JPH08162274A - Ｅｌ素子 - Google Patents
Ｅｌ素子Info
- Publication number
- JPH08162274A JPH08162274A JP6297547A JP29754794A JPH08162274A JP H08162274 A JPH08162274 A JP H08162274A JP 6297547 A JP6297547 A JP 6297547A JP 29754794 A JP29754794 A JP 29754794A JP H08162274 A JPH08162274 A JP H08162274A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- layers
- insulating layer
- emission
- insulating
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 白色発光を安定して得る。
【構成】 透光性基板２２上に透明電極２３、絶縁層２
４、ＥＬ層２８、絶縁層３１、ＥＬ層２９、絶縁層３
２、ＥＬ層３０、絶縁層２６および金属電極２７をこの
順に積層してＥＬ素子２１が構成され、前記ＥＬ層２８
〜３０および絶縁層３１，３２によって発光層２５が形
成される。ＥＬ層２８，３０はＺｎＳ：Ｍｎで実現さ
れ、ＥＬ層２９はＳｒＳ：Ｃｅで実現される。絶縁層３
１，３２によって、ＥＬ層２８〜３０が電気的に分離さ
れ、移動電荷量の減少が抑制される。したがって、累積
駆動時間が長くなるにつれて生じる発光輝度の低下が低
減する。
４、ＥＬ層２８、絶縁層３１、ＥＬ層２９、絶縁層３
２、ＥＬ層３０、絶縁層２６および金属電極２７をこの
順に積層してＥＬ素子２１が構成され、前記ＥＬ層２８
〜３０および絶縁層３１，３２によって発光層２５が形
成される。ＥＬ層２８，３０はＺｎＳ：Ｍｎで実現さ
れ、ＥＬ層２９はＳｒＳ：Ｃｅで実現される。絶縁層３
１，３２によって、ＥＬ層２８〜３０が電気的に分離さ
れ、移動電荷量の減少が抑制される。したがって、累積
駆動時間が長くなるにつれて生じる発光輝度の低下が低
減する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、白色発光が安定して得
られるＥＬ素子に関する。
られるＥＬ素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＥＬ（エレクトロルミネセント）素子
は、交流電界の印加に伴って得られるエレクトロルミネ
センス（電界発光）を利用した素子であり、自発光型
で、平面・薄型の表示装置が実現できることから、実用
化に向けて検討されている。ＥＬ素子は、少なくともい
ずれか一方が透光性を有する一対の電極と、当該電極間
に介在される発光層とを含んで構成され、前記発光層材
料を選ぶことによって発光色が選択できる。
は、交流電界の印加に伴って得られるエレクトロルミネ
センス（電界発光）を利用した素子であり、自発光型
で、平面・薄型の表示装置が実現できることから、実用
化に向けて検討されている。ＥＬ素子は、少なくともい
ずれか一方が透光性を有する一対の電極と、当該電極間
に介在される発光層とを含んで構成され、前記発光層材
料を選ぶことによって発光色が選択できる。
【０００３】発光層材料としてＺｎＳ：Ｍｎを用いると
黄色の発光色が得られ、ＺｎＳ：ＳｍまたはＣａＳ：Ｅ
ｕを用いると赤色の発光色が得られ、ＺｎＳ：Ｔｂまた
はＣａＳ：Ｃｅを用いると緑色の発光色が得られ、Ｚｎ
Ｓ：ＴｍまたはＳｒＳ：Ｃｅを用いると青色の発光色が
得られる。現在では、ＺｎＳ：Ｍｎを用いた黄色の発光
色が得られるＥＬ素子が実用化されている。
黄色の発光色が得られ、ＺｎＳ：ＳｍまたはＣａＳ：Ｅ
ｕを用いると赤色の発光色が得られ、ＺｎＳ：Ｔｂまた
はＣａＳ：Ｃｅを用いると緑色の発光色が得られ、Ｚｎ
Ｓ：ＴｍまたはＳｒＳ：Ｃｅを用いると青色の発光色が
得られる。現在では、ＺｎＳ：Ｍｎを用いた黄色の発光
色が得られるＥＬ素子が実用化されている。
【０００４】図４は、白色の発光が得られる従来のＥＬ
素子１の構成を示す断面図である。当該ＥＬ素子１は、
特開昭６２−７４９８６号公報に開示されている。ＥＬ
素子１は、透光性基板２、透明電極３、絶縁層４、発光
層５、絶縁層６および金属電極７を含んで構成され、前
記発光層５はＥＬ層８〜１０から構成される。透光性基
板２上に、透明電極３、絶縁層４、ＥＬ層８、ＥＬ層
９、ＥＬ層１０、絶縁層６、および金属電極７をこの順
番に積層して構成される。ＥＬ層８，１０は、ＺｎＳ：
Ｍｎで実現され、ＥＬ層９はＳｒＳ：Ｃｅで実現され
る。
素子１の構成を示す断面図である。当該ＥＬ素子１は、
特開昭６２−７４９８６号公報に開示されている。ＥＬ
素子１は、透光性基板２、透明電極３、絶縁層４、発光
層５、絶縁層６および金属電極７を含んで構成され、前
記発光層５はＥＬ層８〜１０から構成される。透光性基
板２上に、透明電極３、絶縁層４、ＥＬ層８、ＥＬ層
９、ＥＬ層１０、絶縁層６、および金属電極７をこの順
番に積層して構成される。ＥＬ層８，１０は、ＺｎＳ：
Ｍｎで実現され、ＥＬ層９はＳｒＳ：Ｃｅで実現され
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前記ＥＬ素子１の発光
輝度は、作成直後からの駆動時間を累積した累積駆動時
間が長くなるにつれて著しく低下することが確認され
た。発光輝度の経時的な低下は、ＥＬ層を流れる移動電
荷量が減少するために生じるものであると考えられ、こ
のような経時的な特性変化は、ＥＬ素子を実用化するに
あたって大きな問題となる。
輝度は、作成直後からの駆動時間を累積した累積駆動時
間が長くなるにつれて著しく低下することが確認され
た。発光輝度の経時的な低下は、ＥＬ層を流れる移動電
荷量が減少するために生じるものであると考えられ、こ
のような経時的な特性変化は、ＥＬ素子を実用化するに
あたって大きな問題となる。
【０００６】本発明の目的は、安定して白色発光が得ら
れるＥＬ素子を提供することである。
れるＥＬ素子を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、少なくともい
ずれか一方が透光性を有する一対の電極と、当該電極間
に介在される発光層とを含むＥＬ素子において、前記発
光層は、母材と当該母材中に添加される発光中心とを含
む複数のＥＬ層と、前記ＥＬ層間に配置される絶縁層と
を含むことを特徴とするＥＬ素子である。また本発明の
前記複数のＥＬ層は、ＺｎＳを母材とし、Ｍｎを発光中
心とする材料から成る２つのＥＬ層と、前記２つのＥＬ
層間に配置され、ＳｒＳを母材とし、Ｃｅを発光中心と
する材料から成る少なくとも１つのＥＬ層とから構成さ
れることを特徴とする。
ずれか一方が透光性を有する一対の電極と、当該電極間
に介在される発光層とを含むＥＬ素子において、前記発
光層は、母材と当該母材中に添加される発光中心とを含
む複数のＥＬ層と、前記ＥＬ層間に配置される絶縁層と
を含むことを特徴とするＥＬ素子である。また本発明の
前記複数のＥＬ層は、ＺｎＳを母材とし、Ｍｎを発光中
心とする材料から成る２つのＥＬ層と、前記２つのＥＬ
層間に配置され、ＳｒＳを母材とし、Ｃｅを発光中心と
する材料から成る少なくとも１つのＥＬ層とから構成さ
れることを特徴とする。
【０００８】
【作用】本発明に従えば、少なくともいずれか一方が透
光性を有する一対の電極間に介在される発光層は、母材
と当該母材中に添加される発光中心とを含む複数のＥＬ
層と、前記ＥＬ層間に配置される絶縁層とを含んで構成
される。ＥＬ発光は、一般に次のようにして生じると考
えられる。すなわち、電界を印加することによって、Ｅ
Ｌ層と絶縁層との界面層に蓄積された電子が高い運動エ
ネルギを獲得して加速される。この加速されて高い運動
エネルギをもつ電子が自由電子となってＥＬ層内を移動
し、発光中心に衝突すると、当該発光中心が高いエネル
ギ状態に励起される。励起された発光中心が、基底状態
に戻るときにＥＬ発光が生じる。
光性を有する一対の電極間に介在される発光層は、母材
と当該母材中に添加される発光中心とを含む複数のＥＬ
層と、前記ＥＬ層間に配置される絶縁層とを含んで構成
される。ＥＬ発光は、一般に次のようにして生じると考
えられる。すなわち、電界を印加することによって、Ｅ
Ｌ層と絶縁層との界面層に蓄積された電子が高い運動エ
ネルギを獲得して加速される。この加速されて高い運動
エネルギをもつ電子が自由電子となってＥＬ層内を移動
し、発光中心に衝突すると、当該発光中心が高いエネル
ギ状態に励起される。励起された発光中心が、基底状態
に戻るときにＥＬ発光が生じる。
【０００９】累積駆動時間が長くなるにつれて生じる発
光輝度の低下は、ＥＬ層を移動する自由電子が時間経過
とともに減少して、移動電荷量が減少するためと考えら
れる。移動電荷量の減少は、ＥＬ層を１層だけ設けた場
合よりも複数層を積層して設けた場合の方が顕著である
ことが確認されており、このことから複数のＥＬ層の相
互作用が移動電荷量の減少に影響していると考えられ
る。ＥＬ層の界面層には結晶欠陥が比較的多く存在し、
自由電子が前記結晶欠陥に衝突することによって、新た
な電子あるいは正の空間電荷を生じ、移動電荷量に変化
をもたらす。前記結晶欠陥の状態が経時的に変化するこ
とによって、移動電荷量も経時的に変化する。
光輝度の低下は、ＥＬ層を移動する自由電子が時間経過
とともに減少して、移動電荷量が減少するためと考えら
れる。移動電荷量の減少は、ＥＬ層を１層だけ設けた場
合よりも複数層を積層して設けた場合の方が顕著である
ことが確認されており、このことから複数のＥＬ層の相
互作用が移動電荷量の減少に影響していると考えられ
る。ＥＬ層の界面層には結晶欠陥が比較的多く存在し、
自由電子が前記結晶欠陥に衝突することによって、新た
な電子あるいは正の空間電荷を生じ、移動電荷量に変化
をもたらす。前記結晶欠陥の状態が経時的に変化するこ
とによって、移動電荷量も経時的に変化する。
【００１０】本発明のＥＬ素子は、絶縁層によって複数
のＥＬ層が電気的に分離され、各ＥＬ層はそれぞれに隣
接する絶縁層との界面層に蓄積された電子によって発光
し、前記絶縁層によって、発光輝度の低下を引き起こす
移動電荷に対する各ＥＬ層の相互作用が抑制される。す
なわち、ＥＬ層内を移動する自由電子は１つのＥＬ層内
にせき止められ、他のＥＬ層内に移ることが抑制され
る。たとえば、他のＥＬ層に自由電子が移ったとして
も、その運動エネルギは小さく、結晶欠陥に衝突しても
新たな電子や正の空間電荷が生じる確率は低い。また、
自由電子や新たに発生した電子あるいは正の空間電荷は
絶縁層によって遮られるので、電位分布の変化は小さ
い。したがって、移動電荷量の経時的変化が低減し、累
積駆動時間が長くなるにつれて生じる発光輝度の低下が
低減する。
のＥＬ層が電気的に分離され、各ＥＬ層はそれぞれに隣
接する絶縁層との界面層に蓄積された電子によって発光
し、前記絶縁層によって、発光輝度の低下を引き起こす
移動電荷に対する各ＥＬ層の相互作用が抑制される。す
なわち、ＥＬ層内を移動する自由電子は１つのＥＬ層内
にせき止められ、他のＥＬ層内に移ることが抑制され
る。たとえば、他のＥＬ層に自由電子が移ったとして
も、その運動エネルギは小さく、結晶欠陥に衝突しても
新たな電子や正の空間電荷が生じる確率は低い。また、
自由電子や新たに発生した電子あるいは正の空間電荷は
絶縁層によって遮られるので、電位分布の変化は小さ
い。したがって、移動電荷量の経時的変化が低減し、累
積駆動時間が長くなるにつれて生じる発光輝度の低下が
低減する。
【００１１】また好ましくは、ＺｎＳ：Ｍｎから成る２
つのＥＬ層と、当該２つのＥＬ層間に配置され、Ｓｒ
Ｓ：Ｃｅから成る少なくとも１つのＥＬ層とから前記複
数のＥＬ層が構成される。このようにして構成されるＥ
Ｌ素子において、累積駆動時間が長くなっても発光輝度
の低下がなく、安定して白色発光が得られることが確認
された。
つのＥＬ層と、当該２つのＥＬ層間に配置され、Ｓｒ
Ｓ：Ｃｅから成る少なくとも１つのＥＬ層とから前記複
数のＥＬ層が構成される。このようにして構成されるＥ
Ｌ素子において、累積駆動時間が長くなっても発光輝度
の低下がなく、安定して白色発光が得られることが確認
された。
【００１２】
【実施例】図１は、本発明の一実施例であるＥＬ素子２
１の構成を示す断面図である。ＥＬ素子２１は、透光性
基板２２、透明電極２３、絶縁層２４、発光層２５、絶
縁層２６および金属電極２７を含んで構成される。たと
えばガラスで実現される透光性基板２２の一方表面に透
明電極２３が形成される。透明電極２３は、たとえばＩ
ＴＯ（インジウム錫酸化物）膜を高周波スパッタリング
法によって２００ｎｍの厚さに形成して実現される。透
明電極２３が形成された透光性基板２２の一方表面に
は、前記透明電極２３を覆って絶縁層２４が形成され
る。絶縁層２４は、たとえば透光性基板２２上に形成さ
れる５０ｎｍの厚さのＳｉＯ2膜と、当該ＳｉＯ2膜上に
形成される１５０ｎｍの厚さのＳｉ3Ｎ4膜との積層膜で
実現され、たとえば高周波スパッタリング法によって形
成される。絶縁層２４上には、後述するようにしてＥＬ
層２８〜３０と絶縁層３１，３２とから成る発光層２５
が形成される。
１の構成を示す断面図である。ＥＬ素子２１は、透光性
基板２２、透明電極２３、絶縁層２４、発光層２５、絶
縁層２６および金属電極２７を含んで構成される。たと
えばガラスで実現される透光性基板２２の一方表面に透
明電極２３が形成される。透明電極２３は、たとえばＩ
ＴＯ（インジウム錫酸化物）膜を高周波スパッタリング
法によって２００ｎｍの厚さに形成して実現される。透
明電極２３が形成された透光性基板２２の一方表面に
は、前記透明電極２３を覆って絶縁層２４が形成され
る。絶縁層２４は、たとえば透光性基板２２上に形成さ
れる５０ｎｍの厚さのＳｉＯ2膜と、当該ＳｉＯ2膜上に
形成される１５０ｎｍの厚さのＳｉ3Ｎ4膜との積層膜で
実現され、たとえば高周波スパッタリング法によって形
成される。絶縁層２４上には、後述するようにしてＥＬ
層２８〜３０と絶縁層３１，３２とから成る発光層２５
が形成される。
【００１３】発光層２５上には、絶縁層２６が形成され
る。絶縁層２６は、たとえば発光層２５上に形成される
１００ｎｍの厚さのＳｉ3Ｎ4膜と、当該Ｓｉ3Ｎ4膜上に
形成される６０ｎｍの厚さのＡｌ2Ｏ3膜との積層膜で実
現され、たとえば高周波スパッタリング法によって形成
される。さらに、６３０℃の真空雰囲気中で１時間の熱
処理を行った後、前記絶縁層２６上には、たとえばＡｌ
膜を真空蒸着法によって２００ｎｍの厚さに成膜して金
属電極２７が形成される。
る。絶縁層２６は、たとえば発光層２５上に形成される
１００ｎｍの厚さのＳｉ3Ｎ4膜と、当該Ｓｉ3Ｎ4膜上に
形成される６０ｎｍの厚さのＡｌ2Ｏ3膜との積層膜で実
現され、たとえば高周波スパッタリング法によって形成
される。さらに、６３０℃の真空雰囲気中で１時間の熱
処理を行った後、前記絶縁層２６上には、たとえばＡｌ
膜を真空蒸着法によって２００ｎｍの厚さに成膜して金
属電極２７が形成される。
【００１４】前記発光層２５は、絶縁層２４上にＥＬ層
２８、絶縁層３１、ＥＬ層２９、絶縁層３２およびＥＬ
層３０をこの順番に積層して実現される。ＥＬ層２８，
３０は、母材であるＺｎＳと当該母材中に発光中心とし
て添加されるＭｎとを含んで成り、ＥＬ層２９は母材で
あるＳｒＳと当該母材中に発光中心として添加されるＣ
ｅとを含んで成る。ＥＬ層２８，３０は、Ｍｎを０．４
５ｗｔ％を含むＺｎＳを用いてペレットを作成し、当該
ペレットを蒸着源としたＥＢ（エレクトロンビーム）蒸
着法によって形成される。ＥＬ層２８，３０を形成すべ
き基板温度は、たとえば２００℃〜３００℃の範囲に選
ばれ、またＥＬ層２８，３０の膜厚はともに、たとえば
５０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲に選ばれる。
２８、絶縁層３１、ＥＬ層２９、絶縁層３２およびＥＬ
層３０をこの順番に積層して実現される。ＥＬ層２８，
３０は、母材であるＺｎＳと当該母材中に発光中心とし
て添加されるＭｎとを含んで成り、ＥＬ層２９は母材で
あるＳｒＳと当該母材中に発光中心として添加されるＣ
ｅとを含んで成る。ＥＬ層２８，３０は、Ｍｎを０．４
５ｗｔ％を含むＺｎＳを用いてペレットを作成し、当該
ペレットを蒸着源としたＥＢ（エレクトロンビーム）蒸
着法によって形成される。ＥＬ層２８，３０を形成すべ
き基板温度は、たとえば２００℃〜３００℃の範囲に選
ばれ、またＥＬ層２８，３０の膜厚はともに、たとえば
５０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲に選ばれる。
【００１５】ＥＬ層２９は、Ｃｅを０．１ｍｏｌ％含む
ＳｒＳを用いてペレットを作成し、当該ペレットを蒸着
源としたＥＢ蒸着法によって形成される。ＥＬ層２９を
形成すべき基板温度は、たとえば５００℃〜６００℃の
範囲に選ばれ、１×１０-4ｔｏｒｒ程度の硫化水素ガス
雰囲気中で成膜される。またＥＬ層２９の膜厚は、たと
えば１０００ｎｍ〜１５００ｎｍの範囲に選ばれる。
ＳｒＳを用いてペレットを作成し、当該ペレットを蒸着
源としたＥＢ蒸着法によって形成される。ＥＬ層２９を
形成すべき基板温度は、たとえば５００℃〜６００℃の
範囲に選ばれ、１×１０-4ｔｏｒｒ程度の硫化水素ガス
雰囲気中で成膜される。またＥＬ層２９の膜厚は、たと
えば１０００ｎｍ〜１５００ｎｍの範囲に選ばれる。
【００１６】絶縁層３１，３２は、ともにたとえばＳｉ
3Ｎ4膜を高周波スパッタリング法によって１０ｎｍ〜２
０ｎｍの厚さに形成して実現される。
3Ｎ4膜を高周波スパッタリング法によって１０ｎｍ〜２
０ｎｍの厚さに形成して実現される。
【００１７】電極２３，２７に交流電圧を印加すると、
ＥＬ発光が生じる。このＥＬ発光は、ＥＬ層２８〜３０
内を移動する電子が発光中心に衝突することによって生
じ、ＥＬ層２８，３０で生じる黄色の発光色と、ＥＬ層
２９で生じる青色の発光色との混色による白色発光が得
られる。たとえばＣＩＥ色度座標において、Ｘ＝０．３
９，Ｙ＝０．４１を示す白色発光が得られる。電極２
３，２７を、たとえば複数の帯状に形成し、互いに直交
するように配置することによってドットマトリクス表示
が可能となる。
ＥＬ発光が生じる。このＥＬ発光は、ＥＬ層２８〜３０
内を移動する電子が発光中心に衝突することによって生
じ、ＥＬ層２８，３０で生じる黄色の発光色と、ＥＬ層
２９で生じる青色の発光色との混色による白色発光が得
られる。たとえばＣＩＥ色度座標において、Ｘ＝０．３
９，Ｙ＝０．４１を示す白色発光が得られる。電極２
３，２７を、たとえば複数の帯状に形成し、互いに直交
するように配置することによってドットマトリクス表示
が可能となる。
【００１８】なお、前記ＥＬ層２８，３０は発光に寄与
するとともに、ＥＬ層２９に対するる拡散防止層として
も機能する。すなわち、ＥＬ層２９をＥＬ層２８，３０
間に配置することによって、外部から混入した水分や酸
素などの不純物がＥＬ層２９へ拡散してゆくことが防止
され、発光特性の安定性が向上する。
するとともに、ＥＬ層２９に対するる拡散防止層として
も機能する。すなわち、ＥＬ層２９をＥＬ層２８，３０
間に配置することによって、外部から混入した水分や酸
素などの不純物がＥＬ層２９へ拡散してゆくことが防止
され、発光特性の安定性が向上する。
【００１９】従来技術における累積駆動時間が長くなる
ことによって生じる発光輝度の低下は、以下のようなメ
カニズムによるものと考察される。発光に必要な電子は
ＥＬ発光層の内部と、ＥＬ発光層と絶縁層との界面層と
で生じる。結晶欠陥に起因してＥＬ発光層内で電子が生
じると、言い換えれば正の空間電荷（正孔またはホール
といわれるもの）が誘起されると、前記正の空間電荷に
よってＥＬ発光層内の電位分布が不均一となる。また、
前記正の空間電荷は、キャリア（電子）の注入過程にお
いてＳ型負性抵抗現象を発生する。前記Ｓ型負性抵抗現
象とは、電流が増加するに従って電圧が減少する現象で
ある。比較的初期の段階では、このような状態にあり、
移動電荷量が多く、従って発光輝度も高い。
ことによって生じる発光輝度の低下は、以下のようなメ
カニズムによるものと考察される。発光に必要な電子は
ＥＬ発光層の内部と、ＥＬ発光層と絶縁層との界面層と
で生じる。結晶欠陥に起因してＥＬ発光層内で電子が生
じると、言い換えれば正の空間電荷（正孔またはホール
といわれるもの）が誘起されると、前記正の空間電荷に
よってＥＬ発光層内の電位分布が不均一となる。また、
前記正の空間電荷は、キャリア（電子）の注入過程にお
いてＳ型負性抵抗現象を発生する。前記Ｓ型負性抵抗現
象とは、電流が増加するに従って電圧が減少する現象で
ある。比較的初期の段階では、このような状態にあり、
移動電荷量が多く、従って発光輝度も高い。
【００２０】しかしながら、時間が経過すると、前記正
の空間電荷が減少する。すなわち、正の空間電荷が減少
するような前記結晶欠陥とは異なる欠陥が生じる。この
ため、ＥＬ発光層内の電位分布が均一なものとなり、ま
たＳ型負性抵抗現象が生じなくなる。したがって、移動
電荷量が減少し、発光輝度が低下する。
の空間電荷が減少する。すなわち、正の空間電荷が減少
するような前記結晶欠陥とは異なる欠陥が生じる。この
ため、ＥＬ発光層内の電位分布が均一なものとなり、ま
たＳ型負性抵抗現象が生じなくなる。したがって、移動
電荷量が減少し、発光輝度が低下する。
【００２１】図２は、エージング時間と発光輝度との関
係を示すグラフである。エージング時間とは、ＥＬ素子
の作成直後からの駆動時間を累積した累積駆動時間に伴
う特性の変化を短時間で確認するために、たとえば実際
の駆動時の周波数よりも高い周波数を印加したときの累
積駆動時間のことであり、本実施例では、５５℃の環境
において、５００Ｈｚで駆動を行ったときのものであ
る。これは、実際の駆動条件の５０倍の加速条件に相当
する。また発光輝度は、エージング時間が０時間である
ときに得られた発光輝度を１００％として示している。
実線４０は、本実施例のＥＬ素子２１の結果を示し、破
線４１は従来のＥＬ素子、すなわち絶縁層３１，３２を
持たないＥＬ素子の結果を示している。
係を示すグラフである。エージング時間とは、ＥＬ素子
の作成直後からの駆動時間を累積した累積駆動時間に伴
う特性の変化を短時間で確認するために、たとえば実際
の駆動時の周波数よりも高い周波数を印加したときの累
積駆動時間のことであり、本実施例では、５５℃の環境
において、５００Ｈｚで駆動を行ったときのものであ
る。これは、実際の駆動条件の５０倍の加速条件に相当
する。また発光輝度は、エージング時間が０時間である
ときに得られた発光輝度を１００％として示している。
実線４０は、本実施例のＥＬ素子２１の結果を示し、破
線４１は従来のＥＬ素子、すなわち絶縁層３１，３２を
持たないＥＬ素子の結果を示している。
【００２２】エージング時間が３００時間（実駆動時間
１５０００時間）のときで比較すると、従来のＥＬ素子
は、発光輝度が４０％であるのに対し、本実施例のＥＬ
素子２１は１００％であり、作成直後の初期状態の発光
輝度を維持していることがわかる。また、３００時間ま
での間での発光輝度の変化の度合を、最低輝度／最高輝
度で表すと、従来技術のＥＬ素子では最低輝度が４０％
であり、最高輝度が１００％であることから前記割合は
０．４となり、本実施例のＥＬ素子２１は最低輝度が１
００％であり、最高輝度が１４０％であることから、前
記割合は０．７となる。したがって、前記割合が１に近
い本実施例のＥＬ素子２１の方が発光輝度の変化の度合
が小さいことがわかる。
１５０００時間）のときで比較すると、従来のＥＬ素子
は、発光輝度が４０％であるのに対し、本実施例のＥＬ
素子２１は１００％であり、作成直後の初期状態の発光
輝度を維持していることがわかる。また、３００時間ま
での間での発光輝度の変化の度合を、最低輝度／最高輝
度で表すと、従来技術のＥＬ素子では最低輝度が４０％
であり、最高輝度が１００％であることから前記割合は
０．４となり、本実施例のＥＬ素子２１は最低輝度が１
００％であり、最高輝度が１４０％であることから、前
記割合は０．７となる。したがって、前記割合が１に近
い本実施例のＥＬ素子２１の方が発光輝度の変化の度合
が小さいことがわかる。
【００２３】図３は、エージング時間とＥＬ層を流れる
移動電荷量との関係を示すグラフである。実線４２は、
ＥＬ素子２１の結果を示し、破線４３は従来のＥＬ素子
の結果を示す。移動電荷量はエージング時間が０時間の
ときの移動電荷量を１００％として示している。
移動電荷量との関係を示すグラフである。実線４２は、
ＥＬ素子２１の結果を示し、破線４３は従来のＥＬ素子
の結果を示す。移動電荷量はエージング時間が０時間の
ときの移動電荷量を１００％として示している。
【００２４】移動電荷量についても、前記発光輝度と同
様な傾向があることが認められる。したがって、上述し
たように前記発光輝度のエージングによる低下は、移動
電荷量の減少によって生じるものと考えられる。
様な傾向があることが認められる。したがって、上述し
たように前記発光輝度のエージングによる低下は、移動
電荷量の減少によって生じるものと考えられる。
【００２５】以上のようにＥＬ素子２１では、絶縁層３
１，３２を設けることによって、ＥＬ層２８〜３０が電
気的に分離されるので、移動電荷に対するＥＬ層２８〜
３０の相互作用が抑制され、自由電子の他のＥＬ層への
移動がせき止められて、他のＥＬ層で自由電子が消滅す
ることがなくなり、移動電荷量の減少が抑制される。し
たがって、累積駆動時間の経過に伴う正の空間電荷の減
少が緩和され、累積駆動時間が長くなるにつれて生じる
発光輝度の低下が抑制される。
１，３２を設けることによって、ＥＬ層２８〜３０が電
気的に分離されるので、移動電荷に対するＥＬ層２８〜
３０の相互作用が抑制され、自由電子の他のＥＬ層への
移動がせき止められて、他のＥＬ層で自由電子が消滅す
ることがなくなり、移動電荷量の減少が抑制される。し
たがって、累積駆動時間の経過に伴う正の空間電荷の減
少が緩和され、累積駆動時間が長くなるにつれて生じる
発光輝度の低下が抑制される。
【００２６】なお本実施例では、絶縁層３１，３２の材
料としてＳｉ3Ｎ4を用いたけれども、これ以外の絶縁材
料を用いてもよく、本実施例と同様の効果が得られる。
たとえば、ＳｒＴｉＯ3，Ｔａ2Ｏ5 およびＳｉＯ2 など
を用いることができる。
料としてＳｉ3Ｎ4を用いたけれども、これ以外の絶縁材
料を用いてもよく、本実施例と同様の効果が得られる。
たとえば、ＳｒＴｉＯ3，Ｔａ2Ｏ5 およびＳｉＯ2 など
を用いることができる。
【００２７】また、本実施例では、ＥＬ層２８，３０の
間にＥＬ層２９を１層だけ設ける例について説明したけ
れども、ＥＬ層２８，３０の間にＥＬ層２９と同様の材
料から成るＥＬ層を複数設けてもよく、この場合も本発
明と同様の効果が得られる。なお、複数のＥＬ層２９を
設けた場合であっても、各ＥＬ層間には絶縁層３１，３
２と同様の材料から成る絶縁層が設けられる。
間にＥＬ層２９を１層だけ設ける例について説明したけ
れども、ＥＬ層２８，３０の間にＥＬ層２９と同様の材
料から成るＥＬ層を複数設けてもよく、この場合も本発
明と同様の効果が得られる。なお、複数のＥＬ層２９を
設けた場合であっても、各ＥＬ層間には絶縁層３１，３
２と同様の材料から成る絶縁層が設けられる。
【００２８】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、ＥＬ層間
に絶縁層を設けることによって、累積駆動時間が長くな
っても発光輝度が低下することなく、白色発光が安定し
て得られるＥＬ素子を実現することができる。
に絶縁層を設けることによって、累積駆動時間が長くな
っても発光輝度が低下することなく、白色発光が安定し
て得られるＥＬ素子を実現することができる。
【図１】本発明の一実施例であるＥＬ素子２１の構成を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図２】エージング時間と発光輝度との関係を示すグラ
フである。
フである。
【図３】エージング時間とＥＬ層を流れる移動電荷量と
の関係を示すグラフである。
の関係を示すグラフである。
【図４】従来のＥＬ素子１の構成を示す断面図である。
２１ ＥＬ素子 ２３ 透明電極 ２５ 発光層 ２７ 金属電極 ２８〜３０ ＥＬ層 ３１，３２ 絶縁層
Claims (2)
- 【請求項１】 少なくともいずれか一方が透光性を有す
る一対の電極と、当該電極間に介在される発光層とを含
むＥＬ素子において、 前記発光層は、母材と当該母材中に添加される発光中心
とを含む複数のＥＬ層と、前記ＥＬ層間に配置される絶
縁層とを含むことを特徴とするＥＬ素子。 - 【請求項２】 前記複数のＥＬ層は、ＺｎＳを母材と
し、Ｍｎを発光中心とする材料から成る２つのＥＬ層
と、前記２つのＥＬ層間に配置され、ＳｒＳを母材と
し、Ｃｅを発光中心とする材料から成る少なくとも１つ
のＥＬ層とから構成されることを特徴とする請求項１記
載のＥＬ素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6297547A JPH08162274A (ja) | 1994-11-30 | 1994-11-30 | Ｅｌ素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6297547A JPH08162274A (ja) | 1994-11-30 | 1994-11-30 | Ｅｌ素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08162274A true JPH08162274A (ja) | 1996-06-21 |
Family
ID=17847958
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6297547A Pending JPH08162274A (ja) | 1994-11-30 | 1994-11-30 | Ｅｌ素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08162274A (ja) |
-
1994
- 1994-11-30 JP JP6297547A patent/JPH08162274A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS5842960B2 (ja) | エレクトロルミネセンス装置 | |
| JPH03141588A (ja) | 電界発光素子 | |
| US6451460B1 (en) | Thin film electroluminescent device | |
| KR100317989B1 (ko) | 고휘도 직류 구동형 청색 전계발광소자 | |
| JPH08162274A (ja) | Ｅｌ素子 | |
| JPH07272853A (ja) | 多層電界発光素子の製造方法 | |
| JPH08162273A (ja) | 薄膜ｅｌ素子 | |
| JP4711588B2 (ja) | 薄膜エレクトロルミネッセンス発光体 | |
| JPH05211093A (ja) | 直流エレクトロルミネッセンス素子 | |
| JPH09134783A (ja) | 薄膜エレクトロルミネッセンスパネル | |
| JPH027072B2 (ja) | ||
| JP2000113983A (ja) | 表示装置 | |
| JPH0831571A (ja) | 薄膜エレクトロルミネッセンス素子およびマルチカラー薄膜エレクトロルミネッセンスパネル | |
| JPH0541286A (ja) | エレクトロルミネセンス素子 | |
| JP2000173775A (ja) | 紫外発光エレクトロルミネッセンス素子及びその製造方法 | |
| JP3976892B2 (ja) | 薄膜ｅｌ素子 | |
| JPH07263147A (ja) | 薄膜発光素子 | |
| JPH04190588A (ja) | 薄膜ｅｌ素子 | |
| JP3445107B2 (ja) | 薄膜エレクトロルミネッセンス素子およびその製造方法 | |
| JPH07240278A (ja) | 薄膜ｅｌ素子 | |
| JPH07282978A (ja) | 薄膜ｅｌ素子 | |
| JPH0878162A (ja) | 薄膜電場発光素子 | |
| JPS598040B2 (ja) | 薄膜ｅｌ素子 | |
| JPH11126690A (ja) | 薄膜エレクトロルミネッセンス素子の製造方法 | |
| JPH03280395A (ja) | 発光体薄膜および薄膜ｅｌ素子 |