JPH0279391A - Electroluminescence element - Google Patents

Electroluminescence element

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JPH0279391A
JPH0279391A JP63230873A JP23087388A JPH0279391A JP H0279391 A JPH0279391 A JP H0279391A JP 63230873 A JP63230873 A JP 63230873A JP 23087388 A JP23087388 A JP 23087388A JP H0279391 A JPH0279391 A JP H0279391A
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JP
Japan
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titanate
layer
organic
powder
particles
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Pending
Application number
JP63230873A
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Japanese (ja)
Inventor
Yuichi Aoki
裕一 青木
Shiro Kobayashi
史朗 小林
Koji Nakanishi
功次 中西
Etsuo Ogino
悦男 荻野
Toshitaka Shigeoka
重岡 利孝
Katsuhisa Enjoji
勝久 円城寺
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Nippon Sheet Glass Co Ltd
Original Assignee
Nippon Sheet Glass Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To contrive to improve luminous efficiency of a powder EL element, longer life and higher contrast by adding an organic compound, which has a functional group which reacts on the surface of inorganic ultra-fine grains, in a reactive mixture. CONSTITUTION:In an electroluminescence element which provides a luminous layer 3 containing powder grains between a pair of electrodes 2, 5, the layer of an organic atom group is provided on the surface of the powder grains. For the layer of the organic atom group, a general interfacial activator or a so-called coupling agent such as silane, titanate, aluminium and zircoalminate series is used. This coupling agent normally brings better affinity on the interface of an organic matter with an inorganic matter or has function of coupling them. Therefore, since the luminous layer is constituted by monodispersive ultra-fine grains, threshold-value voltage produced so that the powder grains can form the secondary grains is prevented from dispersion and uniformized, and a transparent luminous layer with durability and uniform distribution is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電場発光素子に関し、特に耐久性に優れたエレ
クトロルミネセント素子(以後EL素子と略称する)に
関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to an electroluminescent device, and particularly to an electroluminescent device (hereinafter abbreviated as EL device) with excellent durability.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、Z、S :M、等の第1の粉末粒子を構成要素と
するけいりん光体層(発光層)およびM、IO□等の暗
色の第2の粉末粒子を構成要素とする導電性の制御層を
有するEL素子が知られている。
Conventionally, a phosphor layer (light-emitting layer) comprising first powder particles such as Z, S:M, etc. and a conductive layer comprising dark-colored second powder particles such as M, IO□, etc. An EL element having a control layer is known.

(例えば特開昭62−61293) 上記EL素子は、例えば結合剤である稀ニトロセルロー
スに硫化亜鉛/マンガン微粒子を分散させた均質懸濁液
を調製し、該懸濁液に透明導電性被膜つきガラスを浸漬
し、引き上げて風乾してけいりん光体層を形成し、その
後作成されたけいりん光体層上に二酸化マンガンのニト
ロセルロース結合剤分散液を塗布して制御層を形成し、
その後、作成された制御層上にアルミニウム等の背面電
極を形成する方法によって製造されていた。
(For example, JP-A-62-61293) The above EL device is produced by preparing a homogeneous suspension in which zinc sulfide/manganese fine particles are dispersed in dilute nitrocellulose as a binder, and then coating the suspension with a transparent conductive coating. dipping the glass, pulling it up and air-drying it to form a phosphor layer, and then applying a nitrocellulose binder dispersion of manganese dioxide on the created phosphor layer to form a control layer;
Thereafter, a back electrode made of aluminum or the like is formed on the created control layer.

又、前記制御層を持たない型のEL素子として、例えば
粒径が数10〜数1100nのZ。S等の発光材料の粉
末粒子の表面に発光材料とは異なる物質の生成層又は異
なる性質を有する生成層を形成してヘテロ結合またはP
−N接合を形成した粉末を有機バインダーで固定した発
光層を一対の電極間に設けたBL素子が知られている。
Further, as an EL element having no control layer, for example, Z having a particle size of several tens to several 1100 nanometers. A generation layer of a substance different from that of the luminescent material or a generation layer having different properties is formed on the surface of powder particles of a luminescent material such as S, thereby forming a heterobond or P
A BL element is known in which a light-emitting layer in which -N junction-formed powder is fixed with an organic binder is provided between a pair of electrodes.

(例えば特開昭63上記EL素子は、例えばガス中フラ
ッシュ蒸発法で作成したZ。S :M、i粒子を02ガ
スの流動層中で加熱して該微粒子表面に酸化被膜を形成
し、該酸化被膜つき微粒子を有機バインダー中に分散さ
せて懸濁液を生成し、該懸濁液を用いて透明電極つきガ
ラス基板上に発光層を形成し、その移譲発光層上に背面
電極を形成する方法で製造されていた。
(For example, the EL device mentioned above in JP-A-63 is made by heating Z.S:M,i particles in a fluidized bed of 02 gas to form an oxide film on the surface of the particles. Fine particles with an oxide film are dispersed in an organic binder to form a suspension, the suspension is used to form a light-emitting layer on a glass substrate with a transparent electrode, and a back electrode is formed on the transferred light-emitting layer. manufactured by the method.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

上記従来の製造方法によれば、例えば蒸着法等で作成す
る薄膜状の発光層を用いるEL素子とくらべると、安価
で歩留良<EL素子を製造できる利点はあるものの、発
光操作中に局部的に過電流が流れて部分的に焼失(ブレ
ークダウン)してしまい、均一な発光面が得られないと
いう問題点があった。又大面積にわたって均一な強度で
発光するEL素子を得にくいという問題点があった。
According to the conventional manufacturing method described above, compared to an EL device using a thin film-like light emitting layer created by, for example, a vapor deposition method, it has the advantage of being able to manufacture an EL device at a low cost and with a high yield. However, there was a problem in that an overcurrent would flow and cause partial burnout (breakdown), making it impossible to obtain a uniform light emitting surface. Another problem is that it is difficult to obtain an EL element that emits light with uniform intensity over a large area.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明は、上記従来の問題点を解決するためになされた
ものであって、一対の電極間に、粉末粒子を含む発光層
を設けた電場発光素子において、該粉末粒子の表面に有
機原子団の層を設けている。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned conventional problems, and includes an electroluminescent element in which a light-emitting layer containing powder particles is provided between a pair of electrodes. There are several layers.

該有機原子団の層としては一般の界面活性剤やシラン系
、チタネート系、アルミニウム系、ジルコアルミネート
系などのいわゆるカンプリング剤が好適に用いうる。
As the layer of organic atomic groups, general surfactants and so-called camping agents such as silane-based, titanate-based, aluminum-based, and zircoaluminate-based compounds can be suitably used.

界面活性剤としては、長鎖のアルキル基の末端がスルホ
ン酸、リン酸、カルボン酸、またはそれらの塩になって
いるものが挙げられ、本発明において使用するに好適な
ものとしては、たとえば、ヘキサン酸ナトリウム、ドデ
カン酸ナトリウム、オクタン酸ナトリウム、ラウリルヘ
ンゼンスルホン酸ナトリウム、エーロゾルOT、オクチ
ルセスキホスフェートが挙げられる。
Examples of surfactants include those in which a long chain alkyl group ends with sulfonic acid, phosphoric acid, carboxylic acid, or a salt thereof. Examples of surfactants suitable for use in the present invention include: Examples include sodium hexanoate, sodium dodecanoate, sodium octoate, sodium laurylhenzenesulfonate, aerosol OT, and octyl sesquiphosphate.

カップリング剤とは、通常有機物と無機物との界面の親
和性を向上させる、あるいは結合させる機能を有する化
合物のことである。
A coupling agent generally refers to a compound that has the function of improving the affinity at the interface between an organic substance and an inorganic substance or binding them.

シラン系のカンプリング剤は通常、トリメトキシシリル
基やトリクロロシリル基が5i−C結合を介して有機原
子団に結合しているもので、有機原子団としては、α−
メタクリロキシプロピル基、α−アミノプロピル基、α
−グリシドキシプロピル基、β−アミノエチルアミノプ
ロピル基、α−クロロプロピル基、α−メルカプトプロ
ピル基、メチル基などが用いられており、どの様な有機
原子団を使用するかは、アトリクスとなるバインダー樹
脂に応じて決定される。この様なシラン系のカンプリン
グ剤の反応は以下の様にして起こる。
Silane-based camping agents usually have a trimethoxysilyl group or trichlorosilyl group bonded to an organic atomic group via a 5i-C bond, and the organic atomic group is α-
Methacryloxypropyl group, α-aminopropyl group, α
-glycidoxypropyl group, β-aminoethylaminopropyl group, α-chloropropyl group, α-mercaptopropyl group, methyl group, etc., and the type of organic group to be used is determined by Atrix and It is determined depending on the binder resin. The reaction of such a silane camping agent occurs as follows.

たとえばα−グリシドキシプロビルトリメトキシシラン
の場合、トリメトキシシリル基が加水分解してトリシラ
ノール基となり、これが本発明に使用する粉末粒子表面
のメルカプト基と脱水縮合反応を起こしてメタロキサン
となり、該超微粒子表面にα−グリシドキシプロピルシ
リル基が導入される。そして、たとえばマトリクス樹脂
がカルボキシ基やエポキシ基を有しているものであれば
、グリシジル基がこれらの原子団と反応して結合が形成
される。
For example, in the case of α-glycidoxyprobyltrimethoxysilane, the trimethoxysilyl group is hydrolyzed to form a trisilanol group, which undergoes a dehydration condensation reaction with the mercapto group on the surface of the powder particles used in the present invention to form metalloxane. An α-glycidoxypropylsilyl group is introduced onto the surface of the ultrafine particles. For example, if the matrix resin has a carboxy group or an epoxy group, the glycidyl group reacts with these atomic groups to form a bond.

チタネート系のカップリング剤の場合には、やはりアル
コキシチタノ基が無機物表面と反応する。
In the case of a titanate-based coupling agent, the alkoxytitano group also reacts with the inorganic surface.

有機原子団はカルボキシル基やスルホニル基やホスフェ
ート基などを介してチタン原子に結合しているが、この
有機原子団自体にバインダー樹脂と反応する様は官能基
は結合していない。しかし、バインダー樹脂との親和性
を高める上では大きな効果がある。
The organic atomic group is bonded to the titanium atom via a carboxyl group, a sulfonyl group, a phosphate group, etc., but no functional group is bonded to the organic atomic group itself so as to react with the binder resin. However, it has a great effect on improving the affinity with the binder resin.

この様なチタネート系のカップリング剤は、下記一般式
(1)および(2)、 (R’−0)11−Ti−R”m        (1
110\ R2Ti −R’m        (2)\。/ で表わすことができる。
Such titanate-based coupling agents have the following general formulas (1) and (2), (R'-0)11-Ti-R"m (1
110\R2Ti -R'm (2)\. It can be expressed as / .

一般式(1)で表わすことのできる化合物としては、メ
チルトリメタクリルチタネート、 メチルトリオクタノイルチタネート、 メチルトリイソステアロイルチタネート、エチルトリツ
タクリルチタネート、 エチルトリオクタノイルチタネート、 エチルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピル
トリメタクリルチタネート、イソプロピルトリオクタノ
イルチタネート、t−ブチルトリメタクリルチタネート
、t−ブチルトリオクタノイルチタネート、イソプロピ
ルトリイソステアロイルチタネート、t−ブチルトリイ
ソステアロイルチタネート、テトラオクチルビス(ジト
リデシルホスファイト)チタネート、 テトラシクロへキシルビス(ジトリデシルホスファイト
)チタネート、 テトラメチルビス(ジトリデシルホスファイト)チタネ
ート、 テトラドデシルビス(ジトリデシルホスファイト)チタ
ネート、 テトラオクチルビス(ジオクチルホスファイト)チタネ
ート、 テトラシクロへキシルビス(ジオクチルホスファイト)
チタネート、 テトラ(2,2−ジアリルオキシメチル−1−ブチル)
ビス(ジトリデシルホスファイト)チタネート、 テトラ(2,2−ジアリルオキシメチル−1−ブチル)
ビス(ジオクチルホスファイト)チタネート、 テトライソプロピルビス(ジオクチルホスファイト)チ
タネート、 テトライソプロピルビス(ジトリデシルホスファイト)
チタネート、 テトライソプロピルビス(ジシクロへキシルホスファイ
ト)チタネート、 イソプロピルトリス(ジオクチルパイロホスフェート)
チタネート、 エチルトリス(ジオクチルパイロホスフェート)チタネ
ート、 メチルトリス(ジオクチルパイロホスフェート)チタネ
ート、 イソプロピルトリス(ジドデシルパイロホスフェート)
チタネート、 エチルトリス(ジドデシルパイロホスフェート)チタネ
ート、 2.2−ジアリルオキシメチル−1−ブチルトリス(ジ
ドデシルパイロホスフェート)チタネート、 オクチルトリス(ジオクチルパイロホスフェート)チタ
ネート、 オクチルトリス(ジペンチルバイロホスフェート)チタ
ネート、 イソプロピルジメタクリルイソステアロイルチタネート
、 イソプロとルジメタクリルオクタノイルチタネート、 イソプロピルメタクリルジイソステアロイルチタネート
、 イソプロピルメタクリルジオクタノイルチタネート、 シクロへキシルジメタクリルイソステアロイルチタネー
ト、 シクロへキシルジメタクリルオクタノイルチタネート、 シクロへキシルメタクリルジイソステアロイルチクネー
ト、 シクロへキシルメタクリルジオクタノイルチタネート、 n−ブチルジメタクリルオクタノイルチタネート、 n−ブチルジメタクリルイソステアロイルチタネート、 イソプロピルトリドデシルベンゼンスルホニルチタネー
ト、 イソプロピルトリイソステアリルベンゼンスルホニルチ
タネート、 イソプロピルトリオクチルベンゼンスルホニルチタネー
ト、 エチルトリドデシルベンゼンスルホニルチタネート、 エチルトリイソステアりルヘンゼンスルホニルチタネー
ト、 エチルトリオクチルベンゼンスルホニルチタネート、 ヘキシルトリドデシルベンゼンスルホニルチタネート、 ヘキシルトリイソステアリルベンゼンスルホニルチタネ
ート、 ヘキシルトリオクチルベンゼンスルホニルチタネート、 2.2−ジアリルオキシメチル−1−ブチルトリドデシ
ルベンゼンスルホニルチタネート、2.2−ジアリルオ
キシメチル−1−ブチルトリイソステアリルベンゼンス
ルホニルチタネート、2.2−ジアリルオキシメチル−
1−ブチルトリオクチルベンゼンスルホニルチタネート
、イソプロピルトリ (ジオクチルホスフェート)チタ
ネート、 イソプロピルトリ (ジトリデシルホスフェート)チタ
ネート、 イソプロピルトリ (ジベンチルホスフェート)チタネ
ート、 エチルトリ (ジオクチルホスフェート)チタネート、 エチルトリ (ジトリデシルホスフェート)チタネート
、 エチルトリ (ジペンチルホスフェート)チタネート、 ヘキシルトリ (ジオクチルホスフェート)チタネート
、 ヘキシルトリ (ジトリデシルホスフェート)チタネー
ト、 ヘキシルトリ (ジベンチルホスフェート)チタネート
、 2.2−ジアリルオキシメチル−1−ブチルトリ (ジ
オクチルボスフェート)チタネート、2.2−ジアリル
オキシメチル−1−ブチルトリ (ジトリデシルホスフ
ェート)チタネート、2.2−ジアリルオキシメチル−
1−ブチルトリ (ジペンチルホスフェート)チタネー
ト、イソプロピルトリクミルフェニルチタネート、イソ
プロピルトリオクチルフェニルチタネート、イソプロピ
ルトリイソステアリルフェニルチタネート、 ヘキシルトリクミルフェニルチタネート、ヘキシルトリ
オクチルフェニルチタネート、ヘキシルトリイソフチア
リルフェニルチタネート、 2.2−ジアリルオキシメチル−1−ブチルトリクミル
フェニルチタネート、 2.2−ジアリルオキシメチル−1−ブチルトリオクチ
ルフェニルチタネート、 2.2−ジアリルオキシメチル−1−ブチルトリイソス
テアリルフェニルチタネート、などが挙げられる。
Compounds that can be represented by the general formula (1) include methyltrimethacrylic titanate, methyltrioctanoyltitanate, methyltriisostearoyltitanate, ethyltritutacryltitanate, ethyltrioctanoyltitanate, ethyltriisostearoyltitanate, isopropyl Trimethacrylic titanate, isopropyltrioctanoyltitanate, t-butyltrimethacrylictitanate, t-butyltrioctanoyltitanate, isopropyltriisostearoyltitanate, t-butyltriisostearoyltitanate, tetraoctylbis(ditridecylphosphite)titanate, Tetracyclohexyl bis(ditridecyl phosphite) titanate, Tetramethyl bis(ditridecyl phosphite) titanate, Tetradodecyl bis(ditridecyl phosphite) titanate, Tetraoctyl bis(dioctyl phosphite) titanate, Tetracyclohexyl bis(dioctyl phosphite) )
Titanate, tetra(2,2-diallyloxymethyl-1-butyl)
Bis(ditridecylphosphite) titanate, tetra(2,2-diallyloxymethyl-1-butyl)
Bis(dioctyl phosphite) titanate, Tetraisopropyl bis(dioctyl phosphite) titanate, Tetraisopropyl bis(ditridecyl phosphite)
Titanate, Tetraisopropyl bis(dicyclohexylphosphite) titanate, Isopropyl tris(dioctylpyrophosphate)
Titanate, Ethyl Tris (Dioctyl Pyrophosphate) Titanate, Methyl Tris (Dioctyl Pyrophosphate) Titanate, Isopropyl Tris (Didodecyl Pyrophosphate)
Titanate, Ethyltris(didodecylpyrophosphate) titanate, 2,2-Diallyloxymethyl-1-butyltris(didodecylpyrophosphate) titanate, Octyltris(dioctylpyrophosphate) titanate, Octyltris(dipentylbirophosphate) titanate, Isopropylditris Methacryl Isostearoyl Titanate, Isopro and Dimethacrylic Octanoyl Titanate, Isopropyl Methacrylic Diisostearoyl Titanate, Isopropyl Methacryl Dioctanoyl Titanate, Cyclohexyl Dimethacrylic Isostearoyl Titanate, Cyclohexyl Dimethacrylic Octanoyl Titanate, Cyclohexyl Methacrylic Dioctanoyl Titanate Isostearoyl titanate, cyclohexylmethacrylyldoctanoyltitanate, n-butyldimethacrylyloctanoyltitanate, n-butyldimethacrylylisostearoyltitanate, isopropyltridodecylbenzenesulfonyltitanate, isopropyltriisostearylbenzenesulfonyltitanate, isopropyltrioctyl Benzenesulfonyl titanate, Ethyl tridodecylbenzenesulfonyl titanate, Ethyltriisostearylbenzenesulfonyl titanate, Ethyltrioctylbenzenesulfonyl titanate, Hexyltridodecylbenzenesulfonyl titanate, Hexyltriisostearylbenzenesulfonyl titanate, Hexyltrioctylbenzenesulfonyl titanate , 2.2-diallyloxymethyl-1-butyltridodecylbenzenesulfonyl titanate, 2.2-diallyloxymethyl-1-butyltriisostearylbenzenesulfonyl titanate, 2.2-diallyloxymethyl-
1-Butyltrioctylbenzenesulfonyl titanate, Isopropyltri(dioctylphosphate)titanate, Isopropyltri(ditridecylphosphate)titanate, Isopropyltri(dibentylphosphate)titanate, Ethyltri(dioctylphosphate)titanate, Ethyltri(ditridecylphosphate)titanate , Ethyl tri (dipentyl phosphate) titanate, Hexyl tri (dioctyl phosphate) titanate, Hexyl tri (ditridecyl phosphate) titanate, Hexyl tri (dibentyl phosphate) titanate, 2,2-Diallyloxymethyl-1-butyl tri (dioctyl bosphate) titanate, 2.2-Diallyloxymethyl-1-butyltri(ditridecylphosphate) titanate, 2.2-diallyloxymethyl-
1-Butyl tri(dipentyl phosphate) titanate, isopropyl tricumylphenyl titanate, isopropyl trioctylphenyl titanate, isopropyl triisostearylphenyl titanate, hexyl tricumylphenyl titanate, hexyl trioctylphenyl titanate, hexyl triisophthialyl phenyl titanate, 2. Examples include 2-diallyloxymethyl-1-butyltricumylphenyl titanate, 2.2-diallyloxymethyl-1-butyltrioctylphenyl titanate, 2.2-diallyloxymethyl-1-butyltriisostearylphenyl titanate, and the like. It will be done.

一般式(2)で表わすことのできる化合物としては、ビ
ス(ジオクチルパイロホスフェート)オキシアセテート
チタネート、 ビス(ジイソステアリルパイロホスフェート)オキシア
セテートチタネート、 ビス(ジドデシルパイロホスフェート)オキシアセテー
トチタネート、 ビス(ジオクチルパイロホスフェート)オキシプロピオ
ネートチタネート、 ビス(ジイソステアリルパイロホスフェート)オキシプ
ロピオネートチタネート、 ビス(ジドデシルパイロホスフェート)オキシプロピオ
ネートチタネート、 ビス(ジオクチルパイロホスフェート)エチレンチタネ
ート、 ビス(ジイソステアリルパイロホスフェート)エチレン
チタネート、 ビス(ジドデシルパイロホスフェート)エチレンチタネ
ート、 ビス(ジオクチルパイロホスフェート)プロピレンチタ
ネート、 ビス(ジイソステアリルパイロホスフェート)プロピレ
ンチタネート、 ビス(ジドデシルパイロホスフェート)プロピレンチタ
ネート、 ビス(ジオクチルパイロボスフェート)ブチμンチタネ
ート、 ビス(ジイソステアリルパイロホスフェート)ブチレン
チタネート、 ビス(ジドデシルパイロホスフェート)ブチレンチタネ
ート、 などが挙げられる。
Compounds that can be represented by general formula (2) include bis(dioctyl pyrophosphate) oxyacetate titanate, bis(diisostearyl pyrophosphate) oxyacetate titanate, bis(didodecyl pyrophosphate) oxyacetate titanate, and bis(dioctyl pyrophosphate) oxyacetate titanate. pyrophosphate) oxypropionate titanate, bis(diisostearyl pyrophosphate) oxypropionate titanate, bis(didodecyl pyrophosphate) oxypropionate titanate, bis(dioctyl pyrophosphate) ethylene titanate, bis(diisostearyl pyrophosphate) oxypropionate titanate pyrophosphate) ethylene titanate, bis(didodecyl pyrophosphate) ethylene titanate, bis(dioctyl pyrophosphate) propylentitanate, bis(diisostearyl pyrophosphate) propylentitanate, bis(didodecyl pyrophosphate) propylentitanate, bis(dioctyl pyrophosphate) propylentitanate Examples include bosphate) butylene titanate, bis(diisostearylpyrophosphate) butylentitanate, bis(didodecylpyrophosphate) butylentitanate, and the like.

アルミニウム系カップリング剤としては、下記一般式(
3) で表わすことのできる化合物が一般的に用いられ、この
様な化合物としては、 アセトオクチルオキジアルミニウムジイソプロピレート
、 アセトドデシルオキジアルミニウムジイソプロピレート
、 アセトオクチルオキシアルミニウムジメチレート、 アセトドデシルオキシアルミニウムジメチレート、 アセトオクチルオキシアルミニウムジエチレート、 アセトドデシルオキシアルミニウムジエチレート、 アセトメタクリロキシエチルオキジアルミニウムジイソ
プロピレート、 アセトメタクリロキシエチルオキシアルミニウムジエチ
レート、 アセトメタクリロキシエチルオキシアルミニウムジヘキ
シレート、 アセトグリシドキシプロビルオキシアルミニウムジイソ
プロピレート− アセトグリシドキシプロピルオキシアルミニウムジエチ
レート、 アセトグリシドキシプロピルオキシアルミニウムジヘキ
シレート、 アセトヒドロキシオクチルオキジアルミニウムジイソプ
ロピレート、 アセトヒドロキシオクチルオキシアルミニウムジエチレ
ート、 アセトヒドロキシオクチルオキシアルミニウムジヘキシ
レート、 アセトメルカプトドデシルオキジアルミニウムジイソプ
ロピレート、 アセトメルカブトドデシルオキシアルミニウムジエチレ
ート、 アセトメルカブトドデシルオキシアルミニウムジヘキシ
レート、 アセトクロロプロピルオキシアルミニウムジヘキシレー
ト、 アセトクロロプロピルオキジアルミニウムジイソプロピ
レート、 アセトクロロプロビルオキシアルミニウムジエチレート
、 アセトカルポキシルオクチルオキシアルミニウムジエチ
レート、 アセトカルボキシルオクチルオキジアルミニウムジイソ
プロピレート、 アセトカルボキシルオクチルオキシアルミニウムジヘキ
シレート、 アセ1〜イソシアヌルペンチルオキシアルミニウムジヘ
キシレート、 アセトイソシアヌルペンチルオキジアルミニウムジイソ
プロピレート、 アセトイソシアヌルペンチルオキシアルミニウムジエチ
レート、 アセトアミノドデシルオキシアルミニウムジエチレート
、 アセトアミノドデシルオキジアルミニウムジイソプロピ
レート、 アセトアミノドデシルオキシアルミニウムジヘキシレー
ト、 アセトスルホニルステアリルオキシアルミニウムジヘキ
シレート、 アセトスルホニルステアリルオキシアルミニウムジイソ
プロピレート、 アセトスルホニルステアリルオキシアルミニウムジエチ
レート、 アセトニトロフェニルオクチルオキシアルミニウムジエ
チレート、 アセトニトロフェニルオクチルオキジアルミニウムジイ
ソプロピレート、 アセトニトロフェニルオクチルオキシアルミニウムジヘ
キシレート、 などが挙げられる。
As an aluminum-based coupling agent, the following general formula (
3) Compounds that can be represented by the following are generally used, and examples of such compounds include acetooctyloxyaluminum diisopropylate, acetododecyloxyaluminum diisopropylate, acetooctyloxyaluminum dimethylate, and acetododecyloxy. Aluminum dimethylate, Acetooctyloxyaluminum diethylate, Acetododecyloxyaluminum diethylate, Acetomethacryloxyethyloxyaluminum diisopropylate, Acetomethacryloxyethyloxyaluminum diethylate, Acetomethacryloxyethyloxyaluminum dihexylate , acetoglycidoxypropyloxyaluminum diisopropylate - acetoglycidoxypropyloxyaluminum diethylate, acetoglycidoxypropyloxyaluminum dihexylate, acetohydroxyoctyloxyaluminum diisopropylate, acetohydroxyoctyloxyaluminum diisopropylate Diethylate, Acetohydroxyoctyloxyaluminum dihexylate, Acetomercaptododecyloxyaluminum diisopropylate, Acetomercaptododecyloxyaluminum diethylate, Acetomercaptododecyloxyaluminum dihexylate, Acetochloropropyloxyaluminum dihexylate Acetochloropropyloxyaluminum diisopropylate, Acetochloropropyloxyaluminum diethylate, Acetocarboxyloctyloxyaluminum diethylate, Acetocarboxyloctyloxyaluminum diisopropylate, Acetocarboxyloctyloxyaluminum dihexylate , ace1-isocyanuropentyloxyaluminum dihexylate, acetoisocyanurpentyloxyaluminum diisopropylate, acetoisocyanurpentyloxyaluminum diethylate, acetaminododecyloxyaluminum diethylate, acetaminododecyloxyaluminum diisopropylate, Acetaminododecyloxyaluminum dihexylate, Acetosulfonylstearyloxyaluminum dihexylate, Acetosulfonylstearyloxyaluminum diisopropylate, Acetosulfonylstearyloxyaluminum diethylate, Acetonitrophenyloctyloxyaluminum diethylate, Acetonitrophenyl octyl Examples include oxydialuminum diisopropylate, acetonitrophenyl octyloxyaluminum dihexylate, and the like.

ジルコアルミネート系カップリング剤とは、1分子内に
ジルコニウム原子とアルミニウム原子を1個ずつ含んだ
もので、無機物表面との結合は、これら金属原子に結合
した水酸基によって形成される。この様なジルコアルミ
ネート系カップリング剤としては下記一般式(4) で表わすことのできるものが挙げられる。
A zircoaluminate coupling agent contains one zirconium atom and one aluminum atom in one molecule, and bonds with the surface of an inorganic substance are formed by hydroxyl groups bonded to these metal atoms. Examples of such zircoaluminate coupling agents include those represented by the following general formula (4).

これらの化合物は粉末粒子(以後超微粒子と言う)の表
面を被覆するが、ここで云う被覆とは反応によるか吸着
によって比較的強固に結合されることである。本発明に
おける超微粒子の表面は厚みが約lnmから3nmの前
記化合物の層によって覆われ、有機物的な表面が形成さ
れていることが望ましい。ただし、電気的には、この程
度の厚みでは殆ど影響しないことが多いが、界面に於い
てP−N接合やペテロ接合が形成されてしまうこともあ
る。
These compounds coat the surfaces of powder particles (hereinafter referred to as ultrafine particles), and the term "coating" as used herein means that they are relatively firmly bonded by reaction or adsorption. The surface of the ultrafine particles in the present invention is preferably covered with a layer of the compound having a thickness of about 1 nm to 3 nm to form an organic surface. However, electrically, this level of thickness often has little effect, but a PN junction or a Peter junction may be formed at the interface.

上記の化合物によって該超微粒子表面を被覆する方法と
しては、そのままあるいは適当な溶剤に希釈してから、
該超微粒子の分散しているゾルの反応混合物中に添加し
、攪拌する方法が一般的である。ここで用いられる溶剤
としては、該ゾルの反応混合物が水系であればアルコー
ル系のものが好ましい。あるいは、化合物の種類によっ
ては、水を用いることもできる。
The method of coating the surface of the ultrafine particles with the above compound is as follows:
A common method is to add the sol in which the ultrafine particles are dispersed into a reaction mixture and stir the mixture. The solvent used here is preferably an alcohol-based solvent if the reaction mixture of the sol is aqueous. Alternatively, water can also be used depending on the type of compound.

以上の様にすれば表面が有機原子団によって被覆された
発光物質の超微粒子が水系に分散あるいは沈澱した反応
混合物が得られるが、次のようにすればこの系から水を
除くことができる。水を除去する方法としては、最も簡
便なものとして、有機溶剤によるフラッシングが挙げら
れる。これは、水と混合しない有機溶剤、特に炭化水素
系の溶剤を添加し、攪拌することによって、有機原子団
によって被覆された超微粒子を有機溶剤側へ移行させ、
再分散させる操作のことで、この操作によって、表面が
有機原子団によって被覆された超微粒子ゾルの分散媒を
水から有機溶剤へと変更することができる。これを実現
する方法には他に、徐々に溶媒を添加しながら溜去して
いき、添加する溶媒を親水性から疏水性のものへと移行
させていく方法もあるが、フラッシングの方がより簡便
である。
In the above manner, a reaction mixture in which ultrafine particles of a luminescent material whose surfaces are coated with organic atomic groups are dispersed or precipitated in an aqueous system is obtained, but water can be removed from this system in the following manner. The simplest method for removing water is flushing with an organic solvent. This is done by adding an organic solvent that is immiscible with water, especially a hydrocarbon solvent, and stirring it to transfer the ultrafine particles coated with organic atomic groups to the organic solvent side.
This is a redispersion operation, and by this operation, the dispersion medium of the ultrafine particle sol whose surface is coated with organic atomic groups can be changed from water to an organic solvent. Another way to achieve this is to gradually add and distill off the solvent, shifting the added solvent from hydrophilic to hydrophobic, but flushing is more effective. It's simple.

この様にしてオルガノゾル(有機溶剤に分散した超微粒
子のゾル)となった該発光物質超微粒子は、この状態で
は完全に結晶化していない場合もあるので、この後、有
機溶剤を溜去し、乾燥して、たとえば300°C程度の
温度で焼成し、結晶化を促進させることもできる。超微
粒子の場合には、焼結が低温で起こることがひとつの特
徴であるが、結晶化も低温で促進することができる。こ
の場合、表面が有機原子団によって被覆されているので
、もはや焼結や凝集による二次粒子の形成は起こらず、
この様にして得られた粉体は、再び有機溶剤やバインダ
ー樹脂中に速やかに分散し、二度と水には分散しなくな
る。そして、有機溶剤に再分散して得られたオルガノゾ
ルは、粉末が微粒子であれば可視光線に対して完全に透
明である。
The luminescent material ultrafine particles that have become an organosol (a sol of ultrafine particles dispersed in an organic solvent) may not be completely crystallized in this state, so the organic solvent is then distilled off. Crystallization can also be promoted by drying and firing at a temperature of, for example, about 300°C. One of the characteristics of ultrafine particles is that sintering occurs at low temperatures, but crystallization can also be promoted at low temperatures. In this case, since the surface is covered with organic atomic groups, the formation of secondary particles through sintering and agglomeration no longer occurs.
The powder thus obtained is quickly dispersed again in the organic solvent or binder resin, and is never dispersed in water again. The organosol obtained by redispersing it in an organic solvent is completely transparent to visible light if the powder is fine particles.

該有機原子団被覆発光物質超微粒子は、バインダー樹脂
を用いて固定され、本発明におけるEL素子の発光層を
形成する。
The organic atomic group-coated luminescent substance ultrafine particles are fixed using a binder resin to form the luminescent layer of the EL device of the present invention.

発光層形成に使用する粉末粒子としては、■−■族化合
物半導体が例示できる。
As the powder particles used for forming the light-emitting layer, a ■-■ group compound semiconductor can be exemplified.

■−■族化合物半導体とは、一般に、マグネシウム、カ
ルシウム、ストロンチウム、バリウム、亜鉛、カドミウ
ムの各金属元素より選ばれる1種以上と、硫黄、セレン
、テルルの各カルコゲン元素より選ばれる1種以上との
化合物であり、たとえば、硫化亜鉛、硫化カドミウム、
硫化マグネシウム、硫化カルシウム、硫化ストロンチウ
ム、硫化バリウム、セレン化亜鉛、セレン化カドミウム
、セレン化マグネシウム、セレン化カルシウム、セレン
化ストロンチウム、セレン化バリウム、テルル化亜鉛、
テルル化カドミウム、テルル化マグネシウム、テルル化
カルシウム、テルル化ストロンチウム、テルル化バリウ
ムなどが挙げられるが、もちろん、上記例の様に、金属
及びカルコゲン元素が1種類ずつでなく、たとえば、硫
セレン化カルシウムストロンチウムの様に、金属および
/またはカルコゲン元素が2種類以上含まれたものでも
用いることができる。
■-■ group compound semiconductors generally include one or more metal elements selected from magnesium, calcium, strontium, barium, zinc, and cadmium, and one or more chalcogen elements selected from sulfur, selenium, and tellurium. For example, zinc sulfide, cadmium sulfide,
Magnesium sulfide, calcium sulfide, strontium sulfide, barium sulfide, zinc selenide, cadmium selenide, magnesium selenide, calcium selenide, strontium selenide, barium selenide, zinc telluride,
Examples include cadmium telluride, magnesium telluride, calcium telluride, strontium telluride, barium telluride, etc., but of course, as in the above example, there are not only one metal and one type of chalcogen element, but for example, calcium sulfate selenide. A material containing two or more types of metal and/or chalcogen elements, such as strontium, can also be used.

上記の様なn−vr族化合物半導体に通常マンガンおよ
び希土類元素より選ばれる少くとも1種類の元素が発光
中心として添加される。この様な元素としてはマンガン
、ランタン、セリウム、プラセオジミウム、ネオジミウ
ム、プロメチウム、サマリウム、ユーロピウム、ガドリ
ニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エ
ルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテチウムが挙
げられる。これらは一種だけで用いても、または二種以
上を複合して用いても良い。
At least one element selected from manganese and rare earth elements is usually added to the above n-vr group compound semiconductor as a luminescent center. Such elements include manganese, lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, promethium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium, and lutetium. These may be used alone or in combination of two or more.

本発明に用いる粉末粒子には、上記発光中心の他に共賦
活剤と呼ばれる物質を添加しても良く、この様な物質に
は、アルカリ金属、たとえばリチウム、ナトリウム、カ
リウム、ルビジウム、セシラムや、ハロゲン元素、たと
えば、弗素、塩素、臭素、沃素などが挙げられる。
In addition to the luminescent center described above, a substance called a coactivator may be added to the powder particles used in the present invention, and such substances include alkali metals such as lithium, sodium, potassium, rubidium, cecilam, Examples of halogen elements include fluorine, chlorine, bromine, and iodine.

上記発光中心及び共賦活剤のII−VI族化合物中の濃
度は0.1〜5mo1%であることが好ましい。
The concentration of the above-mentioned luminescent center and co-activator in the II-VI group compound is preferably 0.1 to 5 mol%.

この様な発光中心が添加されたn−vr族化合物より成
る粉末粒子の好ましい粒径は1〜1100nであり、よ
り好ましくは1〜20nmである。通常、粒子が均一に
分散した、粒子の屈折率とアトリクスの屈折率の異なる
系においては、粒径りと波長λ。
The preferred particle size of powder particles made of an n-vr group compound to which such a luminescent center is added is 1 to 1100 nm, more preferably 1 to 20 nm. Normally, in a system in which particles are uniformly dispersed and the refractive index of the particles is different from the refractive index of the matrix, the particle size and wavelength λ are different.

の関係が 20L<λ。The relationship between 20L<λ.

となる場合、その系はλ〉λ0なる波長λの光を全く散
乱しなくなるといわれている。すなわち、超微粒子の粒
径が20nm以下の場合には、該超微粒子をバインダー
樹脂で固定した膜は可視光に対して完全に透明になる。
When , it is said that the system will not scatter any light of wavelength λ such that λ>λ0. That is, when the particle size of the ultrafine particles is 20 nm or less, a film in which the ultrafine particles are fixed with a binder resin becomes completely transparent to visible light.

ただ、小さければ小さいほど良いわけではな(、粒径が
lnm以下になると、表面原子の粒子全体に対する比率
が大きくなりすぎて、その物質本来の性質を示さなくな
るので、粒径の下限はInmである。
However, the smaller the better (if the particle size is less than lnm, the ratio of surface atoms to the whole particle becomes too large and the material no longer exhibits its original properties, so the lower limit of the particle size is Inm). be.

また、粒径が単にこの範囲に入っているだけでなくでき
るだけ均一にそろった単分散の粒子であることが好まし
い。この様な超微粒子の製造法には、大きくわけて気相
法と液相法とがあるが、気相法で製造した場合には、粒
子を捕集した段階で凝集が起こり、二次粒子を形成して
しまい、本発明の目的を達成することのできる超微粒子
は得られにくいので、液相法が適当である。
Furthermore, it is preferable that the particles not only have a particle size within this range but also be monodisperse particles that are as uniform as possible. There are two main methods for producing such ultrafine particles: a gas phase method and a liquid phase method. When manufacturing using a gas phase method, agglomeration occurs at the stage of collecting the particles, resulting in formation of secondary particles. is formed, making it difficult to obtain ultrafine particles that can achieve the purpose of the present invention. Therefore, a liquid phase method is appropriate.

液相法によって上記の様な発光中心が添加されたn−v
i族化合物半導体の超微粒子を製造するには、酸分解と
沈澱剤の添加による方法が一般的であり、たとえば、マ
ンガンを添加した硫化亜鉛超微粒子の場合には、硫酸亜
鉛と硫酸マンガンの混合溶液にエチレンジアミンを添加
し、硫化水素を通す方法で合成でき、セリウムを添加し
た硫化ストロンチウム超微粒子の場合には、硝酸ストロ
ンチウムと硝酸セリウムの混合溶液にチオアセトアミド
及び硝酸を加え、種粒子を生成させておいてから更にチ
オアセトアミドを添加することによって合成することが
できる。
n-v with the above luminescent center added by the liquid phase method
In order to produce ultrafine particles of group I compound semiconductors, acid decomposition and the addition of a precipitant are generally used. For example, in the case of zinc sulfide ultrafine particles containing manganese, a mixture of zinc sulfate and manganese sulfate is It can be synthesized by adding ethylenediamine to a solution and passing hydrogen sulfide.In the case of cerium-added strontium sulfide ultrafine particles, thioacetamide and nitric acid are added to a mixed solution of strontium nitrate and cerium nitrate to generate seed particles. It can be synthesized by adding thioacetamide after the addition of thioacetamide.

有機原子団によって該粉末粒子の表面を被覆する操作は
、気相法で粉末粒子を製造する場合には非常に困難であ
るが、液相法で製造する場合には、比較的容易に遂行可
能である。すなわち、本発明に於ける様な無機質超微粒
子表面と反応しうる様な官能基を有した有機化合物を反
応混合物中に添加すれば良い。
The operation of coating the surface of the powder particles with organic atomic groups is extremely difficult when producing powder particles using a gas phase method, but it can be accomplished relatively easily when producing powder particles using a liquid phase method. It is. That is, an organic compound having a functional group capable of reacting with the surface of the inorganic ultrafine particles as used in the present invention may be added to the reaction mixture.

バインダー樹脂としては、通常の有機高分子物質やシリ
コーン樹脂を用いることができる。
As the binder resin, ordinary organic polymer substances and silicone resins can be used.

これらにはたとえば、ビニル系樹脂、ポリエステル系樹
脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、セルロース
系樹脂、ポリウレタン系樹脂、尿素系樹脂、エポキシ系
樹脂、メラミン系樹脂、シリコーン系樹脂などが挙げら
れるが、特に、極性基を有した高分子材料が好適に用い
られる。
Examples of these include vinyl resins, polyester resins, polyamide resins, polyimide resins, cellulose resins, polyurethane resins, urea resins, epoxy resins, melamine resins, silicone resins, etc. In particular, polymeric materials having polar groups are preferably used.

極性基を有した高分子材料としてはたとえば、ビニルア
ルコールやアクリル酸、メタクリル酸、N、N−ジメチ
ルアミノメタクリレート残基を有した共重合体、ポリオ
ールを当量より過剰に含んだポリウレタンやシリコーン
樹脂が挙げられる。
Examples of polymeric materials with polar groups include vinyl alcohol, acrylic acid, methacrylic acid, copolymers with N,N-dimethylaminomethacrylate residues, polyurethanes and silicone resins containing polyols in excess of the equivalent amount. Can be mentioned.

これらは単独でも、混合物としても用いることができる
These can be used alone or as a mixture.

この様にして形成された発光層は、交流電界によっても
直流電界によっても発光させることができる。発光機構
は、該発光層の片側に誘電体薄膜を設けたMis構造、
現在主流となっている、発光層を絶縁膜ではさんだ二重
絶縁構造、発光層に隣接して高抵抗厚膜を設けた直流混
成構造など種々用いることができるが、発光層内に発光
機構を設ける場合には、該発光物質超微粒子表面を、有
機原子団で被覆する以前に、異なった物質で被覆するこ
ともできる。これによってP−N接合又はヘテロ接合を
形成し、発光機構とすることができる。この様な物質と
しては、酸化膜、窒化膜、硫化膜、塩化膜、フン化膜、
臭化膜、ヨウ化膜、硫酸化膜、セレン化膜、テルル化膜
、リン化膜、シアン化膜などが挙げられるが、この様な
層を形成する方法としては、たとえば、該超微粒子形成
中に別の金属塩の水溶液を添加したり、金属アルコキシ
ドを添加したりすることによって極表面層の組成を変化
させる方法が挙げられる。もちろん、表面を有機原子団
によって被覆することにより、P−N接合やヘテロ接合
が形成される場合には、この様なことを行う必要はない
The light-emitting layer formed in this manner can emit light either by an alternating current electric field or by a direct current electric field. The light emitting mechanism is a Mis structure in which a dielectric thin film is provided on one side of the light emitting layer.
Various types of structures can be used, such as the currently mainstream double insulation structure in which the light-emitting layer is sandwiched between insulating films, and the DC hybrid structure in which a high-resistance thick film is provided adjacent to the light-emitting layer. If provided, the surface of the ultrafine luminescent material particles can be coated with a different substance before being coated with the organic atomic group. This forms a PN junction or a heterojunction, which can be used as a light-emitting mechanism. Such substances include oxide films, nitride films, sulfide films, chloride films, fluoride films,
Bromide film, iodide film, sulfide film, selenide film, telluride film, phosphide film, cyanide film, etc. can be mentioned, and methods for forming such layers include, for example, ultrafine particle formation. Examples include a method of changing the composition of the extreme surface layer by adding an aqueous solution of another metal salt or a metal alkoxide therein. Of course, if a PN junction or a heterojunction is formed by coating the surface with an organic atomic group, it is not necessary to do this.

該発光層は可視光に対して透明なので、これを用いて構
成したELパネルの透明基板と反対の側に黒色の層を設
ければ、高いコントラストを得ることができる。
Since the light-emitting layer is transparent to visible light, high contrast can be obtained by providing a black layer on the side opposite to the transparent substrate of an EL panel constructed using the light-emitting layer.

〔作 用〕[For production]

本発明によれば、発光層が単分散の超微粒子によって構
成されているため、従来粉末粒子が2次粒子を形成する
ために発生していたしきい値電圧のばらつきが防止され
、しきい値電圧がそろい耐久性があり、均一分布で透明
な発光層を有したパウダーEL素子を安価に製造するこ
とができる。
According to the present invention, since the light-emitting layer is composed of monodisperse ultrafine particles, variations in threshold voltage that conventionally occur due to powder particles forming secondary particles are prevented, and the threshold voltage A powder EL element having a uniform, durable, uniformly distributed and transparent light emitting layer can be manufactured at low cost.

〔実施例〕〔Example〕

まず、発光物質より成る超微粒子を合成する。 First, ultrafine particles made of a luminescent substance are synthesized.

マンガンを添加した硫化亜鉛の場合、硫酸亜鉛、硫酸マ
ンガン、エチレンジアミンテトラ酢酸及び炭酸アンモニ
ウムの水溶液に硫化水素を25℃で通して生成させる。
In the case of manganese-doped zinc sulfide, hydrogen sulfide is produced by passing it through an aqueous solution of zinc sulfate, manganese sulfate, ethylenediaminetetraacetic acid, and ammonium carbonate at 25°C.

この段階でマンガンが添加された硫化亜鉛の超微粒子が
反応混合物中に分散したゾルが生成しているが、これを
バインダー樹脂で固定できる様にするために、表面を有
機原子団で被覆する必要がある。たとえばメチルトリメ
トキシシランやα−メタクリロキシプロピルトリメトキ
シシランを滴下して表面に結合させ、それを基板に塗布
して焼付けることによっても可能であるが、この場合に
は表面被覆物質がそのままバインダー樹脂となるので、
バインダー樹脂の選択の幅を広げるために、ひとまず有
機原子団で表面を被覆された超微粒子粉体を製造した方
がこれ以降の処理が容易になる。たとえば上記ゾル中に
界面活性剤やチタンカップリング剤を滴下して粒子表面
に吸着又は結合させるが、まず上記ゾルを遠心分離で粒
子を濃縮した状態にし、再び純水を加える操作を繰り返
してマンガンが添加された硫化亜鉛の超微粒子以外の成
分を除去し、しかる後に、たとえばラウリルベンゼンス
ルホン酸ソーダの水溶液やイソプロビルトリラウリルヘ
ンゼンスルホニルチタネートのイソプロピルアルコール
溶液を滴下し、反応が完結した後にトルエンやキシレン
などの芳香族炭化水素溶媒を加えてフラッシングして微
粒子を炭化水素中へ移行させて分散させることによって
、表面を有機原子団で被覆されたマンガンを添加した硫
化亜鉛の超微粒子のオルガノゾルとする。これを、溶媒
を蒸発させて乾燥し、粉体とした後、結晶構造を調製す
るために300℃程度の温度で焼成する。超微粒子の特
徴として、焼結温度が異常に低下すると云う現象がある
が、結晶構造の調製もまた、低温で起こる。この場合に
は有機原子団によって表面が被覆されているので焼成に
よって焼結が起こることはなく、結晶構造の再配列のみ
が起こる。
At this stage, a sol is generated in which ultrafine particles of zinc sulfide to which manganese has been added are dispersed in the reaction mixture, but in order to be able to fix this with a binder resin, it is necessary to coat the surface with an organic atomic group. There is. For example, it is also possible to drop methyltrimethoxysilane or α-methacryloxypropyltrimethoxysilane to bind it to the surface, apply it to the substrate, and then bake it, but in this case, the surface coating material becomes the binder as it is. Since it is resin,
In order to widen the range of choices for binder resins, it is better to first produce ultrafine particle powder whose surface is coated with organic atomic groups, which will make subsequent processing easier. For example, a surfactant or a titanium coupling agent is dropped into the sol to adsorb or bind to the particle surface. First, the sol is centrifuged to concentrate the particles, and then pure water is added again. Components other than the ultrafine particles of zinc sulfide added are removed, and then, for example, an aqueous solution of sodium laurylbenzenesulfonate or an isopropyl alcohol solution of isoprobyl trilaurylhenzenesulfonyl titanate is added dropwise, and after the reaction is completed, toluene is added. By adding an aromatic hydrocarbon solvent such as or xylene and flushing to transfer the fine particles into the hydrocarbon and disperse them, an organosol of ultrafine zinc sulfide particles doped with manganese whose surface is coated with organic atomic groups is created. do. This is dried by evaporating the solvent to form a powder, and then fired at a temperature of about 300° C. in order to prepare a crystal structure. A characteristic of ultrafine particles is that the sintering temperature is abnormally lowered, and the preparation of the crystal structure also occurs at low temperatures. In this case, since the surface is covered with organic atomic groups, sintering does not occur during firing, but only rearrangement of the crystal structure occurs.

本発明に用いられる発光物質超微粒子は、上記の、マン
ガンを添加した硫化亜鉛に限られることなく、たとえば
テルビウムを添加した硫化亜鉛、ユーロピウムを添加し
た硫化カルシウム、セリウムを添加した硫化ストロンチ
ウムなど、広くマンガン又は希土類元素を添加したn−
vr族化合物半導体一般を用いても製造することができ
る。また、たとえばセリウムとユーロピウムの両方を添
加した硫化ストロンチウムや、硫テルル化カルシウムに
希土類元素を添加した様な複合的な化合物を用いること
もできる。この様な複合化合物の場合には、上記のマン
ガンを添加した硫化亜鉛と同じ様に、出発溶液や反応さ
せるガスを複合的に用いることによって製造することが
できる。すなわち、金属元素の組成を変えるには、出発
溶液をそれらの金属の硫酸塩や硝酸塩を適当な比率で溶
解させたものとし、カルコゲン元素の組成を変えるには
、それらと水素との化合物、すなわち硫化水素、セレン
化水素、テルル化水素などのガスの混合物を用いれば良
い。
The ultrafine luminescent particles used in the present invention are not limited to the above-mentioned zinc sulfide added with manganese, but include a wide variety of materials, such as zinc sulfide added with terbium, calcium sulfide added with europium, and strontium sulfide added with cerium. n- with manganese or rare earth elements added
It can also be manufactured using general vr group compound semiconductors. Further, it is also possible to use a complex compound such as strontium sulfide to which both cerium and europium are added, or calcium telluride sulfide to which a rare earth element is added. In the case of such a composite compound, it can be produced by using a starting solution and a gas to be reacted in combination, as in the case of zinc sulfide to which manganese is added. In other words, to change the composition of metal elements, the starting solution should be one in which sulfates and nitrates of those metals are dissolved in an appropriate ratio, and to change the composition of chalcogen elements, a compound of these metals and hydrogen, i.e. A mixture of gases such as hydrogen sulfide, hydrogen selenide, and hydrogen telluride may be used.

本発明に用いられる超微粒子表面に、有機原子団によっ
て被覆される以前に特に発光機構としてヘテロ接合やP
−N接合を導入する場合には、該超微粒子ゾルが生成し
た直後に、この様な接合を形成する物質の層を形成する
物質を添加することによって実現することができる。た
とえば硝酸ストロンチウム、硝酸セリウム、硝酸ユーロ
ピウム、エチレンジアミンテトラ酢酸及び炭酸アンモニ
ウムの水溶液に硫化水素とセレン化水素の混合ガスを通
して、セリウム及びユーロピウムの添加された硫セレン
化ストロンチウムのゾルを生成した後に、これにエチル
シリケートを加えて5in2膜を表面にコートしたもの
としたり、またはホスフィンガスを通してリン化物膜を
表面にコートしたものとしたりすることができる。しか
るのちに、表面を有機原子団によって被覆する。この様
にして得られた発光物質超微粒子は、これによって形成
された発光層内に一種類だけでも、二種類以上を混合し
て用いることもできる。
Before the surface of the ultrafine particles used in the present invention is coated with organic atomic groups, a heterojunction or P
In the case of introducing a -N junction, it can be realized by adding a substance that forms a layer of a substance that forms such a junction immediately after the ultrafine particle sol is generated. For example, a mixed gas of hydrogen sulfide and hydrogen selenide is passed through an aqueous solution of strontium nitrate, cerium nitrate, europium nitrate, ethylenediaminetetraacetic acid, and ammonium carbonate to produce a sol of strontium sulfide selenide to which cerium and europium are added. The surface can be coated with a 5in2 film by adding ethyl silicate, or the surface can be coated with a phosphide film by passing phosphine gas. Thereafter, the surface is coated with organic atomic groups. The luminescent substance ultrafine particles thus obtained can be used alone or in a mixture of two or more types in the luminescent layer formed thereby.

この様にして製造した発光物質超微粒子は、次にバイン
ダー樹脂、たとえばポリエステル(TP−249’ :
日本合成)や塩酢ビ樹脂(MR−1108:日本ゼオン
)などの溶液中に分散させる。溶媒はケトン、エステル
、芳香族炭化水素の混合物、たとえば、メチルエチルケ
トン、メチルイソブチルケトン、ソルベントナフサ、エ
トキシプロピルアセテート、3−メトキシ−3−メチル
ブチルアセテートを等量混合したものを用いる。この様
に沸点が低いものから高いものへと等量で混合するのは
、蒸発を徐々に行わせるためであって、これによって膜
厚の均一な、平滑な電流制限層を形成することができる
。また、該バインダー溶液に、メラミンやイソシアネー
ト、エポキシの様な架橋剤を添加して膜の凝集力を高め
ることもできる。
The ultrafine luminescent particles produced in this way are then treated with a binder resin, such as polyester (TP-249':
It is dispersed in a solution such as Nippon Gosei) or salt vinyl acetate resin (MR-1108: Nippon Zeon). The solvent used is a mixture of ketones, esters, and aromatic hydrocarbons, such as a mixture of equal amounts of methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, solvent naphtha, ethoxypropyl acetate, and 3-methoxy-3-methylbutyl acetate. The reason for mixing in equal amounts from low boiling point to high boiling point is to make the evaporation happen gradually, and this makes it possible to form a smooth current limiting layer with a uniform thickness. . Further, a crosslinking agent such as melamine, isocyanate, or epoxy may be added to the binder solution to increase the cohesive force of the membrane.

また、バインダー樹脂に導電性を賦与する必要がある場
合には、該バインダー溶液に、カーボンブランクや電荷
移動錯体、たとえば、テトラチアフルバレン−テトラシ
アノキノジメタン錯体、テトラメチルテトラチアフルバ
レンービエチレンジチェニレン錯体、トリエチルアミン
−パラクロラニル錯体や、導電性高分子たとえばポリピ
ロールやポリチオフェンなどを添加することもできる。
In addition, when it is necessary to impart conductivity to the binder resin, a carbon blank or a charge transfer complex, such as tetrathiafulvalene-tetracyanoquinodimethane complex, tetramethyltetrathiafulvalene-biethylene, is added to the binder solution. Dichenylene complexes, triethylamine-parachloranyl complexes, and conductive polymers such as polypyrrole and polythiophene can also be added.

ポリピロールを添加する場合には、重合触媒と導電性ド
ーパントを兼ねる塩化鉄とピロールモノアーをバインダ
ー溶液に混合すれば、塗布・乾燥中にピロールの重合が
進行し、ポリピロールを含んだ発光層を形成することが
できる。
When adding polypyrrole, if iron chloride and pyrrole monoar, which serve as a polymerization catalyst and conductive dopant, are mixed into the binder solution, the polymerization of pyrrole will proceed during coating and drying, forming a light-emitting layer containing polypyrrole. can do.

本発明にがかるEL素子の断面の模式図を第1図及び第
2図に示す。第1図は直流発光タイプのもの、第2図は
交流発光タイプのものである。
A schematic cross-sectional view of an EL element according to the present invention is shown in FIGS. 1 and 2. FIG. 1 shows a DC light emitting type, and FIG. 2 shows an AC light emitting type.

次に本発明の一例を直流発光タイプのものについて第1
図にもとづいて、交流発光タイプのものについて第2図
にもとづいて説明する。
Next, an example of the present invention will be described in the first example of a DC light emitting type.
Based on the drawings, the AC light emitting type will be explained based on FIG. 2.

無アルカリタイプのガラス基板を洗浄し、ITOをスパ
ツタリングして該ガラス基板上に透明導電膜を成膜する
。これをフォトリソグラフィーによってくし形にパター
ニングして透明電極とした。
A non-alkali type glass substrate is cleaned and ITO is sputtered to form a transparent conductive film on the glass substrate. This was patterned into a comb shape by photolithography to form a transparent electrode.

これにセリウムとユーロピウムを添加した硫化ストロン
チウム超微粒子が塩酢ピコポリマーMR−110のメチ
ルエチルケトン/メチルイソブチルケトン/プロピレン
グリコールモノエチルエーテルアセテート/3−メトキ
シ−3−メチルブチルアセテートの四成分系混合溶媒溶
液に分散した塗料をスプレー塗装して乾燥し、厚味1μ
mの発光層とした。ここまでは直流発光タイプのものも
交流発光タイプのものもプロセスは同一である。
Ultrafine strontium sulfide particles to which cerium and europium are added are dissolved in a four-component mixed solvent of salt and vinegar picopolymer MR-110 of methyl ethyl ketone/methyl isobutyl ketone/propylene glycol monoethyl ether acetate/3-methoxy-3-methylbutyl acetate. Spray paint dispersed on the paint and dry it to a thickness of 1 μm.
The light-emitting layer was made m. Up to this point, the process is the same for both the DC light emitting type and the AC light emitting type.

直流発光タイプの場合には発光層成膜以後の工程は以下
の様になる。
In the case of the DC light emitting type, the steps after forming the light emitting layer are as follows.

次に電流制限層を成膜する。電流制限層は比抵抗lX1
02〜lXl06Ω・cmで膜厚1〜20μm程度のも
のを用いることが好ましく、この様な電流制限層の形成
には、たとえば二酸化マンガンの微粉体をバインダー樹
脂で固定したものを用いると良い。電解二酸化マンガン
をボールミルで粉砕し、平均粒径1100n程度にし、
この粉体を、上記発光層に使用したバインダー溶液に分
散させて、これをスプレー塗装で発光層の上に塗布し、
乾燥させて10μm程度の膜厚の電流制限層を形成する
。この上に更に背面電極としてアルミニウムを真空蒸着
で成膜する。背面電極は、基板側の透明電極と直交する
方向のくし形電極とする必要があるが、電極だけパター
ニングしてもクロストークの可能性があるので、この場
合には、その下の電流制限層と発光層を同時にパターニ
ングすると良い。この様なパターニングの方法としては
ダイヤモンド針で引っかいて不要部を削りとる方法があ
り、第1図に示した様に、発光層3と電流制限層4と背
面電極5が取り除かれた構造となる。この様にして形成
されたEL素子は直流電流によって高輝度の高い均一性
を有した発光特性を示す。
Next, a current limiting layer is formed. The current limiting layer has a specific resistance of lX1
It is preferable to use a film having a film thickness of about 1 to 20 μm and a thickness of 02 to 1X106 Ω·cm. For forming such a current limiting layer, for example, fine powder of manganese dioxide fixed with a binder resin may be used. Electrolytic manganese dioxide is pulverized with a ball mill to an average particle size of about 1100n,
This powder is dispersed in the binder solution used for the luminescent layer, and this is applied onto the luminescent layer by spray painting.
It is dried to form a current limiting layer with a thickness of about 10 μm. On top of this, aluminum is further formed as a back electrode by vacuum evaporation. The back electrode needs to be a comb-shaped electrode that is perpendicular to the transparent electrode on the substrate side, but even if only the electrode is patterned, there is a possibility of crosstalk, so in this case, the current limiting layer below It is best to pattern the light emitting layer and the light emitting layer at the same time. A method for such patterning is to scrape off unnecessary parts by scratching with a diamond needle, resulting in a structure in which the light emitting layer 3, current limiting layer 4, and back electrode 5 are removed, as shown in Figure 1. . The EL element formed in this manner exhibits light emitting characteristics with high brightness and high uniformity due to direct current.

次に交流発光タイプのEL素子の製造工程について記す
。交流発光タイプのEL素子には、発光層の両側に絶縁
膜を有したいわゆる二重絶縁構造といわれているものや
、発光層の片側にのみ絶縁膜を有したいわゆるMIS型
といわれているものや発光物質パウダーを誘電率の高い
バインダー樹脂で固定した発光層の両側に絶縁膜なしで
電極を設けたものなど様々なタイプが存在するが、第2
図にはMIS構造の例を示した。これについて以下に製
法を述べる。
Next, the manufacturing process of an AC light emitting type EL element will be described. AC light-emitting type EL elements include those with a so-called double insulation structure, which has an insulating film on both sides of the light-emitting layer, and those with a so-called MIS type, which have an insulating film on only one side of the light-emitting layer. There are various types, such as those in which electrodes are provided without an insulating film on both sides of a luminescent layer in which luminescent substance powder is fixed with a binder resin with a high dielectric constant.
The figure shows an example of MIS structure. The manufacturing method for this will be described below.

発光層3までの製法は既に述べた直流発光タイプの素子
と同一であり、この上に絶縁層7を設ける。
The manufacturing method up to the light emitting layer 3 is the same as that of the DC light emitting type device described above, and the insulating layer 7 is provided thereon.

絶縁層に用いられる物質としては、二酸化珪素、酸窒化
珪素、五酸化タンタル、チタン酸鉛など、様々な物質が
使用可能であり、これらを用いた絶縁膜の形成法として
は真空蒸着やスパフタリングなど種々の方法が使用可能
であるが、ここではチタン酸バリウム粉体をフッ化ビニ
リデン−トリフロロエチレン共重合体に分散させたもの
を用いた場合について記す。
Various materials can be used for the insulating layer, such as silicon dioxide, silicon oxynitride, tantalum pentoxide, and lead titanate, and methods for forming insulating films using these include vacuum evaporation and sputtering. Although various methods such as ringing can be used, a case will be described here in which barium titanate powder is dispersed in vinylidene fluoride-trifluoroethylene copolymer.

チタン酸バリウムを粒系1100n程度にまで粉砕する
か、チタン酸バリウムの超微粉子を調製して用いる。こ
れをトルエン中に浸漬し、パラビニルベンゼンスルポン
酸、アクリル酸、α−メタクリロキシプロピルトリメト
キシシランなどを添加して攪拌し、次に、フッ化アルキ
ルメタクリレートを加え、ヘンシイルバーオキサイドや
アゾビスイソブチロニトリルを添加してチタン酸バリウ
ム表面に吸着したパラビニルベンゼンスルホン酸、アク
リル酸、α−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラ
ンなどとフッ化アルキルメタクリレートを共重合させて
、フッ化アルキルメタクリレートの重合体がチタン酸バ
リウム粒子表面に吸着したものが分散した状態とする。
Barium titanate is ground to a particle size of about 1100 nm, or ultrafine powder of barium titanate is prepared and used. This is immersed in toluene, paravinylbenzenesulfonic acid, acrylic acid, α-methacryloxypropyltrimethoxysilane, etc. are added and stirred. Next, fluorinated alkyl methacrylate is added, and hensyl peroxide and azo By adding bisisobutyronitrile and copolymerizing fluorinated alkyl methacrylate with paravinylbenzenesulfonic acid, acrylic acid, α-methacryloxypropyltrimethoxysilane, etc. adsorbed on the barium titanate surface, fluorinated alkyl methacrylate is produced. The polymer adsorbed onto the surface of the barium titanate particles is in a dispersed state.

これにフン化ビニリデンとトリフロロエチレンの共重合
体を添加して攪拌して絶縁膜用塗料とする。この塗料を
浸漬塗装やスプレー塗装で発光層上に塗布し、乾燥して
1μm厚味の絶縁膜とする。更にアルミニウムを蒸着し
て背面電極とし、フォトリソグラフィーによってパター
ニングしてくし形電極とした。この様にして形成された
BL素子は交流電流によって高輝度の高い均一性および
耐ブレークダウン性を有した発光特性を示す。
A copolymer of vinylidene fluoride and trifluoroethylene is added to this and stirred to obtain an insulating film coating. This paint is applied onto the luminescent layer by dip coating or spray coating, and is dried to form an insulating film with a thickness of 1 μm. Furthermore, aluminum was vapor-deposited to form a back electrode, and patterned by photolithography to form a comb-shaped electrode. The BL element formed in this manner exhibits light emitting characteristics with high brightness, high uniformity, and breakdown resistance when exposed to alternating current.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、パウダーEL素子の発光効率を向上さ
せ、寿命を長くし、コントラストを高めることができる
According to the present invention, the luminous efficiency of the powder EL element can be improved, the life span can be extended, and the contrast can be increased.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図及び第2図は、実施例で作製したEL素子の概略
を示す断面図である。
FIG. 1 and FIG. 2 are cross-sectional views schematically showing the EL elements manufactured in Examples.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)一対の電極間に粉末粒子を含む発光層を設けた電
場発光素子において、該粉末粒子の表面に有機原子団の
層を設けたことを特徴とする電場発光素子。
(1) An electroluminescent device comprising a light emitting layer containing powder particles between a pair of electrodes, characterized in that a layer of organic atomic groups is provided on the surface of the powder particles.
(2)有機原子団の層を形成する前の該粉末粒子が、マ
ンガンおよび希土類元素より選ばれる少なくとも1種の
元素が添加されたII−VI族化合物半導体の粒径1〜10
0nmの粉末である請求項1記載の電場発光素子。
(2) Before forming the organic atomic group layer, the powder particles are made of a II-VI compound semiconductor to which at least one element selected from manganese and rare earth elements is added, and have a particle size of 1 to 10.
The electroluminescent device according to claim 1, which is a powder of 0 nm.
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