JPS6222393A - 薄膜ｅｌパネルの製造方法 - 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】 く技術分野〉 本発明は、交流電界の印加によってＥ　Ｌ　（Ｅｌｅｃ
ｔｒ。

ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）発光を呈する薄膜ＥＬ素子
を使用した薄膜ＥＬパネルの製造方法の改良に関し、特
に透光性前面基板と背面板との接着工程が改良された薄
膜ＥＬパネルの製造方法に関する。

〈従来技術〉 従来、交流動作の３１ｒ膜ＥＬ素子に関して、発光層に
規則的に高い電界（１０６Ｖ／ｃＩＩＩ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、０．１〜２．９ｗｔ％のＭｎ（あるいはＣｕ、Ａｌ
、Ｂｒ等）をドープしたＺｕＳ。

Ｚｎ５ｅ等の半導体発光層をＹ２Ｏ２，ＴｉＯ２等の誘
電体薄膜でサンドイッチした三層構造ＺｎＳ　：Ｍｎ　
（又はＺｎ５ｅ　：Ｍｎ）ＥＬ素子が開発され、発光諸
特性の向上が確かめられている。この薄膜ＥＬ素子は数
ＫＨ２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素子の一例としてＺｎ：Ｍｎｎ薄膜ＥＬ壬子基
本的構造を第４図に示す。

第４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Ｉ　ｎ２０３　。

５ｎ０２等の透明電極２、さらにその上に積層してＹ２
Ｏ３，ＴｉＯ２，／Ｉｔ！２０３．Ｓｉ３Ｎ４゜５ｉ０
２等からなる第１の誘電体層３がスパッタあるいは電子
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Ｚｎ：Ｍｎ焼結ペレットを電子ビーム蒸着
することにより得られるＺｎＳ発光層４が形成されてい
る。このとき、蒸着用のＺｎ：Ｍｎ焼結ペレットには活
性物質となるＭｎが目的に応じた濃度に設定されたペレ
ットが使用される。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Ｎ５が積層され
、更にその上にＡ１等から成る背面電極６が蒸着形成さ
れている。透明電極２と背面電極６は交流電源７に接続
され、薄膜ＥＬ素子が駆動される。

電極２．６間にＡＣ電圧を印加すると、ＺｎＳ発光層４
の両側の誘電体層３，５間に上記ＡＣ電圧が誘起される
ことになり、従って、ＺｎＳ発光層４内に発生した電界
によって伝導体に励起きれかつ加速されて充分なエネル
ギーを得た電子が、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黄色の
発光を行なう。即ち、高電界で加速された電子がＺｎＳ
発光層４中の発光センターであるＺｎサイトに人ったＭ
ｎ原子の電子を励起し、基底状態に落ちる時、略々５８
５０人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ＥＬ素子は、スペース・フ
ァ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ＥＬ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ＺｎＳ発光層４に湿気等が侵
入するため、ＥＬ発光損失による発熱、眉間剥離、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５図に示すよ
うに、薄膜ＥＬ素子特有の不完全さ、即ち、ピンボール
等によって通電時に生じるブレークダウンのため起る微
小な熱損ｇ、領域の拡大を防止、固定化し、大気環境下
での湿気保護、放熱効果、さらに振動、たわみに対して
も有効な改良技術となるシーリング方式が提唱されてい
る。

この薄膜ＥＬパネルは第４図における透明電極２及び背
面電極６が帯状に成形され、互いに直交する如く複数本
配列されたマトリックス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が
パネルの１絵素に相当する。

第５図に基づいて説明すると、ガラス基板１上に一定ピ
ンチ間隔で平行配列された透明電極２、第１の誘電体層
３、ＺｎＳ発光層４が順次積層され、ＺｎＳ発光層４上
にはＳｉ３Ｎ４膜と５ｉａＮ４膜上に重畳されたＡｚ２
ｏ３膜とから成る第２の誘電体層５が２層構造で積層さ
れ、更に上記透明電極２と直交する方向に一定ピンチ間
隔をもって平行配列された背面電極６が第２の誘電体層
５上に設けられ、薄膜ＥＬ素子が構成されている。この
薄膜ＥＬ素子を封止するため、ガラス基板ｌにスペーサ
１０を介して背面ガラス板１１が対向配置され、ガラス
基板１．スペーサｌＯ及び背面ガラス坂１１の各接合部
は接着剤１２で固定密封され、薄膜ＥＬ素子に対する外
囲器が構成されている。外囲器内には薄膜ＥＬ素子が内
蔵されるとともに、シリコンオイル、真空グリース等の
薄膜ＥＬ素子保護用注入流体１３が充填封入されている
。

注入流体１３に要求される条件としては（１１ピンホー
ルへの浸透性があり、（２）絶縁耐圧が高＜　、（３１
耐熱性、耐湿性に優れ、（４）薄膜ＥＬ素子構成膜と反
応せず、（５）蒸気圧、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ＥＬ素子構成
膜と反応しないことを要する。スペーサＩＯにはシリコ
ンオイル等注入用の微小注入孔１４が１個乃至数個設け
られている。また、透明電極２及び背面電極６のリード
端子部１５はガラス基板ｌと背面ガラスＭ；ｉｌｌの接
合部を介して外囲器外部のガラス基板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。

第６図は薄膜ＥＬパネルの一例を示す縦断面図である。

第６図において、ガラス基板Ｉ上に透明電極２が帯状に
一定ピノヂ間隔をもって平行配列され、薄膜ＥＬ素子１
６が構成されている。この薄Ｂｔ５ＥＬ素子１６を収納
する如（皿状の背面板１１がガラス基板１上に重畳され
、その内部間隙に薄膜ＥＬ素子１６が内蔵される。ガラ
ス基板１と背面板１１の接合部は、光硬化性樹脂、エポ
キシ樹脂などの接着剤で接着されて密封されている。背
面板１１としては、ソーダガラス、ホウ珪酸ガラスなど
が使用され、ＥＬ素子構造部の収納部分がサンドブラス
ト化学エツチングなどにより深さ１ミリ程度に凹陥成形
されている。

このガラス基板１と背面板１１の接着北際しては、従来
、樹脂層１２の厚みを均一にし接着信頼性を向上させる
為、ｆｊＪ脂中にガラス繊維、ガラスピーズ、アルミナ
などを混入しこの樹脂を塗布した後、ガラス基板１と背
面板１１とを貼り合わせ、ばねなどにより加圧しつつ接
着層を形成する方法が用いられていた。

第７図および第８図は、このガラス基板１と背面板１１
との接着工程を説明するための略図的断面図および平面
図を示す。

第７図から明らかなように、従来、この方法ではスペー
サ８は平板であり、その上方に複数個のばねＩ９を接着
部上に均等に配置しくＺの位置）、このばねの付勢力に
よりスペーサを介してガラス基板１は背面板１１に押し
つけられていた。一般的にスペーサはばね１９によるガ
ラス基板１の表面への傷っけの防止の為及び圧力分布の
均一化の為に用いられ、材質的には、テフロン２ヘーク
ライトエポキシ板等の熱安定性の良いものが用いられる
。

しかしながら、この方法でばばね１９の付勢力は最上部
のガラス基ｆ！１に対しスペーサ８が平板であるが故に
接着部を支点とした曲げ力として働き（第９図の矢符号
で示す。）、ガラス基板１が湾曲した状態となり、結果
接着層１２の厚みを均一にし得ないという欠点があった
。さらにばね１９を取り去った際には、背面板１１とガ
ラス基板１内に残留応力が発生し、そのため接着層１２
において樹脂が剥離したり、あるいはガラス基板１もし
くは背面板１１においてクランクが発生したりするとい
う欠点もあった。また初期的に剥離クランクが皆無であ
っても、信頼性試験（特に温湿度サイクル）において最
上部のパネルのみ接着部の外周部より剥離が進行するこ
とが再現性よ（確認された。またこの現象はばね１９の
位置が接着部の中心よりずれるとさらに助長されること
も確認されている。

〈発明の目的〉 本発明は上記薄膜ＥＬパネルの製造方法に関し、特に透
光性前面基板と背面板との接着工程の改良技術を提供す
ることを目的とする。より詳しくは、ばね等による外部
付勢力に起因する薄膜ＥＬパネルの発生歪を減少させて
接着完了時の残留応力の発生を減少させ接着部の信頼性
を高めることを目的とする。

〈発明の構成〉 本発明は、透光性前面基板と背面板とからなる外囲器内
に薄膜ＥＬ素子と、該薄膜ＥＬ素子に対する絶縁性保護
流体とを収納してなる薄膜ＥＬパネルの製造方法におい
て、前記遮光性前面基板に前記背面板を多数同時に接着
し密封するに際して、接着部のみに当接するスペーサを
前記透光性前面基板の外側に配置し、該スペーサの上か
ら接着圧を加えることを特徴としている。

〈実施例〉 本発明の実施例を従来例と対比しつつ説明する。

第１図および第２図は本発明の一実施例を説明する略図
的縦断面図及び平面図であり、従来技術の説明で示した
第７図および第８図に相当する図である。この実施例の
特徴は、透光性前面基板１と背面板１１との接着工程に
ある。まずこの実施例においても複数個のばね１９を背
面板１１の上方に配置し、ばね１９の付勢力を背面板１
１とガラス基板１との接着方向に働かせ、これによって
樹脂層１２における接着をより確実なものとさせている
。この点については、第７図および第８図に示した従来
の製造方法と同一である。しかしながら、この実施例で
は第１図から明らかなようにばね１９とガラス基板１の
間のスペーサ９が凸形に加工され、この凸部９ａがガラ
ス基ｉｔ上の接着部に相当する部分（符号Ｚで示す。）
のみを押圧する。

したがってばね１９による付勢力Ｐは、樹脂層１２の直
上にのみ加えられる為（第３図参照）、もはや第９図に
示したようにガラス基板１が湾曲することはなく、樹脂
層１２の厚みを均一にすることができる。また複数個の
ばね１９の除去後においても、ガラス基板１および背面
板１１内の残留応力を飛躍的に軽減することができ樹脂
層１２における接着層の信頼性を効果的に改善すること
ができる。

表１は、従来例と実施例のひずみ測定結果を示すもので
ある。ＸＩ、Ｘ２は従来例における最上部と最上部より
２枚目、Ｙｌ、Ｙ２は実施例における最上部と最上部よ
り２枚目の歪の測定部を示す。（第７図、第８図、第１
図、第２図参照）表１より本実施例を用いることにより
従来の最上部における発生歪が激減され、さらに最上部
より２枚目の歪と同等となりより均一な接着が得られる
ことになる。

また接着部の信頼性を確認する特に温湿度サイクル等の
試験においても、従来剥離の発生がみられた最上部パネ
ルの接着部も、他のパネルと同様、剥離発生が皆無とな
り、効果が確認された。この発明の薄膜ＥＬパネルの製
造方法は、上述のようにガラス基板ｌと背面板１１との
接着工程に特徴を有するものである。その他の工程につ
いては、従来より用いられていた任意の方法を利用し得
るものである。

〈発明の効果〉 以上のように、この発明によれば、透過性前面基板に背
面板を多数枚同時に接着し密封するに際し、接着部のみ
に当接して効果的に加圧するためのスペーサを前記透光
性前面基板の外側に配置し接着を行なうことにより接着
部分の厚みを均一にすることができ、それによって背面
板との接着信頼性を効果的に改善することができた。

【図面の簡単な説明】

第１図と第２図は本発明の詳細な説明する略図的縦断面
図と平面図で、第３図は本発明の実施例による接着部の
略図的縦断面図、第４図は従来の薄膜ＥＬ素子の例を示
す縦断面図、第５図は従来の薄膜ＥＬパネルの例を示す
縦断面図、第６図は本発明の実施例が適用される薄膜Ｅ
Ｌパネルの縦断面図、第７図と第８図は従来の薄膜ＥＬ
パネルの製造工程を説明するための略図的縦断面図と平
面図である。第９図は従来の接着部を示す略図的縦断面
図である。

Claims (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周器内に薄膜Ｅ
   Ｌ素子と、該薄膜ＥＬ素子に対する絶縁性保護流体とを
   収納してなる薄膜ＥＬパネルの製造方法において、前記
   遮光性前面基板に前記背面板を多数同時に接着し密封す
   るに際して接着部のみに当接するスペーサを前記透光性
   前面基板の外側に配置し、該スペーサの上から接着圧を
   加えることを特徴とする薄膜ＥＬパネルの製造方法。