JPH0982472A - 多色発光エレクトロルミネッセンス素子 - Google Patents
多色発光エレクトロルミネッセンス素子Info
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- JPH0982472A JPH0982472A JP7234954A JP23495495A JPH0982472A JP H0982472 A JPH0982472 A JP H0982472A JP 7234954 A JP7234954 A JP 7234954A JP 23495495 A JP23495495 A JP 23495495A JP H0982472 A JPH0982472 A JP H0982472A
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Abstract
ルミネッセンス素子を提供する。 【解決手段】ガラス基板11上に複数の帯状の第1の透
明電極12、第1絶縁層13、発光層14r、14g、
第2絶縁層15と第1の透明電極12と直交する複数の
帯状の第2の透明電極16を順次積層してなる第1の薄
膜エレクトロルミネッセンス(以下EL)素子10と、
ガラス基板21上に複数の帯状の電子注入電極22、電
子輸送層23、有機物発光層24、正孔輸送層25およ
び前記電子注入電極22に直交する帯状の正孔注入透明
電極26を順次積層してなり、前記第1の薄膜EL素子
10とは異なる発光色を発する第2の有機薄膜EL素子
20とからなり、第1の薄膜EL素子10の画素と第2
の有機薄膜EL素子20の画素が互いに重なって対向す
るように、第1の薄膜EL素子10と第2の有機薄膜E
L素子20を固定部材3により固定する。
Description
等に用いられる薄膜エレクトロルミネッセンス素子に関
し、特に異なる発光色を呈する多色発光エレクトロルミ
ネッセンス素子に関する。
の薄膜エレクトロルミネッセンス(以下、ELと記す)
ディスプレイ装置は鮮明でコントラストが高く、視野角
依存性も小さいため、FA用表示装置、車両搭載用表示
装置、コンピュータ端末の表示装置として研究開発が進
められている。
たモノクローム薄膜ELディスプレイは既に実用化され
ているが、ディスプレイの目的の多様化に伴いカラー化
が不可欠となりつつある。無機物蛍光体薄膜を用いたカ
ラー薄膜ELディスプレイを実現するための方法として
は、以下に示す2つの代表的な方法がある。
薄膜EL素子の断面図である。単一基板1上に帯状の第
1の電極2、第2の絶縁層3を形成し、その上に赤色、
緑色、青色の3原色を発光する発光層4r、4g、4b
をそれぞれ独立に成膜、パターニングし、第2の絶縁層
5および第1の電極に直交する帯状の第2の電極6を形
成してある。第1の電極2と第2の電極6の各1本の交
差部が1画素を形成している。任意の第1の電極2と第
2の電極6に電圧を印加することにより、任意の画素を
発光させることができる。また、発光輝度は印加電圧の
周波数を変調して制御することができる。
SmやCaS:Eu、緑色用としてはZnS:TbやCaS:Ce、そして青
色用としてはZnS:Tm、SrS:Ceを用いる。図3は従来のカ
ラーフィルタ方式のカラー薄膜EL素子の断面図であ
る。発光部は図2のカラー薄膜EL素子と同じ構成であ
る。発光層のみが少し違い、複数の発光層を積層した発
光層4wから、3原色を含む白色発光させる。3原色の
カラーフィルター7r、7g、7bが設けられたガラス
基板1aが、固定部材30により基板1に固定され、各
画素とカラーフィルター7r、7g、7bは重なってい
る。画素からの白色光はカラーフィルター7r、7g、
7b透過して3原色に分光される。
Mn、青と緑成分を持つSrS:Ceを積層する構造が提案され
ている。
ELディスプレイの構成を実現するためには幾つかの問題
点があり、いまだに実用化に到った例がない。以下に問
題点について述べる。まず、第1のRGB 独立発光方式に
おいては、色純度が優れ、高輝度な青色発光を呈する材
料がないことが問題である。
あるが、輝度が低く効率も悪いため、採用できない。ま
た、SrS:Ceは、輝度の点ではZnS:Tmより2桁優れるが、
青緑発光であるため色純度に問題がある。第2のカラー
フィルター方式では、実用化の検討がなされつつある
が、フィルターによる輝度低下が大きく実用的な輝度を
出すには、白色発光層の発光輝度に問題がある。
の目的は高輝度で、色純度に優れる多色発光EL素子を
提供することにある。
に、ガラス基板上に複数の帯状の第1の透明電極、第1
絶縁層、発光層、第2絶縁層と第1の透明電極と直交す
る複数の帯状の第2の透明電極を順次積層してなる第1
の薄膜エレクトロルミネッセンス素子と、ガラス基板上
に複数の帯状の電子注入電極、電子輸送層、有機物発光
層、正孔輸送層および前記電子注入電極に直交する帯状
の正孔注入透明電極を順次積層してなり、前記第1の薄
膜エレクトロルミネッセンス素子とは異なる発光色を発
する第2の有機薄膜エレクトロルミネッセンス素子とか
らなり、第1の薄膜エレクトロルミネッセンス素子の画
素と第2の有機薄膜エレクトロルミネッセンス素子の画
素が互いに重なって対向するように、第1の薄膜エレク
トロルミネッセンス素子と第2の有機薄膜エレクトロル
ミネッセンス素子が固定部材により固定されていること
とする。
により、第1のEL素子側に放射される光は第1のEL
素子の発光と第2のEL素子の発光とを混合したものと
なる。各画素の輝度は独立に変調できるので、例えば、
各画素の発光色を異なる原色としておけば、任意の色の
光を発光させることができる。前記の多色発光エレクト
ロルミネッセンス素子において、第1の薄膜エレクトロ
ルミネッセンス素子の画素は赤色発光と緑色発光する2
つのサブ画素とからなり、第2の有機薄膜エレクトロル
ミネッセンス素子は青色発光する発光層を有すると良
い。
を有する赤と緑発光材料であるZnS:SmまたはCaS:EuとZn
S:Tbをサブ画素として第1の基板に形成し、無機物発光
層では実用輝度に達しない青色発光材料であるZnS:Tmや
色純度の悪いSrS:Ceを用いる代わりに、第2の基板に色
純度に優れ、輝度も実用上問題ない程度の青色発光する
有機物発光層を用いることにより、発光機構が異なる2
つの薄膜EL素子を独立に制御し、透明電極で発光層を
はさむ第1の薄膜EL素子側からRGB三色をそれぞれ
独立してとり出すことが可能となる。また、フィルター
等の輝度を減少させる要素もないため、高輝度で色純度
に優れる多色発光EL素子が実現できる。
素子において、前記有機物発光層は、ジスチリルベンゼ
ン誘導体系、希土類錯体系、シクロペンタジエン誘導体
系またはピリダジン誘導体系の色素を1種または複数種
含むと良い。前記の多色発光エレクトロルミネッセンス
素子において、前記有機物発光層は、カルバゾール誘導
体、トリアゾール誘導体またはアリーレンビニレン誘導
体を繰り返し単位とする重合体または共重合体を1種ま
たは複数種含むと良い。
後者は高分子性材料であって、なかでも青色発光の強度
が高く、また真空蒸着などにより薄膜に形成することが
できるものである。これらを含有する有機物発光層を有
する第2のエレクトロルミネッセンス素子は、青色発光
の強度が高いため、第1のエレクトロルミネッセンス素
子を赤発光および緑発光とした場合に色度座標中の広域
の色を発色できる。
する。図1は本発明に係る多色発光EL素子の断面図で
ある。本多色発光EL素子は、主として第1の薄膜EL
素子1と第2の有機薄膜EL素子2とこれらを均1な間
隔に保持する固定部材3から構成される。
上に第1の透明電極12、第1の絶縁層13、第1の発
光層14r、第2の発光層14g、第2絶縁層15、第
2の透明電極16を順に積層することにより形成され
る。第1、第2の絶縁層の材質としてはAl2O3 、SiO2、
Si3N4 またはTa2O5 のいずれかの単層膜あるいは積層膜
を用いることができる。第1の発光層14rには、赤色
発光用としてCaS:EuまたはZnS:Smを用いることができ、
第2の発光層14gには緑色発光用としてZnS:Tbを用い
ることができる。第1、第2の発光層としては、有機発
光層を用いることも可能である。第1の透明電極12と
第2の透明電極16の各1本のが交差する部分はサブ画
素であり、発光色が異なる隣接する1対のサブ画素は1
つの画素(第1の画素)をなす。
板21に複数の帯状にパターニングされた電子注入電極
22、電子輸送層23、有機発光層24、さらに正孔輸
送層25、最上部に帯状透明な正孔注入電極26を電子
注入電極22と直角方向に形成してなる。特に強く青色
の蛍光を発する有機発光層材料としては、分子性材料で
は、例えば、ジスチリルベンゼン誘導体系、希土類錯体
系、シクロペンタジエン誘導体系またはピリダジン誘導
体系の1つまたは複数の色素を用いることができる。ま
た、高分子性材料では、例えば、カルバゾール誘導体、
ジスチリルビフェニル誘導体、トリアゾール誘導体また
はアリーレンビニレン誘導体を繰り返し単位とする重合
体または共重合体を用いることができる。
ってもよいし、またはこれら材料が発光性添加物として
分散された高分子または低分子マトリクスからなっても
よい。電子注入電極22と正孔注入電極26の各1本の
交差部分は1つの画素(第2の画素)をなしている。
有する第1の画素と第2の有機薄膜EL素子20の第2
の画素がそれぞれ重なって近接対向するように、第1の
薄膜EL素子10と第2の有機薄膜EL素子20は固定
部材3により固定されて、多色EL素子は完成される。
実施例1第1の有機薄膜EL素子10は次のように作製
した。第1の透明電極12はITOとし通常のウェット
エッチングプロセスにより独立した直線状の帯状電極を
形成した。第1の絶縁層として、SiO2、Si3N4 の積層膜
とし、厚さを200nmとした。第1の発光層14rとし
て赤色発光のZnS:Smを、第2の発光層14gとして緑色
発光のZnS:TbをそれぞれRFマグネトロンスパッタにより
膜厚500〜1000nmの範囲で順次形成し、フォトプ
ロセスとリフトオフ法によりパターニングした。第2の
絶縁層15を形成後、ITO を成膜し、通常のウェットエ
ッチングプロセスにより、第1の透明電極12に直交
し、第1発光層14rと第2発光層14gにそれぞれ対
応した幅の帯状電極にパターニングし、第2の透明電極
16を形成した。
板21に複数の帯状にパターニングされた電子注入電極
22としてMg:Ag(原子比10:1) を共蒸着により形成し、
電子輸送層23としてアルミキレート錯体(Alq) を用
い、有機物発光層24としてジスチリルビフェニル誘導
体を用い、さらに正孔輸送層25としてトリフェニルジ
アミン誘導体を用い、最上部にITO よりなる帯状透明正
孔注入電極26を電子注入電極と直角方向にメタルマス
ク蒸着により形成した。これらの各層の形成にはすべて
真空蒸着法を用いた。膜厚は、電子注入電極22が15
0 nm 、電子輸送層23が20nm、有機物発光層24が
40nm、正孔輸送層25が60nm、正孔注入電極26が
100 nm である。
第1の薄膜EL素子の発光色が異なる2つのサブ画素に
対向するように、2つの基板11、21を固定部材3に
より固定した。本実施例では、固定部材としてエポキシ
樹脂を用いた。第1の薄膜EL素子と第2の有機薄膜E
L素子とのギャップは色ずれを抑えるために10〜50
μm とした。
1の薄膜EL素子10において任意の第1の透明電極1
2と第2の透明電極16の間に電圧を印加することによ
って、また、印加電圧の周波数を変調することによって
発光色の異なるサブ画素を同時にまたは独立に発光させ
また輝度を変えることができる。従って、発光色が赤と
緑の場合、色度座標上の赤と緑を結ぶ直線上の任意の色
を発光させることができる。つぎに、第2の有機薄膜E
L素子の電子注入電極22と正孔注入電極26に直流電
圧を印加しその電圧を変えて、有機物発光層24中で電
子と正孔との結合を制御し、色純度に優れた、任意の強
度の青色の発光をさせることができる。第1、第2の薄
膜EL素子で発光した光はすべて第1の薄膜EL素子の
基板側から外部に放射され、それぞれの点灯画素を選択
することにより色度座標上の青、緑、赤の3点を頂点と
する三角形内の任意の色を発光させることができ、高輝
度で色純度のよい多色発光EL素子を実現できる。
基板上に、互いに直交する帯状の第1および第2の透明
電極に挟まれた発光層を有する第1の薄膜EL素子と、
ガラス基板上に、互いに直交する帯状の電子注入電極、
電子輸送層および正孔輸送層、正孔注入電極に挟まれた
第1の薄膜EL素子とは異なる発光色を発する有機物発
光層を有する第2の有機薄膜EL素子とからなり、各素
子の画素が互いに重なって対向するように、両薄膜EL
素子が固定部材により固定されている。従って、第1の
EL素子側に放射される光は第1のEL素子の発光と第
2のEL素子の発光とを混合したものとなる。各画素の
輝度は独立に変調できるので、例えば、各画素の発光色
を異なる原色としておけば、任意の色の光を発光させる
ことができる。
呈する有機物薄膜EL素子と、容易にパターニングで
き、色純度が比較的よい赤色と緑色発光を呈する無機物
薄膜EL素子を組み合わせることにより、従来にない表
示色範囲の広い多色発光EL素子を実現できる。また、
3原色を単1基板に形成しないので、各発光色の画素の
ピッチを広くでき、パターン形成時の歩留りを向上でき
る。
断面図
子の断面図
子の断面図
Claims (4)
- 【請求項1】ガラス基板上に複数の帯状の第1の透明電
極、第1絶縁層、発光層、第2絶縁層と第1の透明電極
と直交する複数の帯状の第2の透明電極を順次積層して
なる第1の薄膜エレクトロルミネッセンス素子と、ガラ
ス基板上に複数の帯状の電子注入電極、電子輸送層、有
機物発光層、正孔注入層および前記電子注入電極に直交
する帯状の正孔注入透明電極を順次積層してなり、前記
第1の薄膜エレクトロルミネッセンス素子とは異なる発
光色を発する第2の有機薄膜エレクトロルミネッセンス
素子とからなり、第1の薄膜エレクトロルミネッセンス
素子の画素と第2の有機薄膜エレクトロルミネッセンス
素子の画素が互いに重なって対向するように、第1の薄
膜エレクトロルミネッセンス素子と第2の有機薄膜エレ
クトロルミネッセンス素子が固定部材により固定されて
いることを特徴とする多色発光エレクトロルミネッセン
ス素子。 - 【請求項2】請求項1に記載の多色発光エレクトロルミ
ネッセンス素子において、第1の薄膜エレクトロルミネ
ッセンス素子の画素が赤色発光と緑色発光する2つのサ
ブ画素とからなり、第2の有機薄膜エレクトロルミネッ
センス素子は青色発光する発光層を有することを特徴と
する多色発光エレクトロルミネッセンス素子。 - 【請求項3】請求項1または2に記載の多色発光エレク
トロルミネッセンス素子において、前記有機物発光層
は、ジスチリルベンゼン誘導体系、希土類錯体系、シク
ロペンタジエン誘導体系またはピリダジン誘導体系の色
素を1つまたは複数含むことを特徴とする多色発光エレ
クトロルミネッセンス素子。 - 【請求項4】請求項1または2に記載の多色発光エレク
トロルミネッセンス素子において、前記有機物発光層
は、カルバゾール誘導体、トリアゾール誘導体またはア
リーレンビニレン誘導体を繰り返し単位とする重合体ま
たは共重合体を1種または複数種含むことを特徴とする
多色発光エレクトロルミネッセンス素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23495495A JP3722883B2 (ja) | 1995-09-13 | 1995-09-13 | 多色発光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 |
|---|---|---|---|
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0982472A true JPH0982472A (ja) | 1997-03-28 |
| JP3722883B2 JP3722883B2 (ja) | 2005-11-30 |
Family
ID=16978869
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23495495A Expired - Lifetime JP3722883B2 (ja) | 1995-09-13 | 1995-09-13 | 多色発光エレクトロルミネッセンス素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3722883B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0843504A3 (en) * | 1996-11-15 | 1998-12-02 | SANYO ELECTRIC Co., Ltd. | Organic electroluminescent device driving method, organic electroluminescent apparatus and display device |
| US6366016B1 (en) | 1998-01-22 | 2002-04-02 | Nec Corporation | Multicolor organic electroluminescent panel and process for production thereof |
| JP2011023359A (ja) * | 2010-09-07 | 2011-02-03 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 発光装置 |
| US8368298B2 (en) | 2005-04-19 | 2013-02-05 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Display device with multiple OLEDS |
-
1995
- 1995-09-13 JP JP23495495A patent/JP3722883B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| EP0843504A3 (en) * | 1996-11-15 | 1998-12-02 | SANYO ELECTRIC Co., Ltd. | Organic electroluminescent device driving method, organic electroluminescent apparatus and display device |
| US6008588A (en) * | 1996-11-15 | 1999-12-28 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Organic electroluminescent device driving method, organic electroluminescent apparatus and display device |
| US6366016B1 (en) | 1998-01-22 | 2002-04-02 | Nec Corporation | Multicolor organic electroluminescent panel and process for production thereof |
| US6656519B2 (en) | 1998-01-22 | 2003-12-02 | Nec Corporation | Multicolor organic electroluminescent panel and process for production thereof |
| US8368298B2 (en) | 2005-04-19 | 2013-02-05 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Display device with multiple OLEDS |
| JP2011023359A (ja) * | 2010-09-07 | 2011-02-03 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 発光装置 |
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|---|---|
| JP3722883B2 (ja) | 2005-11-30 |
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