JPS59114791A - 薄膜ｅｌ素子 - Google Patents
薄膜ｅｌ素子Info
- Publication number
- JPS59114791A JPS59114791A JP57222886A JP22288682A JPS59114791A JP S59114791 A JPS59114791 A JP S59114791A JP 57222886 A JP57222886 A JP 57222886A JP 22288682 A JP22288682 A JP 22288682A JP S59114791 A JPS59114791 A JP S59114791A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- insulating layer
- thin film
- light emitting
- layer
- emitting layer
- 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.)
- 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】
本発明はメモリ機能を有する薄膜ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒ。
Ｌｕｍ１ｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子に関するものである。
従来、高性能化を図った薄膜ＥＬ素子としては、第１図
に示すように、ガラス基板１上に順次、透明電極２．第
１絶縁層３９発光層４．第２絶縁層５および背面電極６
を積層した構造となし、前記発光層４にＭｎ、Ｔｂなど
の不純物をドープしたＺｎＳ発光層を用いて透明電極２
と背面電極６間に印加する交流電圧によって駆動するこ
とにより、長寿命でかつ高輝度の発光を得ているものが
ある。なお、図中、１０は駆動用交流電源である。
に示すように、ガラス基板１上に順次、透明電極２．第
１絶縁層３９発光層４．第２絶縁層５および背面電極６
を積層した構造となし、前記発光層４にＭｎ、Ｔｂなど
の不純物をドープしたＺｎＳ発光層を用いて透明電極２
と背面電極６間に印加する交流電圧によって駆動するこ
とにより、長寿命でかつ高輝度の発光を得ているものが
ある。なお、図中、１０は駆動用交流電源である。
このような発光層４を第１および第２絶縁層３゜５では
さんだ三層構造の薄膜ＥＬ素子にお４ては、発光層４に
過剰のＭｎなどの不純物をドープすると、印加電圧に対
する輝度の発光特性にヒステリシスをもったメモリ効果
が現われることが知られている。しかしながら、このよ
うなメモリ特性を有する薄膜ＥＬ素子では、過剰のＭｎ
などの不純物をドープしているために低輝度であり、ま
たメモリ幅が狭く、特性の再現性に欠けるため実用化に
いたっていない実情である。また、絶縁層にイオン注入
することによっても同様の効果が認められているが、イ
オン照射による輝度の低下やメモリ幅が狭いなどの問題
がある。
さんだ三層構造の薄膜ＥＬ素子にお４ては、発光層４に
過剰のＭｎなどの不純物をドープすると、印加電圧に対
する輝度の発光特性にヒステリシスをもったメモリ効果
が現われることが知られている。しかしながら、このよ
うなメモリ特性を有する薄膜ＥＬ素子では、過剰のＭｎ
などの不純物をドープしているために低輝度であり、ま
たメモリ幅が狭く、特性の再現性に欠けるため実用化に
いたっていない実情である。また、絶縁層にイオン注入
することによっても同様の効果が認められているが、イ
オン照射による輝度の低下やメモリ幅が狭いなどの問題
がある。
本発明は以上の点に鑑みてなされたもので、その目的は
高輝度でかつ安定したメモリ機能をもった新規な薄膜Ｅ
Ｌ素子を提供することにある。
高輝度でかつ安定したメモリ機能をもった新規な薄膜Ｅ
Ｌ素子を提供することにある。
このような目的を達成するために、本発明は、一対の電
極間に発光層を絶縁層ではさんだ三層構造を有する薄膜
ＥＬ素子において、前記発光層と絶縁層との界面の少な
くとも一方に、前記発光層および絶縁層よシ誘電率が小
さくかつ０．００３〜０．０２μｍの膜厚を有する中間
絶縁層を介在したことを特徴とするも、のである。
極間に発光層を絶縁層ではさんだ三層構造を有する薄膜
ＥＬ素子において、前記発光層と絶縁層との界面の少な
くとも一方に、前記発光層および絶縁層よシ誘電率が小
さくかつ０．００３〜０．０２μｍの膜厚を有する中間
絶縁層を介在したことを特徴とするも、のである。
すなわち、本発明者は、発光層を絶縁層ではさんだ三層
構造の薄膜ＥＬ素子において、発光層と絶縁層との界面
の一方に中間絶縁層を介在したところその膜厚の厚さ、
誘電率によってメモリ特性が変わることを見出し、中間
絶縁層の厚さが０．００３〜０．０２μｍの範囲でかつ
誘電率が発光層および絶縁層よシ小さいときに高輝度で
かつ安定したメモリ特性を得ることができたものである
。
構造の薄膜ＥＬ素子において、発光層と絶縁層との界面
の一方に中間絶縁層を介在したところその膜厚の厚さ、
誘電率によってメモリ特性が変わることを見出し、中間
絶縁層の厚さが０．００３〜０．０２μｍの範囲でかつ
誘電率が発光層および絶縁層よシ小さいときに高輝度で
かつ安定したメモリ特性を得ることができたものである
。
以下、本発明の実施例を図に基いて説明する。
第２図は本発明に係る薄膜ＥＬ素子の一実施例を示す基
本構造図で１＋、同図において第１図と同一または相当
部分は同一符号を付している。ここで、透明電極２を施
したガラス基板１．上に、スパッタ法々どによってＳｉ
８Ｎ４．Ｙ２Ｏ３−ｉるいはんθ０８などからなる第１
絶縁層３を０．２μｍ〜０．３μｍの厚さに形成する。
本構造図で１＋、同図において第１図と同一または相当
部分は同一符号を付している。ここで、透明電極２を施
したガラス基板１．上に、スパッタ法々どによってＳｉ
８Ｎ４．Ｙ２Ｏ３−ｉるいはんθ０８などからなる第１
絶縁層３を０．２μｍ〜０．３μｍの厚さに形成する。
次いで、第１絶縁層３上に蒸着法などでＳｉＯ２あるい
はＳｉＯなどからなる中間絶縁層７ａを０．００３〜０
．０２μｍの厚さに被着形成するとともに、その中間絶
縁層７ａ上に発光層としてのＺｎＳ：Ｍｎ発光層４を０
．５μｍ程度に形成し、さらに、前記発光層４上に蒸着
法などで上記中間絶縁層７ａと同様に０．００３〜０．
０２μｍ程度の膜厚を有する中間絶縁層７ｂを形成する
。このとき、前記発光層４にドープするＭｎ濃度は最も
高濃度となる０、５ Ｗ ｔ ％程度であればよい。
はＳｉＯなどからなる中間絶縁層７ａを０．００３〜０
．０２μｍの厚さに被着形成するとともに、その中間絶
縁層７ａ上に発光層としてのＺｎＳ：Ｍｎ発光層４を０
．５μｍ程度に形成し、さらに、前記発光層４上に蒸着
法などで上記中間絶縁層７ａと同様に０．００３〜０．
０２μｍ程度の膜厚を有する中間絶縁層７ｂを形成する
。このとき、前記発光層４にドープするＭｎ濃度は最も
高濃度となる０、５ Ｗ ｔ ％程度であればよい。
その後、前記発光層４の活性化のために５５０〜６５０
℃の雰囲気中にて１時間程度の熱処理を施す。
℃の雰囲気中にて１時間程度の熱処理を施す。
そして中間絶縁層Ｉｂ上に第１絶縁層３と同様にＳｉ８
Ｎ４．Ｙ２Ｏ３あるいはＡｔ２０１１からなる第２絶縁
層５を形成し、しかる後ｋｔなどの背面電極６を蒸着法
などによって被着形成することにより、第２図に示す如
く発光層４と各絶縁層３．５との界面にそれぞれ中間絶
縁層７ａ、７ｂを介在した構造の薄膜ＥＬ素子を作製す
ることができる。
Ｎ４．Ｙ２Ｏ３あるいはＡｔ２０１１からなる第２絶縁
層５を形成し、しかる後ｋｔなどの背面電極６を蒸着法
などによって被着形成することにより、第２図に示す如
く発光層４と各絶縁層３．５との界面にそれぞれ中間絶
縁層７ａ、７ｂを介在した構造の薄膜ＥＬ素子を作製す
ることができる。
第３図は上記実施例によって得られた薄膜ＥＬ素子の発
光特性を示し、周波数にして５ＫＨｚの矩形波電圧によ
って駆動したときのもので、輝度が高くかつヒステリシ
スのメモリ効果をもつ発光特性が得られた。なお、第３
図において横軸は印加電圧Ｖを、縦軸は発光輝度Ｂをそ
れぞれとっである。
光特性を示し、周波数にして５ＫＨｚの矩形波電圧によ
って駆動したときのもので、輝度が高くかつヒステリシ
スのメモリ効果をもつ発光特性が得られた。なお、第３
図において横軸は印加電圧Ｖを、縦軸は発光輝度Ｂをそ
れぞれとっである。
このようなメモリ現象の機構についてはまだ解明されて
いないが、本発明に係る薄膜ＥＬ素子のメモリ現象の概
要は次のように推察することができる。すなわち、中間
絶縁層７ａ、７ｂと第１．第２絶縁層３，５との界面に
はトラップ準位が形成場れており、その界面の電界が高
電界になると、トラップ準位からトラップされていた電
子が各中間絶縁層７ａ、７ｂを介してトンネリングまた
はプールフレンケル効果によって発光層４に注入され、
伝導電子の増加により高輝度を呈するものと思われる。
いないが、本発明に係る薄膜ＥＬ素子のメモリ現象の概
要は次のように推察することができる。すなわち、中間
絶縁層７ａ、７ｂと第１．第２絶縁層３，５との界面に
はトラップ準位が形成場れており、その界面の電界が高
電界になると、トラップ準位からトラップされていた電
子が各中間絶縁層７ａ、７ｂを介してトンネリングまた
はプールフレンケル効果によって発光層４に注入され、
伝導電子の増加により高輝度を呈するものと思われる。
この状態で印加電圧が下がっても伝導電子は交流電圧に
よって発光層４中を往−復しながら発光中心を励起し、
発光は維持される。さらに印加電圧が下がると、伝導電
子の速度が低下し元のトラップ準位にトラップされる確
率が高くなって発光は止まる。再び印加電圧を上げてい
くと、トラップ準位から電子が注入される高電圧省で非
発光状態が維持されるものと推察される。
よって発光層４中を往−復しながら発光中心を励起し、
発光は維持される。さらに印加電圧が下がると、伝導電
子の速度が低下し元のトラップ準位にトラップされる確
率が高くなって発光は止まる。再び印加電圧を上げてい
くと、トラップ準位から電子が注入される高電圧省で非
発光状態が維持されるものと推察される。
したがって、メモリ特性は各中間絶縁層７ａ、７ｂの厚
さ、誘電率によって変わることが確認された。
さ、誘電率によって変わることが確認された。
この実験結果によると、中間絶縁層７ａ、７ｂの厚さが
薄過ぎるとメモリ幅が狭ぐなり、逆に厚過ぎると印加電
圧が高くなるので、Ｏ，ＯＬ１３〜０．０２μｍの範囲
で良好な結果が得られた。なお、このときの中間絶縁層
７ａ、７ｂの誘電率は小さい方が電界がかかりやすくな
り、発光層４ （ＺｎＳ：Ｍｎのとき８〜９）および区
１および第２絶縁層３ 、５ （ＡｔｚＯａでは８ 、
５ｉｓＮ４では７ 、 Ｙ２１０Ｂでは１５など）より
誘電率の小さいＳＩＯあるいは５ｔｏ２（誘電率は約４
）を中間絶縁層に用いる方が好ましいことがわかった１
゜ なお、上記実施例では中間絶縁層を、発光層と絶縁層と
の各界面にそれぞれ介在した場合について示したが、そ
の界面のいずれか一方に中間絶縁層を介在しても同様の
効果が得られるものである。
薄過ぎるとメモリ幅が狭ぐなり、逆に厚過ぎると印加電
圧が高くなるので、Ｏ，ＯＬ１３〜０．０２μｍの範囲
で良好な結果が得られた。なお、このときの中間絶縁層
７ａ、７ｂの誘電率は小さい方が電界がかかりやすくな
り、発光層４ （ＺｎＳ：Ｍｎのとき８〜９）および区
１および第２絶縁層３ 、５ （ＡｔｚＯａでは８ 、
５ｉｓＮ４では７ 、 Ｙ２１０Ｂでは１５など）より
誘電率の小さいＳＩＯあるいは５ｔｏ２（誘電率は約４
）を中間絶縁層に用いる方が好ましいことがわかった１
゜ なお、上記実施例では中間絶縁層を、発光層と絶縁層と
の各界面にそれぞれ介在した場合について示したが、そ
の界面のいずれか一方に中間絶縁層を介在しても同様の
効果が得られるものである。
以上説明したように本発明によれば、通常メモリ効果を
有しない発光層を絶縁層ではさんだ三層構造の高輝度薄
膜ＥＬ素子において、前記発光層、と絶縁層との界面の
少なくとも一方に中間絶縁層を介在することにより、そ
のＥＬ素子の輝度を下げることなく、しかも中間絶縁層
の膜厚制御によって安定なメモリ機能を有する新規な薄
膜ＥＬ素子を得ることができる。また、本発明によると
、従来と同様の薄膜形成用蒸着装置を利用し得るので、
製造上、有利となるなどの利点を奏することができる。
有しない発光層を絶縁層ではさんだ三層構造の高輝度薄
膜ＥＬ素子において、前記発光層、と絶縁層との界面の
少なくとも一方に中間絶縁層を介在することにより、そ
のＥＬ素子の輝度を下げることなく、しかも中間絶縁層
の膜厚制御によって安定なメモリ機能を有する新規な薄
膜ＥＬ素子を得ることができる。また、本発明によると
、従来と同様の薄膜形成用蒸着装置を利用し得るので、
製造上、有利となるなどの利点を奏することができる。
第１図は従来の薄膜ＥＬ素子の一例を示す要部断面図、
第２図は本発明に係る薄膜ＥＬ素子の一実施例を示す要
部断面図、第３図は第２図の実施例により得られた薄膜
ＥＬ素子の発光特性図である。 １・・・・ガラス基板、２・・・・透明電極、３・・・
・第１絶縁層、４・・・・発光層、５・・・・第２絶縁
層、６・・・・背面電極、７ａ、７ｂ・・・・中間絶縁
層、１ｏ・・・・交流電源。 特許出願人 伊勢電子工業株式会社 代理人 山川数構（Ｉジム１名）
第２図は本発明に係る薄膜ＥＬ素子の一実施例を示す要
部断面図、第３図は第２図の実施例により得られた薄膜
ＥＬ素子の発光特性図である。 １・・・・ガラス基板、２・・・・透明電極、３・・・
・第１絶縁層、４・・・・発光層、５・・・・第２絶縁
層、６・・・・背面電極、７ａ、７ｂ・・・・中間絶縁
層、１ｏ・・・・交流電源。 特許出願人 伊勢電子工業株式会社 代理人 山川数構（Ｉジム１名）
Claims (1)
- 一対の電極間に、発光層を絶縁層ではさんだ三層構造を
有する薄膜ＥＬ素子において、前記絶縁層と発光層との
界面の少なくとも一方に、前記絶縁層および酊記発光層
より誘電率が小さくかつ０．００３〜０．０２μｍの膜
厚を有する絶縁膜を介在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 |
|---|---|---|---|
| JP57222886A JPS59114791A (ja) | 1982-12-21 | 1982-12-21 | 薄膜ｅｌ素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57222886A JPS59114791A (ja) | 1982-12-21 | 1982-12-21 | 薄膜ｅｌ素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59114791A true JPS59114791A (ja) | 1984-07-02 |
| JPH024115B2 JPH024115B2 (ja) | 1990-01-26 |
Family
ID=16789414
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57222886A Granted JPS59114791A (ja) | 1982-12-21 | 1982-12-21 | 薄膜ｅｌ素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59114791A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS622496A (ja) * | 1985-06-26 | 1987-01-08 | ホ−ヤ株式会社 | 薄膜ｅｌ素子 |
-
1982
- 1982-12-21 JP JP57222886A patent/JPS59114791A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS622496A (ja) * | 1985-06-26 | 1987-01-08 | ホ−ヤ株式会社 | 薄膜ｅｌ素子 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH024115B2 (ja) | 1990-01-26 |
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