JPH08129342A - 表示素子 - Google Patents
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- JPH08129342A JPH08129342A JP26869494A JP26869494A JPH08129342A JP H08129342 A JPH08129342 A JP H08129342A JP 26869494 A JP26869494 A JP 26869494A JP 26869494 A JP26869494 A JP 26869494A JP H08129342 A JPH08129342 A JP H08129342A
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- light emitting
- electron
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 発光層が、導電性かつ蛍光性で電子−正孔の
再結合による励起子から発光が得られる有機材料からな
る光生成層を用いることにより、電子放出陰極と透明電
極の間の電圧を低減し、ムラのない高輝度発光を得る。 【構成】 正孔輸送層１５、発光層１４、電子減速層１
３からなる光生成層を堆積した透明電極１２を有する透
明基板１１と、電子放出陰極１６を有する基板１７を対
向させて絶縁物１８で支持する。光生成層は導電性で、
電子放出陰極より引き出された電子と透明電極から注入
された正孔が有機材料からなる発光層中で再結合し発光
する。
再結合による励起子から発光が得られる有機材料からな
る光生成層を用いることにより、電子放出陰極と透明電
極の間の電圧を低減し、ムラのない高輝度発光を得る。 【構成】 正孔輸送層１５、発光層１４、電子減速層１
３からなる光生成層を堆積した透明電極１２を有する透
明基板１１と、電子放出陰極１６を有する基板１７を対
向させて絶縁物１８で支持する。光生成層は導電性で、
電子放出陰極より引き出された電子と透明電極から注入
された正孔が有機材料からなる発光層中で再結合し発光
する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電子放出陰極より放出さ
れた電子が光生成層に注入され、透明電極から光生成層
に注入された正孔と再結合して発光する原理を利用した
表示素子に関するものである。
れた電子が光生成層に注入され、透明電極から光生成層
に注入された正孔と再結合して発光する原理を利用した
表示素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、大容積、大重量のブラウン管表示
素子に代わる、薄型、軽量の平面表示素子への期待が高
まっている。マイクロマシニング技術を利用して先端を
鋭く加工したシリコンや、負の電子親和力を持つダイヤ
モンドを用いて微小電子源を作製し、放出電子で蛍光体
を励起発光させる表示素子が注目を集めている。
素子に代わる、薄型、軽量の平面表示素子への期待が高
まっている。マイクロマシニング技術を利用して先端を
鋭く加工したシリコンや、負の電子親和力を持つダイヤ
モンドを用いて微小電子源を作製し、放出電子で蛍光体
を励起発光させる表示素子が注目を集めている。
【０００３】以下に従来の表示素子について説明する。
図５は従来の表示素子の構造を示すものである。図５に
おいて、１１は透明基板、１２は陽極となる透明電極、
２１は蛍光体層、１７は基板、１６は電子放出陰極で、
この電子放出陰極は、金属または無機半導体からなる陰
極と、高電界を印加して陰極から電子を引き出すゲート
電極、および陰極とゲート電極を電気的に絶縁する絶縁
物から構成されている。なお、基板と陰極が一体となっ
ているものもある。また、１８は基板間を支持するため
の絶縁物で、１９は真空に排気されている真空空間であ
る。
図５は従来の表示素子の構造を示すものである。図５に
おいて、１１は透明基板、１２は陽極となる透明電極、
２１は蛍光体層、１７は基板、１６は電子放出陰極で、
この電子放出陰極は、金属または無機半導体からなる陰
極と、高電界を印加して陰極から電子を引き出すゲート
電極、および陰極とゲート電極を電気的に絶縁する絶縁
物から構成されている。なお、基板と陰極が一体となっ
ているものもある。また、１８は基板間を支持するため
の絶縁物で、１９は真空に排気されている真空空間であ
る。
【０００４】以上のように構成された表示素子につい
て、以下その動作について説明する。陰極に対してゲー
ト電極に１０7Ｖ／ｃｍ程度の正の高電界を印加すると
陰極から電子が真空空間１９に引き出され、陰極に対し
て印加された電圧により電子が加速されて陽極である透
明電極１２に捕獲され、透明電極１２に塗布された蛍光
体層２１が励起発光する。
て、以下その動作について説明する。陰極に対してゲー
ト電極に１０7Ｖ／ｃｍ程度の正の高電界を印加すると
陰極から電子が真空空間１９に引き出され、陰極に対し
て印加された電圧により電子が加速されて陽極である透
明電極１２に捕獲され、透明電極１２に塗布された蛍光
体層２１が励起発光する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の表示素子では、例えばＺｎＯ：Ｚｎのようにバンド
ギャップの大きな無機半導体中に発光中心を添加した蛍
光体層２１が用いられるため、発光中心を励起するため
には蛍光体層に照射される電子を加速する必要があり、
電子放出陰極−透明電極間に数ｋＶもの高電圧を印加し
なければならないという問題点を有していた。
来の表示素子では、例えばＺｎＯ：Ｚｎのようにバンド
ギャップの大きな無機半導体中に発光中心を添加した蛍
光体層２１が用いられるため、発光中心を励起するため
には蛍光体層に照射される電子を加速する必要があり、
電子放出陰極−透明電極間に数ｋＶもの高電圧を印加し
なければならないという問題点を有していた。
【０００６】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、蛍光体層とは発光原理の異なる導電性の有機材料か
らなる発光層を用いることにより、発光に必要な電子放
出陰極−透明電極間電圧を低減し、ムラのない高輝度発
光が得られる表示素子を提供することを目的とする。
で、蛍光体層とは発光原理の異なる導電性の有機材料か
らなる発光層を用いることにより、発光に必要な電子放
出陰極−透明電極間電圧を低減し、ムラのない高輝度発
光が得られる表示素子を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の表示素子は、発光中心を添加した無機半導体
で構成された蛍光体層を用いず、電子と正孔の注入再結
合により生成された励起子のエネルギーに相当する光を
放出する有機材料からなる発光層、電子放出陰極から引
き出された電子を減速する電子減速層、および、電子が
透明電極に到達するのを防ぎ、透明電極から注入される
正孔を輸送する正孔輸送層からなる光生成層を透明電極
上に堆積し、対向させた透明基板と基板の間を絶縁体で
支持して光生成層と電子放出陰極を非接触とし、真空に
排気された真空空間を維持した構成を有している。
に本発明の表示素子は、発光中心を添加した無機半導体
で構成された蛍光体層を用いず、電子と正孔の注入再結
合により生成された励起子のエネルギーに相当する光を
放出する有機材料からなる発光層、電子放出陰極から引
き出された電子を減速する電子減速層、および、電子が
透明電極に到達するのを防ぎ、透明電極から注入される
正孔を輸送する正孔輸送層からなる光生成層を透明電極
上に堆積し、対向させた透明基板と基板の間を絶縁体で
支持して光生成層と電子放出陰極を非接触とし、真空に
排気された真空空間を維持した構成を有している。
【０００８】
【作用】この構成によって、電子放出陰極から引き出さ
れた電子は、真空空間から電子減速層へ到達し、減速さ
れて発光層に注入され、かつ正孔輸送層により透明電極
への到達が阻止されるので、電子の発光層中の存在確率
が高くなり、正孔輸送層を介して透明電極から注入され
た正孔と再結合して励起子を生成し、励起子に相当する
エネルギーを光として放出するので、発光中心を添加す
ることは不要であり、したがって発光中心を励起するた
めの電子を高電圧で加速する必要がなく、電子放出陰極
と透明電極の間はより低電圧に抑えることができる。
れた電子は、真空空間から電子減速層へ到達し、減速さ
れて発光層に注入され、かつ正孔輸送層により透明電極
への到達が阻止されるので、電子の発光層中の存在確率
が高くなり、正孔輸送層を介して透明電極から注入され
た正孔と再結合して励起子を生成し、励起子に相当する
エネルギーを光として放出するので、発光中心を添加す
ることは不要であり、したがって発光中心を励起するた
めの電子を高電圧で加速する必要がなく、電子放出陰極
と透明電極の間はより低電圧に抑えることができる。
【０００９】
（実施例１）以下本発明の第一の実施例について、図面
を参照しながら説明する。
を参照しながら説明する。
【００１０】図１において、１１は透明基板、１２は陽
極となる透明電極である。１３、１４、１５は光生成層
であり、それぞれ、正孔輸送層、発光層、電子減速層で
ある。また１６は電子放出陰極であり、半導体または金
属からなる陰極と、電子を引き出すためのゲート電極、
および陰極とゲート電極を電気的に絶縁する絶縁物より
構成されている。１７は基板であり、陰極と基板が同一
物質で構成されていてもよい。１８は透明基板と基板と
の間を支持する絶縁物で、同時に真空空間１９を維持す
るためのものである。共役系有機低分子および主鎖共役
系有機高分子は二重結合あるいは三重結合を有してお
り、原子間を強く結合するσ電子に加えて比較的自由に
移動可能なπ電子が結合に関与しているので導電性を有
している。したがって正孔輸送層及び電子減速層はこれ
らの有機材料で構成するのが好ましい。また発光層には
導電性のみならず蛍光性が要求される。蛍光量子効率が
低い有機材料を用いて発光層を形成した場合、電子と正
孔の再結合によって生成した励起子のエネルギーのほと
んどが熱エネルギーに変換され、発光効率が良くないの
で、高輝度発光を得るためには少なくとも１％以上の蛍
光量子効率を有する共役系有機低分子蛍光色素または共
役系有機高分子で発光層を構成することが必要である。
非共役結合のみで構成された有機低分子または有機高分
子はπ電子を持たないので導電性は期待できず、光生成
層には適さない。
極となる透明電極である。１３、１４、１５は光生成層
であり、それぞれ、正孔輸送層、発光層、電子減速層で
ある。また１６は電子放出陰極であり、半導体または金
属からなる陰極と、電子を引き出すためのゲート電極、
および陰極とゲート電極を電気的に絶縁する絶縁物より
構成されている。１７は基板であり、陰極と基板が同一
物質で構成されていてもよい。１８は透明基板と基板と
の間を支持する絶縁物で、同時に真空空間１９を維持す
るためのものである。共役系有機低分子および主鎖共役
系有機高分子は二重結合あるいは三重結合を有してお
り、原子間を強く結合するσ電子に加えて比較的自由に
移動可能なπ電子が結合に関与しているので導電性を有
している。したがって正孔輸送層及び電子減速層はこれ
らの有機材料で構成するのが好ましい。また発光層には
導電性のみならず蛍光性が要求される。蛍光量子効率が
低い有機材料を用いて発光層を形成した場合、電子と正
孔の再結合によって生成した励起子のエネルギーのほと
んどが熱エネルギーに変換され、発光効率が良くないの
で、高輝度発光を得るためには少なくとも１％以上の蛍
光量子効率を有する共役系有機低分子蛍光色素または共
役系有機高分子で発光層を構成することが必要である。
非共役結合のみで構成された有機低分子または有機高分
子はπ電子を持たないので導電性は期待できず、光生成
層には適さない。
【００１１】以上のような構成を持つ表示素子の動作原
理を以下に説明する。電子を真空空間に引き出すために
は陰極−ゲート間に１０7Ｖ／ｃｍ程度の電界が必要で
あり、これによって、真空準位が形成する電位障壁は低
く押し下げられその電位障壁が薄くなり、トンネル効果
によって電子は真空空間に引き出される。図２は陰極に
対して正の直流電圧を陽極である透明電極に印加した状
態における表示素子のエネルギーバンド図である。真空
空間１９へ引き出された電子３９は陰極−透明電極間の
電圧により透明電極１２側へ加速される。この電子３９
は真空準位３１上を走るので、電子減速層１５に入る際
の電位障壁は存在せず、したがって容易に電子減速層１
５に注入される。電子減速層１５は注入された電子３９
のポテンシャルエネルギーと運動エネルギーの一部を奪
い発熱を生じるので耐熱性を備えていることが望まし
い。電子３９は電子減速層１５の伝導帯の下端３２上を
移動し発光層１４の伝導帯の下端３４に注入される。ま
た正孔輸送層１３の伝導帯の下端３６は発光層１４の伝
導帯の下端３４より高い位置にあるため、正孔輸送層１
３と発光層１４の界面には電子３９に対する電位障壁が
存在し、そのために電子３９は発光層１４内に閉じ込め
られる。一方、陰極−透明電極間の電圧により、正孔４
０が透明電極１２から正孔輸送層１３の価電子帯の上端
３７を介して発光層１４の価電子帯の上端３５に注入さ
れる。電子減速層１５の価電子帯の上端３３は発光層１
４の価電子帯の上端３５より低い位置にあるので、発光
層１４と電子減速層１５の界面には正孔４０に対する電
位障壁が存在し、正孔４０も発光層１４内に閉じ込めら
れる。そのため、蛍光量子効率の高い発光層１４内で電
子３９と正孔４０が効率よく再結合し、生成された励起
子のエネルギーに相当する光３８が透明電極と透明基板
を通って放出される。
理を以下に説明する。電子を真空空間に引き出すために
は陰極−ゲート間に１０7Ｖ／ｃｍ程度の電界が必要で
あり、これによって、真空準位が形成する電位障壁は低
く押し下げられその電位障壁が薄くなり、トンネル効果
によって電子は真空空間に引き出される。図２は陰極に
対して正の直流電圧を陽極である透明電極に印加した状
態における表示素子のエネルギーバンド図である。真空
空間１９へ引き出された電子３９は陰極−透明電極間の
電圧により透明電極１２側へ加速される。この電子３９
は真空準位３１上を走るので、電子減速層１５に入る際
の電位障壁は存在せず、したがって容易に電子減速層１
５に注入される。電子減速層１５は注入された電子３９
のポテンシャルエネルギーと運動エネルギーの一部を奪
い発熱を生じるので耐熱性を備えていることが望まし
い。電子３９は電子減速層１５の伝導帯の下端３２上を
移動し発光層１４の伝導帯の下端３４に注入される。ま
た正孔輸送層１３の伝導帯の下端３６は発光層１４の伝
導帯の下端３４より高い位置にあるため、正孔輸送層１
３と発光層１４の界面には電子３９に対する電位障壁が
存在し、そのために電子３９は発光層１４内に閉じ込め
られる。一方、陰極−透明電極間の電圧により、正孔４
０が透明電極１２から正孔輸送層１３の価電子帯の上端
３７を介して発光層１４の価電子帯の上端３５に注入さ
れる。電子減速層１５の価電子帯の上端３３は発光層１
４の価電子帯の上端３５より低い位置にあるので、発光
層１４と電子減速層１５の界面には正孔４０に対する電
位障壁が存在し、正孔４０も発光層１４内に閉じ込めら
れる。そのため、蛍光量子効率の高い発光層１４内で電
子３９と正孔４０が効率よく再結合し、生成された励起
子のエネルギーに相当する光３８が透明電極と透明基板
を通って放出される。
【００１２】本表示素子の発光原理は導電性の有機材料
からなる発光層の電子−正孔の再結合により生成された
励起子によるものであるので、発光中心を励起するため
に電子を高電圧で加速する必要がなく、電子放出陰極と
透明電極の間をより低電圧に抑えることができる。
からなる発光層の電子−正孔の再結合により生成された
励起子によるものであるので、発光中心を励起するため
に電子を高電圧で加速する必要がなく、電子放出陰極と
透明電極の間をより低電圧に抑えることができる。
【００１３】また本表示素子は電子放出陰極から真空空
間で隔てられた有機材料からなる発光層に正孔および電
子を注入し、再結合させて生成された励起子に相当する
光を放出することを特徴としており、真空空間に引き出
された電子が透明電極に到達する前に正孔と再結合し高
輝度発光が得られるのであれば、光生成層は、正孔輸送
層と発光層、発光層と電子減速層、あるいは発光層のみ
であってもよい。
間で隔てられた有機材料からなる発光層に正孔および電
子を注入し、再結合させて生成された励起子に相当する
光を放出することを特徴としており、真空空間に引き出
された電子が透明電極に到達する前に正孔と再結合し高
輝度発光が得られるのであれば、光生成層は、正孔輸送
層と発光層、発光層と電子減速層、あるいは発光層のみ
であってもよい。
【００１４】次に図３（ａ）は光生成層のうち、正孔輸
送層１３および発光層１４のみを示したものであり、電
圧が印加された状態である。図２と異なり、正孔輸送層
の伝導帯の下端および価電子帯の上端が前記発光層の伝
導帯の下端および価電子帯の上端よりそれぞれ高い位置
にある場合、正孔４０および電子３９は正孔輸送層１３
と発光層１４の界面の電位障壁によって遮られ界面に局
在するが、拡散により電子３９が正孔輸送層１３に、正
孔４０が発光層１４に注入される。この場合、正孔輸送
層１３に注入された電子３９は正孔輸送層１３中の正孔
４０と再結合し、そのエネルギーはほとんど熱として放
出されるが、発光層１４に注入された正孔４０は発光層
１４中の電子３９と再結合し発光する。また正孔輸送層
１３中の正孔４０と発光層１４中の電子３９が直接再結
合し、熱または光を放出する場合もある。
送層１３および発光層１４のみを示したものであり、電
圧が印加された状態である。図２と異なり、正孔輸送層
の伝導帯の下端および価電子帯の上端が前記発光層の伝
導帯の下端および価電子帯の上端よりそれぞれ高い位置
にある場合、正孔４０および電子３９は正孔輸送層１３
と発光層１４の界面の電位障壁によって遮られ界面に局
在するが、拡散により電子３９が正孔輸送層１３に、正
孔４０が発光層１４に注入される。この場合、正孔輸送
層１３に注入された電子３９は正孔輸送層１３中の正孔
４０と再結合し、そのエネルギーはほとんど熱として放
出されるが、発光層１４に注入された正孔４０は発光層
１４中の電子３９と再結合し発光する。また正孔輸送層
１３中の正孔４０と発光層１４中の電子３９が直接再結
合し、熱または光を放出する場合もある。
【００１５】また図３（ｂ）は光生成層のうち、発光層
１４および電子減速層１５のみを示したものであるが、
上記図３（ａ）の説明と根本的に同様であり、電子減速
層１５に注入された正孔４０は電子減速層１５中の電子
３９と再結合し、そのエネルギーはほとんど熱として放
出されるが、発光層１４に注入された電子３９は発光層
１４中の正孔４０と再結合し発光する。また発光層１４
中の正孔４０と電子減速層１５中の電子３９が直接再結
合し、熱または光を放出する場合もある。
１４および電子減速層１５のみを示したものであるが、
上記図３（ａ）の説明と根本的に同様であり、電子減速
層１５に注入された正孔４０は電子減速層１５中の電子
３９と再結合し、そのエネルギーはほとんど熱として放
出されるが、発光層１４に注入された電子３９は発光層
１４中の正孔４０と再結合し発光する。また発光層１４
中の正孔４０と電子減速層１５中の電子３９が直接再結
合し、熱または光を放出する場合もある。
【００１６】（実施例２）以下本発明の第二の実施例に
ついて、図面を参照しながら説明する。
ついて、図面を参照しながら説明する。
【００１７】図４はより具体的な表示素子の断面図であ
り、基本構成は図１と同様である。電子放出陰極１６と
透明電極１２を２次元的に配置して画素４１を構成し、
電圧で走査すると画像が得られる。フルカラー画像を得
るには、赤、緑、青の発光色を得る発光層を有する光生
成層４２をそれぞれ１画素ずつ構成するか、あるいは白
色発光する発光層を有する光生成層４２を全画素に構成
し、透明基板１１上に、カラーフィルターを構成する。
また発光層として、赤、緑、青に相当する有機材料を積
層あるいは混合し、電圧で制御して１画素のみでフルカ
ラー発光させてもかまわない。基板間を真空に保つため
に、樹脂等のシール材４３で封止する。陽極−電子放出
陰極間の距離は絶縁物１８により決定されるが、１〜１
０μｍ程度が好ましい。陽極−電子放出陰極間の真空度
は高真空であるほどよいが、電子放出陰極１６としてダ
イヤモンド等、雰囲気に対して不活性な物質を用いれ
ば、１０-2Ｔｏｒｒ程度でよい。
り、基本構成は図１と同様である。電子放出陰極１６と
透明電極１２を２次元的に配置して画素４１を構成し、
電圧で走査すると画像が得られる。フルカラー画像を得
るには、赤、緑、青の発光色を得る発光層を有する光生
成層４２をそれぞれ１画素ずつ構成するか、あるいは白
色発光する発光層を有する光生成層４２を全画素に構成
し、透明基板１１上に、カラーフィルターを構成する。
また発光層として、赤、緑、青に相当する有機材料を積
層あるいは混合し、電圧で制御して１画素のみでフルカ
ラー発光させてもかまわない。基板間を真空に保つため
に、樹脂等のシール材４３で封止する。陽極−電子放出
陰極間の距離は絶縁物１８により決定されるが、１〜１
０μｍ程度が好ましい。陽極−電子放出陰極間の真空度
は高真空であるほどよいが、電子放出陰極１６としてダ
イヤモンド等、雰囲気に対して不活性な物質を用いれ
ば、１０-2Ｔｏｒｒ程度でよい。
【００１８】なお、本表示素子における電子放出陰極は
無機半導体あるいは金属の場合でもよく、電子放出陰極
の幾何学的形状は平面状であっても突起状であってもそ
の動作は本質的に変わらない。さらに十分な電子放出が
得られればゲート電極は特に必要ない。
無機半導体あるいは金属の場合でもよく、電子放出陰極
の幾何学的形状は平面状であっても突起状であってもそ
の動作は本質的に変わらない。さらに十分な電子放出が
得られればゲート電極は特に必要ない。
【００１９】
【発明の効果】以下のように本発明は、蛍光量子効率の
高い有機材料からなる発光層と電子減速層および正孔輸
送層で構成された光生成層を、電子放出陰極を用いた従
来の表示素子の蛍光体層の代わりに設けることにより、
電子放出陰極から引き出されて真空空間を走ってきた電
子と、透明電極から注入された正孔が、それぞれ電子減
速層及び正孔輸送層を介して発光層中で再結合して励起
子を生成し、そのエネルギーに相当する高輝度発光が得
られるので、蛍光体層中に添加された発光中心を励起す
るほどの高速電子は必要でなく、陰極−陽極間の駆動電
圧が低減できる。
高い有機材料からなる発光層と電子減速層および正孔輸
送層で構成された光生成層を、電子放出陰極を用いた従
来の表示素子の蛍光体層の代わりに設けることにより、
電子放出陰極から引き出されて真空空間を走ってきた電
子と、透明電極から注入された正孔が、それぞれ電子減
速層及び正孔輸送層を介して発光層中で再結合して励起
子を生成し、そのエネルギーに相当する高輝度発光が得
られるので、蛍光体層中に添加された発光中心を励起す
るほどの高速電子は必要でなく、陰極−陽極間の駆動電
圧が低減できる。
【００２０】また、蛍光を有する導電性有機材料を透明
電極付き透明基板上に積層し、仕事関数の小さい金属電
極をその上に堆積すると有機発光素子と呼ばれる素子が
形成されるが、この有機発光素子では仕事関数の小さい
金属を電極に用いるため雰囲気に対して敏感であり、ま
た金属電極と有機薄膜の膨張率が異なるために、素子駆
動中に有機薄膜と金属電極の界面で生じる発熱が原因
で、金属陰極が有機薄膜から剥離し、表示にムラを生じ
るという問題点を有していた。本発明の表示素子も有機
薄膜を用いているが、電子放出陰極と光生成層が真空空
間で隔てられており、電子は真空準位から容易に光生成
層に注入されるので雰囲気に敏感な低仕事関数の金属を
用いる必要はなく、さらに電子が光生成層に注入される
場合に発熱を生じても、光生成層と電子放出陰極は非接
触であるから、有機発光素子の問題点の一つである膨張
率の違いから生じる界面での剥離による表示のムラをな
くすことができるという付随的効果も合わせ持ってい
る。
電極付き透明基板上に積層し、仕事関数の小さい金属電
極をその上に堆積すると有機発光素子と呼ばれる素子が
形成されるが、この有機発光素子では仕事関数の小さい
金属を電極に用いるため雰囲気に対して敏感であり、ま
た金属電極と有機薄膜の膨張率が異なるために、素子駆
動中に有機薄膜と金属電極の界面で生じる発熱が原因
で、金属陰極が有機薄膜から剥離し、表示にムラを生じ
るという問題点を有していた。本発明の表示素子も有機
薄膜を用いているが、電子放出陰極と光生成層が真空空
間で隔てられており、電子は真空準位から容易に光生成
層に注入されるので雰囲気に敏感な低仕事関数の金属を
用いる必要はなく、さらに電子が光生成層に注入される
場合に発熱を生じても、光生成層と電子放出陰極は非接
触であるから、有機発光素子の問題点の一つである膨張
率の違いから生じる界面での剥離による表示のムラをな
くすことができるという付随的効果も合わせ持ってい
る。
【００２１】すなわち本発明は、陰極−陽極間の電圧を
低減し、さらに有機発光素子の電極剥離により生じる表
示のムラをなくすことができる優れた表示素子を実現で
きるものである。
低減し、さらに有機発光素子の電極剥離により生じる表
示のムラをなくすことができる優れた表示素子を実現で
きるものである。
【図１】本発明の実施例１における表示素子の構成図
【図２】本発明の実施例１における表示素子の電圧印加
時のエネルギーバンド図
時のエネルギーバンド図
【図３】（ａ）は本発明の実施例１における正孔輸送層
と発光層の界面のエネルギーバンド図 （ｂ）は本発明の実施例１における発光層と電子減速層
の界面のエネルギーバンド図
と発光層の界面のエネルギーバンド図 （ｂ）は本発明の実施例１における発光層と電子減速層
の界面のエネルギーバンド図
【図４】本発明の実施例２における表示素子の断面図
【図５】電子放出陰極を用いた従来の表示素子の構成図
１１ 透明基板 １２ 透明電極 １３ 正孔輸送層 １４ 発光層 １５ 電子減速層 １６ 電子放出陰極 １７ 基板 １８ 絶縁物 １９ 真空空間
Claims (8)
- 【請求項１】透明電極を堆積した透明基板と、発光層が
導電性の有機材料からなる光生成層と、前記光生成層に
非接触の電子放出陰極を有する基板と、対向した前記透
明基板と前記基板を支持する絶縁体を具備し、前記絶縁
体が前記光生成層と前記電子放出陰極の間の真空空間を
維持することを特徴とする表示素子。 - 【請求項２】前記光生成層は、前記透明電極上に堆積
し、前記透明電極から注入される正孔を輸送する正孔輸
送層と、前記正孔輸送層上に堆積し、正孔と電子の再結
合により光を放出する発光層と、前記発光層上に堆積
し、前記電子放出陰極から放出した電子を減速する電子
減速層からなり、前記発光層の伝導帯の下端は前記正孔
輸送層および前記電子減速層の伝導帯の下端より低く、
前記発光層の価電子帯の上端は前記正孔輸送層および前
記電子減速層の価電子帯の上端より高い位置にあること
を特徴とする請求項１に記載の表示素子。 - 【請求項３】前記光生成層は、前記透明電極上に堆積し
た前記発光層と、前記発光層上に堆積した電子減速層か
らなる請求項１または２記載の表示素子。 - 【請求項４】前記光生成層は、前記透明電極上に堆積し
た前記正孔輸送層と、前記正孔輸送層上に堆積した前記
発光層からなる請求項１または２に記載の表示素子。 - 【請求項５】前記光生成層は前記発光層のみからなる請
求項１または請求項２に記載の表示素子。 - 【請求項６】前記光生成層は正孔輸送層と発光層が接触
する構成を有し、前記正孔輸送層の伝導帯の下端および
価電子帯の上端が前記発光層の伝導帯の下端および価電
子帯の上端よりそれぞれ高い位置にあることを特徴とす
る請求項１に記載の表示素子。 - 【請求項７】前記光生成層は発光層と電子減速層が接触
する構成を有し、前記発光層の伝導帯の下端および価電
子帯の上端が前記電子減速層の伝導帯の下端および価電
子帯の上端よりそれぞれ高い位置にあることを特徴とす
る請求項１に記載の表示素子。 - 【請求項８】前記発光層は、蛍光量子効率１％以上の共
役系有機低分子蛍光色素または主鎖共役系有機高分子か
らなり、前記正孔輸送層および電子減速層は、共役系有
機低分子または主鎖共役系有機高分子からなる請求項１
から７のいずれかに記載の表示素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26869494A JPH08129342A (ja) | 1994-11-01 | 1994-11-01 | 表示素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26869494A JPH08129342A (ja) | 1994-11-01 | 1994-11-01 | 表示素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08129342A true JPH08129342A (ja) | 1996-05-21 |
Family
ID=17462089
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26869494A Pending JPH08129342A (ja) | 1994-11-01 | 1994-11-01 | 表示素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08129342A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003109487A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-11 | Canon Inc | 電子励起発光体および画像表示装置 |
| JP2006351510A (ja) * | 2005-03-28 | 2006-12-28 | Kobe Univ | 有機フィールドエミッションデバイス |
-
1994
- 1994-11-01 JP JP26869494A patent/JPH08129342A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003109487A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-11 | Canon Inc | 電子励起発光体および画像表示装置 |
| JP2006351510A (ja) * | 2005-03-28 | 2006-12-28 | Kobe Univ | 有機フィールドエミッションデバイス |
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