JPH10241856A - El素子の製造方法 - Google Patents

El素子の製造方法

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JPH10241856A
JPH10241856A JP9041002A JP4100297A JPH10241856A JP H10241856 A JPH10241856 A JP H10241856A JP 9041002 A JP9041002 A JP 9041002A JP 4100297 A JP4100297 A JP 4100297A JP H10241856 A JPH10241856 A JP H10241856A
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JP
Japan
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layer
glass substrate
smoothing
insulating layer
electrode
Prior art date
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Pending
Application number
JP9041002A
Other languages
English (en)
Inventor
Takuya Sasaya
卓也 笹谷
Atsushi Yamamoto
敦司 山本
Tsukasa Komura
司 甲村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
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Publication date
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Publication of JPH10241856A publication Critical patent/JPH10241856A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10OLED displays
    • H10K59/17Passive-matrix OLED displays
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/80Constructional details
    • H10K59/875Arrangements for extracting light from the devices

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  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ガラス基板の凹凸表面に、EL素子を構成す
る各層を均一な膜厚で形成する。 【解決手段】 ガラス基板1の表面1aに凹凸を形成
し、このガラス基板1の表面にSOG9を塗布し、それ
を焼成して表面9aの凹凸を滑らかにし、このSOG9
の上に、下部電極2、下部絶縁層3、発光層4、上部絶
縁層5、上部電極6を順次積層する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、EL(エレクトロ
ルミネッセンス)素子の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】EL素子においては、ガラス基板1の一
主面上に、下部電極、下部絶縁層、発光層、上部絶縁
層、上部電極が順に積層されている。ここで、一般的に
発光層の屈折率は、その両面に接する下部絶縁層、上部
絶縁層よりも大きいため、発光層の界面で全反射が生じ
る。この全反射により、発光層からの光のうちかなりの
割合が発光層内部に閉じ込められて外部に取り出され
ず、これがEL素子の発光輝度を低下させる要因になっ
ている。
【0003】このような上記問題を解決するため、米国
特許第4,774,435号明細書には、ガラス基板の
表面に凹凸を形成し、その上にEL素子を構成する電
極、絶縁層、発光層を積層することにより、発光層と絶
縁層の界面での全反射を防ぎ、発光強度を高めるように
したものが開示されている。また、特開平3−3134
92号公報にも、ガラス基板の表面に凹凸を形成し、そ
の上にEL素子を構成する電極、絶縁層、発光層を積層
することにより、発光層の実質的な面積を増大させ、発
光強度を高めるようにしたものが開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】図2に、ガラス基板1
の表面に凹凸を形成し、その上に下部電極2、下部絶縁
層3、発光層4、上部絶縁層5、上部電極6を順に積層
し、さらにシリコンオイル7とガラス基板8で覆ったE
L素子の構成を示す。ここで、図2下部の拡大図に示す
ように、ガラス基板1の表面に形成された凹凸によっ
て、その上に形成される各層の膜厚が不均一になる。そ
して、下部絶縁層3、上部絶縁層5の膜厚に薄い部分が
生じると、その部分で絶縁破壊が起きる可能性がある。
【0005】本発明は上記問題点に鑑みたもので、ガラ
ス基板の凹凸表面に、EL素子を構成する各層を均一な
膜厚で形成することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1に記載の発明においては、ガラス基板
(1)の表面に凹凸を形成し、このガラス基板(1)の
表面に、表面の凹凸を平滑化する平滑化層(9)を形成
し、この平滑化層(9)の上に、下部電極(2)、下部
絶縁層(3)、発光層(4)、上部絶縁層(5)、上部
電極(6)を積層することを特徴としている。
【0007】ガラス基板の表面の凹凸を平滑化層により
平滑化することによって、凹凸表面に形成するEL素子
の各構成層の膜厚を均一にすることができ、発光輝度の
向上と素子の信頼性向上の両立を図ることができる。ま
た、請求項2に記載の発明のように、平滑化層を絶縁層
(9)とし、下部電極(2)、上部電極(6)をストラ
イプ状で互いに直交して形成することによって、マトリ
クス表示としたEL素子において、発光輝度の向上と素
子の信頼性向上の両立を図ることができる。
【0008】なお、上記した平滑化層は、平滑化層を形
成するための膜をガラス基板の表面に形成し、その膜表
面を平滑化することによって形成することができる。例
えば、平滑化層を形成するための膜としてSOG(sp
in on glass)を塗布し、それを焼成するこ
とによって形成することができる。また、ポリイミドを
塗布し、それを焼成することによっても形成することが
できる。さらに、PSG、BPSBを用いリフローを行
うことによっても形成することができる。
【0009】また、ガラス基板の表面に凹凸を形成する
方法としては、エッチング、サンドブラストのいずれ
か、若しくはその両方を用いて行うことができる。ま
た、発光層から出た光を各層の凹凸の界面で散乱させ、
効率よく光を外部に取り出すためには、平滑化層の表面
に形成された凹凸の深さを100nm以上にするのが好
ましい。
【0010】なお、EL素子は、下部電極、下部絶縁
層、発光層、上部絶縁層、上部電極を順次積層したもの
に限らず、バッファ層などを発光層と絶縁層との間に介
在させたものであってもよい。
【0011】
【発明の実施の形態】図1に、本発明の一実施形態を示
すEL素子の製造工程を示す。なお、この実施形態で
は、下部電極2と上部電極6を互いに直交するようにス
トライプ状に形成して、マトリクス表示を行うEL素子
に適用している。以下、図1に従って本実施形態にかか
るEL素子の製造方法を説明する。 〔図1(a)の工程〕ガラス基板1の表面1aに凹凸を
形成する。凹凸の深さは、100nm以上とし、ムラや
干渉による色付きが発生しないようにランダムな間隔で
均一に形成する。この場合、例えばサンドブラスト加工
を用いることによって、ガラス基板1の表面1aに凹凸
を形成することができる。 〔図1(b)の工程〕ガラス基板1の表面1aに、SO
G9を100nm程度の膜厚でスピンコートする。この
後、スピンコートしたSOG9を500〜600℃で焼
成する。この焼成によって、SOG9の表面9aの凹凸
が滑らかな形状になる。
【0012】ここで、SOG9の焼成温度を、SOG9
の軟加点である800〜900℃程度まで上げれば、よ
り平滑な表面が得られる。但し、この場合は、ガラス基
板1として耐熱性の高いものを用いる必要がある。ま
た、ガラス基板1としてソーダライムガラスなどの安価
なガラスを用いた場合には、SOG9に、ガラス基板1
の表面平滑化とバリアコートの役割を持たせることがで
きる。 〔図1(c)の工程〕次に、下部電極2となるITOを
スパッタ法で200nm程度の膜厚で堆積させ、エッチ
ングでストライプ状にパターニングして下部電極2を形
成する。
【0013】下部電極2の形成後、下部絶縁層3を形成
する。下部絶縁層3としては、例えばSiO2 、Si3
4 、Ta2 4 、Al2 3 などの材料を用いること
ができる。このとき、複数の異なる材料の絶縁膜を積層
することで、良好な耐圧特性と下地の膜への密着性を得
ることができる。下部絶縁層3の全体の膜厚は300n
m前後に設定する。
【0014】次に、ZnSを母材としてCVD法により
発光層4を形成する。ZnSには必要な発光波長に応じ
てMnやTbをドーパントとして添加する。発光層4の
膜厚は500nm前後に設定する。この後、上部絶縁層
5を、下部絶縁層3と同一構造で同一の成膜方法で形成
する。次に、上部電極6として透明導電膜を形成する。
透明導電膜材料としては例えばITOが用いられる。こ
の上部電極6は、下部電極2と直交するようにストライ
プ状にパターニングされる。 〔図1(d)の工程〕上部絶縁膜5を介して侵入する水
分から発光層4を保護するために、シリコンオイル7と
ガラス基板8でEL素子を封入して、EL素子を完成さ
せる。
【0015】上述した製造方法により作製されたEL素
子は、SOG9によりガラス基板1の表面凹凸が平滑化
されているため、下部電極3、下部絶縁層4、発光層
5、上部絶縁層6、上部電極7を、凹凸に沿って均一な
膜厚で容易に形成することができる。従って、光取り出
し効率の向上と素子の信頼性向上の両立を図ることがで
きる。
【0016】なお、上述した実施形態においては、平滑
化層としてSOG9を用いるものを示したが、PSGま
たはBPSGを用いリフローを行って、ガラス基板1の
表面凹凸を平滑化するようにしてもよい。この場合、リ
フローに要する温度が900℃程度になるため、この温
度に耐えうるガラス基板(例えば、石英ガラス)を用い
る。
【0017】また、平滑化層としてポリイミド(日立化
成:PIQ−L210)を用い、ガラス基板1の表面凹
凸をポリイミドの塗布と焼成(374℃程度)で平滑化
することもできる。但し、この場合は、発光層4の成膜
後に発光効率を改善するために行う熱処理の温度を30
0〜350℃以下とし、ポリイミドの熱分解温度(50
0℃)以下にする必要がある。
【0018】また、上述した実施形態においては、下部
電極2をストライプ状に形成しているため、平滑化層を
SOGなどの絶縁膜にて形成する必要があったが、EL
素子を面発光素子として用いる場合には、下部電極2が
全面に形成されるため、この場合には、平滑化層を導電
材料にて形成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示すEL素子の製造工程
を示す図である。
【図2】ガラス基板の表面に凹凸を形成した従来のEL
素子の問題点を説明するための図である。
【符号の説明】
1…ガラス基板、2…下部電極、3…下部絶縁層、4…
発光層、5…上部絶縁層、6…上部電極、7…シリコン
オイル、8…ガラス基板、9…平滑化層としてのSO
G。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガラス基板(1)の表面に凹凸を形成
    し、 このガラス基板(1)の表面に、表面の凹凸を平滑化す
    る平滑化層(9)を形成し、 この平滑化層(9)の上に、下部電極(2)、下部絶縁
    層(3)、発光層(4)、上部絶縁層(5)、上部電極
    (6)を積層することを特徴とするEL素子の製造方
    法。
  2. 【請求項2】 前記平滑化層(9)は絶縁層(9)であ
    って、前記下部電極(2)、前記上部電極(6)をスト
    ライプ状で互いに直交するように形成することを特徴と
    する請求項1又は2に記載のEL素子の製造方法。
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