JPS6074289A - 薄膜ｅｌ素子 - Google Patents

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、］］１ンビー１−タ出力表示☆；１１末賎そ
の他種々の表示装置に文字、２弓、静中画像、動画像等
の表示手段として利用されるｉ５９　Ｕ！、！　、’Ｉ
　１−／り１〜１１ルミネセンス素子（以下１薄膜ｔＥ
　＋−索了（とい−）、。

）に関りる。

この薄膜「１−索子の基本）Ｉ１１汐ｄ；Ｌ、第′１図
に小されるＪ：うに、ガラス基板１」−に酸化インソ・
″ツノ、（＋　１１７−０３＞　、酸化スズ（Ｓｌ（０
２）舌の透Ｉり目９電性の透明電極２　及び酸化イツト
リウＬ　（Ｙ＞、Ｏｐ＞、二酸化チタン（−Ｉ’ｉ　０
２　＞　、ノフルミづ（△Ｑｚｏ３）、窒化シリ−１ン
（８１５Ｎ４）　、二酸化シリ゛−１ン（、（＋　１０
２）等からなる第１誘電体層３かスパッタ文は電子ビー
ム蒸首法等にＪ：り順次積層され、次に、第１誘電体Ｆ
７３十には７１１Ｓ：Ｍｎ焼結ペレ・ントを電子ビーム
熱着づることにＪ：す１ｆ１られる釣１！ｒ！光光層４
が積層されている。なお、蒸１１１川の７　ＩＴ　ｙ＞
Ｍｎｎ焼結ベンツ１には活性物質となる〜１１１が１−
１的に応じた濃度に設定されＩこベレン１−が使用さ１
′）イ）、。

次に、薄膜発光層４上には第１誘電体層３３と回４Ｘ。

の物賀からなる第２誘電′体層５、及びΔｇ舌から成る
背面型（かＧが順次積層されている。そしく、透明電子
＾２ど背面電極６は交流電源７に接続され、この薄ｎｔ
ｔｒ−Ｅ　Ｌ索子が駆動される。この交流電圧の印加に
Ｊ、す、薄膜発光層４の両側の第１誘電体層Ｊ３、第２
誘電体層５間に誘起された゛市Ｗが簿膜光光層４内に発
生し、伝導帯に励起され、かつ加速されて充分な−［ネ
ルキーを冑だ電子か直接Ｍ１１発光レンタ−をし１１起
し、その励起されたｔｖｌ　ｎ発光ｐンターが基底状態
に戻る際に黄色を呈しＣ光光りる、。

しかし、このよう＜ｒ　Ｆ＋Ｔｊ膜「１−素子は、第１
誘電体層３、薄膜発光層４及び第２誘電体層１うがｉ’
ｉＪ視域（充分に透明で、あるために、明るい環境士（
ｌＪガラス早根板１通して素子内に侵入した外部光か、
高い反Ｑ・Ｉ率ｌ！：有り−る△Ｑ等の背面型１ｊｊ　
６の表面（＞′ｉ　２　Ｌｌ電体層５と接する側ンて゛
反射され、その結果、表示板内の発光部と非発光部との
明暗の］ントラストの低下をＩＩ′ｌき、表示品位を署
しく損ね’（Ｌｌ、う欠点があ−）だ。

このよ−うな欠員を除去し、−ｊン１〜ラストの向１を
図っＩこ博＋＋ｂ＞　ｔ’ｇ　＋−素素子して第２図（
・ニ小り、」、うに、第２誘電体層５）と背面型（函（
５との間にイ・完全酸化アルミニウム層ε３を多段積層
した〕〕σ）が提案され−Ｃいる（特公昭５Ｌ−２０４
（ｉ８）　、、　シかし４１′がら、１記捏案に従って
、不完全酸化７フルミニウム層ε３を２〜・５層に偵１
閃しても、１Ｉ１７面電棒（うどのシ１−面（の反射帯
ｉ：Ｌ　ｉ　／ｌ　％　−、２８％もあることから、明
るい環境ｊ・では未メピ］ントラストの歎【て不充分Ｃ
ｉｆリー）　／＝　、イしで、更に反Ｑ（率を小さくす
るには、背面型Ｎｊ　６の八ρの酸化度を高くしたり、
での多ＦＱ層を多くしな（ｊればイｆらないために、１
１（抗か高く本−〇）、ひい−（−（ｉｋ発光電；１−
を高くし一’Ｃ発尤効・今・′の低Ｈ；　＜、、　１（
（＜欠点があつ／、：。

本発明は、Ｉ−開欠点を除去りるためにイ１され！、−
ｂのてあり、薄膜１モ１−素子の背面電極の一部として
、外部光に対し光吸収ダノ果か：！”！　＜　、か）発
光１・１１刊を１０９ことのない、インジ・クム、スス
、ノ′ンｆＥシ又はこれＩうの混合物を主成分とりる不
ブ４．全酸化物薄膜を形成づること（１口より、表示部
とＪ１表示部どの明１ｒＨの］ン１〜ラストを高くした
新規イｊｌＩＪな薄１１９　Ｅし索子を提供づることを
目的とυる。

以上、本発明を実施例図面を参照して訂細に説明する。

第３図は、透明電極と背面電極とをそれぞれ帯状にして
！ＪＪＬいに伯楽づる如く複数本配列された、い４つゆ
る７１〜リツクス電極＋Ｍ造タイプの本発明の一実施例
による薄膜［（−素子を示づ丑部４１４成ｆｆ１ｉ面図
である。本例の薄膜１三ｌ−素子ＩＪ１．７＋１ｔ〕′
ルカリガラス（（株）保谷硝子製：１−Ｅ−３０）から
なるガラス２：を板１上に、スズ酸化物を混入した酸化
イシジウＬ、からなる透明導電性の透明電極２と、酸化
イン１−リウムからなる第１誘電体層３３と、活性物質
どじ−（０，１へ・２重量％のＭｌｌを添加（〕た７ｎ
Ｓか（しなる薄１１９発光層４と、酸化イソ１〜リウ１
＼からなる第２講電体１ｉＳ′ｉ５とが真空蒸着法によ
り順次積ＩＰ１され、更に、第２誘電体層５＋に、背面
電極９の一部どし゛（、スズを含むインジウムを主成分
とりる不完全酸化物１ｒ４９ａ　（Ｉｎ２Ｑｘ　−）−
３ｎ　Ｏｖ、〈０でｘ　＜３．０＜ｙ　＜２））とアル
ミニウムからなる金属電極９　ｂとか史学７Ａ　４’ｆ
法（、−より１１（”１次４（′（層され（い信この不
完全酸化物層９　ｒ＋　Ｌｌｌ、Ｉ　Ｏ−５ｉｏｒｒに
真空排気された駅間内ζ、酸化ススわ）未（１０重量％
）を混入ｌノた酸化インジウノ、粉末（り１）重量％）
　ヲヘＩノツｈ　ＨＡ　ｌ、：成型Ｌ／　ｋ＆”＜　’
１１４／Ｉ　Ａ：’１１をｎｌ：・、不足の状態で電子
’ｔｊｖ　’ｃ加熱蒸６さくＬイ）こと（ご１、す１！
Ｖられ、人きな光吸収能を右りる１、この光吸１１＼！
　Ｉｌｌ：をη−１ね１１づるｌこめに、真空装置６内
ＩＪ１　ｔ）　−”　ｌ　ｏ　Ｔ’　ｒ稈庭の分圧をイ
１りる微！Ｄの酸素ガス−＼ゝ）　！：ｌｌ気を心入・
ｊること（五右９）＋である。

本例の、“ぷＩら）１ヨｌ素子の動作は、）へ明ｆｔ’
ｉ、　ｔ’Ｔ！　２　’！、：、　−＋”１面電極９ど
の間に交流電ｆ「を叩１）（しすること（ＪＪ、す、第
１図に示した薄膜（−１−累ｆのｆｉｌ作と同４〕；、
Ａ＾Ｉｌ’Ｊ光光層４が励起されＣ１■−発光し、この
１１介光がカラス基板１を通してタト部ｔ＝　；Ｖ＋出
される１、こＯ）際、ガラス塁根１側より入（ｆｉｌ　
した９１部の人身・１）し【、１、ススを含むインジウ
１１の不完全醇化物ｆ＋’ｉ！ｌε１（、：（！りいて
光分に吸収される１、このスズを含む一インジウｌ＼の
不λ：全酸イヒ１勿１ｉ’？１９ｉ１１．ｊ′）い（、
（ｐ　１勺のＩ’ｔｔ　１１７　Ａ′１１が１．４（−
あり、甲均の消東係数１（（屈１１１”ｖ・″の１１ノ
素成分）が０．５であることから、第２誘電体層５との
界面に４３　ｔＪる反射帯の実測値は、１〜５％Ｃあっ
て、極めＣ有効な光吸収効果を得ている。また、このス
ズを含むインジウムの不完全酸化物層９ａの比抵抗は、
成膜時の醸索導入最Ａ＼）カラス基板１の〃Ｉ庶等の条
件により彩管を受（−）るか、酸素尋入吊を少なくし、
温度を上げるに従っＣ，でれそれ比抵抗が小さくなる傾
向を有し、１０・〜１０−３Ωｃｍの範囲の値を１ｑる
。したかっＣ１このススを含・むインジウムの不完全酸
化物層９　ａは良好イ１導電性をイ〒していることから
、その背後に位１Ｆ１りる全屈電極９１）と共に複合層
を形成して、背面電極９どしてのｔｉｌｔ能を充分に宋
し−Ｃいる。ぞしく、このススを含むインジウムの不完
全酸化物層９ａの膜厚についＣは、光吸収効果を（Ｅす
るために２００人以−Ｌ　’ｒあることが望ましく、そ
の１１９ｊワの上限は、電極にお（〕る電力損失及び成
膜時間等の各増大１ｌｆｉ向をと虞しく１μｊメ下であ
ることが望ましい、。

Ｗ！　４図及び第５図は、本発明の他の実施例Ｃあり、
透明゛ｄテ極２、第１誘電体層３、薄膜発光層４及び第
２誘電体層［５かで４′ｌぞれ）にｊΔ過１’ｌ　−（
−Ｌｌ）Ｋｌことから、刀うス基扱１側Ｊミリ人ｑ・１
した外部）にの−）も背面の非電極部（１′１面電極５
）が被覆ご４走（いイ、−い、ＴＪなわ！う露出さ１）
、くいる第？試゛、１１体層！−１１ノ）部分）より１
（万ニ透過りる光合１．Ｖｋ　ｌｌ’ｉ！　；”：　ｌ
ｉり’；＋’）　ＩＩ！Ｎ　１．　ｌ索子を示り、１ 先づ゛第４図は、黒（！２Ｃｉビ１縁１！ｌ　（！イｊ
　（ｌるイ］）幾ｆｉ＝ｉ脂（二月束１丁製　５１Ｑ　
６７　ｉ３２等）叉（よｊ（１，１ｆｆ＋、酸化物（醇
化士すノーｊ′ン等）から４ｒる光１嚇収物１０を一音
ｌ自１小極９の全表ｉｉ’ｉｉに被覆している。

次に第５）図は、背面型（＾よの後）′ノ側に黒色処即
した右は樹脂、（［■、紙、カラス（長文は６〕属（ｔ
）９からなる光吸１１ソ吻１１を配設しＣいる１、この
光吸収物１１は本体ケース（図小ぜｉ１゛）に取り（；
Ｊ　＋）’７．−）れイン１、い１ノ“４′１の実施例
し背面型１４弓）ｑ）１て２ツノ側に光！ｙ☆１１ｖ。

＋＋Ａ１ｏ、＋＋を配設しくいることか１）、ｉ１１＋
’　１ｌｉｉの非？ｆｉ　７４部よりの）六過光を吸収
しく、カラスＪ、ｔ　ｆｌｊ　１側の人示二］ン１ヘラ
ス］〜を一度向トさせることがＣさる。１木発明の背面
電極９）の一部をｔＭ成りる小完全酸化物層９ａの累月
としＣ、インジウム及びラスの各酸化物を使用したが、
その他酸化アンチ七ンを代替物又はｌｊＷ人物どして使
用しでもよいし、更に、酸化物に限定でることなくイン
ジウム、スズ又はアンチモンの各金属を単独又は混合し
く使用してｂよい１．特に実施例以外では、アン′Ｊ−
上ンを含むスズを主成分とづる素材、インジウム素材、
スズ素４才等の不完全酸化物層が好適である。。

次に、金属電極ミ〕ｂとｌノーＣアルミニ・クムを使用
しＩこが、その他にインジウム、スズ、ニッケル等の金
属を使用してもよい。

次に、カラスｊｉｔ板１はガラス拐を使用したが、その
信実質的に透光性な樹脂フィルム等の逍）に性１、を板
てあれＩＪ　Ｊ：　＜　、第１誘電体層２及び第５３誘
電体層４はｊｔに酸化イソ１〜リウムを使用したが、比
誘電率が高く、絶縁耐圧の高い、ｌ”ｉ０２．△Ｑ２０
３、Ｓ　ＩＢ　Ｎ４．　Ｓｌ　０２等の物質ひあれば同
種の層（−あっても、又は異種の層てあつ−（もよく、
更に異種の物質を多層重ねＣもよい。また、薄膜発光層
４は１ｙｌｎを添加したＺｎＳを使用したか、その他Ｃ
ＩＩ　、　ｉ）ｄ　、△Ｑ、［３１゛等又は希土類元素
を添；叫した７ｎ　Ｓ、７ｎ　Ｓｃ　、７ｎ　Ｃ（ｌ　
Ｓ’Ｊでｉｌ’＋　’ｌ）　（もｊ；い。

次に、以上の層膜の成ｎし）方法としく　ｊｊｉ　７；
ＩＩに：’？’Ｉ法を使用【ノたが、その他に、スバ・
ンタリング法、（−：Ｖ　ｌ）法、イΔンプレーｊイン
グ法等不使用しＣしＪ、い。

以上のとよタリ、本発明にＪ：れ（３１、インジウ１１
、スズ、アンチＬ）又はこれらの１１へ合物を主成分、
！りる一囮の不完全酸化物層が、従来の不完全酸化アル
ミニウムを多段積層したものよりも、格「月、二人ぎな
光吸収効果を秦りることがら、外部光を充分に吸収（）
、更に、光吸１１ン物を背面電極の後’ｈ　４（−配設
し・ていることから、透過光４（）介１分に吸１′ｙ、
ｌ。

（、非ｓｔ光部からの反射光をはとんど無視−Ｃさ・る
稈まで減少さけ、表示部と非表示部にａ３リイ）明１１
ｆ１のコン１−ラストの高い薄膜１三１素イが実現−４
・さイ）。

また、本発明にｃする不完全酸化物層が比較的大ｉ＼な
導電１（１を右りることかｒう、電力の１０失を少イ「
くし、印加電圧が薄ｊ！’！発光層に有効に（’Ｉ川し
く、光行効率の高い［ｌ−素子が実現（・さる。

【図面の簡単な説明】

第′１図は従来の薄１１１　Ｅ　Ｌ素子の要部構成を、
示づ断面図、第２図は多段（？ｉ層の不完全酸化アルミ
ニラｌ＼を使用した従来の薄膜Ｆ１−素子の要部構成を
示１断面図、並びに第３図は本発明の一実施例である薄
膜［Ｌ素子の要部構成を承り断面図、第１図及びダ）５
図ｉＪそれぞれ本発明の他の一実施例Ｃある薄ｌｌ６）
［Ｌ素子の要部構成を示り一断面図（−ある。 １・・・ガラス基板、２・・・透明電極、３・・・第１
誘電イ木層、４・・・薄膜発光層、５・・・）〕２誘電
体層、９・・・背面電極、９ａ　・・・スズを添加した
インジウｌ）を主成分どじた不完全酸化物層、　１０．
Ｎ・・・光吸収物 第１図 第３図 第６図 第２図 １／′１ 第４図 丁　続　補　正　ｆｌｊ　（自発） １．ｊ；イ′１の表示　昭和５８イ「１・１訂願第１７
１９９７月２、発明の名称　薄膜Ｅ１−素子 ３、補正を“リ−る者 事件どの関係　特許出斯１人 住所　東京都新宿区西新宿１丁口１３番１２舅〒　１６
０Ｔｌ三　ｌ−０３（３４＋１）　＋２２１ボ　＼７　
ガラス 名称“　株式会社　保　谷　硝　子 （１）　明細ｉりの「発明のｉｉＴ細４１β２明Ｊの欄
５、ン山ｉ１：の内容 「第４図の実施例−１ど？ｉｌｉ　ｉｔ　ｌる、。 （２）　明細書８頁１１行に［第５）図−１とある４！
［第５図の実施例１ど補ｉｆ、　Ｊる。１（３）　明細
書８　’、ｔ′、’ｌ　ｌ　８ｔ’、７１．１１−・展
１とイ１９るろ１一層１ど補ｊ１する。。 （／ｌ）　明細書９頁１３１ｊ・〜・１４１］に１第１
誘電体Ｅ’ｉ２及び第３誘雷体層４］どある４１第１誘
電体層３及び第２誘電体層；）１と捕１１−する、。 （５）　明細↑１．’Ｈ１頁１９？−Ｊ・〜・２ｏ（ｊ
に１光ｔｉωｊ（ξ１とあるを［発光効：ｔ７１どン市
ｉｌ−１，する、。 以１

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）　透明電極と背面電極との間に′８Ｒ膜発光層を
   右りる薄膜Ｅ　ｌ−素子においＣ１前記背面電極が前記
   薄ｎシ）発光層側からインジウム、スズ、アン１［ン又
   （、Ｌこれらの混合物を主成分どりる不完全酸化物薄膜
   と金属薄膜との複合層を形成していることを特徴どする
   簿膜Ｅ　Ｌ素子。
2. （２）１’！ｉ訂請求の範囲第１項に４３いて、前記不
   完全酸化物薄膜の厚さが２００Å以上１１ノ以下Ｃ゛あ
   ること４Ｆｊ徴とりる薄１ｂｉ　Ｅ　ｌ−素子。
3. （３）　透明電極と背面電極との間に薄膜光光層をイｉ
   ’Ｉるａ？膜にＩ−ｉ子においＣ１前記背面電極が前記
   薄膜発光層側からインジウム、スズ、アンチしン又はこ
   れらの混合物を主成分どする不完全酸化物’Ａ９膜ど金
   属１１ＦＪどの複合層を形成し、かつ前記背面電極の後
   方に光吸収物を配設していることをＩＹ徴どづる薄膜［
   三１−素子。