JPH07282980A - 薄膜エレクトロルミネッセンス素子 - Google Patents

薄膜エレクトロルミネッセンス素子

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Publication number
JPH07282980A
JPH07282980A JP6064292A JP6429294A JPH07282980A JP H07282980 A JPH07282980 A JP H07282980A JP 6064292 A JP6064292 A JP 6064292A JP 6429294 A JP6429294 A JP 6429294A JP H07282980 A JPH07282980 A JP H07282980A
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JP
Japan
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film
thin film
heat
substrate
light emitting
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Pending
Application number
JP6064292A
Other languages
English (en)
Inventor
Yutaka Terao
豊 寺尾
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.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】破損しにくく、かつ安価に製作できる薄膜エレ
クトロルミネッセンス素子を得る。 【構成】基板として可撓性を有する耐熱性フィルム基板
1を用い、この基板上に、ITOからなる透明電極2、
SiO2とSi3N4 の複合膜からなる第1絶縁層3、Mnを添加
したZnS からなる発光層4、SiO2とSi3N4 の複合膜から
なる第2絶縁層5、アルミニウム膜からなる金属電極
6、さらにSiO2膜からなる保護膜7を、順次、形成させ
て薄膜エレクトロルミネッセンス素子を構成する。発光
層4は、基板加熱温度 250℃以下で、MOCVD法で成
膜して形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、平面ディスプレイ等に
使用される薄膜エレクトロルミネッセンス素子に関す
る。
【0002】
【従来の技術】薄膜エレクトロルミネッセンス素子(以
下、薄膜EL素子と略記する)は、厚さが数百ナノメー
ターの蛍光体薄膜の両側に、誘電体薄膜の絶縁層を設
け、これらを挟む電極に電圧を印加して発光させる素子
である。図4は、従来から用いられているこの種の薄膜
EL素子の基本構成を示す断面図である。
【0003】この種の薄膜EL素子は、ガラス基板11
の上に、インジウム・すず酸化物(ITO)からなる透
明電極12を蒸着したのち、さらに、高絶縁性誘電体膜
からなる第1絶縁層13、蛍光体膜からなる発光層1
4、さらに高絶縁性誘電体膜からなる第2絶縁層15を
蒸着し、最後にアルミニウム薄膜の金属電極16を付け
て作製されている。
【0004】発光層14の蛍光体には、 Cu あるいは M
n 等を添加した ZnSが通常用いられており、第1絶縁層
13の上に蒸着成膜したのち、優れた安定性、高い発光
効率、高輝度を得るために 500〜 600〔℃〕の高温度で
の熱処理を行って結晶性を向上させている。また、第1
絶縁層13および第2絶縁層15には、高絶縁性のほ
か、高誘電性、防湿性、付着力、加工性等が要求され、
SiO2、Si3N4 、Ta2O5 、Al2O3 等が組み合わせて使用さ
れている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このようにして作製さ
れた薄膜EL素子は、薄型で高輝度の発光が得られるの
で、平面ディスプレイ等に使用されている。従来の薄膜
EL素子では、上述したように、発光層の ZnSの結晶性
を向上させるために 500〜600 〔℃〕の高温度での熱処
理が必要であり、このため、素子の基板には、この高温
での熱処理工程に耐えられる特殊なガラス基板が用いら
れている。
【0006】しかしながら、ガラス基板は本質的に脆
く、ハンドリングに際して破損を生じる可能性が大きい
という難点があり、かつ高温工程に耐えるために特殊な
ガラスを使用せざるを得ないので、コストが高くなると
いう問題点があった。本発明の目的は、このような問題
点を解消し、破損しにくく、かつ安価に製作できる薄膜
EL素子を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明においては、薄膜EL素子を構成するため
の基板として、可撓性を有する耐熱性フィルムを用い、
この基板上に、有機金属気相成長法(MOCVD法)に
より発光層を形成したことを特徴とする。さらに、上記
構成の薄膜EL素子の発光層を、MOCVD法により 2
50〔℃〕以下で成膜することにより形成することとす
る。
【0008】
【作用】上記のように、薄膜EL素子を構成するための
基板として、可撓性を有する耐熱性フィルムを用いるこ
ととしたので、薄膜EL素子の可撓性が大幅に向上し、
ハンドリングに際しての破損がほぼ回避される。また、
耐熱性フィルムは、従来用いられているガラス基板に比
較して安価であるので、コストの安い素子を得ることが
できる。
【0009】さらに、薄膜EL素子の発光層を、MOC
VD法を用いて 250〔℃〕以下で成膜、形成することと
したので、結晶粒が大きく、結晶性の良い膜が成長で
き、従来蒸着後におこなっていた 500〜600 〔℃〕での
高温熱処理を実施しなくても、ディスプレイとして十分
な輝度をもつ膜を成長できる。したがって、薄膜EL素
子を構成するための基板も、従来のように高温熱処理に
耐えるものである必要がなく、 250〔℃〕での成膜への
耐熱性を備えておれば、可撓性を有する耐熱性フィルム
を使用することができる。
【0010】
【実施例】以下に、本発明の一実施例を図面を用いて説
明する。図1は、本発明による薄膜EL素子の第1の実
施例の基本構成を示す断面図である。ポリイミド樹脂か
らなる耐熱性高分子フィルム基板1の上に、スパッタ法
によって、基板加熱温度 150〜 250〔℃〕で、 150〜20
0 〔nm〕厚のITOを成長させ、パターニングすること
により透明電極2が形成される。
【0011】第1絶縁層3は、SiO2 層3AとSi3
4 層3Bとの複合膜で、透明電極2の上に、透明電極
2の側をSiO2 層3Aとして、スパッタ法によって、
基板加熱温度 150〜250 〔℃〕で、200 〜 300〔nm〕成
長させ、形成される。発光層4は、Mnを添加したZn
Sからなり、MOCVD法により、基板加熱温度 250
〔℃〕以下で、厚さが 500〜700 〔nm〕となるよう第1
絶縁層3の上に成膜、形成される。
【0012】第2絶縁層5は、第1絶縁層3と同様に、
SiO2 層5BとSi34 層5Aとの複合膜で、発光
層4を挟んで第1絶縁層3と対称となるように、発光層
4の側をSi34 層5Aとして、スパッタ法によっ
て、基板加熱温度 150〜250 〔℃〕で、200 〜 300〔n
m〕成長させ、形成される。アルミニウム膜からなる金
属電極6は、SiO2 層5Bの上に、スパッタ法によっ
て、基板加熱を行わないで、500 〜 700〔nm〕成長し、
パターニングしたものである。
【0013】金属電極6をパターニング後に成膜される
保護膜7は、300 〜 500〔nm〕厚のSiO2 膜で形成さ
れる。この実施例の薄膜EL素子においては、発光した
光は耐熱性フィルム基板1を通して取り出されるので、
用いる耐熱性フィルムは、透過率の良いフィルムである
ことが必要である。
【0014】図2は、図1に示した第1の実施例の構成
の薄膜EL素子において、発光層4をなす ZnS層を、M
OCVD法により基板加熱温度200〔℃〕で成長させ
た場合の素子の輝度−電圧特性である。従来の、蒸着
し、高温熱処理を行って得られる発光層での特性と、ほ
ぼ同等の特性が得られていることが判る。図3は、本発
明による薄膜EL素子の第2の実施例の基本構成を示す
断面図である。
【0015】この実施例は、耐熱性フィルム基板1に金
属電極8を形成し、第2絶縁層5の上部に透明電極9を
形成している点が、第1の実施例と異なり、発光した光
を図中の上部の透明電極9側から取り出す方式の薄膜E
L素子である。なお、上述の第1の実施例、および第2
の実施例の薄膜EL素子においては、耐熱性フィルム基
板1として、ポリイミド樹脂からなる耐熱性フィルムを
用いているが、ポリイミド樹脂に限るものではなく、ポ
リアミドイミド、TFE樹脂、FEP樹脂、PFA樹
脂、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン等の耐熱性フ
ィルムを用いて形成しても同等の効果を得られる。
【0016】また、上述の第2の実施例の薄膜EL素子
においては、発光した光を図中の上部の透明電極9側か
ら取り出す方式であるので、耐熱性フィルム基板1を、
銅、アルミニウム、ステンレス鋼等の金属箔からなる耐
熱性フィルム基板とし、金属電極8を成長する側にSi
2 等の絶縁膜を付けたものとしても同等の効果を得ら
れる。
【0017】また、上述の第1の実施例及び第2の実施
例の薄膜EL素子においては、第1の絶縁層3、第2の
絶縁層5として、 SiO2 と Si3N4の複合膜を用いている
が、SiO2 とSiX O3-X N1+X の複合膜、あるいは SiO2
と Ta2O5の複合膜を用いてもよい。さらにまた、金属電
極8をアルミニウム膜で形成しているが、アルミニウム
とニッケルの複合膜を用いて形成してもよい。
【0018】
【発明の効果】この発明では、上述のように、薄膜EL
素子を構成するための基板として、可撓性を有する耐熱
性フィルムを用いることとしたので、薄膜EL素子の可
撓性が大幅に向上し、ハンドリングに際しての破損がほ
ぼ回避されるようになった。また、耐熱性フィルムは、
従来用られているガラス基板に比較して安価であるの
で、コストの安い素子を得ることができるようになっ
た。
【0019】さらに、薄膜EL素子の発光層を、MOC
VD法を用いて150 〜 250〔℃〕で成膜、形成すること
としたので、従来蒸着後におこなっていた 500〜600
〔℃〕での高温熱処理を実施しなくても、結晶性の良い
膜が成長できる。したがって、上記のように薄膜EL素
子を構成するための基板として、可撓性を有する耐熱性
フィルムを用いて、ディスプレイとして十分な輝度をも
つ薄膜EL素子を得られるようになった。
【0020】また、可撓性を有する耐熱性フィルムを用
いた薄膜EL素子としたため、平面ディスプレイとして
ばかりでなく、曲面状のディスプレイとしても用いるこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の薄膜EL素子の第1の実施例の基本構
成を示す断面図
【図2】本発明の薄膜EL素子の第1の実施例における
輝度−電圧特性図
【図3】本発明の薄膜EL素子の第2の実施例の基本構
成を示す断面図
【図4】従来のこの種の薄膜EL素子の基本構成を示す
断面図
【符号の説明】
1 耐熱性フィルム基板 2 透明電極 3 第1絶縁層 4 発光層 5 第2絶縁層 6 金属電極 7 保護膜

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】耐熱性フィルムからなる基板上に、有機金
    属気相成長法(MOCVD法)により、発光層を形成し
    たことを特徴とする薄膜エレクトロルミネッセンス素
    子。
  2. 【請求項2】請求項1記載の薄膜エレクトロルミネッセ
    ンス素子において、前記発光層を基板加熱温度250
    〔℃〕以下において成長させることを特徴とする薄膜エ
    レクトロルミネッセンス素子。
  3. 【請求項3】請求項1または2記載の薄膜エレクトロル
    ミネッセンス素子において、耐熱性フィルムは、ポリイ
    ミド樹脂、ポリアミドイミド、TFE樹脂、FEP樹
    脂、PFA樹脂、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン
    のうち、いずれか一つよりなる耐熱性高分子フィルムで
    あることを特徴とする薄膜エレクトロルミネッセンス素
    子。
  4. 【請求項4】請求項1または2記載の薄膜エレクトロル
    ミネッセンス素子において、耐熱性フィルムは、片面に
    絶縁膜を付設した、銅、アルミニウム、ステンレス鋼の
    いずれか一つからなる金属箔であることを特徴とする薄
    膜エレクトロルミネッセンス素子。
JP6064292A 1994-04-01 1994-04-01 薄膜エレクトロルミネッセンス素子 Pending JPH07282980A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009048007A (ja) * 2007-08-21 2009-03-05 Hitachi Displays Ltd 表示装置
US8456078B2 (en) 2007-01-31 2013-06-04 Canon Kabushiki Kaisha Flexible display apparatus

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