DE69005346T2

DE69005346T2 - Durchsichtiger elektrisch leitfähiger Film und elektrolumineszentes Paneel vom Wechselspannungstyp und dieses verwendende Flüssigkristallanzeige.

Info

Publication number: DE69005346T2
Application number: DE69005346T
Authority: DE
Inventors: Masaru C O Intellectua Nikaido
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-03-31
Filing date: 1990-03-29
Publication date: 1994-05-26
Anticipated expiration: 2010-03-30
Also published as: CN1019162B; DE69005346D1; CN1022141C; US5140450A; EP0390569A3; KR900014921A; KR950004551B1; EP0390569A2; CN1049752A; JPH02259726A; EP0390569B1; CN1059614A; US5300858A

Description

Die Erfindung betrifft eine transparente oder lichtdurchlässige, elektrisch leitfähige Schicht, die Feuchtigkeitsundurchlässigkeit und Lichtdurchlässigkeit aufweist und nützlich für eine Elektrode einer Anzeige ist, die Feuchtigkeitsbeständigkeit erfordert, und eine Wechselstrom- Elektrolumineszenzanzeigeplatte oder -tafel in Pulverausführung (nachfolgend EL-Anzeige genannt) sowie eine Flüssigkristallanzeige, die die oben erwähnten lichtdurchlässigen, elektrisch leitfähigen Schichten aufweist.
Eine auf einer Polymerschicht ausgebildete dünne Schicht, die Durchlässigkeit für sichtbare Strahlen und Leitfähigkeit aufweist, ist bisher als eine lichtdurchlässige, elektrisch leitfähige Schicht bekannt. Als die oben angeführte lichtdurchlässige, elektrisch leitfähige, dünne Schicht wird z.B. Zinnoxid, Indiumoxid oder Indium-Zinn-Oxid (nachfolgend IZO genannt) verwendet. Als die lichtdurchlässige Polymerschicht wird z.B. eine Polymerschicht verwendet, die aus Polyethylen-Terephthalat (nachfolgend PET genannt) oder Polyether-Sulfon (nachfolgend PES genannt) besteht. Diese lichtdurchlässigen, elektrisch leitfähigen Schichten haben verschiedene Eigenschaften wie dünn, leicht, unzerbrechlich, biegsam, bearbeitbar und vielfältig formbar, die ein leitfähiges lichtdurchlässiges Glas, das eine auf einem lichtdurchlässigen Glassubstrat ausgebildete lichtdurchlässige, elektrisch leitfähige, dünne Schicht aufweist, nicht besitzt.
Wegen der oben angeführten Eigenschaften wurde die lichtdurchlässige, elektrisch leitfähige Schicht in großem Umfang als Lichtquelle einer Beleuchtungseinrichtung, als Bestandteil von Anzeigen oder als Elektrode einer leichten, biegsamen Anzeige verwendet, z.B. einer Wechselstrom-EL- Anzeige in Pulverausführung, die als Hilfslichtquelle verwendet wird, so als Hintergrundbeleuchtung für eine Flüssigkristallanzeige und als Flüssigkristallanzeige, die eine Polymerschicht als Substrat aufweist (nachfolgend PF-LCD genannt).
Zum Beispiel hat eine Wechselstrom-EL-Anzeige in Pulverausführung, die die oben erwähnte lichtdurchlässige, elektrisch leitfähige Schicht aufweist, den folgenden Aufbau.
Eine emittierende Schicht, die ein organisches dielektrisches Bindemittel aufweist, in dem Leuchtstoffpartikel und organische fluoreszierende Pigmente fein verteilt sind, ist auf einer rückseitigen Elektrode aufgetragen. Eine Isolierschicht, bei der anorganische dielektrische Partikel in einem organischen dielektrischen Bindemittel fein verteilt sind, ist häufig zwischen einer emittierenden Schicht und einer rückseitigen Elektrode angeordnet. Als Gegenelektrode wird eine lichtdurchlässige, elektrisch leitfähige Schicht, die eine Polymerschicht mit einer lichtdurchlässigen Elektrode aufweist, die Kontakt zur emittierenden Schicht hat, auf die emittierende Schicht gegenüber der Isolierschicht aufgebracht.
Andererseits hat die oben erwähnte Wechselstrom-EL-Anzeige in Pulverausführung den Nachteil, daß die Strahlungseigenschaften erheblich nachlassen, weil das organische dielektrische Bindemittel und die Leuchtstoffpartikel durch Feuchtigkeitsaufnahme stark zersetzt werden. Daher verwenden übliche Wechselstrom-EL-Anzeigen in Pulverausführung von den verschiedenen Polymerschichten nur PET als Polymerschicht für die lichtdurchlässige, elektrisch leitfähige Schicht, das anderen Arten von Polymerschichten an Lichtdurchlässigkeit, Lösungsmittelbeständigkeit, Feuchtigkeitsundurchlässigkeit und Formbeständigkeit überlegen ist. Weil jedoch die alleinige Verwendung von PET als Substrat für die lichtdurchlässige, elektrisch leitfähige Schicht nicht die erforderliche Feuchtigkeitsdichtheit erbringt, werden eine Trocknungsmittelschicht, die Nylon 6 usw. enthält, und eine feuchtigkeitsdichte Verpackungsschicht, die hauptsächlich z.B. Trifluorchlorethylen enthält, jeweils auf die Außenseite der lichtdurchlässigen, elektrisch leitfähigen Schicht und auf die Außenseite der rückseitigen Elektrode aufgewalzt.
Dies ist ein doppelt feuchtigkeitsdichtes System, das das Eindringen von Wasser mittels der feuchtigkeitsdichten Verpackungsschicht, die Trifluorchlorethylen enthält, das eine höhere Wasserbeständigkeit als verschiedene andere Polymerschichten aufweist, verhindert und mittels der Trocknungsmittelschicht innerhalb der feuchtigkeitsdichten Verpackungsschicht eine durch die feuchtigkeitsdichte Verpackungsschicht eindringende, geringe Wassermenge absorbiert, bevor es durch die lichtdurchlässige, elektrisch leitfähige Schicht mit der emittierenden Schicht in Berührung kommt.
Das doppelt feuchtigkeitsdichte System erfordert jedoch nahezu die Hälfte der gesamten Kosten der EL-Anzeige und verhindert, daß die EL- Anzeige billig produziert und in großem Umfang vermarktet werden kann. Daher wird nach der Wechselstrom-EL-Anzeige in Pulverausführung verlangt, die eine verbesserte Feuchtigkeitsbeständigkeit bei einem vernünftigen Preis besitzt.
Ein herkömmliches PF-LCD ist so aufgebaut, daß ein Flüssigkristallmaterial, z.B. ein nematischer Flüssigkristall, zwischen einem Paar lichtdurchlässiger, elektrisch leitfähiger Schichten angeordnet ist, die Polymerschichten wie z.B. PES aufweisen, die Ausrichtungsschichten besitzen, um den Flüssigkristall auf der Seite der lichtdurchlässigen Elektroden auszurichten.
Wie oben erwähnt, wird PET im allgemeinen für eine Polymerschicht für eine lichtdurchlässige, elektrisch leitfähige Schicht einer Wechselstrom- EL-Anzeige in Pulverausführung verwendet. Obwohl PET verglichen mit anderen Arten von Polymerschichten Vorteile besitzt, wie z.B. höhere Lichtdurchlässigkeit, Lösungsmittelbeständigkeit, Feuchtigkeitsundurchlässigkeit und Formbeständigkeit, hat es den Nachteil, daß optische Anisotropie verursacht wird, weil es in Vorzugsrichtungen kristallisiert. Daher muß eine optische Achse eingestellt werden, um PET als Substrat eines LCD zu verwenden. Dementsprechend wird das oben erwähnte PES, das große Hitzebeständigkeit und optische Kennwerte aufweist, für die meisten lichtdurchlässigen, elektrisch leitfähigen Schichten für ein LCD-Substrat verwendet. Auf der anderen Seite besitzt PES eine erheblich niedrigere Feuchtigkeitsundurchlässigkeit als PET, was in Fig. 8 dargestellt wird. Fig. 8 zeigt die Wassermenge, die eine PET- oder PES-Schicht mit einer Dicke von 10 um durchdringt, gemessen unter Hochtemperatur- und -feuchtigkeitsbedingungen von 80ºC und 90% gemäß JIS Z 0208.
Außerdem wurde festgestellt, daß ein Flüssigkristallmaterial eines PF-LCD durch Feuchtigkeitsaufnahme nicht so stark zersetzt wird wie eine Wechselstrom-EL-Anzeige in Pulverausführung. Trotz der im Vergleich zu PET erheblich geringeren Feuchtigkeitsundurchlässigkeit wird im allgemeinen PES verwendet, was es erfordert, die Feuchtigkeitsundurchlässigkeit der lichtdurchlässigen, elektrisch leitfähigen Schichten zu erhöhen.
Die oben erwähnten lichtdurchlässigen, elektrisch leitfähigen Schichten lassen viel Feuchtigkeit durch eine Polymerschicht als Substrat eindringen, und es besteht der Nachteil, daß eine organische Wechselstrom- EL-Anzeige in Pulverausführung und ein PF-LCD, die herkömmliche lichtdurchlässige, elektrisch leitfähige Schichten aufweisen, alsbald durch Feuchtigkeit zersetzt werden.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Wassermenge, die eine Polymerschicht als Substrat einer lichtdurchlässigen, elektrisch leitfähigen Schicht durchdringt (Feuchtigkeitsdurchlässigkeit), erheblich zu verringern.
Eine andere Aufgabe der Erfindung besteht darin, durch Verwendung lichtdurchlässiger, elektrisch leitfähiger Schichten, die in bezug auf Feuchtigkeitsdurchlässigkeit erheblich verbessert worden sind, eine billigere Wechselstrom-EL-Anzeige in Pulverausführung bereitzustellen, die eine größere Lebensdauer besitzt.
Und eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, durch Verwendung lichtdurchlässiger, elektrisch leitfähiger Schichten, die in bezug auf Feuchtigkeitsdurchlässigkeit erheblich verbessert worden sind, eine Flüssigkristallanzeige bereitzustellen, die eine größere Lebensdauer besitzt.
Um die oben dargelegten Ziele zu erreichen, weist eine erfindungsgemäße lichtdurchlässige, elektrisch leitfähige Schicht eine optisch durchlässige Polymerschicht, die 1 bis 20 Gew.-% an wasserabweisenden Harzpartikeln enthält, die einen mittleren Partikeldurchmesser von 0,5 bis 10 um besitzen, und eine lichtdurchlässige, elektrisch leitfähige dünne Schicht auf, die auf mindestens einer Hauptfläche der Polymerschicht ausgebildet ist.
Und eine erfindungsgemäße Wechselstrom-EL-Anzeige in Pulverausführung weist auf: eine rückseitige Elektrode, auf der eine Isolierschicht ausgebildet ist, eine lichtdurchlässige, elektrisch leitfähige Schicht, die eine optisch durchlässige Polymerschicht, die 1 bis 20 Gew.-% an wasserabweisenden Harzpartikeln enthält, die einen mittleren Partikeldurchmesser von 0,5 bis 10 um besitzen, und eine lichtdurchlässige Elektrode aufweist, die eine lichtdurchlässige, elektrisch leitfähige, dünne Schicht besitzt, die auf der Hauptfläche der Polymerschicht ausgebildet ist und gegenüber der rückseitigen Elektrode angeordnet ist, und eine emittierende Schicht, die zwischen die rückseitige Elektrode und die oben erwähnte lichtdurchlässige, elektrisch leitfähige Schicht eingebettet ist.
Ferner weist eine erfindungsgemäße Flüssigkristallanzeige ein Paar lichtdurchlässiger, elektrisch leitfähiger Schichten auf. Die lichtdurchlässigen, elektrisch leitfähigen Schichten enthalten jeweils optisch durchlässige Polymerschichten. Die optisch durchlässige Polymerschicht enthält 1 bis 20 Gew.-% an wasserabweisenden Harzpartikeln, die einen mittleren Partikeldurchmesser von 0,5 bis 10 um besitzen, und lichtdurchlässige Elektroden, die folgendes aufweisen: lichtdurchlässige, elektrisch leitfähige, dünne Schichten mit einer bestimmten Musterstruktur, die auf einer Hauptfläche jeder der Polymerschichten ausgebildet und einander gegenüberliegend angeordnet sind, damit ein bestimmter Abstand zwischen den lichtdurchlässigen Elektroden bleibt, Molekül- Ausrichtungsschichten, die auf den lichtdurchlässigen Elektroden ausgebildet sind, und ein Flüssigkristallmaterial, das zwischen dem Paar lichtdurchlässiger, elektrisch leitfähiger Schichten angeordnet ist.
Als ein Grundmaterial der erfindungsgemäßen lichtdurchlässigen, elektrisch leitfähigen Schicht enthält die Polymerschicht 1 bis 20 Gew.-% an wasserabweisenden Harzpartikeln, die einen mittleren Partikeldurchmesser von 0,5 bis 10 um besitzen. Wegen der oben erwähnten Form und Zusammensetzung verbessern die oben erwähnten Harzpartikel die Feuchtigkeitsundurchlässigkeit der Polymerschicht ohne irgendwelche nachteiligen Auswirkungen auf die Kennwerte der lichtdurchlässigen, elektrisch leitfähigen Schicht. Da die erfindungsgemäße Wechselstrom-EL- Anzeige in Pulverausführung und die erfindungsgemäße Flüssigkristallanzeige die oben erwähnte lichtdurchlässige, elektrisch leitfähige Schicht, deren Feuchtigkeitsundurchlässigkeit verbessert worden ist, als lichtdurchlässige Elektrode nutzen, kann außerdem die erforderliche Menge an teurer Außenschicht verringert werden, und niedrige Kosten und hohe Lebensdauer werden erreicht.
Fig. 1 ist eine Schnittansicht, die den Aufbau der lichtdurchlässigen, elektrisch leitfähigen Schicht gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform zeigt;
Fig. 2 ist ein Diagramm, das die Wassermenge, die durch die lichtdurchlässige, elektrisch leitfähige Schicht gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform eindringt, im Vergleich zu einem herkömmlichen Beispiel zeigt;
Fig. 3 ist eine typische Schnittansicht, die den Aufbau der Wechselstrom-EL-Anzeige in Pulverausführung gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform zeigt;
fig. 4 ist eine Draufsicht, die die Wechsel Strom-EL-Anzeige in Pulverausführung gemäß Fig. 3 zeigt;
Fig. 5 ist ein Diagramm, das die Lebensdauer-Kennwerte der Wechselstrom-EL-Anzeigen in Pulverausführung gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform im Vergleich mit herkömmlichen Beispielen zeigt;
Fig. 6 ist eine Schnittansicht, die den Aufbau des PF-LCD gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform zeigt;
Fig. 7 ist ein Diagramm, das die Ausfallrate anhand des äußeren Erscheinungsbildes von PF-LCD gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform bei einer Hochtemperatur- und -feuchtigkeitsprüfung im Vergleich zu einem herkömmlichen Beispiel zeigt;
Fig. 8 ist ein Diagramm, das die Wassermenge zeigt, die durch herkömmliche Polymerschichten dringt.
Nachstehend werden erfindungsgemäße Ausführungsformen mit Bezug auf die Zeichnungen zu beschrieben.
Fig. 1 zeigt eine lichtdurchlässige, elektrisch leitfähige Schicht gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform. In Fig. 1 ist 11 eine optisch durchlässige Polymerschicht, die wasserabweisende Harzpartikel 13 enthält. Eine lichtdurchlässige, elektrisch leitfähige, dünne Schicht 15 ist auf einer der Hauptflächen der Polymerschicht 11 ausgebildet. Die lichtdurchlässige, elektrisch leitfähige Schicht 17 ist aus der Polymerschicht 11 und der lichtdurchlässigen, elektrisch leitfähigen, dünnen Schicht 15 aufgebaut.
Die oben erwähnte Polymerschicht 11 besteht z.B. aus PET, PES, Polyacrylat, Polykarbonat, Polymethyl-Methacrylat, Polystyren, Polysulfon oder Polyether-Etherketon. Das Material der Polymerschicht 11 muß lediglich hohe Lichtdurchlässigkeit und Biegsamkeit aufweisen und ist nicht auf die oben angeführten Materialien beschränkt.
Das Material ist vorzugsweise so ausgewählt worden, daß es den Anwendungen der Polymerschicht 11 entspricht. Zum Beispiel eignet sich PES neben PET für die Wechselstrom-EL-Anzeige in Pulverausführung. Ebenso eignen sich PES und Polyacrylat, die eine geringere optische Anisotropie aufweisen, und PET, dessen optische Achse durch Ausrichtung eingestellt ist, für PF-LCD. Die Dicke der Polymerschicht 11 wird dem Gebrauch entsprechend ausgewählt und beträgt im allgemeinen 50 bis 100 um.
Die oben erwähnten Harzpartikel 13 werden aus wasserabweisendem Harz hergestellt und haben einen durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 0,5 bis 10 um. Das Material dafür ist nicht eingeschränkt; vorzugsweise sind es nichtschmelzbare Silikonharzpartikel.
Die oben erwähnten Silikonharzpartikel werden durch Granulation von Polyorganosiloxan hergestellt, das ein dreidimensionales Netzwerk mit Siloxan-Bindung aufweist. Der mit den Siliziumatomen verbundene organische Rest ist substituierter oder unsubstituierter einseitiger Kohlenwasserstoffrest, aliphatischer Kohlenwasserstoffrest, z.B. Methyl oder Ethyl, aromatischer Kohlenwasserstoffrest, z.B. Phenylen, oder ungesättigter Kohlenwasserstoffrest mit einem Vinylrest. Der mit den Siliziumatomen des Polyorganosiloxans verbundene organische Rest bestimmt oft die wasserabweisende Eigenschaft und den Brechungsindex des nichtschmelzbaren Silikonharzes. Der organische Rest muß unter Beachtung der Kennwerte der verwendeten Polymerschicht ausgewählt werden. Wenn PET als Polymerschicht verwendet wird, ist Methyl oder Phenyl als organischer Rest geeignet. Silikonharz ist als Silikonlack erhältlich, der durch Auflösen eines Ausgangs-Kondensationspolymers in einem geeigneten Lösungsmittel hergestellt wurde. Aber das oben erwähnte nichtschmelzbare Silikonharz ist ein Pulver mit einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 0,5 bis 10 um ohne jedes Lösungsmittel und ist eine vollständig duroplastische, im wesentlichen unlösliche und nichtschmelzbare Substanz.
Das in der Erfindung verwendete wasserabweisende Harzpulver hat einen mittleren Partikeldurchmesser von 0,5 bis 10 um und vorzugsweise von 1 bis 5 um. Ein mittlerer Partikeldurchmesser von mehr als 10 um verschlechtert die Ebenheit der Oberfläche der Polymerschicht und die Lichtdurchlässigkeit der Schicht. Und es ist schwierig, einzeln fein verteilte Partikel herzustellen, die einen mittleren Partikeldurchmesser von weniger als 0,5 um besitzen. Die wasserabweisenden Harzpartikel sind kugelförmig, und insbesondere ist die in der folgenden Formel (I) dargestellte Kugelförmigkeit f nicht kleiner als 0,8:
(wobei A eine Querschnittsfläche des wasserabweisenden Harzpartikels ist und D die Länge der Hauptachse des Querschnitts des wasserabweisenden Harzpartikels ist). Die Kugelförmigkeit f der wasserabweisenden Harzpartikel wirkt sich vor allem auf die Glätte und die Oberflächenkennwerte der Polymerschicht während der Herstellung der Polymerschicht aus.
Die beigemischte Menge der wasserabweisenden Harzpartikel 13 muß im Bereich von 1,0 bis 20 Gew.-% und vorzugsweise von 3 bis 18 Gew.-% bezogen auf die Polymerschicht 11 liegen. Wenn ihr Anteil nicht mehr als 1 Gew.-% beträgt, kann keine Verbesserung der Durchlässigkeit der Polymerschicht erwartet werden. Und wenn ihr Anteil mehr als 20 Gew.-% beträgt, verschlechtern sich die Ebenheit der Oberfläche und die Lichtdurchlässigkeit der Schicht.
Das Hinzufügen der wasserabweisenden Harzpartikel 13, die der oben erwähnten Bedingung genügen, zur Polymerschicht 11 in dem oben erwähnten Anteilsbereich erhöht die Verteilungsdichte der wasserabweisenden Harzpartikel 13 in der Nähe der Oberflächen der Polymerschicht 11. Damit entsteht die Eigenschaft einer hohen Barriere gegen Feuchtigkeit. Wenn die kugelförmigen, nichtschmelzbaren Silikonharzpartikel für die wasserabweisenden Harzpartikel 13 verwendet werden, nimmt ihre Verteilungsdichte vor allem in der Nähe der Oberflächen der Polymerschicht 11 zu.
Die lichtdurchlässige, elektrisch leitfähige, dünne Schicht 15, die auf der oben erwähnten Polymerschicht 11 ausgebildet ist, ist z.B. eine Art von Metallschicht, wie z.B. Au, Pd, eine Art von Metalloxid, wie z.B. Zinnoxid, IZO, Indiumoxid, oder eine Art von aus mehreren Lagen bestehenden, dünnen Schichten, wie z.B. IZO/Pd. Die dünne Schicht muß lediglich Lichtdurchlässigkeit und Leitfähigkeit aufweisen und ist nicht auf die oben angeführten Materialien beschränkt.
Die oben erwähnte lichtdurchlässige, elektrisch leitfähige Schicht 17 wird z.B. nach dem folgenden Verfahren hergestellt.
Zuerst werden die wasserabweisenden Harzpartikel 13, die der oben erwähnten Bedingung genügen, in dem oben erwähnten Anteilsbereich zu einer Mischung von Ausgangsmonomeren, die die Polymerschicht 11 bilden, oder Basispolymeren vor der Kondensationspolymerisation hinzugefügt und vermischt.
Die Mischung wird üblicherweise kondensationspolymerisiert entsprechend der Verwendung der Polymerschicht 11 und der Herstellung des Polymermaterials einschließlich der wasserabweisenden Harzpartikel.
Das oben erwähnte Polymermaterial wird durch Erwärmen geschmolzen, um zu einer Schicht ausgebildet zu werden. Wenn nötig wird die ausgebildete Schicht ausgerichtet, und es entsteht die Polymerschicht 11, die eine bestimmte Dicke besitzt und die wasserabweisenden Harzpartikel 13 enthält.
Die lichtdurchlässige, elektrisch leitfähige, dünne Schicht 15 wird auf einer Oberfläche der vorbereiteten Polymerschicht 11 durch physikalische Abscheidungsverfahren oder andere allgemein bekannte Verfahren ausgebildet, und die lichtdurchlässige, elektrisch leitfähige Schicht 17 wird erhalten.
Die oben dargelegte Ausführungsform zeigt die lichtdurchlässige, elektrisch leitfähige Schicht 17, die die lichtdurchlässige, elektrisch leitfähige, dünne Schicht 15 aufweist, die auf einer Seite der Polymerschicht 11 ausgebildet ist. Die lichtdurchlässigen, elektrisch leitfähigen, dünnen Schichten 15 können auf beiden Seiten der Polymerschicht 11 ausgebildet werden.
Nachstehend werden ein Beispiel für die spezifische Herstellung der lichtdurchlässigen, elektrisch leitfähigen Schicht 17 mit dem oben beschriebenen Aufbau und das Ergebnis der Bewertung der Schicht beschrieben.
Dimethyl-Terephthalat, Ethylenglykol, Manganazetat als Katalysator für die Ester-Austauschreaktion, Antimontrioxid als Katalysator für die Polymerisation und Phosphorsäure als Stabilisatorwurden gemäß dem üblichen Polymerisationsverfahren gemischt und polymerisiert, wobei 10 Gew.-% des nichtschmelzbaren Silikonharzpulvers Tospearl 120 (Markenname, hergestellt von Toshiba Silicone K.K.) hinzugefügt wurden, das einen mittleren Partikeldurchmesser von 2 um und eine Kugelförmigkeit im Bereich von 0,87 bis 0,93 aufweist, und PET-Granulat, das eine innere Reibung von 0,60 bis 0,65 besitzt, wurde hergestellt.
Dann wurde das PET-Granulat bei 170ºC 3 Stunden lang getrocknet, dem Einfülltrichter eines Extruders zugeführt und bei einer Schmelztemperatur im Bereich von 280 bis 300ºC geschmolzen. Und dieses geschmolzene Polymer wurde durch einen 0,1 mm breiten Schlitz auf einen Drehtrommelkühler mit einer Oberflächenrauheit von rund 0,3 um und einer Oberflächentemperatur von 20ºC extrudiert, um eine nicht ausgerichtete Schicht von 200 um Dicke zu erhalten.
Die oben erwähnte nicht ausgerichtete Schicht wurde bei 75ºC vorgewärmt, erhitzt und dann zwischen langsam rotierenden und schnell rotierenden Walzen abgeschreckt, in eine Spannmaschine eingeführt und mit einem seitlichen Streckverhältnis von 3 bei einer Temperatur im Bereich von 100 bis 110ºC ausgerichtet. Die vorbereitete, zweiachsig ausgerichtete Schicht wurde bei einer Temperatur im Bereich von 200 bis 210ºC fünf bis zehn Sekunden lang thermisch ausgehärtet, um eine thermisch ausgehärtete, zweiachsig ausgerichtete PET-Schicht von 75 um Dicke zu erzeugen.
Andererseits wurde als Vergleichsbeispiel eine thermisch ausgehärtete, zweiachsig ausgerichtete PET-Schicht von 75 um Dicke entsprechend dem oben erwähnten Ausführungsbeispiel hergestellt, ohne das nichtschmelzbare Silikonharzpulver zu verwenden.
Dann wurde auf einer Seite jeder der oben erwähnten thermisch ausgehärteten, zweiachsig ausgerichteten PET-Schichten mittels eines Ionen- Beschichtungsverfahrens eine dünne IZO-Schicht in einer Dicke von 500 Å ausgebildet, um die lichtdurchlässigen, elektrisch leitfähigen Schichten zu erhalten. Die dünne IZO-Schicht hatte einen Oberflächenwiderstand von 300Ω/cm².
Die Menge des Wassers, das durch diese lichtdurchlässigen, elektrisch leitfähigen Schichten der oben erwähnten Ausführungsform und des Vergleichsbeispiels hindurchdringt, wurde unter den Bedingungen hoher Temperatur und Luftfeuchtigkeit von 80ºC und 90% gemäß JIS Z 0208 gemessen. Die Ergebnisse sind in Fig. 2 dargestellt.
Fig. 2 zeigt, daß die Wasserdurchlässigkeit der lichtdurchlässigen, elektrisch leitfähigen Schicht, die die erfindungsgemäßen nichtschmelzbaren Silikonharzpartikel enthält, verglichen mit der lichtdurchlässigen, elektrisch leitfähigen Schicht des Vergleichsbeispiels, das die Silikonharzpartikel nicht aufweist, verringert ist.
Die Verteilung der Silikonharzpartikel in einem Querschnitt der lichtdurchlässigen, elektrisch leitfähigen Schicht der Ausführungsform wurde mittels eines hochauflösenden Sekundärelektronen-Rastermikroskops gemessen, mit dem Ergebnis, daß die Verteilungsdichte der Silikonharzpartikel in der Nähe der Oberfläche der PET-Schicht zunimmt, und es ist zu sehen, daß die wasserabweisenden Partikel eine Barriere gegen eindringendes Wasser bilden und die Wasserdurchlässigkeit verringern, wenn sie in der Nähe der Oberfläche der Schicht angeordnet sind.
Nachstehend wird ein Beispiel einer erfindungsgemäßen EL-Anzeige beschrieben.
Fig. 3 und Fig. 4 zeigen ein erfindungsgemäßes Ausführungsformen einer Wechselstrom-EL-Anzeige in Pulverausführung.
In Fig. 3 ist 101 eine rückseitige Elektrode, die eine Aluminiumfolie aufweist, auf der anodisiertes Aluminium aufgebracht ist. Als erstes werden eine reflektierende Isolierschicht 103, die weiße anorganische dielektrische Partikel 103b wie z.B. Bariumtitanat enthält, die in einem organischen dielektrischen Bindemittel 103a wie z.B. Zyanoethyl-Pullulan oder Zyanoethyl-Poval fein verteilt sind, und als zweites eine emittierende Schicht 105, die ein ähnliches organisches dielektrisches Bindemittel 105a aufweist, in dem z.B. Zinksulfid-Leuchtstoffpartikel 105b und organische fluoreszierende Pigmente 105c fein verteilt sind, in entsprechender Reihenfolge auf der rückseitigen Elektrode 101 aufgebracht.
Auf einer weiteren Oberfläche der oben erwähnten emittierenden Schicht 105 wird eine lichtdurchlässige, elektrisch leitfähige Schicht 107 (17), die eine Polymerschicht (11) aufweist, auf der eine lichtdurchlässige Elektrode (eine lichtdurchlässige, elektrisch leitfähige Schicht 15) ausgebildet ist und in der wasserabweisende Harzpartikel (13) wie z.B. nichtschmelzbare Silikonharzpartikel eingeschlossen sind, so aufgebracht, daß die lichtdurchlässige Elektrode mit einer Oberfläche der oben erwähnten emittierenden Schicht verbunden ist. Die Polymerschicht (11), die ein Substrat der lichtdurchlässigen, elektrisch leitfähigen Schicht 107 bildet, ist vorzugsweise z.B. PET oder PES.
Eine Masseleitungselektrode 109, die eine Abdeckschicht 109 aus Ag-Paste aufweist, wurde auf der lichtdurchlässigen Elektrode der lichtdurchlässigen, elektrisch leitfähigen Schicht 107 ausgebildet. Abstimmelektroden 111 und 113 wurden an bestimmten Stellen auf der Masseleitungselektrode 109 und der rückseitigen Elektrode 101 angebracht.
Trocknungsmittelschichten 115, die z.B. Nylon 6 enthalten, und Feuchtigkeitsdichte Verpackungsschichten 117, die hauptsächlich z.B. Trifluorchlorethylen enthalten, sind auf die Außenflächen der oben erwähnten lichtdurchlässigen, elektrisch leitfähigen Schicht 107 und der rückseitigen Elektrode 101 aufgewalzt worden, um eine Wechselstrom-EL- Anzeige in Pulverausführung 119 aufzubauen.
Dann wurde unter Verwendung einer lichtdurchlässigen, elektrisch leitfähigen Schicht 17, die im oben erwähnten Ausführungsbeispiel hergestellt wurde, eine Wechselstrom-EL-Anzeige in Pulverausführung mit dem oben dargelegten Aufbau hergestellt. Ein spezifisches Ausführungsbeispiel für die Herstellung und die Ergebnisse der Bewertung ihrer Eigenschaften werden nachstehend offengelegt.
Zyanoethyl-Pullulan und Zyanoethyl-Poval wurden in N,N- Dimethylformamid (nachfolgend DMF genannt) gelöst, um eine Bindemittellösung zu bilden. Und eine Paste für eine Isolierschicht wurde durch Feinverteilung von Bariumtitanat mit einem mittleren Partikeldurchmesser von 1 um in der Bindemittellösung hergestellt. Die Paste für eine Isolierschicht wurde mittels Siebdruck auf eine rückseitige Platte 101 gedruckt, die eine Aluminiumfolie aufwies, auf der eine anodisierte Aluminiumschicht ausgebildet worden war, und in einer N&sub2;- Atmosphäre bei rund 120ºC zwei Stunden lang getrocknet, um das DMF zu entfernen, was zur Ausbildung einer reflektierenden Isolierschicht 103 von rund 30 um Dicke führte.
Paste für eine emittierende Schicht, die durch feinverteilung von Zinksulfid-Leuchtstoffpulver und organischen fluoreszierenden Pigmenten in der gleichen Bindemittellösung hergestellt wurde, wurde mittels Siebdruck auf die Isolierschicht 103 gedruckt und in einer N&sub2;-Atmosphäre bei rund 120ºC zwei Stunden lang getrocknet, um das DMF zu entfernen, und es entstand eine emittierende Schicht von rund 30 um Dicke.
Andererseits wurde eine Ag-Paste mittels Siebdruck auf eine lichtdurchlässige Elektrode einer lichtdurchlässigen, elektrisch leitfähigen Schicht 107 gedruckt, die nichtschmelzbare Silikonharzpartikel aufwies, und eine Masseleitungselektrode 109 wurde durch thermisches Aushärten ausgebildet. Die Abstimmelektroden 111 und 113 wurden an bestimmten Stellen auf der Masseleitungselektrode 109 und der rückseitigen Elektrode 101 mittels eines PET-Streifens vorübergehend befestigt.
Danach wurden unter Verwendung eines Wärme-Laminiergeräts die lichtdurchlässige Elektrode der lichtdurchlässigen, elektrisch leitfähigen Schicht 107 und die emittierende Schicht 105 unter den Bedingungen einer Oberflächentemperatur der Walze von 150 bis 170ºC, eines linearen Drucks von 5 bis 10 kg/cm² und einer Walzengeschwindigkeit von 10 bis 30 cm/min aufgewalzt.
Die aus Nylon 6 bestehenden Trocknungsmittelschichten 115 und die aus Trifluorchlorethylen bestehenden feuchtigkeitsdichtenVerpackungsschichten 117 wurden durch Aufwalzen in einer in Tabelle 1 dargestellten Kombination auf die lichtdurchlässige, elektrisch leitfähige Schicht 107 aufgewalzt, um eine Wechselstrom-EL-Anzeige in Pulverausführung 119 herzustellen.
Die in Tabelle 1 gezeigten Vergleichsbeispiele sind Wechselstrom-EL- Anzeigen in Pulverausführung, die auf die gleiche Weise hergestellt wurden wie die Beispiele, nämlich unter Verwendung der lichtdurchlässigen, elektrisch leitfähigen Schicht, die mittels des oben erwähnten Vergleichbeispiels anstelle der lichtdurchlässigen, elektrisch leitfähigen Schicht des Beispiels hergestellt wurde. Tabelle 1 Lichtdurchlässige, elektrisch leitfähige Schicht Dicke der Trocknungsmittelschicht Dicke der feuchtigkeitsdichten Verpackungsschicht Beispiel Vergleichsbeispiel Silikonharz enthalten Silikonharz nicht enthalten
Die oben ausgebildeten Wechselstrom-EL-Anzeigen in Pulverausführung in Form der Beispiele und der Vergleichsbeispiele wurden auf ihre Lebensdauer geprüft, wobei eine Spannung von 110 V und 50 Hz angelegt wurde, um sie zum Leuchten zu bringen. Die Ergebnisse sind in Fig. 5 dargestellt, wobei die Abszissenachse logarithmisch beschriftet ist.
Wie Fig. 5 zeigt, ist die Wasserdurchlässigkeit der lichtdurchlässigen, elektrisch leitfähigen Schicht 107 offensichtlich verringert mit dem Ergebnis, daß die Zersetzung durch Feuchtigkeitsaufnahme verringert und die Lebensdauer der Schicht verlängert wird. Und die den höchsten Prozentsatz der Kosten verursachende Trifluorchlorethylenschicht (feuchtigkeitsdichte Schicht 117), die nur genau die halbe Dicke der herkömmlichen Schicht besaß, hatte eine ähnliche Lebensdauer wie eine herkömmliche, und es wurde bestätigt, daß die Kosten verringert werden können.
Ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Flüssigkristallanzeige wird nachfolgend beschrieben.
Fig. 6 zeigt ein Beispiel für die Anwendung der Erfindung auf PF-LCD.
In Fig. 6 sind 201 auf Polymerschichten ausgebildete lichtdurchlässige, elektrisch leitfähige Schichten, auf denen lichtdurchlässige Elektroden 203 mit einer bestimmten Musterstruktur ausgebildet sind, und die oben erwähnten Polymerschichten enthalten wasserabweisende Harzpartikel wie z.B. nichtschmelzbare Silikonharzpartikel. Die oben erwähnten Polymerschichten sind vorzugsweise PES oder Polyacrylat, die geringere optische Anisotropie aufweisen, oder PET (gesteuert), dessen optische Achse in eine Richtung ausgerichtet ist. Molekül-Ausrichtungsschichten 207 sind auf die lichtdurchlässigen Elektroden aufgebracht, um ein Flüssigkristallmaterial 205 auszurichten.
Zum Beispiel wird das Flüssigkristallmaterial 205, das aus einem nematischen Flüssigkristall besteht, zwischen einem Paar lichtdurchlässiger, elektrisch leitfähiger Schichten 201 angeordnet, die so angebracht sind, daß zwei lichtdurchlässige Elektroden 203, die einander gegenüberliegend so angeordnet sind, das ein bestimmter Zwischenraum freibleibt.
Um einen bestimmten Zwischenraum zwischen den lichtdurchlässigen Elektroden 203 freizulassen, werden z.B. kugelförmige Lückenfüller 209 mit einem Durchmesser von 10 um zwischen die lichtdurchlässigen, elektrisch leitfähigen Schichten 201 gelegt. Zusätzlich dazu werden Dichtungen 211 zwischen die Enden der lichtdurchlässigen, elektrisch leitfähigen Schichten 201 gesteckt, um das Flüssigkristallmaterial 205 einzuschließen.
Ablenkplatten 213 von beispielsweise 200 um Dicke sind auf der Außenfläche jeder der lichtdurchlässigen, elektrisch leitfähigen Schichten 201 angebracht, und insgesamt wird eine Flüssigkristallzelle 215 gebildet.
Ein Beispiel für die Herstellung einer lichtdurchlässigen, elektrisch leitfähigen Schicht 201 für oben erwähnte PF-LCD wird nachstehend beschrieben.
2,7-Dihydroxynaphthalen,4,4'-Dichlordiphenylsulfon,Kaliumkarbonat, Sulfolan und Toluen wurden gemischt, durchgerührt und bei 160ºC 1,5 Stunden lang zur Reaktion gebracht. Dann wurde entstandenes Wasser mit Toluen entfernt und die Mischung bei einer erhöhten Temperatur von 200ºC weiter zur Reaktion gebracht. Nachdem die Reaktion aufgehört hatte, ließ man das Produkt in Wasser tropfen und gewann ein ausgefälltes Polymer. Das Polymer wurde zerkleinert, gewaschen und bei rund 140ºC unter verringertem Druck getrocknet. Unter Einblasen von Ar-Gas wurden 12 Gew.-% des nichtschmelzbaren Silikonharzpulvers Tospearl 120 (Markenname, hergestellt von Toshiba Silicone K.K.) zu dem Polymer hinzugefügt, und die Mischung daraus wurde geschmolzen, durchgerührt und in den Einfülltrichter eines Extruders gegeben. Das geschmolzene Polymer wurde durch einen 0,5 cm breiten Schlitz auf einen Drehtrommelkühler mit einer Oberflächenrauheit von rund 0,3 um und einer Oberflächentemperatur von 20ºC stranggepreßt, und es entstand eine Schicht mit einer Dicke von 200 um.
Unter Verwendung der nichtschmelzbare Silikonharzpartikel enthaltenden lichtdurchlässigen, elektrisch leitfähigen Schicht, die nach dem oben erwähnten Verfahren hergestellt wurde, wurde ein PF-LCD mit der oben erwähnten Struktur ausgebildet und nach seinen Eigenschaften bewertet.
Andererseits wurde als Vergleichsbeispiel unter Verwendung einer lichtdurchlässigen, elektrisch leitfähigen Schicht, die nach demselben Verfahren wie das Beispiel außer der Verwendung nichtschmelzbarer Silikonharzpartikel hergestellt worden war, ein PF-LCD mit der gleichen Struktur hergestellt und nach seinen Eigenschaften bewertet.
Die Bewertung der Eigenschaften sollte eine Ausfallrate anhand des äußeren Erscheinungsbildes jedes PF-LCD des Beispiels und des Vergleichsbeispiels im Verlauf der Zeit unter den Bedingungen hoher Temperatur und Feuchtigkeit von 50ºC bzw. 90% relativer Luftfeuchtigkeit bestätigen. Die Ergebnisse sind in fig. 7 dargestellt, wobei die Abszisse logarithmisch beschriftet ist.
Wie Fig. 7 zeigt, ist die Wasserdurchlässigkeit der lichtdurchlässigen, elektrisch leitfähigen Schicht 201 geringer mit dem Ergebnis, daß die Zersetzung des Flüssigkristallmaterials 205 durch Feuchtigkeitsaufnahme verringert wird. Daher hat die erfindungsgemäße Flüssigkristallanzeige eine Ausfallrate von nicht mehr als 10% nach einer langen Nutzung von beispielsweise 1000 Stunden, verglichen mit einer Ausfallrate von rund 20% bei der herkömmlichen Flüssigkristallanzeige. Somit wird mit diesem Ausführungsbeispiel eine höhere Lebensdauer und verbesserte Haltbarkeit bestätigt.

Claims

1. Transparente, elektrisch leitfähige Schicht mit:

einer optisch transparenten Polymerschicht, und

einer transparenten, elektrisch leitfähigen, dünnen Schicht, die auf mindestens einer Hauptfläche der Polymerschicht ausgebildet ist,

dadurch gekennzeichnet, daß die Polymerschicht 1 bis 20 Gew.-% wasserabweisende Harzpartikel mit einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 0,5 bis 10 um aufweist.

2. Transparente, elektrisch leitfähige Schicht nach Anspruch 1, wobei die wasserabweisenden Harzpartikel im wesentlichen unschmelzbare Silikonharzpartikel sind.

3. Transparente, elektrisch leitfähige Schicht nach Anspruch 1, wobei die wasserabweisenden Harzpartikel im wesentlichen kugelförmig sind.

4. Transparente, elektrisch leitfähige Schicht nach Anspruch 1, wobei die wasserabweisenden Harzpartikel die Bedingung erfüllen, daß die Kugelförmigkeit f gemäß der folgenden Formel (I) 0,8 oder mehr beträgt:

wobei A eine Schnittfläche des wasserabweisenden Harzpartikels und D max die Länge der Hauptachse der Schnittfläche des wasserabweisenden Harzpartikels ist.

5. Transparente, elektrisch leitfähige Schicht nach Anspruch 1, wobei die wasserabweisenden Harzpartikel in der Nähe der Oberflächen der Polymerschicht konzentriert sind.

6. Transparente, elektrisch leitfähige Schicht nach Anspruch 1, wobei die Polymerschicht im wesentlichen mindestens einen ausgewählten Bestandteil aus der Gruppe, bestehend aus Polyäthylenterephthalat, Polyäthersulfon, Polyarylat, Polycarbonat, Polymethylmethakrylat, Polystyrol, Polysulfon und Ätherketon auf Polyätherbasis, aufweist.

7. Transparente, elektrisch leitfähige Schicht nach Anspruch 1, wobei die Polymerschicht eine Dicke hat im Bereich von 50 bis 100 um.

8. Transparente, elektrisch leitfähige Schicht nach Anspruch 1, wobei die transparente, elektrisch leitfähige, dünne Schicht im wesentlichen mindestens einen ausgewählten Bestandteil aus der Gruppe, bestehend aus Zinnoxid, Indiumzinnoxid, Indiumoxid, Au und Pd, aufweist.

9. Wechsel strom-Elektrolumineszenz-Pulverplatte mit:

einer Stützelektrode, auf der die Isolierschicht ausgebildet ist,

einer optisch transparenten Polymerschicht,

einer transparenten, elektrisch leitfähigen Schicht mit einer transparenten Elektrode, die gegenüber der Stützelektrode mit einer transparenten, elektrisch leitfähigen, dünnen Schicht auf der Hauptfläche der Polymerschicht ausgebildet ist,

einer emittierenden Schicht, die zwischen der Stützelektrode und der transparenten, elektrisch leitfähigen Schicht angeordnet ist,

dadurch gekennzeichnet, daß die Polymerschicht 1 bis 20 Gew.-% wasserabweisende Harzpartikel mit einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 0,5 bis 10 um enthält.

10. Wechselstrom-Elektrolumineszenz-Pulverplatte nach Anspruch 9, wobei die Stützelektrode und die transparente, elektrisch leitfähige Schicht jeweils eine Trocknungsmittelschicht und eine feuchtigkeitsgeschützte Verpackungsschicht, die auf die äußere Oberfläche auflaminiert ist, aufweisen.

11. Wechselstrom-Elektrolumineszenz-Pulverplatte nach Anspruch 9, wobei die wasserabweisenden Harzpartikel im wesentlichen kugelförmige, unschmelzbare Silikonharzpartikel sind.

12. Wechselstrom-Elektrolumineszenz-Pulverplatte nach Anspruch 11, wobei die unschmelzbaren Silikonharzpartikel die Bedingung erfüllen, daß die Kugelförmigkeit f gemäß der folgenden Formel (I) 0,8 oder mehr beträgt

wobei A eine Schnittfläche der wasserabweisenden Harzpartikel und D max die Länge der Hauptachse der Schnittfläche der wasserabweisenden Harzpartikel ist.

13. Wechselstrom-Elektrolumineszenz-Pulverplatte nach Anspruch 9, wobei die Polymerschicht im wesentlichen mindestens einen ausgewählten Bestandteil aus der Gruppe, bestehend aus Polyäthylenterephthalat und Polyäthersulfon, aufweist.

14. Wechselstrom-Elektrolumineszenz-Pulverplatte nach Anspruch 9, wobei die emittierende Schicht ein organisches dielektrisches Bindemittel aufweist, in dem Phosphorpulver und organische Fluoreszenzpigmente dispergiert sind.

15. Flüssigkristallanzeige mit:

optisch transparenten Polymerschichten,

einer transparenten Elektrode mit einer bestimmten Struktur, die transparente, elektrisch leitfähige, dünne Schichten aufweist, die auf einer Hauptfläche jeder Polymerschicht ausgebildet sind, und mit einem Paar transparenter, elektrisch leitfähiger Schichten, die einander gegenüber angeordnet sind, um einen bestimmten Zwischenraum zwischen ihnen zu belassen,

Schichten mit molekularer Ausrichtung, die auf den transparenten Elektroden ausgebildet sind, und

einem Flüssigkristallmaterial, das zwischen dem Paar transparenter, elektrisch leitfähiger Schichten angeordnet ist,

dadurch gekennzeichnet, daß die Polymerschichten 1 bis 20 Gew.-% wasserabweisende Harzpartikel mit einem durchschnittlichen Partikeldurchniesser von 0,5 bis 10 um enthält.

16. Flüssigkristallanzeige nach Anspruch 15, wobei die wasserabweisenden Harzpartikel im wesentlichen kugelförmige, unschmelzbare Silikonharzpartikel sind.

17. Flüssigkristallanzeige nach Anspruch 16, wobei die unschmelzbaren Silikonharzpartikel die Bedingung erfüllen, daß die Kugelförmigkeit f gemäß der folgenden Formel (I) 0,8 oder mehr beträgt:

wobei A eine Schnittfläche des wasserabweisenden Harzpartikels und D max die Länge der Hauptachse der Schnittfläche der wasserabweisenden Harzpartikel ist.

18. Flüssigkristallanzeige nach Anspruch 15, wobei die Polymerschichten im wesentlichen mindestens einen ausgewählten Bestandteil aus der Gruppe, bestehend aus Polyäthersulfon, Polyarylat und Polyäthyl enterephthal at, deren optische Achse durch uniaxiale Ausrichtung gesteuert wird, aufweisen.