TWI238022B - Composite substrate, EL panel using the same, and making method - Google Patents

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1238022 A 7 B7 五、發明説明（1 ) 【技術領域】 本發明係有關一種發光顯示裝置或面光源所利用的複 合基板與其製造方法，特別是一種有關在絕緣層使用交流 驅動型電激發光元件的高介電率陶瓷層之電激發光面板。 【習知技術】 電激發光元件係用於液晶顯示器（LCD)或鐘錶的背光。 所謂電激發光元件係藉由電場的施加使物質發光的現 象，亦即應用電激發光（EL)現象的元件。 電激發光元件係有使粉末發光體分散於有機物或塘瓷 ，且在上下設置具電極層的構造之分散型EL元件；以及在 電性絕緣性基板上使用以夾於兩個電極層與兩個薄膜絕緣 體之間的形式形成的薄膜發光體之薄膜型EL元件。又，其 驅動方式分別有直流電壓驅動型、交流電壓驅動型。分散 型EL元件雖從以往可知具有製造容易之優點，但是由於亮 度低且壽命短，因此其利用亦有限。此外，薄膜型EL元件 因爲具有所謂高亮度、長壽命的特性，因此近年來被廣泛 利用。 圖19係顯示代表性的雙重絕緣型習知的薄膜型EL元件 。該薄膜型EL元件係在液晶顯示器或PDP等所使用的青板玻 璃等透明基板21上積層有：膜厚0.2// m至1// m左右的ITO等 構成特定之條帶狀圖案所形成的透明電極層22、薄膜透明 第1絕緣體層23、膜厚0.2// m至1 // m左右的發光層24、薄膜 透明第2絕緣體層25，再以與上述透明電極層22垂直的方式 ---T--.----裝-- (請先閲讀背面之注意事項再m本頁) 訂 線 經濟部智慧財產局R工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -5 - 1238022 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（2 ) 形成有圖案化成條帶狀的A1薄膜等金屬電極層26。繼而， 在以透明電極層22與金屬電極層26之矩陣選擇的特定發光 體從電源30選擇性施加電壓，藉以使特定的像素之發光體 發光，從基板側21側取出其發光。·這種薄膜絕緣體層23、 25係具有限制在發光層24內流動之電流的功能，可抑制薄 膜EL元件的絕緣破壞，俾使可獲得網定的發光特性。因此 ’該構造的薄膜EL元件亦可廣泛的使用在商業上。 然而，這種薄膜EL元件係殘留有應該解決的構造上的 問題。亦即，由於絕緣體層係以薄膜形成，因此在製作大 面積的顯示器時，欲使在透明電極的圖案邊緣的段差部或 製造步驟上產生的垃圾等不影響薄膜絕緣體的缺陷甚爲困 難，因局部性的絕緣耐壓之降低將有破壞發光層的問題。 這種缺陷由於係液晶顯示器的致命問題，因此薄膜EL元件 與液晶顯示器或電漿顯示器比較，作爲大面積的顯示器廣 泛使用將產生大的障礙。 爲解決這種薄膜絕緣體的缺陷產生的問題，在日本特 公平7-44072號公報中揭示有，使用電氣絕緣性的陶瓷基板 作爲基板，取代發光體下部的薄膜絕緣體，使用厚膜介電 體之EL元件。在該文獻中所揭示的EL元件與習知的薄膜EL 元件不同，由於從與基板相反的上部側取出發光體的發光 ，因此透明電極層係構成於上部。 又，該EL元件係厚膜介電體層係形成數10至數100// m 與薄膜絕緣體層的數100至數1000倍的厚度。因此，起因於 藉由電極的段差或製造步驟的垃圾等所形成的栓孔之初期 (請先閲讀背面之注意事項再頁) .裝· 訂 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -6 - 1238022 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（3 ) 動作時的絕緣破壞非常少。然而，藉由使用這種厚膜介電 體，雖產生施加於發光層所施加的實效電壓降下的問題， 惟在上述特公平7-44072號公報中，藉由在介電體層使用複 合鈣鈦礦高介電率材料，以改善該問題。 然而，在厚膜介電體上所形成的發光層僅數l〇〇nm係厚 膜介電體層的1/1 00左右的厚度。因此，厚膜介電體層雖以 低於發光層的厚度之標準，其表面必須平滑，惟欲使以一 般的厚膜步驟製作的介電體表面十分平滑甚爲困難。 亦即，厚膜介電體本質上係使用粉體原料的陶瓷構成 。因此，進行緻密的燒結時一般產生30至40%左右的體積收 縮。然而，相對於一般的陶瓷在燒結時進行3次元體積收縮 而緻密化，在基板上形成的厚膜陶瓷由於不拘於基板，故 在基板的面內方向無法收縮，再厚度方向僅一次元進行體 積收縮。因此厚膜介電體層的燒結不充分的本質成爲多孔 質體。再者，厚膜的表面粗糙度由於低於多結晶燒結體的 結晶例尺寸以下，故其表面成爲次微粒以上的凹凸形狀。 在這種介電體層的表面無法均勻形成以蒸鍍法或濺鍍 法等氣相沉積法所形成的發光層。繼而，在該不均勻的發 光層部無法有效施加電場，使有效發光面積減少，因膜厚 的局部不均勻性引起發光層之一部分產生絕緣破壞，有導 致發光亮度降低的問題。再者，由於膜厚局部產生大的變 動，故施加於發光層的電場強度局部的產生大的偏差分布 ，有無法獲得明確的發光電壓臨限値之問題。 爲解決這種問題，例如在特開平7-50 1 97號公報中，在 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） _7 _ (請先閲讀背面之注意事項再jit本頁) •裝· 訂 線 1238022 A7 B7 五、發明説明（4 ) 由鈮酸鉛構成的厚膜介電體表面，積層有以溶膠凝膠法形 成的鈦酸鉻酸鉛等的高介電率層，揭示有用以改善表面平 坦性的手法。亦即，如圖20所示，在基板Π上形成電極1 2 ，在形成厚膜介電體層13之後，藉由溶膠凝膠法所形成的 鈦酸銷酸鉛等之平坦化層14，改善表面的平坦性。 然而，在具有數1〇至數1〇〇//m的厚度之多孔質的厚膜 介電體層表面形成平坦化層時，在平坦化層將產生微小的 裂縫。產生裂縫的部分由於絕緣性降低，故難以長間穩定 的動作。 再者，上述的厚膜介電體層在局部產生大於上述表面 粗糙度的大凹凸時，當產生這種大凹凸時，有難以使溶膠 凝膠層完全平坦化之問題。 亦即，燒成以溶膠凝膠法製作之PZT等以平坦化具有這 種局部的凹凸斑點的厚膜時，平坦化後的表面粗糙度將產 生大的偏差分布。該表面粗糙度之偏差分布在EL發光時將 成爲以低亮度之發光斑點，最嚴重的情況係亦有在平坦化 層產生裂縫者。裂縫係成爲亮點與所謂異常發光的原因， 在任一種情況下皆成爲產生發光斑點的主因。 【發明所欲解決之課題】 本發明的目的在於提供一種可確保厚膜介電體層的絕 緣性，此外，使在進行成膜的發光層等功能性薄膜可穩定 動作，特別是可穩定的發光之複合基板及電激發光面板及 其製造方法。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） -8- (請先閲讀背面之注意事項再m本頁) -裝. 、11 經濟部智慧財產局Μ工消費合作社印製 1238022 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（5 ) 又，在以溶膠凝膠介電體層確保厚膜陶瓷介電體層的 表面平坦性之電激發光元件中，提供一種製造穩定性高、 在驅動元件時無EL發光斑點之電激發光元件的製造方法以 及電激發光元件。 【用以解決課題之方案】 亦即，上述目的係藉由以下本發明的構成可達成。 (1) 一種複合基板，其特徵在於，形成有至少具有基 板、形成於該基板上的電極、形成於該電極上的厚膜介電 體之第1介電體層， 在上述第1介電體層上與第1介電體層的下部及/或第1介 電體層之間，形成有藉由溶液塗敷燒成法所形成之第2介電 體層。 (2) 如上述第（1)項之複合基板，其中藉由上述溶液塗 敷燒成法所形成之第2介電體層係介以第1介電體層形成複 數層，藉由該溶液塗敷燒成法所形成之第2介電體層總計有 2至5層。 (3) —種電激發光面板，其特徵係在於，在上述第（1) 或（2)項的複合基板之第1介電體層上，藉以溶液塗敷燒成法 所形成的第2介電體層上至少具有發光層與其他的電極層。 (4) 一種複合基板的製造方法，其特徵在於，係形成 有至少具有基板、形成於該基板上的電極、形成於該電極 上的厚膜介電體之第1介電體層者， 在上述第1介電體層上與第1介電體層的下部及/或第1介 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） · 9 · (請先閲讀背面之注意事項再 本頁) -裝. 、-口 線 1238022 A7 B7 五、發明説明（6 ) 經濟部智慧財產局Μ工消費合作社印製 電體層之間，形成有藉由溶液塗敷燒成法所形成之第2介電 體層。 (5) —種電激發光元件的製造方法，其特徵在於具備 有：形成有具有電性絕緣膜的基板、在該基板上具有圖案 的第1電極層、至少覆蓋上述第1電極層一部分之介電體層 、以及在該介電體層上至少依序積層有發光層及第2電極層 ，且上述介電體層爲厚膜之第1介電體層；以及藉由溶液塗 敷燒成法所形成之第2介電體層的多層構造者， 在形成有上述第1電極層的基板與第1介電體層之間， 至少在第1電極層上配置緩衝層，然後形成第1介電體層。 (6) 如第（5)項之電激發光元件的製造方法，其中上述 緩衝層係藉由燒成與第1介電體層材料固溶成爲一體的材料 所形成。 (7 )如第（5)或（6)項之電激發光元件的製造方法，其 中上述緩衝層係藉由鉬氧化物或是鈦酸鋇所形成。 (8) —種電激發光元件，其特徵在於係依據第（5)項的 方法所製造者。 (9 )如第（8)項之電激發光元件，其中緩衝層至少與第 1介電體層之一部固溶成爲一體。 【作用】 本發明者等檢討厚膜介電體層的凹凸產生原因之結果 ，在內部電極上形成燒結MN-PT等粉末之高介電率的厚膜介 電體層之構造，係在內部電極圖案上與不存在內部電極的 請 先 閲 讀· 背 面 之. 注 意 事 項 本 裝 頁 訂 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（21〇><297公釐） 10 1238022 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（7 ) 間隔部知基板陶瓷上，厚膜介電體層的燒結舉動不同，已 知結果在燒結密度產生差時，特別是在金屬電極上，厚膜 介電體層的燒結密度容易產生斑點。再者，這種現象的結 果係在電極圖案上、非電極部（間隔部）之邊界附近（電極端 部）上的厚膜、及除此之外的電極上之厚膜上，以之產生這 種燒結密度的斑點。因此，在燒成後於厚膜介電體層的表 面將產生大的凹凸。 繼而，其表面塗敷、燒成且平坦化以溶膠凝膠法製作 的PZT等時，平坦化處理後的PZT表面的粗糙度產生大的偏 差分布。該表面粗糙度的偏差分布係成爲EL發光時低亮度 的發光斑點。再者，可知在偏差分布明顯時將於PZT產生裂 縫，成爲亮點與所謂的異常發光之原因，在任一情況下皆 成爲產生發光斑點的主因。 繼而，用以防止這種凹凸的產生之手段，係藉由在內 部電極與PMN-PT等多孔質燒結體之間例如夾住薄膜的緩衝 層，以均勻密度燒成用以燒結PMN-PT等粉之高介電率陶瓷 絕緣層，可縮小表面的凹凸。結果，在燒成、平坦化PZT等 之際，藉著縮小PZT的厚度斑點，可防止EL發光斑點。又， 可抑制裂縫的產生。 【實施方式】 本發明之複合基板係至少具有基板、該基板上所形成 的電極、在該基板上所形成的厚膜介電體層、以及在該厚 膜介電體層上藉由溶液塗敷燒成法而形成的介電體層，上 (請先閱讀背面之注意事項再頁) .裝.

、1T 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） · 11 - 1238022 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（8 ) 述厚膜介電體層與藉由溶液塗敷燒成法所形成的介電體層 係分別交互形成有複數層。 如此，藉由在厚膜介電體層的底層或厚膜介電體層與 厚膜介電體層之間具有以溶液塗敷燒成法所形成的緻密介 電體層，可確保厚膜介電體層的絕緣性，並於其上形成發 光層等功能性薄膜時，在長時間內可獲得穩定的動作和發 光。亦即，可使內部電極與發光層等的薄膜間電壓穩定化 ，其結果可獲得元件的穩定性及信賴性。 在厚膜介電體層上塗敷介電體材料溶液時，因毛細現 象等使介電體材料溶液將底層即厚膜介電體層上部染色至 某程度的深度，而充塡至被染色的區域之厚膜介電體層的 結晶粒間。藉由之後的燒成，介電體材料溶液的有機物成 分由於燃燒氣化使體積收縮，藉由將以溶液塗敷燒成法所 形成的介電體埋入厚膜介電體層的結晶粒內的一部分，到 達厚膜介電體層上部的某程度之深度形成高密度區域。從 而，根據本發明，在厚膜介電體層上以溶液塗敷燒成法形 成緻密的介電體層時，根據上述現象當然具有使底層厚膜 介電體層的上部區域高密度化之效果。 亦即，在厚膜介電體層上以溶液塗敷燒成法形成介電 體時，藉由調整介電體材料溶液的粘度或塗敷量，可形成 埋入厚膜介電體層的結晶粒間之程度。此時，雖尙未形成 明確的層構造，惟藉由在厚膜介電體層上以溶液塗敷燒成 法形成介電體，使厚膜介電體層高密度化而可獲得本發明 的功效。因而，根據本發明所定義的溶液塗敷燒成法所獲 (請先閲讀背面之注意事項再本頁) 裝· 訂 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -12 - 1238022 A7 B7 經濟部智慧財產局8工消費合作社印製 五、發明説明（9 ) 得的介電體層係包含以此方法與厚膜介電體層一體形成者 〇 藉由厚膜介電體層與溶液塗敷燒成法所形成的介電體 層之複合積層體，係上述複合積層體的層數越多則越可確 保絕緣性、穩定性。然而，當藉由溶液塗敷燒成法所形成 的介電體層越多時，步驟將變爲繁雜，致使產品的成本提 高。因此，較理想的層數以2至5層、尤其以2至3層最爲理 想。 本發明的複合基板係亦可設爲如圖1所示的構造。亦即 ’在具有電性絕緣性的基板1上積層有以特定圖案形成的下 部電極層2、其上係厚膜介電體層3a、3b以及藉由溶液塗敷 燒成法所形成的介電體層4a、4b之積層體。此外，圖示例 中雖未圖示，惟藉由溶液塗敷燒成法所形成的介電體層亦 可形成於厚膜介電體層3a之下。 基板若具有電性絕緣性，且不會污染於其上所形成的 下部電極層、介電體層，並可維持特定的耐熱強度者，則 無特別限定。 具體的材料係可使用氧化鋁（ai2〇3 )、石英玻璃（ Si〇〇 、氧化鎂（Mg0)、鎂橄欖石（2Mg〇· SiCh)、塊滑 石（Mg〇· Si〇2 )、莫來石（3Ah〇3 · 2 Si〇2 )、氧化鈹（ Be〇）、氧化銷（Zr〇2 )、氮化鋁（A1N )、氮化矽（SiN ) 、碳化矽（SiC )等陶瓷基板、結晶化玻璃或高耐熱玻璃等 ’又亦可使用進行搪瓷處理的金屬基板等。 下部電極層係將顯示裝置設爲單純的矩陣型時，以具 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐) -13 -" (請先閱讀背面之注意事項再m本頁) •裝· 訂 線 1238022 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（1〇 ) 有複數個條帶狀的圖案之方式形成。又，由於其線寬度爲 一像素的寬度，線間的間隔成爲非發光區域，故以極力縮 小線間的間隔較爲理想。具體而言，欲達到目的之顯示器 的解像度，例如線寬度必須爲200至500 // m、間隔必須爲20 至 5 0 // m 〇 下部電極層的材料係可獲得高的導電性，且在介電體 層形成時不會受傷，再者，介電體層或發光層以反應性低 的材料爲佳。這種下部電極層材料以在介電體層燒成時的 氧化環境內可獲得耐氧化性之電極材料較爲理想，該電極 材料以 Au、Pt、Pd、Ir、Ag 等貴金屬；Au-Pd、Au-Pt、Ag-Pd、Ag-Pt等貴金屬合金；以及Ag-Pd-Cu等貴金屬爲主成分 ，並添加賤金屬元素者。又，亦可使用ITO或Sn〇2(氧化錫 膜），ZnO-Al等氧化物導電性材料，更可使用Ni、Cu等賤金 屬，可將燒成介電體層時的氧分壓設定在不使上述賤金屬 氧化的範圍。 下部電極層的形成方法亦可使用濺鍍法、蒸鍍法、電 鍍法等週知的技術。 又，亦可使用以金液（liquid gold，gold resinate，bright gold)的材料形成者。該金液、水金的材料係以有機金屬化 合物的形態使帖烯（terpene)系的溶劑含有4至25%左右的金 ，爲褐色且具有黏性的液體。藉由使用該金液，可獲得50 至5 0 0 n m極薄且緻密的金膜。 該金液在帖烯（terpene)內爲可溶，由於可自由地調製粘 度，因此可藉由噴霧法、屏蔽印刷等種種的塗敷、印刷法 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -14 - (請先W讀背面之注意事項再1¾本頁) -裝· 訂 線 1238022 A7 B7 五、發明説明（11 ) 形成電極圖案。 所塗敷的金液在乾燥之後，藉由450至850 °C左右的加 熱處理形成金屬的配線圖案。 厚膜介電體層必須爲高介電率且高耐壓，再者因考慮 基板的耐熱性而要求爲可低溫燒成的物質。 在此’厚膜介電體層係藉由所謂的厚膜法燒成粉末狀 的絕緣體材料所形成的陶瓷層。該厚膜介電體層係例如在 形成有下部電極層的基板上，印刷、燒成且形成以粉末狀 的絕緣體材料混合粘合劑與溶媒所製作出的絕緣體糊。又 ，藉由使絕緣體糊鑄塑成膜以形成介電體薄膜（green sheet) ，積層而形成亦可。 在燒成前進行的脫膠處理的條件如一般之情況。 燒成時的環境雖因應下部電極材料的種類適當決定， 惟在氧化環境中進行燒成時，亦可進行一般在大氣中之燒 成。 燒成溫度雖因應下部電極材料的種類適當決定，惟一 般以700至1 200°C左右，更以lOOOt以下最爲理想。又，燒 成時間以0.05至5小時，尤其以0.1至3小時最爲理想。 又，因應需要進行回火處理亦可。 厚膜介電體層的膜厚由於必須排除因電極的段差或製 造步驟的塵埃的垃圾所形成的銷孔而設爲較厚，總計積層 體全體的厚膜介電體層至少高於10// m，以15至20// m左右 最爲理想。 厚膜介電體層的材料在考慮基板材料的耐熱性之限制 (請先閱讀背面之注意事項\^|||^本頁) •装. 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210X297公釐） -15- 1238022 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（12 ) 時，以可低溫形成的高介電率陶瓷組成最爲理想。 例如，具有 BaTiCh、（BaxCai.OTiCh、（BaxSrhX)Ti〇3、 PbTi〇3、Pb(ZrxTih〇〇3等的鈣鈦礦構造之介電體；以強介電 體材料或Pt^MgmNisyCh等爲代表的複合與欽礦驰緩 (perovskite relaxor)型強介電體材料；以 Bi4Ti3〇12、 SrBi2Ta2〇9爲代表的鉍層狀化合物；（SrxBa^ ) Nb2〇6、 卩乜1^1)2〇6等之鎢青型強介電體材料等介電率高且燒成容易者 較爲理想。 又，其組成含鉛的介電體材料係氧化鉛的熔點低於888 °C，且氧化鉛與其他的氧化物系材料，例如在si〇2或Cu〇、 Bi2〇3、Fe2〇：j等之間以700C至800C左右白勺低溫形成液相之 低溫燒成甚爲容易，且以可容易獲得高介電率最爲理想。 例如，舉出？13(2^7^.〇〇3等的鈣鈦礦構造介電體材料； Pb(Mgi/3Ni2/3)等爲代表的複合與駄礦驰緩（per〇vskite relaxor) 型強介電體材料；PbNb2〇6等之鎢青型強介電體材料等。這 是因爲氧化鋁等一般的陶瓷基板的上限耐熱溫度爲800至 900°C的燒成溫度，可容易形成比介電率1〇〇〇至10000的介電 體。 在形成藉由溶液塗敷燒成法所形成的介電體層之際， 用於溶 '液塗敷燒成法的前驅體溶液由：構成介電體層的金 屬元素之金屬有機化合物、或是烷氧基金屬及上述金屬源 元素與溶液中的有機物複合體以及揮發性溶劑所構成。 溶液塗敷燒成法係指在基板塗敷溶膠-凝膠法或mod法 等介電體材料的前驅體溶液，藉由燒成形成介電體層的方 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -16 _ (請先閲讀背面之注意. 事項再 本頁) 裝. 訂 線 1238022 A7 B7 經濟部智慧財產局工消費合作社印製 五、發明説明（13 ) 溶膠-凝膠法一般係指在溶於溶媒中的烷氧基金屬加入 規定量的水，藉由將具有可進行加水分解、共縮合反應之 Μ-0-Μ結合的溶膠的前驅體溶液塗敷於基板以進行燒成，而 形成磨的方法。又，M〇D(Metallo -Organic Decomposition)法 係指：藉由使具有M-0結合的羧酸金屬鹽等溶於有機溶媒以 形成前驅體溶液，並塗敷於基板加以燒成，以形成膜之方 法。在此，前驅體溶液係指包含：在溶膠-凝膠法與MOD法 等膜形成法中使原料化合物溶解於溶媒而生成之中間化合 物的溶液。 溶膠-凝膠法與MOD法一般亦可相互組合使用。例如一 般係在形成PZT膜時，使用醋酸鉛作爲Pb源，使用烷氧基金 屬調整溶液。又，即使爲混合次微子尺寸的介電體粒子與 介電體的前驅體溶液亦包含於本發明的介電體之前驅體溶 液，將其溶液塗敷燒成於基板之情況亦包含於本發明的溶 液塗敷燒成法。 溶液塗敷燒成法之特徵點在於：由於係即使爲溶膠-凝 膠法與MOD法，亦均勻混合構成介電體的元素，故如以厚 膜法形成的介電體，與本質上使用陶瓷粉體燒結的手法比 較，可以極低溫合成緻密的介電體。 使用溶液塗敷燒成法的最大目的係以該方法形成的介 電體層爲特徵，由於經過塗敷前驅體溶液以進行燒成形成 的步驟，形成基板的凹部厚，凸部薄之層。又，進入厚膜 介電體層的微細孔，且浸透至厚膜介電體層內部，使厚膜 (請先閱讀背面之注意事項再Hi本頁) -裝· 、11 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -17 - 1238022 A7 B7 經濟部智慧財1局員工消費合作社印製 五、發明説明（14 ) 介電體層全體變爲緻密之點。 藉由溶液塗敷燒成法所形成的介電體膜的膜厚由於可 充分平坦化厚膜表面的凹凸，以高於0.5//Π1，以高於 以上最爲理想。又，在形成厚膜介電體層的底層或底部時 ，特別以0.01至1 // m左右最爲理想。此外，膜厚的下限係 如上述，塗敷液在基板的凹部形成較厚，在凸部形成較薄 之層，且進入厚膜介電體層的微細孔，由於浸透至厚膜介 電體層內部，故可確認埋入表面凹凸的凹部的程度之痕跡 。因而，上述下限値爲一標準，確認藉由溶液塗敷燒成法 形成的介電體層之厚度，或可確認其一部分厚度之區域。 溶液塗敷燒成法的成膜方法係藉由旋塗法、浸漬塗法 、噴塗法等手法於基板塗敷該前驅體溶液，在基板上形成 前驅體層，繼而，藉著燒成該前驅體層以除去前驅體中的 有機成分，藉由金屬元素與氧的結合形成超微矽氧化物層 ，再藉著燒成該氧化物形成介電體層。 藉由溶液塗敷燒成法所形成的介電體層期望具有高介 電率。高介電率材料係列舉有：BaTi〇3、（BaxCai x)Ti〇3、 (BaxSn.x)Ti〇3、PbTi〇3、Pb(ZrxTh.x)〇3等的鈣鈦礦構造之介 電體；以強介電體材料或PWMgmNh/JCh等爲代表的複合鈣 鈦礦弛緩（perovskite relaxor)型強介電體材料；以Bi4Th〇12 、SrBhTa2〇9爲代表的鉍層狀化合物；及（srxBai.x) Nb2〇6、 PbNb2〇6等之鎢青型強介電體材料等。其中，具有以了丨〇3或 PZT等錦欽礦構造之強介電體材料等介電率高且燒成容易者 較爲理想。 (請先閲讀背面之注意事項再本頁) -裝· 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -18- 1238022 A7 B7 經濟部智慧財產局g(工消費合作社印製 五、發明説明（15 ) 使用本發明之複合基板獲得電激發光面板，例如亦可 設爲如圖2所示的構造。該電激發光面板係在具有電性絕緣 膜的基板1上積層有形成特定圖案的下部電極層2;再於其 上積層有厚膜介電體層3a、3b與藉由溶液塗敷燒成法形成 的介電體層4a、4b之積層體；以及更於其上積層有發光層5 、薄膜絕緣體層6、透明電極層7。此外，當藉由溶液塗敷 燒成法形成介電體層時，亦可在發光層間形成薄膜絕緣體 層6或予以省略。下部電極層2與上部透明電極層7係在彼此 垂直的方向上形成條帶狀。繼而，分別選擇任意的下部電 極層2與上部透明電極層7，藉由選擇性從交流電源脈衝電 源1 0施加電壓至兩電極的垂直部之發光層，可獲得特定像 素的發光。 發光層材料雖無特別限定，惟可使用摻雜Μη的ZnS等週 知的材料。其中，尤以可獲得SrS : Ce等優良的特性最佳。 發光層的膜厚雖無特別限制，惟當過厚時使驅動電壓上升 ，過薄時將使發光效率降低。具體而言，發光體材料最理 想者爲膜厚1〇〇至2000nm左右。 發光層的形成方法可使用氣相沉積法。氣相沉積法以 濺鍍法或蒸鍍法等物理氣相沉積法或CVD法等化學氣相沉積 法較佳。又，尤其在形成SrS : Ce的發光層時，在H2S環境 下藉由電子光束蒸鍍法將成膜中的基板溫度保持在500°C至 600°C而形成，可獲得高純度的發光層。 在發光層形成後進行加熱處理最爲理想。加熱處理亦 可從基板側積層電極層、介電體層、發光層後進行，亦可 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -19- ' (請先閱讀背面之注意事項再本頁) -裝. 訂 線 1238022 經濟部智慈財產局S工消費合作社印製 A7 ___B7五、發明説明（16 ) 從基板側形成電極層、介電體層、發光層，或是在此形成 電極層後進行加熱處理。熱處理的溫度雖依據所形成的發 光層而有不同，惟以300 t以上較佳，以400 °C以上最爲理 想，係低於介電體層的燒成溫度。處理時間以10至600分鐘 爲佳。根據發光層的組成、形成條件，從N2、He及Ar等氣 體環境中選擇加熱處理時的環境。 絕緣體層之功能係調節發光層與介電體層之間的界面 電子狀態，使植入發光層的電子穩定化、效率化，主要目 的在於藉由該電子狀態在發光層的兩面呈對稱性構成，以 改善交流驅動時的發光特性之正負對稱性，由於不考慮保 持介電體層的比例之絕緣耐壓的功能，可以縮小膜厚。 絕緣體層係以電阻率高於ΙΟ8 Ω · cm，尤以高於101{)至 1018Ω · cm左右最佳。又，以具有較高的比介電率的物質最 佳，其比介電率以高於3最佳。該絕緣體層的構成材料例如 可使用：氧化矽（Si〇2)、氮化矽（SiN)、氧化鉬（Ta2〇5)、氧化 釔（Y2〇3)、氧化鉻（Zr〇2)、氮氧化矽（SiON)、氧化鋁（Al2〇3) 等。又，形成絕緣體的方法可使用濺鍍法、蒸鍍法、CVD法 。又，絕緣體層的膜厚以10至l〇〇〇nm爲佳，尤以20至200nm 左右最爲理想。 透明電極層係使用膜厚爲0.2 // m至1 // m的ITO或Sn〇2( 氧化錫膜）、ΖιιΟ-ΑΙ等氧化物導電性材料等。透明電極的形 成方法亦可使用除濺鍍法之外的蒸鍍法等週知的技術。 此外，上述的電激發光元件雖僅具有單一的發光層， 惟本發明的電激發光元件並不限定於上述之構成，亦可在 (請先閲讀背面之注意事項再本頁) •裝· 訂 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -20 - 1238022 A7 B7 五、發明説明（17 ) 膜厚方向上積層複數層具有不同種類的發光層，亦可爲在 同一面上平面配置不同種類的發光層（像素）之構成。 本發明的電激發光元件之製造方法係具備有：有電性 絕緣膜的基板、在該基板上具有圖案的第1電極層、至少覆 蓋上述電極層一部分之介電體層、以及在該介電體層上至 少依序積層有發光層及第2電極層，且上述介電體層爲厚膜 之第1介電體層；以及藉由溶液塗敷燒成法所形成之第2介 電體層的多層構造者，形成有上述電極層的基板與第1介電 體層之間至少在電極層上配置緩衝層，然後燒成第1介電體 層。 如此，藉由至少在電極層上配置緩衝層，並於其上形 成、燒成厚膜介電體層，可防止其上所形成的厚膜介電體 層之燒結密度不均勻化，以防止表面的凹凸化。 形成緩衝層的目的係爲了改正其上所形成的厚膜介電 體層之燒結密度不均勻化。爲此，緩衝層以與介電體層相 同的氧化物材料爲佳，尤其是與厚膜介電體層之構成材料 固溶成爲一體的材料最佳。 又’由於緩衝層係用於改正經圖案化後形成的電極上 之厚膜介電體層以及電極形成區域以外的基板上之厚膜介 電體層的燒結密度差者，因此必須至少介存於顯示區域的 電極與厚膜介電體層之間。此外，此時以覆蓋電極層與未 形成有電極層的間隔部分全體之方式，亦可在全面形成緩 衝層。又，若考慮厚膜介電體層與厚膜燒成後一體化之點 ’則不需超出厚膜介電體層的形成區域而形成。然而，爲 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -21 - (請先閲讀背面之注意事項再本頁) .裝· -線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1238022 A7 B7 經濟部智慈財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（18 ) 了確認緩衝層的痕跡，以形成厚膜介電體層未吸收的區域 ，確認殘存的緩衝層之方式亦可。 緩衝層的膜厚以設爲可改正厚膜介電體層的燒結密度 之不均勻化的膜厚較佳，若膜厚設爲較厚，則對於電極至 厚膜介電體層間的緩衝作用而言’可獲得顯著的功效。根 據本發明者等的實驗檢討，藉由濺鍍法形成氧化物薄膜時 ，膜厚以高於10nm以上可獲得最佳的功效，隨著膜厚增大 可提升效果，當高於30nm以上時，可使厚膜介電體層的密 度不均勻完全消失。 從而，所須之膜厚係至少高於l〇nm，以高於30nm以上 最爲理想。又，緩衝層藉由燒成與厚膜介電體層的構成材 料固溶而一體化，因此實質上被厚膜介電體層吸收。然而 ，若不厚則不需被厚膜介電體層吸收而殘存，使用低介電 率材時，將對元件特性產生影響。因此，使用成膜較容易 的低介電率材時，厚度以低於0.1// m較佳，以低於0.08// m 最佳。 緩衝層的材質以廣義的金屬氧化物等陶瓷材料較佳， 尤其是與厚膜介電體材料固溶之材料最佳。 具體而言，雖然所使用的厚膜介電體層不同，惟以氧 化鉅（Ta〇x、以Ta2〇5爲代表）、鈦酸鋇（BaTiCh)爲代表的鈣鈦 礦型氧化物（從ABCh : A = Ba，Sr，Ca選出至少一種元素、從B =Ti、Zr、Hf選出至少一種元素）、氧化鈦（Ti〇2)、鈦酸鉛 (PbTiCh)、氧化釔（Y2〇3)、氧化鈮（Nb2〇5)、氧化鉻（ZrCh)、 PZT等較佳。其中，尤其以氧化鉅、鈦酸鋇及氧化鈦等最佳 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐) .22 - ™~" (請先閱讀背面之注意事項再Hi本頁) •裝·

、1T 線---- 1238022 A7 _______ B7五、發明説明（19 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 這種膜形成法係使用真空蒸鍍法、濺鍍法、CVD法及溶 膠凝膠法等方法。 又’藉由上述的溶液塗敷燒成法形成緩衝層亦可，此 時理想的材料及膜厚如上述所示。 繼而，參照圖面說明本發明的製造方法。 首先，如圖5所示，在基板31上以特定的圖案形成下部 電極32。下部電極32係如後述，藉由濺鍍法、蒸鍍法等形 成。又’圖案形成係再遮罩蒸鍍等電極層形成時進行亦可 ’在電極層形成後藉由光鈾刻等週知的圖案化手法進行亦 可0 繼而，如圖6所示，在形成有電極圖案32的基板31上形 成緩衝層33。緩衝層如上述，可藉由濺鍍法、蒸鍍法等形 成。 繼而，如圖7所示，在形成緩衝層3 3的基板3 1上形成厚 膜介電體層34。厚膜介電體層34可藉由屏蔽印刷法積層介 電體薄膜之週知的厚膜法而形成。繼而，藉由以特定的溫 度燒成形成有所獲得之厚膜介電體層前驅體（介電體）之基板 31，可獲得如圖8所不之緩衝層33被厚膜介電體34吸收而一 體化之燒結體34。所獲得的燒結體即使在電極上或在未形 成電極的基板上形成均勻的燒結密度，表面亦不會產生大 的凹凸。此外，此時在厚膜介電體層34形成區域以外的區 域上所形成的（更具體而言係係超出厚膜介電體層3 4形成區 域而形成的）緩衝層33，不會被厚膜介電體層34吸收而殘存 (請先閲讀背面之注意事項再本頁) -裝. 、訂 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -23 - 1238022 A7 B7 經濟部智慈財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（20 ) 〇 再者’於該厚膜介電體層34上依序形成藉由溶液塗敷 法形成的第2介電體層、薄膜絕緣層、發光層、薄膜絕緣層 、上部電極（透明電極）等，以獲得電激發光元件。 根據本發明所獲得的電激發光元件的基本構造顯示於 圖3 °藉由該方法所獲得的電激發光元件例如在具有電性絕 緣性的基板3 1上積層有：以特定圖案形成的下部電極層32 、於其上吸收緩衝層33成爲一體的厚膜介電體層（第1介電體 層）34、更於其上藉由溶液塗敷法所形成的第2介電體層35， 構成多層狀介電體層。 繼而，在上述多層狀介電體層34、35上積層有薄膜絕 緣體36、發光層37、薄膜絕緣體層38、透明電極層39。此外 ，薄膜絕緣體層36、38亦可省略。下部電極32與上部透明 電極層39係分別在垂直的方向上形成條帶狀。繼而，分別 選擇任意的下部電極層32與上部透明電極層39，藉由從交 流•脈衝電源40選擇性施加電壓至兩電極的垂直部之發光 層上，可獲得特定像素的發光。 又，電激發光元件係如圖4所示，亦可具有可確認在上 述厚膜介電體層34的基板側的一部分上使緩衝層的成分擴 散之混合層33a區域。 【實施例】 【實施例A-1】 在96%純度的氧化銘基板上藉由濺鍍法添加微量添加物 (請先閱讀背面之注意事項再本頁) •裝- 訂 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -24- 1238022 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（21 ) 之Au薄膜以1 # m的厚度形成，以85(TC進行熱處理加以穩定 化。使用光鈾刻法將該Αιι下部電極層圖案化爲寬度300 // m ’間隔30// m的多數條帶狀。 在形成有上述下部電極的基板上更以屏蔽印刷法形成 介電體陶瓷厚膜。厚膜糊係使用ESL社製421 0C厚膜介電體 糊’以燒成後的膜厚成爲5 // m的方式反覆進行屏蔽印刷、 乾燥。 印刷乾燥後，厚膜係使用帶狀爐，在供給充分的空氣 之環境下以850°C進行20min的燒成。 繼而，在該基板上使用溶液塗敷燒成法形成介電體層 。以溶液塗敷燒成法形成介電體層之方法係準備利用以下 的方法製作的PZT之溶膠凝膠液，用以作爲溶液塗敷燒成法 之前驅體溶液。首先，在基板上以旋塗法塗敷前驅體溶液 ，以700°C反覆進行特定次數的15分鐘燒成作業。 基本的溶膠凝膠液的製作方法係加熱攪拌8.49g的醋酸 鉛三水和物與4.1 7g的1.3丙二醇約兩小時，以獲得透明的溶 液。此外，在乾燥氮氣環境中加熱攪拌3 · 70g的銷·正丙氧 化物（zirconium n-propoxide)70質量％、正丙醇溶液、以及 1.58g的乙丙酮（acetylacetone)30分鐘，並於此加入3.14g的 鈦•丙氧化物•乙二先丙酮75質量％、異丙醇溶液、2.3 2g 的1.3丙二醇，再加熱攪拌2小時。以8(TC混合上述兩種溶液 ，在乾燥的環境中加熱攪拌兩小時，製作出褐色透明的溶 液。將該溶液以130°C保持數分鐘，藉以除去副生成物，再 加熱攪拌3小時，藉以製作出PZT前驅體溶液。 (請先閲讀背面之注意事項再ιϋ►本頁) -裝. 訂 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） -25 - 1238022 A7 B7 經濟部智慈財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（22 ) PZT前驅體溶液的粘度調製係使用正丙醇加以稀釋而進 行。每一單層的介電體層之膜厚係依據調製旋塗條件及溶 膠凝膠液的粘度，且藉著反覆以旋塗法進行塗敷與燒成， 形成膜厚約爲1// m的PZT介電體層。 反覆相同的操作，個別積層厚膜介電體層10// m以及藉 由溶液塗敷燒成法所形成的介電體層l//m，形成厚膜介電 體層5// m/藉由溶液塗敷燒成法形成的介電體層1// m/厚膜 介電體層10 // m/藉由溶液塗敷燒成法所形成的介電體層1 // m之積層體。該積層體的比介電率約爲2500。 發光層在加熱至20CTC的狀態下使用摻雜Μη的ZnS蒸鍍 源，藉由真空蒸鍍法使ZnS發光體薄膜形成膜厚0.8// m之後 ，在真空中以600°C進行10分鐘的熱處理。 繼而，電激發光元件係具有：分別藉由濺鍍法依序形 成ShN4薄膜作爲絕緣體層，及形成ITO薄膜0.5//m作 爲上部電極層。此時，上部電極層的ITO薄膜藉由在成膜時 使用金屬遮罩，形成線寬度1mm、間隔0.5mm之多數條帶狀 圖案。 又，比較樣本係製作：分別一層層形成30// m之厚膜介 電體層、藉由溶液塗敷燒成法所形成約3 // m之介電體層的 樣本。 從所獲得的元件構造、上部透明電極引出電極，以 1 kHz的脈衝寬度50// s、電壓180 V、25 °C進行動作，測定出 連續驅動時的相對亮度特性L/L〇。在此，L〇係電壓開始施加 時的亮度。此外，本發明的樣本及比較樣本3係在大氣壓以 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -26 - ~ (請先閱讀背面之注 注意事項再ipi本頁 •裝· 線---- 1238022 A7 B7 五、發明説明（23 ) 下的N2環境中進行密封者。亦即，使以電激發光面板中的 密封玻璃進行密封的間隔成爲大氣壓以下的N2環境之電激 發光面板。以同樣的方法，比較例1係在大氣壓的N2環境下 進行密封者’又’比較例2係從密封間隔在大的玻璃管放入 乾燥劑與未進行密封的電激發光面板。在進行N2氣體置換 後，減壓至大氣壓以下者。結果如圖9所示。 在圖9中’橫軸（X軸）係換算爲驅動頻率數75Hz時的動 作時間，縱軸（Y軸）係附加發光亮度的相對特性値。又，橫 軸所示的値1係表示開始施加電壓的時間。由圖可知，本發 明的樣本與比較樣本相較，特性極佳優於比較例1，且大致 上無亮度劣化。 【實施例A-2】 爲進行本發明的複合基板之耐電壓試驗，製作出下數 構成的樣本。 氧化鋁基板/下部Αιι電極/複合厚膜介電體（本發明構造）/ 上部ITO電極。 下部Au電極與上部ITO電極設爲與實施例A-1相同的形 狀，數量分別設爲80條、70條。 複合厚膜介電體係形成如下。在此，以A表示厚膜介電 體層，以B表示溶液塗敷介電體層，積層順序從左方開始。 V-1樣本：A-S/zm/B-l/zm/A-lO/zm/B-l/zm V-2樣本：B-0.3//m/A-5//m/B-0.1/zm/A-10//m/B-l/zm V-3 樣本·· A-5 // m/B-0.1 // m/A-5 μ m/B-0.1 // m/A-5 μ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -27 - (請先閲讀背面之注拳再 本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1238022 A7 五、發明説明（24 ) m/B-1 β m 再者，以習知構造作爲上述樣本的比較例。製作出： V-4樣本（習知構造）：A-20 // m/B-1 // m 耐電壓試驗係使用菊水電子工業（株）製的耐電壓試驗 器-TOS5052而進行。條件係在下部電極的80條線全體以及 上部ITO電極的每一條線，以正弦波、60Hz的條件，在10V 刻度以各電壓保持3秒鐘，使電壓呈條帶狀上升，將流動 1,0mA的電流之電壓設爲破壞電壓進行測定。將各樣本70點 的平均破壞電壓與最低破壞電壓等顯示於表1。 (請先閱讀背面之注意事項再本頁) -裝· 表1 樣本No· (A+B層數） A+B總數 膜厚(// m) 平均破壞 電壓(V) 最低破壞 電壓(V) 〜200V總破壞 個數(働 〜250V總破壞 個數(働 V-1⑷ 17.0 334 270 0 0 V-2(5) 16.4 342 290 0 0 V-3⑹ 16.2 345 300 0 0 V-4(2) 21 315 170 2 3 訂 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 從表1可淸楚得知，最低破壞電壓與V-4樣本之習知構 造品相對，在V-1樣本中上升100V。再者，至250V爲止的破 壞總數與習知構造V-4樣本之3個相對，在本發明構造之任 一樣本中皆爲〇。結果，淸楚的表現出本發明構造的優越性 〇 以A + B的總層數進行比較時，與A + B的總膜厚無關，係 每增加一層數，平均破壞電壓變高，最低破壞電壓亦變高 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -28 - 1238022 Α7 Β7 五、發明説明（25 ) 。藉此，可說是每增加一層數則使電激發光面板的信賴性 提昇。 【實施例B-1】 在96%純度的氧化鋁基板上，使用Heraeus RP2003/237-22%有機金屬金糊，以燒成後的膜厚成爲0.6/zm的方式反覆 進行屏蔽印刷、乾燥。然後，在供給充分的空氣之環境下 °C進行20min的燒成。藉由熱蝕刻的手法將所獲得的電極圖 案化成寬度250 // m、間隔30// m的多數個條帶狀圖案。 在形成有上述下部電極的基板上，分別藉由濺鏟法形 成氧化鉬、鈦酸鋇、氧化鋁的緩衝層。此時的成膜條件分 別如下所述。 (1 )氧化鉅（Ta2〇5) 目 標：T a 2〇5 濺鍍氣體：Ar 100SCCM 反應氣體：Ch 15SCCM 成膜時的壓力·· 0.4Pa (2) 鈦酸鋇（BaTi〇3) 目 標：BaTiCh 濺鍍氣體：Ai* 60SCCM 成膜時的壓力：0.5Pa (3) 氧化銘（Al2〇3) 目 標：ai2〇3

濺鍍氣體：Ar 100SCCM 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） -29 - (請先閲讀背面之注意事項再H本頁) •裝 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1238022 A7 B7 五、發明説明（26 ) 成膜時的壓力：0.4Pa 在解析所獲得的膜之組成時，上述（1)氧化鉅膜爲Ta2〇5) 、（2)鈦酸鋇膜爲BaTiCh、（3)氧化鋁膜爲Al2〇3。此外，鈦酸 鋇膜在成膜之後以700°C進行10分鐘的熱處理。 將上述膜中的氧化钽成膜0.03 // m者設爲樣本B-1 ;將 鈦酸鋇成膜0.03// m者設爲樣本B-2 ;將氧化鉅成膜0.1// m者 設爲樣本B_3。又，將氧化鋁成膜0.03 // m者設爲比較樣本B-1 ;將形成緩衝層的樣本設爲比較樣本B-2。該狀態的樣本 B-1的部分剖面照片顯示於圖10。 再者，藉由屏蔽印刷法形成介電體陶瓷厚膜。厚膜糊 係使用ESL社製4210C厚膜介電體糊，以燒成後的膜厚成爲 20 // m的方式反覆進行屏蔽印刷、乾燥。 在印刷乾燥後，厚膜係使用帶狀爐，在供給充分的空 氣之環境下以850 °C進行20min的燒成。在下部電極與厚膜 上所形成的測定用試驗電極之間計測該厚膜介電率時約爲 3 600，與容積的値約一致。因而，已知可忽略緩衝層對介 電率造成的影響。 該厚膜介電體層的表面係平坦，可確認無大於厚膜材 料的表面粗糙度之凹凸。然而，因應下部電極的圖案形狀 之段差從表面確認有某程度之段差，惟並不會影響顯示器 的功能。又，切斷形成有厚膜介電體層的基板，且調查剖 面時，無法確認緩衝層的形跡，以目測判斷完全被厚膜層 吸收，而成爲一體。該狀態的樣本B-1的部分剖面照片顯示 於圖11。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210><297公釐) -30- " (請先閱讀背面之注意事項再本頁) |裝· 木 線 經濟部智慈財產局員工消費合作社印製 1238022 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（27 在上述基板上使用溶液塗敷燒成法形成介電體層。以 溶液塗敷燒成法形成介電體層的方法係準備以如下之方法 製作的PZT的溶膠凝膠液，作爲溶液塗敷燒成法前驅體溶液 。首先，在上述厚膜介電體層以旋塗法塗敷前驅體溶液， 以700°c進行特定次數的15分鐘燒成。 基本的溶膠凝膠液之製作方法係加熱攪拌8.49g的醋酸 鉛三水和物與4_ 17g的1.3丙二醇約兩小時，以獲得透明的溶 液。此外，在乾燥氮氣環境中加熱攪拌3.70g的銷·正丙氧 化物（zirconium n-propoxide)70質量％、正丙醇溶液、以及 1.58g的乙醯丙酮（acetylacetone)30分鐘，並於此加入3.14g的 鈦•丙氧化物•乙二先丙酮75質量％、異丙醇溶液、2.32g 的1.3丙二醇，再加熱攪拌2小時。以80°C混合上述兩種溶液 ，在乾燥的環境中加熱攪拌兩小時，製作出褐色透明的溶 液。將該溶液以130°C保持數分鐘，藉以除去副生成物，再 加熱攪拌3小時，藉以製作出PZT前驅體溶液。 PZT前驅體溶液的粘度調製係使用正丙醇加以稀釋而進 行。每一單層的介電體層之膜厚係依據調製旋塗條件及溶 膠凝膠液的粘度，且藉著反覆進行旋塗之塗敷與燒成，一 層約爲0.5// m。以上述溶膠凝膠液作爲的PZT前驅體溶液， 藉著反覆3次以旋塗法進行塗敷與燒成，形成膜厚爲1.5// m 的PZT介電體層。 此時以目視判斷PZT表面的狀態時，不會產生裂紋等現 象。另外，未形成緩衝層的比較樣本B-2在表面一部分將產 生如圖12所示的裂紋。 (請先閲讀背面之注意事項再本頁) .裝· 訂 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -31 - 1238022 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（28 ) 發光層在加熱至200t的狀態下使用摻雜Μη的ZnS蒸鍍 源’藉由真空蒸鍍法使ZnS發光體薄膜形成膜厚0.8/z m之後 ，在真空中以60(TC進行10分鐘的熱處理。 繼而，電激發光元件係具有：分別藉由濺鍍法依序形 成ShN4薄膜0.1 // m作爲絕緣體層、及形成ITO薄膜0.5 // m作 爲上部電極層。此時，上部電極層的ITO薄膜藉由在成膜時 使用剝落法，形成線寬度250 // m、間隔30// m之條帶狀圖案 〇 判斷所獲得的元件在發光時亮點等是否有異常的發光 。又，本發明之樣本B-1、B-2及B-3 ;與氧化鋁之比較樣本 B-1 ;未形成緩衝層的比較樣本B-2中，選擇具有較優良的 狀態者判斷發光特性（L-V特性）。發光特性係從所獲得的元 件構造之下部電極、上部透明電極引出電極，以75kHz的脈 衝寬度100 // s施加至使發光亮度飽和的電場以進行測定。 本發明樣本的100cd/m2之發光時的狀態顯示於圖13，比 較樣本的100cd/m2、600cd/m2之個別的發光時狀態顯示於圖 14、15。從上述圖可知，在比較樣本中，在發光不均勻， 尤其是在低亮度時對於基點進行多次觀察，在本發明樣本 中可獲得均勻的發光。 又，發明樣本B-1與比較樣本B-2的L-V特性顯示於圖16 ，發明樣本B-2與比較樣本B-1、B-2的L-V特性顯示於圖17， 發明樣本B-3與比較樣本B-2的L-V特性顯示於圖18。從該L-V特性表可知即使設置緩衝層，也不會引起電性特性劣化， 可獲得發光特性與習知相等者。又，使用不會與厚膜陶瓷 (請先閱讀背面之注意 事項再 本I) -裝· 訂 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇X29<7公釐） -32 - 1238022 A7 B7 五、發明説明（29 ) 層固溶的氧化鋁之樣本，係由於不會與厚膜層一體化，故 解決產生緩衝層的影響與驅動電壓的上升。 (請先閱讀背面之注事項再本頁) 【發明的功效】 以上，根據本發明，係提供一種可確保厚膜絕緣體層 的絕緣性，再加上所製膜的發光層等功能性薄膜的穩定動 作，尤其是可穩定發光的複合基板及電激發光面板以及其 製造方法。 又，在以溶膠-凝膠介電體層確保厚膜陶瓷介電體層的 表面平坦性之電激發光元件中，提供一種製造的穩定性高 、且元件驅動時無電激發光發光斑點的電激發光元件的製 造方法及電激發光元件。 【圖式簡要說明】 圖1係本發明的複合基板之實施樣態的槪略剖面圖。 圖2係本發明之電激發光面板的實施樣態的槪略剖面圖 〇 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖3係顯示根據本發明方法所製作的電激發光元件的基 本構成之一部分槪略剖面圖。 圖4係顯示根據本發明方法所製作的電激發光元件的其 他基本構成之一部分槪略剖面圖。 圖5係本發明的電激發光元件的一製造步驟之槪略剖面 圖。 圖6係本發明的電激發光元件的一製造步驟之槪略剖面 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -33 - 1238022 A7 B7 五、發明説明（3〇 ) 圖。 圖7係本發明的電激發光元件的一製造步驟之槪略剖面 圖。 圖8係本發明的電激發光元件的一製造步驟之槪略剖面 圖。 圖9係顯示實施例A-1的結果之驅動時間與L/L〇之關係之 圖表。 圖10係本發明樣本B-1的緩衝層成膜後的剖面狀態之圖 面代用照片。 圖11係本發明樣本B-1的厚膜介電體層形成、燒成後的 剖面狀態之圖面代用照片。 圖12係拍攝比較樣本附PZT介電體層（平坦化層）基板的 表面之圖面代用照片。 圖1 3係拍攝實施例的發明樣本之發光狀態的圖面代用 照片。 圖14係拍攝實施例的比較樣本之發光狀態的圖面代用 照片。 圖1 5係拍攝實施例的比較樣本之發光狀態的圖面代用 照片。 圖16係顯示比較樣本B-2與發明樣本B-1的L-V特性之圖 表。 圖17係顯示比較樣本B-1、B-2與發明樣本B-2的L-V特性 之圖表。 圖18係顯示比較樣本B-2與發明樣本B-3的L-V特性之圖 (請先閱讀背面之注意事項再θ本頁) -裝- 線· 經濟部智慈財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） -34 - 1238022 A7 _______ B7 五、發明説明（31 ) 表。 圖1 9係習知的電激發光元件的構成例之槪略剖面圖。 圖2 0係習知的電激發光元件的構成例之槪略剖面圖。 【元件符號說明】 1 基板、2 下部電極 3 ' 3a、3b 厚膜介電體層 4、4a、4b 以溶接塗敷燒成法形成的介電體層 5 發光層、6 薄膜絕緣層、7 透明電極 31 基板、32 下部電極 33 緩衝層、34 厚膜介電體層 35 介電體層、36 薄膜絕緣體層 37 發光層、38 薄膜絕緣體層 39 透明電極、40 交流電源 (請先閲讀背面之注意事項再本頁) 經濟部智慧財產局g(工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇Χ 297公釐） -35 -

Claims (1)

1238022 A8 B8 C8 D8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 i 1·一種複合基板，其特徵在於，係形成有至少具有基板 、形成於該基板上的電極、形成於該電極上的厚膜介電體 之第1介電體層， 在上述第1介電體層上與第1介電體層的下部及/或第！介 電體層之間，形成有藉由溶液塗敷燒成法所形成之第2介電 體層。 2·如申請專範圍第丨項之複合基板，其中藉由上述溶液 塗敷燒成法所形成之第2介電體層，係介以第1介電體層形 成複數層，藉由該溶液塗敷燒成法所形成之第2介電體層總 計有2至5層。 3·—種電激發光面板，其特徵在於，係在申請專利範圍 第1或2項中的複合基板之第1介電體層上，藉以溶液塗敷燒 成法所形成的第2介電體層上至少具有發光層與其他的電極 層。 4. 一種複合基板的製造方法，是屬於至少具有基板、形 成於該基板上的電極、形成於該電極上的厚膜介電體之第1 介電體層的複合基板之製造方法，其特徵在於·· 在上述第1介電體層上與第1介電體層的下部及/或第}介 電體層之間，形成有藉由溶液塗敷燒成法所形成之第2介電 體層。 5·—種電激發光元件之製造方法，是屬於具備有··具有 電性絕緣膜的基板、在該基板上具有圖案的第1電極層、至 少覆蓋上述第1電極層一部分之介電體層、以及在該介電體 層上至少依序積層有發光層及第2電極層，且上述介電體層 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -36-

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1238022 as B8 C8 ____ D8 六、申請專利範圍 2 爲厚膜之第1介電體層；以及藉由溶液塗敷燒成法所形成之 第2介電體層之多層構造的電激發光元件之製造方法，其特 徵在於： 在形成有上述第1電極層的基板與第1介電體層之間， 至少在第1電極層上配置緩衝層，然後形成第1介電體層。 6. 如申請專利範圍第5項之電激發光元件之製造方法， 其中上述緩衝層係藉由燒成與第1介電體層材料固溶成爲一 體的材料所形成。 7. 如申請專利範圍第5或6項之電激發光元件之製造方法 ，其中上述緩衝層係藉由鉅氧化物或是鈦酸鋇所形成。 8. —種電激發光元件，其特徵在於係依據申請專利範圍 第5項的方法所製造者。 9. 如申請專利範圍第8項之電激發光元件，其中緩衝層 至少與第1介電體層之一部固溶成爲一體。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -37 -