JP2001313167A - Color el panel and manufacturing method of the same - Google Patents

Color el panel and manufacturing method of the same

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JP2001313167A
JP2001313167A JP2000129693A JP2000129693A JP2001313167A JP 2001313167 A JP2001313167 A JP 2001313167A JP 2000129693 A JP2000129693 A JP 2000129693A JP 2000129693 A JP2000129693 A JP 2000129693A JP 2001313167 A JP2001313167 A JP 2001313167A
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layer
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light
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a color EL panel having parallel patterned light emitting layers for a high quality display, and to provide a manufacturing method of the color EL panel by preventing increase of power consumption and lowering of brightness. SOLUTION: A luminous layer 14 is formed by etching a luminous layer material so as to form a plurality of patterns in parallel on an insulation layer 13 formed on one surface of a substrate 11, and a film surface improving layer 15 is formed on the luminous layer by the film forming method which does not include etching, hereupon, a part of the luminous layer intended to make illuminate is covered with the material having crystalline affinity with the luminous layer material, and after forming another insulation layer 16 on the above, the color EL panel is manufactured including a heat treating process. ZnS: Mn and SrS: Ce are used for the luminous layer material and ZnS is used for the material of the film surface improving layer 15. The heat treatment is carried out with the temperature of more than 400 deg.C and less than the temperature transforming or transmuting the substrate 11.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、発光層が発光層材
料を複数パターニングして並置方式によって形成される
エレクトロルミネッセント(Electroluminescent:E
L)素子で構成されるカラーELパネルに関し、特に該
EL素子にカラーフィルタを組合わせて構成されるフィ
ルタ方式のカラーELパネルおよびその製造方法に関す
る。
The present invention relates to an electroluminescent (E) device in which a light emitting layer is formed by juxtaposing a plurality of light emitting layer materials by patterning.
L) The present invention relates to a color EL panel composed of elements, and more particularly, to a filter type color EL panel composed by combining a color filter with the EL element and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】薄膜ELパネルは、ガラスおよびセラミ
ックス板などからなる基板上に下部電極、下部絶縁層、
発光層、上部絶縁層、上部電極を順次積層した構造を有
し、上部電極と下部電極との間に交流電圧を印加するこ
とによって発光を得る。従来から実用化されている薄膜
ELパネルは、発光層にZnS:Mn薄膜を用いた黄色
モノクロームディスプレイであり、下部電極に透光性導
電膜、上部電極に金属電極を用い、下部電極側から光を
取出す。
2. Description of the Related Art A thin film EL panel is composed of a lower electrode, a lower insulating layer,
It has a structure in which a light emitting layer, an upper insulating layer, and an upper electrode are sequentially laminated, and light emission is obtained by applying an AC voltage between the upper electrode and the lower electrode. A thin-film EL panel that has been practically used is a yellow monochrome display using a ZnS: Mn thin film for a light-emitting layer. A light-transmitting conductive film is used for a lower electrode, a metal electrode is used for an upper electrode, and light is emitted from the lower electrode side. Take out.

【0003】近年の情報産業の発達によってカラーディ
スプレイの需要が高まっており、薄膜ELパネルのカラ
ー化への応用が盛んに進められている。薄膜ELパネル
をカラー化するため、薄膜EL素子とカラーフィルタと
を対向させたフィルタ方式の薄膜ELパネルが多く開発
されている。フィルタ方式とは、薄膜EL素子から出る
単一色の光を複数色の有機物からなるカラーフィルタに
よって分光して、複数の発光色を得る方式をいう。
[0003] With the recent development of the information industry, the demand for color displays is increasing, and the application of thin-film EL panels to colorization is being actively promoted. In order to color the thin film EL panel, many filter type thin film EL panels in which a thin film EL element and a color filter are opposed to each other have been developed. The filter system refers to a system in which a single color light emitted from a thin film EL element is separated by a color filter composed of a plurality of organic substances to obtain a plurality of emission colors.

【0004】薄膜ELパネルのカラー化の方式として
は、フィルタ方式の他、異なる発光色の発光層をそれぞ
れ並べて絵素を形成する並置方式、異なる発光色のEL
素子を重ねて積層する積層方式、2枚の基板にそれぞれ
異なる発光色のEL素子を形成して両者を重ね合わせる
二重基板方式が主な方式として挙げられる。
[0004] In addition to a filter system, a thin-film EL panel is provided with a color juxtaposition system in which luminous layers of different luminous colors are arranged to form picture elements, and a EL system of different luminous colors.
A main method is a double-substrate method in which EL elements of different emission colors are formed on two substrates and the two elements are overlapped, and a lamination method in which elements are stacked and laminated.

【0005】フィルタ方式は、EL素子に一種類の発光
層を設ければよく、製造プロセスが簡略化されて作り易
く、製造原価を低くできる利点があるので、EL素子の
カラー化の方式として一般に採用されている。しかしブ
ロードな発光スペクトルを持つ単色の発光層をカラーフ
ィルタで複数の発光色に分光するので、発光スペクトル
の何割かがカラーフィルタでカットされて輝度が不足し
やすいという問題がある。
[0005] The filter system has the advantage that the EL element is provided with one kind of light-emitting layer, which simplifies the manufacturing process and makes it easy to manufacture, and can reduce the manufacturing cost. Has been adopted. However, since a single-color light-emitting layer having a broad light-emission spectrum is separated into a plurality of light-emission colors by a color filter, there is a problem that some of the light-emission spectrum is cut off by the color filter and the luminance tends to be insufficient.

【0006】前記問題を解決するため、所望する発光色
に近い発光スペクトルを呈する発光層材料を、所望の色
に対応して複数パターニングすることによって、並置方
式で形成した発光層をELパネルに用いることを検討す
る。現在、所望する発光色そのものの発光を得る目的で
は、輝度および寿命などの問題から、カラーフィルタ方
式を全く採用していないというわけではない。所望する
発光色による輝度を考慮すると、並置方式とカラーフィ
ルタ方式とを併用するタイプの方が高い輝度が得られ
る。
In order to solve the above problem, a plurality of luminescent layer materials exhibiting an emission spectrum close to a desired luminescent color are patterned in accordance with a desired color, so that a luminescent layer formed in a juxtaposed manner is used for an EL panel. Consider that. At present, for the purpose of obtaining light emission of a desired emission color itself, it is not necessarily that color filters are not employed at all because of problems such as luminance and life. In consideration of the luminance due to the desired emission color, the type using both the juxtaposition method and the color filter method can obtain higher luminance.

【0007】発光層材料を複数パターニングして並置方
式によって発光層を形成し、ELパネルを構成したもの
にカラーフィルタを組合わせ、EL素子からの発光をカ
ラーフィルタによって分光する。これによってそれぞれ
の色に近い発光を呈する発光層材料を用いることができ
るようになるので、発光スペクトルがカラーフィルタに
よってカットされる部分が少なくなって、パネルの発光
の効率が見かけ上高くなり、結果としてカラーELパネ
ルの輝度を向上させることが可能となる。
A plurality of light emitting layer materials are patterned to form a light emitting layer by a juxtaposition method, a color filter is combined with an EL panel, and light emitted from the EL element is separated by the color filter. This makes it possible to use a light-emitting layer material that emits light close to each color, so that the portion where the light emission spectrum is cut by the color filter is reduced, and the light emission efficiency of the panel is apparently increased, and as a result, As a result, it is possible to improve the luminance of the color EL panel.

【0008】発光層をパターニングして並置方式によっ
てカラーELパネルを形成する技術は、特開昭61−1
3597号公報に示されている。前記公報では、発光層
のパターニング方法として、エッチング技術、フォトリ
ソグラフィ法およびマスク蒸着法などが提案されてい
る。カラーELパネルの発光層パターニング方法として
は、同パネルの画素が非常に小さく画素密度も高いこ
と、発光層材料特性がよく知られているなどの関係で、
エッチング技術が用いられることが一般的である。
A technique of forming a color EL panel by juxtaposing a method by patterning a light emitting layer is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-1 / 1986.
No. 3597. In the publication, an etching technique, a photolithography method, a mask evaporation method, and the like are proposed as a patterning method of the light emitting layer. As a light emitting layer patterning method for a color EL panel, the pixels of the panel are very small and the pixel density is high, and the light emitting layer material characteristics are well known.
Generally, an etching technique is used.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】前述のようにカラーフ
ィルタを組合わせた並置方式のカラーELパネルにおい
ては、発光層をエッチングによってパターニングするの
で、エッチング時のレジスト形成およびエッチング液の
沁込みなどによって、細かく見ると発光層の表面上が非
常に荒れた形状となる。荒れた発光層上に上部絶縁層お
よび上部電極を形成してEL素子を構成した場合、その
荒れた部分では結晶欠陥が生じやすいので、発光層と絶
縁層界面とで電荷の浅い準位が多く形成され、発光層電
界が低いところから電荷が流れてEL素子が発光を呈し
始め、EL素子特性の輝度−印加電圧特性が急峻でなく
なる。
In the color EL panel of the juxtaposition type in which the color filters are combined as described above, the light emitting layer is patterned by etching. When viewed in detail, the surface of the light emitting layer has a very rough shape. When an EL element is formed by forming an upper insulating layer and an upper electrode on a roughened light emitting layer, crystal defects are likely to occur in the roughened portion, so that there are many shallow levels of charge between the light emitting layer and the interface of the insulating layer. The EL element starts to emit light due to the formation of the light-emitting layer where the electric field is low, and the luminance-applied voltage characteristic of the EL element characteristics is not sharp.

【0010】通常EL素子は、発光開始電圧であるしき
い電圧で、急激に輝度が増加する急峻な輝度−印加電圧
特性を示す。輝度−印加電圧特性が急峻でないと、カラ
ーELパネルに大きな変調電圧が必要となってパネルの
消費電力が増加する。また発光電界が低いところで電荷
が流れるので、発光層に強い電界がかからなくなり、発
光層中を流れる電荷のもつエネルギが低くなり、その結
果発光輝度が低下する。
Usually, an EL element exhibits a sharp luminance-applied voltage characteristic in which the luminance sharply increases at a threshold voltage which is a light emission start voltage. If the luminance-applied voltage characteristic is not steep, a large modulation voltage is required for the color EL panel, and the power consumption of the panel increases. In addition, since electric charge flows at a low light emitting electric field, a strong electric field is not applied to the light emitting layer, and the energy of the electric charge flowing in the light emitting layer is reduced, and as a result, the light emission luminance is reduced.

【0011】したがって輝度−印加電圧特性の悪化によ
って生じるパネルの消費電力の低下、および駆動回路の
変調電圧が固定であることによる輝度の低下について対
策を取る必要もある。
Therefore, it is necessary to take measures against a decrease in panel power consumption caused by deterioration of the luminance-applied voltage characteristic and a decrease in luminance due to the fixed modulation voltage of the drive circuit.

【0012】本発明の目的は、EL素子の発光層をパタ
ーニングする並置方式のカラーELパネルにおいて、消
費電力の増加および発光輝度の低下を防止して表示品位
のよいカラーELパネルおよびその製造方法を提供する
ことである。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a color EL panel having a good display quality by preventing an increase in power consumption and a decrease in light emission luminance in a color EL panel of a juxtaposition type in which a light emitting layer of an EL element is patterned. To provide.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明は、基板と、基板
の一方面側に配置される上下電極と、上下電極間に配置
される2つの絶縁層と、基板側の絶縁層上に、該絶縁層
と接してエッチングによって発光層材料が複数パターニ
ングされて並置される発光層と、発光層上に発光層と接
し、前記発光層材料と結晶性的相性のよい材料によっ
て、エッチングを含まない成膜法によって形成され、発
光させたい発光層部分を覆っている膜面改善層とを含む
エレクトロルミネッセント素子を有することを特徴とす
るカラーELパネルである。
According to the present invention, there is provided a semiconductor device comprising: a substrate; upper and lower electrodes disposed on one side of the substrate; two insulating layers disposed between the upper and lower electrodes; A light-emitting layer in which a plurality of light-emitting layer materials are patterned by etching in contact with the insulating layer, and a light-emitting layer which is in contact with the light-emitting layer on the light-emitting layer and does not include etching by a material having good crystalline compatibility with the light-emitting layer material A color EL panel having an electroluminescent element including a film surface improving layer formed by a film forming method and covering a light emitting layer portion to emit light.

【0014】本発明に従えば、EL素子の発光層をパタ
ーニングする並置方式によって構成されるカラーELパ
ネルにおいて、発光層上の発光させたい部分全面に、発
光層材料と結晶構造が近い、または発光層材料の結晶と
結びつき易い材料を用いた膜面改善層を形成するので、
発光層のパターニング部位において発光層の結晶の連続
性がよくなる。エッチングプロセスによってダメージを
受け結晶性が悪くなった発光層より、エッチングプロセ
スを含まない蒸着法およびスパッタ法などの各種成膜方
法によって形成された膜面改善層表面の方が結晶性がよ
いので、絶縁層と膜質改善層との間には、結晶欠陥によ
る電荷の浅い準位ができず電荷の深い準位が形成され
る。これによってEL素子の輝度−印加電圧特性を急峻
に保つことができるので、パネルの消費電力の増加およ
び発光輝度の低下を防止できる表示品位のよいカラーE
Lパネルを構成することができる。
According to the present invention, in a color EL panel constituted by a juxtaposition system for patterning a light emitting layer of an EL element, the light emitting layer material has a crystal structure close to the entire surface of the light emitting layer where light emission is desired or light emission. Since the film surface improvement layer is formed using a material that is easily linked to the crystal of the layer material,
The continuity of the crystal of the light emitting layer is improved at the patterning portion of the light emitting layer. Since the light-emitting layer damaged by the etching process and deteriorated in crystallinity, the surface of the film surface improvement layer formed by various film forming methods such as a vapor deposition method and a sputtering method not including the etching process has better crystallinity, Between the insulating layer and the film quality improving layer, a shallow level of charge cannot be formed due to crystal defects, and a deep level of charge is formed. As a result, the luminance-applied voltage characteristic of the EL element can be steeply maintained, so that it is possible to prevent an increase in the power consumption of the panel and a decrease in the luminous luminance.
An L panel can be configured.

【0015】本発明は、前記エレクトロルミネッセント
素子に対向して、透光性基板上に形成されたカラーフィ
ルタが備えられていることを特徴とする。
The present invention is characterized in that a color filter formed on a light-transmitting substrate is provided so as to face the electroluminescent element.

【0016】本発明に従えば、発光層材料が複数パター
ニングされたEL素子からの発光をカラーフィルタを用
いて分光することによって、各々の色に近い発光を呈す
る発光層材料をそれぞれ用いることができるようになる
ので、発光スペクトルがカラーフィルタによってカット
される部分が少なくなって、パネル発光の効率が見かけ
上高くなり、カラーELパネルの輝度を向上させること
ができ、さらに表示品位のよいカラーELパネルを構成
することが可能である。
According to the present invention, light emitted from an EL element having a plurality of patterned light emitting layer materials is separated by using a color filter, so that light emitting layer materials exhibiting light emission close to each color can be used. As a result, the portion where the emission spectrum is cut by the color filter is reduced, the panel emission efficiency is apparently increased, the brightness of the color EL panel can be improved, and the color EL panel with good display quality can be obtained. Can be configured.

【0017】本発明は、前記膜面改善層の膜厚dm
(m)は、膜面改善層の比誘電率εm、カラーELパネ
ルの駆動回路によって決定される発光を開始させたい印
加電圧波形の振幅値をVa(V)、前記発光層の比誘電
率をεp、発光層が光始める発光層のしきい電界をEt
h(V/m)、発光層の膜厚をdp(m)、前記2つの
絶縁層の膜厚の合計をdi(m)および2つの絶縁層の
見かけ上の誘電率の合計をεiとしたとき、 dm≦(εm×Va)/(εp×Eth)-εm×dp/εp-
εm×di/εi の関係を満たすように選ばれることを特徴とする。
According to the present invention, the film thickness dm of the film surface improving layer is provided.
(M) is the relative permittivity εm of the film surface improving layer, the amplitude value of the applied voltage waveform to start light emission determined by the driving circuit of the color EL panel is Va (V), and the relative permittivity of the light emitting layer is εp, the threshold electric field of the light emitting layer at which the light emitting layer starts to emit is Et
h (V / m), the thickness of the light emitting layer is dp (m), the sum of the thicknesses of the two insulating layers is di (m), and the sum of the apparent dielectric constants of the two insulating layers is εi. Where dm ≦ (εm × Va) / (εp × Eth) −εm × dp / εp−
It is characterized by being selected so as to satisfy the relationship of εm × di / εi.

【0018】本発明に従えば、膜面改善層の膜厚を一定
膜厚以下にすることによって、一定膜厚を越える場合の
ようにEL素子を発光させるために必要な電圧が、設計
した電圧より高くなって、カラーELパネルの駆動回路
の変調電圧が固定であることにより変調電圧がとれない
で輝度が低下したり、駆動回路でかけられる最大電圧を
かけてもEL素子が発光しなくなったりする問題が生じ
ない。また発光層が、異なる複数の材料の並置により構
成されている場合は、各々の材料の部分についてdmを
上記式より計算し、それらの中で最も小さいdmをEL
素子全体のdmの上限値とすればよい。
According to the present invention, by setting the film thickness of the film surface improving layer to be equal to or less than a certain film thickness, the voltage necessary for causing the EL element to emit light as in the case where the film thickness exceeds the certain film thickness is reduced to the designed voltage. When the modulation voltage of the driving circuit of the color EL panel is fixed, the luminance is lowered because the modulation voltage cannot be obtained and the EL element does not emit light even when the maximum voltage applied by the driving circuit is applied. No problem. In the case where the light emitting layer is formed by juxtaposition of a plurality of different materials, dm is calculated from the above formula for each material portion, and the smallest dm among them is EL.
What is necessary is just to set it as the upper limit of dm of the whole element.

【0019】本発明は、基板の一方面上に下電極および
絶縁層を形成する工程と、絶縁層上に、エッチングによ
って発光層材料を複数パターニングして並置することに
よって発光層を形成する工程と、発光層上に、前記発光
層材料と結晶性的相性のよい材料を用い、発光させたい
発光層部分を覆って、エッチングを含まない成膜法によ
って膜面改善層を形成する工程と、膜面改善層上にもう
一つの絶縁層を形成した後、積層形成された層を熱処理
する工程と、熱処理された絶縁層上に上電極を形成する
工程とを含むことを特徴とする。
The present invention comprises a step of forming a lower electrode and an insulating layer on one surface of a substrate, and a step of forming a luminescent layer on the insulating layer by patterning a plurality of luminescent layer materials by etching and juxtaposing them. Forming a film surface improving layer on the light emitting layer by using a material having good crystallinity compatibility with the light emitting layer material, covering a light emitting layer portion to emit light, and using a film formation method not including etching; After forming another insulating layer on the surface improving layer, the method includes a step of heat-treating the laminated layer and a step of forming an upper electrode on the heat-treated insulating layer.

【0020】本発明に従えば、EL素子の発光層をパタ
ーニングする並置方式によって構成されるカラーELパ
ネルにおいて、発光層上の発光させたい部分全面に、発
光層材料と結晶構造が近い、または発光層材料の結晶と
結びつき易い材料を用いた膜面改善層を形成するので、
発光層のパターニング部位において発光層の結晶の連続
性がよくなる。エッチングプロセスによってダメージを
受け結晶性が悪くなった発光層より、エッチングプロセ
スを含まない蒸着法およびスパッタ法などの各種成膜方
法によって形成された膜面改善層表面の方が結晶性がよ
いので、絶縁層と膜質改善層との間には、結晶欠陥によ
る電荷の浅い準位ができず電荷の深い準位が形成され
る。また熱処理によってEL素子の発光層のパターニン
グ面と膜面改善層との界面状態がよくなるとともに、界
面部分で結晶性がよくなって結晶欠陥が少なくなるの
で、さらにEL素子の輝度−印加電圧特性を急峻に保
て、パネルの消費電力の増加および発光輝度の低下も防
止できる表示品位のよいカラーELパネルを製造するこ
とができる。
According to the present invention, in a color EL panel constituted by a juxtaposition system for patterning a light emitting layer of an EL element, a light emitting layer material or a crystal structure is close to the entire surface of the light emitting layer where light emission is desired. Since the film surface improvement layer is formed using a material that is easily linked to the crystal of the layer material,
The continuity of the crystal of the light emitting layer is improved at the patterning portion of the light emitting layer. Since the light-emitting layer damaged by the etching process and deteriorated in crystallinity, the surface of the film surface improvement layer formed by various film forming methods such as a vapor deposition method and a sputtering method not including the etching process has better crystallinity, Between the insulating layer and the film quality improving layer, a shallow level of charge cannot be formed due to crystal defects, and a deep level of charge is formed. In addition, the heat treatment improves the interface state between the patterning surface of the light emitting layer of the EL element and the film surface improving layer, and improves the crystallinity at the interface to reduce crystal defects. It is possible to manufacture a color EL panel with good display quality that can be kept steep and prevent an increase in panel power consumption and a decrease in light emission luminance.

【0021】本発明は、前記発光層材料にZnS:Mn
およびSrS:Ceを用い、前記膜面改善層の材料とし
てZnSを用いたとき、前記熱処理する工程において、
温度を400℃以上とすることを特徴とする。
According to the present invention, ZnS: Mn is used for the light emitting layer material.
And when using SrS: Ce and ZnS as a material of the film surface improving layer, in the heat treatment step,
It is characterized in that the temperature is 400 ° C. or higher.

【0022】本発明に従えば、発光層材料としてZn
S:MnおよびSrS:Ce、膜面改善層としてZnS
を用いて400℃以上で熱処理するので、膜面改善層と
発光層の界面近傍の結晶性が向上して結晶欠陥が減少す
るため、輝度および発光効率が高いカラーELパネルを
得ることができる。
According to the present invention, Zn is used as a light emitting layer material.
S: Mn and SrS: Ce, ZnS as a film surface improving layer
Is performed at 400 ° C. or higher, so that the crystallinity in the vicinity of the interface between the film surface improving layer and the light emitting layer is improved and crystal defects are reduced.

【0023】本発明は、前記熱処理する工程において、
温度を、前記基板の変形温度または変質温度のうち、い
ずれか低い方の温度より低い温度に設定することを特徴
とする。
The present invention is characterized in that in the heat treatment step,
The temperature is set to a temperature lower than the lower one of the deformation temperature and the transformation temperature of the substrate.

【0024】本発明に従えば、基板が変形および変質す
る温度より低い温度で熱処理するので、カラーELパネ
ルの製造中および製造後にパネルの変形を生じることな
く、パネルの歩留まりをよくしてパネル原価を低くでき
るとともに、パネルの歪みによる表示品位の悪化を防止
することができる。
According to the present invention, since the heat treatment is performed at a temperature lower than the temperature at which the substrate is deformed and deteriorated, the panel yield is improved and the panel cost is improved without causing the panel deformation during and after the manufacture of the color EL panel. Can be reduced, and deterioration of display quality due to distortion of the panel can be prevented.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】第1実施形態 図1は、本発明の実施の一形態によるカラーELパネル
の断面斜視図である。該カラーELパネルは、ELパネ
ル基板123、カラーフィルタ基板120および樹脂接
着剤115から成る。前記ELパネル基板123は、E
L素子基板119、絶縁性液体20、シール板18、注
入孔19、封止板110およびシール樹脂117とを含
む。
FIG. 1 is a sectional perspective view of a color EL panel according to an embodiment of the present invention. The color EL panel includes an EL panel substrate 123, a color filter substrate 120, and a resin adhesive 115. The EL panel substrate 123 is made of E
It includes an L element substrate 119, an insulating liquid 20, a sealing plate 18, an injection hole 19, a sealing plate 110, and a sealing resin 117.

【0026】EL素子基板119は、たとえば板厚1.
1mm、ガラスサイズ150mm×110mmのガラス
基板である基板11上に、EL素子118が形成されて
成る。該EL素子118は、順次、たとえばITO(In
dium-tin-oxide)が膜厚50〜500nmで形成された
透光性の下部電極12、Si34/SiO2積層膜が膜
厚200〜500nmで形成された下部絶縁層13、膜
厚300〜1000nmでZnS:MnとSrS:Ce
とでストライプ状にパターニングされた発光層14、Z
nS:Mnと同じ結晶構造であるZnSを用いて膜厚1
50nmに形成した膜面改善層15、SiO2/Si3
4積層膜が膜厚50〜500nmで形成された上部絶縁
層16、ITOが膜厚100〜800nmで形成された
透光性の上部電極17が積層されて成る。
The EL element substrate 119 has, for example, a thickness of 1.
An EL element 118 is formed on a substrate 11 which is a glass substrate having a size of 1 mm and a glass size of 150 mm × 110 mm. The EL element 118 is sequentially connected to, for example, ITO (In
transmissive lower electrode 12 having a thickness of 50-500 nm, a lower insulating layer 13 having a Si 3 N 4 / SiO 2 laminated film having a thickness of 200-500 nm, ZnS: Mn and SrS: Ce at 300-1000 nm
The light-emitting layer 14, Z patterned in a stripe
nS: a film thickness of 1 using ZnS having the same crystal structure as Mn.
Film surface improving layer 15 formed to 50 nm, SiO 2 / Si 3 N
An upper insulating layer 16 in which a four- layer film is formed with a thickness of 50 to 500 nm, and a translucent upper electrode 17 in which ITO is formed with a thickness of 100 to 800 nm are stacked.

【0027】膜面改善層15には、発光層のZnS:M
nの母体材料と同じZnSなど、発光層との結晶性的相
性がよい材料を用いる。ZnSはSrSと結晶構造は異
なるが、結晶的には相性がよく、SrS:Ceを発光層
とする青緑色発光EL素子の電荷の加速層としてよく用
いられている。故に発光層中に電荷をスムーズに流す意
味ではSrS:Ce上にZnS層を用いても問題は生じ
ない。
The film surface improving layer 15 includes a light emitting layer of ZnS: M
A material having good crystalline compatibility with the light-emitting layer, such as ZnS, which is the same as the base material of n, is used. Although ZnS has a different crystal structure from SrS, ZnS has good crystal compatibility and is often used as a charge accelerating layer of a blue-green light-emitting element using SrS: Ce as a light-emitting layer. Therefore, there is no problem even if the ZnS layer is used on SrS: Ce in the sense that the charges flow smoothly in the light emitting layer.

【0028】膜面改善層15が発光するような物質であ
ると発光層をパターニングした意味がなくなり、膜面改
善層15が光るとEL素子の発光色が変化してパネルの
表示品位が悪化するので、膜面改善層15には発光中心
の存在しない無添加(ノンドープ)の発光層材料を用い
る。膜面改善層15の膜厚は、後述するように一定膜厚
以下に設定する。
If the film surface improving layer 15 is a substance that emits light, the light emitting layer becomes meaningless when patterned, and if the film surface improving layer 15 shines, the emission color of the EL element changes and the display quality of the panel deteriorates. Therefore, an undoped (non-doped) luminescent layer material having no luminescent center is used for the film surface improving layer 15. The thickness of the film surface improving layer 15 is set to a certain thickness or less as described later.

【0029】カラーフィルタ基板120は、板厚1.1
mmのガラス板などの透光性基板111の一方面上に、
膜厚1.2μmで赤、緑および青のカラーフィルタ11
2が順次ストライプ状に並列に形成され、各カラーフィ
ルタ112を重ねた領域がブラックマスク113となっ
ている。
The color filter substrate 120 has a thickness of 1.1.
mm on a surface of a transparent substrate 111 such as a glass plate,
Red, green and blue color filters 11 having a thickness of 1.2 μm
2 are sequentially formed in parallel in a stripe shape, and a region where each color filter 112 is overlapped serves as a black mask 113.

【0030】EL素子基板119とカラーフィルタ基板
120とは、EL素子118側で、両者が接触しないで
EL素子118とカラーフィルタ112が20μm程度
の極近い距離となるように、樹脂接着剤115によって
貼合わされている。樹脂接着剤115は、カラーフィル
タ基板120の全周にあるわけではなく、カラーフィル
タ基板120の四隅や一辺の一部に塗布されている。
The EL element substrate 119 and the color filter substrate 120 are bonded by the resin adhesive 115 on the EL element 118 side so that the EL element 118 and the color filter 112 have a very short distance of about 20 μm without contacting each other. Laminated. The resin adhesive 115 is not applied to the entire periphery of the color filter substrate 120, but is applied to four corners or a part of one side of the color filter substrate 120.

【0031】EL素子基板119と、たとえば板厚1.
8mmのガラスの一方面が枠部分を残して0.7mmの
深さに掘込まれて注入孔19が設けられたシール板18
とが、表示部周辺に設けられたエポキシ樹脂などのシー
ル樹脂117によって貼合わされている。注入孔19か
ら、EL素子基板119とシール板18との間隙に絶縁
性液体20が注入されると、前述のように樹脂接着剤1
15がカラーフィルタ基板120の四隅や一辺の一部に
塗布されているので、EL素子118とカラーフィルタ
112との間も絶縁性液体20で満たされる。注入孔1
9は封止板110によって封止されてELパネル基板1
23が形成されている。
The EL element substrate 119 and, for example, a plate having a thickness of 1.
One side of 8 mm glass is dug to a depth of 0.7 mm leaving a frame portion, and a sealing plate 18 provided with an injection hole 19 is provided.
Are bonded by a sealing resin 117 such as an epoxy resin provided around the display section. When the insulating liquid 20 is injected from the injection hole 19 into the gap between the EL element substrate 119 and the seal plate 18, the resin adhesive 1
Since 15 is applied to the four corners and a part of one side of the color filter substrate 120, the space between the EL element 118 and the color filter 112 is also filled with the insulating liquid 20. Injection hole 1
Reference numeral 9 denotes an EL panel substrate 1 sealed by a sealing plate 110.
23 are formed.

【0032】図2は、図1のカラーELパネルを法線方
向21からみた平面図である。法線方向21からみて下
部電極12と上部電極17とは互いに直交して格子形状
をなし、下部電極12と上部電極17との交差部によっ
て画素216が形成されている。ストライプ状に形成さ
れたカラーフィルタ112同士の間にはブラックマスク
113が形成され、透光性基板111とカラーフィルタ
112とブラックマスク113とによってカラーフィル
タ基板120が形成されている。
FIG. 2 is a plan view of the color EL panel of FIG. When viewed from the normal direction 21, the lower electrode 12 and the upper electrode 17 form a lattice shape orthogonal to each other, and a pixel 216 is formed by the intersection of the lower electrode 12 and the upper electrode 17. A black mask 113 is formed between the stripe-shaped color filters 112, and a color filter substrate 120 is formed by the translucent substrate 111, the color filter 112, and the black mask 113.

【0033】図3は、膜面改善層を用いてZnS:Mn
を発光層とするEL素子の輝度−印加電圧特性を示すグ
ラフである。図4は、膜面改善層がなくZnS:Mnを
発光層とするEL素子の輝度−印加電圧特性を示すグラ
フである。図3に用いたEL素子の素子構造は、発光層
14がパターニングされていないことおよびカラーフィ
ルタ基板120がないことを除いて図1と同様であり、
膜面改善層はZnSを用いているので、発光層との結晶
性的相性が極めてよい。
FIG. 3 shows that ZnS: Mn is formed by using a film surface improving layer.
4 is a graph showing luminance-applied voltage characteristics of an EL element having a light emitting layer. FIG. 4 is a graph showing the luminance-applied voltage characteristics of an EL element having no film surface improving layer and using ZnS: Mn as a light emitting layer. The element structure of the EL element used in FIG. 3 is the same as that of FIG. 1 except that the light emitting layer 14 is not patterned and the color filter substrate 120 is not provided.
Since the film surface improving layer uses ZnS, it has extremely good crystalline compatibility with the light emitting layer.

【0034】図4に用いたEL素子の素子構造は、膜面
改善層がないことを除いて、図3におけるEL素子の素
子構造と同様である。図3および図4において、発光層
には同じロットのZnS:Mnを用い、周波数100H
zおよびパルス幅35μmの同じ交流パルス電圧波形で
測定した。
The element structure of the EL element used in FIG. 4 is the same as the element structure of the EL element in FIG. 3 except that there is no film surface improving layer. 3 and 4, ZnS: Mn of the same lot is used for the light emitting layer, and the frequency is 100H.
The measurement was performed with the same AC pulse voltage waveform having z and a pulse width of 35 μm.

【0035】EL素子は、駆動時に変調電圧によって、
画素の発光非発光状態を決定する。変調電圧は、輝度が
1ft−L以下の電圧とそれより高い必要な輝度が充分
に取れる発光時の電圧L50との差であり、その値は実
用上駆動回路の性能の関係で最大値が決まり、約50V
程度が取られる。発光時の電圧L50は、1ft−Lの
輝度を示す電圧をしきい電圧とすると、 L50 = しきい電圧 + 変調電圧 で表される。パネルの輝度が1ft−L以上では人間の
目に画素が発光して見え、発光時とのコントラストが落
ちてパネルの表示品位が低くなるので、非発光時の電圧
値は通常1ft−Lより若干低い値が選ばれる。発光時
に印加できる電圧の最大値は固定値であるので、パネル
の輝度−印加電圧特性は急峻である必要がある。
The EL element is driven by a modulation voltage during driving.
The non-light emitting state of the pixel is determined. The modulation voltage is a difference between a voltage having a luminance of 1 ft-L or less and a voltage L50 at the time of light emission at which a required luminance higher than 1 ft-L can be sufficiently obtained, and the maximum value is practically determined by the relationship of the performance of the driving circuit. , About 50V
The degree is taken. The voltage L50 at the time of light emission is represented by L50 = threshold voltage + modulation voltage, assuming that a voltage indicating luminance of 1 ft-L is a threshold voltage. When the luminance of the panel is 1 ft-L or more, the pixels appear to emit light to human eyes, and the contrast with the light emission is reduced, and the display quality of the panel is lowered. A lower value is chosen. Since the maximum value of the voltage that can be applied during light emission is a fixed value, the luminance-applied voltage characteristic of the panel needs to be steep.

【0036】図3では、1ft−L付近が急峻であるの
で、約170V付近をしきい電圧とし、変調電圧を50
Vとすると、発光時の電圧L50は約220V程度にな
り、100ft−L程度の輝度が得られる。図4では、
低電圧から発光を呈し始め、1ft−L付近がなだらか
で、しきい電圧は155V付近であり、変調電圧を50
Vとすると発光時の電圧L50は205Vで、輝度が5
5ft−L程度でかなり低い。これによって膜面改善層
がない従来のEL素子をカラーELパネルに用いた場合
には表示品位が悪くなるのに対し、膜面改善層を備える
EL素子を用いた本発明のカラーELパネルにおいて
は、EL素子の輝度−印加電圧特性を急峻に保てパネル
の消費電力の増加を防止でき、発光輝度の低下も防止し
て表示品位がよくなることが判る。
In FIG. 3, since the vicinity of 1 ft-L is steep, the threshold voltage is about 170 V and the modulation voltage is 50
Assuming that the voltage is V, the voltage L50 at the time of light emission is about 220 V, and a luminance of about 100 ft-L is obtained. In FIG.
Light emission starts at a low voltage, and is gentle around 1 ft-L, the threshold voltage is around 155 V, and the modulation voltage is 50
V, the voltage L50 at the time of light emission is 205V, and the luminance is 5
It is considerably low at about 5 ft-L. As a result, when a conventional EL element having no film surface improving layer is used for a color EL panel, display quality is deteriorated. On the other hand, in a color EL panel of the present invention using an EL element having a film surface improving layer, It can be seen that the luminance-applied voltage characteristic of the EL element can be kept steep to prevent an increase in power consumption of the panel, and a decrease in emission luminance can be prevented, thereby improving display quality.

【0037】EL素子は、発光層中を流れる電荷が発光
層中の発光中心を励起することによって発光する。主に
発光層中の添加物が発光中心となる。この励起には1M
V/cm以上の高い電界が必要で、EL素子を効率よ
く、輝度がより高くなるように発光させるには発光層中
を電荷がスムーズに流れるようにする必要がある。この
ためには絶縁層と発光層とを流れる電荷が、発光層に高
い電界がかかったときに流れるようにする必要があり、
発光層および絶縁層間に貯えられる電荷は、深い準位に
捕獲されていることが必須である。
The EL element emits light when electric charges flowing in the light emitting layer excite a light emitting center in the light emitting layer. Mainly the additive in the light emitting layer becomes the light emission center. 1M for this excitation
A high electric field of V / cm or more is required, and in order to make the EL element emit light efficiently and with higher luminance, it is necessary to allow the charge to flow smoothly in the light emitting layer. For this purpose, it is necessary to allow the charge flowing through the insulating layer and the light emitting layer to flow when a high electric field is applied to the light emitting layer.
It is essential that the electric charge stored between the light emitting layer and the insulating layer is captured at a deep level.

【0038】膜面改善層がない従来のEL素子において
は、発光層と絶縁層間にトラップされる電荷は浅い準位
になりやすいのに対し、膜面改善層を備えるEL素子に
おいては、深い準位が形成されるので、効率よく、輝度
が高いカラーELパネルを形成することができる。
In the conventional EL device having no film surface improving layer, the electric charge trapped between the light emitting layer and the insulating layer tends to be at a shallow level, whereas in the EL device having the film surface improving layer, the electric charge trapped is at a deep level. Since the positions are formed, a color EL panel having high luminance can be efficiently formed.

【0039】カラーELパネルにおいて、輝度が低下し
たり発光しなくなったりする問題を生じないようにする
ためには、膜面改善層15の膜厚を一定膜厚以下に設定
する必要もある。
In the color EL panel, it is necessary to set the thickness of the film surface improving layer 15 to a certain thickness or less in order not to cause a problem such as a decrease in luminance or no emission of light.

【0040】発光層膜厚をdp(m)、発光層が光始め
る発光層のしきい電界をEth(V/m)、発光層にか
かる電圧をVp(V)とすると、発光層が発光するため
には、 dp × Eth ≦ Vp …(1) であればよい。膜面改善層を持つEL素子は電気的にみ
ると、等価的に3種類のコンデンサの直列接続、すなわ
ち膜面改善層容量Cm、発光層容量Cp、上下の絶縁層
を合わせた総合容量Ciの3つのコンデンサの直列接続
とみることができる。CmとCpとCiとを直列接続し
たときの全体の容量をEL素子の全容量Cとし、膜面改
善層にかかる電圧をVm、絶縁層にかかる電圧をViと
すると、この素子に電圧Vaを印加した場合にそれぞれ
のコンデンサに貯えられる電荷量は電気的関係を示す公
式から、 C×Va = Cm×Vm = Cp×Vp = Ci×Vi …(2) Va = Vm+Vp+Vi …(3) となる。式(2)から、 Vm = C×Va/Cm、Vp = C×Va/Cp、Vi = C×Va/Ci …(4) となる。式(4)を式(3)へ代入して整理すると、 C = 1/(1/Cm+1/Cp+1/Ci) …(5) となる。式(2)と式(5)とより発光層にかかる電圧Vpは、 Vp = Cm×Ci×Va/(Cm×Cp+Cp×Ci+Cm×Cp) …(6) となる。
When the thickness of the light emitting layer is dp (m), the threshold electric field of the light emitting layer at which the light emitting layer starts to emit light is Eth (V / m), and the voltage applied to the light emitting layer is Vp (V), the light emitting layer emits light. For this purpose, dp × Eth ≦ Vp (1) is sufficient. When viewed electrically, an EL element having a film surface improving layer is equivalently connected in series with three types of capacitors, that is, a film surface improving layer capacitance Cm, a light emitting layer capacitance Cp, and a total capacitance Ci including the upper and lower insulating layers. It can be regarded as a series connection of three capacitors. Assuming that the total capacitance when Cm, Cp, and Ci are connected in series is the total capacitance C of the EL element, the voltage applied to the film surface improving layer is Vm, and the voltage applied to the insulating layer is Vi, the voltage Va is applied to this element. From the formula showing the electrical relationship, the amount of charge stored in each capacitor when applied is: C × Va = Cm × Vm = Cp × Vp = Ci × Vi (2) Va = Vm + Vp + Vi (3) From equation (2), Vm = C × Va / Cm, Vp = C × Va / Cp, Vi = C × Va / Ci (4) By substituting equation (4) into equation (3) and rearranging, C = 1 / (1 / Cm + 1 / Cp + 1 / Ci) (5) From the equations (2) and (5), the voltage Vp applied to the light emitting layer is as follows: Vp = Cm × Ci × Va / (Cm × Cp + Cp × Ci + Cm × Cp) (6)

【0041】真空の誘電率をεo、膜面改善層、発光層
および絶縁層の比誘電率を各々εm,εpおよびεi、
同じEL素子の3つのコンデンサはすべて同じ面積とな
るのでCm、CpまたはCiの面積をS(m2)、膜面
改善層、発光層および絶縁膜の膜厚を各々dm(m)、
dp(m)およびdi(m)で表すと、電気的関係を示
す公式から、 Cm = εo×εm×S/dm、Cp = εo×εp×S/dp、Ci = εo×εi×S/di …(7) となる。式(7)を式(6)へ代入して整理すると、 Vp = dp×εm×εi×Va/(dp×εm×εi+dm×εp×εi+di×εm×εp) …(8) となる。式(8)を式(1)へ代入して整理すると、 dm ≦ (εm×Va)/(εp×Eth)−εm×dp/εp−εm×di/εi …(9) となる。
The dielectric constant of vacuum is εo, and the relative dielectric constants of the film surface improving layer, the light emitting layer and the insulating layer are εm, εp and εi, respectively.
Since all three capacitors of the same EL element have the same area, the area of Cm, Cp or Ci is S (m 2 ), the film surface improving layer, the light emitting layer and the insulating film are dm (m), respectively.
In terms of dp (m) and di (m), from the formula showing the electrical relationship, Cm = εo × εm × S / dm, Cp = εo × εp × S / dp, Ci = εo × εi × S / di ... (7) Substituting equation (7) into equation (6) and rearranging, Vp = dp × εm × εi × Va / (dp × εm × εi + dm × εp × εi + di × εm × εp) (8) Become. By substituting equation (8) into equation (1) and rearranging, dm ≦ (εm × Va) / (εp × Eth) −εm × dp / εp−εm × di / εi (9)

【0042】膜面改善層の膜厚dmが、式(9)の条件
を越えて厚くすると、EL素子を発光させるために必要
な電圧が、設計した電圧より高くなって変調電圧がとれ
ないで輝度が低下したり、駆動回路でかけられる最大電
圧をかけてもEL素子が発光しなくなったりする。変調
電圧は、実用上駆動回路の性能の関係でその最大値が決
まり、現在、技術的には250V前後まで可能である。
If the thickness dm of the film surface improving layer exceeds the condition of the equation (9), the voltage required for causing the EL element to emit light becomes higher than the designed voltage, and the modulation voltage cannot be obtained. Luminance is reduced, and the EL element does not emit light even when the maximum voltage applied by the drive circuit is applied. The maximum value of the modulation voltage is practically determined by the relationship of the performance of the drive circuit, and is technically possible up to about 250 V at present.

【0043】つぎに本発明の実施の一形態によるカラー
ELパネルの製造方法について図1を参照して詳細に説
明する。
Next, a method of manufacturing a color EL panel according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.

【0044】まず板厚1.1mmおよびガラスサイズ1
50mm×110mmのガラス基板(1737:コーニ
ングジャパン社製)などを基板11とし、基板11上に
ITOなどの透明導電膜を、たとえばスパッタ法、電子
ビーム蒸着法およびスプレー法などの各種の薄膜形成方
法によって50〜500nmの膜厚に成膜した後、フォ
トエッチングプロセスによってストライプ状に形成する
ことによって透光性の下部電極12を形成する。
First, a sheet thickness of 1.1 mm and a glass size of 1
A glass substrate of 50 mm × 110 mm (1737: manufactured by Corning Japan) or the like is used as the substrate 11, and a transparent conductive film such as ITO is formed on the substrate 11 by various thin film forming methods such as a sputtering method, an electron beam evaporation method, and a spray method. After that, a light-transmissive lower electrode 12 is formed by forming the film into a stripe shape by a photoetching process.

【0045】次いで下部電極12上にSi34/SiO
2積層膜などの透光性絶縁膜を、たとえばスパッタ法に
よって200〜500nmの膜厚に成膜して下部絶縁層
13を形成した。
Then, Si 3 N 4 / SiO is formed on the lower electrode 12.
A lower insulating layer 13 was formed by forming a light-transmitting insulating film such as a two- layered film to a thickness of 200 to 500 nm by, for example, a sputtering method.

【0046】次いで下部絶縁層13上に基板温度を20
0〜300℃に保持し、ZnSに0.2〜0.6重量%
のMnを添加したZnS:Mnペレットを蒸発源とし、
電子ビーム蒸着法によって300〜1000nmの膜厚
のZnS:Mn層を形成した。形成したZnS:Mn層
を下部電極12に直交するストライプ状のパターンにエ
ッチングした。
Next, the substrate temperature is set to 20 on the lower insulating layer 13.
0-300 ° C, 0.2-0.6 wt% in ZnS
Of Mn added ZnS: Mn pellets as an evaporation source,
A ZnS: Mn layer having a thickness of 300 to 1000 nm was formed by an electron beam evaporation method. The formed ZnS: Mn layer was etched into a stripe pattern orthogonal to the lower electrode 12.

【0047】具体的には、ZnS:Mn層上に、フォト
レジスト(OFPR8600:富士フィルムオーリン社
製)をスピンコート法によって塗布し、所定のストライ
プ状パターンにフォトマスクと紫外線露光機とによって
露光した。5倍に希釈した現像液(FH2130:富士
フィルムオーリン社製)によって現像した後、基板を水
洗した。35%の塩酸を用いて室温で20秒間ZnS:
Mnをエッチングして水洗し、フォトレジストをアセト
ンによって除去してストライプ状のZnS:Mnを形成
した。
Specifically, on the ZnS: Mn layer, a photoresist (OFPR8600: manufactured by Fuji Film Ohlin Co., Ltd.) was applied by a spin coating method, and was exposed in a predetermined stripe pattern by a photomask and an ultraviolet exposing machine. . After developing with a developing solution (FH2130: manufactured by Fuji Film Ohlin Co., Ltd.) diluted 5 times, the substrate was washed with water. ZnS for 20 seconds at room temperature using 35% hydrochloric acid:
The Mn was etched and washed, and the photoresist was removed with acetone to form striped ZnS: Mn.

【0048】さらに基板温度を500〜650℃に保持
し、SrSに0.05〜0.5重量%のCeを添加した
SrS:Ceペレットを蒸発源として電子ビーム蒸着法
によって300〜1000nmの膜厚のSrS:Ce層
を形成した。形成したSrS:Ce層を下部電極12に
直交し、ZnS:Mnがない部分にストライプ状のパタ
ーンにエッチングした。
Further, the substrate temperature was maintained at 500 to 650 ° C., and a film thickness of 300 to 1000 nm was obtained by electron beam evaporation using SrS: Ce pellets obtained by adding 0.05 to 0.5% by weight of Ce to SrS as an evaporation source. SrS: Ce layer was formed. The formed SrS: Ce layer was etched in a stripe pattern in a portion perpendicular to the lower electrode 12 and without ZnS: Mn.

【0049】具体的には、SrS:Ce層上に、フォト
レジスト(OFPR8600:富士フィルムオーリン社
製)をスピンコート法によって塗布し、フォトマスクを
ZnS:Mnがない層上に用いて紫外線露光機によって
ストライプ状パターンに露光した。5倍に希釈した現像
液(FH2130:富士フィルムオーリン社製)によっ
て現像した後、基板を水洗した。5%のリン酸を用いて
室温で5秒間SrS:Ceをエッチングして水洗し、フ
ォトレジストをアセトンによって除去し、ZnS:Mn
およびSrS:Ceがパターニングされた発光層14を
形成した。
Specifically, a photoresist (OFPR8600: manufactured by Fuji Film Orin Co.) is applied on the SrS: Ce layer by a spin coating method, and a photomask is used on a layer without ZnS: Mn to expose an ultraviolet light. Exposed to a stripe pattern. After developing with a developing solution (FH2130: manufactured by Fuji Film Ohlin Co., Ltd.) diluted 5 times, the substrate was washed with water. Etch SrS: Ce with 5% phosphoric acid at room temperature for 5 seconds, rinse with water, remove photoresist with acetone, ZnS: Mn
And a light emitting layer 14 in which SrS: Ce was patterned.

【0050】次いで発光層14の上に、基板温度を20
0〜300℃に保持し、ZnSペレットを蒸発源として
電子ビーム蒸着法によって、ZnS:Mnと同じ結晶構
造であるZnSを膜面改善層15として形成した。膜面
改善層15の膜厚dmは、前述のように式(9)の条件
を満たす厚さとした。たとえばZnS:Mnがパターニ
ングされた発光層14部分では、εm=8、Va=20
0(V)、εp=8、Eth=1.0(MV/cm)、
dp=1(μm)、di=0.5(μm)およびεi=
5となるように作製した素子では、式(9)から dm≦(8×200)/(8×1 .0×106/1.0×10-2)−8×1.0×1
0-6/8−8×0.5×10-6/5dm≦0.2×10-6(m) となり、SrS:Ceがパターニングされた発光層14
部分では、εm=8、Va=200(V)、εp=1
0、εth=0.8(MV/cm)、dp=1(μ
m)、di=0.5(μm)およびεi=5となるよう
に作成した素子では、式(9)から同様に計算すると、 dm ≦ 0.4×10-6(m) となるが、ZnS:Mnの方がdmがより小さいので、
本実施例ではdmは0.2(μm)以下であればよいの
で、膜面改善層15の膜厚を0.15μmに設定した。
Next, a substrate temperature of 20
While maintaining the temperature at 0 to 300 ° C., ZnS having the same crystal structure as ZnS: Mn was formed as the film surface improving layer 15 by electron beam evaporation using ZnS pellets as an evaporation source. The thickness dm of the film surface improving layer 15 was set to satisfy the condition of the expression (9) as described above. For example, in the light emitting layer 14 where ZnS: Mn is patterned, εm = 8 and Va = 20.
0 (V), εp = 8, Eth = 1.0 (MV / cm),
dp = 1 (μm), di = 0.5 (μm) and εi =
In the device manufactured to be 5, dm ≦ (8 × 200) / (8 × 1.0 × 10 6 /1.0×10 −2 ) −8 × 1.0 × 1
0 −6 /8−8×0.5×10 −6 / 5 dm ≦ 0.2 × 10 −6 (m), and the SrS: Ce patterned light emitting layer 14
In the part, εm = 8, Va = 200 (V), εp = 1
0, εth = 0.8 (MV / cm), dp = 1 (μ
m), di = 0.5 (μm), and εi = 5, the element calculated as follows from equation (9) gives dm ≦ 0.4 × 10 −6 (m), Since dm is smaller in ZnS: Mn,
In this embodiment, since dm may be 0.2 (μm) or less, the thickness of the film surface improving layer 15 is set to 0.15 μm.

【0051】次いでSiO2/Si34積層膜などの絶
縁膜を、下部絶縁層13と同様にして成膜し、上部絶縁
層16として順次積層する。
Next, an insulating film such as a SiO 2 / Si 3 N 4 laminated film is formed in the same manner as the lower insulating layer 13, and is sequentially laminated as the upper insulating layer 16.

【0052】このようにして各層が形成された基板を、
結晶性改善などのため真空中で450〜650℃、1〜
6時間熱処理した。
The substrate on which each layer is formed in this manner is
450-650 ° C in vacuum for improving crystallinity, etc.
Heat treatment was performed for 6 hours.

【0053】EL素子は、効率よく高輝度に発光させる
ためには発光層中を電荷がスムーズに流れる必要があ
り、このために発光層の結晶性がよりよいことが要求さ
れる。前述のように膜面改善層を発光層と結晶性的に近
い材料を用いて形成したので、発光層と膜面改善層とは
一体として発光層と考えることができる。このような発
光層と膜面改善層との間において、結晶欠陥が存在して
も熱処理によって減らすことができるので、電荷の流れ
をスムーズにし、ELパネルの輝度および効率をよりよ
くすることができる。
In the EL element, it is necessary for the charge to flow smoothly in the light emitting layer in order to efficiently emit light with high luminance, and therefore, it is required that the light emitting layer has better crystallinity. As described above, since the film surface improving layer is formed using a material that is close in crystallinity to the light emitting layer, the light emitting layer and the film surface improving layer can be considered as a light emitting layer as a whole. Even if crystal defects are present between such a light emitting layer and a film surface improving layer, the crystal defects can be reduced by heat treatment, so that the flow of charges can be made smooth and the brightness and efficiency of the EL panel can be improved. .

【0054】400℃以上で熱処理したのは、発光層材
料として採用したZnS:MnおよびSrS:Ceは、
400℃以上で結晶性が図5に示すように充分よくなっ
て輝度が向上することが知られているからである。
The reason why the heat treatment was performed at 400 ° C. or more was that ZnS: Mn and SrS: Ce used as the light emitting layer material were:
This is because it is known that the crystallinity is sufficiently improved at 400 ° C. or higher as shown in FIG. 5 to improve the luminance.

【0055】図5は、本実施例の構成によるカラーEL
パネルのアニール温度を300℃、350℃、400
℃、500℃、650℃として作成したカラーELパネ
ルのL50における輝度を示す。図5より400℃以上
のアニール温度で輝度が大きく向上する。400℃未満
で熱処理した場合には、輝度および効率が低いカラーE
Lパネルしか形成できない。
FIG. 5 shows a color EL according to this embodiment.
Panel annealing temperature of 300 ° C, 350 ° C, 400 ° C
The luminance at L50 of the color EL panel prepared at ℃, 500 ℃ and 650 ℃ is shown. As shown in FIG. 5, the luminance is greatly improved at the annealing temperature of 400 ° C. or higher. When heat treatment is performed at a temperature lower than 400 ° C., the color E having low brightness and efficiency is obtained.
Only L panels can be formed.

【0056】熱処理温度の上限値は、基板に用いたガラ
ス基板(1737:コーニングジャパン社製)の変形変
質温度より低い650℃としたので、基板の歪みなどに
よる歩留まりの悪化および表示品位の悪化を生じること
はない。発光層14および膜面改善層15中で結晶性が
よくなったので、電荷がスムーズに流れるようになり、
輝度、発光効率が改善した。
Since the upper limit of the heat treatment temperature is set to 650 ° C., which is lower than the deformation and alteration temperature of the glass substrate (1737: manufactured by Corning Japan), deterioration in yield and display quality due to distortion of the substrate and the like are prevented. Will not occur. Since the crystallinity is improved in the light emitting layer 14 and the film surface improving layer 15, the charge flows smoothly,
Brightness and luminous efficiency improved.

【0057】最後に、ITOを下部電極12と同様、各
種の成膜方法で100〜800nmの膜厚に成膜した
後、フォトエッチングプロセスによって下部電極12と
直交するようにストライプ状に上部電極17を形成す
る。
Finally, as with the lower electrode 12, ITO is formed to a thickness of 100 to 800 nm by various film forming methods, and then the upper electrode 17 is formed in a stripe shape so as to be orthogonal to the lower electrode 12 by a photoetching process. To form

【0058】このようにして形成したEL素子118
は、下部電極12に透光性電極、上部電極17にも透光
性電極を用い、発光層からの光の取出し方向は従来のモ
ノクローム薄膜ELパネルとは逆に、基板11のEL素
子118形成面側の面、図1では上側の方向になる。ま
た発光層14からの図1で下側方向の光は、金属電極を
用いたり、下部電極12にAu系などの反射性のある物
質を用いると、上側に取出すことが可能である。下部電
極12は熱処理に耐えられる耐熱性が必要である。故に
Mo、WおよびTaなどの高融点金属を用いてもよい。
The EL element 118 thus formed
The light-transmitting electrode is used for the lower electrode 12 and the light-transmitting electrode is also used for the upper electrode 17, and the light extraction direction from the light emitting layer is opposite to that of the conventional monochrome thin-film EL panel. The surface side is the upper direction in FIG. Light from the light-emitting layer 14 in the lower direction in FIG. 1 can be extracted upward when a metal electrode is used or when a reflective material such as an Au-based material is used for the lower electrode 12. The lower electrode 12 needs to have heat resistance to withstand heat treatment. Therefore, refractory metals such as Mo, W and Ta may be used.

【0059】発光層14では発光スペクトル改善のため
にMgを含んでもよい。発光層の発光スペクトルを改善
するためにZnS:Tb、SrAl24:Euが発光層
中に含まれていてもよい。発光層を構成する物質の種類
は、2種類より多くてもよい。
The light emitting layer 14 may contain Mg for improving the emission spectrum. ZnS: Tb and SrAl 2 S 4 : Eu may be included in the light emitting layer to improve the light emission spectrum of the light emitting layer. There may be more than two types of substances constituting the light emitting layer.

【0060】次に前記EL素子とは別に、板厚1.1m
mのガラス板などの透光性基板111の一方面上に、感
光性樹脂に赤色顔料、緑色顔料および青色顔料をそれぞ
れ分散した赤色フィルタ(CR−7001:富士フィル
ムオーリン社製)、緑色フィルタ(CG−7001:富
士フィルムオーリン社製)および青色フィルタ(CB−
7001:富士フィルムオーリン社製)を用いて、フォ
トリソグラフィ法によって赤、緑および青のカラーフィ
ルタ112を膜厚1.2μmで順次ストライプ状に並列
にして、カラーフィルタ基板120を形成した。形成の
際、先に形成した赤色のカラーフィルタに緑色のカラー
フィルタがわずかに重ね、さらに緑色のカラーフィルタ
に青色のカラーフィルタがわずかに重なるようにして、
先に形成したカラーフィルタに次に形成するカラーフィ
ルタを画素216領域外でわずかに重ねあわせた領域を
ブラックマスク113とした。
Next, separately from the EL element, a plate thickness of 1.1 m
m on a transparent substrate 111 such as a glass plate, a red filter (CR-7001: manufactured by Fuji Film Ohlin Co., Ltd.) in which a red pigment, a green pigment, and a blue pigment are dispersed in a photosensitive resin, and a green filter ( CG-7001: Fuji Film Ohlin) and blue filter (CB-
7001: manufactured by Fuji Film Ohlin Co., Ltd.), a red, green, and blue color filter 112 having a film thickness of 1.2 μm was sequentially arranged in a stripe shape by photolithography to form a color filter substrate 120. At the time of formation, the green color filter slightly overlaps the red color filter formed earlier, and the blue color filter slightly overlaps the green color filter.
A region in which the color filter to be formed next and the color filter to be formed next were slightly overlapped outside the pixel 216 region was used as the black mask 113.

【0061】次いで発光層14とカラーフィルタ112
とを、ZnS:Mnが赤色および緑色、SrS:Ceが
青色となるように目合わせして、カラーフィルタ基板1
20を、樹脂接着剤115(X−9318:三井化学社
製)を介してEL素子基板119と貼合わせた。なおX
−9318は硬化前には流動性で粘度が低い変性エポキ
シ樹脂である。
Next, the light emitting layer 14 and the color filter 112
And so that ZnS: Mn becomes red and green, and SrS: Ce becomes blue.
20 was bonded to an EL element substrate 119 via a resin adhesive 115 (X-9318: manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.). Note that X
-9318 is a modified epoxy resin that is fluid and has a low viscosity before curing.

【0062】具体的には、EL素子基板119上には、
あらかじめ直径20μmのプラスチックビーズ(ミクロ
パールSP−220:積水ファインケミカル社製)を、
1mmφに数個程度となるように散布しておき、該プラ
スチックビーズが散布されたEL素子基板119を、基
板の四隅にX−9318をつまようじなどで極少量つけ
たカラーフィルタ基板120と貼合わせた。これによっ
てEL素子118とカラーフィルタ112との間の距離
が一定で、かつ視野角問題が発生しない程度に近付けた
20μmで貼合わせることができる。
Specifically, on the EL element substrate 119,
20μm diameter plastic beads (Micropearl SP-220: manufactured by Sekisui Fine Chemical Co., Ltd.)
The EL element substrate 119 on which the plastic beads were scattered was bonded to a color filter substrate 120 having a small amount of X-9318 attached to the four corners of the substrate with a toothpick or the like. . Accordingly, the bonding can be performed at a constant distance of 20 μm between the EL element 118 and the color filter 112, which is close enough to avoid the problem of the viewing angle.

【0063】次いでシール板18を、エポキシ樹脂など
のシール樹脂117を介して、カラーフィルタ基板12
0が貼合わされたEL素子基板119と貼合わせた。シ
ール板18は、板厚1.8mmのガラスの一方面を、砥
石を用い、枠部分を残して0.7mmの深さまで掘込
み、注入孔19も設けて、あらかじめ作製しておいた。
カラーフィルタ基板120が貼合わされたEL素子基板
119とシール板とが貼合わされた基板を真空チャンバ
ー内に入れ、注入孔19を通してEL素子基板119と
シール板18との間隙を充分真空排気した。
Next, the seal plate 18 is attached to the color filter substrate 12 via a seal resin 117 such as an epoxy resin.
0 was attached to the EL element substrate 119 to which the 0 was attached. The sealing plate 18 was prepared in advance by digging one side of a glass plate having a thickness of 1.8 mm to a depth of 0.7 mm using a grindstone, leaving a frame portion, and also providing an injection hole 19.
The substrate on which the EL element substrate 119 on which the color filter substrate 120 was bonded and the seal plate were bonded was placed in a vacuum chamber, and the gap between the EL element substrate 119 and the seal plate 18 was sufficiently evacuated through the injection hole 19.

【0064】シリカゲル25重量%を混合したシリコー
ンオイルで構成される絶縁性液体20中に、注入孔19
を浸してから、真空チャンバー内を窒素でリークするこ
とによって、注入孔19から絶縁性液体20を、カラー
フィルタ基板120が貼合わされたEL素子基板119
とシール板18との間隙、およびEL素子118とカラ
ーフィルタ112との間隙に注入した。前述のように樹
脂接着剤115がカラーフィルタ基板120の四隅に塗
布されているので、注入孔19から、EL素子基板11
9とシール板18との間隙に絶縁性液体20が注入され
ると、EL素子118とカラーフィルタ112との間も
絶縁性液体20で満たされる。ただし、前記シリコーン
オイル中のシリカゲルは、粒径がEL素子118とカラ
ーフィルタ112との間の距離20μmより充分小さ
い、たとえば5μm程度のものを用いる。
Injection holes 19 were placed in an insulating liquid 20 composed of silicone oil mixed with 25% by weight of silica gel.
Then, the insulating liquid 20 is leaked from the injection hole 19 by leaking the inside of the vacuum chamber with nitrogen, so that the EL element substrate 119 on which the color filter substrate 120 is bonded.
It was injected into the gap between the sealing plate 18 and the gap between the EL element 118 and the color filter 112. As described above, since the resin adhesive 115 is applied to the four corners of the color filter substrate 120, the EL element substrate 11 is
When the insulating liquid 20 is injected into the gap between 9 and the seal plate 18, the space between the EL element 118 and the color filter 112 is also filled with the insulating liquid 20. However, the silica gel in the silicone oil has a particle size sufficiently smaller than the distance 20 μm between the EL element 118 and the color filter 112, for example, about 5 μm.

【0065】該間隙に絶縁性液体20が満たされた後、
封止板110をエポキシ樹脂などで注入孔19に接着す
ることによって注入孔19を封止し、カラーELパネル
であるELパネル基板123を形成した。絶縁性液体2
0は湿気に極めて弱いEL素子118を保護する役割を
担っている。
After the gap is filled with the insulating liquid 20,
The injection hole 19 was sealed by bonding the sealing plate 110 to the injection hole 19 with an epoxy resin or the like, thereby forming an EL panel substrate 123 as a color EL panel. Insulating liquid 2
0 has a role of protecting the EL element 118 which is extremely weak against moisture.

【0066】以上のように本発明の実施の一形態によれ
ば、発光層上の発光させたい部分全面に、発光層材料と
結晶構造が近い、または発光層材料の結晶と結びつき易
い材料を用いた膜面改善層を形成することによって、発
光層のパターニング部位において発光層の結晶の連続性
がよくなる。
As described above, according to the embodiment of the present invention, a material having a crystal structure close to that of the light emitting layer material or easily associated with the crystal of the light emitting layer material is used on the entire surface of the light emitting layer where light emission is desired. By forming the film surface improving layer, the continuity of the crystal of the light emitting layer is improved in the patterning portion of the light emitting layer.

【0067】またエッチングプロセスによってダメージ
を受け結晶性が悪くなった発光層より、エッチングプロ
セスを含まない蒸着法およびスパッタ法などの各種成膜
方法によって形成された膜面改善層表面の方が結晶性が
よいので、絶縁層と膜質改善層との間には、結晶欠陥に
よる電荷の浅い準位ができず電荷の深い準位が形成さ
れ、EL素子の輝度−印加電圧特性を急峻に保て、パネ
ルの消費電力の増加および発光輝度の低下を防止でき
る。
Further, the surface of the film surface improving layer formed by various film forming methods such as the vapor deposition method and the sputtering method not including the etching process is more crystalline than the light emitting layer damaged by the etching process and having deteriorated crystallinity. Therefore, between the insulating layer and the film quality improvement layer, a shallow level of charge cannot be formed due to crystal defects, and a deep level of charge is formed, so that the luminance-applied voltage characteristic of the EL element can be steeply maintained. It is possible to prevent an increase in panel power consumption and a decrease in light emission luminance.

【0068】さらに熱処理によってEL素子の発光層の
パターニング面と膜面改善層との界面状態がよくなると
ともに、界面部分で結晶性がよくなって結晶欠陥が少な
くなるので、さらにEL素子の輝度−印加電圧特性を急
峻に保て、パネルの消費電力の増加および発光輝度の低
下も防止できる表示品位のよいカラーELパネルを提供
することができる。
Further, the heat treatment improves the interface state between the patterning surface of the light emitting layer of the EL element and the film surface improving layer, and improves the crystallinity at the interface to reduce crystal defects. It is possible to provide a color EL panel with good display quality that can maintain the voltage characteristics steeply and can prevent an increase in panel power consumption and a decrease in light emission luminance.

【0069】[0069]

【発明の効果】本発明によれば、発光層のパターニング
部位において発光層の結晶の連続性がよくなり、絶縁層
と膜質改善層との間には、結晶欠陥による電荷の浅い準
位ができず電荷の深い準位が形成され、EL素子の輝度
−印加電圧特性を急峻に保つことができるので、パネル
の消費電力の増加および発光輝度の低下を防止できる表
示品位のよいカラーELパネルを構成することができ
る。
According to the present invention, the continuity of the crystal of the light emitting layer is improved in the patterning portion of the light emitting layer, and a shallow level of charge due to crystal defects is formed between the insulating layer and the film quality improving layer. Since a deep level of electric charge is formed and the luminance-applied voltage characteristic of the EL element can be kept steep, a color EL panel with good display quality that can prevent an increase in panel power consumption and a decrease in light emission luminance can be configured. can do.

【0070】本発明によれば、発光層材料が複数パター
ニングされたEL素子からの発光をカラーフィルタを用
いて分光することによって、カラーELパネルの輝度を
向上させることができ、さらに表示品位のよいカラーE
Lパネルを構成することが可能である。
According to the present invention, the luminance of a color EL panel can be improved by separating the light emitted from an EL element having a plurality of patterned light emitting layer materials using a color filter, and furthermore, the display quality is good. Color E
It is possible to configure an L panel.

【0071】本発明によれば、膜面改善層の膜厚を一定
膜厚以下にすることによって、一定膜厚を越える場合の
ようにEL素子を発光させるために必要な電圧が、設計
した電圧より高くなって、カラーELパネルの駆動回路
の変調電圧が固定であることにより変調電圧がとれない
で輝度が低下したり、駆動回路でかけられる最大電圧を
かけてもEL素子が発光しなくなったりする問題が生じ
ない。
According to the present invention, by setting the film thickness of the film surface improving layer to be equal to or less than a certain film thickness, the voltage necessary for causing the EL element to emit light as in the case where the film thickness exceeds the certain film thickness is reduced to the designed voltage. When the modulation voltage of the driving circuit of the color EL panel is fixed, the luminance is lowered because the modulation voltage cannot be obtained and the EL element does not emit light even when the maximum voltage applied by the driving circuit is applied. No problem.

【0072】本発明によれば、発光層のパターニング部
位において発光層の結晶の連続性がよくなり、絶縁層と
膜質改善層との間には、結晶欠陥による電荷の浅い準位
ができず電荷の深い準位が形成される。また熱処理によ
ってEL素子の発光層のパターニング面と膜面改善層と
の界面状態がよくなるとともに、界面部分で結晶性がよ
くなって結晶欠陥が少なくなるので、さらにEL素子の
輝度−印加電圧特性を急峻に保て、パネルの消費電力の
増加および発光輝度の低下も防止できる表示品位のよい
カラーELパネルを製造することができる。
According to the present invention, the continuity of the crystal of the light emitting layer is improved at the patterning portion of the light emitting layer, and a shallow level of charge due to crystal defects cannot be formed between the insulating layer and the film quality improving layer. Is formed. In addition, the heat treatment improves the interface state between the patterning surface of the light emitting layer of the EL element and the film surface improving layer, and improves the crystallinity at the interface to reduce crystal defects. It is possible to manufacture a color EL panel with good display quality that can be kept steep and prevent an increase in panel power consumption and a decrease in light emission luminance.

【0073】本発明によれば、発光層材料としてZn
S:MnおよびSrS:Ce、膜面改善層としてZnS
を用いて400℃以上で熱処理するので、輝度および発
光効率が高いカラーELパネルを得ることができる。
According to the present invention, Zn is used as the light emitting layer material.
S: Mn and SrS: Ce, ZnS as a film surface improving layer
And heat treatment at 400 ° C. or higher can provide a color EL panel with high luminance and high luminous efficiency.

【0074】本発明によれば、基板が変形および変質す
る温度より低い温度で熱処理するので、カラーELパネ
ルの製造中および製造後にパネルの変形を生じることな
く、パネルの歩留まりをよくしてパネル原価を低くでき
るとともに、パネルの歪みによる表示品位の悪化を防止
することができる。
According to the present invention, since the heat treatment is performed at a temperature lower than the temperature at which the substrate is deformed and deteriorated, the panel yield is improved and the panel cost is improved without causing the panel deformation during and after the manufacture of the color EL panel. Can be reduced, and deterioration of display quality due to distortion of the panel can be prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の一形態によるカラーELパネル
の斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view of a color EL panel according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1のカラーELパネルを法線方向21からみ
た平面図である。
FIG. 2 is a plan view of the color EL panel of FIG.

【図3】膜面改善層を用いてZnS:Mnを発光層とす
るEL素子の輝度−印加電圧特性を示すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing luminance-applied voltage characteristics of an EL element using ZnS: Mn as a light emitting layer using a film surface improving layer.

【図4】膜面改善層がなくZnS:Mnを発光層とする
EL素子の輝度−印加電圧特性を示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing luminance-applied voltage characteristics of an EL element having a light emitting layer of ZnS: Mn without a film surface improving layer.

【図5】本発明の実施の形態によるカラーELパネルの
アニール温度を300〜650℃とした場合のL50に
おけるカラーELパネルの輝度を示すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing the luminance of the color EL panel at L50 when the annealing temperature of the color EL panel according to the embodiment of the present invention is 300 to 650 ° C.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 基板 12 下部電極 13 部絶縁層 14 発光層 15 膜面改善層 16 上部絶縁層 17 上部電極 111 透光性基板 112 カラーフィルタ 113 ブラックマスク Reference Signs List 11 substrate 12 lower electrode 13 partial insulating layer 14 light emitting layer 15 film surface improving layer 16 upper insulating layer 17 upper electrode 111 translucent substrate 112 color filter 113 black mask

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C09K 11/55 CPC C09K 11/55 CPC 11/56 CPC 11/56 CPC H05B 33/12 H05B 33/12 B 33/22 33/22 Z Fターム(参考) 3K007 AB02 AB03 AB11 AB18 BA06 BB01 BB03 BB05 BB06 CA01 CB01 DA05 DB01 DB02 DC02 DC04 EA02 EC03 FA01 FA02 FA03 4H001 CA05 CC07 XA16 XA30 XA38 YA25 YA58 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) C09K 11/55 CPC C09K 11/55 CPC 11/56 CPC 11/56 CPC H05B 33/12 H05B 33/12 B 33/22 33/22 ZF term (reference) 3K007 AB02 AB03 AB11 AB18 BA06 BB01 BB03 BB05 BB06 CA01 CB01 DA05 DB01 DB02 DC02 DC04 EA02 EC03 FA01 FA02 FA03 4H001 CA05 CC07 XA16 XA30 XA38 YA25 YA58

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板と、 基板の一方面側に配置される上下電極と、 上下電極間に配置される2つの絶縁層と、 基板側の絶縁層上に、該絶縁層と接してエッチングによ
って発光層材料が複数パターニングされて並置される発
光層と、 発光層上に発光層と接し、前記発光層材料と結晶性的相
性のよい材料によって、エッチングを含まない成膜法に
よって形成され、発光させたい発光層部分を覆っている
膜面改善層とを含むエレクトロルミネッセント素子を有
することを特徴とするカラーELパネル。
A substrate, upper and lower electrodes disposed on one surface side of the substrate, two insulating layers disposed between the upper and lower electrodes, and an insulating layer on the substrate side, which is in contact with the insulating layer by etching. A light-emitting layer in which a plurality of light-emitting layer materials are patterned and juxtaposed; a light-emitting layer which is in contact with the light-emitting layer on the light-emitting layer; What is claimed is: 1. A color EL panel comprising: an electroluminescent element including: a film surface improving layer covering a light emitting layer portion to be formed;
【請求項2】 前記エレクトロルミネッセント素子に対
向して、透光性基板上に形成されたカラーフィルタが備
えられていることを特徴とする請求項1記載のカラーE
Lパネル。
2. The color E according to claim 1, further comprising a color filter formed on a light-transmitting substrate, facing the electroluminescent element.
L panel.
【請求項3】 前記膜面改善層の膜厚dm(m)は、膜
面改善層の比誘電率εm、カラーELパネルの駆動回路
によって決定される発光を開始させたい印加電圧波形の
振幅値をVa(V)、前記発光層の比誘電率をεp、発
光層が光始める発光層のしきい電界をEth(V/
m)、発光層の膜厚をdp(m)、前記2つの絶縁層の
膜厚の合計をdi(m)および2つの絶縁層の見かけ上
の誘電率の合計をεiとしたとき、 dm≦(εm×Va)/(εp×Eth)-εm×dp/εp-
εm×di/εi の関係を満たすように選ばれることを特徴とする請求項
1記載のカラーELパネル。
3. The film thickness dm (m) of the film surface improving layer is a relative dielectric constant εm of the film surface improving layer and an amplitude value of an applied voltage waveform to start light emission determined by a driving circuit of a color EL panel. Is Va (V), the relative permittivity of the light emitting layer is εp, and the threshold electric field of the light emitting layer at which the light emitting layer starts to emit light is Eth (V /
m), the thickness of the light emitting layer is dp (m), the sum of the thicknesses of the two insulating layers is di (m), and the sum of the apparent dielectric constants of the two insulating layers is εi, dm ≦ (εm × Va) / (εp × Eth) -εm × dp / εp-
2. The color EL panel according to claim 1, wherein the color EL panel is selected so as to satisfy a relationship of [epsilon] m * di / [epsilon] i.
【請求項4】 基板の一方面上に下電極および絶縁層を
形成する工程と、 絶縁層上に、エッチングによって発光層材料を複数パタ
ーニングして並置することによって発光層を形成する工
程と、 発光層上に、前記発光層材料と結晶性的相性のよい材料
を用い、発光させたい発光層部分を覆って、エッチング
を含まない成膜法によって膜面改善層を形成する工程
と、 膜面改善層上にもう一つの絶縁層を形成した後、積層形
成された層を熱処理する工程と、 熱処理された絶縁層上に上電極を形成する工程とを含む
ことを特徴とするカラーELパネルの製造方法。
4. A step of forming a lower electrode and an insulating layer on one surface of a substrate; a step of forming a light emitting layer on the insulating layer by patterning a plurality of light emitting layer materials by etching and juxtaposing them; Forming a film surface improving layer on the layer by using a material having good crystallinity compatibility with the light emitting layer material and covering a light emitting layer portion to be made to emit light by a film forming method not including etching; Forming a second insulating layer on the layer and then heat-treating the laminated layer; and forming an upper electrode on the heat-treated insulating layer. Method.
【請求項5】 前記発光層材料にZnS:MnおよびS
rS:Ceを用い、前記膜面改善層の材料としてZnS
を用いたとき、前記熱処理する工程において、温度を4
00℃以上とすることを特徴とする請求項4記載のカラ
ーELパネルの製造方法。
5. The light emitting layer material includes ZnS: Mn and S
rS: Ce is used, and ZnS is used as a material of the film surface improving layer.
Is used, the temperature is set to 4 in the heat treatment step.
5. The method for producing a color EL panel according to claim 4, wherein the temperature is set to 00 ° C. or higher.
【請求項6】 前記熱処理する工程において、温度を、
前記基板の変形温度または変質温度のうち、いずれか低
い方の温度より低い温度に設定することを特徴とする請
求項4記載のカラーELパネルの製造方法。
6. In the step of heat-treating, the temperature is:
5. The method according to claim 4, wherein the temperature is set lower than the lower one of the deformation temperature and the transformation temperature of the substrate.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2012149137A (en) * 2011-01-17 2012-08-09 Kochi Univ Of Technology Thin film fluorescent material on which pattern is formed and method of manufacturing the same

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