JPH03187193A - 薄膜ｅｌ素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、表示素子や面光源として用いられるｙ１１！
ＥＬ素子に関する。

〔従来の技術〕

薄膜ＥＬ素子は、表示素子や面光源に使用するべく盛ん
に研究されている０例えば、特開昭６０６８５８７号、
同６０−２８６２４号などを参照されたい。

従来のＥＬ素子の構造は、第４図、第５図に示す通りで
あり、いずれも、基本的には、透明基板上に、透明電極
層、発光層（例えば、ＭｎをドープしたＺｎ５）、絶縁
層及び背面電極を密閉空間を介して封止板で封止した構
造を有する。当然のことながら、封止には、基板と封止
板との間を密着させる接着剤例えばエポキシ樹脂、シリ
コン樹脂、低融点ガラスなどが使用される。

第４図のもの（先行技術Ａ）は、封止板に注入孔４９ａ
を設け、ここからシリコンオイルを密閉空間４７内に注
入した後、フタ４９ｂをしたものである。

第５図のもの（先行技術Ｂ）は、封止板の下面にシリカ
ゲル又はゼオライトからなる有害ガス吸着層を設けたも
のである。これは、封止時に封止作業空間である大気中
から密閉空間内に不本意に混入してしまうか、又は使用
中に外部から僅かに侵入する水分が、発光層にとって有
害（例えば、発光層を劣化させ寿命を短くしてしまう）
であるので、これを吸着させてしまう目的で設けられて
いる。

ところで、先行技術Ａのものは、構造が複雑で製造工程
の工程数が多く、そのため製造コストが高くなるという
欠点がある。

それに対して、先行技術Ｂのものは、そのような欠点が
ない。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、先行技術Ｂのものは、比較的寿命が短い
という問題点があった。

本発明の目的は、先行技術ＢのタイプのＭＩＲＥＬ素子
で、寿命を長くすることにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは、鋭意研究の結果、比較的寿命が短いとい
う問題点の原因は、■有害ガス吸着層としてのシリカゲ
ル又はゼオライトによる水分の吸着が、不十分なこと（
例えば、シリカゲルを用いた場合、水の残留量は空気１
ｚ当たり３Ｘ１０−’−ｇとなり、これが長期的に素子
に悪影響を及ぼす）、■吸着した有害ガス（ここで言う
有害ガスとは、水蒸気の外、酸性ガス、アルカリ性ガス
、有機性蒸等を指す）の吸着層に対する結合力が物理吸
着のため弱いので、素子の発光中に温度上昇により、折
角吸着した有害ガスが放出されてしまうこと、にあるこ
とを突き止め、更に研究を進めた結果、以下に示す特定
の物質を有害ガス吸着層として使用すると、発光層の寿
命が延長されることを見い出し、本発明を威すに至った
。

よって、本発明は、「透明基板上に積層された透明電極
層、発光層及び背面電極を密閉空間を介して封止板で封
止してなる薄膜ＥＬ素子に於いて、前記封止板の下面に
、五酸化リン、酸化バリウム、過塩素酸マグネシウム、
酸化カルシウム、酸化マグネシウム、炭素、金属ナトリ
ウム、金属カリウム又は金属カルシウムから選択された
少なくとも１種からなる有害ガス吸着層を設けたことを
特徴とするＥＬ素子」を提供する。

〔作用〕

本発明によれば、有害ガスは、ガス吸着層によって化学
的に又は吸収的に吸着されるので、−旦吸着されたガス
が、ＥＬ素子が発光する際の温度上昇によって、離脱す
ることがない。

また、本発明のガス吸着層を用いると、残留できる有害
ガスの量を極めて少なくすることができる０例えば、五
酸化リンを使用した場合、水の残留量は、密閉空間の空
気１１あたり約２ＸＩＯ−’■となる。

従って、本発明によれば、吸着容量が比較的小さなガス
吸着層でも、長期にわたって安定的に強力な除去効果が
維持される。

以下、実施例によって、本発明を具体的に説明するが、
本発明は、これに限られることはない。

〔実施例１〕 第１図は、本実施例のｙｉ膜ＥＬ素子の縦断面構造を示
す概念図である。この素子は、ドツト表示が可能なマク
リック未表示型の素子である。

この素子は、ガラス、プラスチック等からなる透明基板
上ｌｌ上に、短冊状の透明電極層（例えば、ＩＴＯ，Ｓ
ｎｏｗ　、Ｉ　ｎ＊　Ｏｓ等）１２と短冊状の背面電極
（例えば、ＡＪ＞１６とが互いにその短冊の方向を直角
にして対向しており、その間に、発光層１４が、両面を
第１ｗＡ縁層Ｉ３と第２寡色縁層蓋５とに挟まれて、存
在する。

電極層１２．１６、発光層１４、絶縁層１３．１５は、
いずれも、真空蒸着、スパッタリング等の真空薄膜形成
法により作成されｋものである。

電極層１２、第１絶縁層１３、発光Ｊｉ１４、第２絶縁
層１５及び背面電極１６の五層Ｍｉ層物をＥＬｌｉと呼
ぶと、ＥＬ層は、密閉空間１７を介して封止板１９で封
止されている。

封止Ｆｉ１９はガラス、プラスチック、セラミックス、
金属等で形成される。基板１璽と封止板１９とは、接着
剤（例えば、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、低融点ガラ
スなど）１０を用いて両者を接着することにより封止を
完了させる。

封止板１９の下面には、有害ガス吸着Ｎ１８が形成され
ており、この層１８の下面は、密閉空間１７に露出して
いる。そのため、この空間１７内に混入した有害ガスは
、吸着層１８で吸着される。

吸着１１１Ｂは、真空蒸着、スパッタリング又は厚膜法
により形成することが好ましく、その厚さは、０．１　
μｍ−１００μｍが好ましい。

密閉空間１７の厚さｔは、５〜５００μｍが好ましい、
そうすれば、封止空間の容積が小さくなるので、初期の
ガス吸着層への負荷が少なくなり、それだけ、ガス吸着
層の寿命が延びる。

密閉空間１７には、作業性及び耐圧性を考えると、１気
圧程度の不活性ガスを封入することが好ましい、ここで
言う「不活性ガス」とは、−殻内に言う不活性ガスでは
なく、発光層に対して有害ではないガスのことを言い、
発光層の種類にもよるが、例えば、乾燥空気、窒素、ヘ
リウム、ネオン、アルゴン等の希ガス、場合により酸素
などを指す。

尚、図示していないが、背面電極１６からは、接着剤１
０と基板１１との間に存在する引出電極を通じて、それ
ぞれ外部に引き出されている。

本実施例の場合、背面電極１６の端末部分がそのまま引
出電極を形成している。同様に、透明電極層１２も、そ
れ自身の端末部分がそのまま引出電極を構成している。

引出電極は、ＩＴＯやＡｊ’で形成した場合には、基板
１１との密着性及び緻密性が比較的高いので封止は良好
になされるが、更に、密着性及び緻密性の高い材料で形
成することにより、封止特性を向上させることができる
。特に、例えば、Ｔｉ５Ｚｒ１Ｈｒｚ　Ｔａ％Ｍ’、Ｗ
、Ａｊ、ＡｊＳｉ（アルミウニムシリケード）又はＡＪ
ＣｕＳｉ（アルミウニムシリケード）から選択された少
なくとも１種からなる薄膜で形成することは好ましいこ
とである。

このような金属からなる引出電極をｒｆマグネトロンス
パッタリング、イオンビームスパッタリング、イオンビ
ームアシスト蒸着、イオンプレーテイング又は汎用真空
蒸着法により、基板曹１上に形成すると、引出電極層は
基板１１との密着性が特に高く、膜質が特に緻密になる
ので、膜又は膜と基板との境界を通って侵入する外気を
ほとんどなくすることができる。

引出電極を通じて、青電極層に１００〜３００ｖ程度の
電圧を印加すると、発光層が発光する０発光は透明電極
履口２を通じて視認される。

〔実施例２〕 第２図は、本実施例の薄膜ＥＬ素子の縦断面構造を示す
概念図である。この素子も、ドツト表示が可能なマクリ
ック未表示型の素子である。

実施例１とほぼ同一の素子であるが、相違点は、透明基
板上２１上に、予め透明電極層２２用の引出電極２２ａ
と、背面電極２６用の引出電極（図示なし）が形成され
ている点だけである。

透明基板２１の上に透明電極層２２用の引出電極２２ａ
と背面電極２６用の引出電極（図示なし〉としてＴａ１
ｌｊをｒｒマグネトロンスパンタリングにて形成し、続
いて透明電極１１２２、第１絶ａ層２３、発光Ｎ２４、
第２絶縁層２５、背面電極２６を順次形成した。

別途、封止板２Ｓを用意し、その下面にガス吸着Ｊ１２
８としての酸化バリウム（Ｂ　ａ　Ｏ）を真空蒸着にて
厚さ１μｍに形成した。

次に、１気圧のＡｒ雰囲気下で、透明基板２１と封止板
２９とを対向させて、両者を積層物を取り囲むように、
エポキシ樹脂にて接着、封止した。

密閉空間の厚みは１０〜ｌＯＯμｍとした。これにより
、密閉空間内には、１気圧のＡｒガスが封入された。

〔実施例３〕 第３図は、本実施例の薄膜ＥＬ素子の縦断面構造を示す
ａ意図である。この素子も、ドツト表示が可能なマクリ
ックス表示型の素子である。

実施例２との相違点は、引出電極（例えば、３２ａ）を
、ＥＬＭの形成後に形成した点だけである。

ＥＬＪｉｉの形成プロセスによって引出電極の緻密性と
密着性とが損われる場合に、ＥＬ層の形成後に引出電極
を形成することが好ましい６本実施例は、この例である
。

〔発明の効果〕

以上の通り、本発明によれば、ガス吸着層として特定の
物質を使用したので、発光層にとって有害なガスを有効
に吸着除去することができ、そのため、ＥＬ素子の特性
が長期にわたり安定に継続し、結局、寿命が延長される
。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図は、本発明の実施例にかかる薄膜ｊＥＬ素子
を透明電極層に垂直でかつその短冊 長手方向に平行な平面で切断して得られる縦断面図を示
す概念図である。 第４〜５図は、同じく先行技術のｆｉ膜ＥＬ素子の縦断
面図を示す概念図である。 〔主要部分の符号の説明〕

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　透明基板上に積層された透明電極層、発光層及び背
   面電極を密閉空間を介して封止板で封止してなる薄膜Ｅ
   Ｌ素子に於いて、 前記封止板の下面に、五酸化リン、酸化バリウム、過塩
   素酸マグネシウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウム
   、炭素、金属ナトリウム、金属カリウム又は金属カルシ
   ウムから選択された少なくとも１種からなる有害ガス吸
   着層を設けたことを特徴とするＥＬ素子。 ２　請求項第１項記載の薄膜ＥＬ素子に於いて、前記有
   害ガス吸着層が、真空蒸着、スパツタリング又は厚膜塗
   布法により形成したものであることを特徴とするＥＬ素
   子。 ３　請求項第１項記載の薄膜ＥＬ素子に於いて、前記有
   害ガス吸着層の厚さが、０．１μｍ〜１００μｍである
   ことを特徴とするＥＬ素子。 ４　請求項第１項記載の薄膜ＥＬ素子に於いて、前記密
   閉空間の厚さが、５００μｍ以下であることを特徴とす
   るＥＬ素子。 ５　請求項第１項記載の薄膜ＥＬ素子に於いて、前記密
   閉空間に不活性ガスを封入したことを特徴とするＥＬ素
   子。 ６　請求項第１項記載の薄膜ＥＬ素子に於いて、前記封
   止が、透明基板上の引出電極を介して行なわれることを
   特徴とするＥＬ素子。 ７　請求項第６項記載の薄膜ＥＬ素子に於いて、前記引
   出電極が、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ａｌ、
   ＡｌＳｉ又はＡｌＣｕＳｉから選択された少なくとも１
   種からなる薄膜であることを特徴とするＥＬ素子。 ８　請求項第６項記載の薄膜ＥＬ素子に於いて、前記引
   出電極が、ｒｆマグネトロンスパツタリング、イオンビ
   ームスパツタリング、イオンビームアシスト蒸着、イオ
   ンプレーテイング又は汎用真空蒸着法により形成された
   ものであることを特徴とするＥＬ素子。