JPS59169095A - エレクトロルミネツセンス素子 - Google Patents

エレクトロルミネツセンス素子

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JPS59169095A
JPS59169095A JP58044006A JP4400683A JPS59169095A JP S59169095 A JPS59169095 A JP S59169095A JP 58044006 A JP58044006 A JP 58044006A JP 4400683 A JP4400683 A JP 4400683A JP S59169095 A JPS59169095 A JP S59169095A
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JP
Japan
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substrate
light
buffer layer
emitting layer
thin film
Prior art date
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Application number
JP58044006A
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English (en)
Inventor
犬塚肇
高橋清
三島友義
小長井誠
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Pending legal-status Critical Current

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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、エレクトロルミネッセンス素子(EL素子)
K係り、基板上にバッファ層を介して発光層を形成した
構成に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
EL素子は周知のように、7.11B 、ZBSg、C
d8のようなトl族化合物に発光中心を形成する活性物
質としてMn、 C,、T4、Ers Tms 7h等
の遷移金属や希土類金属を添加した薄膜を用い、電場印
加により電子を発光中心に衝突させて発光を得るもので
ある。従来のKL素子の構造としては次のようなものが
ある。
体)母体に活性物質を添加したエレクトロルミネッセン
ス薄膜(EL薄膜)の上下に絶縁層を設は交流電圧の印
加により発光中心を電子の衝突により励起する交流駆動
型で、その駆動K100OV−100V程度の高電圧な
必委とする。
(J)  電極膜に接してII、薄膜を設け、直流電圧
印加により負電極側からEL薄膜へ注入される電子で発
光中心を衝突励起させて発光させる直流駆動型であり、
 ZnS−のような母体化合物K Mnのような活性物
質を添加した物質を抵抗加熱法によりガラス基板上の■
n205*5302(所ill I T O)から成る
透明電極膜へ真空蒸着法によって被着したものであるが
、このものはEL薄膜の厚みを5oooX以上にしない
と発光せず高輝度が得られない。これは5oooX以下
の膜厚ではEI、薄膜が十分な結晶性を呈さないためと
考えられる。モして5000A程度或いはそれ以上の厚
いEL薄膜において電子による衝突励起を可能にする電
場を印加するにはかなりの高い電圧が必要となり、発光
閾値電圧は最低でも20V!L、ている。
(C)  cethsやG−の単結晶基板上に格子整合
したZnS、−Mn単結晶層よりなるEX、@膜を分子
線エピタキシャル成長法を用いて成長させたものがある
このものはEL薄膜が薄く結晶性も良いため5V前後の
低閾値電圧で高効率、高輝度の発光が可能な素子が得ら
れる。しかしながら基板材料のGaA。
やG#の単結晶は非常圧高価であり、また大面積のもの
は得難いという問題がある。さらにGaA7は単結晶で
はあるが基板の表面は加工によって結晶に乱れを生じて
いるから、基板に接したZnS、−Mn層は非結晶のガ
ラス基板を用いた場合に比べて少なくはあるが結晶が乱
れ易く基板の近くでは輝度が低下するという問題もある
(d)  安価な基板材料としてガラスを用い、このガ
ラス基板上にITO電極膜を介して分子線エピタキシャ
ル成長法によりz、s 、−Mn単結晶層を形成するこ
とも研究されているが、非結晶のガラス基板上に直接Z
1@B、−Mn結晶層を形成するため、結晶格子が整容
され良好な発光性が得られるKは或程度の厚さが必要と
なり、発光層の厚さを増し、全体に発光中心となる活性
物質M、が分散されているにもかかわらず非結晶のガラ
ス基板に接したZ、Sgの結晶性が不良でありかつ結晶
の乱れが輝度を減衰するため、基板に近い位置のMnは
発光しても輝度を上げることは出来ないという問題があ
った。
〔発明の目的〕
本発明は上述のような問題に@み、基板上に■〜■族化
合物例えばZ、S 、を主体としたバッファ層を介して
■〜■族化合物例えばZnS、に発光中心となる活性物
質例えばMnを添加した発光層を形成したことによりバ
ッファ層によって結晶性を整え結晶性の最も良くなった
位置に発光層を形成し発光層の厚さを薄くして低電圧で
の動作を可能にするとともに高輝度の発光を得ようとす
るものである。
〔発明゛の概要〕
本発明は、基板上に■〜■族化合物を主体としたバッフ
ァ層を介して■〜■族化合物に発光中心となる活性物質
を添加した発光層を形成し、バッファNkで結晶性を整
え結晶性の最良の位置に発光層を形成するものである。
〔発明の構成〕
本発明に用いられる基板としては、ガラス、GaA、単
結晶がある。バッファ層に用いられる■〜■族化合物と
しては、zns a、ZnB5Cd8があり、低抵抗に
するために約4. OX l o’7ctのGαがドー
プされる。Gαの添加量が多くなるとZ、S、の結晶性
が不良となる。またバッファ層の厚さは0.3μm以上
必要であり、バッファ層の膜厚が薄い場合は格子不整合
、不純物混合のために結晶性が劣ることになる。また発
光層に用いられる■〜■族化合物はバッファ層と同一の
化合物が用いられ、0.1%前後の活性物質としてのM
、がドープされる。活性物質とし【はMns Cr、 
Tl)−、Er5T、、771等がある。発発層の厚さ
は0.31tra〜0.5μmであり0.2μ簿以下で
あると輝度が低くなり0.6μm以上になると輝度は高
くなるが所要電圧も高くなる。また電極としては、基板
がガラスの場合はrn 201i 、87B02よりな
るITOと謂われる透明i!極が用いられる。
〔発明の実施例〕
次に本発明の詳細な説明する。
実施例1 矛1図に示すように、ガラス基板11)上に厚さ0、2
μmのITO透明電極膜(2)−低抵抗用KGαをドー
プしたZ、S−よりなる厚さ0.3μ簿のバッファ層(
3)、M、0.11をドープしたZ、8−よりなる厚さ
0.4μmの発光層(4)、aaをドープしたzns−
よりなる厚さ0.4゛μ罵のバッファ層(5)、AI蒸
着による厚さ0.3μ簿の電極層(6)が順次形成され
ている。そしてバッファ層13) (5)と発光層(4
)はZ、、5−1M、、G、の各元素単体を独立に分子
線エピタキシャル成長法によって形成させたものである
次に実施例1の構造を有するEL素子を分子線エピタキ
シャル成長装置を用いて製造する方法を才2図について
説明する。
この成長装置自体は周知のものであって、超高真空ペル
ジャー(7)内に基板(1)を配置して、成長すべぎ薄
膜の構成元素単体Z、、 S、、Mn、Gaを1個・々
に分子線発生用セル+8) (91(11tiυ中にチ
ャージし、各セル(8) (9) (IIαυからの分
子ビームを基板(1)に照射して成長を行うものである
。各セル(8) f9)(lω(111の周囲は液体窒
素のシュラウド(12+で囲まれ、冷却されており、成
長中に周囲から不要な蒸気が発生するのが防がれている
。aaはシャッタであり、外部からの操作で所用期間の
み基板(1)上への分子線成長を実施できるように構成
されている。基板(11は例えば0.2μ簿厚さのIT
O被覆ガラス基板であり、分子線成長装置内ではヒータ
が付設され温度制御された基板ホルダα4上に設置され
る。本実施例では成長中の基板(1)の温度は530C
に保たれ、znsm−aααバフフッ(3)、ZnS、
−M、発光層(4)、ZnSg−Gaバッファ層(5)
の成長が順次行われる。分子線セル+8) (9)ti
un中にはそれぞれZns Ha、M、、Gffが元素
単体で配置され、各々独立に付設されたヒータによって
温度制御がなされ、znセル(8)は340C,8gセ
ル(9)は160〜170C,MnセルOIは600C
,(rzセル01)は550Cに保たれている。成長中
のペルジャー(7)内の真空度は望ましくは10−’ 
Torr程度以下であるが、10”” Torr程度で
も結果には大差は認められなかった。次にバッファ層(
5)上にはA/電極膜(6)を真空蒸着により被覆する
実施例2 矛3図に示すものは、単結晶のGaAl基板fil上に
、GaをドープしたZnS−よりなるバッファm +3
1、M、をドープしたznS−よりなる発光@ (41
が順次分子線エピタキシャル成長法によって形成され、
基板(11と発光Im(411c 夫k AtL−G 
# =Ni t 極(151トAm 電極(16)とが
蒸着形成されたものである。
実施例3 才4図に示すものは、実施例2において、発光R(4)
上に更にバッファ層(5)を形成したものであり、その
他の構成は実施例2と同様である。
実施例 次に本発明の実施例工に示す基板がガラスのEL素子と
、実施例3に示す基板がGaA、のEL素子の夫々の基
板に接するバッファ層の厚さを0から0.5μ扉まで順
次増加した場合の輝度を受光素子(Si太陽電池)の短
終電流忙より測定し量子効率として表わすと才5図忙示
す図表のようになる。
との才5図よりバッファ層の厚さが0の場合即ち従来の
ようにガラス基板上に透明電極を介して、又はGaA3
基板上に直接発光層を形成したものに比べてバッファー
な介在させたものは何れも輝度が大巾に上り、特にガラ
ス基板の場合の効果が顕著であることがわかる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、基板上に■〜■族化合物を主体とした
バッファ層を介して、■〜■族化合物に発光中心となる
活性物質を添加した発光層を形成したから、基板上に形
成されたバッファ層の結晶性が最良になった位置に発光
層を形成するととKより発光層の結晶性を高め高輝度の
発光を得ることが出来、しかも発光層は結晶格子が整合
されているからj@の厚さを可及的に薄くすることが出
来、このため発光閾値電圧を低くすることが出来る。
【図面の簡単な説明】
才1図は本発明の一冥施例を示すエレクトロルミネッセ
ンス素子の拡大断面図、矛2図は同上素子を得るための
分子線成長装置の説明図、才3図、才4図は同上素子の
他の実施例を示す拡大断面図、才5図はバッファ層の厚
さと量子効率の関係を示す図表である。 (11−・基板、(3)・・バッファ層、(4)・・発
光層。 バyη眉9厚亡0町 特許庁長官 若杉和夫 殿 1・ 事件ノ表示    昭和58年特許願矛1lII
006号2・ 発明ノ名称    エ、クト。1.ミネ
ッヤ、2素子3、補正をする者 事件との関係  特許出願人 高  橋      清(ほか1名〕 4、代理人 6 補正の対象   明細書中「発明の詳細な説明」の
欄及び図面。 7、補正の内容 (1) 明細書第3頁第12行に[CaASJとあるを
、l’GaAsJと訂正する。 (2) 明細書第7頁第4行ないし第5行に「発光層」
とあるを、「発光層」と訂正する。 (3) 図面中箱2図、第3図、第4図を別紙のように
訂正する。 昭和59年3月29日 特許出願人   高  橋     清外1名  2−

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (11基板上にN〜■族化合物を主体としたバッファ層
    を介して■〜■族化合物に発光中心となる活性物質を添
    加した発光層を形成したことを特徴とするエレクトロル
    ミネッセンス素子。
JP58044006A 1983-03-16 1983-03-16 エレクトロルミネツセンス素子 Pending JPS59169095A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62108496A (ja) * 1985-11-05 1987-05-19 日本電信電話株式会社 薄膜el素子

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5384497A (en) * 1976-12-29 1978-07-25 Omron Tateisi Electronics Co Manufacture of el element
JPS59101794A (ja) * 1982-12-02 1984-06-12 株式会社デンソー 薄膜エレクトロルミネツセンス素子

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5384497A (en) * 1976-12-29 1978-07-25 Omron Tateisi Electronics Co Manufacture of el element
JPS59101794A (ja) * 1982-12-02 1984-06-12 株式会社デンソー 薄膜エレクトロルミネツセンス素子

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62108496A (ja) * 1985-11-05 1987-05-19 日本電信電話株式会社 薄膜el素子
JPS6320000B2 (ja) * 1985-11-05 1988-04-26 Nippon Telegraph & Telephone

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