JPH08330074A - Electroluminescence light emitting element - Google Patents

Electroluminescence light emitting element

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JPH08330074A
JPH08330074A JP7134892A JP13489295A JPH08330074A JP H08330074 A JPH08330074 A JP H08330074A JP 7134892 A JP7134892 A JP 7134892A JP 13489295 A JP13489295 A JP 13489295A JP H08330074 A JPH08330074 A JP H08330074A
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JP
Japan
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transparent conductive
conductive layer
light emitting
layer
transparent
Prior art date
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Application number
JP7134892A
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Japanese (ja)
Inventor
Fumiharu Yamazaki
文晴 山崎
Shin Fukuda
福田  伸
Nobuhiro Fukuda
信弘 福田
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Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Original Assignee
Mitsui Toatsu Chemicals Inc
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Publication date
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Publication of JPH08330074A publication Critical patent/JPH08330074A/en
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Abstract

PURPOSE: To heighten initial brightness, and suppress brightness deterioration resulting from long time luminescence by using indium oxide containing 15 to 50wt.% of tin oxide for a transparent conductive layer. CONSTITUTION: At least a transparent conductive layer 20, a light emitting body layer 30, and a back face electrode 40 are laminated in this order on one side face of a transparent base body 10. Indium oxide containing 15 to 50wt.% of tin oxide is used for a transparent conductive layer 20. Zinc sulfide is used for the light emitter layer 30 as a light emitter, and a transparent high polymer molding is used for the transparent base body 10. For the high polymer molding, polyethylene terephthalate, or the like is used, and the same is lighter, is hardly broken, and can be formed into thinner comparing with glass. When the transparent conductive layer 20 contains the indium oxide less than 15wt.% of the tin oxide, it is impossible to obtain sufficient durability. When its containing amount is more than 50 percentage, transparency is deteriorated in a visible light area so that it is impossible to take out emitted light from the light emitter layer 30 effectively.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はエレクトロルミネッセン
ス発光素子に関し、より詳しくは発光継続時における輝
度低下を抑制した、耐久性に優れたエレクトロルミネッ
センス発光素子に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electroluminescent light emitting device, and more particularly to an electroluminescent light emitting device which suppresses a decrease in luminance during continuous light emission and has excellent durability.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、エレクトロルミネッセンス発光素
子は、薄型の発光体が得られるため特にそれを活かした
用途、例えば液晶ディスプレイのバックライトや装飾用
発光体などに用いられている。エレクトロルミネッセン
ス発光素子には、その駆動方式により交流駆動型と直流
駆動型の2種があり、前者は強い発光強度が得られるた
め交流駆動回路が必要であるにもかかわらず広く用いら
れている。一方後者は、発光強度は交流駆動方式に劣る
ものの直流駆動が可能なため駆動回路が簡素化される利
点をもち、この2種の駆動方式は用途によって使い分け
られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, an electroluminescent light emitting element has been used in applications such as a backlight of a liquid crystal display and a light emitting element for decoration because a thin light emitting body can be obtained. There are two types of electroluminescence light emitting elements, an AC driving type and a DC driving type, depending on the driving method, and the former is widely used in spite of the necessity of an AC driving circuit because a strong light emission intensity can be obtained. On the other hand, the latter has the advantage that the drive circuit is simplified because the emission intensity is inferior to the AC drive system, but DC drive is possible, and these two types of drive systems are used properly according to the application.

【0003】エレクトロルミネッセンス発光素子は、透
明基体上に透明導電膜を形成した透明導電性基体をベー
スにし、上記透明導電膜上に発光体層、誘電体層、及び
背面電極を順次形成し、さらに全体を透明防湿層で被覆
した構造のものが知られている。透明導電膜には酸化ス
ズ、酸化インジウム等が用いられている。発光体層には
硫化亜鉛に弗化物をドープしたものが知られており、適
当な弗化物材料を選択することにより発光色を変化させ
ることができる。例えば、ドープ材料に弗化ネオジウム
(NdF3 )を用いた場合にはオレンジ色、弗化テルビ
ウム(TbF3)を用いた場合には緑色に発光する。ま
た、発光体層へ電界を効果的に印加するために誘電体層
を透明電極層と発光体層との間、もしくは発光体層と背
面電極との間、またもしくはその両方に設けることも一
般的に行われている。該誘電体層は誘電率の高い酸化イ
ットリウム、窒化シリコン、酸化タリウム等が用いら
れ、背面電極にはアルミニウムが用いられている。
An electroluminescent light-emitting element is based on a transparent conductive substrate having a transparent conductive film formed on a transparent substrate, and a light emitting layer, a dielectric layer, and a back electrode are sequentially formed on the transparent conductive film. It is known that the whole structure is covered with a transparent moisture-proof layer. Tin oxide, indium oxide, or the like is used for the transparent conductive film. It is known that zinc sulfide is doped with fluoride as the light emitting layer, and the emission color can be changed by selecting an appropriate fluoride material. For example, when neodymium fluoride (NdF 3 ) is used as the doping material, it emits orange light, and when terbium fluoride (TbF 3 ) is used, it emits green light. It is also common to provide a dielectric layer between the transparent electrode layer and the light emitting layer, between the light emitting layer and the back electrode, or both in order to effectively apply an electric field to the light emitting layer. Is done in a regular manner. The dielectric layer is made of yttrium oxide, silicon nitride, thallium oxide or the like having a high dielectric constant, and aluminum is used for the back electrode.

【0004】従来、エレクトロルミネッセンス発光素子
の透明導電層には、酸化スズを5重量%程度含有した酸
化インジウムが用いられてきた。上記透明導電層は、発
光体層で発光した可視光を効率的に外部に放出させるた
めに透明性に優れていること、駆動電圧の点から抵抗値
がある程度低いことに加え、長時間の使用に耐えること
が要求されるが、酸化スズを5重量%程度含有させた酸
化インジウムは、透明性に優れ、かつ抵抗値についても
十分要求を満たす透明導電層が得られていた。
Conventionally, indium oxide containing about 5% by weight of tin oxide has been used for a transparent conductive layer of an electroluminescence light emitting device. The transparent conductive layer has excellent transparency in order to efficiently emit visible light emitted from the light emitting layer to the outside, has a low resistance value to some extent in terms of driving voltage, and is used for a long time. However, indium oxide containing tin oxide in an amount of about 5% by weight was excellent in transparency and a transparent conductive layer satisfying a sufficient resistance value was obtained.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】前述したように、従来
エレクトロルミネッセンス発光素子の透明導電層には酸
化スズを5重量%程度含有した酸化インジウム膜が用い
られている。それは、酸化インジウムに酸化スズを5重
量%程度含有させることにより、そのシート抵抗値を最
小にでき、かつ可視光透過率も高いものが得られるため
である。シート抵抗値を低くしなければならないのは、
発光にかかる消費電力を少なくする上で必要であり、ま
た高い可視光透過率は発光した光を透明導電層で吸収さ
せることなく有効にとり出すために必要である。エレク
トロルミネッセンス発光素子として実用的にそれを使用
するためには、1500(カンデラ/m2 )以上程度の
発光輝度が必要である。透明導電層のシート抵抗値が高
く、可視光透過率が低いと前述した理由により、その発
光輝度が得られなくなる。上記の酸化スズを5重量%程
度含有した酸化インジウムは、その条件については満足
したものが得られていたわけである。しかしながら、酸
化スズを5重量%程度含有した酸化インジウムをエレク
トロルミネッセンス発光素子の透明導電層に用いると、
発光体である硫化亜鉛と接触することでその界面が劣化
し、発光を継続させた時に発光輝度が著しく低下してし
まう問題があった。
As described above, the indium oxide film containing about 5% by weight of tin oxide is conventionally used for the transparent conductive layer of the electroluminescent light emitting device. This is because the sheet resistance value can be minimized and the visible light transmittance can be increased by adding about 5% by weight of tin oxide to indium oxide. It is necessary to lower the sheet resistance value
It is necessary to reduce the power consumption required for light emission, and a high visible light transmittance is necessary to effectively take out the emitted light without allowing the transparent conductive layer to absorb the emitted light. In order to practically use it as an electroluminescence light emitting element, it is necessary to have an emission luminance of about 1500 (candelas / m 2 ) or more. If the transparent conductive layer has a high sheet resistance value and a low visible light transmittance, the emission luminance cannot be obtained for the reason described above. As for the indium oxide containing about 5% by weight of tin oxide, the indium oxide satisfying the conditions was obtained. However, when indium oxide containing about 5% by weight of tin oxide is used for the transparent conductive layer of the electroluminescence light emitting element,
The contact with zinc sulfide, which is a light-emitting body, deteriorates the interface, and there is a problem that the emission brightness is significantly reduced when light emission is continued.

【0006】このため、発光層と透明導電膜との界面の
劣化を抑制する方法として、劣化の発生する主として酸
化インジウムからなる透明導電層上に金属薄膜を積層さ
せ、透明導電層が発光体層に直接接触しないようにする
方法が開示されている(特開平6−71804号公
報)。しかしながら、金属薄膜の積層は工程が複雑にな
るのみならず、可視光透過率の低下を招くこととなり、
必ずしも最善の解決法ではなかった。
Therefore, as a method of suppressing the deterioration of the interface between the light emitting layer and the transparent conductive film, a metal thin film is laminated on the transparent conductive layer mainly composed of indium oxide, which causes deterioration, and the transparent conductive layer is the light emitting layer. There is disclosed a method of preventing direct contact with the (Japanese Patent Laid-Open No. 6-71804). However, the lamination of the metal thin film not only complicates the process, but also causes a decrease in visible light transmittance,
It was not always the best solution.

【0007】本発明は、上記事情に鑑み、透明導電膜自
体の発光体層に対する耐久性を向上させ、エレクトロル
ミネッセンス発光素子の耐久性を改善するとともに、透
明導電層を1層構成にしたことによる工程の簡素化、可
視光透過率の低下防止といった効果により、初期輝度が
十分に高く、長時間発光に対しても輝度低下が著しく抑
制されたエレクトロルミネッセンス素子を、簡便な工程
で提供することを目的としている。
In view of the above circumstances, the present invention improves the durability of the transparent conductive film itself with respect to the light emitting layer, improves the durability of the electroluminescent light emitting device, and has a single transparent conductive layer structure. It is possible to provide an electroluminescent element having a sufficiently high initial luminance and a significant reduction in luminance deterioration for long-term light emission by a simple process due to the effect of simplifying the process and preventing the reduction of visible light transmittance. Has an aim.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の問
題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、酸化スズを
15〜50重量%含有した酸化インジウムが、発光材料
として好ましい硫化亜鉛に対する耐久性に優れていて、
これをエレクトロルミネッセンス発光素子の透明導電層
として用いると発光継続時の輝度低下が著しく抑制され
ることを見いだし、本発明を完成するにいたった。
DISCLOSURE OF THE INVENTION As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that indium oxide containing 15 to 50% by weight of tin oxide is preferable zinc sulfide as a light emitting material. It has excellent durability against
When this was used as a transparent conductive layer of an electroluminescence light emitting element, it was found that a decrease in luminance during continuous light emission was significantly suppressed, and the present invention was completed.

【0009】すなわち本発明は、(1)透明基体(A)
の一方の面に、少なくとも、透明導電層(B)、発光体
層(C)、背面電極(D)をABCDなる順序で積層し
たエレクトロルミネッセンス発光素子において、該透明
導電層(B)に酸化スズを15〜50重量%含有した酸
化インジウムを用いることを特徴とするエレクトロルミ
ネッセンス発光素子であり、また、(2)発光体層
(C)に主として硫化亜鉛を発光体として用いることを
特徴とする(1)記載のエレクトロルミネッセンス発光
素子であり、また、(3)透明基体(A)に透明な高分
子成形体を用いることを特徴とする(1)又は(2)に
記載のエレクトロルミネッセンス発光素子に関するもの
である。
That is, the present invention provides (1) a transparent substrate (A)
In the electroluminescent light-emitting device, in which at least the transparent conductive layer (B), the light emitting layer (C), and the back electrode (D) are laminated on one surface in the order of ABCD, tin oxide is formed on the transparent conductive layer (B). Of indium oxide containing 15 to 50% by weight is used, and (2) zinc sulfide is mainly used as a light emitter in the light emitter layer (C) ( 1) The electroluminescent light emitting device according to 1) or 2), wherein the transparent base material (A) is a transparent polymer molding. It is a thing.

【0010】本発明は、添付図面の図1をもって説明す
るに、透明基体(A)10の一方の主面に、酸化スズを
15〜50重量%含有した酸化インジウムからなる透明
導電層(第1層)(B)20と、好ましくは硫化亜鉛か
らなる発光体層(第2層)(C)30と、背面電極層
(D)40、とを順次形成したエレクトロルミネッセン
ス発光素子に関するものである。
The present invention will be described with reference to FIG. 1 of the accompanying drawings. On one main surface of a transparent substrate (A) 10, a transparent conductive layer made of indium oxide containing 15 to 50% by weight of tin oxide (first The present invention relates to an electroluminescent light emitting device in which a layer) (B) 20, a light emitting layer (second layer) (C) 30 preferably made of zinc sulfide, and a back electrode layer (D) 40 are sequentially formed.

【0011】本発明において使用する透明基体10とし
ては、可視光領域において透明性を有するもので、ある
程度表面が平滑であり、耐熱性が100℃以上程度のも
のであれば使用できる。具体的には透明なガラス、ある
いは透明な高分子成形体が使用できる。ガラスは可視光
領域における透明性、表面平滑性、耐熱性に優れている
ため本発明の透明基体として好適に使用できる。
The transparent substrate 10 used in the present invention can be used as long as it has transparency in the visible light region, its surface is smooth to some extent, and its heat resistance is about 100 ° C. or higher. Specifically, transparent glass or a transparent polymer molding can be used. Since glass has excellent transparency, surface smoothness, and heat resistance in the visible light region, it can be suitably used as the transparent substrate of the present invention.

【0012】また、高分子成形体としては、透明性、耐
熱温度において上記条件を満たしているものとしてポリ
エチレンテレフタレート、ポリエーテルサルフォン、ポ
リエーテルエーテルケトン、ポリカーボネート、ポリプ
ロピレン、ポリイミドなどが挙げられる。高分子成形体
はガラスに比べて軽く、割れにくく、薄型化が可能なた
め、本発明の透明基体としてより好適に使用できる。こ
れら高分子成形体は透明導電層を形成する主面が平滑で
あれば板状であってもフィルム状であってもよい。板状
の高分子基体は寸法安定性と機械的強度に優れているた
め、特にそれが要求される場合には好適に使用できる。
また高分子フィルムは可撓性を有しており、透明導電層
をロールツロール法で連続的に形成することができるた
め、これを使用した場合には効率よく透明導電性基体を
生産できる故に、これもまた好適に使用できる。この場
合フィルムの厚さは通常10〜250μmのものが用い
られる。フィルムの厚さが10μmより薄いと、基材と
しての機械的強度に不足し、250μmより厚いと可撓
性が不足するためフィルムをロールで巻きとって利用す
るのに適さない。
As the polymer molded article, polyethylene terephthalate, polyether sulfone, polyether ether ketone, polycarbonate, polypropylene, polyimide and the like are listed as those satisfying the above conditions in terms of transparency and heat resistant temperature. The polymer molded body is lighter than glass and is less likely to break, and can be made thinner, so that it can be more suitably used as the transparent substrate of the present invention. These polymer molded bodies may be plate-shaped or film-shaped as long as the main surface forming the transparent conductive layer is smooth. Since the plate-shaped polymer substrate is excellent in dimensional stability and mechanical strength, it can be suitably used especially when it is required.
Further, the polymer film has flexibility, and since the transparent conductive layer can be continuously formed by the roll-to-roll method, it is possible to efficiently produce a transparent conductive substrate when using this. , Which can also be preferably used. In this case, a film having a thickness of 10 to 250 μm is usually used. When the thickness of the film is less than 10 μm, the mechanical strength as a base material is insufficient, and when it is more than 250 μm, the flexibility is insufficient, and therefore the film is not suitable for being rolled up and used.

【0013】上記の透明な高分子成形体のなかでもポリ
エチレンテレフタレートは透明性及び加工性に優れてい
るため、より好適に利用できる。また、ポリエーテルサ
ルフォンは耐熱性に優れているため、透明導電性積層体
作製後に熱処理を必要とする場合、また該透明導電性積
層体を使用してエレクトロルミネッセンスディスプレイ
を組み立てる際に加熱処理を必要とする場合に、より好
適に使用できる。
Among the above-mentioned transparent polymer moldings, polyethylene terephthalate is excellent in transparency and processability, and can be used more preferably. Further, since polyether sulfone has excellent heat resistance, heat treatment is required when heat treatment is required after preparation of the transparent conductive laminate, or when assembling an electroluminescent display using the transparent conductive laminate. It can be used more suitably when it is necessary.

【0014】この透明高分子基体はその表面に予めスパ
ッタリング処理、コロナ処理、火炎処理、紫外線照射、
電子線照射などのエッチング処理や、下塗り処理など、
この上に形成される主として酸化インジウムからなる透
明導電層の上記フィルムに対する密着性を向上させる処
理を施してもよい。また、主として酸化インジウムから
なる透明導電層を成膜する前に、必要に応じて溶剤洗浄
や超音波洗浄などの防塵処理を施してもよい。
The surface of this transparent polymer substrate is previously subjected to sputtering treatment, corona treatment, flame treatment, ultraviolet irradiation,
Etching treatment such as electron beam irradiation, undercoating treatment, etc.
You may perform the process which improves the adhesiveness with respect to the said film of the transparent conductive layer which consists mainly of indium oxide formed on this. Further, before forming the transparent conductive layer mainly made of indium oxide, a dustproof treatment such as solvent cleaning or ultrasonic cleaning may be performed, if necessary.

【0015】本発明においては、かかる透明基体の一方
の主面に酸化スズを15〜50重量%含有した酸化イン
ジウムからなる透明導電層を第1層として形成する。酸
化スズを15重量%以上含有させることにより、酸化イ
ンジウムの化学的安定性が向上し、エレクトロルミネッ
センス発光材料に対する耐久性が向上する。酸化スズの
含有量が15重量%よりあまり少ない酸化インジウムは
耐久性が得られないため、そのような透明導電層を利用
してエレクトロルミネッセンス発光素子を形成しても十
分な耐久性は得られない。酸化スズを50重量%を越え
てあまり含有させると、耐久性に関しては優れたものが
得られるが、可視光領域における透明性が損なわれ、発
光体層で発光した光が効果的にとり出せないのに加え、
抵抗値も高くなってしまい、エレクトロルミネッセンス
発光素子とした時に十分な発光輝度が得られないため、
これもまた好ましくない。
In the present invention, a transparent conductive layer made of indium oxide containing 15 to 50% by weight of tin oxide is formed as a first layer on one main surface of such a transparent substrate. By containing tin oxide in an amount of 15% by weight or more, the chemical stability of indium oxide is improved, and the durability of the electroluminescent light emitting material is improved. Since indium oxide having a tin oxide content of less than 15% by weight cannot provide durability, sufficient durability cannot be obtained even if an electroluminescent light emitting device is formed using such a transparent conductive layer. . If tin oxide is contained in excess of 50% by weight, excellent durability can be obtained, but transparency in the visible light region is impaired and the light emitted from the light emitting layer cannot be effectively extracted. In addition to
Since the resistance value also becomes high and sufficient emission brightness cannot be obtained when it is used as an electroluminescence light emitting element,
This is also undesirable.

【0016】酸化スズを15〜50重量%含有した酸化
インジウムからなる透明導電層の厚さは通常10nm〜
200nmが好ましい。透明導電層の厚さは、そのシー
ト抵抗値及び可視光透過率に影響する。シート抵抗値を
小さくするためには、該透明導電層の厚さをできる限り
厚くすればよいが、あまり厚くすると可視光透過率が低
下してしまう。そのため、要求されるシート抵抗値及び
可視光透過率によって該透明導電層の厚さが決定され
る。該透明導電層の厚さが10nmより薄いとシート抵
抗値が高くなってしまうため、エレクトロルミネッセン
ス発光素子の透明電極として使用するには不適である。
シート抵抗値を下げるためには膜厚を厚くすればよい
が、200nmよりあまり厚いと可視光透過率が低くな
ってしまうためこれもまた好ましくない。
The thickness of the transparent conductive layer made of indium oxide containing 15 to 50% by weight of tin oxide is usually 10 nm to
200 nm is preferred. The thickness of the transparent conductive layer affects its sheet resistance value and visible light transmittance. In order to reduce the sheet resistance value, the transparent conductive layer may be made as thick as possible, but if it is too thick, the visible light transmittance will decrease. Therefore, the thickness of the transparent conductive layer is determined by the required sheet resistance value and visible light transmittance. If the thickness of the transparent conductive layer is less than 10 nm, the sheet resistance value becomes high, and it is unsuitable for use as a transparent electrode of an electroluminescence light emitting device.
In order to reduce the sheet resistance value, the film thickness may be increased, but if it is much thicker than 200 nm, the visible light transmittance becomes low, which is also not preferable.

【0017】このように、透明基体の一方の主面に、酸
化スズを15〜50重量%含有する酸化インジウムから
なる、好ましくは厚さが10〜200nmの透明導電層
を形成することで、エレクトロルミネッセンス発光素子
の透明導電層に要求されるシート抵抗値及び可視光透過
率を有したものが得られるため、それを用いてエレクト
ロルミネッセンス発光素子を形成し、透明導電層と背面
電極との間に電圧を印加し発光させたときに、十分な発
光輝度が得られるのに加え、透明導電層の耐久性が優れ
ているために、発光を継続させた時の輝度低下を著しく
抑制したエレクトロルミネッセンス発光素子が得られる
のである。
Thus, by forming a transparent conductive layer of indium oxide containing 15 to 50% by weight of tin oxide, preferably 10 to 200 nm in thickness, on one main surface of the transparent substrate, the electro Since it is possible to obtain a sheet having a sheet resistance value and a visible light transmittance required for the transparent conductive layer of the luminescent light emitting element, an electroluminescent light emitting element is formed using it, and the sheet is provided between the transparent conductive layer and the back electrode. Electroluminescence emission that has sufficiently suppressed the decrease in luminance when the light emission is continued because the transparent conductive layer has excellent durability in addition to the sufficient light emission luminance when a voltage is applied to emit light. The device is obtained.

【0018】酸化スズを15〜50重量%含有した酸化
インジウムからなる透明導電層の成膜方法としては真空
蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法と
いった従来公知の物理的気相成長法のいずれも採用でき
る。スパッタリング法においては、ターゲットに所定量
の酸化スズを含有した酸化インジウムあるいは、スパッ
タガスにアルゴン等の不活性ガスを用いた直流(DC)
あるいは高周波(RF)マグネトロンスパッタ法が利用
できる。また、透明導電層の透明性および導電性を高く
するためにスパッタガス中に0.1〜20流量%の酸素
ガスを混合しても良い。また、ターゲットに所定の組成
比をもったスズ・インジウム合金を、スパッタガスにア
ルゴン等の不活性ガスを、反応性ガスに酸素ガスを用い
た直流あるいは高周波反応性スパッタリング法も好適に
利用できる。この方法では透明導電層の透過率および導
電性が、反応性ガスである酸素ガスの分圧に非常に敏感
に影響するので、その制御を厳密に行うことが好まし
い。上記のスパッタリング法はいずれも、透明性及び導
電性に優れた透明導電層が容易に得られるため、好適に
利用できる。
As a method for forming the transparent conductive layer made of indium oxide containing 15 to 50% by weight of tin oxide, any of conventionally known physical vapor deposition methods such as vacuum deposition method, sputtering method and ion plating method can be used. Can be adopted. In the sputtering method, a direct current (DC) using indium oxide containing a predetermined amount of tin oxide as a target or an inert gas such as argon as a sputtering gas
Alternatively, a radio frequency (RF) magnetron sputtering method can be used. Further, in order to increase the transparency and conductivity of the transparent conductive layer, oxygen gas of 0.1 to 20 flow rate% may be mixed in the sputtering gas. Further, a direct current or high frequency reactive sputtering method using a tin-indium alloy having a predetermined composition ratio as a target, an inert gas such as argon as a sputtering gas, and an oxygen gas as a reactive gas can also be suitably used. In this method, the transmittance and conductivity of the transparent conductive layer very sensitively influence the partial pressure of oxygen gas, which is a reactive gas, so it is preferable to strictly control the partial pressure. Any of the above-mentioned sputtering methods can be suitably used because a transparent conductive layer excellent in transparency and conductivity can be easily obtained.

【0019】上記の方法により得られた透明導電膜を、
耐環境性をさらに向上させるために、熱処理(アニーリ
ング)を施してもよい。熱処理温度は通常、100〜2
00℃程度である。
The transparent conductive film obtained by the above method is
Heat treatment (annealing) may be performed to further improve the environment resistance. The heat treatment temperature is usually 100 to 2
It is about 00 ° C.

【0020】本発明においては、その後発光体層を形成
する。発光体層は主として硫化亜鉛からなる発光材料が
使用できる。硫化亜鉛に発光中心となる希土類の弗化
物、例えば弗化プラセオジウム(PrF3 )、弗化ネオ
ジウム(NdF3 )、弗化テルビウム(TbF3 )など
を、0.01〜10wt%程度添加することにより発光
色を変化させることができる。発光体層は発光輝度の十
分得られる程度の厚さに設定すればよく、一般的には1
〜100μm程度である。
In the present invention, the phosphor layer is then formed. A light emitting material mainly composed of zinc sulfide can be used for the light emitting layer. By adding to the zinc sulfide, a rare earth fluoride, which is a luminescent center, such as praseodymium fluoride (PrF 3 ), neodymium fluoride (NdF 3 ), terbium fluoride (TbF 3 ), etc., in an amount of about 0.01 to 10 wt%. The emission color can be changed. The thickness of the light emitting layer may be set to such a level that sufficient emission brightness can be obtained.
It is about 100 μm.

【0021】該発光体層は従来公知の真空蒸着法や塗布
法によって形成できる。真空蒸着法においては、好まし
くは硫化亜鉛に所定の添加物を加えた発光材料を、真空
装置内加熱し蒸発させ、対向して配置した透明導電層が
形成された透明基体上に付着させることで発光体層が形
成できる。塗布法ではアセトンなどの適当な溶媒中に、
例えば硫化亜鉛及び添加物の粉末を分散させそれを透明
導電層が形成された透明基体上に塗布し、加熱すること
で溶媒を気化させ発光体層を形成する。この塗布法は比
較的簡単な工程で発光体層が得られるため好んで用いら
れる。
The light emitting layer can be formed by a conventionally known vacuum deposition method or coating method. In the vacuum vapor deposition method, preferably, a luminescent material obtained by adding a predetermined additive to zinc sulfide is heated in a vacuum apparatus to evaporate, and adhered onto a transparent substrate on which a transparent conductive layer is disposed oppositely. A phosphor layer can be formed. In the coating method, in a suitable solvent such as acetone,
For example, zinc sulfide and an additive powder are dispersed, coated on a transparent substrate on which a transparent conductive layer is formed, and heated to vaporize the solvent to form a light emitting layer. This coating method is preferably used because the phosphor layer can be obtained by a relatively simple process.

【0022】発光体層に効果的に電界を印加するため
に、透明電極と発光体層との間、あるいは発光体層と背
面電極との間、またあるいはその両方に誘電体層を設け
ることができる。該誘電体層を設けることにより発光効
率を上げることができ、発光輝度の向上が図られる。誘
電体層の材料としては、効果的に電界を発光体層に印加
するために誘電率の高いものが好ましく、例えば酸化イ
ットリウム、窒化珪素、酸化タリウム、チタン酸バリウ
ムなどが利用できる。なかでもチタン酸バリウムは高誘
電率材料としてよく知られており好適に使用できる。誘
電体層の厚さは、一般的には500〜3000Å程度で
ある。
In order to effectively apply an electric field to the phosphor layer, a dielectric layer may be provided between the transparent electrode and the phosphor layer, between the phosphor layer and the back electrode, or both. it can. By providing the dielectric layer, the luminous efficiency can be increased and the luminous brightness can be improved. As a material for the dielectric layer, a material having a high dielectric constant is preferable in order to effectively apply an electric field to the light emitting layer, and for example, yttrium oxide, silicon nitride, thallium oxide, barium titanate or the like can be used. Among them, barium titanate is well known as a high dielectric constant material and can be preferably used. The thickness of the dielectric layer is generally about 500 to 3000Å.

【0023】誘電体層の形成には発光体層の形成方法と
同様、真空蒸着法や塗布法が利用できる。塗布法におい
ては所定の材料の粉末をアセトンなどの適当な溶媒に分
散させて塗布し、加熱し溶媒を気化させる簡便な工程で
誘電体層を形成できるため、ここでも好んで用いられ
る。
For forming the dielectric layer, a vacuum deposition method or a coating method can be used as in the method for forming the light emitting layer. In the coating method, the powder of a predetermined material is dispersed in an appropriate solvent such as acetone and then coated, and the dielectric layer can be formed by a simple process of heating and vaporizing the solvent, and thus it is also preferably used here.

【0024】以上の如く形成した発光体層(あるいは誘
電体層)上にさらに背面電極を形成する。背面電極には
発光体層において発光した光を効果的に透明基体側へ導
くために可視領域で反射率の高い金属が好んで用いられ
る。なかでもアルミニウムは反射率が比較的高く、安定
性に優れ、また安価でもあるため好適に利用できる。
A back electrode is further formed on the light emitting layer (or dielectric layer) formed as described above. For the back electrode, a metal having a high reflectance in the visible region is preferably used in order to effectively guide the light emitted from the light emitting layer to the transparent substrate side. Among them, aluminum is suitable because it has a relatively high reflectance, excellent stability, and is inexpensive.

【0025】該背面電極の形成方法は真空蒸着法、スパ
ッタリング法など従来公知の物理的成膜気相成長法のい
ずれも使用できる。より簡便には金属箔を発光体層ある
いは誘電体層上に貼り合わせてもよい。背面電極の厚さ
は可視光を十分に反射する程度の厚さがあればよく、
0.1〜100μm程度である。また、エレクトロルミ
ネッセンス発光素子をディスプレイとして利用する場合
には、必要に応じて背面電極にパターニングを施しても
よい。
As the method of forming the back electrode, any of conventionally known physical film-forming vapor phase growth methods such as a vacuum deposition method and a sputtering method can be used. More simply, a metal foil may be laminated on the light emitting layer or the dielectric layer. The thickness of the back electrode should be such that it can sufficiently reflect visible light,
It is about 0.1 to 100 μm. When the electroluminescent light emitting element is used as a display, the back electrode may be patterned if necessary.

【0026】さらに、湿気によるエレクトロルミネッセ
ンス発光素子の劣化を防ぐために、以上の如く作製した
エレクトロルミネッセンス発光素子を、透明な防湿フィ
ルム例えば三弗化塩化エチレン等で挟み込んで封印して
もよい。上記の方法により形成した透明導電層の原子組
成は、オージェ電子分光法(AES)、誘導結合プラズ
マ法(ICP)、ラザフォード後方散乱法(RBS)等
により測定できる。またこれらの膜厚は、オージェ電子
分光の深さ方向観察、透過型電子顕微鏡による断面観察
等により測定できる。
Further, in order to prevent the deterioration of the electroluminescent light emitting element due to moisture, the electroluminescent light emitting element produced as described above may be sealed by sandwiching it with a transparent moisture-proof film such as ethylene trifluoride chloride. The atomic composition of the transparent conductive layer formed by the above method can be measured by Auger electron spectroscopy (AES), inductively coupled plasma method (ICP), Rutherford backscattering method (RBS), or the like. Further, these film thicknesses can be measured by observation in the depth direction of Auger electron spectroscopy, cross-section observation by a transmission electron microscope, or the like.

【0027】[0027]

【実施例】つぎに、本発明を実施例により具体的に説明
する。 〔実施例1〕ポリエチレンテレフタレートフィルム(厚
さ188μm)の一方の面に、ターゲットに酸化スズを
15重量%含有した酸化インジウムを、スパッタリング
ガスにアルゴンガス、反応性ガスに酸素ガス(流量比、
アルゴン:酸素=10:0.1)を用いて、3mTor
rの雰囲気の下で、DCマグネトロン反応性スパッタリ
ング法により厚さ50nmの透明導電層を形成した。さ
らにその上に、硫化亜鉛に弗化ネオジウムを2wt%添
加した蛍光粉末をアセトン溶媒中に分散させた溶液をロ
ールコータにより塗布し、その後150℃で3分間加熱
処理することによりアセトンを気化させ厚さ30μmの
発光体層を得た。さらにその上にチタン酸バリウム粉末
をアセトン溶媒中に分散させた溶液をロールコータによ
り塗布し、60℃で120分間加熱することによってア
セトンの大部分を気化させた後、厚さ25μmのアルミ
ニウム箔をこの上に貼り合わせ、さらに150℃で3分
間加熱処理することにより誘電体層のアセトンを完全に
気化させると同時に、アルミニウム箔を密着させた。こ
れをさらに透明な防湿フィルムである三弗化塩化エチレ
ンで挟み込み、端部を密着させることによりエレクトロ
ルミネッセンス発光素子を得た。
EXAMPLES Next, the present invention will be specifically described with reference to Examples. Example 1 On one surface of a polyethylene terephthalate film (thickness 188 μm), indium oxide containing 15% by weight of tin oxide as a target, argon gas as a sputtering gas, and oxygen gas as a reactive gas (flow ratio,
3 mTorr using Argon: Oxygen = 10: 0.1)
Under an atmosphere of r, a 50-nm-thick transparent conductive layer was formed by a DC magnetron reactive sputtering method. Furthermore, a solution in which a fluorescent powder containing neodymium fluoride (2 wt%) added to zinc sulfide is dispersed in an acetone solvent is coated on the roll coater, and then heat-treated at 150 ° C. for 3 minutes to vaporize the acetone to make it thick. A 30 μm thick phosphor layer was obtained. Further, a solution in which barium titanate powder was dispersed in an acetone solvent was applied thereon by a roll coater, and most of the acetone was vaporized by heating at 60 ° C. for 120 minutes, and then an aluminum foil having a thickness of 25 μm was applied. The resultant was laminated and further heat-treated at 150 ° C. for 3 minutes to completely vaporize acetone in the dielectric layer and at the same time, to adhere the aluminum foil. This was further sandwiched with a transparent moisture-proof film, trifluoroethylene chloride, and the ends were brought into close contact with each other to obtain an electroluminescence light-emitting device.

【0028】〔実施例2〜実施例4〕透明導電層を作製
する際、酸化スズの含有量が20重量%(実施例2)、
または35重量%(実施例3)、または50重量%(実
施例4)のターゲットを使用した以外は実施例1と同じ
手法でエレクトロルミネッセンス発光素子を作製した。
[Examples 2 to 4] When a transparent conductive layer was produced, the content of tin oxide was 20% by weight (Example 2),
Alternatively, an electroluminescent light emitting device was produced by the same method as in Example 1 except that a target of 35% by weight (Example 3) or 50% by weight (Example 4) was used.

【0029】〔比較例1〜比較例2〕透明導電層を作製
する際、酸化スズの含有量が10重量%(比較例1)、
または75重量%(実施例2)、のターゲットを利用し
た以外は実施例1と同じ手法でエレクトロルミネッセン
ス発光素子を作製した。
[Comparative Examples 1 and 2] When a transparent conductive layer is produced, the content of tin oxide is 10% by weight (Comparative Example 1),
Alternatively, an electroluminescent light emitting device was produced in the same manner as in Example 1 except that a target of 75% by weight (Example 2) was used.

【0030】以上のようにして作製したエレクトロルミ
ネッセンス発光素子の、透明導電層のスズ含有量、シー
ト抵抗、可視光透過率、初期発光輝度、耐久性は以下の
手法で評価した。
The tin content of the transparent conductive layer, the sheet resistance, the visible light transmittance, the initial light emission luminance, and the durability of the electroluminescent light emitting device produced as described above were evaluated by the following methods.

【0031】透明導電層の酸化スズ含有量[SnO2
(wt%)]:オージェ電子分光法により測定した。 シート抵抗[R(Ω/□)]:透明基体の一方の主面
に透明導電層を形成した段階で、4端子法により測定し
た。 可視光透過率[Tvis(%)]:透明基体の一方の
主面に透明導電層を形成した段階で、日立製作所(株)
製、分光光度計U−3400により測定した。 初期発光輝度[I0 (カンデラ/m2 )]:温度50
℃、湿度60%の雰囲気下で、交流100V(周波数:
1kHz)の電圧を透明電極と背面電極との間に印加し
てエレクトロルミネッセンス素子を発光させ、その発光
輝度をミノルタ(株)製の輝度:LS−110を用いて
測定した。 耐環境性[I/I0 ]:の発光輝度測定後そのまま
発光を3000時間継続した後の発光輝度I(カンデラ
/m2 )とをミノルタ(株)製の輝度計:LS−110
を用いて測定し、その変化率I/I0 で評価した。 以上の測定結果を表1に掲げる。
Tin oxide content of the transparent conductive layer [SnO 2
(Wt%)]: Measured by Auger electron spectroscopy. Sheet resistance [R (Ω / □)]: Measured by a four-terminal method when a transparent conductive layer was formed on one main surface of a transparent substrate. Visible light transmittance [Tvis (%)]: A transparent conductive layer is formed on one main surface of a transparent substrate, which is manufactured by Hitachi, Ltd.
Manufactured by a spectrophotometer U-3400. Initial Luminance [I 0 (Candela / m 2 )]: Temperature 50
AC 100V (frequency:
A voltage of 1 kHz) was applied between the transparent electrode and the back electrode to cause the electroluminescence element to emit light, and the emission luminance thereof was measured using luminance: LS-110 manufactured by Minolta Co., Ltd. Environmental resistance [I / I 0]: the light-emitting luminance measured after it emission luminance I after continued emission 3000 hours (candela / m 2) and a Minolta Co., Ltd. luminance meter: LS-110
Was used to evaluate the change rate I / I 0 . Table 1 shows the above measurement results.

【0032】[0032]

【表1】 [Table 1]

【0033】上記表の結果から明らかなように、本発明
のエレクトロルミネッセンス発光素子は、初期輝度が高
く、なおかつ発光を継続させたときの輝度低下が少ない
耐久性に優れたものであることが判る。
As is clear from the results in the above table, the electroluminescence light-emitting device of the present invention has a high initial luminance and is excellent in durability with little reduction in luminance when light emission is continued. .

【0034】[0034]

【発明の効果】以上のごとく、本発明においては、透明
基体の一方の主面に、酸化スズを15〜50重量%含有
した酸化インジウムからなる透明導電層を透明電極とし
て用いることで、初期発光輝度が高く、なおかつ発光を
継続させたときの輝度低下を抑制した耐久性に優れたエ
レクトロルミネッセンス発光素子を提供することができ
る。
As described above, in the present invention, by using a transparent conductive layer made of indium oxide containing 15 to 50% by weight of tin oxide as a transparent electrode on one main surface of the transparent substrate, initial light emission is achieved. It is possible to provide an electroluminescent light emitting element having high brightness and excellent in durability that suppresses a decrease in brightness when light emission is continued.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の透明導電性積層体の一例を示す断面図FIG. 1 is a sectional view showing an example of a transparent conductive laminate of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 透明基体 20 酸化スズを15〜50重量%含有した酸化インジ
ウムからなる透明導電層 30 発光体層 40 背面電極
10 Transparent Substrate 20 Transparent Conductive Layer Made of Indium Oxide Containing 15 to 50% by Weight of Tin Oxide 30 Luminescent Layer 40 Back Electrode

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 透明基体(A)の一方の面に、少なくと
も、透明導電層(B)、発光体層(C)、背面電極
(D)をABCDなる順序で積層したエレクトロルミネ
ッセンス発光素子において、該透明導電層(B)に酸化
スズを15〜50重量%含有した酸化インジウムを用い
ることを特徴とするエレクトロルミネッセンス発光素
子。
1. An electroluminescent light-emitting device in which at least a transparent conductive layer (B), a light-emitting layer (C), and a back electrode (D) are laminated on one surface of a transparent substrate (A) in the order of ABCD, An electroluminescent light-emitting device, characterized in that indium oxide containing 15 to 50% by weight of tin oxide is used for the transparent conductive layer (B).
【請求項2】 発光体層(C)に主として硫化亜鉛を発
光体として用いることを特徴とする請求項1記載のエレ
クトロルミネッセンス発光素子。
2. The electroluminescent light emitting device according to claim 1, wherein zinc sulfide is mainly used as a light emitting body in the light emitting body layer (C).
【請求項3】 透明基体(A)に透明な高分子成形体を
用いることを特徴とする請求項1又は2に記載のエレク
トロルミネッセンス発光素子。
3. The electroluminescent light emitting device according to claim 1, wherein a transparent polymer molding is used for the transparent substrate (A).
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100515822B1 (en) * 1998-05-29 2005-11-25 삼성에스디아이 주식회사 Manufacturing method of polymer organic electroluminescence device

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