JPS5823189A - 薄膜ｅｌ素子のエ−ジング方法 - Google Patents
薄膜ｅｌ素子のエ−ジング方法Info
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- JPS5823189A JPS5823189A JP56121001A JP12100181A JPS5823189A JP S5823189 A JPS5823189 A JP S5823189A JP 56121001 A JP56121001 A JP 56121001A JP 12100181 A JP12100181 A JP 12100181A JP S5823189 A JPS5823189 A JP S5823189A
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- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (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】
本発明は交流電界の印加に依１てＥ Ｌ（Ｅｌｅｃｔｒ
。
。
Ｌｕｍ１ｎｅｓｃｅｎｃｅ）発光を呈する薄膜ＥＬ素子
の物理的特性、絶縁破壊特性等を安定化する熱処理方法
に関するものである。
の物理的特性、絶縁破壊特性等を安定化する熱処理方法
に関するものである。
従来、交流動作の薄膜ＥＬ素子に関して、発光層に規則
的に期い電界Ｃ１０６ｖ、Δ程度）を印加し、絶縁耐圧
１発光効率及び動作の安定性等を高めるために、０７〜
２００ｗｔ％のＭｎ（あるいはＣｕ、Ａ）、Ｂｒ等）を
ドープしたＺｎＳ、Ｚｎ５ｅ等の半導体発光層をＹ２０
３ 、Ｓｉ３Ｎ４ 、Ｔｉ Ｏ□等の誘電体薄膜でサン
ドイッチした三層構造ＺｎＳ：Ｍｎ（又はＺｎ５ｅ：Ｍ
ｎ）ＥＬ素子が開発され、発光諸特性の向上が確かめら
れている。この薄膜ＥＬ素子は数ＫＨｚの交流電界印加
によって高輝度発光し、しかも長寿命であるという特徴
を有している。またこの薄膜ＥＬ素子の発光に関しては
印加電圧を昇圧していく過程と高電圧側より降圧してい
く過程で、同じ印加電圧に対して発光輝度が異なるとい
ったヒステリシス特性を有していることが発見でれ、そ
してこのヒステリシス特性を有する薄膜ＥＬ素子に印加
電圧を昇圧する過程に於いて、光、電界、熱等が付与さ
れると、薄膜ＥＩ素子はその強度に対応した発光輝度の
状態に励起され、光、電界、熱等を除去して元の状態に
戻して′も発光輝度は高くなった状態で維持される、い
わゆるメモリー現象が表示技術の新たな利用分野を開拓
するに到った。
的に期い電界Ｃ１０６ｖ、Δ程度）を印加し、絶縁耐圧
１発光効率及び動作の安定性等を高めるために、０７〜
２００ｗｔ％のＭｎ（あるいはＣｕ、Ａ）、Ｂｒ等）を
ドープしたＺｎＳ、Ｚｎ５ｅ等の半導体発光層をＹ２０
３ 、Ｓｉ３Ｎ４ 、Ｔｉ Ｏ□等の誘電体薄膜でサン
ドイッチした三層構造ＺｎＳ：Ｍｎ（又はＺｎ５ｅ：Ｍ
ｎ）ＥＬ素子が開発され、発光諸特性の向上が確かめら
れている。この薄膜ＥＬ素子は数ＫＨｚの交流電界印加
によって高輝度発光し、しかも長寿命であるという特徴
を有している。またこの薄膜ＥＬ素子の発光に関しては
印加電圧を昇圧していく過程と高電圧側より降圧してい
く過程で、同じ印加電圧に対して発光輝度が異なるとい
ったヒステリシス特性を有していることが発見でれ、そ
してこのヒステリシス特性を有する薄膜ＥＬ素子に印加
電圧を昇圧する過程に於いて、光、電界、熱等が付与さ
れると、薄膜ＥＩ素子はその強度に対応した発光輝度の
状態に励起され、光、電界、熱等を除去して元の状態に
戻して′も発光輝度は高くなった状態で維持される、い
わゆるメモリー現象が表示技術の新たな利用分野を開拓
するに到った。
薄膜ＥＬ素子の一例としてＺｎＳ：Ｍｎ薄膜ＥＬ素子の
基本的構造を第１図に示す。
基本的構造を第１図に示す。
添附図面に基いて薄膜ＥＬ素子の構造を具体的に説明す
ると、ガラス基板／上番こＩ ｎ２０３ 、 Ｓ ｎ０
２等の透明電極コ、さらにその上に積層してＹ２ｏ３゜
Ｔ ｉ０２ 、 Ａｌ２Ｏ３、Ｓ ｉ３ Ｎ４ 、 Ｓ
ｉ０２等からなる第１の誘電体層３がスパッタあるい
は電子ビーム蒸着法等により重畳形成されている。第１
の誘電体層ＪｋＡＣハＺ ｎ Ｓ ： Ｍｎ焼結ペレッ
トを電子ビーム蒸着することにより得られるＺｒｌＳ発
光層グが形成されている。この時蒸着用のＺ ｎ Ｓ
：Ｍｎ焼結ペレットには活性物質となるＭｎが目的に応
じた濃度に設定されたペレットが使用される。ＺｎＳ発
光層グ上には第１の誘電体層３と同様の材質から成る第
一の誘電体層ｊが積層され、更にその上にＡノ等から成
る背面電極にが蒸着形成されている。透明電極−と背面
電極には交流電源７に接続され、薄膜ＥＬ素子が駆動さ
れる。
ると、ガラス基板／上番こＩ ｎ２０３ 、 Ｓ ｎ０
２等の透明電極コ、さらにその上に積層してＹ２ｏ３゜
Ｔ ｉ０２ 、 Ａｌ２Ｏ３、Ｓ ｉ３ Ｎ４ 、 Ｓ
ｉ０２等からなる第１の誘電体層３がスパッタあるい
は電子ビーム蒸着法等により重畳形成されている。第１
の誘電体層ＪｋＡＣハＺ ｎ Ｓ ： Ｍｎ焼結ペレッ
トを電子ビーム蒸着することにより得られるＺｒｌＳ発
光層グが形成されている。この時蒸着用のＺ ｎ Ｓ
：Ｍｎ焼結ペレットには活性物質となるＭｎが目的に応
じた濃度に設定されたペレットが使用される。ＺｎＳ発
光層グ上には第１の誘電体層３と同様の材質から成る第
一の誘電体層ｊが積層され、更にその上にＡノ等から成
る背面電極にが蒸着形成されている。透明電極−と背面
電極には交流電源７に接続され、薄膜ＥＬ素子が駆動さ
れる。
電極コ、に間番こＡＣ電圧を印加すると、ＺｎＳｎＳ発
光層側側の誘電体層３，５間に上記ＡＣ電圧が誘起でれ
ることになり、従ってＺｎＳｎＳ発光層区内生した電界
によって伝導帯に励起されかつ加速されて充分なエネル
ギーを得た電子が、直接Ｍｎ発光センターを衝突励起し
、励起されたＭｎ発光センターが基底状態に戻る際に黄
橙色の発光を行なう。即ち高電界で加速された電子がＺ
ｎＳ発光層グ中の発光センサーであるＺｎサイトに入っ
たＭ、ｎ原子の電子を励起し、基底状態に落ちる時、略
々、Ｓｉ３ ＯＡ’をピークに幅広い波長領域で強い発
光を呈する。活性物質としてＭｎ以外に希土類の弗化物
を用いた場合にはこの希土類に特有の緑色その他の発光
色が得られる。
光層側側の誘電体層３，５間に上記ＡＣ電圧が誘起でれ
ることになり、従ってＺｎＳｎＳ発光層区内生した電界
によって伝導帯に励起されかつ加速されて充分なエネル
ギーを得た電子が、直接Ｍｎ発光センターを衝突励起し
、励起されたＭｎ発光センターが基底状態に戻る際に黄
橙色の発光を行なう。即ち高電界で加速された電子がＺ
ｎＳ発光層グ中の発光センサーであるＺｎサイトに入っ
たＭ、ｎ原子の電子を励起し、基底状態に落ちる時、略
々、Ｓｉ３ ＯＡ’をピークに幅広い波長領域で強い発
光を呈する。活性物質としてＭｎ以外に希土類の弗化物
を用いた場合にはこの希土類に特有の緑色その他の発光
色が得られる。
上記構成を有する薄膜ＥＬ素子は、各薄膜作製後、発光
輝度等の経時変化を安定化し、初期故障による不良素子
を除去するため、一定期間のエージングを行なうことが
必要である。エージングは一般的に十数時間から数十時
間の熱処理時間を要し、この期間内で上記目的が達成さ
れる。ニージンクを効率良く行なうことにより、発光輝
度等の物理的特性が安定化され、初期故障以外の他の不
良素子の発生が防止される。またエージングによりエー
ジング中に発生する微小破壊点から断線寿命の予測がで
きる。しかしながら、従来の薄膜ＥＬ素子のエージング
方法は、一定の交流電圧を印加しながら熱処理するもの
で、長時間を要しまたエージング処理中に薄膜ＥＬ素子
の発光輝度−印加電圧特性（以下Ｂ−Ｖ特性と称す）が
変化するため、透明電極コ及び背面電極ｔを介して印加
する電圧を一定値に設定して熱処理すると時間の経過Ｇ
こ従ってエージング効率が低下していた。第一図はエー
ジング開始後の／、、３．６時間後の薄膜ＥＬ素子のＢ
−Ｖ特性図であり、曲線ノｌはエージング開始前のＢ−
Ｖ特性曲線、曲線ノ２はエージング開始後／時間経過し
た時のＢ−Ｖ特性曲線、曲線ノ３は同３時間経過した時
のＢ−Ｖ特性曲線、曲線ノ、は同５時間経過した時のＢ
−Ｖ特性曲線である。従ってエージング時の印加電圧値
をＶＤ一定とするとＢ−Ｖ曲線上に於ける実際の動作点
は時間の経過とともに移動することになる。エージング
を効率良く行なうためにはある程度以上の電圧値とＢ−
Ｖカーブ上の動作点がほぼ一定であることを必要とする
。
輝度等の経時変化を安定化し、初期故障による不良素子
を除去するため、一定期間のエージングを行なうことが
必要である。エージングは一般的に十数時間から数十時
間の熱処理時間を要し、この期間内で上記目的が達成さ
れる。ニージンクを効率良く行なうことにより、発光輝
度等の物理的特性が安定化され、初期故障以外の他の不
良素子の発生が防止される。またエージングによりエー
ジング中に発生する微小破壊点から断線寿命の予測がで
きる。しかしながら、従来の薄膜ＥＬ素子のエージング
方法は、一定の交流電圧を印加しながら熱処理するもの
で、長時間を要しまたエージング処理中に薄膜ＥＬ素子
の発光輝度−印加電圧特性（以下Ｂ−Ｖ特性と称す）が
変化するため、透明電極コ及び背面電極ｔを介して印加
する電圧を一定値に設定して熱処理すると時間の経過Ｇ
こ従ってエージング効率が低下していた。第一図はエー
ジング開始後の／、、３．６時間後の薄膜ＥＬ素子のＢ
−Ｖ特性図であり、曲線ノｌはエージング開始前のＢ−
Ｖ特性曲線、曲線ノ２はエージング開始後／時間経過し
た時のＢ−Ｖ特性曲線、曲線ノ３は同３時間経過した時
のＢ−Ｖ特性曲線、曲線ノ、は同５時間経過した時のＢ
−Ｖ特性曲線である。従ってエージング時の印加電圧値
をＶＤ一定とするとＢ−Ｖ曲線上に於ける実際の動作点
は時間の経過とともに移動することになる。エージング
を効率良く行なうためにはある程度以上の電圧値とＢ−
Ｖカーブ上の動作点がほぼ一定であることを必要とする
。
第３図は一定電圧でエージングを施こした場合の発光輝
度のエージング中に於ける経時変化を示す説明図である
。また第７図はエージング中の発光開始電圧値（輝度／
フニトランバートを与える電圧、値）ｖｔｈの経時変化
を示す説明図である。
度のエージング中に於ける経時変化を示す説明図である
。また第７図はエージング中の発光開始電圧値（輝度／
フニトランバートを与える電圧、値）ｖｔｈの経時変化
を示す説明図である。
エージングを短時間で有効に行なうためには特願昭５５
−♂ｓ７ｏ、ｓ号に示されている如く充分な発光輝度と
適正な電圧即ち例えば（ｖｔｈ十コＯ）ボルト以上で（
ｖｔｈ ＋ｌＯ）ボルト以下の電圧を有する交流パルス
を印加することが望ましい。゛しかしながら一定電圧に
設定されたエージング処理に於いては第３図、第７図に
示す如く時間の経過とともにＢ−Ｖ特性及びｖｔｈが変
化し発光輝度及び電圧値が不充分となる。初期設定電圧
を高くしてこの輝度及び電圧低下分を補償するとすれば
絶縁破壊により必要以上の不良素子を作製することにな
る。
−♂ｓ７ｏ、ｓ号に示されている如く充分な発光輝度と
適正な電圧即ち例えば（ｖｔｈ十コＯ）ボルト以上で（
ｖｔｈ ＋ｌＯ）ボルト以下の電圧を有する交流パルス
を印加することが望ましい。゛しかしながら一定電圧に
設定されたエージング処理に於いては第３図、第７図に
示す如く時間の経過とともにＢ−Ｖ特性及びｖｔｈが変
化し発光輝度及び電圧値が不充分となる。初期設定電圧
を高くしてこの輝度及び電圧低下分を補償するとすれば
絶縁破壊により必要以上の不良素子を作製することにな
る。
本発明は上記問題点に鑑み、技術的手段を駆使すること
により短時間で効率良くエージング効果を得ることので
きる新規有用な薄膜ＥＬ素子のエージング方法を提供す
ることを目的とするものである゛。
により短時間で効率良くエージング効果を得ることので
きる新規有用な薄膜ＥＬ素子のエージング方法を提供す
ることを目的とするものである゛。
以下、本発明を実施例に従って図面を参照しながら詳説
する。
する。
第５図は本発明の一実施例を説明するエージング中の矩
形波交流パルス印加電圧（波高値）の変化を表わす説明
図である。
形波交流パルス印加電圧（波高値）の変化を表わす説明
図である。
エージング過程に於いて、薄膜ＥＬ’素子の発光開始電
圧値ｖｔｈは第ダ図の如く変化する。従って本実施例で
はエージング中に薄膜ＥＬ素子に印加するエージング電
圧をｖｔｈの変動に従ってＶｔ ｈ’＋Ｖｃ （Ｖ ｃ
ニ一定）となるように制御しながら印加する。尚、ｖ
ｃの値は／ｊｖからｒｏｖ程度望ましくはＪＯＶから５
０ｖの範囲内で適宜一定値に設定する。このよう（こｖ
ｔｈの変動に追従してエージング電圧を制御することに
より、薄膜ＥＬ素子にはエージング処理中宮に充分な電
圧が印加され、エージング効果が向上する。
圧値ｖｔｈは第ダ図の如く変化する。従って本実施例で
はエージング中に薄膜ＥＬ素子に印加するエージング電
圧をｖｔｈの変動に従ってＶｔ ｈ’＋Ｖｃ （Ｖ ｃ
ニ一定）となるように制御しながら印加する。尚、ｖ
ｃの値は／ｊｖからｒｏｖ程度望ましくはＪＯＶから５
０ｖの範囲内で適宜一定値に設定する。このよう（こｖ
ｔｈの変動に追従してエージング電圧を制御することに
より、薄膜ＥＬ素子にはエージング処理中宮に充分な電
圧が印加され、エージング効果が向上する。
第に図は本発明の他の実施例を説明する薄膜ＥＬ素子の
発光輝度−印加電圧特性図である。図中曲線）ｌはエー
ジング前のＢ−Ｖ特性曲線であ ゛す、ノ２はエージン
グ開始後７時間経過した時のＢ−Ｖ特性曲線、ノ３ は
同３時間経過した時のＢ−Ｖ特性曲線、ｉ４ は同５時
間経過した時のＢ −■特性曲線、ノ５はエージジグ終
了時のＢ−Ｖ特性曲線である。
発光輝度−印加電圧特性図である。図中曲線）ｌはエー
ジング前のＢ−Ｖ特性曲線であ ゛す、ノ２はエージン
グ開始後７時間経過した時のＢ−Ｖ特性曲線、ノ３ は
同３時間経過した時のＢ−Ｖ特性曲線、ｉ４ は同５時
間経過した時のＢ −■特性曲線、ノ５はエージジグ終
了時のＢ−Ｖ特性曲線である。
本実施例ではエージング中の薄膜ＥＬ素子の発光輝度を
エージング開始前に設定した発光輝度Ｂ。
エージング開始前に設定した発光輝度Ｂ。
の値に設定し、エージング処理中この発光輝度Ｂ。
を常に維持し得るようにエージング電圧を制御している
。従−てこの方法によればＢ−Ｖ特性曲線上の動作点が
常にほぼ一定となり、エージング効率が向上する。
。従−てこの方法によればＢ−Ｖ特性曲線上の動作点が
常にほぼ一定となり、エージング効率が向上する。
以上詳説した如く、本発明によればエージング処理中薄
膜ＥＬ素子に充分な発光輝度が得られ、適正な電圧が印
加されるため、短時間で効率の良いエージング処理を行
なうことができる。
膜ＥＬ素子に充分な発光輝度が得られ、適正な電圧が印
加されるため、短時間で効率の良いエージング処理を行
なうことができる。
第１図は薄膜ＥＬ素子の基本的構造を示す構成図である
。 ′：ｉ２図はエージジグ終了時の薄膜ＥＬ素子のＢ−Ｖ
特性図である。 第３図はエージング中の薄膜ＥＬ素子の発光輝度変化を
示す説明図である。 第７図はエージング中の薄膜ＥＬ素子の発光開始電圧ｖ
ｔｈの経時変化を示す説明図であＡ０第ｊ図は本発明の
一実施例を説明す乞エージング中の印加電圧の変化を表
わす説明図である。 第に図は本発明の他の実施例を説明する薄膜ＥＬ素子の
Ｂ−Ｖ特性と印加電圧を表わす特性図である。 −・・・透明電極、 グ・・・ＺｎＳ発光層、２・・・
背面電極、 ７・・・交流電源。 代理人 弁理士 福 士 愛 彦 第４図 ４６図 茗５区
。 ′：ｉ２図はエージジグ終了時の薄膜ＥＬ素子のＢ−Ｖ
特性図である。 第３図はエージング中の薄膜ＥＬ素子の発光輝度変化を
示す説明図である。 第７図はエージング中の薄膜ＥＬ素子の発光開始電圧ｖ
ｔｈの経時変化を示す説明図であＡ０第ｊ図は本発明の
一実施例を説明す乞エージング中の印加電圧の変化を表
わす説明図である。 第に図は本発明の他の実施例を説明する薄膜ＥＬ素子の
Ｂ−Ｖ特性と印加電圧を表わす特性図である。 −・・・透明電極、 グ・・・ＺｎＳ発光層、２・・・
背面電極、 ７・・・交流電源。 代理人 弁理士 福 士 愛 彦 第４図 ４６図 茗５区
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、電界の印加に応答してＥＬ発光を呈する発光層を一
対の電極間に介設して成る薄膜ＥＬ素子に、発光輝度対
印加電圧特性で定まる特性値より決定される電圧値を有
するエージング電圧を印加しながら熱処理するとともに
熱処理中に変動する前記特性値に追従して前記エージン
グ電圧の電圧値を制御補償することを特徴とする薄膜Ｅ
Ｌ素子のエージング方法。 ２、前記特性値を発光開始電圧値ｖｔｈとし、Ｖｔ ｈ
十Ｖｃ （Ｖｃは一定）の電圧値を有するエージング
電圧を印加するようにした特許請求の範囲第１項記載の
範膜ＥＬ素子のエージング方法。 ３、前記特性値を所定の発光輝度とし、該発光輝度を一
定に維持するに要する電圧値を存するエージング電圧を
印加するようにした特許請求の範囲第１項記載の薄膜Ｅ
Ｌ素子のエージング方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56121001A JPS5823189A (ja) | 1981-07-31 | 1981-07-31 | 薄膜ｅｌ素子のエ−ジング方法 |
| US06/401,385 US4818913A (en) | 1981-07-31 | 1982-07-23 | Aging method for thin-film electroluminescent display panel |
| DE3228565A DE3228565C2 (de) | 1981-07-31 | 1982-07-30 | Verfahren zum Altern eines Dünnschicht-Elektrolumineszenz-Anzeigeelementes |
| GB08222041A GB2105108B (en) | 1981-07-31 | 1982-07-30 | Aging electroluminescent devices |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56121001A JPS5823189A (ja) | 1981-07-31 | 1981-07-31 | 薄膜ｅｌ素子のエ−ジング方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5823189A true JPS5823189A (ja) | 1983-02-10 |
| JPS6217360B2 JPS6217360B2 (ja) | 1987-04-17 |
Family
ID=14800319
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56121001A Granted JPS5823189A (ja) | 1981-07-31 | 1981-07-31 | 薄膜ｅｌ素子のエ−ジング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5823189A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63192382U (ja) * | 1987-05-29 | 1988-12-12 | ||
| US5647769A (en) * | 1995-01-25 | 1997-07-15 | Yazaki Corporation | Electrical connection box |
-
1981
- 1981-07-31 JP JP56121001A patent/JPS5823189A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63192382U (ja) * | 1987-05-29 | 1988-12-12 | ||
| US5647769A (en) * | 1995-01-25 | 1997-07-15 | Yazaki Corporation | Electrical connection box |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6217360B2 (ja) | 1987-04-17 |
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