JP2005116284A - Electroluminescent element and its manufacturing method - Google Patents

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Kazuhiro Hasegawa
和弘 長谷川
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a layer-thinning technology of a luminous layer in which vibration and noises that increase accompanied by large area and high luminance of an EL element are improved and which has a particulate phosphor that is required for improving the vibration and noises, and improve manufacturing efficiency by coating a wide and each functional layer in order or by coating simultaneously (multi-layer) on a support body continuously transferred. <P>SOLUTION: This is an electroluminescent element which has at least a pair of electrodes opposed to each other and a luminous layer that is interposed between the pair of electrodes and contains electroluminescent phosphor particles. The electroluminescent element has a buffer material layer and/or a compensation electrode layer provided on the outside of the pair of electrodes through an insulating layer, and the thickness of the luminous layer is in the range 0.5 μm-30 μm. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、エレクトロルミネッセンス(EL)蛍光体粒子を分散塗布した発光層を有する分散型EL素子及びその製造方法に関するものである。   The present invention relates to a dispersion-type EL element having a light-emitting layer in which electroluminescence (EL) phosphor particles are dispersedly applied and a method for producing the same.

EL蛍光体は電圧励起型の蛍光体であり、蛍光体粉末を電極対の間に挟んで発光素子とした分散型ELが知られている。分散型EL蛍光体の一般的な形状は、蛍光体粉末を高誘電率のバインダー中に分散したものを、少なくとも一方が透明な二枚の電極の間に挟み込んだ構造からなり、両電極間に交流電場を印加することにより発光する。EL蛍光体粉末を用いて作成された発光素子は数mm以下の厚さとすることが可能で、面発光体であり、発熱が少ないなど数多くの利点を有するため、道路標識、各種インテリアやエクステリア用の照明、液晶ディスプレイ等のフラットパネルディスプレイ用の光源、大面積の広告用の照明光源等としての用途がある。   The EL phosphor is a voltage excitation type phosphor, and a dispersion type EL in which a phosphor powder is sandwiched between electrode pairs to form a light emitting element is known. The general shape of a dispersion-type EL phosphor consists of a structure in which phosphor powder is dispersed in a high dielectric constant binder and at least one is sandwiched between two transparent electrodes. Light is emitted by applying an alternating electric field. Light-emitting elements made using EL phosphor powder can have a thickness of several millimeters or less, are surface light emitters, and have many advantages such as low heat generation, so they are used for road signs, various interiors and exteriors. There are uses as light sources for flat panel displays such as liquid crystal displays, illumination light sources for large-area advertisements, and the like.

分散型は、高温プロセスを用いないため、プラスチックを基板としたフレキシブルな素子が可能であること、真空装置を使用することなく比較的簡便な工程で、低コストで製造が可能であること、また発光色の異なる複数の蛍光体粒子を混合することで素子の発光色の調節が容易であるという特長を有し、LCDなどのバックライト、表示素子へ応用されている。しかしながら、発光輝度および効率が低いことや高輝度発光に100V以上の高電圧が必要なことから、応用範囲が限られており、更なる発光輝度および発光効率の改良が望まれている。   The dispersion type does not use a high-temperature process, so that a flexible element using a plastic substrate is possible, it can be manufactured at a low cost by a relatively simple process without using a vacuum device, and It has the feature that the emission color of the element can be easily adjusted by mixing a plurality of phosphor particles having different emission colors, and is applied to backlights and display elements such as LCDs. However, since the light emission luminance and efficiency are low and a high voltage of 100 V or higher is necessary for high luminance light emission, the application range is limited, and further improvement of light emission luminance and light emission efficiency is desired.

発光輝度や発光電圧を下げる手段として、蛍光体層の膜厚を薄くすることで蛍光体層内の電界を高める方法が広く知られている。しかしながら、通常、蛍光体粒子が20μm以上の場合、膜厚を60μm以下に押さえようとすると平滑な蛍光体層を塗布しようとすると凹凸ができてしまい素子の耐電圧性能の低下や寿命の低下、発光の不均一が起きてしまう。一方粒子の小サイズ化は、輝度低下を招くことがよく知られており、特に5μmを切る様な粒子では、蛍光体層を薄層化することはできても、高輝度、高効率化と両立しないことが当業界で広く知られている。   As a means for reducing the light emission luminance and the light emission voltage, a method of increasing the electric field in the phosphor layer by reducing the thickness of the phosphor layer is widely known. However, in general, when the phosphor particles are 20 μm or more, when trying to apply a smooth phosphor layer to suppress the film thickness to 60 μm or less, irregularities are formed, resulting in a decrease in the withstand voltage performance and lifetime of the device, Non-uniform emission occurs. On the other hand, it is well known that the reduction in the size of the particles leads to a decrease in luminance. In particular, in the case of particles having a size of less than 5 μm, the phosphor layer can be made thin, but high luminance and high efficiency are achieved. It is widely known in the industry that they are incompatible.

EL蛍光体粉末としては、硫化亜鉛を母体として、銅等の付活剤(発光中心としての金属イオン)及び塩素等の共付活剤が添加されたものが広く知られている。しかし、この発光素子は、他の原理に基づく発光素子に較べて発光輝度が低く、また発光寿命が短いという欠点があり、この為従来から種々の改良が試みられてきたが、前述の用途には充分ではなかった。これらのEL粒子は、通常20μm以上の粒子サイズを有する不定形粒子であり、例えば特開平7−62342号公報(特許文献1)にあるように原料の硫化亜鉛粒子をフラックスと呼ばれる無機塩と共に1000℃〜1300℃の非常に高い温度で第一焼成を行って粒子を成長させ、続いて500〜1000℃で第二焼成を行うことにより、発光効率の高いEL用の硫化亜鉛粒子を得る方法が主流であった。この製造法に関しては、例えば前記特開平7−62342号公報、特開平6−330035号公報(特許文献2)に記載されている。従来の焼成方法では、核形成―成長を分離した成長様式を取ることができず、成長ルツボ内での粒子の対流も期待できないため、温度や雰囲気のローカリティーの影響も受けやすく、サイズの増大とともに粒子サイズ分布は、広くなってしまう。すなわち成長と共に大きくなる粒子は、大きくなり、小さい粒子は成長が遅く、分布が広がることになる。結果として、発光特性の粒子間分布が大きくなり、高電圧を印加しないと高輝度が得にくくなる傾向にあった。   As an EL phosphor powder, a powder in which an activator such as copper (metal ion as a light emission center) and a coactivator such as chlorine are added based on zinc sulfide is widely known. However, this light emitting device has the disadvantages of lower emission luminance and shorter light emission lifetime than light emitting devices based on other principles. For this reason, various improvements have been attempted in the past. Was not enough. These EL particles are usually irregular particles having a particle size of 20 μm or more. For example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-62342 (Patent Document 1), the raw material zinc sulfide particles are mixed with an inorganic salt called flux. There is a method of obtaining zinc sulfide particles for EL having high luminous efficiency by growing particles by performing first firing at a very high temperature of from 1 to 1300 ° C., and subsequently performing second firing at from 500 to 1000 ° C. It was mainstream. This production method is described in, for example, the above-mentioned JP-A-7-62342 and JP-A-6-330035 (Patent Document 2). The conventional firing method cannot adopt a growth mode in which nucleation and growth are separated, and particle convection in the growth crucible cannot be expected. Therefore, it is easily affected by locality of temperature and atmosphere, and the size increases. At the same time, the particle size distribution becomes wider. That is, the particles that grow with growth grow larger, and the smaller particles grow slower and the distribution spreads. As a result, the inter-particle distribution of the light emission characteristics is increased, and it tends to be difficult to obtain high luminance unless a high voltage is applied.

また、従来のEL素子の製造方法では、EL蛍光体を含有する発光層や誘電体粒子を含有する誘電体層を形成するための方法がいくつか開示されており、最も一般的に用いられる方法としてスクリーン印刷法がある。しかし、この方法は、スクリーンメッシュを用いるために塗膜の膜厚ムラや、必要膜厚を得るために複数回の塗布を行わなければならなず、生産性が悪いという問題がある。さらに、誘電体層を塗布する場合には、発光層の塗布の後に誘電体層を積層塗布するため、発光層の乾燥を待たなければならないことや、スクリーンメッシュを交換する必要があり、大変非効率である。また、大面積化においても、スクリーンメッシュや装置の大きさの制限により限界があり、対角が1m以上のサイズのEL素子を製造することは困難である。   Further, in the conventional EL device manufacturing method, several methods for forming a light emitting layer containing an EL phosphor and a dielectric layer containing dielectric particles are disclosed, and the most commonly used method is disclosed. There is a screen printing method. However, this method has a problem that productivity is poor because the screen mesh is used and the coating film has uneven film thickness and a plurality of coatings must be applied to obtain the required film thickness. Furthermore, when applying a dielectric layer, the dielectric layer is laminated after the light emitting layer is applied, so that it is necessary to wait for the light emitting layer to dry, or the screen mesh must be replaced. Efficiency. Further, even when the area is increased, there is a limit due to the limitation of the size of the screen mesh and the apparatus, and it is difficult to manufacture an EL element having a diagonal size of 1 m or more.

また、例えば特開平5−251181号公報(特許文献3)や特開平8−69880号公報(特許文献4)に示されるように、発光層と誘電体層とを順次積層塗布する場合に、発光層と誘電体層の界面が、先に塗布した層の凹凸や、次いで塗布する層の溶媒によって先に塗布した層の表面を溶解するため平滑性が保たれずに、EL素子の発光ムラが発生するという問題がある。一方、連続塗布方法として、特開平6−151059号公報(特許文献5)に記載のドクターブレード法が開示されている。しかし、この方法では、塗布液膜表面をドクターブレードで掻き取るため、膜厚ムラやスジ等の塗膜故障を起こしやすいという問題がある。   Further, as shown in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-251181 (Patent Document 3) and Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-69880 (Patent Document 4), light emission is performed when a light emitting layer and a dielectric layer are sequentially laminated and applied. Since the interface between the layer and the dielectric layer dissolves the unevenness of the previously applied layer and the surface of the previously applied layer by the solvent of the subsequently applied layer, the smoothness is not maintained and the light emitting unevenness of the EL element is not maintained. There is a problem that occurs. On the other hand, as a continuous coating method, a doctor blade method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-151059 (Patent Document 5) is disclosed. However, this method has a problem that the coating liquid film surface is scraped off with a doctor blade, so that coating film failure such as film thickness unevenness and streaks tends to occur.

また、特開平11−233257号公報(特許文献6)に、エクストルージョンコーターを用いてEL素子の複数の層を同時塗布するEL素子の製造方法が開示されており、スクリーン印刷法との対比で、塗膜の均一性と同時塗布による製造工程の削減の記載はあるが、目的とする塗膜の膜厚に対する塗布液の粘度や塗布速度の関係は示唆されていない。さらに、発光層に含まれる蛍光体粒子の粒子サイズの記載もない。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-233257 (Patent Document 6) discloses a method for manufacturing an EL element in which a plurality of layers of EL elements are simultaneously applied using an extrusion coater, as compared with a screen printing method. Although there is a description of the uniformity of the coating film and the reduction of the manufacturing process by simultaneous coating, the relationship between the viscosity of the coating liquid and the coating speed with respect to the film thickness of the target coating film is not suggested. Furthermore, there is no description of the particle size of the phosphor particles contained in the light emitting layer.

従来は、平均粒径が20〜30μmのEL蛍光体を用いてEL素子を製造しているが、粒径が大きくなるとEL蛍光体粒子の沈降により低粘度の塗布液が維持できないという問題がある。そのため、発光層の塗布において、塗布液の粘度を上げる必要があり、塗布方法を限定する要因の一つとなっている。さらに、発光層の膜厚を薄くしようとしても、蛍光体粒子の粒径により限界があり、大幅なEL素子の性能向上を妨げている。   Conventionally, an EL element is manufactured using an EL phosphor having an average particle size of 20 to 30 μm. However, when the particle size becomes large, there is a problem that a low-viscosity coating liquid cannot be maintained due to sedimentation of the EL phosphor particles. . Therefore, in the application of the light emitting layer, it is necessary to increase the viscosity of the coating solution, which is one of the factors that limit the coating method. Furthermore, even if it tries to make the film thickness of a light emitting layer thin, there exists a limit by the particle size of fluorescent substance particle, and the performance improvement of EL element is prevented significantly.

また、EL素子は交流電圧を印加するために発光時に振動を発生し、可聴領域の雑音を発生するという問題がある。この対策として、例えば特開平9−266068号公報(特許文献7)に示されるように、背面電極層の外側に絶縁層を挟んで補償電極層を設けて、透明電極層とシールド電極層を電気的に接続し、透明電極層と背面電極層及び背面電極層と補償電極層の間に逆位相の交流電圧を印加することで発生する振動を相殺している。また、例えば特開平10−284247号公報(特許文献8)や特開2000−252057公報(特許文献9)に示されるように、EL素子に振動を吸収する材料層を付設することで、振動の伝搬を抑制している。特開2001−230083号公報(特許文献10)では、補償電極と振動減衰層の組み合わせによりさらに振動を抑制している。EL素子の振動は、発光層などが圧電効果により歪みが発生することが原因であるため、発光層の構成と駆動条件は大きな要因となるが、いずれの場合も発光層の具体的な構成や駆動条件には言及していない。また、EL素子の輝度や面積を増加させようとすると、駆動電圧や周波数の増加が必須で、振動や雑音も同時に増加するため、従来の振動対策では不十分である。   In addition, since the EL element applies an alternating voltage, it has a problem that it generates vibrations during light emission and generates noise in the audible region. As a countermeasure, for example, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 9-266068 (Patent Document 7), a compensation electrode layer is provided outside the back electrode layer with an insulating layer interposed therebetween, and the transparent electrode layer and the shield electrode layer are electrically connected. Are connected to cancel the vibration generated by applying an alternating voltage of opposite phase between the transparent electrode layer and the back electrode layer and between the back electrode layer and the compensation electrode layer. Further, as shown in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 10-284247 (Patent Document 8) and Japanese Patent Laid-Open No. 2000-252057 (Patent Document 9), an EL element is provided with a material layer that absorbs vibration, thereby reducing vibration. Propagation is suppressed. In Japanese Patent Laid-Open No. 2001-230083 (Patent Document 10), vibration is further suppressed by a combination of a compensation electrode and a vibration damping layer. Since the vibration of the EL element is caused by distortion of the light emitting layer due to the piezoelectric effect, the configuration and driving conditions of the light emitting layer are a major factor. No mention is made of driving conditions. Further, if the luminance and area of the EL element are to be increased, it is essential to increase the driving voltage and frequency, and vibration and noise also increase at the same time, so conventional vibration countermeasures are insufficient.

特開平7−62342号公報JP-A-7-62342 特開平6−330035号公報JP-A-6-330035 特開平5−251181号公報JP-A-5-251181 特開平8−69880号公報JP-A-8-69880 特開平6−151059号公報Japanese Patent Laid-Open No. 6-151059 特開平11−233257号公報JP-A-11-233257 特開平9−266068号公報JP-A-9-266068 特開平10−284247号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-284247 特開2000−252057公報JP 2000-252057 A 特開2001−230083号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2001-230083

本発明は、分散型EL素子の発光時の振動や雑音の発生を改善するものである。特に、EL素子の大面積化や高輝度化に伴い増加する振動や雑音を改善することを目的とする。さらに、振動や雑音を改善するために必要な微粒子蛍光体を有する発光層の薄層化技術を提供するとともに、連続搬送する支持体上に、広幅で各機能層を逐次塗布又は同時(重層)塗布することで製造効率を向上させることを目的とする。   The present invention improves the generation of vibration and noise during light emission of a distributed EL element. In particular, it is an object to improve vibration and noise that increase with an increase in area and brightness of an EL element. In addition to providing technology to reduce the thickness of the light-emitting layer having the fine particle phosphor necessary to improve vibration and noise, each functional layer is applied sequentially or simultaneously on a support that is continuously transported (simultaneously). It aims at improving manufacturing efficiency by apply | coating.

本発明の目的は、以下の手段で実現することができる。
(1)少なくとも対向する電極対と該電極対に狭持されたエレクトロルミネッセンス蛍光体粒子を含有する発光層を有するエレクトロルミネッセンス素子において、緩衝材層及び/又は該電極対の外側の片側または両側に絶縁層を介して設けた補償電極層を有し、且つ前記発光層が0.5μm〜30μmの膜厚の範囲であることを特徴とするエレクトロルミネッセンス素子。
(2)電極対間にエレクトロルミネッセンス蛍光体粒子を含有する発光層に加え該発光層よりも誘電率の高い誘電体層とを有し、それらの合計膜厚が1μm〜50μmの範囲であることを特徴とする(1)に記載のエレクトロルミネッセンス素子。
(3)発光層に含有するエレクトロルミネッセンス蛍光体粒子が、平均粒径が0.1〜10μmの範囲であることを特徴とする(1)又は(2)のいずれかに記載のエレクトロルミネッセンス素子。
(4)発光層に含有するEL蛍光体が、平均粒径が0.1〜10μmの範囲である(1)〜(3)のいずれかに記載のEL素子。
(5)少なくとも対向する電極対と該電極対に狭持されたEL蛍光体粒子を含有する発光層と該EL蛍光体よりも誘電率の高い物質で形成された誘電体層と緩衝材層及び/又は該電極対の外側に絶縁層を介して設けた補償電極層とを有するEL素子の製造方法において、少なくとも1つの層を連続塗布するEL素子の製造方法。
(6)少なくとも対向する電極対と該電極対に狭持されたEL蛍光体粒子を含有する発光層と該EL蛍光体よりも誘電率の高い物質で形成された誘電体層と緩衝材層及び/又は該電極対の外側に絶縁層を介して設けた補償電極層とを有するEL素子の製造方法において、少なくとも2種類の重なり合う層を同時連続塗布するEL素子の製造方法。
The object of the present invention can be realized by the following means.
(1) In an electroluminescent device having at least an opposing electrode pair and a light emitting layer containing electroluminescent phosphor particles sandwiched between the electrode pair, on the buffer material layer and / or one or both sides outside the electrode pair An electroluminescence device comprising a compensation electrode layer provided through an insulating layer, wherein the light emitting layer has a thickness in a range of 0.5 to 30 μm.
(2) having a dielectric layer having a dielectric constant higher than that of the light emitting layer in addition to the light emitting layer containing the electroluminescent phosphor particles between the electrode pair, and the total film thickness thereof being in the range of 1 μm to 50 μm The electroluminescent device according to (1), wherein
(3) The electroluminescent phosphor particles according to either (1) or (2), wherein the electroluminescent phosphor particles contained in the light emitting layer have an average particle size in the range of 0.1 to 10 μm.
(4) The EL element according to any one of (1) to (3), wherein the EL phosphor contained in the light emitting layer has an average particle diameter in the range of 0.1 to 10 μm.
(5) A light emitting layer containing at least an opposing electrode pair, EL phosphor particles sandwiched between the electrode pair, a dielectric layer formed of a substance having a dielectric constant higher than that of the EL phosphor, a buffer layer, and A method for manufacturing an EL element comprising: a compensation electrode layer provided on an outer side of the electrode pair via an insulating layer, wherein at least one layer is continuously applied.
(6) A light emitting layer containing at least an opposing electrode pair, EL phosphor particles sandwiched between the electrode pair, a dielectric layer formed of a substance having a dielectric constant higher than that of the EL phosphor, a buffer layer, and A method for producing an EL element comprising: a compensation electrode layer provided on an outer side of the electrode pair via an insulating layer, wherein at least two types of overlapping layers are applied simultaneously and continuously.

本発明のように、EL素子の発光層の薄層化と緩衝材層や補償電極層を組み合わせることで、EL素子の発光時の振動や雑音の発生を大きく改善することができる。発光層の薄層化は、発光層に印加させる電圧が同一駆動条件では従来のEL素子のように発光層が厚い場合に比べて高くなるため、輝度が高くなるという効果がある。したがって、従来のEL素子と同程度の輝度で駆動する場合には、駆動電圧や周波数を低くすることができるため、振動や騒音を改善することができ、EL素子の大面積化や高輝度化にも対応できる。また、振動や雑音を改善するために必要な微粒子蛍光体を有する発光層の薄層化技術を提供するとともに、連続搬送する支持体上に、広幅で各機能層を逐次塗布又は同時(重層)塗布することで製造効率が高い対角が1m以上の大面積化に対応した好適な製造方法を提供することができる。   As in the present invention, by combining the thinning of the light emitting layer of the EL element with the buffer material layer and the compensation electrode layer, the generation of vibration and noise during light emission of the EL element can be greatly improved. The thinning of the light emitting layer has an effect that the luminance is increased because the voltage applied to the light emitting layer is higher than that in the case where the light emitting layer is thick as in the conventional EL element under the same driving conditions. Therefore, when driving with the same level of brightness as a conventional EL element, the drive voltage and frequency can be lowered, so that vibration and noise can be improved, and the area and the brightness of the EL element can be increased. Can also be supported. In addition to providing technology for thinning the light-emitting layer having fine particle phosphors necessary to improve vibration and noise, each functional layer is applied sequentially or simultaneously on a support that is continuously transported (simultaneously). By applying, it is possible to provide a suitable manufacturing method corresponding to a large area with a diagonal having a high manufacturing efficiency of 1 m or more.

本発明は、主として薄層化に必要な微粒子EL蛍光体粒子の製造技術と、微粒子EL蛍光体粒子を用いた薄層の発光層の製造技術と、発光時の振動を相殺又は吸収する振動抑制技術からなる。   The present invention mainly relates to a manufacturing technique of fine EL phosphor particles necessary for thinning, a manufacturing technique of a thin light emitting layer using the fine EL phosphor particles, and vibration suppression that cancels or absorbs vibration during light emission. Consists of technology.

まず、本発明に好ましく用いられる粒子の母体材料としては、具体的には第II族元素と第VI族元素とから成る群から選ばれる元素の一つあるいは複数と、第III族元素と第V族元素とから成る群から選ばれる一つあるいは複数の元素とから成る半導体の微粒子であり、必要な発光波長領域により任意に選択される。例えば、CdS,CdSe,CdTe,ZnS,ZnSe,ZnTe,CaS,MgS,SrS,GaP,GaAs,及びそれらの混晶などが挙げられるが、ZnS,CdS,CaSなどを好ましく用いることができる。さらに、粒子の母体材料としては、BaAl、CaGa、Ga、ZnSiO、ZnGaO、ZnGa,ZnGeO,ZnGeO,ZnAl,CaGa,CaGeO,CaGe,CaO,Ga,GeO,SrAl,SrGa,SrP,MgGa,MgGeO,MgGeO,BaAl,GaGe,BeGa,YSiO,YGeO,YGe,YGeO,Y、YS,SnO及びそれらの混晶などを好ましく用いることができる。また、発光中心は、MnやCrなどの金属イオン及び、希土類を好ましく用いることができる。 First, as the base material of particles preferably used in the present invention, specifically, one or more elements selected from the group consisting of Group II elements and Group VI elements, Group III elements and Group V elements are used. It is a semiconductor fine particle composed of one or a plurality of elements selected from the group consisting of group elements, and is arbitrarily selected according to the necessary emission wavelength region. Examples thereof include CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, CaS, MgS, SrS, GaP, GaAs, and mixed crystals thereof. ZnS, CdS, CaS, and the like can be preferably used. Furthermore, as the base material of the particles, BaAl 2 S 4, CaGa 2 S 4, Ga 2 O 3, Zn 2 SiO 4, Zn 2 GaO 4, ZnGa 2 O 4, ZnGeO 3, ZnGeO 4, ZnAl 2 O 4, CaGa 2 O 4, CaGeO 3, Ca 2 Ge 2 O 7, CaO, Ga 2 O 3, GeO 2, SrAl 2 O 4, SrGa 2 O 4, srP 2 O 7, MgGa 2 O 4, Mg 2 GeO 4, MgGeO 3, BaAl 2 O 4, Ga 2 Ge 2 O 7, BeGa 2 O 4, Y 2 SiO 5, Y 2 GeO 5, Y 2 Ge 2 O 7, Y 4 GeO 8, Y 2 O 3, Y 2 O 2 S, SnO 2 and mixed crystals thereof can be preferably used. In addition, as the emission center, metal ions such as Mn and Cr and rare earths can be preferably used.

本発明に利用可能な蛍光体微粒子は、当業界で広く用いられる焼成法(固相法)で形成することができる。例えば、硫化亜鉛の場合、液相法で10nm〜50nmの微粒子粉末(通常生粉と呼ぶ)を作成し、これを一次粒子として用い、これに付活剤と呼ばれる不純物を混入させて融剤とともに坩堝にて900℃〜1300℃の高温で30分〜24時間、第1の焼成をおこない、粒子を得る。第1の焼成によって得られる中間蛍光体粉末をイオン交換水で繰り返し洗浄してアルカリ金属ないしアルカリ土類金属及び過剰の付活剤、共付活剤を除去する。次いで、得られた中間体蛍光体粉末に第2の焼成をほどこす。第2の焼成は、第1の焼成より低温の500〜800℃で、また短時間の30分〜12時間の加熱(アニーリング)をする。これら焼成により蛍光体粒子内には多くの積層欠陥が発生するが、微粒子でかつより多くの積層欠陥が蛍光体粒子内に含まれるように、第1の焼成と第2の焼成の条件を適宜選択することが好ましい。   The phosphor fine particles usable in the present invention can be formed by a firing method (solid phase method) widely used in the industry. For example, in the case of zinc sulfide, a fine particle powder (usually called raw powder) of 10 nm to 50 nm is prepared by a liquid phase method, and this is used as a primary particle, and an impurity called an activator is mixed therein together with a flux. First baking is performed in a crucible at a high temperature of 900 ° C. to 1300 ° C. for 30 minutes to 24 hours to obtain particles. The intermediate phosphor powder obtained by the first firing is repeatedly washed with ion exchange water to remove alkali metal or alkaline earth metal, excess activator and coactivator. Next, second baking is applied to the obtained intermediate phosphor powder. In the second baking, heating (annealing) is performed at a temperature lower than that of the first baking at 500 to 800 ° C. and for a short time of 30 minutes to 12 hours. These firings cause many stacking faults in the phosphor particles, but the conditions of the first firing and the second firing are appropriately set so that fine particles and more stacking faults are included in the phosphor particles. It is preferable to select.

また、第1の焼成物に、ある範囲の大きさの衝撃力を加えることにより、粒子を破壊することなく、積層欠陥の密度を大幅に増加させることができる。衝撃力を加える方法としては、中間蛍光体粒子同士を接触混合させる方法、アルミナ等の球体を混ぜて混合させる(ボールミル)方法、粒子を加速させ衝突させる方法、超音波を照射する方法などを好ましく用いることができる。その後、該中間蛍光体を、HCl等の酸でエッチングして表面に付着している金属酸化物を除去し、さらに表面に付着した硫化銅を、KCNで洗浄して除去する。続いて該中間蛍光体を乾燥してEL蛍光体を得る。   Further, by applying an impact force in a certain range to the first fired product, the density of stacking faults can be greatly increased without destroying the particles. As a method of applying an impact force, a method in which intermediate phosphor particles are brought into contact with each other, a method of mixing and mixing spheres such as alumina (ball mill), a method of accelerating and colliding particles, a method of irradiating ultrasonic waves, and the like are preferable. Can be used. Thereafter, the intermediate phosphor is etched with an acid such as HCl to remove the metal oxide adhering to the surface, and the copper sulfide adhering to the surface is removed by washing with KCN. Subsequently, the intermediate phosphor is dried to obtain an EL phosphor.

また、硫化亜鉛の場合などは、蛍光体結晶中に多重双晶構造を導入するため、蛍光体の粒子形成方法として、水熱合成法を用いることが好ましい。水熱合成系では、粒子は、よく攪拌された水溶媒に分散されており、かつ粒子成長を起こす亜鉛イオン及び/又は硫黄イオンは、反応容器外から、水溶液で制御された流量で、決められた時間で添加する。したがって、この系では粒子は水溶媒中で自由に動くことができ、かつ添加されたイオンは水中を拡散して粒子成長を均一に起こすことができるため、粒子内部における付活剤もしくは共付活剤の濃度分布を変化させることができ、焼成法では得られない粒子を得ることができる。また粒子サイズ分布の制御において、核形成過程と成長過程を明確に分離することができ、かつ粒子成長中の過飽和度を自由に制御することにより、粒子サイズ分布を制御することが可能である。こうして、サイズ分布の狭い単分散な硫化亜鉛粒子を得ることが可能となる。核形成過程と成長過程の間に、オストワルド熟成工程を入れることが粒子サイズの調節及び、多重双晶構造の実現のために好ましい。   In addition, in the case of zinc sulfide or the like, it is preferable to use a hydrothermal synthesis method as a method of forming phosphor particles because a multiple twin structure is introduced into the phosphor crystal. In the hydrothermal synthesis system, particles are dispersed in a well-stirred aqueous solvent, and zinc ions and / or sulfur ions that cause particle growth are determined from the outside of the reaction vessel at a flow rate controlled with an aqueous solution. Add for a long time. Therefore, in this system, the particles can move freely in an aqueous solvent, and the added ions can diffuse in water and cause particle growth uniformly. The concentration distribution of the agent can be changed, and particles that cannot be obtained by the firing method can be obtained. In controlling the particle size distribution, the nucleation process and the growth process can be clearly separated, and the particle size distribution can be controlled by freely controlling the degree of supersaturation during particle growth. Thus, monodispersed zinc sulfide particles having a narrow size distribution can be obtained. It is preferable to insert an Ostwald ripening step between the nucleation process and the growth process in order to adjust the grain size and realize a multiple twin structure.

ZnS結晶は、水における溶解度が非常に低く、これは水溶液中でイオン反応で粒子を成長させることにおいて非常に不利な性質である。ZnS結晶の水での溶解度は、温度を高くすればする程、上昇するが、375℃以上では水は超臨界状態となり、イオンの溶解度は激減する。従って、粒子調製温度は。100℃以上375℃以下が好ましく、200℃以上375℃以下がさらに好ましい。粒子調製にかける時間は好ましくは100時間以内、より好ましくは12時間以内で5分以上である。   ZnS crystals have very low solubility in water, which is a very disadvantageous property in growing particles by ionic reaction in aqueous solution. The solubility of ZnS crystals in water increases as the temperature increases, but at 375 ° C. or higher, the water becomes a supercritical state, and the solubility of ions decreases drastically. Therefore, the particle preparation temperature. 100 degreeC or more and 375 degrees C or less are preferable, and 200 degreeC or more and 375 degrees C or less are more preferable. The time required for particle preparation is preferably within 100 hours, more preferably within 12 hours and 5 minutes or more.

ZnSの水での溶解度を増加させる他の方法としては、キレート剤を用いることが好ましい。Znイオンのキレート剤としては、アミノ基、カルボキシル基を有するものが好ましく、具体的には、エチレンジアミン四酢酸(以下EDTAと表す)、N,2−ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸(以下EDTA−OHと表す)、ジエチレントリアミン五酢酸、2−アミノエチルエチレングリコール四酢酸、1,3−ジアミノ−2−ヒドロキシプロパン四酢酸、ニトリロ三酢酸、2−ヒドロキシエチルイミノ二酢酸、イミノ二酢酸、2−ヒドロキシエチルグリシン、アンモニア、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ヂエチルアミン、ヂエチレントリアミン、トリアミノトリエチルアミン、アリルアミン、エタノールアミン、等があげられる。また、構成元素の先駆体を用いず、構成する金属イオンとカルゴゲンアニオンを直接の沈殿反応による場合には、両者の溶液の急速混合が必要で、ダブルジェット式の混合器を用いるのが好ましい。   As another method for increasing the solubility of ZnS in water, a chelating agent is preferably used. As the chelating agent for Zn ions, those having an amino group and a carboxyl group are preferable. Specifically, ethylenediaminetetraacetic acid (hereinafter referred to as EDTA), N, 2-hydroxyethylethylenediaminetriacetic acid (hereinafter referred to as EDTA-OH). ), Diethylenetriaminepentaacetic acid, 2-aminoethylethyleneglycoltetraacetic acid, 1,3-diamino-2-hydroxypropanetetraacetic acid, nitrilotriacetic acid, 2-hydroxyethyliminodiacetic acid, iminodiacetic acid, 2-hydroxyethylglycine, Examples thereof include ammonia, methylamine, ethylamine, propylamine, diethylamine, diethylenetriamine, triaminotriethylamine, allylamine, and ethanolamine. In addition, in the case where the constituent metal ions and the cargoogen anion are directly precipitated by the precipitation reaction without using the precursors of the constituent elements, it is necessary to rapidly mix the solutions of both, and it is preferable to use a double jet mixer. .

また、本発明に利用可能な蛍光体の形成方法として、尿素溶融法を用いることが好ましい。尿素溶融法は、蛍光体を合成する媒体として溶融した尿素を用いる方法である。尿素を融点以上の温度で維持して溶融状態にした液中に、蛍光体母体や付活剤を形成する元素を含む物質を溶解する。必要に応じて、反応剤を添加する。例えば、硫化物蛍光体を合成する場合は、硫酸アンモニウム、チオ尿素、チオアセトアミド、等の硫黄源を添加して沈殿反応を起こさせる。その融液を450℃程度まで徐々に昇温すると、蛍光体粒子や蛍光体中間体が、尿素由来の樹脂中に均一に分散した固体が得られる。この固体を微粉砕した後、電気炉中で樹脂成分を熱分解させながら焼成する。焼成雰囲気として、不活性雰囲気、酸化性雰囲気、還元性雰囲気、アンモニア雰囲気、又は、真空雰囲気を選択することで、酸化物、硫化物、窒化物を母体とした蛍光体粒子が合成できる。   Moreover, it is preferable to use a urea melting method as a method for forming a phosphor usable in the present invention. The urea melting method is a method using molten urea as a medium for synthesizing a phosphor. A substance containing an element that forms a phosphor matrix or an activator is dissolved in a solution in which urea is maintained at a temperature equal to or higher than the melting point to be in a molten state. Add reactants as needed. For example, when a sulfide phosphor is synthesized, a sulfur source such as ammonium sulfate, thiourea or thioacetamide is added to cause a precipitation reaction. When the temperature of the melt is gradually raised to about 450 ° C., a solid in which phosphor particles and phosphor intermediates are uniformly dispersed in a resin derived from urea is obtained. After this solid is finely pulverized, it is fired while thermally decomposing the resin component in an electric furnace. By selecting an inert atmosphere, an oxidizing atmosphere, a reducing atmosphere, an ammonia atmosphere, or a vacuum atmosphere as the firing atmosphere, phosphor particles based on oxides, sulfides, and nitrides can be synthesized.

また、本発明に利用可能な蛍光体の形成方法として、噴霧熱分解法を用いることが好ましい。蛍光体の前駆体溶液を、霧化器を用いて微小液滴化して、液滴内での凝縮や化学反応または液滴周囲の雰囲気ガスとの化学反応により、蛍光体粒子または蛍光体中間生成物を合成できる。液滴化の条件を好適にすることで、微粒子化,微量不純物の均一化,球形化,狭粒子サイズ分布化した粒子を得ることができる。微小液滴を生成する霧化器としては、2流体ノズル,超音波霧化器,静電霧化器を用いることが好ましい。霧化器によって生成した微小液滴を、キャリアガスで電気炉などに導入し、加熱することで、脱水・縮合し、さらに液滴内物質同士の化学反応や焼結、または雰囲気ガスとの化学反応により目的とする蛍光体粒子または蛍光体中間生成物を得る。得られた粒子を、必要に応じて追加焼成する。   Further, it is preferable to use a spray pyrolysis method as a method for forming a phosphor usable in the present invention. Phosphor precursor solution is made into fine droplets using an atomizer, and phosphor particles or phosphor intermediates are generated by condensation within the droplets, chemical reaction, or chemical reaction with the ambient gas surrounding the droplet. You can synthesize things. By making the conditions for droplet formation suitable, particles having a fine particle size, a uniform amount of impurities, a spherical shape, and a narrow particle size distribution can be obtained. As an atomizer that generates fine droplets, it is preferable to use a two-fluid nozzle, an ultrasonic atomizer, or an electrostatic atomizer. The fine droplets generated by the atomizer are introduced into an electric furnace with a carrier gas and heated to dehydrate and condense, and the chemical reaction and sintering of the substances in the droplets, or the chemistry with the atmosphere gas The target phosphor particles or phosphor intermediate product is obtained by the reaction. The obtained particles are additionally fired as necessary.

例えば、硫化亜鉛蛍光体を合成する場合は、硝酸亜鉛とチオ尿素の混合溶液を霧化し、800℃程度で、不活性ガス(例えば窒素)中で熱分解して、球形の硫化亜鉛蛍光体を得る。出発の混合溶液中に、Mn,Cu及び希土類などの微量不純物を溶解させておけば、発光中心として作用する。また、硝酸イットリウムと硝酸ユーロピウムの混合溶液を出発溶液として、1000℃程度で、酸素雰囲気中で熱分解して、ユーロピウムで付活された酸化イットリウム蛍光体を得る。液滴中の成分は、全てが溶解している必要はなく、二酸化珪素等の超微粒子を含有させても良い。亜鉛溶液と二酸化珪素の超微粒子を含んだ微小液滴の熱化学反応で、珪酸亜鉛蛍光体の粒子が得られる。   For example, when synthesizing a zinc sulfide phosphor, a mixed solution of zinc nitrate and thiourea is atomized and thermally decomposed at about 800 ° C. in an inert gas (for example, nitrogen) to form a spherical zinc sulfide phosphor. obtain. If trace impurities such as Mn, Cu and rare earth are dissolved in the starting mixed solution, it acts as a luminescent center. Further, starting from a mixed solution of yttrium nitrate and europium nitrate at about 1000 ° C. in an oxygen atmosphere, an yttrium oxide phosphor activated with europium is obtained. The components in the droplet need not be completely dissolved, and may contain ultrafine particles such as silicon dioxide. Zinc silicate phosphor particles are obtained by thermochemical reaction of microdroplets containing zinc solution and ultrafine silicon dioxide particles.

また、本発明に利用可能な蛍光体の形成方法として、レーザー・アブレーション法、CVD法、プラズマCVD法、スパッタリングや抵抗加熱、電子ビーム法、流動油面蒸着を組み合わせた方法などの気相法と、複分解法、プレカーサーの熱分解反応による方法、逆ミセル法やこれらの方法と高温焼成を組み合わせた方法、凍結乾燥法などの液相法なども用いることができる。   Further, as a method of forming a phosphor usable in the present invention, a gas phase method such as a laser ablation method, a CVD method, a plasma CVD method, a sputtering method, a resistance heating method, an electron beam method, a fluid oil surface deposition method, or the like. Further, a metathesis method, a method using a precursor thermal decomposition reaction, a reverse micelle method, a method combining these methods with high-temperature firing, a liquid phase method such as a freeze-drying method, and the like can also be used.

これらの方法において、粒子の調製条件を制御することで、本発明に利用可能な0.1μm以上10μm以下のサイズの微粒子を得ることができる。   In these methods, fine particles having a size of 0.1 μm or more and 10 μm or less that can be used in the present invention can be obtained by controlling the preparation conditions of the particles.

蛍光体粒子は、粒子の表面に非発光シェル層を有することがより好ましい。このシェル層形成は、蛍光体粒子のコアとなる半導体微粒子の調製に引き続いて化学的な方法を用いて0.01μm以上の厚みで設置するのが好ましい。好ましくは0.01μm以上1.0μm以下である。非発光シェル層は、酸化物、窒化物、酸窒化物や、母体蛍光体粒子上に形成した同一組成で発光中心を含有しない物質から作成することができる。また、母体蛍光体粒子材料上にエピタキシャルに成長させた異なる組成の物質により形成することができる。非発光シェル層の形成方法として、レーザー・アブレーション法、CVD法、プラズマCVD法、スパッタリングや抵抗加熱、電子ビーム法などと、流動油面蒸着を組み合わせた方法などの気相法と、複分解法、ゾルゲル法、超音波化学法、プレカーサーの熱分解反応による方法、逆ミセル法やこれらの方法と高温焼成を組み合わせた方法、水熱合成法、尿素溶融法、凍結乾燥法などの液相法や噴霧熱分解法なども用いることができる。特に、蛍光体の粒子形成で好適に用いられる、水熱合成法、尿素溶融法や噴霧熱分解法は、非発光シェル層の合成にも適している。   More preferably, the phosphor particles have a non-light emitting shell layer on the surface of the particles. The shell layer is preferably formed with a thickness of 0.01 μm or more using a chemical method following the preparation of the semiconductor fine particles serving as the core of the phosphor particles. Preferably they are 0.01 micrometer or more and 1.0 micrometer or less. The non-light-emitting shell layer can be formed from an oxide, nitride, oxynitride, or a material that is formed on the base phosphor particles and has the same composition and does not contain an emission center. Moreover, it can form with the substance of a different composition grown epitaxially on the base | substrate fluorescent substance particle material. As a method of forming the non-light emitting shell layer, a laser ablation method, a CVD method, a plasma CVD method, a sputtering method, a resistance heating method, an electron beam method, and a gas phase method such as a method combining fluid oil surface deposition, a metathesis method, Sol-gel method, ultrasonic chemistry method, precursor thermal decomposition method, reverse micelle method or a combination of these methods with high-temperature firing, hydrothermal synthesis method, urea melting method, freeze drying method, etc. A thermal decomposition method or the like can also be used. In particular, the hydrothermal synthesis method, the urea melting method, and the spray pyrolysis method, which are preferably used in the formation of phosphor particles, are also suitable for the synthesis of a non-luminescent shell layer.

例えば、水熱合成法を用いて硫化亜鉛蛍光体粒子の表面に非発光シェル層を付設する場合は、溶媒中にコア粒子となる硫化亜鉛蛍光体を添加し、懸濁させる。粒子形成の場合と同様に、非発光シェル層材料となる金属イオンと、必要に応じてアニオンを含む溶液を反応容器外から、制御された流量で、決められた時間で添加する。反応容器内を十分に撹拌することで、粒子は溶媒中を自由に動くことができ、かつ添加されたイオンは溶媒中を拡散して粒子成長を均一に起こすことができるため、コア粒子の表面に非発光シェル層を均一に形成することができる。この粒子を必要に応じて焼成することで、非発光シェル層を表面に有する硫化亜鉛蛍光体粒子が合成できる。   For example, when a non-light-emitting shell layer is attached to the surface of zinc sulfide phosphor particles by using a hydrothermal synthesis method, a zinc sulfide phosphor serving as core particles is added and suspended in a solvent. As in the case of particle formation, a solution containing a metal ion to be a non-light emitting shell layer material and an anion as necessary is added from the outside of the reaction vessel at a controlled flow rate for a predetermined time. By sufficiently agitating the inside of the reaction vessel, the particles can move freely in the solvent, and the added ions can diffuse in the solvent and cause particle growth uniformly. The non-light emitting shell layer can be uniformly formed. By firing the particles as necessary, zinc sulfide phosphor particles having a non-light emitting shell layer on the surface can be synthesized.

また、尿素溶融法を用いて硫化亜鉛蛍光体粒子の表面に非発光シェル層を付設する場合は、非発光シェル層材料となる金属塩が溶解し、溶融した尿素溶液中に、硫化亜鉛蛍光体を添加する。硫化亜鉛は尿素に溶解しないため、粒子形成の場合と同様に溶液を昇温し、尿素由来の樹脂中に硫化亜鉛蛍光体と非発光シェル層材料が均一に分散した固体を得る。この固体を微粉砕した後、電気炉中で樹脂を熱分解させながら焼成する。焼成雰囲気として、不活性雰囲気、酸化性雰囲気、還元性雰囲気、アンモニア雰囲気、真空雰囲気を選択することで、酸化物、硫化物、窒化物からなる非発光シェル層を表面に有する硫化亜鉛蛍光体粒子が合成できる。   In addition, when a non-light emitting shell layer is attached to the surface of the zinc sulfide phosphor particles using the urea melting method, the metal salt that becomes the non-light emitting shell layer material is dissolved, and the zinc sulfide phosphor is dissolved in the molten urea solution. Add. Since zinc sulfide does not dissolve in urea, the temperature of the solution is raised as in the case of particle formation to obtain a solid in which the zinc sulfide phosphor and the non-light emitting shell layer material are uniformly dispersed in the urea-derived resin. After this solid is finely pulverized, it is fired while thermally decomposing the resin in an electric furnace. Zinc sulfide phosphor particles having a non-light emitting shell layer made of oxide, sulfide, or nitride on the surface by selecting an inert atmosphere, an oxidizing atmosphere, a reducing atmosphere, an ammonia atmosphere, or a vacuum atmosphere as a firing atmosphere Can be synthesized.

また、噴霧熱分解法を用いて硫化亜鉛蛍光体粒子の表面に非発光シェル層を付設する場合は、非発光シェル層材料となる金属塩が溶解した溶液中に、硫化亜鉛蛍光体を添加する。この溶液を霧化し、熱分解することで、硫化亜鉛蛍光体粒子の表面に非発光シェル層が生成する。熱分解の雰囲気や追加焼成の雰囲気を選択することで、酸化物、硫化物、窒化物からなる非発光シェル層を表面に有する硫化亜鉛蛍光体粒子が合成できる。
本発明に用いられるエレクトロルミネッセンス蛍光体のサイズはより好ましくは0.5〜5μmである。
In addition, when a non-light emitting shell layer is attached to the surface of the zinc sulfide phosphor particles using the spray pyrolysis method, the zinc sulfide phosphor is added to a solution in which the metal salt as the non-light emitting shell layer material is dissolved. . By atomizing and thermally decomposing this solution, a non-light emitting shell layer is generated on the surface of the zinc sulfide phosphor particles. By selecting a pyrolysis atmosphere or an additional firing atmosphere, zinc sulfide phosphor particles having a non-light emitting shell layer made of an oxide, sulfide, or nitride on the surface can be synthesized.
The size of the electroluminescent phosphor used in the present invention is more preferably 0.5 to 5 μm.

本発明のEL素子は、基本的には発光層を、少なくとも一方が透明な、対向する一対の電極で挟持した構成をもつ。発光層と電極の間に誘電体層を隣接することが好ましい。発光層の誘電率は、10〜100程度であるため誘電体層の誘電率は、好ましくは50〜1000、より好ましくは、100〜600である。発光層の誘電率よりも相対的に高くなるように誘電体層を設計するが、発光層と誘電体層の誘電率の差が大きい方が、発光層への電圧配分が大きくなるので好ましい。発光層は、蛍光体粒子を結合剤に分散したものを用いることができる。結合剤としては、シアノエチルセルロース系樹脂のように、比較的誘電率の高いポリマーや、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン系樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フッ化ビニリデンなどの樹脂を用いることができる。これらの樹脂に、BaTiOやSrTiOなどの高誘電率の微粒子を適度に混合して誘電率を調整することもできる。結合剤である樹脂を溶解する溶媒としては、ジメチルホルムアミド(DMF)などを用いることができる。分散方法としては、ホモジナイザー,プロペラミキサー,遊星型混練機,ロール混練機、超音波分散機などを用いることができる。
本発明において発光層の厚み(塗膜の乾燥後の膜厚)は0.5μm以上30μm以下であり、好ましくは0.5μm〜15μmである。
本発明において発光層は、エレクトロルミネッセンス蛍光体粒子に対し、結合剤などを含有するが、該蛍光体粒子の含有量は多い程良く、発光層中好ましくは40〜95質量%より好ましくは60〜80質量%である。
The EL element of the present invention basically has a structure in which a light emitting layer is sandwiched between a pair of opposing electrodes, at least one of which is transparent. A dielectric layer is preferably adjacent between the light emitting layer and the electrode. Since the dielectric constant of a light emitting layer is about 10-100, the dielectric constant of a dielectric material layer becomes like this. Preferably it is 50-1000, More preferably, it is 100-600. Although the dielectric layer is designed to be relatively higher than the dielectric constant of the light emitting layer, it is preferable that the difference between the dielectric constants of the light emitting layer and the dielectric layer is large because the voltage distribution to the light emitting layer is large. As the light emitting layer, a material in which phosphor particles are dispersed in a binder can be used. As the binder, a polymer having a relatively high dielectric constant such as a cyanoethyl cellulose resin, or a resin such as polyethylene, polypropylene, polystyrene resin, silicone resin, epoxy resin, or vinylidene fluoride can be used. The dielectric constant can be adjusted by appropriately mixing fine particles having a high dielectric constant such as BaTiO 3 or SrTiO 3 with these resins. As a solvent for dissolving the resin as a binder, dimethylformamide (DMF) or the like can be used. As a dispersion method, a homogenizer, a propeller mixer, a planetary kneader, a roll kneader, an ultrasonic disperser, or the like can be used.
In the present invention, the thickness of the light emitting layer (film thickness after drying of the coating film) is 0.5 μm or more and 30 μm or less, preferably 0.5 μm to 15 μm.
In the present invention, the light emitting layer contains a binder or the like with respect to the electroluminescent phosphor particles, but the content of the phosphor particles is preferably as high as possible, and preferably 40 to 95% by mass in the light emitting layer, more preferably 60 to 80% by mass.

誘電体層は、誘電率と絶縁性が高く、且つ高い誘電破壊電圧を有する材料であれば任意のものが用いられる。これらは金属酸化物、窒化物から選択され、例えばTiO,BaTiO,SrTiO,PbTiO,KNbO3,PbNbO,Ta,BaTa26,LiTaO3,Y,Al,ZrO,AlON,ZnSなどが用いられる。これらは均一な膜として設置されても良いし、また粒子構造を有する膜として用いても良い。均一な膜の場合は、誘電膜の調製法はスパッター、真空蒸着等の気相法であっても良く、この場合膜の厚みは通常0.1μm〜10μmの範囲で用いられる。 As the dielectric layer, any material can be used as long as it has a high dielectric constant and insulation and has a high dielectric breakdown voltage. These are selected from metal oxides and nitrides, for example, TiO 2 , BaTiO 3 , SrTiO 3 , PbTiO 3 , KNbO 3 , PbNbO 3 , Ta 2 O 3 , BaTa 2 O 6 , LiTaO 3 , Y 2 O 3 , Al 2 O 3 , ZrO 2 , AlON, ZnS, or the like is used. These may be installed as a uniform film, or may be used as a film having a particle structure. In the case of a uniform film, the dielectric film may be prepared by a vapor phase method such as sputtering or vacuum deposition. In this case, the thickness of the film is usually in the range of 0.1 μm to 10 μm.

本発明のEL素子の製造方法に用いるEL蛍光体含有塗布液又は誘電体微粒子含有塗布液は、少なくともEL蛍光体粒子又は誘電体微粒子、結合剤、及び結合剤を溶解する溶剤を含有してなる塗布液である。常温におけるEL蛍光体含有塗布液又は誘電体微粒子含有塗布液の粘度としては、0.1〜5Pa・sが好ましく、0.3〜1.0Pa・sが特に好ましい。EL蛍光体含有塗布液又は誘電体微粒子含有塗布液の粘度が、低すぎると、塗膜の膜厚ムラが生じやすくなり、また分散後の時間経過とともに蛍光体粒子又は誘電体微粒子が分離沈降してしまうことがある。一方、EL蛍光体含有塗布液又は誘電体微粒子含有塗布液の粘度が高すぎると、比較的高速での塗布が困難となる。なお、前記粘度は、塗布温度と同じ16℃において測定される値である。
また、本発明において用いられる、誘電体微粒子と結合剤とを含有する誘導体塗布液中の誘電体微粒子の含有量は、好ましくは40〜95質量%、より好ましくは60〜80質量%である。
The EL phosphor-containing coating liquid or dielectric fine particle-containing coating liquid used in the method for producing an EL element of the present invention contains at least EL phosphor particles or dielectric fine particles, a binder, and a solvent that dissolves the binder. It is a coating solution. The viscosity of the EL phosphor-containing coating solution or dielectric fine particle-containing coating solution at room temperature is preferably 0.1 to 5 Pa · s, particularly preferably 0.3 to 1.0 Pa · s. If the viscosity of the EL phosphor-containing coating solution or the dielectric fine particle-containing coating solution is too low, coating film thickness unevenness is likely to occur, and the phosphor particles or dielectric fine particles separate and settle over time after dispersion. May end up. On the other hand, when the viscosity of the EL phosphor-containing coating liquid or the dielectric fine particle-containing coating liquid is too high, coating at a relatively high speed becomes difficult. The viscosity is a value measured at 16 ° C. which is the same as the coating temperature.
Further, the content of the dielectric fine particles in the derivative coating solution containing dielectric fine particles and a binder used in the present invention is preferably 40 to 95% by mass, more preferably 60 to 80% by mass.

次に本発明の好ましい実施形態を図面に従って説明する。なお、図面中の同符号は同じものを示す。
発光層は、スライドコーター又はエクストルージョンコーターなどを用いて、透明電極を付設したプラスティック支持体等の上に、塗膜の乾燥膜厚が0.5μm以上で30μm以下になるように連続的に塗布することが好ましい。EL蛍光体含有塗布液の塗布は、例えば、図1、図2に示すようにして好適に行うことができる。また、EL蛍光体含有塗膜と誘電体微粒子含有塗膜の同時塗布は、例えば、図3、図4に示すようにして好適に行うことができる。
Next, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol in drawing shows the same thing.
The light-emitting layer is continuously applied on a plastic support with a transparent electrode, using a slide coater or extrusion coater, etc., so that the dry film thickness of the film is 0.5 μm or more and 30 μm or less. It is preferable to do. The application of the EL phosphor-containing coating solution can be suitably performed, for example, as shown in FIGS. Further, simultaneous application of the EL phosphor-containing coating film and the dielectric fine particle-containing coating film can be suitably performed, for example, as shown in FIGS.

図1は、本発明のEL素子の製造方法において、EL蛍光体含有塗布液をスライドコーターを用いて、支持体上に塗布している状態を説明するための概略説明図である。図1に示すように、EL蛍光体含有塗布液4の塗布には、塗布部材としてスライドコーター3を用いる。スライドコーター3としては、特に制限されるものではなく、公知のものの中から適宜選択することができる。スライドコーター3は、EL蛍光体含有塗布液4を内部に収容する収容部3aを備えており、スライドコーター3を起動させると、EL蛍光体含有塗布液4は収容部3aから吐出口3bより外部に吐出され、吐出部先端3cに向かって傾斜する面上を移動する。スライドコーター3と支持体1との位置関係は、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、支持体1を平面上に配置し、支持体1に対向する位置に吐出部先端3cが位置するようにスライドコーター3を配置してもよい。この場合、支持体1を平行移動させ、スライドコーター3を起動することにより、また逆に、支持体1を固定配置しておき、スライドコーター3を該支持体1の一端部より平行移動させることにより、順次支持体1上にEL蛍光体含有塗布液4を塗布することができる。さらに、上述のように対向配置させたスライドコーター3と支持体1とを互いに平行移動(同方向又は逆方向)させることにより、支持体1上にEL蛍光体含有塗布液4を塗布することもできる。   FIG. 1 is a schematic explanatory view for explaining a state in which an EL phosphor-containing coating solution is coated on a support using a slide coater in the EL element manufacturing method of the present invention. As shown in FIG. 1, a slide coater 3 is used as an application member for applying the EL phosphor-containing coating solution 4. The slide coater 3 is not particularly limited and can be appropriately selected from known ones. The slide coater 3 includes an accommodating portion 3a for accommodating the EL phosphor-containing coating solution 4 therein. When the slide coater 3 is activated, the EL phosphor-containing coating solution 4 is externally supplied from the accommodating portion 3a through the discharge port 3b. It moves on the surface inclined toward the discharge part tip 3c. The positional relationship between the slide coater 3 and the support 1 can be appropriately selected according to the purpose. For example, the support 1 is arranged on a plane, and the discharge portion tip 3c is located at a position facing the support 1. You may arrange | position the slide coater 3 so that it may. In this case, the support 1 is moved in parallel and the slide coater 3 is started. Conversely, the support 1 is fixedly arranged and the slide coater 3 is moved in parallel from one end of the support 1. Thus, the EL phosphor-containing coating solution 4 can be sequentially coated on the support 1. Furthermore, the EL phosphor-containing coating solution 4 may be applied to the support 1 by moving the slide coater 3 and the support 1 that are arranged to face each other in parallel as described above (in the same direction or in the opposite direction). it can.

本発明のEL素子の製造方法において、前記EL蛍光体含有塗布液4の塗布は、以下に示す態様により最も好適に行うことができる。即ち、第一平面上にスライドコーター3を配置し、前記第一平面と平行に位置する第二平面上における、EL蛍光体含有塗布液4の吐出方向と直交する方向と平行にその回転軸心Cが位置するように配置されたローラー2上に、巻回するように支持体1が配置されている態様である。ローラー2は、少なくとも支持体1が配置される部分において、任意の一定の内径を有した円筒状、円柱状等の、いわゆるローラーと呼ばれるような断面円形の基体であれば、特に限定されるものではなく、公知のものの中から適宜選択することができる。また、ローラー内部構造も、中空構造、充填構造等の如何に関わらず、いずれの態様の構造のものであっても使用することができる。支持体1は、ローラー2とともに矢印Dの方向に定速走行し、その表面上に起動されたスライドコーター3からEL蛍光体含有塗布液4が吐出され、一定速度で順次塗布される。図1中の冷却水路5は、スライドコーター3内部を挿通しており、冷却水路5中には井水等の冷却水が循環され、スライドコーター3及びEL蛍光体含有塗布液4を一定の温度に保持する。支持体1及びスライドコーター3の少なくとも一方を移動させる場合の移動速度としては、これらの相対移動速度で1〜100m/minが好ましく、5〜50m/minがより好ましい。前記相対移動速度が、1m/min未満であると、生産性が著しく低下するだけでなく、速度調整が困難となることがあり、100m/minを超えると、支持体1上へのEL蛍光体含有塗布液4の安定した塗布が困難となることがある。   In the method for producing an EL element of the present invention, the application of the EL phosphor-containing coating solution 4 can be most suitably performed according to the following embodiment. That is, the slide coater 3 is arranged on the first plane, and its rotation axis is parallel to the direction perpendicular to the discharge direction of the EL phosphor-containing coating liquid 4 on the second plane located parallel to the first plane. It is the aspect by which the support body 1 is arrange | positioned so that it may wind on the roller 2 arrange | positioned so that C may be located. The roller 2 is particularly limited as long as it is a substrate having a circular cross section such as a so-called roller, such as a cylindrical shape or a columnar shape having an arbitrary constant inner diameter, at least in a portion where the support 1 is disposed. Instead, it can be appropriately selected from known ones. Further, the roller internal structure can be used in any form regardless of the hollow structure, the filling structure, or the like. The support 1 travels at a constant speed in the direction of arrow D together with the roller 2, and the EL phosphor-containing coating solution 4 is discharged from the slide coater 3 activated on the surface thereof and sequentially applied at a constant speed. A cooling water channel 5 in FIG. 1 passes through the inside of the slide coater 3, and cooling water such as well water is circulated in the cooling water channel 5 so that the slide coater 3 and the EL phosphor-containing coating solution 4 are kept at a constant temperature. Hold on. The moving speed when moving at least one of the support 1 and the slide coater 3 is preferably 1 to 100 m / min, and more preferably 5 to 50 m / min. If the relative movement speed is less than 1 m / min, not only the productivity is remarkably lowered, but also speed adjustment may be difficult. If the relative movement speed exceeds 100 m / min, the EL phosphor on the support 1 may be difficult. Stable coating of the containing coating solution 4 may be difficult.

本発明においては、スライドコーター3は、EL蛍光体含有塗布液4が吐出される吐出部先端3cと支持体1との間に間隙A(μm)を隔てて配置させるのが好ましい。この間隙Aは、ローラー2の回転軸心CとEL蛍光体含有塗布液4の吐出部先端3cとの最短距離方向における、前記吐出部先端3cと支持体1との距離を意味し、この間隙Aは、支持体1上に塗布されるEL蛍光体含有塗布液の塗膜の膜厚B(μm)との関係から決定される。本発明においては、間隙Aと膜厚Bとが、以下の関係式を満たすことが好ましく、
0.25×B≦A≦0.55×B
さらに、以下の関係式を満たすことがより好ましい。
0.30×B≦A≦0.50×B
間隙Aが、小さすぎると、塗膜面にスジ状の塗布ムラが発生したり、均一な膜厚の塗膜を形成できない、即ち、塗布ムラによる膜厚差が許容値を超えることがあり、大きすぎると、EL蛍光体含有塗布液の塗布適性に劣り、塗布時にEL蛍光体含有塗布液の液切れを生じ易くなることがある。さらに、前記範囲外であると、支持体の幅方向端部における塗膜の膜厚が厚くなり、安定した巻き取りを行うことができないこともある。
In the present invention, the slide coater 3 is preferably disposed with a gap A (μm) between the discharge portion tip 3c from which the EL phosphor-containing coating solution 4 is discharged and the support 1. The gap A means the distance between the discharge portion tip 3c and the support 1 in the shortest distance direction between the rotation axis C of the roller 2 and the discharge portion tip 3c of the EL phosphor-containing coating liquid 4. A is determined from the relationship with the film thickness B (μm) of the coating film of the EL phosphor-containing coating solution coated on the support 1. In the present invention, the gap A and the film thickness B preferably satisfy the following relational expression:
0.25 × B ≦ A ≦ 0.55 × B
Furthermore, it is more preferable to satisfy the following relational expression.
0.30 × B ≦ A ≦ 0.50 × B
If the gap A is too small, streaky coating unevenness may occur on the coating surface, or a coating film with a uniform film thickness cannot be formed, that is, the film thickness difference due to coating unevenness may exceed the allowable value, If it is too large, the application suitability of the EL phosphor-containing coating solution is inferior, and the EL phosphor-containing coating solution may easily break during coating. Furthermore, when it is outside the above range, the film thickness of the coating film at the end in the width direction of the support becomes thick, and stable winding may not be performed.

また、スライドコーター3は、第一平面上に配置されるが、ローラー2との位置関係において、第一平面と平行する第二平面上の、EL蛍光体含有塗布液4の吐出方向と直交する方向に平行する位置にローラー2の回転軸心Cが位置し、この回転軸心Cと吐出部先端3cとの最短距離方向と、前記第二平面とのなす角度θが5〜45°となるように配置することが好ましく、10〜30°となるように配置することがより好ましい。前記角度θが小さすぎると、塗膜面にスジ状のムラが発生したり、均一な膜厚の塗膜を形成できないことがあり、また大きすぎると、塗膜の膜厚のコントロールが困難となることがある。   The slide coater 3 is disposed on the first plane, but is orthogonal to the discharge direction of the EL phosphor-containing coating liquid 4 on the second plane parallel to the first plane in the positional relationship with the roller 2. The rotation axis C of the roller 2 is located at a position parallel to the direction, and an angle θ between the rotation axis C and the shortest distance direction between the discharge portion tip 3c and the second plane is 5 to 45 °. It is preferable to arrange so that it is 10 to 30 °. If the angle θ is too small, streaky unevenness may occur on the coating surface, or a coating film with a uniform film thickness may not be formed. If the angle θ is too large, it is difficult to control the coating film thickness. May be.

図3は、本発明のEL素子の製造方法において、EL蛍光体含有塗布液と誘電体微粒子含有塗布液とを多段スライドコーターを用いて、支持体上に同時塗布している状態を説明するための概略説明図である。EL蛍光体含有塗布液4と誘電体微粒子含有塗布液6の同時塗布には、塗布部材として多段スライドコーター3を用いる。多段スライドコーター3としては、特に制限されるものではなく、公知のものの中から適宜選択することができる。多段スライドコーター3は、EL蛍光体含有塗布液4を内部に収容する収容部3aと、誘電体微粒子含有塗布液6を内部に収容する収容部3dを備えており、多段スライドコーター3を起動させると、EL蛍光体含有塗布液4と誘電体微粒子含有塗布液6は収容部3a及び3dから吐出口3b及び3eより外部に吐出され、吐出部先端3cに向かって傾斜する面上を移動する。多段スライドコーター3と支持体1との位置関係は、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、支持体1を平面上に配置し、支持体1に対向する位置に吐出部先端3cが位置するように多段スライドコーター3を配置してもよい。この場合、支持体1を平行移動させ、多段スライドコーター3を起動することにより、また逆に、支持体1を固定配置しておき、多段スライドコーター3を該支持体1の一端部より平行移動させることにより、支持体1上にEL蛍光体含有塗布液4と誘電体微粒子含有塗布液6を同時塗布することができる。さらに、上述のように対向配置させた多段スライドコーター3と支持体1とを互いに平行移動(同方向又は逆方向)させることにより、支持体1上にEL蛍光体含有塗布液4と誘電体微粒子含有塗布液6を同時塗布することもできる。多段スライドコーターの段数をさらに増加することで、発光層と誘電体層に加え、背面電極層を同時に塗布することもできる。多段スライドコーターを用いた最も好適な同時塗布の条件は、前述のスライドコーターを用いて発光層を単層で塗布する最も好適な条件と同様である。   FIG. 3 is a view for explaining a state in which an EL phosphor-containing coating solution and a dielectric fine particle-containing coating solution are simultaneously coated on a support using a multi-stage slide coater in the EL device manufacturing method of the present invention. It is a schematic explanatory drawing. For simultaneous application of the EL phosphor-containing coating solution 4 and the dielectric fine particle-containing coating solution 6, a multistage slide coater 3 is used as a coating member. The multistage slide coater 3 is not particularly limited and can be appropriately selected from known ones. The multi-stage slide coater 3 includes an accommodating portion 3a for accommodating the EL phosphor-containing coating solution 4 therein, and an accommodating portion 3d for accommodating the dielectric fine particle-containing coating solution 6 therein, and activates the multi-stage slide coater 3. Then, the EL phosphor-containing coating solution 4 and the dielectric fine particle-containing coating solution 6 are discharged from the storage portions 3a and 3d to the outside through the discharge ports 3b and 3e, and move on the inclined surface toward the discharge portion tip 3c. The positional relationship between the multi-stage slide coater 3 and the support 1 can be appropriately selected according to the purpose. For example, the support 1 is arranged on a plane, and the discharge portion tip 3c is located at a position facing the support 1. The multistage slide coater 3 may be disposed so as to be positioned. In this case, the support 1 is moved in parallel and the multi-stage slide coater 3 is started. Conversely, the support 1 is fixedly arranged, and the multi-stage slide coater 3 is moved in parallel from one end of the support 1. By doing so, the EL phosphor-containing coating solution 4 and the dielectric fine particle-containing coating solution 6 can be simultaneously coated on the support 1. Furthermore, the EL phosphor-containing coating liquid 4 and the dielectric fine particles are formed on the support 1 by moving the multi-stage slide coater 3 and the support 1 which are arranged to face each other as described above in parallel (in the same direction or in the reverse direction). The containing coating liquid 6 can also be applied simultaneously. By further increasing the number of stages of the multistage slide coater, the back electrode layer can be applied simultaneously in addition to the light emitting layer and the dielectric layer. The most suitable conditions for simultaneous application using a multi-stage slide coater are the same as the most suitable conditions for applying the light emitting layer as a single layer using the above-mentioned slide coater.

図2は、本発明のEL素子の製造方法において、EL蛍光体含有塗布液をエクストルージョンコーターを用いて、支持体上に塗布している状態を説明するための概略説明図である。図2に示すように、前記EL蛍光体含有塗布液の塗布には、塗布部材としてエクストルージョンコーター3が用いられる。エクストルージョンコーター3としては、特に制限されず、公知の装置の中から適宜選択することができる。エクストルージョンコーター3は、EL蛍光体含有塗布液4を内部に収容するEL蛍光体含有塗布液収容部3aと、先端吐出口3bとを備えており、エクストルージョンコーター3を起動させるとEL蛍光体含有塗布液4は収容部3aから先端吐出口3bより外部に吐出される。エクストルージョンコーター3と支持体1との位置関係は、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、支持体1を平面上に配置し、支持体1に対向する位置に先端吐出口3bが位置するようにエクストルージョンコーター3を配置してもよい。この場合には、例えば、エクストルージョンコーター3又は支持体1のいずれか一方を固定配置させ、他方を順次平行移動させると共に、エクストルージョンコーター3を起動させることにより、支持体1の表面にEL蛍光体含有塗布液4を塗布することができる。また、上述のように対向配置させたエクストルージョンコーター3と支持体1とを互いに平行移動(同方向又は逆方向)させることにより、支持体1表面にEL蛍光体含有塗布液4を塗布することもできる。   FIG. 2 is a schematic explanatory diagram for explaining a state in which an EL phosphor-containing coating solution is applied onto a support using an extrusion coater in the method for manufacturing an EL element of the present invention. As shown in FIG. 2, an extrusion coater 3 is used as an application member for applying the EL phosphor-containing application liquid. The extrusion coater 3 is not particularly limited and can be appropriately selected from known apparatuses. The extrusion coater 3 includes an EL phosphor-containing coating liquid container 3a that houses the EL phosphor-containing coating liquid 4 therein, and a tip discharge port 3b. When the extrusion coater 3 is activated, the EL phosphor The contained coating solution 4 is discharged from the storage portion 3a to the outside through the tip discharge port 3b. The positional relationship between the extrusion coater 3 and the support 1 can be appropriately selected according to the purpose. For example, the support 1 is arranged on a plane, and the tip discharge port 3b is located at a position facing the support 1. The extrusion coater 3 may be arranged so as to be positioned. In this case, for example, either one of the extrusion coater 3 or the support 1 is fixedly arranged, the other is sequentially translated, and the extrusion coater 3 is activated, whereby the surface of the support 1 is EL fluorescent. The body-containing coating solution 4 can be applied. In addition, the EL phosphor-containing coating solution 4 is applied to the surface of the support 1 by moving the extrusion coater 3 and the support 1 that are opposed to each other as described above in parallel (in the same direction or in the opposite direction). You can also.

本発明のEL素子の製造方法においては、前記EL蛍光体含有塗布液の塗布は、以下に示す態様により最も好適に行うことができる。即ち、第一平面上にエクストルージョンコーター3が配置され、該エクストルージョンコーター3の先端吐出口3bよりも上方であって、前記第一平面と平行に位置する第二平面におけるEL蛍光体含有塗布液4の吐出方向に直交する方向と平行にその軸芯Cが位置するローラー2上に支持体1が配置されるという態様である。前記ローラー2は、支持体が配置される部分において任意の一定の直径を有する円筒状、円柱状等の基体であれば、特に限定されるものではない。支持体1は、ローラー2と共に矢印Dで示す方向に定速移動し、その表面に、エクストルージョンコーター3の起動に伴い、EL蛍光体含有塗布液収容部3aから吐出されたEL蛍光体含有塗布液4が一定速度で順次塗布される。図1中の冷却水路5は、エクストルージョンコーター3内部を挿通しており、エクストルージョンコーター3及びEL蛍光体含有塗布液4を一定温度に保つために、冷却水路5中には井水等の冷却水が循環されている。エクストルージョンコーター3及び支持体1の少なくとも一方を移動させる場合の移動速度としては、これらの相対移動速度で1〜100m/minが好ましく、5〜50m/minがより好ましい。前記相対移動速度が、低すぎると、生産性が著しく低下するだけでなく、速度調整が困難となることがあり、高すぎると、支持体1上へのEL蛍光体含有塗布液4の安定した塗布が困難となることがある。   In the method for producing an EL element of the present invention, the application of the EL phosphor-containing coating solution can be most suitably performed according to the following embodiment. That is, the extrusion coater 3 is arranged on the first plane, and the EL phosphor-containing coating is on the second plane above the tip discharge port 3b of the extrusion coater 3 and parallel to the first plane. This is an aspect in which the support 1 is disposed on the roller 2 on which the axis C is positioned in parallel with the direction orthogonal to the discharge direction of the liquid 4. The roller 2 is not particularly limited as long as it is a cylindrical or columnar substrate having an arbitrary constant diameter at the portion where the support is disposed. The support 1 moves at a constant speed in the direction indicated by the arrow D together with the roller 2, and the EL phosphor-containing coating discharged from the EL phosphor-containing coating solution storage portion 3a on the surface of the support 1 with the activation of the extrusion coater 3 The liquid 4 is sequentially applied at a constant speed. The cooling water channel 5 in FIG. 1 passes through the inside of the extrusion coater 3, and in order to keep the extrusion coater 3 and the EL phosphor-containing coating solution 4 at a constant temperature, the cooling water channel 5 contains well water or the like. Cooling water is circulated. The moving speed when moving at least one of the extrusion coater 3 and the support 1 is preferably 1 to 100 m / min, and more preferably 5 to 50 m / min. If the relative movement speed is too low, not only the productivity is remarkably lowered, but also speed adjustment may be difficult. If it is too high, the EL phosphor-containing coating liquid 4 on the support 1 is stable. Application may be difficult.

エクストルージョンコーター3は、EL蛍光体含有塗布液4が吐出される先端吐出口3bと支持体1との間に間隙A(μm)を隔てて配置させることが好ましい。この間隙A(μm)は、EL蛍光体含有塗布液4が吐出される先端吐出口3bと支持体1との最短距離を意味し、支持体1上に塗布されるEL蛍光体含有塗布液4の塗膜の膜厚B(μm)との関係から決定されるものである。本発明においては、間隙A(μm)と塗膜の膜厚B(μm)とが下記関係式を満たすことが好ましく、
0.75×B+100≦A≦1.10×B+130
下記関係式を満たすことが特に好ましい。
0.80×B+110≦A≦1.05×B+130
エクストルージョンコーター3の先端吐出口3bと支持体1との間隙A(μm)の値が小さすぎると、消滅させることができないような塗布スジが発生したり、同一面内における膜厚差が許容値を超えるような塗布ムラが発生したり、また、端部が厚くなって巻取りができなくなる場合がある。一方、エクストルージョンコーター3の先端吐出口3bと支持体1との間隙A(μm)の値が大きすぎると、EL蛍光体含有塗布液4の塗布適性に劣り、塗布時にEL蛍光体含有塗布液4の液切れが生ずることがある。
The extrusion coater 3 is preferably disposed with a gap A (μm) between the tip discharge port 3 b from which the EL phosphor-containing coating solution 4 is discharged and the support 1. The gap A (μm) means the shortest distance between the tip discharge port 3b from which the EL phosphor-containing coating solution 4 is discharged and the support 1, and the EL phosphor-containing coating solution 4 applied on the support 1. It is determined from the relationship with the film thickness B (μm) of the coating film. In the present invention, the gap A (μm) and the film thickness B (μm) of the coating film preferably satisfy the following relational expression:
0.75 × B + 100 ≦ A ≦ 1.10 × B + 130
It is particularly preferable that the following relational expression is satisfied.
0.80 × B + 110 ≦ A ≦ 1.05 × B + 130
If the value of the gap A (μm) between the tip discharge port 3b of the extrusion coater 3 and the support 1 is too small, a coating streak that cannot be eliminated occurs, or a difference in film thickness within the same plane is allowed. The coating unevenness exceeding the value may occur, or the end may be thick and winding may be impossible. On the other hand, if the value of the gap A (μm) between the tip discharge port 3b of the extrusion coater 3 and the support 1 is too large, the application suitability of the EL phosphor-containing coating solution 4 is inferior, and the EL phosphor-containing coating solution is applied during coating. 4 running out of liquid may occur.

また、エクストルージョンコーター3は、第一平面上に配置されるが、この時、ローラー2との位置関係において、第一平面と平行に位置する第二平面上の、EL蛍光体含有塗布液4の吐出方向と直交する方向と平行にローラー2の軸芯Cが位置し、先端吐出口3bとローラー2との最短距離方向と、前記第二平面とのなす角度θが0〜30°が好ましく、0〜25°が特に好ましい。エクストルージョンコーター3の先端吐出口3bとローラー2との最短距離方向と、前記第二平面とのなす角度θが大きすぎると、EL蛍光体層の厚みムラが生じやすくなることがある。また、EL蛍光体含有塗布液4の吐出方向と、前記第二平面とのなす角度αが5〜60°が好ましく、5〜30°が特に好ましい。EL蛍光体含有塗布液4の吐出方向と前記第二平面とのなす角度αが小さすぎると、EL蛍光体層の塗布スジが生じやすくなることがある。一方、αが大きすぎると、EL蛍光体層の厚みムラが生じやすくなることがある。   In addition, the extrusion coater 3 is disposed on the first plane. At this time, the EL phosphor-containing coating solution 4 on the second plane located parallel to the first plane in the positional relationship with the roller 2. The axis C of the roller 2 is positioned in parallel to the direction perpendicular to the discharge direction, and the angle θ between the shortest distance direction between the tip discharge port 3b and the roller 2 and the second plane is preferably 0 to 30 °. 0 to 25 ° is particularly preferable. If the angle θ formed by the shortest distance direction between the tip discharge port 3b of the extrusion coater 3 and the roller 2 and the second plane is too large, unevenness in the thickness of the EL phosphor layer may easily occur. Further, the angle α formed between the discharge direction of the EL phosphor-containing coating liquid 4 and the second plane is preferably 5 to 60 °, and particularly preferably 5 to 30 °. If the angle α formed by the discharge direction of the EL phosphor-containing coating liquid 4 and the second plane is too small, coating stripes on the EL phosphor layer may easily occur. On the other hand, if α is too large, unevenness in the thickness of the EL phosphor layer may easily occur.

図4は、本発明のEL素子の製造方法において、EL蛍光体含有塗布液と誘電体微粒子含有塗布液を多段エクストルージョンコーターを用いて、支持体上に同時塗布している状態を説明するための概略説明図である。図4に示すように、前記EL蛍光体含有塗布液と誘電体微粒子含有塗布液の同時塗布には、塗布部材として多段エクストルージョンコーター3が用いられる。多段エクストルージョンコーター3としては、特に制限されず、公知の装置の中から適宜選択することができる。多段エクストルージョンコーター3は、EL蛍光体含有塗布液4を内部に収容するEL蛍光体含有塗布液収容部3aと、誘電体微粒子含有塗布液6を内部に収容する誘電体微粒子含有塗布液収容部3cと先端吐出口3b及び3dとを備えており、多段エクストルージョンコーター3を起動させるとEL蛍光体含有塗布液4と誘電体微粒子含有塗布液6は、それぞれ収容部3a及び3cから先端吐出口3b及び3dより外部に吐出される。多段エクストルージョンコーター3と支持体1との位置関係は、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、支持体1を平面上に配置し、支持体1に対向する位置に先端吐出口3b及び3dが位置するように多段エクストルージョンコーター3を配置してもよい。この場合には、例えば、多段エクストルージョンコーター3又は支持体1のいずれか一方を固定配置させ、他方を順次平行移動させると共に、多段エクストルージョンコーター3を起動させることにより、支持体1の表面にEL蛍光体含有塗布液4と誘電体微粒子含有塗布液6とを同時塗布することができる。また、上述のように対向配置させた多段エクストルージョンコーター3と支持体1とを互いに平行移動(同方向又は逆方向)させることにより、支持体1表面にEL蛍光体含有塗布液4と誘電体微粒子含有塗布液6を塗布することもできる。多段エクストルージョンコーターの段数をさらに増加することで、発光層と誘電体層に加え、背面電極層を同時に塗布することもできる。多段エクストルージョンコーターを用いた最も好適な同時塗布の条件は、前述のエクストルージョンコーターを用いて発光層を単層で塗布する最も好適な条件と同様である。   FIG. 4 is a diagram for explaining a state in which an EL phosphor-containing coating solution and a dielectric fine particle-containing coating solution are simultaneously coated on a support using a multi-stage extrusion coater in the EL device manufacturing method of the present invention. It is a schematic explanatory drawing. As shown in FIG. 4, a multi-stage extrusion coater 3 is used as a coating member for the simultaneous application of the EL phosphor-containing coating solution and the dielectric fine particle-containing coating solution. The multistage extrusion coater 3 is not particularly limited and can be appropriately selected from known apparatuses. The multi-stage extrusion coater 3 includes an EL phosphor-containing coating liquid container 3a that houses an EL phosphor-containing coating liquid 4 therein, and a dielectric fine particle-containing coating liquid container that contains a dielectric fine particle-containing coating liquid 6 therein. 3c and tip discharge ports 3b and 3d, and when the multistage extrusion coater 3 is activated, the EL phosphor-containing coating solution 4 and the dielectric fine particle-containing coating solution 6 are respectively supplied from the storage portions 3a and 3c to the tip discharge ports. It is discharged outside from 3b and 3d. The positional relationship between the multistage extrusion coater 3 and the support 1 can be appropriately selected according to the purpose. For example, the support 1 is arranged on a plane and the tip discharge port 3b is located at a position facing the support 1. And the multistage extrusion coater 3 may be arranged so that 3d is located. In this case, for example, either the multi-stage extrusion coater 3 or the support 1 is fixedly arranged, the other is sequentially translated, and the multi-stage extrusion coater 3 is activated, so that the surface of the support 1 is The EL phosphor-containing coating solution 4 and the dielectric fine particle-containing coating solution 6 can be applied simultaneously. Further, the multi-stage extrusion coater 3 and the support 1 that are arranged to face each other as described above are moved in parallel (in the same direction or in the opposite direction), so that the EL phosphor-containing coating liquid 4 and the dielectric are formed on the surface of the support 1. The fine particle-containing coating solution 6 can also be applied. By further increasing the number of stages of the multistage extrusion coater, the back electrode layer can be applied simultaneously in addition to the light emitting layer and the dielectric layer. The most suitable conditions for simultaneous application using a multi-stage extrusion coater are the same as the most preferred conditions for applying the light emitting layer as a single layer using the above-described extrusion coater.

支持体上に塗布された各機能層は、少なくとも塗布から乾燥工程までを連続工程とすることが好ましい。乾燥工程は、塗膜が乾燥固化するまでの恒率乾燥工程と、塗膜の残留溶媒を減少させる減率乾燥工程に分けられる。本発明では、各機能層の結合剤比率が高いため、急速乾燥させると表面だけが乾燥し塗膜内で対流が発生し、いわゆるベナードセルが生じやすくなり、また急激な溶媒の膨張によりブリスター故障を発生しやすくなり、塗膜の均一性を著しく損う。逆に、最終の乾燥温度が低いと、溶媒が各機能層内に残留してしまい、防湿フィルムのラミネート工程等のEL素子化の後工程に影響を与えてしまう。したがって、乾燥工程は、恒率乾燥工程を緩やかに実施し、溶媒が乾燥するのに十分な温度で減率乾燥工程を実施することが好ましい。恒率乾燥工程を緩やかに実施する方法としては、支持体が走行する乾燥室をいくつかのゾーンに分けて、塗布工程終了後からの乾燥温度を段階的に上昇することが好ましい。   Each functional layer coated on the support is preferably a continuous process from at least the coating to the drying process. The drying process is divided into a constant rate drying process until the coating film is dried and solidified, and a decreasing rate drying process for reducing the residual solvent of the coating film. In the present invention, since the binder ratio of each functional layer is high, when rapidly dried, only the surface is dried and convection occurs in the coating film, so-called Benard cell is likely to occur, and blister failure is caused by rapid solvent expansion. It tends to occur and remarkably impairs the uniformity of the coating film. On the other hand, if the final drying temperature is low, the solvent remains in each functional layer, which affects the subsequent process of forming EL elements such as a moisture-proof film laminating process. Therefore, it is preferable that the drying step is performed slowly at a constant rate drying step and performed at a temperature sufficient for the solvent to dry. As a method for slowly performing the constant rate drying step, it is preferable to divide the drying chamber in which the support travels into several zones and increase the drying temperature after the coating step in a stepwise manner.

本発明のEL素子において、透明電極は一般的に用いられる任意の透明電極材料が用いられる。例えば錫ドープ酸化錫、アンチモンドープ酸化錫、亜鉛ドープ酸化錫などの酸化物、銀の薄膜を高屈折率層で挟んだ多層構造、ポリアニリン、ポリピロールなどのπ共役系高分子などが挙げられる。これら透明電極にはこれに櫛型あるいはグリッド型等の金属細線を配置して通電性を改善することも好ましい。光を取り出さない側の背面電極は、導電性の有る任意の材料が使用できる。金、銀、白金、銅、鉄、アルミニウムなどの金属、グラファイトなどの中から、作成する素子の形態、作成工程の温度等により適時選択されるが、導電性さえあればITO等の透明電極を用いても良い。また、両電極とも、導電性の前記微粒子材料を結合剤とともに分散した導電材料含有塗布液を作製して、前述のスライドコーター又はエクストルージョンコーターを用いて塗布することもできる。   In the EL device of the present invention, any transparent electrode material that is generally used is used as the transparent electrode. Examples thereof include oxides such as tin-doped tin oxide, antimony-doped tin oxide, and zinc-doped tin oxide, a multilayer structure in which a silver thin film is sandwiched between high refractive index layers, and π-conjugated polymers such as polyaniline and polypyrrole. It is also preferred to improve the conductivity by arranging a comb-type or grid-type fine metal wire on these transparent electrodes. For the back electrode on the side from which light is not extracted, any conductive material can be used. It is selected from gold, silver, platinum, copper, iron, aluminum and other metals, graphite, etc. depending on the form of the element to be created, the temperature of the production process, etc. It may be used. Further, both electrodes can be prepared by preparing a conductive material-containing coating solution in which the conductive fine particle material is dispersed together with a binder, and using the above-described slide coater or extrusion coater.

EL素子の振動抑制のために補償電極を付与する場合にも、前述の導電材料を用いることができる。本発明において補償電極は、発光層に印加された電圧と逆位相の電圧を素子に加えるという機能(作用)を有する。例えば光を取り出す透明電極の外側に補償電極を付与する場合には、錫ドープ酸化錫、アンチモンドープ酸化錫、亜鉛ドープ酸化錫などの酸化物、銀の薄膜を高屈折率層で挟んだ多層構造、ポリアニリン、ポリピロールなどのπ共役系高分子などの透明電極材料を用いることが好ましい。また、光を取り出さない背面電極の外側に補償電極を付与する場合には、金、銀、白金、銅、鉄、アルミニウムなどの金属、グラファイトなど導電性の有る任意の材料が使用できるが、導電性さえあればITO等の透明電極を用いても良い。この補償電極は前記の透明電極や背面電極と絶縁層を介して付設されるが、絶縁層材料は絶縁性の無機材料や高分子材料、無機材料粉体を高分子材料に分散した分散液などを蒸着、塗布などにより形成できる。絶縁層は、絶縁性を有するものであるため、高誘電体粒子などを含有する誘電体層も利用できる。また、導電性の前記微粒子材料を結合剤とともに分散した導電材料含有塗布液を作製して、前述のスライドコーター又はエクストルージョンコーターを用いて塗布することもできる。さらに、前記絶縁性材料を結合剤とともに分散した絶縁材料含有塗布液を作製して、前記導電材料含有塗布液と同時に塗布することもできる。付設した補償電極に駆動電源より電圧を印加するが、このとき発光層に印加される電圧と逆位相にすることで、発光層で発生する振動を相殺できる。補償電極は、透明電極の外側又は背面電極の外側のいずれかに絶縁層を挟んで付設しても同様の効果があるが、同時に付設して一方を接地させることで、さらなる振動抑制効果を期待できるので好ましい。また、発光層(と誘電体層)の誘電率と補償電極の内側の絶縁層の誘電率が実質同等であるように調整することが振動抑制を効果的に行うためには好ましい。   The conductive material described above can also be used when a compensation electrode is provided to suppress vibration of the EL element. In the present invention, the compensation electrode has a function (action) of applying a voltage having an opposite phase to the voltage applied to the light emitting layer to the element. For example, when a compensation electrode is provided outside the transparent electrode from which light is extracted, an oxide such as tin-doped tin oxide, antimony-doped tin oxide, or zinc-doped tin oxide, and a multilayer structure in which a thin film of silver is sandwiched between high refractive index layers It is preferable to use transparent electrode materials such as π-conjugated polymers such as polyaniline and polypyrrole. In addition, when a compensation electrode is provided outside the back electrode from which light is not extracted, any conductive material such as metal such as gold, silver, platinum, copper, iron, aluminum, graphite, etc. can be used. A transparent electrode such as ITO may be used as long as it has the property. The compensation electrode is attached to the transparent electrode or the back electrode via an insulating layer. The insulating layer material is an insulating inorganic material or polymer material, a dispersion liquid in which inorganic material powder is dispersed in a polymer material, or the like. Can be formed by vapor deposition, coating, or the like. Since the insulating layer has an insulating property, a dielectric layer containing high dielectric particles can also be used. Alternatively, a conductive material-containing coating solution in which the conductive fine particle material is dispersed together with a binder can be prepared and applied using the above-described slide coater or extrusion coater. Furthermore, an insulating material-containing coating solution in which the insulating material is dispersed together with a binder can be prepared and applied simultaneously with the conductive material-containing coating solution. A voltage is applied to the compensation electrode provided from the drive power supply. At this time, the vibration generated in the light emitting layer can be canceled by setting the phase opposite to the voltage applied to the light emitting layer. The compensation electrode has the same effect even if it is attached to either the outside of the transparent electrode or the outside of the back electrode with an insulating layer sandwiched between them. It is preferable because it is possible. In order to effectively suppress vibrations, it is preferable to adjust the dielectric constant of the light emitting layer (and the dielectric layer) and the dielectric constant of the insulating layer inside the compensation electrode to be substantially equal.

EL素子の振動抑制のための別の方法としてEL素子に用いる緩衝材層を付与する場合には、衝撃吸収能の高い高分子材料や発泡剤を加えて発泡させた高分子材料を用いることが好ましい。衝撃吸収能の高い高分子材料としては、例えば天然ゴム、スチレンブタジエンゴム、ポリイソプレンゴム、ポリブタジエンゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、ハイパロン、シリコンゴム、ウレタンゴム、エチレンプロピレンゴム、フッ素ゴムなどが使用できる。これら高分子材料の硬度としては、振動吸収能の点から50以下が好ましく、30以下がさらに好ましい。また、ブチルゴム、シリコンゴム、フッ素ゴムなどは、吸水性が低いためEL素子を水分から保護する保護膜としても機能するためより好ましい。上記のゴム材料やポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエチレン樹脂に発泡剤を加えて発泡させた材料を緩衝材として用いることも好ましい。これらの緩衝材を用いた緩衝材層は、緩衝材層を接着剤でEL素子に貼り付けることで付設することができるが、緩衝材料を溶剤に溶解して緩衝材料含有塗布液を作製し、前述のスライドコーター又はエクストルージョンコーターを用いて塗布することもできる。緩衝材層の膜厚は、高分子材料の硬度にもよるが、振動を十分に吸収するためには20μm以上が好ましく、50μm以上がより好ましい。200μm以上になると素子厚みが大きく増加して、質量やフレキシビリティの点で好ましくない。緩衝材層の位置は、特に限定されるものではないが、発光効率の低下を引き起こすため透明電極層と背面電極層の間以外が好ましい。特に、EL素子を保持する部材とEL素子の間に設けることが好ましい。また、上記の補償電極と緩衝材層の併用は、さらに振動を抑制することができるので好ましい。   As another method for suppressing vibration of the EL element, when a buffer material layer used for the EL element is provided, a polymer material having a high impact absorbing ability or a polymer material foamed by adding a foaming agent may be used. preferable. Examples of polymer materials with high impact absorption include natural rubber, styrene butadiene rubber, polyisoprene rubber, polybutadiene rubber, nitrile rubber, chloroprene rubber, butyl rubber, hyperon, silicon rubber, urethane rubber, ethylene propylene rubber, and fluorine rubber. Can be used. The hardness of these polymer materials is preferably 50 or less, more preferably 30 or less, from the viewpoint of vibration absorption ability. In addition, butyl rubber, silicon rubber, fluorine rubber, and the like are more preferable because they have low water absorption and function as a protective film that protects the EL element from moisture. It is also preferable to use as a buffer material a material obtained by adding a foaming agent to the above rubber material, polypropylene, polystyrene, or polyethylene resin. The buffer material layer using these buffer materials can be attached by adhering the buffer material layer to the EL element with an adhesive, but the buffer material is dissolved in a solvent to prepare a buffer material-containing coating solution, It can also apply | coat using the above-mentioned slide coater or extrusion coater. Although the thickness of the buffer layer depends on the hardness of the polymer material, it is preferably 20 μm or more and more preferably 50 μm or more in order to sufficiently absorb vibration. When the thickness is 200 μm or more, the thickness of the element increases greatly, which is not preferable in terms of mass and flexibility. The position of the buffer material layer is not particularly limited, but is preferably other than between the transparent electrode layer and the back electrode layer in order to cause a decrease in luminous efficiency. In particular, it is preferably provided between the EL element holding member and the EL element. Further, the combined use of the compensation electrode and the buffer material layer is preferable because vibration can be further suppressed.

しかし、上記の振動抑制技術だけではEL素子の大面積化により増加する振動発生に対しては不十分であるため、薄層化した発光層と組み合わせて相乗効果を得ることが好ましい。発光層の薄層化は、発光層に印加させる電圧が同一駆動条件では従来のEL素子のように発光層が厚い場合に比べて高くなるため、輝度が高くなる。従来のEL素子と同程度の輝度で駆動する場合には、駆動電圧や周波数を低くすることができるため、さらに振動や騒音を改善することができる。そのような効果を得るためには、発光層の厚みが0.5μm以上で30μm以下が好ましく、特に15μm以下が好ましい。さらに、誘電体物質と接触した蛍光体物質を発光層に含み、蛍光体物質を含む発光層と必要に応じて隣接させる無機誘電体物質を含む誘電体層の合計膜厚みが、該蛍光体の平均粒子サイズの3倍〜10倍であることが好ましい。蛍光体物質と誘電体物質の接触とは、蛍光体物質が非発光シェル層で完全に被覆、ないしは部分的に被覆されていることが好ましい。しかし、蛍光体物質と誘電体物質が単に接触しているだけでも良い。また、素子厚みの下限は、蛍光体粒子サイズであるが、素子の平滑性を確保するためには、蛍光体粒子のサイズに対して素子の厚みが3〜10倍であることが好ましい。ここで言う素子の厚みとは、電極で挟まれた蛍光体粒子を含む発光層とそれに近接する誘電体層の合計厚みを指す。この場合、合計厚みは1μm以上で50μm以下が好ましく、特に30μm以下が好ましい。   However, since the above-described vibration suppression technology alone is insufficient for the generation of vibration that increases due to the increase in the area of the EL element, it is preferable to obtain a synergistic effect in combination with a thinned light emitting layer. When the light emitting layer is thinned, the voltage applied to the light emitting layer is higher than that when the light emitting layer is thick as in the conventional EL element under the same driving conditions, so that the luminance is increased. In the case of driving with a luminance comparable to that of a conventional EL element, the driving voltage and frequency can be lowered, so that vibration and noise can be further improved. In order to obtain such an effect, the thickness of the light emitting layer is preferably 0.5 μm or more and 30 μm or less, and particularly preferably 15 μm or less. Furthermore, the phosphor layer in contact with the dielectric material is included in the light emitting layer, and the total film thickness of the dielectric layer including the inorganic dielectric material adjacent to the light emitting layer including the phosphor material as necessary is the thickness of the phosphor. The average particle size is preferably 3 to 10 times. The contact between the phosphor material and the dielectric material is preferably that the phosphor material is completely or partially covered with the non-light emitting shell layer. However, the phosphor material and the dielectric material may simply be in contact. Moreover, although the minimum of element thickness is a fluorescent substance particle size, in order to ensure the smoothness of an element, it is preferable that the thickness of an element is 3-10 times with respect to the size of a fluorescent substance particle. The thickness of the element here refers to the total thickness of the light emitting layer including the phosphor particles sandwiched between the electrodes and the dielectric layer adjacent thereto. In this case, the total thickness is preferably 1 μm or more and 50 μm or less, and particularly preferably 30 μm or less.

本発明に用いられる蛍光体粒子としては、30μm以下の発光層を均一に形成するために平均粒径が0.1〜10μmの粒子を使用することが好ましい。蛍光体粒子の粒子サイズを10μm以下にすることで、発光層の塗膜の膜厚の均一性が向上し、塗膜表面の平滑性も同時に向上する。さらに、単位面積当たりの粒子数が大幅に増加することで、微細な発光ムラが著しく改善できる。例えば、従来の平均粒径が20μmの蛍光体粒子を用いた場合に比べて、平均粒径が10μmの蛍光体粒子を用いると、同一塗布質量において、単純に計算しても8倍の単位面積当たりの粒子数増加が得られ、平均粒径を1μmとすると、8000倍の単位面積当たりの粒子数増加が得られることとなり、発光の均一性が向上できる。さらに、粒子サイズの減少は、蛍光体粒子の印加電圧の増加につながり、発光層の薄層化による発光層への電界強度の増加と併せて、EL素子の輝度向上にとって好ましく、雑音の原因となる振動の抑制にも好ましい。   As the phosphor particles used in the present invention, it is preferable to use particles having an average particle diameter of 0.1 to 10 μm in order to uniformly form a light emitting layer of 30 μm or less. By setting the particle size of the phosphor particles to 10 μm or less, the uniformity of the coating film thickness of the light emitting layer is improved, and the smoothness of the coating film surface is simultaneously improved. Furthermore, when the number of particles per unit area is greatly increased, fine light emission unevenness can be remarkably improved. For example, when using phosphor particles having an average particle diameter of 10 μm as compared with the conventional case where phosphor particles having an average particle diameter of 20 μm are used, the unit area is 8 times larger even if simply calculated at the same coating mass. If the average particle diameter is 1 μm, the number of particles per unit area is increased by 8000 times, and the uniformity of light emission can be improved. Furthermore, the decrease in the particle size leads to an increase in the applied voltage of the phosphor particles, which is preferable for improving the luminance of the EL element in combination with the increase in the electric field strength to the light emitting layer due to the thinning of the light emitting layer. It is also preferable for suppression of vibration.

また、本発明の誘電体物質は、薄膜結晶層であっても粒子形状であってもよい。またそれらの組合せであっても良い。誘電体物質を含む誘電体層は、蛍光体粒子層の片側に設けてもよく、また蛍光体粒子層の両側に設けることが好ましい。誘電体層を塗布で形成する場合は、発光層と同様に、スライドコーター又はエクストルージョンコーターを用いることが好ましい。薄膜結晶層の場合は、基板にスパッタリング等の気相法で薄膜化したり、BaやSrなどのアルコキサイドを用いたゾルゲル膜であっても良い。粒子形状の場合は、蛍光体粒子の大きさに対し十分に小さいことが好ましい。具体的には蛍光体粒子サイズの1/3〜1/1000の大きさが好ましい。また、本発明のように、EL素子の厚みが薄く、高電界で励起する場合は、EL素子を挟持する電極間の距離が、均一であることが重要である。具体的には、電極間距離のバラツキを中心線平均粗さRaとして見たとき、発光層厚みdμmに対して(d×1/8)μm以下であることが好ましい。   The dielectric material of the present invention may be a thin film crystal layer or a particle shape. A combination thereof may also be used. The dielectric layer containing the dielectric substance may be provided on one side of the phosphor particle layer, and is preferably provided on both sides of the phosphor particle layer. When the dielectric layer is formed by coating, it is preferable to use a slide coater or an extrusion coater similarly to the light emitting layer. In the case of a thin film crystal layer, a thin film may be formed on the substrate by a vapor phase method such as sputtering, or a sol-gel film using an alkoxide such as Ba or Sr. In the case of a particle shape, it is preferable that the size is sufficiently small with respect to the size of the phosphor particles. Specifically, a size of 1/3 to 1/1000 of the phosphor particle size is preferable. When the EL element is thin and excited by a high electric field as in the present invention, it is important that the distance between the electrodes sandwiching the EL element is uniform. Specifically, when the variation in the distance between the electrodes is viewed as the center line average roughness Ra, it is preferably (d × 1/8) μm or less with respect to the light emitting layer thickness d μm.

本発明のEL素子は、適当な封止材料を用いて、外部環境からの湿度の影響を排除するよう加工することが好ましい。素子の基板自体が十分な遮蔽性を有する場合には、作成した素子の上方に遮蔽性のシートを重ね、周囲をエポキシ等の硬化材料を用いて封止する。このような遮蔽性のシートは、ガラス、金属、プラスチックフイルム等の中から目的に応じて選択される。   The EL element of the present invention is preferably processed using a suitable sealing material so as to eliminate the influence of humidity from the external environment. When the element substrate itself has a sufficient shielding property, a shielding sheet is overlaid on the fabricated element, and the periphery is sealed with a curable material such as epoxy. Such a shielding sheet is selected from glass, metal, plastic film and the like according to the purpose.

本発明の用途は、特に限定されるものではないが、光源としての用途を考えると、発光色は白色が好ましい。発光色を白色とする方法としては、例えば、銅とのマンガンが付活され、焼成後に徐冷された硫化亜鉛蛍光体のように単独で白色発光する蛍光体粒子を用いる方法や、3原色または補色関係に発光する複数の蛍光体を混合する方法が好ましい。(青−緑−赤の組み合わせや、青緑−オレンジの組み合わせなど)また、特開平7−166161号公報、特開平9−245511号公報、特開2002−62530号公報に記載の青色のように短い波長で発光させて、蛍光顔料や蛍光染料を用いて発光の一部を緑色や赤色に波長変換(発光)させて白色化する方法も好ましい。さらに、CIE色度座標(x,y)は、x値が0.30〜0.43の範囲で、かつy値が0.27〜0.41の範囲が好ましい。   The use of the present invention is not particularly limited, but considering the use as a light source, the emission color is preferably white. Examples of the method for making the emission color white include a method using phosphor particles that emit white light alone, such as a zinc sulfide phosphor that is activated by manganese with copper and gradually cooled after firing, or three primary colors or A method of mixing a plurality of phosphors that emit light in complementary colors is preferable. (A combination of blue-green-red, a combination of blue-green-orange, etc.) Also, like the blue color described in JP-A-7-166161, JP-A-9-245511, and JP-A-2002-62530 Also preferred is a method in which light is emitted at a short wavelength, and a part of the light emission is converted into green or red by using a fluorescent pigment or a fluorescent dye (light emission) and whitened. Further, the CIE chromaticity coordinates (x, y) preferably have an x value in the range of 0.30 to 0.43 and a y value in the range of 0.27 to 0.41.

その他、本発明の素子構成において、基板、透明電極、背面電極、各種保護層、フィルター、光散乱反射層などを必要に応じて付与することができる。特に基板に関しては、ガラス基板やセラミック基板に加え、フレキシブルは透明樹脂シートを用いることができる。   In addition, in the element configuration of the present invention, a substrate, a transparent electrode, a back electrode, various protective layers, a filter, a light scattering reflection layer, and the like can be provided as necessary. In particular, regarding the substrate, in addition to a glass substrate or a ceramic substrate, a flexible resin sheet can be used for the flexible substrate.

本発明は、上記のような特徴を有する蛍光体粒子とEL素子構成を適宜組み合わせることが好ましく、それにより高輝度・大面積で振動を抑制したEL素子を提供することができる。
図5〜図9に本発明にエレクトロルミネッセンス素子(EL素子)の好ましい実施態様を断面図で示す。図中7は透明フィルム8上又は補償電極層14上に設けた保護フィルム、9は透明電極層、10は蛍光体粒子を含有する発光層、11は誘電体層、12は背面電極層、13は絶縁層を示す。図7及び図8において15は緩衝剤層を示す。発光層10中の蛍光体粒子10aの分散状態は模式的に示されている。図10は従来のEL素子の断面図であり、図5〜図9と同符号は同じものを示す。
In the present invention, it is preferable to appropriately combine the phosphor particles having the above-described characteristics and the EL element configuration, thereby providing an EL element with high luminance and large area and suppressing vibration.
5 to 9 show preferred embodiments of the electroluminescence element (EL element) in the present invention in cross-sectional views. In the figure, 7 is a protective film provided on the transparent film 8 or the compensation electrode layer 14, 9 is a transparent electrode layer, 10 is a light emitting layer containing phosphor particles, 11 is a dielectric layer, 12 is a back electrode layer, 13 Indicates an insulating layer. 7 and 8, 15 indicates a buffer layer. The dispersion state of the phosphor particles 10a in the light emitting layer 10 is schematically shown. FIG. 10 is a cross-sectional view of a conventional EL device, and the same reference numerals as those in FIGS.

本発明の発光層の製造方法における実施例を記載するが、本発明の実施例は以下の各実施例に制限されるものではない。なお、本実施例において、各塗布液の粘度は、粘度計(VISCONIC ELD.R及び VISCOMETER CONTROLLER E−200 ローターNo.71、東京計器(株)製)を用い、撹拌(回転数:20rpm)下、16℃液温において測定した。   Although the Example in the manufacturing method of the light emitting layer of this invention is described, the Example of this invention is not restrict | limited to the following each Example. In addition, in a present Example, the viscosity of each coating liquid uses a viscometer (VISCONIC ELD.R and VISCOMETER CONTROLLER E-200 rotor No.71, Tokyo Keiki Co., Ltd. product), and is stirring (rotation speed: 20 rpm). , And measured at a liquid temperature of 16 ° C.

(実施例1)
EL蛍光体として、平均粒径5μmの白色発光するZnS:Cu,Mn,Cl蛍光体粒子、結合剤としてシアノレジン(信越化学社製;CR−S)、結合剤を溶解する溶媒としてDMFを準備する。下記組成物をDMF有機溶媒中に添加し、プロペラミキサー(回転数3000rpm)で分散させ、16℃における粘度が0.5Pa・sであるEL蛍光体含有塗布液を調製した。
・EL蛍光体(ZnS:Cu,Mn,Cl)・・・・・100質量部
・シアノレジン ・・・・・25質量部
(Example 1)
ZnS: Cu, Mn, Cl phosphor particles emitting white light with an average particle size of 5 μm as an EL phosphor, cyanoresin (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd .; CR-S) as a binder, and DMF as a solvent for dissolving the binder are prepared. . The following composition was added to a DMF organic solvent and dispersed with a propeller mixer (rotation speed: 3000 rpm) to prepare an EL phosphor-containing coating solution having a viscosity at 16 ° C. of 0.5 Pa · s.
・ EL phosphor (ZnS: Cu, Mn, Cl): 100 parts by mass • Cyanoresin: 25 parts by mass

次に、断面円形のローラーとスライドコーターとを対向するように配置させ、支持体がローラー上に巻回して配置された図1と同様の塗布装置を準備し、前記より得られたEL蛍光体含有塗布液を、送液ポンプによりスライドコーター3内の収容部3aに導入した。支持体としてITO透明電極がスパッタリングされているポリエチレンテレフタレート(厚み100μm)をローラー2を巻回すようにして設け、該ローラー2の回転とともに矢印Dの方向に定速走行するようにした。スライドコーター3は、ローラー2の回転軸心Cとスライドコーター3の吐出部先端3cとの最短距離方向における、前記吐出部先端3cと支持体1との間隙Aを50μmとし、さらにローラー2の回転軸心Cと吐出部先端3cとの最短距離方向と水平面とのなす角度θを15°として配置した。また、スライドコーター3中には冷却水路5が設けられており、井水を循環してスライドコーター3及びEL蛍光体含有塗布液4の温度を約16℃に保持した。スライドコーター3を起動し、送液ポンプにより収容部3aに収容されたEL蛍光体含有塗布液を乾燥塗膜の目標膜厚が20μmになるように一定量で吐出口3bより吐出した。一方、矢印Dの方向へ走行する支持体1の移動速度は10m/minの一定速度とし、また、吐出口3bから傾斜に沿って移動し、支持体1上に2mの幅で1000m連続塗布した。塗布後、順次乾燥室へ送られ、40℃から徐々に昇温して最終乾燥温度が120℃で乾燥し、巻き取りEL蛍光体層がITO上に形成されたシート状積層体を得た。得られたEL蛍光体層の誘電率は25であった。   Next, a roller having a circular cross section and a slide coater are arranged so as to face each other, and a coating apparatus similar to that shown in FIG. 1 in which a support is wound around the roller is prepared. The EL phosphor obtained as described above The containing coating liquid was introduced into the accommodating portion 3a in the slide coater 3 by a liquid feed pump. Polyethylene terephthalate (thickness: 100 μm) on which an ITO transparent electrode is sputtered as a support was provided so as to wind the roller 2, and the roller 2 was rotated so as to run at a constant speed in the direction of arrow D. The slide coater 3 has a gap A between the discharge portion tip 3c and the support 1 in the shortest distance direction between the rotation axis C of the roller 2 and the discharge portion tip 3c of the slide coater 3, and further rotates the roller 2. The angle θ formed by the shortest distance direction between the axis C and the discharge portion tip 3c and the horizontal plane was set to 15 °. Further, a cooling water channel 5 was provided in the slide coater 3, and the temperature of the slide coater 3 and the EL phosphor-containing coating solution 4 was maintained at about 16 ° C. by circulating well water. The slide coater 3 was activated, and the EL phosphor-containing coating solution accommodated in the accommodating portion 3a was discharged from the discharge port 3b in a fixed amount so that the target film thickness of the dried coating film was 20 μm by the liquid feeding pump. On the other hand, the moving speed of the support 1 that travels in the direction of arrow D is a constant speed of 10 m / min, moves along the inclination from the discharge port 3b, and is continuously applied to the support 1 with a width of 2 m for 1000 m. . After coating, the sheet was sequentially transferred to a drying chamber, gradually heated from 40 ° C. and dried at a final drying temperature of 120 ° C., and a sheet-like laminate in which a wound EL phosphor layer was formed on ITO was obtained. The obtained EL phosphor layer had a dielectric constant of 25.

上記により得られたシート状積層体に、誘電体層、背面電極層、絶縁層、補償電極層を形成し、EL素子を作製した。誘電体微粒子として、チタン酸バリウムBT−8(キャボットスペシャリティケミカルズ製:平均粒径120nm)、結合剤としてシアノレジン(信越化学社製;CR−S)、結合剤を溶解する溶媒としてDMFを準備する。下記組成物をDMF有機溶媒中に添加し、プロペラミキサー(回転数3000rpm)で分散させ、25℃における粘度が0.5Pa・sである誘電体微粒子含有塗布液を調製した。
・BT−8 ・・・・・90質量部
・シアノレジン ・・・・・30質量部
A dielectric layer, a back electrode layer, an insulating layer, and a compensation electrode layer were formed on the sheet-like laminate obtained as described above to produce an EL element. As dielectric fine particles, barium titanate BT-8 (manufactured by Cabot Specialty Chemicals: average particle size 120 nm), cyanoresin (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd .; CR-S) as a binder, and DMF as a solvent for dissolving the binder are prepared. The following composition was added to a DMF organic solvent and dispersed with a propeller mixer (rotation speed: 3000 rpm) to prepare a coating solution containing dielectric fine particles having a viscosity at 25 ° C. of 0.5 Pa · s.
-BT-8 ... 90 parts by mass-Cyanoresin ... 30 parts by mass

前記シート状積層体を、前述のスライドコーターを配置した塗布装置に再度配置し、発光層の塗布と同様の方法で誘電体微粒子含有塗布液を、シート状積層体の発光層の上に塗膜の乾燥膜厚が10μmになるように、シート状積層体の移動速度が10m/minで塗布、乾燥させた。得られた誘電体層の誘電率は、150であった。その上に、背面電極として30μm厚のアルミ箔、絶縁層として100μm厚のポリエチレンテレフタレート、補償電極として30μm厚のアルミ箔を順次貼り合わせて、1m×1mの大きさのシート状積層体を切り出した。その後、透明電極、背面電極、補償電極に電圧を供給するためのリード線を付設した。最後に、このシート状積層体全体を防湿フィルムでラミネートして図5に示す構成のEL素子を作製した。   The sheet-like laminate is placed again on the coating apparatus provided with the above-described slide coater, and the coating solution containing the dielectric fine particles is applied onto the light-emitting layer of the sheet-like laminate by the same method as the application of the light-emitting layer. The dried film was applied and dried at a moving speed of 10 m / min so that the dry film thickness of the film became 10 μm. The dielectric constant of the obtained dielectric layer was 150. On top of that, a 30 μm thick aluminum foil as a back electrode, a 100 μm thick polyethylene terephthalate as an insulating layer, and a 30 μm thick aluminum foil as a compensation electrode were sequentially bonded together to cut out a sheet-like laminate having a size of 1 m × 1 m. . Thereafter, lead wires for supplying voltage to the transparent electrode, the back electrode, and the compensation electrode were provided. Finally, the entire sheet-like laminate was laminated with a moisture-proof film to produce an EL element having the configuration shown in FIG.

(実施例2)
実施例1と同様に0.5Pa・s粘度のEL蛍光体含有塗布液を調製した。次いで、誘電体微粒子として、チタン酸バリウムBT−8(キャボットスペシャリティケミカルズ製:平均粒径120nm)、結合剤としてシアノレジン(信越化学社製;CR−S)、結合剤を溶解する溶媒としてDMFを準備する。下記組成物をDMF有機溶媒中に添加し、プロペラミキサー(回転数3000rpm)で分散させ、16℃における粘度が0.5Pa・sである誘電体微粒子含有塗布液を調製した。
・BT−8 ・・・・・90質量部
・シアノレジン ・・・・・30質量部
(Example 2)
In the same manner as in Example 1, an EL phosphor-containing coating solution having a viscosity of 0.5 Pa · s was prepared. Next, barium titanate BT-8 (manufactured by Cabot Specialty Chemicals: average particle size 120 nm) is prepared as dielectric fine particles, cyanoresin (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd .; CR-S), and DMF is prepared as a solvent for dissolving the binder. To do. The following composition was added to a DMF organic solvent and dispersed with a propeller mixer (rotation speed: 3000 rpm) to prepare a coating solution containing dielectric fine particles having a viscosity at 16 ° C. of 0.5 Pa · s.
-BT-8 ... 90 parts by mass-Cyanoresin ... 30 parts by mass

次に、断面円形のローラーとスライドコーターとを対向するように配置させ、支持体がローラー上に巻回して配置された図3と同様の塗布装置を準備し、前記より得られたEL蛍光体含有塗布液と誘電体微粒子含有塗布液とを、別々の送液ポンプにより多段スライドコーター3内の収容部3aと3dに導入した。導入したEL蛍光体含有塗布液4と誘電体微粒子含有塗布液6の粘度は同じものを用いた。支持体としてITO透明電極がスパッタリングされているポリエチレンテレフタレート(厚み100μm)をローラー2を巻回すようにして設け、該ローラー2の回転とともに矢印Dの方向に定速走行するようにした。多段スライドコーター3は、ローラー2の回転軸心Cと多段スライドコーター3の吐出部先端3cとの最短距離方向における、前記吐出部先端3cと支持体1との間隙Aを75μmとし、さらにローラー2の回転軸心Cと吐出部先端3cとの最短距離方向と水平面とのなす角度θを15°として配置した。また、多段スライドコーター3中には冷却水路5が設けられており、井水を循環して多段スライドコーター3とEL蛍光体含有塗布液4と誘電体微粒子含有塗布液6の温度を約16℃に保持した。多段スライドコーター3を起動し、各送液ポンプにより収容部3a及び3dに収容されたEL蛍光体含有塗布液4と誘電体微粒子含有塗布液6を、それぞれ乾燥塗膜の目標膜厚が20μmと10μmになるように一定量で吐出口3b及び3eより吐出した。一方、矢印Dの方向へ走行する支持体1の移動速度を10m/minの一定速度とし、また、吐出口3b及び3dから傾斜に沿って移動し、吐出部先端3cより流れ出たEL蛍光体含有塗布液4と誘電体微粒子含有塗布液6を、支持体1上に2mの幅で1000m連続塗布した。塗布後、順次乾燥室へ送られ、40℃から徐々に昇温して最終乾燥温度が120℃で乾燥し、巻き取りEL蛍光体層と誘電体層がITO上に形成されたシート状積層体を得た。得られたEL蛍光体層と誘電体層の誘電率は、それぞれ25と150であった。その上に、背面電極として30μm厚のアルミ箔、絶縁層として100μm厚のポリエチレンテレフタレート、補償電極として30μm厚のアルミ箔を順次貼り合わせて、1m×1mの大きさのシート状積層体を切り出した。その後、透明電極、背面電極、補償電極に電圧を供給するためのリード線を付設した。最後に、このシート状積層体全体を防湿フィルムでラミネートして図5に示す構成のEL素子を作製した。   Next, a roller having a circular cross section and a slide coater are arranged so as to face each other, and a coating device similar to that shown in FIG. 3 in which a support is wound around the roller is prepared. The EL phosphor obtained as described above The containing coating liquid and the dielectric fine particle-containing coating liquid were introduced into the accommodating portions 3a and 3d in the multistage slide coater 3 by separate liquid feeding pumps. The introduced EL phosphor-containing coating solution 4 and dielectric fine particle-containing coating solution 6 have the same viscosity. Polyethylene terephthalate (thickness: 100 μm) on which an ITO transparent electrode is sputtered as a support was provided so as to wind the roller 2, and the roller 2 was rotated so as to run at a constant speed in the direction of arrow D. The multi-stage slide coater 3 has a gap A between the discharge portion tip 3c and the support 1 in the shortest distance direction between the rotation axis C of the roller 2 and the discharge portion tip 3c of the multi-stage slide coater 3; The angle θ formed by the shortest distance direction between the rotation axis C and the discharge portion tip 3c and the horizontal plane is set to 15 °. Further, a cooling water channel 5 is provided in the multistage slide coater 3, and the temperature of the multistage slide coater 3, the EL phosphor-containing coating solution 4, and the dielectric fine particle-containing coating solution 6 is set to about 16 ° C. by circulating well water. Held on. The multi-stage slide coater 3 is activated, and the EL phosphor-containing coating solution 4 and the dielectric fine particle-containing coating solution 6 accommodated in the accommodating portions 3a and 3d by the liquid feeding pumps are respectively set to a target film thickness of 20 μm for the dry coating film. A fixed amount was discharged from the discharge ports 3b and 3e so as to be 10 μm. On the other hand, the moving speed of the support 1 that travels in the direction of arrow D is set to a constant speed of 10 m / min, and it moves along the inclination from the discharge ports 3b and 3d and contains the EL phosphor that flows out from the discharge portion tip 3c. The coating liquid 4 and the dielectric fine particle-containing coating liquid 6 were continuously coated on the support 1 with a width of 2 m for 1000 m. After coating, the sheet-like laminate is sequentially sent to a drying chamber, gradually heated from 40 ° C. and dried at a final drying temperature of 120 ° C., and a wound EL phosphor layer and a dielectric layer are formed on ITO. Got. The dielectric constants of the obtained EL phosphor layer and dielectric layer were 25 and 150, respectively. On top of that, a 30 μm thick aluminum foil as a back electrode, a 100 μm thick polyethylene terephthalate as an insulating layer, and a 30 μm thick aluminum foil as a compensation electrode were sequentially bonded together to cut out a sheet-like laminate having a size of 1 m × 1 m. . Thereafter, lead wires for supplying voltage to the transparent electrode, the back electrode, and the compensation electrode were provided. Finally, the entire sheet-like laminate was laminated with a moisture-proof film to produce an EL element having the configuration shown in FIG.

(実施例3)
実施例1と同様に、ITO透明電極がスパッタリングされているポリエチレンテレフタレート(厚み100μm)の支持体上に、発光層、誘電体層、背面電極までを作製し、シート状積層体を得た。得られたシート状積層体に誘電体層を作製するために、前述のスライドコーターを配置した塗布装置に再度配置し、実施例と同様に誘電体微粒子含有塗布液を調整し、乾燥塗膜の目標膜厚が10μmとなるように塗布・乾燥させた。さらに得られたシート状積層体に補償電極を作製するために、前述のスライドコーターを配置した塗布装置に再度配置し、カーボン粉80質量部とポリエステル樹脂10質量部とをメチルエチルケトン(MEK)に溶解した導電性材料含有塗布液を、塗膜の乾燥膜厚が20μmになるように、塗布液の粘度が0.5Pa・sでシート状積層体の移動速度が10m/minで塗布、乾燥させた。得られたシート状積層体を、1m×1mの大きさに切り出した。その後、透明電極、背面電極、補償電極に電圧を供給するためのリード線を付設した。最後に、このシート状積層体全体を防湿フィルムでラミネートして図6に示す構成のEL素子を作製した。
(Example 3)
In the same manner as in Example 1, a light emitting layer, a dielectric layer, and a back electrode were produced on a polyethylene terephthalate (100 μm thick) support on which an ITO transparent electrode was sputtered to obtain a sheet-like laminate. In order to produce a dielectric layer on the obtained sheet-like laminate, it was placed again on the coating apparatus on which the above-mentioned slide coater was placed. Coating and drying were performed so that the target film thickness was 10 μm. Furthermore, in order to produce a compensation electrode on the obtained sheet-like laminate, it was placed again on the coating apparatus on which the slide coater was placed, and 80 parts by mass of carbon powder and 10 parts by mass of polyester resin were dissolved in methyl ethyl ketone (MEK). The conductive material-containing coating solution was applied and dried at a viscosity of 0.5 Pa · s and a moving speed of the sheet-like laminate of 10 m / min so that the dry film thickness of the coating film was 20 μm. . The obtained sheet-like laminate was cut into a size of 1 m × 1 m. Thereafter, lead wires for supplying voltage to the transparent electrode, the back electrode, and the compensation electrode were provided. Finally, the entire sheet-like laminate was laminated with a moisture-proof film to produce an EL element having the configuration shown in FIG.

(実施例4)
実施例1と同様に、ITO透明電極がスパッタリングされているポリエチレンテレフタレート(厚み100μm)の支持体上に、発光層、誘電体層、背面電極までを作製し、シート状積層体を得た。得られたシート状積層体に緩衝材層を作製するために、前述のスライドコーターを配置した塗布装置に再度配置し、ブチルゴムをトルエンに溶解した緩衝材料含有塗布液を、塗膜の乾燥膜厚が100μmになるように、塗布液の粘度が0.5Pa・sでシート状積層体の移動速度が10m/minで塗布、乾燥させた。得られたシート状積層体を、1m×1mの大きさに切り出した。その後、透明電極と背面電極に電圧を供給するためのリード線を付設した。最後に、このシート状積層体全体を防湿フィルムでラミネートして図7に示す構成のEL素子を作製した。
Example 4
In the same manner as in Example 1, a light emitting layer, a dielectric layer, and a back electrode were produced on a polyethylene terephthalate (100 μm thick) support on which an ITO transparent electrode was sputtered to obtain a sheet-like laminate. In order to produce a buffer material layer on the obtained sheet-like laminate, the coating material containing the buffer material in which butyl rubber was dissolved in toluene was placed again in the coating apparatus in which the above-described slide coater was placed, and the dry film thickness of the coating film Was applied and dried at a viscosity of 0.5 Pa · s and a moving speed of the sheet-like laminate of 10 m / min. The obtained sheet-like laminate was cut into a size of 1 m × 1 m. Thereafter, lead wires for supplying voltage to the transparent electrode and the back electrode were provided. Finally, the entire sheet-like laminate was laminated with a moisture-proof film to produce an EL element having the configuration shown in FIG.

(実施例5)
実施例1と同様に、ITO透明電極がスパッタリングされているポリエチレンテレフタレート(厚み100μm)の支持体上に、発光層、誘電体層、背面電極までを作製し、シート状積層体を得た。得られたシート状積層体を、1m×1mの大きさに切り出した。その後、透明電極と背面電極に電圧を供給するためのリード線を付設し、シート状積層体全体を防湿フィルムでラミネートした。最後に、ラミネートしたシート状積層体の背面電極側の防湿フィルム表面に、ブチルゴムの緩衝材層を100μmの厚さで形成して図8に示すEL素子を作製した。
(Example 5)
In the same manner as in Example 1, a light emitting layer, a dielectric layer, and a back electrode were produced on a polyethylene terephthalate (100 μm thick) support on which an ITO transparent electrode was sputtered to obtain a sheet-like laminate. The obtained sheet-like laminate was cut into a size of 1 m × 1 m. Then, the lead wire for supplying a voltage to a transparent electrode and a back electrode was attached, and the whole sheet-like laminated body was laminated with the moisture proof film. Finally, a buffer material layer of butyl rubber was formed to a thickness of 100 μm on the moisture-proof film surface on the back electrode side of the laminated sheet-like laminate to produce the EL device shown in FIG.

(実施例6)
実施例1と同様にしてEL素子を作製した。さらに、ラミネートしたシート状積層体の背面電極側の防湿フィルム表面に、ブチルゴムの緩衝材層を100μmの厚さで形成して図9に示すEL素子を作製した。
(Example 6)
An EL element was produced in the same manner as in Example 1. Furthermore, a butyl rubber buffer material layer was formed to a thickness of 100 μm on the moisture-proof film surface on the back electrode side of the laminated sheet-like laminate to produce the EL device shown in FIG.

(比較例1)
実施例1と同様に、ITO透明電極がスパッタリングされているポリエチレンテレフタレート(厚み100μm)の支持体上に、発光層、誘電体層、背面電極までを作製し、シート状積層体を得た。得られたシート状積層体を、1m×1mの大きさに切り出した。その後、透明電極と背面電極に電圧を供給するためのリード線を付設した。最後に、シート状積層体全体を防湿フィルムでラミネートして図10に示すEL素子を作製した。
(Comparative Example 1)
In the same manner as in Example 1, a light emitting layer, a dielectric layer, and a back electrode were produced on a polyethylene terephthalate (100 μm thick) support on which an ITO transparent electrode was sputtered to obtain a sheet-like laminate. The obtained sheet-like laminate was cut into a size of 1 m × 1 m. Thereafter, lead wires for supplying voltage to the transparent electrode and the back electrode were provided. Finally, the entire sheet-like laminate was laminated with a moisture-proof film to produce the EL element shown in FIG.

(比較例2)
EL蛍光体として平均粒径が15μmのZnS:Cu,Cl蛍光体を用いて比較例1と同様にEL蛍光体含有塗布液を調製し、スライドコーターを用いた。10m/minの一定速度として、乾燥塗膜の目標膜厚が50μmになるように支持体1上に2mの幅で1000m連続塗布した。比較例1と同様にして図10に示すEL素子を作製した。
(Comparative Example 2)
An EL phosphor-containing coating solution was prepared in the same manner as in Comparative Example 1 using a ZnS: Cu, Cl phosphor having an average particle diameter of 15 μm as the EL phosphor, and a slide coater was used. As a constant speed of 10 m / min, 1000 m was continuously applied on the support 1 with a width of 2 m so that the target film thickness of the dried coating film was 50 μm. The EL element shown in FIG. 10 was produced in the same manner as in Comparative Example 1.

<試験例1(EL素子の評価)>
無響音室で、実施例1〜6及び比較例1、2のEL素子を、それぞれアルミニウム枠に取り付けた5mm厚のアクリル板に貼り付けた状態で、図示のように透明電極と背面電極と補償電極を付設したものは補償電極とを接続して、各EL素子の輝度が一定になるように正弦波交流電圧を印加して発光させた。安定後、騒音レベルを比較例1の騒音レベルを100とした相対値で評価した結果を表1に示す。
評価基準は次のとおりである。
◎:90未満
○:90以上100未満
△:相対騒音レベル100
×:100より大
<Test Example 1 (Evaluation of EL element)>
In an anechoic chamber, the EL elements of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 and 2 were attached to a 5 mm thick acrylic plate attached to an aluminum frame, respectively, and a transparent electrode and a back electrode as shown in the figure. A device provided with a compensation electrode was connected to the compensation electrode, and light was emitted by applying a sinusoidal AC voltage so that the luminance of each EL element was constant. Table 1 shows the results of the evaluation of the relative noise level relative to the noise level of Comparative Example 1 taken as 100 after stabilization.
The evaluation criteria are as follows.
◎: Less than 90 ○: 90 or more and less than 100 △: Relative noise level 100
X: Greater than 100

Figure 2005116284
Figure 2005116284

表1に示されるように、比較例1は、補償電極と緩衝材層のいずれも付設していない構成のEL素子で、その騒音レベルは非常に高い。実施例1〜3は補償電極を付設して、透明電極と背面電極との間及び背面電極と補償電極との間には、逆位相の交流電圧が印加されているので、発光により生じる振動を相殺して騒音レベルが比較例1に比べて大きく良化した。また、実施例4と5は緩衝材層を付設することで、騒音レベルが比較例1に比べて大きく良化し、実施例1〜3と同等になった。さらに、実施例6は、補償電極と緩衝材層の両方を付設することで、実施例中最も低い騒音レベルを示した。比較例2は、発光層に含有される蛍光体粒子の平均粒径が大きく、且つ発光層の膜厚が厚いため、発光時に発生する振動が発光層が薄い比較例1よりもさらに悪化し、作製したEL素子中で最も高い騒音レベルとった。上記から明らかなように、EL素子の発光層の薄層化と、緩衝材層や補償電極による振動抑制技術との組み合わせにより、発光時の振動が大きく改善したことがわかる。   As shown in Table 1, Comparative Example 1 is an EL element having a configuration in which neither a compensation electrode nor a buffer material layer is attached, and its noise level is very high. In Examples 1 to 3, a compensation electrode is provided, and an AC voltage of opposite phase is applied between the transparent electrode and the back electrode and between the back electrode and the compensation electrode, so that vibration caused by light emission is generated. The noise level was greatly improved as compared with Comparative Example 1. Further, in Examples 4 and 5, the noise level was greatly improved as compared with Comparative Example 1 by providing a buffer material layer, and became equivalent to Examples 1-3. Furthermore, Example 6 showed the lowest noise level in Examples by providing both the compensation electrode and the buffer material layer. In Comparative Example 2, since the average particle diameter of the phosphor particles contained in the light emitting layer is large and the film thickness of the light emitting layer is large, vibration generated during light emission is further deteriorated compared to Comparative Example 1 in which the light emitting layer is thin, The highest noise level was obtained among the manufactured EL elements. As is clear from the above, it can be seen that the vibration at the time of light emission is greatly improved by the combination of the thinning of the light emitting layer of the EL element and the vibration suppression technology using the buffer material layer and the compensation electrode.

図1は、本発明のエレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、エレクトロルミネッセンス蛍光体含有塗布液をスライドコーターを用いて、支持体上に塗布している状態を説明するための概略説明図である。FIG. 1 is a schematic explanatory diagram for explaining a state in which an electroluminescent phosphor-containing coating solution is applied onto a support using a slide coater in the method for manufacturing an electroluminescent element of the present invention. 図2は、本発明のエレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、エレクトロルミネッセンス蛍光体含有塗布液をエクストルージョンコーターを用いて、支持体上に塗布している状態を説明するための概略説明図である。FIG. 2 is a schematic explanatory diagram for explaining a state in which an electroluminescent phosphor-containing coating solution is coated on a support using an extrusion coater in the method for producing an electroluminescent element of the present invention. 図3は、本発明のエレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、エレクトロルミネッセンス蛍光体含有塗布液と誘電体微粒子含有塗布液とを多段スライドコーターを用いて、支持体上に塗布している状態を説明するための概略説明図である。FIG. 3 illustrates a state in which the electroluminescent phosphor-containing coating liquid and the dielectric fine particle-containing coating liquid are coated on a support using a multistage slide coater in the method for manufacturing an electroluminescent element of the present invention. It is a schematic explanatory drawing for this. 図4は、本発明のエレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、エレクトロルミネッセンス蛍光体含有塗布液と誘電体微粒子含有塗布液とを多段エクストルージョンコーターを用いて、支持体上に塗布している状態を説明するための概略説明図である。FIG. 4 illustrates a state in which the electroluminescent phosphor-containing coating liquid and the dielectric fine particle-containing coating liquid are coated on a support using a multistage extrusion coater in the method for manufacturing an electroluminescent element of the present invention. It is a schematic explanatory drawing for doing. 本発明の実施例1又は2のEL素子の断面図である。It is sectional drawing of the EL element of Example 1 or 2 of this invention. 本発明の実施例3のEL素子の断面図である。It is sectional drawing of the EL element of Example 3 of this invention. 本発明の実施例4のEL素子の断面図である。It is sectional drawing of the EL element of Example 4 of this invention. 本発明の実施例5のEL素子の断面図である。It is sectional drawing of the EL element of Example 5 of this invention. 本発明の実施例6のEL素子の断面図である。It is sectional drawing of the EL element of Example 6 of this invention. 本発明の比較例1又は2のEL素子の断面図である。It is sectional drawing of the EL element of the comparative example 1 or 2 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 支持体
2 ローラー
3 コーター
3a EL蛍光体含有塗布液収容部
3b EL蛍光体含有塗布液吐出口
3c 吐出部先端
3d 誘電体微粒子含有塗布液収容部
3e 誘電体微粒子含有塗布液吐出口
4 塗布液
5 冷却水路
6 誘電体微粒子含有塗布液
A コーター吐出口先端と支持体との間の間隔
B 塗膜の膜厚
C ローラーの回転軸心
D 支持体の移動速度
θ 回転軸心とコーターの吐出部先端との最短距離方向と水平面がなす角
α エクストルージョンコーターの塗布液吐出方向と水平面のなす角
7 保護フィルム
8 透明フィルム(ポリエチレンテレフタレート)
9 透明電極層
10 発光層
10a 蛍光体粒子
11 誘電体層
12 背面電極層
13 絶縁層
14 補償電極層
15 緩衝材層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Support body 2 Roller 3 Coater 3a EL fluorescent substance containing coating liquid storage part 3b EL fluorescent substance containing coating liquid discharge port 3c Discharge part front end 3d Dielectric fine particle containing coating liquid storage part 3e Dielectric fine particle containing coating liquid discharge port 4 Coating liquid 5 Cooling channel 6 Coating liquid containing dielectric fine particles A Distance between coater discharge port tip and support B Coating film thickness C Roller axis of rotation D Support speed of rotation θ Rotary axis and discharge part of coater Angle between the shortest distance direction to the tip and the horizontal plane α Angle between the coating liquid discharge direction of the extrusion coater and the horizontal plane 7 Protective film 8 Transparent film (polyethylene terephthalate)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 9 Transparent electrode layer 10 Light emitting layer 10a Phosphor particle 11 Dielectric layer 12 Back electrode layer 13 Insulating layer 14 Compensation electrode layer 15 Buffer material layer

Claims (5)

少なくとも対向する電極対と該電極対に狭持されたエレクトロルミネッセンス蛍光体粒子を含有する発光層を有するエレクトロルミネッセンス素子において、緩衝材層及び/又は該電極対の外側の片側または両側に絶縁層を介して設けた補償電極層を有し、且つ前記発光層が0.5μm〜30μmの膜厚の範囲であることを特徴とするエレクトロルミネッセンス素子。   In an electroluminescent device having at least an opposing electrode pair and a light emitting layer containing electroluminescent phosphor particles sandwiched between the electrode pair, a buffer layer and / or an insulating layer on one or both sides outside the electrode pair An electroluminescence device comprising a compensation electrode layer provided therebetween, wherein the light emitting layer has a thickness in a range of 0.5 μm to 30 μm. 電極対間にエレクトロルミネッセンス蛍光体粒子を含有する発光層に加え該発光層よりも誘電率の高い誘電体層とを有し、それらの合計膜厚が1μm〜50μmの範囲であることを特徴とする請求項1に記載のエレクトロルミネッセンス素子。   In addition to a light emitting layer containing electroluminescent phosphor particles between electrode pairs, a dielectric layer having a dielectric constant higher than that of the light emitting layer, and a total film thickness thereof is in a range of 1 μm to 50 μm. The electroluminescent device according to claim 1. 発光層に含有するエレクトロルミネッセンス蛍光体粒子が、平均粒径が0.1〜10μmの範囲であることを特徴とする請求項1又は2のいずれかに記載のエレクトロルミネッセンス素子。   The electroluminescent element according to claim 1, wherein the electroluminescent phosphor particles contained in the light emitting layer have an average particle size in the range of 0.1 to 10 μm. 少なくとも対向する電極対と該電極対に狭持されたエレクトロルミネッセンス蛍光体粒子を含有する0.5〜30μmの膜厚の発光層と該エレクトロルミネッセンス蛍光体よりも誘電率の高い物質で形成された誘電体層と緩衝材層及び/又は該電極対の外側に絶縁層を介して設けた補償電極層とを有するエレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、少なくとも1つの層を連続的に塗布することを特徴とするエレクトロルミネッセンス素子の製造方法。   A light emitting layer having a thickness of 0.5 to 30 μm containing at least an opposing electrode pair and electroluminescent phosphor particles sandwiched between the electrode pair and a material having a dielectric constant higher than that of the electroluminescent phosphor In a method of manufacturing an electroluminescent element having a dielectric layer and a buffer layer and / or a compensation electrode layer provided outside the electrode pair via an insulating layer, at least one layer is continuously applied. A method for manufacturing an electroluminescent element. 少なくとも対向する電極対と該電極対に狭持されたエレクトロルミネッセンス蛍光体粒子を含有する0.5〜30μmの膜厚の発光層と該エレクトロルミネッセンス蛍光体よりも誘電率の高い物質で形成された誘電体層と緩衝材層及び/又は該電極対の外側に絶縁層を介して設けた補償電極層とを有するエレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、少なくとも2種類の重なり合う層を同時連続塗布することを特徴とするエレクトロルミネッセンス素子の製造方法。   A light emitting layer having a thickness of 0.5 to 30 μm containing at least an opposing electrode pair and electroluminescent phosphor particles sandwiched between the electrode pair and a material having a dielectric constant higher than that of the electroluminescent phosphor In a method of manufacturing an electroluminescent device having a dielectric layer and a buffer layer and / or a compensation electrode layer provided outside the electrode pair via an insulating layer, at least two types of overlapping layers are applied simultaneously and continuously. A method of manufacturing an electroluminescent element characterized by the above.
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