JPS6122598A - 薄膜発光素子 - Google Patents
薄膜発光素子Info
- Publication number
- JPS6122598A JPS6122598A JP59141980A JP14198084A JPS6122598A JP S6122598 A JPS6122598 A JP S6122598A JP 59141980 A JP59141980 A JP 59141980A JP 14198084 A JP14198084 A JP 14198084A JP S6122598 A JPS6122598 A JP S6122598A
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- JP
- Japan
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- light emitting
- thin film
- transparent electrode
- film light
- emitting element
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- Pending
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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】
技術分野
本発明は、エレクトロルミネセンスＥＬと称される薄膜
発光素子に関する。
発光素子に関する。
従来技術
一般に、この種の°薄膜発光素子は、ガラス基板上に透
明電極１発光層及び金属電極を順次設け、両電極間に交
流電圧を印加することにより発光層から発光させるもの
である。
明電極１発光層及び金属電極を順次設け、両電極間に交
流電圧を印加することにより発光層から発光させるもの
である。
ここに、従来にあっては、透明電極をＩＴＯ（Ｉｎｄｉ
ｕｍ Ｔｉｎ ０ｘｉｄｅ ） 、 ５ｎＯｚ 、
ＳｎＯ２： Ｓｂ、Ｔｉ０ｚ／Ａｇ／Ｔｉ０ｚ等の酸
化物半導体により形成しているものである。このような
材料による透明電極の場合、次のような欠点を有する。
ｕｍ Ｔｉｎ ０ｘｉｄｅ ） 、 ５ｎＯｚ 、
ＳｎＯ２： Ｓｂ、Ｔｉ０ｚ／Ａｇ／Ｔｉ０ｚ等の酸
化物半導体により形成しているものである。このような
材料による透明電極の場合、次のような欠点を有する。
ます、透明基板としてはガラス板が一般的に用いられる
が、このガラス板に含まれるアルカリイオン（Ｎａ”、
に＋等）が容易に透明電極中に拡散してアクセプタ準位
を形成する。この結果、ドナーは捕捉されて透明電極の
導電率が低下することになる。従って、薄膜発光素子と
してその発光効率が低下してしまう。又、このような導
電率の低下は一様でなくムラを生ずるため、場所によっ
て特性に差を生ずることになる。特に、大面積化した場
合にはこのような不均一性が顕著になり、十分な導電率
が得られず、透明電極の長さの差により所望部分の実効
電圧に差が生ずるものである。
が、このガラス板に含まれるアルカリイオン（Ｎａ”、
に＋等）が容易に透明電極中に拡散してアクセプタ準位
を形成する。この結果、ドナーは捕捉されて透明電極の
導電率が低下することになる。従って、薄膜発光素子と
してその発光効率が低下してしまう。又、このような導
電率の低下は一様でなくムラを生ずるため、場所によっ
て特性に差を生ずることになる。特に、大面積化した場
合にはこのような不均一性が顕著になり、十分な導電率
が得られず、透明電極の長さの差により所望部分の実効
電圧に差が生ずるものである。
結局、酸化物半導体透明電極による場合、耐久性、耐環
境性が悪いため、デバイスとしての薄膜発光素子の機能
を低下させてしまうものである。
境性が悪いため、デバイスとしての薄膜発光素子の機能
を低下させてしまうものである。
又、近年にあってはアモルファ・スシリコンａ−３ｉが
注目されており、ａ−８ｉを主としたａ−８ｉ：Ｃ：Ｈ
を発光層として用いる薄膜発光素子もある。このａ−８
ｉ：Ｃ：Ｈ層による場合、プラズマＣＶＤ法等の還元雰
囲気下で作製することが多い。つまり、ａ−８ｉ：Ｃ：
Ｈ層が透明電極上又は絶縁層上に形成されるものである
が、この時、従来のようにＩＴＯ等の酸化物半導体によ
る透明電極であると、還元されて、Ｉｎ、Ｓｎ等が発光
層や絶縁層中に拡散して、発光特性を低下させてしまう
ことにもなる。
注目されており、ａ−８ｉを主としたａ−８ｉ：Ｃ：Ｈ
を発光層として用いる薄膜発光素子もある。このａ−８
ｉ：Ｃ：Ｈ層による場合、プラズマＣＶＤ法等の還元雰
囲気下で作製することが多い。つまり、ａ−８ｉ：Ｃ：
Ｈ層が透明電極上又は絶縁層上に形成されるものである
が、この時、従来のようにＩＴＯ等の酸化物半導体によ
る透明電極であると、還元されて、Ｉｎ、Ｓｎ等が発光
層や絶縁層中に拡散して、発光特性を低下させてしまう
ことにもなる。
目的
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、耐久性
、耐環境性に優れた透明電極を備え、発光効率の向上が
可能な特性の安定した薄膜発光素子を得ることを目的と
する。
、耐環境性に優れた透明電極を備え、発光効率の向上が
可能な特性の安定した薄膜発光素子を得ることを目的と
する。
構成
本発明は、上記目的を達成するため、透明電極を錫Ｓｎ
，鉛Ｐｂ、インジウムＩｎから選択した元素と、炭素Ｃ
２窒素Ｎ、硫黄Ｓから選択した元素とにより形成したこ
とを特徴とするものである。
，鉛Ｐｂ、インジウムＩｎから選択した元素と、炭素Ｃ
２窒素Ｎ、硫黄Ｓから選択した元素とにより形成したこ
とを特徴とするものである。
以下１本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。第
１図は、薄膜発光素子の基板構成を示すもので、ガラス
基板１上に透明電極２．絶縁層３゜発光層４、絶縁層５
、ＡＱによる金属電極６が順次積層形成されている。こ
こに、絶縁層３，５はＳｉ３Ｎ、↓により形成され、発
光層４はａ−８ｉ：Ｃ：Ｈにより形成されている。これ
により、電極２，６間に交流電源７により交流電圧をか
けた時、その電界によって発光層４から発光を生ずるも
のである。
１図は、薄膜発光素子の基板構成を示すもので、ガラス
基板１上に透明電極２．絶縁層３゜発光層４、絶縁層５
、ＡＱによる金属電極６が順次積層形成されている。こ
こに、絶縁層３，５はＳｉ３Ｎ、↓により形成され、発
光層４はａ−８ｉ：Ｃ：Ｈにより形成されている。これ
により、電極２，６間に交流電源７により交流電圧をか
けた時、その電界によって発光層４から発光を生ずるも
のである。
しかして１本実施例では、透明電極２を酸素を含まない
還元性透明導電膜として形成するものである。その構成
元素として、錫Ｓ ｒ３．鉛Ｐｂ、インジウムＩｎから
選択した元素と、炭素Ｃ２窒素Ｎ、硫黄Ｓから選択した
元素とにより構成するものである。従って。
還元性透明導電膜として形成するものである。その構成
元素として、錫Ｓ ｒ３．鉛Ｐｂ、インジウムＩｎから
選択した元素と、炭素Ｃ２窒素Ｎ、硫黄Ｓから選択した
元素とにより構成するものである。従って。
５ｎｘＣｒ−ｘ、５ｎｘＮｔ−ｘ、５ｎｘＳｔ−ｘ。
ＰｂｘＣｚ−ｘ、ＰｂｘＮｔ−ｘ、ＰｂｘＳｔ−ｘ。
ＩｎｘＣ１−ｘ、ＩｎｘＮｔ−ｘ、Ｉｎｘ５ｔ−ｘ等を
基本材料として構成される。なお、いずれも０ ＜ ｘ
＜ １である。そして、必要に応じて水素Ｈを含むこ
れらの水素化物が用いられる。即ち、Ｓｎ ｘＣｔ−ｘ
：Ｈ，Ｓｎ ＸＮ １−Ｘ：Ｈ，Ｓｎ ｘ Ｓ ｔ−ｘ
：Ｈ。
基本材料として構成される。なお、いずれも０ ＜ ｘ
＜ １である。そして、必要に応じて水素Ｈを含むこ
れらの水素化物が用いられる。即ち、Ｓｎ ｘＣｔ−ｘ
：Ｈ，Ｓｎ ＸＮ １−Ｘ：Ｈ，Ｓｎ ｘ Ｓ ｔ−ｘ
：Ｈ。
Ｐｂ ｘＣｔ−ｘ：Ｈ，ｐｂ ＸＮ １−Ｘ：Ｈ，Ｐｂ
ｘ Ｓ ｔ−ｘ：Ｈ。
ｘ Ｓ ｔ−ｘ：Ｈ。
Ｉｎ ＸＣｌ−Ｘ：Ｈ，Ｉｎ ｘＮ １−ｘ：Ｈ，Ｉｎ
ｘ Ｓ ｔ−ｘ：Ｈである。更に、導電性のコントロ
ールのために。
ｘ Ｓ ｔ−ｘ：Ｈである。更に、導電性のコントロ
ールのために。
必要に応じてＩＰＰＩＩＩ〜２０原子％の範囲で、周期
律表１［１ａ族（Ｂ、ＡＱ、Ｇａ、Ｉ ｎ、ＴＱ）又は
周期律表Ｖａ族（Ｎ、Ｐ、Ａｓ、Ｓ ｂ、Ｂ ｉ）のい
ずれかの元素を不純物として含有させてもよい。
律表１［１ａ族（Ｂ、ＡＱ、Ｇａ、Ｉ ｎ、ＴＱ）又は
周期律表Ｖａ族（Ｎ、Ｐ、Ａｓ、Ｓ ｂ、Ｂ ｉ）のい
ずれかの元素を不純物として含有させてもよい。
このような透明電極２を備えることにより、酸素を含ま
ない還元性のものであるため、ガラス基板１に含まれる
アルカリイオンが透明電極２に対して拡散しにくい。従
って、透明電極２の導電率が低下することがなく、耐久
性、耐環境性に優れたものとなる。この結果、薄膜発光
素子として、その発光効率が向上することになり、デバ
イスの信頼性が向上する。又、大面積化を図っても透明
電極２の導電率が場所によってムラ、バラツキを生ずる
ことがなく、素子全面にわたって均一な特性を維持する
ことができ、デバイスの大面積化にも対応できるもので
ある。
ない還元性のものであるため、ガラス基板１に含まれる
アルカリイオンが透明電極２に対して拡散しにくい。従
って、透明電極２の導電率が低下することがなく、耐久
性、耐環境性に優れたものとなる。この結果、薄膜発光
素子として、その発光効率が向上することになり、デバ
イスの信頼性が向上する。又、大面積化を図っても透明
電極２の導電率が場所によってムラ、バラツキを生ずる
ことがなく、素子全面にわたって均一な特性を維持する
ことができ、デバイスの大面積化にも対応できるもので
ある。
又、本実施例のようにＳｉ３Ｎ４による絶縁層３．５や
ａ−８ｉ：Ｃ：Ｈによる発光層４の場合、プラズマＣＶ
Ｄ法で成膜されるのが一般的であるが、透明電極２が酸
素を含まない還元性のものであるため、プラズマＣＶＤ
法による還元雰囲気下においても還元されることがない
。従って、絶縁層３，５や発光層４へのＳｎ、Ｐｂ、Ｉ
ｎの拡散は極めて少なく、特性を劣化させることはない
ものである。ちなみに、作製した膜の透明電極２と絶縁
層３との界面をオージェ電子分光法で分析したところ、
絶縁層３へのＰｂ等の拡散は極めて少なかったものであ
る。
ａ−８ｉ：Ｃ：Ｈによる発光層４の場合、プラズマＣＶ
Ｄ法で成膜されるのが一般的であるが、透明電極２が酸
素を含まない還元性のものであるため、プラズマＣＶＤ
法による還元雰囲気下においても還元されることがない
。従って、絶縁層３，５や発光層４へのＳｎ、Ｐｂ、Ｉ
ｎの拡散は極めて少なく、特性を劣化させることはない
ものである。ちなみに、作製した膜の透明電極２と絶縁
層３との界面をオージェ電子分光法で分析したところ、
絶縁層３へのＰｂ等の拡散は極めて少なかったものであ
る。
ところで、本実施例における透明電極２の作製方法とし
ては、ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、反応
性スパッタリング法等が有効である。
ては、ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、反応
性スパッタリング法等が有効である。
特に、プラズマＣＶＤ法によるのが有効である。
この場合、Ｓ ｎ（ＣＨ３）４，５ｎ（Ｃｚ Ｈ５）４
。
。
５ｎ（Ｃ３Ｈ７）７４，５ｎＣＣａ Ｈ９）４１ Ｐｂ
（Ｃ２Ｈ５）４．Ｐｂ（Ｃ４Ｈ９）４ 、Ｉ ｎ（ＣＨ
：＋）３゜Ｉ ｎ（Ｃｚ Ｈ５）３ 、 Ｉ ｎ（Ｃ
：＋ ８７）３ 、 Ｉ ｎ（Ｃ４Ｈ９）３等の有機
金属化合物を、適当なキャリアガスＨｅ、Ａｔ、Ｈ２、
Ｎ２等で希釈導入し、同時に、炭素含有ガス（ＣＨ−ｓ
、 Ｃ：２ Ｈａ 、 Ｃ３）１ａ 、 Ｃ２Ｈ４、
Ｃ２Ｈ２に代表される炭化水素系ガス等）、窒素含有ガ
ス（Ｎ２ 、ＮＨ３等）。
（Ｃ２Ｈ５）４．Ｐｂ（Ｃ４Ｈ９）４ 、Ｉ ｎ（ＣＨ
：＋）３゜Ｉ ｎ（Ｃｚ Ｈ５）３ 、 Ｉ ｎ（Ｃ
：＋ ８７）３ 、 Ｉ ｎ（Ｃ４Ｈ９）３等の有機
金属化合物を、適当なキャリアガスＨｅ、Ａｔ、Ｈ２、
Ｎ２等で希釈導入し、同時に、炭素含有ガス（ＣＨ−ｓ
、 Ｃ：２ Ｈａ 、 Ｃ３）１ａ 、 Ｃ２Ｈ４、
Ｃ２Ｈ２に代表される炭化水素系ガス等）、窒素含有ガ
ス（Ｎ２ 、ＮＨ３等）。
硫黄含有ガス（Ｈ２Ｓ等）の中から選択される適当なガ
スを１種以上使用したプラズマＣＶＤ法がとられる（こ
こでは、５ｎｘＣ１−ｘ：Ｈ等の水素イーを想定してい
る）。作製される透明電極２の膜厚は５０〜１００００
オングストロームが好適である。
スを１種以上使用したプラズマＣＶＤ法がとられる（こ
こでは、５ｎｘＣ１−ｘ：Ｈ等の水素イーを想定してい
る）。作製される透明電極２の膜厚は５０〜１００００
オングストロームが好適である。
第２図は、このプラズマＣＶＤ法を実施するためのプラ
ズマＣＶＤ装置の概略を示すものである。
ズマＣＶＤ装置の概略を示すものである。
８は反応容器であり、対向電極９．１０が上下に設けら
れ、ガラス基板１は電極１０にセットされることになる
。そして、この反応容器８内にはバブラー】１内の有機
金属化合物がガスボンベ１２からのキャリアガス、ガス
ボンベ１３からの炭素含有ガス等とともに導入される。
れ、ガラス基板１は電極１０にセットされることになる
。そして、この反応容器８内にはバブラー】１内の有機
金属化合物がガスボンベ１２からのキャリアガス、ガス
ボンベ１３からの炭素含有ガス等とともに導入される。
１４は流量計、１５は圧力計である。このとき、電極９
，１０間には高周波電源１６により高周波電圧が印加さ
れ。
，１０間には高周波電源１６により高周波電圧が印加さ
れ。
高周波グロー放電が生じ、そのプラズマ中で原料ガスが
分解さ九、ガラス基板１に透明電極２が成膜されること
になる。なお、この成膜処理中、真空ポンプ１７により
排気され１反応容器８内は所定圧力に維持される。
分解さ九、ガラス基板１に透明電極２が成膜されること
になる。なお、この成膜処理中、真空ポンプ１７により
排気され１反応容器８内は所定圧力に維持される。
なお、本実施例では、発光層４をａ−８ｉ：Ｈ膜による
ものについて説明したが、その他、例えばＺｎＳ系によ
るもの等であってもよい。
ものについて説明したが、その他、例えばＺｎＳ系によ
るもの等であってもよい。
本実施例による薄膜発光素子は、光電相互変換デバイス
、光通信デバイス等に応用できる。
、光通信デバイス等に応用できる。
効果
本発明は、上述したように錫Ｓｎ，釦ｐｂ、インジウム
Ｉｎから選択した元素と、炭素Ｃ１窒素Ｎ、硫黄Ｓから
選択して元素とにより形成された透明電極を備えた薄膜
発光素子としたので、透明電極の特性が安定しておりそ
の導電率の低下がなく耐久性、耐環境性に優れたものと
なるため、薄膜発光素子としてもその発光効率が向上し
、デバイスの信頼性が高いものとなり、又、大面積化し
ても特性の安定したものとすることができ、更には、発
光層がプラズマＣＶＤ法等による還元雰囲気下で作製さ
れものに対しても特性を劣化させることがないものであ
る。
Ｉｎから選択した元素と、炭素Ｃ１窒素Ｎ、硫黄Ｓから
選択して元素とにより形成された透明電極を備えた薄膜
発光素子としたので、透明電極の特性が安定しておりそ
の導電率の低下がなく耐久性、耐環境性に優れたものと
なるため、薄膜発光素子としてもその発光効率が向上し
、デバイスの信頼性が高いものとなり、又、大面積化し
ても特性の安定したものとすることができ、更には、発
光層がプラズマＣＶＤ法等による還元雰囲気下で作製さ
れものに対しても特性を劣化させることがないものであ
る。
図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図は薄膜発
光素子の構成図、第２図はプラズマＣＶＤ装置の概略構
成図である。
光素子の構成図、第２図はプラズマＣＶＤ装置の概略構
成図である。
Claims (3)
- １．透明基板上に透明電極，発光層，金属電極を順次設
け、前記電極間に交流電圧を印加して前記発光層から発
光させる薄膜発光素子において、前記透明電極を錫Ｓｎ
，鉛Ｐｂ，インジウムＩｎから選択した元素と、炭素Ｃ
，窒素Ｎ、硫黄Ｓから選択した元素とにより形成したこ
とを特徴とする薄膜発光素子。 - ２．透明電極が、水素Ｈを含む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．透明電極が、周期律表IIIａ族又はＶａ族から選択
した元素を含むことを特徴とする特許請求の範囲第１項
又は第２項記載の薄膜発光素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59141980A JPS6122598A (ja) | 1984-07-09 | 1984-07-09 | 薄膜発光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59141980A JPS6122598A (ja) | 1984-07-09 | 1984-07-09 | 薄膜発光素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6122598A true JPS6122598A (ja) | 1986-01-31 |
Family
ID=15304594
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59141980A Pending JPS6122598A (ja) | 1984-07-09 | 1984-07-09 | 薄膜発光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6122598A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63318995A (ja) * | 1987-06-24 | 1988-12-27 | 松下電器産業株式会社 | 洗濯機の負荷量検知装置 |
-
1984
- 1984-07-09 JP JP59141980A patent/JPS6122598A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63318995A (ja) * | 1987-06-24 | 1988-12-27 | 松下電器産業株式会社 | 洗濯機の負荷量検知装置 |
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