JP3885371B2 - Dispersion type EL device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種電子機器の表示部や操作部にバックライト等として使用される分散型EL素子に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、各種電子機器の多様化が進むにつれて、暗闇でも表示部の識別や操作が可能なように表示パネルやLCDの後方に照光用のバックライトを備えたものが増え、そのバックライト用として分散型EL素子が多く使用されるようになってきた。
【0003】
このような従来の分散型EL素子について、図6を用いて説明する。
【0004】
なお、構成を判り易くするために、図面は厚さ方向の寸法を拡大して表わしている。
【0005】
図6は従来の分散型EL素子の断面図であり、同図において、1はポリエチレンテレフタレート等の可撓性を有する光透過性の絶縁フィルムで、この片面の全面にスパッタ法または電子ビーム法により酸化インジュウム錫(以下、ITOと記載する)からなる光透過性電極層2が形成され、さらにこの上に、フッ素ゴムやシアノ系樹脂等の高誘電性樹脂に発光の母材となる硫化亜鉛等の蛍光体粉末を分散させた発光体層3や、同じく高誘電性樹脂にチタン酸バリウム等の誘電性粉末を分散させた誘電体層4、誘電体層4に接続された銀やカーボンレジン系の背面電極層5、エポキシ樹脂やポリエステル樹脂等の絶縁層6が順次重ねて印刷形成されている。
【0006】
そして、銀やカーボンレジン系の配線パターン7Aと7Bの端部が光透過性電極層2と背面電極層5に接続されて、分散型EL素子が構成されている。
【0007】
以上のような構成の分散型EL素子を電子機器に装着し、電子機器の回路(図示せず)から、光透過性電極層2と背面電極層5に接続された配線パターン7Aと7Bの間に交流電圧を印加すると、分散型EL素子の発光体層3が駆動して発光し、この光が電子機器の表示パネルやLCD等を後方から照光するため、周囲が暗い場合でも表示部や操作部の識別を明確に行うことができるものであった。
【0008】
また、この時の分散型EL素子の発光色は、発光体層3の高誘電性樹脂内に分散させる蛍光体粉末の種類によって決まるが、高誘電性樹脂内に蛍光染料や蛍光顔料を分散させたり、或いは絶縁フィルム1を着色されたものにすることによって、蛍光体粉末の発光色以外の色に変換することもできる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の分散型EL素子においては、発光体層3の高誘電性樹脂内に蛍光染料や蛍光顔料を分散させたり、絶縁フィルム1を着色されたものにして発光色以外の色に変換したとしても、単色の発光色しか得ることができず、複数の発光色を得ようとすると、複数の分散型EL素子を電子機器に装着する必要があり、使用部品数が増加すると共に、この装着作業に時間を要し高価なものとなるという課題があった。
【0010】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、単一の分散型EL素子で様々な発光色が得られ、電子機器への装着も容易で安価な多色発光型の分散型EL素子を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、光透過性の絶縁フィルム片面の全面または所定の箇所に、複数の光透過性電極層及び蛍光体粉末を分散した高誘電性樹脂からなる複数の発光体層を交互に重ねて形成し、最後の発光体層上に背面電極層を印刷形成した構成の分散型EL素子において、上記各発光体層の上に、高誘電性樹脂に高誘電性の誘電性粉末であるチタン酸バリウムを分散した誘電体層をそれぞれ重ねて印刷形成したものにする上、上記光透過性の絶縁フィルムに近い側の1層目の上記誘電体層の上記チタン酸バリウムの添加量を、上記1層目の誘電体層に対し上記背面電極層側となる2層目の上記誘電体層の上記チタン酸バリウムの添加量より少ない比率のものとし、かつ上記1層目の誘電体層の上記チタン酸バリウムの添加量が上記高誘電性樹脂に対して2〜60重量%で、上記2層目の誘電体層の上記チタン酸バリウムの添加量が上記高誘電性樹脂に対して60〜95重量%であるものにするものである。
【0012】
これにより、絶縁フィルムに近い側の1層目の誘電体層での光の遮断が少なくて様々な発光色が得られる安価な分散型EL素子を得ることができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項1に記載の発明は、光透過性の絶縁フィルムと、この絶縁フィルム片面の全面または所定の箇所に交互に重ねて形成された、複数の光透過性電極層及び蛍光体粉末を分散した高誘電性樹脂からなり発光色の異なる複数の発光体層と、最後の発光体層上に印刷形成された背面電極層からなる分散型EL素子であって、上記各発光体層の上に、高誘電性樹脂に高誘電性の誘電性粉末であるチタン酸バリウムを分散した誘電体層がそれぞれ重ねて印刷形成されると共に、上記光透過性の絶縁フィルムに近い側の1層目の上記誘電体層の上記チタン酸バリウムの添加量が、上記1層目の誘電体層に対し上記背面電極層側となる2層目の上記誘電体層の上記チタン酸バリウムの添加量より少ない比率のものとされ、かつ上記1層目の誘電体層の上記チタン酸バリウムの添加量が上記高誘電性樹脂に対して2〜60重量%で、上記2層目の誘電体層の上記チタン酸バリウムの添加量が上記高誘電性樹脂に対して60〜95重量%であるものとされた分散型EL素子としたものであり、複数の発光体層を個別または同時に発光させることによって、絶縁フィルムに近い側の1層目の誘電体層での光の遮断が少なくて様々な発光色が得られ、安価な多色発光型の分散型EL素子を得ることができるという作用を有する。
【0014】
以下、本発明の実施の形態について、図1〜図5を用いて説明する。
【0015】
なお、構成を判り易くするために、各図面は厚さ方向の寸法を拡大して表わしている。
【0016】
また、従来の技術の項で説明した構成と同一構成の部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【0017】
(実施の形態1)
図1は本発明の第1の実施の形態による分散型EL素子の断面図、図2は同外観斜視図であり、同図において、1はポリエチレンテレフタレート等の可撓性を有する光透過性の絶縁フィルムで、この片面の全面または所定の箇所に、針状ITO等の光透過性導電粉末を分散したフェノキシ樹脂やエポキシ樹脂、フッ素ゴム等の可撓性を有する光透過性樹脂からなる複数の光透過性電極層12A,12Bと、発光の母材となる硫化亜鉛等の蛍光体粉末を分散したフッ素ゴムやシアノ系樹脂等の高誘電性樹脂からなり発光色の異なる複数の発光体層13A,13Bが、交互に重ねて印刷形成されている。
【0018】
そして、この上に、発光体層13Bに接続された銀やカーボンレジン系の背面電極層14や、エポキシ樹脂やポリエステル樹脂等の絶縁層15が順次重ねて印刷形成されると共に、銀やカーボンレジン系の配線パターン16A,16B,16Cの端部が各々光透過性電極層12A,12Bと背面電極層14に接続されて、分散型EL素子が構成されている。
【0019】
以上のような構成の分散型EL素子を電子機器に装着し、電子機器の回路(図示せず)から、光透過性電極層12A,12Bと背面電極層14に接続された配線パターン16A,16B,16Cの間に交流電圧を印加すると、分散型EL素子の発光体層13A,13Bが駆動して発光し、この光が電子機器の表示パネルやLCD等を後方から照光することは従来の技術の場合と同様であるが、発光体層13A,13Bの発光色は、高誘電性樹脂内に分散した蛍光体粉末の発光色が異なるかまたは高誘電性樹脂内に蛍光染料や蛍光顔料を添加して着色することによって、異なったものとなっている。
【0020】
例えば、発光体層13Aの発光色をブルーとし、発光体層13Bの発光色をオレンジとした場合には、光透過性電極層12Aと12Bに接続された配線パターン16Aと16Bの間に交流電圧を印加すると、発光体層13Aがブルーに発光し、光透過性電極層12Bと背面電極層14に接続された配線パターン16Bと16Cの間に交流電圧を印加すると、発光体層13Bがオレンジに発光し、配線パターン16A,16B,16C全てに交流電圧を印加すると、発光体層13Aと13Bの両方が発光するため、この光が合成されてイエローに発光する。
【0021】
このように本実施の形態によれば、複数の光透過性電極層12A,12Bと発光色の異なる複数の発光体層13A,13Bを交互に重ねて印刷形成することによって、様々な発光色が得られ、安価な多色発光型の分散型EL素子を得ることができるものである。
【0022】
また、各要素材料粉を可撓性の樹脂に分散した他の形成層と同様に、可撓性を有する光透過性樹脂を用いて光透過性電極層12A,12Bを印刷形成しているため、折り曲げや曲面への取付け等が可能な可撓性に優れた分散型EL素子とすることができる。
【0023】
さらに、光透過性電極層12Aや12Bに蛍光染料や蛍光顔料を添加して蛍光色に着色することにより、発光体層13A,13Bの発光色との組合せによって、さらに様々な発光色を得ることができる。
【0024】
また、図3に示すように、発光体層13A,13Bの上に、発光体層13A,13Bと同様のフッ素ゴムやシアノ系樹脂等の高誘電性樹脂にチタン酸バリウム等の誘電性粉末を分散した誘電体層17A,17Bを重ねて印刷形成することによって、各電極層間の絶縁が確実なものとなると共に、絶縁を確保するための一定の厚さの中で、印加される電圧が誘電体層17A,17Bに比べ発光体層13A,13Bの方が大きいものとなるため、発光体層の発光輝度を高めることができる。
【0025】
この場合、1層目の誘電体層17Aのチタン酸バリウムの添加量が多すぎると、2層目の発光体層13Bの光が遮断されるため、2層目の誘電体層17Bのチタン酸バリウムの添加量は高誘電性樹脂に対して60〜95重量%とし、1層目の誘電体層17Aのチタン酸バリウムの添加量は2〜60重量%程度にすることが望ましい。
【0026】
また、誘電体層17A,17Bの高誘電性樹脂に分散する誘電性粉末に、強誘電性のチタン酸バリウムや酸化チタン等の望ましくは0.1μm以下の微粒子、或いは加水分解して強誘電性金属酸化物を生じるバリウムエトキシドやチタンエトキシド等の加水分解性有機金属を用いることによって、発光体層からの光の遮断を最小限に抑えることができる。
【0027】
そして、2層目の誘電体層17Bを白色とすることによって、発光体層13A,13Bから発光した光が、この白色の誘電体層に反射して全て絶縁フィルム側に発光するため、さらに発光輝度を高めることができる。
【0028】
(実施の形態2)
図4は本発明の第2の実施の形態による分散型EL素子の断面図であり、同図において、絶縁フィルム1片面の全面または所定の箇所に、複数の光透過性電極層12A,12Bと複数の発光体層13A,13Bが交互に重ねて印刷形成されていることや、この上に背面電極層14や絶縁層15が順次重ねて印刷形成されると共に、配線パターン16A,16Bや16C(図示せず)の端部が各々光透過性電極層12A,12Bと背面電極層14に接続されていることは、実施の形態1の場合と同様であるが、2層目の光透過性電極層12Bと発光体層13Bの間には、ポリエステル樹脂やエポキシ樹脂、アクリル樹脂、フェノキシ樹脂、フッ素ゴム等に蛍光染料または蛍光顔料を分散した色変換層18が印刷形成されている。
【0029】
以上のような構成において、例えば、発光体層13A,13Bの発光色をブルーとし、色変換層18をオレンジとした場合には、光透過性電極層12Aと12Bに接続された配線パターン16Aと16Bの間に交流電圧を印加すると、発光体層13Aがブルーに発光し、光透過性電極層12Bと背面電極層14に接続された配線パターン16Bと16Cの間に交流電圧を印加すると、発光体層13Bもブルーに発光するが、この光は色変換層18によって変換されてオレンジに発光し、配線パターン16A,16B,16C全てに交流電圧を印加すると、発光体層13Aのブルーと色変換層18からのオレンジが合成されてイエローに発光する。
【0030】
このように本実施の形態によれば、2層目以降の光透過性電極層12Bと発光体層13Bの間に印刷形成した色変換層18により各発光体層の発光色を変えることによって、各発光体層13A,13Bの発光色は同一なままで、様々な発光色が得られ、安価な多色発光型の分散型EL素子を得ることができるものである。
【0031】
なお、発光体層13Bが光透過性電極層12Bと背面電極層14の間に直接ではなく色変換層18を介して挟まれているため、発光体層13Bの発光輝度が約5〜30%程度低下するが、図5に示すように、色変換層18の上に光透過性電極層12Bに接続された光透過性導電層19を重ねて印刷成形し、この光透過性導電層19と背面電極層14により発光体層13Bに交流電圧を直接印加することによって、発光輝度の低下を防止することができる。
【0032】
また、以上の説明では、各々2層の光透過性電極層と発光体層を交互に重ねて印刷形成した構成について説明したが、これを3層、4層と重ねて形成することによって、さらに多くの発光色が得られることは勿論である。
【0033】
そして、1層目の光透過性電極層12Aはスパッタ法または電子ビーム法によって形成することも可能であるが、発光体層13Aの上の2層目の光透過性電極層12Bは、スパッタ法や電子ビーム法によって形成することは実質的に困難であり、印刷によって形成する場合のシート抵抗値としては1kΩ以下が望ましいが、50kΩ程度までであれば発光輝度が大幅に低下することはない。
【0034】
さらに、以上の説明では、絶縁フィルム1片面の全面に、複数の光透過性電極層12A,12Bや発光体層13A,13B、色変換層18等を重ねて形成した構成について説明したが、これらを所定の箇所にのみ形成し、左右或いは上下の発光色を異なるものとしたり、光の合成や変換を様々に組合せることによって、さらに多様な多色発光型の分散型EL素子を実現できることは勿論である。
【0035】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、絶縁フィルムに近い側の1層目の誘電体層での光の遮断が少なくて様々な発光色が得られる安価な分散型EL素子を得ることができるという有利な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の実施の形態による分散型EL素子の断面図
【図2】 同外観斜視図
【図3】 同断面図
【図4】 本発明の第2の実施の形態による分散型EL素子の断面図
【図5】 同断面図
【図6】 従来の分散型EL素子の断面図
【符号の説明】
1 絶縁フィルム
12A,12B 光透過性電極層
13A,13B 発光体層
14 背面電極層
15 絶縁層
16A,16B,16C 配線パターン
17A,17B 誘電体層
18 色変換層
19 光透過性導電層[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a distributed EL element used as a backlight or the like in a display unit or an operation unit of various electronic devices.
[0002]
[Prior art]
In recent years, with the diversification of various electronic devices, the number of display panels and LCDs equipped with a backlight for illumination behind the display panel and LCD so that the display unit can be identified and operated even in the dark has been dispersed. Many type EL elements have been used.
[0003]
Such a conventional dispersion type EL element will be described with reference to FIG.
[0004]
In addition, in order to make the configuration easy to understand, the drawing shows an enlarged dimension in the thickness direction.
[0005]
FIG. 6 is a cross-sectional view of a conventional dispersion-type EL element. In FIG. 6,
[0006]
Then, the end portions of the silver or carbon resin-based
[0007]
The distributed EL element having the above-described configuration is mounted on an electronic device, and a circuit (not shown) between the
[0008]
Further, the light emission color of the dispersion type EL element at this time is determined by the kind of the phosphor powder dispersed in the high dielectric resin of the
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional dispersion type EL element, fluorescent dyes or fluorescent pigments are dispersed in the high dielectric resin of the
[0010]
The present invention solves such a conventional problem, and a single dispersion type EL element can provide various emission colors, and can be easily mounted on an electronic device and is inexpensive and a multicolor emission type dispersion type. An object is to provide an EL element.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention provides a plurality of light emitters made of a high dielectric resin in which a plurality of light transmissive electrode layers and a phosphor powder are dispersed over the entire surface of a light transmissive insulating film or at a predetermined location. In a dispersion type EL device having a structure in which layers are alternately stacked and a back electrode layer is printed on the last phosphor layer, a high dielectric resin is coated on each phosphor layer. In addition, each of the dielectric layers in which barium titanate, which is a conductive powder, is overlapped and printed and printed, the barium titanate of the first dielectric layer on the side close to the light-transmitting insulating film is formed. The amount of addition is less than the amount of addition of the barium titanate in the second dielectric layer on the back electrode layer side with respect to the first dielectric layer, and the first layer The amount of barium titanate added to the dielectric layer is In 2 to 60% by weight relative to the serial high dielectric resin, to those added amount of the barium titanate of the second dielectric layer is 60 to 95 wt% with respect to the high dielectric resin Is.
[0012]
Thereby, it is possible to obtain an inexpensive dispersive EL element that can obtain various emission colors with less light blocking by the first dielectric layer on the side close to the insulating film.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
According to the first aspect of the present invention, there are provided a light-transmitting insulating film, and a plurality of light-transmitting electrode layers and phosphor powders formed alternately on the entire surface of the insulating film or at predetermined positions. A dispersion type EL element comprising a plurality of light emitting layers made of a high dielectric resin in which light emission color is dispersed and a back electrode layer printed on the last light emitting layer. A dielectric layer obtained by dispersing barium titanate, which is a high-dielectric dielectric powder, on a high-dielectric resin is printed on top of each other, and the first layer on the side close to the light-transmissive insulating film. The addition amount of the barium titanate in the dielectric layer is less than the addition amount of the barium titanate in the second dielectric layer on the back electrode layer side with respect to the first dielectric layer. Ratio of the dielectric of the first layer The addition amount of barium titanate layers with 2 to 60 wt% with respect to the high dielectric resin, the addition amount of the barium titanate of the second dielectric layer is against the high dielectric resin 60-95 is obtained by the weight% is that as the variance type EL element, by emitting a plurality of light emitting layers separately or simultaneously, the first layer closer to the insulating film side with a dielectric layer It has an effect that light emission is reduced and various emission colors can be obtained, and an inexpensive multicolor emission type EL element can be obtained.
[0014]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0015]
In addition, in order to make a structure easy to understand, each drawing expands and represents the dimension of the thickness direction.
[0016]
Also, the same reference numerals are given to the same components as those described in the section of the prior art, and detailed description thereof will be omitted.
[0017]
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a cross-sectional view of a dispersion type EL device according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a perspective view of the same. In FIG. 1, 1 is a light transmissive material having flexibility such as polyethylene terephthalate. Insulating film, a plurality of light-transmitting resins having flexibility such as phenoxy resin, epoxy resin, fluorine rubber, etc., in which light-transmitting conductive powder such as needle-like ITO is dispersed on the entire surface of one side or a predetermined place. Light-transmitting
[0018]
A silver or carbon resin-based
[0019]
The distributed EL element having the above configuration is mounted on an electronic device, and
[0020]
For example, when the luminescent color of the
[0021]
As described above, according to the present embodiment, a plurality of light-transmitting
[0022]
Further, the light
[0023]
Furthermore, by adding fluorescent dyes or fluorescent pigments to the light
[0024]
Further, as shown in FIG. 3, a dielectric powder such as barium titanate is coated on the
[0025]
In this case, if the amount of barium titanate added to the first
[0026]
Further, the dielectric powder dispersed in the high dielectric resin of the
[0027]
Further, by making the
[0028]
(Embodiment 2)
FIG. 4 is a cross-sectional view of a dispersion type EL device according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 4, a plurality of light
[0029]
In the above configuration, for example, when the
[0030]
Thus, according to the present embodiment, by changing the emission color of each light emitter layer by the
[0031]
Since the
[0032]
Moreover, in the above description, although the structure which printed and formed the light-transmitting electrode layer and light-emitting body layer of 2 layers alternately each was demonstrated, by forming this on 3 layers and 4 layers, and further forming, Of course, many emission colors can be obtained.
[0033]
The first light
[0034]
Further, in the above description, the configuration in which the plurality of light
[0035]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to obtain an inexpensive dispersive EL element which can obtain various emission colors with less light blocking by the first dielectric layer on the side close to the insulating film. An advantageous effect is obtained.
[Brief description of the drawings]
1 is a cross-sectional view of a dispersive EL element according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a perspective view of the same. FIG. 3 is a cross-sectional view of the same. Cross-sectional view of a dispersion-type EL element [FIG. 5] Cross-sectional view thereof [FIG. 6] Cross-sectional view of a conventional dispersion-type EL element [Explanation of symbols]
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