JPS60177600A - 薄膜el素子とその製造方法 - Google Patents
薄膜el素子とその製造方法Info
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- JPS60177600A JPS60177600A JP59033250A JP3325084A JPS60177600A JP S60177600 A JPS60177600 A JP S60177600A JP 59033250 A JP59033250 A JP 59033250A JP 3325084 A JP3325084 A JP 3325084A JP S60177600 A JPS60177600 A JP S60177600A
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Landscapes
- Surface Treatment Of Glass (AREA)
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El (Electro Lum1nesce
nce )発光を呈づる薄膜EL素子とその製造方法に
関する。
nce )発光を呈づる薄膜EL素子とその製造方法に
関する。
従来、この薄膜EL素子としては、第1図(a)(b)
及び(C)に示すような構造のものが知られ゛〔いた。
及び(C)に示すような構造のものが知られ゛〔いた。
先ず、第1図(a)は、ガラス基板1土にIn、、03
. Sn 02等の透明電極2と、Y2O3゜Ti 0
2等からなる第1の絶縁層3を順次、スパッタリング法
又は電子ビーム蒸着法により重畳形成し、この第1の絶
縁層3上にはZnS:Hn焼結ペレッ]〜を電子ビーム
蒸着することにより発光層4を積層する。この時lnS
蒸着材料に添加するHnの濃度は目的により異なるが、
通常0.1〜2.0wt%に設定される。この発光層4
上には第1の絶縁層3と同様の材質からなる第2の絶縁
層5を積層し、この上にはA1等からなる背面電極6を
蒸着形成Jる。そして、透明電極2と背面電極6に交流
又は直流電源を接続して、この薄膜E L素子を駆動し
で、黄橙色の発光を呈する。
. Sn 02等の透明電極2と、Y2O3゜Ti 0
2等からなる第1の絶縁層3を順次、スパッタリング法
又は電子ビーム蒸着法により重畳形成し、この第1の絶
縁層3上にはZnS:Hn焼結ペレッ]〜を電子ビーム
蒸着することにより発光層4を積層する。この時lnS
蒸着材料に添加するHnの濃度は目的により異なるが、
通常0.1〜2.0wt%に設定される。この発光層4
上には第1の絶縁層3と同様の材質からなる第2の絶縁
層5を積層し、この上にはA1等からなる背面電極6を
蒸着形成Jる。そして、透明電極2と背面電極6に交流
又は直流電源を接続して、この薄膜E L素子を駆動し
で、黄橙色の発光を呈する。
このような構造の博1!JEL素子は、その発光特性、
寿命の面では実用化に迫る特性を備えているにもか)ね
らず、第2の絶縁層5と背面電極6との間の光反射係数
が大きく、外部から入用した光の50%以上をも反則す
ることから、明るい場所で表示さUる場合には、コント
ラストが低下り−る欠点があった。このような欠点を除
去りるIζめに、第1図(b)及び(C)に示JJ:う
な構造の薄膜E1−索T h’提案されている。
寿命の面では実用化に迫る特性を備えているにもか)ね
らず、第2の絶縁層5と背面電極6との間の光反射係数
が大きく、外部から入用した光の50%以上をも反則す
ることから、明るい場所で表示さUる場合には、コント
ラストが低下り−る欠点があった。このような欠点を除
去りるIζめに、第1図(b)及び(C)に示JJ:う
な構造の薄膜E1−索T h’提案されている。
先ず、第1図(b)は同図(a)に示した発光層4ど第
2の絶縁層5との間にCaTe等の高抵抗光吸収体層7
を押入りることにより、[し素子の一1ンI−ラストを
高くしている。しかし、このEl−素子tit、yi光
特性にJ3いて同図(a)に示−した1−し素子と対比
して大きく変わってしまい、輝度が(i(下りる欠点が
あり、高電界を加えたときには絶縁破壊しやすい欠点も
あっl、。
2の絶縁層5との間にCaTe等の高抵抗光吸収体層7
を押入りることにより、[し素子の一1ンI−ラストを
高くしている。しかし、このEl−素子tit、yi光
特性にJ3いて同図(a)に示−した1−し素子と対比
して大きく変わってしまい、輝度が(i(下りる欠点が
あり、高電界を加えたときには絶縁破壊しやすい欠点も
あっl、。
次に、第1図(C)は同図(a)に示した第2の絶縁層
5ど背面電極6との間にCaTe等の高抵抗光吸収体層
8を種入りることにより、同図(b)に承したものと同
様、EL素子の」ントラストを高くしているが、発光開
始電圧が高くなつCしまうという致命的欠点があり、ま
Iこ同図(C) q) bのと同様、高電界を加えたと
きには絶縁破壊しや(い欠点もあった。
5ど背面電極6との間にCaTe等の高抵抗光吸収体層
8を種入りることにより、同図(b)に承したものと同
様、EL素子の」ントラストを高くしているが、発光開
始電圧が高くなつCしまうという致命的欠点があり、ま
Iこ同図(C) q) bのと同様、高電界を加えたと
きには絶縁破壊しや(い欠点もあった。
本発明は、上記のにうな従来の欠点を除去づるためにな
されたものであり、簿膜EL素rの背面電極が透明)9
電体層と金属層とを積層した複合層から成り、かつ前記
透明導電体層と前記金属層との界面が粗面であることを
主構成とづることにより、発光輝度特性を変えることな
く、発光時のコンhラストを高くした薄膜EL素子を提
供することを目的としている。
されたものであり、簿膜EL素rの背面電極が透明)9
電体層と金属層とを積層した複合層から成り、かつ前記
透明導電体層と前記金属層との界面が粗面であることを
主構成とづることにより、発光輝度特性を変えることな
く、発光時のコンhラストを高くした薄膜EL素子を提
供することを目的としている。
以下、本発明の実施例図面を参照しながら、本発明の詳
細な説明する。
細な説明する。
第2図(a)は本発明の一実施例を示し、先ず、石英ガ
ラス基板1上に酸化インジウムスズ(以1;、r’ I
T OJという。)の透明電極2(膜11’ : 2
000人)を直流マグネトI]ン・スパッタリング法(
基板温度Ts=200℃、スパッタ電流密度1 =1.
5m八へ cut、 。
ラス基板1上に酸化インジウムスズ(以1;、r’ I
T OJという。)の透明電極2(膜11’ : 2
000人)を直流マグネトI]ン・スパッタリング法(
基板温度Ts=200℃、スパッタ電流密度1 =1.
5m八へ cut、 。
透明型41i 2の表面を平滑面状に形成づるために、
スパッタリング払が適している。真空蒸着法ににれば、
その表面に突起部が発生しがらであり、その突起部に電
界が集中して、絶縁破壊を起こし%’)すくなる。次に
、Y2O3の第1の絶縁層3(膜%添加したlns:H
n焼焼結ペッツ1〜素材にしC真空蒸着法(Ts=20
0℃)により発光層4(膜厚:5000人)を蒸着し、
次に、第1の絶縁層3と同様に第2の絶縁F?i5(膜
厚: 3000人)を蒸着覆る。
スパッタリング払が適している。真空蒸着法ににれば、
その表面に突起部が発生しがらであり、その突起部に電
界が集中して、絶縁破壊を起こし%’)すくなる。次に
、Y2O3の第1の絶縁層3(膜%添加したlns:H
n焼焼結ペッツ1〜素材にしC真空蒸着法(Ts=20
0℃)により発光層4(膜厚:5000人)を蒸着し、
次に、第1の絶縁層3と同様に第2の絶縁F?i5(膜
厚: 3000人)を蒸着覆る。
そして、この第2の絶縁層5上にSn 02の透明導電
体層9を反応性電子ビーム蒸着法(Ts=300℃。
体層9を反応性電子ビーム蒸着法(Ts=300℃。
4
P 02=−I X10 Torr)により、その表面
を粗面にして蒸着し、更に、この透明導電体層9上にC
rから成る金His層10を真空蒸名法ににり蒸るして
、透明導電体層9と金属層10どから成る複合層を本発
明の背面電極(9−1−10)として使用し、本発明の
薄膜F1−素子を製作した。本例の薄膜EL素子は、透
明型(412と背面電極(9十01)との間に父流電源
を接続しで駆動し、黄橙色を発光層る。
を粗面にして蒸着し、更に、この透明導電体層9上にC
rから成る金His層10を真空蒸名法ににり蒸るして
、透明導電体層9と金属層10どから成る複合層を本発
明の背面電極(9−1−10)として使用し、本発明の
薄膜F1−素子を製作した。本例の薄膜EL素子は、透
明型(412と背面電極(9十01)との間に父流電源
を接続しで駆動し、黄橙色を発光層る。
本例の薄膜E1素子の印加電圧に対重る発光輝度特性は
第3図の曲線dで現わされる。なお同図の曲線a、b及
びCはそれぞれ第1図(a)。
第3図の曲線dで現わされる。なお同図の曲線a、b及
びCはそれぞれ第1図(a)。
(b)及び(C)に示した薄膜EL素子の特性を現わす
。第3図によれば、本例の薄Ia [1−素子の発光輝
度は、コン1−ラスト対策を講じてい−4【い第1図(
a)のものと対比して、それを講じた第1図(b)及び
(C)のものが約1/2に低下していると同様に、低下
りることは免れないが、2つの対向した透明電極2と透
明導電体層9を介して電界が印加されていることから、
発光特性、発光開始電圧、絶縁破壊及び寿命等について
、第1図(a)のしのとほとんど変わらない温特性が得
られる。
。第3図によれば、本例の薄Ia [1−素子の発光輝
度は、コン1−ラスト対策を講じてい−4【い第1図(
a)のものと対比して、それを講じた第1図(b)及び
(C)のものが約1/2に低下していると同様に、低下
りることは免れないが、2つの対向した透明電極2と透
明導電体層9を介して電界が印加されていることから、
発光特性、発光開始電圧、絶縁破壊及び寿命等について
、第1図(a)のしのとほとんど変わらない温特性が得
られる。
また、上記積層法のうち、透明導電体層9の反応性電子
ビーム蒸着法におい−C1その表面を粗面化する手段と
しては、Ts 、 l) 02及び蒸着速度Vvの蒸着
条イ′1のうち少なくとも一つを制御して行なわれ、本
例ではT 5=300℃、PO2=1x10’Torr
ノもとでV■=0〜7人/SeCトシIC6なお、電子
ビームの電流密度及びその電流についてはそれぞれ15
〜25 mA / crj及び30〜50Ill八に選
定しlこ 。
ビーム蒸着法におい−C1その表面を粗面化する手段と
しては、Ts 、 l) 02及び蒸着速度Vvの蒸着
条イ′1のうち少なくとも一つを制御して行なわれ、本
例ではT 5=300℃、PO2=1x10’Torr
ノもとでV■=0〜7人/SeCトシIC6なお、電子
ビームの電流密度及びその電流についてはそれぞれ15
〜25 mA / crj及び30〜50Ill八に選
定しlこ 。
このような透明導電体層9の粗面化した表面の厚さ方向
の層、す゛なわち透明導電体層9と金属層10が交互に
入り込lυだ不均質層11に注目すれば、この不均質層
11の屈折率が透明導電体層9と金属層10にJ3りる
各屈折率の中間的な値となり、この不均質層11が透明
基板1側から背面電極(9ト10)への大剣光に対J゛
る反射防止層どして作用覆ることから、第2の絶縁Fi
5と背面電極(,9−1−10)との間にお【ノる光
反則係数が小きくなって、(三1素子のコントラストを
高くすることができる。このようなコントラストの効果
は、分光反射率特性で証明され、本例の薄膜EL素子は
第4図の曲線f(承りように、可視光域にa3いて反射
率を約10%にまC低くりることができる。なお、同図
の曲線eは第1図(a)の−bのによる分光反射率特性
であり、イの反則率は可視光域において約50〜60%
もあった。
の層、す゛なわち透明導電体層9と金属層10が交互に
入り込lυだ不均質層11に注目すれば、この不均質層
11の屈折率が透明導電体層9と金属層10にJ3りる
各屈折率の中間的な値となり、この不均質層11が透明
基板1側から背面電極(9ト10)への大剣光に対J゛
る反射防止層どして作用覆ることから、第2の絶縁Fi
5と背面電極(,9−1−10)との間にお【ノる光
反則係数が小きくなって、(三1素子のコントラストを
高くすることができる。このようなコントラストの効果
は、分光反射率特性で証明され、本例の薄膜EL素子は
第4図の曲線f(承りように、可視光域にa3いて反射
率を約10%にまC低くりることができる。なお、同図
の曲線eは第1図(a)の−bのによる分光反射率特性
であり、イの反則率は可視光域において約50〜60%
もあった。
第2図(b)は本発明の他の実施例であり、本例では同
図(b)のti&実施例と対比して、第1の絶縁層3を
除去して、透明電極2と発光層4とを互に隣接している
。本例では、前述した第3図の発光輝度特性において、
曲線dのうち、発光開始電圧を一層低くした特性を得、
第4図の分光反射率特性において、曲線fとほとんど同
様な特性を得た。
図(b)のti&実施例と対比して、第1の絶縁層3を
除去して、透明電極2と発光層4とを互に隣接している
。本例では、前述した第3図の発光輝度特性において、
曲線dのうち、発光開始電圧を一層低くした特性を得、
第4図の分光反射率特性において、曲線fとほとんど同
様な特性を得た。
本発明の以上の実施例の他に、先ず、透明基板について
は石英ガラスに代えて、ソーダライムガラス、アルミノ
ボロシリク−トガラス等の多成分系のガラス基板でもよ
く、透明電極についてはIT Oに代え一’c’、 I
n2O3若しくはこれにWを添加したもの又はSn O
,、にsb、 F等を添加したものであってもよい。次
に、絶縁層についてはY2O3に代えて、?aO,Ti
O,八i、203゜2 5 2 Si3N4又はSi 02等を使用してもよい。次に、
発光層については、母材としてZnSの代わりに、Zn
5e又はこれら混合物等を使用してもよく、これらの母
材に対して活性材としてHn、 Cu、An、希土類、
ハロゲン等が添加される。例えば、ZIIS :Cu、
A4では黄緑色、Zn (S −Se) : Cu、旧
゛では緑色、母U 2nSに対して活性材として5II
lは赤色、rbは緑色、Tmは青色を発光づる。また、
この発光層は中間層として透明誘電体層(Y2O3,。
は石英ガラスに代えて、ソーダライムガラス、アルミノ
ボロシリク−トガラス等の多成分系のガラス基板でもよ
く、透明電極についてはIT Oに代え一’c’、 I
n2O3若しくはこれにWを添加したもの又はSn O
,、にsb、 F等を添加したものであってもよい。次
に、絶縁層についてはY2O3に代えて、?aO,Ti
O,八i、203゜2 5 2 Si3N4又はSi 02等を使用してもよい。次に、
発光層については、母材としてZnSの代わりに、Zn
5e又はこれら混合物等を使用してもよく、これらの母
材に対して活性材としてHn、 Cu、An、希土類、
ハロゲン等が添加される。例えば、ZIIS :Cu、
A4では黄緑色、Zn (S −Se) : Cu、旧
゛では緑色、母U 2nSに対して活性材として5II
lは赤色、rbは緑色、Tmは青色を発光づる。また、
この発光層は中間層として透明誘電体層(Y2O3,。
la O、TiO、Ajj203.Si3N4又は、2
5 2 Si021)を介在して第1及び第2の発光層に分1ノ
°CもJ:り、その場合に第1及び第2の発光層は同一
材質に選定できることは勿論のこと、異種材質、例えば
第1の発光層としてTb F を添加し1cZnS N
膜を使用した場合、第1の発光層からは緑色を発光し、
第2の発光層としcsllI「 を添加したZnS 薄
膜を使用した場合、第2の発光層からは赤色を発光して
、全体として緑色と赤色との中間色を発光する薄膜EL
素子が臂られる。次に背面電極のうち透明導電体層につ
いてはI’TOに代えて前述した透明電極の材質を使用
してもよく、金属層についてはCrに代えて、反射率が
Cr使用のときにりも高くなることが6’l容できれば
、l’a、 No。
5 2 Si021)を介在して第1及び第2の発光層に分1ノ
°CもJ:り、その場合に第1及び第2の発光層は同一
材質に選定できることは勿論のこと、異種材質、例えば
第1の発光層としてTb F を添加し1cZnS N
膜を使用した場合、第1の発光層からは緑色を発光し、
第2の発光層としcsllI「 を添加したZnS 薄
膜を使用した場合、第2の発光層からは赤色を発光して
、全体として緑色と赤色との中間色を発光する薄膜EL
素子が臂られる。次に背面電極のうち透明導電体層につ
いてはI’TOに代えて前述した透明電極の材質を使用
してもよく、金属層についてはCrに代えて、反射率が
Cr使用のときにりも高くなることが6’l容できれば
、l’a、 No。
re、 Ni、 NiCr1の金属を使用してもよい。
以上のとおり、本発明の薄膜EL素了によれば、発光特
性については従来量も良いとされる従来品(第1図(a
))とほとんど変わらない特性と、高いコントラスト特
性とを両立させることができる。
性については従来量も良いとされる従来品(第1図(a
))とほとんど変わらない特性と、高いコントラスト特
性とを両立させることができる。
171図(a)、(b)及び(c)はthぞt+[来の
薄膜IEL累子を示J断面図、第2図(a)及び(b)
は・でれぞれ本発明による実施例を示す断面図、第3図
は印加電圧に対する発光輝度特性図、並びに第4図は分
差反射率特性図である。 1・・1明基板、2・・・透明電極、3・・・第1の絶
縁層、4・・・発光層、5・・・第2の絶縁層、9・・
・透明導電体層、10・・・金属層、11・・・不均質
層 (cl) (1)) (C) (cl) (b) 第3図 第4図 手 続 補 正 書 (自発) ] 1゜事デーの表示 昭和59年特許願第33250号2
、発明の名称 薄膜EL素子とその製造方法3、補正を
Jる者 事件との関係 特許出願人 住所 東京都新宿区西新宿1丁目13?l512号〒1
t30 T E Lニー03 (348) 1221ホ
ヤ ガラス 名称 株式会社 保 谷 硝 子 明細書の「発明の詳細な説明」の欄 5、補正の内容 明細書8貞2行に「同図(b)」とあるを[同図(a)
]と補正する。 以J−
薄膜IEL累子を示J断面図、第2図(a)及び(b)
は・でれぞれ本発明による実施例を示す断面図、第3図
は印加電圧に対する発光輝度特性図、並びに第4図は分
差反射率特性図である。 1・・1明基板、2・・・透明電極、3・・・第1の絶
縁層、4・・・発光層、5・・・第2の絶縁層、9・・
・透明導電体層、10・・・金属層、11・・・不均質
層 (cl) (1)) (C) (cl) (b) 第3図 第4図 手 続 補 正 書 (自発) ] 1゜事デーの表示 昭和59年特許願第33250号2
、発明の名称 薄膜EL素子とその製造方法3、補正を
Jる者 事件との関係 特許出願人 住所 東京都新宿区西新宿1丁目13?l512号〒1
t30 T E Lニー03 (348) 1221ホ
ヤ ガラス 名称 株式会社 保 谷 硝 子 明細書の「発明の詳細な説明」の欄 5、補正の内容 明細書8貞2行に「同図(b)」とあるを[同図(a)
]と補正する。 以J−
Claims (2)
- (1) 透明電極と背面電極との間に発光層を介在した
薄膜E’L素子において、前記背面電極が透明導電体層
と金属層とを積層した複合層から成り、かつ前記透明導
電体層と前記金属層との界面が粗面であることを特徴と
りる薄膜[L素子。 - (2) 透明電極と背面電極との間に発光層を介在した
薄膜EL素子の製造方法にJ3い゛C1前記背面電極が
透明導電体層と金属層とを積層しlご複合層から成り、
かつ前記透明導電体層が電子ビーム蒸着法により温度、
酸素分圧及び蒸着速度の蒸も条件のうち少なくとも一つ
を制御しC1その表1111を粗面に形成していること
を特徴とづる簿膜EL素子の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59033250A JPS60177600A (ja) | 1984-02-23 | 1984-02-23 | 薄膜el素子とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59033250A JPS60177600A (ja) | 1984-02-23 | 1984-02-23 | 薄膜el素子とその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60177600A true JPS60177600A (ja) | 1985-09-11 |
JPS63914B2 JPS63914B2 (ja) | 1988-01-09 |
Family
ID=12381243
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59033250A Granted JPS60177600A (ja) | 1984-02-23 | 1984-02-23 | 薄膜el素子とその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60177600A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03141588A (ja) * | 1989-10-27 | 1991-06-17 | Ricoh Co Ltd | 電界発光素子 |
JPH0645291U (ja) * | 1992-11-27 | 1994-06-14 | 日本精機株式会社 | El素子 |
WO1996036201A1 (en) * | 1995-05-12 | 1996-11-14 | Timex Corporation | Method of manufacturing electroluminescent lamps |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04100944U (ja) * | 1991-02-08 | 1992-09-01 | 関東自動車工業株式会社 | 自動車のフロントウインドウとカウルルーバの組付構造 |
-
1984
- 1984-02-23 JP JP59033250A patent/JPS60177600A/ja active Granted
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03141588A (ja) * | 1989-10-27 | 1991-06-17 | Ricoh Co Ltd | 電界発光素子 |
JPH0645291U (ja) * | 1992-11-27 | 1994-06-14 | 日本精機株式会社 | El素子 |
WO1996036201A1 (en) * | 1995-05-12 | 1996-11-14 | Timex Corporation | Method of manufacturing electroluminescent lamps |
US5620348A (en) * | 1995-05-12 | 1997-04-15 | Timex Corporation | Method of manufacturing electroluminescent lamps having surface designs and lamps produced thereby |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS63914B2 (ja) | 1988-01-09 |
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