JP3533710B2 - Electroluminescence device and multicolor electroluminescence device - Google Patents
Electroluminescence device and multicolor electroluminescence deviceInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、例えば計器類の自発光
型のセグメント表示やマトリックス表示、或いは各種情
報端末機器のディスプレイなどに使用されるエレクトロ
ルミネッセンス(Electroluminescence) 素子（以下、Ｅ
Ｌ素子と記す）に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electroluminescence element (hereinafter referred to as "E-luminescence" element) used for, for example, self-luminous segment display or matrix display of instruments, or display of various information terminal devices.
L element).
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、ＥＬ素子は、硫化亜鉛(ZnS) 等の
II−VI族化合物に発光中心元素を添加した発光層に電界
を印加したときに発光する現象を利用したもので、自発
光型の平面ディスプレイを構成するものとして注目され
ている。図７は、従来のＥＬ素子１０の断面構造を示し
たものである。ＥＬ素子１０は、絶縁性基板であるガラ
ス基板１上に光学的に透明なＩＴＯ(Indium Tin Oxide)
膜等から成る第１電極２、五酸化タンタル(Ta2O5) 等か
ら成る第１絶縁層３、発光層４、第２絶縁層５及び第２
電極６を順次積層して形成されている。2. Description of the Related Art Conventionally, EL elements are made of zinc sulfide (ZnS) or the like.
It utilizes a phenomenon of emitting light when an electric field is applied to a light emitting layer in which a light emitting center element is added to a II-VI group compound, and is attracting attention as a constituent of a self-luminous flat display. FIG. 7 shows a cross-sectional structure of the conventional EL element 10. The EL element 10 is an optically transparent ITO (Indium Tin Oxide) on the glass substrate 1 which is an insulating substrate.
A first electrode 2 made of a film or the like, a first insulating layer 3 made of tantalum pentoxide (Ta 2 O 5 ) or the like, a light emitting layer 4, a second insulating layer 5 and a second
The electrodes 6 are formed by sequentially stacking them.
【０００３】ＩＴＯ膜は、酸化インジウム(In2O3) に錫
(Sn)をドープした透明導電膜で、従来より透明電極とし
て広く使用されている。発光層４としては、硫化亜鉛(Z
nS) を母体材料とし、発光中心としてマンガン(Mn)、テ
ルビウム(Tb)、サマリウム(Sm)、を添加したものや、硫
化ストロンチウム(SrS) を母体材料とし、発光中心とし
てセリウム(Ce)を添加したもの等が使用される。The ITO film is composed of indium oxide (In 2 O 3 ) and tin.
It is a transparent conductive film doped with (Sn) and has been widely used as a transparent electrode from the past. As the light emitting layer 4, zinc sulfide (Z
nS) as a base material with manganese (Mn), terbium (Tb), and samarium (Sm) added as emission centers, or strontium sulfide (SrS) as a base material with cerium (Ce) as emission centers. Those that have been used are used.
【０００４】ＥＬ素子の発光色は、母体材料と、発光中
心として添加される元素との組合せで決まる。例えば硫
化亜鉛(ZnS) を母体材料とし、発光中心としてマンガン
(Mn)を添加した場合には黄橙色、テリビウム(Tb)を添加
した場合には緑色、サマリウム(Sm)を添加した場合には
赤色となり、硫化ストロンチウム(SrS) を母体材料と
し、発光中心としてセリウム(Ce)を添加した場合には青
緑色が得られる。また、硫化亜鉛(ZnS) を母体材料と
し、発光中心としてマンガン(Mn)を添加したものに、赤
色フィルタを用いた赤色、硫化ストロンチウム(SrS) を
母体材料とし、発光中心としてセリウム(Ce)を添加した
ものに青色フィルタを用いた青色も用いられている。The emission color of the EL element is determined by the combination of the base material and the element added as the emission center. For example, zinc sulfide (ZnS) is used as the base material and manganese is used as the emission center.
(Mn) is yellow-orange, terbium (Tb) is green, samarium (Sm) is red, and strontium sulfide (SrS) is used as the host material, which serves as the emission center. A bluish green color is obtained when cerium (Ce) is added. In addition, zinc sulfide (ZnS) was used as the host material, and manganese (Mn) was added as the emission center, red using a red filter, strontium sulfide (SrS) was used as the host material, and cerium (Ce) was used as the emission center. A blue color using a blue filter is also used for the added material.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ＥＬ素子の従来の構造
では、発光層から発した光が様々な方向に進み、光取り
出し方向には全発光中の一部しか取り出していない。そ
のため発光輝度が不十分であった。また、光取り出し方
向とは反対側に進んだ光をアルミニウム(Al)等の金属電
極等の金属層を用いて、光取り出し方向に反射させて輝
度を向上させる方法が用いられているが、金属層を用い
ると、発光された光全てを反射するので輝度は向上する
けれども、金属層による反射では発光色の制御というこ
とは実施のしようがなく、全てをただ反射させるのみで
ある。また金属による反射であると、光取り出し方向か
ら見て金属電極の下側に他の発光層を重ねて縦方向に配
置することができず、多色表示が出来ないという不便な
点も生じる。In the conventional structure of the EL element, the light emitted from the light emitting layer travels in various directions, and only a part of the total light emission is extracted in the light extraction direction. Therefore, the emission brightness was insufficient. Further, a method of improving the brightness by reflecting the light traveling in the direction opposite to the light extraction direction using a metal layer such as a metal electrode of aluminum (Al) or the like in the light extraction direction is used. When a layer is used, the emitted light is reflected, so that the brightness is improved. However, the reflection by the metal layer cannot control the emission color, and only reflects the light. In addition, when the reflection is caused by a metal, another light emitting layer cannot be stacked vertically on the lower side of the metal electrode when viewed from the light extraction direction, which causes inconvenience that multicolor display cannot be performed.
【０００６】また特開平2-250291号公報には、蛍光体層
あるいは蛍光体層と誘電体層の積層構造内に、蛍光体層
より放射される発光波長の任意の波長を選択的に透過す
る多層膜干渉フィルタを構成して発光波長を制御するも
のが提案されているが、この場合、光取り出し方向とは
反対側に出た光は何ら利用されていないため、十分な輝
度を得ることは従来と変わらず不可能である。また特公
平5-22355 号公報に示されたように、色フィルタの反射
により緑色の発光輝度を向上させるものもあるが、この
場合、鋭い発光スペクトルを有する発光層を用いている
ため、発光層の発光色と反射光は同じ色であり、色を変
化させることができず、またそれを意図していない。Further, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 250291/1990, a phosphor layer or a laminated structure of a phosphor layer and a dielectric layer selectively transmits an arbitrary wavelength of an emission wavelength emitted from the phosphor layer. It is proposed to configure a multilayer interference filter to control the emission wavelength. In this case, however, the light emitted on the side opposite to the light extraction direction is not used at all, so sufficient brightness cannot be obtained. It is impossible as before. Also, as disclosed in Japanese Examined Patent Publication No. 5-22355, there is one that improves the emission luminance of green by reflection of a color filter, but in this case, since the emission layer having a sharp emission spectrum is used, the emission layer The emitted color and the reflected light are the same color, the color cannot be changed, and it is not intended.
【０００７】従って本発明は、ＥＬ素子の光取り出し方
向にフィルタを用いることなく発光色を制御しつつ、よ
り多くの光を取り出すことを目的とし、さらに発光層を
重ねて多色発光をも可能にした構成で、より多くの光を
取り出すことを目的としている。Therefore, the present invention aims at extracting more light while controlling the emission color without using a filter in the light extraction direction of the EL element. Further, it is possible to stack multiple light emitting layers to emit multicolor light. With this configuration, it is intended to extract more light.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明の第１の構成は、光学的に透明な材料を用
い、絶縁性基板上に設けられた電極間に発光層を有する
エレクトロルミネッセンス素子であって、前記発光層の
光取り出し方向とは反対側に反射層が形成され、該反射
層が、前記発光層から発せられる発光スペクトルの一部
の波長領域の光を光取り出し方向に反射する層であり、
前記発光スペクトルが、前記波長領域の幅よりも広いブ
ロードスペクトルを有し、異なる波長領域を光取り出し
方向に反射する反射層を同一平面内に２種類以上配置す
ることを要旨とする。In order to solve the above problems, the first structure of the present invention uses an optically transparent material and has a light emitting layer between electrodes provided on an insulating substrate. In the electroluminescent element, a reflection layer is formed on the side opposite to the light extraction direction of the light emitting layer, and the reflection layer emits light in a partial wavelength region of the emission spectrum emitted from the light emission layer. Is a layer that reflects to
The emission spectrum is wider than the width of the wavelength range.
Has a load spectrum and extracts light in different wavelength regions
Arrange two or more types of reflective layers that reflect in the same direction on the same plane
And summarized in that that.
【０００９】そして、第２の構成は、第１の特徴に加え
て、特定波長領域のみを反射して、その他の波長領域は
透過する特性を持つ反射層が、高屈折率材料と低屈折率
材料を２層以上積層した光学多層膜となっていることで
ある。さらに第３の特徴ある構成は前記高屈折率材料
が、導体もしくは半導体であり、前記低屈折率材料が絶
縁体であって、前記光学多層膜の、電極に接する第一層
目が絶縁体低屈折率材料となっていることである。そし
て、第４の構成は、第１の特徴乃至第３の特徴のいずれ
か１つの特徴に加えて、発光層が発光中心としてマンガ
ン（Ｍｎ）、セリウム（Ｃｅ）、ユーロピウム（Ｅｕ）
の内、少なくとも一種類を含むことである。[0009] Then, the second configuration, in addition to the first feature, and reflects only a specific wavelength region, the reflective layer other wavelength range having a characteristic of transmitting the high refractive index material and a low refractive index That is, it is an optical multilayer film in which two or more layers of materials are laminated. A third characteristic configuration is that the high-refractive index material is a conductor or a semiconductor, the low-refractive index material is an insulator, and the first layer of the optical multilayer film in contact with the electrode is a low insulator. It is a refractive index material. The fourth configuration is any of the first to third features .
In addition to one feature , the light emitting layer has manganese (Mn), cerium (Ce), and europium (Eu) as emission centers.
Of these, at least one type is included.
【００１０】さらに本発明として第５の特徴をもつ別の
構成は、少なくとも第一、第二発光層を有するエレクト
ロルミネッセンス素子において、前記第一発光層の発光
スペクトルの一部の波長領域の光を反射し、その他の波
長領域は透過する特性を持ち、第一、第二発光層の間に
配置した反射層と、第一発光層が前記反射層の上に設け
られて、第二発光層の下側にそれぞれの発光色の波長領
域のみを反射する反射層を有し、第一発光層の前記発光
スペクトルが前記反射層の反射波長領域よりも広いプロ
ートスペクトルであり、前記第一発光層と異なる発光色
を少なくとも一つ持つ第二発光層が前記反射層の下部に
配置されていることを要旨とする。Another structure having the fifth characteristic of the present invention is an electroluminescence device having at least a first and a second light emitting layer, wherein light in a part of a wavelength region of an emission spectrum of the first light emitting layer is emitted. It has a property of reflecting, and transmitting in other wavelength regions, a reflective layer disposed between the first and second light emitting layers, and a first light emitting layer provided on the reflective layer, It has a reflective layer that reflects only the wavelength region of each emission color on the lower side, the emission spectrum of the first emission layer is a broader spectrum than the reflection wavelength region of the reflection layer, and the first emission layer and The gist is that a second light emitting layer having at least one different light emission color is disposed below the reflective layer.
【００１１】第６の特徴ある構成は、第５の特徴に加え
て、第一発光層が青色発光層、反射層が、青色波長領域
のみを反射し、その他の波長領域を透過する特性を持つ
青色反射層、前記第二発光層が、緑色発光層もしくは赤
色発光層もしくはその両発光層の並列で構成されている
ことである。そして、第７の特徴は、第６の特徴に加え
て、赤色発光部はマンガン（Ｍｎ）またはサマリウム
（Ｓｍ）を添加した硫化亜鉛（ＺｎＳ）もしくはユーロ
ピウム（Ｅｕ）を添加した硫化カルシウム（ＣａＳ）、
緑色発光部はテルビウム（Ｔｂ）を添加した硫化亜鉛
（ＺｎＳ）もしくはセリウム（Ｃｅ）を添加した硫化ス
トロンチウム（ＳｒＳ）、青色発光部はセリウム（Ｃ
ｅ）を添加した硫化ストロンチウム（ＳｒＳ）または四
硫化二ガリウムストロンチウム（ＳｒＧａ２Ｓ４）、四
硫化二ガリウムバリウム（ＢａＧａ２Ｓ４）、四硫化二
ガリウムカルシウム（ＣａＧａ２Ｓ４）から成ることで
あるIn addition to the fifth characteristic, the sixth characteristic structure has a characteristic that the first light emitting layer is a blue light emitting layer and the reflective layer reflects only a blue wavelength region and transmits other wavelength regions. That is, the blue reflective layer and the second light emitting layer are formed of a green light emitting layer, a red light emitting layer, or both light emitting layers in parallel. The seventh feature is that, in addition to the sixth feature, the red light emitting portion has zinc sulfide (ZnS) added with manganese (Mn) or samarium (Sm) or calcium sulfide (CaS) added with europium (Eu). ,
The green light emitting portion is zinc sulfide (ZnS) added with terbium (Tb) or strontium sulfide (SrS) added with cerium (Ce), and the blue light emitting portion is cerium (C).
e) strontium sulfide (SrS) or strontium digallium tetrasulfide (SrGa 2 S 4 ), barium digallium tetrasulfide (BaGa 2 S 4 ), calcium digallium tetrasulfide (CaGa 2 S 4 ) is there
【００１２】さらに第８の特徴ある構成は、その高屈折
率材料が、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、
ＩＴＯ（錫添加酸化インジウム）、低屈折率材料がフッ
化マグネシウム（ＭｇＦ２）、二酸化珪素（Ｓｉ０２）
のいずれかとなっていることである。Further, in an eighth characteristic constitution, the high refractive index material is zinc sulfide (ZnS), zinc oxide (ZnO),
ITO (indium oxide with tin added), low refractive index material is magnesium fluoride (MgF 2 ), silicon dioxide (SiO 2 ).
That is either.
【００１３】さらにその他の構成は、発光層および第一
発光層のブロードスペクトルが、波長半値幅２０ｎｍ以
上であることを特徴とする。Still another structure is characterized in that the broad spectrums of the light emitting layer and the first light emitting layer have a half-wavelength width of 20 nm or more.
【００１４】なお請求項に言う主要なブロードスペクト
ルとは、発光層から呈するスペクトルで、ある波長部分
領域のみのスペクトルを視認する時の色と、その隣の別
の波長領域のみのスペクトルを見た時の色とが異なる程
度に視認できる程スペクトルが広がっていることを意味
する。そしてそれが最低限、波長半値幅が20nm以上のス
ペクトルであることを含んでいる。また発光スペクトル
と言う場合、一つ以上のサブピークを裾野部分に含んで
いても構わず、その全体の波長半値幅が最低限20nm以上
であれば構わない。The main broad spectrum referred to in the claims is the spectrum exhibited from the light emitting layer, and the color when visually recognizing the spectrum of only a certain wavelength partial region and the spectrum of another wavelength region next to it are seen. It means that the spectrum is wide enough to be visually recognized to the extent that the color of time is different. And, at the very least, it includes a spectrum with a half-width at half maximum of 20 nm or more. When referring to an emission spectrum, one or more sub-peaks may be included in the skirt portion, and the full width at half maximum of the wavelength may be at least 20 nm or more.
【００１５】[0015]
【作用及び発明の効果】即ち、請求項１によれば、二種
類の反射層で異なる波長領域を反射させ、異なった色と
することができ、色違いのコントラストを持たせること
ができる。また請求項２によれば、屈折率の差で反射さ
せることを利用するので、成膜し易い材料で所望の反射
層が形成できる利点がある。そして請求項３によれば、
下部発光部の発光層として特定の材料で実際に赤色、緑
色発光層を実現でき、上部発光層として特定の材料で実
際に青色を実現できる。そして請求項４によれば、特に
発光スペクトルとして色違いが視認できるブロードなも
のが得られる。That is, according to the first aspect of the present invention, different wavelength regions can be reflected by the two types of reflective layers to make different colors, and different color contrasts can be provided. Further, according to the second aspect , since it is used to reflect light with a difference in refractive index, there is an advantage that a desired reflective layer can be formed of a material that can be easily formed. And according to claim 3 ,
As a light emitting layer of the lower light emitting portion, red and green light emitting layers can be actually realized with a specific material, and blue can be actually realized with a specific material as the upper light emitting layer. According to the fourth aspect , a broad emission spectrum can be obtained, in which the color difference can be visually recognized.
【００１６】請求項５によれば、二つ以上の発光層のう
ち、先取り出し側の第一発光層の光が、その下の反射層
で反射されて先取り出し方向に有効に取り出せ、下側の
発光層からの光は反射層を透過して先取り出し側に放射
されるので、輝度を高めた多色発光のエレクトロルミネ
ッセンス素子が可能となる。また、下部発光部の下側の
反射層で下部発光部の光を反射させるので、下部発光部
の輝度を向上させる。そして請求項６によれば、上部発
光部として青色発光層、下部発光部の光を緑色、赤色と
することで、輝度の弱い青色発光を反射層によって輝度
を向上させることができ、かつバランスのよい多色発光
エレクトロルミネッセンス素子とできる。そして請求項
７によれば、下部発光部の発光層として特定の材料で実
際に赤色、緑色発光層を実現でき、上部発光層として特
定の材料で実際に青色を実現できる。According to the fifth aspect, of the two or more light-emitting layers, the light of the first light-emitting layer on the first extraction side is reflected by the reflection layer therebelow and can be effectively extracted in the first extraction direction. Since the light from the light emitting layer passes through the reflective layer and is radiated to the first extraction side, a multicolor light emitting electroluminescent element with increased brightness becomes possible. Further, since the light of the lower light emitting portion is reflected by the reflective layer below the lower light emitting portion, the brightness of the lower light emitting portion is improved. According to the sixth aspect , by making the blue light emitting layer as the upper light emitting portion and the light of the lower light emitting portion green and red, it is possible to improve the luminance of the blue light emission with weak luminance by the reflecting layer and to balance the light. A good multicolor light emitting electroluminescent element can be obtained. And claims
According to 7, it is possible to actually realize red and green light emitting layers with a specific material as the light emitting layer of the lower light emitting portion, and to actually achieve blue with a specific material as the upper light emitting layer.
【００１７】請求項８によれば、とりわけ特定の形成し
易い材料で実現する利点がある。According to the eighth aspect , there is an advantage that it can be realized by using a material which is particularly easy to form.
【００１８】請求項９と請求項１０によれば、とりわけ
波長半値幅２０ｎｍ以上のブロードな一つのスペクトル
であるような発光層に対しても、スペクトルの幅が広い
ために選択して反射され、フィルタを用いることなく、
特定波長のみの強度を増すことができ、発光色を変える
ことができる。According to the ninth and tenth aspects, even for a light emitting layer having a broad spectrum having a half-value width of 20 nm or more, it is selectively reflected because of the wide spectrum. Without using a filter
It is possible to increase the intensity of only a specific wavelength and change the emission color.
【００１９】[0019]
【実施例】（第一実施例）
以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説明する。図
１は本実施例に係わるＥＬ素子１００の断面の模式図で
ある。尚、図１のＥＬ素子１００では矢印方向に光を取
り出している。薄膜ＥＬ素子１００では、絶縁性基板で
あるガラス基板１１上に順次、以下の薄膜が積層形成さ
れ、構成されている。尚、以下各層の薄膜厚さはその中
央の部分を基準として述べている。EXAMPLES (First Example) The present invention will be described below based on specific examples. FIG. 1 is a schematic view of a cross section of an EL element 100 according to this example. In the EL element 100 of FIG. 1, light is extracted in the arrow direction. The thin film EL device 100 is configured by sequentially stacking the following thin films on the glass substrate 11 which is an insulating substrate. The thin film thickness of each layer is described with reference to the central portion.
【００２０】絶縁性基板１１上に、光学的に透明である
酸化亜鉛(ZnO) で第１透明電極１２、第１絶縁層１３と
して五酸化タンタル(Ta2O5) を順次積層し、その上に発
光層１４としてセリウム(Ce)を発光中心として添加した
硫化ストロンチウム(SrS) をスパッタ法で成膜した。そ
の後、第２絶縁層１５として五酸化タンタル(Ta2O5）、
第２電極１６として光学的に透明な酸化亜鉛(ZnO) を積
層してＥＬ素子を構成した。On the insulating substrate 11, a first transparent electrode 12 made of optically transparent zinc oxide (ZnO) and tantalum pentoxide (Ta 2 O 5 ) as a first insulating layer 13 are sequentially laminated, and on top of that. Then, strontium sulfide (SrS) to which cerium (Ce) was added as an emission center was formed as a light emitting layer 14 by a sputtering method. After that, as the second insulating layer 15, tantalum pentoxide (Ta 2 O 5 ),
An EL element was constructed by stacking optically transparent zinc oxide (ZnO) as the second electrode 16.
【００２１】次に、上述の薄膜ＥＬ素子１００の製造方
法を以下に述べる。
(a) 先ず、ガラス基板１１上に第１透明電極１２を成膜
した。蒸着材料として、酸化亜鉛(ZnO) 粉末に酸化ガリ
ウム(Ga2O3) を加えて混合し、ペレット状に成形したも
のを用い、成膜装置としてはイオンプレーティング装置
を用いた。具体的には、上記ガラス基板１１の温度を一
定に保持したままイオンプレーティング装置内を真空に
排気した後、アルゴン(Ar)ガスを導入して圧力を一定に
保ち、成膜速度が 6〜18nm／min の範囲となるようなビ
ーム電力及び高周波電力を調整し、成膜した。
(b) 次に、上記第１透明電極１２上に、五酸化タンタル
(Ta2O5) から成る第１絶縁層１３をスパッタ法により形
成した。具体的には、上記ガラス基板１１の温度を一定
に保持し、スパッタ装置内にアルゴン(Ar)と酸素(O2)の
混合ガスを導入し、1kW の高周波電力で成膜を行った。
(c) 上記第１絶縁層１３上に、硫化ストロンチウム(Sr
S) を母体材料とし、発光中心としてフッ化セリウム(Ce
F3)を添加した硫化ストロンチウム：セリウム(SrS:Ce)
発光層１４をスパッタ法により形成した。具体的には、
上記ガラス基板１１を 500℃の高温に保持し、アルゴン
(Ar)ガスに５％の割合で硫化水素(H2S) を混合した混合
ガスをスパッタ装置内に導入し、200 Ｗの高周波電力で
成膜した。これにより、発光波長のピークが 480nmと53
0nm との２つを持つ、波長半値幅20nm以上のブロードな
発光スペクトルを持つ発光層が形成される。
(d) 上記発光層１４上に五酸化タンタル(Ta2O5) から成
る第２絶縁層１５を上述の第１絶縁層１３と同様の方法
で形成した。そして酸化亜鉛(ZnO) 膜から成る第２透明
電極１６を、上述第１透明電極と同様の方法により、第
２絶縁層１５上に形成した。各層の膜厚は、第１透明電
極１２、第２透明電極１６がそれぞれ 300nm、第１絶縁
層１３、第２絶縁層１５がそれぞれ 400nm、発光層１４
が1000nmである。
(e) 上記第２透明電極１６上に、 500nm以下の波長領域
（青色領域）では反射し、それよりも長波長領域では透
過する、図３(a) に示すような特性を持つ青色反射層１
７を形成した。具体的には、低屈折率物質薄膜と高屈折
率物質薄膜とを繰り返し交互に蒸着し、各層の膜厚を細
かく制御して図３(a) に示すような特性の光学多層膜を
形成した。この場合、屈折率の差が大きい材料の組合せ
を用いた方が好ましいため、低屈折材料を二酸化硅素(S
iO2)、高屈折率材料を半導体である硫化亜鉛(ZnS) を用
い、低屈折率層と高屈折率層を合計９層を積層した。ま
た、第２透明電極１６との短絡を防ぐために第一層目を
絶縁性物質である二酸化珪素(SiO2)とした。Next, a method of manufacturing the above-mentioned thin film EL element 100 will be described below. (a) First, the first transparent electrode 12 was formed on the glass substrate 11. As the vapor deposition material, zinc oxide (ZnO) powder to which gallium oxide (Ga 2 O 3 ) was added and mixed and formed into a pellet was used, and an ion plating device was used as a film forming device. Specifically, while the temperature of the glass substrate 11 is kept constant, the inside of the ion plating apparatus is evacuated to a vacuum, then argon (Ar) gas is introduced to keep the pressure constant, and the film formation rate is 6 to The film power was adjusted by adjusting the beam power and the high frequency power so that the range was 18 nm / min. (b) Next, tantalum pentoxide was deposited on the first transparent electrode 12.
The first insulating layer 13 made of (Ta 2 O 5 ) was formed by the sputtering method. Specifically, the temperature of the glass substrate 11 was kept constant, a mixed gas of argon (Ar) and oxygen (O 2 ) was introduced into the sputtering apparatus, and film formation was performed with high-frequency power of 1 kW. (c) On the first insulating layer 13, strontium sulfide (Sr
S) as a base material and cerium fluoride (Ce
F 3 ) -added strontium sulfide: cerium (SrS: Ce)
The light emitting layer 14 was formed by the sputtering method. In particular,
Hold the glass substrate 11 at a high temperature of 500 ° C.
A mixed gas prepared by mixing (Ar) gas with hydrogen sulfide (H 2 S) at a ratio of 5% was introduced into the sputtering apparatus, and a film was formed with a high frequency power of 200 W. This results in emission wavelength peaks of 480 nm and 53
A light emitting layer having a broad emission spectrum with a full width at half maximum of 20 nm or more is formed. (d) A second insulating layer 15 made of tantalum pentoxide (Ta 2 O 5 ) was formed on the light emitting layer 14 in the same manner as the above first insulating layer 13. Then, the second transparent electrode 16 made of a zinc oxide (ZnO) film was formed on the second insulating layer 15 by the same method as the above-mentioned first transparent electrode. The thickness of each layer is 300 nm for the first transparent electrode 12 and the second transparent electrode 16, 400 nm for the first insulating layer 13, and 400 nm for the second insulating layer 15, respectively, and the light emitting layer 14
Is 1000 nm. (e) A blue reflective layer having characteristics as shown in FIG. 3 (a), which reflects on the second transparent electrode 16 in a wavelength region (blue region) of 500 nm or less and transmits in a wavelength region longer than that. 1
Formed 7. Specifically, a low refractive index substance thin film and a high refractive index substance thin film were repeatedly and alternately deposited, and the thickness of each layer was finely controlled to form an optical multilayer film having the characteristics shown in FIG. 3 (a). . In this case, it is preferable to use a combination of materials with a large difference in refractive index, so use a low-refractive index material with silicon dioxide (S
A total of 9 layers of a low refractive index layer and a high refractive index layer were laminated by using zinc sulfide (ZnS) which is a semiconductor as a high refractive index material and iO 2 ). Also, in order to prevent a short circuit with the second transparent electrode 16, the first layer is made of silicon dioxide (SiO 2 ) which is an insulating material.
【００２２】高屈折材料としては、上記の硫化亜鉛(Zn
S) の他に、半導体もしくは導電体である酸化亜鉛(ZnO)
、導電体であるＩＴＯ（錫添加酸化インジウム）、ま
たは低屈折率材料がフッ化マグネシウム(MgF2)のいずれ
であっても良く、目的とする反射層が上記のように形成
されれば良い。As the high refraction material, the above-mentioned zinc sulfide (Zn
S), zinc oxide (ZnO) that is a semiconductor or conductor
The conductive material may be ITO (tin-doped indium oxide) or the low refractive index material may be magnesium fluoride (MgF 2 ), and the target reflective layer may be formed as described above.
【００２３】図４は本実施例のＥＬ素子の色度座標を示
したものである（図４(a))。図４において従来例は第２
透明電極１６上に青色反射層１７の無いもの（図４(c))
である。このように本発明を用いることによって、ブロ
ードな発光スペクトルを持つ硫化ストロンチウム：セリ
ウム(SrS:Ce)ＥＬ素子の発光色の青色純度を向上させる
ことができる。FIG. 4 shows the chromaticity coordinates of the EL element of this embodiment (FIG. 4 (a)). In FIG. 4, the conventional example is the second
Without the blue reflective layer 17 on the transparent electrode 16 (Fig. 4 (c))
Is. As described above, by using the present invention, the blue purity of the emission color of the strontium sulfide: cerium (SrS: Ce) EL element having a broad emission spectrum can be improved.
【００２４】また、本実施例では青色反射層１７を用い
たため、青緑色発光である硫化ストロンチウム：セリウ
ム(SrS:Ce)ＥＬ素子の発光色を、青色成分の強い色に変
化させることができた（図４(a))。同様に、硫化ストロ
ンチウム：セリウム(SrS:Ce)ＥＬ素子と、図３(b) に示
すような 500nm〜620nm の波長領域を反射してその他の
波長領域は透過する特性を持つ緑色反射層とを組み合わ
せることによって、硫化ストロンチウム：セリウム(Sr
S:Ce)ＥＬ素子の本来の発光色よりも緑色成分の強い色
が得られる（図４(b))。このように特性の違う反射層を
同一平面内に配置して組み合わせることによって、１つ
の発光層から多色を取り出すことができる。さらに細か
く反射層の反射波長領域を変えることによって、細かい
発光色の制御が可能で、多様な利用が可能なＥＬ素子が
実現する。Further, since the blue reflective layer 17 is used in this embodiment, the emission color of the strontium sulfide: cerium (SrS: Ce) EL element which emits blue-green light can be changed to a strong blue component color. (Fig. 4 (a)). Similarly, a strontium sulfide: cerium (SrS: Ce) EL element and a green reflective layer having a characteristic of reflecting the wavelength region of 500 nm to 620 nm and transmitting the other wavelength region as shown in FIG. 3 (b) are similarly provided. By combining, strontium sulfide: cerium (Sr
A color whose green component is stronger than the original emission color of the S: Ce) EL element can be obtained (FIG. 4 (b)). By thus arranging and combining the reflecting layers having different characteristics in the same plane, it is possible to take out multiple colors from one light emitting layer. By further finely changing the reflection wavelength region of the reflective layer, it is possible to realize an EL element that can control fine emission colors and can be used in various ways.
【００２５】波長半値幅20nmより小さい、鋭い発光スペ
クトルを持つ発光層に、本実施例と同様の構成を用いた
場合には、本発明の効果は得られない。例えば、硫化亜
鉛(ZnS) を母体材料として、発光中心にテルビウム(Tb)
を添加した硫化亜鉛：テルビウム(ZnS:Tb)を発光層とし
て用いた場合には、波長半値幅20nmより小さい鋭い発光
スペクトルを持つ緑色ＥＬ素子が得られる。この硫化亜
鉛：テルビウム(ZnS:Tb)ＥＬ素子の発光スペクトルの一
部を反射するように反射層の特性を設定したとしても、
発光層が発する発光色と反射光の色の差は小さく、発光
色を変化させるには至らない。そのため、本発明は発光
層の発する主要な光として輝線スペクトルではなく、色
違いが視認できる程度のより広いスペクトル幅を持つ光
を発するものに有効であり、およそ波長半値幅が20nm以
上のブロードな発光スペクトルを呈する程度までの発光
スペクトルでも有効である。The effect of the present invention cannot be obtained when the same structure as that of this embodiment is used for a light emitting layer having a sharp emission spectrum with a half-width of wavelength of less than 20 nm. For example, zinc sulfide (ZnS) is used as the base material, and terbium (Tb) is used as the emission center.
When zinc sulfide: terbium (ZnS: Tb) added with is used as a light emitting layer, a green EL device having a sharp emission spectrum smaller than a half-value width of 20 nm is obtained. Even if the characteristics of the reflective layer are set so as to reflect a part of the emission spectrum of this zinc sulfide: terbium (ZnS: Tb) EL element,
The difference between the color emitted by the light-emitting layer and the color of the reflected light is small, and the emission color cannot be changed. Therefore, the present invention is effective not only in the emission line spectrum as the main light emitted from the light-emitting layer, but also in the one that emits light having a wider spectrum width such that the color difference can be visually recognized, and the half-value width at half wavelength is broader than 20 nm. It is also effective in the emission spectrum up to the extent that the emission spectrum is exhibited.
【００２６】ブロードな発光スペクトルを呈する発光層
としては、セリウム(Ce)を添加した硫化ストロンチウム
(SrS) の他に、マンガン(Mn)を添加した硫化亜鉛(ZnS)
、ユーロピウム(Eu)を添加した硫化カルシウム(CaS)
、セリウム(Ce)を添加した四硫化二ガリウムストロン
チウム(SrGa2S4) 、四硫化二ガリウムバリウム(BaGa
2S4) 、または四硫化二ガリウムカルシウム(CaGa2S4)
等があげられる。また、これらのブロードな発光スペク
トルを呈する発光層どうしや、ブロードな発光スペクト
ルの発光層と鋭い発光スペクトルの発光層を組み合わせ
ることによって、新たにブロードな発光スペクトルとし
て用いても良い。As a light emitting layer exhibiting a broad emission spectrum, strontium sulfide added with cerium (Ce)
Zinc sulfide (ZnS) added with manganese (Mn) in addition to (SrS)
Calcium Sulfide (CaS) with the addition of Europium (Eu)
, Cerium (Ce) -doped strontium digallium tetrasulfide (SrGa 2 S 4 ), barium digallium tetrasulfide (BaGa
2 S 4 ), or digallium calcium tetrasulfide (CaGa 2 S 4 ).
Etc. In addition, these emission layers exhibiting a broad emission spectrum, or a combination of a light emission layer having a broad emission spectrum and a light emission layer having a sharp emission spectrum, may be used as a new broad emission spectrum.
【００２７】本実施例では取り出し方向をガラス基板１
１方向とし、反射層１７を第２透明電極１６の上に形成
したが、反射層１７の位置は光取り出し方向と発光層を
はさんで反対側であれば特に限定されない。発光層１４
と第２電極１６の間に反射層１７を形成しても良いが、
ＥＬ素子１００の発光開始電圧が上昇してしまうため、
本実施例の位置が好ましい。また、ガラス基板１１上に
反射層１７を形成した後に第１透明電極１２、第１絶縁
層１３、発光層１４、第２絶縁層１５、第２透明電極１
６を順次形成しても良い。この場合には、光取り出し方
向は第２透明電極１６方向になる。In this embodiment, the take-out direction is the glass substrate 1
Although the reflection layer 17 is formed on the second transparent electrode 16 in one direction, the position of the reflection layer 17 is not particularly limited as long as it is on the opposite side of the light extraction direction and the light emitting layer. Light emitting layer 14
Although the reflective layer 17 may be formed between the second electrode 16 and the second electrode 16,
Since the light emission start voltage of the EL element 100 increases,
The position of this example is preferred. In addition, after forming the reflective layer 17 on the glass substrate 11, the first transparent electrode 12, the first insulating layer 13, the light emitting layer 14, the second insulating layer 15, and the second transparent electrode 1 are formed.
6 may be sequentially formed. In this case, the light extraction direction is the second transparent electrode 16 direction.
【００２８】（第二実施例）
図２は本実施例に係わるＥＬ素子４００の断面模式図で
ある。このＥＬ素子４００は青色ＥＬ素子２００が上部
発光部として形成されており、下部発光部として赤色お
よび緑色ＥＬ素子３００が重ねられている構成で、多色
発光のＥＬ素子である。ここでも光は図中の矢印方向に
取り出している。(Second Embodiment) FIG. 2 is a schematic sectional view of an EL element 400 according to this embodiment. The EL element 400 is a multicolor emission EL element in which a blue EL element 200 is formed as an upper light emitting portion and red and green EL elements 300 are stacked as a lower light emitting portion. Here again, light is extracted in the direction of the arrow in the figure.
【００２９】以下このＥＬ素子４００の製造について記
述する。
(f) まずＥＬ素子２００として、第一実施例とほぼ同様
にガラス基板１１上に順次積層し、異なる材料構成とし
て、発光層１４をセリウム(Ce)を添加した四硫化二ガリ
ウムカルシウム(CaGa2S4) 青色発光層２４に変えただけ
で、他は第一実施例と同様に、青色反射層１７まで形成
した。
(g) そして別のガラス基板２１上に、ＥＬ素子３００と
して、第一実施例と同様の方法で、まず同一平面内に２
つの第１透明電極２２及び３２を形成した。この２つの
電極は電気的に切り放されて形成されており、それぞれ
の電極に独自に電圧を印加できるようにしてある。
(h) 次に、第１透明電極２２、３２の上に、第一実施例
と同様にして第１絶縁層２３を成膜した。これは二つの
第１透明電極２２、３２に共通であり、一層で形成され
る。
(i) 上記第１透明電極２２上に、母体材料を硫化亜鉛(Z
nS) とし、発光中心としてマンガン(Mn)を添加した硫化
亜鉛：マンガン(ZnS:Mn)赤色発光層３４を、そして、第
１透明電極３２上に、母体材料を硫化亜鉛(ZnS) とし、
発光中心としてテルビウム(Tb)を添加した硫化亜鉛：テ
ルビウム(ZnS:Tb)緑色発光層４４を、第１絶縁層２３を
はさんだ同一平面上に、それぞれスパッタ法で成膜し
た。具体的には、第１透明電極２２領域上のみに硫化亜
鉛：マンガン(ZnS:Mn)赤色発光層３４を成膜できるよう
にマスクして、スパッタ法で硫化亜鉛：マンガン(ZnS:M
n)赤色発光層３４を成膜し、その後に、第１透明電極２
３上のみに硫化亜鉛：テルビウム(ZnS:Tb)緑色発光層４
４を成膜できるようにマスクして、スパッタ法で硫化亜
鉛：テルビウム(ZnS:Tb)緑色発光層４４を成膜した。
(j) 上記硫化亜鉛：マンガン(ZnS:Mn)赤色発光層３４及
び硫化亜鉛：テルビウム(ZnS:Tb)緑色発光層４４上に、
共通に第２絶縁層２５を成膜し、硫化亜鉛：マンガン(Z
nS:Mn)赤色発光層３４領域上に第２透明電極２６、そし
て硫化亜鉛：テルビウム(ZnS:Tb)緑色発光層４４領域上
に第２透明電極３６を、第一実施例と同様の方法でそれ
ぞれ成膜した。この第２透明電極２６と３６とはそれぞ
れ独立して通電される構成である。なお第１絶縁層２
３、第２絶縁層２５の膜厚は第一実施例と同様であり、
発光層３４、４４の膜厚はそれぞれ600nmである。
(k) 上記第２透明電極２６の上のみに有機赤色フィルタ
２８を設置し、ＥＬ素子３００を作製した。
(l) 次に、ＥＬ素子２００の青色反射層１７と、ＥＬ素
子３００の第２透明電極２６及び３６を対面させ、ガラ
ス基板１１と２１を固定してＥＬ素子４００を作製し
た。The manufacture of the EL element 400 will be described below. (f) First, the EL device 200 is sequentially laminated on the glass substrate 11 in substantially the same manner as in the first embodiment, and the light emitting layer 14 has a different material structure, and the light emitting layer 14 has a cerium (Ce) -added digallium calcium tetrasulfide (CaGa 2 S 4 ) The blue reflective layer 17 was formed in the same manner as in the first example except that the blue light emitting layer 24 was changed. (g) Then, on another glass substrate 21, as an EL element 300, in the same manner as in the first embodiment, first, 2
Two first transparent electrodes 22 and 32 were formed. The two electrodes are electrically separated from each other so that a voltage can be independently applied to each electrode. (h) Next, the first insulating layer 23 was formed on the first transparent electrodes 22 and 32 in the same manner as in the first embodiment. This is common to the two first transparent electrodes 22 and 32 and is formed of one layer. (i) A base material of zinc sulfide (Z) is formed on the first transparent electrode 22.
nS), and a zinc sulfide: manganese (ZnS: Mn) red light emitting layer 34 to which manganese (Mn) is added as an emission center, and on the first transparent electrode 32, a host material is zinc sulfide (ZnS),
Zinc sulphide: terbium (ZnS: Tb) green light emitting layers 44 to which terbium (Tb) was added as an emission center were formed by sputtering on the same plane across the first insulating layer 23. Specifically, a zinc sulfide: manganese (ZnS: Mn) red light emitting layer 34 is masked so that a film can be formed only on the first transparent electrode 22 region, and zinc sulfide: manganese (ZnS: Mn) is formed by a sputtering method.
n) The red light emitting layer 34 is formed, and then the first transparent electrode 2 is formed.
Zinc sulfide: terbium (ZnS: Tb) green light emitting layer 4 only on 3
4 was masked so as to form a film, and a zinc sulfide: terbium (ZnS: Tb) green light emitting layer 44 was formed by a sputtering method. (j) On the zinc sulfide: manganese (ZnS: Mn) red light emitting layer 34 and the zinc sulfide: terbium (ZnS: Tb) green light emitting layer 44,
The second insulating layer 25 is formed in common, and zinc sulfide: manganese (Z
The second transparent electrode 26 is formed on the nS: Mn) red light emitting layer 34 region, and the second transparent electrode 36 is formed on the zinc sulfide: terbium (ZnS: Tb) green light emitting layer 44 region by the same method as in the first embodiment. Each film was formed. The second transparent electrodes 26 and 36 are independently energized. The first insulating layer 2
3, the thickness of the second insulating layer 25 is the same as in the first embodiment,
The thickness of each of the light emitting layers 34 and 44 is 600 nm. (k) The organic red filter 28 was placed only on the second transparent electrode 26 to fabricate the EL element 300. (l) Next, the blue reflective layer 17 of the EL element 200 and the second transparent electrodes 26 and 36 of the EL element 300 were faced to each other, and the glass substrates 11 and 21 were fixed to manufacture the EL element 400.
【００３０】このようにして作製したＥＬ素子４００は
赤色、緑色、青色とこれらの混合色を発光させることが
でき、特に青色に関しては本発明の効果により赤色、緑
色に影響すること無く、光取り出し方向に青色成分を効
率よく取り出すことができ、青色純度も向上していると
いう優れた特徴を持っている。The EL device 400 manufactured in this manner can emit red, green, and blue and mixed colors thereof, and particularly for blue, the effect of the present invention does not affect the red and green light extraction. It has the excellent characteristics that the blue component can be efficiently extracted in the direction and the blue purity is also improved.
【００３１】本実施例では、２枚のガラス基板を対面さ
せて固定することによって、ＥＬ素子４００を作製した
が、１枚のガラス基板上に本実施例の構造をすべて積層
させる構造でも本発明の効果は同様である。また、赤色
発光層３４上の第２透明電極２６の上のみに赤色フィル
タ２８を配置したが、緑色発光層４４上の第２透明電極
３６の上に緑色フィルタを配置しても良い。In this embodiment, the EL element 400 was manufactured by fixing two glass substrates facing each other. However, the present invention can be applied to a structure in which all the structures of this embodiment are laminated on one glass substrate. Has the same effect. Further, although the red filter 28 is arranged only on the second transparent electrode 26 on the red light emitting layer 34, the green filter may be arranged on the second transparent electrode 36 on the green light emitting layer 44.
【００３２】（第三実施例）
第一実施例を変化させた例として、請求項１に示す構成
の実施例を示す。図５に示すＥＬ素子５００は、図１の
反射層１７を少なくとも二つの領域に分割して、ある波
長に対する第一反射層１７ａと、それと異なる波長に対
する第二反射層１７ｂとで構成することで、反射光に色
違いのコントラストを生じさせることができる。即ち発
光層１４からの発光スペクトルをそれぞれの反射層で異
なるスペクトル領域を反射させる。それでこの反射層に
所定のパターンを設けることで、発光層１４のパターン
と共に、よりバラエティーに富んだ表示が可能となる。(Third Embodiment) As a modified example of the first embodiment, an embodiment of the construction shown in claim 1 will be shown. The EL element 500 shown in FIG. 5 is obtained by dividing the reflective layer 17 of FIG. 1 into at least two regions and configuring the first reflective layer 17a for a certain wavelength and the second reflective layer 17b for a different wavelength. , It is possible to generate different color contrast in reflected light. That is, the emission spectrum from the light emitting layer 14 is reflected by different reflection layers in different spectrum regions. Therefore, by providing a predetermined pattern on this reflective layer, it is possible to provide a variety of displays together with the pattern of the light emitting layer 14.
【００３３】（第四実施例）
また第二実施例の変形例として、請求項５に示す構成の
実施例を示す。図６に示すＥＬ素子６００は、図２に加
えて、更に第二のＥＬ素子３００の下部に第二の反射層
３７を設けて、ＥＬ素子３００のそれぞれの波長を反射
することで、さらに効率を向上させることができる構成
となっている。すなわち、この反射層３７が赤色と緑色
とを反射するように反射特性を形成しておく。(Fourth Embodiment) As a modified example of the second embodiment, an embodiment having the structure shown in claim 5 will be shown. The EL device 600 shown in FIG. 6 is further efficient in that, in addition to FIG. 2, a second reflective layer 37 is further provided below the second EL device 300 to reflect the respective wavelengths of the EL device 300. It is configured to be able to improve. That is, the reflection layer 37 is formed with reflection characteristics so as to reflect red and green.
【図１】第一実施例に係わるＥＬ素子の縦断面を示した
模式図である。FIG. 1 is a schematic view showing a vertical section of an EL element according to a first embodiment.
【図２】第二実施例に係わるＥＬ素子の縦断面を示した
模式図である。FIG. 2 is a schematic view showing a vertical cross section of an EL device according to a second embodiment.
【図３】第一実施例に係わる青色反射層及び緑色発射層
の反射特性を示した特性図である。FIG. 3 is a characteristic diagram showing reflection characteristics of a blue reflecting layer and a green emitting layer according to the first embodiment.
【図４】同実施例１に係わるＥＬ素子の色度座標を示し
た特性図である。FIG. 4 is a characteristic diagram showing chromaticity coordinates of the EL element according to the first embodiment.
【図５】第三実施例のＥＬ素子の縦断面を示す模式図。FIG. 5 is a schematic diagram showing a vertical cross section of an EL device of a third embodiment.
【図６】第四実施例のＥＬ素子の縦断面を示す模式図。FIG. 6 is a schematic view showing a vertical cross section of an EL device according to a fourth embodiment.
【図７】従来のＥＬ素子の縦断面を示した模式図であ
る。FIG. 7 is a schematic view showing a vertical section of a conventional EL element.
１０、１００、２００、３００、４００、５００、６０
０
ＥＬ素子（エレクトロルミネッセンス素子）
１、１１、２１ ガラス基板（絶縁性基板）
２、１２、２２、３２ 第１透明電極（第１電極）
３、１３、２３ 第１絶縁層
４、１４、２４、３４、４４ 発光層
５、１５、２５ 第２絶縁層
６、１６、２６、３６ 第２透明電極（第２電極）
１７ 青色反射層
２８ 赤色フィルタ
３７ 赤および緑反射層
１７ａ 第一反射層
１７ｂ 第二反射層10, 100, 200, 300, 400, 500, 60
0 EL element (electroluminescence element) 1, 11, 21 Glass substrate (insulating substrate) 2, 12, 22, 32 First transparent electrode (first electrode) 3, 13, 23 First insulating layer 4, 14, 24 , 34, 44 Light emitting layers 5, 15, 25 Second insulating layers 6, 16, 26, 36 Second transparent electrode (second electrode) 17 Blue reflective layer 28 Red filter 37 Red and green reflective layer 17a First reflective layer 17b Second reflective layer
フロントページの続き (72)発明者 服部 正 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本 電装株式会社内 (56)参考文献 特開 平７−130471（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−169570（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−315988（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−13172（ＪＰ，Ａ) 特公 平５−22355（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H05B 33/00 - 33/28 Front page continued (72) Inventor Masa Hata, 1-1, Showa-cho, Kariya city, Aichi Japan Denso Co., Ltd. (56) Reference JP-A-7-130471 (JP, A) JP-A-7-169570 (JP , A) JP-A-1-315988 (JP, A) JP-A-5-13172 (JP, A) JP-B-5-22355 (JP, B2) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB) Name) H05B 33/00-33/28
Claims (10)
上に設けられた電極間に発光層を有するエレクトロルミ
ネッセンス素子であって、 前記発光層の先取り出し方向とは反対側に反射層が形成
され、 核反射層が、前記発光層から発せられる発光スペクトル
の一部の波長領域の光を光取り出し方向に反射する層で
あり、 前記反射層が同一平面内に形成された、異なる波長領域
を反射する二種類以上の反射層であり、 前記発光スペクトルが、前記波長領域の幅よりも広いブ
ロードスペクトルを有することを特徴とするエレクトロ
ルミネッセンス素子。1. An electroluminescence element comprising an optically transparent material and having a light emitting layer between electrodes provided on an insulating substrate, wherein a reflective layer is provided on the side opposite to the first extraction direction of the light emitting layer. Is formed, the nuclear reflection layer is a layer that reflects light in a partial wavelength region of the emission spectrum emitted from the light emitting layer in the light extraction direction, and the reflection layer is formed in the same plane and has different wavelengths. An electroluminescent device, comprising two or more types of reflective layers that reflect regions, wherein the emission spectrum has a broad spectrum wider than the width of the wavelength region.
材料を二層以上積層した光学多層膜であることを特徴と
する請求項１に記載のエレクトロルミネッセンス素子。2. The electroluminescent element according to claim 1 , wherein the reflective layer is an optical multilayer film in which two or more layers of a high refractive index material and a low refractive index material are laminated.
導体であり、前記低屈折率材料が絶縁体であって、 前記光学多層膜の、電極に接する第一層目が絶縁体低屈
折率材料であることを特徴とする請求項２に記載のエレ
クトロルミネッセンス素子。3. The high-refractive index material is a conductor or a semiconductor, the low-refractive index material is an insulator, and the first layer of the optical multilayer film in contact with the electrode is an insulator low-refractive index. It is a material, The electroluminescent element of Claim 2 characterized by the above-mentioned.
（Ｍｎ）、セリウム（Ｃｅ）、ユーロピウム（Ｅｕ）の
内、少なくとも１種類を添加していることを特徴とする
請求項１乃至３のいずれか１つに記載のエレクトロルミ
ネッセンス素子。Wherein said light emitting layer, manganese as a luminescent center (Mn), cerium (Ce), of europium (Eu), one of the claims 1 to 3, characterized in that the addition of at least one The electroluminescent element according to any one of the above.
レクトロルミネッセンス素子において、 前記第一発光層の発光スペクトルの一部の波長領域の光
を反射し、その他の波長領域は透過する特性を持ち、第
一、第二発光層の間に配置した反射層と、第一発光層が
前記反射層の上に設けられて、第一発光層の前記発光ス
ペクトルが前記反射層の反射波長領域よりも広いブロー
ドスペクトルであり、 前記第一発光層と異なる発光色を少なくとも一つ持つ第
二発光層が前記反射層の下部に配置されており、 前記第二発光層の下に、それぞれの発光色の波長領域の
みを反射する反射層をすることを特徴とする多色発光エ
レクトロルミネッセンス素子。5. An electroluminescent device having at least first and second light emitting layers, having a characteristic of reflecting light in a part of a wavelength region of an emission spectrum of the first light emitting layer and transmitting it in other wavelength regions. A first and a second light emitting layer, the first light emitting layer is provided on the light emitting layer, and the emission spectrum of the first light emitting layer is higher than the reflection wavelength region of the light reflecting layer. It is a broad broad spectrum, a second light emitting layer having at least one light emitting color different from that of the first light emitting layer is disposed under the reflective layer, and under the second light emitting layer A multicolor light emitting electroluminescent device comprising a reflective layer that reflects only a wavelength region.
長領域を透過する特性を持つ青色反射層、 前記第二発光層が、緑色発光層もしくは赤色発光層もし
くはその両発光層の並列で構成されていることを特徴と
する請求項５に記載の多色発光エレクトロルミネッセン
ス素子。6. The first light emitting layer is a blue light emitting layer, the reflective layer has a characteristic of reflecting only a blue wavelength region and transmitting other wavelength regions, and the second light emitting layer is a green light emitting layer. The multicolor light emitting electroluminescent device according to claim 5 , wherein the light emitting layer, the red light emitting layer, or both of the light emitting layers are arranged in parallel.
たはサマリウム（Ｓｍ）を添加した硫化亜鉛（Ｚｎ
Ｓ）、またはユーロピウム（Ｅｕ）を添加した硫化カル
シウム（ＣａＳ）、緑色発光層はテルビウム（Ｔｂ）を
添加した硫化亜鉛（ＺｎＳ）、またはセリウム（Ｃｅ）
を添加した硫化ストロンチウム（ＳｒＳ）、青色発光層
はセリウム（Ｃｅ）を添加した硫化ストロンチウム（Ｓ
ｒＳ）、四硫化二ガリウムストロンチウム（ＳｒＧａ２
Ｓ４）、四硫化二ガリウムバリウム（ＢａＧａ
２Ｓ４）、または四硫化二ガリウムカルシウム（ＣａＧ
ａ２Ｓ４）から成ることを特徴とする請求項６に記載の
多色発光エレクトロルミネッセンス素子。7. The red light emitting layer comprises zinc sulfide (Zn) added with manganese (Mn) or samarium (Sm).
S) or calcium sulfide (CaS) added with europium (Eu), and the green light emitting layer is zinc sulfide (ZnS) added with terbium (Tb), or cerium (Ce).
Is added to the strontium sulfide (SrS), and the blue emission layer is strontium sulfide (SrS) to which cerium (Ce) is added.
rS), digallium strontium tetrasulfide (SrGa 2
S 4 ), digallium barium tetrasulfide (BaGa)
2 S 4 ), or digallium calcium tetrasulfide (CaG
Multicolored light emitting electroluminescent device according to claim 6, characterized in that it consists of a 2 S 4).
Ｓ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、ＩＴＯ（錫添加酸化インジ
ウム）、低屈折率材料がフッ化マグネシウム（Ｍｇ
Ｆ２）、二酸化珪素（Ｓｉ０２）のいずれかであること
を特徴とする請求項２又は３に言己載のエレクトロルミ
ネッセンス素子。8. The high refractive index material is zinc sulfide (ZnS).
S), zinc oxide (ZnO), ITO (tin-added indium oxide), and the low refractive index material is magnesium fluoride (Mg).
F 2), electroluminescent device to claim 2 or 3 words himself mounting, characterized in that either a silicon dioxide (Si0 2).
２０ｎｍ以上のスペクトルであることを特徴とする請求
項１乃至４のいずれか１つに記載のエレクトロルミネッ
センス素子。Wherein said broad spectrum, electroluminescent device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the spectrum of higher wavelength half width 20 nm.
スペクトルが、波長半値幅２０ｎｍ以上のスペクトルで
あることを特徴とする請求項５又は６に記載のエレクト
ロルミネッセンス素子。Wherein said the broad spectrum exhibited by the first light-emitting layer, the electroluminescent device according to claim 5 or 6, characterized in that the spectrum of higher wavelength half width 20 nm.
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| JP16642194A JP3533710B2 (en) | 1994-06-24 | 1994-06-24 | Electroluminescence device and multicolor electroluminescence device |
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| JP16642194A JP3533710B2 (en) | 1994-06-24 | 1994-06-24 | Electroluminescence device and multicolor electroluminescence device |
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