WO1996015648A1 - Element electroluminescent a couche mince - Google Patents

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WO1996015648A1
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thin film
film electroluminescent
film
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PCT/JP1995/001739
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Akiko Sugioka
Noriyuki Takahashi
Isamu Yashima
Makoto Higuchi
Akiyoshi Mikami
Kousuke Terada
Katsuhiro Okada
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Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd.
Sharp Kabushikikaisha
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    • C09K11/7729—Chalcogenides
    • C09K11/7731—Chalcogenides with alkaline earth metals

Definitions

  • the present invention relates to an electroluminescence device (EL device) that emits light by applying an electric field, and more particularly to a thin film EL material used for the thin film light emitting layer and a thin film EL device using the material.
  • EL device electroluminescence device
  • thioaluminate is a compound in which Ga of thiogallate is substituted with A1, and is generally a lanthanide-based substitution site. (Alkaline earth metal sites) tend to be larger than thiogallate. Therefore, especially when Eu and Ce are substituted, the emission spectrum is shifted to a short wavelength, and thus it is considered that the emission of pure blue light is exhibited.
  • An object of the present invention is to provide a thin film EL material which is excellent in color coordinates and which can provide a blue phosphor for EL which can be industrially easily produced, and a thin film EL element using the material as a light emitting layer.
  • the above object of the present invention is achieved by the following thin film EL material.
  • composition formula is as follows:
  • M represents S r or Ba
  • R E represents a lanthanide element
  • a and b are integers, but a and b are not equal
  • a thin-film electroluminescent material comprising an alkaline earth thiogallate represented by the formula:
  • RE represents stotium (S r) or barium (Ba).
  • RE represents a lanthanide element such as lanthanum (La), cerium (Ce), praseodymium (Pr), neodymium (Nd), and palladium (Eu), among which cerium is preferably used. .
  • This cerium is inexpensive and economical.
  • a and b are forces that are both integers, and a and b are not equal.
  • the alkali thiogerate described above is used as a base material, and a lanthanide-based element such as cerium is used as a binding agent (emission center).
  • a lanthanide-based element such as cerium is used as a binding agent (emission center).
  • the composition of this good Una particular thin film materials, B aG a 4 S 7: C e, B a 3 C a 2 S 6: C e, S r 2 Ga 2 S 5: like C e equipotent.
  • the thin film EL material of the present invention further contains lithium or the like as a charge compensating agent. In order to obtain such a thin film EL material, for example, the following method is used.
  • composition formula is as follows:
  • M 2 represents Ca, Sr or Ba
  • RE represents a lanthanoid element, respectively
  • c and d are integers and may be the same or different.
  • M 2 represents calcium (Ca), strontium (Sr) or barium (Ba).
  • RE represents a lanthanide element such as lanthanum (La), cerium (Ce), praseodymium (Pr), neodymium (Nd), and palladium (Eu).
  • Ce lanthanum
  • Ce cerium
  • Pr praseodymium
  • Nd neodymium
  • Eu palladium
  • cerium or pium is used. It is preferably used. As described above, this cerium is inexpensive and economical.
  • c and d are integers and may be the same or different.
  • the above-described alkaline earth thioaluminate is used as a base material, and a lanthanide-based element such as cerium is used as an activator (emission center).
  • S r A 1 2 S 4 Such specific thin film EL material, C aA l 2 S "C a, A 1 2 S 5, BaA l 2 S 4, BaA and S 7, Ba 4 A" S 7, B a 5 A 1 2 S 8> S r 2 A 1 2 S 5, B a 2 A 1 2 S 5 , and the like.
  • Obtaining such a thin film EL material is performed, for example, by the following method. That, C aC0 3, S r C0 3, and sulfide B a C 0 3 or the like under appropriate conditions, C aS, after the S r S Oh Rui B a S, suitable as A 1 2 S 3 were mixed in a molar ratio, the mixture was added C e C 1 3 or Eu 2 O 3 as an activator, obtained by calcining in a H 2 S at a temperature of 900 to 1 000 ° C.
  • C eC 1 3 or Eu 2 O 3 an activator
  • the mixture may be sulfurized at once.
  • Ce is used as an activator, as described above, a monovalent cation or a trivalent anion having an appropriate ion radius, such as Na, is co-added as a charge compensating agent as described above. Increase.
  • the thin film EL device of the present invention uses the above thin film EL material as a light emitting layer.
  • a thin film EL device uses the above thin film EL material as a light emitting layer.
  • FIG. 1 is an upper electrode (back electrode) such as A1
  • 2 is an upper insulating layer
  • 3 is a buffer layer
  • 4 is a light emitting layer
  • 5 is a lower insulating layer
  • 6 is a lower electrode such as an ITO (transparent).
  • Electrodes) and 7 are glass substrates.
  • Figure 1 shows a double-insulation-type thin-film EL device in which a light-emitting layer is sandwiched between upper and lower insulating layers (films).
  • a lower electrode transparent electrode
  • lower insulating layer lower insulating layer
  • light-emitting layer It has a structure in which an upper insulating layer and an upper electrode (back electrode) are sequentially laminated.
  • the transparent electrode is made of ITO and is formed at a film pressure of about 20 nm by EB evaporation or high frequency sputtering.
  • the lower insulating layer after the growth of S i 0 2 by high-frequency sputtering method, is formed by laminating grow S i 3 N 4.
  • the light emitting layer can be formed by EB vapor deposition, high frequency sputtering, or the like.However, in Example 4 described below, sputtering was performed in an Ar gas containing 8% hydrogen sulfide and a substrate temperature of 100 to 150 ° C. Formed. After forming a Si 3 N 4 layer and a SiO 2 layer by RF sputtering as an upper insulating layer, heat-treat it for about 1 hour in a vacuum set at 630 to 700 ° C, and further consist of, for example, A1 The upper electrode is formed by a vacuum deposition method.
  • the upper insulating layer 2 is made of S i 0 2 layer 21, S i 3 N 4 layer 22 force, Rannahli, the lower insulating layer 5 S i 3 N 4 layer 5 1, S i 0 2 layer 52.
  • the thickness of each of these layers is, for example, Si 0 2 layer 21: 0.005 m, Si 3 N 4 layer 22: 0.12 m, buffer layer 3: 0.1 0m, and light emitting layer 4: 0.6. im, S i 3 N 4 layer 51: 0.2 m, S i 0 2 layer 52: 0.05 i.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a thin film EL device.
  • FIG. 2 B aGa 4 S 7: C e graph showing the Photo Luminescence K material.
  • Figure 3 is a graph showing the electroluminescence of a BaGa 4 S 7 : Ce, K thin film EL device.
  • FIG. 6 is a graph showing the electroluminescence of the Sr 2 G a 2 S s ... Ce, K thin film EL device.
  • FIG. 7 is a Kelly diagram showing the color coordinates of Sr 2 Ga 2 S 3 : Ce, K thin film EL element, BaGa 4 S 7 : Ce, K thin film EL element, and SrS: Ce thin film EL element.
  • Figure 10 is BaA 1 2 S 4: light-emitting scan Bae spectrum of a thin film EL device as the light emitting layer to Eu.
  • FIG. 2 shows the photoluminescence of the obtained compound (BaGa 4 S 7 : Ce, K) excited at 374 nm. From FIG. 2, it can be seen that there is a peak around 460 nm.
  • a light emitting layer and an insulating layer each formed of a thin film were formed under the conditions shown in Table 1, and a thin film EL device as shown in FIG. 1 was produced.
  • This thin film EL device exhibited blue electroluminescence.
  • Fig. 3 shows the electroluminescence of the thin film EL device.
  • BaC0 3 and Ga 2 0 3 at a molar ratio of 3 a mixture in a ratio of 1 was used as a starting material, and was heated for 5 hours at H 2 S, 900 ° C. This was sieved to uniform particle size, and then heated in H 2 S at 1,000 ° C. for 5 hours. After sieving again to adjust the particle size, 1 mol% and 0.1 mol% of CeF 3 and KC 1 were added, and the mixture was further heated in H 2 S at 1100 ° C. for 5 hours. Resulting compound: shown (B a 3 G a 2 S 6 C e, K) the full O bets luminescence in FIG. From FIG. 4, it can be seen that there is a peak around 470 nm.
  • a light emitting layer and an insulating layer each formed of a thin film were formed under the conditions shown in Table 1, and a thin film EL device as shown in FIG. 1 was produced.
  • This thin film EL device exhibited blue electroluminescence.
  • Figure 6 shows the electoluminescence of this thin film EL device.
  • the B AC0 3 as a starting material 2 hours at 500 ° C in H 2 S, 2 hours at 600 ° C,
  • FIG. 10 shows the emission spectrum of this thin-film EL device.

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Description

明細害 薄膜エレクトロルミネッセンス素子
[技術分野]
本発明は電界の印加によって発光するエレクトロルミネッセンス素子 （EL素 子） に関するものであり、 特にその薄膜発光層に用いられる薄膜 EL材料および 該材料を用いた薄膜 E L素子に関する。
[従来の技術]
薄膜 ELパネルのフルカラー化のために赤色、 緑色、 青色を呈する EL発光材 料の研究が進められている。 しかし現在のところ輝度が高く、 色純度に優れた青 色発光材料に良いものがない。 青色発光材料として最も進んだものの一つに
5 r S ： C eがあり、 近年の開発により輝度、 色純度共に著しく向上している。 しかし、 S r S ： C eの発光ピークは、 C eの置換するサイ卜の大きさ等から 480 nm程度より短波長に側にはならないことが予想され、 純粋な青色は呈さ ない。 S r S自体に潮解性があることや、 完全な合成のためには 1400°C以上 の加熱が必要等の特徴があり、 工業的な製造工程の中での障害となっている。 最近 MG a2S4 : C e (M ;アルカリ土類元素） を用いた薄膜 ELが開発さ れ、 高輝度でより短い波長で発光する点から注目を集めている （特開平 5 -
65478号公報） 。 また、 D a V 1 o u sらは Eu2 +を添加したストロンチウ ムチォガーレー卜とバリウムチォガーレートが主として青色領域で発光すること を報告している （J， S o l i d. S t a t e C h e m. 83, 3 1 6
(1 989) ) ) 。 さらに LeTh iらは E u 2 +を添加したアルカリ土類チオア ルミネー卜が主として緑色領域で発光することを報告している （Ma t . S c i， Eng. B 14 ( 1992) 393 ) 。 S r Sに比べてこれらのチォ ガレー卜、 チォアルミネートは一般に合成温度が 1 100°C程度でよい等の利点 を持ち工業的に優れている。 ここでチォアルミネートはチォガレー卜の G aを A 1で置換した形の化合物であり、 一般的にランタノィ ド系元素の置換サイ 卜 (アルカリ土類金属サイ ト） がチォガレートより大きい傾向がある。 従って、 特 に Eu、 C eを置換した場合には発光スペク トルが短波長シフトするため、 より 純粋な青色発光を呈すると考えられる。
しかしながら、 色純度、 色座標に優れ良好な青色を呈する薄膜 EL素子は得ら れていない。
[発明の開示]
本発明の目的は、 色座標の点で優れ、 工業的に容易に製造可能な EL用青色発 光体が得られる薄膜 E L材料および該材料を発光層とする薄膜 E L素子を提供す
O ^と i ί> ο
本発明の上記目的は次に示す薄膜 EL材料によって達成される。
すなわち、 本発明は、 組成式が次式：
(M, S) a (G a2S3) b： RE
[但し、 M,は S rまたは Baを示し、 R Eはランタノイ ド系元素を示し、 aと bは整数であるが、 aと bは等しくない]
で表わされるアル力リ土類チォガレー卜からなることを特徴とする薄膜エレク ト ロルミネッセンス材料にある。
上記したように、 上式中、 はスト口ンチウム （S r ) またはバリゥム (Ba) を示す。 また REはランタン （La) 、 セリウム （C e) 、 プラセォジ ゥム （P r) 、 ネオジム （Nd) 、 ユウ口ピウム （Eu) 等のランタノィド系元 素を示すが、 その中でもセリウムが好ましく用いられる。 このセリウムは安価で あり、 経済的な点からも優れている。 また、 aと bは何れも整数である力、 aと bは等しくない。
本発明では、 このように上記したアルカリチォガーレートを母体材料とし、 セ リウム等のランタノイ ド系元素を付括剤 （発光中心） とするものである。 このよ うな具体的な薄膜材料の組成としては、 B aG a4S7 : C e、 B a3C a2S6 ： C e、 S r2Ga2S5： C e等力挙げられる。 また、 本発明の薄膜 E L材料には、 さらに電荷補償剤として力リウム等を含有することは好ましいことである。 このような薄膜 EL材料を得るには、 例えば以下の方法で行なわれる。 すなわ ち、 S r C03または B a C03と G a2O3を適当なモル比で混合し、 付活剤とし て C e F3、 電荷補償剤として KC 1を加えた混合物を、 900〜1 100°Cの温 度で H2S中において焼成することにより得られる。 勿論、 これらの材料に代えて S r S、 Ba S、 Ga2S3、 C e 02等を使用することも可能であり、 電荷補償剤 として KC 1のみならず、 適当なイオン半径をもつ 1価の提供可能な化合物なら いずれでもよい。 あるいは適当なイオン半径をもつ 3価の陰イオンを用いること も可能である。
また、 本発明は、 組成式が次式：
(M2S) c (A 12S3) d ： RE
[但し、 M2は Ca、 S rまたは Baを示し、 R Eはランタノイド系元素をそれぞ れ示し、 cと dは整数であり、 同一でも異なっていてもよい]
で表わされるアル力リ土類チオアルミネー卜からなることを特徴とする薄膜 E L 材料である。
上記したように、 上式中、 M2はカルシウム （Ca) 、 ストロンチウム （S r) またはバリウム （B a) を示す。 また REはランタン （L a) 、 セリウム (C e) 、 プラセォジゥム （P r) 、 ネオジム （Nd) 、 ユウ口ピウム （Eu) 等のランタノィ ド系元素を示すが、 その中でもセリウムまたはユウ口ピウムが好 ましく用いられる。 このセリウムは上述のように安価であり、 経済的な点からも 優れている。 また、 cと dは整数であり、 同一でも異なっていてもよい。
本発明では、 このように上記したアル力リ土類チオアルミネートを母材料と し、 セリウム等のランタノイ ド系元素を付活剤 （発光中心） とするものである。 このような具体的な薄膜 EL材料としては S r A 12S4、 C aA l 2S" C a, A 12S5、 BaA l 2S4、 BaAし S7、 Ba4A "S7、 B a5A 12S8> S r 2 A 12S5、 B a2A 12S5等が挙げられる。
このような薄膜 EL材料を得るのは例えば以下の方法で行われる。 すなわち、 C aC03、 S r C03、 B a C 03等を適当な条件下で硫化し、 C aS、 S r Sあ るいは B a Sとした後、 A 12 S3と適当なモル比で混合し、 付活剤として C e C 13または Eu2O3を加えた混合物を、 900〜1 000°Cの温度で H2S 中において焼成して得られる。 もちろんこれらの材料に代えて出発原料として A 1203、 C e02、 C e F3、 C e2S3、 E u F 3等を用いることも可能であり、 またアル力リ土類化合物とアルミニゥム化合物を混合した後、 一度に硫化しても 良い。 また C eを付活剤として使用する場合には、 電荷補償剤として上記のよう に 、 N a等の適当なィォン半径を持つ 1価の陽ィオンまたは 3価の陰ィオンを 共添加すると発光強度が増大する。
本発明の薄膜 EL素子は、 上記した薄膜 EL材料を発光層として用いるもので ある。 このような薄膜 EL素子の構成を示す一例を図 1に示す。 同図において、 1は A 1等の上部電極 （背面電極） 、 2は上部絶縁層、 3はバッファ層、 4は発 光層、 5は下部絶縁層、 6は I TO等の下部電極 （透明電極） 、 7はガラス基板 である。
この図 1に示したのは発光層を上下絶縁層 （膜） で挟む二重絶縁膜型薄膜 E L 素子で、 ガラス基板上に下部電極 （透明電極） 、 下部絶縁層、 発光層、 バッファ 層、 上部絶縁層、 上部電極 （背面電極） を順次積層した構造のものである。 透明 電極には I TOを用い、 EB蒸着法あるいは高周波スパッタ法により 20 nm程 度の膜圧で形成される。 下部絶縁層は高周波スパッタ法により S i 02を成長後、 S i 3N4を積層成長して形成される。 発光層の形成法としては EB蒸着法、 高周 波スパッタ法等の方法が可能であるが、 後述する実施例 4では基板温度 100〜 150°C、 硫化水素を 8%含む Arガス中でスパッタにより形成した。 上部絶縁 層として S i 3N4層と S i 02層を高周波スパッタにより形成した後、 630〜 700°Cに設定された真空中において 1時間程度の熱処理を施し、 さらに例えば A 1からなる上部電極を真空蒸着法により形成する。
また、 上部絶縁層 2は S i 02層 21、 S i 3N4層 22力、らなり、 下部絶縁層 5 は S i 3N4層 5 1、 S i 02層 52からなる。 これら各層の厚みは、 例えば S i 02層 2 1 : 0. 005 m、 S i 3N4層 22 : 0. 12 m、 バッファ層 3 : 0. 1〃m、 発光層 4 ： 0. 6 im、 S i 3N4層 51 : 0. 2 m、 S i 02 層 52 : 0. 05 imである。
[図面の簡単な説明]
図 1は薄膜 E L素子の構成を示す概略図である。
図 2は B aGa4S7 : C e, K材料のフォ トルミネッセンスを示すグラフ。 図 3は BaGa4S7 : Ce, K薄膜 EL素子のエレクトロルミネッセンスを示 すグラフ。
図 4は Ba3Ga2S6： C e, K材料のフォトルミネッセンスを示すグラフ。 図 5は S r2Ga2S5 : C e， K材料のフォトルミネッセンスを示すグラフ。 図 6は S r 2G a2Ss ·· C e, K薄膜 EL素子のエレクトロルミネッセンスを示 すグラフ。
図 7は S r2Ga2S3： C e, K薄膜 EL素子、 BaGa4S7： C e, K薄膜 EL素子、 S r S ： C e薄膜 EL素子の色座標を示すケリー図。
図 8は M2=B aであるチォアルミネートの発光スペクトル （C e, K添加） 。 図 9は M2=B aであるチォアルミネー卜の発光スぺクトル （E u添加） 。 図 10は BaA 12S4： Euを発光層とした薄膜 EL素子の発光スぺクトル。 図 1 1は M2= S rであるチォアルミネー卜の発光スぺク トル （C e, K添 加） 。
図 12は M2= S rであるチォアルミネー卜の発光スぺクトル （Eu添加） 。 図 13は S rA l 2S4： Euを発光眉とした薄膜 EL素子の発光スぺクトル。 図 1 4は M2= C aであるチォアルミネートの発光スぺク トル （C e， K添 加） 。
図 15は M2=C aであるチォアルミネー卜の発光スぺクトル （Eu添加） 。 [実施例]
以下、 実施例に基づいて本発明を具体的に説明する。
実施例 1
B a C03と G a203をモル比で 1 ： 2の割合で混合したものを出発原料とし、 H2S中、 900°Cで 5時間加熱した。 これをふるいにかけて粒度を揃えた後、 H2S中、 1 000°Cで 5時間加熱した。 再びふるいにかけて粒度を揃えた後、 C e F3と KC 1を 1 Omo 1 %ずつ添加し、 さらに H2S中、 1 100。Cで 5時 間加熱した。 得られた化合物 （BaGa4S7 : C e, K) の 374 nmで励起し たフォ卜ルミネッセンスを図 2に示す。 この図 2から 460 nm付近にピークが あることが判る。 また、 この原料を用いて表 1に示す条件下、 薄膜からなる発光層および絶縁層 を形成し、 さらに図 1に示されるような薄膜 EL素子を作製した。 この薄膜 EL 素子は青色のエレクトロルミネッセンスを呈した。 この薄膜 EL素子のエレク卜 口ノレミネッセンスを図 3に示す。 この時の色座檩は X = 0. 1 53、 Y= 0. 136であり、 輝度は 1 ΚΗ ζ駆動時に 0. 7 c d,m2であった。
表 1
Figure imgf000008_0001
莠施例 2
BaC03と Ga203をモル比で 3 ： 1の割合で混合したものを出発原料とし、 H2S、 900°Cで 5時間加熱した。 これをふるいにかけて粒度を揃えた後、 H2 S中、 1 000°Cで 5時間加熱した。 再びふるいにかけて粒度を揃えた後、 C e F3と KC 1を l mo l %、 0. l mo l %添加し、 さらに H2 S中、 1 100°Cで 5時間加熱した。 得られた化合物 （B a3G a2S6： C e， K) のフ ォトルミネッセンスを図 4に示す。 この図 4から 470 nm付近にピークがある ことが判る。
実施例 3
S r C03と G a203をモル比で 2 ： 1の割合で混合したものを出発原料とし、 H2S中、 880°Cで 5時間加熱した。 これをふるいにかけて粒度を揃えた後、 H2S中、 880eCで 5時間加熱した。 再びふるいにかけて粒度を揃えた後、 C e F3と KC 1を 1 Omo 1 %ずつ添加し、 さらに H2S中、 880°Cで 5時間 加熱した。 得られた化合物 （S r 2G a2S5： C e, K) のフォトルミネッセンス を図 5に示す。 この図 5から 460 nm付近にピークがあることが判る。
また、 この原料を用いて表 1に示す条件下、 薄膜からなる発光層および絶縁層 を形成し、 さらに図 1に示されるような薄膜 EL素子を作製した。 この薄膜 EL 素子は青色のエレクトロルミネッセンスを呈した。 この薄膜 EL素子のエレクト 口ルミネッセンスを図 6に示す。 この時の色座標は X= 0. 22、 Y= 0. 346であり、 輝度は 1 KHz駆動時に 2. 4 c d/m2であった。
この実施例 1で得られた B aGa4S7： C e, K薄膜 E L素子の色座標 X = 0. 1 53、 Y=0. 1 36、 実施例 3得られた S r 2G a2S5： C e, K薄膜 5し素子の色座標 = 0. 22、 Υ= 0. 346、 並びに参考として S r S ： C e薄膜 EL素子の色座標 X=0. 1 8、 Y=0. 38を図 7に示す。
実施例 4
B aC03を出発原料とし、 H2S中で 500°Cで 2時間、 600°Cで 2時間、
900°Cで 4時間加熱した。 これをふるいにかけて粒度を揃えた後、 H2S中
1 00 (TCで 4時間加熱し、 再びふるいにかけて粒度を揃えて B a Sを得た。 こ うして得られた B a Sを A 12S3、 C e C l 2、 KC 1、 Eu203と共に表 2に示 す割合で混合し、 さらに H2S中 1 000てで 5時間加熱した。
表 2
Figure imgf000009_0001
得られた化合物 （B aA l 2S4 : C e, K、 B a A 14 S 7 : C e , K、 B a A 1 2 S5 : C e , K、 B aA l 2S4 : Eu、 B aA l 4S7 : Eu、 B a2 A 1 S5 : Eu、 B a4A l 2S7 : Eu、 B aB A 12 S8 ： E u) の 280 nn！〜 350 n mの間の適当な波長で励起した時の発光スぺクトルを図 8〜 9に示す。 この図 8〜 9から主として育色領域に発光ピークがあることが判る。 また E uに よる発光スぺクトルの半値全幅は C eのそれよりも小さく、 約半分になることが 判る。
これらの材料のうち BaA l 2S4： Euを用いて表 3に示す条件下、 薄膜から なる発光層および絶縁層を形成し、 さらに図 1に示されるような薄膜 EL素子を 作成した。
表 3
Figure imgf000010_0001
この薄膜 EL素子は青色のエレクトロルミネッセンスを呈した。 この薄膜 EL 素子の発光スペクトルを図 10に示す。 この時の色座標は X= 0. 283、 Y = 0. 515であり、 輝度は 1 ΚΗ ζ駆動時に約 1 c d/m2であった。
実施例 5
S r Sと A 12S3、 C eC l 2、 KC 1、 E u 203を表 4の割合で混合し、 H2 S中 1 000。Cで 5時間加熱して得られた化合物 （S r A 12S4 ： C e， K、 S r2A l 2S5 : C e, Κ：、 S r A l 2S4 : Eu、 S r2A l 2Ss : Eu) の 280 n m〜 350 n mの間の適当な波長で励起した時の発光スぺク トルを図 1 1〜12に示す。 表 4
Figure imgf000011_0001
また、 これらの材料のうち S rA l 2S4： Euを用いて表 3に示す条件下、 薄 膜からなる発光眉および絶縁層を形成し、 さらに図 1に示されるような薄膜 EL 素子を作成した。 この薄膜 EL素子は青色のエレク トロルミネッセンスを呈し た。 この薄膜 EL素子の発光スペク トルを図 1 3に示す。 この時の色座標は X = 0. 1 3、 Y=0. 377であり、 輝度は Ι ΚΗζ駆動時に約 1 c dZm2であつ 実施例 6
C a Sと A 12S3、 C eC l 2、 KC 1、 E u 203を表 5の割合で混合し、 H2 S中 1 000eCで 5時間加熱して得られた化合物 （C a A 12S4 ： C e, K、 C aA l 2S4 ： Eu、 C a2A 12S5 ： Eu) の 280 nn！〜 350 nmの間の適 当な波長で励起した時の発光スぺク トルを図 1 4〜1 5に示す。
表 5
Figure imgf000011_0002
[産業上の利用性]
本発明において、 例えば B a A l 2S4 : C e, K、 B aAし S7 : C e, K、 Β a2A 12S5： C e, Kでは発光ピークが 430 n m付近であることが確認され た。 これは S r S ： C e発光ピーク波長の 480 nmや MG a2S4 ： C e (M： アル力リ土類元素） の発光ピーク波長の 460 nmに比較して 50〜30 nmも 短波長である。 また発光イオンとして C eのかわりに E uを使用すると発光スぺ クトルの半値全幅が約半分の値となり、 色純度が向上することが確認された。 以上のような本発明により、 色座標、 色純度の良い薄膜 E L材料および該材料 を発光層とする薄膜 E L素子が得られた。

Claims

請求の範囲
1. 組成式が次式：
(M,S) a (G a2S3) b： RE
[但し、 は S rまたは Baを示し、 R Eはランタノイド系元素を示し、 aと bは整数であるが、 aと bは等しくない]
で表わされるアルカリ土類チォガレー卜からなることを特徴とする薄膜エレク ト 口ノレミネッセンス材料。
2. 前記組成式が BaGa4S7 ： C eである請求項 1に記載の薄膜エレク トロ ルミネッセンス素子。
3. 前記組成式が Ba3Ga2Se： C eである請求項 1に記載の薄膜エレクトロ ルミネッセンス素子。
4. 前記組成式が S r2Ga2S6： C eである請求項 1に記載の薄膜エレクトロ ルミネッセンス素子。
5. 組成式が次式：
(M2S) c (A 12S3) <,： RE
[但し、 M2は C a、 S rまたは B aを示し、 REはランタノィ ド系元素を示 し、 cと dは整数であり、 同一でも異なっていてもよい]
で表わされるアルカリ土類チオアルミネー卜からなることを特徴とする薄膜エレ ク トロルミネッセンス材料。
6. 前記組成式力 S rA l 2S4 : Ce、 CaA l 2S4 : C e、 B a A 12S4 ： C e、 B aA l 4S7 : C e、 S r2A l 2S5 ： C e、 B a2A l 2S5 : C e、 S rA l 2S4 : Eu、 B aA l 2S4 : Eu、 B aA l 4S7 : Eu、 S r 2 A 12 S5 : Eu、 Ba2A l 2S5 : Eu、 CaA l 2S4 : Eu、 Ca2A l 2S5 : Eu、 B a2A 12S5 ： Eu, B a5A 12Se： E uから選択される請求項 5に記載の薄 膜エレク トロルミネッセンス材料。
7. 請求項 1〜 6に記載の薄膜ェレクト口ルミネッセンス材料を発光層に用 L、 た薄膜ェレク トロノレミネッセンス素子。
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