JPH04121993A - 発光素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は発光素子、特にＭＩＭと螢光体を利用する発光
素子に関し、フラットパネルデイスプレィ等発光素子の
応用分野にはすべて利用できるものである。

［従来の技術］ 従来ＭＩＭ構造の発光素子が知られている。

この構造を第２図に示す。基板上ｌにＡ１等の第１の金
属層２を形成し、この表面に絶縁体層３を形成し、更に
この表面に形成したＡｕ等の第２の金属層４から構成さ
れ、第１の金属層２と第２の金属層４との間に電圧を印
加することによって発光が得られる。

しかし、この発光素子の発光スペクトルは４００−１０
００ｎｓの範囲を示す非常にブロードな発光であり、そ
のため輝度の大きい３原色の素子が必要とされるデイス
プレィ装置等にこの発光素子を用いることができなかっ
た。このような問題点を解決する方法として、特開昭６
３−２３２２９５がある。これによればその公報の第１
図に示すように螢光体層を第２電極と絶縁体層の間に挿
入することで、螢光体により決まる特定の波長が発光す
ると同時に、絶縁体層をトンネルした電子によっても直
接励起されて強い発光が生じるとある。

しかし、この構成では形成された絶縁体層の膜厚が２Ｏ
−３０Ｘと非常に薄いため、螢光体層形成時の損傷が無
視できず、結果として素子の安定性や再現性に問題があ
る。又、螢光体層の膜厚も１０−２０人と非常に薄く、
螢光体として十分な特性を得るためには、粒径が数μ■
必要であることを考えれば、この膜厚では十分な発光強
度は得られない事が予想できる。更にトンネルした電子
による励起を考えたとき、電子のエネルギーは印加した
電圧によって決まり、一方、トンネルした電子は数ｅＶ
程度であること力へら、用いる螢光体材料の特性によっ
ては発光しな（１ことが考えられる。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は高輝度でしかも安定で再現性よく作製できる発
光素子を提供しようとするものである。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するための本発明の構成Ｃｔ、特許請求
の範囲に記載のとおりの発光素子である。

第１図に本発明による素子の構造を示す。本発明では図
に示すような位置に螢光体層８を形成することで、従来
技術の欠点であった絶縁体層への損傷を回避し、安定で
しかも再現性のある素子が実現でき、かつ発光強度も向
上する。

又、各螢光体層の組み合わせによって、各螢光体の発光
色の加色混合や、各螢光体の発光強度を印加電圧によっ
て調整することで、電圧制御による多色発光素子が実現
できる。

螢光体の励起についてはＭＩＭ素子からの発光による励
起とトンネル電子による励起の２通りが考えられるが、
各螢光体層をトンネル電子で励起するためには、絶縁体
層及び第２の導電体層それぞれの膜厚が非常に薄い必要
がある。

有機材料螢光体については特に制限はないが、有機薄膜
エレクトロルミネッセンスの発光層材料に用いることが
できる螢光体が望ましい。

無機材料螢光体については特に制限はないが、トンネル
電子で励起する場合、トンネルした電子のエネルギーが
数ｅＶ程度であることを考えると螢光体層の材料として
は、低速電子線用螢光体が望ましい。又、ＭＩＭ素子か
らの発光で各螢光体層を励起する場合、各螢光体の励起
波長が４００ｎ−以下であることが望ましい。

また、螢光体層の作製方法としては、下地への損傷が小
さい方が望ましく、そのため塗布法もしくは真空蒸着や
ＣＶＤ法などが望ましい。

基板については特に制限はないが、発光の取り出し方向
を基板側とした場合、透光性を有する必要がある。その
際は第１の導電体層、絶縁体層そして第２の導電体それ
ぞれについても透光性を有する必要がある。

［実施例］ 以下、本発明を実施例によって、具体的に説明する。

実施例１ ここでは第１図に示すような素子構造を有する発光素子
を作製した。基板１には、ガラス基板を用いた。基板の
上に第１の導電体層５としてＡＩ薄膜を約４００Ａ、抵
抗線加熱により形成した。次に、絶縁体層６として空気
中で約１５０〜２００℃、４０分間加熱を行い、ＡＩの
表面に約３０〜５０Ｘの表面酸化層を形成した。更に第
２の導電体層７としてＡｕ薄膜を約１００３１、抵抗線
加熱により形成した。そして、最後に螢光体層８として
、下記に示すような構造をもつ有機螢光体材料を蒸着法
により形成した。

Ｈ３ このようにして作製した素子を、ＤＣ電圧を用い、Ａｕ
薄膜が正電位になるように印加した。

その結果、有機螢光体材料独特の発光が得られた。

なお、本発明による効果は、本実施例に用いた有機螢光
体材料に限らず、他の有機螢光体材料でも同様な効果が
得られた。

実施例２ 螢光体層８として低速電子線用螢光体材料であるＺｎＯ
：Ｚｎを塗布法により形成した以外は実施例１と同じ条
件てＥＬ素子を作製し、同じ条件で試験をした。

その結果、良好なＺｎＯ：　Ｚｎ螢光体の発光が見られ
た。

なお、本実施例では、螢光体の材料としてＺｎＯ：　Ｚ
ｎについて示したが、他の低速電子線用螢光体材料を用
いても同様な結果が得られた。

実施例３ ここでは実施例２で作製した素子と同様な構造を有する
素子を作製した。但し、螢光体層８には、励起波長が４
２０ｎｍ付近以下である２ＳｒＯ’　０．８４Ｐ　２０
５　　”　０．１８Ｂ２０ｓ　　：　Ｅｕ２＋を塗布法
を用いて形成した。

なお、他の層の材料や作製方法については、実施例２と
同様である。

このようにして作製した素子により、良好な２ＳｒＯｅ
　０．８４Ｐ　２ＯＳ　’　０．１６Ｂ　２０３　：　
Ｅｕ２＋螢光体の発光がみられた。

なお、本実施例では螢光体の材料として２８ｒＯ”　０
Ｊ４Ｐ　２０．”　０．１６Ｂ　２０３　　：　Ｅｕ２
＋について示したが、他の励起波長が４００ｎｍ以下で
ある螢光体材料を用いても同様な結果が得られた。

［発明の効果］ 以上、説明したように、本発明の発光素子は安定で再現
性が良く、輝度の高い発光をすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の発光素子の構成を示す断面の模式図、 第２図は、従来のＭＩＭ構造の発光素子の構成を示す断
面の模式図である。 ■・・・基板、２・・・第１の金属層、３・・・絶縁体
層、４・・・第２の金属層、５・・・第１の導電体層、
６・・・絶縁体層、　　　７・・・第２の導電体層、８
・・・螢光体層

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板上に第１の導電体層とその表面に形成した絶
   縁体層を有し、この絶縁体層の表面に第２の導電体層を
   有し、更にその表面に、有機材料螢光体層を有し、上記
   第１の導電体層と第２の導電体層の間に電圧を印加する
   ようにしたことを特徴とする発光素子。
2. （２）有機材料螢光体層に替わり、無機材料螢光体層を
   有することを特徴とする請求項（１）記載の発光素子。