JPS60200491A - Ｅｌパネル - Google Patents
ＥｌパネルInfo
- Publication number
- 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
- Prior art keywords
- oxide
- panel
- thin film
- light
- praseodymium
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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】
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。
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
。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
・・・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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
図面はＰｒ酸化物の光透過曲線を示す。
（１３）
（串ｌｔ１口暮）−
Claims (2)
- （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）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。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59056954A JPS60200491A (ja) | 1984-03-23 | 1984-03-23 | Ｅｌパネル |
| EP85103125A EP0159531B1 (en) | 1984-03-23 | 1985-03-18 | Thin film el panel |
| DE8585103125T DE3561435D1 (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 |
Family
ID=13041934
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59056954A Granted JPS60200491A (ja) | 1984-03-23 | 1984-03-23 | Ｅｌパネル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60200491A (ja) |
Cited By (1)
| 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)
| 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 |
-
1984
- 1984-03-23 JP JP59056954A patent/JPS60200491A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| 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 |
Cited By (1)
| 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 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6337477B2 (ja) | 1988-07-26 |
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