JPH0284359A - 電界発光素子 - Google Patents
電界発光素子Info
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- JPH0284359A JPH0284359A JP62303221A JP30322187A JPH0284359A JP H0284359 A JPH0284359 A JP H0284359A JP 62303221 A JP62303221 A JP 62303221A JP 30322187 A JP30322187 A JP 30322187A JP H0284359 A JPH0284359 A JP H0284359A
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Landscapes
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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】
〔発明の技術分野〕
本発明は、螢光物質等の発光層に交流電圧を印加してこ
の発光層を発光させるようにした、いわゆる電界発光素
子に関する。
の発光層を発光させるようにした、いわゆる電界発光素
子に関する。
〔発明の技術的背景およびその問題点〕従来、上記のよ
うな電界発光素子として第５図に示した二重絶縁型交流
電界発光素子がある。
うな電界発光素子として第５図に示した二重絶縁型交流
電界発光素子がある。
図において、１１はガラス基板、１２は酸化インジウム
（Ｉ ｎ２０ａ ）や酸化錫（ＳｎＯｚ）等の透明電極
で、この透明電極１２は蒸着によってガラス基板１１上
に形成される。
（Ｉ ｎ２０ａ ）や酸化錫（ＳｎＯｚ）等の透明電極
で、この透明電極１２は蒸着によってガラス基板１１上
に形成される。
１３＊ｔ１３ｚは酸化イツトリウム（Ｙ２０ａ）等の絶
縁層、１４は発光中心としてマンガンを添加した硫化亜
鉛（ＺｎＳ：Ｍｎ）等の発光層であり、透明電極１２上
に第１の絶縁層１３１を積層した後、発光層１４が積層
され、適当な熱処理によって発光層１４の結晶性を向上
させた後、第２の絶縁層１３２が積層される。
縁層、１４は発光中心としてマンガンを添加した硫化亜
鉛（ＺｎＳ：Ｍｎ）等の発光層であり、透明電極１２上
に第１の絶縁層１３１を積層した後、発光層１４が積層
され、適当な熱処理によって発光層１４の結晶性を向上
させた後、第２の絶縁層１３２が積層される。
１５は蒸着によって絶縁層１３２上にパターニングされ
たアルミニウム等の電極である。
たアルミニウム等の電極である。
上記電極１５と透明電極１２間に数１００■の交流電圧
を印加すると、絶縁層１３と発光層１４の界面準位にト
ラップされている電子が高電界下（１０６Ｖ／ｅｌｌ）
でトンネル効果によって発光層１４の伝導帯に注入され
るとともに高電界によって加速され、この加速された電
子が発光中心（Ｍｎ）を励起し、この励起された発光中
心の再結合によって光が放射される。
を印加すると、絶縁層１３と発光層１４の界面準位にト
ラップされている電子が高電界下（１０６Ｖ／ｅｌｌ）
でトンネル効果によって発光層１４の伝導帯に注入され
るとともに高電界によって加速され、この加速された電
子が発光中心（Ｍｎ）を励起し、この励起された発光中
心の再結合によって光が放射される。
一般に、発光特性を向上させるためには発光層の結晶性
を良くする必要がある。このため電界発光素子の製造時
には発光層を結晶性良く成長させたり、前記のように発
光層の形成後に熱処理を施して結晶性を良くしている。
を良くする必要がある。このため電界発光素子の製造時
には発光層を結晶性良く成長させたり、前記のように発
光層の形成後に熱処理を施して結晶性を良くしている。
しかしながら、発光層の結晶性が向上すると絶縁層と発
光層間の界面準位が減少してこの界面準位の分布が偶発
的なピンホールや不純物による欠陥の影響を受けやすく
なるため、均一な発光が行われなくなったり、素子によ
って発光開始電圧にバラツキが生じて大画面平面デイス
プレーに電界発光素子を応用する際の障害となるなどの
問題があった。
光層間の界面準位が減少してこの界面準位の分布が偶発
的なピンホールや不純物による欠陥の影響を受けやすく
なるため、均一な発光が行われなくなったり、素子によ
って発光開始電圧にバラツキが生じて大画面平面デイス
プレーに電界発光素子を応用する際の障害となるなどの
問題があった。
本発明は、上記のような従来の問題を解消するためにな
されたもので、結晶性の良い発光層でありながら界面準
位を増加させ、均一な発光を行うとともに発光開始電圧
を均一にした電界発光素子を提供することを目的とする
。
されたもので、結晶性の良い発光層でありながら界面準
位を増加させ、均一な発光を行うとともに発光開始電圧
を均一にした電界発光素子を提供することを目的とする
。
〔発明の概要〕
本発明は、電界発光素子において、結晶性を良くした発
光層の表面にプラズマエツチング処理等によってダメー
ジを加えて発光層表面の界面準位を増加させ、均一な発
光を行うとともに発光開始電圧を均一化するようにした
。
光層の表面にプラズマエツチング処理等によってダメー
ジを加えて発光層表面の界面準位を増加させ、均一な発
光を行うとともに発光開始電圧を均一化するようにした
。
第１図は本発明の電界発光素子の一実施例を示す図であ
り、この実施例の素子の製造工程を第２図に基づいて説
明する。
り、この実施例の素子の製造工程を第２図に基づいて説
明する。
透明のガラス基板１上に酸化インジウム（Ｉ ｎ２０３
）や酸化錫（ＳｎＯ２）等を蒸着して透明電極２を形成
しく第２図（ａ））、透明電極２上に酸化インドリウム
（Ｙ２Ｏ２）等の第１の絶縁層３１を積層して形成する
（同図（ｂ））。
）や酸化錫（ＳｎＯ２）等を蒸着して透明電極２を形成
しく第２図（ａ））、透明電極２上に酸化インドリウム
（Ｙ２Ｏ２）等の第１の絶縁層３１を積層して形成する
（同図（ｂ））。
上記第１の絶縁層３１上に、発光中心としてマンガンを
添加した硫化亜鉛（ＺｎＳ：Ｍｎ）等の発光層４を形成
し、適当な熱処理によって発光層４の結晶性を向上させ
る（同図（Ｃ））。
添加した硫化亜鉛（ＺｎＳ：Ｍｎ）等の発光層４を形成
し、適当な熱処理によって発光層４の結晶性を向上させ
る（同図（Ｃ））。
発光層４の結晶性を整えた後、バレル型プラズマエツチ
ング装置もしくはＲＩＥ（リアクティブイオンエツチン
グ）装置によって発光層４の表面を僅かにエツチングし
く１００Å以下）、表面にダメージを加えて表面近傍の
格子に不整合を生じさせる（同図（ｄ））。なお、エツ
チングガスとしては、発光層４と反応したりポリマーの
堆、積などを生しないものを用い、これにはアルゴン（
Ａｒ）等の不活性ガスが適している。
ング装置もしくはＲＩＥ（リアクティブイオンエツチン
グ）装置によって発光層４の表面を僅かにエツチングし
く１００Å以下）、表面にダメージを加えて表面近傍の
格子に不整合を生じさせる（同図（ｄ））。なお、エツ
チングガスとしては、発光層４と反応したりポリマーの
堆、積などを生しないものを用い、これにはアルゴン（
Ａｒ）等の不活性ガスが適している。
上記のように発光層４の表面にエツチング処理を施した
後、第２の絶縁層３２を形成し、この絶縁層３２上にア
ルミニウム等を蒸着して電極５を形成する（同図（ｅ）
）。
後、第２の絶縁層３２を形成し、この絶縁層３２上にア
ルミニウム等を蒸着して電極５を形成する（同図（ｅ）
）。
このようにして第１図に示した二重絶縁型交流電界発光
素子が得られる。
素子が得られる。
発光層４は前記のようにプラズマエツチング装置内で数
１００〜数ＫｅＶのエネルギーの粒子（イオン、励起原
子）にさらされるため、この発光層４の電極５側の表面
４ａの格子に不整合が生じており、絶縁層３２の積層に
よって多数の界面準位が形成されている。この界面準位
にトラップされた電子は透明電極２および電極５を介し
て印加される電圧により発光中心に注入される。
１００〜数ＫｅＶのエネルギーの粒子（イオン、励起原
子）にさらされるため、この発光層４の電極５側の表面
４ａの格子に不整合が生じており、絶縁層３２の積層に
よって多数の界面準位が形成されている。この界面準位
にトラップされた電子は透明電極２および電極５を介し
て印加される電圧により発光中心に注入される。
界面準位にトラップされた電子は電界発光素子の分極電
荷の主要因となっているため、この分極電荷を測定する
ことにより界面準位の量を求めることができる。
荷の主要因となっているため、この分極電荷を測定する
ことにより界面準位の量を求めることができる。
上記分極電荷は、例えば第３図に示した回路によって電
界発光素子の残留電荷量を求めることにより得られる。
界発光素子の残留電荷量を求めることにより得られる。
すなわち、センスキャパシタ２０を直列に接続した電界
発光素子１０に電圧Ｖａを印加し、この外部印加電圧Ｖ
ａを遮断した後に電界発光素子１０に残留する電荷量Ｑ
Ｏを測定し、次式により分極電荷量σを求める。
発光素子１０に電圧Ｖａを印加し、この外部印加電圧Ｖ
ａを遮断した後に電界発光素子１０に残留する電荷量Ｑ
Ｏを測定し、次式により分極電荷量σを求める。
ただし、ε８は発光層の誘電率、８遍は絶縁層の誘電率
、ｄ８は発光層の膜厚、ｄ、は絶縁層の膜厚である。
、ｄ８は発光層の膜厚、ｄ、は絶縁層の膜厚である。
第４図は、発光層にプラズマエツチング処理を施した場
合と処理を施さなかった場合についての上記の方法によ
る残留電荷ｉｔ Ｑ ｏの測定結果を示す図であり、同
図かられかるようにプラズマエツチング処理を施した場
合は残留電荷量ＱＯが増加しており、分極電荷量σが多
くなることがわかる。
合と処理を施さなかった場合についての上記の方法によ
る残留電荷ｉｔ Ｑ ｏの測定結果を示す図であり、同
図かられかるようにプラズマエツチング処理を施した場
合は残留電荷量ＱＯが増加しており、分極電荷量σが多
くなることがわかる。
したがって、発光層の表面にプラズマエツチング処理等
によって格子の不整合を形成すると界面準位が増加して
均一な発光を行うとともに発光開始電圧を均一化するこ
とができる。
によって格子の不整合を形成すると界面準位が増加して
均一な発光を行うとともに発光開始電圧を均一化するこ
とができる。
なお、上記の実施例では、発光層のエツチング処理をプ
ラズマエツチング装置等によって発光層の形成と別の工
程で行っているが、スパッタリング処理など、プラズマ
を利用した膜形成法によって発光素子等を形成する場合
は、発光層形成処理、熱処理、プラズマエツチング処理
を同じ装置内で行うようにすることができる。
ラズマエツチング装置等によって発光層の形成と別の工
程で行っているが、スパッタリング処理など、プラズマ
を利用した膜形成法によって発光素子等を形成する場合
は、発光層形成処理、熱処理、プラズマエツチング処理
を同じ装置内で行うようにすることができる。
また、絶縁層を形成する装置内で絶縁層の形成前に逆ス
パツタリングを行うことにより発光層表面にダメージを
加えるようにしてもよい。
パツタリングを行うことにより発光層表面にダメージを
加えるようにしてもよい。
以上説明したように本発明によれば、結晶性を良くした
発光層の表面にプラズマエツチング処理等によってダメ
ージを加えて発光層表面の界面準位を増加させるように
したので、均一な発光を行うとともに発光開始電圧を均
一にした電界発光素子を得ることができる。
発光層の表面にプラズマエツチング処理等によってダメ
ージを加えて発光層表面の界面準位を増加させるように
したので、均一な発光を行うとともに発光開始電圧を均
一にした電界発光素子を得ることができる。
第１図は本発明の電界発光素子の一実施例を示す図、
第２図は実施例の電界発光素子の製造工程を説明する図
、 第３図は電界発光素子の残留電荷量を測定する回路の一
例を示す図、 第４図は実施例の電界発光素子と従来の電界発光素子に
ついての残留電荷量の測定結果を示す図、 第５図は従来の電界発光素子の一例を示す図である。 １・・・ガラス基板、２・・・透明電極、３１．３２・
・・絶縁層、４・・・発光層、４ａ・・・発光層表面、
５・・・電極。
、 第３図は電界発光素子の残留電荷量を測定する回路の一
例を示す図、 第４図は実施例の電界発光素子と従来の電界発光素子に
ついての残留電荷量の測定結果を示す図、 第５図は従来の電界発光素子の一例を示す図である。 １・・・ガラス基板、２・・・透明電極、３１．３２・
・・絶縁層、４・・・発光層、４ａ・・・発光層表面、
５・・・電極。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 発光層に交流電圧を印加してこの発光層を発光させるよ
うにした電界発光素子において、 上記発光層の表面に格子不整合層を形成してなることを
特徴とする電界発光素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62303221A JPH0284359A (ja) | 1987-12-02 | 1987-12-02 | 電界発光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62303221A JPH0284359A (ja) | 1987-12-02 | 1987-12-02 | 電界発光素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0284359A true JPH0284359A (ja) | 1990-03-26 |
Family
ID=17918335
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62303221A Pending JPH0284359A (ja) | 1987-12-02 | 1987-12-02 | 電界発光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0284359A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6113596A (ja) * | 1984-06-27 | 1986-01-21 | シャープ株式会社 | 薄膜ｅｌ素子 |
| JPS62126592A (ja) * | 1985-11-27 | 1987-06-08 | 富士通株式会社 | Ｅｌパネルの製造方法 |
-
1987
- 1987-12-02 JP JP62303221A patent/JPH0284359A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6113596A (ja) * | 1984-06-27 | 1986-01-21 | シャープ株式会社 | 薄膜ｅｌ素子 |
| JPS62126592A (ja) * | 1985-11-27 | 1987-06-08 | 富士通株式会社 | Ｅｌパネルの製造方法 |
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