JPH0632298B2 - 薄膜el表示装置 - Google Patents
薄膜el表示装置Info
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- JPH0632298B2 JPH0632298B2 JP62218923A JP21892387A JPH0632298B2 JP H0632298 B2 JPH0632298 B2 JP H0632298B2 JP 62218923 A JP62218923 A JP 62218923A JP 21892387 A JP21892387 A JP 21892387A JP H0632298 B2 JPH0632298 B2 JP H0632298B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B33/00—Electroluminescent light sources
- H05B33/02—Details
- H05B33/04—Sealing arrangements, e.g. against humidity
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B33/00—Electroluminescent light sources
- H05B33/12—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B33/00—Electroluminescent light sources
- H05B33/12—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
- H05B33/22—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the chemical or physical composition or the arrangement of auxiliary dielectric or reflective layers
Landscapes
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は発光層を電極で挾んだ薄膜EL素子に関し、特
に、異なる発光色を呈する薄膜EL素子を形成した複数
の基板を重ね合わせて多色発光を行なうためのパネル構
成に関するものである。
に、異なる発光色を呈する薄膜EL素子を形成した複数
の基板を重ね合わせて多色発光を行なうためのパネル構
成に関するものである。
<従来の技術> 表示装置の発光表示部や面光源等に用いられる発光素子
として、活性物質を添加した薄膜EL発光層の両側を絶
縁層で挾んだ交流駆動型の高輝度薄膜EL素子が実用化
されている。発光色は発光層材料とその中に添加される
活性物質の種類によって決定され、例えばZnS膜中に
Mnを添加すると黄橙色、Tbを添加すると緑色、CaS
膜中にEuを添加すると赤色の発光が得られる。これら
の薄膜EL素子を用いて多色表示等を行なう場合、異な
る発光色を呈する発光層をもつ素子を同一基板に形成す
る方式と各発光色を示す素子毎に異なる基板を用いる方
式がある。
として、活性物質を添加した薄膜EL発光層の両側を絶
縁層で挾んだ交流駆動型の高輝度薄膜EL素子が実用化
されている。発光色は発光層材料とその中に添加される
活性物質の種類によって決定され、例えばZnS膜中に
Mnを添加すると黄橙色、Tbを添加すると緑色、CaS
膜中にEuを添加すると赤色の発光が得られる。これら
の薄膜EL素子を用いて多色表示等を行なう場合、異な
る発光色を呈する発光層をもつ素子を同一基板に形成す
る方式と各発光色を示す素子毎に異なる基板を用いる方
式がある。
第6図は従来の薄膜EL素子を各発光色毎に異なる基板
に形成した二層構造薄膜ELパネルの構成図である。上
下二枚のガラス基板1,11,にマトリックス電極を構
成する一方の電極2,12,下部絶縁層3,13,異な
る発光色を呈する発光層4,14が順次積層され、さら
に発光層4,14に重畳して上部絶縁層5,15,他方
の電極6,16が順次積層されている。マトリックス電
極の各電極はそれぞれ独立して電極群毎に独立して電源
側に駆動回路に接続されている。またガラス基板1,1
1の周囲はエポキシ樹脂等のシール材でシールされかつ
内部にシリコンオイルが封入されている。上下各々の薄
膜EL素子は各マトリックス電極への電圧印加に応答し
て独立に発光駆動される。
に形成した二層構造薄膜ELパネルの構成図である。上
下二枚のガラス基板1,11,にマトリックス電極を構
成する一方の電極2,12,下部絶縁層3,13,異な
る発光色を呈する発光層4,14が順次積層され、さら
に発光層4,14に重畳して上部絶縁層5,15,他方
の電極6,16が順次積層されている。マトリックス電
極の各電極はそれぞれ独立して電極群毎に独立して電源
側に駆動回路に接続されている。またガラス基板1,1
1の周囲はエポキシ樹脂等のシール材でシールされかつ
内部にシリコンオイルが封入されている。上下各々の薄
膜EL素子は各マトリックス電極への電圧印加に応答し
て独立に発光駆動される。
<発明が解決しようとする問題点> 異なる発光色のEL発光層をもつ素子を同一基板に形成
した場合、薄膜の多層化もしくは微細加工により原理的
にはカラー表示装置を作製することはできるが、生産
性、歩留り、素子の信頼性等の問題が生じ、実際上困難
である。一方、各発光色毎に異なる基板を用いてEL素
子を作製した場合、有望であるが詳細な技術的検討はな
されていないというのが実情である。本発明は、後者の
方式に関し、実用上問題となるコスト及び表示品質に対
する解決策を提案するものである。
した場合、薄膜の多層化もしくは微細加工により原理的
にはカラー表示装置を作製することはできるが、生産
性、歩留り、素子の信頼性等の問題が生じ、実際上困難
である。一方、各発光色毎に異なる基板を用いてEL素
子を作製した場合、有望であるが詳細な技術的検討はな
されていないというのが実情である。本発明は、後者の
方式に関し、実用上問題となるコスト及び表示品質に対
する解決策を提案するものである。
(i)コストに関して 薄膜ELパネルは走査電極とデータ電極から成るXYマ
トリックスタイプの駆動方式による場合が多い。そして
任意のパターン表示か可能となるようにこれらの電極を
独立に駆動する必要がある。
トリックスタイプの駆動方式による場合が多い。そして
任意のパターン表示か可能となるようにこれらの電極を
独立に駆動する必要がある。
電極の数は非常に多いので、これらの電極に電圧を印加
する駆動回路のコストが表示装置のコストに占める割合
は小さくない。複数の基板にそれぞれ素子を構成し、そ
れぞれの基板毎に素子を駆動すると、駆動回路のコスト
は基板の数に比例して増加する。これは表示装置のコス
トを非常に高くし、実用化の上で問題となる。また部品
点数の増加による高コスト化のみならず、生産性にも著
しい悪影響を与える。
する駆動回路のコストが表示装置のコストに占める割合
は小さくない。複数の基板にそれぞれ素子を構成し、そ
れぞれの基板毎に素子を駆動すると、駆動回路のコスト
は基板の数に比例して増加する。これは表示装置のコス
トを非常に高くし、実用化の上で問題となる。また部品
点数の増加による高コスト化のみならず、生産性にも著
しい悪影響を与える。
(ii)表示品質に関して 基板を重ねた多色発光薄膜EL装置で、表示品質上問題
になるのは発光面が同一平面上にないため、視角によっ
て重なり具合が異なり表示品質が低下する惧れのあるこ
とである。
になるのは発光面が同一平面上にないため、視角によっ
て重なり具合が異なり表示品質が低下する惧れのあるこ
とである。
<問題点を解決するための手段> 本発明は上記(i)に対して各基板の対応する走査電極を
接続している。これにより、基板毎にN本の走査電極が
あり、複数の基板(S枚)を重ねることにより構成され
た多色発光パネルの場合、パネルの走査電極と駆動回路
間の接続線をN×S本でなく、N本のままにすることが
できる。
接続している。これにより、基板毎にN本の走査電極が
あり、複数の基板(S枚)を重ねることにより構成され
た多色発光パネルの場合、パネルの走査電極と駆動回路
間の接続線をN×S本でなく、N本のままにすることが
できる。
これにより走査電極と接続する駆動回路の低コスト化が
得られる。また上記(ii)に対して素子を構成する膜が形
成された基板面を向い合うように重ね合わせ、多色発光
パネルを構成する場合にその基板間の空間は狭い程視角
による表示品質の変化を低減することができる。一方、
各基板の電極と駆動回路とを接続するために配線が必要
である。これらを同時に満たすため絶縁フィルムの両面
に基板上の電極と駆動回路とを接続するための配線を設
け、このフィルムを基板の間に配置し、表示部と駆動回
路の接続を行なう。このフィルムは表示品質に問題がな
いように十分薄く例えば 100μm〜 500μmの厚さにす
ることは容易である。
得られる。また上記(ii)に対して素子を構成する膜が形
成された基板面を向い合うように重ね合わせ、多色発光
パネルを構成する場合にその基板間の空間は狭い程視角
による表示品質の変化を低減することができる。一方、
各基板の電極と駆動回路とを接続するために配線が必要
である。これらを同時に満たすため絶縁フィルムの両面
に基板上の電極と駆動回路とを接続するための配線を設
け、このフィルムを基板の間に配置し、表示部と駆動回
路の接続を行なう。このフィルムは表示品質に問題がな
いように十分薄く例えば 100μm〜 500μmの厚さにす
ることは容易である。
ところで薄膜EL素子を内設した表示パネルは外部の湿
気等の影響をなくし、その信頼性を確保するため、各種
のシールを施している。例えば、単色発光EL表示パネ
ルにおいては膜が形成されている基板側をガラス(シー
ルガラス)で被い、その中に防湿を兼ねた絶縁オイル等
を封じ込んでいる。
気等の影響をなくし、その信頼性を確保するため、各種
のシールを施している。例えば、単色発光EL表示パネ
ルにおいては膜が形成されている基板側をガラス(シー
ルガラス)で被い、その中に防湿を兼ねた絶縁オイル等
を封じ込んでいる。
基板を重ね合わす多色発光ELパネルにおいてはシール
ガラスの一部を一方の基板で兼用することができるが、
基板間の何らかの接続により、基板間に閉じた空間を作
る必要がある。前述のフィルムをこのために利用すれば
シールを行なう工程と電極の引き出し工程を兼ねること
ができ、生産性、コスト、表示品質に多大の効果がもた
らされる。
ガラスの一部を一方の基板で兼用することができるが、
基板間の何らかの接続により、基板間に閉じた空間を作
る必要がある。前述のフィルムをこのために利用すれば
シールを行なう工程と電極の引き出し工程を兼ねること
ができ、生産性、コスト、表示品質に多大の効果がもた
らされる。
<実施例> 以下、実施例に基づいて本発明を詳細に説明する。
第1図は本発明の基本原理を示す説明図である。
基板として、ガラス,セラミックス等の透明又は不透明
基板1と上述した第6図同様に上下二枚のガラス,プラ
スチック等の透明基板11にマトリックス電極を構成す
る下部電極2,12,この上に酸化物又は窒化物等から
成る下部絶縁層3,13,ZnS:Tb(緑色)発光層6
とZnS:Mn(黄橙色)発光層16及び上部絶縁層4,
14から成る二重絶縁構造のEL発光動作部が積層さ
れ、さらに上部絶縁層5,15上にはマトリックス電極
を構成する他方の上部電極6,16が形成されている。
下部電極12と上部電極6,16はスパッタ法によるI
TO透明電極,下部電極2はAl,Ni等の金属電極で形
成されている。
基板1と上述した第6図同様に上下二枚のガラス,プラ
スチック等の透明基板11にマトリックス電極を構成す
る下部電極2,12,この上に酸化物又は窒化物等から
成る下部絶縁層3,13,ZnS:Tb(緑色)発光層6
とZnS:Mn(黄橙色)発光層16及び上部絶縁層4,
14から成る二重絶縁構造のEL発光動作部が積層さ
れ、さらに上部絶縁層5,15上にはマトリックス電極
を構成する他方の上部電極6,16が形成されている。
下部電極12と上部電極6,16はスパッタ法によるI
TO透明電極,下部電極2はAl,Ni等の金属電極で形
成されている。
外部駆動回路と接続するために電極線の周辺部及び接続
端にはITO膜上にAl/Ni積層金属膜が形成されてい
る。尚、下部電極2は他と同様にITO透明電極として
もよい。絶縁層3,13,5,15はSiO2,Si
3N4,Y2O3,Al2O3,Ta2O5,TiO2等から選択さ
れた単層膜もしくは積層膜を用いることが多い。ここで
はSi3N4膜を主として用いた。
端にはITO膜上にAl/Ni積層金属膜が形成されてい
る。尚、下部電極2は他と同様にITO透明電極として
もよい。絶縁層3,13,5,15はSiO2,Si
3N4,Y2O3,Al2O3,Ta2O5,TiO2等から選択さ
れた単層膜もしくは積層膜を用いることが多い。ここで
はSi3N4膜を主として用いた。
発光層4にはスパッタ法により形成したZnS:Tb,F
膜発光層14には電子ビーム蒸着法により形成したZn
S:Mn膜が用いられており、従って基板1側では緑
色、基板11側では黄橙色発光を示す。基板11が表示
面となるが、基板11側のEL発光は表示方向と背面方
向へ放散されるため、高輝度が得られる黄橙発光を用い
た。第1図と第6図の薄膜ELパネルの主たる相違点
は、電極と駆動回路との接続構造であり、第1図に図示
する如く下部電極2と下部電極12が上下薄膜EL素子
間を連結するように各電極ライン毎に上下接続されてお
り、共通の駆動回路に接続されている。一方、上部電極
6,16は各々独立して駆動回路に接続されている。従
って下部電極2,12の駆動回路との接続点は半減す
る。
膜発光層14には電子ビーム蒸着法により形成したZn
S:Mn膜が用いられており、従って基板1側では緑
色、基板11側では黄橙色発光を示す。基板11が表示
面となるが、基板11側のEL発光は表示方向と背面方
向へ放散されるため、高輝度が得られる黄橙発光を用い
た。第1図と第6図の薄膜ELパネルの主たる相違点
は、電極と駆動回路との接続構造であり、第1図に図示
する如く下部電極2と下部電極12が上下薄膜EL素子
間を連結するように各電極ライン毎に上下接続されてお
り、共通の駆動回路に接続されている。一方、上部電極
6,16は各々独立して駆動回路に接続されている。従
って下部電極2,12の駆動回路との接続点は半減す
る。
第2図は本発明の一実施例を示す薄膜ELパネルの構成
図である。また、第10図は第2図の要部上面図であ
る。図中第1図と同一符号は同一内容を示す。また22
は絶縁フィルム、21,23は絶縁フィルム上に配線パター
ンを施した銅膜である。なおここでは下部電極2,12
と電気的接続を行なうため銅膜上にハンダを皮膜してい
る。第7図の如く、絶縁フィルム22を基板1,11間
にスペーサとして挿入した後、基板1,11の外面から
圧力30をかけて下部電極2と銅膜21,下部配線12
と銅膜23とを密着させ、この状態でランプ31の光を
レンズ32等で上記密着部に集光させて加熱することに
より、胴膜21,23上に皮膜されたハンダが解け、加
熱を停止するとハンダが固化し、接合が完了する。また
第8図のごとく、絶縁フィルム22をスルーホール33
を設け、銅膜21,23を互いにスルーホール接続すれ
ば第1図と同様になる。銅膜21,23は外部回路に接
続される。尚、第9図の如く、上部電極6,16に対し
ても同様の銅膜付フィルムを設けることができる。
図である。また、第10図は第2図の要部上面図であ
る。図中第1図と同一符号は同一内容を示す。また22
は絶縁フィルム、21,23は絶縁フィルム上に配線パター
ンを施した銅膜である。なおここでは下部電極2,12
と電気的接続を行なうため銅膜上にハンダを皮膜してい
る。第7図の如く、絶縁フィルム22を基板1,11間
にスペーサとして挿入した後、基板1,11の外面から
圧力30をかけて下部電極2と銅膜21,下部配線12
と銅膜23とを密着させ、この状態でランプ31の光を
レンズ32等で上記密着部に集光させて加熱することに
より、胴膜21,23上に皮膜されたハンダが解け、加
熱を停止するとハンダが固化し、接合が完了する。また
第8図のごとく、絶縁フィルム22をスルーホール33
を設け、銅膜21,23を互いにスルーホール接続すれ
ば第1図と同様になる。銅膜21,23は外部回路に接
続される。尚、第9図の如く、上部電極6,16に対し
ても同様の銅膜付フィルムを設けることができる。
第3図は第2図の実施例における電極端子引き出し用フ
ィルム22に、対面する薄膜EL素子間をシールするた
めのシール領域を形成して用いた場合を示す。24は基
板とフィルムを接続するための接着剤である。25は閉
じた空間26を真空に排気したり、シリカゲル等の吸湿
材もしくは絶縁オイルを導入するための孔である。
ィルム22に、対面する薄膜EL素子間をシールするた
めのシール領域を形成して用いた場合を示す。24は基
板とフィルムを接続するための接着剤である。25は閉
じた空間26を真空に排気したり、シリカゲル等の吸湿
材もしくは絶縁オイルを導入するための孔である。
第4図は、第3図と同様の構成を示すものであるが、基
板とフィルムを接着する位置を変えた場合であり、この
場合には、図に示すようにブィルム上の配線を一部フィ
ルム内に埋め込むことにより絶縁性の接着材以外にパン
ダによる接続も可能であることを示す。ここでは上下部
電極2,6,12,16に接触しないようにガラス基板
上の周縁にハンダ接着が可能なNi膜を形成しフィルム
22上の胴膜26とNi膜とを半田により接続した。
板とフィルムを接着する位置を変えた場合であり、この
場合には、図に示すようにブィルム上の配線を一部フィ
ルム内に埋め込むことにより絶縁性の接着材以外にパン
ダによる接続も可能であることを示す。ここでは上下部
電極2,6,12,16に接触しないようにガラス基板
上の周縁にハンダ接着が可能なNi膜を形成しフィルム
22上の胴膜26とNi膜とを半田により接続した。
この技術は特に電極の電気的接続とシール用の機械的接
着を同時に同じ接着剤(ここでは半田)で行なうことが
できパネル作製工程の簡素化が達成される。
着を同時に同じ接着剤(ここでは半田)で行なうことが
できパネル作製工程の簡素化が達成される。
第5図は、基板ガラスが薄い場合等に予想される基板の
ソリによるトラブルを防止するために上述したフィルム
を利用した例を示す。表示品質上表示側基板ガラス1と
背面側基板ガラス11との間は狭い程好ましいが、この
場合ガラスがそっていたり、外圧によりそった場合対面
する電極6と16が接触する。この問題を解決するため
にガラス基板1と11との間の大部分に透明な有機絶縁
フィルムを介設した。
ソリによるトラブルを防止するために上述したフィルム
を利用した例を示す。表示品質上表示側基板ガラス1と
背面側基板ガラス11との間は狭い程好ましいが、この
場合ガラスがそっていたり、外圧によりそった場合対面
する電極6と16が接触する。この問題を解決するため
にガラス基板1と11との間の大部分に透明な有機絶縁
フィルムを介設した。
<発明の効果> 以上詳説した如く本発明によれば (1)各単色発光部の走査電極を対応する電極毎に素子間
で接続するため駆動回路との接続が少なくなり、部品数
の大幅な低減ができ、低コスト化に寄与する。
で接続するため駆動回路との接続が少なくなり、部品数
の大幅な低減ができ、低コスト化に寄与する。
(2)基板間に両面に配線を施したフィルムを設けること
により表示品質を落とさずかつコンパクトに構成でき
る。
により表示品質を落とさずかつコンパクトに構成でき
る。
(3)また必要に応じて上記フィルムをシール用スペーサ
としての機能をもたせることもでき低コスト化および高
い生産性が得られる。
としての機能をもたせることもでき低コスト化および高
い生産性が得られる。
第1図乃至第5図はそれぞれ本発明の実施例を示す薄膜
EL表示装置の構造断面図である。 第6図は従来の薄膜EL表示装置を示す構成図である。 第7図は本発明の一実施例の工程説明用断面図、第8図
及び第9図は本発明の他の実施例を示す薄膜EL表示装
置の構造断面図、第10図は第2図に示した本発明の一
実施例の要部断面図である。 1,11……ガラス基板 2,6,12,16……電極 3,5,13,15……絶縁層 4……発光層(ZnS:Mn) 14……発光層(ZnS:Tb,F) 21,23……配線 22……絶縁フィルム 24……接着剤 25……孔
EL表示装置の構造断面図である。 第6図は従来の薄膜EL表示装置を示す構成図である。 第7図は本発明の一実施例の工程説明用断面図、第8図
及び第9図は本発明の他の実施例を示す薄膜EL表示装
置の構造断面図、第10図は第2図に示した本発明の一
実施例の要部断面図である。 1,11……ガラス基板 2,6,12,16……電極 3,5,13,15……絶縁層 4……発光層(ZnS:Mn) 14……発光層(ZnS:Tb,F) 21,23……配線 22……絶縁フィルム 24……接着剤 25……孔
Claims (2)
- 【請求項1】走査電極とデータ電極との間にEL発光層
を介在して成る薄膜EL素子を搭載した基板を、前記薄
膜EL素子が対面するように積層し、前記薄膜EL素子
間に、各薄膜EL素子の走査電極と接触するように、両
面に配線パターンを形成してなるフィルムを介挿すると
ともに、該フィルムを共通の駆動回路と接続したことを
特徴とする薄膜EL表示装置。 - 【請求項2】前記フィルムに、対面する薄膜EL素子間
をシールするためのシール領域を形成したことを特徴と
する特許請求の範囲第1項記載の薄膜EL表示装置。
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