JPH02106894A - 薄膜elパネル - Google Patents

薄膜elパネル

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JPH02106894A
JPH02106894A JP63258038A JP25803888A JPH02106894A JP H02106894 A JPH02106894 A JP H02106894A JP 63258038 A JP63258038 A JP 63258038A JP 25803888 A JP25803888 A JP 25803888A JP H02106894 A JPH02106894 A JP H02106894A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
insulating layer
layer
oxide
charge injection
thin film
Prior art date
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Pending
Application number
JP63258038A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasuo Konishi
小西 庸雄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Renesas Semiconductor Manufacturing Co Ltd
Kansai Nippon Electric Co Ltd
Original Assignee
Renesas Semiconductor Manufacturing Co Ltd
Kansai Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Renesas Semiconductor Manufacturing Co Ltd, Kansai Nippon Electric Co Ltd filed Critical Renesas Semiconductor Manufacturing Co Ltd
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Publication of JPH02106894A publication Critical patent/JPH02106894A/ja
Priority to US07/855,492 priority patent/US5235246A/en
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、薄膜EL(エレクトロルミネッセンス)パネ
ルの改良に関する。
〔従来の技術〕
第4図に示すように、従来の一般的な二重絶縁型の薄膜
ELパネルは、透明基板100の−にに透明電極101
.第一絶縁層102a、発光1’1lO3、第二絶縁層
102b、背面電極1.04を積層して素子を形成した
構造を有する。このような薄膜ELパネルにおいては、
通常、透明基板100としてガラス板等が、透明電極1
01として■T、O,等が、第一絶縁層102a及び第
二絶縁層102bとして五酸化クンクル等が、発光層]
03としてマンガンを含む硫化亜鉛等が、背面電極10
4としてアルミニウム等が使用される。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところで、上記のような薄膜E■、パネルにおいて高い
輝度を得るためには、双方の電極101104間に交流
電圧を印加したとき、多量の電荷が発光層103へ注入
されることが必要である。
けれども、第一絶縁層102a及び第二絶縁層102b
がスパッタ法で形成された五酸化タンタルの薄層である
場合には、浮遊電子が多くないため電荷注入が不充分と
なり、高輝度発光させにくいという問題があった。
また、上記のような五酸化タンタルの第一絶縁層102
a及び第二絶縁層102bに透明電極101及び背面電
極104がそれぞれ直接接触している薄膜ELパネルで
は、透明電極101から第一絶縁層102aへの電荷注
入、及び背面電極104から第二絶縁層102bへの電
荷注入が容易に行われるため、絶縁耐圧が低く、発光効
率も悪いという事実が実験的に判明した。
本発明は以上の事情に鑑みてなされたもので、その目的
とするところは、絶縁耐圧が高くて信頼性に冨み、しか
も高輝度で効率良く発光させることができる薄膜ELパ
ネルを提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するため、本発明は、透明基板上に、透
明電極、第一絶縁層、発光層、第二絶縁層、背面電極を
順次積層した薄膜ELパネルにおいて、上記第一絶縁層
及び第二絶縁層を五酸化タンタルにて形成し、上記発光
層と第一絶縁層の間及び」−記発光層と第二絶縁層の間
に電荷注入用の物理的蒸着法で形成された酸化物層をそ
れぞれ設けると共に、上記第一絶縁層と透明電極の間及
び上記第二絶縁層と背面電極の間に電荷注入抑制用のス
パッタ法で形成された酸化物層をそれぞれ設けたことを
特徴とする。
〔作 用〕
上記構成の本発明の薄膜ELパネルによれば、透明電極
と背面電極の間に交流電圧を印加すると、発光層両側の
電荷注入用の酸化物層が浮遊電子を多く含み、多量の電
荷を交互に発光層へ注入するため、発光輝度が向上する
。一方、透明電極から五酸化タンタルの第一絶縁層への
電荷注入、及び背面電極から五酸化タンタルの第二絶縁
層への電荷注入は、それぞれ電荷注入抑制用の酸化物層
により大幅に抑制されるので、絶縁耐圧が向上し、漏れ
電流低減により発光効率が向上する。
〔実施例〕
以下、図面を参照しながら本発明の実施例を詳述する。
第1図は本発明の一実施倚jにかかる薄膜E Lパネル
の断面図である。図において、Iは透明基板であり、こ
の透明基板1の上には透明電極2、電荷注入抑制用の酸
化物層3a、第一絶縁層4a、電荷注入用の酸化物層5
a、発光層6、電荷注入用の酸化物層5b、第二絶縁層
4b、電荷注入抑制用の酸化物層3b、背面電極7が順
次積層されて、EL素子が形成されている。また、8は
EL素子を保護するガラス製の保護カバーであり、その
内部には絶縁性保護流体が充填されている。
この透明基板Iの上に積層された透明電極2は1、T、
 ○1等より成るもので、X−Y方向のいずれか一方向
にのびるストライプ状の電極群にパターン形成されてい
る。これに対し、背面電極7はアルミニウム等の金属よ
りなり、透明電極2と直交する方向にのびるストライプ
状の電極群にパターン形成されている。従って、透明電
極2と背面電極7のそれぞれの電極群に交流電圧を選択
的に印加すると、双方の直交する部分の発光層6を発光
させることができるようになっている。
第一絶縁層4a及び第二絶縁層4bは、五酸化タンタル
(Ta205)をスパッタ法により成膜したもので、そ
の厚さを3000〜5000人の範囲内に調製し、膜厚
効果により絶縁性を確保している。また、発光層6は、
マンガンを含む硫化亜鉛(ZnS:Mn)等の発光材を
電子ビーム蒸着法又は抵抗線加熱蒸着法により成膜した
もので、その厚さが5000人程度に調節されている。
本発明の特徴とする電荷注入抑制用の酸化物層3a、3
b (以下、電荷注入抑制層と記す)は、シリカ(Si
C2)やアルミナ(Al2O2)等の酸化物を、第−及
び第二絶縁層4a、4bと同様にスパッタ法により成膜
したもので、上記の透明電極2と第一絶縁層4aの間、
及び背面電極7と第二絶縁層4bの間にそれぞれ形成さ
れている。
この電荷注入抑制層3a、3bは緻密で安定した酸化物
層であり、交流電圧印加時に透明電極2から第一絶縁層
4aへの電荷注入、及び背面電極7から第二絶縁層4b
への電荷注入を抑制して絶縁耐圧を高め、漏れ電流低減
により発光効率を向上させると共に、発熱を防止する役
目を果たすものである。また、透明電極2と第一絶縁層
4aの間に形成された電荷注入抑制層3aは、上記の役
目に加えて、Taz osのスパッタリングによる第一
絶縁層4aの形成時に透明電極2の黒化を防止する役目
も果たしており、特に、SiC2で電荷注入抑制層3a
を形成した場合は、屈折率の関係から光の取出し効率が
良くなるため、発光効率を更に向上させることも可能と
なる。電荷注入抑制層3a、3bの厚さは、上記の役目
を充分に果たせるように100〜500人の範囲に設定
するの力く適当である。
本発明のもう一つの特徴である電荷注入用の酸化物層5
a、5b (以下、電荷注入層と記す)は、イツトリア
(Y203 >やTaz05等の酸化物を、上記の発光
層6と同様に電子ビーム蒸着法又は抵抗線加熱蒸着法に
より成膜したもので、上記の第一絶縁層4aと発光層6
の間、及び第二絶縁層4bと発光層6の間にそれぞれ形
成されている。
この電荷注入層5a、5bは、内部に浮遊電子を多く含
んだ誘電率のある程度高い酸化物層であり、交流電圧印
加時に多量の電荷を発光層6に注入して発光輝度を高め
る役目を果たすと共に、発光層6と第−及び第二の絶縁
層4a、4bとを剥離しないように接着する接着層とし
ての役目も兼ね備えたものである。この電荷注入層5a
、5bの厚さは、発光しきい値があまり高くならないよ
うに300〜500人の範囲に設定するのが適当である
以上のように構成された本発明の薄膜ELパネルは、透
明電極2と背面電極7の間に交流電圧を印加すると、電
荷注入層5a、5bによって多量の電荷が発光層6へ交
互に注入されるため高輝度で発光し、また、電荷注入抑
制層3a、3bによって透明電極2及び背面電極7から
第−及び第二の絶縁層4a、4.bへの電荷注入が抑制
されるため、漏れ電流が低減して発光効率が向上し、絶
縁耐圧も大きくなる。特に、電荷注入抑制層3a。
3bの材料としてSiC2を使用すると、屈折率の関係
で光の取り出し効率が良くなり、発光効率が大幅に向上
することば前述した通りである。
また、この薄膜ELパネルは、電荷注入層5a。
5bの成膜法が発光層6と同じ電子ビーム蒸着法又は抵
抗線加熱蒸着法であり、且つ、電荷注入抑制層3a、3
bの成膜法が第−及び第二絶縁層4a、4bと同じスパ
ンタ法であるから、共通の蒸着チャンバ内でターゲット
を変更することにより電荷注入層と発光層を成膜するこ
とができ、同様に共通のスパソタリングチャンハ内で電
荷注入抑制層と絶縁層を成膜することができる。従って
、この薄膜E Lパネルの成膜工程数は、第4図に示す
従来の二重絶縁型薄膜ELパネルの成膜工程数より若干
多くなるだけであるから、実質的に従来の二重絶縁型薄
膜E Lパネルと変わらない製造能率で量産することが
できる。
第2図は本発明品と第4図に示す二重絶縁型の従来品の
特性を比較したグラフであって、実線イは本発明品の発
光効率を、実線口は従来品の発光効率を、−点鎖線ハは
本発明品の輝度を、−点鎖線二は従来品の輝度を、破線
ホば本発明品の電流密度を、破線へは従来品の電流密度
をそれぞれ示している。これを見れば、本発明品は従来
品より発光しきい値が少し高いけれども、印加電圧を上
げていくことによりすくに従来品を追い越して発光輝度
が高くなり、また本発明品は電流密度が低く、発光効率
が高いことが判る。
更に、第3図は本発明品と従来品の絶縁破壊特性を比較
したヒストグラムで、同図(イ)は従来品の場合を、同
図(ロ)は本発明品の場合を示している。これを見れば
、本発明品は従来品より蟲かに高い印加電圧領域になっ
て破壊する個数が多く、絶縁耐圧が高(て信頼性に優れ
たものであることが判る。
〔発明の効果〕
以上の説明より明らかなように、本発明の薄膜ELパネ
ルは、絶縁耐圧が高くて信頼性に冨み、しかも高輝度で
効率良く発光することができ、従来の二重絶縁型薄膜E
Lパネルと実質的に変わらない製造能率で大量生産でき
るといった効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例にかかる薄膜ELパネルの断
面図、第2図は本発明の薄膜E Lパネルと従来の薄膜
BLパネルの特性(輝度、電流密度、効率)を比較した
グラフ、第3図(イ)及び(ロ)はそれぞれ本発明の薄
膜ELパネルと従来の薄膜B Lパネルの絶縁破壊特性
を示すヒストダラムである。 第4図は従来の薄膜ELパネルの断面図である。 1・・・透明基板、 2・・・透明電極、 3a、3b・・・電荷注入抑制用の酸化物層、4a・・
・第一絶縁層、 4b・・・第二絶縁層、 5a、5b・・・電荷注入用の酸化物層、6・・・発光
層、 7・・・背面電極。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  (1)透明基板上に、透明電極、第一絶縁層、発光層
    、第二絶縁層、背面電極を順次積層した薄膜ELパネル
    において、  上記第一絶縁層及び第二絶縁層を五酸化タンタルにて
    形成し、上記発光層と第一絶縁層の間及び上記発光層と
    第二絶縁層の間に電荷注入用の物理的蒸着法で形成され
    た酸化物層をそれぞれ設けると共に、上記第一絶縁層と
    透明電極の間及び上記第二絶縁層と背面電極の間に電荷
    注入抑制用のスパッタ法で形成された酸化物層をそれぞ
    れ設けたことを特徴とする薄膜ELパネル。
JP63258038A 1988-10-13 1988-10-13 薄膜elパネル Pending JPH02106894A (ja)

Priority Applications (2)

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JP63258038A JPH02106894A (ja) 1988-10-13 1988-10-13 薄膜elパネル
US07/855,492 US5235246A (en) 1988-10-13 1992-03-23 Electroluminescence panel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63258038A JPH02106894A (ja) 1988-10-13 1988-10-13 薄膜elパネル

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JPH02106894A true JPH02106894A (ja) 1990-04-18

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ID=17314674

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JP63258038A Pending JPH02106894A (ja) 1988-10-13 1988-10-13 薄膜elパネル

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2005053049A1 (ja) * 2003-11-28 2007-06-21 富士電機ホールディングス株式会社 スイッチング素子

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2005053049A1 (ja) * 2003-11-28 2007-06-21 富士電機ホールディングス株式会社 スイッチング素子
JP4618131B2 (ja) * 2003-11-28 2011-01-26 富士電機ホールディングス株式会社 スイッチング素子

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