JPS60203984A - 薄膜ｅｌ素子 - Google Patents
薄膜ｅｌ素子Info
- Publication number
- JPS60203984A JPS60203984A JP59062021A JP6202184A JPS60203984A JP S60203984 A JPS60203984 A JP S60203984A JP 59062021 A JP59062021 A JP 59062021A JP 6202184 A JP6202184 A JP 6202184A JP S60203984 A JPS60203984 A JP S60203984A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- segment
- pixel
- thin film
- area
- 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
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- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (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】
技術分野
この発明は薄膜ＦＬ累子に関し、より詳しくは画素占有
率を変化させて階調表示を行なうマ） ＩＪソクヌ型の
薄膜ＥＬディスプレイパネルに関する。
率を変化させて階調表示を行なうマ） ＩＪソクヌ型の
薄膜ＥＬディスプレイパネルに関する。
従来技術
従来、交流動作の薄膜ＥＬ素子に関して、発光層に規則
的に高い電界（１０’Ｖ ／ｌ：ｍ程度）を印加し、絶
縁耐圧、発光効率及び動作の安定性等を高めるために、
０．１−１．０ＷＴ％のＭｎ（あるいはＣｕ、Ａ１．Ｂ
ｒ等）をドープしたＺｎＳ、Ｚｎ５ｅ 等の半導体発光
層をＹ、Ｏ，、Ｔａ、 Ｏ，等の誘電体動ｊ換でサンド
イッチした三層構造ｚｎ ｓ ：Ｍｎ （又はＺｎ５ｅ
：Ｍｎ）ＥＬ素子が開発され、発光緒特性の向上が確か
められている。この薄膜ＫＬ素子は数ＫＨｚの交流電界
印加によって高輝度発光し、しかも長寿命であるという
特徴を有している。
的に高い電界（１０’Ｖ ／ｌ：ｍ程度）を印加し、絶
縁耐圧、発光効率及び動作の安定性等を高めるために、
０．１−１．０ＷＴ％のＭｎ（あるいはＣｕ、Ａ１．Ｂ
ｒ等）をドープしたＺｎＳ、Ｚｎ５ｅ 等の半導体発光
層をＹ、Ｏ，、Ｔａ、 Ｏ，等の誘電体動ｊ換でサンド
イッチした三層構造ｚｎ ｓ ：Ｍｎ （又はＺｎ５ｅ
：Ｍｎ）ＥＬ素子が開発され、発光緒特性の向上が確か
められている。この薄膜ＫＬ素子は数ＫＨｚの交流電界
印加によって高輝度発光し、しかも長寿命であるという
特徴を有している。
薄膜ＥＬ素子の１例としてｚｎ ｓ ： Ｍｎ Ｖ４膜
ＥＬ素子の基本的構造を第１図に示す。
ＥＬ素子の基本的構造を第１図に示す。
第１図に基づいて薄膜ＥＬ素子の構造を具体的に説明す
ると、ガラス基板１上にＩ ｎ、 、０． 、 Ｓｎ
Ｏ。
ると、ガラス基板１上にＩ ｎ、 、０． 、 Ｓｎ
Ｏ。
等の透明電極２、更にその上に積層してＹ２Ｏ７、Ｔａ
ｚＯ＋、Ａ ４０ｈ、Ｓ ｉｓ Ｎｔ 、 Ｓｉ ＯＨ
等からなる第１の誘電体層３がヌパソタあるいは電子ビ
ーム蒸着法等により重畳形成されている。第１の誘電体
層３上にはＺｎ Ｓ ： Ｍｎ焼結ベベレット電子ビー
ム蒸着することによυ得られるＺｎ Ｓ発光層４が形成
されている・この時蒸着用のＺｎ Ｓ ：Ｍｎ焼結ペレ
ットには活性物質となるＭｎが目的に応じた濃度に設定
されたベレットが使用される。ＺｎＳ発光層４上には第
１の誘電体層８と同様の材質から成る第２の誘電体層５
が積層され、更にその上にＡ４等から成る背面電極６が
蒸着形成されている。
ｚＯ＋、Ａ ４０ｈ、Ｓ ｉｓ Ｎｔ 、 Ｓｉ ＯＨ
等からなる第１の誘電体層３がヌパソタあるいは電子ビ
ーム蒸着法等により重畳形成されている。第１の誘電体
層３上にはＺｎ Ｓ ： Ｍｎ焼結ベベレット電子ビー
ム蒸着することによυ得られるＺｎ Ｓ発光層４が形成
されている・この時蒸着用のＺｎ Ｓ ：Ｍｎ焼結ペレ
ットには活性物質となるＭｎが目的に応じた濃度に設定
されたベレットが使用される。ＺｎＳ発光層４上には第
１の誘電体層８と同様の材質から成る第２の誘電体層５
が積層され、更にその上にＡ４等から成る背面電極６が
蒸着形成されている。
）透明電極２と背面電極６は第２図に示すように帯状に
形成され、互いに直交する如く複数本配列されたマ）
ＩＪソクヌ電極構造が採用されており、透明電極２と背
面電極６が平面図的に見て交叉した位置（斜線部分）が
パネルの１画素７に相当する。
形成され、互いに直交する如く複数本配列されたマ）
ＩＪソクヌ電極構造が採用されており、透明電極２と背
面電極６が平面図的に見て交叉した位置（斜線部分）が
パネルの１画素７に相当する。
透明電極２と背面電極６はそれぞれスイッチ８゜９を介
して交流電源１０に接続されている。
して交流電源１０に接続されている。
スイッチ８，９を閉じて電極２．６間にＡＣ電圧を印加
すると、ｚｎｓ発光層４の両側の誘電体層８．．５１１
５に上記ＡＣ電圧が誘起されることになり、従ってｚｎ
ｓ発光層４内に発生した電界によって伝導体に励起され
、かつ加速されて充分なエネルギーを得た電子が、直接
Ｍｎ発光センターを励起し、励起されたＭｎ発光センタ
ーが基底状態に戻る際に橙黄色の発光を行う。即ち高電
界で加速された電子がＺｎＳ発光層４中の発光センタ柑
であるｚｎサイトに入ったＭｒ）原子の電子を励起し、
基底状態に落ちる時、略々５８５０Ｘをピークに幅広い
波長領域で強い発光を呈する・上記の如き構造を有する
薄膜ＥＬ素子はスペースファククの利点を生かした平面
薄型ディスプレイ・デバイスとして、文字及び図形を含
むコンピューターの出力表示端末機器その他種々の表示
装置に文字、記号、静止画像、動画像等の表示手段とし
て利用することができ非常に有効なものである。
すると、ｚｎｓ発光層４の両側の誘電体層８．．５１１
５に上記ＡＣ電圧が誘起されることになり、従ってｚｎ
ｓ発光層４内に発生した電界によって伝導体に励起され
、かつ加速されて充分なエネルギーを得た電子が、直接
Ｍｎ発光センターを励起し、励起されたＭｎ発光センタ
ーが基底状態に戻る際に橙黄色の発光を行う。即ち高電
界で加速された電子がＺｎＳ発光層４中の発光センタ柑
であるｚｎサイトに入ったＭｒ）原子の電子を励起し、
基底状態に落ちる時、略々５８５０Ｘをピークに幅広い
波長領域で強い発光を呈する・上記の如き構造を有する
薄膜ＥＬ素子はスペースファククの利点を生かした平面
薄型ディスプレイ・デバイスとして、文字及び図形を含
むコンピューターの出力表示端末機器その他種々の表示
装置に文字、記号、静止画像、動画像等の表示手段とし
て利用することができ非常に有効なものである。
しかしながら、上記の薄膜ＥＬ素子は、各画素７が発光
又は非発光の２段階にしか変化せず、中間階調の表示を
行なうことはできない。一方、この種の薄膜ＥＬ素子は
、第８図に示すような急峻な印加電圧−輝度特性を有す
るので、印加電圧を変化させて中間階調の表示を行なう
ことは困難である。
又は非発光の２段階にしか変化せず、中間階調の表示を
行なうことはできない。一方、この種の薄膜ＥＬ素子は
、第８図に示すような急峻な印加電圧−輝度特性を有す
るので、印加電圧を変化させて中間階調の表示を行なう
ことは困難である。
そこで、階調表示が可能な薄膜ＥＬ素子としていくつか
の提案があり、主なものとして次のものがある。
の提案があり、主なものとして次のものがある。
■ 基板上に複数のＥＬ素子を積層形成し、発光させる
ＫＬ素子の層数を変化させる方法（実開昭５６−１８９
１２６号公報、実開昭５８−１１８０７８号公報等）。
ＫＬ素子の層数を変化させる方法（実開昭５６−１８９
１２６号公報、実開昭５８−１１８０７８号公報等）。
■ １画素の中で誘電体層の層厚を部分的に異ならしめ
て、その層厚に対応した発光しきい電圧のａ数のセグメ
ントを形成し、印加電圧に応じて１画素中の発光面積を
段階的に変化させる方法（特開昭５７−１００４６８号
公報等）。
て、その層厚に対応した発光しきい電圧のａ数のセグメ
ントを形成し、印加電圧に応じて１画素中の発光面積を
段階的に変化させる方法（特開昭５７−１００４６８号
公報等）。
■の方法は、各画素を小さくできるので、高解像化には
有利であるが、階調数を多くしようとすると電極数が多
くなり、駆動回路も極めて複雑になるし、ＦｉＬ素子の
層数が多くなると、下方のＥＬ素子の発光が上方のＫＬ
累子で吸収されるため、階調の変化範囲を大きくできな
い。■の方法は、電極数が少なく、駆動回路が簡単にな
るが、各画素の耐電圧が最も層厚の小さい誘電体層によ
って決まるので、印加電圧の便化範囲を大きくとること
ができず、やはり階調の変化範囲を大きくできない。
有利であるが、階調数を多くしようとすると電極数が多
くなり、駆動回路も極めて複雑になるし、ＦｉＬ素子の
層数が多くなると、下方のＥＬ素子の発光が上方のＫＬ
累子で吸収されるため、階調の変化範囲を大きくできな
い。■の方法は、電極数が少なく、駆動回路が簡単にな
るが、各画素の耐電圧が最も層厚の小さい誘電体層によ
って決まるので、印加電圧の便化範囲を大きくとること
ができず、やはり階調の変化範囲を大きくできない。
発明の目的
そこで、この発明は、少ないセグメント数で多くの階調
表示が可能な薄膜ＫＬ素子を提供することを目的とする
。
表示が可能な薄膜ＫＬ素子を提供することを目的とする
。
発明の構成
この発明は、各画素が複数個のセグメントに分割されて
なる薄膜ＫＬ素子において、前記各セグメントの面積を
等沈毅数的に異ならしめて、各セグメントの選択発光に
より、各画素の発光面積を変化させて階調表示を行なう
ことを特徴とするものである。
なる薄膜ＫＬ素子において、前記各セグメントの面積を
等沈毅数的に異ならしめて、各セグメントの選択発光に
より、各画素の発光面積を変化させて階調表示を行なう
ことを特徴とするものである。
すなわち、上記の構成によれば、最小面積のセグメント
のみを発光させれば、単位輝度で発光するし、最小面積
のセグメントの２倍の面積のセグメントを発光させれば
、２倍輝度で発光するし、最小面積のセグメントと、そ
の２倍の面積のセグメントとを同時発光させれば、３倍
輝度で発光する。以下、セグメントの選択により、４倍
、５倍。
のみを発光させれば、単位輝度で発光するし、最小面積
のセグメントの２倍の面積のセグメントを発光させれば
、２倍輝度で発光するし、最小面積のセグメントと、そ
の２倍の面積のセグメントとを同時発光させれば、３倍
輝度で発光する。以下、セグメントの選択により、４倍
、５倍。
６倍、・・・・・ の輝度で発光するので、少ないセグ
メント数で多階調の表示が可能になる。
メント数で多階調の表示が可能になる。
、実施例
以下、この発明の一実施例を図面を参照して説明する。
第４図は薄膜ＫＬ素子の部分平面図、第５図は第４図の
１画素分を拡大した要部拡大平面図、第６図は第５図の
Ｖｌ−Ｖｌ線に沿う断面図、第７図は第５図の■−■線
に沿う断面図である。図において次の点を除いては、第
１図及び第２図と同様であるため、同一部分には同一参
照符号を伺してその説明を省略する。この実施例では、
１画素７を構成する透明電極２を、幅かＡの透明電極２
ａと、幅が４Ａの透明電極２ｂとを一組として構成する
とともに、背面電極６を、幅が２Ａの背面電極６ａと、
幅が４Ａの背面電極６ｂとを一組として構成している。
１画素分を拡大した要部拡大平面図、第６図は第５図の
Ｖｌ−Ｖｌ線に沿う断面図、第７図は第５図の■−■線
に沿う断面図である。図において次の点を除いては、第
１図及び第２図と同様であるため、同一部分には同一参
照符号を伺してその説明を省略する。この実施例では、
１画素７を構成する透明電極２を、幅かＡの透明電極２
ａと、幅が４Ａの透明電極２ｂとを一組として構成する
とともに、背面電極６を、幅が２Ａの背面電極６ａと、
幅が４Ａの背面電極６ｂとを一組として構成している。
したがって、１画素７は、単位面積Ｂ（＝ＡＸ２Ａ）の
セグメント７ａと、面積が２Ｂ（＝Ａ×４Ａ）のセグメ
ント７ｂと、面積が４Ｂ（＝４ＡＸ２Ａ）のセグメント
７ｃと、面積が８Ｂ （＝４Ａｘ４Ａ）のセグメント７
ｄとで構成されている。
セグメント７ａと、面積が２Ｂ（＝Ａ×４Ａ）のセグメ
ント７ｂと、面積が４Ｂ（＝４ＡＸ２Ａ）のセグメント
７ｃと、面積が８Ｂ （＝４Ａｘ４Ａ）のセグメント７
ｄとで構成されている。
上記の構成において、今、透明電極２ａ、 ２ｂ及び背
面電極６ａ、６ｂに電圧が印加されていない場合、全セ
グメン）７ａ〜７ｄが非発光であり、輝度Ｏである。又
、透明電極２ａと背面室１ｉ ６ ａのみを選択して電
圧が印加されると、セグメント７ａのみが発光して単位
輝度りが得られる。次に、透明電極２ａと背面電極６ｂ
とを選択して電圧を印加すると、セグメント７ｂのみが
発光して輝度２Ｌが得られる。更に、透明電極２ｂと背
面電極６ａ、’６ｂを選択して電圧が印加されると、セ
グメント７久、７ｂが発光して輝度３Ｌが得られる。
面電極６ａ、６ｂに電圧が印加されていない場合、全セ
グメン）７ａ〜７ｄが非発光であり、輝度Ｏである。又
、透明電極２ａと背面室１ｉ ６ ａのみを選択して電
圧が印加されると、セグメント７ａのみが発光して単位
輝度りが得られる。次に、透明電極２ａと背面電極６ｂ
とを選択して電圧を印加すると、セグメント７ｂのみが
発光して輝度２Ｌが得られる。更に、透明電極２ｂと背
面電極６ａ、’６ｂを選択して電圧が印加されると、セ
グメント７久、７ｂが発光して輝度３Ｌが得られる。
又、透明電極２ｂと背面電極６ａのみを選択して電圧が
印加烙れると、セグメント７ｃのみが発光して輝度４Ｌ
が得られる。更に又、透明電極２ａ。
印加烙れると、セグメント７ｃのみが発光して輝度４Ｌ
が得られる。更に又、透明電極２ａ。
２ｂと背面電極６ａとを選択して電圧が印加されると、
セグメント７ａ、’ｌｃが発光して輝度５Ｌが得られる
。以下、同様にして透明電極２ａ、２ｂ及び背面電極６
ａ、６ｂを選択して電圧が印加されると、セグメン）７
ａ〜７ｄの組み合せ発光によって、第８図に示すように
、１６階調の表示が可能になる。
セグメント７ａ、’ｌｃが発光して輝度５Ｌが得られる
。以下、同様にして透明電極２ａ、２ｂ及び背面電極６
ａ、６ｂを選択して電圧が印加されると、セグメン）７
ａ〜７ｄの組み合せ発光によって、第８図に示すように
、１６階調の表示が可能になる。
尚、上記実施例において、全透明型１ｉ２ａ、２ｂ及び
背面電極６ａ、６Ｂ間に、発光しきい電圧よりも小さい
バイアス電圧を印加しておいてもよい。
背面電極６ａ、６Ｂ間に、発光しきい電圧よりも小さい
バイアス電圧を印加しておいてもよい。
又、セグメントの数は上記実施例に限らず、それ以外の
数に設定してもよい。
数に設定してもよい。
発明の効果
この発明は以上のように、各画素を構成するセグメント
の面積を等沈毅数的に異ならしめて、各セグメントの選
択発光により、各画素の発光面積を変えて階調表示を行
なうので、少ないセグメント数で多階調の表示が可能に
なる。
の面積を等沈毅数的に異ならしめて、各セグメントの選
択発光により、各画素の発光面積を変えて階調表示を行
なうので、少ないセグメント数で多階調の表示が可能に
なる。
第１図は従来の薄膜ＦｉＬ素子の断面図、第２図は第１
図の対向電極の関係を示す平面図、第３図は電圧−輝度
特性図である。 第４図はこの発明の一実施例の薄膜ＫＬ素子の部分平面
図、第５図は第４図の１画素分の要部拡大平面図、第６
図は第５図のＶｌ−■線に沿う断面図、第７図は第５図
の■−■線に沿う断面図、第８図は１画素中の各セグメ
ントの発光状態と輝度との関係図である。 １・・・・・・・・ ・・・・・・・・・・・・ガラス
基板、２．２２． Ｐ ； 、２ ｂ 、、、、、、、
、、透明電極、３・５ ・・・・・・・・・・・・誘電
体層、４・・ ・・・・・・・・・・・・・・・ 発光
層、６．６ａ、６ｂ・−・ 背面電極、 ７ ・・・・ ・・・・ 画素ニ アａ〜７ｄ ・ 甲 ・・セグメント。 第１図 第 ２ 図 第 ３ 図 ゛ 卯メフロしＶ→ 第４図 第５図
図の対向電極の関係を示す平面図、第３図は電圧−輝度
特性図である。 第４図はこの発明の一実施例の薄膜ＫＬ素子の部分平面
図、第５図は第４図の１画素分の要部拡大平面図、第６
図は第５図のＶｌ−■線に沿う断面図、第７図は第５図
の■−■線に沿う断面図、第８図は１画素中の各セグメ
ントの発光状態と輝度との関係図である。 １・・・・・・・・ ・・・・・・・・・・・・ガラス
基板、２．２２． Ｐ ； 、２ ｂ 、、、、、、、
、、透明電極、３・５ ・・・・・・・・・・・・誘電
体層、４・・ ・・・・・・・・・・・・・・・ 発光
層、６．６ａ、６ｂ・−・ 背面電極、 ７ ・・・・ ・・・・ 画素ニ アａ〜７ｄ ・ 甲 ・・セグメント。 第１図 第 ２ 図 第 ３ 図 ゛ 卯メフロしＶ→ 第４図 第５図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 少なくとも一方が透明である対向電極間に誘電体層と発
光層とを挾持してなり各画素が複数個のセグメントに分
割されている７トリノクヌ型の麟１１美ＫＬ素子におい
て、 前記１１１！！Ｉ素中の各セグメントの面積を等沈毅数
的に異ならしめて、各セグメントの選択発光により、各
画素の発光面積を変化させて階調表示を打力うことを特
徴とする薄膜ＥＬ素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59062021A JPS60203984A (ja) | 1984-03-28 | 1984-03-28 | 薄膜ｅｌ素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59062021A JPS60203984A (ja) | 1984-03-28 | 1984-03-28 | 薄膜ｅｌ素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60203984A true JPS60203984A (ja) | 1985-10-15 |
Family
ID=13188094
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59062021A Pending JPS60203984A (ja) | 1984-03-28 | 1984-03-28 | 薄膜ｅｌ素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60203984A (ja) |
-
1984
- 1984-03-28 JP JP59062021A patent/JPS60203984A/ja active Pending
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