JPS62295391A - エレクトロルミネツセンス素子 - Google Patents

エレクトロルミネツセンス素子

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JPS62295391A
JPS62295391A JP61138757A JP13875786A JPS62295391A JP S62295391 A JPS62295391 A JP S62295391A JP 61138757 A JP61138757 A JP 61138757A JP 13875786 A JP13875786 A JP 13875786A JP S62295391 A JPS62295391 A JP S62295391A
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JP
Japan
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film
insulating layer
insulating
photo
cvd
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Pending
Application number
JP61138757A
Other languages
English (en)
Inventor
隆三 深尾
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.)
Maxell Ltd
Original Assignee
Hitachi Maxell Ltd
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Publication date
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  • Chemical Vapour Deposition (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。

Description

【発明の詳細な説明】 3、発明の詳細な説明 [産業上の利用分野] この発明はディプレイ装置などに利用されるエレクトロ
ルミネッセンス(以下、ELという)素子に関する。
[従来の技術] EL素子は基本的には、図面で示すように、ガラスなど
の透明基板1上に形成されたIn2O,、−8nO2膜
すなわちITO膜などからなる透明電極2とこれlこ対
向するITO膜やAeなどからなる背面電極3との間に
、絶縁層4,5を介して発光体層6が配設されてなる積
層構造を有しており、両電極2,3間に発光体層6の発
光開始しきい値電圧以上の電圧を印加することによって
、両電極2.3の一方に形成された表示パターンが発光
体層6の固有発光色にて基板1の表面側から視認される
ように構成されている。
ところで、上記の絶縁層4,5および発光体層6は、通
常3,000〜6. OOOA程度の薄膜であり、従来
では一般的に電子ビーム蒸着法やスパッタ法などで形成
されている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、上記の電子ビーム蒸着法やスパッタ法に
て得られる薄膜は、膜面が均一になりにり(、かつピン
ホールが生成しやすいために成膜時に雰囲気中の水分そ
の他の不純物が膜中に混入しやすいという欠点があり、
とくにEL累子の絶縁層にあっては上記欠点による影響
か大きく、その膜面での電界が不均一となって発光の均
一性が損なわれたり、低電圧でEL素子の絶縁破壊を生
じる要因となっていた。
この発明は、上記従来の問題点を解決すべくなされたも
のであり、発光の均一性にすぐれるとともに絶縁破壊を
生じにくぃEL素子を提供することを目的としている。
[問題点を解決するための手段〕 この発明者は、上記目的を達成するために鋭意検討を重
ねた結果、対向する両電極と発光体層との間に介在させ
る絶縁層を特定の薄膜形成手段にて形成させた場合、そ
の膜面の凹凸が極めて少なく均一かつ非常に緻密な薄膜
となり、均一で美麗な発光表示が行えるとともに絶縁破
壊を生じにくいEL素子が得られることを見い出し、こ
の発明をなすに至った。
すなわち、この発明は、少なくとも一方が透明である対
向する電極間に絶縁層を介して発光体層か配設されてな
るEL素子において、上記絶縁層の少なくとも一部が光
CVD法にて形成された絶縁膜からなることを特徴とす
るEL素子に係る。
[発明の構成・作用] CVD法は、周知のとおり、半導体分野を始めとして各
種薄膜の形成に利用されている化学的気相成長(Che
mi ca l Vaper Desposition
)法の略称であって、二種以上のガス化成分をチャンバ
ー内に導き、基板上で反応させて目的とする化合物の薄
膜を成長させる方法である。そして、この発明(こおい
てEL素子の絶縁層の形成に利用する前記の光CVD法
とは、基板表面上で光照射することによってその光エネ
ルギーを利用して上記反応の励起を行うものである。な
お、CVD法としては、光CVD法のほか、励起手段と
して基板を高温加熱する熱CVD法や基板表面上でプラ
ズマ照射するプラズマCVD法などがある。
このような光CVD法では、エネルギー粒子による基板
および成長膜の欠陥発生やこれに基づく不純物の混入が
回心され、かつ200 ℃程度の低温下で成膜が可能に
なるとL・う利点がある。
したがって、光CVD法にて形成される絶縁膜は、スパ
ッタ法や電子ビーム蒸着法によるものと比較してCVD
法特有の不純物の少ない極めて緻密なものになり、しか
も低温下での成膜によって結晶成長が抑制されて結晶粒
子の粗大化が防止されることから、非常に凹凸の少ない
平坦な膜面を有するものとなる。このため、絶縁層の少
なくとも一部が上記光CVD法による絶縁膜からなるこ
の発明のEL素子では、従来の如き絶縁層の欠陥部や凹
凸に起因した電界の不均一化が避けられ、駆動に際して
発光体層全体に均等な電界が印加され、局部的に過度な
電界がかかることがなく、均一で美麗な発光表示が得ら
れると羨もに、連続使用によっても絶縁破壊を生じにく
く長寿命となる。
なお、熱CVD法やプラズマCVD法などの他のCVD
法によってもある程度は表面均一性のよい成膜が可能で
あるが、光CVD法ではこれらよりさらにすぐれた表面
均一性が達成される利点があり、かつ他のCVD法より
も成膜に関与する因子が少なく制御容易である。このよ
うな光CVD法による絶縁膜の形成にあたり、励起光源
とじては、低圧水銀ランプ、重水素ランプなどが使用さ
れる。
この発明のEL素子における絶縁層の構成材料としては
、従来よりEL素子の絶縁層材料として知られる数種の
ものを使用可能であり、たとえばSi3N4、Al2O
3、S i O,などがある。そして、光CVD法にて
これらを形成する場合のンースガスは、たとえばS i
3N、ではSiH,をN2で希釈したガストNH,カス
、SiO2ではSiH4をN2テ希釈したカスと02ガ
ス、Al2O3ではA e (CH3)3 カスと02
ガスなど、化合物に応じた適宜の組成が用いられる。ま
た、絶縁層の厚さは2,500〜5.000λ程度とす
るのがよい。
なお、上記絶縁層は、その全体を光CVD法による絶縁
膜にて構成することが望ましいが、場合によっては光C
VD法による絶縁膜とスパッタ法や電子ビーム蒸着法な
どの他の薄膜形成法による絶縁膜との複合膜とすること
ができる。
一方、発光体層の構成材料としては、EL素子用として
知られる各種発光体材料がいずれも使用可能であり、通
常ではZnSなどの母材に少量の発光付活剤を配合した
もの、たとえば、ZnS:TbF3(緑色発光)、Zn
S : SmF3 (赤色発光)、ZnS:Mn(黄橙
色発光)、ZnS : TmF3(青色発光)、ZnS
 : PrF3(白色発光)、ZnS : DyF3(
黄色発光)などが好適に使用される。なお、発光体層の
厚さは3.000〜6,0OOA程度とするのがよく、
その形成手段としては電子ビーム蒸着法、スパッタ法を
始めとする種々の薄膜形成法を採用可能である。
また対向する電極としては、少なくとも表示側は発光を
透過させるためにITO膜などからなる透明電極とする
必要があるが、非表示側の電極は上記透明電極に限らず
Alなどからなる不透明電極としても差し支えない。そ
の形成手段としては発光体層と同様に既存の種々の薄膜
形成技術を採用できる。
なお、この発明は、図面で示す如く発光体層が一層であ
る基本的な構造のEL素子以外に、たとえば発光体層が
2層以上の多層構造であるもの、対向する一方の電極が
相互間に絶縁層を介して積層された複数の電極層からな
るものなど、種々の構造のEL素子に適用可能である。
またその駆動方式も交流駆動方式、マトリックス駆動方
式など種々の方式を採用できる。
[発明の効果] この発明に係るEL素子は、対向する電極と発光体との
間に介在する絶縁層の少なくとも一部が光CVD法にて
形成された絶縁膜からなり、この絶縁膜が水分その他の
不純物が混入しやすいピンホールなどの欠陥の少ない極
めて緻密なものであって、かつ非常に凹凸の少ない平坦
な膜面を有することから、従来のEL素子の如き絶縁層
の欠陥部や凹凸に起因した電界の不均一化が避けられ、
駆動に際して発光層全体に均等な電界が印加され、均一
で美麗な発光表示が得られるとともに、発光層に局部的
に過度な電界がかかることがないため、連続使用によっ
ても絶縁破壊を生じにくく長寿命である。
〔実施例〕
以下に、この発明を実施例に基づいて具体的に説明する
実施例1 厚さ1.1imの無アルカリガラスからなる基板の一面
にスパッタ法によりITO膜からなる厚さ2.0OOX
の透明電極を形成したのち、この透明電極上に光CVD
法によってSi3N4からなる厚さ4,000″Aの第
1の絶縁層を形成し、この第1の絶縁層上に電子ビーム
蒸着法によってZnS:TbF3からなる厚さ5.00
0 Xの発光体層を形成し、さらにこの発光体層上に光
CVD法によって厚さ4,0OOAの第2の絶縁層を形
成し、最後に第2の絶縁層上にスパッタ法によりITO
膜からなる厚さ2,0OOAの背面電極を形成し、図面
で示す構造のEL素子Aを作製した。
なお、第1および第2の絶縁層の形成はいずれも、真空
度1.5Torr1基板温度200°Cにおいて、ソー
スガスとしてS iH4をN2で10%に希釈したガス
とNH3ガスとの容量比1:25の混合ガスを用い、そ
の供給速度を25me1分とするとともに、励起光源と
して低圧水銀ランプを使用し、膜成長速度100X/分
として行った。
実施例2 第1および第2の絶縁層を、ソースガスとしてSiH,
をN2で10容量%に希釈したガスと02ガスとの容量
比1:2の混合ガスを用い、真空度を6Torr、基板
温度を200°C1励起光源として低圧水銀ランプを用
い、膜成長速度を5OA、/分とする条件のもとて光C
VD法にて形成した厚さ4、oooXのSiO□膜とし
た以外は、実施例1と同様にしてEL素子Bを作製した
比較例1 第1および第2の絶縁層をともにスパッタ法によって形
成した厚さ4,0OOAのSi3N、膜とした以外は、
実施例1と同様構成のEL素子Cを作製した。
比較例2 第1および第2の絶縁層をともに電子ビーム蒸着法によ
って形成した厚さ4,0OOAのy 2 o 、膜とし
た以外は、実施例1と同様R1成のEL素子Dを作製し
た。なお、絶縁層構成材料としてY2O。
を使用したのは、電子ビーム蒸着法ではsl、N4の成
膜が困難であることによる。
比較例3 第1および第2の絶縁層を、ソースガスとしてSiH,
をN2で10容量%に希釈したガスとNH3ガスとの容
量比1:25の混合ガスを用い、その供給速度を25m
e1分、真空度を1.5Torr、基板温度を450 
°C1膜成長速度を50λ/分とする熱CVD法にて形
成した厚さ4,000^のSi3N4膜とした以外は、
実施例1と同様にしてEL素子Eを作製した。
上記実施例および比較例で得られたEL素子A〜Eの各
10個について、それぞれ両電極間に5KHzの交流パ
ルス電圧を印加して発光させ、その電圧を次第に増大さ
せることにより、発光状態および破壊特性を調べた。そ
の結果、EL素子Cでは、その半数が最大輝度に達する
電圧(200V)より低い電圧(140V)で絶縁破壊
を起こした。
またEL素子りでは、低電圧での絶縁破壊は生じなかっ
たが、基板表面の発光面中に多数の輝斑ができ、いずれ
も不均一な発光表示となった。さらにEL素子Eでは、
低電圧での絶縁破壊は生じなかったが、発光面中に明暗
差が認められた。これに対して、この発明のEL素子A
、Bは、いずれも低電圧での絶縁破壊を生じず、しかも
基板表面の発光面が極めて均一で明暗差のない美麗なも
のとなった。
一方、上記EL素子A、B、Eの各10個を5KHzの
交流パルス電圧を印加し、240Vの定電圧下で継続発
光させたところ、EL素子Eでは平均600時間で絶縁
破壊を生じたのに対し、この発明のEL素子A、Bはい
ずれも1,000時間でも絶縁破壊を生じず極めて長寿
命であることが判った。
【図面の簡単な説明】
図面はエレクトロルミネッセンス素子の基本的構造を示
す断面図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  (1)少なくとも一方が透明である対向する電極間に
    絶縁層を介して発光体層が配設されてなるエレクトロル
    ミネツセンス素子において、上記絶縁層の少なくとも一
    部が光CVD法にて形成された絶縁膜からなることを特
    徴とするエレクトロルミネツセンス素子。
JP61138757A 1986-06-13 1986-06-13 エレクトロルミネツセンス素子 Pending JPS62295391A (ja)

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JP61138757A JPS62295391A (ja) 1986-06-13 1986-06-13 エレクトロルミネツセンス素子

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JPS62295391A true JPS62295391A (ja) 1987-12-22

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ID=15229471

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JP (1) JPS62295391A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02226692A (ja) * 1989-02-23 1990-09-10 Nec Kansai Ltd 薄膜elパネルの製造方法
JP2005063850A (ja) * 2003-08-14 2005-03-10 Ran Technical Service Kk 有機elディスプレイパネル及びその製造方法

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