JPH07122366A

JPH07122366A - 青色発光ｅｌ素子

Info

Publication number: JPH07122366A
Application number: JP5268641A
Authority: JP
Inventors: Hiromi Takahashi; 博実高橋
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1993-10-27
Filing date: 1993-10-27
Publication date: 1995-05-12

Abstract

(57)【要約】【目的】ＥＬを用いた従来の青色発光素子に比べ青色
発光効率が高いＥＬ素子を提供すること。【構成】ＺｎＦ₂：Ｇｄ³⁺から成る紫外線発光層25及
び該層25を挟む電極21,29 を有する第１のＥＬ素子20
と、ＺｎＳ：ＴｍＦ₃から成る赤外光及び青色光発光層
45並びに該層45を挟む電極41,49 を有する第２のＥＬ素
子40と、第１のＥＬ素子20からの紫外光及び第２のＥＬ
素子40からの赤外光が供給され、輝尽により青色発光す
る材料で構成した輝尽発光層30とを具える。【効果】第２のＥＬ素子40からの青色光と、輝尽発光
層30からの青色光とが得られるので、従来の青色発光素
子に比べ青色発光効率が高いＥＬ素子となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、青色発光ＥＬ素子に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、青色発光が得られるＥＬ材料とし
て、ＺｎＳ：ＴｍＦ₃が知られていた（例えば文献Ｉ：
「エレクトロルミネセントディスプレイ」平成３年発
行、第３４頁、産業図書株式会社）。このＥＬ材料での
発光波長は、文献Ｉにも示されているように、４５０〜
５００ｎｍ（青色）及び７５０〜８５０ｎｍ（近赤外）
であった。また、輝尽励起スペクトルによって青色発光
する材料として、ＲｂＩ：Ｔｌ（例えば文献II：蛍光体
同学会講演予稿（平成元年），第７〜１１頁）、及び、
（Ｃａ，Ｓｒ）Ｓ：Ｃｅ³⁺，Ｂｉ³⁺（例えば文献III ：
蛍光体ハンドブック（昭和62年12月発行），オーム社，
第１３８〜１３９頁）が知られていた。前者は波長６０
０〜９００の輝尽励起スペクトルによって青色発光し、
後者は波長５００〜１０００の輝尽励起スペクトルによ
って青色発光するものであった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、Ｚｎ
Ｓ：ＴｍＦ₃を用いたＥＬ素子では、上述のように近赤
外域にも強い発光帯があるためここでエネルギーが消費
される。そのため青色発光輝度が非常に弱い（例えば、
周波数５ＫＨｚでの電圧駆動時の輝度は２〜３ｃｄ／ｍ
²）という問題点があった。

【０００４】この出願はこのような点に鑑みなされたも
のであり、従ってこの出願の各発明の目的はＥＬを用い
た従来の青色発光素子に比べ青色発光効率が高いＥＬ素
子を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この目的の達成を図るた
めこの出願の第一発明の青色発光ＥＬ素子によれば、Ｅ
Ｌ（エレクトロルミネセント）により紫外光を発する材
料から成る層（以下、「紫外光発光層」とも言う。）及
び該層を挟む電極を有する第１のＥＬ素子と、ＥＬによ
り赤外光及び青色光を発する材料から成る層（以下、
「赤外光及び青色光発光層」とも言う。）並びに該層を
挟む電極を有する第２のＥＬ素子と、前記第１のＥＬ素
子からの紫外光及び前記第２のＥＬ素子からの赤外光が
供給され、輝尽により青色発光する材料で構成した層
（以下、「輝尽発光層」ともいう。）とを具えたことを
特徴とする。

【０００６】この第一発明の実施に当たり、紫外光発光
層と、赤外光及び青色光発光層と、輝尽発光層とは、そ
れぞれ任意好適な材料で構成出来る。紫外光発光層の構
成材料の具体例として、例えば文献IV（照明学会研究試
料、１９９３年１月、第８９頁）に開示の、ＺｎＦ₂：
Ｇｄ³⁺を挙げることができる。また、赤外光及び青色光
発光層の構成材料の具体例として、例えば同じく文献IV
の第８８頁に開示の、ＺｎＳ：ＴｍＦ₃を挙げることが
出来る。また、輝尽発光層の構成材料の具体例として、
たとえば上述のＲｂＩ：Ｔｌや（Ｃａ，Ｓｒ）Ｓ：Ｃｅ
³⁺，Ｂｉ³⁺を挙げることが出来る。

【０００７】また、この出願の第二発明の青色発光ＥＬ
素子によれば、ＥＬ（エレクトロルミネセント）により
紫外光を発する材料から成る層（以下、第一発明同様、
「紫外光発光層」とも言う。）及び該層を挟む電極を有
する第１のＥＬ素子と、少なくともＺｎＳ：ＴｍＦ₃か
らＥＬに起因して発せられる赤外光より高強度の赤外光
をＥＬにより発する材料から成る層（以下、「高強度赤
外光発光層」ともいう。）及び該層を挟む電極を有する
第２のＥＬ素子と、前記第１のＥＬ素子からの紫外光及
び前記第２のＥＬ素子からの赤外光が供給され輝尽によ
り青色発光する材料であって、前記赤外光強度の増加に
応じ青色光強度が増加する材料で構成した層（以下、
「第二発明に係る輝尽発光層」とも言う。）とを具えた
ことを特徴とする。

【０００８】この第二発明の実施に当たり、紫外光発光
層と、高強度赤外光発光層と、第二発明に係る輝尽発光
層とは、それぞれ任意好適な材料で構成出来る。紫外光
発光層の構成材料として、例えば第一発明で用いた材料
と同様なものを挙げることが出来る。また、高強度紫外
光発光層の構成材料としては、たとえば上記文献IVの第
９０頁に開示の、ＺｎＳ：ＭｎＦ₂を挙げることが出来
る。また、第二発明に係る輝尽発光層の構成材料とし
て、例えば上記文献IIの第７〜１１頁に開示の、Ｒｂ
Ｉ：Ｔｌを挙げることが出来る。なお、ＲｂＩ：Ｔｌに
おいて輝尽青色光強度が輝尽励起光（赤外光）の強度の
増加に応じ増加するという点は、文献IIの第９〜１０頁
に記載されている。

【０００９】また、この第一及び第二発明の実施に当た
り、前記輝尽発光層（第二発明に係る輝尽発光層である
場合も含む）を前記第１のＥＬ素子と前記第２のＥＬ素
子とにより挟むように、これら構成成分を配置するのが
好適である。

【００１０】

【作用】この第一発明の構成によれば、第１のＥＬ素子
から発せられる紫外光は、輝尽発光層の電子を価電子帯
から輝尽の原因となるトラップの準位まで励起し、該ト
ラップに電子を捕獲させる。第２のＥＬ素子からの赤外
光（輝尽励起光）は、上記トラップに捕獲されていた電
子を開放しさらに伝導帯に上げそして発光中心に捕獲さ
せる。これに応じ輝尽発光層からは青色光が出る。第２
のＥＬ素子からの青色光と輝尽発光層の青色光とが得ら
れるので、ＥＬ素子のみで青色発光を得る場合に比べ青
色光の強度は向上する。

【００１１】また、第二発明の構成によれば、第１のＥ
Ｌ素子から発せられる紫外光は、第一発明同様、輝尽発
光層の電子を価電子帯から輝尽の原因となるトラップの
準位まで励起し、該トラップに電子を捕獲させる。第２
のＥＬ素子は、ＺｎＳ：ＴｍＦ₃よりも高強度の輝尽励
起光を出し、一方、第二発明に係る輝尽発光層は輝尽励
起光の強度に応じ青色光を出す。

【００１２】また、前記輝尽発光層（第二発明に係る輝
尽発光層である場合も含む）を前記第１のＥＬ素子と前
記第２のＥＬ素子とにより挟む構成では、そうしない場
合に比べ、輝尽発光層に紫外光及び赤外光を効率良く供
給できる。

【００１３】

【実施例】以下、図面を参照して第一及び第二発明の青
色発光ＥＬ素子の実施例についてそれぞれ説明する。な
お、説明に用いる各図はこれら発明を理解出来る程度に
各構成成分の寸法、形状及び配置関係を概略的に示して
あるにすぎない。また、各図において同様な構成成分に
は同一の番号を付して示しその重複説明を省略する。

【００１４】１．第一発明の説明図１は、第一発明の実施例の青色発光ＥＬ（エレクトロ
ルミネセント）素子１０の構造を示した断面図である。
この第一発明の実施例の青色発光素子１０は、基板１１
上に第１のＥＬ素子２０と、輝尽により青色発光する材
料で構成した層（輝尽発光層とも言う。）３０と、第２
のＥＬ素子４０とをこの順に積層した構成となってい
る。輝尽発光層３０が第１及び第２のＥＬ素子２０、４
０により挟まれた構造となっている例である。第１のＥ
Ｌ素子２０は、基板１１側から順に積層した、第１の電
極２１、第１の絶縁膜２３、ＥＬにより紫外光を発する
材料から成る層（紫外光発光層）２５、第２の絶縁膜２
７及び第２の電極２９で構成してある。また、第２のＥ
Ｌ素子４０は、基板１１側から順に積層した、第３の電
極４１、第３の絶縁膜４３、ＥＬにより赤外光及び青色
光を発する材料から成る層（紫外光及び青色光発光層）
４５、第４の絶縁膜４７及び第４の電極４９で構成して
ある。

【００１５】ここで、基板１１は絶縁性の任意好適なも
ので構成している。また、青色光の取り出しを基板１１
側とする場合は青色光に対し透明な材料から成る基板と
する。また、この場合、光取り出しを第４の電極４９側
と想定し、かつ、紫外光や赤外光の授受を考慮して、第
２〜第４の電極２９、４１、４９を透明電極（例えばＩ
ＴＯ膜を用いた電極）で構成している。また第１の電極
２１は、これに限られないが、例えばＷ（タングステ
ン）またはＡｌ（アルミニウム）で構成している。な
お、光取り出しを基板１１側とする場合は第１の電極２
１を透明電極で構成する。また、第１〜第４の絶縁膜２
３，２７，４３，４７は任意好適なもの例えばＳｉＯ₂
またはＳｉ₃Ｎ₄で構成出来る。第１〜第４の絶縁膜の
膜厚は、例えば１００〜２００ｎｍとできる。これら電
極及び絶縁膜は例えばスパッタ法により形成出来る。ま
た、紫外光発光層２５と、輝尽発光層３０と、赤外光及
び青色光発光層４５各々は任意好適なもので構成出来る
が、この実施例では、以下の及びで説明する各材料
で構成する。なお、紫外光発光層２５、輝尽発光層３０
及び赤外光及び青色光発光層４５それぞれの膜厚はいず
れも１μｍ程度としている。

【００１６】：紫外光発光層２５をＺｎＦ₂：Ｇｄ³⁺
（例えばＺｎＦ₂：ＧｄＦ₃）で構成し、赤外光及び青
色光発光層４５をＺｎＳ：ＴｍＦ₃で構成し、輝尽発光
層３０を（Ｃａ，Ｓｒ）Ｓ：Ｃｅ³⁺，Ｂｉ³⁺で構成す
る。これら各層２５、４５、３０は例えば電子ビーム蒸
着法により形成出来る。このの構成の場合の実施例の
素子１０の動作について次に説明する。

【００１７】第１のＥＬ素子２０の輝尽発光層３０側の
電極（第２の電極）２９をグランドとした状態で第１の
電極２１に交流電圧を印加すると、該第１のＥＬ素子２
０では、ＺｎＦ₂：Ｇｄ³⁺で構成した紫外光発光層２５
のＧｄ³⁺イオンの⁶Ｐ_7/2→⁸Ｓ_7/2遷移に対応する強
い紫外光（波長３１０ｎｍ）が得られる。なお、この紫
外光を発するという現象は例えば上記文献IV（照明学会
研究会資料（１９９３年１月）、第８９頁）に記載され
ているように公知の現象である。図２（Ａ）はそれを示
すための、ＺｎＦ₂：Ｇｄ³⁺での発光スペクトルであ
り、上記文献IVより引用した図である。

【００１８】また、（Ｃａ，Ｓｒ）Ｓ：Ｃｅ³⁺，Ｂｉ³⁺
で構成した輝尽発光層３０では、第１のＥＬ素子２０か
らの上記紫外光によって、（Ｃａ，Ｓｒ）Ｓ：Ｃｅ³⁺，
Ｂｉ³⁺の電子が価電子帯から励起されＢｉ³⁺のエネルギ
ー準位にトラップされる。

【００１９】一方、第２のＥＬ素子４０の輝尽発光層３
０側の電極（第３の電極）４１をグランドとした状態で
第４の電極４９に交流電圧を印加すると、赤外光及び青
色光発光層４５では発光中心Ｔｍ³⁺イオンの¹Ｇ₄→³
Ｈ₆遷移による弱い青色発光（波長４８０ｎｍ）と、³
Ｈ₄→³Ｈ₆遷移による強い赤外光（波長８００ｎｍ）
とが得られる。この波長４８０ｎｍの光の強度は、発明
が解決しようとする課題の項で既に説明したとおり、第
３の電極４１及び第４の電極４９間に周波数５ＫＨｚの
電圧を印加したとしたなら２〜３ｃｄ／ｍ²程度である
が、波長８００ｎｍの光は波長４８０ｎｍの光よりも高
い輝度を示す。ＺｎＳ：ＴｍＦ₃において波長８００ｎ
ｍの光の方が波長４８０ｎｍの光より高輝度であるとい
う点は、例えば上記文献Ｉの第３４頁に記載されている
ように、公知である。図２（Ｂ）はそれを示すための、
ＺｎＳ：ＴｍＦ₃の発光スペクトルであり、上記文献Ｉ
より引用した図である。

【００２０】第２のＥＬ素子４０から上記のごとく得ら
れた赤外光（波長８００ｎｍの光）は、第１のＥＬ素子
２０からの紫外光により（Ｃａ，Ｓｒ）Ｓ：Ｃｅ³⁺，Ｂ
ｉ³⁺のＢｉ³⁺のエネルギー順位にトラップされていた電
子を、伝導帯に上げ今度はＣｅ³⁺中心に捕らえられる。
この時Ｃｅ³⁺は再結合エネルギーによって励起状態に上
がるので輝尽発光層３０は青色光を出す。

【００２１】したがって、このの構成の素子では、第
２のＥＬ素子４０のＺｎＳ：ＴｍＦ₃で得られる４８０
ｎｍの光と、輝尽発光層３０での青色発光とが合わさっ
て青色光が構成されるので、ＺｎＳ：ＴｍＦ₃層のみ用
いていた従来のＥＬ素子より高い輝度の青色発光が得ら
れる。

【００２２】：紫外光発光層２５をＺｎＦ₂：Ｇｄ³⁺
で構成し、紫外光及び青色光発光層４５をＺｎＳ：Ｔｍ
Ｆ₃で構成し、輝尽発光層３０をＲｂＩ：Ｔｌで構成す
る。すなわち、上記の構成に対し輝尽発光層３０の構
成材料を違える。これら各層２５、４５、３０は例えば
電子ビーム蒸着法により形成出来る。このの構成の場
合の実施例の素子１０の動作について次に説明する。

【００２３】第１のＥＬ素子２０の輝尽発光層３０側の
電極（第２の電極）２９をグランドとした状態で第１の
電極２１に交流電圧を印加すると、上記の構成と同様
に、第１のＥＬ素子２０では、ＺｎＦ₂：Ｇｄ³⁺で構成
した第１発光層２５のＧｄ³⁺イオンの⁶Ｐ_7/2→⁸Ｓ
_7/2遷移に対応する強い紫外光（波長３１０ｎｍ）が得
られる。

【００２４】また、ＲｂＩ：Ｔｌで構成した輝尽発光層
３０では、第１のＥＬ素子２０からの上記紫外光によっ
て、ＲｂＩ：Ｔｌが励起される。

【００２５】一方、第２のＥＬ素子４０の輝尽発光層３
０側の電極（第３の電極）４１をグランドとした状態で
第４の電極４９に交流電圧を印加すると、紫外光及び青
色光発光層４５では発光中心Ｔｍ³⁺イオンの遷移による
弱い青色発光（波長４８０ｎｍ）と、³Ｈ₄→³Ｈ₆遷
移による強い赤外光（波長８００ｎｍ）とが上記の構
成と同様に、得られる。この波長４８０ｎｍの光の強度
は、発明が解決しようとする課題の項で既に説明したと
おり、第３の電極４１及び第４の電極４９間に周波数５
ＫＨｚの電圧を印加したとしたなら２〜３ｃｄ／ｍ²程
度であるが、波長８００ｎｍの光は波長４８０ｎｍの光
よりも高い輝度を示す。

【００２６】第２のＥＬ素子４０から上記のごとく得ら
れた赤外光（波長８００ｎｍの光）は、第１のＥＬ素子
２０からの紫外光により励起されているＲｂＩ：Ｔｌの
輝尽励起光となるので、輝尽発光層３０は青色光を出
す。

【００２７】したがって、このの構成の素子では、第
２のＥＬ素子４０のＺｎＳ：ＴｍＦ₃で得られる４８０
ｎｍの光と、輝尽発光層３０での青色発光とが合わさっ
て青色光が構成されるので、ＺｎＳ：ＴｍＦ₃層のみ用
いていた従来のＥＬ素子より高い輝度の青色発光が得ら
れる。

【００２８】２．第二発明の説明図３は第二発明の実施例の青色発光ＥＬ素子５０の構造
を示した断面図である。基本的な構造は第一発明の実施
例の素子１０と同様であるが、該素子１０に対し輝尽発
光層及び第２のＥＬ素子の発光層の材料が以下に説明す
るように異なる。

【００２９】まず、第２のＥＬ素子４０ｘは、発光層４
５ｘとして少なくともＺｎＳ：ＴｍＦ₃からＥＬに起因
して発せられる赤外光より高強度の赤外光をＥＬにより
発する材料から成る層（高強度赤外光発光層）４５ｘを
具えている点が、第一発明のものとの相違点である。ま
た、輝尽発光層として、輝尽により青色発光する材料で
あって第２のＥＬ素子４０ｘからの赤外光強度の増加に
応じ青色光強度が増加する材料で構成した層（第二発明
に係る輝尽発光層）を具えている点が、第一発明のもの
との相違点である。

【００３０】高強度赤外光発光層４５ｘはＺｎＳ：Ｍｎ
Ｆ₂で構成し、第二発明に係る輝尽発光層３０ｘはこの
場合ＲｂＩ：Ｔｌで構成している。なお、これら各層３
０ｘ，４５ｘは例えば電子ビーム蒸着法により形成出来
る。この構成の場合の実施例の素子５０の動作について
次に説明する。

【００３１】第１のＥＬ素子２０の第二発明に係る輝尽
発光層３０ｘ側の電極（第２の電極）２９をグランドと
した状態で第１の電極２１に交流電圧を印加すると、上
記の構成と同様に、該第１のＥＬ素子２０では、Ｚｎ
Ｆ₂：Ｇｄ³⁺で構成した紫外線発光層２５のＧｄ³⁺イオ
ンの⁶Ｐ_7/2→⁸Ｓ_7/2遷移に対応する強い紫外光（波
長３１０ｎｍ）が得られる。

【００３２】また、ＲｂＩ：Ｔｌで構成した第二発明に
係る輝尽発光層３０ｘでは、第１のＥＬ素子２０からの
上記紫外光によって、ＲｂＩ：Ｔｌが励起される。

【００３３】一方、第二発明の第２のＥＬ素子４０ｘの
第二の発明に係る輝尽発光層３０ｘ側の電極（第３の電
極）４１をグランドとした状態で第４の電極４９に交流
電圧を印加すると、高強度赤外線発光層４５ｘでは発光
中心Ｍｎ²⁺イオンの遷移による発光（波長５００〜８０
０ｎｍ）が得られる。ＺｎＳ：ＭｎＦ₂がＥＬにより波
長５００〜８００ｎｍの光を出す点は、例えば文献Ｖ
（昭和６３．２ＮＨＫ技研月報第５２頁）に記載されて
いるように公知のことである。図４はそれを示すため
の、ＺｎＳ：ＭｎＦ₂での発光スペクトルであり、上記
文献Ｖより引用した図である。そして、この波長５００
〜８００ｎｍの光の輝度は、上記印加電圧の周波数が１
ＫＨｚであるとすると１０００ｃｄ／ｍ²以上である
（例えば文献Ｖの第５２頁右欄第６行「６０Ｈｚ駆動で
１０００ｃｄ／ｍ²」の記載より明らか。）。このうち
の波長が６００〜８００ｎｍの光は、上記紫外線で励起
されているＲｂＩ：Ｔｌの輝尽励起光となるので、第二
発明に係る輝尽発光層３０ｘは青色光を出す。ここで、
第二発明に係る輝尽発光層３０ｘからの青色光の強度
は、輝尽励起光の強度に比例して強くなる。そして、こ
の場合の輝尽励起光は上述のごとく１０００ｃｄ／ｍ²
以上の光を源としているのでかなりの強度となってい
る。したがって、この輝尽励起光により得られる青色光
の強度は、ＺｎＳ：ＴｍＦ₃層のみ用いていた従来のＥ
Ｌ素子の２〜３ｃｄ／ｍ²に比べ、高いといえる。

【００３４】なお、この第二発明の実施例の素子５０で
は、第２のＥＬ素子４０ｘは上述のごとく波長５００〜
８００ｎｍの光を出す（図４参照）。波長５００〜８０
０ｎｍの光が青色光と共に外部に出力されると青色光の
純度が損なわれるので好ましくない。そこで、この第二
発明の構成では、青色発光ＥＬ素子の光出力側に青色の
波長帯の光を選択的に透過するフィルタ５１を設けるの
が好適である。図４はその一例として第２のＥＬ素子４
０ｘ側を光の取り出し方向と想定し第２のＥＬ素子４０
ｘの第４電極４９上にフィルタ５１を設けた例を示した
ものである。

【００３５】３．変形例の説明上述の第一発明及び第二発明の各実施例では第１のＥＬ
素子２０と、輝尽発光層３０（第二発明に係る輝尽発光
層３０ｘ）と、第２のＥＬ素子４０（４０ｘ）とが積層
された状態の例を示したが、これらの発明ではこれら構
成成分２０、３０（３０ｘ）及び４０（４０ｘ）は必ず
しも積層しなくても良い。図５はそのような例の一態様
の青色発光ＥＬ素子６０の説明に供する断面図である。
ただし、第一発明の素子の変形例について示してある。
この図５の例では基板１１上に第１のＥＬ素子２０及び
輝尽発光層３０をこの順に積層し一方の構造体７１を構
成している。また、第２のＥＬ素子４０を別途に用意し
た第２の基板７３上に形成して他方の構造体７５を構成
している。そして、一方の構造体７１及び他方の構造体
７５を、ＥＬ素子２０または４０の形成面同士が対向す
るように（ただし、輝尽発光層３０と第２のＥＬ素子４
０とは接しないように）対向させている。もちろん、輝
尽発光層３０を第１のＥＬ素子２０上に積層する代わり
に第２のＥＬ素子４０上に積層しても良い。さらには、
第２のＥＬ素子２０、輝尽発光層３０及び第２のＥＬ素
子４０それぞれを別々の基板に形成した場合があっても
良い。

【００３６】４．駆動方法の特殊例この発明の青色発光ＥＬ素子では、第１のＥＬ素子２０
の電極に周波数が例えば１〜５ＫＨｚの交流電圧を常に
印加しておくことによって、輝尽発光層３０（３０ｘ）
の電子を価電子帯から輝尽の原因となるトラップの準位
まで励起し該準位に電子を蓄積させておくことができ
る。そして、青色発光を得たい時だけ第２のＥＬ素子４
０（４０ｘ）を駆動し青色光を発しさせることができ
る。これは、第一及び第二の発明を例えば表示装置に適
用する場合に、輝尽発光層３０（３０ｘ）を例えばフレ
ーム周波数よりはるかに高い周波数で励起しておき、か
つ、青色発光はフレーム周波数に即してできることを意
味するので、この点からも従来より高輝度な青色発光が
得られる。

【００３７】上述においてはこの発明の青色発光ＥＬ素
子の実施例について説明したが、この発明は上述の実施
例に限られない。

【００３８】たとえば、上述の紫外光発光層２５、輝尽
発光層３０及び紫外光及び青色光発光層４５各々の構成
材料は他の好適なものとできる。また、第１のＥＬ素子
や第２のＥＬ素子には、特性向上のためのバツファ層や
別の絶縁膜などを含ませることが出来る。

【００３９】

【発明の効果】上述した説明からも明らかなように、こ
の出願の第一発明の青色発光ＥＬ素子によれば、第二の
ＥＬ素子からの青色光と輝尽発光層からの青色光とがあ
いまって青色光が生じる。このため、ＥＬ素子のみで青
色光を得ていた従来構成に比べ、青色発光の高輝度化が
期待出来る。

【００４０】また、この出願の第二発明の青色発光ＥＬ
素子によれば、高強度赤外光発光層と第二発明に係る輝
尽発光層とを組み合わせているので、ＥＬ素子のみで青
色光を得ていた従来構成に比べ、青色発光の高輝度化が
期待出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第一発明の実施例の青色発光ＥＬ素子の説明に
供する断面図である。

【図２】（Ａ）及び（Ｂ）は、第一発明の実施例の説明
に供する図であり、（Ａ）は第１のＥＬ素子の発光層構
成材料として用いる材料の発光特性を示した図、（Ｂ）
は第２のＥＬ素子の発光層構成材として用いる材料の発
光特性を示した図である。

【図３】第二発明の実施例の青色発光ＥＬ素子の説明に
供する断面図である。

【図４】第二発明の実施例の説明に供する図であり、第
２のＥＬ素子の発光層構成材として用いる材料の発光特
性を示した図である。

【図５】変形例の青色発光ＥＬ素子の説明に供する断面
図である。

【符号の説明】

１０：第一発明の実施例の青色発光ＥＬ素子１１：基板２０：第一発明の第１のＥＬ素子（第二発明でも使用）２１：第１の電極２３：第１の絶縁膜２５：紫外光発光層２７：第２の絶縁膜２９：第２の電極３０：輝尽発光層４０：第一発明の第２のＥＬ素子４１：第３の電極４３：第３の絶縁膜４５：赤外光及び青色光発光層４７：第４の絶縁膜４９：第４の電極５０：第二発明の青色発光ＥＬ素子３０ｘ：第二発明に係る輝尽発光層４０ｘ：第二発明の第２のＥＬ素子４５ｘ：高強度赤外光発光層６０：変形例の青色発光ＥＬ素子７１：一方の構造体７３：第２の基板７５：他方の構造体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ＥＬ（エレクトロルミネセント）により
紫外光を発する材料から成る層及び該層を挟む電極を有
する第１のＥＬ素子と、ＥＬにより赤外光及び青色光を発する材料から成る層並
びに該層を挟む電極を有する第２のＥＬ素子と、前記第１のＥＬ素子からの紫外光及び前記第２のＥＬ素
子からの赤外光が供給され、輝尽により青色発光する材
料で構成した層とを具えたことを特徴とする青色発光Ｅ
Ｌ素子。
【請求項２】請求項１に記載の青色発光ＥＬ素子にお
いて、前記紫外光を発する材料をＺｎＦ₂：Ｇｄ³⁺とし、前記
赤外光及び青色光を発する材料をＺｎＳ：ＴｍＦ₃と
し、前記輝尽により青色発光する材料を（Ｃａ，Ｓｒ）
Ｓ：Ｃｅ³⁺，Ｂｉ³⁺及びＲｂＩ：Ｔｌより選ばれる材料
としたことを特徴とする青色発光ＥＬ素子。
【請求項３】ＥＬ（エレクトロルミネセント）により
紫外光を発する材料から成る層及び該層を挟む電極を有
する第１のＥＬ素子と、少なくともＺｎＳ：ＴｍＦ₃からＥＬに起因して発せら
れる赤外光より高強度の赤外光をＥＬにより発する材料
から成る層及び該層を挟む電極を有する第２のＥＬ素子
と、前記第１のＥＬ素子からの紫外光及び前記第２のＥＬ素
子からの赤外光が供給され輝尽により青色発光する材料
であって、前記赤外光強度の増加に応じ青色光強度が増
加する材料で構成した層とを具えたことを特徴とする青
色発光ＥＬ素子。
【請求項４】請求項３に記載の青色発光ＥＬ素子にお
いて、前記紫外光を発する材料をＺｎＦ₂：Ｇｄ³⁺とし、前記
赤外光を発する材料をＺｎＳ：ＭｎＦ₂とし、前記輝尽
により青色発光する材料をＲｂＩ：Ｔｌとしたことを特
徴とする青色発光ＥＬ素子。
【請求項５】請求項１〜４のいずれか１項に記載の青
色発光ＥＬ素子において、前記輝尽により青色発光する材料で構成した層を前記第
１のＥＬ素子と前記第２のＥＬ素子とにより挟んである
ことを特徴とする青色発光ＥＬ素子。