JPS63301486A

JPS63301486A - 多色発光薄膜ｅｌ装置

Info

Publication number: JPS63301486A
Application number: JP62138743A
Authority: JP
Inventors: Koji Taniguchi; 浩司谷口; Akiyoshi Mikami; 明義三上; Takashi Ogura; 隆小倉; Masaru Yoshida; 勝吉田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1987-06-01
Filing date: 1987-06-01
Publication date: 1988-12-08

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】（イ）産業上の利用分野この発明は、表示装置として用いられる薄膜ＥＬ［ｉｌ
に関し、特に異なる発光色を呈する多色発光薄膜ＥＬ装
置に関する。

（ロ）従来の技術一般に、透明電極、絶縁層、発光層、絶縁層および背面
電極を基板上に順次積層して成る蒲ＩＥＬ素子は、長寿
命、高輝度、明確な発光開始印加電圧を有するため、Ｘ
Ｙマトリクスタイプの情報表示装置として優れており、
すでに発光層としてＺｎＳ：Ｍｎ膜を用いた黄橙色発光
簿膜ＥＬ素子は、実用化されている。しかしながら多様
な情報表示を可能とするため、多色発光薄膜ＥＬ装置を
備えた表示パネルの実現が望まれている。

そして、多色発光Ｅ［パネルとしては次のような構成が
知られている。

（１）第２図に示すように、基板１０上に透明電極１１
、第１の絶縁１１１２を順次積層し、第１の絶縁層１２
上に異なる発光層１３Ａおよび１３Ｂを並置したもの。

この場合発光層１３Ａに電圧を印加することにより発光
層材料に依存する発光色△が得られ、また、発光１１１
３Ｂに電圧を印加することにより発光色Ｂが得られる。

なお、１４は第２の絶縁層、１５は発光層１３Ａ、１３
Ｂに対応して設けられた背面電極である。

（ａ第３図に示すように、基板２０上に発光色Ａを発光
させるための素子（透明電極２１、第１の絶縁層２２、
発光層２３Ａ、第２の絶縁層２４、背面電極２５）と、
発光色Ｂを発光さぼるための素子〈透明？ＩＡ極２１、
第１の絶縁層２６、発光層２３Ｂ、第２の絶縁層２７、
背面電極２８）とを上下に積層することにより、発光色
Ａおよび発光色Ｂを独立して得るようにしたもの。

（ハ）発明が解決しようとする問題点しかし、上記の多色発光Ｅ［パネルにおいて、まず、従
来の技術において説明した（１）については、透明電極
とこの透明電極に対して交差する向きに設けられる背面
電極とでＸＹマトリクス表示を行う場合、ストライプ状
の各背面電極間を接近させると、背面電極同士が短絡等
の不良を発生しやすくなるため、各電極間を接近させて
形成するには限界がある。すなわら画素面積は、背面電
極の面積と対応するため、表示画面に対して画素面積が
狭くなり、個々の薄膜ＥＬ素子を有効に利用できない。

また、発光層を並置することは技術的に可能であるが、
例えば湿式エツヂング技術を用いて素子を形成する場合
には、湿気に弱いとされているｆｌａ−■ｂ族化合物を
発光層として用いることは困難である。したがって発光
層に使用できる材料が制限される。さらに、異なる発光
色を呈する発光層と絶縁層との界面を平坦化することは
局部的な電界の不均一を防ぎ、素子の耐圧における信頼
性を高めるために不可欠であるが、生産性を考慮すると
技術的に困難であるという問題点がある。

従来の技偏において説明した（２）については、単色発
光素子または従来の技術において（１）に記述する素子
構造と比較すると約２倍の層数となり、技術上困難であ
るととらに、素子を生産する際に歩留りの低下を引きお
こすという問題点がある。

この発明は、以上の事情に鑑みでなされたもので、その
目的は、発光色の異なる複数の薄ＩＮ！ＥＬ素子を画素
が重ならないようにして重ねることにより、画素面積が
有効に利用でき、発光輝度が高く、しかも生産時に歩留
りの高い多色発光ｉＪ膜ＥＬ素子を提供することにある
。

（ニ）問題点を解決するための手段この発明は、透明基板上に複数の帯状の透明電極、絶縁
層、発光層、絶縁層、前記透明電極と交差し所定間隙を
設けて配列される複数の帯状の背面電極を順次積層して
なる第１のｉＪ膜ＥＬ素子と、基板上に複数の帯状の電
極、絶縁層、前記発光層と異なる発光色を呈する発光層
、絶縁層、前記電極と交差し所定間隙を設けて配列され
る複数の帯状の透明背面電極を順次積層してなる第２の
ｉｉＩ膜ＥＬ素子と、第１の薄膜ＥＬ素子の背面電極が
、第２の薄ＩＩ！ＥＬ素子の透明背面電極の配列間隙に
対向するようにして、第１の簿膜ＥＬ素子と第２の薄膜
ＥＬ素子とを離間させて固定する固定部材とからなる多
色発光薄膜ＥＬ装置である。

（ホ）作　用この発明によれば、第１のｉｌ［ｌ！ＪＥＬ素子におい
て、透明電極と背面電極とに電圧が印加されると、発光
層が発光し、この発光層に依存する発光色が透明基板を
透過して得られ、第２の簿ＩＩＩＥＬ素子において、電
極と透明背面電極とに電圧が印加されると発光層が発光
し、この発光層に依存する、第１の薄膜ＥＬ素子の発光
層と異なる発光色が第１のｉＩ膜ＥＬ素子を透過して得
られ、これにより、第１の簿膜ＥＬ素子と第２の薄膜Ｅ
Ｌ素子より、異なる発行色が、異なる画素単位で出射さ
れるように作用する。

（へ）実施例以下図に示す実施例に基づいてこの発明を説明する。な
お、これによってこの発明は限定されるものではない。

第１図はこの発明の一実施例を示し、同図において、多
色発光薄膜ＥＬ装置は主として第１の薄膜Ｅし素子１と
、第２の薄膜Ｅし素子２と、固定部材３とから構成され
る。第１の薄膜ＥＬ素子１は、ガラス等からなる透明基
板１ａ上に透明導電膜からなる第１透明電極２ａ１第１
絶縁Ｓ３ａ　。

第１発光層４ａ１第２絶縁層５ａ、背面電極としての第
１電極６ａを、この順に積層することにより形成される
。第１透明電極２ａは、スパッタ法によって帯状に形成
される■ＴＱ　（■ｎｄｉｕｍＴｉｎＱｘｉｄｅ）膜を
用いており、第１絶縁層３ａおよび第２絶縁層５ａは、
Ｙ２Ｏ３゜Ａｌ２Ｏ３，Ｔａ２０５．Ｓｉ　０２．Ｓ！
３Ｎ４等の単層膜もしくは積層膜であり、電子ビーム蒸
着法もしくはスパッタ法により形成する。第１発光層４
ａは、電子ビーム蒸着法によるＺｎＳ：Ｍｎ膜を用いて
いる。第１電極６ａは、第２絶縁層５ａ上に所定間隙（
間隔または空間）を設けて複数個配列される帯状の電極
で、電子ビーム蒸着法によるＡ１膜を用いている。また
、第１電極６ａと第１透明電極２ａとはＸＹママトリク
表示のために第１絶縁層３ａ、第１発光層４ａ、第２絶
縁層５ａを介して立体的に交差して配置されている。第
２の簿膜ＥＬ素子２は、基板１ｂ上に上述と同様の方法
で、第２電極２ｂ、第３絶縁層３ｂ、第２発光層４ｂ、
第４絶縁層５ｂ、第２透明電極６ｂを順次積層すること
により形成される。

ただし、第２電極２ｂにはＡＩＩＩＩＪを、第２発光層
４ｂにはスパッタ法によるＺｎ　Ｓ　：Ｔｂ　、　ＦＩ
Ｉ９を、そして第２透明電極６ｂにはＩＴＯ膜をそれぞ
れ用いた。第２透明゛電極６ｂは、第１電極６ａと同様
に帯状の電極からなり、第１電極６ａと略同じ間隔で配
列される。そして第２透明電極６ｂの幅は、第１電極６
ａの配列間隔と略同じ長さに形成されているが、第１電
極６ａの配列間隔を越えない長さである。固定部材３は
、第１の薄膜ＥＬ素子１の第１電極６ａが、第２の簿膜
ＥＬ素子２の第２透明電極６ｂの所定間隙Ｃに対向する
とともに、第１の薄膜ＥＬ素子１が、第２の簿膜Ｅし素
子２から離間する状態となるよう第１の薄膜ＥＬ素子１
の透明基板１ａと第２の簿膜ＥＬ素子２の基板１ｂとを
固定するスペーサである。このように第１の簿１！！Ｉ
ＥＬ素子１は、第２の簿膜ＥＬ素子２に対し、第１電極
６ａが第２透明電極６ｂの所定間隙Ｃと対向するよう対
面して配置される。また、第１の薄膜ＥＬ素子１と第２
のａ膜ＥＬ素子２との間隙は絶縁がなされる。絶縁の方
法とじては、例えば第１の簿膜ＥＬ素子１と第２の薄膜
ＥＬ素子２との間隙を固定部材３にて密閉状態にしてシ
リコンオイルを注入する方法、また、第１Ｍ１極６ａお
よび第２透明電極６ｂをそれぞれ５１３Ｎ４等の絶縁膜
で被覆する方法などが考えられる。第１の］膜ＥＬ素子
１と第２の薄膜ＥＬ素子２との対向間隙にシリコンオイ
ルを注入すると、シリコンオイルは各薄１１１ＥＬ素子
層に浸透して絶縁破壊の拡大を防止し、かつ耐圧向上に
寄与する。

なお、この実施例では、第１電極６ａと第２電極２ｂに
それぞれＡｌｌを用いたが、表示画面の輝度の低下を犠
牲にするかわりコントラストを向上させる目的で、例え
ばサーメット躾等の黒化膜を用いることもできる。さら
に第１透明基板１ａは透明基板に限られるが、基板１ｂ
は出力光に対して背面側に位置するので、不透明基板を
用いることができる。

次にこの実施例の動作について説明する。

第１の薄膜ＥＬ素子１において、第１透明電極２ａと第
１電１６８間に電圧が印加されると、第１電極６ａと対
応する部位の第１発光層４ａが発光し、発光色Ａが得ら
れる。また、第２の薄膜ＥＬ素子２において、第２電極
２ｂと第２透明電極６ｂ間に電圧が印加されると、第２
透明電極６ｂと対応する部位の第２発光層４ｂが発光し
、発光色Ｂが得られる。発光色Ｂは、第２透明電極６ｂ
を透過し、さらに第１の薄ＩＩＩ　Ｅ　Ｌ素子１を透過
して図示しない表示部に出力光として出力される。

このように、この実施例は第１電極６ａと第２透明電極
６ｂが別の工程で作製されている。したがって、従来の
技術で示したように、例えば同一平面に第１電極６ａと
第２透明電ｉ６ｂとを形成する場合に、第１電極６ａと
第２透明電極６ｂを接近させることができないために、
第１電ｔｉ６ａと第２透明電極６ｂの幅を狭く形成しな
ければならないという問題から解放される。すなわち、
第１電極６ａおよび第２透明電極６ｂとを無駄なスペー
スを設けることなくそれぞれ配列することができるので
、第１電極６ａに対応する画素の面積と第２透明電極６
ｂに対応する画素の面積についても発光ロスとなる非発
光部が著しく減少し、したがって画素面積を有効に使用
することができる。

（ト）発明の効果この発明によれば、発光層の非発光部を減少させて画素
面積を有効に利用することができる。画素と対応する電
極パターンの微細化を必要としないため、電極パターン
形成時における歩留りを向上させることができる。発光
輝度もしくはコントラストに大きく影響する電極材料を
自由に選択できる。このように、この発明は比較的簡単
な構成で画期的な効果をもたらすため、産業上極めて実
用性の高いものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す断面図、第２図は従
来例の多色発光簿膜ＥＬ装置断面図、第３図は従来例の
他の多色発光簿膜Ｅｌ装置断面図である。１・・・・・・第１の薄［ＩＱＥＬ素子、１ａ・・・・
・・透明基板、　　　　１ｂ・・・・・・基板、２・・
・・・・第２の薄膜ＥＬ素子、２ａ・・・・・・透明電極、　　　　　２ｂ・・・・・
・電極、３・・・・・・固定部材、３ａ　、　３ｂ　、　５ａ　、　５ｂ　−・−−−−絶
縁層、４ａ　、４ｂ・・・・・・発光層、６ａ・・・・・・背面電極、６ｂ・・・・・・透明背面
電極。

Claims

【特許請求の範囲】

　１．透明基板上に複数の帯状の透明電極、絶縁層、発
光層、絶縁層、前記透明電極と交差し所定間隙を設けて
配列される複数の帯状の背面電極を順次積層してなる第
１の薄膜ＥＬ素子と、基板上に複数の帯状の電極、絶縁
層、前記発光層と異なる発光色を呈する発光層、絶縁層
、前記電極と交差し所定間隙を設けて配列される複数の
帯状の透明背面電極を順次積層してなる第２の薄膜ＥＬ
素子と、第１の薄膜ＥＬ素子の背面電極が、第２の薄膜
ＥＬ素子の透明背面電極の配列間隙に対向するようにし
て、第１の薄膜ＥＬ素子と第２の薄膜ＥＬ素子とを離間
させて固定する固定部材とからなる多色発光薄膜ＥＬ装
置。