JPH03107188A

JPH03107188A - Ｅｌ表示装置

Info

Publication number: JPH03107188A
Application number: JP1244600A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Mimura; 三村　義行; Shigemi Iura; 重美井浦
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1989-09-20
Filing date: 1989-09-20
Publication date: 1991-05-07

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、ＥＬ素子を用いて複数の画素セグメントを形
成したＥＬ表示装置に関する。

〔従来の技術〕

従来より、薄膜ＥＬ素子を用いたフラットデイスプレィ
装置としてセグメント表示装置やマトリクス表示装置等
のＥＬ表示装置が知られている。

この種のＥＬ表示装置に用いられる薄膜ＥＬ素子は、第
６図に示すように、透明基板１上に、透明電極２．絶縁
体層３．ＥＬＬ光層４．絶縁体層５、背面電極６を積層
した構造のものである。このように構成された薄膜ＥＬ
素子は、透明電極２゜背面電極６間に電圧を印加するこ
とにより、ＥＬＬ光層４をＥＬ発光させることができる
。

第７図は上記ＥＬ発売先素子用いたセグメント表示装置
１０を示す図であり、下部透明電極パターンを示してい
る。このセグメント表示装置１０は、ＥＬ発光素子が図
示形状の７つのセグメント８１〜Ｓ７に分割されていて
、各セグメント８１〜Ｓ７はそれぞれ電極リード線ＳＬ
１〜ＳＬ７を介してパルス電源に独立に接続されている
。

このようなセグメント表示装置１０においては、あるビ
ット信号に基づいて各セグメント８１〜Ｓ７に電極リー
ド線ＳＬＩ〜ＳＬ７を介して選択的に電圧を印加するこ
とにより、数字２文字の表示を行うことができる。

ところで、上記のようなＥＬ表示装置では、作成プロセ
スの一貫性、簡易性、さらにはＥＬＬ膜プロセスへの影
響等を考慮して、電極リード線ＳＬ１〜ＳＬ７を各セグ
メント８１〜Ｓ７の透明電極（２）と同じ材料で構成さ
れている。透明電極の材料としては、Ｉ　ｎ２０３，５
ｎ０２　。

Ｉ　Ｔ　Ｏ（Ｉ　ｎ　２０　ｓとＳｎＯ２の混合物）Ｔ
ｉＯ２，ＺｎＯ：Ｚｎ等が用いられている。

ところが、上記した材料で形成される透明電極の体積固
有抵抗は１０１〜１０−４Ω・ｃｒｉ程度であり、金属
に比べて非常に大きく、（体積固有抵抗×電極リード線
の長さ）／（電極リード線の断面積）で求められる電極
リード線の抵抗Ｒも金属に比べて非常に大きな値となる
。そのため、例えば電極リード線の材料にＩＴＯを用い
、各電極リード線ＳＬ１〜ＳＬ７を第７図に示すパター
ンにすれば、各電極リード線ＳＬ１〜ＳＬ７の抵抗値は
、例えば５Ｌ１−２００Ω、５Ｌ２−２８０Ω。

５Ｌ３−２７０Ω、５Ｌ４−２００Ω、５Ｌ５−２８０
Ω、５Ｌ６−２６０Ω、ＳＬ７■４００Ωといった具合
に大きく異なった値となる。その結果、各セグメト８１
〜Ｓ７に電圧を印加した場合には、分配電圧が異なり、
立上がり電圧が異なることから、各セグメト８１〜Ｓ７
の「電圧−輝度」特性が違ってしまう。

第９図に電極リード線ＳＬ１．ＳＬ７がそれぞれ接続さ
れたセグメントＳ１とセグメントＳ７の「電圧−輝度」
特性を示す。同図に示すＶａはセグメントＳ１の最適動
作電圧を示し、ｖｂはセグメントＳ７の最適動作電圧を
示している。同図を参照してセグメントＳ１とセグメン
トＳ７の動作を比較した場合、両セグメントＳｌ、Ｓ７
をセグメントＳ１の最適動作電圧Ｖａで駆動すると、両
セグメント間には輝度にバラツキが生じてしまう。

また、セグメントＳ７の最適動作電圧で駆動すると、輝
度を均一にすることはできるが、セグメン）Ｓｌは破壊
電圧に近い電圧で駆動されるので、セグメントＳ１の寿
命が短くなり、結果的に両セグメントＳｌ、Ｓ７間で寿
命に大きな差が生じてしまう。

そこで従来は、第８図に示すように、セグメント８１〜
Ｓ７に接続する各電極リード線ＳＬ１〜ＳＬ７をすべて
同じ長さｇにし、そこから透明電極に比べて抵抗値の小
さい金属のリード線でパルスＴｈ源に接続していていた
。そのため、各電極リード線ＳＬ１〜ＳＬ７を透明基板
１の四方から取出す構成となっていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、各電極リード線ＳＬ１〜ＳＬ７をすべて
同じ長さｇにし、各電極リード線ＳＬＩ〜ＳＬ７を透明
基板１の四方から取出す構成とすると、装置を薄型化、
小型化する上で大きな障害となるといった問題がある。

すなわち、各電極リード線ＳＬ１〜ＳＬ７を透明基板１
の四方から取出す構成とすると、実装する上で透明基板
１の四方に接続端子が必要となり、この端子が突出した
部分にスペースが生じる。特に、複数のセグメント表示
装置１０を並列に集合して用いる場合には、互いに接す
る透明基板１の左右からはリード線の取出しができない
という問題がある。

本発明は以上のような実情に鑑みてなされたもので、装
置の小型化を図ることができ、複数のセグメントを各々
同じ輝度で発光させることができると共に複数のセグメ
ントの寿命を均一化できるＥＬ表示装置を提供すること
を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記課題を解決するために、平板状の透明基板
上に形成された複数の透明電極からなる透明電極層と、
この透明電極層上に形成された絶縁体層と、この絶縁体
層上に形成されたＥＬ発光層と、このＥＬ発光層上に形
成された絶縁体層と、この絶縁体層上に形成された背面
電極と、前記複数の透明電極にそれぞれ接続された複数
の電極リード線と、この複数の電極リード線が接続され
たパルス電源とからなるＥＬ表示装置において、前記パ
ルス電源と前記複数の透明電極との間の各抵抗値がそれ
ぞれ同じ値となるように前記パルス電源と前記複数の電
極リード線とのそれぞれの間に各々所定の抵抗値を有す
る複数の抵抗を設けた構成とした。

また、前記ＥＬ発光層に印加される電圧が所定の値とな
るように、前記パルス電源と前記複数の電極リード線と
のそれぞれの間に複数の可変抵抗を設けた構成とした。

また、前記複数の電極リード線の各抵抗値をＲｉ　（ｉ
−１，２，３・・・）とし、またこの電極リード線と前
記パルス電源との間に設けられる抵抗の抵抗値をそれぞ
れＲｊ　　（ｊ−１，２，３・・・）とし、さらに前記
Ｒｉの最大値を（Ｒｉ）ｍａｘとしたときに、（Ｒｉ）ｍａｘ≦Ｒｉ　＋Ｒｊ≦２　（Ｒｉ）　ｍａｘ
となるように前記抵抗値Ｒｊを設定した。

〔作用〕

本発明は以上のような手段を講じたことにより、任意の
透明電極、背面電極間に電圧を印加することにより、Ｅ
Ｌ発光層の複数箇所を選択的に発光できる。そして、複
数の電極リード線の抵抗値がそれぞれ異なっていても、
パルス電極と各電極リード線との間に挿入された抵抗に
よってパルス電源から複数の各透明電極までの間の各抵
抗値が同じになり、ＥＬ発光層の所望の複数箇所に同一
電圧が印加され、同じ輝度で発光する。

また、ＥＬ発光層が例えば複数のＥＬ発光色からなり、
各色に応じて最適動作電圧が異なっていても、挿入され
た可変抵抗の抵抗値を調整することにより、各色に応じ
た所定の最適動作電圧をそれぞれ印加することができる
。

また、（Ｒｉ）ｍａｘ≦Ｒｉ＋Ｒｊ≦２　（Ｒｉ）　ｍａｘと
なるようにＲｊを設定したので、ＥＬ発光層として好ま
しい「電圧−輝度」特性が得られる。さらに望ましくは
、１．２　　（Ｒｉ）ｍａｘ≦Ｒｉ＋Ｒｊ≦１．５　　（
Ｒｉ）ｍａｘとなるようにＲｊを設定すると良い。本発
明者等が実験により確認したところによると、電極リー
ド線の抵抗値Ｒｉと挿入された抵抗の抵抗値Ｒｊの和が
（Ｒｉ）ｍａｘより小さいと「電圧−輝度」特性を十分
に補正することができない。また、Ｒｉ＋Ｒｊが２（Ｒ
ｉ）ｍａｘより大きいと立上りが遅くなり、パルス駆動
には用いることができなくなる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について説明する。

第１図は本発明をセグメント表示装置に適用した実施例
の構成を示す図である。このセグメント表示装置２０は
、透明基板２１上に図示形状の７つのセグメント８１〜
Ｓ７が形成されていて、各セグメント８１〜Ｓ７にはそ
れぞれ電極リード線ＳＬ１〜ＳＬ７の一端が接続されて
いる。電極リード線ＳＬ１〜ＳＬ７の他端は透明基板２
１の上下方向の両端まで引伸ばされている。各電極リー
ド線ＳＬ１〜ＳＬ７は、導電性に優れた金属材料からな
る導線Ｌ１〜Ｌ７を介してパルス電源２２にそれぞれ接
続されている。各導線Ｌ１〜Ｌ７には挿入抵抗Ｒ１〜Ｒ
７がそれぞれ設けられている。

このように構成された本実施例のセグメント表示装置２
０は次のようにして作成した。すなわち、大きさ４０Ｘ
５０（ａａ＋）のホウケイ酸透明ガラスからなる透明基
板２１上に、ＩＴＯからなる透明電極をスパッタ法で成
膜し、これをエツチングにより電極リード線ＳＬ１〜Ｓ
Ｌ７およびセグメント形成領域を残したパターンを形成
する。そして、このようなパターンの上にＰｘＮｙＯｙ
からなる絶縁体層を形成し、この絶縁体層上のセグメン
ト形成領域にＺｎＳ：ＭｎからなるＥＬ発光体を形成す
る。さらに、この上にＳｉ、Ｎ４からなる絶縁体層を形
成し、最後にこの絶縁体層上に八Ωからなる背面電極を
形成した。

このようにして作成した電極リード線ＳＬ１〜ＳＬ７の
各抵抗値は、それぞれ５ＬＩ−２００Ω。

５Ｌ２−２８０Ω、５Ｌ３−２７０Ω、５Ｌ４−２００
Ω、５Ｌ５−２８０Ω、５Ｌ６−２６０Ω。

５Ｌ７−４００Ωであった。すなわち、挿入抵抗Ｒ１〜
Ｒ７を設けない状態で各電極リード線ＳＬ１〜ＳＬ７に
、パルス幅５０μｓｅｃ、周波数５０Ｈｚの正負対象パ
ルスを印加したところ、第９図に示すような「電圧−輝
度」特性を示した。

本実施例では、電極リード線ＳＬ１〜ＳＬ７の各抵抗値
をＲｉ（ｉ−１〜７）とし、挿入抵抗Ｒ１〜Ｒ７の各抵
抗値をＲｊ　　（ｊ＝１〜７）として、Ｒｉ＋Ｒｊ＝５
００Ωとなるように各挿入抵抗Ｒ１〜Ｒ７の抵抗値を設
定した。

すなわち、Ｒ１−３００Ω、Ｒ２−２２０Ω。

Ｒ３−２３０Ω、Ｒ４−３００Ω、Ｒ５−２２０Ω、Ｒ
６−２４０Ω、Ｒ７−１００Ωに設定した。

このようなセグメント表示装置２０を、パルス幅５０μ
ｓｃｃ　、周波数５０Ｈｚの正負対象パルス（励起パル
ス）で駆動したところ、第２図に示す「電圧−輝度」特
性を示し、印加電圧１３５Ｖのときに各セグメントＳ１
〜Ｓ７が輝度１４０　ｃｄ／ｍ２で均一に発光した。

そして、上記励起パルスで連続駆動したところ、１万時
間以上にわたって各セグメント８１〜８７間で輝度のバ
ラツキがない高い安定性を示した。

一方、挿入抵抗Ｒ１〜Ｒ７を設けない状態で上記励起パ
ルスで連続駆動したところ、数百時間経過したところで
、抵抗値が小さい電極リード線ＳＬＩ、ＳＬ４等を介し
て電圧印加されるセグメントＳｌ、Ｓ４等が極端な輝度
低下および膜質劣化を示した。

このように本実施例によれば、パルス電源２２と電極リ
ード線ＳＬ１〜ＳＬ７をそれぞれ接続する各導線Ｌ１〜
Ｌ７に挿入抵抗Ｒ１〜Ｒ７を設け、電極リード線の抵抗
Ｒｉと各々対応する挿入抵抗Ｒｊとの和を全て同じ値に
すると共に、Ｒｉ＋Ｒｊ−１，２５（Ｒｉ）ｍａＸとな
るように挿入抵抗Ｒ１〜Ｒ７のそれぞれの値を設定した
ので、各セグメント８１〜Ｓ７を均一の輝度で発光させ
ることができるとともに、寿命を均一化させることがで
きる。また、一つの電源で複数のセグメントを駆動でき
ることから、コストを軽減できる。

また、透明基板２１の上下両端に導線Ｌ１〜Ｌ７を接続
する構成としたので、接続端子を透明基板２１の上下両
端にだけ設ければよく、複数のセグメント表示装置２０
を集合させるような場合であっても、複数の透明基板２
１を間隙なく配置でき、装置の小型化を図ることができ
る。

なお、上記実施例において、挿入抵抗Ｒ１〜Ｒ７として
可変抵抗を用いた構成としてもよい。

第３図は本発明を三色発光マトリクス表示装置（以下、
「マトリクス表示装置」と略称する）に適用した実施例
を示す図である。このマトリクス表示装置３０のＥＬ表
示部の積層構造を第４図に示す。同図に示すように、透
明基板３１上に青色用、緑色用、赤色用の透明ストライ
プ電極３２−１．３２−２．３２−３が複数本形成され
ている。この透明ストライブ電極３２上には絶縁層３３
を介してＥＬ発光層３４が形成されている。

ＥＬ発光層３４は、透明ストライプ電極３２−１゜３２
−２．３２−３にそれぞれ平行に形成された青色発光Ｅ
Ｌ層３４−１．、緑色発光ＥＬ層３４−２．赤色発光Ｅ
Ｌ層３４−３からなる。このＥＬＬ光層３４上には絶縁
層３５を介して背面ストライブ電極３６−１〜３６−４
が形成されている。各背面ストライブ電極３６−１〜３
６−４は透明ストライブ電極３２−１〜３２−３に対し
て直交する方向に形成されている。また、第５図に示す
ように、各透明ストライブ電極３２−１゜３２−２．３
２−３からは透明基板３１の端部まで同一長さの透明電
極リード線３７ａ、３７ｂ。

３７ｃが引伸ばされている。各透明電極リード線３７ａ
、３７ｂ、３７ｃは、薄膜抵抗アレイ４０にそれぞれ接
続されている。

なお、ＥＬＬ光層３４の材料は、青色、緑色。

赤色の各色でそれぞれ異なるので、最適動作電圧もそれ
ぞれ異なった値となる。そこで、本実施例では、単一の
ソース電源から各透明ストライブ電極３２−１．３２−
２．３２−３に印加される電圧がそれぞれ最適動作電圧
となるように薄膜抵抗アレイ４０で調節する構成となっ
ている。すなわち、薄膜抵抗アレイ４０に緑色用のリー
ド線３７ｂおよび赤色用のリード線３７ｃに対応した挿
入抵抗Ｒ１１，Ｒ１２を設け、この挿入抵抗Ｒ１１，Ｒ
１２によって、不図示の単一ソース電源からの供給電圧
を調節する。

このように構成されたマトリクス表示装置３０では、単
一のソース電源から供給される駆動電圧が薄膜抵抗アレ
イ４０で調節され、発光色の異なる各透明ストライブ電
極３２−１．３２−２３２−３にそれぞれ最適動作電圧
が印加される。

このような状態で、背面ストライブ電極３６−１〜３６
−４に例えば１秒間に５０サイクル分の電圧を順次印加
することにより、任意の情報を表示することができる。

したがって、本実施例によれば、三色発光マトリクス表
示装置を単一のソース電源で駆動できるので、３系統の
ソース電源を用いていた従来の装置のに比べて、装置の
小型化およびコストの軽減を図ることができる。また、
全てのマトリクスを最適動作電圧で駆動できるので、装
置の寿命を延ばすことができる。

なお、本発明は上記した二つの実施例に限定されるもの
ではない。例えば、以上の説明ではＥＬＬ光層が上下か
ら二つの絶縁体層に挟持された構成のものを示している
が、一方の絶縁体層を省略したＭＩＳ型薄膜ＥＬ素子を
用いることもできる。

あるいは、注入形ＥＬ素子を用いることもできる。

〔発明の効果〕

以上詳記したように本発明によれば、パルス電源と複数
の電極リード線とのそれぞれの間に各々所定の抵抗値を
有する複数の抵抗を設け、パルス電源と複数の透明電極
との間の各抵抗値が同じ値となるようにしたので、装置
の小型化を図ることができ、さらにＥＬＬ光層に最適動
作電圧を印加することができるとともにＥＬＬ光層の複
数箇所を同一輝度で発光できる。その結果、装置の寿命
を延ばすことが可能となる。

また、パルス電源と複数の電極リード線とのそれぞれの
間に複数の可変抵抗を設け、ＥＬＬ光層に印加される電
圧が所定の値となるようにしたので、ＥＬＬ光層の各所
の最適動作電圧が異なっていても柔軟に対応でき、例え
ば複数色を良好にＥＬ発光させることができる。したが
って、装置の小型化を図ることができ、さらには装置の
寿命を延ばすことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明をセグメント表示装置に適用した実施例
の構成図、第２図は同実施例におけるセグメント表示装
置の「電圧−輝度」特性を示す図、第３図は本発明を三
色発光マトリクス表示装置に適用した実施例の構成を示
す図、第４図は同実施例の断面図、第５図は同実施例の
ＥＬＬ光層の平面図、第６図はＥＬ発売先素子断面図、
第７図および第８図はセグメント表示装置の平面図、第
９図は第７図に示すセグメント表示装置の「電圧−輝度
」特性を示す図である。２０・・・セグメント表示装置、２１・・・透明基板、
２２・・・パルス電源、８１〜Ｓ７・・・セグメント、
ＳＬＩ〜ＳＬ７・・・電極リード線、Ｒ１−Ｒ７・・・
挿入抵抗、３０・・・三色発光マトリクス表示装置、４
０・・・薄膜抵抗アレイ。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）平板状の透明基板上に形成された複数の透明電極
からなる透明電極層と、この透明電極層上に形成された
絶縁体層と、この絶縁体層上に形成されたＥＬ発光層と
、このＥＬ発光層上に形成された絶縁体層と、この絶縁
体層上に形成された背面電極と、前記複数の透明電極に
それぞれ接続された複数の電極リード線と、この複数の
電極リード線が接続されたパルス電源とからなるＥＬ表
示装置において、前記パルス電源と前記複数の透明電極との間の各抵抗値
がそれぞれ同じ値となるように前記パルス電源と前記複
数の電極リード線とのそれぞれの間に各々所定の抵抗値
を有する複数の抵抗を設けたことを特徴とするＥＬ表示
装置。
（２）平板状の透明基板上に形成された複数の透明電極
からなる透明電極層と、この透明電極層上に形成された
絶縁体層と、この絶縁体層上に形成されたＥＬ発光層と
、このＥＬ発光層上に形成された絶縁体層と、この絶縁
体層上に形成された背面電極と、前記複数の透明電極に
それぞれ接続された複数の電極リード線と、この複数の
電極リード線が接続されたパルス電源とからなるＥＬ表
示装置において、前記ＥＬ発光層に印加される電圧が所定の値となるよう
に、前記パルス電源と前記複数の電極リード線とのそれ
ぞれの間に複数の可変抵抗を設けたことを特徴とするＥ
Ｌ表示装置。
（３）請求項１記載のＥＬ表示装置において、前記複数
の電極リード線の各抵抗値をＲｉ（ｉ＝１，２，３・・・）とし、またこの複数の電極リ
ード線と前記パルス電源との間にそれぞれ設けられた複
数の抵抗の各抵抗値をＲｊ（ｊ＝１，２３・・・）とし
、さらに前記Ｒｉの最大値を（Ｒｉ）ｍａｘとしたとき
に、（Ｒｉ）ｍａｘ≦Ｒｉ＋Ｒｊ≦２（Ｒｉ）ｍａｘとなる
ように前記抵抗値Ｒｊを設定したことを特徴とするＥＬ
表示装置。