JPH0128470B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、平面薄型デイスプレイ・デバイスと
して、文字、記号及び図形等を含むコンピユータ
の出力表示端末機器その他種々の表示装置に文
字、記号及び図形等の静止画像、動画像の表示手
段として利用される薄膜EL素子の封止方法に関
し、より詳しくは外気との遮断を確実にした薄膜
EL素子の封止方法に関する。

〔従来の技術〕

先ず、薄膜EL素子は、ガラス板等の透明基板
上に、In₂O₃、SnO₂等からなる透明電極を複数帯
状に平行配列し、次に、Y₂O₃、Ta₂O₅等からな
る第１誘電体層と、発光中心として0.1〜2.0wt％
のMn（又はTb、Sm、Cu、Al、Br等）をドープ
したZnS（又はZnSe等）のEL発光層と、Y₂O₃、
Ta₂O₅等から成る第２誘電体層とを順次積層し、
そしてAl、Ta、Mo等から成る背面電極を前述
した透明電極と直交する方向に複数帯状に平行配
列して形成される。この透明電極と背面電極とが
平面図的に見て交差する領域がパネルの１絵素に
相当し、両電極に交流電圧を印加することによ
り、EL発光層内に発生した電界によつて伝導帯
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発光中心を励起し、この励起
されたMn発光中心が基底状態に戻る際に黄色の
発光を呈する。

このような薄膜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
等に侵入して、その抵抗を下げるため、結果的に
過大な電流が流れて局部的に発熱することによ
り、薄膜が基板から剥離し又は、絶縁破壊を起こ
して、素子の寿命が低下する。

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、素子をシリコーン樹
脂で被覆する方法や、素子上方に設けた空間にオ
イル等の防湿流体を封入した防湿方法が提案され
ている。

これらの方法は、何れも未だ防湿効果が充分で
なく、また後者の防湿方法については封止工程が
煩雑である欠点があつた。

本発明は、上記したような従来の欠点を除去す
るためになされたものであり、薄膜EL素子を外
気から確実に遮断する構造を有して、寿命の長い
薄膜EL素子の封止方法を提供することを目的と
する。

〔問題点を解決するための手段〕

このような目的を達成するため、本発明による
薄膜EL素子の封止方法は、板状カバー及び透明
基板のうち何れか一方の面上の周縁側から中央側
に向かつた部分にあつて、かつ薄膜EL層を包囲
する周辺領域に枠状に塗布した熱硬化性樹脂接着
剤を硬化することによりスペーサを形成し、この
スペーサを介して板状カバーを透明基板上に設置
し、薄膜EL素子を加熱した状態で、スペーサの
外側面と、その外側面から周縁側における板状カ
バー及び透明基板の互いに対向する面とで構成さ
れる凹所に新たな熱硬化性樹脂接着剤を注入して
硬化することにより薄膜EL層を板状カバーと透
明基板とで封止することを特徴としている。

熱硬化性樹脂接着剤それ自体は既に知られてい
るように、硬化剤又は触媒の添加により常温ある
いは加熱により化学反応を起こして硬化する接着
剤であり、その性質として接着力が高く、耐久
性、耐熱性があり、本発明において好ましい態様
として、エポキシ樹脂又はシリコーン樹脂等を加
熱硬化して使用する。

透明基板と板状カバーは、好ましくはそれぞれ
の熱膨脹係数が実質的に等しく選定され、例えば
同一のガラス物質のものが使用される。

〔実施例〕

第１図は本発明において使用する、透明基板上
に形成した薄膜EL素子の実施例を示す。先ず、
石英ガラスから成る透明基板１上に、スズ酸化物
を混入した酸化インジウムを素材にして真空蒸着
法により、横方向に多数帯状の透明電極２を成膜
する。この透明電極２の引出部も交互に周縁に向
かつて延在させている。次に、同様な製法によ
り、酸化イツトリウム（Y₂O₃）を素材にして第
１の誘電体層３（膜厚：3000Å）と、活性物質と
して0.5wt％のマンガン（Mn）を添加したZnS：
Mn焼結ペレツトを素材にしてEL発光層４（膜
厚：5000Å）と、第１の誘電体層と同様な物質を
素材にして第２の誘電体層５（膜厚：3000Å）を
順次成膜し、次に、この第２の誘電体層５上に、
同様な製法により、アルミニウム（Al）を素材
にして前述した透明電極と互いに交差するように
縦方向に多数帯状の背面電極６（膜厚：3000Å）
を成膜する。なお、この背面電極６も周縁に向か
つて交互に引出部を延在させている。そして、両
電極の引出部を除いた、透明電極２と背面電極６
との間にEL発光層４と第１、第２の誘電体層３，
５を介在して、薄膜EL層７を構成している。

第２図は本発明において使用する、板状カバー
上に形成したスペーサの実施例を示し、本例では
スペーサを板状カバー上に付着させている。

本例の板状カバー８は、透明基板１と同一物質
である石英ガラスから成り、その板状カバーの周
縁側から中央側に向かつた部分上にあつて、前述
した薄膜EL層７の側面を包囲する大きさの周辺
領域に、エポキシ樹脂接着剤を印刷法により枠状
に塗布し、オーブン等で100℃で加熱硬化させて、
スペーサ９を形成する。このスペーサの幅寸法Ｗ
は0.5〜５mm（本例２mm）、高さ寸法Ｈは薄膜EL
層７のうち透明電極２を除いた全膜厚より大であ
つて通常20〜2000μｍ（本例30μｍ）であれば充
分である。

次に、前述した薄膜EL層７を透明基板１と共
に、100℃〜200℃以下（本例120℃）で１時間以
上（本例２時間）予備加熱して、その表面に吸着
したり内部に吸蔵された湿気を充分に除去する。
そして、第３図ａの断面図に示すように、前述し
た板状カバー８に付着した枠状のスペーサ９の内
側に薄膜EL層７をその側面から包囲するように、
その板状カバー８を透明基板１上（正確には、本
例のように透明電極２及び背面電極６の引出部が
透明基板１の周縁まで延在している場合には、そ
の引出部上である。以下同様。）に設置する。そ
の際、透明基板１は、ホツトプレート等の加熱器
に乗せて、100〜200℃の範囲内の実質的に一定温
度（本例150±５℃）で加熱された状態にあり、
スペーサ９の外側面１０と、その外側面１０から
周縁側における板状カバー８及び透明基板１の各
対向面１１，１２とで構成される凹所１３に新た
なエポキシ樹脂接着剤１４を注射器等で注入し
て、所定時間（本例１時間）経過後、このエポキ
シ樹脂接着剤１４が硬化する。そして、このエポ
キシ樹脂接着剤１４は、第３図ｂの断面図に示す
ように透明基板１と板状カバー８とに接着して、
薄膜EL層７と空間１５を封止すると共に、スペ
ーサ９の外側面と接着して、接合力を補強してい
る。空間１５の高さ寸法Ｈが前述した通り高々数
mmであることから、透明基板１と板状カバー８と
の間隙における表面張力を得て、前述したエポキ
シ樹脂接着剤の注入を容易に行なうことができ
る。

また、エポキシ樹脂接着剤を加熱状態で注入す
ることから、封止工程中、空間１５に湿気の侵入
を防止して、確実に封止することができる。

本発明に係るスペーサ９は、透明基板１上に付
着させてもよい。すなわち、薄膜EL層７の側面
を包囲する透明基板１の周辺領域上にあつて、そ
の周辺側から中央側に向かつた部分にエポキシ樹
脂接着剤を印刷法により枠状に塗布し、加熱硬化
させることにより、スペーサ９を形成してもよ
い。そして、本例における加熱状態で、凹所１３
に新たなエポキシ樹脂接着剤１４を注入して硬化
することにより、同様に薄膜EL層７と空間１５
を封止することができる。

このような本発明の封止方法による薄膜EL素
子は、初期発光輝度（約80cd／m²）を350時間経
過してもほぼ一定に保持して、素子の寿命を長く
することができる。

以上の実施例において、透明基板１と板状カバ
ー８の材質として共に石英ガラスを使用したが、
同一の材質でなくても熱膨脹係数が実質的に等し
ければよく、例えばアルミノボロシリケートガラ
ス、ソーダライムガラス等の多成分系のガラスで
もよい。また、熱硬化性樹脂接着剤としてエポキ
シ樹脂接着剤の他に、シリコーン樹脂などの耐熱
性、耐湿性のものでもよい。封止用の新たな熱硬
化性樹脂接着剤１４の形成は加熱硬化でなければ
ならないが、スペーサ９の形成については加熱硬
化に限定されず常温硬化でもよい。薄膜EL素子
７の構造及び材質については勿論限定されない。

〔発明の効果〕

このような本発明の封止方法によれば、スペー
サ９が透明基板１及び板状カバー８のうち何れか
一方の側に付着形成されているので、板状カバー
８をスペーサ９を介して透明基板１上に設置する
際の位置合わせが容易であり、次の凹所１３への
接着剤１４の注入も容易に行なえる。また、この
接着剤１４注入による封止工程が加熱状態で行な
われるために、薄膜EL層７及び空間１５を湿気
のない雰囲気にして封止することができる。この
封止工程前に薄膜EL層７と透明基板１を予備加
熱した場合には、前述した湿気を一層確実に除去
することができる。そして、透明基板１と板状カ
バー８の各熱膨脹係数が実質的に等しい材質を使
用した場合には、それぞれの撓み、そりや、第
１、第２のスペーサ９，１４の剥離などの欠陥を
防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明において使用する、透明基板上
に形成した薄膜EL素子の実施例を示し、同図ａ
は平面図及び同図ｂは同図ａの₁−₁線箇所断
面図である。第２図は本発明において使用する、
板状カバー上に形成した第１のスペーサの実施例
を示し、同図ａは平面図及び同図ｂは同図ａの
_２−₂線箇所断面図である。第３図は第１のスペ
ーサを板状カバー側に付着した場合の本発明によ
る薄膜EL素子を示し、同図ａは板状カバーを透
明基板上に設置した状態の断面図及び同図ｂは封
止工程後の断面図である。 １……透明基板、２……透明電極、３，５……
誘電体層、４……EL発光層、６……背面電極、
７……薄膜EL層、８……板状カバー、９……ス
ペーサ、１０……スペーサの外側面、１１……板
状カバー側の対向面、１２……透明基板側の対向
面、１３……凹所、１４……新たな熱硬化性樹脂
接着剤。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 透明電極と背面電極との間にEL発光層と誘
   電体層とを介在した薄膜EL層を透明基板上に前
   記透明電極側を向けて積層してなる薄膜EL素子
   の封止方法において、前記背面電極の上方に位置
   する板状カバー及び前記透明基板のうち何れか一
   方の面上の周縁側から中央側に向かつた部分にあ
   つて、かつ前記薄膜EL層を包囲する周辺領域に
   枠状に塗布した熱硬化性樹脂接着剤を硬化するこ
   とによりスペーサを形成し、前記スペーサを介し
   て前記板状カバーを前記透明基板上に設置し、前
   記薄膜EL素子を加熱した状態で、前記スペーサ
   の外側面と、前記外側面から周縁側における前記
   板状カバー及び前記透明基板の互いに対向する面
   とで構成される凹所に新たな熱硬化性樹脂接着剤
   を注入して硬化することにより前記薄膜EL層を
   前記板状カバーと前記透明基板とで封止すること
   を特徴とする薄膜EL素子の封止方法。 ２ 特許請求の範囲第１項において、スペーサ形
   成用と薄膜EL層封止用の各熱硬化性樹脂接着剤
   がエポキシ樹脂接着剤又はシリコーン樹脂接着剤
   であることを特徴とする薄膜EL素子の封止方法。 ３ 特許請求の範囲第１項又は第２項において、
   透明基板と板状カバーの各熱膨脹係数が実質的に
   等しいことを特徴とする薄膜EL素子の封止方法。 ４ 特許請求の範囲第１項、第２項又は第３項に
   おいて、スペーサ及び新たな熱硬化性樹脂接着剤
   と透明基板との間に透明電極及び背面電極が介在
   して、前記スペーサより外側の前記透明基板上に
   延在していることを特徴とする薄膜EL素子の封
   止方法。