JPH0371759B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0371759B2 JPH0371759B2 JP60144909A JP14490985A JPH0371759B2 JP H0371759 B2 JPH0371759 B2 JP H0371759B2 JP 60144909 A JP60144909 A JP 60144909A JP 14490985 A JP14490985 A JP 14490985A JP H0371759 B2 JPH0371759 B2 JP H0371759B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thin film
- reflectance
- insulating layer
- film
- layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
＜技術分野＞
本発明は背面黒化薄膜FL素子に関するもので
ある。
ある。
＜従来技術＞
薄膜EL素子は、高輝度、高い信頼性および高
精細度の故に、高度情報化社会における平面情報
表示素子として注目を集めている。背面電極によ
る外部光の反射に基づく表示品質の低下を防止す
る目的で発光層と背面電極間に光吸収層を設け、
明るい環境下でも高いコントラストを維持できる
薄膜EL素子（背面黒化薄膜EL素子）の研究開発
が進められている。光吸収層−透明膜層界面での
反射率は零であることが理想であるが、現状は数
％程度の反射を示す。さらに、薄膜EL素子等に
於けるように薄膜に於いては、干渉効果により可
視光全域にわたり同一反射率とはならず、その結
果、干渉色が表われる。光吸収層のない通常の薄
膜EL素子と比べ、反射率の絶対値は低いが、波
長による変化率が大きいため顕著に感じられる。
図で表わすと、第２図ａ（非背面黒化薄膜EL素
子）と第２図ｂ（従来技術による背面黒化薄膜EL
素子）とを比べると、ｂでは緑色に見えるが、ａ
では白色である。
精細度の故に、高度情報化社会における平面情報
表示素子として注目を集めている。背面電極によ
る外部光の反射に基づく表示品質の低下を防止す
る目的で発光層と背面電極間に光吸収層を設け、
明るい環境下でも高いコントラストを維持できる
薄膜EL素子（背面黒化薄膜EL素子）の研究開発
が進められている。光吸収層−透明膜層界面での
反射率は零であることが理想であるが、現状は数
％程度の反射を示す。さらに、薄膜EL素子等に
於けるように薄膜に於いては、干渉効果により可
視光全域にわたり同一反射率とはならず、その結
果、干渉色が表われる。光吸収層のない通常の薄
膜EL素子と比べ、反射率の絶対値は低いが、波
長による変化率が大きいため顕著に感じられる。
図で表わすと、第２図ａ（非背面黒化薄膜EL素
子）と第２図ｂ（従来技術による背面黒化薄膜EL
素子）とを比べると、ｂでは緑色に見えるが、ａ
では白色である。
＜発明の目的＞
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであ
り、素子を構成する透明膜の光路長（屈折率と膜
厚の積）を変えることにより外部光の反射スペク
トルを制御し、背面「黒化」の名にふさわしい薄
膜EL素子を提供することを目的とするものであ
る。
り、素子を構成する透明膜の光路長（屈折率と膜
厚の積）を変えることにより外部光の反射スペク
トルを制御し、背面「黒化」の名にふさわしい薄
膜EL素子を提供することを目的とするものであ
る。
＜発明の構成＞
すなわち、本発明の薄膜EL素子は、背面黒化
薄膜EL素子に於いて、外部光の反射率が波長
5000〜6000Åにおいて最小となるように素子構成
薄膜の光路長を制御したことを特徴とするもので
ある。
薄膜EL素子に於いて、外部光の反射率が波長
5000〜6000Åにおいて最小となるように素子構成
薄膜の光路長を制御したことを特徴とするもので
ある。
＜実施例＞
まず、多層構造における反射率を示し、次い
で、反射率最小波長を〜5500Åとするための光路
長の条件を示し、その後、膜厚制御による実施例
を示す。
で、反射率最小波長を〜5500Åとするための光路
長の条件を示し、その後、膜厚制御による実施例
を示す。
素子構造の一例である、ガラス／ITO／下部絶
縁層（Y2O3）／発光層（ZnS：Mn）／上部絶縁
層（Y2O3）／光吸収層／Alについて述べる。
縁層（Y2O3）／発光層（ZnS：Mn）／上部絶縁
層（Y2O3）／光吸収層／Alについて述べる。
第１図ａに上記構造を示す。図に於いて、１は
ガラス基板、２は透明電極（ITO）、３は下部絶
縁層（Y2O3）、４は発光層（ZnS：Mn）、５は上
部絶縁層（Y2O3）、６は光吸収層（黒化膜）、７
は背面電極である。各界面での反射係数ｒ及び反
射率Ｒは図に示すようになる。これから、反射率
スペクトルを主として支配する要素は、ZnS／
Y2O3界面およびY2O3／光吸収層界面での反射で
ある事が明らかであり、以後、第１図ｂに示す素
子モデルにより反射スペクトルの導出を行う。
ガラス基板、２は透明電極（ITO）、３は下部絶
縁層（Y2O3）、４は発光層（ZnS：Mn）、５は上
部絶縁層（Y2O3）、６は光吸収層（黒化膜）、７
は背面電極である。各界面での反射係数ｒ及び反
射率Ｒは図に示すようになる。これから、反射率
スペクトルを主として支配する要素は、ZnS／
Y2O3界面およびY2O3／光吸収層界面での反射で
ある事が明らかであり、以後、第１図ｂに示す素
子モデルにより反射スペクトルの導出を行う。
第１図ｂに示される多層膜に於ける反射率Ｒの
一般式は次のようになる。
一般式は次のようになる。
Ｒ＝１＋{(γ2 0−１）（γ2 1−１）（γ2 2−１)/D}
〔但し、Ｄ＝１＋（γ0・γ1）2＋（γ1・γ2）2＋（
γ2・
γ0）2−2γ1・γ2（１＋γ2 0）cosε2−2γ0・γ1（１
＋
γ2 2）cosε1＋2γ2・γ0｛cos（ε1＋ε2）＋γ2 1cos
（ε1−
ε2）｝ …(1)式 ε1＝4πn1・d1／λ、ε2＝4πn2・d2／λ〕 ところで、ε1，ε2の値は薄膜EL素子の一般的
サイズを考慮する必要がある。
γ2・
γ0）2−2γ1・γ2（１＋γ2 0）cosε2−2γ0・γ1（１
＋
γ2 2）cosε1＋2γ2・γ0｛cos（ε1＋ε2）＋γ2 1cos
（ε1−
ε2）｝ …(1)式 ε1＝4πn1・d1／λ、ε2＝4πn2・d2／λ〕 ところで、ε1，ε2の値は薄膜EL素子の一般的
サイズを考慮する必要がある。
λ・ε1／2π＝２×nY2O3×dY2O3
（ただし、nY2O3＝Y2O3の屈折率、dY2O3＝Y2O3
の膜厚） ＝２×1.79×（1000〜3000Å） ＝3580〜10740Å λ・ε2／2π＝２×nZoS×dZoS （ただし、nZoS＝ZnSの屈折率、dZoS＝ZnSの膜
厚） ＝２×2.65×（5000〜10000Å） ＝26500〜53000Å すなわち、反射率Ｒは、cosε1により支配され
る、波長の変化に対しゆるやかな増減の成分と、
cosε2およびcos（ε1＋ε2）により支配される、波
長の少しの変化に対し増減を繰り返す成分とに分
離される。ここで、cos（ε1−ε2）の項は、界面の
反射係数の４次の係数γ2・γ0・γ2 1が乗ぜられてい
るので無視できる。すなわち、白色の外部光に対
する反射光の色度を決定するのは、上記(1)式にお
ける、−2γ0・γ1（１＋γ2 2）cosε1の項であること
が
わかる。
の膜厚） ＝２×1.79×（1000〜3000Å） ＝3580〜10740Å λ・ε2／2π＝２×nZoS×dZoS （ただし、nZoS＝ZnSの屈折率、dZoS＝ZnSの膜
厚） ＝２×2.65×（5000〜10000Å） ＝26500〜53000Å すなわち、反射率Ｒは、cosε1により支配され
る、波長の変化に対しゆるやかな増減の成分と、
cosε2およびcos（ε1＋ε2）により支配される、波
長の少しの変化に対し増減を繰り返す成分とに分
離される。ここで、cos（ε1−ε2）の項は、界面の
反射係数の４次の係数γ2・γ0・γ2 1が乗ぜられてい
るので無視できる。すなわち、白色の外部光に対
する反射光の色度を決定するのは、上記(1)式にお
ける、−2γ0・γ1（１＋γ2 2）cosε1の項であること
が
わかる。
各層の屈折率の大小および金属物質表面での反
射光の位相反転を考慮すると、反射係数γ0，γ1お
よびγ2は、それぞれγ0＜０，γ1＞０およびγ2＜０
であり、したがつて、cosε1＝−１の場合、Ｒは
最小になる。
射光の位相反転を考慮すると、反射係数γ0，γ1お
よびγ2は、それぞれγ0＜０，γ1＞０およびγ2＜０
であり、したがつて、cosε1＝−１の場合、Ｒは
最小になる。
すなわち、cosε1＝−１を満たす波長が視感度
の最も高い5500Åであれば、反射光の輝度が最小
になり、且つ緑色成分が除去され、色度的にも都
合がよくなる。
の最も高い5500Åであれば、反射光の輝度が最小
になり、且つ緑色成分が除去され、色度的にも都
合がよくなる。
さらに、n1・d1を小さくすれば、cosε1＝１（Ｒ
が最大）を満たす波長を赤外および紫外にする事
が可能となり、実質的に黒化背面を有する薄膜
EL素子が得られる。
が最大）を満たす波長を赤外および紫外にする事
が可能となり、実質的に黒化背面を有する薄膜
EL素子が得られる。
すなわち、
２・nY2O3・dY2O3／5500Å＝ｍ＋１／２（ｍは整数）
になるように、上部絶縁層（Y2O3）膜厚の制御
を行う事により、光吸収層表面での反射係数が零
でない現実においても十分な黒化が可能であるこ
とがわかる。
を行う事により、光吸収層表面での反射係数が零
でない現実においても十分な黒化が可能であるこ
とがわかる。
ｍ＝１となるように、nY2O3・dY2O3＝4125Åと
した場合の反射率スペクトルを第３図に示す。
した場合の反射率スペクトルを第３図に示す。
本発明によらず、光路長の制御を行わないと、
緑色、黄色、赤色等、種々の反射光が生じ、素子
の品質低下が著しい。
緑色、黄色、赤色等、種々の反射光が生じ、素子
の品質低下が著しい。
＜発明の効果＞
以上詳細に説明したように、本発明によれば、
背面「黒化」の名にふさわしい表示品質の優れた
薄膜EL素子を得ることができるものである。
背面「黒化」の名にふさわしい表示品質の優れた
薄膜EL素子を得ることができるものである。
なお、多層膜中の界面での反射係数自体を低減
すれば、光路長の制御の重要性は少なくなるが、
反射係数を決める屈折率は物質固有であり、材料
の選択もしくは無反射コーテイングのための層の
数の増加による素子作成コスト等、種々の問題が
残り、実用性の点で本発明の有効性は明らかであ
る。
すれば、光路長の制御の重要性は少なくなるが、
反射係数を決める屈折率は物質固有であり、材料
の選択もしくは無反射コーテイングのための層の
数の増加による素子作成コスト等、種々の問題が
残り、実用性の点で本発明の有効性は明らかであ
る。
第１図ａは背面黒化薄膜EL素子の構造並びに
同素子に於ける各構成層間界面の反射係数及び反
射率を示す図、第１図ｂは第１図ａに於ける反射
率スペクトルを求めるために簡単化した薄膜EL
素子構造を示す図、第２図は非背面黒化薄膜EL
素子ａと従来技術による背面黒化薄膜EL素子ｂ
の反射率スペクトルを示す図、第３図は本発明の
実施例による反射率スペクトルを示す図である。 符号の説明、１…ガラス基板、２…透明電極
（ITO）、３…下部絶縁層（Y2O3）、４…発光層
（ZnS：Mn）、５…上部絶縁層（Y2O3）、６…光
吸収層（黒化膜）、７…背面電極（Al）。
同素子に於ける各構成層間界面の反射係数及び反
射率を示す図、第１図ｂは第１図ａに於ける反射
率スペクトルを求めるために簡単化した薄膜EL
素子構造を示す図、第２図は非背面黒化薄膜EL
素子ａと従来技術による背面黒化薄膜EL素子ｂ
の反射率スペクトルを示す図、第３図は本発明の
実施例による反射率スペクトルを示す図である。 符号の説明、１…ガラス基板、２…透明電極
（ITO）、３…下部絶縁層（Y2O3）、４…発光層
（ZnS：Mn）、５…上部絶縁層（Y2O3）、６…光
吸収層（黒化膜）、７…背面電極（Al）。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 透明電極と背面電極との間に薄膜発光層が配
置され、 該薄膜発光層と背面電極との間に、薄膜発光層
に接して絶縁層が、背面電極に接して光吸収層が
それぞれ配置された薄膜EL素子において、 前記絶縁層の膜厚ｄは次式を満たすことを特徴
とする薄膜EL素子。 ２・ｎ・ｄ／λ＝ｍ＋１／２ （但し、ｎは絶縁層の屈折率、5000Å≦λ≦
6000Å、またｍは整数である。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60144909A JPS625598A (ja) | 1985-07-01 | 1985-07-01 | 薄膜ｅｌ素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60144909A JPS625598A (ja) | 1985-07-01 | 1985-07-01 | 薄膜ｅｌ素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS625598A JPS625598A (ja) | 1987-01-12 |
| JPH0371759B2 true JPH0371759B2 (ja) | 1991-11-14 |
Family
ID=15373100
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60144909A Granted JPS625598A (ja) | 1985-07-01 | 1985-07-01 | 薄膜ｅｌ素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS625598A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2553696B2 (ja) * | 1989-03-24 | 1996-11-13 | 松下電器産業株式会社 | 多色発光薄膜エレクトロルミネセンス装置 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5855635B2 (ja) * | 1979-09-29 | 1983-12-10 | シャープ株式会社 | 薄膜ｅｌ素子 |
| JPS5855636B2 (ja) * | 1979-10-15 | 1983-12-10 | シャープ株式会社 | 薄膜ｅｌ素子 |
| DE3231727A1 (de) * | 1981-09-21 | 1983-04-07 | Sun Chemical Corp., New York, N.Y. | Elektrolumineszente anzeigevorrichtung |
| JPS61220293A (ja) * | 1985-03-26 | 1986-09-30 | 日産自動車株式会社 | 薄膜ｅｌ素子 |
-
1985
- 1985-07-01 JP JP60144909A patent/JPS625598A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS625598A (ja) | 1987-01-12 |
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