JPS61232599A - 薄膜エレクトロルミネセンスパネル - 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】 〔概要〕 薄膜エレクトロルミネセンス（ＥＬ）パネルであって、
第１絶縁膜をアモルファスな膜と結晶性の良い膜の２層
で構成し、ＥＬパネルの発光輝度を高めることを可能に
する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は薄膜ＥＬパネルに関するもので、さらに詳しく
言えば、第１絶縁膜とその上に形成される発光層との間
に結晶性の良い絶縁膜を形成して発光層の結晶性を良く
することを可能にするＥＬ素子構造に関する。

〔従来の技術〕

従来のＥＬパネルの構造は第２図に断面図で示される如
きもので、同図において、１１はガラス基板、１２は２
０００人の膜厚のＩＴＯの透明電極、１３は２０００人
の膜厚の窒化シリコン（ＳｉｊＮｕ　）の第１絶縁膜、
１４は５０００人の膜厚のＺｎＳ：Ｍｎの発光層、１５
は２０００人の膜厚の窒化シリコンの第２絶縁膜、１６
は２０００人の膜厚のアルミニウム（Ａｊ２）電極、を
それぞれ示す。

上記の構造についてさらに説明すると、第１と第２の絶
縁膜なしに電極を付けても光は出るのであるが、絶縁耐
圧、信頼性、発光効率などの要求から絶縁膜を設けるの
である。発光層にかかる電界強度（Ｅ）はＥ　＝　１０
’　ｃ＋＋＋／　Ｖと大なるものであるので、絶縁膜の
材料については研究がなされ、３　：　Ｏ＋　Ｓ　：　
０２１窒化シリ：ｌ／ｌ　Ｙ！ＯＪ＋　　ＡＩＬＯｊ＋
Ｔａ３０５などが絶縁性材料として検討されているが、
一般にアモルファスな材料は耐圧性が良く、ＹｚＯｚは
ＥＬパネルの発光輝度を増すには有効であるが、結晶化
し易い材料であるので耐圧性が良くないこと、などが知
られている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の第２図に示した薄膜ＢＬパネルでは、第１絶縁膜
は絶縁耐圧を大きくするために結晶性のないアモルファ
スな材料のものが良いとされ、窒化シリコンなどが用い
られている。しかし、このようなアモルファスな膜の上
に形成された発光層は結晶性が悪く、特に初めの２００
０人は非常にグレインサイズが小さく、２０００人以後
は徐々に柱状結晶が成長するが全体として結晶性が良く
なかった。

そのためにＥＬの発光輝度が暗く効率も低かった。

例えば、ＺｎＳ：Ｍｎを単結晶シリコン基板の上に成長
すると基板のすぐ上から柱状の結晶が成長し、発光層の
輝度は大になるのであるが、アモルファスな窒化シリコ
ンの上にＺｎＳ：Ｍｎを成長すると、下地がアモルファ
スな材料であるので、粒径の小さい結晶が成長し、その
後に柱状のＺｎＳ：Ｍｎ結晶が成長する。例えばアモル
ファスな窒化シリコン上に５０００人の発光層を成長す
るとして、最初の１０００人の部分は粒径の小さな死層
（ｄｅａｄ　・１ａｙｅｒ）と呼称される層が成長し、
この部分は発光に寄与しないので、この場合発光層の１
１５が発生に寄与していないことになる。

本発明はこのような点に鑑みて創作されたもので、発光
層の下に結晶性の良い絶縁層を設けることにより発光層
の結晶を良くし、ＥＬパネルの特性を向上させる素子構
造を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

第１図は本発明の薄膜ＥＬパネルの断面図である。

第１図において、アモルファスな第１絶縁膜１３の上に
結晶性の良い絶縁膜１３ａを設け、従来の第１絶縁膜を
これら２層の絶縁膜で構成し、結晶性の良い絶縁Ｍ！１
Ｑ１３ａを発光層１４の下地とするものである。

〔作用〕

上記の薄膜ＥＬパネルは、発光層の結晶性が下地の膜の
結晶性が良いと向上することを利用して、発光層の下地
となる絶縁膜に結晶性の良いものを用いたものである。

しかし、第１の絶縁層をすべて結晶性の良いものにする
と素子の絶縁耐圧が低下するため従来のように第１絶縁
層にはアモルファスな膜を用いる一方で、第１絶縁膜と
発光層の間には結晶性の良い膜を設けたものである。

〔実施例〕

第１図を再び参照して本発明実施例を詳細に説明する。

従来例の場合と同様に、ガラス基板１１上に透明電極１
２を形成した後、第１絶縁層として窒化シリコンをスパ
ッタリングで１５００Å以上、例えば２０００人の膜厚
に形成する。この時基板加熱は行わない。

次に結晶性の良い絶縁膜１３ａとして、ＹＬｏ　３を電
子ビーム蒸着で２００−１００００人、例えば５００人
の膜厚に形成する。このとき基板温度を３００℃に保ち
結晶性を良くする。この絶縁膜１３ａの上に発光層１４
としてＺｎＳ：Ｍｎを５０００人の膜厚に電子ビーム加
熱により蒸着する。この蒸着においては、下地の絶縁膜
１３ａの結晶性が良いために、発光層の結晶性は従来よ
りも改善される。

より詳しく言うと、従来は５０００人の発光層のうち１
０００人はｄｅａｄ　１ａｙｅｒであったが、下地の結
晶性が良いために、粒径の小なるｄｅａｄ　１ａｙｅｒ
は５００Ａ程度に減少し、発光に寄与する層は、従来４
０００人であったものが４５００人と増大し、その分だ
け発光輝度が高まった。

あとは第２の絶縁層１５として窒化シリコンを２０００
人スパッタリングで、また背面電極１５（ＡＩ）を蒸着
で２０００人順次積層する。

結晶性の良い絶縁膜としては、Ｙよ０３のほかにＳ　：
　Ｏ＋　Ｓ　：　０２１　　ＧｅＯ２＋　Ｔａ２０５　
＋　　Ａｌｚ　０３　＋などを用いることもでき、形成
法としては電子ビーム蒸着、スパッタリング、イオンブ
レーティングＣＶＤなどがある。

また、結晶性の良い絶縁膜を第１絶縁膜と同じ物質で形
成することもできる。それには、第１絶縁膜としてＡｌ
２Ｌ０３を基板加熱なしでスバフタＩＪ　’ングにより
２０００人形成する。次に基板を４００℃程度に加熱し
スパッタリングにより結晶性の良い層を５００人形成す
るとよいことが確認された。

〔発明の効果〕

以上述べてきたように、本発明によれば、ＥＬパネルの
発光層の結晶性を改善することができ、ＥＬの発光輝度
・効率などの特性の向上に効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の断面図、 第２図は従来例断面図、 第１図と第２図において、 １１はガラス基板、 １２は透明電極、 １３は第１絶縁膜、 １３ａは結晶性の良い絶縁膜、 １４は発光層、 １５は第２絶縁膜、 １６は背面電極である。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 　（１）ガラス基板（１１）上に透明電極（１２）、第
   １絶縁膜（１３）、発光層（１４）、第２絶縁膜（１５
   ）、背面電極（１６）を設けてなるパネルにおいて、第
   １絶縁膜（１３）の上に結晶性の良い物質で絶縁膜（１
   ３ａ）を形成し、この絶縁膜（１３ａ）を発光層（１４
   ）の下地となる如くに構成したことを特徴とする薄膜エ
   レクトロルミネセンスパネル。
2. 　（２）絶縁膜（１３ａ）はアモルファスな絶縁膜（１
   ３）と異なる物質で形成してなることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の薄膜エレクトロルミネセンスパ
   ネル。
3. 　（３）絶縁膜（１３ａ）はアモルファスな絶縁膜（１
   ３）と同じ物質でガラス基板を加熱したスパッタリング
   で形成してなることを特徴とする薄膜エレクトロルミネ
   センスパネル。
4. 　（４）アモルファスな絶縁膜の膜厚を１５００Å以上
   、結晶性の良い絶縁膜を２００〜１００００Åとしたこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項，第２項または第
   ３項記載の薄膜エレクトロルミネセンスパネル。