JPS5832393A - 薄膜電場発光素子 - Google Patents
薄膜電場発光素子Info
- Publication number
- JPS5832393A JPS5832393A JP56129969A JP12996981A JPS5832393A JP S5832393 A JPS5832393 A JP S5832393A JP 56129969 A JP56129969 A JP 56129969A JP 12996981 A JP12996981 A JP 12996981A JP S5832393 A JPS5832393 A JP S5832393A
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- JP
- Japan
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- thin film
- insulating layer
- layer
- oxide
- light emitting
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- Granted
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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】
本発明は、表示デバイスなどに用いる薄膜電場発光素子
（以下薄膜ＥＬ素子という）に関し、とりわけ安定性お
よび発光輝度の向上のだめの新しい構造を有する薄膜Ｅ
Ｌ素子を提供しようとするものである。
（以下薄膜ＥＬ素子という）に関し、とりわけ安定性お
よび発光輝度の向上のだめの新しい構造を有する薄膜Ｅ
Ｌ素子を提供しようとするものである。
従来、基板上に、第１電極、第１絶縁体層、電場発光体
層（以下ＥＬ層という）、第２絶縁体層。
層（以下ＥＬ層という）、第２絶縁体層。
および第２電極を順次積層した薄膜ＥＬ素子において、
第１および第２絶縁体層には酸化イツトリウム、酸化珪
素、窒化珪素、酸化ハフニウム等が用いられている。こ
れらの絶縁体層用材料の種類により、異なる発光特性や
安定性を有する薄膜ＥＬ素子が形成されることも知られ
ている。発明者らの実験によれば、第１および第２絶縁
体層に酸化イツトＩＪウムを用いた場合に、最大の発光
輝度を得ることができるが、この素子には安定性、再現
性に乏しいという面があった。また、第１絶縁体層とし
て酸化珪素、窒化珪素、または酸化ハフニウムを用い、
第２絶縁体層として酸化イツトリウムを用いた場合には
、安定性、再現性に優れるが、最大発光輝度が第１絶縁
体層に酸化イツトリウムを用いた素子より幾分率さいと
いうことを見い出しだ。
第１および第２絶縁体層には酸化イツトリウム、酸化珪
素、窒化珪素、酸化ハフニウム等が用いられている。こ
れらの絶縁体層用材料の種類により、異なる発光特性や
安定性を有する薄膜ＥＬ素子が形成されることも知られ
ている。発明者らの実験によれば、第１および第２絶縁
体層に酸化イツトＩＪウムを用いた場合に、最大の発光
輝度を得ることができるが、この素子には安定性、再現
性に乏しいという面があった。また、第１絶縁体層とし
て酸化珪素、窒化珪素、または酸化ハフニウムを用い、
第２絶縁体層として酸化イツトリウムを用いた場合には
、安定性、再現性に優れるが、最大発光輝度が第１絶縁
体層に酸化イツトリウムを用いた素子より幾分率さいと
いうことを見い出しだ。
本発明は、以上のような欠点を解決した、発光輝度が大
きく、安定性、再現性に優れた薄膜ＥＬ素子を提供する
ものである。つまり酸化ハフニウム、酸化珪素、窒化４
素、またはこれらの２種もしくは３種の混合物を主成分
とする第１絶縁体層上に、酸化イツトリウムを主成分と
する。厚さ０００１〜０．１μｍの第２絶縁体層、ＥＬ
層、および第３絶縁体層が順次積層された構造を用いる
ことにより、発光輝度が大きく、かつ安定性、再現性に
優れた薄膜ＥＬ素子を形成できることを見い出しだもの
である。
きく、安定性、再現性に優れた薄膜ＥＬ素子を提供する
ものである。つまり酸化ハフニウム、酸化珪素、窒化４
素、またはこれらの２種もしくは３種の混合物を主成分
とする第１絶縁体層上に、酸化イツトリウムを主成分と
する。厚さ０００１〜０．１μｍの第２絶縁体層、ＥＬ
層、および第３絶縁体層が順次積層された構造を用いる
ことにより、発光輝度が大きく、かつ安定性、再現性に
優れた薄膜ＥＬ素子を形成できることを見い出しだもの
である。
以下、本発明について、実施例にもとづいて詳細に説明
する。
する。
第１図は本発明の薄膜ＥＬ素子の一実施例を示す断面図
である。図においで、１はガラス基板であり、その上に
酸化インジウムの高周波スバ・ツタリングにより透明電
極２を形成した。その上に高周波スパッタリング法によ
り酸化珪素と酸化ハフニウムの１対９混合物からなる第
１絶縁体層３を０．３μｍの厚さに形成した。その上に
電子ビーム加熱真空蒸着法により、Ｑ０４μｍの厚さに
酸化イツトリウムの第２絶縁体層４を形成し、さらにそ
の上に、電子ビーム加熱真空蒸着法によりＭｎを１％含
む硫化亜鉛からなる厚さ０．５μｍのＥＬ層６を形成し
た。その後、真空中において５５０’Ｃで２時間熱処理
を行った。さらに、その上に電子ビーム蒸着法によシ、
０．３μｍの厚さに酸化イツトリウムの第３絶縁体層６
を形成した。最後にアル、ミニラムの反射電極７を真空
蒸着法により形成し、本発明の薄膜ＥＬ素子を完成した
。
である。図においで、１はガラス基板であり、その上に
酸化インジウムの高周波スバ・ツタリングにより透明電
極２を形成した。その上に高周波スパッタリング法によ
り酸化珪素と酸化ハフニウムの１対９混合物からなる第
１絶縁体層３を０．３μｍの厚さに形成した。その上に
電子ビーム加熱真空蒸着法により、Ｑ０４μｍの厚さに
酸化イツトリウムの第２絶縁体層４を形成し、さらにそ
の上に、電子ビーム加熱真空蒸着法によりＭｎを１％含
む硫化亜鉛からなる厚さ０．５μｍのＥＬ層６を形成し
た。その後、真空中において５５０’Ｃで２時間熱処理
を行った。さらに、その上に電子ビーム蒸着法によシ、
０．３μｍの厚さに酸化イツトリウムの第３絶縁体層６
を形成した。最後にアル、ミニラムの反射電極７を真空
蒸着法により形成し、本発明の薄膜ＥＬ素子を完成した
。
第２図の曲線ａはこの実施例の印加電圧（周波数ｔｓ
ｋＨｚ ）と発光輝度との関係を示す。
ｋＨｚ ）と発光輝度との関係を示す。
比較のために、第１絶縁体層に厚さ０．３ｐｍの酸化珪
素と酸化ハフニウムの１対９混合物を用い、１ 第２絶縁体層は設けず′に、第１絶縁体層の上に厚さ０
．５μｍのＭｎ付活硫化亜鉛からなるＥＬ層を形成し、
その上に厚さ０．３μｍの酸化イツトリウムからなる第
３絶縁体層を設けたものであり、第２絶縁体層を設けな
かったこと以外は、上記実施例と全く同様にして薄膜Ｅ
Ｌ素子を作製した。その印加電圧と発光輝度との関係は
、第２図の曲線すのとおりである。
素と酸化ハフニウムの１対９混合物を用い、１ 第２絶縁体層は設けず′に、第１絶縁体層の上に厚さ０
．５μｍのＭｎ付活硫化亜鉛からなるＥＬ層を形成し、
その上に厚さ０．３μｍの酸化イツトリウムからなる第
３絶縁体層を設けたものであり、第２絶縁体層を設けな
かったこと以外は、上記実施例と全く同様にして薄膜Ｅ
Ｌ素子を作製した。その印加電圧と発光輝度との関係は
、第２図の曲線すのとおりである。
第２図から明らかなように、酸化イツトリウムからなる
第２絶縁体層を設けることにより１発光しきい値電圧が
５〜１０％増加するが、飽和発光輝度が６０〜１００％
増加している。
第２絶縁体層を設けることにより１発光しきい値電圧が
５〜１０％増加するが、飽和発光輝度が６０〜１００％
増加している。
第２絶縁体層の厚さがｏ、０１μｍ より薄い場合には
輝度の増加は顕著でなく、それが０．１μｍより厚い場
合には、輝度の増加は見られるものの、発光しきい値電
圧が増加するために実際的でないことが判明した。また
、ＥＬ層としては、Ｍｎ以外にＣｕ、Ａｇ ＋ＡＩ ＋
’ｒｂ ＠ Ｄ’ｌ 、Ｅｒ ｐ Ｐ ｒ ｒ Ｓｍ
、Ｈｏ ｇＴｍまたはこれらのハロゲン化物のうちの
１種類以上を含む硫化亜鉛で形成しても、同様の°効果
が得られた。さらに、本発明の素子は、第１絶縁体層お
よび第３絶縁体層に酸化イ・ソトリウムを用い、第２絶
縁体層を設けなかった素子と比べて、安定性と再現性に
優れ、長期間の動作においても絶縁破壊や剥離現象が生
じなかった。
輝度の増加は顕著でなく、それが０．１μｍより厚い場
合には、輝度の増加は見られるものの、発光しきい値電
圧が増加するために実際的でないことが判明した。また
、ＥＬ層としては、Ｍｎ以外にＣｕ、Ａｇ ＋ＡＩ ＋
’ｒｂ ＠ Ｄ’ｌ 、Ｅｒ ｐ Ｐ ｒ ｒ Ｓｍ
、Ｈｏ ｇＴｍまたはこれらのハロゲン化物のうちの
１種類以上を含む硫化亜鉛で形成しても、同様の°効果
が得られた。さらに、本発明の素子は、第１絶縁体層お
よび第３絶縁体層に酸化イ・ソトリウムを用い、第２絶
縁体層を設けなかった素子と比べて、安定性と再現性に
優れ、長期間の動作においても絶縁破壊や剥離現象が生
じなかった。
上記実施例では、第１の絶縁体層として酸化珪素と酸化
ハフニウムとの混合物の層を使用したが、酸化珪素もし
くは酸化ハフニウムで第１の絶縁体層を構成してもよく
、あるいはそれに代えて窒化珪素を用いてそれを構成し
てもよい。熱論、それらを適宜組合わせた混合物であっ
ても、第１の絶縁体層を構成することができる。
ハフニウムとの混合物の層を使用したが、酸化珪素もし
くは酸化ハフニウムで第１の絶縁体層を構成してもよく
、あるいはそれに代えて窒化珪素を用いてそれを構成し
てもよい。熱論、それらを適宜組合わせた混合物であっ
ても、第１の絶縁体層を構成することができる。
以上説明したように、本発明は、上記第１の絶縁体層上
に厚さ０．０１〜０．１μｍの酸化イツトリウムを主成
分とする第２の絶縁体層を設け、さらにＥＬ層と第３の
絶縁体層を順次積層しているので、ＥＬ発光輝度、安定
性に優れた素子を再現性よく形成できるものであり、Ｅ
Ｌフラットパネルを製造する上で非常に有益である。
に厚さ０．０１〜０．１μｍの酸化イツトリウムを主成
分とする第２の絶縁体層を設け、さらにＥＬ層と第３の
絶縁体層を順次積層しているので、ＥＬ発光輝度、安定
性に優れた素子を再現性よく形成できるものであり、Ｅ
Ｌフラットパネルを製造する上で非常に有益である。
第１図は本発明の薄膜ＥＬ素子の一実施例の断面図、第
２図はこの実施例と比較品との印加電圧−発光輝度特性
を示す図である。 １・・・・・・ガラス基板、２・・・・・・透明電極、
３・・・・・・第１絶縁体層、４・・・・・・酸化イツ
） ＩＪウム第２絶縁体層、６・・・・・・ＥＬ層、６
・・・・・・第３絶縁体層、７・・・・・・反射電極。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名鵬
１ｆ！１ 第 ２５１１ 印加１雇Ｖ）
２図はこの実施例と比較品との印加電圧−発光輝度特性
を示す図である。 １・・・・・・ガラス基板、２・・・・・・透明電極、
３・・・・・・第１絶縁体層、４・・・・・・酸化イツ
） ＩＪウム第２絶縁体層、６・・・・・・ＥＬ層、６
・・・・・・第３絶縁体層、７・・・・・・反射電極。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名鵬
１ｆ！１ 第 ２５１１ 印加１雇Ｖ）
Claims (3)
- （１）酸化ハフニウム、酸化珪素、窒化珪素、またはこ
れらのうちの２種もしくは３種の混合物を主成分とする
第１絶縁体層上に、厚さ０．０１〜０．１μｍの酸化イ
ツトリウムを主成分とする第２絶縁体層、電場発光体層
、および第３絶縁体層が順次積層されていることを特徴
とする薄膜電場発光素子。 - （２） 第３絶縁体層が酸化イツトリウムを主成分と
することを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の薄
膜電場発光素子。 - （３） 電場発光体層がＭｎ 、Ｃｕ 、Ａｇ 、Ａ
Ｉ 、Ｔｂ 、Ｄｙ。 Ｅｒ、Ｐｒ＋８ｍ、Ｈｏ、Ｔｍ、ｔたはこれらのハロゲ
ン化物のうちの少なくとも１種を含む硫化亜鉛で構成さ
れていることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
の薄膜電場発光素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56129969A JPS5832393A (ja) | 1981-08-19 | 1981-08-19 | 薄膜電場発光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56129969A JPS5832393A (ja) | 1981-08-19 | 1981-08-19 | 薄膜電場発光素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5832393A true JPS5832393A (ja) | 1983-02-25 |
| JPH0124358B2 JPH0124358B2 (ja) | 1989-05-11 |
Family
ID=15022903
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56129969A Granted JPS5832393A (ja) | 1981-08-19 | 1981-08-19 | 薄膜電場発光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5832393A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5628202U (ja) * | 1979-08-09 | 1981-03-17 | ||
| JPS60205990A (ja) * | 1984-03-28 | 1985-10-17 | シャープ株式会社 | 薄膜ｅｌ素子 |
-
1981
- 1981-08-19 JP JP56129969A patent/JPS5832393A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5628202U (ja) * | 1979-08-09 | 1981-03-17 | ||
| JPS5717848Y2 (ja) * | 1979-08-09 | 1982-04-14 | ||
| JPS60205990A (ja) * | 1984-03-28 | 1985-10-17 | シャープ株式会社 | 薄膜ｅｌ素子 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0124358B2 (ja) | 1989-05-11 |
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