JPS61232595A - 薄膜エレクトロルミネセンス素子の封止方法 - Google Patents
薄膜エレクトロルミネセンス素子の封止方法Info
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- JPS61232595A JPS61232595A JP60073949A JP7394985A JPS61232595A JP S61232595 A JPS61232595 A JP S61232595A JP 60073949 A JP60073949 A JP 60073949A JP 7394985 A JP7394985 A JP 7394985A JP S61232595 A JPS61232595 A JP S61232595A
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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〕
本発明は薄膜ＥＬ（エレクトロルミネセンス）素子の簡
便な封止方法の改良に関する。
便な封止方法の改良に関する。
ｎ−ｖｒ族化合物半導体、たとえば硫化亜鉛を母体とし
、これにマンガンや希土類金属のような物質を発光中心
として添加し、これを発光層として構成した薄膜ＥＬ素
子は、動作時に約１０６Ｖ／ｃｍという高電界が薄膜に
印加されるため、空気中のごくわずかな水分が素子に吸
着しても、それがピンホール等に侵入し薄膜の抵抗を低
下させる。
、これにマンガンや希土類金属のような物質を発光中心
として添加し、これを発光層として構成した薄膜ＥＬ素
子は、動作時に約１０６Ｖ／ｃｍという高電界が薄膜に
印加されるため、空気中のごくわずかな水分が素子に吸
着しても、それがピンホール等に侵入し薄膜の抵抗を低
下させる。
この結果、薄膜は局部的に大電流が流れて発熱あるいは
、水分子分解によるガス発生などの原因で薄膜の剥離や
絶縁破壊をおこすことが知られている。
、水分子分解によるガス発生などの原因で薄膜の剥離や
絶縁破壊をおこすことが知られている。
従来、このような水分の吸着による薄膜の剥離およびＥ
Ｌ素子の絶縁破壊を防止する方法として特開昭５６−６
９７９５号公報等多数の出願が公開されている。すなわ
ち、基板上にＥＬ素子を真空蒸着等により着けた後、Ｅ
Ｌ素子を覆うように背面ガラスを熱硬化性接着剤で基板
に接着し、真空熱処理することで、熱硬化と含有水分の
除去を行うものである。
Ｌ素子の絶縁破壊を防止する方法として特開昭５６−６
９７９５号公報等多数の出願が公開されている。すなわ
ち、基板上にＥＬ素子を真空蒸着等により着けた後、Ｅ
Ｌ素子を覆うように背面ガラスを熱硬化性接着剤で基板
に接着し、真空熱処理することで、熱硬化と含有水分の
除去を行うものである。
しかし上記公報等によれば使用する熱硬化性接着剤の熱
硬化温度がせいぜい８０℃〜１００℃程度のため、真空
熱処理の温度をそれ以上上昇させることができず、ＥＬ
素子中の水分除去が不完全であることを本発明者等は実
験により確認した。
硬化温度がせいぜい８０℃〜１００℃程度のため、真空
熱処理の温度をそれ以上上昇させることができず、ＥＬ
素子中の水分除去が不完全であることを本発明者等は実
験により確認した。
以下、その実験結果について説明する。
実験を行なうにあたっては、まず、第４図（ａ）。
（ｂｌに示すように絶縁基板１上に前面電極２と、絶縁
層（例：Ｙｚ ０：ｌ ）３．発光層（例：Ｚｎ５）４
、′絶縁層（例： Ｙｚ Ｏ＋ ）３からなる発光体３
０と、背面電極５とを順次真空蒸着し、薄膜ＥＬ素子１
００を制作した。尚、上記発光体の絶縁層３、発光層４
の厚さはそれぞれ９０００人、７０００人 とし、発光
体３０大きさはｌＱｍｍＸ２０ｍｍとした。
層（例：Ｙｚ ０：ｌ ）３．発光層（例：Ｚｎ５）４
、′絶縁層（例： Ｙｚ Ｏ＋ ）３からなる発光体３
０と、背面電極５とを順次真空蒸着し、薄膜ＥＬ素子１
００を制作した。尚、上記発光体の絶縁層３、発光層４
の厚さはそれぞれ９０００人、７０００人 とし、発光
体３０大きさはｌＱｍｍＸ２０ｍｍとした。
次にこの素子を真空容器内に設置した後、油回転ポンプ
にて、１〜１０−”Ｔｏ ｒ ｒの真空度に該容器内を
保ちながら、該容器内に設置しである赤外線ランプヒー
ターにてこの素子を加熱して、所定温度にて所定時間保
持した後、常温に戻し、素子の静電容量変化を調べた。
にて、１〜１０−”Ｔｏ ｒ ｒの真空度に該容器内を
保ちながら、該容器内に設置しである赤外線ランプヒー
ターにてこの素子を加熱して、所定温度にて所定時間保
持した後、常温に戻し、素子の静電容量変化を調べた。
その結果を表（１）に示す。
以下余白
表（１）
以下この表（１）に示した結果について説明する。水分
が素子膜中に存在すると、静電容量が、その水分の影響
によって増加する。又上記の材料、膜厚で構成された素
子の水分を完全に含んでいない状態の静電容量を、文献
値を参考にして計算すると、約８ｎＦ程度となる。この
事から、温度１００℃で保持時間１０時間の水分除去条
件では、完全に素子中の水分は除去できていない状態で
あることがわかった。また温度１５０℃、゛保持時間５
時間の場合、温度２００℃で保持時間０．５時間の場合
でも水分の除去条件としては、不十分であり、即ち上述
の特開昭５６−６９７９５号公報で示された条件では、
完全には、膜中水分を除去できないことが判明した。
が素子膜中に存在すると、静電容量が、その水分の影響
によって増加する。又上記の材料、膜厚で構成された素
子の水分を完全に含んでいない状態の静電容量を、文献
値を参考にして計算すると、約８ｎＦ程度となる。この
事から、温度１００℃で保持時間１０時間の水分除去条
件では、完全に素子中の水分は除去できていない状態で
あることがわかった。また温度１５０℃、゛保持時間５
時間の場合、温度２００℃で保持時間０．５時間の場合
でも水分の除去条件としては、不十分であり、即ち上述
の特開昭５６−６９７９５号公報で示された条件では、
完全には、膜中水分を除去できないことが判明した。
そこで、本発明は薄膜ＥＬ素子の製造工程において、Ｅ
Ｌ素子を少なくとも２００℃の温度で１時間以上加熱処
理を行ない、ＥＬ素子の水分を効果的に除去することを
解決すべき技術的課題とする。
Ｌ素子を少なくとも２００℃の温度で１時間以上加熱処
理を行ない、ＥＬ素子の水分を効果的に除去することを
解決すべき技術的課題とする。
そこで、本発明は上記技術的課題を達成するために、第
１図に示す如く、 基板上に前面電極、薄膜エレクトロルミネセンス素子お
よび背面電極を固着する工程Ａと、前記基板上に設けら
れた前記薄膜エレクトロルミネセンス素子を１〜１０−
”Ｔｏ ｒ ｒの真空度に保ち、少なくとも２００℃以
上かつ１時間以上加熱して水分を除去する工程Ｂと、 乾燥雰囲気中で前記薄膜エレクトロルミネセンス素子を
覆うように背面板を固着する工程Ｃと、前記背面板と前
記基板とで覆われた空間内部を、前記背面板に開口され
た排気口から排気し、１０−’Ｔｏ ｒ ｒ以下の真空
度に保った状態で前記空間内に、絶縁流体を封入する工
程り、Ｅと、前記排気口を封止する工程Ｆとからなる技
術手段を採用する。
１図に示す如く、 基板上に前面電極、薄膜エレクトロルミネセンス素子お
よび背面電極を固着する工程Ａと、前記基板上に設けら
れた前記薄膜エレクトロルミネセンス素子を１〜１０−
”Ｔｏ ｒ ｒの真空度に保ち、少なくとも２００℃以
上かつ１時間以上加熱して水分を除去する工程Ｂと、 乾燥雰囲気中で前記薄膜エレクトロルミネセンス素子を
覆うように背面板を固着する工程Ｃと、前記背面板と前
記基板とで覆われた空間内部を、前記背面板に開口され
た排気口から排気し、１０−’Ｔｏ ｒ ｒ以下の真空
度に保った状態で前記空間内に、絶縁流体を封入する工
程り、Ｅと、前記排気口を封止する工程Ｆとからなる技
術手段を採用する。
上記技術手段を採用することにより、本発明によれば第
２図に示す如き作用が得られる。第２図は、表（１）に
示す実験結果のうち、約１時間の間、加熱温度２００℃
で加熱した後、約２時間冷却し、それから２時間大気開
放し、再び真空状態にした場合のＥＬ素子の温度と素子
の静電容量の変化を示したものである。第２図の横軸は
時間を示し、縦軸は静電容量および素子温度を示してい
る。なお、第２図の曲線イ、口はそれぞれ静電容量、素
子温度を示している。
２図に示す如き作用が得られる。第２図は、表（１）に
示す実験結果のうち、約１時間の間、加熱温度２００℃
で加熱した後、約２時間冷却し、それから２時間大気開
放し、再び真空状態にした場合のＥＬ素子の温度と素子
の静電容量の変化を示したものである。第２図の横軸は
時間を示し、縦軸は静電容量および素子温度を示してい
る。なお、第２図の曲線イ、口はそれぞれ静電容量、素
子温度を示している。
この第２図の曲線イかられかるように、素子を加熱冷却
後、真空容器を大気中に開放すると、約２時間で元の静
電容量まで大気中の水分の侵入により上昇するが、再び
該容器内を油回転ポンプにより１〜１０−”Ｔｏ ｒ
ｒ程度の真空度で真空引きすると、再び水分が除去でき
る事を示している。
後、真空容器を大気中に開放すると、約２時間で元の静
電容量まで大気中の水分の侵入により上昇するが、再び
該容器内を油回転ポンプにより１〜１０−”Ｔｏ ｒ
ｒ程度の真空度で真空引きすると、再び水分が除去でき
る事を示している。
また、加熱温度を２５０℃にし保持時間を１時間とした
加熱条件の時も同様の結果を示した。即ち少なくとも２
００℃以上で加熱し、かつ１時間以上保持するという水
分除去条件であれば、例えば上記工程Ｃで背面板固着の
際起こる素子へ吸７着する水分は、その後、真空引きす
るだけで容易に除去できる。
加熱条件の時も同様の結果を示した。即ち少なくとも２
００℃以上で加熱し、かつ１時間以上保持するという水
分除去条件であれば、例えば上記工程Ｃで背面板固着の
際起こる素子へ吸７着する水分は、その後、真空引きす
るだけで容易に除去できる。
さらに本発明によれば、工程已によって、薄膜ＥＬ素子
の周囲は、絶縁流体で満たされるため、製造後長期にわ
たって、ＥＬ素子への水分の侵入が確実に防止できる。
の周囲は、絶縁流体で満たされるため、製造後長期にわ
たって、ＥＬ素子への水分の侵入が確実に防止できる。
次に、本発明の上記工程Ａ−Ｆを実施例によって詳細に
説明する。第３図は、第１図に示す各工程を具体的に示
し、第３図の（ａｌおよび（ｂ）、 （Ｃ）、 ｔｅｌ
。
説明する。第３図は、第１図に示す各工程を具体的に示
し、第３図の（ａｌおよび（ｂ）、 （Ｃ）、 ｔｅｌ
。
（ｆ）はそれぞれ工程ＡおよびＢ、Ｃ，Ｄ、Ｅ、Ｆをそ
れぞれ示している。
れぞれ示している。
以下、この第４図を用いて各工程を詳細に説明する。ま
ず第４図（ａ）、 （ｂ）に示すように絶縁基板ｌ上に
背面電極２と、絶縁層（例：Ｙ、０３ ）３゜発光層（
例： Ｚ、Ｓ）４．絶縁層（例： Ｙ２０ｓ）３からな
る発光体３０と、背面電極５とを順次真空蒸着し、薄膜
ＥＬ素子１００を製作し、これを真空容器中で油回転ポ
ンプにて１〜ＩＱ”２Ｔｏｒｒ程度に保ちながら、素子
１００を２００℃で２時間あるいは、２５０℃で１時間
保持し、完全に水分を除去した後、第４図（Ｃ１に示す
ごとく、乾燥ガス中、例えば乾燥空気１１で充満されて
いるドライボックス中で背面ガラス６を接着する。接着
剤としては、エポキシ系の接着剤９が最も適しており、
日本チバガイギー製アラルダイトＡＹＩＯ３−Ｄを用い
て接着しドライボックス中で常温で一昼夜放置し、接着
剤を硬化させた。向背面ガラス６には、排気口８が開口
されている。その後第４図（ｄ）ニ示スごとく、シリコ
ンオイル１２中へ背面ガラス６の排気口８の下まで素子
１００を浸し、この浴槽１３を真空容器叫に設置し、該
容器内部を油回転ポンプで１０−１Ｔｏｒｒ程度の真空
度で２時間程度保つ事で接着時に素子中に侵入した微量
の水分を除去すると共に、シリコンオイル１２中に含ま
れるガスを排出させる。その後第４図（ｅｌに示すごと
く、真空容器１４を傾けて、排気口８からシリコンオイ
ル１２を背面ガラス６内へ流入させる。その後第４図（
ｆ）に示すごとく、排気口８の穴を前述のエポキシ系接
着剤にて封止し、再び一昼夜放置し、硬化させ封止を完
了する。なお、この後背面ガラス６の外側に露出してい
る電極２゜５にリード線を固着すれば製品として完成す
る。
ず第４図（ａ）、 （ｂ）に示すように絶縁基板ｌ上に
背面電極２と、絶縁層（例：Ｙ、０３ ）３゜発光層（
例： Ｚ、Ｓ）４．絶縁層（例： Ｙ２０ｓ）３からな
る発光体３０と、背面電極５とを順次真空蒸着し、薄膜
ＥＬ素子１００を製作し、これを真空容器中で油回転ポ
ンプにて１〜ＩＱ”２Ｔｏｒｒ程度に保ちながら、素子
１００を２００℃で２時間あるいは、２５０℃で１時間
保持し、完全に水分を除去した後、第４図（Ｃ１に示す
ごとく、乾燥ガス中、例えば乾燥空気１１で充満されて
いるドライボックス中で背面ガラス６を接着する。接着
剤としては、エポキシ系の接着剤９が最も適しており、
日本チバガイギー製アラルダイトＡＹＩＯ３−Ｄを用い
て接着しドライボックス中で常温で一昼夜放置し、接着
剤を硬化させた。向背面ガラス６には、排気口８が開口
されている。その後第４図（ｄ）ニ示スごとく、シリコ
ンオイル１２中へ背面ガラス６の排気口８の下まで素子
１００を浸し、この浴槽１３を真空容器叫に設置し、該
容器内部を油回転ポンプで１０−１Ｔｏｒｒ程度の真空
度で２時間程度保つ事で接着時に素子中に侵入した微量
の水分を除去すると共に、シリコンオイル１２中に含ま
れるガスを排出させる。その後第４図（ｅｌに示すごと
く、真空容器１４を傾けて、排気口８からシリコンオイ
ル１２を背面ガラス６内へ流入させる。その後第４図（
ｆ）に示すごとく、排気口８の穴を前述のエポキシ系接
着剤にて封止し、再び一昼夜放置し、硬化させ封止を完
了する。なお、この後背面ガラス６の外側に露出してい
る電極２゜５にリード線を固着すれば製品として完成す
る。
また内部に封入するシリコンオイル１２としては、低粘
度（１０００Ｃ３ｔ）のものを用いた。
度（１０００Ｃ３ｔ）のものを用いた。
この作用としては、シリコンオイルが低粘度である事か
ら、膜中のピンホールへも浸透しやすく、しかも高い絶
縁耐圧を有し、又素子を構成する膜とも、化学反応を起
こさないなどの特長から、電圧印加持に発生する膜の微
小破壊の広がりを押さえる作用がある。
ら、膜中のピンホールへも浸透しやすく、しかも高い絶
縁耐圧を有し、又素子を構成する膜とも、化学反応を起
こさないなどの特長から、電圧印加持に発生する膜の微
小破壊の広がりを押さえる作用がある。
本発明によれば、以上に述べたような封止行程を採用し
ているため、封止工程中および封止直後から長期にわた
って、素子中の水分を完全に除去した状態に保てるため
、発光時に水分が存在している為に起こる色ムラ（輝点
の存在）や低印加電圧！寺の素子破壊が全くなくなる。
ているため、封止工程中および封止直後から長期にわた
って、素子中の水分を完全に除去した状態に保てるため
、発光時に水分が存在している為に起こる色ムラ（輝点
の存在）や低印加電圧！寺の素子破壊が全くなくなる。
その事で大変寿命が長（、色ムラのない特性の安定した
ＥＬ素子を供給できるという優れた効果がある。
ＥＬ素子を供給できるという優れた効果がある。
第１図は本発明の封止工程の概略説明図、第２図は、本
発明を採用した場合の水分除去能力を示す特性図、第３
図は、第１図に示す各工程の具体的な説明図である。 １・・・基板、２・・・前面電極、３・・・絶縁層、４
・・・発光層、５・・・背面電極、６・・・背面ガラス
、３０・・・発光体
発明を採用した場合の水分除去能力を示す特性図、第３
図は、第１図に示す各工程の具体的な説明図である。 １・・・基板、２・・・前面電極、３・・・絶縁層、４
・・・発光層、５・・・背面電極、６・・・背面ガラス
、３０・・・発光体
Claims (2)
- （１）基板上に前面電極、薄膜エレクトロルミネセンス
素子および背面電極を固着する工程と、前記基板上に設
けられた前記薄膜エレクトロルミネセンス素子を１〜１
０＾−＾２Ｔｏｒｒの真空度に保ち、少なくとも２００
℃以上かつ１時間以上加熱して水分を除去する工程と、 乾燥雰囲気中で前記薄膜エレクトロルミネセンス素子を
覆うように背面板を固着する工程と、前記背面板と前記
基板とで覆われた空間内部を、前記背面板に開口された
排気口から排気し、１〜１０＾−＾１Ｔｏｒｒの真空度
に保った状態で前記空間内に絶縁流体を封入する工程と
、 前記排気口を封止する工程とから成ることを特徴とする
薄膜エレクトロルミネセンス素子の封止方法。 - （２）前記絶縁流体は、シリコンオイルであることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の薄膜エレクトロル
ミネセンス素子の封止方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60073949A JPS61232595A (ja) | 1985-04-08 | 1985-04-08 | 薄膜エレクトロルミネセンス素子の封止方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60073949A JPS61232595A (ja) | 1985-04-08 | 1985-04-08 | 薄膜エレクトロルミネセンス素子の封止方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61232595A true JPS61232595A (ja) | 1986-10-16 |
| JPH0458157B2 JPH0458157B2 (ja) | 1992-09-16 |
Family
ID=13532845
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60073949A Granted JPS61232595A (ja) | 1985-04-08 | 1985-04-08 | 薄膜エレクトロルミネセンス素子の封止方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61232595A (ja) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS565040A (en) * | 1979-06-22 | 1981-01-20 | Vnii Muyasunoi Puromuishiyuren | Heat treating apparatus of material |
| JPS5694649A (en) * | 1979-12-27 | 1981-07-31 | Sharp Corp | Manufacture of semiconductor device |
| JPS58158892A (ja) * | 1982-03-16 | 1983-09-21 | 富士通株式会社 | Ｅｌ表示パネルの製造方法 |
| JPS598039A (ja) * | 1982-06-30 | 1984-01-17 | インタ−ナショナル ビジネス マシ−ンズ コ−ポレ−ション | 可変幅デ−タ・フイ−ルドを可変幅デ−タ・バスに置くための論理装置 |
-
1985
- 1985-04-08 JP JP60073949A patent/JPS61232595A/ja active Granted
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS565040A (en) * | 1979-06-22 | 1981-01-20 | Vnii Muyasunoi Puromuishiyuren | Heat treating apparatus of material |
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| JPS58158892A (ja) * | 1982-03-16 | 1983-09-21 | 富士通株式会社 | Ｅｌ表示パネルの製造方法 |
| JPS598039A (ja) * | 1982-06-30 | 1984-01-17 | インタ−ナショナル ビジネス マシ−ンズ コ−ポレ−ション | 可変幅デ−タ・フイ−ルドを可変幅デ−タ・バスに置くための論理装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0458157B2 (ja) | 1992-09-16 |
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