JPH0785971A - エレクトロルミネッセンス素子 - Google Patents
エレクトロルミネッセンス素子Info
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- JPH0785971A JPH0785971A JP5231589A JP23158993A JPH0785971A JP H0785971 A JPH0785971 A JP H0785971A JP 5231589 A JP5231589 A JP 5231589A JP 23158993 A JP23158993 A JP 23158993A JP H0785971 A JPH0785971 A JP H0785971A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 発光層がII族元素とVIｂ族元素からなる化合
物であって、かつ岩塩型構造をとる母材に付活剤を添加
したものからなり、上記発光層のＸ線回折における（２
２０）面の半値幅が０．１５度より大きく０．４度以下
または（２００）面の半値幅が０．１１度より大きく
０．３度以下であり、かつ上記発光層の格子定数が、母
材物質の結晶粉末の格子定数の９９％以上１００．５％
未満である薄膜エレクトロルミネッセンス素子。 【効果】 高輝度に発光し、かつ急峻な輝度−電圧特性
を示すＥＬ素子を作製できる。
物であって、かつ岩塩型構造をとる母材に付活剤を添加
したものからなり、上記発光層のＸ線回折における（２
２０）面の半値幅が０．１５度より大きく０．４度以下
または（２００）面の半値幅が０．１１度より大きく
０．３度以下であり、かつ上記発光層の格子定数が、母
材物質の結晶粉末の格子定数の９９％以上１００．５％
未満である薄膜エレクトロルミネッセンス素子。 【効果】 高輝度に発光し、かつ急峻な輝度−電圧特性
を示すＥＬ素子を作製できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電界の印加に応じて発
光を示すエレクトロルミネッセンス素子（以下、ＥＬ素
子と略す。）に関するものである。
光を示すエレクトロルミネッセンス素子（以下、ＥＬ素
子と略す。）に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＺｎＳやＺｎＳｅ等の母材にＭｎ等の付
活剤をドープしたものに高電圧を印加することで発光す
るエレクトロルミネッセンス（以下、ＥＬと略する。）
の現象は古くから知られている。特に、二重絶縁層型Ｅ
Ｌ素子の開発により輝度および寿命が飛躍的に向上し、
ＥＬ素子は、薄型ディスプレイとして現在市販されるま
でに至った。
活剤をドープしたものに高電圧を印加することで発光す
るエレクトロルミネッセンス（以下、ＥＬと略する。）
の現象は古くから知られている。特に、二重絶縁層型Ｅ
Ｌ素子の開発により輝度および寿命が飛躍的に向上し、
ＥＬ素子は、薄型ディスプレイとして現在市販されるま
でに至った。
【０００３】ＥＬ素子の発光色は、発光層を構成する母
材と付活剤の組合せで決まる。例えば、ＺｎＳ母材に付
活剤としてＭｎをドープすると黄橙色、Ｔｂをドープす
ると緑色のＥＬ発光が得られる。また、ＳｒＳ母材にＣ
ｅをドープすると青緑色、ＣａＳ母材にＥｕをドープす
ると赤色のＥＬ発光が得られる。しかしながら、現在薄
膜ＥＬ素子の分野において、実用レベルの輝度に達して
いるものはＺｎＳ母材にＭｎをドープした黄橙色の系の
みである。フルカラーの薄膜型ディスプレイには、青、
緑、赤の３原色を発光するＥＬ素子が必要であり、現
在、各色の実用レベルの輝度および急峻な輝度−電圧特
性を有するＥＬ素子の開発が精力的に進められている。
材と付活剤の組合せで決まる。例えば、ＺｎＳ母材に付
活剤としてＭｎをドープすると黄橙色、Ｔｂをドープす
ると緑色のＥＬ発光が得られる。また、ＳｒＳ母材にＣ
ｅをドープすると青緑色、ＣａＳ母材にＥｕをドープす
ると赤色のＥＬ発光が得られる。しかしながら、現在薄
膜ＥＬ素子の分野において、実用レベルの輝度に達して
いるものはＺｎＳ母材にＭｎをドープした黄橙色の系の
みである。フルカラーの薄膜型ディスプレイには、青、
緑、赤の３原色を発光するＥＬ素子が必要であり、現
在、各色の実用レベルの輝度および急峻な輝度−電圧特
性を有するＥＬ素子の開発が精力的に進められている。
【０００４】高輝度発光を示し、急峻な輝度−電圧特性
を示すＥＬ素子を製造するためには、発光層の高結晶化
を図ることが一つの有望な条件であると考えられてき
た。そこで、発光層の成膜時の基板温度を高くしたり、
発光層作成後に真空中或いは不活性ガス雰囲気下で高温
熱処理するなどの方法がとられてきた。発光層の結晶性
を向上させるための手段として、特公昭６３ー４６１１
７号公報、特開平１ー２７２０９３号公報および特開平
３−２２５７９２号公報に、発光層を成膜後Ｈ2 Ｓ中で
熱処理することが記載されている。特に特開平３−２２
５７９２号公報には、６５０℃以上、１時間以上のＨ2
Ｓ熱処理により、ＳｒＳ：Ｃｅ系においてＳｒＳ発光層
のＸ線回折の（２２０）面の半値幅が０．４度、また同
じく（２００）面の半値幅が０．３度を有し、最高輝度
１２０００ｃｄ／ｍ2 という高輝度に発光するＥＬ素子
が得られている。
を示すＥＬ素子を製造するためには、発光層の高結晶化
を図ることが一つの有望な条件であると考えられてき
た。そこで、発光層の成膜時の基板温度を高くしたり、
発光層作成後に真空中或いは不活性ガス雰囲気下で高温
熱処理するなどの方法がとられてきた。発光層の結晶性
を向上させるための手段として、特公昭６３ー４６１１
７号公報、特開平１ー２７２０９３号公報および特開平
３−２２５７９２号公報に、発光層を成膜後Ｈ2 Ｓ中で
熱処理することが記載されている。特に特開平３−２２
５７９２号公報には、６５０℃以上、１時間以上のＨ2
Ｓ熱処理により、ＳｒＳ：Ｃｅ系においてＳｒＳ発光層
のＸ線回折の（２２０）面の半値幅が０．４度、また同
じく（２００）面の半値幅が０．３度を有し、最高輝度
１２０００ｃｄ／ｍ2 という高輝度に発光するＥＬ素子
が得られている。
【０００５】また、特開昭６３−２３６２９４号公報
に、発光層原料に硫黄を供給することにより、ＳｒＳ発
光層母体の格子定数が６．０７以下、（１１１）面の半
値幅が０．２１度以下になり、最大輝度１０００ｃｄ／
ｍ2 の発光が得られるという記述がある。しかしなが
ら、前記のような従来技術では最高輝度は高いが、輝度
−電圧特性が急峻でないという問題点があった。
に、発光層原料に硫黄を供給することにより、ＳｒＳ発
光層母体の格子定数が６．０７以下、（１１１）面の半
値幅が０．２１度以下になり、最大輝度１０００ｃｄ／
ｍ2 の発光が得られるという記述がある。しかしなが
ら、前記のような従来技術では最高輝度は高いが、輝度
−電圧特性が急峻でないという問題点があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、高輝度で、
かつ輝度−電圧特性の急峻なＥＬ素子を提供することを
目的とする。
かつ輝度−電圧特性の急峻なＥＬ素子を提供することを
目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】かかる状況下において、
本発明者らは、鋭意検討した結果、高輝度に発光し、か
つ急峻な輝度−電圧特性を示す薄膜ＥＬ素子を見いだし
本発明を成すに至った。従来の技術で述べたように、特
開昭６３−２３６２９４号公報に、発光層原料に硫黄を
供給することにより、ＳｒＳ発光層母体の格子定数が
６．０７以下となってＳｒＳ粉末の格子定数に近づき、
かつ（１１１）面の半値幅が０．２１度以下になり、最
大輝度１０００ｃｄ／ｍ2 の発光が得られるという記載
がある。該公報の実施例においては、粉末の格子定数に
近づいた最も小さい格子定数として６．０５Åが得られ
ている。
本発明者らは、鋭意検討した結果、高輝度に発光し、か
つ急峻な輝度−電圧特性を示す薄膜ＥＬ素子を見いだし
本発明を成すに至った。従来の技術で述べたように、特
開昭６３−２３６２９４号公報に、発光層原料に硫黄を
供給することにより、ＳｒＳ発光層母体の格子定数が
６．０７以下となってＳｒＳ粉末の格子定数に近づき、
かつ（１１１）面の半値幅が０．２１度以下になり、最
大輝度１０００ｃｄ／ｍ2 の発光が得られるという記載
がある。該公報の実施例においては、粉末の格子定数に
近づいた最も小さい格子定数として６．０５Åが得られ
ている。
【０００８】しかしながら、本発明の、ＳｒＳ、Ｃａ
Ｓ、ＢａＳ等のII族元素とVI族元素（但し、酸素を除
く。）からなる岩塩型構造を有する母材からなる発光層
のＸ線回折において、（２２０）面の半値幅が０．１５
度より大きく０．４度以下または同じく（２００）面の
半値幅が０．１１度より大きく０．３度以下の結晶性を
有する発光層は、一般に発光層の格子定数が母材の粉末
結晶の格子定数よりも小さくなる。このような半値幅を
有する領域において、発光層の格子定数が母材結晶粉末
の格子定数の９９％以上、１００．５％未満の時高輝度
で、かつ急峻な輝度−電圧特性を有するＥＬ素子が得ら
れることを見いだした。
Ｓ、ＢａＳ等のII族元素とVI族元素（但し、酸素を除
く。）からなる岩塩型構造を有する母材からなる発光層
のＸ線回折において、（２２０）面の半値幅が０．１５
度より大きく０．４度以下または同じく（２００）面の
半値幅が０．１１度より大きく０．３度以下の結晶性を
有する発光層は、一般に発光層の格子定数が母材の粉末
結晶の格子定数よりも小さくなる。このような半値幅を
有する領域において、発光層の格子定数が母材結晶粉末
の格子定数の９９％以上、１００．５％未満の時高輝度
で、かつ急峻な輝度−電圧特性を有するＥＬ素子が得ら
れることを見いだした。
【０００９】すなわち、本発明は、以下のとおりであ
る。 １．II族元素とVIｂ族元素（但し、酸素を除く。）から
なる化合物であって、かつ岩塩型構造をとる母材に付活
剤を添加した発光層を有する薄膜エレクトロルミネッセ
ンス素子において、上記発光層のＸ線回折における（２
２０）面の半値幅が０．１５度より大きく０．４度以下
または（２００）面の半値幅が０．１１度より大きく
０．３度以下であり、かつ上記発光層の格子定数が母材
物質の結晶粉末の格子定数の９９％以上１００．５％未
満であること特徴とする薄膜エレクトロルミネッセンス
素子。 ２．ＳｒＳ母材に付活剤を添加した発光層を有する薄膜
エレクトロルミネッセンス素子において、上記発光層の
Ｘ線回折における（２２０）面の半値幅が０．１５度よ
り大きく０．４度以下または（２００）面の半値幅が
０．１１度より大きく０．３度以下であり、かつ上記発
光層の格子定数が６．００５Å以上、６．０５未満であ
ることを特徴とする薄膜エレクトロルミネッセンス素
子。
る。 １．II族元素とVIｂ族元素（但し、酸素を除く。）から
なる化合物であって、かつ岩塩型構造をとる母材に付活
剤を添加した発光層を有する薄膜エレクトロルミネッセ
ンス素子において、上記発光層のＸ線回折における（２
２０）面の半値幅が０．１５度より大きく０．４度以下
または（２００）面の半値幅が０．１１度より大きく
０．３度以下であり、かつ上記発光層の格子定数が母材
物質の結晶粉末の格子定数の９９％以上１００．５％未
満であること特徴とする薄膜エレクトロルミネッセンス
素子。 ２．ＳｒＳ母材に付活剤を添加した発光層を有する薄膜
エレクトロルミネッセンス素子において、上記発光層の
Ｘ線回折における（２２０）面の半値幅が０．１５度よ
り大きく０．４度以下または（２００）面の半値幅が
０．１１度より大きく０．３度以下であり、かつ上記発
光層の格子定数が６．００５Å以上、６．０５未満であ
ることを特徴とする薄膜エレクトロルミネッセンス素
子。
【００１０】本発明は、ＥＬ素子に関するものである。
本発明におけるＥＬ素子の構造は特に限定されない。Ｅ
Ｌ素子の構造としては二重絶縁層型、片側絶縁層型等を
挙げることができ、好ましい例としては二重絶縁層型を
挙げることができる。本発明においては、発光層のＸ線
回折のおける（２２０）面の半値幅が０．１５度より大
きく０．４度以下または（２００）面の半値幅が０．１
１度より大きく０．３度以下である。発光層のＸ線回折
における（２２０）面の半値幅が０．４度より大きく、
かつ（２００）面の半値幅が０．３度より大きい場合
は、結晶性が不十分で高い輝度が得られない。また、発
光層のＸ線回折における（２２０）面の半値幅が０．１
５度以下または（２００）面の半値幅が０．１１度以下
の非常に結晶性の高い発光層では、その高結晶性が故に
格子定数の大きさに関係なく高輝度で、かつ急峻な輝度
−電圧特性を示すＥＬ素子が得られる。
本発明におけるＥＬ素子の構造は特に限定されない。Ｅ
Ｌ素子の構造としては二重絶縁層型、片側絶縁層型等を
挙げることができ、好ましい例としては二重絶縁層型を
挙げることができる。本発明においては、発光層のＸ線
回折のおける（２２０）面の半値幅が０．１５度より大
きく０．４度以下または（２００）面の半値幅が０．１
１度より大きく０．３度以下である。発光層のＸ線回折
における（２２０）面の半値幅が０．４度より大きく、
かつ（２００）面の半値幅が０．３度より大きい場合
は、結晶性が不十分で高い輝度が得られない。また、発
光層のＸ線回折における（２２０）面の半値幅が０．１
５度以下または（２００）面の半値幅が０．１１度以下
の非常に結晶性の高い発光層では、その高結晶性が故に
格子定数の大きさに関係なく高輝度で、かつ急峻な輝度
−電圧特性を示すＥＬ素子が得られる。
【００１１】さらに、本発明においては、発光層の格子
定数が、母材物質の結晶粉末の格子定数の９９％以上１
００．５％未満であることが必要であり、好ましくは９
９．５％以上、１００．３％以下である。発光層の格子
定数が母材結晶粉末の格子定数に近い一定の範囲にある
場合に、高輝度で、かつ輝度−電圧特性の急峻なＥＬ素
子が得られる。II族元素とVIｂ族元素（但し、酸素を除
く。）からなる化合物では、VIｂ族元素の欠陥が生じ易
く、発光層の格子定数が母材の結晶粉末の格子定数の９
９％未満では、輝度−電圧特性の急峻なＥＬ素子は得ら
れない。また、発光層の格子定数が母材結晶粉末の格子
定数の１００．５％より大きい場合も、不純物の混入や
過剰のVIｂ族元素等が原因ではないかと推測されるが、
結晶の完全性が不十分であるために急峻な輝度−電圧特
性は得られない。
定数が、母材物質の結晶粉末の格子定数の９９％以上１
００．５％未満であることが必要であり、好ましくは９
９．５％以上、１００．３％以下である。発光層の格子
定数が母材結晶粉末の格子定数に近い一定の範囲にある
場合に、高輝度で、かつ輝度−電圧特性の急峻なＥＬ素
子が得られる。II族元素とVIｂ族元素（但し、酸素を除
く。）からなる化合物では、VIｂ族元素の欠陥が生じ易
く、発光層の格子定数が母材の結晶粉末の格子定数の９
９％未満では、輝度−電圧特性の急峻なＥＬ素子は得ら
れない。また、発光層の格子定数が母材結晶粉末の格子
定数の１００．５％より大きい場合も、不純物の混入や
過剰のVIｂ族元素等が原因ではないかと推測されるが、
結晶の完全性が不十分であるために急峻な輝度−電圧特
性は得られない。
【００１２】発光層母材がＳｒＳの場合、発光層の格子
定数が６．００５Å以上、６．０５Å未満のとき、特に
高輝度で、かつ輝度−電圧特性の急峻なＥＬ素子が得ら
れる。本発明における付活剤は特に限定されないが、Ｃ
ｅ、Ｅｕ、Ｐｒ、Ｔｂ、Ｔｍ、Ｓｍ、Ｎｄ、Ｄｙ、Ｈ
ｏ、Ｅｒ、Ｍｎ、Ｃｕ等から選ばれる少なくとも一つ以
上の元素を含む化合物を挙げることができる。該化合物
の種類も特に限定されないが、例えばハロゲン化物、硫
化物、酸化物などを挙げることができる。本発明におけ
る付活剤の濃度は特に限定されないが、あまり少ないと
発光輝度が上がらず、また、あまり多すぎると発光層の
結晶性が悪くなったり、濃度消光が起こって輝度が上が
らない。好ましくは、母材のII族元素に対して０．０１
〜５ｍｏｌ％の範囲であり、より好ましくは０．０５〜
２ｍｏｌ％の範囲である。
定数が６．００５Å以上、６．０５Å未満のとき、特に
高輝度で、かつ輝度−電圧特性の急峻なＥＬ素子が得ら
れる。本発明における付活剤は特に限定されないが、Ｃ
ｅ、Ｅｕ、Ｐｒ、Ｔｂ、Ｔｍ、Ｓｍ、Ｎｄ、Ｄｙ、Ｈ
ｏ、Ｅｒ、Ｍｎ、Ｃｕ等から選ばれる少なくとも一つ以
上の元素を含む化合物を挙げることができる。該化合物
の種類も特に限定されないが、例えばハロゲン化物、硫
化物、酸化物などを挙げることができる。本発明におけ
る付活剤の濃度は特に限定されないが、あまり少ないと
発光輝度が上がらず、また、あまり多すぎると発光層の
結晶性が悪くなったり、濃度消光が起こって輝度が上が
らない。好ましくは、母材のII族元素に対して０．０１
〜５ｍｏｌ％の範囲であり、より好ましくは０．０５〜
２ｍｏｌ％の範囲である。
【００１３】本発明における発光層中には、電荷補償剤
としてアルカリ金属のハロゲン化物を含有させても良
い。アルカリ金属のハロゲン化物としては、ＬｉＦ、Ｌ
ｉＣｌ、ＬｉＢｒ、ＬｉＩ、ＮａＣｌ、ＮａＢｒ、Ｎａ
Ｉ、ＫＣｌ、ＫＢｒ、ＫＩ等が挙げられるが、中でもＫ
Ｃｌが好ましい。本発明におけるＸ線回折測定は、理学
製Ｘ線回折装置（ＲＡＤ−Ｂ））を用いて行った。入射
Ｘ線としてはＣｕＫβ線（管球電圧 ５０ｋＶ 管球電
流 １６０ｍＡ）を用いた。また、光学系で用いたＤ
Ｓ、ＳＳ、ＲＳ、ＲＳＭの各スリットの大きさはそれぞ
れ１／２、１／２、０．１５、０．６である。本発明に
おけるＸ線回折ピークの半値幅は、ピークの高さ（ピー
ク極大値のカウント数からバックグラウンドのカウント
数を差し引いた値）の半分の値での該ピークの幅を求め
たものである。また、本発明における格子定数は、例え
ば岩塩型構造を有する発光層母材がＳｒＳの場合、Ｓｒ
Ｓ（２２０）面および（２００）面の回折角から求めた
ものである。
としてアルカリ金属のハロゲン化物を含有させても良
い。アルカリ金属のハロゲン化物としては、ＬｉＦ、Ｌ
ｉＣｌ、ＬｉＢｒ、ＬｉＩ、ＮａＣｌ、ＮａＢｒ、Ｎａ
Ｉ、ＫＣｌ、ＫＢｒ、ＫＩ等が挙げられるが、中でもＫ
Ｃｌが好ましい。本発明におけるＸ線回折測定は、理学
製Ｘ線回折装置（ＲＡＤ−Ｂ））を用いて行った。入射
Ｘ線としてはＣｕＫβ線（管球電圧 ５０ｋＶ 管球電
流 １６０ｍＡ）を用いた。また、光学系で用いたＤ
Ｓ、ＳＳ、ＲＳ、ＲＳＭの各スリットの大きさはそれぞ
れ１／２、１／２、０．１５、０．６である。本発明に
おけるＸ線回折ピークの半値幅は、ピークの高さ（ピー
ク極大値のカウント数からバックグラウンドのカウント
数を差し引いた値）の半分の値での該ピークの幅を求め
たものである。また、本発明における格子定数は、例え
ば岩塩型構造を有する発光層母材がＳｒＳの場合、Ｓｒ
Ｓ（２２０）面および（２００）面の回折角から求めた
ものである。
【００１４】本発明における発光層母材の結晶粉末の格
子定数とは、文献値で、例えばＳｒＳの場合には６．０
２Å、ＣａＳの場合には５。６９Åであるが、上記測定
条件によって結晶粉末の格子定数を測定した場合にも同
じ値が得られる。本発明における発光層の作製方法は特
に限定されない。例えば、塗布、電子線加熱蒸着、スパ
ッタ蒸着、抵抗加熱蒸着、ＭＢＥ、ＭＯＣＶＤ、ＡＬＥ
法などの多くの方法が選択できる。
子定数とは、文献値で、例えばＳｒＳの場合には６．０
２Å、ＣａＳの場合には５。６９Åであるが、上記測定
条件によって結晶粉末の格子定数を測定した場合にも同
じ値が得られる。本発明における発光層の作製方法は特
に限定されない。例えば、塗布、電子線加熱蒸着、スパ
ッタ蒸着、抵抗加熱蒸着、ＭＢＥ、ＭＯＣＶＤ、ＡＬＥ
法などの多くの方法が選択できる。
【００１５】本発明における発光層の膜厚は特に限定さ
れないが、薄すぎると発光輝度が低く、厚すぎると発光
開始電圧が高くなるため、好ましくは５０〜３０００ｎ
ｍの範囲であり、より好ましくは１００〜１５００ｎｍ
の範囲である。本発明における発光層の作製法の好まし
い例として、例えば岩塩型構造を有する発光層母材がＳ
ｒＳの場合、発光層を、ＳｒＳ、Ｓｒ化合物、およ
び付活剤からなる混合物層を硫化性ガス雰囲気下で加
熱処理することによって作製する方法を挙げることがで
きる。のＳｒ化合物としては、酸化物、硫酸塩、炭酸
塩、硝酸塩、ハロゲン化物およびこれらの混合物等が好
ましく、中でも硫酸塩、ハロゲン化物およびこれらの混
合物が好ましい。また、混合物層におけるＳｒＳに対
するＳｒ化合物の好ましい組成比は、少なすぎるとそ
の効果が出現せず、多すぎると熱処理後の発光層の特性
がかえって悪くなるため、好ましくはに対して０．０
１ｍｏｌ％〜５０ｍｏｌ％、より好ましくは０．０５ｍ
ｏｌ％〜４０ｍｏｌ％である。
れないが、薄すぎると発光輝度が低く、厚すぎると発光
開始電圧が高くなるため、好ましくは５０〜３０００ｎ
ｍの範囲であり、より好ましくは１００〜１５００ｎｍ
の範囲である。本発明における発光層の作製法の好まし
い例として、例えば岩塩型構造を有する発光層母材がＳ
ｒＳの場合、発光層を、ＳｒＳ、Ｓｒ化合物、およ
び付活剤からなる混合物層を硫化性ガス雰囲気下で加
熱処理することによって作製する方法を挙げることがで
きる。のＳｒ化合物としては、酸化物、硫酸塩、炭酸
塩、硝酸塩、ハロゲン化物およびこれらの混合物等が好
ましく、中でも硫酸塩、ハロゲン化物およびこれらの混
合物が好ましい。また、混合物層におけるＳｒＳに対
するＳｒ化合物の好ましい組成比は、少なすぎるとそ
の効果が出現せず、多すぎると熱処理後の発光層の特性
がかえって悪くなるため、好ましくはに対して０．０
１ｍｏｌ％〜５０ｍｏｌ％、より好ましくは０．０５ｍ
ｏｌ％〜４０ｍｏｌ％である。
【００１６】この例における混合物層の作製方法は特に
限定されない。例えば、塗布、電子線加熱蒸着、スパッ
タ蒸着、抵抗加熱蒸着、ＭＢＥ、ＭＯＣＶＤ、ＡＬＥ法
などの多くの方法が選択できるが、中でもスパッタ法で
作製した混合物層の場合に本発明の効果が特に顕著に出
現して好ましい。また、混合物層を作製するための原料
も特に限定されない。例えば、真空蒸着法によって混合
物層を作製する場合、、、の混合物を原料として
用いる方法、、、をそれぞれ独立に原料として用
いる方法、Ｓｒ元素の原料としてＳｒ金属または化合物
を用い、Ｓ成分をガス状態で成膜雰囲気に導入する方法
等が挙げられる。熱処理に用いられる硫化性ガスは、例
えば硫化水素、二硫化炭素、硫黄蒸気、エチルメチルカ
プタン、メチルメルカプタン、ジメチル硫黄、ジエチル
硫黄等が挙げられるが、硫化水素が本発明の効果が顕著
に出現して好ましい。硫化性ガスの濃度としては、好ま
しくは０．０１〜１００ｍｏｌ％、より好ましくは０．
１〜３０ｍｏｌ％である。希釈ガスとしてはＡｒ、Ｈｅ
等の不活性ガスが用いられる。また、加熱処理の好まし
い温度、時間は母材や反応性ガスの種類に依存するが、
温度は、好ましくは２００℃から１２００℃の範囲であ
り、より好ましくは３００℃から１０００℃の範囲であ
る。時間は、好ましくは、０．０１時間から１０時間の
範囲であり、より好ましくは０．１時間から６時間の範
囲である。
限定されない。例えば、塗布、電子線加熱蒸着、スパッ
タ蒸着、抵抗加熱蒸着、ＭＢＥ、ＭＯＣＶＤ、ＡＬＥ法
などの多くの方法が選択できるが、中でもスパッタ法で
作製した混合物層の場合に本発明の効果が特に顕著に出
現して好ましい。また、混合物層を作製するための原料
も特に限定されない。例えば、真空蒸着法によって混合
物層を作製する場合、、、の混合物を原料として
用いる方法、、、をそれぞれ独立に原料として用
いる方法、Ｓｒ元素の原料としてＳｒ金属または化合物
を用い、Ｓ成分をガス状態で成膜雰囲気に導入する方法
等が挙げられる。熱処理に用いられる硫化性ガスは、例
えば硫化水素、二硫化炭素、硫黄蒸気、エチルメチルカ
プタン、メチルメルカプタン、ジメチル硫黄、ジエチル
硫黄等が挙げられるが、硫化水素が本発明の効果が顕著
に出現して好ましい。硫化性ガスの濃度としては、好ま
しくは０．０１〜１００ｍｏｌ％、より好ましくは０．
１〜３０ｍｏｌ％である。希釈ガスとしてはＡｒ、Ｈｅ
等の不活性ガスが用いられる。また、加熱処理の好まし
い温度、時間は母材や反応性ガスの種類に依存するが、
温度は、好ましくは２００℃から１２００℃の範囲であ
り、より好ましくは３００℃から１０００℃の範囲であ
る。時間は、好ましくは、０．０１時間から１０時間の
範囲であり、より好ましくは０．１時間から６時間の範
囲である。
【００１７】
【実施例】以下に本発明を実施例で具体的に説明する。
【００１８】
【実施例１】ガラス基板上にＩＴＯ電極、Ｔａ2 Ｏ5 、
ＳｉＯ2 、ＺｎＳ薄膜を順次形成した。次に、ＳｒＳ、
ＳｒＳに対して０．３ｍｏｌ％のＣｅＦ3 および同３ｍ
ｏｌ％のＳｒＳＯ4 を混合した粉末をターゲットに用い
てスパッタ蒸着を行い混合物層を形成した。成膜時の基
板温度は約２５０℃とし、混合物層の厚みは約８００ｎ
ｍとした。上記混合物層を２ｍｏｌ％の硫化水素を含む
アルゴンガス雰囲気中、７２４℃で４時間加熱処理を行
い、発光層を作製した。作製した発光層のＳｒＳ（２２
０）面および（２００）面の半値幅は、それぞれ０．３
３度、０．２４度であり、格子定数は６．０１０Åであ
った。発光層の上に、ＺｎＳ、ＳｉＯ2、Ｔａ2 Ｏ5 、
Ａｌ電極の順に形成し、素子を作製した。
ＳｉＯ2 、ＺｎＳ薄膜を順次形成した。次に、ＳｒＳ、
ＳｒＳに対して０．３ｍｏｌ％のＣｅＦ3 および同３ｍ
ｏｌ％のＳｒＳＯ4 を混合した粉末をターゲットに用い
てスパッタ蒸着を行い混合物層を形成した。成膜時の基
板温度は約２５０℃とし、混合物層の厚みは約８００ｎ
ｍとした。上記混合物層を２ｍｏｌ％の硫化水素を含む
アルゴンガス雰囲気中、７２４℃で４時間加熱処理を行
い、発光層を作製した。作製した発光層のＳｒＳ（２２
０）面および（２００）面の半値幅は、それぞれ０．３
３度、０．２４度であり、格子定数は６．０１０Åであ
った。発光層の上に、ＺｎＳ、ＳｉＯ2、Ｔａ2 Ｏ5 、
Ａｌ電極の順に形成し、素子を作製した。
【００１９】素子は、高輝度でかつ輝度−電圧特性の急
峻性が良好であり、１ｋＨｚ、ｓｉｎ波駆動で測定した
場合の発光開始電圧＋６０Ｖ印加した時の輝度は１００
０ｃｄ／ｍ2 であった。
峻性が良好であり、１ｋＨｚ、ｓｉｎ波駆動で測定した
場合の発光開始電圧＋６０Ｖ印加した時の輝度は１００
０ｃｄ／ｍ2 であった。
【００２０】
【実施例２】ＳｒＳ、ＳｒＳに対して０．３ｍｏｌ％の
ＣｅＦ3 を混合したターゲット１、ＳｒＢｒ2 およびＳ
ｒＣｌ2 をモル比で３：２の割合で混合したターゲット
２の二つのターゲットを用いて二元のスパッタ蒸着を行
い混合物層を形成したこと以外は実施例１と同様にして
ＥＬ素子を作製した。作製した発光層のＳｒＳ（２２
０）面、（２００）面の半値幅は、それぞれ０．３５
度、０．２６度であり、格子定数は６．００９Åであっ
た。
ＣｅＦ3 を混合したターゲット１、ＳｒＢｒ2 およびＳ
ｒＣｌ2 をモル比で３：２の割合で混合したターゲット
２の二つのターゲットを用いて二元のスパッタ蒸着を行
い混合物層を形成したこと以外は実施例１と同様にして
ＥＬ素子を作製した。作製した発光層のＳｒＳ（２２
０）面、（２００）面の半値幅は、それぞれ０．３５
度、０．２６度であり、格子定数は６．００９Åであっ
た。
【００２１】素子は、高輝度でかつ輝度−電圧特性の急
峻性が良好であり、１ｋＨｚ、ｓｉｎ波駆動で測定した
場合の発光開始電圧＋６０Ｖ印加した時の輝度は９００
ｃｄ／ｍ2 であった。
峻性が良好であり、１ｋＨｚ、ｓｉｎ波駆動で測定した
場合の発光開始電圧＋６０Ｖ印加した時の輝度は９００
ｃｄ／ｍ2 であった。
【００２２】
【実施例３】ＣａＳ、ＣａＳに対して０．３ｍｏｌ％の
ＥｕＦ3 および同３ｍｏｌ％のＳｒＳＯ4 を混合した粉
末をターゲットに用いて混合物層を形成したこと以外は
実施例１と同様にしてＥＬ素子を作製した。作製した発
光層のＣａＳ（２２０）面、（２００）面の半値幅は、
それぞれ０．３５度、０．２６度であり、格子定数は
５．６３８Åであった。
ＥｕＦ3 および同３ｍｏｌ％のＳｒＳＯ4 を混合した粉
末をターゲットに用いて混合物層を形成したこと以外は
実施例１と同様にしてＥＬ素子を作製した。作製した発
光層のＣａＳ（２２０）面、（２００）面の半値幅は、
それぞれ０．３５度、０．２６度であり、格子定数は
５．６３８Åであった。
【００２３】素子は、高輝度でかつ輝度−電圧特性の急
峻性が良好であり、１ｋＨｚ、ｓｉｎ波駆動で測定した
場合の発光開始電圧＋６０Ｖ印加した時の輝度は２００
ｃｄ／ｍ2 であった。
峻性が良好であり、１ｋＨｚ、ｓｉｎ波駆動で測定した
場合の発光開始電圧＋６０Ｖ印加した時の輝度は２００
ｃｄ／ｍ2 であった。
【００２４】
【比較例１】ＳｒＳおよびＳｒＳに対して０．３ｍｏｌ
％のＣｅＦ3 を混合した粉末をターゲットに用いて混合
物層を作製した以外は、実施例１と同様にしてＥＬ素子
を作製した。作製した発光層のＳｒＳ（２２０）面、
（２００）面の半値幅は、それぞれ０．４０度、０．３
０度であり、格子定数は５．９４Åであった。
％のＣｅＦ3 を混合した粉末をターゲットに用いて混合
物層を作製した以外は、実施例１と同様にしてＥＬ素子
を作製した。作製した発光層のＳｒＳ（２２０）面、
（２００）面の半値幅は、それぞれ０．４０度、０．３
０度であり、格子定数は５．９４Åであった。
【００２５】素子は、輝度−電圧特性の急峻性が悪く、
１ｋＨｚ、ｓｉｎ波駆動で測定した場合の発光開始電圧
＋６０Ｖ印加した時の輝度は５００ｃｄ／ｍ2 であっ
た。
１ｋＨｚ、ｓｉｎ波駆動で測定した場合の発光開始電圧
＋６０Ｖ印加した時の輝度は５００ｃｄ／ｍ2 であっ
た。
【００２６】
【比較例２】ＣａＳおよびＣａＳに対して０．３ｍｏｌ
％のＥｕＦ3 を混合した粉末をターゲットに用いて混合
物層を形成したこと以外は実施例１と同様にしてＥＬ素
子を作製した。作製した発光層のＣａＳ（２２０）面、
（２００）面の半値幅は、それぞれ０．４０度、０．３
０度であり、格子定数は５．５９５Åであった。
％のＥｕＦ3 を混合した粉末をターゲットに用いて混合
物層を形成したこと以外は実施例１と同様にしてＥＬ素
子を作製した。作製した発光層のＣａＳ（２２０）面、
（２００）面の半値幅は、それぞれ０．４０度、０．３
０度であり、格子定数は５．５９５Åであった。
【００２７】素子は、高輝度でかつ輝度−電圧特性の急
峻性が悪く、１ｋＨｚ、ｓｉｎ波駆動で測定した場合の
発光開始電圧＋６０Ｖ印加した時の輝度は１００ｃｄ／
ｍ2であった。
峻性が悪く、１ｋＨｚ、ｓｉｎ波駆動で測定した場合の
発光開始電圧＋６０Ｖ印加した時の輝度は１００ｃｄ／
ｍ2であった。
【００２８】
【発明の効果】本発明によれば、高輝度で、かつ急峻な
輝度−電圧特性を有するＥＬ素子を提供することができ
る。
輝度−電圧特性を有するＥＬ素子を提供することができ
る。
Claims (2)
- 【請求項１】 II族元素とVIｂ族元素（但し、酸素を除
く。）からなる化合物であって、かつ岩塩型構造をとる
母材に付活剤を添加した発光層を有する薄膜エレクトロ
ルミネッセンス素子において、上記発光層のＸ線回折に
おける（２２０）面の半値幅が０．１５度より大きく
０．４度以下または（２００）面の半値幅が０．１１度
より大きく０．３度以下であり、かつ上記発光層の格子
定数が、母材物質の結晶粉末の格子定数の９９％以上１
００．５％未満であること特徴とする薄膜エレクトロル
ミネッセンス素子。 - 【請求項２】 ＳｒＳ母材に付活剤を添加した発光層を
有する薄膜エレクトロルミネッセンス素子において、上
記発光層のＸ線回折における（２２０）面の半値幅が
０．１５度より大きく０．４度以下または（２００）面
の半値幅が０．１１度より大きく０．３度以下であり、
かつ上記発光層の格子定数が６．００５Å以上、６．０
５Å未満であることを特徴とする薄膜エレクトロルミネ
ッセンス素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5231589A JPH0785971A (ja) | 1993-09-17 | 1993-09-17 | エレクトロルミネッセンス素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5231589A JPH0785971A (ja) | 1993-09-17 | 1993-09-17 | エレクトロルミネッセンス素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0785971A true JPH0785971A (ja) | 1995-03-31 |
Family
ID=16925889
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5231589A Withdrawn JPH0785971A (ja) | 1993-09-17 | 1993-09-17 | エレクトロルミネッセンス素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0785971A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1049915C (zh) * | 1995-04-06 | 2000-03-01 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 制备紫外可见x射线写入红外读出的光学材料的方法 |
| CN102925154A (zh) * | 2012-11-23 | 2013-02-13 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种基于硫化物的三掺杂电子俘获材料及其制备方法 |
-
1993
- 1993-09-17 JP JP5231589A patent/JPH0785971A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1049915C (zh) * | 1995-04-06 | 2000-03-01 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 制备紫外可见x射线写入红外读出的光学材料的方法 |
| CN102925154A (zh) * | 2012-11-23 | 2013-02-13 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种基于硫化物的三掺杂电子俘获材料及其制备方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
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