JPH0115116Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 技術分野 本考案は交流電界の印加によつてEL（Electro
Luminescence）発光を呈する薄膜EL素子を外囲
器内に絶縁性保護流体とともに収納したEL表示
パネルに対して有効な技術となる絶縁性保護流体
の注入孔封止構造に関するものである。

従来技術 従来、交流動作の薄膜EL素子に関して、発光
層に規則的に高い電界（10⁶V／cm程度）を印加
し、絶縁耐圧、発光効率及び動作の安定性等を高
めるために、0.1〜1.0wt％のMn（あるいはCu，
Al，Br等）をドーブしたZn，Ｓ，Zn，Se等の半
導体発光層をY₂O₃，Ta₂O₅等の誘電体薄膜でサ
ンドイツチした三層構造ZnS：Mn（又はZnSe：
Mn）EL素子が開発され、発光諸特性の向上が確
かめられている。この薄膜EL素子は数ＫHzの交
流電界印加によつて高輝度発光し、しかも長寿命
であるという特徴を有している。

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５図に示す。

第５図に基づいて薄膜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、更にその上に積層してY₂O₃，
Ta₂O₅，Al₂O₃，Si₃N₄，SiO₂等からなる第１の
誘電体層３がスパツ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は第６図に示すように帯状に形
成され、互いに直交する如く複数本配列されたマ
トリツクス電極構造が採用されており、透明電極
２と背面電極６が平面図的に見て交叉した位置７
（図示斜線部分）がパネルの１画素に相当する。
透明電極２と背面電極６はそれぞれスイツチ８，
９を介して交流電源１０に接続され、薄膜EL素
子が駆動される。

上記の構成において、スイツチ８，９を閉じて
電極２，６間に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体に励起され、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橙黄色の発光を行
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装
置に文字、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非常に有効なものであ
る。

しかしながら薄膜EL素子の誘電体層は製造工
程途中で発生した多数のピンホールやマイクロク
ラツク等を含み、これらの欠陥を通してZnS発光
層４に湿気等が侵入するため、EL発光損失によ
る発熱、層間剥離、素子特性の劣化等る招来す
る。

上記問題を解決することを目的として、第７図
に示すように、薄膜EL素子特有の不完全さ、即
ちピンホール等によつて通電時に生じるブレーク
ダウンのため起こる微小な熱損傷領域の拡大を防
止、固定化し、大気環境下で湿気保護、放熱効
果、さらに振動、たわみに対しても有効となる薄
膜ELパネル１１が知られている。

この薄膜ELパネル１１を第７図に基づいて説
明すると、１は第５図に示すガラス基板であり、
ガラス基板１上に透明電極２が帯状に一定ピツチ
間隔をもつて平行配列され、上記したような第１
の誘電体層３、発光層４、第２の誘電体層５、背
面電極６を積層形成した薄膜EL素子１２が構成
されている。この薄膜EL素子１２を収納する如
く皿状の背面ガラス板１３がガラス基板１上に重
畳され、その内部間隙に薄膜EL素子１２が内蔵
される。ガラス基板１と背面ガラス板１３の接合
部は光硬化性樹脂（フオトボンド）等の接着剤１
４で密封されている。即ち、ガラス基板１と背面
ガラス板１３は薄膜EL素子１２に対する外囲器
１５を構成する。そして外囲器１５内には薄膜
EL素子１２が内蔵されると共にシリコンオイル、
真空グリース等の薄膜EL素子１２の保護用の絶
縁性保護流体１６が充填封入されている。絶縁性
保護流体１６に要求される条件としてはピンホー
ルへの浸透性があり、絶縁耐圧が高く、耐熱性、
耐湿性に優れ、薄膜EL素子１２の構成膜と反応
せず、蒸気圧、熱膨脹係数の小さい流動性物質で
あることが望ましいが特にピンホールへの浸透性
があり絶縁耐圧がある程度高いこと及び薄膜EL
素子構成膜と反応しないことを要する。

この絶縁性保護流体１６は背面ガラス板１３に
設けられている注入孔１７から注入され、この注
入孔１７は樹脂１８で封止されている（特開昭54
−122990号公報）。又は薄膜EL素子１２の透明電
極２及び背面電極６のリード端子部はガラス基板
１と背面ガラス板１３の接合部を介して外囲器１
５の外部のガラス基板１上へその一端が延設さ
れ、駆動制御用回路（図示せず）と電気的に接続
されている。

又、注入孔１７を直接樹脂１８で封止する代わ
りに、第８図に示すように、ガラス蓋板１９を接
着剤２０で接着して封止することも提案されてい
る（特開昭52−127790号公報）。

しかしながら、上記の封止構造によると、次の
ような問題点があつた。第１点は、注入孔１７か
ら外囲器１５内に絶縁性保護流体１６を充填する
場合、第９図に示すように、保護流体１６を背面
ガラス板１３の外面と一致するように注入充填す
ることは困難であり、第１０図のように保護流体
１６が不足するか、第１１図のように過剰になり
易い。もし、第１０図に示すように、保護流体１
６が注入孔１７の途中まで注入充填された不足状
態で封止すると、この保護流体１６の不足分の体
積に相当するガスが外囲器１５内にパツクされ、
このガスが薄膜ELパネル１１の取扱中に保護流
体１６中に気泡として混入し、薄膜EL素子１２
の保護効果が不十分になり易い。

一方、第１１図に示すように、保護流体１６が
過剰状態で封止すると、接着剤２０による接着面
に余剰の保護流体１６が流れ広がつて、接着が不
確実になり易いことである。第２点は、仮に外囲
器１５内全体に過不足なく保護流体１６を注入充
填し、かつ注入孔１７を確実に封止できたとして
も、薄膜ELパネル１１の熱サイクルテスト時、
動作時のように、パネル温度上昇による保護流体
１６の熱膨脹の際、その体積増に伴う内圧増大に
よつて、外囲器１５の強度の弱い箇所、例えばガ
ラス基板１と背面ガラス板１３の接合部に応力が
加わつて破損したり、ガラス基板１が反つて、ガ
ラス基板１上に形成されている薄膜EL素子１２
に剥離することである。

前記第１点に対処するものとして、例えば第１
２図に示す封止構造が提案されている。これは注
入孔１７に注入管２１を溶着して、この注入管２
１を通して外囲器１５内に保護流体１６を注入充
填し、注入管２１をチツプオフしたのちチツプオ
フ部を樹脂２２で封止し、この封止部に凹部２３
を有するキヤツプ２４を被せて、封止部と離れた
箇所を接着剤２５で接着封止したものである（特
開昭57−7086号公報、特開昭57−191991号公報）。

しかしながら、第２点に対しては十分でなく、
改善の余地があつた。

考案の目的 そこで、本考案は、透光性前面基板と背面板と
から成る外囲器内に薄膜EL素子とその絶縁性保
護流体を収納した薄膜ELパネルにおいて、余剰
の保護流体が樹脂接着部に流れ広がらず、確実に
封止でき、しかも保護流体の熱膨脹時の体積増に
伴う内圧増大を吸収して、薄膜EL素子の剥離を
防止し得る薄膜ELパネルを提供することを目的
とする。

考案の構成 本考案は背面板の絶縁性保護流体の注入孔の周
囲に凹所を形成し、この凹所より外周部分におい
て蓋板を接着封止し、凹所より内周部分において
背面板と蓋板の間に微小間隙を設けたことを特徴
とするものである。

すなわち、上記の構成によれば、外囲器内に絶
縁性保護流体が背面板の外面より若干盛り上がる
ように過剰に注入充填しても、蓋板を接着すると
き、余剰の絶縁性保護流体が凹所に収容されて、
蓋板の接着部にまで広がらないとともに、蓋板の
接着剤も前記凹所を越えて内方に流れ広がらない
ので、結局蓋板を確実強固に封止できる。又、薄
膜ELパネルの温度上昇によつて外囲器内に充填
した保護流体が熱膨脹すると、背面板と蓋板との
間の微小間隙を通して保護流体が凹所に流入する
ので、保護流体の熱膨脹による内圧増大を吸収
し、外囲器の破損や薄膜EL素子構成膜の剥離を
防止できる。更に、薄膜ELパネルが温度下降し
て保護流体が熱収縮すると、外囲器内の負圧によ
つて凹所内の保護流体が背面板と蓋板との微小間
隙を通つて外囲器内に引き込まれるので、常に外
囲器内に過不足なく保護流体を収容することがで
きて、信頼性の高い薄膜ELパネルが得られる。

実施例 第１図は本考案の一実施例の薄膜ELパネル３
０の断面図を示す。図において、第７図と同一部
分には同一参照符号を付しており、その説明を省
略する。この実施例は、ガラス基板１に背面ガラ
ス板３１を接着剤１４で接着固定して外囲器３２
を構成している。背面ガラス板３１は適当な箇所
に注入孔３３を有し、この注入孔３３の外面周囲
に凹所の一例としての環状溝３４を有している。
前記外囲器３２内には注入孔３３を通して保護流
体１６を注入充填し、この注入孔３３にガラス蓋
板３５を被せ、前記環状溝３４より外周部分に接
着剤３６で接着固定してある。

次に、上記薄膜ELパネル３０の製造方法につ
いて説明する。まず、薄膜EL素子１２を形成し
たガラス基板１に背面ガラス板３１を接着剤１４
で接着固定して外囲器３２を形成する。次に、こ
の外囲器３２内に注入孔３３を通して保護流体１
６を注入充填する。このとき、保護流体１６が第
２図に示すように、背面ガラス板３１の外面から
若干盛り上るような状態で充填を終る。このの
ち、下面周辺部に接着剤３６を塗布したガラス蓋
板３５を注入孔３５の上に被せる。すると第３図
に示すように、背面ガラス板３１の外面から盛り
上つていた余剰の保護流体１６は、ガラス蓋板３
５の下面で押圧されて環状溝３４に流れ込み、ガ
ラス蓋板３５は接着剤３６によつて背面ガラス板
３１に接着固定される。このとき、背面ガラス板
３１とガラス蓋板３５とで押圧された接着剤３６
は、環状溝３４の存在によつて、ガラス蓋板３５
の接着部の方へ流れ広がることが防止される。し
たがつて、外囲器３２内には保護流体１６が過不
足なく充填でき、しかも背面ガラス板３１とガラ
ス蓋板３５との接着部分に保護流体１６が存在し
ないので、確実に接着封止できる。又、注入孔３
３の周囲では、背面ガラス板３１とガラス蓋板３
５との間に接着剤３６の厚さに相当する微小間隙
が形成され、この微小間隙を介して、外囲器３２
内と環状溝３４とが連通しているので、薄膜EL
パネル３０の温度上昇によつて保護流体１６が熱
膨脹すると、前記微小間隙を通つて保護流体１６
が環状溝３４に移動して内圧増大を防止する。一
方、温度下降によつて保護流体１６が熱収縮する
と、前記微小間隙を通つて、環状溝３４の保護流
体１６が外囲器３２内に移動する。したがつて、
内圧変動に起因する外囲器３２の破損や、ガラス
基板１の反りによる薄膜EL素子１２の剥離も防
止できる。

第４図は本考案の他の実施例の薄膜ELパネル
４０の断面図を示す。この実施例は、背面ガラス
板３１の注入孔３３にフツ素ゴム等の弾性薄板４
１を被せ、その上から下面に凹所４３を有するガ
ラス蓋板４２を接着剤３６で接着固定したもので
ある。この実施例でも、前記と同様に接着剤３６
による接着部分に保護流体１６が流れず、ガラス
蓋板４２を確実に接着固定できる。又、薄膜EL
パネル４０の温度上昇や温度下降による、保護流
体１６の熱膨脹や熱収縮に対しては、凹部４３の
存在によつて弾性薄板４１が変形して内圧の変動
を吸収し、外囲器３２の破損や薄膜EL素子１２
の剥離を防止する。

尚、凹所は環状溝３４の代りに円周上に間欠的
に形成してもよいし、ガラス蓋板の方に設けても
よい。

考案の効果 本考案は以上のように、背面板の絶縁性保護流
体の注入孔の周囲に凹所を形成し、この凹所より
外周部分において蓋板を接着封止し、凹所より内
周部分において背面板と蓋板の間に微小間隙を設
けたから、外囲器内に保護流体を過不足なく充填
できるのみならず、背面板と蓋板の接着部分に保
護流体が流れ広がらず、確実に接着固定できる。
又、薄膜ELパネルの温度上昇による保護流体の
熱膨脹による内圧の増大を吸収し、外囲器の破損
や薄膜EL素子の剥離を防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の薄膜ELパネルの
断面図、第２図ないし第３図はその製造方法につ
いて説明するための異なる段階の要部拡大断面図
である。第４図は本考案の他の実施例の薄膜EL
パネルの要部拡大断面図である。第５図は薄膜
EL素子の断面図、第６図は透明電極と背面電極
の関係を示す要部平面図である。第７図は従来の
薄膜ELパネルの断面図、第８図は従来の他の薄
膜ELパネルの要部断面図、第９図ないし第１１
図は外囲器内への絶縁性保護流体充填後の異なる
状態を示す要部拡大断面図である。第１２図は従
来のさらに他の薄膜ELパネルの要部拡大断面図
である。 １……透光性前面基板（ガラス基板）、１２…
…薄膜EL素子、１６……絶縁性保護流体、３０，
４０……薄膜ELパネル、３１……背面板（背面
ガラス板）、３２……外囲器、３３……注入孔、
３４……凹所（環状溝）、３５，４２……蓋板
（ガラス蓋板）。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 透光性前面基板と背面板とから成る外囲器内
   に薄膜EL素子及び該薄膜EL素子に対する絶縁
   性保護流体を収容した薄膜ELパネルにおいて、 前記背面板に形成された絶縁性保護流体注入
   孔の周囲に凹所を形成し、この凹所より外周部
   分において蓋板を接着封止し、凹所より内周部
   分において前記背面板と蓋板の間に微小間隙を
   設けたことを特徴とする薄膜ELパネル。 ２ 前記凹所が環状溝である、実用新案登録請求
   の範囲第１項記載の薄膜ELパネル。