JPH07272848A - エレクトロルミネッセンス素子 - Google Patents
エレクトロルミネッセンス素子Info
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- JPH07272848A JPH07272848A JP6085833A JP8583394A JPH07272848A JP H07272848 A JPH07272848 A JP H07272848A JP 6085833 A JP6085833 A JP 6085833A JP 8583394 A JP8583394 A JP 8583394A JP H07272848 A JPH07272848 A JP H07272848A
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Landscapes
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】ＥＬ素子の耐湿性の向上させて信頼性を向上さ
せる 【構成】透明基板上１１に、順次、第１電極１２、第１
絶縁層１８、発光層１４、第２絶縁層１５、第２電極１
６を積層した第１発光素子１００が形成されている。第
２電極１６の上に内部空間３０を介在させて他の背面基
板２１で覆い、内部空間の端面を第１側壁１７、２７封
止し、その外側周辺が第２側壁１８、２８で覆われてい
る。内部空間にはパーフルオロカーボンよりなる不活性
な液体３１が充填されている。
せる 【構成】透明基板上１１に、順次、第１電極１２、第１
絶縁層１８、発光層１４、第２絶縁層１５、第２電極１
６を積層した第１発光素子１００が形成されている。第
２電極１６の上に内部空間３０を介在させて他の背面基
板２１で覆い、内部空間の端面を第１側壁１７、２７封
止し、その外側周辺が第２側壁１８、２８で覆われてい
る。内部空間にはパーフルオロカーボンよりなる不活性
な液体３１が充填されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、封止構造に特徴を有す
るＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子に関する。特
に、平面薄型のディスプレイデバイスとして用いられる
ＥＬ表示パネルを製造するに有効な封止構造に関する。
るＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子に関する。特
に、平面薄型のディスプレイデバイスとして用いられる
ＥＬ表示パネルを製造するに有効な封止構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の薄膜ＥＬ素子は、次の構造をと
る。ガラス板等の透光性基板上に、第１電極として、In
2O3,SnO2等からなる透明電極が複数帯状に平行配列され
ている。その第１電極の上に、SiO2,Ta2O5,SiON などか
らなる第１誘電体層が形成され、その第１誘電体層の上
に、発光中心として0.1 〜2.0Wt%のMn( 又は、Tb,Sm,C
u,Al,Br等) をドープしたZnS(又は、ZnSe,SrS等) のＥ
Ｌ発光層が形成されている。さらに、そのＥＬ発光層の
上に、SiO2,Ta2O5,SiON などからなる第２誘電体層が形
成され、その第２誘電体層の上に、Al,Ta,Mo,W等の金属
電極又はIn2O3,SnO2等からなる透明電極等の第２電極
が、第１電極と直交する方向に複数帯状に平行配列して
形成されている。
る。ガラス板等の透光性基板上に、第１電極として、In
2O3,SnO2等からなる透明電極が複数帯状に平行配列され
ている。その第１電極の上に、SiO2,Ta2O5,SiON などか
らなる第１誘電体層が形成され、その第１誘電体層の上
に、発光中心として0.1 〜2.0Wt%のMn( 又は、Tb,Sm,C
u,Al,Br等) をドープしたZnS(又は、ZnSe,SrS等) のＥ
Ｌ発光層が形成されている。さらに、そのＥＬ発光層の
上に、SiO2,Ta2O5,SiON などからなる第２誘電体層が形
成され、その第２誘電体層の上に、Al,Ta,Mo,W等の金属
電極又はIn2O3,SnO2等からなる透明電極等の第２電極
が、第１電極と直交する方向に複数帯状に平行配列して
形成されている。
【０００３】この薄膜ＥＬ素子の発光機構は次の通りで
ある。第１電極と第２電極とが平面的にみて交差する領
域がＥＬパネルの１絵素に相当する。両電極に交流電圧
を印加することにより電圧の印加された絵素において、
ＥＬ発光層内に発生した電界によって伝導帯に励起され
加速されて十分なエネルギーを得た電子が直接Ｍｎ等の
発光中心を励起し、この励起された発光中心が基底状態
に戻る際に発光中心の励起準位に対応した波長で発光す
る。
ある。第１電極と第２電極とが平面的にみて交差する領
域がＥＬパネルの１絵素に相当する。両電極に交流電圧
を印加することにより電圧の印加された絵素において、
ＥＬ発光層内に発生した電界によって伝導帯に励起され
加速されて十分なエネルギーを得た電子が直接Ｍｎ等の
発光中心を励起し、この励起された発光中心が基底状態
に戻る際に発光中心の励起準位に対応した波長で発光す
る。
【０００４】上記の構造の薄膜ＥＬ素子は、外気、特
に、湿気に対して極めて弱く、空気中の僅かな湿気が薄
膜ＥＬ素子に吸着しても、それが薄膜のピンホール等か
ら侵入する。そのことが絶縁耐圧を下げる原因となり、
印加される交流電圧に耐えられず微小な絶縁破壊を起こ
す。又、湿気が層間に侵入して発光層等と反応すること
で各層間の剥離を起こして素子の寿命を低下させてい
る。
に、湿気に対して極めて弱く、空気中の僅かな湿気が薄
膜ＥＬ素子に吸着しても、それが薄膜のピンホール等か
ら侵入する。そのことが絶縁耐圧を下げる原因となり、
印加される交流電圧に耐えられず微小な絶縁破壊を起こ
す。又、湿気が層間に侵入して発光層等と反応すること
で各層間の剥離を起こして素子の寿命を低下させてい
る。
【０００５】そこで、このような空気中の湿気から薄膜
ＥＬ素子を保護する手段として、従来、１）素子をシリ
コーン樹脂で被覆する方法、２）素子の上方に設けられ
た空間にシリコーンオイルを封入し周辺を樹脂で封止す
る方法が提案されている。
ＥＬ素子を保護する手段として、従来、１）素子をシリ
コーン樹脂で被覆する方法、２）素子の上方に設けられ
た空間にシリコーンオイルを封入し周辺を樹脂で封止す
る方法が提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】これらの方法は、何れ
も防湿効果が十分でない。１）で用いられているシリコ
ーン樹脂の被覆は、シリコーン樹脂自体が相当大きな透
湿性をもっており、発明者の実験では、絶縁破壊や層間
の剥離が発生し、余り効果がなかった。２）のシリコー
ンオイルの封入法では、１）に比べて絶縁破壊点数、層
間剥離はかなり改善された。しかし、この方法も、数１
００時間の連続発光動作で、層間剥離が観測され、防湿
が不十分であることが分かった。
も防湿効果が十分でない。１）で用いられているシリコ
ーン樹脂の被覆は、シリコーン樹脂自体が相当大きな透
湿性をもっており、発明者の実験では、絶縁破壊や層間
の剥離が発生し、余り効果がなかった。２）のシリコー
ンオイルの封入法では、１）に比べて絶縁破壊点数、層
間剥離はかなり改善された。しかし、この方法も、数１
００時間の連続発光動作で、層間剥離が観測され、防湿
が不十分であることが分かった。
【０００７】２）の方法は、図６に示す構造でＥＬ素子
を封止するものである。２枚のガラス基板６１、６２が
接合樹脂６４をスペーサとして接合されており、その内
部には薄膜ＥＬ素子６３が配設されシリコーンオイル６
５が充填されている。
を封止するものである。２枚のガラス基板６１、６２が
接合樹脂６４をスペーサとして接合されており、その内
部には薄膜ＥＬ素子６３が配設されシリコーンオイル６
５が充填されている。
【０００８】この構造の封止法は、封止するための接合
樹脂がＥＬ発光部周辺の誘電体層には塗布されないよう
に設計されている。この理由は、図８の接合樹脂を用い
て、ガラス同士を接合させた場合又は誘電体層を成膜し
たガラス同士を接合させた場合における透湿実験より確
認でき、接合樹脂と誘電体層の界面もしくは誘電体層自
体を通過しての湿気の侵入が大きいためである。しか
し、ＥＬ素子において発光層を挟み込んでいる誘電体層
は、発光層を全て包み込む構成となるため、面積的に発
光層より大きくする必要がある。そのため発光しない部
分（デッドスペース）が大きくなり、有効発光部の面積
に比して薄膜ＥＬディスプレイ素子パネルが大きくなる
という問題もある。
樹脂がＥＬ発光部周辺の誘電体層には塗布されないよう
に設計されている。この理由は、図８の接合樹脂を用い
て、ガラス同士を接合させた場合又は誘電体層を成膜し
たガラス同士を接合させた場合における透湿実験より確
認でき、接合樹脂と誘電体層の界面もしくは誘電体層自
体を通過しての湿気の侵入が大きいためである。しか
し、ＥＬ素子において発光層を挟み込んでいる誘電体層
は、発光層を全て包み込む構成となるため、面積的に発
光層より大きくする必要がある。そのため発光しない部
分（デッドスペース）が大きくなり、有効発光部の面積
に比して薄膜ＥＬディスプレイ素子パネルが大きくなる
という問題もある。
【０００９】この図６に示す構造の薄膜ＥＬディスプレ
イ素子では、外気湿気がＥＬ素子６３に到達する量は封
止樹脂６４を透過し、さらに、シリコーンオイル６５を
透過するのであるから非常に微量である。しかし、薄膜
ＥＬ素子が層間剥離を起こす水分量は極端に低く、本発
明者の実験ではシリコーンオイル中の水分混入量が３０
ppm 以上存在すると層間の剥離が発生することが観測さ
れている。
イ素子では、外気湿気がＥＬ素子６３に到達する量は封
止樹脂６４を透過し、さらに、シリコーンオイル６５を
透過するのであるから非常に微量である。しかし、薄膜
ＥＬ素子が層間剥離を起こす水分量は極端に低く、本発
明者の実験ではシリコーンオイル中の水分混入量が３０
ppm 以上存在すると層間の剥離が発生することが観測さ
れている。
【００１０】図７は、湿度４０、６０、８０、１００％
の各雰囲気中にシリコーンオイルを置いたときに、経過
時間に対するシリコーンオイルに含まれる水量の関係を
測定した測定図である。このように、シリコーンオイル
は雰囲気湿気から水分を吸収する特性を有するため、シ
リコーンオイルでは防湿できない。従って、水分の吸収
がほとんどなく、且つ、ＥＬ素子との濡れ性がよく絶縁
性の液体が必要となる。
の各雰囲気中にシリコーンオイルを置いたときに、経過
時間に対するシリコーンオイルに含まれる水量の関係を
測定した測定図である。このように、シリコーンオイル
は雰囲気湿気から水分を吸収する特性を有するため、シ
リコーンオイルでは防湿できない。従って、水分の吸収
がほとんどなく、且つ、ＥＬ素子との濡れ性がよく絶縁
性の液体が必要となる。
【００１１】次に、封止樹脂により外気湿気を封止する
必要がある。図８に封止樹脂としてエポキシ系の樹脂を
用いた時の透湿量を測定した結果を示す。この測定は、
図２に示すようにガラス板２枚をエポキシ系の樹脂で図
のように封止し、内部に水を入れた状態で一定時間乾燥
雰囲気に放置し、重量変化を測定することで水分の透過
を調べた。又、ガラスとガラスのエポキシ系樹脂による
接合の他、ガラスにＩＴＯ膜を成膜したもののエポキシ
系樹脂による接合、ガラスに誘電体膜Ta2O5 を成膜した
もののエポキシ系樹脂による接合、ガラスに誘電体膜Si
N を成膜したもののエポキシ系樹脂による接合の合計４
種の場合について透湿結果を測定した。この測定結果に
より、ガラスと接着剤の接合の方より誘電体層と接着剤
の接合の方が圧倒的に湿気の透過が多いことがわかる。
従って、誘電体層上で封止することでデッドスペースを
小さくするには接合樹脂を塗布する有効な方法が必要と
なる。
必要がある。図８に封止樹脂としてエポキシ系の樹脂を
用いた時の透湿量を測定した結果を示す。この測定は、
図２に示すようにガラス板２枚をエポキシ系の樹脂で図
のように封止し、内部に水を入れた状態で一定時間乾燥
雰囲気に放置し、重量変化を測定することで水分の透過
を調べた。又、ガラスとガラスのエポキシ系樹脂による
接合の他、ガラスにＩＴＯ膜を成膜したもののエポキシ
系樹脂による接合、ガラスに誘電体膜Ta2O5 を成膜した
もののエポキシ系樹脂による接合、ガラスに誘電体膜Si
N を成膜したもののエポキシ系樹脂による接合の合計４
種の場合について透湿結果を測定した。この測定結果に
より、ガラスと接着剤の接合の方より誘電体層と接着剤
の接合の方が圧倒的に湿気の透過が多いことがわかる。
従って、誘電体層上で封止することでデッドスペースを
小さくするには接合樹脂を塗布する有効な方法が必要と
なる。
【００１２】本発明は上記の課題を解決するために成さ
れたものであり、その目的は、薄膜ＥＬ素子を外気湿度
より確実に遮断する構造を有し、且つ、デッドスペース
が小さく寿命の長い薄膜ＥＬ素子の封止方法を提供する
ことにある。
れたものであり、その目的は、薄膜ＥＬ素子を外気湿度
より確実に遮断する構造を有し、且つ、デッドスペース
が小さく寿命の長い薄膜ＥＬ素子の封止方法を提供する
ことにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の請求項１の発明の構成は、透明基板上に、順次、第１
電極、第１絶縁層、発光層、第２絶縁層、第２電極を積
層した第１発光素子が形成され、第２電極の上に内部空
間を設けて他の背面基板で覆い、透明基板と背面基板と
で形成される素子の端面が封止され、その内部空間に液
体が充填されたエレクトロルミネッセンス素子におい
て、液体をパーフルオロカーボンよりなる不活性な液体
としたことを特徴とする。
の請求項１の発明の構成は、透明基板上に、順次、第１
電極、第１絶縁層、発光層、第２絶縁層、第２電極を積
層した第１発光素子が形成され、第２電極の上に内部空
間を設けて他の背面基板で覆い、透明基板と背面基板と
で形成される素子の端面が封止され、その内部空間に液
体が充填されたエレクトロルミネッセンス素子におい
て、液体をパーフルオロカーボンよりなる不活性な液体
としたことを特徴とする。
【００１４】又、請求項２の発明は、請求項１のエレク
トロルミネッセンス素子において、第１発光素子と、そ
の第１発光素子と同様な構成の第２発光素子とを、第１
発光素子と第２発光素子のそれぞれの第２電極が内部空
間を隔てて対向するように形成したものであり、その内
部空間にパーフルオロカーボンよりなる不活性な液体を
充填したことである。
トロルミネッセンス素子において、第１発光素子と、そ
の第１発光素子と同様な構成の第２発光素子とを、第１
発光素子と第２発光素子のそれぞれの第２電極が内部空
間を隔てて対向するように形成したものであり、その内
部空間にパーフルオロカーボンよりなる不活性な液体を
充填したことである。
【００１５】又、請求項３の発明は、内部空間の間隔を
決定する所定径の粒子が混合され、その内部空間を封止
する接着剤で構成される第１側壁を設けたことである。
決定する所定径の粒子が混合され、その内部空間を封止
する接着剤で構成される第１側壁を設けたことである。
【００１６】又、請求項４の発明は、第１側壁を構成す
る接着剤は第２絶縁層に塗布されていることを特徴とす
る。
る接着剤は第２絶縁層に塗布されていることを特徴とす
る。
【００１７】又、請求項５の発明は、液体が内部空間に
注入された後第１側壁を封止する接着剤からなる封止部
と、封止部の形成後に第１側壁の外側及び透明基板及び
背面基板に接合する接着剤からなる第２側壁を有するこ
とを特徴とする。ここにおいて、本発明素子で使用され
るパーフルオロカーボンはCnFm単体、もしくは、これに
N 又はO が化合する物質の総称である。
注入された後第１側壁を封止する接着剤からなる封止部
と、封止部の形成後に第１側壁の外側及び透明基板及び
背面基板に接合する接着剤からなる第２側壁を有するこ
とを特徴とする。ここにおいて、本発明素子で使用され
るパーフルオロカーボンはCnFm単体、もしくは、これに
N 又はO が化合する物質の総称である。
【００１８】
【作用及び発明の効果】第１発光素子の第２電極側の発
光部上部にパーフルオロカーボンよりなる不活性な液体
を充填したため、第１発光素子の発光層への湿気の浸透
が防止された。又、第１発光素子と第２発光素子とを対
向させたエレクトロルミッネッセンス素子では、第１発
光素子と第２発光素子との第２電極側の内部空間にパー
フルオロカーボンよりなる不活性な液体を充填したた
め、第１発光素子と第２発光素子の両者の発光層への湿
気の浸透が防止された。
光部上部にパーフルオロカーボンよりなる不活性な液体
を充填したため、第１発光素子の発光層への湿気の浸透
が防止された。又、第１発光素子と第２発光素子とを対
向させたエレクトロルミッネッセンス素子では、第１発
光素子と第２発光素子との第２電極側の内部空間にパー
フルオロカーボンよりなる不活性な液体を充填したた
め、第１発光素子と第２発光素子の両者の発光層への湿
気の浸透が防止された。
【００１９】又、内部空間の間隔を決定する第１側壁は
接着剤で形成されていることから、内部空間の形成及び
エレクトロルミッネセンス素子の製造が容易となる。第
１の接着剤には所定径の粒子が混入されていることか
ら、内部空間の間隔を容易に決定することができる。
接着剤で形成されていることから、内部空間の形成及び
エレクトロルミッネセンス素子の製造が容易となる。第
１の接着剤には所定径の粒子が混入されていることか
ら、内部空間の間隔を容易に決定することができる。
【００２０】さらに、第１側壁を構成する接着剤は第２
絶縁層に塗布されていることから、発光に寄与しない部
分の寸法を小さくできる。又、第１側壁の外側には更に
接着剤から成る第２側壁が形成されていることから、湿
気の浸透がさらに防止され、接着剤で構成したことから
エレクトロルミッネッセンス素子の製造が容易となる。
絶縁層に塗布されていることから、発光に寄与しない部
分の寸法を小さくできる。又、第１側壁の外側には更に
接着剤から成る第２側壁が形成されていることから、湿
気の浸透がさらに防止され、接着剤で構成したことから
エレクトロルミッネッセンス素子の製造が容易となる。
【００２１】
【実施例】以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説
明する。第１実施例 図１は、薄膜ＥＬディスプレイパネル300 の断面図を示
した模式図であり、この図を用いて本実施例を説明す
る。薄膜ＥＬディスプレイパネル300 は、黄橙色発光を
呈する第１発光素子である薄膜ＥＬディスプレイ素子10
0 と緑色発光を呈する第２発光素子である薄膜ＥＬディ
スプレイ素子200 とが実装工程で張り合わされ構成され
ている。
明する。第１実施例 図１は、薄膜ＥＬディスプレイパネル300 の断面図を示
した模式図であり、この図を用いて本実施例を説明す
る。薄膜ＥＬディスプレイパネル300 は、黄橙色発光を
呈する第１発光素子である薄膜ＥＬディスプレイ素子10
0 と緑色発光を呈する第２発光素子である薄膜ＥＬディ
スプレイ素子200 とが実装工程で張り合わされ構成され
ている。
【００２２】第１発光素子の薄膜ＥＬディスプレイ素子
100 は、絶縁性の透明基板１１上に、順次、以下の薄膜
が積層形成されている。透明基板１１上には、光学的に
透明な錫酸化物を混入した酸化インジウム（ＩＴＯ）か
らなる第１電極１２が形成され、その上面には光学的に
透明な五酸化タンタル（Ｔａ2 Ｏ5 ）から成る第１絶縁
層である第１誘電体層１３、マンガン（Ｍｎ）が添加さ
れた硫化亜鉛（ＺｎＳ）からなる発光層１４、光学的に
透明な五酸化タンタル（Ｔａ2 Ｏ5 ）から成る第２絶縁
層である第２誘電体層１５、光学的に透明な酸化亜鉛
（ＺｎＯ）から成る第２電極１６が形成されている。
100 は、絶縁性の透明基板１１上に、順次、以下の薄膜
が積層形成されている。透明基板１１上には、光学的に
透明な錫酸化物を混入した酸化インジウム（ＩＴＯ）か
らなる第１電極１２が形成され、その上面には光学的に
透明な五酸化タンタル（Ｔａ2 Ｏ5 ）から成る第１絶縁
層である第１誘電体層１３、マンガン（Ｍｎ）が添加さ
れた硫化亜鉛（ＺｎＳ）からなる発光層１４、光学的に
透明な五酸化タンタル（Ｔａ2 Ｏ5 ）から成る第２絶縁
層である第２誘電体層１５、光学的に透明な酸化亜鉛
（ＺｎＯ）から成る第２電極１６が形成されている。
【００２３】他方、第２発光素子の薄膜ＥＬディスプレ
イ素子200 は、薄膜ＥＬディスプレイ素子100 と基本的
に同じ層構成からなる。つまり、薄膜ＥＬディスプレイ
素子200 は、絶縁性の背面基板である透明基板２１上
に、順次、第１電極２２、第１絶縁層である第１誘電体
層２３、発光層２４、第２絶縁層である第２誘電体層２
５、第２電極２６が積層されている。この内、発光層２
４に添加する発光中心の組成や添加量が、薄膜ＥＬディ
スプレイ素子100 の発光層１４と異なる。本実施例では
テルビウム（Ｔｂ）が添加された硫化亜鉛（ＺｎＳ）か
ら成る発光層２４を用いた。
イ素子200 は、薄膜ＥＬディスプレイ素子100 と基本的
に同じ層構成からなる。つまり、薄膜ＥＬディスプレイ
素子200 は、絶縁性の背面基板である透明基板２１上
に、順次、第１電極２２、第１絶縁層である第１誘電体
層２３、発光層２４、第２絶縁層である第２誘電体層２
５、第２電極２６が積層されている。この内、発光層２
４に添加する発光中心の組成や添加量が、薄膜ＥＬディ
スプレイ素子100 の発光層１４と異なる。本実施例では
テルビウム（Ｔｂ）が添加された硫化亜鉛（ＺｎＳ）か
ら成る発光層２４を用いた。
【００２４】そして、薄膜ＥＬディスプレイ素子300
は、薄膜ＥＬディスプレイ素子100 と薄膜ＥＬディスプ
レイ素子200 とを第２電極１６と第２電極２６とが向き
合うように重ね合わせられている。この時、第２電極１
６と第２電極２６とは所定の内部空間３０により所定の
間隙が設けられている。この内部空間３０の間隙は、第
２誘電体層１５上に形成されている第１側壁２７と、第
２誘電体層２５上に形成されている第１側壁１７とで保
持されている。この第１側壁１７と第１側壁２７は、そ
れぞれ、第２誘電体層２５上と第２誘電体層１５上に接
着剤を塗布した後、透明基板１１と透明基板２１とに接
合することで形成されている。この第１側壁１７，２７
には、一定の間隔を形成するための所定径の粒子である
スペーサ１９，２９が混入されている。
は、薄膜ＥＬディスプレイ素子100 と薄膜ＥＬディスプ
レイ素子200 とを第２電極１６と第２電極２６とが向き
合うように重ね合わせられている。この時、第２電極１
６と第２電極２６とは所定の内部空間３０により所定の
間隙が設けられている。この内部空間３０の間隙は、第
２誘電体層１５上に形成されている第１側壁２７と、第
２誘電体層２５上に形成されている第１側壁１７とで保
持されている。この第１側壁１７と第１側壁２７は、そ
れぞれ、第２誘電体層２５上と第２誘電体層１５上に接
着剤を塗布した後、透明基板１１と透明基板２１とに接
合することで形成されている。この第１側壁１７，２７
には、一定の間隔を形成するための所定径の粒子である
スペーサ１９，２９が混入されている。
【００２５】そして、内部空間３０には、パーフルオロ
カーボンよりなる不活性な液体３１が充填されている。
図１において、接着剤で構成された第１側壁１７、２７
を、それぞれ、第２誘電体層２５，１５上に設けている
のは、発光表示しない部分（デッドスペース）をできる
限り小さくするためである。又、第１側壁１７、２７の
外側周辺部には接着剤から成る第２側壁１８、２８が形
成されている。この第２側壁１８は透明基板２１、第２
誘電体層２５及び第１側壁１７の端面とに接合し、透明
基板１１の素子形成面１１ａと接合している。又、第２
側壁２８は透明基板１１、第２誘電体層１５及び第１側
壁２７の端面とに接合し、透明基板２１の素子形成面２
１ａと接合している。
カーボンよりなる不活性な液体３１が充填されている。
図１において、接着剤で構成された第１側壁１７、２７
を、それぞれ、第２誘電体層２５，１５上に設けている
のは、発光表示しない部分（デッドスペース）をできる
限り小さくするためである。又、第１側壁１７、２７の
外側周辺部には接着剤から成る第２側壁１８、２８が形
成されている。この第２側壁１８は透明基板２１、第２
誘電体層２５及び第１側壁１７の端面とに接合し、透明
基板１１の素子形成面１１ａと接合している。又、第２
側壁２８は透明基板１１、第２誘電体層１５及び第１側
壁２７の端面とに接合し、透明基板２１の素子形成面２
１ａと接合している。
【００２６】上述の薄膜ＥＬディスプレイパネル300 の
製造方法を以下に述べる。まず、薄膜ＥＬディスプレイ
素子100 の製造方法を説明する。透明基板１１上にＩＴ
Ｏをアルゴン（Ａｒ）及び酸素（Ｏ2 ）の混合ガス雰囲
気中で高周波スパッタして2000Åの厚さに成膜し、ウエ
ットエッチングによりＸ方向にストライプ状の透明な第
１電極１２を形成した。
製造方法を以下に述べる。まず、薄膜ＥＬディスプレイ
素子100 の製造方法を説明する。透明基板１１上にＩＴ
Ｏをアルゴン（Ａｒ）及び酸素（Ｏ2 ）の混合ガス雰囲
気中で高周波スパッタして2000Åの厚さに成膜し、ウエ
ットエッチングによりＸ方向にストライプ状の透明な第
１電極１２を形成した。
【００２７】次に、五酸化タンタル（Ｔａ2 Ｏ5 ）をタ
ーゲットとし、アルゴン及び酸素の混合ガス雰囲気中で
高周波スパッタして第１電極１２上に第１誘電体層１３
を形成した。この膜厚は4000Åである。次に、第１誘電
体層１３上に硫化亜鉛（ＺｎＳ）を母体材料とし、発光
中心としてマンガン（Ｍｎ）を添加した硫化亜鉛：マン
ガン（ＺｎＳ：Ｍｎ）発光層１４を蒸着により形成し
た。さらに、具体的には、透明基板１１の温度を120 ℃
に保持し、蒸着装置内を５×１０-4Ｐａ以下に維持し、
電子ビーム蒸着を行った。膜厚は6000Åとした。
ーゲットとし、アルゴン及び酸素の混合ガス雰囲気中で
高周波スパッタして第１電極１２上に第１誘電体層１３
を形成した。この膜厚は4000Åである。次に、第１誘電
体層１３上に硫化亜鉛（ＺｎＳ）を母体材料とし、発光
中心としてマンガン（Ｍｎ）を添加した硫化亜鉛：マン
ガン（ＺｎＳ：Ｍｎ）発光層１４を蒸着により形成し
た。さらに、具体的には、透明基板１１の温度を120 ℃
に保持し、蒸着装置内を５×１０-4Ｐａ以下に維持し、
電子ビーム蒸着を行った。膜厚は6000Åとした。
【００２８】次に、発光層１４上に五酸化タンタル（Ｔ
ａ2 Ｏ5 ）から成る第２誘電体層１５を第１誘電体層１
３と同一の方法で形成した。そして、この第２誘電体層
１５上に透明基板１１の素子形成面１１ａに平行であっ
てＸ軸方向に垂直なＹ軸方向にストライプ状に伸びた第
２電極１６を蒸着法により5000Åの厚さに成膜した。蒸
着材料としては、酸化亜鉛（ＺｎＯ）粉末に酸化ガリウ
ム（Ｇａ2 Ｏ3 ）を加えて混合し、ペレット状に成形し
たものを用い、成膜装置としてはイオンプレーティング
装置を用いた。具体的には、透明基板１１の温度を150
℃に保持したままイオンプレーティング装置内を５×１
０-3Ｐａまで排気した。その後、アルゴン（Ａｒ）ガス
を導入して６．５×１０-1Ｐａに保ち、成膜速度が1.0
〜3.0 Å/secの範囲となるようビーム電力及び高周波電
力を調整した。
ａ2 Ｏ5 ）から成る第２誘電体層１５を第１誘電体層１
３と同一の方法で形成した。そして、この第２誘電体層
１５上に透明基板１１の素子形成面１１ａに平行であっ
てＸ軸方向に垂直なＹ軸方向にストライプ状に伸びた第
２電極１６を蒸着法により5000Åの厚さに成膜した。蒸
着材料としては、酸化亜鉛（ＺｎＯ）粉末に酸化ガリウ
ム（Ｇａ2 Ｏ3 ）を加えて混合し、ペレット状に成形し
たものを用い、成膜装置としてはイオンプレーティング
装置を用いた。具体的には、透明基板１１の温度を150
℃に保持したままイオンプレーティング装置内を５×１
０-3Ｐａまで排気した。その後、アルゴン（Ａｒ）ガス
を導入して６．５×１０-1Ｐａに保ち、成膜速度が1.0
〜3.0 Å/secの範囲となるようビーム電力及び高周波電
力を調整した。
【００２９】上述したように、薄膜ＥＬディスプレイ素
子200 では発光層２４を除いて薄膜ＥＬディスプレイ素
子100 と層構造が同一であるので、その発光層２４の製
造方法についてのみ説明する。発光層２４は硫化亜鉛
（ＺｎＳ）を母体材料とし、発光中心としてテルビウム
（Ｔｂ）を添加した硫化亜鉛：テルビウム（ＺｎＳ：Ｔ
ｂ）をターゲットとして高周波スパッタによって形成し
た。具体的には、透明基板２１の温度を200 ℃に保持
し, スパッタ装置内を0.5 〜10Ｐａに維持しスパッタを
行った。
子200 では発光層２４を除いて薄膜ＥＬディスプレイ素
子100 と層構造が同一であるので、その発光層２４の製
造方法についてのみ説明する。発光層２４は硫化亜鉛
（ＺｎＳ）を母体材料とし、発光中心としてテルビウム
（Ｔｂ）を添加した硫化亜鉛：テルビウム（ＺｎＳ：Ｔ
ｂ）をターゲットとして高周波スパッタによって形成し
た。具体的には、透明基板２１の温度を200 ℃に保持
し, スパッタ装置内を0.5 〜10Ｐａに維持しスパッタを
行った。
【００３０】次に、薄膜ＥＬディスプレイ素子100 と薄
膜ＥＬディスプレイ素子200 とを接合した。接合の平面
的関係を図２に示す。具体的には、透明基板１１，２１
の周辺部でオイル注入口３２を除いて、エポキシ系の接
着剤を、それぞれ、第２絶縁膜２５，１５上に枠状にス
クリーン印刷して、第１側壁１７，２７を形成した。そ
して、透明基板１１と透明基板２１とを第２電極１６と
第２電極２６とが向き合うように一定の間隔を隔てて張
り合わせた後、150 ℃で１時間加熱して接着剤を硬化さ
せることで、固化した第１側壁１７，２７を得た。尚、
この接着剤には印刷前に透明基板１１，２１との間の隙
間を５０μｍとするため直径５０μｍの小球からなるス
ペーサ１９，２９が混入されている。
膜ＥＬディスプレイ素子200 とを接合した。接合の平面
的関係を図２に示す。具体的には、透明基板１１，２１
の周辺部でオイル注入口３２を除いて、エポキシ系の接
着剤を、それぞれ、第２絶縁膜２５，１５上に枠状にス
クリーン印刷して、第１側壁１７，２７を形成した。そ
して、透明基板１１と透明基板２１とを第２電極１６と
第２電極２６とが向き合うように一定の間隔を隔てて張
り合わせた後、150 ℃で１時間加熱して接着剤を硬化さ
せることで、固化した第１側壁１７，２７を得た。尚、
この接着剤には印刷前に透明基板１１，２１との間の隙
間を５０μｍとするため直径５０μｍの小球からなるス
ペーサ１９，２９が混入されている。
【００３１】次に、接合した透明基板１１，２１をパー
フルオロカーボンの一種であるパーフルオロペンチルア
ミン:(C5F11)3N :( フロリナート: 商標名住友３Ｍ社
製）よりなる不活性な液体中に浸し、真空引きを行った
後に大気圧中に戻すという工程により接合した透明基板
１１，２１間の内部空間３０にパーフルオロカーボンよ
りなる不活性な液体３１を注入した。
フルオロカーボンの一種であるパーフルオロペンチルア
ミン:(C5F11)3N :( フロリナート: 商標名住友３Ｍ社
製）よりなる不活性な液体中に浸し、真空引きを行った
後に大気圧中に戻すという工程により接合した透明基板
１１，２１間の内部空間３０にパーフルオロカーボンよ
りなる不活性な液体３１を注入した。
【００３２】次に、オイル注入口３２にエポキシ系の常
温硬化型の接着剤を塗布し封止口を完全に封止して封止
部３３を形成した。その後、この薄膜ＥＬディスプレイ
パネル300 をアセトン等の有機溶剤で洗浄し、100 ℃の
雰囲気で乾燥させた。
温硬化型の接着剤を塗布し封止口を完全に封止して封止
部３３を形成した。その後、この薄膜ＥＬディスプレイ
パネル300 をアセトン等の有機溶剤で洗浄し、100 ℃の
雰囲気で乾燥させた。
【００３３】次に、パーフルオロカーボンよりなる不活
性な液体３１を取り囲んでいる第１側壁１７，２７の外
側周辺をとり囲むようにエポキシ系の接着剤をさらに塗
布して第２側壁１８，２８を形成した。塗布する領域は
透明基板１１，２１の端面も覆うようにしてある。その
後、接着剤硬化工程として120 ℃, ５時間乾燥機に入れ
て硬化させることにより固化した第２側壁１８、２８を
形成した。
性な液体３１を取り囲んでいる第１側壁１７，２７の外
側周辺をとり囲むようにエポキシ系の接着剤をさらに塗
布して第２側壁１８，２８を形成した。塗布する領域は
透明基板１１，２１の端面も覆うようにしてある。その
後、接着剤硬化工程として120 ℃, ５時間乾燥機に入れ
て硬化させることにより固化した第２側壁１８、２８を
形成した。
【００３４】第２実施例 上記実施例では、第１発光素子100 及び第２発光素子20
0 をそれぞれ形成した２種のＥＬ基板を接合したものに
ついて述べた。しかし、図３に示すように、発光素子は
１つのものでも良い。第１発光素子100 の形成された透
明基板１１と、背面基板である透明基板210 とで、エレ
クトロルミネッセンス素子を形成しても良い。この場合
には、内部空間３０は、第１発光素子100 の第２電極１
６と背面基板210 とで形成される。
0 をそれぞれ形成した２種のＥＬ基板を接合したものに
ついて述べた。しかし、図３に示すように、発光素子は
１つのものでも良い。第１発光素子100 の形成された透
明基板１１と、背面基板である透明基板210 とで、エレ
クトロルミネッセンス素子を形成しても良い。この場合
には、内部空間３０は、第１発光素子100 の第２電極１
６と背面基板210 とで形成される。
【００３５】実験結果 第１実施例の構造のエレクトロルミネッセンス素子Ａ１
と、第２側壁１８、２８とを設けないもの、即ち、内部
空間３０の端面封止は第１側壁１７、２７だけとした素
子Ａ２を製造した。そして、使用時間と発光層１４と第
２絶縁層１５間の剥離距離を測定した。その結果を、素
子Ａ１、Ａ２に関して、それぞれ、図４の直線Ａ１、図
５の直線Ａ２で示す。
と、第２側壁１８、２８とを設けないもの、即ち、内部
空間３０の端面封止は第１側壁１７、２７だけとした素
子Ａ２を製造した。そして、使用時間と発光層１４と第
２絶縁層１５間の剥離距離を測定した。その結果を、素
子Ａ１、Ａ２に関して、それぞれ、図４の直線Ａ１、図
５の直線Ａ２で示す。
【００３６】又、比較例として、上記構造の素子Ａ１、
Ａ２の充填液をパーフルオロカーボン不活性液体に代え
て、従来のシリコーンオイルとした素子Ｂ１、Ｂ２を形
成した。又、第１側壁１７、２７がなく、第２側壁１
８、２８だけを設けた素子Ｂ３を形成した。それぞれの
素子Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３について測定した時間−剥離距離
特性を図４、図５に示す。この実験から明白なように、
本発明のように、パーフルオロカーボン不活性液体を用
いた素子は、層の剥離の耐久性があることが理解され
る。図４から、第１側壁１７、２７だけを用いた場合に
は、パーフルオロカーボン不活性液体を用いた場合の剥
離速度は0.015mm/1000h 、シリコーンオイルを用いた場
合の剥離速度は0.415mm/1000h であるので、パーフルオ
ロカーボン不活性液体を用いた場合の剥離速度はシリコ
ーンオイルを用いた場合の剥離速度より、１／３０に低
下しているのが分かる。
Ａ２の充填液をパーフルオロカーボン不活性液体に代え
て、従来のシリコーンオイルとした素子Ｂ１、Ｂ２を形
成した。又、第１側壁１７、２７がなく、第２側壁１
８、２８だけを設けた素子Ｂ３を形成した。それぞれの
素子Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３について測定した時間−剥離距離
特性を図４、図５に示す。この実験から明白なように、
本発明のように、パーフルオロカーボン不活性液体を用
いた素子は、層の剥離の耐久性があることが理解され
る。図４から、第１側壁１７、２７だけを用いた場合に
は、パーフルオロカーボン不活性液体を用いた場合の剥
離速度は0.015mm/1000h 、シリコーンオイルを用いた場
合の剥離速度は0.415mm/1000h であるので、パーフルオ
ロカーボン不活性液体を用いた場合の剥離速度はシリコ
ーンオイルを用いた場合の剥離速度より、１／３０に低
下しているのが分かる。
【００３７】又、第１側壁１７、２７と第２側壁１８、
２８とが形成されている場合には、図５から、パーフル
オロカーボン不活性液体を用いた場合の剥離速度は0.00
5mm/1000h 、シリコーンオイルを用いた場合の剥離速度
は0.03mm/1000hであるので、パーフルオロカーボン不活
性液体を用いた場合の剥離速度はシリコーンオイルを用
いた場合の剥離速度より、１／６に低下していることが
分かる。
２８とが形成されている場合には、図５から、パーフル
オロカーボン不活性液体を用いた場合の剥離速度は0.00
5mm/1000h 、シリコーンオイルを用いた場合の剥離速度
は0.03mm/1000hであるので、パーフルオロカーボン不活
性液体を用いた場合の剥離速度はシリコーンオイルを用
いた場合の剥離速度より、１／６に低下していることが
分かる。
【図１】本発明の具体的な第１実施例にかかるエレクト
ロルミネッセンス素子の構成を示した断面図。
ロルミネッセンス素子の構成を示した断面図。
【図２】上記素子の接合工程を示した平面図。
【図３】本発明の具体的な第２実施例にかかるエレクト
ロルミネッセンス素子の構成を示した断面図。
ロルミネッセンス素子の構成を示した断面図。
【図４】各種の構造のエレクトロルミネッセンス素子に
おける経過時間と各層間の剥離距離との関係を測定した
測定図。
おける経過時間と各層間の剥離距離との関係を測定した
測定図。
【図５】各種の構造のエレクトロルミネッセンス素子に
おける経過時間と各層間の剥離距離との関係を測定した
測定図。
おける経過時間と各層間の剥離距離との関係を測定した
測定図。
【図６】従来の封止型のエレクトロルミネッセンス素子
の構造を示した断面図。
の構造を示した断面図。
【図７】シリコーンオイルを各湿度雰囲気中においた時
の経過時間と含水量との関係を測定した測定図。
の経過時間と含水量との関係を測定した測定図。
【図８】各接合物質に対する透湿度を測定した結果を示
す測定図。
す測定図。
１００…薄膜ＥＬディスプレイ素子（第１発光素子） ２００…薄膜ＥＬディスプレイ素子（第２発光素子） １１…透明基板 １２，２２…第１電極 １３，２３…第１誘電体層（第１絶縁層） １４，２４…発光層 １５，２５…第２誘電体層（第２絶縁層） １６，２６…第２電極 ２１…透明基板（背面基板） ３０…内部空間 ３１…充填液（パーフルオロカーボン不活性液） １７，２７…第１側壁（接着剤） １８，２８…第２側壁（接着剤） １９，２９…スペーサ ３０…内部空間
Claims (5)
- 【請求項１】透明基板上に、順次、第１電極、第１絶縁
層、発光層、第２絶縁層、第２電極を積層した第１発光
素子が形成され、前記第２電極の上に内部空間を設けて
他の背面基板で覆い、前記透明基板と前記背面基板とで
形成される素子の端面が封止され、その内部空間に液体
が充填されたエレクトロルミネッセンス素子において、 前記液体はパーフルオロカーボンよりなる不活性な液体
であることを特徴とするエレクトロルミネッセンス素
子。 - 【請求項２】前記背面基板は透明基板であり、その背面
基板には、前記第１発光素子と同様に、順次、第１電
極、第１絶縁層、発光層、第２絶縁層、第２電極が積層
された第２発光素子が形成され、前記第１発光素子と前
記第２発光素子のそれぞれの第２電極が前記内部空間が
形成されるように、前記透明基板と前記背面基板とを対
向させ、その内部空間に前記液体が充填されていること
を特徴とする請求項１に記載のエレクトロルミネッセン
ス素子。 - 【請求項３】前記内部空間の間隔を決定する所定径の粒
子が混合され、その内部空間を封止する接着剤で構成さ
れる第１側壁を有する請求項１又は請求項２に記載のエ
レクトロルミネッセンス素子。 - 【請求項４】前記第１側壁を構成する接着剤は前記第２
絶縁層に塗布されていることを特徴とする請求項３に記
載のエレクトロルミネッセンス素子。 - 【請求項５】前記液体が前記内部空間に注入された後前
記第１側壁を封止する接着剤からなる封止部と、前記封
止部の形成後に前記第１側壁の外側及び前記透明基板及
び前記背面基板に接合する接着剤からなる第２側壁を有
することを特徴とする請求項４に記載のエレクトロルミ
ネッセンス素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6085833A JPH07272848A (ja) | 1994-03-29 | 1994-03-29 | エレクトロルミネッセンス素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6085833A JPH07272848A (ja) | 1994-03-29 | 1994-03-29 | エレクトロルミネッセンス素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07272848A true JPH07272848A (ja) | 1995-10-20 |
Family
ID=13869864
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6085833A Pending JPH07272848A (ja) | 1994-03-29 | 1994-03-29 | エレクトロルミネッセンス素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07272848A (ja) |
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-
1994
- 1994-03-29 JP JP6085833A patent/JPH07272848A/ja active Pending
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