JPH0831571A - Thin film electroluminescent element and multi-color thin film electroluminescent panel - Google Patents
Thin film electroluminescent element and multi-color thin film electroluminescent panelInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、薄型平面ディスプレイ
として応用される薄膜エレクトロルミネッセンス（以
下、ＥＬと称する）素子、および、この薄膜ＥＬ素子に
赤色および緑色のカラーフィルタを組み合わせたマルチ
カラー薄膜ＥＬパネルに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thin film electroluminescence (hereinafter referred to as EL) device applied as a thin flat display, and a multi-color thin film EL in which red and green color filters are combined with this thin film EL device. It's about panels.
【０００２】[0002]
【従来の技術】薄型平面ディスプレイとして用いられる
薄膜ＥＬ素子には、ＺｎＳを母材としてこれに発光中心
としてＭｎを添加してなるＺｎＳ：Ｍｎを発光層に用い
たものがあり、このＺｎＳ：Ｍｎを発光層として用いる
ことによって、高輝度で信頼性に優れた表示特性が得ら
れている。そして、上記ＺｎＳ：Ｍｎを発光層に用いた
薄膜ＥＬ素子に、赤色および緑色のカラーフィルタを組
み合わせた二色表示マルチカラー薄膜ＥＬ表示パネル
（ＳＩＤ ９１ ＤＩＧＥＳＴ ｐ．２７５〜２７８）
が検討されている。2. Description of the Related Art There is a thin film EL element used as a thin flat display in which ZnS: Mn is used as a light emitting layer by using ZnS as a base material and adding Mn as an emission center thereto. By using as a light emitting layer, display characteristics with high brightness and excellent reliability are obtained. Then, a two-color display multi-color thin film EL display panel (SID 91 DIGEST p.275-278) in which a thin film EL element using ZnS: Mn as a light emitting layer is combined with red and green color filters.
Is being considered.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上記のＺｎＳ：Ｍｎの
発光スペクトルは、５００ｎｍ台から６００ｎｍ台の波
長にまで及んでいる。したがって、このＺｎＳ：Ｍｎを
発光層に用いた薄膜ＥＬ素子に、赤色および緑色のカラ
ーフィルタを組み合わせれば、赤色光および緑色光を取
り出すことが可能である。上記薄膜ＥＬ素子に、赤色の
カラーフィルタを組み合わせた場合に得られる赤色光の
色度座標（ｘ，ｙ）は（0.６６，0.３４）であり、赤色
に関しては特性のよい色純度が得られる。しかしなが
ら、ＺｎＳ：Ｍｎの発光スペクトルは５５０ｎｍ以下の
発光強度が弱いことから、上記薄膜ＥＬ素子に、緑色の
カラーフィルタを組み合わせた場合に得られる緑色光の
色度座標（ｘ，ｙ）は（0.４５，0.５５）であって、黄
色に近い緑色しか得られず、緑色の色純度があまり良く
ないという問題がある。The emission spectrum of ZnS: Mn described above extends from a wavelength range of 500 nm to a wavelength range of 600 nm. Therefore, by combining the thin film EL element using ZnS: Mn for the light emitting layer with the red and green color filters, red light and green light can be extracted. The chromaticity coordinates (x, y) of red light obtained when the thin film EL element is combined with a red color filter are (0.66, 0.34), and red has a good color purity. can get. However, since the emission spectrum of ZnS: Mn has a weak emission intensity of 550 nm or less, the chromaticity coordinate (x, y) of green light obtained by combining the thin film EL element with a green color filter is (0 .45, 0.55), and only green color close to yellow can be obtained, and the color purity of green color is not very good.
【０００４】本発明は、上記に鑑みなされたものであ
り、その目的は、緑色のカラーフィルタを組み合わせた
場合に得られる緑色光の色純度を従来よりも高めること
ができる発光輝度の高い薄膜ＥＬ素子を提供することに
ある。The present invention has been made in view of the above, and an object thereof is a thin film EL having a high emission brightness capable of enhancing the color purity of green light obtained when a green color filter is combined, as compared with the conventional one. It is to provide an element.
【０００５】また、本発明のその他の目的は、赤色およ
び緑色の両色共に発光輝度および色純度が良好な、赤色
および緑色のマルチカラー薄膜ＥＬパネルを提供するこ
とにある。Another object of the present invention is to provide a red and green multi-color thin film EL panel which has good emission brightness and color purity for both red and green colors.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る薄
膜ＥＬ素子は、上記の課題を解決するために、母体組成
が硫化亜鉛と硫化マグネシウムとの混晶からなり、発光
中心としてマンガンを添加してなるＣ軸配向ウルツ鉱型
結晶構造のＺｎＭｇＳ：Ｍｎを発光層として用いたこと
を特徴としている。In order to solve the above-mentioned problems, the thin-film EL device according to the invention of claim 1 has a matrix composition of a mixed crystal of zinc sulfide and magnesium sulfide, and contains manganese as an emission center. It is characterized in that ZnMgS: Mn having a C-axis oriented wurtzite crystal structure added thereto is used as a light emitting layer.
【０００７】また、請求項２の発明に係る薄膜ＥＬ素子
は、上記の課題を解決するために、上記請求項１の発明
で用いられているＺｎＭｇＳ：Ｍｎ層と、母体組成が硫
化亜鉛からなり、発光中心としてマンガンを添加してな
る閃亜鉛鉱型結晶構造のＺｎＳ：Ｍｎ層とを積層した積
層膜を発光層として用いたことを特徴としている。In order to solve the above-mentioned problems, a thin film EL device according to the invention of claim 2 comprises a ZnMgS: Mn layer used in the invention of claim 1 and a matrix composition of zinc sulfide. A laminated film in which a ZnS: Mn layer having a zinc blende type crystal structure formed by adding manganese as an emission center is laminated is used as a light emitting layer.
【０００８】また、請求項３の発明に係るマルチカラー
薄膜ＥＬパネルは、請求項２の薄膜ＥＬ素子の発光面側
に、赤色および緑色のカラーフィルタを設けたことを特
徴としている。The multi-color thin film EL panel according to the invention of claim 3 is characterized in that red and green color filters are provided on the light emitting surface side of the thin film EL element of claim 2.
【０００９】[0009]
【作用】本願発明者は、上記の課題を解決するために、
発光輝度が高く薄膜ＥＬ素子の発光層として有効なＺｎ
Ｓ：Ｍｎの発光スペクトルの短波長化を試みた。その結
果、ＺｎＳ：Ｍｎよりも短波長の発光スペクトルを持つ
ＺｎＭｇＳ：Ｍｎを発光層に用いることにより、高輝度
な黄色発光の薄膜ＥＬ素子を得た。In order to solve the above problems, the present inventor has
Zn which has high emission brightness and is effective as a light emitting layer of a thin film EL device
An attempt was made to shorten the emission spectrum of S: Mn. As a result, by using ZnMgS: Mn, which has an emission spectrum having a shorter wavelength than ZnS: Mn, in the light emitting layer, a thin-film EL device with high luminance and yellow emission was obtained.
【００１０】上記ＺｎＭｇＳ：Ｍｎの母体は、ＺｎＳと
ＭｇＳとが混合して均一な結晶（混晶）を形成してお
り、その結晶構造は、ＺｎＳ：Ｍｎの結晶構造（閃亜鉛
鉱型構造）とは異なったＣ軸配向ウルツ鉱型構造であ
る。閃亜鉛鉱型結晶構造のＺｎＳ：Ｍｎを発光層とする
薄膜ＥＬ素子は、ピーク波長が５８０ｎｍの橙色発光を
呈する。これに対して、Ｃ軸配向ウルツ鉱型結晶構造の
ＺｎＭｇＳ：Ｍｎを発光層とする薄膜ＥＬ素子は、上記
ＺｎＳ：Ｍｎを発光層とするものよりも短波長の黄色発
光を呈し、ＺｎＳ：Ｍｎと同様に高輝度で信頼性に優れ
た特性を有する。即ち、発光層の母体中のＭｇ成分によ
り、Ｍｎ発光が橙色（ＺｎＳ：Ｍｎの場合）から黄色
（ＺｎＭｇＳ：Ｍｎの場合）に変化する。In the above ZnMgS: Mn matrix, ZnS and MgS are mixed to form a uniform crystal (mixed crystal), and the crystal structure is ZnS: Mn crystal structure (sphalerite structure). C-axis oriented wurtzite structure different from A thin film EL device using ZnS: Mn having a zinc blende type crystal structure as a light emitting layer emits orange light with a peak wavelength of 580 nm. On the other hand, the thin-film EL device using ZnMgS: Mn having a C-axis oriented wurtzite crystal structure as a light emitting layer emits yellow light having a shorter wavelength than the above-described device using ZnS: Mn as a light emitting layer. Similarly to, it has high brightness and excellent reliability. That is, Mn emission changes from orange (in the case of ZnS: Mn) to yellow (in the case of ZnMgS: Mn) due to the Mg component in the matrix of the light emitting layer.
【００１１】上記請求項１の発明の薄膜ＥＬ素子は、上
記のＺｎＭｇＳ：Ｍｎを発光層として用いたものであっ
て、その発光スペクトルは緑色発光成分が多いので、該
薄膜ＥＬ素子に緑色のカラーフィルタを組み合わせれ
ば、緑色の色純度が高く、且つ、高輝度の緑色発光素子
を得ることができる。The thin film EL device according to the first aspect of the present invention uses the above ZnMgS: Mn as a light emitting layer, and its emission spectrum has many green emission components. If a filter is combined, a green light emitting element with high green color purity and high brightness can be obtained.
【００１２】上記請求項２の発明の構成によれば、上記
のＺｎＭｇＳ：Ｍｎからなる薄膜層（ＺｎＭｇＳ：Ｍｎ
層）と、上記のＺｎＳ：Ｍｎからなる薄膜層（ＺｎＳ：
Ｍｎ層）とを積層した積層膜を発光層として用いている
ので、その発光スペクトルは緑色発光成分および赤色発
光成分が共に多いブロードな発光スペクトルとなる。こ
の薄膜ＥＬ素子に、赤色および緑色のカラーフィルタを
組み合わせれば、緑色および赤色の両色共に色純度が高
く、且つ、高輝度の緑色および赤色の二色発光素子を得
ることができる。According to the structure of the second aspect of the invention, the thin film layer (ZnMgS: Mn) made of the above ZnMgS: Mn is formed.
Layer) and a thin film layer (ZnS: Mn) composed of the above ZnS: Mn.
Since the laminated film in which the (Mn layer) is laminated is used as the light emitting layer, its emission spectrum is a broad emission spectrum in which both the green emission component and the red emission component are large. By combining this thin film EL element with red and green color filters, it is possible to obtain a green and red bicolor light emitting element with high color purity for both green and red colors.
【００１３】上記請求項３の発明のマルチカラー薄膜Ｅ
Ｌパネルは、上記請求項２の薄膜ＥＬ素子の発光面側
に、赤色および緑色のカラーフィルタを設けたものであ
り、赤色および緑色の両色共に発光輝度および色純度が
良好な表示パネル或いは照明パネルとなり得る。The multi-color thin film E according to the third aspect of the present invention.
The L panel is one in which red and green color filters are provided on the light emitting surface side of the thin film EL device according to claim 2, and a display panel or illumination having good emission brightness and color purity for both red and green colors. Can be a panel.
【００１４】[0014]
【実施例】本発明の一実施例について図１ないし図４に
基づいて説明すれば、以下の通りである。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The following will describe one embodiment of the present invention with reference to FIGS.
【００１５】本実施例に係る赤および緑の二色表示マル
チカラー薄膜ＥＬ表示パネルは、薄膜ＥＬ素子と赤色お
よび緑色のカラーフィルタとを組み合わせて構成され
る。上記薄膜ＥＬ素子は、いわゆる反転構造であり、図
１に示すように、ガラス基板１上に、背面電極２、第１
絶縁層３、ＺｎＳ：Ｍｎ層４、ＺｎＭｇＳ：Ｍｎ層５、
第２絶縁層６、および透明電極７がこの順に積層されて
なる。即ち、上記薄膜ＥＬ素子は、ＺｎＳ：Ｍｎ層４と
ＺｎＭｇＳ：Ｍｎ層５とを積層した二層構造の発光層を
有し、この発光層を第１絶縁層３および第２絶縁層６で
挟んだ二重絶縁構造を持つ。そして、この薄膜ＥＬ素子
は、上記の両絶縁層３・６の発光層と接していない側の
面に、Ｘ方向に延びる複数の帯状の背面電極２およびＹ
方向（Ｘ方向と直交する方向）に延びる複数の帯状の透
明電極７が形成されたマトリクス構造を持つ。The red and green two-color display multi-color thin film EL display panel according to this embodiment is constructed by combining a thin film EL element and red and green color filters. The thin film EL element has a so-called inverted structure, and as shown in FIG. 1, a back electrode 2 and a first electrode are formed on a glass substrate 1.
Insulating layer 3, ZnS: Mn layer 4, ZnMgS: Mn layer 5,
The second insulating layer 6 and the transparent electrode 7 are laminated in this order. That is, the thin film EL element has a light emitting layer having a two-layer structure in which a ZnS: Mn layer 4 and a ZnMgS: Mn layer 5 are laminated, and the light emitting layer is sandwiched by the first insulating layer 3 and the second insulating layer 6. It has a double insulation structure. This thin film EL element has a plurality of strip-shaped back electrodes 2 and Y extending in the X direction on the surfaces of the above-mentioned insulating layers 3 and 6 which are not in contact with the light emitting layer.
It has a matrix structure in which a plurality of strip-shaped transparent electrodes 7 extending in the direction (direction orthogonal to the X direction) are formed.
【００１６】そして、上記透明電極７の表面における上
記背面電極２と透明電極７との交点に、赤色および緑色
のカラーフィルタ８がマトリクス状に形成されている。At the intersections of the back electrode 2 and the transparent electrode 7 on the surface of the transparent electrode 7, red and green color filters 8 are formed in a matrix.
【００１７】上記薄膜ＥＬ素子の駆動は、上記の背面電
極２と透明電極７との間に図示しない駆動用交流電源を
接続し、両電極２・７間に所定周波数の交流電圧を印加
することによってなされる。上記両電極２・７間に交流
電圧が印加されると、両電極２・７間に電界が形成さ
れ、この電界によって発光層中の電子が伝導帯に励起さ
れて伝導電子（自由電子）となり、さらにこの電子が電
界によって加速されて充分なエネルギーを持ち、そし
て、この電子が発光層中に添加された発光中心としての
Ｍｎに衝突してＭｎを励起し、励起されたＭｎが基底状
態に戻る際に光を放射する。このとき発光層から放射さ
れる光が赤色のカラーフィルタ８を透過することによっ
て赤色光として認識され、緑色のカラーフィルタ８を透
過することによって緑色光として認識される。To drive the thin film EL element, an AC power supply for driving (not shown) is connected between the back electrode 2 and the transparent electrode 7 and an AC voltage of a predetermined frequency is applied between both electrodes 2 and 7. Done by When an AC voltage is applied between the electrodes 2 and 7, an electric field is formed between the electrodes 2 and 7, and the electric field excites electrons in the light emitting layer to conduction bands (free electrons). Further, the electrons are accelerated by an electric field and have sufficient energy, and the electrons collide with Mn as a luminescence center added in the light emitting layer to excite Mn, and the excited Mn becomes a ground state. Emit light when returning. At this time, the light emitted from the light emitting layer is recognized as red light by passing through the red color filter 8 and is recognized as green light by passing through the green color filter 8.
【００１８】次に、上記マルチカラー薄膜ＥＬ表示パネ
ルの作製手順を示す。Next, a procedure for manufacturing the multicolor thin film EL display panel will be described.
【００１９】先ず、ガラス基板１上に金属Ｍｏを蒸着し
て膜厚３００ｎｍ程度の背面電極２を形成する。First, metal Mo is vapor-deposited on the glass substrate 1 to form the back electrode 2 having a film thickness of about 300 nm.
【００２０】次に、高周波マグネトロンスパッタ法によ
り、膜厚３０〜８０ｎｍのＳｉＯ2膜と膜厚２００〜３
００ｎｍのＳｉ3 Ｎ4 膜とを成膜して複合膜の第１絶縁
層３を形成する。Next, by a high frequency magnetron sputtering method, a SiO 2 film having a film thickness of 30 to 80 nm and a film thickness of 200 to 3 are formed.
A 00 nm Si 3 N 4 film is formed to form the first insulating layer 3 of the composite film.
【００２１】次に、母体材料ＺｎＳに発光中心として作
用するＭｎを添加したペレットを作製し、これを用いた
電子ビーム蒸着法（以下、ＥＢ蒸着法と称する）によっ
て膜厚５００ｎｍ程度のＺｎＳ：Ｍｎ層４を成膜する。Next, a pellet was prepared by adding Mn acting as a luminescent center to the base material ZnS, and using this, an electron beam vapor deposition method (hereinafter referred to as EB vapor deposition method) with a thickness of about 500 nm ZnS: Mn. Layer 4 is deposited.
【００２２】次に、ＺｎＳ：Ｍｎ粉末とＭｇＳ粉末とを
ｍｏｌ比で１：１の割合で混合したペレットを作製し、
これを用いたＥＢ蒸着法によって膜厚８００ｎｍ程度の
ＺｎＭｇＳ：Ｍｎ層５を成膜する。詳しくは、８×１０
-3Ｐａのガス圧のＨ2 Ｓ雰囲気中において、基板温度を
２００℃に設定して蒸着が行われる。Next, pellets were prepared by mixing ZnS: Mn powder and MgS powder in a molar ratio of 1: 1.
A ZnMgS: Mn layer 5 having a film thickness of about 800 nm is formed by an EB vapor deposition method using this. Specifically, 8 × 10
In a H 2 S atmosphere with a gas pressure of −3 Pa, the substrate temperature is set to 200 ° C. and vapor deposition is performed.
【００２３】次に、膜厚１００〜２００ｎｍのＳｉ3 Ｎ
4 膜と膜厚３０〜８０ｎｍのＡｌ2Ｏ3 膜とを成膜して
複合膜の第２絶縁層６を形成する。Next, Si 3 N having a film thickness of 100 to 200 nm is used.
The 4th film and the Al 2 O 3 film having a film thickness of 30 to 80 nm are formed to form the second insulating layer 6 of the composite film.
【００２４】次に、ＥＢ蒸着法または高周波スパッタ法
により、膜厚１５０ｎｍ程度のＩＴＯ（Indium Tin Oxi
de）膜からなる透明電極７を形成する。Next, ITO (Indium Tin Oxi) having a film thickness of about 150 nm is formed by EB vapor deposition or high frequency sputtering.
de) The transparent electrode 7 made of a film is formed.
【００２５】この後、真空中において６３０℃で１時間
の熱処理を施すことにより薄膜ＥＬ素子が得られ、これ
に赤色および緑色のカラーフィルタ８を重ね合わせるこ
とによってマルチカラー薄膜ＥＬ表示パネルとする。After that, a thin film EL element is obtained by performing heat treatment at 630 ° C. for 1 hour in vacuum, and a red and green color filter 8 is superposed on the thin film EL element to obtain a multi-color thin film EL display panel.
【００２６】上記の方法で作製したマルチカラー薄膜Ｅ
Ｌ表示パネルの発光層、および薄膜ＥＬ素子の各種特性
を以下に示す。Multicolor thin film E produced by the above method
Various characteristics of the light emitting layer of the L display panel and the thin film EL element are shown below.
【００２７】先ず、ＺｎＭｇＳ：Ｍｎ層５のＸ線回折パ
ターンを図２に示す。このＺｎＭｇＳ：Ｍｎ層５の結晶
構造は、ＺｎＳ：Ｍｎ層４のように閃亜鉛鉱型構造では
なく、Ｃ軸配向ウルツ鉱型構造となっており、ＺｎＳ：
Ｍｎ層４とは膜の結晶構造が異なっている。上記ＺｎＭ
ｇＳ：Ｍｎ層５は、その母体組成が硫化亜鉛（ＺｎＳ）
と硫化マグネシウム（ＭｇＳ）との混晶からなる。First, the X-ray diffraction pattern of the ZnMgS: Mn layer 5 is shown in FIG. The crystal structure of this ZnMgS: Mn layer 5 is not a zinc blende type structure like the ZnS: Mn layer 4, but a C-axis oriented wurtzite type structure.
The crystal structure of the film is different from that of the Mn layer 4. ZnM above
The matrix composition of the gS: Mn layer 5 is zinc sulfide (ZnS).
And a mixed crystal of magnesium sulfide (MgS).
【００２８】次に、薄膜ＥＬ素子の発光輝度−印加電圧
特性を図３に示す。この発光輝度−印加電圧特性は、上
記薄膜ＥＬ素子の背面電極２と透明電極７との間に駆動
用交流電源を接続し、両電極２・７間に素子駆動周波数
１００Ｈｚの交流パルス電圧を印加して得られたもので
ある。同図中に（Ａ）にて示される特性曲線は、カラー
フィルタ８を組み合わせなかった場合のもの、同図中に
（Ｂ）にて示される特性曲線は、緑色のカラーフィルタ
８を組み合わせた場合のもの、そして、同図中に（Ｃ）
にて示される特性曲線は、赤色のカラーフィルタ８を組
み合わせた場合のものである。同図に示されるように、
ＺｎＳ：Ｍｎ層４とＺｎＭｇＳ：Ｍｎ層５との積層発光
層を持つ本実施例の薄膜ＥＬ素子も、薄膜ＥＬ素子に特
徴的な閾値電圧付近の急峻な立ち上がり特性を示してい
る。Next, the emission luminance-applied voltage characteristic of the thin film EL element is shown in FIG. With respect to the emission luminance-applied voltage characteristic, a driving AC power source is connected between the back electrode 2 and the transparent electrode 7 of the thin film EL element, and an AC pulse voltage with an element driving frequency of 100 Hz is applied between both electrodes 2 and 7. It was obtained by doing. The characteristic curve shown by (A) in the figure is that when the color filter 8 is not combined, and the characteristic curve shown by (B) is that when the green color filter 8 is combined. And (C) in the figure
The characteristic curve indicated by is the case where the red color filter 8 is combined. As shown in the figure,
The thin-film EL element of this example having the laminated light emitting layer of the ZnS: Mn layer 4 and the ZnMgS: Mn layer 5 also exhibits a sharp rising characteristic near the threshold voltage, which is characteristic of the thin-film EL element.
【００２９】次に、薄膜ＥＬ素子の発光スペクトルを図
４に示す。同図中に（Ａ）にて示される特性曲線は、薄
膜ＥＬ素子にカラーフィルタ８を組み合わせなかった場
合のもの、同図中に（Ｂ）にて示される特性曲線は、緑
色のカラーフィルタ８を組み合わせた場合のもの、そし
て、同図中に（Ｃ）にて示される特性曲線は、赤色のカ
ラーフィルタ８を組み合わせた場合のものである。Ｚｎ
Ｓ：Ｍｎ層４は、色度座標（ｘ，ｙ）が（0.５２，0.４
７）、ピーク波長が５８０ｎｍの橙色発光を呈する。ま
た、ＺｎＭｇＳ：Ｍｎ層５は、色度座標（ｘ，ｙ）が
（0.４６，0.５３）、ピーク波長が５６５ｎｍの黄色発
光を呈する。このＺｎＳ：Ｍｎ層４とＺｎＭｇＳ：Ｍｎ
層５とを積層した二層構造の発光層から発せられる光
は、同図中に（Ａ）にて示されるようなブロードな発光
スペクトルとなる。薄膜ＥＬ素子に緑色のカラーフィル
タ８を組み合わせて得られる緑色光も、赤色のカラーフ
ィルタ８を組み合わせて得られる赤色光と同程度の発光
強度を示している。Next, the emission spectrum of the thin film EL device is shown in FIG. The characteristic curve shown by (A) in the figure is that when the color filter 8 is not combined with the thin film EL element, and the characteristic curve shown by (B) in the figure is that of the green color filter 8 And the characteristic curve shown by (C) in the figure is the one when the red color filter 8 is combined. Zn
The S: Mn layer 4 has chromaticity coordinates (x, y) of (0.52, 0.4).
7), it emits orange light with a peak wavelength of 580 nm. Further, the ZnMgS: Mn layer 5 exhibits yellow light emission with a chromaticity coordinate (x, y) of (0.46, 0.53) and a peak wavelength of 565 nm. This ZnS: Mn layer 4 and ZnMgS: Mn
The light emitted from the light emitting layer having a two-layer structure in which the layer 5 and the layer 5 are laminated has a broad emission spectrum as shown by (A) in the figure. The green light obtained by combining the thin-film EL element with the green color filter 8 also shows the same emission intensity as the red light obtained by combining the red color filter 8.
【００３０】また、ＺｎＳ：ＭｎとＺｎＭｇＳ：Ｍｎと
の積層発光層を用いた本実施例の薄膜ＥＬ素子に赤色お
よび緑色のカラーフィルタ８を組み合わせて得られる赤
色光および緑色光の色座標を表１に、そして飽和輝度を
表２に、それぞれＺｎＳ：Ｍｎを発光層として用いた従
来の薄膜ＥＬ素子と比較して示している。Further, the color coordinates of red light and green light obtained by combining the thin film EL element of this embodiment using a laminated light emitting layer of ZnS: Mn and ZnMgS: Mn with red and green color filters 8 are shown. 1 and the saturation luminance are shown in Table 2 in comparison with a conventional thin film EL device using ZnS: Mn as a light emitting layer.
【００３１】[0031]
【表１】 [Table 1]
【００３２】[0032]
【表２】 [Table 2]
【００３３】上記の表１および表２から明らかなよう
に、本実施例のマルチカラー薄膜ＥＬ表示パネルが発す
る赤色光は、従来のものと同等のものが得られ、また、
緑色光については、色度座標はＣＲＴ（Cathode-Ray Tu
be) 蛍光体に近いもの、輝度は従来のものと比べて約1.
２倍に改善され、赤色および緑色の両色共に良好な特性
が得られた。As is clear from Tables 1 and 2 above, the red light emitted from the multi-color thin film EL display panel of this embodiment is the same as the conventional red light, and
For green light, the chromaticity coordinates are CRT (Cathode-Ray Tu).
be) Similar to a phosphor, with a brightness of about 1.
It was improved by a factor of 2, and good characteristics were obtained for both red and green colors.
【００３４】以上のように、本実施例に係る薄膜ＥＬ素
子は、母体組成が硫化亜鉛と硫化マグネシウムとの混晶
からなり、発光中心としてマンガンを添加してなるＣ軸
配向ウルツ鉱型結晶構造のＺｎＭｇＳ：Ｍｎ層５を発光
層として用いた構成であり、これを第１の特徴としてい
る。As described above, the thin-film EL device according to this example has a C-axis oriented wurtzite crystal structure in which the host composition is a mixed crystal of zinc sulfide and magnesium sulfide, and manganese is added as the emission center. The ZnMgS: Mn layer 5 is used as a light emitting layer, which is the first feature.
【００３５】これにより、ＺｎＳ：Ｍｎを発光層とする
ものよりも短波長の黄色発光を呈し、ＺｎＳ：Ｍｎと同
様に高輝度で信頼性に優れた薄膜ＥＬ素子が得られ、該
薄膜ＥＬ素子に緑色のカラーフィルタ８を組み合わせれ
ば、緑色の色純度が高く、且つ、高輝度の緑色発光素子
が得られる。As a result, a thin-film EL device which emits yellow light having a shorter wavelength than that of ZnS: Mn as a light-emitting layer and has high brightness and excellent reliability similar to ZnS: Mn is obtained. When the green color filter 8 is combined with the green color filter 8, a green light emitting element having high green color purity and high brightness can be obtained.
【００３６】また、本実施例に係る薄膜ＥＬ素子は、上
記のＺｎＭｇＳ：Ｍｎ層５と、母体組成が硫化亜鉛から
なり、発光中心としてマンガンを添加してなる閃亜鉛鉱
型結晶構造のＺｎＳ：Ｍｎ層４とを積層した積層膜を発
光層として用いた構成であり、これを第２の特徴として
いる。Further, the thin film EL device according to the present embodiment has the above-described ZnMgS: Mn layer 5, ZnS having a zincblende crystal structure having a host composition of zinc sulfide, and manganese added as an emission center: This is a structure in which a laminated film in which the Mn layer 4 is laminated is used as a light emitting layer, which is the second feature.
【００３７】これにより、薄膜ＥＬ素子の発光スペクト
ルは、緑色発光成分および赤色発光成分が共に多いブロ
ードな発光スペクトルとなり、該薄膜ＥＬ素子に、赤色
および緑色のカラーフィルタ８を組み合わせれば、緑色
および赤色の両色共に色純度が高く、且つ、高輝度の緑
色および赤色の二色発光素子を得ることができる。As a result, the emission spectrum of the thin-film EL element becomes a broad emission spectrum in which both the green emission component and the red emission component are large, and if the thin-film EL element is combined with the red and green color filters 8, green and It is possible to obtain a high-luminance two-color light emitting element of green and red having high color purity for both red colors.
【００３８】そして、本実施例に係るマルチカラー薄膜
ＥＬ表示パネルは、上記第２の特徴の構成の薄膜ＥＬ素
子の発光面側に、赤色および緑色のカラーフィルタ８を
組み合わせたものであり、赤色および緑色の両色共に発
光輝度および色純度が良好な二色表示パネルとなってい
る。The multi-color thin film EL display panel according to the present embodiment is a combination of the red and green color filters 8 on the light emitting surface side of the thin film EL element having the second characteristic structure. The two-color display panel has excellent emission brightness and color purity for both green and green.
【００３９】尚、特開昭６３−９９５号公報には、遷移
金属あるいは希土類の元素をドープしたＭｇＳ、Ｃａ
Ｓ、ＳｒＳ、ＢａＳの中の少なくとも一つとＺｎＳとの
複合体を母材とする薄膜発光層が開示されている。上記
公報は、加水分解し易く耐久性が低いＭｇＳ等に遷移金
属あるいは希土類の元素をドープし、これに母体として
十分な安定性を有するＺｎＳを混ぜることによって、発
光層の耐久性を向上させることを目的としたものであっ
て、発光層の結晶構造および発光色が変化するものでは
ないので、本発明とは区別されるものである。Incidentally, Japanese Patent Laid-Open No. 63-995 discloses that MgS and Ca doped with a transition metal or rare earth element.
A thin-film light emitting layer is disclosed which has a composite of ZnS and at least one of S, SrS, and BaS as a base material. The above publication discloses improving the durability of a light emitting layer by doping MgS or the like, which is easily hydrolyzed and has low durability, with a transition metal or a rare earth element and mixing it with ZnS having sufficient stability as a matrix. The present invention is intended for the above purpose and does not change the crystal structure and the emission color of the light emitting layer, and is therefore distinguished from the present invention.
【００４０】尚、上記薄膜ＥＬ素子は、表示パネルとし
てだけではなく、照明パネルとして用いることもでき
る。上記実施例は、あくまでも、本発明の技術内容を明
らかにするものであって、そのような具体例にのみ限定
して狭義に解釈されるべきものではなく、本発明の精神
と特許請求の範囲内で、いろいろと変更して実施するこ
とができるものである。The thin film EL element can be used not only as a display panel but also as an illumination panel. The above embodiments are merely for clarifying the technical contents of the present invention, and should not be construed in a narrow sense by limiting only to such specific examples. The spirit of the present invention and the scope of the claims It can be implemented with various modifications.
【００４１】[0041]
【発明の効果】請求項１の発明の薄膜ＥＬ素子は、以上
のように、母体組成が硫化亜鉛と硫化マグネシウムとの
混晶からなり、発光中心としてマンガンを添加してなる
Ｃ軸配向ウルツ鉱型結晶構造のＺｎＭｇＳ：Ｍｎを発光
層として用いた構成である。As described above, the thin film EL device of the present invention has a C-axis-oriented wurtzite structure in which the host composition is a mixed crystal of zinc sulfide and magnesium sulfide, and manganese is added as an emission center. This is a configuration in which ZnMgS: Mn having a type crystal structure is used as a light emitting layer.
【００４２】それゆえ、上記薄膜ＥＬ素子は、ＺｎＳ：
Ｍｎを発光層とする従来のものよりも短波長の黄色発光
を呈する。したがって、この薄膜ＥＬ素子に緑色のカラ
ーフィルタを組み合わせた場合、従来よりも緑色の色純
度が高く、且つ、従来と同様に高輝度の緑色光を得るこ
とができるという効果を奏する。Therefore, the above thin film EL device has ZnS:
It emits yellow light having a shorter wavelength than the conventional one using Mn as a light emitting layer. Therefore, when this thin film EL element is combined with a green color filter, there is an effect that green color purity is higher than in the conventional case and high-intensity green light can be obtained as in the conventional case.
【００４３】請求項２の発明の薄膜ＥＬ素子は、以上の
ように、母体組成が硫化亜鉛と硫化マグネシウムとの混
晶からなり、発光中心としてマンガンを添加してなるＣ
軸配向ウルツ鉱型結晶構造のＺｎＭｇＳ：Ｍｎ層と、母
体組成が硫化亜鉛からなり、発光中心としてマンガンを
添加してなる閃亜鉛鉱型結晶構造のＺｎＳ：Ｍｎ層とを
積層した積層膜を発光層として用いた構成である。As described above, the thin-film EL device according to the second aspect of the present invention has a matrix composition of a mixed crystal of zinc sulfide and magnesium sulfide, and C containing manganese as an emission center.
Emitting a laminated film in which a ZnMgS: Mn layer having an axially oriented wurtzite crystal structure and a ZnS: Mn layer having a zincblende crystal structure having a host composition of zinc sulfide and having manganese added as an emission center are laminated. It is a structure used as a layer.
【００４４】それゆえ、上記薄膜ＥＬ素子の発光スペク
トルは、緑色発光成分および赤色発光成分が共に多いブ
ロードな発光スペクトルとなり、この薄膜ＥＬ素子に、
赤色および緑色のカラーフィルタを組み合わせれば、緑
色および赤色の両色共に色純度が高く、且つ、高輝度の
緑色および赤色の二色発光素子を得ることができるとい
う効果を奏する。Therefore, the emission spectrum of the thin film EL element is a broad emission spectrum in which both the green emission component and the red emission component are large, and this thin film EL element has
By combining the red and green color filters, it is possible to obtain a two-color light emitting element of high brightness with high color purity for both green and red colors.
【００４５】請求項３の発明のマルチカラー薄膜ＥＬパ
ネルは、以上のように、請求項２の薄膜エレクトロルミ
ネッセンス素子の発光面側に、赤色および緑色のカラー
フィルタを設けた構成である。As described above, the multi-color thin film EL panel according to the third aspect of the present invention has a structure in which red and green color filters are provided on the light emitting surface side of the thin film electroluminescent element according to the second aspect.
【００４６】それゆえ、赤色および緑色の両色共に発光
輝度および色純度で良好な特性を示す二色発光パネルが
得られるという効果を奏する。Therefore, it is possible to obtain a two-color light emitting panel exhibiting excellent characteristics in light emission luminance and color purity for both red and green colors.
【図１】本発明の一実施例を示すものであり、マルチカ
ラー薄膜ＥＬ表示パネルの概略の断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a multi-color thin film EL display panel, showing an embodiment of the present invention.
【図２】上記マルチカラー薄膜ＥＬ表示パネルのＺｎＭ
ｇＳ：Ｍｎ層のＸ線回折パターンを示す説明図である。FIG. 2 ZnM of the multi-color thin film EL display panel
It is explanatory drawing which shows the X-ray-diffraction pattern of a gS: Mn layer.
【図３】上記マルチカラー薄膜ＥＬ表示パネルの発光輝
度−印加電圧特性を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing emission luminance-applied voltage characteristics of the multi-color thin film EL display panel.
【図４】上記マルチカラー薄膜ＥＬ表示パネルの発光ス
ペクトルを示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing an emission spectrum of the multi-color thin film EL display panel.
１ ガラス基板 ２ 背面電極 ３ 第１絶縁層 ４ ＺｎＳ：Ｍｎ層（発光層） ５ ＺｎＭｇＳ：Ｍｎ層（発光層） ６ 第２絶縁層 ７ 透明電極 ８ カラーフィルタ 1 Glass Substrate 2 Back Electrode 3 First Insulating Layer 4 ZnS: Mn Layer (Light Emitting Layer) 5 ZnMgS: Mn Layer (Light Emitting Layer) 6 Second Insulating Layer 7 Transparent Electrode 8 Color Filter
Claims (3)
の混晶からなり、発光中心としてマンガンを添加してな
るＣ軸配向ウルツ鉱型結晶構造のＺｎＭｇＳ：Ｍｎを発
光層として用いたことを特徴とする薄膜エレクトロルミ
ネッセンス素子。1. A light emitting layer comprising ZnMgS: Mn having a C-axis-aligned wurtzite crystal structure having a host composition composed of a mixed crystal of zinc sulfide and magnesium sulfide and having manganese added as an emission center. Thin film electroluminescent element.
の混晶からなり、発光中心としてマンガンを添加してな
るＣ軸配向ウルツ鉱型結晶構造のＺｎＭｇＳ：Ｍｎ層
と、母体組成が硫化亜鉛からなり、発光中心としてマン
ガンを添加してなる閃亜鉛鉱型結晶構造のＺｎＳ：Ｍｎ
層とを積層した積層膜を発光層として用いたことを特徴
とする薄膜エレクトロルミネッセンス素子。2. A ZnMgS: Mn layer having a C-axis-aligned wurtzite crystal structure having a host composition composed of a mixed crystal of zinc sulfide and magnesium sulfide and having manganese added as an emission center, and a host composition comprising zinc sulfide. And ZnS: Mn having a zinc blende type crystal structure formed by adding manganese as an emission center
A thin film electroluminescent element, which is characterized by using a laminated film in which a layer is laminated as a light emitting layer.
素子の発光面側に、赤色および緑色のカラーフィルタを
設けてなるマルチカラー薄膜エレクトロルミネッセンス
パネル。3. A multi-color thin film electroluminescence panel comprising red and green color filters provided on the light emitting surface side of the thin film electroluminescence device according to claim 2.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6163853A JPH0831571A (en) | 1994-07-15 | 1994-07-15 | Thin film electroluminescent element and multi-color thin film electroluminescent panel |
| FI952736A FI952736A (en) | 1994-07-15 | 1995-06-05 | Thin film electroluminescent element and multicolor thin film electroluminescent panel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6163853A JPH0831571A (en) | 1994-07-15 | 1994-07-15 | Thin film electroluminescent element and multi-color thin film electroluminescent panel |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0831571A true JPH0831571A (en) | 1996-02-02 |
Family
ID=15782005
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6163853A Pending JPH0831571A (en) | 1994-07-15 | 1994-07-15 | Thin film electroluminescent element and multi-color thin film electroluminescent panel |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0831571A (en) |
| FI (1) | FI952736A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000079840A1 (en) * | 1999-05-19 | 2000-12-28 | Fal Corporation | A thin luminescent plate and a method for preparing the same |
| US7423228B1 (en) | 2007-07-25 | 2008-09-09 | White Richard C | Apparatus for opening an electrical switch responsive to seismic or other event |
| US8242979B2 (en) | 2002-12-27 | 2012-08-14 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Display device |
-
1994
- 1994-07-15 JP JP6163853A patent/JPH0831571A/en active Pending
-
1995
- 1995-06-05 FI FI952736A patent/FI952736A/en unknown
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000079840A1 (en) * | 1999-05-19 | 2000-12-28 | Fal Corporation | A thin luminescent plate and a method for preparing the same |
| US8242979B2 (en) | 2002-12-27 | 2012-08-14 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Display device |
| US8947325B2 (en) | 2002-12-27 | 2015-02-03 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Display device |
| US9111842B2 (en) | 2002-12-27 | 2015-08-18 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Display device |
| US7423228B1 (en) | 2007-07-25 | 2008-09-09 | White Richard C | Apparatus for opening an electrical switch responsive to seismic or other event |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI952736A (en) | 1996-01-16 |
| FI952736A0 (en) | 1995-06-05 |
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