JP2547340B2 - 薄膜ｅｌ素子 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、薄膜EL（エレクトロ・ルミネッセンス）素
子に関するものである。

〔従来の技術〕

薄膜EL素子の一般的な構成は図面に示すようになって
いて、透明基板１上に透明導電膜２、第１の絶縁膜３、
発光層４、第２の絶縁膜５が順次積層され、さらに透明
導電膜２と第２の絶縁膜５にそれぞれ固着した電極6a,6
bとからなっており、両電極6a,6bに強電界を印加するこ
とにより発光層４が発光し、その光を透明基板１側より
取り出すようになっている。

従来の薄膜EL素子の発光層４は多結晶であり、その構
成はZnSにMnをドープしたZnS:Mnであった。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来の薄膜EL素子の効率は0.1％程度と非常に低
かった。

発光層４の発光には励起子（exiton:エキシトン）が
関与していると考えられているが、従来の素子における
EL発光は発光中心不純物内あるいはこれの近傍の励起子
が関与していると考えられる。発光効率が低い原因の１
つには上記励起子が少なかったためである。

本発明は上記のことにかんがみなされたもので、多結
晶の発光層でありながら、発光層での励起子が多数生成
されて発光効率の向上を図ることができる薄膜EL素子を
提供することを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明に係る薄膜EL素子
は、透明基板上に電極、誘電体、発光層、誘電体、電極
を積層してなる薄膜EL素子において、発光層を、発光母
材／発光中心不純物をドープした発光母材からなり、か
つ超格子構造となるようにした単位発光層を周期的に多
数層積層した多層構造とした。

〔作 用〕

単位発光層を多数層積層してなる発光層において、発
光層は多結晶材料であり、発光母材と発光中心不純物を
ドープした発光母材間のの界面で励起子が多数生成し、
それが発光中心不純物の発光に寄与し、発光層は高効率
で発光する。

〔実 施 例〕

本発明の実施例を以下に説明する。

図面に示される薄膜EL素子の発光層４は多結晶材料で
あると共に、ZnSからなる第１発光母材と、Zns（１−
ｘ）Sexに発光中心不純物であるMnをドープした第２発
光母材とからなり、かつ超格子構造となるような構成、
すなわち、 ZnS/ZnS（１−ｘ）Sex:Mn、ただし０＜ｘ≦１という
超格子構造になっていて、このように構成された単位発
光層を規則正しく、かつ周期的に、多数層、例えば100
〜1000層にわたって積層することにより発光層４が構成
されている。

なお、多数層は、これに限定するものではないが、10
0〜1000層が好条件の発光層であることはいうまでもな
い。

上記構成の発光層４はそれぞれの構成元素をそれぞれ
別々の蒸発源から蒸発させて基板上に析出させる、いわ
ゆる多元蒸着法（MSD法）にて作製する。

上記構成において、発光層４に両絶縁膜3,5を介して
強電界が印加されて、これがEL発光する際に、各単位発
光層の第１の発光母材であるZnSと、第２の発光母材で
あるZnS（１−ｘ）Sexとの各界面で励起子が多数生成
し、この励起子を介して発光中心不純物であるMnの内か
く電子を励起すると共に、各界面で発生する励起子が上
記多数層の第２発光母材に寄与することで、発光層は高
効率で発光することになる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、発光層４を構成する各単位発光層を
第１の発光母材と発光中心不純物をドープした第２の発
光母材とからなり、かつ超格子構造にすることにより、
各単位発光層内での両発光母材の各界面に励起子が多数
生成することができ、各界面で発生する励起子が多数層
の第２発光母材中の発光中心不純物の内かく電子を励起
し、こうした現象が発光層４全体で発生することによ
り、発光層４の発光効率の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は薄膜EL素子の構成の一例を示す断面図である。 １は透明基板、２は透明導電膜、3,5は絶縁膜、４は発
光層、6a,6bは電極。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】透明基板上に電極、誘電体、発光層、誘電
   体、電極を積層してなる薄膜EL素子において、発光層
   を、発光母材／発光中心不純物をドープした発光母材か
   らなり、かつ超格子構造となるようにした単位発光層を
   周期的に多数層積層した多層構造としたことを特徴とす
   る薄膜EL素子。