JPS6344684A - エレクトロルミネセンス発光素子の製造方法 - 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】 ｌ業ヒの利用分野） 本発明は、コンピュータ端末機器、自動■務機器（ＯＡ
種機器、自動車用インストルメントパネル等のグラフィ
ック、文字、シンボル表示に用いられるのに適したマト
リックス型エレクトロルミネセンス発光素子の製造方法
に関するものである。

（従来技術） この種の表示に一般に用いられているマトリックス型エ
レクトロルミネセンス発光素子は。

絶縁基板上に複数の導電性帯状層から成る第１の電極を
形成し、その上に第１の絶縁層を介して発光層を形成し
、更にその上に第２の絶縁層を介して前記第１の電極に
対してマトリックス状に配置された複数の導電性帯状層
から成る第２の電極を形成して製造されている。この場
合、第１の電極は通常ＩＴＯ（Ｉ　ｎ　２０３・５ｎ０
２）、Ｚｎ０ａＡｌ、ＺｎＣｌ５ｉ０２等の導電膜を２
０００〜３０００”Ａの膜厚で形成した後にフォトリン
グラフィ等で所定のパターンにしニー、チングして形成
され、また絶縁層及び発光層はスパッタリング法または
電子ビーム蒸着法によって形成されている。この第１の
電極を２０００〜３００ＯＡと■くする理由はＩＴＯ等
の材料の比抵抗がｌＯ〜１０　Ω・ａｍと通常の金属例
えばＡｌの２．７５ｘｌＯΩΦｃｍやＣｕの１．７５ｘ
ｌＯΩ・Ｃｍに比べて格段に大きいためである。このよ
うに比抵抗が大きいと、電極の給電端から入力される電
圧レベルが電極内を伝搬する間に抵抗によって電圧降下
し、逆端では電圧レベルが箸しく低下するために発光輝
度が変化するので膜厚を大きくする必要がある。

しかし、第１の電極の膜厚を大きくする゛と。

４電性帯状層の間でへこんで絶縁基板上に凹凸が形成さ
れて第１の電極の上に絶縁層等を形成する際に導電性帯
状層の縁の根元に絶縁材料の蒸着物が入りきらないでボ
イドが発生したり。

この部分の密度が低下して絶縁層が洞敲し易くなる。ま
た、この部分で電極と発光層との間の距離が小ざくなる
ために帯状層の縁の電界が強くなり、この部分のみの発
光電圧が上ってこの部分から発光したり、絶縁破壊を起
し易くなる欠点があった。特にこの傾向は発光素子を多
色化するために発光層とＭ！、縁層とを多段に重ねると
一層顕著になる。

（発明の目的） 本発明の目的は、第１の電極の上の絶縁層の開離、絶縁
破壊及び発光のむらをなくすことができるマトリックス
型エレクトロルミネセンス発光素子の製造方法を提供す
ることにある。

（発明の構成） 本発明に係るエレクトロルミネセンス発光素子の製造方
法は、絶縁基板上にａ数の導電性帯状層から成る第１の
電極を形成し、その上に第１の絶縁層を介して発光層を
形成し、更にその−Ｈに第２の絶縁層を介して第１の電
極に対してマトリックス状に配置された複数の導電性帯
状層から成る第２の電極を形成して製造するが。

特に第１の電極は複数の導電性帯状層の間に絶縁性帯状
層をほぼ同じ高さで介在させて平板状に形成することを
特徴としている。

このようにすると、第１の電極の表面は平担となってそ
の上の絶縁層等を平担に形成することができ、従って絶
縁層の剥離、絶縁破壊及び発光のむらをなくして良質の
発光素子を得ることができる。

（実施例） 本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明すると、第
１図は本発明に係る方法によって製造されたエレクトロ
ルミネセンス発光素子１０を示し、このエレクトロルミ
ネセンス発光素子１０は、絶縁基板１２上に形成された
複数の導電性帯状層１４Ａから成る第１の電極１４と。

その−ヒに第１の絶縁層１６を介して形成された発光層
１８と、更にその上に第２の絶縁層２０を介して形成さ
れ第１の電極１４に対してマトリックス状に配置された
複数の導電性帯状層２２Ａから成る第２の電極２２とか
ら成っている、図示の実施例では２つの発光層１８Ａ、
１８Ｂが絶Ｇｆ層１６Ａ、１６Ｂを介して形成されてい
るが、１つまたは３つ以上の発光層を有していてもよい
０本発明の方法では、特に第１の電極１４は複数の導電
性帯状層１４Ａの間に絶縁性帯状層１４Ｂをほぼ同じ高
さで介在させて平板状に形成する。

次に１本発明の具体例を第２図以下を参照してのべる。

この具体例では第１の電極１４を透明電極とし、絶縁基
板１２をガラス基板として１絶縁基板１２側から発光す
るようにした発光素子を製造する。先ず絶縁基板として
厚さ１〜２ｍｍ程度のガラス基板（コーニング７０５９
）１２Ａを酸洗浄し、水洗いし、溶剤に浸漬した後乾燥
して第１の電極の堆積面を清浄する１次いで、このガラ
ス基板１２を第２図に示すように高周波スパッタリング
装置２４内に入れる。

高周波スパッタリング装置２４は２つのカソード２６．
２６’に対向して導電性帯状層１４Ａと絶縁性帯状層１
４Ｂとをそれぞれ形成するＺｎｏ＠Ｓ　ｉ０２　（Ｓｉ
０２　（７）含有液は約２．４ｗｔ％）のターゲット２
８と５ｉ０２（純度９９．９９％）のターゲット２８゛
とが配置されており、またカソード２６とターゲット２
８との間及びカソード２６′とターゲット２８′との間
には厚さ２５ｇｍのマスク３０　、３０　’がそれぞれ
配置されている。マスク３０は第３図（Ａ）に示すよう
に導電性帯状層１４Ａのパターンを有し、またマスク３
０゛は絶縁性帯状層１４Ｂのパターンを有する。ガラス
基板１２Ａはマスク３０とカソード２６との間とマスク
３０゛とカソード２６′との間との空間を交互に往復移
動してスパッタリングされて導電性帯状層１４Ａと絶縁
性帯状層１４Ｂとを交互に堆積する。尚、スパッタリン
グ条件はＡｒガス雰囲気（分圧６　ｘ　１０−３Ｔｏｒ
ｒ）でＲＦ大入力６０Ｗ基板温度が１５０℃であった。

各空間での堆積厚さは１ｏｏＫ程度で略２０回往復移動
して約２０００穴の厚さに形成する。シャッター３２は
ガラスノ、（板１２Ａと連動してガラス基板１２Ａと反
対側の空間に位置して反対側のターゲット材料がガラス
ノ１（板１２Ａ上に堆積するのを防１トする。このよう
にして第１の電極１４は帯状層１４Ａ、１４Ｂが同じ高
さに堆積することによって平担に形成される。

次に、この平担な第１の′電極１４の上に第１の絶縁層
としてＹ２Ｏ３をｚＯｏｏ人の厚さに高周波スパッタリ
ング法によって形成し、更にその上に黄橙色発光層とし
てＺｎＳ：Ｍｎを３０００λで形成し、その上に第１の
他の絶縁層としてＹ２Ｏ３を３００００Ａで形成する。

この絶縁層及び発光層は電子ビーム蒸着法またはスパッ
タリング法によって形成することができる次に、　＋１
！び第１の他の′電極を上記のように形成し、その後絶
縁層Ｔ　ａ　２０５（２０００Ａ）　　。

緑色発光層ＺｎＳ＠ＴｂＦ３　　（３０００Ａ）。

第２の絶縁層Ｔａ２０３（２０００Ａ）をそれぞれ順次
堆積し、最後に第２の電極をＡｌで２０００λの厚さに
形成して発光素子を形成するこのようにして製造された
発光素子の各発光層の両側にそれぞれ２３０Ｖ、２８０
Ｖの電圧を印加し、ＩＫＨｚ矩形波でＡＣ駆動したとき
の不良率はＯであった。また、この素子の−Ａ′Ｉｆ！
。

時の発光は一様であり、絶縁層の剥離はなかった。尚、
この時の第１の電極の導電性帯状層の比抵抗は４ｘｌＯ
Ω・ｃｍであった。

尚、比較例として第１の電極を複数の導電性帯状層のみ
としてＩＴＯをエツチング法によって形成した発光素子
（他の条件は上記具体例と全く同じとした）を通電試験
して不良率を測定したところ不良率は４８％であり、電
極の縁から絶縁破壊が生じた。この比較例で生じた良品
でも縁からの発光が生じ、縁では１６０〜１７０ｖで、
また中央部で２００〜２１０Ｖで発光し始めた。この発
光素子を６０℃、９６％ＲＨで５０時間同様の通電試験
を行なったところ１００サンプル中１０サンプルに絶縁
破壊が生じた。この絶縁破壊の原因を調査したところ電
極と絶縁層との間に水分が侵入し、これが高電界で発熱
した結果の剥離であることが解った。

本発明の他の具体例では第１の電極の導電性帯状層をＩ
ＴＯ（Ｉ　ｎ２０３　”　Ｓ　ｎ０２）ペレッ）（Ｓｎ
Ｏ。ドープ量４重量％）で同様の方法で形成した。最初
の具体例と異なることは。

ｒｆイオンプレートで行ない、その条件は圧力１　ｘ　
１０’Ｔｏｒｒ　、　蒸着速度３００人／分、基板温度
５０℃、０　ガス論量３５ｃｔａｒａであった。主極の
比抵抗は１ｘｌｏ　　Ω・ｃｍであり１通電試験で絶縁
破壊は１００サンプル中１つも生じなかった。

（発明の効果） 本発明によれば、上記のように、第１の電極の表面は平
担となってその上の絶縁層等を平担に形成することがで
き、従って絶縁層の剥離。

絶縁破壊及び発光のむらをなくして良質の発光素子を得
ることができる実益がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る製造方法によって得られたエレク
トロルミネセンス発光素子の断面図、第２図は第１の電
極を形成する高周波スパッタリング装置の概略図、第３
図（Ａ）（Ｂ）は第２図の装置に用いられる２つの異な
るマスクの平面図、第４図は本発明の方法によって得ら
れた第１の電極の側面図である。 １０−−−−ｍ：しクトロルミネセンス発光素子、　ｌ
　２−−−−一絶縁基板、１４−−−−−第１の電極、
　ｌ　６−−−−−第１の絶縁層、１８−−−−一発光
層、２０−−−−−第２の絶縁層、２２−−−−一第２
の電極。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）絶縁基板上に複数の導電性帯状層から成る第１の
   電極を形成し、その上に第１の絶縁層を介して発光層を
   形成し、更にその上に第２の絶縁層を介して前記第１の
   電極に対してマトリックス状に配置された複数の導電性
   帯状層から成る第２の電極を形成してエレクトロルミネ
   センス発光素子を製造する方法において、前記第１の電
   極は前記複数の導電性帯状層の間に絶縁性帯状層をほぼ
   同じ高さで介在させて平板状に形成したことを特徴とす
   るエレクトロルミネセンス発光素子の製造方法。
2. （２）前記導電性帯状層と絶縁性帯状層とは前記絶縁基
   板を２つのマスクの下に交互に移動して高周波スパッタ
   リング法によって形成する特許請求の範囲第１項に記載
   のエレクトロルミネセンス発光素子の製造方法。