专利名称：表面发射型电致发光器件的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种表面发射型电致发光器件。
背景技术：
平面发射型电致发光器件(下文有时称为"EL器件")包括例 如，分散型无机EL器件，其中，荧光粒子分散在具有高介电常数的粘
合剂中(例如，专利文献l);薄膜型无机EL器件，其中，具有高介电 常数的介电层和薄膜光发射层相堆叠；以及有机EL器件，其具有电子 传输层、空穴传输层和光发射层相堆叠的结构，这些层各自包括有机 材料。
专利文献l: JP-A-2005-339924 专利文献2: JP-A-58-l 12299 专利文献3: JP-A-62-l 16359
非专利文献i:螢光体八乂K:/:j/夕(荧光体手册)，第II版，第2
章，蛍光体同学会编辑，才一厶社出版。
非专利文献2:工w夕卜口/i^卑5Hr:/K^^义:7V^ (电致发光
显示器)，猪口敏夫著
非专利文献3:宫田清藏(编辑)，有機EL素子fc子C工業化最前 線(有机EL器件及其工业化的第一线)，NTS
发明内容
本发明要解决的问题
在这些器件中，分散型无机EL器件和薄膜型无机EL器件各自通常 具有绝缘介电层夹在电极与光发射层之间的结构，并且仅通过在100V 左右相对高压的AC驱动而发射光，因此，逆变电路是必须的。而且，
3因为该器件变成用于驱动电源的电容性负载，相对于消耗电流的电路 电流值变大，这引起了例如电源尺寸增大的问题。
有机EL器件能够通过直流驱动，但是该器件由有机材料组成，因 此具有耐用性不足的问题。
在这些情况下，做出本发明，并且旨在提供一种DC驱动的表面发
射电致发光器件，该器件使用无机材料，具有优秀的耐用性，并且解 决了在传统技术中的这些问题。
本发明提供了一种包括堆叠结构的电致发光器件，其中，透明电 导体层、透明半导体层和/或透明绝缘层、光发射层和背电极层以该顺 序排列，透明电导体层、透明半导体层和透明绝缘层各自包括金属氧 化物。在光发射层上面的上部分完全由透明材料组成，以便光能够作 为平面发射而被获得，并且能够实现高亮度。
解决问题的方法
通过随后本发明及其优选实施方式的详细描述，能够实现本发明 的目的。
(1) 一种包括堆叠结构的表面发射型电致发光器件，其中，透明 电导体层、透明半导体层和/或透明绝缘层、光发射层和背电极层以该 顺序排列，该透明电导体层、透明半导体层和透明绝缘层各自包括金 属氧化物。
(2) 如(1)中的表面发射型电致发光器件，其中该透明半导体 层和/或透明绝缘层各自包括选自由属于元素周期表第12族、第13族和 第14族的元素所构成的组的至少一种元素。
(3) 如(1)或(2)中的表面发射型电致发光器件，其中，构成该光发射层的物质是化合物半导体，该化合物半导体包括选自由元素
周期表的第2族元素和第i6族元素所构成的组的至少一种元素，禾n/或选
自由元素周期表第13族元素和第15族元素所构成的组的至少一种元 素。
本发明的优势
根据本发明，能够提供一种表面发射型电致发光器件，该器件能
够由DC电源驱动并且确保优秀的耐用性和高亮度。
图l是示出了本发明的表面发射型电致发光器件的一个实施方式 的剖面示意图。
具体实施例方式
本发明的表面发射型电致发光器件特征在于包括一种堆叠结构， 其中，透明电导体层、透明半导体层和/或透明绝缘层、光发射层和背 电极层以此顺序排列，该透明电导体层、透明半导体层和透明绝缘层 各自包括金属氧化物。
下文将基于附图详细描述本发明的实施方式。
图l是示出了根据本发明的表面发射型电致发光器件的优选构造 的示意图。
如图1中所示，该表面发射型电致发光器件包括诸如膜支撑物或玻 璃衬底的支撑物，并且优选具有堆叠结构，其中，透明电导体层、透 明半导体层和透明绝缘层两者或者透明半导体层和透明绝缘层之一、 光发射层、背电极层和绝缘层在支撑物上以此顺序排列。DC电源优选 连接至透明电导体层和背电极层。在具有透明半导体层和透明绝缘层两者的情况下，该顺序优选为 支撑物/透明电导体层/透明半导体层/透明绝缘层/光发射层/背电极层/ 绝缘层。
在本发明中，通过实现未夹有绝缘层(介电层)的器件结构，使 得能够用DC驱动。
(支撑物)
本发明的表面发射型EL器件中，透明电导体层优选形成在绝缘透 明支撑物上。能够在此使用的支撑物优选地是包括有机材料的膜或塑 料衬底。衬底表示透明电导体层在其上形成的构件。在膜的情形下， 可以优选使用为有机材料的聚合物材料。该包括有机材料的膜的实例 包括诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯或三醋酸纤维 素基透明膜。该塑料衬底的实例包括聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚碳 酸酯以及聚苯乙烯。
除了上文描述的那些，也可以使用柔软的透明树脂片、玻璃衬底 或陶瓷衬底。
支撑物的厚度优选30pm lcm，更优选50 l,00(Him。
(透明电导体层) 用于本发明的透明电导体层优选具有0.01 10O/sq的表面电阻值，
更优选0.01 lQ/sq。
根据JIS K6911描述的方法能够测量透明导电膜的表面电阻值。
透明导电膜能够形成在膜上，例如，在诸如聚对苯二甲酸乙二醇 酯、聚萘二甲酸乙二醇酯或三醋酸纤维素基透明膜上，并且通过诸如 气相沉积、涂覆和印刷的方法，通过将诸如氧化铟锡(ITO)、氧化锡和
6氧化锌的透明导电材料粘附和成膜而获得。
在这种情况下，为了提高耐用性的目的，透明电导体层的表面优 选为主要包括氧化锡的层。
透明导电膜的制备方法可以是诸如溅射和真空气相沉积的气相方 法。而且，可以通过涂覆或丝网印刷施用糊状ITO或氧化锡，并且通过 加热整个膜或在激光下加热，来形成膜。在该情况下，可以优选使用 具有更高耐热性的透明膜。
本发明的表面发射型EL器件中，将通常所使用的任意透明电极材
料用于透明电导体层。其实例包括金属氧化物，诸如掺锡氧化锡、掺
锑氧化锡、掺锌氧化锡、掺氟氧化锡以及氧化锌；多层结构，其中薄 银膜夹在高折射率层之间；以及共轭聚合物，诸如聚苯胺和聚吡咯。
在获得比单独使用这类材料的电阻更低的情况下，优选改善电传 导，例如通过在网络或条纹图案中设置梳形、网格型等薄金属线。对 于薄金属或合金线，优选使用铜、银、铝、镍等。薄金属线可以具有 任意尺寸，但优选其尺寸在大约0.5nm和2(Him之间。薄金属线优选设置 在具有50 40(Him间距的间隔处，更优选100 30(^m。当设置薄金属线 时，光透射率降低。重要的是，这种降低尽可能小，并且优选确保80% 至小于100%的透射率。
对于薄金属线，可以将网线层压至透明电导体膜，或者可以将金 属氧化物等涂覆或气相沉积到薄金属线上，该薄金属线通过气相沉积 或掩膜蚀刻预先在膜上形成。此外，上述薄金属线可以在预先形成的 薄金属氧化膜上形成。
虽然与这些方法不同，不使用薄金属线，但可以将具有100nm以 上平均厚度的薄金属膜与金属氧化物堆叠，以形成适用于本发明的透明导电膜。用于薄金属膜的金属优选具有高抗蚀性和延展性等优秀的 金属，例如，Au、 In、 Sn、 Cu和Ni，但本发明不限于此。
这种多层膜优选地实现了高的光透射率，并且优选地具有70%以 上的透射率，更优选地，具有80%以上的透射率。用于确定该光透射率 的波长为550nm。
透明电导体层的厚度优选30nm 100^im，更优选50nm 10^im。
(透明半导体层 透明绝缘体层) 用于本发明的透明半导体层和/或透明绝缘体层提供在透明电导 体层与光发射层之间，并且包含金属氧化物。
能够包含在透明半导体层以及透明绝缘体层中的元素，优选是元 素周期表中的第2族、第3族、第9族、第12族(以前的2B族(以前的IIB 族))、第13族(以前的3B族(以前的in族))、第14族(以前的4B 族(以前的IV族))、第15族或第16族元素，更优选是选自第12族、 第13族和第14族元素的至少一种元素。其具体实例包括Ga、 In、 Sn、 Zn、 Al、 Sc、 Y、 La、 Si、 Ge、 Mg、 Ca、 Sr、 Rh以及Ir，优选的是Ga、 In、 Sn、 Zn、 Si以及Ge。
除了这些元素以外，透明半导体可以优选包含硫族元素(例如，S、 Se、 Te) 、 Cu、 Ag等。
而且，透明半导体层和/或透明绝缘体层优选包含选自元素周期表 的族IIIB和/或族VB元素的元素。可以使用上面这些元素的一种或多种。
在機能材料(功能材料)Vo1.25 No.4的5 73页(2005.4月)以及 Optronics (光电子学)No.l0的116 165页(2004)中详细描述了透明 绝缘体层，并且在这些文献中所述的那些也可以优选用于本发明。透明半导体的实例包括下列
LaCuOS、 LaCuOSe、 LaCuOTe SrCu202
ZnO-Rh203、 ZnRh204 CuA102
在月刊才，'K口二夕7(光电子学月干U)的115~165页(2004.10月)以 及機能材料(功能材料)Vo1.25 No.4 (2005.4月)中具体描述了透明半导 体。
在本发明的电致发光器件中，透明半导体层以及透明绝缘体层的 厚度优选为lnm 100^n，更优选为lnm l^im。就在550nm处的光透射 率而言，该层的光透射率优选为80%以上。
(光发射层)
用于本发明的光发射层提供在透明半导体层和/或透明绝缘体层 与背电极层之间。
在本发明的电致发光器件中，光发射层的厚度优选为0.1 10(Htm， 更优选为0.1 3pm。
对于该光发射层，可以优选使用这样的半导体，该半导体包含选 自元素周期表的第2族(以前的2A族(以前的II族))元素和第16族(以 前的6B族(以前的VI族))元素的至少一种元素，和/或选自元素周期 表的第13族(以前的3B族(以前的III族))元素和第15族(以前的5B族 (以前的V族))元素的至少一种元素。
在光发射层中，可以优选使用II-VI族以及III-V族化合物半导体。 而且，优选N型半导体。载流子密度优选地为101701^3以下，并且优选给体-受体型发光中心。
形成该光发射层的物质的具体实例包括CdS、 CdSe、 CdTe、 ZnS、 ZnSe、 ZnTe、 CaS、 MgS、 SrS、 GaP、 GaAs、 GaN、 InP、 InAs及它们 的混合晶体，并且可以优选使用ZnS、 ZnSe、 CaS等。
此外，可以优选地使用BaAl2S4、 CaGa2S4、 Ga203 、 Zn2Si04、 Zn2Ga04、 ZnGa204、 ZnGe03、 ZnGe04、 ZnAl204、 CaGa204、 CaGe03、 Ca2Ge207、 CaO、 Ga203、 Ge02、 SrAl204、 SrGa204、 SrP207、 MgGa204、 Mg2Ge04、 MgGe03、 BaAl204、 Ga2Ge207、 BeGa204、 Y2Si05、 Y2Ge05、 Y2Ge207、 Y4Ge08、 Y203、 Y202S、 Sn02以及它们的混合晶体等。
例如，通过本领域中一般使用的空穴效应测量方法，能够确定载 流子密度等。
(背电极层)
用于本发明的背电极层设置在光发射层上，并且优选提供在光发 射层和绝缘层之间。
具有导电性的任意材料能够用于背电极层，不从该背电极层所在 侧获得光。根据制造器件的模式、制造过程中的温度等，材料适当地 选自诸如金、银、铂、铜、铁和铝的金属以及石墨。首先，重要的是 热传导性要高，并且热传导性优选为2.0W/cm，deg以上。
而且，为了确保高的热辐射和电传导，在EL器件的外围可以优选 使用金属片或金属网。
(绝缘层)
在本发明中，绝缘层还可以提供在背电极层上。
10例如，绝缘层可以通过气相沉积或涂覆分散液等形成，其中，绝 缘无机材料、聚合物材料或无机材料粉末在聚合物材料中分散。
(电源)
本发明的表面发射型电致发光器件优选由直流电驱动。驱动电压 优选为30V以下，更优选为1 15V，再更优选为2 10V。
能够优选用于形成透明电导体层、透明半导体层、透明绝缘体层、 光发射层等的薄膜形成方法的实例包括，溅射方法、电子束沉积方法、
电阻加热沉积方法、化学气相沉积方法(CVD方法)以及等离子CVD 方法。
(其他)
如果期望的话，在本发明的器件构造中，可以增加衬底、反射层、 各种保护层、滤光器、光散射反射层等。
图l示出了本发明的一个具体构造的实例。
虽然已经结合本发明的具体实施方式
对本发明进行了详细描述， 但对于本领域技术人员显而易见的是，在不背离本发明的精神和范围 的条件下，能够对本发明做出各种变更和修改。
本发明基于2006年5月26日提交的日本专利申请(专利申请 No.2006-146675)，其内容在此并入作为参考。
权利要求
1. 一种包括堆叠结构的表面发射型电致发光器件，其中，透明电导体层、透明半导体层和/或透明绝缘体层、光发射层以及背电极层以此顺序排列，所述透明电导体层、所述透明半导体层以及所述透明绝缘体层各自包括金属氧化物。
2. 根据权利要求l所述的表面发射型电致发光器件，其中，所述 透明半导体层和/或所述透明绝缘体层各自包括选自由属于元素周期表 第12族、第13族和第14族的元素所构成的组的至少一种元素。
3. 根据权利要求1或2所述的表面发射型电致发光器件，其中， 构成所述光发射层的物质为化合物半导体，所述化合物半导体包括选 自由元素周期表第2族元素与第16族元素所构成的组的至少一种元 素，和/或选自由元素周期表第13族元素与第15族元素所构成的组的 至少一种元素。
全文摘要
本发明提供一种表面发射型电致发光器件，其能够由DC电源驱动，并且耐用性优秀。一种表面发射型电致发光器件，其包含堆叠结构，其中，将透明电导体层、透明半导体层和/或透明绝缘体层、光发射层以及背电极层以此顺序排列，透明电导体层、透明半导体层以及透明绝缘体层各自包含金属氧化物。
文档编号H05B33/22GK101455124SQ200780019430
公开日2009年6月10日 申请日期2007年5月25日 优先权日2006年5月26日
发明者佐藤忠伸, 山下清司, 白田雅史 申请人:富士胶片株式会社