JPS59215694A - 薄膜エレクトロルミネツセンス素子 - Google Patents

薄膜エレクトロルミネツセンス素子

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JPS59215694A
JPS59215694A JP58089613A JP8961383A JPS59215694A JP S59215694 A JPS59215694 A JP S59215694A JP 58089613 A JP58089613 A JP 58089613A JP 8961383 A JP8961383 A JP 8961383A JP S59215694 A JPS59215694 A JP S59215694A
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JP
Japan
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light
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thin film
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Pending
Application number
JP58089613A
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English (en)
Inventor
寛 伊藤
康利 鈴木
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Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
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Publication date
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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】 本発明は、発光層の発光に伴う発熱ににる局所的な温度
上昇によって生じるR光輝度の不均一性、発光の不安定
性、及び素子の7.u寿61)化を防Iに−Jるために
、局所的な温度の上界を防止づ−る熱伝層を有J−る博
11!Jエレクトロルミネッセンス素子に関Jる。− 従来のマトリックス発光型の薄II%j ]−レレフ1
〜L1ルミネツセンス子は、第1図又は第2図に示TJ
様な構造となっている。即ち、透明ガラス基板2十に二
酸化錫、又はI ’1−0智から成る)Δ明電極4をス
パッタリング等で蒸着し、その後ホ1−1ツヂングによ
りパターン形成して71−リックスの1ツド制il+電
極を構成りる。その後、酸化イツトリウム、酸化ゲルマ
ニウム又はブタン酸パ1戸ンム等から成る第1電気絶縁
層6をスパッタリングで形成りる。
史にその上にMi化亜&f1等の発光母体に、マンカン
等の活性剤を況入した発光層8を熊谷形成し、ざらにイ
の上【こ、前記第1絶縁11ηと同様に第2電気絶縁I
r1110を形成している。又イの上には、アルミニウ
ムC・できた背面電極12を貞空蒸盾した後、フA1−
1ツチングによりパターン形成し、71ヘリツクスのカ
ラム制御ll電極を(jへ成している。m後に、イの上
に、保護膜層′14を形成している。この様なマI〜リ
ツクス発光型の土しク1− oルミネツレンスメ・−了
にJ3いて、カラムとロッド電極に電界を印加りること
によって、その交熱部分に存在Jる発光画素が発光する
。このu:r、第1、第2の電気絶縁層は、発光層に高
電界を印加りると共に、各画素をアイツレ−(〜Jる作
用を持つ。このために、15定の画。素が発光した揚台
には、イの発光層1αが^くなるにつれて必然的にジ」
−ル熱を生成し、その5F、光した部分の発光層の画晃
渇度が局所的に上昇するという現象が生じる。したがつ
(、発光層面上に−3けるtW Ig、分布が不均一と
なり、発光輝度のむらが生じること、発光しきい値電圧
が温度によって変動するために、画素毎の発光の不安定
性を生じること、特定な画素のみが常に発光Jる様な使
用をすると、その特定の画素の渇庶がいつも上昇づるこ
とになり、その特定画素の輝度特性を劣化し、素子全体
の寿命が特定画素のズf命ににって決定されるというこ
と等の欠点が発生Jる。
そこで本発明は、従来のこれらの欠点を改良Jるために
なされたものであって、^輝度化を狙った簿膜エレク1
〜ロルミネッヒンス素子において、発光層の温度が発光
平面上において、均一分布を成りようにし、発光層1哀
むらの防止、発光不安定性の防止、画素メi命の均一化
を泪ることを目的とづる。
即ち、本弁明は、素子塁板と、電界を印加Jることにに
つて発光Jる発光層と、該発光層に電界を印加する一対
の対向電極層とから成るav膜土レしトロルミネツセン
ス素子において、透光性、熱伝導性、及び電気絶縁性に
1暴れた熱伝層を少なくとも1層設1]たことを特徴ど
りる薄膜ルり1へロルミネッセンス素子に関りる。
本発明は従)!(の薄膜ルり1−ロルミネツヒンス素r
において、iiJ視光に夕・1して透光性があり、かつ
電気的には絶縁性に濠れ、熱的には伝導性に優れた熱伝
層を少なくとも1つ設置)にことを特徴としている。こ
の熱伝Ftを(I11成J8月料は、望J、シくは酸化
へリリウム(Be O)又はダイ〜7モンドー(゛ある
。又、熱伝層の形成される位置は、素子基板の内側端面
上に形成しlこり、発光層の少なくとも11端而に接合
して設りたり、前二者を合わU、発光層に接合し、かつ
素子基板の内側端面上に接合りる熱伝層を設り、その中
に、透明電極をずだれ状に形成したしのであつCらにい
。従って、第3の様【ご熱伝層を形成した場合には、こ
の熱伝層は、発光層を電気的に絶糺Jる従来の電気絶縁
層の勤さをしかねることか−(゛きる。
この熱伝層の1動きは、発光層の発光輝度分(1iに対
11is、 L tこ温度の小均−分’(ljを発光層
全体に渡って、均一化Jることである。薄膜ルりl−I
Jルミネッセンス素子にJ3いては、電気絶H層及び金
属電極層は膜厚が薄いために良好な熱伝導性が1!7ら
れない。このために、発光層の発光画素部分に局所的な
温度上昇が見られる。それを本発明の熱伝層によって緩
和する。
又、他の望ましい実施例は、前記の熱伝層の1端面上の
周縁部が空中に解放されχJ3す、その周縁部に垂直方
向に放熱フィンを接合したものである。この様に放熱フ
ィンを設けた場合には、熱伝層の全体の熱を放熱フィン
により効率にり空中に放熱させ、熱伝層したがって素子
全体の温度−電界を防止りることができる。従って、長
時間発光させた場合にも、発光層全体の温度上昇を押え
ることができるので、発光輝度の安定性、素子全体の長
ズj:命化を図ることができる。
以下実施例により説明する。
第3図は本発明の第1実施例にかかる薄11つ)エレク
1へロルミネッレンス素子の4i+S成断面図である。
素子基板として透明ガラス基板2を用い、そのトに酸化
へリリウム(Bed)からなる熱伝層20をスパッタリ
ンクにJ、す114> I’x 4μmの厚さに形成し
た。次にその熱伝層20の上面にインジウム錫酸化物(
1’I O>をスパッタリングで蒸着した後、)711
−土ツチング処理を施し、71−リックス発光の1」ツ
I〜制υ11の透明電極fI?I4を形成した。さらに
その土に(よ、イツ1〜す\ (Y2O2)を0.1〜
0.5μmの厚さに高周波スパッタリングにJ、り蒸着
し、第1電気絶1+に層Gを形成した。(の上には、電
子ビーム蒸る法により、活性剤として、マン刀ンを0.
1〜5市吊%含み、母体物質としてV1化亜鉛(ZII
S)からなるgii光層8を5000人の厚さに形成し
た。−ての1!2、前記の第1 ?I電気絶縁層ど間物
′i1のイツ1〜すX7からなる第2電気絶縁層10を
O0゛1〜1μmの厚さに前述と同様の方法にJ、り形
成した。イシ(、その上にノフルミニウムを蒸着し、7
711〜エツチング処理をして、71〜リツクス光光の
カラム制御の11v而電極FV112を形成し/、: 
薄膜」レフ1〜11ルミネツしンス累子では、1000
 C(1/ CIl+2の輝度を得るのに10 mw/
 mm2程度の電力を消費りる。この電力の一部は熱と
なり、発光画素の温1良が上背して発光層の温度分子l
iを不均一なものとする。そこで本発明の熱伝l1vi
20は、熱伝導率が高い透明電気絶縁物質からでさてい
るために、発光層の局所的な熱発生に1tづいて温1島
分布を均一化する作用をする。本実施例で使用した酸化
ベリリウムの熱伝LQ率は、100℃において、2 、
 I W 7cm−aagである。これは刀ンスの熱伝
導率の約30018に相当す”る。従って、1゜2mm
の厚さのガラス重板を使った揚台、4μmの酸化ベリリ
ウム薄膜をガラス曇板に蒸着りれば曇板喘面にJ3りる
平面の熱伝シ9率は218以上となり、熱伝層20がな
い場合に比べて熱の拡11にの稈庶は2倍以上となる。
従って発光画素にJ3L〕る熱の集中が緩和され、高輝
度にJ3いてし安定なざで光が冑られる。従って、ドッ
]〜71−リックスパネルににくみられる発光むらを防
ぐことがiiJ rluどなる。
この実施例の薄膜形成方法に【よ、での他の真空蒸着、
スパッタリング、電子ビーム蒸着、イΔン蒸首等公知の
技術を使用りることができる。又、’R発光層母体物質
には、子の他ZIISQ等を使用ぐき、活性剤も公知の
6のを使用することができる。又、;fi IIJ絶縁
層2は、その他チタン酸バリウム、M(10等公知の透
明絶li層を使用づることがて゛さ る。
次に第2実施例についC説明りる。
第4図tま第2実施例にかかる薄膜エレク1〜ロルミネ
ッレンスの41.1成を示した一部断面63目52図で
ある。本実施例tよ第2図に示し!、:従来の傳躾ルり
]〜[Jルミネッじンスと類似の構成をとっている。
ここで異なる貞は、第2図にJ3りる第1の電気絶縁層
6の代りに、本発明のだ)伝層20を、i!1ノだこと
である。叩ら、熱伝層20は、1μmの厚さに蒸る形成
され(おり、発光層8の基板側の一端面ど接触し、透明
電極4を内部に介在し、透明電極4の溝部4aを介し−
Cガラス基板2とも接触りるように414成したもので
あ。この様にり°ることによつ’C発光層8の局所的な
温度上¥rを発光層全体に渡つ(均一にJることがぐき
る。本熱伝層20は、透明であり、かつ電気絶縁性に侵
れCいるために、従来の電気絶縁層の変わりとしても使
用り−ることができる。
又、変形例として第2の電気絶縁層10の代りに本発明
の熱伝層20を形成してもJ、い。
次に本発明の第3実施例について説明Jる。第5図は本
発明の第3実施例にがかる薄膜エレク1〜ロルミネツセ
ンス素子の構成を示したIF5成断面断面図る。薄膜層
の形成については第1、第2実施例と161様であるの
で説明を省略Jる。同−I幾能を示す部材には同一番号
を(=Jし’Uある。本第3実施例においては、熱伝層
20の1端面周縁部208は空気中に解放されている。
そしC(の周縁部2Qaには、放熱フィン30が垂直に
接合されている。放熱フィン30は、金属体で構成され
(いる。
この様に放熱フィンを形成覆ることにより、熱伝層20
ににつて均一化され1=熱を、更に放熱フィン30を通
して空気中に熱放射J−ることがでさる。
従って発光層8全体の発光温度の上背を防止り゛ること
ができ、長9.7間発光によって基板仝休の<M If
−Lか上シ?シ、発光しさい11f1電圧が変動するた
めに生じる輝度の変化か防止される。この様にして支足
なかつ民有命の発光素子を111ることができる。
以上述l\(さIこ実施例(ごC・(よ、電極は71−
リツクス形状のムのとしく説明したが、ヒグメントタイ
プのbのでル)ってもよい。又、面発光型の電極(1−
S造(あっ(らイの電144の膜厚が簿いので本発明の
熱伝層を設4Jることにj、って同様り効果を得ること
がでひる。
以4炊りるに本ざt明の1j]徴は薄膜エレク1〜日ル
ミネツしンス克−j″−9こおい℃、熱1云導性が良く
透光性に優オし電気的に【よ絶縁性の良い熱伝層を設置
ノたことぐある。従っ(発光層の局所的温度上昇分71
1を緩和4ることができる。このため、輝度分イ11の
均一化、綽庶の11)量的安定化、及び各画素毎のスを
命を均一化することがぐさる。J、って素子全体として
の寿命が長くなるというりj果を有Jる。又、b’l熱
フィンをも9.()て空気中に熱但を放射する場合にL
;L % J’+−1−金体の発)にの不安定性を防止
することかiil能(ある。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図は従来の薄膜エレク1へ【」ルミネッセ
ンス素子の構成を示した414成図である。第3図は本
発明の第1実施例にがかる薄膜ルり1〜Uルミネツセン
ス素子の構成を承り4j11成断面図C′ある。第4図
は第2実施例にかかる薄11%3 ルクトロルミネツセ
ンス糸子の構成を示した斜視図(゛ある。 第5図は第3実施例にかかる薄膜エレクl−1]ルミネ
ツセンス素子の構成を示した4R成断面図である。 2・・・透明ガラス基板 4・・・透明電極 6・・・第1電気絶縁層 8・・・発光層 10・・・第2電気絶縁層 12・・・背面電極層 20・・・熱伝層 30・・・放熱フィン 第1図 第2図 第3図 第4図

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)素子基板と、電界を印加することによって光光り
    る発光層と、該発光層に電界を印加する一対の対向電極
    層とから成る薄膜エレク1へロルミネッヒンス素子にJ
    3いて、透光性、熱伝導性、及び電気絶縁性にI曇れに
    熱伝層を少なくとも1層設りIこことを特徴とりる薄膜
    」ニレク1〜ロルミネツレンス素子。
  2. (2)前記熱伝層を構成づる物質は、酸化ベリリウム又
    はダイヤ−しンドであることを特徴とするQ’r =’
    f請求の範囲第1314記載の薄+15> Iレフ1〜
    ロルミネツレンス素子。
  3. (3)前記熱伝層は、前記素子基板の内端面上に形成さ
    れ(いることを特徴とする特許請求の範囲第1Jn記載
    のルクトL1ルミネッセンス素子。
  4. (4)前記熱伝層は、前記発光層の少なくとも)−輻:
    面に接合しく形成されでいることを特徴とする特し′1
    請求の範囲第1項記載の薄膜ルり1−ロルミネツセンス
    素子。
  5. (5)前記熱伝層の一端面上周縁部は、空気中に、解放
    されており、該周縁部には、垂直方向に、放熱フィンが
    接合されていることを1!i 徴とりる特許請求の範囲
    第1項記載の薄膜ルり1−ロルミネッセンス秦子。
JP58089613A 1983-05-21 1983-05-21 薄膜エレクトロルミネツセンス素子 Pending JPS59215694A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4933584A (en) * 1988-12-22 1990-06-12 General Electric Company Electronically commutated motor having skewed magnetics
JP2011134724A (ja) * 2001-07-27 2011-07-07 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 発光装置
JP2012009901A (ja) * 2011-10-07 2012-01-12 Oki Data Corp 表示装置
US8390019B2 (en) 2001-07-27 2013-03-05 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light emitting device, semiconductor device, and method of fabricating the devices

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