JPH11102785A - Ｅｌ素子 - Google Patents
Ｅｌ素子Info
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- JPH11102785A JPH11102785A JP9260637A JP26063797A JPH11102785A JP H11102785 A JPH11102785 A JP H11102785A JP 9260637 A JP9260637 A JP 9260637A JP 26063797 A JP26063797 A JP 26063797A JP H11102785 A JPH11102785 A JP H11102785A
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Landscapes
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 発光輝度が低い領域において印加電圧に対す
る発光輝度の増加率を小さくする。 【解決手段】 第１電極２と第２電極７とで挟まれた１
つの発光領域内で、発光層４の膜厚を変化させ、膜厚の
薄い領域４１と膜厚が厚い領域４２を有するようにし
た。膜厚の薄い領域４１では、膜厚が厚い領域４２に比
べて発光開始電圧が低くなり、印加電圧を上昇させてい
くと、まず膜厚の薄い領域４１が発光し、その後、膜厚
の薄い領域４１と膜厚が厚い領域４２が発光する。従っ
て、１つの発光領域全体として見た場合、印加電圧に対
する発光輝度の立ち上がり（増加率）を小さくすること
ができる。このことによって、発光輝度の低い領域での
階調を容易に行うことができる。
る発光輝度の増加率を小さくする。 【解決手段】 第１電極２と第２電極７とで挟まれた１
つの発光領域内で、発光層４の膜厚を変化させ、膜厚の
薄い領域４１と膜厚が厚い領域４２を有するようにし
た。膜厚の薄い領域４１では、膜厚が厚い領域４２に比
べて発光開始電圧が低くなり、印加電圧を上昇させてい
くと、まず膜厚の薄い領域４１が発光し、その後、膜厚
の薄い領域４１と膜厚が厚い領域４２が発光する。従っ
て、１つの発光領域全体として見た場合、印加電圧に対
する発光輝度の立ち上がり（増加率）を小さくすること
ができる。このことによって、発光輝度の低い領域での
階調を容易に行うことができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＥＬ（エレクトロ
ルミネッセンス）素子に関する。
ルミネッセンス）素子に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】ＥＬ
素子は、ガラス基板の上に第１電極、第１絶縁層、発光
層、第２絶縁層、第２電極が積層されて構成されてい
る。ＥＬ素子は、発光輝度が印加電圧に対してリニアに
増加しないという特性を有している。特に、発光輝度が
低い領域においては、印加電圧に対し発光輝度は指数関
数的に増加し、少しの電圧変化で発光輝度が大きく変化
してしまう。このため、例えば駆動電圧で階調表示を行
うには、精密な電圧制御が必要となる。
素子は、ガラス基板の上に第１電極、第１絶縁層、発光
層、第２絶縁層、第２電極が積層されて構成されてい
る。ＥＬ素子は、発光輝度が印加電圧に対してリニアに
増加しないという特性を有している。特に、発光輝度が
低い領域においては、印加電圧に対し発光輝度は指数関
数的に増加し、少しの電圧変化で発光輝度が大きく変化
してしまう。このため、例えば駆動電圧で階調表示を行
うには、精密な電圧制御が必要となる。
【０００３】本発明は上記問題に鑑みたもので、発光輝
度が低い領域において印加電圧に対する発光輝度の増加
率を小さくすることを目的とする。
度が低い領域において印加電圧に対する発光輝度の増加
率を小さくすることを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明では、第１電極（２）と第２
電極（７）とで挟まれた１つの発光領域内で、発光層
（４）が、膜厚の薄い領域（４１）と膜厚が厚い領域
（４２）を有していることを特徴としている。膜厚の薄
い領域（４１）では、膜厚が厚い領域（４２）に比べて
発光開始電圧が低くなる。このため、印加電圧を上昇さ
せていくと、まず膜厚の薄い領域（４１）が発光し、そ
の後、膜厚の薄い領域（４１）と膜厚が厚い領域（４
２）が発光する。従って、１つの発光領域全体として見
た場合、印加電圧に対する発光輝度の立ち上がり（増加
率）を、膜厚を均一とした従来のものと比べて小さくす
ることができる。
め、請求項１に記載の発明では、第１電極（２）と第２
電極（７）とで挟まれた１つの発光領域内で、発光層
（４）が、膜厚の薄い領域（４１）と膜厚が厚い領域
（４２）を有していることを特徴としている。膜厚の薄
い領域（４１）では、膜厚が厚い領域（４２）に比べて
発光開始電圧が低くなる。このため、印加電圧を上昇さ
せていくと、まず膜厚の薄い領域（４１）が発光し、そ
の後、膜厚の薄い領域（４１）と膜厚が厚い領域（４
２）が発光する。従って、１つの発光領域全体として見
た場合、印加電圧に対する発光輝度の立ち上がり（増加
率）を、膜厚を均一とした従来のものと比べて小さくす
ることができる。
【０００５】このことによって、例えば、発光輝度の低
い領域で階調を行う場合の階調を容易に行うことができ
る。また、例えば、自動車用メータのように夜間減光を
行う場合に、膜厚の薄い領域（４１）の発光を用いれ
ば、夜間減光を容易に行うことができる。この場合、請
求項２に記載の発明のように、膜厚の薄い領域（４１）
と膜厚が厚い領域（４２）の外形を相似形状にすれば、
膜厚の薄い領域（４１）の発光による低輝度発光時と、
膜厚の薄い領域（４１）と膜厚が厚い領域（４２）の発
光による高輝度発光時の、表示の違和感をなくすことが
できる。
い領域で階調を行う場合の階調を容易に行うことができ
る。また、例えば、自動車用メータのように夜間減光を
行う場合に、膜厚の薄い領域（４１）の発光を用いれ
ば、夜間減光を容易に行うことができる。この場合、請
求項２に記載の発明のように、膜厚の薄い領域（４１）
と膜厚が厚い領域（４２）の外形を相似形状にすれば、
膜厚の薄い領域（４１）の発光による低輝度発光時と、
膜厚の薄い領域（４１）と膜厚が厚い領域（４２）の発
光による高輝度発光時の、表示の違和感をなくすことが
できる。
【０００６】特に、第１電極（２）と第２電極（７）を
それぞれ複数本で直交配置して、ドットマトリクス表示
を行う場合には、各画素の形状が四角形になるが、膜厚
の薄い領域（４１）と膜厚が厚い領域（４２）の外形が
相似形状であるため、低輝度発光時と高輝度発光時に表
示の違いを目立たなくすることができる。なお、請求項
１、２に記載の発明において、発光層（４）は１つの発
光領域内で膜厚の薄い領域（４１）と膜厚が厚い領域
（４２）を有していればよいため、３段階以上に膜厚を
変化させたものであってもよい。
それぞれ複数本で直交配置して、ドットマトリクス表示
を行う場合には、各画素の形状が四角形になるが、膜厚
の薄い領域（４１）と膜厚が厚い領域（４２）の外形が
相似形状であるため、低輝度発光時と高輝度発光時に表
示の違いを目立たなくすることができる。なお、請求項
１、２に記載の発明において、発光層（４）は１つの発
光領域内で膜厚の薄い領域（４１）と膜厚が厚い領域
（４２）を有していればよいため、３段階以上に膜厚を
変化させたものであってもよい。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体的な実施形態
に基づいて説明する。 （第１実施形態）図１は、本発明の第１実施形態に係る
ＥＬ素子の縦断面を示した模式図、図２はその平面図で
ある。なお、図２中のＡ−Ａ’断面が図１に相当する。
に基づいて説明する。 （第１実施形態）図１は、本発明の第１実施形態に係る
ＥＬ素子の縦断面を示した模式図、図２はその平面図で
ある。なお、図２中のＡ−Ａ’断面が図１に相当する。
【０００８】ＥＬ素子は、絶縁性基板であるガラス基板
１上に順次、以下の薄膜が積層形成されている。まず、
ガラス基板１上には、ＩＴＯからなる厚さ２００ｎｍの
第１電極２が形成されている。この第１電極２は、図２
に示すように、ｘ軸方向に伸びたストライプがｙ軸方向
に沿って多数本設けられたものとなっている。
１上に順次、以下の薄膜が積層形成されている。まず、
ガラス基板１上には、ＩＴＯからなる厚さ２００ｎｍの
第１電極２が形成されている。この第１電極２は、図２
に示すように、ｘ軸方向に伸びたストライプがｙ軸方向
に沿って多数本設けられたものとなっている。
【０００９】第１電極２が形成されたガラス基板１上に
は、第１絶縁層３が一様に形成されている。この第１絶
縁層３は、光学的に透明なＳｉＯx Ｎy （酸窒化珪素）
からなる厚さ５０〜１００ｎｍの第１絶縁下層３１と、
Ｔａ2 Ｏ5 （酸化タンタル）を主成分とする厚さ２００
〜３００ｎｍの第１絶縁上層３２との２層で形成されて
いる。
は、第１絶縁層３が一様に形成されている。この第１絶
縁層３は、光学的に透明なＳｉＯx Ｎy （酸窒化珪素）
からなる厚さ５０〜１００ｎｍの第１絶縁下層３１と、
Ｔａ2 Ｏ5 （酸化タンタル）を主成分とする厚さ２００
〜３００ｎｍの第１絶縁上層３２との２層で形成されて
いる。
【００１０】第１絶縁上層３２の上には、発光層４が形
成されている。発光層４は、図１、図２に示すように、
膜厚の薄い領域４１と膜厚の厚い領域４２が存在し、膜
厚の厚い領域４２は、ｙ軸方向に伸びたストライプがｘ
軸方向に沿って所定間隔毎に多数本設けられたようにな
っている。また、膜厚の厚い領域４２の幅は、第２電極
７の幅の半分の幅となっている。
成されている。発光層４は、図１、図２に示すように、
膜厚の薄い領域４１と膜厚の厚い領域４２が存在し、膜
厚の厚い領域４２は、ｙ軸方向に伸びたストライプがｘ
軸方向に沿って所定間隔毎に多数本設けられたようにな
っている。また、膜厚の厚い領域４２の幅は、第２電極
７の幅の半分の幅となっている。
【００１１】発光層４は、Ｍｎ（マンガン）の添加され
たＺｎＳ（硫化亜鉛）で、薄い部分で厚さ６００ｎｍ、
厚い部分で厚さ８００ｎｍである。発光層４の上には、
第２絶縁層６が一様に形成されている。第２絶縁層６
は、光学的に透明なＳｉ3 Ｎ4 （窒化珪素）からなる厚
さ１００ｎｍの第２絶縁下層６１と、Ｔａ2 Ｏ5 を主成
分とする厚さ２００ｎｍの第２絶縁中層６２と、ＳｉＯ
x Ｎy からなる厚さ１００ｎｍの第２絶縁上層６３との
３層で形成されている。
たＺｎＳ（硫化亜鉛）で、薄い部分で厚さ６００ｎｍ、
厚い部分で厚さ８００ｎｍである。発光層４の上には、
第２絶縁層６が一様に形成されている。第２絶縁層６
は、光学的に透明なＳｉ3 Ｎ4 （窒化珪素）からなる厚
さ１００ｎｍの第２絶縁下層６１と、Ｔａ2 Ｏ5 を主成
分とする厚さ２００ｎｍの第２絶縁中層６２と、ＳｉＯ
x Ｎy からなる厚さ１００ｎｍの第２絶縁上層６３との
３層で形成されている。
【００１２】そして、第２絶縁上層６３の上には、光学
的に透明なＺｎＯ（酸化亜鉛）を主成分とする厚さ４５
０ｎｍの第２電極７が形成されている。第２電極７は、
図２に示すように、ｙ軸方向に伸びたストライプがｘ軸
方向に沿って多数本設けられたものである。上記したＥ
Ｌ素子は次のようにして製造することができる。
的に透明なＺｎＯ（酸化亜鉛）を主成分とする厚さ４５
０ｎｍの第２電極７が形成されている。第２電極７は、
図２に示すように、ｙ軸方向に伸びたストライプがｘ軸
方向に沿って多数本設けられたものである。上記したＥ
Ｌ素子は次のようにして製造することができる。
【００１３】まず、ガラス基板１上にＩＴＯを一様にＤ
Ｃスパッタリングした後、ストライプ形状にエッチング
して第１電極２を形成する。次に、ＳｉＯx Ｎy からな
る第１絶縁下層３１、Ｔａ2 Ｏ5 を主成分とする第１絶
縁上層３２をスパッタにより形成する。具体的には、ガ
ラス基板１の温度を３００℃に保持し、スパッタ装置内
にアルゴン（Ａｒ）と窒素（Ｎ2 ）と少量の酸素
（Ｏ2 ）の混合ガスを導入し、ガス圧を０．５Ｐａに保
持し、３ＫＷの高周波電力でシリコンをターゲットとし
てＳｉＯx Ｎy 膜を成膜し、次いで、Ｔａ2Ｏ5 を主成
分とする膜をＡｒとＯ2 をスパッタガスとしてガス圧
０．６Ｐa に保持し、Ｔａ2 Ｏ5 に６ｗｔ％のＡｌ2 Ｏ
3 を含ませた混合焼結ターゲットを用いて４ＫＷの高周
波電力の条件で成膜する。
Ｃスパッタリングした後、ストライプ形状にエッチング
して第１電極２を形成する。次に、ＳｉＯx Ｎy からな
る第１絶縁下層３１、Ｔａ2 Ｏ5 を主成分とする第１絶
縁上層３２をスパッタにより形成する。具体的には、ガ
ラス基板１の温度を３００℃に保持し、スパッタ装置内
にアルゴン（Ａｒ）と窒素（Ｎ2 ）と少量の酸素
（Ｏ2 ）の混合ガスを導入し、ガス圧を０．５Ｐａに保
持し、３ＫＷの高周波電力でシリコンをターゲットとし
てＳｉＯx Ｎy 膜を成膜し、次いで、Ｔａ2Ｏ5 を主成
分とする膜をＡｒとＯ2 をスパッタガスとしてガス圧
０．６Ｐa に保持し、Ｔａ2 Ｏ5 に６ｗｔ％のＡｌ2 Ｏ
3 を含ませた混合焼結ターゲットを用いて４ＫＷの高周
波電力の条件で成膜する。
【００１４】次に、第１絶縁上層３２上に、ＺｎＳを母
体材料とし、発光中心としてＭｎを添加したＺｎＳ：Ｍ
ｎからなる発光層４を一様に形成する。具体的には、ガ
ラス基板１の温度を一定に保持し、蒸着装置内を５×１
０-4Ｐａ以下に維持し、堆積速度０．１〜０．３ｎｍ／
ｓｅｃの条件で電子ビーム蒸着を行う。次に、この層を
ドライエッチングして膜厚の薄い領域と厚い領域を得
る。具体的には、ガラス基板１の温度を７０℃に保持
し、ＲＩＥ装置内にＡｒとＣＨ4 （メタン）の混合ガス
を導入し、圧力を７Ｐａに保持し、１ｋＷの高周波電力
でドライエッチングを行う。このエッチングを行った
後、真空中４００〜６００℃で発光層４の熱処理を行
う。
体材料とし、発光中心としてＭｎを添加したＺｎＳ：Ｍ
ｎからなる発光層４を一様に形成する。具体的には、ガ
ラス基板１の温度を一定に保持し、蒸着装置内を５×１
０-4Ｐａ以下に維持し、堆積速度０．１〜０．３ｎｍ／
ｓｅｃの条件で電子ビーム蒸着を行う。次に、この層を
ドライエッチングして膜厚の薄い領域と厚い領域を得
る。具体的には、ガラス基板１の温度を７０℃に保持
し、ＲＩＥ装置内にＡｒとＣＨ4 （メタン）の混合ガス
を導入し、圧力を７Ｐａに保持し、１ｋＷの高周波電力
でドライエッチングを行う。このエッチングを行った
後、真空中４００〜６００℃で発光層４の熱処理を行
う。
【００１５】次に、発光層４上に、Ｓｉ3 Ｎ4 からなる
第２絶縁下層６１、Ｔａ2 Ｏ5 を主成分とする第２絶縁
中層６２、ＳｉＯx Ｎy からなる第２絶縁上層６３を、
それぞれ、第１絶縁層３の形成と同様に形成する。但
し、Ｓｉ3 Ｎ4 膜はＳｉＯx Ｎ y 膜と異なりスパッタガ
スとしてＯ2 を導入せず成膜する。次に、第２絶縁上層
６３上にＺｎＯを主成分とする層を一様に形成する。蒸
着材料として、ＺｎＯ粉末をペレット状に形成したもの
を用い、成膜装置としてはイオンプレーティング装置を
用いる。具体的には、ガラス基板１の温度を一定に保持
したままイオンプレーティング装置内を真空に排気した
後、Ａｒガスを導入して圧力を一定に保ち、成膜速度が
６〜１８ｎｍ／ｍｉｎの範囲となるようなビーム電力及
び高周波電力を調整し成膜する。次に、この膜をエッチ
ングして第２電極７を得る。
第２絶縁下層６１、Ｔａ2 Ｏ5 を主成分とする第２絶縁
中層６２、ＳｉＯx Ｎy からなる第２絶縁上層６３を、
それぞれ、第１絶縁層３の形成と同様に形成する。但
し、Ｓｉ3 Ｎ4 膜はＳｉＯx Ｎ y 膜と異なりスパッタガ
スとしてＯ2 を導入せず成膜する。次に、第２絶縁上層
６３上にＺｎＯを主成分とする層を一様に形成する。蒸
着材料として、ＺｎＯ粉末をペレット状に形成したもの
を用い、成膜装置としてはイオンプレーティング装置を
用いる。具体的には、ガラス基板１の温度を一定に保持
したままイオンプレーティング装置内を真空に排気した
後、Ａｒガスを導入して圧力を一定に保ち、成膜速度が
６〜１８ｎｍ／ｍｉｎの範囲となるようなビーム電力及
び高周波電力を調整し成膜する。次に、この膜をエッチ
ングして第２電極７を得る。
【００１６】上記したＥＬ素子においては、第１電極２
と第２電極７で挟まれた各発光領域（図２中でハッチン
グを付した領域）において、膜厚の薄い領域４１と膜厚
の厚い領域４２が平行に並んで配置されている。図３
に、膜厚の薄い領域４１、膜厚の厚い領域４２、および
第１電極２と第２電極７とで挟まれた１つの発光領域
（画素）全体の発光輝度一電圧特性を示す。
と第２電極７で挟まれた各発光領域（図２中でハッチン
グを付した領域）において、膜厚の薄い領域４１と膜厚
の厚い領域４２が平行に並んで配置されている。図３
に、膜厚の薄い領域４１、膜厚の厚い領域４２、および
第１電極２と第２電極７とで挟まれた１つの発光領域
（画素）全体の発光輝度一電圧特性を示す。
【００１７】膜厚の薄い領域４１と膜厚の厚い領域４２
とでは、その膜厚の違いから図３に示すように、それぞ
れの発光開始電圧に差が生じる。すなわち、膜厚の薄い
領域４１の発光開始電圧（図３中のａ点の電圧）は低
く、膜厚の厚い領域４２の発光開始電圧（図３中のｂ点
の電圧）は高くなっている。このＥＬ素子をパネル輝度
（１つの画素の発光輝度）で見た場合、膜厚の薄い領域
４１の発光開始電圧付近の電圧（図３中のｃ点の電圧）
では、１画素のサイズに対し発光面積が小さいため発光
輝度は低く、立ち上がりもなだらかとなる。さらに電圧
を上げていき膜厚の厚い領域４２の発光開始電圧付近
（図３中のｄ点の電圧）になると、発光面積は、膜厚の
薄い領域４１と膜厚の厚い領域４２を合わせた面積、す
なわち１画素すべてが発光するため、発光輝度の立ち上
がりは発光層の膜厚が均一なものと同様な急な立ち上が
りとなる。
とでは、その膜厚の違いから図３に示すように、それぞ
れの発光開始電圧に差が生じる。すなわち、膜厚の薄い
領域４１の発光開始電圧（図３中のａ点の電圧）は低
く、膜厚の厚い領域４２の発光開始電圧（図３中のｂ点
の電圧）は高くなっている。このＥＬ素子をパネル輝度
（１つの画素の発光輝度）で見た場合、膜厚の薄い領域
４１の発光開始電圧付近の電圧（図３中のｃ点の電圧）
では、１画素のサイズに対し発光面積が小さいため発光
輝度は低く、立ち上がりもなだらかとなる。さらに電圧
を上げていき膜厚の厚い領域４２の発光開始電圧付近
（図３中のｄ点の電圧）になると、発光面積は、膜厚の
薄い領域４１と膜厚の厚い領域４２を合わせた面積、す
なわち１画素すべてが発光するため、発光輝度の立ち上
がりは発光層の膜厚が均一なものと同様な急な立ち上が
りとなる。
【００１８】図４に、膜厚の厚い領域４２と膜厚の薄い
領域４１の膜厚の差に対する、１つの画素での発光輝度
の最大値に対する発光輝度比（発光開始電圧＋６０Ｖで
の発光輝度比）の関係と、立ち上がり角度の関係を示
す。ここで、立ち上がり角度は、ｌｏｇ（発光開始電圧
＋２０Ｖでの発光輝度）／２０で定義される値としてい
る。なお、発光輝度は、最大電圧（発光開始電圧＋６０
Ｖ）を印加したときの発光輝度としている。また、膜厚
の厚い領域４２と膜厚の薄い領域４１のそれぞれの面積
は同じにしてある。
領域４１の膜厚の差に対する、１つの画素での発光輝度
の最大値に対する発光輝度比（発光開始電圧＋６０Ｖで
の発光輝度比）の関係と、立ち上がり角度の関係を示
す。ここで、立ち上がり角度は、ｌｏｇ（発光開始電圧
＋２０Ｖでの発光輝度）／２０で定義される値としてい
る。なお、発光輝度は、最大電圧（発光開始電圧＋６０
Ｖ）を印加したときの発光輝度としている。また、膜厚
の厚い領域４２と膜厚の薄い領域４１のそれぞれの面積
は同じにしてある。
【００１９】図４に示されるように、膜厚の厚い領域４
２と膜厚の薄い領域４１の膜厚差が大きくなると、図中
の一点鎖線で示すように、最大電圧印加時の発光輝度比
は小さくなり、また図中の実線で示すように、立ち上が
り角度も小さくなる。発光輝度比が０．３以上であれば
実用上必要な輝度を得ることができるので、膜厚差は４
００ｎｍ以下であるのが好ましい。また、立ち上がり角
度が０．３以下であれば調光を容易に行うことができる
で、膜厚差は５０ｎｍ以上が好ましい。
２と膜厚の薄い領域４１の膜厚差が大きくなると、図中
の一点鎖線で示すように、最大電圧印加時の発光輝度比
は小さくなり、また図中の実線で示すように、立ち上が
り角度も小さくなる。発光輝度比が０．３以上であれば
実用上必要な輝度を得ることができるので、膜厚差は４
００ｎｍ以下であるのが好ましい。また、立ち上がり角
度が０．３以下であれば調光を容易に行うことができる
で、膜厚差は５０ｎｍ以上が好ましい。
【００２０】図５に、膜厚が厚い領域４２の面積と１つ
の発光領域（画素）の面積の比率に対する、１つの画素
での発光輝度の最大値に対する発光輝度比の関係と、立
ち上がり角度の関係を示す。この場合の立ち上がり角度
も、上記した定義により求められる値としている。ま
た、膜厚の厚い領域４２と膜厚の薄い領域４１の膜厚差
は２００ｎｍとしている。
の発光領域（画素）の面積の比率に対する、１つの画素
での発光輝度の最大値に対する発光輝度比の関係と、立
ち上がり角度の関係を示す。この場合の立ち上がり角度
も、上記した定義により求められる値としている。ま
た、膜厚の厚い領域４２と膜厚の薄い領域４１の膜厚差
は２００ｎｍとしている。
【００２１】図５に示されるように、面積比が大きくな
ると、図中の一点鎖線で示すように、最大電圧（発光開
始電圧＋６０Ｖ）印加時の発光輝度比は大きくなる。ま
た、立ち上がり角度は面積比３５％付近で最小となる特
性を持つ。この場合も、発光輝度比が０．３以上であれ
ば実用上必要な輝度を得ることができるので、面積比は
２０％以上であることが好ましい。また、立ち上がり角
度は膜厚差によって変化するが、膜厚差を２００ｎｍと
した場合には、面積比を８０％以下にすれば、立ち上が
り角度を０．３以下にして、調光を容易に行うことがで
きる。 （第２実施形態）上記第１実施形態では、１画素内にお
いて膜厚の薄い領域４１と膜厚の厚い領域４２を平行に
並べるものを示したが、図６に示すように、膜厚の薄い
領域４１と膜厚の厚い領域４２の外形を相似形状（正方
形）にしてもよい。この場合、１画素当たりの表示にお
いて、膜厚の薄い領域４１が発光した低輝度発光時と、
膜厚の薄い領域４１と膜厚の厚い領域４２の双方が発光
した高輝度発光時のいずれにおいても正方形の画素表示
となるため、表示の違和感をなくすことができる。特
に、文字表示をしたときに低輝度発光時と高輝度発光時
に表示の違いを目立たなくすることができる。
ると、図中の一点鎖線で示すように、最大電圧（発光開
始電圧＋６０Ｖ）印加時の発光輝度比は大きくなる。ま
た、立ち上がり角度は面積比３５％付近で最小となる特
性を持つ。この場合も、発光輝度比が０．３以上であれ
ば実用上必要な輝度を得ることができるので、面積比は
２０％以上であることが好ましい。また、立ち上がり角
度は膜厚差によって変化するが、膜厚差を２００ｎｍと
した場合には、面積比を８０％以下にすれば、立ち上が
り角度を０．３以下にして、調光を容易に行うことがで
きる。 （第２実施形態）上記第１実施形態では、１画素内にお
いて膜厚の薄い領域４１と膜厚の厚い領域４２を平行に
並べるものを示したが、図６に示すように、膜厚の薄い
領域４１と膜厚の厚い領域４２の外形を相似形状（正方
形）にしてもよい。この場合、１画素当たりの表示にお
いて、膜厚の薄い領域４１が発光した低輝度発光時と、
膜厚の薄い領域４１と膜厚の厚い領域４２の双方が発光
した高輝度発光時のいずれにおいても正方形の画素表示
となるため、表示の違和感をなくすことができる。特
に、文字表示をしたときに低輝度発光時と高輝度発光時
に表示の違いを目立たなくすることができる。
【００２２】なお、上記した第１、第２実施形態におい
て、第１電極３は水平の走査電極、第２電極７は垂直の
信号電極としているが、第１電極３を垂直の信号電極、
第２電極７を水平の走査電極としてもよい。また、発光
層４としては、ＺｎＳ：Ｍｎ発光層以外に、ＺｎＳ：Ｔ
ｂＯＦ、あるいはＳｒＳ：Ｃｅなどの発光層としてもよ
く、この場合も上記と同様の効果を得ることができる。
て、第１電極３は水平の走査電極、第２電極７は垂直の
信号電極としているが、第１電極３を垂直の信号電極、
第２電極７を水平の走査電極としてもよい。また、発光
層４としては、ＺｎＳ：Ｍｎ発光層以外に、ＺｎＳ：Ｔ
ｂＯＦ、あるいはＳｒＳ：Ｃｅなどの発光層としてもよ
く、この場合も上記と同様の効果を得ることができる。
【００２３】また、第１電極２、第２電極７としては、
両方とも透明電極とするものの他、いずれか一方を透明
電極でないように構成することもできる。この場合、そ
の電極として、Ｔａ（タンタル）金属、Ａｇ（銀）、Ｍ
ｏ（モリブデン）、Ｗ（タングステン）等の金属で形成
することができ、必要に応じてより低抵抗にするための
補助金属電極を付加してもよい。 （第３実施形態）本発明は、第１、第２実施形態のよう
な薄膜ＥＬ素子に限らず、図７に示すような有機ＥＬ素
子にも同様に適用することができる。この有機ＥＬ素子
は、第１電極２、第２電極７の間に発光層４が挟まれて
構成されたもので、有機ＥＬ素子としては以下に示す４
つの構造のものがある（なお、正孔注入層、電子注入層
については図７に図示していない）。これらの構造のい
ずれにおいても１つの発光領域内で、発光層４が、膜厚
の薄い領域４１と膜厚が厚い領域４２を有するようにす
れば、上述した実施形態と同様の効果を得ることができ
る。 （１）第１電極（陰極）／発光層／正孔注入層／第２電
極（陽極） （２）第１電極（陽極）／発光層／電子注入層／第２電
極（陰極） （３）第１電極（陽極）／正孔注入層／発光層／電子注
入層／第２電極（陰極） （４）第１電極（陽極又は陰極）／発光層／第２電極
（陽極又は陰極） なお、上述したいずれの実施形態においても、１つの発
光領域内で発光層４の膜厚を変化させる場合、その膜厚
変化は、２段階に限らず、必要に応じて３段階以上にし
てもよい。
両方とも透明電極とするものの他、いずれか一方を透明
電極でないように構成することもできる。この場合、そ
の電極として、Ｔａ（タンタル）金属、Ａｇ（銀）、Ｍ
ｏ（モリブデン）、Ｗ（タングステン）等の金属で形成
することができ、必要に応じてより低抵抗にするための
補助金属電極を付加してもよい。 （第３実施形態）本発明は、第１、第２実施形態のよう
な薄膜ＥＬ素子に限らず、図７に示すような有機ＥＬ素
子にも同様に適用することができる。この有機ＥＬ素子
は、第１電極２、第２電極７の間に発光層４が挟まれて
構成されたもので、有機ＥＬ素子としては以下に示す４
つの構造のものがある（なお、正孔注入層、電子注入層
については図７に図示していない）。これらの構造のい
ずれにおいても１つの発光領域内で、発光層４が、膜厚
の薄い領域４１と膜厚が厚い領域４２を有するようにす
れば、上述した実施形態と同様の効果を得ることができ
る。 （１）第１電極（陰極）／発光層／正孔注入層／第２電
極（陽極） （２）第１電極（陽極）／発光層／電子注入層／第２電
極（陰極） （３）第１電極（陽極）／正孔注入層／発光層／電子注
入層／第２電極（陰極） （４）第１電極（陽極又は陰極）／発光層／第２電極
（陽極又は陰極） なお、上述したいずれの実施形態においても、１つの発
光領域内で発光層４の膜厚を変化させる場合、その膜厚
変化は、２段階に限らず、必要に応じて３段階以上にし
てもよい。
【図１】本発明の第１実施形態に係るＥＬ素子の縦断面
を示した模式図である。
を示した模式図である。
【図２】図１に示すＥＬ素子の平面図である。
【図３】膜厚の薄い領域４１、膜厚の厚い領域４２、お
よび１つの発光領域全体の発光輝度一電圧特性を示す図
である。
よび１つの発光領域全体の発光輝度一電圧特性を示す図
である。
【図４】膜厚の厚い領域４２と膜厚の薄い領域４１の膜
厚の差に対する、発光輝度の最大値に対する発光輝度比
と、立ち上がり角度の関係を示す図である。
厚の差に対する、発光輝度の最大値に対する発光輝度比
と、立ち上がり角度の関係を示す図である。
【図５】膜厚が厚い領域４２の面積と１つの発光領域の
面積の比率に対する、発光輝度の最大値に対する発光輝
度比と、立ち上がり角度の関係を示す図である。
面積の比率に対する、発光輝度の最大値に対する発光輝
度比と、立ち上がり角度の関係を示す図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係るＥＬ素子の平面図
である。
である。
【図７】本発明の第３実施形態に係る有機ＥＬ素子の縦
断面を示した模式図である。
断面を示した模式図である。
１…ガラス基板、２…第１電極、３…第１絶縁層、４…
発光層、６…第２絶縁層、７…第２電極。
発光層、６…第２絶縁層、７…第２電極。
Claims (2)
- 【請求項１】 第１電極（２）と第２電極（７）の間に
発光層（４）を備えてなるＥＬ素子において、 前記第１電極（２）と前記第２電極（７）とで挟まれた
１つの発光領域内で、前記発光層（４）が、膜厚の薄い
領域（４１）と膜厚が厚い領域（４２）を有しているこ
とを特徴とするＥＬ素子。 - 【請求項２】 前記膜厚の薄い領域（４１）と前記膜厚
が厚い領域（４２）の外形が相似形状になっていること
を特徴とする請求項１に記載のＥＬ素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9260637A JPH11102785A (ja) | 1997-09-25 | 1997-09-25 | Ｅｌ素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9260637A JPH11102785A (ja) | 1997-09-25 | 1997-09-25 | Ｅｌ素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11102785A true JPH11102785A (ja) | 1999-04-13 |
Family
ID=17350696
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9260637A Pending JPH11102785A (ja) | 1997-09-25 | 1997-09-25 | Ｅｌ素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11102785A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7443097B2 (en) | 2001-02-21 | 2008-10-28 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Light emitting device and electronic equipment |
-
1997
- 1997-09-25 JP JP9260637A patent/JPH11102785A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7443097B2 (en) | 2001-02-21 | 2008-10-28 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Light emitting device and electronic equipment |
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