JPS63155595A - 薄膜ｅｌ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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、交流駆動の薄膜ＥＬ（エレクトロルミネセ
ント）素子に関するものである。

〔発明の背景〕

一般にこの種の薄膜ＥＬ素子は、特開昭６１−２５０９
９４号公報等に開示されて第３図に示す如く、ガラス板
等の透明絶縁板から成る基板３１上にＩＴＯ等の透明導
電材料を素材とする透明電極３２を形成し、次いでこの
上にＳｉｎｇ、　Ａｌｚ０２＋　Ｙ２Ｏ２，Ｔａｘｅｓ
等の酸化物絶縁材料を素材とする絶縁層３３、ＺｎＳ等
の母体材料にＭｎ等の活性剤を混ぜた螢光材料を素材と
する発光層３４、絶縁層３３と同様な絶縁層３５をこの
順序で平面的に積層形成し、更に絶縁層３５上にＡＩ等
の金属導電材料を素材とする背面電極３６を積層形成し
て構成されており、両電極３２．３６へ２００Ｖ前後の
交流電圧を印加すると両電極３２．３６の間に発生する
電界により発光層３４が発光を行い、基板３１を通って
外部へ照射される。

かかる構成の薄膜ＥＬ素子では、絶縁層３３．３５の膜
厚はそれぞれ０．１〜１．０μｍ、発光層３４の膜厚は
０．２〜１．０μｍ程度に形成されることから、両電極
３２．３６間の距離（膜厚）は１μｍ程度であり、ここ
に２００Ｖ前後の交流電圧を印加すると電界強度のオー
ダは１０５〜１０６Ｖ／ｃｍと強電界となるため、絶縁
層３３．３５には絶縁破壊耐圧の大きなものが望まれる
。

ところで、絶縁層３３．３５は、コンデンサ的作用を有
していて発光層３４界面へ電荷を蓄積させる働きを有す
るものであるから、印加電圧を発光層３４へ効率的に加
えるには、必然的に比誘電率の大きなものの方が好まし
い。

〔発明の目的〕

この発明は、前記諸事項に着目して考えられたものであ
り、強電界に強くて破壊されに＜＜、発光が効率的に行
われる薄膜ＥＬ素子の提供を目的とする。

〔発明の概要〕

前記目的を達成するため、この発明は透明電極と背面電
極との間に発光層を形成し、前記発光層と接して前記両
電極へ交流電圧を印加することにより発生する電界が横
切る個所に絶縁層を形成する薄膜ＥＬ素子において、前
記絶縁層に比誘電率が大きい絶縁性オイルを用いるもの
である。

〔作用〕 絶縁層として、従来の酸化物絶縁材料に比べ、絶縁破壊
耐圧が同程度もしくは同程度以上であり、比誘電率が大
きい絶縁性オイルを用いることにより、強電界に耐えら
れ、発光層界面へ電荷が集中的に蓄積される。

〔実施例〕

（第１実施例） 第１図は、この発明の第１実施例を示しており、ガラス
板等の透明絶縁板から成る基板１上にＩＴＯ等の透明導
電材料を素材とする透明電極２を蒸着法等の手段により
形成し、次いでこの上にＺｎＳ等の母体材料にＭｎ等の
活性剤を混ぜた螢光材料を素材とする発光層３を蒸着法
等の手段により平面的に積層形成している。また、基板
１と同様な基板４上には胱等の金属導電材料を素材とす
る背面電極５を蒸着法等の手段により形成している。そ
して、側基板１　５の周縁部には、発光層３と背面電極
５とが一定の空間を有して対向するようにマイラフィル
ムやテフロンフィルム等のスペーサ６を設けてあり、更
に、側基板１．５の側面部は前記空間の気密性を保つよ
うに無機あるいは有機の接着剤７により封止されている
。そして、前記空間には、絶縁層８として、従来の酸化
物絶縁材料に比べ、絶縁破壊耐圧が同程度もしくは同程
度以上であり、比誘電率が大きい絶縁性オイルが封入さ
れており、すなわち、発光層３と接して両電極１．５へ
交流電圧を印加することにより発生する電界が横切る個
所に絶縁性オイルから成る絶縁層８が位置している。

このような構成の薄膜ＥＬ素子は、両電極１゜５と連設
され薄膜ＥＬ素子の外部へ引き出されたり一ド（図示し
ない）に交流電圧を印加すると両電極１，５の間に発生
する電界により発光層３が発光を行い、基板１を通って
外部へ照射される。

なお、絶縁層８を構成する絶縁性オイルとしては、たと
えば絶縁破壊耐圧がＩＱ’Ｖ／ａｍのオーダで従来の酸
化物絶縁材料と同程度、比誘電率が１０９で従来の酸化
物絶縁材料（最も大きいＴａｘｅｓの成ｎり時の比誘電
率は１０程度）の数１０倍のホルムアミドを使用するこ
とができ、かかる絶縁性オイルを絶縁層８として用いる
ことにより、薄膜ＥＬ素子は強電界に強くて破壊されに
＜＜、比誘電率が従来の数１０倍と太き（なることによ
って両電極ｌ。

５間の距離が１０μｍ程度に広がったとしても発光層３
の電束密度は高くなり、発光層３界面へ電荷が集中的に
蓄積されて発光層３での発光が効率的に行われることと
なり、従来と同程度の値の交流電圧の印加の場合には発
光輝度が上界し、発光輝度を従来と同程度にする場合に
は印加電圧の値を従来よりも低くすることができ省電力
化が図れる。

特に後者の場合、すなわち、印加電圧の値を低くする場
合には、その分従来よりも電界強度が低下して絶縁破壊
の危険性が減少するため、絶縁層８を構成する絶縁オイ
ルの絶縁破壊耐圧は、従来の酸化物絶縁材料より前記電
界強度の低下に応じて小さくても良く、酸化物絶縁材に
比べ絶縁破壊耐圧が同程度とはこのような場合を含むも
のである。

（第２実施例） 第２図は、この発明の第２実施例を示しており、前記第
１図で示した実施例と同一個所には同一の符号を付して
その詳細な説明は省く。

９は、従来の絶縁Ｎ（第３図の符号３３．３５参照）と
同様な酸化物絶縁材料を蒸着等の手段により透明電極２
と発光層３との間に平面的に積層形成した絶縁層であり
、絶縁性オイルにて形成した絶縁層８とで発光層３をサ
ンドインチ状にはさむ構成となっているが、発光層３と
接して両電極２゜５へ交流電圧を印加することにより発
生する電界が横切る個所に絶縁性オイルから成る絶縁層
８を形成することにより、前記実施例と同様の働きを得
ることができる。

（実施例の応用例） 第１図および第２図の各実施例において、背面電極５を
透明電極２と同様にＩＴＯ等の透明導電材料により形成
することもでき、この場合の薄膜ＥＬ素子は、発光層３
が発光を行い、両基板ｌ。

４を通って外部へ照射される両面発光型となる。

ところで、第３図にて示した従来の薄膜ＥＬ素子を両面
発光型とするべく背面電極（第３図の符号３６参照）を
ＩＴＯ等の透明導電材料により形成する場合には、前記
透明導電材料を蒸着の手段により形成する時に前記背面
電極下部の絶縁層（第３図の符号３５参照）ならびに発
光層（第３図の符号３４参照）等が加熱されて損傷する
危険性があるが、この発明の前記両面発光型の構成では
、発光層３等に余分な熱加重が加えられないので、品質
の高い安定した薄膜ＥＬ素子を得ることができる。

また、絶縁層８は、発光層３の周囲をとりまくように位
置するから、絶縁性オイルにシリコーンオイル等の防水
性材料および／あるいはモレキュラシーブス等の吸水性
材料を混入することにより、薄膜ＥＬ素子の外部から浸
入するおそれのある水分を発光層３側へ通さない構成と
なり、薄膜ＥＬ素子の水分による劣化を防ぎ、寿命を延
ばすことができる。

また、前記各実施例において、発光層３を両電極２，５
の各々上面に分割して形成しても良く、この場合、分割
形成する発光層３の各々が異なる値の交流電圧の印加で
発光を行い、しがち発光の色が異なるよう螢光材料を選
択すれば、薄膜ＥＬ素子は多色発光を行うことができる
。

また、絶縁性オイルに粘性の弱いものを用いたり、混ぜ
たりすることにより、仮に発光層３で破壊が生じたとし
ても破壊部へ瞬時に絶縁性オイルが入り込み、破壊を局
部的に噛い止めることができる。

〔効果〕

この発明は、透明電極と背面電極との間に発光層を形成
し、前記発光層と接して前記両電極へ交流電圧を印加す
ることにより発生する電界が横切る個所に絶縁層を形成
する薄膜ＥＬ素子において、前記絶縁層に比誘電率が大
きい絶縁性オイルを用いるものであり、強電界に強くて
破壊されにくく、発光層界面へ電荷が集中的に蓄積され
るため発光が効率的に行われるという優れた効果を奏す
るものである。

また、絶縁層が絶縁性オイルを封入することにより形成
されるため、従来絶縁層の成膜時に生じていたピンホー
ルやクランク等の欠損による薄膜ＥＬ素子の品質の不安
定さや不良品の発生を解消することができ、安定した品
質の高い薄膜ＥＬ素子を得ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１実施例の要部断面図、第２図は
この発明の第２実施例の要部断面図、第３図は従来例の
要部断面図である。 １．４・一基板　　　２−・透明電極 ３−発光層　　５−背面電極

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　透明電極と背面電極との間に発光層を形成し、前記発
   光層と接して前記両電極へ交流電圧を印加することによ
   り発生する電界が横切る個所に絶縁層を形成する薄膜Ｅ
   Ｌ素子において、前記絶縁層に比誘電率が大きい絶縁性
   オイルを用いることを特徴とする薄膜ＥＬ素子。