JPH01231293A

JPH01231293A - 薄膜ｅｌ素子

Info

Publication number: JPH01231293A
Application number: JP63279277A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Kizawa; 賢一鬼沢; Yoshio Abe; 良夫阿部; Katsu Tamura; 田村　克; Takahiro Nakayama; 隆博中山; Akira Sato; 明佐藤; Kenichi Hashimoto; 健一橋本; Moriaki Fuyama; 盛明府山; Kazuo Taguchi; 田口　和夫
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1987-11-09
Filing date: 1988-11-07
Publication date: 1989-09-14
Anticipated expiration: 2009-11-16
Also published as: JPH0693386B2

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。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、スペースファクタに優れた平面デイスプレィ
用のマルチカラー及びフルカラーＥＬパネルとして期待
される表示品質に優れた薄膜ＥＬ素子及びＥＬデイスプ
レィに係り、特に発光層の高輝度化に好適な薄１１ＱＥ
Ｌ素子及びＥＬデイスプレィに関する。

更に、本発明は、薄膜ＥＬ素子の製造方法及び薄膜ＥＬ
素子製造方法を実施する装置に係り、特に発光層の高輝
度化に好適な薄膜ＥＬ素子の製造方法及び薄膜ＥＬ素子
製造方法を実施する装置に関する。

〔従来の技術〕

一般に薄１１９ＥＬ素子の発光の機構は次のように説明
されている。透明電極と背面電極との間に交流電界（１
０６Ｖ／ｃｍ程度）を印加することによつて絶縁層と発
光層との界面から電子が発光層の伝導帯に注入される。

次にその電子が電界により加速されて十分なエネルギー
を得て発光センターを衝突励起することである。励起さ
れた発行センターが基底状態に戻る際にＥＬ発光が起こ
る。

硫化亜鉛を母体材料とし、発光センターとしてＭｎを添
加した発光層の両面を絶縁層で挾持し、さらにその両側
を少なくとも一方が透明な１対の電極で挾んだいわゆる
二重絶縁膜構造の薄膜ＥＬ素子は、その高輝度・長寿命
特性を生かして軽量Ｊ型のＥＬデイスプレィとして商品
化に至っている。ＺｎＳにＭｎを添加した場合の発光は
黄橙色であるが、Ｔｍ、Ｓｍ、Ｔｂなどの元素を添加す
ることで、その発光色が異なりそれぞれ青色、赤色、緑
色等が得られる。しかしＺｎＳでは未だ輝度の高いこれ
ら三原色は得られていない。

ＥＬデイスプレィとしては、発光色の多色化が強く望ま
れており、上記の添加元素に適合する母体材料の研究が
なされている。ＳｒＳに微量のＣｅを添加すると青緑色
、ＣａＳに微量のＥｕを添加すると赤色、ＺｎＳに微量
のＴｂを添加すると緑色に発光するＥＬ層が得られる。

硫化カルシウム（ＣａＳ）をＥＬ層の母体材料として使
用する場合、得られる発光層（薄膜）の結晶が（２２２
）面方向に配向するように形成すると高輝度で発光する
ＥＬ素子が得られる（特開昭６１−２２４２９２）。

硫化ストロンチウム（ＳｒＳ）を発光層の母体とした場
合の結晶配向は、特に（１１１）面に強く配向するとい
う報告（Ｓ　Ｉ　Ｄ　８５　、　Ｄｉｇｅｓｔ。

２１９、ｐ２１８〜２２１）がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来のＳｒＳ膜は、良好な膜を蒸着するために、成膜速
度を５人／Ｓ程度と遅くして、成膜をおこなっていた。

　　　　′ しかし、上記従来の硫化ストロンチウム膜を用いた薄膜
による発光素子では、輝度が低いという問題があった。

この問題は、本発明者らの検討によると、発光層内部に
は成膜時に生ずる多くの結晶欠陥や格子歪み等が存在す
るため、散乱等により電子が効率よく加速されないこと
に起因して、発光輝度の低下が起こるものと考えられる
。

薄１１１ＥＬ素子において、その発光輝度を高めるには
発光層の結晶性、結晶面の配向性、あるいは発光層と絶
縁層との界面の問題等の物性を十分明らかにし、発光の
メカニズムを究明することが必要となってきている。し
かし、これらに関し現在のところ不明な点が多く十分な
発光輝度を有する薄膜ＥＬ素子を得るにはいたっていな
い。

本発明の目的は、発光輝度が高い薄膜ＥＬ素子及びＥＬ
デイスプレを提供することを目的とする。

更に本発明の目的は、発光輝度が高い薄膜ＥＬ素子の製
造方法及び該薄膜ＥＬ素子製造方法を実施する装置を提
供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この目的を達成するために本発明は、透明なる電気絶縁
体からなる基板と、該基板上に形成された第１の電極と
、該電極上に透明な第１の絶縁層を介して形成されたＥ
Ｌ層と、該ＥＬ層を閉囲する透明な第２の絶縁層と、該
第２の絶縁層上に形成された第２の電極と、前記Ｅ’Ｌ
層に電界を印加する手段とを有し、第１及び第２の電極
の少なくとも一方が透明である薄膜ＥＬ素子において、
前記ＥＬ層の母材が（２００）面に強く配向している硫
化ストロンチウムであることを特徴とする薄膜ＥＬ素子
である。

更に、前記ＥＬ層の母材が（２００）面に強く配向し、
かつ（２００）面とＸ線回折強度比即ちＩ　（２００）
／Ｉ　（１００）で３以上の硫化ストロンチウムである
ことを特徴とする薄膜ＥＬ素子である。

一方、薄膜ＥＬ素子の製造方法には、透明基板上に第１
の電極を形成するステップと、該第１の電極上に第１の
絶縁層を形成するステップと、真空雰囲気内で前記ＥＬ
層母材の原料に電子ビームを当てて前記第１絶縁層の上
に３０〜１００Å／ｓ成膜速度でＥＬ層を蒸着するステ
ップと、該ＥＬ層の上に第２の絶縁層を形成するステッ
プと、該第２の絶縁層の上に第２の電極を形成するステ
ップと、該ＥＬ層に電界を印加する手段を設けるステッ
プとを含む。

また、薄膜ＥＬ素子製造方法を実施する装置は透明基板
上に形成した第１の電極を第１の絶縁層で被覆し、真空
雰囲気内でＥＬ層母材の原料に電子ビームを当てて該第
１絶縁層の上にＥＬ層を蒸着し、該ＥＬ層を第２の絶縁
層で被覆し、該第２絶縁層の上に第２の電極を形成し、
該ＥＬ層に電界を印加する手段を設ける薄膜ＥＬ素子の
製造方法において、該基板と該ＥＬ層母材の原料との間
に加熱ヒータを設けることを特徴とする。

本発明のＥＬデイスプレは、透明なる電気絶縁体からな
る基板と、該基板上に形成されたストライプ状の第１の
電極と該電極上に透明なる第１の絶縁層を介して形成さ
れたエレクトロルミネッセント（ＥＬ）層と該ＥＬ層上
に閉囲する透明なる第２の絶縁層と、該第２の絶縁層上
に形成されたストライプ状の第１の電極と直交するよう
な第２の電極と、前記ＥＬ層に電界を印加する手段とを
有し、第１及び第２の電極の少なくとも一方が透明であ
るＥＬデイスプレにおいて、前記ＥＬ層の母材が（２０
０）面に強く配向している硫化ストロンチウムであるこ
とを特徴とする。

〔作用〕ＳｒＳの結晶は、ＮａＣＱ型の結晶構造をとる。

上記本発明によれば、結晶の（２００＞面方向への成長
の傾向が、他の結晶の成長と比較して強い場合は、絶縁
層と発光層との界面から出た電子に対する散乱等の障害
の少ない構造となり、発光に関与する電子の走行に対す
る障害が小さくなるので、高い発光輝度が得られる。

本発明において、好適には（２００）面と（１１１）面
とのＸ線回折強度を３以上とすると十分な発光輝度が得
られる。

本発明の目的、効果、及び新規な特徴については、添付
図面を参照し、以下に述べる実施例の説明によってさら
に明らかにする。

〔実施例〕

第１図は、本発明の第１実施例を示す薄膜ＥＬ発光素子
の縦断面構成図である。第１図において、ガラス基板１
上にＩＴ○（Ｉｎｄｉｃ＋ｍ　Ｔｉｎ　０ｘｉｄｅ　。

Ｉｎ２０ａと５ｎＯｚの混合物）を用いた透明電極を形
成し、その上に５ｉＯｚとＴａ２ｅ６の二層からなる第
１絶縁層３を高周波スパッタリング法で約０．５μｍの
厚さに形成した。ここで絶縁層材料としては、上記の他
にＹ２０ａ、　Ａ　Ｑ　２０３．　Ｔｉ０ｚ。

Ｓ　ｒ　Ｔ　ｉ○ａ、Ｓｉ３Ｎ４またはそれらの複合物
を用いて形成してもよい。第１絶縁層３の上に発光セン
ターとして塩化セリウム（ＣｅＣＱａ）を０．０５〜０
　、５　ｍｏ　Ｑ％好ましくは０，１ｍｏＱ％添加した
ＳｒＳの粉末をプレス成形して得たペレットを蒸着原料
として、電子ビーム蒸着法により発光層４を形成した。

ここで発光層４の膜厚は、約０．５〜１．５μｍ好まし
くは約１μｍとし、基板温度は５００℃一定にして成膜
速度（原料に当たる電子ビームの出力を変えることで変
えることが可能）を変えて６種類の発光層４を作成した
。

発光層４の上には第１絶縁層３と同様の材料からなる第
２絶縁層５をスパッタ法で積層し、更にその上にＡｌか
らなる背面電極６を抵抗加熱蒸着法により形成した。こ
のＥＬ素子は透明電極２と背面電極６との間に交流電圧
７を印加することによって駆動される。ＳｒＳを母体材
料として発光センターにＣｅを用いた場合は青緑色発光
を呈する。

第２図は、上記第１図に示すＥＬ素子の発光輝度Ｂと発
光層（ＳｒＳ：ＣｅＣＱａ）の結晶配向性との関係を示
す特性図である。第３図は、上記の方法で作成した発光
層（ＳｒＳ：ＣｅＣＱ３）のＸ線回折パターンの一例を
示す特性図である。横軸は回折角度（２θ）縦軸はＸ線
回折強度（Ｉ）＆示す。Ｘ線回折パターンは、ＳｒＳ発
光層の形成条件により異なり、主に（２００）、（１１
１）。

（２２０）、（４００）、（２２２）等の回折ピークが
表われる。ここに結晶の１つの隅点を原点として３次元
の座標系を考えた場合、ｘ、ｙ、ｚ各軸に沿ってそれぞ
れ長さが１である３つの点を通る平面が（１１１）面で
あり、（２００）面はＸ軸に沿って長さが１／２の点を
通りｙ軸とＺｌｉＩＩＩに平行な面を示している。これ
らの回折ピークのうち比較的強く表われる（２００）と
（１１１）のピーク強度をそれぞれＩ（２００）、Ｉ（
１１１）とし、その相対強度比Ｉ（２００）／Ｉ（１１
１）を発光層の結晶配向性の指標とする。第２図よりＩ
（２００）／Ｉ（１１１）が大きくなると発光輝度が著
しく増大していることがわかる。特に、その比が３以上
のところで顕著である。

ココテ、　（２００）面と（１１１）面とをパラメータ
にした理由は、他の面では強度が小さいので数値のばら
つきが大きく、結晶の配向性を示すパラメータとして選
択に適しないためである。

第４図は、ＳｒＳの粉末のＸ線回折の特性図でこの図か
ら明らかなように、（２００）面は（１１１）面より約
３倍の強度に表われる。したがって、（２００）面の強
度が（１１１）面の強度の３倍以上になることにより、
結晶が（２００）面に強く配向しているといえる。

成膜条件とＳｒＳ膜の配向性との関係を調べたところ、
成膜速度を上げると（２００）面へ配向しやすくなるこ
とがわかった。第５図に、成膜速度ＶとＸ線回折強度Ｉ
の関係を示す。第５図から明らかなように成膜速度が３
０人／Ｓより小さくなると（２００）面の回折強度が急
激に小さくなる。成膜速度が３０人／Ｓから１３０人／
Ｓの範囲では（２００）面の強度比は直線的に増加する
。

一方、（１１１）面の強度比は減少をたどる。すなわち
、成膜速度を上げることで（２００）面と（１１１）面
の相対強度比ｒ　（２ｏ　Ｏ）／　Ｉ（１１１）は増大
することになる。成膜速度を上げるには蒸着原料へ大き
な電子線の出力を与えて原料を高温にする必要がある。

したがって、成膜速度を高めるには、蒸発粒子をより高
温にすることが重要である。ＳｒＳを母体材料とする発
光層の場合は、（２００）面を強く成長させることによ
り、電子の散乱等の障害の少ない構造となり、電子が効
率よく加速されるために高い発光輝度が得られる。

さらに、成膜速度とＳｒＳ膜の配向性の関係を検討した
ところ、（２００）への配向性は成膜速度の増加と共に
強くなるが、１３０人／Ｓ以上では蒸着層内の真空度の
低下により異常な蒸発が起るため良好な発光層形成がで
きなかった。なお、ＳｒＳを母体とする発光層の形成に
は、本実施例で用いた電子ビーム蒸着法の他にスパッタ
法。

ＣＶＤ法、ＭＢＥ法、ＡＬＥ法等を用イテもよく、また
発光センターとしてＥｕ、Ｔｈ、Ｓｍ、Ｐｒ。

Ｔｍ等およびそれらの硫化物、塩化物、弗化物等を用い
ることにより輝度の高い多色表示のＥＬ素子が得られる
。また、本発明には、ＳｒＳのほかにＣａ　Ｓ　、　Ｂ
　ａ　Ｓ　、　Ｍ　ｇ　Ｓ等各種硫化物を用いることが
できる。

次に本発明の第２の実施例について説明する。。

前記実施例と同様にガラス基板上に１．Ｔ、Ｏ。

を用いた透明電極をストライプ状に形成し、その上に５
ｉＯｚとＴａ２ｅ５の二層からなる第１絶縁層を形成し
た。この上に発光層を形成した。ここで発光層はＳｒＳ
　：ＣｅＣＱａ（０，１ｍｏＱ％）の原料を用い、基板
と原料との間に第６図に示す蒸発粒子加熱用ヒータ７０
を設けて、更に成膜速度を変化させて形成した。

第６図は、本発明に係る薄膜ＥＬ素子の実施例２の製造
装置の一実施例を示す構成図である。第６図においてＳ
ｒＳ原料７２には電子ビーム源７６から発した電子ビー
ム７３が照射され、蒸発したＳｒＳはヒータ７ｏにより
加熱され、ガラス基板７５上にＳｒＳ膜７膜上４る。な
お７１は真空チャンバを示す。本実施例では、発光層の
膜厚は、すべて約１μｍに統一した０発光層の上に第１
絶縁層と同様の方法で、第２絶縁層を形成し、更にその
上にＡｌからなる背面電極を形成した。

第７図は、実施例２により作製された薄膜ＥＬ素子の成
膜速度■と（２００）面のＸ線回折強度Ｉの関係を示す
特性図である。Ａはガラス基板と原料との間に蒸発粒子
を加熱するヒータを設けて成膜した場合で、Ｂは上記ヒ
ータを設けなかった場合の結果である。成膜速度を上げ
ることで（２００）面に強く配向した発光層を作ること
ができるのが、ガラス基板と蒸発原料との間にヒータを
設けて蒸発粒子を加熱した場合はヒータを設けなかった
場合に比較して（２００）面に非常に強く配向するよう
になる。これらのＥＬ素子の輝度測定の結果、Ａの素子
はＢの素子に比べて輝度が高いことが明らかとなった。

実施例３として第８図に示すような実施例１と同じ素子
構造のＥＬ素子を作製した。ただし、第１及び第２絶縁
層としては高周波スパッタリング法によって形成したそ
れぞれ０．５μｍの厚さのＴＱ２０Ｆ）単層膜を用いた
。また、これらのＴａ２０５膜と発光層との間に電子ビ
ーム蒸着法による０、１５μｍの厚さのＺｎＳ膜を挿入
した。これは発光層と絶縁層との密着性を改善するため
である。

発光層の作製方法を以下に述べる。

ＳｒＳ粉末にそれぞれ０．１ｍｏＱ％の（：、　ｅ　Ｃ
Ｑ　３及びＰｒＣ（１３粉末を添加し、十分混合した後
、圧粉成型して蒸着原料のペレットとした。次いで、こ
のペレツ１にＨｙ、　Ｓ　　ガス中で９００°Ｃ，１時
間の熱処理を加え、原料の脱水、還元をした。このペレ
ットを用い、成膜速度を１５人／Ｓとした素子及び６０
人／Ｓとした素子の２種類を作製した。

この発光層作製時には、チャンバ内にＳを添加し、Ｓ分
圧を１〜２ＸｌＯ−２Ｐａとし、基板温度４５０℃とし
た。蒸着雰囲気中にＳを添加した理由は、発光層中のＳ
欠乏を補うためである。

このようにして作製した２種類の素子の特性測定結果を
表１に示す。

表　Ｉ　　ＥＬ素子の発光特性Ｘ線回折の結果、成膜速度を１５人／Ｓとした場合には
■（２ＱＱ）／Ｉ（１１１）が１．８　と小さく　（２
００）配向性は示さないことがわかった。

この場合、作製したＥＬ素子の輝度は２５０ｖにて８０
ｃｄ／ｍ”に過ぎなかった。これに対し、成膜速度を６
０人／Ｓとした場合には工（２００）／Ｉ（１１１）が
１９と大きいことがわかった。この時のＸ線回折パター
ンを第９図に示す。（１１１）に対しく２００）の強度
が著しく大きいことが明らかである。Ｉ（２００）／Ｉ
（１１１）が非常に大きい理由はＳ分圧下で蒸着したた
めではないかと考えられる。この場合、６０人／ＳのＮ
α２ＥＬ素子の輝度は２，５００ｃｄ／ｍ２の場合より
３０倍も大きいことがわかった。

なお、５ｒＳＩ］材にＰｒとＣｏを同時に添加した発光
層（ＳｒＳ：Ｐｒ、Ｃｅと表記）のＥＬ発先は白色を示
した。そこで、３原色フィルタをこのＮα２　Ｅ　Ｌ素
子の上に設置することにより、３原色発光（赤、緑、青
）できることを確認した。このことから、ＳｒＳ：Ｐｒ
、Ｃｅ発光層とフィルタとを組み合わせることにより、
マルチカラーＥＬを実現できることがわかる。

実施例４として、ガラス基板上に３本／ｍｍの間隔でＩ
ＴＯのストライプパターンを形成し、この」二にＴ　ａ
　２．０６膜を高周波スパッタリング法により０．４μ
ｍ　の厚さに形成した。この上にＺｎＳ層を０．１５μ
ｍの厚さに電子ビーム蒸着法によって形成した。次に、
ＳｒＳ：Ｐｒ、Ｃｅ発光層を電子ビーム蒸着法により、
Ｓ分圧１゜５Ｘ１０−２Ｐａの下で成膜速度を６０人／
Ｓとして、１．５μｍの厚さに形成した。その間の基板
温度は５００　’Ｃとした。次いで、同一チャンバ内で
引き続いて基板温度を２００℃としてＺ　ｎ　Ｓ　４を
０．１５μｍの厚さに形成した。さらに、高周波スパッ
タリング法により、Ｔ　ａ　２０６を０．３μｍ、Ｓ　
ｉ　０２　を０．１μｍの厚さに続けて形成した。

次に、高周波スパッタリング法によりＩＴＯＩＩ！Ｊを
０．２５　μｍの厚さに形成した。次いでこのＩＴＯ膜
を３本／ｍ１１１の間隔に、フォトリソグラフィー及び
イオンミリングの両方法を用いて、ガラス基板上のＩＴ
○パターンと直角方向にパターニングした。このＥＬ素
子は両電棲共透明であるため、両側から発光を取り出せ
る。ここでは、ガラス基板の下側に黒色板を設置し、コ
ントラストの向上を図った。また、最後に形成したＩＴ
○パターン上にほぼ密着させて３原色のフィルタパター
ン（電極間隔に合うようなストライプ状パターン）を設
置した。この構造の断面の一部を第８図に模式的に示し
た。このＥＬデバイスにより、赤、緑。

青のフィルタパターンに対応したｍ　極の０Ｎ−ＯＦＦ
により中間色の黄、緑、紫及び白、黒の８色で文字表示
できることを確認した。

ＥＬデイスプレィの構造及び動作原理について説明する
。ＥＬデイスプレィはＥＬパネル、駆動回路及びデイス
プレィコントロール部の３つの部分から構成されている
。これらの中でＥＬパネルの一般的な構造を模式的に第
１０図に示す。この図はパネルの一部の断面を示すもの
で各部の厚さ、幅は任意である。ガラス基板１上に透明
電極ＩＴＯ（Ｉｎｄｉ’ｕｍ　Ｔｉｎ　０ｘｉｄｅ）　
２がストライプ状に配設されている。この上に第１絶縁
層３９発光層（つまりＥＬ層）４．第２絶縁層５が積層
されている。。

第２？８緑層５上にはＡｌ電極６がストライプ状に、Ｉ
ＴＯのストライプと直交するように配設されている。こ
の図では省略しているが、この上にさらに封止構造が形
成されており、ＥＬパネルの積層部（特にＥＬ層）を大
気中の水分から保護する。

ＴＴＯ電極とＡｌ電極との交差部が一つの画素に相当し
、以下に述べる方法により所望の画素を選択して電圧パ
ルスを印加することで、文字９図形等の表示ができる。

ここで、一画素（ＥＬ素子）に着目するとその輝度−電
圧特性は特異な非直線性を示す。すなわち、印加電圧を
上昇させてゆくと、絶縁層、発光層の静電容量等で決ま
る特定の電圧（しきい値電圧）Ｖｉｈを越えると急激に
輝度が上昇する。今、選択したい画素を（ｉ、ｊ）で表
わすと（ｉｔ　ｊはＩＴＯまたはＡｌが構成する一連の
電極群のそれぞれｉ番目、ｊ番目の電極を示す）、ｊ電
極（走査電極）にＶｉｈより少し低い電圧パルス（Ｖｔ
ｈ−Ｖｔ）を印加し、ｊ電極（データ電極）にＶｚ（＞
Ｖｔ）の電圧パルスを印加すると画素（１１ｊ）では印
加電圧がＶｃｈを越えるのでこの画素を発光させること
ができる。

画像入力信号を受けてデイスプレィコントロール部では
、ＥＬパネルにパターンを表示する駆動タイミングパル
スを発生し、駆動回路においてこのパルス信号を高電圧
出力に変換し、走査側、データ側それぞれへ高電圧パル
スを供給しパネルを駆動する。データ側駆動回路では線
順次駆動が行なわれる。

ＥＬデイスプレィの用途は、情報端末機器の画像表示で
あり、フラット形で占有面積が小さいことから、液晶デ
イスプレィと同様、ラップ１−ツブ形パーソナルコンピ
ュータ、ワードプロセッサ及びワークステーショ゛ン等
の表示部に用いられる。

なお、フルカラー表示が達成されれば、パーソナルＴＶ
、壁かけＴＶへの適用も期待される。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明にかかる薄膜ＥＬ素子の発光
層である硫化ストロンチウムの（２０’Ｏ）面方向への
成長が他の結晶面への成長と比較して大きいことにより
、発光に関与する電子の走行に対する障害が小さくなる
ため、高い発光輝度を有する薄膜ＥＬ発光素子及びＥＬ
デイスプレを得ることができる。

更に、本発明によれば高い発光輝度を有する薄膜ＥＬ発
光素子を製造することができ、この薄膜ＥＬ発光素子製
造方法を実施する装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例にかかる薄膜ＥＬ素子の拡大
縦断面構成図、第２図は、第１図に示すＥＬ素子の発光
輝度と発光層の結晶配向性との関係を示すグラフ、第３
図は１発光層のＸ線回折パターンの一例を示す特性図、
第４図はＳｒＳ粉末のＸ線回折の特性図、第５図はＳｒ
Ｓの成膜速度とＸ線回折速度との関係を示すグラフ、第
６図は、本発明に係る薄膜ＥＬ素子の製造装置の縦断面
構成図、第７図は、第６図の装置により作製された薄膜
ＥＬ素子の成膜速度と（２００）面のＸ線回折強度との
関係を示すグラフで、第８図は本発明の実施例４にかか
る薄膜ＥＬ素子の拡大縦断面構成図、第９図は実施例３
にかかる発光層のＸ線回折の特性図、第１０図はＥＬデ
イスプレの概略構成図である。１・・・基板、２・・・第１電極、３・・・第１絶縁層
、４・・・ＥＬ層、５・・・第２絶縁層、６・・・第２
電極。、・丁＼

Claims

【特許請求の範囲】

１．　透明なる電気絶縁体からなる基板と、該基板上に
形成された第１の電極と、該電極上に透明なる第１の絶
縁層を介して形成されたエレクトロルミネツセント（Ｅ
Ｌ）層と、該ＥＬ層上を閉囲する透明なる第２の絶縁層
と、該第２の絶縁層上に形成された第２の電極と、前記
ＥＬ層に電界を印加する手段とを有し、第１及び第２の
電極の少なくとも一方が透明である薄膜ＥＬ素子におい
て、前記ＥＬ層の母材が（２００）面に強く配向してい
る硫化ストロンチウムであることを特徴とする薄膜ＥＬ
素子。
２．前記ＥＬ層の膜厚が０．５〜１．５μｍである請求
項１記載の薄膜ＥＬ素子。
３．　前記透明なる電極がＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ　Ｔｉ
ｎＯｘｉｄｅ）である請求項１記載の薄膜ＥＬ素子。
４．　前記不透明なる電極がＡｌである請求項１記載の
薄膜ＥＬ素子。
５．　前記絶縁層がＳｉＯ＿２とＴａ＿２Ｏ＿５とから
なる請求項１記載の薄膜ＥＬ素子。
６．　前記絶縁層がＳｉＯ＿２，Ｔａ＿２Ｏ＿５，Ｙ＿
２Ｏ＿３，Ａｌ＿２Ｏ＿３，ＴｉＯ＿２，ＳｒＴｉＯ＿
３，Ｓｉ＿３Ｎ＿４及びこれらの複合物の何れかである
請求項１記載の薄膜ＥＬ素子。
７．　前記ＥＬ層の母材が発光センターを０．０５〜０
．５ｍｏｌ％含む請求項１記載の薄膜ＥＬ素子。
８．　前記ＥＬ層の母材に含まれる発光センターがＣｅ
，Ｅｕ，Ｔｂ，Ｓｍ，Ｐｒ，Ｔｍ及びこれらの硫化物，
塩化物，弗化物からなるグループの中の少なくとも１種
である請求項７記載の薄膜ＥＬ素子。
９．　透明なる電気絶縁体からなる基板と、該基板上に
形成された第１の電極と、該電極上に透明なる第１の絶
縁層を介して形成されたエレクトロルミネツトセント（
ＥＬ）層と、該ＥＬ層上を閉囲する透明なる第２の絶縁
層と、該第２の絶縁層上に形成された第２の電極と、前
記ＥＬ層に電界を印加する手段とを有し、第１及び第２
の電極の少なくとも一方が透明である薄膜ＥＬ素子にお
いて、前記ＥＬ層の母材が（２００）面に強く配向し、
かつ（２００）面と（１１１）面とのＸ線回折強度比即
ちＩ（２００）／Ｉ（１００）で３以上の硫化ストロン
チウムであることを特徴とする薄膜ＥＬ素子。
１０．　前記ＥＬ層の膜厚が０．５〜１．５μｍである
請求項９記載の薄膜ＥＬ素子。
１１．　前記透明なる電極がＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ　Ｔ
ｉｎＯｘｉｄｅ）である請求項９記載の薄膜ＥＬ素子。
１２．　前記透明なる電極がＡｌである請求項９記載の
薄膜ＥＬ素子。
１３．　前記絶縁層がＳｉＯ＿２とＴａ＿２Ｏ＿５とか
らなる請求項９記載の薄膜ＥＬ素子。
１４．　前記絶縁層がＹ＿２Ｏ＿３，Ａｌ＿２Ｏ＿３，
ＴｉＯ＿２，ＳｒＴｉＯ＿３，Ｓｉ＿３Ｎ＿４及びこれ
らの複合物の何れかである請求項９記載の薄膜ＥＬ素子
。
１５．　前記ＥＬ層の母材が発光センターを０．０５〜
０．５ｍｏｌ含む請求項９記載の薄膜ＥＬ素子。
１６．　前記ＥＬ層の母材に含まれる発光センターがＣ
ｅ，Ｅｕ，Ｔｂ，Ｓｍ，Ｐｒ，Ｔｍ及びこれらの硫化物
，塩化物，弗化物からなるグループの中の少なくとも１
種である請求項１５記載の薄膜ＥＬ素子。
１７．　透明基板上に第１の電極を形成するステツプと
、該第１の電極上に第１の絶縁層を形成するステツプと
、真空雰囲気内で前記ＥＬ層母材の原料に電子ビームを
当てて前記第１絶縁層の上に３０〜１００Å／ｓ成膜速
度でＥＬ層を蒸着するステツプと、該ＥＬ層の上に第２の絶縁層を形
成するステツプと、該第２の絶縁層の上に第２の電極を
形成するステツプと、該ＥＬ層に電界を印加する手段を
設けるステツプとを含む薄膜ＥＬ素子の製造方法。
１８．　前記ＥＬ層を蒸着するステツプは、前記基板と
前記ＥＬ層母材の原料との中間にヒータを設けて該原料
の蒸発粒子を加熱するようにした請求項１７記載の薄膜
ＥＬ素子の製造方法。
１９．　透明基板上に形成した第１の電極を第１の絶縁
層で被覆し、真空雰囲気内でＥＬ層母材の原料に電子ビ
ームを当てて該第１絶縁層の上にＥＬ層を蒸着し、該Ｅ
Ｌ層を第２の絶縁層で被覆し、該第２絶縁層の上に第２
の電極を形成し、該ＥＬ層に電界を印加する手段を設け
る薄膜ＥＬ素子の製造方法において、該基板と該ＥＬ層
母材の原料との間に加熱ヒータを設けることを特徴とす
る薄膜ＥＬ素子製造方法を実施する装置。
２０．　透明なる電気絶縁体からなる基板と、該基板上
に形成されたストライプ状の第１の電極と該電極上に透
明なる第１の絶縁層を介して形成されたエレクトロルミ
ネツセント（ＥＬ）層と該ＥＬ層上を閉囲する透明なる
第２の絶縁層と、該第２の絶縁層上に形成されたストラ
イプ状の第１の電極と直交するような第２の電極と、前
記ＥＬ層に電界を印加する手段とを有し、第１及び第２
の電極の少なくとも一方が透明であるＥＬデイスプレに
おいて、前記ＥＬ層の母材が（２００）面に強く配向し
ている硫化ストロンチウムであることを特徴とするＥＬ
デイスプレ。