JPH08106983A - 薄膜電場発光素子 - Google Patents

薄膜電場発光素子

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JPH08106983A
JPH08106983A JP6238711A JP23871194A JPH08106983A JP H08106983 A JPH08106983 A JP H08106983A JP 6238711 A JP6238711 A JP 6238711A JP 23871194 A JP23871194 A JP 23871194A JP H08106983 A JPH08106983 A JP H08106983A
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JP
Japan
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electrode
film
light emitting
insulating film
emitting layer
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Pending
Application number
JP6238711A
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English (en)
Inventor
Yutaka Terao
豊 寺尾
Tomoyuki Kawashima
朋之 河島
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】白色コントラストの良好な薄膜電場発光素子を
得る。 【構成】絶縁基板上に第一電極、第一絶縁膜、白色発光
層、第二絶縁膜および第二電極を積層した薄膜電場発光
素子につき白色発光層4Aを用いるとともに第一電極2
Aと第二電極6Aにより可視光に対して反射率が小さい
導電膜と可視光に対して透明な導電膜の対を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、薄型表示装置に用いる
薄膜電場発光素子に係り、特にコントラストに優れる白
色発光の薄膜電場発光素子に関する。
【0002】
【従来の技術】電場の印加によりエレクトロルミネセン
ス(EL)を呈する薄膜電場発光素子は、高輝度発光,
高速応答,広視野角,薄型軽量,高解像度など多くの優
れた特長を有することから、薄型表示装置の表示素子と
して注目されている。薄膜電場発光素子は、マンガンを
ドープした硫化亜鉛ZnS:Mnやセリウムをドープし
た硫化ストロンチウムSrS:Ceなどの発光層の両側
に絶縁膜を設け、透明電極と対向電極との間に交流電圧
を印加することにより、電場発光が得られる。
【0003】図3は従来の薄膜電場発光素子を示す断面
図である。図4は従来の薄膜電場発光素子を示す斜視図
である。ガラス基板1の上に透明電極2、第一絶縁膜
3、発光層4、第二絶縁膜5、Al電極8が順次積層さ
れている。このような従来の薄膜電場発光素子は以下の
ようにして作製される。
【0004】ガラス基板1上にインジウムスズ酸化物I
TOからなる透明電極2(第一電極)を設け、この上に
透明電極2の端子部21を覆わないように(例えば端子
部21の部分にメタルマスクを付けて成膜する)第一絶
縁膜3を被着する。次にZnS:Mnから成る発光層7
を成膜した後、真空中において温度550℃で1時間熱
処理を行い、発光層の膜歪みの緩和や結晶性の改善をす
る。そして第二絶縁膜5を第一絶縁膜3と同様に、透明
電極2の端子部21を覆わないように被着した後、Al
からなる対向電極8(第二電極)を設ける。
【0005】上記のように、現在商品化されている黄橙
色モノカラーの薄膜電場発光素子は、発光層にZnS:
Mnを用い、真空中で熱処理することにより発光層の膜
歪みの緩和や結晶性の改善を行うことができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来構造
による白色薄膜電場発光素子にあっては対向電極がAlで
あるために外部から絶縁基板を介して可視光が入射した
場合に対向電極における可視光反射率が高く(可視光反
射率89〜92%)、そのために非発光画素部分から可
視光が反射されて白色薄膜電場発光素子のコントラスト
が悪くなるという問題があった。Alを対向電極に用い
た場合のコントラスト比は2.9であり、コントラスト
は1.9であった。コントラスト比は最小輝度を最大輝
度で除した値でありコントラストは最大輝度から最小輝
度を差し引いてこれを最大輝度で除した値である。また
最大輝度は外光の存在下で電場発光した場合の薄膜電場
発光素子の輝度であり、最小輝度は外光のみの場合の薄
膜電場発光素子の輝度である。
【0007】この発明は上述の点に鑑みてなされその目
的は外部から薄膜電場発光素子に入射した可視光が対向
電極で反射する量を軽減し、コントラストの良好な白色
薄膜電場発光素子を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上述の目的はこの発明に
よれば絶縁基板上に第一電極、第一絶縁膜、白色発光
層、第二絶縁膜および第二電極を有し、第一電極および
第二電極はそのいずれか一方が可視光に対して反射率が
小さい導電膜から構成され、他方が可視光に対して透明
な導電膜で構成され、第一電極はストライプであり絶縁
基板の上に複数個が並列的に設けられ、第一絶縁膜が前
記した各ストライプと絶縁基板を選択的に被覆し、白色
発光層は第一絶縁膜の上に選択的に積層され、第二絶縁
膜は発光層の全部と第一絶縁膜の上に積層され、第二電
極は第一電極と立体的に交差する複数のストライプであ
り第二絶縁膜を選択的に被覆することにより達成され
る。
【0009】上記の発明において第一電極はモリブデン
シリサイドであるとすること、または白色発光層はマン
ガンで賦活された硫化亜鉛とセリウムで賦活された硫化
ストロンチウムの積層体であるとすることが有効であ
る。可視光に対する反射率が小さい導電膜の材料として
はCr,Ni,Mo,W,WSi2,MoSi2等が用いられる。これらはス
パッタリング,真空蒸着,電子ビーム蒸着等により成膜
することができまた複合膜として用いることもできる。
【0010】可視光に対する光反射率はそれぞれ53〜
56,51〜72,56,51,50,51%である。
可視光に対して透明な導電膜としてはインジウムスズ酸
化物や酸化亜鉛等が用いられる。
【0011】
【作用】可視光に対して反射率が小さい導電膜または可
視光に対して透明な導電膜からなる一対の電極のうち透
明な導電膜から構成された電極からは発光層の白色光が
取り出される。可視光に対する反射率が小さい導電膜で
構成された電極は発光層からの可視光と外光を反射する
際に可視光に対して反射率が小さいため非発光画素部分
からの白色光の反射が小さく発光画素部分との白色コン
トラストが良好になる。
【0012】第一電極にモリブデンシリサイドを用いる
と発光層を硫黄雰囲気中で熱処理する際に電極が硫黄に
より劣化することがない。白色発光層にマンガンで賦活
された硫化亜鉛と、セリウムで賦活された硫化ストロン
チウムの積層体を用いると良好な白色発光が得られる。
【0013】
【実施例】
実施例1 図1はこの発明の実施例に係る薄膜電場発光素子を示す
断面図である。ガラス基板1に膜厚400〜600nm
のモリブデンシリサイドMoSi2-X(X=〜1.5
比抵抗2×10-4Ω・cm)をスパッタリング法で成膜
した後CF4 とO2 の混合ガスでドライエッチングし
て、第一電極2Aをストライプ状にパターニング形成し
た。
【0014】第一電極2Aの端子部21を露出して膜厚
200〜300nmのSiO2 /Si3 4 複合膜を第
一絶縁膜3,第二絶縁膜5として被着した。ただし第一
絶縁膜は第一電極に近い膜がSiO2 膜であり、白色発
光層4Aに近い膜がSi3 4 膜である。第二絶縁膜は
発光層4Aを挟んで第一絶縁膜と対称に成膜される。電
子ビーム蒸着法で膜厚300〜600nmのZnS:M
nと膜厚900〜1200nmのSrS:Ceからなる
白色発光層4Aを複合膜として形成し、アルゴンと硫黄
の混合雰囲気中において600℃で1時間熱処理を行っ
た。この状態で良好な白色発光が得られる。
【0015】膜厚150〜200nmのインジウムスズ
酸化物ITOをスパッタリング成膜し、塩酸と塩化第二
鉄との混合水溶液でウエットエッチングして第二電極6
Aをストライプ状にパターニング形成した。絶縁膜とし
てはSiO2 /Si3 4 複合膜に替えてSiO2 /S
X 3-X1+X 複合膜,SiO2 /Ta2 5 複合膜
を用いることができる。
【0016】モリブデンシリサイドMoSi2-X (X=
〜1.5)を第一電極とした場合のコントラスト比は1
5であり、コントラストは14であった。モリブデンシ
リサイドMoSi2-X (X=〜1.5)を第一電極とし
て用いる場合は発光層を硫黄の雰囲気で熱処理する場合
にMoSi2-X (X=〜1.5)が硫黄で劣化すること
がなく薄膜電場発光素子の製造が簡易になる。 実施例2 図2はこの発明の異なる実施例に係る薄膜電場発光素子
を示す断面図である。
【0017】ガラス基板1に膜厚150〜200nmの
インジウムスズ酸化物ITOをスパッタリング成膜し、
塩酸と塩化第二鉄との混合水溶液でウエットエッチング
して第一電極2Bをストライプ状にパターニング形成し
た。第一電極2Bの端子部21を被覆して膜厚200〜
300nmのSiO2 /Si3 4 複合膜を第一絶縁膜
3,第二絶縁膜5として被着した。ただし第一絶縁膜は
第一電極2Bに近い膜がSiO2 膜であり、白色発光層
4Bに近い膜がSi 3 4 膜である。第二絶縁膜は白色
発光層を挟んで第一絶縁膜と対称に成膜される。
【0018】電子ビーム蒸着法で膜厚300〜600n
mのZnS:Mnと膜厚900〜1200nmのSr
S:Ceからなる白色発光層4Bを複合膜として形成
し、アルゴンと硫黄の混合雰囲気中において600℃で
1時間熱処理を行った。この状態で良好な白色発光が得
られる。そしてCF4 とO2 の混合ガスで第一絶縁膜3
と第二絶縁膜5をドライエッチングして第一電極2Bの
電極端子部21上の絶縁膜を除去した。そして膜厚20
0〜300nmのモリブデンMoをスパッタリング法で
成膜した後リン酸と硝酸の混合水溶液でウエットエッチ
ングして、第二電極6Bをストライプ状にパターニング
形成した。
【0019】モリブデンMoを第二電極6Bとした場合
のコントラスト比は17であり、コントラストは16で
あった。Alを第二電極6Bとして用いた場合の約10
倍に特性が向上している。
【0020】
【発明の効果】この発明によれば第一電極と第二電極の
うちの対向電極となるものに可視光に対して反射率が小
さい導電膜を用いるので非発光画素部分からの白色光の
反射が減少し、発光画素部分との白色コントラストの良
好な薄膜電場発光素子が得られる。
【0021】第一電極にモリブデンシリサイドを用いて
反射率の小さい導電膜を形成すると、薄膜電場発光素子
の製造工程が短縮され薄膜電場発光素子の製造が容易に
なる。また白色発光層をマンガンで賦活された硫化亜鉛
と、セリウムで賦活された硫化ストロンチウムの積層体
で構成すると、良好な白色発光層が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例に係る薄膜電場発光素子を示
す断面図
【図2】この発明の異なる実施例に係る薄膜電場発光素
子を示す断面図
【図3】従来の薄膜電場発光素子を示す断面図
【図4】従来の薄膜電場発光素子を示す斜視図
【符号の説明】
1 ガラス電極 2 透明電極(第一電極) 2A モリブデンシリサイドMoSi2-X (第一電極) 2B インジウムスズ酸化物(第一電極) 3 第一絶縁膜 4A 白色発光層 4B 白色発光層 5 第二絶縁膜 6A インジウムスズ酸化物(第二電極) 6B モリブデンMo(第二電極) 7 発光層 8 Alからなる対向電極(第二電極) 21 端子部

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】絶縁基板上に第一電極、第一絶縁膜、白色
    発光層、第二絶縁膜および第二電極を有し、 第一電極および第二電極はそのいずれか一方が可視光に
    対して反射率が小さい導電膜から構成され、他方が可視
    光に対して透明な導電膜で構成され、 第一電極はストライプであり絶縁基板の上に複数個が並
    列的に設けられ、 第一絶縁膜が前記した各ストライプと絶縁基板を選択的
    に被覆し、 白色発光層は第一絶縁膜の上に選択的に積層され、 第二絶縁膜は発光層の全部と第一絶縁膜の上に積層さ
    れ、 第二電極は第一電極と立体的に交差する複数のストライ
    プであり第二絶縁膜を選択的に被覆してなることを特徴
    とする薄膜電場発光素子。
  2. 【請求項2】第一電極はモリブデンシリサイドであるこ
    とを特徴とする薄膜電場発光素子。
  3. 【請求項3】白色発光層はマンガンで賦活された硫化亜
    鉛と、セリウムで賦活された硫化ストロンチウムの積層
    体であることを特徴とする薄膜電場発光素子。
JP6238711A 1994-10-03 1994-10-03 薄膜電場発光素子 Pending JPH08106983A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100735786B1 (ko) * 1998-07-21 2007-07-06 소니 가부시끼 가이샤 유기 전계 발광 소자

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