JPH03112089A - 薄膜ｅｌ素子 - Google Patents
薄膜ｅｌ素子Info
- Publication number
- JPH03112089A JPH03112089A JP1250358A JP25035889A JPH03112089A JP H03112089 A JPH03112089 A JP H03112089A JP 1250358 A JP1250358 A JP 1250358A JP 25035889 A JP25035889 A JP 25035889A JP H03112089 A JPH03112089 A JP H03112089A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- insulating layer
- film
- resistance value
- thin film
- layer
- 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
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。
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、絶縁破壊による大きな破壊及び電極断線の少
ない薄膜ＥＬ素子に関する。
ない薄膜ＥＬ素子に関する。
従来、透明電極、第１絶縁層２発光層、第２絶縁層及び
背面電極を順次積層してなる薄膜ＥＬ素子において、絶
縁層には発光層を保護し、安定な発光を得る目的からＳ
ｉＯ２、ＡＱ２０．又はＴａ２ｏ５等の金属酸化物、Ｓ
ｉ３Ｎ４等の窒化物などの高耐圧で耐薬品性の良い材料
が使用されている。このうち、金属酸化物は多孔質な膜
になりやすく、大面積に緻密な薄膜を形成するのが難し
いため抵抗値が小さいという問題があるのに対し、窒化
物、特にＳｉ３Ｎ４にはこのような問題がなく好ましい
ものとされている（日経エレクトロニクス１９８２年８
〜１６号参照）。上記の第１ＭＡ縁層と第２絶縁層は同
様の特性が必要であると考えられており、同一の絶縁材
料を主成分とするものが一般に用いられている。
背面電極を順次積層してなる薄膜ＥＬ素子において、絶
縁層には発光層を保護し、安定な発光を得る目的からＳ
ｉＯ２、ＡＱ２０．又はＴａ２ｏ５等の金属酸化物、Ｓ
ｉ３Ｎ４等の窒化物などの高耐圧で耐薬品性の良い材料
が使用されている。このうち、金属酸化物は多孔質な膜
になりやすく、大面積に緻密な薄膜を形成するのが難し
いため抵抗値が小さいという問題があるのに対し、窒化
物、特にＳｉ３Ｎ４にはこのような問題がなく好ましい
ものとされている（日経エレクトロニクス１９８２年８
〜１６号参照）。上記の第１ＭＡ縁層と第２絶縁層は同
様の特性が必要であると考えられており、同一の絶縁材
料を主成分とするものが一般に用いられている。
前記したような薄膜ＥＬ素子において、大きな問題とし
て、絶縁破壊の問題がある。
て、絶縁破壊の問題がある。
薄膜ＥＬ素子を発光させるためには１発光層に１×１０
７Ｖ／ａａ以上の高電界を印加することが必要であるた
め、素子中に存在すると考えられるピンホール等の欠陥
部で絶縁破壊を起こし電極の断線。
７Ｖ／ａａ以上の高電界を印加することが必要であるた
め、素子中に存在すると考えられるピンホール等の欠陥
部で絶縁破壊を起こし電極の断線。
表示品質の低下につながる大きな破壊痕が生じやすい。
このような問題を防止するために、前記したようにＳｉ
３Ｎ、等の窒化物などの抵抗値が大きい絶縁材料からな
る絶縁層を使用すること、ピンホール等の欠陥がすくな
くなる成膜方法、ｓａ層の厚さの調整、絶縁破壊をでき
るだけ微少領域に留めるような電界の印加方法等が検討
されているが、未だ十分なものではなく、薄膜ＥＬ素子
の歩留まり（生産性）の−層の向上が望まれている。
３Ｎ、等の窒化物などの抵抗値が大きい絶縁材料からな
る絶縁層を使用すること、ピンホール等の欠陥がすくな
くなる成膜方法、ｓａ層の厚さの調整、絶縁破壊をでき
るだけ微少領域に留めるような電界の印加方法等が検討
されているが、未だ十分なものではなく、薄膜ＥＬ素子
の歩留まり（生産性）の−層の向上が望まれている。
本発明は、透光性基材上に、透明電極、第１絶縁層、発
光層、第２絶縁層及び背面電極を順次積層してなる薄膜
ＥＬ素子において、第２絶縁層の抵抗値を第１絶縁層の
抵抗値よりも小さくしてなる薄膜ＥＬ素子に関する。
光層、第２絶縁層及び背面電極を順次積層してなる薄膜
ＥＬ素子において、第２絶縁層の抵抗値を第１絶縁層の
抵抗値よりも小さくしてなる薄膜ＥＬ素子に関する。
本発明における透光性基材としてはガラス板等が使用さ
れる。
れる。
透明電極は、ＳｎＯ□、Ｉｎ２Ｏ，、インジウムスズオ
キサイド（ＩＴＯ）等の透明導電膜からなり、電子ビー
ム蒸着法、抵抗加熱蒸着法、スパッタリング法、 ＣＶ
Ｄ （Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔ
ｉｏｎ）法、プラズマＣＶＤ法等によって形成される。
キサイド（ＩＴＯ）等の透明導電膜からなり、電子ビー
ム蒸着法、抵抗加熱蒸着法、スパッタリング法、 ＣＶ
Ｄ （Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔ
ｉｏｎ）法、プラズマＣＶＤ法等によって形成される。
発光層は、Ｍｎ、Ｔｂ等の発光中心を含むＺｎＳ、Ｃａ
Ｓ、ＳｒＳ、Ｚｎ５ｅ等のＶＩＢ族元素を含む母体から
なる螢光体からなり、電子ビーム蒸着法、抵抗加熱蒸着
法、スパッタリング法、ＭＯＣＶ Ｄ （Ｍｅｔａｌ
Ｏｒｇａｎｉｃ ＣＶ Ｄ ）法、 ＡＬＥ （Ａｔ。
Ｓ、ＳｒＳ、Ｚｎ５ｅ等のＶＩＢ族元素を含む母体から
なる螢光体からなり、電子ビーム蒸着法、抵抗加熱蒸着
法、スパッタリング法、ＭＯＣＶ Ｄ （Ｍｅｔａｌ
Ｏｒｇａｎｉｃ ＣＶ Ｄ ）法、 ＡＬＥ （Ａｔ。
ｔｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｅｐｉｔａｘｙ）法等で形成され
る。
る。
背面電極は、透明電極と同様のものでもよく、アルミニ
ウム、クロム、金等の金属からなるものであってもよい
。
ウム、クロム、金等の金属からなるものであってもよい
。
前記第１絶縁層及び第２絶縁層は、第２絶縁層の抵抗値
が第１Ｍａ層の抵抗値よりも小さければ特に材質に制限
はないが、例えば、Ｔａ２０５． ｙ２０ａｔ Ｓ ｉ
Ｏｆ ｇ Ａ ０２０３，５ｒＴｉＯ，、ＢａＴｉ
Ｏ３，Ｂ ａ Ｔ ａ Ｏ，等の金属酸化物％ Ｓ ”
３ Ｎ ４ ｔＡＱＮ等の窒化物、５ｉＯＮ、５ｉＡ
ＱＯＮ等の酸窒化物などから適宜選択して用いられ１、
これらの層を２層以上積層してＭ縁層としてもよい。
が第１Ｍａ層の抵抗値よりも小さければ特に材質に制限
はないが、例えば、Ｔａ２０５． ｙ２０ａｔ Ｓ ｉ
Ｏｆ ｇ Ａ ０２０３，５ｒＴｉＯ，、ＢａＴｉ
Ｏ３，Ｂ ａ Ｔ ａ Ｏ，等の金属酸化物％ Ｓ ”
３ Ｎ ４ ｔＡＱＮ等の窒化物、５ｉＯＮ、５ｉＡ
ＱＯＮ等の酸窒化物などから適宜選択して用いられ１、
これらの層を２層以上積層してＭ縁層としてもよい。
これらの層の形成方法は、透明電極の形成方法と同様で
ある。
ある。
本発明において、第２絶縁層の抵抗値は、第１絶縁層の
抵抗値より十分小さいのが好ましく、そのためには第１
絶縁層の抵抗値の１／１ｏ以下が好ましい、また、第１
絶縁層の抵抗値は十分大きいのが好ましく、そのために
は、ｌＸ１×１０７ Ω・１以上であるのが好ましい。
抵抗値より十分小さいのが好ましく、そのためには第１
絶縁層の抵抗値の１／１ｏ以下が好ましい、また、第１
絶縁層の抵抗値は十分大きいのが好ましく、そのために
は、ｌＸ１×１０７ Ω・１以上であるのが好ましい。
材質上は、第１絶ａ層を構成する主材料の比抵抗を２絶
縁層を構成する主材料の比抵抗よりも大きくするのが好
ましい。絶＃！層を構成する主材料とは、絶縁層が一つ
の材料からなる場合はその材料であるが、絶縁層が複数
の材料からなり、従って各材料の膜の複合膜からなると
きは、ＭＡ縁層全体の膜厚に対して、最も大きな膜厚を
占める膜の材料である。最も大きな膜厚を占める膜が２
種以上ある場合、それらの膜を構成する材料のうち、比
抵抗が一番大きいものを主材料とする。このようにする
ことにより、第２＃＠縁層の抵抗値を、容易に第１１１
８＊Ｍの抵抗値より小さくすることができる。具体的に
は、第１＄１！縁層として、緻密な非晶質膜が形成でき
、抵抗値及び耐電圧が比較的大きい窒化物、特にＳｉ３
Ｎ４を主に使用し、第２絶１ｊ＃、層として、逆の意味
で金属酸化物、特にＴａ、○、、ＳｉＯ２又はＡＭ２０
．を主に使用するのが特に好ましい。しかし、各絶縁層
は、窒化物、金属酸化物、酸窒化物を適宜組合せて用い
ることができる。この場合、上記したような窒化物の性
質及び金属酸化物の性質を勘案すると、第１絶縁層はこ
の層を形成する材料中の酸素及び窒素の総量に対して窒
素が５５原子％以上、特に７０原子％以上になるように
材料を選択するのが好ましく、第２絶縁層はこの層を形
成する材料中の酸素及び窒素の総量に対して酸素が７０
ｙＫ子％以上になるように材料を選択するのが好ましい
、第１，１１膜１縁層と第２絶縁層の材料として、それ
ぞれ、複数の材料を用いるときは、各材料の積層膜とす
るのが好ましい。
縁層を構成する主材料の比抵抗よりも大きくするのが好
ましい。絶＃！層を構成する主材料とは、絶縁層が一つ
の材料からなる場合はその材料であるが、絶縁層が複数
の材料からなり、従って各材料の膜の複合膜からなると
きは、ＭＡ縁層全体の膜厚に対して、最も大きな膜厚を
占める膜の材料である。最も大きな膜厚を占める膜が２
種以上ある場合、それらの膜を構成する材料のうち、比
抵抗が一番大きいものを主材料とする。このようにする
ことにより、第２＃＠縁層の抵抗値を、容易に第１１１
８＊Ｍの抵抗値より小さくすることができる。具体的に
は、第１＄１！縁層として、緻密な非晶質膜が形成でき
、抵抗値及び耐電圧が比較的大きい窒化物、特にＳｉ３
Ｎ４を主に使用し、第２絶１ｊ＃、層として、逆の意味
で金属酸化物、特にＴａ、○、、ＳｉＯ２又はＡＭ２０
．を主に使用するのが特に好ましい。しかし、各絶縁層
は、窒化物、金属酸化物、酸窒化物を適宜組合せて用い
ることができる。この場合、上記したような窒化物の性
質及び金属酸化物の性質を勘案すると、第１絶縁層はこ
の層を形成する材料中の酸素及び窒素の総量に対して窒
素が５５原子％以上、特に７０原子％以上になるように
材料を選択するのが好ましく、第２絶縁層はこの層を形
成する材料中の酸素及び窒素の総量に対して酸素が７０
ｙＫ子％以上になるように材料を選択するのが好ましい
、第１，１１膜１縁層と第２絶縁層の材料として、それ
ぞれ、複数の材料を用いるときは、各材料の積層膜とす
るのが好ましい。
第１絶縁層は、窒化物の膜、特にＳｉ３Ｎ、の膜にＳｉ
○、、ＡＱ、○３等の金属酸化物の膜を積層してなるも
のが、欠陥密度の減少の点で好ましい。
○、、ＡＱ、○３等の金属酸化物の膜を積層してなるも
のが、欠陥密度の減少の点で好ましい。
また、第２絶ｍ層は、特に微少破壊を起こしやすい点か
ら、Ｔａ２Ｏ５膜の両側にＳ ｉ Ｏ，膜又はＡｎ、ｏ
、膜を積層したものを含むのが好ましい。
ら、Ｔａ２Ｏ５膜の両側にＳ ｉ Ｏ，膜又はＡｎ、ｏ
、膜を積層したものを含むのが好ましい。
第１絶縁層と第２Ｇ＠縁層は、それらが発光層と接触す
る部分を１発光層と絶縁層との界面に形成される界面準
位の深さ及び密度を両界面で同一にすることにより発光
特性の経時変化を防止するため、同一の材料にするのが
好ましいにの同一の材料は、金属酸化物、窒化物及び酸
窒化物並びにＺｎＳ、ＣａＳ等の発光性付活元素を含ま
ない発光層用母体材料のうちいずれであってもよい、こ
のような構成としては、第１絶縁層がＳｉ３Ｎ、膜及び
Ｓ ｉ Ｏ，膜又はＡｆｉｚＯ，膜を積層してなる複合
膜からなり、第２絶縁層がＴａ２Ｏ，膜の両側にＳ ｉ
Ｏ２膜又はＡＩ２．０３膜で挾んでなる複合膜からな
り、両絶縁層の発光層と接触する部分が同一材料からな
るものが最も好ましい。
る部分を１発光層と絶縁層との界面に形成される界面準
位の深さ及び密度を両界面で同一にすることにより発光
特性の経時変化を防止するため、同一の材料にするのが
好ましいにの同一の材料は、金属酸化物、窒化物及び酸
窒化物並びにＺｎＳ、ＣａＳ等の発光性付活元素を含ま
ない発光層用母体材料のうちいずれであってもよい、こ
のような構成としては、第１絶縁層がＳｉ３Ｎ、膜及び
Ｓ ｉ Ｏ，膜又はＡｆｉｚＯ，膜を積層してなる複合
膜からなり、第２絶縁層がＴａ２Ｏ，膜の両側にＳ ｉ
Ｏ２膜又はＡＩ２．０３膜で挾んでなる複合膜からな
り、両絶縁層の発光層と接触する部分が同一材料からな
るものが最も好ましい。
本発明に係る薄膜ＥＬ素子は、透明電極、第１絶縁層２
発光層、第２絶縁層及び背面電極を、この順序で、透光
性基材上に順次形成して作製することができる。
発光層、第２絶縁層及び背面電極を、この順序で、透光
性基材上に順次形成して作製することができる。
本発明を図面を用いて説明する。第１図は本発明に係る
薄膜ＥＬ素子の一例を示す断面図であり、透光性基材１
の上に透明電極２．第１＃＠縁層３゜発光層４．第２絶
縁層５及び背面電極６をこの順に積層して作製したもの
である。
薄膜ＥＬ素子の一例を示す断面図であり、透光性基材１
の上に透明電極２．第１＃＠縁層３゜発光層４．第２絶
縁層５及び背面電極６をこの順に積層して作製したもの
である。
（作 用）
本発明は、従来同様の特性が必要であると考えられてい
た第１絶縁層と第２絶縁層の材料を各絶縁層の役割に応
じた特性を持つ絶縁材料とするものである。
た第１絶縁層と第２絶縁層の材料を各絶縁層の役割に応
じた特性を持つ絶縁材料とするものである。
すなわち、第２Ｉｌ！Ｉ縁層の抵抗値を第１ＭＪｉ層の
抵抗値よりも小さくすることにより、第１絶縁層は、薄
膜ＥＬ素子の耐圧を向上させる役目を荷ない、第２絶縁
層は薄膜欠陥に起因する絶縁破壊を積極的に起こす役目
荷なう、特に、第１絶縁層を構成する主材料の比抵抗を
第２＃！縁層を構成する主材料の比抵抗よりも大きくす
ることによって第１！ＩＪＩ層と第２絶縁層の上記役割
分担が顕著になる。第１絶縁層と第２絶縁層のこのよう
な役割分担によって第２絶縁層の絶縁破壊は微少破壊に
留まる。このような作用は、第１絶縁層が緻密で比抵抗
値が比較的大きい窒化物の膜から主になり、第２絶縁層
が主に多孔質な膜になりやすく比抵抗値が比較的小さい
金属酸化物の膜から主になる場合にさらに顕著である。
抵抗値よりも小さくすることにより、第１絶縁層は、薄
膜ＥＬ素子の耐圧を向上させる役目を荷ない、第２絶縁
層は薄膜欠陥に起因する絶縁破壊を積極的に起こす役目
荷なう、特に、第１絶縁層を構成する主材料の比抵抗を
第２＃！縁層を構成する主材料の比抵抗よりも大きくす
ることによって第１！ＩＪＩ層と第２絶縁層の上記役割
分担が顕著になる。第１絶縁層と第２絶縁層のこのよう
な役割分担によって第２絶縁層の絶縁破壊は微少破壊に
留まる。このような作用は、第１絶縁層が緻密で比抵抗
値が比較的大きい窒化物の膜から主になり、第２絶縁層
が主に多孔質な膜になりやすく比抵抗値が比較的小さい
金属酸化物の膜から主になる場合にさらに顕著である。
従って、第２絶縁層の抵抗値を第１１１Ａ緑層の抵抗値
よりも大きくすると上記の作用は得られない。
よりも大きくすると上記の作用は得られない。
（実施例）
以下に、本発明の実施例を示すが１本発明はこれらに限
定されるものではない。
定されるものではない。
実施例１
第１図に示すような構造の薄膜ＥＬ素子を作成した。
透光性基材１としてのホウケイ酸ガラス上にＩＴｏ膜を
スパッタリング法で形成し、これをエツチングして透明
電極２としてのストライプ状ＩＴ○透明電極（膜厚０．
２μｍ２幅０ 、２５ ｍ を電極間隔０．１ｍｍ）を
６００本を形成した。この上に、第１絶縁層３としてＳ
ｉ３Ｎ、膜をプラズマＣＶＤ法で０．３μｍの厚さに形
成し、さらに、発光層４として電子ビーム蒸着法でマン
ガン付活化硫化亜鉛（ＺｎＳ：Ｍｎ）膜０．５ｐｍの厚
さに形成した。ついで、第２絶蒜層５としてＳ ｉ Ｏ
，膜。
スパッタリング法で形成し、これをエツチングして透明
電極２としてのストライプ状ＩＴ○透明電極（膜厚０．
２μｍ２幅０ 、２５ ｍ を電極間隔０．１ｍｍ）を
６００本を形成した。この上に、第１絶縁層３としてＳ
ｉ３Ｎ、膜をプラズマＣＶＤ法で０．３μｍの厚さに形
成し、さらに、発光層４として電子ビーム蒸着法でマン
ガン付活化硫化亜鉛（ＺｎＳ：Ｍｎ）膜０．５ｐｍの厚
さに形成した。ついで、第２絶蒜層５としてＳ ｉ Ｏ
，膜。
Ｔａ２Ｏ，膜及びＡＱ２Ｏ５膜をそれぞれ、０．０５
ｕｍ、０．３μｍ及び０．０５μｍの厚さに順次スパッ
タリング法で積層し、形成した。最後に、電子ビーム蒸
着法でＡＱ層を形成し、エツチングして背面電極６とし
てのストライプ状ＡＱの背面電極（膜厚０．２膜ｍ、幅
０．２５ｍ５．電極間隔０．１ｍ）を４００本、ＩＴＯ
透明電極と直交するように形成した。得られた薄膜ＥＬ
素子は１４０ｍｍＸＸ２１０ｍｍ角の大きさであった。
ｕｍ、０．３μｍ及び０．０５μｍの厚さに順次スパッ
タリング法で積層し、形成した。最後に、電子ビーム蒸
着法でＡＱ層を形成し、エツチングして背面電極６とし
てのストライプ状ＡＱの背面電極（膜厚０．２膜ｍ、幅
０．２５ｍ５．電極間隔０．１ｍ）を４００本、ＩＴＯ
透明電極と直交するように形成した。得られた薄膜ＥＬ
素子は１４０ｍｍＸＸ２１０ｍｍ角の大きさであった。
実施例２
実施例１において第１絶縁層３としてＳｉ３Ｎ。
膜及びＳ ｉ Ｏ，膜をそれぞれ０．３μｍ及び０００
２μｍの厚さに順次プラズマＣＶＤ法で形成すること以
外は実施例１に準じて、薄膜ＥＬ素子を作製した。
２μｍの厚さに順次プラズマＣＶＤ法で形成すること以
外は実施例１に準じて、薄膜ＥＬ素子を作製した。
実施例３
実施例１において第２絶縁層５としてＳｉ３Ｎ。
膜を０．０２μｍの厚さにプラズマＣＶＤ法で形成した
後、ＳｉＯ２膜、Ｔａ２Ｏ５膜及びＡＱ２０゜膜をそれ
ぞれ、０．０５ μｍ、０．３ μｍ及び０００５μｍ
の厚さに順次スパッタリング法で積層し、形成したこと
以外は実施例１に準じて、薄膜ＥＬ素子を作製した。
後、ＳｉＯ２膜、Ｔａ２Ｏ５膜及びＡＱ２０゜膜をそれ
ぞれ、０．０５ μｍ、０．３ μｍ及び０００５μｍ
の厚さに順次スパッタリング法で積層し、形成したこと
以外は実施例１に準じて、薄膜ＥＬ素子を作製した。
した。
比較例１
実施例１において、第２絶縁層５としてＳｉ３Ｎ４膜を
プラスＶＣＶＤ法で０．３ μｍの厚さに形成すること
以外は、実施例１に準じて、薄膜ＥＬ素子を得た。
プラスＶＣＶＤ法で０．３ μｍの厚さに形成すること
以外は、実施例１に準じて、薄膜ＥＬ素子を得た。
比較例２
実施例１において、第１の絶縁層３として５ｉＯｉ膜、
Ｔａ２Ｏ５膜及びＳ ｉ Ｏ，膜をそれぞれ、０．０５
ｐｍ 、０．３μｍ及び０．０５ μｍの厚さに順次ス
パッタリング法で積層し、形成すること以外は、実施例
１に準じて、薄膜ＥＬ素子を得た。
Ｔａ２Ｏ５膜及びＳ ｉ Ｏ，膜をそれぞれ、０．０５
ｐｍ 、０．３μｍ及び０．０５ μｍの厚さに順次ス
パッタリング法で積層し、形成すること以外は、実施例
１に準じて、薄膜ＥＬ素子を得た。
比較例３
実施例１において、第１の絶縁層３としてＴａ２Ｏ５膜
を０．３μｍの厚さにスパッタリング法で形成し、第２
の絶縁層５としてＴａ２Ｏ５膜及び、１１．０．膜をそ
れぞれ、Ｑ、３ μｍ及び０．０５μｍの厚さに順次ス
パッタリング法で積層し、形成すること以外は、実施例
１に準じて、薄膜ＥＬ素子を得た。
を０．３μｍの厚さにスパッタリング法で形成し、第２
の絶縁層５としてＴａ２Ｏ５膜及び、１１．０．膜をそ
れぞれ、Ｑ、３ μｍ及び０．０５μｍの厚さに順次ス
パッタリング法で積層し、形成すること以外は、実施例
１に準じて、薄膜ＥＬ素子を得た。
前記実施例１〜３及び比較例１〜３で得られた薄膜ＥＬ
素子を試料としてそれぞれフレーム周波数６０ Ｈｚ
、パルス幅３０μｓの矩形波電圧を印加して１００時間
駆動し、この後、絶縁破壊による破壊度を顕微鏡でｗｔ
察した。破壊度は目視限界を４０μｍ（破壊度が内接す
る最小円の直径）とし、それより小さい径のものと４０
μｍ以上の径のものに分けて数え、４０μｍ以上のもの
はそのうちで背面電極を断線しているものの数も数えた
。
素子を試料としてそれぞれフレーム周波数６０ Ｈｚ
、パルス幅３０μｓの矩形波電圧を印加して１００時間
駆動し、この後、絶縁破壊による破壊度を顕微鏡でｗｔ
察した。破壊度は目視限界を４０μｍ（破壊度が内接す
る最小円の直径）とし、それより小さい径のものと４０
μｍ以上の径のものに分けて数え、４０μｍ以上のもの
はそのうちで背面電極を断線しているものの数も数えた
。
Ｉ！察結果を各絶縁層の抵抗値とともに表１に示す。
抵抗値は、上記と同様に形成したＭ縁層をＩＴＯ電橿と
アルミニウム電極で挾んだ面積１ｄのキャパシター素子
に直流電圧を印加し、該素子に替えられた電荷量が１．
５μＣ／ａＪを示すときの電圧値と漏れ電流値から算出
した。なお、各＠縁材料の比抵抗値は、同様の方法（材
料を０．３μｍの厚さに成膜）で測定したところ、Ｓｉ
３Ｎ４は、１．９ Ｘ １０１７Ω・ｃｍ、Ｓ ｉ Ｏ
２が２．８ Ｘ １０”Ω・国、Ｔａ２Ｏ，が８．３
Ｘ １０”Ω’ａｍ及びＡＭ２Ｏ５が１，５ｘｌＯ”Ｑ
・ｃｘであった。
アルミニウム電極で挾んだ面積１ｄのキャパシター素子
に直流電圧を印加し、該素子に替えられた電荷量が１．
５μＣ／ａＪを示すときの電圧値と漏れ電流値から算出
した。なお、各＠縁材料の比抵抗値は、同様の方法（材
料を０．３μｍの厚さに成膜）で測定したところ、Ｓｉ
３Ｎ４は、１．９ Ｘ １０１７Ω・ｃｍ、Ｓ ｉ Ｏ
２が２．８ Ｘ １０”Ω・国、Ｔａ２Ｏ，が８．３
Ｘ １０”Ω’ａｍ及びＡＭ２Ｏ５が１，５ｘｌＯ”Ｑ
・ｃｘであった。
表１の結果から明らかなように、実施例１〜３で得られ
た薄膜ＥＬ素子は、比較例１で得られた薄膜ＥＬ素子に
比較して破壊症の総数は多いが、いずれも目視できる大
きさよりも小さいものであり、＄１！Ｉｍ破壊が微小領
域に留まっていた。これに対して、比較例１〜３で得ら
れた薄膜ＥＬ素子は、目視できる破壊症の数が多く、こ
のうち電極断線に至るものがあった。比較例２〜３で得
られた薄膜ＥＬ素子は破壊症の総数が非常に多かった。
た薄膜ＥＬ素子は、比較例１で得られた薄膜ＥＬ素子に
比較して破壊症の総数は多いが、いずれも目視できる大
きさよりも小さいものであり、＄１！Ｉｍ破壊が微小領
域に留まっていた。これに対して、比較例１〜３で得ら
れた薄膜ＥＬ素子は、目視できる破壊症の数が多く、こ
のうち電極断線に至るものがあった。比較例２〜３で得
られた薄膜ＥＬ素子は破壊症の総数が非常に多かった。
また、上記と同様の駆動条件で、実施例１〜２で得られ
た薄膜ＥＬ素子を駆動し、それぞれの発光しきい値電圧
（発光輝度１ｃｄ／ｒｒｆを示す電圧）を経時的に調べ
た。これらの結果を、第２図に示す。グラフ７は実施例
１で得られた薄膜ＥＬ素子についての結果、グラフ８は
実施例２で得られた薄膜ＥＬ素子についての結果を示す
。グラフ７において発光しきい値電圧は、初期値が１８
０Ｖ。
た薄膜ＥＬ素子を駆動し、それぞれの発光しきい値電圧
（発光輝度１ｃｄ／ｒｒｆを示す電圧）を経時的に調べ
た。これらの結果を、第２図に示す。グラフ７は実施例
１で得られた薄膜ＥＬ素子についての結果、グラフ８は
実施例２で得られた薄膜ＥＬ素子についての結果を示す
。グラフ７において発光しきい値電圧は、初期値が１８
０Ｖ。
５００時間駆動後の値が２０５ｖであったのに対して、
グラフ８において発光しきい値電圧は、初期値が１９３
Ｖ、５００時間駆動後の値が１９５■であった。
グラフ８において発光しきい値電圧は、初期値が１９３
Ｖ、５００時間駆動後の値が１９５■であった。
第２図から明らかなように、発光層の両側に絶縁膜とし
て同一のものを積層した場合（グラフ８）の方が、発光
しきい値電圧の経時変化が小さかった。
て同一のものを積層した場合（グラフ８）の方が、発光
しきい値電圧の経時変化が小さかった。
実施例３で得られた薄膜ＥＬ素子についても上記と同様
に発光しきい値電圧を経時的に調べたところ、初期値は
、１９０Ｖであり、５００時間駆動後の値は、１９５ｖ
であった。
に発光しきい値電圧を経時的に調べたところ、初期値は
、１９０Ｖであり、５００時間駆動後の値は、１９５ｖ
であった。
請求項１〜８に係る薄膜ＥＬ素子は、絶縁破壊が、微小
領域に留まり、大きな破壊症及び電極断線がなく、信頼
性に優れ、請求項９〜１０に係る薄膜ＥＬ素子は、さら
に発光しきい値電圧の経時的変化が小さく、−層信頼性
に優れる。
領域に留まり、大きな破壊症及び電極断線がなく、信頼
性に優れ、請求項９〜１０に係る薄膜ＥＬ素子は、さら
に発光しきい値電圧の経時的変化が小さく、−層信頼性
に優れる。
第１図は本発明に係る薄膜ＥＬ素子の断面図及び第２図
は実施例１及び２で得られた薄膜ＥＬ素子の発光しきい
値電圧の経時変化を示すグラフである。
は実施例１及び２で得られた薄膜ＥＬ素子の発光しきい
値電圧の経時変化を示すグラフである。
Claims (10)
- １．透光性基材上に、透明電極、第１絶縁層、発光層、
第２絶縁層及び背面電極を順次積層してなる薄膜ＥＬ素
子において、第２絶縁層の抵抗値を第１絶縁層の抵抗値
よりも小さくしてなる薄膜ＥＬ素子。 - ２．第１絶縁層を構成する主材料の比抵抗を２絶縁層を
構成する主材料の比抵抗よりも大きくしてなる請求項１
記載の薄膜ＥＬ素子。 - ３．第２絶縁層の抵抗値を第１絶縁層の抵抗値の１／１
０以下にしてなる請求項１又は請求項２記載の薄膜ＥＬ
素子。 - ４．第１絶縁層の抵抗値を１×１０＾７Ω・ｃｍ＾２以
上にしてなる請求項１乃至３のいずれかに記載の薄膜Ｅ
Ｌ素子。 - ５．第１絶縁層が主に窒化物からなり、第２絶縁層が主
に金属酸化物からなる請求項１乃至４のいずれかに記載
の薄膜ＥＬ素子。 - ６．第１絶縁層が主にＳｉ＿３Ｎ＿４からなる請求項１
乃至５のいずれかに記載の薄膜ＥＬ素子。 - ７．第２絶縁層が主にＳｉＯ＿２、Ａｌ＿２Ｏ＿３又は
Ｔａ＿２Ｏ＿５からなる請求項１乃至６のいずれかに記
載の薄膜ＥＬ素子。 - ８．第１絶縁層が主にＳｉ＿３Ｎ＿４膜からなり、第２
絶縁層が主にＴａ＿２Ｏ＿５膜の両側をＳｉＯ＿２膜又
はＡｌ＿２Ｏ＿３膜で挾んでなる複合膜からなる請求項
１乃至７のいずれかに記載の薄膜ＥＬ素子。 - ９．第１絶縁層と第２絶縁層の発光層に直接接触する部
分が同一の絶縁膜からなる請求項１乃至７のいずれかに
記載の薄膜ＥＬ素子。 - １０．第１絶縁層がＳｉ＿３Ｎ＿４膜及びＳｉＯ＿２膜
又はＡｌ＿２Ｏ＿３膜を積層してなる複合膜からなり、
第２絶縁層がＴａ＿２Ｏ＿５膜の両側をＳｉＯ＿２膜又
はＡＬ＿２Ｏ＿３膜で挾んでなる複合膜からなり、両絶
縁層の発光層と接触する部分が同一材料からなる請求項
１乃至９のいずれかに記載の薄膜ＥＬ素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1250358A JPH03112089A (ja) | 1989-09-26 | 1989-09-26 | 薄膜ｅｌ素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1250358A JPH03112089A (ja) | 1989-09-26 | 1989-09-26 | 薄膜ｅｌ素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03112089A true JPH03112089A (ja) | 1991-05-13 |
Family
ID=17206731
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1250358A Pending JPH03112089A (ja) | 1989-09-26 | 1989-09-26 | 薄膜ｅｌ素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03112089A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5716857A (en) * | 1990-07-24 | 1998-02-10 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method for manufacturing a semiconductor device |
| US6008078A (en) * | 1990-07-24 | 1999-12-28 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method for manufacturing a semiconductor device |
| US6429483B1 (en) | 1994-06-09 | 2002-08-06 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and method for forming the same |
-
1989
- 1989-09-26 JP JP1250358A patent/JPH03112089A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5716857A (en) * | 1990-07-24 | 1998-02-10 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method for manufacturing a semiconductor device |
| US6008078A (en) * | 1990-07-24 | 1999-12-28 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method for manufacturing a semiconductor device |
| US6486495B2 (en) | 1990-07-24 | 2002-11-26 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method for manufacturing a semiconductor device |
| US7026200B2 (en) | 1990-07-24 | 2006-04-11 | Semiconductor Energy Laboratory Co. Ltd. | Method for manufacturing a semiconductor device |
| US6429483B1 (en) | 1994-06-09 | 2002-08-06 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and method for forming the same |
| US7547915B2 (en) | 1994-06-09 | 2009-06-16 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device having SiOxNy film |
| US8330165B2 (en) | 1994-06-09 | 2012-12-11 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and method for forming the same |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4686110A (en) | Method for preparing a thin-film electroluminescent display panel comprising a thin metal oxide layer and thick dielectric layer | |
| EP0111568B1 (en) | Thin film electric field light-emitting device | |
| JPS60182692A (ja) | 薄膜ｅｌ素子とその製造方法 | |
| JPS61230296A (ja) | Ｅｌ素子とその製造方法 | |
| JPH03112089A (ja) | 薄膜ｅｌ素子 | |
| JP2793102B2 (ja) | Ｅｌ素子 | |
| US4777099A (en) | Thin-film EL device | |
| JPH0156517B2 (ja) | ||
| JP2818736B2 (ja) | 誘電体薄膜および誘電体薄膜を用いた薄膜発光素子 | |
| JPH08281857A (ja) | 透明導電性積層体 | |
| KR100283283B1 (ko) | 평탄한 계면을 갖는 전계발광 소자 및 제조방법 | |
| JPS5829880A (ja) | 電場発光素子 | |
| JPH01213991A (ja) | 透明電極基板とこれを用いたエレクトロルミネツセンス素子 | |
| JPH01206596A (ja) | 薄膜形エレクトロルミネツセンス素子 | |
| JPH04249094A (ja) | 薄膜エレクトロルミネッセンス素子の製造法 | |
| JPH01204394A (ja) | 薄膜ｅｌ素子 | |
| JPH0460317B2 (ja) | ||
| JPH02306591A (ja) | 薄膜ｅｌ素子の製造法 | |
| JP2517629B2 (ja) | 薄膜ｅｌパネル | |
| JPH08330074A (ja) | エレクトロルミネッセンス発光素子 | |
| JPH0282493A (ja) | 薄膜エレクトロルミネッセンス素子 | |
| JPS59224098A (ja) | 薄膜発光素子 | |
| JPH0460318B2 (ja) | ||
| JPH02306594A (ja) | 薄膜ｅｌ素子 | |
| JPH01120794A (ja) | 薄膜ｅｌ素子 |