JPH02288188A - 耐候性有機分散型ｅｌ発光体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は有機分散型エレクトロルミネッセンス発光体（
以下、有機分散型ＥＬ発光体と称する）に関する。

更に詳細には耐候性に優れた有機分散型ＥＬ発光体に関
するものである。

〔従来の技術〕

近年、表示機器のバックライトとして、広面積に均一な
輝度が得られること、軽量で可撓性を有し取扱いが容易
である等の特徴により、バインダーとしての高誘電率樹
脂中に主として硫化亜鉛系蛍光体を分散させ発光層とし
て用いた有機分散型ＥＬ発光体が使用されている。

しかして、硫化亜鉛系螢光体による発光色は実用レベル
において、青、青緑、緑、黄橙、の各色に限られており
、白色を含む任意の発光色を得る場合には、赤〜橙色系
螢光染料、或いは螢光顔料（以下、赤色系螢光染料等と
称する）を螢光体と共に発光層に含有させたり、透明電
極層又は吸湿フィルムや防湿フィルムに塗布したり或い
は着色用フィルターとして別途形成し発光面に積層して
用いられる。

従来該赤色系螢光染料としてはザンセン染料；ローダミ
ンＢ１０−ダミン６ｃｃｐ、ローダミンＳＧＣ，ローダ
ミンＳ等のローダミン系赤色螢光染料等が用いられてい
る。

ところが、これらは耐候性、特に紫外線に著しく弱く、
赤色系螢光染料および顔料が光分解し急激に輝度及び色
度変化を提起する。

有機分散型Ｆ、Ｌ発光体は使用する蛍光染料或いは顔料
のみならず蛍光体そのものも耐ンＷ性、耐候性に劣り、
外部より侵入する水分や太陽光（紫外線）により著しい
輝度の低下や色度の変化が生じるとの欠点を有する。

それゆえ、従来市販の有機分散型ＥＬ発光体は第２図に
示すように、アルミニウムのような導電性の良好な金属
箔よりなる背面電極＋１１上にチタン酸バリウムのよう
な高誘電率樹脂粉末を有機バインダーに分散させてスラ
リー状にし、これをスクリーン印刷等の方法で塗布した
絶縁層（２）、誘電率の高いシアンセルロースのような
有機バインダーと硫化亜鉛等の蛍光体の混合物よりなる
発光層（３）を設け、さらに発光層（３）上にポリエス
テルフィルムのような透明フィルム上にインジウム錫酸
化物（ＩＴＯ）を蒸着もしくはスパンクリングによって
被着したものを積層或いはＩＴＯを有機バインダーに分
散させたものを塗布して透明電極（４）を設け、（１１
〜（４）よりなる発光素子本体を形成した後、発光層（
３）への水分の侵入を防止すべく、ナイロン−６やナイ
ロン−６，６等よりなる吸湿フィルム（５）、さらにこ
の吸湿フィルム（５）を囲繞する如く防湿性を有するポ
リ三弗化塩化エチレン（ＰＣＴＦＥ）等のフィルムで挟
み、少なくとも周囲を熱圧着等で封止してなる防湿フィ
ルム（６）より構成されているものが多い。

さらに紫外線による輝度の低下や色度の変化を防止する
目的で発光層（３）側に紫外線遮蔽シートや紫外線遮蔽
フィルムで被覆することも行われている。例えば特開昭
６２−１０３９９８号公報には有機フィルムで包被され
たＥＬ素子をエチレン酢酸ビニル共重合体シート上に耐
紫外線、耐湿性透光シート、具体的にはポリエステルフ
ィルムを重畳したＥＬ発光体が見られる。

然しなから上記改良方法においても未だ商品として要求
される寿命（例えばＪ　Ｉ　５−Ｄｏ　２０５に準拠す
る耐候性試験において紫外線を３００時間照射した後の
輝度維持率が８０％以上、色差が０．０８以下であるこ
と）を満足する有機分散型ＥＬ発光体は得られていない
。

〔発明が解決しようとする課題〕

かかる事情下に鑑み、本発明者らは太陽光の長時間暴露
域においても色度変化、輝度低下の少ない有機分散型Ｅ
Ｌ発光体を得ることを目的とし、鋭意検討した結果、本
発明を完成するに至った。

〔課題を解決するための手段〕

即ち、本発明は螢光染料或いは螢光顔料を使用した有機
分散型ＥＬ発光体において、蛍光染料或いは蛍光顔料と
してペリレン系螢光染料或いはペリレン系螢光顔料を使
用したことを特徴とする耐候性有機分散型ＥＬ発光体を
提供するにある。

以下、本発明を更に詳しく説明する。

本発明に用いるペリレン系螢光染料或いはペリレン系螢
光顔料（以下ペリレン系蛍光染料等と称する）としては
、赤色系ペリレン染料、黄色系ペリレン染料、橙色系ペ
リレン染料及び赤紫色系ペリレン染料等から選ばれる少
なくとも１種のペリレン系染料等であり、これらペリレ
ン系蛍光染料等と螢光体とを適当に組合わせ、或いは混
合して用いることにより所望とする発光色の耐候性に優
れた有機分散型ＥＬ発光体を得ようとするものである。

より具体的には、Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｒｅｄ　１２３　（
Ｃ，１，７１１４０）　、Ｐｉｇ＋＋＋ｅｎｔ　Ｒｅｄ
　１７９　（Ｃ，１，７１１３０）　、Ｐｉｇ＋＋ｅｎ
ｔ　Ｒｅｄ　１７７　（Ｃ，［，６５３００）　、Ｐｉ
ｇｍｅｎｔ　Ｒｅｄ１４９　　（Ｃ，１，７１１３７）
　、Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｒｅｄ１９０　（Ｃ，！。

７１１４０）、Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｒｅｄ　１７Ｂ及びそ
の他ペリレン骨格を有する全てのペリレン系螢光染料等
である。市販品ではＬｕｍｏｇｅｎ　Ｐ　Ｒｅｄ　３０
０、ＬｕｍｏｇｅｎＦ　Ｏｒａｎｇｅ　２４０　、　　
Ｌｕｍｏｇｅｎ　Ｆ　Ｙｅｌｌｏｗ　０８３　、Ｓｕｍ
ｉｐｌａｓｔ　Ｙｅｌｌｏｗ　ＦＬ７Ｇ等が挙げられる
。

これらペリレン系蛍光染料等の適用方法は通常の有機分
散型ＥＬ蛍光体において使用されている顔料或いは染料
と何ら変わるものではなく例えば、第１図に示すような
発光層（３）として、シアノエチル化セルロース、ふっ
素ゴムニトリフロロエチレン、ポリぶつ化ビニリデン等
の高誘電率を有する有機バインダー中に蛍光体と該ペリ
レン系蛍光染料等を共に混錬し成形、或いは塗布により
発光層（３）を形成したり、透明電極（４）の上に該ペ
リレン系蛍光染料等を塗布したり、或いは発光層（３）
上面〜防湿フィルム（６）の間に該ペリレン系蛍光染料
等で着色した皮膜を配設して用いればよい。

このようにして構成した本発明の有機分散型ＥＬ発光体
は従来のザンセン染料；ローダミン系蛍光染料を用いた
ものに比較し耐色度変化、耐輝度低下効果を有するもの
であるが、さらに該ペリレン系染料や顔料が存在する層
の上面を平均粒子径が約０．５μｍ以下の無機物質より
なる紫外線遮蔽剤を含有する層（７）で被覆することが
推奨される。

このような層（７）とは平均粒子径が約０．５μｍ以下
の無機物質よりなる紫外線遮蔽剤を高分子樹脂中に分散
させたフィルム、或いはシート化したものである。

樹脂中に分散させる紫外線遮蔽剤の量は使用する紫外線
遮蔽剤の種類、形状（粒径）、層の厚さ等により一義的
ではないが、通常樹脂１００重量部に対し約１重置部〜
約４０重量部を分散させて用いる。また紫外線遮蔽剤の
粒径は大きすぎると透光性が低下するとともに、紫外線
遮蔽能が低くなり、あまり小さい場合には取扱い難くな
るとか、触媒能を発現し基体である樹脂或いはＥＬ発光
体構成成分を劣化させる等の不都合を生起する。それ故
、通常平均粒子径約０．５μｍ以下、好ましくは約０．
３μｍ以下で、かつ平均粒子径約０．００１μｍ以上、
好ましくは約ｏ、ｏｏｓμｍ以上の範囲で使用すればよ
い。

このような紫外線速Ｑ剤としては酸化亜鉛、酸化セリウ
ム、酸化鉄、酸化クロム、酸化ニッケル等の金属酸化物
、アルミニウム、鉄、クロム、セリウム、ジルコニウム
およびチタンから選ばれた少なくとも１種の金属と亜鉛
よりなる複合酸化物、アルミニウムとカルシウムの複合
酸化物、アルミニウムとカルシウムと亜鉛との複合酸化
物、ストロンチウムとチタンとの複合酸化物、ストロン
チウムとチタンと亜鉛との複合酸化物さらにはこれらの
混合物等が挙げられる。

これら無機物質よりなる紫外線遮蔽剤を分散させる樹脂
としてはフィルム或いはシート状に加工し得るものであ
れば特に制限し得るものではないが、例えば、当該分野
で使用されているナイロン、ポリエステル、ポリ三弗化
塩化エチレンの他、ポリエチレン、ポリプロピレン、塩
化ビニール、エチレンビニルアセテート等の高分子樹脂
が使用される。

該樹脂中への紫外線遮蔽剤の分散、並びにシート或いは
フィルム化は紫外線遮蔽剤がシート或いはフィルム中に
均一分散し得る公知の方法であればよく、特にその製造
方法は制限されるものではない。

シートやフィルムの厚さは樹脂中に存在する紫外線遮蔽
剤の量や種類により一義的ではないが通常約１０μｍ〜
約２００μｍの範囲で使用される。

これらの最適厚みは有機分散型ＥＬ発光体に要求される
紫外線遮蔽能（有機分散型ＥＬ発光体の使用場所）、要
求される輝度、使用可能電圧、さらには紫外線遮蔽剤、
或いは基体であるフィルム等を形成する樹脂の種類等を
勘案し、面単な予備実験により決定することが出来る。

このようにして形成された紫外線遮蔽剤を分散、含有す
るシートやフィルムは発光層（３）中に蛍光染料等が存
在する場合には発光層（３）より上面に、また透明電極
（４）の上に蛍光染料等が存在する場合には、この蛍光
染料等が存在する層の上面に配設すればよい。

これらは適当な接着剤を用い隣接する層に被着させるか
、加圧、さらには加熱を併用して被覆してもよく、ＥＬ
発光体が該シートあるいはフィルムにより太陽光等の紫
外線に対する遮蔽が可能である構造に保たれればその配
設方法は問わない。

また該シートあるいはフィルム中に紫外線遮蔽剤を分散
させると共にゼオライトやシリカゲルさらには高吸水性
樹脂の粉末を分散、混合し発光層（３）と防湿フィルム
（６）の間に配設することにより紫外線遮蔽能と同時に
耐水性を付与せしめることも勿論可能であり、かつ推奨
される方法である。

かかる無機物質よりなる紫外線遮蔽剤を含有するシート
或いはフィルムを用いることにより従来当該分野で使用
されていた有機系紫外線遮蔽剤を用いたシート或いはフ
ィルムを用いた場合に比較し何故輝度の低下や色度の変
化が少ないのか、その理由は詳らかではないが従来の有
機系紫外線遮蔽剤を用いたシート或いはフィルムは紫外
ｖＡ遮蔽剤が劣化し短期間においてその紫外線遮蔽能が
著しく低下するのに対し、本発明のものは殆ど劣化がな
く、紫外線遮蔽能の低下がないためと推測される。

〔発明の効果〕

以上詳述した本発明の耐候性有機分散型ＥＬ発光体は従
来の有機分散型ＥＬ発光体に比較し色度の変化や輝度の
低下が少なく長寿命有機分散型Ｆ、Ｌ発光体として、例
えばワードプロセッサ用バックライトや航空機、船舶、
オーディオ機器等の各種パネルライトはもちろん、自動
車用、道路標識用パネルライトのように耐候性の点から
見て過酷な使用場所へも適用可能ならしめるもので、そ
の工業的価値は頗る大である。

〔実施例〕

以下本発明を実施例により更に詳細に説明するが、実施
例は本発明の一実施Ｂ様を説明するものであり、これに
より何らニジ１限を受けるものではない。

尚、本明細書の実施例、比較例において用いた耐光性試
験は以下の方法により行った。

耐候性試験（ＪＩＳ　　Ｄ−０２０５準拠）：ＥＬ発光
体を温度８３±３℃（水噴霧なしのサンシャインカーボ
ンアーク灯式耐候性試￥７４装置内に３００時間保持し
保持前後の輝度と色度（１１５Ｖ、４００Ｈｚ駆動で点
灯）を測定し以下の式に基づき輝度維持率と色差を求め
た。

輝度維持率（％）＝Ｂ／Ｂｏｘ１００ 色差＝　（（Ｘ　　Ｘｏ）”　＋　（ｙ−Ｙｏ）２　）
＋′＊Ｂ：耐候性試験装置に保持後の輝度 ＢＯ：耐候性試験装置に保持前の輝度 Ｘ、Ｙ： 耐候性試験装置に保持後のＣＩＥ色度 Ｘｏ、Ｙｏ： 耐候性試験装置に保持前のＣＩＥ色度 実施例１ 第１図に示すように背面電極（１）としてのアルミニウ
ム薄板上にチタン酸バリウムと高誘電率系樹脂組成物よ
りなる絶縁Ｎ（２）を形成し、その上に高誘電率シアノ
エチルセルロース（誘電率１８）１５重量部、市販ペリ
レン系螢光染料Ｌｕｍｏｇｅｎ　Ｆ　Ｒｅｄ　３００（
Ｂ　Ａ　Ｓ　Ｆ社製）０．０４重量部、ジメチルホルム
アミド４５重量部と市販硫化亜鉛系螢光体（青、緑発光
色）４０重量部を混合し、ドクターブレード法により塗
工した後、瓜 １度１３０℃で１０分間加熱乾燥し、厚み５０μの発光
層（３）を形成し、その上にＩＴＯよりなる透明電極（
４）を配し、（１）〜（４）よりなる発光素子本体を形
成した後、その発光素子本体をナイロン−６よりなる厚
さ１０５μｍのフィルム及び高吸水性樹脂（商品名スミ
カゲル：住友化学工業＃≠会＃キ＃壬雫■製）２０重量
％含有エチレンビニールアセテートフィルム（膜［１２
０μｍ）よりなる吸湿フィルム（５）を積層し、更に防
湿効果を目的として全体をポリ三弗化塩化エチレンフィ
ルムで被包した。

以上のようにして得られた有機分散型ＥＬ発光体の耐候
性試験を行った結果、その輝度維持率は９５％、色差は
、０．０６であった。

比較例１ 実施例１で用いた螢光染料を市販ローダミン６ＧＣＰに
代えた他は実施例１と全く同一操作により得た有機分散
型ＥＬ発光体の耐候性試験を行った結果、その輝度維持
率は６５％、色差は０．１６であった。

実施例２ Ｚｎ／Ａ１原子比が１００１０．１よりなる平均粒子径
０．０１μｍの複合酸化物２０重量部を低密度ポリエチ
レン（スミ力セン＠ＧＡ４０１；住友化学工業■製）１
００重量部に均一に分散し膜厚６０μｍの紫外線遮蔽剤
含をフィルムを製作した。

次いで、第１図に示すように背面電極＋１＋とじてのア
ルミニウム薄板、Ｂ　ａ　Ｔ　ｉ　Ｏｖと高誘電率セル
ロース系樹脂（誘電率１４）Ｍｉ成物よりなる絶縁層（
２）、その上に高誘電率セルロース樹脂（誘電率１８）
１５重量部、市販ペリレン系蛍光染料Ｌｕｍｏｇｅｎ　
Ｆ　Ｒｅｄ　３００　（Ｂ　Ａ　Ｓ　Ｆ社製）０．０４
重量部、ジメチルホルムアミド４５重量部と市販硫化亜
鉛系蛍光体（青、緑発光色）４０重量部を混合しドクタ
ーブレード法により塗工した後、温度１３０℃で１０分
間加熱乾燥して得た厚み５０μｍの蛍光体層（３）を作
成し、その上にＩＴＯよりなる透明電極（４）を配し、
（１）〜（４）よりなる発光素子本体を形成した後、そ
の発光素子本体をナイロン−６よりなる厚さ１０５μｍ
のフィルム及び高吸水性樹脂（商品名スミカゲル：住友
化学工業　　　　　　　　潤製）２０重量％含有エチレ
ンビニールアセテートフィルム（膜厚１２０μｒｎ）よ
りなる吸湿フィルム（５）を積層し、この上に上記方法
で作成した紫外線遮蔽剤含有フィルム（７）を積層し、
更にこの上に防湿フィルム（６）として厚さ２５０μｍ
のポリ三弗化塩化エチレンフィルムで被包した。

このようにして得られた有機分散型ＥＬ発光体の耐候性
試験を行った結果、その輝度維持率は１００％色差は０
．０３であった。

実施例３ 実施例２と同一の複合酸化物１０重量部とスミカゲル２
０重量部をエチレンビニルアセテート樹脂１００重量部
に均一分散し膜厚１２０μｍのフィルムを作製し、これ
を実施例２のスミカゲル含有エチレンビニルアセテート
フィルム（１２０μｍ）と紫外線遮蔽剤含有フィルム（
６０μｍ）に代えて用いた他は実施例１と同様にして有
機分散型ＥＬ発光体を得た。

このようにして得られたＥＬ発光体の耐候性試験を行っ
た結果、その輝度維持率は１００％４゜ 色差は０．０３であった。

実施例４ 実施例１においてＺｎ−Ａｆｆｉ複合酸化物含有低密度
ポリエチレンフィルムに代え、有機系紫外線遮蔽剤を含
有する厚さ２ｆｌのメチルメタアクリレートシート（ス
ミペックス５ＰＯＯ３■：住友化学工業■製）を用いた
他は実施例１と全く同一操作によりＥＬ発光体を得た。

このＥＬ発光体の耐候性試験を行った結果、その輝度維
持率は９５％、色差は０．０６であった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の有機分散型ＥＬ発光体、第２図は従来
使用されている有機分散型ＥＬ発光体の概略断面図を示
すもので、図中 ＋１１　　背面電極、　（２）絶縁層、　（３）発光層
、＋４１　　ｉ３明電極、　（５）　　吸湿フィルム、
（６）　　防湿フィルム、（７）　　紫外線遮蔽フィル
ムを示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　螢光染料或いは螢光顔料を使用した有機分散型ＥＬ発
   光体において、蛍光染料或いは蛍光顔料としてペリレン
   系螢光染料或いはペリレン系螢光顔料を使用したことを
   特徴とする耐候性有機分散型ＥＬ発光体。