JPS62295393A - 薄膜型el発光素子 - Google Patents
薄膜型el発光素子Info
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- JPS62295393A JPS62295393A JP61138802A JP13880286A JPS62295393A JP S62295393 A JPS62295393 A JP S62295393A JP 61138802 A JP61138802 A JP 61138802A JP 13880286 A JP13880286 A JP 13880286A JP S62295393 A JPS62295393 A JP S62295393A
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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】
3、発明の詳細な説明
〔産業上の利用分野〕
簿護型EL発光素子、薄膜型EL表示素子に関する。
従来から薄膜型EL発九老子の構造としては、第2図に
示すような一重絶縁型のものと、第3図に示すような二
重絶縁型のものがよく知られている。
示すような一重絶縁型のものと、第3図に示すような二
重絶縁型のものがよく知られている。
何れも透明電極層(2)と背面電極(5)層間に外部よ
り、交番電流を印加しEL(エレクトロルミネッセンス
)光を得ている。
り、交番電流を印加しEL(エレクトロルミネッセンス
)光を得ている。
EL発光層(3)には、硫化亜鉛、硫化力ルシウム。
硫化ストロンチウムなどの母体材料にマンガンやランク
メイド系のフッ化物をドーピングした材料が用いられ、
EL発光層に効率よく外部から供給した交番電流が印加
されるように高誘電率の絶縁層(4)が発光層の両側ま
たは片側に設けられている。
メイド系のフッ化物をドーピングした材料が用いられ、
EL発光層に効率よく外部から供給した交番電流が印加
されるように高誘電率の絶縁層(4)が発光層の両側ま
たは片側に設けられている。
EL発光素子に使用される透明電極には、ITOなどの
酸化インジクム系の材料または酸化スズ系の材料が用い
られているが、高透明性かつ低抵抗゛の透明電極を容易
に得易く、エツチングし易いという理由から、I’l’
0糸の透明電極を用いるのが一般的になっている。
酸化インジクム系の材料または酸化スズ系の材料が用い
られているが、高透明性かつ低抵抗゛の透明電極を容易
に得易く、エツチングし易いという理由から、I’l’
0糸の透明電極を用いるのが一般的になっている。
透明電極層と背面電極層をストライプ状とし、雨音を互
いに直角に交差せしめた電極構造のドツトマトリックス
型のEL表示素子では、電極間に印加する電圧と発光輝
度の関係が急峻であるほど、画面のコントラストが強く
高品位の画面が得られるという点と、さらには、E L
発光層の吸湿の防止の意味から、二重絶縁型のELL光
素子が実用化−されている。しかし、この二重絶縁型E
LL光素子は、素子の駆動電圧が高く、表示素子駆動回
路の動作電圧が高いために高耐圧の半導体素子が必要に
なるという問題点を含んでいる。従って、低電圧で駆動
するELL光素子の開発が種々検討されている。
いに直角に交差せしめた電極構造のドツトマトリックス
型のEL表示素子では、電極間に印加する電圧と発光輝
度の関係が急峻であるほど、画面のコントラストが強く
高品位の画面が得られるという点と、さらには、E L
発光層の吸湿の防止の意味から、二重絶縁型のELL光
素子が実用化−されている。しかし、この二重絶縁型E
LL光素子は、素子の駆動電圧が高く、表示素子駆動回
路の動作電圧が高いために高耐圧の半導体素子が必要に
なるという問題点を含んでいる。従って、低電圧で駆動
するELL光素子の開発が種々検討されている。
ま念、発光輝度が大きく、発光効率の良いEL、発光素
子を形成するには、通常ELL光層を形成した後、EL
L光層膜の結晶性の改善とドーパントの拡散を行なうた
め、真空中で400〜600℃で1〜2時間、熱処理す
るプロセスを行なうのが一般的である。
子を形成するには、通常ELL光層を形成した後、EL
L光層膜の結晶性の改善とドーパントの拡散を行なうた
め、真空中で400〜600℃で1〜2時間、熱処理す
るプロセスを行なうのが一般的である。
これは、蒸着あるいは、スパッタリングで形成した発光
層は、そのままでは実用上十分な発光輝度が得られない
ばかりか、結晶中に採9込まれないドーパントが素子の
寿命を低下させるからである。
層は、そのままでは実用上十分な発光輝度が得られない
ばかりか、結晶中に採9込まれないドーパントが素子の
寿命を低下させるからである。
ところが、この熱処理プロセスを行なうと、ガラス基板
内に存在するアルカリイオンが素子内へ拡散し、素子の
寿命や発光輝度を低下させてしまう問題もあった。
内に存在するアルカリイオンが素子内へ拡散し、素子の
寿命や発光輝度を低下させてしまう問題もあった。
第1図が本発明の一具体例であって、薄膜型ELL光素
子の透明電極にフッ素原子を含有した酸化インジウム膜
を用いたのである。第1図において符号は第2図と同一
部位を示す。
子の透明電極にフッ素原子を含有した酸化インジウム膜
を用いたのである。第1図において符号は第2図と同一
部位を示す。
薄膜型ELL光素子の構造としては、−重絶縁型、二重
絶縁型のどちらでも良く、また、透明電極層、背面電極
層の両方にフッ素原子を含有した酸化インジウム膜を用
いた構造のものでも良い。
絶縁型のどちらでも良く、また、透明電極層、背面電極
層の両方にフッ素原子を含有した酸化インジウム膜を用
いた構造のものでも良い。
ELL光素子の電極に、フッ素原子を含有した酸化イン
ジウム膜を用いることにより、EL発九九層膜熱処理プ
ロセス中に問題となるガラス基板からのアルカリイオン
の拡散を防ぐことができる。
ジウム膜を用いることにより、EL発九九層膜熱処理プ
ロセス中に問題となるガラス基板からのアルカリイオン
の拡散を防ぐことができる。
ELL光素子の電極に、特にフッ素原子を含有するもの
としてフッ化アルミニウムをドープした酸化インジウム
膜を用いることにより、EL発九九層膜熱処理ブ1.J
セス中に問題となるガラス基板からのアルカリイオンの
拡散を防ぐことができ、また、−重絶縁型士あるので、
素子の駆動電圧の低電圧化も可能である。
としてフッ化アルミニウムをドープした酸化インジウム
膜を用いることにより、EL発九九層膜熱処理ブ1.J
セス中に問題となるガラス基板からのアルカリイオンの
拡散を防ぐことができ、また、−重絶縁型士あるので、
素子の駆動電圧の低電圧化も可能である。
背面電極層にもフッ化アルミニウムをドープした酸化イ
ンジウム膜を用いた透明型の素子構造のものでも良い。
ンジウム膜を用いた透明型の素子構造のものでも良い。
フッ素原子を含有するドーパントとして、フッ化アルミ
ニウム以外に、5uF4 、 InF3 。
ニウム以外に、5uF4 、 InF3 。
SbF5 なども用いることができる。
ELL光層膜の熱処理プロセス中におこるガラス基板か
らのアルカリイオンの拡散は、フッ素原子を含有した酸
化インジウム膜を電極として用いることによシ、酸化イ
ンジクム膜内に存在するフッ素イオンに因って捕促され
、素子内には拡散しなくなり、素子の発光輝度と寿命の
低下を防止することができる。
らのアルカリイオンの拡散は、フッ素原子を含有した酸
化インジウム膜を電極として用いることによシ、酸化イ
ンジクム膜内に存在するフッ素イオンに因って捕促され
、素子内には拡散しなくなり、素子の発光輝度と寿命の
低下を防止することができる。
酸化インジウム膜のフッ素原子の含有率は、特に限定を
要しないが、フッ素原子が1mo1%以上含有されてい
るだけでもアルカリイオンの拡散防止に十分な効果を与
える。
要しないが、フッ素原子が1mo1%以上含有されてい
るだけでもアルカリイオンの拡散防止に十分な効果を与
える。
しかし、酸化インジクム膜内のフッ素原子含有量があま
り多くなると、酸化インジウム膜の体積固有抵抗が大き
くなシ、ELL光素子の電極に使用可能な範囲としては
、1〜29mo1% が望ましい範囲である。
り多くなると、酸化インジウム膜の体積固有抵抗が大き
くなシ、ELL光素子の電極に使用可能な範囲としては
、1〜29mo1% が望ましい範囲である。
実施例1゜
パイレックスガラス上に2.5mo1% のフッ化アル
ミニウムを含有した酸化インジウム膜を透明電極層とし
て2000オングストローム形成した基板上に膜厚20
00オングストロームの窒化ケイ素膜絶縁層を形成した
。窒化ケイ素膜上に0.10wt%のマンガンをドープ
した硫化亜鉛膜ELL光層を6000オングストローム
の膜厚で形成した後、真空t’、”7内(0,01m
Torr以下)で450 ’C11時間アニールした。
ミニウムを含有した酸化インジウム膜を透明電極層とし
て2000オングストローム形成した基板上に膜厚20
00オングストロームの窒化ケイ素膜絶縁層を形成した
。窒化ケイ素膜上に0.10wt%のマンガンをドープ
した硫化亜鉛膜ELL光層を6000オングストローム
の膜厚で形成した後、真空t’、”7内(0,01m
Torr以下)で450 ’C11時間アニールした。
硫化亜鉛膜」二にさらに、2000オングストロームの
窒化ケイ素膜絶縁層を形成した後、背面電極としてアル
ミニウムをドツト状に形成した。
窒化ケイ素膜絶縁層を形成した後、背面電極としてアル
ミニウムをドツト状に形成した。
こうして得られた二重絶縁型のELL光朱子の透明電極
と背面電極間に5KHzの短形波電圧を85 Vrms
印加すると、2Q’fLmのEL光発光得られ25
0時間後の輝度減少は、10%以内であった。さらに、
オージェ電子分光で素子内のアルカリイオン量の分析を
行なったところ、透明電極層内でもアルカリイオンの存
在は全く見られなかった。
と背面電極間に5KHzの短形波電圧を85 Vrms
印加すると、2Q’fLmのEL光発光得られ25
0時間後の輝度減少は、10%以内であった。さらに、
オージェ電子分光で素子内のアルカリイオン量の分析を
行なったところ、透明電極層内でもアルカリイオンの存
在は全く見られなかった。
実施例2゜
パイレックスガラス上に5、Qmo1% のフッ化アル
ミニウムを含有した酸化インジウム膜を透明電極層とし
て2000オングストローム形成した基板上に0.50
wt%のマンガンをドープした硫化亜鉛膜EL発光層を
8500オングストロームの膜厚で形成した後、真空槽
内(0,01mTorr以下)で450°C,1時間ア
ニールした。
ミニウムを含有した酸化インジウム膜を透明電極層とし
て2000オングストローム形成した基板上に0.50
wt%のマンガンをドープした硫化亜鉛膜EL発光層を
8500オングストロームの膜厚で形成した後、真空槽
内(0,01mTorr以下)で450°C,1時間ア
ニールした。
次に、硫化亜鉛膜上に、膜厚3000オングストローム
の窒化ケイ素膜絶縁層を形成した後、背面電極としてア
ルミニウムをドツト状に形成した。
の窒化ケイ素膜絶縁層を形成した後、背面電極としてア
ルミニウムをドツト状に形成した。
こうして得られた一重絶縁型のELL光素子の透明電極
と背面電極間に5KHzの短形波電圧を75 Vrms
印加すると、10fLmのEL光発光得られ100
時間後の輝度減少は、25%以内であった。さらに、オ
ージェ電子分光で素子内のアルカリイオン量の分析を行
なったところ、透明電極層内でもアルカリイオンの存在
は全く見られなかった。
と背面電極間に5KHzの短形波電圧を75 Vrms
印加すると、10fLmのEL光発光得られ100
時間後の輝度減少は、25%以内であった。さらに、オ
ージェ電子分光で素子内のアルカリイオン量の分析を行
なったところ、透明電極層内でもアルカリイオンの存在
は全く見られなかった。
比較例1゜
パイレックスガラス上に酸化インジウム・スズ(ITO
)膜を透明電極層として2000オングストローム形成
した基板上に膜厚2000オングストロームの窒化ケイ
素膜絶縁層を形成した。窒化ケイ素膜上に0.10wt
%のマンガンをドープした硫化亜鉛膜ELL光層を60
00オングストロームの膜厚で形成した後、真空槽内(
0,01m Torr以下)で450°C11時間アニ
ールした。
)膜を透明電極層として2000オングストローム形成
した基板上に膜厚2000オングストロームの窒化ケイ
素膜絶縁層を形成した。窒化ケイ素膜上に0.10wt
%のマンガンをドープした硫化亜鉛膜ELL光層を60
00オングストロームの膜厚で形成した後、真空槽内(
0,01m Torr以下)で450°C11時間アニ
ールした。
硫化亜鉛膜上にさらに、2500オングストロームの窒
化ケイ素膜絶縁層を形成した後、背面電極としてアルミ
ニウムをドツト状に形成した。
化ケイ素膜絶縁層を形成した後、背面電極としてアルミ
ニウムをドツト状に形成した。
こうして得られた二重絶縁型のELL光素子の透明電極
と背面電極間に5KHzの短形波電圧を35 Vrms
印加すると、25rtmのEL光発光得られたが、
1000時間後の輝度減少は、30〜40%であった。
と背面電極間に5KHzの短形波電圧を35 Vrms
印加すると、25rtmのEL光発光得られたが、
1000時間後の輝度減少は、30〜40%であった。
さらに、オージェ電子分光で素子内のアルカリイオン量
の総量の分析を行なったところ、透明電極層内でl、(
imo1%、窒化ケイ素膜絶縁層内で0.22mo1%
、ELL光層内で0.05mo1%のアルカリイオンが
検出された。
の総量の分析を行なったところ、透明電極層内でl、(
imo1%、窒化ケイ素膜絶縁層内で0.22mo1%
、ELL光層内で0.05mo1%のアルカリイオンが
検出された。
比較例2゜
パイレックスガラス上に酸化インジウム・スズ(ITO
>膜を透明電極層として2000オングストローム形成
した基板とに0.50wt%のマンガンをドープした硫
化亜鉛膜ELL光層を8500オングストロームの膜厚
で形成した後、真空槽内(0,01m Torr以下)
で4.50℃、1時間アニールした。
>膜を透明電極層として2000オングストローム形成
した基板とに0.50wt%のマンガンをドープした硫
化亜鉛膜ELL光層を8500オングストロームの膜厚
で形成した後、真空槽内(0,01m Torr以下)
で4.50℃、1時間アニールした。
次に、硫化亜鉛膜上に、膜厚3000オングストローム
の窒化ケイ素膜絶縁層を形成した後、背面電極としてア
ルミニウムをドツト状に形成した。
の窒化ケイ素膜絶縁層を形成した後、背面電極としてア
ルミニウムをドツト状に形成した。
こうして得られた一重絶縁型のELL光素子の透明電極
と背面電極間に5KHzの短形波電圧を75■rtns
印加すると、19fLmのEL光発光得られたが、
1000時間後の輝度減少は、65〜80%であった。
と背面電極間に5KHzの短形波電圧を75■rtns
印加すると、19fLmのEL光発光得られたが、
1000時間後の輝度減少は、65〜80%であった。
さらに、オージェ電子分光で素子内のアルカリイオン量
の分析を行なったところ、透明電極層内で1.8mo1
%、窒化ケイ素膜絶縁層内でQ、 =1.7 mo 1
%、ELL光層内で0.11mo1%のアルカリイオン
が検出された。
の分析を行なったところ、透明電極層内で1.8mo1
%、窒化ケイ素膜絶縁層内でQ、 =1.7 mo 1
%、ELL光層内で0.11mo1%のアルカリイオン
が検出された。
以ト説明したように、本発明によればフッ素原子を含有
した酸化インジウム膜をELL光素子の透明電極として
用いることにより、発光輝度や寿命の低下を効果的に防
止することができ、EL表示ダ(子の分野での利用fl
[i h?7は大きい。
した酸化インジウム膜をELL光素子の透明電極として
用いることにより、発光輝度や寿命の低下を効果的に防
止することができ、EL表示ダ(子の分野での利用fl
[i h?7は大きい。
第1図は本発明め一実し″帆例を示す力[面図、第2図
及び第3図は従来の薄暎型EL発光素子の断+m図であ
る。lI/′ia明基板、2明透板電N層、3ばEL発
九九層1.は絶縁j: 、 5は背面iは極である。
及び第3図は従来の薄暎型EL発光素子の断+m図であ
る。lI/′ia明基板、2明透板電N層、3ばEL発
九九層1.は絶縁j: 、 5は背面iは極である。
Claims (2)
- (1)薄膜型EL発光素子の電極としてフツ素原子を含
有した酸化インジウム膜を用いた薄膜型EL発光素子 - (2)フツ素原子が、ドープされたフツ化アルミニウム
に含有されたものである特許請求の範囲第(1)項記載
の薄膜型EL発光素子
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61138802A JPS62295393A (ja) | 1986-06-13 | 1986-06-13 | 薄膜型el発光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61138802A JPS62295393A (ja) | 1986-06-13 | 1986-06-13 | 薄膜型el発光素子 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62295393A true JPS62295393A (ja) | 1987-12-22 |
Family
ID=15230573
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61138802A Pending JPS62295393A (ja) | 1986-06-13 | 1986-06-13 | 薄膜型el発光素子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62295393A (ja) |
-
1986
- 1986-06-13 JP JP61138802A patent/JPS62295393A/ja active Pending
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