JPS5956391A - Ｅｌデイスプレイ装置 - 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】 ［発明の属する技術分野コ 本発明は、発光ディスプレイ装置に関する。

［従来技術とその問題点］ ディスプレイ装置は、最近特に需要が増加しておシ，用
途にあわせて各種のディスプレイ装置が開発されている
。現在、最も多く使われているのは、カラー・ブラウン
管（Ｃ−ＣＲＴ）であり、その長所としては高輝度、高
分解能、低価格等があり短所としては表示面積に比し、
奥行きが大きいこと、内部を真空に保っているため、大
きさが限られることがある。

このＣ−ＣＲＴが、表示面積に比し、大きな容積を必要
とするという欠点を克服するため、エレクトロ・ルミネ
ッセンス（ＰＬ）素子、プラズマ・ディスプレイ・パネ
ル（ＦＤＰ）などの平板状ディスプレイ装置が開発され
ている。しかし、これらのディスプレイ装置は、ほとん
どが単色しか表示できず、カラー化がなされていない。

わずかに、ＰＤＰの一部にカラー表示の可能なものもあ
るが、構造が複雑で、信頼性に乏しく、またＣＣ１’Ｌ
Ｔと同様、内部が真空であるため面積に限シがある。

しかも、Ｃ−ＣＲＴを含め、これらのカラー表示方式は
、第１図に示すように、同一平面上に赤、緑、青の発光
層を重ならないように配置しているため、色ににじみが
出たり、近距離でみると色が分離して見えだりするとい
う欠点がある。

［発明の目的］ 本発明は、上述した点に鑑み、構造が単純で、信頼性の
高い、多色表示の可能な薄膜ＥＬディスプレイ装置を提
供するものである。

［発明の概要］ 本発明においては、基板上に透明導電膜と、異った発光
波長特性を持つ発光層とを、交互に積層し、最上部に背
面電極を形成して、ディスプレイ装置を構成し、発光層
に、例えば交番電界を印加して、電界による発光素子、
いわゆるＥＬ素子として駆動させる。

発光層として、バンド間遷移を示す物質を選べば、その
ＥＬ発光、ピーク波長は、エネルギーギャップＥｇよシ
、少し小さなエネルギーの所に生じる。従って、ＥＩＺ
の異なる物質は、異なる発光波長特性を示す。

そこで、例えばａ−８ＩＸＣＩＸのように、組成比Ｘの
変化で、エネルギー・ギャップＥｇが変化するような物
質を用いれば、はとんど同じプロセスで、異った発光波
長特性の発光層を積層することができ、組成比Ｘを選べ
ば、３原色を発光させることができる。

また、そのエネルギー・ギャップＥｇより大きなエネル
ギー光は、その物質に吸収されるから、光の射出する面
に近い発光層はど、エネルギー・ギャップＥｇの大きな
ものを選べば、内部からの光が吸収されることなく、外
部に達することができ、発光効率がよくなる。

［発明の効果］ 本発明により、従来困難であった薄膜発光ディスプレイ
装置のカラー化が容易に行なえるようになる。真空容器
内部へ構造部品を設けるなどの必要がなく、装置を一固
体として扱えるため、高信頼度であり、低価格化を図る
のも容易となる。また、発光層に非晶質薄膜、例えばａ
−８ＩＸＣ１ｚ膜を用いると、製造面積に対する原理的
制約がなくなり、大面積表示素子を作るのも可能となる
。

また、本発明によるカラー表示においては、第２図に示
すように、３原色が同じ所から発光するため、従来（第
１図）あった視差がなくなり、さらに高分解能が可能と
なる。

［発明の実施例］ 本発明の一実施例を第３図を用いて詳しく説明する。透
明絶縁基板３１と１〜で、ガラス基板、または石英ガラ
ス基板を準備する。この基板の片面に透明導電膜３２ａ
として例えば、Ｉ’ｒＯ膜を形成する。

この基板上に、透明絶縁物３３ａとして、例えば、Ｙ２
Ｏ３膜を形成し、その上に、発光層３４ａとして、ａ−
８ｉｘＣＩ　Ｘ膜（ｘ　＝　０．１〜０．８　）を形成
した後、さらに、透明絶縁膜３５ａを積層する。この過
程をちと２回繰り返すことで、透明絶縁膜に覆われた３
層の発光層３４ａ、ｂ、ｃを形成し、最後に背面電極あ
として例えばｈｌ膜を形成すると、ディスプレイ装置が
得られる。

代表的な膜厚としては、ガラス基板が０．８１１１１１
．透明導電膜３２が０．１−０．３μｍ、　　透明絶縁
膜３３　、３５が０．１〜１μｍ１発光層詞が０．１〜
１μｍ、背面電極間が０．５〜２μｍである。

発光層３４　ａ−ｓｉｘｃ、　、　の形成方法としては
、容量結合型プラズマＣＶＤ装置を用い、基板温度２０
０〜２５０℃の条件下で、ｓ　ｉＨ４＋　ＣＨ４の混合
ガスを真空容器内に導入し、低圧下でグロー放電分解さ
せることによシ、形成する。組成比Ｘは、Ｓ　ｉＨ４と
ＣＨ４の混合比を変えるととで制御する。ＣＨ４を多く
すれば青色に近くなる。本実施例においては第１の発光
層３４ａとして、Ｘ＝０．３、第２の発光層３４ｂとし
てＸ＝０．５．第３の発光層３４ｃとして、！＝０．６
とした。それぞれの発光ピーク波長及びエネルギーギャ
ップＥｇを表１に示す。このようにすれば色補正フィル
ターも不要となる。

以下余白 表　　１ なお、本実施例では、透明基板上に積層しだがこれをＡ
７　、ステンレスなどの金属基板、あるいは不透明基板
とし、背面電極をＡＩＪでなく透明導電膜としても良い
。その場合、第１の発光層と第３の発光層を交換するこ
とが望ましい。

また、透明導電膜として、ＩＴＯ膜でなく、５ｎｏ２膜
、あるいはＩ’ｒＯ膜＋ＳｎＯ２膜などとしても良いし
、透明絶縁膜としてＹ２Ｏ３膜以外にＡｌ２Ｏ３，５ｉ
０２などを用いても良く、背面電極もＡｌでな（ＭＯ，
ＡＬＩなどの他、ＩＴＯなどの透明導電膜としても良い
。

［発明の他の実施例］ 上に述べた実施例においては、発光層別を透明絶縁膜３
３．３５で覆う構造を示したが、この透明絶縁膜オ、３
５のうちどちらか一方、もしくは両方とも々シ去った構
造とすることも可能である。

このような構造に変えることによって、高電圧に対する
絶縁破壊強度は低下するが、発光開始電圧を１／２程度
にまで下げることができ、駆動回路の製作が容易になる
という利点がある。

また、上に述べた実施例においては、−個で１つの表示
素子であったが、エツチング加工によって、マトリック
ス表示を行うことも可能である。

すなわち、透明導電膜３２ａ、３２ｃをＸ軸方向にスト
ライプに形成１〜、透明導膜３２ｂと背面電極３６をそ
れに直交するｙ方向にストライブ状に形成して、マトリ
ックス表示を行う。発光層３４８　％　Ｃはエツチング
加工せずに連続膜として残しておくことができる。

ここで、透明絶縁膜３３としてシリコーン等の樹脂材料
を用いることによυ平坦に形成し、その下の透明導電体
３２の段差を解消することができる。

さらに、ａ−８ｔｘＣ１ｚの形成方法として、テトラメ
チルシラン（８ｉＣＣＨ４）とシラン（Ｓ！Ｈ４）　　
との混合ガスを用いることができる。又、基板温度室温
で分解する方法を用いることにより、透明絶縁膜３３に
用いた樹脂の劣化を防ぐことができる。

また、このような方法で、マトリックス表示素子を作る
と、発光層別自身のエツチング加工が不要であるためエ
ツチング加工の難しいａ−８ｉｘＣ１−ｘ膜を発光層ど
して用いても何の不便もない。

第４図（ａ）は、この様なマトリックス表示を行なう場
合の回路図を示す。発光層３４Ｃによって赤の表示を行
なう場合には、透明電極層３２ｃを例えば接地して、背
面電極側に２００ｖの交番電圧をかける（第４図ｂ）。

赤及び緑を発光させる場合には３４ｂに同時に第４図Ｃ
の電圧をかける。白色、即ち全てを発光させる場合には
３４ａを接地させておくか、強度が異なる場合には第４
図ｃｌＫ示す様に電圧印加し、有効電圧Ｖｅｆｆを得れ
ば良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は発光層を同一平面に並べた発光素子の断面図、
第２図は発光層を積層した発光素子の断面図、第３図は
ディスプレイ装置の断面図、第４図（ａ）は回路図、（
ｂ）〜（ｄ）は電圧の波形図である。 図において。 １１　、２１・・・基板、１２．２２・・・発光層、１
３　、２３・・・眼、３１・・・透明絶縁基板、３２・
・・透明導電膜、３３　、３５・・・透明絶縁膜、調・
・・発光層、３６・・・背面電極。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板上に発光波長特性の異なる複数の発光層を積
   層するさ共Ｋ、各発光層を挾む電極層を設けこの電極層
   の印加電圧を制御して３原色（赤、緑。 青）及び白を発光し得る様にしたことを特徴とするＢＬ
   ディスプレイ装置。
2. （２）発光層として、ａ　−８ｉＸＣ１−ｘ　（Ｘ＝０
   ．１〜０．８　）を用いることを特徴とする特許 記載のＥＬディスプレイ装置。
3. （３）発光層の発光波長特性の変化をａ　　ＳＩＸＣＩ
   　Ｘの組成比Ｘの制御によって生じさせることを特徴と
   する前記特許請求の範囲第２項記載のＥＬディスプレイ
   装置。
4. （４）光の射出する面に近い発光層ほど、エネルギー・
   ギャップＥｇの大きなものを積層することを特徴とする
   前記特許請求の範囲第１項、第２項及び第３項記載のＫ
   Ｌディスプレイ装置。