JPS6332894A - 薄膜ｅｌ素子の製造方法 - Google Patents
薄膜ｅｌ素子の製造方法Info
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- JPS6332894A JPS6332894A JP61174772A JP17477286A JPS6332894A JP S6332894 A JPS6332894 A JP S6332894A JP 61174772 A JP61174772 A JP 61174772A JP 17477286 A JP17477286 A JP 17477286A JP S6332894 A JPS6332894 A JP S6332894A
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- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 6
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Landscapes
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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】
く技術分野〉
本発明は電圧印加に応答してＥＬ （ｇｌｅｃｔｒ。
ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）発光を呈する薄膜ＥＬ素子
の製造方法に関し、特に発光開始電圧の低電圧化を可能
とする製造技術に関するものである。
の製造方法に関し、特に発光開始電圧の低電圧化を可能
とする製造技術に関するものである。
〈従来技術〉
薄膜ＥＬ素子の基本的構造としては、ガラス基板上に透
明電極、下部絶縁層、発光層、上部絶縁層及び背面電極
を順次形成したいわゆる二重絶縁構造のものが一般であ
り、この薄膜ＥＬ素子は長寿命で高暉度発光するという
特徴を有し、平面デイスプレィ装置としてすでに実用化
されるに至っている。薄膜ＥＬ素子の発光層は、Ｍｎ
、Ｔｂ等の発光センターを含むＺｎＳ等の化合物半導
体あるいはＥｕ 、Ｃｅ 等を含むｌ１ａ−■ｂ化
合物（たとえばＣａＳ、ＳｒＳ等）が用いられ、発光セ
ンター特有の発光色が得られる。現在商品化されている
薄膜ＥＬ素子はＺｎＳ：Ｍｎ 発光層を具備するオレ
ンジ色発光であるが、発光層を適宜選択することにより
種々の発光を呈する薄膜ＥＬ素子を作製することができ
る。
明電極、下部絶縁層、発光層、上部絶縁層及び背面電極
を順次形成したいわゆる二重絶縁構造のものが一般であ
り、この薄膜ＥＬ素子は長寿命で高暉度発光するという
特徴を有し、平面デイスプレィ装置としてすでに実用化
されるに至っている。薄膜ＥＬ素子の発光層は、Ｍｎ
、Ｔｂ等の発光センターを含むＺｎＳ等の化合物半導
体あるいはＥｕ 、Ｃｅ 等を含むｌ１ａ−■ｂ化
合物（たとえばＣａＳ、ＳｒＳ等）が用いられ、発光セ
ンター特有の発光色が得られる。現在商品化されている
薄膜ＥＬ素子はＺｎＳ：Ｍｎ 発光層を具備するオレ
ンジ色発光であるが、発光層を適宜選択することにより
種々の発光を呈する薄膜ＥＬ素子を作製することができ
る。
ところで、薄膜ＥＬ素子における発光は、電圧を印加す
ることによって生成された発光層中のホットエレクトロ
ンが発光センターを衝突励起し、その後励起された発光
センターが基底準位へ輻射遷移する過程で電磁スペクト
ルが放射されることによって得られる。従って、ＥＬ発
光には発光層中に充分な数の伝導電子を生成させること
及びこれらの電子を十分加速し得るだけの電界を発光層
中に誘起することが不可欠となる。このため薄膜ＥＬ素
子の動作電圧は２００Ｖ程度の高電圧となる。
ることによって生成された発光層中のホットエレクトロ
ンが発光センターを衝突励起し、その後励起された発光
センターが基底準位へ輻射遷移する過程で電磁スペクト
ルが放射されることによって得られる。従って、ＥＬ発
光には発光層中に充分な数の伝導電子を生成させること
及びこれらの電子を十分加速し得るだけの電界を発光層
中に誘起することが不可欠となる。このため薄膜ＥＬ素
子の動作電圧は２００Ｖ程度の高電圧となる。
この高電圧動作は素子そのものの信頼性や安定性を損う
ものではないが、駆動回路等を含めたコストや省力化等
の観点からは好ましいものとはいえない。
ものではないが、駆動回路等を含めたコストや省力化等
の観点からは好ましいものとはいえない。
今後の薄膜ＥＬ素子の開発課題としては前述した発光輝
度の高輝度化以外に動作電圧の低電圧化がある。これま
で低電圧化のための基本的な考え方は外部電圧が発光層
に有効に印加されるように、誘電率の高い絶縁層を用い
ることであった。
度の高輝度化以外に動作電圧の低電圧化がある。これま
で低電圧化のための基本的な考え方は外部電圧が発光層
に有効に印加されるように、誘電率の高い絶縁層を用い
ることであった。
〈発明の目的〉
高誘電率絶縁層は一般に絶縁耐圧が低いため、解決しな
ければならない新たな問題（たとえば素子の絶縁破壊モ
ードがグロパゲイテング（伝播）モードになりやすい）
が発生しているのが現状である。そこで本発明は発光開
始電圧それ自体を低下させ、駆動電圧の低電圧化を得る
ことを特徴とする。
ければならない新たな問題（たとえば素子の絶縁破壊モ
ードがグロパゲイテング（伝播）モードになりやすい）
が発生しているのが現状である。そこで本発明は発光開
始電圧それ自体を低下させ、駆動電圧の低電圧化を得る
ことを特徴とする。
例えば従来から用いられているＺｎＳ：Ｍｎ発光層では
おおよそその発光開始電界は１．５ Ｘ １０６Ｖ１０
π である。この電界は前述のホットエレクトロンを形成す
るためのしきい電界ではなく、発光層中に充分な数の伝
導電子を生成するために必要な電界である。上述した二
重絶縁構造薄膜ＥＬ素子では動作時間とともにＢ−Ｖ（
発光輝度−印加電圧）特性が高電圧側へ移動し発光開始
電界は大きく変化する。これは発光層／絶縁層界面から
発光層側へ伝導電子が供給されるためのしきい電界の変
化による。従って、低電界で充分の数の伝導電子を生成
することができれば薄膜ＥＬ素子の発光しきい電界換言
すると発光開始電圧を低下されることができる。本発明
はこの点に注目し、薄膜ＥＬ素子の低電圧化を計り、絶
縁層の絶縁破壊を防止し、かつ駆動回路を含めた素子の
低コスト化を得るという実用上極めて重要な作用効果を
奏するものである。
おおよそその発光開始電界は１．５ Ｘ １０６Ｖ１０
π である。この電界は前述のホットエレクトロンを形成す
るためのしきい電界ではなく、発光層中に充分な数の伝
導電子を生成するために必要な電界である。上述した二
重絶縁構造薄膜ＥＬ素子では動作時間とともにＢ−Ｖ（
発光輝度−印加電圧）特性が高電圧側へ移動し発光開始
電界は大きく変化する。これは発光層／絶縁層界面から
発光層側へ伝導電子が供給されるためのしきい電界の変
化による。従って、低電界で充分の数の伝導電子を生成
することができれば薄膜ＥＬ素子の発光しきい電界換言
すると発光開始電圧を低下されることができる。本発明
はこの点に注目し、薄膜ＥＬ素子の低電圧化を計り、絶
縁層の絶縁破壊を防止し、かつ駆動回路を含めた素子の
低コスト化を得るという実用上極めて重要な作用効果を
奏するものである。
〈実施例〉
ガラス基板上に透明電極、下部絶縁層、発光層、上部絶
縁層および背面電極を順次形成することによ・シ薄膜Ｅ
Ｌ素子を作製するが、この場合、透明電極としてのＩＴ
Ｏ膜、背面電極としてのＡｔ膜はスパッター法または真
空蒸着法により作製する。
縁層および背面電極を順次形成することによ・シ薄膜Ｅ
Ｌ素子を作製するが、この場合、透明電極としてのＩＴ
Ｏ膜、背面電極としてのＡｔ膜はスパッター法または真
空蒸着法により作製する。
下部および上部絶縁層には、Ｓ ｉ ０２ ＋ Ｓ ｉ
３Ｎ４． Ｙ２Ｏ３！ＡｂＯ３，Ｔａ２０５等の単層膜
もしくは多層膜を用い、スパッター法で成膜する。
３Ｎ４． Ｙ２Ｏ３！ＡｂＯ３，Ｔａ２０５等の単層膜
もしくは多層膜を用い、スパッター法で成膜する。
発光層の作製は以下の如く行なう。発光層材料としてＣ
ｅを添加したＳｒＳについて以下本発明の１実施例を説
明する。
ｅを添加したＳｒＳについて以下本発明の１実施例を説
明する。
Ｃｅ２Ｓ３を０．０５〜２．０ｍｏ１％含むＳｒＳ粉末
をペレット状に成形し、これを蒸発源とした電子ビーム
蒸着法によりＳｒＳ：Ｃｅ発光層を下部絶縁層上に作製
する。基板温度は１００〜７００℃に設定する。蒸着雰
囲気としては水素ガスを選定し、ガス分圧１０ 〜１０
ＴｏｒｒのＨ２ガス中で蒸着を行なう。図面は本実
施例により作製した薄膜ＥＬ素子（図中の曲線ａ）、従
来と同様にＳｒＳ発光層作製時の雰囲気を高真空状態に
した場合の薄膜ＥＬ素子（図中の曲線ｂ）とのＢ−Ｖ（
発光輝度−印加電圧）特性を示す。図より双方の最大発
光輝度はほとんど変わらないが発光開始電圧は大きく異
なることがわかる０尚、画素子の発光層及び絶縁層は膜
厚、誘電率とも同一としている。以上より、本実施例の
如く発光層の蒸着雰囲気を水素ガス雰囲気とすれば発光
開始電界を大幅に低下させることができる。さらに低電
界発光により、絶縁耐圧に余裕が生じるため、素子の安
定性にも著しい効果が得られる。
をペレット状に成形し、これを蒸発源とした電子ビーム
蒸着法によりＳｒＳ：Ｃｅ発光層を下部絶縁層上に作製
する。基板温度は１００〜７００℃に設定する。蒸着雰
囲気としては水素ガスを選定し、ガス分圧１０ 〜１０
ＴｏｒｒのＨ２ガス中で蒸着を行なう。図面は本実
施例により作製した薄膜ＥＬ素子（図中の曲線ａ）、従
来と同様にＳｒＳ発光層作製時の雰囲気を高真空状態に
した場合の薄膜ＥＬ素子（図中の曲線ｂ）とのＢ−Ｖ（
発光輝度−印加電圧）特性を示す。図より双方の最大発
光輝度はほとんど変わらないが発光開始電圧は大きく異
なることがわかる０尚、画素子の発光層及び絶縁層は膜
厚、誘電率とも同一としている。以上より、本実施例の
如く発光層の蒸着雰囲気を水素ガス雰囲気とすれば発光
開始電界を大幅に低下させることができる。さらに低電
界発光により、絶縁耐圧に余裕が生じるため、素子の安
定性にも著しい効果が得られる。
上記発光開始電界の低減効果は次の理由により達成され
る。即ち、ＳｒＳ膜作製時、水素雰囲気下に置くことに
より次の反応が進行している。
る。即ち、ＳｒＳ膜作製時、水素雰囲気下に置くことに
より次の反応が進行している。
２Ｓｒ＋Ｓ＋＋２Ｈｚ＋２８ｒ＋２ＨｚＳ即ち、ＳｒＳ
膜中にはＳ空孔が多数生じている。
膜中にはＳ空孔が多数生じている。
このＳ空孔によるドナー準位は比較的低電界により電子
をＳｒＳの伝導帯に電子供給することができる。一方、
薄膜ＥＬ素子のＢ−Ｖ特性は主として発光層中における
伝導電子の数の印加電圧依存性を強く反映したものであ
る。従って、本実施例による薄膜ＥＬ素子の低電界動作
は発光層中に欠陥準位を導入することによって得られた
ものである○ なお本実施例では電子ビーム蒸着法で作製したＳｒＳ：
Ｃｅ発光層を用いたが、本発明は、抵抗加熱真空蒸着法
やスパッタ法で作製した他の化合物半導体材料を発光層
とする薄膜ＥＬ素子の農作にも適用することができる。
をＳｒＳの伝導帯に電子供給することができる。一方、
薄膜ＥＬ素子のＢ−Ｖ特性は主として発光層中における
伝導電子の数の印加電圧依存性を強く反映したものであ
る。従って、本実施例による薄膜ＥＬ素子の低電界動作
は発光層中に欠陥準位を導入することによって得られた
ものである○ なお本実施例では電子ビーム蒸着法で作製したＳｒＳ：
Ｃｅ発光層を用いたが、本発明は、抵抗加熱真空蒸着法
やスパッタ法で作製した他の化合物半導体材料を発光層
とする薄膜ＥＬ素子の農作にも適用することができる。
図面は本発明の１実施例の説明に供する薄膜ＥＬ素子の
Ｂ −Ｖ特性図である。 代理人 弁理士 杉 山 毅 至（他１名〕ｆｐでｒｊ
電斤 （任意、ｋ）
Ｂ −Ｖ特性図である。 代理人 弁理士 杉 山 毅 至（他１名〕ｆｐでｒｊ
電斤 （任意、ｋ）
Claims (1)
- １．II−VI族化合物半導体を母体材料とする発光層を
具備する薄膜ＥＬ素子の製造方法において、前記発光層
を水素雰囲気中で成膜することを特徴とする薄膜ＥＬ素
子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61174772A JPS6332894A (ja) | 1986-07-24 | 1986-07-24 | 薄膜ｅｌ素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61174772A JPS6332894A (ja) | 1986-07-24 | 1986-07-24 | 薄膜ｅｌ素子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6332894A true JPS6332894A (ja) | 1988-02-12 |
| JPH0544156B2 JPH0544156B2 (ja) | 1993-07-05 |
Family
ID=15984399
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61174772A Granted JPS6332894A (ja) | 1986-07-24 | 1986-07-24 | 薄膜ｅｌ素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6332894A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8821428B2 (en) | 2006-12-01 | 2014-09-02 | Ito Co., Ltd. | Traction apparatus and rope take-up mechanism of traction apparatus |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57102983A (en) * | 1980-12-19 | 1982-06-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Electroluminescent element |
| JPS5958829A (ja) * | 1982-09-28 | 1984-04-04 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | ＺｎＳｅ膜の形成方法 |
| JPS6235496A (ja) * | 1985-08-07 | 1987-02-16 | アルプス電気株式会社 | エレクトロルミネツセンス薄膜の形成方法 |
-
1986
- 1986-07-24 JP JP61174772A patent/JPS6332894A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57102983A (en) * | 1980-12-19 | 1982-06-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Electroluminescent element |
| JPS5958829A (ja) * | 1982-09-28 | 1984-04-04 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | ＺｎＳｅ膜の形成方法 |
| JPS6235496A (ja) * | 1985-08-07 | 1987-02-16 | アルプス電気株式会社 | エレクトロルミネツセンス薄膜の形成方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8821428B2 (en) | 2006-12-01 | 2014-09-02 | Ito Co., Ltd. | Traction apparatus and rope take-up mechanism of traction apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0544156B2 (ja) | 1993-07-05 |
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