JPS62113389A - 薄膜型ｅｌ素子 - Google Patents
薄膜型ｅｌ素子Info
- Publication number
- JPS62113389A JPS62113389A JP60252266A JP25226685A JPS62113389A JP S62113389 A JPS62113389 A JP S62113389A JP 60252266 A JP60252266 A JP 60252266A JP 25226685 A JP25226685 A JP 25226685A JP S62113389 A JPS62113389 A JP S62113389A
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- Japan
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- film
- zinc sulfide
- voltage
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- Pending
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- Electroluminescent Light Sources (AREA)
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】
〔概要〕
薄膜型ＥＬ素子の駆動電圧を減少するとともに、ＥＬＭ
の結晶性を向上して発光効率と輝度とを向上する改良で
ある。
の結晶性を向上して発光効率と輝度とを向上する改良で
ある。
薄膜型ＥＬ素子の駆！ｌｌＩ′￥！、圧を減少するため
に、ＥＬ膜の下部領域（第１の絶縁膜と接触する領域）
をＩＩＩ族またはＶＩＩ族の元素を含む硫化亜鉛の膜と
しておき、この領域を低抵抗化して、この領域全域の電
位を同電位とし、電位的には、あたかもこの層が存在し
ないかの如く動作させるものである。ＥＬ膜は硫化亜鉛
膜上に連続して形成されることとなるので、その結晶性
が向上して発光効率。
に、ＥＬ膜の下部領域（第１の絶縁膜と接触する領域）
をＩＩＩ族またはＶＩＩ族の元素を含む硫化亜鉛の膜と
しておき、この領域を低抵抗化して、この領域全域の電
位を同電位とし、電位的には、あたかもこの層が存在し
ないかの如く動作させるものである。ＥＬ膜は硫化亜鉛
膜上に連続して形成されることとなるので、その結晶性
が向上して発光効率。
や輝度が向上するほか、駆動電圧が低下するため、従来
と同一の駆動電圧を使用すれば、この点からも、発光効
率や輝度が向−ヒする。
と同一の駆動電圧を使用すれば、この点からも、発光効
率や輝度が向−ヒする。
本発明は薄膜型ＥＬ素子に関する。特に、駆動電圧が低
下し、同時に、ＥＬ膜の結晶性が向上して１発光効率や
輝度が向上している薄ＦＪ型ＥＬ素子にｌ５ＥＩする。
下し、同時に、ＥＬ膜の結晶性が向上して１発光効率や
輝度が向上している薄ＦＪ型ＥＬ素子にｌ５ＥＩする。
［１Ｍ型ＥＬ素子は１発光中心として機能するマンガン
や希土類元素例えば＝７）化テルビウム。
や希土類元素例えば＝７）化テルビウム。
三塩化テルビウム等を含有する硫化亜鉛等の蛍光体の多
結晶Ｓ＊に電界を印加し、エレク）Ｏルミネッセンス現
象にもとづいて発光させる発光素子であるが、従来、第
２図に示すような構造が知られている。
結晶Ｓ＊に電界を印加し、エレク）Ｏルミネッセンス現
象にもとづいて発光させる発光素子であるが、従来、第
２図に示すような構造が知られている。
！ｓ２図参照
ガラス基板等１上に、ＩＴＯ等よりなり厚さが約２，０
００＾の透光性電極２をスパッタ法を使用して形成する
０次に、酸窒化シリコン等よりなり厚さが約２，０００
人の第１の絶縁ｓ３をスパッタ法を使用して形成する。
００＾の透光性電極２をスパッタ法を使用して形成する
０次に、酸窒化シリコン等よりなり厚さが約２，０００
人の第１の絶縁ｓ３をスパッタ法を使用して形成する。
ここで、一旦真空を破って蒸着＊ｉに装入し１発光中心
として機能するマンガンまたは希土類元素例えば三フフ
化テルビウム、三塩化テルビウムを含有する硫化亜鉛よ
りなるＥＬ１１１５憂厚さ約５．０００＾に蒸着する。
として機能するマンガンまたは希土類元素例えば三フフ
化テルビウム、三塩化テルビウムを含有する硫化亜鉛よ
りなるＥＬ１１１５憂厚さ約５．０００＾に蒸着する。
温度約５００℃において約１時間熱処理を施す、ここで
、再び真空を破ってスパッタ装置に装入し。
、再び真空を破ってスパッタ装置に装入し。
スパッタ法を使用して、酸窒化シリコン等よりなり厚さ
が約２．Ｇｏｏ＾の第２の絶縁−６を形成する。その後
、アルミニュウム等よりなる対向電極７を形成する。
が約２．Ｇｏｏ＾の第２の絶縁−６を形成する。その後
、アルミニュウム等よりなる対向電極７を形成する。
ｐｊｌｌ型ＥＬ素子の発光効率や輝度特性は１発光中心
として機能するマンガンまたは希土類元素例えば三フフ
化テルビウム、三塩化テルビウムを含有する硫化亜鉛よ
り牟るＥＬＩＩの配向性・結晶性に支配されるが、硫化
亜鉛膜の結晶性は、下地の表面状態の影響を費けやすい
ので、上記せる従来技術に係る薄ｍ型ＥＩ、素子のＥＬ
ＩＩ５の結晶性は、絶縁膜３と接触する領域近傍におい
て不良となりいわゆるデッドレーヤとなりやすい、この
デッドレーヤは、ＥＬＩＩとして機能しないにもか−わ
らず、電界通路ではあるから、駆動電圧な増大する作用
の、みは有する。換言すれば、無駄な駆動電圧を要求す
るためにのみ存在する領域であると言いうる。そのため
、十分な発光効率・輝度特性を実現するには、この無駄
なＷＩＡｌｌＦ電圧分だけ余分にＷ／ＩＡ動電圧動作圧
する必要がある。
として機能するマンガンまたは希土類元素例えば三フフ
化テルビウム、三塩化テルビウムを含有する硫化亜鉛よ
り牟るＥＬＩＩの配向性・結晶性に支配されるが、硫化
亜鉛膜の結晶性は、下地の表面状態の影響を費けやすい
ので、上記せる従来技術に係る薄ｍ型ＥＩ、素子のＥＬ
ＩＩ５の結晶性は、絶縁膜３と接触する領域近傍におい
て不良となりいわゆるデッドレーヤとなりやすい、この
デッドレーヤは、ＥＬＩＩとして機能しないにもか−わ
らず、電界通路ではあるから、駆動電圧な増大する作用
の、みは有する。換言すれば、無駄な駆動電圧を要求す
るためにのみ存在する領域であると言いうる。そのため
、十分な発光効率・輝度特性を実現するには、この無駄
なＷＩＡｌｌＦ電圧分だけ余分にＷ／ＩＡ動電圧動作圧
する必要がある。
一般に、デッドレーヤの厚さは約２，０００〜４．００
０人であり、上記の無駄な駆動電圧は３０〜８０ｖであ
る。
０人であり、上記の無駄な駆動電圧は３０〜８０ｖであ
る。
その結果、従来技術に係るｔｌＦｉｆｆｉＥ Ｌ素子の
駆動電圧は一般に約２３０Ｖとなる。しかし、一方。
駆動電圧は一般に約２３０Ｖとなる。しかし、一方。
従来技術に係るＩ［１回路の電圧は約２０（ＩＴであり
、ｍＳ型ＥＩ、素子の駆動電圧は借か３０Ｖであるがこ
れを超過するから、高電圧用の回路を使用せざるをえず
、実用ｈｇだ不要である。もし、 ｍｓ型ＥＬ素子の駆
動電圧を約２００Ｖ以下となしうれば、現実的利益は極
めて大きい。
、ｍＳ型ＥＩ、素子の駆動電圧は借か３０Ｖであるがこ
れを超過するから、高電圧用の回路を使用せざるをえず
、実用ｈｇだ不要である。もし、 ｍｓ型ＥＬ素子の駆
動電圧を約２００Ｖ以下となしうれば、現実的利益は極
めて大きい。
本発明は、このようなｆｆ景においてなされたものであ
り、その目的は、駆動電圧が低く＋＋ｔｇ動電圧が少な
くとも２００Ｖ以下であり、しかも１発光効率や輝度が
向トしている薄膜型Ｅ Ｌ Ｊ ：４−を提供すること
にある。
り、その目的は、駆動電圧が低く＋＋ｔｇ動電圧が少な
くとも２００Ｖ以下であり、しかも１発光効率や輝度が
向トしている薄膜型Ｅ Ｌ Ｊ ：４−を提供すること
にある。
上記の目的を連成するために本発明が採った手段は、薄
Ｓ型ＢＬ素子を構成するＫＬ請の下部領域（第１の絶縁
膜と接触する領域）を、Ｗｉ族または■族の元素を含む
硫化ｌ！鉛のｓ２しておくことにある。この硫化亜鉛の
膜の膜厚は１本発明によらなければデッドレーヤとなる
膜厚であり、 ２，０００〜４，０００＾がＪ１１当で
ある。また、ｍ族またはｍ族の元素の含有量は約１・１
％が適当である。
Ｓ型ＢＬ素子を構成するＫＬ請の下部領域（第１の絶縁
膜と接触する領域）を、Ｗｉ族または■族の元素を含む
硫化ｌ！鉛のｓ２しておくことにある。この硫化亜鉛の
膜の膜厚は１本発明によらなければデッドレーヤとなる
膜厚であり、 ２，０００〜４，０００＾がＪ１１当で
ある。また、ｍ族またはｍ族の元素の含有量は約１・１
％が適当である。
ここで含有されるべきｍ族または■族の元素としてはア
ルミニュウムが最も現実的である。
ルミニュウムが最も現実的である。
硫化亜鉛膜の結晶性が下地となる膜の表面状態の影響を
受けやすく、その下地がガラス等値化亜−鉛の結晶Ｍ４
造とＳ達する場合、この下地の上に形成される硫化亜鉛
膜の結晶性が特にその接触領域近傍において悪くなって
いわゆるデッドレーヤとなり、このデッドレーヤが、Ｅ
Ｌ膜機能は発揮しないにもか−わらず無駄な駆動電圧の
みを要求することは上記せるとおりである。
受けやすく、その下地がガラス等値化亜−鉛の結晶Ｍ４
造とＳ達する場合、この下地の上に形成される硫化亜鉛
膜の結晶性が特にその接触領域近傍において悪くなって
いわゆるデッドレーヤとなり、このデッドレーヤが、Ｅ
Ｌ膜機能は発揮しないにもか−わらず無駄な駆動電圧の
みを要求することは上記せるとおりである。
特に、下地がガラスであると表面の凹凸が少ないので、
デッドレーヤが発生しやすいことが知られている。
デッドレーヤが発生しやすいことが知られている。
そこで、このデッドレーヤ領域を低抵抗化しておけば、
その領域においては電位が一定であるから、平行電界を
印加した場合、電圧降下の原因とはならないので、電位
的には、この領域が存在しないと同様に振る舞うことに
なる。
その領域においては電位が一定であるから、平行電界を
印加した場合、電圧降下の原因とはならないので、電位
的には、この領域が存在しないと同様に振る舞うことに
なる。
実験の結果によれば、低抵抗領域の厚さを４．０００八
とした場合、駆動電圧は約８０Ｖ低下することが確認さ
れた。全体の駆動電圧を如何程にするかは、ＥＬ膜とし
て機能する領域の厚さに依存するが、発光中心がフッ化
テルビウムであり、発光効率が０．１−０．２ルーメン
／Ｗの場合は、約 １７０Ｖである。また、ＥＬ膜の膜
厚を増加して、駆動電圧を約２００ Ｖとすれば発光効
率は向上して ０．４ルーメン／Ｗとなる。また、ＥＬ
膜は硫化亜鉛膜上に連続して形成されることとなるので
、その結晶性が向上して発光効率や輝度は向上する。
とした場合、駆動電圧は約８０Ｖ低下することが確認さ
れた。全体の駆動電圧を如何程にするかは、ＥＬ膜とし
て機能する領域の厚さに依存するが、発光中心がフッ化
テルビウムであり、発光効率が０．１−０．２ルーメン
／Ｗの場合は、約 １７０Ｖである。また、ＥＬ膜の膜
厚を増加して、駆動電圧を約２００ Ｖとすれば発光効
率は向上して ０．４ルーメン／Ｗとなる。また、ＥＬ
膜は硫化亜鉛膜上に連続して形成されることとなるので
、その結晶性が向上して発光効率や輝度は向上する。
以下、図面を参照しつ一１本発明の一実施例に係る薄膜
型ＥＬ素子についてさらに説明する。
型ＥＬ素子についてさらに説明する。
第１図参照
スパッタ法を使用して、ガラス、Ｍａｉｉｌ上に厚さ約
２，０００人のＩＴＯ膜よりなる透光性電極２を形成す
る。
２，０００人のＩＴＯ膜よりなる透光性電極２を形成す
る。
再びスパッタ法を使用して、厚さ約２，０００への酸窒
化シリコン膜よりなる第１の絶縁ｌ１Ｉ３を形成する。
化シリコン膜よりなる第１の絶縁ｌ１Ｉ３を形成する。
次に、スパッタ法を使用してＥＬＩ１５１を形成するが
、当初、フッ化テルビウムを含む硫化亜鉛とアルミニュ
ウムとをコスバッタしてアルミニュウムをｆａｔ％含有
する硫化亜鉛膜４を約４，０００への厚さに形成する。
、当初、フッ化テルビウムを含む硫化亜鉛とアルミニュ
ウムとをコスバッタしてアルミニュウムをｆａｔ％含有
する硫化亜鉛膜４を約４，０００への厚さに形成する。
この硫化亜鉛膜４にフッ化テルビウムを含有させること
は必須ではないが、その後、アルミニュウムの添加を中
止してＥＬ膜の形成に移行する工程がスムーズに実行し
うる利益がある。
は必須ではないが、その後、アルミニュウムの添加を中
止してＥＬ膜の形成に移行する工程がスムーズに実行し
うる利益がある。
次に、アルミニュウムターゲットのスパッタ電圧印加を
停市し、フッ化テルビウムを含む硫化亜鉛のスパッタを
続行して厚さ約５ 、００ＯＡの硫化亜鉛膜５を形成し
、約５００℃の温度において約１時間熱処理を施こして
、ＥＬ膜５を形成する。このＥ Ｌ ＩＱ ５は、硫化
亜鉛膜４上に形成されているので、デッドレーヤはなく
、良好な配向性や結晶性を有する。一方、アルミニュウ
ムを含む硫化亜鉛膜４は低抵抗である。
停市し、フッ化テルビウムを含む硫化亜鉛のスパッタを
続行して厚さ約５ 、００ＯＡの硫化亜鉛膜５を形成し
、約５００℃の温度において約１時間熱処理を施こして
、ＥＬ膜５を形成する。このＥ Ｌ ＩＱ ５は、硫化
亜鉛膜４上に形成されているので、デッドレーヤはなく
、良好な配向性や結晶性を有する。一方、アルミニュウ
ムを含む硫化亜鉛膜４は低抵抗である。
さらに、スパッタ法を使用して、厚さ約２，０００人の
酸窒化シリコン膜よりなる第２の絶縁膜６を形成する。
酸窒化シリコン膜よりなる第２の絶縁膜６を形成する。
最後にスパッタ法を使用して、アルミこニウム電極７を
形成して薄膜型ＥＬ素子を完成する。
形成して薄膜型ＥＬ素子を完成する。
以上の工程をもって製造された薄膜型ＥＬ素子は、ＩＩ
Ｉ族またはＶＩＩ族の元素例えばアルミニュウムが添加
されているので、この領域の抵抗は極めて小さくされて
おり、電圧を印加した場合、この領域は全領域が同一電
位となるから無駄な駆動電圧の原因とはならない。しか
も、ＥＬＩＩＩ５は硫化亜鉛膜４上に形成されているの
で、その全領域が極めてすぐれた結晶である。
Ｉ族またはＶＩＩ族の元素例えばアルミニュウムが添加
されているので、この領域の抵抗は極めて小さくされて
おり、電圧を印加した場合、この領域は全領域が同一電
位となるから無駄な駆動電圧の原因とはならない。しか
も、ＥＬＩＩＩ５は硫化亜鉛膜４上に形成されているの
で、その全領域が極めてすぐれた結晶である。
上記の実施例に係る薄膜型ＥＬ素子を試作して測定した
結果、その駆動電圧は １７０Ｖであり、従来技術に比
して約６０ｖ低下していることが確認されたにの駆動電
圧は、従来の一般の駆動回路の電圧（約２００Ｖ）より
低く、高電圧用の回路を使用する必要がなく、現実的利
益は極めて大きい０発光効率も、駆動電圧が同一である
従来技術に比して大幅に向上しており、 ０．８ルーメ
ン／Ｗであった・ 〔発明の効果〕 以上説明せるとおり、本発明に係る薄膜型ＥＬには、■
族または■族の元素例えばアルミニュウムが添加されて
いるので、この領域の抵抗は極めて小さくされており、
電圧を印加した場合、この領域は全領域が同一電位とな
るから無駄な駆動電圧の原因とはならない、しかも、Ｅ
ＬＭは硫化亜鉛膜上に連続して形成されているので、そ
の全領域が極めてすぐれた結晶である。これらの効果が
゛ 相剰的に機能して駆動電圧が低く、発光効率や輝度
特性のすぐれた薄膜型ＥＬ素子が実現する。
結果、その駆動電圧は １７０Ｖであり、従来技術に比
して約６０ｖ低下していることが確認されたにの駆動電
圧は、従来の一般の駆動回路の電圧（約２００Ｖ）より
低く、高電圧用の回路を使用する必要がなく、現実的利
益は極めて大きい０発光効率も、駆動電圧が同一である
従来技術に比して大幅に向上しており、 ０．８ルーメ
ン／Ｗであった・ 〔発明の効果〕 以上説明せるとおり、本発明に係る薄膜型ＥＬには、■
族または■族の元素例えばアルミニュウムが添加されて
いるので、この領域の抵抗は極めて小さくされており、
電圧を印加した場合、この領域は全領域が同一電位とな
るから無駄な駆動電圧の原因とはならない、しかも、Ｅ
ＬＭは硫化亜鉛膜上に連続して形成されているので、そ
の全領域が極めてすぐれた結晶である。これらの効果が
゛ 相剰的に機能して駆動電圧が低く、発光効率や輝度
特性のすぐれた薄膜型ＥＬ素子が実現する。
第１図は、本発明の第１の手段に係る薄膜型ＥＬ素子の
断面図である。 第２図は、従来技術に係る薄膜型ＥＬ素子の断面図であ
、る。 ｌ・・・透光性基板（ガラス基板）、 ２・・・透光性
電極（ＩＴＯ電極）、 ３ΦＩＩＩＩ第１の絶縁膜（
酸窒化シリコン膜）、 ４・・・ＩＩＩ族またはＶＩ
Ｉ族の元素（アルミニュウム）を含む硫化亜鉛膜、 ５
・・・ＥＬ膜、 ６・争・第２の絶縁膜（酸窒化シリ
コン膜）、 ７・・・対向電極（アルミニュウム電極
）。
断面図である。 第２図は、従来技術に係る薄膜型ＥＬ素子の断面図であ
、る。 ｌ・・・透光性基板（ガラス基板）、 ２・・・透光性
電極（ＩＴＯ電極）、 ３ΦＩＩＩＩ第１の絶縁膜（
酸窒化シリコン膜）、 ４・・・ＩＩＩ族またはＶＩ
Ｉ族の元素（アルミニュウム）を含む硫化亜鉛膜、 ５
・・・ＥＬ膜、 ６・争・第２の絶縁膜（酸窒化シリ
コン膜）、 ７・・・対向電極（アルミニュウム電極
）。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ［１］透光性基板（１）上に、透光性電極（２）が形成
され、 該透光性電極（２）上に第１の絶縁膜（３）と第２の
絶縁膜（６）とに挟まれて、硫化亜鉛と希土類元素また
はマンガンとの組成物よりなるＥＬ膜（５）が形成され
、 前記第２の絶縁膜（６）上に対向電極（７）が形成され
てなる薄膜型ＥＬ素子において、 前記ＥＬ膜（５）の下部領域（前記第１の絶縁膜（３
）と接触する領域）は、III族またはVII族の元素を含む
硫化亜鉛の膜（４）とされていることを特徴とする薄膜
型ＥＬ素子。 ［２］前記III族またはVII族の元素を含む硫化亜鉛の膜
（４）に含まれるIII族またはVII族の元素はアルミニュ
ウムであることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の薄膜型ＥＬ素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60252266A JPS62113389A (ja) | 1985-11-11 | 1985-11-11 | 薄膜型ｅｌ素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60252266A JPS62113389A (ja) | 1985-11-11 | 1985-11-11 | 薄膜型ｅｌ素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62113389A true JPS62113389A (ja) | 1987-05-25 |
Family
ID=17234844
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60252266A Pending JPS62113389A (ja) | 1985-11-11 | 1985-11-11 | 薄膜型ｅｌ素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62113389A (ja) |
-
1985
- 1985-11-11 JP JP60252266A patent/JPS62113389A/ja active Pending
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