JPS5849995B2 - Ｅｌ表示装置 - Google Patents
Ｅｌ表示装置Info
- Publication number
- JPS5849995B2 JPS5849995B2 JP54121729A JP12172979A JPS5849995B2 JP S5849995 B2 JPS5849995 B2 JP S5849995B2 JP 54121729 A JP54121729 A JP 54121729A JP 12172979 A JP12172979 A JP 12172979A JP S5849995 B2 JPS5849995 B2 JP S5849995B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- insulating film
- layer
- film
- display device
- lead titanate
- 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.)
- Expired
Links
Landscapes
- Illuminated Signs And Luminous Advertising (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
コノ発明は、エレクトロルミネッセンス（この発明にお
いてはＥＬと略称する）を利用した表示装置の改良に関
し、特に電極とＥＬ層との間に介在する絶縁膜として透
明なチタン酸鉛な使用するようにした低電圧駆動形の新
しいＥＬ表示装置に関するものである。
いてはＥＬと略称する）を利用した表示装置の改良に関
し、特に電極とＥＬ層との間に介在する絶縁膜として透
明なチタン酸鉛な使用するようにした低電圧駆動形の新
しいＥＬ表示装置に関するものである。
従来、ＺｎＳ ：ＭｎのようなＥＬ材料を薄膜状に形
成し、その両側に薄い絶縁膜を介して１対の発光制御用
の電極を配設したいわゆる２重絶縁膜構造のＥＬ表示装
置が周知である。
成し、その両側に薄い絶縁膜を介して１対の発光制御用
の電極を配設したいわゆる２重絶縁膜構造のＥＬ表示装
置が周知である。
このような薄膜構造のＥＬ表示装置では、１対の発光制
御用電極間に駆動電圧を印加することによりＥＬ層が発
光するのであるが、装置に印加する１駆動電圧を最も効
率的にＥＬ層の発光に寄与させるためには、ＥＬ層をは
さんだ絶縁膜の呈する静電容量値をできるだけ大きくす
ることが望ましい。
御用電極間に駆動電圧を印加することによりＥＬ層が発
光するのであるが、装置に印加する１駆動電圧を最も効
率的にＥＬ層の発光に寄与させるためには、ＥＬ層をは
さんだ絶縁膜の呈する静電容量値をできるだけ大きくす
ることが望ましい。
かくしてこの種のＥＬ表示装置における絶縁膜としては
、できるだけ誘電率ξの高いものが良いことになる。
、できるだけ誘電率ξの高いものが良いことになる。
ところが、一般に強誘電体として知られている各種の磁
器材料の薄膜を基板上に作成するには基板を高温にする
必要があるため基板材料も高価な白金やサファイアなど
に限られ、実用できる形でのＥＬ表示装置への適用は無
理と考えられていた。
器材料の薄膜を基板上に作成するには基板を高温にする
必要があるため基板材料も高価な白金やサファイアなど
に限られ、実用できる形でのＥＬ表示装置への適用は無
理と考えられていた。
従って従来のＥＬ表示装置の絶縁膜としては、専ら絶縁
性や耐電圧性、透明性ならびに薄膜形成作業の容易性な
どの観点から、酸化イツトリウム（Ｙ２Ｏ２）や窒化シ
リコン（Ｓｉ３Ｎ４）が用いられている。
性や耐電圧性、透明性ならびに薄膜形成作業の容易性な
どの観点から、酸化イツトリウム（Ｙ２Ｏ２）や窒化シ
リコン（Ｓｉ３Ｎ４）が用いられている。
然るにこれら絶縁膜材料の誘電率は、周波数ＩＫＨｚに
おいてたかだか数１０の値でしかなく、印加電圧有効利
用の観点からはきわめて不充分なのが現状である。
おいてたかだか数１０の値でしかなく、印加電圧有効利
用の観点からはきわめて不充分なのが現状である。
因みに従来のＥＬ表示装置の駆動には２００Ｖ前後の高
電圧を必要とし、駆動回路のＩＣ化や小型化の要求に対
して大きな障害となっていた。
電圧を必要とし、駆動回路のＩＣ化や小型化の要求に対
して大きな障害となっていた。
この発明は、以上のような従来の状況から、ＥＬ表示装
置の駆動電圧の低減を目的とするものであり、さらに具
体的にはＥＬ層と発光制御用電極との間に介在する絶縁
膜を改善して外部から印加する駆動電圧の利用効率の向
上を図ろうとするものである。
置の駆動電圧の低減を目的とするものであり、さらに具
体的にはＥＬ層と発光制御用電極との間に介在する絶縁
膜を改善して外部から印加する駆動電圧の利用効率の向
上を図ろうとするものである。
簡単に述べるとこの発明は、上記の目的を遠戚するため
に、ＥＬ層の少なくとも基板側表面に配設する絶縁膜を
透明なチタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ３）で構成したことを特
徴とするものである。
に、ＥＬ層の少なくとも基板側表面に配設する絶縁膜を
透明なチタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ３）で構成したことを特
徴とするものである。
本発明者等は、多くの強誘電体材料の薄膜化の試みから
、先にチタン酸鉛系の磁器の１つであるチタン酸ジルコ
ン酸鉛（ＰＺＴ）薄膜のＥＬ表示装置への適用を提案し
た（特願昭５４−２０９７０号参照）のであるが、この
ＰＺＴ膜は基板材料に制約を受けるほか、透明性の点に
難があり、基板と反対側の面からしか発光を取り出せな
い不利を内在していた。
、先にチタン酸鉛系の磁器の１つであるチタン酸ジルコ
ン酸鉛（ＰＺＴ）薄膜のＥＬ表示装置への適用を提案し
た（特願昭５４−２０９７０号参照）のであるが、この
ＰＺＴ膜は基板材料に制約を受けるほか、透明性の点に
難があり、基板と反対側の面からしか発光を取り出せな
い不利を内在していた。
この点チタン酸鉛も、一般には薄膜化の条件が未知の状
態にあったのであるが、本発明者等は、種々実験検討の
結果、ＥＬ表示装置にきわめて適した形での薄膜化に成
功した。
態にあったのであるが、本発明者等は、種々実験検討の
結果、ＥＬ表示装置にきわめて適した形での薄膜化に成
功した。
すなわちこの発明で用いるチタン酸鉛は、溶融石英や耐
熱性の高珪酸ガラス基板上に直接または酸化インジウム
（Ｉｎ２Ｏ３）の透明導電膜を介しても１００を越える
高い誘電率をもって透明に成膜することができ、現用さ
れているＥＬ表示装置に適用して表示形式を変更するこ
となく駆動電圧を大幅に低減し得ることを確かめた。
熱性の高珪酸ガラス基板上に直接または酸化インジウム
（Ｉｎ２Ｏ３）の透明導電膜を介しても１００を越える
高い誘電率をもって透明に成膜することができ、現用さ
れているＥＬ表示装置に適用して表示形式を変更するこ
となく駆動電圧を大幅に低減し得ることを確かめた。
以下この発明の好ましい実施例につき、図面を参照して
さらに詳細に説明する。
さらに詳細に説明する。
第１図はこの発明を適用したＥＬ表示装置のｌ実施例構
成を示す模型的断面図である。
成を示す模型的断面図である。
第１図において、１は溶融石英よりなる透明な絶縁物基
板、２は酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）よりなる透明な
下部発光制御電極、３はチタン酸鉛（ＰｂＴｉ０３）磁
器の薄膜よりなる下部絶縁膜、４はＺｎＳ：ＭｎのＥＬ
層、５はアルミニウム（Ａ、りの上部発光制御用電極を
示している。
板、２は酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）よりなる透明な
下部発光制御電極、３はチタン酸鉛（ＰｂＴｉ０３）磁
器の薄膜よりなる下部絶縁膜、４はＺｎＳ：ＭｎのＥＬ
層、５はアルミニウム（Ａ、りの上部発光制御用電極を
示している。
ＥＬ層４と上部電極５との間にはもう１層の上部絶縁膜
が設けられるのが普通であるが、動作原理上はな（でも
変わりない。
が設けられるのが普通であるが、動作原理上はな（でも
変わりない。
かかる構成において、下部電極２と上部電極５の間に駆
動電圧を印加すると、絶縁膜３とＥＬ層４の呈する静電
容量値の比に応じて分配された電圧がＥＬ層４に加わっ
て発光し、基板１側から表示を見ることが可能となる。
動電圧を印加すると、絶縁膜３とＥＬ層４の呈する静電
容量値の比に応じて分配された電圧がＥＬ層４に加わっ
て発光し、基板１側から表示を見ることが可能となる。
ここでこの発明の特徴は、電極２とＥＬ層４との間に介
在する絶縁膜３の材料としてチタン酸鉛の強誘電体磁器
薄膜を用いたところにある。
在する絶縁膜３の材料としてチタン酸鉛の強誘電体磁器
薄膜を用いたところにある。
このチタン酸鉛の薄膜は、１例として０．５μｍの厚み
において１６０の誘電率を呈する透明で緻密な磁器膜と
して与れられ、従来の１／３〜１／４の低い外部印加電
圧でのＥＬ層の高輝度発光を可能とする。
において１６０の誘電率を呈する透明で緻密な磁器膜と
して与れられ、従来の１／３〜１／４の低い外部印加電
圧でのＥＬ層の高輝度発光を可能とする。
次にこのような強誘電体特性をそなえたチタン酸鉛の成
膜法の１例について述べる。
膜法の１例について述べる。
まス表面ニあらかじめ下部電極２となる酸化インジウム
膜を蒸着した溶融石英の基板１を高周波スパッタリング
装置の基板ホルダにセットする。
膜を蒸着した溶融石英の基板１を高周波スパッタリング
装置の基板ホルダにセットする。
他方ターゲット材料としては、被着すべきチタン酸鉛（
ＰｂＴｉ０３）の各成分、すなわちＰｂＯとＴｉＯ２と
を化学量論的組成比になるように秤量したものの混合粉
末を用い、これを石英シャーレに満たして高周波スパッ
タリング装置のカソード上に設置する。
ＰｂＴｉ０３）の各成分、すなわちＰｂＯとＴｉＯ２と
を化学量論的組成比になるように秤量したものの混合粉
末を用い、これを石英シャーレに満たして高周波スパッ
タリング装置のカソード上に設置する。
この場合、カソードと石英シャーレとの間に石英板を挿
入して水冷されたカソードとターゲット材料の間の熱抵
抗を増し、スパッタ膜中での鉛（ｐｂ）成分が不足する
のを防ぐのが好ましい。
入して水冷されたカソードとターゲット材料の間の熱抵
抗を増し、スパッタ膜中での鉛（ｐｂ）成分が不足する
のを防ぐのが好ましい。
高周波スパッタリングの条件としては、ターゲットと基
板間の距離を４０ｒｒｒｒｎにとり、基板温度を４５０
〜６６０℃、プレート電圧を１．２〜２．２ＫＶ、ガス
（Ａｒ＋０２）の圧力を（２〜１２）ｘ １０−２Ｔｏ
ｒｒ、付着率を７〜７０Ａ／ｍｉｎの範囲で調整できる
ようにした。
板間の距離を４０ｒｒｒｒｎにとり、基板温度を４５０
〜６６０℃、プレート電圧を１．２〜２．２ＫＶ、ガス
（Ａｒ＋０２）の圧力を（２〜１２）ｘ １０−２Ｔｏ
ｒｒ、付着率を７〜７０Ａ／ｍｉｎの範囲で調整できる
ようにした。
そして上述のような酸化インジウムの透明導電膜を形成
した溶融石英を基板とした場合には、基板温度５８０℃
においてペロブスカイト構造を有する高誘電率の薄膜が
得られた。
した溶融石英を基板とした場合には、基板温度５８０℃
においてペロブスカイト構造を有する高誘電率の薄膜が
得られた。
この場合、結晶構造とプレート電圧との間には特別の依
存性は見られなかったが、スパッタ時のガスの圧力とス
パッタ膜の結晶構造との間には顕著な依存性があり、圧
力が約６×１Ｏ−２Ｔｏｒｒ以上になると純粋なペロブ
スカイト構造が得られず、パイロクロア構造との混晶形
態を経てパイロクロア型単独の結晶になる傾向がある。
存性は見られなかったが、スパッタ時のガスの圧力とス
パッタ膜の結晶構造との間には顕著な依存性があり、圧
力が約６×１Ｏ−２Ｔｏｒｒ以上になると純粋なペロブ
スカイト構造が得られず、パイロクロア構造との混晶形
態を経てパイロクロア型単独の結晶になる傾向がある。
これは圧力がある程度以上高くなるとターゲット材料か
らの鉛（Ｐｂ）成分の蒸発が押えられて基板に飛来する
ｐｂが減少し、成膜の組成がペロブスカイト固溶組成か
らずれるためと考えられる。
らの鉛（Ｐｂ）成分の蒸発が押えられて基板に飛来する
ｐｂが減少し、成膜の組成がペロブスカイト固溶組成か
らずれるためと考えられる。
一方、上記のような高周波スパッタリングによって形成
したチタン酸鉛の薄膜は、付着率によって着色状態が変
わる傾向がある。
したチタン酸鉛の薄膜は、付着率によって着色状態が変
わる傾向がある。
本発明者等の実験によると、付着率が１分間当り８０Ａ
以上になるとスパッタ膜が褐色に着色して光透過率が低
下し、逆に３０Ａ／ｍｉｎ以下好ましくは２０Ａ／ｍｉ
ｎ程度の付着率で形成した薄膜は無色で、かつ可視域に
おいて８０％以上の光透過率を呈するものとなる。
以上になるとスパッタ膜が褐色に着色して光透過率が低
下し、逆に３０Ａ／ｍｉｎ以下好ましくは２０Ａ／ｍｉ
ｎ程度の付着率で形成した薄膜は無色で、かつ可視域に
おいて８０％以上の光透過率を呈するものとなる。
このような付着率の調整はプレート電圧の変化によって
可能である。
可能である。
１例として、基板温度５８０℃、圧力２〜３×１０”Ｔ
ｏｒｒで、しかも付着率が２０Ａ／ｍｉｎとなるように
プレート電圧を１．６ＫＶに設定して前述の透明導電膜
（Ｉｎ２Ｏ３）で被覆した溶融石英上に付着したチタン
酸鉛の薄膜は、Ｘ線回析の結果、正方晶系形のペロブス
カイト構造を持ち、膜厚０．５μｍで誘電率は１６０、
誘電正接は１〜２係程度であった。
ｏｒｒで、しかも付着率が２０Ａ／ｍｉｎとなるように
プレート電圧を１．６ＫＶに設定して前述の透明導電膜
（Ｉｎ２Ｏ３）で被覆した溶融石英上に付着したチタン
酸鉛の薄膜は、Ｘ線回析の結果、正方晶系形のペロブス
カイト構造を持ち、膜厚０．５μｍで誘電率は１６０、
誘電正接は１〜２係程度であった。
またこのチタン酸鉛の強誘電体磁器薄膜の光透過率は第
２図に示すごとく可視域において８０φ以上の良好な光
透過特性を示した。
２図に示すごとく可視域において８０φ以上の良好な光
透過特性を示した。
さてこのようにして形成した膜厚０．５μｍの透明なチ
タン酸鉛の絶縁膜３の上にＺｎＳ ：ＭｎのＥＬ層４を
０９２５μｍの厚みに真空蒸着し、さらにその上にアル
ミニウムの上部発光制御電極５を形成して第１図に示し
たまうなＥＬ表示装置を作り、周波数５ＫＨｚの正弦波
電圧を用いてその発光輝度特性を測定したところ第３図
のような結果が得られた。
タン酸鉛の絶縁膜３の上にＺｎＳ ：ＭｎのＥＬ層４を
０９２５μｍの厚みに真空蒸着し、さらにその上にアル
ミニウムの上部発光制御電極５を形成して第１図に示し
たまうなＥＬ表示装置を作り、周波数５ＫＨｚの正弦波
電圧を用いてその発光輝度特性を測定したところ第３図
のような結果が得られた。
第３図は上下の発光制御電極間に外部から印加する駆動
電圧とＣｄ ／ ｒｎ’で表した発光輝度との関係を示
しており、わずか４８Ｖの低い電圧で１０００Ｃｄ／ｍ
の高輝度が得られる。
電圧とＣｄ ／ ｒｎ’で表した発光輝度との関係を示
しており、わずか４８Ｖの低い電圧で１０００Ｃｄ／ｍ
の高輝度が得られる。
かくしてこの発明によれば、透明なチタン酸鉛の誘電体
薄膜でもってＥＬ層に接する絶縁膜を構成したので、該
チタン酸鉛の呈する高い誘電率の結果として駆動電圧を
従来の１／３〜１／４の値まで大幅に低減することが可
能となり、駆動回路のＩＣ化や小型化にきわめて有利で
ある。
薄膜でもってＥＬ層に接する絶縁膜を構成したので、該
チタン酸鉛の呈する高い誘電率の結果として駆動電圧を
従来の１／３〜１／４の値まで大幅に低減することが可
能となり、駆動回路のＩＣ化や小型化にきわめて有利で
ある。
なおこの発明の本質は以上述べた実施例によって制限さ
れるものではなく、他の種々の変形や拡張が可能である
。
れるものではなく、他の種々の変形や拡張が可能である
。
例えば表示面となる透光性の絶縁物基板としては各種の
耐熱性のガラス板を使用し得る外、経済性を度外視する
ならばサファイア基板であっても差支えない。
耐熱性のガラス板を使用し得る外、経済性を度外視する
ならばサファイア基板であっても差支えない。
また第１図の実験用モデルでは図示しなかったけれども
、ＥＬ層３の上面にも上部絶縁膜を形成して該ＥＬ層を
サンドイッチ状にはさむのが寿命の点から好ましい。
、ＥＬ層３の上面にも上部絶縁膜を形成して該ＥＬ層を
サンドイッチ状にはさむのが寿命の点から好ましい。
但しこの上部に設ける絶縁膜には透明性は要求されない
ので、同じチタン酸鉛を用いるにしてもさほど成膜条件
にこだわる必要はないし、もちろん他の任意の材料を用
いても良い。
ので、同じチタン酸鉛を用いるにしてもさほど成膜条件
にこだわる必要はないし、もちろん他の任意の材料を用
いても良い。
またこの発明において用いる絶縁膜は、全部がチタン酸
鉛の単一層である必要はなく、場合によってはチタン酸
鉛の下地層とその上に形成した同一または別の誘電体層
との複合層として与えることも可能である。
鉛の単一層である必要はなく、場合によってはチタン酸
鉛の下地層とその上に形成した同一または別の誘電体層
との複合層として与えることも可能である。
要するにこの発明は、ＥＬ表示装置の上下電極対間に介
在する絶縁膜の少なくとも一部を高誘電率のチタン酸鉛
の薄膜で構成することにより、駆動電圧の低減を図った
ものであり、この種ＥＬ表示装置の実用化に多大の効果
を発揮する。
在する絶縁膜の少なくとも一部を高誘電率のチタン酸鉛
の薄膜で構成することにより、駆動電圧の低減を図った
ものであり、この種ＥＬ表示装置の実用化に多大の効果
を発揮する。
第１図はこの発明を適用したＥＬ表示装置の１例構成を
示す模型的断面図、第２図はチタン酸鉛薄膜の光透過率
を示す線図、第３図はＥＬ表示装置の電圧輝度特性を示
す線図である。 １：溶融石英基板、２：下部電極、３：絶縁膜、４：Ｅ
Ｌ層、５：上部電極。
示す模型的断面図、第２図はチタン酸鉛薄膜の光透過率
を示す線図、第３図はＥＬ表示装置の電圧輝度特性を示
す線図である。 １：溶融石英基板、２：下部電極、３：絶縁膜、４：Ｅ
Ｌ層、５：上部電極。
Claims (1)
- １ 表示面となる透光性の絶縁物基板上に一方の透明導
電膜より成る発光制御用電極を介して絶縁膜を形成し、
該絶縁膜の上方にＥＬ層と他方の発光制御用電極とを配
設してなるＥＬ表示装置において、前記絶縁膜を透明な
チタン酸鉛（ＰｂＴｉ０３）で構成したことを特徴とす
るＥＬ表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54121729A JPS5849995B2 (ja) | 1979-09-20 | 1979-09-20 | Ｅｌ表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54121729A JPS5849995B2 (ja) | 1979-09-20 | 1979-09-20 | Ｅｌ表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5645595A JPS5645595A (en) | 1981-04-25 |
| JPS5849995B2 true JPS5849995B2 (ja) | 1983-11-08 |
Family
ID=14818429
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54121729A Expired JPS5849995B2 (ja) | 1979-09-20 | 1979-09-20 | Ｅｌ表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5849995B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5829880A (ja) * | 1981-08-13 | 1983-02-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電場発光素子 |
| EP0111568B1 (en) * | 1982-05-28 | 1986-10-15 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Thin film electric field light-emitting device |
| JP2833282B2 (ja) * | 1991-08-20 | 1998-12-09 | 富士電機株式会社 | エレクトロルミネッセンス表示装置とその製造方法 |
-
1979
- 1979-09-20 JP JP54121729A patent/JPS5849995B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5645595A (en) | 1981-04-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS6240837B2 (ja) | ||
| US5955835A (en) | White-light emitting electroluminescent display device and manufacturing method thereof | |
| JPS5849995B2 (ja) | Ｅｌ表示装置 | |
| JPH0744072B2 (ja) | Ｅｌ素子とその製造方法 | |
| JPS5824915B2 (ja) | 薄膜ｅｌ素子 | |
| JPS5938169B2 (ja) | 透明強誘電体薄膜の形成方法 | |
| JPS5947879B2 (ja) | Ｅｌ素子の製造方法 | |
| JP2686170B2 (ja) | 薄膜ｅｌ素子 | |
| US4877968A (en) | Thin layer EL panel | |
| JPS6359519B2 (ja) | ||
| KR930005763B1 (ko) | 얇은막 el 표시소자 | |
| JPS6260799B2 (ja) | ||
| JPS6161239B2 (ja) | ||
| JPS58212119A (ja) | 複合誘電体 | |
| JPH0218895A (ja) | 薄膜ｅｌ素子 | |
| JPS62119896A (ja) | 表示素子 | |
| JPS63224192A (ja) | 薄膜ｅｌパネル | |
| KR100631501B1 (ko) | 반도체 표시소자의 투명 유전체 및 그 제조방법 | |
| JPS6247989A (ja) | Ｅｌデイスプレイ | |
| JPH046279B2 (ja) | ||
| JPH0439200B2 (ja) | ||
| JPH01204394A (ja) | 薄膜ｅｌ素子 | |
| JPS59228397A (ja) | 薄膜発光素子 | |
| JPH0124358B2 (ja) | ||
| JPH0130279B2 (ja) |