JPS58223292A - エレクトロルミネツセンス素子 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、印加電圧の電気的特性ににつて、発光を制御
する、１−レクトロミネツｌ？ンス（以下ｒ　Ｅ　Ｌ　
、１と略す）素子に関し、狛に、発光色を印加電圧又は
該印加電圧の周波数によって制御する、Ｆｌ−素子に関
する。

ＥＬ素子とは、発光中心として不純物を含む【ノい光物
質に、電界を加えると発光する現象を利用した発光素子
である。該素子は、小型、軽量化１−　２　− ることができ、また、高輝度であり、視認容易であると
ころから、レグメン１〜表示、マトリクス表示等、各種
表示素子の可能性あるものとし′″ｃ’　ｔ’１目を集
め、近年、各分野に多用されつつある。

しかし、その反面、Ｔレフ１−［１ミネツセンスの発光
色は中色Ｃあるという事情から、］−１ノクト［］ルミ
ネッヒンス索了の用途にも、おのずど一定の限界があっ
た。

本発明は、かかる事情に区み案出されたものであり、素
子に印加づる電圧又は該電圧の周波数を制御することに
よって、Ｅｌ−素子の発光を制御し、ひいては発光色を
も変え得るＥｌ−素子を提供するものである。

即ら本発明のＥＬ素子は、従来の［−１−素子に改良を
加え、発光中心として少なくとも２種類の物質を螢光物
質に混入し、これを発光体どしたものである。

Ｅ　Ｌ素子には、従来、薄膜型素子と分散型素子とがあ
るが、本発明のＥＬ素子は、いづれの型として実現して
もよい。

−３− 薄膜型素子は、ガラス等の基板十に蒸着した電極上に、
絶縁物を蒸着し、その上に発光中心を混入し７．：　Ｇ
：Ｊい光物質、即ら発光体を層状に蒸着し、さらに−ぞ
の上に絶縁物、電極の順に蒸着して成る。

即ら薄膜型素子にあっては、発光層は、層状発光体と、
これをはさむＩ−、’Ｆ　２つの絶縁物の層とから構成
され、該発光層を、上下２つの電極がはさむ構造をな１
゜ ＜’にお、層状発光体の層の厚さは、０．３〜１゜５μ
ｍ程度、絶縁物の層の厚さは、ｋ　１”とも、０゜２〜
０．５μｍ程度である。また、ガラス等の基板に蒸着さ
れる下部電極の厚さは０．１〜０．３μｍ程度、上部電
極の厚さは１μｍ程度である。

これに対し、分散型素子は、発光中心を混入した（〕い
光物質、即ち、発光体を誘電体中に分散させ、該誘電体
を上下２つの電極で、ザンドイッヂ状にはさんで成るも
のである。言うなれば分散型素子の場合、発光層は、発
光体を分散させた誘電体ににつで構成される。

なお分散型素子にあって（よ、誘電体層、即ち発−４− 光層の厚さは、２０〜５０μｍであり、Ｆ部電極即らガ
ラス基板等に蒸着される電極の厚ざ（よ０゜０３〜０．
１μｍｐｉｊ度、また上部電極の厚さは１０〜５０μｍ
程度である。

なお、Ｅ［素子では、薄膜型、分散型を問わず外部に発
光を取り出す必要上、電極の少なくとも一方は、光を透
過するものでな１プればならない。

本発明は、かかる従来のＦｌ−素子にａ３いて、発光中
心として少なくとも２種類の物質をけい光物質に混入し
、これを発光体としたものである。

ここに、該少なくとも２種類の物質は、発光色と、印加
電圧又は周波数に対する発光輝度特性とが、それぞれ異
なるものでなければならない。

発光中心として使われる物質としては、たとえばマンガ
ン（Ｍｎ　、黄色）、フッ化テルビウム（丁ｂ　Ｆ　３
、緑色）、フッ化サマリウム（Ｓｌｉｔ　ｌ二３、赤色
）、フッ化Ｊルピウム（ＥｒＦ３、緑色）、フッ化ジス
プロシウム（ＤＶＦ３、黄色）、ノッ化プラセオジム（
Ｐｒ３、白色）、フッ化ホルミウム（ｌ］ｏｔ”３、緑
色）、フッ化ネオジム（Ｎ−５− ｄ「３、橙色）、フッ化ツリウム（ＴｌｌｌＦ３、青色
）、フッ化イッテルビウム（ＹｂＦ３、ピンク）、フッ
化ユウロピウム（ＥＬＩＦ３、ピンク）フッ化クロム（
ＣｒＦ３、紫色）、フッ化マンガン（Ｍｎ　Ｆ　２　、
橙色）等がある。

また、けい光物質としては通常、硫化亜鉛（Ｚｎｓ）が
用いられる。なお、この代わりにジンクセレン（Ｚｎ　
Ｓｃ　）を用いることもできる。

なお、発光中心は、第１図に示すように複数種の発光中
心を同時にけい光物質に混入し、絶縁物上に蒸着しても
よく、また、第４図に示すように、各１種類づつの発光
中心を混入したけい光物質を、層状に絶縁物上に蒸着し
てもよい。あるいは、第５図に、示ずにうに、各１種類
づつの発光中心を混入した【プい光物質を、絶縁物上の
異なる位置に蒸着してもよい。要は同−ＥＬ素子の電極
間に、２種類以上の発光中心が位置すればよい。

以上のような構成の本発明のＥ　ｌ−素子は、印加電圧
又は該印加電圧の周波数に対づる発光輝度特性が、２種
以上の発光中心により与えられる。

−６− したがって、例えば、発光中心として、比較的低電圧領
域で赤色に発光する物質と、比較的高電圧領域でドｉ色
に発光する物質とを用い、本発明の１三１−素子を作成
づ゛るど、該［１−素子は、低電圧領域では赤く、高電
圧領域では書く、また、中間領域では、赤と青の混合色
どして発光する。

また、発光中心として、印加電圧の周波数に対する輝度
特性の異なる２種以上の物質を用いた場合は、該周波数
を変えることによって、同様の効果が得られる。

以下、実施例に即し、本発明を具体的に説明する。

第１実施例 第１図は、本発明の第１実施例のエレクト１：１ルミネ
ツレンス素子の構造を示す模式図である。

即ら、第１実施例のエレクトロルミネッ廿ンス素子は、
ガラス基板１上に、厚さ０．１〜０．２μｍのＩ　−ｒ
’　Ｏを透明電極２１として真空蒸着し、イの−１−に
絶縁物３１であるイソ１〜リウムオキサイド（Ｙ２Ｏ２
）を０．２〜０．５１１ｍの炒さで真−７＝ 空蒸着し、そらにその上に、りい光物質３０である硫化
亜鉛（ＺｎＳ）を０．５〜１μｍの厚さで真空蒸着し、
その十に再びイソ１〜リウムＡキサイドを０．２〜Ｑ、
５ｆｚｍの厚ざで真空蒸着し、その」−に背面電極２２
としてアルミニウム（Ａ１）を１μｍの庁さで真空蒸着
したものである。

げい光物質３０である硫化亜鉛には、発光中心どじで、
マンガン（Ｍｎ）３０１と、フッ化アルビウム（Ｔ’ｂ
　ｒ　３　）　３０２とが、それぞれ硫化亜鉛に対し、
０／１〜０．３ｗｔ％混入しである。

ここに、発光中心として、使用するマンガン３０１どフ
ッ化テルビウム３０２の、電圧に対する輝度特性は、第
２図に示１−通りである。即ち、印加電圧の低い領域で
は、まずフッ化アルビウム３０２が発光し、印加電圧を
高くするにつれ、マンガン３０１の発光が支配的どなる
。フッ化テルビウム３０２の発光色は緑であり、マンガ
ン３０１の発光色は黄であるため、印加電圧の低い領域
では緑色に発光し、電圧を高くするにつれ、しだいに黄
色に発光するようになる。

＝　　８　− 第２実施例 第２実施例は、第１実施例のエレク１へ１］ルミネツセ
ンス索了において、発光中心としてフッ化テルビウム３
０２ど、マンガン３０１とを【ノい光物質３０′ｃある
硫化亜鉛に混入したものである。フッ化テルビウム３０
２とマンガン３０１との周波数に対づ゛る輝度特性は、
第３図に示す通りである。

周波数の低い領域では、まずフッ化テルビウム３０２が
発光し、周波数を増すにつれマンガン３０１の発光が支
配的どなる。フッ化テルビウム３０２の発光色は緑であ
り、マンガン３０１の発光色は黄であるため・周波数を
高くでるにつれ、Ｊレフ］−ロルミネッセンス素子は緑
から黄へとしだいにその発光色を変える。即ち、第２実
施例の■レフ１ヘロルミネツセンス素子は、周波数によ
り、発光色を変える素子である。

以上、実施例により詳述したところからも明らかなよう
に、本発明のＥＬ索子は、印加電圧、又はその周波数を
変えることにより、発光色を変えることのできる素子で
あり、各種用途への応用が−９− 期待されるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１実施例のＩＥ　Ｌ素子の模式図、第２図は
第１実施例のＥｌ−素子の発光中心の電圧（こ対する発
光輝度特性図、第３図は第２実施例のＦ１素子の周波数
に対する発光輝度特性図、第４図（ま第１実施例のＥｌ
−素子とは異なる構造とした本発明のＥｌ−素子の模式
図、第５図は、第１実施例のＦＬ素子とも、また第４図
のＥｌ−素子とも異なる構造とした本発明のＥ　Ｌ素子
の模式図である。 １・・・・・・ガラス基板　２１・・・・・・透明電極
２２・・・・・・背面電極　３０・・・・・・りい光物
質３１・・・・・・絶縁物　　３０１・・・・・・Ｍｎ
３０２・・・・・・ＴｂＦ３ 特許出願人　　　　日本電装株式会社 代理人　　　弁理士　　大川　宏 同　　　　弁理士　　膝骨　修 同　　　　弁理ｔ　　丸山明夫 −１０− 第１図 第２図 ０　１００　２００　（Ｖ） 電　　　圧 第３図 周波枚 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　発光中心を含むけい光物質からなる発光体を必
   須構成要素とする簿膜状の発光層と、該発光層の両面を
   覆う薄膜状の電極とから成り、該電極の少なくとも一方
   は光を透過するものであるエレクト【］ルミネッセンス
   素子において、前記発光中心が、印加電圧葵の電気的特
   性に対する発光輝度特性の相違する、少なくとも２種類
   の物質からなることを特徴とするＴレフ１−　ｔ］ルミ
   ネッレンス素子。 〈２）　前記少なくとも２秤類の発光中心の発光色が、
   それぞれ異なるものであることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載のエレクトロルミネッセンス素子。 （３３）　　前記発光輝度特性を支配する電気的特性が
   、印加電圧であることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の工１ツク１〜ロルミネッ［ンス索−１− 子。 （４）　前記発光輝度特性を支配する電気的特性が、印
   加電圧の周波数であることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載のエレクトロルミネッセンス素子。 （５）　前記（プい光物質が硫化亜鉛（ＺｎＳ）である
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の■レフ１
   〜ロルミネツセンス素子。 （６）　前記けい光物質が、ジンクセレン（７ｎ３ｅ）
   であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のエ
   レクトロルミネッセンス素子。