【０００１】0001
【産業上の利用分野】本発明は、電場を印加することに
より発光する電荷注入型エレクトロルミネッセンス（以
下ＥＬと略す）素子のうち、過電流による破壊が生じに
くい安定性の高い電荷注入型ＥＬ素子に関する。[Industrial Application Field] The present invention relates to a highly stable charge injection electroluminescent (EL) device that is less likely to be destroyed by overcurrent, among charge injection electroluminescent (EL) devices that emit light by applying an electric field. Regarding.
【０００２】0002
【従来の技術】電荷注入型ＥＬ素子としては、発光ダイ
オード（以下ＬＥＤと略す）と有機ＥＬの２種の発光素
子が知られている。これらは、いずれも電子と正孔とが
再結合する際に発生するエネルギーを利用して発光する
という点で共通のメカニズムを有する素子であるが、構
造や発光メカニズムに違いがある。図４は、ＬＥＤの構
造の一例を示したものである。図４によりＬＥＤの構造
と発光メカニズムを説明する。ｎ−ＧａＰ：Ｓから成る
Ｎ型基板１上には、Ｎ型半導体層２としてｎ−ＧａＰ：
Ｔｅを液層でエピタキシャル成長させ、その上にＰ型半
導体層３としてｐ−ＧａＰ：Ｚｎ，Ｏを液層でエピタキ
シャル成長させる。電極は、陰極４を前記の半導体膜を
成長させたのとは反対側の基板上に形成し、陽極５はＰ
型のｐ−ＧａＰ：Ｚｎ，Ｏ上に形成する。2. Description of the Related Art Two types of charge injection type EL devices are known: light emitting diodes (hereinafter abbreviated as LEDs) and organic EL devices. These elements all have a common mechanism in that they emit light by utilizing the energy generated when electrons and holes recombine, but they differ in structure and light emission mechanism. FIG. 4 shows an example of the structure of an LED. The structure and light emitting mechanism of the LED will be explained with reference to FIG. On an N-type substrate 1 made of n-GaP:S, an N-type semiconductor layer 2 is formed of n-GaP:S.
Te is epitaxially grown in a liquid layer, and p-GaP:Zn,O is epitaxially grown thereon as a P-type semiconductor layer 3 in a liquid layer. The electrodes are formed on the substrate opposite to that on which the cathode 4 is grown, and the anode 5 is formed on the substrate on which the semiconductor film is grown.
Formed on type p-GaP:Zn,O.
【０００３】このようにして作製されたＬＥＤは、Ｎ型
半導体層２とＰ型半導体層３とで形成されたＰＮ接合面
にＰ側が正になるように数ボルトの電圧を印加すると、
正孔が多数存在するＰ型半導体層内にＮ型半導体層２よ
り電子が注入される。それらの電子や正孔は、Ｐ型半導
体層３中のＺｎ，Ｏの働きにより励起子を形成し、それ
が再結合する時に赤色の発光が得られる。最近では、こ
のようなＬＥＤを基板上にいくつも平面的に形成し、平
板ディスプレイを作製する研究が進んでいる。[0003] In the thus manufactured LED, when a voltage of several volts is applied to the PN junction surface formed by the N-type semiconductor layer 2 and the P-type semiconductor layer 3 so that the P side is positive,
Electrons are injected from the N-type semiconductor layer 2 into the P-type semiconductor layer in which a large number of holes exist. These electrons and holes form excitons by the action of Zn and O in the P-type semiconductor layer 3, and when they recombine, red light is emitted. Recently, research has been progressing to fabricate a flat panel display by forming a number of such LEDs on a substrate.
【０００４】また、ＬＥＤのひとつのタイプとして最近
注目されているものに量子井戸型発光素子（以下ＱＷＤ
と略す）が挙げられる。これはバンドギャップの異なっ
た複数の半導体の極めて薄い薄膜によって周期構造を形
成し、電荷を注入する時のバンドの傾きに応じて電子と
正孔のそれぞれの波動関数の局在した空間が重なるよう
に構成して有効にキャリアーが再結合することを期待し
たものである。図５はＱＷＤの構造の一例を示したもの
である。図５を用いてＱＷＤの構造と発光メカニズムを
説明する。[0004] Also, one type of LED that has recently attracted attention is the quantum well light emitting device (hereinafter referred to as QWD).
(abbreviated as). A periodic structure is formed by extremely thin thin films of multiple semiconductors with different band gaps, and the localized spaces of the wave functions of electrons and holes overlap depending on the band inclination when charge is injected. It was hoped that the carriers would be effectively recombined by configuring the carrier. FIG. 5 shows an example of a QWD structure. The structure and light emission mechanism of QWD will be explained using FIG. 5.
【０００５】Ｎ型のＧａＡｓ基板６上に、基板温度を２
００〜３００℃に保ってＮ型半導体層として５〜５０オ
ングストロームの厚みのＺｎＳｅ層７を電子線加熱蒸着
法により成膜する。その上にＰ型半導体層としてＺｎＴ
ｅ層８を形成するためにＺｎＴｅとＬｉ３ Ｐを同時に
加熱して蒸発させ、ｐ−ＺｎＴｅ；Ｌｉ，Ｐ薄膜を５〜
５０オングストローム成膜する。これを複数回（例えば
１００回）繰り返して膜厚約１０００〜１００００オン
グストロームの多層薄膜積層体量子井戸発光層９とする
。陰極１０を半導体膜を成長させたのとは反対側の基板上
に形成し、陽極１１は多層薄膜積層体量子井戸発光層９
上に形成する。この素子においては多層薄膜積層体のＧ
ａＡｓ基板６に接するＺｎＳｅ層７が電子注入層として
、また、陽極１１と接するｐ−ＺｎＴｅ；Ｌｉ，Ｐ層が
正孔注入層として機能する。[0005] On the N-type GaAs substrate 6, the substrate temperature is set to 2
A ZnSe layer 7 having a thickness of 5 to 50 angstroms is formed as an N-type semiconductor layer by electron beam heating vapor deposition while maintaining the temperature at 00 to 300°C. On top of that, ZnT is applied as a P-type semiconductor layer.
To form the e-layer 8, ZnTe and Li3P are simultaneously heated and evaporated, and a p-ZnTe;Li,P thin film is
A film of 50 angstroms is formed. This process is repeated a plurality of times (for example, 100 times) to form a multilayer thin film stack quantum well light emitting layer 9 having a film thickness of about 1000 to 10000 angstroms. A cathode 10 is formed on the substrate opposite to that on which the semiconductor film is grown, and an anode 11 is formed on the multilayer thin film stack quantum well light emitting layer 9.
Form on top. In this device, the G of the multilayer thin film laminate is
The ZnSe layer 7 in contact with the aAs substrate 6 functions as an electron injection layer, and the p-ZnTe;Li,P layer in contact with the anode 11 functions as a hole injection layer.
【０００６】このようにして作製されたＱＷＤは、電圧
を印加すると陰極から注入された電子の波動関数はｎ−
ＺｎＳｅ層内の導電帯の底付近に局在化し、陽極から注
入された正孔の波動関数はｐ−ＺｎＴｅ；Ｌｉ，Ｐ層内
の価電子帯の頂付近に局在化する。この量子井戸構造は
タイプ１’なので電界のかかっていない状態ではｎ−Ｚ
ｎＳｅ層内の導電帯の底とｐ−ＺｎＴｅ；Ｌｉ，Ｐ層内
の価電子帯の頂は空間的には重なっていないが、電界の
かかっている状態では図７に模式的に示すように、波動
関数はよりエネルギーの低い部分に局在化していくので
空間的に同一の位置を占めるようになる。そしてそれら
が再結合する時に青色の発光が得られる。In the QWD manufactured in this way, when a voltage is applied, the wave function of electrons injected from the cathode becomes n-
The wave function of holes injected from the anode is localized near the bottom of the conduction band in the ZnSe layer, and the wave function of holes injected from the anode is localized near the top of the valence band in the p-ZnTe;Li,P layer. This quantum well structure is type 1', so when no electric field is applied, n-Z
The bottom of the conductive band in the nSe layer and the top of the valence band in the p-ZnTe;Li,P layer do not overlap spatially, but under an electric field, as schematically shown in Figure 7, , the wave functions become localized in areas with lower energy, so they occupy the same spatial position. When they recombine, blue light is emitted.
【０００７】一方、図６は、有機ＥＬ素子の代表的な構
成を示している。図６を用いて有機ＥＬ素子の基本構造
、製造方法および動作メカニズムを説明する。図６にお
いてガラス基板１２上に、透明電極１３としてＩＴＯな
どの透明電極材料をスパッタ、真空蒸着法により成膜し
た後に、フォトリソグラフィの方法を用いて所定の形状
にパターニングする。その上に正孔輸送層１４として、
ＴＡＤなどの正孔に対し導電性の良い材料をキャスティ
ング法、印刷法、蒸着法、ラングミュアーブロジェット
法などを用いて成膜する。その上に発光層１５として、On the other hand, FIG. 6 shows a typical configuration of an organic EL element. The basic structure, manufacturing method, and operating mechanism of an organic EL element will be explained using FIG. 6. In FIG. 6, a transparent electrode material such as ITO is formed as a transparent electrode 13 on a glass substrate 12 by sputtering or vacuum evaporation, and then patterned into a predetermined shape using a photolithography method. Thereon, as a hole transport layer 14,
A film of a material having good conductivity for holes such as TAD is formed using a casting method, a printing method, a vapor deposition method, a Langmuir-Blodgett method, or the like. Thereon, as a light emitting layer 15,
【０００８】[0008]
【化１】で表せるＰＥや[Chemical formula 1]PE can be expressed as
【０００９】[0009]
【化２】で表せるＮＳＤや[Case 2]NSD which can be expressed as
【００１０】0010
【化３】で表せるＤＡＮなどの蛍光体を正孔輸送層と同様の方法
を用いて形成する。続いて発光層１５の上に、電子輸送
層１６として、A phosphor such as DAN represented by the following formula is formed using the same method as the hole transport layer. Subsequently, on the light emitting layer 15, as an electron transport layer 16,
【００１１】[0011]
【化４】で表せるＰＢＤなどを正孔輸送層と同様な方法で成膜す
る。その上にＭｇＡｌ（マグネシウムアルミニウム）な
どにより上部電極１７を真空蒸着法などを用いて成膜し
、さらにフォトリソグラフィ法によってパターニングす
ることによりドットマトリックス型あるいはセグメント
型の有機ＥＬ素子が完成する。A film of PBD or the like represented by the following formula is formed in the same manner as the hole transport layer. A dot matrix type or segment type organic EL element is completed by forming an upper electrode 17 of MgAl (magnesium aluminum) or the like thereon using a vacuum evaporation method or the like, and patterning it using a photolithography method.
【００１２】駆動は、通常、透明電極を陽極、上部電極
を陰極とし、直流のパルス電圧を印加させることによっ
て行う。電子は上部電極から電子輸送層を通って、また
、正孔は透明電極から正孔輸送層を通って、いずれも発
光層に注入され、そこで励起子を生成する。励起子は、
発光層内の再結合中心を介して再結合し、発光が得られ
る。電子輸送層は正孔を、正孔輸送層は電子を通さない
性質を持つ方が、キャリアが発光層内に閉じ込められる
ため発光効率が良くなる。この有機ＥＬでは、発光効率
０．５１ｍ／Ｗ程度の高発光効率の素子が報告されてい
る。Driving is normally performed by using the transparent electrode as an anode and the upper electrode as a cathode, and applying a DC pulse voltage. Electrons are injected from the upper electrode through the electron transport layer, and holes are injected from the transparent electrode through the hole transport layer into the light emitting layer, where excitons are generated. The exciton is
They recombine through recombination centers within the light-emitting layer and emit light. If the electron transport layer does not allow holes to pass, and the hole transport layer does not allow electrons to pass, carriers are confined within the light emitting layer, resulting in better luminous efficiency. In this organic EL, a device with a high luminous efficiency of about 0.51 m/W has been reported.
【００１３】このような有機ＥＬは、一般にアモルファ
ス状態での素子を形成するため、大面積の平板型ディス
プレイへの応用が容易であり、しかも、衝突励起型ＥＬ
素子と比べて、低電圧で動作し、しかも高効率の蛍光体
の種類が豊富でカラー化も容易であるという特徴がある
ことから、新タイプの平板型ディスプレイとしての応用
が期待されている。[0013] Such an organic EL generally forms an element in an amorphous state, so it is easy to apply to a large-area flat panel display.
It is expected to be used as a new type of flat panel display because it operates at a lower voltage than other devices, has a wide variety of high-efficiency phosphors, and can be easily made into color.
【００１４】[0014]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
電荷注入型ＥＬ素子は、ピンホールなどの膜の欠陥があ
るとそこに電流が集中し、その際発生するジュール熱に
より素子が破壊を起こすという重大な欠点があった。こ
れは、特にディスプレイ等のように大きい面積の素子を
製造する場合は非常に重要な問題となる。単に歩留が悪
くコストアップの要因になるだけではなく、素子の信頼
性を低下させることにもつながる。[Problems to be Solved by the Invention] However, in conventional charge injection type EL devices, if there is a defect in the film such as a pinhole, current will concentrate there, and the Joule heat generated at that time will cause the device to be destroyed. There were serious shortcomings. This becomes a very important problem especially when manufacturing devices with large areas such as displays. This not only causes poor yield and increased costs, but also leads to a decrease in device reliability.
【００１５】[0015]
【課題を解決するための手段】本発明は上記の問題点を
解決するためになされたものであって、発光領域と陰極
側電極との間にＮ型半導体層または電子輸送層を有し、
前記発光領域と陽極側電極との間にＰ型半導体層または
正孔輸送層を有し、前記陽極と前記陰極との間に直流電
圧を印加することにより発光領域に電子と正孔を注入し
、前記電子と前記正孔とが再結合する際に放出されるエ
ネルギーを利用して発光する電荷注入型エレクトロルミ
ネッセンス素子であって、前記Ｎ型半導体層または電子
輸送層と前記陰極側電極との間、または前記Ｐ型半導体
層または正孔輸送層と前記陽極側電極との間のいずれか
一方に、導電性微粉末をバインダーで固定した電流制限
層を挿入したことを特徴とする電荷注入型エレクトロル
ミネッセンス素子である。[Means for Solving the Problems] The present invention has been made to solve the above problems, and includes an N-type semiconductor layer or an electron transport layer between the light emitting region and the cathode side electrode.
A P-type semiconductor layer or a hole transport layer is provided between the light emitting region and the anode side electrode, and electrons and holes are injected into the light emitting region by applying a DC voltage between the anode and the cathode. , a charge injection type electroluminescent device that emits light by using energy released when the electrons and the holes recombine, wherein the N-type semiconductor layer or the electron transport layer and the cathode side electrode are connected to each other. A charge injection type characterized in that a current limiting layer in which conductive fine powder is fixed with a binder is inserted either between the P-type semiconductor layer or the hole transport layer and the anode side electrode. It is an electroluminescent device.
【００１６】前記電流制限層としては、３×１０３ Ω
・ｃｍから１×１０６ Ω・ｃｍの抵抗率を有する導電
性微粉末をバインダー樹脂等を用いて固められる。ゴミ
やほこりなどの混入によりピンホール等の欠陥を生じに
くくし、また、抵抗体が無数の点接触の集まりから成る
ようにするために１μｍ以上の膜厚に固めるのが好まし
い。また、厚みの上限は２００μｍ以下とするのが好ま
しい。The current limiting layer has a resistance of 3×10 3 Ω.
- Conductive fine powder having a resistivity of 1 x 106 Ωcm can be hardened using a binder resin or the like. It is preferable to harden the film to a thickness of 1 μm or more in order to prevent defects such as pinholes from being caused by contamination with dirt and dust, and to make the resistor consist of a collection of countless point contacts. Further, the upper limit of the thickness is preferably 200 μm or less.
【００１７】導電性微粉末としては、Ｃｕをコートした
ＺｎＳ、ＭｎＯ２、ＰｂＳ，ＣｕＯ，ＰｂＯ，Ｔｂ４
Ｏ７ ，Ｅｕ２ Ｏ３ ，ＰｒＯ２ 、カーボン、チタ
ン酸バリウムなどが、単体、あるいは、混合物の形で用
いられる。コントラストを上げるために、黒色または暗色の物質が
好んで使われる。導電性微粉末の粒径は、１μｍ以下が
好ましく、さらに望ましくは０．２μｍ以下であると良
い。[0017] As the conductive fine powder, Cu-coated ZnS, MnO2, PbS, CuO, PbO, Tb4
O7, Eu2 O3, PrO2, carbon, barium titanate, etc. are used alone or in the form of a mixture. Black or dark-colored substances are preferred to increase contrast. The particle size of the conductive fine powder is preferably 1 μm or less, more preferably 0.2 μm or less.
【００１８】バインダーには、例えば、ビニル系樹脂、
ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、セルロース系
樹脂、ポリウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、メラミン
系樹脂、シリコーン系樹脂、尿素系樹脂などが挙げられ
るが、特に水酸基、カルボキシル基、スルホニル基、ニ
トロ基などの極性基や、エポキシ基、イソシアヌル基、
シラノール基などの反応性基を有した樹脂が好適に用い
られる。また、粉体とバインダーとして用いられる樹脂
の体積混合比率は、粉体：バインダー樹脂で、２：８〜
６：４の範囲にあることが好ましい。対象となる電荷注
入型ＥＬ素子としては、ＬＥＤ、ＱＷＤ、有機ＥＬ等と
くに限定されるものではない。[0018] The binder includes, for example, vinyl resin,
Examples include polyester resins, polyamide resins, cellulose resins, polyurethane resins, epoxy resins, melamine resins, silicone resins, urea resins, etc., but especially those with hydroxyl groups, carboxyl groups, sulfonyl groups, nitro groups, etc. Polar groups, epoxy groups, isocyanuric groups,
A resin having a reactive group such as a silanol group is preferably used. In addition, the volume mixing ratio of the powder and the resin used as the binder is powder:binder resin, 2:8~
Preferably, the ratio is in the range of 6:4. The target charge injection type EL device is not particularly limited to LED, QWD, organic EL, etc.
【００１９】[0019]
【作用】微粉末をバインダーで固定した電流制限層は、
膜が厚いのでゴミやほこりなどの混入によりピンホール
等の欠陥が生じにくく、また、その層の中の抵抗体は無
数の点接触の集まりから成っている。そのためピンホー
ル等の欠陥が本発明にかかる電流制限層では生じにくい
。また、電流制限層の下の素子部分に欠陥があり、その
領域に相当する電流制限層部分に局所的に電流が集中し
ても、まず、一番抵抗の高い点接触部分が発熱し、その
周辺のバインダーが膨脹あるいは分解とガス化を起こし
、点接触部分での微粉末同士の接触が離れることにより
その部分の抵抗が大きくなり、電流を減少させ、ジュー
ル熱による破壊を未然に防ぐ作用がある。[Function] The current limiting layer is made by fixing fine powder with a binder.
Since the film is thick, defects such as pinholes are less likely to occur due to contamination with dirt and dust, and the resistor in the layer is made up of a collection of countless point contacts. Therefore, defects such as pinholes are less likely to occur in the current limiting layer according to the present invention. In addition, even if there is a defect in the element part under the current limiting layer and current is locally concentrated in the current limiting layer corresponding to the defect, the point contact area with the highest resistance will first generate heat. The surrounding binder expands or decomposes and gasifies, and the contact between the fine powders at the point contact area increases, which increases the resistance at that area, reduces the current, and prevents destruction due to Joule heat. be.
【００２０】[0020]
【実施例】以下、本発明を実施例により説明する。図１
、図２、図３は、それぞれ本発明の電荷注入型エレクト
ロルミネッセンス素子の実施例１、２、３の一部断面図
で、図４、図５、図６は従来の技術の電荷注入型エレク
トロルミネッセンス素子の一部断面図である。実施例１ｐ−ＧａＮから成るＮ型基板２４上に、ジメチルＺｎと
セレン化水素を種原料に用いて、有機金属化合物の熱分
解反応を利用したｍｅｔａｌ ｏｒｇａｎｉｃｃｈｅ
ｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ法
（以下ＭＯＣＶＤ法と略す）によりＰ型半導体層として
ｐ−ＺｎＳｅ：Ｌｉ層２５を５０ｎｍ、続いてその上に
Ｎ型半導体層としてｎ−ＺｎＳｅ：Ｉ層２６を５０ｎｍ
の膜厚でエピタキシャル成長させた。続いて、ＭｎＯ２
粉末を樹脂とシンナーからなる混合液に分散させた塗料
をスプレイー法を用いて塗布、乾燥させ、抵抗率が１．
５×１０５ Ω・ｃｍで膜厚が２０μｍの電流制限層２
９を形成し、その上に陽極側電極として、ＡｕＺｎ（金
亜鉛）層２８を電子ビーム蒸着法で１００ｎｍの膜厚で
成膜した。最後に陰極側電極として、ＡｕＳｉ（金シリ
コン）層２７を半導体膜を成長させたのとは反対側の基
板上に形成した。このようにして作製されたＬＥＤは、Ｎ型半導体層とＰ
型半導体層とで形成されたＰＮ接合面に数十Ｖの電圧を
印加すると、Ｐ型半導体層内に多数存在する正孔にＮ型
半導体層より電子が注入され、それらが再結合する時に
、青色の発光が得られる。作製したｎ−ＺｎＳｅ：Ｉ層
２６の抵抗率は１０２ Ω・ｃｍ程度であり、抵抗が大
きいためこのＮ型半導体層には大きな電界がかかる。従
来の電流制限層がない場合には、Ｎ型半導体層の部分に
存在する微少な欠陥が引金となって破壊を起こすことが
多かったが、本実施例では、電流制限層の効果により、
全く破壊が起こらなかった。[Examples] The present invention will be explained below with reference to Examples. Figure 1
, 2 and 3 are partial cross-sectional views of Examples 1, 2, and 3 of the charge injection type electroluminescent device of the present invention, respectively, and FIGS. 4, 5, and 6 are partial sectional views of the charge injection type electroluminescent device of the prior art FIG. 2 is a partial cross-sectional view of a luminescent element. Example 1 On an N-type substrate 24 made of p-GaN, dimethyl Zn and hydrogen selenide were used as seed materials to produce a metal organic compound utilizing thermal decomposition reaction of an organometallic compound.
A 50 nm thick p-ZnSe:Li layer 25 was formed as a P-type semiconductor layer by a mical vapor deposition method (hereinafter abbreviated as MOCVD method), and then a 50 nm-thick n-ZnSe:I layer 26 was formed thereon as an N-type semiconductor layer.
It was epitaxially grown to a film thickness of . Subsequently, MnO2
A paint in which powder is dispersed in a mixture of resin and thinner is applied using a spray method and dried until the resistivity is 1.
Current limiting layer 2 with a thickness of 5×105 Ω・cm and a film thickness of 20 μm
9 was formed, and an AuZn (gold zinc) layer 28 with a thickness of 100 nm was formed thereon as an anode side electrode by electron beam evaporation. Finally, as a cathode side electrode, an AuSi (gold silicon) layer 27 was formed on the substrate on the opposite side from where the semiconductor film was grown. The LED manufactured in this way has an N-type semiconductor layer and a P-type semiconductor layer.
When a voltage of several tens of V is applied to the PN junction surface formed with the P-type semiconductor layer, electrons are injected from the N-type semiconductor layer into the holes existing in the P-type semiconductor layer, and when they recombine, Blue light emission is obtained. The resistivity of the produced n-ZnSe:I layer 26 is about 10<2 >[Omega].cm, and since the resistance is large, a large electric field is applied to this N-type semiconductor layer. In the absence of a conventional current limiting layer, minute defects existing in the N-type semiconductor layer often triggered destruction, but in this example, due to the effect of the current limiting layer,
No destruction occurred.
【００２１】実施例２透明なガラス基板３０（商品名ｃｏｒｎｉｎｇ ７０
５９ガラス）上に、透明電極３１としてＩＴＯ（錫ドー
プ酸化インジウム）を反応性スパッタ法を用いて約５０
０ｎｍの厚さに成膜した後、フォトリソグラフィ法によ
り１ｍｍ当り５本のピッチでストライプ状にパターニン
グした。次に基板温度を２８０℃に保ってＰ型半導体層
３２としてＺｎＴｅとＬｉ３ Ｐを同時に加熱して蒸発
させ、ｐ−ＺｎＴｅ：Ｌｉ，Ｐ薄膜を１０オングストロ
ーム成膜した。さらにＮ型半導体層３３としてＺｎＳｅ
を電子線加熱によって蒸発させ、ｎ−ＺｎＳｅ薄膜を１
０オングストローム成膜した。これを２５０回繰り返し
て膜厚約５０００オングストロームの多層薄膜積層体量
子井戸発光層３４を形成した。続いて、ＭｎＯ２粉末を
樹脂とシンナーとの混合液に分散させた塗料をスプレイ
ー法を用いて塗布、乾燥させ、抵抗率が１．５×１０５
Ω・ｃｍで膜厚が２０μｍの電流制限層２９を形成し
、その上に陰極側電極３５として、Ａｌ（アルミニウム
）を電子ビーム蒸着法で１μｍの膜厚で成膜した。この
ようにして作製されたＱＷＤは、ＩＴＯを陽極側電極、
Ａｌを陰極側電極にして電圧を印加すると、緑色の発光
が得られた。従来の電流制限層がないＱＷＤの場合には
、接合構造が多数存在するので高電界で発光させねばな
らず、その様な高電界下では破壊を起こすことが多かっ
たが、本実施例では、電流制限層の効果により、全く破
壊が起こらなかった。Example 2 Transparent glass substrate 30 (product name Corning 70)
59 glass), ITO (tin-doped indium oxide) was deposited as a transparent electrode 31 on the glass using a reactive sputtering method.
After forming a film to a thickness of 0 nm, it was patterned into stripes at a pitch of 5 lines per 1 mm by photolithography. Next, while maintaining the substrate temperature at 280 DEG C., ZnTe and Li3P were simultaneously heated and evaporated to form a p-ZnTe:Li,P thin film of 10 angstroms as a P-type semiconductor layer 32. Furthermore, ZnSe is used as the N-type semiconductor layer 33.
was evaporated by electron beam heating to form an n-ZnSe thin film of 1
A film with a thickness of 0 angstroms was formed. This process was repeated 250 times to form a multilayer thin film stacked quantum well light emitting layer 34 having a thickness of about 5000 angstroms. Next, a paint containing MnO2 powder dispersed in a mixture of resin and thinner was applied using a spray method and dried to obtain a resistivity of 1.5 x 105.
A current limiting layer 29 of Ω·cm and a thickness of 20 μm was formed, and a film of Al (aluminum) was formed thereon to a thickness of 1 μm as a cathode side electrode 35 by electron beam evaporation. The QWD produced in this way uses ITO as an anode electrode,
When a voltage was applied using Al as the cathode side electrode, green light emission was obtained. In the case of a conventional QWD without a current limiting layer, since there are many junction structures, it is necessary to emit light under a high electric field, and breakdown often occurs under such a high electric field.However, in this example, No breakdown occurred due to the effect of the current limiting layer.
【００２２】実施例３透明なガラス基板（商品名ｃｏｒｎｉｎｇ ７０５９
ガラス）３０上に、透明電極３１としてＩＴＯを反応性
スパッタ法を用いて約５００ｎｍの厚さに成膜した後、
フォトリソグラフィ法により１ｍｍ当り５本のピッチで
ストライプ状にパターニングした。その上に前記ＴＡＤ
からなる正孔輸送層３２を蒸着法により成膜した。その
後正孔輸送層３２の上に、ＰＥとＮＳＤとＡＮの蛍光体
の混合物からなる発光層３３を蒸着法により形成した。さらにその上にＰＢＤからなる電子輸送層３４を蒸着法
により成膜した。続いて、ＭｎＯ２粉末を樹脂とシンナ
ーとの混合液に分散させた塗料をスプレイー法を用いて
塗布し、乾燥させ、抵抗率が１．５×１０５ Ω・ｃｍ
で膜厚が１０μｍの電流制限層２９を形成し、最後に陰
極側電極として、ＭｇＡｌ（マグネシウムアルミニウム
合金）電極３５を電子ビーム蒸着法で１μｍの膜厚で成
膜し、さらにフォトリソグラフィ法によってパターニン
グすることによってドットマトリックス型の有機ＥＬ素
子を作成した。駆動は、通常、透明電極３１を陽極、Ｍ
ｇＡｌ電極３５を陰極とし、直流のパルス電圧を印加さ
せることによって行う。電子はＭｇＡｌ電極から電子輸
送層を通って、また、正孔は、透明電極から正孔輸送層
を通って、いずれも発光層に注入され、発光層内で励起
子を生成する。発生した励起子は、さらに発光層内の再
結合中心を介して再結合し発光が生ずる。この有機ＥＬ
では従来の技術では生じていた破壊が全く生じなかった
。Example 3 Transparent glass substrate (product name Corning 7059)
After forming a film of ITO as a transparent electrode 31 on the glass) 30 to a thickness of about 500 nm using a reactive sputtering method,
It was patterned into stripes at a pitch of 5 lines per 1 mm by photolithography. On top of that, the TAD
A hole transport layer 32 consisting of the following was formed by a vapor deposition method. Thereafter, a light-emitting layer 33 made of a mixture of PE, NSD, and AN phosphors was formed on the hole transport layer 32 by vapor deposition. Furthermore, an electron transport layer 34 made of PBD was formed thereon by vapor deposition. Next, a paint containing MnO2 powder dispersed in a mixture of resin and thinner was applied using a spray method, dried, and the resistivity reached 1.5 x 105 Ωcm.
A current limiting layer 29 with a thickness of 10 μm is formed in step 1, and finally, as a cathode side electrode, a MgAl (magnesium aluminum alloy) electrode 35 is formed with a thickness of 1 μm by electron beam evaporation, and further patterned by photolithography. By doing so, a dot matrix type organic EL device was created. For driving, the transparent electrode 31 is normally used as an anode, and M
This is performed by using the gAl electrode 35 as a cathode and applying a DC pulse voltage. Electrons are injected from the MgAl electrode through the electron transport layer, and holes are injected from the transparent electrode through the hole transport layer, both of which are injected into the light emitting layer to generate excitons within the light emitting layer. The generated excitons are further recombined via recombination centers within the light emitting layer to generate light emission. This organic EL
In this case, the destruction that occurred with the conventional technology did not occur at all.
【００２３】[0023]
【発明の効果】本発明によれば、電流集中による破壊現
象を防ぐことが出来る。そのため発光素子としての信頼
性が高くなる。また発光素子の製作歩留が向上する。[Effects of the Invention] According to the present invention, destruction phenomena due to current concentration can be prevented. Therefore, reliability as a light emitting element becomes high. Furthermore, the manufacturing yield of light emitting elements is improved.
【図１】本発明の実施例１で示されるＬＥＤの一部断面
図FIG. 1 is a partial cross-sectional view of an LED shown in Example 1 of the present invention.
【図２】本発明の実施例２で示されるＱＷＤの一部断面
図FIG. 2 is a partial cross-sectional view of a QWD shown in Example 2 of the present invention.
【図３】本発明の実施例３で示される有機ＥＬの一部断
面図FIG. 3 is a partial cross-sectional view of an organic EL shown in Example 3 of the present invention.
【図４】従来技術のＬＥＤの一部断面図[Fig. 4] Partial cross-sectional view of a conventional LED
【図５】従来技
術のＱＷＤの一部断面図[Fig. 5] Partial cross-sectional view of a conventional QWD
【図６】従来技術の有機ＥＬの
一部断面図[Figure 6] Partial cross-sectional view of conventional organic EL
【図７】ＱＷＤの多層薄膜周期構造に電界が
かかっている場合のエネルギー準位と波動関数が局在化
した様子を説明する図[Figure 7] A diagram explaining the localization of energy levels and wave functions when an electric field is applied to the multilayer thin film periodic structure of QWD.
１ ｎ−ＧａＰ：ＳからなるＮ型基板２
Ｎ型半導体層ｎ−ＧａＰ：Ｔｅ３ Ｐ型半導体層
ｐ−ＧａＰ：Ｚｎ，Ｏ４ 陰極５ 陽極６ ＧａＡｓ基板７ ＺｎＳｅ層８ ＺｎＴｅ層９ 多層薄膜積層体量子井戸発光層１０
陰極１１ 陽極１２ ガラス基板１３ 透明電極１４ 正孔輸送層１５ 発光層１６ 電子輸送層１７ 上部電極１８ 価電子帯の頂１９ 仮想の価電子帯頂２０ 正孔の波動関数２１ 導電帯の底２２ 仮想の導電帯底２３ 電子の波動関数２４ ｐ−ＧａＮからなるＮ型基板２５
ｐ−ＺｎＳｅ：Ｌｉ層２６ ｎ−ＺｎＳｅ：Ｉ層２７ ＡｕＳｉ層２８ ＡｕＺｎ層２９ 電流制限層３０ ガラス基板３１ 透明電極３２ ＴＡＤからなる正孔輸送層３３ Ｐ
ＥとＮＳＤとＡＮとからなる発光層３４ ＰＢＤ
からなる電子輸送層３５ ＭｇＡｌ電極1 N-type substrate 2 made of n-GaP:S
N-type semiconductor layer n-GaP:Te3 P-type semiconductor layer p-GaP:Zn,O4 Cathode 5 Anode 6 GaAs substrate 7 ZnSe layer 8 ZnTe layer 9 Multilayer thin film stack quantum well light emitting layer 10
Cathode 11 Anode 12 Glass substrate 13 Transparent electrode 14 Hole transport layer 15 Luminescent layer 16 Electron transport layer 17 Upper electrode 18 Valence band top 19 Virtual valence band top 20 Hole wave function 21 Conductive band bottom 22 Virtual Conductive band bottom 23 Electron wave function 24 N-type substrate 25 made of p-GaN
p-ZnSe:Li layer 26 n-ZnSe:I layer 27 AuSi layer 28 AuZn layer 29 Current limiting layer 30 Glass substrate 31 Transparent electrode 32 Hole transport layer 33 made of TAD P
Light emitting layer 34 consisting of E, NSD and AN PBD
Electron transport layer 35 consisting of MgAl electrode
【化５】[C5]
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3062598AJPH04276668A (en) | 1991-03-04 | 1991-03-04 | Charge injection type electroluminescence element |
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3062598AJPH04276668A (en) | 1991-03-04 | 1991-03-04 | Charge injection type electroluminescence element |
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04276668Atrue JPH04276668A (en) | 1992-10-01 |
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3062598APendingJPH04276668A (en) | 1991-03-04 | 1991-03-04 | Charge injection type electroluminescence element |
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04276668A (en) |
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000056124A1 (en)* | 1999-03-17 | 2000-09-21 | Tdk Corporation | Organic el device |
| WO2000056122A1 (en)* | 1999-03-16 | 2000-09-21 | Tdk Corporation | Organic el device |
| WO2000056123A1 (en)* | 1999-03-17 | 2000-09-21 | Tdk Corporation | Organic el device |
| WO2000074444A1 (en)* | 1999-05-27 | 2000-12-07 | Tdk Corporation | Light-emitting diode |
| WO2000076277A1 (en)* | 1999-06-07 | 2000-12-14 | Tdk Corporation | Organic el display |
| EP1145337A1 (en)* | 1998-12-16 | 2001-10-17 | Cambridge Display Technology Limited | Organic light-emitting devices |
| US6445126B1 (en) | 1998-08-13 | 2002-09-03 | Tdk Corporation | Organic electroluminescent device |
| JP2003521094A (en)* | 2000-01-25 | 2003-07-08 | 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 | Electroluminescent element |
| WO2009008535A1 (en)* | 2007-07-11 | 2009-01-15 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Self-luminous element, illuminating device and display device |
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6445126B1 (en) | 1998-08-13 | 2002-09-03 | Tdk Corporation | Organic electroluminescent device |
| US7005196B1 (en) | 1998-12-16 | 2006-02-28 | Cambridge Display Technology Limited | Organic light-emitting devices |
| US7255939B2 (en) | 1998-12-16 | 2007-08-14 | Cambridge Display Technology Ltd. | Organic light-emitting devices |
| EP1145337A1 (en)* | 1998-12-16 | 2001-10-17 | Cambridge Display Technology Limited | Organic light-emitting devices |
| JP2005209647A (en)* | 1998-12-16 | 2005-08-04 | Cambridge Display Technol Ltd | Organic light emitting devices |
| US6262433B1 (en) | 1999-03-16 | 2001-07-17 | Tdk Corporation | Organic electroluminescent device |
| WO2000056122A1 (en)* | 1999-03-16 | 2000-09-21 | Tdk Corporation | Organic el device |
| US6249085B1 (en) | 1999-03-17 | 2001-06-19 | Tdk Corporation | Organic electroluminescent device with a high-resistance inorganic hole injecting and transporting layer |
| US6288487B1 (en) | 1999-03-17 | 2001-09-11 | Tdk Corporation | Organic electroluminescent device with a high-resistance inorganic electron injecting and transporting layer |
| WO2000056124A1 (en)* | 1999-03-17 | 2000-09-21 | Tdk Corporation | Organic el device |
| WO2000056123A1 (en)* | 1999-03-17 | 2000-09-21 | Tdk Corporation | Organic el device |
| US6180963B1 (en) | 1999-05-27 | 2001-01-30 | Tdk Corporation | Light emitting diode |
| WO2000074444A1 (en)* | 1999-05-27 | 2000-12-07 | Tdk Corporation | Light-emitting diode |
| WO2000076277A1 (en)* | 1999-06-07 | 2000-12-14 | Tdk Corporation | Organic el display |
| US6369507B1 (en) | 1999-06-07 | 2002-04-09 | Tdk Corporation | Organic EL display apparatus with a switching device |
| JP2003521094A (en)* | 2000-01-25 | 2003-07-08 | 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 | Electroluminescent element |
| JP4834270B2 (en)* | 2000-01-25 | 2011-12-14 | 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 | Electroluminescent device |
| WO2009008535A1 (en)* | 2007-07-11 | 2009-01-15 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Self-luminous element, illuminating device and display device |
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Burrows et al. | Achieving full-color organic light-emitting devices for lightweight, flat-panel displays | |
| JP3884564B2 (en) | Organic EL light emitting device and light emitting device using the same | |
| JP3852552B2 (en) | Organic electroluminescence device | |
| EP2110003A1 (en) | Method of manufacturing a flexible device and method of manufacturing a flexible display | |
| US20070087469A1 (en) | Particulate for organic and inorganic light active devices and methods for fabricating the same | |
| US7638938B2 (en) | Phosphor element and display device | |
| Yu et al. | Planar light-emitting devices fabricated with luminescent electrochemical polyblends | |
| JP3852518B2 (en) | Organic electroluminescence device | |
| JPH04276668A (en) | Charge injection type electroluminescence element | |
| KR100494557B1 (en) | Efficient LED having highly refractive cover layer | |
| JPH04334894A (en) | Organic thin film electroluminescent device | |
| JP4213169B2 (en) | Organic EL light emitting device and light emitting device using the same | |
| JP3820752B2 (en) | Organic electroluminescence device | |
| JP2000150166A (en) | Organic el element | |
| JP3555736B2 (en) | Organic electroluminescent device | |
| JP4943440B2 (en) | Light emitting element and display device | |
| US8304979B2 (en) | Light emitting device having inorganic luminescent particles in inorganic hole transport material | |
| KR100547055B1 (en) | Organic electroluminescent devices | |
| WO2010035369A1 (en) | Light emitting element and display device | |
| JP2837171B2 (en) | Transparent conductive film | |
| JPH02253593A (en) | light emitting element | |
| JPH02196475A (en) | Thin film light-emitting element | |
| JPH02207488A (en) | Thin film light emitting device | |
| JP2006344606A (en) | Organic EL light emitting device and light emitting device using the same | |
| JPH02139893A (en) | light emitting element |