JP2004079502A

JP2004079502A - Electroluminescent element and input device using this

Info

Publication number: JP2004079502A
Application number: JP2002372224A
Authority: JP
Inventors: Koji Tanabe; 田邉　功二; Yosuke Chikahisa; 近久　陽介; Akito Kawakado; 川角　明人; Tetsutaro Nasu; 那須　哲太郎; Makoto Sadakane; 定兼　誠
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-06-21
Filing date: 2002-12-24
Publication date: 2004-03-11

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an EL element used for various electronic apparatuses such as a cellphone or portable information terminals, with high flexibility and high brightness, and to provide an input device using the EL element. <P>SOLUTION: A translucent electrode layer 12 is formed with polyethylene dioxy thiophene, and a luminous material layer 13 is formed with a synthetic resin binder in which phosphor and an inorganic cation exchanger are dispersed to constitute the EL element 10, and since the translucent electrode layer 12 is formed with polyethylene dioxy thiophene which is conductive resin, flexibility is enhanced, and since the luminous material layer 13 becomes dielectric with the inorganic cation exchanger, the El element with high brightness and good light emission, and the input device using the EL element can be obtained. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話や携帯情報端末等の各種電子機器に用いられるＥＬ素子及びこれを用いた入力装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯電話や携帯情報端末等の各種電子機器の普及に伴い、周囲が暗い場合でも識別や操作が可能なように、ＥＬ素子等の発光素子を用いてＬＣＤ等の表示部や指やペン等で操作や入力を行う押釦や入力装置等の操作部の照光を行うものが増えてきている。
【０００３】
このような従来のＥＬ素子について、図４を用いて説明する。
【０００４】
図４は従来のＥＬ素子の断面図であり、同図において、１はポリエチレンテレフタレート等のフィルム状の光透過性の基材で、この下面全面にスパッタ法や電子ビーム法によって、酸化インジウム錫等の金属酸化物薄膜の光透過性電極層２が形成されている。
【０００５】
そして、この下に、合成樹脂内に蛍光体粉を分散させた発光体層３や、同じく合成樹脂に誘電性材料を分散させた誘電体層４、樹脂に銀やカーボンを分散させた背面電極層５、熱硬化性樹脂等の絶縁層６が順次重ねて印刷形成されて、ＥＬ素子が構成されている。
【０００６】
そして、このように構成されたＥＬ素子の下面には、上電極が形成された可撓性を有する上基板と、上面に上電極と所定の間隙を空けて対向する下電極が形成された下基板が配置されて入力装置が構成されると共に、上面には、下面に文字や模様等が表示された可撓性を有するシートが貼付される。
【０００７】
以上のような構成の入力装置を電子機器の表示部や操作部に装着し、電子機器の回路（図示せず）から光透過性電極層２と背面電極層５の間に交流電圧を印加すると、発光体層３中の蛍光体粉が発光し、この光によってシートの表示が後方から照光される。
【０００８】
また、シート上面を指或いはペン等で押圧操作すると、ＥＬ素子を介して上基板が撓み、押圧された箇所の上電極が下電極に接触し、上電極の両端間及び下電極の両端間の抵抗比によって、この押圧された位置が検出されるように構成されているものであった。
【０００９】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【００１０】
【特許文献１】
特開平９−３２０７６２号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら前記従来のＥＬ素子及びこれを用いた入力装置においては、光透過性電極層２が金属酸化物薄膜で形成されているため、極端な衝撃等が加わると光透過性電極層２に破損が生じ易く、可撓性に劣るという課題があった。
【００１２】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、可撓性に優れ高輝度化が図れるＥＬ素子及びこれを用いた入力装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために本発明は、以下の構成を有するものである。
【００１４】
本発明の請求項１に記載の発明は、光透過性電極層をポリエチレンジオキシチオフェンで形成すると共に、発光体層を蛍光体及び無機陽イオン交換体を分散した合成樹脂バインダーで形成したＥＬ素子を構成したものであり、光透過性電極層が導電性樹脂であるポリエチレンジオキシチオフェンで形成されているため、可撓性に優れると共に、発光体層が無機陽イオン交換体によって高誘電性となるため、高輝度で良好な照光が可能なＥＬ素子を得ることができるという作用を有する。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明において、背面電極層をポリエチレンジオキシチオフェンで形成したものであり、銀やカーボンを分散させた樹脂で形成したものに比べ背面電極層を緻密にできるため、背面電極層の可撓性を高め、更に可撓性に優れたＥＬ素子を実現できるという作用を有する。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、光透過性電極層または背面電極層の少なくとも一方に酸化インジウム錫または酸化錫の導電粉を分散させたものであり、導電粉を分散させることにより光透過性電極層の抵抗値を低くできるため、より高輝度なＥＬ素子を実現できるという作用を有する。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、請求項３記載の発明において、導電粉を針状としたものであり、球状の導電粉に比べ導電粉同士の接触面積が増え、抵抗値を更に低くできるため、更にＥＬ素子を高輝度なものにできるという作用を有する。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、請求項１記載の発明において、基材を３次元曲面を有するものとしたものであり、表面が曲面や凹凸を有する照光表示パネル等を実現できるという作用を有する。
【００１９】
請求項６に記載の発明は、請求項１記載のＥＬ素子と、この下に配置され下面に上電極が形成された可撓性を有する上基板と、上面に上電極と所定の間隙を空けて対向する下電極が形成された下基板によって入力装置を構成したものであり、ＥＬ素子を介して上基板を撓ませ、この下面の上電極と下電極との電気的接離を行うようにして入力装置を構成しているため、可撓性に優れ高輝度な入力装置を実現できるという作用を有する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図１〜３を用いて説明する。
【００２１】
なお、従来の技術の項で説明した構成と同一構成の部分には同一符号を付して、詳細な説明を簡略化する。
【００２２】
（実施の形態）
図１は本発明の一実施の形態によるＥＬ素子を用いた入力装置の断面図であり、同図において、１はポリエチレンテレフタレート等のフィルム状の光透過性の基材で、この下面全面に導電性樹脂であるポリエチレンジオキシチオフェンを印刷して、光透過性電極層１２が形成されている。
【００２３】
そして、１３はシアノエチルプルラン等の合成樹脂バインダーに発光の母材となる硫化亜鉛等の蛍光体を分散させた発光体層で、この発光体層１３内には蛍光体に加え、アンチモン系、ジルコニウム系、スズ系、チタン系等の無機陽イオン交換体が分散されている。
【００２４】
さらに、この発光体層１３上に、高誘電性の合成樹脂バインダーにチタン酸バリウム等を分散させた誘電体層１４や、樹脂に銀やカーボンを分散させた背面電極層１５、エポキシやポリエステル樹脂等の絶縁層１６が順次重ねて印刷形成されて、ＥＬ素子１０が構成されている。
【００２５】
そして、２１はポリイミドフィルムやポリエチレンテレフタレートのフィルム等の可撓性を有する上基板で、ＥＬ素子１０下面に配置され、この下面全面には、カーボンを分散した樹脂によって上電極２２が印刷形成されている。
【００２６】
また、２３は上基板２１と同様の下基板で、この上面には、上電極２２と同様に下電極２４が形成され、この下電極２４上面には、上電極２２と所定の間隔を保つための複数のドットスペーサ（図示せず）が所定の間隔で形成されている。
【００２７】
そして、上基板２１と下基板２３が、上電極２２と下電極２４が所定の間隔を空けて対向するように、上下面に粘着剤が塗布形成された額縁状のスペーサ２５によって外周が貼合わされて、入力素子２０が構成されている。
【００２８】
また、この入力素子２０の上面にＥＬ素子１０の下面外周が、粘着剤によって貼合わされて入力装置が構成されると共に、ＥＬ素子１０の上面に、下面に文字や模様等の表示がされたポリエチレンテレフタレート等のフィルム状の可撓性を有するシート３０の下面外周が粘着剤によって貼合わされている。
【００２９】
そして、このような入力装置は電子機器の表示部や操作部に装着されると共に、ＥＬ素子１０の光透過性電極層１２と背面電極層１５、及び入力素子２０の上電極２２の両端及びこれと直交する方向の下電極２４の両端が、この電子機器の回路（図示せず）に接続される。
【００３０】
以上の構成において、電子機器の回路からＥＬ素子１０の光透過性電極層１２と背面電極層１５の間に交流電圧が印加されると、発光体層１３中の蛍光体粉が発光し、この光が入力装置のシート３０を下面から照光するため、周囲が暗い場合でもシート３０の表示の識別や操作が可能なように構成されている。
【００３１】
また、シート３０上面を指或いはペン等で押圧操作すると、ＥＬ素子１０を介して上基板２１が撓み、押圧された箇所の上電極２２が下電極２４に接触し、上電極２２の両端間及び下電極２４の両端間の抵抗比によって、この押圧された位置が検出される。
【００３２】
そして、例えば、シート３０上面の所定箇所を指或いはペン等で押圧操作することによって、電子機器のＬＣＤ等の表示素子に表示されたメニューを選択したり、「あ」「お」等の所定の形になぞることによって、これらの文字が表示素子に表示され、入力されるように構成されている。
【００３３】
次に、このようなＥＬ素子や入力装置の具体的な製作方法と、その特性について説明する。
【００３４】
先ず、ポリエチレンテレフタレートのフィルム状の光透過性の基材上にポリエチレンジオキシチオフェン含有ペースト（アグファ・ゲバルト社製オルガコンｖｅｒ１／３）をＳＵＳ２００メッシュのマスクを用いてスクリーン印刷し、１２０℃で１０分間乾燥して光透過性電極層を形成した。
【００３５】
次に、この光透過性電極層に重ねて２エトキシエトキシエタノールに硫化亜鉛蛍光体（オスラムシルバニア社製ＴＹＰＥ３０）８５重量％と、無機陽イオン交換体（東亜合成ＩＸＥ３００）１０重量％、及びフッソゴム（デュポン社製バイトンＡ）５重量％を溶解した発光体ペーストを所定パターンで２００メッシュステンレススクリーンで印刷し、１００℃で３０分間乾燥して発光体層を形成した。
【００３６】
更に、この発光体層の上に、２エトキシエトキシエタノールにチタン酸バリウム粉末（堺化学株式会社製ＢＴ−０５）７８重量％と、フッソゴム（デュポン社製バイトンＡ）２２重量％を溶解した誘電体ペーストを所定パターンで１００メッシュステンレススクリーンで印刷し、１００℃で３０分間乾燥して誘電体層１４を形成した。
【００３７】
そして、カーボンペースト（東洋紡株式会社製ＤＷ−２５０Ｈ）を所定パターンで２００メッシュステンレススクリーンで印刷し、１５５℃で３０分間乾燥して背面電極層を形成した。
【００３８】
最後に、絶縁レジスト（藤倉化成株式会社製ＸＢ−８０４）を所定パターンで２００メッシュステンレススクリーンで印刷し、１５５℃で３０分間乾燥して絶縁層１６を形成して、ＥＬ素子を製作した。
【００３９】
そして、前述した構成の入力素子２０の上面にこのＥＬ素子を貼合わせ、更にこのＥＬ素子の上面にシート３０を貼合わせて入力装置を製作し、（表１）に示すように、これをＮｏ．１とした。
【００４０】
【表１】

【００４１】
なお、光透過性電極層については、これ以外に、球状の酸化錫の導電粉を分散させたもの、球状の酸化インジウム錫の導電粉を分散させたもの、またこれらの導電粉を針状にしたもの等、（表１）に示すＮｏ．２〜５の４種類のものを製作した。
【００４２】
さらに、これらとの比較用として、従来の技術の項で説明したもの、即ち、光透過性の基材の下面全面にスパッタ法によって、酸化インジウム錫の金属酸化物薄膜の光透過性電極層を形成したものも製作し、Ｎｏ．６とした。
【００４３】
また、発光体層についても、無機陽イオン交換体を含まず蛍光体のみを分散したペーストを印刷形成したものを製作し、Ｎｏ．７とした。
【００４４】
以上のように製作したＮｏ．１〜７の入力装置について、（表１）に示すように、先ず、６０Ｖ３８０ＨｚでＥＬ素子を発光させ、その初期輝度（Ｃｄ／ｍ^２）を常温常湿中で測定した。
【００４５】
次に、入力装置のシート上面に先端Ｒ０．８ｍｍのポリアセタール樹脂製のペンで文字の外周が大きさ約２×２ｃｍになるようにしてひらがな「あ」〜「お」までの５文字を筆圧５Ｎで３０万回繰り返し書く、所謂、筆記耐久試験を行った。
【００４６】
更に、その後、６０Ｖ３８０ＨｚでＥＬ素子を発光させ、試験後輝度（Ｃｄ／ｍ^２）を常温常湿中で測定すると共に、筆記耐久試験によって光透過性電極層が破損して消灯している箇所がないかどうかを確認した。
【００４７】
この結果、（表１）から明らかなように、従来の光透過性電極層を酸化インジウム錫で形成したＮｏ．６には、筆記耐久試験の後に消灯箇所の発見が見られたが、Ｎｏ．１〜５及び７の光透過性電極層をポリエチレンジオキシチオフェンで形成したものには、筆記耐久試験後の消灯箇所の発生はなかった。
【００４８】
つまり、光透過性電極層をポリエチレンジオキシチオフェンで形成することによって、従来の技術で説明した酸化インジウム錫で形成したものに比べ、可撓性が向上し光透過性電極層の破損を防止することが可能となっている。
【００４９】
さらに、Ｎｏ．１の光透過性電極層をポリエチレンジオキシチオフェンで形成し、発光体層を無機陽イオン交換体を分散したものは、Ｎｏ．７の光透過性電極層をポリエチレンジオキシチオフェンで形成し、発光体層を無機陽イオン交換体を分散していないものに比べ、輝度も向上している。
【００５０】
また、Ｎｏ．１の光透過性電極層をポリエチレンジオキシチオフェンで形成したものに導電粉を分散したＮｏ．２及び３のものは、Ｎｏ．１のものより高輝度となり、Ｎｏ．２及び３の各々の導電粉を針状にしたＮｏ．４及び５のものは、更に高輝度となっている。
【００５１】
このように本実施の形態によれば、光透過性電極層１２をポリエチレンジオキシチオフェンで形成すると共に、発光体層１３を蛍光体及び無機陽イオン交換体を分散した合成樹脂バインダーで形成してＥＬ素子１０を構成することによって、光透過性電極層１２が導線性樹脂であるポリエチレンジオキシチオフェンで形成されているため、可撓性に優れると共に、発光体層１３が無機陽イオン交換体によって高誘電性となるため、高輝度で良好な照光が可能なＥＬ素子及びこれを用いた入力装置を得ることができるものである。
【００５２】
また、背面電極層１５をポリエチレンジオキシチオフェンで形成することによって、樹脂に銀やカーボンを分散させたものに比べ背面電極層１５を緻密にできるため、背面電極層１５の可撓性を高め、更に可撓性に優れるＥＬ素子を実現できる。
【００５３】
そして、光透過性電極層１２または背面電極層１５の少なくとも一方に酸化インジウム錫または酸化錫の導電粉を分散させることによって、導電粉の分散により光透過性電極層１２の抵抗値を低くできるため、より高輝度なＥＬ素子を実現できる。
【００５４】
さらに、導電粉を針状とすることによって、球状の導電粉に比べ導電粉同士の接触面積が増え、抵抗値を更に低くできるため、ＥＬ素子をより高輝度なものとすることができる。
【００５５】
なお、以上の説明では、入力素子の上電極２２と下電極２４をカーボンを分散した樹脂で印刷形成した不透明なものとして説明したが、これに代えて、透明な酸化インジウム錫等で形成した、所謂、透明タッチパネルで入力素子を形成しても、本発明の実施は可能である。
【００５６】
また、入力素子２０の上基板２１下面全面に上電極２２が、下基板２３上面全面に下電極２４が形成されたものとして説明したが、全面ではなく所定の箇所に複数の上電極２２、下電極２４を形成し、上基板２１上面の押圧操作によって所定の箇所の上電極２２と下電極２４のみの電気的接離を行う、所謂、メンブレンスイッチとしても良い。
【００５７】
さらに、以上の説明では、基材１の下面に光透過性電極層１２、発光体層１３、誘電体層１４、背面電極層１５及び絶縁層１６が順次重ねて形成されたものとして説明したが、図２に示すように、ポリエチレンテレフタレート等のフィルム状の光透過性の基材１の上面に背面電極層１５、誘電体層１４、発光体層１３、光透過性電極層１２及びエポキシやポリエステル樹脂等の光透過性の絶縁層３１を印刷や塗布等によって順次重ねて形成しても、本発明のＥＬ素子の実施は可能である。
【００５８】
また、光透過性電極層が導電性樹脂であるポリエチレンジオキシチオフェンで形成されているため、図３に示すように、基材１を３次元曲面を有する光透過性のＡＢＳやポリエステル等の樹脂製の基材３２とすると共に、この基材３２上面に、背面電極層１５、誘電体層１４、発光体層１３、光透過性電極層１２及び光透過性の絶縁層３１を印刷や塗布等によって順次重ねて形成しても良い。
【００５９】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、可撓性に優れ高輝度化が図れるＥＬ素子及びこれを用いた入力装置を得ることができるという有利な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態によるＥＬ素子を用いた入力装置の断面図
【図２】同他の実施の形態によるＥＬ素子の断面図
【図３】同ＥＬ素子の断面図
【図４】従来のＥＬ素子の断面図
【符号の説明】
１　基材
１０　ＥＬ素子
１２　光透過性電極層
１３　発光体層
１４　誘電体層
１５　背面電極層
１６　絶縁層
２０　入力素子
２１　上基板
２２　上電極
２３　下基板
２４　下電極
２５　スペーサ
３０　シート
３１　絶縁層
３２　基材[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an EL element used for various electronic devices such as a mobile phone and a portable information terminal, and an input device using the same.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, with the spread of various electronic devices such as mobile phones and personal digital assistants, a display unit such as an LCD or a finger or a pen using a light emitting element such as an EL element has been developed so that identification and operation can be performed even in a dark surrounding. Devices that illuminate operation units, such as push buttons and input devices for performing operations and inputs, etc., are increasing.
[0003]
Such a conventional EL element will be described with reference to FIG.
[0004]
FIG. 4 is a cross-sectional view of a conventional EL element. In FIG. 4, reference numeral 1 denotes a film-like light-transmitting substrate such as polyethylene terephthalate, which is formed on the entire lower surface by sputtering or electron beam method. The light transmissive electrode layer 2 of a metal oxide thin film is formed.
[0005]
Below this, a luminescent layer 3 in which phosphor powder is dispersed in a synthetic resin, a dielectric layer 4 in which a dielectric material is also dispersed in a synthetic resin, and a back electrode in which silver or carbon is dispersed in a resin The layer 5 and the insulating layer 6 made of a thermosetting resin or the like are sequentially printed and formed to form an EL element.
[0006]
On the lower surface of the EL element thus configured, a flexible upper substrate on which an upper electrode is formed, and a lower electrode on which a lower electrode opposed to the upper electrode with a predetermined gap is formed on the upper surface. The input device is configured by disposing the substrate, and a flexible sheet having characters, patterns, and the like displayed on the lower surface is attached to the upper surface.
[0007]
When the input device having the above-described configuration is mounted on a display unit or an operation unit of an electronic device, and an AC voltage is applied between the light transmitting electrode layer 2 and the back electrode layer 5 from a circuit (not shown) of the electronic device. The phosphor powder in the light emitting layer 3 emits light, and the light illuminates the display on the sheet from behind.
[0008]
Also, when the upper surface of the sheet is pressed with a finger or a pen or the like, the upper substrate is bent via the EL element, and the upper electrode in contact with the pressed portion contacts the lower electrode, and between both ends of the upper electrode and between both ends of the lower electrode. The pressed position is detected based on the resistance ratio.
[0009]
As prior art document information related to the invention of this application, for example, Patent Document 1 is known.
[0010]
[Patent Document 1]
JP-A-9-320762
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional EL element and the input device using the same, since the light transmitting electrode layer 2 is formed of a metal oxide thin film, the light transmitting electrode layer 2 may be damaged by an extreme impact or the like. There is a problem in that it tends to occur and is inferior in flexibility.
[0012]
An object of the present invention is to solve such a conventional problem, and an object of the present invention is to provide an EL element having excellent flexibility and high luminance, and an input device using the EL element.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration.
[0014]
The invention according to claim 1 of the present invention provides an EL device in which a light-transmitting electrode layer is formed of polyethylene dioxythiophene and a light-emitting layer is formed of a synthetic resin binder in which a phosphor and an inorganic cation exchanger are dispersed. Since the light-transmitting electrode layer is formed of polyethylene dioxythiophene, which is a conductive resin, the light-transmitting electrode layer is excellent in flexibility and the light-emitting layer is made of an inorganic cation exchanger with high dielectric properties. Therefore, an effect is obtained that an EL element capable of high luminance and good illumination can be obtained.
[0015]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the back electrode layer is formed of polyethylene dioxythiophene, and the back electrode layer is formed of a resin in which silver or carbon is dispersed. Since it can be made dense, it has the effect of increasing the flexibility of the back electrode layer and realizing an EL element having further excellent flexibility.
[0016]
According to a third aspect of the present invention, in the first or the second aspect of the present invention, at least one of the light-transmitting electrode layer and the back electrode layer has indium tin oxide or tin oxide conductive powder dispersed therein. Since the resistance value of the light-transmitting electrode layer can be reduced by dispersing the powder, an effect of realizing a higher-luminance EL element can be obtained.
[0017]
According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect of the invention, the conductive powder is acicular, and the contact area between the conductive powders is increased as compared with the spherical conductive powder, so that the resistance value can be further reduced. In addition, there is an effect that the EL element can have high luminance.
[0018]
According to a fifth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the substrate has a three-dimensional curved surface, and has an effect that an illuminated display panel having a curved surface or unevenness can be realized. .
[0019]
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided an EL element according to the first aspect, a flexible upper substrate disposed under the EL element and having an upper electrode formed on a lower surface, and a predetermined gap between the EL device and the upper electrode on the upper surface. An input device is constituted by a lower substrate having a lower electrode opposed thereto, and the upper substrate is bent via an EL element so that the lower electrode is electrically connected to and separated from the lower electrode. Since the input device is configured by using the input device, an input device having excellent flexibility and high luminance can be realized.
[0020]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0021]
The same components as those described in the section of the related art are denoted by the same reference numerals, and detailed description will be simplified.
[0022]
(Embodiment)
FIG. 1 is a cross-sectional view of an input device using an EL element according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a film-like light-transmitting substrate such as polyethylene terephthalate, which is electrically conductive on the entire lower surface thereof. The light-transmissive electrode layer 12 is formed by printing polyethylene dioxythiophene, which is a conductive resin.
[0023]
Reference numeral 13 denotes a phosphor layer in which a phosphor such as zinc sulfide serving as a base material for light emission is dispersed in a synthetic resin binder such as cyanoethyl pullulan. The phosphor layer includes, in addition to the phosphor, an antimony-based or zirconium-based material. System, tin system, titanium system, etc. inorganic cation exchangers are dispersed.
[0024]
Further, a dielectric layer 14 in which barium titanate or the like is dispersed in a highly dielectric synthetic resin binder, a back electrode layer 15 in which silver or carbon is dispersed in a resin, an epoxy or polyester resin The EL element 10 is formed by sequentially forming an insulating layer 16 such as a layer on the printed layer.
[0025]
Reference numeral 21 denotes a flexible upper substrate such as a polyimide film or a polyethylene terephthalate film, which is disposed on the lower surface of the EL element 10. An upper electrode 22 is printed and formed on the entire lower surface by a resin in which carbon is dispersed. I have.
[0026]
Reference numeral 23 denotes a lower substrate similar to the upper substrate 21. On the upper surface, a lower electrode 24 is formed in the same manner as the upper electrode 22. On the upper surface of the lower electrode 24, in order to maintain a predetermined distance from the upper electrode 22. Are formed at predetermined intervals.
[0027]
The upper substrate 21 and the lower substrate 23 are bonded to each other by a frame-shaped spacer 25 having an adhesive applied on the upper and lower surfaces so that the upper electrode 22 and the lower electrode 24 face each other at a predetermined interval. Thus, the input element 20 is configured.
[0028]
In addition, the input device is constituted by bonding the outer periphery of the lower surface of the EL element 10 to the upper surface of the input element 20 with an adhesive, and the polyethylene having the upper surface of the EL element 10 on which characters and patterns are displayed on the lower surface. The outer periphery of the lower surface of the film-like flexible sheet 30 made of terephthalate or the like is attached with an adhesive.
[0029]
Such an input device is mounted on a display unit or an operation unit of an electronic device, and both ends of the light-transmitting electrode layer 12 and the back electrode layer 15 of the EL element 10, the upper electrode 22 of the input element 20, and the like. Both ends of the lower electrode 24 in a direction orthogonal to the direction are connected to a circuit (not shown) of the electronic device.
[0030]
In the above configuration, when an AC voltage is applied between the light transmitting electrode layer 12 and the back electrode layer 15 of the EL element 10 from the circuit of the electronic device, the phosphor powder in the light emitting layer 13 emits light. Since light illuminates the sheet 30 of the input device from below, the display of the sheet 30 can be identified and operated even when the surroundings are dark.
[0031]
When the upper surface of the sheet 30 is pressed with a finger or a pen or the like, the upper substrate 21 bends via the EL element 10, and the pressed upper electrode 22 contacts the lower electrode 24, and the upper electrode 22 is pressed between both ends of the upper electrode 22. The pressed position is detected based on the resistance ratio between both ends of the lower electrode 24.
[0032]
Then, for example, by pressing a predetermined portion of the upper surface of the sheet 30 with a finger or a pen or the like, a menu displayed on a display element such as an LCD of the electronic device can be selected, or a predetermined menu such as “A” or “O” can be selected. By tracing the shape, these characters are displayed on the display element and input.
[0033]
Next, a specific method for manufacturing such an EL element or input device and its characteristics will be described.
[0034]
First, a polyethylene dioxythiophene-containing paste (Olgacon ver1 / 3 manufactured by Agfa Gevaert) is screen-printed on a polyethylene terephthalate film-like light-transmitting substrate using a SUS200 mesh mask, and is then subjected to screen printing at 120 ° C. for 10 minutes. After drying, a light-transmitting electrode layer was formed.
[0035]
Next, 85% by weight of a zinc sulfide phosphor (TYPE 30 manufactured by OSRAM Sylvania), 10% by weight of an inorganic cation exchanger (Toa Gosei IXE300), and fluorine rubber (2 ethoxyethoxyethanol) were superposed on the light-transmitting electrode layer. A phosphor paste in which 5% by weight of Viton A) manufactured by DuPont was dissolved was printed on a 200 mesh stainless screen in a predetermined pattern, and dried at 100 ° C. for 30 minutes to form a phosphor layer.
[0036]
Further, on this luminescent layer, a dielectric material obtained by dissolving 78% by weight of barium titanate powder (BT-05, manufactured by Sakai Chemical Co., Ltd.) and 22% by weight of fluorine rubber (Viton A, manufactured by DuPont) was dissolved in 2ethoxyethoxyethanol. The paste was printed in a predetermined pattern on a 100 mesh stainless screen, and dried at 100 ° C. for 30 minutes to form the dielectric layer 14.
[0037]
Then, a carbon paste (DW-250H manufactured by Toyobo Co., Ltd.) was printed in a predetermined pattern on a 200-mesh stainless steel screen, and dried at 155 ° C. for 30 minutes to form a back electrode layer.
[0038]
Finally, an insulating resist (XB-804 manufactured by Fujikura Kasei Co., Ltd.) was printed in a predetermined pattern on a 200-mesh stainless steel screen, and dried at 155 ° C. for 30 minutes to form an insulating layer 16 to produce an EL element.
[0039]
Then, this EL element is bonded to the upper surface of the input element 20 having the above-described configuration, and further, a sheet 30 is bonded to the upper surface of the EL element to produce an input device. . It was set to 1.
[0040]
[Table 1]

[0041]
For the light-transmitting electrode layer, besides this, a conductive powder of spherical tin oxide is dispersed, a conductive powder of spherical indium tin oxide is dispersed, and the conductive powder is formed into a needle shape. No. shown in (Table 1). Four types 2 to 5 were produced.
[0042]
Further, as a comparison with these, the light-transmitting electrode layer of the metal oxide thin film of indium tin oxide was formed by sputtering on the entire lower surface of the light-transmitting substrate, as described in the section of the prior art. No. 1 was also manufactured. 6.
[0043]
Also, as for the luminous layer, a layer formed by printing a paste in which only the phosphor was dispersed without containing the inorganic cation exchanger was manufactured. 7 was set.
[0044]
No. manufactured as described above. For the input devices 1 to 7, as shown in (Table 1), first, the EL element was caused to emit light at 60 V and 380 Hz, and the initial luminance (Cd / m ² ) was measured at normal temperature and normal humidity.
[0045]
Next, using a pen made of polyacetal resin with a tip R of 0.8 mm on the upper surface of the sheet of the input device so that the outer circumference of the character is approximately 2 × 2 cm, five characters from hiragana “A” to “O” are pen-pressed. A so-called writing durability test, in which writing is repeated 300,000 times at 5N, was performed.
[0046]
Further, after that, the EL element was caused to emit light at 60 V and 380 Hz, and the luminance (Cd / m ² ) after the test was measured at room temperature and normal humidity. Checked whether there is.
[0047]
As a result, as apparent from (Table 1), No. 1 in which the conventional light-transmitting electrode layer was formed of indium tin oxide. In No. 6, a light-off spot was found after the writing durability test. When the light-transmitting electrode layers of Nos. 1 to 5 and 7 were formed of polyethylene dioxythiophene, no light-off portions occurred after the writing durability test.
[0048]
That is, by forming the light-transmitting electrode layer from polyethylene dioxythiophene, the flexibility is improved and the light-transmitting electrode layer is prevented from being damaged as compared with the one formed from indium tin oxide described in the related art. It is possible.
[0049]
In addition, No. No. 1 in which the light-transmitting electrode layer was formed of polyethylene dioxythiophene and the light-emitting layer was dispersed with an inorganic cation exchanger, The light-transmitting electrode layer of No. 7 is formed of polyethylene dioxythiophene, and the light-emitting layer is also improved in luminance as compared with the one in which the inorganic cation exchanger is not dispersed.
[0050]
No. No. 1 in which a conductive powder was dispersed in a material in which the light-transmitting electrode layer of No. 1 was formed of polyethylene dioxythiophene. Nos. 2 and 3 are No. No. 1 has a higher luminance than that of No. 1. Nos. 2 and 3 in which each conductive powder was made into a needle shape. 4 and 5 have even higher luminance.
[0051]
As described above, according to the present embodiment, the light transmitting electrode layer 12 is formed of polyethylene dioxythiophene, and the light emitting layer 13 is formed of the synthetic resin binder in which the phosphor and the inorganic cation exchanger are dispersed. By constituting the EL element 10, the light-transmitting electrode layer 12 is formed of polyethylene dioxythiophene, which is a conductive resin, so that the EL element 10 is excellent in flexibility and the light-emitting layer 13 is formed of an inorganic cation exchanger. It is possible to obtain an EL element capable of good illumination with high luminance and an input device using the same due to high dielectric properties.
[0052]
Also, by forming the back electrode layer 15 from polyethylene dioxythiophene, the back electrode layer 15 can be made denser than one in which silver or carbon is dispersed in a resin, so that the flexibility of the back electrode layer 15 is increased, Further, an EL element having excellent flexibility can be realized.
[0053]
In addition, by dispersing conductive powder of indium tin oxide or tin oxide in at least one of the light transmissive electrode layer 12 and the back electrode layer 15, the resistance of the light transmissive electrode layer 12 can be reduced by dispersing the conductive powder. And an EL element with higher luminance can be realized.
[0054]
Further, by making the conductive powder acicular, the contact area between the conductive powders is increased as compared with the spherical conductive powder, and the resistance value can be further reduced, so that the EL element can have higher luminance.
[0055]
In the above description, the upper electrode 22 and the lower electrode 24 of the input element have been described as opaque ones formed by printing with a resin in which carbon is dispersed. Instead, the upper electrodes 22 and the lower electrodes 24 are formed of transparent indium tin oxide or the like. The present invention can be implemented even if the input element is formed by a so-called transparent touch panel.
[0056]
Also, the description has been made on the assumption that the upper electrode 22 is formed on the entire lower surface of the upper substrate 21 of the input element 20 and the lower electrode 24 is formed on the entire upper surface of the lower substrate 23. A so-called membrane switch in which the electrode 24 is formed and only the upper electrode 22 and the lower electrode 24 are electrically connected to and separated from each other by a pressing operation on the upper surface of the upper substrate 21 may be used.
[0057]
Further, in the above description, the light-transmitting electrode layer 12, the light-emitting layer 13, the dielectric layer 14, the back electrode layer 15, and the insulating layer 16 are described as being sequentially stacked on the lower surface of the substrate 1. As shown in FIG. 2, a back electrode layer 15, a dielectric layer 14, a light emitting layer 13, a light transmitting electrode layer 12, and an epoxy or polyester are formed on the upper surface of a film-shaped light transmitting substrate 1 such as polyethylene terephthalate. The EL element of the present invention can be implemented even when the light-transmitting insulating layers 31 such as resin are sequentially formed by printing or coating.
[0058]
Further, since the light-transmitting electrode layer is formed of polyethylenedioxythiophene, which is a conductive resin, as shown in FIG. 3, the substrate 1 is made of a resin such as light-transmitting ABS or polyester having a three-dimensional curved surface. And a back electrode layer 15, a dielectric layer 14, a light emitting layer 13, a light transmitting electrode layer 12, and a light transmitting insulating layer 31 on the upper surface of the base 32. May be sequentially formed.
[0059]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to obtain an advantageous effect that an EL element which is excellent in flexibility and can achieve high luminance and an input device using the same can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an input device using an EL element according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of an EL element according to another embodiment. FIG. 4 Cross-sectional view of a conventional EL element [Explanation of reference numerals]
REFERENCE SIGNS LIST 1 base material 10 EL element 12 light transmitting electrode layer 13 light emitting layer 14 dielectric layer 15 back electrode layer 16 insulating layer 20 input element 21 upper substrate 22 upper electrode 23 lower substrate 24 lower electrode 25 spacer 30 sheet 31 insulating layer 32 Base material

Claims

A light-transmissive electrode layer, a light-emitting layer, a dielectric layer and a back electrode layer formed sequentially on a light-transmissive substrate, and the light-transmissive electrode layer is formed of polyethylene dioxythiophene, An EL device in which the light emitting layer is formed of a synthetic resin binder in which a phosphor and an inorganic cation exchanger are dispersed.

2. The EL device according to claim 1, wherein the back electrode layer is formed of polyethylene dioxythiophene.

The EL device according to claim 1, wherein a conductive powder of indium tin oxide or tin oxide is dispersed in at least one of the light transmitting electrode layer and the back electrode layer.

4. The EL device according to claim 3, wherein the conductive powder is acicular.

2. The EL device according to claim 1, wherein the substrate has a three-dimensional curved surface.

2. An EL element according to claim 1, a flexible upper substrate disposed below and having an upper electrode formed on a lower surface, and a lower electrode facing the upper electrode with a predetermined gap formed on an upper surface. An input device, comprising: a lower substrate, which bends the upper substrate via the EL element to electrically connect and disconnect the upper electrode and the lower electrode.