JPH04144085A - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、表示、記録、照明などに用いられる発光素
子に関する。

（発明の概要） この発明の発光素子は、棒状または管状の透明基体の周
側面の全面または一部に薄膜発光部を形成し、この薄膜
発光部の発する光を透明基体の内部に導き、基体の端面
から放射するようにして、高輝度の発光を得られるよう
にしたものである。

（従来の技術） 現在実用化されている薄膜発光素子である交流型電界発
光素子は、透明電極、発光層などのすべてが薄膜で形成
されており、その膜厚は全体でも２〜３μｍ程度にしか
ならない。

従来、この薄膜電界発光素子は、平板状の基板（その多
くはガラス板）の表面に平面的に形成されており、その
発光は、ガラス板の表面の法線方向に取り出されるのが
普通である。一方、印写用の光源としては、薄膜の端面
から発光を取り出すものもあるが、この場合ではやはり
、発光素子は平板状の基板の表面に平面的に形成されて
いる。

このため、このような発光素子を表示素子などに用いた
場合、その画面の一点で得られる輝度にはその点の発光
だけが寄与し、面積を拡大しても輝度の向上が得られな
かった。

（発明が解決しようとする課題） このように、従来の薄膜発光素子は、発光素子の面積を
拡大しても輝度の向上が望めず、輝度の向上のためには
発光素子自体の物性的な改善が必要であり、例えばテレ
ビジョンなどの表示素子へ応用することを考えた場合、
赤、緑、青の光三原色の各々について高輝度の絵素化を
する必要があるが、現在までのところ、その飛躍的な向
上が期待できない問題点があった。　この発明は、この
ような従来の問題点に鑑みてなされたもので、薄膜発光
素子の構造を工夫することにより、必要なだけの高い輝
度を容易に得ることができる発光素子を提供することを
目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） この発明の発光素子は、棒状または管状の透明基体の周
側面の全面または一部に薄膜発光部を形成し、前記透明
基体の端面から発光を放射させるようにしたものである
。

またこの発明の発光素子では、薄膜発光部として、赤、
緑、青の光三原色それぞれを個別に発光するものを１つ
の透明基体の周側面に並設することができる。

（作用） この発明の発光素子では、透明基体の周側面の全面また
は一部に形成した薄膜発光部を発光させることにより、
その発光を透明基体内部に導き、端面から放射させるよ
うにすることができる。したがって、透明基体の端面か
ら放射させる光の輝度は、透明基体の周側面に形成した
薄膜発光部の面積の大小により容易に調整することがで
きる。

また、透明基体の周側面に形成する薄膜発光部として、
光三原色である赤、緑、青各々の発光素子を並設した構
造とすることにより、透明基体の端面から赤、緑、青、
あるいはこれらの混合色の光を放射することができるよ
うになる。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図に基づいて詳説する。

第１図はこの発明の一実施例の構造を示しており、ガラ
ス棒で形成された透明基体１と、この透明基体１の周側
面に形成された薄膜発光部２と、この薄膜発光部２を駆
動する駆動電源３とから構成されている。

第２図は、この実施例の発光素子の断面図であり、ガラ
ス棒で形成された透明基体１の表面に透明電極４、絶縁
層５、発光層６、金属電極７を積層した、いわゆる二重
絶縁型薄膜電界発光素子の構造をとっている。

薄膜発光部２は、第２図に示すように透明基体１の側面
全周に沿って形成されている。また、駆動電源３は、透
明電極４と金属電極７とに接続され、画電極４，７間に
電圧を印加することにより、薄膜発光部２を発光させる
ようになっている。

次に、上記の構成の薄膜発光素子の動作について説明す
る。

駆動電源３によって透明電極４と金属電極７との間に電
圧を印加することにより、発光層６が発光する。この発
光は、透明電極４を通って透明基体１の内部に導かれ、
さらにこの透明基体１を通ってその端面から放射される
ことになる。

第３図（ａ）、（ｂ）は、従来例の薄膜発光素子（ａ）
と上記実施例の薄膜発光素子（ｂ）とを対比して示して
いる。画素子（ａ）、（ｂ）共に発光面は円形で、その
半径をｒとし、また本実施例の発光素子（ｂ）では発光
部の長さを１とする。

従来例の素子（ａ）では、発光部の面積と発光面積とが
同じであるために、輝度の改善は発光素子そのものの特
性の改善によらなければ期待できないが、本実施例の素
子（ｂ）では、発光部２の面積は発光面積である透明基
体１の端面の面積とは独立して変化させることができ、
したがって、発光面積を一定にして発光部２の面積を増
加させることにより輝度の向上が図れる。

そこで、第３図の場合、発光素子の性能は従来例でも本
実施例でも一定と仮定して、従来素子（ａ）の発光素子
の輝度を ａ　　（ｃｄ／ｍ２）　　　　　　　　−（１）とする
と、本実施例の素子（ｂ）の輝度は、透明基体１の反対
側端面に反射膜を塗布し、また放射端面から光が出るま
での途中に損失がないとすれば、 ２　　ａ−１／　　ｒ　　（ｃｄ／ｍ　　　　　）　　
＝　　（２）となり、 ２１　／　ｒ　＞　１　　　　　　　　・・・（３）で
あれば、輝度の向上が得られ、２１　／　ｒの値を大き
くすることにより高輝度の発光が実現できることになる
。

第４図はこの発明の第２実施例を示しており、ガラス棒
で形成された透明基体１の周側面に光三原色の赤、緑、
青各々を発光せさる赤色薄膜発光部２ｒと、緑色薄膜発
光部２ｇと、青色薄膜発光部２ｂとを並設した構造とし
、各発光部２ｒ１２ｇ＋　　２ｂに対して個別に駆動電
源（図示せず）が備えられている。

この第２実施例では、赤色薄膜発光部２ｒ、緑色薄膜発
光部２ｇ、青色薄膜発光部２ｂを個別に発光させること
によりそれぞれ赤、緑、青の単色光を透明基体１の端面
から得ることができ、また、これらの２色または３色の
混色により任意の発光色、すなわち、フルカラーが得ら
れる。

そこで、この構造の発光素子を２次元的に多数並べて表
示画面とすると、従来のように赤、緑、青の三原色の発
光素子を個別に並べて表示画面を構成する場合に比べて
、フルカラー表示の各原色の面積占有率が３倍となり、
輝度がさらに向上する。

なお、この発明は上記の各実施例に限定されることはな
く、例えば、透明基体としてガラス棒に代えて、他の透
明な素材、例えばグラスファイバ、プラスチックチュー
ブなどを利用することができる。また、薄膜発光部も、
ここに例示した二重絶縁型薄膜電界発光素子に限らず、
他の薄膜発光素子を利用してもよい。

［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、薄膜発光部を透明基体
の周側面に形成して、その発光を透明基体の端面から放
射させるようにしているために、薄膜発光部の面積の大
小により、単一の面積の端面からの発光の輝度を自由に
調整することができる。

またこれにより、この発明の薄膜発光素子を２次元的に
並べて高輝度のフラットタイプの表示素子、例えば、パ
ーソナルコンピュータ用デイスプレィや壁掛はテレビジ
ョン用デイスプレィなどを容易に制作することかできる
。また、−次元的に並べて印写用光源とすることもでき
、さらには、ロッドやチューブの長さを延ばして線状に
し、医療用の特殊光源として利用することもできる。

加えて、フルカラーの表示を行う場合、従来は赤、緑、
青の３原色の絵素それぞれを平面的に配置するが、この
発明の薄膜発光素子では、単一の透明基体の周側面に赤
、緑、青の光三原色を個別に発光する発光素子を並設し
、それらの単色光を単独で取り出し、あるいは混色して
取り出すことができるようにしているので、この薄膜発
光素子を平面的に配置することにより、見掛は上は単絵
素からフルカラーの発光を得ることができ、フルカラー
表示デイスプレィの輝度の向上が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の斜視図、第２図は上記実
施例の断面図、第３図は上記実施例の特性を従来の特性
と比較するための説明図、第４図はこの発明の他の実施
例の斜視図である。 １・・・透明基体 ２ｒ・・・赤色薄膜発光部 ２ｂ・・・青色薄膜発光部 ４・・・透明電極 ６・・・発光層 ２・・・薄膜発光部 ２ｇ・・・緑色薄膜発光部 ３・・・駆動電源 ５・・・絶縁層 ７・・・金属電極

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）棒状または管状の透明基体の周側面の全面または
   一部に薄膜発光部を形成し、前記透明基体の端面から発
   光を放射させるようにして成る発光素子。
2. （２）前記薄膜発光部として、赤、緑、青の光三原色そ
   れぞれを個別に発光するものを１つの透明基体の周側面
   に並設したことを特徴とする請求項１に記載の発光素子
   。