JPS598040B2 - 薄膜ｅｌ素子 - Google Patents
薄膜ｅｌ素子Info
- Publication number
- JPS598040B2 JPS598040B2 JP54158789A JP15878979A JPS598040B2 JP S598040 B2 JPS598040 B2 JP S598040B2 JP 54158789 A JP54158789 A JP 54158789A JP 15878979 A JP15878979 A JP 15878979A JP S598040 B2 JPS598040 B2 JP S598040B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- thin film
- light emitting
- emitting layer
- layer
- 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.)
- Expired
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
Landscapes
- Luminescent Compositions (AREA)
- Illuminated Signs And Luminous Advertising (AREA)
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（Ｅｌｅ−ｃｔｒ
ｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｅ）発光を呈する薄膜ＥＬ素子
に関するものである。
ｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｅ）発光を呈する薄膜ＥＬ素子
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、／（り７２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
、０．１〜２．０ｗを％のＭｎ（あるいはＣｕ、Ａι、
Ｂｒ等）をドープしたＺｎＳ、Ｚｎ−Ｂｅ等の半導体発
光層をＹ２０３、ＴｉＯ２等の誘電体薄膜でサンドイッ
チした三層構造ＺｎＳ■Ｍｎ（又はＺｎＳｅ：Ｍｎ）Ｅ
Ｌ素子が開発され、発光諸特性の向上が確かめられてい
る。
的に高い電界（１０６Ｖ、／（り７２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
、０．１〜２．０ｗを％のＭｎ（あるいはＣｕ、Ａι、
Ｂｒ等）をドープしたＺｎＳ、Ｚｎ−Ｂｅ等の半導体発
光層をＹ２０３、ＴｉＯ２等の誘電体薄膜でサンドイッ
チした三層構造ＺｎＳ■Ｍｎ（又はＺｎＳｅ：Ｍｎ）Ｅ
Ｌ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ＫＨつ交流電界印加によつて高輝
度発光し、しかも長寿命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
輝度は高くなつだ状態で維持される、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到つた。
薄膜ＥＬ素子の１例としてＺｎＳ：Ｍｎ薄膜ＥＬ素子の
基本的構造を第１図に示す。
度発光し、しかも長寿命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
輝度は高くなつだ状態で維持される、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到つた。
薄膜ＥＬ素子の１例としてＺｎＳ：Ｍｎ薄膜ＥＬ素子の
基本的構造を第１図に示す。
第１図に基いて薄膜ＦＬ素子の構造を具体的に説明する
と、ガラス基板１上にＩｎ２ｏ３、ｓｎ■０２等の透明
電極２、さらにその上に積層してＹ２０３、ＴｉＯ２、
Ａι２０３、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＯ２等からなる第１の誘
電体層３がスパッ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。
と、ガラス基板１上にＩｎ２ｏ３、ｓｎ■０２等の透明
電極２、さらにその上に積層してＹ２０３、ＴｉＯ２、
Ａι２０３、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＯ２等からなる第１の誘
電体層３がスパッ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上はＺｎＳ：Ｍｎ焼結ベレツトを電子
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Ａｔ等から成る背面電極６力蒸
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電圧が誘記されることになり
、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色の発光を行なう
。
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Ａｔ等から成る背面電極６力蒸
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電圧が誘記されることになり
、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、時々５８５０λをピークに
幅広い波長領域で、強い発光を呈する。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３−タ一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。
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、時々５８５０λをピークに
幅広い波長領域で、強い発光を呈する。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３−タ一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・デバソ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）に比べて動作可能渦度範囲が広く、
応答速度が速い等多くの利点を有している。また純固定
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一等
の入出力表示手段として非常に有効なものである。上記
従来の薄膜ＥＬ素子は黄色発光を行なうものであるが、
黄色発光以外の発光色を得るための技術開発も試みられ
ている。
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・デバソ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）に比べて動作可能渦度範囲が広く、
応答速度が速い等多くの利点を有している。また純固定
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一等
の入出力表示手段として非常に有効なものである。上記
従来の薄膜ＥＬ素子は黄色発光を行なうものであるが、
黄色発光以外の発光色を得るための技術開発も試みられ
ている。
しかしながら同一発光層中に複数個の発光センターを導
入し、それぞれの発光センター個有の発光を得るととも
にこれらの発光を混合させ、混色発光を得ることは非常
に困難であつた。従つて任意の発光色特に白色に発光す
る薄膜ＥＬ素子を単純な構造で実現することのできる技
術の開発が従来より切望されていた。本発明は、希土類
元素のジスプロシウム（４）ｙ）を発光センターとして
ドープした発光層とツリウム（Ｔｍ）を発光センターと
してドープした発光層を積層した２層構造の発光層を用
いることにより白色発光を得るとともに各発光層間の膜
厚比を変化させることにより色温度を制御可能とした新
規有用な薄膜ＥＬ素子を提供することを目的とし、従来
よりの要望に応えたものである。以下、本発明を実施例
に従つて製造工程順に詳説する。
入し、それぞれの発光センター個有の発光を得るととも
にこれらの発光を混合させ、混色発光を得ることは非常
に困難であつた。従つて任意の発光色特に白色に発光す
る薄膜ＥＬ素子を単純な構造で実現することのできる技
術の開発が従来より切望されていた。本発明は、希土類
元素のジスプロシウム（４）ｙ）を発光センターとして
ドープした発光層とツリウム（Ｔｍ）を発光センターと
してドープした発光層を積層した２層構造の発光層を用
いることにより白色発光を得るとともに各発光層間の膜
厚比を変化させることにより色温度を制御可能とした新
規有用な薄膜ＥＬ素子を提供することを目的とし、従来
よりの要望に応えたものである。以下、本発明を実施例
に従つて製造工程順に詳説する。
第２図は本発明の１実施例を示す薄膜ＥＬ素子の構成断
面図である。
面図である。
第２図に於いて、ガラス基板１上にＴｎ２Ｏ３等の透明
電極２を形成し、透明電極２上にＳｉＯ２，Ｓｉ３Ｎ４
系の誘電体層３を層厚約２０００Ｘ程度形成する。
電極２を形成し、透明電極２上にＳｉＯ２，Ｓｉ３Ｎ４
系の誘電体層３を層厚約２０００Ｘ程度形成する。
更に誘電体層３上に第１発光層４ａとしてＺｎＳ：Ｄｙ
Ｆ３を層厚約０〜１０，０００λ程度蒸着し、第１発光
層４ａに積層してＺｎＳ：ＴｍＦ３から成る第２発光層
４ｂを層厚約１，０００〜１０，０００人程度蒸着する
。
Ｆ３を層厚約０〜１０，０００λ程度蒸着し、第１発光
層４ａに積層してＺｎＳ：ＴｍＦ３から成る第２発光層
４ｂを層厚約１，０００〜１０，０００人程度蒸着する
。
次に第２発光層４ｂ上にＳｌ３Ｎ４，Ａｔ２Ｏ３？の導
電体層５を層厚約２０００λ程度形成し、更に背面電極
６としてＡｔを蒸着形成する。以上の工程を介して製作
された薄膜発光素子は電源７より交流電圧を印加すると
白色に発光する。
電体層５を層厚約２０００λ程度形成し、更に背面電極
６としてＡｔを蒸着形成する。以上の工程を介して製作
された薄膜発光素子は電源７より交流電圧を印加すると
白色に発光する。
この発光色を色座標上に示すと第３図の如くとなる。第
３図は国際標準色度図であり、上記実施例の薄膜発光素
子の発光色位置とともに発光層がＺｎＳ：ＴｍＦ３層及
びＺｎＳ：ＤｙＦ３層それぞれ単体で構成された薄膜Ｅ
Ｌ素子の発光色位置も同時に示してある。上記実施例に
於いて、第１発光層４ａと第２発光層４ｂの膜厚比を変
化させると発光色は第３図のＴｍの点とＤｙの点を結ぶ
直線上を移動する。
３図は国際標準色度図であり、上記実施例の薄膜発光素
子の発光色位置とともに発光層がＺｎＳ：ＴｍＦ３層及
びＺｎＳ：ＤｙＦ３層それぞれ単体で構成された薄膜Ｅ
Ｌ素子の発光色位置も同時に示してある。上記実施例に
於いて、第１発光層４ａと第２発光層４ｂの膜厚比を変
化させると発光色は第３図のＴｍの点とＤｙの点を結ぶ
直線上を移動する。
即ち、第１発光層４ａ（ＺｎＳ：ＤｙＦ３）に対して第
２発光層４ｂ（ＺｎＳ：ＴｍＦ３）の膜厚を増加すると
発光色はＴｍの点に向つて図中に矢印で示す如く移動す
る。ところで、完全黒体の温度即ち色温度に対応する色
座標上の点を示すと第３図の曲線の如くとなる。このこ
とより明らかな如く、色温度曲線は第１発光層４ａと第
２発光層４ｂの膜厚変化に対応する発光色変化の軌跡と
近似している。従つて第１発光層４ａと第２発光層４ｂ
の膜厚比を変化させることにより得られる薄膜ＥＬ素子
の発光色の色温度を制御することができ、薄膜ＥＬ素子
として個有のＥＬ発光色が決定される。以上詳説した如
く、本発明によれば容易に白色発光を得ることができ、
また発光色の色温度を制御することも可能である。
２発光層４ｂ（ＺｎＳ：ＴｍＦ３）の膜厚を増加すると
発光色はＴｍの点に向つて図中に矢印で示す如く移動す
る。ところで、完全黒体の温度即ち色温度に対応する色
座標上の点を示すと第３図の曲線の如くとなる。このこ
とより明らかな如く、色温度曲線は第１発光層４ａと第
２発光層４ｂの膜厚変化に対応する発光色変化の軌跡と
近似している。従つて第１発光層４ａと第２発光層４ｂ
の膜厚比を変化させることにより得られる薄膜ＥＬ素子
の発光色の色温度を制御することができ、薄膜ＥＬ素子
として個有のＥＬ発光色が決定される。以上詳説した如
く、本発明によれば容易に白色発光を得ることができ、
また発光色の色温度を制御することも可能である。
第１図は従来の薄膜ＥＬ素子の構造を説明する構成図で
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図は本発明の１実施例に係る薄膜ＥＬ素子
の発光色を説明する国際標準色度図である。３，５・・
・誘電体層、４ａ・・・第１発光層、４ｂ・・・第２発
光層。
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図は本発明の１実施例に係る薄膜ＥＬ素子
の発光色を説明する国際標準色度図である。３，５・・
・誘電体層、４ａ・・・第１発光層、４ｂ・・・第２発
光層。
Claims (1)
- １ 透明電極と背面電極間に発光層を介設して成り、電
圧印加によりＥＬ発光を呈する薄膜ＥＬ素子に於いて、
前記発光層を発光センターとしてジスプロシウムを含む
層とツリウムを含む層とを重畳した少なくとも２層構造
で構成し、該２層構造の各層の層厚に対応して混成され
るＥＬ発光色の色温度を制御設定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 |
|---|---|---|---|
| JP54158789A JPS598040B2 (ja) | 1979-12-06 | 1979-12-06 | 薄膜ｅｌ素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54158789A JPS598040B2 (ja) | 1979-12-06 | 1979-12-06 | 薄膜ｅｌ素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5682598A JPS5682598A (en) | 1981-07-06 |
| JPS598040B2 true JPS598040B2 (ja) | 1984-02-22 |
Family
ID=15679367
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54158789A Expired JPS598040B2 (ja) | 1979-12-06 | 1979-12-06 | 薄膜ｅｌ素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS598040B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH086086B2 (ja) * | 1985-09-30 | 1996-01-24 | 株式会社リコー | 白色エレクトロルミネツセンス素子 |
| JP2671301B2 (ja) * | 1987-03-03 | 1997-10-29 | 株式会社日本自動車部品総合研究所 | 薄膜発光素子 |
-
1979
- 1979-12-06 JP JP54158789A patent/JPS598040B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5682598A (en) | 1981-07-06 |
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