JP2010215787A - Inorganic phosphor particle and distributed electroluminescence element using the same - Google Patents

Inorganic phosphor particle and distributed electroluminescence element using the same Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide inorganic phosphor particles having a specific particle size and a coefficient of variation of particle size, emitting light at a specific wavelength, having excellent emission brightness, an improved life and useful for distributed EL element and the distributed EL element using the same. <P>SOLUTION: The inorganic phosphor particles useful for distributed electroluminescence comprise zinc sulfide, have an average particle size of ≥1 μm and <20 μm, a coefficient of variation of particle size of ≥3% and <40%. The emission maximum of electroluminescence of the phosphor exists between 480-520 nm. Preferably the inorganic phosphor particles contain Cu as an activator in the concentration of 0.10-0.16 mol%/mol. The distributed electroluminescence element is obtained by using the inorganic phosphor particles. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、高輝度で長寿命のエレクトロルミネッセンス(EL)粉末粒子とそれを分散塗布した発光層を有する分散型EL素子(以下、EL素子とも記す)に関するものである。   The present invention relates to a dispersion-type EL element (hereinafter also referred to as an EL element) having electroluminescent (EL) powder particles having high luminance and long life and a light-emitting layer on which the dispersion is applied.

EL蛍光体は電圧励起型の蛍光体であり、該蛍光体粉末を電極の間に挟んで発光素子とした分散型EL素子と薄膜型EL素子が知られている。分散型EL素子の一般的な形状は、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製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、発熱が少なく、発光効率が良いなど数多くの利点を有する為、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をしての用途が期待されている。
しかし、蛍光体粉末を用いて作製された発光素子は、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。
The EL phosphor is a voltage excitation type phosphor, and a dispersion type EL device and a thin film type EL device are known in which the phosphor powder is sandwiched between electrodes and used as a light emitting device. The general shape of a dispersion-type EL element consists of a structure in which phosphor powder is dispersed in a binder with a high dielectric constant, and at least one is sandwiched between two transparent electrodes. Light is emitted by applying an electric field. A light-emitting element manufactured using EL phosphor powder can have a thickness of several millimeters or less, is a surface light emitter, has a number of advantages such as low heat generation and good light emission efficiency. Applications are expected for various interior and exterior lighting, light sources for flat panel displays such as liquid crystal displays, and illumination light sources for large areas.
However, light-emitting devices manufactured using phosphor powder have the disadvantages of lower emission luminance and shorter emission lifetime than light-emitting devices based on other principles, and various improvements have been attempted in the past. I came.

さらに、発光輝度を高める方法としては、サイズの小さい蛍光体粒子を用いる方法が知られている(特許文献1、2)。サイズの小さい蛍光体粒子を用いてEL素子を構成した場合、発光層中の単位体積当りの蛍光体粒子数を増大させることができるため、結果としてEL素子の輝度を高めることが可能となる。しかしながらサイズの小さい蛍光体粒子を用いたEL素子は輝度の劣化が早いという欠点を有している。   Furthermore, as a method for increasing the emission luminance, a method using phosphor particles having a small size is known (Patent Documents 1 and 2). When an EL device is configured using phosphor particles having a small size, the number of phosphor particles per unit volume in the light emitting layer can be increased, and as a result, the luminance of the EL device can be increased. However, an EL element using phosphor particles having a small size has a disadvantage that luminance is deteriorated quickly.

また特許文献3には、平均粒径が0.5〜20μmで5nm以下の間隔で10層以上の積層欠陥を有し、且つ発光中心として銅を含み、さらに金やセシウムやビスマス等を有するエレクトロルミネッセンス蛍光体を開示している。   Patent Document 3 discloses that an electrolysis having an average particle diameter of 0.5 to 20 μm, 10 or more stacking faults at an interval of 5 nm or less, copper as a light emission center, and gold, cesium, bismuth, and the like. A luminescent phosphor is disclosed.

特開2002−235080号公報JP 2002-235080 A 特開2004−265866号公報JP 2004-265866 A 特開2006−63317号公報JP 2006-63317 A

しかしこれまで分散型エレクトロルミネッセンス素子に関して、発光波長とEL素子の寿命に関しての報告例はなかった。
従って本発明は、特定の平均粒子サイズおよび粒子サイズ変動係数で、特定の波長で発光し、かつ発光輝度に優れ、寿命の改善された分散型EL素子用の無機蛍光体粒子、およびそれを用いた分散型EL素子を提供することを目的とするものである。
However, there has been no report on the emission wavelength and the lifetime of the EL device with respect to the dispersion type electroluminescence device.
Accordingly, the present invention provides inorganic phosphor particles for a dispersed EL element that emits light at a specific wavelength with a specific average particle size and a particle size variation coefficient, has excellent emission luminance, and has an improved lifetime, and uses the same. It is an object of the present invention to provide a distributed EL element.

本発明者等が鋭意検討した結果、平均粒子サイズが1μm以上20μm未満及び粒子サイズの変動係数が3%以上40%未満で且つそのエレクトロルミネッセンスの発光極大が480〜520nmの間にある無機蛍光体を作製することで、分散型エレクトロルミネッセンス素子に導入した場合、高輝度長寿命化を達成できることを見出し、本発明を成すに至った。   As a result of intensive studies by the present inventors, an inorganic phosphor having an average particle size of 1 μm or more and less than 20 μm, a particle size variation coefficient of 3% or more and less than 40%, and an electroluminescence emission maximum between 480 and 520 nm. As a result, it was found that, when introduced into a dispersion-type electroluminescent element, it was possible to achieve a long lifetime with high luminance, and the present invention was achieved.

即ち、本発明は以下の要件により達成される。
(1)分散型エレクトロルミネッセンスに用いる無機蛍光体粒子であって、前記無機蛍光体が硫化亜鉛からなり、前記蛍光体粒子の平均粒子サイズが1μm以上20μm未満及び粒子サイズの変動係数が3%以上40%未満であって、前記蛍光体のエレクトロルミネッセンスの発光極大が480〜520nmの間にあることを特徴とする無機蛍光体粒子。
(2)付活剤としてCuを0.10〜0.16mol%/molの濃度で含有することを特徴とする(1)に記載の無機蛍光体粒子。
(3)前記蛍光体粒子が、粒子数で30%以上の粒子が面状の積層欠陥を5nm以下の間隔で10枚以上含んでいることを特徴とする(1)または(2)に記載の無機蛍光体粒子。
(4)前記蛍光体粒子の共付活剤がCl、Br、Iから選ばれることを特徴とする(1)〜(3)のいずれかに記載の無機蛍光体粒子。
(5)(1)〜(4)いずれかに記載の無機蛍光体粒子を用いた分散型エレクトロルミネッセンス素子。
(6)前記分散型エレクトロルミネッセンス素子の層内部のいずれかに赤色変換材料を含有することを特徴とする(5)に記載の分散型エレクトロルミネッセンス素子。
(7)前記分散型エレクトロルミネッセンス素子の層内部のいずれかに前記蛍光体粒子とは別に赤色発光する蛍光体粒子を含有することを特徴とする(5)に記載の分散型エレクトロルミネッセンス素子。
なお、本発明において蛍光体粒子とは、電圧の印加によって、発光するものを意味する。
That is, the present invention is achieved by the following requirements.
(1) Inorganic phosphor particles used for dispersion type electroluminescence, wherein the inorganic phosphor is made of zinc sulfide, the average particle size of the phosphor particles is 1 μm or more and less than 20 μm, and the variation coefficient of the particle size is 3% or more. An inorganic phosphor particle having an electroluminescence emission maximum of less than 40% between 480 and 520 nm.
(2) The inorganic phosphor particles according to (1), wherein Cu is contained as an activator at a concentration of 0.10 to 0.16 mol% / mol.
(3) The phosphor particles described above (1) or (2), wherein 30% or more of the particles contain 10 or more planar stacking faults at intervals of 5 nm or less. Inorganic phosphor particles.
(4) The inorganic phosphor particles according to any one of (1) to (3), wherein the coactivator of the phosphor particles is selected from Cl, Br, and I.
(5) A dispersion type electroluminescent device using the inorganic phosphor particles according to any one of (1) to (4).
(6) The dispersion-type electroluminescence device according to (5), wherein a red conversion material is contained in any of the layers of the dispersion-type electroluminescence device.
(7) The dispersion type electroluminescence device according to (5), wherein phosphor particles that emit red light separately from the phosphor particles are contained in any of the layers of the dispersion type electroluminescence device.
In the present invention, the phosphor particles mean those that emit light when a voltage is applied.

本発明の無機蛍光体粒子およびそれを用いた分散型エレクトロルミネッセンス素子は、高輝度と長寿命を両立するものである。また、赤色材料との組み合わせによって白色発光を得ようとした場合に、優れた色再現性(演色性)を示すものである。   The inorganic phosphor particles of the present invention and the dispersion-type electroluminescent device using the same are compatible with both high luminance and long life. Moreover, when trying to obtain white light emission in combination with a red material, it exhibits excellent color reproducibility (color rendering).

以下、本発明について詳しく説明する。
<蛍光体粒子>
本発明において、480〜520nmに発光極大を示す無機蛍光体粒子は、硫化亜鉛であり、平均粒子サイズが1μm以上20μm未満及び粒子サイズの変動係数が3%以上40%未満である。
The present invention will be described in detail below.
<Phosphor particles>
In the present invention, the inorganic phosphor particles having an emission maximum at 480 to 520 nm are zinc sulfide, the average particle size is 1 μm or more and less than 20 μm, and the variation coefficient of the particle size is 3% or more and less than 40%.

本発明における蛍光体粒子は、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、硫化亜鉛は、液相法で10nm〜50nmの微粒子粉末(通常生粉と呼ぶ)を作成し、これを一次粒子すなわち母体物質として用いる。硫化亜鉛には高温安定型の六方晶系と低温安定型の立方晶系の2つの結晶系があるが、いずれを使用してもよく、また混在していてもよい。これに付活剤や共付活剤と呼ばれる不純物、融剤ともに坩堝にて900℃〜1300℃の高温で30分〜10時間焼成し、中間蛍光体粒子を得る。上記のような本発明の平均粒子サイズ、粒子サイズの変動係数の低い蛍光体粒子を得るのに好ましい焼成温度は950℃〜1250℃、さらに好ましくは1000℃〜1200℃である。また好ましい焼成時間は30分〜6時間、さらに好ましくは1時間〜4時間である。また融剤としては、20質量%以上用いることが好ましい。さらには30質量%以上が好ましく、40質量%以上がより好ましい。ここにおける融剤の割合は、融剤の割合(質量%)=融剤の質量/(原料蛍光体1次粒子の質量+融剤の質量)で示される。例えば、後述する銅付活硫化亜鉛蛍光体のように、生粉に付活剤である銅を予め混入させておく場合においては、付活剤である銅も蛍光体原料粉末と一体となっており、このような場合は、銅も含め蛍光体原料粉末の質量と計量するものとする。融剤は、室温の質量と焼成温度での質量は異なる場合がある。例えば塩化バリウムは、室温ではBaCl2・2H2Oの状態で存在しているが、焼成温度では水和水が失われ、BaCl2となっていると考えられる。しかし、ここでの融剤の割合とは、室温で安定な状態での、融剤の重質量をもとに計算される。 The phosphor particles in the present invention can be formed by a firing method (solid phase method) widely used in the industry. For example, zinc sulfide creates a fine particle powder (usually called raw powder) of 10 nm to 50 nm by a liquid phase method, and uses this as primary particles, that is, a base material. There are two types of zinc sulfide, a high-temperature stable hexagonal system and a low-temperature stable cubic system, and any of them may be used or may be mixed. This is fired in a crucible at a high temperature of 900 ° C. to 1300 ° C. for 30 minutes to 10 hours with both impurities called activator and coactivator, and intermediate phosphor particles are obtained. A preferable firing temperature is 950 ° C. to 1250 ° C., more preferably 1000 ° C. to 1200 ° C., in order to obtain phosphor particles having a low average particle size and a variation coefficient of the particle size of the present invention as described above. Moreover, preferable baking time is 30 minutes-6 hours, More preferably, it is 1 hour-4 hours. Moreover, as a flux, it is preferable to use 20 mass% or more. Furthermore, 30 mass% or more is preferable and 40 mass% or more is more preferable. The ratio of the flux here is represented by the ratio (mass%) of the flux = mass of the flux / (mass of the raw material phosphor primary particles + the mass of the flux). For example, in the case where copper, which is an activator, is mixed in the raw powder in advance, such as a copper-activated zinc sulfide phosphor described later, the activator copper is also integrated with the phosphor raw material powder. In such a case, the mass of the phosphor raw material powder including copper is measured. The mass of the flux may differ from the mass at room temperature and the mass at the firing temperature. For example, barium chloride exists in the state of BaCl 2 · 2H 2 O at room temperature, but it is considered that water of hydration is lost at the firing temperature and becomes BaCl 2 . However, the ratio of the flux here is calculated based on the heavy mass of the flux in a stable state at room temperature.

次いで、得られた中間体蛍光体粉末に第2回の焼成をほどこす。第2回目は、第1回目より低温の500℃〜800℃で、また短時間の30分〜3時間の加熱(アニーリング)をする。これにより、付活剤を後述の積層欠陥に集中的に析出させることができる。
その後、該中間蛍光体を、塩酸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付活剤を、KCN等で洗浄して除去する。続いて乾燥を施してエレクトロルミネッセンス蛍光体を得る。
このような方法により、平均粒子サイズ1μm以上20μm未満、粒子サイズ変動係数3%以上40%未満の粒子を得ることができる。
本発明の蛍光体粒子の平均粒子サイズや粒子サイズ変動係数の測定は、例えば堀場製作所製・レーザー回折/散乱式粒度分布測定装置LA−920のような、レーザー散乱による方法を用いることができる。ここで、平均粒子サイズはメジアン径を指すものとする。
Next, the obtained intermediate phosphor powder is subjected to a second firing. In the second time, heating (annealing) is performed at a temperature lower than that of the first time at 500 ° C. to 800 ° C. and for a short time of 30 minutes to 3 hours. Thereby, an activator can be concentrated on the below-mentioned stacking fault.
Thereafter, the intermediate phosphor is etched with an acid such as hydrochloric acid to remove the metal oxide adhering to the surface, and the activator adhering to the surface is removed by washing with KCN or the like. Subsequently, drying is performed to obtain an electroluminescent phosphor.
By such a method, particles having an average particle size of 1 μm or more and less than 20 μm and a particle size variation coefficient of 3% or more and less than 40% can be obtained.
For the measurement of the average particle size and the particle size variation coefficient of the phosphor particles of the present invention, for example, a method using laser scattering such as a laser diffraction / scattering particle size distribution measuring apparatus LA-920 manufactured by Horiba, Ltd. can be used. Here, the average particle size refers to the median diameter.

本発明おける付活剤としてはCuが好適に用いられ、Cu源としては限定されるものではないが、硫酸銅、硫化銅、塩化銅、硝酸銅などが用いられる。添加する銅量としては特に制限されるものではないが、母体材料(硫化亜鉛)1モルに対して、1×10−5〜5×10−2モル、好ましくは1×10−4〜1×10−2モル、さらに好ましくは5×10−4〜8×10−3モルである。 Cu is suitably used as the activator in the present invention, and the Cu source is not limited, but copper sulfate, copper sulfide, copper chloride, copper nitrate, and the like are used. The amount of copper to be added is not particularly limited, but is 1 × 10 −5 to 5 × 10 −2 mol, preferably 1 × 10 −4 to 1 × with respect to 1 mol of the base material (zinc sulfide). 10-2 mol, More preferably, it is 5 * 10 < -4 > -8 * 10 <-3> mol.

また、付活剤としてCuを用いた場合、本発明の無機蛍光体粒子におけるCu濃度としては0.10〜0.16mol%/molZnが好ましく、Cu濃度が0.16mol%/molZn以下であれば粒子中にドープしきれなかったCuが粒子表面に析出して表面が着色してしまうという問題が生じることがなく、好ましい。0.10mol%/molZn以上であれば、発光中心の生成量が十分になり好ましい。含有量としてより好ましくは0.11〜0.15mol%/molZn、さらに好ましくは0.120〜0.140mol%/molZnである。
Cu含有量ついては、生粉と混合するCu源の混合量を調節することによって調節することができる。
Cu含有量の測定方法については、蛍光体粒子を塩酸や硝酸、場合によっては王水にて溶解し、ICP分析(誘導プラズマ発光分析)を用いて含有量を定量することができる。
When Cu is used as the activator, the Cu concentration in the inorganic phosphor particles of the present invention is preferably 0.10 to 0.16 mol% / mol Zn, and the Cu concentration is 0.16 mol% / mol Zn or less. The problem that Cu that could not be completely doped in the particles is precipitated on the surface of the particles and the surface is colored is preferable. If it is 0.10 mol% / mol Zn or more, the production amount of the luminescence center is sufficient, which is preferable. The content is more preferably 0.11 to 0.15 mol% / mol Zn, and further preferably 0.120 to 0.140 mol% / mol Zn.
About Cu content, it can adjust by adjusting the mixing amount of Cu source mixed with raw flour.
About the measuring method of Cu content, fluorescent substance particle | grains can be melt | dissolved in hydrochloric acid, nitric acid, and aqua regia, and content can be quantified using ICP analysis (induction plasma emission analysis).

本発明における共付活剤としてはF、Cl、Brから選ばれる少なくとも1種が好適に用いられ、中でもClやBrが好ましい。共付活剤の添加量としては特に限定されず、特にFやClやBrの場合は融剤が共付活剤の供給源としても機能しているため、新たに添加する必要はない。   As the coactivator in the present invention, at least one selected from F, Cl, and Br is preferably used, and Cl and Br are particularly preferable. The addition amount of the coactivator is not particularly limited. In particular, in the case of F, Cl, or Br, the flux also functions as a supply source of the coactivator, so that it is not necessary to newly add.

本発明における蛍光体材料は硫化亜鉛である。例えば、付活剤としてCuを用いた場合、一般的に硫化亜鉛蛍光体中のCuはアクセプターとなり、共付活剤が形成するドナーとペアになることでG−Cuと呼ばれる緑色発光中心を形成することが知られている。G−Cuは発光極大が480〜520nmに存在する。また硫化亜鉛の格子間に存在するCuにより形成されるB−Cuと呼ばれる青色発光中心も同様に形成され、その発光極大は440〜470nmの間に存在する。すなわち硫化亜鉛中にはCuにより2種類の発光中心が形成される。G−Cuを形成する場合、CuはZnS中でZnの格子位置を占有し、F、Cl、Brなどの共付活剤はSの格子位置を占有する。B−Cuの場合は、Cuは硫化亜鉛中の格子間に存在するため、Znの格子位置は点欠陥となる。
一方、硫化亜鉛は一般的に焼成中に硫黄や亜鉛の一部が抜け、点欠陥を生成しやすく、これが発光材料としての性能に影響を及ぼしていることが知られている。本発明は、B−Cuを生成させずG−Cuを効率的に生成させ、発光波長を480〜520nmとすることで、点欠陥をCuや共不活剤で効率的に穴埋めし、点欠陥の生成を抑制でき、高輝度且つ長寿命を達成できることを見出した。
特に平均粒子サイズが1〜20μmの範囲の場合、一般的なEL用蛍光体が20〜30μmに対して小さいため、表面積が大きく、欠陥が生成しやすい。そのため、G−Cuをより効率的に生成することが必要であった。本発明は、焼成条件とCu含有量を適宜調整することにより点欠陥を生成させないことを可能とした。
The phosphor material in the present invention is zinc sulfide. For example, when Cu is used as an activator, generally, Cu in the zinc sulfide phosphor becomes an acceptor, and forms a green emission center called G-Cu by pairing with a donor formed by the coactivator. It is known to do. G-Cu has an emission maximum at 480 to 520 nm. Further, a blue emission center called B-Cu formed by Cu existing between lattices of zinc sulfide is similarly formed, and the emission maximum exists between 440 to 470 nm. That is, two types of emission centers are formed in the zinc sulfide by Cu. When forming G-Cu, Cu occupies the lattice position of Zn in ZnS, and coactivators such as F, Cl and Br occupy the lattice position of S. In the case of B-Cu, since Cu exists between lattices in zinc sulfide, the lattice position of Zn becomes a point defect.
On the other hand, it is known that zinc sulfide generally loses part of sulfur and zinc during firing and easily generates point defects, which affects the performance as a light emitting material. The present invention efficiently generates G-Cu without generating B-Cu, and efficiently fills the point defects with Cu or a co-inactivator by setting the emission wavelength to 480 to 520 nm. It has been found that the production of can be suppressed and a high luminance and a long life can be achieved.
In particular, when the average particle size is in the range of 1 to 20 μm, a general EL phosphor is small with respect to 20 to 30 μm, so that the surface area is large and defects are easily generated. Therefore, it was necessary to generate G-Cu more efficiently. The present invention makes it possible to prevent point defects from being generated by appropriately adjusting the firing conditions and the Cu content.

さらに、本発明では、上記焼成によって得られる中間蛍光体粉末中に含まれる過剰の付活剤、共付活剤及び融剤を除去するためにイオン交換水で洗浄することが好ましい。   Furthermore, in this invention, in order to remove the excess activator, coactivator, and flux which are contained in the intermediate | middle fluorescent substance powder obtained by the said baking, it is preferable to wash | clean with ion-exchange water.

焼成によって得られる中間蛍光体粒子の内部には、自然に生じた面状の積層欠陥(双晶構造)が存在する。これにさら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か、アルミナ等の球体を混ぜて、混合させる(ボールミル)か、粒子を加速させ衝突させる方法などが従来知られている。特に硫化亜鉛は、立方晶系と六方晶系の2つの結晶系が存在し、前者では最密原子面((111)面)はABCABC・・・の三層構造をなし、後者ではc軸に垂直な最密原子面がABAB・・・の二層構造を形成している。このため、硫化亜鉛結晶にボールミル等で衝撃を与えた場合、立方晶系で最密原子面のすべりが起こり、C面が抜けると、部分的にABABの六方晶となり、刃状転位が生じ、またAB面が逆転して双晶が生じることもある。一般に結晶中の不純物は格子欠陥部分に集中するため、積層欠陥を有する硫化亜鉛を加熱して硫化銅などの付活剤を拡散させると積層欠陥に析出する。付活剤の析出部分と母体の硫化亜鉛との界面がエレクトロルミネッセンス発光体の中心となることから、本発明の蛍光体粒子は、粒子個数で30%以上が面状の積層欠陥を5nm以下の間隔で10枚以上含んでいる粒子であることが好ましい。面状の積層欠陥を5nm以下の間隔で10枚以上含んでいる粒子が50%以上の粒子であることがより好ましく、80%以上の粒子であることが特に好ましい。
また、蛍光体粒子の結晶構造については特に制限なく、硫化亜鉛は、閃亜鉛構造(立方晶)とウルツ構造(六方晶)の存在比率については、どのような比率であっても良い。
積層欠陥に関する一般的な記載は、B.Henderson著堂山昌男訳「格子欠陥」第1章と第7章丸善株式会社に詳細に記載されている。硫化亜鉛の場合には、AndrewC.WrightandIanV.F.Viney、PhilosophicalMag.B、2001、Vol.81、No.3、p279−p297に記載されている。
積層欠陥の評価は、蛍光体粒子を塩酸等の酸でエッチングした際に、粒子側面(粒子表面)に現れる積層状の構造を観察することで、評価する。
A naturally occurring planar stacking fault (twin crystal structure) exists inside the intermediate phosphor particles obtained by firing. Further, by applying an impact force in a certain range, the density of stacking faults can be greatly increased without destroying the particles. Conventionally known methods for applying an impact force include a method in which intermediate phosphor particles are brought into contact with each other, spheres such as alumina are mixed and mixed (ball mill), or particles are accelerated to collide. In particular, zinc sulfide has two crystal systems, cubic and hexagonal, and the former has a close-packed atomic plane ((111) plane) with a three-layer structure of ABCABC... Vertical close-packed atomic planes form a two-layer structure of ABAB. For this reason, when an impact is applied to the zinc sulfide crystal with a ball mill or the like, slip of the close-packed atomic plane occurs in a cubic system, and when the C plane is removed, ABAB hexagonal crystals are partially formed, and edge dislocations occur. In addition, the AB plane may be reversed to form twins. In general, since impurities in the crystal are concentrated in lattice defect portions, when zinc sulfide having stacking faults is heated and an activator such as copper sulfide is diffused, it precipitates in stacking faults. Since the interface between the deposited portion of the activator and the base zinc sulfide is the center of the electroluminescent luminescent material, the phosphor particles of the present invention have a planar stacking fault of 5 nm or less with a particle number of 30% or more. It is preferable that the particles contain 10 or more particles at intervals. The number of particles containing 10 or more planar stacking faults at intervals of 5 nm or less is more preferably 50% or more, and particularly preferably 80% or more.
The crystal structure of the phosphor particles is not particularly limited, and zinc sulfide may have any ratio of the zinc flash structure (cubic crystal) and the wurtzite structure (hexagonal crystal).
A general description of stacking faults is B.I. It is described in detail in Henderson's translation of Masao Doyama, “Lattice Defects”, Chapter 1 and Chapter 7 Maruzen Co., Ltd. In the case of zinc sulfide, Andrew C. WrightandIanV. F. Viney, PhilosophyMag. B, 2001, Vol. 81, no. 3, p279-p297.
The stacking fault is evaluated by observing a stacked structure appearing on the side surface of the particle (particle surface) when phosphor particles are etched with an acid such as hydrochloric acid.

また、他の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、等の気相法と、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、等の液相法や、尿素溶融法、噴霧熱分解法なども用いることができる。   Other phosphor formation methods include laser ablation, CVD, plasma, sputtering, resistance heating, electron beam, etc. A liquid phase method such as a method, a precursor thermal decomposition method, a reverse micelle method, a method combining these methods with high-temperature baking, a freeze-drying method, a urea melting method, a spray pyrolysis method, or the like can also be used. .

また本発明の蛍光体粒子は6族から10族までの第2遷移系列に属する金属元素を少なくとも1種類含有することが好ましい。中でもモリブデン、白金、イリジウムが好ましい。これらの金属は硫化亜鉛中に硫化亜鉛1モルに対して1×10-7モルから1×10-3モルの範囲で含まれることが好ましく、1×10-6モルから5×10-4モル含まれることがより好ましい。これらの金属は硫化亜鉛微粉末と所定量の硫酸銅と共に脱イオン水に添加し、スラリー状にした上でよく混合し、乾燥してから共付活剤や融剤と共に焼成を行うことで硫化亜鉛粒子に含有させることが好ましいが、これらの金属を含む錯体粉末をフラックスと混合しておきこの共付活剤や融剤を用いて焼成を行い硫化亜鉛粒子に含有させることも好ましい。いずれの場合も金属を添加する際の原料化合物としては使用する金属元素を含む任意の化合物を使用することが出来るが、より好ましくは、金属または金属イオンに酸素、または窒素が配位した錯体を用いることが好ましい。配位子としては無機化合物でも有機化合物であってもよい。これらにより、より一層の輝度向上及び長寿命化が可能となる。 The phosphor particles of the present invention preferably contain at least one metal element belonging to the second transition series from Group 6 to Group 10. Of these, molybdenum, platinum, and iridium are preferable. These metals are preferably contained in zinc sulfide in the range of 1 × 10 −7 mol to 1 × 10 −3 mol with respect to 1 mol of zinc sulfide, and 1 × 10 −6 mol to 5 × 10 −4 mol. More preferably it is included. These metals are added to deionized water together with zinc sulfide fine powder and a predetermined amount of copper sulfate, made into a slurry, mixed well, dried, and then baked with a coactivator and flux to sulfidize. Although it is preferable to make it contain in a zinc particle, it is also preferable to mix the complex powder containing these metals with a flux, and calcinate using this coactivator and a flux, and to make it contain in a zinc sulfide particle. In any case, any compound containing a metal element to be used can be used as a raw material compound when adding a metal. More preferably, a complex in which oxygen or nitrogen is coordinated to a metal or metal ion is used. It is preferable to use it. The ligand may be an inorganic compound or an organic compound. As a result, it is possible to further improve the luminance and extend the lifetime.

蛍光体粒子は、粒子の表面に非発光シェル層を有していても良い。この非発光シェル層の詳細については、特開2005−283911号公報の〔0028〕〜〔0033〕等に記載の通りである   The phosphor particles may have a non-light emitting shell layer on the surface of the particles. Details of the non-light emitting shell layer are as described in JP-A-2005-283911, [0028] to [0033].

<EL素子>
以下、本発明の無機蛍光体粒子を用いた分散型エレクトロルミネッセンス素子(以下、本発明のEL素子等とも称する)について説明する。
本発明の無機蛍光体粒子を用いた分散型EL素子は、例えば、一方が透明電極である対向する一対の電極の間に、本発明の無機蛍光体粒子を含有する発光層を少なくとも1層有する。発光層と電極との間には、EL素子の絶縁破壊を防止し、発光層に安定した電界を集中させるために絶縁層や遮断層等の誘電体層が配置されていることが好ましい。
<EL element>
Hereinafter, a dispersion-type electroluminescent element using the inorganic phosphor particles of the present invention (hereinafter also referred to as an EL element of the present invention) will be described.
The dispersion type EL element using the inorganic phosphor particles of the present invention has, for example, at least one light emitting layer containing the inorganic phosphor particles of the present invention between a pair of opposed electrodes, one of which is a transparent electrode. . A dielectric layer such as an insulating layer or a blocking layer is preferably disposed between the light emitting layer and the electrode in order to prevent dielectric breakdown of the EL element and concentrate a stable electric field on the light emitting layer.

<発光層>
本発明の蛍光体粒子を用いてEL素子を作成する場合、該粒子を有機分散媒に分散して、その分散液を塗布し発光層を形成させる。
有機分散媒としては、有機高分子材料、または高沸点の有機溶剤を用いることが出来るが、有機高分子材料を主に構成される有機バインダーが好ましい。
上記有機バインダーとしては、誘電率の高い素材が望ましく、含フッ素高分子化合物(例えばフッ化エチレン、3フッ化1塩化エチレンを重合単位として含む高分子化合物)、または水酸基がシアノエチル化された多糖類(シアノエチルプルラン、シアノエチルセルロース)、ポリビニルアルコール(シアノエチルポリビニルアルコール)、フェノール樹脂や、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が挙げられ、これらを全部または一部含んでなることが好ましい。また、これらのバインダーに、BaTiO3やSrTiO3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。
蛍光体粒子のバインダーへの分散方法としては、ホモジナイザー、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。
このようなバインダーと上記蛍光体粒子との配合割合は、発光層中の上記蛍光体粒子の含有量が固形分全体に対して30〜90質量%となる割合とするのが好ましく、60〜85質量%となる割合とするのが更に好ましい。これにより発光層の表面を平滑に形成することができる。
バインダーとしては、水酸基がシアノエチル化された高分子化合物を発光層全体の有機分散媒のうち質量比で20%以上、更に好ましくは50%以上使用するのが特に好ましい。
<Light emitting layer>
When an EL device is produced using the phosphor particles of the present invention, the particles are dispersed in an organic dispersion medium, and the dispersion is applied to form a light emitting layer.
As the organic dispersion medium, an organic polymer material or an organic solvent having a high boiling point can be used, but an organic binder mainly composed of the organic polymer material is preferable.
The organic binder is preferably a material having a high dielectric constant, such as a fluorine-containing polymer compound (for example, a polymer compound containing ethylene fluoride, trifluoride monochloride as a polymerization unit), or a polysaccharide having a hydroxyl group cyanoethylated. (Cyanoethyl pullulan, cyanoethyl cellulose), polyvinyl alcohol (cyanoethyl polyvinyl alcohol), phenol resin, polyethylene, polypropylene, polystyrene resin, silicone resin, epoxy resin, vinylidene fluoride, and all or part of them Preferably it comprises. In addition, the dielectric constant can be adjusted by appropriately mixing fine particles having a high dielectric constant such as BaTiO 3 and SrTiO 3 with these binders.
As a method for dispersing the phosphor particles in the binder, a homogenizer, a planetary kneader, a roll kneader, an ultrasonic disperser, or the like can be used.
The blending ratio of the binder and the phosphor particles is preferably such that the content of the phosphor particles in the light emitting layer is 30 to 90% by mass with respect to the entire solid content, and is 60 to 85. It is still more preferable to set it as the ratio used as the mass%. Thereby, the surface of the light emitting layer can be formed smoothly.
As the binder, it is particularly preferable to use a polymer compound in which the hydroxyl group is cyanoethylated in a mass ratio of 20% or more, more preferably 50% or more, in the organic dispersion medium of the entire light emitting layer.

このようにして得られる発光層の厚みは20μm以上80μm未満が好ましく、より好ましくは25μm以上75μm未満である。20μm以上において、発光層の表面の良好な平滑性を得ることができ、また、80μm未満において蛍光体粒子に有効に電界をかけることができ、好ましい。特に、後述の遮断層を設けた場合には、後述の絶縁膜の膜厚を薄くし、且つ発光層の膜厚を厚くすることにより、初期輝度の低下を回復するとともに、十分な耐久性効果を得ることができ、好ましい。更に、良好な初期輝度を得るためには、発光層の膜厚は70μm以下であることが好ましい。   The thickness of the light emitting layer thus obtained is preferably 20 μm or more and less than 80 μm, more preferably 25 μm or more and less than 75 μm. When the thickness is 20 μm or more, favorable smoothness of the surface of the light emitting layer can be obtained, and when it is less than 80 μm, an electric field can be effectively applied to the phosphor particles, which is preferable. In particular, in the case where a blocking layer described later is provided, a decrease in the initial luminance and a sufficient durability effect can be achieved by reducing the thickness of the insulating film described later and increasing the thickness of the light emitting layer. Is preferable. Furthermore, in order to obtain a good initial luminance, the thickness of the light emitting layer is preferably 70 μm or less.

<遮断層>
本発明のEL素子は、透明電極と発光層との間に遮断層を有していても良い。この遮断層の詳細については、特開2007−12466号公報の〔0013〕〜〔0020〕等に記載の通りである。
<Blocking layer>
The EL element of the present invention may have a blocking layer between the transparent electrode and the light emitting layer. Details of this blocking layer are as described in JP-A 2007-12466, [0013] to [0020].

<絶縁層>
本発明のEL素子における絶縁層は、誘電率と絶縁性が高く、且つ高い絶縁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BaTiO、KNbO、LiNbO、LiTaO、Ta、BaTa、Y、Al、AlON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、また有機バインダーを含有する粒子構造を有する膜として用いても良い。例えば、Mat.Res.Bull.36巻、1065ページに記載されているようにBaTiO微粒子とBaTiOゾルとから構成した膜などが用いられる。
膜厚みは、10μm以上35μm未満であることが望ましい。より好ましくは12μm以上33μm未満であり、15μm以上31μm未満がさらに好ましい。膜厚が薄すぎると絶縁破壊が起きやすくなり、厚すぎると発光層にかかる電圧が小さくなり、実質的に発光効率が低下するため好ましくない。
<Insulating layer>
As the insulating layer in the EL element of the present invention, any material can be used as long as it is a material having a high dielectric constant and insulating property and a high breakdown voltage. These are selected from metal oxides and nitrides, such as BaTiO 3 , KNbO 3 , LiNbO 3 , LiTaO 3 , Ta 2 O 3 , BaTa 2 O 6 , Y 2 O 3 , Al 2 O 3 , AlON, etc. . These may be installed as a uniform film, or may be used as a film having a particle structure containing an organic binder. For example, Mat. Res. Bull. As described in Volume 36, page 1065, a film composed of BaTiO 3 fine particles and BaTiO 3 sol is used.
The film thickness is desirably 10 μm or more and less than 35 μm. More preferably, they are 12 micrometers or more and less than 33 micrometers, and 15 micrometers or more and less than 31 micrometers are still more preferable. If the film thickness is too thin, dielectric breakdown tends to occur, and if it is too thick, the voltage applied to the light-emitting layer is reduced, which is not preferable because the light emission efficiency is substantially lowered.

絶縁層に用いることができる有機バインダーとしては、シアノエチルプルラン、シアノエチルポリビニルアルコール、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が挙げられる。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。分散方法としては、ホモジナイザー、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。 Examples of organic binders that can be used for the insulating layer include polymers having a relatively high dielectric constant such as cyanoethyl pullulan, cyanoethyl polyvinyl alcohol, and cyanoethyl cellulose resins, polyethylene, polypropylene, polystyrene resins, silicone resins, epoxy resins, Examples thereof include resins such as vinylidene fluoride. 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 dispersion method, a homogenizer, a planetary kneader, a roll kneader, an ultrasonic disperser, or the like can be used.

<赤色材料>
本発明のエレクトロルミネッセンス素子では、白色発光を作ることで、用途範囲が広がり好ましい。そのためには480〜520nmに発光極大を有する硫化亜鉛粒子の発光の他に赤色に発光する発光材料を使用する。赤色の発光材料は、硫化亜鉛の発光を吸収し赤色に変換する有機材料もしくは赤色のエレクトロルミネッセンスを示す無機材料のいずれでも良い。前者は特に有機物の蛍光染料または蛍光顔料が好適に用いられ、発光層中に分散しても、絶縁層中に分散してもよく、発光層と透明電極の間や透明電極に対して発光層と反対側に位置させてもよい。後者は硫化亜鉛蛍光体粒子と同様、発光層に含有させることもできるし、透明電極と絶縁層の間に硫化亜鉛蛍光体粒子を含有する層とは別に赤色無機蛍光体材料層として導入することもできる。
本発明に好ましく用いられる赤色発光の蛍光体粒子としては、前述本発明の硫化亜鉛蛍光体材料である無機蛍光体粒子と同様に、その母体材料は第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構成され、必要な発光波長領域により任意に選択される。付活剤としては特に限定されるものではないが、例えばCuやMnなどの遷移金属などから、共付活剤は例えばF、Cl、Br、Iなどの第VII族元素やAl、Ga、Inなどの第IIIから選択される。さらにCe、Eu、Smなどの希土類もドープされていることが望ましい。具体的にはZnS:Cu,InやCaS:Eu,Ceなどがそれにあたる。
<Red material>
In the electroluminescence device of the present invention, it is preferable to produce white light emission to widen the application range. For this purpose, a light emitting material that emits red light in addition to the light emission of zinc sulfide particles having a light emission maximum at 480 to 520 nm is used. The red light emitting material may be either an organic material that absorbs the light emission of zinc sulfide and converts it into red or an inorganic material that exhibits red electroluminescence. The former is particularly preferably an organic fluorescent dye or fluorescent pigment, which may be dispersed in the light emitting layer or dispersed in the insulating layer, and between the light emitting layer and the transparent electrode or the light emitting layer relative to the transparent electrode. It may be located on the opposite side. The latter can be contained in the light-emitting layer in the same manner as the zinc sulfide phosphor particles, or introduced as a red inorganic phosphor material layer separately from the layer containing the zinc sulfide phosphor particles between the transparent electrode and the insulating layer. You can also.
As the phosphor particles emitting red light preferably used in the present invention, the base material is composed of a group II element and a group VI element, like the inorganic phosphor particles which are the zinc sulfide phosphor material of the present invention. It is composed of one or more elements selected from the group and one or more elements selected from the group consisting of Group III elements and Group V elements, and is arbitrarily selected depending on the necessary emission wavelength region . Although it does not specifically limit as an activator, For example, co-activators are group VII elements, such as F, Cl, Br, I, Al, Ga, In, from transition metals, such as Cu and Mn. And so on. Furthermore, it is desirable that rare earth such as Ce, Eu, and Sm is also doped. Specifically, ZnS: Cu, In, CaS: Eu, Ce, etc. correspond to it.

以下では特に赤色変換有機材料について詳細に説明する。
本発明のエレクトロルミネッセンス素子において、白色発光時の赤色の発光波長として好ましくは590nm以上650nm以下である。この範囲に含まれる赤色発光波長を得るには、赤色変換材料を発光層に含有させても、発光層と透明電極の間に入れても、透明電極を中心として発光層の反対側に入れてもよいが、絶縁層に含有させることが最も好ましい。赤色変換材料を含む絶縁層は、本発明におけるエレクトロルミネッセンス素子中の絶縁層が全て赤色変換材料を含む層とすることも好ましいが、素子中の絶縁層を2つ以上に分割し、そのうちの一部が赤色変換材料を含む層とすることがより好ましい。赤色変換材料を含む層は、赤色変換材料を含まない絶縁層と発光層の間に位置することが好ましく、赤色変換材料を含まない絶縁層の両側を赤色変換材料を含まない絶縁層で挟まれる様に位置させることも好ましい。
Hereinafter, the red color conversion organic material will be described in detail.
In the electroluminescence device of the present invention, the red emission wavelength during white light emission is preferably 590 nm or more and 650 nm or less. In order to obtain a red emission wavelength included in this range, a red conversion material may be contained in the light emitting layer, placed between the light emitting layer and the transparent electrode, or placed on the opposite side of the light emitting layer around the transparent electrode. However, it is most preferable to contain it in the insulating layer. The insulating layer containing the red color conversion material is preferably a layer in which all of the insulating layers in the electroluminescent element of the present invention contain the red color conversion material. However, the insulating layer in the element is divided into two or more, and one of them. More preferably, the part is a layer containing a red color conversion material. The layer containing the red color conversion material is preferably located between the insulating layer not containing the red color conversion material and the light emitting layer, and the insulating layer not containing the red color conversion material is sandwiched between the insulating layers not containing the red color conversion material. It is also preferable to position them in such a manner.

赤色変換材料を含む層を赤色変換材料を含まない絶縁層と発光層の間に位置させる場合、赤色変換材料を含む層は1μm以上20μm以下であることが好ましく、より好ましくは3μm以上17μm以下である。赤色変換材料を添加した絶縁層中の赤色変換材料の濃度は、BaTiO3に代表される誘電体粒子に対しての質量%で、1質量%以上20質量%以下が好ましく、より好ましくは3質量%以上15質量%以下である。赤色変換材料を含む層が両側から赤色変換材料を含まない絶縁層に挟まれる様に位置する場合、赤色変換材料を含む層は1μm以上20μm以下であることが好ましく、より好ましくは3μm以上10μm以下である。赤色変換材料を添加した絶縁層中の赤色変換材料の濃度は、誘電体粒子に対しての質量%で、1質量%以上30質量%以下が好ましく、より好ましくは3質量%以上20質量%以下である。赤色変換材料を含む層が両側から赤色変換材料を含まない絶縁層に挟まれる様に位置する場合には赤色変換材料を含む層に誘電体粒子を含有させず、高誘電率バインダーと赤色変換材料のみの層にすることも好ましい。 When the layer containing the red conversion material is positioned between the insulating layer not containing the red conversion material and the light emitting layer, the layer containing the red conversion material is preferably 1 μm or more and 20 μm or less, more preferably 3 μm or more and 17 μm or less. is there. The concentration of the red conversion material in the insulating layer to which the red conversion material is added is preferably 1% by mass or more and 20% by mass or less, and more preferably 3% by mass with respect to dielectric particles represented by BaTiO 3. % To 15% by mass. When the layer containing the red conversion material is positioned so as to be sandwiched between the insulating layers not containing the red conversion material from both sides, the layer containing the red conversion material is preferably 1 μm or more and 20 μm or less, more preferably 3 μm or more and 10 μm or less. It is. The concentration of the red conversion material in the insulating layer to which the red conversion material is added is preferably 1% by mass or more and 30% by mass or less, and more preferably 3% by mass or more and 20% by mass or less, based on the dielectric particles. It is. When the layer containing the red conversion material is positioned so as to be sandwiched between the insulating layers not containing the red conversion material from both sides, the layer containing the red conversion material does not contain dielectric particles, and the high dielectric constant binder and the red conversion material It is also preferable to use only a layer.

ここで使用される赤色変換材料が粉末の状態にある時の発光波長として好ましくは590nm以上750nm以下であることが好ましく、より好ましくは600nm以上650nm以下であり、最も好ましくは605nm以上、630nm以下である。この赤色変換材料がエレクトロルミネッセンス素子に添加され、エレクトロルミネッセンス発光時の赤色の発光波長としては前述の様に590nm以上、650nm以下であることが好ましく、より好ましくは595nm以上630nm以下であり、最も好ましくは600nm以上、620nm以下である。   The emission wavelength when the red conversion material used here is in a powder state is preferably 590 nm or more and 750 nm or less, more preferably 600 nm or more and 650 nm or less, and most preferably 605 nm or more and 630 nm or less. is there. This red conversion material is added to the electroluminescence element, and the red emission wavelength at the time of electroluminescence emission is preferably 590 nm or more and 650 nm or less, more preferably 595 nm or more and 630 nm or less, and most preferably Is 600 nm or more and 620 nm or less.

赤色変換材料を含む層の結合剤としては、シアノエチルプルラン、シアノエチルポリビニルアルコール、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が好ましい。   As a binder for the layer containing the red conversion material, a polymer having a relatively high dielectric constant such as cyanoethyl pullulan, cyanoethyl polyvinyl alcohol, cyanoethyl cellulose resin, polyethylene, polypropylene, polystyrene resin, silicone resin, epoxy resin, Resins such as vinylidene fluoride are preferred.

本発明の赤色変換材料としては、蛍光顔料または蛍光染料を好ましく用いることが出来る。これらの発光中心をなす化合物としては、ローダミン、ラクトン、キサンテン、キノリン、ベンゾチアゾール、トリエチルインドリン、ペリレン、トリフェンニン、ジシアノメチレンを骨格として持つ化合物が好ましく、他にもシアニン系色素、アゾ染料、ポリフェニレンビニレン系ポリマー、ジシランオリゴチエニレン系ポリマー、ルテニウム錯体、ユーロピウム錯体、エルビウム錯体を用いることも好ましい。これらの化合物は単独で用いても複数種類を用いてもよい。また、これらの化合物はさらにポリマー等に分散した後に使用してもよい。上記の範囲に発光極大を有する蛍光顔料としては、シンロイヒ社製の「SEL−1003」を使用できる。
また、上記の蛍光顔料または蛍光染料は、バンドリフレクションフィルター等のフィルターを用いることで、発光極大波長を該範囲内に調整することができる。
As the red color conversion material of the present invention, a fluorescent pigment or a fluorescent dye can be preferably used. Compounds having these luminescence centers are preferably compounds having rhodamine, lactone, xanthene, quinoline, benzothiazole, triethylindoline, perylene, triphenine, dicyanomethylene as the skeleton, and other cyanine dyes, azo dyes, polyphenylene vinylenes. It is also preferable to use a polymer, a disilane oligothienylene polymer, a ruthenium complex, a europium complex, or an erbium complex. These compounds may be used alone or in combination. Further, these compounds may be used after further being dispersed in a polymer or the like. As a fluorescent pigment having an emission maximum in the above range, “SEL-1003” manufactured by Sinloihi can be used.
The fluorescent pigment or fluorescent dye can adjust the maximum emission wavelength within this range by using a filter such as a band reflection filter.

<透明電極>
透明電極は、ガラス基板はもとより、ポリエチレンテレフタレートやトリアセチルセルロースベース等の透明フィルム上に、インジウム・錫酸化物(ITO)や錫酸化物、アンチモンドープ酸化錫、亜鉛ドープ酸化錫、酸化亜鉛等の透明導電性材料を蒸着、塗布、印刷等の方法で一様に付着、製膜することで得られる。
また、銀の薄膜を高屈折率層で挟んだ多層構造を用いても良い。さらに、ポリアニリン、ポリピロールなどの共役系高分子などの導電性ポリマーを好ましく用いることができる。
これら透明導電性材料に関しては、東レリサーチセンター発行「電磁波シールド材料の現状と将来」、特開平9−147639号公報等に記載されている。
<Transparent electrode>
The transparent electrode is not only a glass substrate, but also a transparent film such as polyethylene terephthalate or triacetyl cellulose base, such as indium / tin oxide (ITO), tin oxide, antimony-doped tin oxide, zinc-doped tin oxide, or zinc oxide. It can be obtained by uniformly depositing and forming a transparent conductive material by a method such as vapor deposition, coating or printing.
Alternatively, a multilayer structure in which a silver thin film is sandwiched between high refractive index layers may be used. Furthermore, a conductive polymer such as a conjugated polymer such as polyaniline or polypyrrole can be preferably used.
These transparent conductive materials are described in “Current Status and Future of Electromagnetic Shielding Materials” published by Toray Research Center, Japanese Patent Laid-Open No. 9-147639, and the like.

また上記透明電極としては、上記透明フィルムに上記透明導電性材料を付着・製膜してなる透明な導電性シートや導電性ポリマーに、一様な網目状、櫛型あるいはグリッド型等の金属および/または合金の細線構造部を配置した導電性面を作成して通電性を改善した透明導電性シートを用いることも好ましい。   As the transparent electrode, a transparent conductive sheet or conductive polymer obtained by attaching and forming the transparent conductive material to the transparent film, a uniform mesh, a comb-shaped or grid-type metal, and the like It is also preferable to use a transparent conductive sheet in which a conductive surface on which a fine wire structure part of an alloy is arranged is formed to improve the conductivity.

上記のような細線を併用する場合、金属や合金の細線の材料としては、銅や銀、ニッケル、アルミニウムが好ましく用いられるが、目的によっては、金属や合金の代わりに前述の透明導電性材料を用いてもよい。電気伝導性と熱伝導性が高い材料であることが好ましい。該細線の幅は、任意であるが、0.1μm程度から1000μmの間が好ましい。該細線は、50μmから5cmの間隔のピッチで配置されていることが、好ましく、特に100μmから1cmピッチが好ましい。
該細線構造部の高さ(厚み)は、0.1μm以上10μm以下が、好ましい。特に好ましくは、0.5μm以上5μm以下である。該細線構造部と透明導電膜は、どちらが表面に出ていも良いが、結果として導電性面の平滑性(凹凸)は、5μm以下であることが好ましい。密着性の観点から、0.01μm以上5μm以下が好ましい。特に好ましいのは、0.05μm以上3μm以下である。
In the case of using the fine wires as described above, copper, silver, nickel, and aluminum are preferably used as the material for the fine wires of the metal or alloy, but depending on the purpose, the above-mentioned transparent conductive material may be used instead of the metal or alloy. It may be used. A material having high electrical conductivity and high thermal conductivity is preferable. The width of the thin line is arbitrary, but is preferably between about 0.1 μm and 1000 μm. The fine wires are preferably arranged at a pitch of 50 μm to 5 cm, and more preferably 100 μm to 1 cm.
The height (thickness) of the fine wire structure is preferably 0.1 μm or more and 10 μm or less. Particularly preferably, it is 0.5 μm or more and 5 μm or less. Either the fine wire structure portion or the transparent conductive film may be exposed on the surface, but as a result, the smoothness (unevenness) of the conductive surface is preferably 5 μm or less. From the viewpoint of adhesion, it is preferably 0.01 μm or more and 5 μm or less. Particularly preferred is 0.05 μm or more and 3 μm or less.

ここで、導電性面の平滑性(凹凸)は、3次元表面粗さ計(例えば、東京精密社製;SURFCOM575A−3DF)を用いて5mm四方を測定したときの凹凸部の平均振幅を示す。表面粗さ計の分解能の及ばないものについては、STMや電子顕微鏡による測定によって、平滑性を求める。
細線の幅と高さ、間隔の関係については、細線の幅は、目的に応じて決めればよいが、典型的には、細線間隔の1/10000以上、1/10以下が好ましい。
細線の高さも同様であるが、細線の幅に対して1/100以上10倍以下の範囲が好ましく用いられる。
Here, the smoothness (unevenness) of the conductive surface indicates the average amplitude of the unevenness when measuring 5 mm square using a three-dimensional surface roughness meter (for example, manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd .; SURFCOM 575A-3DF). For a surface roughness meter that does not reach the resolution, smoothness is obtained by measurement using an STM or an electron microscope.
With regard to the relationship between the width, height, and interval of the fine lines, the width of the fine lines may be determined according to the purpose, but typically it is preferably 1 / 10,000 or more and 1/10 or less of the fine line interval.
The height of the fine line is the same, but a range of 1/100 to 10 times the width of the fine line is preferably used.

本発明において用いられる透明電極の表面抵抗率は0.1Ω/□以上100Ω/□以下であることが好ましく、1Ω/□以上80Ω/□以下であることがより好ましい。透明電極の表面抵抗率は、JIS K6911に記載の測定方法に準じて測定された値である。   The surface resistivity of the transparent electrode used in the present invention is preferably from 0.1Ω / □ to 100Ω / □, more preferably from 1Ω / □ to 80Ω / □. The surface resistivity of the transparent electrode is a value measured according to the measurement method described in JIS K6911.

上記透明電極として金属および/または合金の細線構造部を配置した場合には、光の透過率の減少を抑制することが好ましい。細線の間隔、細線幅や高さを上述の範囲内とすることで、90%以上の光の透過率を確保することが、好ましい。
本発明においては、透明電極の光の透過率が、550nmの光に対して70%以上であることが好ましく、80%以上であることがさらに好ましく、90%以上であることが最も好ましい。
When a metal and / or alloy fine wire structure is disposed as the transparent electrode, it is preferable to suppress a decrease in light transmittance. It is preferable to ensure a light transmittance of 90% or more by setting the interval, the width and the height of the thin lines within the above-described ranges.
In the present invention, the light transmittance of the transparent electrode is preferably 70% or more, more preferably 80% or more, and most preferably 90% or more with respect to 550 nm light.

また、上記透明電極は、輝度を向上させるため、また白色発光を実現する上で、波長420nm〜650nmの領域の光を80%以上透過することが好ましく、より好ましくは90%以上透過することが好ましい。白色発光を実現する上では、波長380nm〜680nmの領域の光を80%以上透過することがより好ましい。透明電極の光の透過率は、分光光度計によって測定することができる。   The transparent electrode preferably transmits 80% or more of light in the wavelength range of 420 nm to 650 nm, more preferably 90% or more, in order to improve luminance and realize white light emission. preferable. In order to realize white light emission, it is more preferable to transmit 80% or more of light in a wavelength region of 380 nm to 680 nm. The light transmittance of the transparent electrode can be measured with a spectrophotometer.

<背面電極>
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出来る。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。更に、耐久性を向上させる観点から、背面電極の熱伝導率は高いことが重要で、2.0W/cm・deg以上、特に2.5W/cm・deg以上であることが好ましい。
また、EL素子の周辺部に高い放熱性と通電性を確保するために、金属シートや金属メッシュを背面電極として用いることも好ましい。
<Back electrode>
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. Furthermore, from the viewpoint of improving durability, it is important that the thermal conductivity of the back electrode is high, and it is preferably 2.0 W / cm · deg or more, particularly 2.5 W / cm · deg or more.
It is also preferable to use a metal sheet or a metal mesh as the back electrode in order to ensure high heat dissipation and electrical conductivity in the periphery of the EL element.

<製造方法>
本発明のEL素子の製造方法については、特に限定されないが、特開2007−12466号公報の〔0046〕〜〔0049〕等に詳細に記載の通りの方法を適宜採ることができる。
<Manufacturing method>
The method for producing the EL device of the present invention is not particularly limited, but a method as described in detail in, for example, [0046] to [0049] of JP-A No. 2007-12466 can be appropriately employed.

<封止>
本発明の分散型EL素子は、最後に封止フィルムを用いて、外部環境からの湿度や酸素の影響を排除するよう加工するのが好ましい。封止の詳細については、特開2007−12466号公報の〔0050〕〜〔0055〕等に記載の通りである。
<Sealing>
It is preferable that the dispersion type EL element of the present invention is finally processed using a sealing film so as to eliminate the influence of humidity and oxygen from the external environment. Details of the sealing are as described in JP-A-2007-12466, [0050] to [0055].

本発明はEL素子を高輝度(例えば600cd/m2以上)で発光させて用いる用途で特に有効である。具体的には本発明はEL素子の透明電極と背面電極の間に、100V以上500V以下の電圧を印加する駆動条件、または800Hz以上4000KHz以下の周波数の交流電源で駆動する条件で使用する場合に有効である。 The present invention is particularly effective in an application in which an EL element is used by emitting light with high luminance (for example, 600 cd / m 2 or more). Specifically, the present invention is used in a driving condition in which a voltage of 100 V or more and 500 V or less is applied between the transparent electrode and the back electrode of the EL element, or in a condition of driving with an AC power source having a frequency of 800 Hz or more and 4000 KHz or less. It is valid.

以下に、本発明の分散型EL素子の実施例を示すが、本発明の分散型EL素子はこれに限定されるものではない。   Examples of the dispersion type EL element of the present invention are shown below, but the dispersion type EL element of the present invention is not limited thereto.

実施例1
厚み70μmのアルミニウム電極(背面電極)上に、以下に示す各層を第1層(厚さ30μm)、第2層(厚さ55μm)の順序で、それぞれの層形成用塗布液を塗布して形成し、更にインジウム−スズ酸化物を厚み40nmの透明電極を形成するようにスパッタしたポリエチレンテレフタレート(厚み75μm)を透明電極側(導電性面側)がアルミニウム電極側を向くように、透明電極と第2層である蛍光体粒子含有層(発光層)が隣接するようにして190℃のヒートローラーで窒素雰囲気下で圧着した。
Example 1
Each layer shown below is formed on a 70 μm thick aluminum electrode (back electrode) by applying the respective layer forming coating solutions in the order of a first layer (thickness 30 μm) and a second layer (thickness 55 μm). Further, polyethylene terephthalate (thickness 75 μm) sputtered with indium-tin oxide so as to form a transparent electrode having a thickness of 40 nm is formed so that the transparent electrode side (conductive surface side) faces the aluminum electrode side. The two phosphor layer-containing layers (light-emitting layers) were adjacent to each other and pressed with a 190 ° C. heat roller in a nitrogen atmosphere.

以下に示す各層の添加物量は、EL素子1平方メートルあたりの質量を表す。
各層は、ジメチルホルムアミドを加えて粘度を調節した塗布液とした上で塗布して作製し、その後110℃で10時間乾燥させた。
The additive amount of each layer shown below represents the mass per square meter of the EL element.
Each layer was prepared by applying dimethylformamide to a coating solution with adjusted viscosity and then dried at 110 ° C. for 10 hours.

第1層;絶縁層(赤色変換材料なし)
シアノエチルプルラン 14.0g
シアノエチルポリビニルアルコール 10.0g
チタン酸バリウム粒子(平均球相当直径0.05μm) 100.0g
第2層;発光層
シアノエチルプルラン 18.0g
シアノエチルポリビニルアルコール 12.0g
蛍光体粒子 120.0g
First layer: Insulating layer (without red conversion material)
Cyanoethyl pullulan 14.0g
Cyanoethyl polyvinyl alcohol 10.0g
Barium titanate particles (average sphere equivalent diameter 0.05 μm) 100.0 g
Second layer; light-emitting layer 18.0 g of cyanoethyl pullulan
12.0 g of cyanoethyl polyvinyl alcohol
Phosphor particles 120.0g

蛍光体粒子の製法、特性については以下に示す。
ZnS微粉末(フルウチ化学製・純度99.999%)150gに水を加えて撹拌することでスラリーとし、0.538gのCuSO4・5H2Oを含む水溶液を添加し、一部Cuで置換した(ZnS1モルに対してCu1.4×10−3モル)ZnS生粉(平均粒径100nm)を得た。得られた生粉25.0gに、S粉末を4.0g加え、さらに融剤としてBaCl2・2H2O;4.2g、MgCl2・6H2O;11.2g、SrCl2・6H2O;9.0gを加え、Ar雰囲気中で1200℃で4時間焼成を行い、蛍光体中間体を得た。該蛍光体中間体をイオン交換水で5回水洗し、乾燥した。得られた中間体を40分間ボールミルにて粉砕し、その後700℃6時間でアニールした。
得られた蛍光体粒子を、70 ℃に加熱した10%のKCN水溶液で洗浄して表面にある余分な銅(硫化銅)を取り除いた後5回水洗を行い、蛍光体粒子Aを得た。
The production method and characteristics of the phosphor particles are shown below.
Water was added to 150 g of ZnS fine powder (manufactured by Furuuchi Chemical Co., Ltd., purity 99.999%) and stirred to form a slurry, and an aqueous solution containing 0.538 g of CuSO 4 .5H 2 O was added and partially replaced with Cu. (Cu1.4 × 10 −3 mol with respect to 1 mol of ZnS) ZnS raw powder (average particle size 100 nm) was obtained. 4.0 g of S powder was added to 25.0 g of the obtained raw powder, and BaCl 2 · 2H 2 O; 4.2 g, MgCl 2 · 6H 2 O; 11.2 g, SrCl 2 · 6H 2 O as a flux. 9.0 g was added, and calcination was performed at 1200 ° C. for 4 hours in an Ar atmosphere to obtain a phosphor intermediate. The phosphor intermediate was washed with ion-exchanged water 5 times and dried. The obtained intermediate was pulverized with a ball mill for 40 minutes and then annealed at 700 ° C. for 6 hours.
The obtained phosphor particles were washed with a 10% KCN aqueous solution heated to 70 ° C. to remove excess copper (copper sulfide) on the surface, and then washed with water five times to obtain phosphor particles A.

さらに蛍光体粒子Bは、加える融剤の量をBaCl2・2H2O;2.1g、MgCl2・6H2O;4.25g、SrCl2・6H2O;1.0gとした以外は、蛍光体粒子Aと同様に作製した。
また、さらに蛍光体粒子Cは、CuSO4・5H2Oの量を0.231gとした以外は、蛍光体粒子Aと同様に作製した。
蛍光体粒子Dは。CuSO4・5H2Oの量を0.384gとした以外は、蛍光体粒子Bと同様に作製した。
蛍光体粒子Eは、CuSO・5HOの量を0.614gとした以外は、蛍光体粒子Aと同様に作製した。
蛍光体粒子Fは、CuSO・5HOの量を0.481gとした以外は、蛍光体粒子Aと同様に作製した。
蛍光体粒子Gは、CuSO・5HOの量を0.384gとした以外は、蛍光体粒子Aと同様に作製した。
蛍光体粒子Hは、CuSO・5HOの量を0.652gとした以外は、蛍光体粒子Aと同様に作製した。
Further, the phosphor particles B were added except that the amount of flux added was BaCl 2 .2H 2 O; 2.1 g, MgCl 2 .6H 2 O; 4.25 g, SrCl 2 .6H 2 O; 1.0 g. It produced similarly to the fluorescent substance particle A.
Further, the phosphor particles C were prepared in the same manner as the phosphor particles A except that the amount of CuSO 4 .5H 2 O was 0.231 g.
Phosphor particles D. It was produced in the same manner as the phosphor particle B except that the amount of CuSO 4 .5H 2 O was 0.384 g.
The phosphor particle E was produced in the same manner as the phosphor particle A, except that the amount of CuSO 4 .5H 2 O was 0.614 g.
The phosphor particles F were produced in the same manner as the phosphor particles A except that the amount of CuSO 4 .5H 2 O was 0.481 g.
The phosphor particle G was produced in the same manner as the phosphor particle A, except that the amount of CuSO 4 .5H 2 O was 0.384 g.
The phosphor particles H were produced in the same manner as the phosphor particles A, except that the amount of CuSO 4 .5H 2 O was 0.652 g.

表1に各蛍光体粒子の平均粒子サイズ、粒子サイズの変動係数、Cu含有量を示す。なお、Cu含有量については蛍光体粒子を王水にて溶解し、ICP発光分析によりZnに対するパーセンテージで示してある。また、平均粒子サイズおよび粒子サイズ変動係数は、堀場製作所製・レーザー回折/散乱式粒度分布測定装置LA−920を用いて測定した。
さらに、それぞれの蛍光体粒子を使用して塗布物を形成し、透明電極付きのフィルムを圧着し、アルミニウム電極、透明電極それぞれに電極端子(厚み60μmのアルミニウム板)を配線してから、凸版印刷社製の防湿フィルムであるG X フィルムと挟んで真空脱気しながら熱圧着することで密封し、EL素子とした。120V 1.4kHzで駆動した場合の発光極大の波長を示す。
Table 1 shows the average particle size, particle size variation coefficient, and Cu content of each phosphor particle. In addition, about Cu content, the fluorescent substance particle is melt | dissolved in aqua regia, and it has shown by the percentage with respect to Zn by ICP emission analysis. Further, the average particle size and the particle size variation coefficient were measured using a laser diffraction / scattering particle size distribution measuring apparatus LA-920 manufactured by Horiba.
Furthermore, each phosphor particle is used to form a coating, a film with a transparent electrode is pressure-bonded, and electrode terminals (aluminum plate having a thickness of 60 μm) are wired to each of the aluminum electrode and the transparent electrode, and then relief printing is performed. The EL device was sealed by thermocompression bonding while vacuum degassing with a GX film, which is a moisture-proof film manufactured by the company. The wavelength of the light emission maximum when driven at 120 V 1.4 kHz is shown.

Figure 2010215787
Figure 2010215787

EL素子101、105〜108に使用した蛍光体粒子が平均粒子サイズ、粒子サイズの変動係数とも低く、その発光極大も本発明の範囲内にあるのに対し、EL素子102は平均粒子サイズおよび粒子サイズの変動係数が、EL素子103は発光極大の波長が、EL素子104は平均粒子サイズ及び粒子サイズの変動係数さらには発光極大の波長が、本願の範囲外であった。
さらにEL素子101を120V、1.4kHzで駆動した場合に得られる発光輝度100とした場合の各素子の初期輝度の相対値および同一輝度となるように各素子の駆動電圧を微調整し、同条件で150時間連続駆動後の発光輝度を、初期輝度を100として表した場合の結果を表2に示す。
The phosphor particles used in the EL elements 101, 105 to 108 have both a low average particle size and a small coefficient of variation in the particle size, and the emission maximum is within the scope of the present invention, whereas the EL element 102 has the average particle size and particle size. The EL element 103 had a light emission maximum wavelength, and the EL element 104 had an average particle size, a particle size fluctuation coefficient, and a light emission maximum wavelength outside the scope of the present application.
Further, the EL element 101 is finely adjusted so that the relative brightness of the initial brightness of each element and the same brightness as the light emission brightness of 100 obtained when the EL element 101 is driven at 120 V and 1.4 kHz are the same. Table 2 shows the results when the light emission luminance after continuous driving for 150 hours under the conditions is expressed with the initial luminance as 100.

Figure 2010215787
Figure 2010215787

EL素子101、105〜108は他に比べて輝度が高いだけでなく、150r時間後の発光輝度も高かった。これは、他の素子が輝度が低いため、EL素子101と同一輝度にする場合には駆動電圧が高くする必要があり、粒子に過大な負荷をかけるためである。逆に言えばEL素子101はより少ない負荷で必要な輝度を得ることができるため、劣化を抑制できた結果であると言える。   The EL elements 101, 105 to 108 not only had higher brightness than others, but also had higher light emission brightness after 150 hours. This is because the other elements have low luminance, and in order to achieve the same luminance as the EL element 101, it is necessary to increase the driving voltage, and an excessive load is applied to the particles. In other words, it can be said that the EL element 101 can obtain the necessary luminance with a smaller load, and is therefore the result of suppressing deterioration.

実施例2
蛍光体粒子Aの作製方法において、120分間ボールミルを行なうこと以外、蛍光体Aの作製方法と同様に行うことで、蛍光体粒子Iを得た。
このようにして得られた蛍光体粒子を3N−HClでエッチングし、粒子側面(粒子表明)に現れる積層状の構造を、200kVの加速電圧条件で、その電子顕微鏡観察を行った。その結果、面状の積層欠陥を5nm以下の間隔で10枚以上有する部分を含む粒子の個数比率としては、蛍光体粒子Aが41%であったのに対して、蛍光体粒子Iは64%であった。
蛍光体粒子Iを使って実施例1と同様に作製したEL素子201について、実施例1と同様な評価を行った結果、発光極大はほぼ同じ波長であったが、EL素子101と同等な輝度を得るのに必要な電圧が112V、150時間後の発光輝度が89であり、低電圧化、長寿命化が確認された。
Example 2
The phosphor particles I were obtained in the same manner as the phosphor A fabrication method except that the ball milling was performed for 120 minutes in the phosphor particle A fabrication method.
The phosphor particles thus obtained were etched with 3N-HCl, and the laminated structure appearing on the particle side surface (particle expression) was observed with an electron microscope under an acceleration voltage condition of 200 kV. As a result, the number ratio of the particles including a portion having 10 or more planar stacking faults at intervals of 5 nm or less was 41% for phosphor particles A, whereas 64% for phosphor particles I. Met.
The same evaluation as in Example 1 was performed on the EL element 201 manufactured using the phosphor particles I in the same manner as in Example 1. As a result, the emission maximum was substantially the same wavelength, but the luminance equivalent to that of the EL element 101 was obtained. The voltage necessary for obtaining the voltage was 112 V, the light emission luminance after 150 hours was 89, and it was confirmed that the voltage was lowered and the life was extended.

実施例3
硫化亜鉛(ZnS)粒子粉末25gと、硫酸銅・五水和物を1.3×10−3モル/モルおよび塩化イリジウムを亜鉛に対し2×10−4mol/mol添加した乾燥粉末に、共付活剤として硝酸アルミニウム3×10−3mol/mol、融剤として塩化アンモニウム(NH3Cl)の粉末を適量、並びに酸化マグネシウム粉末を蛍光体粉末に対し10質量%アルミナ製ルツボに入れて1150℃で2時間焼成したのち降温した。焼成後の粒子5gに対して、1mmのアルミナボール20gとを、15mmφのガラス瓶に充填して60分間10rpmの回転速度でボールミルした後、100メッシュの篩いを用いてアルミナボールと中間蛍光体粒子を分離した。さらにZnOを5g、硫黄を0.25g加え、乾燥粉末を作成し、再度アルミナルツボに入れて700℃で6時間焼成した。焼成後の粒子は、再度粉砕し、40℃のH2Oに分散・沈降、上澄み除去を行って洗浄したのち、10質量%の塩酸水溶液を加えて分散・沈降、上澄み除去を行い、不要な塩を除去して乾燥させた。さらに10質量%のKCN水溶液を70℃に加熱して表面のZnOなどの酸化物を除去した。さらに6Nの塩酸で粒子全体の10質量%に相当する表面層をエッチング除去し、蛍光体粒子Jを得た。
硝酸アルミニウムを添加しない代わりに、共付活剤(融剤)としてNaClおよびMgClを原料ZnS粉末に対してそれぞれ12質量%加えたこと以外、蛍光体粒子Jと同様に作製することで蛍光体粒子Kを得た。
表3に各蛍光体粒子の平均粒子サイズ、粒子サイズの変動係数、Cu含有量、積層欠陥を示す。なお、積層欠陥は、面状の積層欠陥を5nm以下の間隔で10枚以上有する部分を含む粒子の個数比率として観た。
Example 3
To a dry powder in which 25 g of zinc sulfide (ZnS) particle powder was added with 1.3 × 10 −3 mol / mol of copper sulfate pentahydrate and 2 × 10 −4 mol / mol of iridium chloride with respect to zinc, An aluminum nitrate 3 × 10 −3 mol / mol as an activator, an appropriate amount of ammonium chloride (NH 3 Cl) powder as a flux, and a magnesium oxide powder in a 10% by mass alumina crucible with respect to the phosphor powder, 1150 The temperature was lowered after baking for 2 hours at ° C. After 5g of the baked particles, 20g of 1mm alumina balls are filled in a 15mmφ glass bottle and ball milled at a rotational speed of 10rpm for 60 minutes, and then the alumina balls and intermediate phosphor particles are put together using a 100 mesh sieve. separated. Further, 5 g of ZnO and 0.25 g of sulfur were added to prepare a dry powder, which was again placed in an alumina crucible and baked at 700 ° C. for 6 hours. After firing, the particles are pulverized again, dispersed and settled in 40 ° C. H 2 O, and the supernatant removed, washed, and then added with a 10% by mass hydrochloric acid solution to disperse, settle and remove the supernatant. Salt was removed and dried. Furthermore, a 10 mass% KCN aqueous solution was heated to 70 ° C. to remove oxides such as ZnO on the surface. Further, the surface layer corresponding to 10% by mass of the entire particles was removed by etching with 6N hydrochloric acid, whereby phosphor particles J were obtained.
Instead of not adding aluminum nitrate, except that the addition 12% respectively coactivator (flux) as NaCl and MgCl 2 material ZnS powder, the phosphor by making similarly to the phosphor particles J Particle K was obtained.
Table 3 shows the average particle size, the variation coefficient of the particle size, the Cu content, and the stacking fault of each phosphor particle. The stacking fault was viewed as the number ratio of particles including a portion having 10 or more planar stacking faults at intervals of 5 nm or less.

Figure 2010215787
Figure 2010215787

実施例1と同様に評価するため、蛍光体粒子JおよびKを用いて、それぞれEL素子301、302を作製した。
実施例1と同様に、EL素子301の初期輝度を100とした場合の相対値と150時間後の相対輝度を表4に示す。
In order to evaluate in the same manner as in Example 1, phosphor elements J and K were used to produce EL elements 301 and 302, respectively.
Similarly to Example 1, Table 4 shows the relative values when the initial luminance of the EL element 301 is 100 and the relative luminance after 150 hours.

Figure 2010215787
Figure 2010215787

共付活剤としてAlを用いるよりもClを用いることで、初期輝度が増大し、劣化も抑制できることがわかった。   It has been found that the use of Cl rather than Al as the coactivator increases the initial luminance and suppresses deterioration.

Claims (5)

分散型エレクトロルミネッセンスに用いる無機蛍光体粒子であって、前記無機蛍光体が硫化亜鉛からなり、前記蛍光体粒子の平均粒子サイズが1μm以上20μm未満及び粒子サイズの変動係数が3%以上40%未満であって、前記蛍光体のエレクトロルミネッセンスの発光極大が480〜520nmの間にあることを特徴とする無機蛍光体粒子。   Inorganic phosphor particles used for dispersive electroluminescence, wherein the inorganic phosphor is made of zinc sulfide, the average particle size of the phosphor particles is 1 μm to less than 20 μm, and the variation coefficient of the particle size is 3% to less than 40% An inorganic phosphor particle characterized in that the electroluminescence emission maximum of the phosphor is between 480 and 520 nm. 付活剤としてCuを0.10〜0.16mol%/molの濃度で含有することを特徴とする請求項1に記載の無機蛍光体粒子。   The inorganic phosphor particles according to claim 1, wherein Cu is contained as an activator at a concentration of 0.10 to 0.16 mol% / mol. 前記蛍光体粒子が、粒子数で30%以上の粒子が面状の積層欠陥を5nm以下の間隔で10枚以上含んでいることを特徴とする請求項1または2に記載の無機蛍光体粒子。   3. The inorganic phosphor particle according to claim 1, wherein the phosphor particle includes 10 or more particles having a planar stacking fault with an interval of 5 nm or less. 前記蛍光体粒子の共付活剤がCl、Br、Iから選ばれることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の無機蛍光体粒子。   The inorganic phosphor particles according to any one of claims 1 to 3, wherein a coactivator of the phosphor particles is selected from Cl, Br, and I. 請求項1〜4いずれかに記載の無機蛍光体粒子を用いた分散型エレクトロルミネッセンス素子。   A dispersion-type electroluminescent element using the inorganic phosphor particles according to claim 1.
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