JPS622495A - 薄膜ｅｌ素子の製造方法 - Google Patents
薄膜ｅｌ素子の製造方法Info
- Publication number
- JPS622495A JPS622495A JP60139894A JP13989485A JPS622495A JP S622495 A JPS622495 A JP S622495A JP 60139894 A JP60139894 A JP 60139894A JP 13989485 A JP13989485 A JP 13989485A JP S622495 A JPS622495 A JP S622495A
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- JP
- Japan
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- thin film
- transparent electrode
- dielectric
- layer
- transparent
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- 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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- Electroluminescent Light Sources (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、従来よりの面光源としての利用の他に、近年
６糧端末機器への応用が進められている薄膜ＥＬ素子の
製造方法に関するものである。
６糧端末機器への応用が進められている薄膜ＥＬ素子の
製造方法に関するものである。
従来この種の薄膜ＥＬ（エレクトロルミネセンス）素子
は、例えば透明なガラス基板上にＩ ｎ＠ Ｏｓ。
は、例えば透明なガラス基板上にＩ ｎ＠ Ｏｓ。
８ｎ０１等からなる透明電極を配列し、次に第１の誘電
体層、薄膜ＥＬ発光層、第２の誘電体層を順次積層しｔ
後、Ａｔ、Ａｌ−Ｎｉ合金等からなる背面電極を配列す
ることによって形成されていた。
体層、薄膜ＥＬ発光層、第２の誘電体層を順次積層しｔ
後、Ａｔ、Ａｌ−Ｎｉ合金等からなる背面電極を配列す
ることによって形成されていた。
このようなＥＬ素子に使用される誘電体層は、絶縁耐圧
と防電率がともに高く、かつ誘電損失が小さいことが望
まれるが、透明電極と発光層との間に形成される第１の
誘電体層としては、この他に、ガラス基板および透明電
極との付着力が強く。
と防電率がともに高く、かつ誘電損失が小さいことが望
まれるが、透明電極と発光層との間に形成される第１の
誘電体層としては、この他に、ガラス基板および透明電
極との付着力が強く。
発光層形成後の活性化のための高温熱処理工程において
も膜割れや剥離等の異常が生じないことが要求される。
も膜割れや剥離等の異常が生じないことが要求される。
従来この誘電体層には、Ｙ２Ｏ，、Ｔａ、Ｏ，、Ａｚ、
ｏ３゜ＺｒＯ２、Ｈｆ０１ 、ＰｂＴｉＯ３、ＢａＴａ
１０６等の各種酸化物や、Ｓｉ３Ｎいシリコンオキシナ
イトライド等の物質が単層または多層として用いられ、
通常これらの層は、微小欠陥による絶縁破壊を防止する
ために、スパッタリング法によって形成されていた。
ｏ３゜ＺｒＯ２、Ｈｆ０１ 、ＰｂＴｉＯ３、ＢａＴａ
１０６等の各種酸化物や、Ｓｉ３Ｎいシリコンオキシナ
イトライド等の物質が単層または多層として用いられ、
通常これらの層は、微小欠陥による絶縁破壊を防止する
ために、スパッタリング法によって形成されていた。
しかしながら、特に８ｉ３Ｎ４を用い友場合、ガラス基
板あるいは透明電極との付着力が十分でないために１発
光層を活性化する念めに行なう４００〜６００℃の熱処
理によって剥離が生ずる場合がある。
板あるいは透明電極との付着力が十分でないために１発
光層を活性化する念めに行なう４００〜６００℃の熱処
理によって剥離が生ずる場合がある。
この膜剥離を防止する方法として、従来よりシリコンタ
ーゲットを用い、まず０２．ＡｒおよびＮ。
ーゲットを用い、まず０２．ＡｒおよびＮ。
の混合ガス中で反応性スパッタリング法により透明電極
上にシリコンオキシナイトライド層を形成し、それに引
き続いてＡｒとＮ、との混合ガス中での反応性スパッタ
リング法によｌｓｉ、Ｎ４層を形成する方法や（特開昭
５０−１０３９８２号）、透明電極上に酸素プラズマ中
で高周波スパッタリング法によシＳｉｎ、層を形成し几
後５ｉｌＮ４層を形成する方法（特開昭５２−３３４９
１号）が提案されているが、その剥離防止効果は必ずし
も十分ではなく、また透明電極が酸素プラズマにさらさ
れることによって電気抵抗が増大してしまう場合があっ
た。
上にシリコンオキシナイトライド層を形成し、それに引
き続いてＡｒとＮ、との混合ガス中での反応性スパッタ
リング法によｌｓｉ、Ｎ４層を形成する方法や（特開昭
５０−１０３９８２号）、透明電極上に酸素プラズマ中
で高周波スパッタリング法によシＳｉｎ、層を形成し几
後５ｉｌＮ４層を形成する方法（特開昭５２−３３４９
１号）が提案されているが、その剥離防止効果は必ずし
も十分ではなく、また透明電極が酸素プラズマにさらさ
れることによって電気抵抗が増大してしまう場合があっ
た。
このようなガラス基板からの剥離は、第１誘電体層が酸
化物の場合にも見られることがあり、これは、膜の応力
が付着力を越えた時に発生すると考えられる。
化物の場合にも見られることがあり、これは、膜の応力
が付着力を越えた時に発生すると考えられる。
ま之、酸化物を用いる場合には、通常酸素を導入して行
なう反応性スパッタリングによる成膜法が用いられるが
、下地の透明電極が黒化したり電気抵抗が増大する問題
が生じ友。
なう反応性スパッタリングによる成膜法が用いられるが
、下地の透明電極が黒化したり電気抵抗が増大する問題
が生じ友。
このような問題点を解決する比めに、本発明は。
透明電極とＥＬ発光層間に配置される誘電体＃！Ｉを２
層以上の異種の誘電体層で構成するとともに透明電極に
接する誘電体層をケイ素（シリコン）と酸素との化合物
とし、かつこの化合物をケイ素と酸素とからなるターゲ
ットを用い不活性雰囲気中におけるスパッタリング法に
より形成するようにし次ものである。
層以上の異種の誘電体層で構成するとともに透明電極に
接する誘電体層をケイ素（シリコン）と酸素との化合物
とし、かつこの化合物をケイ素と酸素とからなるターゲ
ットを用い不活性雰囲気中におけるスパッタリング法に
より形成するようにし次ものである。
透明電極上にケイ素と酸素との化合物層を形成するスパ
ッタリングは不活性雰囲気中で行なわれる之め、透明電
極が酸素プラズマにさらされることかない。ま之、当該
化合物層は、他の誘ｔＷ体層の形成時やＥＬ発光層の活
性化のｔめの高温熱処理時に黒化や高抵抗化の劣化から
透明電極を保獲する。さらに、上記化合物層は透明電極
１ｙヒ成し次ガラス基板に強固に付虐しその上に形成さ
れる他のｒｓ′ＷＬ体層に対して接看層と【７ての動き
をもつとともに膜応力を緩和する介在層ともなる。
ッタリングは不活性雰囲気中で行なわれる之め、透明電
極が酸素プラズマにさらされることかない。ま之、当該
化合物層は、他の誘ｔＷ体層の形成時やＥＬ発光層の活
性化のｔめの高温熱処理時に黒化や高抵抗化の劣化から
透明電極を保獲する。さらに、上記化合物層は透明電極
１ｙヒ成し次ガラス基板に強固に付虐しその上に形成さ
れる他のｒｓ′ＷＬ体層に対して接看層と【７ての動き
をもつとともに膜応力を緩和する介在層ともなる。
図は本発明の一夾施例を示す断面図である。同図におい
て、まずアルミツク１１ケートガラスＮＡ４０（１’Ｊ
品名；ＨＯＹＡ株）からなる透明基板１上に、５ｎＯ１
を混入したＩ ｎ、 ０３からなる透明導電膜（［Ｊｆ
２０００λ）をスパッタリング法により全面にと３−１
１−７グー之フイのノ 成膜した後、エツチングにより、横方向に多数帯状に平
行配列した透明電極２を形成する。次に、透明基板１お
よび透明電極２上に、ＳｉＯ２からなるターゲットを用
い、スパッタリング法によって膜厚１ｏｏＸのＳ１０．
薄膜３を形成する。成膜は。
て、まずアルミツク１１ケートガラスＮＡ４０（１’Ｊ
品名；ＨＯＹＡ株）からなる透明基板１上に、５ｎＯ１
を混入したＩ ｎ、 ０３からなる透明導電膜（［Ｊｆ
２０００λ）をスパッタリング法により全面にと３−１
１−７グー之フイのノ 成膜した後、エツチングにより、横方向に多数帯状に平
行配列した透明電極２を形成する。次に、透明基板１お
よび透明電極２上に、ＳｉＯ２からなるターゲットを用
い、スパッタリング法によって膜厚１ｏｏＸのＳ１０．
薄膜３を形成する。成膜は。
基板温度が２００℃、Ａｒガス圧が７ＸｌＯ−’Ｐａの
条件で行なった。この後、基板温度２００℃、Ａｒがガ
ス９０ 憂＋ Ｏｘガス１０４の混合ガス雰囲気および
ガス圧７Ｘ１０ Ｐａの条件で４０００λの厚さにＴ
ａｔ０５薄膜４をスパッタリング法で′形成し、 Ｓ
ｉ ＯＨ薄膜３とＴａ２０６薄膜とｔ−第１の誘電体
層とする。
条件で行なった。この後、基板温度２００℃、Ａｒがガ
ス９０ 憂＋ Ｏｘガス１０４の混合ガス雰囲気および
ガス圧７Ｘ１０ Ｐａの条件で４０００λの厚さにＴ
ａｔ０５薄膜４をスパッタリング法で′形成し、 Ｓ
ｉ ＯＨ薄膜３とＴａ２０６薄膜とｔ−第１の誘電体
層とする。
さらに、活性物質として０．５ ｗ ｔ ｆ４のＭｎを
ドープしｆｃ Ｚ ｎ ＳからなるＩＬ０発光層５（膜
厚６０００Ｘ）をを蒸着して成膜後、４００〜５００℃
で真空中アニールを施す。次に、Ｔａ１０ｇ薄膜４と同
様に４０００λの厚さのＴ ａｔ ｏ、薄Ｍ６をスパッ
タリング法によとのようにして得られたＥＬ素子は、第
１の誘電体層を構成する５ｉＯ１薄膜３およびＴａ、０
６薄膜４がともに酸化物であるにもかかわらず、透明電
極２が黒化したり電気抵抗が増加するような劣化は認め
られず、まｔＥＬ発光層５成膜後のアニールに工っても
膜剥れなどの現象も認められず、Ｓｉ０ｇ薄膜３の存在
が透明電極２の劣化やＴ ａ２０゜薄膜の膜剥れ防止に
きわめて有効であることが確認された。
ドープしｆｃ Ｚ ｎ ＳからなるＩＬ０発光層５（膜
厚６０００Ｘ）をを蒸着して成膜後、４００〜５００℃
で真空中アニールを施す。次に、Ｔａ１０ｇ薄膜４と同
様に４０００λの厚さのＴ ａｔ ｏ、薄Ｍ６をスパッ
タリング法によとのようにして得られたＥＬ素子は、第
１の誘電体層を構成する５ｉＯ１薄膜３およびＴａ、０
６薄膜４がともに酸化物であるにもかかわらず、透明電
極２が黒化したり電気抵抗が増加するような劣化は認め
られず、まｔＥＬ発光層５成膜後のアニールに工っても
膜剥れなどの現象も認められず、Ｓｉ０ｇ薄膜３の存在
が透明電極２の劣化やＴ ａ２０゜薄膜の膜剥れ防止に
きわめて有効であることが確認された。
ここで、５ｉＯ１は比誘電率が４〜６と小さい几め、Ｅ
Ｌ発光層５に対し交流電界を有効に印加する几めには、
５ｉＯ１薄膜３の膜厚はなるべく小さい万がよい。しか
し、他方Ｔ町０．薄膜５との関係において引き起こされ
る透明電極２の劣化、つまシＴ ａ、 ０．薄膜４成膜
時における黒化あるいは高低−および発光層５を活性化
するためのアニールに゛よる高抵抗化を防止し、透明電
極２および透明基板１との付着力を高める効果を十分に
発揮させる次めにはＳｉ偽薄膜３の膜厚はＩＯＡ以上あ
ることが望ましい。
Ｌ発光層５に対し交流電界を有効に印加する几めには、
５ｉＯ１薄膜３の膜厚はなるべく小さい万がよい。しか
し、他方Ｔ町０．薄膜５との関係において引き起こされ
る透明電極２の劣化、つまシＴ ａ、 ０．薄膜４成膜
時における黒化あるいは高低−および発光層５を活性化
するためのアニールに゛よる高抵抗化を防止し、透明電
極２および透明基板１との付着力を高める効果を十分に
発揮させる次めにはＳｉ偽薄膜３の膜厚はＩＯＡ以上あ
ることが望ましい。
以上、Ｓｉ０ｇターゲットを用いて５ｉ０１薄膜３を形
成するものとしたが、８ｉとＯとの比率自体は特に重要
ではな（、ＳｉとＯとからなるターゲットを用い、Ｓｉ
とＯとの化合物からなる誘電体層を形成すればよい。
成するものとしたが、８ｉとＯとの比率自体は特に重要
ではな（、ＳｉとＯとからなるターゲットを用い、Ｓｉ
とＯとの化合物からなる誘電体層を形成すればよい。
また、このよりなＳｉと０とからなる化合物（以下代表
して５ｉ０１という）を形成するスパッタリングの際の
雰囲気としては、Ａｒガスの他、Ｋｒ％Ｘｅなどの不活
性ガスを用いてもよい。
して５ｉ０１という）を形成するスパッタリングの際の
雰囲気としては、Ａｒガスの他、Ｋｒ％Ｘｅなどの不活
性ガスを用いてもよい。
さらに、上述し友実施例では、５ｉＯ１薄膜上の誘電体
層および第２の誘電体層としてＴａ２Ｏ，、を用い次が
、これに限らず１例えばｙ、 ｏ、ｓ Ａｌ２Ｏ２ｔＢ
ａＴａｌＯ＠ 、ＰｂＴｉ０１ 、ＺｒＯ２、Ｓｉ３Ｎ
４あるいはシリコンオキシナイトライド等、ＥＬ素子用
として通常用いられる各種の誘電体を単層または複層と
して用いる場合にも５ｉＯ１薄膜は有効である。
層および第２の誘電体層としてＴａ２Ｏ，、を用い次が
、これに限らず１例えばｙ、 ｏ、ｓ Ａｌ２Ｏ２ｔＢ
ａＴａｌＯ＠ 、ＰｂＴｉ０１ 、ＺｒＯ２、Ｓｉ３Ｎ
４あるいはシリコンオキシナイトライド等、ＥＬ素子用
として通常用いられる各種の誘電体を単層または複層と
して用いる場合にも５ｉＯ１薄膜は有効である。
なお、５ｉＯ１薄膜上の誘電体層は、先にも述べ九通、
？５ｉ０２の比誘電率が小さいことから、交流電界を有
効に印加するために、上述したＴａ２Ｏ！（比誘電率２
５〜２７）をはじめ、Ｙ！０．（同１０〜１２）、旧、
Ｎ、（同７．７〜８．２）、Ａ４０ｍ （同７〜８）等
、ｓｔｏ、よシ高い比誘電率を有する誘電体を用いるこ
とが望ましい。
？５ｉ０２の比誘電率が小さいことから、交流電界を有
効に印加するために、上述したＴａ２Ｏ！（比誘電率２
５〜２７）をはじめ、Ｙ！０．（同１０〜１２）、旧、
Ｎ、（同７．７〜８．２）、Ａ４０ｍ （同７〜８）等
、ｓｔｏ、よシ高い比誘電率を有する誘電体を用いるこ
とが望ましい。
ま友、発光層５は、ＭｎをドープしたＺｎＳとし友が、
ドーパントはＴｂＦ３ 、ＢｍＦｇ 、ＰｒＦ３ 、Ｄ
ｙＦＢ。
ドーパントはＴｂＦ３ 、ＢｍＦｇ 、ＰｒＦ３ 、Ｄ
ｙＦＢ。
Ｅ ｒ Ｆ３等でもよく、ＺｎＳの代シにＺｎＥｅ等を
用いてもよい。
用いてもよい。
また、透明基板はガラス以外にも、高温処理に耐えるプ
ラスチックを使用することもできる。
ラスチックを使用することもできる。
〔発明の効果〕
以上説明し友ように、本発明によれば、透明電極とＥＬ
発光層間の誘電体！−を少なくとも２Ｒ１の異種のスパ
ッタリング誘電体層で構成する薄膜１ｉ１ｉＬ素子にお
いて、透明電極に接する誘電体Ｍをケイ素と酸素とから
なる化合物とし、しかもケイ素と酸素とからなるターゲ
ットを用い定年活性ガス雰囲気中でのスパッタリングで
形成することにより、透明電極を劣化させることなく、
透明電極および透明基板上に誘電体層を強固に付層し、
膜割れや剥離を防止することができる。
発光層間の誘電体！−を少なくとも２Ｒ１の異種のスパ
ッタリング誘電体層で構成する薄膜１ｉ１ｉＬ素子にお
いて、透明電極に接する誘電体Ｍをケイ素と酸素とから
なる化合物とし、しかもケイ素と酸素とからなるターゲ
ットを用い定年活性ガス雰囲気中でのスパッタリングで
形成することにより、透明電極を劣化させることなく、
透明電極および透明基板上に誘電体層を強固に付層し、
膜割れや剥離を防止することができる。
図は本発明の一実施例を示す断面図である。
１・・・・透明基板、２・・・・透明電極、３ａ ＠
ａ ＊ ｆ３ＨＱ、薄膜、４・・・・Ｔａ２Ｏ，薄膜、
５・・・・ＥＬ発光層、６・・・・Ｔａ２へ薄膜、７・
・・・背面電極。
ａ ＊ ｆ３ＨＱ、薄膜、４・・・・Ｔａ２Ｏ，薄膜、
５・・・・ＥＬ発光層、６・・・・Ｔａ２へ薄膜、７・
・・・背面電極。
Claims (1)
- 透明基板上に透明電極、ＥＬ発光層および背面電極を
備え、かつ透明電極とＥＬ発光層間に２層以上の異種の
誘電体層を設けた薄膜ＥＬ素子の製造方法において、上
記誘電体層をスパツタリング法により形成するとともに
、当該誘電体層のうち透明電極に直接接触する側の誘電
体層をケイ素と酸素とからなる化合物としかつこの化合
物をケイ素と酸素とからなるターゲツトを用い不活性ガ
ス雰囲気中におけるスパツタリング法により形成するこ
とを特徴とする薄膜ＥＬ素子の製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60139894A JPS622495A (ja) | 1985-06-26 | 1985-06-26 | 薄膜ｅｌ素子の製造方法 |
| US06/879,050 US4683044A (en) | 1985-06-26 | 1986-06-26 | Method of manufacturing an electroluminescent panel without any adverse influence on an underlying layer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60139894A JPS622495A (ja) | 1985-06-26 | 1985-06-26 | 薄膜ｅｌ素子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS622495A true JPS622495A (ja) | 1987-01-08 |
Family
ID=15256086
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60139894A Pending JPS622495A (ja) | 1985-06-26 | 1985-06-26 | 薄膜ｅｌ素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS622495A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5455190A (en) * | 1977-10-11 | 1979-05-02 | Sharp Corp | Structure and production of thin film el element |
| JPS60134277A (ja) * | 1983-12-22 | 1985-07-17 | 沖電気工業株式会社 | Ｅｌパネルの製造方法 |
| JPS61188891A (ja) * | 1985-02-15 | 1986-08-22 | シャープ株式会社 | 薄膜発光素子の製造方法 |
-
1985
- 1985-06-26 JP JP60139894A patent/JPS622495A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5455190A (en) * | 1977-10-11 | 1979-05-02 | Sharp Corp | Structure and production of thin film el element |
| JPS60134277A (ja) * | 1983-12-22 | 1985-07-17 | 沖電気工業株式会社 | Ｅｌパネルの製造方法 |
| JPS61188891A (ja) * | 1985-02-15 | 1986-08-22 | シャープ株式会社 | 薄膜発光素子の製造方法 |
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