JPS62213091A - Ｅｌ素子 - Google Patents
Ｅｌ素子Info
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- JPS62213091A JPS62213091A JP61057547A JP5754786A JPS62213091A JP S62213091 A JPS62213091 A JP S62213091A JP 61057547 A JP61057547 A JP 61057547A JP 5754786 A JP5754786 A JP 5754786A JP S62213091 A JPS62213091 A JP S62213091A
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Landscapes
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
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。
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、発光表示装置や面光源として利用される交流
駆動型のＥＩ−素子、特に高誘電率セラミック層を絶縁
層としたＥＬ素子に関するものである。
駆動型のＥＩ−素子、特に高誘電率セラミック層を絶縁
層としたＥＬ素子に関するものである。
低電圧駆動で絶縁破壊に対して非常に安定な新構造のＥ
Ｌ素子として、所謂、セラミック絶縁薄膜ＥＬ素子が１
９８５年度インターナショナル・ディスプレイ・リサー
チ・コンファレンス予稿集１７３頁（Ｃｏｎｆｅｒｅｎ
ｃｅ Ｒｅｃｎ、ｒｄ ｏ「ｔｌ＋ｅ Ｔｎｌ、ｅｒｎ
ａｔｉｏｎａｌ ロ１ｓｐｌａｙ Ｒｒｓｅａｒｃ
ｈ Ｃｏｎｒｅｒｒｎｃｅｌ ９８ ５ ）
に報告されている。このセラミック絶縁薄ｌＩ！ＥＩ−
素子の基本構造の断面図の一例を第２図に示ず。
Ｌ素子として、所謂、セラミック絶縁薄膜ＥＬ素子が１
９８５年度インターナショナル・ディスプレイ・リサー
チ・コンファレンス予稿集１７３頁（Ｃｏｎｆｅｒｅｎ
ｃｅ Ｒｅｃｎ、ｒｄ ｏ「ｔｌ＋ｅ Ｔｎｌ、ｅｒｎ
ａｔｉｏｎａｌ ロ１ｓｐｌａｙ Ｒｒｓｅａｒｃ
ｈ Ｃｏｎｒｅｒｒｎｃｅｌ ９８ ５ ）
に報告されている。このセラミック絶縁薄ｌＩ！ＥＩ−
素子の基本構造の断面図の一例を第２図に示ず。
第２図において、１１はセラミック基板、１２〜１４は
それぞれセラミック基板１１の一部分であり、１２はセ
ラミック基部、１３は銀・パラジウム等からなる内部電
極、１４はＰＺＴ系、 ＢａＴｉＯ３系、またはＰｈＴ
ｉＯｓ系統のペロブスカイト化合物からなる高誘電率の
セラミック絶縁層である。１５はセラミック絶縁層］４
の」二に蒸着されたＭｎ。
それぞれセラミック基板１１の一部分であり、１２はセ
ラミック基部、１３は銀・パラジウム等からなる内部電
極、１４はＰＺＴ系、 ＢａＴｉＯ３系、またはＰｈＴ
ｉＯｓ系統のペロブスカイト化合物からなる高誘電率の
セラミック絶縁層である。１５はセラミック絶縁層］４
の」二に蒸着されたＭｎ。
ＴｂＦ３． ＳｍＦｇ、 ＰｒＦｇ等の発光中心を大む
ＺｎＳからなる薄膜の発光層であり、真空蒸着法やスパ
ッタ蒸着法により形成される。１６は発光層１５の上に
成膜されたＴＴ○等からなる透明電極、１７はＥＩ５素
子を駆動する交流電源であり、内部電極１３と透明電極
１６に接続されている。
ＺｎＳからなる薄膜の発光層であり、真空蒸着法やスパ
ッタ蒸着法により形成される。１６は発光層１５の上に
成膜されたＴＴ○等からなる透明電極、１７はＥＩ５素
子を駆動する交流電源であり、内部電極１３と透明電極
１６に接続されている。
第２図に示した例は、所謂片絶縁型のものであるが、発
光層１５と透明電極１６の間にＹ２Ｏ３やＴａ２０５等
の薄膜絶縁体層を挿入した２重絶縁構造としてもよい。
光層１５と透明電極１６の間にＹ２Ｏ３やＴａ２０５等
の薄膜絶縁体層を挿入した２重絶縁構造としてもよい。
次に、セラミック絶縁薄膜ＥＬ素子の発光原理について
説明する。第２図に示す発光層１５は、発光開始前は単
純なコンデンサと考えられる。
説明する。第２図に示す発光層１５は、発光開始前は単
純なコンデンサと考えられる。
従って内部電極１３と透明電極１６との間に交流電源１
７から交流電圧を印加すると発光層１５及びセラミック
絶縁層１４にはそれぞれの静電容量に応じた電圧が加え
られる。発光層１５に加えられる電界が十分大きくなる
と（約１０６Ｖ／Ω以上）発光層１５の伝導帯に電子が
励起される。この電子は電界によって加速され、発光中
心を励起するのに十分なエネルギーを持って発光中心に
衝突する。これにより適当な励起状態に上がった発光中
心の電子が基底状態へ戻る際に、発光中心に固有なエネ
ルギー値を持った光が放出される２実際には結晶格子と
の相互作用等により発光スペクＩ・ルはある程度の拡が
りを持つ。発光中心としてＭｎ、ＴｂＦ３．ＳｍＦ＜ま
たはＰｒＬｑを用いた場合は、それぞれ黄橙色、緑色、
赤色、白色の発光が観測される。
７から交流電圧を印加すると発光層１５及びセラミック
絶縁層１４にはそれぞれの静電容量に応じた電圧が加え
られる。発光層１５に加えられる電界が十分大きくなる
と（約１０６Ｖ／Ω以上）発光層１５の伝導帯に電子が
励起される。この電子は電界によって加速され、発光中
心を励起するのに十分なエネルギーを持って発光中心に
衝突する。これにより適当な励起状態に上がった発光中
心の電子が基底状態へ戻る際に、発光中心に固有なエネ
ルギー値を持った光が放出される２実際には結晶格子と
の相互作用等により発光スペクＩ・ルはある程度の拡が
りを持つ。発光中心としてＭｎ、ＴｂＦ３．ＳｍＦ＜ま
たはＰｒＬｑを用いた場合は、それぞれ黄橙色、緑色、
赤色、白色の発光が観測される。
このような第２図に示すセラミック薄膜Ｅ Ｌ素子の発
光原理そのものは従来のガラス基板上に薄膜の絶縁体層
や発光層を積層した交流駆動型の薄膜ＥＬ素子（ニス・
アイ・ディ・７４・ダイジェスト・オブ・テクニカル・
ペーパーズ８４頁。
光原理そのものは従来のガラス基板上に薄膜の絶縁体層
や発光層を積層した交流駆動型の薄膜ＥＬ素子（ニス・
アイ・ディ・７４・ダイジェスト・オブ・テクニカル・
ペーパーズ８４頁。
（Ｓ Ｉ Ｄ ７４ ｄｉｇｅｓｔ ｏｆ ｔｅｃｈ
ｎｉｃａｌ ｐａｐｅｒｓ））と変わるものではない
。しかし、数１０μｍ程度の厚さの非常に誘電率の高い
セラミック絶縁層１４の効果により動作電圧の大巾な低
減、絶縁破壊電圧に対する非常に高い安定性が実現され
たものであり、低コスＩ−の面光源や発光表示装置とし
て期待されている。
ｎｉｃａｌ ｐａｐｅｒｓ））と変わるものではない
。しかし、数１０μｍ程度の厚さの非常に誘電率の高い
セラミック絶縁層１４の効果により動作電圧の大巾な低
減、絶縁破壊電圧に対する非常に高い安定性が実現され
たものであり、低コスＩ−の面光源や発光表示装置とし
て期待されている。
」二連したような従来のＥＬ素子の発光層１５に用いら
れるＺｎＳやＺｎ５ｅなどは吸湿性があり、しかも発光
層］５が吸湿した状態でＥ［、素子に電圧を印加して発
光を行なわせると、電気化学的作用により発光層１５が
変質し、ＥＬ素子が破壊してしまう。
れるＺｎＳやＺｎ５ｅなどは吸湿性があり、しかも発光
層］５が吸湿した状態でＥ［、素子に電圧を印加して発
光を行なわせると、電気化学的作用により発光層１５が
変質し、ＥＬ素子が破壊してしまう。
このような発光層１５の吸湿に起因するＥＬ素子の破壊
を防止するため、実用に供せられるＥＬ素子では発光層
１５の吸湿をできるかぎり少くする構造になっている。
を防止するため、実用に供せられるＥＬ素子では発光層
１５の吸湿をできるかぎり少くする構造になっている。
そのような対策を施した従来のＥＬ素子の構造の一例の
断面図を第３図に示す（特願昭６０−１４８６１６号）
。図におい゛て、透明な樹脂コーティング層１８が発光
層１５及び透明型ｇｉ１６全体をおおうように配置され
た樹脂コーティング層１８により薄膜発光層１５が吸湿
することを防止している。しかし樹脂コーティング層１
８は一般に完全には水分の貫通を遮断できないため、樹
脂コーディング層１８を配置しても結局は発光層１５が
吸湿してしまい、ＥＬ素子に電圧を印加すると吸湿した
発光層１５の部分において電気化学的作用により発光層
１５が変質し、ＥＬ素子が破壊し、表示品質が著しく損
われる欠点があった。
断面図を第３図に示す（特願昭６０−１４８６１６号）
。図におい゛て、透明な樹脂コーティング層１８が発光
層１５及び透明型ｇｉ１６全体をおおうように配置され
た樹脂コーティング層１８により薄膜発光層１５が吸湿
することを防止している。しかし樹脂コーティング層１
８は一般に完全には水分の貫通を遮断できないため、樹
脂コーディング層１８を配置しても結局は発光層１５が
吸湿してしまい、ＥＬ素子に電圧を印加すると吸湿した
発光層１５の部分において電気化学的作用により発光層
１５が変質し、ＥＬ素子が破壊し、表示品質が著しく損
われる欠点があった。
なおこのような発光層１５の吸湿は樹脂コーティング層
１８の上にガラス板等の透明な板を接着して配置した場
合でも水分が側面から侵入するため高い信頼性が得られ
ないという問題があった。
１８の上にガラス板等の透明な板を接着して配置した場
合でも水分が側面から侵入するため高い信頼性が得られ
ないという問題があった。
本発明のＥＬ素子は、セラミック基板に設けられた高誘
電率セラミック層からなる絶縁層と、この絶縁層上に設
けられた発光層とを有するＥ Ｌ素子において、前記セ
ラミック基板に透光性のガラス板を封着ガラスを用いて
接着し前記発光層を封止したことを特徴とする。
電率セラミック層からなる絶縁層と、この絶縁層上に設
けられた発光層とを有するＥ Ｌ素子において、前記セ
ラミック基板に透光性のガラス板を封着ガラスを用いて
接着し前記発光層を封止したことを特徴とする。
本発明は、上述の構成をとることにより従来技術の問題
点を解決した。すなわち従来はＥＬ素子を湿気から保護
するために樹脂を用いていたのを改め透光性ガラス板を
封着ガラスを用いてセラミック基板に接着した。これに
より発光層が外気から完全に遮断され、よって発光層が
吸湿しなくなるため発光層の吸湿に原因するＥＩ−素子
の破壊が防止され、Ｅ Ｉ−素子の信頼性が著しく向上
するとともに、ＥＬ素子の表示品質が低下することを防
止できるようになり、高い信頼性と良好な表示品質を維
持できるＥＬ素子を供給できるようになる。
点を解決した。すなわち従来はＥＬ素子を湿気から保護
するために樹脂を用いていたのを改め透光性ガラス板を
封着ガラスを用いてセラミック基板に接着した。これに
より発光層が外気から完全に遮断され、よって発光層が
吸湿しなくなるため発光層の吸湿に原因するＥＩ−素子
の破壊が防止され、Ｅ Ｉ−素子の信頼性が著しく向上
するとともに、ＥＬ素子の表示品質が低下することを防
止できるようになり、高い信頼性と良好な表示品質を維
持できるＥＬ素子を供給できるようになる。
〔実施例１
次に、本発明について図面を参照して説明する。
第１図は本発明の一実施例の断面構造図である。１はセ
ラミック基板、２〜４はセラミック基板１を構成する部
分であり、２は厚さ約１龍のセラミック基部、３は内部
電極であり厚さ約３μｍ、４は厚さ約４０μｍの高誘電
率のセラミック絶縁層である。更にセラミック基板１上
には引き出し電極７が形成されている。このセラミック
基板１は、所謂、グリーンシート法により作成する。即
ちセラミック基部２やセラミック絶縁層４となるセラミ
ック生シートに適宜、内部電極３や引き出し電極４を導
体ペーストのスクリーン印刷により形成した後、生シー
トを積層焼成して作成する。このように作成したセラミ
ック基板１」二に発光層５としてＺｎＳ：Ｍｕ（Ｍｎ
ｆＪ度約１モル％）を０．３μｍの厚さに真空蒸着した
。６は厚さ約０，２μｍのＴＴ’Ｏよりなる透明電極で
あり、マグネトロンスパッタ法により作成した。この上
に透光性のガラス板９をかぶせ発光部を囲むように封着
ガラス８によりセラミック基板１に接着し発光部を封止
する。
ラミック基板、２〜４はセラミック基板１を構成する部
分であり、２は厚さ約１龍のセラミック基部、３は内部
電極であり厚さ約３μｍ、４は厚さ約４０μｍの高誘電
率のセラミック絶縁層である。更にセラミック基板１上
には引き出し電極７が形成されている。このセラミック
基板１は、所謂、グリーンシート法により作成する。即
ちセラミック基部２やセラミック絶縁層４となるセラミ
ック生シートに適宜、内部電極３や引き出し電極４を導
体ペーストのスクリーン印刷により形成した後、生シー
トを積層焼成して作成する。このように作成したセラミ
ック基板１」二に発光層５としてＺｎＳ：Ｍｕ（Ｍｎ
ｆＪ度約１モル％）を０．３μｍの厚さに真空蒸着した
。６は厚さ約０，２μｍのＴＴ’Ｏよりなる透明電極で
あり、マグネトロンスパッタ法により作成した。この上
に透光性のガラス板９をかぶせ発光部を囲むように封着
ガラス８によりセラミック基板１に接着し発光部を封止
する。
封着ガラス８による封止は、例えば次に説明する工程に
より行なう。透光性ガラス板９として安価で、且つセラ
ミック基板１と熱膨張係数が近いソーダガラスを用い、
その上にビークルを混合しペースト状にした封着用低融
点ガラス（日本電気硝子■製 ＬＳＯｌｌ、８）をスク
リーン印刷により額縁状に形成し、乾燥ｆ＆４３Ｑ℃大
気中で仮焼成する。この後、上述のセラミック絶縁ＥＬ
素子部を重ね合せ４３０℃１５分間の本焼成を行なう。
より行なう。透光性ガラス板９として安価で、且つセラ
ミック基板１と熱膨張係数が近いソーダガラスを用い、
その上にビークルを混合しペースト状にした封着用低融
点ガラス（日本電気硝子■製 ＬＳＯｌｌ、８）をスク
リーン印刷により額縁状に形成し、乾燥ｆ＆４３Ｑ℃大
気中で仮焼成する。この後、上述のセラミック絶縁ＥＬ
素子部を重ね合せ４３０℃１５分間の本焼成を行なう。
本焼成は乾燥したアルゴンや窒素の不活性なガス雰囲気
で行なう。この焼成によりガラス板９とＥＬ素子部を設
けたセラミック基板１が接着され、発光部は完全に外界
と遮断される。なお、本焼成は真空中で行なってもよい
。
で行なう。この焼成によりガラス板９とＥＬ素子部を設
けたセラミック基板１が接着され、発光部は完全に外界
と遮断される。なお、本焼成は真空中で行なってもよい
。
上述の製造工程ではカバーとなるガラス板９の方に封着
ガラス８を仮焼成して形成したが、発光層５やＩＴＯ等
の薄膜工程を行なう前にセラミック基板部１の方に前も
って形成しておいても良い。更に、ガラス板９とセラミ
ック基板１の両方に封着ガラスを仮焼成して形成した場
合はより確実に封止が行なえる。また透光性ガラス板と
して適度に着色されたガラス板を使用することもできる
。この場合は、表示のコンＩ・ラスト向上が実現される
。
ガラス８を仮焼成して形成したが、発光層５やＩＴＯ等
の薄膜工程を行なう前にセラミック基板部１の方に前も
って形成しておいても良い。更に、ガラス板９とセラミ
ック基板１の両方に封着ガラスを仮焼成して形成した場
合はより確実に封止が行なえる。また透光性ガラス板と
して適度に着色されたガラス板を使用することもできる
。この場合は、表示のコンＩ・ラスト向上が実現される
。
このようなガラス封着には４ｏｏ℃以上の比較的高い処
理温度が必要であるが本実施例では、ＩＴＯの抵抗が若
干増大した以外は特性上何ら問題はなく、高湿下におい
ても劣化を示さながった。
理温度が必要であるが本実施例では、ＩＴＯの抵抗が若
干増大した以外は特性上何ら問題はなく、高湿下におい
ても劣化を示さながった。
以上述べた通り本発明のＥＬ素子は、発光層をセラミッ
ク基板、透光性のガラス板及び封着ガラスで囲い、外気
から完全に遮断するため、従来用いられてきた樹脂コー
ティング層のような透水性がなく、発光層が外気から完
全に隔離される。
ク基板、透光性のガラス板及び封着ガラスで囲い、外気
から完全に遮断するため、従来用いられてきた樹脂コー
ティング層のような透水性がなく、発光層が外気から完
全に隔離される。
従って、本発明のＥＬ素子は、発光層が吸湿することが
なくなり、吸湿を原因とする発光層の変質とそれに伴う
ＥＬ素子の破壊ないしは劣化が防止され、これによりＥ
Ｌ素子の信頼性が大きく向上するとともに表示品質の劣
化がなくなるという効果がある。
なくなり、吸湿を原因とする発光層の変質とそれに伴う
ＥＬ素子の破壊ないしは劣化が防止され、これによりＥ
Ｌ素子の信頼性が大きく向上するとともに表示品質の劣
化がなくなるという効果がある。
第１図は本発明の一実施例の断面図、第２図は従来のセ
ラミック絶縁薄膜ＥＬ素子の断面図、第３図は従来の樹
脂コーディング層を有するセラミック絶縁薄膜ＥＬ素子
の断面図である。 １．１１・・・セラミック基板、２．１２・・・セラミ
ック基部、３．１３・・・内部電極、４．１４・・・セ
ラミック絶縁層、５．１５・・・発光層、６．１６・・
・透明電極、７・・・引き出し電極、８・・・封着ガラ
ス、９・・・透光性ガラス板、１０・・・空間、１７・
・・交流型源、１８・・・樹脂コーティング層。 箒 ２ Ｍ １目℃プモコーティ〉ヅ層
ラミック絶縁薄膜ＥＬ素子の断面図、第３図は従来の樹
脂コーディング層を有するセラミック絶縁薄膜ＥＬ素子
の断面図である。 １．１１・・・セラミック基板、２．１２・・・セラミ
ック基部、３．１３・・・内部電極、４．１４・・・セ
ラミック絶縁層、５．１５・・・発光層、６．１６・・
・透明電極、７・・・引き出し電極、８・・・封着ガラ
ス、９・・・透光性ガラス板、１０・・・空間、１７・
・・交流型源、１８・・・樹脂コーティング層。 箒 ２ Ｍ １目℃プモコーティ〉ヅ層
Claims (1)
- セラミック基板に設けられた高誘電率セラミック層か
らなる絶縁層と、この絶縁層上に設けられた発光層とを
有するＥＬ素子において、前記セラミック基板に透光性
のガラス板を封着ガラスを用いて接着し前記発光層を封
止したことを特徴とするＥＬ素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61057547A JPS62213091A (ja) | 1986-03-14 | 1986-03-14 | Ｅｌ素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61057547A JPS62213091A (ja) | 1986-03-14 | 1986-03-14 | Ｅｌ素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62213091A true JPS62213091A (ja) | 1987-09-18 |
Family
ID=13058807
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61057547A Pending JPS62213091A (ja) | 1986-03-14 | 1986-03-14 | Ｅｌ素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62213091A (ja) |
-
1986
- 1986-03-14 JP JP61057547A patent/JPS62213091A/ja active Pending
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