JPH06338391A - エレクトロルミネッセンス表示素子 - Google Patents

エレクトロルミネッセンス表示素子

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JPH06338391A
JPH06338391A JP5125934A JP12593493A JPH06338391A JP H06338391 A JPH06338391 A JP H06338391A JP 5125934 A JP5125934 A JP 5125934A JP 12593493 A JP12593493 A JP 12593493A JP H06338391 A JPH06338391 A JP H06338391A
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JP
Japan
Prior art keywords
electrode
light
insulating layer
display element
light emitting
Prior art date
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Pending
Application number
JP5125934A
Other languages
English (en)
Inventor
Koichiro Takeuchi
浩一郎 竹内
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.)
Kobe Steel Ltd
Shinko Electric Co Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
Shinko Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Kobe Steel Ltd, Shinko Electric Co Ltd filed Critical Kobe Steel Ltd
Priority to JP5125934A priority Critical patent/JPH06338391A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 明るく且つコントラストが良好な表示画像を
得ることができるエレクトロルミネッセンス表示素子を
提供する。 【構成】 ガラス基板7の表面上には透明電極4が形成
されており、この透明電極4上には絶縁層2を介して発
光層1が選択的に形成されている。この発光層1は絶縁
層3に被覆されており、この絶縁層3上には黒色系薄膜
6を介して金属電極5が選択的に形成されている。黒色
系薄膜6はチタンとアルミニウムとの合金の酸化物又は
窒化物からなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、パーソナルコンピュー
タ及び車載用電子機器等の表示装置として好適のエレク
トロルミネッセンス表示素子に関する。
【0002】
【従来の技術】パーソナルコンピュータ及び車載用電子
機器等の表示装置として、フラットパネルディスプレイ
(平面表示装置)が広く使用されている。フラットパネ
ルディスプレイには、主に、液晶を利用した液晶表示素
子と、エレクトロルミネッセンス(以下、ELという)
を利用したEL表示素子とがある。液晶表示素子では、
一般的に表示素子の後方に光源が配設されており、電圧
の印加により液晶が偏光することを利用して透過光を制
御するものである。一方、EL表示素子は、電流又は電
圧を印加することによって発光する素子であり、光源を
設ける必要がないという利点がある。
【0003】図8は、従来のEL表示素子の一例を示す
断面図である。ガラス基板7上には透明電極4が形成さ
れており、この透明電極4上には第1の絶縁層2が選択
的に形成されている。この第1の絶縁層2上には発光層
1が選択的に形成されていると共にこの発光層1を被覆
する第2の絶縁層3が形成されている。また、第2の絶
縁層3上には、金属電極5が選択的に形成されている。
【0004】このように構成されたEL表示素子におい
て、透明電極4と金属電極5との間に所定の電圧を印加
すると、発光層1が発光する。この発光層1から出力さ
れた光は、ガラス基板7を介して外部に出力される。E
L表示素子においては、例えば発光層1及び金属電極5
を複数個設け、各発光層1を選択的に発光又は非発光状
態とすることによって、所望の表示画像を得ることがで
きる。
【0005】ところで、上述のEL表示素子では、ガラ
ス基板7を介して外部から入射した光が金属電極5に反
射し、この反射光によって発光層1が発光していないに
も拘らず発光しているように誤認識する虞れがある。こ
のため、通常のEL表示素子においては、図9に示すよ
うに、EL表示素子13の前面(ガラス基板側)に反射
防止板14が配設されている。
【0006】反射防止板14としては、例えば図10に
示すように、2枚の偏光板(直線偏光板8及び1/4波
長位相差板9)を組み合わせて構成された反射防止板が
用いられている。このように構成された反射防止板にお
いて、直線偏光板8は外部からの入射光11の直線偏光
成分以外の成分を遮断する。直線偏光板8を透過した光
は、1/4波長位相差板9によって円偏光となる。この
光は、金属電極のような反射板10では偏光状態が保存
されて反射される。反射板10で反射された光は、更に
1/4波長位相差板9を通過することで合計1/2波長
分だけ位相が遅れ、偏光成分が入射時に対し垂直とな
る。従って、この反射光12は直線偏光板8を透過する
ことができない。つまり、図9に示すように、EL表示
素子13の前面に反射防止板14を設置することによ
り、金属電極5による外部光の反射を遮断することがで
きて、視認側15では非発光部分は常に黒色となり、反
射光による誤認識を防止することができる。
【0007】なお、特開平3-138892号及び特開平4-1749
96号には、EL表示素子のコントラストを向上させるた
めに、第2の絶縁層と金属電極との間に酸化タンタル等
からなる黒色の絶縁膜が設けられたEL表示素子が記載
されている。また、前記特開平3-138892号には、第2の
電極として黒色の電極材が用いられたEL表示素子も記
載されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た反射板を備えたEL表示素子においては、表示が暗
く、認識性が低いという問題点がある。即ち、従来のE
L表示素子においては、発光層の前方に2枚の偏光板
(直線偏光板8及び1/4波長位相差板9)があるた
め、各偏光板の光吸収によって光透過率は約25%にま
で低下し、発光層から出力された光の多くがこれらの偏
光板に吸収されてしまう。従って、従来のEL表示素子
においては、見かけの輝度が低く、表示画像が暗いとい
う欠点がある。また、2枚の偏光板を介して表示画像を
視認するため、各偏光板の表面及び裏面での乱反射によ
って表示ににじみが発生し、コントラストも低下してし
まう。
【0009】また、特開平3-138892号及び特開平4-1749
96号に記載されたEL表示素子においては、黒色の絶縁
膜として黒色系タンタル酸化物が使用されるが、通常、
黒色系タンタル酸化物は、光学的に透明な酸化タンタル
(組成比は、通常、Ta25)に比べて酸素不足のタン
タル酸化物であり、電気絶縁特性が著しく低いため絶縁
材料としての使用に適していないという難点がある。
【0010】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、表示画像が明るいと共にコントラストが良
好であり、認識性が高いエレクトロルミネッセンス表示
素子を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本願の第1発明に係るエ
レクトロルミネッセンス表示素子は、基板の一方の面側
に形成された光透過性の第1の電極と、この第1の電極
に対向して配設された第2の電極と、前記第1及び第2
の電極間に第1及び第2の絶縁層を介して配設された発
光層とを有するエレクトロルミネッセンス表示素子にお
いて、前記発光層と前記第2の電極との間にチタンとア
ルミニウムとの合金の酸化物又は窒化物からなる光吸収
層が設けられていることを特徴とする。
【0012】本願の第2発明に係るエレクトロルミネッ
センス表示素子は、基板の一方の面側に形成された光透
過性の第1の電極と、この第1の電極の表面上に形成さ
れた第1の絶縁層と、この第1の絶縁層の表面上に選択
的に形成された発光層と、この発光層を被覆する第2の
絶縁層と、この第2の絶縁層の表面上に選択的に形成さ
れた第2の電極とを有するエレクトロルミネッセンス表
示素子において、前記第2の絶縁層及び前記第2の電極
のうちの少なくとも一方がチタンとアルミニウムとの合
金の酸化物又は窒化物により構成されていることを特徴
とする。
【0013】
【作用】本願の第1発明においては、発光層と第2の電
極との間に光吸収層が設けられている。この光吸収層
は、チタンとアルミニウムとの合金の酸化物又は窒化物
からなり、黒色系の薄膜である。このため、外部から入
射した光は、その一部又は大部分がこの光吸収層に吸収
される。従って、外部から入射し第2の電極に反射して
外部に出力される光の光量を著しく低減することができ
て、発光層が発光していないにも拘らず反射光により発
光していると誤認識することを防止できる。また、本発
明によれば、偏光板等により構成される反射防止板が不
要であるため、発光層から出力された光は殆ど吸収され
ることなく外部に出力される。従って、明るく且つコン
トラストが良好な表示画像を得ることができる。
【0014】また、前記光吸収層がチタンとアルミニウ
ムとの合金の窒化物又は酸化物からなるため、その組成
比を調整することにより、他の材料と比べてより一層黒
色で、絶縁特性が優れた材料を得ることができる。
【0015】また、本願の第2発明によれば、第2の絶
縁層及び第2の電極のうちの少なくとも一方がチタンと
アルミニウムとの合金の窒化物又は酸化物により構成さ
れている。従って、第2の絶縁層及び第2の電極の少な
くとも一方の色は黒色系であり、外部から入射した光の
一部又は大部分がこの第2の絶縁層又は第2の電極によ
り吸収され、外部に出力される反射光の光量が著しく低
減する。このため、反射光による誤認識を防止すること
ができる。この場合も、偏光板等により構成される反射
防止板が不要であるため、発光層から出力された光は殆
ど吸収されることなく外部に出力される。従って、明る
く且つコントラストが良好な表示画像を得ることができ
る。
【0016】
【実施例】次に、本発明の実施例について添付の図面を
参照して説明する。
【0017】図1は本発明の実施例に係るEL(エレク
トロルミネッセンス)表示素子を示す断面図である。ガ
ラス基板7上には透明電極4が形成されており、この透
明電極4上には第1の絶縁層2が選択的に形成されてい
る。また、この第1の絶縁層2上には発光層1が選択的
に形成されていると共にこの発光層1を被覆する第2絶
縁層3が形成されている。そして、この第2の絶縁層3
上にはチタンとアルミニウムとの合金の酸化物又は窒化
物からなる黒色系薄膜6が形成されており、この黒色系
薄膜6上には金属電極5が選択的に形成されている。
【0018】このように構成されたEL表示素子におい
て、透明電極4と金属電極5との間に所定の電圧を印加
すると、発光層1が発光する。この発光層1から出力さ
れた光は、絶縁層2、透明電極4及びガラス基板7を透
過し、外部に出力される。
【0019】本実施例においては、基板7を介して外部
から入射した光はその大部分が黒色系薄膜6により吸収
される。このため、外部から入射し金属電極5で反射し
て外部に出力される反射光の光量は極めて少ない。従っ
て、本実施例に係るEL表示素子においては、反射光に
よる誤認識を確実に回避することができる。また、本実
施例においては、EL表示素子の前面(ガラス基板側の
面)に偏光板等を配設する必要がないため、部品点数を
削減できると共に、明るく且つコントラストが良好な表
示画面を得ることができる。
【0020】次に、本実施例に係るEL表示素子を実際
に製造し、その輝度及びコントラストを調べた結果につ
いて説明する。
【0021】図2乃至図7は上述の実施例に係るEL表
示素子の製造方法を工程順に示す断面図である。先ず、
図2に示すように、その表面上に透明電極4が設けられ
たガラス基板7を用意した。このガラス基板7を有機溶
剤及び酸水溶液によって洗浄した後、スパッタリング法
により、透明電極4上に酸化シリコン(SiO2 )及び
5酸化タンタル(Ta25 )を順次成膜し、図3に示
すように、厚さが約50nmの酸化シリコン層と厚さが
約400nmの5酸化タンタル層とにより構成される複
合絶縁層2を形成した。
【0022】次に、図4に示すように、スパッタリング
法により、絶縁層2上に、1.5重量%のフッ化テルビ
ウム(TbF3 )を含有し残部が硫化亜鉛(ZnS)か
らなる発光層1を選択的に形成した。この発光層1の成
膜時の基板温度は250℃である。また、発光層1を成
膜した後、真空中において400℃の温度で1時間の条
件で熱処理を施した。
【0023】次に、図5に示すように、第1の絶縁層2
上に第2の絶縁層3を形成し、この第2の絶縁層3によ
り発光層1を被覆した。第2の絶縁層3は、第1の絶縁
層2と同様に、スパッタリング法により形成された厚さ
が約50nmの酸化シリコン層と、厚さが約400nm
の5酸化タンタル層との複合絶縁膜である。なお、第1
及び第2の絶縁層2,3は、いずれも発光層1に接触す
る側が5酸化タンタル層である。
【0024】次に、図6に示すように、第2の絶縁層3
上に、チタンとアルミニウムとの合金の酸化物及び窒化
物からなる黒色系薄膜6を形成した。この黒色系薄膜6
は、イオンプレーティング装置にチタン及びアルミニウ
ムの蒸着源を個別的に配置し、酸素及び窒素のイオン照
射下でこれらの金属の蒸着を行うことにより形成したも
のである。この黒色系薄膜6は、チタンとアルミニウム
との組成比が10対1であり、膜厚が約250nmであ
る。
【0025】次に、図7に示すように、真空蒸着法によ
り、黒色系薄膜6上に、厚さが約500nmのアルミニ
ウム電極5を選択的に形成した。これにより、本実施例
に係るEL表示素子が完成した。
【0026】このようにして製造したEL表示素子にお
いて、透明電極4と金属電極5との間に、周波数が50
0Hz、電圧値が200Vの交流電圧を印加した。その
結果、偏光フィルタにより構成される反射防止板を備え
た従来のEL表示素子に比して、明るく、光散乱が少な
くてコントラストが良好の表示画像を得ることができ
た。
【0027】なお、上述の実施例においては、第2の絶
縁層3と金属電極5との間にチタンとアルミニウムとの
合金の酸化物及び窒化物からなる黒色系薄膜6が設けら
れている場合について説明したが、黒色系薄膜は第2の
絶縁層に埋め込まれて形成されていてもよい。また、黒
色系薄膜の絶縁性が十分に高い場合は、第2の絶縁層を
設ける必要がなく、発光層及び第1の絶縁層上に直接黒
色系薄膜を形成してもよい。更に、黒色系薄膜が良好な
導電性を有する場合は、金属電極に替えて黒色系薄膜を
電極としてもよい。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、発
光層と第2の電極との間にチタンとアルミニウムとの合
金の酸化物又は窒化物からなる光吸収層が設けられてい
るか、又は第2の絶縁層及び第2の電極のうちの少なく
とも一方がチタンとアルミニウムとの合金の酸化物又は
窒化物により構成されているから、外部光の反射を著し
く低減することができて、反射光による誤認識を防止す
ることができる。従って、本発明に係るエレクトロルミ
ネッセンス表示素子は、偏光板等により構成される反射
防止板が不要であり、部品点数を削減できると共に、明
るく且つコントラストが良好な表示画像を得ることがで
きるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係るEL表示素子を示す断面
図である。
【図2】本発明の実施例に係るEL表示素子の製造方法
の一工程を示す断面図である。
【図3】本発明の実施例に係るEL表示素子の製造方法
の一工程を示す断面図である。
【図4】本発明の実施例に係るEL表示素子の製造方法
の一工程を示す断面図である。
【図5】本発明の実施例に係るEL表示素子の製造方法
の一工程を示す断面図である。
【図6】本発明の実施例に係るEL表示素子の製造方法
の一工程を示す断面図である。
【図7】本発明の実施例に係るEL表示素子の製造方法
の一工程を示す断面図である。
【図8】従来のEL表示素子の一例を示す断面図であ
る。
【図9】反射防止板が設けられたEL表示素子を示す模
式図である。
【図10】反射防止板による反射防止作用を示す斜視図
である。
【符号の説明】
1;発光層 2,3;絶縁層 4;透明電極 5;金属電極 6;黒色系薄膜 7;ガラス基板 8;直線偏光板 9;1/4波長位相差板

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板の一方の面側に形成された光透過性
    の第1の電極と、この第1の電極に対向して配設された
    第2の電極と、前記第1及び第2の電極間に第1及び第
    2の絶縁層を介して配設された発光層とを有するエレク
    トロルミネッセンス表示素子において、前記発光層と前
    記第2の電極との間にチタンとアルミニウムとの合金の
    酸化物又は窒化物からなる光吸収層が設けられているこ
    とを特徴とするエレクトロルミネッセンス表示素子。
  2. 【請求項2】 基板の一方の面側に形成された光透過性
    の第1の電極と、この第1の電極の表面上に形成された
    第1の絶縁層と、この第1の絶縁層の表面上に選択的に
    形成された発光層と、この発光層を被覆する第2の絶縁
    層と、この第2の絶縁層の表面上に選択的に形成された
    第2の電極とを有するエレクトロルミネッセンス表示素
    子において、前記第2の絶縁層及び前記第2の電極のう
    ちの少なくとも一方がチタンとアルミニウムとの合金の
    酸化物又は窒化物により構成されていることを特徴とす
    るエレクトロルミネッセンス表示素子。
JP5125934A 1993-05-27 1993-05-27 エレクトロルミネッセンス表示素子 Pending JPH06338391A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996034514A1 (fr) * 1995-04-25 1996-10-31 Citizen Watch Co., Ltd. Dispositif d'electroluminescence organique
US9666324B2 (en) 2013-11-29 2017-05-30 Samsung Electronics Co., Ltd. Transparent conductive thin film

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WO1996034514A1 (fr) * 1995-04-25 1996-10-31 Citizen Watch Co., Ltd. Dispositif d'electroluminescence organique
US6181062B1 (en) 1995-04-25 2001-01-30 Citizen Watch Co., Ltd. Multiple layered organic electroluminescent device structure with plural transparent electrode, color filters and organic/inorganic transparent coating to enhance light diffusion effects
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