JPH03152898A - 分散型ｅｌ素子 - 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〕 二の発明は分散型ＥＬ素子に関し、さらに詳しくは、発
光色の経時変化が可及的に少なくて安定した発光色を有
する分散型ＥＬ素子に関する。

〔従来の技術〕

一般に、分散型ＥＬ素子における発光層は、高誘電率結
合剤樹脂を有機溶剤に溶解し、これに蛍光体を均一に混
合分散して発光塗料を調製した後、この発光塗料を透明
電極等の上に塗布、乾燥して形成される。

このような分散型ＥＬ素子において、たとえば、自然光
に近い白色光が要求される液晶ＴＶのバックライトなど
に使用される分散型ＥＬ素子は、白色光を得るため、異
なる発光色を有する蛍光体を混合分散して発光層を設け
ることが行われている。（実開昭６４−４３５９８号） 〔発明が解決しようとする課題〕 ところが、異なる発光色を有する蛍光体を混合分散して
発光層を形成する場合、各蛍光体の特性、特に輝度維持
率が異なると、発光色の変化が生じるという難点がある
。

たとえば、分散型ＥＬ素子の発光層で使用される蛍光体
としては、硫化亜鉛に銅を付活した蛍光体が最も著名で
、−船釣に用いられており、発光色としては主に青緑色
のものが用いられるが、この種の蛍光体は硫化亜鉛に銅
とともに共付活剤として塩素を付活したもので、硫化亜
鉛中で銅と塩素がドナーとアクセプター各準位を形成し
、この準位間での電子−正孔再結合によって生じたエネ
ルギーが発光に変換される。

また、発光色が黄橙色のものとして、硫化亜鉛に銅とマ
ンガンを付活し蛍光体が使用されるが、この種の蛍光体
は、電界中で加速された電子が直接マンガンを励起させ
ることによって発光が生じ主に黄橙色発光を示す。

しかして、銅を発光中心としたドナーアクセプター型の
硫化亜鉛蛍光体と、マンガンを発光中心としたホットエ
レクトロン型硫化亜鉛蛍光体とでは発光機構が異なり、
後者の方が輝度維持率が低いため、こられの蛍光体を混
合した場合、この混合によって生じる混色の発光色が時
間とともに変化し、特に、これらの混合による場合は、
安定した白色光が得られない。

このように、発光層の形成において、異なる発光色を有
する蛍光体を混合分散するだけでは、蛍光体の混合によ
って生じる混色の発光色に経時変化が生じ、安定した発
光色を有する混色の分散型ＥＬ素子が得られない。

〔課題を解決するための手段〕

この発明はかかる現状に鑑み種々検討を行った結果なさ
れたもので、分散型ＥＬ素子の発光層中に、輝度維持率
が同等で異なる発光色を有する２種以上の蛍光体を混合
分散することによって、混色の発光色に経時変化がなく
、安定した発光色を有する混色の分散型ＥＬ素子が得ら
れるようにしたものである。

この発明において、発光層中に混合分散される２種以上
の蛍光体は、輝度維持率が異なると発光色が時間ととも
に変化するため、輝度維持率が同等であることが好まし
く、このような輝度維持率が同等の蛍光体は、一般に、
蛍光体の粒径が異なると輝度維持率が変化し、同一過程
において作製された蛍光体を沈際法等によって分級した
場合においては、粒径が大きいほど輝度維持率が高いた
め、輝度維持率の低い蛍光体の粒径を、輝度維持率の高
い蛍光体の粒径よりも大きくすることによって得られる
。また、同一粒径の蛍光体を塩酸等でエツチングするこ
とによって作製した小粒径の蛍光体では、むしろ粒径が
小さいぼど輝度維持率が高いため、この場合は、輝度維
持率の低い蛍光体を塩酸等でエツチングして、輝度維持
率の高い蛍光体より粒径を小さくすることによって得ら
れる。

このように、異なる発光色を有する２種以上の蛍光体の
輝度維持率を同等にして、発光層中に混合分散させると
、輝度維持率が同等であるため、発光色の経時変化がな
く、両者の発光色が混合されて安定した混色の発光色が
得られ、発光色が青緑色の硫化亜鉛に銅とともに共付活
剤として塩素を付活した蛍光体と、発光色が黄橙色の硫
化亜鉛に銅とマンガンを付活し蛍光体とを混合する場合
は、両者とも同一過程において作製された蛍光体を沈際
法等によって分級した場合、輝度維持率の低い銅とマン
ガンを付活した硫化亜鉛蛍光体の粒径を、輝度維持率の
高い銅と塩素を付活した硫化亜鉛蛍光体の粒径よりも太
き（すれば、両者の輝度維持率が同等になり、こられを
発光層中に混合分散させると、経時変化がな（て安定し
た白色光を有する分散型ＥＬ素子が得られる。また、両
者とも同一粒径の蛍光体を塩酸等でエツチングすること
によって作製した小粒径の蛍光体である場合は、銅とマ
ンガンを付活した硫化亜鉛蛍光体の粒径を、銅と塩素を
付活した硫化亜鉛蛍光体よりも小さくすれば、両者の輝
度維持率が同等になり、こられを発光層中に混合分散さ
せると、経時変化がなくて安定した白色光を有する分散
型ＥＬ素子が得られる。

発光層で使用される蛍光体としては、前記の硫化亜鉛に
銅とともに共付活剤として塩素を付活した蛍光体、およ
び硫化亜鉛に銅とマンガンを付活した蛍光体の他、硫化
亜鉛に銅とともに共付活剤＝６ として、臭素やアルミニウ、金といったものを付活しも
のも好適なものとして使用され、これらの共付活剤の変
化によって、発光色を緑、赤、青と変化させることがで
きる。また、硫化カドミウムに、銅とともに塩素、臭素
等を共付活剤として付活したもの等も好適なものとして
使用される。

発光層に使用される高誘電率結合剤樹脂としては、一般
に分散型ＥＬ素子の発光層に使用される高誘電率結合剤
樹脂がいずれも好適に使用され、たとえば、シアノエチ
ル化セルロース、シアノエチル化プルラン、シアノエチ
ル化ポリビニルアルコール、シアノエチル化ヒドロキシ
セルロース、シアノエチル化サッカロース、シアノエチ
ル化フェノキシ樹脂などが好ましく使用される。

また、有機溶剤としては、ジメチルホルムアミド、ノル
マルメチル２−ピロリドン、ジメチルスルホキシド、イ
ソホロン、アセトン、メチルエチルケトンなど、通常、
分散型ＥＬ素子の発光層に使用されるものがいずれも使
用される。

このように、異なる発光色を有し、輝度維持率が等しい
２種以上の蛍光体を混合分散した発光層を有する分散型
ＥＬ素子は、たとえば、第１図に示すようにガラス板１
上のインジウム−スズ酸化物などからなる透明電極２上
に、前記の輝度維持率が同等で異なる発光色を有する２
種以上の蛍光体、高誘電率結合剤樹脂および有機溶剤等
を混合分散して調製された発光塗料を塗布、乾燥して、
２種以上の蛍光体３および４等を混合分散した発光層５
を形成し、次いで、この発光層５上に、チタン酸バリウ
ムなどの高誘電率結合剤樹脂および有機溶剤等を混合分
散して調製された絶縁塗料を塗布、乾燥して反射絶縁層
６を形成した後、さらにアルミニウム等からなる背面電
極７を形成し、これらを防湿フィルム８で封止して形成
される。

なお、９は交流電源で、分散型ＥＬ素子１０は、透明電
極２と背面電極７が交流電源９に接続されて駆動される
。

ここで、透明電極２は、従来の分散型ＥＬ素子の透明電
極と同様にして形成され、例えば、インジウム−スズ酸
化物、Ｉ　ｎ、Ｏ，、ＳｎＯ，、金などからなる透明電
極２が、電子ビーム蒸着法やスパッタリング法によって
形成される。

また、発光層５上に形成される反射絶縁層６は、チタン
酸バリウム、チタン酸鉛、二酸化チタンなどの高誘電率
無機化合物を、発光層５で使用する高誘電率結合剤樹脂
および有機溶剤とともに混合分散して絶縁塗料を調製し
、この絶縁塗料を発光層５上に塗布、乾燥して形成され
る。

さらに、反射絶縁層６上に形成される背面電極７は、従
来の分散型ＥＬ素子の背面電極と同様にして形成され、
たとえば、アルミニウム、金、モリブデン、クロム等の
金属電極、さらに５ｎＯｚ、Ｉｎ２Ｏ２などの金属酸化
物電極が、真空蒸着法や抵抗加熱法によって形成され、
またＡＩ箔などを加熱圧着するなどの方法でも形成され
る。

防湿フィルム８としては、３フツ化塩化エチレンフイル
ムなどが使用される。

〔実施例〕

次に、この発明の実施例について説明する。

実施例１ 銅と塩素をいずれも０．１重量％付活した平均粒径３０
μｍの硫化亜鉛蛍光体と、銅と塩素をいずれも０．１重
量％付活し、マンガンを１．２重量％付活してあらかじ
め分級した平均粒径４０μｍの硫化亜鉛蛍光体とを、重
量比１：２として混合した。次いで、シアノエチル化プ
ルラン２０重量部をジメチルホルムアミド４５重量部中
に溶解し、これに前記の混合した混合蛍光体を３５重量
部混合分散して発光塗料を調製した。

次いで、この発光塗料を、第１図に示すように厚さ１　
、２ａ＋ｍのガラス板１上に形成したインジウム−スズ
酸化物からなる厚さ０．２μｍの透明電極２上にスクリ
ーン印刷によって塗布し、７０°Ｃで２４時間乾燥して
、厚さ１００μｍの発光層５を形成した。

さらに、シアノエチル化サッカロース４０重量部をジメ
チルホルムアミド５重量部中に溶解し、これにチタン酸
バリウムを５５重量部混合分散して絶縁塗料を調製し、
この絶縁塗料をスクリーン印刷によって発光層５上に塗
布し、７０°Ｃで２４０ 時間乾燥して、厚さ５０μｍのの反射絶縁層６を形成し
た。

次に、この反射絶縁層６上に抵抗加熱蒸着法によってア
ルミニウムを蒸着して、アルミニウムからなる背面電極
７を形成し、これらを防湿フィルム８で被覆して、第１
図に示すような分散型ＥＬ素子１０を作製した。

実施例２ 銅と塩素をいずれも０．１重量％付活した平均粒径３０
μｍの硫化亜鉛蛍光体と、銅と塩素をいずれも０．１重
量％付活し、マンガンを１．２重量％付活した平均粒径
３０μｍの硫化亜鉛蛍光体を０．２Ｎ塩酸中で８０°Ｃ
の湯浴中３０分エツチングして、平均粒径を１３μｍま
で小さくした硫化亜鉛蛍光体とを、重量比１：２として
混合した。

次いで、この混合蛍光体を使用し、実施例１と同様にし
て発光層５を形成し、第１図に示すような分散型ＥＬ素
子１０を作製した。

比較例１ 銅と塩素をいずれも０．１重量％付活した平均粒径３０
μｍの硫化亜鉛蛍光体と、銅と塩素をいずれも０．１重
量％付活し、マンガンを１．２重量％付活した平均粒径
３０μｍの硫化亜鉛蛍光体とを、重量比１：２として混
合した。

次いで、この混合蛍光体を使用し、実施例１と同様にし
て発光層を形成し、分散型ＥＬ素子を作製した。

各実施例および比較例で得られた分散型ＥＬ素子の透明
電極２と背面電極７を交流電源９に接続し、大気中にお
いて、２００ｖ、４００Ｈｚのパルス波で、２０°Ｃの
条件下に駆動させて、駆動時間が０の初期と、２００時
間後、４００時間後の色度値を測定した。

第２図は実施例１および比較例１で得られた分散型ＥＬ
素子の色度値をＩＣＩ色度図で図示したものであり、図
中Ａ、は実施例１で得られた分散型ＥＬ素子の駆動時間
０の初期時の色度値、Ｂ１は同駆動時間２００時間後の
色度値、ＣＩは同駆動時間４００時間後の色度値、Ｄｌ
は比較例１で得られた分散型ＥＬ素子の駆動時間０の初
期時の１ １２ 色度値、Ｅ、は同２００時間後の色度値、Ｆ、は同駆動
時間４００時間後の色度値である。また、第３図は実施
例２および比較例１で得られた分散型ＥＬ素子の色度値
をＩＣＩ色度図で図示したものであり、図中Ａ２は実施
例２で得られた分散型ＥＬ素子の駆動時間０の初期時の
色度値、Ｂ２は同駆動時間２００時間後の色度値、Ｃ２
は同駆動時間４００時間後の色度値である。

〔発明の効果〕

第２図および第３図から明らかなように、比較例１で得
られた分散型ＥＬ素子は、駆動時間が経過するにしたが
って、色度値が白色範囲Ｈの端縁部で広がっているが、
実施例１および２で得られた分散型ＥＬ素子は、いずれ
も色度値が白色範囲Ｈの中央部寄りで狭い領域にかたま
っており、経時変化が極めて少ない白色分散型ＥＬ素子
が得られている。このことからこの発明の分散型ＥＬ素
子は、発光色の経時変化がなくて、安定した発光色を有
する混色の分散型ＥＬ素子が得られることがわかる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明で得られた分散型ＥＬ素子の一実施例
を示す断面図、第２図および第３図はこの発明で得られ
た分散型ＥＬ素子の色度値の経時変化を示すＩＣＩ色度
図である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. １．高誘電率結合剤樹脂中に蛍光体を分散させた発光層
   を有する分散型ＥＬ素子において、発光層中に、輝度維
   持率が同等で異なる発光色を有する２種以上の蛍光体を
   混合分散させたことを特徴とする分散型ＥＬ素子。
2. ２．輝度維持率が同等で異なる発光色を有する蛍光体が
   、硫化亜鉛に少なくとも銅を付活した蛍光体と、硫化亜
   鉛に少なくとも銅とマンガンを付活した蛍光体である請
   求項１記載の分散型ＥＬ素子
3. ３．硫化亜鉛に少なくとも銅を付活した蛍光体と、硫化
   亜鉛に少なくとも鋼とマンガンを付活した蛍光体が、互
   いに平均粒径が異なる蛍光体である請求項２記載の分散
   型ＥＬ素子。