JPH05299175A - El luminescence element - Google Patents
El luminescence elementInfo
- Publication number
- JPH05299175A JPH05299175A JP4129876A JP12987692A JPH05299175A JP H05299175 A JPH05299175 A JP H05299175A JP 4129876 A JP4129876 A JP 4129876A JP 12987692 A JP12987692 A JP 12987692A JP H05299175 A JPH05299175 A JP H05299175A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- light emitting
- insulating layer
- ultraviolet light
- ultraviolet
- 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
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、カラーディスプレイ等
に利用されるＥＬ発光素子に係り、特に紫外線発光層か
らの紫外線を効率良く可視光に変換するＥＬ発光素子に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an EL light emitting element used in a color display or the like, and more particularly to an EL light emitting element which efficiently converts ultraviolet rays from an ultraviolet ray emitting layer into visible light.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ディスプレイ等に利用されるＥＬ発光素
子は、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）と比較して、
カラー化及び発光輝度の点において性能が不足していた
が、大型化が容易で、１画素当たりのコストが低いとい
う利点がある。そのため、近年、ＥＬ発光素子のカラー
化及び高輝度化の研究が盛んに行われている。また、最
近、紫外線を発する二重絶縁構造のＥＬ発行素子が報告
され、その紫外線を用いて可視光へ、波長変換する試み
が報告されている（三浦他：日本学術振興会光電相互変
換第１２５委員会第６回ＥＬ分科会資料［３．１１．１
９］「希土類イオン添加ＺｎＦ2 薄膜ＥＬ素子」ｐ．１
５参照）。2. Description of the Related Art EL light emitting devices used for displays and the like are, for example, compared with light emitting diodes (LED),
Performance was insufficient in terms of colorization and light emission brightness, but there are advantages that the size can be easily increased and the cost per pixel is low. Therefore, in recent years, much research has been conducted on colorization and high brightness of EL light emitting elements. Further, recently, an EL emitting device having a double insulation structure that emits ultraviolet rays has been reported, and an attempt to convert the wavelength into visible light using the ultraviolet rays has been reported (Miura et al .: Japan Society for the Promotion of Science Optoelectronic Interconversion 125th). Committee 6th EL Subcommittee materials [3.11.1
9] “Rare earth ion-doped ZnF 2 thin film EL device” p. 1
5).
【０００３】紫外線を用いた従来のＥＬ発光素子につい
て図４を使って説明する。図４は、従来の紫外線を可視
光に変換するＥＬ発光素子の断面説明図である。従来の
ＥＬ発光素子は、図４に示すように、ガラス基板１上
に、紫外線により励起されて赤色・緑色・青色の可視光
を発光する蛍光体層２と、酸化インジウム・スズ（ＩＴ
Ｏ）等から成る透明電極３と、Ｙ2 Ｏ3 等の下部絶縁層
４と、硫化亜鉛（ＺｎＳ）を母材として紫外線を発光す
る紫外線発光層５と、Ｙ2 Ｏ3 等の上部絶縁層６と、ア
ルミニウム（Ａｌ）等の金属電極７とが順に積層された
構造となっていた（特開平３−６４８８５号公報参
照）。A conventional EL light emitting device using ultraviolet rays will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a cross-sectional explanatory view of a conventional EL light emitting element that converts ultraviolet light into visible light. As shown in FIG. 4, a conventional EL light emitting device includes a phosphor layer 2 which emits visible light of red, green, and blue when excited by ultraviolet rays and indium tin oxide (IT) on a glass substrate 1.
O) or the like, a transparent electrode 3, a lower insulating layer 4 such as Y 2 O 3, an ultraviolet light emitting layer 5 that emits ultraviolet light using zinc sulfide (ZnS) as a base material, and an upper insulating layer such as Y 2 O 3 6 and a metal electrode 7 made of aluminum (Al) or the like were sequentially laminated (see Japanese Patent Laid-Open No. 3-64885).
【０００４】従来のＥＬ発光素子の各部について更に具
体的に説明すると、紫外線発光層５は、母材に紫外線発
光中心イオンが添加された薄膜となっており、電圧が印
加されると紫外線発光中心イオンが励起されて電子遷移
が起こり、紫外線を発するものである。高輝度の紫外線
発光層の一例としては、母材にフッ化亜鉛（ＺｎＦ2）
を用い、紫外線発光中心イオンとしてガドリニウム（Ｇ
ｄ）を添加した薄膜で形成されたものが開発されてい
る。この紫外線発光層からは３．９８ｅＶの紫外光が放
出されることが知られている。The respective parts of the conventional EL light emitting device will be described more specifically. The ultraviolet light emitting layer 5 is a thin film in which the ultraviolet light emitting center ions are added to the base material, and the ultraviolet light emitting center is formed when a voltage is applied. Ions are excited to cause electronic transition and emit ultraviolet rays. As an example of a high-luminance ultraviolet light emitting layer, zinc fluoride (ZnF 2 ) is used as a base material.
And gadolinium (G
A thin film formed by adding d) has been developed. It is known that the ultraviolet light emitting layer emits ultraviolet light of 3.98 eV.
【０００５】蛍光体層２は、母材に紫外線発光層５が発
した紫外線によって励起されて特定波長の可視光を発す
る可視光発光中心イオンが添加された薄膜である。可視
光発光中心イオンの種類によって様々な発光色が得られ
るが、ディスプレイ用のカラーＥＬ発光素子において
は、通常、光の３原色である赤、緑、青のいずれかの色
の光を発するような可視光発光中心イオンが用いられ
る。例えば、赤色を発する材料として硫化カルシウム
（ＣａＳ）中にユウロピウム（Ｅｕ）イオンを添加した
ものや、青色を発する材料として硫化ストロンチウム
（ＳｒＳ）中にセシウム（Ｃｅ）イオンを添加したもの
などがあった。The phosphor layer 2 is a thin film in which a visible light emission center ion which emits visible light of a specific wavelength by being excited by the ultraviolet light emitted from the ultraviolet light emitting layer 5 is added to the base material. Although various emission colors can be obtained depending on the type of the visible light emission center ion, in a color EL light emitting element for a display, it is usually designed to emit light of any one of the three primary colors of light: red, green and blue. Various visible light emission center ions are used. For example, there was a material that added europium (Eu) ions to calcium sulfide (CaS) as a material that emitted red color, and a material that added cesium (Ce) ions to strontium sulfide (SrS) as a material that emitted blue color. ..
【０００６】そして、上記構成のＥＬ発光素子におい
て、透明電極３と金属電極７との間に電圧が印加される
と、まず、紫外線発光層５が励起されて紫外線を発す
る。すると、蛍光体層２の可視光発光中心イオンがその
紫外線に励起されてそれぞれのイオンの電子遷移に対応
する波長の光、すなわち赤、緑、青のいずれかの可視光
を発するようになっていた。When a voltage is applied between the transparent electrode 3 and the metal electrode 7 in the EL light emitting device having the above-described structure, the ultraviolet light emitting layer 5 is first excited to emit ultraviolet light. Then, the visible light emission center ions of the phosphor layer 2 are excited by the ultraviolet rays and emit light having a wavelength corresponding to the electronic transition of each ion, that is, visible light of red, green, or blue. It was
【０００７】また、赤、緑、青の可視光発光中心イオン
を微小な画素毎に変えて添加し、３色の画素をモザイク
状に配置することによりフルカラーディスプレイを形成
することができ、電圧を印加する画素や印加する電圧の
大きさを変化させることにより様々な色合いの画像を描
かせることができるようになっていた。Further, red, green, and blue visible light emission center ions are added by changing for every minute pixel and pixels of three colors are arranged in a mosaic form, whereby a full-color display can be formed, and a voltage can be increased. Images of various shades can be drawn by changing the magnitude of the applied pixel and the applied voltage.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のＥＬ発光素子では、紫外線発光層５と蛍光体層２の
間にＩＴＯ等から成る透明電極３が形成されているた
め、紫外線発光層５から出た紫外線は透明電極３を通過
してから蛍光体層２に到達することになり、そして、ガ
ドリニウム添加フッ化亜鉛（ＺｎＦ2:Ｇｄ）から成る紫
外線発光層５が発する紫外線を十分に透過する透明電極
材料が存在しないことから、紫外線発光層５からの紫外
線の一部が蛍光体層２に到達する前に透明電極３に吸収
されてしまい、紫外線を効率良く可視光に変換できない
という問題点があった。However, in the above-mentioned conventional EL light emitting device, the transparent electrode 3 made of ITO or the like is formed between the ultraviolet light emitting layer 5 and the phosphor layer 2, so that the ultraviolet light emitting layer 5 is removed. The emitted ultraviolet light reaches the phosphor layer 2 after passing through the transparent electrode 3, and sufficiently transmits the ultraviolet light emitted by the ultraviolet light emitting layer 5 made of gadolinium-added zinc fluoride (ZnF 2 : Gd). Since there is no transparent electrode material, some of the ultraviolet rays from the ultraviolet light emitting layer 5 are absorbed by the transparent electrode 3 before reaching the phosphor layer 2, and the ultraviolet rays cannot be efficiently converted into visible light. was there.
【０００９】本発明は上記実情に鑑みて為されたもの
で、紫外線発光層５からの紫外線が透明電極３に吸収さ
れるのを防ぎ、紫外線を蛍光体層２に効率良く導入し、
紫外線を可視光に効率良く変換することができるＥＬ発
光素子を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and prevents the ultraviolet light from the ultraviolet light emitting layer 5 from being absorbed by the transparent electrode 3 and efficiently introduces the ultraviolet light into the phosphor layer 2.
It is an object of the present invention to provide an EL light emitting device that can efficiently convert ultraviolet rays into visible light.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】上記従来例の問題点を解
決するための請求項１記載の発明は、電圧印加で紫外線
を発する紫外線発光層と、前記紫外線発光層の両側に形
成された一対の透光性の絶縁層と、前記絶縁層を介して
前記紫外線発光層の両側に形成された一対の電極とを有
するＥＬ発光素子において、前記電極の少なくとも一方
が透光性の電極であり、前記透光性の電極側に形成され
た前記絶縁層の少なくとも一部に前記紫外線発光層から
の紫外線を受けて前記紫外線とは異なる波長の光を発す
る蛍光体層を設けたことを特徴としている。The invention according to claim 1 for solving the above-mentioned problems of the prior art is an ultraviolet light emitting layer which emits ultraviolet light when a voltage is applied, and a pair formed on both sides of the ultraviolet light emitting layer. In a EL light-emitting element having a translucent insulating layer and a pair of electrodes formed on both sides of the ultraviolet light emitting layer via the insulating layer, at least one of the electrodes is a translucent electrode, It is characterized in that at least a part of the insulating layer formed on the transparent electrode side is provided with a phosphor layer that receives ultraviolet rays from the ultraviolet light emitting layer and emits light having a wavelength different from the ultraviolet rays. ..
【００１１】上記従来例の問題点を解決するための請求
項２記載の発明は、請求項１記載のＥＬ発光素子におい
て、前記透光性の電極側に形成された前記絶縁層が、絶
縁性の蛍光体層と透明絶縁層とから成ることを特徴とし
ている。According to a second aspect of the present invention for solving the problems of the conventional example, in the EL light emitting element according to the first aspect, the insulating layer formed on the transparent electrode side has an insulating property. And a transparent insulating layer.
【００１２】上記従来例の問題点を解決するための請求
項３記載の発明は、請求項１記載のＥＬ発光素子におい
て、前記透光性の電極側に形成された前記絶縁層が、絶
縁性の蛍光体層であることを特徴としている。According to a third aspect of the present invention for solving the problems of the conventional example, in the EL light emitting element according to the first aspect, the insulating layer formed on the transparent electrode side is an insulating layer. It is characterized in that it is a phosphor layer.
【００１３】[0013]
【作用】請求項１記載の発明によれば、紫外線発光層の
両側に接する絶縁層のうち、透明電極側の絶縁層の少な
くとも一部に前記紫外線発光層からの紫外線を受けて可
視光を発する蛍光体層を設け、蛍光体層が紫外線発光層
と透明電極の間に位置する構造のＥＬ発光素子としてい
るので、紫外線発光層からの紫外線が透明電極に吸収さ
れることなく蛍光体層に入射することができ、紫外線を
効率良く可視光に変換することができる。According to the first aspect of the invention, among the insulating layers contacting both sides of the ultraviolet light emitting layer, at least a part of the insulating layer on the transparent electrode side receives the ultraviolet light from the ultraviolet light emitting layer to emit visible light. Since the EL layer is provided with a phosphor layer and the phosphor layer is located between the ultraviolet light emitting layer and the transparent electrode, the ultraviolet light from the ultraviolet light emitting layer is incident on the phosphor layer without being absorbed by the transparent electrode. Therefore, ultraviolet rays can be efficiently converted into visible light.
【００１４】請求項２記載の発明によれば、透明電極側
の絶縁層を、紫外線発光層からの紫外線を受けて可視光
を発する絶縁性の蛍光体層と透明絶縁層とから成る２層
構造とし、蛍光体層が紫外線発光層と透明電極の間に位
置するように形成したＥＬ発光素子としているので、紫
外線発光層からの紫外線が、透明電極に吸収されること
なく蛍光体層に入射することができ、紫外線を効率良く
可視光に変換することができる。According to the second aspect of the present invention, the insulating layer on the transparent electrode side has a two-layer structure including an insulative phosphor layer that emits visible light upon receiving ultraviolet rays from the ultraviolet light emitting layer and a transparent insulating layer. Since the phosphor layer is an EL light emitting element formed so as to be located between the ultraviolet light emitting layer and the transparent electrode, the ultraviolet light from the ultraviolet light emitting layer enters the phosphor layer without being absorbed by the transparent electrode. Therefore, it is possible to efficiently convert ultraviolet rays into visible light.
【００１５】請求項３記載の発明によれば、透明電極側
の絶縁層を、紫外線発光層からの紫外線を受けて可視光
を発する絶縁性の蛍光体層とし、蛍光体層が紫外線発光
層と透明電極の間に位置するよう形成したＥＬ発光素子
としているので、紫外線発光層から発した紫外線は透明
電極に吸収されることなく蛍光絶縁層に入射することが
でき、紫外線を効率良く可視光に変換することができ
る。According to the third aspect of the present invention, the insulating layer on the transparent electrode side is an insulating phosphor layer that emits visible light upon receiving ultraviolet rays from the ultraviolet light emitting layer, and the phosphor layer is the ultraviolet light emitting layer. Since the EL light emitting element is formed so as to be positioned between the transparent electrodes, the ultraviolet light emitted from the ultraviolet light emitting layer can enter the fluorescent insulating layer without being absorbed by the transparent electrode, and the ultraviolet light can be efficiently converted into visible light. Can be converted.
【００１６】[0016]
【実施例】本発明の一実施例について図面を参照しなが
ら説明する。図１は、本発明の一実施例に係るＥＬ発光
素子の断面説明図である。本実施例のＥＬ発光素子は、
図１に示すように、ガラス基板１上に、酸化インジウム
・スズ（ＩＴＯ）等から成る透明電極３と、２層構造の
下部絶縁層４と、紫外線発光中心イオンのガドリニウム
（Ｃｄ）を母材のフッ化亜鉛（ＺｎＦ2 ）に添加した薄
膜（ＺｎＦ2:Ｇｄ）から成る紫外線発光層５と、酸化イ
ットリウム（Ｙ2 Ｏ3 ）等から成る上部絶縁層６と、ア
ルミニウム（Ａｌ）等から成る金属電極７とが順次積層
された構成となっている。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional explanatory view of an EL light emitting device according to an embodiment of the present invention. The EL light emitting device of this embodiment is
As shown in FIG. 1, on a glass substrate 1, a transparent electrode 3 made of indium tin oxide (ITO) or the like, a lower insulating layer 4 having a two-layer structure, and gadolinium (Cd) as an ultraviolet emission center ion as a base material. Ultraviolet light emitting layer 5 made of a thin film (ZnF 2 : Gd) added to zinc fluoride (ZnF 2 ), an upper insulating layer 6 made of yttrium oxide (Y 2 O 3 ) and the like, and aluminum (Al) and the like. The metal electrode 7 and the metal electrode 7 are sequentially laminated.
【００１７】すなわち、紫外線発光層５は、その上下を
絶縁層でサンドイッチ状に挟んだ、いわゆる二重絶縁構
造となっている。そして、透明電極３と金属電極７とで
二重絶縁構造の紫外線発光層５を挟んだ部分が一つの画
素を形成している。That is, the ultraviolet light emitting layer 5 has a so-called double insulating structure in which the upper and lower sides thereof are sandwiched by insulating layers. The portion in which the transparent electrode 3 and the metal electrode 7 sandwich the ultraviolet light emitting layer 5 having a double insulation structure forms one pixel.
【００１８】特に、本実施例の特徴部分として、下部絶
縁層４が２層構造となっており、上層は透明絶縁層４
１、下層は紫外線照射により可視光を発する蛍光絶縁層
４２となっている。紫外線発光層５に接している上層の
透明絶縁層４１はＹ2 Ｏ3 等により形成され、下層の蛍
光絶縁層４２は酸化シリコン（ＳｉＯ2 ）に可視光発光
中心イオンとして稀土類等のイオン、例えば、テルビウ
ム（Ｔｂ）イオンをドープした薄膜（ＳｉＯ2:Ｔｂ膜）
より形成されている。Particularly, as a characteristic part of this embodiment, the lower insulating layer 4 has a two-layer structure, and the upper layer is the transparent insulating layer 4.
1. The lower layer is a fluorescent insulating layer 42 that emits visible light when irradiated with ultraviolet rays. The upper transparent insulating layer 41 in contact with the ultraviolet light emitting layer 5 is formed of Y 2 O 3 or the like, and the lower fluorescent insulating layer 42 is formed of silicon oxide (SiO 2 ) as visible light emitting center ions such as rare earth ions. For example, a thin film (SiO 2 : Tb film) doped with terbium (Tb) ions
Is formed.
【００１９】Ｔｂイオンは、紫外線により励起されると
緑色の光を発するもので、この画素では、蛍光絶縁層４
２の材料をＳｉＯ2:Ｔｂとしているが、赤色又は青色の
光を発するような可視光発光中心イオンを添加した材料
で蛍光絶縁層４２を形成した画素とすることも可能であ
る。つまり、蛍光絶縁層４２に添加する可視光発光中心
イオンの種類を変えることにより、それぞれのイオンの
電子遷移に対応した波長の光（赤、青等）を発すること
ができるものである。The Tb ion emits green light when excited by ultraviolet rays. In this pixel, the fluorescent insulating layer 4 is used.
The material of No. 2 is SiO 2 : Tb, but it is also possible to form a pixel in which the fluorescent insulating layer 42 is formed of a material added with visible light emission center ions that emit red or blue light. That is, by changing the type of the visible light emission center ion added to the fluorescent insulating layer 42, it is possible to emit light (red, blue, etc.) having a wavelength corresponding to the electronic transition of each ion.
【００２０】このように、下部絶縁層４を透明絶縁層４
１と蛍光絶縁層４２の２層にすることにより、蛍光体層
としての蛍光絶縁層４２は透明電極３と紫外線発光層５
の間に位置することになり、紫外線発光層５が発した紫
外線を透明電極３のＩＴＯに吸収されること無く蛍光絶
縁層４２に導くことができるものである。As described above, the lower insulating layer 4 is replaced by the transparent insulating layer 4
1 and the fluorescent insulating layer 42, the fluorescent insulating layer 42 serving as the fluorescent layer is formed into the transparent electrode 3 and the ultraviolet light emitting layer 5.
Thus, the ultraviolet rays emitted from the ultraviolet light emitting layer 5 can be guided to the fluorescent insulating layer 42 without being absorbed by the ITO of the transparent electrode 3.
【００２１】次に、本実施例のＥＬ発光素子における駆
動方法について説明する。透明電極３と金属電極７の間
に電圧約２５０Ｖ、周波数６０Ｈｚの交流電圧を印加す
ると、紫外線発光層５とそれを挟んでいる上下絶縁層と
の界面にトラップされている電子が加速されて紫外線発
光層５の内部でアバランシェ電流が発生し、このアバラ
ンシェ電流がＺｎＦ2 に添加されているＧｄイオンを励
起することによりＧｄイオンが紫外線を発生させる。そ
して、この紫外線が下部絶縁層４の上層部としての透明
絶縁層４１を透過して下層部の蛍光絶縁層４２に達し、
蛍光絶縁層４２に添加されているＴｂイオンを励起し、
Ｔｂイオンは緑色の可視光を発するものである。Next, a method of driving the EL light emitting device of this embodiment will be described. When an alternating voltage of about 250 V and a frequency of 60 Hz is applied between the transparent electrode 3 and the metal electrode 7, the electrons trapped at the interface between the ultraviolet light emitting layer 5 and the upper and lower insulating layers sandwiching it are accelerated and the ultraviolet light is emitted. An avalanche current is generated inside the light emitting layer 5, and this avalanche current excites the Gd ions added to ZnF 2 , whereby the Gd ions generate ultraviolet rays. Then, the ultraviolet rays pass through the transparent insulating layer 41 as the upper layer portion of the lower insulating layer 4 and reach the fluorescent insulating layer 42 of the lower layer portion,
Exciting Tb ions added to the fluorescent insulating layer 42,
Tb ions emit green visible light.
【００２２】ここで、交流電圧の印加により紫外線発光
層５のＺｎＦ2:Ｇｄからは３．９８ｅＶの紫外光が放出
されるが、下部絶縁層４の上層部である透明絶縁層４１
のＹ2 Ｏ3 のバンドギャップは３．９８ｅＶより大きい
ために、紫外線は吸収されずに透過する。透過した紫外
線は、下部絶縁層４の下層部の蛍光絶縁層４２に入射
し、可視光発光中心イオン（Ｔｂイオン）に吸収され、
励起したイオンが可視光を発する。Here, when an alternating voltage is applied, ultraviolet light of 3.98 eV is emitted from ZnF 2 : Gd of the ultraviolet light emitting layer 5, but the transparent insulating layer 41 which is the upper layer portion of the lower insulating layer 4 is emitted.
Y 2 O 3 has a bandgap of larger than 3.98 eV, and therefore transmits ultraviolet rays without being absorbed. The transmitted ultraviolet rays enter the fluorescent insulating layer 42 below the lower insulating layer 4, and are absorbed by visible light emission center ions (Tb ions).
The excited ions emit visible light.
【００２３】そして、蛍光絶縁層４２で変換された可視
光が透明電極３のＩＴＯによって吸収されることはほと
んどなく、ガラス基板１を透過して外部へ取り出され
る。従って、紫外線発光層５で発生した紫外線が効率良
く可視光に変換されるようになる。The visible light converted by the fluorescent insulating layer 42 is hardly absorbed by the ITO of the transparent electrode 3 and is transmitted through the glass substrate 1 and taken out to the outside. Therefore, the ultraviolet light generated in the ultraviolet light emitting layer 5 can be efficiently converted into visible light.
【００２４】また、上部絶縁層６側へ放出された紫外線
は、その一部が金属電極７のＡｌによって反射されて蛍
光絶縁層４２に入射し、同様のプロセスにより可視光発
光中心イオンを励起して可視光を発するものである。Further, a part of the ultraviolet light emitted to the upper insulating layer 6 side is reflected by Al of the metal electrode 7 and enters the fluorescent insulating layer 42, and the visible light emission center ion is excited by the same process. It emits visible light.
【００２５】そして、赤、緑、青の光を発する可視光発
光中心イオンを画素毎に変えて添加して、モザイク状に
配置し、マトリクス駆動方式を採用して、電圧を印加す
る位置や電圧の大きさを制御することにより様々な色合
いの画像を表示するフルカラーディスプレイを形成する
ことができる。Then, visible light emission center ions which emit red, green and blue light are changed and added for each pixel and arranged in a mosaic pattern, and a matrix drive system is employed to determine the position and voltage to which the voltage is applied. It is possible to form a full-color display that displays images of various shades by controlling the size of.
【００２６】次に、本実施例のＥＬ発光素子の製造方法
について図２を使って説明する。図２は、本実施例のＥ
Ｌ発光素子の製造方法を示す製造プロセス断面説明図で
ある。まず、透明なガラス基板１上に透明電極３として
のＩＴＯ層１１を１２０ｎｍの膜厚になるようスパッタ
法で着膜し、フォトリソグラフィーにより画素パターン
を形成して透明電極３の形状を形成する（図２（ａ）参
照）。Next, a method of manufacturing the EL light emitting device of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2 shows E of this embodiment.
It is a manufacturing process sectional explanatory view showing a manufacturing method of an L light emitting element. First, the ITO layer 11 as the transparent electrode 3 is deposited on the transparent glass substrate 1 so as to have a film thickness of 120 nm by a sputtering method, and a pixel pattern is formed by photolithography to form the shape of the transparent electrode 3 ( 2 (a)).
【００２７】次に、下部絶縁層４の下層部の蛍光絶縁層
４２としてＴｂイオンを５wt％添加したＳｉＯ2 （Ｓｉ
Ｏ2:Ｔｂ）層１２を５００ｎｍの膜厚でスパッタ法によ
り着膜し、更にその上に上層部の透明絶縁層４１として
Ｙ2 Ｏ3 層１３をＥＢ蒸着法により３００ｎｍの膜厚で
着膜する（図２（ｂ）参照）。Next, as the fluorescent insulating layer 42 under the lower insulating layer 4, SiO 2 (Si) containing 5 wt% of Tb ions was added.
The O 2 : Tb) layer 12 is deposited to a thickness of 500 nm by a sputtering method, and the Y 2 O 3 layer 13 is further deposited thereon to a thickness of 300 nm as an upper transparent insulating layer 41 by an EB vapor deposition method. (See FIG. 2B).
【００２８】そして、その上に紫外線発光層５としての
ＺｎＦ2:Ｇｄ層１４をＥＢ蒸着法により８００ｎｍの膜
厚で着膜し、フォトリソグラフィーにより所望の形状に
パターニングして紫外線発光層５を形成する（図２
（ｃ）参照）。Then, a ZnF 2 : Gd layer 14 as an ultraviolet light emitting layer 5 is deposited thereon by an EB vapor deposition method to a film thickness of 800 nm, and is patterned into a desired shape by photolithography to form the ultraviolet light emitting layer 5. Yes (Fig. 2
(See (c)).
【００２９】次に、上部絶縁層６としてのＹ2 Ｏ3 層１
５をＥＢ蒸着法により３００ｎｍの膜厚で着膜し、フォ
トリソグラフィーによりＹ2 Ｏ3 層１５、Ｙ2 Ｏ3 層１
３、ＳｉＯ2:Ｔｂ層１２をパターニングして上部絶縁層
６、下部絶縁層４を形成する（図２（ｄ）参照）。Next, the Y 2 O 3 layer 1 as the upper insulating layer 6 is formed.
5 was deposited to a thickness of 300 nm by the EB vapor deposition method, and the Y 2 O 3 layer 15 and the Y 2 O 3 layer 1 were formed by photolithography.
3, the SiO 2 : Tb layer 12 is patterned to form the upper insulating layer 6 and the lower insulating layer 4 (see FIG. 2D).
【００３０】最後に、金属電極７としてのアルミニウム
（Ａｌ）層１６をスパッタ法により約１μｍの膜厚で着
膜し、フォトリソグラフィーによりパターニングして配
線パターンを形成する（図２（ｅ）参照）。これによ
り、カラーＥＬ発光素子が形成される。Finally, an aluminum (Al) layer 16 as the metal electrode 7 is deposited by sputtering to have a film thickness of about 1 μm, and is patterned by photolithography to form a wiring pattern (see FIG. 2 (e)). .. As a result, a color EL light emitting element is formed.
【００３１】本実施例のＥＬ発光素子によれば、紫外線
発光層５の上下に接する絶縁層のうち、透明電極側の下
部絶縁層４を２層構造とし、その上層部を透明絶縁層４
１、下層部を蛍光体層の蛍光絶縁層４２として、蛍光絶
縁層４２が紫外線発光層５と透明電極３の間に位置する
ように形成しているので、紫外線発光層５からの紫外線
を、透明電極３のＩＴＯに吸収されることなく蛍光絶縁
層４２に入射させて可視光発光中心イオンを励起して可
視光を発光させることができ、紫外線を効率良く可視光
に変換することができる効果がある。また、絶縁層を二
重に積層しているので、絶縁耐圧の向上を図ることがで
きる効果がある。According to the EL light emitting device of this embodiment, the lower insulating layer 4 on the transparent electrode side of the insulating layers contacting the upper and lower sides of the ultraviolet light emitting layer 5 has a two-layer structure, and the upper layer portion thereof is the transparent insulating layer 4.
1. Since the lower layer portion is formed as the fluorescent insulating layer 42 of the phosphor layer so that the fluorescent insulating layer 42 is located between the ultraviolet light emitting layer 5 and the transparent electrode 3, the ultraviolet light from the ultraviolet light emitting layer 5 is The effect of being incident on the fluorescent insulating layer 42 without being absorbed by the ITO of the transparent electrode 3 to excite visible light emission center ions to emit visible light and to efficiently convert ultraviolet rays into visible light. There is. Moreover, since the insulating layers are doubly laminated, there is an effect that the withstand voltage can be improved.
【００３２】尚、上記本実施例では、透明電極３上に蛍
光絶縁層４２と透明絶縁層４１とを順次積層して下部絶
縁層４を形成した構造のＥＬ発光素子としたが、透明電
極３上に透明絶縁層と蛍光絶縁層とを順次積層して下部
絶縁層を形成した構造のＥＬ発光素子とすることもでき
る。In this embodiment, the EL light emitting element has a structure in which the fluorescent insulating layer 42 and the transparent insulating layer 41 are sequentially laminated on the transparent electrode 3 to form the lower insulating layer 4. However, the transparent electrode 3 An EL light emitting device having a structure in which a lower insulating layer is formed by sequentially stacking a transparent insulating layer and a fluorescent insulating layer on top can also be formed.
【００３３】また、上記本実施例では、ガラス基板１の
下面方向に可視光を発光させる構成であるが、ガラス基
板１上に、Ａｌの金属電極、Ｙ2 Ｏ3 の絶縁層、ＺｎＦ
2:Ｇｄの紫外線発光層、Ｙ2 Ｏ3 の絶縁層、ＳｉＯ2:Ｔ
ｂの蛍光絶縁層、ＩＴＯの透明電極を順次積層した構成
のＥＬ発光素子として、ガラス基板１とは反対方向の透
明電極側に可視光を放出する構造としても上記同様の効
果が得られる。Further, in the present embodiment, visible light is emitted toward the lower surface of the glass substrate 1, but on the glass substrate 1, a metal electrode of Al, an insulating layer of Y 2 O 3 and ZnF.
2 : Gd ultraviolet light emitting layer, Y 2 O 3 insulating layer, SiO 2 : T
The same effect as described above can be obtained even if the EL light emitting element having a structure in which the fluorescent insulating layer of b and the transparent electrode of ITO are sequentially stacked is configured to emit visible light to the transparent electrode side opposite to the glass substrate 1.
【００３４】次に、別の実施例に係るＥＬ発光素子につ
いて説明する。図３は、別の実施例のＥＬ発光素子の断
面説明図である。別の実施例のＥＬ発光素子は、ガラス
基板１上に、ＩＴＯから成る透明電極３と、蛍光体層兼
下部絶縁層として作用する蛍光絶縁層４２と、ＺｎＦ2:
Ｇｄから成る紫外線発光層５と、Ｙ2 Ｏ3 から成る上部
絶縁層６と、Ａｌから成る金属電極７とを順次積層した
二重絶縁型の構成となっている。Next, an EL light emitting device according to another embodiment will be described. FIG. 3 is a cross-sectional explanatory view of an EL light emitting device of another embodiment. An EL light emitting device of another embodiment is a glass substrate 1 on which a transparent electrode 3 made of ITO, a fluorescent insulating layer 42 acting as a fluorescent layer and a lower insulating layer, and ZnF 2 :
It has a double insulation type structure in which an ultraviolet light emitting layer 5 made of Gd, an upper insulating layer 6 made of Y 2 O 3, and a metal electrode 7 made of Al are sequentially laminated.
【００３５】特に、蛍光絶縁層４２は、Ｔｂイオンを添
加したＳｉＯ2 膜（ＳｉＯ2:Ｔｂ）により形成されてお
り、絶縁層であると同時に、紫外線が照射されると可視
光発光中心イオンのＴｂイオンが励起されて緑色の光を
発する蛍光体層としても作用するようになっている。蛍
光絶縁層４２としてのＳｉＯ2:Ｔｂ膜は、伝導度が無添
加のＳｉＯ2 膜と同等になるようにＴｂイオンのドープ
量を制御することで、十分な絶縁性を有するものにでき
る。In particular, the fluorescent insulating layer 42 is formed of a SiO 2 film (SiO 2 : Tb) to which Tb ions are added. The fluorescent insulating layer 42 is an insulating layer and, at the same time as being irradiated with ultraviolet rays, emits visible light emission center ions. The Tb ions are also excited to act as a phosphor layer that emits green light. The SiO 2 : Tb film as the fluorescent insulating layer 42 can have a sufficient insulating property by controlling the doping amount of Tb ions so that the conductivity becomes equal to that of the undoped SiO 2 film.
【００３６】また、別の実施例においては蛍光絶縁層４
２の材料をＳｉＯ2:Ｔｂ膜としているが、フォトルミネ
ッセンスにより他の色の可視光（赤、青等）を発する可
視光発光中心イオンを添加した絶縁性の膜とすることも
可能である。In another embodiment, the fluorescent insulating layer 4
The material of No. 2 is a SiO 2 : Tb film, but it is also possible to use an insulating film to which a visible light emission center ion that emits visible light of another color (red, blue, etc.) is added by photoluminescence.
【００３７】上記別の実施例のＥＬ発光素子の製造方法
は、図１の本実施例のＥＬ発光素子で説明した製造方法
とほぼ同様であり、単に図１のＥＬ発光素子において下
部絶縁層４の透明絶縁層４１の形成を省いたものとなっ
ている。The manufacturing method of the EL light emitting device of the above-mentioned another embodiment is almost the same as the manufacturing method described in the EL light emitting device of this embodiment of FIG. 1, and is simply the lower insulating layer 4 in the EL light emitting device of FIG. The formation of the transparent insulating layer 41 is omitted.
【００３８】上記別の実施例のＥＬ発光素子における駆
動方法について説明する。透明電極３と金属電極７の間
に電圧約２５０Ｖ、周波数６０Ｈｚの交流電圧を印加す
ると、ＺｎＦ2 に添加されているＧｄイオンが励起さ
れ、紫外線を発する。そして、この紫外線が蛍光絶縁層
４２に達し、蛍光絶縁層４２に添加されている可視光発
光中心イオンとしてのＴｂイオンを励起し、Ｔｂイオン
が緑色の光を発し、その光は透明電極３のＩＴＯ及びガ
ラス基板１を透過して外部へ取り出されるようになって
いる。また、可視光発光中心イオンの種類を変えれば、
それぞれのイオンの電子遷移に対応した波長の可視光を
得ることができる。A method of driving the EL light emitting device of the above-mentioned another embodiment will be described. When an alternating voltage with a voltage of about 250 V and a frequency of 60 Hz is applied between the transparent electrode 3 and the metal electrode 7, Gd ions added to ZnF 2 are excited to emit ultraviolet rays. Then, the ultraviolet rays reach the fluorescent insulating layer 42, excite Tb ions as visible light emission center ions added to the fluorescent insulating layer 42, the Tb ions emit green light, and the light of the transparent electrode 3 is emitted. The light is transmitted through the ITO and the glass substrate 1 and taken out to the outside. Also, if you change the type of visible light emission center ion,
Visible light having a wavelength corresponding to the electronic transition of each ion can be obtained.
【００３９】別の実施例のＥＬ発光素子によれば、紫外
線発光層５と透明電極３の間に蛍光絶縁層４２を配置し
ているので、紫外線発光層５から発した紫外線を透明電
極３のＩＴＯに吸収されることがなく、紫外線を効率良
く可視光に変換することができる効果がある。According to the EL light emitting element of another embodiment, since the fluorescent insulating layer 42 is disposed between the ultraviolet light emitting layer 5 and the transparent electrode 3, the ultraviolet light emitted from the ultraviolet light emitting layer 5 is transmitted to the transparent electrode 3. There is an effect that ultraviolet rays can be efficiently converted into visible light without being absorbed by ITO.
【００４０】上記別の実施例では、ガラス基板１の下面
方向に可視光を発光させる構成であるが、ガラス基板１
上に、Ａｌの金属電極、Ｙ2 Ｏ3 の絶縁層、ＺｎＦ2:Ｇ
ｄの紫外線発光層、ＳｉＯ2:Ｔｂの蛍光絶縁層、ＩＴＯ
の透明電極を順次積層した構成のＥＬ発光素子として、
ガラス基板１とは反対方向の透明電極側に可視光を放出
する構造としても上記同様の効果が得られる。In the other embodiment, the visible light is emitted toward the lower surface of the glass substrate 1, but the glass substrate 1
On top, a metal electrode of Al, an insulating layer of Y 2 O 3 , ZnF 2 : G
d ultraviolet light emitting layer, SiO 2 : Tb fluorescent insulating layer, ITO
As an EL light-emitting device having a structure in which the transparent electrodes of
The same effect as described above can be obtained even with a structure in which visible light is emitted to the transparent electrode side opposite to the glass substrate 1.
【００４１】[0041]
【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、紫外線発
光層の両側に接する絶縁層のうち、透明電極側の絶縁層
の少なくとも一部に前記紫外線発光層からの紫外線を受
けて可視光を発する蛍光体層を設け、蛍光体層が紫外線
発光層と透明電極の間に位置する構造のＥＬ発光素子と
しているので、紫外線発光層からの紫外線が透明電極に
吸収されることなく蛍光体層に入射することができ、紫
外線を効率良く可視光に変換することができる効果があ
る。According to the first aspect of the present invention, among the insulating layers contacting both sides of the ultraviolet light emitting layer, at least a part of the insulating layer on the transparent electrode side receives the ultraviolet light from the ultraviolet light emitting layer to emit visible light. Since the EL layer is provided with a phosphor layer that emits light, and the phosphor layer is located between the ultraviolet light emitting layer and the transparent electrode, the ultraviolet light from the ultraviolet light emitting layer is not absorbed by the transparent electrode. It is possible to effectively inject ultraviolet rays into visible light.
【００４２】請求項２記載の発明によれば、透明電極側
の絶縁層を、紫外線発光層からの紫外線を受けて可視光
を発する絶縁性の蛍光体層と透明絶縁層とから成る２層
構造とし、蛍光体層が紫外線発光層と透明電極の間に位
置するように形成したＥＬ発光素子としているので、紫
外線発光層からの紫外線が、透明電極に吸収されること
なく蛍光体層に入射することができ、紫外線を効率良く
可視光に変換することができる効果がある。According to the second aspect of the invention, the insulating layer on the transparent electrode side has a two-layer structure comprising an insulating phosphor layer which emits visible light upon receiving ultraviolet rays from the ultraviolet light emitting layer and a transparent insulating layer. Since the phosphor layer is an EL light emitting element formed so as to be located between the ultraviolet light emitting layer and the transparent electrode, the ultraviolet light from the ultraviolet light emitting layer enters the phosphor layer without being absorbed by the transparent electrode. Therefore, there is an effect that ultraviolet rays can be efficiently converted into visible light.
【００４３】請求項３記載の発明によれば、透明電極側
の絶縁層を、紫外線発光層からの紫外線を受けて可視光
を発する絶縁性の蛍光体層とし、蛍光体層が紫外線発光
層と透明電極の間に位置するよう形成したＥＬ発光素子
としているので、紫外線発光層から発した紫外線は透明
電極に吸収されることなく蛍光絶縁層に入射することが
でき、紫外線を効率良く可視光に変換することができる
効果がある。According to the third aspect of the present invention, the insulating layer on the transparent electrode side is an insulative phosphor layer which emits visible light upon receiving ultraviolet rays from the ultraviolet ray emitting layer, and the fluorescent layer is the ultraviolet ray emitting layer. Since the EL light emitting element is formed so as to be positioned between the transparent electrodes, the ultraviolet light emitted from the ultraviolet light emitting layer can enter the fluorescent insulating layer without being absorbed by the transparent electrode, and the ultraviolet light can be efficiently converted into visible light. There is an effect that can be converted.
【図１】 本発明の一実施例に係るＥＬ発光素子の断面
説明図である。FIG. 1 is an explanatory cross-sectional view of an EL light emitting device according to an embodiment of the present invention.
【図２】 （ａ）〜（ｅ）は本実施例のＥＬ発光素子の
製造プロセス断面説明図である。2A to 2E are cross-sectional explanatory views of the manufacturing process of the EL light emitting device of the present embodiment.
【図３】 別の実施例のＥＬ発光素子の断面説明図であ
る。FIG. 3 is an explanatory cross-sectional view of an EL light emitting device of another embodiment.
【図４】 従来のＥＬ発光素子の断面説明図である。FIG. 4 is a cross-sectional explanatory view of a conventional EL light emitting element.
１…ガラス基板、 ２…蛍光体層、 ３…透明電極、
４…下部絶縁層、 ５…紫外線発光層、 ６…上部電
極、 ７…金属電極、 １１…ＩＴＯ層、 １２…Ｓｉ
Ｏ2:Ｔｂ層、 １３…Ｙ2 Ｏ3 層、 １４…ＺｎＦ2:Ｇ
ｄ層、 １５…Ｙ2 Ｏ3 層、 １６…Ａｌ層、 ４１…
透明絶縁層、 ４２…蛍光絶縁層1 ... Glass substrate, 2 ... Phosphor layer, 3 ... Transparent electrode,
4 ... Lower insulating layer, 5 ... Ultraviolet light emitting layer, 6 ... Upper electrode, 7 ... Metal electrode, 11 ... ITO layer, 12 ... Si
O 2 : Tb layer, 13 ... Y 2 O 3 layer, 14 ... ZnF 2 : G
d layer, 15 ... Y 2 O 3 layer, 16 ... Al layer, 41 ...
Transparent insulating layer, 42 ... Fluorescent insulating layer
Claims (3)
と、前記紫外線発光層の両側に形成された一対の透光性
の絶縁層と、前記絶縁層を介して前記紫外線発光層の両
側に形成された一対の電極とを有するＥＬ発光素子にお
いて、前記電極の少なくとも一方が透光性の電極であ
り、前記透光性の電極側に形成された前記絶縁層の少な
くとも一部に前記紫外線発光層からの紫外線を受けて前
記紫外線とは異なる波長の光を発する蛍光体層を設けた
ことを特徴とするＥＬ発光素子。1. An ultraviolet light emitting layer that emits ultraviolet light when a voltage is applied, a pair of translucent insulating layers formed on both sides of the ultraviolet light emitting layer, and formed on both sides of the ultraviolet light emitting layer with the insulating layer interposed therebetween. In a EL light-emitting device having a pair of electrodes, at least one of the electrodes is a light-transmitting electrode, and the ultraviolet light-emitting layer is formed on at least a part of the insulating layer formed on the light-transmitting electrode side. An EL light-emitting element, which is provided with a phosphor layer which emits light having a wavelength different from that of the ultraviolet light when receiving the ultraviolet light from the.
縁層が、絶縁性の蛍光体層と透明絶縁層とから成ること
を特徴とする請求項１記載のＥＬ発光素子。2. The EL light emitting device according to claim 1, wherein the insulating layer formed on the side of the translucent electrode comprises an insulating phosphor layer and a transparent insulating layer.
縁層が、絶縁性の蛍光体層であることを特徴とする請求
項１記載のＥＬ発光素子。3. The EL light emitting device according to claim 1, wherein the insulating layer formed on the side of the transparent electrode is an insulating phosphor layer.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4129876A JPH05299175A (en) | 1992-04-24 | 1992-04-24 | El luminescence element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4129876A JPH05299175A (en) | 1992-04-24 | 1992-04-24 | El luminescence element |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05299175A true JPH05299175A (en) | 1993-11-12 |
Family
ID=15020502
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4129876A Pending JPH05299175A (en) | 1992-04-24 | 1992-04-24 | El luminescence element |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05299175A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007119830A1 (en) | 2006-04-14 | 2007-10-25 | Showa Denko K.K. | Semiconductor light emitting element, method for fabricating semiconductor light emitting element and lamp |
| JP2008502102A (en) * | 2004-06-04 | 2008-01-24 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | LED having electroluminescent structure and EL structure |
| CN108598278A (en) * | 2018-04-20 | 2018-09-28 | 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 | Encapsulating structure of Organic Light Emitting Diode and preparation method thereof |
| US10826016B2 (en) | 2018-04-20 | 2020-11-03 | Wuhan China Star Optoelectronics Semiconductor Display Technology Co., Ltd. | Organic light-emitting diode package, display panel and method for manufacturing the same |
-
1992
- 1992-04-24 JP JP4129876A patent/JPH05299175A/en active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008502102A (en) * | 2004-06-04 | 2008-01-24 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | LED having electroluminescent structure and EL structure |
| WO2007119830A1 (en) | 2006-04-14 | 2007-10-25 | Showa Denko K.K. | Semiconductor light emitting element, method for fabricating semiconductor light emitting element and lamp |
| US8334200B2 (en) | 2006-04-14 | 2012-12-18 | Showa Denko K.K. | Semiconductor light-emitting device, method of manufacturing semiconductor light-emitting device, and lamp |
| CN108598278A (en) * | 2018-04-20 | 2018-09-28 | 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 | Encapsulating structure of Organic Light Emitting Diode and preparation method thereof |
| US10826016B2 (en) | 2018-04-20 | 2020-11-03 | Wuhan China Star Optoelectronics Semiconductor Display Technology Co., Ltd. | Organic light-emitting diode package, display panel and method for manufacturing the same |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20060152150A1 (en) | Electroluminescent display with improved light outcoupling | |
| CN106684112A (en) | Organic light emitting display device and manufacture method thereof | |
| JPH08250281A (en) | Luminescent element and displaying apparatus | |
| US5670839A (en) | Thin-film luminescence device utilizing Zn.sub.(1-x) Mgx S host material compound activated by gadolinium or a gadolinium compound | |
| US4967251A (en) | Thin film electroluminescent device containing gadolinium and rare earth elements | |
| US5291098A (en) | Light emitting device | |
| JP3539844B2 (en) | Organic electroluminescence device | |
| JPH05299175A (en) | El luminescence element | |
| US4717859A (en) | Polychromatic electro luminescence display device | |
| JP3442918B2 (en) | Thin-film electroluminescence panel | |
| JPH05211093A (en) | Direct current electroluminescence element | |
| JPH0773971A (en) | El element | |
| JPH08245956A (en) | Luminous material and luminous element using the same | |
| JPS6323640B2 (en) | ||
| JPH07122366A (en) | Blue emission el element | |
| JPH03225791A (en) | Thin film electroluminescence (el) element | |
| JPS595595A (en) | Thin film el element | |
| JPH11195489A (en) | El-pl composite element | |
| KR100198803B1 (en) | Ac thin film electroluminescent display structure for blue-emitting | |
| JPH11195488A (en) | El-pl composite element | |
| KR970009736B1 (en) | White color voltaic light emitting device | |
| WO2001069981A1 (en) | Light emitting phosphor materials | |
| JPS6132798B2 (en) | ||
| JPH046274B2 (en) | ||
| KR0170449B1 (en) | Field emission display |