JPS6091597A - 薄膜el発光装置 - Google Patents
薄膜el発光装置Info
- Publication number
- JPS6091597A JPS6091597A JP58197578A JP19757883A JPS6091597A JP S6091597 A JPS6091597 A JP S6091597A JP 58197578 A JP58197578 A JP 58197578A JP 19757883 A JP19757883 A JP 19757883A JP S6091597 A JPS6091597 A JP S6091597A
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- Japan
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- emitting device
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- insulating layer
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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】
111」
本発明は薄11EL発光装置に関するものであり、より
詳細には、コンピュータ表示端末装置や薄膜平面ディス
プレイ、面発光体等に適用可能な、非晶質材料を用いた
薄膜EL発光装置に関するものである。
詳細には、コンピュータ表示端末装置や薄膜平面ディス
プレイ、面発光体等に適用可能な、非晶質材料を用いた
薄膜EL発光装置に関するものである。
従来技術
半導体に高電界を印加してキャリアを加速させ、母材構
成原子或いは適当な方法で母材中に混入した発光中心と
なる原子や分子を衝突励起して輻射再結合を起こさせて
発光を得るEL発光素子が知られている。この様なEL
発光素子は、通常、発光物質からなる発光層の両側に少
くとも一方を透明とした1対の電極でサンドインチさせ
た構造を有しており、1対の電極間に電圧を印加するこ
とによって発光層に電界を形成させて発光を行なわせる
。又、発光効率を上げる為に、活性体と呼ばれる不純物
を発光物質中にドープすることが行なわれる。
成原子或いは適当な方法で母材中に混入した発光中心と
なる原子や分子を衝突励起して輻射再結合を起こさせて
発光を得るEL発光素子が知られている。この様なEL
発光素子は、通常、発光物質からなる発光層の両側に少
くとも一方を透明とした1対の電極でサンドインチさせ
た構造を有しており、1対の電極間に電圧を印加するこ
とによって発光層に電界を形成させて発光を行なわせる
。又、発光効率を上げる為に、活性体と呼ばれる不純物
を発光物質中にドープすることが行なわれる。
ところで、従来のEL素子においては、特開昭57−5
3585号に見られる様にZnS、Zn5e等のU−I
V族化合物半導体の81膜中にMn。
3585号に見られる様にZnS、Zn5e等のU−I
V族化合物半導体の81膜中にMn。
Pr、Tb等をドープした発光材料を使用したものが主
流であるが、駆動電圧が高い(1ooy〜2OOV >
為専用の駆動用ICが必要であった。又、Mnドープ以
外は発光強度が実用域に達しておらず、多様化、多色化
が遅れているという問題があった。
流であるが、駆動電圧が高い(1ooy〜2OOV >
為専用の駆動用ICが必要であった。又、Mnドープ以
外は発光強度が実用域に達しておらず、多様化、多色化
が遅れているという問題があった。
目 的
本発明は以上の問題を解決する為に成されたものであっ
て、駆動用の薄膜トランジスタと一体化した構造を持ち
、多色化が容易な材料からなり、全固体で信頼性が高く
、低電圧駆動の可能な薄膜EL発光装置を提供すること
を目的とする。
て、駆動用の薄膜トランジスタと一体化した構造を持ち
、多色化が容易な材料からなり、全固体で信頼性が高く
、低電圧駆動の可能な薄膜EL発光装置を提供すること
を目的とする。
構 成
本発明の構成について、以下、具体的な実施例に基づい
て説明する。第1図は本発明の薄II!EL発光装置を
使用したマトリクス駆動のEしディスプレイパネル1の
平面図、第2図は第1図の■−■線に沿った断面図であ
る。ELディスプレイパネル1において、発光部2はX
Y方向にマトリクスを構成する所定寸法の画素(A+
、A2 、・・・。
て説明する。第1図は本発明の薄II!EL発光装置を
使用したマトリクス駆動のEしディスプレイパネル1の
平面図、第2図は第1図の■−■線に沿った断面図であ
る。ELディスプレイパネル1において、発光部2はX
Y方向にマトリクスを構成する所定寸法の画素(A+
、A2 、・・・。
An)に分割されており、1画素に1個ずつ駆動用の薄
膜トランジスタ3が設けられている。X方向の電極3に
とY方向の電極3hを選択的に駆動して各画素(A+
、A2 、・・・、 An )を発光させることにより
ディスプレイパネルとして表示を行なう。第3図はEL
ディスプレイパネル1に於ける発光部2の構成を示す断
面図である。ガラス基3− 板、ポリマー基板等の透明材料からなる支持体2f上に
透明導電g!(ITO)等からなる電極膜2eが形成さ
れ、その上に強誘電体の絶縁層2dが形成されている。
膜トランジスタ3が設けられている。X方向の電極3に
とY方向の電極3hを選択的に駆動して各画素(A+
、A2 、・・・、 An )を発光させることにより
ディスプレイパネルとして表示を行なう。第3図はEL
ディスプレイパネル1に於ける発光部2の構成を示す断
面図である。ガラス基3− 板、ポリマー基板等の透明材料からなる支持体2f上に
透明導電g!(ITO)等からなる電極膜2eが形成さ
れ、その上に強誘電体の絶縁層2dが形成されている。
絶縁層2dは例えば、ニオブ酸リチウム、チタン酸鉛、
ジルコンチタン酸すヂウム、チタン酸バリウム等の材料
を使用する。この絶縁層2dの上に非晶質シリコン系の
発光材料からなる発光層2Cが形成され、その上に前述
した絶縁12dと同一材料からなる絶縁層2bが形成さ
れ、さらにその上に電極膜2aが形成されており、電極
1!2aは所定の画素サイズに分割されている。第4図
はELディスプレイパネル1における1膜トランジスタ
3の構成を示す断面図である。
ジルコンチタン酸すヂウム、チタン酸バリウム等の材料
を使用する。この絶縁層2dの上に非晶質シリコン系の
発光材料からなる発光層2Cが形成され、その上に前述
した絶縁12dと同一材料からなる絶縁層2bが形成さ
れ、さらにその上に電極膜2aが形成されており、電極
1!2aは所定の画素サイズに分割されている。第4図
はELディスプレイパネル1における1膜トランジスタ
3の構成を示す断面図である。
発光部2−(第1図の2b、2c、2d、2e。
2fからなるものであるが便宜的に一層として示しであ
るb)上に電極膜材料、例えばOr 、 N’i 。
るb)上に電極膜材料、例えばOr 、 N’i 。
MO,Aj2等からなる。ゲート電極3kがXYマトリ
クスのX方向電極としてバタン形成され、その上にゲー
ト絶縁層3mが電極膜2a上の1部に窓開けを有する様
な形状にバタン形成されている。
クスのX方向電極としてバタン形成され、その上にゲー
ト絶縁層3mが電極膜2a上の1部に窓開けを有する様
な形状にバタン形成されている。
4−
絶縁Ji13mは第3図の絶縁層2v、2dと同一材料
からなるものとする。第4図において、ゲート絶縁層3
mを介在させてゲート電極3にの上部位置に非晶質シリ
コン系材料からなる半導体層3ρがバタン形成され、更
にその上に電極膜材料、例えばCr’、Ni、MO,A
J2等からなるソース電極3hがXYマトリクスのY方
向電極として、又ドレイン電極3jがゲート絶縁層3m
の窓開けを通して電極膜2aと部分的に接触する様な形
状にバタン形成されている。
からなるものとする。第4図において、ゲート絶縁層3
mを介在させてゲート電極3にの上部位置に非晶質シリ
コン系材料からなる半導体層3ρがバタン形成され、更
にその上に電極膜材料、例えばCr’、Ni、MO,A
J2等からなるソース電極3hがXYマトリクスのY方
向電極として、又ドレイン電極3jがゲート絶縁層3m
の窓開けを通して電極膜2aと部分的に接触する様な形
状にバタン形成されている。
次に、ELディスプレイパネル1の駆動方法について説
明する。第2図において、ゲート電極3k (X方向電
極)とソース電ff13h (Y方向電極)に対して所
望の画素Anを駆動する様に外部信号を与えると、画素
Anに設けられている薄膜トランジスタ3がオン状態と
なりドレイン電極3Jを通して電極膜2aをチャージす
る。対向する電極膜2eは通常アース電位に接続されて
おり、画素Anの電極II!2aと電極!l!2eの間
にある発光層2Cに電界Eが形成されて発光hνが起こ
る。その際、発光層の両側に形成されている絶縁!!2
b及び2dが強誘電体である為、実効的な内部電界Fは
次式の様になる。
明する。第2図において、ゲート電極3k (X方向電
極)とソース電ff13h (Y方向電極)に対して所
望の画素Anを駆動する様に外部信号を与えると、画素
Anに設けられている薄膜トランジスタ3がオン状態と
なりドレイン電極3Jを通して電極膜2aをチャージす
る。対向する電極膜2eは通常アース電位に接続されて
おり、画素Anの電極II!2aと電極!l!2eの間
にある発光層2Cに電界Eが形成されて発光hνが起こ
る。その際、発光層の両側に形成されている絶縁!!2
b及び2dが強誘電体である為、実効的な内部電界Fは
次式の様になる。
ま
ただし、Eは外部電界、ε0は1!電体の真空誘電率、
Pは強誘電性に伴う自発分極である。即ち、上式におい
て第2項の分だけ内部電界Fの方が電界強度が強まるこ
とになる。又、薄膜トランジスタ3のゲート絶縁層3I
11も絶縁層2b、2dと同じ強誘電体であるから、1
illi!トランジスタ3の内部電界についても上述の
式が当てはまる。従って、*mt−ランジスタ3と発光
部2の系全体として駆動電圧の低下を実現することがで
き、50V以下とすることが可能である。
Pは強誘電性に伴う自発分極である。即ち、上式におい
て第2項の分だけ内部電界Fの方が電界強度が強まるこ
とになる。又、薄膜トランジスタ3のゲート絶縁層3I
11も絶縁層2b、2dと同じ強誘電体であるから、1
illi!トランジスタ3の内部電界についても上述の
式が当てはまる。従って、*mt−ランジスタ3と発光
部2の系全体として駆動電圧の低下を実現することがで
き、50V以下とすることが可能である。
次にELディスプレイパネル1の製造工程の1例を第2
図に参照して説明する。まず、支持体2fとしてガラス
基板を使用し、その上に電極膜2eとして透明導電膜(
ITO)を膜厚400人に蒸着、スパッタリング等の方
法で形成する。次に、絶縁112dとしてニオブ酸リチ
ウムを膜厚i 、 oo。
図に参照して説明する。まず、支持体2fとしてガラス
基板を使用し、その上に電極膜2eとして透明導電膜(
ITO)を膜厚400人に蒸着、スパッタリング等の方
法で形成する。次に、絶縁112dとしてニオブ酸リチ
ウムを膜厚i 、 oo。
〜8,000人にプラズマCVD、光CVD等の方法に
より形成する。更にその上に、非晶質シリコン系の発光
層2Cとしてa −8i x C+−x : Hを膜厚
1,000〜10,000人にグロー放電分解法、常圧
・減圧CVD法、光CVD法等により形成する。更に、
絶縁層2bとしてニオブ酸リチウムを膜厚1゜000〜
8,0OOAk:フラスvCVD、光CVD等の方法に
より形成する。次に、電極膜2eとして透明導電膜(I
To)を膜厚〜400人に蒸着、スパッタリング等の方
法で形成し、フォトリソ工程により所定の画素形状にパ
タン形成する。次に、Crを膜厚〜500人に蒸着、ス
パッタリング法等を用いて形成し、フォトリソ工程によ
り所定のパタンにエツチングしゲート電極3kを作成す
る。次に、ゲート絶縁層3I11としてニオブ酸リチウ
ムを膜厚〜4,000人にプラズマCVD、光CVD等
の方法により形成し、フォトリソ工程により所定のパタ
ンにエツチングする。更に、半導体層3ρと7− してa−8i:@を膜厚〜4,000人にグロー放電分
解法や常圧・減圧CVD法により形成し、フォトリソ工
程により所定のパタンにエツチングする。
より形成する。更にその上に、非晶質シリコン系の発光
層2Cとしてa −8i x C+−x : Hを膜厚
1,000〜10,000人にグロー放電分解法、常圧
・減圧CVD法、光CVD法等により形成する。更に、
絶縁層2bとしてニオブ酸リチウムを膜厚1゜000〜
8,0OOAk:フラスvCVD、光CVD等の方法に
より形成する。次に、電極膜2eとして透明導電膜(I
To)を膜厚〜400人に蒸着、スパッタリング等の方
法で形成し、フォトリソ工程により所定の画素形状にパ
タン形成する。次に、Crを膜厚〜500人に蒸着、ス
パッタリング法等を用いて形成し、フォトリソ工程によ
り所定のパタンにエツチングしゲート電極3kを作成す
る。次に、ゲート絶縁層3I11としてニオブ酸リチウ
ムを膜厚〜4,000人にプラズマCVD、光CVD等
の方法により形成し、フォトリソ工程により所定のパタ
ンにエツチングする。更に、半導体層3ρと7− してa−8i:@を膜厚〜4,000人にグロー放電分
解法や常圧・減圧CVD法により形成し、フォトリソ工
程により所定のパタンにエツチングする。
次に、感光性レジスト膜を形成し、フォトリソ工程によ
りソース電極3hとドレイン電極3jのマスクパタンを
作成した後、Ni−0rを膜厚5,000人に蒸着、ス
パッタリング等を用いて形成し、感光性レジスタ膜を除
去してソース電極3hとドレイン電極3jを形成する。
りソース電極3hとドレイン電極3jのマスクパタンを
作成した後、Ni−0rを膜厚5,000人に蒸着、ス
パッタリング等を用いて形成し、感光性レジスタ膜を除
去してソース電極3hとドレイン電極3jを形成する。
効 果
以上の如く、薄膜E1発光装置において発光層の両側の
絶縁層と薄膜トランジスタのゲート絶縁層とを同一材料
、とすることにより、製造工程が簡素化しコストダウン
がもたらされる。例えば、発光部と薄膜トランジスタの
全製造工程をCVD法によって連続的に行なうことも可
能となる。又、これらの絶縁層を強誘電体としたことに
より、従来の駆動電圧100〜200Vが50V以下に
低減でき、低電圧駆動が可能になる。更に、発光層の両
側の絶縁層は発光層と電極膜との付着性を向上さ8− せ、発光層を湿度や機械的衝撃から保護するから、大面
積化、多色化が容易な非晶質系材料を用いた薄膜E1発
光装置の信頼性を高めるという効果がある。
絶縁層と薄膜トランジスタのゲート絶縁層とを同一材料
、とすることにより、製造工程が簡素化しコストダウン
がもたらされる。例えば、発光部と薄膜トランジスタの
全製造工程をCVD法によって連続的に行なうことも可
能となる。又、これらの絶縁層を強誘電体としたことに
より、従来の駆動電圧100〜200Vが50V以下に
低減でき、低電圧駆動が可能になる。更に、発光層の両
側の絶縁層は発光層と電極膜との付着性を向上さ8− せ、発光層を湿度や機械的衝撃から保護するから、大面
積化、多色化が容易な非晶質系材料を用いた薄膜E1発
光装置の信頼性を高めるという効果がある。
第1図は本発明を適用したマトリクス駆動のEしディス
プレイパネル1の平面図、第2図は第1図の1−1線に
よる断面図、第3図はELディスプレイパネル1におけ
る発光部2の構成を示す断面図、第4図はELディスプ
レイパネル1における薄膜トランジスタ3の構成を示す
断面図である。 (符号の説明) 2a、2e: 電極I!ll 2b、2d: 絶縁層2
C: 発光層 2f: 支持体 3h: ソース電極 3j : ドレイン電極3k =
ゲート電極 3ρ二 半導体層3m: ゲート絶縁層 第1図 第2図 第3図 第4図 手続補正書 昭和58年12月14日 特許庁長官 若 杉 和 夫 殿 1、事件の表示 昭和58年 特 許 願 第 197
578 号2、発明の名称 薄 膜 EL 発 光 装
置3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 4、代理人 6、補正により増加する発明の数 な し7、補正の対
象 明 細 書 8、補正の内容 別紙の通り 補 正 の 内 容 1、本願明細書「発明の詳細な説明」の欄中、下記の点
を補正する。 (1) 第3頁、13行中、rn−IV族」を「■−■
族」と訂正する。 (2) 第7頁、5〜6行中、「ε0は誘電体の真空誘
電率」を「ε0は真空の誘電率」と訂正する。 第8頁、3行中、9行中及び18行中の[光CVDJを
夫々「スパッタリング」と訂正する。 第9頁、14〜16行中、「例えば、発部と・・・・・
・可能となる。」の47字を削除す(以 上)
プレイパネル1の平面図、第2図は第1図の1−1線に
よる断面図、第3図はELディスプレイパネル1におけ
る発光部2の構成を示す断面図、第4図はELディスプ
レイパネル1における薄膜トランジスタ3の構成を示す
断面図である。 (符号の説明) 2a、2e: 電極I!ll 2b、2d: 絶縁層2
C: 発光層 2f: 支持体 3h: ソース電極 3j : ドレイン電極3k =
ゲート電極 3ρ二 半導体層3m: ゲート絶縁層 第1図 第2図 第3図 第4図 手続補正書 昭和58年12月14日 特許庁長官 若 杉 和 夫 殿 1、事件の表示 昭和58年 特 許 願 第 197
578 号2、発明の名称 薄 膜 EL 発 光 装
置3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 4、代理人 6、補正により増加する発明の数 な し7、補正の対
象 明 細 書 8、補正の内容 別紙の通り 補 正 の 内 容 1、本願明細書「発明の詳細な説明」の欄中、下記の点
を補正する。 (1) 第3頁、13行中、rn−IV族」を「■−■
族」と訂正する。 (2) 第7頁、5〜6行中、「ε0は誘電体の真空誘
電率」を「ε0は真空の誘電率」と訂正する。 第8頁、3行中、9行中及び18行中の[光CVDJを
夫々「スパッタリング」と訂正する。 第9頁、14〜16行中、「例えば、発部と・・・・・
・可能となる。」の47字を削除す(以 上)
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、支持体と、前記支持体上に水素原子又はハロゲン原
子の少くとも一方を含む非晶質シリコン系材料を用いて
形成され電界を印加することにより発光する発光層と、
前記発光層と一体化して前記支持体上に形成され外部か
らの信号に応じて前記発光層への電界の印加を制御する
薄膜トランジスタとを有する薄!IIEL発光装置にお
いて、前記発光層の両側に絶縁層が設けられており、前
記絶縁層材料が前記薄膜トランジスタのゲート絶縁層と
同一材料であることを特徴とするWI膜EL発光装置。 2、上記第1項において、前記絶縁層材料が強誘電体で
あることを特徴とするwI膜EL発光装置。 3、上記第2項において、前記強誘電体がニオブ酸リチ
ウムであることを特徴とするIIIIEL発光装置。 4、上記第2項において、前記強誘電体がチタン酸鉛で
あることを特徴とする薄膜E1発光装置。 5、上記第2項において、前記強誘電体がジルコンチタ
ン酸リチウムであることを特徴とする薄1!EL発光装
置。 6、上記第2項において、前記強誘電体がチタン酸バリ
ウムであることを特徴とする11!EL発光装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58197578A JPS6091597A (ja) | 1983-10-24 | 1983-10-24 | 薄膜el発光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58197578A JPS6091597A (ja) | 1983-10-24 | 1983-10-24 | 薄膜el発光装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6091597A true JPS6091597A (ja) | 1985-05-22 |
JPH0467319B2 JPH0467319B2 (ja) | 1992-10-27 |
Family
ID=16376822
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58197578A Granted JPS6091597A (ja) | 1983-10-24 | 1983-10-24 | 薄膜el発光装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6091597A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100423617C (zh) * | 1999-06-21 | 2008-10-01 | 株式会社半导体能源研究所 | 电致发光显示器件、驱动方法和带有该显示器件的电子设备 |
-
1983
- 1983-10-24 JP JP58197578A patent/JPS6091597A/ja active Granted
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100423617C (zh) * | 1999-06-21 | 2008-10-01 | 株式会社半导体能源研究所 | 电致发光显示器件、驱动方法和带有该显示器件的电子设备 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0467319B2 (ja) | 1992-10-27 |
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