JPH0452566B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業の利用分野 本発明は透明電極を有する構造体に関する。

従来例の構成とその問題点 従来、EL素子の透明電極としては酸化インジ
ウムや酸化錫が用いられていた。またこれらにそ
れぞれ酸化錫や酸化アンチモンを添加含有させる
ことにより、より一層透明電極の比抵抗を下げる
ことができ、現在のところ約10^-4Ω・cm程度のも
のが得られている。しかしこれらの透明電極の上
に、他の物質を高温度下で付着させた場合や、他
の物質を付着させた後、高温度下で熱処理した場
合、透明電極の主成分である酸化インジウムや酸
化錫が、透明電極上に形成された他の物質と反応
したり、相互拡散を生じたりして、他の物質の特
性を劣化させるという決定があつた。このような
効果は、透明電極上に絶縁物層や半導体層を形成
した場合に著しく、電気的、光学的性を劣化させ
る。

発明の目的 本発明はこのような問題を解決し、高温度下で
熱処理をしても化学的に安定な透明電極を有する
構造体を提供することを目的とする。

発明の構成 本発明は、透明電極を構成する酸化インジウム
や酸化錫の表面を、酸化亜鉛、酸化カドミウム、
セレン化亜鉛、および硫化カドミウムのうちの１
種または２種以上を主成分とする半導体膜で被覆
することによつて、上述の目的を達成したもので
ある。

これらの半導体膜はスパツタリング法により形
成することができる。またスパツタガスとして
は、アルゴンのみを用いることができるが、水素
を0.1〜10％含むアルゴンを用いることにより比
抵抗がより低い半導体膜を形成することができ
る。ターゲツトに、アルミニウム、ガリウム、イ
ンジウムを0.01〜５重量％含む、酸化亜鉛、酸化
カドミウム、セレン化亜鉛、または硫化カドミウ
ムを用い、アルゴン、または水素を含むアルゴン
雰囲気中でスパツタすることによつても、比抵抗
の低い半導体膜を形成することができる。

上述の半導体膜を秀明電極上に形成することに
より、半導体膜上に形成した他の酸化物や硫化物
などと、透明電極を構成する酸化インジウムや酸
化錫との反応や相互拡散を防ぐことができる。上
記半導体膜の厚さが200Å以上であれば、反応や
相互拡散を防ぐことができる。また透明電極を、
これらの半導体膜で被覆した後、200℃〜600℃の
範囲内で熱処理することにより、この効果をさら
に大きくすることができる。

実施例の説明 以下、第１図を用いて、本発明の実施例を説明
する。

第１図に示すように、約0.1μｍの厚さの錫添加
酸化インジウム膜２で被覆したガラス基板１上
に、高周波スパツタリング法により500Åの厚さ
の酸化亜鉛膜３を形成した。ターゲツトには純度
99.9％の酸化亜鉛焼結体を用い、スパツタガスに
は純度99.999％のアルゴンを用いた。スパツタ中
のガス圧は、２×10^-2Torrとし、基板１の温度
は150〜200℃とした。ターゲツトへの投入電力を
0.5W／cm²としたとき、５分間で500Åの厚さの酸
化亜鉛膜を形成することができた。またＸ線回析
の結果、この酸化亜鉛膜はｃ軸配向していること
が判明した。

次に酸化亜鉛膜３の上に厚さ500Åの酸化イツ
トリウム絶縁体層４を電子ビーム蒸着法により形
成し、さらにその上に厚さ0.5μｍのマンガン付活
硫化亜鉛EL発光体層５を遠視ビーム蒸着法によ
り形成した。その後真空中において600℃で２時
間熱処理を施し、基板温度を100℃に下げ、厚さ
0.3μｍの酸化イツトリウム絶縁体層６を電子ビー
ム蒸着法で形成した。最後にアルミニウム電極７
を真空蒸着法で形成して、EL素子を完成した。

このEL素子の、5KHzの交流電圧印加時の発光
特性を第２図ａに示す。また比較のために、錫添
加酸化インジウム膜の上に酸化亜鉛膜を形成しな
いで、絶縁体層、EL発光体層、絶縁体層、およ
びアルミニウム電極を順次形成した従来のEL素
子の発光特性を第２図ｂに示す。

このEL素子においては、最大輝度はEL発光体
層の厚さに比例するが、EL発光体層の厚さが同
じであるにもかかわらず、本発明の透明電極を使
用したEL素子の法が最大発光輝度が大きい。ま
た発光効率も20〜30％優れていた。その理由の一
つは、錫添加酸化インジウムと、酸化イツトリウ
ムや硫化亜鉛との相互拡散を防ぐことができ、そ
れぞれの膜の特性が劣化しなかつたためと考えら
れる。他の一つとして、本発明の透明電極の上
に、圧さ500Åの酸化イツトリウム層を形成し、
さらにその上に形成した硫化亜鉛膜の結晶性と、
従来の透明電極上に同様に形成した硫化亜鉛膜の
結晶性を、Ｘ線回析により調べたところ、本発明
の透明電極を用いた硫化亜鉛膜の回析強度が、従
来の透明電極を用いたものより約30％大きいこと
が認められたことから、本発明の透明電極を用い
ることにより、結晶性の優れた硫化亜鉛EL層が
形成され、EL素子の発光輝度が増大したものと
考えられる。

かかる効果は、酸化亜鉛についてのみ得られる
ものではなく、酸化カドミウムやセレン化亜鉛、
硫化カドミウムについても認められ、またこれら
の化合物を複数種用いても同じ効果が認められ
た。

発明の効果 以上説明したように、本発明の透明電極を有す
る構造体は高温熱処理にも化学的に安定であり、
その上に形成された、酸化物層や半導体層の特性
を劣化させることがなく、さらに−族半導体
に対しては結晶性のより優れたものが得られる。

また本発明の電極は、高温熱処理を必要とする
EL素子のための透明電極としても適しており、
再現性よく、高輝度、高効率のEL素子を形成す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を適用したEL素子
の断面図、第２図はその電圧−輝度特性を示す図
である。 １……ガラス基板、２……錫添加酸化インジウ
ム膜、３……酸化亜鉛膜、４……絶縁体層、５…
…発光体層、６……絶縁体層、７……アルミニウ
ム電極。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 透明電極の上に、他の物質が高温度下で付着
   された構造体、あるいは他の物質が付着された
   後、高温度下で熱処理される構造体において、前
   記透明電極は酸化インジウム、酸化錫のうち１種
   または２種を主成分とする薄膜であり、その透明
   電極の上に酸化亜鉛、酸化カドミウム、セレン化
   亜鉛、および硫化カドミウムのうちの１種または
   ２種以上を主成分とする膜を被覆したことを特徴
   とする透明電極を有する構造体。