JPS61107696A - 薄膜ｅｌ素子 - Google Patents
薄膜ｅｌ素子Info
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- JPS61107696A JPS61107696A JP59230867A JP23086784A JPS61107696A JP S61107696 A JPS61107696 A JP S61107696A JP 59230867 A JP59230867 A JP 59230867A JP 23086784 A JP23086784 A JP 23086784A JP S61107696 A JPS61107696 A JP S61107696A
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Landscapes
- Weting (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】
く技術分野〉
本発明は、電界の印加に応答してＥＬ発光を呈する薄１
摸発光層を複数個平面状に配設した薄膜ＥＬ素子に関す
るものであり、特に多色発光を得るための素子構造に関
するものである。
摸発光層を複数個平面状に配設した薄膜ＥＬ素子に関す
るものであり、特に多色発光を得るための素子構造に関
するものである。
〈従来技術〉
従来より、大面積の薄型発光表示部に利用されている薄
膜ＥＬ素子を多色化してカラー表示する場合の素子構造
としては、基板上に異なるＥＬ発光を呈する発光層を順
次多層に積層し、各発光層に電極を形成した構造と、異
なるＥＬ発元を呈する小面積の発光層を同一平面状で順
次交互に複数個マトリックス状に配設してマトリックス
電極構造とＩ対ｌに対応させた構造が知られている。電
極構造や薄膜を多層化する上での面の均一性全考慮した
場合には、後者の方が作製が容易である。
膜ＥＬ素子を多色化してカラー表示する場合の素子構造
としては、基板上に異なるＥＬ発光を呈する発光層を順
次多層に積層し、各発光層に電極を形成した構造と、異
なるＥＬ発元を呈する小面積の発光層を同一平面状で順
次交互に複数個マトリックス状に配設してマトリックス
電極構造とＩ対ｌに対応させた構造が知られている。電
極構造や薄膜を多層化する上での面の均一性全考慮した
場合には、後者の方が作製が容易である。
＠２図（Ａ）（Ｂｌ （Ｃ）（Ｉ）はこの構造の製造工
程を説明する１説明図である。ガラス基板ｌ上に帯状の
透明電極２を平行配列し、この上にＹ２Ｏ３，Ｓｉ：＋
Ｎ４ 等から成る下部の誘電体層３を堆積する。次に
誘電体層３上にＥＬ発光色を決定する活性物質のドープ
されたＺｎＳ、Ｚｎ５ｅ等から成る第１発光層４ａを層
設した後、フォトレジスト８のパターン全形成して湿式
あるいは乾式エツチングにより第１発光層４ｉ’に矩形
の絵素にパターン化する。次にフォトレジスト８を除去
した後、第１発光層４ａと異なるＥＬ発元色を呈する第
２発光層４ｂを堆積する。％１発光層４ａの配列間隙に
位置する第２発元層４ｂ上に７オトレジスト８をパター
ン形成してエツチングすることにより、第１発光層４ａ
に並置して第２発元層４ｂが配設される。第１発光層４
ａ及び第２発光層４ｂを埋設するように上部の誘電体層
５を堆積し、この誘電体層５上に透明電極２と直交する
方向に帯状の背面電極７全形成してマトリックス電極と
する。第１発光層４ａと第２発光層４ｂの各１個はマト
リックス電極の交点で形成される絵素１個に対応してい
る。
程を説明する１説明図である。ガラス基板ｌ上に帯状の
透明電極２を平行配列し、この上にＹ２Ｏ３，Ｓｉ：＋
Ｎ４ 等から成る下部の誘電体層３を堆積する。次に
誘電体層３上にＥＬ発光色を決定する活性物質のドープ
されたＺｎＳ、Ｚｎ５ｅ等から成る第１発光層４ａを層
設した後、フォトレジスト８のパターン全形成して湿式
あるいは乾式エツチングにより第１発光層４ｉ’に矩形
の絵素にパターン化する。次にフォトレジスト８を除去
した後、第１発光層４ａと異なるＥＬ発元色を呈する第
２発光層４ｂを堆積する。％１発光層４ａの配列間隙に
位置する第２発元層４ｂ上に７オトレジスト８をパター
ン形成してエツチングすることにより、第１発光層４ａ
に並置して第２発元層４ｂが配設される。第１発光層４
ａ及び第２発光層４ｂを埋設するように上部の誘電体層
５を堆積し、この誘電体層５上に透明電極２と直交する
方向に帯状の背面電極７全形成してマトリックス電極と
する。第１発光層４ａと第２発光層４ｂの各１個はマト
リックス電極の交点で形成される絵素１個に対応してい
る。
上記構造の薄膜ＥＬ素子に於いては、発光層４ａ。
４ｂの数に応じてエツチング回数が増加するが、この場
合、第１発光層４ａを配設した後の第２発光層４ｂのエ
ツチングに際して＠１発元層４ａもエツチングの影響を
受け、第２図（Ｑに示す如く第１発光層４ａは層厚が不
均一なものとなる。また大面積表示素子であれば全域に
わたって均一なエツチング速度を得ることは困難であり
、これによっても第１発光層４ａの層厚の不均一を招く
。従って、との層厚の不均一性がこの上に積層される誘
電体層５や背面電極７にも層厚の不均一や配列の乱れ等
の悪影響を及ぼし、また印加される電界の実効電界強度
が局部的に変化して輝度が不均一になるといった表示特
性の劣化を招くこととなる。
合、第１発光層４ａを配設した後の第２発光層４ｂのエ
ツチングに際して＠１発元層４ａもエツチングの影響を
受け、第２図（Ｑに示す如く第１発光層４ａは層厚が不
均一なものとなる。また大面積表示素子であれば全域に
わたって均一なエツチング速度を得ることは困難であり
、これによっても第１発光層４ａの層厚の不均一を招く
。従って、との層厚の不均一性がこの上に積層される誘
電体層５や背面電極７にも層厚の不均一や配列の乱れ等
の悪影響を及ぼし、また印加される電界の実効電界強度
が局部的に変化して輝度が不均一になるといった表示特
性の劣化を招くこととなる。
〈発明の目的〉
本発明は上述の問題点に鑑み、発光層の間隙にエツチン
グ作用を阻止するストッパー層を介在させて、同一平面
上に配列される複数の発光層の層厚を均一にすることに
より特性を良好にした多色発光型の薄膜ＥＬ素子を提供
することを目的とする０ 〈実施例〉 第１図（八（ト）（Ｑ（０は本発明のｌ実施例である薄
膜ＥＬ素子を製造工程に従って説明する工程図である０ パイレックスあるいはンーダガラス等のガラス基板ｌを
表面処理して清浄化した後、Ｉｎ２Ｏ３＋Ｓｎ０２等の
透明電極２ｆｒ、層設し、帯状の線電極群にエツチング
加工する。次にＹ２Ｏ３＋ Ｔａ ２０５ ＋Ｔｉ０ｚ
、ＣｅＯ２，５ｉ０２するいはＳｉ３Ｎ４等から選択
。
グ作用を阻止するストッパー層を介在させて、同一平面
上に配列される複数の発光層の層厚を均一にすることに
より特性を良好にした多色発光型の薄膜ＥＬ素子を提供
することを目的とする０ 〈実施例〉 第１図（八（ト）（Ｑ（０は本発明のｌ実施例である薄
膜ＥＬ素子を製造工程に従って説明する工程図である０ パイレックスあるいはンーダガラス等のガラス基板ｌを
表面処理して清浄化した後、Ｉｎ２Ｏ３＋Ｓｎ０２等の
透明電極２ｆｒ、層設し、帯状の線電極群にエツチング
加工する。次にＹ２Ｏ３＋ Ｔａ ２０５ ＋Ｔｉ０ｚ
、ＣｅＯ２，５ｉ０２するいはＳｉ３Ｎ４等から選択
。
された材料より成る下部の誘電体層３を堆積し、この誘
電体層３ｔ−発光層形成用下地層として例えばＭｎ ド
ープＺｎＳ から成る第１発光層４ａを電子ビーム蒸着
法で積層する。第１発光層４ａ上にフォトレジスＩｆ堆
積してパターン化し、湿式又は乾式のエツチングにより
第１発光層４ａｔ矩形の絵素となるように加工した後、
フォトレジスト全除去する。次にこのように形成された
第１発元層４ａと誘電体層３の表面にエツチングのスト
ッパー層９として厚さＪＯＡ〜３００Ａ程度の薄い膜を
全面被覆する。ストッパー層９としてはＳ ＋ ０２１
Ｙ２０３ ＋ＡｔｚＯ３ｔ ＴａｚＯｓ ＋ ＢａＴｉ
Ｏ２等の酸化物、Ｓｉ３Ｎ４等の窒化物、ＳｉＣ等の炭
化物が用いられ、エツチングの影響を第１発元層４ａに
及ぼさない範囲で極力薄く被覆される。以上により得ら
れた構造を第１図（八に示す。
電体層３ｔ−発光層形成用下地層として例えばＭｎ ド
ープＺｎＳ から成る第１発光層４ａを電子ビーム蒸着
法で積層する。第１発光層４ａ上にフォトレジスＩｆ堆
積してパターン化し、湿式又は乾式のエツチングにより
第１発光層４ａｔ矩形の絵素となるように加工した後、
フォトレジスト全除去する。次にこのように形成された
第１発元層４ａと誘電体層３の表面にエツチングのスト
ッパー層９として厚さＪＯＡ〜３００Ａ程度の薄い膜を
全面被覆する。ストッパー層９としてはＳ ＋ ０２１
Ｙ２０３ ＋ＡｔｚＯ３ｔ ＴａｚＯｓ ＋ ＢａＴｉ
Ｏ２等の酸化物、Ｓｉ３Ｎ４等の窒化物、ＳｉＣ等の炭
化物が用いられ、エツチングの影響を第１発元層４ａに
及ぼさない範囲で極力薄く被覆される。以上により得ら
れた構造を第１図（八に示す。
ストッパー層９上には希土類フン化物がドープされたＺ
ｎＳから成る第２発光層４ｂを全面堆積する。第２発元
層４ｂは第１発光層４ａの配列間隙に配設されるもので
あるため、フォトレジスト８をこの部分にパターン形成
した後、他の部分の第２発光層４ｂをエツチングする。
ｎＳから成る第２発光層４ｂを全面堆積する。第２発元
層４ｂは第１発光層４ａの配列間隙に配設されるもので
あるため、フォトレジスト８をこの部分にパターン形成
した後、他の部分の第２発光層４ｂをエツチングする。
この工程を第１図（Ｉ１９及び（Ｑに示す。尚、発光層
４ａ、４１）の母体材料ｔＺｎｓとした場合、ＨＣｌ、
ＨＦＯ２るいはＨＮｏ３等の酸で発光層４ａ、４ｂ’ｉ
エツチングすることができる。またストッパー層９Ｕ酸
ではエツチングされない。従って、第２発光層４ｂのエ
ツチング時にストッパー層９で％Ｉ発元層４ａがエツチ
ング液から保護され、誘電体層３上に順次交互に配列さ
れる小面積の第１発光層４ａと第２発元層４ｂはエツチ
ング加工によって均一な膜厚に制御設定することができ
る。％１発元層４ａ上のストッパー層９表面と第２発元
層４ｂ表面は平坦な平面となり、この上に堆積される層
は均一に層設される。
４ａ、４１）の母体材料ｔＺｎｓとした場合、ＨＣｌ、
ＨＦＯ２るいはＨＮｏ３等の酸で発光層４ａ、４ｂ’ｉ
エツチングすることができる。またストッパー層９Ｕ酸
ではエツチングされない。従って、第２発光層４ｂのエ
ツチング時にストッパー層９で％Ｉ発元層４ａがエツチ
ング液から保護され、誘電体層３上に順次交互に配列さ
れる小面積の第１発光層４ａと第２発元層４ｂはエツチ
ング加工によって均一な膜厚に制御設定することができ
る。％１発元層４ａ上のストッパー層９表面と第２発元
層４ｂ表面は平坦な平面となり、この上に堆積される層
は均一に層設される。
次に上部誘電体層５を下部誘電体層３と同様な材料群よ
り選択して形成する。この層は湿気の侵入防止あるいは
微小クラックの補償等を企図して酸化物と窒化物等から
成る２層以上の多層膜構造としても良い。誘電体層５を
堆積することにより、発光層４ａ、４ｂが上下の誘電体
層３，５中に埋設される。誘電体層５上にはＡｔ等の金
属から成る背面電極７を蒸着形成し、エツチングにより
透明電極２と直交する方向の線電極群とする。これによ
って、透明電極２と背面電極７から成る電極間距離の一
定したかつ正規配列されたマ） ＩＪソックス極構造が
構成される。マトリックス電極構造の各交点で表示絵素
が形成されまたこの交点の個個に対応して第１発光層４
ａ又は第２発光層４ｂのいずれか１個が介在されている
。以上により得られた薄膜ＥＬ素子の構造を第１図（Ｑ
に示す。尚、発光特性の安定化を期すため、必要に応じ
て熱処理等を施す。
り選択して形成する。この層は湿気の侵入防止あるいは
微小クラックの補償等を企図して酸化物と窒化物等から
成る２層以上の多層膜構造としても良い。誘電体層５を
堆積することにより、発光層４ａ、４ｂが上下の誘電体
層３，５中に埋設される。誘電体層５上にはＡｔ等の金
属から成る背面電極７を蒸着形成し、エツチングにより
透明電極２と直交する方向の線電極群とする。これによ
って、透明電極２と背面電極７から成る電極間距離の一
定したかつ正規配列されたマ） ＩＪソックス極構造が
構成される。マトリックス電極構造の各交点で表示絵素
が形成されまたこの交点の個個に対応して第１発光層４
ａ又は第２発光層４ｂのいずれか１個が介在されている
。以上により得られた薄膜ＥＬ素子の構造を第１図（Ｑ
に示す。尚、発光特性の安定化を期すため、必要に応じ
て熱処理等を施す。
透明電極２と背面電極７を介して交流電界を印加すると
誘電体層３．５を介して発光層４ ａ ＋ ４ ｂ内へ
電界が誘起され、この電界によって伝導帯に励起された
キャリアが発光層界面へ掃引される際に活性物質の発光
センタと衝突してこれを刺激し刺激された発光センタが
基底状態に戻る際に放出止 する運動エネルギーが電磁スペクトルに変換されてＥＬ
発元が生起される。％１発光層４ａは活性物質がＭｎで
あるため黄橙色の発光色となり、第２発光層４ｂは活性
物質が希土類のフッ化物でろるためこれに応じた赤色、
緑色あるいはその他の発光色を呈する。透明電極２と背
面電極７の各線電極を選択して適宜電圧を印加すること
により、マトリックス状の表示パターンと同時に発光色
も決定され多色カラー表示が行なわれる。尚、ストッパ
ー層９は電界の印加に対しては誘電体層と同□ 様な作
用を呈し、同一発光色の発光層では同じような被覆状態
で形成されているため、輝度不均一等の悪影響を与える
ことはない。
誘電体層３．５を介して発光層４ ａ ＋ ４ ｂ内へ
電界が誘起され、この電界によって伝導帯に励起された
キャリアが発光層界面へ掃引される際に活性物質の発光
センタと衝突してこれを刺激し刺激された発光センタが
基底状態に戻る際に放出止 する運動エネルギーが電磁スペクトルに変換されてＥＬ
発元が生起される。％１発光層４ａは活性物質がＭｎで
あるため黄橙色の発光色となり、第２発光層４ｂは活性
物質が希土類のフッ化物でろるためこれに応じた赤色、
緑色あるいはその他の発光色を呈する。透明電極２と背
面電極７の各線電極を選択して適宜電圧を印加すること
により、マトリックス状の表示パターンと同時に発光色
も決定され多色カラー表示が行なわれる。尚、ストッパ
ー層９は電界の印加に対しては誘電体層と同□ 様な作
用を呈し、同一発光色の発光層では同じような被覆状態
で形成されているため、輝度不均一等の悪影響を与える
ことはない。
上記実施例は２種類の異なるＥＬ発元を呈する発光層を
同一面上に並置した場合について説明したが、本発明は
これに限定されるものではなく、三原色を得るだめの３
種類の発光層を並置するとともできまた４種類以上の発
光層を配列しても良い。さらにマトリックス電極以外に
セグメント電極、図形や模様等を表示す−るための・く
ターン電極゛１１ 等と組み合わせて適宜必要な発光色の発光層を設けるこ
とも可能であるＯ 〈発明の効果〉 以上詳説した如く、本発明によれば複数の発光層を並置
した場合に各発光層の層厚が均一で表示領域の全面にわ
たって同一色の輝度が略々同一値を呈する表示特性の良
い薄膜ＥＬ素子を得ることができる。また製作面に於い
ても発光層のエツチング条件の管理が容易となり再現性
の良い製造ラインを確立することができるといった波及
的効果がある。
同一面上に並置した場合について説明したが、本発明は
これに限定されるものではなく、三原色を得るだめの３
種類の発光層を並置するとともできまた４種類以上の発
光層を配列しても良い。さらにマトリックス電極以外に
セグメント電極、図形や模様等を表示す−るための・く
ターン電極゛１１ 等と組み合わせて適宜必要な発光色の発光層を設けるこ
とも可能であるＯ 〈発明の効果〉 以上詳説した如く、本発明によれば複数の発光層を並置
した場合に各発光層の層厚が均一で表示領域の全面にわ
たって同一色の輝度が略々同一値を呈する表示特性の良
い薄膜ＥＬ素子を得ることができる。また製作面に於い
ても発光層のエツチング条件の管理が容易となり再現性
の良い製造ラインを確立することができるといった波及
的効果がある。
第１図（Ａ）（Ｂ）（Ｑ （ＩＩは本発明の１実施例を
製造工程に従って説明する薄膜ＥＬ素子の製造工程図で
ある。 第２図（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｑは従来の薄膜ＥＬ素子の
製造工程図である。 Ｉ・・・ガラス基板、２・・・透明電極、３．５・・・
誘電体層、４ａ・・・第１発光層、４ｂ・・・第２発元
層、７・・・背面電極、９・・・ストッパー層。 代理人 弁理士 福 士 愛 彦（他２名）第１図 Ｉ ＼
へη へ ）
製造工程に従って説明する薄膜ＥＬ素子の製造工程図で
ある。 第２図（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｑは従来の薄膜ＥＬ素子の
製造工程図である。 Ｉ・・・ガラス基板、２・・・透明電極、３．５・・・
誘電体層、４ａ・・・第１発光層、４ｂ・・・第２発元
層、７・・・背面電極、９・・・ストッパー層。 代理人 弁理士 福 士 愛 彦（他２名）第１図 Ｉ ＼
へη へ ）
Claims (1)
- １、異なる発光色を呈する複数の発光層を表示面と平行
方向に並設して成る薄膜ＥＬ素子に於いて、前記発光層
の各隣接する部分に前記発光層のエッチング液に対して
安定な誘電体材料から成るストッパー層を介在せしめた
ことを特徴とする薄膜ＥＬ素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59230867A JPS61107696A (ja) | 1984-10-30 | 1984-10-30 | 薄膜ｅｌ素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59230867A JPS61107696A (ja) | 1984-10-30 | 1984-10-30 | 薄膜ｅｌ素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61107696A true JPS61107696A (ja) | 1986-05-26 |
| JPH0119759B2 JPH0119759B2 (ja) | 1989-04-12 |
Family
ID=16914547
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59230867A Granted JPS61107696A (ja) | 1984-10-30 | 1984-10-30 | 薄膜ｅｌ素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61107696A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6366896A (ja) * | 1986-09-09 | 1988-03-25 | 日本電信電話株式会社 | 表示装置及びその製造方法 |
| JPH0212793A (ja) * | 1988-06-30 | 1990-01-17 | Pioneer Electron Corp | 多色化固体表示装置の製造法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0424374A (ja) * | 1990-05-17 | 1992-01-28 | Kenjiro Tanaka | 片持昇降横行式多段格納装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4923621A (ja) * | 1972-04-28 | 1974-03-02 | ||
| JPS57167693A (en) * | 1981-04-08 | 1982-10-15 | Nec Corp | Manufacture of optical semiconductor element |
| JPS60124393A (ja) * | 1983-12-09 | 1985-07-03 | 日産自動車株式会社 | 多色発光薄膜ｅｌパネルの製造方法 |
-
1984
- 1984-10-30 JP JP59230867A patent/JPS61107696A/ja active Granted
Patent Citations (3)
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0119759B2 (ja) | 1989-04-12 |
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