JPH03192689A - 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ＥＬ発光体と称する）に関する。

さらに詳細には、蛍光物質が有機バインダー中に包含さ
れた状態にあるＥＬ発光体の発光層において、何ら特異
な操作をすることなく有機バインダー中に存在する蛍光
物質が凝集、団塊することなく薄く均一な層状を形成し
得るＥＬ発光体に関するものである。

（従来の技術） 近年、表示機器のバンクライトとして広面積であっても
均一な輝度が得られること、軽量で薄く、柔軟性を有し
種々の形状に適応し得る等の特性から、アルミ箔等で形
成された背面電極上にチタン酸バリウム等の高誘電物質
を有機バインダー中に分散させてなる絶縁層、主として
硫化亜鉛系螢光物質を有機バインダー中に包含させ形成
した発光層、インジウム−スズ酸化物ＣＩＴＯ）よりな
る透明電極等を積層しこれをナイロン等の吸湿フィルム
やポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）等の
弗素系防湿フィルムで被包してなるＥＬ発光体が賞用さ
れている。

従来、ＥＬ発光体の絶ｉ層および発光層は、高誘電物質
や蛍光体の粉末を、溶剤に溶かした有機バインダー中に
混入分散し、背面電極上、絶縁層上、或いは基質となる
適当なフィルム上に刷毛塗り法、噴霧法、沈降法、ドク
ターブレード法、シルクスクリーン法等の方法により塗
膜を形成し絶縁層や発光層としている。

しかしながらこれらの方法による場合には有機バインダ
ー中に存在する高誘電物質や螢光物質が凝集、団塊化し
絶縁層および発光層内における高誘電物質や螢光物質の
濃度を均一にしたり、良好な絶縁性を持たせ且つ塗膜の
厚さを薄く、形成することは困難であった。

上述の如く絶縁層や発光層内での各粉末が凝集等により
不均一に存在する場合には、発光むらが生じたり、層厚
を薄くすると絶縁破壊によるＥＬ発光体の不点灯故障を
生起し、また絶縁破壊防止の目的により層厚を厚くする
と所望の輝度を得るのに高い電圧を必要とする等の問題
があった。

このため、特公昭４０−２７６６０号公報に見られるよ
うに電極上に有機バインダーを噴霧塗装法によりほぼ平
滑に薄く塗布し、この上にほぼ均等に螢光物質をふりか
け、圧着して蛍光物質を有機バインダー中に食い込ませ
均一に並んだ蛍光物質の層を形成し、余剰の蛍光物質、
すなわち有機バインダーと接触していない蛍光物質を払
い去りその上に更に有機バインダーを薄く塗布して発光
層を形成する方法が開示されているが、この方法による
場合には多くの工程を必要とするため作業が繁雑となる
欠点があった。

（発明が解決しようとする課題） かかる事情下に鑑み、本発明者はなんら特異な操作を加
えることなく電流密度が低く、発光効率に優れかつ発光
むらの改良された分散型ＥＬ発光体を得ることを目的と
して鋭意検討した結果、高誘電物質或いは蛍光物質を有
機バインダー中に混合し塗膜を形成するに際し、高誘電
物質及び／または蛍光物質と有機バインダー中に界面活
性剤を添加存在せしめた後、これを塗布し塗膜を形成す
る場合には、上記目的を充分満足する有機分散型ＥＬ発
光体が得られることを見出し、本発明を完成するに到っ
た。

（課題を解決するための手段） 即ち、本発明は背面電極層上に少なくとも、有機バイン
ダーと蛍光物質を混合してなる発光層と透明電極層を積
層してなる有機分散型Ｅ、Ｌ発光体において、上記発光
層に界面活性剤を存在せしめたことを特徴とする有機分
散型ＥＬ発光体を提供するにあり、また、本発明は、背
面電極層上に少なくとも、有機バインダーと高誘電物質
を混合してなる絶縁層、発光層及び透明電極層を積層し
てなる有機分散型ＥＬ発光体において、上記絶縁層に界
面活性剤を存在せしめたことを特徴とする有機分散型Ｅ
　Ｌ発光体を提供するものであり、さらには、本発明は
、背面電極層上に少なくとも、有機バインダーと高誘電
物質を混合してなる絶縁層、有機バインダーと蛍光物質
を混合してなる発光層及び透明電極層を積層してなる有
機分散型ＥＬ発光体において、上記絶縁層と発光層に界
面活性剤を存在せしめたことを特徴とする有機分散型Ｅ
Ｌ発光体を提供するものである。

以下、本発明を更に詳細に説明する。

第１図は本発明により得られたＥＬ発光体の発光層の拡
大断面模写図、第２図は従来法によるＥＬ発光体の発光
層の拡大断面模写図であり、第３図は本発明を適用する
ＥＬ発光体の構成を示す概略断面図であり、図中１は背
面電極、２は絶縁層、３は発光層、４は透明電極、５は
吸湿性フィルム、６は防湿性フィルムを示す。

第３図に示す如〈従来ＥＬ発光体はＡＡのような導電性
の良好な金属箔よりなる背面電極Ｉ上に、チタン酸バリ
ウムのような高誘電物質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を設け、絶縁１１２上にシアノエチルセル
ロースのような有機バインダーに硫化亜鉛を主成分とす
る蛍光体粉末を分散させたものを塗布することにより発
光Ｎ３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ＩＴＯを蒸着もしくはスパ
ッタ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、１〜４よりなる発光体素子を形成する。そし
て、発光層３への水分浸入を防止することを目的として
発光素子上にナイロン６やナイロン６．６等よりなる吸
湿フィルム５を配設し、さらにこの上に発光素子１〜４
と吸湿フィルム５を囲繞する如（ＰＣＴＦＥ等の防湿性
フィルム６で挟み、少なくとも周囲を圧着封止し構成さ
れている。

本発明はこのような従来公知のＥＬ発光体において発光
Ｎ３および／または絶縁層２の構成に特徴を有するもの
であり、蛍光物質を有機バインダー中に混合分散し塗膜
を形成するに際し、該蛍光物質と有機バインダー中に界
面活性剤を存在させること、および／またはチタン酸バ
リウム粉末等の高誘電物質と有機バインダー中に界面活
性剤を存在させることを必須要件とするものである。

本発明の実施において発光層に使用される蛍光体並びに
有機バインダーは当該分野において使用されているもの
であればよく、特に制限されるものではないが、蛍光体
としては約３μｍ〜約６０μｍの平均粒子径を有する、
Ｃｕ、Ｍｎ、Ｐｂ、Ａ１．Ｍｇ等の少なくとも一種を活
性剤として、またＢｒ、！、Ｃ１等の少なくとも一種を
共活性剤として添加させた硫化亜鉛、または硫化セレン
を主体とする蛍光体であり、また有機バインダーとして
は通常、誘電率約１０〜約３０のシアノエチル化セルロ
ース、シアノエチル化アミロース、ヒドロキシエチル化
セルロース、ヒドロキシエチル化アミロース、シアノエ
チル化グリシドールプルラン、シアノエチル化シュクロ
ースの少なくとも一種、或いはこれらの混合物が使用さ
れる。

有機バインダーに蛍光物質を分散させるに際し、分散し
難い場合は有機バインダーを有機溶剤に溶解して用いれ
ばよく、通常、ジメチルホルムアミド、ニトロベンゼン
、ピロール、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイ
ソプロピルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルイ
ソアミルケトン、ジメチルケトン、メチルイソプロピル
ケトン、エチルイソブチルケトン、ジイソプロピルケト
ン、イソプロピルイソブチルケトン、ジイソブチルケト
ン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン、メタ
ノール、エタノール、イソプロパツール、ノルマルプロ
パツール、ブタノール、アミルアルコール、イソアミル
アルコール、ノルマルヘキサノール、イソヘキサノール
、シクロヘキサノール、メチルシクロヘキサノール或い
はこれらの誘導体等が単独、或いは混合して用いられる
。

有機バインダーと蛍光物質の混合割合は有機バインダー
の種類、蛍光物質の粒径さらには塗膜の形成方法により
一義的ではないが、通常有機バインダー１００重量部に
対し約５０重量部〜約１０００重量部の範囲で使用すれ
ばよい。

また有機溶剤の使用量は有機バインダーの種類、塗膜形
成方法等により一義的でないので、適用に当り簡単な予
備実験により決定すればよい。

本発明において界面活性剤は塗膜形成前の有機バインダ
ーと蛍光物質の混合物中に存在すればよく、予め蛍光物
質や有機バインダー或いは有機溶媒と混合していてもよ
いし、これらの混合物中に界面活性剤を同時に混合して
もよい。

本発明において使用する界面活性剤としてはアニオン界
面活性剤、ノニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤及
び両性界面活性剤が使用され、より具体的には炭素数１
２〜１８の直鎖カルボン酸アルカリ塩、高級アルコール
硫酸塩、或いはアルキルりん酸塩等のアニオン性界面活
性剤、炭素数８〜１８の直鎖エーテルやフェニルエーテ
ル類、炭素数１２〜１８の直鎖カルボン酸の多価アルコ
ール類等のノニオン界面活性剤、炭素数１２〜１８の直
鎖アミンの酢酸塩、または炭素数１２〜１８のアルキル
トリメチルアンモニウム塩や、炭素数１２〜１８のアル
キルベンジルジメチルアンモニウム塩等の第四級アンモ
ニウム塩類、或いは炭素数１２〜１８の脂肪酸上ツマ−
１またはジェタノールアミン塩等のカチオン界面活性剤
であり、炭素数１２〜１８のベタイン類及び炭素数１２
〜１８のαアミノ酸等の両性界面活性剤等が挙げられる
が就中、ノニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤及び
両性界面活性剤が好適である。

蛍光物質および有機バインダー中に存在せしめる界面活
性剤の量は蛍光物質や有機バインダーの種類や量、さら
には有機溶剤を用いる場合にあっては有機溶剤の種類や
量により一義的ではないが、通常蛍光物質に対して約０
．０１重量％〜約１０重量％、好ましくは約０．０２重
量％〜約５重量％の範囲で存在すればよい。

本発明の実施に際し蛍光物質、有機バインダ、界面活性
剤必要に応じ溶媒を用いた混合物は十分混合した後、通
常絶縁層２上に刷毛塗り法、噴霧法、沈降法、ドクター
ブレード法、シルクスクリーン法等の公知の方法により
塗膜を形成すればよい。

塗膜厚は得られたＥＬ発光体の用途、適用する蛍光物質
等により一義的ではなく、通常一般に使用されている約
５μｍ〜約１５０μｍの範囲での使用が可能であるが、
従来の方法が蛍光物質の平均粒子径の約１．５倍〜約７
倍の厚みを必要としていたのに比較し、本発明によれば
これより層を薄く形成し安定に適用することが可能であ
る。

また、本発明は高誘電物質と有機バインダーの混合物に
よる絶縁層２の形成に界面活性剤を存在させ適用し得る
。

本発明の実施において絶縁１１２に使用される高ｙＪ！
物質と有機バインダーは当該分野において使用されてい
るものであればよく、特に制限されるものではないが、
高誘電物質としては約０．１μｍ〜約５μｍの平均粒子
径を有する誘電率が約１０〜約１００００、より好まし
くは約１００〜約１００００のチタン酸バリウム、チタ
ン酸バリウムストロンチウム、チタン酸バリウム鉛、チ
タン酸バリウムカルシウム、チタンジルコン酸鉛及びチ
タンジルコンランタン酸鉛等のチタン酸化合物、或いは
酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化珪素等を単独、或
いは二種以上を混合したものが挙げられ、また有機バイ
ンダーとしては通常、誘電率約ｌＯ〜約３０のシアノエ
チル化セルロース、シアノエチル化アミロース、ヒドロ
キシエチル化セルロース、ヒドロキシエチル化アミロー
ス、シアノエチル化グリシドールプルラン、シアノエチ
ル化シエクロースの少なくとも一種、或いはこれらの混
合物が使用される。

有機バインダーと高ｖＡｉｓ賞の混合割合は有機バイン
ダーの種類、高誘電物質の粒径さらには塗膜の形成方法
により一義的ではないが、通常を機バインダー１００重
量部に対し約５重量部〜約２０００重量部の範囲で高誘
電物質を使用すればよい。

有機バインダーの粘度が高く高誘電物質の均一な混合が
困難な場合には発光層の形成に用いたと同様の有機溶剤
を用い、有機バインダーを溶解し、高誘電物質や界面活
性剤と混合すればよい。

適用する界面活性剤の種類は発光層３の形成に用いたも
のと同じものでよく、混合物中の存在量は高誘電物質や
有機バインダーの種類や量、さらには有機溶剤を用いる
場合にあっては有機溶剤の種類や量により一義的ではな
いが、通常高誘電物質に対して約０．０１重量％〜約１
０重量％、好ましくは約０．０２重量％〜約５重量％の
範囲で存在すればよい。

また塗工方法も特に制限されるものではなく高誘電物質
、有機バインダー、界面活性剤必要に応じ溶媒を用いた
混合物は十分混合した後、通常背面電極１上に直接、或
いは基板となるポリエステル等の高分子樹脂フィルム上
に、刷毛塗り法、噴霧法、沈降法、ドクターブレード法
、シルクスクリーン法等の公知の方法により塗膜を形成
すればよい。

塗膜厚は得られたＥＬ発光体の用途、適用する高誘電物
質等により異なるが、通常一般に使用されている約１μ
ｍ〜約１００μｍの範囲での使用が可能であるが、従来
の方法が高誘電物質の平均粒子径の約３倍〜約３０倍の
厚みを必要としていたのに比較し、本発明によればこれ
より層を薄く形成し安定に適用することが可能である。

本発明において界面活性剤の存在は発光層のみでもよく
、また高誘電物質を有機バインダに分散してなる絶縁層
を有する構造のＥＬ発光体にあっては界面活性剤を絶縁
層の形成のみに存在させても従来法で得たＥＬ発光体よ
りも優れた特性を発揮するが、発光層ならびに絶縁層の
両層の何れにも存在させておくことが推奨される。

また、本発明に使用する蛍光物質は防湿性の付与を目的
とし、例えば燐酸マグネシウム、燐酸カルシウム、燐酸
ストロンチウム、燐酸バリウム、燐酸マク矛シウムカル
シウム、燐酸マグネシウムストロンチウム、燐酸マグネ
シウムバリウム、燐酸マグネシウムカルシウムストロン
チウム、燐酸マグネシウムカルシウムバリウム、及び燐
酸マグネシウムカルシウムストロンチウムバリウム等の
燐酸塩、窒化珪素、酸化珪素、酸化インドリウム、酸化
チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化錫
、ジルコン、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウ
ム等の金属酸化物、チタンジルコン酸鉛やチタンジルコ
ンランタン酸鉛等のセラミックスや或いは弗素樹脂等の
非水溶性樹脂で被覆された蛍光物質をもちいてもよく、
さらには発光色の調色を目的として、例えばローダミン
６ＧＣＰ、スルホローダミンＢ１０−ダミンＳ等のザン
セン染料やペリレン系染料、或いはその他の染料や顔料
で被覆処理された蛍光物質、或いはこれら染料や顔料を
混合した蛍光物質を用いることも可能である。

本発明の実施に際しては上記のようにして得た界面活性
剤含有混合物を背面電極１上や絶縁層２上或いは基板フ
ィルム上等に所望厚みとなるごとく塗工し、従来法と同
様に加熱乾燥或いは自然乾燥せしめればよい。

このようにして絶縁Ｎ２、発光層３を形成した後常法に
よりＩＴＯ等の透明電極Ｎ４を形成し、次いで必要に応
じて吸湿性フィルム５を被覆し、さらに全体を防湿性フ
ィルム６にて封止せしめてＥＬ発光体を形成することが
できる。

勿論、作業性或いは製造設備等の都合により、予め各フ
ィルムを張り合わせて使用したり、上記以外の積層手順
でＥＬ発光体を形成しても、絶縁層２、発光層３の形成
に本発明法を適用する限りに於いて、本発明の効果を得
ることは可能であり、形成手順は上記記載例に制限され
るものではない。

このように本発明により得られた有機分散型ＥＬ発光体
は、理由は詳らがではないが発光層３においては蛍光物
質が、また絶縁層２においては高誘電物質が、実質的に
凝集粒を形成することなく第１図に示すように均一層が
形成されるため、短絡等による絶縁破壊の危険性を実質
的になくして発光層３、絶縁層２の層厚を薄く形成する
ことが可能である。

（発明の効果） 以上、詳述した本発明により得られた有機分散型ＥＬ発
光体は、蛍光物質や高誘電物質が凝集、団塊することな
く、均一に分散した層として、厚膜から薄膜までの任意
の膜厚を有する発光層、絶縁層を形成し得るので、発光
むらがなく且つ高輝度、高効率、低電圧駆動等任意の特
性を有する高性能有機分散型ＥＬ発光体として提供可能
であり、例えば卓上型、ラノブトフブ型或いは電子ノー
ト型のワープロやパソコン用ＬＣＤバックライトや航空
機、自動車および船舶等の各種表示部のバフクライト、
屋内外表示灯、または照明灯等、全ゆるＥＬ発光体用途
に適用可能ならしめるもので、その工業的価値は頗る大
なるものである。

（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、本
発明はかかる実施例により何ら制限を受けるものではな
い。

実施例１および比較例１ 平均厚み８５μｍのアルミニウム箔を背面電極１とし、
この上に、平均粒子径約３μｍのチタン酸バリウム粉末
２５重景部、ンアノエチル化シュクロース（誘電率的２
５）１０重量部、ジメチルホルムアミド５０重量部及び
ヘキサデシルトリメチルアンモニウムハイドロオキサイ
ド０．２５重量部を十分混合した後、この混合物をドク
ターブレード法で塗工、１４０℃×５分間乾燥し約１０
μｍの膜厚を有する絶縁層２を形成、さらにこの上に、
平均粒子径４５μｍの市販緑色発光硫化亜鉛系蛍光体４
０Ｍ量部、シアノエチル化アミロース（誘電率的３０）
１３重量部、ジメチルホルムアミド４５重量部及びオク
タデシルトリメチルアンモニウムハイドロオキサイド０
．４重量部を十分混合した後、この混合物をドクターブ
レード法で塗工、１４０℃×５分間乾燥し５０μｍの膜
厚を有する発光層３を形成した。

次いで発光Ｎ３上に３μｍのＩＴＯｉ３明電極４を設け
、約１１０μｍのナイロン６よりなる吸湿フィルム５を
配設した後、更に防湿を目的として全体を５０μｍのポ
リエチレンフィルムをラミネートした２００μｍのＰＣ
ＴＦＥフィルム６で被包した。

このようにして得られたＥＬ発光体を１１５Ｖ４００Ｈ
ｚの駆動条件にて発光させた。

尚、比較の為、実施例１の方法において、発光層および
絶縁層の形成に界面活性剤を用いなかった他は全く同様
にしてＥＬ発光体を構成し同一条件で駆動させた。

その結果を比較例−１として実施例−１と共に第１表に
示す。

また実施例１により得られた発光層における蛍光物質の
積層状態を顕微鏡により観察した結果を拡大断面模写し
第１図として、比較例１のそれを第２図として示す。

実施例２及び比較例２ 実施例１において蛍光体の添加量を４０重量部を６５重
量部に変えた他は実施例１と同様にしてＥＬ発光体を構
成し、同一条件で駆動させた。その結果を第１表に示す
。

尚、比較の為、実施例２の方法において、絶縁層２及び
発光層３の形成に界面活性剤を用いなかった他は全く同
様にしてＥＬ発光体を構成し同一条件で駆動させた。そ
の結果を比較例２として第１表に示す。

実施例３及び比較例３ 実施例１において蛍光体として平均粒子径３０μｍの市
販の緑色発光硫化亜鉛蛍光体粉末を用いた他は実施例１
と同様にしてＥＬ発光体を構成し、同一条件で駆動させ
た。その結果を第１表に示す。

尚、比較の為、実施例３の方法において、発光層および
絶縁層の形成に界面活性剤を用いなかった他は全く同様
にしてＥＬ発光体を構成し同一条件で駆動させた。

その結果を比較例３として第１表に示す。

実施例４〜実施例６ 実施例１の方法において界面活性剤を以下のものに替え
て用いた他は実施例１と同様にしてＥＬ発光体を構成し
、同一条件で駆動させた。

その結果を第１表に示す。

オクタデシルトリメチルアンモニウムクロライド−一一
−−−−−−−−−−−−・−一一一一・−−−−−・
−−−−−−・−・実施例４オクタデシルアミンアセテ
ート−・一実施例５ドデシルアミンアセテート−・・・
−・一実施例６実施例７〜実施例９及び比較例４ 実施例１において蛍光体を予め１重量％（蛍光体に対し
て）の燐酸カルシウムマグネシウムで被覆した蛍光体に
替え、また発光層及び絶縁層の界面活性剤を下記のもの
に替えた他は実施例１と同様にしてＥＬ発光体を構成し
、同一条件で駆動させた。

その結果を第１表に示す。

ヘキサデシルトリメチルアンモニウムハイドロオキサイ
ド−−−−−−−−−−−−−−−一−−−−−−−−
−−−−−−−−実施例７オクタデシルトリメチルアン
モニウムクロライドーーーーーーーーーーーーーーーー
ーーーーーーーーーーーーーーーーーーー実施例８ジオ
クタデシルジメチルアンモニウムクロライド−−一一−
−−−−＝−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
ｍ−実施例９尚、比較の為、実施例７において発光層及
び絶縁層の形成に界面活性剤を用いなかった他は全く同
様にしてＥＬ発光体を構成し同一条件でヰ 駆動させた。その結果を比較例中として第１表に示す。

実施例１０ 実施例１において、発光層及び絶縁層の形成に用いる界
面活性剤をドデンルジメチルアミンオキサイドに替えた
他は実施例１と同様にしてＥＬ発光体を構成し同一条件
で駆動させた。

その結果を第１表に示す。

実施例１１ 実施例１における発光層の形成に界面活性剤を用いなか
った他は実施例１と同様にしてＥＬ発光体を構成し同一
条件で駆動させた。

その結果を第１表に示す。

尚、実施例における物性測定の中、不点灯故障率はサン
プル数２５枚に対しての結果である。

第 表

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明により得られたＥＬ発光体の発光層の拡
大断面模写図、第２図は従来法によるＥＬ発光体の発光
層の拡大断面模写図であり第３図は本発明を適用するＥ
Ｌ発光体の構成を示す概略断面図であり、図中１は背面
電極、２は絶縁層、３は発光層、４は透明電極、５は吸
湿性フィルム、６は防湿性フィルムを示す。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）背面電極層上に少なくとも、有機バインダーと蛍
   光物質を混合してなる発光層及び透明電極層を積層して
   なる有機分散型ＥＬ発光体において、上記発光層に界面
   活性剤を存在せしめたことを特徴とする有機分散型ＥＬ
   発光体。
2. （２）背面電極層上に少なくとも、有機バインダーと高
   誘電物質を混合してなる絶縁層、発光層及び透明電極層
   を積層してなる有機分散型ＥＬ発光体において、上記絶
   緑層に界面活性剤を存在せしめたことを特徴とする有機
   分散型ＥＬ発光体。
3. （３）背面電極層上に少なくとも、有機バインダーと高
   誘電物質を混合してなる絶緑層、誘電物質と蛍光物質を
   混合してなる発光層及び透明電極層を積層してなる有機
   分散型ＥＬ発光体において、上記絶緑層と発光層に界面
   活性剤を存在せしめたことを特徴とする有機分散型ＥＬ
   発光体。