JPH08102359A - Ｅｌ素子の製造方法 - Google Patents

Ｅｌ素子の製造方法

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JPH08102359A
JPH08102359A JP7174324A JP17432495A JPH08102359A JP H08102359 A JPH08102359 A JP H08102359A JP 7174324 A JP7174324 A JP 7174324A JP 17432495 A JP17432495 A JP 17432495A JP H08102359 A JPH08102359 A JP H08102359A
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和彦 杉浦
Masayuki Katayama
片山　　雅之
Nobue Ito
信衛 伊藤
Tadashi Hattori
服部　　正
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Abstract

(57)【要約】 【目的】硫化ストロンチウム：セリウム(SrS:Ce)EL素子
の青色純度と発光輝度の両方を向上させること。 【構成】EL素子400 の硫化ストロンチウム：セリウム(S
rS:Ce)EL素子100 を製造する際に、セリウム(Ce)添加量
を制限し、適切な熱処理を施して、セリウム(Ce)間相互
距離を増大して青色成分が減少することを防ぐ。それで
近傍セリウム(Ce)へのエネルギー伝達を抑制することに
よって青色純度の高い、高輝度発光硫化ストロンチウ
ム：セリウム(SrS:Ce)EL素子を製造することができる。
またキャップ層24を設けて発光層14に対して保護の作用
をさせ、発光層14の発光効率の低下を防ぐ。１〜10時間
という熱処理時間によって最適な発光輝度の向上効果が
得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【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クス表示、あるいは各種情
報端末機器のディスプレイなどに使用されるＥＬ素子
（エレクトロルミネッセンス素子、Electroluminescenc
e 素子）に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ＥＬ素子は、硫化亜鉛(ZnS) 、硫
化ストロンチウム(SrS) などのII-VI族化合物に発光中
心元素を添加した発光層に、電界を印加した時に発光す
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８は従来のＥ
Ｌ素子１０の模式的な断面構成図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の上
に、光学的に透明なＩＴＯ(Indium Tin Oxide)膜等から
なる第一電極２、五酸化タンタル(Ta2O5) 等から成る第
一絶縁層３、発光層４、第二絶縁層５、および第二電極
６を順次積層して形成されている。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。
【０００３】発光層４としては、硫化亜鉛(ZnS) を母体
材料とし、発光中心としてマンガン(Mn)、テルビウム(T
b)、サマリウム(Sm)、を添加したものや、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。
【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み合わせで決まり、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緑色、テルビウム(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、そしてSrS を母体材料とし、発光中心としてCeを添
加した場合には青緑色が得られる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】硫化ストロンチウム(S
rS) ：セリウム(Ce)ＥＬ素子は青緑色発光であり、一般
に青色ＥＬ素子として用いる場合にはフィルタを必要と
する。 SrS：CeＥＬ素子を青色発光層として用いる場合
には青色純度の高い、高輝度発光が必要である。SrS：C
eＥＬ素子の青色純度を向上し、フィルタレスで青色発
光層として用いることができれば、フィルタを使用した
場合に比べて高輝度が得られる。またフィルタを使用す
る場合でも、青色純度を向上させることによってフィル
タ透過率が増加し、青色発光輝度を向上させることがで
きる。
【０００６】そのような課題のために、SrS 中のCe添加
量を減らすことによって、 SrS：CeＥＬ素子の青色純度
が向上するということが知られている。ジャーナル・オ
ブ・クリスタル・グロウス、117 巻、964 頁、1992年(J
ournal of Crystal Growth 117 (1992) 964 ) に記載さ
れているように、Ce添加量が0.05at% の時にCIE 色度座
標でｘ＝0.20、ｙ＝0.38まで向上したという報告があ
る。しかしこの報告によると青色純度が向上するにつれ
て発光輝度は低下し、青色純度の良い高輝度発光は得ら
れていない。
【０００７】それで、SrS:CeＥＬ素子の青色純度を向上
させようという試みは、例えば特開平2-236991号公報に
記載されているようなCeを添加していない SrSとCeを添
加した SrSを積層する方法がある。この方法では、工程
が複雑であり、また発光輝度向上のための熱処理によっ
て青色純度がCIE 色度座標でｘ＝0.20、ｙ＝0.39まで低
下し、発光輝度と青色純度の両方を向上させるに至って
いない。
【０００８】従って本発明は、SrS:CeＥＬ素子の青色純
度を従来と同程度にしつつ、発光輝度を向上させ、より
実用的な青色ＥＬ素子を提供することを目的としてい
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め本発明の構成は、少なくとも光取り出し側を光学的に
透明な材料を用いて形成したＥＬ素子の製造方法におい
て、SrS を母体材料とし、Ce添加量が0.01at% 以上0.3a
t%未満である発光層を形成した後に、該発光層の上に何
も形成しない状態において400 ℃以上550 ℃以下の熱処
理を施すことである。また関連発明の構成は、熱処理後
に、発光層の上に、II-VI 族化合物半導体から成るキャ
ップ層を形成することを特徴とする。別の関連発明の構
成は、熱処理は真空中もしくは不活性ガス雰囲気中で行
い、熱処理を実施した後の発光層の中の酸素の量を0.1a
t%以下とすることを特徴とする。さらに特徴ある構成
は、熱処理の時間を１時間を越え１０時間未満とするこ
とである。
【００１０】第二の発明の構成は、少なくとも光取り出
し側を光学的に透明な材料を用いて形成したＥＬ素子の
製造方法において、SrS を母体材料とし、Ce添加量が0.
05at% 以上0.2at%以下である発光層を形成した後に、該
発光層の上に何も形成しない状態において500 ℃以上55
0 ℃以下の熱処理を施すことを特徴とする。これに関連
した発明の構成は、SrS 母体材料とし、Ce添加量が0.1a
t%以上0.2at%以下である発光層を形成した後に、該発光
層の上に何も形成しない状態において500 ℃以上550 ℃
以下の熱処理を施すことを特徴とする。
【００１１】第三の発明の構成は、青色を発光する発光
層を備える第一のＥＬ素子と、青色を除く他の色を発光
する発光層を備える第二のＥＬ素子とを具備し、該第一
のＥＬ素子が光取り出し側に位置するように、該第一の
ＥＬ素子と該第二のＥＬ素子とを対向配置したＥＬ表示
器における該第一のＥＬ素子の発光層を製造する方法で
あって、SrS を母体材料とし、Ce添加量が0.05at% 以上
0.2at%以下である発光層を形成した後に、該発光層の上
に何も形成しない状態において500 ℃以上550℃以下の
熱処理を施すことを特徴とする。関連発明の構成は、発
光層のCe添加量が0.1at%以上0.2at%以下であること、青
色フィルタを介さずに第一のＥＬ素子の発光層から発光
色を取り出すこと、第一のＥＬ素子の発光層は、熱処理
後におけるCIE 色度座標がｘ＝0.18、ｙ＝0.35であるこ
と、発光層のCe添加量が0.1at%以上0.2at%以下であるこ
となどを特徴とする。
【００１２】
【作用および発明の効果】即ち本発明を用いることによ
って、とりわけ請求項１の構成によれば、SrS:CeＥＬ素
子中のCe間の相互距離を増大させ、エネルギー準位的に
見て、近傍Ceの準位へのエネルギー伝達によって青色成
分が減少することを防ぐことができ、青色発光輝度を向
上させる。つまり近傍Ceへのエネルギー伝達を抑制する
ことによって青色純度の高い、高輝度発光SrS:CeＥＬ素
子を製造することができる。また請求項２のキャップ層
を形成する構成によれば、発光層に対して防湿保護の作
用をして、発光層の発光効率の低下を防ぐ。請求項３の
構成によれば、熱処理によって酸化されることなく、酸
素が混入することなく発光層が安定化して発光輝度を低
下させない。さらに、請求項４の構成では適切な処理時
間によって最適な発光輝度の向上効果が得られる。
【００１３】請求項５の構成によれば、SrS を母体材料
とし、Ce添加量が0.05at% 以上0.2at%以下である発光層
を形成した後に、該発光層の上に何も形成しない状態に
おいて500 ℃以上550 ℃以下の熱処理を施すことによ
り、発光層がダメージを受けることがなく、結晶性の改
善が良好となる。より好ましくは、請求項６の構成に示
されるように、SrS 母体材料とし、Ce添加量が0.1at%以
上0.2at%以下である発光層を形成した後に、該発光層の
上に何も形成しない状態において500 ℃以上550 ℃以下
の熱処理を施すことでCIE 色度座標におけるｘ座標及び
ｙ座標の値を飽和させることができ、最も青色純度の良
い発光素子を得ることができる。
【００１４】請求項７の構成によれば、青色を発光する
発光層を備える第一のＥＬ素子と、青色を除く他の色を
発光する発光層を備える第二のＥＬ素子とを具備し、該
第一のＥＬ素子が光取り出し側に位置するように、該第
一のＥＬ素子と該第二のＥＬ素子とを対向配置したＥＬ
表示器における該第一のＥＬ素子の発光層において、Sr
Sを母体材料とし、Ce添加量が0.05at% 以上0.2at%以下
である発光層を形成した後に、該発光層の上に何も形成
しない状態において500 ℃以上550 ℃以下の熱処理を施
すことにより、青色純度の向上した多色発光のＥＬ素子
とすることができる。より好ましくは、請求項８の構成
に示されるように、発光層のCe添加量が0.1at%以上0.2a
t%以下とすることで、より青色純度の良い多色発光ＥＬ
素子を得ることができる。
【００１５】請求項９によれば、青色フィルタを用いず
に、青色発光を取り出すことができるため、青色発光層
の発光輝度を大きくできると共に、多色発光ＥＬ素子の
構造を簡易なものとすることができる。また、請求項１
０によれば、第一のＥＬ素子の発光層の熱処理後のCIE
色度座標をｘ＝0.18、ｙ＝0.35とすることにより、青色
純度が優れ、簡易な構造の多色発光ＥＬ素子を得ること
ができる。より好ましくは、請求項１１に示されるよう
に、発光層のCe添加量を0.1at%以上0.2at%以下とするこ
とにより、より青色純度及び発光輝度の優れた、簡易な
構造の多色発光ＥＬ素子を得ることができる。
【００１６】
【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４００の断
面の模式図である。図１のＥＬ素子４００では矢印方向
に光を取り出している。ＥＬ素子４００は青色発光部Ｅ
Ｌ素子１００（第一のＥＬ素子に相当）と赤色、緑色発
光部ＥＬ素子２００（第二のＥＬ素子に相当）の二つに
別れて構成されている。なお、以下各層の膜厚はその中
央部分を基準として述べている。
【００１７】絶縁性基板であるガラス基板１１上に第一
透明電極１２として、光学的に透明である酸化亜鉛(Zn
O) 、第一絶縁層１３として五酸化タンタル(Ta2O5) を
順次積層し、その上に青色発光層１４として、Ceを発光
中心として添加した SrSをスパッタ法で成膜した。その
後、第二絶縁層１５として五酸化タンタル(Ta2O5) 、第
二透明電極１６として光学的に透明な酸化亜鉛(ZnO) を
積層してＥＬ素子１００を構成した。
【００１８】次に、上述の薄膜ＥＬ素子１００の製造方
法を以下に述べる。 (a) まず、ガラス基板１１上に第一透明電極１２を成膜
した。蒸着材料としては、酸化亜鉛(ZnO) 粉末に酸化ガ
リワム(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（図示しない）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
になるようなビーム電力および高周波電力を調整し、成
膜した。 (b) 次に、上記第一透明電極１２上に、五酸化タンタル
(Ta2O5) から成る第一絶縁層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) 上記第一絶縁層１３上に、SrS を母体材料とし、発
光中心としてフッ化セリウム(CeF3)を添加した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、スパッタ装
置内に、Arガスに5%の割合で硫化水素(H2S) を混合した
混合ガスを導入し、200Wの高周波電力で成膜した。この
時、発光層１４中のCe添加量を電子線プローブＸ線マイ
クロアナライザ(EPMA)で分析したところ、0.13at% であ
った。 (d) 発光層１４形成後、発光層１４上には何も形成しな
い状態（キャップレス状態）において500 ℃、４時間の
真空中熱処理を行った。熱処理後、発光層１４中の酸素
(O) 量をオージェ電子分光法(AES) によって分析した結
果、0.1at%以下であった。 (e) 上記発光層１４上に、防湿のためのキャップ層２４
として硫化亜鉛(ZnS) を電子ビーム蒸着法により形成し
た。具体的には上記ガラス基板１１を250 ℃に保持し、
真空中で成膜速度0.2 〜0.3nm/min に調整して成膜し
た。 (f) 次に五酸化タンタル(Ta2O5) から成る第二絶縁層１
５を上述の第一絶縁層１３と同様の方法で形成した。そ
して酸化亜鉛(ZnO) 膜から成る第二透明電極１６を、上
述の第一透明電極と同様の方法により、第二絶縁層１５
上に形成した。
【００１９】各層の膜厚は、第一透明電極１２、第二透
明電極１６がそれぞれ300nm 、第一絶縁層１３、第二絶
縁層１５がそれぞれ400nm 、発光層１４が1000nm、キャ
ップ層２４が200nm である。
【００２０】上記のように作製した青色のＥＬ素子１０
０を発光させたところ、図２に示すように、CIE 色度座
標でｘ＝0.18、ｙ＝0.35となり、比較品（図２の比較品
の点）とを比べて青色純度が著しく向上した。図２の比
較品は発光層中のCe量が0.61at% で、熱処理を行ってい
ないものである。また前述の文献（特開平2-236991号公
報）の構造の異なるＥＬ素子の結果とほぼ同等の色純度
を保ちながら、輝度を上回る結果となった。
【００２１】ここで、発光層中のCe量、発光層形成後
（キャップレス状態）の熱処理温度の違いによってＡか
らＩの九つの領域に分類し、それぞれの領域に当てはま
る複数のSrS:CeＥＬ素子を作製し、発光特性を調べた結
果をまとめて図３に示す。
【００２２】図３において、青色純度向上の効果とし
て、CIE 色度座標でｘ座標が0.20以下、ｙ座標が0.40以
下であり、発光輝度が比較品に比べて２倍以上になった
範囲を○印とし、また上記条件を満足しない範囲を×印
とした。その結果Ｅの範囲で青色純度向上の効果があ
り、十分な発光輝度が得られる素子ができた。
【００２３】熱処理温度が550 ℃より高い場合（図３の
Ｃ，Ｆ，Ｉの領域）には、発光層が熱処理によってダメ
ージを受けてしまい、印加電圧の低いうちに素子が破壊
してしまう。また発光層中のCe量が0.01at% より少ない
場合（図３のＧ，Ｈ，Ｉ）には、発光中心元素であるCe
不足により発光輝度が低くなってしまう。さらに発光層
中のCe量が0.3at%より多い場合（図３のＡ，Ｂ，Ｃ）と
熱処理温度が400 ℃よりも低い場合（図３のＡ，Ｄ，
Ｇ）には青色純度向上の効果は得られない。この場合の
熱処理はすべて発光層形成後、発光層上に何も形成しな
い状態で熱処理を行った。
【００２４】また、発光層形成後、発光層上にキャップ
層に相当する硫化亜鉛(ZnS) を蒸着法によって200nm 形
成してから熱処理を行った結果、図３と同様の分類によ
るＥ領域においても青色純度向上の効果は得られなかっ
た。従って、上述の全ての要素を満たすＥ領域の範囲
で、発光層形成後、発光層上に何も形成しない状態で熱
処理を行った場合のみで効果が得られることが明らかに
なった。
【００２５】さらに、熱処理によって発光層に酸素(O)
が混入する場合には、発光輝度が著しく低下してしまう
ため、発光層中の酸素量が0.1at%以下であることが好ま
しい。従って、熱処理は高真空中もしくはArガス等の不
活性ガス雰囲気中で実施される。そして熱処理時間が１
時間以下の場合には、青色純度の向上、発光輝度の向上
の効果が少なく、10時間を越えると発光層にダメージを
与えたり、発光層中の酸素混入量が多くなってしまうた
め、好ましくない。
【００２６】また、より好ましい条件（最適・適正条
件）としては、発光層１４中のCe添加量及び熱処理温度
は、図７のようになる。図４に、熱処理温度の変化に伴
う発光層１４中のCe添加量とCIE 色度座標のｘ座標との
関係を示す。図４において、例えば、Ce添加量が0.3 の
とき、熱処理温度(400〜550 ℃) により、その結果のCI
E 色度座標のｘ座標が異なり、熱処理温度が400 ℃でｘ
＝0.20付近、450 ℃でｘ＝0.198 付近、500 ℃でｘ＝0.
195 付近、550 ℃でｘ＝0.19となり、Ce添加量が一定で
あっても、熱処理温度により青色純度が異なる。
【００２７】同様に、図５に熱処理温度の変化に伴う発
光層１４中のCe添加量とCIE 色度座標のｙ座標との関係
を示すが、例えば、Ce添加量が0.3 のとき、熱処理温度
(400〜55℃) により、その結果のCIE 色度座標のｘ座標
が異なる。ところが、図４、図５に示すように、CIE 色
度座標のｘ座標及びｙ座標の値が飽和する条件（Ce添加
量と熱処理温度との組み合わせ）が存在することを本発
明者らは見いだした。
【００２８】一方、熱処理温度の最適条件としては、50
0 〜550 ℃が好ましい。その理由は、既に述べたよう
に、550 ℃より高い(600℃) 場合は、発光層１４がダメ
ージを受け、素子が破壊してしまう。逆に、500 ℃より
小さい(450℃) と、発光層１４の結晶性の改善が良好で
ない、または、熱処理時間が長期となるという問題があ
る。尚、実際の熱処理温度は、測定誤差などがあるの
で、最適熱処理温度の上限値、下限値に対して、それぞ
れ約30℃広い範囲でも実用上問題ない。
【００２９】そこで、上記最適熱処理温度(500〜550
℃) で、Ce添加量に依存することなく、CIE 色度座標が
飽和する（ｘ＝0.18、ｙ＝0.35）条件が存在すること
を、本発明者らは見いだした。その時の、Ce添加量は、
0.2at%以下である。言い換えると、Ce添加量を0.2at%以
下にすると、上記最適熱処理温度(500〜550 ℃) で、CI
E 色度座標のｘ座標及びｙ座標の値を飽和させることが
でき、最も色純度の良い青色を提供できる。
【００３０】また、図６は、発光層１４中のCe添加量と
発光強度との関係を示したものであるが、Ce添加量がお
よそ0.05at% より大きいときは、発光強度が急激に上昇
し、Ce添加量が0.1at%以上で実用的な輝度が得られる。
従って、色純度と発光輝度とを両立する最適条件として
は、熱処理温度＝500〜550 ℃、Ce添加量＝0.1 〜0.2at
%であり、多少輝度の低下を認める適正条件としては、
熱処理温度＝500 〜550 ℃、Ce添加量＝0.05〜0.2at%と
なる。
【００３１】本実施例は、発光層１４をスパッタ法で形
成したが、特にスパッタ法に限定されるものではなく、
蒸着法、有機水銀気相成長(MOCVD) 法、及び原子層エピ
タキシャル(ALE) 法等で発光層１４を形成した場合でも
同様の効果が得られる。
【００３２】(g) 次に、別のガラス基板２１上に同様の
方法で、同一平面内に二つの第一透明電極２２および３
２を形成した。この二つの電極２２、３２は電気的に切
り離されており、それぞれの電極に独自の電圧を印加で
き、別々の発色（緑色、赤色）をさせるためのものであ
る。 (h) 次に、第一透明電極２２、３２の上に、同様にして
第一絶縁層２３を成膜した。そして上記第一透明電極２
２上に、母体材料を硫化亜鉛(ZnS) 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、また第一透明電極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(T
b)を添加した硫化亜鉛：テルビウム(ZnS:Tb)緑色発光層
４４を、第一絶縁層２３上の同一平面上にスパッタ法で
成膜した。具体的には、第一透明電極２２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
うにして、スパッタ法で硫化亜鉛：マンガン(ZnS:Mn)赤
色発光層３４を成膜した後に、第一透明電極３２の上の
みに硫化亜鉛：テルビウム(ZnS:Tb)緑色発光層４４を成
膜できるようにして、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。
【００３３】上記の硫化亜鉛：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、第二絶縁層２５を成膜し、硫化亜鉛：マンガ
ン(ZnS:Mn)赤色発光層３４の上に第二透明電極２６を、
そして硫化亜鉛：テルビウム(ZnS:Tb)緑色発光層４４の
上に透明電極３６を、前述と同様の方法で成膜した。第
一透明電極２２、３２、第二透明電極２６、３６、およ
び第一絶縁層２３、第二絶縁層２５の膜厚は前述の場合
と同様であり、発光層３４、４４の膜厚は600nm であ
る。
【００３４】(i) 上記第二透明電極２６の上のみに、有
機赤色フィルタ２８を設置し、ＥＬ素子２００を作製し
た。 (j) 次に、ＥＬ素子１００の第二透明電極１６と、ＥＬ
素子２００の第二透明電極２６、３６とを対面させ、ガ
ラス基板１１と２１とを固定して、ＥＬ素子４００を形
成した。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
きる。また、図１に示されるように、ＥＬ素子１００
は、青色純度が良好であるために、青色フィルタを設け
る必要がなく、構造が簡易になる。よって、上記構成と
することにより、ＥＬ素子４００を高輝度の多色発光素
子とすることができる。
【００３５】上記に示されるように、本発明によれば、
少なくとも光取り出し側に光学的に透明な材料を用い、
SrS を母体材料とし、Ce添加量が0.01at% 以上0.3at%未
満である発光層を形成した後に、この発光層の上に何も
形成しない状態において400℃以上550 ℃以下の熱処理
を施すことにより、青色純度が高く、優れた発光特性の
ＥＬ素子を形成することができた。また、望ましくは、
Ce添加量が0.05at% 以上0.2at%以下である発光層を形成
した後に、この発光層の上に何も形成しない状態におい
て500 ℃以上550 ℃以下の熱処理を施すことで、より青
色純度が高く、優れた発光特性のＥＬ素子を形成でき
る。より望ましくは、Ce添加量が0.1at%以上0.2at%以下
である発光層を形成した後に、この発光層の上に何も形
成しない状態において500 ℃以上550 ℃以下の熱処理を
施すことで、青色純度及び発光輝度がより優れたＥＬ素
子を形成できる。このような発光層を備える第一のＥＬ
素子を光取り出し側に位置させ、第一のＥＬ素子と青色
以外の色を発光する発光層を備える第二のＥＬ素子とを
対向配置してＥＬ表示装置を構成することによって、Ｅ
Ｌ素子を多色発光とすることができる。加えて、光取り
出し側に位置される第一のＥＬ素子に青色フィルタを用
いる必要がなく、発光輝度の低下を防止すると共に、Ｅ
Ｌ表示装置を簡易な構造とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係わるＥＬ素子の縦断面を示
した模式図。
【図２】図１の実施例に用いた青色のＥＬ素子のCIE 色
度座標を示した特性図。
【図３】発光層中のCe量、発光層形成後（キャップレス
状態）の熱処理温度による発光特性の違いを示す説明
図。
【図４】発光層中のCe添加量に対する色度座標ｘの変化
を示す説明図。
【図５】発光層中のCe添加量に対する色度座標ｙの変化
を示す説明図。
【図６】発光層中のCe添加量に対する発光強度の変化を
示す説明図。
【図７】発光層中のCe添加量及びその熱処理温度の最適
条件、適正条件を示す説明図。
【図８】従来のＥＬ素子の模式的構成断面図。
【符号の説明】
１、１１、２１ ガラス基板（絶縁性基板） ２、１２、２２、３２ 第一透明電極（第一電極） ３、１３、２３ 第一絶縁層 ４、１４、３４、４４ 発光層 ２４ キャップ層 ５、１５、２５ 第二絶縁層 ６、２６、３６ 第二透明電極（第二電極） １０ ＥＬ素子 １００ ＥＬ素子（青色発光） ２００ ＥＬ素子（緑色、赤色発光） ４００ ＥＬ素子（赤、青、緑の多色発
光）
───────────────────────────────────────────────────── 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

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】少なくとも光取り出し側を光学的に透明な
    材料を用いて形成したＥＬ素子の製造方法において、 硫化ストロンチウム(SrS) を母体材料とし、セリウム(C
    e)添加量が0.01at% 以上0.3at%未満である発光層を形成
    した後に、 該発光層の上に何も形成しない状態において400 ℃以上
    550 ℃以下の熱処理を施すことを特徴とするＥＬ素子の
    製造方法。
  2. 【請求項２】前記熱処理後に、前記発光層の上に、II-V
    I 族化合物半導体から成るキャップ層を形成することを
    特徴とする請求項１に記載のＥＬ素子の製造方法。
  3. 【請求項３】前記熱処理は真空中もしくは不活性ガス雰
    囲気中で行い、 前記熱処理を実施した後の前記発光層の中の酸素の量を
    0.1at%以下とすることを特徴とする請求項１乃至２に記
    載のＥＬ素子の製造方法。
  4. 【請求項４】前記熱処理の時間が１時間を越え１０時間
    未満であることを特徴とする請求項１乃至３に記載のＥ
    Ｌ素子の製造方法。
  5. 【請求項５】少なくとも光取り出し側を光学的に透明な
    材料を用いて形成したＥＬ素子の製造方法において、 硫化ストロンチウム(SrS) を母体材料とし、セリウム(C
    e)添加量が0.05at% 以上0.2at%以下である発光層を形成
    した後に、 該発光層の上に何も形成しない状態において500 ℃以上
    550 ℃以下の熱処理を施すことを特徴とするＥＬ素子の
    製造方法。
  6. 【請求項６】少なくとも光取り出し側を光学的に透明な
    材料を用いて形成したＥＬ素子の製造方法において、 硫化ストロンチウム(SrS) を母体材料とし、セリウム(C
    e)添加量が0.1at%以上0.2at%以下である発光層を形成し
    た後に、 該発光層の上に何も形成しない状態において500 ℃以上
    550 ℃以下の熱処理を施すことを特徴とするＥＬ素子の
    製造方法。
  7. 【請求項７】青色を発光する発光層を備える第一のＥＬ
    素子と、青色を除く他の色を発光する発光層を備える第
    二のＥＬ素子とを具備し、 該第一のＥＬ素子が光取り出し側に位置するように、該
    第一のＥＬ素子と該第二のＥＬ素子とを対向配置したＥ
    Ｌ表示器における該第一のＥＬ素子の発光層を製造する
    方法であって、 硫化ストロンチウム(SrS) を母体材料とし、セリウム(C
    e)添加量が0.05at% 以上0.2at%以下である発光層を形成
    した後に、 該発光層の上に何も形成しない状態において500 ℃以上
    550 ℃以下の熱処理を施すことを特徴とするＥＬ素子の
    製造方法。
  8. 【請求項８】前記発光層のセリウム(Ce)添加量が0.1at%
    以上0.2at%以下であることを特徴とする請求項７に記載
    のＥＬ素子の製造方法。
  9. 【請求項９】青色を発光する発光層を備える第一のＥＬ
    素子と、青色を除く他の色を発光する発光層を備える第
    二のＥＬ素子とを具備し、 該第一のＥＬ素子が光取り出し側に位置するように、該
    第一のＥＬ素子と該第二のＥＬ素子とを対向配置したＥ
    Ｌ表示器における該第一のＥＬ素子の発光層を製造する
    方法であって、 硫化ストロンチウム(SrS) を母体材料とし、セリウム(C
    e)添加量が0.05at% 以上0.2at%以下である発光層を形成
    した後に、 該発光層の上に何も形成しない状態において500 ℃以上
    550 ℃以下の熱処理を施し、 青色フィルタを介さずに前記第一のＥＬ素子の前記発光
    層から発光色を取り出すことを特徴とするＥＬ素子の製
    造方法。
  10. 【請求項１０】前記第一のＥＬ素子の前記発光層は、前
    記熱処理後におけるCIE 色度座標が、ｘ＝0.18、ｙ＝0.
    35であることを特徴とする請求項９に記載のＥＬ素子の
    製造方法。
  11. 【請求項１１】前記発光層のセリウム(Ce)添加量が0.1a
    t%以上0.2at%以下であることを特徴とする請求項９に記
    載のＥＬ素子の製造方法。
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