JPH0589960A - 薄膜ｅｌ素子 - Google Patents
薄膜ｅｌ素子Info
- Publication number
- JPH0589960A JPH0589960A JP3249407A JP24940791A JPH0589960A JP H0589960 A JPH0589960 A JP H0589960A JP 3249407 A JP3249407 A JP 3249407A JP 24940791 A JP24940791 A JP 24940791A JP H0589960 A JPH0589960 A JP H0589960A
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- JP
- Japan
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- layer
- electrode layer
- lower electrode
- insulating layer
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 下部電極層と下部絶縁層の界面に水分の侵入
がなく耐久性に優れた薄膜ＥＬ素子。 【構成】 ガラス基板１の上に形成された下部電極層２
を下部絶縁層３で全面的に覆うと共に、その上に形成さ
れる発光層４、上部絶縁層５および上部電極層６を２つ
またはそれ以上の互いに電気的に独立した部分に分割
し、各々の上部電極層６のみに電気的な配線を施したも
のであって、下部電極２は下部絶縁層３に完全に覆われ
ており、電気的な配線のために露出する部分が全くない
ので、下部電極層２と下部絶縁層３の界面に水分の浸入
がなく、絶縁性の劣化がなく、耐久性および信頼性に優
れた薄膜型ＥＬ素子となる。
がなく耐久性に優れた薄膜ＥＬ素子。 【構成】 ガラス基板１の上に形成された下部電極層２
を下部絶縁層３で全面的に覆うと共に、その上に形成さ
れる発光層４、上部絶縁層５および上部電極層６を２つ
またはそれ以上の互いに電気的に独立した部分に分割
し、各々の上部電極層６のみに電気的な配線を施したも
のであって、下部電極２は下部絶縁層３に完全に覆われ
ており、電気的な配線のために露出する部分が全くない
ので、下部電極層２と下部絶縁層３の界面に水分の浸入
がなく、絶縁性の劣化がなく、耐久性および信頼性に優
れた薄膜型ＥＬ素子となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＥＬ素子、特に全固体型
薄膜ＥＬ素子に関する。
薄膜ＥＬ素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＥＬとは、エレクトロルミネッセンスの
略語であって、半導体、主としてけい光体に電場を加え
たときに発光する現象を言い、ＥＬ素子はガラス板や透
明な有機フィルム上に塗布したけい光体に電場を加えて
発光させる平面形のディスプレイである。このＥＬディ
スプレイは、完全固体で取扱いやすく、薄形で占有面
積、占有体積が小さいことが特徴であって、車両用、産
業用、家庭用の情報端末機器の面光源やグラフィックデ
ィスプレイとして実用化されている。
略語であって、半導体、主としてけい光体に電場を加え
たときに発光する現象を言い、ＥＬ素子はガラス板や透
明な有機フィルム上に塗布したけい光体に電場を加えて
発光させる平面形のディスプレイである。このＥＬディ
スプレイは、完全固体で取扱いやすく、薄形で占有面
積、占有体積が小さいことが特徴であって、車両用、産
業用、家庭用の情報端末機器の面光源やグラフィックデ
ィスプレイとして実用化されている。
【０００３】ＥＬ素子は分散型と薄膜型に大別できる
が、本発明は薄膜型ＥＬ素子に関する。従来の薄膜ＥＬ
素子の構造は図２に示す通りであって、ガラス基板１
（一般にバリウムホウ珪酸系ガラス）の上に下部電極層
２が形成され、この下部電極層２は電源７のリード線８
の接続部を露出させて下部絶縁層３で覆われている。さ
らに下部絶縁層３の上には発光層４が形成され、この発
光層４は上部絶縁層５によって覆われている。上部絶縁
層５の上には上部電極層６が形成され、電源７のリード
線８が接続される。
が、本発明は薄膜型ＥＬ素子に関する。従来の薄膜ＥＬ
素子の構造は図２に示す通りであって、ガラス基板１
（一般にバリウムホウ珪酸系ガラス）の上に下部電極層
２が形成され、この下部電極層２は電源７のリード線８
の接続部を露出させて下部絶縁層３で覆われている。さ
らに下部絶縁層３の上には発光層４が形成され、この発
光層４は上部絶縁層５によって覆われている。上部絶縁
層５の上には上部電極層６が形成され、電源７のリード
線８が接続される。
【０００４】この薄膜ＥＬ素子は基本的にはコンデンサ
の構成をしており、電極間に交流電圧（例えば１００
Ｖ、１ｋＨｚ）が印加されると、発光層中の発光中心原
子が励起され、この原子特有の波長の発光が得られる。
ＥＬの発光材料には主としてＺｎＳが用いられ、発光中
心になる活性剤には、Ｍｎ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｃｌ等が添加
される。通常、発光層とその発光中心の関係はＺｎＳ：
Ｍｎのように表記される。この他に発光層および発光中
心の組み合わせとしてはＳｒＳ：Ｅｕ、ＣａＳ：Ｅｕ、
ＺｎＳ：Ｓｍ、ＺｎＳ：Ｔｂ、ＳｒＳ：Ｃｅ、ＺｎＳ：
Ｔｍなどがある。
の構成をしており、電極間に交流電圧（例えば１００
Ｖ、１ｋＨｚ）が印加されると、発光層中の発光中心原
子が励起され、この原子特有の波長の発光が得られる。
ＥＬの発光材料には主としてＺｎＳが用いられ、発光中
心になる活性剤には、Ｍｎ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｃｌ等が添加
される。通常、発光層とその発光中心の関係はＺｎＳ：
Ｍｎのように表記される。この他に発光層および発光中
心の組み合わせとしてはＳｒＳ：Ｅｕ、ＣａＳ：Ｅｕ、
ＺｎＳ：Ｓｍ、ＺｎＳ：Ｔｂ、ＳｒＳ：Ｃｅ、ＺｎＳ：
Ｔｍなどがある。
【０００５】上部電極層および下部電極層には透明電極
材料であるＩｎ2Ｏ3やＳｎＯ3またはこの組み合わせの
ＩＴＯが主として用いられる。また、上部絶縁層および
下部絶縁層としてはＹ2Ｏ3、ＳｉＯ2、Ｓｉ3Ｎ4、Ｔａ2
Ｏ5などが用いられている。
材料であるＩｎ2Ｏ3やＳｎＯ3またはこの組み合わせの
ＩＴＯが主として用いられる。また、上部絶縁層および
下部絶縁層としてはＹ2Ｏ3、ＳｉＯ2、Ｓｉ3Ｎ4、Ｔａ2
Ｏ5などが用いられている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来のＥ
Ｌ素子は、ガラス基板の上に発光層を挟んで上下の絶縁
層および上下の電極層を積層してなるものであることは
前記の通りであるが、ＥＬ素子の寿命には素子を構成す
る各層の防湿が重要である。一方、ＥＬ素子は、両電極
層間に交流電圧を印加して駆動するものであるため、素
子を構成する上部電極層および下部電極層の各々に電気
的な配線を施す必要がある。そのため、図２に示したよ
うに、下部電極層は配線取り出し部分で必ず露出させて
おかなければならない。
Ｌ素子は、ガラス基板の上に発光層を挟んで上下の絶縁
層および上下の電極層を積層してなるものであることは
前記の通りであるが、ＥＬ素子の寿命には素子を構成す
る各層の防湿が重要である。一方、ＥＬ素子は、両電極
層間に交流電圧を印加して駆動するものであるため、素
子を構成する上部電極層および下部電極層の各々に電気
的な配線を施す必要がある。そのため、図２に示したよ
うに、下部電極層は配線取り出し部分で必ず露出させて
おかなければならない。
【０００７】ＥＬ素子には、電極層と絶縁層の界面とし
て、上部電極層と上部絶縁層の界面と、下部電極層と下
部絶縁層の界面があるが、従来の知見より、この２つの
界面のうち下部電極層と下部絶縁層との界面がＥＬ素子
の信頼性に大きな影響を与えることが知られている。然
るに、前記のごとく下部電極層には配線取り出しのため
露出部分があり、この露出部分から下部電極層と下部絶
縁層の界面に水分が浸入し、ＥＬ素子の性能の劣化が起
こるという問題点があった。
て、上部電極層と上部絶縁層の界面と、下部電極層と下
部絶縁層の界面があるが、従来の知見より、この２つの
界面のうち下部電極層と下部絶縁層との界面がＥＬ素子
の信頼性に大きな影響を与えることが知られている。然
るに、前記のごとく下部電極層には配線取り出しのため
露出部分があり、この露出部分から下部電極層と下部絶
縁層の界面に水分が浸入し、ＥＬ素子の性能の劣化が起
こるという問題点があった。
【０００８】本発明は従来の薄膜ＥＬ素子の下部電極層
の配線取り出し用の露出部分から下部電極層と下部絶縁
層の界面に水分が浸入し、ＥＬ素子の性能の劣化が起こ
るという前記のごとき問題点を解決するためになされた
ものであって、下部電極層と下部絶縁層の界面に水分の
浸入がなく、絶縁性の劣化がなく、耐久性および信頼性
に優れた薄膜ＥＬ素子を提供することを目的とする。
の配線取り出し用の露出部分から下部電極層と下部絶縁
層の界面に水分が浸入し、ＥＬ素子の性能の劣化が起こ
るという前記のごとき問題点を解決するためになされた
ものであって、下部電極層と下部絶縁層の界面に水分の
浸入がなく、絶縁性の劣化がなく、耐久性および信頼性
に優れた薄膜ＥＬ素子を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】発明者は、従来の薄膜Ｅ
Ｌ素子が、下部電極層の配線取り出し用の露出部分から
下部電極層と下部絶縁層の界面に水分が浸入して、絶縁
耐圧を劣化させることに鑑み、下部電極層を下部絶縁層
で完全に覆った状態でＥＬ素子を構成することについて
研究を重ねた。その結果、下部電極層を共通電極にする
と共に下部絶縁層の上に積層する発光層、上部絶縁層お
よび上部電極層を複数に分割することを着想して本発明
を完成した。
Ｌ素子が、下部電極層の配線取り出し用の露出部分から
下部電極層と下部絶縁層の界面に水分が浸入して、絶縁
耐圧を劣化させることに鑑み、下部電極層を下部絶縁層
で完全に覆った状態でＥＬ素子を構成することについて
研究を重ねた。その結果、下部電極層を共通電極にする
と共に下部絶縁層の上に積層する発光層、上部絶縁層お
よび上部電極層を複数に分割することを着想して本発明
を完成した。
【００１０】本発明の薄膜ＥＬ素子は、ガラス基板と、
前記ガラス基板の上に形成された下部電極層と、前記下
部電極層の全面を覆うように形成された下部絶縁層と、
前記下部電極層の上に２つ以上に分割されて形成された
発光層と、少なくとも前記各々の発光層の上に形成され
た上部絶縁層と、前記各々の上部絶縁層の上に形成され
電源リード線が接続される上部電極層とからなることを
要旨とする。
前記ガラス基板の上に形成された下部電極層と、前記下
部電極層の全面を覆うように形成された下部絶縁層と、
前記下部電極層の上に２つ以上に分割されて形成された
発光層と、少なくとも前記各々の発光層の上に形成され
た上部絶縁層と、前記各々の上部絶縁層の上に形成され
電源リード線が接続される上部電極層とからなることを
要旨とする。
【００１１】上下の電極層、上下の絶縁層および発光層
は、いずれも真空蒸着法、イオンプレーティング法、ス
パッタ法等により成膜される。発光層および上部電極層
は２つまたはそれ以上の電気的に独立した部分から構成
する必要がある。これらの層を互いに電気的に独立した
部分とする方法としては、各々の層の成膜時に形成する
方法が一般的であるが、この他に予め各々の層をべたパ
ターンとしてイオンプレーティング法またはスパッタ法
により成膜しておき、然る後にイオンミーリング法によ
り選択的に所望の部分を取り除き、各々の層を互いに電
気的に独立した２つまたはそれ以上の部分に分離する方
法によることもできる。
は、いずれも真空蒸着法、イオンプレーティング法、ス
パッタ法等により成膜される。発光層および上部電極層
は２つまたはそれ以上の電気的に独立した部分から構成
する必要がある。これらの層を互いに電気的に独立した
部分とする方法としては、各々の層の成膜時に形成する
方法が一般的であるが、この他に予め各々の層をべたパ
ターンとしてイオンプレーティング法またはスパッタ法
により成膜しておき、然る後にイオンミーリング法によ
り選択的に所望の部分を取り除き、各々の層を互いに電
気的に独立した２つまたはそれ以上の部分に分離する方
法によることもできる。
【００１２】こうして成膜した後、上部電極層を外部の
素子駆動用交流電源と電気的に接続する。電気的な接続
方法については、はんだ付けによるもの、圧着によるも
の、コネクタによるもの、導電性接着剤によるものなど
各種の方法の中から適宜選択すれば良い。
素子駆動用交流電源と電気的に接続する。電気的な接続
方法については、はんだ付けによるもの、圧着によるも
の、コネクタによるもの、導電性接着剤によるものなど
各種の方法の中から適宜選択すれば良い。
【００１３】
【作用】本発明の薄膜ＥＬ素子は、その素子を構成する
上部電極層および下部電極層のうち、複数に分割された
上部電極層のみに電気的な配線を施し、両電極層間に交
流電圧を印加して駆動する。下部電極は下部絶縁層に完
全に覆われており、電気的な配線のために露出する部分
が全くないので、下部電極層と下部絶縁層の界面に水分
の浸入がなく、絶縁性の劣化がなく、耐久性および信頼
性に優れた薄膜ＥＬ素子となる。
上部電極層および下部電極層のうち、複数に分割された
上部電極層のみに電気的な配線を施し、両電極層間に交
流電圧を印加して駆動する。下部電極は下部絶縁層に完
全に覆われており、電気的な配線のために露出する部分
が全くないので、下部電極層と下部絶縁層の界面に水分
の浸入がなく、絶縁性の劣化がなく、耐久性および信頼
性に優れた薄膜ＥＬ素子となる。
【００１４】
【実施例】本発明の好適な一実施例を以下図面に従って
説明する。図１は本発明の一実施例の断面図である。ガ
ラス基板１はバリウムホウ珪酸系ガラス（例えばコーニ
ング社製＃７０５９ガラス基板）からなり、このガラス
基板１の上には、厚さ２０００Å程度のＩＴＯからなる
下部電極層２が、イオンプレーティング法またはスパッ
タ法により成膜されている。
説明する。図１は本発明の一実施例の断面図である。ガ
ラス基板１はバリウムホウ珪酸系ガラス（例えばコーニ
ング社製＃７０５９ガラス基板）からなり、このガラス
基板１の上には、厚さ２０００Å程度のＩＴＯからなる
下部電極層２が、イオンプレーティング法またはスパッ
タ法により成膜されている。
【００１５】また、下部絶縁層３は、厚さ１００００Å
程度のＹ2Ｏ3からなり、イオンプレーティング法または
スパッタ法により下部電極層２を全体に覆うように成膜
されている。次に、発光層４はＺｎＳ中に予め発光中心
としてＭｎを０．５〜１モル％添加したものであって、
イオンプレーティング法またはスパッタ法により、厚さ
５０００Åで、下部絶縁層３の上に２つまたはそれ以上
の互いに電気的に独立した部分に分割して成膜されてい
る。
程度のＹ2Ｏ3からなり、イオンプレーティング法または
スパッタ法により下部電極層２を全体に覆うように成膜
されている。次に、発光層４はＺｎＳ中に予め発光中心
としてＭｎを０．５〜１モル％添加したものであって、
イオンプレーティング法またはスパッタ法により、厚さ
５０００Åで、下部絶縁層３の上に２つまたはそれ以上
の互いに電気的に独立した部分に分割して成膜されてい
る。
【００１６】この２つまたはそれ以上の互いに電気的に
独立した部分からなる発光層４の表面には、上部絶縁層
５が形成されており、この上部絶縁層５は厚さ１０００
０Å程度のＹ2Ｏ3からなり、イオンプレーティング法ま
たはスパッタ法により成膜されている。この上部絶縁層
５の各々の上には、厚さ２０００ÅのＩＴＯからなる上
部電極層６が、電気的に互いに独立してイオンプレーテ
ィング法またはスパッタ法により成膜されている。この
上部電極層６には素子駆動用交流電源７のリード線８が
接続されている。
独立した部分からなる発光層４の表面には、上部絶縁層
５が形成されており、この上部絶縁層５は厚さ１０００
０Å程度のＹ2Ｏ3からなり、イオンプレーティング法ま
たはスパッタ法により成膜されている。この上部絶縁層
５の各々の上には、厚さ２０００ÅのＩＴＯからなる上
部電極層６が、電気的に互いに独立してイオンプレーテ
ィング法またはスパッタ法により成膜されている。この
上部電極層６には素子駆動用交流電源７のリード線８が
接続されている。
【００１７】電源７によりリード線８を介して上部電極
層６に通電すると、下部電極層２を共通電極として、電
気的に独立した部分に分割された各発光層４に電場が印
加されるので、ＥＬ素子が発光する。
層６に通電すると、下部電極層２を共通電極として、電
気的に独立した部分に分割された各発光層４に電場が印
加されるので、ＥＬ素子が発光する。
【００１８】なお、本実施例においては、上部電極層、
上部絶縁層および発光層がいずれも２つまたはそれ以上
の互いに電気的に独立した部分に分割されたものを示し
たが、上部電極層および発光層が分割されていれば、上
部絶縁層は特に分割されていなくとも良い。また、本発
明は薄膜型ＥＬ素子に適用したものを示したが、電極間
に電流を流すことにより着色するエレクトロミック表示
素子にも適用できる。
上部絶縁層および発光層がいずれも２つまたはそれ以上
の互いに電気的に独立した部分に分割されたものを示し
たが、上部電極層および発光層が分割されていれば、上
部絶縁層は特に分割されていなくとも良い。また、本発
明は薄膜型ＥＬ素子に適用したものを示したが、電極間
に電流を流すことにより着色するエレクトロミック表示
素子にも適用できる。
【００１９】
【発明の効果】本発明の薄膜ＥＬ素子は以上詳述したよ
うに、ガラス基板の上に形成された下部電極層を下部絶
縁層で全面的に覆うと共に、その上に形成される発光層
および上部電極層を２つまたはそれ以上の互いに電気的
に独立した部分に分割し、各々の上部電極層のみに電気
的な配線を施したものであって、下部電極は下部絶縁層
に完全に覆われており、電気的な配線のために露出する
部分が全くないので、下部電極層と下部絶縁層の界面に
水分の浸入がなく、絶縁性の劣化がなく、耐久性および
信頼性に優れた薄膜型ＥＬ素子となる。また、電気的配
線は上部電極側からのみ取り出せば良く、２つの電気的
な配線を同じプロセスで同時に実施することができるの
で、電気的な配線を容易でかつ低コストに製造すること
が可能である。さらに、下部電極層が外部との電気的な
接続を担わないため、下部電極を特定の形状（即ち電極
取り出し部分の形状）にパターンニングする必要がな
く、下部電極層の成膜時にべたパターンを成膜しておけ
ば良いので、下部電極層成膜工程において、パターンニ
ングが不要となり、成膜工程が簡略化され、素子の低コ
スト化が可能となるとともに、素子製造時における歩留
りの向上を図ることができる。
うに、ガラス基板の上に形成された下部電極層を下部絶
縁層で全面的に覆うと共に、その上に形成される発光層
および上部電極層を２つまたはそれ以上の互いに電気的
に独立した部分に分割し、各々の上部電極層のみに電気
的な配線を施したものであって、下部電極は下部絶縁層
に完全に覆われており、電気的な配線のために露出する
部分が全くないので、下部電極層と下部絶縁層の界面に
水分の浸入がなく、絶縁性の劣化がなく、耐久性および
信頼性に優れた薄膜型ＥＬ素子となる。また、電気的配
線は上部電極側からのみ取り出せば良く、２つの電気的
な配線を同じプロセスで同時に実施することができるの
で、電気的な配線を容易でかつ低コストに製造すること
が可能である。さらに、下部電極層が外部との電気的な
接続を担わないため、下部電極を特定の形状（即ち電極
取り出し部分の形状）にパターンニングする必要がな
く、下部電極層の成膜時にべたパターンを成膜しておけ
ば良いので、下部電極層成膜工程において、パターンニ
ングが不要となり、成膜工程が簡略化され、素子の低コ
スト化が可能となるとともに、素子製造時における歩留
りの向上を図ることができる。
【図１】本発明の薄膜型ＥＬ素子の一実施例の断面図で
ある。
ある。
【図２】従来の薄膜型ＥＬ素子の断面図である。
１ ガラス基板 ２ 下部電極層 ３ 下部絶縁層 ４ 発光層 ５ 上部絶縁層 ６ 上部電極層 ７ 電源 ８ リード線
Claims (1)
- 【請求項１】 ガラス基板と、前記ガラス基板の上に形
成された下部電極層と、前記下部電極層の全面を覆うよ
うに形成された下部絶縁層と、前記下部電極層の上に２
つ以上に分割されて形成された発光層と、少なくとも前
記各々の発光層の上に形成された上部絶縁層と、前記各
々の上部絶縁層の上に形成され電源リード線が接続され
る上部電極層とからなることを特徴とする薄膜ＥＬ素
子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3249407A JPH0589960A (ja) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | 薄膜ｅｌ素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3249407A JPH0589960A (ja) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | 薄膜ｅｌ素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0589960A true JPH0589960A (ja) | 1993-04-09 |
Family
ID=17192521
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3249407A Pending JPH0589960A (ja) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | 薄膜ｅｌ素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0589960A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030086677A (ko) * | 2002-05-06 | 2003-11-12 | 한성엘컴텍 주식회사 | 2개의 분리된 배면전극층을 이용한 키패드용 이엘 소자 |
| KR100801973B1 (ko) * | 2006-12-12 | 2008-02-18 | (주)매트릭스 | 멀티 발광이 가능한 이엘 시트 및 이를 이용한 이엘 키패드 |
-
1991
- 1991-09-27 JP JP3249407A patent/JPH0589960A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030086677A (ko) * | 2002-05-06 | 2003-11-12 | 한성엘컴텍 주식회사 | 2개의 분리된 배면전극층을 이용한 키패드용 이엘 소자 |
| KR100801973B1 (ko) * | 2006-12-12 | 2008-02-18 | (주)매트릭스 | 멀티 발광이 가능한 이엘 시트 및 이를 이용한 이엘 키패드 |
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