JPH05299175A - Ｅｌ発光素子 - Google Patents
Ｅｌ発光素子Info
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- JPH05299175A JPH05299175A JP4129876A JP12987692A JPH05299175A JP H05299175 A JPH05299175 A JP H05299175A JP 4129876 A JP4129876 A JP 4129876A JP 12987692 A JP12987692 A JP 12987692A JP H05299175 A JPH05299175 A JP H05299175A
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- ultraviolet
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 紫外線発光層からの紫外線が透明電極に吸収
されるのを防ぎ、紫外線を蛍光体層に効率良く導入し、
紫外線を可視光に効率良く変換するできるＥＬ発光素子
を提供する。 【構成】 紫外線発光層の両側に絶縁層を形成した二重
絶縁構造のＥＬ発光素子において、紫外線発光層５の両
側に接する絶縁層のうち、透明電極３側の下部絶縁層４
が透明絶縁層４１と蛍光体層である蛍光絶縁層４２から
成るＥＬ発光素子であり、また、透明電極３側の下部絶
縁層４が蛍光体層であるＥＬ発光素子としている。
されるのを防ぎ、紫外線を蛍光体層に効率良く導入し、
紫外線を可視光に効率良く変換するできるＥＬ発光素子
を提供する。 【構成】 紫外線発光層の両側に絶縁層を形成した二重
絶縁構造のＥＬ発光素子において、紫外線発光層５の両
側に接する絶縁層のうち、透明電極３側の下部絶縁層４
が透明絶縁層４１と蛍光体層である蛍光絶縁層４２から
成るＥＬ発光素子であり、また、透明電極３側の下部絶
縁層４が蛍光体層であるＥＬ発光素子としている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、カラーディスプレイ等
に利用されるＥＬ発光素子に係り、特に紫外線発光層か
らの紫外線を効率良く可視光に変換するＥＬ発光素子に
関する。
に利用されるＥＬ発光素子に係り、特に紫外線発光層か
らの紫外線を効率良く可視光に変換するＥＬ発光素子に
関する。
【０００２】
【従来の技術】ディスプレイ等に利用されるＥＬ発光素
子は、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）と比較して、
カラー化及び発光輝度の点において性能が不足していた
が、大型化が容易で、１画素当たりのコストが低いとい
う利点がある。そのため、近年、ＥＬ発光素子のカラー
化及び高輝度化の研究が盛んに行われている。また、最
近、紫外線を発する二重絶縁構造のＥＬ発行素子が報告
され、その紫外線を用いて可視光へ、波長変換する試み
が報告されている（三浦他：日本学術振興会光電相互変
換第１２５委員会第６回ＥＬ分科会資料［３．１１．１
９］「希土類イオン添加ＺｎＦ2 薄膜ＥＬ素子」ｐ．１
５参照）。
子は、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）と比較して、
カラー化及び発光輝度の点において性能が不足していた
が、大型化が容易で、１画素当たりのコストが低いとい
う利点がある。そのため、近年、ＥＬ発光素子のカラー
化及び高輝度化の研究が盛んに行われている。また、最
近、紫外線を発する二重絶縁構造のＥＬ発行素子が報告
され、その紫外線を用いて可視光へ、波長変換する試み
が報告されている（三浦他：日本学術振興会光電相互変
換第１２５委員会第６回ＥＬ分科会資料［３．１１．１
９］「希土類イオン添加ＺｎＦ2 薄膜ＥＬ素子」ｐ．１
５参照）。
【０００３】紫外線を用いた従来のＥＬ発光素子につい
て図４を使って説明する。図４は、従来の紫外線を可視
光に変換するＥＬ発光素子の断面説明図である。従来の
ＥＬ発光素子は、図４に示すように、ガラス基板１上
に、紫外線により励起されて赤色・緑色・青色の可視光
を発光する蛍光体層２と、酸化インジウム・スズ（ＩＴ
Ｏ）等から成る透明電極３と、Ｙ2 Ｏ3 等の下部絶縁層
４と、硫化亜鉛（ＺｎＳ）を母材として紫外線を発光す
る紫外線発光層５と、Ｙ2 Ｏ3 等の上部絶縁層６と、ア
ルミニウム（Ａｌ）等の金属電極７とが順に積層された
構造となっていた（特開平３−６４８８５号公報参
照）。
て図４を使って説明する。図４は、従来の紫外線を可視
光に変換するＥＬ発光素子の断面説明図である。従来の
ＥＬ発光素子は、図４に示すように、ガラス基板１上
に、紫外線により励起されて赤色・緑色・青色の可視光
を発光する蛍光体層２と、酸化インジウム・スズ（ＩＴ
Ｏ）等から成る透明電極３と、Ｙ2 Ｏ3 等の下部絶縁層
４と、硫化亜鉛（ＺｎＳ）を母材として紫外線を発光す
る紫外線発光層５と、Ｙ2 Ｏ3 等の上部絶縁層６と、ア
ルミニウム（Ａｌ）等の金属電極７とが順に積層された
構造となっていた（特開平３−６４８８５号公報参
照）。
【０００４】従来のＥＬ発光素子の各部について更に具
体的に説明すると、紫外線発光層５は、母材に紫外線発
光中心イオンが添加された薄膜となっており、電圧が印
加されると紫外線発光中心イオンが励起されて電子遷移
が起こり、紫外線を発するものである。高輝度の紫外線
発光層の一例としては、母材にフッ化亜鉛（ＺｎＦ2）
を用い、紫外線発光中心イオンとしてガドリニウム（Ｇ
ｄ）を添加した薄膜で形成されたものが開発されてい
る。この紫外線発光層からは３．９８ｅＶの紫外光が放
出されることが知られている。
体的に説明すると、紫外線発光層５は、母材に紫外線発
光中心イオンが添加された薄膜となっており、電圧が印
加されると紫外線発光中心イオンが励起されて電子遷移
が起こり、紫外線を発するものである。高輝度の紫外線
発光層の一例としては、母材にフッ化亜鉛（ＺｎＦ2）
を用い、紫外線発光中心イオンとしてガドリニウム（Ｇ
ｄ）を添加した薄膜で形成されたものが開発されてい
る。この紫外線発光層からは３．９８ｅＶの紫外光が放
出されることが知られている。
【０００５】蛍光体層２は、母材に紫外線発光層５が発
した紫外線によって励起されて特定波長の可視光を発す
る可視光発光中心イオンが添加された薄膜である。可視
光発光中心イオンの種類によって様々な発光色が得られ
るが、ディスプレイ用のカラーＥＬ発光素子において
は、通常、光の３原色である赤、緑、青のいずれかの色
の光を発するような可視光発光中心イオンが用いられ
る。例えば、赤色を発する材料として硫化カルシウム
（ＣａＳ）中にユウロピウム（Ｅｕ）イオンを添加した
ものや、青色を発する材料として硫化ストロンチウム
（ＳｒＳ）中にセシウム（Ｃｅ）イオンを添加したもの
などがあった。
した紫外線によって励起されて特定波長の可視光を発す
る可視光発光中心イオンが添加された薄膜である。可視
光発光中心イオンの種類によって様々な発光色が得られ
るが、ディスプレイ用のカラーＥＬ発光素子において
は、通常、光の３原色である赤、緑、青のいずれかの色
の光を発するような可視光発光中心イオンが用いられ
る。例えば、赤色を発する材料として硫化カルシウム
（ＣａＳ）中にユウロピウム（Ｅｕ）イオンを添加した
ものや、青色を発する材料として硫化ストロンチウム
（ＳｒＳ）中にセシウム（Ｃｅ）イオンを添加したもの
などがあった。
【０００６】そして、上記構成のＥＬ発光素子におい
て、透明電極３と金属電極７との間に電圧が印加される
と、まず、紫外線発光層５が励起されて紫外線を発す
る。すると、蛍光体層２の可視光発光中心イオンがその
紫外線に励起されてそれぞれのイオンの電子遷移に対応
する波長の光、すなわち赤、緑、青のいずれかの可視光
を発するようになっていた。
て、透明電極３と金属電極７との間に電圧が印加される
と、まず、紫外線発光層５が励起されて紫外線を発す
る。すると、蛍光体層２の可視光発光中心イオンがその
紫外線に励起されてそれぞれのイオンの電子遷移に対応
する波長の光、すなわち赤、緑、青のいずれかの可視光
を発するようになっていた。
【０００７】また、赤、緑、青の可視光発光中心イオン
を微小な画素毎に変えて添加し、３色の画素をモザイク
状に配置することによりフルカラーディスプレイを形成
することができ、電圧を印加する画素や印加する電圧の
大きさを変化させることにより様々な色合いの画像を描
かせることができるようになっていた。
を微小な画素毎に変えて添加し、３色の画素をモザイク
状に配置することによりフルカラーディスプレイを形成
することができ、電圧を印加する画素や印加する電圧の
大きさを変化させることにより様々な色合いの画像を描
かせることができるようになっていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のＥＬ発光素子では、紫外線発光層５と蛍光体層２の
間にＩＴＯ等から成る透明電極３が形成されているた
め、紫外線発光層５から出た紫外線は透明電極３を通過
してから蛍光体層２に到達することになり、そして、ガ
ドリニウム添加フッ化亜鉛（ＺｎＦ2:Ｇｄ）から成る紫
外線発光層５が発する紫外線を十分に透過する透明電極
材料が存在しないことから、紫外線発光層５からの紫外
線の一部が蛍光体層２に到達する前に透明電極３に吸収
されてしまい、紫外線を効率良く可視光に変換できない
という問題点があった。
来のＥＬ発光素子では、紫外線発光層５と蛍光体層２の
間にＩＴＯ等から成る透明電極３が形成されているた
め、紫外線発光層５から出た紫外線は透明電極３を通過
してから蛍光体層２に到達することになり、そして、ガ
ドリニウム添加フッ化亜鉛（ＺｎＦ2:Ｇｄ）から成る紫
外線発光層５が発する紫外線を十分に透過する透明電極
材料が存在しないことから、紫外線発光層５からの紫外
線の一部が蛍光体層２に到達する前に透明電極３に吸収
されてしまい、紫外線を効率良く可視光に変換できない
という問題点があった。
【０００９】本発明は上記実情に鑑みて為されたもの
で、紫外線発光層５からの紫外線が透明電極３に吸収さ
れるのを防ぎ、紫外線を蛍光体層２に効率良く導入し、
紫外線を可視光に効率良く変換することができるＥＬ発
光素子を提供することを目的とする。
で、紫外線発光層５からの紫外線が透明電極３に吸収さ
れるのを防ぎ、紫外線を蛍光体層２に効率良く導入し、
紫外線を可視光に効率良く変換することができるＥＬ発
光素子を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記従来例の問題点を解
決するための請求項１記載の発明は、電圧印加で紫外線
を発する紫外線発光層と、前記紫外線発光層の両側に形
成された一対の透光性の絶縁層と、前記絶縁層を介して
前記紫外線発光層の両側に形成された一対の電極とを有
するＥＬ発光素子において、前記電極の少なくとも一方
が透光性の電極であり、前記透光性の電極側に形成され
た前記絶縁層の少なくとも一部に前記紫外線発光層から
の紫外線を受けて前記紫外線とは異なる波長の光を発す
る蛍光体層を設けたことを特徴としている。
決するための請求項１記載の発明は、電圧印加で紫外線
を発する紫外線発光層と、前記紫外線発光層の両側に形
成された一対の透光性の絶縁層と、前記絶縁層を介して
前記紫外線発光層の両側に形成された一対の電極とを有
するＥＬ発光素子において、前記電極の少なくとも一方
が透光性の電極であり、前記透光性の電極側に形成され
た前記絶縁層の少なくとも一部に前記紫外線発光層から
の紫外線を受けて前記紫外線とは異なる波長の光を発す
る蛍光体層を設けたことを特徴としている。
【００１１】上記従来例の問題点を解決するための請求
項２記載の発明は、請求項１記載のＥＬ発光素子におい
て、前記透光性の電極側に形成された前記絶縁層が、絶
縁性の蛍光体層と透明絶縁層とから成ることを特徴とし
ている。
項２記載の発明は、請求項１記載のＥＬ発光素子におい
て、前記透光性の電極側に形成された前記絶縁層が、絶
縁性の蛍光体層と透明絶縁層とから成ることを特徴とし
ている。
【００１２】上記従来例の問題点を解決するための請求
項３記載の発明は、請求項１記載のＥＬ発光素子におい
て、前記透光性の電極側に形成された前記絶縁層が、絶
縁性の蛍光体層であることを特徴としている。
項３記載の発明は、請求項１記載のＥＬ発光素子におい
て、前記透光性の電極側に形成された前記絶縁層が、絶
縁性の蛍光体層であることを特徴としている。
【００１３】
【作用】請求項１記載の発明によれば、紫外線発光層の
両側に接する絶縁層のうち、透明電極側の絶縁層の少な
くとも一部に前記紫外線発光層からの紫外線を受けて可
視光を発する蛍光体層を設け、蛍光体層が紫外線発光層
と透明電極の間に位置する構造のＥＬ発光素子としてい
るので、紫外線発光層からの紫外線が透明電極に吸収さ
れることなく蛍光体層に入射することができ、紫外線を
効率良く可視光に変換することができる。
両側に接する絶縁層のうち、透明電極側の絶縁層の少な
くとも一部に前記紫外線発光層からの紫外線を受けて可
視光を発する蛍光体層を設け、蛍光体層が紫外線発光層
と透明電極の間に位置する構造のＥＬ発光素子としてい
るので、紫外線発光層からの紫外線が透明電極に吸収さ
れることなく蛍光体層に入射することができ、紫外線を
効率良く可視光に変換することができる。
【００１４】請求項２記載の発明によれば、透明電極側
の絶縁層を、紫外線発光層からの紫外線を受けて可視光
を発する絶縁性の蛍光体層と透明絶縁層とから成る２層
構造とし、蛍光体層が紫外線発光層と透明電極の間に位
置するように形成したＥＬ発光素子としているので、紫
外線発光層からの紫外線が、透明電極に吸収されること
なく蛍光体層に入射することができ、紫外線を効率良く
可視光に変換することができる。
の絶縁層を、紫外線発光層からの紫外線を受けて可視光
を発する絶縁性の蛍光体層と透明絶縁層とから成る２層
構造とし、蛍光体層が紫外線発光層と透明電極の間に位
置するように形成したＥＬ発光素子としているので、紫
外線発光層からの紫外線が、透明電極に吸収されること
なく蛍光体層に入射することができ、紫外線を効率良く
可視光に変換することができる。
【００１５】請求項３記載の発明によれば、透明電極側
の絶縁層を、紫外線発光層からの紫外線を受けて可視光
を発する絶縁性の蛍光体層とし、蛍光体層が紫外線発光
層と透明電極の間に位置するよう形成したＥＬ発光素子
としているので、紫外線発光層から発した紫外線は透明
電極に吸収されることなく蛍光絶縁層に入射することが
でき、紫外線を効率良く可視光に変換することができ
る。
の絶縁層を、紫外線発光層からの紫外線を受けて可視光
を発する絶縁性の蛍光体層とし、蛍光体層が紫外線発光
層と透明電極の間に位置するよう形成したＥＬ発光素子
としているので、紫外線発光層から発した紫外線は透明
電極に吸収されることなく蛍光絶縁層に入射することが
でき、紫外線を効率良く可視光に変換することができ
る。
【００１６】
【実施例】本発明の一実施例について図面を参照しなが
ら説明する。図１は、本発明の一実施例に係るＥＬ発光
素子の断面説明図である。本実施例のＥＬ発光素子は、
図１に示すように、ガラス基板１上に、酸化インジウム
・スズ（ＩＴＯ）等から成る透明電極３と、２層構造の
下部絶縁層４と、紫外線発光中心イオンのガドリニウム
（Ｃｄ）を母材のフッ化亜鉛（ＺｎＦ2 ）に添加した薄
膜（ＺｎＦ2:Ｇｄ）から成る紫外線発光層５と、酸化イ
ットリウム（Ｙ2 Ｏ3 ）等から成る上部絶縁層６と、ア
ルミニウム（Ａｌ）等から成る金属電極７とが順次積層
された構成となっている。
ら説明する。図１は、本発明の一実施例に係るＥＬ発光
素子の断面説明図である。本実施例のＥＬ発光素子は、
図１に示すように、ガラス基板１上に、酸化インジウム
・スズ（ＩＴＯ）等から成る透明電極３と、２層構造の
下部絶縁層４と、紫外線発光中心イオンのガドリニウム
（Ｃｄ）を母材のフッ化亜鉛（ＺｎＦ2 ）に添加した薄
膜（ＺｎＦ2:Ｇｄ）から成る紫外線発光層５と、酸化イ
ットリウム（Ｙ2 Ｏ3 ）等から成る上部絶縁層６と、ア
ルミニウム（Ａｌ）等から成る金属電極７とが順次積層
された構成となっている。
【００１７】すなわち、紫外線発光層５は、その上下を
絶縁層でサンドイッチ状に挟んだ、いわゆる二重絶縁構
造となっている。そして、透明電極３と金属電極７とで
二重絶縁構造の紫外線発光層５を挟んだ部分が一つの画
素を形成している。
絶縁層でサンドイッチ状に挟んだ、いわゆる二重絶縁構
造となっている。そして、透明電極３と金属電極７とで
二重絶縁構造の紫外線発光層５を挟んだ部分が一つの画
素を形成している。
【００１８】特に、本実施例の特徴部分として、下部絶
縁層４が２層構造となっており、上層は透明絶縁層４
１、下層は紫外線照射により可視光を発する蛍光絶縁層
４２となっている。紫外線発光層５に接している上層の
透明絶縁層４１はＹ2 Ｏ3 等により形成され、下層の蛍
光絶縁層４２は酸化シリコン（ＳｉＯ2 ）に可視光発光
中心イオンとして稀土類等のイオン、例えば、テルビウ
ム（Ｔｂ）イオンをドープした薄膜（ＳｉＯ2:Ｔｂ膜）
より形成されている。
縁層４が２層構造となっており、上層は透明絶縁層４
１、下層は紫外線照射により可視光を発する蛍光絶縁層
４２となっている。紫外線発光層５に接している上層の
透明絶縁層４１はＹ2 Ｏ3 等により形成され、下層の蛍
光絶縁層４２は酸化シリコン（ＳｉＯ2 ）に可視光発光
中心イオンとして稀土類等のイオン、例えば、テルビウ
ム（Ｔｂ）イオンをドープした薄膜（ＳｉＯ2:Ｔｂ膜）
より形成されている。
【００１９】Ｔｂイオンは、紫外線により励起されると
緑色の光を発するもので、この画素では、蛍光絶縁層４
２の材料をＳｉＯ2:Ｔｂとしているが、赤色又は青色の
光を発するような可視光発光中心イオンを添加した材料
で蛍光絶縁層４２を形成した画素とすることも可能であ
る。つまり、蛍光絶縁層４２に添加する可視光発光中心
イオンの種類を変えることにより、それぞれのイオンの
電子遷移に対応した波長の光（赤、青等）を発すること
ができるものである。
緑色の光を発するもので、この画素では、蛍光絶縁層４
２の材料をＳｉＯ2:Ｔｂとしているが、赤色又は青色の
光を発するような可視光発光中心イオンを添加した材料
で蛍光絶縁層４２を形成した画素とすることも可能であ
る。つまり、蛍光絶縁層４２に添加する可視光発光中心
イオンの種類を変えることにより、それぞれのイオンの
電子遷移に対応した波長の光（赤、青等）を発すること
ができるものである。
【００２０】このように、下部絶縁層４を透明絶縁層４
１と蛍光絶縁層４２の２層にすることにより、蛍光体層
としての蛍光絶縁層４２は透明電極３と紫外線発光層５
の間に位置することになり、紫外線発光層５が発した紫
外線を透明電極３のＩＴＯに吸収されること無く蛍光絶
縁層４２に導くことができるものである。
１と蛍光絶縁層４２の２層にすることにより、蛍光体層
としての蛍光絶縁層４２は透明電極３と紫外線発光層５
の間に位置することになり、紫外線発光層５が発した紫
外線を透明電極３のＩＴＯに吸収されること無く蛍光絶
縁層４２に導くことができるものである。
【００２１】次に、本実施例のＥＬ発光素子における駆
動方法について説明する。透明電極３と金属電極７の間
に電圧約２５０Ｖ、周波数６０Ｈｚの交流電圧を印加す
ると、紫外線発光層５とそれを挟んでいる上下絶縁層と
の界面にトラップされている電子が加速されて紫外線発
光層５の内部でアバランシェ電流が発生し、このアバラ
ンシェ電流がＺｎＦ2 に添加されているＧｄイオンを励
起することによりＧｄイオンが紫外線を発生させる。そ
して、この紫外線が下部絶縁層４の上層部としての透明
絶縁層４１を透過して下層部の蛍光絶縁層４２に達し、
蛍光絶縁層４２に添加されているＴｂイオンを励起し、
Ｔｂイオンは緑色の可視光を発するものである。
動方法について説明する。透明電極３と金属電極７の間
に電圧約２５０Ｖ、周波数６０Ｈｚの交流電圧を印加す
ると、紫外線発光層５とそれを挟んでいる上下絶縁層と
の界面にトラップされている電子が加速されて紫外線発
光層５の内部でアバランシェ電流が発生し、このアバラ
ンシェ電流がＺｎＦ2 に添加されているＧｄイオンを励
起することによりＧｄイオンが紫外線を発生させる。そ
して、この紫外線が下部絶縁層４の上層部としての透明
絶縁層４１を透過して下層部の蛍光絶縁層４２に達し、
蛍光絶縁層４２に添加されているＴｂイオンを励起し、
Ｔｂイオンは緑色の可視光を発するものである。
【００２２】ここで、交流電圧の印加により紫外線発光
層５のＺｎＦ2:Ｇｄからは３．９８ｅＶの紫外光が放出
されるが、下部絶縁層４の上層部である透明絶縁層４１
のＹ2 Ｏ3 のバンドギャップは３．９８ｅＶより大きい
ために、紫外線は吸収されずに透過する。透過した紫外
線は、下部絶縁層４の下層部の蛍光絶縁層４２に入射
し、可視光発光中心イオン（Ｔｂイオン）に吸収され、
励起したイオンが可視光を発する。
層５のＺｎＦ2:Ｇｄからは３．９８ｅＶの紫外光が放出
されるが、下部絶縁層４の上層部である透明絶縁層４１
のＹ2 Ｏ3 のバンドギャップは３．９８ｅＶより大きい
ために、紫外線は吸収されずに透過する。透過した紫外
線は、下部絶縁層４の下層部の蛍光絶縁層４２に入射
し、可視光発光中心イオン（Ｔｂイオン）に吸収され、
励起したイオンが可視光を発する。
【００２３】そして、蛍光絶縁層４２で変換された可視
光が透明電極３のＩＴＯによって吸収されることはほと
んどなく、ガラス基板１を透過して外部へ取り出され
る。従って、紫外線発光層５で発生した紫外線が効率良
く可視光に変換されるようになる。
光が透明電極３のＩＴＯによって吸収されることはほと
んどなく、ガラス基板１を透過して外部へ取り出され
る。従って、紫外線発光層５で発生した紫外線が効率良
く可視光に変換されるようになる。
【００２４】また、上部絶縁層６側へ放出された紫外線
は、その一部が金属電極７のＡｌによって反射されて蛍
光絶縁層４２に入射し、同様のプロセスにより可視光発
光中心イオンを励起して可視光を発するものである。
は、その一部が金属電極７のＡｌによって反射されて蛍
光絶縁層４２に入射し、同様のプロセスにより可視光発
光中心イオンを励起して可視光を発するものである。
【００２５】そして、赤、緑、青の光を発する可視光発
光中心イオンを画素毎に変えて添加して、モザイク状に
配置し、マトリクス駆動方式を採用して、電圧を印加す
る位置や電圧の大きさを制御することにより様々な色合
いの画像を表示するフルカラーディスプレイを形成する
ことができる。
光中心イオンを画素毎に変えて添加して、モザイク状に
配置し、マトリクス駆動方式を採用して、電圧を印加す
る位置や電圧の大きさを制御することにより様々な色合
いの画像を表示するフルカラーディスプレイを形成する
ことができる。
【００２６】次に、本実施例のＥＬ発光素子の製造方法
について図２を使って説明する。図２は、本実施例のＥ
Ｌ発光素子の製造方法を示す製造プロセス断面説明図で
ある。まず、透明なガラス基板１上に透明電極３として
のＩＴＯ層１１を１２０ｎｍの膜厚になるようスパッタ
法で着膜し、フォトリソグラフィーにより画素パターン
を形成して透明電極３の形状を形成する（図２（ａ）参
照）。
について図２を使って説明する。図２は、本実施例のＥ
Ｌ発光素子の製造方法を示す製造プロセス断面説明図で
ある。まず、透明なガラス基板１上に透明電極３として
のＩＴＯ層１１を１２０ｎｍの膜厚になるようスパッタ
法で着膜し、フォトリソグラフィーにより画素パターン
を形成して透明電極３の形状を形成する（図２（ａ）参
照）。
【００２７】次に、下部絶縁層４の下層部の蛍光絶縁層
４２としてＴｂイオンを５wt％添加したＳｉＯ2 （Ｓｉ
Ｏ2:Ｔｂ）層１２を５００ｎｍの膜厚でスパッタ法によ
り着膜し、更にその上に上層部の透明絶縁層４１として
Ｙ2 Ｏ3 層１３をＥＢ蒸着法により３００ｎｍの膜厚で
着膜する（図２（ｂ）参照）。
４２としてＴｂイオンを５wt％添加したＳｉＯ2 （Ｓｉ
Ｏ2:Ｔｂ）層１２を５００ｎｍの膜厚でスパッタ法によ
り着膜し、更にその上に上層部の透明絶縁層４１として
Ｙ2 Ｏ3 層１３をＥＢ蒸着法により３００ｎｍの膜厚で
着膜する（図２（ｂ）参照）。
【００２８】そして、その上に紫外線発光層５としての
ＺｎＦ2:Ｇｄ層１４をＥＢ蒸着法により８００ｎｍの膜
厚で着膜し、フォトリソグラフィーにより所望の形状に
パターニングして紫外線発光層５を形成する（図２
（ｃ）参照）。
ＺｎＦ2:Ｇｄ層１４をＥＢ蒸着法により８００ｎｍの膜
厚で着膜し、フォトリソグラフィーにより所望の形状に
パターニングして紫外線発光層５を形成する（図２
（ｃ）参照）。
【００２９】次に、上部絶縁層６としてのＹ2 Ｏ3 層１
５をＥＢ蒸着法により３００ｎｍの膜厚で着膜し、フォ
トリソグラフィーによりＹ2 Ｏ3 層１５、Ｙ2 Ｏ3 層１
３、ＳｉＯ2:Ｔｂ層１２をパターニングして上部絶縁層
６、下部絶縁層４を形成する（図２（ｄ）参照）。
５をＥＢ蒸着法により３００ｎｍの膜厚で着膜し、フォ
トリソグラフィーによりＹ2 Ｏ3 層１５、Ｙ2 Ｏ3 層１
３、ＳｉＯ2:Ｔｂ層１２をパターニングして上部絶縁層
６、下部絶縁層４を形成する（図２（ｄ）参照）。
【００３０】最後に、金属電極７としてのアルミニウム
（Ａｌ）層１６をスパッタ法により約１μｍの膜厚で着
膜し、フォトリソグラフィーによりパターニングして配
線パターンを形成する（図２（ｅ）参照）。これによ
り、カラーＥＬ発光素子が形成される。
（Ａｌ）層１６をスパッタ法により約１μｍの膜厚で着
膜し、フォトリソグラフィーによりパターニングして配
線パターンを形成する（図２（ｅ）参照）。これによ
り、カラーＥＬ発光素子が形成される。
【００３１】本実施例のＥＬ発光素子によれば、紫外線
発光層５の上下に接する絶縁層のうち、透明電極側の下
部絶縁層４を２層構造とし、その上層部を透明絶縁層４
１、下層部を蛍光体層の蛍光絶縁層４２として、蛍光絶
縁層４２が紫外線発光層５と透明電極３の間に位置する
ように形成しているので、紫外線発光層５からの紫外線
を、透明電極３のＩＴＯに吸収されることなく蛍光絶縁
層４２に入射させて可視光発光中心イオンを励起して可
視光を発光させることができ、紫外線を効率良く可視光
に変換することができる効果がある。また、絶縁層を二
重に積層しているので、絶縁耐圧の向上を図ることがで
きる効果がある。
発光層５の上下に接する絶縁層のうち、透明電極側の下
部絶縁層４を２層構造とし、その上層部を透明絶縁層４
１、下層部を蛍光体層の蛍光絶縁層４２として、蛍光絶
縁層４２が紫外線発光層５と透明電極３の間に位置する
ように形成しているので、紫外線発光層５からの紫外線
を、透明電極３のＩＴＯに吸収されることなく蛍光絶縁
層４２に入射させて可視光発光中心イオンを励起して可
視光を発光させることができ、紫外線を効率良く可視光
に変換することができる効果がある。また、絶縁層を二
重に積層しているので、絶縁耐圧の向上を図ることがで
きる効果がある。
【００３２】尚、上記本実施例では、透明電極３上に蛍
光絶縁層４２と透明絶縁層４１とを順次積層して下部絶
縁層４を形成した構造のＥＬ発光素子としたが、透明電
極３上に透明絶縁層と蛍光絶縁層とを順次積層して下部
絶縁層を形成した構造のＥＬ発光素子とすることもでき
る。
光絶縁層４２と透明絶縁層４１とを順次積層して下部絶
縁層４を形成した構造のＥＬ発光素子としたが、透明電
極３上に透明絶縁層と蛍光絶縁層とを順次積層して下部
絶縁層を形成した構造のＥＬ発光素子とすることもでき
る。
【００３３】また、上記本実施例では、ガラス基板１の
下面方向に可視光を発光させる構成であるが、ガラス基
板１上に、Ａｌの金属電極、Ｙ2 Ｏ3 の絶縁層、ＺｎＦ
2:Ｇｄの紫外線発光層、Ｙ2 Ｏ3 の絶縁層、ＳｉＯ2:Ｔ
ｂの蛍光絶縁層、ＩＴＯの透明電極を順次積層した構成
のＥＬ発光素子として、ガラス基板１とは反対方向の透
明電極側に可視光を放出する構造としても上記同様の効
果が得られる。
下面方向に可視光を発光させる構成であるが、ガラス基
板１上に、Ａｌの金属電極、Ｙ2 Ｏ3 の絶縁層、ＺｎＦ
2:Ｇｄの紫外線発光層、Ｙ2 Ｏ3 の絶縁層、ＳｉＯ2:Ｔ
ｂの蛍光絶縁層、ＩＴＯの透明電極を順次積層した構成
のＥＬ発光素子として、ガラス基板１とは反対方向の透
明電極側に可視光を放出する構造としても上記同様の効
果が得られる。
【００３４】次に、別の実施例に係るＥＬ発光素子につ
いて説明する。図３は、別の実施例のＥＬ発光素子の断
面説明図である。別の実施例のＥＬ発光素子は、ガラス
基板１上に、ＩＴＯから成る透明電極３と、蛍光体層兼
下部絶縁層として作用する蛍光絶縁層４２と、ＺｎＦ2:
Ｇｄから成る紫外線発光層５と、Ｙ2 Ｏ3 から成る上部
絶縁層６と、Ａｌから成る金属電極７とを順次積層した
二重絶縁型の構成となっている。
いて説明する。図３は、別の実施例のＥＬ発光素子の断
面説明図である。別の実施例のＥＬ発光素子は、ガラス
基板１上に、ＩＴＯから成る透明電極３と、蛍光体層兼
下部絶縁層として作用する蛍光絶縁層４２と、ＺｎＦ2:
Ｇｄから成る紫外線発光層５と、Ｙ2 Ｏ3 から成る上部
絶縁層６と、Ａｌから成る金属電極７とを順次積層した
二重絶縁型の構成となっている。
【００３５】特に、蛍光絶縁層４２は、Ｔｂイオンを添
加したＳｉＯ2 膜（ＳｉＯ2:Ｔｂ）により形成されてお
り、絶縁層であると同時に、紫外線が照射されると可視
光発光中心イオンのＴｂイオンが励起されて緑色の光を
発する蛍光体層としても作用するようになっている。蛍
光絶縁層４２としてのＳｉＯ2:Ｔｂ膜は、伝導度が無添
加のＳｉＯ2 膜と同等になるようにＴｂイオンのドープ
量を制御することで、十分な絶縁性を有するものにでき
る。
加したＳｉＯ2 膜（ＳｉＯ2:Ｔｂ）により形成されてお
り、絶縁層であると同時に、紫外線が照射されると可視
光発光中心イオンのＴｂイオンが励起されて緑色の光を
発する蛍光体層としても作用するようになっている。蛍
光絶縁層４２としてのＳｉＯ2:Ｔｂ膜は、伝導度が無添
加のＳｉＯ2 膜と同等になるようにＴｂイオンのドープ
量を制御することで、十分な絶縁性を有するものにでき
る。
【００３６】また、別の実施例においては蛍光絶縁層４
２の材料をＳｉＯ2:Ｔｂ膜としているが、フォトルミネ
ッセンスにより他の色の可視光（赤、青等）を発する可
視光発光中心イオンを添加した絶縁性の膜とすることも
可能である。
２の材料をＳｉＯ2:Ｔｂ膜としているが、フォトルミネ
ッセンスにより他の色の可視光（赤、青等）を発する可
視光発光中心イオンを添加した絶縁性の膜とすることも
可能である。
【００３７】上記別の実施例のＥＬ発光素子の製造方法
は、図１の本実施例のＥＬ発光素子で説明した製造方法
とほぼ同様であり、単に図１のＥＬ発光素子において下
部絶縁層４の透明絶縁層４１の形成を省いたものとなっ
ている。
は、図１の本実施例のＥＬ発光素子で説明した製造方法
とほぼ同様であり、単に図１のＥＬ発光素子において下
部絶縁層４の透明絶縁層４１の形成を省いたものとなっ
ている。
【００３８】上記別の実施例のＥＬ発光素子における駆
動方法について説明する。透明電極３と金属電極７の間
に電圧約２５０Ｖ、周波数６０Ｈｚの交流電圧を印加す
ると、ＺｎＦ2 に添加されているＧｄイオンが励起さ
れ、紫外線を発する。そして、この紫外線が蛍光絶縁層
４２に達し、蛍光絶縁層４２に添加されている可視光発
光中心イオンとしてのＴｂイオンを励起し、Ｔｂイオン
が緑色の光を発し、その光は透明電極３のＩＴＯ及びガ
ラス基板１を透過して外部へ取り出されるようになって
いる。また、可視光発光中心イオンの種類を変えれば、
それぞれのイオンの電子遷移に対応した波長の可視光を
得ることができる。
動方法について説明する。透明電極３と金属電極７の間
に電圧約２５０Ｖ、周波数６０Ｈｚの交流電圧を印加す
ると、ＺｎＦ2 に添加されているＧｄイオンが励起さ
れ、紫外線を発する。そして、この紫外線が蛍光絶縁層
４２に達し、蛍光絶縁層４２に添加されている可視光発
光中心イオンとしてのＴｂイオンを励起し、Ｔｂイオン
が緑色の光を発し、その光は透明電極３のＩＴＯ及びガ
ラス基板１を透過して外部へ取り出されるようになって
いる。また、可視光発光中心イオンの種類を変えれば、
それぞれのイオンの電子遷移に対応した波長の可視光を
得ることができる。
【００３９】別の実施例のＥＬ発光素子によれば、紫外
線発光層５と透明電極３の間に蛍光絶縁層４２を配置し
ているので、紫外線発光層５から発した紫外線を透明電
極３のＩＴＯに吸収されることがなく、紫外線を効率良
く可視光に変換することができる効果がある。
線発光層５と透明電極３の間に蛍光絶縁層４２を配置し
ているので、紫外線発光層５から発した紫外線を透明電
極３のＩＴＯに吸収されることがなく、紫外線を効率良
く可視光に変換することができる効果がある。
【００４０】上記別の実施例では、ガラス基板１の下面
方向に可視光を発光させる構成であるが、ガラス基板１
上に、Ａｌの金属電極、Ｙ2 Ｏ3 の絶縁層、ＺｎＦ2:Ｇ
ｄの紫外線発光層、ＳｉＯ2:Ｔｂの蛍光絶縁層、ＩＴＯ
の透明電極を順次積層した構成のＥＬ発光素子として、
ガラス基板１とは反対方向の透明電極側に可視光を放出
する構造としても上記同様の効果が得られる。
方向に可視光を発光させる構成であるが、ガラス基板１
上に、Ａｌの金属電極、Ｙ2 Ｏ3 の絶縁層、ＺｎＦ2:Ｇ
ｄの紫外線発光層、ＳｉＯ2:Ｔｂの蛍光絶縁層、ＩＴＯ
の透明電極を順次積層した構成のＥＬ発光素子として、
ガラス基板１とは反対方向の透明電極側に可視光を放出
する構造としても上記同様の効果が得られる。
【００４１】
【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、紫外線発
光層の両側に接する絶縁層のうち、透明電極側の絶縁層
の少なくとも一部に前記紫外線発光層からの紫外線を受
けて可視光を発する蛍光体層を設け、蛍光体層が紫外線
発光層と透明電極の間に位置する構造のＥＬ発光素子と
しているので、紫外線発光層からの紫外線が透明電極に
吸収されることなく蛍光体層に入射することができ、紫
外線を効率良く可視光に変換することができる効果があ
る。
光層の両側に接する絶縁層のうち、透明電極側の絶縁層
の少なくとも一部に前記紫外線発光層からの紫外線を受
けて可視光を発する蛍光体層を設け、蛍光体層が紫外線
発光層と透明電極の間に位置する構造のＥＬ発光素子と
しているので、紫外線発光層からの紫外線が透明電極に
吸収されることなく蛍光体層に入射することができ、紫
外線を効率良く可視光に変換することができる効果があ
る。
【００４２】請求項２記載の発明によれば、透明電極側
の絶縁層を、紫外線発光層からの紫外線を受けて可視光
を発する絶縁性の蛍光体層と透明絶縁層とから成る２層
構造とし、蛍光体層が紫外線発光層と透明電極の間に位
置するように形成したＥＬ発光素子としているので、紫
外線発光層からの紫外線が、透明電極に吸収されること
なく蛍光体層に入射することができ、紫外線を効率良く
可視光に変換することができる効果がある。
の絶縁層を、紫外線発光層からの紫外線を受けて可視光
を発する絶縁性の蛍光体層と透明絶縁層とから成る２層
構造とし、蛍光体層が紫外線発光層と透明電極の間に位
置するように形成したＥＬ発光素子としているので、紫
外線発光層からの紫外線が、透明電極に吸収されること
なく蛍光体層に入射することができ、紫外線を効率良く
可視光に変換することができる効果がある。
【００４３】請求項３記載の発明によれば、透明電極側
の絶縁層を、紫外線発光層からの紫外線を受けて可視光
を発する絶縁性の蛍光体層とし、蛍光体層が紫外線発光
層と透明電極の間に位置するよう形成したＥＬ発光素子
としているので、紫外線発光層から発した紫外線は透明
電極に吸収されることなく蛍光絶縁層に入射することが
でき、紫外線を効率良く可視光に変換することができる
効果がある。
の絶縁層を、紫外線発光層からの紫外線を受けて可視光
を発する絶縁性の蛍光体層とし、蛍光体層が紫外線発光
層と透明電極の間に位置するよう形成したＥＬ発光素子
としているので、紫外線発光層から発した紫外線は透明
電極に吸収されることなく蛍光絶縁層に入射することが
でき、紫外線を効率良く可視光に変換することができる
効果がある。
【図１】 本発明の一実施例に係るＥＬ発光素子の断面
説明図である。
説明図である。
【図２】 （ａ）〜（ｅ）は本実施例のＥＬ発光素子の
製造プロセス断面説明図である。
製造プロセス断面説明図である。
【図３】 別の実施例のＥＬ発光素子の断面説明図であ
る。
る。
【図４】 従来のＥＬ発光素子の断面説明図である。
１…ガラス基板、 ２…蛍光体層、 ３…透明電極、
４…下部絶縁層、 ５…紫外線発光層、 ６…上部電
極、 ７…金属電極、 １１…ＩＴＯ層、 １２…Ｓｉ
Ｏ2:Ｔｂ層、 １３…Ｙ2 Ｏ3 層、 １４…ＺｎＦ2:Ｇ
ｄ層、 １５…Ｙ2 Ｏ3 層、 １６…Ａｌ層、 ４１…
透明絶縁層、 ４２…蛍光絶縁層
４…下部絶縁層、 ５…紫外線発光層、 ６…上部電
極、 ７…金属電極、 １１…ＩＴＯ層、 １２…Ｓｉ
Ｏ2:Ｔｂ層、 １３…Ｙ2 Ｏ3 層、 １４…ＺｎＦ2:Ｇ
ｄ層、 １５…Ｙ2 Ｏ3 層、 １６…Ａｌ層、 ４１…
透明絶縁層、 ４２…蛍光絶縁層
Claims (3)
- 【請求項１】 電圧印加で紫外線を発する紫外線発光層
と、前記紫外線発光層の両側に形成された一対の透光性
の絶縁層と、前記絶縁層を介して前記紫外線発光層の両
側に形成された一対の電極とを有するＥＬ発光素子にお
いて、前記電極の少なくとも一方が透光性の電極であ
り、前記透光性の電極側に形成された前記絶縁層の少な
くとも一部に前記紫外線発光層からの紫外線を受けて前
記紫外線とは異なる波長の光を発する蛍光体層を設けた
ことを特徴とするＥＬ発光素子。 - 【請求項２】 前記透光性の電極側に形成された前記絶
縁層が、絶縁性の蛍光体層と透明絶縁層とから成ること
を特徴とする請求項１記載のＥＬ発光素子。 - 【請求項３】 前記透光性の電極側に形成された前記絶
縁層が、絶縁性の蛍光体層であることを特徴とする請求
項１記載のＥＬ発光素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4129876A JPH05299175A (ja) | 1992-04-24 | 1992-04-24 | Ｅｌ発光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4129876A JPH05299175A (ja) | 1992-04-24 | 1992-04-24 | Ｅｌ発光素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05299175A true JPH05299175A (ja) | 1993-11-12 |
Family
ID=15020502
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4129876A Pending JPH05299175A (ja) | 1992-04-24 | 1992-04-24 | Ｅｌ発光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05299175A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007119830A1 (ja) | 2006-04-14 | 2007-10-25 | Showa Denko K.K. | 半導体発光素子、半導体発光素子の製造方法およびランプ |
| JP2008502102A (ja) * | 2004-06-04 | 2008-01-24 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | エレクトロルミネッセント構造、及びｅｌ構造を有するｌｅｄ |
| CN108598278A (zh) * | 2018-04-20 | 2018-09-28 | 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 | 有机发光二极管的封装结构及其制备方法 |
| US10826016B2 (en) | 2018-04-20 | 2020-11-03 | Wuhan China Star Optoelectronics Semiconductor Display Technology Co., Ltd. | Organic light-emitting diode package, display panel and method for manufacturing the same |
-
1992
- 1992-04-24 JP JP4129876A patent/JPH05299175A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008502102A (ja) * | 2004-06-04 | 2008-01-24 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | エレクトロルミネッセント構造、及びｅｌ構造を有するｌｅｄ |
| WO2007119830A1 (ja) | 2006-04-14 | 2007-10-25 | Showa Denko K.K. | 半導体発光素子、半導体発光素子の製造方法およびランプ |
| US8334200B2 (en) | 2006-04-14 | 2012-12-18 | Showa Denko K.K. | Semiconductor light-emitting device, method of manufacturing semiconductor light-emitting device, and lamp |
| CN108598278A (zh) * | 2018-04-20 | 2018-09-28 | 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 | 有机发光二极管的封装结构及其制备方法 |
| US10826016B2 (en) | 2018-04-20 | 2020-11-03 | Wuhan China Star Optoelectronics Semiconductor Display Technology Co., Ltd. | Organic light-emitting diode package, display panel and method for manufacturing the same |
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