JPS62103997A - 薄膜発光素子 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、薄膜ＥＬ素子に関するものである。

〔発明の背景〕

従来の薄膜ＥＬ素子の構造を第５図に示す模式図によっ
て説明する。ガラス基板１の上にＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ
　−’ｌ’ｉｎ　−Ｑｘｉｄｅ　）等の透明電極２が形
成されている。この上にＹ２０ｓ　＋　Ｓ　ｊ　Ｏｘ　
＋　Ｓ　ｊｓＮ４＋Ａｌ２Ｏ５＊　Ｔ８２０ｓあるいは
、これらの組み合せから成る第１絶縁層３が電子ビーム
蒸着あるいは、ＲＦスパッタリングにより形成されてい
る。この上には活性物質（Ｍｎｌ　Ｔｂ１３ｍ、Ｄ）’
ｌ　ＰｒｌＴｍｔ　Ｅｒｍ　Ｈｏ＋　Ｎｄ　ｔたは、こ
れら（７）硫化物。

酸化物、リン化物、ハロゲン化物のうち少なくとも１種
類以上）を適量含有するＺｎＳから成る発光層４が、電
子ビーム蒸着あるいはＲＦスパッタリングによυ形成さ
れている。さらにこの上には、第１絶縁層と同様な第２
絶縁層が形成されておシ、その上にＡｔ、Ａｕ　、ＩＴ
Ｏ等の背面電極６が、ガラス基板１上の透明電極２と９
０’　　をなす方向にストライプ状に形成されている。

ＸＹ方向に配設された透明電極２と背面電極６０間に交
流電圧を印加すると、交差した部分（画素と呼ぶ）のみ
が発光するので、文字表示等のディスプレイ機能が実現
できる。発光層中の活性物質の種類によって、発光色を
変化させることができるため、マルチカラー表示、さら
にはフルカラー表示が期待されている。

しかし、問題点として発光層が水分に対して弱く、第２
絶縁層中のピンホールを通しての湿分の侵入のため発光
状態が劣化しやすい。このため、外気全遮断する目的で
、ガラス基板上の薄ｉＥＬ層全体を密閉することが一般
的に行なわれている。

具体的には、第６図に示すような樹脂コーティングがま
ず試みられた。ここで、図中の１〜６は第５図に示した
構成材料と同一である。背面電極６を覆って単層の樹脂
コーティングが施されているのが特徴である。しかし、
樹脂材料としてエポキシ系、ポリイミド系、シリコン系
等、稽々検討し念が、究極的に湿分に対するバリアには
成り得なかった。すなわち、それほどわずかの大気中か
らの湿分ても発光特性全劣化させるに十分であった。

次に考案されたものが、第７図に示すような流体による
封止型である。ここで１〜６は第５図と同一の材料であ
る。素子全体をガラス液９で包囲してあり、内部にシリ
コンオイル等の水分を含まない流体８が封入しである。

このような構造は、例えば特公昭５７−４５０３８．５
７−４７５５９．５８−５５６３４等に記載されている
。実際に信頼性試験を試みてみると、かなり良好な特性
が示される。

しかし、製造工程での湿分吸収を極力抑える必要がある
とともに、ガラス板９を前面のガラス基板１上へ注意深
く接着させなければ効果が半減してしまう。接着部が破
損することも起こりやすい。

さらに、この方法の大きな欠点は、製造工程がガラス基
板から成る外囲器の作製、注入孔の形成。

流体の注入、注入孔の封止と複雑で手間がかかることで
ある。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、前述したような従来型の保護構造のも
つ欠点を原理的に排除した新規な保護構造を有する信頼
性の高い長寿命の薄膜ＥＬ素子を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明の概要を第１図を用いて説明する。ガラス基板１
上に透明電極２が配設されており、その上に第１絶縁層
３、発光層４、第２絶縁層５が、この順に積層されてい
る。６は背面電極であって、これと透明電極２間に交流
電圧を印加しＥＬ発光全ガラス基板１全通して得る薄膜
ＥＬ素子構造は第５図に示したものと同一である、本発
明の特徴は第１絶縁層３、発光層４、第２絶縁層５およ
び背面電極６が２種類以上の高分子膜あるいは１種類以
上の高分子膜と金属膜を積層した膜１０．１１ニヨって
覆われていることである。この積層１ｉＥｔ−用いた保
護構造がＥＬ素子と外気の接触を断ち、水分の侵入によ
る発光特性の劣化を防ぐ。このような積層膜が防湿保護
膜として有効である理由は、透湿率が低い、強度が大き
い、ガラス基板との接着性が良い等の特性を持った膜を
積層することにより、一種類の高分子では実現できない
高品質の膜が得られるためである。保護膜のＥＬ素子上
への形成工程は異なる材質の高分子膜、あるいは高分子
膜と金属膜をあらかじめラミネートしたフィルムを用い
れば、極めて簡略化できる。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の詳細な説明する。

実施例Ｉ 第１図に示す構造を以下の工程によシ作製した。

コーニング７０５９ガラス１上に透明電極として、ＩＴ
Ｏｔ−スパッタリングによって２，５００大の厚さに形
成し、フォトエツチングによυストライブ状電極２にパ
ターニングした。この上に電子ビーム蒸着によ’）Ｙ宜
Ｏｓの絶縁層３を約割ｏｏ、Ｍ形成し、さらにＺｎＳ中
にＭｎが少量添加された発光層４Ｑ７，０００＾形成し
た後、５００℃にて真空中で熱処理を加えた。その後、
同様な方法によりＹ、０゜の絶縁層５が５，０ＯＯＡ形
成した。この上にストライプ状透明電極２と直角方向に
アルミニウムのストライプ状電極６を真空抵抗加熱蒸着
により形成した。この上にエポキシ樹脂塗料を塗布し加
熱硬化させることにより厚さ約１００μｍの塗膜１０を
形成した後、エポキシ系接着剤により厚さ約５０μｍの
ポリプロピレン・フィルム１１を接着し保護構造とした
。同時に、全く同一の工程で製造したＥＬ素子に、従来
型の保護構造である樹脂コーティング及びシリコンオイ
ルによる封止金施して比較用とした。

第２図はＥＬ素子の寿命試験の結果を表わす。

この図は素子の安定化のためエージング処理をした後、
室温でＩＫＨｚ、Ｖｏｐ＝２４０Ｖの正弦波で連続駆動
した場合の輝度の時間変化を示す。縦軸はエージング終
了後の輝度’６ｔｏ　ｏとして規格化している。第２図
で曲線ａは従来の１８［類の樹脂コーティングの場合、
ｂはシリコンオイル封入型の場合、Ｃは本発明の積層膜
を用いた保獲構造の場合である。この結果により本発明
の場合には、極めて簡略な製造工程によって従来の単層
樹脂コーティングの場合よシ輝度の低下を少なくでき、
また複雑な工程を必要とするシリコンオイル封止と同程
度の特性が得られることを確認した。

実施例■ 第３図に示す構造のＥＬ素子を作製した。ここで１〜６
は〈実施例Ｉ〉で説明した工程、及び材料と同一である
。保護膜としては厚さ２０μｍのポリエチレン・フィル
ム１３と約５０μｍのアルミニウムはく１４と約２０μ
ｍのポリエステルフィルム１５ｔ−ラミネートしたもの
を用いた。このラミネートフィルムはエポキシ系接着剤
等によυガラス基板１に接着している。またガラス基板
１とラミネートフィルムの間にはチッ素ガスを封入して
いる。この結果、く実施例Ｉ〉よシ簡単な工程で、それ
と同程度の寿命を持つ素子が得られることを確認した。

実施例■ 第４図に示す構造のＥＬ素子を作製した。ここで１〜１
５は前記〈実施例■〉で説明した工程、及び材料と同一
である。基板ガラス１の表面Ｋｔｉ厚さ約１０μｍのポ
リエチレンフィルム１６と同じく約ｌＯμｍのポリエス
テルフィルム１７が張シ付けられている。ラミネートフ
ィルム１３〜１５と１６．１７によシガラス基板１を含
めたＥＬ素子全体を覆い、端部はヒートシールによシ密
封している。この結果寿命を〈実施例■〉よシも改善で
きることを確認した。

〔発明の効果〕

本発明の薄膜ＥＬ素子は簡略な製造工程によって信頼性
の高い長寿命が得られる効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の薄膜発光素子の実施例の断面図、第２
図は第１図の素子の寿命試験結果説明図、第３図、第４
図はそれぞれ本発明の薄膜発光素子の他の実施例の断面
図、第５図は本発明の薄膜発光素子の他の実施例の交流
駆動製薄膜発光素子の一部を断面で示した斜視図、第６
図は従来の単層の樹脂コーティングを用いた薄膜発光素
子断面図１第７図は従来の液体封入型の薄膜発光素子の
断面メである。 １・・・ガラス基板、２・・・透明電極、３・・・第１
絶縁層、４・・・発光層、５・・・第２絶縁層、６・・
・背面電極。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．ガラス基板上に積層された、絶縁層・発光層・絶縁
   層の３層構造を有する薄膜ＥＬ素子において、防湿保護
   膜として２種類以上の高分子膜を積層した複合膜を用い
   ることを特徴とする薄膜発光素子。