JPS61284092A - 薄膜ｅｌ表示素子 - Google Patents
薄膜ｅｌ表示素子Info
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- JPS61284092A JPS61284092A JP60123880A JP12388085A JPS61284092A JP S61284092 A JPS61284092 A JP S61284092A JP 60123880 A JP60123880 A JP 60123880A JP 12388085 A JP12388085 A JP 12388085A JP S61284092 A JPS61284092 A JP S61284092A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B33/00—Electroluminescent light sources
- H05B33/12—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
- H05B33/22—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the chemical or physical composition or the arrangement of auxiliary dielectric or reflective layers
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】
「技術分野」
本発明は、透明電極と対向電極との間にエレクトロルミ
ネッセンス（以下、ＥＬと称する）発光層を設け、ＫＬ
発光層に電圧を印加して発光させる薄［ＥＬ表示素子に
関する。
ネッセンス（以下、ＥＬと称する）発光層を設け、ＫＬ
発光層に電圧を印加して発光させる薄［ＥＬ表示素子に
関する。
「従来技術およびその問題点」
薄膜ＥＬ表示素子は、近年各種ディスプレイに応用され
つつあり、交流駆動、直流駆動のものに大きく分けられ
る。従来、一般的な薄１１ｉＥＬ表示素子は、例えば第
４図に示すように、ガラス基板１上に、透明電極２）絶
縁層３ 、 ＩＥＬ発光暦４、絶縁層５および対向電極
６を順次積層した二重絶縁膜を有する６層構造で構成さ
れている。そして、この薄膜ＥＬ表示素子は、透明電極
２と対向電極Ｂとの間に数十Ｈｚから数ＫＨｚの交流電
界を印加することによってＥＬ発光層４内の活性種イオ
ンが励起され発光するようになっている。
つつあり、交流駆動、直流駆動のものに大きく分けられ
る。従来、一般的な薄１１ｉＥＬ表示素子は、例えば第
４図に示すように、ガラス基板１上に、透明電極２）絶
縁層３ 、 ＩＥＬ発光暦４、絶縁層５および対向電極
６を順次積層した二重絶縁膜を有する６層構造で構成さ
れている。そして、この薄膜ＥＬ表示素子は、透明電極
２と対向電極Ｂとの間に数十Ｈｚから数ＫＨｚの交流電
界を印加することによってＥＬ発光層４内の活性種イオ
ンが励起され発光するようになっている。
薄膜ＥＬ表示素子がディスプレイとして使用される場合
の重要な点は、他の表示素子（例えば液晶等）と同様に
、室外においては日光の明るさの下で、室内においては
各種照明の明るさの下で、表示内容が鮮明に視認できる
ことである。薄膜ＥＬ表示素子の対向電極６としては、
アルミニウム等の金属膜が用いられる。特にアルミ９ニ
ウム膜は、高い金属光沢を有すｇため、薄膜ＫＬ表示素
子の対向電極６の表面で外部光を反射され、ＥＬ発光層
４の発光といっしょになって観察される。このため、外
部光が強い場合、従来の薄膜ＥＬ表示素子では、ＥＬ発
光１ｆｊ４の発光している部分と発光していない部分と
の区別がつきにくく、表示の判読がしに〈〈なっていた
。
の重要な点は、他の表示素子（例えば液晶等）と同様に
、室外においては日光の明るさの下で、室内においては
各種照明の明るさの下で、表示内容が鮮明に視認できる
ことである。薄膜ＥＬ表示素子の対向電極６としては、
アルミニウム等の金属膜が用いられる。特にアルミ９ニ
ウム膜は、高い金属光沢を有すｇため、薄膜ＫＬ表示素
子の対向電極６の表面で外部光を反射され、ＥＬ発光層
４の発光といっしょになって観察される。このため、外
部光が強い場合、従来の薄膜ＥＬ表示素子では、ＥＬ発
光１ｆｊ４の発光している部分と発光していない部分と
の区別がつきにくく、表示の判読がしに〈〈なっていた
。
このため、表示コントラストを高める種々の試みがなさ
れている０例えばガラス基板ｌ中に黒色物質を導入した
り、黒色フィルターを取付けたりしたものが知られてい
る。しかし、かかるＥＬ表示素子では、表示面側が黒色
となるので、反射光は確かに減少できるが、それと同時
にＥＬ発光も減少してしまい、コントラストの向上効果
が小さかった。
れている０例えばガラス基板ｌ中に黒色物質を導入した
り、黒色フィルターを取付けたりしたものが知られてい
る。しかし、かかるＥＬ表示素子では、表示面側が黒色
となるので、反射光は確かに減少できるが、それと同時
にＥＬ発光も減少してしまい、コントラストの向上効果
が小さかった。
また、第５図に示すように、ＥＬ発光層４の背面の絶縁
層５と対向電極６との間に黒色の光吸収層７を設けたも
のが知られている。この場合、光吸収層７がｌｌｉＬ発
光層４の背面側に設けられるので。
層５と対向電極６との間に黒色の光吸収層７を設けたも
のが知られている。この場合、光吸収層７がｌｌｉＬ発
光層４の背面側に設けられるので。
光吸収層７によってＥＬ発光が減少することはなくなる
。しかし、第８図に示すように、照明光などの入射光は
その一部が絶縁層５と光吸収層７との界面で反射する傾
向があり、絶縁層５と光吸収層７との界面における反射
光は表示面側から観察すると黒色メタリック色となるた
め、結果としてコントラストは充分に良好なものとなっ
ていなかった。
。しかし、第８図に示すように、照明光などの入射光は
その一部が絶縁層５と光吸収層７との界面で反射する傾
向があり、絶縁層５と光吸収層７との界面における反射
光は表示面側から観察すると黒色メタリック色となるた
め、結果としてコントラストは充分に良好なものとなっ
ていなかった。
「発明の目的」
本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決して表示
のコントラストを高め、明るい場所においても鮮明に表
示内容を視認せしめることができる薄１ｌＩＥＬ表示素
子を提供することにある。
のコントラストを高め、明るい場所においても鮮明に表
示内容を視認せしめることができる薄１ｌＩＥＬ表示素
子を提供することにある。
「発明の構成」
本発明の薄膜ＥＬ表示素子は、ＥＬ発光層の背面側にＥ
Ｌ発光層の構成成分の少なくとも発光中心以外の成分を
含む黒色の光吸収層が設けられていることを特徴とする
。
Ｌ発光層の構成成分の少なくとも発光中心以外の成分を
含む黒色の光吸収層が設けられていることを特徴とする
。
以下、本発明の薄１１１ｉＥＬ表示素子についてさらに
具体的に説明する。
具体的に説明する。
本発明による薄膜ＥＬ表示素子は１例えばガラス基板上
に、透明電極、絶縁膜、ＫＬ発光層、黒色の光吸収層、
絶縁層および対向電極が順次積層した７層構造で構成さ
れる。この場合、いずれかの絶縁膜を省略することもで
きる。また、黒色の光吸収層をＥＬ発光層の背面側に形
成された絶縁膜と対向電極との間に配置してもよい、そ
して、透明電極と対向電極との間に電界を印加すること
により、ＥＬ発光層が発光するようになっている。
に、透明電極、絶縁膜、ＫＬ発光層、黒色の光吸収層、
絶縁層および対向電極が順次積層した７層構造で構成さ
れる。この場合、いずれかの絶縁膜を省略することもで
きる。また、黒色の光吸収層をＥＬ発光層の背面側に形
成された絶縁膜と対向電極との間に配置してもよい、そ
して、透明電極と対向電極との間に電界を印加すること
により、ＥＬ発光層が発光するようになっている。
本発明においては、黒色の光吸収層として、ＥＬ発光層
の構成成分の少なくとも発光中心以外の成分を含む黒色
のものが使用される０例えば、ＥＬ発光層の母体が硫化
亜鉛でそれに発光中心として金属または金属化合物が含
まれている場合、光吸収層としては、硫化亜鉛（ＺｎＳ
ｘ、 ［０（ｘ（１１）か、あるいは金属または金属化
合物をドープした硫化亜鉛（ＺｎＳｘ：Ｍ［０ｃｘｃｌ
、Ｍ−金属または金属化合物Ｊ）等が使用できる。なお
、Ｚｎ５ｘ：Ｍにおける舅としてより具体的には、Ｍｎ
、希土類元素、希土類ハロゲン化物などが挙げられる。
の構成成分の少なくとも発光中心以外の成分を含む黒色
のものが使用される０例えば、ＥＬ発光層の母体が硫化
亜鉛でそれに発光中心として金属または金属化合物が含
まれている場合、光吸収層としては、硫化亜鉛（ＺｎＳ
ｘ、 ［０（ｘ（１１）か、あるいは金属または金属化
合物をドープした硫化亜鉛（ＺｎＳｘ：Ｍ［０ｃｘｃｌ
、Ｍ−金属または金属化合物Ｊ）等が使用できる。なお
、Ｚｎ５ｘ：Ｍにおける舅としてより具体的には、Ｍｎ
、希土類元素、希土類ハロゲン化物などが挙げられる。
このように、ＥＬ発光層の構成成分の少なくとも発光中
心以外の成分を含む黒色の光吸収層を設けることにより
、光吸収層の界面における反射を防止して！Ｌ発光を鮮
明とし、コントラストを良好にすることができる。
心以外の成分を含む黒色の光吸収層を設けることにより
、光吸収層の界面における反射を防止して！Ｌ発光を鮮
明とし、コントラストを良好にすることができる。
黒色の光吸収層の具体的な形成方法としては、例えばＲ
Ｆ−スパッタリング法が採用される０例えば硫化亜鉛（
ＺｎＳｘ、 ［０（！（１］）または−１７ガｙ （Ｋ
ｎ）をドープした硫化亜鉛（ＺｎＳｘ：ＭｎｒＯ＜ｘ＜
１］）からなる光吸収層を形成する場合、ＺｎＳターゲ
ットまたはＺｎＳ：Ｎｎターゲットを用い、スパッタリ
ングガスはヘリウム（）Ｉｅ）ガスを用いるａ ＺｎＳ
ターゲットまたはＺｎＳ ： Ｍｎターゲットを、約Ｉ
Ｐａ ノアルゴン（Ａｔ）ガスでＲＦスパッタリングす
ると透明なＺｎＳ膜あるいはＺｎＳ ： Ｉｎ膜が形成
されるが、スパッタリングガスとしてアルゴン（Ａｒ）
ガスの代りにヘリウム（Ｈｅ）ガスを用いると約ＩＰａ
から１ＯＰａのガス圧範囲で黒色のＺｎ５ｘ（Ｏｃｔ（
１）あるいはＺｎ５ｘ：Ｋｎ（０＜ｘ＜Ｌ）膜が形成さ
れる。光吸収層の膜厚によって色の濃淡が変化するが、
膜厚は数百人程度で充分である。また、光吸収層の厚さ
を変えることにより、色相を変化させることが可能であ
る。
Ｆ−スパッタリング法が採用される０例えば硫化亜鉛（
ＺｎＳｘ、 ［０（！（１］）または−１７ガｙ （Ｋ
ｎ）をドープした硫化亜鉛（ＺｎＳｘ：ＭｎｒＯ＜ｘ＜
１］）からなる光吸収層を形成する場合、ＺｎＳターゲ
ットまたはＺｎＳ：Ｎｎターゲットを用い、スパッタリ
ングガスはヘリウム（）Ｉｅ）ガスを用いるａ ＺｎＳ
ターゲットまたはＺｎＳ ： Ｍｎターゲットを、約Ｉ
Ｐａ ノアルゴン（Ａｔ）ガスでＲＦスパッタリングす
ると透明なＺｎＳ膜あるいはＺｎＳ ： Ｉｎ膜が形成
されるが、スパッタリングガスとしてアルゴン（Ａｒ）
ガスの代りにヘリウム（Ｈｅ）ガスを用いると約ＩＰａ
から１ＯＰａのガス圧範囲で黒色のＺｎ５ｘ（Ｏｃｔ（
１）あるいはＺｎ５ｘ：Ｋｎ（０＜ｘ＜Ｌ）膜が形成さ
れる。光吸収層の膜厚によって色の濃淡が変化するが、
膜厚は数百人程度で充分である。また、光吸収層の厚さ
を変えることにより、色相を変化させることが可能であ
る。
本発明において、黒色の光吸収層をＥＬ発光層と同じ材
質とした場合、光吸収層の形成は、スパッタリングガス
をアルゴンからヘリウムに連続的に交換するだけで、Ｅ
Ｌ発光層の形成と連続して行なうことができる。このよ
うに、ＥＬ発光層を形成した後、スパッタリングガスを
交換して光吸収層を連続して形成すると、ＥＬ発光層お
よび光吸収層は界面を形成することなく連続的に形成さ
れるので、ＥＬ発光層と光吸収層との界面がなくなり、
入射光は反射することなく、光吸収層によ〈吸収され、
表示コントラストをより一層向上させることができる。
質とした場合、光吸収層の形成は、スパッタリングガス
をアルゴンからヘリウムに連続的に交換するだけで、Ｅ
Ｌ発光層の形成と連続して行なうことができる。このよ
うに、ＥＬ発光層を形成した後、スパッタリングガスを
交換して光吸収層を連続して形成すると、ＥＬ発光層お
よび光吸収層は界面を形成することなく連続的に形成さ
れるので、ＥＬ発光層と光吸収層との界面がなくなり、
入射光は反射することなく、光吸収層によ〈吸収され、
表示コントラストをより一層向上させることができる。
「発明の実施例」
実施例！
第１図に示すように、市販のガラス基板（コーニング＃
７０５９） １の上にｌ１ｌｚ（ｈ−９ｎ０２系の透明
電極２をスパッタリング法により約２０００人の厚さで
形成し、その上に５ｉ３ｐＨｎ 、ＳｉＯ２を複合した
絶縁層３を同じくスパッタリング法により約３０００人
の厚さで形成した。絶縁層３の上にＺｎＳ：Ｉｎ（０，
５ｗｔ％）からなるＥＬ発光暦４をスパッタリング法に
より約８０００人の厚さで形成し、その上にＺＩＩＳ！
（０＜！（１）からなる黒色の光吸収＠８をヘリウム（
Ｈｅ）ガス約ＩＰａの存在下でスパッタリング法により
約２００人の厚さで形成した０次に、 ５ｉ３Ｎａ 、
ＳｉＯ□の複合物からなる絶縁層５をスパッタリング
法により約３０００人の厚さで形成し、最後にアルミニ
ウムを真空蒸着して対向電極６を約１５００人の厚さで
形成し、薄１１１ＥＬ表示素子を得た。
７０５９） １の上にｌ１ｌｚ（ｈ−９ｎ０２系の透明
電極２をスパッタリング法により約２０００人の厚さで
形成し、その上に５ｉ３ｐＨｎ 、ＳｉＯ２を複合した
絶縁層３を同じくスパッタリング法により約３０００人
の厚さで形成した。絶縁層３の上にＺｎＳ：Ｉｎ（０，
５ｗｔ％）からなるＥＬ発光暦４をスパッタリング法に
より約８０００人の厚さで形成し、その上にＺＩＩＳ！
（０＜！（１）からなる黒色の光吸収＠８をヘリウム（
Ｈｅ）ガス約ＩＰａの存在下でスパッタリング法により
約２００人の厚さで形成した０次に、 ５ｉ３Ｎａ 、
ＳｉＯ□の複合物からなる絶縁層５をスパッタリング
法により約３０００人の厚さで形成し、最後にアルミニ
ウムを真空蒸着して対向電極６を約１５００人の厚さで
形成し、薄１１１ＥＬ表示素子を得た。
実施例２
第２図に示すように、市販のガラス基板（コーニング＃
７０５９） １の上にＩｎ２Ｑ３−９ｎ０２系の透明電
極２をスパッタリング法により約２０００人の厚さで形
成し、その上にＴａｚＯｓからなる絶縁層３を同じくス
パッタリング法により約３０００人の厚さで形成した０
次に、絶縁層３の上にＺｎＳ：Ｍｎ（０，５ｗｔ％）か
らなるＥＬ発光層礁をスパー、クリング法により形成し
、それに連続して、スパッタリングガスをアルゴンガス
からヘリウム（Ｈｅ）ガスに連続的に交換し、ヘリウム
（Ｈｅ）ガス約Ｉ Ｐａの存在下とすることにより、Ｚ
ｎ５ｘ ：Ｍ！Ｉ（０（！（１）からなる黒色の光吸収
層８を約２ＧＯ人の厚さで形成した。そして、ＴａｚＯ
ｓからなる絶縁層５をスパー２タリング法により形成し
、最後にアルミニウムを真空蒸着して対向電極６を形成
し、薄１１ＥＬ表示素子を得た。この薄膜ＥＬ表示素子
においては、ＥＬ発光暦４と光吸収層８との間に明瞭な
界面が形成されず、連続的に変化した暦となっていた。
７０５９） １の上にＩｎ２Ｑ３−９ｎ０２系の透明電
極２をスパッタリング法により約２０００人の厚さで形
成し、その上にＴａｚＯｓからなる絶縁層３を同じくス
パッタリング法により約３０００人の厚さで形成した０
次に、絶縁層３の上にＺｎＳ：Ｍｎ（０，５ｗｔ％）か
らなるＥＬ発光層礁をスパー、クリング法により形成し
、それに連続して、スパッタリングガスをアルゴンガス
からヘリウム（Ｈｅ）ガスに連続的に交換し、ヘリウム
（Ｈｅ）ガス約Ｉ Ｐａの存在下とすることにより、Ｚ
ｎ５ｘ ：Ｍ！Ｉ（０（！（１）からなる黒色の光吸収
層８を約２ＧＯ人の厚さで形成した。そして、ＴａｚＯ
ｓからなる絶縁層５をスパー２タリング法により形成し
、最後にアルミニウムを真空蒸着して対向電極６を形成
し、薄１１ＥＬ表示素子を得た。この薄膜ＥＬ表示素子
においては、ＥＬ発光暦４と光吸収層８との間に明瞭な
界面が形成されず、連続的に変化した暦となっていた。
こうして製造された各薄膜ＥＬ表示素子を表示面から観
察したとき、第３図の黒色の光吸収層の可視光透過スペ
クトルかられかるように、ＥＬ発光層４の発光部分と非
発光部分とのコントラストは良好であった。
察したとき、第３図の黒色の光吸収層の可視光透過スペ
クトルかられかるように、ＥＬ発光層４の発光部分と非
発光部分とのコントラストは良好であった。
なお、実施例１および実施例２におけるＺｎＳ、Ｚｎ５
ｘ（０（ｘ（１） およびＺｎ５ｘ：Ｍｎ（Ｍｎ＝０
．５ｗｔ％、Ｏ（！（１）の成膜条件を第１表に示す。
ｘ（０（ｘ（１） およびＺｎ５ｘ：Ｍｎ（Ｍｎ＝０
．５ｗｔ％、Ｏ（！（１）の成膜条件を第１表に示す。
「発明の効果」
以上説明したように、本発明によれば、 ＥＬ発光暦の
背面側にＫＬ発光暦母体と同一の構成元素からなる黒色
の光吸収層を設けたので、照明等の外部からの入射光が
ＥＬ発光層と光吸収層との界面において反射することが
少なくなり、外部からの入射光が光吸収層に効率よく吸
収され、表示コントラストを向上させることができる。
背面側にＫＬ発光暦母体と同一の構成元素からなる黒色
の光吸収層を設けたので、照明等の外部からの入射光が
ＥＬ発光層と光吸収層との界面において反射することが
少なくなり、外部からの入射光が光吸収層に効率よく吸
収され、表示コントラストを向上させることができる。
また、本発明によれば、ＥＬ発光層および光吸収層は、
スパッタリングガスを交換するだけで容易に形成するこ
とが可能である。したがって、スパッタリングガスを適
当に選択すると、ＥＬ発光層および光吸収層は界面を形
成することなく連続的に形成することができる。その結
果、ＥＬ発光層と光吸収層との界面がなくなり、入射光
は反射することなく、光吸収層によく吸収され、表示コ
ントラストをより一層向丘させることができる。
スパッタリングガスを交換するだけで容易に形成するこ
とが可能である。したがって、スパッタリングガスを適
当に選択すると、ＥＬ発光層および光吸収層は界面を形
成することなく連続的に形成することができる。その結
果、ＥＬ発光層と光吸収層との界面がなくなり、入射光
は反射することなく、光吸収層によく吸収され、表示コ
ントラストをより一層向丘させることができる。
第１図は本発明による薄ＩＩＩＥＬ表示素子の一実施例
を示す断面図、第２図は本発明による薄膜ＫＬ表示素子
の他の実施例を示す断面図、第３図は黒色の光吸収層に
おける可視光透過スペクトルを示す図表、第４図は従来
の薄膜ＥＬ表示素子の一例を示す断面図、第５図は従来
の薄膜ＥＬ表示素子の他の例を示す断面図、第６図は第
４図の薄膜ＥＬ表示素子の入射光の反射状態を示す断面
図である。 図中、ｌはガラス基板、２は透明電極、３．５は絶縁層
、４はＥＬ発光層、Ｂは対向電極、８．９は黒色の光吸
収層である。
を示す断面図、第２図は本発明による薄膜ＫＬ表示素子
の他の実施例を示す断面図、第３図は黒色の光吸収層に
おける可視光透過スペクトルを示す図表、第４図は従来
の薄膜ＥＬ表示素子の一例を示す断面図、第５図は従来
の薄膜ＥＬ表示素子の他の例を示す断面図、第６図は第
４図の薄膜ＥＬ表示素子の入射光の反射状態を示す断面
図である。 図中、ｌはガラス基板、２は透明電極、３．５は絶縁層
、４はＥＬ発光層、Ｂは対向電極、８．９は黒色の光吸
収層である。
Claims (4)
- （１）透明電極と対向電極との間にＥＬ発光層を挾持し
てなる薄膜ＥＬ表示素子において、前記ＥＬ発光層の背
面側に該ＥＬ発光層の構成成分の少なくとも発光中心以
外の成分を含む黒色の光吸収層が設けられていることを
特徴とする薄膜ＥＬ表示素子。 - （２）特許請求の範囲第１項において、前記黒色の光吸
収層は硫化亜鉛（ＺｎＳｘ，【０＜ｘ＜１】）、あるい
は硫化亜鉛に金属または金属化合物をドープした硫化亜
鉛（ＺｎＳｘ：Ｍ【０＜ｘ＜１，Ｍ＝金属または金属化
合物】）からなることを特徴とする薄膜ＥＬ表示素子。 - （３）特許請求の範囲第１項または第２項において、前
記黒色の光吸収層は前記発光層と前記発光層の背面側に
形成された絶縁層との間に設けられている薄膜ＥＬ表示
素子。 - （４）特許請求の範囲第１項または第２項において、前
記黒色の光吸収層は前記発光層の背面側に形成された絶
縁層と前記対向電極との間に設けられている薄膜ＥＬ表
示素子。
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| JP60123880A JPS61284092A (ja) | 1985-06-07 | 1985-06-07 | 薄膜ｅｌ表示素子 |
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| JP60123880A JPS61284092A (ja) | 1985-06-07 | 1985-06-07 | 薄膜ｅｌ表示素子 |
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