JPS5857288A - 電界発光素子 - 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】 この発明は、交梳璽圧Ｖ印加することに、よ４１１１ｊ
界発光！行う電界発光素子の模造に関するものである。

発ｆｔ層′１に第１．第２の絶縁層で挾持し、こ幻らＶ
更に＠ｌ、１ｌｋｚの電極で挾んでガラス基板上に支漱
保持し、Ｍｌ’第り、第２電極間に規則的な高い交＊＊
圧を印加′ｆることによ暢】１発光層内の発資巾心Ｖ励
起して電界発光１行う電界発光素子はＭ知であ＆１１文
字や図形等！表示する平面型表示麺−”として事】用す
る場合、同様の平面型ディスプレイ・デバイスである液
晶表示素子と比べて一低渇飴域から高ｉｓｍまでに至る
広い温度範囲でのｖ１作が０１能であり、高輝度発光で
しかも摩答性に帰ねている等の利Ａ％’有することから
、近年その実ｌＩ化が急速に進められ、各種改良型が提
案されている。この発明も前！ｒ’、　＊界発光素子の
改良型である。

以下、この発明の先行技術となる従来例がらこの発明の
実施例について順次図面に基づき説明する。

従来例 前ｇｅ市界発光素子において１発光層からの発光は発光
層の厚さ方向に一様でなく２発光層と１４１゜第２絶縁
層との接合界面付近の発光層領域でその内部側よ０も強
い発光ケ生じていることが知１１−）ネてお１１．この
現象ＶＭ極的に利用し、より高い発光強度ケ得るものと
して発光層内ｌ二中間絶縁Ｍ’ｌｋ’挿入した構造の電
界発光素子が特開昭５５−１１８ρＢ・０や特開昭５６
−６５，４９２によ各１翻示されている。

第１図はかかる構造の電界発光素子の断面図であ各１．
ガラス基板１上に工ＴＯ等の透明電極２゜博 Ｔ（０エ　５ｔｔＮ４の第１の絶縁層３ヶ重畳形成し、
このトに前＃？糖ｌの絶縁層３と同材料またはＹ２Ｏ３
等かる発光ＮＩ４５．第１の絶縁層３と一様の材料から
なる嘱２の絶縁＋ｆ４６が積層され、ｊ２にその上にＡ
ｔ等からなる背面電極７が形成しである。なお８は岩不
…Ｉ　４１１１１　？除いた周囲に形成される防湿保護
層であ６゜ この構成では、電極２．７間に数ＫＨｚの規則的な９締
寧圧を印加することによって発光層５内に発生した電界
により伝導帯に励起さね加速された電子が発光中心であ
るＭｏの電子ｌ励起し、黄色の電界を光を生じる。発光
中心Ｖ形成する活性物質として狐以外に希土類を用いる
場合には七わに応じた発光色、たとえばｌ１ｌｂは緑、
−は肯、８、は赤の６ＰＷ−が得らｆ１不。

そして１発光層５と絶縁層３９番、６との接合界面領域
が増加することによ暴）強い発光部分が増えるから１発
光層５全体としてのＮ度が増加し。

電界発光孝子の発光輝度が高くなる本のであ不。

しかし１発光ｍ５Ｖ中間絶縁層４で分離しない構造の電
界発光素子直二比べて発光鵜始寧圧が高くなるという欠
点があ番フ、このため消費電力が大きく回路構成も容易
でなく、実用化に際し大きな問題となっていた。

この発明は前Ｐ従来の問題？解決するためになされたも
のであ畳）、前記発光層中に半導体層を形成でることに
よＩν１発光層内の発光中心が励起さ幻て電界発光を開
始する電圧が低く、かり従来１：比べて高い発光輝度の
電界発光素子の提供を目的とする。

実施例 第２図は、この発明の電界発光素子の一実施例篠 の断ｌ１ｒ１図であＩｌ、１ｇｌは透明なガラス板、」
１はガラス基板Ｉｌｌ上に＊極材料としてＩＴＯ／約２
０００大のＪさに電子ビーム加熱蒸着法で成膜し、熱処
Ｐｐケ施した透明１Ｆ極、】２は透明電極１１上にＹ２
Ｏ２を１０（’）Ｏ〜５ｏｏｏＸの厚さに電子ビーム加
熱蒸宥法で成膜したｉｌｌ！ｔの絶縁−１】３は第１の
絶縁層１２の上に発光中心Ｖ形成する活性物憫としてＭ
ａを添加り、たＺ％Ｂ薄陣からなる発光層で、この発光
層】；４け半導体層１４　によＩ）分離さねてお６】１
発光層％］：（の下部領域土部領域とも各々厚さ約２０
００λよ二型 設定しである。また半導体Ｗ４１４けＮ半導体材料のひ
とつであるＺｎ８ケ犀さ約２０００＾に四重してあ１）
−こ引ら発光−１３と半導体層１４け交互に電子ビーム
加熱＃着法によ蚤１成膜した後熱処理ケ施しである。１
５は発光１１１３の上に第１の絶縁層Ｉ２と回材料ケ同
条件にて成暎した第２の絶縁−１１１６は躯２の絶縁層
１５の上にＡｌｖ厚さ約３００ｏλＣ：電子ビーム加熱
蒸着法で形成した金属背面電極である。

１７は表示面側ケ除く周囲に８，０□を約５０ｏＯλの
貯さに電子ビーム加熱蒸暑法でｂ３２膜した防湿保護層
である。

この構成では、ｖｉｉ極１１，１６間に数Ｋ　Ｈｚの規
則的な交流電圧を印加することにより前記同様の作用に
よって発光層】３は黄色の電界発光を呈する。

第３図は一電界発光素子における印加電圧−輝度特性の
測定デーダケ示す図であ０１発光＃４５゜１３Ｊ＝はＭ
％Ｖ添加した２１Ｂ薄膜を用い、ガラス基板１、和、透
明寒極２ｅｌｌ−第１の絶＃Ａｌ［１３，１２゜第２の
絶縁層６，１５、背面電極７，１６等を同一条件に設定
【、であ１１−Ａが第１図の中間絶ｊｌ＃層４１二Ｙよ
０．？用いた従来（＋ｌｌの構成、Ｂが第２図の半導体
層１４にｚ、ｓｙ用いたこの発明の一実施例の構成。

Ｃが間開半導体Ｆｉｌｌ１４にＺｗ８ｅＶ用いたこの発
明の他の実施例の構成に各々対応する。

発光層５ｖ中間絶縁−４で分離した従来例に比べ、ｚ１
８やＺｍ８ｅの半導体屑１４で発光層１３Ｖ分離したこ
の発明の各実施例の方が１発光開始重圧が低く、また最
大の発光輝度は高くなることがわかるが、こわは電圧を
印加する際、中間絶縁層４に比べて半導体層１４１−電
子が容易に発光層１３内に飛び込み発光中心であるＭ１
原子の電子をよ＆〕励起しゃすい構造に季り、うｔ光層
１３の下部領域と下部領域との中間に絶縁一番よ番）も
半導体層１４　Ｖ　Ｓ人した方がこの部分にかかる電界
が小さくなるという運出等によると推察できる。

この発明は、前１の構成および作用を具備したもので−
あるから。

（１）発光翻始市圧が従来の素子に比べて低くなるため
一低輝ｌｆマ照明や告示動作を行う場合にけ消費電力が
従来のものに比べて小さくな番ン、また駆動用の１路構
成も範略化でき、よって部品としての実用化が容易とな
る。

（２）　　印加電圧ケ上昇によ曇１得らねる最大の発光
層！は従来の素子に比べて高くなるため表示装置のディ
スプレイ・デバイスとして用いる場合。

コントラスト比の高い＃Ｉ成とｆｒ％）、よって良好な
表示動作Ｖ有する表示５ｈ置を得ることができる。

等の効果ケ有【２．比較的低い軍汗での駆動が可能で、
かつ高い発資輝＃ｆを有丁６電界発光素子の実現普及に
大きな寄与があるものである。

特に、＾ｉｌｌ！ｒ’ｌｌ造の電界発光素子は他の表示
素子とと比べてＭ型化が容易で、広い湿度範囲において
使用可能であｌｌ一応答速度が球〈、シかも長寿命であ
るという固有の特性の他に、低印加電圧駒動が可能で高
い発光１１１１度が得られるものとなるから。

設繕ヌベースｌ：制約ケ受け、高い４汗が得１：＜＜−
心囲の濤イや光線普の急激か変化に対しても常に！／、
　ｙＦ′的な表示動作を要求される。たとえば自ｙノ１
垂等−輛用計器のディスプレイ・デバイスとして用いる
のに好適である。

【図面の簡単な説明】

塾１図は、従来σ）Ｖ界発光累子の要部断面図。 第２図は、この発明の電界発光素子の一実施例のｆ、！
都１１ｈ面図。 第３図は、従来およびこの発明の実施例の一′界発光、
素子における印加重圧−＃＃特性ケ示す図である。 ｌＯニガラス基板　　　■：透明電極 １２　：　＠　ｌの絶縁層　　１；４：発光層１１：半
纏体側　　　　１５：第２の絶縁層１ｈ：背ｉ１−゛棒
　　　　１７：防湿保Ｉ！１層声願入　　日本精機株式
会社 第　ｉｔｍ 第２１！１ １０　１１　１Ｚ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 絶縁基板上に配設した一方の電極上に１４１の絶縁層１
   介して発光ｒｖ影形成、この発光層上に第２の絶縁ｌＩ
   ｖ介して他方の電極を配設し、前記電極間への電圧印加
   シニより電界発光を生じる電界発光素子において。 前Ｖ発光層内に半導体７履！形成したことを特徴とする
   電界発光素子。