JPH0883685A - 白色el素子 - Google Patents
白色el素子Info
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- JPH0883685A JPH0883685A JP6219877A JP21987794A JPH0883685A JP H0883685 A JPH0883685 A JP H0883685A JP 6219877 A JP6219877 A JP 6219877A JP 21987794 A JP21987794 A JP 21987794A JP H0883685 A JPH0883685 A JP H0883685A
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- Japan
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- light emitting
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 ZnS:Mn層とSr2Ga2S5:Ce層の
積層からなるEL発光層を有する白色EL素子であっ
て、前記EL発光層はZnS:Mn層でSr2Ga
2S5:Ce層を挟む構造、或いは、下部絶縁膜上にZn
S:Mn層、Sr2Ga2S5:Ce層を順次積層した構
造である。 【効果】 色純度の良い白色EL素子が得られる。
積層からなるEL発光層を有する白色EL素子であっ
て、前記EL発光層はZnS:Mn層でSr2Ga
2S5:Ce層を挟む構造、或いは、下部絶縁膜上にZn
S:Mn層、Sr2Ga2S5:Ce層を順次積層した構
造である。 【効果】 色純度の良い白色EL素子が得られる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、薄型でかつ平板状の表
示手段として好適に用いられる薄膜EL(エレクトロル
ミネセンス)素子で、特に白色EL素子に関する。
示手段として好適に用いられる薄膜EL(エレクトロル
ミネセンス)素子で、特に白色EL素子に関する。
【0002】
【従来の技術】エレクトロルミネセンス(電界効果)と
いう現象を応用した薄膜EL素子は、発光デバイスとし
て平面薄型ディスプレイに用いられている。
いう現象を応用した薄膜EL素子は、発光デバイスとし
て平面薄型ディスプレイに用いられている。
【0003】薄膜EL素子の発光色は、その素子のもつ
発光層の材料によって定まる。従来から、発光層の材料
として、母体材料にはZnS、CaS、SrS等が選ば
れ、発光中心材料には、例えば遷移金属元素群の中から
選ばれている。
発光層の材料によって定まる。従来から、発光層の材料
として、母体材料にはZnS、CaS、SrS等が選ば
れ、発光中心材料には、例えば遷移金属元素群の中から
選ばれている。
【0004】これらの組み合わせにより、ZnS:Mn
等を用いた黄色発光素子、ZnS:Tb等を用いた緑色
発光素子、CaS:Eu或いはZnS:Sm等を用いた
赤色発光素子、及びSrS:Ce或いはZnS:Tm等
を用いた青色発光素子等が知られている。
等を用いた黄色発光素子、ZnS:Tb等を用いた緑色
発光素子、CaS:Eu或いはZnS:Sm等を用いた
赤色発光素子、及びSrS:Ce或いはZnS:Tm等
を用いた青色発光素子等が知られている。
【0005】また、白色発光素子としては、SrS:C
e,Eu或いはZnS:Pr等の単膜発光層や、Sr
S:Ce/CaS:Eu、或いは特開昭62−7498
6に開示されているSrS:Ce/ZnS:Mn等の積
層発光層等が知られている。
e,Eu或いはZnS:Pr等の単膜発光層や、Sr
S:Ce/CaS:Eu、或いは特開昭62−7498
6に開示されているSrS:Ce/ZnS:Mn等の積
層発光層等が知られている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
発光素子のうち、実用化されているものはZnS:Mn
を用いた黄色発光素子のみであり、他の発光素子につい
ては十分な発光輝度が得られておらず、実用化には至っ
ていない。
発光素子のうち、実用化されているものはZnS:Mn
を用いた黄色発光素子のみであり、他の発光素子につい
ては十分な発光輝度が得られておらず、実用化には至っ
ていない。
【0007】ELディスプレイの発展を妨げているの
は、高輝度で色純度の高い白色発光素子が見つかってい
ない点にある。
は、高輝度で色純度の高い白色発光素子が見つかってい
ない点にある。
【0008】現在実用化されているZnS:Mnを用い
た黄色発光素子を利用して白色発光素子を得ようとする
と、その補色である青色発光素子の高性能化が必要にな
ってくる。
た黄色発光素子を利用して白色発光素子を得ようとする
と、その補色である青色発光素子の高性能化が必要にな
ってくる。
【0009】上述の特開昭62−74986に開示され
た白色発光素子は、SrS:Ceの性能が劣っており、
やや緑がかった青色を呈するので、全体的にも緑がかっ
た白色を呈してしまう。
た白色発光素子は、SrS:Ceの性能が劣っており、
やや緑がかった青色を呈するので、全体的にも緑がかっ
た白色を呈してしまう。
【0010】高性能の青色発光素子が実現すれば、Zn
S:Mnを用いた黄色発光素子と組み合わせることによ
り、高性能の白色発光素子も実現できる。
S:Mnを用いた黄色発光素子と組み合わせることによ
り、高性能の白色発光素子も実現できる。
【0011】本発明は、以上の課題を解決すべく、高性
能の青色発光素子を用いて、色純度の高い高性能の白色
発光素子を提供することである。
能の青色発光素子を用いて、色純度の高い高性能の白色
発光素子を提供することである。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1記載の
白色EL素子は、いずれか一方が透光性を有する一対の
電極間に母体材料と発光中心材料とを含むEL発光層が
配置され、前記EL発光層と電極との間に絶縁層がそれ
ぞれ配置されたEL構造体を備えており、前記EL発光
層がSr2Ga2S5:Ce層とZnS:Mn層の積層か
らなることを特徴としている。
白色EL素子は、いずれか一方が透光性を有する一対の
電極間に母体材料と発光中心材料とを含むEL発光層が
配置され、前記EL発光層と電極との間に絶縁層がそれ
ぞれ配置されたEL構造体を備えており、前記EL発光
層がSr2Ga2S5:Ce層とZnS:Mn層の積層か
らなることを特徴としている。
【0013】本発明の請求項2記載の白色EL素子は、
請求項1の構成において、上記EL発光層が、下部絶縁
膜の上にZnS:Mn層、Sr2Ga2S5:Ce層、Z
nS:Mn層を順次積層して形成されていることを特徴
としている。
請求項1の構成において、上記EL発光層が、下部絶縁
膜の上にZnS:Mn層、Sr2Ga2S5:Ce層、Z
nS:Mn層を順次積層して形成されていることを特徴
としている。
【0014】本発明の請求項3記載の白色EL素子は、
請求項1の構成において、上記EL発光層が、下部絶縁
膜の上にZnS:Mn層、Sr2Ga2S5:Ce層を順
次積層して形成されていることを特徴としている。
請求項1の構成において、上記EL発光層が、下部絶縁
膜の上にZnS:Mn層、Sr2Ga2S5:Ce層を順
次積層して形成されていることを特徴としている。
【0015】
【作用】上記請求項1の構成によれば、従来のSrS:
Ce発光層に比べて色純度の良い青色発光を呈するSr
2Ga2S5:Ce発光層と、ZnS:Mn発光層とを積
層することにより、色純度の良い白色発光素子を得るこ
とができる。
Ce発光層に比べて色純度の良い青色発光を呈するSr
2Ga2S5:Ce発光層と、ZnS:Mn発光層とを積
層することにより、色純度の良い白色発光素子を得るこ
とができる。
【0016】上記請求項2の構成によれば、Sr2Ga2
S5:Ce層をZnS:Mn層で挟む構造にすることに
より、交流駆動における極性の対称性が得られ、かつ、
上下絶縁膜との密着性の良いZnS:Mn層が発光層と
絶縁層の境界面に形成されることとなり、膜の剥離等を
防止することができ、安定したEL素子を得ることがで
きる。
S5:Ce層をZnS:Mn層で挟む構造にすることに
より、交流駆動における極性の対称性が得られ、かつ、
上下絶縁膜との密着性の良いZnS:Mn層が発光層と
絶縁層の境界面に形成されることとなり、膜の剥離等を
防止することができ、安定したEL素子を得ることがで
きる。
【0017】上記請求項3の構成によれば、Sr2Ga2
S5:Ce層と下部絶縁膜の間にZnS:Mn層を形成
することにより、絶縁膜との密着性の良いZnS:Mn
層が発光層と絶縁層の境界面に形成されることとなり、
膜の剥離等を防止することができ、かつ、薄型の発光素
子を得ることができる。
S5:Ce層と下部絶縁膜の間にZnS:Mn層を形成
することにより、絶縁膜との密着性の良いZnS:Mn
層が発光層と絶縁層の境界面に形成されることとなり、
膜の剥離等を防止することができ、かつ、薄型の発光素
子を得ることができる。
【0018】
【実施例】以下に、本発明の実施例を示す。以下の実施
例で用いたEL構造体は、ガラス等で実現される透光性
基板の一方の表面に、下部電極、下部絶縁膜、発光層、
上部絶縁膜、上部電極を順次積層した構造をもつもので
ある。
例で用いたEL構造体は、ガラス等で実現される透光性
基板の一方の表面に、下部電極、下部絶縁膜、発光層、
上部絶縁膜、上部電極を順次積層した構造をもつもので
ある。
【0019】図1は、本発明の一実施例である白色EL
素子の構造を示す断面図である。
素子の構造を示す断面図である。
【0020】ガラス等で実現される透光性基板1の一方
の表面に、ITO等の透明電極で実現される下部電極2
を、EB蒸着法、高周波スパッタ法等により、200n
m程度の膜厚になるように形成する。
の表面に、ITO等の透明電極で実現される下部電極2
を、EB蒸着法、高周波スパッタ法等により、200n
m程度の膜厚になるように形成する。
【0021】下部絶縁膜3は、高周波スパッタ法等で4
0nm程度の厚さにSiO2を堆積し、さらに200n
m程度の厚さにSi3N4を堆積して得られる。
0nm程度の厚さにSiO2を堆積し、さらに200n
m程度の厚さにSi3N4を堆積して得られる。
【0022】EL発光層19の形成法としては、EB蒸
着法や高周波スッパタ法等が用いられる。ZnS:Mn
層とSr2Ga2S5:Ce層を別々の成長法により形成
することも可能であるが、生産性等を考慮すると同一の
成長法によって形成したほうが望ましい。本実施例で
は、すべて高周波スパッタ法を用いて発光層を形成し
た。 ZnS:Mn層は、Mnを0.45w%含むZn
S:Mn焼結ターゲットを使用し、基板温度100〜3
00℃、Arガス中スパッタにより下部層14を100
〜300nm,上部層16を50〜200nmの厚さに
形成する。
着法や高周波スッパタ法等が用いられる。ZnS:Mn
層とSr2Ga2S5:Ce層を別々の成長法により形成
することも可能であるが、生産性等を考慮すると同一の
成長法によって形成したほうが望ましい。本実施例で
は、すべて高周波スパッタ法を用いて発光層を形成し
た。 ZnS:Mn層は、Mnを0.45w%含むZn
S:Mn焼結ターゲットを使用し、基板温度100〜3
00℃、Arガス中スパッタにより下部層14を100
〜300nm,上部層16を50〜200nmの厚さに
形成する。
【0023】Sr2Ga2S5:Ce層15は、発光中心
のCeを2mol%と、電荷補償剤のKを含むSr2G
a2S5:Ce,K焼結ターゲットを用いて、基板温度を
50〜300℃にして、H2Sを3〜10%含むArガ
ス中スパッタにより400〜1000nmの厚さに形成
する。
のCeを2mol%と、電荷補償剤のKを含むSr2G
a2S5:Ce,K焼結ターゲットを用いて、基板温度を
50〜300℃にして、H2Sを3〜10%含むArガ
ス中スパッタにより400〜1000nmの厚さに形成
する。
【0024】上部絶縁膜7として、100nm程度のS
i2N4膜と30nm程度のAl2O3膜の積層を高周波ス
パッタ法等により形成する。
i2N4膜と30nm程度のAl2O3膜の積層を高周波ス
パッタ法等により形成する。
【0025】その後、630〜700℃に設定された真
空雰囲気中において1時間程度の熱処理を施し、さらに
Al等からなる上部電極を真空蒸着法等によって形成す
る。図2は、Sr2Ga2S5:Ce発光層、ZnS:M
n発光層それぞれの単膜でのEL発光スペクトルを示す
図である。
空雰囲気中において1時間程度の熱処理を施し、さらに
Al等からなる上部電極を真空蒸着法等によって形成す
る。図2は、Sr2Ga2S5:Ce発光層、ZnS:M
n発光層それぞれの単膜でのEL発光スペクトルを示す
図である。
【0026】図3は、ケリー図上で発光色の色座標を示
したものである。参考としてSrS:Ceの発光色座標
も示してある。2層の積層発光層はそれぞれ単膜の発光
色座標を結んだ線上の任意の発光色を得ることができ
る。
したものである。参考としてSrS:Ceの発光色座標
も示してある。2層の積層発光層はそれぞれ単膜の発光
色座標を結んだ線上の任意の発光色を得ることができ
る。
【0027】この図を見れば、従来のZnS:Mn/S
rS:Ce積層発光層では、色座標を結んだ線がケリー
図上の白色領域の周辺部を通り、色純度の良い白色発光
を得ることができないことが分かる。
rS:Ce積層発光層では、色座標を結んだ線がケリー
図上の白色領域の周辺部を通り、色純度の良い白色発光
を得ることができないことが分かる。
【0028】これに対し、本発明の発光層では、色座標
を結んだ線が白色領域の中央部を通り、色純度の良い白
色発光を得ることができる。本実施例において作製した
EL素子では、色座標で(0.36,0.37)の純粋
な白色発光を得ることができた。
を結んだ線が白色領域の中央部を通り、色純度の良い白
色発光を得ることができる。本実施例において作製した
EL素子では、色座標で(0.36,0.37)の純粋
な白色発光を得ることができた。
【0029】図4は、本発明の別の実施例である白色E
L素子の構造を示す断面図である。第一の実施例と同様
にして、透光性基板1、下部電極2、下部絶縁膜3、発
光層29、上部絶縁膜7、上部電極8をこの順で形成す
る。
L素子の構造を示す断面図である。第一の実施例と同様
にして、透光性基板1、下部電極2、下部絶縁膜3、発
光層29、上部絶縁膜7、上部電極8をこの順で形成す
る。
【0030】EL発光層29の形成法としては、第一の
実施例と同様の理由により、すべて高周波スパッタ法を
用いて発光層を形成した。
実施例と同様の理由により、すべて高周波スパッタ法を
用いて発光層を形成した。
【0031】ZnS:Mn層24は、Mnを0.45w
%含むZnS:Mn焼結ターゲットを使用し、基板温度
100〜300℃、Arガス中スパッタにより200〜
400nmの厚さに形成する。
%含むZnS:Mn焼結ターゲットを使用し、基板温度
100〜300℃、Arガス中スパッタにより200〜
400nmの厚さに形成する。
【0032】Sr2Ga2S5:Ce層25は、発光中心
のCeを2mol%と、電荷補償剤のKを含むSr2G
a2S5:Ce,K焼結ターゲットを用いて、基板温度を
50〜300℃にして、H2Sを3〜10%含むArガ
ス中スパッタにより400〜1000nmの厚さに形成
する。
のCeを2mol%と、電荷補償剤のKを含むSr2G
a2S5:Ce,K焼結ターゲットを用いて、基板温度を
50〜300℃にして、H2Sを3〜10%含むArガ
ス中スパッタにより400〜1000nmの厚さに形成
する。
【0033】この実施例においても、第一の実施例と同
様に色純度の良い白色発光が得られた。また、第一の実
施例の効果に加えて、薄型のEL発光素子が得られる。
様に色純度の良い白色発光が得られた。また、第一の実
施例の効果に加えて、薄型のEL発光素子が得られる。
【0034】
【発明の効果】本発明の請求項1に係る白色EL素子
は、以上のように、黄色発光素子として性能の高いZn
S:Mnと、青色発光素子として性能の高いSr2Ga2
S5:Ceとを積層させてEL発光素子を構成すること
により、色純度の良い白色発光素子を得ることができ
る。
は、以上のように、黄色発光素子として性能の高いZn
S:Mnと、青色発光素子として性能の高いSr2Ga2
S5:Ceとを積層させてEL発光素子を構成すること
により、色純度の良い白色発光素子を得ることができ
る。
【0035】したがって、ELモノクロディスプレイ
や、カラーフィルタと併用させてELカラーディスプレ
イなどに応用できる。また、LCDのバックライトなど
にも応用することができる。
や、カラーフィルタと併用させてELカラーディスプレ
イなどに応用できる。また、LCDのバックライトなど
にも応用することができる。
【0036】本発明の請求項2に係る白色EL素子は、
上記EL発光層をZnS:Mn層でSr2Ga2S5:C
e層を挟む構造としている。
上記EL発光層をZnS:Mn層でSr2Ga2S5:C
e層を挟む構造としている。
【0037】したがって、交流駆動における極性の対称
性が高まり、かつ、下部絶縁膜との密着性の良いZn
S:Mn層が発光層と絶縁層の境界面に形成されるの
で、膜の剥離を防ぎ、安定したEL素子が得られる。ま
た、上部ZnS:Mn層により、製膜後の処理(Al電
極のエッチング等)における、大気や水によるSr2G
a2S5:Ce層のダメージを防ぐことができる。
性が高まり、かつ、下部絶縁膜との密着性の良いZn
S:Mn層が発光層と絶縁層の境界面に形成されるの
で、膜の剥離を防ぎ、安定したEL素子が得られる。ま
た、上部ZnS:Mn層により、製膜後の処理(Al電
極のエッチング等)における、大気や水によるSr2G
a2S5:Ce層のダメージを防ぐことができる。
【0038】本発明の請求項3に係る白色EL素子は、
上記EL発光層を2層にし、下部にZnS:Mn層、上
部にSr2Ga2S5:Ce層をもつ構造としている。
上記EL発光層を2層にし、下部にZnS:Mn層、上
部にSr2Ga2S5:Ce層をもつ構造としている。
【0039】したがって、絶縁膜との密着性の良いZn
S:Mn層が発光層と下部絶縁膜の境界面に形成される
ので、膜の剥離を防ぎ、安定したEL素子が得られると
ともに、薄型化が図れる。また、2層構造なので製作工
程が簡単になる。
S:Mn層が発光層と下部絶縁膜の境界面に形成される
ので、膜の剥離を防ぎ、安定したEL素子が得られると
ともに、薄型化が図れる。また、2層構造なので製作工
程が簡単になる。
【図1】本発明に係る白色EL素子の実施例を示す断面
図である。
図である。
【図2】ZnS:Mn発光層、Sr2Ga2S5:Ce発
光層それぞれの単膜でのEL発光スペクトルを表すグラ
フである。
光層それぞれの単膜でのEL発光スペクトルを表すグラ
フである。
【図3】ZnS:Mn発光層、Sr2Ga2S5:Ce発
光層、SrS:Ce発光層それぞれの発光色の色座標を
ケリー図上に示した図である。
光層、SrS:Ce発光層それぞれの発光色の色座標を
ケリー図上に示した図である。
【図4】本発明に係る白色EL素子の別の実施例を示す
断面図である。
断面図である。
1 透光性基板 2 下部電極 3 下部絶縁膜 7 上部絶縁膜 8 上部電極 14 下部ZnS:Mn層 15、25 Sr2Ga2S5:Ce層 16 上部ZnS:Mn層 19、29 EL発光層 24 ZnS:Mn層
Claims (3)
- 【請求項1】 いずれか一方が透光性を有する一対の電
極間に、母体材料と発光中心材料とを含むEL発光層が
配置され、前記EL発光層と電極との間に絶縁層がそれ
ぞれ配置されたEL構造体を備える白色EL素子におい
て、 前記EL発光層がSr2Ga2S5:Ce層とZnS:M
n層の積層からなることを特徴とする白色EL素子。 - 【請求項2】 上記EL発光層が、下部絶縁膜上にZn
S:Mn層、Sr2Ga2S5:Ce層、ZnS:Mn層
を順次積層して形成されていることを特徴とする請求項
1記載の白色EL素子。 - 【請求項3】 上記EL発光層が、下部絶縁膜上にZn
S:Mn層、Sr2Ga2S5:Ce層を順次積層して形
成されていることを特徴とする請求項1記載の白色EL
素子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6219877A JPH0883685A (ja) | 1994-09-14 | 1994-09-14 | 白色el素子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6219877A JPH0883685A (ja) | 1994-09-14 | 1994-09-14 | 白色el素子 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0883685A true JPH0883685A (ja) | 1996-03-26 |
Family
ID=16742464
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6219877A Pending JPH0883685A (ja) | 1994-09-14 | 1994-09-14 | 白色el素子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0883685A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0740490A4 (en) * | 1994-11-14 | 1997-02-12 | Mitsui Mining & Smelting Co | ELECTROLUMINESCENT THIN-LAYER ELEMENT |
US6074575A (en) * | 1994-11-14 | 2000-06-13 | Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. | Thin film electro-luminescence device |
KR100435203B1 (ko) * | 2001-08-17 | 2004-06-09 | 주식회사 진우엔지니어링 | 백라이트용 백색 유기발광소자 및 이를 이용한 액정디스플레이 장치 |
JP2007258060A (ja) * | 2006-03-24 | 2007-10-04 | Denso Corp | El表示装置 |
-
1994
- 1994-09-14 JP JP6219877A patent/JPH0883685A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0740490A4 (en) * | 1994-11-14 | 1997-02-12 | Mitsui Mining & Smelting Co | ELECTROLUMINESCENT THIN-LAYER ELEMENT |
US6074575A (en) * | 1994-11-14 | 2000-06-13 | Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. | Thin film electro-luminescence device |
KR100435203B1 (ko) * | 2001-08-17 | 2004-06-09 | 주식회사 진우엔지니어링 | 백라이트용 백색 유기발광소자 및 이를 이용한 액정디스플레이 장치 |
JP2007258060A (ja) * | 2006-03-24 | 2007-10-04 | Denso Corp | El表示装置 |
JP4710682B2 (ja) * | 2006-03-24 | 2011-06-29 | 株式会社デンソー | El表示装置 |
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