JP2004259545A - Manufacturing method of inorganic electroluminescent element - Google Patents

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JP2004259545A JP2003047919A JP2003047919A JP2004259545A JP 2004259545 A JP2004259545 A JP 2004259545A JP 2003047919 A JP2003047919 A JP 2003047919A JP 2003047919 A JP2003047919 A JP 2003047919A JP 2004259545 A JP2004259545 A JP 2004259545A
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Naoki Asaha
直樹 浅葉
Yuji Kitamura
勇司 北村
Kazumasa Yumoto
和正 湯本
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To make it possible to manufacture an inorganic EL element having high brightness at low cost. <P>SOLUTION: A first adhesive layer 2a is formed on a transparent electrode 1b by a wet spray method, on which, luminous body powder 2b is formed by a dry spray method. A second adhesive layer 3a is formed on the luminous body powder 2b by the wet spray method, on which, nano-sized high-dielectric ultrafine particle powder 3b is sprayed by the dry spray method, and on the high-dielectric powder layer 2, a back electrode 4 is formed by the wet spray method. Thus, by manufacturing the inorganic EL element by the spray method without using a screen printing technology, the high-brightness inorganic EL element can be provided at low cost. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、透明電極と背面電極との間に発光層と絶縁層とが介在する無機EL素子の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
分散型厚膜電界発光素子(以下「無機EL素子」という。)は、紙のように薄くて優美な光を発するという優れた特徴を備えているため、従来から、高い装飾効果が求められている領域で広く使用されている。この無機EL素子は、例えば特公平7−58636号公報「電界発光灯」等に示されるように、ポリエチレンテレフタレート(PET)等の透明フィルム上に形成された透明電極上に発光層、絶縁層及び背面電極が形成されているもので、発光層、絶縁層及び背面電極は、それぞれ発光インク、絶縁インク及び導電インクをスクリーン印刷技術を用いて膜状に順次積層して製造していた。
無機EL素子の発光輝度に大きく影響するのは、発光層及び絶縁層に含有される発光体粉末及び高誘電体粉末の特性であるが、発光体粉末としては硫化亜鉛(ZnS)を、高誘電体粉末としてはチタン酸バリウム(BaTiO)を使用する組み合わせが最良の組み合わせの一つとして代表的に採用されている。
【0003】
【特許文献1】
特公平7−58636号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の無機EL素子には、依然として発光輝度が不足するという問題がある。
EL素子の高輝度化を図るためには、発光体粉末自体及び高誘電体粉末自体の特性改善は勿論であるが、発光体粉末及び高誘電体粉末をできるだけ高密度に充填することも重要である。しかし、従来の無機EL素子では発光体粉末及び高誘電体粉末の充填密度が十分に高いものではなかった。
これには、次のような無機EL素子の特有のスクリーン印刷製造プロセスに関係している。上述した発光インク、絶縁インク及び導電インクは、溶剤に溶かした樹脂バインダに、発光体粉末、高誘電体粉末または導電粉末を、それぞれ攪拌・混合して分散させたものであるが、各インクはスクリーン印刷に適する粘度に調整することが要求される。
【0005】
すなわち、スクリーン印刷の関係から、発光インクと絶縁インクとをスクリーン印刷に適する粘度にすることが優先されるため、本来必要とされる充填率まで、これらの発光体粉末と高誘電体粉末とを混合させることが難しい。特に絶縁層については、高誘電体粉末それ自体の誘電率は十分高いものであっても、充填率が不足するため、この絶縁層全体としての誘電率はかなり低下する結果を招いている。また、スクリーン印刷によるため、発光層及び絶縁層が不必要に厚くならざるを得なかった。このため無機EL素子の発光輝度を十分上げることができなかった。
【0006】
第2の問題としては、各インクの粘度は、充填率の他にも各粉末の粒径、印刷雰囲気の温度や湿度によっても変動するため、溶剤の割合を微妙に調整したり、印刷に供する前のインク温度を一定に保持する等、インクの粘度を調整するために多大な労力と管理等が必要になっていた。
【0007】
第3の問題としては、スクリーン印刷には大型で高価なスクリーン印刷装置が必要であり、かつ熟練した印刷ノウハウが要求される。さらには、高価なインクを無駄に消費したり、一貫した製造ラインを組むことが困難であった。このためEL素子の製造コストを低減することを困難にしていた。
【0008】
また、一般論として、発光体粉末または高誘電体粉末を小粒径化すれば発光輝度が向上することが認められているが、あまりに小粒径化すると今度は樹脂バインダに均一に混錬することが至難となる。
一方、高輝度化を目的として、高誘電体超微粒子粉末を使用する試みが、特開平9−232076号公報「ELランプ」等で提案されているが、これは発光層の絶縁性樹脂中に高誘電体超微粒子粉末を分散させておくというもので、分散型インクである点は公知技術と変わりはなく、上記第1乃至第3の問題点を解決するものではなかった。
【0009】
【特許文献2】
特開平9−232076号公報
【0010】
そこで本発明の第1の目的は、スクリーン印刷技術を使用することなく安価に製造できる無機EL素子の製造方法を提供することにある。
本発明の第2の目的は、ナノサイズの高誘電体超微粒子粉末の採用を容易にし、高輝度化を図ることにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく、本発明による無機EL素子の製造方法の第1の特徴は、発光体粉末と高誘電体粉末とを、それぞれドライスプレー法によって吹き付け形成することにある。すなわち、基材に支持された透明電極上に、第1接着層をウエットスプレー法により吹き付ける第1工程と、この第1接着層が固化する前に、この第1接着層上に発光体粉末をドライスプレー法により吹き付ける第2工程と、この発光体粉末上に、第2接着層をウエットスプレー法により吹き付ける第3工程と、この第2接着層が固化する前に、この第2接着層上に高誘電体粉末をドライスプレー法により吹き付ける第4工程と、この記高誘電体粉末上に背面電極を形成する第5工程とを備えることにある。
【0012】
この発明の製造方法によれば、次の作用効果を得ることができる。
第1に、発光層と絶縁層とを形成するのに、従来の分散型の発光インクと絶縁インクを使用することが不要であり、発光体粉末と高誘電体粉末との充填率を十分確保することができ、、粉末粒子間の隙間が殆ど無い高密度に発光体粉末と高誘電体粉末とを充填・形成することができる。加えて、発光層と絶縁層の厚みを可及的に薄くでき、発光層への印加電界が高くなる。したがってEL素子の発光輝度を大幅に向上させることができる。
【0013】
第2に、従来のように分散型インクを使用しないので、各インクの適切な粘度調整のための多大な労力や管理が不要になり、品質の確保が容易になる。
【0014】
第3に、大型で高価なかつ熟練した印刷ノウハウが要求されるスクリーン印刷装置が不要となるため、EL素子の製造コストを大幅に低減することが可能になる。
【0015】
第4に、高価な発光粉末と高誘電体粉末はいずれもドライスプレーするので、接着層に付着しなかった余分のものを回収して再使用することが可能であり、このことも製造コストの削減に貢献する。
【0016】
本発明による無機EL素子の製造方法の第2の特徴は、第1工程から第4工程までは1ラインに並べてあることにある。
このように構成することによって、一貫した製造ラインを組むことが容易になり、また均一な品質のEL素子を効率的に量産することが可能になる。
【0017】
本発明による無機EL素子の製造方法の第3の特徴は、上記第1工程から第4工程までに使用するスプレー手段とそのスプレー対象物との間には、このスプレー対象物の所定の領域にスプレーするためのマスクをそれぞれ配置することにある。
これにより、要求される記号や図形等のグラフィックパターンに対応して必要な領域に発光体粉末層や高誘電体粉末層等を形成するパターン形成を行うことができる。
【0018】
本発明による無機EL素子の製造方法の第4の特徴は、ナノサイズの高誘電体超微粒子粉末を使用することにある。高誘電体超微粒子粉末は、チタン酸バリウム(BaTiO)の粉末が好適であり、サイズは50〜90nmのものが望ましい。このように構成することにより、絶縁層の誘電率が向上して発光輝度が向上する。
【0019】
【発明の実施の形態】
本発明による無機EL素子の製造方法の好適な実施例について説明する。
図1に、本発明方法によって製造した無機EL素子の完成状態を示す。この無機EL素子は、いわゆるITOフィルム1の透明電極1b上に、発光体層2、高誘電体層3及び背面電極層4が順次積層形成してあり、この構成は公知の厚膜無機EL素子と実質的に同じである。ITOフィルム1は、透明基材(透明フィルム)1aに透明電極1bを蒸着等の方法で形成した公知構造のものであり、透明基材1aとしてはポリエチレンテレフタレート(PET)等が、また透明電極1bとしてはインジューム・ティン オキサイト(Indium−Tin Oxide:ITO)等がそれぞれ代表的に採用される。一例としては、透明基材1aの厚みは75μm程度、透明電極1bの厚みは30〜50nm程度である。
【0020】
次に図2(A)〜(D)及び図3(A)〜(E)を参照して無機EL素子の各製造工程を説明する。
図2(A)は第1工程を示しており、先ずウエットスプレー法によって透明電極1a上に第1接着層2aを形成する。第1接着層2aとしては耐湿性確保のためにフッ素系樹脂が使用され、一例としては、フッ化ビリニデンと六フッ化プロピレンの共重合体を溶媒メチルエチルケトンに溶かしたものを使用する。混合割合は一例としては重量比で10:25の割合であり、膜厚は後述の発光体粉末2bの大きさを考慮して決定されるが、発光体粉末2bの大きさの約半分〜同程度にする。この第1接着層2aのウエットスプレー法による形成には、図3(A)に示すように、スプレー手段としてスプレーガン51が使用される。
【0021】
図2(B)は第2工程を示しており、第1接着層2aが固化する前に、ドライスプレー法によって発光体粉末2bを第1接着層2aに対し吹き付けて層状に形成する。発光体粉末2bは、銅(Cu)をドープした硫化亜鉛(ZnS)の10〜20μmの粉末からなり、耐湿性を確保するために各粉末の表面はアルミナコーティングが施してある。発光体粉末2bのドライスプレー法による層状形成には、図3(B)に示すように、スプレー手段としてスプレーガン52が使用される。
この実施例では、第1接着層2aと発光体粉末2bとによって発光層2が構成される。なお、この実施例では、発光体粉末2bは単層に形成しているが、第1接着層2aの形成と発光体粉末2bの吹き付けを複数回施して多層に形成することも可能である。
【0022】
図2(C)は第3工程を示しており、ウエットスプレー法によって発光体粉末2上に第2接着層3aを形成する。第2接着層3aとしては、耐湿性確保のためにフッ素系樹脂が使用される。具体的には第1接着層2aと同一材料が使用され、膜厚は後述の高誘電粉末3bの大きさを考慮して決定される。後述のように高誘電体粉末3bにナノサイズ超微粒子粉末を使用する場合は、第2接着層3aの膜厚は高誘電体粉末の粒径の100〜200倍(10〜20μm)は必要である。この第2接着層3aのウエットスプレー法による形成には、図3(C)に示すように、スプレー手段としてスプレーガン53が使用される。
【0023】
図2(D)は第4工程を示しており、第2接着層3aが固化する前に、ドライスプレー法によって第2接着層3aに対し高誘電体粉末3bを吹き付けて層状に形成する。この高誘電体粉末3bの層状形成には、図3(D)に示すように、スプレー手段としてスプレーガン54が使用される。この実施例では、高誘電体粉末3bには一般には2〜3μmのものが使用されるが、この実施例では粒径が50〜90nmののBaTiOからなる高誘電体超微粒子粉末を使用している。ナノサイズの高誘電体超微粒子粉末は、例えばRFプラズマ法によって高周波電磁波をガスに印加することによって得られる1万度以上の高温プラズマ雰囲気に高誘電物質を投入して瞬時に加熱、気化させ、この気化物質が高温場を離れて急速に冷却・固化し、均質粒径の球状のナノサイズ粉末が得られる。
この実施例では、第2接着層3aと高誘電体粉末3bとによって絶縁層3が構成される。なお、高誘電体粉末3bは、上述した発光体粉末2bと同様に、単層に形成する場合に限らず、第2接着層3aの形成と高誘電体粉末3bの層状形成とを複数回施して多層に形成してもよい。
【0024】
そして最後の第5工程として、図2(D)の高誘電体粉末3b上に導電性塗料であるカーボンインクを図3(E)に示すスプレー手段であるスプレーガン55を介して吹き付け、図1に示す背面電極4を形成する。これにより本発明方法に係わるスプレー法による無機EL素子が出来上がる。なお、このカーボンインクは、導電性粉末であるカーボン粉末を、バインダであるポリエステル樹脂に混合して形成するが、カーボン粉末に代えて銀粉や銅粉を使用することも可能であり、カーボン粉末に銀粉や銅粉を混ぜたものであってもよい
【0025】
図3に示すように、本発明方法のための製造ラインは、スプレー対象物を搬送するための搬送ライン(図示せず)と複数設置のスプレーガン51〜55によって一貫製造ラインを一列に組める。各スプレーガン51〜55は所定の間隔を置いて配置されており、これらのスプレーガンの前方をスプレー対象物が順次移動して、各スプレー手段に相対向する位置にきたときにスプレーガンを逐次作動させる。なお、スプレーガン51〜55は図示しないロボットアームに装着して、各工程(A)〜(E)においてスプレーガン51〜55を縦横に移動させながらスプレー動作をするようにしてもよい。
【0026】
図4は、上述した各工程における他のスプレーの実施の形態を示す。すなわち各スプレーガン51〜55と対象物との間に、対象物に近接する位置に対象物の所定の領域にスプレーするためのマスク61〜65を配置している。マスク61〜65は、要求されるグラフィック表示に対応して、発光層2、絶縁層3、背面電極4をパターンニングするためのものである。
【0027】スプレーガン52及び54より噴出される発光体粉末2bと高誘電体粉末3bはその総てが付着する訳ではなく、付着しなかった余分のものは主に下方に堆積し、これが回収・再利用に供される。したがって、高価な発光体粉末2bと高誘電体粉末3bの無駄を少なくすることができ、マスク61〜65の使用は高価な発光体粉末2bと高誘電体粉末3bの回収・再利用にも貢献する。
【0028】
なお、発光体粉末2bについても、高誘電体粉末3bと同様にナノサイズの発光体超微粒子粉末を使用することもできる。また、背面電極4についても、ウエットスプレー法とドライスプレー法の組み合わせにより形成することも可能である。
【0029】
【発明の効果】
第1に、ドライスプレー法により発光体粉末と高誘電体粉末とを直接吹き付ける方法であるから、インクの粘度調整のために充填率を制限する必要がなく、粉末粒子間の隙間が殆ど無い状態の高密度で発光体粉末と高誘電体粉末とを充填・形成することができる。また、発光層と絶縁層をスクリーン印刷で形成するよりも薄く形成できるから、発光層の印加電界が高くなることもあって、EL素子の発光輝度を大幅に向上させることができる。第2に、従来のように各インクの適切な粘度調整のための多大な労力や管理が不要になり、かつ品質確保が容易になる。第3に、大型で高価な、かつ熟練した印刷ノウハウが要求されるスクリーン印刷装置が不要となるため、EL素子の製造コストを大幅に低減することが可能になる。
【0030】
第4に、高価な発光体粉末と高誘電体粉末とはいずれもドライスプレーするので、回収して再使用することが容易になる。したがって、これらの効果によって、製造コストを大幅に下げることが可能になる。
【0031】
少なくとも高誘電体粉末をナノサイズとすることによって、高誘電体粉末をより高密度に充填でき、発光輝度を上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明方法によって製造される無機EL素子の拡大断面図である。
【図2】本発明方法の各製造工程を示す拡大断面図である。
【図3】製造ラインの一例を示す説明図である。
【図4】製造ラインの他の例を示す説明図である。
【符号の説明】
1 ITOフィルム
1a 透明基材
1b 透明電極
2 発光層
2a 第1接着層
2b 発光体粉末
3 絶縁層
3a 第2接着層
3b 高誘電体粉末(高誘電体超微粒子粉末)
4 背面電極
51、53、55 ウエットスプレー手段
52、54、 ドライスプレー手段
61〜65 マスク
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing an inorganic EL device in which a light emitting layer and an insulating layer are interposed between a transparent electrode and a back electrode.
[0002]
[Prior art]
Dispersion type thick film electroluminescent elements (hereinafter referred to as “inorganic EL elements”) have the excellent feature of emitting thin and elegant light like paper, and therefore have been required to have a high decorative effect. Widely used in certain areas. For example, as described in Japanese Patent Publication No. 7-58636, “Electroluminescent Lamp”, this inorganic EL element includes a light emitting layer, an insulating layer, and a light emitting layer formed on a transparent electrode formed on a transparent film such as polyethylene terephthalate (PET). The light emitting layer, the insulating layer, and the rear electrode were manufactured by sequentially laminating a light emitting ink, an insulating ink, and a conductive ink in a film shape using a screen printing technique.
The characteristics of the luminescent powder and the high-dielectric powder contained in the luminescent layer and the insulating layer greatly affect the emission luminance of the inorganic EL element. As the luminescent powder, zinc sulfide (ZnS) is used. As a body powder, a combination using barium titanate (BaTiO 3 ) is typically adopted as one of the best combinations.
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Publication No. 7-58636
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional inorganic EL element still has a problem that the emission luminance is still insufficient.
In order to increase the luminance of the EL element, it is of course important to improve the characteristics of the phosphor powder itself and the high dielectric powder itself, but it is also important to fill the phosphor powder and the high dielectric powder as densely as possible. is there. However, in conventional inorganic EL devices, the packing density of the luminescent powder and the high dielectric powder is not sufficiently high.
This is related to the following specific screen printing manufacturing process of the inorganic EL element. The above-described luminescent ink, insulating ink and conductive ink are obtained by dispersing a luminescent powder, a high dielectric powder or a conductive powder by stirring and mixing, respectively, in a resin binder dissolved in a solvent. It is required to adjust the viscosity to be suitable for screen printing.
[0005]
In other words, from the viewpoint of screen printing, it is preferred that the luminous ink and the insulating ink have a viscosity suitable for screen printing, so that these luminescent powders and high dielectric powders are used up to the originally required filling rate. Difficult to mix. In particular, with respect to the insulating layer, even if the dielectric constant of the high dielectric powder itself is sufficiently high, the filling factor is insufficient, so that the dielectric constant of the entire insulating layer is considerably reduced. In addition, because of screen printing, the light emitting layer and the insulating layer have to be unnecessarily thick. For this reason, the emission luminance of the inorganic EL element could not be sufficiently increased.
[0006]
The second problem is that the viscosity of each ink fluctuates not only with the filling rate but also with the particle size of each powder, the temperature and humidity of the printing atmosphere, so that the ratio of the solvent is finely adjusted or used for printing. A great deal of labor and management have been required to adjust the viscosity of the ink, such as maintaining the previous ink temperature constant.
[0007]
The third problem is that screen printing requires a large and expensive screen printing apparatus and requires skilled printing know-how. Furthermore, it was difficult to waste expensive ink and to establish a consistent production line. For this reason, it has been difficult to reduce the manufacturing cost of the EL element.
[0008]
Also, as a general theory, it is recognized that reducing the particle size of the luminescent powder or the high dielectric powder improves the emission luminance. However, if the particle size is too small, the resin binder is uniformly kneaded. It will be difficult.
On the other hand, an attempt to use high-dielectric ultra-fine particle powder for the purpose of increasing the brightness has been proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-23076 "EL lamp" or the like. The high-dielectric ultra-fine particle powder is dispersed therein, and the fact that the ink is a dispersion type ink is the same as the known art, and does not solve the above first to third problems.
[0009]
[Patent Document 2]
JP-A-9-232076
Therefore, a first object of the present invention is to provide a method for manufacturing an inorganic EL element which can be manufactured at low cost without using a screen printing technique.
A second object of the present invention is to facilitate the adoption of nano-sized high-dielectric ultrafine particles and to achieve high brightness.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, a first feature of the method for manufacturing an inorganic EL device according to the present invention resides in that a luminescent powder and a high dielectric powder are sprayed and formed by a dry spray method. That is, a first step of spraying a first adhesive layer on a transparent electrode supported by a base material by a wet spray method, and before the first adhesive layer is solidified, a phosphor powder is applied on the first adhesive layer. A second step of spraying by a dry spray method, a third step of spraying a second adhesive layer on the phosphor powder by a wet spray method, and a step of coating the second adhesive layer on the second adhesive layer before the second adhesive layer solidifies. A fourth step of spraying the high dielectric powder by a dry spray method and a fifth step of forming a back electrode on the high dielectric powder.
[0012]
According to the manufacturing method of the present invention, the following effects can be obtained.
First, it is not necessary to use the conventional dispersion type luminescent ink and insulating ink to form the luminescent layer and the insulating layer, and a sufficient filling ratio of the luminescent powder and the high dielectric powder is secured. Thus, the luminescent powder and the high dielectric powder can be filled and formed at a high density with almost no gap between the powder particles. In addition, the thickness of the light emitting layer and the insulating layer can be reduced as much as possible, and the electric field applied to the light emitting layer increases. Therefore, the light emission luminance of the EL element can be greatly improved.
[0013]
Second, since the dispersion type ink is not used as in the related art, a great deal of labor and management for appropriately adjusting the viscosity of each ink is not required, and the quality can be easily secured.
[0014]
Third, since a large-sized, expensive, and screen printing apparatus requiring skilled printing know-how is not required, the manufacturing cost of the EL element can be significantly reduced.
[0015]
Fourth, since both expensive luminescent powder and high dielectric powder are dry-sprayed, it is possible to collect and reuse the extra powder that has not adhered to the adhesive layer, which also reduces the manufacturing cost. Contribute to reduction.
[0016]
A second feature of the method for manufacturing an inorganic EL device according to the present invention is that the first to fourth steps are arranged in one line.
With this configuration, it is easy to form a consistent manufacturing line, and it is possible to efficiently mass-produce EL elements having uniform quality.
[0017]
A third feature of the method for manufacturing an inorganic EL device according to the present invention is that, between the spray means used in the first to fourth steps and the object to be sprayed, a predetermined area of the object to be sprayed is provided. It is to arrange each mask for spraying.
This makes it possible to form a pattern in which a light emitting powder layer, a high dielectric powder layer, and the like are formed in a necessary region in accordance with a required graphic pattern such as a symbol or figure.
[0018]
A fourth feature of the method for manufacturing an inorganic EL device according to the present invention resides in that nano-sized high dielectric ultrafine powder is used. Barium titanate (BaTiO 3 ) powder is suitable for the high-dielectric ultrafine particle powder, and the size thereof is desirably 50 to 90 nm. With such a configuration, the dielectric constant of the insulating layer is improved, and the light emission luminance is improved.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
A preferred embodiment of the method for producing an inorganic EL device according to the present invention will be described.
FIG. 1 shows a completed state of an inorganic EL device manufactured by the method of the present invention. This inorganic EL element has a light-emitting layer 2, a high dielectric layer 3, and a back electrode layer 4 sequentially formed on a transparent electrode 1b of a so-called ITO film 1, and has a known thick-film inorganic EL element. Is substantially the same as The ITO film 1 has a known structure in which a transparent electrode 1b is formed on a transparent substrate (transparent film) 1a by a method such as vapor deposition. As the transparent substrate 1a, polyethylene terephthalate (PET) or the like is used. For example, indium-tin oxide (ITO) or the like is typically employed. As an example, the thickness of the transparent substrate 1a is about 75 μm, and the thickness of the transparent electrode 1b is about 30 to 50 nm.
[0020]
Next, each manufacturing process of the inorganic EL device will be described with reference to FIGS.
FIG. 2A shows a first step. First, a first adhesive layer 2a is formed on the transparent electrode 1a by a wet spray method. As the first adhesive layer 2a, a fluorine-based resin is used to ensure moisture resistance. As an example, a material obtained by dissolving a copolymer of viridinene fluoride and propylene hexafluoride in a solvent methyl ethyl ketone is used. The mixing ratio is, for example, a ratio of 10:25 by weight, and the film thickness is determined in consideration of the size of the phosphor powder 2b described later. To about. To form the first adhesive layer 2a by the wet spray method, a spray gun 51 is used as a spray means as shown in FIG.
[0021]
FIG. 2B shows a second step, in which the luminous body powder 2b is sprayed onto the first adhesive layer 2a by a dry spray method to form a layer before the first adhesive layer 2a is solidified. The luminous body powder 2b is made of a powder of zinc sulfide (ZnS) having a thickness of 10 to 20 μm doped with copper (Cu), and the surface of each powder is coated with alumina to ensure moisture resistance. As shown in FIG. 3B, a spray gun 52 is used as a spraying means for forming a layer of the phosphor powder 2b by a dry spray method.
In this embodiment, the light emitting layer 2 is constituted by the first adhesive layer 2a and the light emitting body powder 2b. In this embodiment, the phosphor powder 2b is formed in a single layer. However, it is also possible to form the first adhesive layer 2a and spray the phosphor powder 2b a plurality of times to form a multilayer.
[0022]
FIG. 2C shows a third step, in which a second adhesive layer 3a is formed on the phosphor powder 2 by a wet spray method. As the second adhesive layer 3a, a fluorine-based resin is used to ensure moisture resistance. Specifically, the same material as that of the first adhesive layer 2a is used, and the film thickness is determined in consideration of the size of the high dielectric powder 3b described later. When the nano-sized ultrafine powder is used for the high dielectric powder 3b as described later, the thickness of the second adhesive layer 3a needs to be 100 to 200 times (10 to 20 μm) the particle diameter of the high dielectric powder. is there. In forming the second adhesive layer 3a by the wet spray method, a spray gun 53 is used as a spray means as shown in FIG.
[0023]
FIG. 2 (D) shows a fourth step, in which before the second adhesive layer 3a is solidified, high dielectric powder 3b is sprayed onto the second adhesive layer 3a by a dry spray method to form a layer. As shown in FIG. 3 (D), a spray gun 54 is used as a spraying means for forming a layer of the high dielectric powder 3b. In this embodiment, the high dielectric powder 3b generally has a thickness of 2 to 3 μm. In this embodiment, a high dielectric ultrafine particle powder of BaTiO 3 having a particle size of 50 to 90 nm is used. ing. Nano-sized high-dielectric ultra-fine particle powder is charged with a high-dielectric substance in a high-temperature plasma atmosphere of 10,000 degrees or more obtained by applying a high-frequency electromagnetic wave to a gas by, for example, an RF plasma method, and is instantaneously heated and vaporized. This vaporized substance rapidly cools and solidifies after leaving the high temperature field, and a spherical nano-sized powder having a uniform particle size is obtained.
In this embodiment, the insulating layer 3 is constituted by the second adhesive layer 3a and the high dielectric powder 3b. The high dielectric powder 3b is not limited to a single layer as in the case of the luminescent powder 2b described above, but may be formed by performing the formation of the second adhesive layer 3a and the layer formation of the high dielectric powder 3b a plurality of times. May be formed in multiple layers.
[0024]
As a final fifth step, carbon ink as a conductive paint is sprayed on the high dielectric powder 3b in FIG. 2D through a spray gun 55 as a spray means shown in FIG. Is formed. Thereby, an inorganic EL device by the spray method according to the method of the present invention is completed. In addition, this carbon ink is formed by mixing carbon powder, which is a conductive powder, with polyester resin, which is a binder, but it is also possible to use silver powder or copper powder instead of carbon powder. It may be a mixture of silver powder or copper powder.
As shown in FIG. 3, the production line for the method of the present invention can be constructed in a line by a transport line (not shown) for transporting the object to be sprayed and a plurality of spray guns 51 to 55. The spray guns 51 to 55 are arranged at predetermined intervals, and the spray target sequentially moves in front of these spray guns, and when the spray object comes to a position facing each spray means, the spray guns are sequentially turned on. Activate. The spray guns 51 to 55 may be mounted on a robot arm (not shown) to perform the spray operation while moving the spray guns 51 to 55 vertically and horizontally in each of the steps (A) to (E).
[0026]
FIG. 4 shows an embodiment of another spray in each of the steps described above. That is, between each of the spray guns 51 to 55 and the target, masks 61 to 65 for spraying a predetermined region of the target at a position close to the target are arranged. The masks 61 to 65 are for patterning the light emitting layer 2, the insulating layer 3, and the back electrode 4 according to a required graphic display.
Not all of the luminescent powder 2b and the high dielectric powder 3b ejected from the spray guns 52 and 54 adhere, and the surplus that does not adhere mainly deposits below and is collected. -Provided for reuse. Therefore, the waste of the expensive phosphor powder 2b and the high dielectric powder 3b can be reduced, and the use of the masks 61 to 65 contributes to the recovery and reuse of the expensive phosphor powder 2b and the high dielectric powder 3b. I do.
[0028]
As for the luminescent powder 2b, nano-sized luminescent ultrafine particles can be used as in the case of the high dielectric powder 3b. The back electrode 4 can also be formed by a combination of a wet spray method and a dry spray method.
[0029]
【The invention's effect】
First, since the luminescent powder and the high dielectric powder are directly sprayed by the dry spray method, there is no need to limit the filling rate for adjusting the viscosity of the ink, and there is almost no gap between the powder particles. Luminous substance powder and high dielectric substance powder can be filled and formed at a high density. In addition, since the light emitting layer and the insulating layer can be formed thinner than those formed by screen printing, the applied electric field to the light emitting layer may be increased, so that the light emission luminance of the EL element can be significantly improved. Second, a great deal of labor and management for proper viscosity adjustment of each ink as in the related art is unnecessary, and quality assurance is facilitated. Third, since a large-sized, expensive, and screen printing apparatus requiring skillful printing know-how is not required, the manufacturing cost of the EL element can be significantly reduced.
[0030]
Fourth, since both the expensive phosphor powder and the high-dielectric powder are dry-sprayed, they can be easily collected and reused. Therefore, these effects make it possible to significantly reduce the manufacturing cost.
[0031]
By making the high dielectric powder at least nano-sized, the high dielectric powder can be filled at a higher density, and the emission luminance can be increased.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an enlarged sectional view of an inorganic EL device manufactured by the method of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged sectional view showing each manufacturing step of the method of the present invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating an example of a production line.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing another example of the production line.
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS LIST 1 ITO film 1a Transparent substrate 1b Transparent electrode 2 Light emitting layer 2a First adhesive layer 2b Light emitter powder 3 Insulating layer 3a Second adhesive layer 3b High dielectric powder (high dielectric ultrafine powder)
4 Back electrodes 51, 53, 55 Wet spray means 52, 54, Dry spray means 61-65 Mask

Claims (6)

基材に支持された透明電極上に第1接着層をウエットスプレー法により吹き付ける第1工程と、
上記第1接着層が固化する前にこの第1接着層上に発光体粉末をドライスプレー法により吹き付ける第2工程と、
上記発光体粉末上に第2接着層をウエットスプレー法により吹き付ける第3工程と、
上記第2接着層が固化する前にこの第2接着層上に高誘電体粉末をドライスプレー法により吹き付ける第4工程と、
上記高誘電体粉末上に背面電極を形成する第5工程と
を備えることを特徴とする無機EL素子の製造方法。
A first step of spraying a first adhesive layer on the transparent electrode supported by the base material by a wet spray method;
A second step of spraying the phosphor powder on the first adhesive layer by a dry spray method before the first adhesive layer is solidified;
A third step of spraying a second adhesive layer on the phosphor powder by a wet spray method;
A fourth step of spraying a high dielectric powder on the second adhesive layer by a dry spray method before the second adhesive layer is solidified;
A fifth step of forming a back electrode on the high dielectric powder.
請求項1において、上記第1工程から第4工程までは1ラインに並べてあることを特徴とする無機EL素子の製造方法。2. The method according to claim 1, wherein the first to fourth steps are arranged in one line. 請求項1または2のいずれかにおいて、上記第1工程から第4工程までに使用するスプレー手段とスプレー対象物との間には、このスプレー対象物の所定の領域にスプレーするためのマスクをそれぞれ配置することを特徴とする無機EL素子の製造方法。3. A mask according to claim 1, wherein a mask for spraying a predetermined area of the object to be sprayed is provided between the spray means used in the first step to the fourth step and the object to be sprayed. A method for manufacturing an inorganic EL device, comprising: 請求項1乃至3のいずれかの1において、上記高誘電体粉末としてナノサイズの高誘電体超微粒子粉末を使用することを特徴とする無機EL素子の製造方法。4. The method for manufacturing an inorganic EL device according to claim 1, wherein a nano-sized high-dielectric ultra-fine particle powder is used as the high-dielectric powder. 請求項4において、上記高誘電体超微粒子粉末はチタン酸バリウム(BaTiO)の粉末であることを特徴とする無機EL素子の製造方法。In claim 4, the manufacturing method of an inorganic EL element the high dielectric ultrafine powder which is a powder of barium titanate (BaTiO 3). 請求項4または5のいずれかにおいて、上記高誘電体超微粒子粉末のサイズは50〜90nmであることを特徴とする無機EL素子の製造方法。6. The method for manufacturing an inorganic EL device according to claim 4, wherein the size of the high-dielectric ultrafine particle powder is 50 to 90 nm.
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