JP2004134243A - El element - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置のバックライトやインモールド成形等に利用されるEL素子に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来のEL素子は、ポリエチレンテレフタレート(以下、「PET」という。)による透明ベースフィルムの上面にインジウム−錫酸化物(以下、「ITO」という。)等を蒸着して透明電極層が形成してあり、この透明電極層の上面に、発光層、絶縁層、背面電極層及び保護層を順次積層形成してなるものである(例えば、特許文献1参照。)。
【0003】
【特許文献1】
特開平7−114988号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記の従来のEL素子では、三次曲面形状の加工には不向きであった。すなわち、PETフィルムあっては、結晶性ポリーマーで形成されているので、熱収縮率が大きく、しかも異方性を有し、熱収縮率が方向によって異なるという特性がある。このため、EL素子を熱プレス等の加熱加工により三次曲面形状に形成した際には熱収縮率が大きいというPETフィルムの特性により発光層とPETフィルムとの間で剥離等が生じ、また熱収縮率が方向によって異なるというPETフィルムの特性により所望の三次曲面形状に形成できないという問題があった。また、ITOを蒸着した透明電極層は、屈曲性が劣っており、三次曲面形状に形成した際に折れやクラックが入り易い。一例として、曲面の直径として6〜8mm程度が限度であり、それ以上の小さい曲面を形成するとITOからなる透明電極層にクラックが入り、透明電極層の断線によりEL点灯時に不点灯などの不都合を生じるという問題があった。
【0005】
そこで、本発明は、熱プレス等の加熱加工により三次曲面形状に不都合なく形成できるEL素子を提供する。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明のEL素子は、基材として非晶性フィルムを用いており、上記非晶性フィルムの上面に、針状のITO結晶粉末をバインダに分散させた材料からなる透明電極層が形成してあり、上記透明電極層の上面に、発光層、絶縁層及び背面電極層が順次積層形成されていることを特徴としている。基材として用いた非晶性フィルムの熱収縮率がPETよりも小さいので、基材としてPETを用いた場合に比べ、熱プレス等の加熱加工により三次曲面形状に形成するのに有利である。すなわち、非晶性フィルム、例えばポリカーボネイトとPETとの熱収縮率を比較すると、温度100℃、時間30分の条件下において、PETでは0.5%を若干下回る値であるのに対し、ポリカーボネイトではそれよりも低い0%に極めて近い値である。このため、加熱しても基材が殆ど収縮せず、熱プレス等の加熱加工により三次曲面形状に形成しても基材が熱収縮によって剥離することがない。また、非晶性フィルムにはPETフィルムのように熱収縮率が方向によって異なるという特性がなく、所望の三次曲面形状に形成できる。
【0007】
また、透明電極層として針状のITO結晶粉末をバインダに分散させた材料からなる透明電極層を用いているので、熱プレス等により三次曲面形状に形成しても透明電極層の断線による不点灯などの不都合を生じることもない。
【0008】
上記非晶性フィルムのフィルムの厚さは0.1〜5mmであることが三次曲面形状の加工にとって好ましく、また、上記非晶性フィルムには、耐湿性のガスバリア層が形成してあることが透明電極層の酸化防止や発光層の耐湿性の向上に好ましい。
【0009】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。
【0010】
図1は実施の一形態であって、基材1には、従来のPETフィルムに代え、非晶性フィルムとしてのポリカーボネイトフィルムを用いている。ポリカーボネイトはPETよりも熱収縮率が小さいので好ましいが、若干熱に弱いので、以下に説明するようなELの形成工程の際の加熱により軟化や固着等を生じる場合がある。そこで、ポリカーボネイトフィルム1のEL形成面とは逆の面、即ち図1では下面側に、図示していないが、離型紙や、離型剤が塗布してある離型フィルムを、保護フィルムとして予め設けておき、形成工程の終了後にこれを剥離するようにしている。
【0011】
この例では、保護フィルム付きのポリカーボネイトフィルム1の厚さを約0.5mmに形成しているが、ポリカーボネイトフィルム1の厚さは、0.1〜5mmが望ましい。これは、三次曲面形状に形成する際の加工性にかかわるものであり、厚さ0.1mmよりも薄いと、薄いために三次曲面形状を維持できないという問題がある。また、厚さ5mmを超えると、三次曲面形状に形成する加工に際してクラックが発生する等の不都合を生じるからである。
【0012】
また、ボリカーボネイトフィルム1のEL形成面とは逆の面、即ち図1では下面側に、ガスバリア層を形成してあることが望ましい。即ち、酸化ケイ素や酸化チタニウム等により図示しないがガスバリア層を設ける。このガスバリア層によって、透明電極層2の酸化を防止することができ、また発光層3の耐湿性を向上させることができる。
【0013】
ポリカーボネイトフィルム1の上面側には、透明電極層2が形成してある。透明電極層2は、針状のITO結晶粉末をエポキシ等のバインダに分散させたITOインクを塗布することにより形成されている。一例として、ITOの微粉末を焼成することにより予め針状のITO結晶を形成しておき、これを、例えばシアノエチルセルロースからなるバインダに練り込み、この混合物をポリカーボネイトフィルム1上にスクリーン印刷法等の方法によって塗付して乾燥させて透明電極層2を形成する。
【0014】
次に透明電極層2の上に、発光層3が形成してある。発光層3は、螢光体としてCuをドープした硫化亜鉛を用い、フッ素樹脂バインダとしてフッ化ビニリデンと六フッ化プロピレンの共重合体を溶剤としてのメチルエチルケトンに溶かしたバインダを用い、両者を混合して攪拌したものを発光インクとし、この発光インクをスクリーン印刷法等の方法によって透明電極層2上に印刷し、その後、加熱し乾燥させて形成されている。
【0015】
次に発光層3の上に、絶縁層4が形成してある。絶縁層4は、絶縁インクとしてチタン酸バリウムからなる高誘電体物質と前記のフッ素樹脂バインダとを混合して攪拌したものを用い、この絶縁インクを発光層3の形成と同様な方法により印刷し、加熱し乾燥することによって形成されている。
【0016】
次に絶縁層4の上に、背面電極層5が形成してある。背面電極層5は、カーボンインクとしてポリエステルをバインダとしてカーボン粉を混合したものを用い、このカーボンインクを前記と同様な方法により印刷し、加熱し乾燥することによって形成されている。
【0017】
次に背面電極層5の上に、保護層6が形成してある。保護層6としては、ポリエステル、ポリイミド、エポキシ等の樹脂を用い、前記と同様なスクリーン印刷法等の方法によって背面電極層5上に印刷し、その後、加熱し乾燥することによって形成されている。
【0018】
各形成工程中に加熱が行われる際には、ポリカーボネイトフィルム1の保護のために、加熱温度を120℃以下で行うようにしている。
【0019】
このような構成のEL素子を、例えばスイッチの照光用に使用する際には、スイッチのドーム形状に合わせて熱プレス等によりドーム形状の三次曲面形状に加工し、その後で、ポリカーボネイトフィルム1の背面に貼着されていた保護フィルムを剥離してスイッチの前面に取り付ければよい。また、携帯電話等の外装ケースとしてEL素子をインサート成形する際には、保護フィルムを剥離してポリカーボネイトフィルム1を露出させ、この露出面をキャビティ側に向けてEL素子をインサートし、キャビティに樹脂を射出して成形する。射出された樹脂はポリカーボネイトフィルム1に密着して外装ケースが成形される。
【0020】
ここで、EL素子は基材として用いたポリカーボネイトフィルム1の熱収縮率がPETフィルムよりも小さいので、基材としてPETフィルムを用いた場合に比べ、熱プレス等の加熱加工により三次曲面形状に形成するのに有利である。すなわち、ポリカーボネイトとPETとの熱収縮率を比較すると、温度100℃、時間30分の条件下において、PETでは0.5%を若干下回る値であるのに対し、ポリカーボネイトではそれよりも低い0%に極めて近い値である。このため、加熱してもポリカーボネイトフィルム1が殆ど収縮せず、熱プレス等の加熱加工により三次曲面形状に形成してもポリカーボネイトフィルム1が熱収縮によって剥離することがない。また、ポリカーボネイトフィルム1にはPETフィルムのように熱収縮率が方向によって異なるという特性がなく、所望の三次曲面形状に形成できる。
【0021】
また、透明電極層として針状のITO結晶粉末をバインダに分散させた材料からなる透明電極層2を用いているので、熱プレス等により三次曲面形状に形成しても透明電極層2の断線による不点灯などの不都合を生じることもない。
【0022】
なお、上記実施例では、針状のITO結晶粉末をバインダに分散させた材料からなる導電層を透明電極層2として用いたが、この導電層を透明電極層2のみならず背面電極層5としても用いれば、熱プレス等により三次曲面形状に形成したときの背面電極層5の断線も防止でき、背面電極層5の断線による不点灯をも防止できる。
【0023】
また、上記実施例では、非晶性フィルムとしてポリカーボネイトフィルム1を用いたが、他の非晶性フィルム、例えば、ポリサルフォン(PSF)フィルム、非晶ポリアリレート(PAR)フィルム、ポリエーテルサルフォン(PES)フィルム、ポリエーテルイミド(PEI)フィルムを適用してもよい。これらのフィルムでは、いずれもガラス転移温度がいずれも175℃以上であり、熱寸法安定性に優れ、ポリカーボネイトフィルム1と同様に加熱しても殆ど収縮せず、熱プレス等の加熱加工により三次曲面形状に形成しても熱収縮によって剥離することがない。特に、ポリエーテルサルフォンフィルム、ポリエーテルイミドフィルムにあっては、ガラス転移温度が200℃以上であり、熱寸法安定性が極めて高く、より好ましい。また、これらのフィルムでは、PETのように熱収縮率が方向によって異なるという特性がなく、所望の三次曲面形状に形成できる。
【0024】
【発明の効果】
このように本発明のEL素子は、基材として非晶性フィルムを用いているので、熱プレス等の加熱加工により三次曲面形状に形成しても基材が剥離することがない。また、非晶性フィルムにはPETフィルムのように熱収縮率が方向によって異なるという特性がなく、所望の三次曲面形状に形成できる。また、透明電極層として針状のITO結晶粉末をバインダに分散させた材料からなる透明電極層を用いているので、熱プレス等により三次曲面形状に形成しても透明電極層の断線による不点灯などの不都合を生じることもない。これにより、熱プレス等の加熱加工により三次曲面形状に不都合なく形成できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の一形態を示す断面図である。
【符号の説明】
1 ポリカーボネイトフィルム(非晶性フィルム)
2 透明電極層
3 発光層
4 絶縁層
5 背面電極層[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an EL element used for backlighting, in-mold molding, and the like of a liquid crystal display device.
[0002]
[Prior art]
In a conventional EL device, a transparent electrode layer is formed by depositing indium-tin oxide (hereinafter, referred to as "ITO") or the like on the upper surface of a transparent base film made of polyethylene terephthalate (hereinafter, referred to as "PET"). A light emitting layer, an insulating layer, a back electrode layer, and a protective layer are sequentially formed on the upper surface of the transparent electrode layer (see, for example, Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-7-114988
[Problems to be solved by the invention]
The conventional EL element described above is not suitable for processing a cubic curved surface. That is, since the PET film is formed of a crystalline polymer, the PET film has characteristics that the heat shrinkage is large, anisotropic, and the heat shrinkage differs depending on the direction. For this reason, when the EL element is formed into a cubic curved shape by heating such as a hot press, peeling or the like occurs between the light emitting layer and the PET film due to the property of the PET film that the heat shrinkage is large, and the heat shrinkage occurs. There is a problem that the desired cubic curved shape cannot be formed due to the characteristic of the PET film that the ratio varies depending on the direction. In addition, the ITO-deposited transparent electrode layer is inferior in flexibility and easily breaks or cracks when formed into a cubic curved surface. As an example, the diameter of the curved surface is limited to about 6 to 8 mm, and if a curved surface smaller than that is formed, cracks will occur in the transparent electrode layer made of ITO, which will cause inconvenience such as non-lighting during EL lighting due to disconnection of the transparent electrode layer. There was a problem that occurred.
[0005]
Thus, the present invention provides an EL element that can be formed into a cubic curved shape without any inconvenience by heating such as hot pressing.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The EL device of the present invention uses an amorphous film as a base material, and a transparent electrode layer made of a material in which acicular ITO crystal powder is dispersed in a binder is formed on the upper surface of the amorphous film. The light emitting layer, the insulating layer, and the back electrode layer are sequentially formed on the upper surface of the transparent electrode layer. Since the heat shrinkage of the amorphous film used as the base material is smaller than that of PET, the amorphous film is advantageous in forming a cubic curved surface by heating such as hot pressing as compared with the case where PET is used as the base material. That is, when the heat shrinkage ratio of an amorphous film, for example, polycarbonate and PET is compared, the value is slightly less than 0.5% for PET under the condition of a temperature of 100 ° C. and a time of 30 minutes. The value is very close to 0%, which is lower than that. For this reason, even if it heats, a base material hardly shrinks, and even if it forms into a cubic curved surface shape by heat processing, such as a hot press, a base material does not peel by heat shrinkage. In addition, the amorphous film does not have the characteristic that the heat shrinkage differs depending on the direction unlike the PET film, and can be formed into a desired cubic curved surface shape.
[0007]
In addition, since the transparent electrode layer is made of a material in which acicular ITO crystal powder is dispersed in a binder, even if the transparent electrode layer is formed into a cubic curved shape by hot pressing or the like, the transparent electrode layer is not lit due to disconnection. There is no inconvenience such as.
[0008]
The thickness of the amorphous film is preferably 0.1 to 5 mm for the cubic curved surface processing, and the amorphous film may have a moisture-resistant gas barrier layer formed thereon. It is preferable for preventing oxidation of the transparent electrode layer and improving the moisture resistance of the light emitting layer.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0010]
FIG. 1 shows an embodiment, in which a polycarbonate film as an amorphous film is used as a substrate 1 instead of a conventional PET film. Polycarbonate is preferable because it has a smaller heat shrinkage ratio than PET, but is slightly vulnerable to heat, and thus may be softened or adhered by heating during the EL forming step as described below. Therefore, a release paper or a release film coated with a release agent (not shown) on the surface opposite to the EL forming surface of the polycarbonate film 1, that is, on the lower surface side in FIG. It is provided so that it is peeled off after the formation step.
[0011]
In this example, the thickness of the polycarbonate film 1 with the protective film is formed to about 0.5 mm, but the thickness of the polycarbonate film 1 is desirably 0.1 to 5 mm. This is related to the workability in forming a cubic curved surface. If the thickness is less than 0.1 mm, there is a problem that the cubic curved surface cannot be maintained because the thickness is too thin. On the other hand, if the thickness exceeds 5 mm, inconveniences such as generation of cracks may be caused in forming the cubic curved surface.
[0012]
Further, it is desirable that a gas barrier layer is formed on the surface opposite to the EL forming surface of the polycarbonate film 1, that is, on the lower surface side in FIG. That is, although not shown, a gas barrier layer is provided by silicon oxide or titanium oxide. With this gas barrier layer, the oxidation of the
[0013]
On the upper surface side of the polycarbonate film 1, a
[0014]
Next, the
[0015]
Next, the insulating layer 4 is formed on the
[0016]
Next, the
[0017]
Next, a
[0018]
When heating is performed during each forming step, the heating temperature is set to 120 ° C. or lower to protect the polycarbonate film 1.
[0019]
When the EL element having such a configuration is used, for example, for illuminating a switch, the EL element is processed into a dome-shaped cubic curved shape by a hot press or the like in accordance with the dome shape of the switch, and then the rear surface of the polycarbonate film 1 is formed. The protective film attached to the switch may be peeled off and attached to the front of the switch. When insert-molding an EL element as an outer case of a mobile phone or the like, the protective film is peeled off to expose the polycarbonate film 1, the EL element is inserted with the exposed surface facing the cavity side, and a resin is inserted into the cavity. And injection molding. The injected resin is brought into close contact with the polycarbonate film 1 to form an outer case.
[0020]
Here, since the heat shrinkage of the polycarbonate film 1 used as the base material of the EL element is smaller than that of the PET film, the EL element is formed into a tertiary curved surface shape by heating such as hot pressing as compared with the case of using the PET film as the base material. It is advantageous to do. That is, when the heat shrinkage ratios of polycarbonate and PET are compared, the value is slightly less than 0.5% for PET under the condition of a temperature of 100 ° C. and a time of 30 minutes, whereas 0% is lower than that for polycarbonate. Is very close to Therefore, the polycarbonate film 1 hardly shrinks even when heated, and the polycarbonate film 1 does not peel off due to heat shrinkage even if it is formed into a cubic curved shape by heating such as hot pressing. Further, the polycarbonate film 1 does not have the property that the heat shrinkage differs depending on the direction unlike the PET film, and can be formed into a desired cubic curved surface shape.
[0021]
Further, since the
[0022]
In the above embodiment, a conductive layer made of a material in which acicular ITO crystal powder is dispersed in a binder is used as the
[0023]
In the above embodiment, the polycarbonate film 1 was used as the amorphous film. However, other amorphous films such as a polysulfone (PSF) film, an amorphous polyarylate (PAR) film, and a polyether sulfone (PES) were used. ) Films and polyetherimide (PEI) films may be applied. Each of these films has a glass transition temperature of 175 ° C. or higher, is excellent in thermal dimensional stability, hardly shrinks even when heated in the same manner as the polycarbonate film 1, and has a cubic curved surface by heat processing such as hot press. Even if it is formed into a shape, it does not peel off due to heat shrinkage. In particular, the polyethersulfone film and the polyetherimide film have a glass transition temperature of 200 ° C. or higher, and have extremely high thermal dimensional stability, which is more preferable. In addition, these films do not have the property that the heat shrinkage differs depending on the direction unlike PET, and can be formed into a desired cubic curved surface shape.
[0024]
【The invention's effect】
As described above, since the EL element of the present invention uses the amorphous film as the base material, the base material does not peel off even when formed into a cubic curved shape by heating such as hot pressing. In addition, the amorphous film does not have the characteristic that the heat shrinkage differs depending on the direction unlike the PET film, and can be formed into a desired cubic curved surface shape. In addition, since the transparent electrode layer is made of a material in which acicular ITO crystal powder is dispersed in a binder, even if the transparent electrode layer is formed into a cubic curved shape by hot pressing or the like, the transparent electrode layer is not lit due to disconnection. There is no inconvenience such as. Thereby, it can be formed into a cubic curved surface shape without any inconvenience by a heating process such as a hot press.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 polycarbonate film (amorphous film)
2
Claims (3)
上記非晶性フィルムの上面に、針状のITO結晶粉末をバインダに分散させた材料からなる透明電極層が形成してあり、
上記透明電極層の上面に、発光層、絶縁層及び背面電極層が順次積層形成されている
ことを特徴とするEL素子。Using an amorphous film as the base material,
On the upper surface of the amorphous film, a transparent electrode layer made of a material in which acicular ITO crystal powder is dispersed in a binder is formed,
An EL element comprising: a light emitting layer, an insulating layer, and a back electrode layer sequentially formed on the upper surface of the transparent electrode layer.
Priority Applications (1)
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JP2002297686A JP2004134243A (en) | 2002-10-10 | 2002-10-10 | El element |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2002297686A JP2004134243A (en) | 2002-10-10 | 2002-10-10 | El element |
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ID=32287324
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JP2002297686A Pending JP2004134243A (en) | 2002-10-10 | 2002-10-10 | El element |
Country Status (1)
Country | Link |
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2002
- 2002-10-10 JP JP2002297686A patent/JP2004134243A/en active Pending
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