JPS63121296A - 薄膜発光素子 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は薄膜発光素子に関し、特にカラーディスプレイ
パネルに使用して好適な発光素子に関する。

［従来の技術］ 電界発光を利用した薄膜発光素子、すなわちエレクトロ
ルミネッセンス（Ｅｌ）素子は、液晶表示素子やプラズ
マ表示素子等の他の平面型表示素子に比して動作可能範
囲が広く応答速度が速い、おるいはコンパクトである等
の特徴を有し、これを使用したカラーディスプレイパネ
ルの実現が望まれている。

これを実現する方法としては発光色が異なる発光体層を
積層する方法、おるいは−面の発光体層を異なる発光色
を発するパターンに区画する等の方法が考えられる。

［発明が解決しようとする問題点コ しかしながら、上記第１の方法によれば、各発光体層間
に電極及び必要により絶縁層を積層するから構造が複雑
になるとともに信頼性に欠けるという問題点がおる。ま
た、上記第２の方法によれば、発光体層に上記パターン
に従って異なる不純物をドープする必要があってパター
ン化が繁雑であるとともに生産性にも劣り、かつ表示パ
ターンが定型化するという問題点がある。

本発明はかかる問題点に鑑み、構造簡単で生産性にも優
れ、かつ表示パターンの自由度も大きい薄膜表示素子を
提供することを目的とする。

［問題点を解決する為の手段］ 本発明の構成を第１図で説明すると、１は電界印加時に
白色光を発する発光体層であり。該発光体層１を挟んで
上下にストライプ状の平行電極２．３が形成しである。

これら上下の平行電極２．３は互いに交叉する方向に配
してあり、各交叉点にある発光体層の部分を発光画素Ｅ
としである。そして、相隣れるこれら発光画素Ｅ上には
交互に、所定の色を選択的に透過せしめるカラーフィル
タ層４ｒ、４ｇ、４ｂが形成しである。

［作用］ 上記平行電極２．３に選択的に通電すると、選択された
平行電極２．３の交差点にある発光画素Ｅが白色光を発
する。白色光は上記各発光画素Ｅ上に設けたカラーフィ
ルタ層４ｒ、４ｇ、４ｂにより、所定の色に変換されて
送出される。しかして、平行電極２．３への通電を適宜
選択して上記所定の色を組合わせ発色ぜしめることによ
り、任意の着色と表示パターンが得られる。

［効果］ 上記構造によれば、発光体層を積層し、あるいは発光体
層に異なる不純物をパターン化してドープする必要はな
いから、構造簡単で生産性も良く、かつ表示パターンの
自由度も高い。

［実施例］ 第１図において、ガラス基板５の下面には一定幅のスト
ライプ状平行電極２が複数形成しである。

該平行電極２は■ｎ２０３よりなる透明電極である。透
明電極２の下面にはＴａ２０５等からなる絶縁層６１が
形成され、さらにその下方には発光体層１が形成しであ
る。発光体層１は、ＺｎＳを母材としこれに不純物とし
てＰｒＦ３を混入せしめた焼結ペレットを電子ビーム蒸
着して形成する。

発光体層１の下面にはｌ！２　ｏ３等よりなるバッファ
層６３を介して上記絶縁層６１と同組成の絶縁層６２が
形成され、ざらにその下面にはへ１等よりなる複数の一
定幅のストライプ状平行電極３を形成して背面電極とし
である。上記透明電極２と背面電極３は互いに直交する
方向に形成してあり、これらの交差点に位置する発光体
層１の部分が発光画素Ｅとなっている。しかして、上記
発光画素Ｅは図示の如くマトリクス状を呈している。

上記ガラス基板５上には各発光画素Ｅに対応せしめてカ
ラーフィルタ層４ｒ、４Ｃｌ、４ｂが設けである。該カ
ラーフィルタ層４ｒ、４Ｃ１，４ｂはゼラチン、ガゼイ
ン等の有機薄膜をフォトリソグラフィにより画素形状に
パターンユング後、染色して得る。カラーフィルタ層４
ｒ、４ｇ、４ｂはそれぞれ赤（波長６４０〜７８０ｎｍ
）、緑（波長４９８〜５３０ｎｍ）、青（波長４６７〜
４８３ｎｍ）の各色を透過せしめるもので、これらはガ
ラス基板面上に交互に配されている。

背面電極３の下方には発光素子への湿気の侵入を防止す
るためにシリコンオイル７を封入ガラス８により封入し
である。

囲路の通電装置より透明電極２と背面電極３間に交流電
圧を印加すると、これらの交差点にある上記発光画素Ｅ
が発光する。すなわち、交流電界により絶縁層６１．６
３内に近い発光体層１中の電子が加速されてＰｒＦ３発
光中心を励起する。

励起された該発光中心が基底状態に戻る際に第２図に示
す如き波長４６０〜８００ｎｍのスペクトル幅の広い白
色光を生じる。この白色光は各発光画素Ｅの上方にある
カラーフィルタ層４ｒ１４ｇ、４ｂを通り、赤、緑、な
いし青の各発光色となる。

かくして、上記透明電極２と背面電極３を適宜選択通電
することにより、所望の位置で、上記赤、緑、青の三原
色を組合わせた所望の色を得ることができる。

かかる構造の発光素子は構造が比較的簡単であるととも
に生産性にも優れている。

上記カラーフィルタ層をガラス基板の下面に形成するこ
ともできる。これを第３図に示す。図において、ガラス
基板５の下面にはカラーフィルタ層４ｒ、４ｇが形成し
てあり、該カラーフィルタ層４ｒ１４Ｑの下面にバッフ
ァ層６４を介して透明電極２、絶縁層６１、発光体層１
、バッファ層６３、絶縁層６２、背面電極３が順次形成
しである。かかる構造によっても上記実施例と同様の効
果があり、かつカラーフィルタ層が直接雰囲気に触れな
いから耐久性と信頼性が向上する。

なお、上記各実施例において、発光画素から発した光は
カラーフィルタ層にむけて進行するにしたがって漸次発
散するから、カラーフィルタ層の面積を発光画素のそれ
よりも大きくした方がコントラスト比は上がる。

また、カラーフィルタ層は上記染色法による以外に、電
着法、真空蒸着法、印刷法、感光フィルム法等によって
形成してもよい。

ざらに、発光体層における青色の発光効率は通常赤色や
緑色に比して劣るから、青色カラーフィルタ層の透過率
を他のカラーフィルタ層に比べて大きくすれば、三色の
色調をほぼ同一とできる。

フルカラーの再生を必要としない場合には、カラーフィ
ルタ層は例えば赤色と緑色のみで良い。

第４図には本発明の第３の実施例を示す。図において、
ガラス基板５上に形成したカラーフィルタ層４ｒ、４Ｇ
、４ｂはこれらの間に形成した黒色層９により枠取りし
である。黒色層９は有機薄膜を黒色に着色して形成する
。かかる構造によれば、相隣れるカラーフィルタ層４ｒ
１４ｇ、４ｂ間の洩れ光が防止でき、発色のコントラス
ト比はざらに向上する。

上記黒色層は、第５図に示す如く、ガラス基板の下面に
形成しても良い。図において、ガラス基板５の下面には
可視光域の全てを吸収する様な小さい禁止帯幅を有する
ＰｂＴｅ、Ｐｂ５ｅ、ＨｇＴｅ、１−ＩＣＩＳｅ等をス
パッタ、蒸着等により形成し、フォトリソグラフィによ
って格子パターンとなし上記黒色層９としである。黒色
層９は各カラーフィルタ層４ｒ、４ｇ、４ｂ間の間隙に
対応して位置せしめである。かかる構造によっても上記
実施例と同様の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明の第１の実施例を示し、第１図
は発光素子の部分断面斜視図、第２図は発光体層の発光
スペクトル図、第３図は本発明の第２の実施例を示す要
部断面図、第４図は本発明の第３の実施例を示す発光素
子の全体斜視図、第５図は本発明の第４の実施例を示す
発光素子の部分断面斜視図である。 １・・・・・・発光体層 ２・・・・・・透明電極（平行電極） ３・・・・・・背面電極（平行電極） ４ｒ、４ｑ、４ｂ・・・・・・カラーフィルタ層５・・
・・・・ガラス基板 ６１．６２・・・・・・絶縁層 ９・・・・・・黒色層 第１０ 繋２ｖＪ ４００　　６００　　８００　　　＋ｃ００五長（ｎｍ
） 亭３面 第４図 第５回

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）電界印加時に白色光を発する発光体層を挟んで上
   下にストライプ状の平行電極を形成するとともにこれら
   上方の平行電極と下方の平行電極を互いに交差する方向
   に配して各交差点にある発光体層の部分を発光画素とな
   し、相隣れるこれら発光画素上に交互に、所定の色を選
   択的に透過せしめるカラーフイルタ層を形成したことを
   特徴とする薄膜発光素子。
2. （２）上記カラーフイルタ層は赤、緑ないし青を選択的
   に透過せしめるものである特許請求の範囲第１項記載の
   薄膜発光素子。
3. （３）上記発光体層をＺｎＳ中にＳｍＦ＿３を混入せし
   めて構成した特許請求の範囲第１項記載の薄膜発光素子
   。
4. （４）相隣れる上記カラーフイルタ層間に黒色層を介在
   せしめた特許請求の範囲第１項記載の薄膜発光素子。