JPH02234393A - 多色表示型薄膜エレクトロルミネッセンス素子 - Google Patents
多色表示型薄膜エレクトロルミネッセンス素子Info
- Publication number
- JPH02234393A JPH02234393A JP1054791A JP5479189A JPH02234393A JP H02234393 A JPH02234393 A JP H02234393A JP 1054791 A JP1054791 A JP 1054791A JP 5479189 A JP5479189 A JP 5479189A JP H02234393 A JPH02234393 A JP H02234393A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- zns
- light
- emitting layer
- light emitting
- thin film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
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〕
本発明は、ディスプレイ装置などに使用されるエレクト
ロルミネッセンス(以下、ELという)素子、さらに詳
し《は、赤および緑の発光が可能な多色表示型の薄膜E
L素子に関する。
ロルミネッセンス(以下、ELという)素子、さらに詳
し《は、赤および緑の発光が可能な多色表示型の薄膜E
L素子に関する。
従来、赤および緑の2原色とその中間色の発光が可能な
多色表示型の薄膜EL素子として、ZnS:Tb,F発
光層を有する緑色発光EL素子とZnS:Sm,F発光
層を有する赤色発光EL素子とを積層して3端子構造と
したもの(JAPAN DISPLAY ’83 DI
GEST) 、フォトリソグラフィーによるパターンニ
ングによってZnS:Tb、FとZns:sm,Fの両
発光体部分が平面的に配置された発光層を有するもの(
Proceeding of ’87s TD Ink
,Symp.)、CaS:Euからなる赤色発光EL素
子とSrS : Ceからなる青緑色発光EL素子とを
透明電極同士を対向させて重ね合わせたもの(同上文献
)などが提案されていた。
多色表示型の薄膜EL素子として、ZnS:Tb,F発
光層を有する緑色発光EL素子とZnS:Sm,F発光
層を有する赤色発光EL素子とを積層して3端子構造と
したもの(JAPAN DISPLAY ’83 DI
GEST) 、フォトリソグラフィーによるパターンニ
ングによってZnS:Tb、FとZns:sm,Fの両
発光体部分が平面的に配置された発光層を有するもの(
Proceeding of ’87s TD Ink
,Symp.)、CaS:Euからなる赤色発光EL素
子とSrS : Ceからなる青緑色発光EL素子とを
透明電極同士を対向させて重ね合わせたもの(同上文献
)などが提案されていた。
しかしながら、前記一番目の3#i子構造とした素子で
は、素子全体としての薄膜積層数が多くなることから、
特性的に不安定になりやすく、素子形成も面倒であった
.また、二番目の発光層をリソグラフィーによりパター
ンニングした素子では、発光層の形成に極めて高度な微
細加工技術を必要とし、特に大面積で高精細なディスプ
レイの作製が非常に困難であるという問題があった。そ
の上、上記両素子で使用する赤色発光体であるZnS
:Sm,Fは輝度が最大でも1,000cd/m程度と
低いため、ELバネルなどの表示装置としては輝度不足
で実用性に乏しかった。
は、素子全体としての薄膜積層数が多くなることから、
特性的に不安定になりやすく、素子形成も面倒であった
.また、二番目の発光層をリソグラフィーによりパター
ンニングした素子では、発光層の形成に極めて高度な微
細加工技術を必要とし、特に大面積で高精細なディスプ
レイの作製が非常に困難であるという問題があった。そ
の上、上記両素子で使用する赤色発光体であるZnS
:Sm,Fは輝度が最大でも1,000cd/m程度と
低いため、ELバネルなどの表示装置としては輝度不足
で実用性に乏しかった。
また、三番目の素子でも、現状ではまだ輝度が不充分で
実用段階に達しておらず、かつ両発光層の発光体の母体
材料であるCaSおよびSrSは吸湿による劣化が著し
いため、素子の耐久性が悪くなりやすいという欠点があ
った。
実用段階に達しておらず、かつ両発光層の発光体の母体
材料であるCaSおよびSrSは吸湿による劣化が著し
いため、素子の耐久性が悪くなりやすいという欠点があ
った。
そのため、本発明者らは、先に、透光性の表示側電極と
背面側電橿との間に、ZnS:Mnと2ns:Tb,F
との発色が異なる2層の発光層を絶縁層と共に配置し、
表示側に赤色光透過フィルターと緑色光透過フィルター
とを交互に平面状に配置することにより、赤および緑の
2原色ならびに赤から緑にわたる全ての中間色の発光が
高耀度で得られる多色表示型薄膜EL素子を開発し、既
に特許出願をしてきた(特願昭63−66299号)。
背面側電橿との間に、ZnS:Mnと2ns:Tb,F
との発色が異なる2層の発光層を絶縁層と共に配置し、
表示側に赤色光透過フィルターと緑色光透過フィルター
とを交互に平面状に配置することにより、赤および緑の
2原色ならびに赤から緑にわたる全ての中間色の発光が
高耀度で得られる多色表示型薄膜EL素子を開発し、既
に特許出願をしてきた(特願昭63−66299号)。
上記フィルタ一方式の多色表示型薄膜EL素子は、その
発光層の形成に使用されているZnS :MnとZnS
:Tb,Fとが共に高輝度を呈し得る発光材料であって
、従来のものに比べて高輝度が得られ、しかもフィルタ
ーを利用して多色表示を行うものであるから、素子作製
上で格別高度な微細加工技術を要さず、単色表示型EL
素子の作製とほぼ同じ方法で作製し得るという特長を有
している. 〔発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、より高精細でかつ大面積のディスプレイ
パネルを得るためには、現状に満足することなく、でき
るだけ低い電圧でより高い膵度が得られるものが望まし
い。
発光層の形成に使用されているZnS :MnとZnS
:Tb,Fとが共に高輝度を呈し得る発光材料であって
、従来のものに比べて高輝度が得られ、しかもフィルタ
ーを利用して多色表示を行うものであるから、素子作製
上で格別高度な微細加工技術を要さず、単色表示型EL
素子の作製とほぼ同じ方法で作製し得るという特長を有
している. 〔発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、より高精細でかつ大面積のディスプレイ
パネルを得るためには、現状に満足することなく、でき
るだけ低い電圧でより高い膵度が得られるものが望まし
い。
したがって、本発明は、前記フィルタ一方式の多色表示
型薄膜EL素子の発光特性を改善し、駆動電圧を高める
ことなく、より高輝度が得られる多色表示型薄膜EL素
子を提供することを目的とする. 〔課題を解決するための手段〕 本発明は、ZnS:Tb,F発光層の両側にZns:M
n発光層を配置することによって、上記目的を達成した
ものである。
型薄膜EL素子の発光特性を改善し、駆動電圧を高める
ことなく、より高輝度が得られる多色表示型薄膜EL素
子を提供することを目的とする. 〔課題を解決するための手段〕 本発明は、ZnS:Tb,F発光層の両側にZns:M
n発光層を配置することによって、上記目的を達成した
ものである。
上記のように、ZnS:Tb,F発光層の両側にZnS
:Mn発光層が配置していることによって、発光特性が
改善され、より高輝度が得られる理由について説明する
と、次のとおりである。
:Mn発光層が配置していることによって、発光特性が
改善され、より高輝度が得られる理由について説明する
と、次のとおりである。
ZnS:MnとZnS:Tb,Fとは発光機構に異なる
点があり、そのために発光層の膜厚方向における発光強
度の分布が異なる(Marrelo.et a1、J.
Appl.Phys.52(5)1981) .ZnS
:Mnの場合は、発光が主としてホットエレクトロンの
Mnイオンの衝突励起によって起こるため、交流で駆動
する場合、発光強度は陰極側の内部電界の高い発光層/
絶縁層界面で高く、陽極側の界面では低い. これに対して、ZnS:Tb,Fでは、母体(ZnS)
からのTbイオンへのエネルギーの共鳴伝達が発光に関
与するため、陽極側、陰極側共に発光層/絶縁層界面で
の発光が弱く、上記界面から100〜200nm程度内
部に入り込んだ領域での発光が強くなる。
点があり、そのために発光層の膜厚方向における発光強
度の分布が異なる(Marrelo.et a1、J.
Appl.Phys.52(5)1981) .ZnS
:Mnの場合は、発光が主としてホットエレクトロンの
Mnイオンの衝突励起によって起こるため、交流で駆動
する場合、発光強度は陰極側の内部電界の高い発光層/
絶縁層界面で高く、陽極側の界面では低い. これに対して、ZnS:Tb,Fでは、母体(ZnS)
からのTbイオンへのエネルギーの共鳴伝達が発光に関
与するため、陽極側、陰極側共に発光層/絶縁層界面で
の発光が弱く、上記界面から100〜200nm程度内
部に入り込んだ領域での発光が強くなる。
したがって、これらの発光層を単純に積層すると、Zn
S:Mnの発光は、陰極側は強いが陽極゛側では弱くな
り、交流駆動での発光効率が低下する。また、ZnS
: Tb,Fの発光は陽極側、陰極側とも、絶縁層と接
している位置で弱くなるため、この部分で発光効率のロ
スが生じる。
S:Mnの発光は、陰極側は強いが陽極゛側では弱くな
り、交流駆動での発光効率が低下する。また、ZnS
: Tb,Fの発光は陽極側、陰極側とも、絶縁層と接
している位置で弱くなるため、この部分で発光効率のロ
スが生じる。
そこで、ZnS:Mn発光層を2層にして、これをZn
S:Tb,F発光層の両側に配置すれば、ZnS:Mn
発光層は陽極側、陰極側共に絶縁層との界面付近での強
い発光が取り出される。また、ZnS:TbSF発光層
は、その両側にZnS :Mn発光層が配置していて、
絶縁層との界面からは内部に入り込んだ位置に存在する
ため強い発光が取り出せる.このように、ZnS:Mn
発光層、ZnS :Tb,F発光層とも、最も効率の良
い状態で発光が取り出されるので、同じwAw−でも高
輝度を得ることができる.したがって、駆動電圧を高め
ることなく、高輝度が得られるようになる.つぎに、本
発明を図面を参照しつつ説明する。
S:Tb,F発光層の両側に配置すれば、ZnS:Mn
発光層は陽極側、陰極側共に絶縁層との界面付近での強
い発光が取り出される。また、ZnS:TbSF発光層
は、その両側にZnS :Mn発光層が配置していて、
絶縁層との界面からは内部に入り込んだ位置に存在する
ため強い発光が取り出せる.このように、ZnS:Mn
発光層、ZnS :Tb,F発光層とも、最も効率の良
い状態で発光が取り出されるので、同じwAw−でも高
輝度を得ることができる.したがって、駆動電圧を高め
ることなく、高輝度が得られるようになる.つぎに、本
発明を図面を参照しつつ説明する。
第1図は本発明の多色表示型薄膜EL素子の一例を示す
断面図である。
断面図である。
図中、(1)はガラス製の基板であり、この基板(1)
上にアルミニウム薄膜あるいはインジウムースズ複合酸
化物(以下、ITOという)やフッ素を含む酸化スズな
どの透明導電性材料の薄膜からなる背面側電極(2)が
平行ストライブパターンで形成されている.そして、こ
の背面側電極(2)上に、順次、背面側の絶縁層(3)
、ZnS:Mn発光層(4a)、Zns:Tb,F発光
層(5)、ZnS:Mn発光層(4b)、表示側の絶縁
N(6)が積層形成され、さらに表示側の絶縁層(6)
上に前記同様の透明導電性材料の薄膜からなる表示側電
極(7)が前記背面側電極(2)に対して直交する方向
の平行ストライブパターンで形成されている。そして、
別のガラス製基板(9)に、赤色光透過フィルター(8
r)と緑色光透過フィルタ−(8g)とが上記表示側電
極(7)の各ストライプと同じ寸法および間隔で交互に
形成され、これらの赤色光透過フィルター(8r)と緑
色光透過フィルター(8g)を、前記の表示側電極(7
)に重ね合わせることによりEL素子が作製されている
.つまり、このEL素子では、背面側電極(2)と表示
側電極(7)との間に、絶縁層(3)、(6)を介して
発光層(4a)、(5)、(4b)が配置され、また、
その表示側には、赤色光透過フィルター(8『)と緑色
光透過フィルター(8g)とが交互に平面状に形成され
ている。なお、第1図はEL素子の要部のみを示してい
て端部を示していないが、このEL素子も、通常の二重
絶縁構造の薄膜EL素子の場合と同様に、端部では、絶
縁層(6)の延長部分がZnS:Mn発光層(4b)、
ZnS:Tb,F発光層(5)、ZnS:Mn発光層(
4a)および絶縁層(3)の側面を覆い、発光層(4a
)、(5)、(4b)が絶縁層(3)、(6)によって
完全に被覆されるように作製されている. このEL素子により多色表示ができる理由について説明
すると、次のとおりである. 上記構成のEL素子では、両電極(2)、(7)間に発
光層(4a)、(4b)、(5)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)、(7)の各交
差部分において発光層(4a)、(4b)、(5)が発
光する。この発光は、ZnS:Mn発光層(4a)、(
4b)では黄橙色発光で、ZnS:Tb,F発光層(5
)では緑色発光であり、それらの発光層(4a)、(5
)および(4b)が上下に重なっていることから表示側
表面へはそれらの混色発光として到達するが、赤色光透
過フィルター(8r)の各領域では赤色よりも短波長側
の光がカットされて赤色発光として放出され、緑色光透
過フィルター(8g)の各領域では逆に緑色よりも長波
長側の光がカットされて緑色発光として放出される. したがって、両電極(2)、(7)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《設定し
、表示側電極(7)を赤色光透過フィルター(8r)で
覆われるストライブ群(以下、赤色電極部という)と緑
色光透過フィルター(8g)で覆われるストライプ群(
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赤色の原色発光表示、緑色
電極部のみの使用により緑色の原色発光表示がそれぞれ
行えるとともに、両電極部の使用によって両発光色の混
合による中間色発光表示が行える。
上にアルミニウム薄膜あるいはインジウムースズ複合酸
化物(以下、ITOという)やフッ素を含む酸化スズな
どの透明導電性材料の薄膜からなる背面側電極(2)が
平行ストライブパターンで形成されている.そして、こ
の背面側電極(2)上に、順次、背面側の絶縁層(3)
、ZnS:Mn発光層(4a)、Zns:Tb,F発光
層(5)、ZnS:Mn発光層(4b)、表示側の絶縁
N(6)が積層形成され、さらに表示側の絶縁層(6)
上に前記同様の透明導電性材料の薄膜からなる表示側電
極(7)が前記背面側電極(2)に対して直交する方向
の平行ストライブパターンで形成されている。そして、
別のガラス製基板(9)に、赤色光透過フィルター(8
r)と緑色光透過フィルタ−(8g)とが上記表示側電
極(7)の各ストライプと同じ寸法および間隔で交互に
形成され、これらの赤色光透過フィルター(8r)と緑
色光透過フィルター(8g)を、前記の表示側電極(7
)に重ね合わせることによりEL素子が作製されている
.つまり、このEL素子では、背面側電極(2)と表示
側電極(7)との間に、絶縁層(3)、(6)を介して
発光層(4a)、(5)、(4b)が配置され、また、
その表示側には、赤色光透過フィルター(8『)と緑色
光透過フィルター(8g)とが交互に平面状に形成され
ている。なお、第1図はEL素子の要部のみを示してい
て端部を示していないが、このEL素子も、通常の二重
絶縁構造の薄膜EL素子の場合と同様に、端部では、絶
縁層(6)の延長部分がZnS:Mn発光層(4b)、
ZnS:Tb,F発光層(5)、ZnS:Mn発光層(
4a)および絶縁層(3)の側面を覆い、発光層(4a
)、(5)、(4b)が絶縁層(3)、(6)によって
完全に被覆されるように作製されている. このEL素子により多色表示ができる理由について説明
すると、次のとおりである. 上記構成のEL素子では、両電極(2)、(7)間に発
光層(4a)、(4b)、(5)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)、(7)の各交
差部分において発光層(4a)、(4b)、(5)が発
光する。この発光は、ZnS:Mn発光層(4a)、(
4b)では黄橙色発光で、ZnS:Tb,F発光層(5
)では緑色発光であり、それらの発光層(4a)、(5
)および(4b)が上下に重なっていることから表示側
表面へはそれらの混色発光として到達するが、赤色光透
過フィルター(8r)の各領域では赤色よりも短波長側
の光がカットされて赤色発光として放出され、緑色光透
過フィルター(8g)の各領域では逆に緑色よりも長波
長側の光がカットされて緑色発光として放出される. したがって、両電極(2)、(7)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《設定し
、表示側電極(7)を赤色光透過フィルター(8r)で
覆われるストライブ群(以下、赤色電極部という)と緑
色光透過フィルター(8g)で覆われるストライプ群(
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赤色の原色発光表示、緑色
電極部のみの使用により緑色の原色発光表示がそれぞれ
行えるとともに、両電極部の使用によって両発光色の混
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
細かいドッ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、両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. 上記EL素子の発光層(4a)、(4b)を構成するZ
ns:Mnは、本来の発光色が黄橙色であるが、波長5
00〜700nmにわたる広い発光スペクトルを存し、
波長600〜700nmにかけてかなりの赤色成分を含
んでいる。
細かいドッ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、両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. 上記EL素子の発光層(4a)、(4b)を構成するZ
ns:Mnは、本来の発光色が黄橙色であるが、波長5
00〜700nmにわたる広い発光スペクトルを存し、
波長600〜700nmにかけてかなりの赤色成分を含
んでいる。
上記EL素子の赤色発光は、このZnS:Mn発光層(
4a)、(4b)の黄橙色発光を赤色光透過フィルター
(8r)を透過させて赤色よりも短波長側の光をカット
することによって得るため、赤色発光は、上記赤色光透
過フィルター(8r)の透過によってある程度は減衰し
ている。しかし、上記ZnS : Mnは、6,000
cd/rrfという高い発光輝度と31m/wという高
い発光効率を有するので、従来の赤色発光用材料として
一般的なZnS:Sm,Fによる発光に比較して格段に
高輝度でより赤の原色に近く、カラーC R T (C
athode Ray Tube)の赤色にほぼ一敗す
るものとなし得る. そして、このEL素子では、前記のように、Zns:T
b,F発光層(5)の両側にZnS:Mn発光層(4a
)、(4b)を配置することにょりEL素子全体として
の発光特性を改善し、本発明者らが先に開発した特願昭
63−66299号明細書に記載のEL素子より、より
高輝度が得られるようにしている.つまり、ZnS:M
n発光層(4a)、(4b)を構成す′るZnS:Mn
は発光層/絶縁層界面での発光強度が高いので、ZnS
:Tb,F発光層(5)の両側に配置して、ZnS:M
n発光層(4a)が絶縁層(3)に接触し、かつZnS
:Mn発光層(4b)が絶縁層(6)に接触するように
して、ZnS:Mnによる発光が高輝度で得られるよう
にしている。そして、Zn’S:Tb,F発光層(5)
はその両側にZnS :Mn発光層(4a)、(4b)
を配置することにより、絶縁層(3)、(6)から遠ざ
けて、ZnS:Tb,Fによる発光が高輝度で得られる
ようにしている.これらZnS:Mn発光層(4a)、
ZnS:Tb,F発光層(5)およびZnS:Mn発光
層(4b)の形成は、電子ビーム蒸着や抵抗加熱蒸着な
どの真空蒸着法、高周波スパッタリングなどのスパッタ
リング法、あるいはイオンプレーティング法などの既存
の種々の真空中薄膜形成法によって行うことができる.
特に電子ビーム蒸着法によってZnS:Mn発光層(4
a)、ZnS:Tb,F発光層(5)およびZnS:M
n発光7! (4b)を連続して積層形成するときは、
それらの界面部分で連続的に結晶成長が生じ、そのため
低い駆動電圧で効率良い発光を得ることができる. 本発明において、これらZnS:Mn発光層(4a)、
ZnS:Tb,F発光層(5)、ZnS:Mn発光層(
4b)の厚さは、通常、ZnS:Mn発光層(4a)、
(4b)ではそれぞれ120〜300 nm程度、Zn
S:Tb,F発光層(5)では250〜600 rv程
度である。
4a)、(4b)の黄橙色発光を赤色光透過フィルター
(8r)を透過させて赤色よりも短波長側の光をカット
することによって得るため、赤色発光は、上記赤色光透
過フィルター(8r)の透過によってある程度は減衰し
ている。しかし、上記ZnS : Mnは、6,000
cd/rrfという高い発光輝度と31m/wという高
い発光効率を有するので、従来の赤色発光用材料として
一般的なZnS:Sm,Fによる発光に比較して格段に
高輝度でより赤の原色に近く、カラーC R T (C
athode Ray Tube)の赤色にほぼ一敗す
るものとなし得る. そして、このEL素子では、前記のように、Zns:T
b,F発光層(5)の両側にZnS:Mn発光層(4a
)、(4b)を配置することにょりEL素子全体として
の発光特性を改善し、本発明者らが先に開発した特願昭
63−66299号明細書に記載のEL素子より、より
高輝度が得られるようにしている.つまり、ZnS:M
n発光層(4a)、(4b)を構成す′るZnS:Mn
は発光層/絶縁層界面での発光強度が高いので、ZnS
:Tb,F発光層(5)の両側に配置して、ZnS:M
n発光層(4a)が絶縁層(3)に接触し、かつZnS
:Mn発光層(4b)が絶縁層(6)に接触するように
して、ZnS:Mnによる発光が高輝度で得られるよう
にしている。そして、Zn’S:Tb,F発光層(5)
はその両側にZnS :Mn発光層(4a)、(4b)
を配置することにより、絶縁層(3)、(6)から遠ざ
けて、ZnS:Tb,Fによる発光が高輝度で得られる
ようにしている.これらZnS:Mn発光層(4a)、
ZnS:Tb,F発光層(5)およびZnS:Mn発光
層(4b)の形成は、電子ビーム蒸着や抵抗加熱蒸着な
どの真空蒸着法、高周波スパッタリングなどのスパッタ
リング法、あるいはイオンプレーティング法などの既存
の種々の真空中薄膜形成法によって行うことができる.
特に電子ビーム蒸着法によってZnS:Mn発光層(4
a)、ZnS:Tb,F発光層(5)およびZnS:M
n発光7! (4b)を連続して積層形成するときは、
それらの界面部分で連続的に結晶成長が生じ、そのため
低い駆動電圧で効率良い発光を得ることができる. 本発明において、これらZnS:Mn発光層(4a)、
ZnS:Tb,F発光層(5)、ZnS:Mn発光層(
4b)の厚さは、通常、ZnS:Mn発光層(4a)、
(4b)ではそれぞれ120〜300 nm程度、Zn
S:Tb,F発光層(5)では250〜600 rv程
度である。
発光層以外の構成部材についても説明すると、赤色光透
過フィルター(8r)としては、波長570nm以下の
光をカットするものが好ましいが、−aには波長5B0
nm以下の光をカットして波長600nm以上の光を8
0%以上透過させるものであればよい。
過フィルター(8r)としては、波長570nm以下の
光をカットするものが好ましいが、−aには波長5B0
nm以下の光をカットして波長600nm以上の光を8
0%以上透過させるものであればよい。
また、緑色光透過フィルター(8g)としては、カット
する光の波長の下限が低すぎては輝度が不充分となり、
逆に高すぎては色調が黄緑となるため、この下限が56
0〜580nll1の範囲となるものが好ましいが、一
般には波長550n1以下で450nm以上の範囲の光
を80%以上透過させるものであればよい。
する光の波長の下限が低すぎては輝度が不充分となり、
逆に高すぎては色調が黄緑となるため、この下限が56
0〜580nll1の範囲となるものが好ましいが、一
般には波長550n1以下で450nm以上の範囲の光
を80%以上透過させるものであればよい。
これらフィルター(8r)、(8g)を形成するには、
所要の選択的光吸収能を有する色素とバインダーを含む
塗料を洲製し、これをスクリーン印刷法などの印刷塗布
手段によって表示側電極(7)上にそのパターンに対応
したパターン形状で乾燥後の厚さが0.5〜20μm程
度となるように塗布、乾燥すればよい。また、別のガラ
ス製基板上に表示側電極(7)のパターンに対応したパ
ターン形状でフィルタ(8r)、(8g)を形成し、そ
れを表示側電極(7)上に重ね合わせてもよい。
所要の選択的光吸収能を有する色素とバインダーを含む
塗料を洲製し、これをスクリーン印刷法などの印刷塗布
手段によって表示側電極(7)上にそのパターンに対応
したパターン形状で乾燥後の厚さが0.5〜20μm程
度となるように塗布、乾燥すればよい。また、別のガラ
ス製基板上に表示側電極(7)のパターンに対応したパ
ターン形状でフィルタ(8r)、(8g)を形成し、そ
れを表示側電極(7)上に重ね合わせてもよい。
絶縁層(3)、(6)の構成材料としては、既存の絶縁
材料をいずれも使用でき、例えばTatO,、AI.O
s 、YzOi、S I OtXS i sNa、Tt
O.、Nb !oSSB a T i Os、S r
T i O s、P b T i O cなどが用いら
れる。そして、各絶縁層で異なるものを使用してもよい
。また、それぞれの層を構成材料の異なる2層以上の積
層物としても差し支えない. これら絶縁層(3)、(6)の厚さは、それぞれ200
〜700n霧程度、また、両電極(2)、(7)の厚さ
は、それぞれ100〜300n一程度テアル.コレら絶
縁N(3)、(6)の形成手段や電極(2)、(7)の
形成手段としては、電子ビーム蒸着や抵抗加熱蒸着など
の真空蒸着法、高周波スパッタリングなどのスパッタリ
ング法、あるいはイオンプ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. 本発明のEL素子では、例示したもののように背面側お
よび表示側の両電極(2)、(7)をパターン化する以
外に、両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2種類のフィルターのう
ちのいずれか一方を有し、かつ隣接する上記各表面部の
フィルター同士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。
材料をいずれも使用でき、例えばTatO,、AI.O
s 、YzOi、S I OtXS i sNa、Tt
O.、Nb !oSSB a T i Os、S r
T i O s、P b T i O cなどが用いら
れる。そして、各絶縁層で異なるものを使用してもよい
。また、それぞれの層を構成材料の異なる2層以上の積
層物としても差し支えない. これら絶縁層(3)、(6)の厚さは、それぞれ200
〜700n霧程度、また、両電極(2)、(7)の厚さ
は、それぞれ100〜300n一程度テアル.コレら絶
縁N(3)、(6)の形成手段や電極(2)、(7)の
形成手段としては、電子ビーム蒸着や抵抗加熱蒸着など
の真空蒸着法、高周波スパッタリングなどのスパッタリ
ング法、あるいはイオンプ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. 本発明のEL素子では、例示したもののように背面側お
よび表示側の両電極(2)、(7)をパターン化する以
外に、両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2種類のフィルターのう
ちのいずれか一方を有し、かつ隣接する上記各表面部の
フィルター同士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、本発明では、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
を用いたドットマトリックス駆動方式によって一画素ご
とに赤緑の2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。
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
を用いたドットマトリックス駆動方式によって一画素ご
とに赤緑の2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。
つぎに実施例をあげて本発明をさらに詳細に説明する.
実施例l
第1図に示す構造の多色表示型薄膜EL素子を次に示す
ようにして作製した。
ようにして作製した。
縦3411転横341IIl11厚さ1.11llm+
のガラス製基板(1)の一面側に厚さ200nmのIT
O膜からなる背面側電掻(2)を電子ビーム蒸着法によ
って各ストライブ幅が300μmの平行ストライプパタ
ーンとなるように形成した。
のガラス製基板(1)の一面側に厚さ200nmのIT
O膜からなる背面側電掻(2)を電子ビーム蒸着法によ
って各ストライブ幅が300μm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(2)上に高周波スパッタリン
グ法で厚さ400nmのTazOsF1膜からなる背面
側の絶縁層(3)を形成し、その上に電子ビーム蒸着法
によって厚さ180nmのZnS:Mn発光層(4a)
、厚さ3QOnmのZnS:Tb,F発光層(5)およ
び厚さ120nmのZnS:Mn発光層(4b)を連続
的に積層形成した.なお、下側のZnS:Mn発光層(
4a)の厚さを上側のZnS:Mn発光層(4b)より
厚く形成したのは、薄膜の堆積初期にデッドレイヤーと
呼ばれる結晶性の悪い眉が約100nm程度存在し、こ
の部分では発光効率が悪いので、少し厚めにして結晶性
の良い層を成長させるためである。つぎに、上記ZnS
:Mn発光層(4b)上に高周波スパッタリング法で厚
さ400r+mのT a .0,薄膜からなる表示側の
絶縁層(6)を形成した。ついで、その上に高周波スパ
ッタリング法で厚さ200na+のITO膜からなる表
示側電極(7)を前記背面側電極(2)のストライプパ
ターンに対して直交する方向に同様の平行ストライブパ
ターンで形成した。上記とは別のガラス製基板(9)の
一方の面に、赤色光透過フィルター(8r)と緑色光透
過フィルター(8g)とを約lμmの厚さに交互に上記
表示側電極(7)の各ストライプと同じ寸法および間隔
でストライブ状に形成した。このガラス製基板(9)を
そのフィルタ−(8r)、(8g)が表示側電極(7)
と対向するように重ね合わせて、多色表示型EL素子を
作製した.このEL素子の両電極(2)、(7)間に1
kHzパルス駆動で200■の交流電圧を印加し、Zn
S:Mn発光層(4a)、(4b)とZnS:Tb,F
発光N(5)とを発光させて、ZnS:MnとZnS:
Tb,Fの混色発光を生じさせ、それぞれのフィルター
(8r)、(8g)の透過光により、赤と緑の交互の発
光を平面上に得た。
グ法で厚さ400nmのTazOsF1膜からなる背面
側の絶縁層(3)を形成し、その上に電子ビーム蒸着法
によって厚さ180nmのZnS:Mn発光層(4a)
、厚さ3QOnmのZnS:Tb,F発光層(5)およ
び厚さ120nmのZnS:Mn発光層(4b)を連続
的に積層形成した.なお、下側のZnS:Mn発光層(
4a)の厚さを上側のZnS:Mn発光層(4b)より
厚く形成したのは、薄膜の堆積初期にデッドレイヤーと
呼ばれる結晶性の悪い眉が約100nm程度存在し、こ
の部分では発光効率が悪いので、少し厚めにして結晶性
の良い層を成長させるためである。つぎに、上記ZnS
:Mn発光層(4b)上に高周波スパッタリング法で厚
さ400r+mのT a .0,薄膜からなる表示側の
絶縁層(6)を形成した。ついで、その上に高周波スパ
ッタリング法で厚さ200na+のITO膜からなる表
示側電極(7)を前記背面側電極(2)のストライプパ
ターンに対して直交する方向に同様の平行ストライブパ
ターンで形成した。上記とは別のガラス製基板(9)の
一方の面に、赤色光透過フィルター(8r)と緑色光透
過フィルター(8g)とを約lμmの厚さに交互に上記
表示側電極(7)の各ストライプと同じ寸法および間隔
でストライブ状に形成した。このガラス製基板(9)を
そのフィルタ−(8r)、(8g)が表示側電極(7)
と対向するように重ね合わせて、多色表示型EL素子を
作製した.このEL素子の両電極(2)、(7)間に1
kHzパルス駆動で200■の交流電圧を印加し、Zn
S:Mn発光層(4a)、(4b)とZnS:Tb,F
発光N(5)とを発光させて、ZnS:MnとZnS:
Tb,Fの混色発光を生じさせ、それぞれのフィルター
(8r)、(8g)の透過光により、赤と緑の交互の発
光を平面上に得た。
比較例1
第2図に示すようにZnS:Mn発光層0(1)とZn
s:Tb,F発光層(II)とをそれぞれ3000lI
1の厚さに電子ビーム蒸着法で積層形成し、それ以外は
実施例1と同様の構成で多色表示型薄膜EL素子を作製
した. 第3図に上記実施例1および比較例1のE L素子のl
kl{zバルス駆動でのフィルターなしのときの輝度一
電圧特性を示す, 第3図に示すように、実施例1は比較例1に比べて輝度
が高く、実施例1の最大輝度は約1 , 500cd/
nfであって、比較例1の最大輝度の約1.5倍高い値
を示した。
s:Tb,F発光層(II)とをそれぞれ3000lI
1の厚さに電子ビーム蒸着法で積層形成し、それ以外は
実施例1と同様の構成で多色表示型薄膜EL素子を作製
した. 第3図に上記実施例1および比較例1のE L素子のl
kl{zバルス駆動でのフィルターなしのときの輝度一
電圧特性を示す, 第3図に示すように、実施例1は比較例1に比べて輝度
が高く、実施例1の最大輝度は約1 , 500cd/
nfであって、比較例1の最大輝度の約1.5倍高い値
を示した。
第4図に上記実施例1および比較例1のEL素子の赤色
光透過フィルター(8r)の透過光の輝度電圧特性を示
す。また、第5図に上記実施例lおよび比較例lの緑色
光透過フィルター(8g)の透過光の輝度一電圧特性を
示す。
光透過フィルター(8r)の透過光の輝度電圧特性を示
す。また、第5図に上記実施例lおよび比較例lの緑色
光透過フィルター(8g)の透過光の輝度一電圧特性を
示す。
第4図に示すように、実施例1の赤色光透過フィルター
(8r)の透過光は比較例1のそれに比べて輝度が高く
、その最大輝度は、実施例1では500cd/ポであっ
たが、比較例1では320cd/ nfにすぎず、実施
例lは比較例1の約1.5倍高い値を示した.また、第
5図に示すように、実施例1の緑色光透過フィルター(
8g)の透過光は比較例1のそれに比べて輝度が高く、
その最大輝度は、実施例1では620cd/ rrrで
あったが、比較例1では400cd/ rrfにすぎず
、実施例1は比較例1の約1.5倍高い値を示した. 〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明では、ZnS:Tb,F発
光層の両側にZnS:Mn発光層を配置することにより
、高輝度の多色表示型薄膜EL素子を提供することがで
きた.したがって、本発明によれば、高精細で大面積の
ディスプレイパネルを作製することができる。
(8r)の透過光は比較例1のそれに比べて輝度が高く
、その最大輝度は、実施例1では500cd/ポであっ
たが、比較例1では320cd/ nfにすぎず、実施
例lは比較例1の約1.5倍高い値を示した.また、第
5図に示すように、実施例1の緑色光透過フィルター(
8g)の透過光は比較例1のそれに比べて輝度が高く、
その最大輝度は、実施例1では620cd/ rrrで
あったが、比較例1では400cd/ rrfにすぎず
、実施例1は比較例1の約1.5倍高い値を示した. 〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明では、ZnS:Tb,F発
光層の両側にZnS:Mn発光層を配置することにより
、高輝度の多色表示型薄膜EL素子を提供することがで
きた.したがって、本発明によれば、高精細で大面積の
ディスプレイパネルを作製することができる。
第1図は本発明の多色表示型薄膜エレクトロルミネッセ
ンス素子の一例を示す断面図であり、第2図は本発明外
の多色表示型”ill@エレクトロルミネッセンス素子
の一例を示す断面図である。第3図は実施例1および比
較例1のエレクトロルミネッセンス素子の1kHzパル
ス駆動でのフィルターなしのときの輝度一電圧特性を示
す図である。第4図は実施例1および比較例1のエレク
トロルミネッセンス素子の1kHzパルス駆動での赤色
光透過フィルターの透過光の輝度一電圧特性を示す図で
ある.第5図は実施例1および比較例1のエレクトロル
ミネッセンス素子の1kHzパルス駆動での緑色光透過
フィルターの透過光の輝度一電圧特性を示す図である. (2)・・・背面側電極、 (3)・・・絶縁層、(4
a)、(4b)−Z n S : Mn発光層、(5)
=−Z n S : T b, F発光層、 (6)
・・・絶縁層、(7)・・・表示側電極、 (8r)・
・・赤色光透過フィルタ(8g)・・・緑色光透過フィ
ルター 第8図 電 圧 (V) 2・・・背面側電極 3・・・絶縁層 4a14b・−ZnS:Mn発光層 5=− ZnS:Tb.F発光層 6・・・絶縁層 7・・・表示側電極 8r・・・赤色光透過フィルター 8g・・・緑色光透過フィルター 10− ZnS:Mn発光層 1 1− ZnS :Tb1F発光層 図 圧 (V) (V)
ンス素子の一例を示す断面図であり、第2図は本発明外
の多色表示型”ill@エレクトロルミネッセンス素子
の一例を示す断面図である。第3図は実施例1および比
較例1のエレクトロルミネッセンス素子の1kHzパル
ス駆動でのフィルターなしのときの輝度一電圧特性を示
す図である。第4図は実施例1および比較例1のエレク
トロルミネッセンス素子の1kHzパルス駆動での赤色
光透過フィルターの透過光の輝度一電圧特性を示す図で
ある.第5図は実施例1および比較例1のエレクトロル
ミネッセンス素子の1kHzパルス駆動での緑色光透過
フィルターの透過光の輝度一電圧特性を示す図である. (2)・・・背面側電極、 (3)・・・絶縁層、(4
a)、(4b)−Z n S : Mn発光層、(5)
=−Z n S : T b, F発光層、 (6)
・・・絶縁層、(7)・・・表示側電極、 (8r)・
・・赤色光透過フィルタ(8g)・・・緑色光透過フィ
ルター 第8図 電 圧 (V) 2・・・背面側電極 3・・・絶縁層 4a14b・−ZnS:Mn発光層 5=− ZnS:Tb.F発光層 6・・・絶縁層 7・・・表示側電極 8r・・・赤色光透過フィルター 8g・・・緑色光透過フィルター 10− ZnS:Mn発光層 1 1− ZnS :Tb1F発光層 図 圧 (V) (V)
Claims (1)
- (1) 透光性の表示側電極と背面側電極との間に、絶
縁層を介して発光層を配置し、表示側に赤色光透過フィ
ルターと緑色光透過フィルターとを交互に平面状に配置
して多色表示を行う多色表示型薄膜エレクトロルミネッ
センス素子において、発光層がZnS:Mn発光層とZ
nS:Tb、F発光層とからなり、ZnS:Mn発光層
がZnS:Tb、F発光層の両側に配置していることを
特徴とする多色表示型薄膜エレクトロルミネッセンス素
子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1054791A JPH02234393A (ja) | 1989-03-07 | 1989-03-07 | 多色表示型薄膜エレクトロルミネッセンス素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1054791A JPH02234393A (ja) | 1989-03-07 | 1989-03-07 | 多色表示型薄膜エレクトロルミネッセンス素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02234393A true JPH02234393A (ja) | 1990-09-17 |
Family
ID=12980581
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1054791A Pending JPH02234393A (ja) | 1989-03-07 | 1989-03-07 | 多色表示型薄膜エレクトロルミネッセンス素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02234393A (ja) |
-
1989
- 1989-03-07 JP JP1054791A patent/JPH02234393A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4945009A (en) | Electroluminescence device | |
| US5675217A (en) | Color electroluminescent device and method of manufacturing the same | |
| JP3915246B2 (ja) | El表示装置 | |
| JPH01315988A (ja) | フルカラー表示型薄膜エレクトロルミネツセンス素子 | |
| JPH02234393A (ja) | 多色表示型薄膜エレクトロルミネッセンス素子 | |
| JPH0377640B2 (ja) | ||
| JP3722883B2 (ja) | 多色発光エレクトロルミネッセンス素子 | |
| JPH09134783A (ja) | 薄膜エレクトロルミネッセンスパネル | |
| KR970009736B1 (ko) | 백색 전계발광소자 | |
| JPS63299092A (ja) | 薄膜エレクトロルミネッセントパネル | |
| JPH01315987A (ja) | 多色表示型薄膜エレクトロルミネツセンス素子 | |
| JPH0831571A (ja) | 薄膜エレクトロルミネッセンス素子およびマルチカラー薄膜エレクトロルミネッセンスパネル | |
| JPS61142689A (ja) | エレクトロルミネセンス装置とその駆動方法 | |
| JPH01239793A (ja) | 多色表示型薄膜エレクトロルミネツセンス素子 | |
| JPH01315991A (ja) | 薄膜型エレクトロルミネツセンス素子とその駆動方法 | |
| JPH02112195A (ja) | 多色表示型エレクトロルミネツセンス素子 | |
| JPS6388790A (ja) | 薄膜el素子 | |
| JPS623427B2 (ja) | ||
| JPH0773971A (ja) | El素子 | |
| JPH10134962A (ja) | エレクトロルミネッセンス表示装置 | |
| KR0170449B1 (ko) | 전계 발광 표시장치 | |
| JPS598040B2 (ja) | 薄膜el素子 | |
| JPH04190588A (ja) | 薄膜el素子 | |
| JPH02199793A (ja) | 薄膜el素子 | |
| JPH05299171A (ja) | ライン発光分散型el素子とその製造方法 |