CN1965615B - 电致发光元件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电致发光元件，其具有包含发光体的发光层(13)和用于对所述发光层施加电压的一对电极(12、15)，其中，通过使所述发光层(13)中含有乙酰丙酮配盐，来实现高亮度的电致发光元件。此外，就所述乙酰丙酮配盐而言，使所述发光层含有与3价的金属原子尤其第3族或第13族金属原子配位的乙酰丙酮配盐，由此实现更加高亮度的电致发光元件。
Description
技术领域
本发明涉及电致发光元件，具体地涉及采用了无机发光体的电致发光元件。
背景技术
近年来，作为轻量·薄型的面发光型元件，电致发光元件(以下，称作EL元件)逐渐引人瞩目。EL元件大致分为，作为发光体采用了有机发光体的有机EL元件、和作为发光体采用了无机发光体的无机EL元件。其中，采用发光体糊剂通过网板印刷法等形成了发光层的分散型无机EL元件(以下，称作分散型EL元件)，因耗电少且制造简单而具有制造成本低廉的优点，所以格外引人瞩目。但是，分散型EL元件由于发光亮度低，所以存在无法应用到电视装置等要求高亮度的显示装置中的问题。
因此，历来，为了解决该问题而提出了各种方案。例如，在专利文献1中公开了如下分散型EL元件，即，采用由PbTiO3被覆的发光体提高发光体层的介电常数，由此提高施加给发光层的电压实现了高亮度化。
专利文献1：特开2001-185358号公报
但是，以往的分散型EL元件由于发光体自身的发光亮度低，所以与液晶显示器或等离子体显示器等比较，在发光亮度方面产生问题。
发明内容
本发明的目的在于解决该以往的问题，提供一种实现了高亮度化的EL元件。
本发明的EL元件是具有包含发光体的发光层和用于对发光层施加电压的一对电极的电致发光元件，其中，通过使发光层中含有乙酰丙酮配盐(acetylacetonato complex salt)，实现了高亮度化。
另外，通过对发光层施加交流电压，而对发光层赋予高电场，实现了高亮度化。
另外，作为发光体采用金属原子被活化的硫化锌，由此提高发光体自身的亮度，实现了高亮度化。
另外，作为乙酰丙酮配盐，采用与Al或Y中的任一种金属原子配位的乙酰丙酮配盐，由此提高发光层的发光特性，进一步提高了发光亮度。
(发明效果)
根据本发明，能够增大发光层的发光亮度，从而能够实现高亮度的EL元件。
附图说明
图1是示意地表示本发明的EL元件的截面的截面构成图；
图2是对本发明的EL元件和比较例的EL元件的发光亮度进行比较的图。
具体实施方式
结合图1及图2对本发明的实施方式进行说明。
图1是示意地表示本发明的EL元件的截面的剖视图。该EL元件依次叠层透明基板11、透明电极12、含有发光体和乙酰丙酮配盐的发光层13、绝缘体层14、背面电极15、用于保护背面电极15的背面板16的各构成要素而构成。另外，若通过交流电源17对透明电极12和背面电极15之间施加交流电压，则发光层13发光。
作为可适用于本发明的透明基板11，只要是通常的EL元件所采用的透光性的基板则均可适用。例如，可采用聚对苯二甲酸乙二酯、聚乙烯、聚丙烯、聚酰亚胺、聚酰胺等塑料基板、玻璃基板、石英基板等。
作为可适用于本发明的透明电极12，只要是通常公知的透光性的透明导电体则均可适用。例如，可采用ITO(在In2O3中掺杂了SnO 2而成的物质)或ZnO等金属氧化物、Au、Ag、Al等金属、或者聚苯胺、聚吡咯、PEDOT/PSS、聚噻吩等导电性高分子等。
作为可适用于本发明的发光体，例如可采用硫化锌或硫化钙等II- VI族化合物、或硫代没食子酸钙等硫代没食子酸盐(thiogallate)化合物、硫代铝酸钡等硫代铝酸盐(thioaluminate)化合物、氧化钇或氧化镓等金属氧化物、Zn2SiO4等多元氧化物等的荧光体、或者这些荧光体中例如锰等金属原子被活化的荧光体。其中，金属原子被活化的荧光体，发光自身的发光亮度高，所以优选。
作为可适用于本发明的乙酰丙酮配盐，可采用下述的结构式(化1)所表示的物质。
[化1]
在此，n为配位数，M为金属原子或金属氧化物等含有金属原子的化合物。再有，通式为M(C5H7O2)n。
具体而言，可采用n为1且M为K、Li、Na中的任一种，或n为2且M为Ba、Be、Ca、Cd、Co、Cu、Mg、Mn、Ni、Pb、Pd、Pt、Sn、Sr、VO、Zn、MoO2、TiO中的任一种，或n为3且M为Al、Ce、Co、Cr、Dy、Er、Eu、Fe、Ga、Gd、In、La、Mn、Nd、Pr、Rh、Ru、Sc、Sm、Tb、Tm、V、Y、Yb中的任一种，或n为4且M为Hf、Zr中的任一种的乙酰丙酮配盐。或者，也可采用它们的水合物。
作为其它的乙酰丙酮配盐，可采用将结构式(化1)的氢置换为氟的下述的结构式(化2)及(化3)所表示的物质。
[化2]
[化3]
例如，可适用Cu(C5H4F3O2)2或Cu(C5HF6O2)2。
作为其它的乙酰丙酮配盐，可采用Sn(C4H9)2(C5H7O2)2等M为烷基的化合物，或者Sn(C5H7O2)2Cl2等M为氯化物的化合物。
此外，作为其它的乙酰丙酮配盐，可采用通式由M(C5H7O2)nX(其中，X为一价阴离子)表示的物质。例如，可适用[B(C5H7O2) 2]AuCl4、或者Ca(C5H7O2)2(OH)2或Ba(C5H7O2) 2(OH)2等具有OH基的物质。
根据发明人的实验，在以上的说明中，n为3且与3价的金属原子配位的乙酰丙酮配盐，提高发光亮度的效果好，所以优选。更为优选的是与第3族或第13族金属原子配位的乙酰丙酮配盐，其中尤其是与Al或Y配位的乙酰丙酮配盐，其对高亮度化极为有效。
发光层13的形成方法并不特别限定，但将荧光体和乙酰丙酮配盐分散到氰乙基纤维素、聚偏氟乙烯(polyvinylidene fluoride)等树脂粘合剂中进行涂敷的方法较为简便。作为涂敷方法，可例举旋涂法、喷墨法、 网板印刷法、杆涂敷(bar coating)法、浸渍涂敷法等。再有，也可根据目的而使发光层13中含有色变换用的色素或化合物。
绝缘体层14由绝缘性的无机物、或者将该无机物分散到氰乙基纤维素、聚偏氟乙烯、聚苯乙烯系树脂、聚乙烯吡啶系树脂等非导电性的高分子中而成的物质构成。作为绝缘性的无机物，可采用SiO2、Si3N4、SiON、Al2O3、Y2O3、BaTiO3、SrTiO3、CaTiO 3等。其中，BaTiO3和SrTiO3由于介电常数高，所以优选。再有，绝缘体层14也可根据需要形成为叠层了2种以上的绝缘体的结构。下面，对发光层13及绝缘体层14的层厚进行说明。
作为对EL元件所要求的性能，追求同时实现发光驱动电压的降低和高亮度化。下述式(1)及(2)是表示在透明电极12和背面电极15之间施加的发光驱动电压Va、和在发光层13及绝缘体层14的各自的层上施加的电压Vp及Vi的关系的式子。从式(1)及式(2)可知，为了降低发光驱动电压Va，实现高亮度化，需要考虑发光层13及绝缘体层14的绝缘耐压和介电常数来设计各自的层厚。根据发明人的实验，发光层13的层厚是20～80000nm的范围为好，优选是50～40000nm的范围。另外，绝缘体层14的层厚是50～80000nm的范围为好，优选是100～50000nm的范围。
Vp＝εi·dp/(εidp+εpdi)·Va (1)
Vi＝εp·di/(εpdi+εidp)·Va (2)
其中，εi为绝缘体层的介电常数，εp为发光层的介电常数，di为绝缘体层的层厚，dp为发光层的层厚。
作为可适用于本发明的背面电极15，只要是通常公知的导电体则均可适用。例如，可采用ITO或ZnO等金属氧化物、Au、Ag、Al、Cu等金属、聚苯胺、聚吡咯、PEDOT/PSS等导电性高分子、或者导电性碳等。
作为可适用于本发明的背面板16，只要机械强度强且具有电绝缘性则可为任意的材料。例如，可采用聚对苯二甲酸乙二酯或聚乙烯、聚丙烯、聚酰亚胺、聚酰胺、尼龙等高分子、或玻璃、石英、陶瓷等。作为背面板 16的形成方法，根据使用的材料而适当选择使用旋涂法、喷墨法、网板印刷法、杆涂敷法、浸渍涂敷法等涂敷方法，或者粘结方法等即可。
再有，图1是从单面取出光的结构，但本发明并不限定于所述的情况，例如可由相对发光体的发光波长透明的材料构成绝缘体层14、背面电极15和背面板16，由此能够容易地获得从两面取出光的结构。
实施例
下面，基于具体的实施例进一步详细说明。
(实施例1)
通过以下所述的制造方法作成了图1所示的结构的EL发光元件16。
作为透明基板11采用PET薄膜，在其上溅射ITO而形成了透明电极12。然后，在透明电极12上网板印刷通过分散混合下述的组成物而构成的发光体糊剂，之后以120℃干燥而形成了层厚25000nm的发光层13。
荧光体：オスラムシルバニア社制的绿色发光荧光体…10重量份
乙酰丙酮配盐：三乙酰丙酮钇…1重量份
树脂粘结材：丙烯酸和偏氟乙烯的混合物…10重量份
然后，在发光层13上网板印刷将BaTiO3的微粒子分散混合到由丙烯酸和偏氟乙烯的混合物构成的树脂粘结材中而成的物质，之后以120℃干燥而形成了层厚30000nm的绝缘体层14。
然后，在绝缘体层14上网板印刷碳糊剂而形成背面电极15，之后在背面电极15上涂敷聚酰亚胺系的感光树脂，并使其光固化，形成背面板16，从而获得了EL元件。
对该EL元件施加交流电压并测定发光亮度时，如图2所示，获得了高于后述的比较例的发光亮度。
(实施例2)
除了作为乙酰丙酮配盐而采用了三乙酰丙酮铝之外，采用与实施例1同样的方法作成了EL元件。在测定该EL元件的发光亮度时，获得了高于比较例的发光亮度。
(比较例)
为了研究乙酰丙酮配盐的效果，采用与实施例1同样的方法作成不添 加乙酰丙酮配盐的EL元件，并与实施例1及实施例2的EL元件进行了发光亮度的比较。
其结果是，从图2可知，本发明的EL元件的发光亮度高于比较例，从而明确了乙酰丙酮配盐对高亮度化有效这一事实。
(产业上的可利用性)
由于发光亮度高且廉价，所以可适用于数码相机、便携式电话、信息便携式终端装置、个人计算机、电视、汽车等所搭载的显示装置及液晶显示器的背光灯等面发光源。
Claims (12)
1.一种电致发光元件，其具有包含发光体的发光层和用于对所述发光层施加电压的一对电极，其中，
所述发光层中含有乙酰丙酮配盐，
所述电压为交流电压。
2.根据权利要求1所述的电致发光元件，其中，
所述发光体是由无机化合物构成的荧光体。
3.根据权利要求2所述的电致发光元件，其中，
所述荧光体是金属原子被活化的硫化锌。
4.根据权利要求1所述的电致发光元件，其中，
所述乙酰丙酮配盐是与3价的金属原子配位的乙酰丙酮配盐。
5.根据权利要求4所述的电致发光元件，其中，
所述3价的金属原子是第3族或第13族金属原子中的任一种。
6.根据权利要求5所述的电致发光元件，其中，
所述3价的金属原子是Al或Y中的任一种。
7.一种电致发光元件，其具有包含发光体的发光层和用于对所述发光层施加电压的一对电极，其中，
所述发光层中含有乙酰丙酮配盐，
所述发光体是由无机化合物构成的荧光体。
8.根据权利要求7所述的电致发光元件，其中，
所述电压为交流电压。
9.根据权利要求7所述的电致发光元件，其中，
所述荧光体是金属原子被活化的硫化锌。
10.根据权利要求7所述的电致发光元件，其中，
所述乙酰丙酮配盐是与3价的金属原子配位的乙酰丙酮配盐。
11.根据权利要求10所述的电致发光元件，其中，
所述3价的金属原子是第3族或第13族金属原子中的任一种。
12.根据权利要求11所述的电致发光元件，其中，
所述3价的金属原子是Al或Y中的任一种。
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