JPH0119759B2 - - Google Patents
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- JPH0119759B2 JPH0119759B2 JP59230867A JP23086784A JPH0119759B2 JP H0119759 B2 JPH0119759 B2 JP H0119759B2 JP 59230867 A JP59230867 A JP 59230867A JP 23086784 A JP23086784 A JP 23086784A JP H0119759 B2 JPH0119759 B2 JP H0119759B2
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Description
【発明の詳細な説明】
＜技術分野＞
本発明は、電界の印加に応答してEL発光を呈
する薄膜発光層を複数個平面状に配設した薄膜
EL素子に関するものであり、特に多色発光を得
るための素子構造に関するものである。
する薄膜発光層を複数個平面状に配設した薄膜
EL素子に関するものであり、特に多色発光を得
るための素子構造に関するものである。
＜従来技術＞
従来より、大面積の薄型発光表示部に利用され
ている薄膜EL素子を多色化してカラー表示する
場合の素子構造としては、基板上に異なるEL発
光を呈する発光層を順次多層に積層し、各発光層
に電極を形成した構造と、異なるEL発光を呈す
る小面積の発光層を同一平面状で順次交互に複数
個マトリツクス状に配設してマトリツクス電極構
造と１対１に対応させた構造が知られている。電
極構造や薄膜を多層化する上での面の均一性を考
慮した場合には、後者の方が作製が容易である。
第２図Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄはこの構造の製造工程を説
明する説明図である。ガラス基板１上に帯状の透
明電極２を平行配列し、この上にY2O3、Si3N4等
から成る下部の誘電体層３を堆積する。次に誘電
体層３上にEL発光色を決定する活性物質のドー
プされたZnS、ZnSe等から成る第１発光層４ａ
を層設した後、フオトレジスト８のパターンを形
成して湿式あるいは乾式エツチングにより第１発
光層４ａを矩形の絵素にパターン化する。次にフ
オトレジスト８を除去した後、第１発光層４ａと
異なるEL発光色を呈する第２発光層４ｂを堆積
する。第１発光層４ａの配列間隙に位置する第２
発光層４ｂ上にフオトレジスト８をパターン形成
してエツチングすることにより、第１発光層４ａ
に並置して第２発光層４ｂが配設される。第１発
光層４ａ及び第２発光層４ｂを埋設するように上
部の誘電体層５を堆積し、この誘電体層５上に透
明電極２と直交する方向に帯状の背面電極７を形
成してマトリツクス電極とする。第１発光層４ａ
と第２発光層４ｂの各１個はマトリツクス電極の
交点で形成される絵素１個に対応している。
ている薄膜EL素子を多色化してカラー表示する
場合の素子構造としては、基板上に異なるEL発
光を呈する発光層を順次多層に積層し、各発光層
に電極を形成した構造と、異なるEL発光を呈す
る小面積の発光層を同一平面状で順次交互に複数
個マトリツクス状に配設してマトリツクス電極構
造と１対１に対応させた構造が知られている。電
極構造や薄膜を多層化する上での面の均一性を考
慮した場合には、後者の方が作製が容易である。
第２図Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄはこの構造の製造工程を説
明する説明図である。ガラス基板１上に帯状の透
明電極２を平行配列し、この上にY2O3、Si3N4等
から成る下部の誘電体層３を堆積する。次に誘電
体層３上にEL発光色を決定する活性物質のドー
プされたZnS、ZnSe等から成る第１発光層４ａ
を層設した後、フオトレジスト８のパターンを形
成して湿式あるいは乾式エツチングにより第１発
光層４ａを矩形の絵素にパターン化する。次にフ
オトレジスト８を除去した後、第１発光層４ａと
異なるEL発光色を呈する第２発光層４ｂを堆積
する。第１発光層４ａの配列間隙に位置する第２
発光層４ｂ上にフオトレジスト８をパターン形成
してエツチングすることにより、第１発光層４ａ
に並置して第２発光層４ｂが配設される。第１発
光層４ａ及び第２発光層４ｂを埋設するように上
部の誘電体層５を堆積し、この誘電体層５上に透
明電極２と直交する方向に帯状の背面電極７を形
成してマトリツクス電極とする。第１発光層４ａ
と第２発光層４ｂの各１個はマトリツクス電極の
交点で形成される絵素１個に対応している。
上記構造の電極EL素子に於いては、発光層４
ａ，４ｂの数に応じてエツチング回数が増加する
が、この場合、第１発光層４ａを配設した後の第
２発光層４ｂのエツチングに際して第１発光層４
ａもエツチングの影響を受け、第２図Ｃに示す如
く第１発光層４ａは層厚が不均一なものとなる。
また大面積表示素子であれば全域にわたつて均一
なエツチング速度を得ることは困難であり、これ
によつても第１発光層４ａの層厚の不均一を招
く。従つて、この層厚の不均一性がこの上に積層
される。誘電体層５や背面電極７にも層厚の不均
一や配列の乱れ等の悪影響を及ぼし、また印加さ
れる電界の実効電界強度が局部的に変化して輝度
が不均一になるといつた表示特性の劣化を招くこ
ととなる。
ａ，４ｂの数に応じてエツチング回数が増加する
が、この場合、第１発光層４ａを配設した後の第
２発光層４ｂのエツチングに際して第１発光層４
ａもエツチングの影響を受け、第２図Ｃに示す如
く第１発光層４ａは層厚が不均一なものとなる。
また大面積表示素子であれば全域にわたつて均一
なエツチング速度を得ることは困難であり、これ
によつても第１発光層４ａの層厚の不均一を招
く。従つて、この層厚の不均一性がこの上に積層
される。誘電体層５や背面電極７にも層厚の不均
一や配列の乱れ等の悪影響を及ぼし、また印加さ
れる電界の実効電界強度が局部的に変化して輝度
が不均一になるといつた表示特性の劣化を招くこ
ととなる。
＜発明の目的＞
本発明は上述の問題点に鑑み、発光層の間隙に
エツチング作用を阻止するストツパー層を介在さ
せて、同一平面上に配列される複数の発光層の層
厚を均一にすることにより特性を良好にした多色
発光型の薄膜EL素子を提供することを目的とす
る。
エツチング作用を阻止するストツパー層を介在さ
せて、同一平面上に配列される複数の発光層の層
厚を均一にすることにより特性を良好にした多色
発光型の薄膜EL素子を提供することを目的とす
る。
＜実施例＞
第１図Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは本発明の１実施例であ
る薄膜EL素子を製造工程に従つて説明する工程
図である。
る薄膜EL素子を製造工程に従つて説明する工程
図である。
パイレツクスあるいはソーダガラス等のガラス
基板１を表示処理して清浄化した後、In2O3、
SnO2等の透明電極２を層設し、帯状の線電極群
にエツチング加工する。次にY2O3、Ta2O5、
TiO2、CeO2、SiO2あるいはSi3N4等から選択さ
れた材料より成る下部の誘電体層３を堆積し、こ
の誘電体層３を発光層形成用下地層として例えば
MnドープZnSから成る第１発光層４ａを電子ビ
ーム蒸着法で積層する。第１発光層４ａ上にフオ
トレジストを堆積してパターン化し、湿式又は乾
式のエツチングにより第１発光層４ａを矩形の絵
素となるように加工した後、フオトレジストを除
去する。次にこのように形成された第１発光層４
ａと誘電体層３の表面にエツチングのストツパー
層９として厚さ10Å〜300Å程度の薄い膜を全面
被覆する。ストツパー層９としてはSiO2、Y2O3、
Al2O3、Ta2O5、BaTiO2等の酸化物、Si3N4等の
窒化物、SiC等の炭化物が用いられ、エツチング
の影響を第１発光層４ａに及ぼさない範囲で極力
薄く被覆される。以上により得られた構造を第１
図Ａに示す。
基板１を表示処理して清浄化した後、In2O3、
SnO2等の透明電極２を層設し、帯状の線電極群
にエツチング加工する。次にY2O3、Ta2O5、
TiO2、CeO2、SiO2あるいはSi3N4等から選択さ
れた材料より成る下部の誘電体層３を堆積し、こ
の誘電体層３を発光層形成用下地層として例えば
MnドープZnSから成る第１発光層４ａを電子ビ
ーム蒸着法で積層する。第１発光層４ａ上にフオ
トレジストを堆積してパターン化し、湿式又は乾
式のエツチングにより第１発光層４ａを矩形の絵
素となるように加工した後、フオトレジストを除
去する。次にこのように形成された第１発光層４
ａと誘電体層３の表面にエツチングのストツパー
層９として厚さ10Å〜300Å程度の薄い膜を全面
被覆する。ストツパー層９としてはSiO2、Y2O3、
Al2O3、Ta2O5、BaTiO2等の酸化物、Si3N4等の
窒化物、SiC等の炭化物が用いられ、エツチング
の影響を第１発光層４ａに及ぼさない範囲で極力
薄く被覆される。以上により得られた構造を第１
図Ａに示す。
ストツパー層９上には希土類フツ化物がドープ
されたZnSから成る第２発光層４ｂを全面堆積す
る。第２発光層４ｂは第１発光層４ａの配列間隙
に配設されるものであるため、フオトレジスト８
をこの部分にパターン形成した後、他の部分の第
２発光層４ｂをエツチングする。この工程を第１
図Ｂ及びＣに示す。尚、発光層４ａ，４ｂの母体
材料をZnSとした場合、HCl、HPOあるいは
HNO3等の酸で発光層４ａ，４ｂをエツチングす
ることができる。またストツパー層９は酸ではエ
ツチングされない。従つて、第２発光層４ｂのエ
ツチング時にストツパー層９で第１発光層４ａが
エツチング液から保護され、誘電体層３上に順次
交互に配列される小面積の第１発光層４ａと第２
発光層４ｂはエツチング加工によつて均一な膜厚
に制御設定することができる。第１発光層４ａ上
のストツパー層９表面と第２発光層４ｂ表面は平
坦な平面となり、この上に堆積される層は均一に
層設される。
されたZnSから成る第２発光層４ｂを全面堆積す
る。第２発光層４ｂは第１発光層４ａの配列間隙
に配設されるものであるため、フオトレジスト８
をこの部分にパターン形成した後、他の部分の第
２発光層４ｂをエツチングする。この工程を第１
図Ｂ及びＣに示す。尚、発光層４ａ，４ｂの母体
材料をZnSとした場合、HCl、HPOあるいは
HNO3等の酸で発光層４ａ，４ｂをエツチングす
ることができる。またストツパー層９は酸ではエ
ツチングされない。従つて、第２発光層４ｂのエ
ツチング時にストツパー層９で第１発光層４ａが
エツチング液から保護され、誘電体層３上に順次
交互に配列される小面積の第１発光層４ａと第２
発光層４ｂはエツチング加工によつて均一な膜厚
に制御設定することができる。第１発光層４ａ上
のストツパー層９表面と第２発光層４ｂ表面は平
坦な平面となり、この上に堆積される層は均一に
層設される。
次に上部誘電体層５を下部誘電体層３と同様な
材料群より選択して形成する。この層は湿気の侵
入防止あるいは微小クラツクの補償等を企図して
酸化物と窒化物等から成る２層以上の多層膜構造
としても良い。誘電体層５を堆積することによ
り、発光層４ａ，４ｂが上下の誘電体層３，５中
に埋設される。誘電体層５上にはAl等の金属か
ら成る背面電極７を蒸着形成し、エツチングによ
り透明電極２と直交する方向の線電極群とする。
これによつて、透明電極２と背面電極７から成る
電極間距離の一定したかつ正規配列されたマトリ
ツクス電極構造が構成される。マトリツクス電極
構造の各交点で表示絵素が形成されまたこの交点
の個個に対応して第１発光層４ａ又は第２発光層
４ｂのいずれか１個が介在されている。以上によ
り得られた薄膜EL素子の構造を第１図Ｄに示す。
尚、発光特性の安定化を期すため、必要に応じて
熱処理等を施す。
材料群より選択して形成する。この層は湿気の侵
入防止あるいは微小クラツクの補償等を企図して
酸化物と窒化物等から成る２層以上の多層膜構造
としても良い。誘電体層５を堆積することによ
り、発光層４ａ，４ｂが上下の誘電体層３，５中
に埋設される。誘電体層５上にはAl等の金属か
ら成る背面電極７を蒸着形成し、エツチングによ
り透明電極２と直交する方向の線電極群とする。
これによつて、透明電極２と背面電極７から成る
電極間距離の一定したかつ正規配列されたマトリ
ツクス電極構造が構成される。マトリツクス電極
構造の各交点で表示絵素が形成されまたこの交点
の個個に対応して第１発光層４ａ又は第２発光層
４ｂのいずれか１個が介在されている。以上によ
り得られた薄膜EL素子の構造を第１図Ｄに示す。
尚、発光特性の安定化を期すため、必要に応じて
熱処理等を施す。
透明電極２と背面電極７を介して交流電界を印
加すると誘電体層３，５を介して発光層４ａ，４
ｂ内へ電界が誘起され、この電界によつて伝導帯
に励起されたキヤリアが発光層界面へ掃引される
際に活性物質の発光センタと衝突してこれを刺激
し刺激された発光センタが基底状態に戻る際に放
出する運動エネルギーが電磁スペクトルに変換さ
れてEL発光が生起される。第１発光層４ａは活
性物質がMnであるため黄燈色の発光色となり、
第２発光層４ｂは活性物質が希土類のフツ化物で
あるためこれに応じた赤色、緑色あるいはその他
の発光色を呈する。透明電極２と背面電極７の各
線電極を選択して適宜電圧を印加することによ
り、マトリツクス状の表示パターンと同時に発光
色も決定され多色カラー表示が行なわれる。尚、
ストツパー層９は電界の印加に対しては誘電体層
と同様な作用を呈し、同一発光色の発光層では同
じような被覆状態で形成されているため、輝度不
均一等の悪影響を与えることはない。
加すると誘電体層３，５を介して発光層４ａ，４
ｂ内へ電界が誘起され、この電界によつて伝導帯
に励起されたキヤリアが発光層界面へ掃引される
際に活性物質の発光センタと衝突してこれを刺激
し刺激された発光センタが基底状態に戻る際に放
出する運動エネルギーが電磁スペクトルに変換さ
れてEL発光が生起される。第１発光層４ａは活
性物質がMnであるため黄燈色の発光色となり、
第２発光層４ｂは活性物質が希土類のフツ化物で
あるためこれに応じた赤色、緑色あるいはその他
の発光色を呈する。透明電極２と背面電極７の各
線電極を選択して適宜電圧を印加することによ
り、マトリツクス状の表示パターンと同時に発光
色も決定され多色カラー表示が行なわれる。尚、
ストツパー層９は電界の印加に対しては誘電体層
と同様な作用を呈し、同一発光色の発光層では同
じような被覆状態で形成されているため、輝度不
均一等の悪影響を与えることはない。
上記実施例は２種類の異なるEL発光を呈する
発光層が同一面上に並置した場合について説明し
たが、本発明はこれに限定されるものではなく、
三原色を得るための３種類の発光層を並置するこ
ともできまた４種類以上の発光層を配列しても良
い。さらにマトリツクス電極以外にセグメント電
極、図形や模様等を表示するためのパターン電極
等と組み合わせて適宜必要な発光色の発光層を設
けることも可能である。
発光層が同一面上に並置した場合について説明し
たが、本発明はこれに限定されるものではなく、
三原色を得るための３種類の発光層を並置するこ
ともできまた４種類以上の発光層を配列しても良
い。さらにマトリツクス電極以外にセグメント電
極、図形や模様等を表示するためのパターン電極
等と組み合わせて適宜必要な発光色の発光層を設
けることも可能である。
＜発明の効果＞
以上詳説した如く、本発明によれば第１発光層
を形成し、続いて第２発光層を形成する際、エツ
チング等の影響により第１発光層の層厚が不均一
となることがなくなり、複数の発光層を並置した
場合に各発光層の層厚が均一で表示領域の全面に
わたつて同一色の輝度が略々同一値を呈する表示
特性の良い薄膜EL素子を得ることができる。ま
た製作面に於いても発光層のエツチング条件の管
理が容易となり再現性の良い製造ラインを確立す
ることができるといつた波及的効果がある。
を形成し、続いて第２発光層を形成する際、エツ
チング等の影響により第１発光層の層厚が不均一
となることがなくなり、複数の発光層を並置した
場合に各発光層の層厚が均一で表示領域の全面に
わたつて同一色の輝度が略々同一値を呈する表示
特性の良い薄膜EL素子を得ることができる。ま
た製作面に於いても発光層のエツチング条件の管
理が容易となり再現性の良い製造ラインを確立す
ることができるといつた波及的効果がある。
第１図Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは本発明の１実施例を製
造工程に従つて説明する薄膜EL素子の製造工程
図である。第２図Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは従来の薄膜
EL素子の製造工程図である。 １…ガラス基板、２…透明電極、３，５…誘電
体層、４ａ…第１発光層、４ｂ…第２発光層、７
…背面電極、９…ストツパー層。
造工程に従つて説明する薄膜EL素子の製造工程
図である。第２図Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは従来の薄膜
EL素子の製造工程図である。 １…ガラス基板、２…透明電極、３，５…誘電
体層、４ａ…第１発光層、４ｂ…第２発光層、７
…背面電極、９…ストツパー層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 透明基板と、 該透明基板上に順次形成された透明電極、及び
第１誘電体層と、 該第１誘電体層上に選択的に形成された第１発
光層と、 該第１発光層を形成した第１誘電体層上を被覆
するストツパー層と、 前記第１誘電体層上の第１発光層非形成領域に
選択的に形成された第２発光層と、 該第２発光層、ストツパー層、及び第１発光層
を形成した第１誘電体層上を被覆する第２誘電体
層と、 該第２誘電体層上に形成された背面電極と、を
備えてなり、 上記ストツパー層は第２発光層に比べてエツチ
ングレートが大幅に小さい誘電体材料からなるこ
とを特徴とする薄膜EL素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59230867A JPS61107696A (ja) | 1984-10-30 | 1984-10-30 | 薄膜ｅｌ素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59230867A JPS61107696A (ja) | 1984-10-30 | 1984-10-30 | 薄膜ｅｌ素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61107696A JPS61107696A (ja) | 1986-05-26 |
| JPH0119759B2 true JPH0119759B2 (ja) | 1989-04-12 |
Family
ID=16914547
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59230867A Granted JPS61107696A (ja) | 1984-10-30 | 1984-10-30 | 薄膜ｅｌ素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61107696A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0424374A (ja) * | 1990-05-17 | 1992-01-28 | Kenjiro Tanaka | 片持昇降横行式多段格納装置 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6366896A (ja) * | 1986-09-09 | 1988-03-25 | 日本電信電話株式会社 | 表示装置及びその製造方法 |
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1984
- 1984-10-30 JP JP59230867A patent/JPS61107696A/ja active Granted
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| JPH0424374A (ja) * | 1990-05-17 | 1992-01-28 | Kenjiro Tanaka | 片持昇降横行式多段格納装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61107696A (ja) | 1986-05-26 |
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