JPS60202471A - 薄膜ｅｌ素子 - Google Patents
薄膜ｅｌ素子Info
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- JPS60202471A JPS60202471A JP59059759A JP5975984A JPS60202471A JP S60202471 A JPS60202471 A JP S60202471A JP 59059759 A JP59059759 A JP 59059759A JP 5975984 A JP5975984 A JP 5975984A JP S60202471 A JPS60202471 A JP S60202471A
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Landscapes
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
技術分野
この発明は薄膜１ｎＬ素子に関し、より計しくは画業占
有率全変化させて階調表示を行なうマトリックス型の薄
膜ＫＬディスプレイパネルに関する。
有率全変化させて階調表示を行なうマトリックス型の薄
膜ＫＬディスプレイパネルに関する。
従来技術
従来、交流動作の薄膜ＥＬ素子に関して・発光 １一
層に規則的に尚い電界（１０’Ｖ／ｃｍ程度）全印加し
、絶縁耐圧、発光効率及び動作の安定性等全局めるため
に、０．１〜］、、ＯＷＴ％のＭｎ （あるいはＯｕ。
、絶縁耐圧、発光効率及び動作の安定性等全局めるため
に、０．１〜］、、ＯＷＴ％のＭｎ （あるいはＯｕ。
Ａ見、１３ｒ等）全ドープしたＺ ｎ Ｓ ｓ Ｚ ｎ
Ｓ ｅ等の半導体発光階音ＹｔＯｓ、’ｒａ・０・等
σ）誌寛体薄膜でサンドインチした三層構造ＺｎＳ：Ｍ
ｎ（又はＺｎ ５ｅ 二Ｍｎ）ＫＬ素子が開発され、発
ｙｔ、間特性の向上が碓かめられている。この薄膜ＥＬ
素子は数ＫＨ２の交流電界印加によって市輝度兄元し、
しかも長寿命であるという特徴全有している。
Ｓ ｅ等の半導体発光階音ＹｔＯｓ、’ｒａ・０・等
σ）誌寛体薄膜でサンドインチした三層構造ＺｎＳ：Ｍ
ｎ（又はＺｎ ５ｅ 二Ｍｎ）ＫＬ素子が開発され、発
ｙｔ、間特性の向上が碓かめられている。この薄膜ＥＬ
素子は数ＫＨ２の交流電界印加によって市輝度兄元し、
しかも長寿命であるという特徴全有している。
薄膜１１ＣＬ素子の１抄りとして７．ｎ Ｓ ： Ｍｎ
薄膜ＦｉＬ素子Ｑ）基不的構造全第１図に示す。
薄膜ＦｉＬ素子Ｑ）基不的構造全第１図に示す。
第１図に基づいて薄１１ｊＪｍＬ累子の構造全具体的に
説明すると、ガラス基板〕上にＩｒ＋２０ｓ 、５ｎＯ
ｔ等の透明ＩＮ！４！ｌｌ１２、更にその上に積層して
ＹｔＯｓｚＴａｘｅｓ、Ａ見、０３．５ｉｓＮ４、Ｓ１
０！等からなる第１の誘電体層３かスパッタあるいは電
子ビーム蒸着法等により重畳形成されている。第１（１
）誘電体層３上にはｚｎ ｓ ： ！Ａｎ焼結ペレット
＋Ｎ子ビーム蒸看することにより得られるＺｎ５ｉ光層
４か形成されている。この時蒸宥用のＺｎ Ｓ ： Ｍ
ｎ焼結ベレットには活性物質となるＭｎ力川用１旧に１
ノロじた両度に設定されたベレットカ用史用される。Ｚ
ｎ Ｓ 発光層４上にｔま第１の誘電体層３と同様σＪ
Ａ’Ａ′ｅノから成る第２の誘電体層５か積層され、
史ｅ（その［−１／（Ａ Ｌ等から成る背向電極６が蒸
宥形成さｆしている。透明電極２と背面電極６は第２図
に示すように帯状に形成され、１７．いに１１交するｕ
［１＜俵数不配列されたマトリックス電極ｈ゛４造か採
用されており、透明電極２と背向電極６が乎面図的に見
て交叉した位置（斜線部分）かパネルの］画素７ＶＣ相
当する。
説明すると、ガラス基板〕上にＩｒ＋２０ｓ 、５ｎＯ
ｔ等の透明ＩＮ！４！ｌｌ１２、更にその上に積層して
ＹｔＯｓｚＴａｘｅｓ、Ａ見、０３．５ｉｓＮ４、Ｓ１
０！等からなる第１の誘電体層３かスパッタあるいは電
子ビーム蒸着法等により重畳形成されている。第１（１
）誘電体層３上にはｚｎ ｓ ： ！Ａｎ焼結ペレット
＋Ｎ子ビーム蒸看することにより得られるＺｎ５ｉ光層
４か形成されている。この時蒸宥用のＺｎ Ｓ ： Ｍ
ｎ焼結ベレットには活性物質となるＭｎ力川用１旧に１
ノロじた両度に設定されたベレットカ用史用される。Ｚ
ｎ Ｓ 発光層４上にｔま第１の誘電体層３と同様σＪ
Ａ’Ａ′ｅノから成る第２の誘電体層５か積層され、
史ｅ（その［−１／（Ａ Ｌ等から成る背向電極６が蒸
宥形成さｆしている。透明電極２と背面電極６は第２図
に示すように帯状に形成され、１７．いに１１交するｕ
［１＜俵数不配列されたマトリックス電極ｈ゛４造か採
用されており、透明電極２と背向電極６が乎面図的に見
て交叉した位置（斜線部分）かパネルの］画素７ＶＣ相
当する。
透明電極２と背向電極６はそれぞれスイッチ８゜９全介
して交流電ｗ、 ］、 Ｏに按幌されている。
して交流電ｗ、 ］、 Ｏに按幌されている。
スイッチ８，９ケ閉じて、電極２，６間にＡＣ電圧金印
加すると、Ｚｒ＋Ｓ光元層４０両側の誘電体層３．５間
に上記ＡＯｔ圧か誘起式れることになり、従ってＺｎ
Ｓ 光７０層４内に発生じた電界によって伝導体に励起
され、かつ加速されて充分なエネルギー′に得た電子か
、直接Ｍｎ光元センターを励起し、励起されたＭｒｌｉ
ｊ元センターか基底状態に戻る際に橙黄色の発光全行う
。即ち高電界で加速された電子かｚｎ ｓ 発光層４中
の発光センターであるＺｎサイトに入ったＭｎ原子の電
子ｋ 励起し、基底状態に落ちる時、略々５８５０Ａ全
ピークに幅広い波長領域で強い発光全量する。
加すると、Ｚｒ＋Ｓ光元層４０両側の誘電体層３．５間
に上記ＡＯｔ圧か誘起式れることになり、従ってＺｎ
Ｓ 光７０層４内に発生じた電界によって伝導体に励起
され、かつ加速されて充分なエネルギー′に得た電子か
、直接Ｍｎ光元センターを励起し、励起されたＭｒｌｉ
ｊ元センターか基底状態に戻る際に橙黄色の発光全行う
。即ち高電界で加速された電子かｚｎ ｓ 発光層４中
の発光センターであるＺｎサイトに入ったＭｎ原子の電
子ｋ 励起し、基底状態に落ちる時、略々５８５０Ａ全
ピークに幅広い波長領域で強い発光全量する。
上記の如き構造を有するＮ膜ＥｉＬ禦子はスペースファ
クタの利点に生かした平面薄型ディスプレイ・デバイス
として、文字及び図形全台むコンピューターの出力表示
端末機器その他種々の表示装置に文字、記号、静止画像
、動画像等の表示手段として利用することができ非常に
有効なものである。
クタの利点に生かした平面薄型ディスプレイ・デバイス
として、文字及び図形全台むコンピューターの出力表示
端末機器その他種々の表示装置に文字、記号、静止画像
、動画像等の表示手段として利用することができ非常に
有効なものである。
しかしながら、上記Ｑ〕薄膜ＥＬ素子は、各画素７か発
光又は非発光の２段階にしか変化せず、中間階調の表示
を行なうことはできない。これは薄＋＋奨Ｅ ＩＩ累子
が、第３図に示すような急峻な印加電圧−輝度特性を有
するために、印加電圧全変化させて中間階調の表示を行
なうことが困難なことによる。
光又は非発光の２段階にしか変化せず、中間階調の表示
を行なうことはできない。これは薄＋＋奨Ｅ ＩＩ累子
が、第３図に示すような急峻な印加電圧−輝度特性を有
するために、印加電圧全変化させて中間階調の表示を行
なうことが困難なことによる。
そこで、階調表示かり能な薄膜ＫＬ素子とじていくつか
の提案があり、主なものとして次のものがある。 ・ ■ 基板上に複数のＫＬ素素子全層層形成、発光させる
ＥＬ素子の層Ｉｌｉ′に変化させる方法（実開昭５６−
１３９１２６号公報、実開昭５８−１１３０’７８号公
報等）。
の提案があり、主なものとして次のものがある。 ・ ■ 基板上に複数のＫＬ素素子全層層形成、発光させる
ＥＬ素子の層Ｉｌｉ′に変化させる方法（実開昭５６−
１３９１２６号公報、実開昭５８−１１３０’７８号公
報等）。
■ Ｉ ＩＩ＋紫の中で誘電体層の層厚′に部分的に異
ならしめて、その層１ｖに対Ｊ６ Ｌ、た発光りきい電
圧の複数領域全杉成し、目Ｊ加電圧Ｋ ｌノ［ｊｉじて
１円素中の発光面１１！１’に段階的に変化させる方法
（特開昭５７−１００４６８号公報等）。
ならしめて、その層１ｖに対Ｊ６ Ｌ、た発光りきい電
圧の複数領域全杉成し、目Ｊ加電圧Ｋ ｌノ［ｊｉじて
１円素中の発光面１１！１’に段階的に変化させる方法
（特開昭５７−１００４６８号公報等）。
しかしながら、■の方法は、各画素全率さくできるので
、高解像度化には有利であるか、電極数が多く、駆動回
路も複雑になるし、ＫＬ素子の層数が多くなると、下方
のＩＩＬ素子の発光が上方のＫＬ素子で吸収される。■
の方法は、電極数が少なく、駆動回路か簡単になるが、
各画素の耐電圧が最も層厚の小さい誘電体層によって決
まるσ〕で、印加電圧の変化範囲音大きくとることかで
きず、階調の変化範囲に限度かあるという間顯点かあっ
た。
、高解像度化には有利であるか、電極数が多く、駆動回
路も複雑になるし、ＫＬ素子の層数が多くなると、下方
のＩＩＬ素子の発光が上方のＫＬ素子で吸収される。■
の方法は、電極数が少なく、駆動回路か簡単になるが、
各画素の耐電圧が最も層厚の小さい誘電体層によって決
まるσ〕で、印加電圧の変化範囲音大きくとることかで
きず、階調の変化範囲に限度かあるという間顯点かあっ
た。
発明の目的
そこで、この発明は、電極数が少なく、駆動回路か容易
で、しかも階調の変化範囲の大きい薄膜ｌｉＬ素子を提
供すること全目的とする。
で、しかも階調の変化範囲の大きい薄膜ｌｉＬ素子を提
供すること全目的とする。
発明の構成
この発明は、１画素中の発光層の層厚を部分的に異なら
せたこと全特徴とするものである。
せたこと全特徴とするものである。
すなわち、上記の構成によれば、発光層の層厚の小さい
部分はど発光しきい電圧が小さいので、印加電圧を段階
的に増大していくと、層厚の小さい部分から段階的に発
光して、発光面積が順次増大して中間階調が得られる。
部分はど発光しきい電圧が小さいので、印加電圧を段階
的に増大していくと、層厚の小さい部分から段階的に発
光して、発光面積が順次増大して中間階調が得られる。
又、誘電体層全同一の層厚にできるので、最も発光しき
い電圧の小さい部分の耐電圧全般も商い発光しきい電圧
σ）大きい部分の耐電圧と同程度に設定することが容易
であり、かつ・光ツＣ層の胎厚全変化させているので各
部分の飽和輝度が異なるため、階調の変化範囲音大きく
できる。
い電圧の小さい部分の耐電圧全般も商い発光しきい電圧
σ）大きい部分の耐電圧と同程度に設定することが容易
であり、かつ・光ツＣ層の胎厚全変化させているので各
部分の飽和輝度が異なるため、階調の変化範囲音大きく
できる。
実施例
以下）この発明の一実施例全図面を参照して説明する。
第４図は薄膜ＫＬ素子の部分平面図、第５図は第４図の
１画素分全１１ム大した要部拡大平面図、第６図は第５
図（１） Ｍ −Ｍ ＆ｌ ＶＣ沿う１１３ｒ血図、第
７図は第５図の■−■線に沿う断面図である。図におい
て、次の点全除いては第１図および第２図と同様である
ので、同一参照符号を付してその説明？省略する。この
実施例では、１ｌｕｒｉ素７中の発光ｊ曽４の層厚がａ
−ｂ （１） ４４９階に異ならしめてあり、それに
よって発光層が４ａ〜４ｂに４分割キれている。第１の
誘電体層３と第２の誘電体層５とは同一の層厚である。
１画素分全１１ム大した要部拡大平面図、第６図は第５
図（１） Ｍ −Ｍ ＆ｌ ＶＣ沿う１１３ｒ血図、第
７図は第５図の■−■線に沿う断面図である。図におい
て、次の点全除いては第１図および第２図と同様である
ので、同一参照符号を付してその説明？省略する。この
実施例では、１ｌｕｒｉ素７中の発光ｊ曽４の層厚がａ
−ｂ （１） ４４９階に異ならしめてあり、それに
よって発光層が４ａ〜４ｂに４分割キれている。第１の
誘電体層３と第２の誘電体層５とは同一の層厚である。
上記の構成によれば、各１ｌＩｆ１素７甲の発光層４が
層厚ａ〜ｂＵ）％光層４ａ〜４ｄによって形成されてい
るので、各発光ｌ曽４ａ〜４ｄに対１＋ｊ、ｉする画素
領域７ａ〜７ｂは、発光層４ａ〜４ｄの層厚に１ノロじ
て発光しきい電圧及び輝度レベルが異なる。すなわち、
最も薄い層厚ａの発光層４ａ’ｊｉ７言む画素領域７ａ
は、第８図のｖａの発光しきい電圧全方し、ＢＥＬの輝
度全有する。２布Ｈに薄い層厚すの発光層４ｂ′？を含
む画素領域７ｂは、前記■８の電圧の閉力１１によって
は発光せず、第８図のＶｂの発光しきい電圧全方し、Ｂ
ｂの輝度全有する。３番目に薄い層厚Ｃの発光層４ｃ全
含む画素領域７ｃは、ｉｔＪ記ｖｂの電圧印加によって
は発光せず、第８図のＶ。の発光しきい電圧全方し、Ｂ
ｏＩ／）輝度全有する。最も厚い層厚ｄの発光層４ｄ全
含む画素領域７ｄは、前記■。の電圧印加によっては発
ｙＣせず、第８図のｖｄの発光しきい電圧全方し、輝度
Ｂｄ全有する。
層厚ａ〜ｂＵ）％光層４ａ〜４ｄによって形成されてい
るので、各発光ｌ曽４ａ〜４ｄに対１＋ｊ、ｉする画素
領域７ａ〜７ｂは、発光層４ａ〜４ｄの層厚に１ノロじ
て発光しきい電圧及び輝度レベルが異なる。すなわち、
最も薄い層厚ａの発光層４ａ’ｊｉ７言む画素領域７ａ
は、第８図のｖａの発光しきい電圧全方し、ＢＥＬの輝
度全有する。２布Ｈに薄い層厚すの発光層４ｂ′？を含
む画素領域７ｂは、前記■８の電圧の閉力１１によって
は発光せず、第８図のＶｂの発光しきい電圧全方し、Ｂ
ｂの輝度全有する。３番目に薄い層厚Ｃの発光層４ｃ全
含む画素領域７ｃは、ｉｔＪ記ｖｂの電圧印加によって
は発光せず、第８図のＶ。の発光しきい電圧全方し、Ｂ
ｏＩ／）輝度全有する。最も厚い層厚ｄの発光層４ｄ全
含む画素領域７ｄは、前記■。の電圧印加によっては発
ｙＣせず、第８図のｖｄの発光しきい電圧全方し、輝度
Ｂｄ全有する。
このように各画素７中の発光層４の層厚全部分的に異な
らしめることにより、画素領域７ａ〜７ｄの発光しきい
電圧Ｂｖａ−ｖ６に変えることができる。したかつて、
透明電極２と背面電極６との間に電圧Ｖａ全印加すると
、画素領域７ａのみが輝度Ｂａで発光する０次に印加電
圧全ｖｂにすると、画素領域７ａ及び７ｂが輝度Ｂａ−
１−Ｂ１）で発光する。
らしめることにより、画素領域７ａ〜７ｄの発光しきい
電圧Ｂｖａ−ｖ６に変えることができる。したかつて、
透明電極２と背面電極６との間に電圧Ｖａ全印加すると
、画素領域７ａのみが輝度Ｂａで発光する０次に印加電
圧全ｖｂにすると、画素領域７ａ及び７ｂが輝度Ｂａ−
１−Ｂ１）で発光する。
又、印加電圧ｋｖｏに増大すると、画素領域７ａ〜７Ｃ
が、輝度Ｂａ＋Ｂｂ十Ｂ。で発光する。更に、印加電圧
′ｋｖｄにすると、画素領域７ａ〜７ｄ、すなわち画素
７かＢａ＋Ｂｂ＋Ｂ。＋Ｂｄの輝度で発光する。かくし
て、透明電極２と背向電極６間の印加電圧全変化するこ
とにより、各画素７の光九面檀全変えて、非発ｙＣ時全
含めて５段階の階調表示か可能になる。
が、輝度Ｂａ＋Ｂｂ十Ｂ。で発光する。更に、印加電圧
′ｋｖｄにすると、画素領域７ａ〜７ｄ、すなわち画素
７かＢａ＋Ｂｂ＋Ｂ。＋Ｂｄの輝度で発光する。かくし
て、透明電極２と背向電極６間の印加電圧全変化するこ
とにより、各画素７の光九面檀全変えて、非発ｙＣ時全
含めて５段階の階調表示か可能になる。
尚、各画素７中の発光層４ａ〜４ｄの層厚ａ〜ｄの設定
により、各段階間の輝度差を任慧ｉｒｃ設定できる〇 又、上記実施例は、各−累７が４分割された場合につい
て説明したが、それに限らず、それ以外の数に分割する
ことも可能である。
により、各段階間の輝度差を任慧ｉｒｃ設定できる〇 又、上記実施例は、各−累７が４分割された場合につい
て説明したが、それに限らず、それ以外の数に分割する
ことも可能である。
発明の効果
Ｃの発明は以」二のように、各１…１素甲σ）発光層の
層厚を部分的に異ならしめたので、印加電圧によって、
各画素の発光曲柚かつしたがって輝度を変えることが可
能になり１１ｉ１１像等の階調表示か可能になる。そし
て、前述した従来σ】■σＪＥＬ素子金多素子金石層化
に比較して、電極数が少なく、駆動回路が簡単になり、
従来の駆動方式のま＼で駆動電圧全変化するのみで階調
表示が可能になるし、 ９− 階調数全増大しても、下層の発光が上方のＫＬ素子によ
って吸収されることもない。又、■の誘電体層ＵＪ層厚
全部分的に異ならしめる方法に比較して、あ亀体層の厚
さが一定であるため、局部的に耐電圧か小さくなること
がなく、この点においてより信頼性の高いパネルが得ら
れ、又同−の階調数であっても輝度の階調の変化範囲音
大きくとれる。
層厚を部分的に異ならしめたので、印加電圧によって、
各画素の発光曲柚かつしたがって輝度を変えることが可
能になり１１ｉ１１像等の階調表示か可能になる。そし
て、前述した従来σ】■σＪＥＬ素子金多素子金石層化
に比較して、電極数が少なく、駆動回路が簡単になり、
従来の駆動方式のま＼で駆動電圧全変化するのみで階調
表示が可能になるし、 ９− 階調数全増大しても、下層の発光が上方のＫＬ素子によ
って吸収されることもない。又、■の誘電体層ＵＪ層厚
全部分的に異ならしめる方法に比較して、あ亀体層の厚
さが一定であるため、局部的に耐電圧か小さくなること
がなく、この点においてより信頼性の高いパネルが得ら
れ、又同−の階調数であっても輝度の階調の変化範囲音
大きくとれる。
第１図は従来の薄膜ＫＬ素子の断面図、第２図は第１図
の対向１１．極の平面図、第３図１−！電圧−輝度特性
図である。 第４図はこの発明の一実施例の薄膜１１Ｌ素子の平面図
１第５図は第４図の１画素分の要部拡大平面図、第６図
は第５図のＭ−Ｍ線に沿う断面図、第７図は第５図の■
−■線に沿う断面図、第８図は電圧−輝度特性図である
。 １・・・・・ 方ラス基板、 ２・・・・透町％極、 ３．５・・・ 誘電体層、 ４，４ａ〜４ｄ ・ 発光層、 ７・・−１同素、 ７ａ〜７ｄ・ １四累領域。 特許出願人 関西１］本電気株式会社
の対向１１．極の平面図、第３図１−！電圧−輝度特性
図である。 第４図はこの発明の一実施例の薄膜１１Ｌ素子の平面図
１第５図は第４図の１画素分の要部拡大平面図、第６図
は第５図のＭ−Ｍ線に沿う断面図、第７図は第５図の■
−■線に沿う断面図、第８図は電圧−輝度特性図である
。 １・・・・・ 方ラス基板、 ２・・・・透町％極、 ３．５・・・ 誘電体層、 ４，４ａ〜４ｄ ・ 発光層、 ７・・−１同素、 ７ａ〜７ｄ・ １四累領域。 特許出願人 関西１］本電気株式会社
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 少なくとも一方が透１ｕｌｌ Ｔある対同電極間に６電
体層と発光層と全挾持してなり各Ｉ…１素か複数個に分
割されてなるマトリックス型σ）薄膜ＥＬ素子において
、 前記各画素の発光層Ｕ）脂厚に部分的に異ならしめたこ
とを特徴とする薄膜ＫＬ累−Ｆ’Ｑ
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59059759A JPS60202471A (ja) | 1984-03-27 | 1984-03-27 | 薄膜ｅｌ素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59059759A JPS60202471A (ja) | 1984-03-27 | 1984-03-27 | 薄膜ｅｌ素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60202471A true JPS60202471A (ja) | 1985-10-12 |
| JPH0473880B2 JPH0473880B2 (ja) | 1992-11-24 |
Family
ID=13122508
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59059759A Granted JPS60202471A (ja) | 1984-03-27 | 1984-03-27 | 薄膜ｅｌ素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60202471A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6381497A (ja) * | 1986-09-26 | 1988-04-12 | 松下電器産業株式会社 | エレクトロルミネセンス表示装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56100891U (ja) * | 1979-12-28 | 1981-08-08 |
-
1984
- 1984-03-27 JP JP59059759A patent/JPS60202471A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56100891U (ja) * | 1979-12-28 | 1981-08-08 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6381497A (ja) * | 1986-09-26 | 1988-04-12 | 松下電器産業株式会社 | エレクトロルミネセンス表示装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0473880B2 (ja) | 1992-11-24 |
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