JPS60240097A - Elパネルとその製造方法 - Google Patents

Elパネルとその製造方法

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JPS60240097A
JPS60240097A JP59095595A JP9559584A JPS60240097A JP S60240097 A JPS60240097 A JP S60240097A JP 59095595 A JP59095595 A JP 59095595A JP 9559584 A JP9559584 A JP 9559584A JP S60240097 A JPS60240097 A JP S60240097A
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JP
Japan
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film
insulating layer
gas
panel
vacuum chamber
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JP59095595A
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関戸 睦弘
林 直司
見田 充郎
小泉 真登
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Oki Electric Industry Co Ltd
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Oki Electric Industry Co Ltd
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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】 〔発明の目的〕 一産業上の利用分野一 本発明はマトリクス駆動型で二重絶縁膜構造の薄膜EL
パネノペおよびその製造方法において有益に利用するこ
とができる。
一従来の技術− 第3図は従来の製造方法によるELパネルの側断面図で
あシ、1は透明なガラス基板、2は該ガラス基板1上に
形成した例えばIn2O2などから成るストライプ状の
透明電極であり、このガラス基板1の基板面1aにSt
をターゲットとして反応性スパッタ法によpArガスと
豊富な02ガスの混合ガス中で8102膜3aを有する
次いで、02ガスを除々に感じると同時にN2ガスを注
入しSiとNとOの化合物薄膜4aを形成する。
続いて、02ガスを全て排気しArガスと豊富なN2ガ
ス中で絶縁性の優れたSi、Nll膜5aを形成する。
このようにして順次積層した5102膜3as化合物薄
膜4a、Si、NII膜5aが第1絶縁層である。
この第1絶縁層上、即ちSl、NII膜5a上にZnS
を母体とし庵を発光中心とした発光層6を形成する。
次に、該発光層6上に前述の各膜の形成順とは逆の順序
で絶縁性の優れたSl、NII膜5b、化合物薄膜4b
及び5I02膜3bを順次形成する。この3層が第2絶
縁層である。
そして、この第2絶縁層上、即ちS]02膜3b上にA
tよシ成るストライプ状の背面電極γを前記透明電極2
と直角に交差するように形成して配置させている。
この種のELパネルにおいては、例えば複数本の背面電
極7を順次ライン走査してマトリクス表示を行なう時、
小さな電圧変化に対する発光輝度の変化を大きくし々け
れば、換言すると、発光輝度−印加電圧特性(以下B−
V特性表称する)曲線の勾配が急勾配でなければ、印加
電圧を下げていっても過度現象により印加電圧はゆるや
かに下がり、その間ELパネルも発光するためにいわゆ
るクロストークが生じてしまう。このために、走査電極
数を多く、即ち表示画素数を多く取れないということが
知られている。
一発明が解決しようとする問題点− しかし、前記したような従来の方法で製造されたELパ
ネルでは発光層6の両側を絶縁性に優れたS I 3N
4膜5a、5bで挾持した構造となっているため、発光
層6のSi、Nll膜5a、5bとノ界面に浅いエネル
ギーレベルの界面状態を形成するためSI3N4 M5
 aあるいは5bからの電子の注入が少なく、緩やかな
アバランシェ現象を示し、B −V特性曲線の勾配の急
峻化が図れないという欠点があった。
第2図はELパネルのB−V特性を示すが、従来の構造
のELパネルは同図曲線Iの如く印加電圧Vaよ多発光
を開始し、印加電圧Vの増加と共に輝度Bも緩やかに増
し、電圧■で輝度はほぼ飽和する。このように、従来の
もののB−V曲線は曲線■のように勾配が緩やかになっ
ている。
3− この種の表示パネルの表示方法は表示時には電圧■を印
加し、非表示時は電圧をゼロにするのではなく印加時間
を短かくし表示画素数を増す目的で電圧をVaiでしか
下げない。
所が、従来のELパネルは前記したようにB−7曲線が
緩やかであるだめ、すなわちVaと■の差が大きいため
VaからVbまで昇圧するのに時間がかかり走査電極数
を増せないという欠点があった。
〔発明の構成〕
一問題を解決するだめの手段− 前記の問題を解決するために、本発明は発光層の両側と
絶縁性に優れたsi、N、膜との間に発光層と絶縁層と
の界面に深いエネルギーレベルの界面状態を形成する窒
素欠損状態のSt、N、膜(以下S l−、Nu −x
膜と称する)を追加した構造とし、S i、N。
−aと絶縁性に優れだS 1.N、膜とIn2O,など
より成る透明電極およびMなどよシ成る背面電極の夫れ
それに対する密着性を良くするためのS r02膜とを
反応性スパッタ法によシ同−真空槽内で、しかも供給ガ
スの量を変えるのみで大気に触れさせず4一 連続して形成することとしている。
−作用− 前記手段でも述べだが、Si 、N、−x膜の介在によ
って発光層と絶縁層との界面に深いエネルギーレベルを
形成することができるので、B−V特性曲線が急勾配の
ELパネルを製造でき、しかもその第1絶縁層、第2絶
縁層は夫れそれにおいての同一真空槽内で連続して形成
できる。
−実施例− 以下に、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
尚、前記従来例と同じ構成成分に対しては同一の符号を
用いた。
第1図は本発明による方法で製造したELパネルの側断
面図であり、透明なガラス基板1上に複数本のストライ
プ状の例えば■n20.などよシ成る透明電極2を形成
した後、この透明電極2を有する基板面1a上にSiを
ターゲットとして反応性スパッタ法によシ、先ず第1絶
縁層9aを構成する各膜を同一真空槽内で連続して形成
する。
その方法は、基板面1a上にArガスと豊富な02ガス
の混合ガス雰囲気でSiO2膜3a全3aする。
この、S r02膜3aは前述の透明電極2及びその後
に形成される絶縁性に優れたS 15N4膜5aとの密
着性を高めるだめのものであるから、その膜厚は100
0A以下でよい。
次に、このS r02膜3a上に除々に02ガスの量を
減少させ、かつ同時にN2ガスを注入増加させなからS
iとOとNの化合物薄膜4aを形成する。この場合、S
 i02膜3a上に直接S r >N、、膜5aを形成
するとS t 3N、膜5aが剥離する虞れがあるため
、これら膜組成の急激な変化を緩和するために、この化
合物薄膜4aを設けるものであるからその膜厚は100
OA以下であって良いことは勿論であシ、場合によって
はこの化合物薄膜4aを実質的に取除いても良い。
続いて、ついには02ガスを完全に排除しArガスと豊
富なN2ガスの混合ガス雰囲気中で、この化合物薄膜4
a上に絶縁性に優れたSl、NII膜4aを形成する。
この、Sl、N11膜5aはELパネルの絶縁を行なう
機能を有し、これがため1000〜3000A程度の膜
厚とするのが好適である。
更に続いて、N2ガスを大量に排気し真空槽内をArガ
スと少量のN2ガスの混合ガス雰囲気とし、窒素欠損状
態のSt、NIIx膜8a全8aする。この、SlうN
ll x膜8aは化学量論的に安定なS iJqの窒素
が不足した状態であって、電子の発生が多くなるように
し、このS i声、、−x膜8aの上に続いて形成され
る発光層6へ電子をよシ多く注入させるためのものであ
シ、その膜厚は500〜3000A程度とするのが好適
である。
以上、順次積層形成したS+02膜3as化合物薄膜4
 a、5x5Nq膜5 a、St、NII−x膜8aが
第1絶縁層9aである。
この第1絶縁層9aを構成する6膜の形成に当シ、Ar
ガス、N2ガス及び02ガスの量を変える方法は、反応
性スパッタ装置の排気装置によシ真空槽内を常に連続し
て排気しつつ、別個に設けたガス混合器によりMガス、
N2ガス及び02ガスの混合比を変えながら所要のガス
をこの真空槽内へ注入す7− る方法としている。従って、ガラス基板1側の5t02
膜3a、StとN、!:Oの化合物薄膜4a%Si、N
膜5a及びSt、N、膜8aを同一真空槽内で大気に触
れること無く連続して順次形成することができる。
この様にして、第1絶縁層9aが形成された試料を真空
槽から取出して窒素欠損状態のSi3N4− X膜8a
上に別の真空槽内での電子ビーム蒸着法で発光層6を形
成する。この発光層6は例えばZnSを母体とし0.3
〜0.7重量%の胤を発光中心としてドープしたもので
、10v−以上の電界が印加されると横橙色を発光する
が、これに限定されず他の色を発光するものであっても
良い。
次に、この発光層6上に第2絶縁層を前記と同じスパッ
タ法によシ同−真空槽内で連続して形成する。
その方法は、前記した第1絶縁層9aの6膜と対称的配
置となるように、前述とは逆の順序で形成する。
先ず、発光層6上にArガスと少量のN2ガスの混8− 合ガス雰囲気中で化学定量的に窒素欠損状態の815N
ll−X膜8bを形成する。
次に、N2ガスの量を増しArガスと豊富々N2ガスの
混合ガス雰囲気中で、このSi、NII−X膜8b上ニ
絶縁性に優れたS t 、N、膜5bを形成する。
更に引続き、除々にN2ガスを感じると同時に02ガス
を注入し、このSi、Nll膜5b上に所要に応じSi
とNとOの化合物薄膜4bを形成する。
そして、最終的にArガスと豊富な02ガスの雰囲気中
で、この化合物薄膜4b上に、またはこの化合物薄膜4
bが形成されていない場合にはS i 、N。
膜5b上に背面電極側の5i02膜3bを形成する。
この、順次積層形成したSl、N11−′X膜8 b 
% six。
)Jq−x膜8 bs Si−、へ膜5b、化合物薄膜
4b、5i02膜3bが第2絶縁層9bであシ、その6
膜の形成は前記第1絶縁層9aの形成と同じようにスパ
ッタ法によシ同−真空槽内で形成するので同一条件のも
のが形成できる。ただし、前記したように方法の手順を
逆にして発光層6を介して6膜が対称に配置されている
このようにして得た試料を、真空槽から取出してS +
02膜3b上に例えばAt々どよ構成る複数本のストラ
イプ状の背面電極7を前記透明電極2と直角に交差する
ように被着形成し、その後、所要に応じて必要な処理を
行なって第1図に示す様な構造のELパネルを得ている
また、背面電極7の材料であるAzとS +02膜3b
との密着性を更に増しだい場合はS]02膜3b上にA
/、20.膜を更に形成するか、5102膜3bの代り
にAt20.膜を用いても良い。
以上の方法で得た構成のELパネルは、発光層6の両側
に窒素欠損のsi、N、膜9a、8bs即ち優れた絶縁
性をもつSt、Nll膜から窒素が欠損した状態のもの
を設けてあり、この5I3N! x膜8a。
8bは伝導電子を供給するいわゆるドナー準位を形成す
るので、S 15Nll−’ X膜8a、8bと発光層
6との界面に深いレベルでエネルギーレベルの界面状態
が形成され、SlうN11− x膜8a又は8bから発
光層6への電子の注入がSi、N、、−x膜8aと8b
との間の電位差がある値に達すると急激に増す、いわゆ
るアバランシェ現象を示し、B −V曲線の勾配も急勾
配と々る。
次に、ELパネルのB−V特性を示す第2図を加えて説
明していく。尚、曲線■は従来のB−V特性を示し、曲
線■は本発明のB −V特性を示すものである。
図に示すように、本発明によるB−V特性の曲線■は印
加電圧V1で発光を開始し電圧V2で飽和輝度に達して
おシ、いわゆるB−V曲線の勾配は急勾配となり電圧v
1とV2の差が小さくなるので、走査電極数、即ち表示
画素数を増すことができクロストークも生じないという
利点がある。
また、低電圧域においても電子の発光層への注入が多い
だめ第2図に示す如〈従来のELパネルの発光開始電圧
Vaよシ低い電圧で発光する。もちろん、飽和輝度電圧
v2も従来のELパネルに比べ非常に低電圧化が図れる
これらの電圧は発光層6、第1絶縁層9a、第2絶縁層
9b、の膜厚によって異なるが、発光層6の膜厚を60
0 OA、第1絶縁層9a及び第211− 絶縁層9bの膜厚を3000λとした時、従来よシおお
よそ50Vの低減が図れた。
そして、5I3Nll x膜8a、8bの外側には絶縁
性に優れたSl、N11膜5a、5bが形成されている
ので、駆動回路からの電流が流れ込むことがないから、
即ち直流成分はカットされるからELパネルのジュール
熱による破損という不都合は生せず、長寿命のELパネ
ルが得られる。
〔発明の効果〕
この発明は以上説明したように、第1.第2絶縁層に窒
素欠損のSi−、No x膜を設けて、発光層を該S1
うNq−x膜で挟むように第1.第2絶縁層を設けたの
で発光層における界面レベルが従来のものより深いレベ
ルにでき、急勾配のB−V特性曲線を有するELパネル
を得ることができるので、表示画素数の増加が図れ、か
つELパネルの長寿命化も行なえる等の効果を有するも
のである。
壕だ、反応性スパッタ法によシ混合ガスの混合比を変え
ることにより第1.第2絶縁層を形成しているので、夫
れそれ別個の同一真空槽内で各層12− を連続して形成できる効果もあり、第1.第2絶縁層の
各層は容易に同一条件に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による方法で製造したELパネルの側断
面図、第2図はELパネルのB −V特性を示すグラフ
、第3図は従来の製造方法によるELパネルの側断面図
である。 1・・・ガラス基板 2・・・透明電極 3a、3b・
・・5102膜 4a、14b−・・化合物薄膜 5a
、5b・・・Si、Nll膜 6・・・発光層 7・・
・背面電極 8a、8b・・・Ss 3Nll−x膜 特許用 願人 沖電気工業株式会社 代理人 弁理士 金 倉 喬 二 富 蓼 に 手続補正書(自船 昭和59年6月29日 庁長官 志 賀 学 殿 二の表示 和59年特許願 第095595号 の名称 ELパネルとその製造方法 をする者 牛との関係 特許出願人 所 東京都港区虎)門1丁目7番12号称 (029)
沖電気工業株式会社 表者 橋 本 南海男 理 人 三の対象 願書 7、補正の内容 1.願書の特許願の横に「特許法第38条ただし書の規
定による出願」を加入し、特許法第38条ただし書の規
定による出願と補正する。 2、原書の発明の名称の欄と発明者の欄との間に「特許
請求の範囲に記載された発明の数 2」を加入し本願を
2発明と補正する。 2− 手続補正書(自発) 昭和59年8 月1 日 特許庁長官 志 賀 学 殿 1、事件の表示 昭和59年 特 許 願 第 95595 号2、発明
の名称 ELパネルとその製造方法3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都港区虎ノ門1丁目7番12号名 称 (
029)沖電気工業株式会社代表者 橋 本 南海男 4、代 理 人 6、補正の対象 特許請求の範囲の欄1図面 7、補正の内容 1、特許請求の範囲を以下の通り補正する。 [1,ガラス基板上に透明電極、第1絶縁層1発光層、
第2絶縁層、背面電極を順次積層して形成したELパネ
ルにおいて、前記発光層が接する第1.第2絶縁層との
肉界面間に窒素欠損状態の5i5N4膜を夫れそれ設け
たことを特徴とするELパネル。 2、透明電極を形成した透明基板を真空槽内に配置し、
Siをターゲットとして反応性スパッタ法によJ)Ar
ガスと豊富な02の混合ガス中で5i02膜を形成し、 成し、 膜面に発光層を形成し、 膜を形成し、 形成することを特徴としたELパネルの製造方法。」 2、第1図を別紙添付の通シ補正する〇1ニガラス基板 2:透明電極 3a、3b : 5i02膜 4a、4h:化合物薄膜 5a、5b : 5i5Nll膜 6;発光層 7:背面電極 8a、8b : 5i5N1.l−X膜9a:第1絶縁
層 9b:第2絶縁層 手続補正書(睦) 昭和59年9月38 特許庁長官 志 賀 学 殿 1、事件の表示 昭和59年 特許願 第 095595 号2、発明の
名称 ELパネルとその製造方法3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都港区虎ノ門1丁目7番12号名 称 (
029)沖電気工業株式会社代表者 橋本南海男 4、代 理 人 5、補正命令の日付 自 発

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、ガラス基板上に透明電極、第1絶縁層2発光層、第
    2絶縁層、背面電極を順次積層して形成したELパネル
    において、前記発光層が接する第1.第2絶縁層との両
    界面間に窒素欠損状態の81.Nll膜を夫れそれ設け
    たことを特徴とするパネル。 2、透明電極を有したガラス基板を真空槽内に配置しS
    tをターゲットとした反応性スパッタ法によすArガス
    、02ガス、N2ガスの注入混合比を変えながら窒素欠
    損状態の813N+4膜を有した第1絶縁層を形成した
    後、該真空槽から取出して窒素欠損状態のSl、Nll
    膜上に発光層を形成し、その後他の真空槽内に発光層を
    上にして配置して前記と同様に窒素欠損状態のSi、N
    ll膜を有する第2絶縁層をsi、N、膜を発光層に密
    着させて形成した後該真空槽から取出して第2絶縁層上
    に背面電極を形成することを特徴としたELパネルの製
    造方法。
JP59095595A 1984-05-15 1984-05-15 Elパネルとその製造方法 Granted JPS60240097A (ja)

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JPS6343880B2 JPS6343880B2 (ja) 1988-09-01

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63994A (ja) * 1986-06-18 1988-01-05 松下電器産業株式会社 薄膜電場発光素子の製造法
JPS6345797A (ja) * 1986-08-13 1988-02-26 株式会社日立製作所 薄膜発光素子
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JPS57124883A (en) * 1981-01-26 1982-08-03 Sharp Kk Thin film el element

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