JPH1055889A - 薄膜ｅｌパネル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 絶縁破壊の発生に伴う表示品位の低下を防止
し、オイルシールを可能にして長期信頼性を確保する。 【解決手段】 基板３の上に下部電極４、下部絶縁層
６、ＥＬ発光層８、上部絶縁層７および上部電極５の順
に形成された薄膜ＥＬ素子２と、カラーフィルタ９を形
成した透光性基板１０との距離１１ｄを規制するための
スペーサ１１は、上部電極５の側面と距離１１ａをあけ
て帯状に配置され、絶縁破壊によるカラーフィルタ９の
変質・破壊を防止する。距離１１ａは、５μｍ以上５０
μｍ以下の範囲に、好ましくは１０μｍ以上２０μｍ以
下の範囲に選ばれ、スペーサ１１の厚み１１ｂは、２μ
ｍ以上１００μｍ以下の範囲に、好ましくは５μｍ以上
３０μｍ以下の範囲に選ばれる。スペーサ１１を設けた
ことによって間隙部１５にもオイルを注入できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、交流電圧を印加す
ることによって、エレクトロルミネッセンス（電界発
光）を生じる薄膜ＥＬ素子とカラーフィルタとを組合わ
せて多色表示を行う薄膜ＥＬパネルに関する。

【０００２】

【従来の技術】薄膜ＥＬ表示装置は、液晶表示装置と比
較すると、装置全体を固体素子で構成でき、コントラス
トが高く、表示認識に優れた自発光タイプの表示装置で
あり、液晶表示装置では得ることのできない多くの特性
を具備しているので、広く研究が行われており、カラー
化に関する研究が推進されている。

【０００３】従来の薄膜ＥＬパネルを実現する技術とし
て、特公平３−７７６４０では、赤色・緑色・青色（以
下、「Ｒ・Ｇ・Ｂ」と称する）の３原色を示す発光層を
並列に形成する技術が開示されている。該技術を採用す
るためには、Ｒ・Ｇ・Ｂの各発光色を呈する高輝度の発
光層が必要であるが、青色の発光層の条件を充分に満足
する材料が見付かっていないので、完全な実現化には至
っていない。

【０００４】他の方法として、発光層からの３原色を含
む白色発光をＲ・Ｇ・Ｂの各カラーフィルタを用いるこ
とによって、光を分光して取出す技術がある。図４は、
２重絶縁構造の薄膜ＥＬ素子２８を含む従来技術である
薄膜ＥＬパネル２７を示す図である。薄膜ＥＬパネル２
７は、絶縁性を有する基板２９の上に、ＩＴＯ（インジ
ウム錫酸化物）もしくは金属から成る下部電極３０、下
部絶縁層３２、ＥＬ発光層３４、上部絶縁層３３、およ
び透光性を有する上部電極３１の順に配置された薄膜Ｅ
Ｌ素子２８を有する。上部電極３１と下部電極３０とは
複数の帯状であり、互いに略直交して配置される。上部
電極３１と下部電極３０との間に交流電圧を印加するこ
とによって、上部電極３１と下部電極３０との交点にあ
る発光層３４が発光し、表示が可能となる。発光層３４
は、結晶性を改善するために発光層３４もしくは上部絶
縁層３３を形成後に、真空中または不活性ガス中でアニ
ール処理（熱処理）が行われる。

【０００５】上記薄膜ＥＬパネル２７は、薄膜ＥＬ素子
２８が有する基板２９と、ＥＬ光を分光し多色発光を得
るためのＲ・Ｇ・Ｂの３原色を有するカラーフィルタ３
５を形成した透光性基板３８とを対向させ、間隙材４０
を介して貼合わせて構成される。現在、広く開発研究さ
れている薄膜ＥＬパネル２７には、上述したような２重
絶縁構造の薄膜ＥＬ素子２８を含むものが多い。薄膜Ｅ
Ｌ素子２８の上部にカラーフィルタを組合わせ、薄膜Ｅ
Ｌパネル２７のカラー化が実現される。

【０００６】特開昭６４−４０８８７に開示された技術
は、上部電極の上面に直接カラーフィルタを形成した技
術である。薄膜ＥＬ素子は、スパッタリング法によって
薄膜を多層に積層して形成されるので、薄膜形成時にた
とえば絶縁層にピンホールなどの欠陥を伴ってしまう。
したがって薄膜ＥＬ素子を駆動するために高電圧を印加
すると、絶縁破壊が起こり微小放電が発生する。微小放
電によって、熱や火花が発生し、上部電極上に形成した
有機物から成るカラーフィルタが燃えたり、熱によって
変質・破壊したりするという問題が生じる。

【０００７】該問題を解決するために、上部電極とカラ
ーフィルタとの間に透明樹脂層を挿入した構造が、特開
平５−９４８７８に開示されている。透明樹脂層の挿入
によって、上部電極に絶縁破壊が生じても火花などによ
るカラーフィルタの燃焼や熱などの直接的な影響は、あ
る程度緩和される。しかしながら、透明樹脂層などが熱
によって変質し、変質に伴って発生するガスの影響は完
全に防ぐことはできない。したがってカラーフィルタは
ガスの影響を受け、化学的変化によって変質・破壊し、
表示品位が低下してしまう。

【０００８】特開昭６４−４０８８８に開示された技術
は、上部電極側からＥＬ光を取出す構造の薄膜ＥＬ素子
が有する基板と、ＥＬ光を分光し多色発光を得るための
カラーフィルタを形成した透光性基板とを対向させる技
術である。基板と透光性基板とは、封止部材を介して上
部電極とカラーフィルタとの間に間隙を設けて貼合わせ
られるので、絶縁破壊による火花や熱などがカラーフィ
ルタに及ぼす影響をある程度防ぐことがきでる。しかし
ながら、間隙を有することによって、色ずれ現象と呼ば
れるパネルを見る角度によって本来の色とは異なる表示
色を示す視角的問題が発生する。

【０００９】上部電極とカラーフィルタとの間隙を狭く
することによって、色ずれ現象を低減することができる
が、タッチパネルと組合わせた場合には、指圧によって
カラーフィルタを形成した透光性基板に歪みが生じてし
まう。その結果、上部電極とカラーフィルタとが接触
し、絶縁破壊が生じた場合、カラーフィルタは放電によ
って火花や熱などによる直接的な影響を受け、変質・破
壊する可能性が高くなる。

【００１０】上部電極とカラーフィルタとの間隙を規制
する容易な方法として、液晶パネルの場合と同様に、ガ
ラスまたはプラスチックの微小球を間隙に分散させる方
法が考えられる。しかしながら、指圧によって上部電極
と微小球とが接触する部分に薄膜ＥＬ素子を圧迫する力
が加わるので、絶縁破壊を生じる原因を作り出してしま
う。このように微小球は、薄膜ＥＬ素子特有の問題を生
じるので、採用することはできない。

【００１１】上部電極とカラーフィルタとの接触を防止
するために、薄膜ＥＬ素子とカラーフィルタとの間隙を
規制するスペーサを形成した技術が、特開平５−９４８
７９に開示されている。図５はスペーサ３７を形成した
２重絶縁構造を有する従来技術である薄膜ＥＬパネル３
６を示す図である。図５（Ａ）は薄膜ＥＬパネル３６の
断面図を示し、図５（Ｂ）はスペーサ３７が形成された
薄膜ＥＬ素子２８の平面図を示す。

【００１２】薄膜ＥＬパネル３６は、前記薄膜ＥＬパネ
ル２７と同様に、基板２９の上に下部電極３０、下部絶
縁層３２、ＥＬ発光層３４、上部絶縁層３３および上部
電極３１を有する薄膜ＥＬ素子２８を含んで構成され
る。薄膜ＥＬパネル３６は、薄膜ＥＬ素子２８が有する
基板２９と、ＥＬ光を発光し多色発光を得るためのカラ
ーフィルタ３５を形成した透光性基板３８とを対向させ
て構成される。上部電極３１と下部電極３０とは複数の
帯状であり、互いに略直交して配置され、上部電極３１
と下部電極３０との各交差箇所が各絵素領域３９を形成
している。基板２９上に上部電極３１が形成された後、
スペーサ３７が各絵素領域３９の隙間にフォトリソグラ
フィ法によって格子状に配置される。

【００１３】透光性基板３８上には、フォトリソグラフ
ィ法によってＲ・Ｇのカラーフィルタ３５がモザイク状
に形成される。薄膜ＥＬパネル３６は、透光性基板３８
上のカラーフィルタ３５のＲ・Ｇのモザイク模様と、基
板２９上の絵素領域３９とが一致するように重ね合わ
せ、密閉して構成される。薄膜ＥＬパネル３６は、電圧
を印加すると、発光層３４から出る黄橙色の発光がカラ
ーフィルタ３５を透過することによって、赤と緑とに分
離されて多色発光する。また薄膜ＥＬ素子２８の各絵素
領域３９の隙間にスペーサ３７を配置したので、上部電
極３１とカラーフィルタ３５との隙間を確保し、接触を
防止している。またスペーサ３７は遮光性を有するの
で、隣接する絵素領域３９からの光漏れを抑制でき、各
絵素領域３９が光学的に分離されることによって、視角
依存性を改善している。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】前述したような薄膜Ｅ
Ｌパネル３６では、スペーサ３７によって、上部電極３
１とカラーフィルタ３５との接触を防いでいる。またス
ペーサ３７は遮光性を有しているので、隣接する絵素領
域３９からの光漏れが抑制され、各絵素領域３９を光学
的に分離して、視角依存性を改善している。しかしなが
ら、スペーサ３７と上部電極３１とが接して配置されて
いるので、上部電極３１の側面付近で絶縁破壊が生じた
場合、スペーサ３７は、上部電極３１の放電による熱の
影響を直接受けるので変質してしまう。また、スペーサ
３７の変質に伴って発生したガスによって、薄膜ＥＬ素
子２８やカラーフィルタ３５は、化学的変化による劣化
・変質を生じるので表示品位が低下する。さらに、スペ
ーサ３７が格子状に配置されていることによって、絶縁
破壊の発生に伴って発生するガスの放出を絶縁破壊の発
生箇所周辺のみに抑え、外気からの湿気の浸入を防止す
るためのオイルの注入ができない。

【００１５】本発明の目的は、絶縁破壊の影響によって
生じるカラーフィルタの変質・破壊による表示品位の低
下を防止し、長期信頼性を確保するためのオイルシール
方式が採用できる構造を有する薄膜ＥＬパネルを提供す
ることである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は、絶縁性を有す
る基板上に下部電極と透光性を有する上部電極とがこの
順番に形成され、下部電極と上部電極との間に少なくと
もそれぞれ１層の絶縁層とＥＬ発光層とを挟持した薄膜
ＥＬ素子と、該薄膜ＥＬ素子の上部電極側に対向して配
置されるカラーフィルタとを含み、薄膜ＥＬ素子の上部
電極側からのＥＬ光をカラーフィルタを介して出射する
薄膜ＥＬパネルにおいて、薄膜ＥＬ素子とカラーフィル
タとの間隔を規制するスペーサを、薄膜ＥＬ素子とカラ
ーフィルタとの間に、上部電極の側面と間隙をあけて配
置したことを特徴とする薄膜ＥＬパネルである。本発明
に従えば、薄膜ＥＬ素子とカラーフィルタとの間隔を規
制するスペーサを配置することによって、上部電極とカ
ラーフィルタとの接触を防ぐための間隙を有することが
できるので、絶縁破壊が生じた場合の放電によるカラー
フィルタの変質・破壊を防止することができる。また、
スペーサと上部電極の側面とを間隙を有するように配置
することによって、上部電極の側面付近に絶縁破壊が生
じた場合でも、スペーサは絶縁破壊による影響を直接受
けないだけの間隙を有しているので、スペーサの変質や
ガスの発生によるカラーフィルタへの化学的な悪影響を
防ぐことができ、表示品位の低下を防止することができ
る。

【００１７】また本発明は、前記上部電極の側面とスペ
ーサとの距離が、５μｍ以上５０μｍ以下の範囲に選ば
れることを特徴とする。本発明に従えば、上部電極の側
面付近に絶縁破壊が発生しても、スペーサは絶縁破壊に
よる熱の影響を受けない５μｍ以上の距離を有して配置
されるので、スペーサの変質を防止することができる。
また、実用上の範囲において絶縁破壊によるスペーサの
変質を防止することによって、カラーフィルタの変質・
破壊に伴う表示品位の低下を防止することができる。

【００１８】また本発明は、前記上部電極の側面とスペ
ーサとの距離が、１０μｍ以上２０μｍ以下の範囲に選
ばれることを特徴とする。本発明に従えば、上部電極の
側面付近に絶縁破壊が発生しても、スペーサは絶縁破壊
による熱の影響を受けない距離を有し、さらに信頼性を
向上するための充分な距離を確保しているので、スペー
サの変質を充分に防止することができる。また、高精細
度を得るための上部電極間距離に対して、上部電極の側
面とスペーサとの距離を選ぶことによって、絶縁破壊に
よるスペーサの変質を充分に防ぐことができるので、カ
ラーフィルタの変質・破壊に伴う表示品位の低下を防止
することができる。

【００１９】また本発明は、前記スペーサの厚みが、２
μｍ以上１００μｍ以下の範囲に選ばれることを特徴と
する。本発明に従えば、上部電極に絶縁破壊が生じて
も、放電による熱や火花などの悪影響が、カラーフィル
タに及ぶことを防止できる２μｍ以上の距離を有してい
るので、カラーフィルタの変質を防止することができ
る。また、実用上の範囲において、絶縁破壊によるカラ
ーフィルタの変質や視差による色ずれを防止することに
よって、表示品位の低下を防止することができる。

【００２０】また本発明は、前記スペーサの厚みが、５
μｍ以上３０μｍ以下の範囲に選ばれることを特徴とす
る。本発明に従えば、強い指圧で基板が押された場合で
も、上部電極とカラーフィルタとが接触しない充分な距
離を有しているので、カラーフィルタの変質を防止する
ことができる。また、高精細度を得るための上部電極間
距離に対して、スペーサの厚みを選ぶことによって絶縁
破壊によるカラーフィルタの変質を充分に防止すること
ができ、視角特性を改善し、高視野角を確保することが
できる。

【００２１】また本発明は、前記下部電極と上部電極と
は複数の帯状であり、互いに略直交して配置され、前記
スペーサは、上部電極の一方端部側から他方端部側まで
連続して配置されることを特徴とする。本発明に従え
ば、スペーサを上述したように配置することによって、
薄膜ＥＬ素子とカラーフィルタとの間隙にシリコンオイ
ルを注入することができるので、絶縁破壊の影響に伴っ
て発生するガスの放出を絶縁破壊の発生箇所周辺のみに
抑え、かつ外気からの湿気の浸入を防止し、長期信頼性
を確保することができる。

【００２２】また本発明は、前記下部電極と上部電極と
は複数の帯状であり、互いに略直交して配置され、前記
スペーサは、下部電極と重畳する領域のみに配置される
ことを特徴とする。本発明に従えば、オイル注入時のコ
ンダクタンスが大きくなるので、オイル注入時間が短縮
され、生産性を向上することができる。

【００２３】また本発明は、前記下部電極と上部電極と
は複数の帯状であり、互いに略直交して配置され、前記
スペーサは、下部電極間の領域のみに重畳して配置され
ることを特徴とする。本発明に従えば、オイル注入時の
コンダクタンスが格段に大きくなるので、オイル注入時
間は大幅に短縮され、生産性を向上することができる。
またスペーサの材料が減少されるので、コストを低くす
ることもできる。

【００２４】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の第１実施形態で
ある薄膜ＥＬパネル１の構成を示す図である。図１
（Ａ）は、薄膜ＥＬパネル１の断面図を示し、図１
（Ｂ）は、薄膜ＥＬパネル１のカラーフィルタ９と透光
性基板１０とを取除いた平面図を示す。

【００２５】薄膜ＥＬパネル１は、薄膜ＥＬ素子２と、
カラーフィルタ９およびスペーサ１１を形成した透光性
基板１０と、間隙材１２とを有して構成される。薄膜Ｅ
Ｌ素子２は、絶縁性を有する基板３の上に下部電極４、
下部絶縁層６、ＥＬ発光層８、上部絶縁層７および透光
性を有する上部電極５の順に各構成部材が配置される。
下部電極４は互いに平行な複数の帯状であり、上部電極
５も同様である。また、下部電極４および上部電極５
は、互いに略直交して配置される。

【００２６】基板３は、たとえば日本電気硝子製のＯＡ
−２などのガラスもしくは耐熱性セラミックスから成
る。基板３上にスパッタリング法、電子ビーム蒸着法お
よびスプレー法などの薄膜形成法によって、Ｔａ，Ｍ
ｏ，Ｗなどの高融点金属、もしくはＩＴＯを１００ｎｍ
〜４００ｎｍの膜厚に成膜し、フォトエッチング工程に
よって帯状の下部電極４が形成される。下部電極４を覆
う基板３のほぼ全面にスパッタリング法などによって、
ＳｉＯ₂、ＳｉＮ、Ｔａ₂Ｏ₅およびＳｒＴｉＯ₃などから
成る下部絶縁層６が、２００ｎｍ〜５００ｎｍの膜厚に
形成される。

【００２７】ＥＬ発光層８は、下部絶縁層６上に基板温
度を４５０℃〜６５０℃に保持し、ＳｒＳに０．０５ｗ
ｔ％〜０．３ｗｔ％のＣｅＮを添加して焼成したＳｒ
Ｓ：ＣｅＮペレットを蒸発源として、電子ビーム蒸着法
によって８００ｎｍ〜１５００ｎｍの膜厚に成膜し、さ
らに基板温度を２００℃〜３００℃に保持し、ＺｎＳに
０．２ｗｔ％〜０．６ｗｔ％のＭｎを添加したＺｎＳ：
Ｍｎペレットを蒸発源として、電子ビーム蒸着法によっ
て２００ｎｍ〜５００ｎｍの膜厚に積層して形成され
る。上部絶縁層７は、下部絶縁層６と同様にしてＥＬ発
光層８上に形成される。蒸着された発光層８の結晶性を
改善するため、上部絶縁層７を形成後に真空中で６００
℃〜６５０℃に保持し、１時間〜２時間の熱処理が行わ
れる。

【００２８】上部電極５は、上部絶縁層７上に薄膜形成
法によって、ＩＴＯもしくはＺｎＯ：Ａｌ，Ｇａなどの
透明電極を１００ｎｍ〜５００ｎｍの膜厚に成膜し、フ
ォトエッチング工程によって下部電極４と略直交する方
向に、各上部電極５の電極間幅５ａを、たとえば５０μ
ｍに設けて帯状に形成される。以上の工程によって薄膜
ＥＬ素子２が完成する。

【００２９】薄膜ＥＬ素子２の下部電極４と上部電極５
との間に交流電界を印加することによって、下部電極４
と上部電極５との交点のＥＬ発光層８が発光する。上述
したＳｒＳ：ＣｅとＺｎＳ：Ｍｎとを積層したＥＬ発光
層８は、ＳｒＳ：Ｃｅが青緑色の発光を、ＺｎＳ：Ｍｎ
が黄橙色の発光を呈するので、発光色としては白色光を
得ることができる。下部電極４と上部電極５との交差領
域が絵素領域に相当する。

【００３０】また、薄膜ＥＬ素子２と対向して配置され
るカラーフィルタ９は、たとえば富士ハント社製ＣＲ−
７００１から成る赤色フィルタＲ０と、富士ハント社製
ＣＧ−７００１から成る緑色フィルタＧ０と、富士ハン
ト社製ＣＢ−７００１から成る青色フィルタＢ０とを含
んで構成される。ガラスなどから成る透光性基板１０上
に各フィルタＲ０・Ｇ０・Ｂ０が、フォトリソグラフィ
法によってそれぞれこの順番に並列に並べられて帯状に
形成される。１本の帯状の上部電極５に対して、１本の
帯状のフィルタが対応して設けられる。

【００３１】薄膜ＥＬ素子２とカラーフィルタ９を形成
した透光性基板１０とは、スペーサ１１を介して対向し
て配置される。このとき１本の上部電極５に対して１本
のフィルタが対向するように配置される。スペーサ１１
は、たとえば光硬化性樹脂に黒色染料を含有させた材料
から成り、このようなスペーサ１１の採用によって、カ
ラーフィルタ９の各フィルタＲ０・Ｇ０・Ｂ０の光漏れ
を防止することができ、コントラストが改善される。

【００３２】上部電極５の側面からスペーサ１１までの
距離１１ａは、以下のように選ばれる。たとえば上部電
極５の側面付近で絶縁破壊が発生した場合、発生箇所の
外周部に５μｍ幅程度の絶縁破壊の熱の影響を受ける領
域を生じるので、スペーサ１１は、各上部電極５の側面
から５μｍ以上離して形成する必要がある。また信頼性
を向上するためには、絶縁破壊によってスペーサ１１が
変質しないための充分な距離を確保するために、スペー
サ１１を各上部電極５の側面から１０μｍ以上離して形
成することが好ましい。

【００３３】上部電極５の側面からスペーサ１１までの
距離１１ａは、広いほどスペーサ１１が絶縁破壊による
影響を受ける可能性は低いが、高精細度を得るために、
できるだけ狭く設定される場合が多い。したがって距離
１１ａは、実用上の範囲としては、５μｍ以上５０μｍ
以下の範囲に選ばれ、絶縁破壊による影響を充分に防止
するためには、１０μｍ以上２０μｍ以下の範囲に選ば
れることが好ましい。

【００３４】また、スペーサ１１の厚み１１ｂは、以下
のように選ばれる。上部電極５からカラーフィルタ９ま
での距離１１ｄが少なくとも２μｍ以上の間隙を有する
ように形成された場合、絶縁破壊の放電による悪影響が
カラーフィルタ９に及ぶことを防止できる。しかしなが
らタッチパネルと組合わせて使用する場合には、強い指
圧で基板が押されたときにスペーサ１１の素材によって
は、薄膜ＥＬ素子２とカラーフィルタ９とが接触するこ
とが考えられるので、接触を充分に防止するためには、
厚み１１ｂを５μｍ以上に形成することが好ましい。

【００３５】また、前記距離１１ｄは、薄膜ＥＬパネル
１の視角依存性に大きな影響を与え、各上部電極５の電
極間幅５ａの約１／２以下に選ばれることで１６０度の
高視野角が確保される。高精細度の薄膜ＥＬパネル１
は、特殊な大型パネルの場合を除いては、電極間幅５ａ
を５０μｍ以下に設定することが多い。したがってスペ
ーサ１１の厚み１１ｂは、実用上の範囲としては、２μ
ｍ以上１００μｍ以下の範囲に選ばれ、絶縁破壊による
カラーフィルタ９への影響を充分に防止するためには、
５μｍ以上３０μｍ以下の範囲に選ばれることが好まし
い。

【００３６】薄膜ＥＬ素子２とカラーフィルタ９が形成
された透光性基板１０とは、たとえば次のようにして貼
合わせられる。スペーサ１１は、カラーフィルタ９上に
回転塗布法によって、たとえば１０μｍの厚み１１ｂに
作製し、フォトプロセスによって、たとえば３０μｍの
幅１１ｃで上部電極５の一方端部側から他方端部側まで
の長さに帯状に形成される。薄膜ＥＬ素子２が有する基
板３と、カラーフィルタ９およびスペーサ１１を形成し
た透光性基板１０とは、エポキシ樹脂などからなる間隙
材１２を介して、上述したような配置になるように対向
させて貼合わせられる。

【００３７】間隙材１２は、オイル注入口１３を有し、
各基板３，１０の対向する面の端部に接して、基板３，
１０に対して垂直に配置される。薄膜ＥＬパネル１は、
間隙材１２を配置することによって、間隙材１２のカラ
ーフィルタ９が存在する側の面に隣接して、空間部１６
が設けられる。間隙材１２の一部に設けられたオイル注
入口１３から、たとえばシリコンオイルが矢印１４に沿
って、スペーサ１１によって作られる各上部電極５とカ
ラーフィルタ９との間隙部１５、および薄膜ＥＬ素子２
と間隙材１２との空間部１６に注入される。オイル注入
口１３は、オイル注入後に封止される。

【００３８】薄膜ＥＬパネル１は、スペーサ１１を上述
したように配置することによって、上部電極５の側面付
近で絶縁破壊が発生しても、スペーサ１１と上部電極５
とが、絶縁破壊の放電による熱や火花などの影響に対す
る変質領域から充分な距離を保っているので、スペーサ
１１が熱の影響を受けて変質したり、ガスを発生したり
することを防止できる。また、薄膜ＥＬ素子２とカラー
フィルタ９とがスペーサ１１によって間隙部１５を有し
ているので、上部電極５とカラーフィルタ９との接触を
防ぎ、カラーフィルタ９の変質・劣化を防止することが
できる。

【００３９】さらに間隙部１５や空間部１６にオイルを
注入することができるので、絶縁破壊の発生に伴って発
生するガスの放出を絶縁破壊の発生箇所周辺のみに抑
え、かつ外気からの湿気の浸入を防止し、薄膜ＥＬ素子
２の長期信頼性を確保することができる。また、スペー
サ１１の厚み１１ｂを好ましい値に選定することによっ
て、色ずれ現象を防止することができる。

【００４０】薄膜ＥＬパネル１は、白色ＥＬ光を各フィ
ルタＲ０・Ｇ０・Ｂ０で分光することによって、３原色
を基本とした多色発光が可能であり、実駆動３万時間相
当の加速エージングを行った後も、カラーフィルタ９が
絶縁破壊の影響を受けて変質することなく、長期間にわ
たり高い表示品位を維持することができる。

【００４１】図２は、本発明の第２実施形態である薄膜
ＥＬパネル１７の構成を示す図である。図２（Ａ）は、
薄膜ＥＬパネル１７の断面図を示し、図２（Ｂ）は、薄
膜ＥＬパネル１７のカラーフィルタ１８と透光性基板１
０とを取除いた平面図を示す。第１実施形態と同様の構
成を有する部材および部分には同じ符号を付記し、異な
る構成を有する部材および部分について説明する。

【００４２】薄膜ＥＬパネル１７は、薄膜ＥＬ素子２
と、カラーフィルタ１８およびスペーサ１９を形成した
透光性基板１０と、間隙材１２とを有して構成される。
薄膜ＥＬ素子２については、第１実施形態と同じ構成で
ある。第１実施形態と異なる点は、カラーフィルタ１８
の構成とスペーサ１９の形状とである。カラーフィルタ
１８は、赤色フィルタＲ１と、緑色フィルタＧ１と、青
色フィルタＢ１とを含んで構成される。透光性基板１０
上にフィルタＢ１が、各発光絵素領域の幅２０と絵素領
域の両側のスペーサ１９の各幅１１ｃとを含めた幅２１
で、帯状に形成される。次にフィルタＲ１が、Ｂ１と同
様に幅２１でＢ１に並列して形成される。さらにフィル
タＧ１が、幅２１でＢ１とＲ１とに並列して形成され
る。各フィルタＲ１・Ｇ１・Ｂ１の形成順序は、異なっ
ていても構わない。１本の帯状の上部電極５に対して、
１本の帯状のフィルタが対応して設けられる。

【００４３】カラーフィルタ１８は、２種類のフィルタ
が重なる領域２２を有している。該領域２２は、透光性
基板１０側からカラーフィルタ１８を透過した光が、下
部電極４で反射して、下部電極４側から再度カラーフィ
ルタ１８を透過して表示面側に出てくる際に、ほとんど
の光を吸収することによってブラックマトリクスに近い
黒化膜となる。領域２２によってカラーフィルタ１８
は、隣接する各フィルタＲ１・Ｇ１・Ｂ１の光漏れを防
止し、コントラストを改善することができる。

【００４４】薄膜ＥＬ素子２とカラーフィルタ１８を形
成した透光性基板１０とは、スペーサ１９を介して対向
して配置される。スペーサ１９は、カラーフィルタ１８
の各フィルタＲ１・Ｇ１・Ｂ１の重なる領域２２によっ
て、コントラストを改善しているので、黒色材料を含ま
なくても構わない。すなわち、透光性材料を用いてもよ
い。スペーサ１９は、カラーフィルタ１８上に回転塗布
法によって、たとえば１０μｍの厚み１１ｂに作製さ
れ、フォトプロセスによって、たとえば３０μｍ幅１１
ｃで、長手方向に２００μｍの長さ１９ａに形成され、
上部電極５の一方端部側から他方端部側までの領域のう
ちの、下部電極４と重畳する領域のみに配置される。し
たがって、下部電極間の領域にスリット部２３が形成さ
れる。

【００４５】第１実施形態と同様にして各構成部材を貼
合わせ、オイルシールを行う。スペーサ１９はスリット
部２３を設けて配置されるので、オイル注入時のコンダ
クタンスが第１実施形態よりも大きくなり、すなわち抵
抗が小さくなり、オイル注入時間が短縮され生産性が向
上する。また第１実施形態と同様に３原色を基本とした
多色発光が可能であり、長期間にわたり高い表示品位を
維持することができる。

【００４６】図３は、本発明の第３実施形態である薄膜
ＥＬパネル２４の構成を示す図である。図３（Ａ）は、
薄膜ＥＬパネル２４の断面図を示し、図３（Ｂ）は、薄
膜ＥＬパネル２４のカラーフィルタ２５と透光性基板１
０とを取除いた平面図を示す。第１実施形態と同様の構
成を有する部材および部分には同じ符号を付記し、異な
る構成を有する部材および部分について説明する。

【００４７】薄膜ＥＬパネル２４は、薄膜ＥＬ素子２
と、カラーフィルタ２５およびスペーサ２６を形成した
透光性基板１０と、間隙材１２とを有して構成される。
薄膜ＥＬ素子２については、第１実施形態と同じ構成で
ある。第１実施形態と異なる点は、カラーフィルタ２５
の構成とスペーサ２６の形状とである。カラーフィルタ
２５は、透光性基板１０上に赤色フィルタＲ２、緑色フ
ィルタＧ２および青色フィルタＢ２をそれぞれ各発光絵
素領域とほぼ同じ幅２０で、並列に並べてフォトリソグ
ラフィ法によって、帯状に形成される。１本の帯状の上
部電極５に対して、１本の帯状のフィルタが対応して設
けられる。

【００４８】次に、たとえば富士ハント社製ＣＫ−７０
０１から成る黒色フィルタＢＫを、各フィルタＲ２・Ｇ
２・Ｂ２のそれぞれの隙間に形成する。黒色フィルタＢ
Ｋを各フィルタＲ２・Ｇ２・Ｂ２の間に配置することに
よって、カラーフィルタ２５は、隣接する各フィルタＲ
２・Ｇ２・Ｂ２の光漏れを防止することができ、コント
ラストを改善することができる。

【００４９】薄膜ＥＬ素子２とカラーフィルタ２５を形
成した透光性基板１０とは、スペーサ２６を介して対向
して配置される。スペーサ２６は、カラーフィルタ２５
の黒色フィルタＢＫの配置によってコントラストを改善
しているので、黒色材料を含まなくても構わない。スペ
ーサ２６は、カラーフィルタ２５上に回転塗布法によっ
て、たとえば１０μｍの厚み１１ｂに作製され、フォト
プロセスによって、たとえば３０μｍの幅１１ｃで上部
電極５の長手方向に３０μｍの長さ２６ａに形成され、
薄膜ＥＬ素子２の一方端部側から他方端部側までの領域
のうちの、下部電極４の間の領域のみにドット状に配置
される。

【００５０】第１実施形態と同様にして各構成部材を貼
合わせ、オイルシールを行う。スペーサ２６は、ドット
状に配置されているので、オイル注入時のコンダクタン
スが第２実施形態よりもさらに大きくなり、オイル注入
時間が大幅に短縮され、生産性が向上する。またスペー
サ２６に用いる材料は、第１および第２実施形態よりも
少量であるので、コストを低減することができる。以上
のようにして、第１および第２実施形態と同様に、３原
色を基本とした多色発光が可能であり、長期間にわたり
高い表示品位を維持することができる。

【００５１】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、薄膜ＥＬ
素子とカラーフィルタとの間隔を規制するスペーサを配
置することによって、上部電極とカラーフィルタとの接
触を防止することができ、絶縁破壊が生じた場合の放電
によって生じる火花や熱の影響によるカラーフィルタの
変質・破壊を防止することができる。またスペーサは上
部電極の側面と間隙をあけて配置されるので、上部電極
の側面付近に絶縁破壊が生じた場合でも、スペーサの変
質を防ぎ、ガスの発生を抑制することで、カラーフィル
タの化学的変化による変質を防ぐこともでき、表示品位
の低下を防止することができる。

【００５２】また本発明によれば、上部電極の側面とス
ペーサとの距離が５μｍ以上５０μｍ以下の範囲に選ば
れることによって、上部電極の側面付近に絶縁破壊が発
生した場合でも、スペーサは絶縁破壊による変質領域に
含まれず、実用上の範囲において絶縁破壊による変質を
防止することができ、ガスの発生を抑制することができ
る。

【００５３】また本発明によれば、上部電極の側面とス
ペーサとの距離が１０μｍ以上２０μｍ以下の範囲に選
ばれることによって、上部電極の側面付近に絶縁破壊が
発生した場合でも、絶縁破壊による変質領域に含まれ
ず、信頼性を確保することができ、高精細度を得るため
の上部電極間距離の実用範囲に対して絶縁破壊によるス
ペーサへの影響を充分に防止でき、ガスの発生も抑制す
ることができる。

【００５４】また本発明によれば、スペーサの厚みが２
μｍ以上１００μｍ以下の範囲に選ばれることによっ
て、上部電極に絶縁破壊が発生しても、放電によるカラ
ーフィルタへの影響を防止することができる。また実用
上の範囲において、カラーフィルタの絶縁破壊による変
質や視差による色ずれを防止することができる。

【００５５】また本発明によれば、スペーサの厚みが５
μｍ以上３０μｍ以下の範囲に選ばれることによって、
薄膜ＥＬパネルをタッチパネルと組合わせたときに強い
指圧によって基板が押されても、上部電極とカラーフィ
ルタとの接触を防止し、高精細度を得るための上部電極
間距離に対して、間隙幅を選ぶことによって絶縁破壊に
よるカラーフィルタへの影響を充分に防止し、視角特性
を改善し、高視野角を確保することができる。

【００５６】また本発明によれば、スペーサは上部電極
の一方端部側から他方端部側まで連続して配置されるの
で、スペーサの端部側から薄膜ＥＬ素子とカラーフィル
タとの間隙にシリコンオイルを注入することができ、絶
縁破壊による熱や火花の影響によって発生するガスの放
出を絶縁破壊の発生箇所周辺のみに抑制し、かつ外気か
らの湿気の浸入を防止するためのオイルシール方式を採
用することによって、長期信頼性を確保することができ
る。

【００５７】また本発明によれば、スペーサを下部電極
と重畳する領域のみに配置することによって、オイル注
入時のコンダクタンスが大きくなり、オイル注入時間が
短縮され、生産性を向上することができる。

【００５８】また本発明によれば、スペーサを下部電極
間の領域にのみ重畳して配置することによって、オイル
注入時のコンダクタンスが格段に大きくなり、オイル注
入時間は大幅に短縮され、生産性を向上することができ
る。またスペーサの材料が減少されるのでコストを低減
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態である薄膜ＥＬパネル１
の構成を示す図であり、図１（Ａ）は薄膜ＥＬパネル１
の断面図を示し、図１（Ｂ）は薄膜ＥＬパネル１のカラ
ーフィルタ９と透光性基板１０とを取除いた平面図を示
す。

【図２】本発明の第２実施形態である薄膜ＥＬパネル１
７の構成を示す図であり、図２（Ａ）は薄膜ＥＬパネル
１７の断面図を示し、図２（Ｂ）は薄膜ＥＬパネル１７
のカラーフィルタ１８と透光性基板１０とを取除いた平
面図を示す。

【図３】本発明の第３実施形態である薄膜ＥＬパネル２
４の構成を示す図であり、図３（Ａ）は薄膜ＥＬパネル
２４の断面図を示し、図３（Ｂ）は薄膜ＥＬパネル２４
のカラーフィルタ２５と透光性基板１０とを取除いた平
面図を示す。

【図４】２重絶縁構造の薄膜ＥＬ素子２８を含む従来技
術である薄膜ＥＬパネル２７を示す図である。

【図５】スペーサ３７を形成した２重絶縁構造を有する
従来技術である薄膜ＥＬパネル３６を示す図であり、図
５（Ａ）は薄膜ＥＬパネル３６の断面図を示し、図５
（Ｂ）はスペーサ３７が形成された薄膜ＥＬ素子２８の
平面図を示す。

【符号の説明】

１，１７，２４ 薄膜ＥＬパネル ２ 薄膜ＥＬ素子 ３ 基板 ４ 下部電極 ５ 上部電極 ６ 下部絶縁層 ７ 上部絶縁層 ８ ＥＬ発光層 ９，１８，２５ カラーフィルタ １１，１９，２６ スペーサ １１ａ 上部電極５の側面からスペーサ１１までの距離 １１ｂ スペーサ１１の厚み １１ｃ スペーサ１１の幅 １１ｄ 上部電極５からカラーフィルタ９までの距離 １９ａ スペーサ１９の長さ ２６ａ スペーサ２６の長さ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁性を有する基板上に下部電極と透光
   性を有する上部電極とがこの順番に形成され、下部電極
   と上部電極との間に少なくともそれぞれ１層の絶縁層と
   ＥＬ発光層とを挟持した薄膜ＥＬ素子と、該薄膜ＥＬ素
   子の上部電極側に対向して配置されるカラーフィルタと
   を含み、薄膜ＥＬ素子の上部電極側からのＥＬ光をカラ
   ーフィルタを介して出射する薄膜ＥＬパネルにおいて、 薄膜ＥＬ素子とカラーフィルタとの間隔を規制するスペ
   ーサを、薄膜ＥＬ素子とカラーフィルタとの間に、上部
   電極の側面と間隙をあけて配置したことを特徴とする薄
   膜ＥＬパネル。
2. 【請求項２】 前記上部電極の側面とスペーサとの距離
   が、５μｍ以上５０μｍ以下の範囲に選ばれることを特
   徴とする請求項１記載の薄膜ＥＬパネル。
3. 【請求項３】 前記上部電極の側面とスペーサとの距離
   が、１０μｍ以上２０μｍ以下の範囲に選ばれることを
   特徴とする請求項１記載の薄膜ＥＬパネル。
4. 【請求項４】 前記スペーサの厚みが、２μｍ以上１０
   ０μｍ以下の範囲に選ばれることを特徴とする請求項１
   記載の薄膜ＥＬパネル。
5. 【請求項５】 前記スペーサの厚みが、５μｍ以上３０
   μｍ以下の範囲に選ばれることを特徴とする請求項１記
   載の薄膜ＥＬパネル。
6. 【請求項６】 前記下部電極と上部電極とは複数の帯状
   であり、互いに略直交して配置され、 前記スペーサは、上部電極の一方端部側から他方端部側
   まで連続して配置されることを特徴とする請求項１記載
   の薄膜ＥＬパネル。
7. 【請求項７】 前記下部電極と上部電極とは複数の帯状
   であり、互いに略直交して配置され、 前記スペーサは、下部電極と重畳する領域のみに配置さ
   れることを特徴とする請求項１記載の薄膜ＥＬパネル。
8. 【請求項８】 前記下部電極と上部電極とは複数の帯状
   であり、互いに略直交して配置され、 前記スペーサは、下部電極間の領域のみに重畳して配置
   されることを特徴とする請求項１記載の薄膜ＥＬパネ
   ル。