JP4831997B2 - Ｅｌ素子パネル形成用複合基板とその作製方法、およびｅｌ素子パネル - Google Patents
Ｅｌ素子パネル形成用複合基板とその作製方法、およびｅｌ素子パネル Download PDFInfo
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Description
本発明は、表示装置や照明等種々の用途に用いられるＥＬ素子パネルと、該ＥＬ素子パネル形成用の複合基板と、該複合基板の作製方法に関する。
エレクトロルミネセンス素子（以降、ＥＬ素子と略す）は、基本的には蛍光体物質からなる発光層を一対の電極ではさんで構成されるものであるが、実際には発光層の安定化を図る目的で、発光層と電極との間に誘電体層を介在させていることが多い。
当初、この誘電体層としては薄膜誘電体層を用いる試みがなされたが、欠陥の無い薄膜誘電体層を形成することは難しく、薄膜誘電体層の欠陥があると、発光体層が部分的に破壊される恐れがあるために、最近では厚膜誘電体層が多く用いられるようになってきている。
薄膜誘電体層は種々の薄膜形成法、例えば蒸着等によって形成されるのに対し、厚膜誘電体層は誘電体粉体を含有するペーストを用いて形成される。
薄膜誘電体層の厚みは概ね数十ｎｍ程度であるのに対し、厚膜誘電体層の厚みは概ね数μｍ〜数十μｍ程度である。
薄膜誘電体層は種々の薄膜形成法、例えば蒸着等によって形成されるのに対し、厚膜誘電体層は誘電体粉体を含有するペーストを用いて形成される。
薄膜誘電体層の厚みは概ね数十ｎｍ程度であるのに対し、厚膜誘電体層の厚みは概ね数μｍ〜数十μｍ程度である。
厚膜誘電体層を形成するには、通常、まず、誘電体粉体をペースト化する必要があり、ペースト化のため、付加的な種々の成分、例えば溶剤、もしくは樹脂と溶剤、さらには、ガラスフリット等を配合し、これらを混合して練る。
得られた誘電体粉体のペーストは、厚膜の形成に適したスクリーン印刷等の方式により基板に適用される。
適用後、溶剤や樹脂を除く目的で焼成を行ない、厚膜誘電体層が形成される。
焼成温度は基板が耐える限り高温であることが好ましいが、基板の好ましくない変化を避ける意味で、焼成温度を無制限に高くすることはできない。
基板がセラミックであるときは、１０００℃以下の焼成温度での焼成が可能であるが、基板がガラスの場合には、プラズマディスプレイパネル用のガラス基板を用いても、焼成温度は７００℃以下である。
これに対し、代表的な誘電体であるチタン酸バリウムの融点は１６１０℃であり、通常は、誘電体粉体が溶融して一様な厚膜誘電体層を形成するには至らない。
得られた誘電体粉体のペーストは、厚膜の形成に適したスクリーン印刷等の方式により基板に適用される。
適用後、溶剤や樹脂を除く目的で焼成を行ない、厚膜誘電体層が形成される。
焼成温度は基板が耐える限り高温であることが好ましいが、基板の好ましくない変化を避ける意味で、焼成温度を無制限に高くすることはできない。
基板がセラミックであるときは、１０００℃以下の焼成温度での焼成が可能であるが、基板がガラスの場合には、プラズマディスプレイパネル用のガラス基板を用いても、焼成温度は７００℃以下である。
これに対し、代表的な誘電体であるチタン酸バリウムの融点は１６１０℃であり、通常は、誘電体粉体が溶融して一様な厚膜誘電体層を形成するには至らない。
したがって、得られた厚膜誘電体層を観察すると、誘電体粉体どうしが互いに接触して接触部において固着し、誘電体粉体どうしの間には空隙を有する層を構成しており、また、厚膜誘電体層の表面は、誘電体粉体の形状が反映した凹凸を有するものとなっている。 この誘電体層上には、直接に発光層を積層するか、もしくは他の層を介して発光層を積層するが、発光層や介在させることがある他の層は、薄膜であることが多く、厚膜誘電体層の表面の凹凸は、発光層や他の層の形成に支障を招き、また、発光層や他の層の性能に悪影響を与える。
上記の欠点を解消する目的で、基板上にスクリーン印刷等によりペーストを適用し、乾燥させた後、加温しつつ加圧する温間静水圧プレス工程を行ない、その後、焼成を行なうことにより、厚膜誘電体層の表面を平坦化させようとする試みがある。（特許文献１参照）
特開２００２−６３９８７号公報（請求項１、段落００２３〜００３２）
特許文献１に記載された温間静水圧プレス工程を行なう方法によれば、温間静水圧プレス工程を行なわない方法にくらべ、若干の改善が見られるものの、誘電体粉体の粒径を反映した凹凸自体は依然として残ってしまうため、残った誘電体粉体の凹凸が、発光層や他の層の形成に支障を招き、また、発光層や他の層の性能に悪影響を与え、問題となっていた。
尚、この方法は、圧力伝達媒体である水やシリコンオイルとプレス対象物との接触を避けるために、プレス対象物を真空包装材により真空包装し、真空包装材とプレス対象物との間に剥離材を有する樹脂フィルムを介在させて行うものである。
尚、この方法は、圧力伝達媒体である水やシリコンオイルとプレス対象物との接触を避けるために、プレス対象物を真空包装材により真空包装し、真空包装材とプレス対象物との間に剥離材を有する樹脂フィルムを介在させて行うものである。
上記のように、近年、基板上に、少なくとも第１電極層、厚膜誘電体層、発光層、および第２電極層の各層を順に積層してＥＬ素子を形成しているＥＬ素子パネルの開発が行われている中、ＥＬ素子パネルにおいては、その厚膜誘電体層の発光層側の表面の平坦性が良く、且つ、厚膜誘電体層の誘電率特性の良いものが求められていた。
本発明はこれに対応するもので、具体的には、静水圧プレス法を用いて、厚膜誘電体層の発光層側の表面の平坦性を良くし、且つ、厚膜誘電体層の誘電率特性を良くした、基板上に少なくとも電極層、厚膜誘電体層を順に積層した構成のＥＬ素子パネル形成用の複合基板と、その作製方法を提供しようとするものである。
更に、そのような、ＥＬ素子パネル形成用の複合基板を用いたＥＬ素子パネルを提供しようとするものである。
本発明はこれに対応するもので、具体的には、静水圧プレス法を用いて、厚膜誘電体層の発光層側の表面の平坦性を良くし、且つ、厚膜誘電体層の誘電率特性を良くした、基板上に少なくとも電極層、厚膜誘電体層を順に積層した構成のＥＬ素子パネル形成用の複合基板と、その作製方法を提供しようとするものである。
更に、そのような、ＥＬ素子パネル形成用の複合基板を用いたＥＬ素子パネルを提供しようとするものである。
本発明のＥＬ素子パネル形成用複合基板は、基板上に、少なくとも第１電極層、厚膜誘電体層、発光層、および第２電極層の各層を順に積層してＥＬ素子を形成しているＥＬ素子パネルを形成するための、前記基板上に少なくとも前記第１電極層と前記厚膜誘電体層とを順に積層してなる複合基板であって、前記厚膜誘電体層は、誘電体粉体を主として形成された焼成前の誘電体層を、基準板の平坦面側に当てて静水圧プレス法により圧縮し、更に焼成して、形成され、前記厚膜誘電体層の表面のグロス値が１１５〜１２６であり、前記厚膜誘電体層の比誘電率が１３１５〜１６９６であり、前記厚膜誘電体層の厚みが、８．７〜１０μｍであることを特徴とするものである。
そして、前記基準板は、金属板もしくはガラス板であることを特徴とするものである。
そして、前記基準板は、金属板もしくはガラス板であることを特徴とするものである。
本発明のＥＬ素子パネルは、基板上に、少なくとも第１電極層、厚膜誘電体層、発光層、および第２電極層の各層を順に積層してＥＬ素子を形成しているＥＬ素子パネルであって、前記厚膜誘電体層は、誘電体粉体を主として形成された焼成前の誘電体層を、基準板の平坦面側に当てて静水圧プレス法により圧縮し、更に焼成して、形成され、前記厚膜誘電体層の表面のグロス値が１１５〜１２６であり、前記厚膜誘電体層の比誘電率が１３１５〜１６９６であり、前記厚膜誘電体層の厚みが、８．７〜１０μｍであることを特徴とするものである。
そして、前記基準板は、金属板もしくはガラス板であることを特徴とするものである。
また、前記厚膜誘電体層と前記発光層の間に、さらに薄膜誘電体層を有し、前記発光層と前記第２電極層の間に、さらに薄膜誘電体層を有することを特徴とするものである。
そして、前記基準板は、金属板もしくはガラス板であることを特徴とするものである。
また、前記厚膜誘電体層と前記発光層の間に、さらに薄膜誘電体層を有し、前記発光層と前記第２電極層の間に、さらに薄膜誘電体層を有することを特徴とするものである。
本発明のＥＬ素子パネル形成用の複合基板の作製方法は、基板上に、少なくとも第１電極層、厚膜誘電体層、発光層、および第２電極層の各層を順に積層してＥＬ素子を形成しているＥＬ素子パネルを形成するための、複合基板の作製方法であって、前記基板上に、少なくとも前記第１電極層、誘電体粉体を主とする焼成前の誘電体層を順に形成した後、該誘電体層を基準板の平坦面側に当てて、静水圧プレス法により圧縮し、更に焼成して、前記厚膜誘電体層を形成し、前記基準板の平坦面の算術平均粗さＲａが０．３μｍ以下であり、前記基準板が、厚さ１〜５ｍｍの金属板または厚さ２．８〜３ｍｍのガラス板であり、前記基準板の材料のヤング率が、６．８６×１０ ４ 〜１０５ＭＰａであることを特徴とするものである。
（作用）
本発明のＥＬ素子パネル形成用の複合基板は、このような構成にすることにより、静水圧プレス法を用いて、厚膜誘電体層の発光層側となる表面の平坦性を良くし、且つ、厚膜誘電体層の誘電率特性を良くした、基板上に少なくとも電極層、厚膜誘電体層を順に積層した構成のＥＬ素子パネル形成用の複合基板の提供を可能としている。
具体的には、厚膜誘電体層は、誘電体粉体を主として形成された焼成前の誘電体層を、基準板の平坦面側に当てて静水圧プレス法により圧縮し、更に焼成して、形成されたことにより、これを達成している。
詳しくは、このように基準板を用いて静水圧プレス法を行うことにより、誘電体粉体を主として形成された焼成前の誘電体層は圧縮され、密度の高いものとなり、また、その
基準板の平坦面側に当たる表面は、基準板の平坦面に沿う形状となり平坦性の良くなり、結果として、焼成され形成される厚膜誘電体層は、誘電体粉体の密度の高いものとなり、且つ、その発光層側となる表面は平滑化される。
基準板としては、金属板あるいはガラス板から成る、あるいはまた、剛性のある支持基材の平坦な面に、金属薄層をその一面に配設したフィルム基材を、該金属薄層側を前記誘電体層と当たる側にして設けたものが挙げられる。
基準板は十分な剛性を有していることが好ましく、その誘電体層と当たる側の表面部は、ヤング率で規定すれば、樹脂フィルムの１０倍以上が好ましい。
一般的に樹脂フィルムのヤング率は１０3 ＭＰ程度であるが、金属やガラスでは１０4 〜１０5 ＭＰａであり、金属やガラスが適用できる。
金属としては比較的安価で入手しやすいマグネシウム、アルミニウム、鉄、銅、チタン、および、これらの金属の合金（たとえばステンレススチール）が望ましい。
金属でもその表面に厚痕が残る場合には、繰り返しの使用ができなくなることがあり、使い捨てで使用する場合には、基準板として、剛性のある支持基材の平坦な面に、金属薄層をその一面に配設したフィルム基材を、該金属薄層側を前記誘電体層と当たる側にして設けたものを使用すると良い。
参考のため、表１に各素材のヤング率を上げておく。
基準板の表面は十分に平滑であることが好ましいが、金属であれば鏡面仕上げを施した板が容易に入手可能であり、ガラスであれば特別な表面加工をしていなくてもその表面は十分に平滑である。
表面粗さは０．５μｍ以下が好ましく、０．３μｍ以下であればより好ましい。
基準板の厚さは、金属であれば０．１〜５ｍｍ程度、ガラスであれば１〜３ｍｍ程度が好ましい。
尚、静水圧プレスの条件としては、温度は室温〜３００℃が好ましく、圧力は５０，０００〜６００，０００Ｐａ、特に１００，０００〜４００，０００Ｐａが好ましい。
圧力が５０，０００Ｐａ以上であれば、静水圧プレス後に誘電体粉体の密度が高くなり、誘電体特性の良い厚膜誘電体層が得られる。
圧力の上限値は、静水圧プレス機で実質的に可能な範囲で限定される。
本発明のＥＬ素子パネル形成用の複合基板は、このような構成にすることにより、静水圧プレス法を用いて、厚膜誘電体層の発光層側となる表面の平坦性を良くし、且つ、厚膜誘電体層の誘電率特性を良くした、基板上に少なくとも電極層、厚膜誘電体層を順に積層した構成のＥＬ素子パネル形成用の複合基板の提供を可能としている。
具体的には、厚膜誘電体層は、誘電体粉体を主として形成された焼成前の誘電体層を、基準板の平坦面側に当てて静水圧プレス法により圧縮し、更に焼成して、形成されたことにより、これを達成している。
詳しくは、このように基準板を用いて静水圧プレス法を行うことにより、誘電体粉体を主として形成された焼成前の誘電体層は圧縮され、密度の高いものとなり、また、その
基準板の平坦面側に当たる表面は、基準板の平坦面に沿う形状となり平坦性の良くなり、結果として、焼成され形成される厚膜誘電体層は、誘電体粉体の密度の高いものとなり、且つ、その発光層側となる表面は平滑化される。
基準板としては、金属板あるいはガラス板から成る、あるいはまた、剛性のある支持基材の平坦な面に、金属薄層をその一面に配設したフィルム基材を、該金属薄層側を前記誘電体層と当たる側にして設けたものが挙げられる。
基準板は十分な剛性を有していることが好ましく、その誘電体層と当たる側の表面部は、ヤング率で規定すれば、樹脂フィルムの１０倍以上が好ましい。
一般的に樹脂フィルムのヤング率は１０3 ＭＰ程度であるが、金属やガラスでは１０4 〜１０5 ＭＰａであり、金属やガラスが適用できる。
金属としては比較的安価で入手しやすいマグネシウム、アルミニウム、鉄、銅、チタン、および、これらの金属の合金（たとえばステンレススチール）が望ましい。
金属でもその表面に厚痕が残る場合には、繰り返しの使用ができなくなることがあり、使い捨てで使用する場合には、基準板として、剛性のある支持基材の平坦な面に、金属薄層をその一面に配設したフィルム基材を、該金属薄層側を前記誘電体層と当たる側にして設けたものを使用すると良い。
参考のため、表１に各素材のヤング率を上げておく。
表面粗さは０．５μｍ以下が好ましく、０．３μｍ以下であればより好ましい。
基準板の厚さは、金属であれば０．１〜５ｍｍ程度、ガラスであれば１〜３ｍｍ程度が好ましい。
尚、静水圧プレスの条件としては、温度は室温〜３００℃が好ましく、圧力は５０，０００〜６００，０００Ｐａ、特に１００，０００〜４００，０００Ｐａが好ましい。
圧力が５０，０００Ｐａ以上であれば、静水圧プレス後に誘電体粉体の密度が高くなり、誘電体特性の良い厚膜誘電体層が得られる。
圧力の上限値は、静水圧プレス機で実質的に可能な範囲で限定される。
本発明のＥＬ素子パネルは、このような構成にすることにより、静水圧プレス法を用いて、厚膜誘電体層の発光層側の表面の平坦性を良くし、且つ、厚膜誘電体層の誘電率特性を良くして、基板上に、少なくとも第１電極層、厚膜誘電体層、発光層、および第２電極層の各層を順に積層してＥＬ素子を形成している構成の、ＥＬ素子パネルの提供を可能としている。
本発明のＥＬ素子パネル形成用の複合基板の作製方法は、このような構成にすることにより、静水圧プレス法を用いて、厚膜誘電体層の発光層側の表面の平坦性を良くし、且つ、厚膜誘電体層の誘電率特性を良くした、基板上に少なくとも電極層、厚膜誘電体層を順に積層した構成のＥＬ素子パネル形成用の複合基板の作製方法の提供を可能としている。
本発明は、上記のように、静水圧プレス法を用いて、厚膜誘電体層の発光層側の表面の平坦性を良くし、且つ、厚膜誘電体層の誘電率特性を良くした、基板上に少なくとも電極層、厚膜誘電体層を順に積層した構成のＥＬ素子パネル形成用の複合基板の提供を可能とした。
そして、そのような、ＥＬ素子パネル形成用の複合基板を作製する、作製方法の提供を可能にした。
更に、そのような、ＥＬ素子パネル形成用の複合基板を用いたＥＬ素子パネルの提供を可能とした。
そして、そのような、ＥＬ素子パネル形成用の複合基板を作製する、作製方法の提供を可能にした。
更に、そのような、ＥＬ素子パネル形成用の複合基板を用いたＥＬ素子パネルの提供を可能とした。
本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１は本発明のＥＬ素子パネル形成用の複合基板の実施の形態の１例の断面図で、図２（ａ）は図１に示すＥＬ素子パネル形成用の複合基板の作製方法の特徴的な工程である静水圧プレス工程を示した工程断面図で、図２（ｂ）は基準板の変形例を示した断面図で、図３（ａ）は本発明のＥＬ素子パネルの実施の形態の第１の例の断面図で、図３（ｂ）は本発明のＥＬ素子パネルの実施の形態の第２の例の断面図である。
図１〜図３中、１０はＥＬ素子パネル形成用の複合基板、１５、１５ＡはＥＬ素子パネル、２０は基板、３０は電極層（第１電極層ともいう）、３５は電極層（第２電極層ともいう）、４０は厚膜誘電体層、５０は基準板、５１は支持基材、５２は樹脂フィルム、５３は金属薄膜、６０は樹脂フィルム、７０は水、８０は発光層、９０、９５は薄膜誘電体層である。
図１は本発明のＥＬ素子パネル形成用の複合基板の実施の形態の１例の断面図で、図２（ａ）は図１に示すＥＬ素子パネル形成用の複合基板の作製方法の特徴的な工程である静水圧プレス工程を示した工程断面図で、図２（ｂ）は基準板の変形例を示した断面図で、図３（ａ）は本発明のＥＬ素子パネルの実施の形態の第１の例の断面図で、図３（ｂ）は本発明のＥＬ素子パネルの実施の形態の第２の例の断面図である。
図１〜図３中、１０はＥＬ素子パネル形成用の複合基板、１５、１５ＡはＥＬ素子パネル、２０は基板、３０は電極層（第１電極層ともいう）、３５は電極層（第２電極層ともいう）、４０は厚膜誘電体層、５０は基準板、５１は支持基材、５２は樹脂フィルム、５３は金属薄膜、６０は樹脂フィルム、７０は水、８０は発光層、９０、９５は薄膜誘電体層である。
はじめに、本発明のＥＬ素子パネル形成用の複合基板の実施の形態の第１の例を図１に基づいて説明する。
本例のＥＬ素子パネル形成用の複合基板１０は、図３（ａ）、図３（ｂ）に、それぞれ、示すＥＬ素子パネルのように、基板２０上に、少なくとも第１電極層３０、厚膜誘電体層４０、発光層８０、および第２電極層３５の各層を順に積層してＥＬ素子を形成しているＥＬ素子パネルを形成するための、ＥＬ素子パネル形成用の複合基板である。
そして、基板２０上に、少なくとも電極層（第１電極層）３０、厚膜誘電体層４０を順に積層した構造のものであり、図２（ａ）に示すように、厚膜誘電体層４０は、誘電体粉体を主として形成された焼成前の誘電体層（図示していない）を、金属単層からなる基準板５０の平坦面側に当てて静水圧プレス法により圧縮し、更に焼成して、形成されている。
本例のＥＬ素子パネル形成用の複合基板１０は、図３（ａ）、図３（ｂ）に、それぞれ、示すＥＬ素子パネルのように、基板２０上に、少なくとも第１電極層３０、厚膜誘電体層４０、発光層８０、および第２電極層３５の各層を順に積層してＥＬ素子を形成しているＥＬ素子パネルを形成するための、ＥＬ素子パネル形成用の複合基板である。
そして、基板２０上に、少なくとも電極層（第１電極層）３０、厚膜誘電体層４０を順に積層した構造のものであり、図２（ａ）に示すように、厚膜誘電体層４０は、誘電体粉体を主として形成された焼成前の誘電体層（図示していない）を、金属単層からなる基準板５０の平坦面側に当てて静水圧プレス法により圧縮し、更に焼成して、形成されている。
基板２０としては、アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）、石英ガラス（ＳｉＯ2 ）、マグネシア（ＭｇＯ）、フォルステライト（２ＭｇＯ・ＳｉＯ2 ）、ステアタイト（ＭｇＯ・ＳｉＯ2 ）、ムライト（３Ａｌ2 Ｏ3 ・２ＳｉＯ2 ）、ベリリア（ＢｅＯ）、ジルコニア（ＺｒＯ2 ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化シリコン（ＳｉＮ）、炭化シリコン（ＳｉＣ＋ＢｅＯ）等の、セラミック基板、結晶化ガラス、石英ガラス等を挙げることができる。
その他、Ｂａ系、Ｓｒ系、及びＰｂ系ペロブスカイトを用いることができる。
あるいは基板２０としては、結晶化ガラスや、高耐熱ガラス等を用いてもよく、またホウロウ等の絶縁処理を行った金属基板等も使用可能である。
その他、Ｂａ系、Ｓｒ系、及びＰｂ系ペロブスカイトを用いることができる。
あるいは基板２０としては、結晶化ガラスや、高耐熱ガラス等を用いてもよく、またホウロウ等の絶縁処理を行った金属基板等も使用可能である。
第１電極層３０は、例えば、Ｐｄ等の金属もしくはＡｇ／Ｐｄ等の合金であって、導電性のよい素材からなり、好ましくは所定のストライプ状等のパターン状に形成されたものである。
第１電極層３０は、これらの素材の他、Ａｕ、Ｐｔ、Ｉｒ等の貴金属、もしくはＮｉ、Ｗ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｔａ等の高融点金属、またはこれらの貴金属もしくは高融点金属の合金を素材として構成されたものであってもよい。
第１電極層３０は、これらの素材の他、Ａｕ、Ｐｔ、Ｉｒ等の貴金属、もしくはＮｉ、Ｗ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｔａ等の高融点金属、またはこれらの貴金属もしくは高融点金属の合金を素材として構成されたものであってもよい。
厚膜誘電体層４０は、種々の誘電体粉体を用いて構成されたもので、誘電体としては、例えばＢａＴｉＯ3 、（Ｂａx Ｃａ1-x ）ＴｉＯ3 、（Ｂａx Ｓｒ1-x ）ＴｉＯ3 、ＰｂＴｉＯ3 、Ｐｂ（Ｚｒx Ｔｉ1-x ）Ｏ3 （以下、ＰＺＴ）等のペロブスカイト構造を有するもの、強誘電体、Ｐｂ（Ｍｇ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 （以下、ＰＭＮ）等に代表される複合ペロブスカイトリラクサー型強誘電体、Ｂｉ4 Ｔｉ3 Ｏ12、ＳｒＢｉ2 Ｔａ2 Ｏ9 に代表されるビスマス層状化合物、（Ｓｒx Ｂａ1-x ）Ｎｂ2 Ｏ6 、ＰｂＮｂ2 Ｏ6 等に代表されるタングステンブロンズ型強誘電体等を用いることができる。
これらの中でも、特により高い誘電率を達成でき、かつより低い焼成温度で熱処理可能であるとの観点から、ＢａＴｉＯ3 、ＰＺＴ、ＰＭＮ等のペロブスカイト型誘電体がより好ましく、さらにそれらのなかでも化学組成中に鉛元素を含む誘電体がより好ましい。
この化学組成中に鉛元素を含む誘電体は、基板２０としてガラスを用いる場合には特に好ましい。
特に、ＰＭＮに代表されるＰｂを含む複合ペロブスカイト型化合物は、リラクサと呼ばれ、広い温度範囲で高い比有電率を示すことから、厚膜誘電体層４０の材料として好ましい。
厚膜誘電体層４０の形成は、これらの誘電体粉体を、例えば溶剤、もしくは樹脂と溶剤、さらには、ガラスフリット等を配合し、これらを混合して練って得られた誘電体粉体のペーストを用い、スクリーン印刷等の厚膜の形成に適した方式によって、基板２０上の第１電極層３０上に適用し、適用後、焼成することによって行なえる。
厚膜誘電体層４０の厚みは２〜１００μｍ程度が好ましく、５〜２０μｍ程度が好ましい。１００μｍより厚いと緻密化が困難となり、また２μｍより薄いと第１電極層３０における電極層の有無に基づく段差の影響が大きくなり過ぎる。
厚膜誘電体層４０は、その静電容量が高いことが好ましい。
ＥＬ素子パネル（図３（ａ）、図３（ｂ）参照）に供された場合、厚膜誘電体層４０と発光層８０は電気的に直列に配置されることとなり、外部から電圧を与えたとき、発光層８０に効率良く電圧がかかるようにするためには、厚膜誘電体層４０の静電容量が、発光層８０の静電容量よりも高いことが好ましく、１０倍以上であることがより好ましい。
厚膜誘電体層４０の静電容量と発光層８０の静電容量との比率は、それぞれの層の「比誘電率／膜厚」どうしの比率に等しい。
これらの中でも、特により高い誘電率を達成でき、かつより低い焼成温度で熱処理可能であるとの観点から、ＢａＴｉＯ3 、ＰＺＴ、ＰＭＮ等のペロブスカイト型誘電体がより好ましく、さらにそれらのなかでも化学組成中に鉛元素を含む誘電体がより好ましい。
この化学組成中に鉛元素を含む誘電体は、基板２０としてガラスを用いる場合には特に好ましい。
特に、ＰＭＮに代表されるＰｂを含む複合ペロブスカイト型化合物は、リラクサと呼ばれ、広い温度範囲で高い比有電率を示すことから、厚膜誘電体層４０の材料として好ましい。
厚膜誘電体層４０の形成は、これらの誘電体粉体を、例えば溶剤、もしくは樹脂と溶剤、さらには、ガラスフリット等を配合し、これらを混合して練って得られた誘電体粉体のペーストを用い、スクリーン印刷等の厚膜の形成に適した方式によって、基板２０上の第１電極層３０上に適用し、適用後、焼成することによって行なえる。
厚膜誘電体層４０の厚みは２〜１００μｍ程度が好ましく、５〜２０μｍ程度が好ましい。１００μｍより厚いと緻密化が困難となり、また２μｍより薄いと第１電極層３０における電極層の有無に基づく段差の影響が大きくなり過ぎる。
厚膜誘電体層４０は、その静電容量が高いことが好ましい。
ＥＬ素子パネル（図３（ａ）、図３（ｂ）参照）に供された場合、厚膜誘電体層４０と発光層８０は電気的に直列に配置されることとなり、外部から電圧を与えたとき、発光層８０に効率良く電圧がかかるようにするためには、厚膜誘電体層４０の静電容量が、発光層８０の静電容量よりも高いことが好ましく、１０倍以上であることがより好ましい。
厚膜誘電体層４０の静電容量と発光層８０の静電容量との比率は、それぞれの層の「比誘電率／膜厚」どうしの比率に等しい。
厚膜誘電体層４０を構成する誘電体粉体のメジアン粒径としては、１μｍ以下のものが用いられるが、０．５μｍ以下であることが好ましい。
メジアン粒径が大きくなるにしたがい、厚膜誘電体層４０形成のための、静水圧プレスによる圧縮前の、誘電体粉体を主として形成された誘電体層の表面の凹凸が大きくなり、静水圧プレスによる圧縮、焼成を行った後に、厚膜誘電体層４０上に発光層８０やその他の層を形成する際に均一で欠陥のない層を形成するのが、次第に難しくなる。
０．５μｍ以下である場合には、静水圧プレスによる圧縮前、誘電体粉体を主として形成された誘電体層の表面の凹凸は小さく、この状態で静水圧プレスによる圧縮を行うため、静水圧プレスによる圧縮、焼成を行った後に、厚膜誘電体層４０上に発光層８０やその他の層を形成しても均一で欠陥のない層を形成することができる。
この意味では、誘電体粉体のメジアン粒径は、小さければ小さいほどよいことになる。 しかし、誘電体粉体のメジアン粒径が小さくなると比誘電率が低下し、厚膜誘電体層４０の静電容量が低下するので、この観点から、誘電体粉体のメジアン粒径は０．０５μｍ以上であることが好ましい。
本発明においては、厚膜誘電体層４０を形成する際に、誘電体粉体のペーストを焼成する温度は、誘電体粉体の溶融温度より低いので、誘電体粉末自体は、焼成の前後で基本的に変化せず、形成された厚膜誘電体層４０中では、誘電体粉末どうしが固着しており、固着は、ペーストに微量配合される低融点ガラス等によって行なわれている。
従って、誘電体粉体のメジアン粒径は、素材の状態でも、厚膜誘電体層４０中に存在する場合でも、基本的には同じである。
尚、誘電体粉末のメジアン粒径とは、光学的（もしくは顕微鏡的）観察により誘電体粉末の個々の粒径を求め、粒径に対する累積相対頻度を表す累積分布曲線を描いた際の累積相対頻度が５０％のときの粒径（通常はＤ50と表示される。）を指すものであり、実際には、レーザ回折／散乱式粒度分布測定装置（（株）堀場製作所製、「ＬＡ−９１０」）を用い、測定対象となる誘電体粉末を２００００倍に希釈し、測定して得ることができる。 また、焼成により形成された後の厚膜誘電体層４０を構成する誘電体粉体のメジアン粒径を求める場合には、厚膜誘電体層４０の断面を走査型顕微鏡で観察し、誘電体粉末の個々の粒径を求めれば、上記と同様にして得ることができる。
メジアン粒径が大きくなるにしたがい、厚膜誘電体層４０形成のための、静水圧プレスによる圧縮前の、誘電体粉体を主として形成された誘電体層の表面の凹凸が大きくなり、静水圧プレスによる圧縮、焼成を行った後に、厚膜誘電体層４０上に発光層８０やその他の層を形成する際に均一で欠陥のない層を形成するのが、次第に難しくなる。
０．５μｍ以下である場合には、静水圧プレスによる圧縮前、誘電体粉体を主として形成された誘電体層の表面の凹凸は小さく、この状態で静水圧プレスによる圧縮を行うため、静水圧プレスによる圧縮、焼成を行った後に、厚膜誘電体層４０上に発光層８０やその他の層を形成しても均一で欠陥のない層を形成することができる。
この意味では、誘電体粉体のメジアン粒径は、小さければ小さいほどよいことになる。 しかし、誘電体粉体のメジアン粒径が小さくなると比誘電率が低下し、厚膜誘電体層４０の静電容量が低下するので、この観点から、誘電体粉体のメジアン粒径は０．０５μｍ以上であることが好ましい。
本発明においては、厚膜誘電体層４０を形成する際に、誘電体粉体のペーストを焼成する温度は、誘電体粉体の溶融温度より低いので、誘電体粉末自体は、焼成の前後で基本的に変化せず、形成された厚膜誘電体層４０中では、誘電体粉末どうしが固着しており、固着は、ペーストに微量配合される低融点ガラス等によって行なわれている。
従って、誘電体粉体のメジアン粒径は、素材の状態でも、厚膜誘電体層４０中に存在する場合でも、基本的には同じである。
尚、誘電体粉末のメジアン粒径とは、光学的（もしくは顕微鏡的）観察により誘電体粉末の個々の粒径を求め、粒径に対する累積相対頻度を表す累積分布曲線を描いた際の累積相対頻度が５０％のときの粒径（通常はＤ50と表示される。）を指すものであり、実際には、レーザ回折／散乱式粒度分布測定装置（（株）堀場製作所製、「ＬＡ−９１０」）を用い、測定対象となる誘電体粉末を２００００倍に希釈し、測定して得ることができる。 また、焼成により形成された後の厚膜誘電体層４０を構成する誘電体粉体のメジアン粒径を求める場合には、厚膜誘電体層４０の断面を走査型顕微鏡で観察し、誘電体粉末の個々の粒径を求めれば、上記と同様にして得ることができる。
尚、厚膜誘電体層４０の表面の状態の良否を、発光層やその他の層を形成することなく把握できるようにすることは、厚膜誘電体層４０を形成する工程の管理上、必要な事項であるが、ここでは、厚膜誘電体層４０の表面の平滑度合（凹凸度合、粗さ度合とも言う）をグロス値で表している。
厚膜誘電体層４０の表面の凹凸を、ＪＩＳ Ｂ０６０１の規定による算術平均粗さＲａ等の表面粗さで規定することも考えられるが、算術平均粗さＲａを求めようとすると、基板２０と厚膜誘電体層４０との間には第１電極層３０が介在し、電極層の有無に基づく段差の影響が厚膜誘電体層４０の表面に及んで、比較的大きなうねりを生じることがあり、このような場合には、凹凸の測定がうまく行なえないことがあり、また、厚膜誘電体層４０の形成をペーストを用いたスクリーン印刷を利用して行なうと、得られる厚膜誘電体層４０の表面にスクリーンメッシュの跡が残ることがあり、やはり、凹凸の測定に悪影響を及ぼすことがあるためで、このような、電極層の有無に基づく段差の影響やスクリーンメッシュの跡の凹凸測定への影響を受けないグロス値で表している。
厚膜誘電体層４０の表面の凹凸を、ＪＩＳ Ｂ０６０１の規定による算術平均粗さＲａ等の表面粗さで規定することも考えられるが、算術平均粗さＲａを求めようとすると、基板２０と厚膜誘電体層４０との間には第１電極層３０が介在し、電極層の有無に基づく段差の影響が厚膜誘電体層４０の表面に及んで、比較的大きなうねりを生じることがあり、このような場合には、凹凸の測定がうまく行なえないことがあり、また、厚膜誘電体層４０の形成をペーストを用いたスクリーン印刷を利用して行なうと、得られる厚膜誘電体層４０の表面にスクリーンメッシュの跡が残ることがあり、やはり、凹凸の測定に悪影響を及ぼすことがあるためで、このような、電極層の有無に基づく段差の影響やスクリーンメッシュの跡の凹凸測定への影響を受けないグロス値で表している。
次に、本例のＥＬ素子パネル形成用の複合基板を作製する作製方法の１例を、図２（ａ）に基づいて、簡単に説明しておく。
尚、これを以って、本発明のＥＬ素子パネル形成用の複合基板の製造方法の実施の形態の１例とする。
先ず、基板２０の一面上に、第１電極層３０を形成する。
先にも述べたが、基板２０としては、セラミック基板、結晶化ガラス、石英ガラス等を挙げることができるが、これらに限定されない。
第１電極層３０の形成は、先に、第１電極層３０の素材として述べた、貴金属もしくは高融点金属の合金の粉体を、例えば溶剤、もしくは樹脂と溶剤、さらには、ガラスフリット等を配合し、これらを混合して練って得られたペーストを用い、厚膜の形成に適したスクリーン印刷等の方式によって基板２上にパターン状に適用し、適用後、焼成することによって行なえる。
あるいは、ペーストをパターン状にではなく、全面に適用して焼成した後に、フォトリソグラフィー法によりパターン状に形成してもよい。
または、第１電極層３０は、これらの金属もしくは合金を用いてめっき、蒸着、もしくはスパッタリングを行なうことにより、全面に一様に金属層もしくは合金層を形成した後、フォトリソグラフィー法によりパターン状に形成してもよい。
めっき、蒸着、もしくはスパッタリングをマスクパターンを介して行なうことにより、パターン状に金属層もしくは合金層を形成することもできる。
第１電極層３０の厚みは、形成方式によっても異なるが、スクリーン印刷等の厚膜の形成に適した方式による場合は、１〜５μｍ程度であることが好ましく、蒸着やスパッタリング等の薄膜の形成に適した方式による場合は、０．１μｍ〜１．０μｍ程度であることが好ましい。
次いで、基板２０の第１電極層３０形成面側上に厚膜誘電体層４０形成用の、誘電体粉体を主として形成された焼成前の誘電体層を配設する。
この誘電体層の形成は、これらの誘電体粉体を、例えば溶剤、もしくは樹脂と溶剤、さらには、ガラスフリット等を配合し、これらを混合して練って得られた誘電体粉体のペーストを用い、スクリーン印刷等の厚膜の形成に適した方式によって、基板２０上の第１電極層３０上に配設する。
尚、ここでは、必要に応じて、乾燥処理を行い、１層、あるいは２層以上にして所望の厚さを得る。
次いで、前記焼成前の誘電体層の表面に、基準板５０の平坦面側を重ねた状態で、全体を樹脂フィルム６０にて真空包装した状態で、加圧用の水中に置き、該加圧用の水を加圧して、前記焼成前の誘電体層を圧縮し、且つ、その表面を平滑化する。（図２（ａ）参照）
ここでの基準板５０として、金属板を用いているが、これに限定はされない。
基準板５０は十分な剛性を有していることが好ましく、ヤング率で規定すれば、樹脂フィルムの１０倍以上が好ましい。
一般的に樹脂フィルムのヤング率は１０3 ＭＰ程度であるが、金属やガラスでは１０4 〜１０5 ＭＰａであり、金属やガラスが適用できる。
金属としては比較的安価で入手しやすいマグネシウム、アルミニウム、鉄、銅、チタン、および、これらの金属の合金（たとえばステンレススチール）が望ましい。
あるいは、図２（ｂ）に示すように、剛性のある支持基材５１の平坦な面に、金属薄層５３をその一面に配設したフィルム基材５２を、金属薄層５３側を前記誘電体層と当たる側にして設けている基準板でも良い。
基準板５０の表面は、十分に平滑であることが好ましいが、基準板５０が金属であれば鏡面仕上げを施した板が容易に入手可能であり、ガラスであれば特別な表面加工をしていなくてもその表面は十分に平滑である。
表面粗さは、誘電体粉体のメジアン粒径と同程度か、または、それ以下であることが好ましい。
具体的な数値を挙げれば、０．５μｍ以下が好ましく、０．３μｍ以下であればより好ましい。
基準板の表面粗さは、表面粗さ測定機を用いて、算術平均粗さＲａを測定することで見積もることができる。
基準板５０の厚さは、十分な強度を有し、且つ、必要以上の重量にならないことを考慮すると、金属であれば０．１〜５ｍｍ程度、ガラスであれば１〜３ｍｍ程度が好ましい。 樹脂フィルム６０として、テトラアセチルセルロース（ＴＡＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、シンジオクタチックポリステレン（ＳＰＳ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリアリレート（ＰＡｒ）、ポリスルフォン（ＰＳＦ）、ポリエステルスルフォン（ＰＥＳ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、管状ポリオレフィン、ブロム化フェノキシ、ポリイミド（ＰＩ）等が挙げられ、特にＰＥＴフィルム、ポリイミドフィルムが好ましい。
また、静水圧プレスの条件としては、温度は室温〜３００℃が好ましく、圧力は５０，０００〜６００，０００Ｐａ、特に１００，０００〜４００，０００Ｐａが好ましい。
この後、加圧用の水を減圧し、加圧用の水中から全体を取り出し、真空包装の樹脂フィルムを剥がす。
これにより、前記焼成前の誘電体層は、静水圧プレスにより圧縮され、且つ、その表面は平滑化される。
次いで、前記焼成前の誘電体層を焼成して、基板２０の第１電極層３０上に、厚膜誘電体層４０を形成する。
上記作製例は１例で、本発明のＥＬ素子パネル形成用の複合基板の作製方法は、これに限定はされない。
例えば、「スクリーン印刷にて１度の印刷により１層の誘電体層を形成した後に、該誘電体層に対し、上記静圧プレス法を行う」、この１連の工程を繰り返して行い、圧縮され、表面が平滑化された、所望の厚さの厚膜誘電体層を形成することもできる。
尚、これを以って、本発明のＥＬ素子パネル形成用の複合基板の製造方法の実施の形態の１例とする。
先ず、基板２０の一面上に、第１電極層３０を形成する。
先にも述べたが、基板２０としては、セラミック基板、結晶化ガラス、石英ガラス等を挙げることができるが、これらに限定されない。
第１電極層３０の形成は、先に、第１電極層３０の素材として述べた、貴金属もしくは高融点金属の合金の粉体を、例えば溶剤、もしくは樹脂と溶剤、さらには、ガラスフリット等を配合し、これらを混合して練って得られたペーストを用い、厚膜の形成に適したスクリーン印刷等の方式によって基板２上にパターン状に適用し、適用後、焼成することによって行なえる。
あるいは、ペーストをパターン状にではなく、全面に適用して焼成した後に、フォトリソグラフィー法によりパターン状に形成してもよい。
または、第１電極層３０は、これらの金属もしくは合金を用いてめっき、蒸着、もしくはスパッタリングを行なうことにより、全面に一様に金属層もしくは合金層を形成した後、フォトリソグラフィー法によりパターン状に形成してもよい。
めっき、蒸着、もしくはスパッタリングをマスクパターンを介して行なうことにより、パターン状に金属層もしくは合金層を形成することもできる。
第１電極層３０の厚みは、形成方式によっても異なるが、スクリーン印刷等の厚膜の形成に適した方式による場合は、１〜５μｍ程度であることが好ましく、蒸着やスパッタリング等の薄膜の形成に適した方式による場合は、０．１μｍ〜１．０μｍ程度であることが好ましい。
次いで、基板２０の第１電極層３０形成面側上に厚膜誘電体層４０形成用の、誘電体粉体を主として形成された焼成前の誘電体層を配設する。
この誘電体層の形成は、これらの誘電体粉体を、例えば溶剤、もしくは樹脂と溶剤、さらには、ガラスフリット等を配合し、これらを混合して練って得られた誘電体粉体のペーストを用い、スクリーン印刷等の厚膜の形成に適した方式によって、基板２０上の第１電極層３０上に配設する。
尚、ここでは、必要に応じて、乾燥処理を行い、１層、あるいは２層以上にして所望の厚さを得る。
次いで、前記焼成前の誘電体層の表面に、基準板５０の平坦面側を重ねた状態で、全体を樹脂フィルム６０にて真空包装した状態で、加圧用の水中に置き、該加圧用の水を加圧して、前記焼成前の誘電体層を圧縮し、且つ、その表面を平滑化する。（図２（ａ）参照）
ここでの基準板５０として、金属板を用いているが、これに限定はされない。
基準板５０は十分な剛性を有していることが好ましく、ヤング率で規定すれば、樹脂フィルムの１０倍以上が好ましい。
一般的に樹脂フィルムのヤング率は１０3 ＭＰ程度であるが、金属やガラスでは１０4 〜１０5 ＭＰａであり、金属やガラスが適用できる。
金属としては比較的安価で入手しやすいマグネシウム、アルミニウム、鉄、銅、チタン、および、これらの金属の合金（たとえばステンレススチール）が望ましい。
あるいは、図２（ｂ）に示すように、剛性のある支持基材５１の平坦な面に、金属薄層５３をその一面に配設したフィルム基材５２を、金属薄層５３側を前記誘電体層と当たる側にして設けている基準板でも良い。
基準板５０の表面は、十分に平滑であることが好ましいが、基準板５０が金属であれば鏡面仕上げを施した板が容易に入手可能であり、ガラスであれば特別な表面加工をしていなくてもその表面は十分に平滑である。
表面粗さは、誘電体粉体のメジアン粒径と同程度か、または、それ以下であることが好ましい。
具体的な数値を挙げれば、０．５μｍ以下が好ましく、０．３μｍ以下であればより好ましい。
基準板の表面粗さは、表面粗さ測定機を用いて、算術平均粗さＲａを測定することで見積もることができる。
基準板５０の厚さは、十分な強度を有し、且つ、必要以上の重量にならないことを考慮すると、金属であれば０．１〜５ｍｍ程度、ガラスであれば１〜３ｍｍ程度が好ましい。 樹脂フィルム６０として、テトラアセチルセルロース（ＴＡＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、シンジオクタチックポリステレン（ＳＰＳ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリアリレート（ＰＡｒ）、ポリスルフォン（ＰＳＦ）、ポリエステルスルフォン（ＰＥＳ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、管状ポリオレフィン、ブロム化フェノキシ、ポリイミド（ＰＩ）等が挙げられ、特にＰＥＴフィルム、ポリイミドフィルムが好ましい。
また、静水圧プレスの条件としては、温度は室温〜３００℃が好ましく、圧力は５０，０００〜６００，０００Ｐａ、特に１００，０００〜４００，０００Ｐａが好ましい。
この後、加圧用の水を減圧し、加圧用の水中から全体を取り出し、真空包装の樹脂フィルムを剥がす。
これにより、前記焼成前の誘電体層は、静水圧プレスにより圧縮され、且つ、その表面は平滑化される。
次いで、前記焼成前の誘電体層を焼成して、基板２０の第１電極層３０上に、厚膜誘電体層４０を形成する。
上記作製例は１例で、本発明のＥＬ素子パネル形成用の複合基板の作製方法は、これに限定はされない。
例えば、「スクリーン印刷にて１度の印刷により１層の誘電体層を形成した後に、該誘電体層に対し、上記静圧プレス法を行う」、この１連の工程を繰り返して行い、圧縮され、表面が平滑化された、所望の厚さの厚膜誘電体層を形成することもできる。
本例のＥＬ素子パネル形成用の複合基板は、１例で、本発明のＥＬ素子パネル形成用の複合基板は、これに限定されない。
次に、本発明のＥＬ素子パネルの実施の形態例を図３に基づいて説明する。
図３（ａ）に示す第１の例のＥＬ素子パネル１５は、基板上２０に、第１電極層３０、厚膜誘電体層４０、発光層８０、および第２電極層３５の各層を順に積層してＥＬ素子を形成しているＥＬ素子パネルで、図１（ａ）に示すＥＬ素子パネル形成用の複合基板１０を用いたものである。
即ち、厚膜誘電体層４０は、誘電体粉体を主として形成された焼成前の誘電体層を、基準板の平坦面側に当てて静水圧プレス法により圧縮し、且つ、基準板の平坦面側の面を平滑化したものを、更に焼成して、形成されたもので、その平滑化された面を発光層側としている。
このように、発光層側の表面の平坦性を良くし、且つ、厚膜誘電体層の誘電率特性を良くした厚膜誘電体層上に、発光層、および第２電極層の各層を順に積層して、ＥＬ素子を形成している構成にすることにより、欠陥が少なく電気特性面で優れたＥＬ素子パネルとしている。
基板２０、第１電極層３０、厚膜誘電体層４０は、図１（ａ）に示すＥＬ素子パネル形成用の複合基板１０と同じで、ここでは説明を省く。
図３（ａ）に示す第１の例のＥＬ素子パネル１５は、基板上２０に、第１電極層３０、厚膜誘電体層４０、発光層８０、および第２電極層３５の各層を順に積層してＥＬ素子を形成しているＥＬ素子パネルで、図１（ａ）に示すＥＬ素子パネル形成用の複合基板１０を用いたものである。
即ち、厚膜誘電体層４０は、誘電体粉体を主として形成された焼成前の誘電体層を、基準板の平坦面側に当てて静水圧プレス法により圧縮し、且つ、基準板の平坦面側の面を平滑化したものを、更に焼成して、形成されたもので、その平滑化された面を発光層側としている。
このように、発光層側の表面の平坦性を良くし、且つ、厚膜誘電体層の誘電率特性を良くした厚膜誘電体層上に、発光層、および第２電極層の各層を順に積層して、ＥＬ素子を形成している構成にすることにより、欠陥が少なく電気特性面で優れたＥＬ素子パネルとしている。
基板２０、第１電極層３０、厚膜誘電体層４０は、図１（ａ）に示すＥＬ素子パネル形成用の複合基板１０と同じで、ここでは説明を省く。
発光層８０は、蛍光体材料の薄膜で構成される。例えば、赤色発光を得る材料として、ＺｎＳ、Ｍｎ／ＣｄＳＳｅ等、緑色発光を得る材料として、ＺｎＳ：ＴｂＯＦ、ＺｎＳ：Ｔｂ、ＺｎＳ：Ｔｂ等、青色発光を得るための材料として、ＳｒＳ：Ｃｅ、（ＳｒＳ：Ｃｅ／ＺｎＳ）ｎ、Ｃａ2 Ｇａ2 Ｓ4 ：Ｃｅ、Ｓｒ2 Ｇａ2 Ｓ4 ：Ｃｅ等、または白色発光を得るものとして、ＳｒＳ：Ｃｅ／ＺｎＳ：Ｍｎ等である。
発光層８０の形成は、上記の蛍光体材料を用いて、蒸着もしくはスパッタリング、またはＣＶＤ法等により行なうことができる。
発光層８０の厚みは、１００〜２０００ｎｍが好ましく、より好ましくは３００〜１５００ｎｍ程度である。
発光層８０の形成は、上記の蛍光体材料を用いて、蒸着もしくはスパッタリング、またはＣＶＤ法等により行なうことができる。
発光層８０の厚みは、１００〜２０００ｎｍが好ましく、より好ましくは３００〜１５００ｎｍ程度である。
第２電極層３５は、好ましくはＩＴＯ（酸化インジウム錫）、ＳｎＯ2 、ＺｎＯ−Ａｌ等の酸化物導電性材料で構成する。
これらの素材で構成した第２電極層は透明性を有するので、第２電極層側（図中の上側）から発光を観察するのに適している。
第２電極層３５の形成は、上記の酸化物導電性材料を用いて、蒸着もしくはスパッタリングにより行なうことができ、第２電極層３Ｂの厚みは、５０ｎｍ〜２００ｎｍ程度である。
これらの素材で構成した第２電極層は透明性を有するので、第２電極層側（図中の上側）から発光を観察するのに適している。
第２電極層３５の形成は、上記の酸化物導電性材料を用いて、蒸着もしくはスパッタリングにより行なうことができ、第２電極層３Ｂの厚みは、５０ｎｍ〜２００ｎｍ程度である。
図３（ｂ）に示す第２の例のＥＬ素子パネルは、基板上２０に、第１電極層３０、厚膜誘電体層４０、薄膜誘電体層９０、発光層８０、薄膜誘電体層９５、および第２電極層３５、の各層を順に積層してＥＬ素子を形成しているＥＬ素子パネルで、図１（ａ）に示すＥＬ素子パネル形成用の複合基板１０を用いたものである。
第２の例のＥＬ素子パネルにおいても、発光層側の表面の平坦性を良くし、且つ、厚膜誘電体層の誘電率特性を良くした厚膜誘電体層４０上に、薄膜誘電体層９０、発光層８０、薄膜誘電体層９５、および第２電極層３５の各層を順に積層して、ＥＬ素子を形成している構成にすることにより、欠陥が少なく電気特性面で優れたＥＬ素子パネルとしている。
勿論、第２の例においても、厚膜誘電体層４０は、誘電体粉体を主として形成された焼成前の誘電体層を、基準板の平坦面側に当てて静水圧プレス法により圧縮し、更に焼成して、形成されたもので、その平滑化された面を発光層側としている。
膜誘電体層９０、９５以外の各部については、第１の例と同じで、説明を省く。
薄膜誘電体層９０、９５の素材としては、例えば酸化シリコン（ＳｉＯ2 ）、窒化シリコン（ＳｉＮ）、酸化タンタル（Ｔａ2 Ｏ5 ）、酸化イットリウム（Ｙ2 Ｏ3 ）、ジルコニア（ＺｒＯ2 ）、シリコンオキシナイトライド（ＳｉＯＮ）、アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）、ＢａＴａ2 Ｏ6 、ＳｒＴｉＯ3 、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ3 ）等を用いることができる。
また、薄膜誘電体層９０、９５の形成方法としては、スパッタ法、蒸着法、ＣＶＤ法等を用いることができる。
これらの薄膜誘電体層９０、９５は、厚膜誘電体層４０のように絶縁耐圧を保持する機能を考慮する必要はないため、厚みは小さくてよく、好ましくは１０〜１０００ｎｍであり、より好ましくは２０〜２００ｎｍである。
第２の例のＥＬ素子パネルにおいても、発光層側の表面の平坦性を良くし、且つ、厚膜誘電体層の誘電率特性を良くした厚膜誘電体層４０上に、薄膜誘電体層９０、発光層８０、薄膜誘電体層９５、および第２電極層３５の各層を順に積層して、ＥＬ素子を形成している構成にすることにより、欠陥が少なく電気特性面で優れたＥＬ素子パネルとしている。
勿論、第２の例においても、厚膜誘電体層４０は、誘電体粉体を主として形成された焼成前の誘電体層を、基準板の平坦面側に当てて静水圧プレス法により圧縮し、更に焼成して、形成されたもので、その平滑化された面を発光層側としている。
膜誘電体層９０、９５以外の各部については、第１の例と同じで、説明を省く。
薄膜誘電体層９０、９５の素材としては、例えば酸化シリコン（ＳｉＯ2 ）、窒化シリコン（ＳｉＮ）、酸化タンタル（Ｔａ2 Ｏ5 ）、酸化イットリウム（Ｙ2 Ｏ3 ）、ジルコニア（ＺｒＯ2 ）、シリコンオキシナイトライド（ＳｉＯＮ）、アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）、ＢａＴａ2 Ｏ6 、ＳｒＴｉＯ3 、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ3 ）等を用いることができる。
また、薄膜誘電体層９０、９５の形成方法としては、スパッタ法、蒸着法、ＣＶＤ法等を用いることができる。
これらの薄膜誘電体層９０、９５は、厚膜誘電体層４０のように絶縁耐圧を保持する機能を考慮する必要はないため、厚みは小さくてよく、好ましくは１０〜１０００ｎｍであり、より好ましくは２０〜２００ｎｍである。
上記の第１の例、第２の例は本発明のＥＬ素子パネルの１例で、基本的には、以上に説明した各層が積層された積層構造を有するものであるが、必要に応じて、更に、他の層を追加することができ、また、各層を形成する際に、層形成の効果を向上させるため等の工程を追加することもできる。
例えば、第１の例あるいは第２の例において、厚膜誘電体層４０上に更に平坦化層を積層する形態も挙げられる。
平坦化層としては、厚膜誘電体層４０の表面の凹凸をならすことが可能なごく薄い層であることが好ましく、厚みは０．５μｍ〜２μｍ程度である。
平坦化層は、ＥＬ素子パネルを構成する上では誘電体層であることが好ましいので、この意味で平坦化層は、厚膜誘電体層を構成する素材として挙げたものと同じような誘電体で構成されることが好ましい。
また、平坦化層の形成には、下層の厚膜誘電体層４０の表面の凹凸をならすことを可能にするため、ゾルゲル法もしくはＭＯＤ（Ｍｅｔａｌ ｏｒｇａｎｉｃ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法等の塗布液体を用いて行なうことが好ましい。
例えば、第１の例あるいは第２の例において、厚膜誘電体層４０上に更に平坦化層を積層する形態も挙げられる。
平坦化層としては、厚膜誘電体層４０の表面の凹凸をならすことが可能なごく薄い層であることが好ましく、厚みは０．５μｍ〜２μｍ程度である。
平坦化層は、ＥＬ素子パネルを構成する上では誘電体層であることが好ましいので、この意味で平坦化層は、厚膜誘電体層を構成する素材として挙げたものと同じような誘電体で構成されることが好ましい。
また、平坦化層の形成には、下層の厚膜誘電体層４０の表面の凹凸をならすことを可能にするため、ゾルゲル法もしくはＭＯＤ（Ｍｅｔａｌ ｏｒｇａｎｉｃ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法等の塗布液体を用いて行なうことが好ましい。
更に、実施例を挙げて、本発明のＥＬ素子パネル形成用の複合基板と、その作製方法とを、以下、図１〜図２に基づいて説明する。
ガラス板（旭硝子（株）製、ＰＤ２００）を基板２０として、複数、準備し、各基板２０上に、それぞれ、金ペーストを用いたスクリーン印刷法により印刷を行ない、ピーク温度：６５０℃で焼成を行なって、膜厚１．５μｍの金電極層からなる第１の電極層３０を形成した。
ガラス板（旭硝子（株）製、ＰＤ２００）を基板２０として、複数、準備し、各基板２０上に、それぞれ、金ペーストを用いたスクリーン印刷法により印刷を行ない、ピーク温度：６５０℃で焼成を行なって、膜厚１．５μｍの金電極層からなる第１の電極層３０を形成した。
一方、誘電体としてＰＭＮを準備し、これを粉砕してメジアン粒径０．５μｍのＰＭＮ粉末を準備して下記の配合により調製した。
（ペースト配合）
・ＰＭＮ粉末（メジアン粒径：０．５μｍ） ６０質量部
・添加剤（分散剤、可塑剤、およびバインダー樹脂） ６質量部
・溶剤（α−ターピネオール） ３４質量部
（ペースト配合）
・ＰＭＮ粉末（メジアン粒径：０．５μｍ） ６０質量部
・添加剤（分散剤、可塑剤、およびバインダー樹脂） ６質量部
・溶剤（α−ターピネオール） ３４質量部
金電極層からなる第１電極層３０が形成された、各基板２０の第１電極層３０のある側の表面上を、得られたペーストを用い、スクリーン印刷により、あるいは、アプリケーターを用い、それぞれ、塗布し、オーブンで１２０℃、３０分乾燥し、ＰＭＮ粉末からなる誘電体粉体を主として形成された焼成前の誘電体層を、ガラス基板上（基板２０の相当）に形成した。
尚、スクリーン印刷は、２５０メッシュ、スクリーン版を使用し、スクリーン版上にペーストを載せ、スクレーパーでスクリーン版上にペーストを広げた後、スキージでペーストを基板に塗布した。
スクレーパーおよびスキージの移動速度は、共に毎秒２ｃｍとした。
ペースト塗布後、３０分間放置して塗布表面のレベリングを行った後、１２０℃に加熱したオーブン中で３０分間、ペースト乾燥を行った。
１回のスクリーン印刷では所望の膜厚が得られなかったため、上記の印刷から乾燥までの工程を２回繰り返した。
また、アプリケーターの塗布は、塗布ギャップ２ｍｉｌ（約０．０５１ｍｍ）、速度１ｃｍ／秒の条件で移動させて、塗布を行なった。
次いで、乾燥後、各基板２０上の乾燥したＰＭＮ粉末からなる誘電体粉体を主として形成された焼成前の誘電体層に基準板５０を当てて、ポリウレタン製の袋（樹脂フィルム６０に相当）にて全体を真空包装した後、圧力：２０００ｋｇｆ／ｃｍ2 、または、３５００ｋｇｆ／ｃｍ2 で１０分間、静水圧プレスし、その後、ピーク温度：６５０℃で焼成を行なって、厚膜誘電体層４０を形成した。（図２（ａ）参照）
ここでは、基準板５０として、それぞれ、ガラス板（旭硝子製 ＰＤ−２００、２．８ｍｍ厚）、ステンレス板（鏡面仕上げ、１．０ｍｍ厚）を用いた場合について実施した。 これらの基準板の算術表面粗さＲａを、東京精密製サーフコム１３０Ａを用いて、１ｍｍの測定長さで測定した。
ガラス板およびステンレス板のＲａは、それぞれ、０．２６μｍおよび０．２３μｍであった。
この後、圧力を下げ、水中から取り出し、更に樹脂フィルムを剥がして、図１に示すＥＬ素子パネル用の複合基板を得た。
このようにして作製された、それぞれのＥＬ素子パネル用の複合基板においては、いずれも、その厚膜誘電体層４０は、誘電体粉体を主として形成された焼成前の誘電体層を、基準板の平坦面側に当てて静水圧プレス法により圧縮し、更に焼成して、形成している。
尚、スクリーン印刷は、２５０メッシュ、スクリーン版を使用し、スクリーン版上にペーストを載せ、スクレーパーでスクリーン版上にペーストを広げた後、スキージでペーストを基板に塗布した。
スクレーパーおよびスキージの移動速度は、共に毎秒２ｃｍとした。
ペースト塗布後、３０分間放置して塗布表面のレベリングを行った後、１２０℃に加熱したオーブン中で３０分間、ペースト乾燥を行った。
１回のスクリーン印刷では所望の膜厚が得られなかったため、上記の印刷から乾燥までの工程を２回繰り返した。
また、アプリケーターの塗布は、塗布ギャップ２ｍｉｌ（約０．０５１ｍｍ）、速度１ｃｍ／秒の条件で移動させて、塗布を行なった。
次いで、乾燥後、各基板２０上の乾燥したＰＭＮ粉末からなる誘電体粉体を主として形成された焼成前の誘電体層に基準板５０を当てて、ポリウレタン製の袋（樹脂フィルム６０に相当）にて全体を真空包装した後、圧力：２０００ｋｇｆ／ｃｍ2 、または、３５００ｋｇｆ／ｃｍ2 で１０分間、静水圧プレスし、その後、ピーク温度：６５０℃で焼成を行なって、厚膜誘電体層４０を形成した。（図２（ａ）参照）
ここでは、基準板５０として、それぞれ、ガラス板（旭硝子製 ＰＤ−２００、２．８ｍｍ厚）、ステンレス板（鏡面仕上げ、１．０ｍｍ厚）を用いた場合について実施した。 これらの基準板の算術表面粗さＲａを、東京精密製サーフコム１３０Ａを用いて、１ｍｍの測定長さで測定した。
ガラス板およびステンレス板のＲａは、それぞれ、０．２６μｍおよび０．２３μｍであった。
この後、圧力を下げ、水中から取り出し、更に樹脂フィルムを剥がして、図１に示すＥＬ素子パネル用の複合基板を得た。
このようにして作製された、それぞれのＥＬ素子パネル用の複合基板においては、いずれも、その厚膜誘電体層４０は、誘電体粉体を主として形成された焼成前の誘電体層を、基準板の平坦面側に当てて静水圧プレス法により圧縮し、更に焼成して、形成している。
以下に、基準板５０としてガラス基板を用いた場合の処理条件と評価結果を整理して、表２に示す。
また、基準板５０としてステンレス板を用いた場合の処理条件と評価結果を整理して、表３に示す。
また、基準板５０としてステンレス板を用いた場合の処理条件と評価結果を整理して、表３に示す。
（比較例）
また、実施例との比較のため、上記実施例において、基準板５０として、ＰＥＴフィルム（帝人製 テイジンテトロンフィルム、０．１８８ｍｍ厚）を用いて、比較例のＥＬ素子パネル用の複合基板を作製した。
以下に、基準板５０としてＰＥＴフィルムを用いた場合の処理条件と評価結果を整理して、表４に示す。
また、実施例との比較のため、上記実施例において、基準板５０として、ＰＥＴフィルム（帝人製 テイジンテトロンフィルム、０．１８８ｍｍ厚）を用いて、比較例のＥＬ素子パネル用の複合基板を作製した。
以下に、基準板５０としてＰＥＴフィルムを用いた場合の処理条件と評価結果を整理して、表４に示す。
表２〜表４からは、ＰＥＴフィルムを基準板５０とした場合よりも、ガラス板あるいはステンレス板を基準板５０として使った場合の方が比誘電率が高く、誘電体としての特性が向上することが分かる。
また、ガラス板あるいはステンレス板を基準板５０とした厚膜誘電体層４０の表面は、平滑性が高く、見た目にも表面の光沢度が非常に高いことが、グロス値からも確認できる。
このように、本発明により、静水圧プレス法を用いて、厚膜誘電体層の発光層側の表面の平坦性を良くし、且つ、厚膜誘電体層の誘電率特性を良くした、基板上に、少なくとも電極層、厚膜誘電体層を順に積層した構成の、ＥＬ素子パネル形成用の複合基板の提供を可能としている。
また、ガラス板あるいはステンレス板を基準板５０とした厚膜誘電体層４０の表面は、平滑性が高く、見た目にも表面の光沢度が非常に高いことが、グロス値からも確認できる。
このように、本発明により、静水圧プレス法を用いて、厚膜誘電体層の発光層側の表面の平坦性を良くし、且つ、厚膜誘電体層の誘電率特性を良くした、基板上に、少なくとも電極層、厚膜誘電体層を順に積層した構成の、ＥＬ素子パネル形成用の複合基板の提供を可能としている。
１０ ＥＬ素子パネル形成用の複合基板
１５、１５Ａ ＥＬ素子パネル
２０ 基板
３０ 電極層（第１電極層ともいう）
３５ 電極層（第２電極層ともいう）
４０ 厚膜誘電体層
５０ 基準板
５１ 支持基材
５２ 樹脂フィルム
５３ 金属薄膜
６０ 樹脂フィルム
７０ 水
８０ 発光層
９０、９５ 薄膜誘電体層
１５、１５Ａ ＥＬ素子パネル
２０ 基板
３０ 電極層（第１電極層ともいう）
３５ 電極層（第２電極層ともいう）
４０ 厚膜誘電体層
５０ 基準板
５１ 支持基材
５２ 樹脂フィルム
５３ 金属薄膜
６０ 樹脂フィルム
７０ 水
８０ 発光層
９０、９５ 薄膜誘電体層
Claims (6)
- 基板上に、少なくとも第１電極層、厚膜誘電体層、発光層、および第２電極層の各層を順に積層してＥＬ素子を形成しているＥＬ素子パネルを形成するための、前記基板上に少なくとも前記第１電極層と前記厚膜誘電体層とを順に積層してなる複合基板であって、
前記厚膜誘電体層は、誘電体粉体を主として形成された焼成前の誘電体層を、基準板の平坦面側に当てて静水圧プレス法により圧縮し、更に焼成して、形成され、
前記厚膜誘電体層の表面のグロス値が１１５〜１２６であり、
前記厚膜誘電体層の比誘電率が１３１５〜１６９６であり、
前記厚膜誘電体層の厚みが、８．７〜１０μｍである
ことを特徴とするＥＬ素子パネル形成用複合基板。 - 前記基準板は、金属板もしくはガラス板であることを特徴とする請求項１記載のＥＬ素子パネル形成用複合基板。
- 基板上に、少なくとも第１電極層、厚膜誘電体層、発光層、および第２電極層の各層を順に積層してＥＬ素子を形成しているＥＬ素子パネルであって、前記厚膜誘電体層は、誘電体粉体を主として形成された焼成前の誘電体層を、基準板の平坦面側に当てて静水圧プレス法により圧縮し、更に焼成して、形成され、
前記厚膜誘電体層の表面のグロス値が１１５〜１２６であり、
前記厚膜誘電体層の比誘電率が１３１５〜１６９６であり、
前記厚膜誘電体層の厚みが、８．７〜１０μｍである
ことを特徴とするＥＬ素子パネル。 - 前記基準板は、金属板もしくはガラス板であることを特徴とする請求項３記載のＥＬ素子パネル。
- 前記厚膜誘電体層と前記発光層の間に、さらに薄膜誘電体層を有し、
前記発光層と前記第２電極層の間に、さらに薄膜誘電体層を有することを特徴とする請求項３または請求項４に記載のＥＬ素子パネル。 - 基板上に、少なくとも第１電極層、厚膜誘電体層、発光層、および第２電極層の各層を順に積層してＥＬ素子を形成しているＥＬ素子パネルを形成するための複合基板を、作製するための、ＥＬ素子パネル形成用複合基板の作製方法であって、前記基板上に、少なくとも前記第１電極層、誘電体粉体を主とする焼成前の誘電体層を順に形成した後、前記誘電体層を基準板の平坦面側に当てて、静水圧プレス法により圧縮し、更に焼成して、前記厚膜誘電体層を形成し、
前記基準板の平坦面の算術平均粗さＲａが０．３μｍ以下であり、
前記基準板が、厚さ１〜５ｍｍの金属板または厚さ２．８〜３ｍｍのガラス板であり、
前記基準板の材料のヤング率が、６．８６×１０ ４ 〜１０５ＭＰａである
ことを特徴とするＥＬ素子パネル形成用複合基板の作製方法。
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