JPS63244581A - 薄膜ｅｌ素子 - Google Patents
薄膜ｅｌ素子Info
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- JPS63244581A JPS63244581A JP62076077A JP7607787A JPS63244581A JP S63244581 A JPS63244581 A JP S63244581A JP 62076077 A JP62076077 A JP 62076077A JP 7607787 A JP7607787 A JP 7607787A JP S63244581 A JPS63244581 A JP S63244581A
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Landscapes
- Electroluminescent Light Sources (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〕
本発明は平面型ディスプレイ・デバイスとしてコンピュ
ータシステムの端末機器その他の表示装置に静止画像や
動画像の表示手段として適用される薄膜ＥＬ素子に関す
るものである。
ータシステムの端末機器その他の表示装置に静止画像や
動画像の表示手段として適用される薄膜ＥＬ素子に関す
るものである。
従来、この種の薄Ｊ［１ＥＬ（エレクトロルミネセンス
）素子は、第２図に示すように透明なガラス等の絶縁性
透明基板１上にＩｎｔ０３ 、 Ｓｎｕｇ等からなる透
明電極２を複数帯状に千行く配列し、次にＹ２Ｏ２、Ｔ
ａｚ Ｏｑ 等からなる第１の誘電体層３と、発光中心
として０．１〜１０．０重量係のＭｎ等をドープしたＺ
ｎＳ等からなるＥＬ発光層４と、ｙ、ｏ３＋Ｔａ２０ｇ
等からなる第２の誘電体層５とを屓次積層形成した
後、Ａｔ、Ｔａ、Ｍｏ等からなる背面電極６を前述した
透明電極２と直交する方向に複数帯状に平行に配列する
ことによって形成されていた。
）素子は、第２図に示すように透明なガラス等の絶縁性
透明基板１上にＩｎｔ０３ 、 Ｓｎｕｇ等からなる透
明電極２を複数帯状に千行く配列し、次にＹ２Ｏ２、Ｔ
ａｚ Ｏｑ 等からなる第１の誘電体層３と、発光中心
として０．１〜１０．０重量係のＭｎ等をドープしたＺ
ｎＳ等からなるＥＬ発光層４と、ｙ、ｏ３＋Ｔａ２０ｇ
等からなる第２の誘電体層５とを屓次積層形成した
後、Ａｔ、Ｔａ、Ｍｏ等からなる背面電極６を前述した
透明電極２と直交する方向に複数帯状に平行に配列する
ことによって形成されていた。
そして、この透明電極２と背面電極６とが平面的に見て
交差する領域がパネルのｌ絵素に相当し、両電極２，６
間に交流電圧を印加することにより、ＥＬ発光層４内に
発生した電界によって伝導帯に励起され、かつ加速され
て充分なエネルギーを得た電子が直接Ｍｎ発光中心を励
起し、たの励起されたＭｎ発光中心が基底状態に戻る際
に黄橙色の発光を呈する。
交差する領域がパネルのｌ絵素に相当し、両電極２，６
間に交流電圧を印加することにより、ＥＬ発光層４内に
発生した電界によって伝導帯に励起され、かつ加速され
て充分なエネルギーを得た電子が直接Ｍｎ発光中心を励
起し、たの励起されたＭｎ発光中心が基底状態に戻る際
に黄橙色の発光を呈する。
このように構成された薄膜ＥＬ素子は、絶縁性透明基板
１上に形成された透明電極２から背面電極６に至る薄膜
積層物（以下ｒＥＬ薄膜層」と称する）７が外気、特に
湿気の影響を受は易く、空気中の湿気がＫＬ＠Ｊ［層Ｔ
にわずかに吸着してもそれが誘電体層５等のピンホール
等に侵入してその部分の抵抗値を下げる。その結果、過
大な電流が流れて局部的に発熱することになシ、薄膜が
剥離したり、絶縁破壊を起して素子寿命を低下させるこ
とになる。また、侵入した湿気がＥＬＬ光層４まで到達
すると、このＫＬＬ光層４は水に対して極めて弱いため
に劣化して素子寿命が低下することになる。そこで、こ
のような湿気から薄膜Ｅ゛ＬＬ素子護するために従来よ
シＥＬ薄膜層７の全体をカバーガラス８で覆って気密封
止し、ＥＬＬ膜層７とカバーガラス８との間の空間にシ
リコンオイル単体またはシリコンオイル中にシリカゲル
微粉末を混合した湿気吸着の効果も兼ね備えたシリコン
オイル９を封入する等の対策が施されてきた。
１上に形成された透明電極２から背面電極６に至る薄膜
積層物（以下ｒＥＬ薄膜層」と称する）７が外気、特に
湿気の影響を受は易く、空気中の湿気がＫＬ＠Ｊ［層Ｔ
にわずかに吸着してもそれが誘電体層５等のピンホール
等に侵入してその部分の抵抗値を下げる。その結果、過
大な電流が流れて局部的に発熱することになシ、薄膜が
剥離したり、絶縁破壊を起して素子寿命を低下させるこ
とになる。また、侵入した湿気がＥＬＬ光層４まで到達
すると、このＫＬＬ光層４は水に対して極めて弱いため
に劣化して素子寿命が低下することになる。そこで、こ
のような湿気から薄膜Ｅ゛ＬＬ素子護するために従来よ
シＥＬ薄膜層７の全体をカバーガラス８で覆って気密封
止し、ＥＬＬ膜層７とカバーガラス８との間の空間にシ
リコンオイル単体またはシリコンオイル中にシリカゲル
微粉末を混合した湿気吸着の効果も兼ね備えたシリコン
オイル９を封入する等の対策が施されてきた。
しかしながら、このように構成される薄膜ＥＬ素子の防
湿対策は、シリコンオイル９を用いて湿気侵入防止の効
果を図っているが、実際にはシリコンオイル９自体に水
分が含有されていることと、シリコンオイル９中の水分
を除去するにしても限界があり、水分の残留が免れない
ことのために水分がＥＬＬ膜層７に侵入して素子特性を
劣化させる要因になるという問題点が依然として存在す
る。
湿対策は、シリコンオイル９を用いて湿気侵入防止の効
果を図っているが、実際にはシリコンオイル９自体に水
分が含有されていることと、シリコンオイル９中の水分
を除去するにしても限界があり、水分の残留が免れない
ことのために水分がＥＬＬ膜層７に侵入して素子特性を
劣化させる要因になるという問題点が依然として存在す
る。
また、同時に構成および実作工程が複雑となって製造上
の困難性を有するとともにコスト高となシ、さらに素子
の重量を増加させるなどの問題点があった。
の困難性を有するとともにコスト高となシ、さらに素子
の重量を増加させるなどの問題点があった。
したがって本発明は、前述した従来の問題点に鑑みてな
されたものであり、その目的は、ＥＬＬ膜層を外気から
遮断させ素子特性の劣化を防止した薄膜ＥＬ素子を提供
することにある。本発明の他の目的は、簡易な防湿手段
を用いて低コストで生産性良く得られ、しかも軽量化を
実現可能とした薄膜ＥＬ素子を提供することにある。
されたものであり、その目的は、ＥＬＬ膜層を外気から
遮断させ素子特性の劣化を防止した薄膜ＥＬ素子を提供
することにある。本発明の他の目的は、簡易な防湿手段
を用いて低コストで生産性良く得られ、しかも軽量化を
実現可能とした薄膜ＥＬ素子を提供することにある。
本発明による薄膜ＥＬ素子は、ＥＬ薄薄層層弗素樹脂膜
で被覆するものである。
で被覆するものである。
本発明の薄膜ＥＬ素子は、ＫＬＬ膜層が酸、アルカリ等
に対する耐食性に優れかつ水分の透過性が低い弗素樹脂
膜で被覆されることから、ＥＬＬ膜層が外気から確実に
遮断されることになる。
に対する耐食性に優れかつ水分の透過性が低い弗素樹脂
膜で被覆されることから、ＥＬＬ膜層が外気から確実に
遮断されることになる。
以下、図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。
第１図は本発明による薄膜ＥＬ素子の一実施例を示す断
面図であり、前述の図と同一部分には同一符号を付しで
ある。同図において、アルミノシリケートガラス（例え
ばＨｏｙＡ（株）製ＮＡ４０）からなる絶縁性透明基板
１上に錫酸化物を混入し九酸化インジウムからなる透明
導電膜を真空蒸着法により約２０００ Ｘ程度の厚さに
成膜した後、この透明導電膜をフォトリソグラフィー法
によシエッチング液として塩酸と塩化第２鉄との混合溶
液を用いて透明電極２を複数帯状（第１図において左右
方向）Ｋ配列して形成する。次に金属タンタルをスパッ
タターゲットとして酸素ガスを約３０％混入したアルゴ
ンガス（分圧：６ｘｌＯＰａ）をスパッタ装置に導入し
、高周波出力的９Ｗ／ｃｒｎ２で反応性スパッタを行な
い、Ｔａ２０５からなる第１の誘電体層３を約３０００
Ｘ程度の厚さで成膜する。次にこの第１の誘電体層３
上に活性物質として約０．５重量係程度のＭｎを添加し
ｆＦ−Ｚｒ１５ ： Ｍｎ焼結ペレットを蒸発源として
真空蒸着法によ’） ＺｎＳ ：ＭｎからなるＥＬＬ光
層４を約６０００ Ｘ程度の厚さで成膜する。次に前述
した第１の誘電体層３と同様に反応性スパッタリング法
によＦ） Ｔａ１Ｏｓ膜からなる第２の誘電体層５を約
ａｏｏｏ ｌ程度の厚さで成膜する。次いでこの第２の
誘電体層５上にＡｔ膜を真空蒸着法によシ約３０００
Ｘ程度の厚さに成膜した後、このｈｔ膜をフォトリソグ
ラフィー法によシエッチング液として硝酸と燐酸との混
合溶液を用いて背面電極６を複数帯状（第１図において
紙面垂直方向）に配列して形成する。したがって透明電
極２と背面電極６とは従来と同様に互いに直交するよう
に複数帯状に配列している。このようにしてＥＬ薄膜層
７を形成する。さらにこのＥＬ薄膜層Ｔを形成した透明
基板１を高真空（〜１Ｏ−６Ｔｏｒｒ ）中で１００〜
２００℃（本実施例では約１５０℃）で約１時間以上（
同約２時間）加熱した後、弗素樹脂であるポリテトラフ
ルオルエチレンをスパッタターゲットとしてアルゴンガ
ス（分圧：６Ｘ１０−１Ｐａ）をスパッタリング装置に
導入し、高周波出力的２Ｗ／ｃｒＩＭ２で高周波スパッ
タを行ない、厚さ約１μｍ（１０’ｉ）程度の弗素樹脂
膜１０を成膜した。
面図であり、前述の図と同一部分には同一符号を付しで
ある。同図において、アルミノシリケートガラス（例え
ばＨｏｙＡ（株）製ＮＡ４０）からなる絶縁性透明基板
１上に錫酸化物を混入し九酸化インジウムからなる透明
導電膜を真空蒸着法により約２０００ Ｘ程度の厚さに
成膜した後、この透明導電膜をフォトリソグラフィー法
によシエッチング液として塩酸と塩化第２鉄との混合溶
液を用いて透明電極２を複数帯状（第１図において左右
方向）Ｋ配列して形成する。次に金属タンタルをスパッ
タターゲットとして酸素ガスを約３０％混入したアルゴ
ンガス（分圧：６ｘｌＯＰａ）をスパッタ装置に導入し
、高周波出力的９Ｗ／ｃｒｎ２で反応性スパッタを行な
い、Ｔａ２０５からなる第１の誘電体層３を約３０００
Ｘ程度の厚さで成膜する。次にこの第１の誘電体層３
上に活性物質として約０．５重量係程度のＭｎを添加し
ｆＦ−Ｚｒ１５ ： Ｍｎ焼結ペレットを蒸発源として
真空蒸着法によ’） ＺｎＳ ：ＭｎからなるＥＬＬ光
層４を約６０００ Ｘ程度の厚さで成膜する。次に前述
した第１の誘電体層３と同様に反応性スパッタリング法
によＦ） Ｔａ１Ｏｓ膜からなる第２の誘電体層５を約
ａｏｏｏ ｌ程度の厚さで成膜する。次いでこの第２の
誘電体層５上にＡｔ膜を真空蒸着法によシ約３０００
Ｘ程度の厚さに成膜した後、このｈｔ膜をフォトリソグ
ラフィー法によシエッチング液として硝酸と燐酸との混
合溶液を用いて背面電極６を複数帯状（第１図において
紙面垂直方向）に配列して形成する。したがって透明電
極２と背面電極６とは従来と同様に互いに直交するよう
に複数帯状に配列している。このようにしてＥＬ薄膜層
７を形成する。さらにこのＥＬ薄膜層Ｔを形成した透明
基板１を高真空（〜１Ｏ−６Ｔｏｒｒ ）中で１００〜
２００℃（本実施例では約１５０℃）で約１時間以上（
同約２時間）加熱した後、弗素樹脂であるポリテトラフ
ルオルエチレンをスパッタターゲットとしてアルゴンガ
ス（分圧：６Ｘ１０−１Ｐａ）をスパッタリング装置に
導入し、高周波出力的２Ｗ／ｃｒＩＭ２で高周波スパッ
タを行ない、厚さ約１μｍ（１０’ｉ）程度の弗素樹脂
膜１０を成膜した。
このように構成された薄膜ＫＬ素子において、スパッタ
法により形成された弗素樹脂膜１０は、ＥＬ薄膜層７お
よび絶縁性透明基板１に対する密着性が良好な上、緻密
であるため、湿気の侵入を十分に防ぐことができる。例
えば、この薄膜ＩＥＬ素子を相対温度約８０％程度の雰
囲気下で駆動電圧的ｔｓｏｖ、駆動周波数約Ｉ ＫＨｚ
にて耐負荷発光試験を行なったところ、約５００時間以
上その状態を保持したにも拘らず、劣化あるいは破壊し
た絵素は確認されず、素子寿命が極めて長いことが確認
された。この場合、弗素樹脂膜１０の膜厚が極めて薄い
と湿気の侵入防止効果が低下し、薄膜ＥＬ素子の劣化の
誘因となるので、それを避けるためには弗素樹脂膜１０
の厚さは約５００ Ｘ以上とすることが望ましい。
法により形成された弗素樹脂膜１０は、ＥＬ薄膜層７お
よび絶縁性透明基板１に対する密着性が良好な上、緻密
であるため、湿気の侵入を十分に防ぐことができる。例
えば、この薄膜ＩＥＬ素子を相対温度約８０％程度の雰
囲気下で駆動電圧的ｔｓｏｖ、駆動周波数約Ｉ ＫＨｚ
にて耐負荷発光試験を行なったところ、約５００時間以
上その状態を保持したにも拘らず、劣化あるいは破壊し
た絵素は確認されず、素子寿命が極めて長いことが確認
された。この場合、弗素樹脂膜１０の膜厚が極めて薄い
と湿気の侵入防止効果が低下し、薄膜ＥＬ素子の劣化の
誘因となるので、それを避けるためには弗素樹脂膜１０
の厚さは約５００ Ｘ以上とすることが望ましい。
なお、前述した実施例においては、構成材料、膜厚およ
び成膜方法に限定されるものではない。すなわち、絶縁
性透明基板１については、ソーダライムガラス等の多成
分系ガラスもしくは石英ガラスでも良い。また、透明電
極２については、ＩｎｚＯｓもしくはこれにＷを添加し
たものもしくはＳｎＯｚにＳｂ、Ｆ等を添加したもので
おっても良い。さらに第１の誘電体層３および第２の誘
電体層５については、ｋＬｘｏｓ ＋ ５ｒＴ１０３１
ＢａＴａｚＯｓ ｔ ＹｘＯｓ ＋Ｈｆ０ｔ 等の酸
化物、５ｉｓＮｎ ＋シリコンオキシナイトライドもし
くはこれらの複合物であっても良い。
び成膜方法に限定されるものではない。すなわち、絶縁
性透明基板１については、ソーダライムガラス等の多成
分系ガラスもしくは石英ガラスでも良い。また、透明電
極２については、ＩｎｚＯｓもしくはこれにＷを添加し
たものもしくはＳｎＯｚにＳｂ、Ｆ等を添加したもので
おっても良い。さらに第１の誘電体層３および第２の誘
電体層５については、ｋＬｘｏｓ ＋ ５ｒＴ１０３１
ＢａＴａｚＯｓ ｔ ＹｘＯｓ ＋Ｈｆ０ｔ 等の酸
化物、５ｉｓＮｎ ＋シリコンオキシナイトライドもし
くはこれらの複合物であっても良い。
また、ＥＬ発光層４については、母材としてＺｎ５ｅ＋
ＣａＳもしくはＳｒ８等、ドープ材料としてはｇｕ 。
ＣａＳもしくはＳｒ８等、ドープ材料としてはｇｕ 。
Ｓｍ＋ＴｂＴｍ等の希土類元素を使用しても良い。
またＥＬ発光層４の成膜方法については、真空蒸着法の
代シにスパッタリング法もしくはＭＯＣＶＤ法等を用い
ても良い。また、背面電極６については、Ｔａ 、 Ｎ
ｉ 、 Ｎ１ＡＡ 、 ＮｉＣｒ等の金属を使用しても
良い。また透明電極２と背面電極６とをそれぞれ一定の
間隔を保持して形成する手段として湿式法の代りにＣＣ
Ａ４等のガスを主成分として用いるドライエツチング法
もしくはマスク蒸着法を用いて複数帯状に形成しても良
い。また、弗素樹脂膜１０としてポリテトラフルオルエ
チレンを用いたが、ポリクロルトリフルオルエチレン、
フッ化ビニル、三フッ化エチレン等を用いても良い。ま
た、弗素樹脂膜１０を成膜する手段としてスパッタリン
グ法を用い九が、真空蒸着法であっても良い。
代シにスパッタリング法もしくはＭＯＣＶＤ法等を用い
ても良い。また、背面電極６については、Ｔａ 、 Ｎ
ｉ 、 Ｎ１ＡＡ 、 ＮｉＣｒ等の金属を使用しても
良い。また透明電極２と背面電極６とをそれぞれ一定の
間隔を保持して形成する手段として湿式法の代りにＣＣ
Ａ４等のガスを主成分として用いるドライエツチング法
もしくはマスク蒸着法を用いて複数帯状に形成しても良
い。また、弗素樹脂膜１０としてポリテトラフルオルエ
チレンを用いたが、ポリクロルトリフルオルエチレン、
フッ化ビニル、三フッ化エチレン等を用いても良い。ま
た、弗素樹脂膜１０を成膜する手段としてスパッタリン
グ法を用い九が、真空蒸着法であっても良い。
以上説明したように本発明によれば、透明基板上に形成
されたＥＬ薄膜層を弗素樹脂膜により被覆したことによ
り、ＥＬ薄膜層が外気から確実に遮断されるので、湿気
の侵入がなくなシ、薄膜ＥＬ素子の寿命を長期間にわた
って維持することができる。また、ＥＬ薄膜層と弗素樹
脂膜とが密着配置されそれらの間に水分を含有した物質
あるいは空隙が存在しない九めに吸湿効果を有する物質
を特別に設ける必要がなくなるので防湿構造が極めて簡
易化されるとともに軽量化が可能となる。
されたＥＬ薄膜層を弗素樹脂膜により被覆したことによ
り、ＥＬ薄膜層が外気から確実に遮断されるので、湿気
の侵入がなくなシ、薄膜ＥＬ素子の寿命を長期間にわた
って維持することができる。また、ＥＬ薄膜層と弗素樹
脂膜とが密着配置されそれらの間に水分を含有した物質
あるいは空隙が存在しない九めに吸湿効果を有する物質
を特別に設ける必要がなくなるので防湿構造が極めて簡
易化されるとともに軽量化が可能となる。
さらに弗素樹脂膜は成膜工程のみで容易に形成されるの
で、低コストで生産性良く得られるなどの極めて優れた
効果を有する。
で、低コストで生産性良く得られるなどの極めて優れた
効果を有する。
第１図は本発明による薄膜ＥＬ素子の一実施例を示す断
面図、第２図は従来の薄膜ＥＬ素子を示す断面図である
。 １拳・・・絶縁性透明基板、２・・・・透明電極、３・
・・・第１の誘電体、４・Ｏ・・ＥＬ発光層、５・・・
・第２の誘電体層、６・・・・背面電極、Ｔ・・・・Ｅ
Ｌ薄膜層、１０・・会・弗素樹脂膜。
面図、第２図は従来の薄膜ＥＬ素子を示す断面図である
。 １拳・・・絶縁性透明基板、２・・・・透明電極、３・
・・・第１の誘電体、４・Ｏ・・ＥＬ発光層、５・・・
・第２の誘電体層、６・・・・背面電極、Ｔ・・・・Ｅ
Ｌ薄膜層、１０・・会・弗素樹脂膜。
Claims (2)
- （１） 絶縁性透明基板と、この透明基板上に透明電極
と背面電極とを互いに交差する方向にマトリクス状に配
列するとともに両電極間にＥＬ発光層と誘電体層を配設
してなるＥＬ薄膜層と、このＥＬ薄膜層上に被覆された
弗素樹脂膜とを備えたことを特徴とする薄膜ＥＬ素子。 - （２） 前記弗素樹脂膜の膜厚を５００Å以上としたこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の薄膜ＥＬ素
子。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62076077A JPS63244581A (ja) | 1987-03-31 | 1987-03-31 | 薄膜ｅｌ素子 |
| US07/436,550 US5188901A (en) | 1987-03-31 | 1989-11-13 | Electroluminescent panel having a fluoroesin layer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62076077A JPS63244581A (ja) | 1987-03-31 | 1987-03-31 | 薄膜ｅｌ素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63244581A true JPS63244581A (ja) | 1988-10-12 |
Family
ID=13594745
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62076077A Pending JPS63244581A (ja) | 1987-03-31 | 1987-03-31 | 薄膜ｅｌ素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63244581A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04206386A (ja) * | 1990-11-30 | 1992-07-28 | Idemitsu Kosan Co Ltd | 有機エレクトロルミネッセンスデバイス |
-
1987
- 1987-03-31 JP JP62076077A patent/JPS63244581A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04206386A (ja) * | 1990-11-30 | 1992-07-28 | Idemitsu Kosan Co Ltd | 有機エレクトロルミネッセンスデバイス |
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