JPS62113384A - 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〕

本発明の対象である薄膜ＥＬ素子の構造を第３図に示す
模式図によって説明する。ガラス基板１の上にＩ　Ｔ　
Ｏ（Ｉ　ｎｄｉｕｍ　−Ｔｉｎ　−０ｘｉｄｅ）　　等
の透明！極２が形成されている。この上にＹ　ｘ　Ｏａ
　。

ＳｉＯ２，５ｉａＮａ、ＡＱｚＯａ、ＴａｚＯｓ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（Ｍｎ。

Ｔ　ｂ、　　Ｓｍ＊　　Ｄｙ、　Ｐ　ｒ、Ｔｍ、Ｅ　ｒ
、Ｈｏ。

Ｎｄまたは、これらの硫化物、酸化物、リン化物。

ハロゲン化物のうち少くとも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り形成されている。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
り、その上にＡＱ。

Ａｕ、ＩＴＯ等の背面電極６が、ガラス基板１上の透明
電極２と９０°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６の
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１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１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、外気を遮断する目的で
、ガラス基板上の薄膜ＥＬ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３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３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いるのが特徴である。しかし、樹
脂材料としてエポキシ１、ポリイミド系、シリコン系等
、種々検討した１、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
の湿分でも発光特性を劣化させるに十分であった。

次に考案されたものが、第５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３図と同一の材料であ
る。素子全体をガラス板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率が半減してしまう
。

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
封止ど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
３９発光層４．第２絶縁層５．背面電極６がこの順に積
層されている構造は第３図に示したものが同一である。

本発明の特徴は、ガラス基板１と背面ガラス板９が少な
くとも１種類の金属１１〜１６によって封着されている
ことである。この金属を用いたシール構造により２枚の
ガラス板１と９の間から水蒸気が侵入するのを防止する
。

従来シール材料として使われている樹脂系接着剤に比べ
金属は水蒸気の透過が著しく少ないので接着部分からの
水蒸気の侵入は、はとんどなくなる。

〔発明の実施例〕

第１図に示す構造を以下の工程により作製した。

コーニング７０５９ガラス１上に透明電極として、ＩＴ
Ｏをスパッタリングによって２，５００人　の厚さに形
成し、フォトエツチングによりストライプ状電極２にバ
ターニングした。この上に電子ビーム蒸着によりＹ２Ｏ
３の絶縁層３を約３，０００人形成し、さらにＺｎＳ中
にＭｎが少量添加された発光層４を７，０００人形成し
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　２０　ａの絶縁層を５，０００人
形成した。この上にストライプ状電極電極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。ＩＴＯ電極２の上には電極間の絶縁
のため、平面図に示すように幅５ｍｍの５ｉＯｚの絶縁
層１１をスパッタリングにより約５，０００人形成した
。

この上には、はんだによる接着性を良くするためＣｒ層
１２とＣｕ層１３を合わせて１ｍｎ＋程度真空抵抗加熱
蒸着により形成した。背面ガラス板９上にも一様な方法
によりＣｒ層１６とＣｕ層１５を形成した。この後Ｃｕ
層１３と１５の間に厚さ約２０μｍのはんだをはさみ、
素子全体をチッ素ガス中で約３５０℃に加熱することに
より、ガラス基板１と背面ガラス板９を封着する。

第２図は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を施したものと本発明の金属
による封止を施した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１　ｋ　Ｈｚ　。

Ｖｏｐ＝　２４０　Ｖ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を
１００として規格化している。第２図で曲線ａは樹脂コ
ーティングの場合、ｂはシリコンオイル封止型の場合、
Ｃは本発明の金属による封止を施した場合である。従来
型のａ、ｂに比べ、本発明のＣでは保護機能が優れ長寿
命を達成してしることが確認された。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明の薄膜ＥＬ素子によれば長
寿命で信頼性を向上できる効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図（イ）は本発明の薄膜発光素子の実施例の断面図
、（ロ）は（イ）の平面断面図、第２図は第１図の素子
の寿命試験結果説明図、第３図は従来の交流駆動型薄膜
発光素子の一部を断面で示した斜視図、第４図は従来の
樹脂コーティングを施こした素子断面図、第５図は同じ
く流体封入型の素子断面図である。 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．絶縁層、発光層、絶縁層の３層構造を有する薄膜発
   光素子において、透明前面基板と背面板とから成る外囲
   器が、少なくとも１種類の金属層によつて固定密封され
   ることを特徴とする薄膜発光素子。