JP5647841B2 - Dispersion type EL device manufacturing method - Google Patents

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Description

この発明は、分散型エレクトロルミネセンス(以下、分散型ELという)素子の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a dispersive electroluminescence (hereinafter referred to as dispersive EL) element.

従来から面発光型光源として知られている分散型EL素子110は、図7に示すように、ポリエチレンテレフタレート等からなるベースフィルム101の片面に、ITO(酸化インジウム)等からなる透明電極102と、バインダー103A中に蛍光体微粉末103Bを分散してなる発光層103と、バインダー104A中に誘電体微粉末104Bを分散してなる誘電層104と、アルミニウム等からなる背面電極105とを順次積層して構成される。   As shown in FIG. 7, a dispersion type EL element 110 conventionally known as a surface-emitting light source has a transparent electrode 102 made of ITO (indium oxide) or the like on one side of a base film 101 made of polyethylene terephthalate or the like, A light emitting layer 103 in which phosphor fine powder 103B is dispersed in a binder 103A, a dielectric layer 104 in which dielectric fine powder 104B is dispersed in a binder 104A, and a back electrode 105 made of aluminum or the like are sequentially laminated. Configured.

分散型EL素子の発光輝度、効率を改善するためには、誘電層104のバインダー104Aや誘電体微粉末104Bとして誘電率の高い材料を用いてその容量を大きくして発光層103に加わる電界を高めるとよいことが知られている。さらに発光層103においても、バインダー103Aに誘電率が高いフッ素ゴム、シアノセルロースなどを用いて、蛍光体微粉末103Bに加わる電界を高める工夫がなされている。   In order to improve the light emission luminance and efficiency of the dispersion type EL element, an electric field applied to the light emitting layer 103 is increased by using a material having a high dielectric constant as the binder 104A or the dielectric fine powder 104B of the dielectric layer 104 to increase its capacity. It is known to increase. Further, the light emitting layer 103 is also devised to increase the electric field applied to the phosphor fine powder 103B by using fluororubber, cyanocellulose or the like having a high dielectric constant for the binder 103A.

しかし、バインダーは誘電率が高いものを選んだとしてもその比誘電率はせいぜい15程度であり、酸化物系の誘電体材料よりも1〜2桁も小さい。また誘電率が高い樹脂は誘電損失(いわゆるtanδ)も大きく電力ロスにつながるという欠点がある。 However, even if a binder having a high dielectric constant is selected, the relative dielectric constant is about 15 at most, which is one to two orders of magnitude smaller than that of an oxide-based high dielectric material. In addition, a resin having a high dielectric constant has a disadvantage that the dielectric loss (so-called tan δ) is large and leads to power loss.

このような問題点を解決するため、特許文献1では発光層103のバインダー103Aとして、誘電率は小さいが低誘電損失である樹脂を用い、同時に図7に示すように誘電体微粉末103Cを分散することが提案されている。 To solve such problems, as a binder 103A of Patent Document 1, the light-emitting layer 103, but the dielectric constant is small with a resin that is low in dielectric loss, at the same time a high dielectric powder 103C as shown in FIG. 7 It has been proposed to be distributed.

特開平6−267657号公報JP-A-6-267657

しかしながら、特許文献1の段落[0031]にも記載されているように、誘電体微粉末103Cは光に対して不透明であり、粒径が1μmオーダーもある粉末を分散することで、発光層103の光透過率が低下し、分散型EL素子110の発光強度が期待されるほど増加しないという欠点があった。 However, as described in paragraph [0031] of Patent Document 1, the high dielectric fine powder 103C is opaque to light, and the light emitting layer is dispersed by dispersing a powder having a particle size on the order of 1 μm. The light transmittance of the light-emitting element 103 is reduced, and the light emission intensity of the dispersion-type EL element 110 is not increased as expected.

光透過率の低下を防ぐために、誘電体微粉末103Cの粒径を100nm以下程度まで小さくすることを考えられるが、粒径がこのオーダーまで小さい超微粒子となると、粒子同士が凝集し、バインダー103A中に均一に分散することが困難となる問題があった。 In order to prevent a decrease in light transmittance, it is conceivable to reduce the particle size of the high dielectric fine powder 103C to about 100 nm or less. However, when the particle size becomes ultrafine particles of this order, the particles are aggregated to form a binder. There was a problem that it was difficult to disperse uniformly in 103A.

本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、発光層中に誘電体超微粒子が均一分散された分散型EL素子を製造する方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a dispersion type EL element in which high dielectric ultrafine particles are uniformly dispersed in a light emitting layer.

一般的に、分散型EL素子は、ベースフィルム上に、透明電極と、バインダー中に蛍光体微粉末および誘電体超微粒子を分散してなる発光層と、バインダー中に誘電体微粉末を分散してなる誘電層と、背面電極とを積層して構成される。本発明に係る分散型EL素子の製造方法は、前記発光層の形成過程が、前記誘電体超微粒子を有機媒質中に分散した分散液を調製する工程と、前記分散液と前記蛍光体微粉末をバインダー中に分散混合した塗料を得る工程と、前記塗料を、前記ベースフィルム上に形成された前記透明電極上に均一な厚さで塗布する工程とにより構成される。 Generally, a dispersion type EL device has a transparent electrode, a light emitting layer in which fine phosphor powder and high dielectric ultrafine particles are dispersed in a binder, and a fine dielectric powder dispersed in a binder on a base film. The dielectric layer thus formed and a back electrode are laminated. In the method for manufacturing a dispersion-type EL element according to the present invention, the process of forming the light emitting layer includes a step of preparing a dispersion in which the high dielectric ultrafine particles are dispersed in an organic medium, and the dispersion and the phosphor fine particles. It comprises a step of obtaining a paint in which powder is dispersed and mixed in a binder, and a step of applying the paint in a uniform thickness on the transparent electrode formed on the base film.

上述の構成においては、発光層形成の第1工程で、あらかじめ誘電体超微粒子を有機媒質に分散した分散液を調製し、この分散液を蛍光体微粉末と共にバインダー中に混合するようにしている。このため、ナノメーターオーダーの誘電体超微粒子が凝集することなくバインダー中に均一分散される。 In the above-described configuration, in the first step of forming the light emitting layer, a dispersion liquid in which high dielectric ultrafine particles are dispersed in an organic medium is prepared in advance, and this dispersion liquid is mixed with a phosphor fine powder in a binder. Yes. For this reason, nanometer-order high dielectric ultrafine particles are uniformly dispersed in the binder without aggregation.

ここで、分散性を高めるために、誘電体超微粒子に、有機媒質に対して親和性を持たせる表面処理を施しても良い。また、発光層の密着性を考慮すると、誘電体超微粒子のバインダー中の体積比は、0.5以下であることが好ましい。また、光透過率を考慮すると、誘電体超微粒子は、粒径が100nm以下とするのが好ましい。特に、酸化チタンまたは酸化ジルコニウムの超微粒子は入手が容易であるため、好適である。 Here, in order to improve the dispersibility, the high dielectric ultrafine particles may be subjected to a surface treatment having an affinity for the organic medium. In consideration of the adhesion of the light emitting layer, the volume ratio of the high dielectric ultrafine particles in the binder is preferably 0.5 or less. In consideration of the light transmittance, the high dielectric ultrafine particles preferably have a particle size of 100 nm or less. In particular, ultrafine particles of titanium oxide or zirconium oxide are preferable because they are easily available.

また、バインダー中に誘電体超微粒子を均一分散した誘電層を、上記発光層と同様の工程により形成することも可能である。この場合、誘電層の密着性を考慮すると、誘電体超微粒子のバインダー中の体積比は、0.8以下であることが好ましい。 It is also possible to form a dielectric layer in which high dielectric ultrafine particles are uniformly dispersed in a binder by the same process as that for the light emitting layer. In this case, considering the adhesion of the dielectric layer, the volume ratio of the high dielectric ultrafine particles in the binder is preferably 0.8 or less.

この発明によれば、マイクロメーターオーダーの誘電体微粉末を分散していた従来の発光層と比べて、発光層の光透過率が向上し、散乱も少ないので、発光効率の向上に寄与することができる。 According to the present invention, the light transmittance of the light emitting layer is improved and the scattering is small as compared with the conventional light emitting layer in which high dielectric fine powder of micrometer order is dispersed, which contributes to the improvement of the light emission efficiency. be able to.

本発明の一実施形態に係る分散型EL素子の要部断面図である。It is principal part sectional drawing of the dispersion type EL element which concerns on one Embodiment of this invention. 分散型EL素子の発光層を形成する各工程のフローチャートである。It is a flowchart of each process of forming the light emitting layer of a dispersion-type EL element. 実施例1に係る分散型EL素子の発光層の光透過率を酸化チタン超微粒子のバインダーに対する体積比との関係で示すグラフである。4 is a graph showing the light transmittance of the light emitting layer of the dispersion type EL device according to Example 1 in relation to the volume ratio of titanium oxide ultrafine particles to the binder. 実施例1に係る分散型EL素子の発光効率を駆動電圧の電圧値との関係で示すグラフである。6 is a graph showing the light emission efficiency of the dispersive EL element according to Example 1 in relation to the voltage value of the drive voltage. 実施例2に係る分散型EL素子の発光層の光透過率を酸化ジルコニウム超微粒子のバインダーに対する体積比との関係で示すグラフである。It is a graph which shows the light transmittance of the light emitting layer of the dispersion-type EL element which concerns on Example 2 by the relationship with the volume ratio with respect to the binder of a zirconium oxide ultrafine particle. 本発明の他の実施形態に係る分散型EL素子の要部断面図である。It is principal part sectional drawing of the dispersion type EL element which concerns on other embodiment of this invention. 従来例に係る分散型EL素子の要部断面図である。It is principal part sectional drawing of the dispersion type EL element which concerns on a prior art example.

図1を用いて、本発明の第1の実施形態に係る分散型EL素子の概略構成を説明する。図1に示す分散型EL素子10は、基本的構造については図7に示した従来の分散型ELと同じであり、ベースフィルム1の片面に、透明電極2と、発光層3と、誘電層4と、背面電極5とを積層してなる。なお、分散型EL素子10の外面を保護コートにより密封してもかまわない(特許文献1参照)。   With reference to FIG. 1, a schematic configuration of a dispersion type EL element according to the first embodiment of the present invention will be described. The dispersive EL element 10 shown in FIG. 1 has the same basic structure as that of the conventional dispersive EL shown in FIG. 7, and on one side of the base film 1, a transparent electrode 2, a light emitting layer 3, and a dielectric layer. 4 and the back electrode 5 are laminated. Note that the outer surface of the dispersion type EL element 10 may be sealed with a protective coat (see Patent Document 1).

ベースフィルム1としては、透湿性、吸湿性が低い任意の樹脂フィルムを用いることができるが、耐熱性が良好であることから、ポリエチレンテレフタレートなどの耐熱性樹脂フィルムが特に好適である。また膜厚に関しては、面状発光体のフレキシビリティを改善するため、0.30mm以下のものが特に好ましい。   As the base film 1, any resin film having low moisture permeability and hygroscopicity can be used. However, since the heat resistance is good, a heat resistant resin film such as polyethylene terephthalate is particularly suitable. As for the film thickness, a film thickness of 0.30 mm or less is particularly preferable in order to improve the flexibility of the planar light emitter.

透明電極2は、ITO等の透明導電体を前記ベースフィルム1の片面に、例えば、スパッタ成膜等することによって形成される。   The transparent electrode 2 is formed by depositing a transparent conductor such as ITO on one side of the base film 1, for example, by sputtering.

発光層3は、架橋性樹脂からなるバインダー3A中に、蛍光体微粉末3Bと誘電体超微粒子3Cとを均一分散したものからなる。 The light emitting layer 3 is formed by uniformly dispersing phosphor fine powder 3B and high dielectric ultrafine particles 3C in a binder 3A made of a crosslinkable resin.

バインダー3Aを構成する材料としては、架橋性の樹脂、例えばフッ素ゴム系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、シリコン系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリルシリコン系樹脂、アクリルエポキシ系樹脂、ブチラール系樹脂、フェノール系樹脂など、熱あるいは硬化剤によって架橋する樹脂材料が用いられる。   As a material constituting the binder 3A, a crosslinkable resin, such as a fluororubber resin, an acrylic resin, a urethane resin, a silicon resin, an epoxy resin, an acrylic silicon resin, an acrylic epoxy resin, a butyral resin, A resin material that is crosslinked by heat or a curing agent, such as a phenol resin, is used.

また、蛍光体微粉末3Bとしては、公知に属する任意の蛍光体の微粉末を用いることができるが、強い発光強度が得られることなどから、硫化亜鉛中に銅と塩素とを添加したものなどが特に好適である。バインダー3Aに対する蛍光体微粉末3Bの混入率は、体積比で1以上、より好ましくは2程度であることが特に好ましい。   Further, as the phosphor fine powder 3B, a fine powder of any phosphor that is publicly known can be used. However, since strong emission intensity can be obtained, etc., those obtained by adding copper and chlorine to zinc sulfide, etc. Is particularly preferred. The mixing ratio of the phosphor fine powder 3B to the binder 3A is particularly preferably about 1 or more, more preferably about 2 in volume ratio.

さらに誘電体超微粒子3Cとしては、公知に属する任意の誘電体の超微粒子を用いることができるが、誘電率が高いことから、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化イットリウム、チタン酸バリウム又はチタン酸ジルコン酸バリウムなどの金属酸化物の超微粒子が特に好適である。バインダー3Aに対する誘電体超微粒子3Cの好ましい混入率については後述する。 Furthermore, as the high dielectric ultrafine particles 3C, any high dielectric ultrafine particles that are publicly known can be used. However, since the dielectric constant is high, titanium oxide, zirconium oxide, yttrium oxide, barium titanate, or titanic acid is used. Ultrafine particles of metal oxide such as barium zirconate are particularly suitable. A preferable mixing ratio of the high dielectric ultrafine particles 3C to the binder 3A will be described later.

誘電体超微粒子3Cの粒径の上限については、光学顕微鏡で見える限界サイズが約100nmといわれていることから、粒径100nm以下の粒子を均一に分散したものであれば発光層3の透明性にほとんど影響がないと考えてよい。また、粒子による光の散乱はレイリー散乱の理論で扱われ、同理論によると一定の波長より短い波長の光はほとんど後方へ散乱されてしまう。レイリー散乱が起こる条件は波長をλ、粒径をDとして、λ/π≪Dなので、可視光の短波長端を400nmとして散乱の起こらない粒径Dは約130nm以下となり、上述の粒径の上限値はこの範囲にも入っていて好ましい。 The upper limit of the particle size of the high dielectric ultrafine particles 3C is said to be about 100 nm, which is the limit size that can be seen with an optical microscope. It can be considered that there is almost no effect on sex. In addition, light scattering by particles is handled by the Rayleigh scattering theory. According to the theory, light having a wavelength shorter than a certain wavelength is almost scattered backward. The conditions under which Rayleigh scattering occurs are λ / π << D, where the wavelength is λ and the particle size is D, so the particle size D at which the short wavelength end of visible light is 400 nm and no scattering occurs is about 130 nm or less. The upper limit value is also within this range, which is preferable.

発光層3の形成過程は、図2に示すように、主に、誘電体超微粒子3Cを有機媒質中に分散した分散液を調製する工程(ステップS1)と、分散液と蛍光体微粉末3Bをバインダー3A中に分散混合した塗料を得る工程(ステップS2)と、塗料をベースフィルム1上に形成された透明電極2上に均一な厚さで塗布する工程(ステップS3)とから構成される。 As shown in FIG. 2, the formation process of the light emitting layer 3 mainly includes a step of preparing a dispersion liquid in which high dielectric ultrafine particles 3C are dispersed in an organic medium (step S1), a dispersion liquid and a phosphor fine powder. It comprises a step of obtaining a paint in which 3B is dispersed and mixed in a binder 3A (step S2) and a step of applying the paint to the transparent electrode 2 formed on the base film 1 with a uniform thickness (step S3). The

ステップS1において、誘電体超微粒子3Cの分散媒質としては、公知に属する任意の有機溶媒を用いることができるが、親水性もあるメチルエチルケトンやメタノールが好適である。 In step S1, as the dispersion medium for the high dielectric ultrafine particles 3C, any known organic solvent can be used, but hydrophilic methyl ethyl ketone and methanol are preferable.

誘電体超微粒子3Cは、上述のように100nm以下の粒子であり、このようなナノメーターサイズの粒子間には互いに凝集する力が働くので、そのままでは孤立して分散させることが困難である。そのため、適切な表面処理を施した後に分散媒質と混合するのが好ましい。具体的には、誘電体超微粒子3Cは、上述のように無機材料である金属酸化物が用いられるので、有機媒質中との親和性を高めるために、表面処理剤としてシランカップリング剤や界面活性剤を用いて表面修飾する処理を施している。これらの処理剤は、親水基と有機官能基を持っており、親水基が金属酸化物と結合することによって無機材料に有機物である有機媒質と親和性のある表面状態が実現される。 The high dielectric ultrafine particles 3C are particles having a size of 100 nm or less as described above, and the force of aggregating between such nanometer-sized particles works, so that it is difficult to disperse them as they are. . Therefore, it is preferable to mix with a dispersion medium after performing an appropriate surface treatment. Specifically, since the high dielectric ultrafine particle 3C is made of a metal oxide that is an inorganic material as described above, a silane coupling agent or the like is used as a surface treatment agent in order to increase affinity with the organic medium. A surface modification treatment is performed using a surfactant. These treatment agents have a hydrophilic group and an organic functional group. When the hydrophilic group is bonded to a metal oxide, a surface state having an affinity with an organic medium, which is an organic substance, is realized in the inorganic material.

表面処理剤で無機材料を表面修飾する方法としては、湿式法と乾式法が知られている。湿式法では、無機材料を媒質中に分散させ、シランカップリング剤や界面活性剤のような表面処理剤も水または有機媒質で希釈して激しくかき混ぜながら無機材料に添加する。乾式法では、無機材料をかき混ぜながら表面処理剤を高速で噴霧して表面に付着させる。   As methods for modifying the surface of an inorganic material with a surface treatment agent, a wet method and a dry method are known. In the wet method, an inorganic material is dispersed in a medium, and a surface treatment agent such as a silane coupling agent or a surfactant is diluted with water or an organic medium and added to the inorganic material while stirring vigorously. In the dry method, the surface treatment agent is sprayed at a high speed to stir the inorganic material and adhere to the surface.

このようにして表面処理した金属酸化物超微粒子を有機媒質中に分散させると、有機官能基の働きによって媒質中に均一でかつ凝集しない状態で分散される。このとき、表面処理した金属酸化物粒子の媒質への親和性をさらに高めるための添加剤(分散剤)を媒質に加えてもよい。   When the surface-treated metal oxide ultrafine particles are dispersed in the organic medium, they are dispersed in the medium in a uniform and non-aggregated state by the action of the organic functional group. At this time, an additive (dispersant) for further enhancing the affinity of the surface-treated metal oxide particles to the medium may be added to the medium.

次に、ステップS2で、上述のようにして調製した分散液を、蛍光体微粉末3Bと共に、バインダー3Aを溶剤に溶かしたものと混合し、粘度調整、脱泡などの処理を加えてペースト状の塗料を作製する。   Next, in step S2, the dispersion prepared as described above is mixed with phosphor fine powder 3B together with binder 3A dissolved in a solvent, and subjected to treatments such as viscosity adjustment and defoaming to obtain a paste. Make a paint.

誘電体超微粒子3Cの混入率は、バインダー3Aに対する体積比で0.1〜1が適当である。また、蛍光体微粉末3Bの混入率は、バインダー3Aおよび誘電体超微粒子3Cに対する重量比で2〜5が適当である。 The mixing ratio of the high dielectric ultrafine particles 3C is suitably 0.1 to 1 as a volume ratio with respect to the binder 3A. The mixing ratio of the phosphor fine powder 3B is suitably 2 to 5 in terms of the weight ratio with respect to the binder 3A and the high dielectric ultrafine particles 3C.

そして、ステップS3で、上述のようにして得られた塗料を、ベースフィルム1上に形成された透明電極2上に、例えばスクリーン印刷などすることにより、発光層3が均一な厚さで形成される。   In step S3, the coating layer obtained as described above is subjected to, for example, screen printing on the transparent electrode 2 formed on the base film 1, thereby forming the light emitting layer 3 with a uniform thickness. The

誘電層4は、バインダー4A中に誘電体微粉末4Bを均一に分散したものからなる。誘電層4は、バインダー4Aを溶剤に溶かしたものに、誘電体微粉末4Bを分散混合して得られる塗料を、発光層3上に、例えばスクリーン印刷等することによって均一な厚さに形成される。 The dielectric layer 4 is formed by uniformly dispersing high dielectric fine powder 4B in a binder 4A. The dielectric layer 4 is formed to have a uniform thickness by, for example, screen printing or the like on the light emitting layer 3 with a coating obtained by dispersing and mixing the high dielectric fine powder 4B in a binder 4A dissolved in a solvent. Is done.

誘電体微粉末4Bとしては、上述の発光層3に混入される誘電体超微粒子3Cと同種のものを用いることができ、バインダー4Aの材料としては、上述の発光層3のバインダー3Aの材料と同種のものを用いることができる。 As the high dielectric fine powder 4B, the same kind of high dielectric ultrafine particles 3C mixed in the light emitting layer 3 can be used, and as the material of the binder 4A, the binder 3A of the light emitting layer 3 described above can be used. The same kind of material can be used.

背面電極5は、例えばアルミニウムなどの導電性金属材料を、誘電層4上に真空成膜することで形成される。また銀ペーストなどの導電性ペーストをスクリーン印刷することもできる。   The back electrode 5 is formed by vacuum-depositing a conductive metal material such as aluminum on the dielectric layer 4. Alternatively, a conductive paste such as a silver paste can be screen-printed.

本実施の形態では、発光層形成の第1工程で、あらかじめ誘電体超微粒子を有機媒質に分散した分散液を調製し、この分散液を蛍光体微粉末と共にバインダー中に混合するようにしている。このため、ナノメーターオーダーの誘電体超微粒子が凝集することなくバインダー中に均一分散された発光層を形成することが可能となった。これにより、マイクロメーターオーダーの誘電体微粉末を分散していた従来の発光層と比べて、発光層の光透過率が向上し、散乱も少ないので、発光効率の向上に寄与することができる。 In the present embodiment, in the first step of forming the light emitting layer, a dispersion liquid in which high dielectric ultrafine particles are dispersed in an organic medium is prepared in advance, and this dispersion liquid is mixed with a phosphor fine powder in a binder. Yes. For this reason, it has become possible to form a light emitting layer uniformly dispersed in a binder without aggregation of nanometer-order high dielectric ultrafine particles. As a result, the light transmittance of the light-emitting layer is improved and the scattering is small compared to the conventional light-emitting layer in which high- dielectric fine powder of micrometer order is dispersed, which can contribute to the improvement of the light emission efficiency. .

以下に、本実施の形態に係る分散型EL素子の実施例を掲げ、本発明の分散型EL素子の製造方法の効果を明らかにする。   Hereinafter, examples of the dispersion-type EL element according to the present embodiment will be listed to clarify the effects of the method for manufacturing the dispersion-type EL element of the present invention.

<実施例1>
中心粒径約10nmのルチル型の酸化チタン超微粒子をあらかじめメチルエチルケトン中に分散させた。このとき、粒子の凝集が起こらないように表面処理、分散剤の添加などを行い、ほぼ透明な分散液を準備した。
<Example 1>
Rutile-type titanium oxide ultrafine particles having a central particle diameter of about 10 nm were previously dispersed in methyl ethyl ketone. At this time, surface treatment, addition of a dispersant, and the like were performed so as not to cause aggregation of particles, and an almost transparent dispersion liquid was prepared.

次にこの分散液と蛍光体粉末(オスラムシルバニア社製、商品名GG25)を、フッ素ゴム系のバインダーを溶剤に溶かしたものと混合し粘度調整、脱泡などの処理を加えて、ペースト状の塗料を得た。得られた塗料を用いて、従来の方法で図1に示すような分散型EL素子10を作製した。なお、発光層3の膜厚は50μmとする。   Next, this dispersion and phosphor powder (product name: GG25, manufactured by OSRAM Sylvania Co., Ltd.) are mixed with a fluororubber binder dissolved in a solvent and subjected to treatments such as viscosity adjustment and defoaming. A paint was obtained. Using the obtained paint, a dispersion type EL element 10 as shown in FIG. 1 was produced by a conventional method. The film thickness of the light emitting layer 3 is 50 μm.

実施例1の分散型EL素子を用いて、発光層の可視光に対する光透過率を測定した。その結果を図3に示す。測定は、バインダーに対する酸化チタンの体積比を変えて行った。図3に示すように、酸化チタンの粒径が小さいほど酸化チタンの混入率を増やしても光透過率が低下しにくくなる傾向が見られる。この結果から酸化チタンの粒径は50nm以下が好ましく、10nm以下であればさらに好ましい。   Using the dispersion-type EL element of Example 1, the light transmittance of the light emitting layer with respect to visible light was measured. The result is shown in FIG. The measurement was performed by changing the volume ratio of titanium oxide to the binder. As shown in FIG. 3, as the particle size of titanium oxide is smaller, there is a tendency that the light transmittance is less likely to decrease even if the mixing rate of titanium oxide is increased. From this result, the particle size of titanium oxide is preferably 50 nm or less, and more preferably 10 nm or less.

また、酸化チタン超微粒子の混入率の異なる実施例1の分散型EL素子の4つのサンプル(バインダーに対する体積比で、0、0.15、0.4および0.5)を用意し、発光効率を測定した。その結果を図4に示す。測定は各サンプルについて正弦波駆動、周波数2kHzで電圧を変えて行った。図4に示すように、酸化チタン超微粒子を発光層のバインダー中に均一分散することで、発光効率が向上する効果が得られることがわかる。その効果は、酸化チタンの混入率が体積比で0.1以上で発現し、約0.5で飽和する。なお、これ以上に酸化チタンの混入率を多くすると、発光層の光透過率や密着性に支障が出るので好ましくない。   In addition, four samples of the dispersion type EL element of Example 1 having different mixing ratios of the ultrafine titanium oxide particles (volume ratios of 0, 0.15, 0.4, and 0.5 with respect to the binder) were prepared, and luminous efficiency was prepared. Was measured. The result is shown in FIG. Measurement was performed by changing the voltage at a frequency of 2 kHz with a sine wave drive for each sample. As shown in FIG. 4, it can be seen that the effect of improving the light emission efficiency can be obtained by uniformly dispersing the ultrafine titanium oxide particles in the binder of the light emitting layer. The effect appears when the mixing ratio of titanium oxide is 0.1 or more in volume ratio, and saturates at about 0.5. Note that it is not preferable to increase the mixing ratio of titanium oxide beyond this, because it impedes the light transmittance and adhesion of the light emitting layer.

<実施例2>
実施例1において、発光層3の形成過程で、酸化チタン超微粒子に代えて中心粒径約20nmの酸化ジルコニウム超微粒子をあらかじめメタノール中に分散した分散液を用いた以外は、実施例1と同様の方法で図1に示すような分散型EL素子10を作製した。
<Example 2>
In Example 1, in the process of forming the light emitting layer 3, the same procedure as in Example 1 was used, except that a dispersion in which zirconium oxide ultrafine particles having a central particle diameter of about 20 nm were previously dispersed in methanol was used instead of titanium oxide ultrafine particles. A dispersion type EL element 10 as shown in FIG.

そして、酸化ジルコニウム超微粒子の混入率の異なる実施例2の分散型EL素子の4つのサンプル(バインダーに対する体積比で、0、0.15、0.2および0.4)を用意し、発光効率を測定した。その結果を図5に示す。測定は各サンプルについて正弦波駆動、周波数2kHzで電圧を変えて行った。図5に示すように、酸化ジルコニウム超微粒子を発光層のバインダー中に均一分散した場合にも、発光効率が向上する効果があった。酸化ジルコニウム超微粒子の混入率は、体積比0.15程度で最大に近い効果が現れ、約0.4まで効果はほぼ一定である。なお、体積比が0.5を超えると、発光層の密着性が低下し始めるため好ましくない。   Then, four samples (dispersion volume ratios of 0, 0.15, 0.2, and 0.4 with respect to the binder) of the dispersion type EL element of Example 2 having different mixing rates of the zirconium oxide ultrafine particles were prepared, and the luminous efficiency Was measured. The result is shown in FIG. Measurement was performed by changing the voltage at a frequency of 2 kHz with a sine wave drive for each sample. As shown in FIG. 5, when the ultrafine zirconium oxide particles were uniformly dispersed in the binder of the light emitting layer, there was an effect of improving the light emission efficiency. As for the mixing ratio of zirconium oxide ultrafine particles, an effect close to the maximum appears at a volume ratio of about 0.15, and the effect is almost constant up to about 0.4. A volume ratio exceeding 0.5 is not preferable because the adhesiveness of the light emitting layer starts to decrease.

次に、図6を用いて、本発明の他の実施形態に係る分散型EL素子の構成を説明する。図6に示した実施形態に係る分散型EL素子20では、上述した実施形態に係る分散型EL素子10(図1参照。)において、誘電層4’として、バインダー4A中に誘電体超微粒子4Cを均一分散したものを採用している。本実施の形態に係る分散型EL素子20のその他の構成は、上述した実施形態に係る分散型EL素子10と同一である。誘電層4’は、図2のステップS2において蛍光体微粉末を添加しないこと以外は、基本的に発光層3の形成課程の同様の工程で形成することができる。 Next, the configuration of a distributed EL element according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the dispersion-type EL element 20 according to the embodiment shown in FIG. 6, in the dispersion-type EL element 10 (see FIG. 1) according to the above-described embodiment, as the dielectric layer 4 ′, high dielectric ultrafine particles in the binder 4A. 4C is uniformly dispersed. Other configurations of the dispersion-type EL element 20 according to the present embodiment are the same as those of the dispersion-type EL element 10 according to the above-described embodiment. The dielectric layer 4 ′ can be formed basically in the same process as the process of forming the light emitting layer 3 except that the phosphor fine powder is not added in step S2 of FIG.

誘電体超微粒子4Cは、基本的に誘電体超微粒子3Cと同一の材料を用いることができ、混入率は、バインダー4Aに対する体積比で0.8程度まで増やすことが可能である。なお、これ以上に誘電体超微粒子4Cの混入率を増やすと誘電層4の密着性に支障が生じるので好ましくない。 The high dielectric ultrafine particles 4C can basically use the same material as the high dielectric ultrafine particles 3C, and the mixing ratio can be increased to about 0.8 in volume ratio to the binder 4A. It is not preferable to increase the mixing ratio of the high dielectric ultrafine particles 4C beyond this because the adhesion of the dielectric layer 4 will be hindered.

本実施の形態に係る分散型EL素子20によると、誘電層4’の誘電率を均一にする効果が奏され、分散型EL素子の発光効率のさらなる向上に寄与する。   According to the dispersion-type EL element 20 according to the present embodiment, the effect of making the dielectric constant of the dielectric layer 4 ′ uniform is exhibited, which contributes to further improving the light emission efficiency of the dispersion-type EL element.

上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The above description of the embodiment is to be considered in all respects as illustrative and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above embodiments but by the claims. Furthermore, the scope of the present invention is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of the claims.

1−ベースフィルム
2−透明電極
3−発光層
3A−バインダー
3B−蛍光体微粉末
3C−誘電体超微粒子
4A−バインダー
4B−誘電体微粉末
4C−誘電体超微粒子
4、4’−誘電層
5−背面電極
10、20−分散型EL素子
1-base film 2-transparent electrode 3-light emitting layer 3A-binder 3B-phosphor fine powder 3C- high dielectric ultrafine particle 4A-binder 4B- high dielectric fine powder 4C- high dielectric ultrafine particle 4, 4'- Dielectric layer 5-Back electrode 10, 20-Dispersion type EL element

Claims (6)

ベースフィルム上に、透明電極と、バインダー中に蛍光体微粉末および強誘電体超微粒子を分散してなる発光層と、バインダー中に誘電体微粉末を分散してなる誘電層と、背面電極とを積層して構成される分散型EL素子の製造方法において、
前記強誘電体超微粒子は、酸化ジルコニウムの超微粒子であり、
前記発光層は、前記強誘電体超微粒子を有機媒質中に分散した分散液を調製する工程と、前記分散液と前記蛍光体微粉末をバインダー中に分散混合した塗料を得る工程と、前記塗料を、前記ベースフィルム上に形成された前記透明電極上に均一な厚さで塗布する工程とにより形成されることを特徴とする分散型EL素子の製造方法。
On the base film, a transparent electrode, a light emitting layer in which phosphor fine powder and ferroelectric ultrafine particles are dispersed in a binder, a dielectric layer in which dielectric fine powder is dispersed in a binder, and a back electrode In the manufacturing method of the dispersion type EL element constituted by laminating
The ferroelectric ultrafine particles are zirconium oxide ultrafine particles,
The light emitting layer includes a step of preparing a dispersion in which the ferroelectric ultrafine particles are dispersed in an organic medium, a step of obtaining a paint in which the dispersion and the fine phosphor powder are dispersed and mixed in a binder, and the paint. And a step of coating the transparent electrode formed on the base film with a uniform thickness.
前記強誘電体超微粒子の混入率は、バインダーに対する体積比で0.2以下であることを特徴とする請求項に記載の分散型EL素子の製造方法。 2. The method for manufacturing a dispersion type EL element according to claim 1 , wherein a mixing ratio of the ferroelectric ultrafine particles is 0.2 or less in a volume ratio with respect to the binder. 前記強誘電体超微粒子は、有機媒質に対して親和性を持たせる表面処理が施されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の分散型EL素子の製造方法。 The ferroelectric ultrafine particles, method for producing a dispersion-type EL element according to claim 1 or 2, characterized in that the surface treatment to have an affinity for organic medium is applied. 前記誘電層は、強誘電体超微粒子を媒質中に分散した分散液を得る工程と、前記分散液をバインダー中に分散混合した塗料を得る工程と、によって得られた前記塗料を、前記発光層上に均一な厚さで塗布することにより形成されることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の分散型EL素子の製造方法。   The dielectric layer comprises a step of obtaining a dispersion in which ferroelectric ultrafine particles are dispersed in a medium, and a step of obtaining a paint in which the dispersion is dispersed and mixed in a binder. It forms by apply | coating with uniform thickness on the top, The manufacturing method of the dispersion type EL element in any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned. 前記誘電層において、前記強誘電体超微粒子の混入率は、バインダーに対する体積比で0.8以下であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の分散型EL素子の製造方法。   5. The method for manufacturing a dispersion-type EL element according to claim 1, wherein a mixing ratio of the ferroelectric ultrafine particles in the dielectric layer is 0.8 or less in terms of a volume ratio to a binder. . 前記強誘電体超微粒子の粒径が、100nm以下であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の分散型EL素子の製造方法。   6. The method of manufacturing a dispersion type EL element according to claim 1, wherein the ferroelectric ultrafine particles have a particle size of 100 nm or less.
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