JPS6095884A - 薄膜ｅｌパネル - 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】 ｑｍｃ弓口１ この発明は、交流電界の印加によってＥＬ（Ｅ　Ｉｅｃ
ｔｒｏ　←ｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ　）発光を呈する［
ＩＥＬ素子を用いた薄膜ＩＥＬパネルク構造の改良に関
する。

発明の背景 従来、交流動作の薄膜ＥＬ素子に関して、発光層に規則
的、に高０電界（１０ＧＶ／ａｍ程度）を印加し、！縁
耐圧、発光効率ｄ３よび動作の安定性などを高めるたや
に、０．１〜２．０重量％のＭｎ（あるいはＣｕ、、Ａ
Ｕ、Ｂｒなど）をドープしたＺｎ　Ｓ、７ｎ　Ｓｅなど
の半導体発光層をＹ、、０．。

ｒ＋　０７などの誘電体薄膜でザンドイッヂした３１Ｆ
Ｊ構造のＺｎＳ：Ｍｒｌ（または７１１３ｅ　：Ｍｌｌ
　）ＥＬ水素子開発されており、発光緒特性の向上が確
かめられている。この′Ｒ膜ＥＬ素子は数Ｋ　Ｈｚの交
流電界の印加によって高輝度発光し、しかし長寿命であ
るという特徴を有している。

また１、この薄１１！Ｅ！素子の発光に関し［は、印加
電圧を昇圧していく過程と高電圧側より降圧していく過
程で、同じ印加電圧に対しての発光輝度が異なるという
ヒステリシス特性を有しＣいることが発見されており、
このヒステリシス特性を右１、る薄膜Ｅし素子に印加電
圧を電圧づる過程に８３いて、光、電界、熱などが付与
されると、薄膜ＥＬ素Ｔはその強度に対応した発光輝度
の状態に励起され、光、電界、熱などを除去し元の状態
に戻しても発光輝度が高くなった状態に留まるといった
メモリー現象が存在することが知られている。

このメモリー現象を有効に活用して、薄膜Ｅｌ素子をメ
モリー素子に利用するＮ膜Ｅｌ素子応用技術が現在産業
界で研究開発途上にある。

薄膜ＥＬ素子の一例としてＺｎ　Ｓ　：　Ｍｎ薄膜ＦＬ
素子の基本的構造を第１図に正面断面図で示す。

第１図を参照して、ガラス基板１上にはＩｎ２Ｏｓ　、
　ＳＩＩ　０２などの材料からなる透明電極２が、さら
に透明電極２の上に積層してＹ２Ｏ３，−ｒｉＯｚ、Ａ
見’ｘ　Ｏｓ　、　Ｓｉ　ａ　Ｎ４　、　Ｓｉ　０２な
どからなる第１の誘電体層３が、スパッタあるいは電子
ビーム蒸着法などの方法により重畳形成されている。第
１の誘電体層３上には、ＺｎＳ：Ｍｎｎ焼結ペッツ・を
電子ビーム蒸着覆ることにより得られるＺｎＳ発光層４
が形成されている。この際蒸着用のＺｎＳ：Ｍｎ焼結ベ
レットには、活性物質となるｌｙｌ　ｎが目的に応じた
濃度に設定されたペレットが用いられる。

ＺｎＳ発光層４上には、第１の誘電体Ｗｉ３と同様の材
質からなる第２の誘電体Ｒ５が積層されており、さらに
第２の誘電体層５の上面にはＡｌｌなどからなる背面電
極６が蒸着形成されている。透明電極２と背面電極６と
は互いに直交づる方向に配列されて交流電源７に接続さ
れ、薄膜ＥＬ素子が駆動される。

電極２．６間に交流電圧を印加づると、ＺｎＳ発光Ｐ４
の両側の誘電体Ｒ３，５間に該交流電圧が誘起されるこ
とになり、したがつｒｚｎｓ発光Ｗ４４内に発生した電
界によって伝導帯に励起されかつ加速されて十分なエネ
ルギを得た電子が、直接Ｍｎ発光センターを励起し、励
起されたＭｌ１発光発光センター底状態に戻る際に黄色
の発光を行なう。すなわら、＾電界で加速された電子が
Ｚｎ発光Ｗ！４４中の発光センターＣあるＺｌｌＩナイ
１〜に入ったＭｎ原子の電子を励起し、該電子が基底状
態に落ちるとき、略々５８５０Ａをピークに幅広い波長
領域で強い発光を呈する。

上記のごとき構造を右する薄膜ＥＬ素子はスペース・）
１クタの利点を生かした平面薄型ディスプレイ・デバイ
スとして、文字および図形を含むコンピュータの出力表
示端末機器その他種々の表示装置に文字、記号、静止画
像、動画像ムどの表示手段として利用す゛ることができ
る。この薄膜Ｅ、表示装置１１、第１図におけう透明電
極２およ。

背面電極６ｒＩＩ！成される電極１ｇ帰、すなわち互い
に直交づるごとく帯状に複数本配列された第１の電極群
および第２の電極群からなるマトリックス″？ｒｉ極構
−において、透明電極２と背面電極６が平面図的に児”
（妥差した位置を表糸画面の１絵素として表示をう；行
づる。　□ １１１堕ＥＬＳ示装置は、従来のシ几ン管（ＣＲ−「〉
と比較して、動作電圧が低く、同じ平面型デルスブし・
−ｒ・デバイスであるプしズレディスプレイパネル（′
Ｐ］５Ｐ）と比較すればミーや強度面で度範晶が広く、
応答速度が速い□こｉなど多くの利点稜有冗でいる。ま
た純固体７Ｆ・リックム型バネ元で鼠るたあ、動作寿命
が長く□、そのアドレスの正確さとともにコンピュータ
などの入出力表示手段として非常に有効なものである。

しかしながら薄１ｔ！ＩＥＬ素予め誘電体層は、製造工
程の途中で発生した多数のピンホールやンイクロクラツ
クなどを含み、これらの欠陥を通してＺｎｓ発光Ｗ４４
に湿気などが侵入するため、ＥＬ発光損失による発熱Ｌ
＋３よび素子特性の劣化を招来Ｊる。

このような問題を解決することを目的として、第２図に
示づように、薄膜ＥＬ素子背面（ガラス基板１の反対側
の面）に３ｉ、１Ｎ＜膜やＡ１ｊ２０８膜などのｉ縁膜
８をコーティングして保護するｔｉｉ、あるいは上記絶
縁膜８の上にさらに樹脂９を］−ブーイングして保ｆｆ
ｌづる構造が実施されでいる。しかしながら、この構造
にＪ３い（も、外部からの水分の侵入の防止は完全ぐは
なり、躾の剥閣などによら、水分が侵入し、発熱ある（
用Ｊ素子特性の劣化を＋ｉ来りることがあった。

また、上述の問題を解決づる１つの方法として、薄膜Ｅ
ｌ素子特有の不菟全さ、づ−なわちビンホ−ルなどによ
って通電時に生じるブレークダウンのために起こる微小
な熱損傷領域の拡大を防止、同定化し、大気環境下での
湿気保護、放熱効果、さらに振動、撓みなどに対しても
有効な改良技術となる（オイルなどの液体を注入刊止覆
る）シーリング方式が提唱されている。この方法は、１
ｔｌｌｌ！ＥＬ素子が形成されているボウ珪酸ガラスか
らなる薄膜［ＥＬ基板に背面板を■ボキシ系樹脂などを
用いて接着し、該Ｆａｌｌ！ａＥＬ基板と背面板との間
の空間にシリコーンオイル、真空グリースなとの薄膜Ｅ
１−素子保設用流体を注入し封止するものである。

しかしながら、この方法においても、接着部分が□ らの水分のｔ７人を完全に防ぐ仁とは極めて固結てあっ
た。

ところで、この方法においてｉｆｆ！Ｉ！ＩＩＥＬ基板
と背面板との接着にフリットシール１なゎち粉末ガラス
を用いることができれば、上述の水分の侵入は確実に防
止し得ると考えられる。しかしながら、現在のところホ
ウ珪酸ガラスの接合に用い得るフリットシールは開発さ
れていない。したがって、従来の方法のいずれにおい−
４も、外部からの水分の侵入を完全に防Ｌ’Ｊることは
不可能であった。

発明の目的 この発明の目的は、上述の欠点を解消し、外部からの水
分の侵入を確実ｌ、：防由し冑るイエ頼性に優れた新規
な薄膜Ｅ　Ｌ−パネルを提供覆ることにある。

発明の構成 この発明は、要約すれば、透光性基板と、該透光（／Ｉ
Ｊ、！板にＪｉ５　ｉｊにされた薄膜ｒ三り素子とから
なる薄膜ＥＬ基板と、透光性前面板お、にび背面板がら
なり、５９Ｉ！栗Ｅ　、Ｌ基板を０繞する外囲器とを備
え、該外囲器内には不活性ガスが注入されており、がっ
透光ｔ１：前而板と背面板とはフリットシールにより接
合され（Ｊ３す、イれによって薄膜Ｅ　ｌ−基板Ｊ３よ
び不活性ガスが外囲器内に封止δれでいる、薄膜トｌ−
パネル（゛ある。

ヒの弁明のイの他の特徴番、Ｌ、以下の実施例の説明に
Ｊ、り明らかどなろう、。

実施例の説明 第３図は、この発明の一実論例の止血断面図である。こ
の実施例の薄ＩＩ！ＪＥＬパネルは、大きくは蒲１１Ｐ
ＡＥ＋一基板１０と薄膜ＥＬ基板１０を囲繞４る外［Ｉ
Ｊｌ器１１どからなる。、薄膜ＥＬ基板１０は、透光性
基板１ど透光性基板１上に搭載されに薄膜ＥＬ素子から
なる。この透光性基板’ｌ　；Ｊ３よび７ｉｉ９ｊ！Ｅ
Ｌｍ子とからなるａ膜ＥＬＭ板は、第１図に示した従来
の薄膜Ｅ　１．、素子と同様の柄造を右するものである
。したがつＣ１相当゛づる部分【二ついで□は相当の参
照符号を付づることにＪ、りその説明を省略する。もっ
とも、第３図に示した実施例では、背面電極６は、前面
電極２と１１口Ｊ直角に交佐する複数の電極６Ｙから構
成されており、したがって前面電極２おＪ、び背面型１
！７ｉ６は７１−リックスフ電極ｉｆｆを構成している
。

外囲器１１は、）■光性前Ｗｉ板１２と、透光性前面板
１２に接合されたｆ￥　ｉＭｉ板７３とからなる。透光
性前面板１２ど背面板１３どはフリットシールづなわち
粉末ガラス１４．．１５によりカラス溶融により接合さ
壜１ている。したがって、外部からの水の侵入を効果的
に防止することが可能となる。

粉末ガラス１４．１５のうち１５は導電性粉末ガラスを
示し、外囲器１１内で透明型４！ｉ２あるいは背面電極
６とワイヤボンディング１６により接続されていや一粉
末ガラス１５の外囲器１１外へ出ている部分は、外部電
極としてはんだなどによるリード線接続が可能である。

他方、粉末ガラス１４は絶縁性粉末ガラスからなり、単
に透光性前面板１２と背面板１３どを溶融接着りるもの
である。

１さら□に、外囲器１１内にはΔｒ、ＮｅおよびＮ２、
など、２不竺性ガスが封入されている。

上述した実施例では、背面電極６および前面電極２は、
相互に交差するように配置された電極群からなり、７１
〜リックス電極群を構成していたが、この発明は、これ
に限られず、前面ｒｒＡ極２および青白７１′極６を７
１−リックスミ極群ではなく全面電極により４ｒ４成し
たものにも適用しｆＦ？るｂのである。

発明の効果 以上のように、この発明によれば、透光性基板と、該透
光性基板に搭載された薄Ｎｌ５ＥＬ素子とからなる薄ｍ
ＥＬ基板と、透光性前面板および背面板からなり薄膜Ｅ
１一基板を囲、繞する外囲器とを備え、外囲器内には不
活性ガスが注入され℃Ｊ３す、か゛つ透光性前面板とＮ
面板とはノリッ［・シールににり接合されてＪ３す、ぞ
れによっＣ薄膜ＥＬ基板Ｊ３よび不活性ガスが外１ｌＩ
ｌ器内に封止されているため、外部からの水分の侵入を
確実に防止プることがＣき、したがって信頼性に浸れか
つ族１Ｋ府命が飛躍的に延長されたｌｖ膜Ｅ　ｌ−パネ
ルを１７ることが可□能どなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来のｉｌ　膜Ｅ　Ｌ素子の一例を示す正面
断面図（”ある。第２図は、従来のＩ　ｌ！Ｊ　Ｅ　Ｌ
素子の他の例を示７−正面断面図である。第３図は、こ
の発明の一実施例のｆｌｌｉＥＬパネルの正面断面図で
ある。 １・・・透光性基板、１ｏ・・・薄膜ＥＬ基板、１１・
・・外囲器、１２・・・透光１１前而板、１３・・・背
面板、１４．１５・・・フリソ１−シール。 特許出願人　ン１ｙ−１株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 透光性基板と、該透光性基板に搭載された薄膜ＥＬ素子
   とからなる薄ｌ１４ＥＥＬ基板と、。 透光性前面板および背叩板からなり、前記薄膜Ｅ［基板
   を囲繞する外囲器とを備え、 前記外囲器内には不活袢ガスが、注入されており、かつ
   前記透光性前面板とｔｙ曲面板はフリツ１−シールによ
   り接合されて８３す、それによって前記薄膜ＥＬ基板ｄ
   ３　Ｊ：び不活性ガスが外囲器内に封止されている、Ｉ
   ＩＩ！！［ＥＬパネル。