JPS5947879B2 - Ｅｌ素子の製造方法 - Google Patents
Ｅｌ素子の製造方法Info
- Publication number
- JPS5947879B2 JPS5947879B2 JP51159496A JP15949676A JPS5947879B2 JP S5947879 B2 JPS5947879 B2 JP S5947879B2 JP 51159496 A JP51159496 A JP 51159496A JP 15949676 A JP15949676 A JP 15949676A JP S5947879 B2 JPS5947879 B2 JP S5947879B2
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- JP
- Japan
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- insulating layer
- barium titanate
- titanium oxide
- transparent electrode
- voltage
- Prior art date
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- Expired
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は発光電圧の低電圧化が達成できるＥＬ素子の
製造方法に関するものである。
製造方法に関するものである。
従来のＥＬ素子として、ガラス等からなる基体の一側面
側に配置される少なくとも一方が透明電極である一対の
電極間に電界発光層を介在させるとともに、この発光層
と少なくとも一方の電極との間に、上記発光層に対して
有効に電界を印加させるためとその絶縁破壊を防止する
ために蒸着等で形成される絶縁層を介在させたものがあ
る。
側に配置される少なくとも一方が透明電極である一対の
電極間に電界発光層を介在させるとともに、この発光層
と少なくとも一方の電極との間に、上記発光層に対して
有効に電界を印加させるためとその絶縁破壊を防止する
ために蒸着等で形成される絶縁層を介在させたものがあ
る。
ところが、この絶縁層として要求されることは絶縁耐圧
が大であることのほか、素子に印加された電圧が電界発
光層と絶縁層の容量に反比例して分圧されるから、発光
層に対して効果的に電圧を印加させようとすれば、容量
が大であること、つまり比誘電率の大きい絶縁材を選択
する必要がある。しかるに、従来の絶縁物は酸化イット
リウム（Ｙ２０３）、窒化シリコン（Ｓｉ３Ｎ３）、酸
化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）のような常誘電体の中か
ら選択されるにとどまつている。
が大であることのほか、素子に印加された電圧が電界発
光層と絶縁層の容量に反比例して分圧されるから、発光
層に対して効果的に電圧を印加させようとすれば、容量
が大であること、つまり比誘電率の大きい絶縁材を選択
する必要がある。しかるに、従来の絶縁物は酸化イット
リウム（Ｙ２０３）、窒化シリコン（Ｓｉ３Ｎ３）、酸
化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）のような常誘電体の中か
ら選択されるにとどまつている。
これらのものは、比誘電率ｂ゛数十以下といつた低いも
のである。たとえば、酸化イットリウムを用いて絶縁層
を蒸着形成した素子にあつては、第２図の曲線ｂからも
明らかなように印加電圧が２００〜３００Ｖもの高電圧
に達してはじめて輝度の飽和がみられるもので、絶縁破
壊のおそれは否めない。そこで比誘電率が数百〜数千も
の強誘電体で絶縁層を形成するならば比較的低い印加電
圧でも効果的に発光させることが予見される。ところが
強誘電体として代表的チタン酸バリウム（ＢａＴｉ０３
）は三元化合物であるため、抵抗加熱のような加熱法を
用いた通常の蒸着法では均一な層に蒸着させることは困
難である。つまり、この蒸着法を用いた場合、上記チタ
ン酸バリウム（ＢａＴｉ０３）ｂ゛加熱によつて酸化バ
リウム（ＢａＯ）と酸化チタン（ＴｉＯ２）に分解し、
蒸気圧が酸化チタン（ＴｉＯ２）よりも高い酸化バリウ
ム（ＢａＯ）が先に蒸着するため、いわゆる化学量論的
組成比のバランスが大きく崩れる傾向にある。このため
、化学量論的組成のずれが比較的少ない方法とされてい
るスパッタリング法の採用が着目されるが、このスパッ
タリング法により上記チタン酸バリウムを酸化錫（Ｓｎ
Ｏ２）もしくは酸化インジウム（Ｉｎ，Ｏ，）等からな
る透明電極上に形成した場合、化学的に活性なバリウム
（Ｂａ）Ｖｃよつて、たとえば酸化インジウム（Ｉｎ，
Ｏ，）が還元されるため、この透明電極が黒変して実用
性に欠けることになる。このように、この種素子に卦け
る絶縁層の材料として強誘電体であるチタン酸バリウム
の使用が望ましいにもかかわらず、使用できないのＢＳ
現状である。
のである。たとえば、酸化イットリウムを用いて絶縁層
を蒸着形成した素子にあつては、第２図の曲線ｂからも
明らかなように印加電圧が２００〜３００Ｖもの高電圧
に達してはじめて輝度の飽和がみられるもので、絶縁破
壊のおそれは否めない。そこで比誘電率が数百〜数千も
の強誘電体で絶縁層を形成するならば比較的低い印加電
圧でも効果的に発光させることが予見される。ところが
強誘電体として代表的チタン酸バリウム（ＢａＴｉ０３
）は三元化合物であるため、抵抗加熱のような加熱法を
用いた通常の蒸着法では均一な層に蒸着させることは困
難である。つまり、この蒸着法を用いた場合、上記チタ
ン酸バリウム（ＢａＴｉ０３）ｂ゛加熱によつて酸化バ
リウム（ＢａＯ）と酸化チタン（ＴｉＯ２）に分解し、
蒸気圧が酸化チタン（ＴｉＯ２）よりも高い酸化バリウ
ム（ＢａＯ）が先に蒸着するため、いわゆる化学量論的
組成比のバランスが大きく崩れる傾向にある。このため
、化学量論的組成のずれが比較的少ない方法とされてい
るスパッタリング法の採用が着目されるが、このスパッ
タリング法により上記チタン酸バリウムを酸化錫（Ｓｎ
Ｏ２）もしくは酸化インジウム（Ｉｎ，Ｏ，）等からな
る透明電極上に形成した場合、化学的に活性なバリウム
（Ｂａ）Ｖｃよつて、たとえば酸化インジウム（Ｉｎ，
Ｏ，）が還元されるため、この透明電極が黒変して実用
性に欠けることになる。このように、この種素子に卦け
る絶縁層の材料として強誘電体であるチタン酸バリウム
の使用が望ましいにもかかわらず、使用できないのＢＳ
現状である。
したがつて、この発明の目的は電界発光層と少なくとも
透明電極とのに介在されるチタン酸バリウムの絶縁層を
蒸着で形成するに際して、電極との間に酸化チタンを介
在させた後でチタン酸バリウムをスパツタリング法で蒸
着することにより、透明電極を黒変させることがなく、
良好なチタン酸バリウムの絶縁層を形成できるＥＬ素子
の製造法を提供することにある。
透明電極とのに介在されるチタン酸バリウムの絶縁層を
蒸着で形成するに際して、電極との間に酸化チタンを介
在させた後でチタン酸バリウムをスパツタリング法で蒸
着することにより、透明電極を黒変させることがなく、
良好なチタン酸バリウムの絶縁層を形成できるＥＬ素子
の製造法を提供することにある。
以下、この発明の一実施例を図面にもとずいて説明する
。
。
第１図はこの発明の製造法で得られたＥＬ素子の断面図
で、同図Ｋシいて、１はホウケン酸ガラスからなる基体
、２卦よび３は一対の電極で、アルミニウム（Ａｌ琳か
らなる電極３ＶＣ対して電極２は酸化錫（ＳｎＯ２）、
酸化インジウム（ＩｎＯ，）で形成されて透明になつて
いる。
で、同図Ｋシいて、１はホウケン酸ガラスからなる基体
、２卦よび３は一対の電極で、アルミニウム（Ａｌ琳か
らなる電極３ＶＣ対して電極２は酸化錫（ＳｎＯ２）、
酸化インジウム（ＩｎＯ，）で形成されて透明になつて
いる。
４は硫化亜鉛（ＺｎＳ）Ｋ発光中心となる活性物質とし
てマンガン（Ｍｎ）を微少量含有させてなる電界発光層
、５シよび６は絶縁層で、チタン酸バリウム（ＢａＴｉ
Ｏ，）からなる。
てマンガン（Ｍｎ）を微少量含有させてなる電界発光層
、５シよび６は絶縁層で、チタン酸バリウム（ＢａＴｉ
Ｏ，）からなる。
７は透明電極２と絶縁層５との間に介在された酸化チタ
ン（ＴｉＯ，）の薄膜である。
ン（ＴｉＯ，）の薄膜である。
まず、ガラス基体１の一側面に酸化インジウムの透明電
極２を形成し、この透明電極２上にチタン酸バリウムの
絶縁層５を形成するが、これに先達つて、上記透明電極
２上にこの発明の特徴であるところの酸化チタンをたと
えばスパツタリングｏ法で蒸着して約２０００Ａの厚さ
の酸化チタン薄膜７を被着させる。
極２を形成し、この透明電極２上にチタン酸バリウムの
絶縁層５を形成するが、これに先達つて、上記透明電極
２上にこの発明の特徴であるところの酸化チタンをたと
えばスパツタリングｏ法で蒸着して約２０００Ａの厚さ
の酸化チタン薄膜７を被着させる。
これは蒸気圧５×１０−２〔ＴＯｒｒ〕、ガラス基体１
の加熱温度２００℃でアルゴンガスイオンに−よつてス
パツタさせたものである。勿論、この薄膜７は通常の蒸
着法でもよい。しかる後に、チタン酸バリウムをスパツ
タリング法で蒸着して酸化チタン薄膜７上に絶縁層５を
形成する。この後、硫化亜鉛ＺｎＳ：Ｍｎ（Ｍｎが発光
中心）を蒸着して発光層４を、発光層４上に上記と同様
の絶縁層６をそれぞれ順次的に形成し、最後にアルミニ
ウム電極３を設ける。上記絶縁層５はスバツタリング法
による蒸着であるから、チタン酸バリウムが大きな運動
エネルギで飛び出すことができ、強固なものとなるうえ
、とくに透明電極２に酸化チタンをスパツタさせたのち
にチタン酸バリウムをスパツタさせるから、いわゆる化
学量論的組成比のずれが上記酸化チタンで是正された。
の加熱温度２００℃でアルゴンガスイオンに−よつてス
パツタさせたものである。勿論、この薄膜７は通常の蒸
着法でもよい。しかる後に、チタン酸バリウムをスパツ
タリング法で蒸着して酸化チタン薄膜７上に絶縁層５を
形成する。この後、硫化亜鉛ＺｎＳ：Ｍｎ（Ｍｎが発光
中心）を蒸着して発光層４を、発光層４上に上記と同様
の絶縁層６をそれぞれ順次的に形成し、最後にアルミニ
ウム電極３を設ける。上記絶縁層５はスバツタリング法
による蒸着であるから、チタン酸バリウムが大きな運動
エネルギで飛び出すことができ、強固なものとなるうえ
、とくに透明電極２に酸化チタンをスパツタさせたのち
にチタン酸バリウムをスパツタさせるから、いわゆる化
学量論的組成比のずれが上記酸化チタンで是正された。
しかも、透明電極２の黒変化が上記酸化チタンで防止さ
れ、密着性も著しく向上させることができた。上記のよ
うにして得られたＥＬ素子に電界を印加し、発光輝度一
印加電圧特性を測定した結果、第２図曲線ａで示す特性
が得られた。
れ、密着性も著しく向上させることができた。上記のよ
うにして得られたＥＬ素子に電界を印加し、発光輝度一
印加電圧特性を測定した結果、第２図曲線ａで示す特性
が得られた。
同特性曲線ａから明らかなようにこの発明の製造方法に
よつて得られたＥＬ素子は、特性曲線ｂで示す従来素子
に比較して、はるかに低い発光電圧で輝度の飽和がみら
れる。つまり絶縁層５が強誘電体であるチタン酸バリウ
ムで形成されて容量が大きいため、発光層４に印加され
る分圧が小となる。この場合、酸化チｆンの介在によつ
て絶縁層５の実質的な肉厚ＢＺ増大されているにもかか
わらず、チタン酸バリウム自体の比誘電率が酸化イツト
リウムのそれに比較して百倍程度もの大きさであるから
、上記肉厚の増大によつて、上記分圧が左右されるもの
ではなく、このため、耐圧不良の卦それ力ｚない低電圧
下で発光させることができる。以上詳述したように、こ
の発明の製造方法によれば、絶縁層を形成する材料とし
て強誘電体であるチタン酸バリウムを積極的に採用する
ことにより、発光電圧が低く耐圧の優れたＥＬ素子が得
られるうえ、透明電極などに対して悪影響を与えること
なく上記チタン酸バリウムをスパツタリング法で良好に
蒸着できる効果がある。
よつて得られたＥＬ素子は、特性曲線ｂで示す従来素子
に比較して、はるかに低い発光電圧で輝度の飽和がみら
れる。つまり絶縁層５が強誘電体であるチタン酸バリウ
ムで形成されて容量が大きいため、発光層４に印加され
る分圧が小となる。この場合、酸化チｆンの介在によつ
て絶縁層５の実質的な肉厚ＢＺ増大されているにもかか
わらず、チタン酸バリウム自体の比誘電率が酸化イツト
リウムのそれに比較して百倍程度もの大きさであるから
、上記肉厚の増大によつて、上記分圧が左右されるもの
ではなく、このため、耐圧不良の卦それ力ｚない低電圧
下で発光させることができる。以上詳述したように、こ
の発明の製造方法によれば、絶縁層を形成する材料とし
て強誘電体であるチタン酸バリウムを積極的に採用する
ことにより、発光電圧が低く耐圧の優れたＥＬ素子が得
られるうえ、透明電極などに対して悪影響を与えること
なく上記チタン酸バリウムをスパツタリング法で良好に
蒸着できる効果がある。
第１図はこの発明の製造法で得られたＥＬ素子の一例を
示す断面図、第２図は同素子の発光輝度一印加電圧の特
性図である。 ２・・・透明電極、３・・・電極、４・・・電界発光層
、５，６・・・チタン酸バリウムからなる絶縁層、７・
・・酸化チタン薄膜。
示す断面図、第２図は同素子の発光輝度一印加電圧の特
性図である。 ２・・・透明電極、３・・・電極、４・・・電界発光層
、５，６・・・チタン酸バリウムからなる絶縁層、７・
・・酸化チタン薄膜。
Claims (1)
- １ 少なくとも一方が透明電極である一対の電極間にサ
ンドイッチ状にはさまれる電界発光層と上記電極のうち
の少なくとも透明電極との間にチタン酸バリウムの絶縁
層を形成するにあたり、上記透明電極上に酸化チタンを
蒸着させたのちに、この酸化チタン薄膜上にチタン酸バ
リウムをスパッタリング法で蒸着したことを特徴とする
ＥＬ素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51159496A JPS5947879B2 (ja) | 1976-12-29 | 1976-12-29 | Ｅｌ素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51159496A JPS5947879B2 (ja) | 1976-12-29 | 1976-12-29 | Ｅｌ素子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5384498A JPS5384498A (en) | 1978-07-25 |
| JPS5947879B2 true JPS5947879B2 (ja) | 1984-11-21 |
Family
ID=15695029
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51159496A Expired JPS5947879B2 (ja) | 1976-12-29 | 1976-12-29 | Ｅｌ素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5947879B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002058438A3 (en) * | 2001-01-17 | 2002-09-26 | Ifire Technology Inc | Insertion layer for thick film electroluminescent displays |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4864370A (en) * | 1987-11-16 | 1989-09-05 | Motorola, Inc. | Electrical contact for an LED |
| JP2833282B2 (ja) * | 1991-08-20 | 1998-12-09 | 富士電機株式会社 | エレクトロルミネッセンス表示装置とその製造方法 |
-
1976
- 1976-12-29 JP JP51159496A patent/JPS5947879B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002058438A3 (en) * | 2001-01-17 | 2002-09-26 | Ifire Technology Inc | Insertion layer for thick film electroluminescent displays |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5384498A (en) | 1978-07-25 |
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