JPH05135879A - エレクトロルミネセンス装置 - Google Patents
エレクトロルミネセンス装置Info
- Publication number
- JPH05135879A JPH05135879A JP3207441A JP20744191A JPH05135879A JP H05135879 A JPH05135879 A JP H05135879A JP 3207441 A JP3207441 A JP 3207441A JP 20744191 A JP20744191 A JP 20744191A JP H05135879 A JPH05135879 A JP H05135879A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bias voltage
- emitting section
- dot
- electron beam
- electron emitting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Electroluminescent Light Sources (AREA)
- Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、コンパクトな構造の蓄像型フラッ
トディスプレイに適したエレクトロルミネセンス装置を
提供する。 【構成】 ＥＬ素子部ａは、ガラス基板１、上部の透明
電極２、第１絶縁膜３、蛍光層４、第２絶縁膜５、下部
の金属電極６からなり、上部および下部の電極により、
ドットマトリックス状に構成している。ＥＬ素子ａに所
定間隔をもって電子放出部ｂを対向配置させる。電子放
出部ｂは、シリコン基板７と、前記電極により構成され
る各ドットに対向するシリコン基板部分に形成した、エ
ッチングによる突起８とで構成する。ＥＬ素子部のヒス
テリシス効果を利用するために、ＥＬ素子部に一定のバ
イアス電圧を印加しておく。この状態で、電子検出部よ
り、前記バイアス電圧よりも高く、電子線照射を行なう
と、ドットはＯＮ状態になり、もとのバイアス電圧に戻
しても、ＥＬ素子は発光したままとなる。このようにし
てＥＬ表示にメモリー効果をもたせることができる。
トディスプレイに適したエレクトロルミネセンス装置を
提供する。 【構成】 ＥＬ素子部ａは、ガラス基板１、上部の透明
電極２、第１絶縁膜３、蛍光層４、第２絶縁膜５、下部
の金属電極６からなり、上部および下部の電極により、
ドットマトリックス状に構成している。ＥＬ素子ａに所
定間隔をもって電子放出部ｂを対向配置させる。電子放
出部ｂは、シリコン基板７と、前記電極により構成され
る各ドットに対向するシリコン基板部分に形成した、エ
ッチングによる突起８とで構成する。ＥＬ素子部のヒス
テリシス効果を利用するために、ＥＬ素子部に一定のバ
イアス電圧を印加しておく。この状態で、電子検出部よ
り、前記バイアス電圧よりも高く、電子線照射を行なう
と、ドットはＯＮ状態になり、もとのバイアス電圧に戻
しても、ＥＬ素子は発光したままとなる。このようにし
てＥＬ表示にメモリー効果をもたせることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、エレクトロルミネセン
ス装置の改良に関する。
ス装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】IIａ−IIｂ族化合物、特にアルカリ土類
金属の硫化物であるＳｒＳ，ＣａＳを蛍光膜として用い
る薄膜エレクトロルミネセンス（ＥＬ）素子は、フルカ
ラー薄膜ＥＬパネルを実現しうる重要な材料として注目
されている。ことに、従来のＺｎＳ系蛍光膜では実現で
きなかった高輝度の青色ＥＬが実現できる可能性がある
ため、近年、盛んに検討されつつある。フルカラー化に
必要な三原色（赤、緑、青）のそれぞれの現在の技術水
準をＺｎＳ系材料および硫化アルカリ土類金属材料につ
いて、以下に記す。
金属の硫化物であるＳｒＳ，ＣａＳを蛍光膜として用い
る薄膜エレクトロルミネセンス（ＥＬ）素子は、フルカ
ラー薄膜ＥＬパネルを実現しうる重要な材料として注目
されている。ことに、従来のＺｎＳ系蛍光膜では実現で
きなかった高輝度の青色ＥＬが実現できる可能性がある
ため、近年、盛んに検討されつつある。フルカラー化に
必要な三原色（赤、緑、青）のそれぞれの現在の技術水
準をＺｎＳ系材料および硫化アルカリ土類金属材料につ
いて、以下に記す。
【０００３】（１）緑色ＥＬ ＺｎＳ：ＴｂＦは色純度に優れ、かつ高輝度のものが得
られており、すでに実用レベルに達している。特にスパ
ッター法で作成したものは、高輝度のものが得られてお
り、約１３７Ｃｄ／ｍ2（６０Hz）程度である。
られており、すでに実用レベルに達している。特にスパ
ッター法で作成したものは、高輝度のものが得られてお
り、約１３７Ｃｄ／ｍ2（６０Hz）程度である。
【０００４】（２）赤色ＥＬ ＺｎＳ：Ｓｍ系では、ＳｍをＳｍＦ3，ＳｍＣｌ3，Ｓｍ
Ｐの形で導入する方法がそれぞれ試みられており、Ｓｍ
Ｃｌ3のものが最も色純度に優れている。輝度は約１２
Ｃｄ／ｍ2（６０Hz）程度で、これは実用レベルに達す
るには最低２倍、望ましくは４倍程度の向上が更に必要
な値である。 ＣａＳ：Ｅｕ系も色純度に優れている。輝度はＥＢ蒸着
法で作成したもので約１０Ｃｄ／ｍ2（６０Hz）、スパ
ッター法のものは実用レベルの最低線にごく近づいてい
る。
Ｐの形で導入する方法がそれぞれ試みられており、Ｓｍ
Ｃｌ3のものが最も色純度に優れている。輝度は約１２
Ｃｄ／ｍ2（６０Hz）程度で、これは実用レベルに達す
るには最低２倍、望ましくは４倍程度の向上が更に必要
な値である。 ＣａＳ：Ｅｕ系も色純度に優れている。輝度はＥＢ蒸着
法で作成したもので約１０Ｃｄ／ｍ2（６０Hz）、スパ
ッター法のものは実用レベルの最低線にごく近づいてい
る。
【０００５】（３）青色ＥＬ ＺｎＳ：Ｔｍ系のものは、古くから検討されているが、
色純度はよいものの、輝度は約０．１４Ｃｄ／ｍ2（６
０Hz）と実用にはほど遠い。 ＳｒＳ：Ｃｅ系は色純度に問題があるものの（青緑
色）、輝度については、約４０Ｃｄ／ｍ2（６０Hz）が
実現されており、実用レベルを越えている。ただ、ＴＶ
映像のような応用には、色フィルターを通すことが必要
で、輝度は約１０分の１に低下する（約４１Ｃｄ／ｍ2
（６０Hz））。したがって、この場合には、実用レベル
に達するには、少なくとも２倍、望ましくは５倍程度の
輝度の向上が必要となる。しかし、もしこの輝度向上が
実現できれば、１つの蛍光膜で青と緑の２原色を出せる
可能性がある。したがって、赤色および青色ＥＬについ
ては、螢光体を中心に一段の輝度向上が必要である。更
に、これらの螢光体の問題点である輝度の不安定性や劣
化の問題に関する有効な解決策を見出す努力も同時に平
行して進める必要である。
色純度はよいものの、輝度は約０．１４Ｃｄ／ｍ2（６
０Hz）と実用にはほど遠い。 ＳｒＳ：Ｃｅ系は色純度に問題があるものの（青緑
色）、輝度については、約４０Ｃｄ／ｍ2（６０Hz）が
実現されており、実用レベルを越えている。ただ、ＴＶ
映像のような応用には、色フィルターを通すことが必要
で、輝度は約１０分の１に低下する（約４１Ｃｄ／ｍ2
（６０Hz））。したがって、この場合には、実用レベル
に達するには、少なくとも２倍、望ましくは５倍程度の
輝度の向上が必要となる。しかし、もしこの輝度向上が
実現できれば、１つの蛍光膜で青と緑の２原色を出せる
可能性がある。したがって、赤色および青色ＥＬについ
ては、螢光体を中心に一段の輝度向上が必要である。更
に、これらの螢光体の問題点である輝度の不安定性や劣
化の問題に関する有効な解決策を見出す努力も同時に平
行して進める必要である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】一方、ＩＢＭ社では、
図５に示すような構造のＥＬ素子を提唱している。これ
は、通常のＥＬ素子に電子線を照射し、蓄像型のデバイ
スを提供しようとするものである。この素子において、
蛍光膜はＺｎＳ：Ｍｎを使用している。この材料は、作
成条件によりメモリー効果を有するが、再現性がなく、
実用化に至っていない。メモリー効果の起源について
は、同社により提唱されたＨＳＡ理論が定説になってい
るが、ここではその詳細について触れない。このような
メモリー効果を有する素子に照射すると、図６に示すご
とく、しきい値のシフトが見られる。前記ＩＢＭ社で
は、この現象を応用し、蓄像型のＣＲＴを作成した実績
がある。
図５に示すような構造のＥＬ素子を提唱している。これ
は、通常のＥＬ素子に電子線を照射し、蓄像型のデバイ
スを提供しようとするものである。この素子において、
蛍光膜はＺｎＳ：Ｍｎを使用している。この材料は、作
成条件によりメモリー効果を有するが、再現性がなく、
実用化に至っていない。メモリー効果の起源について
は、同社により提唱されたＨＳＡ理論が定説になってい
るが、ここではその詳細について触れない。このような
メモリー効果を有する素子に照射すると、図６に示すご
とく、しきい値のシフトが見られる。前記ＩＢＭ社で
は、この現象を応用し、蓄像型のＣＲＴを作成した実績
がある。
【０００７】
【発明の目的】本発明は、前述した原理を利用し、更に
コンパクトな構造の蓄像型フラットディスプレイに適し
たエレクトロルミネセンス装置を提供することを目的と
する。
コンパクトな構造の蓄像型フラットディスプレイに適し
たエレクトロルミネセンス装置を提供することを目的と
する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明によるエレクトロ
ルミネセンス装置は、ガラス基板上に形成されたドット
マトリックス状電極のＥＬ構造部と、前記ＥＬ構造部に
対向して所定間隔をもって配置されたシリコン基板と、
前記シリコン基板のＥＬ構造部に対向する面に形成さ
れ、前記ＥＬ構造部の電極により構成される各ドットに
対向する部分に形成された、エッチングによる突起とよ
り成ることを要旨としている。
ルミネセンス装置は、ガラス基板上に形成されたドット
マトリックス状電極のＥＬ構造部と、前記ＥＬ構造部に
対向して所定間隔をもって配置されたシリコン基板と、
前記シリコン基板のＥＬ構造部に対向する面に形成さ
れ、前記ＥＬ構造部の電極により構成される各ドットに
対向する部分に形成された、エッチングによる突起とよ
り成ることを要旨としている。
【０００９】
【作用】上記装置にあっては、ＥＬ構造部に、ある一定
のバイアス電圧を印加してヒステリシス効果をもたせて
おき、次にバイアス電圧以上の電圧を前記ドットに印加
すると、ドットはＯＮ状態となり、もとのバイアス電圧
に戻しても、ＥＬ構造部は発光したままにおかれる。バ
イアス電圧以下の電圧をドットに印加すれば、ドットは
ＯＦＦ状態となる。
のバイアス電圧を印加してヒステリシス効果をもたせて
おき、次にバイアス電圧以上の電圧を前記ドットに印加
すると、ドットはＯＮ状態となり、もとのバイアス電圧
に戻しても、ＥＬ構造部は発光したままにおかれる。バ
イアス電圧以下の電圧をドットに印加すれば、ドットは
ＯＦＦ状態となる。
【００１０】
【実施例】図１および図２に、本発明の実施例による蓄
像型のフラットディスプレイを示す。
像型のフラットディスプレイを示す。
【００１１】同図において、ａの部分は従来の２重絶縁
構造型のＥＬ素子部である。材料は指定するものではな
いが、メモリー効果を有するもの、もしくは電子線の照
射により、しきい値のシフトを示すものである。１はガ
ラス基板、２は上部の透明電極、３は第１絶縁膜、４は
蛍光層、５は絶縁膜、６は下部の金属電極であり、ＥＬ
素子は前記透明電極２、金属電極６により、ドットマト
リックス状に構成される。ディスプレイ状にあるドット
をアドレスするには、上部および下部の電極を選択して
電圧を印加することにより、実現される。その駆動方法
については、周知の事実であるため、ここでは説明しな
い。本発明は、前記駆動方法により限定されるものでは
ない。
構造型のＥＬ素子部である。材料は指定するものではな
いが、メモリー効果を有するもの、もしくは電子線の照
射により、しきい値のシフトを示すものである。１はガ
ラス基板、２は上部の透明電極、３は第１絶縁膜、４は
蛍光層、５は絶縁膜、６は下部の金属電極であり、ＥＬ
素子は前記透明電極２、金属電極６により、ドットマト
リックス状に構成される。ディスプレイ状にあるドット
をアドレスするには、上部および下部の電極を選択して
電圧を印加することにより、実現される。その駆動方法
については、周知の事実であるため、ここでは説明しな
い。本発明は、前記駆動方法により限定されるものでは
ない。
【００１２】図面のｂの部分は、Ｓｉ基板７をエッチン
グすることにより得られた電子放出部である。一例とし
て、基板に、エッチング加工による突起８を形成し、こ
れに電界をかけることにより、電子を放出させる構造を
示している。前記電子放出部として、Ｓｉ基板に形成し
た突起８は、ＥＬ素子の電極により構成される各ドット
に対応するものである。これまでの電子放出源では、こ
のように多数の電子放出源を平面上に並べることはでき
なかったが、本発明で示すものは、Ｓｉ基板を加工して
作成するため、これまで蓄積されたＩＣ技術をもってす
れば容易である。
グすることにより得られた電子放出部である。一例とし
て、基板に、エッチング加工による突起８を形成し、こ
れに電界をかけることにより、電子を放出させる構造を
示している。前記電子放出部として、Ｓｉ基板に形成し
た突起８は、ＥＬ素子の電極により構成される各ドット
に対応するものである。これまでの電子放出源では、こ
のように多数の電子放出源を平面上に並べることはでき
なかったが、本発明で示すものは、Ｓｉ基板を加工して
作成するため、これまで蓄積されたＩＣ技術をもってす
れば容易である。
【００１３】次に前記素子の動作について説明する。本
発明では、２つの動作が可能である。その各々について
順次説明する。
発明では、２つの動作が可能である。その各々について
順次説明する。
【００１４】（１）素子がヒステリシス特性を有する場
合 ＥＬ素子部には、ある一定のバイアス電圧を印加してお
く。これは、図３に示すように、ヒステリシス効果を利
用するものである。このバイアス電圧以上の電圧をドッ
トに印加すると、ドットはＯＮ状態になり、もとのバイ
アス電圧に戻しても、素子は発光したままである。この
ドットをＯＦＦ状態にするためには、バイアス電圧以下
の電圧をドットに印加すればよい。このようにして、表
示にメモリー効果をもたせることができる。前述の如
く、バイアス電圧を固定し、電子線を照射すると、しき
い値が減少する。図３において、イは電子線を照射しな
い場合、ロは電子線を照射した場合である。バイアス電
圧は、図に示すように、イの立上り電圧よりも低く、ロ
の立ち下がり電圧よりも高く設定する。まず、電子線が
照射されてない状態で、選択する素子の部分の電子線放
出部をＯＮにし、ＥＬに電子線を照射する。これには、
例えばグリッド電極のようなものを利用することができ
る。これにより、輝度特性は、ロのように変化し、見か
け上しきい値が減少し、ＯＮ状態となる。その後、電子
線の照射を止めても、ヒステリシス効果により、イにお
いてもＯＮ状態となり、そのバイアス電圧で発光を続け
ることになる。通常の駆動法では、フレーム数の増加に
伴い、全体の輝度は減少することになるが、前記方法に
よれば、一旦ＯＮ状態になれば、そのピクセルは発光し
たままになるため、輝度の減少は起こらない。
合 ＥＬ素子部には、ある一定のバイアス電圧を印加してお
く。これは、図３に示すように、ヒステリシス効果を利
用するものである。このバイアス電圧以上の電圧をドッ
トに印加すると、ドットはＯＮ状態になり、もとのバイ
アス電圧に戻しても、素子は発光したままである。この
ドットをＯＦＦ状態にするためには、バイアス電圧以下
の電圧をドットに印加すればよい。このようにして、表
示にメモリー効果をもたせることができる。前述の如
く、バイアス電圧を固定し、電子線を照射すると、しき
い値が減少する。図３において、イは電子線を照射しな
い場合、ロは電子線を照射した場合である。バイアス電
圧は、図に示すように、イの立上り電圧よりも低く、ロ
の立ち下がり電圧よりも高く設定する。まず、電子線が
照射されてない状態で、選択する素子の部分の電子線放
出部をＯＮにし、ＥＬに電子線を照射する。これには、
例えばグリッド電極のようなものを利用することができ
る。これにより、輝度特性は、ロのように変化し、見か
け上しきい値が減少し、ＯＮ状態となる。その後、電子
線の照射を止めても、ヒステリシス効果により、イにお
いてもＯＮ状態となり、そのバイアス電圧で発光を続け
ることになる。通常の駆動法では、フレーム数の増加に
伴い、全体の輝度は減少することになるが、前記方法に
よれば、一旦ＯＮ状態になれば、そのピクセルは発光し
たままになるため、輝度の減少は起こらない。
【００１５】（２）素子がヒステリシスを有しない場合 全ての蛍光膜がヒステリシスを有するとは限らない。図
４は、ヒステリシスをもたない素子においても、電子線
を照射することにより、メモリー効果をもたせるように
したものである。バイアス電圧は、電子線照射しないと
きのしきい値よりも低く、電子線を照射したときのしき
い値よりも高く設定する。この素子においても、１と同
様に、選択したい画素に電子線を照射する。１の場合、
素子をＯＮ状態にした後、電子線の照射を取り除いても
よかったが、この場合ＯＮ状態を保持するため、電子線
を照射し続けなければならない。しかしながら、本発明
においては、画素毎に電子線の放出部を有するため、こ
のようなことが可能である。従来のＣＲＴでは、電子線
源は１個、もしくは３個であり、これをスキャンする。
故に、本発明においては、ヒステリシス効果をもたない
素子であっても、電子線照射により、メモリー効果をも
たせることができる。なお、電子放出部については、Ｓ
ｉ基板をエッチングしたものに限定されず、例えば、ガ
ラス基板に電子放出の効率のよい物質を蒸着し、これを
エッチングで加工してもよい。また、トンネル効果によ
り電子放出を引き起こしてもよい。
４は、ヒステリシスをもたない素子においても、電子線
を照射することにより、メモリー効果をもたせるように
したものである。バイアス電圧は、電子線照射しないと
きのしきい値よりも低く、電子線を照射したときのしき
い値よりも高く設定する。この素子においても、１と同
様に、選択したい画素に電子線を照射する。１の場合、
素子をＯＮ状態にした後、電子線の照射を取り除いても
よかったが、この場合ＯＮ状態を保持するため、電子線
を照射し続けなければならない。しかしながら、本発明
においては、画素毎に電子線の放出部を有するため、こ
のようなことが可能である。従来のＣＲＴでは、電子線
源は１個、もしくは３個であり、これをスキャンする。
故に、本発明においては、ヒステリシス効果をもたない
素子であっても、電子線照射により、メモリー効果をも
たせることができる。なお、電子放出部については、Ｓ
ｉ基板をエッチングしたものに限定されず、例えば、ガ
ラス基板に電子放出の効率のよい物質を蒸着し、これを
エッチングで加工してもよい。また、トンネル効果によ
り電子放出を引き起こしてもよい。
【００１６】
【発明の効果】本発明によれば、コンパクトな構造の蓄
像型のフラットディスプレイが得られる。
像型のフラットディスプレイが得られる。
【図１】本発明の一実施例を示すエレクトロルミネセン
ス装置の断面図である。
ス装置の断面図である。
【図２】ＥＬ素子部の断面斜視図である。
【図３】ＥＬ素子部のヒステリシス効果を示す特性図で
ある。
ある。
【図４】ＥＬ素子部のメモリー効果を示す特性図であ
る。
る。
【図５】ＥＬ素子に電子線を照射する蓄像型デバイスの
側面図である。
側面図である。
【図６】蓄像型デバイスのしきい値シフト状態を示す特
性図である。
性図である。
ａ ＥＬ素子部 １ ガラス基板 ２ 透明電極 ３ 第１絶縁膜 ４ 蛍光層 ５ 第２絶縁膜 ６ 金属電極 ｂ 電子放出部 ７ シリコン基板 ８ 突起
Claims (1)
- 【請求項１】 ガラス基板上に形成されたドットマトリ
ックス状電極のＥＬ構造部と、前記ＥＬ構造部に対向し
て所定間隔をもって配置されたシリコン基板と、前記シ
リコン基板のＥＬ構造部に対向する面に形成され、前記
ＥＬ構造部の電極により構成される各ドットに対向する
部分に形成された、エッチングによる突起とより成るこ
とを特徴とするエレクトロルミネセンス装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3207441A JPH05135879A (ja) | 1991-07-24 | 1991-07-24 | エレクトロルミネセンス装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3207441A JPH05135879A (ja) | 1991-07-24 | 1991-07-24 | エレクトロルミネセンス装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05135879A true JPH05135879A (ja) | 1993-06-01 |
Family
ID=16539824
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3207441A Pending JPH05135879A (ja) | 1991-07-24 | 1991-07-24 | エレクトロルミネセンス装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05135879A (ja) |
-
1991
- 1991-07-24 JP JP3207441A patent/JPH05135879A/ja active Pending
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