JPS62115188A - Ｅｌパネル - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はエレクトロルミネッセンス素子を用いた平面型
表示パネルの構造に関するものである。

〔従来の技術〕

従来交流動作の薄膜ＫＬパネルに用いられる薄膜ＥＬ素
子においては輝度と発光効率を改善し、長時間にわたる
動作の安定性を得るために、発光中心として０．５〜３
　ｍａ！！％のＭｎあるいはＴｂＦ、　。

８ｍＦＢ、　ＰｒＦｓ等を添加したＺｎ８　、　Ｚｎ５
ｅ等の発光層を、Ｙ、０．あるいはＡＩ！２０３．　Ｐ
ｂＴｉ０１．　ＢａＴｉ０Ｈ８ｉ１Ｎ４等の絶縁体層で
両側よりはさんだいわゆる二重絶縁構造の薄膜ＥＬ素子
が用いられている。

従来の二重絶縁型薄膜ＥＬ素子の基本断面構造の一例を
第３図に示す〔ニスアイディーインターナシ冒ナルシン
ポジウムダイジェストオプテクニカルペーパーズ（ＳＩ
Ｄ　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ！９ｙｍｐｏｓｉｕｍ
　Ｄｉｇｅｓｔ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｐａｐｅ
ｒｓ（１９７４）８４）］。

第３図において、３１はガラス基板、３２はこのガラス
基板３１の上に設けられたＩｎ２０Ｂ、　５ｎ０２＠Ｉ
ＴＯあるいは金属薄膜等からなる透明電極、１１はこの
透明電極３２の上に電子ビームあるいはスパッタ蒸着法
等により蒸着されたＹｌＯｌｅ　Ａ／！０１ｓＰｂＴｉ
Ｏ＠、　ＢａＴｉ０１．８１１Ｎ４等の絶縁体層、９は
絶縁体層１１の上に蒸着されたＭｎ　＠　’ｒｂｒ、　
＠　８ｍＦ　ＢｇＰ　ｒＦＢ等の発光中心を含むＺｎＳ
からなる発光層であシ、この発光層９も電子ビーム蒸着
法あるいはスパッタ蒸着法等により製造される。１０は
発光層９の上に蒸着された絶縁体層であυその蒸着法及
び材料は絶縁体層１１と同様である・３３は絶縁体Ｊ−
１０の上に蒸着されたＡ／またはＩＴＯ等よシなる背面
電極、、３４はＢ　Ｌ素子を駆動する交流電源であり、
電極３２と電極３３に接続されている。

次に二重絶縁型薄膜ＥＬＪ子の発光原理を第３図に示す
構造の素子について簡単に説明する。

発光層９は発光開始前は単純なコンデンサと考えられる
。従って電極３２と３３との間に電源３４の交流電圧を
印加すると、発光層９及び絶縁体層１０．１１には各々
の静電容量に応じた電圧が加。

えられる。発光ノー９に加えられる電界が十分高くなる
と（約１０６Ｖ／ｍ以上）発光層９の伝導帯に電子が励
起される。この電子は電界によって加速され発光中心を
励起するのに十分なエネルギーを持って発光中心に衝突
する。これにより適当な励起状態にあがった発光中心の
電子が基底状態へ戻る際に、発光中心に固有なエネルギ
ー値を持った光が放出される。実際には結晶格子との相
互作用等によシ発光スペクトルはある程度の拡がシを持
つ。

発光中心としてＭｎ　ｅ　Ｔｂ　Ｆ　＊　−８ｍＦ　ｓ
またはＰｒＦｌを用贋た場合はそれぞれ黄橙色、緑色、
赤色、白色の発光が観測される〇 以上二重絶縁型薄膜ＥＬ素子について述べたが上述した
ことは二重絶縁型薄膜ＥＬ素子の絶縁体層１０または１
１のいずれか一方をとり除いた構造を有するいわゆる月
給縁型薄膜ＥＬ素子についても適用される。

このように薄膜ＥＬ素子の発光は電極３２と３３が相対
する部分においてのみ生ずる。そこで電極３２と３３を
どちらも縞状とし互いに直交するように配置すればドツ
トマトリックス表示が可能な薄［ＥＬパネルが得られる
。このようなバネルの断面斜視図を第４図に示す。第４
図において３５は縞状の基板側透明電極、３６は縞状の
背面電極である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来のドツトマトリックス表示が可能な薄膜ＥＬパネル
の縞状電極は第４図に示したように画素に駆動電圧を供
給する機能を兼備するとともに画素を確定する機能を有
しているため縞状電極の少くとも一方は透明電極を用い
なければならない。

ところが透明電極はその抵抗値が金属電極にくらべては
るかに大きいため透明電極における電力損失が大きく電
力効率を低下させるとともにジ＾−ル熱の発生によ、９
ＨＬパネルの劣化を速める問題があったＯ さらに、前記透明電極の抵抗値が大きいために透明電極
における電圧降下が大きく、従って透明電極の末端にお
ける画素に十分な駆動電圧が供給されないため十分な輝
度かえられずこのため大型のＥＬパネルでは輝度むらが
激しく実用的な表示品質を得がたい欠点があった〇 〔問題点を解決するだめの手段〕 本発明によれば、マトリックスアドレス型のＥＬパネル
において、第１の縞状電極と該第１の縞状電極と直交す
る方向に絶縁層を介して第２の縞状電極を設け、該第２
の縞状電極の上に絶縁層を介してＥＬ発光画素を確定す
る背面電極と透明導電体からなる表示側電極とを有した
前記ＥＬ発光画素を島状に設け、前記第１の縞状電極と
該表示側電極が、前記第２の縞状電極と該背面電極が接
続されていることを特徴とするＥＬパネルが得られる。

ここで、第１の縞状電極と背面電極、第２の縞状電極と
表示側電極を接続することも可能である。なお、第２の
縞状電極が背面電極をかねることもできる。

〔作用〕

本発明は上述の構成をとることによ〕従来技術の問題点
を解決した。すなわち従来は同一の電極が画素を確定す
る機能と画素に駆動電圧を供給する機能を兼備していた
点を改め、画素を確定する機能は背面電極及び表示側電
極にもたせ、画素に駆動電圧を供給する機能は第１及び
第２の縞状電極にもたせ、背面電極及び表示側電極と第
１及び第２の縞状電極を接続電極により接続する◎この
ように各機能を別々の電極にもたせることによシ第１及
び第２の縞状電極は金属電極のように不透明な材料を用
いることができ、従って低抵抗な材料を用いて構成でき
る。これにより電極における電力損失が減少しまた発熱
もｔｌとんどなくなる。

また縞状電極の末端においても電圧降下が非常に少いた
め縞状電極の末端にある画素の輝度が低下することがな
く実用的な表示品質をもった大型のＥＬパネルが実現さ
れる。

〔実施例〕

以下本発明の実施例について図面を参照して詳細に説明
する〇 第１図は本発明の第１の実施例の構造を示した断面図で
ある。第１図において、１は基板、２は第１の縞状電極
、３は第２の縞状電極、４は第１の縞状電極２と第２の
縞状電極３を絶縁する絶縁層、５は背面電極、６は表示
側電極、７ａは第１の縞状電極２と表示側電極６を接続
する接続電極、７ｂは第２の縞状電極３と背面電極５を
接続する接続電極、８は第２の縞状電極３と背面電極５
を分離する絶縁層、９は薄膜ＥＬ素子の発光層、１ｏ。

１１は薄膜ＥＬ素子の絶縁層である。

第１及び第２の縞状電極としては０．３ミクロン厚さの
人ｌ膜を使用し、絶縁層４．８にはそれぞれ２ミクロン
及び１ミクロン厚さの８ｉ０．膜をスパッタによシ形成
して使用した。背面電極５は０．０５ミクロンのＣ「を
使用し、表示側電極６としてｏ、ｏ３ミクロンのＩＴＯ
膜を形成した。従来のＥＬパネルではＩＴＯの抵抗を下
げるだめに０．２ミクロン程度の“　厚さとしていたが
１本実施例ではＩＴＯ膜は微小な一画素に電圧印加する
だけであシ、面積抵抗が約１００オームと高くても支障
がない。発光部を形成する絶縁体層としてＴａ−８ｉ−
０の非晶質酸化物薄膜をスパッタによシ形成した。厚さ
は０．３ミクロンであり口また発光層はＺｎ８：Ｍｎを
０．４ミクロン蒸着法によシ形成した。

第１図の構造から明らかなように抵抗の低い第１及び第
２のＡ／の縞状電極によりパネル全面の画素に電圧が印
加される／ζめに、この配線部での電力消費、発熱が少
なく、壕だ電圧降下もほとんどなく電極端部での輝度低
下がない。従って大型のＥＬパネルが実現される。史に
本実施例では表示側１！４ｔ６と背向電極５の間で絶縁
破壊が発生しても縞状電極まで損傷を与えることがなく
、単なる画素欠陥となるだけでありパネルとして致命的
なライン欠陥を発生させない利点もあった。

構造を簡略化した第２の実施例を第２図に示す。

これは第１図に示した実施例の第２の縞状電極をそのま
た背面電極としたものである。この電極２３として０．
３ミクロンのＡＩ！を使用した。他の構成部分は前述の
実施例と回帰である。この第２の実施例では非常に大き
な絶縁破壊が電極２３と表示側電極６の間で発生した１
合は、電極２３が切断きれライン切れを発生するととも
あったが、配線抵抗低下による電力消費、配線部での発
熱の改善、大型パネル実現の点では第１図の実施例と同
様の効果があった。

上述の実施例では基板は透明である必要はなく。

セラミックを使用しても良い。この場合は縞状電極や絶
縁層の多層配線を厚膜技術により製造することもできる
。また、基板として透明ガラス板を使用し、まず表示制
電゛極を形成する第１図や第２図と上下を逆転させた構
造としてもよい。この場合は多層配線部の絶縁層として
樹脂を使用することができる。

〔発明の効果〕

以上述べた通り本発明の構造を有するＥＬパネルは画素
を確定する電極と駆動電圧を供給する電極が分離されて
いるため、駆動電圧を供給する電極は透明である必要が
なくなる。このため駆動電圧を供給する電極として抵抗
値が十分低い金属電極を用いることができ、従って駆動
電圧を供給する［＆での電力損失が非常に減少し、ＥＬ
パネルの効率が改善される。またこの電極の発熱が少い
ためＥＬパネルのうける熱サイクルの濃度差が小さくな
り、よってＥＬパネルの寿命がのびＥＬパネルの信頼性
が向上する。

また電圧を供給する［極として十分抵抗値の低い金属電
極を用いることができるため、この′「電極における電
圧降下が非常に小さくなり、従ってこの電極の末端にお
けるＩｌ！ＡＩ累に対しても十分な駆動電圧が供給され
十分輝度が得られるため良好な表示品質をもった大型の
ＥＬパネルがえられる０また、従来のように電極が画素
確定機能と駆動電圧を供給する機能をかねそなえている
ＥＬパネルでは一画素が破壊しこれにより電極が切断さ
れるとこの画素に続く複数の画素が点灯しなくなるのと
異なシ、一画素が破壊しても駆動電圧を供給する電極は
破壊されずＫＱるので他の画素が点灯しなくなるといっ
たことがなくなυ、ＥＬパネルの信頼性が著しく向上す
る効果もあった。

なお実施例においては１シＩ、素子として薄膜Ｅ　Ｌ素
子を用いた場合について述べたが、本発明の構造は薄膜
ＥＬ素子に限らず分数型ＥＬ素子などを用いたＥＬパネ
ルに対しても適用できるものである口

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明に係る画素を確立する電極と画素に駆動
電圧を供給する電極を備えた構造を有するＥＬパネルの
第１の実施例を示す断面図、第２図は本発明の第２の実
施例を示す断面図、第３図は従来の薄膜ＥＬ素子の断面
図、第４図は従来の薄膜Ｅ　Ｌパネルの断面斜視図であ
る。 １・・・基板、２．２２・・・第１の縞状電極、３・・
・第２の縞状電極、４，８・・・ＭＩ３縁層、５．３３
・・・背面電極、６・・・表）］マ側電極、７ａ、７ｂ
、２４・・・接続電極、９・・・薄膜Ｆ３　Ｌ素子の発
光層、１０．１１・・・薄膜ＨＬ素子の絶縁体層％　２
３・・・背面電極をかねた第２の縞状電極、３１・・・
ガラス基板、３２・・・透明室＆、３４・・・交流電源
、３５・・・縞状の基板側透明電極、３６・・・縞状の
背面電極。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）マトリックスアドレス型のＥＬパネルにおいて、
   基板上に第１の縞状電極と該第１の縞状電極と直交する
   方向に絶縁層を介して第２の縞状電極を設け、該第２の
   縞状電極の上に絶縁層を介して、ＥＬ発光画素を確定す
   る背面電極と透明導電体からなる表示側電極を有した前
   記発光画素を島状に設け、前記第１の縞状電極と該表示
   側電極が、前記第２の縞状電極と該背面電極が接続され
   ていること特徴とするＥＬパネル。
2. （２）前記ＥＬパネルにおいて第２の縞状電極が背面電
   極をかねたことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
   載のＥＬパネル。