JPS6147097A - エレクトロルミネセンス素子 - Google Patents
エレクトロルミネセンス素子Info
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- JPS6147097A JPS6147097A JP59167483A JP16748384A JPS6147097A JP S6147097 A JPS6147097 A JP S6147097A JP 59167483 A JP59167483 A JP 59167483A JP 16748384 A JP16748384 A JP 16748384A JP S6147097 A JPS6147097 A JP S6147097A
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- Pending
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Landscapes
- 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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、発光層に交番電界を印加することにより発光
を呈する薄膜エレクトロルミネセンス素子（以下ＥＬ索
子と略記）Ｋ関するものである。
を呈する薄膜エレクトロルミネセンス素子（以下ＥＬ索
子と略記）Ｋ関するものである。
代表的な薄膜ＥＬ索子である二重絶縁ｆｆＥＬ素子の基
本的断面構造を第３図に示す。図において、ガラス等の
基板１の上にＩＴＯ等の透明電極２、第一絶縁層３、発
光Ｊｆ１４、第２絶縁ＪＶＩ５、背面電極６が順次積層
されている。各層は真空蒸着法、スパッタ法、プラズマ
あるいは光Ｇ■法、有機金目Ｇつ法あるいは原子層エピ
タキシャル法等により作製される。
本的断面構造を第３図に示す。図において、ガラス等の
基板１の上にＩＴＯ等の透明電極２、第一絶縁層３、発
光Ｊｆ１４、第２絶縁ＪＶＩ５、背面電極６が順次積層
されている。各層は真空蒸着法、スパッタ法、プラズマ
あるいは光Ｇ■法、有機金目Ｇつ法あるいは原子層エピ
タキシャル法等により作製される。
発光層４はＺｎＳあるいはＺｎ５ｅ等の■−■化合物半
導体薄膜からなり、適当な発光中心を添加することによ
シ発光中心固有の電界発光が生じる。
導体薄膜からなり、適当な発光中心を添加することによ
シ発光中心固有の電界発光が生じる。
発光中心として、例えば丘をドープした場合は黄橙色、
ＴｂＦｓｔ−ドープした場合は緑色、Ｓｍｌ゛、をドー
プした場合は赤色の電界発光を得ることができる。
ＴｂＦｓｔ−ドープした場合は緑色、Ｓｍｌ゛、をドー
プした場合は赤色の電界発光を得ることができる。
電界発光は発光層にｌＯ＠Ｖ／ＣＲ程度の高電界が印加
されることにより、電界加速された電子が発光中心を衝
突励起して生じていることが知られている。
されることにより、電界加速された電子が発光中心を衝
突励起して生じていることが知られている。
このＺｎ８ ｅ Ｚｎ５ｅ等の発光層４は高電圧印加時
、局所的に過大電流が流れ絶縁、破壊に至ることを防止
するとともに、湿気等による素子劣化を防止する目的の
ため−０，、Ａ７．Ｏ，等のＩ１８緑体３，５でサンド
イッチされた構造となっている。
、局所的に過大電流が流れ絶縁、破壊に至ることを防止
するとともに、湿気等による素子劣化を防止する目的の
ため−０，、Ａ７．Ｏ，等のＩ１８緑体３，５でサンド
イッチされた構造となっている。
このような構造をもつ従来のＥＬ素子によれば、電界発
光が生じるために、発光＃４に１０ Ｖ／ｃ！ＩＬ程度
の電界が必要であるのに加え、印加電圧が発光層と絶縁
層とく分割されるので必然的に高電圧で駆動しなければ
ならなかった。このためにピンホール等欠陥がなく絶縁
破壊電界の高い絶縁層を形成し、ＥＬ索子に絶縁破壊が
全く生じないようにしなければならなかつた。更に高電
圧で駆動するために、駆動回路の低価格化や小型化が困
難であるという欠点も有していた。
光が生じるために、発光＃４に１０ Ｖ／ｃ！ＩＬ程度
の電界が必要であるのに加え、印加電圧が発光層と絶縁
層とく分割されるので必然的に高電圧で駆動しなければ
ならなかった。このためにピンホール等欠陥がなく絶縁
破壊電界の高い絶縁層を形成し、ＥＬ索子に絶縁破壊が
全く生じないようにしなければならなかつた。更に高電
圧で駆動するために、駆動回路の低価格化や小型化が困
難であるという欠点も有していた。
一方、第３図の構成をした従来のＩＬ＊子において、背
面電極６は抵抗金小さくするため普通ＡＪ等の金属が使
用されている。絶縁層３，５および発光ｒｆ！１４は可
視光に対して透明であるため、外部入射光が前琺１等や
背面電極で反射され、ＫＬ素子が見づらくなるとともに
、コントラストを悪くしているという欠点を有していた
。
面電極６は抵抗金小さくするため普通ＡＪ等の金属が使
用されている。絶縁層３，５および発光ｒｆ！１４は可
視光に対して透明であるため、外部入射光が前琺１等や
背面電極で反射され、ＫＬ素子が見づらくなるとともに
、コントラストを悪くしているという欠点を有していた
。
そこで、本発明社以上の如き事情を考慮してなされたも
のであり、従来のＥＬ素子に比べ低電圧で発光を呈し、
かつ表示品質の高いＥＬ索子を提供すること金目的とし
ている。
のであり、従来のＥＬ素子に比べ低電圧で発光を呈し、
かつ表示品質の高いＥＬ索子を提供すること金目的とし
ている。
本発明は、一対の電極間にサンドインチ状に挾まれた発
光層を有し、かつ少なくとも一方の電極と発光層の間に
順次薄い絶縁体、半導体および絶縁体を順次積層してな
る複合膜を介在させたことを特徴とするＥＬ素子である
。
光層を有し、かつ少なくとも一方の電極と発光層の間に
順次薄い絶縁体、半導体および絶縁体を順次積層してな
る複合膜を介在させたことを特徴とするＥＬ素子である
。
第１図は本発明の基本的断面構成を表わす図である。第
１図において、ガラス等透光性基板２１上に透明電極２
２、第１４９縁層２３を順次真空蒸着法、スパッタ法あ
るいはＣＶＤ法等によ膜形成し、続いてＺ ｎ Ｓ ｐ
Ｚ ｎ ８ ｅあるいはＺｎ５ｘＳｅ ｌ−ｘ等と発
光中心物質、例えば廊を同時に真空蒸着あるいはスノ（
ツタ法で発光７１１２４を形成する。しかるのちに、プ
ラズマ（２）法、反応性スパッタ法あるいはイオンブレ
ーティング法などによシ、薄い中間絶縁層２５、半導体
層、第３絶縁層ｄを発光層別上に形成し、最後にＡＪ等
の金ＩＦ４電極２８を真空蒸着したのち防湿膜２９で被
覆してＥＬ素子を完成する。この背面電極２８と前記透
明電極ηとの間に交番電圧を印加することにより電界発
光を呈する。
１図において、ガラス等透光性基板２１上に透明電極２
２、第１４９縁層２３を順次真空蒸着法、スパッタ法あ
るいはＣＶＤ法等によ膜形成し、続いてＺ ｎ Ｓ ｐ
Ｚ ｎ ８ ｅあるいはＺｎ５ｘＳｅ ｌ−ｘ等と発
光中心物質、例えば廊を同時に真空蒸着あるいはスノ（
ツタ法で発光７１１２４を形成する。しかるのちに、プ
ラズマ（２）法、反応性スパッタ法あるいはイオンブレ
ーティング法などによシ、薄い中間絶縁層２５、半導体
層、第３絶縁層ｄを発光層別上に形成し、最後にＡＪ等
の金ＩＦ４電極２８を真空蒸着したのち防湿膜２９で被
覆してＥＬ素子を完成する。この背面電極２８と前記透
明電極ηとの間に交番電圧を印加することにより電界発
光を呈する。
本発明の特徴は、薄い中間絶縁層２５と半導体層２６を
、従来のＥＬ素子の発光層−絶縁体界面に挿入すること
により、発光輝度の低下がほとんどなく、低電圧で発光
を呈するＥＬ素子が作製できるようになったことである
。この原因として、半導体層で生成、加速された電子が
発光層に注入されるため、低電圧より発光が生じるが、
中間絶縁層を入れることで発光層−半導体界面にエネル
ギーバリアーを形成し、高いエネルギーを有する電子だ
けを半導体層側よシ発光層側へ有効に注入できるように
なったと考えられる。従って、従来素子と同程度の発光
効率と輝度が低電圧で得ることができる・ 絶縁層はａ−８ｉｘＮｉ−ｘ：Ｈの他、ａ−８ｉｘ（’
ｌ−ｘ：Ｈやａ−８ｉＯｘ：Ｈあるいは積層した膜を使
用しても同様な効果を得ることができる。本発明のもう
一つの特徴は、前記半導体層がバンドギャップが１．７
〜１．９ｅＶであるため、外部入射光を充分に吸収し、
ＥＬ素子面からの反射が減少し、コントラストが上がる
ことで゛ある・ 以下に本発明の実施例を示す。
、従来のＥＬ素子の発光層−絶縁体界面に挿入すること
により、発光輝度の低下がほとんどなく、低電圧で発光
を呈するＥＬ素子が作製できるようになったことである
。この原因として、半導体層で生成、加速された電子が
発光層に注入されるため、低電圧より発光が生じるが、
中間絶縁層を入れることで発光層−半導体界面にエネル
ギーバリアーを形成し、高いエネルギーを有する電子だ
けを半導体層側よシ発光層側へ有効に注入できるように
なったと考えられる。従って、従来素子と同程度の発光
効率と輝度が低電圧で得ることができる・ 絶縁層はａ−８ｉｘＮｉ−ｘ：Ｈの他、ａ−８ｉｘ（’
ｌ−ｘ：Ｈやａ−８ｉＯｘ：Ｈあるいは積層した膜を使
用しても同様な効果を得ることができる。本発明のもう
一つの特徴は、前記半導体層がバンドギャップが１．７
〜１．９ｅＶであるため、外部入射光を充分に吸収し、
ＥＬ素子面からの反射が減少し、コントラストが上がる
ことで゛ある・ 以下に本発明の実施例を示す。
〔実施例１〕
第１図において、ガラス基板２１上にＩＴＯ等の透明電
極７２を真空蒸着法で２０００人程度堆積し、続いてｒ
、ｆスパッタ法でＢａＴｉ０ｓＪｉｌを３００ＯＡ堆積
し、第一絶縁Ｆｆ１２３を形成する。基板温度２００℃
でＺｎＳおよびＭｎを共蒸着法で５０００人堆積し、真
空中で５５０℃２時間の熱処理をおこなう。しかるのち
にプラズマＣＶＤ法でａ−８ｉｘＮｌ−ｘ：Ｈを５０〜
１５０ Ａ形成し、薄い中間絶縁層部とする。このａ−
８ｉｘＮ１−ｘ：Ｈ形成はＮ、、ＮＨ，およびＳｉＨ，
ガス金使用するが、次のａ−８ｉ：Ｈの半導体層２６は
Ｎｓ −ＮＨｓの導入を停止し、５ＩＨ４ガスだけで２
０００人の膜厚を形成する・第３絶縁層２７は再びＮ、
、Ｎｕ、ガスを導入しａ−８ｉｘＮｌ−ｘ：Ｈを２００
０人形成する。最後にＡＪを真空蒸着をして、背面電極
四を形成する。ａ−８ｉｘＮ１−ｘ：Ｈおよびａ−８ｉ
：Ｈ膜は非常に緻密な膜であることが知られており、剥
離や輝度低下等、発光層に湿気が侵入することによシ生
ずる劣化を防ぐ効果が高い・更にａ−８ｔボ１−ｘ：Ｈ
ｅ ａ−８ｉ ：１（ｔ ａ−８ｘｘＮｌ−ｘ：Ｈを順
次積層した複合膜は、ガス組成をプロセスの中断なしに
連続的に変化させることが容易である。このため、ゴミ
、ホコリ等の侵入が非常に少なく、絶縁破壊をひきおこ
す欠陥を充分小さくおさえることが可能となった。
極７２を真空蒸着法で２０００人程度堆積し、続いてｒ
、ｆスパッタ法でＢａＴｉ０ｓＪｉｌを３００ＯＡ堆積
し、第一絶縁Ｆｆ１２３を形成する。基板温度２００℃
でＺｎＳおよびＭｎを共蒸着法で５０００人堆積し、真
空中で５５０℃２時間の熱処理をおこなう。しかるのち
にプラズマＣＶＤ法でａ−８ｉｘＮｌ−ｘ：Ｈを５０〜
１５０ Ａ形成し、薄い中間絶縁層部とする。このａ−
８ｉｘＮ１−ｘ：Ｈ形成はＮ、、ＮＨ，およびＳｉＨ，
ガス金使用するが、次のａ−８ｉ：Ｈの半導体層２６は
Ｎｓ −ＮＨｓの導入を停止し、５ＩＨ４ガスだけで２
０００人の膜厚を形成する・第３絶縁層２７は再びＮ、
、Ｎｕ、ガスを導入しａ−８ｉｘＮｌ−ｘ：Ｈを２００
０人形成する。最後にＡＪを真空蒸着をして、背面電極
四を形成する。ａ−８ｉｘＮ１−ｘ：Ｈおよびａ−８ｉ
：Ｈ膜は非常に緻密な膜であることが知られており、剥
離や輝度低下等、発光層に湿気が侵入することによシ生
ずる劣化を防ぐ効果が高い・更にａ−８ｔボ１−ｘ：Ｈ
ｅ ａ−８ｉ ：１（ｔ ａ−８ｘｘＮｌ−ｘ：Ｈを順
次積層した複合膜は、ガス組成をプロセスの中断なしに
連続的に変化させることが容易である。このため、ゴミ
、ホコリ等の侵入が非常に少なく、絶縁破壊をひきおこ
す欠陥を充分小さくおさえることが可能となった。
〔実施例２〕
第２図は本発明の他の実施例を示す構成図である０図に
おいて、ガラス基板３１上に、透明電極３２、発光層３
３、中間絶縁層３４、半導体層３５、第３絶縁ＷＩ３６
および背面金属電極３７ｔ−前実施例と同一の条件で順
に積層形成したものである。
おいて、ガラス基板３１上に、透明電極３２、発光層３
３、中間絶縁層３４、半導体層３５、第３絶縁ＷＩ３６
および背面金属電極３７ｔ−前実施例と同一の条件で順
に積層形成したものである。
本実施例では前実施例に用いた第−絶縁層器を除去した
構成となっている。第一絶縁層を除去したことによって
、発光輝度はおよそ３割程度減少するものの、発光開始
電圧を大巾に低下させることが可能となった。
構成となっている。第一絶縁層を除去したことによって
、発光輝度はおよそ３割程度減少するものの、発光開始
電圧を大巾に低下させることが可能となった。
Ｌメ上述べたようＫ、本発明のＥＬ水素子よれば、従来
素子にくらぺ低電圧で充分発光を呈し、更に絶縁破壊が
非常に少ないため、長寿命の素子を提供できる。このた
め、駆動回路の小壓化が可能となシ、コンパクトな平屋
ディスプレイが供給でき、従来のＥＬｇ子に比ベコント
ラスト比が高い表示品質のすぐれたＥＬ水素子提供でき
る効果を有するものである。
素子にくらぺ低電圧で充分発光を呈し、更に絶縁破壊が
非常に少ないため、長寿命の素子を提供できる。このた
め、駆動回路の小壓化が可能となシ、コンパクトな平屋
ディスプレイが供給でき、従来のＥＬｇ子に比ベコント
ラスト比が高い表示品質のすぐれたＥＬ水素子提供でき
る効果を有するものである。
第１図は本発明の一実施例を示すＥＬ水素子断面図、第
２図は本発明の他の実施例を示すＥＬ水素子断面図、第
３図は二重絶縁構造をした従来のＥＬ水素子断面図であ
る。 ２１・・・ガラス基板、２２：・・透明電極、詔・・・
第１絶縁層、ス・・・発光層、筋・・・中間絶縁層、２
６・・・半導体層、が・・・第３絶縁層、お・・・背面
金員電極、３１・・・ガラス基板、３２・・・透明電極
、お・・・発光層、３４・・・中間絶縁層、３５・・・
半導体層、３６・・・第３絶＃１層、３７・・・背面金
属電極
２図は本発明の他の実施例を示すＥＬ水素子断面図、第
３図は二重絶縁構造をした従来のＥＬ水素子断面図であ
る。 ２１・・・ガラス基板、２２：・・透明電極、詔・・・
第１絶縁層、ス・・・発光層、筋・・・中間絶縁層、２
６・・・半導体層、が・・・第３絶縁層、お・・・背面
金員電極、３１・・・ガラス基板、３２・・・透明電極
、お・・・発光層、３４・・・中間絶縁層、３５・・・
半導体層、３６・・・第３絶＃１層、３７・・・背面金
属電極
Claims (1)
- （１）少なくとも一方が透明電極で構成された一対の
電極間にサンドイツチ状に挾まれた発光層と、該発光層
と前記電極のうち、少なくとも一方の電極との間に薄い
中間絶縁層、半導体層、絶縁層を順次積層した複合膜を
介在させたことを特徴とするエレクトロルミネセンス素
子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59167483A JPS6147097A (ja) | 1984-08-10 | 1984-08-10 | エレクトロルミネセンス素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59167483A JPS6147097A (ja) | 1984-08-10 | 1984-08-10 | エレクトロルミネセンス素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6147097A true JPS6147097A (ja) | 1986-03-07 |
Family
ID=15850515
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59167483A Pending JPS6147097A (ja) | 1984-08-10 | 1984-08-10 | エレクトロルミネセンス素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6147097A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63129995U (ja) * | 1987-02-18 | 1988-08-25 | ||
| US6190166B1 (en) | 1999-01-28 | 2001-02-20 | Hitoshi Sasakura | Orthodontic device |
-
1984
- 1984-08-10 JP JP59167483A patent/JPS6147097A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63129995U (ja) * | 1987-02-18 | 1988-08-25 | ||
| US6190166B1 (en) | 1999-01-28 | 2001-02-20 | Hitoshi Sasakura | Orthodontic device |
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