JPH02112195A - 多色表示型エレクトロルミネツセンス素子 - Google Patents
多色表示型エレクトロルミネツセンス素子Info
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- JPH02112195A JPH02112195A JP63265028A JP26502888A JPH02112195A JP H02112195 A JPH02112195 A JP H02112195A JP 63265028 A JP63265028 A JP 63265028A JP 26502888 A JP26502888 A JP 26502888A JP H02112195 A JPH02112195 A JP H02112195A
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Landscapes
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、デイスプレィ装置などに使用されるエレク
トロルミネッセンス(以下、E Lという)素子、とく
に複数の発光層による混色発光を複数色種のカラーフィ
ルターを介して取り出すことによって多色の発光表示を
行う多色表示型E L素子に関する。
トロルミネッセンス(以下、E Lという)素子、とく
に複数の発光層による混色発光を複数色種のカラーフィ
ルターを介して取り出すことによって多色の発光表示を
行う多色表示型E L素子に関する。
従来、広範な波長域にわたる発光を生じるE L素子を
用いて限定された狭い波長の発光表示を行う手段として
、上記発光中の不要な色成分をカラフィルタ−によって
カットする方法が知られている(実開昭61−4.99
99号公報など)。
用いて限定された狭い波長の発光表示を行う手段として
、上記発光中の不要な色成分をカラフィルタ−によって
カットする方法が知られている(実開昭61−4.99
99号公報など)。
また、この出願人は、先に、特願昭63−66299号
として、二層構造の発光層を備えたEL素子において表
示側に赤色フィルターと緑色フィルターを面方向に交互
に設け、上記発光層による発光をこれら2種のフィルタ
ーの一方ないし両方に通して赤色から緑色にわたる多色
発光表示を行うようにしたEL素子を提案している。
として、二層構造の発光層を備えたEL素子において表
示側に赤色フィルターと緑色フィルターを面方向に交互
に設け、上記発光層による発光をこれら2種のフィルタ
ーの一方ないし両方に通して赤色から緑色にわたる多色
発光表示を行うようにしたEL素子を提案している。
この提案のE L素子による多色発光表示は、二層の発
光層を挟んで対向する一対の電極をたとえば互いに直交
する方向の平行ストライブ状などの細かい分割パターン
に形成するとともに、赤色と緑色のフィルターを上記側
電極のいずれか一方に対応するパターンとし、かつ一方
の電極を各色フィルターに対応する電極部に分離して各
電極部ごとに他方の電極との間で電圧を印加できる構成
とすることにより、片方の電極部の使用による各フィル
ターに対応した赤色または緑色の単色発光表示と、側電
極部の使用による赤色発光と緑色発光とが混合した混色
発光表示とを行うものである。
光層を挟んで対向する一対の電極をたとえば互いに直交
する方向の平行ストライブ状などの細かい分割パターン
に形成するとともに、赤色と緑色のフィルターを上記側
電極のいずれか一方に対応するパターンとし、かつ一方
の電極を各色フィルターに対応する電極部に分離して各
電極部ごとに他方の電極との間で電圧を印加できる構成
とすることにより、片方の電極部の使用による各フィル
ターに対応した赤色または緑色の単色発光表示と、側電
極部の使用による赤色発光と緑色発光とが混合した混色
発光表示とを行うものである。
そして、この混色発光表示では、赤色と緑色の側電極部
に印加する電圧、パルス幅、パルス数、周波数などを変
化させて赤色発光と緑色発光の強度を変えることにより
、赤色から緑色にわたる全ての中間色を発現できる。
に印加する電圧、パルス幅、パルス数、周波数などを変
化させて赤色発光と緑色発光の強度を変えることにより
、赤色から緑色にわたる全ての中間色を発現できる。
ところで、このようなEl−素子における対向する一対
の電極は、光取り出し側では発光層からの発光を透過さ
せるためにインジウム−スズ複合酸化物(以下、ITO
という)やフッ素を含む酸化スズの如き透明性導電月相
の薄膜が使用されるが、背面側では光を透過させる必要
がないことから、形成の容易さや導電性、)A料コスト
などの面よりAIM膜が多用されている。また、カラー
フィルターとしては、染料や顔料などの所要の光選択吸
収性を有する色素をバインダー中に配合したものが使用
されている。
の電極は、光取り出し側では発光層からの発光を透過さ
せるためにインジウム−スズ複合酸化物(以下、ITO
という)やフッ素を含む酸化スズの如き透明性導電月相
の薄膜が使用されるが、背面側では光を透過させる必要
がないことから、形成の容易さや導電性、)A料コスト
などの面よりAIM膜が多用されている。また、カラー
フィルターとしては、染料や顔料などの所要の光選択吸
収性を有する色素をバインダー中に配合したものが使用
されている。
しかしながら、上述のようにカラーフィルタを利用して
多色発光表示を行うEI−素子において、背面側電極に
Al薄膜を用いた場合、表示の視認性が悪くなるという
欠点があった。これは、カラフィルタ−を設けた光取り
出し側が表示面として外光の影響を受け、非表示画素上
のフィルタの色が背面の反則性のAAi膜を介して見え
やすくなり、表示画素と非表示画素とのコントラストが
小さくなることに起因している。
多色発光表示を行うEI−素子において、背面側電極に
Al薄膜を用いた場合、表示の視認性が悪くなるという
欠点があった。これは、カラフィルタ−を設けた光取り
出し側が表示面として外光の影響を受け、非表示画素上
のフィルタの色が背面の反則性のAAi膜を介して見え
やすくなり、表示画素と非表示画素とのコントラストが
小さくなることに起因している。
この発明は、上記欠点を解消し、背面側電極にAAi膜
を使用するにもかかわらず、非表示画素上のフィルター
の色が見えにくく、したがって表示のコントラストが大
きく視認性にすぐれる多色表示型EL素子を提供するこ
とを目的としている。
を使用するにもかかわらず、非表示画素上のフィルター
の色が見えにくく、したがって表示のコントラストが大
きく視認性にすぐれる多色表示型EL素子を提供するこ
とを目的としている。
この発明者らは、上記の目的を達成するために鋭意検討
を重ねた結果、A72%J膜からなる背面側電極に接し
て特定の誘電層を設けた場合に、素子の背面が光取り出
し側から見て黒色となり、光取り出し側つまり表示面よ
り素子内部に入射した外光の大部分は背面側で吸収され
てフィルターを透過する反射光が非常に少なくなり、非
表示画素におけるフィルターの色が見えにくく表示画素
とのコントラストが増大し、もって表示の視認性が著し
く向上することを見い出し、この発明をなすに至った。
を重ねた結果、A72%J膜からなる背面側電極に接し
て特定の誘電層を設けた場合に、素子の背面が光取り出
し側から見て黒色となり、光取り出し側つまり表示面よ
り素子内部に入射した外光の大部分は背面側で吸収され
てフィルターを透過する反射光が非常に少なくなり、非
表示画素におけるフィルターの色が見えにくく表示画素
とのコントラストが増大し、もって表示の視認性が著し
く向上することを見い出し、この発明をなすに至った。
すなわち、この発明は、光取り出し側の透明電極とこれ
に対向するAl薄膜からなる背面側電極との間に、発光
色の異なる複数の発光層と誘電層が配設され、光取り出
し側に複数色種のカラーフィルターが面方向に交互に設
けられ、かつ上記背面側電極に接して黒色誘電層を有す
ることを特徴とする多色表示型E L素子に係るもので
ある。
に対向するAl薄膜からなる背面側電極との間に、発光
色の異なる複数の発光層と誘電層が配設され、光取り出
し側に複数色種のカラーフィルターが面方向に交互に設
けられ、かつ上記背面側電極に接して黒色誘電層を有す
ることを特徴とする多色表示型E L素子に係るもので
ある。
また、この発明では、上記EL素子において、黒色誘電
層が黒色半透明A!izo’+からなる構成、またこの
黒色誘電層に接して無色透明Al2203からなる誘電
層が形成されてなる構成、ならびに発光層がZnS:M
n発光層とZnS:Tb、F発光層とからなり、カラー
フィルターが赤色フィルターと緑色フィルターとからな
る構成をそれぞれ好適態様としている。
層が黒色半透明A!izo’+からなる構成、またこの
黒色誘電層に接して無色透明Al2203からなる誘電
層が形成されてなる構成、ならびに発光層がZnS:M
n発光層とZnS:Tb、F発光層とからなり、カラー
フィルターが赤色フィルターと緑色フィルターとからな
る構成をそれぞれ好適態様としている。
図面は、この発明を適用した多色表示型El−素子の一
例を示すものである。
例を示すものである。
このE I−素子は、ガラス製の基板j上に、Al薄膜
からなる背面側電極2が平行ストライプバタンで形成さ
れ、この電極2を設げた基板1の表面に順次、黒色半透
明Aff203からなる第1の誘電層3、無色透明AA
zOzからなる第2の誘電層4、第3の誘電層5、Zn
S:Mn発光層6、ZnS:Tb、F発光層7、第4の
誘電層8、が積層形成され、さらに第4の誘電層8上に
前記したITOなどの透明性導電材料の薄膜からなる表
示側電極9が背面側電極2に対して直交する方向の平行
ストライプパターンで形成され、素子本体10が構成さ
れている。
からなる背面側電極2が平行ストライプバタンで形成さ
れ、この電極2を設げた基板1の表面に順次、黒色半透
明Aff203からなる第1の誘電層3、無色透明AA
zOzからなる第2の誘電層4、第3の誘電層5、Zn
S:Mn発光層6、ZnS:Tb、F発光層7、第4の
誘電層8、が積層形成され、さらに第4の誘電層8上に
前記したITOなどの透明性導電材料の薄膜からなる表
示側電極9が背面側電極2に対して直交する方向の平行
ストライプパターンで形成され、素子本体10が構成さ
れている。
11は、素子本体10の表示側電極9側に所定間隔を置
いて対向配置したガラス製の基板であり、その内面側に
はストライプ状の赤色フィルター12rと緑色フィルタ
ー12gとが表示側電極9の各ストライプに対応する配
置間隔のストライプパターンで面方向に交互に設けであ
る。
いて対向配置したガラス製の基板であり、その内面側に
はストライプ状の赤色フィルター12rと緑色フィルタ
ー12gとが表示側電極9の各ストライプに対応する配
置間隔のストライプパターンで面方向に交互に設けであ
る。
上記構成のEL素子では、側電極2.9間に発光層6.
7の発光開始電圧以上の交流電圧を印加した際に、両電
極2.9の各交差部分において発光層6.7が発光する
。
7の発光開始電圧以上の交流電圧を印加した際に、両電
極2.9の各交差部分において発光層6.7が発光する
。
この発光は、発光層6,7が上下に重なっていることか
らZnS:Tb、Fによる緑色発光とZns:Mnによ
る黄橙色発光との混色発光であるが、赤色フィルター1
2rの各領域では短波長側の光がカッ1−され、また緑
色フィルター12gの各領域では長波長側の光がカッ1
〜されることから、赤色フィルター1.2 rの領域で
は赤色光、緑色フィルター12gの領域では緑色光とし
て放出される。
らZnS:Tb、Fによる緑色発光とZns:Mnによ
る黄橙色発光との混色発光であるが、赤色フィルター1
2rの各領域では短波長側の光がカッ1−され、また緑
色フィルター12gの各領域では長波長側の光がカッ1
〜されることから、赤色フィルター1.2 rの領域で
は赤色光、緑色フィルター12gの領域では緑色光とし
て放出される。
そして、このようなりL素子では、両電極2゜9のパタ
ーンをそのストライプが一画素上で多数配置するように
細かく設定し、表示側電極9を赤色フィルター12rに
対応するストライプ群(以下、赤色電極部という)と緑
色フィルター12gに対応するストライプ群(以下、緑
色電極部という)とに分離してそれぞれ個別に背面側電
極2との間で電圧を印加しうる構成とすれば、同一画素
を赤緑の2原色および両色間の全ての中間色の発光で任
意に表示することができる。すなわち、赤色電極部のみ
の使用によって純度の高い赤色の原色発光表示、緑色電
極部のみの使用により純度の高い緑色の原色発光表示が
それぞれ行えるとともに、側電極部の使用によって両光
光色の混合による中間色発光表示が行える。
ーンをそのストライプが一画素上で多数配置するように
細かく設定し、表示側電極9を赤色フィルター12rに
対応するストライプ群(以下、赤色電極部という)と緑
色フィルター12gに対応するストライプ群(以下、緑
色電極部という)とに分離してそれぞれ個別に背面側電
極2との間で電圧を印加しうる構成とすれば、同一画素
を赤緑の2原色および両色間の全ての中間色の発光で任
意に表示することができる。すなわち、赤色電極部のみ
の使用によって純度の高い赤色の原色発光表示、緑色電
極部のみの使用により純度の高い緑色の原色発光表示が
それぞれ行えるとともに、側電極部の使用によって両光
光色の混合による中間色発光表示が行える。
なお、中間色発光は、マトリックス表示つまり画素上に
細かいドツト状の赤色発光部と緑色発光部とが平面的に
交互に並んでいるために視覚的に両発光の中間色として
認められるもので、側電極部に印加する電圧、パルス幅
、パルス数、周波数などを変化させて両発光の強度を変
えることにより、赤色に近い混色から緑色に近い混色ま
で全ての中間色発光を任意に選択できるとともに、連続
的な色調変化も可能である。
細かいドツト状の赤色発光部と緑色発光部とが平面的に
交互に並んでいるために視覚的に両発光の中間色として
認められるもので、側電極部に印加する電圧、パルス幅
、パルス数、周波数などを変化させて両発光の強度を変
えることにより、赤色に近い混色から緑色に近い混色ま
で全ての中間色発光を任意に選択できるとともに、連続
的な色調変化も可能である。
ここで、上記EL素子の背面側電極2は、Aj2薄膜か
らなるために金属面特有の反射性を有するが、この電極
2に接して黒色半透明AffZO3からなる第1の誘電
層3が積層されていることから、この黒色半透明A/、
03層を通して見ると光学的効果によって黒色として視
認される。そして、外光が光取り出し側つまり表示面か
ら素子内部に入射しても、その大部分は黒色の背面側で
吸収され、フィルター12r、12gを透過する反射光
が非常に少なくなることから、非表示画素上の両フィル
ター12r、1.2gともに外部からは黒味を帯びて見
え、フィルターの個有色が視認されにくいものとなって
いる。したがって、このEL素子では、非表示画素と表
示画素とのコントラストが大きく、表示の視認性が極め
て良好となる。
らなるために金属面特有の反射性を有するが、この電極
2に接して黒色半透明AffZO3からなる第1の誘電
層3が積層されていることから、この黒色半透明A/、
03層を通して見ると光学的効果によって黒色として視
認される。そして、外光が光取り出し側つまり表示面か
ら素子内部に入射しても、その大部分は黒色の背面側で
吸収され、フィルター12r、12gを透過する反射光
が非常に少なくなることから、非表示画素上の両フィル
ター12r、1.2gともに外部からは黒味を帯びて見
え、フィルターの個有色が視認されにくいものとなって
いる。したがって、このEL素子では、非表示画素と表
示画素とのコントラストが大きく、表示の視認性が極め
て良好となる。
また、例示した上記EL素子では、黒色半透明へ〇20
3からなる第1の誘電層3に接して無色透明Aβ203
からなる第2の誘電層4を設けているが、この無色透明
Al2208層が電気的に極めて安定で高い絶縁耐圧を
有することから、この第2の誘電層4の存在によって絶
縁破壊が生じにくく長寿命となる利点がある。
3からなる第1の誘電層3に接して無色透明Aβ203
からなる第2の誘電層4を設けているが、この無色透明
Al2208層が電気的に極めて安定で高い絶縁耐圧を
有することから、この第2の誘電層4の存在によって絶
縁破壊が生じにくく長寿命となる利点がある。
このような第1および第2の誘電層3,4の形成手段は
特に限定されず、従来よりEL素子の各層形成に利用さ
れている種々の真空中薄膜形成法をいずれも採用可能で
ある。すなわち、これら薄膜形成法において1xlO−
’Torr以下程度の高真空下でへβ20,1層を蒸着
形成するに際し、系内の雰囲気を実質的に酸素を含まな
い(通常、0□分圧5X10−6Torr以下)雰囲気
とすることによってA、 12 z O3の理論値より
も酸素がわずかに不足した黒色半透明A4ZCh層が形
成され、酸素を含む雰囲気とすることによって無色透明
A4201層が形成される。
特に限定されず、従来よりEL素子の各層形成に利用さ
れている種々の真空中薄膜形成法をいずれも採用可能で
ある。すなわち、これら薄膜形成法において1xlO−
’Torr以下程度の高真空下でへβ20,1層を蒸着
形成するに際し、系内の雰囲気を実質的に酸素を含まな
い(通常、0□分圧5X10−6Torr以下)雰囲気
とすることによってA、 12 z O3の理論値より
も酸素がわずかに不足した黒色半透明A4ZCh層が形
成され、酸素を含む雰囲気とすることによって無色透明
A4201層が形成される。
なお、両説電層3,4を連続的に形成する上では、Ar
ガスをスパッタガスとして用いるスパッタリング法が最
適である。すなわち、このスパッタリング法では、再読
電層3,4月として同一のAj2zO*ターゲットを使
用し、Al11l膜からなる背面側電極を形成後の基板
の該電極表面に、まずArガス単独をスパッタガスとし
て黒色半透明AI!2c)+層を形成し、続いてArと
02との混合ガスをスパッタガスとして無色透明ARz
Oz層を形成することができ、形成プロセスが非常に簡
単になる。なお、このスパッタリング条件としては、基
板温度を200〜400°C程度、RF出力を50〜1
50W程度、膜形成速度0.2〜1人/秒程度とするの
がよい。
ガスをスパッタガスとして用いるスパッタリング法が最
適である。すなわち、このスパッタリング法では、再読
電層3,4月として同一のAj2zO*ターゲットを使
用し、Al11l膜からなる背面側電極を形成後の基板
の該電極表面に、まずArガス単独をスパッタガスとし
て黒色半透明AI!2c)+層を形成し、続いてArと
02との混合ガスをスパッタガスとして無色透明ARz
Oz層を形成することができ、形成プロセスが非常に簡
単になる。なお、このスパッタリング条件としては、基
板温度を200〜400°C程度、RF出力を50〜1
50W程度、膜形成速度0.2〜1人/秒程度とするの
がよい。
一方、上記第1の誘電層3は、黒色半透明Aj22CL
+に代えて、他の黒色誘電層として、酸化プラセジウム
(P r O,)や二酸化マンガン(Mn○X)などの
薄膜とすることも可能であり、この場合も」二記黒色半
透明Δ1203と同様の効果を奏することができる。
+に代えて、他の黒色誘電層として、酸化プラセジウム
(P r O,)や二酸化マンガン(Mn○X)などの
薄膜とすることも可能であり、この場合も」二記黒色半
透明Δ1203と同様の効果を奏することができる。
第3および第4の誘電層5.8の構成材料としては、既
存の誘電性材料をいずれも使用でき、たとえばTa20
9、Y2O3,5102,513Na 、T i 02
、N bz○5、BaTi、03、Sr T i O
3、P b T i O:1などが挙げられ、各誘電層
で異なるものを使用してもよい。
存の誘電性材料をいずれも使用でき、たとえばTa20
9、Y2O3,5102,513Na 、T i 02
、N bz○5、BaTi、03、Sr T i O
3、P b T i O:1などが挙げられ、各誘電層
で異なるものを使用してもよい。
各層の厚みは、両電極2.9では1,000〜3゜00
0人程程度第1〜3の誘電層3〜5からなる背面側誘電
層全体として4.000〜9.000人程程度表示側の
第4の誘電層8では3.000〜7.()00人程度、
両全光層6.7では3.000〜7,000人程程度あ
る。ただし、第1および第2の誘電層3.4は、それぞ
れの前記作用効果を充分に発揮させる上で、前者では5
00Å以上、後者では500Å以上の厚みに設定するこ
とが望ましい。
0人程程度第1〜3の誘電層3〜5からなる背面側誘電
層全体として4.000〜9.000人程程度表示側の
第4の誘電層8では3.000〜7.()00人程度、
両全光層6.7では3.000〜7,000人程程度あ
る。ただし、第1および第2の誘電層3.4は、それぞ
れの前記作用効果を充分に発揮させる上で、前者では5
00Å以上、後者では500Å以上の厚みに設定するこ
とが望ましい。
また背面側誘電層として第3の誘電層5を省略し、その
代わりに第1および第2の誘電層を厚くしてもよい。こ
のほか、発光層6,7間には界面反応を防止して発光効
率を高めるための中間誘電層を介在させてもよい。
代わりに第1および第2の誘電層を厚くしてもよい。こ
のほか、発光層6,7間には界面反応を防止して発光効
率を高めるための中間誘電層を介在させてもよい。
誘電層5,8、発光層6,7、両電極2,9の形成手段
としては、電子ヒーム蒸着や抵抗加熱蒸着の如き真空蒸
着法、高周波スパッタリングの如きスパッタリング法、
イオンブレーティング法などの既存の種々の真空中薄膜
形成法を使用材料種に応じて適宜採用できる。
としては、電子ヒーム蒸着や抵抗加熱蒸着の如き真空蒸
着法、高周波スパッタリングの如きスパッタリング法、
イオンブレーティング法などの既存の種々の真空中薄膜
形成法を使用材料種に応じて適宜採用できる。
フィルター12r、12gを形成するには、所要の色を
表出する顔料や染料などの色素とバインダを含む塗料を
調製し、これをスピンナー塗布などの印刷塗布手段によ
って基板8上に乾燥後の厚さが0.5〜20μm程度と
なるように塗布、乾燥したのち、フォトエツチングなど
でパターンニングすればよい。このパターンは、例示の
ように表示側電極9のパターンに対応させる代わりに背
面側電極2のパターンに対応させてもよい。
表出する顔料や染料などの色素とバインダを含む塗料を
調製し、これをスピンナー塗布などの印刷塗布手段によ
って基板8上に乾燥後の厚さが0.5〜20μm程度と
なるように塗布、乾燥したのち、フォトエツチングなど
でパターンニングすればよい。このパターンは、例示の
ように表示側電極9のパターンに対応させる代わりに背
面側電極2のパターンに対応させてもよい。
一方、例示したEL素子では、発光層をZ n、 SM
n層とZnS:Tb、F層との二層構造とすることによ
って赤色から緑色にわたる発光を生しる構成としている
が、この発明のE L素子は発光色が異なる複数の発光
層を有するものであればよい。たとえば、上記の両全光
層とともにSrS :Ce(青緑色発光)の如き青色成
分をも含む発光を生しる発光層を組み合わせ、かつ原色
フィルタとして赤、緑、青の3原色のフィルターを面方
向に順次交互に設けた構成として、表示側電極を前記同
様に各色に対応するストライプ群に分離することにより
、上記3原色と全ての中間色を含むフルカラーの発光表
示が可能なEL素子も提供できる。
n層とZnS:Tb、F層との二層構造とすることによ
って赤色から緑色にわたる発光を生しる構成としている
が、この発明のE L素子は発光色が異なる複数の発光
層を有するものであればよい。たとえば、上記の両全光
層とともにSrS :Ce(青緑色発光)の如き青色成
分をも含む発光を生しる発光層を組み合わせ、かつ原色
フィルタとして赤、緑、青の3原色のフィルターを面方
向に順次交互に設けた構成として、表示側電極を前記同
様に各色に対応するストライプ群に分離することにより
、上記3原色と全ての中間色を含むフルカラーの発光表
示が可能なEL素子も提供できる。
なお、赤色と緑色の発光を得るための発光層の構成は例
示したZnS:Mn層とZnS:TbF層の組み合わせ
に限定されないが、この組み合わせによると赤色および
緑色の両発光ともにE Lパネルなどとして充分に適用
できる高輝度が得られるため、たとえばZnS:Sm、
FやCaS:Eu(ともに赤色発光)などの既存の他の
発光体材料を用いた発光層の組み合わせよりも輝度面で
の実用性に優れると言う利点がある。
示したZnS:Mn層とZnS:TbF層の組み合わせ
に限定されないが、この組み合わせによると赤色および
緑色の両発光ともにE Lパネルなどとして充分に適用
できる高輝度が得られるため、たとえばZnS:Sm、
FやCaS:Eu(ともに赤色発光)などの既存の他の
発光体材料を用いた発光層の組み合わせよりも輝度面で
の実用性に優れると言う利点がある。
その他、この発明のEL素子では、例示したように背面
側および表示側の側電極2,9をバタン化する以外に、
側電極の一方のみをパターン化してもよく、またそのパ
ターンは平行ストライブに限らず種々設定できる。
側および表示側の側電極2,9をバタン化する以外に、
側電極の一方のみをパターン化してもよく、またそのパ
ターンは平行ストライブに限らず種々設定できる。
すなわち、一方の電極を多数の電極部に区割して他方の
電極をこれら電極部に対する共通電極とし、各電極部に
対応する各表示側表面部に前記−種のフィルターのうち
のいずれか一方を有し、かつ隣接する上記各表面部のフ
ィルター同志が相互に異なるものとなるようにすること
により、前記同様の発光色変化による多色表示が可能で
ある。
電極をこれら電極部に対する共通電極とし、各電極部に
対応する各表示側表面部に前記−種のフィルターのうち
のいずれか一方を有し、かつ隣接する上記各表面部のフ
ィルター同志が相互に異なるものとなるようにすること
により、前記同様の発光色変化による多色表示が可能で
ある。
また、図示したE L素子では素子本体10の基板1と
は反対側を光取り出し側としているが、基板1側を光取
り出し側として、この基板1側にフィルターを形成した
基板11を対向させたり、素子本体10の基板1表面に
フィルターを形成してもよい。
は反対側を光取り出し側としているが、基板1側を光取
り出し側として、この基板1側にフィルターを形成した
基板11を対向させたり、素子本体10の基板1表面に
フィルターを形成してもよい。
さらに、この発明では、素子全体の発光色を変化させる
以外に、フォトリソグラフィーなどを利用して電極パタ
ーンを精細化すれば、ダイナミック駆動つまり線順次走
査を用いたドツトマトリックス駆動方式によって一画素
ごとに複数原色およびその中間色の発光色変化を行うこ
とができる。
以外に、フォトリソグラフィーなどを利用して電極パタ
ーンを精細化すれば、ダイナミック駆動つまり線順次走
査を用いたドツトマトリックス駆動方式によって一画素
ごとに複数原色およびその中間色の発光色変化を行うこ
とができる。
また、この発明は、上述した二重絶縁形のEL素子とし
て適用効果が大きいが、背面側電極と発光層との間のみ
に誘電層を介在させた卓絶縁形のEL素子にも適用可能
である。
て適用効果が大きいが、背面側電極と発光層との間のみ
に誘電層を介在させた卓絶縁形のEL素子にも適用可能
である。
この発明によれば、発光色の異なる複数の発光層による
混合発光を光取り出し側の面方向に交互に配した複数色
種のカラーフィルターを通して出射する多色表示型のも
のにおいて、Aff!膜からなる背面側電極に接して黒
色半透明A、l1203などからなる黒色誘電層が設け
られていることから、非表示画素におけるフィルターは
外部から黒味を帯びて見えフィルターの個有色が視認、
されにくく、非表示画素と表示画素とのコントラストが
大きく、もって視認性にずくれたEL素子を提供できる
。
混合発光を光取り出し側の面方向に交互に配した複数色
種のカラーフィルターを通して出射する多色表示型のも
のにおいて、Aff!膜からなる背面側電極に接して黒
色半透明A、l1203などからなる黒色誘電層が設け
られていることから、非表示画素におけるフィルターは
外部から黒味を帯びて見えフィルターの個有色が視認、
されにくく、非表示画素と表示画素とのコントラストが
大きく、もって視認性にずくれたEL素子を提供できる
。
また、この発明のEL素子において、上記黒色半透明A
ρ203などからなる黒色誘電層に接して無色透明A1
2.O,からなる誘電層を設けることにより、素子が絶
縁破壊を生じにくく長寿命化するという利点がある。さ
らに、この発明において、発光層がZnS:Mn発光層
とZnS:TbF発光層とからなり、カラーフィルター
が赤色フィルターと緑色フィルターとからなる構成を採
用すれば、ELパネルなどとして実用性充分な高輝度の
赤色から緑色にわたる多色発光表示を行えるEL素子を
提供できる。
ρ203などからなる黒色誘電層に接して無色透明A1
2.O,からなる誘電層を設けることにより、素子が絶
縁破壊を生じにくく長寿命化するという利点がある。さ
らに、この発明において、発光層がZnS:Mn発光層
とZnS:TbF発光層とからなり、カラーフィルター
が赤色フィルターと緑色フィルターとからなる構成を採
用すれば、ELパネルなどとして実用性充分な高輝度の
赤色から緑色にわたる多色発光表示を行えるEL素子を
提供できる。
以下、この発明を実施例によって具体的に説明する。
実施例1
縦34mm、横34m、厚さ1.1龍のガラス製基板の
一面側に厚さ1.500人のAA薄膜からなる青面倒電
極を抵抗加熱蒸着法によって各ストライプ幅が300μ
mの平行ストライプパターンとなるように形成した。
一面側に厚さ1.500人のAA薄膜からなる青面倒電
極を抵抗加熱蒸着法によって各ストライプ幅が300μ
mの平行ストライプパターンとなるように形成した。
つぎに、この背面側電極上に高周波スパッタリング法に
よって厚さ1.、 OO0人の黒色半透明Al2O3か
らなる第1の誘電層と厚さ1.000人の無色透明A7
!203からなる第2の誘電層を連続形成した。なお、
このスパッタリングにおいては、再読電層用として同一
のサファイヤをターゲットに使用し、第1の誘電層形成
のスパッタガスとしてArガス単独、第2の誘電層形成
のスパッタガスとしてArガスに10容積%の02ガス
を加えた混合ガスを使用し、再読電層ともに、真空度2
X 10−2To r r、基板温度300°C,RF
出力IGOW、成膜速度0.4人/秒の条件に設定した
。
よって厚さ1.、 OO0人の黒色半透明Al2O3か
らなる第1の誘電層と厚さ1.000人の無色透明A7
!203からなる第2の誘電層を連続形成した。なお、
このスパッタリングにおいては、再読電層用として同一
のサファイヤをターゲットに使用し、第1の誘電層形成
のスパッタガスとしてArガス単独、第2の誘電層形成
のスパッタガスとしてArガスに10容積%の02ガス
を加えた混合ガスを使用し、再読電層ともに、真空度2
X 10−2To r r、基板温度300°C,RF
出力IGOW、成膜速度0.4人/秒の条件に設定した
。
つぎに、第2の誘電層上に順次、高周波スパッタリング
法による厚さ3.000人のTa205からなる第3の
誘電層、電子ビーム蒸着法による厚さ4,000人のZ
nS:Mn発光層、高周波スパッタリング法による厚さ
4,000人のZnS:Tb、F発光層、高周波スパッ
タリング法による厚さ5,000人のTa205からな
る第4の誘電層を積層形成し、さらにこの第4の誘電層
上に厚さ2.000人のTTO膜からなる表示側電極を
電子ビーム蒸着法によって背面側電極のストライプパタ
ーンに対して直交する同様の平行ストライプパターンで
形成し、素子本体を作製した。
法による厚さ3.000人のTa205からなる第3の
誘電層、電子ビーム蒸着法による厚さ4,000人のZ
nS:Mn発光層、高周波スパッタリング法による厚さ
4,000人のZnS:Tb、F発光層、高周波スパッ
タリング法による厚さ5,000人のTa205からな
る第4の誘電層を積層形成し、さらにこの第4の誘電層
上に厚さ2.000人のTTO膜からなる表示側電極を
電子ビーム蒸着法によって背面側電極のストライプパタ
ーンに対して直交する同様の平行ストライプパターンで
形成し、素子本体を作製した。
一方、顔料分散型の赤色フィルター用塗料と同しく緑色
フィルター用塗料(ともに大日本印刷社製)とを用い、
素子本体とは別体の厚さ1.1鶴のガラス基板の片面に
、それぞれスピンナー塗布による塗布とフォトエツチン
グによるパターンニングにより、厚さ約1μmの赤色フ
ィルターおよび緑色フィルターを面方向に交互にかつ表
示側電極の各ストライプに対応するストライプパターン
で形成した。
フィルター用塗料(ともに大日本印刷社製)とを用い、
素子本体とは別体の厚さ1.1鶴のガラス基板の片面に
、それぞれスピンナー塗布による塗布とフォトエツチン
グによるパターンニングにより、厚さ約1μmの赤色フ
ィルターおよび緑色フィルターを面方向に交互にかつ表
示側電極の各ストライプに対応するストライプパターン
で形成した。
そして、このフィルターを形成したガラス基板を赤色フ
ィルターおよび緑色フィルターの各ストライプが素子本
体の前記表示側電極の各ストライプと対向するように配
置し、図面で示す構造の多色表示型E L素子Aを作製
した。なお、表示側電極は赤色フィルターに対応するス
1〜ライブ群である赤色電極部と緑色フィルターに対応
するストライプ群である緑色電極部とで別途に印加電圧
、パルス幅、パルス数、周波数などを調整しうるように
設定した。
ィルターおよび緑色フィルターの各ストライプが素子本
体の前記表示側電極の各ストライプと対向するように配
置し、図面で示す構造の多色表示型E L素子Aを作製
した。なお、表示側電極は赤色フィルターに対応するス
1〜ライブ群である赤色電極部と緑色フィルターに対応
するストライプ群である緑色電極部とで別途に印加電圧
、パルス幅、パルス数、周波数などを調整しうるように
設定した。
このようにして作製したEL素子Aについて、±280
V、60 tlzの交流電圧を用いて駆動させたところ
、表示側電極の赤色電極部と背面側電極との間の電圧印
加では赤色発光が、同様に表示側電極の緑色電極部と背
面側電極との間の電圧印加では緑色発光が、それぞれ高
輝度で得られた。また、表示側電極の赤色電極部と緑色
電極部に印加する電圧、パルス幅、パルス数を種々制御
して赤色発光と緑色発光の相対輝度を変化させることに
より、視認される発光色を赤−極−−黄一一黄緑一緑と
連続的に変化させることができた。
V、60 tlzの交流電圧を用いて駆動させたところ
、表示側電極の赤色電極部と背面側電極との間の電圧印
加では赤色発光が、同様に表示側電極の緑色電極部と背
面側電極との間の電圧印加では緑色発光が、それぞれ高
輝度で得られた。また、表示側電極の赤色電極部と緑色
電極部に印加する電圧、パルス幅、パルス数を種々制御
して赤色発光と緑色発光の相対輝度を変化させることに
より、視認される発光色を赤−極−−黄一一黄緑一緑と
連続的に変化させることができた。
実施例2
第1の誘電層を電子ビーム蒸着法で形成した厚さ5,0
00人の酸化ブラセジウム(PrO,)1膜に変更した
以外は、実施例1と同様にして多色表示型EL素子Bを
作製した。
00人の酸化ブラセジウム(PrO,)1膜に変更した
以外は、実施例1と同様にして多色表示型EL素子Bを
作製した。
実施例3
第1の誘電層を高周波スパッタリング法で形成した厚さ
3.000人の二酸化マンガン(MnOX)薄膜に変更
した以外は、実施例1と同様にして多色表示型E L素
子Cを作製した。
3.000人の二酸化マンガン(MnOX)薄膜に変更
した以外は、実施例1と同様にして多色表示型E L素
子Cを作製した。
実施例4
第2の誘電層を形成しなかった以外は、実施例1と同様
にして多色表示型EL素子りを作製した。
にして多色表示型EL素子りを作製した。
比較例
第1の誘電層を形成しなかった以外は、実施例1と同様
にして多色表示型EL素子Eを作製した。
にして多色表示型EL素子Eを作製した。
上記実施例および比較例のEL素子A−Eについて、±
250V、 200Hzの交流電圧を用いて駆動させた
ときの、室内照明下での表示のコントラストと発光画素
の輝度を、それぞれ赤色発光について測定した。また、
これらEL素子A−Eにつき、IKHzパルス駆動で発
光開始後20時間保持するエージングを行い、全画素1
oo個中のエジング後の破壊画素数を調べた。これらの
結果を下表に示す。なお、コントラストはつぎの式にて
計算した。
250V、 200Hzの交流電圧を用いて駆動させた
ときの、室内照明下での表示のコントラストと発光画素
の輝度を、それぞれ赤色発光について測定した。また、
これらEL素子A−Eにつき、IKHzパルス駆動で発
光開始後20時間保持するエージングを行い、全画素1
oo個中のエジング後の破壊画素数を調べた。これらの
結果を下表に示す。なお、コントラストはつぎの式にて
計算した。
L o n
上表の結果から、この発明のEL素子A、 −Dは、第
1の誘電層である黒色誘電層を有さないE L素子Eに
比べて、発光輝度が2であるにもかかわらず、コントラ
ストが非常に大きいことから表示の視認性にすくれるこ
とか明らかである。なお、EL素子A−Dの比較では、
黒色誘電層に接する無色透明A II 20 z誘電層
を有するEl−素子A−Cが後者の誘電層を有さないE
L素子りよりも安定性で勝ることが判る。また、E L
素子Aは、第1第2の誘電層が共にAβ203からなる
ためその連続成膜が可能で、E L素子B、Cに較べて
製造上の能率が良い。
1の誘電層である黒色誘電層を有さないE L素子Eに
比べて、発光輝度が2であるにもかかわらず、コントラ
ストが非常に大きいことから表示の視認性にすくれるこ
とか明らかである。なお、EL素子A−Dの比較では、
黒色誘電層に接する無色透明A II 20 z誘電層
を有するEl−素子A−Cが後者の誘電層を有さないE
L素子りよりも安定性で勝ることが判る。また、E L
素子Aは、第1第2の誘電層が共にAβ203からなる
ためその連続成膜が可能で、E L素子B、Cに較べて
製造上の能率が良い。
図面はこの発明に係る多色表示型エレクI・ロルミ不ツ
センス素子の構造例を示す縦断面図である。 2・・・背面側電極、3・・・黒色半透明AffZO3
からなる第1の誘電層(黒色誘電層)、4・・・無色透
明Al2O3からなる第2の誘電層、5・・・第3の誘
電層、6・・・ZnS:Mn発光層、7・・・ZnS:
Tb、F発光層、8・・・第4の誘電層、9・・・表示
側電極(透明電極)、1.2r・・赤色フィルター、1
2g・・・緑色フィルタ特許出願人 日立マクセル株
式会社
センス素子の構造例を示す縦断面図である。 2・・・背面側電極、3・・・黒色半透明AffZO3
からなる第1の誘電層(黒色誘電層)、4・・・無色透
明Al2O3からなる第2の誘電層、5・・・第3の誘
電層、6・・・ZnS:Mn発光層、7・・・ZnS:
Tb、F発光層、8・・・第4の誘電層、9・・・表示
側電極(透明電極)、1.2r・・赤色フィルター、1
2g・・・緑色フィルタ特許出願人 日立マクセル株
式会社
Claims (4)
- (1)光取り出し側の透明電極とこれに対向するAl薄
膜からなる背面側電極との間に、発光色の異なる複数の
発光層と誘電層が配設され、光取り出し側に複数色種の
カラーフイルターが面方向に交互に設けられ、かつ上記
背面側電極に接して黒色誘電層を有することを特徴とす
る多色表示型エレクトロルミネツセンス素子。 - (2)黒色誘電層が黒色半透明Al_2O_3からなる
請求項(1)に記載の多色表示型エレクトロルミネツセ
ンス素子。 - (3)黒色誘電層に接して無色透明Al_2O_3から
なる誘電層が形成されてなる請求項(1)または(2)
に記載の多色表示型エレクトロルミネツセンス素子。 - (4)発光層がZnS:Mn発光層とZnS:Tb,F
発光層とからなり、カラーフイルターが赤色フイルター
と緑色フイルターとからなる請求項(1)〜(3)のい
ずれかに記載の多色表示型エレクトロルミネツセンス素
子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63265028A JPH02112195A (ja) | 1988-10-20 | 1988-10-20 | 多色表示型エレクトロルミネツセンス素子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63265028A JPH02112195A (ja) | 1988-10-20 | 1988-10-20 | 多色表示型エレクトロルミネツセンス素子 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02112195A true JPH02112195A (ja) | 1990-04-24 |
Family
ID=17411579
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63265028A Pending JPH02112195A (ja) | 1988-10-20 | 1988-10-20 | 多色表示型エレクトロルミネツセンス素子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02112195A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5932327A (en) * | 1995-02-09 | 1999-08-03 | Nippondenso Co., Ltd. | Electroluminescent element |
US6099979A (en) * | 1995-07-24 | 2000-08-08 | Denso Corporation | Electroluminescent display element and manufacturing method for manufacturing same |
-
1988
- 1988-10-20 JP JP63265028A patent/JPH02112195A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5932327A (en) * | 1995-02-09 | 1999-08-03 | Nippondenso Co., Ltd. | Electroluminescent element |
US6099979A (en) * | 1995-07-24 | 2000-08-08 | Denso Corporation | Electroluminescent display element and manufacturing method for manufacturing same |
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