JPS6074384A - 薄膜発光素子 - Google Patents
薄膜発光素子Info
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- JPS6074384A JPS6074384A JP58183360A JP18336083A JPS6074384A JP S6074384 A JPS6074384 A JP S6074384A JP 58183360 A JP58183360 A JP 58183360A JP 18336083 A JP18336083 A JP 18336083A JP S6074384 A JPS6074384 A JP S6074384A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
- H01B3/02—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of inorganic substances
- H01B3/12—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of inorganic substances ceramics
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B33/00—Electroluminescent light sources
- H05B33/12—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
- H05B33/22—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the chemical or physical composition or the arrangement of auxiliary dielectric or reflective layers
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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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】
産業上の利用分野
本発明は電場発光をする薄膜発光素子に関するものであ
シ、近年コンピュタ一端末等の見易い高精細度フラット
パネルディスプレイとして応用されているものである。
シ、近年コンピュタ一端末等の見易い高精細度フラット
パネルディスプレイとして応用されているものである。
従来例の構成とその問題点
交流電界印加により発光する電場発光素子(以後EL素
子と略記)は螢光体薄膜層の片面あるいは両面に誘電体
薄膜層を設け、これを二つの電極層で挾む構造を持つ。
子と略記)は螢光体薄膜層の片面あるいは両面に誘電体
薄膜層を設け、これを二つの電極層で挾む構造を持つ。
ここに用いる螢光体層はZnS、Zn5eおよびZ n
F 2等の母体の中に発光中心としてMnや稀土類フ
ッ化物を添加したものである。Mnを発光中心として添
加したZnS螢光体素子においては周波数5KHz の
電圧印加で、最高3500〜5000 Cd7m (7
)輝度が達成されている。誘電体材料としてはY2O3
,si○2゜Si3N4.Al2O3およびTa206
等が代表的なものである。各層の厚みはZnS層がso
o。
F 2等の母体の中に発光中心としてMnや稀土類フ
ッ化物を添加したものである。Mnを発光中心として添
加したZnS螢光体素子においては周波数5KHz の
電圧印加で、最高3500〜5000 Cd7m (7
)輝度が達成されている。誘電体材料としてはY2O3
,si○2゜Si3N4.Al2O3およびTa206
等が代表的なものである。各層の厚みはZnS層がso
o。
〜7000人、誘電体層が4000−8000人程度で
ある3゜ 交流駆動する場合、素子に印加された電圧はZnS層と
誘電体層に分圧される。EL素子は二つのコンデンサー
が直列接続されているのと等価であるか9ε、Vi/l
工=εZ■Z/lZ (ε:比誘電率、■:印加電圧、
t:厚み、i:誘電体を示す。
ある3゜ 交流駆動する場合、素子に印加された電圧はZnS層と
誘電体層に分圧される。EL素子は二つのコンデンサー
が直列接続されているのと等価であるか9ε、Vi/l
工=εZ■Z/lZ (ε:比誘電率、■:印加電圧、
t:厚み、i:誘電体を示す。
z : ZnSを示す)の関係から各々の分圧は七〇ニ
t2なら誘電率の逆比になる。従って上記Y2O3等の
誘電体ではε□が約4〜25.ZnSの82が約9であ
るので、ZnS層には全印加電圧の4〜6割程度しかか
からない。よって、かかる素子においては、数KHzの
パルス駆動で200v以上の電圧がかけられているのが
、現状である。この高電圧は駆動回路に多大な負担をお
わせでおり、特別な高耐圧駆動ICが必要となシ、コス
トアップにつながっている。そのため、できるたけ低’
ih:圧で駆動でき、製造歩留りが良くてかつ信頼性と
画質の優れた素子が要望されている。
t2なら誘電率の逆比になる。従って上記Y2O3等の
誘電体ではε□が約4〜25.ZnSの82が約9であ
るので、ZnS層には全印加電圧の4〜6割程度しかか
からない。よって、かかる素子においては、数KHzの
パルス駆動で200v以上の電圧がかけられているのが
、現状である。この高電圧は駆動回路に多大な負担をお
わせでおり、特別な高耐圧駆動ICが必要となシ、コス
トアップにつながっている。そのため、できるたけ低’
ih:圧で駆動でき、製造歩留りが良くてかつ信頼性と
画質の優れた素子が要望されている。
駆動電圧を下げるために、誘電体層がいかなる特性を持
つべきかつぎに述べる。すでに述べた1LI。
つべきかつぎに述べる。すでに述べた1LI。
圧分割の関係からε□/1.が大きくなければならない
。発光が始捷っだ後には、電圧かもっばら誘電体層にか
かってくるので、v、b (誘電体層の絶縁破壊電圧)
も大きくなければ優秀な誘電体薄膜といえない。したが
って、誘電体膜の性能指数γハγ=ε、V ib/l
□=ε、E1b (Elb : riAtl−1、体膜
の絶縁破壊電場強度)で示される。γは式から示される
ように誘電体膜が絶縁破壊する時の単一 位面積あたり
に蓄積された電荷に等しい。このγが太きければ大きい
程、低電圧駆動を安定して行うことができる。というの
は、今、螢光体膜厚が同じく、かつ誘電体膜厚も同じE
L素子を2種作製したとする。その時片方の素子は誘電
体膜がεi=100 、 Eib=1x 106V/m
、7=100×106VA−In、他方の素子は誘電体
が81=50゜Jb =3x10’V/m、 γ=15
0x106V/m なる特性であった場合、当然、誘電
体の厚みが一緒であるので前者のε、−100の方がよ
り低電圧発光である。ところが、ε、=50 、Elb
=3X10’V/、の方は絶縁破壊電圧が大きいので、
前者と同等の耐電圧にした場合、厚膜を1/3にできる
。
。発光が始捷っだ後には、電圧かもっばら誘電体層にか
かってくるので、v、b (誘電体層の絶縁破壊電圧)
も大きくなければ優秀な誘電体薄膜といえない。したが
って、誘電体膜の性能指数γハγ=ε、V ib/l
□=ε、E1b (Elb : riAtl−1、体膜
の絶縁破壊電場強度)で示される。γは式から示される
ように誘電体膜が絶縁破壊する時の単一 位面積あたり
に蓄積された電荷に等しい。このγが太きければ大きい
程、低電圧駆動を安定して行うことができる。というの
は、今、螢光体膜厚が同じく、かつ誘電体膜厚も同じE
L素子を2種作製したとする。その時片方の素子は誘電
体膜がεi=100 、 Eib=1x 106V/m
、7=100×106VA−In、他方の素子は誘電体
が81=50゜Jb =3x10’V/m、 γ=15
0x106V/m なる特性であった場合、当然、誘電
体の厚みが一緒であるので前者のε、−100の方がよ
り低電圧発光である。ところが、ε、=50 、Elb
=3X10’V/、の方は絶縁破壊電圧が大きいので、
前者と同等の耐電圧にした場合、厚膜を1/3にできる
。
その結果、誘電体の容量が3倍になり等測的にε、=1
50となる。したがってε、にかかわらず性能指数の大
きい方がよシ低電圧発光の素子を作製し得る。γの値は
できるだけ大きく、低電圧発光の目安としてZnSの8
2.〜9.Ezb:1,6X10’v/Cmを前記の式
に代入して得られるγ=14×106V/αよp1o倍
以上であることが望まれる。。
50となる。したがってε、にかかわらず性能指数の大
きい方がよシ低電圧発光の素子を作製し得る。γの値は
できるだけ大きく、低電圧発光の目安としてZnSの8
2.〜9.Ezb:1,6X10’v/Cmを前記の式
に代入して得られるγ=14×106V/αよp1o倍
以上であることが望まれる。。
従来知られている誘電体膜の性能指数は、たとえばY2
O3で約50×1o6v/cIn、Al2O3で約30
x106V/cm、Si3N4で約γox1o’V/z
と小さく、低電圧発光には向かない。
O3で約50×1o6v/cIn、Al2O3で約30
x106V/cm、Si3N4で約γox1o’V/z
と小さく、低電圧発光には向かない。
ところで、近年、高誘電率を持つp b T 10 s
やp b (T 11−xZ r x) 03等を主成
分とした薄膜を誘電体層に用いることが提案された。こ
れらはε、が150以上ある反面、Elbが(0,5〜
0.6)X106V/:αと小さいので、従来用いられ
てきた誘電体材料に比べて、膜厚を大巾に厚くする必要
がある。したがってZnSの6000人に対し、素子の
信頼性の面から上記誘電体薄膜の厚さは15000Å以
上必要となり、一般にがかるイ2料では薄膜形成時の基
板温度が高いため膜中の)X7子が成長して白濁し易い
。このような白濁膜を用い1X−Yマトリックスディス
プレイでは、非発光セグメントからも、他セグメントか
らの発光が散乱されることによって光が放出されるため
に画質が悪くなる。
やp b (T 11−xZ r x) 03等を主成
分とした薄膜を誘電体層に用いることが提案された。こ
れらはε、が150以上ある反面、Elbが(0,5〜
0.6)X106V/:αと小さいので、従来用いられ
てきた誘電体材料に比べて、膜厚を大巾に厚くする必要
がある。したがってZnSの6000人に対し、素子の
信頼性の面から上記誘電体薄膜の厚さは15000Å以
上必要となり、一般にがかるイ2料では薄膜形成時の基
板温度が高いため膜中の)X7子が成長して白濁し易い
。このような白濁膜を用い1X−Yマトリックスディス
プレイでは、非発光セグメントからも、他セグメントか
らの発光が散乱されることによって光が放出されるため
に画質が悪くなる。
発明者等は上記のことを考慮し、ElbおよびE1bx
ε、がともに高くて低電圧駆動に適し、白濁しない誘電
体薄膜としてS r Tz Osを主成分とする誘電体
薄膜を用いたEL素子を提案した。
ε、がともに高くて低電圧駆動に適し、白濁しない誘電
体薄膜としてS r Tz Osを主成分とする誘電体
薄膜を用いたEL素子を提案した。
駆動電圧が下がることは、駆動回路の信頼性ならびにコ
ストの面から好ましい。この点、まだ技術的解決が十分
なされていない。そこで、発明者等は前記S r T
103誘電体膜について一層組成的に検討を加え、よシ
低電圧駆動に適し、かつ信頼性の高い誘電体膜を得るこ
とができた。
ストの面から好ましい。この点、まだ技術的解決が十分
なされていない。そこで、発明者等は前記S r T
103誘電体膜について一層組成的に検討を加え、よシ
低電圧駆動に適し、かつ信頼性の高い誘電体膜を得るこ
とができた。
発明の構成
本発明ばSrTiO3誘電体膜よシも、低電圧駆動化と
信頼性に対し、より優れた特性を得るだめに、SrTi
O3誘電体膜を組成的に一層改善した。
信頼性に対し、より優れた特性を得るだめに、SrTi
O3誘電体膜を組成的に一層改善した。
そのため化学成分であるT 102とSrOの混合比を
化学量論的組成である1:1から大巾にずらしたり、さ
らにTi やSrの一部をそれぞれ他の4価や2価の元
素でおきかえてセラミックのスパッター用ターゲットを
作製し、それらをマグネトロンRFスパッタリング法に
よシ薄膜化した。形成された薄膜の組成は化学分析の結
果、ターゲットのそれとほぼ一致している。
化学量論的組成である1:1から大巾にずらしたり、さ
らにTi やSrの一部をそれぞれ他の4価や2価の元
素でおきかえてセラミックのスパッター用ターゲットを
作製し、それらをマグネトロンRFスパッタリング法に
よシ薄膜化した。形成された薄膜の組成は化学分析の結
果、ターゲットのそれとほぼ一致している。
上記組成ならびに構造の誘電体膜において、たとえばT
iO2−8rO系をとってみると、化学量論的組成より
もむしろずれた組成で、ε□あるいC1、Eよりの優れ
た特性が得られ、ε、xE1bの値も化学量論的組成を
有する5rTIO3膜に比べて高くなることを見出した
、形成された誘電体膜QJ、5rTi○3膜同様粒成長
による白濁も見られず透明であり、EL素子の誘電体薄
膜に使用した場合画質の良いEL素子を得ることができ
る。さらにTiO2−8rO系のTi やSrの位16
をそ)Iぞれ他の4価および2価の元素でおきかえるこ
とにより、より高いε□あるいはElbが、?41ら、
71、!1.1徴的な誘電体膜が得られることも見い出
し/こ。、−!また上記3成分、あるいは4成分にする
と、T】02−8xO系の膜において見られた熱処理時
に膜にクラックが入るという現象が発生しないというq
コl ti”も見い出した。クラックは誘電体膜に粒成
長が4.・・ こることに起因して発生する。多少のク
ラックし1EL素子として正常に動作し得るが、素子の
信頼性の観点からは当然ない方がよい。というのは、稀
であるが、クラックに起因するマトリックス電極の断線
が見られるからである。すなわち素子の信頼性の低下に
つながる。したがって3成分あるいは4成分系の誘電体
膜を用いると誘電体膜にクラックのない信頼性の高いE
L素子を高い歩留で製作できる。
iO2−8rO系をとってみると、化学量論的組成より
もむしろずれた組成で、ε□あるいC1、Eよりの優れ
た特性が得られ、ε、xE1bの値も化学量論的組成を
有する5rTIO3膜に比べて高くなることを見出した
、形成された誘電体膜QJ、5rTi○3膜同様粒成長
による白濁も見られず透明であり、EL素子の誘電体薄
膜に使用した場合画質の良いEL素子を得ることができ
る。さらにTiO2−8rO系のTi やSrの位16
をそ)Iぞれ他の4価および2価の元素でおきかえるこ
とにより、より高いε□あるいはElbが、?41ら、
71、!1.1徴的な誘電体膜が得られることも見い出
し/こ。、−!また上記3成分、あるいは4成分にする
と、T】02−8xO系の膜において見られた熱処理時
に膜にクラックが入るという現象が発生しないというq
コl ti”も見い出した。クラックは誘電体膜に粒成
長が4.・・ こることに起因して発生する。多少のク
ラックし1EL素子として正常に動作し得るが、素子の
信頼性の観点からは当然ない方がよい。というのは、稀
であるが、クラックに起因するマトリックス電極の断線
が見られるからである。すなわち素子の信頼性の低下に
つながる。したがって3成分あるいは4成分系の誘電体
膜を用いると誘電体膜にクラックのない信頼性の高いE
L素子を高い歩留で製作できる。
実施例の説明
以下、本発明の実施例について、図を用いて説明する。
図に示すように、IT○透明電極2の付与されたガラス
基板上1に、xTio2−ysr○(x−1−y=10
0モル%)なる組成の誘電体膜を<x、y>の組合せで
、(30,7Q)、(4o、6o)。
基板上1に、xTio2−ysr○(x−1−y=10
0モル%)なる組成の誘電体膜を<x、y>の組合せで
、(30,7Q)、(4o、6o)。
(50,50)、(60,40)、(70,30)、(
80,20)、(90,10)と変化させてマグネトロ
ンRFスパッタリング法によシ各々厚さ50o〇八付着
させた。スパッタリングガスとしては02とArの混合
ガス(02分圧25%)を用い、スパッタ時のガス圧は
5X1o paである。ターゲットは上記組成に混合し
、1400’Cで焼結したセラミック板を用いた。基板
温度は400℃である。得られた薄膜は全組成とも透明
で、白濁は見られなか−った。
80,20)、(90,10)と変化させてマグネトロ
ンRFスパッタリング法によシ各々厚さ50o〇八付着
させた。スパッタリングガスとしては02とArの混合
ガス(02分圧25%)を用い、スパッタ時のガス圧は
5X1o paである。ターゲットは上記組成に混合し
、1400’Cで焼結したセラミック板を用いた。基板
温度は400℃である。得られた薄膜は全組成とも透明
で、白濁は見られなか−った。
誘電体薄膜を形成したこの時点で、各組成のε□とE、
bの値をチェックした。その後誘電体薄膜の上にZnS
とMnを抵抗加熱により同時蒸着し、ZnS:Mnの螢
光体層4を厚さ5000人形成した。その熱処理を62
0°Cで1時間、真空中で行なった。ZnS:Mn膜の
保護用にT a 205膜6苓−電子ビーム蒸着法によ
り厚さ400人(−1着させた。
bの値をチェックした。その後誘電体薄膜の上にZnS
とMnを抵抗加熱により同時蒸着し、ZnS:Mnの螢
光体層4を厚さ5000人形成した。その熱処理を62
0°Cで1時間、真空中で行なった。ZnS:Mn膜の
保護用にT a 205膜6苓−電子ビーム蒸着法によ
り厚さ400人(−1着させた。
その上にPbNb2O6膜6をマグネトロンRFス・ぐ
ツタリング法により厚さ1000人句着させ/C3゜ス
パッタリングガスとして25%の02を含むへr混合ガ
スを用い、そのスパッターガス圧(d、3paである。
ツタリング法により厚さ1000人句着させ/C3゜ス
パッタリングガスとして25%の02を含むへr混合ガ
スを用い、そのスパッターガス圧(d、3paである。
ターゲットにはPbNb2O6のセラミックを用い、基
板温度は380℃である。、最後に一層゛部電極として
A4膜7を抵抗加熱蒸着により厚さ1000人付着させ
て、EL素子を完成した1、EL素子を繰返周波数5K
Hzの交流ノ(ルスで駆動し、電圧輝度特性をめた。表
1に各誘電体組成について、電気的特性および発光特性
を示した。
板温度は380℃である。、最後に一層゛部電極として
A4膜7を抵抗加熱蒸着により厚さ1000人付着させ
て、EL素子を完成した1、EL素子を繰返周波数5K
Hzの交流ノ(ルスで駆動し、電圧輝度特性をめた。表
1に各誘電体組成について、電気的特性および発光特性
を示した。
以下余白
発光特性は飽和輝度34′Q○〜35ooCd/Rに達
する電圧が記しである。
する電圧が記しである。
表から明らかなように、XすなわちT z O2成分が
化学量論的組成よシ多くなるにつれてε□が増加するが
、80モル係あたりから減少し始める。
化学量論的組成よシ多くなるにつれてε□が増加するが
、80モル係あたりから減少し始める。
逆の見方をすると50モル係からT i02成分が少く
なるにつれてε、は減少し、30モル係では急激に減少
する。一方、EibO方は60モル係以下で急に大きく
なり、60〜80モル係の範囲では 1はぼ一定値を示
す。しかし90モル係では小さくなる。上記ε1および
Eibの組成比の変動に対する依存性から、(x、y)
が(40,60)と(so、20)の間でSrTiO3
膜x = y = 50モル楚より誘電体膜の性能指数
ε、XElbのよシ高い値が得られることを見い出した
。発光特性をみると飽和輝度3400〜3500Cd/
−に達する電圧はε1を反映して50〈x≦80の範囲
で化学量論的組成を有する5rTi○3膜の場合の電圧
よりも低くできる。ところが、(xt ’y )が(4
0,60)の場合には(50,50)の時よりε、が小
さいので電圧が上っている。これは表1に示した各素子
の誘電体膜厚が同一であるためである。しかしEibが
高く、結果としてγがより大きくなっているので、(5
o 、 50 )のElbと同等にするため誘電体膜厚
を小さくして4100八とできる。したがってε、は1
56と等価になり、106■で3600Cd/m2が得
られ、(x、y)が(50,50)の場合よりも低電圧
駆動になる。
なるにつれてε、は減少し、30モル係では急激に減少
する。一方、EibO方は60モル係以下で急に大きく
なり、60〜80モル係の範囲では 1はぼ一定値を示
す。しかし90モル係では小さくなる。上記ε1および
Eibの組成比の変動に対する依存性から、(x、y)
が(40,60)と(so、20)の間でSrTiO3
膜x = y = 50モル楚より誘電体膜の性能指数
ε、XElbのよシ高い値が得られることを見い出した
。発光特性をみると飽和輝度3400〜3500Cd/
−に達する電圧はε1を反映して50〈x≦80の範囲
で化学量論的組成を有する5rTi○3膜の場合の電圧
よりも低くできる。ところが、(xt ’y )が(4
0,60)の場合には(50,50)の時よりε、が小
さいので電圧が上っている。これは表1に示した各素子
の誘電体膜厚が同一であるためである。しかしEibが
高く、結果としてγがより大きくなっているので、(5
o 、 50 )のElbと同等にするため誘電体膜厚
を小さくして4100八とできる。したがってε、は1
56と等価になり、106■で3600Cd/m2が得
られ、(x、y)が(50,50)の場合よりも低電圧
駆動になる。
上記結果から総合的に判断し、xTio2−ysr。
(x+y=100モル%)なる組成式で40≦X≦80
.20≦X≦60モル係の範囲(ただし” ” Y =
50 %/l/%は除く)でS r T I O3膜
よりも、低電圧駆動型EL素子の誘電薄膜としてより優
れた薄膜を得ることができる。
.20≦X≦60モル係の範囲(ただし” ” Y =
50 %/l/%は除く)でS r T I O3膜
よりも、低電圧駆動型EL素子の誘電薄膜としてより優
れた薄膜を得ることができる。
つぎに上記T iO2S r O系の特性の優れた組成
領域において、さらにT1あるいはSrの一部を他の元
素で置き換えた場合について以下水ず。、d、じめに、
Stの位置をMg、Ba、Ca にて置換した結果を記
す。誘電体膜の評価、素子の構成と作製条件および発光
特性の測定の条件は前記T 102−S rQ系と同じ
である。
領域において、さらにT1あるいはSrの一部を他の元
素で置き換えた場合について以下水ず。、d、じめに、
Stの位置をMg、Ba、Ca にて置換した結果を記
す。誘電体膜の評価、素子の構成と作製条件および発光
特性の測定の条件は前記T 102−S rQ系と同じ
である。
第2表にSrの位置に狗を置換した結果を示した。特性
項目の中に新たに誘電体膜3の上部に形成されたZnS
:Mn4をアニールする時に誘電体膜に何条クラックが
入るか(10枚のサンプルのうちクラックの入った枚数
から計算)を示す項目を設けた。しかし、発光特性はは
ぶいである。
項目の中に新たに誘電体膜3の上部に形成されたZnS
:Mn4をアニールする時に誘電体膜に何条クラックが
入るか(10枚のサンプルのうちクラックの入った枚数
から計算)を示す項目を設けた。しかし、発光特性はは
ぶいである。
以下余白
表2から明らか々ようにSrの一部をMqで置き換える
と81は減少し、逆にE、bは上る傾向にある。その結
果Mqを5〜1o%置換した領域でTlO2S r O
系に1さる性能指数が得られる。クラックの入る割合は
Srを2,5%置換しただけで1μに減少し、5%では
何ら見られない。Mqが6゜裂以上ではε、が小さすぎ
、低電圧発光に適した望ましい性能指数140×1o6
v/CIrL(ZnS の性能指数の10倍)以下にな
ってしまう。したがって、適当なMqのSrに対する置
換割合は40袈以下といえる。この領域内でアニール時
にクラックの入らない低電圧駆動EL素子を歩留りよく
作製できる。
と81は減少し、逆にE、bは上る傾向にある。その結
果Mqを5〜1o%置換した領域でTlO2S r O
系に1さる性能指数が得られる。クラックの入る割合は
Srを2,5%置換しただけで1μに減少し、5%では
何ら見られない。Mqが6゜裂以上ではε、が小さすぎ
、低電圧発光に適した望ましい性能指数140×1o6
v/CIrL(ZnS の性能指数の10倍)以下にな
ってしまう。したがって、適当なMqのSrに対する置
換割合は40袈以下といえる。この領域内でアニール時
にクラックの入らない低電圧駆動EL素子を歩留りよく
作製できる。
表3にはSrの一部をBaで置換した場合を示した。
以下余白
Mq置換と全く逆にBaが多くなるとεiが大きくなり
Elbが減少する。クラックに関しては2.5係でも効
果的に0%になし得る。性能指数から判断し、Baの適
当々置換割合は60%以内といえる。
Elbが減少する。クラックに関しては2.5係でも効
果的に0%になし得る。性能指数から判断し、Baの適
当々置換割合は60%以内といえる。
上記Mg 、 Srの全く同様な手法でCaについて、
さらに検討した。この場合、ε、とEよりの傾向はMq
の場合と同じであった。クラックに関してはMq同様2
.5%でも効果を発揮し、約1/4に減少させることが
できた。適当な置換範囲は30係以内で、それよシ多い
領域で性能指数は140よシ小さく、捷だ多少白濁のし
易い膜になる。 70mo1%Ti○2−32−3o%
(SrO,γCa0.3o)なる組成の膜は ε、=9
0. E、b=2.lX10’V/cm 。
さらに検討した。この場合、ε、とEよりの傾向はMq
の場合と同じであった。クラックに関してはMq同様2
.5%でも効果を発揮し、約1/4に減少させることが
できた。適当な置換範囲は30係以内で、それよシ多い
領域で性能指数は140よシ小さく、捷だ多少白濁のし
易い膜になる。 70mo1%Ti○2−32−3o%
(SrO,γCa0.3o)なる組成の膜は ε、=9
0. E、b=2.lX10’V/cm 。
ε□XE1b−189×106v/儂であった。
つぎにTiの位置をZr 、 Sn’、 Hfで置換し
た場合について述べる。Tiの位置の他4価元素による
置換は一般にクラックに対して、Srの場合に比較して
よシ効果的である。上記Sr、Sn。
た場合について述べる。Tiの位置の他4価元素による
置換は一般にクラックに対して、Srの場合に比較して
よシ効果的である。上記Sr、Sn。
H(は各々2.5%置換でクラックを容易に0%にでき
た。表4にTiをZrで置換した場合の結果を捷とめて
示す。
た。表4にTiをZrで置換した場合の結果を捷とめて
示す。
以下余白
Srに対するMqの場合と同様な傾向を持つ31表から
Zrによる適当な置換割合は60%以内であることがわ
かる。同様にSnとHfについて調べたが、これら両者
の場合置換骨と共にε□を急激に減少させるが、Elb
は非常に大きな値になる特徴を持つ。たとえば40%置
換した70モル係(T 10 、e Sno 、402
) 30rrx o 6%SrOでε1=45゜El
b=4.2X10’V/[、εi×E1b=189×1
06■/儂の値を持つ。また70モル%(Tio、6H
f。、402)−30モル%SrOでε1−50.El
b=3,6×106■/cml ε、XE、b=180
X106V/c:mの特性が得られ、両者とも適当な置
換割合は40係以内と判断された。
Zrによる適当な置換割合は60%以内であることがわ
かる。同様にSnとHfについて調べたが、これら両者
の場合置換骨と共にε□を急激に減少させるが、Elb
は非常に大きな値になる特徴を持つ。たとえば40%置
換した70モル係(T 10 、e Sno 、402
) 30rrx o 6%SrOでε1=45゜El
b=4.2X10’V/[、εi×E1b=189×1
06■/儂の値を持つ。また70モル%(Tio、6H
f。、402)−30モル%SrOでε1−50.El
b=3,6×106■/cml ε、XE、b=180
X106V/c:mの特性が得られ、両者とも適当な置
換割合は40係以内と判断された。
以上3成分系で説明したように、3成分系(d」1、通
してクランクに対して効果的で、寸た時機的にεiの高
い誘電体膜あるいはElbの高い誘電体膜が得られ、性
能指数もTlO2SrO系と同肴以」二のものが得られ
る。したがって、TlO2−8rO糸場低電圧駆動に適
し、かつ信頼性の高いEL素子を作成するのに、すでに
説明した三成分系誘電体膜は必要不可欠である。またT
iO2−8r○に対して置換した各元素の長所を組合せ
る目的ですでに説明した置換割合の範囲内で適当に4成
分系にすることも原理的に可能である。
してクランクに対して効果的で、寸た時機的にεiの高
い誘電体膜あるいはElbの高い誘電体膜が得られ、性
能指数もTlO2SrO系と同肴以」二のものが得られ
る。したがって、TlO2−8rO糸場低電圧駆動に適
し、かつ信頼性の高いEL素子を作成するのに、すでに
説明した三成分系誘電体膜は必要不可欠である。またT
iO2−8r○に対して置換した各元素の長所を組合せ
る目的ですでに説明した置換割合の範囲内で適当に4成
分系にすることも原理的に可能である。
′ 発明の効果
以上のように、本発明によれば薄膜発光素子の誘電体薄
膜層をx(Ti1 、A302)−y(Sr1−tBt
○)、A=Zr、Hf、Sn、B=Mg。
膜層をx(Ti1 、A302)−y(Sr1−tBt
○)、A=Zr、Hf、Sn、B=Mg。
Ba、Ca系の組成を持つ性能指数の高い、あるいは同
時にクラックの入沙にくい誘電体で構成しているので、
画質ならびに信頼性の高い低電圧駆動型発光素子を歩留
りよく得ることができる。とのことは駆動回路の信頼性
向上およびコスト面から工業的価値は太きい。
時にクラックの入沙にくい誘電体で構成しているので、
画質ならびに信頼性の高い低電圧駆動型発光素子を歩留
りよく得ることができる。とのことは駆動回路の信頼性
向上およびコスト面から工業的価値は太きい。
図は本発明の一実施例である薄膜発光素子の断面図であ
る。 1・・・・・・ガラス基板、2・・・・・・透明電極、
3・・・・誘電体膜、4・・・・・ZnS:Mn膜、5
・・・・・T a 206膜、6・ ・・・PbNb2
O6膜、7・・・・・・Al電極。
る。 1・・・・・・ガラス基板、2・・・・・・透明電極、
3・・・・誘電体膜、4・・・・・ZnS:Mn膜、5
・・・・・T a 206膜、6・ ・・・PbNb2
O6膜、7・・・・・・Al電極。
Claims (6)
- (1)螢光体薄膜層の少なくとも一方の側に誘電体薄膜
層が設けられるとともに、少なくとも一方が光透過性を
有する二つの電極層によシ前記螢光体と誘電体積層薄膜
に電圧が印加されるように構成され、前記誘電体薄膜層
がその主成分組成式をx (T 11 S A s○2
) y (S r 1t B t O) 。 x+y=100モル% 、O≦S(1,O≦t(1と表
わしたとき、 40≦X≦80モル%、20≦y≦60モルチの範囲(
ただし x = y = 50モル係で4=l=○の場
合は除く)で、かつAUZr、Hf、Snの元素のうち
から選ばれた少なくとも1種と、BはMg、B5 Ca
の元素のうちから選ばれた少なくともト種であることを
特徴とする薄膜発光素子。 - (2) t<0.4の範囲でSrをMqで置換したこと
を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の薄膜発光素子
。 - (3)t<:0.6の範囲でSrをBaで置換したこと
を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の薄膜発光素子
。 - (4) t<:0.3の範囲でSrをCaで置換したこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の薄膜発光素
子。 - (5) e<0.6の範囲でTiをZrで置換したこと
を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の薄膜発光素子
。 - (6)合≦0.4の範囲でTiをSnもしくはHfで1
6.。 換したことを特徴とする特許請求の範囲第1項記□載の
薄膜発光素子。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58183360A JPS6074384A (ja) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | 薄膜発光素子 |
US06/654,841 US4664985A (en) | 1983-09-30 | 1984-09-25 | Thin-film electroluminescent element |
EP84306596A EP0143528B1 (en) | 1983-09-30 | 1984-09-27 | Thin-film electroluminescent element |
DE8484306596T DE3468606D1 (en) | 1983-09-30 | 1984-09-27 | Thin-film electroluminescent element |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58183360A JPS6074384A (ja) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | 薄膜発光素子 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6074384A true JPS6074384A (ja) | 1985-04-26 |
JPS6260800B2 JPS6260800B2 (ja) | 1987-12-17 |
Family
ID=16134391
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58183360A Granted JPS6074384A (ja) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | 薄膜発光素子 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4664985A (ja) |
EP (1) | EP0143528B1 (ja) |
JP (1) | JPS6074384A (ja) |
DE (1) | DE3468606D1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1988000382A1 (en) * | 1986-07-03 | 1988-01-14 | Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho | Color display device |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5225765A (en) * | 1984-08-15 | 1993-07-06 | Michael Callahan | Inductorless controlled transition and other light dimmers |
US5319301A (en) * | 1984-08-15 | 1994-06-07 | Michael Callahan | Inductorless controlled transition and other light dimmers |
US5629607A (en) * | 1984-08-15 | 1997-05-13 | Callahan; Michael | Initializing controlled transition light dimmers |
JPS63146398A (ja) * | 1986-12-09 | 1988-06-18 | 日産自動車株式会社 | 薄膜elパネル |
US5336893A (en) * | 1993-05-18 | 1994-08-09 | Eastman Kodak Company | Hafnium stannate phosphor composition and X-ray intensifying screen |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2732313A (en) * | 1956-01-24 | Titanium | ||
US3107315A (en) * | 1958-03-25 | 1963-10-15 | Westinghouse Electric Corp | Solid state display screens |
GB1481047A (en) * | 1973-07-05 | 1977-07-27 | Sharp Kk | Electroluminescent element |
BE852915A (fr) * | 1977-03-25 | 1977-09-26 | Bric Bureau De Rech Pour L Inn | Textiles photoluminescents par enduction |
US4357557A (en) * | 1979-03-16 | 1982-11-02 | Sharp Kabushiki Kaisha | Glass sealed thin-film electroluminescent display panel free of moisture and the fabrication method thereof |
FI61983C (fi) * | 1981-02-23 | 1982-10-11 | Lohja Ab Oy | Tunnfilm-elektroluminensstruktur |
FI62448C (fi) * | 1981-04-22 | 1982-12-10 | Lohja Ab Oy | Elektroluminensstruktur |
-
1983
- 1983-09-30 JP JP58183360A patent/JPS6074384A/ja active Granted
-
1984
- 1984-09-25 US US06/654,841 patent/US4664985A/en not_active Expired - Fee Related
- 1984-09-27 DE DE8484306596T patent/DE3468606D1/de not_active Expired
- 1984-09-27 EP EP84306596A patent/EP0143528B1/en not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1988000382A1 (en) * | 1986-07-03 | 1988-01-14 | Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho | Color display device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4664985A (en) | 1987-05-12 |
EP0143528B1 (en) | 1988-01-07 |
EP0143528A1 (en) | 1985-06-05 |
DE3468606D1 (en) | 1988-02-11 |
JPS6260800B2 (ja) | 1987-12-17 |
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