JPS63146398A - 薄膜elパネル - Google Patents
薄膜elパネルInfo
- Publication number
- JPS63146398A JPS63146398A JP61291522A JP29152286A JPS63146398A JP S63146398 A JPS63146398 A JP S63146398A JP 61291522 A JP61291522 A JP 61291522A JP 29152286 A JP29152286 A JP 29152286A JP S63146398 A JPS63146398 A JP S63146398A
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- JP
- Japan
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- film
- thin
- panel
- dielectric film
- thin film
- 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.)
- Pending
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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
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10S428/917—Electroluminescent
Landscapes
- Electroluminescent Light Sources (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】
(産業上の利用分野)
本発明は薄膜ELパネルに関する。
(従来技術)
薄膜ELパネルは薄形軽量で表示か鮮明な自発光素子で
あり、大面積が容易に得られ1画像の繊細化が容易にで
きるので高品位画像が実現できるなど、多くの利点を有
するため、今後表示装置に益々広く利用される傾向があ
る。
あり、大面積が容易に得られ1画像の繊細化が容易にで
きるので高品位画像が実現できるなど、多くの利点を有
するため、今後表示装置に益々広く利用される傾向があ
る。
従来知られている薄膜ELパネルの構造は第4図に示す
ように、ガラス基板l上に酸化インジウム(In2O*
)や酸化スズ(S、O□)などから成る前面透明電極2
と、S!J4やTa、0.から成る第1誘電体膜3と、
微量のMnを添加したZnSなどからなる蛍光体膜4と
、さらに第1誘電体膜3と同じ材料からなる第2誘電体
膜5と、A文などから成る背面電極6とを順次スパッタ
リングや真空蒸着により積層して成り、前面透明電極2
と背面電極6はフォトリソグラフィ技術によって任意の
形状にパターニングされる。そしてこの前面透明電極2
と背面電極6との間に電圧を印加すると両者の交差する
部分の蛍光体膜4か発光する。
ように、ガラス基板l上に酸化インジウム(In2O*
)や酸化スズ(S、O□)などから成る前面透明電極2
と、S!J4やTa、0.から成る第1誘電体膜3と、
微量のMnを添加したZnSなどからなる蛍光体膜4と
、さらに第1誘電体膜3と同じ材料からなる第2誘電体
膜5と、A文などから成る背面電極6とを順次スパッタ
リングや真空蒸着により積層して成り、前面透明電極2
と背面電極6はフォトリソグラフィ技術によって任意の
形状にパターニングされる。そしてこの前面透明電極2
と背面電極6との間に電圧を印加すると両者の交差する
部分の蛍光体膜4か発光する。
このような従来の薄膜ELパネルにあっては、水や不純
物が外部から侵入するのを防ぐため誘電体膜3や5にブ
ロック効果の高いSi、N、膜を用いる必要かあったが
、 Si、N、膜は他の薄膜ELパネルとの付着力か
弱く、内部ストレスが生しやすい材料であるため、薄膜
ELパネルを作製するプロセスの途中で薄膜間で剥離し
たり、完成後の薄膜ELパネルに電圧を印加して長時間
発光させると薄膜間で剥離が起って発光表示ができなく
なるという問題があった。したがって従来はSi、N、
膜中にSiO□を混入させた5iON膜を誘電体膜に用
いることによって他の薄膜との付着力を強くする試みか
なされている(たとえば特開昭52−129296)。
物が外部から侵入するのを防ぐため誘電体膜3や5にブ
ロック効果の高いSi、N、膜を用いる必要かあったが
、 Si、N、膜は他の薄膜ELパネルとの付着力か
弱く、内部ストレスが生しやすい材料であるため、薄膜
ELパネルを作製するプロセスの途中で薄膜間で剥離し
たり、完成後の薄膜ELパネルに電圧を印加して長時間
発光させると薄膜間で剥離が起って発光表示ができなく
なるという問題があった。したがって従来はSi、N、
膜中にSiO□を混入させた5iON膜を誘電体膜に用
いることによって他の薄膜との付着力を強くする試みか
なされている(たとえば特開昭52−129296)。
しかし5iON膜は5in2の混入率を増すと誘電率が
低下し、その結果駆動電圧か上昇するため5in2の混
入率を余り増やすことができず、結果的に十分な付着力
を持たせるには至っていない。
低下し、その結果駆動電圧か上昇するため5in2の混
入率を余り増やすことができず、結果的に十分な付着力
を持たせるには至っていない。
(発明の目的および構成)
本発明は上記の点にかんがみてなされたものて、薄膜E
Lパネルの薄膜間tAg&を起さず製造上の歩留りを向
上することを目的とし、この目的を達成するために、発
光用蛍光体膜を挟持する誘電体膜として、誘電率が比較
的高く且つ他の薄膜との付着力が強くしかも内部ストレ
スの小さをSiYON(シリコン・イツトリウム・オキ
シナイトライド)膜または5iYAJI ON (シリ
コン・イツトリウム・アルミニウム・オキシナイトライ
ド)119を用いたものである。
Lパネルの薄膜間tAg&を起さず製造上の歩留りを向
上することを目的とし、この目的を達成するために、発
光用蛍光体膜を挟持する誘電体膜として、誘電率が比較
的高く且つ他の薄膜との付着力が強くしかも内部ストレ
スの小さをSiYON(シリコン・イツトリウム・オキ
シナイトライド)膜または5iYAJI ON (シリ
コン・イツトリウム・アルミニウム・オキシナイトライ
ド)119を用いたものである。
(実施例)
以下本発明を図面に基づいて説明する。
第1図は本発明による薄膜ELパネルの一実施例を示し
ており、ガラス基板l上には従来例と同様に前面透明電
極2を形成し、この上5iYON(シリコン・イツトリ
ウム・オキシナイトライド)からなる第1誘電体膜7を
形成する。5iYON膜はSi:+N4粉体とY、0:
l粉体を混合して成型したターゲットを用いたスパッタ
リングなどによって形成することができる。この上には
微量のInを含むZnSから成る蛍光体膜4と、第1誘
電体膜7と同じ5iYON膜より成る第2誘電体膜8と
、A文などから成る背面電極6とを順次積層する。前面
透明電極2と背面電極6をフォトリソグラフィ技術によ
り任意の形状にパターニングする点は第4図の従来例と
同じである。
ており、ガラス基板l上には従来例と同様に前面透明電
極2を形成し、この上5iYON(シリコン・イツトリ
ウム・オキシナイトライド)からなる第1誘電体膜7を
形成する。5iYON膜はSi:+N4粉体とY、0:
l粉体を混合して成型したターゲットを用いたスパッタ
リングなどによって形成することができる。この上には
微量のInを含むZnSから成る蛍光体膜4と、第1誘
電体膜7と同じ5iYON膜より成る第2誘電体膜8と
、A文などから成る背面電極6とを順次積層する。前面
透明電極2と背面電極6をフォトリソグラフィ技術によ
り任意の形状にパターニングする点は第4図の従来例と
同じである。
ところで本発明による上記構造の薄膜ELパネルの作製
に当っては、その作製過程で蛍光体膜4の結晶性を向上
させて発光輝度を上げるための熱処理(500°C前後
)が必要である。次に作製プロセスの一部を示すか、そ
の最終プロセスでの熱処理がそれである。
に当っては、その作製過程で蛍光体膜4の結晶性を向上
させて発光輝度を上げるための熱処理(500°C前後
)が必要である。次に作製プロセスの一部を示すか、そ
の最終プロセスでの熱処理がそれである。
ガラス基板洗浄
↓
↓
第1誘電体膜形成
↓
蛍光体膜形成
↓
アニール500°C11時間
従来例の構造では膜内の熱応力が高まる上に、5iJn
と他の薄膜との付着力が弱いために熱処理によって居間
剥離が生ずることがある。膜内の応力σ、は σ、=(α −αs) i: を値T /(l v
t+σinて表わされる。ここでα:熱膨張係数、E
:ヤング率、υ:ボアソン比、ΔT:薄膜形成時との温
度差 また添字f、sは薄膜と基板を表わしている。
と他の薄膜との付着力が弱いために熱処理によって居間
剥離が生ずることがある。膜内の応力σ、は σ、=(α −αs) i: を値T /(l v
t+σinて表わされる。ここでα:熱膨張係数、E
:ヤング率、υ:ボアソン比、ΔT:薄膜形成時との温
度差 また添字f、sは薄膜と基板を表わしている。
σ1..は薄膜の形成時またはアニールによる体積変化
によって加えられる応力で真性応力と呼ばれる。
によって加えられる応力で真性応力と呼ばれる。
次の表は各薄膜の熱膨張係数と弾性定数を示したもので
ある。
ある。
材料 熱膨張係数 ヤング率 ポアソン比 誘導
率(10’/’C) ZnS 6.2 6 0.20
−ガラス基板 5.0 6.9
−(硼珪酸ガラス) Si3N、 2.5〜3 37 0.2
7Y、038 〜lO〜0.2 1
2Sin20.5 7.4 0.16
3.5AI2038.4 46 へ0.2
10表から明らかなように、 ZnSとガラス板
の熱膨張係数は近いもののSi、N、はそれらの半分の
値であり、ヤング率が高いために膜内の応力が高まりや
すい。また5iJ4膜は真性応力の強い膜として知られ
ており、さらに他の薄膜との付着力が弱いために居間剥
離を生じやすい。
率(10’/’C) ZnS 6.2 6 0.20
−ガラス基板 5.0 6.9
−(硼珪酸ガラス) Si3N、 2.5〜3 37 0.2
7Y、038 〜lO〜0.2 1
2Sin20.5 7.4 0.16
3.5AI2038.4 46 へ0.2
10表から明らかなように、 ZnSとガラス板
の熱膨張係数は近いもののSi、N、はそれらの半分の
値であり、ヤング率が高いために膜内の応力が高まりや
すい。また5iJ4膜は真性応力の強い膜として知られ
ており、さらに他の薄膜との付着力が弱いために居間剥
離を生じやすい。
ところで実験の結果Si3N、、Y2O3、Sin、、
Ai203の4つの化合物は任意の割合で混ざり合った
アモルファス薄膜を形成できることが判った。特にSi
3N、 、 Y2O,の混合物薄膜はプロセス中の熱ス
トレスに対して非常に安定しており、居間剥離を生ずる
ことがない。これはSi、N、とY2O3を混合するこ
とにより熱膨張係数がガラス基板のそれに近い薄膜が形
成され、さらに膜中に酸化物を取り込むことで付着が向
上するためと考えられる。このようなSi3N、とY2
O3の混合物薄膜(SiYON)では任意の組成比を持
つアモルファス薄膜が作成可能であり、ガラス基板の熱
膨張率に合わせて組成比を選ぶことができる。
Ai203の4つの化合物は任意の割合で混ざり合った
アモルファス薄膜を形成できることが判った。特にSi
3N、 、 Y2O,の混合物薄膜はプロセス中の熱ス
トレスに対して非常に安定しており、居間剥離を生ずる
ことがない。これはSi、N、とY2O3を混合するこ
とにより熱膨張係数がガラス基板のそれに近い薄膜が形
成され、さらに膜中に酸化物を取り込むことで付着が向
上するためと考えられる。このようなSi3N、とY2
O3の混合物薄膜(SiYON)では任意の組成比を持
つアモルファス薄膜が作成可能であり、ガラス基板の熱
膨張率に合わせて組成比を選ぶことができる。
また完成した薄膜ELパネルに電圧を印加して長時間発
光させると薄膜間で剥離か発生して発光か不可能になる
ことかある。この原因は次のように考えられる。外部か
ら侵入した水分が電気化学反応により分解されてガスか
発生し薄膜間に蓄積する。このガスの圧力が薄膜間の付
着を上回ったときに居間剥離が発生する。
光させると薄膜間で剥離か発生して発光か不可能になる
ことかある。この原因は次のように考えられる。外部か
ら侵入した水分が電気化学反応により分解されてガスか
発生し薄膜間に蓄積する。このガスの圧力が薄膜間の付
着を上回ったときに居間剥離が発生する。
第2図は加湿加温雰囲気(80″C990%RH)、無
對止状態で電圧を印加したときの時間と故障率との関係
を示したものである。剥離部位は従来例、本実施例とも
蛍光体膜と第2誘電体膜との間である。従来例として示
した構造のパネルに比べ、この実施例に示した構造のパ
ネルでは剥離寿命が数10倍に伸びていることがわかる
。これは第2誘電体膜5を5iYON膜とすることによ
って蛍光体膜4と第2誘電体膜5との間の付着力が向上
したためと考えられる。この場合SiとYの比率がY/
Si(モル比)>0.6となるとNaなとの不純物や水
に対するブロック件部が急激に低下するためYとSiの
モル比は0.OL<Y/Si<0.6程度がよい。さら
に5iYON膜にAl120:I’を混入させるとブロ
ック性能を劣化させずに付着力を向上させることができ
る。この場合Anのモル比は0.1%から10%が適当
である。このようなll!(SiYA文ON膜)は S
i、N、粉体とY2O:l粉体とA120:l粉体の混
合物を焼結したターゲットを用いたスパッタリングによ
って作成することかできる。5iYA文ON膜は第1誘
電体膜として用いることもできる。
對止状態で電圧を印加したときの時間と故障率との関係
を示したものである。剥離部位は従来例、本実施例とも
蛍光体膜と第2誘電体膜との間である。従来例として示
した構造のパネルに比べ、この実施例に示した構造のパ
ネルでは剥離寿命が数10倍に伸びていることがわかる
。これは第2誘電体膜5を5iYON膜とすることによ
って蛍光体膜4と第2誘電体膜5との間の付着力が向上
したためと考えられる。この場合SiとYの比率がY/
Si(モル比)>0.6となるとNaなとの不純物や水
に対するブロック件部が急激に低下するためYとSiの
モル比は0.OL<Y/Si<0.6程度がよい。さら
に5iYON膜にAl120:I’を混入させるとブロ
ック性能を劣化させずに付着力を向上させることができ
る。この場合Anのモル比は0.1%から10%が適当
である。このようなll!(SiYA文ON膜)は S
i、N、粉体とY2O:l粉体とA120:l粉体の混
合物を焼結したターゲットを用いたスパッタリングによ
って作成することかできる。5iYA文ON膜は第1誘
電体膜として用いることもできる。
第3図は本発明による1iWIELパネルの他の実施例
を示す。
を示す。
この実施例は第1図に示した実施例の第2誘電体膜8と
背面電極6の間に高抵抗率の第3誘電体膜9を設けたも
のである。すなわちガラス基板l上に前面透明電極2と
、5iYONまたは5iYAi ONからなる第1誘電
体膜7と、微量のMuを含むZnSなどからなる蛍光体
膜4と、第1誘電体膜と同じ材料による第2誘電体膜8
とを順次スパッタリングまたは真空蒸着により積層する
。さらにこの上に5iOzまたはAn 20i、Si3
N、などの安定で高抵抗率のアモルファス膜からなる第
3誘電体膜9を積層する。この第3誘電体膜9の膜厚は
100〜3000λ程度が適当である。この第3誘電体
膜9の上に背面電極6を積層する。
背面電極6の間に高抵抗率の第3誘電体膜9を設けたも
のである。すなわちガラス基板l上に前面透明電極2と
、5iYONまたは5iYAi ONからなる第1誘電
体膜7と、微量のMuを含むZnSなどからなる蛍光体
膜4と、第1誘電体膜と同じ材料による第2誘電体膜8
とを順次スパッタリングまたは真空蒸着により積層する
。さらにこの上に5iOzまたはAn 20i、Si3
N、などの安定で高抵抗率のアモルファス膜からなる第
3誘電体膜9を積層する。この第3誘電体膜9の膜厚は
100〜3000λ程度が適当である。この第3誘電体
膜9の上に背面電極6を積層する。
この実施例では第1の実施例で示した効果に加えて第3
誘電体W29によって両電極2.6間を流れる電流か減
少するため、消費電力が減少するとともに、パネルの寿
命を長くすることかできる。
誘電体W29によって両電極2.6間を流れる電流か減
少するため、消費電力が減少するとともに、パネルの寿
命を長くすることかできる。
(発明の効果)
以上説明したように、本発明おいては、蛍光体膜の少な
くとも一方の面にS 1YON膜または5iYAi O
N膜からなる誘電体膜を配置した構成としたため、製造
都留りが向上するとともに寿命か大幅に伸びるという効
果かあり、蛍光体膜の両面を同様の構成にすることでそ
の両方の効果か得られる。
くとも一方の面にS 1YON膜または5iYAi O
N膜からなる誘電体膜を配置した構成としたため、製造
都留りが向上するとともに寿命か大幅に伸びるという効
果かあり、蛍光体膜の両面を同様の構成にすることでそ
の両方の効果か得られる。
本発明の実施例のように基板および各薄膜の膨張係数を
そろえ膜間の付着力を強化した薄膜ELパネルでは第2
誘電体膜形成後に熱処理することができるため蛍光体膜
、誘電体膜間の界面を安定化することがてき、発光特性
の経時変化(いわゆるエージング特性)のない薄膜EL
パネルを作成できる。また第1の実施例では背面電極蒸
着時の基板温度を高めることかできるため背面電極の付
着力が向上し、剥離による故障を低減てきる。
そろえ膜間の付着力を強化した薄膜ELパネルでは第2
誘電体膜形成後に熱処理することができるため蛍光体膜
、誘電体膜間の界面を安定化することがてき、発光特性
の経時変化(いわゆるエージング特性)のない薄膜EL
パネルを作成できる。また第1の実施例では背面電極蒸
着時の基板温度を高めることかできるため背面電極の付
着力が向上し、剥離による故障を低減てきる。
第1図は本発明による薄膜ELパネルの第1の実施例の
断面構造図、第2図は本発明による薄膜ELパネルの電
圧印加時間に対する故障率を従来例と比較して示すグラ
フ、第3図は本発明によるfJ膜ELパネルの他の実施
例の断面構造図、第4図は従来の薄膜ELパネルの一例
の断面構造図である。 l・・・ガラス、2・・・前面透明電極、3,5・・・
誘電体膜、6・・・背面電極、7.8・・・誘電体膜、
9・・・第3誘電体膜 特許出願人 日産自動車株式会社 代理人 弁理士 鈴 木 弘 実 弟1図 第2図
断面構造図、第2図は本発明による薄膜ELパネルの電
圧印加時間に対する故障率を従来例と比較して示すグラ
フ、第3図は本発明によるfJ膜ELパネルの他の実施
例の断面構造図、第4図は従来の薄膜ELパネルの一例
の断面構造図である。 l・・・ガラス、2・・・前面透明電極、3,5・・・
誘電体膜、6・・・背面電極、7.8・・・誘電体膜、
9・・・第3誘電体膜 特許出願人 日産自動車株式会社 代理人 弁理士 鈴 木 弘 実 弟1図 第2図
Claims (1)
- 透明基板上に蛍光体膜を誘電体膜で挟持するように形
成して成る薄膜ELパネルにおいて、前記誘電体膜をS
iYON(シリコン・イツトリウム・オキシナイトライ
ド)またはSiYAlON(シリコン・イツトリウム・
アルミニウム・オキシナイトライド)膜で構成したこと
を特徴とする薄膜ELパネル。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61291522A JPS63146398A (ja) | 1986-12-09 | 1986-12-09 | 薄膜elパネル |
US07/130,191 US4877968A (en) | 1986-12-09 | 1987-12-08 | Thin layer EL panel |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61291522A JPS63146398A (ja) | 1986-12-09 | 1986-12-09 | 薄膜elパネル |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63146398A true JPS63146398A (ja) | 1988-06-18 |
Family
ID=17769987
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61291522A Pending JPS63146398A (ja) | 1986-12-09 | 1986-12-09 | 薄膜elパネル |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4877968A (ja) |
JP (1) | JPS63146398A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001060124A1 (fr) * | 2000-02-07 | 2001-08-16 | Tdk Corporation | Substrat composite et dispositif el comprenant ce dernier |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100195102B1 (ko) * | 1995-12-15 | 1999-06-15 | 윤종용 | 디스플레이용 광량 조절 소자 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2834903A (en) * | 1952-10-30 | 1958-05-13 | Gen Electric | Electroluminescent lighting device |
JPS52129296A (en) * | 1977-03-11 | 1977-10-29 | Sharp Corp | Thin film light emitting element |
JPS6074384A (ja) * | 1983-09-30 | 1985-04-26 | 松下電器産業株式会社 | 薄膜発光素子 |
JPS60124396A (ja) * | 1983-12-09 | 1985-07-03 | 松下電器産業株式会社 | 薄膜発光素子 |
JPS60180093A (ja) * | 1984-02-24 | 1985-09-13 | ホ−ヤ株式会社 | 薄膜el素子 |
JPS60182692A (ja) * | 1984-02-29 | 1985-09-18 | ホ−ヤ株式会社 | 薄膜el素子とその製造方法 |
JPS6130994U (ja) * | 1984-07-28 | 1986-02-25 | アルプス電気株式会社 | 透明電極シ−ト |
US4708943A (en) * | 1985-04-08 | 1987-11-24 | Gte Products Corporation | Silicon nitride having low dielectric constant |
-
1986
- 1986-12-09 JP JP61291522A patent/JPS63146398A/ja active Pending
-
1987
- 1987-12-08 US US07/130,191 patent/US4877968A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001060124A1 (fr) * | 2000-02-07 | 2001-08-16 | Tdk Corporation | Substrat composite et dispositif el comprenant ce dernier |
US6797413B2 (en) | 2000-02-07 | 2004-09-28 | Tdk Corporation | Composite substrate and EL device using the same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4877968A (en) | 1989-10-31 |
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