JPH0322395A - 薄膜el素子 - Google Patents
薄膜el素子Info
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- JPH0322395A JPH0322395A JP1157797A JP15779789A JPH0322395A JP H0322395 A JPH0322395 A JP H0322395A JP 1157797 A JP1157797 A JP 1157797A JP 15779789 A JP15779789 A JP 15779789A JP H0322395 A JPH0322395 A JP H0322395A
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Landscapes
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
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。
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11 薄型で表示の視認性が優れているた&
OA機器等の端末ディスプレイとして最適である薄膜
EL素子に関するものであり、更に詳しくはコントラス
トの良い薄膜ELパネルに関するものであも 従来の技術 従来より薄膜EL素子をX−Yマトリックス構戒にした
薄MELディスプレイパネルが知られていも このパネ
ルは第1誘電体層/蛍光体層/第2誘電体層の積層薄膜
の両面に水平平行電極群と垂直平行電極群とを互いに直
交するように配置しそれぞれの電極群に接続された給電
線により、切り換え装置を通して信号を加えて両電極の
交点部分の蛍光体層を発光させ(この交点の発光部分面
を絵素と称する)、発光した絵素の組み合わせによって
文字記残 図形等を表示させるものである。
OA機器等の端末ディスプレイとして最適である薄膜
EL素子に関するものであり、更に詳しくはコントラス
トの良い薄膜ELパネルに関するものであも 従来の技術 従来より薄膜EL素子をX−Yマトリックス構戒にした
薄MELディスプレイパネルが知られていも このパネ
ルは第1誘電体層/蛍光体層/第2誘電体層の積層薄膜
の両面に水平平行電極群と垂直平行電極群とを互いに直
交するように配置しそれぞれの電極群に接続された給電
線により、切り換え装置を通して信号を加えて両電極の
交点部分の蛍光体層を発光させ(この交点の発光部分面
を絵素と称する)、発光した絵素の組み合わせによって
文字記残 図形等を表示させるものである。
上記薄膜ELディスプレイパネルGEL 通常ガラス
製の透光性基板上に スズをドープした酸化インジウム
(IT○)薄膜からなる透明な平行電極群を形或し そ
の上に下部絶縁体層、 蛍光体層、上部絶縁体層を順次
形威し さらにその上に一般にA1金属からなる背面平
行電極群を前記透明平行電極群に直交する配置で積層し
て作製すも蛍光体層は一般にZnS母体に発光センター
としてMnや希土類元素等をドーブしたもの、あるいは
CaSやSrS母体に発光センターとしてCe, Eu
等をドープしたものが用いられも 上敵 及び下部誘電体層にはYess Ssios,
Altos、Tag’s, Sm20s、SisNi、
BaTiOs..SrTiOs, PbTiOs、およ
びBaTaa Os等から選ばれた絶縁体薄膜が用いら
れも これらの第1、第2誘電体層と蛍光体層は透光性の薄膜
であるたム 従来のAI背面電極は上記のような絵素に
給電する役割を担うだけでなく蛍光体層の内部で生じた
光を効率よく外部へ取り出す為の反射板の役割も果たし
ていも しかし 実際のELディスプレイパネルでは前
記AI背面電極が外部の光に対しても反射板として働く
た& ELディスプレイパネルが鏡面となり、パネル
のコントラストが低下する問題があも コントラストを
改善するた敗 通家 円偏向フィルターや光吸収性のフ
ィルターをガラス基板前面設けも あるいは第2誘電体
層の一部または全部を黒色の光吸収性の薄膜で構或する
などの工夫がなされていも発明が解決しようとする課題 しかし 前者の場合では フィルターにかかるコストが
高い問題力丈 また後者の場合で(九 一般的に光吸収
層が高い電気絶縁性を持ちにくいた吹電極のピッチを5
本/mm程度にした高精細のELディスプレイパネルで
(よ 発光させた絵素の周りの絵素にも電荷が流れ 高
い電圧で高輝度に発光させた場合、電圧を印加しない絵
素も発光するいわゆるクロストーク現象が生じ易い問題
と、上記光吸収層を蛍光体層に接した場合にはEL素子
の発光特怯 特に寿命特性が劣化する問題 さらに絵素
の容量と絵素を発光させるための回路中の抵抗で決定さ
れる回路全体の時定数が大きくなり、絵素に十分な電荷
が蓄積されないために高輝度且つ大面積のELディスプ
レイパネルを得ることが困難になる問題があり、ELバ
ネルの実用化を妨げていも 本発明は 前記従来の課題を解決し コストの安く、ク
ロストーク現象の生じないライフ特性の優れた高コント
ラストのELディスプレイパネルを提供することを目的
とすも 課題を解決するための手段 本発明は 透光性基板上に 透明電極、 第1誘電体層
、 蛍光体層、 第2誘電体層、 および背面電極を順
次積層してなる薄膜EL素子において、前記背面電極の
少なくとも第2誘電体層に接する側を光吸収性のケイ化
物薄風 たとえば電気良導体のTiSi2とすも 作用 ELディスプレイパネルのコントラストの改善{友 絵
素の発光輝度に対して、ELディスプレイパネルの背景
、即ち非発光時の絵素の明るさを十分暗くすることによ
ってなされも 背面電極の少なくとも第2誘電体層に接
する側に 光吸収性の薄膜を設けることによって外部光
の反射率を低減して非発光時の反射光による明るさを落
し コントラストが高く、クロストークの生じないEL
ディスプレイパネルを得ることができも また 本発明
によれ+iEL素子の発光特怯 特に素子の寿命に関し
て重要な役割を担う蛍光体層と誘電体層との界面を変化
させることもなく、実用化の為の条件をすべて満たして
いも 一般に 遷移金属ケイ化物は熱伝導度が高く、電気の良
導体が多鶏 たとえばTaSiaは1oμΩ・cmの低
抵抗を持つ。したがって、電気の良導体であるケイ化物
を用いた場合で(上 これ自身が電極となり得るため従
来の技術で記した時定数の問題は生じ得なLy Ta
citは抵抗率が上記のように低く、対にして設けられ
るIT○透明電極より約l桁以上低(1 しかも黒色と
いった特徴がある光吸収性の電極となん 以上の説明のように ELディスプレイパネルの背面電
極を少なくとも第2誘電体層に接する側に光吸収凰 た
とえばTaSi2やTiSiz薄膜で構或することによ
って、コントラストや信頼性に優れたELディスプレイ
パネルを製作できも 実施例 以下に 本発明の実施例について図面を参照しながら説
明すも 実施例1 図は本発明にかかる薄膜EL素子の断面構造を示す。図
において、 1はガラス基板であり、その上に合金ター
ゲットを用いてITO薄膜を直流スバッター法で形或し
、ピッチ0.2mm,幅0.16mmの多数のストライ
プ状にエッチング加工して透明電極2としtも その
上に第1誘電体層としてSr (Zr*.aTi*.s
)03薄膜3を形或した 薄膜の厚さは3 0 0 n
mであも 製膜には上記組或のセラミックをターゲット
にした高周波マグネトロンスバッター法を用いた その後EB蒸着法でZnS:Mn蛍光体薄膜4を500
nmの厚さに形戊しtも 発光センターのMnの含量
は0.8原子%にしf:,, ZnS:Mn蛍光体薄
膜を形或する前後に 同じ<EB蒸着法により同一チャ
ンバー中でCaS薄膜5を各々50nm形戒した これ
は駆動時における輝度・電圧特性の安定化を図るための
拡散にたいするバッファ一層となん蛍光体薄膜形戊後輝
度アップのため真空雰囲気中で550族 1時間の熱処
理を行っ?Q,つぎに第2誘電体層6をバッフ7一層5
の上に第2誘電体層と全く同じ手法でBaTa* O●
薄膜を300nmの厚さに形或しf, 最後にTac
it背面電極7をTaxis化合物をターゲットにして
6X10−”TorrのArガス中で高周波スバッター
法で200nmの厚さに形戊した この時基板温度は3
00℃とし?=ITO電極と同じ0.2mmピッチ、0
.16mm幅のストライブ状電極にエッチング加工し薄
膜EL素子を完或し九 さらに比較のために 以上説明したEL素子構戒と全く
同じであるバ 背面電極のみAI金属とした従来のEL
素子も作製し?, 本発明の一実施例にかかる上記薄膜EL素子において、
コントラストについて調べ氾 まず暗所で素子の平均輝
度が50cd/m”になる駆動電圧を測定しt4 つ
ぎに蛍光灯によりEL素子の表面照度を1000ルック
スとし 素子表面から蛍光灯の明るさを拡散反射させt
も 上記駆動電圧をオン及びオフした時の素子の輝度
比を求めコントラストとし九 その結粂 従来の素子で
はコントラストは13: 1であった力交 本発明のT
aS i e薄膜を背面電極にしたものは75: 1の
コントラストが得られ約6倍の改善がなされ九 また輝
度・電圧特性の経時特性は従来と同様で何ら変わりはな
かつtら 実施例2 実施例1と全く同じEL素子を構或しtラ ただし背
面電極のみをTiSi2薄膜とした TiSis薄膜は
TiSi2化合物をターゲットにして、高周波マグネト
ロンスパッター法を用いてTacit薄膜と同じ条件で
作製し?., T i S i a薄膜の比抵抗はT
aSit薄膜に比較し1桁高く、約110μΩ・cmで
あったが電極として十分な導電性を有しており、必要に
応じて膜厚をコントロールして電極抵抗を調節すればよ
鶏 実施例lと同様なコントラストの測定でほぼ同じ7
3: 1の従来に比較して約5倍強のコントラストかえ
られtも 実施例3 実施例lと全く同様のEL素子を構戒しtラ ただし
背面電極のみWSii薄膜としf.− WS i e
化合物をターゲットとし高周波マグネトロンスバッター
法を用いて200nmの厚さの薄膜を形或しtラ こ
のK Arのガス圧はTaSiaやTiSiaの場合
と同じである力交 付着力を高めるため基板温度をやや
高めの350℃とした 比抵抗はTaSi2膜より幾分
高い40μΩ・Cmであっ?, 素子のコントラスト
は実施例1と同じ測定条件で80: 1の値かえられた 以上実施例で明かなようIQ TiSi2化合物と類
似の性質を持ツZrSi2化合#’J. Taxis
と類似のNbSL2化合糎 更にWSiiと類似のMo
Sia、CrSig化合物においてもまた同様な効果を
持った薄膜EL素子が得られること(よ 原理的に明か
であも 更に 背面電極の内第2誘電体層に接する部分
のみをケイ化物薄膜にし その上に他の金属薄風 たと
えばA1金属をさらに重ねても外光反射が問題であるの
で本発明の原理から考えて、一向に差し支えな〜1誘電
体ならびに蛍光体の種類も限定されるものではなII1 発明の効果 以上のように本発明によれば コントラストに優れ か
つ長時間の駆動によっても輝度・電圧特性の変動が少な
い薄膜EL素子を製造でき、コンピュータ端末などの薄
瓢 高品位ディスプレイとして広く利用でき、実用的価
値は大き鶏
製の透光性基板上に スズをドープした酸化インジウム
(IT○)薄膜からなる透明な平行電極群を形或し そ
の上に下部絶縁体層、 蛍光体層、上部絶縁体層を順次
形威し さらにその上に一般にA1金属からなる背面平
行電極群を前記透明平行電極群に直交する配置で積層し
て作製すも蛍光体層は一般にZnS母体に発光センター
としてMnや希土類元素等をドーブしたもの、あるいは
CaSやSrS母体に発光センターとしてCe, Eu
等をドープしたものが用いられも 上敵 及び下部誘電体層にはYess Ssios,
Altos、Tag’s, Sm20s、SisNi、
BaTiOs..SrTiOs, PbTiOs、およ
びBaTaa Os等から選ばれた絶縁体薄膜が用いら
れも これらの第1、第2誘電体層と蛍光体層は透光性の薄膜
であるたム 従来のAI背面電極は上記のような絵素に
給電する役割を担うだけでなく蛍光体層の内部で生じた
光を効率よく外部へ取り出す為の反射板の役割も果たし
ていも しかし 実際のELディスプレイパネルでは前
記AI背面電極が外部の光に対しても反射板として働く
た& ELディスプレイパネルが鏡面となり、パネル
のコントラストが低下する問題があも コントラストを
改善するた敗 通家 円偏向フィルターや光吸収性のフ
ィルターをガラス基板前面設けも あるいは第2誘電体
層の一部または全部を黒色の光吸収性の薄膜で構或する
などの工夫がなされていも発明が解決しようとする課題 しかし 前者の場合では フィルターにかかるコストが
高い問題力丈 また後者の場合で(九 一般的に光吸収
層が高い電気絶縁性を持ちにくいた吹電極のピッチを5
本/mm程度にした高精細のELディスプレイパネルで
(よ 発光させた絵素の周りの絵素にも電荷が流れ 高
い電圧で高輝度に発光させた場合、電圧を印加しない絵
素も発光するいわゆるクロストーク現象が生じ易い問題
と、上記光吸収層を蛍光体層に接した場合にはEL素子
の発光特怯 特に寿命特性が劣化する問題 さらに絵素
の容量と絵素を発光させるための回路中の抵抗で決定さ
れる回路全体の時定数が大きくなり、絵素に十分な電荷
が蓄積されないために高輝度且つ大面積のELディスプ
レイパネルを得ることが困難になる問題があり、ELバ
ネルの実用化を妨げていも 本発明は 前記従来の課題を解決し コストの安く、ク
ロストーク現象の生じないライフ特性の優れた高コント
ラストのELディスプレイパネルを提供することを目的
とすも 課題を解決するための手段 本発明は 透光性基板上に 透明電極、 第1誘電体層
、 蛍光体層、 第2誘電体層、 および背面電極を順
次積層してなる薄膜EL素子において、前記背面電極の
少なくとも第2誘電体層に接する側を光吸収性のケイ化
物薄風 たとえば電気良導体のTiSi2とすも 作用 ELディスプレイパネルのコントラストの改善{友 絵
素の発光輝度に対して、ELディスプレイパネルの背景
、即ち非発光時の絵素の明るさを十分暗くすることによ
ってなされも 背面電極の少なくとも第2誘電体層に接
する側に 光吸収性の薄膜を設けることによって外部光
の反射率を低減して非発光時の反射光による明るさを落
し コントラストが高く、クロストークの生じないEL
ディスプレイパネルを得ることができも また 本発明
によれ+iEL素子の発光特怯 特に素子の寿命に関し
て重要な役割を担う蛍光体層と誘電体層との界面を変化
させることもなく、実用化の為の条件をすべて満たして
いも 一般に 遷移金属ケイ化物は熱伝導度が高く、電気の良
導体が多鶏 たとえばTaSiaは1oμΩ・cmの低
抵抗を持つ。したがって、電気の良導体であるケイ化物
を用いた場合で(上 これ自身が電極となり得るため従
来の技術で記した時定数の問題は生じ得なLy Ta
citは抵抗率が上記のように低く、対にして設けられ
るIT○透明電極より約l桁以上低(1 しかも黒色と
いった特徴がある光吸収性の電極となん 以上の説明のように ELディスプレイパネルの背面電
極を少なくとも第2誘電体層に接する側に光吸収凰 た
とえばTaSi2やTiSiz薄膜で構或することによ
って、コントラストや信頼性に優れたELディスプレイ
パネルを製作できも 実施例 以下に 本発明の実施例について図面を参照しながら説
明すも 実施例1 図は本発明にかかる薄膜EL素子の断面構造を示す。図
において、 1はガラス基板であり、その上に合金ター
ゲットを用いてITO薄膜を直流スバッター法で形或し
、ピッチ0.2mm,幅0.16mmの多数のストライ
プ状にエッチング加工して透明電極2としtも その
上に第1誘電体層としてSr (Zr*.aTi*.s
)03薄膜3を形或した 薄膜の厚さは3 0 0 n
mであも 製膜には上記組或のセラミックをターゲット
にした高周波マグネトロンスバッター法を用いた その後EB蒸着法でZnS:Mn蛍光体薄膜4を500
nmの厚さに形戊しtも 発光センターのMnの含量
は0.8原子%にしf:,, ZnS:Mn蛍光体薄
膜を形或する前後に 同じ<EB蒸着法により同一チャ
ンバー中でCaS薄膜5を各々50nm形戒した これ
は駆動時における輝度・電圧特性の安定化を図るための
拡散にたいするバッファ一層となん蛍光体薄膜形戊後輝
度アップのため真空雰囲気中で550族 1時間の熱処
理を行っ?Q,つぎに第2誘電体層6をバッフ7一層5
の上に第2誘電体層と全く同じ手法でBaTa* O●
薄膜を300nmの厚さに形或しf, 最後にTac
it背面電極7をTaxis化合物をターゲットにして
6X10−”TorrのArガス中で高周波スバッター
法で200nmの厚さに形戊した この時基板温度は3
00℃とし?=ITO電極と同じ0.2mmピッチ、0
.16mm幅のストライブ状電極にエッチング加工し薄
膜EL素子を完或し九 さらに比較のために 以上説明したEL素子構戒と全く
同じであるバ 背面電極のみAI金属とした従来のEL
素子も作製し?, 本発明の一実施例にかかる上記薄膜EL素子において、
コントラストについて調べ氾 まず暗所で素子の平均輝
度が50cd/m”になる駆動電圧を測定しt4 つ
ぎに蛍光灯によりEL素子の表面照度を1000ルック
スとし 素子表面から蛍光灯の明るさを拡散反射させt
も 上記駆動電圧をオン及びオフした時の素子の輝度
比を求めコントラストとし九 その結粂 従来の素子で
はコントラストは13: 1であった力交 本発明のT
aS i e薄膜を背面電極にしたものは75: 1の
コントラストが得られ約6倍の改善がなされ九 また輝
度・電圧特性の経時特性は従来と同様で何ら変わりはな
かつtら 実施例2 実施例1と全く同じEL素子を構或しtラ ただし背
面電極のみをTiSi2薄膜とした TiSis薄膜は
TiSi2化合物をターゲットにして、高周波マグネト
ロンスパッター法を用いてTacit薄膜と同じ条件で
作製し?., T i S i a薄膜の比抵抗はT
aSit薄膜に比較し1桁高く、約110μΩ・cmで
あったが電極として十分な導電性を有しており、必要に
応じて膜厚をコントロールして電極抵抗を調節すればよ
鶏 実施例lと同様なコントラストの測定でほぼ同じ7
3: 1の従来に比較して約5倍強のコントラストかえ
られtも 実施例3 実施例lと全く同様のEL素子を構戒しtラ ただし
背面電極のみWSii薄膜としf.− WS i e
化合物をターゲットとし高周波マグネトロンスバッター
法を用いて200nmの厚さの薄膜を形或しtラ こ
のK Arのガス圧はTaSiaやTiSiaの場合
と同じである力交 付着力を高めるため基板温度をやや
高めの350℃とした 比抵抗はTaSi2膜より幾分
高い40μΩ・Cmであっ?, 素子のコントラスト
は実施例1と同じ測定条件で80: 1の値かえられた 以上実施例で明かなようIQ TiSi2化合物と類
似の性質を持ツZrSi2化合#’J. Taxis
と類似のNbSL2化合糎 更にWSiiと類似のMo
Sia、CrSig化合物においてもまた同様な効果を
持った薄膜EL素子が得られること(よ 原理的に明か
であも 更に 背面電極の内第2誘電体層に接する部分
のみをケイ化物薄膜にし その上に他の金属薄風 たと
えばA1金属をさらに重ねても外光反射が問題であるの
で本発明の原理から考えて、一向に差し支えな〜1誘電
体ならびに蛍光体の種類も限定されるものではなII1 発明の効果 以上のように本発明によれば コントラストに優れ か
つ長時間の駆動によっても輝度・電圧特性の変動が少な
い薄膜EL素子を製造でき、コンピュータ端末などの薄
瓢 高品位ディスプレイとして広く利用でき、実用的価
値は大き鶏
図は本発明の一実施例にかかる薄膜EL素子の構戊を示
す断面図であも
す断面図であも
Claims (2)
- (1)透光性基板上に、透明電極、第1誘電体層、蛍
光体層、第2誘電体層および背面電極が順次積層されて
なる薄膜EL素子において、前記背面電極の全部、もし
くは少なくとも第2誘電体層に接する側が光吸収性のT
i、Zr、Ta、Nb、V、Cr、Mo及びWのケイ化
物から選ばれた材料の薄膜であることを特徴とする薄膜
EL素子。 - (2)Ti、Zr、Ta、Nb、V、Cr、Mo又は
Wのケイ化物薄膜を、その元素のケイ化物をターゲット
としArガスを用いたスパッタリング法で作製したこと
を特徴とする請求項1記載の薄膜EL素子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1157797A JPH0322395A (ja) | 1989-06-20 | 1989-06-20 | 薄膜el素子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1157797A JPH0322395A (ja) | 1989-06-20 | 1989-06-20 | 薄膜el素子 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0322395A true JPH0322395A (ja) | 1991-01-30 |
Family
ID=15657499
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1157797A Pending JPH0322395A (ja) | 1989-06-20 | 1989-06-20 | 薄膜el素子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0322395A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0511395U (ja) * | 1991-07-22 | 1993-02-12 | 竹松 良行 | 照明用ライト回路 |
-
1989
- 1989-06-20 JP JP1157797A patent/JPH0322395A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0511395U (ja) * | 1991-07-22 | 1993-02-12 | 竹松 良行 | 照明用ライト回路 |
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