JPH0562779A - エレクトロルミネセンス素子 - Google Patents
エレクトロルミネセンス素子Info
- Publication number
- JPH0562779A JPH0562779A JP3171456A JP17145691A JPH0562779A JP H0562779 A JPH0562779 A JP H0562779A JP 3171456 A JP3171456 A JP 3171456A JP 17145691 A JP17145691 A JP 17145691A JP H0562779 A JPH0562779 A JP H0562779A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current limiting
- fine powder
- limiting layer
- resistivity
- back electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】発光の輝度むらが改善され、ブレークダウンの
発生が抑制されたエレクトロルミネセンス素子を提供す
ること。 【構成】透明な絶縁性基板上に、透明電極、発光層、導
電性微粉末をバインダーで固定した電流制限層および背
面電極を順次積層したエレクトロルミネセンス素子にお
いて、前記導電性微粉末は電子伝導性のチタン酸化物を
主成分としたことを特徴とするエレクトロルミネセンス
素子。
発生が抑制されたエレクトロルミネセンス素子を提供す
ること。 【構成】透明な絶縁性基板上に、透明電極、発光層、導
電性微粉末をバインダーで固定した電流制限層および背
面電極を順次積層したエレクトロルミネセンス素子にお
いて、前記導電性微粉末は電子伝導性のチタン酸化物を
主成分としたことを特徴とするエレクトロルミネセンス
素子。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、エレクトロルミネセン
ス（以下ＥＬと略す）素子に関し、詳しくはその電流制
限層を改善したＥＬ素子に関する。
ス（以下ＥＬと略す）素子に関し、詳しくはその電流制
限層を改善したＥＬ素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＥＬ素子を応用したＥＬデイスプレイ
は、近年ポータブルタイプのコンピュータの端末などに
急速に普及しつつある有望なフラットパネルデイスプレ
イの１つである。
は、近年ポータブルタイプのコンピュータの端末などに
急速に普及しつつある有望なフラットパネルデイスプレ
イの１つである。
【０００３】ＥＬ素子には、薄膜型ＥＬ素子と粉末型Ｅ
Ｌ素子の２つのタイプが知られているが、最近では薄膜
型と粉末型とを組み合わせた混成型ＥＬ素子（Ｈｙｂｒ
ｉｄＥＬ素子あるいはＣｏｍｐｏｓｉｔｅＥＬ素子と呼
ばれる）が、有力なＥＬ素子の１つとして注目されるよ
うになってきた。（例えば英国特許公報２１７６３４０
Ａ号，英国特許公報２１７６３４１Ａ号）図３は、従来
技術の混成型ＥＬ素子の断面構造を示した図である。図
３を用いて従来技術のＥＬ素子の構造および製造方法を
説明する。
Ｌ素子の２つのタイプが知られているが、最近では薄膜
型と粉末型とを組み合わせた混成型ＥＬ素子（Ｈｙｂｒ
ｉｄＥＬ素子あるいはＣｏｍｐｏｓｉｔｅＥＬ素子と呼
ばれる）が、有力なＥＬ素子の１つとして注目されるよ
うになってきた。（例えば英国特許公報２１７６３４０
Ａ号，英国特許公報２１７６３４１Ａ号）図３は、従来
技術の混成型ＥＬ素子の断面構造を示した図である。図
３を用いて従来技術のＥＬ素子の構造および製造方法を
説明する。
【０００４】ガラス基板１上に、透明電極２としてイン
ジウム錫酸化物（ＩＴＯ）などの透明電極材料をスパッ
タ、真空蒸着法などにより成膜した後に、フォトリソグ
ラフィーなどの方法を用いて所定の形状にパターンニン
グする。その上に発光層３を真空蒸着法、スパッタ法、
ＭＯＣＶＤ法などの方法を用いて形成する。発光層の材
質としては、ＺｎＳ，ＺｎＳｅ，ＣｄＳなどの２−６属
化合物に、Ｍｎ，Ｃｕなどの遷移金属やＴｂ，Ｓｍ，Ｄ
ｙなどの希土類あるいはそれらのフッ化物、塩化物など
を発光中心としてドープしたものがよく用いられる。そ
の上に、電流制限層７として導電性の微粉末を有機バイ
ンダーで固めた数十μｍ程度の粉末層をスプレー法など
の方法によって成膜する。最後に、背面電極５としてア
ルミニウムなどの金属を真空蒸着あるいはスパッタ法で
成膜することによりＥＬ素子とする。
ジウム錫酸化物（ＩＴＯ）などの透明電極材料をスパッ
タ、真空蒸着法などにより成膜した後に、フォトリソグ
ラフィーなどの方法を用いて所定の形状にパターンニン
グする。その上に発光層３を真空蒸着法、スパッタ法、
ＭＯＣＶＤ法などの方法を用いて形成する。発光層の材
質としては、ＺｎＳ，ＺｎＳｅ，ＣｄＳなどの２−６属
化合物に、Ｍｎ，Ｃｕなどの遷移金属やＴｂ，Ｓｍ，Ｄ
ｙなどの希土類あるいはそれらのフッ化物、塩化物など
を発光中心としてドープしたものがよく用いられる。そ
の上に、電流制限層７として導電性の微粉末を有機バイ
ンダーで固めた数十μｍ程度の粉末層をスプレー法など
の方法によって成膜する。最後に、背面電極５としてア
ルミニウムなどの金属を真空蒸着あるいはスパッタ法で
成膜することによりＥＬ素子とする。
【０００５】ドットマトリックス型のＥＬデイスプレイ
パネルを製造する場合は、その後、ダイアモンド針等を
用いて、たとえば背面電極と電流制御層を同時に機械的
に引っかいて、背面電極と電流制限層のパターニングを
行う。そのため、電流制限層の膜厚は、５μｍから３０
μｍとされる。
パネルを製造する場合は、その後、ダイアモンド針等を
用いて、たとえば背面電極と電流制御層を同時に機械的
に引っかいて、背面電極と電流制限層のパターニングを
行う。そのため、電流制限層の膜厚は、５μｍから３０
μｍとされる。
【０００６】前記電流制限層７は、発光の際、ＥＬ素子
の熱の発生により発光層の抵抗率が低下し、ＥＬ素子に
過剰な電流が流れて素子を破壊するのを防ぐ役割を果た
す。電流制限層の抵抗は、大きければ大きいほど素子の
絶縁破壊に対しては安定になるが、あまり大きくなると
電流制限層での電圧降下が大きくなり、それがＥＬ素子
の駆動電圧の上昇につながるので、おのずから限界があ
り、上記５μｍから３０μｍの膜厚の範囲において、膜
厚方向に対し、単位面積（１ｃｍ2）当り５０Ωから２
００Ωの抵抗値、つまり、１×１０4Ω・ｃｍから５×
１０5Ω・ｃｍの抵抗率のものがよい。
の熱の発生により発光層の抵抗率が低下し、ＥＬ素子に
過剰な電流が流れて素子を破壊するのを防ぐ役割を果た
す。電流制限層の抵抗は、大きければ大きいほど素子の
絶縁破壊に対しては安定になるが、あまり大きくなると
電流制限層での電圧降下が大きくなり、それがＥＬ素子
の駆動電圧の上昇につながるので、おのずから限界があ
り、上記５μｍから３０μｍの膜厚の範囲において、膜
厚方向に対し、単位面積（１ｃｍ2）当り５０Ωから２
００Ωの抵抗値、つまり、１×１０4Ω・ｃｍから５×
１０5Ω・ｃｍの抵抗率のものがよい。
【０００７】前記導電性微粉末の物質としては、バイン
ダーで固めた後に前述の抵抗率をもたせるために、１×
１０4Ω・ｃｍ〜５×１０5Ω・ｃｍ程度の抵抗率をもつ
ことが要求される。従来技術のＥＬ素子では銅をコート
したＺｎＳ粉末が用いられていたが、黒色で素子のコン
トラストが良くなり、銅の移動によって経時的に抵抗値
が変化しないＭｎＯ2微粉末が用いられるようになって
きた。
ダーで固めた後に前述の抵抗率をもたせるために、１×
１０4Ω・ｃｍ〜５×１０5Ω・ｃｍ程度の抵抗率をもつ
ことが要求される。従来技術のＥＬ素子では銅をコート
したＺｎＳ粉末が用いられていたが、黒色で素子のコン
トラストが良くなり、銅の移動によって経時的に抵抗値
が変化しないＭｎＯ2微粉末が用いられるようになって
きた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の混成型ＥＬ素子においては、温度変化によって電流
制限層の抵抗率が変化することにより、使用中に輝度む
らが生じたり、寿命が短かくなるという重大な問題点が
あった。
来の混成型ＥＬ素子においては、温度変化によって電流
制限層の抵抗率が変化することにより、使用中に輝度む
らが生じたり、寿命が短かくなるという重大な問題点が
あった。
【０００９】
【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、透明な絶
縁性基板上に、透明電極、発光層、導電性微粉末をバイ
ンダーで固定した電流制限層および背面電極を順次積層
したエレクトロルミネセンス素子であって、前記導電性
微粉末の主成分として電子伝導性のチタン酸化物を用い
たことを特徴とするエレクトロルミネセンス素子であ
る。
題点を解決するためになされたものであって、透明な絶
縁性基板上に、透明電極、発光層、導電性微粉末をバイ
ンダーで固定した電流制限層および背面電極を順次積層
したエレクトロルミネセンス素子であって、前記導電性
微粉末の主成分として電子伝導性のチタン酸化物を用い
たことを特徴とするエレクトロルミネセンス素子であ
る。
【００１０】本発明に用いられるチタン酸化物は、アル
ミニウムやモリブデンなどのるつぼを用い、約１６００
℃で二酸化チタンと金属チタンを直接反応させるか、約
１３０ａｔｍ程度の高圧力、約２０００℃程度の高温度
で、水素を用いて二酸化チタンを還元することなどによ
り得られる。このようにして得られるチタン酸化物は化
学式でＴｉＯn（ｎ＝０.６４〜１.２５）で表される電
子伝導体であり、その固有電気抵抗率が低い。したがっ
て電流制限層の抵抗率を調整するためにより抵抗率の高
い物質、たとえばタングステン等が混ぜて用いられる。
導電性微粉末の粒径は１μｍ以下が望ましく、ＥＬ表示
のコントラストをあげるために黒色または暗青色が望ま
しい。
ミニウムやモリブデンなどのるつぼを用い、約１６００
℃で二酸化チタンと金属チタンを直接反応させるか、約
１３０ａｔｍ程度の高圧力、約２０００℃程度の高温度
で、水素を用いて二酸化チタンを還元することなどによ
り得られる。このようにして得られるチタン酸化物は化
学式でＴｉＯn（ｎ＝０.６４〜１.２５）で表される電
子伝導体であり、その固有電気抵抗率が低い。したがっ
て電流制限層の抵抗率を調整するためにより抵抗率の高
い物質、たとえばタングステン等が混ぜて用いられる。
導電性微粉末の粒径は１μｍ以下が望ましく、ＥＬ表示
のコントラストをあげるために黒色または暗青色が望ま
しい。
【００１１】本発明のＥＬ素子の電流制限層は、導電性
微粉末自体が温度の上昇に対して、抵抗率の変化が小さ
く、３００〜４００Ｋの間では抵抗値の変化は実質的に
ない。導電性微粉末を固めて層とするためにバインダー
として用いる樹脂としては、特に制限されるものではな
いが、使用できる樹脂を例示すると、ビニル系樹脂、ポ
リエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、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、シリコーン系樹脂等が挙げられ、
特に、水酸基、カルボキシル基、スルホニル基、ニトロ
基等の極性基や、エポキシ基、イソシアヌル基、シラノ
ール基等の反応性基を有した樹脂が好適に用いられる。
微粉末自体が温度の上昇に対して、抵抗率の変化が小さ
く、３００〜４００Ｋの間では抵抗値の変化は実質的に
ない。導電性微粉末を固めて層とするためにバインダー
として用いる樹脂としては、特に制限されるものではな
いが、使用できる樹脂を例示すると、ビニル系樹脂、ポ
リエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、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、シリコーン系樹脂等が挙げられ、
特に、水酸基、カルボキシル基、スルホニル基、ニトロ
基等の極性基や、エポキシ基、イソシアヌル基、シラノ
ール基等の反応性基を有した樹脂が好適に用いられる。
【００１２】
【作用】本発明の電流制限層の導電性微粉末は、温度上
昇に対する電気抵抗の変化が小さい電子伝導体のチタン
酸化物を主成分としているので、ＥＬ素子の発光による
発熱が抑制され、ＥＬ素子のブレークダウンが防止され
る。
昇に対する電気抵抗の変化が小さい電子伝導体のチタン
酸化物を主成分としているので、ＥＬ素子の発光による
発熱が抑制され、ＥＬ素子のブレークダウンが防止され
る。
【００１３】
【実施例】以下、本発明を実施例で説明する。図１は、
本発明のエレクトロルミネセンス素子の断面図、図２は
電流制限層の抵抗率の温度依存性を説明するための図、
図３は、従来例のエレクトロルミネセンス素子の断面図
である。 実施例 ガラス基板１上に、透明電極２としてＩＴＯを反応性ス
パッタ法を用いて約５０００ｎｍの厚さに成膜した後、
フオトリソグラフィ法により所定の形状にパターニング
した。続いて、発光層３としてマンガン（Ｍｎ）を０.
３重量％ドープしたＺｎＳを約１μｍ電子ビーム蒸着法
を用いて成膜した。
本発明のエレクトロルミネセンス素子の断面図、図２は
電流制限層の抵抗率の温度依存性を説明するための図、
図３は、従来例のエレクトロルミネセンス素子の断面図
である。 実施例 ガラス基板１上に、透明電極２としてＩＴＯを反応性ス
パッタ法を用いて約５０００ｎｍの厚さに成膜した後、
フオトリソグラフィ法により所定の形状にパターニング
した。続いて、発光層３としてマンガン（Ｍｎ）を０.
３重量％ドープしたＺｎＳを約１μｍ電子ビーム蒸着法
を用いて成膜した。
【００１４】次に、一酸化チタンＴｉＯ（前記化学式で
ｎ＝１の組成）微粉末をバインダー樹脂とシンナーとの
混合液に分散させた塗料をスプレー法で塗装乾燥させ、
抵抗率が１.７×１０5Ω・ｃｍで膜厚が１０μｍの電流
制限層４を形成した。
ｎ＝１の組成）微粉末をバインダー樹脂とシンナーとの
混合液に分散させた塗料をスプレー法で塗装乾燥させ、
抵抗率が１.７×１０5Ω・ｃｍで膜厚が１０μｍの電流
制限層４を形成した。
【００１５】次に、背面電極５として、アルミニウム
（Ａｌ）を真空蒸着法で１μｍ程度成膜し、その後前記
の電流制限層とアルミニウム膜を、ダイヤモンド針を用
いて同時にスクライブすることにより、溝６により隔離
された所定形状の背面電極パターンを形成した。
（Ａｌ）を真空蒸着法で１μｍ程度成膜し、その後前記
の電流制限層とアルミニウム膜を、ダイヤモンド針を用
いて同時にスクライブすることにより、溝６により隔離
された所定形状の背面電極パターンを形成した。
【００１６】このようにして作製されたＥＬ素子を駆動
回路に接続して発光させたところ、発光部分の全面が均
一に発光しており、輝度むらも観察されなかった。ま
た、このＥＬ素子の電流制限層の温度による抵抗率の変
化を測定した結果を図２の白丸印で示す。絶対温度の逆
数で２．５×１０ー3〜３．２５×１０ー3Ｋー1（３５〜１
２７℃）まで抵抗率は一定であった。 比較例 電解法にて作製したＭｎＯ2粉末をボールミルで粉砕し
て平均粒径０.３μｍとし、これをＭｎＯ2粉末の体積と
バインダー樹脂の体積の比率が３対７になるようにバイ
ンダー樹脂とシンナーとの混合液を加えて分散させて塗
料を作製した。
回路に接続して発光させたところ、発光部分の全面が均
一に発光しており、輝度むらも観察されなかった。ま
た、このＥＬ素子の電流制限層の温度による抵抗率の変
化を測定した結果を図２の白丸印で示す。絶対温度の逆
数で２．５×１０ー3〜３．２５×１０ー3Ｋー1（３５〜１
２７℃）まで抵抗率は一定であった。 比較例 電解法にて作製したＭｎＯ2粉末をボールミルで粉砕し
て平均粒径０.３μｍとし、これをＭｎＯ2粉末の体積と
バインダー樹脂の体積の比率が３対７になるようにバイ
ンダー樹脂とシンナーとの混合液を加えて分散させて塗
料を作製した。
【００１７】この塗料を、実施例と同じようにして作製
した発光層３、透明電極２付きガラス基板１上にスプレ
ー法で塗装、乾燥させ、抵抗率が１.３×１０5Ω・ｃｍ
で膜厚が１３μｍの電流制限層７を形成した。
した発光層３、透明電極２付きガラス基板１上にスプレ
ー法で塗装、乾燥させ、抵抗率が１.３×１０5Ω・ｃｍ
で膜厚が１３μｍの電流制限層７を形成した。
【００１８】次に、実施例と同じようにして背面電極５
を形成し、ダイヤモンド針を用いてスクライブすること
により、所定の背面電極パターンを形成した。
を形成し、ダイヤモンド針を用いてスクライブすること
により、所定の背面電極パターンを形成した。
【００１９】このようにして作製されたＥＬ素子を駆動
回路に接続して発光させたところ、印加電圧を増加させ
て輝度を上げるに従い、ＥＬ素子の温度が上昇し、ＥＬ
素子内の最も明るい部分の素子から順次ブレークダウン
が生じた。
回路に接続して発光させたところ、印加電圧を増加させ
て輝度を上げるに従い、ＥＬ素子の温度が上昇し、ＥＬ
素子内の最も明るい部分の素子から順次ブレークダウン
が生じた。
【００２０】このＥＬ素子の電流制限層の温度による抵
抗率の変化を実施例と同様に測定した。得られた結果を
図２の黒丸印で示す。温度の上昇とともに抵抗率が低下
することが認められた。
抗率の変化を実施例と同様に測定した。得られた結果を
図２の黒丸印で示す。温度の上昇とともに抵抗率が低下
することが認められた。
【００２１】
【発明の効果】本発明によれば、ＥＬ素子の輝度むらが
改善され、ＥＬ素子のブレークダウンが防止されるの
で、ＥＬ素子の信頼性を向上させることができる。
改善され、ＥＬ素子のブレークダウンが防止されるの
で、ＥＬ素子の信頼性を向上させることができる。
【００２２】また、本発明のＥＬ素子は、電流制限層の
抵抗率が温度によらず一定であるため、所要電力の時間
変動が小さく、かつ輝度の時間変動が小さい。
抵抗率が温度によらず一定であるため、所要電力の時間
変動が小さく、かつ輝度の時間変動が小さい。
【図１】本発明のエレクトロルミネセンス素子の実施例
の断面図である。
の断面図である。
【図２】電流制御層の抵抗率の温度依存性を説明する図
である。
である。
【図３】従来技術のエレクトロルミネセンス素子の断面
図である。
図である。
１・・・ガラス基板、２・・・透明電極、３・・・発光
層、４・・・導電性微粉末の主成分として電子伝導性の
チタン酸化物を用いた電流制御層、５・・・背面電極、
６・・・溝、７・・・導電性微粉末としてＭｎＯ2を用
いた電流制限層
層、４・・・導電性微粉末の主成分として電子伝導性の
チタン酸化物を用いた電流制御層、５・・・背面電極、
６・・・溝、７・・・導電性微粉末としてＭｎＯ2を用
いた電流制限層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安 崎 利 明 大阪府大阪市中央区道修町３丁目５番11号 日本板硝子株式会社内 (72)発明者 円 城 寺 勝 久 大阪府大阪市中央区道修町３丁目５番11号 日本板硝子株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】透明な絶縁性基板上に、透明電極、発光
層、導電性微粉末をバインダーで固定した電流制限層お
よび背面電極を順次積層したエレクトロルミネセンス素
子において、前記導電性微粉末の主成分として電子伝導
性のチタン酸化物を用いたことを特徴とするエレクトロ
ルミネセンス素子。 - 【請求項２】前記導電性微粉末中の前記チタン酸化物が
９０重量％以上であることを特徴とする請求項１に記載
のエレクトロルミネセンス素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3171456A JPH0562779A (ja) | 1991-06-24 | 1991-07-11 | エレクトロルミネセンス素子 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15131791 | 1991-06-24 | ||
| JP3-151317 | 1991-06-24 | ||
| JP3171456A JPH0562779A (ja) | 1991-06-24 | 1991-07-11 | エレクトロルミネセンス素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0562779A true JPH0562779A (ja) | 1993-03-12 |
Family
ID=26480611
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3171456A Pending JPH0562779A (ja) | 1991-06-24 | 1991-07-11 | エレクトロルミネセンス素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0562779A (ja) |
-
1991
- 1991-07-11 JP JP3171456A patent/JPH0562779A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3692844B2 (ja) | 電界発光素子、及び電子機器 | |
| US20030153141A1 (en) | Screen printable electrode for light emitting polymer device | |
| US4137481A (en) | Electroluminescent phosphor panel | |
| US5229628A (en) | Electroluminescent device having sub-interlayers for high luminous efficiency with device life | |
| WO2000057499A1 (de) | Organisches elektrolumineszierendes bauteil | |
| JPS63289794A (ja) | エレクトロルミネセンスディスプレイ | |
| US7083861B2 (en) | EL element | |
| US4826727A (en) | Phosphorescent material for electroluminescent display, comprising silver sulfide in copper sulfide coating on phosphor particles and/or elemental sulfur in dielectric binder for phosphor particles | |
| EP1744599A1 (en) | Electro-luminescence element | |
| JPH0562779A (ja) | エレクトロルミネセンス素子 | |
| US20020125495A1 (en) | Thin film alternating current electroluminescent displays | |
| JP4631316B2 (ja) | エレクトロルミネセンス素子 | |
| JPH05326147A (ja) | 両面から光が取り出せるエレクトロルミネッセンス素子 | |
| JPH05211093A (ja) | 直流エレクトロルミネッセンス素子 | |
| GB2177540A (en) | Phosphorescent material for electroluminescent display | |
| JP2503714B2 (ja) | 有機薄膜ｅｌ素子 | |
| US20080074046A1 (en) | Electroluminescent Display Apparatus and Methods | |
| KR20090079810A (ko) | 무기형광체 | |
| JPH04363895A (ja) | エレクトロルミネッセンス素子 | |
| JPH0256898A (ja) | エレクトロルミネセンス素子 | |
| JPH06140157A (ja) | エレクトロルミネッセンス素子 | |
| JPS6315719B2 (ja) | ||
| JPH11339960A (ja) | 発光素子及びその製造方法 | |
| JPS5991697A (ja) | 薄膜ｅｌ素子 | |
| JPH06251875A (ja) | エレクトロルミネッセンス素子 |