JPS61151996A - 薄膜エレクトロルミネセンス素子およびその製造方法 - Google Patents

薄膜エレクトロルミネセンス素子およびその製造方法

Info

Publication number
JPS61151996A
JPS61151996A JP59273071A JP27307184A JPS61151996A JP S61151996 A JPS61151996 A JP S61151996A JP 59273071 A JP59273071 A JP 59273071A JP 27307184 A JP27307184 A JP 27307184A JP S61151996 A JPS61151996 A JP S61151996A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
thin film
insulating
film
transparent electrode
electroluminescent device
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
Application number
JP59273071A
Other languages
English (en)
Inventor
英夫 田辺
熊田 政治
浩 川崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Hitachi Consumer Electronics Co Ltd
Japan Display Inc
Original Assignee
Hitachi Device Engineering Co Ltd
Hitachi Ltd
Hitachi Consumer Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Device Engineering Co Ltd, Hitachi Ltd, Hitachi Consumer Electronics Co Ltd filed Critical Hitachi Device Engineering Co Ltd
Priority to JP59273071A priority Critical patent/JPS61151996A/ja
Publication of JPS61151996A publication Critical patent/JPS61151996A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

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】 〔発明の利用分野〕 本発明は交流電界の印加によりエレクトロルミネンス(
KL)’に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)およびその製造方法に関する
ものである。
〔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
管であるため、大重量で破損の危険性もあシ、また奥行
き寸法が大きい、偏向走査歪が避けにくり、さらには数
計以上の高電圧を必要とするなどの問題があった。
一方、平面形のディスプレイとしては、プラズマディス
プレイパネル(以下FDP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sb、動作
電圧も低く、マトリックス形であるため走査歪がないと
いう利点があるが、ガス放電管であシ、また真空管の一
種であ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)は、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Kは受光形ディ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EL″f!:呈する薄膜EL素子を用いた
薄膜ELパネルは、CRTと比較して駆動電圧が低く、
またFDP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
を有しておシ、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)を母体
とし、これに付加剤としてマンガン(Mn)や希土類化
合物等を添加した発光層の両側あるいは片側に酸化イツ
トリウム(Y20s )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。
第1図は発光層を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断面図である。同図にお
いて、1はガラス基板、2は酸化インジウム(InzO
s)あるいはインジウムと錫との酸化物(ITO)等か
らなる透明電極、3はY203 *5INx等からなる
第1の絶縁層、4はMnあるいは希土類化合物等を添加
したZnS発光層、5は第2の絶縁層、6はアルミニウ
ム(4z)等からなる背面電極、1は交流電源である。
このような構成による薄膜IL素子は、透明電極2と背
面電極6との間に交流電源7により交流電界を印加する
と、約10 V/an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ため罠は極めて高い電界
を必要とするため、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ある。
なお、絶縁層全体の絶縁性を向上させる方法としては、
絶縁層成膜後、真空中、400〜600℃で熱処理する
方法が特公昭59−10033号公報において詳記され
ている。
しかしながら、このように構成される薄膜BL素子は、
同図から明らかなようにガラス基板1上に形成する透明
電極2.第1の絶縁層3 + Zn19発光層4.第2
の絶縁層5および背面電極6を真空蒸着あるいはスパッ
タリング法等で成膜し、透明電極2および背面電極6に
ついては所望のパターンをエツチング法あるい拡マスク
成膜法により得た場合、パターンエツジ部に段差を生じ
る。特に透明電極2のパターンエツジ部ではこの上に積
層した第1の絶縁層32発光層4および第2の絶縁層5
にも段差が生じ、局部的に膜厚が小さくなる、また、と
のM2の絶縁層3上に背面電極6を形成し、透明電極2
と背面電極6との間に高電界を印加すると、透明電極2
のパターンエツジ部K11t界集中が生じ、絶縁破壊の
起点となる可能性があシ、また高輝度を得るために著し
く悪影響を与え、信頼性を著しく低下させていることが
判明し念。
〔発明の目的〕
したがって本発明は、前述した従来の問題に鑑みてなさ
れたものであシ、その目的とするところは、高電界印加
時に基板上に形成した電極パターンのエツジ部に生じる
電界集中を抑止し、品質および信頼性を向上させた薄膜
EL素子およびその製造方法を提供することにある。
〔発明の概要〕
このような目的を達成するために本発明は、基板上に成
膜し九透明導電膜上に透明電極として必要なパターン形
状にマスクを形成し、透明電極として本必要な部分の透
明導電膜のみを選択的に酸化、絶縁化する仁とにより、
表面の平坦な電極形成を可能にしたことを特徴とする。
〔発明の実施例〕
次に図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。
実施例 1 第2図ないし第7図(a) 、 (b)は本発明による
薄膜EL素子の製造方法の一実施例を説明するための要
部断面工程図および平面図である。これらの図において
、まず第2図に示すように絶縁性基板として例えばホウ
ケイ酸ガラス基板8を用い、このガラス基板8上にイン
ジウムと錫との酸化物をスパッタリング法によりシート
抵抗15Ω/ロ、可視光透過率約92%程度の透明導電
膜9t−約2000^程度の厚さに形成する。次にこの
透明導電膜9の全表面にフォトレジストを1〜5μm程
度の厚さに形成し、所定の7オトマスクを用いて露光。
現像を行なうことによ〕、透明電極として不要な部分上
のみにフォトレジストパターン11形成する。次に第3
図に示すようにこのフォトレジストパターン10および
透明導電膜9にスパッタリング法により8102膜11
を約2000Xの厚さに形成した後、リフトオフにより
フオドレジストパターン10とこの7オトレジストパタ
ーン10上の5iOz膜11とを除去して第4図に示す
ように透明導電膜9上の透明電極として必要なパターン
にのみS i O2膜11を残存させる。次に第5図に
示すようにこの810□膜11をマスクとして透明導電
膜9を酸素雰囲気中で約550℃の高温度で熱酸化させ
ることくよ’)、5i02膜11が被覆されていない部
分のみの透明導電膜を絶縁層9′とする。次に熱酸化時
のマスクとして用いた5t(h膜11を除去することに
より、第6図に示すように表面が平坦な透明電極9″が
形成される。次に第7図(IL) 、 (b)に示すよ
うに表面に平坦に透明電極9″が形成された基板8上に
Y2O3を約30001の膜厚に基板温度約300℃で
EB蒸着により第1の絶縁膜12を形成する。次にこの
第1の絶縁膜12上に付加剤としてMnt−0,5w 
t%加えたZnSの焼結体を材料として基板温度約25
0℃でEB蒸着により発光層13t−約50001の厚
さに形成する。
その後、真空中において約550℃で2時間アニールを
行なって発光層13中のMnの分布の均一化および各薄
膜の欠陥の低減化をはかる。次にこの発光層13上に基
板温度約300℃でEB蒸着にょシ第2の絶縁膜14と
してY2O3を約3000Xの厚さに形成する。最後に
透明電極パターンと直交するようにストライプ状の背面
電極15をマスク蒸着により膜厚約2000Xのアルミ
ニウムで形成し、素子を完成する。
実施例 2 第8図ないし第10図は本発明による薄膜IL素;;の
製造方法の他の実施例を説明するなめの要部打面工程図
である。これらの図において、まず第8図に示すように
絶縁性基板として例えばホウゲイ酸ガラス16上にイン
ジウムと錫との酸化物を真空蒸着法によりシート抵抗1
0Ω/ロ、可視光透過率約92%程度の透明導電膜17
を約2000^程度の厚さに形成する。次にこの透明導
電膜17の全表面に7オトレジストを1〜5μm程度の
厚さに形成し、所定の7オトマスクを用いて露光。
現像を行なうことKよシ、透明導電膜1T上の透明電極
として必要な部分上にのみフォトレジストパターン1B
を形成する。次にこの透明導!917を陽極とし、一方
陰極に白金板を用い、電解液としてPH1〜4程度の硫
酸水溶液中で摺電圧約100V、陽極電流密度5、Or
HA/cm 2の条件で陽極酸化を行なって第9図に示
すように7オトレジストパターン18でマスクされてい
ない部分全絶縁化して絶縁膜17′とし、その後、フォ
トレジストパターン18を除去する。この場合、陽極酸
化は、透明導電膜1Tの表面に絶縁層が形成されると、
その後、反応速度が低下するので、摺電圧をパルス波形
で印加すると、膜厚方向を均一に酸化、絶縁化でき、よ
り効果的である。このようにして透明導電膜1Tの7オ
トレジストパターン18でマスクされた部分のみが透明
電極17″となり、その他の部分社絶縁m17’となっ
て第10図に示すように表面が平坦な透明電極17″が
形成される。なお、前述し九電解液等の酸化条件は、透
明導1!膜11の膜厚、特性等により、適宜最適化する
必要がある。以後、前述した実施例1と同様に第1の絶
縁層1発光層、第2の絶縁層および背面電極を順次積層
して素子を完成する。
実施例 3 前述した実施例2と同様な方法で第8図に示すように透
明導電膜1T上に7オトレジストノくターン18を形成
した後、この表面に、加速電圧0〜50KeVと連続的
に変え打込量5×10/crn なる条件で酸素イオン
を打ち込み、フォトレジストパターン18でマスクされ
ていない透明導電膜1Tを酸化、絶縁化させ、第9図に
示すような酸化膜17′ヲ形成する。その後、7オトレ
ジストノくターン18を除去することにより、第10図
に示すような表面が平坦化された透明電極17″が形成
される。なお、前述した酸素イオンの打込み条件は、透
明導電817の膜厚、特性等により適宜最適化する必要
がある。以後、実施例1と同様に第1の絶縁膜1発光層
、第2の絶縁膜および背面電極を順次積層して素子を完
成する。
実施例 4 第11図は本発明による薄膜EL素子の製造方法のさら
に他の実施例を説明するための素子断面図であシ、前述
の図と同一部分は同一符号を付しである。同図において
、実施例1では5t(h膜11を熱酸化時のマスクとし
て用い、その後、除去したが、これを発光層13をはさ
む第1の絶縁層の一部として用いるために除去せずに残
し、この上に第1の絶縁層1発光層、第2の絶縁層およ
び背面電極を順次積層して素子を完成する。この場合、
S i Oz膜11の膜厚は約1000X以下とした。
以上説明したような方法および構成によれば、基板上の
全面に成膜した透明導電膜のうち、透明電極として用い
ない部分を酸化、絶縁化することにより、平坦な電極パ
ターンが形成できるので、パターンエツジによる電界集
中の発生が抑止され、絶縁破壊の起点となることを防止
でき、薄膜EL素子の絶縁耐圧が大幅に向上し、発光の
寿命を向上させることができる。
なお、前述した実施例においては、絶縁性基板にホウケ
イ酸ガラスを用いた場合について説明したが、本発明は
これに限定されるものではなく、さらに不透明基板を用
いた場合でも、この不透明基板上の背面電極パターン以
外を選択的に同様な方法で酸化、絶縁化することにより
、同様の効果が得られる。勿論この場合、透明基板であ
ってもさしつかえない。
また、前述した実施例においては、背面電極材料として
アルミニウムを用い九が、インジウム。
錫、チタン、タンタル、クロムあるいはジルコニウム等
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杜、透明導電膜の選択酸
化の条件はそれぞれ酸化方法により異ガるので、適宜最
適化する必要があることは言うまでもない。
〔発明の効果〕
一以上説明したように本発明によれば、絶縁性基板上に
透明電極が表面平坦に形成でき、この電極パターンにエ
ツジが生じないので、この電極パターン上に積層形成す
る絶縁層1発光層および背面電極の平坦化が容易に実現
可能となシ、電極パターンエツジ部の電界集中が著しく
抑制でき、信頼性の高い高品質、高性能、長寿命の薄膜
EL素子が得られるという極めて優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は二重絶縁層構造の薄膜EL素子の要部断面図、
M2図ないし第7図(a) 、 (b)は本発明による
薄膜EL素子の製造方法の一実施例を説明するための要
部断面工程図および平面図、第8図ないし第10図は本
発明の他の実施例を説明するための要部断面工程図、第
11図は本発明のさらに他の実施例を説明するための薄
膜II、素子の要部断面図である。 8・・・・ホウケイ酸ガラス基板、9・・・・透明導電
膜、9′・・・・絶縁膜、9″・・・・透明電極、10
・・・・7オトレジストパターン、11SiOzll!
i!、12・・・・第1の絶縁膜、13・・・0発光層
、14・・・・第2の絶縁膜、15・・・・背面電極。 第1図 第2図 第 3 図 第4図 篇5図 第6図 第7図 (a) I!8図 第9図 第10図 第11図

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.絶縁性基板上に少なくとも透明電極,絶縁層,発光
    層および背面電極を形成してなる薄膜エレクトロルミネ
    センス素子において、前記絶縁性基板上の透明電極パタ
    ーン非形成部分に該電極材料の酸化物からなる絶縁膜を
    設けたことを特徴とする薄膜エレクトロルミネセンス素
    子。
  2. 2.絶縁性基板上に少なくとも透明電極,絶縁層,発光
    層および背面電極を順次積層形成してなる薄膜エレクト
    ロルミネセンス素子において、前記絶級性基板。全表面
    に導電膜を形成した後に該導電膜の電極として不必要な
    部分を選択的に酸化して絶縁化させることにより、透明
    電極パターン相互間に絶縁膜を形成することを特徴とし
    た薄膜エレクトロルミネセンス素子の製造方法。
  3. 3.前記酸化を、酸化性雰囲気中で400〜600℃の
    範囲の加熱処理により行なうことを特徴とした特許請求
    の範囲第2項記載の薄膜エレクトロルミネセンス素子の
    製造方法。
  4. 4.前記酸化を、溶媒中での陽極酸化処理により行なう
    ことを特徴とした特許請求の範囲第2項記載の薄膜エレ
    クトロルミネセンス素子の製造方法。
  5. 5.前記酸化を、酸素イオン打込みより行なうことを特
    徴とした特許請求の範囲第2項記載の薄膜エレクトロル
    ミネセンス素子の製造方法。
JP59273071A 1984-12-26 1984-12-26 薄膜エレクトロルミネセンス素子およびその製造方法 Pending JPS61151996A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59273071A JPS61151996A (ja) 1984-12-26 1984-12-26 薄膜エレクトロルミネセンス素子およびその製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59273071A JPS61151996A (ja) 1984-12-26 1984-12-26 薄膜エレクトロルミネセンス素子およびその製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS61151996A true JPS61151996A (ja) 1986-07-10

Family

ID=17522737

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59273071A Pending JPS61151996A (ja) 1984-12-26 1984-12-26 薄膜エレクトロルミネセンス素子およびその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS61151996A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62116396U (ja) * 1986-01-10 1987-07-24
JPH02162684A (ja) * 1988-12-16 1990-06-22 Komatsu Ltd 薄膜el素子とその製造方法
KR20030044565A (ko) * 2001-11-30 2003-06-09 오리온전기 주식회사 블랙 매트릭스를 가진 유기 발광 표시장치 및 그것의제조방법
WO2005004550A1 (ja) * 2003-07-07 2005-01-13 Pioneer Corporation 有機エレクトロルミネッセンス表示パネル及びその製造方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62116396U (ja) * 1986-01-10 1987-07-24
JPH02162684A (ja) * 1988-12-16 1990-06-22 Komatsu Ltd 薄膜el素子とその製造方法
WO1990007254A1 (en) * 1988-12-16 1990-06-28 Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho Thin-film electroluminescent element and method of manufacturing the same
KR20030044565A (ko) * 2001-11-30 2003-06-09 오리온전기 주식회사 블랙 매트릭스를 가진 유기 발광 표시장치 및 그것의제조방법
WO2005004550A1 (ja) * 2003-07-07 2005-01-13 Pioneer Corporation 有機エレクトロルミネッセンス表示パネル及びその製造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2000173768A (ja) 薄膜電界発光装置及びその製造方法
JPS61151996A (ja) 薄膜エレクトロルミネセンス素子およびその製造方法
JP2793102B2 (ja) El素子
JPS61230296A (ja) El素子とその製造方法
JP2844964B2 (ja) El表示装置の製造方法
JPH056793A (ja) 薄膜el素子の製造方法
WO1999048123A1 (fr) Source couche mince d'electrons et affichage produit au moyen de celle-ci
US4982135A (en) Electroluminescent device
EP0450077A1 (en) Thin-film electroluminescent element and method of manufacturing the same
JPS6364293A (ja) 薄膜エレクトロルミネセンス素子
JPS5829880A (ja) 電場発光素子
JPS6364291A (ja) 薄膜エレクトロルミネセンス素子
JPH056141A (ja) El表示装置
JPS61151995A (ja) 薄膜エレクトロルミネセンス素子
JPS6364294A (ja) 薄膜エレクトロルミネセンス素子
KR960005332B1 (ko) 전계발광 표시소자의 제조방법
JP2502560B2 (ja) 誘電体膜の形成方法
JPH0690954B2 (ja) エレクトロルミネツセントデイスプレイ用透明電極の形成方法
JPS61121290A (ja) 薄膜el素子の製法
JPH05326151A (ja) 薄膜el素子およびその製造方法
JPH02306585A (ja) 薄膜el素子の製造法
JPH05205874A (ja) 薄膜elパネル
JPS61151994A (ja) 薄膜エレクトロルミネセンス素子の製造方法
JPH02213090A (ja) 薄膜elパネルおよびその製造方法
JPS6260798B2 (ja)