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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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】
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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