JP2002343278A - Display unit and method of manufacturing the display unit - Google Patents
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Landscapes
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、表示装置に関し、
特に大画面化を行っても消費電流を大幅に増大させる必
要がないとともに発光効率向上を図ることができる表示
装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a display device,
In particular, the present invention relates to a display device which does not require a large increase in current consumption even when a large screen is used and can improve luminous efficiency.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来の表示装置として、電界放出効果
（Field Emission Effect）を利用したＦＥＤ（Field
Emission Display）（冷陰極ディスプレイ）があ
る。2. Description of the Related Art As a conventional display device, an FED (Field Emission Effect) utilizing a field emission effect is used.
Emission Display) (cold cathode display).
【０００３】この冷陰極ディスプレイは、例えば尖鋭な
先端を有するコーン形状（例えば、円錐形状）をした陰
極とこの陰極を取り囲むように配置されたゲート電極間
に電圧を印加して電子を放出させるスピント型冷陰極の
アレイを備えている。また、冷陰極ディスプレイは、こ
のスピント型冷陰極のアレイと近接して対向配置された
蛍光体よりなる陽極を備えている。This cold cathode display is, for example, a spin cathode that emits electrons by applying a voltage between a cone-shaped (for example, conical) cathode having a sharp tip and a gate electrode disposed so as to surround the cathode. It has an array of cold cathodes. In addition, the cold cathode display includes an anode made of a phosphor that is disposed close to and opposed to the Spindt-type cold cathode array.
【０００４】上述した冷陰極ディスプレイは、陰極とゲ
ート電極との間に電圧を印加して電子を放出させる。そ
の後、スピント型冷陰極のアレイと蛍光体よりなる陽極
間に電圧を印加することにより、スピント型冷陰極のア
レイより放出された電子を蛍光体に衝突させて発光させ
るものである。In the above-described cold cathode display, electrons are emitted by applying a voltage between the cathode and the gate electrode. Thereafter, by applying a voltage between the array of Spindt-type cold cathodes and the anode made of the phosphor, the electrons emitted from the array of Spindt-type cold cathodes collide with the phosphors to emit light.
【０００５】スピント型冷陰極の電子放出効率は、陰極
の表面に形成される電界の集中度や陰極を構成する材料
の仕事関数、陰極を構成する材料の表面物性などの特性
に大きく左右される。The electron emission efficiency of a Spindt-type cold cathode largely depends on characteristics such as the degree of concentration of an electric field formed on the surface of the cathode, the work function of the material forming the cathode, and the surface properties of the material forming the cathode. .
【０００６】電界の集中度は、主に陰極の尖鋭度や陰極
とゲート電極間の距離によって決まる。このため、電子
放出効率向上を図ることは、フォトリソグラフィー技術
を中心とする微細加工技術の精度の向上に依存してき
た。すなわち、フォトリソグラフィー技術によって、陰
極とゲート電極との間の距離をできるだけ小さくとると
ともに、陰極の先端の形状を極力尖鋭化する。スピント
型冷陰極は、主としてＭｏ（モリブデン）、Ｎｉ（ニッ
ケル）などの高融点金属の蒸着やシリコンなどの選択エ
ッチングと熱酸化を使用して形成される。The degree of concentration of the electric field is mainly determined by the sharpness of the cathode and the distance between the cathode and the gate electrode. For this reason, the improvement of the electron emission efficiency has depended on the improvement of the precision of the fine processing technology centering on the photolithography technology. That is, the distance between the cathode and the gate electrode is made as small as possible by photolithography, and the shape of the tip of the cathode is sharpened as much as possible. Spindt-type cold cathodes are formed mainly by vapor deposition of a high melting point metal such as Mo (molybdenum) or Ni (nickel), selective etching of silicon or the like, and thermal oxidation.
【０００７】上述したスピント型冷陰極に対して、微細
加工を必要としない冷陰極もある。例えば、ＭＩＭ型
（Metal／Insulator／Metal）、ＭＩＳ型（Metal／Insu
lator／Semiconductor）などの面放出型の冷陰極があ
る。この面放出型の冷陰極においては、ミクロなレベル
での電界の集中度は不明であるが、非晶質炭素、ダイヤ
モンド、ダイヤモンド状炭素（DLC：Diamond-Like-Carb
on）、あるいはＡｌＮ（窒化アルミニウム）、窒化ボロ
ン（ＢＮ）などを材質とする冷陰極が試されてきた。バ
ンドギャップの大きい半導体のいくつかは、電子の放出
し易さを示す負性電子親和力（NEA：Negative Electro
n Affinity）特性を持ち、高硬度性、化学的安定性な
どの特性を有すると期待されてきたが、まだはっきりし
た高効率電子放出効果は実証されていない。[0007] In contrast to the above-mentioned Spindt-type cold cathode, some cold cathodes do not require fine processing. For example, MIM type (Metal / Insulator / Metal), MIS type (Metal / Insuulator)
and surface emitting cold cathodes such as lators / semiconductors. In this surface emission type cold cathode, the concentration of the electric field at a micro level is unknown, but amorphous carbon, diamond, diamond-like carbon (DLC: Diamond-Like-Carb
on) or cold cathodes made of AlN (aluminum nitride), boron nitride (BN), or the like. Some of the large band gap semiconductors have a negative electron affinity (NEA), which indicates the ease of electron emission.
n Affinity), and has been expected to have properties such as high hardness and chemical stability, but no clear high-efficiency electron emission effect has yet been demonstrated.
【０００８】ここで、最近ＣＮＴ（Carbon Nano-Tub
e）が良好な電子放出特性を示すことが明らかになり、
ＣＮＴ冷陰極を用いた表示装置も試作されるに至ってい
る。Here, recently, CNT (Carbon Nano-Tub)
e) shows good electron emission characteristics,
Display devices using CNT cold cathodes have also been prototyped.
【０００９】また、表示装置として、蛍光体に電場を加
えたとき、蛍光体中の発光中心が励起を受け発光する電
場発光（EL：Electroluminescence）を利用したものが
ある。特に、有機物を使用して発光させる有機ＥＬに
は、様々なものがあるが、例えば典型的なものとして
は、電極間に電子を移動させる電子輸送層と正孔（ホー
ル）を移動させる正孔輸送層とを設けるものがある。こ
のように構成された表示装置は、電極間に電圧を印加す
ることによって、電子とホールを電子輸送層と正孔輸送
層の境界面に移動させて、再結合させる。そして、再結
合する際に発光する現象を利用して表示を行うものであ
る。[0009] Further, as a display device, there is a display device utilizing electroluminescence (EL) in which a light emission center in the phosphor is excited and emits light when an electric field is applied to the phosphor. In particular, there are various types of organic ELs that emit light using an organic substance. For example, as typical examples, an electron transport layer that moves electrons between electrodes and a hole that moves holes are used. In some cases, a transport layer is provided. In the display device configured as described above, by applying a voltage between the electrodes, electrons and holes are moved to a boundary surface between the electron transport layer and the hole transport layer, and are recombined. Then, display is performed using a phenomenon of light emission at the time of recombination.
【００１０】[0010]
【発明が解決しようとする課題】上述した冷陰極ディス
プレイにおいて、電気エネルギーを光エネルギーに変換
する割合を示す発光効率は、冷陰極における電子放出効
率、冷陰極から放出される電子を利用する利用効率及び
電子を照射した蛍光体の蛍光体発光効率によって決ま
る。In the above-mentioned cold cathode display, the luminous efficiency indicating the ratio of converting electric energy to light energy is the electron emission efficiency of the cold cathode and the utilization efficiency utilizing the electrons emitted from the cold cathode. And the phosphor emission efficiency of the phosphor irradiated with electrons.
【００１１】ここで、電子が冷陰極の放出面に対して垂
直に放出されるＭＩＭ型（Metal／Insulator／Meta
l）、ＭＩＳ型（Metal／Insulator／Semiconductor）な
どの面放出型においては、放出される電子の利用効率は
高く、ほぼ１００パーセントに近いと考えられる。Here, a MIM type (Metal / Insulator / Meta) in which electrons are emitted perpendicular to the emission surface of the cold cathode.
l), the surface emission type such as MIS type (Metal / Insulator / Semiconductor) has high utilization efficiency of emitted electrons, and is considered to be almost 100%.
【００１２】また、冷陰極より放出される電子を高速に
加速して蛍光体へ照射するとすれば、冷陰極ディスプレ
イの発光効率に及ぼす冷陰極の電子放出効率の寄与は、
相対的に小さくなる。例えば、冷陰極より電子の放出が
始まる電圧を示す電子放出開始が数Ｖで、電子の加速を
１０ｋＶとすると、冷陰極の電子放出効率の寄与は、
０．１パーセントとなりほとんど無視できる。If electrons emitted from the cold cathode are accelerated at a high speed to irradiate the phosphor, the contribution of the electron emission efficiency of the cold cathode to the luminous efficiency of the cold cathode display is as follows.
Relatively small. For example, if the electron emission start indicating a voltage at which electron emission from the cold cathode starts is several volts and the acceleration of the electron is 10 kV, the contribution of the electron emission efficiency of the cold cathode is
0.1%, almost negligible.
【００１３】したがって、冷陰極ディスプレイの発光効
率を左右する大きな要因は、蛍光体の蛍光体発光効率で
ある。Therefore, a major factor influencing the luminous efficiency of the cold cathode display is the phosphor luminous efficiency of the phosphor.
【００１４】しかし、ＣＲＴ（Cathode-Ray Tube）用
などに開発されてきた蛍光体の蛍光体発光効率は、せい
ぜい２０パーセント程度であり、これ以上の大幅な増大
は見込めないという問題点があった。However, the phosphor luminous efficiency of a phosphor developed for a CRT (Cathode-Ray Tube) or the like is at most about 20%, and there is a problem that a further increase cannot be expected. .
【００１５】一方、現状の有機ＥＬによる発光のエネル
ギー効率の最大値は、２５パーセントと言われており、
上述した蛍光体とほぼ同レベルであるが、将来的には、
大幅に越える可能性があると言われている。On the other hand, the maximum value of the energy efficiency of light emission by the current organic EL is said to be 25%,
It is almost the same level as the phosphor described above, but in the future,
It is said that there is a possibility that it can be significantly exceeded.
【００１６】しかし、有機ＥＬの発光原理は、無機物を
使用した発光ダイオードに類似し、高輝度に発光させる
ためには、消費電流を大きくする必要があるという問題
点があった。すなわち、有機ＥＬを使用した大型のディ
スプレイを実現することは、困難であるという問題点が
あった。However, the principle of light emission of the organic EL is similar to that of a light emitting diode using an inorganic material, and there is a problem that it is necessary to increase current consumption in order to emit light with high luminance. That is, it is difficult to realize a large-sized display using the organic EL.
【００１７】また、表示装置としてＰＤＰ（Plasma Di
splay Panel）があるが、ＰＤＰは、対角６０インチク
ラスの大型化が可能である反面、発光効率が低いという
問題点があった。A PDP (Plasma Diode) is used as a display device.
Although there is a splay panel, the PDP has a problem that the luminous efficiency is low, while a diagonal 60-inch class can be enlarged.
【００１８】本発明は上記した従来技術の問題点を解決
するためになされたものであって、その目的は、大画面
化を行っても消費電流を大幅に増加させる必要がないと
ともに発光効率向上を図ることができる表示装置を提供
することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and it is an object of the present invention to eliminate the necessity of greatly increasing the current consumption and improving the luminous efficiency even when the screen is enlarged. It is an object of the present invention to provide a display device capable of achieving the above.
【００１９】[0019]
【課題を解決するための手段】上記目的を達するため、
本発明に係る表示装置は、電界を加えることにより電子
を放出する冷陰極と、上記冷陰極と対向して配置され、
電界を加えることにより発光する電場発光素子であっ
て、有機物を含む有機電場発光素子とを備え、上記冷陰
極から放出された電子を上記有機電場発光素子に入射さ
せることにより、上記有機電場発光素子を発光させるこ
とを特徴とする。In order to achieve the above object,
The display device according to the present invention is a cold cathode that emits electrons by applying an electric field, and is disposed to face the cold cathode,
An electroluminescent element that emits light by applying an electric field, comprising: an organic electroluminescent element containing an organic substance; and by causing electrons emitted from the cold cathode to enter the organic electroluminescent element, the organic electroluminescent element is provided. Is characterized by emitting light.
【００２０】このように構成することにより、大画面化
を行っても消費電流を大幅に増加させる必要がないとと
もに発光効率向上を図ることができる。With this configuration, it is not necessary to greatly increase the current consumption even if the screen is enlarged, and the luminous efficiency can be improved.
【００２１】また、上記表示装置は、赤色光を発する赤
色電場発光素子と緑色光を発する緑色電場発光素子と、
青色光を発する青色電場発光素子とを備えることを特徴
とする。The display device may further include a red electroluminescent element emitting red light and a green electroluminescent element emitting green light.
A blue electroluminescent element that emits blue light.
【００２２】このように構成することにより、カラー表
示をすることができる。With this configuration, color display can be performed.
【００２３】また、上記有機電場発光素子は、上記冷陰
極より入射した電子に基づいて電子数を増倍する電子増
倍層を備えることを特徴とする。Further, the organic electroluminescent device is characterized in that it has an electron multiplying layer for multiplying the number of electrons based on electrons incident from the cold cathode.
【００２４】このように構成することにより、有機電場
発光素子に注入する電子数を増加させることができる。With this configuration, the number of electrons injected into the organic electroluminescent device can be increased.
【００２５】また、上記表示装置は、さらに上記冷陰極
より放出される電子を加速する電子加速部を備えること
を特徴とする。Further, the display device further comprises an electron accelerating unit for accelerating electrons emitted from the cold cathode.
【００２６】このように構成することにより、電子を加
速することができ、電子増倍層において生成される二次
電子の数を増加させることができる。With this configuration, electrons can be accelerated, and the number of secondary electrons generated in the electron multiplier layer can be increased.
【００２７】また、上記有機電場発光素子は、さらに電
子を移動させる電子輸送層を備え、上記電子加速部は、
上記電子増倍層で生成された電子が上記電子輸送層に注
入するように、上記冷陰極より放出される電子を加速す
ることを特徴とする。Further, the organic electroluminescent device further includes an electron transporting layer for transferring electrons, and the electron accelerator includes:
The electron emitted from the cold cathode is accelerated so that the electrons generated in the electron multiplier layer are injected into the electron transport layer.
【００２８】このように構成することにより、有機電場
発光素子を発光させることができる。With this configuration, the organic electroluminescent device can emit light.
【００２９】また、上記有機電場発光素子は、さらに電
子を移動させる電子輸送層を備え、上記電子増倍層は、
上記電子輸送層と上記電子加速部の間に配置され、上記
電子増倍層の厚さは、上記電子加速部で加速された電子
が上記電子輸送層に直接注入されない厚さであることを
特徴とする。Further, the organic electroluminescent element further includes an electron transporting layer for transferring electrons, and the electron multiplying layer comprises
The electron multiplying layer is disposed between the electron transporting layer and the electron accelerating unit, and has a thickness such that electrons accelerated by the electron accelerating unit are not directly injected into the electron transporting layer. And
【００３０】このように構成することにより、電子輸送
層の損傷を防止することができる。With this configuration, it is possible to prevent the electron transport layer from being damaged.
【００３１】また、上記電子加速部は、上記電子増倍層
を構成する原子に含まれる特定のエネルギーを有する電
子を励起するように、上記冷陰極より放出される電子を
加速することを特徴とする。The electron accelerating unit accelerates electrons emitted from the cold cathode so as to excite electrons having a specific energy contained in atoms constituting the electron multiplying layer. I do.
【００３２】このように構成することにより、電子増倍
層において効率よく二次電子を生成することができる。With this configuration, secondary electrons can be efficiently generated in the electron multiplier layer.
【００３３】また、上記冷陰極は、概ね単一のエネルギ
ーを有する電子を放出することを特徴とする。このよう
に構成することにより、電子増倍層において効率よく二
次電子を生成することができる。Further, the cold cathode emits electrons having substantially a single energy. With this configuration, secondary electrons can be efficiently generated in the electron multiplier layer.
【００３４】また、上記有機電場発光素子は、さらに電
子を移動させる電子輸送層と、上記電子輸送層と上記冷
陰極との間に光を反射する反射膜とを備えることを特徴
とする。このように構成することにより、表示装置の輝
度を向上させることができる。Further, the organic electroluminescent device is characterized by further comprising an electron transport layer for transferring electrons, and a reflection film for reflecting light between the electron transport layer and the cold cathode. With this configuration, the luminance of the display device can be improved.
【００３５】また、本発明に係る表示装置製造方法は、
電界を加えることにより電子を放出する冷陰極を形成す
る冷陰極形成ステップと、上記冷陰極形成ステップで形
成した冷陰極と対向して配置され、電界を加えることに
より発光する電場発光素子であって、有機物を含む有機
電場発光素子を形成する有機電場発光素子形成ステップ
とを備えることを特徴とする。Further, the method for manufacturing a display device according to the present invention comprises:
A cold cathode forming step of forming a cold cathode that emits electrons by applying an electric field, and an electroluminescent element that is arranged to face the cold cathode formed in the cold cathode forming step and emits light by applying an electric field, Forming an organic electroluminescent element containing an organic substance.
【００３６】このように構成することにより、大画面化
を行っても消費電流を大幅に増加させる必要がないとと
もに発光効率向上を図ることができる表示装置を製造す
ることができる。With this configuration, it is possible to manufacture a display device that does not require a large increase in current consumption even when the screen is enlarged, and that can improve luminous efficiency.
【００３７】また、上記有機電場発光素子形成ステップ
は、上記冷陰極形成ステップで形成した冷陰極より入射
した電子に基づいて電子数を増倍する電子増倍層を形成
する電子増倍層形成ステップを有することを特徴とす
る。The organic electroluminescent element forming step includes an electron multiplying layer forming step of forming an electron multiplying layer for multiplying the number of electrons based on electrons incident from the cold cathode formed in the cold cathode forming step. It is characterized by having.
【００３８】このように構成することにより、有機電場
発光素子に注入する電子数を増加させることができる。With this configuration, the number of electrons injected into the organic electroluminescent device can be increased.
【００３９】[0039]
【発明の実施の形態】本発明に係る表示装置の一実施の
形態について、図面を参照しながら説明する。 実施の形態１．図１は、実施の形態１における表示装置
に使用される表示素子の構成を示した断面図である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of a display device according to the present invention will be described with reference to the drawings. Embodiment 1 FIG. FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a display element used in the display device according to the first embodiment.
【００４０】図１において、表示素子はガラス基板１、
有機電場発光素子２０、冷陰極３０、ガラス基板１０よ
り構成されている。In FIG. 1, a display element is a glass substrate 1,
It comprises an organic electroluminescent device 20, a cold cathode 30, and a glass substrate 10.
【００４１】すなわち、表示素子は、ガラス基板１とガ
ラス基板１０との間に空間を介して有機電場発光素子２
０と冷陰極３０とを対向して配置した構成をしている。That is, the display element is an organic electroluminescent element 2 with a space between the glass substrate 1 and the glass substrate 10.
0 and the cold cathode 30 are arranged to face each other.
【００４２】有機電場発光素子２０は、透明電極２、正
孔輸送層３、電子輸送層４、電子増倍層５より構成され
ている。The organic electroluminescent device 20 comprises a transparent electrode 2, a hole transport layer 3, an electron transport layer 4, and an electron multiplying layer 5.
【００４３】透明電極２は、例えばＩＴＯ（In2O3：S
n）より構成され電圧を印加することができるように構
成されている。The transparent electrode 2 is made of, for example, ITO (In 2 O 3 : S
n) so that a voltage can be applied.
【００４４】正孔輸送層３は、多少の電導性を有し、キ
ャリアが正孔である有機物より構成されている。例え
ば、正孔伝導型の有機材料であるＴＰＤ（トリフェニル
ジアミン）などより構成される。また、電子輸送層４
は、多少の電導性を有し、キャリアが電子である有機物
より構成されている。例えば、電子伝導型の有機材料で
あるアルミニウム・キノリウム錯体などより構成され
る。The hole transport layer 3 has some conductivity, and is composed of an organic substance in which carriers are holes. For example, it is made of TPD (triphenyldiamine) which is a hole conduction type organic material. The electron transport layer 4
Has some electrical conductivity and is composed of an organic substance whose carriers are electrons. For example, it is composed of an aluminum-quinolium complex, which is an organic material of electron conduction type.
【００４５】上述した正孔輸送層３を構成する物質と電
子輸送層４を構成する物質との仕事関数と電子親和力の
差を半導体における禁制帯幅と同じように考えると、そ
れぞれがＰ型半導体とＮ型半導体と同じように扱うこと
ができる。Considering the difference between the work function and the electron affinity between the material constituting the hole transport layer 3 and the material constituting the electron transport layer 4 in the same manner as the forbidden band width of a semiconductor, each of them is a P-type semiconductor. And N-type semiconductors.
【００４６】したがって、図１に示すように正孔輸送層
３と電子輸送層４とを積層するように構成すると、それ
ぞれのキャリアである正孔と電子が境界面付近で輻射再
結合し、禁制帯幅のエネルギーに相当する光を放出する
ことができる。Therefore, when the hole transport layer 3 and the electron transport layer 4 are stacked as shown in FIG. 1, the holes and the electrons, which are the respective carriers, recombine radiatively in the vicinity of the boundary surface, and are forbidden. Light corresponding to the energy of the bandwidth can be emitted.
【００４７】次に、電子増倍層５は、後述する冷陰極３
０より放出した電子を入射し、入射した電子より複数の
二次電子を生成することができるように構成されてい
る。この電子増倍層５を設けることにより、冷陰極３０
より放出される電子が少なくても、電子増倍層５で電子
が増倍されるため、有機電場発光素子を高輝度発光させ
ることができる。言い換えれば、有機電場発光素子２０
を高輝度発光させるために必要な電流量に相当する電子
が冷陰極３０より放出されなくても、電子増倍層５によ
る電子増倍率が大きければ有機電場発光素子２０を高輝
度発光させることができる。Next, the electron multiplying layer 5 is provided with a cold cathode 3 described later.
It is configured so that electrons emitted from zero can be incident and a plurality of secondary electrons can be generated from the incident electrons. By providing this electron multiplying layer 5, the cold cathode 30
Even if the number of emitted electrons is smaller, the electrons are multiplied by the electron multiplying layer 5, so that the organic electroluminescent device can emit light with high luminance. In other words, the organic electroluminescent device 20
Even if electrons corresponding to the amount of current required to emit light with high luminance are not emitted from the cold cathode 30, the organic electroluminescent element 20 can emit high luminance if the electron multiplication factor by the electron multiplication layer 5 is large. it can.
【００４８】有機電場発光素子２０は、上述したように
構成されており、透明電極２と電子増倍層５の間には、
電子増倍層５側が透明電極２に対して負になるように小
さな電圧Ｖｏｒが印加されている。この電圧では、電子
増倍層５より電子輸送層４へ電子が注入されることがな
く、電界だけが印加されているだけである。すなわち、
この状態では、電子輸送層４に電子が注入されないた
め、有機電場発光素子２０は、発光しない。The organic electroluminescent element 20 is configured as described above, and the organic electroluminescent element 20 is provided between the transparent electrode 2 and the electron multiplying layer 5.
A small voltage Vor is applied so that the electron multiplying layer 5 side becomes negative with respect to the transparent electrode 2. At this voltage, electrons are not injected from the electron multiplying layer 5 into the electron transporting layer 4, and only an electric field is applied. That is,
In this state, no electrons are injected into the electron transport layer 4, and the organic electroluminescent element 20 does not emit light.
【００４９】このように透明電極２と電子増倍層５間に
電圧Ｖｏｒを印加しておく理由は、電圧Ｖｏｒを印加し
ない場合に、電子増倍層５で生成された二次電子のエネ
ルギーが低く電子増倍層５と電子輸送層４との障壁を乗
り越えられないものであっても、電圧Ｖｏｒを印加する
ことにより電子増倍層５と電子輸送層４との障壁を乗り
越えて電子輸送層４へ注入することができるようにする
ためである。The reason why the voltage Vor is applied between the transparent electrode 2 and the electron multiplying layer 5 is that when the voltage Vor is not applied, the energy of the secondary electrons generated in the electron multiplying layer 5 is reduced. Even if it is too low to overcome the barrier between the electron multiplier layer 5 and the electron transport layer 4, the voltage Vor is applied to overcome the barrier between the electron multiplier layer 5 and the electron transport layer 4. 4 so that it can be injected.
【００５０】次に、冷陰極３０は、ゲート電極６、絶縁
層７、半導体層８、陰極母線９より構成されている。Next, the cold cathode 30 is composed of the gate electrode 6, the insulating layer 7, the semiconductor layer 8, and the cathode bus 9.
【００５１】ゲート電極６は、電子を放出する電子放出
面であり、金属より構成されている。このゲート電極
６、絶縁層７、半導体層８より前述したＭＩＳ型冷陰極
が構成される。また、実施の形態１では、ＭＩＳ型冷陰
極を冷陰極３０として使用したが、例えばＭＩＭ型冷陰
極を使用してもよい。なお、冷陰極３０は、電子を放出
する効率を示す電子放出効率が高ければ高い程望まし
い。The gate electrode 6 is an electron emission surface for emitting electrons, and is made of metal. The gate electrode 6, the insulating layer 7, and the semiconductor layer 8 constitute the MIS cold cathode described above. In the first embodiment, the MIS cold cathode is used as the cold cathode 30. However, for example, an IM cold cathode may be used. It is preferable that the cold cathode 30 has a higher electron emission efficiency indicating the efficiency of emitting electrons.
【００５２】冷陰極３０は、ゲート電極６と陰極母線９
との間に、ゲート電極６側が正になるように電圧Ｖｅを
印加することができるように構成されている。この電圧
Ｖｅが電子放出開始電圧を超えると、ゲート電極６より
電子が放出される。The cold cathode 30 comprises a gate electrode 6 and a cathode bus 9
Is configured so that the voltage Ve can be applied so that the gate electrode 6 side becomes positive. When the voltage Ve exceeds the electron emission start voltage, electrons are emitted from the gate electrode 6.
【００５３】次に、実施の形態１における表示素子は、
有機電場発光素子２０内の透明電極２と冷陰極３０内の
陰極母線９との間において、透明電極２側が正となるよ
うに高電圧Ｖａｃを印加する電子加速部４０を有してい
る。Next, the display element in the first embodiment is
An electron accelerator 40 is provided between the transparent electrode 2 in the organic electroluminescent device 20 and the cathode bus 9 in the cold cathode 30 so as to apply a high voltage Vac so that the transparent electrode 2 side becomes positive.
【００５４】このように構成することにより、透明電極
２と陰極母線９との間に電圧Ｖａｃを印加すると、ゲー
ト電極６と電子増倍層５の間に高電界が生じる。このた
め、ゲート電極６より放出された電子は、ゲート電極６
と電子増倍層５の間において加速される。With this configuration, when a voltage Vac is applied between the transparent electrode 2 and the cathode bus 9, a high electric field is generated between the gate electrode 6 and the electron multiplying layer 5. Therefore, the electrons emitted from the gate electrode 6
And between the electron multiplying layer 5.
【００５５】実施の形態１における表示素子は、上記の
ように構成されており、以下に動作及び作用について、
図１、図２を参照しながら説明する。The display element according to the first embodiment is configured as described above.
This will be described with reference to FIGS.
【００５６】図２は、有機電場発光素子２０の各構成要
素のバンド構造を主に示したものであり、右側は冷陰極
３０の模式的断面図を示したものである。FIG. 2 mainly shows the band structure of each component of the organic electroluminescent device 20, and the right side is a schematic cross-sectional view of the cold cathode 30.
【００５７】図２において、冷陰極３０のゲート電極６
と陰極母線９との間に印加する電圧Ｖｅが電子放出開始
電圧を超えると、ゲート電極６より電子が放出される。
放出された電子は、透明電極２と陰極母線９との間に印
加された電圧Ｖａｃによってゲート電極６と電子増倍層
５間に生じた高電界により、加速される。加速された電
子は、電子増倍層５へ入射する。In FIG. 2, the gate electrode 6 of the cold cathode 30
When the voltage Ve applied between the gate electrode 9 and the cathode bus 9 exceeds the electron emission start voltage, electrons are emitted from the gate electrode 6.
The emitted electrons are accelerated by a high electric field generated between the gate electrode 6 and the electron multiplying layer 5 by the voltage Vac applied between the transparent electrode 2 and the cathode bus 9. The accelerated electrons enter the electron multiplying layer 5.
【００５８】電子増倍層５に入射した電子は、電子増倍
層５を構成する原子を励起し、二次電子が生成される。
生成された二次電子の中で、電子増倍層５と電子輸送層
４とのショットキー障壁を乗り越えられる程度のエネル
ギーを持つ電子（ホットエレクトロン）は、ショットキ
ー障壁を乗り越えて電子輸送層４へ注入される。The electrons incident on the electron multiplying layer 5 excite the atoms constituting the electron multiplying layer 5 to generate secondary electrons.
Among the generated secondary electrons, electrons (hot electrons) having energy enough to surmount the Schottky barrier between the electron multiplier layer 5 and the electron transport layer 4 surmount the Schottky barrier and travel through the electron transport layer 4. Injected into
【００５９】電子輸送層４へ注入された電子は、透明電
極２より正孔輸送層３に注入された正孔と境界面近傍に
おいて結合し発光する。The electrons injected into the electron transport layer 4 combine with the holes injected from the transparent electrode 2 into the hole transport layer 3 near the boundary to emit light.
【００６０】透明電極２より供給され、正孔輸送層３を
移動する正孔の数が、電子増倍層５と電子輸送層４の間
のショットキー障壁が無いとした場合に電子輸送層４に
注入される電子の数に匹敵するとすれば、実施の形態１
における表示装置の輝度は、電子増倍層５で生成される
ホットエレクトロンの生成率によって決定することにな
る。When the number of holes supplied from the transparent electrode 2 and traveling through the hole transport layer 3 is such that there is no Schottky barrier between the electron multiplier layer 5 and the electron transport layer 4, Embodiment 1 is equivalent to the number of electrons injected into
Is determined by the generation rate of hot electrons generated in the electron multiplying layer 5.
【００６１】通常、有機電場発光素子は、電子輸送層と
正孔輸送層の間に電流を流すことによって発光させる電
流駆動型の素子であるが、上述した実施の形態１におけ
る表示装置によれば、冷陰極３０による電子放出及び電
子加速部４０による高電圧印加による電子加速を使用す
ることにより、有機電場発光素子を電圧駆動で動作させ
ることができる。Normally, the organic electroluminescent element is a current-driven element that emits light by passing a current between the electron transporting layer and the hole transporting layer. According to the display device of the first embodiment, In addition, by using electron emission by the cold cathode 30 and electron acceleration by application of a high voltage by the electron accelerator 40, the organic electroluminescent element can be operated by voltage driving.
【００６２】したがって、表示装置を大画面化しても消
費電流を大幅に増加させる必要がなくなるとともに、有
機電場発光素子の高発光効率、高輝度特性を生かし、発
光効率向上を図ることができる表示装置を提供すること
ができる。Therefore, it is not necessary to greatly increase the current consumption even if the screen size of the display device is increased, and it is possible to improve the luminous efficiency by utilizing the high luminous efficiency and high luminance characteristics of the organic electroluminescent element. Can be provided.
【００６３】次に、実施の形態１における表示素子の主
要な構成要素にあった方が望ましい性能について説明す
る。Next, a description will be given of the performance which is desirably included in the main components of the display element in the first embodiment.
【００６４】まず、図１に示した電子増倍層５は、二次
電子の生成される効率を示す二次電子生成率が高いこと
が望ましい。二次電子生成率が高ければ、電子輸送層４
に注入される電子数が増え、有機電場発光素子２０にお
ける発光が増加するからである。First, it is desirable that the electron multiplier layer 5 shown in FIG. 1 has a high secondary electron generation rate indicating the efficiency of secondary electron generation. If the secondary electron generation rate is high, the electron transport layer 4
This is because the number of electrons injected into the organic electroluminescent element 20 increases, and the light emission in the organic electroluminescent element 20 increases.
【００６５】熱平衡状態にある一対の電子・正孔対を生
成するために必要な平均エネルギーＥ（ｅＶ）は、半導
体については実験的に以下に示す式で与えられる。The average energy E (eV) required to generate a pair of electron-hole pairs in thermal equilibrium is experimentally given by the following equation for a semiconductor.
【００６６】Ｅ（ｅＶ）＝２．６７Ｅｇ＋０．８７ ここで、Ｅｇは、半導体のバンドギャップに相当するエ
ネルギーを示している。したがって、Ｅｇが小さい程、
二次電子を生成し易く、電子増倍率を大きくすることが
できる。E (eV) = 2.67Eg + 0.87 Here, Eg indicates energy corresponding to the band gap of the semiconductor. Therefore, the smaller Eg is,
Secondary electrons are easily generated, and the electron multiplication factor can be increased.
【００６７】電子増倍層５と電子輸送層４との間のショ
ットキー障壁がなるべく小さくする一方で、電圧Ｖｏｒ
を印加しただけの状態（有機電場発光素子２０を発光さ
せない状態）では、電子増倍層５より電子輸送層４へ容
易に注入されない適度の大きさを有することが望まし
い。While the Schottky barrier between the electron multiplier layer 5 and the electron transport layer 4 is made as small as possible, the voltage Vor
In a state in which only is applied (a state in which the organic electroluminescent element 20 does not emit light), it is desirable to have an appropriate size that is not easily injected from the electron multiplier layer 5 into the electron transport layer 4.
【００６８】さらに、冷陰極３０より放出され、電子加
速部４０で加速された電子を直接電子輸送層４へ注入さ
せない阻止能を有することが望ましい。高エネルギーを
有する電子が二次電子生成によるエネルギー損失をせず
に電子輸送層４へ注入されると電子輸送層４に損傷を与
えることになるからである。Further, it is desirable to have a stopping power to prevent the electrons emitted from the cold cathode 30 and accelerated by the electron acceleration section 40 from being directly injected into the electron transport layer 4. This is because if electrons having high energy are injected into the electron transport layer 4 without losing energy due to secondary electron generation, the electron transport layer 4 will be damaged.
【００６９】ここで、電子増倍層５に入射される電子の
エネルギーＥ０（ｋｅＶ）の電子の飛程Ｒ（Å）は、以
下に示す式で表される。Here, the range R (Å) of the electrons having the energy E 0 (keV) of the electrons incident on the electron multiplying layer 5 is represented by the following equation.
【００７０】Ｒ＝ｂＥ０ ｎ 例えば、ＺｎＳでは、ｂ＝６３、ｎ＝２．４であるの
で、１０（ｋｅＶ）の電子が入射したとすると、電子の
飛程Ｒは、約７０００（Å）となる。また、５（ｋｅ
Ｖ）の電子が入射したとすると電子の飛程Ｒは、約２０
００（Å）である。R = bE0 n For example, in ZnS, b = 63 and n = 2.4.
Assuming that 10 (keV) electrons are incident,
The range R is about 7,000 (Å). In addition, 5 (ke
If the electron of V) is incident, the range R of the electron is about 20
00 (Å).
【００７１】また、電子増倍層５は、大面積の作成が容
易であることが望ましい。大型画面を有する表示装置の
製造が容易になるからである。It is desirable that the electron multiplying layer 5 can be easily formed in a large area. This is because manufacture of a display device having a large screen is facilitated.
【００７２】シリコンについての電子飛程Ｒや電子増倍
層５の材料としてシリコンを使用した場合に、電子輸送
層４との間のショットキー障壁の詳細についてはまだ明
らかでないが、電子飛程Ｒを約数千Å、Ｅｇ＝１．１
（ｅＶ）、また低温で大面積の非晶質膜を形成できるこ
とを考慮すると、電子増倍層５の材料として望ましいと
言える。Although the details of the electron range R and the Schottky barrier between the electron transport layer 4 and silicon when silicon is used as the material of the electron multiplying layer 5 are not clear, the electron range R About several thousand Å, Eg = 1.1
Considering (eV) and the fact that a large-area amorphous film can be formed at a low temperature, it can be said that it is preferable as the material of the electron multiplying layer 5.
【００７３】次に、実施の形態１における表示素子は、
冷陰極３０より放出される電子を電子加速部４０で加速
する。したがって、冷陰極３０にあると望ましい性能
は、まず、電子の放出を開始する電圧である電子放出開
始電圧が低いことが望ましい。また、大面積の作成がで
きることが望ましいが、放出される電子よりなる電流は
大きくなくても良い。電子増倍層５において、電子数が
増倍されるからである。また、各表示素子内にある冷陰
極３０は一様である必要はない。各冷陰極３０に例えば
大きなシリーズ抵抗を挿入し、放出される電子よりなる
電流を制限することにより、各表示素子の特性のばらつ
きを緩和するように構成してもよい。Next, the display element in the first embodiment is
Electrons emitted from the cold cathode 30 are accelerated by the electron accelerator 40. Therefore, the performance desired in the cold cathode 30 is that, first, it is desirable that the electron emission starting voltage which is the voltage at which the electron emission starts is low. In addition, although it is desirable that a large area can be formed, the current composed of emitted electrons does not have to be large. This is because the number of electrons is multiplied in the electron multiplying layer 5. Further, the cold cathodes 30 in each display element need not be uniform. For example, a configuration may be employed in which a large series resistance is inserted into each of the cold cathodes 30 to limit the current of emitted electrons, thereby reducing the variation in the characteristics of each display element.
【００７４】固体内を通過する電子のエネルギーを損失
する過程として主なものは、固体を構成する原子の内殻
電子を励起することによりエネルギーを損失する過程で
ある。したがって、電子増倍層５を構成する原子の内殻
電子の束縛エネルギーに等しいエネルギーを有する電子
を電子増倍層５に入射できる冷陰極（概ね単一のエネル
ギーを有する電子を放出できる冷陰極）であることが、
高効率な電子増倍を行う観点からは、望ましい。The main process of losing energy of electrons passing through a solid is a process of losing energy by exciting inner shell electrons of atoms constituting the solid. Therefore, a cold cathode capable of injecting electrons having energy equal to the binding energy of the inner shell electrons of the atoms constituting the electron multiplying layer 5 into the electron multiplying layer 5 (a cold cathode capable of emitting electrons having substantially a single energy) That it is,
It is desirable from the viewpoint of performing highly efficient electron multiplication.
【００７５】上述したシリコンを電子増倍層５の材料と
して使用する場合、シリコン原子内のＫ殻電子の束縛エ
ネルギーは、約１．８４（ｋｅＶ）であるので、この値
よりわずかに大きいエネルギーの電子がシリコン原子を
励起できるように、冷陰極３０より放出される電子のエ
ネルギーを選ぶことが望ましい。When the above-mentioned silicon is used as a material of the electron multiplying layer 5, the binding energy of K shell electrons in silicon atoms is about 1.84 (keV). It is desirable to select the energy of the electrons emitted from the cold cathode 30 so that the electrons can excite silicon atoms.
【００７６】次に、電子加速部４０は、冷陰極３０より
放出された電子を電子増倍層５とゲート電極６の間で加
速する。この場合、基本的に電子増倍層５を貫いて電子
輸送層４に注入し損失を与えない程度に、電子を加速す
ることが望ましい。さらに、電子増倍層５に入射する電
子のエネルギーが、電子増倍層５を構成する原子内の内
殻電子の束縛エネルギーよりわずかに大きいエネルギー
とすることが望ましい。Next, the electron accelerator 40 accelerates the electrons emitted from the cold cathode 30 between the electron multiplying layer 5 and the gate electrode 6. In this case, it is basically desirable to inject electrons into the electron transport layer 4 through the electron multiplying layer 5 and accelerate the electrons to such an extent that no loss is caused. Further, it is desirable that the energy of the electrons incident on the electron multiplying layer 5 be slightly larger than the binding energy of the inner shell electrons in the atoms constituting the electron multiplying layer 5.
【００７７】各表示素子における一様性は冷陰極の特性
がばらついていると困難である。したがって、各表示素
子に均一なエネルギーの電子を電子増倍層５へ注入する
ためには、表示素子毎に冷陰極３０に流れる電流と電子
加速部４０における加速電圧の積が一定となるように、
冷陰極３０を流れる電流を加速電圧にフィードバックす
ることが望ましい。The uniformity of each display element is difficult if the characteristics of the cold cathode vary. Therefore, in order to inject electrons of uniform energy into the electron multiplying layer 5 into each display element, the product of the current flowing through the cold cathode 30 and the acceleration voltage in the electron accelerating unit 40 is constant for each display element. ,
It is desirable to feed back the current flowing through the cold cathode 30 to the acceleration voltage.
【００７８】なお、実施の形態１における表示素子にお
いては、有機電場発光素子２０が発光する光の色につい
ては、何も述べなかったが、赤色光を発する赤色電場発
光素子を備える表示素子と、緑色光を発する緑色電場発
光素子を備える表示素子と、青色光を発する青色電場発
光素子を備える表示素子を使用したカラー表示可能な表
示装置を提供してもよい。In the display element according to the first embodiment, the color of light emitted by the organic electroluminescent element 20 is not described. However, the display element including the red electroluminescent element that emits red light includes: A display device capable of performing color display using a display element including a green electroluminescent element emitting green light and a display element including a blue electroluminescent element emitting blue light may be provided.
【００７９】実施の形態２．実施の形態２では、実施の
形態１における表示素子を使用した表示装置の基本構造
（３行×３列のアレイ）の製造方法について、図３、図
４、図５を用いて説明する。始めにガラス基板上に有機
電場発光素子を形成する有機電場発光素子形成ステップ
について説明する。Embodiment 2 In Embodiment 2, a method for manufacturing a basic structure (an array of 3 rows × 3 columns) of a display device using the display element in Embodiment 1 will be described with reference to FIGS. 3, 4, and 5. FIG. First, an organic electroluminescent element forming step of forming an organic electroluminescent element on a glass substrate will be described.
【００８０】図３（ａ）は、有機電場発光素子を形成し
たガラス基板１を上部（有機電場発光素子を形成した
側）より眺めた図であり、図３（ｂ）は、有機電場発光
素子を形成したガラス基板１の断面を示した断面図であ
る。FIG. 3A is a view of the glass substrate 1 on which the organic electroluminescent device is formed, as viewed from above (the side on which the organic electroluminescent device is formed). FIG. 3B is a view showing the organic electroluminescent device. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a cross section of a glass substrate 1 on which is formed.
【００８１】まず、ガラス基板１上に表示素子を作成す
る領域を分離する（列方向のみ）のための壁１１を、壁
１１の材料となるペーストを使用してフォトリソグラフ
ィー技術や印刷法によって形成する。First, a wall 11 for separating a region for forming a display element on the glass substrate 1 (only in the column direction) is formed by a photolithography technique or a printing method using a paste as a material of the wall 11. I do.
【００８２】次に、壁１１によって区切られた各領域
（各セル）の底部に蒸着などの方法によりＩＴＯなどの
透明電極２を形成する。Next, a transparent electrode 2 such as ITO is formed on the bottom of each area (each cell) separated by the wall 11 by a method such as vapor deposition.
【００８３】そして、形成した透明電極２上に正孔輸送
層３、電子輸送層４の順に真空蒸着法など通常の有機電
場発光素子を作成する方法を用いて形成する。Then, a hole transport layer 3 and an electron transport layer 4 are formed on the formed transparent electrode 2 in this order by a method for producing a normal organic electroluminescent element such as a vacuum evaporation method.
【００８４】その後、電子増倍層５を、電子輸送層４上
に形成する（電子増倍層形成ステップ）。この電子増倍
層５の材料としては、例えば非晶質シリコンが使用され
る。非晶質シリコンは、下地である正孔輸送層３や電子
輸送層４を損傷させないという観点から、低温、例えば
室温程度の温度で堆積させることが望ましい。このため
には、例えば真空蒸着法を使用することがよい。Thereafter, the electron multiplying layer 5 is formed on the electron transporting layer 4 (electron multiplying layer forming step). As a material of the electron multiplying layer 5, for example, amorphous silicon is used. Amorphous silicon is preferably deposited at a low temperature, for example, at a temperature of about room temperature, from the viewpoint of not damaging the hole transport layer 3 and the electron transport layer 4 which are the base. For this purpose, for example, a vacuum evaporation method is preferably used.
【００８５】電子増倍層５として材料を堆積させる厚さ
は、冷陰極より放出され、電子加速部により加速された
電子が電子増倍層５を貫通して電子輸送層４に侵入して
損傷を与えない厚さにする。The thickness at which the material is deposited as the electron multiplying layer 5 is such that electrons emitted from the cold cathode and accelerated by the electron accelerating portion penetrate the electron multiplying layer 5 and enter the electron transporting layer 4 to be damaged. To a thickness that does not give
【００８６】次に、冷陰極をもう一方のガラス基板上に
形成する冷陰極形成ステップについて説明する。Next, a cold cathode forming step for forming a cold cathode on another glass substrate will be described.
【００８７】図４（ａ）は、冷陰極を形成したガラス基
板１０を上側（冷陰極を形成した側）より眺めた図であ
り、図４（ｂ）は、冷陰極を形成したガラス基板１０の
断面を示した断面図である。なお、図４（ａ）におい
て、実際は、陰極母線９は見えないが、どのように配置
されているか分かるように図示した。FIG. 4A is a view of the glass substrate 10 on which the cold cathode is formed, viewed from above (the side on which the cold cathode is formed). FIG. 4B is a view showing the glass substrate 10 on which the cold cathode is formed. FIG. 3 is a cross-sectional view showing a cross section of FIG. In FIG. 4A, the cathode bus 9 is not actually seen, but is shown so as to be understood how it is arranged.
【００８８】以下では、ＭＩＳ型（Metal／Insulator／
Semiconductor）を形成する冷陰極の一例として説明す
る。In the following, the MIS type (Metal / Insulator /
Semiconductor) will be described as an example of the cold cathode.
【００８９】まず、ガラス基板１０上に金属を材料とし
た陰極母線９を形成する。陰極母線９は、上述した有機
電場発光素子を形成したガラス基板１上の壁１１と直交
するように形成される。First, a cathode bus 9 made of a metal is formed on a glass substrate 10. The cathode bus 9 is formed so as to be orthogonal to the wall 11 on the glass substrate 1 on which the above-mentioned organic electroluminescent element is formed.
【００９０】次に、形成した陰極母線９上に半導体膜８
としてシリコンを堆積する。堆積したシリコンの表面の
極浅い領域に対して熱処理などを用いて酸化し、絶縁膜
７を形成する。Next, a semiconductor film 8 is formed on the formed cathode bus 9.
To deposit silicon. An extremely shallow region of the surface of the deposited silicon is oxidized using a heat treatment or the like to form an insulating film 7.
【００９１】そして、最後にゲート電極６を陰極母線９
と直交するように形成する。言い換えれば、ゲート電極
６を、上述した有機電場発光素子を形成したガラス基板
１上の壁１１と平行になるように形成する。このように
して、ガラス基板１０上にＭＩＳ型の冷陰極を形成する
ことができる。なお、ＭＩＳ型の冷陰極を形成する例を
示したが、ガラス基板１０上に形成される冷陰極は、例
えばナノ結晶シリコンによる準弾道型冷陰極などであっ
てもよい。Finally, the gate electrode 6 is connected to the cathode bus 9
It is formed so as to be orthogonal to. In other words, the gate electrode 6 is formed so as to be parallel to the wall 11 on the glass substrate 1 on which the above-described organic electroluminescent element is formed. Thus, a MIS-type cold cathode can be formed on the glass substrate 10. Although the example in which the MIS type cold cathode is formed has been described, the cold cathode formed on the glass substrate 10 may be, for example, a quasi-ballistic cold cathode made of nanocrystalline silicon.
【００９２】最後に、有機電場発光素子を形成したガラ
ス基板１と冷陰極を形成したガラス基板１０とを合わせ
て真空に排気し、フリットガラスなどにより封じる。こ
のようにして、図５に示すように、実施の形態１におけ
る表示素子を使用した表示装置の基本構造（３行×３列
のアレイ）を製造することができる。Finally, the glass substrate 1 on which the organic electroluminescent element is formed and the glass substrate 10 on which the cold cathode is formed are evacuated to a vacuum and sealed with frit glass or the like. In this way, as shown in FIG. 5, a basic structure (3 rows × 3 columns array) of a display device using the display element in Embodiment 1 can be manufactured.
【００９３】なお、図５には省略してあるが、冷陰極よ
り放出される電子を高速に加速する空間を確保するた
め、ガラス基板１とガラス基板１０の間にはスペーサが
必要である。例えば、ガラス基板１とガラス基板１０間
に適当な厚さのメッシュを挿入してもよい。Although not shown in FIG. 5, a spacer is required between the glass substrate 1 and the glass substrate 10 in order to secure a space for rapidly accelerating the electrons emitted from the cold cathode. For example, a mesh having an appropriate thickness may be inserted between the glass substrate 1 and the glass substrate 10.
【００９４】有機電場発光素子の性能劣化の要因とし
て、水分の吸収があるが、冷陰極と有機電場発光素子間
を真空にすることによって、水分の吸収を防止すること
ができ、寿命を長くすることができる。Water absorption is one of the causes of deterioration of the performance of the organic electroluminescent device. However, by evacuating the space between the cold cathode and the organic electroluminescent device, the absorption of moisture can be prevented and the life is prolonged. be able to.
【００９５】図６に、実施の形態１における表示素子の
変形例を示す。図６において、図１に示した表示素子と
異なる構成は、電子増倍層５上に光を反射する反射膜１
２を設けた点である。この反射膜１２の材質としては、
例えばアルミニウムや金などより構成される。反射膜１
２は、電子増倍層５を形成した上に、薄膜を形成するこ
とによって作ることができる。FIG. 6 shows a modification of the display element in the first embodiment. In FIG. 6, the configuration different from the display element shown in FIG.
2 is provided. As a material of the reflection film 12,
For example, it is made of aluminum or gold. Reflective film 1
2 can be made by forming a thin film on the electron multiplying layer 5.
【００９６】このように反射膜１２を設けることによ
り、ガラス基板１と反対側（すなわち、電子増倍層５
側）に発せられた光を反射してガラス基板１より射出さ
せることができ、輝度を改善することができる。By providing the reflection film 12 in this manner, the opposite side to the glass substrate 1 (that is, the electron multiplying layer 5
Side) can be reflected and emitted from the glass substrate 1, and the luminance can be improved.
【００９７】また、電子増倍層５の材料にもよるが、反
射膜１２を設けることにより、加速された電子による電
子増倍層５の表面損傷を軽減できる。Further, depending on the material of the electron multiplying layer 5, by providing the reflective film 12, the surface damage of the electron multiplying layer 5 due to accelerated electrons can be reduced.
【００９８】[0098]
【発明の効果】本発明に係る表示装置によれば、大画面
化を行っても消費電流を大幅に増加させる必要がないと
ともに発光効率向上を図ることができる。According to the display device of the present invention, it is not necessary to greatly increase the current consumption even if the screen is enlarged, and the luminous efficiency can be improved.
【００９９】また、本発明に係る表示装置製造方法によ
れば、大画面化を行っても消費電流を大幅に増加させる
必要がないとともに発光効率向上を図ることができる表
示装置を製造することができる。Further, according to the method of manufacturing a display device according to the present invention, it is possible to manufacture a display device which does not require a large increase in current consumption even if the screen is enlarged and which can improve the luminous efficiency. it can.
【０１００】[0100]
【図１】 実施の形態１における表示素子の構成を示し
た断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a display element in Embodiment 1.
【図２】 有機電場発光素子のバンド構造を主に示した
図である。FIG. 2 is a diagram mainly showing a band structure of an organic electroluminescent element.
【図３】 有機電場発光素子を形成したガラス基板を示
した図である。FIG. 3 is a view showing a glass substrate on which an organic electroluminescent element is formed.
【図４】 冷陰極を形成したガラス基板を示した図であ
る。FIG. 4 is a view showing a glass substrate on which a cold cathode is formed.
【図５】 実施の形態１における表示素子を使用した表
示装置の基本構造を示した断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing a basic structure of a display device using the display element in Embodiment 1.
【図６】 実施に形態１における表示素子の変形例を示
した図である。FIG. 6 is a diagram showing a modification of the display element in the first embodiment.
１ ガラス基板 ２ 透明電極 ３ 正孔輸送層 ４ 電子輸送層 ５ 電子増倍層 ６ ゲート電極 ７ 絶縁膜 ８ 半導体膜 ９ 陰極母線 １０ ガラス基板 １１ 壁 １２ 反射膜 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Glass substrate 2 Transparent electrode 3 Hole transport layer 4 Electron transport layer 5 Electron multiplication layer 6 Gate electrode 7 Insulating film 8 Semiconductor film 9 Cathode bus 10 Glass substrate 11 Wall 12 Reflecting film
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 敏裕 東京都世田谷区砧一丁目10番11号 日本放 送協会 放送技術研究所内 (72)発明者 後沢 瑞芳 東京都世田谷区砧一丁目10番11号 日本放 送協会 放送技術研究所内 (72)発明者 上田 智志 東京都世田谷区砧一丁目10番11号 日本放 送協会 放送技術研究所内 (72)発明者 武井 達哉 東京都世田谷区砧一丁目10番11号 日本放 送協会 放送技術研究所内 (72)発明者 萩原 啓 東京都世田谷区砧一丁目10番11号 日本放 送協会 放送技術研究所内 Ｆターム(参考） 3K007 AB03 AB04 AB18 BA06 BB01 CA01 CB01 DA01 DB03 EB00 FA01 FA02 5C036 EE01 EE14 EF01 EF06 EF09 EG36 EH11 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Toshihiro Yamamoto 1-10-11 Kinuta, Setagaya-ku, Tokyo Japan Broadcasting Corporation Research Institute (72) Inventor Mizuyoshi Gozawa 1-10 Kinuta, Setagaya-ku, Tokyo No. 11 Japan Broadcasting Corporation Broadcasting Research Institute (72) Inventor Satoshi Ueda 1-10-11 Kinuta, Setagaya-ku, Tokyo Japan Broadcasting Research Institute (72) Inventor Tatsuya Takei Kinutaichi Setagaya-ku, Tokyo No. 10-11, Japan Broadcasting Corporation Broadcasting Research Institute (72) Inventor Kei Hagiwara 1-10-11, Kinuta, Setagaya-ku, Tokyo Japan Broadcasting Corporation Broadcasting Research Institute F-term (reference) 3K007 AB03 AB04 AB18 BA06 BB01 CA01 CB01 DA01 DB03 EB00 FA01 FA02 5C036 EE01 EE14 EF01 EF06 EF09 EG36 EH11
Claims (11)
冷陰極と、 上記冷陰極と対向して配置され、電界を加えることによ
り発光する電場発光素子であって、有機物を含む有機電
場発光素子とを備え、 上記冷陰極から放出された電子を上記有機電場発光素子
に入射させることにより、上記有機電場発光素子を発光
させることを特徴とする表示装置。A cold cathode that emits electrons by applying an electric field; and an organic electroluminescent element that is disposed to face the cold cathode and emits light by applying an electric field, the organic electroluminescent element including an organic substance. A display device, comprising: making the organic electroluminescent element emit light by causing electrons emitted from the cold cathode to enter the organic electroluminescent element.
場発光素子と緑色光を発する緑色電場発光素子と、青色
光を発する青色電場発光素子とを備えることを特徴とす
る請求項１に記載の表示装置。2. The display device according to claim 1, wherein the display device includes a red electroluminescent element emitting red light, a green electroluminescent element emitting green light, and a blue electroluminescent element emitting blue light. Display device.
り入射した電子に基づいて電子数を増倍する電子増倍層
を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の表
示装置。3. The display device according to claim 1, wherein the organic electroluminescent element includes an electron multiplying layer that multiplies the number of electrons based on electrons incident from the cold cathode.
放出される電子を加速する電子加速部を備えることを特
徴とする請求項３に記載の表示装置。4. The display device according to claim 3, wherein the display device further includes an electron acceleration unit for accelerating electrons emitted from the cold cathode.
移動させる電子輸送層を備え、 上記電子加速部は、上記電子増倍層で生成された電子が
上記電子輸送層に注入するように、上記冷陰極より放出
される電子を加速することを特徴とする請求項４に記載
の表示装置。5. The organic electroluminescent device according to claim 1, further comprising an electron transport layer for moving electrons, wherein the electron acceleration unit injects the electrons generated in the electron multiplier layer into the electron transport layer. The display device according to claim 4, wherein electrons emitted from the cold cathode are accelerated.
移動させる電子輸送層を備え、 上記電子増倍層は、上記電子輸送層と上記電子加速部の
間に配置され、 上記電子増倍層の厚さは、上記電子加速部で加速された
電子が上記電子輸送層に直接注入されない厚さであるこ
とを特徴とする請求項４に記載の表示装置。6. The organic electroluminescent device further comprises an electron transport layer for transferring electrons, wherein the electron multiplier layer is disposed between the electron transport layer and the electron accelerator, 5. The display device according to claim 4, wherein the thickness of the electron transport layer is such that electrons accelerated by the electron accelerator are not directly injected into the electron transport layer.
成する原子に含まれる特定のエネルギーを有する電子を
励起するように、上記冷陰極より放出される電子を加速
することを特徴とする請求項４に記載の表示装置。7. The electron accelerating section accelerates electrons emitted from the cold cathode so as to excite electrons having a specific energy contained in atoms constituting the electron multiplying layer. The display device according to claim 4.
有する電子を放出することを特徴とする請求項１に記載
の表示装置。8. The display device according to claim 1, wherein the cold cathode emits electrons having substantially a single energy.
移動させる電子輸送層と、 上記電子輸送層と上記冷陰極との間に光を反射する反射
膜とを備えることを特徴とする請求項１に記載の表示装
置。9. The organic electroluminescent device according to claim 1, further comprising: an electron transport layer for moving electrons, and a reflection film for reflecting light between the electron transport layer and the cold cathode. 2. The display device according to 1.
る冷陰極を形成する冷陰極形成ステップと、 上記冷陰極形成ステップで形成した冷陰極と対向して配
置され、電界を加えることにより発光する電場発光素子
であって、有機物を含む有機電場発光素子を形成する有
機電場発光素子形成ステップとを備えることを特徴とす
る表示装置製造方法。10. A cold cathode forming step of forming a cold cathode that emits electrons by applying an electric field; A method of forming an organic electroluminescent element that forms an organic electroluminescent element containing an organic substance.
は、上記冷陰極形成ステップで形成した冷陰極より入射
した電子に基づいて電子数を増倍する電子増倍層を形成
する電子増倍層形成ステップを有することを特徴とする
請求項１０に記載の表示装置製造方法。11. The step of forming an organic electroluminescent element includes the step of forming an electron multiplying layer for multiplying the number of electrons based on electrons incident from the cold cathode formed in the step of forming a cold cathode. The method for manufacturing a display device according to claim 10, comprising:
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007157576A (en) * | 2005-12-07 | 2007-06-21 | Itc:Kk | Field emission display |
| JP2013530499A (en) * | 2010-05-28 | 2013-07-25 | フォトニス フランス エスエーエス | Electron multiplication structure used in a vacuum tube using electron multiplication, and a vacuum tube using electron multiplication with such an electron multiplication structure |
-
2001
- 2001-05-15 JP JP2001145159A patent/JP2002343278A/en active Pending
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| JP2013530499A (en) * | 2010-05-28 | 2013-07-25 | フォトニス フランス エスエーエス | Electron multiplication structure used in a vacuum tube using electron multiplication, and a vacuum tube using electron multiplication with such an electron multiplication structure |
| US9184033B2 (en) | 2010-05-28 | 2015-11-10 | Photonis France Sas | Electron multiplying structure for use in a vacuum tube using electron multiplying as well as a vacuum tube using electron multiplying provided with such an electron multiplying structure |
| JP2017076620A (en) * | 2010-05-28 | 2017-04-20 | フォトニス フランス エスエーエス | Electron multiplying structure for use in vacuum tube using electron multiplying as well as vacuum tube using electron multiplying provided with such electron multiplying structure |
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