薄膜型無機ＥＬ素子
【課題】従来よりも高い発光輝度を示す薄膜型無機ＥＬ素子を提供すること。
【解決手段】本発明によれば、無機組成物を蒸着源とする蒸着工程と、Ｉｒ元素を含む組成物を蒸着源とする蒸着工程との少なくとも二つの蒸着工程により形成される発光体層を有することを特徴とする薄膜型無機ＥＬ素子が提供される。本発明によれば、無機組成物を蒸着源とする蒸着工程に、Ｉｒ元素を含む組成物を蒸着源とする蒸着工程を追加することにより、発光輝度が向上した薄膜型無機ＥＬ素子を、製造コストを大幅に増大させることなく提供することができる。
【解決手段】本発明によれば、無機組成物を蒸着源とする蒸着工程と、Ｉｒ元素を含む組成物を蒸着源とする蒸着工程との少なくとも二つの蒸着工程により形成される発光体層を有することを特徴とする薄膜型無機ＥＬ素子が提供される。本発明によれば、無機組成物を蒸着源とする蒸着工程に、Ｉｒ元素を含む組成物を蒸着源とする蒸着工程を追加することにより、発光輝度が向上した薄膜型無機ＥＬ素子を、製造コストを大幅に増大させることなく提供することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は薄膜型無機ＥＬ素子に関し、特に、高輝度な薄膜型無機ＥＬ素子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
薄膜型無機ＥＬ素子は、大面積化が可能、長寿命、高画質などの特徴をもつ平面ディスプレイとして用いられている。
図３は、従来の薄膜型無機ＥＬ素子の代表的な構成の要部を示す斜視図である。ＥＬ素子１０は、二重絶縁型の薄膜型無機ＥＬ素子であり、電気絶縁性を有する透明基板１１上に、下部透明電極層１２、下部絶縁体層１３、発光体層１４、上部絶縁体層１５、及び上部電極層１６がこの順に積層されたものである（特許文献１の図３を参照）。
【０００３】
透明基板１１としては、一般に青板ガラスなどが採用されている。下部電極層１２は、通常、膜厚０．１〜１μｍ程度のＩＴＯ（ＩｎｄｉｕｍＴｉｎ Ｏｘｉｄｅ）から構成される。上部電極層１６は、Ａｌなどの金属から構成される。下部絶縁体層１３及び上部絶縁体層１５は、スパッタリング法や電子線蒸着法などにより形成された厚さ０．１〜１μｍ程度の薄膜であり、通常、Ｙ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、ＡｌＮ、ＢａＴｉＯ３などから成る。発光体層１４は、一般に、母体となる無機組成物に微量の発光中心元素を添加したもので、膜厚は通常０．０５〜１μｍ程度である。
【０００４】
母体となる無機組成物としては、一般に、ＺｎＳ、ＳｒＳ、ＣａＳなどのII−VI族二元化合物や、ＣａＧａ２Ｓ４、ＳｒＧａ２Ｓ４、ＢａＧａ２Ｓ４、ＢａＡｌ２Ｓ４などII−III−VI族三元化合物が用いられる。発光中心元素として用いられるのは、一般に、Ｍｎ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、希土類などの金属元素である。薄膜型無機ＥＬ素子の発光色は、無機組成物と発光中心元素との組合せで決まり、例えば、ＺｎＳ：Ｍｎは橙色、ＺｎＳ：Ｔｂは緑色、ＢａＡｌ２Ｓ４：Ｅｕは青色の発光色を示すことが知られている。
【０００５】
スパッタリングや電子線蒸着の際には、発光中心元素を添加した無機組成物をホットプレス法などにより焼結した単独の蒸着源を用いるのが一般的である。通常、スパッタリング用の蒸着源はターゲット、電子線蒸着用の蒸着源はペレットと呼ばれる。
【０００６】
発光体層の化学量論組成の改善を図るために、蒸着源を複数に分けて、同時あるいは交互に蒸着する方法が知られている（特許文献２、３を参照）。具体的には、ＢａＡｌ２Ｓ４：Ｅｕからなる発光体層を電子線蒸着により成膜する場合に、蒸着源をＡｌ２Ｓ３からなる第１の蒸着源とＥｕを添加したＢａＳからなる第２の蒸着源に分けて、それぞれの蒸着源から蒸着される材料の比率を制御する。
【０００７】
発光体層としてＢａＡｌ２Ｓ４：Ｅｕを用いた無機ＥＬ素子は、青色ＥＬ発光の輝度が大幅に向上しており、これを用いたフルカラー大型平面ディスプレイの商品化が間近と言われている（非特許文献１を参照）。
【特許文献１】特開２００４−２６５７４０号
【特許文献２】特表２００５−５１３７４２号
【特許文献３】特開２００５−２９０１９６号
【非特許文献１】月間ディスプレイ２００５年７月号６２〜６７頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述のように、無機ＥＬはフルカラー大型平面ディスプレイへの応用の期待を持たれているが、ＰＤＰや液晶、有機ＥＬなど他方式の平面ディスプレイの発光効率が年々向上しており、これらに対抗して普及を図るには、発光効率がより高いことが望まれる。本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、薄膜型無機ＥＬ素子の発光輝度を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によれば、以下のものが提供される。
［１］ 上部電極層及び下部電極層とそれら電極層の間に位置する発光体層とを含んでなる薄膜型無機ＥＬ素子であって、発光体層は、無機組成物を蒸着源とする蒸着工程と、Ｉｒ元素を含む組成物を蒸着源とする蒸着工程との少なくとも二つの蒸着工程により形成されることを特徴とする、薄膜型無機ＥＬ素子。
【００１０】
［２］ 前記二つの蒸着工程が、少なくとも一定時間以上同時に行われることを特徴とする［１］に記載の薄膜型無機ＥＬ素子。
［３］ 前記発光体層のＰＬ強度が、前記無機組成物からなる蒸着源のみを蒸着して得られる発光体層のＰＬ強度に比べて、１０％以上向上していることを特徴とする［１］又は［２］に記載の薄膜型無機ＥＬ素子。
【００１１】
［４］ 前記発光体層中に含まれる前記Ｉｒ元素の量が、０．００３〜５重量％の範囲であることを特徴とする［１］〜［３］のいずれかに記載の薄膜型無機ＥＬ素子。
［５］ 発光体層がその発光体層を蒸着後に熱処理することにより得られる、［１］〜［４］のいずれかに記載の薄膜型無機ＥＬ素子。
【００１２】
［６］ 上部電極層と発光体層との間及び下部電極層と発光体層との間の内の少なくとも一方に絶縁体層を含んでなる［１］〜［５］のいずれかに記載の薄膜型無機ＥＬ素子。
［７］ 上部電極層と発光体層との間及び下部電極層と発光体層との間の内の少なくとも一方に正孔輸送層及び電子輸送層の少なくともいずれか一方を含んでなる［１］〜［５］のいずれかに記載の薄膜型無機ＥＬ素子。
【００１３】
［８］ 下部電極層を形成し、下部電極層の上に位置する発光体層を形成し、発光体層の上に位置する上部電極層を形成する工程を含んでなる薄膜型無機ＥＬ素子の製造方法であって、発光体層を形成する工程は、無機組成物を蒸着源とする蒸着工程と、Ｉｒ元素を含む組成物を蒸着源とする蒸着工程との少なくとも二つの蒸着工程を含んでなる薄膜型無機ＥＬ素子の製造方法。
【００１４】
［９］ 発光体層を熱処理する工程をさらに含む、［８］に記載の薄膜型無機ＥＬ素子の製造方法。
［１０］ ［８］又は［９］に記載の方法により製造される薄膜型無機ＥＬ素子。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、無機組成物を蒸着源とする蒸着工程に、Ｉｒ元素を含む組成物を蒸着源とする蒸着工程を追加することにより、これら少なくとも二つの蒸着工程により形成された発光体層が、従来よりも高い発光輝度を示すという新規な知見に基づくものである。また、本発明において、前記二つの蒸着工程を同時に行えば、全体の蒸着時間は従来と変わらず、生産効率が下がることが無い。したがって、本発明によれば、従来よりも製造コストを大きく上昇させることなく、高輝度な薄膜型無機ＥＬ素子を提供することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明で用いられる蒸着方法としては、真空下の物理的蒸着法が用いられ、スパッタリングや電子線蒸着が好適である。
本発明の薄膜型無機ＥＬ素子の発光体層中に添加されたＩｒ元素がどのようなメカニズムにより発光輝度を向上させるかは明らかではない。しかし、本発明者らは、各種元素を発光体層に添加する蒸着実験において、微量のＩｒ元素が他の発光中心による発光輝度を著しく向上させる効果を持つ事実を発見したものである。前記発光体層中のＩｒ元素の濃度は０．００３〜５重量％であることが好ましい。添加量が少ないと効果が現れにくく、また、添加量が多すぎると金属Ｉｒの析出による透過率の低下が生じる。添加量は０．０５〜３重量％がより好ましく、０．１〜１重量％がさらに好ましい。
【００１７】
前記発光体層中にＩｒ元素を添加するためには、無機組成物を蒸着源とする蒸着工程と、Ｉｒ元素を含む組成物を蒸着源とする蒸着工程とを少なくとも一定時間以上同時に実施することが好ましい。前記二つの蒸着工程で成膜される薄膜の膜厚を二つの膜厚計により管理することにより、発光体層中のＩｒ元素濃度を調整することができる。膜厚計としては、水晶振動子膜厚計などが使用可能である。この場合の蒸着装置としては、複数の蒸着源を同時蒸着することが可能な多元同時蒸着装置を用いる必要がある。
【００１８】
電子線蒸着の場合、Ｉｒ元素の前記添加濃度を実現するためには、無機組成物のペレットからの蒸着レートに比べて、Ｉｒ元素を含む組成物のペレットからの蒸着レートを非常に低い値に安定して保つ必要があるが、これは実際には簡単ではない。このため、無機組成物のペレットからの蒸着中の一定時間のみ同時にＩｒ元素を含むペレットからの蒸着を実施するほうが作りやすさの点から好ましい。Ｉｒ元素は、蒸着後の熱処理工程により発光体層全体に拡散し、発光中心の発光輝度を向上させる機能を発揮する。
【００１９】
スパッタリングにおいて、Ｉｒ元素の前記添加濃度を実現するには、Ｉｒ元素を含む組成物のターゲットに加える電力を低く設定するとともに、Ｉｒ元素を含む組成物のターゲットの大きさを無機組成物のターゲットより小さくすることが有効である。Ｉｒ元素が蒸着後の熱処理工程により発光体層中に拡散される点は電子線蒸着の場合と同様である。
【００２０】
また、前記二つの蒸着工程は、同時ではなく、別々に行ってもよい。この場合も、それぞれの蒸着工程の膜厚を膜厚計で管理すれば、発光体層中のＩｒ元素の濃度を調整可能である。この方法の場合の蒸着装置は、蒸着源を複数同時蒸着可能な多元蒸着装置である必要が無く、比較的廉価な単一蒸着源の蒸着装置を使用して、本発明の薄膜型無機ＥＬ素子を製造することが可能である。
【００２１】
例えば、電子線蒸着では、最初に無機組成物のペレットからの蒸着を行い、次にＩｒ元素を含む組成物のペレットからの蒸着を実施し、発光体層を２層の積層構造にする。その後で、再度、無機組成物のペレットからの蒸着を行い、発光体層を３層の積層構造にしても良い。発光体層を３層にすると、２層の場合より、熱処理後のＩｒ元素の濃度分布が均一化されるため好ましい。スパッタリング法においても同様である。
【００２２】
上述のような蒸着工程により形成された発光体層は、熱処理により発光中心元素が活性化されるとともに、Ｉｒ元素が発光体層全体に拡散する結果、高いＰＬやＥＬ強度を示すようになる。熱処理の雰囲気としては、Ｎ２、Ａｒなどの不活性ガスが好ましく、用いる蛍光体材料に使われる化合物半導体の構成元素を含むガスを前記不活性ガスに混合して用いるとさらに良い。例えば、化合物半導体がＺｎＳの場合は、窒素ガスにＨ２Ｓガスを０．０２〜１０％程度混合したガスを用いると、アニール時に蒸気圧の高いＳ成分が抜けることによるＺｎＳの組成ずれを抑えることができ好適である。
【００２３】
本発明で用いる無機組成物は、化合物半導体を主たる構成材料とし、これに発光中心となる微量の元素を添加したものである。化合物半導体としては、II−VI族化合物半導体やII−III−VI族化合物半導体が好ましい。II−VI族化合物半導体としては、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎ、Ｃｄ，ＨｇなどのII族元素より選ばれる一種類以上の元素と、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、ＴｅなどのVI族元素より選ばれる一種類以上の元素との化合物をあげることができる。発光色、発光輝度、化合物の安定性や入手し易さから、ＺｎＯ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｄＳ、ＣａＳ、ＳｒＳなどが好ましく、特に、ＺｎＳが好ましい。また、II−III−VI族化合物半導体としては、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎ、Ｃｄ，ＨｇなどのII族元素より選ばれる一種類以上の元素と、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、ＴｅなどのVI族元素より選ばれる一種類以上の元素と、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、ＴｌなどのIII族元素より選ばれる一種類以上の元素との化合物をあげることができる。発光色、発光輝度、化合物の安定性や入手し易さから、ＣａＧａ２Ｓ４、ＳｒＧａ２Ｓ４、ＢａＧａ２Ｓ４、ＢａＡｌ２Ｓ４が好ましい。
【００２４】
前記発光中心となる元素としては、Ｍｎ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｈｆなどの遷移金属、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｙなどの希土類元素などが挙げられる。化合物半導体の種類と発光中心元素との組合せにより、無機ＥＬ発光素子の発光色が決まるため、所望の発光色にあわせて、これらの材料を選択すればよい。また、発光中心元素は、単独で用いても良いし、複数種を混合して用いても良い。
【００２５】
本発明で用いるＩｒ元素を含む組成物としては、Ｉｒ元素単独でも良いし、塩化物、酸化物、硫化物、他の元素との塩、他の金属との合金の形で構成されていても良い。具体的には、組成物の安定性や入手し易さから、ＩｒＣｌ３、ＩｒＣｌ４、ＩｒＯ２などが好ましい。これらは、単独で使用しても、複数種を混合して使用しても良い。
【実施例】
【００２６】
本発明を以下の例により具体的に説明するが、本発明はこれら例によって限定されるものではない。
なお、膜厚の決定は、予め蒸着物質（ＩｒＣｌ３、ＺｎＳ）を電子線蒸着したときの水晶振動式膜厚モニター（株式会社アルバック製：ＣＲＴＭ−９０００）の読み取り値と、得られた薄膜の断面のＳＥＭ写真による実際の膜厚測定の結果から、膜厚モニターの読み取り値をキャリブレーションして行った。
また蒸着物質の付着量は膜厚モニターにより求められる膜厚とＩｒ及びＺｎＳの比重から求めた。
以下の例において、トッキ株式会社製、ＣＭＥ−６０を使用して電子線蒸着を行った。
【００２７】
（実施例１）
図１は、本発明の実施例１による発光体層のＰＬ測定用サンプルの断面模式図である。このサンプルは、無アルカリガラス基板１と、基板１上にスパッタリング法により成膜された膜厚５００ｎｍのＩＴＯ層２と、前記ＩＴＯ上に電子線蒸着法により成膜された発光体層３とにより構成されている。発光体層３は、無機組成物層３ａと３ｃとの間にＩｒ元素を含む組成物層３ｂを挟んだ構造である。無機組成物層３ａと３ｃは、０．５重量％のＭｎを添加したＺｎＳ粉末を焼結したペレットを蒸着源として、電子線蒸着法により成膜される。蒸着時の真空度は５×１０−４Ｐａ以下、基板温度は２００℃、蒸着速度は２０Å／秒に設定している。ＺｎＳ：Ｍｎペレットの焼結条件は、Ａｒガス雰囲気中で、９００℃、３０ＭＰａ、１時間である。Ｉｒ元素を含む組成物層３ｂは、ＩｒＣｌ３粉末を焼結したペレットを蒸着源とし、電子線蒸着法により成膜される。ＩｒＣｌ３ペレットの焼結条件は、Ａｒガス雰囲気中で、７００℃、３０ＭＰａ、３０分である。ＩｒＣｌ３ペレットの蒸着前に、ＺｎＳ：Ｍｎ蒸着源の蒸着を一旦停止し、ＩｒＣｌ３ペレットの蒸着を実施した後、ＺｎＳ：Ｍｎ蒸着源の蒸着を再開する。発光体層３の膜厚は計６００ｎｍ程度であり、発光体層３ａが約３００ｎｍ、発光体層３ｃが約３００ｎｍ、Ｉｒ組成物層３ｂの厚みは、発光体層３中にＩｒ元素が０．３重量％含まれるような膜厚に調節している。成膜後の発光体層３には、電気炉で熱処理が施され、発光中心元素であるＭｎの活性化とＩｒ元素の熱拡散が行われる。熱処理条件は、Ｎ２ガス雰囲気中で、５５０℃、１時間である。
【００２８】
次に、このＰＬ測定用サンプルの発光体層の上に、絶縁体層と電極を設けて、ＥＬ測定用サンプルを作製する。図４はＥＬ測定用サンプルの素子構造を示す断面模式図である。絶縁体層５はＴａ２Ｏ５を電子線蒸着により成膜しており、膜厚は約５００ｎｍである。上部電極層６はＡｌを抵抗加熱蒸着により成膜しており、膜厚は約１００ｎｍである。交流電源７により周波数４００Ｈｚの交流電圧をＥＬ測定用サンプルに印加して、ＥＬ輝度−印加電圧特性を評価する。輝度測定には、株式会社トプコン製ＢＭ−９を用いる。結果を図５に示す。
【００２９】
（実施例２）
Ｉｒ元素の添加量を０．５重量％とする以外は、実施例１と同様にして、ＰＬ測定用サンプルを得た。
【００３０】
（実施例３）
Ｉｒ元素の添加量を１．０重量％とする以外は、実施例１と同様にして、ＰＬ測定用サンプルを得た。
【００３１】
（実施例４）
図２は、本発明の実施例４による発光体層のＰＬ測定用サンプルの断面模式図である。このサンプルは、無アルカリガラス基板１と、基板１上にスパッタリング法により成膜された膜厚５００ｎｍのＩＴＯ層２と、前記ＩＴＯ上に電子線蒸着法により成膜された発光体層３とにより構成されている。発光体層３の中には、無機組成物の蒸着源からの蒸着とＩｒ元素を含む組成物の蒸着源とからの蒸着が同時に実施された層４を含む。すなわち、本実施例４の蒸着には二つのペレットから同時蒸着可能な２式の電子銃をもつ電子線蒸着装置（トッキ株式会社製、ＣＭＥ−６０）を用いる。無機組成物は０．５重量％のＭｎを添加したＺｎＳであり、この粉末にＡｒガス雰囲気中で、９００℃、３０ＭＰａ、１時間のホットプレス処理を施し、ペレット形状に加工した。Ｉｒ元素を含む組成物はＩｒＣｌ３であり、これにＡｒガス雰囲気中で、７００℃、３０ＭＰａ、３０分のホットプレス処理を施し、ペレット形状に加工した。発光体層３の膜厚は約６００ｎｍであり、蒸着時の真空度は５×１０−４Ｐａ以下、基板温度は２００℃、蒸着速度は２０Å／秒に設定している。ＩｒＣｌ３ペレットからの蒸着は、ＺｎＳ：Ｍｎの蒸着が約３００ｎｍに達したときから開始され、発光体層中にＩｒ元素が０．５重量％だけ含まれる量に達した時点で蒸着を終了する。ＺｎＳ：Ｍｎの蒸着はその膜厚が約６００ｎｍになるまで継続して行われる。成膜後の発光体層３には、電気炉で熱処理を施され、発光中心であるＭｎの活性化とＩｒ元素の熱拡散が行われる。熱処理条件は、Ｎ２ガス雰囲気中で、５５０℃、１時間である。
【００３２】
（比較例１）
ＩｒＣｌ３ペレットは使わず、０．５重量％のＭｎを添加したＺｎＳを焼結したペレットのみを蒸着源とした以外は、実施例１と同様にして、ＰＬ測定用サンプルを得た。
【００３３】
表１に、実施例１〜４のサンプルのＰＬ測定結果を、比較例１のＰＬ強度を基準とする相対値で示した。ＰＬ強度測定の励起波長は３４０ｎｍであり、ＰＬ発光色は波長５９０ｎｍ付近をピークとする橙色である。表１より、Ｉｒ元素の添加によりＭｎ由来の橙色ＰＬ強度が向上することが明らかである。
【００３４】
次に、このＰＬ測定用サンプルから、実施例１と同様にして、ＥＬ測定用サンプルを作製し、実施例１と同様にしてＥＬ輝度−印加電圧特性を評価する。結果を図５に示す。
図５より、ＺｎＳ：Ｍｎに比べて、Ｉｒ添加したサンプルでは、ＥＬ発光開始電圧が約３０％低下し、最大発光輝度も約３０％向上しており、ＥＬ発光効率が改善していることが明らかである。
【００３５】
（実施例５）
発光中心元素をＭｎの代わりにＣｕとし、ＺｎＳに対して０．０５重量％を添加する。また、Ｉｒ元素の添加量を０．１重量％とする以外は、実施例１と同様にして、ＰＬ測定用サンプルを得た。
【００３６】
（比較例２）
ＩｒＣｌ３ペレットは使わず、０．０５重量％のＣｕを添加したＺｎＳを焼結したペレットのみを蒸着源とした以外は、実施例１と同様にして、ＰＬ測定用サンプルを得た。
【００３７】
表２に、実施例５のサンプルのＰＬ測定結果を、比較例２のＰＬ強度を基準とする相対値で示した。ＰＬ強度測定の励起波長は３４０ｎｍであり、ＰＬ発光色は波長５４０ｎｍ付近をピークとする緑色である。表２より、Ｉｒ元素の添加によりＣｕ由来の緑色ＰＬ強度が向上することが明らかである。
【００３８】
【表１】
【００３９】
【表２】
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明によれば、発光輝度が向上した薄膜型無機ＥＬ素子を、製造コストを大幅に増大させることなく提供できるので、産業上有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施例１〜３と実施例５の発光体層のＰＬ測定用サンプルの断面模式図である。
【図２】本発明の実施例４の発光体層のＰＬ測定用サンプルの断面模式図である。
【図３】従来の薄膜型無機ＥＬ素子の代表的な構成の要部を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施例１及び比較例１で作製したEＬ測定用サンプルの素子構造を示す断面模式図である。
【図５】実施例１及び比較例１で作製したEL測定用サンプルのＥＬ輝度−印加電圧特性を示すグラフである。図中、「Ｉｒ添加」は実施例１の結果を示し、「Ｍｎのみ」は比較例１の結果を示す。
【符号の説明】
【００４２】
１ 透明基板（無アルカリガラス）
２ 下部透明電極層（ＩＴＯ）
３ 発光体層
３ａ ＺｎＳ：Ｍｎ発光体層
３ｂ Ｉｒ層
３ｃ ＺｎＳ：Ｍｎ発光体層
４ ＺｎＳ：ＭｎとＩｒが混合した発光体層
５ 絶縁体層
６ 上部電極層
７ 交流電源
１０ ＥＬ素子
１１ 透明基板
１２ 下部透明電極層
１３ 下部絶縁体層
１４ 発光体層
１５ 上部絶縁体層
１６ 上部電極層
１７ 交流電源
【技術分野】
【０００１】
本発明は薄膜型無機ＥＬ素子に関し、特に、高輝度な薄膜型無機ＥＬ素子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
薄膜型無機ＥＬ素子は、大面積化が可能、長寿命、高画質などの特徴をもつ平面ディスプレイとして用いられている。
図３は、従来の薄膜型無機ＥＬ素子の代表的な構成の要部を示す斜視図である。ＥＬ素子１０は、二重絶縁型の薄膜型無機ＥＬ素子であり、電気絶縁性を有する透明基板１１上に、下部透明電極層１２、下部絶縁体層１３、発光体層１４、上部絶縁体層１５、及び上部電極層１６がこの順に積層されたものである（特許文献１の図３を参照）。
【０００３】
透明基板１１としては、一般に青板ガラスなどが採用されている。下部電極層１２は、通常、膜厚０．１〜１μｍ程度のＩＴＯ（ＩｎｄｉｕｍＴｉｎ Ｏｘｉｄｅ）から構成される。上部電極層１６は、Ａｌなどの金属から構成される。下部絶縁体層１３及び上部絶縁体層１５は、スパッタリング法や電子線蒸着法などにより形成された厚さ０．１〜１μｍ程度の薄膜であり、通常、Ｙ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、ＡｌＮ、ＢａＴｉＯ３などから成る。発光体層１４は、一般に、母体となる無機組成物に微量の発光中心元素を添加したもので、膜厚は通常０．０５〜１μｍ程度である。
【０００４】
母体となる無機組成物としては、一般に、ＺｎＳ、ＳｒＳ、ＣａＳなどのII−VI族二元化合物や、ＣａＧａ２Ｓ４、ＳｒＧａ２Ｓ４、ＢａＧａ２Ｓ４、ＢａＡｌ２Ｓ４などII−III−VI族三元化合物が用いられる。発光中心元素として用いられるのは、一般に、Ｍｎ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、希土類などの金属元素である。薄膜型無機ＥＬ素子の発光色は、無機組成物と発光中心元素との組合せで決まり、例えば、ＺｎＳ：Ｍｎは橙色、ＺｎＳ：Ｔｂは緑色、ＢａＡｌ２Ｓ４：Ｅｕは青色の発光色を示すことが知られている。
【０００５】
スパッタリングや電子線蒸着の際には、発光中心元素を添加した無機組成物をホットプレス法などにより焼結した単独の蒸着源を用いるのが一般的である。通常、スパッタリング用の蒸着源はターゲット、電子線蒸着用の蒸着源はペレットと呼ばれる。
【０００６】
発光体層の化学量論組成の改善を図るために、蒸着源を複数に分けて、同時あるいは交互に蒸着する方法が知られている（特許文献２、３を参照）。具体的には、ＢａＡｌ２Ｓ４：Ｅｕからなる発光体層を電子線蒸着により成膜する場合に、蒸着源をＡｌ２Ｓ３からなる第１の蒸着源とＥｕを添加したＢａＳからなる第２の蒸着源に分けて、それぞれの蒸着源から蒸着される材料の比率を制御する。
【０００７】
発光体層としてＢａＡｌ２Ｓ４：Ｅｕを用いた無機ＥＬ素子は、青色ＥＬ発光の輝度が大幅に向上しており、これを用いたフルカラー大型平面ディスプレイの商品化が間近と言われている（非特許文献１を参照）。
【特許文献１】特開２００４−２６５７４０号
【特許文献２】特表２００５−５１３７４２号
【特許文献３】特開２００５−２９０１９６号
【非特許文献１】月間ディスプレイ２００５年７月号６２〜６７頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述のように、無機ＥＬはフルカラー大型平面ディスプレイへの応用の期待を持たれているが、ＰＤＰや液晶、有機ＥＬなど他方式の平面ディスプレイの発光効率が年々向上しており、これらに対抗して普及を図るには、発光効率がより高いことが望まれる。本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、薄膜型無機ＥＬ素子の発光輝度を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によれば、以下のものが提供される。
［１］ 上部電極層及び下部電極層とそれら電極層の間に位置する発光体層とを含んでなる薄膜型無機ＥＬ素子であって、発光体層は、無機組成物を蒸着源とする蒸着工程と、Ｉｒ元素を含む組成物を蒸着源とする蒸着工程との少なくとも二つの蒸着工程により形成されることを特徴とする、薄膜型無機ＥＬ素子。
【００１０】
［２］ 前記二つの蒸着工程が、少なくとも一定時間以上同時に行われることを特徴とする［１］に記載の薄膜型無機ＥＬ素子。
［３］ 前記発光体層のＰＬ強度が、前記無機組成物からなる蒸着源のみを蒸着して得られる発光体層のＰＬ強度に比べて、１０％以上向上していることを特徴とする［１］又は［２］に記載の薄膜型無機ＥＬ素子。
【００１１】
［４］ 前記発光体層中に含まれる前記Ｉｒ元素の量が、０．００３〜５重量％の範囲であることを特徴とする［１］〜［３］のいずれかに記載の薄膜型無機ＥＬ素子。
［５］ 発光体層がその発光体層を蒸着後に熱処理することにより得られる、［１］〜［４］のいずれかに記載の薄膜型無機ＥＬ素子。
【００１２】
［６］ 上部電極層と発光体層との間及び下部電極層と発光体層との間の内の少なくとも一方に絶縁体層を含んでなる［１］〜［５］のいずれかに記載の薄膜型無機ＥＬ素子。
［７］ 上部電極層と発光体層との間及び下部電極層と発光体層との間の内の少なくとも一方に正孔輸送層及び電子輸送層の少なくともいずれか一方を含んでなる［１］〜［５］のいずれかに記載の薄膜型無機ＥＬ素子。
【００１３】
［８］ 下部電極層を形成し、下部電極層の上に位置する発光体層を形成し、発光体層の上に位置する上部電極層を形成する工程を含んでなる薄膜型無機ＥＬ素子の製造方法であって、発光体層を形成する工程は、無機組成物を蒸着源とする蒸着工程と、Ｉｒ元素を含む組成物を蒸着源とする蒸着工程との少なくとも二つの蒸着工程を含んでなる薄膜型無機ＥＬ素子の製造方法。
【００１４】
［９］ 発光体層を熱処理する工程をさらに含む、［８］に記載の薄膜型無機ＥＬ素子の製造方法。
［１０］ ［８］又は［９］に記載の方法により製造される薄膜型無機ＥＬ素子。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、無機組成物を蒸着源とする蒸着工程に、Ｉｒ元素を含む組成物を蒸着源とする蒸着工程を追加することにより、これら少なくとも二つの蒸着工程により形成された発光体層が、従来よりも高い発光輝度を示すという新規な知見に基づくものである。また、本発明において、前記二つの蒸着工程を同時に行えば、全体の蒸着時間は従来と変わらず、生産効率が下がることが無い。したがって、本発明によれば、従来よりも製造コストを大きく上昇させることなく、高輝度な薄膜型無機ＥＬ素子を提供することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明で用いられる蒸着方法としては、真空下の物理的蒸着法が用いられ、スパッタリングや電子線蒸着が好適である。
本発明の薄膜型無機ＥＬ素子の発光体層中に添加されたＩｒ元素がどのようなメカニズムにより発光輝度を向上させるかは明らかではない。しかし、本発明者らは、各種元素を発光体層に添加する蒸着実験において、微量のＩｒ元素が他の発光中心による発光輝度を著しく向上させる効果を持つ事実を発見したものである。前記発光体層中のＩｒ元素の濃度は０．００３〜５重量％であることが好ましい。添加量が少ないと効果が現れにくく、また、添加量が多すぎると金属Ｉｒの析出による透過率の低下が生じる。添加量は０．０５〜３重量％がより好ましく、０．１〜１重量％がさらに好ましい。
【００１７】
前記発光体層中にＩｒ元素を添加するためには、無機組成物を蒸着源とする蒸着工程と、Ｉｒ元素を含む組成物を蒸着源とする蒸着工程とを少なくとも一定時間以上同時に実施することが好ましい。前記二つの蒸着工程で成膜される薄膜の膜厚を二つの膜厚計により管理することにより、発光体層中のＩｒ元素濃度を調整することができる。膜厚計としては、水晶振動子膜厚計などが使用可能である。この場合の蒸着装置としては、複数の蒸着源を同時蒸着することが可能な多元同時蒸着装置を用いる必要がある。
【００１８】
電子線蒸着の場合、Ｉｒ元素の前記添加濃度を実現するためには、無機組成物のペレットからの蒸着レートに比べて、Ｉｒ元素を含む組成物のペレットからの蒸着レートを非常に低い値に安定して保つ必要があるが、これは実際には簡単ではない。このため、無機組成物のペレットからの蒸着中の一定時間のみ同時にＩｒ元素を含むペレットからの蒸着を実施するほうが作りやすさの点から好ましい。Ｉｒ元素は、蒸着後の熱処理工程により発光体層全体に拡散し、発光中心の発光輝度を向上させる機能を発揮する。
【００１９】
スパッタリングにおいて、Ｉｒ元素の前記添加濃度を実現するには、Ｉｒ元素を含む組成物のターゲットに加える電力を低く設定するとともに、Ｉｒ元素を含む組成物のターゲットの大きさを無機組成物のターゲットより小さくすることが有効である。Ｉｒ元素が蒸着後の熱処理工程により発光体層中に拡散される点は電子線蒸着の場合と同様である。
【００２０】
また、前記二つの蒸着工程は、同時ではなく、別々に行ってもよい。この場合も、それぞれの蒸着工程の膜厚を膜厚計で管理すれば、発光体層中のＩｒ元素の濃度を調整可能である。この方法の場合の蒸着装置は、蒸着源を複数同時蒸着可能な多元蒸着装置である必要が無く、比較的廉価な単一蒸着源の蒸着装置を使用して、本発明の薄膜型無機ＥＬ素子を製造することが可能である。
【００２１】
例えば、電子線蒸着では、最初に無機組成物のペレットからの蒸着を行い、次にＩｒ元素を含む組成物のペレットからの蒸着を実施し、発光体層を２層の積層構造にする。その後で、再度、無機組成物のペレットからの蒸着を行い、発光体層を３層の積層構造にしても良い。発光体層を３層にすると、２層の場合より、熱処理後のＩｒ元素の濃度分布が均一化されるため好ましい。スパッタリング法においても同様である。
【００２２】
上述のような蒸着工程により形成された発光体層は、熱処理により発光中心元素が活性化されるとともに、Ｉｒ元素が発光体層全体に拡散する結果、高いＰＬやＥＬ強度を示すようになる。熱処理の雰囲気としては、Ｎ２、Ａｒなどの不活性ガスが好ましく、用いる蛍光体材料に使われる化合物半導体の構成元素を含むガスを前記不活性ガスに混合して用いるとさらに良い。例えば、化合物半導体がＺｎＳの場合は、窒素ガスにＨ２Ｓガスを０．０２〜１０％程度混合したガスを用いると、アニール時に蒸気圧の高いＳ成分が抜けることによるＺｎＳの組成ずれを抑えることができ好適である。
【００２３】
本発明で用いる無機組成物は、化合物半導体を主たる構成材料とし、これに発光中心となる微量の元素を添加したものである。化合物半導体としては、II−VI族化合物半導体やII−III−VI族化合物半導体が好ましい。II−VI族化合物半導体としては、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎ、Ｃｄ，ＨｇなどのII族元素より選ばれる一種類以上の元素と、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、ＴｅなどのVI族元素より選ばれる一種類以上の元素との化合物をあげることができる。発光色、発光輝度、化合物の安定性や入手し易さから、ＺｎＯ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｄＳ、ＣａＳ、ＳｒＳなどが好ましく、特に、ＺｎＳが好ましい。また、II−III−VI族化合物半導体としては、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎ、Ｃｄ，ＨｇなどのII族元素より選ばれる一種類以上の元素と、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、ＴｅなどのVI族元素より選ばれる一種類以上の元素と、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、ＴｌなどのIII族元素より選ばれる一種類以上の元素との化合物をあげることができる。発光色、発光輝度、化合物の安定性や入手し易さから、ＣａＧａ２Ｓ４、ＳｒＧａ２Ｓ４、ＢａＧａ２Ｓ４、ＢａＡｌ２Ｓ４が好ましい。
【００２４】
前記発光中心となる元素としては、Ｍｎ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｈｆなどの遷移金属、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｙなどの希土類元素などが挙げられる。化合物半導体の種類と発光中心元素との組合せにより、無機ＥＬ発光素子の発光色が決まるため、所望の発光色にあわせて、これらの材料を選択すればよい。また、発光中心元素は、単独で用いても良いし、複数種を混合して用いても良い。
【００２５】
本発明で用いるＩｒ元素を含む組成物としては、Ｉｒ元素単独でも良いし、塩化物、酸化物、硫化物、他の元素との塩、他の金属との合金の形で構成されていても良い。具体的には、組成物の安定性や入手し易さから、ＩｒＣｌ３、ＩｒＣｌ４、ＩｒＯ２などが好ましい。これらは、単独で使用しても、複数種を混合して使用しても良い。
【実施例】
【００２６】
本発明を以下の例により具体的に説明するが、本発明はこれら例によって限定されるものではない。
なお、膜厚の決定は、予め蒸着物質（ＩｒＣｌ３、ＺｎＳ）を電子線蒸着したときの水晶振動式膜厚モニター（株式会社アルバック製：ＣＲＴＭ−９０００）の読み取り値と、得られた薄膜の断面のＳＥＭ写真による実際の膜厚測定の結果から、膜厚モニターの読み取り値をキャリブレーションして行った。
また蒸着物質の付着量は膜厚モニターにより求められる膜厚とＩｒ及びＺｎＳの比重から求めた。
以下の例において、トッキ株式会社製、ＣＭＥ−６０を使用して電子線蒸着を行った。
【００２７】
（実施例１）
図１は、本発明の実施例１による発光体層のＰＬ測定用サンプルの断面模式図である。このサンプルは、無アルカリガラス基板１と、基板１上にスパッタリング法により成膜された膜厚５００ｎｍのＩＴＯ層２と、前記ＩＴＯ上に電子線蒸着法により成膜された発光体層３とにより構成されている。発光体層３は、無機組成物層３ａと３ｃとの間にＩｒ元素を含む組成物層３ｂを挟んだ構造である。無機組成物層３ａと３ｃは、０．５重量％のＭｎを添加したＺｎＳ粉末を焼結したペレットを蒸着源として、電子線蒸着法により成膜される。蒸着時の真空度は５×１０−４Ｐａ以下、基板温度は２００℃、蒸着速度は２０Å／秒に設定している。ＺｎＳ：Ｍｎペレットの焼結条件は、Ａｒガス雰囲気中で、９００℃、３０ＭＰａ、１時間である。Ｉｒ元素を含む組成物層３ｂは、ＩｒＣｌ３粉末を焼結したペレットを蒸着源とし、電子線蒸着法により成膜される。ＩｒＣｌ３ペレットの焼結条件は、Ａｒガス雰囲気中で、７００℃、３０ＭＰａ、３０分である。ＩｒＣｌ３ペレットの蒸着前に、ＺｎＳ：Ｍｎ蒸着源の蒸着を一旦停止し、ＩｒＣｌ３ペレットの蒸着を実施した後、ＺｎＳ：Ｍｎ蒸着源の蒸着を再開する。発光体層３の膜厚は計６００ｎｍ程度であり、発光体層３ａが約３００ｎｍ、発光体層３ｃが約３００ｎｍ、Ｉｒ組成物層３ｂの厚みは、発光体層３中にＩｒ元素が０．３重量％含まれるような膜厚に調節している。成膜後の発光体層３には、電気炉で熱処理が施され、発光中心元素であるＭｎの活性化とＩｒ元素の熱拡散が行われる。熱処理条件は、Ｎ２ガス雰囲気中で、５５０℃、１時間である。
【００２８】
次に、このＰＬ測定用サンプルの発光体層の上に、絶縁体層と電極を設けて、ＥＬ測定用サンプルを作製する。図４はＥＬ測定用サンプルの素子構造を示す断面模式図である。絶縁体層５はＴａ２Ｏ５を電子線蒸着により成膜しており、膜厚は約５００ｎｍである。上部電極層６はＡｌを抵抗加熱蒸着により成膜しており、膜厚は約１００ｎｍである。交流電源７により周波数４００Ｈｚの交流電圧をＥＬ測定用サンプルに印加して、ＥＬ輝度−印加電圧特性を評価する。輝度測定には、株式会社トプコン製ＢＭ−９を用いる。結果を図５に示す。
【００２９】
（実施例２）
Ｉｒ元素の添加量を０．５重量％とする以外は、実施例１と同様にして、ＰＬ測定用サンプルを得た。
【００３０】
（実施例３）
Ｉｒ元素の添加量を１．０重量％とする以外は、実施例１と同様にして、ＰＬ測定用サンプルを得た。
【００３１】
（実施例４）
図２は、本発明の実施例４による発光体層のＰＬ測定用サンプルの断面模式図である。このサンプルは、無アルカリガラス基板１と、基板１上にスパッタリング法により成膜された膜厚５００ｎｍのＩＴＯ層２と、前記ＩＴＯ上に電子線蒸着法により成膜された発光体層３とにより構成されている。発光体層３の中には、無機組成物の蒸着源からの蒸着とＩｒ元素を含む組成物の蒸着源とからの蒸着が同時に実施された層４を含む。すなわち、本実施例４の蒸着には二つのペレットから同時蒸着可能な２式の電子銃をもつ電子線蒸着装置（トッキ株式会社製、ＣＭＥ−６０）を用いる。無機組成物は０．５重量％のＭｎを添加したＺｎＳであり、この粉末にＡｒガス雰囲気中で、９００℃、３０ＭＰａ、１時間のホットプレス処理を施し、ペレット形状に加工した。Ｉｒ元素を含む組成物はＩｒＣｌ３であり、これにＡｒガス雰囲気中で、７００℃、３０ＭＰａ、３０分のホットプレス処理を施し、ペレット形状に加工した。発光体層３の膜厚は約６００ｎｍであり、蒸着時の真空度は５×１０−４Ｐａ以下、基板温度は２００℃、蒸着速度は２０Å／秒に設定している。ＩｒＣｌ３ペレットからの蒸着は、ＺｎＳ：Ｍｎの蒸着が約３００ｎｍに達したときから開始され、発光体層中にＩｒ元素が０．５重量％だけ含まれる量に達した時点で蒸着を終了する。ＺｎＳ：Ｍｎの蒸着はその膜厚が約６００ｎｍになるまで継続して行われる。成膜後の発光体層３には、電気炉で熱処理を施され、発光中心であるＭｎの活性化とＩｒ元素の熱拡散が行われる。熱処理条件は、Ｎ２ガス雰囲気中で、５５０℃、１時間である。
【００３２】
（比較例１）
ＩｒＣｌ３ペレットは使わず、０．５重量％のＭｎを添加したＺｎＳを焼結したペレットのみを蒸着源とした以外は、実施例１と同様にして、ＰＬ測定用サンプルを得た。
【００３３】
表１に、実施例１〜４のサンプルのＰＬ測定結果を、比較例１のＰＬ強度を基準とする相対値で示した。ＰＬ強度測定の励起波長は３４０ｎｍであり、ＰＬ発光色は波長５９０ｎｍ付近をピークとする橙色である。表１より、Ｉｒ元素の添加によりＭｎ由来の橙色ＰＬ強度が向上することが明らかである。
【００３４】
次に、このＰＬ測定用サンプルから、実施例１と同様にして、ＥＬ測定用サンプルを作製し、実施例１と同様にしてＥＬ輝度−印加電圧特性を評価する。結果を図５に示す。
図５より、ＺｎＳ：Ｍｎに比べて、Ｉｒ添加したサンプルでは、ＥＬ発光開始電圧が約３０％低下し、最大発光輝度も約３０％向上しており、ＥＬ発光効率が改善していることが明らかである。
【００３５】
（実施例５）
発光中心元素をＭｎの代わりにＣｕとし、ＺｎＳに対して０．０５重量％を添加する。また、Ｉｒ元素の添加量を０．１重量％とする以外は、実施例１と同様にして、ＰＬ測定用サンプルを得た。
【００３６】
（比較例２）
ＩｒＣｌ３ペレットは使わず、０．０５重量％のＣｕを添加したＺｎＳを焼結したペレットのみを蒸着源とした以外は、実施例１と同様にして、ＰＬ測定用サンプルを得た。
【００３７】
表２に、実施例５のサンプルのＰＬ測定結果を、比較例２のＰＬ強度を基準とする相対値で示した。ＰＬ強度測定の励起波長は３４０ｎｍであり、ＰＬ発光色は波長５４０ｎｍ付近をピークとする緑色である。表２より、Ｉｒ元素の添加によりＣｕ由来の緑色ＰＬ強度が向上することが明らかである。
【００３８】
【表１】
【００３９】
【表２】
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明によれば、発光輝度が向上した薄膜型無機ＥＬ素子を、製造コストを大幅に増大させることなく提供できるので、産業上有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施例１〜３と実施例５の発光体層のＰＬ測定用サンプルの断面模式図である。
【図２】本発明の実施例４の発光体層のＰＬ測定用サンプルの断面模式図である。
【図３】従来の薄膜型無機ＥＬ素子の代表的な構成の要部を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施例１及び比較例１で作製したEＬ測定用サンプルの素子構造を示す断面模式図である。
【図５】実施例１及び比較例１で作製したEL測定用サンプルのＥＬ輝度−印加電圧特性を示すグラフである。図中、「Ｉｒ添加」は実施例１の結果を示し、「Ｍｎのみ」は比較例１の結果を示す。
【符号の説明】
【００４２】
１ 透明基板（無アルカリガラス）
２ 下部透明電極層（ＩＴＯ）
３ 発光体層
３ａ ＺｎＳ：Ｍｎ発光体層
３ｂ Ｉｒ層
３ｃ ＺｎＳ：Ｍｎ発光体層
４ ＺｎＳ：ＭｎとＩｒが混合した発光体層
５ 絶縁体層
６ 上部電極層
７ 交流電源
１０ ＥＬ素子
１１ 透明基板
１２ 下部透明電極層
１３ 下部絶縁体層
１４ 発光体層
１５ 上部絶縁体層
１６ 上部電極層
１７ 交流電源
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部電極層及び下部電極層とそれら電極層の間に位置する発光体層とを含んでなる薄膜型無機ＥＬ素子であって、発光体層は、無機組成物を蒸着源とする蒸着工程と、Ｉｒ元素を含む組成物を蒸着源とする蒸着工程との少なくとも二つの蒸着工程により形成されることを特徴とする、薄膜型無機ＥＬ素子。
【請求項２】
前記二つの蒸着工程が、少なくとも一定時間以上同時に行われることを特徴とする請求項１に記載の薄膜型無機ＥＬ素子。
【請求項３】
前記発光体層のＰＬ強度が、前記無機組成物からなる蒸着源のみを蒸着して得られる発光体層のＰＬ強度に比べて、１０％以上向上していることを特徴とする請求項１又は２に記載の薄膜型無機ＥＬ素子。
【請求項４】
前記発光体層中に含まれる前記Ｉｒ元素の量が、０．００３〜５重量％の範囲であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の薄膜型無機ＥＬ素子。
【請求項５】
発光体層がその発光体層を蒸着後に熱処理することにより得られる、請求項１〜４のいずれかに記載の薄膜型無機ＥＬ素子。
【請求項６】
上部電極層と発光体層との間及び下部電極層と発光体層との間の内の少なくとも一方に絶縁体層を含んでなる請求項１〜５のいずれかに記載の薄膜型無機ＥＬ素子。
【請求項７】
上部電極層と発光体層との間及び下部電極層と発光体層との間の内の少なくとも一方に正孔輸送層及び電子輸送層の少なくともいずれか一方を含んでなる請求項１〜５のいずれかに記載の薄膜型無機ＥＬ素子。
【請求項８】
下部電極層を形成し、下部電極層の上に位置する発光体層を形成し、発光体層の上に位置する上部電極層を形成する工程を含んでなる薄膜型無機ＥＬ素子の製造方法であって、発光体層を形成する工程は、無機組成物を蒸着源とする蒸着工程と、Ｉｒ元素を含む組成物を蒸着源とする蒸着工程との少なくとも二つの蒸着工程を含んでなる薄膜型無機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項９】
発光体層を熱処理する工程をさらに含む、請求項８に記載の薄膜型無機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項１０】
請求項８又は９に記載の方法により製造される薄膜型無機ＥＬ素子。
【請求項１】
上部電極層及び下部電極層とそれら電極層の間に位置する発光体層とを含んでなる薄膜型無機ＥＬ素子であって、発光体層は、無機組成物を蒸着源とする蒸着工程と、Ｉｒ元素を含む組成物を蒸着源とする蒸着工程との少なくとも二つの蒸着工程により形成されることを特徴とする、薄膜型無機ＥＬ素子。
【請求項２】
前記二つの蒸着工程が、少なくとも一定時間以上同時に行われることを特徴とする請求項１に記載の薄膜型無機ＥＬ素子。
【請求項３】
前記発光体層のＰＬ強度が、前記無機組成物からなる蒸着源のみを蒸着して得られる発光体層のＰＬ強度に比べて、１０％以上向上していることを特徴とする請求項１又は２に記載の薄膜型無機ＥＬ素子。
【請求項４】
前記発光体層中に含まれる前記Ｉｒ元素の量が、０．００３〜５重量％の範囲であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の薄膜型無機ＥＬ素子。
【請求項５】
発光体層がその発光体層を蒸着後に熱処理することにより得られる、請求項１〜４のいずれかに記載の薄膜型無機ＥＬ素子。
【請求項６】
上部電極層と発光体層との間及び下部電極層と発光体層との間の内の少なくとも一方に絶縁体層を含んでなる請求項１〜５のいずれかに記載の薄膜型無機ＥＬ素子。
【請求項７】
上部電極層と発光体層との間及び下部電極層と発光体層との間の内の少なくとも一方に正孔輸送層及び電子輸送層の少なくともいずれか一方を含んでなる請求項１〜５のいずれかに記載の薄膜型無機ＥＬ素子。
【請求項８】
下部電極層を形成し、下部電極層の上に位置する発光体層を形成し、発光体層の上に位置する上部電極層を形成する工程を含んでなる薄膜型無機ＥＬ素子の製造方法であって、発光体層を形成する工程は、無機組成物を蒸着源とする蒸着工程と、Ｉｒ元素を含む組成物を蒸着源とする蒸着工程との少なくとも二つの蒸着工程を含んでなる薄膜型無機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項９】
発光体層を熱処理する工程をさらに含む、請求項８に記載の薄膜型無機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項１０】
請求項８又は９に記載の方法により製造される薄膜型無機ＥＬ素子。
【図３】
【図５】
【図１】
【図２】
【図４】
【図５】
【図１】
【図２】
【図４】
【公開番号】特開２００８−２５１３３６（Ｐ２００８−２５１３３６Ａ）
【公開日】平成２０年１０月１６日（２００８．１０．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−９０８８７（Ｐ２００７−９０８８７）
【出願日】平成１９年３月３０日（２００７．３．３０）
【出願人】（５０６２９７７１７）クラレルミナス株式会社 (20)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月１６日（２００８．１０．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月３０日（２００７．３．３０）
【出願人】（５０６２９７７１７）クラレルミナス株式会社 (20)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]