JP2001126860A

JP2001126860A - 単結晶サファイヤ基体形エレクトロルミネッセンス素子

Info

Publication number: JP2001126860A
Application number: JP33833599A
Authority: JP
Inventors: Uchitsugu Minami; 内嗣南; Toshihiro Miyata; 俊弘宮田
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-10-21
Filing date: 1999-10-21
Publication date: 2001-05-11

Abstract

(57)【要約】【目的】サファイヤ単結晶薄板を基体材料として利用
することにより、極めて結晶性の優れた透明電極、絶縁
層および蛍光体層をエピタキシャル成長法もしくは成膜
後の高温熱処理によって形成し、それによって高輝度、
高発光効率を有し、且つ長期間安定に動作する薄膜ＥＬ
素子を提供することを目的とする。【構成】この目的は、サファイヤ単結晶薄板を基体材
料として利用し、基体上に例えば、ＺｎＯ：Ａｌ透明電
極、Ａｌ_２Ｏ_３絶縁層およびＧａ_２Ｏ_３：Ｍｎ蛍光体層
をエピタキシャル成長させるか、成膜後の高温熱処理に
よって極めて結晶性の優れた、特に単結晶薄膜形成した
後、背面電極を付けてなる薄膜ＥＬ素子を構成すること
によって高輝度、高発光効率を有し、且つ長期間の安定
動作を達成できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は単結晶サファイヤ基体形
エレクトロルミネッセンス素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の薄膜エレクトロルミネッセンス素
子（以下薄膜ＥＬ素子と呼ぶ）では、基体材料として、
無ソーダガラスが主として使用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
無ソーダガラス基体はアモルファス材料であることか
ら、基体上にエピタキシャル成長法等によって結晶性の
優れた透明導電膜、絶縁層薄膜および蛍光体薄膜を形成
することができない。また、無ソーダガラスの融点が６
００℃程度と低いことから、各種薄膜の形成後、高温熱
処理によって結晶性の改善を行うことは極めて困難であ
る。結果として、透明導電膜、絶縁層薄膜および蛍光体
薄膜の結晶性を十分に高めることができないため、実用
に耐えうる高輝度、高発光効率を有し、長期間安定に動
作可能なＥＬ素子を実現できていない。加えて、上記の
無ソーダガラス基体は高価であり、それが素子の作製コ
ストを押し上げるという欠点がある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明に係る単結晶サフ
ァイヤ基体形交流駆動薄膜ＥＬ素子では、極めて優れた
結晶性、高い透光性および高融点を有し、且つ化学的に
極めて安定な単結晶サファイヤ薄板を基体材料に採用す
ることにより、高い結晶性を持つ薄膜の作成が期待でき
るエピタキシャル成長法等による透明導電膜、蛍光体薄
膜および絶縁層薄膜の作成を可能にしている。また、成
膜後、高温熱処理を施すことによっても薄膜の結晶性を
大幅に改善することを実現している。その結果として高
輝度、高発光効率を有し、長期間安定に動作する薄膜Ｅ
Ｌ素子を実現している。具体的には、透明導電膜材料と
しては適当な不純物を添加した酸化錫（ＳｎＯ_２）、酸
化インジウム（Ｉｎ_２Ｏ_３）もしくは酸化亜鉛（Ｚｎ
Ｏ）および少なくともこれらの酸化物の一種類を含む酸
化物からなる多元系（複合）酸化物を用い、絶縁層材料
としては、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）、酸化シリ
コン（ＳｉＯ_２）、酸化チタン（ＴｉＯ_２）酸化イット
リウム（Ｙ_２Ｏ_３）、酸化タンタル（Ｔａ_２Ｏ_５）、チ
タン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３）もしくはチタン酸ジル
コン酸鉛（ＰＺＴ）等の公知の絶縁体材料を用い、それ
らの材料を薄膜、厚膜、セラミックもしくは有機バイン
ダー中に分散させた形で単結晶サファイヤ基体上に形成
する。また、蛍光体薄膜材料としてはＥＬ素子用蛍光体
として使用可能な硫化物蛍光体、酸化物蛍光体および各
種化合物を公知の成膜法によって単結晶サファイヤ基体
上に形成することによって高輝度、高発光効率および長
期間の安定動作を実現できることを発明した。

【０００５】

【作用】申請者らは該ＥＬ素子の製造技術並びに作製条
件等について様々な検討を重ねた結果、例えば、ＥＴＧ
法等で安価に且つ大面積に作製した単結晶サファイヤ薄
板上に、蛍光体層としてガリウム（Ｇａ）に対するマン
ガン（Ｍｎ）の原子比（原子百分率）を、０．１〜３．
０原子％、好ましくは０．３〜１．０原子％の範囲に制
御したマンガン（Ｍｎ）添加酸化ガリウム（Ｇａ
_２Ｏ_３：Ｍｎ）蛍光体薄膜を高温でエピタキシャル成長
させることにより極めて結晶性の優れた蛍光体薄膜を実
現でき、特に成膜条件を制御することにより単結晶薄膜
を実現できることを発明した。また、スパッタ法等の公
知の成膜法で蛍光体薄膜を成膜した後、膜を高温で熱処
理することによっても高い結晶性の薄膜を実現できるこ
とを発明した。これらの高品質蛍光体薄膜、特に単結晶
薄膜を採用することにより、発光中心の励起効率も高
く、高い発光輝度が得られる作用効果がある。さらに、
硫化物蛍光体薄膜において深刻な問題であった蛍光体薄
膜の化学的な不安定性、特に温度や湿度に対する不安定
性の飛躍的な改善、さらに膜のピンホールの大幅な低減
や微細加工の容易さ等の機械的な性質を改善できる作用
効果がある。

【０００６】以下、本発明を実施例により説明する。

【実施例１】図１に示すように、基体としてサファイヤ
単結晶薄板を使用し、その上にフッ素（Ｆ）添加酸化錫
（ＳｎＯ_２）透明電極、酸化アルミニウム（Ａｌ
_２Ｏ_３）薄膜絶縁層をスパッタ法等の公知の薄膜作製法
で形成する。次に、酸化物蛍光体であるＧａ_２Ｏ_３：Ｍ
ｎ薄膜をＧａソースとして塩化ガリウム（ＧａＣ
ｌ_２）、酸素ソースとして酸素（Ｏ_２）およびに発光中
心材料であるマンガン（Ｍｎ）ソースとして塩化マンガ
ン（ＭｎＣｌ_２）をそれぞれ採用する分子線エピタキシ
ー法により、Ａｌ_２Ｏ_３薄膜上にＧａに対してＭｎが
０．５原子％含まれるように分子線比を制御して、基体
温度６００℃でＧａ_２Ｏ_３：Ｍｎ酸化物薄膜蛍光体層を
エピタキシャル成長させた。その後、蛍光体層上に背面
電極としてＡｌ膜を真空蒸着法で形成し、サファイヤ単
結晶基体形片絶縁構造薄膜ＥＬ素子を作製した。該ＥＬ
素子に１ｋＨｚ正弦波交流電圧を印加したところ、印加
電圧３００Ｖにおいて４０００ｃｄ／ｍ^２の高輝度緑色
発光を実現できた。

【０００７】

【実施例２】図２に示すように、基体としてサファイヤ
単結晶薄板を使用し、その上にフッ素（Ｆ）添加酸化錫
（ＳｎＯ_２）透明電極をスパッタ法等の公知の薄膜作製
法で形成する。次に、酸化物蛍光体であるＧａ_２Ｏ_３：
Ｃｒ薄膜をＧａソースとして塩化ガリウム（ＧａＣ
ｌ_２）、酸素ソースとして酸素（Ｏ_２）およびに発光中
心材料であるＣｒソースとして塩化クロム（ＣｒＣ
ｌ_２）をそれぞれ採用する分子線エピタキシー法によ
り、Ａｌ_２Ｏ_３薄膜上にＧａに対してＣｒが０．５原子
％含まれるように分子線比を制御して、基体温度６００
℃でＧａ_２Ｏ_３：Ｃｒ酸化物薄膜蛍光体層をエピタキシ
ャル成長させた。その後、蛍光体層上に酸化アルミニウ
ム（Ａｌ_２Ｏ_３）薄膜絶縁層をスパッタ法等の公知の薄
膜作製法で形成し、最後に背面電極としてＡｌ膜を真空
蒸着法で形成してサファイヤ単結晶基体形片絶縁構造薄
膜ＥＬ素子を作製した。該ＥＬ素子に１ｋＨｚ正弦波交
流電圧を印加したところ、印加電圧４００Ｖにおいて３
０００ｃｄ／ｍ^２の高輝度赤色発光を実現できた。

【０００８】

【実施例３】図３に示すように、基体としてサファイヤ
単結晶薄板を使用し、その上に背面電極としてモリブデ
ン（Ｍｏ）膜を真空蒸着法で形成し、酸化アルミニウム
（Ａｌ_２Ｏ_３）薄膜絶縁層をスパッタ法等の公知の薄膜
作製法で形成する。次に、Ｇａ_２Ｏ_３：Ｍｎ酸化物薄膜
蛍光体層を実施例１に記載した方法でＡｌ_２Ｏ_３薄膜上
に形成した。その後、蛍光体層上にアルミニウム（Ａ
ｌ）添加酸化亜鉛（ＺｎＯ：Ａｌ）透明電極をスパッタ
リング法により形成し、サファイヤ単結晶基体形片絶縁
構造薄膜ＥＬ素子を作製した。該ＥＬ素子に１ｋＨｚ正
弦波交流電圧を印加したところ、印加電圧３００Ｖにお
いて４１００ｃｄ／ｍ^２の高輝度緑色発光を実現でき
た。

【０００９】

【実施例４】図４に示すように、基体としてサファイヤ
単結晶薄板を使用し、その上に背面電極としてＭｏ膜を
真空蒸着法で形成する。次に、Ｇａ_２Ｏ_３：Ｍｎ酸化物
薄膜蛍光体層を実施例１に記載した方法でＭｏ膜上に形
成した。その後、蛍光体層上に酸化アルミニウム（Ａｌ
_２Ｏ_３）薄膜絶縁層をスパッタ法等の公知の薄膜作製法
で形成し、その後、絶縁層上にアルミニウム（Ａｌ）添
加酸化亜鉛（ＺｎＯ：Ａｌ）透明電極をスパッタリング
法により形成し、サファイヤ単結晶基体形片絶縁構造薄
膜ＥＬ素子を作製した。該ＥＬ素子に１ｋＨｚ正弦波交
流電圧を印加したところ、印加電圧３００Ｖにおいて４
２００ｃｄ／ｍ^２の高輝度緑色発光を実現できた。

【００１０】

【実施例５】図５に示すように、基体としてサファイヤ
単結晶薄板を使用し、その上にフッ素（Ｆ）添加酸化錫
（ＳｎＯ_２）透明電極、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ
_３）薄膜絶縁層をスパッタ法等の公知の薄膜作製法でそ
れぞれ形成する。次に、Ｇａ_２Ｏ_３：Ｍｎ薄膜蛍光体層
の形成方法として、有機金属もしくは金属塩化物を有機
溶剤に溶解させた溶液を出発材料に用いるゾルーゲル法
を採用した。母体材料であるＧａ_２Ｏ_３薄膜のＧａソー
スとしてトリメトキシガリウムＧａ（ＯＣＨ_３）_３を、
また発光中心材料であるＭｎのソースとして塩化マンガ
ン（ＭｎＣｌ_２）をそれぞれＣＨ_３ＯＨ（メタノール）
に溶解させた後、水と塩酸を適量加えゲル溶液を作成
し、続いて、その溶液をデイップコートもしくはスピン
コート法を用いて、大気中、室温でＢａＴｉＯ_３薄膜上
に塗布した後、ソース材料の熱分解および溶媒の除去を
目的に、大気中、８００℃で３０秒間の熱処理を施し
た。その後、Ａｒ雰囲気中において、１０２０℃で１時
間のアニール処理を行った。その後、蛍光体層上に酸化
アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）を絶縁層として形成し、最
後に背面電極としてＡｌ膜を真空蒸着法で形成し、サフ
ァイヤ単結晶基体形二重絶縁構造薄膜ＥＬ素子を作製し
た。該ＥＬ素子に１ｋＨｚ正弦波交流電圧を印加したと
ころ、印加電圧４００Ｖにおいて４５００ｃｄ／ｍ^２の
高輝度緑色発光を実現できた。

【００１１】

【実施例６】図６に示すように、基体としてサファイヤ
単結晶薄板を使用し、その上に背面電極としてモリブデ
ン（Ｍｏ）膜を真空蒸着法で形成し、酸化アルミニウム
（Ａｌ_２Ｏ_３）薄膜絶縁層をスパッタ法等の公知の薄膜
作製法で形成する。次に、Ｍｎ添加亜鉛ガレート（Ｚｎ
Ｇａ_２Ｏ_４：Ｍｎ）薄膜蛍光体層の形成方法として、実
施例５に記載したゾルーゲル法を採用し、溶液の塗布は
ディップコートもしくはスピンコート法により行なっ
た。その後、Ａｒ雰囲気中において、１０２０℃で１時
間のアニール処理を行った。その後、蛍光体層上に酸化
アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）を絶縁層として形成し、最
後に透明電極としてアルミニウム（Ａｌ）添加酸化亜鉛
（ＺｎＯ：Ａｌ）透明電極をスパッタリング法により形
成し、サファイヤ単結晶基体形二重絶縁構造薄膜ＥＬ素
子を作製した。該ＥＬ素子に１ｋＨｚ正弦波交流電圧を
印加したところ、印加電圧４００Ｖにおいて４２００ｃ
ｄ／ｍ^２の高輝度緑色発光を実現できた。

【００１２】

【実施例７】図７に示すように、基体としてサファイヤ
単結晶薄板を使用し、その上に背面電極としてフッ素
（Ｆ）添加酸化錫（ＳｎＯ_２）透明導電膜、を形成し、
酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）薄膜絶縁層をスパッタ
法等の公知の薄膜作製法で形成する。次に、ＺｎＧａ_２
Ｏ_４：Ｍｎ薄膜蛍光体層の形成方法として、実施例５に
記載したゾルーゲル法を採用し、溶液の塗布はディップ
コートもしくはスピンコート法により行なった。その
後、Ａｒ雰囲気中において、１０２０℃で１時間のアニ
ール処理を行った。その後、蛍光体層上に酸化アルミニ
ウム（Ａｌ_２Ｏ_３）を絶縁層として形成し、最後に透明
電極としてアルミニウム（Ａｌ）添加酸化亜鉛（Ｚｎ
Ｏ：Ａｌ）透明導電膜をスパッタリング法により形成
し、サファイヤ単結晶基体形二重絶縁構造薄膜ＥＬ素子
を作製した。該ＥＬ素子に１ｋＨｚ正弦波交流電圧を印
加したところ、印加電圧４００Ｖにおいて、基体側と透
明電極側の両方から２５００ｃｄ／ｍ^２以上の高輝度緑
色発光を実現できた。

【００１３】

【実施例８】図８に示すように基体としてサファイヤ単
結晶薄板を使用し、その上にフッ素（Ｆ）添加酸化錫
（ＳｎＯ_２）透明電極を形成し、その上にＭｎ添加珪酸
亜鉛（Ｚｎ_２ＳｉＯ_４：Ｍｎ）蛍光体層を実施例１から
６に記載したいずれかの成膜法を用いて形成する。その
後、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３）厚膜もしくはチ
タン酸バリウム粉末を有機バインダー中に分散させた絶
縁層を形成し、最後に背面電極としてＡｌ厚膜を形成
し、サファイヤ単結晶基板形片絶縁構造薄膜ＥＬ素子を
作製した。該ＥＬ素子に１ｋＨｚ正弦波交流電圧を印加
したところ、印加電圧２５０Ｖにおいて４０００ｃｄ／
ｍ^２以上の緑色発光を実現できた。

【００１４】

【実施例９】図９に示すように、基体としてサファイヤ
単結晶薄板を使用し、その上にフッ素（Ｆ）添加酸化錫
（ＳｎＯ_２）透明電極、酸化アルミニウム（Ａｌ
_２Ｏ_３）薄膜絶縁層をスパッタ法等の公知の薄膜作製法
で形成する。次に、その上にＺｎ_２ＳｉＯ_４：Ｍｎ蛍光
体層を実施例１から６に記載したいずれかの成膜法を用
いて形成する。その後、Ａｒ雰囲気中において、１０２
０℃で１時間のアニール処理を行った。その後、チタン
酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３）厚膜絶縁体層をゾルーゲル
法もしくはドクターブレード法によって形成し、最後に
背面電極としてＡｌ厚膜を形成し、サファイヤ単結晶基
板形二重絶縁構造薄膜ＥＬ素子を作製した。該ＥＬ素子
に１ｋＨｚ正弦波交流電圧を印加したところ、印加電圧
４００Ｖにおいて４０００ｃｄ／ｍ^２以上の緑色発光を
実現できた。

【００１５】

【実施例１０】基体としてサファイヤ単結晶薄板を使用
し、その上にフッ素（Ｆ）添加酸化錫（ＳｎＯ_２）透明
電極層をスパッタ法等の公知の薄膜作製法で形成し、そ
の上に原子層エピタキシー法を用いてＧａ_２Ｏ_３：Ｓｎ
酸化物薄膜蛍光体層を形成した。ＧａおよびＳｎソース
材料として塩化ガリウム（ＧａＣｌ_３）および塩化錫
（ＳｎＣｌ_２）をそれぞれ用い、酸素ソースとして酸素
（Ｏ_２）もしくは水（Ｈ_２Ｏ）を用いた。基板温度７５
０℃においてＧａＣｌ_３およびＭｎＣｌ_２とＯ_２もしく
は水を交互に供給することによってＧａ_２Ｏ_３：Ｓｎ酸
化物蛍光体薄膜を形成した。その後、蛍光体層上に酸化
アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）を第二絶縁層として形成
し、最後に背面電極としてＡｌ膜を真空蒸着法で形成
し、サファイヤ単結晶基体形二重絶縁構造薄膜ＥＬ素子
を作製した。該ＥＬ素子に１ｋＨｚ正弦波交流電圧を印
加したところ、印加電圧４００Ｖにおいて１００ｃｄ／
ｍ^２の青色発光を実現できた。

【００１６】

【実施例１１】基体としてサファイヤ単結晶薄板を使用
し、その上にアルミニウム（Ａｌ）添加酸化亜鉛（Ｚｎ
Ｏ：Ａｌ）透明電極層、酸化アルミニウム（Ａｌ
_２Ｏ_３）薄膜を第一絶縁層としてスパッタ法等の公知の
薄膜作製法で形成し、その上に有機金属化学気相成長法
を用いてＭｎ添加硫化亜鉛（ＺｎＳ：Ｍｎ）蛍光体薄膜
を形成した。ＺｎおよびＭｎソース材料としてジエチル
亜鉛およびトリメチルシクロペンタジエニルマンガンを
それぞれ用い、硫黄ソースとして二硫化炭素を用いて、
基板温度４２５℃においてＺｎＳ：Ｍｎ蛍光体薄膜をエ
ピタキシャル成長させた。その後、蛍光体層上に酸化ア
ルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）を第二絶縁層として形成し、
最後に背面電極としてＡｌ膜を真空蒸着法で形成し、サ
ファイヤ単結晶基体形二重絶縁構造薄膜ＥＬ素子を作製
した。該ＥＬ素子に１ｋＨｚ正弦波交流電圧を印加した
ところ、印加電圧２５０Ｖにおいて１５０００ｃｄ／ｍ
^２の黄色発光を実現できた。

【００１７】

【実施例１２】基体としてサファイヤ単結晶薄板を使用
し、その上にアルミニウム（Ａｌ）添加酸化亜鉛（Ｚｎ
Ｏ：Ａｌ）透明電極層、酸化アルミニウム（Ａｌ
_２Ｏ_３）薄膜を第一絶縁層としてスパッタ法等の公知の
薄膜作製法で形成し、その上に実施例１から１２記載の
いずれかの方法を用いてＣｅ添加硫化ストロンチウム
（ＳｒＳ：Ｃｅ）もしくはＥｕ添加ストロンチウムチオ
ガレート（ＳｒＧａＳ：Ｅｕ）蛍光体薄膜をエピタキシ
ャル成長させた。その後、蛍光体層上に酸化アルミニウ
ム（Ａｌ_２Ｏ_３）を第二絶縁層として形成し、最後に背
面電極としてＡｌ膜を真空蒸着法で形成し、サファイヤ
単結晶基体形二重絶縁構造薄膜ＥＬ素子を作製した。該
ＥＬ素子に１ｋＨｚ正弦波交流電圧を印加したところ、
印加電圧４００Ｖにおいて２５０ｃｄ／ｍ^２以上の青色
発光をそれぞれ実現できた。

【００１８】

【実施例１３】基体としてサファイヤ単結晶薄板を使用
し、その上にアルミニウム（Ａｌ）添加酸化亜鉛（Ｚｎ
Ｏ：Ａｌ）透明電極層、酸化アルミニウム（Ａｌ
_２Ｏ_３）薄膜を第一絶縁層としてスパッタ法等の公知の
薄膜作製法で形成し、その上に実施例１から１２記載の
いずれかの方法を用いてＣｕ添加硫化ストロンチウム
（ＳｒＳ：Ｃｕ）もしくはＣｕ添加硫化カルシウムスト
ロンチウム（ＣａＳｒＳ：Ｃｕ）蛍光体薄膜をエピタキ
シャル成長させた。その後、蛍光体層上に酸化アルミニ
ウム（Ａｌ_２Ｏ_３）を第二絶縁層として形成し、最後に
背面電極としてＡｌ膜を真空蒸着法で形成し、サファイ
ヤ単結晶基体形二重絶縁構造薄膜ＥＬ素子を作製した。
該ＥＬ素子に１ｋＨｚ正弦波交流電圧を印加したとこ
ろ、印加電圧４００Ｖにおいて３５０ｃｄ／ｍ^２以上の
青色発光をそれぞれ実現できた。

【００１９】

【実施例１４】基体として、サファイヤ単結晶薄板を
用いて作製した該ＥＬ素子を用いて分解能３２０Ｘ４０
０、大きさ２０ｃｍ角の単純マトリクスタイプのフルカ
ラー薄膜ＥＬディスプレイを作製した。また、大きさ３
０ｃｍ角の大面積フラットパネルランプを作製した。

【００２０】

【発明の効果】現在、薄膜ＥＬ素子を用いるフルカラー
ディスプレイの実用化への最大の問題は、高輝度、高発
光効率で色純度が優れ、安定に動作する３原色発光の薄
膜ＥＬ素子が実現されていないことである。言い替えれ
ば、高輝度、高発光効率で色純度が優れた３原色発光の
薄膜ＥＬ素子が開発されれば、即座にフルカラーディス
プレイへの応用が期待できる。本発明になる基体として
サファイヤ単結晶薄板を用いる薄膜ＥＬ素子は、極めて
優れた結晶性、高い融点および高い透光性を有し、化学
的に極めて安定な単結晶サファイヤを基体材料とし、そ
の上に透明導電極、発光層薄膜および絶縁層薄膜をエピ
タキシャル成長法等を用いて形成するか、もしくはスパ
ッタ法等で成膜後、高温熱処理を施すことによって極め
て結晶性の優れた薄膜を形成することを実現し、その結
果として、高輝度、高発光効率および長期間安定に動作
する薄膜ＥＬ素子を実現している。したがって、該ＥＬ
素子は、全くの手詰まりの状態にあったフルカラー薄膜
ＥＬディスプレイの実用化に新しい道を開くものであ
り、その効果は絶大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の素子構造

【符号の説明】・・・サファイヤ単結晶薄板・・・フッ素添加酸化錫透明導電膜・・・酸化アルミニウム絶縁膜・・・Ｇａ_２Ｏ_３：Ｍｎ蛍光体薄膜・・・Ａｌ背面電極

【図２】実施例２の素子構造

【符号の説明】・・・サファイヤ単結晶薄板・・・フッ素添加酸化錫透明導電膜・・・Ｇａ_２Ｏ_３：Ｃｒ蛍光体薄膜・・・酸化アルミニウム絶縁膜・・・Ａｌ背面電極

【図３】実施例３の素子構造

【符号の説明】・・・サファイヤ単結晶薄板・・・Ｍｏ背面電極・・・酸化アルミニウム絶縁膜・・・Ｇａ_２Ｏ_３：Ｍｎ蛍光体薄膜・・・Ａｌ添加酸化亜鉛透明導電膜

【図４】実施例４の素子構造

【符号の説明】・・・サファイヤ単結晶薄板・・・Ｍｏ背面電極・・・Ｇａ_２Ｏ_３：Ｍｎ蛍光体薄膜・・・酸化アルミニウム絶縁膜・・・Ａｌ添加酸化亜鉛透明導電膜

【図５】実施例５の素子構造

【符号の説明】・・・サファイヤ単結晶薄板・・・フッ素添加酸化錫透明導電膜・・・チタン酸バリウム絶縁膜・・・酸化アルミニウム絶縁膜・・・Ｇａ_２Ｏ_３：Ｍｎ蛍光体薄膜・・・Ａｌ背面電極

【図６】実施例６の素子構造

【符号の説明】・・・サファイヤ単結晶薄板・・・Ｍｏ背面電極・・・酸化アルミニウム絶縁膜・・・酸化アルミニウム絶縁膜・・・ＺｎＧａ_２Ｏ_４：Ｍｎ蛍光体薄膜・・・Ａｌ添加酸化亜鉛透明導電膜

【図７】実施例７の素子構造

【符号の説明】・・・サファイヤ単結晶薄板・・・フッ素添加酸化錫透明導電膜・・・酸化アルミニウム絶縁膜・・・酸化アルミニウム絶縁膜・・・ＺｎＧａ_２Ｏ_４：Ｍｎ蛍光体薄膜・・・Ａｌ添加酸化亜鉛透明導電膜

【図８】実施例８の素子構造

【符号の説明】・・・サファイヤ単結晶薄板・・・フッ素添加酸化錫透明導電膜・・・Ｚｎ_２ＳｉＯ_４：Ｍｎ蛍光体薄膜・・・チタン酸バリウム＋有機バインダー厚膜・・・Ａｌ背面電極

【図９】実施例９の素子構造

【符号の説明】・・・サファイヤ単結晶薄板・・・フッ素添加酸化錫透明導電膜・・・酸化アルミニウム絶縁膜・・・チタン酸バリウム厚膜・・・Ｚｎ_２ＳｉＯ_４：Ｍｎ蛍光体薄膜・・・Ａｌ背面電極

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基体として単結晶サファイヤ薄板を用い
ることを特徴とする交流駆動薄膜エレクトロルミネッセ
ンス素子。
【請求項２】前記請求項１記載の基体上に、透明電
極、絶縁層、蛍光体層および背面電極の順に積層した片
絶縁構造を形成することを特徴とする前記請求項１記載
の薄膜エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項３】前記請求項１記載の基体上に、透明電
極、蛍光体層、絶縁層および背面電極の順に積層した片
絶縁構造を形成することを特徴とする前記請求項１記載
の薄膜エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項４】前記請求項１記載の基体上に、背面電
極、絶縁層、蛍光体層および透明電極の順に積層した片
絶縁構造を形成することを特徴とする前記請求項１記載
の薄膜エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項５】前記請求項１記載の基体上に、背面電
極、蛍光体層、絶縁層および透明電極の順に積層した片
絶縁構造を形成することを特徴とする前記請求項１記載
の薄膜エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項６】前記請求項１記載の基体上に、透明電
極、第一絶縁層、蛍光体層、第二絶縁層および背面電極
の順に積層した二重絶縁構造を形成することを特徴とす
る前記請求項１記載の薄膜エレクトロルミネッセンス素
子。
【請求項７】前記請求項１記載の基体上に、背面電
極、第一絶縁層、蛍光体層、第二絶縁層および透明電極
の順に積層した二重絶縁構造を形成することを特徴とす
る前記請求項１記載の薄膜エレクトロルミネッセンス素
子。
【請求項８】前記請求項１記載の基体上にスイッチン
グデバイスを形成した後、前記請求項２から７記載の構
造を形成することを特徴とする前記請求項１記載の薄膜
エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項９】絶縁層として薄膜を使用することを特徴
とする前記請求項２から８記載の薄膜エレクトロルミネ
ッセンス素子。
【請求項１０】絶縁層として厚膜を使用することを特
徴とする前記請求項２から８記載の薄膜エレクトロルミ
ネッセンス素子。
【請求項１１】第二絶縁層として厚膜を使用し、第一
絶縁層として薄膜を使用することを特徴とする前記請求
項６記載の薄膜エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１２】第一絶縁層として厚膜を使用し、第二
絶縁層として薄膜を使用することを特徴とする前記請求
項７記載の薄膜エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１３】蛍光体層として薄膜を使用することを
特徴とする前記請求項２から８記載の薄膜エレクトロル
ミネッセンス素子。
【請求項１４】背面電極として透明導電膜を使用する
ことを特徴とする前記請求項２から８記載の薄膜エレク
トロルミネッセンス素子。
【請求項１５】前記請求項１から１４記載の薄膜エレ
クトロルミネッセンス素子を用いて作製するエレクトロ
ルミネッセントディスプレイもしくはインディケーター
およびランプ。