JP3259788B2

JP3259788B2 - 無機分散型発光素子

Info

Publication number: JP3259788B2
Application number: JP03542093A
Authority: JP
Inventors: 昌弥杉田; 広幸小倉
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 1993-02-24
Filing date: 1993-02-24
Publication date: 2002-02-25
Anticipated expiration: 2017-02-25
Also published as: JPH06251876A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、無機分散型発光素子
の改良に関し、さらに詳しくは、蛍光体の発行輝度が高
く、しかもすぐれた拡散反射性を有すると共に、薄肉化
が可能な無機分散型発光素子に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、無機分散型発光素子は、自動車
用計器や計測機器の指針、文字盤および装飾用などの用
途に広く用いられており、従来の無機分散型発光素子
（フラット型）は図５に示したような基本構造を有して
いる。

【０００３】すなわち、図５に示した従来の無機分散型
発光素子（フラット型）は、脱炭素鋼やステンレス鋼な
どに代表される金属素地１上に、白色系のホーロー釉か
らなる絶縁反射層２、蛍光体粒子３ｂをホーロー３ａ中
に分散せしめた蛍光体発光層３、ホーローなどからなる
蛍光体保護層４、ＩＴＯフィルムなどの透明導電膜５、
ホーローなどからなる保護絶縁層６および白色に着色し
た塗装層７を順次形成することにより構成されている。

【０００４】そして、透明導電膜５に設けた電極（図示
せず）と、金属素地１に設けた電極（図示せず）とを、
エナメル線などにより電気的に連結し、電源から電圧を
印加することにより、蛍光体発光層３に電界を生じ、蛍
光体が発光するようになっている。

【０００５】しかるに、上記の構造からなる従来の無機
分散型発光素子は、蛍光体発光層３のバインダーとして
透湿性がきわめて低いホーロー質の材料を使用してお
り、このホーロー質材料の選択の幅が有機分散型発光素
子に比較して狭いことから、一般に初期輝度が低いた
め、例えば無機分散型発光素子を計器の文字盤として適
用する場合、蛍光体を発光させない昼間の明るい雰囲気
においては、蛍光体の発光のみで観察視認を行うには輝
度が不十分であった。

【０００６】したがって、昼間の明るい雰囲気での視認
は、むしろ無機分散型発光素子の表面からの拡散反射を
利用するのが好ましく、このために発光部分の保護機能
を有する塗装層７を、一般に白色に着色することによっ
て、さらに拡散反射機能が付与されている。

【０００７】しかしながら、白色塗料を用いる塗装層７
の形成においては、蛍光体の非発光時の拡散反射性を十
分なものにするために、塗装層７の膜厚を１００μ以上
と厚肉化する必要があり、このように塗装層７を厚肉化
すると、逆に蛍光体発光時に発光部分からの光が塗装層
７を透過する際の減衰が大きくなって、輝度が著しく低
下してしまうことから、無機分散型発光素子の駆動条件
をより高電圧、または高周波数にしなければならず、無
機分散型発光素子自体の信頼性および耐久寿命の低下を
招くという問題があった。

【０００８】また、白色絶縁反射層２を形成する場合に
は、蛍光体発光層３への電界の印加を増加するために誘
電率が高く、また拡散反射層としての作用を発揮させる
白色系のホーロー釉が主として用いられていたが、この
ホーロー釉を用いて形成されるホーロー膜の膜厚は、ど
うしても約３０μ以上の厚肉とならざるを得ないため、
これ以上の薄肉化が困難であった。

【０００９】なお、ホーロー釉の代わりに、例えばアル
ミナゾルを用いて白色絶縁反射層２を形成することも考
えられるが、アルミナ単独の膜は一般に密着性がゆる
く、無機分散型発光素子の拡散反射層としての機能が不
十分であり、また特に厚肉化が困難で無理に厚肉化しよ
うとすると焼成時に剥離などの問題を生じる。

【００１０】さらに、従来の無機分散型発光素子におい
ては、金属素地１上にホーロー質の絶縁反射層２を形成
する場合に、ホーローの焼成に６００〜８００℃もの高
温を必要とするため、金属素地１からのイオン性不純物
が侵入して白色絶縁反射層２が着色し、この着色により
発光輝度の低下が招かれるという問題もあった。

【００１１】さらにまた、蛍光体発光層３で使用する蛍
光体粒子３ｂの粒径は、通常１０〜３０μの範囲が工業
的に得られやすく、しかも発光輝度の点からも望ましい
とされていることから、この蛍光体粒子３ｂを十分被覆
することのできるバインダ３ａとしては、従来から透明
系のホーロー釉が用いられていたが、この場合の蛍光体
発光層３の焼成時にも５００〜７００℃の高温を必要と
するため、上記白色絶縁反射層２の焼成時に加えて二度
もの高温の熱履歴を受けて、白色絶縁反射層２および蛍
光体発光層３が著しく着色し、発光輝度の低下がさらに
大きくなるという問題があった。

【００１２】なお、蛍光体発光層３のバインダ３ａとし
て、例えばゾルゲル法で形成したアルミナ膜を用いるこ
とによって、焼成温度を低くし、着色を軽減することも
考えられるが、ゾルゲル法によるアルミナ被膜の形成で
は１回の成膜工程でせいぜい１μ程度の被膜しか形成で
きず、１回の工程で肉厚の膜を得ようとする場合には膜
にひび割れや剥離を生じるため、蛍光体粒子３ｂを完全
に被覆した蛍光体発光層３を形成するには、数多くの成
膜工程を繰り返す必要があり、プロセス的、工業的に不
利であるという問題を包含していた。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、上述した
従来の無機分散型発光素子が有する問題点を解決すべく
検討した結果、達成されたものである。

【００１４】したがって、この発明の目的は、蛍光体の
発光輝度が高く、しかもすぐれた拡散反射性を有すると
共に、薄肉化が可能な無機分散型発光素子を提供するこ
とにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明の無機分散型発光素子は、金属素地の表
面に、無機質バインダ中に蛍光体粒子を分散させた蛍光
体発光層および透明導電膜を順次形成すると共に、前記
金属素地と前記透明導電膜とを電気的に連結した無機分
散型発光素子において、前記透明導電膜の表面に、アル
ミナ・シリカ膜からなる塗装層を形成したことを特徴と
する（第１発明）。

【００１６】また、この発明の無機分散型発光素子は、
請求項１記載の無機分散型発光素子であって、前記金属
素地と前記透明導電膜の間に、アルミナ・シリカ膜から
なる白色絶縁反射層を形成したことを特徴とする。

【００１７】さらに、この発明の無機分散型発光素子
は、請求項１又は請求項２記載の幹分散型発光素子であ
って、前記蛍光体発光層の無機質バインダが、アルミナ
・シリカ膜からなることを特徴とする。

【００１８】

【作用】この発明の上記第１発明の構成からなる無機分
散型発光素子は、塗装層をアルミナ・シリカ膜で形成す
ることによって、塗装層の膜厚を１０μ程度と薄くして
も、十分な白色拡散性が得られ、昼間の明るい雰囲気に
おけるすぐれた拡散反射性を確保できると共に、蛍光体
発光時のすぐれた透過性および高い発光輝度を確保する
ことができる。

【００１９】また、請求項２の発明の無機分散型発光素
子は、白色絶縁反射層をアルミナ・シリカ膜で形成する
ことによって、白色絶縁反射層の膜圧を１０μ程度と薄
くしても、十分な白色拡散性が得られるばかりか、白色
絶縁反射層の焼成温度を従来よりも低く設定することが
可能であり、イオン性不純物の白色絶縁反射層への侵入
による着色を防止して、発光体発光時の発光輝度を高め
ることができる。

【００２０】さらに、請求項３の発明の無機分散型発光
素子は、蛍光体発光層の無機質バインダをアルミナ・シ
リカ膜で形成することによって、蛍光体発光層の焼成温
度を従来よりも低く設定することが可能であり、イオン
性不純物の白色絶縁反射層および蛍光体発光層への侵入
による着色を防止して、蛍光体発光時の発光輝度をさら
に高めることができるばかりか、この場合には白色絶縁
反射層の形成を省略し、蛍光体発光層に白色絶縁反射層
の機能を兼備させることが可能であり、無機分散型発光
素子自体の膜圧を一層薄肉化することができる。

【００２１】加えて、蛍光体発光層の無機質バインダを
アルミナ・シリカ膜で形成する場合には、蛍光体発光層
に拡散反射層としての機能を兼備させるさせることが可
能であり、塗装層を省略するか、または塗装層を無色透
明に形成することによって、薄肉化やコストの低減を期
待することができる。

【００２２】したがって、この発明の無機分散型発光素
子によれば、高い発光輝度およびすぐれた拡散反射性を
得ることができ、しかも薄肉化が可能で、製造工程も簡
易化することができることから、コストの大幅な低減を
図ることが可能である。

【００２３】

【実施例】以下、図面を参照しつつ、この発明の無機分
散型発光素子の実施例について具体的に説明する。

【００２４】図１はこの発明の無機分散型発光素子（フ
ラット型）の第１実施例を示す断面説明図、図２は同じ
く第２実施例を示す断面説明図、図３は同じく第３実施
例を示す断面説明図、図４はこの発明の無機分散型発光
素子を計器用の指針として適用した例を示す断面説明図
である。

【００２５】図１に示した第１実施例において、この発
明の無機分散型発光素子（フラット型）は、金属素地１
０の表面に、ホーロー質白色絶縁反射層２０、ホーロー
中に蛍光体を分散させた蛍光体発光層３０、蛍光体保護
層４０、透明導電膜５０、保護絶縁層６０および塗装層
７０を順次形成してなり、図示していないが前記金属素
地１０に設けた電極と、前記透明導電膜５０に設けた電
極とを、エナメル線などを介して電源に電気的に連結す
ることにより構成されている。

【００２６】そして、金属素地１０は基板状の脱炭素鋼
またはステンレス鋼からなり、この金属素地１０は、ホ
ーロー質白色絶縁反射層２０の形成に先立ち、予めその
表面にサンドプラスト処理またはニッケル処理が施され
ることによって、ホーロー質白色絶縁反射層２０との密
着性が改良されていることが望ましい。

【００２７】本第１実施例においては、ホーロー質白色
絶縁反射層２０として、蛍光体発光層３０への電界の印
加を増加するために誘電率が高く、また反射層としての
作用を発揮させる白色系のホーロー釉が用いられている
が、必ずしも白色とする必要はなく、透明のホーロー膜
であっても使用することができる。

【００２８】また、蛍光体発光層３０には、無機質バイ
ンダ３１としてのホーロー中に、硫化亜鉛などの蛍光体
粒子３２が分散されたものが用いられている。蛍光体発
光層３０のホーロー（３１）中に分散せしめる蛍光体粒
子３２の含有量は、５０重量％以上、とくに６０〜８０
重量％の高濃度とすることができ、これによって発光輝
度の向上および輝度分布の均一化が図られている。

【００２９】蛍光体保護層４０は、蛍光体発光層３０と
外部との絶縁および素子を保護する機能を果たすために
必要に応じて設けられ、通常は透明または白色のホーロ
ー釉からなる透明系または白色系のホーロー膜が用いら
れるが、場合によってはシリカゾルを用いたシリカ膜を
用いることもできる。

【００３０】透明導電膜５０は、例えばＩＴＯ膜（酸化
インジウムにスズを添加したもの）などを、蒸着やスパ
ッタリングすることなどにより形成されている。

【００３１】保護絶縁層６０は、透明導電膜５０を保護
すると共に、外部との絶縁のために、必要に応じて設け
られたものであり、シリカ膜などの無機質膜などにより
形成することができる。

【００３２】そして、本第１実施例においては、最外層
の塗装層７０として、従来の白色塗料に代え、アルミナ
・シリカ混合ゾルからなるアルミナ・シリカ膜が、ゾル
ゲル法により形成されていることを特徴とする。

【００３３】すなわち、塗装層７０は、無機分散型発光
素子を点灯しない非発光時に、外部光を素子面で反射さ
せることにより視認性を補助すると共に、発光部分を保
護するために設けられるものであるが、本第１実施例に
おける上記アルミナ・シリカ膜からなる塗装層７０は、
その膜厚を１０μ程度と薄くしても、十分な白色拡散性
を発揮し、昼間の明るい雰囲気におけるすぐれた拡散反
射性を確保できるばかりか、蛍光体発光時のすぐれた光
透過性および高い発光輝度を確保することができる。

【００３４】したがって、本第１実施例の態様によれ
ば、白色拡散性を確保するために、塗装層７０の膜厚を
１００μ以上としていた従来の白色塗料を用いる場合に
比較して、無機分散型発光素子自体の膜厚を著しく薄肉
化することが可能であり、しかも十分な高輝度および白
色拡散性を得ることができる。

【００３５】次に、上記第１実施例に示した無機分散型
発光素子の製造方法について説明する。

【００３６】まず、金属素地１０を準備し、この金属素
地１０上に白色ホーロー釉を塗布し、乾燥、仮焼成およ
び焼成することにより、白色絶縁反射層２０を形成す
る。

【００３７】次に、白色絶縁反射層２０上に、蛍光体を
分散させたホーロー釉を塗布し、乾燥、仮焼成および焼
成することにより、蛍光体発光層３０を形成する。

【００３８】次いで、蛍光体発光層３０上に、透明なホ
ーロー釉を塗布し、乾燥、仮焼成および焼成することに
より、蛍光体保護層４０を形成する。

【００３９】さらに、蛍光体保護層４０上に、ＩＴＯ膜
などを蒸着またはスパッタリングすることにより、透明
導電膜５０を形成し、この透明導電膜４０および金属素
地１０の適宜個所に電極を形成する。

【００４０】また、必要に応じて透明導電膜５０上に保
護絶縁層６０を形成するために、シリカゾルを塗布し、
乾燥する。

【００４１】そして、透明導電膜５０または保護絶縁層
６０上に、白色のアルミナ・シリカゾルをデッイッピン
グなどで塗布し、焼成することにより塗装層７０を形成
することにより、本第１実施例の無機分散型発光素子が
完成する。

【００４２】ここで、代表的なアルミナ・シリカゾルの
調整および焼成条件を説明すれば下記のとおりである。

【００４３】まず、アルミナゾルの出発原料としてアル
ミニウムトリイソプロポキシド［具体的に例示すれば
（iso-Ｃ₃Ｈ₇Ｏ）₃Ａｌ：１２０ｇ、水：１００ｇ、
３５％塩酸水溶液：１．３ｇ］を、またシリカゾルの出
発原料としてテトラエトキシシラン［具体的に例示すれ
ば（Ｃ₂Ｈ₅Ｏ）₄Ｓｉ：２５ｇ、エチルアルコール：
３７．６ｇ、水：２３．５ｇ、３５％塩酸水溶液：０．
３ｇ］を用意し、それぞれ加水分解する。

【００４４】アルミニウムトリイソプロポキシドの加水
分解は、水および塩酸水溶液を６０℃で撹拌しつつ、ア
ルミニウムトリイソプロポキシドを徐々に添加してさら
に２時間撹拌することにより、またテトラエトキシシラ
ンの加水分解は、エチルアルコールの半量とテトラエト
キシシランとを予備混合したものと、残りのすべてを予
備混合したものとをさらに混合し、２時間撹拌を続ける
ことにより行う。

【００４５】次に、このようにして加水分解したアルミ
ナゾルとシリカゾルとを５：２の重量比で混合し、アル
ミナ・シリカゾルを調整する。

【００４６】そして、このアルミナ・シリカゾルを、透
明導電膜５０または保護絶縁層６０上にディッピングな
どの手段で塗布し、これを３００℃の温度で約３０分間
焼成することにより、目的とするアルミナ・シリカ膜
（塗装層７０）を形成することができる。

【００４７】このアルミナ・シリカ膜の形成に際して
は、アルミナ・シリカゾルの粘度やディッピング時の引
上げ速度を調整することによって、アルミナ・シリカ膜
の膜厚を数μから約３０μの範囲に設定することが可能
であり、約１０μの膜厚にすることによっても、十分な
白色拡散性を達成することができるために、無機分散型
発光素子自体の膜厚をかなり減少することが可能となる
のである。

【００４８】かくして得られる無機分散型発光素子は、
エナメル線などを介して電源から電極へ電圧を印加する
ことにより、蛍光体発光層３０に電界を生じ、蛍光体粒
子３２が発光することになる。

【００４９】また、蛍光体粒子を発光させない昼間の明
るい雰囲気、つまり非発光時においては、塗装層７０の
拡散反射性によって、十分な観察視認性を確保すること
ができる。

【００５０】次に、図２に示した第２実施例は、白色絶
縁反射層２０として、上記白色ホーロー釉の代わりに、
アルミナ・シリカ混合ゾルからなるアルミナ・シリカ膜
を、ゾルゲル法により形成した点が、上記第１実施例と
相違している。

【００５１】そして、本第２実施例においては、上記第
１実施例の塗装層７０と同様に、アルミナ・シリカゾル
を、金属素地１０上にディッピングなどの手段で塗布
し、これを３００℃の温度で約３０分間焼成することに
より、白色絶縁反射層２０を形成することができ、アル
ミナ・シリカゾルの粘度やディッピング時の引上げ速度
を調整することによって、アルミナ・シリカ膜の膜厚を
数μから約３０μの範囲に設定することが可能であり、
約１０μの膜厚にすることによっても、十分な絶縁性お
よび白色拡散性を達成することができるために、無機分
散型発光素子自体の膜厚をかなり減少することが可能と
なるのである。

【００５２】そればかりか、本第２実施例においては、
白色絶縁反射層２０の焼成温度を従来のホーロー質の場
合よりも低く設定することが可能であり、イオン性不純
物の白色絶縁反射層２０への侵入による着色を防止し
て、蛍光体発光時の発光輝度をさらに高めることができ
る。

【００５３】また、図３に示した第３実施例は、蛍光体
発光層３０の無機質バインダ３１として、上記白色また
は透明のホーロー釉の代わりに、アルミナ・シリカ混合
ゾルからなるアルミナ・シリカ膜を、ゾルゲル法により
形成した点、および白色絶縁反射層２０の形成を省略
し、蛍光体発光層３０に白色絶縁反射層２０の機能を兼
備させた点が、上記第１実施例および第２実施例と相違
している。

【００５４】なお、本第３実施例における塗装層７０
は、上記第１実施例と同様にアルミナ・シリカ膜からな
っていても良いが、上記第２実施例と同様に塗装層７０
を省略するか、または塗装層７０を無色透明な材料から
形成することもできる。

【００５５】すなわち、本第３実施例は、蛍光体発光層
３０の無機質バインダ３１を白色のアルミナ・シリカ膜
で形成することによって、この蛍光体発光層３０自体に
白色拡散反射層としての機能を兼備させたため、塗装層
７０を白色に形成せずとも、十分な白色拡散性を確保す
ることができるのである。

【００５６】そして、本第３実施例においては、上記第
１実施例の塗装層７０または上記第２実施例の白色絶縁
反射層２０と同様に、所定量の蛍光体粒子を分散させた
アルミナ・シリカゾルを、金属素地１０上にディッピン
グなどの手段で塗布し、これを３００℃の温度で約３０
分間焼成することにより、蛍光体発光層３０を形成する
ことができ、アルミナ・シリカゾルの粘度やディッピン
グ時の引上げ速度を調整することによって、アルミナ・
シリカ膜の膜厚を１回の成膜工程で約３０μ以上、つま
り蛍光体粒子３２を十分に被覆し得る膜厚にすることが
可能である。

【００５７】したがって、本第３実施例の態様によれ
ば、従来よりも低い焼成温度で蛍光体発光層３０を形成
することにより、従来のホーロー質の白色絶縁反射層お
よび蛍光体発光層を形成する場合のように、二度もの高
温の熱履歴を受けて、白色絶縁反射層２０および蛍光体
発光層３０がイオン性不純物の侵入により著しく着色
し、発光輝度が低下する不具合を解消することができ、
蛍光体発光時の発光輝度および非発光時の白色拡散性を
さらに高めることができるばかりか、さらには白色絶縁
反射層２０の形成を省略し、蛍光体発光層３０に白色絶
縁反射層２０の絶縁反射機能を兼備させることが可能で
あり、無機分散型発光素子自体の膜厚を一層薄肉化する
ことが可能である。

【００５８】なお、上述においては、白色絶縁反射層２
０、蛍光体発光層３０の無機質バインダ３１および塗装
層７０のいずれかをアルミナ・シリカ膜により形成した
実施例を説明したが、アルミナ・シリカ膜の代わりに例
えば白色ホーロー質膜などの白色系の無機質材料からな
る膜を形成した場合には、各層の膜厚減少をある程度犠
牲にせざるを得ないものの、アルミナ・シリカ膜の場合
とほぼ同様の輝度および拡散反射性の改良効果を得るこ
とができる。

【００５９】また、図４は、上述の第１〜第３実施例で
説明したこの発明の無機分散型発光素子を、計器用の指
針として適用した例を示している。

【００６０】すなわち、図４において、この発明の無機
分散型発光素子からなる指針８０は、細長い円柱状に形
成されており、その断面図から明らかなように、金属素
地１０として線状金属芯材１０を用い、その表面に、上
記第１〜第３実施例の場合と同様に、白色絶縁反射層２
０、蛍光体発光層３０、蛍光体保護層４０、透明導電膜
５０、保護絶縁層６０および塗装層７０を順次形成され
ている。

【００６１】そして、上記構造の無機分散型発光素子か
らなる指針８０は、電源からの通電で蛍光体発光層３０
に電界を生じせしめることにより蛍光体が発光するた
め、例えば車両用の計器において、夜間のみ点灯しその
視認性を向上した指針として有効に利用することができ
る。

【００６２】なお、この指針８０の場合も、上記と同様
に、白色絶縁反射層２０、蛍光体発光層３０の無機質バ
インダおよび塗装層７０のいずれかをアルミナ・シリカ
膜により形成することによって、上記第１〜３実施例の
場合と同様に高輝度、すぐれた白色拡散性、薄肉化、生
産性向上などの効果を得ることができる。

【００６３】以下に、試験例を挙げて、この発明の構成
および効果をさらに詳述する。

【００６４】［試験例１］金属素地（芯材）の準備金属素地として表面をサンドプラスト処理した厚み１．
０mmのステンレス鋼板を準備した。

【００６５】白色絶縁反射層の形成白色絶縁反射層形成溶液として、次の組成のものを準備
した。

【００６６】低融点ガラス東芝硝子社製ＧＳＰ２２０Ａ５３３３０ｇ分散媒 α−ターピネオール１５ｇバインダーポリマーイソブチルメタクリレート０．１５ｇ上記溶液を撹拌、混合後、これに上記ステンレス鋼板を
浸漬し、１．５mm／sec の速度で引上げ、１時間自然乾
燥した後、３８０℃のオーブン中で窒素ガス雰囲気下に
１０分仮焼成後、さらにオーブンの温度を７５０℃に上
げて１０分焼成することにより、膜厚が５０μの透明保
護層を形成した。

【００６７】蛍光体発光層の形成蛍光体発光層形成溶液として、次の組成のものを準備し
た。

【００６８】蛍光体シルバニア製７２９４２．０ｇ低融点ガラス東芝硝子社製ＧＳＰ２２０Ａ５２４１８．０ｇ分散媒 α−ターピネオール１９．０ｇバインダーポリマーイソブチルメタクリレート０．２ｇ上記溶液を撹拌、混合後、これに上記白色絶縁反射層を
形成したステンレス鋼板を浸漬し、１．５mm／sec の速
度で引上げ、１時間自然乾燥した後、３８０℃のオーブ
ン中で窒素ガス雰囲気下に１０分仮焼成後、さらにオー
ブンの温度を６８０℃に上げて１０分焼成することによ
り、膜厚が４０μの蛍光体発光層を形成した。

【００６９】蛍光体保護層の形成蛍光体保護層形成溶液として、次の組成のものを準備し
た。

【００７０】低融点ガラス東芝硝子社製ＧＳＰ２２０Ａ５２４６０．０ｇ分散媒 α−ターピネオール２８．０ｇバインダーポリマーイソブチルメタクリレート０．３ｇ上記溶液を撹拌、混合後、これに上記蛍光体発光層を形
成したステンレス鋼板を浸漬し、上記蛍光体発光層の形
成と全く同条件で、膜厚が３０μの透明保護層を形成し
た。

【００７１】透明導電膜の形成下記条件のマグネトロスパッタリング法により、蛍光体
保護層上にＩＴＯ膜を形成した。

【００７２】ベーク条件：２００℃、１時間スパッタリング時間：１０分雰囲気（Ａｒ）流量：２０CCM 真空度：９×１０^-6Toor（スパッタリング時：約１×１
０^-3Toor）。

【００７３】保護絶縁層の形成シリカゾルとしてテトラエトキシシランを出発原料とし
水を加水分解したものを用い、これに上記透明導電膜を
形成したステンレス鋼板を浸漬し、１．５mm／sec の速
度で引上げ、１００℃で１時間乾燥した後、３００℃の
オーブン中で窒素ガス雰囲気下に１０分焼成することに
より、膜厚が０．３μの保護絶縁層を形成した。このと
きに表面は完全な絶縁状態となった。

【００７４】塗装層の形成本文中に記載の方法に準じて調整したアルミナゾルとシ
リカゾルとを５：２の重量比で混合したアルミナ・シリ
カゾルに、上記保護絶縁層を形成したステンレス鋼板を
浸漬し、１mm／sec の速度で引上げた後、３００℃のオ
ーブン中で窒素ガス雰囲気下に３０分焼成することによ
り、膜厚が１０μの塗装層を形成した。

【００７５】電極の形成電極形成部分を剥離し、ステンレス鋼板の一部に電極を
設けると共に、ＩＴＯ膜にエナメル線を巻いて、簡易電
極とすることにより、この発明の無機分散型発光素子を
完成した。

【００７６】この無機分散型発光素子を周囲光のもとに
観察したところ、内部の発光部分の色は全く判別でき
ず、完全に白色の外観を呈していた。

【００７７】また、ＩＴＯ膜上の電極と、金属素地の電
極との間に、交流電界を印加したところ、内部光はほと
んど減衰することなく、表面から外部へ放射した。

【００７８】さらに、塗装層の一部を剥離し、塗装層部
分および剥離部分から外部へ放射する光量を比較したと
ころ、塗装層部分は剥離部分の８０％以上の輝度を確保
していた。

【００７９】一方、比較のために、上記アルミナ・シリ
カ膜からなる塗装層の代わりに、通常使用されているス
プレー式白色塗料を用いて膜厚が１００μ以上の塗装層
を形成したものに、上記と同様の交流電界を印加したと
ころ、本試験例のものに比べて輝度の減衰率が５０％と
劣っていた。

【００８０】［試験例２］上記試験例１において、白色
ホーロー質の代わりに、上記塗装層を形成したものと同
様のアルミナ・シリカ混合ゾルを用い、上記塗装層の場
合とほぼ同条件で膜厚が１０μの白色絶縁反射層を形成
すると共に、上記試験例１におけるアルミナ・シリカ膜
からなる塗装層の形成を省略した以外は同様の条件によ
り、無機分散型発光素子を得た。

【００８１】一方、比較のために、上記試験例１におけ
る塗装層の形成を省略した以外は同様にして、比較用の
無機分散型発光素子を得た。

【００８２】これら２種類の無機分散型発光素子につい
て、金属素地の電極との間に、２００Ｖ、４００Ｈｚの
正弦波交流電界を印加したところ、前者の発光輝度は約
４０ｃｄ／ｍ²とすぐれていたのに対し、後者の発光輝
度は約２０ｃｄ／ｍ²と劣るものであった。

【００８３】［試験例３］上記試験例１において、蛍光
体発光層の無機質バインダとして、上記塗装層を形成し
たものと同様のアルミナ・シリカ混合ゾルを用い、上記
塗装層の場合とほぼ同条件で膜厚が４０μの蛍光体発光
層を形成すると共に、上記試験例１におけるアルミナ・
シリカ膜からなる塗装層の形成を省略した以外は同様の
条件により、無機分散型発光素子を得た。

【００８４】一方、比較のために、上記試験例１におけ
る塗装層の形成を省略した以外は同様にして、比較用の
無機分散型発光素子を得た。

【００８５】これら２種類の無機分散型発光素子につい
て、金属素地の電極との間に、２００Ｖ、４００Ｈｚの
正弦波交流電界を印加したところ、前者の発光輝度は約
３０ｃｄ／ｍ²とすぐれていたのに対し、後者の発光輝
度は約２０ｃｄ／ｍ²と劣るものであった。

【００８６】また、蛍光体非発光時の周囲光による拡散
反射性を比較した結果、前者はきわめて良好であったの
に対し、後者は蛍光体層の色付きによる視認性低下が見
られた。

【００８７】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の無機分
散型発光素子によれば、高い発光輝度およびすぐれた拡
散反射性を得ることができ、しかも薄肉化が可能で、製
造工程も簡易化することができることから、コストの大
幅な低減を図ることが可能であり、例えば自動車用計器
や計測機器の文字盤や指針などとして広く用いることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１はこの発明の無機分散型発光素子（フラッ
ト型）の第１実施例を示す断面説明図である。

【図２】図２は同じく第２実施例を示す断面説明図であ
る。

【図３】図３は同じく第３実施例を示す断面説明図であ
る。

【図４】図４はこの発明の無機分散型発光素子を計器用
の指針として適用した例を示す断面説明図である。

【図５】図５は従来の無機分散型発光素子（フラット
型）の一例を示す断面説明図である。

【符号の説明】

１０金属素地２０白色絶縁反射層３０蛍光体発光層３１無機質バインダ３２蛍光体粒子４０蛍光体保護層５０透明導電膜６０保護絶縁層７０塗装層８０指針

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平１−97397（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−254594（ＪＰ，Ａ) 特開平２−132791（ＪＰ，Ａ) 特開平１−216544（ＪＰ，Ａ) 特開平４−289691（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H05B 33/00 - 33/28

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】金属素地の表面に、無機質バインダ中に
蛍光体粒子を分散させた蛍光体発光層および透明導電膜
を順次形成すると共に、前記金属素地と前記透明導電膜
とを電気的に連結した無機分散型発光素子において、前
記透明導電膜の表面に、アルミナ・シリカ膜からなる塗
装層を形成したことを特徴とする無機分散型発光素子。
【請求項２】請求項１記載の無機分散型発光素子であ
って、前記金属素地と前記透明導電膜の間に、アルミナ
・シリカ膜からなる白色絶縁反射層を形成したことを特
徴とする無機分散型発光素子。
【請求項３】請求項１又は請求項２記載の幹分散型発
光素子であって、前記蛍光体発光層の無機質バインダ
が、アルミナ・シリカ膜からなることを特徴とする無機
分散型発光素子。