JPS6113597A - 薄膜ｅｌ素子 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 く技術分野〉 本発明に薄膜ＥＬ素子の発光色に関し、特に発光層の構
造を改良することによりＥＬ光発光多色化したものであ
る。

〈従来技術〉 表示装置の発光表示部や面光源等に用いられる薄膜ＥＬ
素子として、活性物質をドープした発光層の両面を誘電
体層で被覆した交流駆動型の高輝薄膜ＥＬ素子が実用（
１，されている。この薄膜ＥＬ素子は数ＫＨｚの交流電
界印加によって高輝度発光を得ることができ、しかも長
寿命であるという性質を有する。−膜ＥＬ素子の発光色
は発光層中に発光センタを形成するためにドープされる
活性物質の種類によって決定され例えば発光層母材をＺ
ｎＳとしこれにドープする活性物質としてＭｎ　ｆ用い
た場合には黄橙色、ＴｂＦ３を用いた場合には緑色、Ｍ
ｎとＴｂＦ３　をドープしてＭｎ−Ｆ複合センタを形成
した場合には赤色、Ｔｍ　Ｆ　Ｂを用いた場合には青色
、Ｄｙｖｉ−用いた場合には白色の各ＥＬ発光色が得ら
れる。このような薄膜ＥＬ素子よりＥＬ発光色の混色あ
るいは多色発光を得るには以下３つの方式がある。

（１）２種類以上の発光センタとなる活性物質をランダ
ムに発光層母材中にドープして各活性物質に対応するＥ
Ｌ発光色の混色発光を得る。

（２）　　ドープされる活性物質が異なる発光層を積層
して薄膜ＥＬ素子を構成し各発光層のＥＬ光発光個別に
あるいは混色発光として同時に取り出すＯ （３）異なるＥＬ発光色を呈する薄膜ＥＬ素子を積しか
しながら、上記（１）の方式でばＥＬ全発光混色された
１種類の・混色廃光しか得られず多色化は　　　・不可
能である。また（２）の方式では多色発光を得るために
は発光層を個別に駆動する必要があり電極構造が非常に
複雑となる。（３）の方式は比較的安定に多色発光駆動
をすることができるが、薄膜構成が非常に多層化された
構造となるため製造上の問題が生じる。即ち薄膜を多層
化するためには各層間の優れた密着性を得ることと各層
の熱膨張差に起因する応力を緩和することが必要となる
が積層　、となる。

〈発明の目的〉 本発明は上述の問題点に鑑み、電極構造と発光層の構造
の双方に技術的手段を駆使することにより混色発光及び
多色発光を容易に得ることができる薄膜ＥＬ素子を提供
することを目的とする。

〈実施例〉 第″１図は本発明の１実施例を示す薄膜ＥＬ累子の構成
−である。

ガラス基板ｌ上にＩｎ　Ｏ５ｎ０２等の透明電極２　　
３’ ２、さらにその上に積層してＹ２Ｏ３，Ｔａ２Ｏ，。

ＴｉＯＡＬ　ＯＳｉ　　Ｎ　　又は５ｉ０２等からなる
第２’２Ｂ’８４ ■の誘電体層３がスパッ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１ｄ
Ｚｎｓ’に４種活性物質を添加した焼結ペレットを電子
ビーム蒸着することにより得られる３種類の発光層４ａ
、’　４ｂ、　４ｃが順次並設して形成されている。こ
の時蒸着用のターゲットとなる焼結ペレットにはＺｎＳ
　　母材中に活性物質となる（Ｍｎ−＋−ＴｂＦ３）、
　ＴｂＦ３．　ＴｍＦａの３種が目的に応じた濃度にド
ープされたペレットが使用４される。

発光層４’ａ＋　４ｂｌ　Ｊｃ上には第１の誘電体層３
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Ａｔ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は交流電源に接続され、
薄膜ＥＬ素子が駆動される。

３種類の発光層４ａ、４ｂ＋　４ｃはそれぞれ光の三原
色に対応するＥＬ発光色に定められ、活性物質としてＭ
ｎとＴｂＦ’　＠ドープした発光層４ａｄ；赤色、Ｔｂ
Ｆ３’ｔドープした発光層４ｂが緑色、ＴｍＦ３をドー
プした発光層４ｃが青色の各色ＥＬ発光を放射する。こ
れらの発光層４　ａ　＋　４　ｂ　＋　４　ｃ　ｎ電子
ビーム蒸着技術と周知のエツチング技術あるいはフォト
リングラフィ法、マスク蒸着法等を導入することにより
第１の誘電体層３上にマトリックス状に順次規則正しく
□整列配置され誘電体層３．５で発光層４’ａ、　４ｂ
＋　４ｃ　ｋ挾設した三層゛構造が作製される・透明電
極２と背面電極−は各々帯状に成形さ五た線電極群から
成パ、相互に直交ｊる方向に配列されている。この透明
電極２と背面電極６でマ）　ＩＪ“ツクスミ極構造が構
成され、交差する点が表示に際して絵素となる０〒記発
光ｍ４ａｌ　４ｂ１４ｃの各々はこの絵素の個々に対比
して配置され、ｌ゛つの絵素で１つの発光層の対応する
ＥＬ全発光ｉられる。従−て、透明電極２と背面電極６
の各線□電極ヲ偏択して電圧を印加量ることにより各絵
素毎に赤色、緑色及び青色のＥＬ全発光選択されて放射
され、これによってマトリックスのカラー表示パターン
が得られる。また印加電圧を制御することにより各ＥＬ
発光色の輝度変調も□容易に行なわれ、中間調を有する
三原拭ＥＬ発光がｉ色制御されたフルカラー表示が可能
となる。＾、発光一層４ａ、　４ｂ、　４ｃの特性上各
絵素点に於けるＥＬ発光色の発光輝度に強弱の差が大き
く現われる場合′には各廃光層４ａ＋　４ｂ＋　４ｃの
面ｍ＋調整するか各絵蕪に必要に応じそカラーフィルタ
層を介在させる等によって輝度調整した上でカラー表示
を実行する。フルカラー表示するためには絵素の配列ピ
ッチを人間の目の分解能より細か（設定することが必要
である叔絵素の配列ピッ≠は表示画面のサイズ及びこれ
に応じた表示画面と人間の通常観測位置間の距離によっ
て決定される。

第２図は本発明の他の実施例を示す薄膜ＥＬ素子の構成
図であ乞。本実施例に於い稲透明電極２と背面電極６間
で構成されるマ）　ＩＪックス□電極構造の゛各絵゛素
゛は複数のｉ光層４ａ、４ｂ＋　４・と対応しそいる。

従−て、線電極を選択して絵素単位で電圧を印加した場
合、各絵素では常時ＥＬ発光色が混色された発光が得ら
れることになる。他の構成は第１図の素子と同様である
。この素子に於いても中間調を得ることは可能であり多
様なカラー表示パターンが生起される。

上記実施例は光の三原色に対応する赤色、緑色、青色の
ＥＬ発光を出力する発光層全並設した場合について説明
したが、本発明はこれ以外のＥＬ発光色全出力する種々
の組成から成る発光層を任意の数だけ組み合わせて構成
することができる。また電極構造も単純マトリックス構
造以外に二重以上の多重マトリックス構造とすることが
できる。

〈発明の効果〉 以上詳説した如く本発明は発光色の異なる複数の発光層
を電極構造に対応させて並設することにより電極への選
択的電圧印加に応答してカラー発光表示を行なうことが
できる。また電極構造も簡単で薄膜の多層化も少な（て
済むため量産に適するとともに素子としての信頼性も確
保され、広く表示装置への適用が可能となるものである
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例を示す薄膜ＥＬ素子の構成図
である。 第２図は本発明の他の実施例を示す薄膜ＥＬ素子の構成
図である。 １・・・ガラス基板　２・・・透明電極　３・・・第１
の誘電体層　４ａ、４ｂ、４ｃ・・・発光層　５・・・
第２の誘電体層　６・・・背面電極

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．異なるＥＬ発光色を呈する複数の発光層を前面側と
   背面側の誘電体層の間に挾設した三層構造部を透明電極
   と背面電極から成るマトリックス電極間に介在させ、該
   マトリックス電極の各交差位置に対応して前記発光層を
   正規配列したことを特徴とする薄膜ＥＬ素子。