JPS6142895A - 薄膜ｅｌパネル - Google Patents
薄膜ｅｌパネルInfo
- Publication number
- JPS6142895A JPS6142895A JP59161813A JP16181384A JPS6142895A JP S6142895 A JPS6142895 A JP S6142895A JP 59161813 A JP59161813 A JP 59161813A JP 16181384 A JP16181384 A JP 16181384A JP S6142895 A JPS6142895 A JP S6142895A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- zns
- panel
- thin film
- brightness
- cas
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- 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】
産業上の利用分野
本発明は今後情報化社会の流れに沿って、特にＯＡの分
野において必要性が大きくなってくるフラットディスプ
レイパネルの中で、薄膜ＥＬパネルに関するものである
。ＥＬパネルは液晶やエレクトロクロミックディスプレ
イパネルと異り、全固体式の自己発光型で暗所でも見易
く、視野角依存性も少ない。また薄膜、軽量で画面の高
精細度化が容易であり、更にチラッキがないという特徴
を持つため、パソコンやワードプロセッサーのキャラク
タ−およびグラフインクディスプレイとして最適なもの
である。
野において必要性が大きくなってくるフラットディスプ
レイパネルの中で、薄膜ＥＬパネルに関するものである
。ＥＬパネルは液晶やエレクトロクロミックディスプレ
イパネルと異り、全固体式の自己発光型で暗所でも見易
く、視野角依存性も少ない。また薄膜、軽量で画面の高
精細度化が容易であり、更にチラッキがないという特徴
を持つため、パソコンやワードプロセッサーのキャラク
タ−およびグラフインクディスプレイとして最適なもの
である。
従来例の構成とその問題点
一般にＥＬフラットパネルは、ガラス基板の上に、透明
電極、第１絶縁層、螢光体層、第２絶縁層、および背面
電極の順に積層した構造を持つ。
電極、第１絶縁層、螢光体層、第２絶縁層、および背面
電極の順に積層した構造を持つ。
透明電極としては、ＩｎとＳｎの混晶酸化物、絶縁体層
は、Ｙ２Ｏ５＋ Ｔ ａ ２０５ 、 Ａ １２０ ｓ
、 Ｓ ｌ ３Ｎ ４゜ＴｉＯ２，５ｒＴｔＯ３，Ｂ
ａＴｔＯ３およびＰ ｂ Ｔ １０３等が従来用いられ
てきた。また螢光体層としてはＺｎＳ：Ｍｎ あるい
はＺ ｎ Ｓ ：Ｔ ｂ Ｆ ｓが多く使用されている
。上記構成でストライプ状透明電極および背面電極で直
交マトリックスを形成し、線順次駆動方式で動作させた
場合、スキャン側すなわち横２イン電極の数が増すほど
パネルの輝度が下り、現在のとＣ−ろパネルの大型化に
限度がある。横うインが６００本以上は実用的に輝度が
不足している。
は、Ｙ２Ｏ５＋ Ｔ ａ ２０５ 、 Ａ １２０ ｓ
、 Ｓ ｌ ３Ｎ ４゜ＴｉＯ２，５ｒＴｔＯ３，Ｂ
ａＴｔＯ３およびＰ ｂ Ｔ １０３等が従来用いられ
てきた。また螢光体層としてはＺｎＳ：Ｍｎ あるい
はＺ ｎ Ｓ ：Ｔ ｂ Ｆ ｓが多く使用されている
。上記構成でストライプ状透明電極および背面電極で直
交マトリックスを形成し、線順次駆動方式で動作させた
場合、スキャン側すなわち横２イン電極の数が増すほど
パネルの輝度が下り、現在のとＣ−ろパネルの大型化に
限度がある。横うインが６００本以上は実用的に輝度が
不足している。
ＥＬｌパネル明るさは、たとえばＺｎＳ ：Ｍｎ螢光体
層を用いた場合、その厚さが一定とすると、庵の濃度、
ＺｎＳ：Ｍｎ層と絶縁体層の界面状態およびＺｎＳ：Ｍ
ｎの結晶性に依存する。界面状態については不明な点が
多いが、Ｍｎ５度はほぼ０．８原子チが最適であり、結
晶性は良ければ良い程高い輝度が得られる。
層を用いた場合、その厚さが一定とすると、庵の濃度、
ＺｎＳ：Ｍｎ層と絶縁体層の界面状態およびＺｎＳ：Ｍ
ｎの結晶性に依存する。界面状態については不明な点が
多いが、Ｍｎ５度はほぼ０．８原子チが最適であり、結
晶性は良ければ良い程高い輝度が得られる。
上記一般的に知られた輝度に影響を与える因子以外で更
に追求した結果、ＺｎＳ系螢光体膜を形成した後のアニ
ール工程において、ＺｎＳ 螢光体膜形成前の下地か
らのＺｎＳ 中への元素拡散が輝度に影響を及ぼすこ
とが明らかになった。特に第１絶縁層として周期律表で
第４族ａの元素を含む場合、アニールを注意深く行なわ
ないと下地からＺｎＳ螢光体層への元素の拡散で輝度を
損うことがある。
に追求した結果、ＺｎＳ系螢光体膜を形成した後のアニ
ール工程において、ＺｎＳ 螢光体膜形成前の下地か
らのＺｎＳ 中への元素拡散が輝度に影響を及ぼすこ
とが明らかになった。特に第１絶縁層として周期律表で
第４族ａの元素を含む場合、アニールを注意深く行なわ
ないと下地からＺｎＳ螢光体層への元素の拡散で輝度を
損うことがある。
発明の目的
本発明は従来より高い輝度を持つ薄膜ＥＬバネ°ルを提
供することを特徴とする特に製造コストを考慮した低電
圧駆動型のＥＬｌパネルおいては高い誘電率を持つ絶縁
体層を用いる必要があるが、かかる絶縁体層は周期律表
で第４族ａの元素、たとえばＴｉ を含む場合が多く、
これらがＺｎＳ系螢光体を形成した後のアニール行程で
ＺｎＳ 中へ拡散するのを防いで輝度の向上を図る。
供することを特徴とする特に製造コストを考慮した低電
圧駆動型のＥＬｌパネルおいては高い誘電率を持つ絶縁
体層を用いる必要があるが、かかる絶縁体層は周期律表
で第４族ａの元素、たとえばＴｉ を含む場合が多く、
これらがＺｎＳ系螢光体を形成した後のアニール行程で
ＺｎＳ 中へ拡散するのを防いで輝度の向上を図る。
発明の構成
本発明はＺｎＳ 系螢光体層を形成する前の下地から
、それを形成後のアニール行程において元素が拡散して
ＺｎＳ 中へ入ることを防ぐため、第１ ・絶縁層
の全部あるいは一部をＣａ Ｓ で構成し、このＣａ
Ｓ が必ず螢光体層に接するようにした。これによりＣ
ａＳ はＺｎＳ 螢光体層に拡散しないのみでな（Ｃ
ａＳ 形成以前の下地からの元素の拡散をストップして
ＥＬｌパネル輝度向上を図ることができる。特に第１絶
縁層に周期律表で第４族ａの元素を含む場合、それらが
ＺｎＳ 中へ拡散するのを効果的にストップし、安定
して高い輝度を得ることが可能である。
、それを形成後のアニール行程において元素が拡散して
ＺｎＳ 中へ入ることを防ぐため、第１ ・絶縁層
の全部あるいは一部をＣａ Ｓ で構成し、このＣａ
Ｓ が必ず螢光体層に接するようにした。これによりＣ
ａＳ はＺｎＳ 螢光体層に拡散しないのみでな（Ｃ
ａＳ 形成以前の下地からの元素の拡散をストップして
ＥＬｌパネル輝度向上を図ることができる。特に第１絶
縁層に周期律表で第４族ａの元素を含む場合、それらが
ＺｎＳ 中へ拡散するのを効果的にストップし、安定
して高い輝度を得ることが可能である。
実施例の説明
以下本発明の実施例について詳細に説明するＯ実施例１
１ｎ、Ｓｎ混晶酸化物透明電極（ＩＴＯ）をＩｎ。
Ｓｎ合金をターゲットとした直流活性スパッター法でガ
ラス上に形成した基板を２枚用意した。一方にＹメクル
を用いたＥＢ活性蒸着法でＹ２Ｏ３薄膜２５００人、他
方にＣａＳ 粉末をターゲットにした高周波スパッター
法でＣａＳ 薄膜を同じ（２５００人の厚さに形成し
た。両者とも基板温度は２００℃で、ガスおよびその圧
力はＹ２Ｏ３が４Ｘ１０−４ｔｏｒｒの０２ 、 Ｃａ
Ｓが６ Ｘ １０−’ ｔｏｒｒのＡｒである。
ラス上に形成した基板を２枚用意した。一方にＹメクル
を用いたＥＢ活性蒸着法でＹ２Ｏ３薄膜２５００人、他
方にＣａＳ 粉末をターゲットにした高周波スパッター
法でＣａＳ 薄膜を同じ（２５００人の厚さに形成し
た。両者とも基板温度は２００℃で、ガスおよびその圧
力はＹ２Ｏ３が４Ｘ１０−４ｔｏｒｒの０２ 、 Ｃａ
Ｓが６ Ｘ １０−’ ｔｏｒｒのＡｒである。
以後の製造プロセスにおいては上記２枚の基板について
全く同時に作成していったＯまず、０．８原子チのＭｎ
を含むＺｎＳ：Ｍｎ 螢光体薄膜をＥＢ蒸着法で４００
０人の厚さに形成し、その後真空中で５５０℃の温度で
１時間アニールを行った。
全く同時に作成していったＯまず、０．８原子チのＭｎ
を含むＺｎＳ：Ｍｎ 螢光体薄膜をＥＢ蒸着法で４００
０人の厚さに形成し、その後真空中で５５０℃の温度で
１時間アニールを行った。
ついで前記Ｙ２Ｏ３膜を同じ製法で再び２５００人形成
し、最後に背面電極としてＡｌ金属を蒸着した０ 以上のようにして作成しだＥＬｌパネル５ＫＨｚの正弦
波で駆動し、その電圧、輝度特性を第１図に示した。図
中曲線１はガラス／ Ｉ Ｔ Ｏ７’Ｙ ２０３／Ｚｎ
Ｓ：Ｍｎ／Ｙ２Ｏ３／ＩＪパネルの、２はガラス／ＩＴ
Ｏ／Ｃａ Ｓ ／Ｚ ｎ Ｓ ：Ｍｎ、／’（２０３／
Ａ ｌパネルの特性を示した。ＺｎＳ：Ｍｎ螢光膜の厚
さが同じであるにもかかわらず、第１絶縁層としてＣａ
Ｓ 薄膜を使用したパネルは約１．３倍の輝度向上が見
られるＱＸ線回折で両者のＺｎＳ：Ｍｎ薄膜を調べた結
果、ＺｎＳ：Ｍｎの（１１１）ピークの回折強度はむし
ろＹ２Ｏ３が下地の方が大きかった。しかし２次イオン
質量分光分析（ＳＩＭＳ）でＥＬｌパネル厚さ方向に沿
って、構成元素の濃度分布を調べた結果、ＺｎＳ：Ｍｎ
螢光体膜中に第１絶縁層にＹ２Ｏ３を用いたパネルは
その方向からＹとＩｎ が拡散してきていた。一方第１
絶縁層としてＣａＳを用いたパネルはＣａどＩｎ の
拡散ははるかに小さい。一般に螢光体の発光は純度が高
い程強くなるのでＣａＳ を第１絶縁層にした時に効
果的にＺｎＳ 中ヘの不純物混入が防止され、輝度向
上につながっているといえる。
し、最後に背面電極としてＡｌ金属を蒸着した０ 以上のようにして作成しだＥＬｌパネル５ＫＨｚの正弦
波で駆動し、その電圧、輝度特性を第１図に示した。図
中曲線１はガラス／ Ｉ Ｔ Ｏ７’Ｙ ２０３／Ｚｎ
Ｓ：Ｍｎ／Ｙ２Ｏ３／ＩＪパネルの、２はガラス／ＩＴ
Ｏ／Ｃａ Ｓ ／Ｚ ｎ Ｓ ：Ｍｎ、／’（２０３／
Ａ ｌパネルの特性を示した。ＺｎＳ：Ｍｎ螢光膜の厚
さが同じであるにもかかわらず、第１絶縁層としてＣａ
Ｓ 薄膜を使用したパネルは約１．３倍の輝度向上が見
られるＱＸ線回折で両者のＺｎＳ：Ｍｎ薄膜を調べた結
果、ＺｎＳ：Ｍｎの（１１１）ピークの回折強度はむし
ろＹ２Ｏ３が下地の方が大きかった。しかし２次イオン
質量分光分析（ＳＩＭＳ）でＥＬｌパネル厚さ方向に沿
って、構成元素の濃度分布を調べた結果、ＺｎＳ：Ｍｎ
螢光体膜中に第１絶縁層にＹ２Ｏ３を用いたパネルは
その方向からＹとＩｎ が拡散してきていた。一方第１
絶縁層としてＣａＳを用いたパネルはＣａどＩｎ の
拡散ははるかに小さい。一般に螢光体の発光は純度が高
い程強くなるのでＣａＳ を第１絶縁層にした時に効
果的にＺｎＳ 中ヘの不純物混入が防止され、輝度向
上につながっているといえる。
実施例２
実施例１と同じＩＴＯとコートしたガラス基板上にＳｒ
ＴｉＯ３薄膜をその酸化物セラミックをターゲットとし
、８ Ｘ １０”−’ ｔｏｒｒ のａ ｏ ％ ０
２を含むＡｒ ガス中、基板温度４００℃で高周波ス
パッター法で５０００人の厚さに形成した。Ｓ ｒ Ｔ
１０ａ薄膜を付けた後それを２分割し、一方に更に実
施例１と同じ方法でＣａＳ薄膜を５００人積層した。
ＴｉＯ３薄膜をその酸化物セラミックをターゲットとし
、８ Ｘ １０”−’ ｔｏｒｒ のａ ｏ ％ ０
２を含むＡｒ ガス中、基板温度４００℃で高周波ス
パッター法で５０００人の厚さに形成した。Ｓ ｒ Ｔ
１０ａ薄膜を付けた後それを２分割し、一方に更に実
施例１と同じ方法でＣａＳ薄膜を５００人積層した。
以後２枚とも実施例１と同様にして同時にＺｎＳ ：Ｍ
ｎ 、 Ｙ ２０ｓおよびＡｌと積み重ねてゆき、Ｅ
Ｌパネルを完成した。それらの電圧、輝度特性を第１図
の３，４曲線に示した。曲線３はガラス／ＩＴＯ／Ｓ
ｒ Ｔ ｉＯｓ／Ｚ ｎ Ｓ ： Ｍ ｎ／Ｙ ２０３
／Ａ ｌ −、４はガラス／Ｉ Ｔｏ／Ｓ ｒ Ｔ ｉ
Ｏ３／Ｃａ Ｓ／Ｚ ｎ Ｓ ：Ｍｎ／Ｙ２Ｏ３／Ａ
ｌｌパネルの特性を示した。Ｓ ｒ Ｔ ｉＯ３薄膜は
誘電率が約１４０と高いため発光開始電圧が実施例１の
第１絶縁層としてＹ、２０３やＣａＳ を用いた場合
よシも低い。
ｎ 、 Ｙ ２０ｓおよびＡｌと積み重ねてゆき、Ｅ
Ｌパネルを完成した。それらの電圧、輝度特性を第１図
の３，４曲線に示した。曲線３はガラス／ＩＴＯ／Ｓ
ｒ Ｔ ｉＯｓ／Ｚ ｎ Ｓ ： Ｍ ｎ／Ｙ ２０３
／Ａ ｌ −、４はガラス／Ｉ Ｔｏ／Ｓ ｒ Ｔ ｉ
Ｏ３／Ｃａ Ｓ／Ｚ ｎ Ｓ ：Ｍｎ／Ｙ２Ｏ３／Ａ
ｌｌパネルの特性を示した。Ｓ ｒ Ｔ ｉＯ３薄膜は
誘電率が約１４０と高いため発光開始電圧が実施例１の
第１絶縁層としてＹ、２０３やＣａＳ を用いた場合
よシも低い。
曲線３，４の比較からＣａＳをＺｎＳ：Ｍｎ 側にし
たＳｒＴｉＯ３＋ＣａＳの２層形第１絶縁層の方が単に
Ｓ ｒ Ｔ ｉＯｓの場合よりも約１．８倍輝度が高い
。
たＳｒＴｉＯ３＋ＣａＳの２層形第１絶縁層の方が単に
Ｓ ｒ Ｔ ｉＯｓの場合よりも約１．８倍輝度が高い
。
ＺｎＳ：Ｍｎ の（１１１）Ｘ線回折ピークをＳｒＴｉ
Ｏ３上に形成した場合とＳｒＴｉＯ３＋ＣａＳ上に形成
した場合を比較すると、後者の方が１割程度強い。しか
し上記の如く、輝度はそれよりも大巾な向上がみられ、
このことはＳＩＭＳ により、後者の場合Ｔｉ、Ｓｒお
よびＩｎ元素のＺｎＳ：Ｍｎ のアニールプロセスにお
けるＺｎＳ：Ｍｎ中への拡散が、ＣａＳ薄膜により効果
的に防止されているためと判った。
Ｏ３上に形成した場合とＳｒＴｉＯ３＋ＣａＳ上に形成
した場合を比較すると、後者の方が１割程度強い。しか
し上記の如く、輝度はそれよりも大巾な向上がみられ、
このことはＳＩＭＳ により、後者の場合Ｔｉ、Ｓｒお
よびＩｎ元素のＺｎＳ：Ｍｎ のアニールプロセスにお
けるＺｎＳ：Ｍｎ中への拡散が、ＣａＳ薄膜により効果
的に防止されているためと判った。
特にＴｉはＺｎＳ：Ｍｎ中に拡散した場合、発光を害す
る。同様に第４族ａ元素Ｚｒ、Ｈｆ も同様な傾向を持
つ。このことは別途実験で確認している。
る。同様に第４族ａ元素Ｚｒ、Ｈｆ も同様な傾向を持
つ。このことは別途実験で確認している。
実施例３
実施例２と全く同じ構造であるがＺｎＳ：Ｍｎのかわり
に緑色発光のＺ ｎ Ｓ ’、 Ｔ ｂ Ｆ ｓ螢光体
薄膜を用いた。ＺｎＳ に対して２重量％のＴｂＦ３
を含んだ粉末をターゲットにして２ Ｘ １Ｏ−２ｔｏ
ｒｒのＡｒ中で、基板温度２００℃で高周波スパッター
法にてＺｎＳ：’ｒｂＦ ｆ’ｓゾ膜と作成した。そ
の後のアニール温度は４００℃で１時間である。ＥＬパ
ネルの電圧、輝度特性を第１図の５，６曲線で示した。
に緑色発光のＺ ｎ Ｓ ’、 Ｔ ｂ Ｆ ｓ螢光体
薄膜を用いた。ＺｎＳ に対して２重量％のＴｂＦ３
を含んだ粉末をターゲットにして２ Ｘ １Ｏ−２ｔｏ
ｒｒのＡｒ中で、基板温度２００℃で高周波スパッター
法にてＺｎＳ：’ｒｂＦ ｆ’ｓゾ膜と作成した。そ
の後のアニール温度は４００℃で１時間である。ＥＬパ
ネルの電圧、輝度特性を第１図の５，６曲線で示した。
５はガラス／ Ｉ Ｔ Ｏ／ Ｓ ｒ Ｔ ：０３／
Ｚ ｎ Ｓ ： Ｔ ｂ Ｆ ３／Ｙ２Ｏ３／Ａｌ、ｅ
はガラス／ Ｉ Ｔ Ｏ／ Ｓ ｒ Ｔ ： ０３／Ｃ
ａｂ／ＺｎＳ ： ＴｂＦ３／Ｙ、０３／Ａ＃構造のＥ
Ｌパネルの特性を示した。実施例１，２と同様なＣａＳ
の効果が観１りされ、約１．４倍の輝度向上が得られた
。
Ｚ ｎ Ｓ ： Ｔ ｂ Ｆ ３／Ｙ２Ｏ３／Ａｌ、ｅ
はガラス／ Ｉ Ｔ Ｏ／ Ｓ ｒ Ｔ ： ０３／Ｃ
ａｂ／ＺｎＳ ： ＴｂＦ３／Ｙ、０３／Ａ＃構造のＥ
Ｌパネルの特性を示した。実施例１，２と同様なＣａＳ
の効果が観１りされ、約１．４倍の輝度向上が得られた
。
発明の効果
以上のように本発明によれば実施例１．２．３で示され
たように、ＣａＳまたはＣａＳ と他の絶縁層を重ね
た複合第１絶縁層を用いることによってＥＬパネルの輝
度を約１．３〜１．８倍にでき、パネルの大型化に効果
的で、ＥＬパネルの実用性を一層高め得る。
たように、ＣａＳまたはＣａＳ と他の絶縁層を重ね
た複合第１絶縁層を用いることによってＥＬパネルの輝
度を約１．３〜１．８倍にでき、パネルの大型化に効果
的で、ＥＬパネルの実用性を一層高め得る。
図は本発明の薄膜ＥＬパネル説明のための特性図である
。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名電圧
−Ｙ（１−１２１す
。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名電圧
−Ｙ（１−１２１す
Claims (2)
- （１）ガラス基板上に透明電極を、その上に第１絶縁
層を、その上にＺｎＳ系螢光体層を、その上に第２絶縁
層および背面電極を積層し、前記第１絶縁層の全部ある
いは一部をＣａＳで構成し、このＣａＳが必ず前記螢光
体層に接するようにしたことを特徴とする薄膜ＥＬパネ
ル。 - （２）第１絶縁層を、周期律表において第４族ａの元素
を含む酸化物とＣａＳとを積層して構成した特許請求の
範囲第１項記載の薄膜ＥＬパネル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59161813A JPS6142895A (ja) | 1984-08-01 | 1984-08-01 | 薄膜ｅｌパネル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59161813A JPS6142895A (ja) | 1984-08-01 | 1984-08-01 | 薄膜ｅｌパネル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6142895A true JPS6142895A (ja) | 1986-03-01 |
| JPH0148631B2 JPH0148631B2 (ja) | 1989-10-19 |
Family
ID=15742395
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59161813A Granted JPS6142895A (ja) | 1984-08-01 | 1984-08-01 | 薄膜ｅｌパネル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6142895A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6366897A (ja) * | 1986-09-05 | 1988-03-25 | 松下電器産業株式会社 | 薄膜ｅｌ素子およびその製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
-
1984
- 1984-08-01 JP JP59161813A patent/JPS6142895A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6366897A (ja) * | 1986-09-05 | 1988-03-25 | 松下電器産業株式会社 | 薄膜ｅｌ素子およびその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0148631B2 (ja) | 1989-10-19 |
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