JPS60177600A - 薄膜el素子とその製造方法 - Google Patents

薄膜el素子とその製造方法

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JPS60177600A
JPS60177600A JP59033250A JP3325084A JPS60177600A JP S60177600 A JPS60177600 A JP S60177600A JP 59033250 A JP59033250 A JP 59033250A JP 3325084 A JP3325084 A JP 3325084A JP S60177600 A JPS60177600 A JP S60177600A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はEl (Electro Lum1nesce
nce )発光を呈づる薄膜EL素子とその製造方法に
関する。
従来、この薄膜EL素子としては、第1図(a)(b)
及び(C)に示すような構造のものが知られ゛〔いた。
先ず、第1図(a)は、ガラス基板1土にIn、、03
. Sn 02等の透明電極2と、Y2O3゜Ti 0
2等からなる第1の絶縁層3を順次、スパッタリング法
又は電子ビーム蒸着法により重畳形成し、この第1の絶
縁層3上にはZnS:Hn焼結ペレッ]〜を電子ビーム
蒸着することにより発光層4を積層する。この時lnS
蒸着材料に添加するHnの濃度は目的により異なるが、
通常0.1〜2.0wt%に設定される。この発光層4
上には第1の絶縁層3と同様の材質からなる第2の絶縁
層5を積層し、この上にはA1等からなる背面電極6を
蒸着形成Jる。そして、透明電極2と背面電極6に交流
又は直流電源を接続して、この薄膜E L素子を駆動し
で、黄橙色の発光を呈する。
このような構造の博1!JEL素子は、その発光特性、
寿命の面では実用化に迫る特性を備えているにもか)ね
らず、第2の絶縁層5と背面電極6との間の光反射係数
が大きく、外部から入用した光の50%以上をも反則す
ることから、明るい場所で表示さUる場合には、コント
ラストが低下り−る欠点があった。このような欠点を除
去りるIζめに、第1図(b)及び(C)に示JJ:う
な構造の薄膜E1−索T h’提案されている。
先ず、第1図(b)は同図(a)に示した発光層4ど第
2の絶縁層5との間にCaTe等の高抵抗光吸収体層7
を押入りることにより、[し素子の一1ンI−ラストを
高くしている。しかし、このEl−素子tit、yi光
特性にJ3いて同図(a)に示−した1−し素子と対比
して大きく変わってしまい、輝度が(i(下りる欠点が
あり、高電界を加えたときには絶縁破壊しやすい欠点も
あっl、。
次に、第1図(C)は同図(a)に示した第2の絶縁層
5ど背面電極6との間にCaTe等の高抵抗光吸収体層
8を種入りることにより、同図(b)に承したものと同
様、EL素子の」ントラストを高くしているが、発光開
始電圧が高くなつCしまうという致命的欠点があり、ま
Iこ同図(C) q) bのと同様、高電界を加えたと
きには絶縁破壊しや(い欠点もあった。
本発明は、上記のにうな従来の欠点を除去づるためにな
されたものであり、簿膜EL素rの背面電極が透明)9
電体層と金属層とを積層した複合層から成り、かつ前記
透明導電体層と前記金属層との界面が粗面であることを
主構成とづることにより、発光輝度特性を変えることな
く、発光時のコンhラストを高くした薄膜EL素子を提
供することを目的としている。
以下、本発明の実施例図面を参照しながら、本発明の詳
細な説明する。
第2図(a)は本発明の一実施例を示し、先ず、石英ガ
ラス基板1上に酸化インジウムスズ(以1;、r’ I
 T OJという。)の透明電極2(膜11’ : 2
000人)を直流マグネトI]ン・スパッタリング法(
基板温度Ts=200℃、スパッタ電流密度1 =1.
5m八へ cut、 。
透明型41i 2の表面を平滑面状に形成づるために、
スパッタリング払が適している。真空蒸着法ににれば、
その表面に突起部が発生しがらであり、その突起部に電
界が集中して、絶縁破壊を起こし%’)すくなる。次に
、Y2O3の第1の絶縁層3(膜%添加したlns:H
n焼焼結ペッツ1〜素材にしC真空蒸着法(Ts=20
0℃)により発光層4(膜厚:5000人)を蒸着し、
次に、第1の絶縁層3と同様に第2の絶縁F?i5(膜
厚: 3000人)を蒸着覆る。
そして、この第2の絶縁層5上にSn 02の透明導電
体層9を反応性電子ビーム蒸着法(Ts=300℃。
4 P 02=−I X10 Torr)により、その表面
を粗面にして蒸着し、更に、この透明導電体層9上にC
rから成る金His層10を真空蒸名法ににり蒸るして
、透明導電体層9と金属層10どから成る複合層を本発
明の背面電極(9−1−10)として使用し、本発明の
薄膜F1−素子を製作した。本例の薄膜EL素子は、透
明型(412と背面電極(9十01)との間に父流電源
を接続しで駆動し、黄橙色を発光層る。
本例の薄膜E1素子の印加電圧に対重る発光輝度特性は
第3図の曲線dで現わされる。なお同図の曲線a、b及
びCはそれぞれ第1図(a)。
(b)及び(C)に示した薄膜EL素子の特性を現わす
。第3図によれば、本例の薄Ia [1−素子の発光輝
度は、コン1−ラスト対策を講じてい−4【い第1図(
a)のものと対比して、それを講じた第1図(b)及び
(C)のものが約1/2に低下していると同様に、低下
りることは免れないが、2つの対向した透明電極2と透
明導電体層9を介して電界が印加されていることから、
発光特性、発光開始電圧、絶縁破壊及び寿命等について
、第1図(a)のしのとほとんど変わらない温特性が得
られる。
また、上記積層法のうち、透明導電体層9の反応性電子
ビーム蒸着法におい−C1その表面を粗面化する手段と
しては、Ts 、 l) 02及び蒸着速度Vvの蒸着
条イ′1のうち少なくとも一つを制御して行なわれ、本
例ではT 5=300℃、PO2=1x10’Torr
ノもとでV■=0〜7人/SeCトシIC6なお、電子
ビームの電流密度及びその電流についてはそれぞれ15
〜25 mA / crj及び30〜50Ill八に選
定しlこ 。
このような透明導電体層9の粗面化した表面の厚さ方向
の層、す゛なわち透明導電体層9と金属層10が交互に
入り込lυだ不均質層11に注目すれば、この不均質層
11の屈折率が透明導電体層9と金属層10にJ3りる
各屈折率の中間的な値となり、この不均質層11が透明
基板1側から背面電極(9ト10)への大剣光に対J゛
る反射防止層どして作用覆ることから、第2の絶縁Fi
 5と背面電極(,9−1−10)との間にお【ノる光
反則係数が小きくなって、(三1素子のコントラストを
高くすることができる。このようなコントラストの効果
は、分光反射率特性で証明され、本例の薄膜EL素子は
第4図の曲線f(承りように、可視光域にa3いて反射
率を約10%にまC低くりることができる。なお、同図
の曲線eは第1図(a)の−bのによる分光反射率特性
であり、イの反則率は可視光域において約50〜60%
もあった。
第2図(b)は本発明の他の実施例であり、本例では同
図(b)のti&実施例と対比して、第1の絶縁層3を
除去して、透明電極2と発光層4とを互に隣接している
。本例では、前述した第3図の発光輝度特性において、
曲線dのうち、発光開始電圧を一層低くした特性を得、
第4図の分光反射率特性において、曲線fとほとんど同
様な特性を得た。
本発明の以上の実施例の他に、先ず、透明基板について
は石英ガラスに代えて、ソーダライムガラス、アルミノ
ボロシリク−トガラス等の多成分系のガラス基板でもよ
く、透明電極についてはIT Oに代え一’c’、 I
n2O3若しくはこれにWを添加したもの又はSn O
,、にsb、 F等を添加したものであってもよい。次
に、絶縁層についてはY2O3に代えて、?aO,Ti
O,八i、203゜2 5 2 Si3N4又はSi 02等を使用してもよい。次に、
発光層については、母材としてZnSの代わりに、Zn
5e又はこれら混合物等を使用してもよく、これらの母
材に対して活性材としてHn、 Cu、An、希土類、
ハロゲン等が添加される。例えば、ZIIS :Cu、
A4では黄緑色、Zn (S −Se) : Cu、旧
゛では緑色、母U 2nSに対して活性材として5II
lは赤色、rbは緑色、Tmは青色を発光づる。また、
この発光層は中間層として透明誘電体層(Y2O3,。
la O、TiO、Ajj203.Si3N4又は、2
 5 2 Si021)を介在して第1及び第2の発光層に分1ノ
°CもJ:り、その場合に第1及び第2の発光層は同一
材質に選定できることは勿論のこと、異種材質、例えば
第1の発光層としてTb F を添加し1cZnS N
膜を使用した場合、第1の発光層からは緑色を発光し、
第2の発光層としcsllI「 を添加したZnS 薄
膜を使用した場合、第2の発光層からは赤色を発光して
、全体として緑色と赤色との中間色を発光する薄膜EL
素子が臂られる。次に背面電極のうち透明導電体層につ
いてはI’TOに代えて前述した透明電極の材質を使用
してもよく、金属層についてはCrに代えて、反射率が
Cr使用のときにりも高くなることが6’l容できれば
、l’a、 No。
re、 Ni、 NiCr1の金属を使用してもよい。
以上のとおり、本発明の薄膜EL素了によれば、発光特
性については従来量も良いとされる従来品(第1図(a
))とほとんど変わらない特性と、高いコントラスト特
性とを両立させることができる。
【図面の簡単な説明】
171図(a)、(b)及び(c)はthぞt+[来の
薄膜IEL累子を示J断面図、第2図(a)及び(b)
は・でれぞれ本発明による実施例を示す断面図、第3図
は印加電圧に対する発光輝度特性図、並びに第4図は分
差反射率特性図である。 1・・1明基板、2・・・透明電極、3・・・第1の絶
縁層、4・・・発光層、5・・・第2の絶縁層、9・・
・透明導電体層、10・・・金属層、11・・・不均質
層 (cl) (1)) (C) (cl) (b) 第3図 第4図 手 続 補 正 書 (自発) ] 1゜事デーの表示 昭和59年特許願第33250号2
、発明の名称 薄膜EL素子とその製造方法3、補正を
Jる者 事件との関係 特許出願人 住所 東京都新宿区西新宿1丁目13?l512号〒1
t30 T E Lニー03 (348) 1221ホ
 ヤ ガラス 名称 株式会社 保 谷 硝 子 明細書の「発明の詳細な説明」の欄 5、補正の内容 明細書8貞2行に「同図(b)」とあるを[同図(a)
]と補正する。 以J−

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) 透明電極と背面電極との間に発光層を介在した
    薄膜E’L素子において、前記背面電極が透明導電体層
    と金属層とを積層した複合層から成り、かつ前記透明導
    電体層と前記金属層との界面が粗面であることを特徴と
    りる薄膜[L素子。
  2. (2) 透明電極と背面電極との間に発光層を介在した
    薄膜EL素子の製造方法にJ3い゛C1前記背面電極が
    透明導電体層と金属層とを積層しlご複合層から成り、
    かつ前記透明導電体層が電子ビーム蒸着法により温度、
    酸素分圧及び蒸着速度の蒸も条件のうち少なくとも一つ
    を制御しC1その表1111を粗面に形成していること
    を特徴とづる簿膜EL素子の製造方法。
JP59033250A 1984-02-23 1984-02-23 薄膜el素子とその製造方法 Granted JPS60177600A (ja)

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JPH0645291U (ja) * 1992-11-27 1994-06-14 日本精機株式会社 El素子
WO1996036201A1 (en) * 1995-05-12 1996-11-14 Timex Corporation Method of manufacturing electroluminescent lamps

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