JPH0240892A

JPH0240892A - エレクトロルミネセント素子の製造方法

Info

Publication number: JPH0240892A
Application number: JP63189094A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Aoki; 裕一青木; Shiro Kobayashi; 史朗小林; Koji Nakanishi; 功次中西; Etsuo Ogino; 悦男荻野; Toshitaka Shigeoka; 重岡　利孝; Katsuhisa Enjoji; 勝久円城寺
Original assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Priority date: 1988-07-28
Filing date: 1988-07-28
Publication date: 1990-02-09

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〕本発明はエレクトロルミネセント素子（以後ＥＬ素子と
略称する）の製造方法に関し、特に直流電流発光型のＥ
Ｌデイスプレィデバイス等に官用なＥＬ素子の製造方法
に関する。

〔従来の技術〕

近年コンピュータの普及に伴い、ナイスプレイデバイス
の需要が高まっており、特に、現在量も広く使われてい
るＣＲＴ　（陰極線管）の厚味が大きすぎると云う欠点
を改善しようと云う動きが盛んである。平面デイスプレ
ィ装置として現在実用化の域に達しているものには代表
的なものを挙げるとＬＣＤ　（液晶デイスプレィ）、Ｐ
Ｄ（プラズマデイスプレィ）、ＥＬＤ（エレクトロルミ
ネセントディスプレイ）、螢光表示管の４種があり、Ｅ
ＬＤは中でも輝度の高さ、コントラストの良さ及び視野
角の広さに於いて群を抜いている。

ところが、現在量産段階にあるＥＬＤは二重絶縁型で、
この種の構成は真空成膜によって形成された薄膜を何層
も有しており、それぞれの層を形成する際の歩留りがあ
まり高くならないことから、総合的な歩留りを向上させ
ることが非常に困難である。

しかし、現在開発途上にある直流電流を流すことによっ
て発光させる方式のＥＬＤでは、直流電流を制限するた
めに設ける層の厚味を厚くしてピンホール生成の可能性
を小さくし、歩留りを上げることが可能である。

現在知られているこの種のＥＬＤの構成は、第１図に示
す様に、ガラス基板上に透明電極を形成し、その上に順
次発光層、電流制限層、背面電極を形成したものであり
（例えば英国特許ＧＢ２１７６３４０Ａ）二重絶縁型に
較べて真空成膜によって形成される絶縁膜が二層とも使
用されないことから、歩留りも高くなり、コストも低下
する。

Ｘ−Ｙドツトマトリックス型のＥＬ素子を、上記直流駆
動型ＥＬ素子で製造する方法としては、■透明基板上に
ストライブ状の透明電極を形成し、■該透明電極つき透
明基板上に発光層を真空蒸着法を用いて積層し、■該発
光層条に電流制限層をスプレー塗装法を用いて作成し、
■該電流制限層上にＡβ等の金属を背面電極として真空
蒸着法を用いて積層し、■電流制限層および背面電極を
、微少なダイヤモンド針で透明電極のストライブと直交
する方向に引っかいて空溝を形成する方法が知られてい
た。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来のＥＬ素子の製造方法において
は、 ■　電流制限層をスプレー塗装で成膜するため、塗料粘
度を１×１０６ｃｐｓより小さくする必要があり、この
様な低粘度領域に於いては、粒子の沈降が起こり易く、
安定的な塗装が困難である。

■　背面電極をアルミ蒸着で形成するため、真空の設備
が必要であり、設備コストがかかる。

■　背面電極をくし形電極にパターニングする際の針で
溝を切る作業は、−本一本をスクライブするために生産
性が低いだけでなく、引っかきによって形成された溝の
淵の部分が不ぞろいに破壊されて背面電極の一部が垂れ
下がったりするためにその部分で素子の破壊が起こる。

等の問題点があった。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、前記従来の問題点を解決するためになされた
ものであって、透明基板上に透明電極。

発光物質よりなる層、電流制限層、および背面電極を順
次積層するエレクトロルミネセント素子の製造方法にお
いて、該電流制限層を、導電性微粒子、バインダ樹脂お
よび溶剤を含み、ｌ×１０４〜ｌＸ１０ｈｃｐｓの粘度
に調整されたペーストを用いた印刷法を用いて作製して
いる。

一般に上記ＥＬ素子の電流制限層の比抵抗は１×１０４
〜ｌ×１０４Ω・備が好ましく、背面電極を形成する物
質の比抵抗はｌＸｌ０−’Ω・■以下であることが好ま
しいが、これらの比抵抗の範囲は双方共に、導電性粉末
とバインダー樹脂の複合体を作製することによって実現
することができる。

電流制限層に含まれる導電性粉末は、該電流制限層の望
ましい比抵抗値がｌ×１０４〜ｌＸｌ０６Ω・Ｇである
ことより、粉体のみで測定した場合の比抵抗値がｌ　Ｘ
　１０２〜ｌ×１０５Ω・値であるものを用いることが
好ましいが、この様な導電性粉末としては、それ自体の
比抵抗がこの範囲にある粉体を用いても、この範囲外の
もの同志を混合してこの範囲に調節したものを用いても
、どちらでもかまわない。この様な粉体としては、粒径
ｌＯ龍〜３ｎｍの■窒化ジルコニウム、■窒化ニオブ、
■カーボンブラックおよび酸化ルテニウムおよび酸化イ
ルジウムよりなる群より選ばれた１種と、シリカ又はア
ルミナと、の混合物■−酸化マンガン又は四三酸化マン
ガンと、β−二酸化マンガン又はカーボンブランクと、
の混合物などが挙げられる。

上記導電性物質は、いずれも粉体で使用され、これらは
バインダー樹脂を用いて固定される。バインダー樹脂と
しては、通常の有機高分子物質やシリコーン樹脂を用い
ることができる。これらにはたとえば、ビニル系樹脂、
ポリエステル系樹脂。

ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、セルロース系樹
脂、ポリウレタン系樹脂、尿素系樹脂、エポキシ系樹脂
、メラミン系樹脂、シリコーン系樹脂などが挙げられる
が、特に、極性基を有した高分子材料が好適に用いられ
る。

該極性基を有した高分子材料としてはたとえば、ビニル
アルコールやアクリル酸、メタクリル酸、Ｎ、Ｎ−ジメ
チルアミノメタクリレート残基を有した共重合体、ポリ
オールを当量より過剰に含んだポリウレタンやシリコー
ン樹脂、フェノール樹脂やキシレン樹脂などが挙げられ
る。これらは単独でも、また混合物として使用してもか
まわない。

上記導電性粉末とバインダー樹脂の混合比率は、体積で
１：４〜４：１の範囲が好ましい。これらの二成分はこ
れに粘度調整作用を有する溶剤を加えてペーストとして
使用され、使用し得る溶剤としては、アルコール、ケト
ン、エステル、エーテル、炭化水素などが挙げられる。

このペーストは、バインダー樹脂の溶液に４電性扮体が
分散した状態のものであるので、用いる溶剤としては、
バインダー樹脂を溶解しやすいものが好ましい。その組
成は用いるバインダー樹脂に応じて決められる。

該ペースト粘度範囲は１ｘ１０４〜１×１０６ｃｐｓで
ある。

ペーストを基板表面に付着させる方法は、印刷法である
が、印刷法によれば上記Ｉ　Ｘ　１０’〜ＩＸＩＱ６ｃ
ｐｓの粘度のペーストを用いて簡単に被膜形成を行なえ
る。上記ｌ×１０４〜１×１０６ｃｐｓの粘度のペース
トは、スプレー法に用いる１ｘｌＯ’ｃｐｓより小さな
粘度の流体とくらべ、粒子の沈降等が起こりに＜＜、安
定した作業を行なうことができる。

ペーストの粘度が１×１０６ｃｐｓよりも低くなると、
粒子の沈降等が起こりやすくなり、１×１０６ｃｐｓよ
りも高くなると印刷法の手段では被膜作成が行なえなく
なる。

該電流制限層は、全体にわたって均一に形成されてもか
まわないが、パターニング機能を有するスクリーン印刷
法によってストライプ状に形成することが好ましい。

電流制限層は、発光層上に印刷されたペーストが乾燥固
化させることによって形成される。

上記印刷法を用いて形成された電流制限層を用いて、Ｘ
Ｙドツトマトリックス型のＥＬ素子を装造する方法とし
ては、 ■１．ストライプ型透明電極上に発光層を形成した後ｎＡ、均一厚みの電流制限層を印刷法により形成し、ＨＡ、均一厚みの背面電極を任意の方法により形成し、ＩＶＡ、電流制限層と背面電極を微小な針で透明電極の
ストライプと直交する方向で引っかいて空溝を形成する
。

■ＩＩＢ、均一厚みの電流制限層を印刷法により形成し
、１）［Ｂ、ストライプ状の背面電極を例えば印刷法等に
より形成し、ＩＶＢ、露出している電流制限層部を微小な針で引っか
いて空溝を形成する。

■■Ｃ，ストライプ状の電流制限層をパターニング機能
を有するスクリーン印刷法により形成し、 ■Ｃ，ストライプ状の背面電極をパターニング機能を有
するスクリーン印刷法により前記ストライプ状電流制限
層上に形成する。

等が例示できる。

内でも■の２回スクリーン印刷法を用いて、針を用いた
空溝形成操作を省略する方法が前記３つの問題を全て解
決するので望ましい。

背面電極をスクリーン印刷で作成する場合、背面電極に
含まれる導電性粉末は比抵抗のなるべ（小さいものつま
りｔｏ−”Ω・Ｃｍ台以下のものであることが好ましく
、この様な粉体としてはカーボンブランク、銀、金、銅
などが挙げられる。

又背面電極の場合も、前記電流制限層作製の場合同様の
バインダ樹脂および同様の溶剤を用いてペーストとして
調整されて印刷を行うことができる。

〔実施例〕

次に実施例に従って本発明を説明する。第１図は本発明
に係るＥＬ素子の基本構造の断面図である。

ガラス基板等の透明絶縁基板１上にインジウムスズ酸化
物（ＩＴＯ）をスパッタリング法で成膜し、それをスト
ライプ状の電極２（透明電極）を形成する様にフォトリ
ソグラフィーによってパターニングした後、マンガンを
ドープしたＺｎＳ膜３（発光層）を真空蒸着法で約５０
０ｎｍ厚成膜した。

次に、粉砕して粒径を１ミクロン程度にした窒化ジルコ
ニウム粉末７０ｇを、水酸基を含有したポリエステル樹
脂を３０重量％含むプロピレングリコールモノエチルエ
ーテルアセテートールミルを用いて分散させ、これに末
端イソシアネートのポリウレタンを混合して粘度を１．
６　Ｘ　１０’ｃｐｓに調整してペーストとし、スフタ
ーン印刷で上記発光層３上に印刷してストライプ状の電
流制限層４とした。これを加熱硬化させた後、この上に
更に同一のスクリーンを用いて、銀ペーストを印刷して
乗せ、これもまた加熱して硬化させ、背面電極５を形成
した。

この様にして作製したＥＬナセル、パターンエツジ部の
破壊もなく、正常な発光を示した。

〔比較例〕

発光層迄を実施例と同様にして成膜し、実施例と同様組
成の電流制限層用ペーストにメチルイソブチルケトンと
イソホロンの混合物を添加して希釈して粘度５Ｘ１０”
ｃｐｓに調整した。該流体では、窒化ジルコニウム粉体
の一部が沈澱していた。

これをスプレー塗布法で発光層３上に塗布し、乾燥した
後、アルミニウムを１着して背面電極５を形成した。そ
の後、ダイヤモンド針で電流制限層４と背面電極５をス
トライブ状に引っかいて溝を形成し、ＥＬナセルした。

この様にして作製したＥＬナセル、パターンエツジ部で
担当数の破壊が起こり、また、電流制限層中に含まれる
窒化ジルコニウム粒子の一部が沈澱してしまったため、
該電流制限層中の窒化ジルコニウム粒子濃度が目標値よ
りも低くなってしまい、従って該電流制限層の抵抗が高
くなりすぎて、高い電圧でしか発光しなかった。

〔発明の効果〕

本発明によれば、直流型ＥＬ素子を安価に製造し、また
、品質を安定させ、特に、パターンエツジ部の破壊を防
止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例で作製したエレクトロルミネッセンス素
子の概略を示す断面図である。第１図

Claims

【特許請求の範囲】

　（１）透明基板上に透明電極、発光物質よりなる層、
電流制限層、および背面電極を順次積層するエレクトロ
ルミネセント素子の製造方法において、該電流制限層を
導電性微粒子，バインダ樹脂および溶剤を含み、ｌ×１
０＾４〜１×１０＾６ｃｐｓの粘度に調整されたペース
トを用いた印刷法を用いて作製することを特徴とするエ
レクトロルミネセント素子の製造方法。