JPH07122365A - 薄膜ｅｌ素子及びその製造方法、並びにそのために使用するスパッタ用ターゲット - Google Patents
薄膜ｅｌ素子及びその製造方法、並びにそのために使用するスパッタ用ターゲットInfo
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- JPH07122365A JPH07122365A JP26685993A JP26685993A JPH07122365A JP H07122365 A JPH07122365 A JP H07122365A JP 26685993 A JP26685993 A JP 26685993A JP 26685993 A JP26685993 A JP 26685993A JP H07122365 A JPH07122365 A JP H07122365A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 改良された発光層を有する高輝度の薄膜ＥＬ
素子の提供等。 【構成】 基板上に、第１の電極層と、第１の絶縁層と
発光層と、第２の絶縁層と第２の電極層とが、この順序
で積層されて、第１と第２の電極層の間に電圧を印加す
ることによってＥＬ発光を行う薄膜ＥＬ素子であって、
前述の発光層が、一種類以上の有機金属化合物を含むペ
ースト組成物を印刷あるいは塗布する工程と、これを焼
成、熱分解する工程と、によって作製される。
素子の提供等。 【構成】 基板上に、第１の電極層と、第１の絶縁層と
発光層と、第２の絶縁層と第２の電極層とが、この順序
で積層されて、第１と第２の電極層の間に電圧を印加す
ることによってＥＬ発光を行う薄膜ＥＬ素子であって、
前述の発光層が、一種類以上の有機金属化合物を含むペ
ースト組成物を印刷あるいは塗布する工程と、これを焼
成、熱分解する工程と、によって作製される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、薄膜ＥＬ素子、および
その作製方法に関するものである。
その作製方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】薄膜ＥＬ素子は、全固体型の発光素子で
あり、軽量、薄型としてのフラットパネルディスプレイ
の特徴だけでなく、その優れた視認性と表示速度の高速
性のために、パーソナルコンピュータやワークステーシ
ョンのディスプレイとして利用されている。薄膜ＥＬ素
子の代表的構成は、図１で示されるものであり二重絶縁
層構造の薄膜ＥＬ素子と呼ばれている。まず、ガラスな
どに代表される透明の基板１上に、SnO2とIn2O3 の固溶
体（ITO)やZnO:Alなどの透明導電膜を積層し、フォトリ
ソグラフィーとエッティングにより透光性の縞状電極３
を作製する。この上層にSiO2、Y2O3、 Al2O3、Ta2O5 、
Si3N4 あるいは、これらの組み合わせからなる絶縁層５
が電子ビーム蒸着法、あるいはスパッタリング法などに
よって形成される。次に、ZnS 、CaS 、SrS などの硫化
物を母体とし、これに発光中心として希土類元素、ある
いは遷移元素を適当量混合した発光層７が電子ビーム蒸
着法、スパッタリング法あるいは、CVD 法（化学気相成
長法）により形成されている。さらに、この上には上記
絶縁層と同様な絶縁層９が形成されており、その上にA
l、Au、ITO などの電極１１が上記電極３と直交するよ
うに形成される。両電極間に交流電圧を印加することに
より発光層７からＥＬ発光が生じる。
あり、軽量、薄型としてのフラットパネルディスプレイ
の特徴だけでなく、その優れた視認性と表示速度の高速
性のために、パーソナルコンピュータやワークステーシ
ョンのディスプレイとして利用されている。薄膜ＥＬ素
子の代表的構成は、図１で示されるものであり二重絶縁
層構造の薄膜ＥＬ素子と呼ばれている。まず、ガラスな
どに代表される透明の基板１上に、SnO2とIn2O3 の固溶
体（ITO)やZnO:Alなどの透明導電膜を積層し、フォトリ
ソグラフィーとエッティングにより透光性の縞状電極３
を作製する。この上層にSiO2、Y2O3、 Al2O3、Ta2O5 、
Si3N4 あるいは、これらの組み合わせからなる絶縁層５
が電子ビーム蒸着法、あるいはスパッタリング法などに
よって形成される。次に、ZnS 、CaS 、SrS などの硫化
物を母体とし、これに発光中心として希土類元素、ある
いは遷移元素を適当量混合した発光層７が電子ビーム蒸
着法、スパッタリング法あるいは、CVD 法（化学気相成
長法）により形成されている。さらに、この上には上記
絶縁層と同様な絶縁層９が形成されており、その上にA
l、Au、ITO などの電極１１が上記電極３と直交するよ
うに形成される。両電極間に交流電圧を印加することに
より発光層７からＥＬ発光が生じる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来ＥＬ素子の発光層
の材料としてはZnS に代表される硫化物蛍光体が用いら
れているが、硫化物は湿度、酸化などに対して安定性が
低く、ＥＬ素子そのものを外部より遮断するためのパッ
シベーションが必要となり、また、絶縁層として用いて
いる酸化物により発光層が徐々に酸化されＥＬ素子の寿
命を低下させることなどが懸念されている。これに対し
て、ブラウン管、プラズマディスプレイ、蛍光表示管、
蛍光ランプなどでは酸化物蛍光体が実用化されている。
酸化物蛍光体は、硫化物蛍光体と比べて化学的に安定で
あり、水分に対しても比較的耐性の高い物質が多く、数
多くの蛍光体材料が知られている。酸化物蛍光体を薄膜
ＥＬ素子の発光層に用いた先行特許としては、ＭＩＭ
（金属／酸化物／酸化物蛍光体／金属）の構成で発光層
として酸化物蛍光体をスパッタリング法で作製し、赤
色、緑色、青色の各色の発光を得たもの（特開昭６３−
２３２２９５）、白色発光を示すブラウン管用蛍光体を
エレクトロンビーム（ＥＢ）蒸着法や高周波スパッタリ
ング法により作製し、フィルターを付与することにより
カラー化を狙ったもの（特開昭６４−６７８９４）、Ta
2O5 をＥＢ蒸着により作製し、酸素欠陥によるトラップ
からの発光を利用した青色発光を狙ったもの（特開平１
−２１３９９０）、アルカリ土類金属の酸化物に希土類
元素を添加し、酸化物絶縁層との組み合わせによる低電
圧駆動を狙ったもの（特開平２−２９７８９４）。CaWO
4 などの鎖イオンを発光層に用いたもの（特開平３−２
８０３９４）、等が知られている。
の材料としてはZnS に代表される硫化物蛍光体が用いら
れているが、硫化物は湿度、酸化などに対して安定性が
低く、ＥＬ素子そのものを外部より遮断するためのパッ
シベーションが必要となり、また、絶縁層として用いて
いる酸化物により発光層が徐々に酸化されＥＬ素子の寿
命を低下させることなどが懸念されている。これに対し
て、ブラウン管、プラズマディスプレイ、蛍光表示管、
蛍光ランプなどでは酸化物蛍光体が実用化されている。
酸化物蛍光体は、硫化物蛍光体と比べて化学的に安定で
あり、水分に対しても比較的耐性の高い物質が多く、数
多くの蛍光体材料が知られている。酸化物蛍光体を薄膜
ＥＬ素子の発光層に用いた先行特許としては、ＭＩＭ
（金属／酸化物／酸化物蛍光体／金属）の構成で発光層
として酸化物蛍光体をスパッタリング法で作製し、赤
色、緑色、青色の各色の発光を得たもの（特開昭６３−
２３２２９５）、白色発光を示すブラウン管用蛍光体を
エレクトロンビーム（ＥＢ）蒸着法や高周波スパッタリ
ング法により作製し、フィルターを付与することにより
カラー化を狙ったもの（特開昭６４−６７８９４）、Ta
2O5 をＥＢ蒸着により作製し、酸素欠陥によるトラップ
からの発光を利用した青色発光を狙ったもの（特開平１
−２１３９９０）、アルカリ土類金属の酸化物に希土類
元素を添加し、酸化物絶縁層との組み合わせによる低電
圧駆動を狙ったもの（特開平２−２９７８９４）。CaWO
4 などの鎖イオンを発光層に用いたもの（特開平３−２
８０３９４）、等が知られている。
【０００４】しかしながら、これらの酸化物を発光層と
した薄膜ＥＬ素子は硫化物を発光層に用いたものに比べ
て低輝度のものが多く、かなり劣ったものであった。こ
の原因として酸化物蛍光体は、化学的組成比が複雑な物
質が多いことから、化学量論的組成比を満たした優れた
結晶性の薄膜発光層を作製することが難しいためである
と考えられる。また、ＥＢ蒸着やスパッタリングでは薄
膜作製中にターゲット自身の劣化などによる組成変化や
クラスター（粒塊）の飛散による欠陥の問題が知られて
おり、さらに、真空系を使うために大がかりな装置を必
要とし、また大面積のＥＬ素子を作製するのが困難であ
るなどコスト、性能上の問題点があった。従来知られて
いる交流駆動型の薄膜ＥＬ素子は、一般に駆動するため
の電圧が高く、高価な高耐圧のドライブＩＣを必要とす
る。そのため駆動電圧の低減が要求されている。
した薄膜ＥＬ素子は硫化物を発光層に用いたものに比べ
て低輝度のものが多く、かなり劣ったものであった。こ
の原因として酸化物蛍光体は、化学的組成比が複雑な物
質が多いことから、化学量論的組成比を満たした優れた
結晶性の薄膜発光層を作製することが難しいためである
と考えられる。また、ＥＢ蒸着やスパッタリングでは薄
膜作製中にターゲット自身の劣化などによる組成変化や
クラスター（粒塊）の飛散による欠陥の問題が知られて
おり、さらに、真空系を使うために大がかりな装置を必
要とし、また大面積のＥＬ素子を作製するのが困難であ
るなどコスト、性能上の問題点があった。従来知られて
いる交流駆動型の薄膜ＥＬ素子は、一般に駆動するため
の電圧が高く、高価な高耐圧のドライブＩＣを必要とす
る。そのため駆動電圧の低減が要求されている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記薄膜ＥＬ
素子における問題点を解決するためになされたものであ
り、少なくとも発光層が、一種類以上の有機金属化合物
からなるペースト組成物を印刷あるいは塗布し、これを
焼成、熱分解させることにより作製した発光層であるこ
とを特徴とする薄膜ＥＬ素子およびその作製方法であ
る。また、発光層を形成する材料として酸化物蛍光体を
用いることで化学的に安定な材料系で、その作製過程に
おいてはペーストを印刷あるいは塗布し、これを焼成、
熱分解することにより薄膜蛍光体膜を作製するものであ
り、湿式法のため、化学量論的組成比を変化させること
なく、しかも大面積に着膜することが可能である。さら
に、薄膜ＥＬ素子に必要とされる電極、絶縁層、発光層
を用いる材料を変更することにより同一の方法でこれら
各層を作製することが可能であり、高性能化を果たすだ
けでなく大幅なコストダウンをはかることができる。こ
れらの効果は、ゾルゲル法による酸化物においても達成
することができ、本発明でも金属アルコキシドに発光セ
ンターとなる有機金属化合物を添加し、基板上に塗布
し、これを加熱、結晶化することより薄膜発光層を形成
することにより達成できることを示している。また、同
様に電極、絶縁層においてもゾルゲル法が適応できる。
素子における問題点を解決するためになされたものであ
り、少なくとも発光層が、一種類以上の有機金属化合物
からなるペースト組成物を印刷あるいは塗布し、これを
焼成、熱分解させることにより作製した発光層であるこ
とを特徴とする薄膜ＥＬ素子およびその作製方法であ
る。また、発光層を形成する材料として酸化物蛍光体を
用いることで化学的に安定な材料系で、その作製過程に
おいてはペーストを印刷あるいは塗布し、これを焼成、
熱分解することにより薄膜蛍光体膜を作製するものであ
り、湿式法のため、化学量論的組成比を変化させること
なく、しかも大面積に着膜することが可能である。さら
に、薄膜ＥＬ素子に必要とされる電極、絶縁層、発光層
を用いる材料を変更することにより同一の方法でこれら
各層を作製することが可能であり、高性能化を果たすだ
けでなく大幅なコストダウンをはかることができる。こ
れらの効果は、ゾルゲル法による酸化物においても達成
することができ、本発明でも金属アルコキシドに発光セ
ンターとなる有機金属化合物を添加し、基板上に塗布
し、これを加熱、結晶化することより薄膜発光層を形成
することにより達成できることを示している。また、同
様に電極、絶縁層においてもゾルゲル法が適応できる。
【０００６】さらに、本発明で用いる有機金属酸化物
は、蒸留、昇華や再結晶などの通常の有機化合物の精製
方法により高純度化することが可能であり、ペーストあ
るいはゾル溶液調製段階では化学量論的組成比を一定に
制御することが可能であるため、これらを用いて基板上
に作製した蛍光体膜は組成比が制御された蛍光体膜とな
り、従来から用いられている無機粉末、例えば炭酸塩、
シュウ酸塩などを混合し、焼成、粉砕、加圧成形を経て
作製されるスパッタリングターゲットに比べて、高純度
で組成比を厳密に制御されたスパッタリングターゲット
が容易に作製できる。よってこれを用いて作製した蛍光
体膜は、従来のものに比べて組成比変化の少ない、高輝
度の蛍光体膜とすることができる。本発明で形成される
薄膜ＥＬ素子は、発光層を構成する蛍光体材料を変更す
ることにより赤色、緑色、青色の発光をさせることが可
能であり、これらを積層化、あるいはドット状、ストラ
イプ状に形成し、各々を単独で、あるいは複合して発光
させることにより多色表示（フルカラー化）が可能なば
かりでなく、単独で白色発光する発光層に赤色、緑色、
青色のフィルターを設置することによっても多色表示が
可能となる。
は、蒸留、昇華や再結晶などの通常の有機化合物の精製
方法により高純度化することが可能であり、ペーストあ
るいはゾル溶液調製段階では化学量論的組成比を一定に
制御することが可能であるため、これらを用いて基板上
に作製した蛍光体膜は組成比が制御された蛍光体膜とな
り、従来から用いられている無機粉末、例えば炭酸塩、
シュウ酸塩などを混合し、焼成、粉砕、加圧成形を経て
作製されるスパッタリングターゲットに比べて、高純度
で組成比を厳密に制御されたスパッタリングターゲット
が容易に作製できる。よってこれを用いて作製した蛍光
体膜は、従来のものに比べて組成比変化の少ない、高輝
度の蛍光体膜とすることができる。本発明で形成される
薄膜ＥＬ素子は、発光層を構成する蛍光体材料を変更す
ることにより赤色、緑色、青色の発光をさせることが可
能であり、これらを積層化、あるいはドット状、ストラ
イプ状に形成し、各々を単独で、あるいは複合して発光
させることにより多色表示（フルカラー化）が可能なば
かりでなく、単独で白色発光する発光層に赤色、緑色、
青色のフィルターを設置することによっても多色表示が
可能となる。
【０００７】さらに、本発明において酸化物で構成され
る発光層、絶縁層の組み合わせを検討した結果、発光層
を形成する酸化物がZn2SiO4:Mnであり、また絶縁層を形
成する酸化物がSiO2である場合、従来に比べて著しく低
電圧で駆動できるだけでなく、直流で駆動できることが
わかった。また、発光層を形成するZn2SiO4:Mnを熱処理
することにより発光輝度が大幅に向上することがわかっ
た。本発明は、少なくとも１種類以上の有機金属化合物
を含むペースト組成物を基板に印刷あるいは塗布し、こ
れを焼成、熱分解させることより薄膜ＥＬ素子を作製す
るものであり、粉砕などの微粒子化工程を含まず、しか
も増粘剤、成膜調製剤などの添加剤を加えることにより
多くの印刷、塗布法に適したペースト組成物とすること
ができ、ペースト化、印刷あるいは塗布、焼成の三工程
のみで蛍光体膜が作製できる。しかも、ペースト化のた
めの添加剤や焼成条件を最適化することにより膜厚や組
成ばらつきの少ない緻密な発光層を作製できる。本発明
で用いる発光層、絶縁層を形成する有機金属化合物とし
ては、従来から知られている公知の化合物を任意に選ぶ
ことができる。例えば、金属アルコシド、オクチル酸
塩、ナフテン酸塩、金属アセチルアセトナートなどから
構成されるものであればよい。
る発光層、絶縁層の組み合わせを検討した結果、発光層
を形成する酸化物がZn2SiO4:Mnであり、また絶縁層を形
成する酸化物がSiO2である場合、従来に比べて著しく低
電圧で駆動できるだけでなく、直流で駆動できることが
わかった。また、発光層を形成するZn2SiO4:Mnを熱処理
することにより発光輝度が大幅に向上することがわかっ
た。本発明は、少なくとも１種類以上の有機金属化合物
を含むペースト組成物を基板に印刷あるいは塗布し、こ
れを焼成、熱分解させることより薄膜ＥＬ素子を作製す
るものであり、粉砕などの微粒子化工程を含まず、しか
も増粘剤、成膜調製剤などの添加剤を加えることにより
多くの印刷、塗布法に適したペースト組成物とすること
ができ、ペースト化、印刷あるいは塗布、焼成の三工程
のみで蛍光体膜が作製できる。しかも、ペースト化のた
めの添加剤や焼成条件を最適化することにより膜厚や組
成ばらつきの少ない緻密な発光層を作製できる。本発明
で用いる発光層、絶縁層を形成する有機金属化合物とし
ては、従来から知られている公知の化合物を任意に選ぶ
ことができる。例えば、金属アルコシド、オクチル酸
塩、ナフテン酸塩、金属アセチルアセトナートなどから
構成されるものであればよい。
【０００８】発光層を構成するものとしては、Ca、Ｗ、
Ba、Si、Zn、Cd、Ｐ、Sr、Mg、As、Ge、Ｙ、Ｖ、Ga、P
b、Mn、Ti、Sn、Eu、Er、Sm、Tm、Tb、Dy、Al、Nd、C
e、Bi、Fe、Ｓ、Ag、Cu、Ｆ、Cl、Br、Ｉ、Hf、Tl、
Ｂ、Na、Be、Ｋ、In、Pt、Ru、Ir、Pd、Rh、Co、Niなど
を含むものである。絶縁層を構成するものとしては、Ca
Ｗ Ba、Si、Sr、Mg、Ｙ、Ｖ、Ga、Pb、La、Zr、Mn、
Ti、Al、Ta、Biなどを含むものである。ペーストを構成
する添加剤として、増粘剤としてはニトロセルロース、
カルボキシメチルセルロースなどのセルロース系、ポリ
エチレン、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリメチル
メタクリレート、ポリエチルメタクリレート、ポリカー
ボネートなどの汎用ポリマー、レジン、アスファルトな
どの天然高分子化合物が挙げられる。添加量としては〜
３０wt％程度が好ましい。成膜調製剤としては、ステア
リン酸、アラキジン酸、リノール酸、リノレン酸などの
脂肪酸、フタル酸ジブチル、フタル酸ジオクチル、など
のフタル酸エステル、アジビン酸ジオクチル、アジピン
酸ジイソデシル、セバシン酸ジブチル、セバシン酸ジオ
クチルなどの脂肪族２塩基酸エステル、オレイン酸ジブ
チル、アセチルリシノール酸メチル、ステアリン酸ブチ
ルなどの脂肪酸エステル、リン酸トリクレジル、リン酸
トリオクチル、リン酸トリフェニル、リン酸トリクロロ
エチルなどのリン酸エステルなどが挙げられる。添加量
としては、〜５０wt％程度が好ましい。
Ba、Si、Zn、Cd、Ｐ、Sr、Mg、As、Ge、Ｙ、Ｖ、Ga、P
b、Mn、Ti、Sn、Eu、Er、Sm、Tm、Tb、Dy、Al、Nd、C
e、Bi、Fe、Ｓ、Ag、Cu、Ｆ、Cl、Br、Ｉ、Hf、Tl、
Ｂ、Na、Be、Ｋ、In、Pt、Ru、Ir、Pd、Rh、Co、Niなど
を含むものである。絶縁層を構成するものとしては、Ca
Ｗ Ba、Si、Sr、Mg、Ｙ、Ｖ、Ga、Pb、La、Zr、Mn、
Ti、Al、Ta、Biなどを含むものである。ペーストを構成
する添加剤として、増粘剤としてはニトロセルロース、
カルボキシメチルセルロースなどのセルロース系、ポリ
エチレン、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリメチル
メタクリレート、ポリエチルメタクリレート、ポリカー
ボネートなどの汎用ポリマー、レジン、アスファルトな
どの天然高分子化合物が挙げられる。添加量としては〜
３０wt％程度が好ましい。成膜調製剤としては、ステア
リン酸、アラキジン酸、リノール酸、リノレン酸などの
脂肪酸、フタル酸ジブチル、フタル酸ジオクチル、など
のフタル酸エステル、アジビン酸ジオクチル、アジピン
酸ジイソデシル、セバシン酸ジブチル、セバシン酸ジオ
クチルなどの脂肪族２塩基酸エステル、オレイン酸ジブ
チル、アセチルリシノール酸メチル、ステアリン酸ブチ
ルなどの脂肪酸エステル、リン酸トリクレジル、リン酸
トリオクチル、リン酸トリフェニル、リン酸トリクロロ
エチルなどのリン酸エステルなどが挙げられる。添加量
としては、〜５０wt％程度が好ましい。
【０００９】ペーストのゲル化などを防止するため酢
酸、トリフルオロ酢酸などの有機酸を添加してもよい。
添加量としては〜３０wt％程度が好ましい。金属有機化
合物などを溶解、あるいは希釈する有機溶媒としては、
オクタン、デカン、トリデカンなどの脂肪属炭化水素、
トルエン、キシレンなどの芳香属炭化水素、塩化メチレ
ン、クロロベンゼンなどのハロゲン化炭化水素、エタノ
ール、ブタノール、α−テルピネオール、エチレングリ
コールなどのアルコール類、アセトン、メチルエチルケ
トン、シクロヘキサノンなどのケトン類、ジエチルエー
テル、テトラヒドロフランなどのエーテル類、酢酸エチ
ル、酢酸ベンジルなどのエステル類などが利用できる。
溶液の濃度としては、固形分比が５〜５０wt％の範囲が
好ましい。基板としては、ソーダガラス、ホウケイ酸ガ
ラス、無アルカリガラス、石英ガラス、PLZT、 PZT 、 Ba
TiO3、MgO 、 Si、 GaAs基板などの無機基板やポリイミ
ド、ポリフェニレンサルファイド、ポリアミドなどの耐
熱性樹脂基板などが利用できる。ペーストの塗布方法と
しては、例えばバーコート塗布、スピンコート塗布、ス
プレー塗布、ディップ塗布、ロール塗布、スクリーン印
刷などの方法が挙げられる。これら塗布膜の焼成、熱分
解方法としてはマッフル炉、ベルト炉、赤外炉などの電
気炉中で、用いるペースト材料（有機金属化合物、添加
剤、溶媒）の熱分解温度以上であれば良いが、熱分解を
完全に行ない、焼成後の膜の酸化状態などを安定化させ
るためには３５０〜１５００℃の焼成温度で、３０分〜
１０時間程度焼成することが好ましい。焼成温度が低い
場合は、熱分解が不十分となり結晶化が進まず発光効率
が低下する場合があり、高過ぎる場合は基板との反応が
進行し、組成比が変化してしまい発光効率が低下する場
合がある。焼成時間としては、１０時間以上行なっても
かまわないが、特に１０時間以上行なう必要はない。ま
た、焼成雰囲気としては、大気、酸素などの酸化性雰囲
気、窒素、アルゴンなどの不活性雰囲気、減圧下などが
挙げられる。
酸、トリフルオロ酢酸などの有機酸を添加してもよい。
添加量としては〜３０wt％程度が好ましい。金属有機化
合物などを溶解、あるいは希釈する有機溶媒としては、
オクタン、デカン、トリデカンなどの脂肪属炭化水素、
トルエン、キシレンなどの芳香属炭化水素、塩化メチレ
ン、クロロベンゼンなどのハロゲン化炭化水素、エタノ
ール、ブタノール、α−テルピネオール、エチレングリ
コールなどのアルコール類、アセトン、メチルエチルケ
トン、シクロヘキサノンなどのケトン類、ジエチルエー
テル、テトラヒドロフランなどのエーテル類、酢酸エチ
ル、酢酸ベンジルなどのエステル類などが利用できる。
溶液の濃度としては、固形分比が５〜５０wt％の範囲が
好ましい。基板としては、ソーダガラス、ホウケイ酸ガ
ラス、無アルカリガラス、石英ガラス、PLZT、 PZT 、 Ba
TiO3、MgO 、 Si、 GaAs基板などの無機基板やポリイミ
ド、ポリフェニレンサルファイド、ポリアミドなどの耐
熱性樹脂基板などが利用できる。ペーストの塗布方法と
しては、例えばバーコート塗布、スピンコート塗布、ス
プレー塗布、ディップ塗布、ロール塗布、スクリーン印
刷などの方法が挙げられる。これら塗布膜の焼成、熱分
解方法としてはマッフル炉、ベルト炉、赤外炉などの電
気炉中で、用いるペースト材料（有機金属化合物、添加
剤、溶媒）の熱分解温度以上であれば良いが、熱分解を
完全に行ない、焼成後の膜の酸化状態などを安定化させ
るためには３５０〜１５００℃の焼成温度で、３０分〜
１０時間程度焼成することが好ましい。焼成温度が低い
場合は、熱分解が不十分となり結晶化が進まず発光効率
が低下する場合があり、高過ぎる場合は基板との反応が
進行し、組成比が変化してしまい発光効率が低下する場
合がある。焼成時間としては、１０時間以上行なっても
かまわないが、特に１０時間以上行なう必要はない。ま
た、焼成雰囲気としては、大気、酸素などの酸化性雰囲
気、窒素、アルゴンなどの不活性雰囲気、減圧下などが
挙げられる。
【００１０】焼成後の膜厚は、粘度、塗布あるいは印刷
方法などにより異なるが、あまり厚過ぎると亀裂など欠
陥が発生するため、一度の塗布、焼成では0.01〜１μｍ
程度の膜厚が好ましい。これ以上の膜厚が必要な場合に
は塗布、焼成を繰り返すことにより厚膜化することがで
きる。焼成後、膜の結晶性向上や膜中の欠陥の低減をは
かるために熱処理を行なうこともできる。熱処理温度と
しては４００℃〜１５００℃程度で、熱処理時間として
は３０分〜１０時間程度が好ましい。
方法などにより異なるが、あまり厚過ぎると亀裂など欠
陥が発生するため、一度の塗布、焼成では0.01〜１μｍ
程度の膜厚が好ましい。これ以上の膜厚が必要な場合に
は塗布、焼成を繰り返すことにより厚膜化することがで
きる。焼成後、膜の結晶性向上や膜中の欠陥の低減をは
かるために熱処理を行なうこともできる。熱処理温度と
しては４００℃〜１５００℃程度で、熱処理時間として
は３０分〜１０時間程度が好ましい。
【００１１】
【作用】本発明により作製した薄膜ＥＬ素子は、酸化物
蛍光体材料を用いることにより化学的に安定な素子構成
となり、パッシベーションなどの保護膜が不必要なだけ
でなく、長寿命化が期待される。また印刷あるいは塗布
した後、焼成あるいは乾燥、結晶化するだけの簡単なプ
ロセスにより厳密に組成制御された発光層、絶縁層を容
易に作製でき、膜厚や組成ばらつきが少なく、しかも高
輝度のＥＬ素子を少ない工程で効率良く作製できるだけ
でなく、製造工程および作製コストの大幅な削減が可能
できる。また、上記方法により作製した蛍光体膜自身を
高純度のスパッタターゲットとすることができる。さら
に、赤色、緑色、青色の各色の発光層を同一の薄膜ＥＬ
素子上に配置することにより多色表示ができるだけでな
く、白色発光素子に赤色、緑色、青色のフィルターを設
置することによっても多色表示可能となる。
蛍光体材料を用いることにより化学的に安定な素子構成
となり、パッシベーションなどの保護膜が不必要なだけ
でなく、長寿命化が期待される。また印刷あるいは塗布
した後、焼成あるいは乾燥、結晶化するだけの簡単なプ
ロセスにより厳密に組成制御された発光層、絶縁層を容
易に作製でき、膜厚や組成ばらつきが少なく、しかも高
輝度のＥＬ素子を少ない工程で効率良く作製できるだけ
でなく、製造工程および作製コストの大幅な削減が可能
できる。また、上記方法により作製した蛍光体膜自身を
高純度のスパッタターゲットとすることができる。さら
に、赤色、緑色、青色の各色の発光層を同一の薄膜ＥＬ
素子上に配置することにより多色表示ができるだけでな
く、白色発光素子に赤色、緑色、青色のフィルターを設
置することによっても多色表示可能となる。
【００１２】
【実施例】以下に種々の実施例をもってより詳細に説明
する。 （実施例１）下記組成でZn2Sio4:Mnの発光層を作製する
ためのペースト組成液を調製し、最後に0.5 μｍのテフ
ロン（PTFE）製フィルターでろ過してペースト組成物と
した。 ２−エチルヘキサン酸Zn(Zn:15％） 1.66ｇ Siレジネート（NEケムキャット製 :Si:9.6wt％) 0.59g ２−エチルヘキサン酸Mn(Mn:８％） 0.056g PBMA＊1)の10wt％α−テルピネオール溶液 1.60g フタル酸ジオクチル 2.30g リノール酸 2.30g トリフルオロ酢酸 1.15g ＊1)ポリブチルメタクリレート 石英ガラスの上にITO （酸化インジウムと酸化錫の固溶
体である透明電極）がストライプ状に配置されている基
板にスパッタリング法によりTa2O5 薄膜を0.１μｍ着膜
し、絶縁層とした。次に、上記ペースト組成物をスピン
コートし、大気中、８００℃のマッフル炉中で１時間焼
成し、その後９００℃、３時間熱処理を行ない、膜厚0.
5 μｍのZn2SiO4:Mn発光層を作製した。さらに、この上
層に上記と同様の絶縁層を形成した後、最後にITO と直
交するようにマスクを用いてアルミニウム膜を0.5 μｍ
抵抗加熱法で着膜し、二重絶縁層構造を持つ薄膜ＥＬ素
子を作製した。
する。 （実施例１）下記組成でZn2Sio4:Mnの発光層を作製する
ためのペースト組成液を調製し、最後に0.5 μｍのテフ
ロン（PTFE）製フィルターでろ過してペースト組成物と
した。 ２−エチルヘキサン酸Zn(Zn:15％） 1.66ｇ Siレジネート（NEケムキャット製 :Si:9.6wt％) 0.59g ２−エチルヘキサン酸Mn(Mn:８％） 0.056g PBMA＊1)の10wt％α−テルピネオール溶液 1.60g フタル酸ジオクチル 2.30g リノール酸 2.30g トリフルオロ酢酸 1.15g ＊1)ポリブチルメタクリレート 石英ガラスの上にITO （酸化インジウムと酸化錫の固溶
体である透明電極）がストライプ状に配置されている基
板にスパッタリング法によりTa2O5 薄膜を0.１μｍ着膜
し、絶縁層とした。次に、上記ペースト組成物をスピン
コートし、大気中、８００℃のマッフル炉中で１時間焼
成し、その後９００℃、３時間熱処理を行ない、膜厚0.
5 μｍのZn2SiO4:Mn発光層を作製した。さらに、この上
層に上記と同様の絶縁層を形成した後、最後にITO と直
交するようにマスクを用いてアルミニウム膜を0.5 μｍ
抵抗加熱法で着膜し、二重絶縁層構造を持つ薄膜ＥＬ素
子を作製した。
【００１３】この薄膜ＥＬ素子の交差する電極間に1KHz
/100V の短形波を印加したところ５２５nmに最大発光輝
度をもつ緑色ＥＬ発光を示した。 （実施例２）下記組成でZn2SiO4:Mn発光層を形成するた
めのゾル溶液を調製し、一晩撹拌を続け、最後に0.5 μ
ｍのＰＴＦＥ製フィルターでろ過し、ゾル溶液を得た。 ZnCl2 0.65ｇ テトラエトキシシラン 0.50ｇ MnCl2(4H2O) 0.023g エタノール 2.54ｇ H2O 0.27ｇ HCl(濃塩酸） 0.13ｇ 上記ゾル溶液を用いた他は実施例１と同様の方法により
薄膜ＥＬ素子を作製した。
/100V の短形波を印加したところ５２５nmに最大発光輝
度をもつ緑色ＥＬ発光を示した。 （実施例２）下記組成でZn2SiO4:Mn発光層を形成するた
めのゾル溶液を調製し、一晩撹拌を続け、最後に0.5 μ
ｍのＰＴＦＥ製フィルターでろ過し、ゾル溶液を得た。 ZnCl2 0.65ｇ テトラエトキシシラン 0.50ｇ MnCl2(4H2O) 0.023g エタノール 2.54ｇ H2O 0.27ｇ HCl(濃塩酸） 0.13ｇ 上記ゾル溶液を用いた他は実施例１と同様の方法により
薄膜ＥＬ素子を作製した。
【００１４】この薄膜ＥＬ素子の交差する電極間に1KHz
/150V の短形波を印加したところ５２５nmに最大発光輝
度をもつ緑色ＥＬ発光を示した。 （実施例３）下記組成でY2O3:Bi の発光層を作製するた
めのペーストを調製し、最後に0.5μｍのＰＴＦＥ製フ
ィルターでろ過し、ペースト組成物とした。 ２−エチルヘキサン酸Ｙトルエン溶液（Y:8 ％) 1.75ｇ Biレジネート（ＮＥケムキャット製/Bi:21.8％) 0.028 ｇ 上記組成物中の低沸点溶媒を蒸発させるため乾燥器中で
約６３％まで濃縮した。この溶液に下記組成のペースト
添加剤を添加しペースト組成物とした。 ＰＢＭＡの10wt％のa-テルピネオール溶液 0.48ｇ フタル酸ジブチル 1.13ｇ リノール酸 1.13ｇ a-テルピネオール 1.13ｇ 次に、２−エチルヘキサン酸In0.50ｇと２−エチルヘキ
サン酸Sn0.046 ｇにn-ドデカンを加え充分撹拌すること
により均一溶液とした。この溶液をスピンコータを用い
てガラス基板（コーニング７０５９）上に塗布し、大気
中８００℃、３０分焼成した。さらに、塗布、焼成工程
を繰り返し、膜厚0.2 μｍ、９０Ω／□のITO 膜を作製
した、その後、フォトリソグラフィーによりストライプ
状の透明電極とした。この上にＥＢ蒸着法によりSiO2を
0.3 μｍ着膜し、絶縁層とした。さらに、上記ペースト
組成物をスピンコートし、大気中、６００℃、一時間焼
成し、膜厚0.5 μｍの発光層とした。次に、上記と同様
の絶縁層を形成した後、最後にITO と直交するようにマ
スクを用いてアルミニウム膜を0.5 μｍ抵抗加熱法で着
膜し、二重絶縁層構造を持つ薄膜ＥＬ素子を作製した。
/150V の短形波を印加したところ５２５nmに最大発光輝
度をもつ緑色ＥＬ発光を示した。 （実施例３）下記組成でY2O3:Bi の発光層を作製するた
めのペーストを調製し、最後に0.5μｍのＰＴＦＥ製フ
ィルターでろ過し、ペースト組成物とした。 ２−エチルヘキサン酸Ｙトルエン溶液（Y:8 ％) 1.75ｇ Biレジネート（ＮＥケムキャット製/Bi:21.8％) 0.028 ｇ 上記組成物中の低沸点溶媒を蒸発させるため乾燥器中で
約６３％まで濃縮した。この溶液に下記組成のペースト
添加剤を添加しペースト組成物とした。 ＰＢＭＡの10wt％のa-テルピネオール溶液 0.48ｇ フタル酸ジブチル 1.13ｇ リノール酸 1.13ｇ a-テルピネオール 1.13ｇ 次に、２−エチルヘキサン酸In0.50ｇと２−エチルヘキ
サン酸Sn0.046 ｇにn-ドデカンを加え充分撹拌すること
により均一溶液とした。この溶液をスピンコータを用い
てガラス基板（コーニング７０５９）上に塗布し、大気
中８００℃、３０分焼成した。さらに、塗布、焼成工程
を繰り返し、膜厚0.2 μｍ、９０Ω／□のITO 膜を作製
した、その後、フォトリソグラフィーによりストライプ
状の透明電極とした。この上にＥＢ蒸着法によりSiO2を
0.3 μｍ着膜し、絶縁層とした。さらに、上記ペースト
組成物をスピンコートし、大気中、６００℃、一時間焼
成し、膜厚0.5 μｍの発光層とした。次に、上記と同様
の絶縁層を形成した後、最後にITO と直交するようにマ
スクを用いてアルミニウム膜を0.5 μｍ抵抗加熱法で着
膜し、二重絶縁層構造を持つ薄膜ＥＬ素子を作製した。
【００１５】この薄膜ＥＬ素子の交差する電極間に1KHz
/200V の短形波を印加したところ４５０〜６５０nmに発
光を示す青白色のＥＬ発光を確認した。 （実施例４〜１１）実施例３のペースト組成物中、Biレ
ジネートをAlトリイソプロポキシドにかえて、Y2O3:Al
(Yに対するAlのモル比が１モル％）となるように配合
し、ペースト組成物を作製した。同様にBiレジネートに
かえて、Gaトリイソプロポキシド、トリス（ピバロイル
トリフルオロアセトナト）Ｅｕ、Ｄｙトリイソプロポキ
シド、トリスアセチルアセトナトＥｒ、トリスアセチル
アセトナトＴｍ、トリスアセチルアセトナトＴｂ、トリ
スアセチルアセトナトＣｅを用いてそれぞれ実施例４〜
１１までの発光層を形成するためのペースト組成物を作
製した。発光層を形成するためのペースト組成物を実施
例４〜１１までのペースト組成物に代えた他は実施例３
と同様の方法により薄膜ＥＬ素子を作製した。それぞれ
の薄膜ＥＬ素子の交差する電極間に1KHz/200V の短形波
を印加したときの薄膜ＥＬ素子の発光特性を表に示す。
表中のＥＬ波長は、最大発光輝度を示したときのＥＬ波
長である（但し、母体と発光センターの組み合せによっ
ては複数の発光ピークを示すものがある）。
/200V の短形波を印加したところ４５０〜６５０nmに発
光を示す青白色のＥＬ発光を確認した。 （実施例４〜１１）実施例３のペースト組成物中、Biレ
ジネートをAlトリイソプロポキシドにかえて、Y2O3:Al
(Yに対するAlのモル比が１モル％）となるように配合
し、ペースト組成物を作製した。同様にBiレジネートに
かえて、Gaトリイソプロポキシド、トリス（ピバロイル
トリフルオロアセトナト）Ｅｕ、Ｄｙトリイソプロポキ
シド、トリスアセチルアセトナトＥｒ、トリスアセチル
アセトナトＴｍ、トリスアセチルアセトナトＴｂ、トリ
スアセチルアセトナトＣｅを用いてそれぞれ実施例４〜
１１までの発光層を形成するためのペースト組成物を作
製した。発光層を形成するためのペースト組成物を実施
例４〜１１までのペースト組成物に代えた他は実施例３
と同様の方法により薄膜ＥＬ素子を作製した。それぞれ
の薄膜ＥＬ素子の交差する電極間に1KHz/200V の短形波
を印加したときの薄膜ＥＬ素子の発光特性を表に示す。
表中のＥＬ波長は、最大発光輝度を示したときのＥＬ波
長である（但し、母体と発光センターの組み合せによっ
ては複数の発光ピークを示すものがある）。
【００１６】
【表１】 表１．薄膜ＥＬ素子の発光特性 ─────────────────────────────────── 実施例番号 母 体 発光センター ＥＬ波長／ｎｍ ─────────────────────────────────── ４ Ｙ2Ｏ3 Ａｌ ４８０ ５ Ｙ2Ｏ3 Ｇａ ４７５ ６ Ｙ2Ｏ3 Ｅｕ ６１２ ７ Ｙ2Ｏ3 Ｄｙ ４８５，５７５ ８ Ｙ2Ｏ3 Ｅｒ ４９０，５６０ ９ Ｙ2Ｏ3 Ｔｍ ４６０，５９０ １０ Ｙ2Ｏ3 Ｔｂ ４９０，５４０ １１ Ｙ2Ｏ3 Ｃｅ ４６５ ─────────────────────────────────── （実施例１２〜３５）発光層を形成するための母体（Ｅ
Ｌ発光させるための酸化物結晶）、発光センターをそれ
ぞれの元素を含有する有機金属化合物から選択し、それ
ぞれを実施例１、２もしくは実施例３と同様の方法によ
りペースト組成物とし、これらペースト組成物を用いて
実施例１、２もしくは３と同様の方法により薄膜ＥＬ素
子を作製した。それぞれの薄膜ＥＬ素子の交差する電極
間に1KHz/200V(もしくは300V）の短形波を印加したとき
の薄膜ＥＬ素子の発光特性を表に示す。表中のＥＬ波長
は、最大発光輝度を示したときのＥＬ波長である。
Ｌ発光させるための酸化物結晶）、発光センターをそれ
ぞれの元素を含有する有機金属化合物から選択し、それ
ぞれを実施例１、２もしくは実施例３と同様の方法によ
りペースト組成物とし、これらペースト組成物を用いて
実施例１、２もしくは３と同様の方法により薄膜ＥＬ素
子を作製した。それぞれの薄膜ＥＬ素子の交差する電極
間に1KHz/200V(もしくは300V）の短形波を印加したとき
の薄膜ＥＬ素子の発光特性を表に示す。表中のＥＬ波長
は、最大発光輝度を示したときのＥＬ波長である。
【００１７】
【表２】 表２．薄膜ＥＬ素子の発光特性 ─────────────────────────────────── 実施例番号 母 体 発光センター ＥＬ波長／ｎｍ ─────────────────────────────────── １２ ＶＹＯ4 Ｍｎ ５００〜６５０ １３ ＶＹＯ4 Ｂｉ ４８０〜６８０ １４ ＳｒＶ2 Ｏ7 Ｍｎ ４５０〜６８０ １５ ＳｒＶ2 Ｏ7 Ｂｉ ４５０〜６８０ １６ ＰＬＺＴ *1) Ｅｕ ６１８ １７ ＰＬＺＴ *1) Ｆｅ ５８５ １８ Ｙ2 ＳｉＯ5 Ｔｂ ５４５ １９ Ｙ2 ＳｉＯ5 Ｔｍ ４５５，５８０ ２０ Ｙ3 Ａｌ5 Ｏ12 Ｔｂ ５４５ ２１ Ｙ3 Ａｌ5 Ｏ12 Ｔｍ ４６０，５８０ ２２ ＣａＷＯ4 ５９０ ２３ （Ｌａ，Ｃａ）ＭｎＯ3 ５８５ ２４ ＢａＭｇＡｌ14Ｏ23 Ｅｕ ４６５，６１２ ２５ ＬａＰＯ4 Ｃｅ，Ｔｂ ５９０ ２６ ＺｎＯ ４５０〜６５０ ２７ ＺｎＯ Ｍｎ ５２５ ２８ ＺｎＧａＯ4 ４７０ ２９ Ａｌ2 Ｏ3 ４６５ ３０ ＳｉＯ2 Ｔｍ ４６５，５８５ ３１ ＳｉＯ2 Ｅｕ ６１２ ３２ ＭｇＯ Ｍｎ ４７５ ３３ ＣａＯ Ｍｎ ４７５，５８０ ３４ ＳｒＯ Ｍｎ ５９０ ３５ ＢａＯ Ｍｎ ４７５，５９０ ─────────────────────────────────── * 1) Ｐｂ1-xＬａx(ＺｒyＴｉ1-y)1-x/4 Ｘ＝９，Ｙ＝６５ （実施例３６）下記組成で絶縁層を形成するためのペー
ストを作製し、最後に0.5 μｍのＰＴＦＥ製フィルター
でろ過し、ペースト組成物とした。 Siレジネート（ＮＥケムキャット製 :Si:9.6wt％) 1.89ｇ ＰＢＭＡの１０wt％a-テルピネオール溶液 1.26ｇ フタル酸ジオクチル 1.89ｇ リノール酸 1.89ｇ a-テルピネオール 1.89ｇ 石英ガラスの上にITO がストライプ状に配置されている
基板に上記絶縁層形成用ペースト組成物をスピンコート
し、大気中、８００℃、３０分間焼成することにより0.
3 μｍの絶縁層を形成した。絶縁層を本実施例のものを
用いた他は実施例１と同様の方法により薄膜ＥＬ素子を
作製した。
ストを作製し、最後に0.5 μｍのＰＴＦＥ製フィルター
でろ過し、ペースト組成物とした。 Siレジネート（ＮＥケムキャット製 :Si:9.6wt％) 1.89ｇ ＰＢＭＡの１０wt％a-テルピネオール溶液 1.26ｇ フタル酸ジオクチル 1.89ｇ リノール酸 1.89ｇ a-テルピネオール 1.89ｇ 石英ガラスの上にITO がストライプ状に配置されている
基板に上記絶縁層形成用ペースト組成物をスピンコート
し、大気中、８００℃、３０分間焼成することにより0.
3 μｍの絶縁層を形成した。絶縁層を本実施例のものを
用いた他は実施例１と同様の方法により薄膜ＥＬ素子を
作製した。
【００１８】この薄膜ＥＬ素子の交差する電極間に1KHz
の短形波を印加したところ４０Ｖ程度から緑色のＥＬ発
光が認められ、１００Ｖ程度では実施例１より高輝度の
発光を示した。また、この薄膜ＥＬ素子は、駆動周波数
を低減しても輝度の変化が少なく、さらに直流駆動によ
っても発光することがわかった。 （実施例３７）下記組成で絶縁層を形成するためのゾル
溶液を作製し、最後に0.5 μｍのＰＴＦＥ製フィルター
でろ過し、ペースト組成物とした。 テトラエトキシシラン 1.02ｇ エタノール 5.17ｇ H2O 0.59ｇ HCl(濃塩酸） 0.27ｇ 石英ガラスの上にITO がストライプ状に配置されている
基板に上記絶縁層形成用ゾル溶液をスピンコートし、大
気中、８００℃、３０分間焼成した。塗布、焼成の操作
を繰り返すことにより0.3 μｍの絶縁層を形成した。絶
縁層を本実施例のものを用いた他は実施例１と同様の方
法により薄膜ＥＬ素子を作製した。
の短形波を印加したところ４０Ｖ程度から緑色のＥＬ発
光が認められ、１００Ｖ程度では実施例１より高輝度の
発光を示した。また、この薄膜ＥＬ素子は、駆動周波数
を低減しても輝度の変化が少なく、さらに直流駆動によ
っても発光することがわかった。 （実施例３７）下記組成で絶縁層を形成するためのゾル
溶液を作製し、最後に0.5 μｍのＰＴＦＥ製フィルター
でろ過し、ペースト組成物とした。 テトラエトキシシラン 1.02ｇ エタノール 5.17ｇ H2O 0.59ｇ HCl(濃塩酸） 0.27ｇ 石英ガラスの上にITO がストライプ状に配置されている
基板に上記絶縁層形成用ゾル溶液をスピンコートし、大
気中、８００℃、３０分間焼成した。塗布、焼成の操作
を繰り返すことにより0.3 μｍの絶縁層を形成した。絶
縁層を本実施例のものを用いた他は実施例１と同様の方
法により薄膜ＥＬ素子を作製した。
【００１９】このようにして形成した薄膜ＥＬ素子は、
実施例３６の薄膜ＥＬ素子とほとんど同様の発光特性を
示した。 （実施例３８）実施例１のペーストを用いて石英基板上
にスピンコートし、大気中、８００℃、１時間焼成し
た。この操作を繰り返すことにより１０μｍの発光層を
作製した。その後、１０００℃、３時間熱処理を施し、
スパッタリング用のターゲットを作製した。このターゲ
ットを用いてスパッタリングにより発光層を形成した他
は、実施例１と同様にして薄膜ＥＬ素子を作製した。こ
の薄膜ＥＬ素子は、実施例１と同様の発光特性を示し
た。 （実施例３９）実施例６、９、１０のペースト組成物を
用い、それぞれのペースト組成物を実施例４と同様の方
法により発光層を形成した後、フォトリングラフィーに
よりストライプ状の発光層を形成した。このプロセスを
繰り返すことにより、それぞれの発光層が交互に並んだ
構造とした他は実施例４と同様の層構成で薄膜ＥＬ素子
を作製した。
実施例３６の薄膜ＥＬ素子とほとんど同様の発光特性を
示した。 （実施例３８）実施例１のペーストを用いて石英基板上
にスピンコートし、大気中、８００℃、１時間焼成し
た。この操作を繰り返すことにより１０μｍの発光層を
作製した。その後、１０００℃、３時間熱処理を施し、
スパッタリング用のターゲットを作製した。このターゲ
ットを用いてスパッタリングにより発光層を形成した他
は、実施例１と同様にして薄膜ＥＬ素子を作製した。こ
の薄膜ＥＬ素子は、実施例１と同様の発光特性を示し
た。 （実施例３９）実施例６、９、１０のペースト組成物を
用い、それぞれのペースト組成物を実施例４と同様の方
法により発光層を形成した後、フォトリングラフィーに
よりストライプ状の発光層を形成した。このプロセスを
繰り返すことにより、それぞれの発光層が交互に並んだ
構造とした他は実施例４と同様の層構成で薄膜ＥＬ素子
を作製した。
【００２０】この薄膜ＥＬ素子の交差する電極間に交流
電界を印加することにより、交差する電極間に挟まれた
発光層からの赤色、青色、緑色の発光が認められ、この
発光色の組み合わせによりフルカラー表示ができた。 （実施例４０）実施例３と同様の方法により薄膜ＥＬ素
子を形成した後、この上層に赤色、青色、緑色のカラー
フイルターを付与することにより、各々の色に相当する
発光素子を構築した。また、この発光色を組み合わせる
ことによりフルカラー表示が可能な薄膜ＥＬ素子が作製
できた。
電界を印加することにより、交差する電極間に挟まれた
発光層からの赤色、青色、緑色の発光が認められ、この
発光色の組み合わせによりフルカラー表示ができた。 （実施例４０）実施例３と同様の方法により薄膜ＥＬ素
子を形成した後、この上層に赤色、青色、緑色のカラー
フイルターを付与することにより、各々の色に相当する
発光素子を構築した。また、この発光色を組み合わせる
ことによりフルカラー表示が可能な薄膜ＥＬ素子が作製
できた。
【００２１】
【発明の効果】本発明の方法によれば、全工程において
高真空を全く用いないプロセスで薄膜ＥＬ素子を構成す
る各層を形成することが可能であり、大幅にコストや工
程数の削減をはかれるだけでなく、本質的に化学的安定
性の優れる酸化物を発光層、絶縁層に用いることによ
り、素子の安定駆動、低駆動電圧化、長寿命化が達成で
きる。また、化学量論性の安定した材料組成とすること
や発光層形成後熱処理することによる結晶性の向上など
により従来は低輝度であった酸化物を発光層とする薄膜
ＥＬ素子の高輝度化を達成した。さらに、発光層、絶縁
層の組み合わせによって従来全く知られていなかった酸
化物発光層を持つ低電圧での直流駆動を可能とする素子
構造を発見するに至った。本発明は、印刷あるいは塗布
した後、焼成することにより薄膜ＥＬ素子を形成するこ
とを特徴とするものであるが、また同様の方法によりス
パッタリングのターゲットを作製することが可能であ
る。本発明で得られるスパッタターゲットは、従来の炭
酸塩やシュウ酸塩などの粉体から作製するものに比べて
化学量論性の安定した、高純度のスパッタターゲットが
低コストで作製できる方法である。この方法により作製
したスパッタターゲットを用いて薄膜ＥＬ素子の発光層
を作製すれば、作製法の簡易性がやや劣るものの配向制
御された結晶性の高い、また不純物混入が少ない発光層
を低温で作製することが可能となり、高性能の薄膜ＥＬ
素子の作製ができる。
高真空を全く用いないプロセスで薄膜ＥＬ素子を構成す
る各層を形成することが可能であり、大幅にコストや工
程数の削減をはかれるだけでなく、本質的に化学的安定
性の優れる酸化物を発光層、絶縁層に用いることによ
り、素子の安定駆動、低駆動電圧化、長寿命化が達成で
きる。また、化学量論性の安定した材料組成とすること
や発光層形成後熱処理することによる結晶性の向上など
により従来は低輝度であった酸化物を発光層とする薄膜
ＥＬ素子の高輝度化を達成した。さらに、発光層、絶縁
層の組み合わせによって従来全く知られていなかった酸
化物発光層を持つ低電圧での直流駆動を可能とする素子
構造を発見するに至った。本発明は、印刷あるいは塗布
した後、焼成することにより薄膜ＥＬ素子を形成するこ
とを特徴とするものであるが、また同様の方法によりス
パッタリングのターゲットを作製することが可能であ
る。本発明で得られるスパッタターゲットは、従来の炭
酸塩やシュウ酸塩などの粉体から作製するものに比べて
化学量論性の安定した、高純度のスパッタターゲットが
低コストで作製できる方法である。この方法により作製
したスパッタターゲットを用いて薄膜ＥＬ素子の発光層
を作製すれば、作製法の簡易性がやや劣るものの配向制
御された結晶性の高い、また不純物混入が少ない発光層
を低温で作製することが可能となり、高性能の薄膜ＥＬ
素子の作製ができる。
【図１】薄膜ＥＬ素子の構成図。
Claims (9)
- 【請求項１】 基板上に、第１の電極層と、第１の絶縁
層と発光層と、第２の絶縁層と第２の電極層とが、この
順序で積層されて、前記第１と第２の電極層の間に電圧
を印加することによってＥＬ発光を行う薄膜ＥＬ素子の
製造方法において、 前記発光層が、一種類以上の有機金属化合物を含むペー
スト組成物を印刷あるいは塗布し、これを焼成、熱分解
させることにより作製されることを特徴とする薄膜ＥＬ
素子の製造方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の薄膜ＥＬ素子の製造方法
において、前記発光層が酸化物である薄膜ＥＬ素子の製
造方法。 - 【請求項３】 請求項２記載の薄膜ＥＬ素子の製造方法
において、前記酸化物である発光層がゾルゲル反応によ
り生成される薄膜ＥＬ素子の製造方法。 - 【請求項４】 請求項２記載の薄膜ＥＬ素子およびその
製造方法において、更に、前記発光層が酸化物であるZn
2SiO4:Mnであり、前記絶縁層が酸化物であるSiO2である
薄膜ＥＬ素子およびその製造方法。 - 【請求項５】 請求項４記載の薄膜ＥＬ素子において、
前記Zn2SiO4:Mnに熱処理がほどこされた薄膜ＥＬ素子。 - 【請求項６】 基板と、該基板の上に、第１の電極層
と、第１の絶縁層と一種類以上の有機金属化合物を含む
ペースト組成物を印刷あるいは塗布し、これを焼成し、
熱分解させてなる発光層と、第２の絶縁層と第２の電極
層とを、この順序で積層して備えており、前記第１と第
２の電極層の間に電圧を印加することによってＥＬ発光
を行うことを特徴とする薄膜ＥＬ素子。 - 【請求項７】 請求項６記載の薄膜ＥＬ素子において、
赤色、緑色、青色用の発光層を同一の薄膜ＥＬ素子上に
設けることによって多色表示を行う薄膜ＥＬ素子。 - 【請求項８】 請求項６記載の薄膜ＥＬ素子において、
白色の発光色を持つ薄膜ＥＬ素子に赤色、緑色、青色の
カラーフィルムを設置することによって多色表示を行う
薄膜ＥＬ素子。 - 【請求項９】 基板と、該基板の上に、第１の電極層
と、第１の絶縁層と発光層と、第２の絶縁層と第２の電
極層とを、この順序で積層して備え、前記第１と第２の
電極層の間に電圧を印加することによってＥＬ発光を行
うような薄膜ＥＬ素子の前記発光層として使用されるス
パッタ用ターゲットであって、該スパッタ用ターゲット
が、一種類以上の有機金属化合物を含むペースト組成物
を印刷あるいは塗布し、これを焼成、熱分解させてなる
ことを特徴とするスパッタ用ターゲット。
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