JPS6155892A - 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〕 本発明は、平面薄型ディスプレイ・デバイスとして、文
字、記号及び図形等を含むコンピュータの出力表示端末
ｉ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素
子の封止方法に関し、より詳しくは外気との！断を確実
にした薄膜ＥＬ素子の封止方法に関する。

〔従来の技術〕

先ず、？ｊ成膜ｌ素子は、ガラス板等の透明基板上に、
Ｉｎ２　０３　、　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　０
ｓ等から成る第１誘電体層と、発光中心として０．１〜
２．０ＷｔＸのＨｎ（又はＴｂ、　Ｓｍ、　Ｃｕ、　　
Ａｎ　、　Ｂｒ等）をドープしたＺｎＳ　　（又はＺｎ
５ｅ等）のＥＬ発光層と、Ｙ２　０３　、　Ｔａ２　０
ｓ等から成る第２誘電体層とを順次積層し、そして八ｉ
、　、　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Ｍｎ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このような
薄膜ＥＬ素子は、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素子に吸着しても、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、素子の寿命が低下する。

そこで、このような空気中の湿気から薄膜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ＥＬ素子を外気から確実に遮
断する格造を有して、寿命の長い薄膜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、板状カバー及び透明基板のうち何れ
か一方の面上の周縁側から中央側に向かった部分にあっ
て、かつ薄膜ＥＬ層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することによりスペーサを
形成し、このスペーサを介して板状カバーを透明基板上
に設置し、薄膜ＥＬ素子を加熱した状態で、スペーサの
外側面と、その外側面から周縁側における板状カバー及
び透明基板の互いに対向する面とで構成される凹所に新
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
薄１ｔｓ！ＥＬＩｉＮを板状カバーと透明基板とで封止
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に
、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服
係数が実質的に等しく選定され、例えば同一のガラス物
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、透明基板上に形成し
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
互に周縁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（Ｙ２　　（ｈ　）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０．５ＷｔＸのマンガン（Ｍｎ）を添加した
ＺｎＳ　’：　Ｈｎ焼結ベレットを素材にしてＥ　Ｌ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：　３００
０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（八ｆＬ）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も周縁に向がって交互に引出
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発光居４と第１
．第２の誘電体層３，５を介在して、薄膜ＥＬ層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
したスペーサの実施例を示し、本例ではスペーサを板状
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、その板状カバーの周縁側から中央側
に向かった部分上にあって、前述した薄膜ＥＬ層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、スペーサ９を形成する。このスペーサ
の幅寸法Ｗは０．５〜５ｍｍ（本例２ｍｍ）、高さ寸法
Ｈは薄膜ＥＬＩｆｆ１７のうち透明電極２を除いた全膜
厚より大であって通常２０〜２０００μｍ　（本例３０
μｍ）であれば充分である。゛ 次に、前述した薄膜ＥＬ層７を透明基板１と共に、１０
０℃〜２００℃以下（本例１２０℃）で１時間以上（本
例２時間）予備加熱して、その表面に吸着したり内部に
吸蔵された湿気を充分に除去する。

そして、第３図（ａ）の断面図に示すように、前述した
板状カバー８に付着した枠状のスペーサ９の内側に薄膜
ＥＬ層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及び背面電極６の引出部が透明基板１の周縁まで延在
している場合には、その引出部上である。以下同様。）
に設置する。

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、１００〜２００℃の範囲内の実質的に一定温度（
本例１５０±５℃）で加熱された状態にあり、スペーサ
９の外側面１０と、その外側面１０から周縁側における
板状カバー８及び透明基板１の各対向面１１．１２とで
構成される凹所１３に新たなエポキシ樹脂接着剤１４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１４が硬化する。そして、この
エポキシ樹脂接着剤１４は、第３図（ｂ）の断面図に示
すように透明基板１と板状カバー８とに接着して、薄膜
ＥＬ［７と空間１５を封止すると共に、スペーサ９の外
側面と接着して、接合力を補強している。空間１５の高
さ寸法Ｈが前述した通り高々数ｍｍであることから、透
明基板１と板状カバー８との間隙における表面張ノコを
得て、前述したエポキシ樹脂接着剤の注入を容易に行な
うことができる。

また、エポキシ樹脂接着剤を加熱状態で注入することか
ら、封止工程中、空間１５に湿気の侵入を防止して、確
実に封止することができる。

本発明に係るスペーサ９は、透明基板１上に付着させて
もよい。すなわち、薄膜Ｅ　Ｌ　層７の側面を包囲する
透明基板１の周辺領域上にあって、その周辺側から中央
側に向かった部分にエポキシ樹脂接着剤を印刷法により
枠状に塗布し、加熱硬化さけることにより、スペーサ９
を形成してもよい。

そして、本例における加熱状態で、凹所１３に新たなエ
ポキシ樹脂接着剤１４を注入して硬化することにより、
同様に＠膜ＥＬ層７と空間１５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ＥＬ素子は、初
期発光輝度（約８０ｃｄ／　ｒｄ　）を３５０時間経過
してもほぼ一定に保持して、素子の寿命を長くすること
ができる。

以上の実施例において、透明基板１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
くても熱膨服係数が実質的に等しければよく、例えばア
ルミノボロシリケートガラス、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。封止用の新たな熱硬
化性樹脂接着剤１４の形成は加熱硬化でなければならな
いが、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。’Ａ９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、スペーサ９が透
明基板１及び板状カバー８のうち何れか一方の側に何首
形成されているので、板状カバー８をスペーサ９を介し
て透明基板１上に設置する際の位置合わせが容易であり
、次の凹所１３への接着剤１４の注入も容易に行なえる
。また、この接着剤１４注入による封止工程が加熱状態
で行なわれるために、薄膜ＥＬ層７及び空間１５を湿気
のない雰囲気にして封止することができる。この封止工
程前に薄膜ＥＬ層７ど透明基板１を予備加熱した場合に
は、前述した湿気を一層確実に除去することができる。

そして、透明基板１と板状カバー８の各熱膨服係数が実
質的に等しい材質を使用した場合には、それぞれの撓み
、そりや、第１．第２のスペーサ９．１４の剥離などの
欠陥を防止することができる。

【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Ｅし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＋　　Ｘｔ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のスペーサの実施例を示し、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ｍｔｔ＞　Ｅ　Ｌ
素子を示し、同１ｇ（ａ）は板状カバーを透明基板上に
設置した状態の断面図及び同図（ｂ）ば封止工程後の断
面図である。 １・・・透明基板、２・・・透明電極、３，５・・・誘
電体層、４・・・ＥＬ発光層、６・・・背面電極、７・
・・薄膜ＥＬ層、８・・・板状カバー、９・・・スペー
サ、１０・・・スペーサの外側面、１１・・・板状カバ
ー側の対向面、１２・・・透明基板側の対向面、１３・
・・凹所、１４・・・新たな熱硬化性樹脂接着剤 （ｃｌ）（ｂ） （ｂ）

Claims (4)

【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
   層とを介在した薄膜ＥＬ層を透明基板上に前記透明電極
   側を向けて積層してなる薄膜ＥＬ素子の封止方法におい
   て、前記背面電極の上方に位置する板状カバー及び前記
   透明基板のうち何れか一方の面上の周縁側から中央側に
   向かった部分にあつて、かつ前記薄膜ＥＬ層を包囲する
   周辺領域に枠状に塗布した熱硬化性樹脂接着剤を硬化す
   ることによりスペーサを形成し、前記スペーサを介して
   前記板状カバーを前記透明基板上に設置し、前記薄膜Ｅ
   Ｌ素子を加熱した状態で、前記スペーサの外側面と、前
   記外側面から周縁側における前記板状カバー及び前記透
   明基板の互いに対向する面とで構成される凹所に新たな
   熱硬化性樹脂接着剤を注入して硬化することより前記薄
   膜ＥＬ層を前記板状カバーと前記透明基板とで封止する
   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、スペーサ形成用
   と薄膜ＥＬ層封止用の各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服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。
4. （４）特許請求の範囲第１項、第２項又は第３項におい
   て、スペーサ及び新たな熱硬化性樹脂接着剤と透明基板
   との問に透明電極及び背面電極が介在して、前記スペー
   サより外側の前記透明基板上に延在していることを特徴
   とする薄膜ＥＬ素子の封止方法。