JPS6143839B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6143839B2 JPS6143839B2 JP57100173A JP10017382A JPS6143839B2 JP S6143839 B2 JPS6143839 B2 JP S6143839B2 JP 57100173 A JP57100173 A JP 57100173A JP 10017382 A JP10017382 A JP 10017382A JP S6143839 B2 JPS6143839 B2 JP S6143839B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- thin film
- light
- dielectric layer
- back electrode
- 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
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は薄膜EL素子に関するものであり、特
にEL発光（エレクトロルミネセンス）を用いた
表示に対するコントラストを向上させるための薄
膜構造に関するものである。
にEL発光（エレクトロルミネセンス）を用いた
表示に対するコントラストを向上させるための薄
膜構造に関するものである。
薄膜EL素子の１例としてZnS：Mn薄膜EL素子
の基本的構造を第１図に示す。
の基本的構造を第１図に示す。
第１図に基いて薄膜EL素子の構造を具体的に
説明すると、ガラス基板１上にIn2O3、SnO2等の
透明電極２、さらにその上に積層してY2O3、
TiO2、Al2O3、Si3N4、SiO2等からなる第１の誘
電体層３がスパッタあるいは電子ビーム蒸着法等
により重畳形成されている。第１の誘電体層３上
にはZnS：Mn焼結ペレツトを電子ビーム蒸着す
ることにより得られるZnS発光層４が形成されて
いる。この時蒸着用のZnS：Mn焼結ペレツトに
は活性物質となるMnが目的に応じた濃度に設定
されたペレツトが使用される。ZnS発光層４上に
は第１の誘電体層３と同様の材質から成る第２の
誘電体層５が積層され、更にその上にAl等から
成る背面電極６が蒸着形成されている。透明電極
２と背面電極６は交流電源７に接続され、薄膜
EL素子が駆動される。
説明すると、ガラス基板１上にIn2O3、SnO2等の
透明電極２、さらにその上に積層してY2O3、
TiO2、Al2O3、Si3N4、SiO2等からなる第１の誘
電体層３がスパッタあるいは電子ビーム蒸着法等
により重畳形成されている。第１の誘電体層３上
にはZnS：Mn焼結ペレツトを電子ビーム蒸着す
ることにより得られるZnS発光層４が形成されて
いる。この時蒸着用のZnS：Mn焼結ペレツトに
は活性物質となるMnが目的に応じた濃度に設定
されたペレツトが使用される。ZnS発光層４上に
は第１の誘電体層３と同様の材質から成る第２の
誘電体層５が積層され、更にその上にAl等から
成る背面電極６が蒸着形成されている。透明電極
２と背面電極６は交流電源７に接続され、薄膜
EL素子が駆動される。
電極２，６間に交流電源７よりAC電圧を印加
すると、ZnS発光層４の両側の誘電体層３，５間
に上記AC電圧が誘起されることになり、従つて
ZnS発光層４内に発生した電界によつて伝導帯に
励起されかつ加速されて充分なエネルギーを得た
電子が、直接Mn発光センターを励起し、励起さ
れたMn発光センターが基底状態に戻る際に黄色
の発光を行なう。即ち高電界で加速された電子が
ZnS発光層４中の発光センターであるZnサイトに
入つたMn原子の電子を励起し、基底状態に落ち
る時、略々5850Åをピークに幅広い波長領域で、
強い発光を呈する。
すると、ZnS発光層４の両側の誘電体層３，５間
に上記AC電圧が誘起されることになり、従つて
ZnS発光層４内に発生した電界によつて伝導帯に
励起されかつ加速されて充分なエネルギーを得た
電子が、直接Mn発光センターを励起し、励起さ
れたMn発光センターが基底状態に戻る際に黄色
の発光を行なう。即ち高電界で加速された電子が
ZnS発光層４中の発光センターであるZnサイトに
入つたMn原子の電子を励起し、基底状態に落ち
る時、略々5850Åをピークに幅広い波長領域で、
強い発光を呈する。
上記の如き構造を有する薄膜EL素子はスペー
ス・フアクタの利点を生かした平面薄型デイスプ
レイ・デバイスとして、文字及び図形を含むコン
ピユーターの出力表示端末機器その他種々の表示
パネルに文字、記号、静止画像、動画像等の表示
手段と、して利用することができる。
ス・フアクタの利点を生かした平面薄型デイスプ
レイ・デバイスとして、文字及び図形を含むコン
ピユーターの出力表示端末機器その他種々の表示
パネルに文字、記号、静止画像、動画像等の表示
手段と、して利用することができる。
薄膜ELパネルに使用される背面電極６として
は、製作が容易であり誘電体層５との密着性が良
好でかつ高導電性を具備する材料が望ましく、一
般にアルミニウム薄膜が採用されている。しかし
ながらアルミニウム薄膜は金属の中でも極めて光
反射率が高く（反射率90％以上）、このためアル
ミニウム薄膜を使用した背面電極６は、明るい周
囲光の下では、ガラス基板１を介してELパネル
内へ侵入した外部光をその界面で反射させること
となり、コントラスト及び表示品位の低下を招く
といつた問題点を内包する。即ち、薄膜ELパネ
ルを構成する各薄膜層は透明度が極めて高いもの
であり、ガラス基板１より入射した外部光は各薄
膜層を透過して背面電極６まで達し、背面電極６
で反射され、再び外部へ出射されるため、ZnS発
光層４のEL発光と背面電極６で反射された反射
光が相互干渉を起こし、発光絵素と非発光絵素間
のコントラスト比が低下し、周囲光が極めて明る
い場合にはEL発光と反射光の輝度が同程度とな
り、表示能力が大幅に悪化する。この問題点を解
決する手段として、背面電極界面に酸化膜を複数
層介在せしめ、この酸化膜で背面電極面に照射さ
れる光を吸収するようにした黒化電極構造が開発
されている。しかしながら、この構造に於いても
背面電極より反射される光量を充分に減少させる
ことは困難であり、また背面電極の配列間隙より
侵入した光に対しては光吸収がなされないため、
コントラストの向上を達成することも不充分とな
る。
は、製作が容易であり誘電体層５との密着性が良
好でかつ高導電性を具備する材料が望ましく、一
般にアルミニウム薄膜が採用されている。しかし
ながらアルミニウム薄膜は金属の中でも極めて光
反射率が高く（反射率90％以上）、このためアル
ミニウム薄膜を使用した背面電極６は、明るい周
囲光の下では、ガラス基板１を介してELパネル
内へ侵入した外部光をその界面で反射させること
となり、コントラスト及び表示品位の低下を招く
といつた問題点を内包する。即ち、薄膜ELパネ
ルを構成する各薄膜層は透明度が極めて高いもの
であり、ガラス基板１より入射した外部光は各薄
膜層を透過して背面電極６まで達し、背面電極６
で反射され、再び外部へ出射されるため、ZnS発
光層４のEL発光と背面電極６で反射された反射
光が相互干渉を起こし、発光絵素と非発光絵素間
のコントラスト比が低下し、周囲光が極めて明る
い場合にはEL発光と反射光の輝度が同程度とな
り、表示能力が大幅に悪化する。この問題点を解
決する手段として、背面電極界面に酸化膜を複数
層介在せしめ、この酸化膜で背面電極面に照射さ
れる光を吸収するようにした黒化電極構造が開発
されている。しかしながら、この構造に於いても
背面電極より反射される光量を充分に減少させる
ことは困難であり、また背面電極の配列間隙より
侵入した光に対しては光吸収がなされないため、
コントラストの向上を達成することも不充分とな
る。
本発明は上記問題点に鑑み、薄膜EL素子の背
面側の構成膜に黒化膜を利用することにより、光
吸収機能を構成して表示に於ける黒色背景を形成
し、コントラスト及び表示品位を飛躍的に向上し
た新規有用な薄膜EL素子を提供することを目的
とするものである。
面側の構成膜に黒化膜を利用することにより、光
吸収機能を構成して表示に於ける黒色背景を形成
し、コントラスト及び表示品位を飛躍的に向上し
た新規有用な薄膜EL素子を提供することを目的
とするものである。
以下、本発明を実施例に従つて図面を参照しな
がら詳説する。
がら詳説する。
絶縁膜として知られているａ−SixC1-x：Ｈ膜
（水素化アモルフアスシリコンカーバイド膜）
は、膜作製条件により膜組成（ｘ値）を任意に制
御することができる。ｘの値が０〜0.5の範囲即
ちSiよりＣの方が多い膜組成の場合には膜の色は
黒褐色乃至黒色、比抵抗は109〜1011〔Ωcm〕と
高く、黒色系絶縁膜が得られる。本実施例ではこ
のＣの多いａ−SixC1-x：Ｈ膜を薄膜EL素子の背
面側に層設される誘電体層の全部又は一部として
使用することにより背面金属電極周囲の反射光を
低減する。
（水素化アモルフアスシリコンカーバイド膜）
は、膜作製条件により膜組成（ｘ値）を任意に制
御することができる。ｘの値が０〜0.5の範囲即
ちSiよりＣの方が多い膜組成の場合には膜の色は
黒褐色乃至黒色、比抵抗は109〜1011〔Ωcm〕と
高く、黒色系絶縁膜が得られる。本実施例ではこ
のＣの多いａ−SixC1-x：Ｈ膜を薄膜EL素子の背
面側に層設される誘電体層の全部又は一部として
使用することにより背面金属電極周囲の反射光を
低減する。
第２図Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅはそれぞれ本発明の
実施例を示す薄膜EL素子の構造模式図である。
実施例を示す薄膜EL素子の構造模式図である。
第１図同様ガラス基板１上に透明電極２、第１
の誘電体層３、NnS発光層４、第２の誘電体層５
が順次積層され、第２の誘電体層５上にはアルミ
ニウム金属膜の背面電極６が形成されている。ま
た透明電極２と背面電極６は交流電源７に接続さ
れて薄膜EL素子が駆動される。第２図Ａは背面
側に層設される第２の誘電体層５の全てをａ−
SixC1-x：Ｈ（ｘ0.5）８で構成した薄膜EL素
子である。第２図Ｂはａ−SixC1-x：Ｈ膜８を
ZnS発光層４と第２の誘電体層５の界面に介在さ
せている。第２図Ｃはａ−SixC1-x：Ｈ膜８を第
２の誘電体層５の内部に層界面と平行な層状に介
設したものである。第２図Ｄはａ−SixC1-x：Ｈ
膜８を第２の誘電体層５の背面電極６側表面層領
域に層設したものである。第２図Ｅはａ−
SixC1-x：Ｈ膜８を背面電極６の第２の誘電体層
５との界面に介在させている。
の誘電体層３、NnS発光層４、第２の誘電体層５
が順次積層され、第２の誘電体層５上にはアルミ
ニウム金属膜の背面電極６が形成されている。ま
た透明電極２と背面電極６は交流電源７に接続さ
れて薄膜EL素子が駆動される。第２図Ａは背面
側に層設される第２の誘電体層５の全てをａ−
SixC1-x：Ｈ（ｘ0.5）８で構成した薄膜EL素
子である。第２図Ｂはａ−SixC1-x：Ｈ膜８を
ZnS発光層４と第２の誘電体層５の界面に介在さ
せている。第２図Ｃはａ−SixC1-x：Ｈ膜８を第
２の誘電体層５の内部に層界面と平行な層状に介
設したものである。第２図Ｄはａ−SixC1-x：Ｈ
膜８を第２の誘電体層５の背面電極６側表面層領
域に層設したものである。第２図Ｅはａ−
SixC1-x：Ｈ膜８を背面電極６の第２の誘電体層
５との界面に介在させている。
ａ−SixC1-x：Ｈ膜８の作製には種々の方法が
あるが、本実施例では反応性スパツタリング法に
ついて以下に説明する。SiターゲツトをArガス
と炭化水素ガスとの混合ガスでスパツタし、ａ−
SixC1-x：Ｈ膜を作製するが、この際にArガスを
炭化水素ガス（例えばCH4ガス、C3T8ガス等）
相互のガス圧を制御することにより任意の膜組成
のａ−SixC1-x：Ｈ膜８を作製することができ
る。ａ−SixC1-x：Ｈ膜８のｘ値が０〜0.5の範囲
にあるａ−SiC膜（ＣはSi以上の組成比）又はａ
−Ｃ膜（ｘ＝０の場合）では前述した如く膜の色
は黒褐色乃至黒色となり、また膜の比抵抗は第３
図に示す如く、CH4ガスあるいはC3H8ガスを用
いた場合でも109〜1011〔Ωcm〕の高い抵抗値を
呈する。図中の実線はCH4ガス、破線はC3H8を
用いた特性曲線である。
あるが、本実施例では反応性スパツタリング法に
ついて以下に説明する。SiターゲツトをArガス
と炭化水素ガスとの混合ガスでスパツタし、ａ−
SixC1-x：Ｈ膜を作製するが、この際にArガスを
炭化水素ガス（例えばCH4ガス、C3T8ガス等）
相互のガス圧を制御することにより任意の膜組成
のａ−SixC1-x：Ｈ膜８を作製することができ
る。ａ−SixC1-x：Ｈ膜８のｘ値が０〜0.5の範囲
にあるａ−SiC膜（ＣはSi以上の組成比）又はａ
−Ｃ膜（ｘ＝０の場合）では前述した如く膜の色
は黒褐色乃至黒色となり、また膜の比抵抗は第３
図に示す如く、CH4ガスあるいはC3H8ガスを用
いた場合でも109〜1011〔Ωcm〕の高い抵抗値を
呈する。図中の実線はCH4ガス、破線はC3H8を
用いた特性曲線である。
ZnS発光層４の背面側に重畳される誘電体層５
の全部または一部に黒色系統のａ−SixC1-x：Ｈ
膜８を使用することによりこの水素化アモルフア
スシリコンカーバイド膜８で背面電極６に照射さ
れる光を大幅に吸収することができ、表示のコン
トラストが飛躍的に向上する。従つて、表示品位
が良好となり発光表示装置として非常に有効な技
術となる。
の全部または一部に黒色系統のａ−SixC1-x：Ｈ
膜８を使用することによりこの水素化アモルフア
スシリコンカーバイド膜８で背面電極６に照射さ
れる光を大幅に吸収することができ、表示のコン
トラストが飛躍的に向上する。従つて、表示品位
が良好となり発光表示装置として非常に有効な技
術となる。
第１図は従来の薄膜EL素子の基本的構造を示
す構成図である。第２図Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅはそ
れぞれ本発明の１実施例を説明する薄膜EL素子
の模式構成図である。第３図はａ−SixC1-x：Ｈ
膜の組成比と比抵抗の関係を説明する特性図であ
る。 ３……第１の誘電体層、４……ZnS発光層、５
……第２の誘電体層、８……ａ−SixC1-x：Ｈ
膜。
す構成図である。第２図Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅはそ
れぞれ本発明の１実施例を説明する薄膜EL素子
の模式構成図である。第３図はａ−SixC1-x：Ｈ
膜の組成比と比抵抗の関係を説明する特性図であ
る。 ３……第１の誘電体層、４……ZnS発光層、５
……第２の誘電体層、８……ａ−SixC1-x：Ｈ
膜。
Claims (1)
- １ 電圧印加に応答してEL発光を呈する発光層
の両主面を誘電体層で被覆して成る薄膜EL素子
に於いて、前記発光層の背面側に位置する前記誘
電体層の全部又は一部をａ−SixC1-x：Ｈ（ｘ
0.5）膜で構成したことを特徴とする薄膜EL素
子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57100173A JPS58216392A (ja) | 1982-06-10 | 1982-06-10 | 薄膜ｅｌ素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57100173A JPS58216392A (ja) | 1982-06-10 | 1982-06-10 | 薄膜ｅｌ素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58216392A JPS58216392A (ja) | 1983-12-16 |
| JPS6143839B2 true JPS6143839B2 (ja) | 1986-09-30 |
Family
ID=14266925
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57100173A Granted JPS58216392A (ja) | 1982-06-10 | 1982-06-10 | 薄膜ｅｌ素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58216392A (ja) |
-
1982
- 1982-06-10 JP JP57100173A patent/JPS58216392A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58216392A (ja) | 1983-12-16 |
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