JPS60200491A - Elパネル - Google Patents

Elパネル

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JPS60200491A
JPS60200491A JP59056954A JP5695484A JPS60200491A JP S60200491 A JPS60200491 A JP S60200491A JP 59056954 A JP59056954 A JP 59056954A JP 5695484 A JP5695484 A JP 5695484A JP S60200491 A JPS60200491 A JP S60200491A
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JP
Japan
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oxide
panel
thin film
light
praseodymium
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JP59056954A
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JPS6337477B2 (ja
Inventor
富造 松岡
雅博 西川
洋介 藤田
阿部 惇
新田 恒治
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Priority to DE8585103125T priority patent/DE3561435D1/de
Priority to EP85103125A priority patent/EP0159531B1/en
Priority to US06/713,597 priority patent/US4668582A/en
Publication of JPS60200491A publication Critical patent/JPS60200491A/ja
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、グラフインクディスプレイとしてパーソナ
ルコンピュータ端末等に適用されるELパネルに関する
ものである。
従来例の構成とその問題点 (1) 一般にELパネルはガラス基板の上に透明電極(インジ
ウムスズ混晶酸化物:ITO)、下部絶縁体層、蛍光体
層、上部絶縁体層および背面電極(普通ばAl金属電極
)の順に透明な薄膜(Aβ以外)を積層した構造を持つ
ところが、このE Lパネルを観測側のガラス基板側か
ら見た場合、薄膜の透明性と背面電極のAl電極の作用
で鏡面に見え、外光(周囲光)を反射し易く、高い外光
の環境の中ではコントラストが低くなりがちになるとい
う欠点がある。たとえば外光がパネル面に垂直に入射し
たとすると、理論的には表面ガラスおよび薄膜界面によ
り、Aj2電極入射直前までに約8%反射され、残り9
2%の光がAl電極により90%反射されるため、すべ
て表面に出てくるとすると結局パネルとして91%の高
い反射率となるが、実際には薄膜内の吸収や界面での散
乱で光が失なわれ80〜90%となる。
従って外光が全く無い時の輝度が標準的な100nit
のパネルばかなり明るいオフィスの照度4007!xと
同じ面照度の場合、コントラスト(2) ■と低くなる欠点があった。一般にパネル面が400f
fxの照度でも5:1以上のコントラストが望ましい。
そこで、このようなコントラストを改善するためにパネ
ル前面に円偏光フィルタを配置する方法や蛍光体層と背
面電極の間に黒色絶縁薄膜を介在させる方法が考えられ
ている。しかしながら、前者は、輝度が40%程度に減
少し、かつ高価であるという欠点を持つ。一方後者は最
高50%まで輝度が落ちることがあるが、コン1〜ラス
ト改善にはコストも低く、優れた方法といえる。しかし
一般に光を十分吸収する黒色で、かつ絶縁性の高い薄膜
は得難い。一般に黒色絶縁薄膜は単位面積当り約101
Ω以上のシート抵抗を持つことが要求される。もちろん
薄膜の透過率は可視領域において0%に近い程よく、ま
た誘電率が高い方がパネルの駆動電圧を低くするのに都
合がよい。しかしかかる緒特性を合わせ持つ黒色絶縁薄
膜はいまプど見い出されていない。
発明の目的 (3) この発明は、コントラストをより改善したE Lパネル
を提供することを目的とする。
発明の構成 この発明は、黒色絶縁薄膜としてプラセオジウム酸化物
を新たに見い出し、その高い光吸収特性と高誘電率およ
び高絶縁抵抗を利用し、蛍光体層と背面電極層との間に
配置して優れたコントラストのE Lパネルを提供する
ものである。
実施例の説明 はじめにPr(プラセオジウム)酸化物を黒色絶縁薄膜
として選択した理由を以下に述べる。すなわち、 (1)一般に希土類酸化物ばy2o3,3m203を代
表として、よ(ZnS:Mn蛍光膜や他の酸化物と付着
強度の強いEL素子に適した絶縁薄膜となるのでPr酸
化物にも同様な高価が期待できる。
(2)一般に鉄族遷移金属酸化物も強く着色して黒色を
呈するものも多いが、それらは一般に抵抗が低い。それ
に比較しPr酸化物は高抵抗が期待(4) される。
(3)たとえZnS:Mn蛍光膜と接してもPr酸化物
は発光のキラーとはなりにくいと考えられる。
(41Pr酸化物は希土類酸化物の中で廉価に入手可能
である。
+5)Pr酸化物中でPrイオンば3tilliと4価
の混合原子価をとり易く両方とも強く着色しており、特
に4 tilliは黒色で強い吸収が期待できる。
(6)Pr酸化物ばpr203とPr02の間に多くの
規則格子を持った非化学量論化合物(Pry02n=2
でn=4.7.9.10.11 12゜■)が存在する
ので結晶格子として柔構造と考えられ、従っているいろ
な製造法により容易に薄膜が形成されると考えられる。
このpr酸化物の薄膜は高周波スパッター法ならびにE
B蒸着法により作成できた。最初高周波スバ・ツタ−法
を説明する。Prの酸化物は普通Pr601Hなる組成
の化合物または金属が容易に入手できる。そして金属タ
ーゲットの酸素生活性スパッターで薄膜は作成(5) できるが、より廉価な上記酸化物の粉末を空気中で13
80℃で2時間焼結して厚、7j5II11の焼結板と
なし、それをスパッター用ターゲットとした。
RFマグネ1〜ロンスパッター装置を用い、基板温度、
Arと02ガスの混合比およびガス圧を種々変化せしめ
てPr酸化物の薄膜をガラス基板−にに形成した。各種
条件で形成した薄膜の光吸収係数を測定し、それらを表
1にまとめて記した。
(以下余白 ) (6) 表 1 表1から1Jtlλ−5000人の可視光の中央におい
て、SiやGaAsの基礎吸収に匹敵する10′″(c
m−I)オーダーの吸収係数は、Arに02を含む酸化
性雰囲気で、かつより高ガス圧の時得られることがわか
る。また基板温度は2oo℃前後が(7) 最適である。X線回折で結晶相を調べてみると、Arの
みの時はほとんどPr60H102のみの時はほとんど
P r O2の相から成立っており、酸素分圧が高い程
Pr02が多くなる。同時にPro2の割合が多くなる
程薄膜は褐色からより黒色になり、黒色絶縁薄膜として
好ましいことがわかった。図にA r / 02 = 
1. / 1のスパッター雰囲気中(ガス圧3 X 1
0 torr、基板温度200°C)で膜圧500人の
Pr酸化物をイ1けたガラス基板の光透過曲線2と、0
2ガスのみのスパッター雰囲気中で膜圧2700人のP
r酸化物を付けたガラス基板の光透過曲線3を示した。
光源はタングステンハロゲンランプを用い、曲線1は基
板ガラスのみを通過した光源のスベクI−ルである。P
r酸化物の薄膜は可視領域全般にわたって一様な吸収を
示し、一般に短波長はど吸収が強いことがわ力)る。ま
た500人の厚さでも5000人の波長で約65%の光
を吸収し、2700人の厚みになると波長5500Å以
上でわずかな光透過を示すだけで、他の波長領域ではほ
ぼ完全に吸収される。
(8) すなわち黒色絶縁薄膜として好適な光学特性を持ってい
る。
一方、電気特性を測定した結果、比抵抗として109Ω
・・・台であ2、数千人の厚さでも単位面積当りのシー
[抵抗10〜以上は十分溝たせる。また、]、KI+z
の誘電率は約400でtan δは2%前後であった。
この非常に高い誘電率は低電圧駆動のELパネルを作成
するのに望ましい特性である。
また、同様なPr酸化物薄膜はPr金属またはPr60
Hセラミツクを蒸発源にしたEB蒸着法により形成でき
た。すなわち10−“torrオーダーの酸素雰囲気中
で活性蒸着することによりPr酸化物の黒色絶縁薄膜が
形成できた。この時もより酸稟圧の高い方がより黒化し
、また低い蒸発レートが同様な傾向を示す。基板温度は
スパッター法と同じく200°C付近が適当である。
つぎに上記Pr酸化物薄膜を第2絶縁層として組込んで
作成したELパネルについて説明する。
ELパネルとして表2に示す4種類の構造を作成した。
(9) 表 2 表中:ITOはインジウムスズ混晶酸化物よりなる透明
電極、STは厚さ6000人の5rTi O3薄膜で第
1絶縁層を形成しており誘電率は約140有する。ZS
MはZnS:Mnの蛍光体膜で4500人の厚さである
。Proは第2絶縁層を形成するPr酸化物を示し、0
2 / A r = 1. / 1のガス中でスパッタ
ー法で作成した。他は化学式をそのまま用い、AIはA
I製の背面電極である。かっこ内はへ単位の薄膜の厚さ
を示した。なお、Nl13. 4はProが第2絶縁層
の一部を構成する場合である。発光の観測はITO側か
ら行う。発光輝度は(10) 60 Hzで30μsec幅の交流パルスを印加し、1
ザイクルあたり1.8μc/cnlの電荷密度を蛍光体
層に流した時の値をめた。この電荷密度は通常の駆動条
件にほぼ合っている。また、コントラストはパネル面照
度が4007!xの時の発光セグメントが発光している
時と発光していない時の輝度比としてめた。さらに発光
開始しきい電圧をめ、これらをまとめて表3に示した。
T釦は表2に示したものと同じE Lパネル構造に対応
する。
表 3 表3の結果から第2絶縁層の一部あるいは全部をPr酸
化物にすることにより、コントラストの良好な低電圧駆
動のELフラットパネルを作成できることが判る。この
ような黒色絶縁層の光吸収によりいくぶん輝度が落ちる
が、高いコントラストのためより効果的で見易くなる。
またPr酸化物を用いた前記ELパネルは発光ならびに
絶縁破壊に関してずこふる安定な特性を示し、3000
時間後はとんど輝度劣化や絶縁破壊を示さなかった。そ
の結果、全固体式の薄型軽量でかつ見易い薄膜E Lパ
ネルを作製することができることとなる。
発明の効果 以上のように、この発明のELパネルによれば、プラセ
オジウムを主成分とする酸化物をE Lパネルの蛍光体
層と背面電極との間の絶縁層の一部あるいは全部に適用
したため、400nxの外囲光の中でも従来に比して2
倍以上の5:1以上のコントラストを持つほどにコント
ラストを改善でき、従って明るい所でも見易く、かつ低
電圧駆動のEI、パネルとなる。このように大きいコン
トラストは表示画質の性能を高め、E Lパネルのキャ
ラクタ−あるいはグラフィックディスプレイとしての実
用性を一層高めることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
図面はPr酸化物の光透過曲線を示す。 (13) (串lt1口暮)−

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)透明電極と背面電極との間に層成された蛍光体層
    と、この蛍光体層と前記背面電極との間に介層されて全
    部または一部をプラセオジウムを主成分とする酸化物で
    構成した絶縁体層とを備えたELパネル。
  2. (2)前記プラセオジウムを主成分とする酸化物は、プ
    ラセオジウム酸化物の薄膜であり、酸化性雰囲気中で、
    プラセオジウム金属またはその酸化物を加熱蒸着または
    スパッター蒸着により作成した特許請求の範囲第(1)
    項記載のEI、パネル。
JP59056954A 1984-03-23 1984-03-23 Elパネル Granted JPS60200491A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59056954A JPS60200491A (ja) 1984-03-23 1984-03-23 Elパネル
DE8585103125T DE3561435D1 (en) 1984-03-23 1985-03-18 Thin film el panel
EP85103125A EP0159531B1 (en) 1984-03-23 1985-03-18 Thin film el panel
US06/713,597 US4668582A (en) 1984-03-23 1985-03-19 Thin film EL panel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59056954A JPS60200491A (ja) 1984-03-23 1984-03-23 Elパネル

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS60200491A true JPS60200491A (ja) 1985-10-09
JPS6337477B2 JPS6337477B2 (ja) 1988-07-26

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ID=13041934

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63307693A (ja) * 1987-06-08 1988-12-15 Toppan Printing Co Ltd 表示素子に於ける遮光性絶縁膜

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5715399A (en) * 1980-07-03 1982-01-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd Electric field light emitting element

Patent Citations (1)

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JPS5715399A (en) * 1980-07-03 1982-01-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd Electric field light emitting element

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JPS6337477B2 (ja) 1988-07-26

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