JPH0155558B2 - - Google Patents

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JPH0155558B2
JPH0155558B2 JP57173166A JP17316682A JPH0155558B2 JP H0155558 B2 JPH0155558 B2 JP H0155558B2 JP 57173166 A JP57173166 A JP 57173166A JP 17316682 A JP17316682 A JP 17316682A JP H0155558 B2 JPH0155558 B2 JP H0155558B2
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layer
electrode layer
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insulating
insulating layer
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Mutsuhiro Sekido
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Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、2重絶縁膜構造の薄膜ELパネル
の製造方法に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for manufacturing a thin film EL panel having a double insulating film structure.

2重絶縁膜構造の薄膜ELパネルの断面図を第
1図に示す。第1図において、1は透明なガラス
基板であり、このガラス基板1の面上に透明電極
層2が形成される。この透明電極層2はたとえば
In2O3よりなり、エツチング法により複数本の電
極子にパターニングされている。このような透明
電極層2上には第1の絶縁層3と発光層4と第2
の絶縁層5とが順次形成される。そして、第2の
絶縁層5上には背面電極層6が形成される。この
背面電極層6はAlよりなり、前記透明電極層2
の電極子と交差するような複数本の直線状の電極
子にエツチング法またはリフトオフ法によりパタ
ーニングされている。なお、7は封止板であつ
て、層3〜6を覆つている。この封止板7内に防
湿油8を注入して薄膜ELパネルの防湿を図るこ
とにより、薄膜ELパネルが水分により絶縁破壊
を起すのを防止する。
Figure 1 shows a cross-sectional view of a thin film EL panel with a double insulating film structure. In FIG. 1, 1 is a transparent glass substrate, and a transparent electrode layer 2 is formed on the surface of this glass substrate 1. This transparent electrode layer 2 is, for example,
It is made of In 2 O 3 and is patterned into multiple electrode elements using an etching method. On such a transparent electrode layer 2, a first insulating layer 3, a light emitting layer 4 and a second
and insulating layers 5 are sequentially formed. Then, a back electrode layer 6 is formed on the second insulating layer 5. This back electrode layer 6 is made of Al, and the transparent electrode layer 2
The electrode elements are patterned into a plurality of linear electrode elements by an etching method or a lift-off method so as to intersect with the electrode elements. In addition, 7 is a sealing plate and covers the layers 3-6. By injecting moisture-proof oil 8 into the sealing plate 7 to make the thin-film EL panel moisture-proof, dielectric breakdown of the thin-film EL panel due to moisture is prevented.

このような薄膜ELパネルにおいては、透明電
極層2および背面電極層6の所定の電極子間に電
荷をかけると、電極子の交差点で発光する。発光
色は発光層4の材料によつて異なる。たとえば、
ZnSを母体としMnを発光中心とした発光層4は
黄橙色を発光する。発光輝度は透明電極層2と背
面電極層6とにかける電荷すなわち電位差によつ
て異なる。
In such a thin film EL panel, when a charge is applied between predetermined electrodes of the transparent electrode layer 2 and the back electrode layer 6, light is emitted at the intersections of the electrodes. The color of the emitted light varies depending on the material of the light emitting layer 4. for example,
The light-emitting layer 4 having ZnS as a matrix and Mn as the light-emitting center emits yellow-orange light. The luminance of light emission varies depending on the charge applied to the transparent electrode layer 2 and the back electrode layer 6, that is, the potential difference.

以上のような薄膜ELパネルは、第1の絶縁層
3と発光層4と第2の絶縁層5の膜厚が3層合せ
てたかだか1μmと非常に薄く、その薄い層の両
側に100〜200Vの電位差をかけるため絶縁破壊を
おこす恐れがある。したがつて、第1および第2
の絶縁層3,5の薄膜に欠陥などの少ない膜質の
よいものを形成する必要がある。
The thin-film EL panel described above is extremely thin, with the thickness of the first insulating layer 3, light-emitting layer 4, and second insulating layer 5 being at most 1 μm, and a voltage of 100 to 200 V is applied to both sides of the thin layers. There is a risk of dielectric breakdown due to the potential difference applied. Therefore, the first and second
It is necessary to form the thin films of the insulating layers 3 and 5 of good quality with few defects.

誘電率の高い材料で第1および第2の絶縁層
3,5を形成することにより、透明電極層2と背
面電極層6との間にかける電位差すなわち駆動電
圧(以下駆動電圧と呼ぶ)を低くできる。そこ
で、従来は第1および第2の絶縁層3,5の材料
としてY2O3あるいはTa2O5などの誘電率の高い
材料を使用していた。これらの材料によれば、電
子ビーム蒸着装置で、しかも発光層4と同一真空
中で第1および第2の絶縁層3,5を形成でき
る。しかし、形成された第1および第2の絶縁層
3,5の欠陥が多いという欠点がある。
By forming the first and second insulating layers 3 and 5 using a material with a high dielectric constant, the potential difference, that is, the driving voltage (hereinafter referred to as driving voltage) applied between the transparent electrode layer 2 and the back electrode layer 6 can be reduced. can. Therefore, conventionally, a material with a high dielectric constant such as Y 2 O 3 or Ta 2 O 5 has been used as the material for the first and second insulating layers 3 and 5. According to these materials, the first and second insulating layers 3 and 5 can be formed using an electron beam evaporation apparatus and in the same vacuum as the light emitting layer 4. However, there is a drawback that the formed first and second insulating layers 3 and 5 have many defects.

いま、第2の絶縁層5に第2図に示すように欠
陥9が生じたとする。この欠陥9が生じた場合、
第2の絶縁層5の面上にAlよりなる背面電極層
6を形成する時、第3図に示すように欠陥9に
Alが入り、たとえばZnSのように半導体材料であ
る発光層4と背面電極層6が導通状態となる。ま
た、第1の絶縁層3にも同様に欠陥が生じたとす
ると、その欠陥に発光層4の材料が入り、発光層
4と透明電極層2が導通状態となる。結局、第1
および第2の絶縁層3,5に欠陥が生じると、透
明電極層2と背面電極層6が導通状態になる。そ
して、電流が流れると、欠陥9において断面積が
小さく抵抗値が大きいため、ジユール熱により背
面電極層6の電極子が破損してしまうことにな
る。
Suppose now that a defect 9 occurs in the second insulating layer 5 as shown in FIG. If this defect 9 occurs,
When forming the back electrode layer 6 made of Al on the surface of the second insulating layer 5, defects 9 are formed as shown in FIG.
Al enters the layer, and the light emitting layer 4 made of a semiconductor material such as ZnS and the back electrode layer 6 become electrically conductive. Furthermore, if a defect similarly occurs in the first insulating layer 3, the material of the light emitting layer 4 enters the defect, and the light emitting layer 4 and the transparent electrode layer 2 become electrically connected. In the end, the first
When a defect occurs in the second insulating layers 3 and 5, the transparent electrode layer 2 and the back electrode layer 6 become electrically connected. Then, when a current flows, the defect 9 has a small cross-sectional area and a large resistance value, so that the electrode element of the back electrode layer 6 is damaged by Joule heat.

この問題点の解決法として、第1および第2の
絶縁層3,5の材料として比較的欠陥の少ない薄
膜が得られるSi3N4などを用いることが考えられ
る。しかし、Si3N4は誘電率が小さく、駆動電圧
の低電圧化が図れないという欠点がある。また、
Si3N4はスパツタ法によらなければ薄膜形成でき
ないため、電子ビーム蒸着法により形成する発光
層4と同一真空中で形成できず、真空操作が増え
るという欠点がある。
As a solution to this problem, it may be possible to use Si 3 N 4 or the like as the material for the first and second insulating layers 3 and 5, which can yield thin films with relatively few defects. However, Si 3 N 4 has a small dielectric constant and has the disadvantage that it is difficult to reduce the driving voltage. Also,
Since Si 3 N 4 cannot be formed into a thin film except by sputtering, it cannot be formed in the same vacuum as the light emitting layer 4 formed by electron beam evaporation, which has the disadvantage of increasing vacuum operations.

この発明は上記の点に鑑みなされたもので、従
来の欠点をすべて解決できる薄膜ELパネルの製
造方法を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above points, and it is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a thin film EL panel that can solve all of the conventional drawbacks.

以下この発明の実施例を図面を参照して説明す
る。第4図はこの発明の実施例を示す図である。
この図において、11は透明なガラス基板(透明
基板)であり、このガラス基板11の面上に透明
電極層12が形成される。この透明電極層12
は、蒸着法により1000〜3000Åの膜厚に形成され
たたとえばIn2O3よりなる。また、この透明電極
層12は、線幅が100〜400μmの直線状の電極
子、しかも等ピツチで複数本配設されるような電
極子にエツチング法によりパターニングされてい
る。このような透明電極層12上には第1の絶縁
層13が形成される。この第1の絶縁層13は、
たとえばY2O3あるいはTa2O5などのように高誘
電率を有する材料よりなり、膜厚は1500〜6000Å
である。このような第1の絶縁層13上には発光
層14が形成される。この発光層14は、たとえ
ばZnSを母体としMnを発光中心として発光層で
あつて、1500〜8000Åの膜厚に形成される。この
ような発光層14上には第2の絶縁層15が形成
される。この第2の絶縁層15は前記第1の絶縁
層13と同じ薄膜である。この第2の絶縁層15
上に金属酸化物16が形成される。さらに、金属
酸化物16上に背面電極層17が形成される。こ
の背面電極層17はたとえばAlからなる。また、
この背面電極層17は、前記透明電極層12の電
極子と直角に交差する線幅100〜400μmの直線状
の電極子、しかも等ピツチで配列された複数本の
電極子にエツチング法またはリフトオフ法により
パターニングされている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 4 is a diagram showing an embodiment of the present invention.
In this figure, 11 is a transparent glass substrate (transparent substrate), and a transparent electrode layer 12 is formed on the surface of this glass substrate 11. This transparent electrode layer 12
is made of, for example, In 2 O 3 formed to a thickness of 1000 to 3000 Å by vapor deposition. The transparent electrode layer 12 is patterned by an etching method into linear electrode elements having a line width of 100 to 400 .mu.m, and a plurality of electrode elements are arranged at equal pitches. A first insulating layer 13 is formed on such a transparent electrode layer 12. This first insulating layer 13 is
For example, it is made of a material with a high dielectric constant such as Y 2 O 3 or Ta 2 O 5 , and the film thickness is 1500 to 6000 Å.
It is. A light emitting layer 14 is formed on the first insulating layer 13. This light-emitting layer 14 is a light-emitting layer having, for example, ZnS as a matrix and Mn as a light-emitting center, and is formed to have a thickness of 1500 to 8000 Å. A second insulating layer 15 is formed on such a light emitting layer 14. This second insulating layer 15 is the same thin film as the first insulating layer 13. This second insulating layer 15
A metal oxide 16 is formed thereon. Furthermore, a back electrode layer 17 is formed on the metal oxide 16. This back electrode layer 17 is made of Al, for example. Also,
This back electrode layer 17 is formed by an etching method or a lift-off method to form a plurality of linear electrode elements having a line width of 100 to 400 μm that intersect the electrode elements of the transparent electrode layer 12 at right angles, and arranged at equal pitches. patterned by.

このような薄膜ELパネルにおいて、透明電極
層12から第2の絶縁層15までは従来から用い
られている形成法により作成できる。しかも、第
1の絶縁層13と発光層14さらには第2の絶縁
層15は、各々の層形成時に大気に戻すことな
く、同一の電子ビーム蒸着装置を用い同一真空中
において(すなわち、真空を破らずに)連続して
順次形成することができる。そのようにして第2
の絶縁層15の形成が終ると、次に、金属酸化物
16さらには背面電極層17が形成される。これ
らは、次のようにして作成される。
In such a thin film EL panel, the layers from the transparent electrode layer 12 to the second insulating layer 15 can be formed by a conventionally used forming method. Moreover, the first insulating layer 13, the light-emitting layer 14, and the second insulating layer 15 are formed in the same vacuum using the same electron beam evaporation apparatus (i.e., without exposing the layers to the atmosphere). (without breaking) can be formed one after the other in succession. In that way the second
After the formation of the insulating layer 15, the metal oxide 16 and the back electrode layer 17 are then formed. These are created as follows.

いま、背面電極層17をAlで形成するならば、
Alのターゲツトをスパツタ法によりO2とArの混
合ガス雰囲気内で蒸着する。これにより、Al2O3
からなる金属酸化物16を数10Å〜数100Åの膜
厚に形成する。次に、O2ガスの注入を止め、Ar
ガス雰囲気内でAlをスパツタする。これにより、
Al2O3からなる金属酸化物16の面上に、Alから
なる背面電極層17を形成する。すなわち金属酸
化物16及び背面電極層17は、同一のAlター
ゲツトを用い同一真空中において(すなわち真空
を破らずに)雰囲気ガスを変えるのみでスパツタ
法により連続して形成される。
Now, if the back electrode layer 17 is formed of Al,
An Al target is deposited by sputtering in a mixed gas atmosphere of O 2 and Ar. This results in Al 2 O 3
A metal oxide 16 is formed to have a thickness of several tens of angstroms to several hundreds of angstroms. Next, stop the O2 gas injection and add Ar
Sputter Al in a gas atmosphere. This results in
A back electrode layer 17 made of Al is formed on the surface of the metal oxide 16 made of Al 2 O 3 . That is, the metal oxide 16 and the back electrode layer 17 are successively formed by sputtering using the same Al target in the same vacuum (that is, without breaking the vacuum) only by changing the atmospheric gas.

このようにして金属酸化物16と背面電極層1
7を形成するが、AlをO2とArの混合ガス雰囲気
内で蒸着してAl2O3からなる金属酸化物16を形
成する際、この金属酸化物16は第5図に示すよ
うに、第2の絶縁層15に生じた欠陥部18に注
入される。Al2O3からなる金属酸化物16は絶縁
材料である。したがつて、第2の絶縁層15に欠
陥部18が生じていても、上記のようにして金属
酸化物16を形成することにより、背面電極層1
7と発光層14とは完全に絶縁される。
In this way, the metal oxide 16 and the back electrode layer 1
7 is formed, but when a metal oxide 16 made of Al 2 O 3 is formed by vapor depositing Al in a mixed gas atmosphere of O 2 and Ar, this metal oxide 16 is formed as shown in FIG. It is injected into the defect portion 18 that has occurred in the second insulating layer 15 . The metal oxide 16 made of Al 2 O 3 is an insulating material. Therefore, even if defective portions 18 occur in the second insulating layer 15, by forming the metal oxide 16 as described above, the back electrode layer 1
7 and the light emitting layer 14 are completely insulated.

上記の説明から明らかな通り、金属酸化物16
は、背面電極層17として使用する金属材料の酸
化物からなる。したがつて、背面電極層17は、
比抵抗値が小さく、かつ酸化物が絶縁材料となる
金属を使用する必要がある。
As is clear from the above explanation, metal oxide 16
is made of an oxide of a metal material used as the back electrode layer 17. Therefore, the back electrode layer 17 is
It is necessary to use a metal that has a low specific resistance value and whose oxide serves as an insulating material.

また、金属酸化物16は第4図および第5図に
示すように、第2の絶縁層15と背面電極層17
の間にのみ形成してもよく、または第6図に示す
ように第2の絶縁層15の全面に形成してもよ
い。
Further, as shown in FIGS. 4 and 5, the metal oxide 16 is applied to the second insulating layer 15 and the back electrode layer 17.
It may be formed only between the layers, or it may be formed over the entire surface of the second insulating layer 15 as shown in FIG.

しかして、以上のような薄膜ELパネルは、透
明電極層12および背面電極層17の所定の電極
子間に電圧をかけると、その電極子の交差点にお
いて発光層14の発光中心が励起されて発光す
る。
Therefore, in the thin-film EL panel as described above, when a voltage is applied between predetermined electrodes of the transparent electrode layer 12 and the back electrode layer 17, the light-emitting center of the light-emitting layer 14 is excited at the intersection of the electrodes and emits light. do.

なお、第4図において、19は封止板であつ
て、層13〜15,17および金属酸化物16を
覆つている。この封止板19内に防湿油20を注
入することにより、薄膜ELパネルの防湿を図る。
In addition, in FIG. 4, 19 is a sealing plate and covers the layers 13 to 15, 17 and the metal oxide 16. By injecting moisture-proof oil 20 into this sealing plate 19, the thin-film EL panel is made moisture-proof.

以上詳細に説明した如く、この発明の薄膜EL
パネルの製造方法によれば、第1の絶縁層、発光
層、第2の絶縁層は同一電子ビーム蒸着装置を用
いて真空を破らずに連続して順次形成され、また
金属酸化物層、背面電極層は同一の金属ターゲツ
トを用い真空を破らずに雰囲気ガスを変えるのみ
でスパツタ法により連続して形成されるものであ
るため、真空操作の回数は2回で済むこととな
り、製造工程が簡略化され、製造コストの低減が
図れるものである。この発明により製造される薄
膜ELパネルでは、第1および第2の絶縁層を誘
電率の高い絶縁材料で形成し、かつ第2の絶縁層
と背面電極層との間に、その背面電極層として使
用した金属材料の酸化物を設けている。したがつ
て、誘電率の高い絶縁材料を薄膜として形成した
場合、欠陥の少ない良質の絶縁膜が得られにくい
ものであるが、この発明では、第2の絶縁層に欠
陥が生じても、前記背面電極層として使用した金
属材料の酸化物により、背面電極層と発光層の導
通を確実に防ぐことができる。ゆえに、背面電極
層と透明電極層の導通、延いてはこれら電極層の
電極子のジユール熱による破損を防止することが
できる。
As explained in detail above, the thin film EL of this invention
According to the manufacturing method of the panel, the first insulating layer, the light emitting layer, and the second insulating layer are successively formed using the same electron beam evaporation device without breaking the vacuum, and the metal oxide layer, the back surface Since the electrode layer is formed continuously by sputtering using the same metal target and changing the atmospheric gas without breaking the vacuum, only two vacuum operations are required, simplifying the manufacturing process. This makes it possible to reduce manufacturing costs. In the thin film EL panel manufactured according to the present invention, the first and second insulating layers are formed of an insulating material with a high dielectric constant, and the back electrode layer is formed between the second insulating layer and the back electrode layer. An oxide of the metal material used is provided. Therefore, when an insulating material with a high dielectric constant is formed as a thin film, it is difficult to obtain a high-quality insulating film with few defects. However, in the present invention, even if defects occur in the second insulating layer, The oxide of the metal material used as the back electrode layer can reliably prevent conduction between the back electrode layer and the light emitting layer. Therefore, conduction between the back electrode layer and the transparent electrode layer, and furthermore, damage to the electrode elements of these electrode layers due to Joule heat can be prevented.

しかも、金属酸化物は、背面電極層の形成時
に、スパツタする雰囲気ガスとしてO2ガスを注
入し、O2とArの混合ガス雰囲気にするという簡
単な操作で形成できる。
Moreover, the metal oxide can be formed by a simple operation of injecting O 2 gas as a sputtering atmosphere gas to create a mixed gas atmosphere of O 2 and Ar when forming the back electrode layer.

また、この発明では、第1および絶縁層を誘電
率の高い絶縁材料で形成している。したがつて、
絶縁層をSi3N4などで形成する場合に比べて、製
造作業性が向上するとともに駆動電圧の低電圧化
を図ることができる。
Further, in the present invention, the first and insulating layers are formed of an insulating material with a high dielectric constant. Therefore,
Compared to the case where the insulating layer is formed of Si 3 N 4 or the like, manufacturing workability is improved and the driving voltage can be lowered.

このような効果を有するこの発明の薄膜ELパ
ネルは、たとえばデイスプレイパネルとして利用
できる。
The thin film EL panel of the present invention having such effects can be used, for example, as a display panel.

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

第1図は従来の薄膜ELパネルの断面図、第2
図は絶縁層の欠陥部を示す一部拡大図、第3図は
欠陥部に背面電極層の一部が注入した状態を示す
一部拡大図、第4図はこの発明の薄膜ELパネル
の製造方法を説明するための断面図、第5図およ
び第6図は金属酸化物の形成状態を示す一部拡大
図である。 11……ガラス基板、12……透明電極層、1
3……第1の絶縁層、14……発光層、15……
第2の絶縁層、16……金属酸化物、17……背
面電極層。
Figure 1 is a cross-sectional view of a conventional thin film EL panel, Figure 2
The figure is a partially enlarged view showing a defective part of the insulating layer, Fig. 3 is a partially enlarged view showing a state in which a part of the back electrode layer is injected into the defective part, and Fig.4 is a fabrication of the thin film EL panel of the present invention. A sectional view for explaining the method, and FIGS. 5 and 6 are partially enlarged views showing the state of metal oxide formation. 11...Glass substrate, 12...Transparent electrode layer, 1
3...First insulating layer, 14...Light emitting layer, 15...
Second insulating layer, 16...metal oxide, 17... back electrode layer.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 透明基板上に複数本の電極子よりなる透明電
極層を形成し、 前記透明電極層上に、高誘電率絶縁材料からな
る第1の絶縁層と、発光層と、高誘電率絶縁材料
からなる第2の絶縁層とを同一の電子ビーム蒸着
装置を用いて真空を破らずに連続して順次形成
し、 スパツタ装置を用い、O2とArの混合ガス雰囲
気内で背面電極に用いる金属をターゲツトとして
スパツタすることにより前記第2の絶縁層上に前
記金属の酸化物層を形成し、引き続いてO2ガス
の注入を止めArガス雰囲気とした上で前記金属
をターゲツトとしてスパツタすることにより前記
金属酸化物層上に前記金属からなる背面電極層を
形成し、 前記背面電極層を前記透明電極の各電極子と交
差するようにパターニングを行う 各工程を具備することを特徴とする薄膜ELパ
ネルの製造方法。
[Claims] 1. A transparent electrode layer made of a plurality of electrode elements is formed on a transparent substrate, and on the transparent electrode layer, a first insulating layer made of a high dielectric constant insulating material, a light emitting layer, A second insulating layer made of a high dielectric constant insulating material is successively formed using the same electron beam evaporation device without breaking the vacuum, and is deposited in a mixed gas atmosphere of O 2 and Ar using a sputtering device. An oxide layer of the metal is formed on the second insulating layer by sputtering using the metal used for the back electrode as a target, and then the injection of O 2 gas is stopped and an Ar gas atmosphere is created, and the metal is targeted. forming a back electrode layer made of the metal on the metal oxide layer by sputtering the metal oxide layer, and patterning the back electrode layer so as to intersect with each electrode element of the transparent electrode. Features: Manufacturing method for thin-film EL panels.
JP57173166A 1982-10-04 1982-10-04 Thin film el panel Granted JPS5963692A (en)

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JPS5963692A JPS5963692A (en) 1984-04-11
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