JPS63276894A - Film electroluminescent element - Google Patents

Film electroluminescent element

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Publication number
JPS63276894A
JPS63276894A JP62111212A JP11121287A JPS63276894A JP S63276894 A JPS63276894 A JP S63276894A JP 62111212 A JP62111212 A JP 62111212A JP 11121287 A JP11121287 A JP 11121287A JP S63276894 A JPS63276894 A JP S63276894A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
thin film
light emitting
low melting
moisture
glass
Prior art date
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Pending
Application number
JP62111212A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenichi Mimori
健一 三森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alps Alpine Co Ltd
Original Assignee
Alps Electric Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alps Electric Co Ltd filed Critical Alps Electric Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To aim at making improvements in moisture proof and heat resistance by hermetically sealing a film formation surface with a low melting point glass protective coat. CONSTITUTION:A film formation surface consisting of an EL light emitting layer 4, insulating layers 3 and 5 holding this layer 4 in between and a counter electrode 5 is hermetrically sealed on a transparent electrode 2 by low melting glass 12. As for the low melting glass 12, such one that is 300-500 deg.C or so in sealing temperature, and it is sufficient enough in thickness and easily sealable in terms of workability without giving any heating damage to the light emitting layer 4. Since the low melting glass 12 is sufficient enough in moisture resistance, a film formation layer comes to be sufficient in waterproof and heat resistance and, what is more, since sealing workmanship is easy so that manufacturing cost is reducible.

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、エレクトロルミネセンス(EL)現象を利用
した薄膜OL素子に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION "Field of Industrial Application" The present invention relates to a thin film OL device that utilizes the electroluminescence (EL) phenomenon.

「従来の技術とその問題点」 第4図は、従来の2重絶縁構造の薄膜OL素子を示すも
のである。この薄膜EL素子は、ガラス等からなる透明
基板1上に透明電極2と、絶縁層3と、EL発光層4と
、絶縁層5と、対向電極6とが順次積層されでなる発光
部7が設けられたものである。
"Prior Art and its Problems" FIG. 4 shows a conventional thin film OL device with a double insulation structure. This thin film EL element has a light emitting section 7 made up of a transparent electrode 2, an insulating layer 3, an EL light emitting layer 4, an insulating layer 5, and a counter electrode 6 laminated in sequence on a transparent substrate 1 made of glass or the like. It has been established.

そして、この薄膜EL素子は、透明電極2と対向電極6
との間に数1(Hlzから数kHzの電圧を印加するこ
とによりEL発光Im4内の活性種イオンを励起して発
光するようになっている。この薄JIIEL素子は、近
年、各種装置のディスプレイに応用されつつある。
This thin film EL element has a transparent electrode 2 and a counter electrode 6.
By applying a voltage of several 1 (Hlz to several kHz) between the It is being applied to

ところで、薄膜EL素子においては、湿気に弱く、湿気
に触れることにより、寿命が著しく短くなるという問題
があった。このため、水分の侵入を防止する各種の措置
が採られている。
By the way, thin film EL elements have a problem in that they are sensitive to moisture, and their lifespan is significantly shortened when they come into contact with moisture. For this reason, various measures are taken to prevent moisture from entering.

第3図に示した従来の薄膜EL素子では、透明基板l上
の発光部形成面をガラスキャップ8で封止している。ま
た、ガラスキャップ8の内部には必要・に応じて、更に
シリコンオイル等のオイル9を充填している。
In the conventional thin film EL device shown in FIG. 3, the surface on which the light emitting portion is formed on the transparent substrate l is sealed with a glass cap 8. Further, the inside of the glass cap 8 is further filled with oil 9 such as silicone oil, if necessary.

しかしながら、このような従来の薄膜EL素子では、成
形されたガラスキャップ8を用いこれを発光部7の形成
された基板!に気密に接着することによって防湿を施し
ているので、ガラスキャップ8を精密に成形したり、ガ
ラスキャップ8を発光部7の形成された基板1に正確に
接着する必要が“ある。このため、材料コストが高くな
り、また組み立て作業が繁雑となり、その結果、上記従
来の薄膜EL素子はかなり高価なものとなってしまう問
題があった。また素子全体が厚くなるという欠点も有し
ている。
However, in such a conventional thin film EL element, a molded glass cap 8 is used, and this is used as a substrate on which a light emitting portion 7 is formed! Since moisture proofing is achieved by airtightly adhering the glass cap 8 to the substrate 1, it is necessary to precisely mold the glass cap 8 and accurately adhere the glass cap 8 to the substrate 1 on which the light emitting section 7 is formed. There is a problem in that the material cost is high and the assembly work is complicated, and as a result, the above-mentioned conventional thin film EL device becomes quite expensive.It also has the disadvantage that the device as a whole becomes thick.

第5図は他の実施例を示すもので、この例の薄膜EL素
子にあっては、発光部7が形成された基板Iに熱可塑性
樹脂からなる樹脂封止層10を積層し、この樹脂封止層
10の裏面側に防湿フィルム11を貼着することによっ
て発光部7を水分から保護している。この樹脂封止層1
0は水分透過率の小さいオレフィン系樹脂等によって形
成されており、また防湿フィルム11にはポリエチレン
テレフタレート(以下、PETと略称する)からなるフ
ィルムやPETとアルミニウム箔とのラミネートフィル
ム等が用いられている。この薄膜EL素子にあっては、
樹脂封止層10とから樹脂ペレットと防湿フィルム11
を、発光部7が形成された基板1に載置して加熱するこ
とによって簡単に製造できる利点がある。
FIG. 5 shows another embodiment. In the thin film EL device of this embodiment, a resin sealing layer 10 made of thermoplastic resin is laminated on the substrate I on which the light emitting part 7 is formed, and this resin A moisture-proof film 11 is attached to the back side of the sealing layer 10 to protect the light emitting section 7 from moisture. This resin sealing layer 1
0 is made of an olefin resin with low moisture permeability, and the moisture-proof film 11 is made of polyethylene terephthalate (hereinafter abbreviated as PET) or a laminate film of PET and aluminum foil. There is. In this thin film EL element,
From the resin sealing layer 10 to the resin pellets and the moisture-proof film 11
It has the advantage that it can be easily manufactured by placing it on the substrate 1 on which the light emitting section 7 is formed and heating it.

ところで、この薄膜EL素子においては、樹脂封止層l
Oがオレフィン系樹脂等によって形成されているため防
湿フィルム11を樹脂封止層10に強固に接着すること
ができず、これらの接着界面から水分が侵入したり、防
湿フィルム11が剥離し易く、充分な耐湿性を得られな
い問題があった。
By the way, in this thin film EL element, the resin sealing layer l
Since O is formed of an olefin resin or the like, the moisture-proof film 11 cannot be firmly adhered to the resin sealing layer 10, and moisture can enter through these adhesive interfaces and the moisture-proof film 11 can easily peel off. There was a problem that sufficient moisture resistance could not be obtained.

このため、防湿フィルム11と樹脂封止層10とを接着
力の強い熱硬化性樹脂を用いて強固に接着することが提
案されているが、この場合には接着剤として用いる熱硬
化性樹脂に含まれる溶剤のために発光部7が劣化してし
まう問題がある。
For this reason, it has been proposed to firmly bond the moisture-proof film 11 and the resin sealing layer 10 using a thermosetting resin with strong adhesive strength. There is a problem in that the light emitting section 7 deteriorates due to the solvent contained.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたしので、耐湿性に
優れた薄膜CL素子を安価に提供することを目的とする
The present invention was made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a thin film CL element with excellent moisture resistance at a low cost.

「問題点を解決するための手段」 本発明は、透明絶縁性基板上に、少なくとも透明電極と
、EL発光層と、絶縁層と、対向電極とを積層してなる
薄膜EL素子において、前記薄膜形成面を低融点ガラス
保護膜で密閉封止したことを特徴とする。
"Means for Solving the Problems" The present invention provides a thin film EL device in which at least a transparent electrode, an EL light emitting layer, an insulating layer, and a counter electrode are laminated on a transparent insulating substrate. It is characterized by hermetically sealing the forming surface with a low melting point glass protective film.

本発明の薄膜ELm子では、防湿性を有する低融点ガラ
ス保護膜により発光部が水分から遮断、保護されるので
、これにより発光部の劣化が防止される。そして低融点
ガラス保護膜は十分な厚さを有しているので、熱に強(
、従って発光部は熱により劣化しにくくなる。従って、
本発明の薄膜EL素子は水分に浸され難く、長寿命のも
のとなる。
In the thin-film EL device of the present invention, the light-emitting portion is shielded and protected from moisture by the moisture-proof, low-melting-point glass protective film, thereby preventing deterioration of the light-emitting portion. In addition, the low melting point glass protective film has sufficient thickness, so it is resistant to heat (
Therefore, the light emitting part is less likely to deteriorate due to heat. Therefore,
The thin film EL device of the present invention is not easily immersed in moisture and has a long life.

本発明の薄膜EL素子に用いる低融点ガラス保護膜とし
ては、封着温度が300〜500℃程度のものであれば
利用できる。
The low melting point glass protective film used in the thin film EL device of the present invention can be used as long as it has a sealing temperature of about 300 to 500°C.

また、発光部は、少なくとも透明電極とEL発光層と対
向電極とが積層されて、なるもので、必要に応じて透明
電極および対向電極とEL発光層との間に絶縁層が設け
られる。EL発光層は、電圧を印加することにより発光
する層で、例えば通常硫化亜鉛又は、硫化亜鉛とセレン
化亜鉛の混晶、硫化亜鉛と硫化カドミウムの混晶などか
らなる母材に銅、マンガン等の付活剤が添加された材料
により形成される。
Further, the light emitting section is formed by laminating at least a transparent electrode, an EL light emitting layer, and a counter electrode, and an insulating layer is provided between the transparent electrode, the counter electrode, and the EL light emitting layer, if necessary. An EL light-emitting layer is a layer that emits light when a voltage is applied. For example, the base material is usually made of zinc sulfide, a mixed crystal of zinc sulfide and zinc selenide, a mixed crystal of zinc sulfide and cadmium sulfide, etc., and a base material such as copper, manganese, etc. It is made of a material to which an activator is added.

「実施例」 (実施例I) 第1図は、本発明の薄膜EL*子の第一実施例を示すも
のである。
"Example" (Example I) FIG. 1 shows a first example of the thin film EL* element of the present invention.

薄膜EL*子は発光部を備えてなるもので、この例では
、ガラスからなる透明基板1とその裏面側に形成された
発光部によって構成されている。発光部は、透明電極2
と、絶縁層3と、CL発光層4と、絶縁W!J5と、対
向電極6とが積層されてなるものである。EL発光層4
は硫化亜鉛からなる母材に付活剤としてマンガンを添加
した材料により形成されている。透明電極2はインジウ
ム・スズ酸化物(以下、ITOと略称する)によって、
対向電極6はアルミニウム等をスパッタすることによっ
てそれぞれ格子状に形成され、これら透明電極2と対向
電極6は交差するように配置されている(図においては
簡略化して平行に描かれている)。
The thin film EL* element is equipped with a light emitting part, and in this example, it is composed of a transparent substrate 1 made of glass and a light emitting part formed on the back side of the transparent substrate 1. The light emitting part is a transparent electrode 2
, the insulating layer 3, the CL light emitting layer 4, and the insulating W! J5 and the counter electrode 6 are laminated. EL light emitting layer 4
is made of a material in which manganese is added as an activator to a base material of zinc sulfide. The transparent electrode 2 is made of indium tin oxide (hereinafter abbreviated as ITO).
The counter electrodes 6 are each formed in a lattice shape by sputtering aluminum or the like, and the transparent electrodes 2 and the counter electrodes 6 are arranged so as to intersect with each other (in the figure, they are simply drawn in parallel).

また、絶縁層3.5は酸化タンタルによって形成されて
いる。
Further, the insulating layer 3.5 is made of tantalum oxide.

このように形成された発光部の上に、低融点ガラスrL
S−0118J(商品名:日本電気硝子製)、rLS−
0206J(商品名−日本電気硝子製)などと、低分子
量のアクリル系樹脂をα−テルピネオールの溶媒に5.
wt%程度溶解したビークルとを混合したペーストを8
0〜100メツシユーのステンレス製印刷スクリーンを
用いて印刷し、120℃にて10〜20分間乾燥した後
、大気中にて32(1〜380℃に加熱し、前記ペース
ト中の樹脂成分(バインダー)を分解除去する。その後
、約430℃にて10分間の加熱をおこない、低融点ガ
ラス保護膜12が透明基板lと接着して形成され、発光
部全体を密封している。
On top of the light emitting part formed in this way, a low melting point glass rL
S-0118J (product name: Nippon Electric Glass), rLS-
0206J (trade name - manufactured by Nippon Electric Glass Co., Ltd.) and a low molecular weight acrylic resin in a solvent of α-terpineol.5.
A paste mixed with vehicle dissolved at about 8 wt%
After printing using a stainless steel printing screen with a mesh size of 0 to 100, and drying at 120°C for 10 to 20 minutes, heating to 32°C (1 to 380°C) in the air to remove the resin component (binder) in the paste. Thereafter, heating is performed at about 430° C. for 10 minutes, and a low melting point glass protective film 12 is bonded to the transparent substrate 1, thereby sealing the entire light emitting part.

この例の薄膜EL素子に用いられている透明基板」とし
ては、「コーニング7059J(商品名:コーニング社
)が用いられており、該基板の全体はガラス転移温度以
上にならないため、前記製造工程中においてそり等の変
形が発生しない。
Corning 7059J (trade name: Corning Inc.) is used as the transparent substrate used in the thin film EL element in this example, and since the entire substrate does not reach a temperature higher than the glass transition temperature, during the manufacturing process No deformation such as warping occurs.

この薄膜EL素子の耐湿性・耐熱性を試験したところ、
ガラスキャップにてシリコンオイルを介して封止する従
来の薄膜EL素子と同程度の優れた特性が得られた。ま
た、精密成形やオイル充填などの工程は必要とせず、容
易に製造することができた。
When testing the moisture resistance and heat resistance of this thin film EL element, we found that
Excellent characteristics comparable to those of a conventional thin film EL element sealed with a glass cap via silicone oil were obtained. In addition, it did not require processes such as precision molding or oil filling, and could be manufactured easily.

(実施例2) 第2図は本発明の薄膜EL素子の第二実施例を示すもの
である。
(Example 2) FIG. 2 shows a second example of the thin film EL device of the present invention.

この例の薄11iEL素子は、発光部を赤外線吸収用金
属膜13を介して低融点ガラス保護[12で被覆密封す
る以外は前記実施例1と同様にして形成される。
The thin 11iEL element of this example is formed in the same manner as in Example 1 except that the light emitting part is covered and sealed with a low melting point glass protector [12] via an infrared absorbing metal film 13.

赤外線吸収用金属膜13は、Ti、Cr、Ni、Ta、
W。
The infrared absorbing metal film 13 is made of Ti, Cr, Ni, Ta,
W.

Fe等の金属あるいはこれらの合金が用いられ、例えば
42−6合金や500合金スパッタ法あるいは電子ビー
ム蒸着法等により形成される。このとき、赤外線吸収用
金属膜は発光部の対向電極6から絶縁されている。その
膜厚は0.1〜1μm程度が適当である。
A metal such as Fe or an alloy thereof is used, and is formed by, for example, a 42-6 alloy or a 500 alloy sputtering method, an electron beam evaporation method, or the like. At this time, the infrared absorbing metal film is insulated from the counter electrode 6 of the light emitting section. The film thickness is suitably about 0.1 to 1 μm.

このようにして赤外線吸収用金属giaを形成した後、
薄膜CL素子全体を300℃程度に保持し、赤外線吸収
用金属1113の上に0.5sm程度の厚さの低融点ガ
ラス板を置き、低融点ガラス板の上方に、赤外線ランプ
を設け、赤外線照射により、約550℃の加熱を施こす
After forming the infrared absorbing metal gia in this way,
The entire thin film CL element is maintained at about 300°C, a low melting point glass plate with a thickness of about 0.5 sm is placed on the infrared absorbing metal 1113, an infrared lamp is provided above the low melting point glass plate, and infrared rays are irradiated. Heating is applied to about 550°C.

赤外線は主に赤外線吸収用金属膜13に吸収され、該赤
外線吸収用金属膜13の温度が上昇して、接する低融点
ガラス板が融けてガラス基板1と接着し発光部全体を密
封する低融点ガラス保護膜12が形成される。
Infrared rays are mainly absorbed by the infrared absorbing metal film 13, and the temperature of the infrared absorbing metal film 13 rises, causing the low melting point glass plate in contact to melt and adhere to the glass substrate 1, sealing the entire light emitting part. A glass protective film 12 is formed.

この薄膜EL素子の耐湿性・耐熱性を試験したところ、
前記実施例1と同様の効果が得られた。
When testing the moisture resistance and heat resistance of this thin film EL element, we found that
The same effects as in Example 1 were obtained.

(実施例3) 第3図は本発明の薄膜EL素子の第三実施例を示すもの
である。
(Embodiment 3) FIG. 3 shows a third embodiment of the thin film EL device of the present invention.

この例の薄膜EL素子は、発光部を備えた透明基板lと
カバーガラス基板14とを、低融点ガラス保護膜12を
介して融着している以外は前記実施例1と同様にして形
成される。
The thin film EL device of this example was formed in the same manner as in Example 1, except that the transparent substrate l provided with the light emitting part and the cover glass substrate 14 were fused together via the low melting point glass protective film 12. Ru.

カバーガラス基板14はたとえば「コーニング7059
4(商品名:コーニング社)ガラス基板が使用出来る。
The cover glass substrate 14 is, for example, "Corning 7059".
4 (Product name: Corning Inc.) A glass substrate can be used.

この薄膜EL素子の耐湿性・耐熱性を試験したところ、
前記実施例!よりもやや良好な効果が得られた。
When testing the moisture resistance and heat resistance of this thin film EL element, we found that
Said example! A slightly better effect was obtained.

「発明の効果」 以上説明したように本発明にあっては、薄膜形成面を低
融点ガラス保護膜で密閉封止されており、高度な耐湿性
と耐熱性を付与することができるので、発光部を水分か
ら高度に遮断、保護することができ、かつ外界からの加
熱や駆動時の発熱に対しても長期に渡って劣化すること
がない。
"Effects of the Invention" As explained above, in the present invention, the surface on which the thin film is formed is hermetically sealed with a low melting point glass protective film, and it is possible to impart a high degree of moisture resistance and heat resistance. It can be highly shielded and protected from moisture, and will not deteriorate over a long period of time even when exposed to heat from the outside world or heat generated during driving.

また、本発明の薄膜EL素子は、焼成あるいは加熱によ
り容易に低融点ガラス保!Iaを形成することができる
ので、極めて効率良く製造することができる。
Furthermore, the thin film EL element of the present invention can be easily maintained as a low melting point glass by baking or heating. Since Ia can be formed, it can be manufactured extremely efficiently.

従って、本発明によれば、薄膜EL素子の製造コストの
低減を図ることができ、耐湿性および信頼性に優れた薄
膜EL素子を安価に提供することができる。
Therefore, according to the present invention, the manufacturing cost of a thin film EL element can be reduced, and a thin film EL element with excellent moisture resistance and reliability can be provided at a low cost.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の薄膜EL素子の第一実施例を示す断面
図、第2図は本発明の薄膜EL素子の第二実施例を示す
断面図、第3図は本発明の薄膜EIJ子の第三実施例を
示す断面図、第4図は従来の薄膜EL素子の一例を示す
断面図、第5図は従来の薄膜EL素子の他の例を示す断
面図である。 !・・・・・・透明基板、2・・・・・・透明電極、3
.5 ・・・・・・絶縁層、6・・・・・・対向電極、
12・旧・・低融点ガラス保護膜。 出願人  アルプス電気株式会社 第1図 第2図 jIJ図 I5m
FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of a thin film EL device of the present invention, FIG. 2 is a sectional view showing a second embodiment of a thin film EL device of the present invention, and FIG. 3 is a sectional view of a thin film EL device of the present invention. 4 is a sectional view showing an example of a conventional thin film EL device, and FIG. 5 is a sectional view showing another example of a conventional thin film EL device. ! ...Transparent substrate, 2...Transparent electrode, 3
.. 5...Insulating layer, 6...Counter electrode,
12. Old: Low melting point glass protective film. Applicant: Alps Electric Co., Ltd. Figure 1 Figure 2 j IJ Figure I5m

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims]  透明基板上に、少なくとも透明電極と、EL発光層と
、絶縁層と、対向電極とを積層してなる薄膜EL素子に
おいて、前記薄膜形成面を低融点ガラス保護膜で密閉封
止したことを特徴とする薄膜EL素子。
A thin film EL element comprising at least a transparent electrode, an EL light emitting layer, an insulating layer, and a counter electrode stacked on a transparent substrate, characterized in that the thin film forming surface is hermetically sealed with a low melting point glass protective film. A thin film EL device with
JP62111212A 1987-05-07 1987-05-07 Film electroluminescent element Pending JPS63276894A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030085911A (en) * 2002-05-02 2003-11-07 주식회사 엘리아테크 Organic electro luminescence display device and method of manufacturing the same
US7344901B2 (en) 2003-04-16 2008-03-18 Corning Incorporated Hermetically sealed package and method of fabricating of a hermetically sealed package

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