[go: up one dir, main page]

JPH01120794A - Thin film el element - Google Patents

Thin film el element

Info

Publication number
JPH01120794A
JPH01120794A JP62275766A JP27576687A JPH01120794A JP H01120794 A JPH01120794 A JP H01120794A JP 62275766 A JP62275766 A JP 62275766A JP 27576687 A JP27576687 A JP 27576687A JP H01120794 A JPH01120794 A JP H01120794A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
thin film
film
insulating layer
layer
light emitting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP62275766A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Katsu Tamura
田村 克
Moriaki Fuyama
盛明 府山
Kenichi Kizawa
賢一 鬼沢
Kazuo Taguchi
田口 和夫
Yoshio Abe
良夫 阿部
Takahiro Nakayama
隆博 中山
Akira Sato
明 佐藤
Kenichi Hashimoto
健一 橋本
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP62275766A priority Critical patent/JPH01120794A/en
Publication of JPH01120794A publication Critical patent/JPH01120794A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、スペースファクタ、表示品質に優れた平面デ
イスプレィが期待される薄膜EL素子に係り、特に、輝
度特性に優れた多色表示EL素子に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to a thin film EL device that is expected to provide a flat display with excellent space factor and display quality, and in particular, to a multicolor display EL device with excellent brightness characteristics. Regarding.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

交流電界を印加することによって発光する3膜EL素子
は、特開昭50−12989号、及び、特開昭57−1
72692号公報に記載のように、ガラス法板上に形成
された透明電極上に第一絶縁層、発光層、及び、第二絶
縁層が順次積層され、さらに、その上に透明電極と直交
するように背面電極が形成される構造になっている。特
開昭50−12989号では、絶縁層材料として、窒化
物を用い、発光層材料としてZnSを用いたEL素子の
発光特性や寿命特性の劣化を防止したことを特徴として
いる。また、特開昭57−172692号公報では、絶
縁層材料とじてTa205を用い、発光層材料としてZ
nSやZn5e等を用いたEL素子の低駆動電圧化を特
徴とする。
A three-film EL device that emits light by applying an alternating current electric field is disclosed in Japanese Patent Application Laid-open No. 50-12989 and Japanese Patent Application Laid-open No. 57-1.
As described in Japanese Patent No. 72692, a first insulating layer, a light-emitting layer, and a second insulating layer are sequentially laminated on a transparent electrode formed on a glass plate, and a layer orthogonal to the transparent electrode is further laminated thereon. It has a structure in which a back electrode is formed like this. JP-A No. 50-12989 is characterized in that deterioration of the light emitting characteristics and life characteristics of an EL element using nitride as the insulating layer material and ZnS as the light emitting layer material is prevented. Furthermore, in JP-A-57-172692, Ta205 is used as the insulating layer material and Z is used as the emitting layer material.
It is characterized by lower driving voltage for EL elements using nS, Zn5e, etc.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

上記従来技術は、発光層にSrS、または、CaSを用
いた場合の発光輝度や寿命の点について考慮されておら
ず、発光層に付活剤を添加したSrSやCaSを用いた
場合、輝度不足や時間の経過とともに輝度が低下してい
くという問題があった。すなわち、SrS、または、C
aSを母体とする発光層上に第二絶縁層としてのT a
 205膜をスパッタリング法で形成する時に、緻密で
絶縁特性の優れた絶縁層を得るために、スパッタリング
ガスとしてArと02の混合ガスが用いられる。
The above-mentioned conventional technology does not take into account the luminance brightness and lifespan when SrS or CaS is used in the light emitting layer, and when SrS or CaS added with an activator is used in the light emitting layer, the brightness is insufficient. There is a problem in that the brightness decreases over time. That is, SrS or C
T a as a second insulating layer on the light emitting layer containing aS as a matrix.
When forming the 205 film by sputtering, a mixed gas of Ar and 02 is used as the sputtering gas in order to obtain a dense insulating layer with excellent insulation properties.

そのため、絶縁層形成過程の初期に基板が酸素プラズマ
にさらされ、発光層の表面が酸素イオンによる衝撃をう
けて酸化され、EL素子の輝度、及び寿令特性を悪くす
る原因となっていた。一方、絶縁層としてSi3N4.
AQN及びBNなどの窒化物を用いることにより、発光
層が酸化されるという問題は解消されるが、5iaN4
膜は誘電率が8と小さいため、駆動電圧が高くなるとい
う欠点があり、AQN及びBNなどについては透過率が
低く、輝度低下の原因となっていた。
Therefore, the substrate is exposed to oxygen plasma at the beginning of the process of forming the insulating layer, and the surface of the light emitting layer is bombarded with oxygen ions and oxidized, causing deterioration in the brightness and lifetime characteristics of the EL element. On the other hand, as an insulating layer, Si3N4.
By using nitrides such as AQN and BN, the problem of oxidation of the light emitting layer is solved, but 5iaN4
Since the film has a low dielectric constant of 8, it has the drawback of requiring a high driving voltage, and AQN, BN, and the like have low transmittance, causing a decrease in brightness.

本発明の目的は、多色表示ELD、あるいは、フルカラ
ーELDに好適な、高輝度で輝度の経時変化のない優れ
た素子を安定して提供することにある。
An object of the present invention is to stably provide an excellent element with high brightness and no change in brightness over time, which is suitable for a multicolor display ELD or a full color ELD.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

上記目的は、基板上に形成された透明電極」二に第一絶
縁層、発光層、第二絶縁層及び背面電極が順次積層され
、この両電極間に交流電界を印加することによってEL
発光を呈する薄膜EL素子において、SrSまたはCa
Sを母材とする発光層をサンドイッチ状にはさむ第−及
び第二絶縁層としてTa0N膜を用いるか、または、発
光層の両面に接するように薄いTaoN層を設け、他の
酸化物、窒化物及び酸窒化物などの絶縁層と組み合わせ
た構造にすることにより達成される。
The above object is achieved by sequentially laminating a first insulating layer, a light emitting layer, a second insulating layer and a back electrode on a transparent electrode formed on a substrate, and applying an alternating current electric field between these two electrodes.
In thin film EL devices that emit light, SrS or Ca
Either TaON films are used as the first and second insulating layers sandwiching the light emitting layer with S as the base material, or a thin TaoN layer is provided so as to be in contact with both sides of the light emitting layer, and other oxides or nitrides are used. This is achieved by creating a structure in combination with an insulating layer such as oxynitride or oxynitride.

〔作用〕[Effect]

絶縁層として用いられるTa0Nは、Arガス雰囲気中
でスパッタリングすることにより、透過率が高<、シか
も、緻密で絶縁特性の優れた膜が得られる。そのため、
薄膜EL素子の絶縁層として用いる場合、SrS、また
は、CaSを母材とする発光層に対して、酸素イオンW
r@による酸化を防止できるので、素子の輝度が向上し
、輝度の劣化を防止することができる。
By sputtering Ta0N used as the insulating layer in an Ar gas atmosphere, a film with high transmittance, high density, and excellent insulating properties can be obtained. Therefore,
When used as an insulating layer of a thin film EL device, oxygen ions W
Since oxidation due to r@ can be prevented, the brightness of the element can be improved and deterioration of brightness can be prevented.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例について説明する。まず、第1図
及び第2図に本発明の構造を示し、その製作法を以下に
述べる。
Examples of the present invention will be described below. First, the structure of the present invention is shown in FIGS. 1 and 2, and the manufacturing method thereof will be described below.

第1図に示すように、ガラス基板1上に透明電極である
I To (Indium Tin 0xide) 2
をスパッタリング法、または、電子ビーム蒸着法により
、約200nmの厚さに形成する。得られるITO膜の
シート抵抗は10Ω/口以下、透過率は85%以上であ
る。このITO膜をフォトリソ技術によって所望の形状
にパターニングする。この上に、第一絶縁層としてTa
0N3を500膜mの厚さに、Arガス雰囲気中でRF
スパッタリング法で形成した。なお、T a ON膜の
形成に際しては、マスクスパッタリング法を採用した。
As shown in FIG. 1, a transparent electrode of I To (Indium Tin Oxide) 2 is placed on a glass substrate 1.
is formed to a thickness of about 200 nm by sputtering or electron beam evaporation. The resulting ITO film has a sheet resistance of 10 Ω/hole or less and a transmittance of 85% or more. This ITO film is patterned into a desired shape by photolithography. On top of this, Ta is used as a first insulating layer.
A 500 m thick film of 0N3 was RF-treated in an Ar gas atmosphere.
It was formed by sputtering method. Note that a mask sputtering method was used to form the T a ON film.

次に、この基板を電子ビーム蒸着装置に移し、発光層4
としてS rS : CeまたはCaS:Eu膜をマス
ク蒸着した。蒸着時の基板温度は450℃とし、広原は
約600nmとした。次に、発光層4上に第一絶縁層3
と同じ条件で第二絶縁層5としてT a ON膜を50
0膜mの厚さに形成した。
Next, this substrate is transferred to an electron beam evaporation device, and the light emitting layer 4 is
A SrS:Ce or CaS:Eu film was deposited using a mask. The substrate temperature during vapor deposition was 450° C., and the Hirohara thickness was approximately 600 nm. Next, a first insulating layer 3 is placed on the light emitting layer 4.
A T a ON film was used as the second insulating layer 5 under the same conditions as
The film was formed to have a thickness of 0 m.

さらに、背面電極6としてAflを、ストライプ状のマ
スクを用いてITO電極2と直交方向に、約200nm
の厚さに蒸着した。この後、作製した素子を湿気から保
護するため、第1図には示していないが、乾燥した空気
雰囲気中で背面電極6上にガラス板を設置し、周囲を樹
脂で封止した。
Furthermore, Afl was applied as the back electrode 6 using a striped mask in a direction orthogonal to the ITO electrode 2, with a thickness of about 200 nm.
It was deposited to a thickness of . Thereafter, in order to protect the manufactured element from moisture, although not shown in FIG. 1, a glass plate was placed on the back electrode 6 in a dry air atmosphere, and the surrounding area was sealed with resin.

第2図も本発明の構造を示しであるが、第1図との相違
点は、第−絶縁層と第二絶縁層の構造をTa0N膜とT
azO6膜との組み合わせにした点である。この絶縁層
は発光層4に接するように、Ta0N53.5を形成し
、両型極側にTazoδ膜7,8をArと02の混合ガ
ス雰囲気中でRFスパッタリング法で形成した。なお、
それぞれの膜厚はT a ON層3,5が50膜m、T
azOa層7.8が450膜mである。
FIG. 2 also shows the structure of the present invention, but the difference from FIG.
This is due to the combination with the azO6 film. This insulating layer was formed of Ta0N53.5 so as to be in contact with the light emitting layer 4, and Tazo δ films 7 and 8 were formed on both electrode sides by RF sputtering in a mixed gas atmosphere of Ar and 02. In addition,
The respective film thicknesses are 50 m for T a ON layers 3 and 5, and T
The azOa layer 7.8 has a thickness of 450 m.

第3図は従来の素子の構造を示すが、この素子の絶縁層
7,8はTa206膜を使用しており、膜形成時のスパ
ッタリングガスには、Arと02の混合ガスを用いた。
FIG. 3 shows the structure of a conventional device, in which the insulating layers 7 and 8 are made of Ta206 film, and a mixed gas of Ar and 02 is used as the sputtering gas during film formation.

本素子を作製後5KHz正弦波の電圧を印加した状態で
EL輝度の連続測定を行なうと、第4図に示すように、
輝度は時間の経過とともに低下していくが、第1図、及
び、第2図に示す本発明の素子構成を用いれば、輝度は
電圧を印加した直後に若干低下する現象が見られるが、
その後の低下現象は認められず安定な輝度特性を示す。
After fabricating this device, we continuously measured the EL brightness while applying a 5KHz sine wave voltage, as shown in Figure 4.
Luminance decreases with the passage of time, but if the device configuration of the present invention shown in FIGS.
No subsequent decrease phenomenon was observed, and stable brightness characteristics were exhibited.

なお、第2図に示す素子構成のTa0N WJの膜厚の
設定にあたっては、TaoN層とTa xo 3層の全
膜厚を500膜mになるようにTa0NWjの膜厚を種
々変えた素子を作製し、二十時間電圧印加後の輝度を測
定した結果、第5図に示すようにTaoN層の膜厚が厚
くなる程、輝度の劣化が少なくなり、50膜m以上にす
ることにより輝度の劣化を防ぐことができる。
In setting the film thickness of the Ta0N WJ with the device configuration shown in Fig. 2, devices were fabricated with various film thicknesses of the Ta0NWj so that the total film thickness of the TaoN layer and the three Taxo layers was 500 m. However, as a result of measuring the brightness after applying a voltage for 20 hours, as shown in Figure 5, the thicker the TaoN layer, the less the deterioration in brightness. can be prevented.

従って、本実施例によれば発光層の酸化を防止でき、高
輝度のEL素子を提供することができる。
Therefore, according to this embodiment, oxidation of the light emitting layer can be prevented and a high brightness EL element can be provided.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、輝度の経時変化を防止でき、高輝度の
薄膜EL素子が得られる。
According to the present invention, it is possible to prevent luminance from changing over time, and a high-luminance thin film EL element can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例の薄膜EL素子の構造図、第
2図は本発明の他の実施例の薄11iEL素子の構造図
、第3図は従来の薄膜ELi子の構造図、第4図は従来
の薄膜EL素子の輝度の劣化を示すグラフ、第5図はT
aoN層の膜厚を変えた時の輝度特性図である。 1・・・ガラス基板、2・・・透明電極(ITO)、3
・・・第一絶縁層(TaON)、4・・・発光層(Sr
S:Ce。 CaS : Eu)、5−第二絶縁層(TaON)、6
・・・背面電極、7・・・第一絶縁層(TazO5) 
。 8・・・第二絶縁層(Taz○5)。
FIG. 1 is a structural diagram of a thin film EL device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a structural diagram of a thin 11i EL device according to another embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a structural diagram of a conventional thin film EL device. Figure 4 is a graph showing the luminance deterioration of a conventional thin film EL element, and Figure 5 is a graph showing the deterioration of brightness of a conventional thin film EL element.
FIG. 6 is a brightness characteristic diagram when the thickness of the aoN layer is changed. 1... Glass substrate, 2... Transparent electrode (ITO), 3
. . . first insulating layer (TaON), 4 . . . light emitting layer (Sr
S:Ce. CaS: Eu), 5-second insulating layer (TaON), 6
... Back electrode, 7... First insulating layer (TazO5)
. 8... Second insulating layer (Taz○5).

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 1. 少なくとも一方が透明電極である一対の電極間に
、二つの絶縁層にサンドイツチ状にはさまれた発光層を
設けた薄膜EL素子において、前記二つの絶縁層をタン
タルオキシナイトライドで構成することを特徴とする薄
膜EL素子。
1. In a thin film EL element in which a light emitting layer is sandwiched between two insulating layers in a sandwich-like manner between a pair of electrodes, at least one of which is a transparent electrode, the two insulating layers are made of tantalum oxynitride. Characteristic thin film EL element.
2. 特許請求の範囲第1項において、 前記絶縁層はタンタルオキシナイトライドと他の酸化物
、窒化物及び酸窒化物からなる二層構造で、かつ、発光
層側にタンタルオキシナイトライド層が接する構造をも
つことを特徴とする薄膜EL素子。
2. In claim 1, the insulating layer has a two-layer structure consisting of tantalum oxynitride and other oxides, nitrides, and oxynitrides, and the tantalum oxynitride layer is in contact with the light emitting layer side. A thin film EL device characterized by having the following properties.
3. 特許請求の範囲第2項において、 タンタルオキシナイトライドの膜厚が50nm以上であ
ることを特徴とする薄膜EL素子。
3. The thin film EL device according to claim 2, wherein the tantalum oxynitride film has a thickness of 50 nm or more.
4. 特許請求の範囲第2項において、 前記二層構造絶縁層がタンタルオキシナイトライドとS
rTiO_3を組み合わせであることを特徴とする薄膜
EL素子。
4. Claim 2, wherein the two-layer structure insulating layer comprises tantalum oxynitride and S.
A thin film EL device characterized by being a combination of rTiO_3.
JP62275766A 1987-11-02 1987-11-02 Thin film el element Pending JPH01120794A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62275766A JPH01120794A (en) 1987-11-02 1987-11-02 Thin film el element

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62275766A JPH01120794A (en) 1987-11-02 1987-11-02 Thin film el element

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH01120794A true JPH01120794A (en) 1989-05-12

Family

ID=17560092

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62275766A Pending JPH01120794A (en) 1987-11-02 1987-11-02 Thin film el element

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH01120794A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19632277C2 (en) * 1995-08-11 2002-06-13 Denso Corp Dielectric thin film, a thin film electroluminescent device using the same, and methods of manufacturing the electroluminescent device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19632277C2 (en) * 1995-08-11 2002-06-13 Denso Corp Dielectric thin film, a thin film electroluminescent device using the same, and methods of manufacturing the electroluminescent device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0744072B2 (en) EL device and manufacturing method thereof
JPH01134895A (en) Thin film el panel
JPH01120794A (en) Thin film el element
JP2793102B2 (en) EL element
US4777099A (en) Thin-film EL device
JPH01204394A (en) Thin film EL element
JPS6298597A (en) Thin film el device
JPH03112089A (en) Thin film el element
JPS6359519B2 (en)
JPS63224192A (en) Thin film EL panel
KR930005763B1 (en) Thin film el element
JP2803803B2 (en) Thin film EL device and method of manufacturing the same
JPS5849995B2 (en) EL display device
JPS62216194A (en) Electroluminescence panel
JPS6320000B2 (en)
JPH0475295A (en) Thin film el device
JPS61230294A (en) El element and manufacture thereof
JPS61277194A (en) Manufacture of thin film el element
JPS6161239B2 (en)
JPS6247989A (en) El display
JPS6147096A (en) Method of producing thin film el element
JPS59154795A (en) Thin film el element
JPS61203593A (en) Manufacture of el element
JPS61267299A (en) Electric field luminous element
JPS63244580A (en) Thin film el device