JPS60202683A - Ｅｌパネル - 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】 技術分野 この発明は交流電界の印加によってＥＬ（Ｅｌｅ−ｃｔ
ｒｏ　Ｌｕｍ１ｎｅｓｃｅｎｃｅ）発光を呈するＥＬバ
ネ／しに関し、より詳しくは例えばマトリ、クス型の薄
膜ＫＬ表示素子を外囲器に収納した薄膜ＫＬ表示パネル
に関するものである。

従来技術 従来、交流動作の薄膜ＥＬ素子に関して、発光層に規則
的に高い電界（１０“Ｖ　／　ｃｍ程度）を印加し、絶
縁耐圧、発光効率及び動作の安定性等を高めるために、
０．１〜１．０　ＷＴ％のＭｎ（あるいはＣｕ、Ａｔ、
Ｂｒ等）をドープしたＺｎＳ、Ｚｎ５ｅ等の半導体発光
層をＹｚ　０３　、Ｔ　ａｔ　Ｏｈ等の誘電体薄膜でサ
ンドイソチした三層構造ＺｎＳ：Ｍｎ（又はＺｎＳθ”
Ｍｎ）ＥＬ素子が開発され、発光緒特性の向上が確かめ
られている。この薄膜ＫＬ素子は数ＫＨｚの交流電界印
加によって高輝度発光し、しかも長寿命であるという特
徴を有している。

薄膜ＥＬ素子の１例としてＺｎＳ　：　Ｍｎ薄膜ＰＬ素
子の基本的構造を第１図に示す。

第１図に基づいて薄膜ＥＬ素子の構造を具体的に説明す
ると、ガラス基板１上に工ｎ、Ｏ，、ＳｎＯ。

等の透明電極２、更にその上に積層してＹ、　Ｏ，、Ｔ
ａ。

０６、Ａム０３、Ｓｉ、Ｎ、、Ｓｉｎ、等からなる第１
の誘電体層３がスバ・フタあるいは電子ビーム蒸着法等
により重畳形成されている。第１の誘電体層３上にはＺ
ｎＳ：Ｍｎ焼結ベレ９．トヲ電子ビーム蒸着することに
より得られるＺｎＳ発光層４が形成されている。この時
蒸着用のＺｎ’Ｓ：Ｍｎ焼結ベレットには活性物質とな
るＭｎが目的に応じた濃度に設定されたペレツトが使用
される。ＺｎＳ発光層４上には第１の誘電体層３と同様
の材質から成る第２の誘電体層５が積層され、更にその
上にＡｔ等から成る背面電極６が蒸着形成されて、薄膜
ＥＬ素子゛７が形成されている。透明電極２と背面電極
（６は第２図に示すように帯状に成形され、互いに直交
する如く複数本配列されたマトリックヌ電極構造が採用
されており、透明電極２と背面電極６が平面図的に見て
交叉した位置（第２図の斜線部分）がパネルの１画素に
相当する。透明電極２と背面電極６は交流電源８に接続
され、薄膜ＫＬ素子７が駆動される。

電極２．６間にＡＣ電圧を印加すると、ｚｎｓ発光す４
０両側の誘電体層３，５間に上記ＡＣ電圧が銹起される
ことになり、従ってＺｎ　Ｓ発光層４内に発生した電界
によって伝導体に励起され、かつ加速されて充分なエネ
ルギーを得た″成子が、直接Ｍｎ発光センターを励起し
、励起されたＭｎ発光センターが基底状態に戻る際に橙
黄色の発光を行う。即ち高電界で加速された電子がＺｎ
　Ｓ発光層４中の発光センターであるＺｎサイトに入っ
た１ｖｌｎ原子の電子を励起し、基底状態に落ちる時、
略々５８５θλをピークに幅広い波長領域で強い発光を
呈する。

上記の如き構造を有する薄膜ＦｉＬ素子はヌベースフ７
クタの利点を生かした平面薄型ディスプレイ・デバイス
として、文字及び図形を含むコンピューターの出力表示
端末機器その他種々の表示装置に文字、記号、静止画像
、動画像等の表示手段として利用することができ非常に
有効なものである。

しかしながら薄膜１！８Ｌ素子の誘電体層は製造工程途
中で発生した多数のピンホールやマイクロクラック等を
含み、これらの欠陥を通してｚｎ　ｓ発光層４に湿気等
が侵入するため、Ｆ８Ｌ発光損失による発ｐＪＨ，層間
剥離、素子特性の劣化等を招来する。

上記問題を解決することを目的として、第３図に示すよ
うに、薄膜ＫＬ素子特有の不完全さ、即ちピンホール等
によって通電時に生じるブレークダウンのため起こる微
小な熱損傷領域の拡大を防止、固定化し、人気環境下で
の湿気保護、放熱効果、さらに振動、たわみに対しても
有効となる第８図に示す薄膜ＥＬバネ／Ｉ／９が知られ
ている・この薄膜ＫＬパネル９を第３図に基づいて説明
すると、１は第１図に示すガラス基板であり、ガラス基
板１上に透明電極２が帯状に一定ピンチ間隔をもって平
行配列され、薄膜に、Ｌ素子７が構成されている。この
薄膜ＫＬ素子７を収納する如く皿状の背面ガラス板１０
がガラス基板ｌ上に重畳され、その内部間隙に薄膜ＫＬ
素子７が内蔵される。ガラス基板１と背面ガラス板１０
の接合部は光硬化性樹脂（フォトポンド）等の接着剤で
密封されている。即ち、ガラス基板ｌと背面ガラス板１
０は薄膜ＢＬ素子７に対する外囲器１１を］１４成する
。そして外囲器１１内には薄膜ＥＬ素子７が内１代され
ると共にシリコンオイル、真空フリース等の薄膜ＥＬ素
子７保護用の絶縁性保護流、体１２が充填封入されてい
る。絶縁性保護流体１２に要求される条件としてはピン
ホールへの浸透性があり、絶縁耐圧か高く、耐熱性、耐
湿性に優れ、薄膜に、Ｌ素子構成膜と反応せず、’ｄａ
’ｉ圧、熱膨張係数の小さい流動性物質であることが望
ましいが特にピンホールへの浸透性があり絶縁耐圧があ
る程度高いこと及び薄膜ＫＬ素子構成膜と反応しないこ
とを要する。

この絶縁性保護流体１２は背面ガラス板１０に設けられ
ている注入孔１８から注入される。又薄膜ＰＬ素子７の
透明電極２及び背面電極６のリード端子部はガラス基板
ｌと背面ガラス板１０の接合部を介して外囲器１１外部
のガラス基板１上へその一端が延設され、駆動制御用回
路（図示せず）と°電気的に接続されている。（特開昭
５２−７２１９６号公報、特開昭５２−７２１９７号公
報）上記のように、外囲器１１ＶＣ保護流体１２を収容
した薄膜１！８Ｌパネル９は、大剣中の湿気侵入を完全
に防止できるため、薄膜ＫＬバネｌしの１言頼性。

シｆ命を飛曜的に向上させる優れた効果を有する。

しかしながら、上記構成に於いても保護流体１２自体に
水分が含有されているため、この水分が薄膜ＥＬ素子７
に侵入して素子特性の劣化要因になるという問題点が尚
残存する。保護流体１２に含有される水分を外囲器１１
に注入前に完全に除去することは技術的に困囃であり、
ガス出し操作を施しても、若干の水分は保護流体１２中
に残存す。

る。

このような問題に対処するだめに、外囲器１１内に、保
護流体１２を収容するとともに、該保護流体１２と接触
するシリカゲル等の水分吸収体を収納したり（特開昭５
５−１２４１８２）、外囲器ｌｌ内に、シリカゲル等の
水分吸収体の微粉末を含有する保護流体を収容すること
が提案されている（特開昭５６−９２５８１）。

ところが、第３図に示すように外囲器ｌｌ内に絶縁性保
護流体１２を充填封入した場合、保護流体１２は外囲器
１１内に密閉されるため、周囲温度の上昇や、熱サイク
ルテスト時、動作時のようにバネ／ｌ／温度上昇による
保護流体１２の熱膨張の際、その体積増に伴う圧力増で
外囲器１１の強度の弱い箇所、例えばガラス基板１と背
面ガラス板１０の接合部に応力が加わってガラス基板ｌ
が反り１．ガラス基板１上に形成されている薄膜がはが
れる場合がある。

又、保護流体１２の上記熱膨張により背面ガラス板ｌＯ
の注入孔１３の封止部１４から保護流体１２が漏洩する
ことがある。これを防止するため従来第４図に示すよう
に注入孔１８の封止後、その外囲器に凹部付ギヤ、ｙノ
ブ１５を被冠することによりキャップ１５内部の凹部に
漏洩保護流体１２の貯溜部１６を形成することが提案さ
れている（特開Ｉｊ＆　５　ａ　−３０８１９、特開昭
５７−７０８６゜特開昭５７−１９１９９１．）。しか
しながら封止部１４からの保護流体■２の漏洩は耐湿上
好ましくないし、逆に熱膨張した保護流体１２の収縮時
、漏れた保護流体１２が元へ戻りにくく、キャップ１５
内の気体を吸い込む不利もある。

そこで、外囲器ｌｌ内に収容する保護流体１２中に乾燥
した気泡を混入することも提案されている（特開昭５６
−５００８２）。しかし、この１黄成では保護流体１２
中への気泡の混入方法や混入割合の制御等が煩雑である
という問題点がめった。

発明の目的 そこで、この発明は、外囲器内にＥＬ素子を収納してな
るＰＬパネルにおいて、水分によるＫＬ素子の劣化を防
止し得る新規な構造のＫＬパネルを提供することを目的
とする。

発明の構成 この発明は、透光性前面基板と背面板とからなる外囲器
内にＫＬ素子及びＫＬ素子に対する絶縁性保護流体全収
容したＫＬパネルにおいて、前記外囲器内に、少なくと
も多孔質ガラスを配置したことを特徴とするものである
。

すなわち、上記の構成によれば、外囲器内の水分及びガ
スは多孔質ガラヌによって吸着され、ＥＬ素子が水分に
よって劣化することが防止される。

絶縁性保護流体はシリコンオイ）Ｖ　、シリコングリー
ス等の液体状又は糊状のものでもよいし、乾燥した窒素
、アルゴン等の不活性気体でもよい。気体の場合は、保
護流体の熱膨張による問題はそれほど重大ではないし、
液体状又は糊状のものの場合は、多孔質ガラスの空洞を
利用して対処できる。

更に、この多孔質ガラスは根状にして背面板の内面に接
着したり、轍粉末状にしてシリコンオイルやシリコング
リース等の保護流体中に含有させることが可能なはかり
でなく、背面板自体の内面を多孔質ガラス化することも
可能で、部品点数の削減１組立の簡易化、接着剤等に起
因する問題点を一掃することもできる。

実施例 以下、この発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第５図はこの発明を第】図乃至第３図に示すような薄膜
ＥＬ表示パネルに実施した場合の断面図を示す。図にお
いて、次の点を除いては第３図と同様であり、同一＝Ｕ
Ｏには同−参Ｎ（４符号を付してその説明を省略する。

この実施例の薄膜ＫＬ表示バネ／Ｉ／２０は、ガラス基
板１と背面ガラス板１゜とでＪ’ｊ＜ｉ成きれる外囲器
１１内に薄膜ＫＬ素子７を収納して、シリコンオイル等
の液体状又はシリコングリース等の糊状の保護流体１２
ｉ収容したものにおいて、前記背面ガラス板１ｏの内面
に板状の多孔質ガラス２１を固着したことを特徴とする
。

この多孔質ガラス２１は、数１０−数１ｏｏｏＸの微細
な細孔（平均細孔直径４０′ｉ程度）を有する気孔率が
２５　ＶＯＩ％、比表面積が２００ｆｆ＋’／ｆ、乾燥
見掛比重が１．５程度のもので高い水分吸着性を有して
いる。

この多孔質ガラス２１は、例えば次のようにして作成さ
れる。まず砂鉄（Ｓｉｎ、、）、硼酸（Ｈ２ＰＯ４）、
ソーダ灰（Ｎａ１ｃＯｓ）を主原料として、Ｓｉｎ、−
Ｂ。

０、−　Ｎａ、Ｏ系の硼硅酸ガラス（Ｓｉｎ、　；７０
　ｗｔ％。

Ｂ２Ｏ３；２３ｗｔ％、　Ｎａ、Ｏ；　７　ｗｔ％）を
作成し、これを板状に加工する。次に、数１０θ℃の温
度で熱処理を施して分相させる。すると、数１０Ｘのオ
ーダーで、ガラス相とガラス相のからみ合一い構造の分
離が起こって、Ｂ２Ｏ３−Ｎａ、○リリチのガラス相と
、Ｓ１０．リリチのガラス相に分相する。前記Ｂ、　０
３−　Ｎａ２Ｏ相は、酸溶液又は熱水等に溶けるので、
酸処理を施すと、前記Ｂ、０３−Ｎａ２Ｏ相が溶解除去
されて、Ｓｉｎ、成分に冨んだ多孔質ガ、・う・ヌ２１
　（Ｓｉｎ、成分９６％）が得られる。この多孔質ガラ
ス２１を直接又は低融点ガラスを使用して、背面ガラス
板１０の内面に接着固定する。このような多孔質ガラス
２１はほとんどがＳｉＯ□成分なので、化学的に安定で
あり、保護流体１２中に在っても相互に何ら豊影響を与
えないばかりでなく、特開昭５５−１２４１８２号のよ
うに、水分吸収体をエポキシ糸樹脂等で背面ガラス板１
０に接着固定するものに比１反して、極めて信頼性に富
む。

更に、多孔質ガラス２１は気孔率が大きいので、周囲ｎ
ｄ１度の上昇や薄膜Ｋ　Ｌバネ／Ｉ／２０自体の高温保
管時や動作時等に保護流体１２が熱膨張しても、多孔質
力、ラス２１の気泡で吸収されるので、保護流体１２の
洩れ等は起らず、背面ガラス板１０の注入孔１３を第４
図に示す特開昭５７−７０８６のように厳重に」へ１止
する必要もない。もちろん、第４図のように封止するこ
とを妨げるものではない。かく１−で、この実施例によ
れば、従来よりも面！Ｊ４な構造で、信頼性の高いしか
も長寿命の薄膜ｚｒ、表示パネルが得られる。

第６図はこの発明の他の実施例の薄膜Ｅ　Ｔ、表示パネ
ル２２の断面図を示す。この実施例は、微粉末状の多孔
質ガラス２３を、シリコンオイ）Ｖ等の液体状保護流体
１２に混入して、外囲器１１内に収容したものである。

この実施例においても、第５図の実施例と同様の効果が
得られる。

尚、上記実施例は絶縁性保護流体としてシリコンオイル
を用いる場合について示したが、シリコングリース等の
糊状のものを用いてもよいし、乾燥窒素等の気体状のも
のを用いてもよい。

又、上記各実施例は、いずれも外囲器１１内に外囲器１
１とは別個の板状の多孔質ガラス２１や倣粉末状の多孔
質ガラス２３を収納する場合について説明したが、背面
ガラス板１０の内面を多孔質ガラスで形成することもで
きる。即ち、多孔質ガラスは適当な温度で再加熱すると
無気孔化するので、例えば、板状の多孔質ガラスを皿状
に加工する際に、外面側のみを所定温度以北に保持する
ことにより、外面側のみを無気孔化できる。そのような
場合、第５図のように、室部ガラス板１０に板状の多孔
質ガラス２１を固着することや、第６図のように、保護
流体１２中に禦粉末状の多孔質ガラス２３を含有させる
ものに比較して部品点数が少なくなり、組み立てが著し
く容易になる・又、上記実施例は、マトリックス型の薄
膜ＫＬ表示パネルについて説明したが、あらかじめ定め
られたパターンの文字や１像を表示する薄膜ＫＬ表示パ
ネルや、透明電極２の上に有機型ＥＬ素子を形成した有
機型ＥＬパネルにも適用できる。

発明の効果 この発明は以上のように、透光性前面基板と背面板とか
らなる外囲器内にＥＬ素子及び該ＥＬ素子に対する絶縁
性保護流体を収容したＫＬパネルにおいて、前記外囲器
内に、多孔質ガラスを配置したから、多孔質ガラスの優
れた水分及びガラス吸着作用により、ＫＬ素子を水分や
ガヌによる劣化から保護し、高信頼性かつ長寿命のＥＬ
パネルを提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のマトリックス型薄膜ＥＬ素子の断面図、
第２図は上記ＥＬ素子の透明電極と背面電極の関係を示
す平面図、第３図は上記ＫＬ素子を用いた薄膜ＥＬ表示
パネルの断面図、第４図は外囲器の注入孔の他の封止構
造を示す要部拡大断面図である。 第５図及び第６図はとの泥明の異なる実施例の薄膜ＫＬ
表示パネルの断面図である。 １・・・・・・・・・・・・・・・・・・・透光性前面
基板（ガラス基板）、７・・・・・・・・・・・菖・・
・・薄膜ＥＬ素子、１０・・・・・・・・・・・　背面
板（背面ガラス板）、１１・・・・・・・・・・・　外
囲器、１２・・・・・・・・・・・　保護流体、２０．
２２・・・・・薄膜ＫＬ表示パネル、２１．２８　・・
・多孔質ガラス。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、透光性前面基板と背面板とからなる外囲器内にＫＬ
   素子及び該ＫＬ素子に対する絶縁性保護流体を収容した
   ＫＬパネルにおいて、 前記外囲器内に、多孔質ガラスを配置したことを特徴と
   するＰ２Ｔ、パネル。 ２、前記ＫＬ素子が薄膜ＥＬ素子である、特許請求の範
   囲第１項記載のＥＬパネル。 ３、目ｊＩ記ＥＬ素子がマトリックス型の薄膜ＫＬ表示
   素子である、特許請求の範囲第２項記載のＥＬバネ　ル
   　。 ４　前記多孔質ガラスが背面板の内面に固着されている
   、特許請求の範囲第１項乃至第３項のいずれかに記載の
   ＫＬパネル。 ５　前記多孔質ガラスが微粉末状であ、す、前記絶縁性
   保護流体中に含有されている、特許請求の範囲第１項乃
   至第３項のいずれかに記載のＥＬパネル。 ６、前記多孔質ガラスが前記背面板の内面そのものであ
   る、特許請求の範囲第１項乃至第３項のいずれかに記載
   のＫＬパネル。