JPS60264096A

JPS60264096A - Ｅｌ面光源

Info

Publication number: JPS60264096A
Application number: JP59121396A
Authority: JP
Inventors: 布村　恵史; 小山　信義
Original assignee: Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1984-06-13
Filing date: 1984-06-13
Publication date: 1985-12-27

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】（発明の利用分野）本発明は、液晶表示装置や計器類のバックライトとして
利用される光源に係り、特にＫＬ（エレクトロルミネセ
ンス）発光を利用したＥＬ面光源に関するものである。

（従来技術とその問題点）透過型液晶表示装置の背面光源として、螢光体等の管球
型の光源が使用されているが、光源部に大きな容積が必
要であるために、薄さ、軽さ等の液晶表示装置本来の特
長を損なわせるものである。

また、表示面全体の照度の不均一さも生じやすい。

このために、背面光源として薄い形状の面光源が強く要
望されている。

この目的に適するものとしてＥＬ発光素子がある。ＥＬ
発光素子には粉末の螢光体を使用する分散型と、蒸着膜
等の薄膜型がある。いずれのＥＬ発光素子においても、
少なくとも一方の側が透明である２枚の電極間に発光層
や絶縁体層等を挾持した構造を有してお！Ｄ、０．２〜
２ｍｍ程度の非常に薄い面光源となるものである。しか
しながら、現在のところ輝度が低く実用上十分とは云え
ない。

また発光色も限定される欠点を有している。

例えば、分散型ＥＬ発光素子では、背縁色や黄橙色で比
較的高輝度であるが、寿命の点で実用的にはせいぜい５
００　ｃｄ／ｉ程度の輝度が得られるだけである。一方
、薄膜型ＥＬ発光素子では、発光層を２枚の絶縁体層で
挾んだ２重絶縁型の交流駆動ＥＬＱ光素子が長寿命、高
輝度で知られている。この薄）模型Ｅｌ、１層素子では
、ｚｎＳ：Ｍｎを発光層として、周波数５Ｋｌ（ｚの交
流駆動で、６５００ｃｄ／イ以上の黄橙色の高輝匿発光
が得られている。

しかし、薄膜７！！！ＥＬ発光素子は１ｄ当り数ナノ・
ファラッドもの大きな容量を有しており、背面光源とし
て実用的に要望される広い面積の面光源としては、高い
周波数での交流駆動を行なうことができない。最も高発
光効率で高輝度な黄橙色に関して、実用的には１０００
ｃｄ／ｍ’程度の輝度であり、次に高い輝度を示すＺｎ
８：ＴｂＦ３やＺｎ８：８ｍＦ＋を発光層とする緑色及
び赤色の発光では５００　ｃｄＡｒｌ以下の輝度である
。

以上のように、ＥＬ発光素子は、薄さ及び軽さの点では
優れているが、輝度の改善が望まれている。更に、背面
光蔚として強く要望される白色の発光は現在のところ良
好な螢光体材料がなく実現されていない。

（発明の目的）本発明の目的は、上記の要望を満足させるために、背面
光源用として高輝度で薄型の面光源、特に白色発光のＥ
Ｌ面光源を提供することにある。

（発明の構成）本発明によれば、分散型ＥＬ発光板の前面に、実質的に
透光性を有する薄膜型ＥＬ発光板を設置したＥＬ面光源
が得られる。

壕だ、このような構造のＥＬ面光源において、＼分散型
ＥＬ発光板と薄膜型ＥＬ発光板の発光色がお互に補色の
関係にあるＥＬ面光源が得られる。

（構成の詳細な説明）第１図は本発明の詳細な説明するだめの模式図である。

本発明のＥＬ面光源は、分散型ＥＬ発光素子からなる分
散型ＥＬ発光板１と、薄膜型ＥＬ発光素子からなる薄膜
型ＥＬ発光板２を組み合せることにより高輝度面光源を
実現するものであり、壕だ、各Ｅ　Ｌ発光板１，２の発
光色の組み合せにより、白色の面光源を実現するもので
ある。

薄膜型ＥＬ発光素子は、通常、透明基板上にＩＴＯ（Ｉ
ｎｄｉｕｍ　Ｔｉｎ　０ｘｉｄｅ）等の透明電極、発光
層、１層あるいは２層の絶縁体層、金属背面電極からな
る積層構造を有するものであるが、背面電極をもＩＴＯ
や金薄膜等の透明電極を採用することにより、素子全体
を透明なものにすることができる。

まだ、金属背面電極とした場合でも、細い格子状等にパ
ターン化することにより実質的に透光性を有するものに
することができる。

本発明は、薄膜型ＥＬ発光素子のこのような特長に鑑み
考え出されたものであり、薄膜型ＥＬ発光光に加え、背
後に設置した分散型ＥＬ発光素子からの光を利用するも
のである。、この結果、容易に高輝度化が実現される。

塘だ、薄膜型ＥＬ全発光素子の発光色と分散型ＥＬＱ光
素子の発光色を補色になるように選ぶことにより、従来
固締であった白色の面光源が実現される。特に分散型Ｅ
Ｌ発光素子でもっとも高輝度であるＺｎ８：Ｃｕ、Ｂｒ
等は青緑色の発光を示し、また薄膜型ＥＬ発光素子では
、Ｚ　ｎ８　：　Ｍ　ｎを発光層とした黄橙色が最も高
輝度である。この両者を組み合せることにより、はぼ白
色に近い照明が高輝度で実現される。この組合せ以外に
輝度的には劣るがＺｎＳ　：　ＳｍＦ３を発光層とした
薄膜型ＥＬ発光素子と組み合せることにより、よシ白色
め光源とすることもできる。

本発明のＥＬ面光源の構成要素の各々のＥＬ発光素子は
、別々に駆動され、輝度及び色彩を容易に調整すること
ができる。

なお、分散型ＥＬ発光素子でもいわゆるホーロー型や有
機バインダーを使用したもの等種々のものがあるし、ま
た、薄膜型ＥＬ発光素子にも、交流型、直流型がある他
に交流型でも２重絶縁型や片絶縁型等の種々のものがあ
る。本発明の構成要素として使用される分散型ＥＬ発光
素子及び薄膜型ＥＬ発光素子としては各々いずれの型の
ものを使用しても良い。

（実施例）薄膜型ＥＬ発光叛２は、厚さＱ、　５　ｍｍの薄い透明
ガラス板上にＩＴＯ透明下部電極、Ｔａ−ＡＪ−〇から
なる組成を有する透明な第１絶縁体層、Ｚ　ｎＳ　：　
Ｍ　ｎ発光層、Ｔａ−Ａ、６−〇第２絶縁体層、ＩＴＯ
透明上部電極、表面保護膜からなる薄膜型ＥＬ発光素子
をスパッタリング及び蒸着により形成した。ここで、下
部と上部の電極は０．２５ｍｍピッチで０．２３　ｍｍ
幅の細長いストライプ形状にパターン化され、互に直交
した配置で形成さ冶ている。

一方、分散型ＥＬ発光板としては、高分子フィルムによ
りＡ４ψ７　ｓ　Ｚ　ｎ　Ｓ：　Ｃｕ　＊　Ｂｒ螢光体
粉末、ＢａＴｉＯ３高誘電率粉末、　ＩＴＯ誘電層等を
封止した、いわゆる有機Ｅ　Ｌ発光板を形成した。

そして、第１図に示すように、この分散型ＥＬ発光板の
前面に、前記薄膜型ＥＬ発光板を設置し、別途設けた支
持部を用いて支持することによｐ本実施例を得た。

この２つのＥＬ発光板を積層した本実施の背面ＥＬ光源
は、全体で厚さは約２ｍｍＬかなく非常に薄い。また、
分散型及び薄膜型の各々のＥＬ発光板は、独立に交流電
圧により駆動されるものである。分散型ＥＬ発光板だけ
を点灯した場合は、青緑色の発光が薄膜型ＥＬ発光板を
透過して観察さ名る。第２図の色彩図にこの場合の発光
の色座標を示す（Ｆ、　１図Ａ点）。なお、薄膜型ＥＬ
発光板の透過率は約８０％である。また、薄膜型Ｅ　Ｌ
発光板のみを点灯した場合の色座標を第１図のＢ点で示
す。両ＥＬ発光板の相対輝度を調節することにより、Ａ
点からＢ点にいたる任意の色彩を得ることができ、特に
中間部で白色に近い発光色が実現される。また、明るさ
の点では両ＥＬ発光板の寄与によ’）ｓ　１０００ｃｄ
／ｌｒ１以上の高輝度が実現された。

また、Ｍ換型ＥＬ発光板の発光層に、赤色発光するＺｎ
　Ｓ　：　ＳｍＦ３を使用したものも作成した。

この場合の色座標を第１図の０点で示す。この場合にも
、相対輝度調整によシ高品位な白色光源が実現された。

輝度は約６００　ｃ　ｄ／ｍ’程度であった。

（発明の効果）以上、詳細に述べたように、本発明のＥＬ面光源は、上
記の構成を有しているので、比較的高輝度の薄型の面光
源が容易に実現されること、更に、薄膜型ＥＬ発光素子
として高輝度、高発光効率のＺ　ｎ　Ｐｉ　：　Ｍ　ｎ
やＺ　ｎＳ　：　８ｍＦａからなるＱ光ｉを有する薄膜
型ＥＬ発光素子と分散型発光素子としてもっとも高輝度
であるＺｎ８：Ｃｕ、Ｂｒ等からなる発光層を有する青
緑色発光板との組み合せにより従来、単独の電場発光板
で実現されていなかった白色の発光が高輝度で実現され
ることの効果を有している。従って、本発明のＥＬ面光
源は、液晶表示装置や各種計器類の背面光源等としての
工業的価値の大なるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のＥＬ面光源の構成を説明するだめの模
式図、第２図は本発明の実施例の発光色を示す特性図で
ある。１・・・・・・分散型ＥＬ発光板、２・・・・・・薄膜
型ＥＬ発光板。代理人　弁理士　内　原　晋

Claims

【特許請求の範囲】

（１）分散型ＥＬ発光板の前面に、実質的に透光性を有
する薄膜型ＥＬ発光板を設置したことを特徴とするＥＬ
而面澱。
（２）分散型ＫＬ発光板と薄膜型ＥＬ発光板の各々の発
光色が互に補色の関係にある特許請求の範囲第（１）項
記載のＥＬＴ１ｉｌｉ光源。