JPH0878162A - 薄膜電場発光素子 - Google Patents
薄膜電場発光素子Info
- Publication number
- JPH0878162A JPH0878162A JP6210321A JP21032194A JPH0878162A JP H0878162 A JPH0878162 A JP H0878162A JP 6210321 A JP6210321 A JP 6210321A JP 21032194 A JP21032194 A JP 21032194A JP H0878162 A JPH0878162 A JP H0878162A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- insulating layer
- thin film
- electroluminescent device
- light emitting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
- Luminescent Compositions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】ストロンチウム化合物の層や硫化亜鉛の層の膜
厚に変更を加えることなく白色純度と白色発光輝度の良
好な薄膜電場発光素子を得る。 【構成】発光層がストロンチウム化合物の層１５と硫化
亜鉛の層１６を同数交互に積層したものであり、ストロ
ンチウム化合物の層１５に接する絶縁層１８が硫化亜鉛
の層に接する絶縁層１４Ａに比して漏れ電流が大きく且
つ誘電率が高い。
厚に変更を加えることなく白色純度と白色発光輝度の良
好な薄膜電場発光素子を得る。 【構成】発光層がストロンチウム化合物の層１５と硫化
亜鉛の層１６を同数交互に積層したものであり、ストロ
ンチウム化合物の層１５に接する絶縁層１８が硫化亜鉛
の層に接する絶縁層１４Ａに比して漏れ電流が大きく且
つ誘電率が高い。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は薄膜電場発光素子の構
造に係り、特に白色発光に優れる薄膜電場発光素子の構
造に関する。
造に係り、特に白色発光に優れる薄膜電場発光素子の構
造に関する。
【０００２】
【従来の技術】Mnを発光中心とする蛍光体である発光層
の両面を絶縁層を介して透明電極ITOと対向電極で挟ん
だ二重絶縁型の薄膜エレクトロルミネセントディスプレ
イ（以下薄膜電場発光素子と称する）は、高輝度発光，
高解像度，大容量表示化が可能であることから、薄型表
示用のディスプレイパネルとして注目されている。
の両面を絶縁層を介して透明電極ITOと対向電極で挟ん
だ二重絶縁型の薄膜エレクトロルミネセントディスプレ
イ（以下薄膜電場発光素子と称する）は、高輝度発光，
高解像度，大容量表示化が可能であることから、薄型表
示用のディスプレイパネルとして注目されている。
【０００３】図３は従来の二重絶縁型の薄膜電場発光素
子を示す断面図である。薄膜電場発光素子はガラス基板
１１と、透明電極１２と、酸化シリコンSiO2絶縁層１３
および窒化シリコンSi3N4 絶縁層１４からなる第１の絶
縁層２０と、硫化ストロンチウムの発光層１５と硫化亜
鉛発光層１６からなる発光層２１と、窒化シリコンSi3N
4 絶縁層１４Ａと酸化シリコンSiO2絶縁層１３Ａからな
る第２の絶縁層２２と、Alからなり透明電極１２と平行
且つ直交するように配列された対向電極１７から薄膜電
場発光素子が構成される。これらの各層の厚さは２０な
いし１０００nmに設定される。透明電極１２、第１の絶
縁層２０、第２の絶縁層２２は一般にスパッタ法で作製
される。硫化ストロンチウム発光層１５と硫化亜鉛発光
層１６からなる発光層２１は真空蒸着法，ＣＶＤ法の１
つであるＡＬＥ法，スパッタリング法あるいは電子ビー
ム蒸着法で作製される。前記対向電極はAlをスパッタリ
ングし、レジストを塗布し、パターニングしたのちに現
像しさらにAlをエッチングして作成される。
子を示す断面図である。薄膜電場発光素子はガラス基板
１１と、透明電極１２と、酸化シリコンSiO2絶縁層１３
および窒化シリコンSi3N4 絶縁層１４からなる第１の絶
縁層２０と、硫化ストロンチウムの発光層１５と硫化亜
鉛発光層１６からなる発光層２１と、窒化シリコンSi3N
4 絶縁層１４Ａと酸化シリコンSiO2絶縁層１３Ａからな
る第２の絶縁層２２と、Alからなり透明電極１２と平行
且つ直交するように配列された対向電極１７から薄膜電
場発光素子が構成される。これらの各層の厚さは２０な
いし１０００nmに設定される。透明電極１２、第１の絶
縁層２０、第２の絶縁層２２は一般にスパッタ法で作製
される。硫化ストロンチウム発光層１５と硫化亜鉛発光
層１６からなる発光層２１は真空蒸着法，ＣＶＤ法の１
つであるＡＬＥ法，スパッタリング法あるいは電子ビー
ム蒸着法で作製される。前記対向電極はAlをスパッタリ
ングし、レジストを塗布し、パターニングしたのちに現
像しさらにAlをエッチングして作成される。
【０００４】この様な薄膜電場発光素子の硫化亜鉛発光
層１６は硫化亜鉛ZnS 膜を母材として、その中に発光中
心として少量のMnやTbOFを添加した材料で構成される。
硫化ストロンチウム発光層１５は硫化ストロンチウム中
にセリウム Ce がドープされる。各発光層中の発光中心
は最適濃度( 例えば硫化亜鉛ZnS に対してはマンガンMn
を0.4 〜0.6wt % ，硫化ストロンチウムSrS に対しては
セリウム Ce を０．３モル％）に維持して成膜され、次
いで所定の温度で熱処理して発光層の結晶性の改善を行
うとともに発光中心の分散性を高めている。
層１６は硫化亜鉛ZnS 膜を母材として、その中に発光中
心として少量のMnやTbOFを添加した材料で構成される。
硫化ストロンチウム発光層１５は硫化ストロンチウム中
にセリウム Ce がドープされる。各発光層中の発光中心
は最適濃度( 例えば硫化亜鉛ZnS に対してはマンガンMn
を0.4 〜0.6wt % ，硫化ストロンチウムSrS に対しては
セリウム Ce を０．３モル％）に維持して成膜され、次
いで所定の温度で熱処理して発光層の結晶性の改善を行
うとともに発光中心の分散性を高めている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述のよ
うな従来の薄膜電場発光素子においてはストロンチウム
化合物発光層による青緑色発光は硫化亜鉛発光層による
黄橙色発光の輝度よりも格段に低いためにストロンチウ
ム化合物発光層と硫化亜鉛発光層を重ねて白色発光とす
る場合はストロンチウム化合物発光層の膜厚を厚くする
とか逆に硫化亜鉛発光層の膜厚を小さくするとかして輝
度の調整を行っていた。しかし前者の場合にはストロン
チウム化合物発光層の成膜に時間がかかって実用的でな
いし後者の場合には発光層全体の発光輝度が低下すると
いう問題があった。
うな従来の薄膜電場発光素子においてはストロンチウム
化合物発光層による青緑色発光は硫化亜鉛発光層による
黄橙色発光の輝度よりも格段に低いためにストロンチウ
ム化合物発光層と硫化亜鉛発光層を重ねて白色発光とす
る場合はストロンチウム化合物発光層の膜厚を厚くする
とか逆に硫化亜鉛発光層の膜厚を小さくするとかして輝
度の調整を行っていた。しかし前者の場合にはストロン
チウム化合物発光層の成膜に時間がかかって実用的でな
いし後者の場合には発光層全体の発光輝度が低下すると
いう問題があった。
【０００６】この発明は上述の点に鑑みてなされその目
的はストロンチウム化合物発光層と硫化亜鉛発光層の膜
厚を変更を加えることのない新規な素子構造により白色
純度と白色輝度に優れる薄膜電場発光素子を提供するこ
とにある。
的はストロンチウム化合物発光層と硫化亜鉛発光層の膜
厚を変更を加えることのない新規な素子構造により白色
純度と白色輝度に優れる薄膜電場発光素子を提供するこ
とにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上述の目的はこの発明に
よれば基板上に透明電極、第１の絶縁層、発光層、第２
の絶縁層、対向電極を順次積層してなる薄膜電場発光素
子において、発光層がストロンチウム化合物の層と硫化
亜鉛の層を同数交互に積層したものであり、ストロンチ
ウム化合物の層に接する絶縁層が硫化亜鉛の層に接する
絶縁層に比して漏れ電流が大きく且つ誘電率が高いとす
ることにより達成される。
よれば基板上に透明電極、第１の絶縁層、発光層、第２
の絶縁層、対向電極を順次積層してなる薄膜電場発光素
子において、発光層がストロンチウム化合物の層と硫化
亜鉛の層を同数交互に積層したものであり、ストロンチ
ウム化合物の層に接する絶縁層が硫化亜鉛の層に接する
絶縁層に比して漏れ電流が大きく且つ誘電率が高いとす
ることにより達成される。
【０００８】上述の薄膜電場発光素子においてストロン
チウム化合物は硫化ストロンチウムまたはセレン化スト
ロンチウムであるとすること、さらにストロンチウム化
合物の層に接する絶縁層は五酸化タンタルTa2O5 であり
硫化亜鉛の層に接する絶縁層が窒化シリコンSi3N4 であ
るとすることが有効である。
チウム化合物は硫化ストロンチウムまたはセレン化スト
ロンチウムであるとすること、さらにストロンチウム化
合物の層に接する絶縁層は五酸化タンタルTa2O5 であり
硫化亜鉛の層に接する絶縁層が窒化シリコンSi3N4 であ
るとすることが有効である。
【０００９】
【作用】ストロンチウム化合物の層に接する絶縁層が硫
化亜鉛の層に接する絶縁層に比して漏れ電流が大きく且
つ誘電率が高い場合にはストロンチウム化合物の層が選
択的に発光輝度が増大する。誘電率が高いと所定の電圧
の下で電荷が集積しやすく、ストロンチウム化合物の層
はこの電荷により選択的に励起される。
化亜鉛の層に接する絶縁層に比して漏れ電流が大きく且
つ誘電率が高い場合にはストロンチウム化合物の層が選
択的に発光輝度が増大する。誘電率が高いと所定の電圧
の下で電荷が集積しやすく、ストロンチウム化合物の層
はこの電荷により選択的に励起される。
【００１０】漏れ電流に関しても同様な効果が観測され
る。
る。
【００１１】
実施例１ 図１はこの発明の実施例に係る薄膜電場発光素子を示す
断面図である。図３に示す従来の素子とは酸化シリコン
絶縁層１３が酸化アルミニウム絶縁層１９に、窒化シリ
コン絶縁層１４が五酸化タンタルTa2O5 絶縁層１８にな
っている点が異なる。
断面図である。図３に示す従来の素子とは酸化シリコン
絶縁層１３が酸化アルミニウム絶縁層１９に、窒化シリ
コン絶縁層１４が五酸化タンタルTa2O5 絶縁層１８にな
っている点が異なる。
【００１２】このような薄膜電場発光素子は以下のよう
にして調製される。５０ｍｍ×５０ｍｍのガラス基板
（ＮＡ−４０製）１１の上にＤＣスパッタリングにより
ITO を１７０ｎｍの厚さに成膜して透明電極１２を得
た。次いでＲＦスパッタリングにより酸化アルミニウム
Al2O3 焼結ターゲットを用い、アルゴンガスを使用して
基板温度２００℃，５ｍＴｏｒｒ，１ｋＷの条件で酸化
アルミニウム絶縁層１９を１００ｎｍ厚さに成膜した。
次いでＴａ金属ターゲットを用い、アルゴンと酸素の混
合ガスを使用し、基板温度２００℃，５ｍＴｏｒｒ，
１．５ｋＷの条件でＲＦスパッタリングにより五酸化タ
ンタル絶縁層１８を３００ｎｍ厚さに成膜した。
にして調製される。５０ｍｍ×５０ｍｍのガラス基板
（ＮＡ−４０製）１１の上にＤＣスパッタリングにより
ITO を１７０ｎｍの厚さに成膜して透明電極１２を得
た。次いでＲＦスパッタリングにより酸化アルミニウム
Al2O3 焼結ターゲットを用い、アルゴンガスを使用して
基板温度２００℃，５ｍＴｏｒｒ，１ｋＷの条件で酸化
アルミニウム絶縁層１９を１００ｎｍ厚さに成膜した。
次いでＴａ金属ターゲットを用い、アルゴンと酸素の混
合ガスを使用し、基板温度２００℃，５ｍＴｏｒｒ，
１．５ｋＷの条件でＲＦスパッタリングにより五酸化タ
ンタル絶縁層１８を３００ｎｍ厚さに成膜した。
【００１３】続いてＣｅを０．２モル％混合した硫化ス
トロンチウムの焼結ペレットを使用し、基板温度５００
℃，１０ｋＷの条件で電子ビーム蒸着法により硫化スト
ロンチウム発光層１５を６００ｎｍ厚さに成膜した。Ｍ
ｎを０．５ｗｔ％混合した硫化亜鉛の焼結ペレットを使
用し、基板温度２５０℃，１０ｋＷの条件で電子ビーム
蒸着法により硫化亜鉛発光層１６を６００ｎｍ厚さに成
膜した。
トロンチウムの焼結ペレットを使用し、基板温度５００
℃，１０ｋＷの条件で電子ビーム蒸着法により硫化スト
ロンチウム発光層１５を６００ｎｍ厚さに成膜した。Ｍ
ｎを０．５ｗｔ％混合した硫化亜鉛の焼結ペレットを使
用し、基板温度２５０℃，１０ｋＷの条件で電子ビーム
蒸着法により硫化亜鉛発光層１６を６００ｎｍ厚さに成
膜した。
【００１４】発光層の上にシリコンターゲットを用いア
ルゴンと窒素ガスの混合ガスを使用し、５ｍＴｏｒｒ，
１ｋＷの条件でＲＦスパッタリングにより窒化シリコン
絶縁層１４Ａを１８０ｎｍの厚さに成膜した。さらに続
けてシリコンターゲットを用いアルゴンと酸素ガスの混
合ガスを使用し、５ｍＴｏｒｒ，１ｋＷの条件でＲＦス
パッタリングにより酸化シリコン絶縁層１３Ａを３０ｎ
ｍの厚さに成膜した。
ルゴンと窒素ガスの混合ガスを使用し、５ｍＴｏｒｒ，
１ｋＷの条件でＲＦスパッタリングにより窒化シリコン
絶縁層１４Ａを１８０ｎｍの厚さに成膜した。さらに続
けてシリコンターゲットを用いアルゴンと酸素ガスの混
合ガスを使用し、５ｍＴｏｒｒ，１ｋＷの条件でＲＦス
パッタリングにより酸化シリコン絶縁層１３Ａを３０ｎ
ｍの厚さに成膜した。
【００１５】そしてアルミニウム金属を電子ビーム蒸着
法により基板温度２００℃，５×１０-6Ｔｏｒｒの条件
で対向電極１７を４００ｎｍ厚さに成膜した。上記の製
法で得られた五酸化タンタルTa2O5 の誘電率は約２０で
あり、窒化シリコンSi3N4 の誘電率は約７である。五酸
化タンタルTa2O5 の漏れ電流はが窒化シリコンSi3N4 や
酸化シリコンSiO2の漏れ電流よりも大きい。 比較例 実施例の五酸化タンタル絶縁層１８と酸化アルミニウム
絶縁層１９に替えてそれぞれ窒化シリコン絶縁層（１８
０ｎｍ）と酸化シリコン絶縁層（３０ｎｍ）を成膜し
た。
法により基板温度２００℃，５×１０-6Ｔｏｒｒの条件
で対向電極１７を４００ｎｍ厚さに成膜した。上記の製
法で得られた五酸化タンタルTa2O5 の誘電率は約２０で
あり、窒化シリコンSi3N4 の誘電率は約７である。五酸
化タンタルTa2O5 の漏れ電流はが窒化シリコンSi3N4 や
酸化シリコンSiO2の漏れ電流よりも大きい。 比較例 実施例の五酸化タンタル絶縁層１８と酸化アルミニウム
絶縁層１９に替えてそれぞれ窒化シリコン絶縁層（１８
０ｎｍ）と酸化シリコン絶縁層（３０ｎｍ）を成膜し
た。
【００１６】図２はこの発明の実施例に係る薄膜電場発
光素子の輝度−電圧特性（イ）を比較例に係る薄膜電場
発光素子の特性（ロ）と対比して示す線図である。この
発明の実施例に係る薄膜電場発光素子の輝度特性は発光
開始電圧が従来の素子よりも低い上に絶対値も増大して
おり従来のものに比して特性がより向上していることが
わかる。 実施例２ 実施例１の硫化ストロンチウム発光層に替えてセレン化
ストロンチウム発光層を用いる他は実施例１と同様にし
て薄膜電場発光素子を作成した。実施例１の場合と同様
な結果が得られた。
光素子の輝度−電圧特性（イ）を比較例に係る薄膜電場
発光素子の特性（ロ）と対比して示す線図である。この
発明の実施例に係る薄膜電場発光素子の輝度特性は発光
開始電圧が従来の素子よりも低い上に絶対値も増大して
おり従来のものに比して特性がより向上していることが
わかる。 実施例２ 実施例１の硫化ストロンチウム発光層に替えてセレン化
ストロンチウム発光層を用いる他は実施例１と同様にし
て薄膜電場発光素子を作成した。実施例１の場合と同様
な結果が得られた。
【００１７】
【発明の効果】この発明によれば基板上に透明電極、第
１の絶縁層、発光層、第２の絶縁層、対向電極を順次積
層してなる薄膜電場発光素子において、発光層がストロ
ンチウム化合物の層と硫化亜鉛の層を同数交互に積層し
たものであり、ストロンチウム化合物の層に接する絶縁
層が硫化亜鉛の層に接する絶縁層に比して漏れ電流が大
きく且つ誘電率が高いものであるので、ストロンチウム
化合物の層が硫化亜鉛の層に対して選択的に発光輝度が
増大し白色純度と白色発光輝度に優れる薄膜電場発光素
子が得られる。
１の絶縁層、発光層、第２の絶縁層、対向電極を順次積
層してなる薄膜電場発光素子において、発光層がストロ
ンチウム化合物の層と硫化亜鉛の層を同数交互に積層し
たものであり、ストロンチウム化合物の層に接する絶縁
層が硫化亜鉛の層に接する絶縁層に比して漏れ電流が大
きく且つ誘電率が高いものであるので、ストロンチウム
化合物の層が硫化亜鉛の層に対して選択的に発光輝度が
増大し白色純度と白色発光輝度に優れる薄膜電場発光素
子が得られる。
【図１】この発明の実施例に係る薄膜電場発光素子を示
す断面図
す断面図
【図２】この発明の実施例に係る薄膜電場発光素子の輝
度−電圧特性（イ）を比較例に係る薄膜電場発光素子の
特性（ロ）と対比して示す線図
度−電圧特性（イ）を比較例に係る薄膜電場発光素子の
特性（ロ）と対比して示す線図
【図３】従来の薄膜電場発光素子を示す断面図
１１ ガラス基板 １２ 透明基板 １３ 酸化シリコン絶縁層 １３Ａ 酸化シリコン絶縁層 １４ 窒化シリコン絶縁層 １４Ａ 窒化シリコン絶縁層 １５ 硫化ストロンチウム発光層 １６ 硫化亜鉛発光層 １７ 対向電極 １８ 五酸化タンタル発光層 １９ 酸化アルミニウム発光層 ２０ 第１の絶縁層 ２１ 発光層 ２２ 第２の絶縁層
Claims (3)
- 【請求項１】基板上に透明電極、第１の絶縁層、発光
層、第２の絶縁層、対向電極を順次積層してなる薄膜電
場発光素子において、発光層がストロンチウム化合物の
層と硫化亜鉛の層を同数交互に積層したものであり、ス
トロンチウム化合物の層に接する絶縁層が硫化亜鉛の層
に接する絶縁層に比して漏れ電流が大きく且つ誘電率が
高いことを特徴とする薄膜電場発光素子。 - 【請求項２】請求項１記載の素子において、ストロンチ
ウム化合物は硫化ストロンチウムまたはセレン化ストロ
ンチウムであることを特徴とする薄膜電場発光素子。 - 【請求項３】請求項１記載の素子において、ストロンチ
ウム化合物の層に接する絶縁層が五酸化タンタルTa2O5
であり硫化亜鉛の層に接する絶縁層が窒化シリコンSi3N
4 であることを特徴とする薄膜電場発光素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6210321A JPH0878162A (ja) | 1994-09-05 | 1994-09-05 | 薄膜電場発光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6210321A JPH0878162A (ja) | 1994-09-05 | 1994-09-05 | 薄膜電場発光素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0878162A true JPH0878162A (ja) | 1996-03-22 |
Family
ID=16587495
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6210321A Pending JPH0878162A (ja) | 1994-09-05 | 1994-09-05 | 薄膜電場発光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0878162A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003526885A (ja) * | 2000-03-16 | 2003-09-09 | プレイナー システムス インコーポレーテッド | 光放射発光体材料 |
-
1994
- 1994-09-05 JP JP6210321A patent/JPH0878162A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003526885A (ja) * | 2000-03-16 | 2003-09-09 | プレイナー システムス インコーポレーテッド | 光放射発光体材料 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6403204B1 (en) | Oxide phosphor electroluminescent laminate | |
| KR20050111335A (ko) | Ｅｌ 기능막 및 ｅｌ 소자 | |
| JPS5823191A (ja) | 薄膜ｅｌ素子 | |
| JPH0530039B2 (ja) | ||
| US20020125495A1 (en) | Thin film alternating current electroluminescent displays | |
| JPH0878162A (ja) | 薄膜電場発光素子 | |
| JPS6260800B2 (ja) | ||
| JPH06119973A (ja) | エレクトロルミネッセンス素子 | |
| JPH1092580A (ja) | 薄膜エレクトロルミネッセンス素子およびその製造方法 | |
| JPH07263147A (ja) | 薄膜発光素子 | |
| JP2000173775A (ja) | 紫外発光エレクトロルミネッセンス素子及びその製造方法 | |
| WO2002073708A2 (en) | Electroluminescent display device | |
| JP4831939B2 (ja) | 発光体薄膜及び発光素子 | |
| JP3976892B2 (ja) | 薄膜ｅｌ素子 | |
| JPS5829880A (ja) | 電場発光素子 | |
| JP2803803B2 (ja) | 薄膜ｅｌ素子およびその製造方法 | |
| JPS58175293A (ja) | 電場発光素子 | |
| KR0139735B1 (ko) | 박막 전계발광소자 및 그의 제조방법 | |
| JPH0824072B2 (ja) | 薄膜エレクトロルミネセンス素子 | |
| JPS62139294A (ja) | 薄膜エレクトロルミネセンス表示素子の製造方法 | |
| JPH0124358B2 (ja) | ||
| JPH01124998A (ja) | 薄膜ｅｌ素子 | |
| JPH08162274A (ja) | Ｅｌ素子 | |
| JPS6314833B2 (ja) | ||
| JP2002280185A (ja) | 薄膜ｅｌ素子 |