JPS6113594A - 薄膜ｅｌ素子の封止方法 - 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〕　　　　　　　　　　　４本発明
は、平面薄型ディスプレイ・ゲバイ、スとして、文字、
記号及び図形等を含むコンビコー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索子
の封ＩＬ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Ｆ、１−素子の封止方法に、閏Ｖ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、
Ｉｎ２　０．　、　Ｓｎ　０２等からなる透明電極を複
数帯状に平行配列し、次にＹ２　０３　、　Ｔａ２　　
ｏｓ等から成る第１誘電体層と、発光中心として０．１
〜２．０ｗｔ％のＨｎ（又はＴｂ、　Ｓｍ、　Ｃｕ、　
　＾１．Ｂｒ等）をドープしたｚｎｓ　　（又はＺｎ５
ｅ等）のＥＬ発光層と、Ｙ２　０１　、　Ｔａ２　０５
等から成る第２誘電体層とを順次積層し、そしてＡｆＬ
、　Ｔａ、　Ｎｏ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っ
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８０発光中心を励起し、この励起され
たＨｎ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索子は、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素イに吸着し
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、輝度寿命が低下する。

そこで、このような空気中の湿気からＩ股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
があった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

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［［−素子を外気から確実に
遮断する構造を有して、輝反寿命の長い薄ＩＩ！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、板状カバー側及び透明基板側の何れ
か一方“の面上に枠状に塗布した熱硬化性樹脂接着剤を
硬化して第１のスペーサを形成しておき、次に加熱状態
で、この第１のスペーサとこれに対向する板状カバー側
及び透明基板側のうち他方の面上との間に新たな熱硬化
性樹脂接着剤を注入して硬化することにより、第２のス
ペーサを形成し、これら第１のスペーサと第２のスペー
サ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、
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、透明基根上に形成し
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
互に周辺に向かって延在させている。次に、同様な製法
により、酸化イツトリウム（Ｙ２０ｓ’）を素材にして
第１の誘電体層３（膜厚：　３０００人）と、活性物質
としてｏ、　５Ｗｔのマンガン（Ｈｎ）を添加したＺｎ
Ｓ：Ｈｎ焼結ペレットを素材にしてＥＬ発光層４（膜厚
：５０００人）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：　３０００人）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（Ａｎ）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：　３０００人）を成膜する°。なお、こ
の背面電極６も周辺に向かっ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を介右して、薄膜ＥＬ−索子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
した第１のスペーサの実施例を示し、本例では第１のス
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、その板状カバー上にあって、前述し
た薄膜Ｅ［素子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、第１のスペーサ
９を形成する。

この第１のスペーサの幅寸法Ｗは０．５〜５ｍｍ（本例
２ＩＩ１ｍ）、高さ寸法Ｈは薄膜ＥＬ素子７のうち透明
電極２を除いた全膜厚より大であって通常２０〜２００
０μｍ（本例３０μｍ）であれば充分である。

次に、前述した薄膜Ｅ「素子７を透明基板１と共に、１
００℃以上（本例１２０℃）で加熱して、その表面及び
内部に吸着した湿気を除去し、前述した板状カバー８に
付着した枠状の第１のスペーサ９の内側に薄膜ＥＬ−素
子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の
引出部が透明基板１の周辺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。）に配置する。その際
、透明基板１はホットプレート等の加熱器に乗せて、１
００〜２００℃の範囲内の実質的に一定温痕（本例１５
０±５℃）で加熱された状態にあり、第１のスペーサ９
の頭部とこの頭部に対向する透明基板１上との間にエポ
キシ樹脂接着剤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が硬化して、
第３図の断面図に示すように第２のスペーサ１０を形成
して、薄膜ＥＬ素子７と空間１１を封止する。前述した
エポキシ樹脂接着剤の注入時において、空間１１０気圧
が前述した加熱状態でほぼ一嶽であり、熱膨張もほぼ一
定状態にあることから、そのエポキシ樹脂接着剤は、第
１のスペーサ９及び透明基板１との表面張力を得て、エ
ポキシ樹脂接着剤中に吸着した湿気等のガスが空間１１
内に侵入層ることなく、確実に封止することができる。

また、第１のスペーサ９の高さ寸法ト１は前述した通り
高々数ｍａｎ程度であることから、その側面にもエポキ
シ樹脂接着剤が同時に付着して、第２のスペーサ１０は
第１のスペーサ９の全外側面を覆うように形成される。

本発明に係る第１のスペーサ９は、透明基板１上に付着
させてもよい。すなわち、薄膜ＥＬ素子の側面を包囲す
る透明基板１上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、加熱硬化させることにより、第
１のスペーサ９を形成してもよい。そして、本例におい
ても加熱状態で、第１のスペーサ９の頭部とこの頭部に
対向する板状カバー８上との間にエポキシ樹脂接着剤を
注入し硬化することにより、第４図の断面図に示すよう
に第２のスペーサ１０を形成して、薄膜ＥＬ素子７と空
間１１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Ｅ　Ｌ素子は、
第５図の発光輝度特性曲線１２に示す通り、初期発光輝
度（約８０Ｃｄ／　Ｔｄ）を３５０時間経過してもほぼ
一定に保持して、輝度寿命を長くすることができる。一
方、比較例として、第１のスペーサができる。一方、比
較例として、第１のスペーサ−９を形成するためのエポ
キシ樹脂接着剤のみで加熱硬化して封止した薄膜ＥＬ索
子の発光輝億特竹は同図の曲線１３に示す通り、初期発
光輝度を３５０時間経過時に約１／１０まで低下させて
いることから、本発明の封止方法の優位性が明白である
。

以上の実施例において、透明基ｆｉｉ１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。第２のスペーサ１０
の形成は加熱硬化でなければならないが、第１のスペー
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、第１のか一方の
側に付着形成されているので、第２のスペーサ１０の形
成時、すなわち封止工程における位置合わせが容易であ
り、その材質が熱硬化性樹脂接着剤であることから、封
止工程の加熱による材質劣化が生じないのみならず、そ
の加熱状態下で、空間１１の気圧と熱膨服をほぼ一定に
保持され、第２のスペーサ１０の形成のためのエポキシ
樹脂接着剤の注入が薄膜ＥＬ素子７や空間１１へ向かっ
て進入することなく、外気との遮断を確実にして、かつ
容易に封止することができる。また、熱膨脹係数をほぼ
等しい材質の透明基板１と板状カバー８を使用した場合
には、それぞれの撓み、そりや、＄１．第２のスペーサ
９．１０の剥離などの欠陥が発生しない利点がある。

【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Ｘ＋　　Ｘ＋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１ノーの実施例を示し、同
図（ａ）は平面図及び同図（ｂ　）は同図（ａ）のＸ２
−Ｘ２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Ｅ　Ｌ
素子の断面図である。第４図は第１のスペーサを透明基
板側にイ」着した場合の本発明による薄膜ＦＬ素子の断
面図である。第５図は発光輝度特性図である。　　゛ １・・・透明基板、２・・・透明電極、３．５・・・誘
電体層、４・・・［１−発光層、６・・・背面電極、８
・・・板状カバー、９・・・第１のスペーサ、１０・・
・第２のスペーサ ＝　１２− （ｃｌ） （ｂ） （ｂ） 手　　続　　補　　正　　書　　（自発）　　　　　　
　　　　　　　（１、事件の表示　　昭和５９年特許願
第１３２７１８号２）発明の名称　　薄膜ＥＬ素子の封
止方法３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住所　東京都新宿区西新宿１丁目１３番１２号〒１６０
　　置　　０３（３４８）１２２１ボ　ヤ　ガラス 名称　株式会社　保　谷　硝　子 （１）　明細書の「特許請求の範囲」の欄（２）　明細
書の１発明の詳細な説明」の欄１）　特許請求の範囲を
別紙の通り補止する。 ２）　明細書箱５頁９行目〜１０行目に「知られている
よう、」どあるを「知られているＪ二うに、」と補正す
る。 ３）　明細書１０頁１行目の「ができる。一方、比較例
として、第１のスペークー」を削除する。 息子 別紙 ２）特許請求の範囲 （１）　透明電極と背面電極との間にＥ［発光層と誘電
体層とを介在して構成される薄膜ＥＬ素子を透明基板上
に前記透明電極側に向けて形成し、前記透明基板Ｌ工前
記背面電極の上方に位置する板状カバー互工前記透明基
板と前記板状カバーとの間に介在したスペーサとで封止
する薄膜Ｅｌ素子の封止方法において、前記板状カバー
及び透明基板のうち何れか一方の面上にあって、かつ前
記薄膜ＥＬ素子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して第１のスペーサを形成し、
次に加熱状態で、前記第１のスペーサとこれに対向する
前記板状カバー及び前記透明基板のうち他方の面上との
間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、第２のスペーサを形成し、前記スペーサが前記
第１のスペーサと前記第２のスペーサとを具備すること
を特徴とする薄膜Ｅ　Ｌ素子の封止方法。 （２）特許請求の範囲第１項において、熱硬化性樹脂接
着剤が■ボ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Ｅ　Ｌ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。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）透明電極と背面電極との間にＥＬ発光層と誘電体
   層とを介在して構成される薄膜ＥＬ素子を透明基板上に
   前記透明電極側を向けて形成し、前記透明基板と共に、
   前記背面電極の上方に位置する板状カバーと前記透明基
   板と前記板状カバーとの間に介在したスペーサとで封止
   する薄膜ＥＬ素子の封止方法において、前記板状カバー
   及び透明基板のうち何れか一方の面上にあって、かつ前
   記薄膜ＥＬ素子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して第１のスペーサを形成し、
   次に加熱状態で、前記第１のスペーサとこれに対向する
   前記板状カバー及び前記透明基板のうち他方の面上との
   間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、第２のスペーサを形成し、前記スペーサが前記
   第１のスペーサと前記第２のスペーサとを具備すること
   を特徴とする薄膜ＥＬ素子の封止方法。
2. （２）特許請求の範囲第１項において、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. （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。