JPH0494094A

JPH0494094A - 薄膜ｅｌ素子

Info

Publication number: JPH0494094A
Application number: JP2210467A
Authority: JP
Inventors: Koyata Takahashi; 小弥太高橋; Koji Shibuya; 渋谷　孝二; Akio Kondo; 近藤　昭夫
Original assignee: Tosoh Corp
Current assignee: Tosoh Corp
Priority date: 1990-08-10
Filing date: 1990-08-10
Publication date: 1992-03-26

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］本発明は電圧を印加することにより発光を呈するＥＬ（
エレクトロルミネッセンス）発光層を有してなる薄膜Ｅ
Ｌ素子に関し、特に多色発光を有する平面デイスプレィ
に好適な薄膜ＥＬ素子に関する。

［従来の技術〕薄膜ＥＬ素子は、全固体薄型でコントラストの高い高品
質の表示ができる等の優れた特徴をもつ。

このような薄膜ＥＬ素子の有するＥＬ発光層の材料とし
ては一般に黄橙色発光を呈するＭｎを含有するＺｎＳが
知られており、これは既に実用化され、計測機器、各種
情報機器への応用が進んでいる。また、近年より多くの
情報を表示するため１こ、多色あるいは、フルカラー表
示の可能な薄膜ＥＬ素子が望まれ、さかんに研究されて
いる。薄膜ＥＬ素子で多色表示をするために、ＲＧＢ発
光を呈するＥＬ発光層が研究されており、その材料とし
ては赤色ではＥｕを含有するＣ　Ｂ　Ｓ　％　Ｓ　ｍを
含有するＺｎＳなどが、緑色ではＴｂを含有するＺｎ５
ＳＣｅを含有するＣａＳなどが、更に青色ではＣｅを含
有するＳｒＳなどがその対象となってＬ）る。また、薄
膜ＥＬ素子で多色表示をするため１こ、白色発光を呈す
る薄膜ＥＬ素子にカラーフィルりを重ねる方法も提案さ
れており、白色発光を呈するＥＬ発光層の材料としてＣ
ｅ及びＥｕを含有するＳｒＳあるいはＣｅを含有するＳ
ｒＳ薄膜及びＭｎを含有するＺｎＳ薄膜を積層した材料
などが研究されている。

ところで、上述した材料をＥＬ発光層として用いた薄膜
ＥＬ素子の発光の安定性については従来から様々報告さ
れており、例えばＺｎＳ系の材料では、Ｍｎを含有した
ＺｎＳをＥｔ発光層とじた薄膜ＥＬ素子は２万〜１０万
時間の安定性が確認されており、Ｔｂを含有するＺｎＳ
をＥＬ発光層とした薄膜ＥＬ素子は１万時間程度の安定
性が報告され実用化の一歩手前まできている（昭和６３
年秋期　第４９回応用物理学会学術講演会　講演手積　
ｐｌｏｌｏ）。また、希土類金属を含有したアルカリ土
類金属′硫化物の材料では、Ｅｕを含有したＣａＳをＥ
Ｌ発光層として用いた薄膜ＥＬ素子は４　ＫＨｚ駆動で
７００時間以上発光特性が安定であることが報告されて
おり（昭和６１年春期第３３回応用物理学会学術講演会
　講演手積　ｐ６１９）、この値は通常の周波数（３０
〜６０Ｈ２）で駆動する条件では５万時間以上に相当す
る。

一般的に平面型デイスプレィへ薄膜ＥＬ素子を適用する
場合、通常の周波数（３０〜６０　Ｈｚ）で駆動する条
件で２万〜５万時間の発光特性の安定性が要求され、更
に具体的には、発光開始電圧の変化が１０ボルト以内、
駆動電圧での輝度の劣化が２０％以内であることが必要
である。しかしながら、ＺｎＳ系の材料及びＥｕを含有
したＣａＳ以外の材料、特に多色表示をするために必要
な材料であるＥｕ以外の希土類金属を含有したアルカリ
土類金属硫化物の材料をＥＬ発光層として用いた薄膜Ｅ
Ｌ素子は上記条件を満足するものではなく、その安定性
に問題があった。例えば、Ｃｅを含有したＳｒＳをＥＬ
発光層とした薄膜ＥＬ素子の安定性が報告されているが
、この薄膜ＥＬ素子は輝度、発光開始電圧の安定性に問
題があることが指摘されている（ＳＩＤ　　８９　　ダ
イジェストｐ３２１あるいはスブリンガー　プロシーデ
インゲス　イン　フィジックス　３８巻　エレクトロル
ミネセンス　１３２頁など）。

［発明が解決しようとする課題］本発明の目的は、Ｅｕ以外の希土類金属を含有するアル
カリ土類金属硫化物をＥＬ発光層として用いた薄膜ＥＬ
素子において、長時間の安定性を達成せしめることにあ
る。

［課題を解決するための手段］本発明者らは上記課題を解決するために、鋭意検討を行
なった結果、希土類金属を含有するアルカリ土類金属硫
化物の母体中にＰを添加し、更に母体中の希土類金属の
濃度及びＰ濃度を規定した材料をＥＬ発光層として用い
ることにより、長時間の安定性を示す薄膜ＥＬ素子が得
られることを見出だし本発明を完成するに至った。すな
わち本発明は、ＥＬ発光層及び該ＥＬ発光層に電圧を印
加する手段を有してなる薄膜ＥＬ素子において、ＥＬ発
光層が、ＭｇＳ、ＣａＳ％Ｓ　ｒＳ又はＢａＳを母体と
し、該母体中にＬａｘ　Ｃｅ、Ｐｒ。

Ｎｄｓ　Ｓｍ５Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ５ｎｏ、Ｅｒ。

Ｔｍ、Ｙｂ及びＬｕよりなる群から選択された少なくと
も一種以上の希土類金属及びＰを含有する薄膜を含み、
該薄膜中の上記希土類金属の合計の濃度が０．０３〜３
．０ａｔ１１％、Ｐの濃度が上記希土類金属の合計の濃
度に対して１．３〜４．０倍であることを特徴とする薄
膜ＥＬ素子である。本発明の薄膜ＥＬ素子はＥＬ発光層
に特徴のあるものであり、このＥＬ発光層はＭｇＳ、Ｃ
ａＳ。

ＳｒＳ又はＢａＳのアルカリ土類金属硫化物を母体とし
、該母体中に希土類金属及びＰを含有する薄膜を含み、
かつ該薄膜中の希土類金属及びＰの濃度が規定されたも
のである。ここで、母体中に希土類金属及びＰを含有す
る薄膜を含むＥＬ発光層とは、ＥＬ発光層が上記薄膜の
みから形成されること、ＥＬ発光層が上記薄膜と他の薄
膜を積層して形成されることなどを示す。また、本発明
において、母体中の希土類金属の濃度は、希土類金属の
原子数／母体中の総原子数により規定される。

本発明の薄膜ＥＬ素子は、ＥＬ発光層が上述の薄膜を含
むことにより、その輝度において安定性を示すものとな
る。なお、その理由は明らかではないが、Ｅｕ以外の希
土類金属は三価であり、このような希土類金属がアルカ
リ土類硫化物中に含有する際に生じるアルカリ土類金属
欠損がＰにより消滅し、またＰは硫黄とイオン半径が比
較的近いことにあると推測される。また、本発明の薄膜
ＥＬ素子のＥＬ発光層に含まれるＰの濃度は、母体中に
含有されるＥｕ以外の希土類金属の合計の濃度に対して
１．５〜３．０倍であることが更に好ましく、上記範囲
の含有量とすることにより、得られる薄膜ＥＬ素子は更
に高輝度、長寿命となる。

また、本発明の薄膜ＥＬ素子において、特にＥＬ発光層
が、ＣａＳを母体とし、該母体中にＣｅ及びＰを含有す
る薄膜を含み、該薄膜中のＣｅの濃度が０．０３〜０．
４ａｔｇ＋％、Ｐの濃度が上記Ｃｅの濃度に対して１．
３〜４．０倍である薄膜ＥＬ素子は高い輝度の安定した
緑色発光を呈し、ＥＬ発光層が、ＳｒＳを母体とし、該
母体中にＣｅ及びＰを含有する薄膜を含み、該薄膜中の
Ｃｅの濃度が０．　０３〜０．４ａｔｍ％、Ｐの濃度が
上記Ｃｅの濃度に対して１．３〜４．０倍である薄膜Ｅ
Ｌ素子は高い輝度の安定した青色発光を呈する。

更に、ＥＬ発光層が、ＳｒＳを母体とし、該母体中にＣ
ｅ、Ｅｕ及びＰを含有する薄膜を含み、該薄膜中（７）
　Ｃｅ　（７）濃度が０．　０４〜０．４ａｔＩ１１％
、Ｅｕの濃度が０．　０１〜０．　０３ａｔＩ１１％、
Ｐの濃度が上記Ｃｅの濃度に対して１．３〜４．０倍で
ある薄膜ＥＬ素子及びＥＬ発光層が、ＳｒＳを母体とし
、該母体中にＣｅ及びＰを含有する薄膜とＭｎを含有す
るＺｎＳ薄膜を積層してなり、該積層を構成するＳｒＳ
を母体とする麺膜中のＣｅの濃度が０．　０３〜０．４
ａｔｍ％、Ｐの濃度が上記Ｃｅの濃度に対して１．３〜
４．０倍であり、上記Ｚｎ５Ｒ膜中のＭｎ濃度（Ｍ　ｎ
原子数／　Ｚ　ｎ　Ｓ薄膜中の全原子数）が０．１〜１
．Ｏａｔｍ％である薄膜ＥＬ素子は高い輝度の安定した
白色発光を呈するので、これにカラーフィルターを重ね
ることにより、多色表示の可能な薄膜ＥＬ素子を得るこ
とができる。

本発明の薄膜ＥＬ素子の構造は上述したＥＬ発光層及び
該ＥＬ発光層に電圧を印加する手段を有していれば特に
限定されず、第１図に示す構造のものなどが例示される
。第１図において、ＥＬ発光層４には透明電極２及び背
面電極６により電圧が印加される。また、本発明の薄膜
ＥＬ素子における発光層の厚みは特に限定されないが、
薄膜ＥＬ素子の駆動電圧、明るさなどを考慮して０．　
５〜２，５μｍとすることが好ましい。

本発明の薄膜ＥＬ素子のＥＬ発光層は例えばスパッタリ
ング法、蒸着法、ＣＶＤ法、ＭＯＣＶＤ法、ＡＬＥ法等
種々の薄膜形成技術により形成することができる。この
うち、ＥＬ発光層を蒸着法により形成する場合、ＥＬ発
光層の母体となる硫化物に希土類金属及びＰを添加した
蒸発源が用いられ、蒸発源へのＰの添加は種々のリン酸
塩、赤リン、リン化ストロンチウムなどのリン化物の添
加により行われるが、特にＮＨ４Ｈ２ＰＯ４を用いるこ
とが好ましく、これによってＥＬ発光層中のＰ濃度の調
整が容易になる。

また、いずれの成膜法においても、成膜後に真空中、不
活性ガス中あるいは硫化水素中で４００〜７００℃の温
度で熱処理をすることが好ましく、このことにより得ら
れる薄膜ＥＬ素子の発光特性の安定化が促進される。

［実施例］以下、本発明を実施例により示すが、本発明は何らこれ
らに限定されるものではない。

（実施例１）第１図に示す薄膜ＥＬ素子を次のとおり作製した。はじ
めに、ガラス基板１の上にフォトエツチングにより透明
電極２をストライブ状に形成し、この上に第一絶縁層３
を形成した。第一絶縁層３は、厚さ０．０３μｍのＳ　
ｉＯ２薄膜及び厚さ０．１７μｍのＳｉ３Ｎ４薄膜をＲ
Ｆスパッタリング法により積層して形成した。次に第一
絶縁層３上に厚さ約１．１μｍのＥＬ発光層４を形成し
た。ＥＬ発光層４は、ＳｒＳに０．０８ａｔｍ％のＣｅ
　　Ｓ　　とＮＨ４Ｈ２ＰＯ４を混合して成型したベレ
ットを蒸発原料とした電子ビーム蒸着法により形成し、
蒸着条件は基板温度を６５０℃と一定にして、到達真空
度を３　Ｘ　１０−６Ｔｏｒｒ以下とし、蒸着中はＩ　
Ｘ　１０−’Ｔｏｒｒの硫化水素を導入して雰囲気の制
御を行ない、堆積速度は５人／秒とした。

その結果、ＥＬ発光層中のＣｅ濃度は０．０９ａｔｍＸ
となった。なお、ＥＬ発光層中のＰ濃度は蒸発原料中の
ＮＨ４Ｈ２ＰＯ４の含有量を変化させることにより調整
した。その後、ＥＬ発光層４の上に第二絶縁層５の形成
をＲＦスパッタリング法によりＳｉ３Ｎ４薄膜を厚み０
．１５μｍ、５ｒＴａ２０６薄膜を厚み０．０５μｍ積
層して行ない、更にこの上に背面電極６として金属Ａ１
１を０゜１μｍの厚みて透明電極と直交するように形成
して薄膜ＥＬ素子を形成した。

次に得られた薄膜ＥＬ素子の特性試験を行なった。特性
試験にあたり、薄膜ＥＬ素子には湿気防止対策として背
面ガラスを取り付け、該背面ガラスと薄膜ＥＬ素子との
空間部分に注入口からシリカゲルを含んだシリコンオイ
ルを注入し、注入口の封止を行なった。また特性試験は
、透明電極２と背面電極６との間にＩ　ＫＨｚ正弦波電
圧を印加しながら輝度などを測定する方法で行ない、薄
膜ＥＬ素子の寿命を測定するためのエージングは、駆動
周波数５　Ｋ）Ｉｚで初期の発光開始電圧に対して５０
ボルト高い電圧を印加して行なった。なお、このエージ
ングの条件は、通常の素子駆動条件に対して約１００〜
２００倍の加速である。

特性試験として、はじめに得られた薄膜ＥＬ素子の発光
開始電圧に対して６０ボルト高い電圧での輝度（Ｌ６ｏ
）の経時変化ｎ１定を行なった。また、経過時間におい
ては薄膜ＥＬ素子のエージングを行なった。その測定結
果を第２図に示す（初期輝度を１．０に規格化している
）。測定の結果、Ｐを０．１２ａｔｍ％以上含有するＥ
Ｌ発光層を有する薄膜ＥＬ素子は３００時間のエージン
グ後でも初期の８０％以上の輝度を保持し、特に０．２
３ａｔｍ％のＰを含有したものについては１０００時間
エージング後でも初期の８０９６以上の輝度を保持して
いた。

第３図にエージング１０時間後に対する３００時間後の
発光開始電圧の変化量を示す。０，１０ａｔｍ％以上Ｐ
を含んだＥＬ発光層を有する薄膜ＥＬ素子の発光開始電
圧の変化量は１０ボルト以内であり、特に０．１７ａｔ
ｍ％以上のＰを含んだ試料において発光開始電圧の変化
量は４ボルト以内とかなり良好であった。

第４図にＥＬ発光層中のＰ濃度に対する色度座標の依存
性を示す。Ｐ濃度の増加に伴い、色度座標は青色にシフ
トした。また、薄膜ＥＬ素子の輝度の絶対値は、第５図
に示すように、初期ではＰを含有しないＥＬ発光層を有
する薄膜ＥＬ素子が高く、２４時間エージング以降はＰ
濃度が０．１〜０　、　２　ａｔｍ％含有するＥＬ発光
層を有する薄膜ＥＬ素子が最も高かった。

（実施例２）実施例１と同様の方法で薄膜ＥＬ素子を作製した。たた
し、ＥＬ発光層中のＣｅ濃度を０．１〜０．５ａｔｍ％
とし、ＣｅとＰの比が１〜３になるようにして薄膜ＥＬ
素子を幾種類か作製した。次に得られた薄膜ＥＬ素子の
５ＫＨｚ、３００時間エジング後のＬ６０を測定した。

その結果、Ｐ　／　Ｃｅが１．３以上で３００時間エー
ジング後においても初期の８０％以上の輝度を保持した
。第６図にＬ６ｏのＰとＣｅの比（Ｐ　／　Ｃｅ　）に
対する依存性を示す（初期輝度を１．０に規格化してい
る）。

また、得られた薄膜ＥＬ素子の初期輝度の測定を行なっ
た。第７図にＰ　／　Ｃｅが２の場合のＥＬ発光層中の
Ｃｅ濃度に対する初期輝度の依存性を示す。初期輝度は
ＥＬ発光層中のＣｅｆｉ度が０　、　１〜０　、　２　
ａｔｍ％で最も高く、０．４ａｔｗ％を越えた場合、そ
の半分以下の値となった。

（実施例３）実施例１と同様の方法でＥＬ素子を作製した。

ただし、ＥＬ発光層中のＣｅ濃度を０．１ａｔｍ％、Ｐ
濃度を０．　２ａｔｓ％となるようにして、発光層４を
蒸着した後、５　Ｘ　１０−６Ｔｏｒｒの真空中におい
て６００℃で１時間熱処理を行なって薄膜ＥＬ素子を作
製した。また、比較のために熱処理を行わない薄膜ＥＬ
素子も同時に作製した。

第８図にａ）熱処理を行わなかった試料とｂ）熱処理を
行った試料の輝度−電圧特性の経時変化を比較して示す
。熱処理を行わなかった薄膜ＥＬ素子の場合、エージン
グ３１時間以降、発光開始電圧の上昇に伴い輝度−電圧
特性の傾きが緩やかに減少し、そのためＬ６ｏの経時変
化は、３１時間から３００時間まで約１０％であるが一
定電圧での輝度は２０％程度低下した。それに対して、
熱処理を行った薄膜ＥＬ素子では、エージング３１時間
以降、発光開始電圧は少し上昇したが、輝度電圧特性は
ほとんど平行移動した。そのためし６ｏは３１時間から
３００時間まててほとんど変化はなく、一定電圧での輝
度の変化でも１０％以内であった。

（実施例４）実施例１と同様の方法でＥＬ素子を作製した。

ただし、ＥＬ発光層４の母体をＣａＳとしてＣｅ濃度が
０．１ａｔｍ％、Ｐ濃度がＯａｔｍ％、０．２ａｔｍ％
となるようにして、ＥＬ発光層４を蒸着後、５Ｘ１０−
６Ｔｏｒｒの真空中において６００℃で１時間熱処理を
行なった。得られた素子の５ＫＨｚ、３００時間エージ
ング後でのし　は初期のＬ６ｏに対してＰ濃度がＯａｔ
口％の場合２０％であり、０．２ａｔｍ％の場合９５％
であった。この素子は、高輝度な緑色発光を呈した。

（実施例５）実施例１と同様の方法でＥＬ素子を作製した。

ただし、ＳｒＳに添加する希土類金属をＰ「とし、Ｐｒ
ａ度が０．１ａｔｍ％、Ｐ濃度がＯａｔｌｌ１％、０゜
２ａｔＩ１１％となるようにして、ＥＬ発光層４を蒸着
後、５　Ｘ　１０−６Ｔｏｒｒの真空中において６００
℃で１時間熱処理を行なった。この素子の初期のＬ６ｏ
はＥＬ発光層中のＰ濃度がＯａｔａ＋％の場合も、０゜
２ａｔｍ％の場合もほぼ同じ値であった。また、５ＫＨ
ｚｓ３００時間エージング後でのし　は初期のし６ｏ（
；対してＰ濃度が０ａｔＩｏ％の場合５５％まで減少し
た。

一方、Ｐ濃度が０．２ａｔｍ％の場合、エージング後２
０時間まで輝度が急激に上昇し、”６０は初期のＬ６ｏ
の１５０％となり、その後も緩やかに輝度が上昇し、３
００時間エージング後のＬ６ｏは初期のＬ６ｏの１６５
％となった。また、発光開始電圧はＰ濃度に拘らず３０
０時間エージング後において変化量は７ボルト以内であ
った。

以上の結果より、ＳｒＳを母体とし、該母体中にＰｒ及
びＰを含有したＥＬ発光層を有する薄膜ＥＬ素子は、発
光層中へのＰの添加より、輝度が上昇し、エージングに
より安定性が与えられることがわかる。なおこの素子は
、高輝度な補色関係のスペクトルをもつ白色発光を呈し
た。

（実施例６）実施例１と同様の方法で薄膜ＥＬ素子を作製した。ただ
し、ＳｒＳに添加する希土類金属をＴｂとしてＴｂ濃度
が１．Ｏａｔｍ％、Ｐ濃度が０ａｔ１１％、１．５ａｔ
ｓ％、２．　５ａｔｍ％となるようにして、ＥＬ発光層
４を蒸着後、５　Ｘ　１０−６Ｔｏｒｒの真空中におい
て６００℃で１時゛間熱処理を行なった。この素子の５
ＫＨｚ、３００時間エージング後でのＬ６０は初期のＬ
６０に対してＰ濃度がＯａｔｍ％の場合２５％、１．５
ａｔｍ％の場合８３％、２．５ａｔ印％の場合９０％で
あった。この素子は、高輝度な緑色発光を示した。

（実施例７）実施例１と同様の方法でＥＬ素子を作製した。

ただし、ＳｒＳに添加する希土類金属をＣｅ及びＥｕと
して、Ｃｅ濃度が０．１ａｔ＋ｇ％、Ｅｕ濃度が０．０
２ａｔｍ％、Ｐ濃度がＯａｔＩ１％、０．１３ａｔｍ％
、０．２ａｔｍ％となるようにし、ＥＬ発光層４を蒸着
後、５　Ｘ　１０−６Ｔｏｒｒの真空中において６００
℃で１時間熱処理を行なった。この素子の５ＫＩＩｚ、
３００時間エージング後でのＬ６０は初期のし６ｏに対
してＰ濃度がＯａｔｍ％の場合３２９６．０．１３ａｔ
ｅ％の場合８２％、０．２ａｔｍ％の場合９８％であっ
た。この素子は、高輝度な４５０〜７００　ｎｌｌ１ま
での幅広いスペクトルをもつ白色発光を示した。

更にこの薄膜ＥＬ素子と赤、緑、青のカラーフィルター
を組み合わせることにより、良好な赤、緑、青の発光が
得られた。

（実施例８）実施例１と同様の方法てＥＬ素子を作製した。

ただし、発光層４が２層構造になるように、最初に基板
温度を２３０℃として電子ビーム共蒸着法によりＭｎを
０．４ａｔｉ％含むＺｎＳ薄膜を０．　５μｍ形成した
後、この薄膜上にＳｒＳを母体とし、該母体中にＣｅ及
びＰを含有する薄膜を積層した。

なお、ＳｒＳを母体とする薄膜は、基板温度を６５０℃
として、Ｉ　Ｘ　１０−’Ｔｏｒｒの硫化水素雰囲気で
形成し、Ｃｅ濃度を０．１ａｔｍ％、Ｐ濃度を０ａｔｅ
％、０．　２ａｔａ％となるように厚み１’、Ｏμｍ蒸
着して形成し、その後５　ｘ　１０−６Ｔｏｒｒの真空
中において６００℃で１時間熱処理を行なった。この素
子の５ｋＨｚ、３００時間エージング後でのＬ８０は初
期のＬ８０に対してＰ濃度がＯａｔ＊％の場合５０％、
０．　２ａｔｍ％の場合９６％であった。この素子は初
期において高輝度な４５０〜６５０　ｎｍまでの幅広い
スペクトルをもつ白色発光を呈した。

３００時間エージング後で発光色はＰ濃度が０ａｔｅ％
の場合、Ｃｅを含有したＳｒＳ薄膜からの発光が非常に
弱くなり、Ｍｎを含有したＺｎＳ薄膜からの発光色であ
る黄橙色となった。それに対してＰ濃度が０．２ａｔｍ
％の場合３００時間後においても発光色はほとんど変わ
らず、良好な白色発光を呈し、このＥＬ素子と赤、緑、
青のカラーフィルターを組み合わせることにより、高輝
度で良好な赤、緑、青の発光か得られた。

［発明の効果］以上述べたように、本発明の薄膜ＥＬ素子は、多色表示
に用いることのできるＲＧＢ発光あ′るいは白色発光を
呈する希土類金属を含有するアルカリ土類金属硫化物を
ＥＬ発光層とするものであり、その長時間の安定性を達
成できたものである。従って、本発明の薄膜ＥＬ素子に
より、長時間信頼性のある多色発光ＥＬ素子が実現でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の薄膜ＥＬ素子の構造の一例を示す断
面図である。第２図は、実施例１において行なった本発明の薄膜ＥＬ
素子のＬ６０の経時変化の測定の結果を示す図である。第３図は、実施例１において行なった本発明の薄膜ＥＬ
素子のエージング１０時間後に対する３００時間後の発
光開始電圧の変化量の測定の結果を示す図である。第４図は、実施例１において作製した本発明の薄膜ＥＬ
素子の色度座標を示す図である。第５図は、実施例１において行なった本発明の薄膜ＥＬ
素子のエージング初期、２４時間後および３００時間後
の輝度の測定の結果を示す図である。第６図は、実施例２において行なった本発明の薄膜ＥＬ
素子の初期のＬ８０と３００時間エージング後のＬ６ｏ
の測定の結果を示す図である。第７図は、実施例２において行なった本発明の薄膜ＥＬ
素子の初期輝度の測定の結果を示す図である。第８図は、実施例３において行なった本発明の薄膜ＥＬ
素子の輝度−電圧特性の経時変化の測定の結果を示す図
である。図中、ａ）はＥＬ発光層の形成過程において熱
処理を行わなかった素子の測定結果、ｂ）は熱処理を行
なった素子の測定結果を各々示す。第２図経過時間（時間）第３図Ｐ濃度（ａｔｍ＠１０）第４図図中数字はＰ濃度（ａｔｍ’／Ｊ第５図Ｐ濃度（ａｔ鴫）輝度−（ｃｄ／ｒｎ”）第６図第７図Ｃｅ濃度（ａｔｒｎ％　）輝度Ｌ６０仕φゴ）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　ＥＬ発光層及び該ＥＬ発光層に電圧を印加する
手段を有してなる薄膜ＥＬ素子において、ＥＬ発光層が
、ＭｇＳ、ＣａＳ、ＳｒＳ又はＢａＳを母体とし、該母
体中にＬａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄ
ｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ及びＬｕよりなる群から選
択された少なくとも一種以上の希土類金属及びＰを含有
する薄膜を含み、該薄膜中の上記希土類金属の合計の濃
度が０．０３〜３．０ａｔｍ％、Ｐの濃度が上記希土類
金属の合計の濃度に対して１．３〜４．０倍であること
を特徴とする薄膜ＥＬ素子。
（２）　ＥＬ発光層が、ＣａＳを母体とし、該母体中に
Ｃｅ及びＰを含有する薄膜を含み、該薄膜中のＣｅの濃
度が０．０３〜０．４ａｔｍ％、Ｐの濃度が上記Ｃｅの
濃度に対して１．３〜４．０倍であることを特徴とする
請求項第（１）項に記載の薄膜ＥＬ素子。
（３）　ＥＬ発光層が、ＳｒＳを母体とし、該母体中に
Ｃｅ及びＰを含有する薄膜を含み、該薄膜中のＣｅの濃
度が０．０３〜０．４ａｔａｍ％、Ｐの濃度が上記Ｃｅ
の濃度に対して１．３〜４．０倍であることを特徴とす
る請求項第（１）項に記載の薄膜ＥＬ素子。
（４）　ＥＬ発光層が、ＳｒＳを母体とし、該母体中に
Ｃｅ、Ｅｕ及びＰを含有する薄膜を含み、該薄膜中のＣ
ｅの濃度が０．０４〜０．４ａｔｍ％、Ｅｕの濃度が０
．０１〜０．０３ａｔｍ％、Ｐの濃度が上記Ｃｅの濃度
に対して１．３〜４．０倍であることを特徴とする請求
項第（１）項に記載の薄膜ＥＬ素子。
（５）　ＥＬ発光層が、ＳｒＳを母体とし、該母体中に
Ｃｅ及びＰを含有する薄膜とＭｎを含有するＺｎＳ薄膜
を積層してなり、上記ＳｒＳを母体とする薄膜中のＣｅ
の濃度が０．０３〜０．４ａｔｍ％、Ｐの濃度が上記Ｃ
ｅの濃度に対して１．３〜４．０倍であり、上記ＺｎＳ
薄膜中のＭｎ濃度が０．１〜１．０ａｔｍ％であること
を特徴とする請求項第（１）項に記載の薄膜ＥＬ素子。