JPS6149397A - フルカラ−薄膜el素子 - Google Patents

フルカラ−薄膜el素子

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JPS6149397A
JPS6149397A JP59169935A JP16993584A JPS6149397A JP S6149397 A JPS6149397 A JP S6149397A JP 59169935 A JP59169935 A JP 59169935A JP 16993584 A JP16993584 A JP 16993584A JP S6149397 A JPS6149397 A JP S6149397A
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JP
Japan
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thin film
color
film
full
light emitting
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JP59169935A
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English (en)
Inventor
智 谷本
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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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】 @)産業上の利用分野 本発明は歩留りを向上し寿命2長くすることができるフ
ルカラー薄膜EL素子に関する。
(ロ)従来技術 最近薄膜EL素子が表示装置に用いられる傾向にあり、
特に赤、緑、青の各色3発光する薄[B:L素子を重ね
て任意の色を表示するフルカラー薄lIりEL素子が開
発されている。この種のフルカラー薄膜EL素子の一例
に、たとえば1984年第31回応用物理学関係連合講
演会予稿集第510頁下段の「フルカラーEL素子」に
掲載されており、第4図に示した。
透明な基板ガラスlの片側に、緑色を発光するEt4子
2と赤色を発光するEI、素子3と22段に重ねて形成
し、もう一方の側に青色2発光するEL素子4を形成し
た構造になっており、各EL素子2.3.4はいずれも
発光母体としてのZnS蒸着膜の両側にY2O3などの
絶縁膜を配置し、その外側kiTo膜(In2O3と5
nOzの複合膜)または金属膜でサンドインチした構造
になっている。すなわち、緑色発光EL素子2げZnS
を発光母体とじ徴伍のTbFzがドープされたZnS膜
7を絶縁膜6と8で挾み、赤色発光EL素子3はZnS
を発光母体とし微量のSmF3がドープされたZnS蒸
着膜を絶縁膜10と12で挾み、青色発光EL素子4は
ZnS ’?i;発光母体とし微量のTmF3がドープ
されたZnS膜16を絶縁膜15と17で挾んで構成し
、各色発光EL素子の外側にiToなどの透明電極6 
、9 、14 、18を配置し、赤色発光EL素子3の
外側にHALt励13全13、こうしてできた積層構造
ご大気中の湿気やす) IJウムイオンの侵入から保護
するためにナトリウムイオンが含まれていない封止ガラ
ス19で両側から覆い、基板ガラス1とS止ガラス19
との間隙?シリコンオイルなどの絶縁油で充填したもの
である。
上記構造のフルカラーEL素子のZnS膜7゜1、16
および絶縁膜6.8.10.12゜15.17の膜厚n
 200〜1000 nmであり、透明、1% 5 、
9 、14 、18およびyBBi12膜厚け50〜2
00 nmであり、これらはいずれも真空蒸着法で形咬
石れる。
こうして作られたフルカラーEL素子の一極6と9との
間にI lo(z 、 200 Vrms程度の交流?
IL圧を印加するとELL子2が緑色に発光し、同様に
一極9と13との間に交流゛重圧を印加するとELi子
3が赤色に発光し、’U、FJii 4と18との間に
]圧を印加すると青色に発光する。そこで各電極間に印
加する電圧の大きてまたは周波数を独立して調整するこ
とにより任意の色?表示することができる。
このような従来のフルカラー薄IQEL素子においては
、1枚の基板ガラスの片側に2段積層構造のEI、素子
?形成し、もう1万の側に1段積層構造のEL末末子影
形成る構造となっているために、いずれか一方の側のE
L素子にピンホール破壊などの描造上の欠陥が生ずると
パネル全体の機能が失なわれるために製造上の歩留りが
悪い。また、基板ガラスの厚みが最低でも約1rnm程
度必要であるために薄膜EL素子?斜めから見たときな
どは基板ガラスの片側に形成され*EL素子と反対側に
形成されたEL素子との間で表示パターンがずれて表示
機能に支障が生ずるという問題もある。
(ハ)発明の目的および構成 本発明は上記の点にかんがみてな畑れたもので、フルカ
ラー薄膜EL素子の歩留りを向上し長寿命化を図ること
を目的とし、この目的を達成するために、透明基板に赤
色、緑色、青色のいずれか一色の発光ELフク子を形成
し、他の透明基板に前記3色の他の2色の発光EL素子
分積層して形成し、前記両透明基板に形成したEL素子
ご対向して配置したものである。
に)実施例 以下本発明を文面に基づいて説明する。
第1図は本発明によるフルカラー薄膜EL素子の一実施
例のHa造を示しており、この実施例のフルカラー薄膜
EL素子は、基板ガラス20に緑色発光EL素子5と赤
色発光EL素子6とを2段重ねて積層し、一方基板ガラ
ス21に青色発光ELL子7企形成し、EL素子の表示
パターンどうしが対向するように配置したものである。
各EL素子の構造は第4図に示した従来例と同じで、緑
色発光EL素子5は、微■1のTbF3をドープしたZ
nS It’x 27をY2O3などの絶縁IJ9.2
6と28で挾み、その側斜側にiTOなどの透明電極2
5と292配置して収り、赤色発光EL素子6は、徽忽
のSmF:+ kドープしたZnS膜31企絶縁膜30
と32で挾み、絶縁膜32の外側に透明電極33企配置
して戊る。一方、青色発光EL素子7は、微量のTmF
3をドープしたZnS膜36分絶縁膜35と37とで挾
み、絶縁膜35の外側にはiToなどの透明を極34を
配置し、絶縁膜37の外側には、V膜などの金属電極3
8ビ配巳して成る。これらのEL素子は蒸着技術により
形成される。
こうしてEL素子を形成した2枚の基板ガラス20と2
1を蒸着面が向い合い且つ各EL素子の表示パターンが
合うようにして約100μmの間隔で平行に配置し、基
板ガラス20.21で挾まれた空間を透明なシリコン油
または不活。
性ガスで充填する。
このようにして構成したフルカラー薄膜EL素子の透明
電極25と29.29と33.34と金属電極38との
間に交流電圧?それぞれ印加すると、緑色発光EL素子
25は緑色2発光し、赤色発光ELi千6は赤色2発光
し、青色発光EL素子7は青色に発光するので、各EL
素子の一極間に印加する電圧またけ周波数を独立して調
整することにより任意の色を発色できフルカラーで表示
できる。
フルカラーN膜EL素子をこのような構成にすると、以
下に説明する皿内で従来のものに比べて格段に歩留りを
向上嘔せることができる。
第1図に示した如き構造の従来のフルカラー薄膜EL素
子の製造工程において、基板ガラスの片側に緑色発光E
L素子2と赤色発光EL素子3とを2段Oこ積層した部
分の不良率2NIGRとし、基板ガラスの反対側に形吃
する青色発光ELi子4の不良率をN111とすると、
歩留りSlは、 Ss = (I N1cn) (1−Ntn)  1N
xcnl≦、 IN、+11≦1となる。すなわち、2
段積層したEL素子部か青色発光EL素子のいずれかが
不良となると、パネル全体の価値が失なわれる。
これに対して本発明によるフルカラー薄膜EL素子の歩
留りS2は、緑色発光EL素子5と赤色発光EL素子6
の2段積N部分の不良率をN2GRとし、青色発光EL
i子7の不良率をN2Bとすると、歩留りS2は、 S2 = (1−NzcR)またtry (1−N21
1 )の小さい方l N2GRl≦1、I N2.1≦
1となる。
従来のフルカラー薄膜EL素子ご最初に緑色・赤色発光
EL素子2.3を製造し、次に青色発光EL素子4を製
造するとすると、本発明のフルカラー薄膜EL素子の緑
色・赤色発光EL素子5.6と不良率はほぼ等しいので
、NIGR−N2GRとなるが、その後の青色発光EL
素子7の製造に関してはNzx > N2Bとなる。何
故なら、従来のEL素子は1枚の基板ガラス上に3色の
EL素子を形成していくので、後に製造するEL素子は
ど基板の汚染などにより不良率が高くなることが経験上
知られている。
従って、歩留りSlとStと企比穀すると、となり、歩
留りk  / (1−NIGR)またげ/(l NIB
だけ向上嘔せることができる。従来u1について代表的
な値としてNIGR= 0.3 、N1n = 0.2
を代入すると、約40%歩留りが向上することがわかる
。上記説明け2段積層のEL素子をまず製造しその後1
段のEEL素子を製造する場合についてのものだが、製
造順序が逆の場合でも同じ動床が得られることはいうま
でもない。
−万、この種の薄膜EL素子でl’t N言イオンがE
L素子の劣化を加速するので、封止ガラスにハ基板ガラ
スと同じ高価な無アルカリガラスが用いられる。第4図
に示した構造の従来の薄膜EL素子でに基板ガラスも含
めて3枚のガラス板を必要とするが、本実施例では2枚
のガラス板を用いるだけでよいのでコスト低下に貢献す
る。
埒らに、この棟のフルカラー薄膜EL素子では振!II
IIなどの衝撃による破損も考慮して基板ガラスには1
關程度の厚さのもの?使用する。この場合、従来の薄膜
El、素子では第2□□□(イ)かられかるように、基
板ガラスlの厚みのために斜め方向から素子の表示面を
観察すると基板ガラス1の両側に形戊烙れfCE L素
子2.3と4との表示パターンずれdを生ずる。これに
対して本実施例では、第2図(ロ)かられかるように、
2段積偕したEL素子5.6の基板ガラス2oと1段の
EI、素子70基板ガラス21との間隔が100μm以
下と極めて狭いので表示パターンずれは無視することが
できる。
ここで本実施例において、2枚の基板ガラス間の間隔2
100μm以下としたのは次のような理由による。
人によって個人差はめるが、通常人が表示パターンのず
れを感知して不快な感じを受けるのけずれの量が100
μm′?:越えた場合であるといわれている。表示装置
としての視野角ψ(目Eがパネルの法線となす角)を4
5°とすると、パター:zft1100μmを生じ嘔せ
る基板ガラスの間隔f”i 100taa45°= 1
00 μmとなる。
第3図は本発明によるフルカラー薄暎EL素子の他の実
施例?示す。
この実施例は金属電極が2段積層のEL素子側にある例
で、その他の構造に第1図に示した実施列と同じである
。従って、同じ構成部分には同じ参照数字を付して示し
た。
なお、緑色発光ELX子5の基板ガラス20側にげTa
などの金属iπ極24が形成され、11色発光EL零子
7の基板ガラス21側にはiToなどのj明竜称39が
形成されている。
この実/11′IL例も第1図の実施例と全く同じ効果
を有するのでその説明は省略する。
(ホ)発明の詳細 な説明したように、本発明においては、1枚の遊1す」
基板に赤色、緑色、青色のいずJlか1色の発光ELX
子を形成し、もう1枚の透明基板に前記3色の残りの2
色の発光EL素子を積層して形成し、両透明基板をそこ
に形成したEL素千2対向して配置したので、製造の歩
留りを向上込せることができると共に、表示パターンず
れのない低コスト、長寿命のフルカラー薄膜EL素子が
提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図に本発明によるフルカラー薄膜EL素子の一実施
例の構外を示す断面図、第2図は本発明によるフルカラ
ー薄jN E L ’4g子のJぐターンずれの向上を
従来と比較して示す図で、(イ)は従来の薄膜EL素子
のパターンずれ、(ロ)に本発明による薄膜EL素子の
パター7ずれをそれぞれ示す、第3図は本発明によるフ
ルカラー薄膜EL素子の他の実施列の構造を示す断阻1
図、第4図は従来のフルカラー薄膜EL素子の構造を示
す断面図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  透明基板に赤色、緑色、青色のいずれか一色の発光E
    L素子を形成し、他の透明基板に前記3色の他の2色の
    発光EL素子を積層して形成し、前記両透明基板に形成
    した発光EL素子を対向して配置したことを特徴とする
    フルカラー薄膜EL素子。
JP59169935A 1984-08-16 1984-08-16 フルカラ−薄膜el素子 Pending JPS6149397A (ja)

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