JPH01241793A - 薄膜ｅｌ素子 - Google Patents
薄膜ｅｌ素子Info
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- JPH01241793A JPH01241793A JP63067432A JP6743288A JPH01241793A JP H01241793 A JPH01241793 A JP H01241793A JP 63067432 A JP63067432 A JP 63067432A JP 6743288 A JP6743288 A JP 6743288A JP H01241793 A JPH01241793 A JP H01241793A
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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、表示品質の優れたフラットデイスプレィであ
る薄膜ＥＬ素子に関する。
る薄膜ＥＬ素子に関する。
多色、あるいは、フルカラー表示が可能なＥＬデイスプ
レィの要求が情報分野で高まっており、発光層母体材料
としてＣａＳ、ＳｒＳ、ＢａＳ等のアルカリ土類硫化物
が注目されている。なかでも、赤色発光のＣａＳ：Ｅｕ
、青緑色発光のＳｒＳ：Ｃｅが有望である。しかし、依
然として輝度が実用には不十分なレベルであり、高輝度
化の努力が各機関で続けられている。
レィの要求が情報分野で高まっており、発光層母体材料
としてＣａＳ、ＳｒＳ、ＢａＳ等のアルカリ土類硫化物
が注目されている。なかでも、赤色発光のＣａＳ：Ｅｕ
、青緑色発光のＳｒＳ：Ｃｅが有望である。しかし、依
然として輝度が実用には不十分なレベルであり、高輝度
化の努力が各機関で続けられている。
高輝度化の手法として、発光層を形成する際の基板温度
を高くする方法がある。この方法についてはＣａＳ：Ｅ
ｕ発光層についてＡｐｐＱ。
を高くする方法がある。この方法についてはＣａＳ：Ｅ
ｕ発光層についてＡｐｐＱ。
Ｐｈｙｓ、Ｌｅｔｔ、４８（２０）、２３ （１９８６
）Ｐ、１７３０、に述べられている。それによれば、基
板温度を６８０℃に上昇させれば、高輝度が得られる。
）Ｐ、１７３０、に述べられている。それによれば、基
板温度を６８０℃に上昇させれば、高輝度が得られる。
しかし、上記従来技術では、６００℃以上という高温ま
で耐える基板を用いなければならない。
で耐える基板を用いなければならない。
この場合、基板材料が高価になり、かつ、透明電極が高
抵抗化するという問題が生じる。
抵抗化するという問題が生じる。
本発明の目的は、基板温度を５００℃程度までしか上げ
なくとも高輝度化できる方法を提供することにある。５
００℃程度までの温度であれば、比較的安価なボロシリ
ケート系のガラス基板が利用でき、透明電極の高抵抗化
も生じない。
なくとも高輝度化できる方法を提供することにある。５
００℃程度までの温度であれば、比較的安価なボロシリ
ケート系のガラス基板が利用でき、透明電極の高抵抗化
も生じない。
上記目的は１発光層原料を電子ビーム蒸着する際、原料
を加熱するための投入電力を増加させることにより達成
される。すなわち、蒸発源の温度を上昇させ、蒸発量を
増加し、膜形成速度を増加させることにより実現する。
を加熱するための投入電力を増加させることにより達成
される。すなわち、蒸発源の温度を上昇させ、蒸発量を
増加し、膜形成速度を増加させることにより実現する。
〔作用〕
蒸着源の温度を上昇させ、蒸発粒子の運動エネルギを増
加させることにより、到達した基板上での粒子の移動度
が増加するため、より結晶性の優れた膜になり、付活剤
であるＥｕやＣｅ等が、母体結晶中の好適な位置（Ｃａ
ＳのＣａサイト、ＳｒＳのＳｒサイト）を占有しやすく
なると考えられる。このような膜構造により高輝度化が
達成される。
加させることにより、到達した基板上での粒子の移動度
が増加するため、より結晶性の優れた膜になり、付活剤
であるＥｕやＣｅ等が、母体結晶中の好適な位置（Ｃａ
ＳのＣａサイト、ＳｒＳのＳｒサイト）を占有しやすく
なると考えられる。このような膜構造により高輝度化が
達成される。
ただし、蒸発源の温度を上げすぎると、突沸のような異
常な蒸発現象が生じるため、膜の結晶性が悪くなり輝度
が低下する。
常な蒸発現象が生じるため、膜の結晶性が悪くなり輝度
が低下する。
以下、本発明の一実施例を説明する。
第１図に本実施例で作製したＥＬ素子の断面の模式図を
示す。ガラス基板１上に透明電極２をスパッタリング法
により形成した。シート抵抗は１０Ω／口程度である。
示す。ガラス基板１上に透明電極２をスパッタリング法
により形成した。シート抵抗は１０Ω／口程度である。
フォトエツチング法により、これをストライプ状にパタ
ーニングした。次に、この基板をよく洗浄した後、絶縁
層として五酸化タンタル（Ｔａｘｅｓ）３をＲＦスパッ
タリング法により０．５μｍの厚さに形成した。続いて
、窒化シリコン（ＳｉＮ）４を同様にＲＦスパッタリン
グ法によって０．０５μｍの厚さに形成した。
ーニングした。次に、この基板をよく洗浄した後、絶縁
層として五酸化タンタル（Ｔａｘｅｓ）３をＲＦスパッ
タリング法により０．５μｍの厚さに形成した。続いて
、窒化シリコン（ＳｉＮ）４を同様にＲＦスパッタリン
グ法によって０．０５μｍの厚さに形成した。
この上に電子ビーム蒸着法により発光層（ＣａＳ：Ｅｕ
）５を約１．０μｍの厚さに形成した。この際、基板温
度は４５０℃に設定した。原料には、ＣａＳ粉末に０．
３ｗｏｆｉ％のＥｕＳ粉末を混合し、円筒状に圧粉成型
したものを用いた０発光層の上に窒化シリコン（ＳｉＮ
）４’ を０．０５μｍ の厚さに、さらに五酸化タン
タル（Ｔ ａ ２０ｓ） ３ ’を０．５μｍの厚さに
ＲＦスパッタリング法により形成した。続いて、背面電
極のＡＲ６を抵抗加熱蒸着法により、０．２μｍの厚さ
に形成した。
）５を約１．０μｍの厚さに形成した。この際、基板温
度は４５０℃に設定した。原料には、ＣａＳ粉末に０．
３ｗｏｆｉ％のＥｕＳ粉末を混合し、円筒状に圧粉成型
したものを用いた０発光層の上に窒化シリコン（ＳｉＮ
）４’ を０．０５μｍ の厚さに、さらに五酸化タン
タル（Ｔ ａ ２０ｓ） ３ ’を０．５μｍの厚さに
ＲＦスパッタリング法により形成した。続いて、背面電
極のＡＲ６を抵抗加熱蒸着法により、０．２μｍの厚さ
に形成した。
透明電極ストライプと直交するように、マスクを用いて
ストライプ状に形成した。なお、ＳｉＮ４とＴａｚＯＩ
Ｓ３は共に絶縁層であるが、ＳｉＮ４は発光の経時変化
を防止する役割も果たす。
ストライプ状に形成した。なお、ＳｉＮ４とＴａｚＯＩ
Ｓ３は共に絶縁層であるが、ＳｉＮ４は発光の経時変化
を防止する役割も果たす。
電子ビーム蒸着では、電子ビームの加速電圧を６ｋＶ一
定とし、ビーム電流を変化させることにより、［形成速
度を制御した。膜形成速度を８〜１４５Å／Ｓの範囲で
変化させ、発光層（ＣａＳ：Ｅｕ）５を形成した１作製
したＥＬ素子の輝度電圧特性を５ｋＨｚ正弦波駆動条件
で測定した。
定とし、ビーム電流を変化させることにより、［形成速
度を制御した。膜形成速度を８〜１４５Å／Ｓの範囲で
変化させ、発光層（ＣａＳ：Ｅｕ）５を形成した１作製
したＥＬ素子の輝度電圧特性を５ｋＨｚ正弦波駆動条件
で測定した。
電圧上昇し輝度が飽和してゆき絶縁破壊に至るが、絶縁
破壊直前の輝度を各素子について求めた。この輝度と膜
形成速度との関係を第２図に、膜形成速度とビーム電流
との関係を第３図に示す。ビーム電流を増加させ膜形成
速度を増加させてゆくと、輝度が向上することがわかる
。ただし、ビーム電流を約１００ｍＡ以上、膜形成速度
を約１００Å／Ｓ以上にすると輝度が低下してくる。従
って、ビーム電流、膜形成速度には最適値が存在する。
破壊直前の輝度を各素子について求めた。この輝度と膜
形成速度との関係を第２図に、膜形成速度とビーム電流
との関係を第３図に示す。ビーム電流を増加させ膜形成
速度を増加させてゆくと、輝度が向上することがわかる
。ただし、ビーム電流を約１００ｍＡ以上、膜形成速度
を約１００Å／Ｓ以上にすると輝度が低下してくる。従
って、ビーム電流、膜形成速度には最適値が存在する。
次に、ＥＬ素子と同時にＳｉ基板上にＣａｂ：Ｅｕ発光
層を形成し、ＣＬ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｌｕｍ１ｎｅｓｃ
ｅｎｃｅ）強度を測定した。比較のために、粉末蛍光体
であるＣａＳ：Ｅｕ５を用いた。Ｅｕ濃度は０．２１１
０Ｑ％のものを用いた。この理由は、ＣａＳ：Ｅｕ５発
光層中のＥｕ濃度をＩＣＰ分析により測定したところ、
約０．２ｎ＋ｏｕ％すなわち、原料中のＥｕ濃度の約七
割が膜中にとり込まれる）であったからである。粉末蛍
光体ＣａＳ：Ｅｕ５のＣＬビーク強度を１００とした時
の、発光層ＣａＳ：Ｅｕ５のＣＬピーク強度を膜形成速
度に対してプロットした結果を第３図に示す、ＥＬ輝度
とほぼ同じ傾向を示すことがわかる。ＣＬ強度が大きい
ことは、一般に、蛍光体の結晶性が良好で、かつ、付活
剤が母体中のより好ましい格子位置に置換していること
と理解される。従って、ビーム電流を増加しく蒸発源温
度を高くすることに対応）、膜形成速度を増加させるこ
とにより、高輝度化できることが明らかである。また、
ＥＬ素子を作製しなくとも発光層のＣＬ強度を測定すれ
ば、発光層内部の状態が把握でき、かつ、輝度も予測で
きる。
層を形成し、ＣＬ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｌｕｍ１ｎｅｓｃ
ｅｎｃｅ）強度を測定した。比較のために、粉末蛍光体
であるＣａＳ：Ｅｕ５を用いた。Ｅｕ濃度は０．２１１
０Ｑ％のものを用いた。この理由は、ＣａＳ：Ｅｕ５発
光層中のＥｕ濃度をＩＣＰ分析により測定したところ、
約０．２ｎ＋ｏｕ％すなわち、原料中のＥｕ濃度の約七
割が膜中にとり込まれる）であったからである。粉末蛍
光体ＣａＳ：Ｅｕ５のＣＬビーク強度を１００とした時
の、発光層ＣａＳ：Ｅｕ５のＣＬピーク強度を膜形成速
度に対してプロットした結果を第３図に示す、ＥＬ輝度
とほぼ同じ傾向を示すことがわかる。ＣＬ強度が大きい
ことは、一般に、蛍光体の結晶性が良好で、かつ、付活
剤が母体中のより好ましい格子位置に置換していること
と理解される。従って、ビーム電流を増加しく蒸発源温
度を高くすることに対応）、膜形成速度を増加させるこ
とにより、高輝度化できることが明らかである。また、
ＥＬ素子を作製しなくとも発光層のＣＬ強度を測定すれ
ば、発光層内部の状態が把握でき、かつ、輝度も予測で
きる。
以上の実施例では赤色発光を示す発光層であるＣａＳ：
Ｅｕ５について説明したが、全く同様な実験を青緑色発
光を示すＳｒＳ：Ｃｅ及び白色発光を示すＳｒＳ：Ｐｒ
についても試みた結果、第１図ないし第３図とほぼ同様
な傾向が得られた。
Ｅｕ５について説明したが、全く同様な実験を青緑色発
光を示すＳｒＳ：Ｃｅ及び白色発光を示すＳｒＳ：Ｐｒ
についても試みた結果、第１図ないし第３図とほぼ同様
な傾向が得られた。
本発明によれば、基板温度が５００℃以下でも、輝度向
上を図れるので、比較的安価なガラス基板を用いること
ができ、素子作製プロセスの低コスト化が図れる。
上を図れるので、比較的安価なガラス基板を用いること
ができ、素子作製プロセスの低コスト化が図れる。
第１図は本発明の一実施例のＥＬ素子の断面の模式図、
第２図は輝度と膜形成速度との関係図、第３図はビーム
電流と膜形成速度との関係図、第４図はＣＬ相対ピーク
強度と膜形成速度との関係図である。 １・・・ガラス基板、２ ・Ｉ Ｔ Ｏ１３、３’ −
Ｔａ２ｅ６．４．４’−８ｉＮ、５−Ｃａ Ｓ ： Ｅ
ｕ、６−Ａ Ｑ 。 第１図 第２図 第３図
第２図は輝度と膜形成速度との関係図、第３図はビーム
電流と膜形成速度との関係図、第４図はＣＬ相対ピーク
強度と膜形成速度との関係図である。 １・・・ガラス基板、２ ・Ｉ Ｔ Ｏ１３、３’ −
Ｔａ２ｅ６．４．４’−８ｉＮ、５−Ｃａ Ｓ ： Ｅ
ｕ、６−Ａ Ｑ 。 第１図 第２図 第３図
Claims (2)
- １． 基板上に配設された第一の電極上に、第一の絶縁
層、発光層、第二の絶縁層、前記第一の電極と直交する
第二の電極がこの順に積層されて形成されており、前記
第一の電極および前記第二の電極間に交流電圧を印加す
ることによつてＥＬ発光を行なう薄膜ＥＬ素子において
、 前記発光層のカソードルミネセンス強度は、前記発光層
を構成する材料と同一組成の粉末蛍光体のカソードルミ
ネセンス強度の５０％以上であることを特徴とする薄膜
ＥＬ素子。 - ２．特許請求の範囲第１項において、 前記発光層は電子ビーム蒸着法によつて形成され、前記
電子ビームの電力を２００〜８００Ｗの範囲に制御し、
前記発光層の薄膜の形成速度を４０〜１３０Å／Ｓの範
囲に制御して蒸着したことを特徴とする薄膜ＥＬ素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63067432A JPH01241793A (ja) | 1988-03-23 | 1988-03-23 | 薄膜ｅｌ素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63067432A JPH01241793A (ja) | 1988-03-23 | 1988-03-23 | 薄膜ｅｌ素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01241793A true JPH01241793A (ja) | 1989-09-26 |
Family
ID=13344746
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63067432A Pending JPH01241793A (ja) | 1988-03-23 | 1988-03-23 | 薄膜ｅｌ素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01241793A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03255723A (ja) * | 1990-03-06 | 1991-11-14 | Matsushita Graphic Commun Syst Inc | 可変ビット長のパッキング処理方法及び装置 |
| JPH03262332A (ja) * | 1990-03-13 | 1991-11-22 | Matsushita Graphic Commun Syst Inc | 可変ビット長データのパッキング装置 |
| JPH0477120A (ja) * | 1990-07-17 | 1992-03-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 可変長符号化装置 |
-
1988
- 1988-03-23 JP JP63067432A patent/JPH01241793A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03255723A (ja) * | 1990-03-06 | 1991-11-14 | Matsushita Graphic Commun Syst Inc | 可変ビット長のパッキング処理方法及び装置 |
| JPH03262332A (ja) * | 1990-03-13 | 1991-11-22 | Matsushita Graphic Commun Syst Inc | 可変ビット長データのパッキング装置 |
| JPH0477120A (ja) * | 1990-07-17 | 1992-03-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 可変長符号化装置 |
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