JPH02162688A - 多色表示型薄膜el素子およびその製造方法 - Google Patents

多色表示型薄膜el素子およびその製造方法

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JPH02162688A
JPH02162688A JP63318035A JP31803588A JPH02162688A JP H02162688 A JPH02162688 A JP H02162688A JP 63318035 A JP63318035 A JP 63318035A JP 31803588 A JP31803588 A JP 31803588A JP H02162688 A JPH02162688 A JP H02162688A
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JP
Japan
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thin film
electrode
striped parallel
electrodes
light
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Application number
JP63318035A
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English (en)
Inventor
Ryuzo Fukao
隆三 深尾
Tsunemi Oiwa
大岩 恒美
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Maxell Ltd
Original Assignee
Hitachi Maxell Ltd
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Publication date
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Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はデイスプレィ装置などに使用される薄膜EL
素子およびその製造方法に関し、さらに詳しくは2層色
とその間の全ての中間色の発光が可能な多色表示型の薄
膜EL素子とその製造方法に関する。
〔従来の技術〕
従来、2層色とその中間色の発光が可能な多色表示型の
薄膜EL素子として、互いに交叉する透光性のストライ
プ状平行表示側電極とストライプ状平行背面電極との間
に、発光色が異なる2層の発光層と誘電層を設け、表示
側に透過光が異なる光透過フィルターを交互に配設する
ことが行われている(特開昭63−66299号)。こ
のような多色表示型薄膜EL素子における表示側電極や
背面電極は、通常、一般に使用されている薄膜EL素子
の表示側電極や背面電極と同様にして形成されており、
たとえば、表示側電極と背面電極を所定のパターンをマ
スクして蒸着するマスク蒸着法で形成したり(特開昭6
2−119896号)、あるいは表示側電極と背面電極
を、電極材を被着した後、エツチング加工を施して、は
ぼ同じストライプ幅で形成することが行われている。(
特開昭61−219078号) 〔発明が解決しようとする課題〕 ところが、互いに交叉する透光性のストライプ状平行表
示側電極とストライプ状平行背面電極との間に、2層の
発光層と誘電層を設け、表示側に透過光が異なる光透過
フィルターを交互に設ける多色表示型薄膜EL素子にお
いて、表示側電極と背面電極を、所定のパターンをマス
クして蒸着するマスク蒸着法で形成する方法では、微細
なマトリックス状の電極部を形成することが難しく、中
間色発光をいまひとつ充分に行えないという難点があり
、また、電極材を被着した後、エツチング加工を施して
、はぼ同じストライプ幅に形成する方法では、上部のス
トライプ状平行表示側電極をエツチング加工して形成す
る際に、薄膜EL素子中に水分が浸入したり、塵埃が付
着したりしゃすく、これらに起因して薄膜EL素子が破
壊されたりする場合がある。
〔課題を解決するための手段〕
この発明はかかる現状に鑑み種々検討を行った結果なさ
れたもので、基板上に、電極材を被着し、エツチング加
工を施して細幅のストライプ状平行背面電極を形成する
とともに、この細幅のストライプ状平行背面電極を交互
に接続して櫛状に噛み合わされたストライプ状平行背面
電極群に分割し、次いで、これらのストライプ状平行背
面電極群上に2層の発光層と誘電層を適宜に積層形成し
た後、この上に広幅のストライプ状平行表示側電極を所
定のパターンをマスクして蒸着するマスク蒸着法で、下
方の細幅のストライプ状平行背面電極と互いに交叉する
方向に配設し、下方の細幅の各ストライプ状平行背面電
極群で区画される電極部に対応して、透過光がそれぞれ
に異なる光透過フィルターを表示側に交互に配設するこ
とによって、薄膜EL素子中に水分を浸入させたり、塵
埃を付着させたりすることなく、2原色とその間の全て
の中間色の発光が充分に行える多色表示型薄膜EL素子
が得られるようにしたものである。
以下、この発明の多色表示型薄膜EL素子の実施例を示
す図面を参照しながら説明する。
第1図はこの発明の多色表示型薄膜EL素子の一実施例
を断面図で示したもので、この多色表示型薄膜EL素子
Aは、ガラス製の基板1上にAl薄膜あるいはインジウ
ム−スズ複合酸化物(以下ITOという)やフッ素を含
む酸化スズの如き透明性導電材料の薄膜などからなる細
幅の背面電極2が平行ストライプパターンで形成され、
この背面電極2上に、順次、背面側誘電層3、ZnS:
Mn発光層4、ZnS:Tb、F発光層5、表示側誘電
層6が積層形成され、さらに表示側誘電層6上に、前記
背面電極2と同様の透明性導電材料の薄膜からなる広幅
の表示側電極7が背面電極2に対して直交する方向の平
行ストライプパターンで形成されている。そして、この
表示側電極7に、前記背面電極2の各ストライプと同じ
寸法および間隔で、別のガラス基板8の下面に形成され
た赤色光透過フィルター9rと緑色光透過フィルター9
gとが対向するように重ね合わせられて構成されている
ここで、ガラス製の基板1上の細幅の背面側電極2は、
ガラス製の基板1上に、電極材を電子ビーム蒸着や抵抗
加熱薄着の如き真空蒸着法、高周波スパッタリングの如
きスパッタリング法、イオンブレーティング法などの既
存の真空中薄膜形成法によって被着した後、第2図に示
すようにエッチング加工を施して形成され、交互に接続
されて櫛状に噛み合わされたストライプ状平行背面電極
群2a、2bに分割されている。そしてこれらのストラ
イプ状平行背面電極群2a、2bは、それぞれ共通の端
子に接続して、別個に駆動される。
しかして、細幅のストライプ状平行背面電極2は、多色
表示型薄膜EL素子を作製する際の前工程で形成され、
エツチング加工の際に、薄膜EL素子中への水分の侵入
やゴミの付着が生じるということもない。またエツチン
グ加工を施しているため、細幅のストライプ状平行背面
電極2を容易に形成することができ、微細なマトリック
ス状の電極部もまた容易に形成することができる。
また、表示側誘電層6上の広幅の表示側電極7は、所定
のパターンをマスクして蒸着するマスク蒸着法で形成さ
れ、前記の細幅のストライプ状平行背面電極2と互いに
交叉する方向に配設される。この広幅の表示側電極7は
、このようにマスク蒸着法によって形成されるため、エ
ツチング加工を施して形成される細幅のストライプ状平
行背面電極2より幅広く、通常、細幅のストライプ状平
行背面電極2の2倍以上の幅に形成される。
このようにして形成された多色表示型薄膜EL素子は、
背面側の櫛状に噛み合わされた細幅のストライプ状平行
背面電極群2a、2bを、それぞれ共通の端子に接続し
て、別個に駆動すると、ストライプ状平行背面電極群2
a、2bが交互に赤色用および緑色用電極として作動し
、側電極2.7間に発光層4.5の発光開始電圧以上の
交流電圧を印加した際に、側電極2.7の各交差部分に
おいて再発光層4.5が発光する。そして、この発光は
、発光層4ではZnS:Mnによる黄橙色発光、発光層
5ではZnS:Tb、Fによる緑色発光あり、再発光層
4.5が上下に重なっていることから表示側表面へは両
者の混色発光として到達するが、別のガラス基板8の下
面に前記背面電極2の各ストライプと同じ寸法および間
隔で形成した赤色光透過フィルター9rの各領域では赤
色よりも短波長側の光がカットされて赤色発光として放
出され、緑色光透過フィルター9gの各領域では逆に緑
色よりも長波長側の光がカットされて緑色発光として放
出される。従って、それぞれの電極に印加する電圧、パ
ルス幅、パルス数、周波数を変化させれば、微細なマト
リックス状の一画素中で赤と緑の輝度が変化し、中間色
発光が充分に行われて、赤と緑の間の中間色が良好に得
られる。
なお、第1図の多色表示型薄膜EL素子Aにおいて、Z
nS:Mn発光層4とZnS:Tb、F発光層5との間
に中間誘電層を介在させてもよく、このような中間誘電
層を介在させると、再発光層4.5間でのMn原子やT
b原子の相互拡散のような界面反応が阻止され、その結
果として第1図に示される多色表示型薄膜EL素子Aよ
りもさらに高い発光効率で赤緑の2原色および中間色の
発光が得られる。
また、以上の実施例では、発光層としてZnS:Mn発
光層4およびZnS:Tb、F発光層5を形成した場合
について説明したが、発光層はこれらに限定されるもの
ではな(、通常、薄膜EL素子に設けられる発光層であ
れば、いずれの発光層を形成した場合でも同じ効果が得
られる。また、光透過フィルターも、赤色光透過フィル
ター9rおよび緑色光透過フィルター9gに限らず、発
光層の発光色に応じて、種々の色の光を透過できるもの
を使用できる。
誘電層3および6は、Ta205、Alz ○。
Yz Os 、S ioz 、S ix Na 、Ti
0z、Nbg Os 、BaTxOz 、5rTtOs
 、P bTie、など既存の誘電材料を用いて、電子
ビーム蒸着や抵抗加熱蒸着の如き真空蒸着法、高周波ス
パッタリングの如きスパッタリング法、イオンブレーテ
ィング法などの既存の種々の真空中薄膜形成法によって
形成され、各誘電層で異なるものを使用してもよく、そ
れぞれの層を構成材料の異なる2層以上の積層物として
もよい。
〔実施例] 次に、この発明の実施例について説明する。
実施例1 第1図および第2図に示すように、ガラス製基板1上に
厚さ1500人のA2からなる電極を抵抗加熱蒸着法に
よって形成し、次いで、エツチング加工を行って、第2
図に示すような各ストライプ幅が100μmで、各スト
ライプの間隔が20μmの細幅の4本のストライプ状平
行背面電極2を形成すると同時に、各ストライプ状平行
背面電極2を交互に2本ずつ接続し、ストライプ状平行
背面電極群2a、2bに分割して共通の端子に接続した
。このときの各4本のストライプ状平行背面電極2間の
間隔は50μmにした。
つぎに、この細幅のストライプ状平行背面電極2上に高
周波スパッタリング法によってTaz O3からなる厚
さ5000人の背面側誘電層3を形成し、この上に厚さ
4000人のZnS:Mn発光層4を電子ビーム蒸着法
で形成して、さらにその上に厚さ4000人のZnS:
Tb、F発光層5を高周波スパッタリング法で形成した
次いで、このZnS:Tb、F発光層5上に、高周波ス
パッタリング法によってTa、O,からなる厚さ500
0人の表示側誘電層6を積層形成し、さらにその上に、
厚さ2000人のITO膜からなる幅が400μmで、
各ストライプの間隔が300μmのストライプ状平行表
示側電極7を電子ビームマスク蒸着法によって形成した
。これにより一画素の表示部分は460X400μmの
領域となった。
一方、別のガラス基板8の下面に厚さ約1μmの赤色光
透過フィルター9rおよび緑色光透過フィルター9gを
、フォトリソグラフィーによって、各細幅のストライプ
状平行背面電極2と同じ寸法および間隔で形成し、これ
を前記のITO電極面に対向させて重ね合わせ、第1図
で示すような多色表示型薄膜EL素子Aを作製した。
なお、この多色表示型薄膜EL素子Aの赤色光透過フィ
ルター9rは波長580nm以下の光をカットして波長
600nm以上の光を95%透過させるものであり、緑
色光透過フィルター9gは波長570r+m以上の光を
カットして波長550nm以下の光を85%透過させ°
るものであった。また、表示側電極7は、赤色光透過フ
ィルター9rと対向するストライプ群である赤色電極部
と緑色光透過フィルター9gと対向するストライプ群で
ある緑色電極部とで別途に印加電圧、パルス幅、パルス
数、周波数などを調整しうるように設定した。
比較例1 実施例1において、ストライプ状平行表示側電極7を、
電子ビームマスク蒸着に代えて、下方のストライプ状平
行背面電極と同じエツチング加工を行って形成し、上下
の電極の形状を′、ともに幅100μm、間隔20μm
として直交させた以外は、実施例1と同様にして多色表
示型薄膜EL素子を作製した。
比較例2 実施例1において、ストライプ状背面電極2を、エツチ
ング加工に代えて、上方のストライプ状平行表示側電極
と同じ電子ビームマスク蒸着を行って形成し、上下の電
極の形状を、ともに幅400μm1間隔300μmとし
て直交させ、さらに、赤色光透過フィルター9rおよび
緑色光透過フィルター9gを上下の電極と同一の寸法に
した以外は、実施例1と同様にして多色表示型薄膜EL
素子を作製した。
各実施例および比較例で得られた多色表示型薄膜EL素
子をIKHzパルス駆動によって発光させ、さらにIK
Hzパルスで10時間エージングを行った その結果、実施例1で得られた多色表示型薄膜EL素子
では、赤、緑それぞれのフィルターに対応する電極に加
える電圧またはパルス幅もしくはパルス数を変化させる
ことにより、一画素において、橙、黄、黄緑といった中
間色が鮮明に得られIKHzパルスにおける10時間の
エージングでも全500画素中の画素破壊は一つもなく
きわめて安定であった。
また、比較例1で得られた多色表示型薄膜EL素子では
、赤と緑との隣合う二つの画素を単位として同時に発光
させたとき、混色発光が得られ、各々に印加する電圧等
を変化させることにより鮮明な中間色が得られた。とこ
ろが、IKHzパルスにおいて10時間エージングを行
ったとき、全500画素中40個の画素破壊が生じ、不
安定であった。
さらに、比較例2で得られた多色表示型薄膜EL素子で
は、赤と緑との隣合う二つの画素を単位として、同時に
発光させたとき、赤と緑とが区別して視認され、各々に
印加する電圧等を変化させても鮮明な中間色が得られな
かった。したがってこの素子においては、赤、或いは緑
の2原色表示のみに限られた。
〔発明の効果〕
以上のIKHzパルス駆動による発光試験、およびIK
Hzパルスで10時間エージングを行った結果から明ら
かなように、この発明によれば、2原色とその間の全て
の中間色表示が可能で、安定な多色表示型薄膜EL素子
が得られることがわかる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の多色表示型薄膜EL素子の一実施例
を示す断面図、第2図はこの発明の多色表示型薄膜EL
素子の背面電極の部分拡大平面図である。 2・・・細幅のストライプ状平行背面電極、2a。 2b・・・ストライプ状平行背面電極群、3.6・・・
誘電層、4−ZnS:Mn発光層、5−ZnS:Tb、
F発光層、7・・・広幅のストライプ状平行表示側電極
、9r・・・赤色光透過フィルター、9g・・・緑色光
透過フィルター、A・・・多色表示型薄膜EL素子 特許出願人  日立マクセル株式会社

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 1. 基板上に、細幅のストライプ状平行背面電極を設
    けるとともに、この細幅のストライプ状平行背面電極を
    交互に接続して櫛状に噛み合わされたストライプ状平行
    背面電極群に分割し、この上に2層の発光層と誘電層を
    適宜に積層形成して、さらにその上に広幅のストライプ
    状平行表示側電極を、細幅のストライプ状平行背面電極
    と互いに交叉する方向に配設し、下方の細幅のストライ
    プ状平行背面電極群で区画される電極部に対応して、透
    過光がそれぞれに異なる光透過フィルターを表示側に交
    互に配置したことを特徴とする多色表示型薄膜EL素子
  2. 2. 基板上に、電極材を被着し、エッチング加工を施
    して細幅のストライプ状平行背面電極を形成するととも
    に、この細幅のストライプ状平行背面電極を交互に接続
    して櫛状に噛み合わされたストライプ状平行背面電極群
    に分割し、次いで、これらのストライプ状平行背面電極
    群上に2層の発光層と誘電層を適宜に積層形成した後、
    その上に広幅のストライプ状平行表示側電極を所定のパ
    ターンをマスクして蒸着するマスク蒸着法で、下方の細
    幅のストライプ状平行背面電極と互いに交叉する方向に
    配設し、下方の細幅の各ストライプ状平行背面電極群で
    区画される電極部に対応して、透過光がそれぞれに異な
    る光透過フィルターを表示側に交互に配設することを特
    徴とする多色表示型薄膜EL素子の製造方法。
JP63318035A 1988-12-15 1988-12-15 多色表示型薄膜el素子およびその製造方法 Pending JPH02162688A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH062596U (ja) * 1992-06-12 1994-01-14 株式会社小松製作所 マルチカラーelパネルの背面電極
KR100466399B1 (ko) * 2000-12-29 2005-01-13 현대엘씨디주식회사 아이피이 구조를 갖는 유기 이엘소자

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH062596U (ja) * 1992-06-12 1994-01-14 株式会社小松製作所 マルチカラーelパネルの背面電極
KR100466399B1 (ko) * 2000-12-29 2005-01-13 현대엘씨디주식회사 아이피이 구조를 갖는 유기 이엘소자

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