JPH05182767A - 薄膜el素子 - Google Patents

薄膜el素子

Info

Publication number
JPH05182767A
JPH05182767A JP4000796A JP79692A JPH05182767A JP H05182767 A JPH05182767 A JP H05182767A JP 4000796 A JP4000796 A JP 4000796A JP 79692 A JP79692 A JP 79692A JP H05182767 A JPH05182767 A JP H05182767A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
thin film
film
insulating
luminous
si3n4
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP4000796A
Other languages
English (en)
Inventor
Seichiku Kou
青竹 高
Taiji Tsuruoka
泰治 鶴岡
Mitsuro Mita
充郎 見田
Katsuaki Sakamoto
勝昭 坂本
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.)
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Oki Electric Industry Co Ltd filed Critical Oki Electric Industry Co Ltd
Priority to JP4000796A priority Critical patent/JPH05182767A/ja
Publication of JPH05182767A publication Critical patent/JPH05182767A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 絶縁耐圧が高く、かつ、L40の高い薄膜EL
素子を実現する。 【構成】 第一層絶縁膜3を発光膜5に近い側から順
に、Si3 4 膜3c、SiX 3-X X+1 膜3b、S
iO2 膜3aを配置した複合絶縁膜とし、第二層絶縁膜
7をSi3 4 膜7c、SiX 3-X X+1 膜7b、S
iO2 膜7aを発光膜5を挟んで第一層絶縁膜3と対称
になるように配置した複合絶縁膜とする。また、Si3
4 膜3c,7cと発光膜5との間にZnS膜4,6を
配置する。SiX 3-X X+1 膜の形成により、SiO
2 膜からSi3 4 膜までの屈折率とバンドギャップが
連続的に変化する。その結果、複合絶縁膜3,7中での
光の反射が減少し、膜形成時のストレスが緩和され、膜
の付着性が向上する。また、ZnS膜の電荷注入機能に
より、さらに発光輝度が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、画像表示に使用される
薄膜EL素子に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ELディスプレイは、超薄型、完全固
体、自発光型、高視認性、高信頼性等のメリットを有す
るフラットディスプレイである。白色EL、カラーEL
のために発光膜の母体材料として、例えばCaS、Sr
S、BaSを用いたELの研究が盛んになりつつある。
図3はこのようなアルカリ土類の硫化物を発光母体材料
として用いた薄膜EL素子の一般的な構造を示すもので
ある。
【0003】図3の構造は、発光膜の両側を挟んだ構造
であり、一般に二重絶縁構造と呼ばれる。薄膜は、ガラ
ス基板11上に透明電極12、第一層絶縁膜13、Zn
S膜14、発光膜15、ZnS膜16、第二絶縁膜1
7、背面電極18の順に構成される。ガラス基板11上
の透明電極12は、ストライプ状に形成され、材料とし
てはITO(Indium Tin Oxide)等が
用いられる。
【0004】絶縁膜13,17はSiO2 、Si3 4
等が用いられる。絶縁膜13,17の性能を極力引き出
すために、それぞれを複合絶縁膜にすることもある。具
体的には図4に示すように、絶縁膜23,27において
は23aをSiO2 等、23bをSi3 4 等、これと
対称的になるように27aをSiO2 等、27bをSi
3 4 等とする。
【0005】そして、第一層絶縁膜23及び第二層絶縁
膜27と発光膜25の間にZnS膜24,26を設け
る。このZnS膜24,26は、電荷注入の機能を果た
すことにより、輝度の向上を図るために挿入した膜であ
る。図3の発光膜15はCaS、SrS、BaS等の母
体材料に0.01〜数mol%程度の希土類を発光中心
材料として混合したものである。白色発光の薄膜EL素
子の場合には、母体材料SrSにCe、Euの発光中心
と、電価補償材料としてKを添加したSrS:Ce、E
u、Kが用いられる。発光膜15はスパッタ法や、電子
蒸着法などの真空成膜法により形成される。
【0006】背面電極18は、透明電極12と直交する
方向にストライプ状に形成され、Al等の金属電極が用
いられる。EL発光は透明電極12と背面電極18の間
に200V程度の交流電圧を印加することにより、これ
らの電極交差した部分から生じ、ガラス基板11を通し
て観測される。このような薄膜EL素子、特に図4に示
した複合絶縁膜を用いた薄膜EL素子により、現在1K
H駆動時に500cd/m2 程度の輝度が得られてい
る。
【0007】図5は図4に示した従来の薄膜EL素子を
1kHzの正弦波で駆動した時の印加電圧と発光輝度と
の関係を示す特性図である。白色発光の薄膜EL素子を
マトリクス駆動する時、一般に使われているドライバー
において、ドライバーの駆動電圧のレンジは80V以下
という制限があり、多くは40Vが採用されている。そ
のため、白色発光の薄膜EL素子についての発光輝度は
40で評価する方法が用いられる。L40とは輝度1cd
/m2 のところの発光開始電圧に対して40Vプラスし
た電圧での輝度として定義されている。また、発光効率
η40は発光輝度がL40の時の発光効率である。フルカラ
ー用のELディスプレイを実用化するためにフィルタ付
きでL40とη40の高い白色発光の薄膜EL素子が望まれ
ている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の薄膜EL素子では、図5に示したように、1kHz
の正弦波で駆動した時、L40が450cd/m2 であ
り、かつ、絶縁耐圧が低いため、最大輝度は500cd
/m2 しか得られない。これは、Si3 4 膜は下地の
SiO2 に付着性が悪いこと及び窒素原子とSi原子と
のコバレント半径(共有結合半径)との差異に起因する
膜形成時のストレスの発生により、絶縁耐圧が十分では
ないため、薄膜EL素子が高電圧印加時に破壊されるた
めである。
【0009】本発明は、前記問題点を解決して、絶縁膜
の絶縁耐圧が高く、かつ、L40の高い薄膜EL素子を提
供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】前記問題点を解決するた
めに、本発明は、アルカリ土類硫化物を発光材料とし、
かつ、発光膜の両側を絶縁膜で挟んだ薄膜EL素子にお
いて、絶縁膜を発光膜に近い側から順に、Si3
4 膜、SiX 3-X X+1 膜、SiO2 膜を配置した複
合絶縁膜とし、かつ、Si3 4 膜と発光膜との間にZ
nS膜を配置したものである。
【0011】
【作用】本発明によれば、以上のように薄膜EL素子を
構成したので、SiO2 膜の緻密かつ基板表面に付着力
の強い利点と、Si3 4 膜のL40の高い利点を生かす
ことができる。また、SiX 3-X X+1 膜によりSi
2 膜からSi3 4 膜まで絶縁膜の屈折率とバンドギ
ャップが連続的に変化する。このため、従来のようにS
iO2 膜とSi3 4 膜の界面で光が反射しなくなるた
め、輝度が向上する。
【0012】さらに、SiX 3-X X+1 膜はSiO2
膜との付着性が良く、膜形成時のストレスが緩和され
る。そして、発光膜に近い側にSi3 4 膜を形成する
ことにより、SiO2 膜及びSiX 3-X X+1 膜から
発光膜へ酸素が拡散するのを防止することができる。
【0013】また、ZnS膜はSi3 4 膜と接した時
のみ発光膜への有効な電荷注入効果を持つため、発光輝
度が向上する。以上により、薄膜EL素子の高輝度化が
達成できる。
【0014】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら詳細に説明する。図1は本発明の実施例に係る薄
膜EL素子の構造を示す断面図である。以下、本実施例
の構成及びその製造方法を説明する。本実施例において
は、ガラス基板1上に透明電極2を形成した後、第一層
絶縁膜3を形成する。第一層絶縁膜3は3種類の絶縁膜
を積層した複合膜で、透明電極2側の絶縁膜3aとして
は、透明電極2とガラス基板1に対して付着力の強いS
iO2 を80nmの厚みに形成し、その上の絶縁膜3b
はバッファ層であるSiX 3-X X+1 を50nmの厚
みに形成し、さらにその上の絶縁膜3cはSi 3 4
150nmの厚みに形成する。ここで、SiO2 膜3a
に接する部分からSi3 4 膜3cに接する部分に対し
て、Xを0から3まで連続的に変化させることにより、
SiO2 からSi3 4 まで絶縁膜3bの屈折率とバン
ドギャップが連続的に変化するように構成する。また、
SiO2 膜とSi3 4 膜及びSiX 3-X X+1 膜は
すべてスパッタリング法で形成する。
【0015】続いて、ZnS膜4を形成する。さらに、
発光膜5は白色発光のSrS:Ce,Eu,Kにおい
て、SrSを母体材料とし、その中にCeは青緑の発光
中心として希土類化合物CeC1の形で0.1mol
%、Euは赤の発光中心として希土類化合物EuSを
0.03mol%、Ceの電価補償材料KとしてKC1
の形で0.01mol%を混合した粉末を加圧成型した
ペレットを蒸着材料として用い、電子線蒸着法により成
膜した。その上にZnS膜6を形成する。ここで、Zn
S膜4,6はSi3 4 :H絶縁膜と接した時のみ発光
膜5への有効な電荷注入効果を持つため、発光輝度を向
上させる機能を有する。
【0016】第二層絶縁膜7の三種類の絶縁膜7a、7
b、7cの膜構成は、発光膜5に対して第一層絶縁膜3
の三種類の絶縁膜3a、3b、3cの膜構成と対称とな
るように形成する。すなわち、発光膜5側に絶縁膜7c
のSi3 4 (150nm)を形成し、続いてバッファ
膜7bのSiX 3-X X+1 (50nm)を形成し、次
に背面電極8側に絶縁膜7aのSiO2 (80nm)を
形成する。
【0017】最後に、背面電極8を、例えばAlなどの
金属電極を用いて形成する。図2は本発明の実施例に係
る薄膜EL素子を1kHzの正弦波で駆動した時の印加
電圧と発光輝度との関係を示す特性図である。図に示す
ように、1kHz正弦波で駆動した時、本実施例の最大
輝度は800cd/m2 以上であり、絶縁耐圧の改善に
より、従来のSi3 4 膜を用いた薄膜EL素子の約
1.6倍以上の輝度が得られた。そしてL40も650c
d/m2 程度であり、従来のSi3 4 膜を用いた薄膜
EL素子の約1.5倍以上の輝度が得られた。
【0018】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能で
あり、それらを本発明の範囲から排除するものではな
い。
【0019】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、アルカリ土類硫化物を発光材料とし、かつ発光
膜の両側を絶縁膜で挟んだ薄膜EL素子において、Si
2 膜とSi3 4 膜とその間にSiX 3-X X+1
を設けた複合絶縁膜とZnS膜を積層したので、以下に
記載した効果を奏する。 (1)SiO2 膜とSi3 4 膜の間にSiX 3-X
X+1 膜を形成したので、SiO2 からSi3 4 の絶縁
膜の屈折率とバンドギャップが連続的に変化する。
【0020】その結果、Si3 4 膜のSiO2 膜に対
する付着性が改善されると共に、ストレスも緩和され、
かつ、絶縁膜界面での欠陥を減らすことができる。ま
た、発光膜からの光は絶縁膜界面での反射が少なくな
り、輝度が向上する。さらに絶縁耐圧が向上する。 (2)発光膜に近い側にSi3 4 膜を形成したので、
SiO2 膜及びSiX 3-X X+1 膜から発光膜への酸
素の拡散を防止することができる。 (3)発光膜とSi3 4 膜との間にZnS膜を形成し
たので、さらに発光輝度が向上する。 (4)以上により、薄膜EL素子の高輝度化と絶縁耐圧
の改善を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係る薄膜EL素子の構造を示
す断面図である。
【図2】本発明の実施例に係る薄膜EL素子の印加電圧
と発光輝度との関係を示す特性図である。
【図3】従来の薄膜EL素子の一般的構造を示す断面図
である。
【図4】従来の二重絶縁膜を用いた薄膜EL素子の構造
を示す断面図である。
【図5】従来の薄膜EL素子の印加電圧と発光輝度との
関係を示す特性図である。
【符号の説明】
1 ガラス基板 2 透明電極 3 第一層絶縁膜 3a SiO2 膜 3b SiX 3-X X+1 膜 3c Si3 4 膜 4 ZnS膜 5 発光膜 6 ZnS膜 7 第二層絶縁膜 7a SiO2 膜 7b SiX 3-X X+1 膜 7c Si3 4 膜 8 背面電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂本 勝昭 東京都港区虎ノ門1丁目7番12号 沖電気 工業株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アルカリ土類硫化物を発光材料とし、か
    つ、発光膜の両側を絶縁膜で挟んだ薄膜EL素子におい
    て、(a)該絶縁膜を該発光膜に近い側から順に、Si
    3 4 膜、SiX 3-X X+ 1 膜、SiO2 膜を配置し
    た複合絶縁膜とし、(b)かつ、前記Si3 4 膜と前
    記発光膜との間にZnS膜を配置したことを特徴とする
    薄膜EL素子。
JP4000796A 1992-01-07 1992-01-07 薄膜el素子 Withdrawn JPH05182767A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4000796A JPH05182767A (ja) 1992-01-07 1992-01-07 薄膜el素子

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4000796A JPH05182767A (ja) 1992-01-07 1992-01-07 薄膜el素子

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05182767A true JPH05182767A (ja) 1993-07-23

Family

ID=11483644

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4000796A Withdrawn JPH05182767A (ja) 1992-01-07 1992-01-07 薄膜el素子

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH05182767A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104576706A (zh) * 2015-01-27 2015-04-29 京东方科技集团股份有限公司 底发射型有机电致发光显示器件、其制作方法及显示装置
US9722003B2 (en) 2015-01-27 2017-08-01 Boe Technology Group Co., Ltd. Bottom emission organic electroluminescence display device, preparation method thereof, and display apparatus

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104576706A (zh) * 2015-01-27 2015-04-29 京东方科技集团股份有限公司 底发射型有机电致发光显示器件、其制作方法及显示装置
US9722003B2 (en) 2015-01-27 2017-08-01 Boe Technology Group Co., Ltd. Bottom emission organic electroluminescence display device, preparation method thereof, and display apparatus

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS61284092A (ja) 薄膜el表示素子
JPS60180093A (ja) 薄膜el素子
JPS5823191A (ja) 薄膜el素子
JPS5956391A (ja) Elデイスプレイ装置
JPH05182767A (ja) 薄膜el素子
JPH01186588A (ja) 表示装置およびその作製方法
JPS5827506B2 (ja) 黒化電極構造
JPH05182768A (ja) 薄膜el素子
JPS60134277A (ja) Elパネルの製造方法
JPS6016078B2 (ja) 薄膜発光素子
JPS61220292A (ja) 薄膜el素子とその製造方法
JPS5829880A (ja) 電場発光素子
JPS60160594A (ja) 薄膜el素子
JPH04366594A (ja) 薄膜白色elパネル
JPS59154794A (ja) 薄膜el素子
JPH0773971A (ja) El素子
JPS6343880B2 (ja)
JPH0516158B2 (ja)
JPH04259792A (ja) 薄膜白色elパネル
JPH0246695A (ja) 薄膜エレクトロルミネセンス装置
JPS59154793A (ja) 薄膜el素子
JPH01146288A (ja) 多色薄膜エレクトロルミネッセント素子
JPS61271780A (ja) 薄膜el素子
JPS61249074A (ja) 薄膜el素子
JPS62278793A (ja) Elデイスプレイパネル

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19990408