JPS6323640B2 - - Google Patents
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- JPS6323640B2 JPS6323640B2 JP54140930A JP14093079A JPS6323640B2 JP S6323640 B2 JPS6323640 B2 JP S6323640B2 JP 54140930 A JP54140930 A JP 54140930A JP 14093079 A JP14093079 A JP 14093079A JP S6323640 B2 JPS6323640 B2 JP S6323640B2
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- emitting layer
- thin film
- layer
- zns
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- Expired
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- 239000010408 film Substances 0.000 claims description 6
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は交流電界の印加に依つてEL（Electro
Luminescence）発光を呈する薄膜EL素子の構造
に関するものである。
Luminescence）発光を呈する薄膜EL素子の構造
に関するものである。
従来、交流動作の薄膜EL素子に関して、発光
層に規則的に高い電界（106V／cm程度）を印加
し、絶縁耐圧、発光効率及び動作の安定性等を高
めるために、0.1〜2.0wt％のMn（あるいはCu、
Al、Br等）をドープしたZnS、ZnSe等の半導体
発光層をY2O3、TiO2等の誘電体薄膜でサンドイ
ツチした三層構造ZnS：Mn（又はZnSe：Mn）
EL素子が開発され、発光諸特性の向上が確かめ
られている。この薄膜EL素子は数KHzの交流電
界印加によつて高輝度発光し、しかも長寿命であ
るという特徴を有している。またこの薄膜EL素
子の発光に関しては印加電圧を昇圧していく過程
と高電圧側より降圧していく過程で、同じ印加電
圧に対して発光輝度が異なるといつたヒステリシ
ス特性を有していることが発見され、そしてこの
ヒステリシス特性を有する薄膜EL素子に印加電
圧を昇圧する過程に於いて、光、電界、熱等が付
与されると薄膜EL素子はその強度に対応した発
光輝度の状態に励起され、光、電界、熱等を除去
して元の状態に戻しても発光輝度は高くなつた状
態で維持される、いわゆるメモリー現象が表示技
術の新たな利用分野を開拓するに至つた。
層に規則的に高い電界（106V／cm程度）を印加
し、絶縁耐圧、発光効率及び動作の安定性等を高
めるために、0.1〜2.0wt％のMn（あるいはCu、
Al、Br等）をドープしたZnS、ZnSe等の半導体
発光層をY2O3、TiO2等の誘電体薄膜でサンドイ
ツチした三層構造ZnS：Mn（又はZnSe：Mn）
EL素子が開発され、発光諸特性の向上が確かめ
られている。この薄膜EL素子は数KHzの交流電
界印加によつて高輝度発光し、しかも長寿命であ
るという特徴を有している。またこの薄膜EL素
子の発光に関しては印加電圧を昇圧していく過程
と高電圧側より降圧していく過程で、同じ印加電
圧に対して発光輝度が異なるといつたヒステリシ
ス特性を有していることが発見され、そしてこの
ヒステリシス特性を有する薄膜EL素子に印加電
圧を昇圧する過程に於いて、光、電界、熱等が付
与されると薄膜EL素子はその強度に対応した発
光輝度の状態に励起され、光、電界、熱等を除去
して元の状態に戻しても発光輝度は高くなつた状
態で維持される、いわゆるメモリー現象が表示技
術の新たな利用分野を開拓するに至つた。
薄膜EL素子の１列としてZnS：Mn薄膜EL素
子の基本的構造を第１図に示す。
子の基本的構造を第１図に示す。
添附図面に基いて薄膜EL素子の構造を具体的
に説明すると、ガラス基板１上にIn2O3、SnO2等
の透明電極２、さらにその上に積層してY2O3、
TiO2、Al2O3、Si3N4、SiO2等からなる第１の誘
電体層３がスパツタあるいは電子ビーム蒸着法等
により重畳形成されている。第１の誘電体層３上
にはZnS：Mn焼結ペレツトを電子ビーム蒸着す
ることにより得られるZnS発光層４が形成されて
いる。この時蒸着用のZnS：Mn焼結ペレツトに
は活性物質となるMnが目的に応じた濃度に設定
されたペレツトが使用される。ZnS発光層４上に
は第１の誘電体層３と同様の材質から成る第２の
誘電体層５が積層され、更にその上にAl等から
成る背面電極６が蒸着形成されている。透明電極
２と背面電極６は交流電源７に接続され、薄膜
EL素子が駆動される。
に説明すると、ガラス基板１上にIn2O3、SnO2等
の透明電極２、さらにその上に積層してY2O3、
TiO2、Al2O3、Si3N4、SiO2等からなる第１の誘
電体層３がスパツタあるいは電子ビーム蒸着法等
により重畳形成されている。第１の誘電体層３上
にはZnS：Mn焼結ペレツトを電子ビーム蒸着す
ることにより得られるZnS発光層４が形成されて
いる。この時蒸着用のZnS：Mn焼結ペレツトに
は活性物質となるMnが目的に応じた濃度に設定
されたペレツトが使用される。ZnS発光層４上に
は第１の誘電体層３と同様の材質から成る第２の
誘電体層５が積層され、更にその上にAl等から
成る背面電極６が蒸着形成されている。透明電極
２と背面電極６は交流電源７に接続され、薄膜
EL素子が駆動される。
電極２，６間にAC電圧を印加すると、ZnS発
光層４の両側の誘電体層３，５間に上記AC電圧
が誘起されることになり、従つてZnS発光層４内
に発生した電界によつて伝導帯に励起されかつ加
速されて充分なエネルギーを得た電子が、直接
Mn発光センターを励起し、励起されたMn発光
センターが基底状態に戻る際に黄橙色の発光を行
なう。即ち高電界で加速された電子がZnS発光層
４中の発光センターであるZnサイトに入つたMn
原子の電子を励起し、基底状態に落ちる時、略々
5850Åをピークに幅広い波長領域で、強い発光を
呈する。活性物質としてMn以外に希土類の弗化
物を用いた場合にはこの希土類に特有の縁色その
他の発光色が得られる。
光層４の両側の誘電体層３，５間に上記AC電圧
が誘起されることになり、従つてZnS発光層４内
に発生した電界によつて伝導帯に励起されかつ加
速されて充分なエネルギーを得た電子が、直接
Mn発光センターを励起し、励起されたMn発光
センターが基底状態に戻る際に黄橙色の発光を行
なう。即ち高電界で加速された電子がZnS発光層
４中の発光センターであるZnサイトに入つたMn
原子の電子を励起し、基底状態に落ちる時、略々
5850Åをピークに幅広い波長領域で、強い発光を
呈する。活性物質としてMn以外に希土類の弗化
物を用いた場合にはこの希土類に特有の縁色その
他の発光色が得られる。
上記の如き構造を有する薄膜EL素子はスペー
ス・フアクタの利点を生かした平面薄型デイスプ
レイ・デバイスとして、文字及び図形を含むコン
ピユーターの出力表示端末機器その他種々の表示
装置に文字、記号、静止画像、動画像等の表示手
段として利用することができる。平面薄型表示装
置としての薄膜ELパネルは従来のブラウン管
（CRT）と比較して動作電圧が低く、同じ平面型
デイスプレイ・デバイスであるプラズマデイスプ
レイパネル（PDP）と比較すれば重量や強度面
で優れており、液晶（LCD）に比べて動作可能
温度範囲が広く、応答速度が速い等多くの利点を
有している。また純固体マトリツクス型パネルと
して使用できるため動作寿命が長く、そのアドレ
スの正確さとともにコンピユータ等の入出力表示
手段として非常に有効なものである。
ス・フアクタの利点を生かした平面薄型デイスプ
レイ・デバイスとして、文字及び図形を含むコン
ピユーターの出力表示端末機器その他種々の表示
装置に文字、記号、静止画像、動画像等の表示手
段として利用することができる。平面薄型表示装
置としての薄膜ELパネルは従来のブラウン管
（CRT）と比較して動作電圧が低く、同じ平面型
デイスプレイ・デバイスであるプラズマデイスプ
レイパネル（PDP）と比較すれば重量や強度面
で優れており、液晶（LCD）に比べて動作可能
温度範囲が広く、応答速度が速い等多くの利点を
有している。また純固体マトリツクス型パネルと
して使用できるため動作寿命が長く、そのアドレ
スの正確さとともにコンピユータ等の入出力表示
手段として非常に有効なものである。
本発明は上記構成を有する薄膜EL素子に対し
て、更に高い発光輝度を得るために技術的手段を
駆使したものであり、発光層中に新たに薄い誘電
体層を挿入することにより発光強度の高くなる発
光層と誘電体層との接合界面を増加した新規有用
な薄膜EL素子を提供することを目的とするもの
である。
て、更に高い発光輝度を得るために技術的手段を
駆使したものであり、発光層中に新たに薄い誘電
体層を挿入することにより発光強度の高くなる発
光層と誘電体層との接合界面を増加した新規有用
な薄膜EL素子を提供することを目的とするもの
である。
以下、本発明の１実施例について図面を参照し
ながら詳説する。
ながら詳説する。
第２図は本発明の１実施例を示す薄膜EL素子
の構成図である。
の構成図である。
発光層４を誘電体層３，５に埋設した三層構造
薄膜EL素子に於いて、発光層４からの発光は詳
細に分析検討した結果、発光層４の厚さ方向に対
して均一ではなく、誘電体層３，５と発光層４と
の接合界面近傍の発光層４領域に於いて特に強い
発光が観測されることが判明した。
薄膜EL素子に於いて、発光層４からの発光は詳
細に分析検討した結果、発光層４の厚さ方向に対
して均一ではなく、誘電体層３，５と発光層４と
の接合界面近傍の発光層４領域に於いて特に強い
発光が観測されることが判明した。
本発明はこの現象を積極的に利用し、第２図に
示す如く、発光層４中に薄い中間誘電体層８を埋
設し、これによつて発光層内部に新たな誘電体層
との接合界面を形成したものである。尚、図中第
１図と同一符号は同一内容を示し、説明を省略す
る。
示す如く、発光層４中に薄い中間誘電体層８を埋
設し、これによつて発光層内部に新たな誘電体層
との接合界面を形成したものである。尚、図中第
１図と同一符号は同一内容を示し、説明を省略す
る。
上記構成とすることにより、強い発光を呈する
発光層と誘電体層との接合界面領域が増加し、発
光層４内での強発光部が増加するため全体として
薄膜EL素子の発光輝度は高くなる。尚、第２図
に示す各層は第１の誘電体層３がSi3N4から成る
膜厚100〜3000Åの絶縁膜で構成され、中間誘電
体層８を薄く層状に埋設した発光層４がZnS：
TbF3で構成され下部領域上部領域ともそれぞれ
膜厚1000〜10000Åに設定されている。また中間
誘電体層８はY2O3で構成され膜厚100〜2000Åに
設定されている。第２の誘電体層５は第１の誘電
体層３と同様にSi3N4から成り膜厚1000〜3000Å
に設定されている。
発光層と誘電体層との接合界面領域が増加し、発
光層４内での強発光部が増加するため全体として
薄膜EL素子の発光輝度は高くなる。尚、第２図
に示す各層は第１の誘電体層３がSi3N4から成る
膜厚100〜3000Åの絶縁膜で構成され、中間誘電
体層８を薄く層状に埋設した発光層４がZnS：
TbF3で構成され下部領域上部領域ともそれぞれ
膜厚1000〜10000Åに設定されている。また中間
誘電体層８はY2O3で構成され膜厚100〜2000Åに
設定されている。第２の誘電体層５は第１の誘電
体層３と同様にSi3N4から成り膜厚1000〜3000Å
に設定されている。
第３図はZnS：TbF3から成る発光層４を有す
る薄膜EL素子を第１図に示す構成及び第２図に
示す構成とした場合の発光輝度を比較する特性図
であり、l1が第１図の構成、l2が第２図の構成に
それぞれ対応する。第２図に示す構成とした場
合、発光開始電圧は高くなるが印加電圧を上昇す
ると最終的に到達する最大発光輝度は高くなるこ
とがわかる。
る薄膜EL素子を第１図に示す構成及び第２図に
示す構成とした場合の発光輝度を比較する特性図
であり、l1が第１図の構成、l2が第２図の構成に
それぞれ対応する。第２図に示す構成とした場
合、発光開始電圧は高くなるが印加電圧を上昇す
ると最終的に到達する最大発光輝度は高くなるこ
とがわかる。
以上詳説した如く、本発明によれば、発光層が
耐水性のある窒化膜内に埋設されて外部環境から
保護されまた発光層内にはEL発光を得るための
キヤリアを増蓄する上で有効な酸化膜と発光層と
の界面が新たに形成され、この界面準位より多数
の自由電子が発光層内へ供給される。またこの界
面準位は発光センターとして作用し発光層内で強
い発光を呈する領域が増化するため、得られる最
大発光輝度は高くなり、コントラストの良好な表
示素子を得ることができる。
耐水性のある窒化膜内に埋設されて外部環境から
保護されまた発光層内にはEL発光を得るための
キヤリアを増蓄する上で有効な酸化膜と発光層と
の界面が新たに形成され、この界面準位より多数
の自由電子が発光層内へ供給される。またこの界
面準位は発光センターとして作用し発光層内で強
い発光を呈する領域が増化するため、得られる最
大発光輝度は高くなり、コントラストの良好な表
示素子を得ることができる。
第１図は従来の薄膜EL素子の基本的構造を示
す構成図である。第２図は本発明の１実施例を示
す薄膜EL素子の構成図である。第３図は薄膜EL
素子の印加電圧に対する発光輝度を示す特性図で
ある。 ４…発光層、８…中間誘電体層。
す構成図である。第２図は本発明の１実施例を示
す薄膜EL素子の構成図である。第３図は薄膜EL
素子の印加電圧に対する発光輝度を示す特性図で
ある。 ４…発光層、８…中間誘電体層。
Claims (1)
- １ 電圧印加によりEL発光を呈する発光層を窒
化膜から成る誘電体層内に埋設するとともに前記
発光層内に酸化膜の中間誘電体層を埋設したこと
を特徴とする薄膜EL素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14093079A JPS5665492A (en) | 1979-10-30 | 1979-10-30 | Thin film el element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14093079A JPS5665492A (en) | 1979-10-30 | 1979-10-30 | Thin film el element |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5665492A JPS5665492A (en) | 1981-06-03 |
| JPS6323640B2 true JPS6323640B2 (ja) | 1988-05-17 |
Family
ID=15280114
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14093079A Granted JPS5665492A (en) | 1979-10-30 | 1979-10-30 | Thin film el element |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5665492A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103588759A (zh) * | 2013-11-20 | 2014-02-19 | 北京桑普生物化学技术有限公司 | 5,6-o-异亚丙基-l-抗坏血酸的制备工艺 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5829880A (ja) * | 1981-08-13 | 1983-02-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電場発光素子 |
| JPS58172891A (ja) * | 1982-04-02 | 1983-10-11 | ソニー株式会社 | Ｅｌ表示素子 |
| JPH0824071B2 (ja) * | 1987-11-16 | 1996-03-06 | 日本電信電話株式会社 | 薄膜エレクトロルミネセンス素子 |
-
1979
- 1979-10-30 JP JP14093079A patent/JPS5665492A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103588759A (zh) * | 2013-11-20 | 2014-02-19 | 北京桑普生物化学技术有限公司 | 5,6-o-异亚丙基-l-抗坏血酸的制备工艺 |
| CN103588759B (zh) * | 2013-11-20 | 2016-08-17 | 北京桑普生物化学技术有限公司 | 5,6-o-异亚丙基-l-抗坏血酸的制备工艺 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5665492A (en) | 1981-06-03 |
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