專利名稱：平板型電致發光元件的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種平板型電致發光元件。特別適用于各種電器設備，電源的指示燈，符號及字符顯示，夜間弱照明，以及各大屏幕顯示及大屏幕電視等。
已有技術T.Minami等人在“Preceedings of the SID”(1988,29(1):83)中發表了用一般的鈦酸鋇(BaTiO2)陶瓷片作為基片3，基片3的一表面鍍有發光層2，基片3的另一表面上有背電極層4，在發光層2的表面上有透明導電層1，在背電極層4與透明導電層1之間有連接導線連接于交流電源5，如圖1所示。或者在發光層2與透明導電層1之間有一層絕緣介質層6，如圖2所示。此器件得到了在5000Hz下，有1400cd/m2(燭光/平方米)的發光亮度。但因為此器件的基片3是BaTiO3陶瓷片，在高電場下會產生振動，故使器件使用壽命短，加之它是在高頻率(5000Hz)下工作，而且基片3需要拋光，對于鈦酸鋇(BaTiO2)來說，要達到拋光要求是比較困難的。所以，制造成本較高。總之，此器件不能實用。
本實用新型的目的為克服已有技術中的缺陷，提供一種平板型電致發光元件，它將能在市電(220V、380V,50Hz)下工作，具有耐壓高、功耗低、使用壽命長、性能可靠、應用廣泛、達到能夠推廣應用的目的。
本實用新型的電致發光元件，包括帶有透明窗口11的外殼13構成的密封殼體，在密封殼體內置有復合模式的芯片14和干燥層7。其中芯片14含有基片3，在基片3的一表面上有發光層2，發光層2的表面上有透明導電層1，透明導電層1的表面15靠近并對準外殼13上的透明窗口11，透明導電層1表面15的一端面有前引出電極10伸出外殼13之外，在基片3的另一表面上有背電極層4，背電極層4表面的一端面有背引出電極12伸出外殼13之外。由前引出電極10和背引出電極12兩電極接于交流電源5上。如圖3所示。
所說的構成芯片14的基片3是反鐵電陶瓷片，介電常數在3000～10000之間，擊穿場強在3～5kV/mm，厚度d3為0.2～1mm之間。
所說的發光層2是厚度d2為300～1000nm之間的ZnS∶Mn膜層，或者是ZnS∶Tb膜層，或者是SrS∶Ce膜層，或者是CaS∶Er膜層，或者是ZnS∶Cu粉末與有機介質制成的混合膜層。
所說的透明導電層1是厚度d1為100～200nm的ITO膜層，或者是ZnO∶Al膜層。
所說的背電極層4是厚度d4=100～200nm的銀膜層，或者是銀膜層。
所說的干燥層7在芯片14中基片3上的背電極層4與外殼13之間含有的干燥劑和硅凝膠9，如圖3所示。或者是含有吸濕層和硅凝膠9，如圖4所示。干燥層7含有的干燥劑是粒狀，或粉狀，或紙片狀的硅膠，或分子篩，或其他高效干燥劑。
在芯片14中，在發光層2與透明導電層1之間有絕緣介質層6，絕緣介質層6是具有高介電常數的絕緣層，是Y2O2膜層，或者是Si2N4膜層，或者是Ta2O5膜層，或者是SrTiO2膜層。其厚度d6=0～200nm。當d6=0時，也就是說在發光層2與透明導電層1之間不存在絕緣介質層6，如圖3所示。沒有絕緣介質層6的元件亮度電壓曲線比較平坦，發光效率略低。
所說的外殼13是由透明窗口11和密封罩8構成的密封殼體，如圖3所示。或者是由透明窗口11，背片16，以及透明窗口11與背片16之間填有密封膠17所構成的密封殼體。如圖4所示。
所說的透明窗口11是透明的平板玻璃片，或者是透明的平板有機玻璃片，或者是透明的平板塑料片。
所說的交流電源5是市電，電壓為220伏，380伏50周，或者是高頻(頻率為1～5kHz)，低電壓。
上述在基片3上的透明導電層1，發光層2，背電極層4以及絕緣介質層6的制備是采用電子束蒸發的方法，或者是高頻濺射法，或者是熱蒸發法，或者是涂鍍法。
本實用新型的優點是能夠在市電(220V、380V,50Hz)下工作，與已有技術相比，本新型芯片14中的基片3無振動現象，整體元件耐壓高、功耗低、使用壽命長、使用壽命已超過1萬小時。性能可靠，又因為本新型是電容性元件，有利于改善電網的功率因子，在高頻，低電壓下工作就可以獲得一千cd/m2以上的高亮度。
本新型應用廣泛，而且特別適用于各種電器設備，電源的指示燈，符號及字符顯示，夜間弱照明，以及各種大屏幕顯示及大屏幕電視等。適宜推廣應用。


圖1，為已有技術以BaTiO2陶瓷片為基片3的薄膜電致發光元件的結構示意圖。
圖2，為已有技術中，在元件的發光層2與透明導電層1之間有絕緣介質層6的結構示意圖。
圖3，為本實用新型的一種平板型電致發光元件的結構示意圖。
圖4，為本實用新型實施例2,3的結構示意圖。
實施例1如圖3所示的結構。其中構成芯片14的基片3是介電常數為5000的厚度d3=0.35mm的反鐵電陶瓷片。發光層2是采用電子束蒸發法制備的厚度d2=600nm摻有1％molMn的ZnS膜層。透明導電層1是采用高頻濺射法制備的厚度d1=150nm的摻有Al的ZnO膜層。背電極層4是采用熱蒸發法制備的厚度d4=200nm的鋁(Al)膜層。前引出電極10和背引出電極12是金屬絲，或者是厚度為0.05mm的金屬箔。干燥層7中的干燥劑為分子篩，透明窗口11是玻璃片，當交流電源5是220伏，50周時，得到大于30cd/m2的發光亮度。發光面積可以由20×20～40×40mm2，在交流電源5為500周，100伏時，發光亮度可達到200cd/m2。發光穩定，絕緣介質層6的厚度d6=0，外殼13是由作為密封罩8的玻璃罩和作為透明窗口11的玻璃片構成。
實施例2如圖3所示的結構。只是在透明導電層1與發光層2之間有絕緣介質層6的厚度d6=100nm(d6≠0)的Si2N4膜層，透明導電層1是厚度d1=200nm的摻有Al的ZnO膜層。背電極層4是經400℃處理的高溫銀漿制成的銀膜。其他條件與實施例1相同，同樣獲得了良好的效果。
實施例3如圖4所示的結構。構成芯片14的基片3是厚度d3=600nm的反鐵電陶瓷片。發光層2是高頻濺射法制備的厚度d2=600nm的ZnS∶Tb膜層。絕緣介質層6也是用高頻濺射法制備的厚度d6=100的Si3N4膜層。透明導電層1是用高頻濺射法制備的厚度d1=150nm的摻有Al的ZnO膜層。背電極層4是用熱蒸發法制備的Al膜層。外殼13是由作為背片16和透明窗口11的兩玻璃片，以及兩玻璃片之間的作為密封膠17的環氧樹脂所構成。干燥層7是由吸濕片和硅凝膠構成。透明窗口11和背片16均為平板玻璃片，當交流電源5為市電下工作時，該元件發出綠色的光。
權利要求1．一種平板型電致發光元件，包括芯片(14)，芯片(14)中含有基片(3)，在基片(3)的一表面上有發光層(2)，發光層(2)上有透明導電層(1)，發光層(2)與透明導電層(1)之間有絕緣介質層(6)，在基片(3)的另一表面上有背電極層(4)，背電極層4與透明導電層(1)之間有連接導線接于交流電源(5)，其特征在于復合模式的芯片(14)是置于帶有透明窗口(11)的外殼(13)構成的密封殼體內，構成芯片(14)的基片(3)是反鐵電陶瓷片，芯片(14)中的透明導電層(1)表面(15)靠近并對準外殼(13)上的透明窗口(11)，透明導電層(1)表面(15)的一端面有前引出電極(10)伸出外殼(13)之外，在基片(3)上的背電極層(4)表面的一端面有背引出電極(12)伸出外殼(13)之外，前引出電極(10)和背引出電極(12)兩電極接于交流電源(5)上，芯片(14)中基片(3)上背電極層(4)與外殼(13)之間有干燥層(7)。
2．依據權利要求1的電致發光元件，其特征在于作為基片(3)的反鐵電陶瓷片介電常數是在3000～10000之間，擊穿場強在3～5kV/mm，厚度d3=0.2～1mm。
3．依據權利要求1的電致發光元件，其特征在于發光層(2)是厚度d3=300～1000nm的ZnS∶Mn膜層，或者是ZnS∶Tb膜層，或者是SrS∶Ce膜層，或者是CaS∶Er膜層，或者是ZnS∶Cu粉末與有機介質制成的混合膜層。
4．依據權利要求1的電致發光元件，其特征在于透明導電層(1)是厚度d1=100～200nm的ITO膜層，或者是ZnO∶Al膜層。
5．依據權利要求1的電致發光元件，其特征在于背電極層(4)是厚度d4=100～200nm的鋁膜層，或者是銀膜層。
6．依據權利要求1的電致發光元件，其特征在于干燥層(7)含有干燥劑與硅凝膠(9)，或者是含有吸濕片與硅凝膠(9)。
7．依據權利要求1的電致發光元件，其特征在于絕緣介質層(6)是厚度d6=0～200nm的具有高介電常數的絕緣層，是Y2O2膜層，或者是Si2N4膜層、或者是Ta2O5膜層，或者是SrTiO2膜層。
8．依據權利要求1的電致發光元件，其特征在于外殼(13)是由透明窗口(11)與密封罩(8)構成的密封殼體，或者是由透明窗口(11)，背片(16)，以及透明窗口(11)與背片(16)之間填有密封膠(17)所構成的密封殼體。
9．依據權利要求1或8的電致發光元件，其特征在于透明窗口(11)是透明的平板玻璃片，一或者是透明的平板有機玻璃片，或者是透明的平板塑料片。
10．依據權利要求1的電致發光元件，其特征在于交流電源(5)是市電，電壓為220伏，50周，或者是380伏，50周，或者是高頻率的頻率為1～5kHz，低電壓。
專利摘要一種平板型電致發光元件,它包括置于帶有透明窗口的外殼構成密封殼體內的芯片,芯片含有作為基片的反鐵電陶瓷片,基片的一面有發光層,發光層上有透明導電層,透明導電層與發光層之間有絕緣介質層,基片的另一面有背電極層,由透明導電層與背電極層分別有前引出電極和背引出電極伸出外殼與交流電源相連。具有能夠在市電下工作,基片無振動,耐壓高、功耗低、使用壽命長、性能可靠、應用廣泛、可推廣應用的特點。
文檔編號H01L33/00GK2314546SQ97241850
公開日1999年4月14日 申請日期1997年10月8日 優先權日1997年10月8日
發明者張志林, 趙偉明, 蔣雪茵 申請人:張志林