JPS6314833B2 - - Google Patents
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- JPS6314833B2 JPS6314833B2 JP57085138A JP8513882A JPS6314833B2 JP S6314833 B2 JPS6314833 B2 JP S6314833B2 JP 57085138 A JP57085138 A JP 57085138A JP 8513882 A JP8513882 A JP 8513882A JP S6314833 B2 JPS6314833 B2 JP S6314833B2
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- light emitting
- semiconductor layer
- electroluminescent device
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Landscapes
- Resistance Heating (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は表示デバイスなどに用いるEL（エレク
トロルミネセンス）素子に関し、とりわけ発光輝
度の向上、および低電圧駆動を可能にする新しい
構造のEL素子に関する。
トロルミネセンス）素子に関し、とりわけ発光輝
度の向上、および低電圧駆動を可能にする新しい
構造のEL素子に関する。
従来EL素子には、EL発光体層の両面を絶縁体
層で挾み、さらにその外側から、酸化インジウム
や酸化すずを主体にした透明電極と、アルミニウ
ム等の金属電極で挾んだ２重絶縁層タイプと、酸
化インジウムや酸化すずを主体にした透明電極の
上にEL発光体層を直接形成し、その上に順次絶
縁体層および、金属電極を設けた１重絶縁層タイ
プとがある。これらの２つのタイプの素子におい
て、絶縁体層の合計の厚さ、および発光体層の厚
さを同一にして形成したところ、第１図に示すよ
うに、１重絶縁層タイプは、２重絶縁層タイプに
比べて、発光しきい値電圧は低いが、発光輝度お
よび発光効率も低下することが判明した。
層で挾み、さらにその外側から、酸化インジウム
や酸化すずを主体にした透明電極と、アルミニウ
ム等の金属電極で挾んだ２重絶縁層タイプと、酸
化インジウムや酸化すずを主体にした透明電極の
上にEL発光体層を直接形成し、その上に順次絶
縁体層および、金属電極を設けた１重絶縁層タイ
プとがある。これらの２つのタイプの素子におい
て、絶縁体層の合計の厚さ、および発光体層の厚
さを同一にして形成したところ、第１図に示すよ
うに、１重絶縁層タイプは、２重絶縁層タイプに
比べて、発光しきい値電圧は低いが、発光輝度お
よび発光効率も低下することが判明した。
本発明は発光輝度および発光効率を低下させる
ことなく、発光しきい値電圧を低下させた薄膜
EL素子を提供するものである。
ことなく、発光しきい値電圧を低下させた薄膜
EL素子を提供するものである。
本発明の素子構造は１重絶縁層タイプに属する
が、硫化亜鉛を主成分とするEL発光体層の一方
の面上には、酸化亜鉛を主成分とする半導体層を
設けることにより、発光輝度，および発光効率が
高く、駆動電圧が低い薄膜EL素子を再現性よく
形成できることを見い出したものである。なお半
導体層の厚さは300オングストローム以上が適当
であり、これより薄い場合、発光効率，発光輝度
が低下することがあつた。この原因としては、半
導体層を介して、EL発光体層と、半導体層がそ
の上に形成されている酸化インジウムなどの電極
とが反応し、EL発光体層の発光効率が低下した
ためと考えられる。また少なくとも半導体層およ
びEL発光体層を形成後、250℃以上，650℃以下
の温度で熱処理を行い、相互拡散層を形成するこ
とにより、再現性よく駆動電圧を低下させること
ができた。
が、硫化亜鉛を主成分とするEL発光体層の一方
の面上には、酸化亜鉛を主成分とする半導体層を
設けることにより、発光輝度，および発光効率が
高く、駆動電圧が低い薄膜EL素子を再現性よく
形成できることを見い出したものである。なお半
導体層の厚さは300オングストローム以上が適当
であり、これより薄い場合、発光効率，発光輝度
が低下することがあつた。この原因としては、半
導体層を介して、EL発光体層と、半導体層がそ
の上に形成されている酸化インジウムなどの電極
とが反応し、EL発光体層の発光効率が低下した
ためと考えられる。また少なくとも半導体層およ
びEL発光体層を形成後、250℃以上，650℃以下
の温度で熱処理を行い、相互拡散層を形成するこ
とにより、再現性よく駆動電圧を低下させること
ができた。
EL発光体層として、Mn，Cu，Ag，Al，Tb，
Dy，Er，Pr，Sm，Ho，Tm，およびこれらの
ハロゲン化物のうち、少なくとも１種以上を含む
硫化亜鉛を用いて、本発明のEL素子を構成でき
ることが判明した。
Dy，Er，Pr，Sm，Ho，Tm，およびこれらの
ハロゲン化物のうち、少なくとも１種以上を含む
硫化亜鉛を用いて、本発明のEL素子を構成でき
ることが判明した。
以下、本発明の実施例を説明する。第２図は本
発明の素子の構造の一例を示す。
発明の素子の構造の一例を示す。
図において１はガラス基板であり、コーニング
7059ガラスを用いた。その上に高周波スパツタリ
ング法により、0.1ミクロンの厚さの錫添加酸化
インジウムよりなる透明電極２を形成した。その
上に高周波スパツタリング法により、600オング
ストロームの厚さの酸化亜鉛から成る半導体層３
を形成した。このとき基板温度を150℃とし、ス
パツタガスとして２×10-2TorrのArを用いた。
半導体層３の上に、硫化亜鉛と活性物質であるマ
ンガンを同時蒸着し、0.8原子％のマンガンを含
む0.6ミクロンの厚さの硫化亜鉛EL発光体層４を
形成した。このとき基板温度は220℃に保ち、毎
分0.1ミクロンの蒸着速度で蒸着した。その後、
真空中で550℃，２時間の熱処理を行つた。次に
基板温度80℃で、発光体層４の上に酸化イツトリ
ウムを電子ビーム蒸着することにより、0.4ミク
ロンの厚さの絶縁体層５を形成した。最後にアル
ミニウムを真空蒸着することにより、反射電極６
を形成した。
7059ガラスを用いた。その上に高周波スパツタリ
ング法により、0.1ミクロンの厚さの錫添加酸化
インジウムよりなる透明電極２を形成した。その
上に高周波スパツタリング法により、600オング
ストロームの厚さの酸化亜鉛から成る半導体層３
を形成した。このとき基板温度を150℃とし、ス
パツタガスとして２×10-2TorrのArを用いた。
半導体層３の上に、硫化亜鉛と活性物質であるマ
ンガンを同時蒸着し、0.8原子％のマンガンを含
む0.6ミクロンの厚さの硫化亜鉛EL発光体層４を
形成した。このとき基板温度は220℃に保ち、毎
分0.1ミクロンの蒸着速度で蒸着した。その後、
真空中で550℃，２時間の熱処理を行つた。次に
基板温度80℃で、発光体層４の上に酸化イツトリ
ウムを電子ビーム蒸着することにより、0.4ミク
ロンの厚さの絶縁体層５を形成した。最後にアル
ミニウムを真空蒸着することにより、反射電極６
を形成した。
次に、このように作製したEL素子の特性につ
いて第３図を用い説明する。図中線ａは本実施例
における素子の2KHz正弦波電圧印加時の発光輝
度を示し、同ｂは本実施例において、半導体層３
のみを形成しなかつた素子の特性を示し、同ｃは
透明電極の上に0.2ミクロンの厚さの酸化イツト
リウム，0.6ミクロンの厚さのマンガン付活硫化
亜鉛EL発光体層、および0.2ミクロンの厚さの酸
化イツトリウムを順次形成し、最後にアルミニウ
ムの反射電極を設けた従来の２重絶縁層構造の
EL素子の特性を示す。第３図からわかるように、
本発明の素子は、発光輝度を低下させることな
く、駆動電圧のみを低下させることが可能であ
り、駆動回路の低電圧化を可能にするものであ
る。
いて第３図を用い説明する。図中線ａは本実施例
における素子の2KHz正弦波電圧印加時の発光輝
度を示し、同ｂは本実施例において、半導体層３
のみを形成しなかつた素子の特性を示し、同ｃは
透明電極の上に0.2ミクロンの厚さの酸化イツト
リウム，0.6ミクロンの厚さのマンガン付活硫化
亜鉛EL発光体層、および0.2ミクロンの厚さの酸
化イツトリウムを順次形成し、最後にアルミニウ
ムの反射電極を設けた従来の２重絶縁層構造の
EL素子の特性を示す。第３図からわかるように、
本発明の素子は、発光輝度を低下させることな
く、駆動電圧のみを低下させることが可能であ
り、駆動回路の低電圧化を可能にするものであ
る。
さらに安定性，低電圧化に関する研究の結果、
絶縁体層として0.5〜３ミクロンの厚さの、チタ
ン酸ストロンチウム，チタン酸バリウム，チタン
酸鉛などの誘電率，絶縁耐圧の大きい薄膜を用い
ることにより、安定性が優れた低電圧で駆動可能
なEL素子が形成できることが判つた。
絶縁体層として0.5〜３ミクロンの厚さの、チタ
ン酸ストロンチウム，チタン酸バリウム，チタン
酸鉛などの誘電率，絶縁耐圧の大きい薄膜を用い
ることにより、安定性が優れた低電圧で駆動可能
なEL素子が形成できることが判つた。
以上説明したように、本発明の素子において
は、発光輝度，効率が高く、従来の２重絶縁層タ
イプのEL素子に比べて低電圧駆動が可能なEL素
子を実現できるものであるが、この原因として
は、EL発光体層への電子の注入機構が、従来の
２重絶縁層タイプの素子を異なるためと考えられ
る。
は、発光輝度，効率が高く、従来の２重絶縁層タ
イプのEL素子に比べて低電圧駆動が可能なEL素
子を実現できるものであるが、この原因として
は、EL発光体層への電子の注入機構が、従来の
２重絶縁層タイプの素子を異なるためと考えられ
る。
本発明の素子は、マトリツクス状に電極を配置
することにより、フラツト表示パネルとして応用
可能であり、実用価値は高い。
することにより、フラツト表示パネルとして応用
可能であり、実用価値は高い。
第１図は従来の１重絶縁層タイプ，および２重
絶縁層タイプのEL（エレクトロルミネセンス）素
子の電圧―輝度特性を示す図、第２図は本発明に
よるEL素子の構造の一例を示す断面図、第３図
は本発明によるEL素子および従来のEL素子の電
圧―輝度特性を示す図である。 １……ガラス基板、２……透明電極、３……半
導体層、４……EL発光体層、５……絶縁体層、
６……反射電極。
絶縁層タイプのEL（エレクトロルミネセンス）素
子の電圧―輝度特性を示す図、第２図は本発明に
よるEL素子の構造の一例を示す断面図、第３図
は本発明によるEL素子および従来のEL素子の電
圧―輝度特性を示す図である。 １……ガラス基板、２……透明電極、３……半
導体層、４……EL発光体層、５……絶縁体層、
６……反射電極。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 硫化亜鉛を主成分とするエレクトロルミネセ
ンス発光体層、上記エレクトロルミネセンス発光
体層の一方の面上に設けられた酸化亜鉛を主成分
とする半導体層、上記発光体層の他方の面上に設
けられた絶縁体層、上記半導体層および上記絶縁
体層を介して上記エレクトロルミネセンス発光体
層に交流電圧を印加する手段を備えて成ることを
特徴とするエレクトロルミネセンス素子。 ２ ガラス基板上に形成された透明電極上に、半
導体層，エレクトロルミネセンス発光体層，絶縁
体層および電極を順次積層したことを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載のエレクトロルミネセ
ンス素子。 ３ エレクトロルミネセンス発光体層がMn，
Cu，Ag，Al，Tb，Dy，Er，Pr，Sm，Ho，
Tm，およびこれらのハロゲン化物からなるグル
ープのなかから選ばれた少なくとも１種を含む硫
化亜鉛から成ることを特徴とする特許請求の範囲
第１項または第２項記載のエレクトロルミネセン
ス素子。 ４ 半導体層の厚さが300オングストローム以上
であることを特徴とする特許請求の範囲第１項ま
たは第２項記載のエレクトロルミネセンス素子。 ５ 酸化亜鉛を主成分とする半導体層、硫化亜鉛
を主成分とするエレクトロルミネセンス発光体
層、および絶縁体層の各層をこの順序に隣り合う
ようにして形成するとともに、上記半導体層と上
記発光体層の形成後250℃以上650℃以下の温度で
熱処理を行い、上記半導体層と上記発光体層間に
相互拡散層を形成することを特徴とするエレクト
ロルミネセンス素子の製造方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57085138A JPS58201294A (ja) | 1982-05-19 | 1982-05-19 | エレクトロルミネセンス素子およびその製造方法 |
| EP83901614A EP0111566B1 (en) | 1982-05-19 | 1983-05-18 | Electroluminescent display unit |
| DE8383901614T DE3371578D1 (en) | 1982-05-19 | 1983-05-18 | Electroluminescent display unit |
| PCT/JP1983/000146 WO1983004123A1 (en) | 1982-05-19 | 1983-05-18 | Electroluminescent display unit |
| US06/572,415 US4634934A (en) | 1982-05-19 | 1983-05-18 | Electroluminescent display device |
| US07/140,867 US4814668A (en) | 1982-05-19 | 1987-12-23 | Electroluminescent display device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57085138A JPS58201294A (ja) | 1982-05-19 | 1982-05-19 | エレクトロルミネセンス素子およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58201294A JPS58201294A (ja) | 1983-11-24 |
| JPS6314833B2 true JPS6314833B2 (ja) | 1988-04-01 |
Family
ID=13850290
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57085138A Granted JPS58201294A (ja) | 1982-05-19 | 1982-05-19 | エレクトロルミネセンス素子およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58201294A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62218474A (ja) * | 1986-03-19 | 1987-09-25 | Futaba Corp | 薄膜電界発光素子 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4946692A (ja) * | 1972-09-08 | 1974-05-04 | ||
| JPS5384497A (en) * | 1976-12-29 | 1978-07-25 | Omron Tateisi Electronics Co | Manufacture of el element |
-
1982
- 1982-05-19 JP JP57085138A patent/JPS58201294A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4946692A (ja) * | 1972-09-08 | 1974-05-04 | ||
| JPS5384497A (en) * | 1976-12-29 | 1978-07-25 | Omron Tateisi Electronics Co | Manufacture of el element |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58201294A (ja) | 1983-11-24 |
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