JPS6315715B2 - - Google Patents
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- JPS6315715B2 JPS6315715B2 JP59108980A JP10898084A JPS6315715B2 JP S6315715 B2 JPS6315715 B2 JP S6315715B2 JP 59108980 A JP59108980 A JP 59108980A JP 10898084 A JP10898084 A JP 10898084A JP S6315715 B2 JPS6315715 B2 JP S6315715B2
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Description
【発明の詳細な説明】
（発明の技術分野）
本発明はアモルフアスシリコン系材料を発光層
とするエレクトロルミネセンス装置（以下、EL
装置と略称する）及びその製造方法に関するもの
である。
とするエレクトロルミネセンス装置（以下、EL
装置と略称する）及びその製造方法に関するもの
である。
（発明の背景）
アモルフアスシリコン系材料は大面積均質製膜
が容易であるうえ、プラズマCVD法によれば、
原料ガスの混合比を変えるだけで添加原子との組
成比を自由に変えることができる。それに伴い光
学的禁制帯幅を広い範囲で自由に制御できるため
様々な色の発光が可能となり、EL装置への応用
が期待されている。
が容易であるうえ、プラズマCVD法によれば、
原料ガスの混合比を変えるだけで添加原子との組
成比を自由に変えることができる。それに伴い光
学的禁制帯幅を広い範囲で自由に制御できるため
様々な色の発光が可能となり、EL装置への応用
が期待されている。
（従来技術と問題点）
第１図は発光層にアモルフアスシリコンカーボ
ンを用いた従来の交流駆動型薄膜EL装置の例で
ある。透明ガラス基板１上にスパツタリング法や
蒸着法でIn2O3、SnO2などの透明電極膜２を形成
する。続いて、第１絶縁体層３として電子ビーム
蒸着法でY2O3層を形成した後、プラズマCVD法
でアモルフアスシリコンカーボン（ａ−Si1-x
Cx：Ｈ）の発光層４を形成する。さらに電子ビ
ーム蒸着法でY2O3の第２絶縁体層５を形成した
後、蒸着あるいはスパツタリング法で対向電極６
を形成したEL装置が提案されている。
ンを用いた従来の交流駆動型薄膜EL装置の例で
ある。透明ガラス基板１上にスパツタリング法や
蒸着法でIn2O3、SnO2などの透明電極膜２を形成
する。続いて、第１絶縁体層３として電子ビーム
蒸着法でY2O3層を形成した後、プラズマCVD法
でアモルフアスシリコンカーボン（ａ−Si1-x
Cx：Ｈ）の発光層４を形成する。さらに電子ビ
ーム蒸着法でY2O3の第２絶縁体層５を形成した
後、蒸着あるいはスパツタリング法で対向電極６
を形成したEL装置が提案されている。
従来の構造において、第１絶縁体層３は、EL
装置としての性能指数（誘電率εと絶縁破壊電界
強度Ebの積で高いほどよい）を高く保つたうえ
で、低温形成可能でかつ透明電極膜２（In2、
SnO2など）との整合を図るため、電子ビーム蒸
着法によるY2O3が用いられている。この目的で
は、この他スパツタリング法によるAl2O3、
SiO2、Ta2O5、PbTiO3、更にBaTa2O6、
PbNb2O6、SrTiO3などの多元系無機酸化物が考
えられる。
装置としての性能指数（誘電率εと絶縁破壊電界
強度Ebの積で高いほどよい）を高く保つたうえ
で、低温形成可能でかつ透明電極膜２（In2、
SnO2など）との整合を図るため、電子ビーム蒸
着法によるY2O3が用いられている。この目的で
は、この他スパツタリング法によるAl2O3、
SiO2、Ta2O5、PbTiO3、更にBaTa2O6、
PbNb2O6、SrTiO3などの多元系無機酸化物が考
えられる。
しかし、電子ビーム蒸着法、スパツタリング法
はいずれも方法自体が生産効率が悪いだけでな
く、特に多元系化合物では生成物の組成制御も一
般に難かしい。またSiO2、Al2O3を除いて一般に
特殊で高価な原材料を必要とする。
はいずれも方法自体が生産効率が悪いだけでな
く、特に多元系化合物では生成物の組成制御も一
般に難かしい。またSiO2、Al2O3を除いて一般に
特殊で高価な原材料を必要とする。
更に引き続き形成するプラズマCVD法による
アモルフアスシリコンカーボン（ａ−Si1-xCx：
Ｈ）の発光層４とは形成法が異なるため、製造工
程途中において第１絶縁体層３と発光層４との間
に汚染層を形成する可能性が激増する。第１絶縁
体層３と発光層４の汚れた界面はEL装置の性能、
信頼性の低下、歩溜りの低下を招く。
アモルフアスシリコンカーボン（ａ−Si1-xCx：
Ｈ）の発光層４とは形成法が異なるため、製造工
程途中において第１絶縁体層３と発光層４との間
に汚染層を形成する可能性が激増する。第１絶縁
体層３と発光層４の汚れた界面はEL装置の性能、
信頼性の低下、歩溜りの低下を招く。
また酸化物系の第１絶縁体層３はａ−Si1-x
Cx：Ｈの発光層４との界面に多くの界面準位を
形成し、駆動閾値電圧の上昇、応答速度の低下、
発光効率の低下などEL装置の性能の低下をおこ
すことが知られている。
Cx：Ｈの発光層４との界面に多くの界面準位を
形成し、駆動閾値電圧の上昇、応答速度の低下、
発光効率の低下などEL装置の性能の低下をおこ
すことが知られている。
（発明の目的）
本発明はかかる従来の欠点を除去し、安価で、
組成、膜質の安定した絶縁層および、それと透明
電極および発光層との安定して整合のとれた界面
を有する、性能、信頼性、歩溜りにおいて秀れた
アモルフアスシリコン系EL装置を得ることを目
的とする。
組成、膜質の安定した絶縁層および、それと透明
電極および発光層との安定して整合のとれた界面
を有する、性能、信頼性、歩溜りにおいて秀れた
アモルフアスシリコン系EL装置を得ることを目
的とする。
（発明の構成）
かかる目的を達成するため、本発明では、絶縁
層として窒化シリコン絶縁層を用い、該絶縁層と
透明電極膜との間に両層の整合を可能とするアモ
ルフアスシリコン膜のバツフア層を設け、かつ、
前記バツフア層、窒化シリコン絶縁層、発光層の
全てをプラズマCVD法により同一反応槽中で連
続的に形成することを特徴とする。
層として窒化シリコン絶縁層を用い、該絶縁層と
透明電極膜との間に両層の整合を可能とするアモ
ルフアスシリコン膜のバツフア層を設け、かつ、
前記バツフア層、窒化シリコン絶縁層、発光層の
全てをプラズマCVD法により同一反応槽中で連
続的に形成することを特徴とする。
（発明の実施例）
第２図は、本発明のアモルフアスシリコン系
EL装置及びその製造方法の１実施例を示す。透
明電極膜２がパターニングされた透明ガラス基板
１上にシラン、あるいはジシランガスを原料とし
てプラズマCVD法で200〜300Å程度の極薄いア
モルフアスシリコンバツフア層を形成し、続いて
同一反応構成で原料ガスをSiH4あるいはジシラ
ンと、アンモニアあるいは窒素との混合ガスとし
てプラズマCVD法により、2000〜3000Å程度の
第１の窒化シリコン絶縁層８を形成する。顕にひ
き続いて、原料ガスをシラン、またはジシランと
メタンあるいはエタン、またはプロパンまたはフ
ロンガスの混合ガスとして同一反応槽内で、アモ
ルフアスシリコンカーボン膜の発光層４を1000Å
程度形成する。次に、原料ガスを切り換え、前記
第１の窒化シリコン絶縁層８の製法と同様に、第
２のシリコン絶縁層９を形成する。最後に、該第
２の窒化シリコン絶縁層９上に、Alなどから成
る対向電極６を所望のパターンに形成し、交流駆
動電界効果型EL装置を製造する。なお、十分水
素を含んだアモルフアスシリコン膜から成るバツ
フア層７は、光学ギヤツプが1.8〜2.4Vと大きく、
その上、きわめて膜厚が薄いため、可視光の透過
率の低下は小さい。また、製膜時の投入電力が極
めて小さい（0.1w／cm2以下）ため、既に形成さ
れている透明導電膜２を損うことなく、また該透
明導電膜２を強固な膜で被うことができ、その後
の第１の窒化シリコン絶縁層８の形成を容易にす
ることができる。
EL装置及びその製造方法の１実施例を示す。透
明電極膜２がパターニングされた透明ガラス基板
１上にシラン、あるいはジシランガスを原料とし
てプラズマCVD法で200〜300Å程度の極薄いア
モルフアスシリコンバツフア層を形成し、続いて
同一反応構成で原料ガスをSiH4あるいはジシラ
ンと、アンモニアあるいは窒素との混合ガスとし
てプラズマCVD法により、2000〜3000Å程度の
第１の窒化シリコン絶縁層８を形成する。顕にひ
き続いて、原料ガスをシラン、またはジシランと
メタンあるいはエタン、またはプロパンまたはフ
ロンガスの混合ガスとして同一反応槽内で、アモ
ルフアスシリコンカーボン膜の発光層４を1000Å
程度形成する。次に、原料ガスを切り換え、前記
第１の窒化シリコン絶縁層８の製法と同様に、第
２のシリコン絶縁層９を形成する。最後に、該第
２の窒化シリコン絶縁層９上に、Alなどから成
る対向電極６を所望のパターンに形成し、交流駆
動電界効果型EL装置を製造する。なお、十分水
素を含んだアモルフアスシリコン膜から成るバツ
フア層７は、光学ギヤツプが1.8〜2.4Vと大きく、
その上、きわめて膜厚が薄いため、可視光の透過
率の低下は小さい。また、製膜時の投入電力が極
めて小さい（0.1w／cm2以下）ため、既に形成さ
れている透明導電膜２を損うことなく、また該透
明導電膜２を強固な膜で被うことができ、その後
の第１の窒化シリコン絶縁層８の形成を容易にす
ることができる。
（発明の効果）
以上に説明したように、本発明のアモルフアス
シリコン系EL装置は、透明電極膜上に、アモル
フアスシリコン膜から成るバツフア層を設けるこ
とにより、窒化シリコンのようにすぐれた絶縁膜
（高い性能指数と機械的強度、経済性を有する）
を絶縁層に用いることを可能とし、更に窒化シリ
コン絶縁層、アモルフアスシリコンカーボン膜の
発光層、アモルフアスシリコン膜のバツフア層の
全てを同一反応槽中で、原料ガスの簡単な切り換
えのみで連続的に形成することを可能としたた
め、精密な組成制御、清浄な界面を実現し、幅広
い発光波長域を有するアモルフアスシリコン系
EL装置を再現性よく、効率的に作成できるとい
う顕著な効果を奏する。
シリコン系EL装置は、透明電極膜上に、アモル
フアスシリコン膜から成るバツフア層を設けるこ
とにより、窒化シリコンのようにすぐれた絶縁膜
（高い性能指数と機械的強度、経済性を有する）
を絶縁層に用いることを可能とし、更に窒化シリ
コン絶縁層、アモルフアスシリコンカーボン膜の
発光層、アモルフアスシリコン膜のバツフア層の
全てを同一反応槽中で、原料ガスの簡単な切り換
えのみで連続的に形成することを可能としたた
め、精密な組成制御、清浄な界面を実現し、幅広
い発光波長域を有するアモルフアスシリコン系
EL装置を再現性よく、効率的に作成できるとい
う顕著な効果を奏する。
第１図は従来のアモルフアスシリコン系EL装
置の部分断面図、第２図は本発明によるアモルフ
アスシリコン系EL装置の１実施例を示す部分断
面図である。 １……透明ガラス基板、２……透明電極膜、３
……第１絶縁体層、４……発光層、５……第２絶
縁体層、６……対向電極、７……バツフア層、８
……第１の窒化シリコン絶縁層、９……第２の窒
化シリコン絶縁層。
置の部分断面図、第２図は本発明によるアモルフ
アスシリコン系EL装置の１実施例を示す部分断
面図である。 １……透明ガラス基板、２……透明電極膜、３
……第１絶縁体層、４……発光層、５……第２絶
縁体層、６……対向電極、７……バツフア層、８
……第１の窒化シリコン絶縁層、９……第２の窒
化シリコン絶縁層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 透明電極膜、窒化シリコン絶縁層、及びアモ
ルフアスシリコンカーボン膜の発光層からなるア
モルフアス系エレクトロルミネセンス装置におい
て透明電極膜と窒化シリコン絶縁層との間にアモ
ルフアスシリコン膜のバツフア層を設けたことを
特徴とするアモルフアスシリコン系エレクトロル
ミネセンス装置。 ２ アモルフアスシリコン膜のバツフア層、窒化
シリコン絶縁層、アモルフアスシリコンカーボン
膜の発光層をプラズマCVD法により、同一反槽
内で連続的に形成することを特徴とするアモルフ
アスシルコン系エレクトロルミネセンス装置の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59108980A JPS60253193A (ja) | 1984-05-29 | 1984-05-29 | アモルフアスシリコン系エレクトロルミネセンス装置及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59108980A JPS60253193A (ja) | 1984-05-29 | 1984-05-29 | アモルフアスシリコン系エレクトロルミネセンス装置及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60253193A JPS60253193A (ja) | 1985-12-13 |
| JPS6315715B2 true JPS6315715B2 (ja) | 1988-04-06 |
Family
ID=14498525
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59108980A Granted JPS60253193A (ja) | 1984-05-29 | 1984-05-29 | アモルフアスシリコン系エレクトロルミネセンス装置及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60253193A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61188893A (ja) * | 1985-02-14 | 1986-08-22 | シャープ株式会社 | 薄膜発光素子の製造方法 |
| JP5575408B2 (ja) * | 2009-01-29 | 2014-08-20 | 一般財団法人ファインセラミックスセンター | 発光体およびその製造方法 |
-
1984
- 1984-05-29 JP JP59108980A patent/JPS60253193A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60253193A (ja) | 1985-12-13 |
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