JPS59154795A - 薄膜ｅｌ素子 - Google Patents
薄膜ｅｌ素子Info
- Publication number
- JPS59154795A JPS59154795A JP58028008A JP2800883A JPS59154795A JP S59154795 A JPS59154795 A JP S59154795A JP 58028008 A JP58028008 A JP 58028008A JP 2800883 A JP2800883 A JP 2800883A JP S59154795 A JPS59154795 A JP S59154795A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- black
- transparent
- thin film
- electrode
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- Pending
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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】
本発明はコントラストを改善した薄膜ＢＬ素子に関する
。
。
薄膜ＥＬ素子は、発光層に高電界を印加し面発光を得る
ものであるが、素子構成が極薄の全固体薄膜であシ、ま
た容易に高輝度発光が得られ、且つ印加電圧に対して輝
度特性の非線型性が大きく、臨界電圧以上の印加電圧で
急激に輝展上昇を示す等の特徴を有している。これらの
特質から高解像、大表示容量で且つ視認性に優れた平面
型表示装置が実現されうるために注目されている。
ものであるが、素子構成が極薄の全固体薄膜であシ、ま
た容易に高輝度発光が得られ、且つ印加電圧に対して輝
度特性の非線型性が大きく、臨界電圧以上の印加電圧で
急激に輝展上昇を示す等の特徴を有している。これらの
特質から高解像、大表示容量で且つ視認性に優れた平面
型表示装置が実現されうるために注目されている。
第１図は従来のＡＣ型ＥＬ素子の一例の断面図でおる。
このＥＬ素子は二重絶縁型と呼ばれるもので、透明ガラ
ス基板１に透明電極２、第１絶縁体層３、発光層４、第
２絶縁層５、背面電極６を順次積層した構造であシ、第
１電極と第２電極間に交流電圧を印加することによシ両
電極に挟み込まれた発光層４が電場発光する。従って両
を極をストライプ状に形成し、且つ互に直交した配置に
することによってドツトマトリックス型の表示パネルを
製造することができる。
ス基板１に透明電極２、第１絶縁体層３、発光層４、第
２絶縁層５、背面電極６を順次積層した構造であシ、第
１電極と第２電極間に交流電圧を印加することによシ両
電極に挟み込まれた発光層４が電場発光する。従って両
を極をストライプ状に形成し、且つ互に直交した配置に
することによってドツトマトリックス型の表示パネルを
製造することができる。
上記のＮ膜ＥＬ素子の各構成材料は一般的に次の通）で
ある。透明電極はＳ ｎ１ＱｚやＩＴＯ等の透明導電膜
が使用され、第１及び第２絶縁層はＹＯ２，５ｉ３Ｎ、
、Ｔ ａ２０− 、Ａ４０ｓ等（ＤＭｉ明な誘電体が使
用されている。また、発光層は高輝度が得られるＺｎ８
やＺｎ５ｅを母体としてＭ！］１や希土類元素で付活さ
れた螢光体が用いられている。発′″Ａ表示の背景とな
る背面電極はｋＪＪ等の金属が使用されるが、金属固有
の高い反射率のために外部光が反射され、明所での使用
時は発光部と非発光部とのコントラストが著しく低下す
るという欠点がある。
ある。透明電極はＳ ｎ１ＱｚやＩＴＯ等の透明導電膜
が使用され、第１及び第２絶縁層はＹＯ２，５ｉ３Ｎ、
、Ｔ ａ２０− 、Ａ４０ｓ等（ＤＭｉ明な誘電体が使
用されている。また、発光層は高輝度が得られるＺｎ８
やＺｎ５ｅを母体としてＭ！］１や希土類元素で付活さ
れた螢光体が用いられている。発′″Ａ表示の背景とな
る背面電極はｋＪＪ等の金属が使用されるが、金属固有
の高い反射率のために外部光が反射され、明所での使用
時は発光部と非発光部とのコントラストが著しく低下す
るという欠点がある。
本発明の目的は、上記欠点を除去し、コントラストを改
善した薄膜ＥＬ素子を提供することにある。
善した薄膜ＥＬ素子を提供することにある。
本発明によれば、透明基板と、該透明基板の一主面に設
けられた透明電極と、該透明電極に対向して設けられた
背面電極と、前記透明電極と背面電極との間に設けられ
た発光層と、前記透明電極及びあるいは背面電極と前記
発光層との間に設けられる絶縁層とを含んで構成される
薄膜ＢＬ素子において、前記背面電極が黒色のＺ ｎ
Ｏ１−ｘ膜、もしくは黒色Ｚ ＩＩ ０１−Ｘ膜と金属
とから成る二重膜で構成されていることを特徴とする薄
膜ＥＬ素子が得られる。
けられた透明電極と、該透明電極に対向して設けられた
背面電極と、前記透明電極と背面電極との間に設けられ
た発光層と、前記透明電極及びあるいは背面電極と前記
発光層との間に設けられる絶縁層とを含んで構成される
薄膜ＢＬ素子において、前記背面電極が黒色のＺ ｎ
Ｏ１−ｘ膜、もしくは黒色Ｚ ＩＩ ０１−Ｘ膜と金属
とから成る二重膜で構成されていることを特徴とする薄
膜ＥＬ素子が得られる。
次に、上記Ｚ ｎ Ｑｊ−ｘについて説明する。
発明者等はＺｎＯ薄膜の成膜条件を検討しているうちに
、成膜の雰囲気条件の変化により得られる膜の電気伝導
性及び光吸収率が大きく変化することを見出した。即ち
、酸化性が高い雰囲気条件では高抵抗で透明な膜が形成
され、酸素欠損が多く力るよう々雰囲気条件では光吸収
率の大きい黒色導電膜が形成されることを見出した。黒
色ＺｎＯ＋−ｘ膜を製造する一つの方法として反応性ス
パッタリング法がある。これは、ｚｎ板をターケラトと
して、アルゴン−酸素雰囲気中でｒｆスパッタさせる方
法である。
、成膜の雰囲気条件の変化により得られる膜の電気伝導
性及び光吸収率が大きく変化することを見出した。即ち
、酸化性が高い雰囲気条件では高抵抗で透明な膜が形成
され、酸素欠損が多く力るよう々雰囲気条件では光吸収
率の大きい黒色導電膜が形成されることを見出した。黒
色ＺｎＯ＋−ｘ膜を製造する一つの方法として反応性ス
パッタリング法がある。これは、ｚｎ板をターケラトと
して、アルゴン−酸素雰囲気中でｒｆスパッタさせる方
法である。
第２図はｒｆスパッタ法で生成したＺｎ０ｓ−ｘ［１１
’の面積抵抗と光吸収率の酸素分圧依存性を示す特性曲
線図である。
’の面積抵抗と光吸収率の酸素分圧依存性を示す特性曲
線図である。
この特性曲線図は、ｒｆスパッタ法を用いて酸素分圧を
変えて、ガラス基板上に０．２μｍの厚さに成膜したＺ
ｎ Ｏ＋−ｘ試料について面積抵抗と光吸収率を測定
したものである。ｒｆスノくツタリング中における全圧
は２’Ｘ１０−”ｍｍ Ｈｇ、高周波電力は１、５ ｗ
／ ｃ ｍ”として一定にした。酸素分圧を減らすと
ともに面積抵抗が減少し、酸素分圧８Ｘ１０−’ｍｍＨ
ｇ以下で導電性が急激に増加する。また、光吸収率は、
酸素分圧が６ Ｘ １０−３ｍｍＨｇ以下から急増しだ
後再び減少する。この減少は膜が金属的に１）金属光沢
による反射率の増大によるものである。従って、成膜条
件によシ、第２図に示すように、（イ）透明絶縁膜、（
ロ）透明導電膜、ぐ→黒色導電膜、に）金属膜の４種の
膜のいずれかを形成することができる。この発明で利用
するのは（ハ）の黒色導電膜である。
変えて、ガラス基板上に０．２μｍの厚さに成膜したＺ
ｎ Ｏ＋−ｘ試料について面積抵抗と光吸収率を測定
したものである。ｒｆスノくツタリング中における全圧
は２’Ｘ１０−”ｍｍ Ｈｇ、高周波電力は１、５ ｗ
／ ｃ ｍ”として一定にした。酸素分圧を減らすと
ともに面積抵抗が減少し、酸素分圧８Ｘ１０−’ｍｍＨ
ｇ以下で導電性が急激に増加する。また、光吸収率は、
酸素分圧が６ Ｘ １０−３ｍｍＨｇ以下から急増しだ
後再び減少する。この減少は膜が金属的に１）金属光沢
による反射率の増大によるものである。従って、成膜条
件によシ、第２図に示すように、（イ）透明絶縁膜、（
ロ）透明導電膜、ぐ→黒色導電膜、に）金属膜の４種の
膜のいずれかを形成することができる。この発明で利用
するのは（ハ）の黒色導電膜である。
上記はＺｎ板をターケラトとするものであるが、ＺｎＯ
板をターケラトとしてアルゴン−水素混合ガスをスパッ
タリング雰囲気として木葉分圧を制御する反応性スパッ
タリング法によっても黒色ＺｎＯ＋−ｘ膜を形成するこ
とができる。
板をターケラトとしてアルゴン−水素混合ガスをスパッ
タリング雰囲気として木葉分圧を制御する反応性スパッ
タリング法によっても黒色ＺｎＯ＋−ｘ膜を形成するこ
とができる。
スパッタ法以外ではｚｎを原料とした反応性蒸着法でも
黒色Ｚ ｎ Ｏ＋−ｘ膜の形成が可能であるが、単純な
反応性蒸着では形成困難である。反応性の高周波イオン
ブレーティング法を用いると同様の性質を有する黒色Ｚ
ｎ０！−Ｘ膜を作ることができるが、スパンタ法に比較
すると蒸着速度及び酸素圧のｔｔ；ＩＩ御が微妙であり
、再現性が良くないという問題がある。
黒色Ｚ ｎ Ｏ＋−ｘ膜の形成が可能であるが、単純な
反応性蒸着では形成困難である。反応性の高周波イオン
ブレーティング法を用いると同様の性質を有する黒色Ｚ
ｎ０！−Ｘ膜を作ることができるが、スパンタ法に比較
すると蒸着速度及び酸素圧のｔｔ；ＩＩ御が微妙であり
、再現性が良くないという問題がある。
第２図かられかるように 黒色Ｚ ｎ Ｏ＋−ｘ膜は、
金属導体と比較すると、抵抗が１桁乃至２桁高い。
金属導体と比較すると、抵抗が１桁乃至２桁高い。
従って、黒色ｚ ｎ ｏ 、−ｘ膜だけで背面電極を形
成することもできるのであるが、黒色ＺｎＯ，−Ｘ膜に
金洟導体を重ねて二層構造にして電気抵抗を下げてやる
方が有利である。特に、ドツトマトリックス型の光示パ
ネルのように、細いストライプ電極を用いるＥＬ素子で
は二層構造にして電気抵抗を下げてやるのが艮い。
成することもできるのであるが、黒色ＺｎＯ，−Ｘ膜に
金洟導体を重ねて二層構造にして電気抵抗を下げてやる
方が有利である。特に、ドツトマトリックス型の光示パ
ネルのように、細いストライプ電極を用いるＥＬ素子で
は二層構造にして電気抵抗を下げてやるのが艮い。
次に、本発明の実施例について説明する。
透明なガラス基板１上に透明電極２としてＩＴＯ膜を０
．０５μｍの厚さに、かつ平行に走るストライプ状に形
成する。その上に第１絶縁膜３としてＹ２０ｇを０．３
μｍの厚さに形成する。この上に発光層４としてＺｎｓ
＋ＭｎをＥガンを用いて０．５５μｍの厚さに蒸着した
後、そのまま真空槽内で５５０℃で熱処理する。この上
に第２絶縁膜５としてＹ２Ｏ３を０．３μｍの厚さに形
成する。この上に背面電極６として黒色Ｚ ｎ Ｏ、−
ｘを０．１μｍの厚さに、次いでＡ’を０．２μｍの厚
さに形成する。背面電極６はストライプ状の透明電極２
に対して直交するストライプ状にパターン化シタ。
．０５μｍの厚さに、かつ平行に走るストライプ状に形
成する。その上に第１絶縁膜３としてＹ２０ｇを０．３
μｍの厚さに形成する。この上に発光層４としてＺｎｓ
＋ＭｎをＥガンを用いて０．５５μｍの厚さに蒸着した
後、そのまま真空槽内で５５０℃で熱処理する。この上
に第２絶縁膜５としてＹ２Ｏ３を０．３μｍの厚さに形
成する。この上に背面電極６として黒色Ｚ ｎ Ｏ、−
ｘを０．１μｍの厚さに、次いでＡ’を０．２μｍの厚
さに形成する。背面電極６はストライプ状の透明電極２
に対して直交するストライプ状にパターン化シタ。
このように形成した背面電極６は、表示側から見ると黒
色であり、外部光は殆んど反射されない。
色であり、外部光は殆んど反射されない。
従って、上記のように構成したＥＬ素子は、明るい環境
においても１５フート・ランバート程度の発光輝度で十
分な視認性が得られた。
においても１５フート・ランバート程度の発光輝度で十
分な視認性が得られた。
上記実施例は二重絶縁型でＡＣ型のＥＬ素子に本発明を
適用したものであるが、本発明は片絶縁型Ａ、Ｃ型ＥＬ
素子やＤＣ型ＢＬ素子等に適用できることはもちろんで
ある。
適用したものであるが、本発明は片絶縁型Ａ、Ｃ型ＥＬ
素子やＤＣ型ＢＬ素子等に適用できることはもちろんで
ある。
また、ＺｎＯ１−Ｘの電気伝導性を改良するために、微
量の不純物、特に三価金属イオンを混入することもでき
る。
量の不純物、特に三価金属イオンを混入することもでき
る。
以上詳細に説明したように、本発明によれば、コントラ
ストが優れた薄膜ＥＬ素子が得られるのでその効果は大
きい。
ストが優れた薄膜ＥＬ素子が得られるのでその効果は大
きい。
第１図は従来のＡＣ型ＥＬ素子の一例の断面図、第２図
は百スパッタ法で生成したＺ ｎ ＯＩ−ｘ膜の面積抵
抗と光吸収率の酸素分圧依存性を示す特性曲線図である
。 １・・・・・・透明ガラス基板、２・・・・・・透明型
３極、３・・・・・・第１絶縁膜、４・・・・・・発光
層、５・・・・・・第２絶縁膜、６・・・・・・背面電
極。
は百スパッタ法で生成したＺ ｎ ＯＩ−ｘ膜の面積抵
抗と光吸収率の酸素分圧依存性を示す特性曲線図である
。 １・・・・・・透明ガラス基板、２・・・・・・透明型
３極、３・・・・・・第１絶縁膜、４・・・・・・発光
層、５・・・・・・第２絶縁膜、６・・・・・・背面電
極。
Claims (1)
- 透明基板と、該透明基板の一生面に設けられた透明電極
と、該透明電極に対向して設けられた背面電極と、前記
透明電極と背面電極との間に設けられた発光層と、前記
透明電極及びあるいは背面電極と前記発光層との間に設
けられる絶縁層とを含んで構成される薄膜ＥＬ素子にお
いて、前記背面電極が黒色のｚｎｏ、−ｘ膜、もしくは
黒色Ｚｎ０＋ −Ｘ膜と金属とから成る二重膜で構成さ
れていることを特徴とする薄膜ＥＬ素子、。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58028008A JPS59154795A (ja) | 1983-02-22 | 1983-02-22 | 薄膜ｅｌ素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58028008A JPS59154795A (ja) | 1983-02-22 | 1983-02-22 | 薄膜ｅｌ素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59154795A true JPS59154795A (ja) | 1984-09-03 |
Family
ID=12236757
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58028008A Pending JPS59154795A (ja) | 1983-02-22 | 1983-02-22 | 薄膜ｅｌ素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59154795A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04312791A (ja) * | 1991-04-09 | 1992-11-04 | Kenwood Corp | 高コントラスト薄膜ｅｌ素子の製造方法 |
-
1983
- 1983-02-22 JP JP58028008A patent/JPS59154795A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04312791A (ja) * | 1991-04-09 | 1992-11-04 | Kenwood Corp | 高コントラスト薄膜ｅｌ素子の製造方法 |
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