JPS6372098A - 薄膜ｅｌ素子 - 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】 （イ）産業上の利用分野 この発明は、発光型表示装置として用いられる薄１１ｉ
ＥＬ素子に関し、特に異なる発光色を呈する発光層を複
数種有する薄膜ＥＬ素子に関する。

（ロ）従来の技術 一般に、この種の薄膜ＥＬ素子の発光層の材料としでは
発光母材と発光センターを形成する活性物質にそれぞれ
ＺｎＳとＭｎを使用したＺｎＳ：Ｍｎ膜が知られており
、この発光層を内設した薄膜ＥＬ素子は固体平面表示装
置として既に実用化されている。しかしながら、この素
子は発光色が黄橙色に限られており、このＬめ情報の表
示は雫−色でしか表すことができず、情報のビジュアル
、化を実現することはきわめて困難であった。一方、情
報ニーズの多様化にともなって、豊富な情報表示可能な
表示装置が要求されるようになり多色発光型薄膜ＥＬ素
子の実用化が望まれている。この点に関し既にＺｎＳを
母材としＴｂとＦをドープした膜、ＣａＳを母材としＥ
ｕをドープした荻あるいはＳｒＳを母材としＣｅをドー
プしに膜等を発光層として用いることによって緑、赤、
青緑の発光色を呈する薄膜ＥＬ素子が得られており、そ
れらの輝度も実用化に耐えうる値になりつつある。

したがって、これらの発光層を適宜組ろ合わせることに
よって、多色発光の薄１ｆｌＥＬ素子を作製することが
可能となっている。

第２図は従来より知られている多色薄ｅ　Ｅ　Ｌ　素子
の断面構造を示した図で、１０はガラス基板、１１は透
明；極、Ｉ２は下部絶縁層、１３は複数個連続して並置
された発光層、１４は下部絶縁層、１５は背面電極であ
る。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 しかし、上記従来の薄膜ＥＬ素子は、発光層１３を構成
する各区分発光、Ｆ５１３ａ、Ｉ３ｂの材質の違いに伴
ってＥＬ発光の出力強度が相違し、このため発光色によ
り輝度に差が生じるという間厘があった。例えば第２図
に示す従来の薄膜ＥＬ素子においては異なる発光色を呈
する区分発光層１３ａ、１３ｂの横幅Ｌａ、Ｌｂが同じ
幅で構成されているため、区分発光層１３ａの輝度Ｂａ
と区分発光層１３ｂの輝度Ｂｂには、ＥＬ発光強度に対
応して輝度に差が生じてくる。区分発光層１３ａと区分
発光層１３ｂとの輝度を等しくするために従来行われて
いた方式は、仮に区分発光層１３ａ、区分発光層＋３ｂ
が最適条件のもとに形成され区分発光層１３ａの輝度が
区分発光層１３ｂの輝度よりも犬であるとすると、区分
発光層１．３ａを意図的に最適条件を満たさないように
形成して輝度を低下させ、区分発光層１３ｂの輝度と等
しくするか、らしくは、第３図に示すように交流印加電
圧によって発光輝度が変化することを利用して背面電極
１５に印加する電圧を低くして区分発光層１３ａの輝度
を低下させ、区分発光層１３ｂの輝度と等しくするかで
あった。しかし、いずれの方式においても輝度の高い区
・分宛光層１３ａは輝度の低い区分発光層１３ｂに輝度
を合わさなければならないため、多色発光構造にした場
合の薄膜ＥＬ素子の性能の低下は免れないものであった
。更に輝度を等しくさせる前者の方式は区分発光層１３
ａの高、輝度が活かされず、また後者の方式では薄膜Ｅ
Ｌ素子の駆動回路を複雑にしてしまうという欠点か生じ
ていた。

この発明は上述の事情に迄みてなされにもので、その目
的は、区分発光層の輝度に応じて画素面積を変えること
によって、使用条件を満たすように構成した薄膜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、電界の印加に応答してＥＬ発光を放射する
発光層を透明電極と背面電極の間に介設してなる薄膜Ｅ
　Ｌ、素子において、発光層は異なる発光色を呈する少
なくとも２以上の区分発光層で構成され、かつ背面電極
は前記各区分発光層に対応する区分背面電極で構成され
、この各区分背面電極に対応して形成される各画素は各
区分発光層の輝度に応じて異なる面積で形成されている
薄膜ＥＬ素子である。

（ホ）作　用 この発明は、各区分背面電極に電圧を印加すると、各区
分背面電極に対応した各区分発光層が発光し、異なった
発光色で情報を表示するように作用する。

（へ）実施例 以下図に示す実施例に基づいて、この発明を詳述する。

なお、これによって、この発明は限定されるもので（ま
ない。

７１図に示すように、透光性基板としてのガラス基板１
上には透明導電膜からなる透明電極２、酸化膜、皇化膜
等からなる下部絶縁層３がこの順に形成されており、下
部絶縁層３の上面には発光色の異なる長方形の区分発光
５４ａ、４ｂが異なる面積で連続して並置され、発光層
４を構成している。そして、発光層４の上面には上部絶
縁層６が形成されており、さらに、上部絶縁層６の上面
には区分発光層４ａ、４ｂと略同面積を存する区分背面
電極７ａ、７ｂが各区分発光ｉ４ａ、４ｂと対応するよ
うに並置されている。また、各区分背面電極７ａと７ｂ
との間にはそれらの電極７ａ。

７ｂを短絡させないための溝８が設けられている。

区分背面電極７ａ、７ｂはＡ７２等の金属でパターン形
成されている。

次に上記各区分発光層の輝度を等しくさせるための方法
について詳述する。

多色発光薄膜ＥＬ素子において、肩度は発光色の色度に
依存するものであり、また、この輝度は表示装置として
の重要な要素である視認性などの面から検討されて、そ
の値が設定されるものである。そして、輝度は本来発光
層の面積には依存しないが、目視によって背面電極７の
平面形状によって形づくられる画素の面積が認識出来な
い程度に小さくなると、輝度と画素面積との積が実質上
の輝度に相当してくる。したがって、画素である区分背
面電極のうち例えば７ａ、７ｂの横幅Ｌａ。

しｂが Ｌ　ａ　Ｂ　ａ　＝　Ｌ　ｂ　Ｂ　ｂ　　　　　　　　
　（１）となるようにすると、区分発光Ｊｆ１４ａ、４
ｂの輝度をそれぞれ同一にすることができる。ここに、
Ｂａは発光層４ａの輝度であり、Ｂｂは発光色４ｂの輝
度である。

上記方法は、異なる発光色を呈する発光層の輝度を調整
することなく、また、薄膜ＥＬ素子を複雑な駆動回路を
用いることなく簡単な構造で駆動させ、発光層の輝度を
等しくすることかできる、実用化に適した極めて有効な
技術である。

そして、上記２つの発光層を発光状態にした時の発光層
の平均輝度は となる。ここでは画素間の非発光部８は無視している。

（１）式を用いて（２）式を変形するととなる。一方、
従来技術ではＬａ−Ｌｂとしており、区分発光層＋３ａ
の輝度Ｂａを意図的に区分発光ｆｆ１３ｂの輝度Ｂｂに
低下させていたため、当然ながら発光層の平均輝度Ｂは
輝度の低い発光層の輝度と等しくＢ＝Ｂｂとなる。

したがって、上記のようにすると従来より高輝度の表示
装置を実現することができる。また、具体的に数値を代
入すると次のようになる。

発光層１３にＺｎＳ：Ｔｂ、Ｆを使用した緑色ＥＬ素子
では、現在３００　ｒｔ−Ｌの輝度が得られ、ＣａＳ　
：Ｅｕを使用した赤色ＥＬ素子では約１００　ｆＬ−Ｌ
の輝度が得られている。ただし、駆動周波数は１　ｋＨ
ｚである。この実施例では（３）式％式％ となる。したかって、従来ではＺｎＳ　：　Ｔｂ、ＦＥ
Ｌ素子は３００　ｆｔ−Ｌの輝度が得られるにもかかわ
ら「、意図的に輝度の低いＣ２Ｓ：Ｅｕ　　ＥＬ累子の
］　ＯＯｆｔ−Ｌに輝度を低下させなければならなかっ
たが、この実施例では従来の多色発光の薄膜ＥＬ素子に
比べ１．５倍の高輝度化が図れる。

上記の説明は発光！４ａ、４ｂの２色に限ってなされた
が、発光層４ａ、４ｂに加えて新たに別の発光色を宵す
る発光層（図示しない）を設けた場合でら、この発明を
利用することができる。また、人間の目の視感度特性は
色相によって一定ではなく、例えば発光面積と発光出力
強度が同一である場合では赤色は他の緑色や青色に此べ
て輝いてみえる（人間の目には輝度が高いように感じら
れる）という性質がある。従って多色カラー表示を行な
う場合には赤色は実際の輝度を抑え、青色は実際の輝度
を高くして人間の目の視感度特性に合致した輝度バラン
スに調整し、特定色が強く視認されないように配慮する
必要がある。換言すると画素面積と画素輝度を乗じた値
を等しくしないということである。尚、この発明では特
定の、き図をもって必要な発光色の画素面積を調整する
ことにより特定の発光色のみの輝度を他より適宜増減す
ることができる。

（ト）発明の効果 この発明によれば、多色発光薄膜ＥＬ素子における異な
った発光色を呈する発光層の輝度を制御して視感度に合
致した・くランスのよいカラー表示を実行することがで
きる。したがって、表示画像の品質の向上に寄与する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例を示す説明断面図、第２
図は従来例の第１図相当図、第３図は交流印加電圧に対
する発光輝度特性図である。 ４・・・・・・発光層、　　　２・・・・・透明電極、
７・・・・・・背面電極、　　４ａ、４ｂ・・・・・・
区分発光層、７ａ、７ｂ・・・・・・区分背面電極。 抱１　図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．　電界の印加に応答してＥＬ発光を放射する発光層
   を透明電極と背面電極の間に介設してなる薄膜ＥＬ素子
   において、 発光層は異なる発光色を呈する少なくとも２以上の区分
   発光層で構成され、かつ背面電極は前記各区分発光層に
   対応する区分背面電極で構成され、この各区分背面電極
   に対応して形成される各画素は各区分発光層の輝度に応
   じて異なる面積で形成されていることを特徴とする薄膜
   ＥＬ素子。