JPH0353440Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の目的〕 （産業上の利用分野） 本考案は、交流駆動の薄膜EL（エレクトロルミ
ネセンス）素子に関するものである。

（従来の技術） 一般に、この種の薄膜EL素子は、特公昭57−
41200号公報等に開示され第２図に示すように、
二重絶縁膜構造を有し、ガラス等の透明絶縁板か
ら成る基板１（厚さ約２mm）上に蒸着法やスパツ
タリング法等の適当な方法を用いてITO等の透明
導電材料を素材とする透明電極２（膜厚約2000
Å）を形成し、次いでこの上に絶縁破壊を防ぐた
めSiO₂，Ａ₂O₃，Y₂O₃，Ta₂O₅等の酸化物絶縁
材料を素材とする第１の絶縁層３（膜厚4000〜
8000Å）、ZnS等の母体材料内にMn等の発光中心
を添加した螢光材料を素材とする発光層４（膜厚
3000〜6000Å）、第１の絶縁層３と同様な材料か
ら成る第２の絶縁層５（膜厚4000〜8000Å）及び
前記透明電極２と対向すると共に反射性を有する
電極としてＡ等の導電材料を素材とする背面電
極６（膜厚約2000Å）をこの順序で順次蒸着法や
スパツタリング法等の適当な方法を用いて積層形
成して成るものであり、透明電極２と背面電極６
間に200V前後の交流電圧を印加すると電極２，
６間に発生する電界により発光層４が発光を行
い、基板１を通つて外部へ照射される。

（考案が解決しようとする問題点） このような発光層４を絶縁層３，５により挟設
した二重絶縁構造のEL素子においては、絶縁層
３，５は素子の絶縁耐圧を保持するのに非常に重
要であるが、発光層４と絶縁層３，５は異種の材
料により形成されているため、発光層４と絶縁層
３，５との接合面における結晶性が悪く、低電圧
で駆動すると安定動作しにくいという問題点があ
る。また、発光層４と絶縁層３，５とは異種の材
料であることから熱膨張係数が異なり、周囲雰囲
気の温度変化により各層３，４，５間の熱膨張の
違いによる層間ストレスが生じて層剥離が発生し
薄膜EL素子の寿命が短くなるという問題もあつ
た。

本考案は、前記問題点に基づいて成されたもの
であり、発光層と絶縁層との接合面における結晶
性を良好にして安定した低電圧駆動が可能となる
と共に、前記層剥離を抑制して長寿命化を図れる
薄膜EL素子を提供することを目的とするもので
ある。

〔考案の構成〕 （問題点を解決するための手段） 本考案は、電圧印加に応じて発光を呈する発光
層に一層以上の絶縁層を積層した積層構造体を一
対の電極間に介設して成る薄膜EL素子において、
前記絶縁層が前記発光層の母体材料を酸化して形
成して成る層であるものである。

（作用） 発光層と絶縁層は同じ材料により形成されるた
め、両層の接合面における結晶性が良好となつて
安定した低電圧駆動が可能となると共に、両層の
熱膨張係数がほぼ等しくなつて周囲雰囲気の温度
変化により発生する層間ストレスを抑えて層剥離
を抑制できる。

（実施例） 以下、図面に基づいて本考案の一実施例を詳述
する。尚、本実施例においては第２の絶縁層５以
外の各層は第２図で示した従来例と同様に形成さ
れるため、それらの詳細な説明は省略する。すな
わち、常法により形成された発光層４の上には、
この発光層４の母体材料として用いられたZnSを
例えば発光層４の形成と同じ電子ビーム加熱蒸着
法により膜厚約2500Å蒸着させてZnS層部７を形
成する。その後、酸素雰囲気中に収容し、0.5〜
１時間約550℃の熱を加えてZnS層部７の一部又
は全部の酸化熱処理することにより、ZnS層部７
の上部は酸化されて絶縁耐圧の高い絶縁層部７ａ
となり、従来例で示した第２の絶縁層５となる。
尚、この酸化熱処理は、発光層４及び第２の絶縁
層５の熱処理を行うものであり、この処理時間を
可変することにより、第２の絶縁層５は、ZnS層
部７とその上部の絶縁層部７ａとの膜厚を各々
2000〜500Åと500〜2000Åとの範囲内で任意に設
定できる。このようにして、第２の絶縁層５を形
成した後、第２の絶縁層５の上に従来例と同様な
方法により背面電極６を形成して薄膜EL素子が
得られる。

以上のように構成される薄膜EL素子は、発光
層４を構成する母体材料であるZnSを発光層４の
形成に引き続いて連続的に形成してZnS層部７と
なし、このZnS層部７の一部又は全部を酸化させ
ることにより絶縁層部７ａを形成して第２の絶縁
層５を形成するものであるため、第２の絶縁層５
の下部に残存しているZnS層部７が、発光層４の
母体材料で構成されていることから発光層４と同
程度の結晶性を有し、発光層４と第２の絶縁層５
との接合面における結晶性が良好となり、キヤリ
アである電子の注入効率が向上して低電圧駆動で
も安定した動作が得られる。また、発光層４と第
２の絶縁層５とは、熱膨張係数がほぼ等しくな
り、周囲雰囲気の温度変化により発生する層間ス
トレスを抑えれ層剥離を抑制でき、薄膜EL素子
の寿命を延ばすことができる。さらに、第２の絶
縁層５は、発光中心の添加を中止して発光層４の
母体材料を連続的に蒸着することにより形成され
るため、製造工程を簡略化することができるとい
う利点もある。

以上、本考案の一実施例を詳述したが、本考案
の要旨の範囲内で適宜変形できる。例えば、前記
実施例は、ZnSを酸化させて第２の絶縁層５を形
成したが、同様に第１の絶縁層３あるいは両絶縁
層３，５をこの方法により形成した層としても良
い。また、前記実施例は発光層４を絶縁層３，５
により挟設する二重絶縁構造を示したが、どちら
か一方の絶縁層のみ積層している薄膜EL素子に
も本考案を適用することができる。さらに、ZnS
以外の母体材料を酸化させて絶縁層にすることも
同様である。

〔考案の効果〕

以上詳述したように本考案によれば、電圧印加
に応じて発光を呈する発光層に一層以上の絶縁層
を積層した積層構造体を一対の電極間に介設して
成る薄膜EL素子において、前記絶縁層が前記発
光素層の母体材料を酸化して形成して成る層であ
ることにより、発光層と絶縁層との接合面におけ
る結晶性を良好にして安定した低電圧駆動が可能
となると共に、層剥離を抑制して長寿命化を図れ
る薄膜EL素子を提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す断面図、第２
図は従来例を示す断面図である。 ２……透明電極、３……第１の絶縁層、４……
発光層、５……第２の絶縁層、６……背面電極、
７……ZnS層部、７ａ……絶縁層部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 電圧印加に応じて発光を呈する発光層に一層以
   上の絶縁層を積層した積層構造体を一対の電極間
   に介設して成る薄膜EL素子において、前記絶縁
   層が前記発光層の母体材料を酸化して形成して成
   る層であることを特徴とする薄膜EL素子。