JPS61151994A - 薄膜エレクトロルミネセンス素子の製造方法 - Google Patents
薄膜エレクトロルミネセンス素子の製造方法Info
- Publication number
- JPS61151994A JPS61151994A JP59273070A JP27307084A JPS61151994A JP S61151994 A JPS61151994 A JP S61151994A JP 59273070 A JP59273070 A JP 59273070A JP 27307084 A JP27307084 A JP 27307084A JP S61151994 A JPS61151994 A JP S61151994A
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- JP
- Japan
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- thin film
- emitting layer
- insulating layer
- light
- range
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は交流電界の印加にエフエレクトロルミネセンス
（ＥＬ）を呈する薄膜エレクトロルミネセンス素子（以
下薄膜ＥＬ素子と称する）の製造方法に関するものでめ
る。
（ＥＬ）を呈する薄膜エレクトロルミネセンス素子（以
下薄膜ＥＬ素子と称する）の製造方法に関するものでめ
る。
（発明の背景〕
近年、大容量ディスプレイとして、ブラウン管（以下Ｃ
ＲＴと称する）が広く用いられているがＣＲＴは真空管
でるるため、大重量で破損の危険性もあり、また奥行き
寸法が大きい、偏向走査歪が避けに＜＜、さらには数Ｋ
Ｖ以上の高電圧全必要とするなどの問題がめった。
ＲＴと称する）が広く用いられているがＣＲＴは真空管
でるるため、大重量で破損の危険性もあり、また奥行き
寸法が大きい、偏向走査歪が避けに＜＜、さらには数Ｋ
Ｖ以上の高電圧全必要とするなどの問題がめった。
一方、平面形のディスプレイとじてな、プラズマディス
プレイパネル（以下ＰＤＰと称する）の開発が進められ
ているが、ＰＤＰはＣＲＴに比較して薄形でｓｐ、ａ作
電圧も低く、マトリックス形であるため走査歪がないと
いう利点がろるが、ガス放電管でるり、ま九真空管の一
種でるるために重量が大きく、破損の危険性は避けられ
ない。
プレイパネル（以下ＰＤＰと称する）の開発が進められ
ているが、ＰＤＰはＣＲＴに比較して薄形でｓｐ、ａ作
電圧も低く、マトリックス形であるため走査歪がないと
いう利点がろるが、ガス放電管でるり、ま九真空管の一
種でるるために重量が大きく、破損の危険性は避けられ
ない。
また、液晶ディスプレイディバイス（以下ＬＣＤと称す
る）ｔｒｙ、固体素子に近く、動作電圧も数Ｖないし十
数Ｖと低いが、応答速度が小さい、動作可能温度範囲が
狭く、さらには受光形デバイスのため表示面が暗いとい
った問題を抱えている。
る）ｔｒｙ、固体素子に近く、動作電圧も数Ｖないし十
数Ｖと低いが、応答速度が小さい、動作可能温度範囲が
狭く、さらには受光形デバイスのため表示面が暗いとい
った問題を抱えている。
これに対してＥＬｙｋ：呈する薄膜ＥＬ累子を用い次薄
膜ＥＬパネルは、ＣＲＴと比較して枢動電圧が低く、ま
ｆｃＰＤＰに比較して重量、大きさ等において優れ、Ｌ
ＣＤに比較して動作可能温度範囲が広い等、多くの利点
を有しており、文字、グラフィック表示に対して最適で
ある。
膜ＥＬパネルは、ＣＲＴと比較して枢動電圧が低く、ま
ｆｃＰＤＰに比較して重量、大きさ等において優れ、Ｌ
ＣＤに比較して動作可能温度範囲が広い等、多くの利点
を有しており、文字、グラフィック表示に対して最適で
ある。
この薄膜ＥＬ素子は、例えば硫化亜鉛（ＺｎＳ）全母体
とし、これに付活剤としてマンガン（Ｍｎ）や希土類化
合物等を添加した発光層の両側るるいは片側に酸化イツ
トリウム（ＹｚＯｓ）や窒化シリコン（ＳｉＮｘ）等の
絶縁層を設け、対向電極でサンドインチ状に挾持した構
成が輝度、寿命等の点で優れている。
とし、これに付活剤としてマンガン（Ｍｎ）や希土類化
合物等を添加した発光層の両側るるいは片側に酸化イツ
トリウム（ＹｚＯｓ）や窒化シリコン（ＳｉＮｘ）等の
絶縁層を設け、対向電極でサンドインチ状に挾持した構
成が輝度、寿命等の点で優れている。
図は発光層全絶縁層で挾持させた二重絶縁層構造の薄膜
ＥＬ素子の一例を示す要部所面図でるる。
ＥＬ素子の一例を示す要部所面図でるる。
同図において、１にガラス基板、２は醸化インジウム（
ＩｎｚＯｓ）＃るいはインジウムと賜との酸化物（ＩＴ
Ｏ）等からなる透明電極、３はＹ！０３゜Ｓ ｉ Ｎｘ
等力・らなる第１の絶縁層、４はＭｎろるいは希土類化
合物等會添加したＺｎＳ発″）’ｅＮ、５は２の絶縁層
、６はアルミニウム（Ａ４）等からなる背面電極、Ｔは
交流電源でるる。
ＩｎｚＯｓ）＃るいはインジウムと賜との酸化物（ＩＴ
Ｏ）等からなる透明電極、３はＹ！０３゜Ｓ ｉ Ｎｘ
等力・らなる第１の絶縁層、４はＭｎろるいは希土類化
合物等會添加したＺｎＳ発″）’ｅＮ、５は２の絶縁層
、６はアルミニウム（Ａ４）等からなる背面電極、Ｔは
交流電源でるる。
このような構成による薄膜ＥＬ素子は、透明電極２と背
面電極６との間に交流電源７により交流電界全印加する
と、約１０’Ｖ／−程度の高電界により高輝度に発光す
る。このように高輝度を得る友めには極めて高い電界を
必要とする几め、第１、第２の絶縁層３．５は極めて高
い絶縁耐圧をもつことが不可欠でるる。
面電極６との間に交流電源７により交流電界全印加する
と、約１０’Ｖ／−程度の高電界により高輝度に発光す
る。このように高輝度を得る友めには極めて高い電界を
必要とする几め、第１、第２の絶縁層３．５は極めて高
い絶縁耐圧をもつことが不可欠でるる。
このように構成される薄膜ＥＬ素子において、前述した
絶縁耐圧を大きくする方法としては、各層、特に第１の
絶縁層３１発元層４おＬび第２の絶縁Ｎ４５を欠陥のな
い良好な膜質とするヵ為るるいは素子完敗後に絶縁耐圧
を低下させないように素子を処理まｆｃは保換するかの
２つの方法が考えられる。これらのりも、前者としては
、成膜方法お工び成膜前後の処理に、Ｃり良好な膜質を
得ることが試みられている。例えば、特公昭５９−１０
０３３号公報でに絶縁層の欠陥全除去し、膜質上向上さ
せる方法として絶縁層成膜後、真空雰囲気中において４
００〜６００℃で熱処理する方法が提案されている。一
方、後者としては特公昭５８−５５６３４号公報では薄
膜ＥＬ素子を形成した送元性前面基板と背面板からなる
外囲器内に薄膜ＥＬ素子への水分浸入を防止する保護用
流体を注入する方法が提案されている。
絶縁耐圧を大きくする方法としては、各層、特に第１の
絶縁層３１発元層４おＬび第２の絶縁Ｎ４５を欠陥のな
い良好な膜質とするヵ為るるいは素子完敗後に絶縁耐圧
を低下させないように素子を処理まｆｃは保換するかの
２つの方法が考えられる。これらのりも、前者としては
、成膜方法お工び成膜前後の処理に、Ｃり良好な膜質を
得ることが試みられている。例えば、特公昭５９−１０
０３３号公報でに絶縁層の欠陥全除去し、膜質上向上さ
せる方法として絶縁層成膜後、真空雰囲気中において４
００〜６００℃で熱処理する方法が提案されている。一
方、後者としては特公昭５８−５５６３４号公報では薄
膜ＥＬ素子を形成した送元性前面基板と背面板からなる
外囲器内に薄膜ＥＬ素子への水分浸入を防止する保護用
流体を注入する方法が提案されている。
したがって本発明は前述した従来の問題に鑑みてなされ
たものでるり、その目的とするところは、薄膜ＥＬ素子
の輝度および寿命が大気中の特に湿気全除去した雰囲気
で安定化処理することにより飛躍的に向上することに着
目して該素子完成後の処理により、高電界印加時の該素
子の特に絶縁層および発光層の不完全さによる破壊を抑
止することができる薄膜ＥＬ素子の製造方法を提供する
ことにるる。
たものでるり、その目的とするところは、薄膜ＥＬ素子
の輝度および寿命が大気中の特に湿気全除去した雰囲気
で安定化処理することにより飛躍的に向上することに着
目して該素子完成後の処理により、高電界印加時の該素
子の特に絶縁層および発光層の不完全さによる破壊を抑
止することができる薄膜ＥＬ素子の製造方法を提供する
ことにるる。
このような目的全達成するために本発明は、薄膜ＥＬ素
子完成後に真空中において透明電極と背面電極との間に
交流電界を徐々に印加し安定化させることにエフ、薄膜
ＥＬ素子の不完全さによる破壊全抑止し、高輝度および
長寿命を可能にしたものでるる。
子完成後に真空中において透明電極と背面電極との間に
交流電界を徐々に印加し安定化させることにエフ、薄膜
ＥＬ素子の不完全さによる破壊全抑止し、高輝度および
長寿命を可能にしたものでるる。
次に前述した図を用いて本発明の実施例を詳細に説明す
る。
る。
実施例１
図に示すように絶縁性基板として例えばホウケィ酸ガラ
ス基板１を用い、このガラス基板１上に、インジウムと
錫との酸化物をスパッタリングした後、焼成して膜厚約
２０００Ａ程度の耐熱性を有する透明電極２全形成する
。次にこの透明電極２上に、基板温度約３００℃でＹ２
Ｏ３をＥＢ蒸着により厚さ３０００Ａ程度の第１の絶縁
／’！１３を形成する。
ス基板１を用い、このガラス基板１上に、インジウムと
錫との酸化物をスパッタリングした後、焼成して膜厚約
２０００Ａ程度の耐熱性を有する透明電極２全形成する
。次にこの透明電極２上に、基板温度約３００℃でＹ２
Ｏ３をＥＢ蒸着により厚さ３０００Ａ程度の第１の絶縁
／’！１３を形成する。
次にＣの第１の絶縁層３上に、付活剤としてＭｎを約０
．５ ｗｔ％加えたＺｎＳの焼結体を材料として基板温
度約２５０℃でＥＢ蒸着により厚さ約５００ＯＡ程夏の
発光層４を形成する。その後、真空巾約５５０℃で２時
間アニール処理を行なって発光＃４中のＭｎの分布の均
一化と各薄膜の欠陥の低減ｔ１″はかる。次にこの発光
１４上に、基板温度約３００℃でＥＢ蒸着により厚さ約
３０００Ａ程度の第２の絶縁／ｉ５ｔ″形成する。最後
にこの第２の絶縁＃５上に、アルミニウムを真空蒸着し
て膜厚約２０００Ａ程度の背面電極６を形成して積層を
終了する。このようにして形成した薄膜ＥＬ素子を、１
×１０″〜４〜５×１０−７Ｔｏｒｒ 、望ましくは２
ｘ １０−５〜ＩＸ １０ −４〜５×１０−７Ｔｏ
ｒｒ の範囲の真空中に保持し、透明電極２と背面電極
６との間に交流電源７により交流電界を印加する。この
場合、印加電圧は５Ｖ／ｈｒ 〜２００Ｖ／ｈｒ 、
望ましくは５Ｖ／ｈｒ〜５０Ｖ／ｈｒの範囲の上昇速
度で徐々に増大させ、最終的に約２５０Ｖまで電圧全印
加して薄膜ＥＬ素子を安定させて完成する。
．５ ｗｔ％加えたＺｎＳの焼結体を材料として基板温
度約２５０℃でＥＢ蒸着により厚さ約５００ＯＡ程夏の
発光層４を形成する。その後、真空巾約５５０℃で２時
間アニール処理を行なって発光＃４中のＭｎの分布の均
一化と各薄膜の欠陥の低減ｔ１″はかる。次にこの発光
１４上に、基板温度約３００℃でＥＢ蒸着により厚さ約
３０００Ａ程度の第２の絶縁／ｉ５ｔ″形成する。最後
にこの第２の絶縁＃５上に、アルミニウムを真空蒸着し
て膜厚約２０００Ａ程度の背面電極６を形成して積層を
終了する。このようにして形成した薄膜ＥＬ素子を、１
×１０″〜４〜５×１０−７Ｔｏｒｒ 、望ましくは２
ｘ １０−５〜ＩＸ １０ −４〜５×１０−７Ｔｏ
ｒｒ の範囲の真空中に保持し、透明電極２と背面電極
６との間に交流電源７により交流電界を印加する。この
場合、印加電圧は５Ｖ／ｈｒ 〜２００Ｖ／ｈｒ 、
望ましくは５Ｖ／ｈｒ〜５０Ｖ／ｈｒの範囲の上昇速
度で徐々に増大させ、最終的に約２５０Ｖまで電圧全印
加して薄膜ＥＬ素子を安定させて完成する。
このようにして安定化された薄膜ＥＬ素子は、大気中に
おいて、印７１ｒＪ′ＩＬ圧約２００Ｖ程度で長時間に
わたって高輝度で発光を持続させることができ７ｔ。
おいて、印７１ｒＪ′ＩＬ圧約２００Ｖ程度で長時間に
わたって高輝度で発光を持続させることができ７ｔ。
実権例２
前述した実施例２と同様に構成した薄膜ＥＬ累子ｆ：１
ＸｌＯ’ 〜５ｘｌＯ−７Ｔｏｒｒ 、望ましくは２Ｘ
１０ ’ 〜ｌＸｌ０ Ｔｏｒｒの範囲の真空中で
約２００℃程度に加熱保持し、透明電極２と背面電極６
との間に交流電源７により交流電界を印加する。この場
合、印加電圧は５ Ｖ／ｈ ｒ〜２００Ｖ／
”ｈｒ 、 望ましくは５Ｖ／ｈｒ 〜１００Ｖ／ｈ
ｒの範囲の上昇速度で徐々に増大させ、最終的に約２５
０Ｖ程度まで電圧を印加して薄膜ＥＬ素子を安定化させ
る。
ＸｌＯ’ 〜５ｘｌＯ−７Ｔｏｒｒ 、望ましくは２Ｘ
１０ ’ 〜ｌＸｌ０ Ｔｏｒｒの範囲の真空中で
約２００℃程度に加熱保持し、透明電極２と背面電極６
との間に交流電源７により交流電界を印加する。この場
合、印加電圧は５ Ｖ／ｈ ｒ〜２００Ｖ／
”ｈｒ 、 望ましくは５Ｖ／ｈｒ 〜１００Ｖ／ｈ
ｒの範囲の上昇速度で徐々に増大させ、最終的に約２５
０Ｖ程度まで電圧を印加して薄膜ＥＬ素子を安定化させ
る。
このようにして安定化された薄膜ＥＬ素子は、大気中に
おいて、印加電圧約２００Ｖ程度で長時間にわたって高
輝度で発光を持続させることができた。
おいて、印加電圧約２００Ｖ程度で長時間にわたって高
輝度で発光を持続させることができた。
なお、前述した実施例において、絶縁層はＹ！Ｏｓ
をＥＢ蒸着により形成し次場合について説明したが、本
発明はこの成膜法に限定されるものではなく、スパッタ
リング、イオンブレーティングるるいはプラズマＣＶＤ
法等によっても可能で６９、またその材料も ＳｉＮｘ
、ＡｔｚＯｓ 、Ｓｔｏｗ＊ Ｔａｘｅｓ ＋ ＴｉＯ
ｘ ＋ Ｚｒ０ｚ ｈるいはＳｍｚＯｓ等でも同等の効
果が得られる。
をＥＢ蒸着により形成し次場合について説明したが、本
発明はこの成膜法に限定されるものではなく、スパッタ
リング、イオンブレーティングるるいはプラズマＣＶＤ
法等によっても可能で６９、またその材料も ＳｉＮｘ
、ＡｔｚＯｓ 、Ｓｔｏｗ＊ Ｔａｘｅｓ ＋ ＴｉＯ
ｘ ＋ Ｚｒ０ｚ ｈるいはＳｍｚＯｓ等でも同等の効
果が得られる。
を比、前述した実施例において、発光層の付活剤ＵＭｎ
に限定されるものではなく 、ＴｂＦｓ 。
に限定されるものではなく 、ＴｂＦｓ 。
ＳｍＦ３ろるいはＥ ｒ Ｆ３等の希土類化合物等を用
いても、さらに成膜法もスパッタリング、イオンブレー
ティングるるいはプラズマｃｖｎ＠を用いても同様の効
果が得られる。
いても、さらに成膜法もスパッタリング、イオンブレー
ティングるるいはプラズマｃｖｎ＠を用いても同様の効
果が得られる。
さらに、前述した実施例において、絶縁性基板にホウケ
イ酸ガラスを用いたが、他の透光性絶縁基板でも良く、
また不透明基板上に背面電極側から順次積層した構造で
も同様の効果が得られることは勿論でるる。
イ酸ガラスを用いたが、他の透光性絶縁基板でも良く、
また不透明基板上に背面電極側から順次積層した構造で
も同様の効果が得られることは勿論でるる。
以上説明しｆｃように本発明によれば、薄膜ＥＬ素子完
成後に湿気を完全に除去し之雰囲気中で安定化処理全行
なうことにより、特に絶縁層および発光層に全く悪影響
會与えることなく、安定化が可能となるので、信頼性の
高い高品質、高性能。
成後に湿気を完全に除去し之雰囲気中で安定化処理全行
なうことにより、特に絶縁層および発光層に全く悪影響
會与えることなく、安定化が可能となるので、信頼性の
高い高品質、高性能。
長寿命の薄膜ＥＬ素子が容易に製造可能となるなどの極
めて優れた効果が得られる。
めて優れた効果が得られる。
肉面の簡単な説明
図に二重絶縁層構造の薄膜ＥＬ素子を示す要部断面図で
るる。
るる。
１・・・・絶縁性基板、２・・・・透明電極、３１１・
・・第１の絶縁層、４１１８’１１・発光層、５・・赤
・第２の絶縁層、６・・・・背面電極、７代理人
弁理士 高 橋 明 夫 。
・・第１の絶縁層、４１１８’１１・発光層、５・・赤
・第２の絶縁層、６・・・・背面電極、７代理人
弁理士 高 橋 明 夫 。
Claims (2)
- １．絶縁性基板上に少なくとも透明電極，第１の絶縁層
，発光層，第２の絶縁層および背面電極を設け、前記透
明電極と背面電極との間に交流電源を接続し、発光層に
交流電界を印加して発光層を発光させる薄膜エレクトロ
ルミネセンス素子の製造方法において、前記絶縁性基板
上に各電極および各層を成膜した後に１×１０＾−＾４
〜５×１０＾−＾７Ｔｏｒｒの範囲の真空中において印
加電圧を５〜２００Ｖ／ｈｒの範囲内の上昇速度で印加
して安定化を行なうことを特徴とした薄膜エレクトロル
ミネセンス素子の製造方法。 - ２．絶縁性基板上に少なくとも透明電極，第１の絶縁層
，発光層，第２の絶縁層および背面電極を設け、前記透
明電極と背面電極との間に交流電源を接続し、発光層に
交流電界を印加して発光層を発光させる薄膜エレクトロ
ルミネセンス素子の製造方法において、前記絶縁基板上
に各電極および各層を成膜した後に１×１０＾−＾４〜
５×１０＾−＾７Ｔｏｒｒの範囲の真空中において１０
０〜２５０℃の範囲内に加熱保持し、印加電圧を５〜２
００Ｖ／ｈｒの範囲内の上昇速度で印加して安定化を行
なうことを特徴とした薄膜エレクトロルミネセンス素子
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59273070A JPS61151994A (ja) | 1984-12-26 | 1984-12-26 | 薄膜エレクトロルミネセンス素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59273070A JPS61151994A (ja) | 1984-12-26 | 1984-12-26 | 薄膜エレクトロルミネセンス素子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61151994A true JPS61151994A (ja) | 1986-07-10 |
Family
ID=17522723
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59273070A Pending JPS61151994A (ja) | 1984-12-26 | 1984-12-26 | 薄膜エレクトロルミネセンス素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61151994A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6366895A (ja) * | 1986-09-05 | 1988-03-25 | 松下電器産業株式会社 | 薄膜ｅｌ素子のエ−ジング方法 |
-
1984
- 1984-12-26 JP JP59273070A patent/JPS61151994A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6366895A (ja) * | 1986-09-05 | 1988-03-25 | 松下電器産業株式会社 | 薄膜ｅｌ素子のエ−ジング方法 |
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