JPH11282384A

JPH11282384A - 着色発光面を有するエレクトロルミネッセンスディスプレイ部品及び該部品を組み込んだエレクトロルミネッセンスディスプレイ

Info

Publication number: JPH11282384A
Application number: JP10081282A
Authority: JP
Inventors: Masatoshi Harayama; 原山雅俊
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1998-03-27
Filing date: 1998-03-27
Publication date: 1999-10-15

Abstract

(57)【要約】【課題】コントラストが高くフルカラーのエレクトロ
ルミネッセンスディスプレイを、低コストで実現する。【解決手段】エレクトロルミネッセンスディスプレイ
において、着色した発光面が形成されているものであ
り、着色した発光材料、または着色材料と発光材料を混
合したものや着色剤を使用して着色発光面を形成したも
のである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エレクトロルミネ
ッセンスディスプレイ（以下、ＥＬＤと記す）の構造、
さらに詳しくは発光体層が着色されることによって画像
品質を向上させ、コントラストを改善したエレクトロル
ミネッセンスディスプレイに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】エレクトロルミネッセンス素子は、無機
分散型を例にとると、硫化亜鉛やセレン化亜鉛あるいは
テルル化亜鉛などの蛍光体（発光材料）に、活性剤とし
て銅やハライドを混ぜてエポキシ樹脂、アラルダイト、
ポリエステル樹脂などで固めて発光層（ＥＬ）としてガ
ラス基板上に形成した透明電極とアルミニウム板とで挟
んだ構造をしており、透明電極とアルミニウム板との間
に電圧を印加すると蛍光体の電子が励起されて発光し、
ガラス基板側から光が取り出されるものである。このよ
うなエレクトロルミネッセンスディスプレイは従来、は
さまざまな改良がなされてきている。

【０００３】現在、フルカラー表示をするいろいろな方
法が考えられており、Ｒ，Ｇ，Ｂ各々の蛍光体（発光材
料）を並列配置する方法とともに、白色発光材料とカラ
ーフィルタを組み合わせる方法が提案されている。ま
た、反射率を低減し、コントラストを向上することはデ
ィスプレイの見やすさの点において非常に大きな効果を
示し、これを実現する方法として、発光体以外の場所を低反射材料で埋める（ブラックマ
トリックス法）赤、青、緑それぞれについて、発光スペクトル単一波
長だけ透過させるフィルタを付ける（カラーフィルタ
法）等が従来より考えられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ブラックマトリックス
による方法では、開口率が高いほど明るいパネルが期待
でき、視界に入るのは可視光の発光部位となる蛍光面で
ある。一般に、蛍光体は白っぽい色をしており、この色
が非発光時に黒として認識されるためコントラストを低
下させるという問題がある。また、カラーフィルタ法
は、カラーフィルタの形成は、コストプロセスの増加を
招くとともに、アライメント行程を増やすために、歩留
まりの低下を招く。特に複数色の配列がライン配列のと
きにはカラーフィルタと発光面は正確なアライメントを
必要とする。

【０００５】本発明は上記課題を解決するためのもの
で、コントラストが高くフルカラーのエレクトロルミネ
ッセンスディスプレイを、従来の蛍光体形成プロセスを
変更すること無く、低コストで実現することを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】エレクトロルミネッセン
スにおいて、発光面を着色し、発光体層の反射率を低下
することによって、要求されるアライメント精度ははる
かに緩やかになり、また、カラーフィルタを用いる場合
のような従来からの基板作成プロセスを増やすことな
く、コスト的にも有利にフルカラーでコントラストの高
いエレクトロルミネッセンスディスプレイパネルを実現
可能である。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。本発明で使用する着色剤または着色粉体
は、エレクトロルミネッセンス反応を大きく阻害しない
顔料または染料であればいずれも使用できるのはもちろ
んのことである。また、薄い膜厚で波長選択性が確保で
きる色ガラス（いわゆる着せガラス法に用いられる材料
なども含めた）、有機顔料、有機染料等、いずれも使用
できるものである。しかし、エレクトロルミネッセンス
ディスプレイ内の発光体の発光効率、発光色に著しい悪
影響を及ぼす材料の使用は望ましくない。また、蛍光体
層の形成位置、パネルの種類（構造）によっては、発光
現像に不都合な材料選択は避ける必要がある。

【０００８】使用する着色剤は、発光体の発光色を吸収
しにくいもの、または希望する発光色の波長に近いもの
を選択するのが望ましく、さらに望ましくは発光体の励
起を阻害しにくいことが望まれる。

【０００９】また、着色剤や着色粉体の量は、発光効率
とコントラストの向上のバランスを十分考慮する必要が
ある。すなわち、多過ぎると輝度の低下が著しくなり、
少なすぎは十分なコントラストの向上が望めない。

【００１０】発光体に着色粉体を付与するような場合に
は発光体粒径より、１桁小さい粒径のものが望ましい。
また、粒径が１μｍ以上の粒子が全粒子の１０％以下で
あるような粒径分布、さらに望ましくは０．０１μｍ〜
０．７μｍの粒子が全粒子の２０％以上の粒径分布を持
っていることが望ましい。これは粒径が大きいと添加量
に対して蛍光面の着色の効果が小さく、発光の阻害が大
きくなるためである。スラリーやペースト化する際に蛍
光体として分離して均質な膜を形成することが困難な場
合には、蛍光体表面に顔料を付着させる接着剤が必要と
なる。

【００１１】また、着色剤としては、形成後に無機の着
色化合物を形成するような有機化合物、有機金属化合物
や無機混合物を発光材料に添加、もしくはペースト化、
スラリー化の際に添加してもよい。

【００１２】・耐熱性顔料非常に種類が多いが、代表的には次のようなものがあ
る。鉄系（赤）、アルミン酸マンガン系（桃色）、金系
（桃色）、アンチモン−チタン−クロム系（橙色）、鉄
−クロム−亜鉛系（褐色）、鉄系（褐色）、チタン−ク
ロム系（黄褐色）、鉄−クロム−亜鉛系（黄褐色）、鉄
−アンチモン系（黄褐色）、アンチモン−チタン−クロ
ム系（黄色）、亜鉛−バナジウム系（黄色）、ジルコニ
ウム−バナジウム系（黄色）、クロム系（緑）、バナジ
ウム−クロム系（緑色）、コバルト系（青色）、アルミ
ン酸コバルト系（青色）、バナジウム−ジルコニウム系
（青色）、コバルト−クロム−鉄系（黒）等が一般的に
知られている。混合して色調を合わせることも可能であ
り、場合によりガラスフリットを混ぜる。

【００１３】・色ガラス着色機構からも、非常に種類が多い同じ原料でも条件に
よって色が変わる。ほんの一例を示す。フリットは主成
分として珪酸（ＳｉＯ₂）、酸化鉛（ＰｂＯ）、酸化カ
リウム（Ｋ₂Ｏ₅）、硼酸（Ｂ₂Ｏ₃）、フッ化アルミ
（ＡｌＦ₃）、酸化砒素（Ａｓ₂Ｏ₃）等を含むカリ鉛
ガラスが主成分であり、原料として、珪石、鉛丹、黄色
酸化鉛、鉛白、カリ硝石、硼酸、硼砂、重炭酸ソーダ、
フッ化物などが使用される。これに着色剤として、亜砒
酸（白）、酸化錫（白）、酸化銅（緑）、酸化コバルト
（青）、重クロム酸カリ（黄色）、酸化アンチモン（黄
色）、酸化鉄（茶色）、二酸化マンガン（紫色）、酸化
ニッケル（紫色）、塩化金（赤）、ウラン酸ソーダ（橙
色）、セレン赤（朱赤色）等が組み合わせて混合されい
てる。これらを混合して、加熱溶融し、ガラス化したも
のを冷却粉砕して用いる。

【００１４】蛍光面の形成プロセスとしては、従来より
行われている、ディッピング、スピンコータ、蒸着を始
めとする形成方法はいずれも使用可能であり、発光材料
をペースト化してのスクリーン印刷、蛍光体を感光性の
スラリーに分散してのフォトプロセス、感光液が未乾燥
のうちに蛍光体を粉体のまま付着させた後に露光、パタ
ーニングするダスティング法、紫外線の照射により、粘
着性を発現する材料を用いてパターニング部分にのみ粉
体のままの蛍光体を選択的に付着する光粘着法、リフト
オフなどいずれも使用可能である。

【００１５】

【実施例】図１を参照して分散型ＡＣ粉末ＥＬについて
説明する。ガラス基板１上に真空プロセスにてＩＴＯ膜を形成
し、フォトプロセス、エッチングを経て透明電極パター
ン２を形成した。発光層（蛍光体層）は、スクリーン印刷法により透明
電極パターン２上に蒸着し、その後、加熱・乾燥を発色
ごとに３回繰り返して発光層パターン３（Ｒ，Ｇ，Ｂ）
を形成した。その際に用いたペーストは蛍光体と無機顔
料を混合した粉末６０ｇを有機バインダー（バインシア
ノ・エチル・セルロース）１０ｇを予め溶媒メチルエチ
ルケトン２５ｇに溶かしたものに分散・混練したものを
使用した。蛍光体と無機顔料を混合した粉末としては、
緑の発光色を持つ蛍光体は、ＺｎＳ：Ｃｕ、Ａｌにバナ
ジウム−クロム系（緑色）顔料を予め１ｗｔ％良く混合
したものを、青色の発光色を持つ蛍光体としては、Ｚｎ
Ｓ：ＣｕＩに酸化コバルト系顔料を１ｗｔ％添加したも
のを、赤の蛍光色を持つ蛍光体ＺｎＳ：Ｃｕ、ＭｎＣｌ
に酸化鉄系顔料ベンガラを１ｗｔ％添加したものを使用
した。これにより、ＲＧＢの３原色が視認されるライン
状のカラーＥＬ発光層を形成することができた。にて形成した基板上に高誘電体物質にて絶縁層４を
形成した。これには、有機バインダー（バインシアノ・
エチル・セルロース）１０ｇを予め溶媒メチルエチルケ
トン２５ｇに溶かしたものに分散・混練したものを使用
した。スクリーン印刷法にて印刷後・加熱、乾燥するこ
とにより形成した。背面電極５は銀粉８０ｇを有機バインダー（ポリエス
テル樹脂）１０ｇを予め溶媒イソホロン９０ｇに溶かし
たものに分散・混練したものを使用し、スクリーン印刷
法にてパターン形成後、加熱、乾燥することによって形
成した。を形成した上から保護層６を形成し、パネルとし
た。

【００１６】上記パネルと蛍光体に顔料を加えずに同様
の方法にて形成したパネルを点燈比較した。その結果、
顔料を添加したパネルの方が黒色が向上し、コントラス
トも向上し、色純度の高いパネルとなり、表示品質が大
幅に向上した。

【００１７】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、コントラ
ストの高いエレクトロルミネッセンスディスプレイパネ
ルを従来のプリズムを変更することなく、低コストに生
産可能とである。また、着色を発光材料の発光波長に合
わせて選択すれば、着色しなかった場合からの輝度低下
は最小現に抑えることが可能となるし、求める発光波長
に合わせてやれば、発光色を希望とする色の純度に近づ
けることも可能となる。また、蛍光体を着色したことに
より、目視される非発光部の蛍光面の反射光は大幅に削
減されるためコントラストが向上し、画像品質を向上す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のエレクトロルミネッセンスを説明す
る図である。

【符号の説明】

１…ガラス基板、２…透明電極パターン、３…発光層パ
ターン，４…絶縁層、５…背面電極、６…保護層。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電界中で励起されて蛍光を発する着色し
た発光層が形成されていることを特徴とする着色発光面
を有するエレクトロルミネッセンスディスプレイ部品。
【請求項２】着色した蛍光材料、または着色材料と発
光材料を混合したものを用いて発光層を形成したことを
特徴とする着色発光層を有する請求項１記載のエレクト
ロルミネッセンスディスプレイ部品。
【請求項３】着色剤を使用して着色発光層を形成した
ことを特徴とする請求項１記載のエレクトロルミネッセ
ンスディスプレイ部品。
【請求項４】着色発光層の吸収波長が、少なくとも発
光体の発光波長光の一部を含まないことを特徴とする請
求項１記載のエレクトロルミネッセンスディスプレイ部
品。
【請求項５】発光面の着色が、赤、緑、または青の発
光体発光色に対応した色を持つことを特徴とする請求項
１記載のエレクトロルミネッセンスディスプレイ部品。
【請求項６】請求項１〜５のうち何れか１項記載の部
品を組み込んだエレクトロルミネッセンスディスプレ
イ。