JPH11111450A - 薄膜エレクトロルミネッセンス素子 - Google Patents
薄膜エレクトロルミネッセンス素子Info
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- JPH11111450A JPH11111450A JP9271808A JP27180897A JPH11111450A JP H11111450 A JPH11111450 A JP H11111450A JP 9271808 A JP9271808 A JP 9271808A JP 27180897 A JP27180897 A JP 27180897A JP H11111450 A JPH11111450 A JP H11111450A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】基板表面状態に依存する画素欠陥や断線が少な
く、発光効率の高い薄膜ＥＬ素子を提供する。 【解決手段】絶縁性基板上に金属電極層２１、第１の絶
縁層３１、発光層４ａ、第２の絶縁層３２および透明電
極２２が順次積層され、透明電極側から発光する反転構
造の薄膜エレクトロルミネッセンス素子において、前記
絶縁性基板１１ａはガラスより高耐熱性の多結晶体であ
り、その表面粗さＲａは0.02μm 以下であり、かつ散在
する不定型の凹状欠陥の直径は１μm φ以下であること
とする。
く、発光効率の高い薄膜ＥＬ素子を提供する。 【解決手段】絶縁性基板上に金属電極層２１、第１の絶
縁層３１、発光層４ａ、第２の絶縁層３２および透明電
極２２が順次積層され、透明電極側から発光する反転構
造の薄膜エレクトロルミネッセンス素子において、前記
絶縁性基板１１ａはガラスより高耐熱性の多結晶体であ
り、その表面粗さＲａは0.02μm 以下であり、かつ散在
する不定型の凹状欠陥の直径は１μm φ以下であること
とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、多色発光ディスプ
レイに用いられる薄膜エレクトロルミネッセンス素子用
基板に関する。
レイに用いられる薄膜エレクトロルミネッセンス素子用
基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】フラットディスプレイ用の素子の１つで
ある薄膜エレクトロルミネッセンス（以下、ＥＬと記
す）素子は、鮮明でコントラストが高く、視野角依存性
も小さいためコンピュータ端末の表示素子、車両への搭
載用表示素子等として研究開発が進められている。
ある薄膜エレクトロルミネッセンス（以下、ＥＬと記
す）素子は、鮮明でコントラストが高く、視野角依存性
も小さいためコンピュータ端末の表示素子、車両への搭
載用表示素子等として研究開発が進められている。
【０００３】図２は従来の単色薄膜ＥＬ装置を示し、
（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＸＸ断
面図である。ガラス基板１１の上に第１の電極２１、第
１の絶縁層３１、発光層４、第２の絶縁層３２、第２の
電極２２が順次積層された薄膜ＥＬ素子には封止部材７
を介して封止基板１２が被せられシリコーンオイル６が
内部に注入された後、気密封止される。両電極層に駆動
電源Ｅを接続し、両極性のパルス電圧を印加してＥＬ発
光させる。
（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＸＸ断
面図である。ガラス基板１１の上に第１の電極２１、第
１の絶縁層３１、発光層４、第２の絶縁層３２、第２の
電極２２が順次積層された薄膜ＥＬ素子には封止部材７
を介して封止基板１２が被せられシリコーンオイル６が
内部に注入された後、気密封止される。両電極層に駆動
電源Ｅを接続し、両極性のパルス電圧を印加してＥＬ発
光させる。
【０００４】薄膜ＥＬ素子は以下の作製プロセスに沿っ
て作製される。 （１）絶縁性基板１１としてガラス基板上に第１の電極
層を成膜し、フォトプロセスにより所定のパターン（例
えば短冊状）とし第１の電極２１を形成する。第１の電
極層２１はモリブデン（Mo）、タングステン（W ）等の
金属層、または酸化インジウムスズ（以下、ＩＴＯと記
す）等の透明導電層である。
て作製される。 （１）絶縁性基板１１としてガラス基板上に第１の電極
層を成膜し、フォトプロセスにより所定のパターン（例
えば短冊状）とし第１の電極２１を形成する。第１の電
極層２１はモリブデン（Mo）、タングステン（W ）等の
金属層、または酸化インジウムスズ（以下、ＩＴＯと記
す）等の透明導電層である。
【０００５】（２）第１の絶縁層３１を成膜する。第１
の絶縁層３１は例えば酸化ケイ素（以下、SiO2と記す）
膜と窒化ケイ素（以下、Si3N4 と記す）膜の順の積層膜
である。 （３）発光層４として黄橙色発光のZnS:Mnからなる蛍光
体層を成膜、熱処理する。
の絶縁層３１は例えば酸化ケイ素（以下、SiO2と記す）
膜と窒化ケイ素（以下、Si3N4 と記す）膜の順の積層膜
である。 （３）発光層４として黄橙色発光のZnS:Mnからなる蛍光
体層を成膜、熱処理する。
【０００６】（４）第２の絶縁層３２を成膜する。第１
の絶縁層とは逆順の積層膜である。 （５）第２の電極層を成膜し、フォトプロセスにより所
定のパターン（例えば第１の電極に直交する短冊状）と
し第２の電極２２を形成する。第２の電極２２はＩＴＯ
等の透明導電体またはアルミニウム（Al）などの金属か
らなる。 上記のZnS:Mnが用いられた単色発光の薄膜ＥＬディスプ
レイは既に実用化されているが、ディスプレイ内容の多
様化に伴いカラー化が不可欠となっている。
の絶縁層とは逆順の積層膜である。 （５）第２の電極層を成膜し、フォトプロセスにより所
定のパターン（例えば第１の電極に直交する短冊状）と
し第２の電極２２を形成する。第２の電極２２はＩＴＯ
等の透明導電体またはアルミニウム（Al）などの金属か
らなる。 上記のZnS:Mnが用いられた単色発光の薄膜ＥＬディスプ
レイは既に実用化されているが、ディスプレイ内容の多
様化に伴いカラー化が不可欠となっている。
【０００７】カラー薄膜ＥＬ素子における発光層に用い
られる蛍光体としては、赤色用にはCaS:Eu、ZnS:Sm、Sr
S:Euなど、緑色用にはZnS:Tb、CaS:Ceなど、青色用には
SrS:Ceなど、また白色用としてSrS:CeとZnS:Mnとの積層
膜など、アルカリ土類硫化物が用いられる。白色発光材
料を用いてカラー発光させる場合は、白色薄膜ＥＬ素子
と、通常あらかじめカラーフィルターを作製した封止基
板とを重ね合わせ、封止基板側から３原色に分光された
光を放射させる（図１参照）。
られる蛍光体としては、赤色用にはCaS:Eu、ZnS:Sm、Sr
S:Euなど、緑色用にはZnS:Tb、CaS:Ceなど、青色用には
SrS:Ceなど、また白色用としてSrS:CeとZnS:Mnとの積層
膜など、アルカリ土類硫化物が用いられる。白色発光材
料を用いてカラー発光させる場合は、白色薄膜ＥＬ素子
と、通常あらかじめカラーフィルターを作製した封止基
板とを重ね合わせ、封止基板側から３原色に分光された
光を放射させる（図１参照）。
【０００８】このような発光層は、高輝度化を目的とし
て、熱処理が施される。通常、熱処理温度が高いほど発
光輝度は高輝度化されるが、ガラス基板の耐熱温度によ
り制限されるため従来の熱処理温度は600 〜650 ℃であ
る。しかし、さらに高輝度化するため、高耐熱基板を用
いて従来の熱処理温度（650 ℃）以上の熱処理の検討が
行なわれている。
て、熱処理が施される。通常、熱処理温度が高いほど発
光輝度は高輝度化されるが、ガラス基板の耐熱温度によ
り制限されるため従来の熱処理温度は600 〜650 ℃であ
る。しかし、さらに高輝度化するため、高耐熱基板を用
いて従来の熱処理温度（650 ℃）以上の熱処理の検討が
行なわれている。
【０００９】封止基板側から発光々を放射させる、いわ
ゆる反転構造の薄膜ＥＬ素子の場合、基板材料は透明で
ある必要がないため、高耐熱基板としてセラミック等の
多結晶体基板を用いることが可能となる。ところが、多
結晶体基板の場合、高誘電材料を用いてセラミック基板
を絶縁膜として用いた例（T.Miyata et al,Proceedinng
s of the 9thj Internationaal Research Conferrence
(Japan Display '89),PP82-85(1989)) はあるものの、
セラミック基板上に２重絶縁構造を形成する通常の構造
では、次に述べるような問題があるため、カラーＥＬデ
ィスプレイ用基板としては用いられていない。
ゆる反転構造の薄膜ＥＬ素子の場合、基板材料は透明で
ある必要がないため、高耐熱基板としてセラミック等の
多結晶体基板を用いることが可能となる。ところが、多
結晶体基板の場合、高誘電材料を用いてセラミック基板
を絶縁膜として用いた例（T.Miyata et al,Proceedinng
s of the 9thj Internationaal Research Conferrence
(Japan Display '89),PP82-85(1989)) はあるものの、
セラミック基板上に２重絶縁構造を形成する通常の構造
では、次に述べるような問題があるため、カラーＥＬデ
ィスプレイ用基板としては用いられていない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】多結晶体基板を用いた
薄膜ＥＬ素子では、ＥＬデバイスの絶縁耐圧が低下する
ため、画素欠陥が抑えられない、さらには上部透明電極
が断線する、といった問題があり、カラーＥＬディスプ
レイは実現されていない。これは、多結晶体基板上に形
成された薄膜電極には基板に散在する不定型の凹状欠
陥、および基板の表面粗さに応じた凹凸が生じており、
この内発光層側への凸部に発光駆動電界が集中し、発光
層は絶縁破壊し、その上の透明電極に欠陥が生じる現象
である。
薄膜ＥＬ素子では、ＥＬデバイスの絶縁耐圧が低下する
ため、画素欠陥が抑えられない、さらには上部透明電極
が断線する、といった問題があり、カラーＥＬディスプ
レイは実現されていない。これは、多結晶体基板上に形
成された薄膜電極には基板に散在する不定型の凹状欠
陥、および基板の表面粗さに応じた凹凸が生じており、
この内発光層側への凸部に発光駆動電界が集中し、発光
層は絶縁破壊し、その上の透明電極に欠陥が生じる現象
である。
【００１１】本発明の目的は、基板表面状態に依存する
画素欠陥や断線が少なく、発光効率の高い薄膜ＥＬ素子
を提供することにある。
画素欠陥や断線が少なく、発光効率の高い薄膜ＥＬ素子
を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、絶縁性基板上に金属電極層、第１の絶縁層、発光
層、第２の絶縁層および透明電極が順次積層され、透明
電極側から発光する反転構造の薄膜エレクトロルミネッ
センス素子において、前記絶縁性基板はガラスより高耐
熱性の多結晶体であり、その表面粗さＲａは0.02μm 以
下であり、かつ散在する不定型の凹状欠陥の直径は１μ
m φ以下であることとする。
めに、絶縁性基板上に金属電極層、第１の絶縁層、発光
層、第２の絶縁層および透明電極が順次積層され、透明
電極側から発光する反転構造の薄膜エレクトロルミネッ
センス素子において、前記絶縁性基板はガラスより高耐
熱性の多結晶体であり、その表面粗さＲａは0.02μm 以
下であり、かつ散在する不定型の凹状欠陥の直径は１μ
m φ以下であることとする。
【００１３】前記絶縁性基板は成形後ホットアイソスタ
ティックプレス（略号ＨＩＰ）処理されていると良い。
前記絶縁性基板は最表面がグレーズ加工されていると良
い。前記多結晶体は金属酸化物または金属窒化物または
これらの混合物からなると良い。
ティックプレス（略号ＨＩＰ）処理されていると良い。
前記絶縁性基板は最表面がグレーズ加工されていると良
い。前記多結晶体は金属酸化物または金属窒化物または
これらの混合物からなると良い。
【００１４】前記発光層は６５０℃以上で熱処理されて
いると良い。
いると良い。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明は従来の多結晶体基板にお
いて次の事実を見いだしたことに基づいている。例えば
アルミナなどの酸化物からなる従来の多結晶体基板には
２種の凹凸が観察される。１種は研磨され平滑化された
表面であり特別に大きい凹凸がなく表面粗さの平均値Ｒ
ａによって表される面であり、基板の大部分を占めてい
る。これに対して他の１種は不定型の凹状欠陥であり、
基板表面に個別に散在し、概略直径は１μm 以上である
場合が多く、直径と共に深くなるが、直径の１／２より
は浅く、大部分は０．５μm 以下のものである。これは
基板材質製造時に生じた欠陥のため、結晶粒が研磨時に
剥離した痕跡と推定できる。
いて次の事実を見いだしたことに基づいている。例えば
アルミナなどの酸化物からなる従来の多結晶体基板には
２種の凹凸が観察される。１種は研磨され平滑化された
表面であり特別に大きい凹凸がなく表面粗さの平均値Ｒ
ａによって表される面であり、基板の大部分を占めてい
る。これに対して他の１種は不定型の凹状欠陥であり、
基板表面に個別に散在し、概略直径は１μm 以上である
場合が多く、直径と共に深くなるが、直径の１／２より
は浅く、大部分は０．５μm 以下のものである。これは
基板材質製造時に生じた欠陥のため、結晶粒が研磨時に
剥離した痕跡と推定できる。
【００１６】本発明によれば、多結晶体基板には第１の
電極層の厚さ（１００nmオーダー）より小さい凹凸しか
ないので、この凹凸上に形成された第１の電極層の表面
ではその厚さに応じて凹凸差は小さく、また凸部の曲率
は小さくなっている。従って電界集中の程度は減少し、
発光層の絶縁破壊は起こらず、断線などの欠陥の少ない
薄膜ＥＬ装置が得られると期待できる。
電極層の厚さ（１００nmオーダー）より小さい凹凸しか
ないので、この凹凸上に形成された第１の電極層の表面
ではその厚さに応じて凹凸差は小さく、また凸部の曲率
は小さくなっている。従って電界集中の程度は減少し、
発光層の絶縁破壊は起こらず、断線などの欠陥の少ない
薄膜ＥＬ装置が得られると期待できる。
【００１７】また、多結晶体基板を用いたため、発光層
に従来のガラス基板の上限である６５０℃以上の温度の
熱処理を行うことができるようになり、発光輝度の向上
が期待できる。 実施例 多結晶体基板の表面状態がＥＬデバイスの絶縁破壊に及
ぼす影響は、実際に薄膜ＥＬ装置を作製し、駆動した時
に生じた断線の本数を調べることができる。
に従来のガラス基板の上限である６５０℃以上の温度の
熱処理を行うことができるようになり、発光輝度の向上
が期待できる。 実施例 多結晶体基板の表面状態がＥＬデバイスの絶縁破壊に及
ぼす影響は、実際に薄膜ＥＬ装置を作製し、駆動した時
に生じた断線の本数を調べることができる。
【００１８】図１は本発明に係る実施例の多色薄膜ＥＬ
装置の断面図である。従来の単色薄膜ＥＬ装置（図２）
と異なっている点のみ説明する。第１の電極２１と対向
する第２の電極２２に電源Ｅからパルス電圧を印加する
ことにより発光層４ａとしてSrS:Ce膜とZnS:Mn膜との積
層膜を用い、これからの白色発光を封止基板１２に形成
されているカラーフィルター５ｒ、５ｇ、５ｂで分光し
赤色、緑色および青色（Ｒ、Ｇ、Ｂと略記する）の３原
色を発光させた。以下に製造プロセスに沿って説明す
る。
装置の断面図である。従来の単色薄膜ＥＬ装置（図２）
と異なっている点のみ説明する。第１の電極２１と対向
する第２の電極２２に電源Ｅからパルス電圧を印加する
ことにより発光層４ａとしてSrS:Ce膜とZnS:Mn膜との積
層膜を用い、これからの白色発光を封止基板１２に形成
されているカラーフィルター５ｒ、５ｇ、５ｂで分光し
赤色、緑色および青色（Ｒ、Ｇ、Ｂと略記する）の３原
色を発光させた。以下に製造プロセスに沿って説明す
る。
【００１９】（１）絶縁性の多結晶体基板１１ａ上に第
１の電極層としてタングステン膜（W ）を直流スパッタ
により膜厚200nm 成膜した後、CF4 ガスによるドライエ
ッチングによりW 膜を90本の短冊にパターニングし、第
１の電極２１とした。 （２）基板１１全面に、第１の絶縁層３１として酸化ケ
イ素と窒化ケイ素の積層膜を高周波反応性スパッタによ
り順に成膜した。それぞれの膜厚は、酸化ケイ素では50
nm、窒化ケイ素では200nm とした。
１の電極層としてタングステン膜（W ）を直流スパッタ
により膜厚200nm 成膜した後、CF4 ガスによるドライエ
ッチングによりW 膜を90本の短冊にパターニングし、第
１の電極２１とした。 （２）基板１１全面に、第１の絶縁層３１として酸化ケ
イ素と窒化ケイ素の積層膜を高周波反応性スパッタによ
り順に成膜した。それぞれの膜厚は、酸化ケイ素では50
nm、窒化ケイ素では200nm とした。
【００２０】（３）発光層４ａとして、厚さ1000nmのSr
S:Ce膜を電子線蒸着法で成膜した後、厚さ300nm のZnS:
Mn膜を電子線蒸着法にて積層した。この後、結晶性を向
上し高輝度化を図る目的で、硫化水素雰囲気中で従来の
ガラス基板の場合より高い750 ℃で、30分の熱処理を行
った。 （４）第２の絶縁層３２として窒化ケイ素と酸化ケイ素
の積層膜を高周波反応性スパッタにより順に成膜した。
それぞれの膜厚は、窒化ケイ素では200nm 、酸化ケイ素
では50nmとした。
S:Ce膜を電子線蒸着法で成膜した後、厚さ300nm のZnS:
Mn膜を電子線蒸着法にて積層した。この後、結晶性を向
上し高輝度化を図る目的で、硫化水素雰囲気中で従来の
ガラス基板の場合より高い750 ℃で、30分の熱処理を行
った。 （４）第２の絶縁層３２として窒化ケイ素と酸化ケイ素
の積層膜を高周波反応性スパッタにより順に成膜した。
それぞれの膜厚は、窒化ケイ素では200nm 、酸化ケイ素
では50nmとした。
【００２１】（５）第２の電極２２として、ＩＴＯ膜を
直流スパッタ法にて200nm 成膜し、ドライエッチングに
より90本の短冊にパターニングを行った。個々までの工
程により、薄膜ＥＬ素子が完成する。 （６）最後に、カラーフィルター５の形成されている封
止基板１２を封止部材７を用いて対向固定し、薄膜ＥＬ
装置とした。ここで、ＥＬ素子基板１１とカラーフィル
ター付き封止基板１２との間には、シリコーンオイル６
を封入し、直径10μm のスペーサー（図示せず）を挿入
し、ＥＬ素子とカラーフィルターとの距離を一定とし
た。
直流スパッタ法にて200nm 成膜し、ドライエッチングに
より90本の短冊にパターニングを行った。個々までの工
程により、薄膜ＥＬ素子が完成する。 （６）最後に、カラーフィルター５の形成されている封
止基板１２を封止部材７を用いて対向固定し、薄膜ＥＬ
装置とした。ここで、ＥＬ素子基板１１とカラーフィル
ター付き封止基板１２との間には、シリコーンオイル６
を封入し、直径10μm のスペーサー（図示せず）を挿入
し、ＥＬ素子とカラーフィルターとの距離を一定とし
た。
【００２２】上記製造プロセスによる薄膜ＥＬ装置の試
作において、次の４種類の基板材料を用いた。各基板の
表面粗さは表面粗さ計にて評価し、凹状欠陥の面密度は
走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）観察により評価し、１０個
の20×25μm2＝500 μm2観察面内の欠陥数の平均値とし
た。第１の基板として、ＨＩＰ成形されたアルミナセラ
ミック板を研磨して、表面を平滑にしたセラミック板
（日本セラテック (株) 製、ＡＨＰＦ板）を用いた。こ
の基板の表面粗さＲａは0.008 μm である。直径１μm
以上の凹状欠陥は内には存在していなかった。
作において、次の４種類の基板材料を用いた。各基板の
表面粗さは表面粗さ計にて評価し、凹状欠陥の面密度は
走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）観察により評価し、１０個
の20×25μm2＝500 μm2観察面内の欠陥数の平均値とし
た。第１の基板として、ＨＩＰ成形されたアルミナセラ
ミック板を研磨して、表面を平滑にしたセラミック板
（日本セラテック (株) 製、ＡＨＰＦ板）を用いた。こ
の基板の表面粗さＲａは0.008 μm である。直径１μm
以上の凹状欠陥は内には存在していなかった。
【００２３】第２の基板として、表面をグレーズ処理し
たアルミナセラミック板（日本特殊陶業 (株) 製、ＨＡ
９９５／ＧＳ−４０グレーズ）を用いた。この基板の表
面粗さＲａは0.02μm である。また直径１μm 以上の凹
状欠陥は500 μm2内には存在していなかった。また、比
較例として、従来のアルミナセラミック板（日本特殊陶
業 (株) 製、ＨＡ９９５）を基板として用いたＥＬ装置
を作製した。この基板の表面粗さＲａは0.08μm であ
る。また直径１μm 以上の凹状欠陥は500 μm2内に２０
個あった。さらに、第１の基板と同じセラミック板で粗
い研磨をし表面粗さをＲａ=0.08μm とした基板も用い
てみた。直径１μm 以上の凹状欠陥はない。
たアルミナセラミック板（日本特殊陶業 (株) 製、ＨＡ
９９５／ＧＳ−４０グレーズ）を用いた。この基板の表
面粗さＲａは0.02μm である。また直径１μm 以上の凹
状欠陥は500 μm2内には存在していなかった。また、比
較例として、従来のアルミナセラミック板（日本特殊陶
業 (株) 製、ＨＡ９９５）を基板として用いたＥＬ装置
を作製した。この基板の表面粗さＲａは0.08μm であ
る。また直径１μm 以上の凹状欠陥は500 μm2内に２０
個あった。さらに、第１の基板と同じセラミック板で粗
い研磨をし表面粗さをＲａ=0.08μm とした基板も用い
てみた。直径１μm 以上の凹状欠陥はない。
【００２４】これら４種類の基板を用いて実際に試作し
たＥＬデバイスを駆動したところ、絶縁破壊により断線
した本数は、第１の基板、第２の基板それぞれ、０本、
２本であった。また比較例として用いた従来のアルミナ
セラミック基板では４３本、粗い表面のＨＩＰ基板では
８本と断線が多発し、通常のガラス基板では断線は発生
しなかった。
たＥＬデバイスを駆動したところ、絶縁破壊により断線
した本数は、第１の基板、第２の基板それぞれ、０本、
２本であった。また比較例として用いた従来のアルミナ
セラミック基板では４３本、粗い表面のＨＩＰ基板では
８本と断線が多発し、通常のガラス基板では断線は発生
しなかった。
【００２５】基板の表面状態とそれを用いた薄膜ＥＬ装
置を駆動した結果生じた断線との関係を表１に示す。
置を駆動した結果生じた断線との関係を表１に示す。
【００２６】
【表１】 表１から、表面粗さＲａが0.02μm を超えると断線は増
加しだし、基板表面に１μm φより大きな凹状欠陥が多
数存在すると断線も多数生ずることが判る。すなわち、
表面粗さＲａが0.02μm 以下であり、１μm φより大き
な凹状欠陥が存在しない基板を用いれば、薄膜ＥＬ素子
の断線は生じなくなる。
加しだし、基板表面に１μm φより大きな凹状欠陥が多
数存在すると断線も多数生ずることが判る。すなわち、
表面粗さＲａが0.02μm 以下であり、１μm φより大き
な凹状欠陥が存在しない基板を用いれば、薄膜ＥＬ素子
の断線は生じなくなる。
【００２７】また、発光層の熱処理温度が高いので発光
輝度は、ガラス基板における650 ℃の熱処理に較べ1.5
倍に向上した。本実施例では、基板の素材として酸化ア
ルミニウムを例にとり説明したが、本発明は酸化アルミ
ニウムだけ限定されるものではなく、他の金属酸化物ま
たは窒化アルミニウム（AlN)や窒化ケイ素(Si3N4) など
の金属窒化物あるいはこれらの混合物においても成立す
ることは明らかである。
輝度は、ガラス基板における650 ℃の熱処理に較べ1.5
倍に向上した。本実施例では、基板の素材として酸化ア
ルミニウムを例にとり説明したが、本発明は酸化アルミ
ニウムだけ限定されるものではなく、他の金属酸化物ま
たは窒化アルミニウム（AlN)や窒化ケイ素(Si3N4) など
の金属窒化物あるいはこれらの混合物においても成立す
ることは明らかである。
【００２８】
【発明の効果】本発明によれば、絶縁性基板上に金属電
極層、第１の絶縁層、発光層、第２の絶縁層および透明
電極が順次積層され、透明電極側から発光する反転構造
の薄膜エレクトロルミネッセンス素子において、多結晶
体であり、その表面粗さＲａは0.02μm 以下であり、か
つ散在する不定型の凹状欠陥の直径は１μm φ以下であ
るような絶縁性基板を用いたため、これらの凹凸を被覆
した第１電極の表面は基板表面よりなだらかになり、以
降の積層において電界集中の程度は小さくなり、ＥＬデ
バイスが絶縁破壊し断線に至ることは起こらなくなっ
た。また、ガラスより高耐熱性の多結晶体基板を用いた
ため発光層の熱処理温度を高くすることができ、従来と
同じ材質の発光層においても発光輝度は向上する。
極層、第１の絶縁層、発光層、第２の絶縁層および透明
電極が順次積層され、透明電極側から発光する反転構造
の薄膜エレクトロルミネッセンス素子において、多結晶
体であり、その表面粗さＲａは0.02μm 以下であり、か
つ散在する不定型の凹状欠陥の直径は１μm φ以下であ
るような絶縁性基板を用いたため、これらの凹凸を被覆
した第１電極の表面は基板表面よりなだらかになり、以
降の積層において電界集中の程度は小さくなり、ＥＬデ
バイスが絶縁破壊し断線に至ることは起こらなくなっ
た。また、ガラスより高耐熱性の多結晶体基板を用いた
ため発光層の熱処理温度を高くすることができ、従来と
同じ材質の発光層においても発光輝度は向上する。
【００２９】上記のように、発光層が絶縁破壊する機会
が減少したので、反転構造ＥＬデバイスの信頼性は向上
する。
が減少したので、反転構造ＥＬデバイスの信頼性は向上
する。
【図１】本発明に係る実施例の多色薄膜ＥＬ装置の断面
図
図
【図２】従来の単色薄膜ＥＬ装置を示し、（ａ）は平面
図、（ｂ）は（ａ）におけるＸＸ断面図
図、（ｂ）は（ａ）におけるＸＸ断面図
１１ ガラス基板 １１ａ 多結晶体基板 ２１ 第１の電極 ３１ 第１の絶縁層 ４ 発光層 ４ａ 白色発光層 ３２ 第２の絶縁層 ２２ 第２の電極 ５ｒ 赤色フィルター ５ｇ 緑色フィルター ５ｂ 青色フィルター １２ 封止ガラス基板 ６ シリコーンオイル ７ 封止部材 Ｅ 電源
Claims (5)
- 【請求項１】絶縁性基板上に金属電極層、第１の絶縁
層、発光層、第２の絶縁層および透明電極が順次積層さ
れ、透明電極側から発光する反転構造の薄膜エレクトロ
ルミネッセンス素子において、前記絶縁性基板はガラス
より高耐熱性の多結晶体であり、その平均表面粗さＲａ
は0.02μm 以下であり、かつ散在する不定型の凹状欠陥
の直径は１μm φ以下であることを特徴とする薄膜エレ
クトロルミネッセンス素子。 - 【請求項２】前記絶縁性基板はホットアイソスタティッ
クプレス（ＨＩＰ）成形されたものであることを特徴と
する請求項１に記載の薄膜エレクトロルミネッセンス素
子。 - 【請求項３】前記絶縁性基板は最表面がグレーズ加工さ
れていることを特徴とする請求項１に記載の薄膜エレク
トロルミネッセンス素子。 - 【請求項４】前記多結晶体は金属酸化物または金属窒化
物またはこれらの混合物からなることを特徴とする請求
項１ないし３に記載の薄膜エレクトロルミネッセンス素
子。 - 【請求項５】前記発光層は６５０℃以上で熱処理された
ことを特徴とする請求項１ないし４に記載の薄膜エレク
トロルミネッセンス素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9271808A JPH11111450A (ja) | 1997-10-06 | 1997-10-06 | 薄膜エレクトロルミネッセンス素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9271808A JPH11111450A (ja) | 1997-10-06 | 1997-10-06 | 薄膜エレクトロルミネッセンス素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11111450A true JPH11111450A (ja) | 1999-04-23 |
Family
ID=17505145
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9271808A Pending JPH11111450A (ja) | 1997-10-06 | 1997-10-06 | 薄膜エレクトロルミネッセンス素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11111450A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100431391C (zh) * | 2003-10-02 | 2008-11-05 | 株式会社丰田自动织机 | 有机电致发光元件和包含它的有机电致发光装置 |
| JP2015057658A (ja) * | 2000-04-19 | 2015-03-26 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 発光装置 |
-
1997
- 1997-10-06 JP JP9271808A patent/JPH11111450A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015057658A (ja) * | 2000-04-19 | 2015-03-26 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 発光装置 |
| US9443461B2 (en) | 2000-04-19 | 2016-09-13 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Electronic device and method of driving the same |
| CN100431391C (zh) * | 2003-10-02 | 2008-11-05 | 株式会社丰田自动织机 | 有机电致发光元件和包含它的有机电致发光装置 |
| US7511422B2 (en) | 2003-10-02 | 2009-03-31 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Organic electroluminescent element with specific structure connecting luminescent regions and organic electroluminescent device including the same |
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