CN2314546Y - 平板型电致发光元件 - Google Patents

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张志林
赵伟明
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Abstract

一种平板型电致发光元件,它包括置于带有透明窗口的外壳构成密封壳体内的芯片,芯片含有作为基片的反铁电陶瓷片,基片的一面有发光层,发光层上有透明导电层,透明导电层与发光层之间有绝缘介质层,基片的另一面有背电极层,由透明导电层与背电极层分别有前引出电极和背引出电极伸出外壳与交流电源相连。具有能够在市电下工作,基片无振动,耐压高、功耗低、使用寿命长、性能可靠、应用广泛、可推广应用的特点。

Description

平板型电致发光元件
本实用新型涉及一种平板型电致发光元件。特别适用于各种电器设备，电源的指示灯，符号及字符显示，夜间弱照明，以及各大屏幕显示及大屏幕电视等。
已有技术：
T.Minami等人在“Preceedings of the SID”(1988,29(1):83)中发表了用一般的钛酸钡(BaTiO2)陶瓷片作为基片3，基片3的一表面镀有发光层2，基片3的另一表面上有背电极层4，在发光层2的表面上有透明导电层1，在背电极层4与透明导电层1之间有连接导线连接于交流电源5，如图1所示。或者在发光层2与透明导电层1之间有一层绝缘介质层6，如图2所示。此器件得到了在5000Hz下，有1400cd/m2(烛光/平方米)的发光亮度。但因为此器件的基片3是BaTiO3陶瓷片，在高电场下会产生振动，故使器件使用寿命短，加之它是在高频率(5000Hz)下工作，而且基片3需要抛光，对于钛酸钡(BaTiO2)来说，要达到抛光要求是比较困难的。所以，制造成本较高。总之，此器件不能实用。
本实用新型的目的为克服已有技术中的缺陷，提供一种平板型电致发光元件，它将能在市电(220V、380V,50Hz)下工作，具有耐压高、功耗低、使用寿命长、性能可靠、应用广泛、达到能够推广应用的目的。
本实用新型的电致发光元件，包括带有透明窗口11的外壳13构成的密封壳体，在密封壳体内置有复合模式的芯片14和干燥层7。其中芯片14含有基片3，在基片3的一表面上有发光层2，发光层2的表面上有透明导电层1，透明导电层1的表面15靠近并对准外壳13上的透明窗口11，透明导电层1表面15的一端面有前引出电极10伸出外壳13之外，在基片3的另一表面上有背电极层4，背电极层4表面的一端面有背引出电极12伸出外壳13之外。由前引出电极10和背引出电极12两电极接于交流电源5上。如图3所示。
所说的构成芯片14的基片3是反铁电陶瓷片，介电常数在3000～10000之间，击穿场强在3～5kV/mm，厚度d3为0.2～1mm之间。
所说的发光层2是厚度d2为300～1000nm之间的ZnS∶Mn膜层，或者是ZnS∶Tb膜层，或者是SrS∶Ce膜层，或者是CaS∶Er膜层，或者是ZnS∶Cu粉末与有机介质制成的混合膜层。
所说的透明导电层1是厚度d1为100～200nm的ITO膜层，或者是ZnO∶Al膜层。
所说的背电极层4是厚度d4=100～200nm的银膜层，或者是银膜层。
所说的干燥层7在芯片14中基片3上的背电极层4与外壳13之间含有的干燥剂和硅凝胶9，如图3所示。或者是含有吸湿层和硅凝胶9，如图4所示。干燥层7含有的干燥剂是粒状，或粉状，或纸片状的硅胶，或分子筛，或其他高效干燥剂。
在芯片14中，在发光层2与透明导电层1之间有绝缘介质层6，绝缘介质层6是具有高介电常数的绝缘层，是Y2O2膜层，或者是Si2N4膜层，或者是Ta2O5膜层，或者是SrTiO2膜层。其厚度d6=0～200nm。当d6=0时，也就是说在发光层2与透明导电层1之间不存在绝缘介质层6，如图3所示。没有绝缘介质层6的元件亮度电压曲线比较平坦，发光效率略低。
所说的外壳13是由透明窗口11和密封罩8构成的密封壳体，如图3所示。或者是由透明窗口11，背片16，以及透明窗口11与背片16之间填有密封胶17所构成的密封壳体。如图4所示。
所说的透明窗口11是透明的平板玻璃片，或者是透明的平板有机玻璃片，或者是透明的平板塑料片。
所说的交流电源5是市电，电压为220伏，380伏50周，或者是高频(频率为1～5kHz)，低电压。
上述在基片3上的透明导电层1，发光层2，背电极层4以及绝缘介质层6的制备是采用电子束蒸发的方法，或者是高频溅射法，或者是热蒸发法，或者是涂镀法。
本实用新型的优点是能够在市电(220V、380V,50Hz)下工作，与已有技术相比，本新型芯片14中的基片3无振动现象，整体元件耐压高、功耗低、使用寿命长、使用寿命已超过1万小时。性能可靠，又因为本新型是电容性元件，有利于改善电网的功率因子，在高频，低电压下工作就可以获得一千cd/m2以上的高亮度。
本新型应用广泛，而且特别适用于各种电器设备，电源的指示灯，符号及字符显示，夜间弱照明，以及各种大屏幕显示及大屏幕电视等。适宜推广应用。
附图说明：
图1，为已有技术以BaTiO2陶瓷片为基片3的薄膜电致发光元件的结构示意图。
图2，为已有技术中，在元件的发光层2与透明导电层1之间有绝缘介质层6的结构示意图。
图3，为本实用新型的一种平板型电致发光元件的结构示意图。
图4，为本实用新型实施例2,3的结构示意图。
实施例1：
如图3所示的结构。其中构成芯片14的基片3是介电常数为5000的厚度d3=0.35mm的反铁电陶瓷片。发光层2是采用电子束蒸发法制备的厚度d2=600nm掺有1％molMn的ZnS膜层。透明导电层1是采用高频溅射法制备的厚度d1=150nm的掺有Al的ZnO膜层。背电极层4是采用热蒸发法制备的厚度d4=200nm的铝(Al)膜层。前引出电极10和背引出电极12是金属丝，或者是厚度为0.05mm的金属箔。干燥层7中的干燥剂为分子筛，透明窗口11是玻璃片，当交流电源5是220伏，50周时，得到大于30cd/m2的发光亮度。发光面积可以由20×20～40×40mm2，在交流电源5为500周，100伏时，发光亮度可达到200cd/m2。发光稳定，绝缘介质层6的厚度d6=0，外壳13是由作为密封罩8的玻璃罩和作为透明窗口11的玻璃片构成。
实施例2：
如图3所示的结构。只是在透明导电层1与发光层2之间有绝缘介质层6的厚度d6=100nm(d6≠0)的Si2N4膜层，透明导电层1是厚度d1=200nm的掺有Al的ZnO膜层。背电极层4是经400℃处理的高温银浆制成的银膜。其他条件与实施例1相同，同样获得了良好的效果。
实施例3：
如图4所示的结构。构成芯片14的基片3是厚度d3=600nm的反铁电陶瓷片。发光层2是高频溅射法制备的厚度d2=600nm的ZnS∶Tb膜层。绝缘介质层6也是用高频溅射法制备的厚度d6=100的Si3N4膜层。透明导电层1是用高频溅射法制备的厚度d1=150nm的掺有Al的ZnO膜层。背电极层4是用热蒸发法制备的Al膜层。外壳13是由作为背片16和透明窗口11的两玻璃片，以及两玻璃片之间的作为密封胶17的环氧树脂所构成。干燥层7是由吸湿片和硅凝胶构成。透明窗口11和背片16均为平板玻璃片，当交流电源5为市电下工作时，该元件发出绿色的光。

Claims (10)

1．一种平板型电致发光元件，包括芯片(14)，芯片(14)中含有基片(3)，在基片(3)的一表面上有发光层(2)，发光层(2)上有透明导电层(1)，发光层(2)与透明导电层(1)之间有绝缘介质层(6)，在基片(3)的另一表面上有背电极层(4)，背电极层4与透明导电层(1)之间有连接导线接于交流电源(5)，其特征在于复合模式的芯片(14)是置于带有透明窗口(11)的外壳(13)构成的密封壳体内，构成芯片(14)的基片(3)是反铁电陶瓷片，芯片(14)中的透明导电层(1)表面(15)靠近并对准外壳(13)上的透明窗口(11)，透明导电层(1)表面(15)的一端面有前引出电极(10)伸出外壳(13)之外，在基片(3)上的背电极层(4)表面的一端面有背引出电极(12)伸出外壳(13)之外，前引出电极(10)和背引出电极(12)两电极接于交流电源(5)上，芯片(14)中基片(3)上背电极层(4)与外壳(13)之间有干燥层(7)。
2．依据权利要求1的电致发光元件，其特征在于作为基片(3)的反铁电陶瓷片介电常数是在3000～10000之间，击穿场强在3～5kV/mm，厚度d3=0.2～1mm。
3．依据权利要求1的电致发光元件，其特征在于发光层(2)是厚度d3=300～1000nm的ZnS∶Mn膜层，或者是ZnS∶Tb膜层，或者是SrS∶Ce膜层，或者是CaS∶Er膜层，或者是ZnS∶Cu粉末与有机介质制成的混合膜层。
4．依据权利要求1的电致发光元件，其特征在于透明导电层(1)是厚度d1=100～200nm的ITO膜层，或者是ZnO∶Al膜层。
5．依据权利要求1的电致发光元件，其特征在于背电极层(4)是厚度d4=100～200nm的铝膜层，或者是银膜层。
6．依据权利要求1的电致发光元件，其特征在于干燥层(7)含有干燥剂与硅凝胶(9)，或者是含有吸湿片与硅凝胶(9)。
7．依据权利要求1的电致发光元件，其特征在于绝缘介质层(6)是厚度d6=0～200nm的具有高介电常数的绝缘层，是Y2O2膜层，或者是Si2N4膜层、或者是Ta2O5膜层，或者是SrTiO2膜层。
8．依据权利要求1的电致发光元件，其特征在于外壳(13)是由透明窗口(11)与密封罩(8)构成的密封壳体，或者是由透明窗口(11)，背片(16)，以及透明窗口(11)与背片(16)之间填有密封胶(17)所构成的密封壳体。
9．依据权利要求1或8的电致发光元件，其特征在于透明窗口(11)是透明的平板玻璃片，一或者是透明的平板有机玻璃片，或者是透明的平板塑料片。
10．依据权利要求1的电致发光元件，其特征在于交流电源(5)是市电，电压为220伏，50周，或者是380伏，50周，或者是高频率的频率为1～5kHz，低电压。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN101366126B (zh) * 2005-11-29 2013-03-06 皇家飞利浦电子股份有限公司 用于发光器件的发光陶瓷层
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