JPH0364887A

JPH0364887A - 特定の蛍光体粒子を使用したｅｌランプ

Info

Publication number: JPH0364887A
Application number: JP1201017A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Nakamura; 武中村; Akito Kishi; 岸　明人; Mizuyasu Takeda; 武田　水保; Wataru Harada; 原田　渡; Takashi Nakagawa; 隆中川
Original assignee: Nichia Chemical Industries Ltd
Current assignee: Nichia Chemical Industries Ltd
Priority date: 1989-08-01
Filing date: 1989-08-01
Publication date: 1991-03-20

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】

この発明は、ＥＬクランプ改良に間し、特に、発光体層
の蛍光体粒子と、発光体層および誘電体層とを改良した
ＥＬクランプ関する。

【従来の技術ならびにその課題】

ＥＬクランプ、他の発光体に比較して極めて薄くできる
特長がある。この特長が生かされて、種々の用途に利用
されている。例えば、コンピュータのモニタに使用され
る液晶のバック照明として多用されている。ＥＬクランプ、全体を薄くできる特長はあるが、発光輝
度が他のものに比較して低い欠点がある。発光出力の高いＥＬクランプ実現できるなら、狭いスペ
ースに収納できる理想的な発光部材を実現できる。また、ＥＬクランプ、空気中の水分が外皮フィルムを浸
透して寿命が低下する。これは、水分で発光体層の蛍光
体粒子が劣化することが原因である。寿命を延長する為
に種々の新技術が開発されている。例えば、蛍光体粒子の分散バインダーに、硫黄を混合し
て寿命を延長するＥＬクランプ開発されている。しかし
ながら、このＥＬクランプ、寿命を長くすると、大切な
発光輝度が低下し、発光輝度を高くすると、寿命が短く
なる欠点がある。寿命を短くすることなく、ＥＬクランプ輝度を高くする
ために、種々の新技術が開発されている。例えば、発光体層と誘電体層との膜厚を調整したＥＬク
ランプ開発されている（特開昭６４−５７５９４号公報
）。このＥＬクランプ、 ■　発光体層の膜厚を５０〜８０μに、■　誘電体層の
膜厚を１０〜２０μに調整して発光輝度を高くしている
。しかしながら、このＥＬクランプ発光特性をさらに向上
させるＥＬクランプ多種多様な用途に切望されているの
が実状である。さらに、ＥＬクランプ、発光体層と誘電体層との膜厚の
バラツキによって、局部的な発光斑を生ずる欠点がある
。発光斑を少なくするには、発光体層と誘電体層とを均
一な膜厚にする必要がある。極めて薄く塗布される発光体層を、均一な膜厚に塗布す
るには、極めて高度な技術を必要とし、現在市販されて
いるほとんどのＥＬクランプ、発光斑ができているのが
実状である。本発明者は、これら従来の欠点を解決することを目的に
、膨大な実験と試行錯誤とを繰り返した結果、極めて限
定された条件を満足することによって、ＥＬクランプ発
光特性をさらに改善することに成功した。すなわち、本発明者は、ＥＬクランプ蛍光体粒子および
強誘電体粒子の粒子径を独得の範囲に調整し、さらに、
蛍光体粒子の粒度分布を特定の範囲に調整することによ
って、ＥＬクランプ発光特性を改善することに成功した
。従って、この発明の重要な目的は、発光輝度が高く、
均一な発光面を実現できるＥＬクランプ提供するにある
。また、この発明の他の重要な目的は、寿命を短くするこ
となく、発光輝度を高くできるＥＬクランプ提供するに
ある。

【従来の課題を解決する為の手段】

この発明のＥＬクランプ、前述の目的を達成するために
、下記の構成を備えている。（ａ）　ＥＬクランプ、発光体Ｎ１と、誘電体層２と、
前面電極３と、背面電極４と、外皮フィルム７．８とを
備えている。（ｂ）　　誘電体層２は発光体層１の背面に密着して設
けられている。（ｃ）　　前面電極３は発光体Ｎ１の前面に、背面電極
４は誘電体層２の背面に設けられている。（ｄ）　　外皮フィルム７．８は、発光体Ｎ１と、誘電
体層２と、前面電極３と、背面電極４とを気密に被覆し
ている。（ｅ）　　発光体層１の蛍光体粒子の中心粒子径（Ｄｍ
）は、５μよりも大きく、３５μよりも小さい。好ましくは、蛍光体粒子の中心粒子径（Ｄｍ）は、５μ
〜２０μの範囲に調整される。（ｆ）　　発光体層ｌの蛍光体粒子は、大粒子に小粒子
が特定の割合で混合されるように、その粒度分布を示す
σｌｏｇを、０．２よりも大きく、０゜４５よりも小さ
い範囲に特定している。（ｇ）　　誘電体層は強誘電体粒子をバインダーで結合
している。（ｈ）　　強誘電体粒子の平均粒子径は、蛍光体粒子と
の境界面において、両者がより密に結合できるように、
蛍光体粒子の中心粒子径（Ｄｍ）の１／２よりも小さく
、０．　５μ〜３μの範囲に調整されている。

【作用効果】

この発明のＥＬクランプ、発光体層と誘電体層とにおい
て、蛍光体粒子および強誘電体粒子を密に集合して、発
光特性を改善している。ＥＬクランプ発光輝度は、ＥＬクランプ流す電流に比例
して明るくなる。言い替えると、ＥＬクランプ電流密度
に比例して発光輝度が高くなる。ＥＬクランプ流れる電流値は、電源の周波数を同じにす
ると、前面電極および背面電極間の静電容量に比例する
。電極間の静電容量は、電極間の間隔に逆比例する。し
たがって、ＥＬクランプ、電極間隔を狭くして、電極間
に、多量の強誘電体粒子および蛍光体粒子とを充填でき
ると、発光輝度を高くできる。この発明のＥＬクランプ、第１図に示す状態で、蛍光体
粒子と強誘電体粒子とを分布させることによって密に集
合している。すなわち、この発明のＥＬクランプ、強誘
電体粒子の粒子径を、蛍光体粒子に対して１／２以下と
し、また、この粒子径を０．　３〜３μの範囲に調整し
、さらに、蛍光体粒子の粒度分布を示すσｌｏｇを特定
の範囲に特定して、蛍光体粒子の大粒子に小粒子が特定
の比率で含まれるものを使用している。このＥＬクランプ、第１図に示すように、発光体層は、
大粒子の間に小粒子が充填され、ざらに、発光体層の表
面にできる凹凸に、特定粒子の強誘電体粒子が充填され
る。このため、発光体層と誘電体層には、蛍光体粒子お
よび強誘電体粒子を極めて密に集合して充填でき、前面
電極と発光体層との間に充填される蛍光体粒子および強
誘電体粒子を多くして発光輝度を高くできる。第２図は、蛍光体粒子のびｌｏｇに対するＥＬクランプ
発光輝度を示している。この図において、曲線Ａは、こ
の発明のＥＬクランプ特性を示し、曲線Ｂは、従来のＥ
Ｌクランプ特性を示している。ただし、この図は、この発明のＥＬクランプ、従来のＥ
Ｌクランプ発光効率を相対的に比較して優劣が判り°易
いように、この発明のＥＬクランプ発光効率の最大値を
１００％として相対値を示している。発光効率の測定は
、発光面の大きさが１１ｃｍＸ１１ｃｍであるＥＬクラ
ンプ試作して、消費電力当りの発光効率を測定した。この図において、曲線Ａは、下記の条件で試作したＥＬ
クランプ発光特性を示している。 ■　強誘電体粒子の平均粒子径を０．　８μ■　蛍光体
粒子の中心粒子径（Ｄｍ）を１５μ、■　誘電体層の膜
厚を２５μ、 ■　発光体層の膜厚を４０μとしている。また、曲ｙＡＢは、下記の条件で試作したＥＬクランプ
特性を測定している。 ■　強誘電体粒子の平均粒子径を５μ、■　蛍光体粒子
の中心粒子径（Ｄｍ）を４０μ、■　誘電体層の膜厚を
２５μ、 ■　発光体層の膜厚を８０μとしている。このグラフから明かなように、この発明のＥＬクランプ
、蛍光体粒子の粒度分布を示すσｌｏｇが、０．２〜０
．５の範囲で、従来のＥＬクランプ超える優れた発光特
性を示している。σｌｏｇの値は、大きすぎても、反対
に少な過ぎてもＥＬクランプ発光輝度は低下する。また、第３図は、蛍光体粒子の中心粒子径（Ｄｍ）と、
σｌｏｇとを一定にして、強誘電体粒子の平均粒子径を
変えたときの相対発光輝度を示している。ただし、この
発光特性は、下記の条件で試作したＥＬクランプ輝度を
測定している。 ■　蛍光体粒子のσｌｏｇを０．３、 ■　蛍光体粒子の中心粒子径（Ｄｍ）を１５μ、■　誘
電体層の膜厚を２５μ、 ■　発光体層の膜厚を４０μとしている。この図に示されるように、ＥＬクランプ、蛍光体粒子の
粒度分布を示すσｌｏｇを特定の範囲とするとき、強誘
電体粒子の平均粒子径を特定の範囲に調整すると、優れ
た発光特性を示す。すなわち、蛍光体粒子の粒度分布と
、強誘電体粒子の平均粒子径とを、最も優れた範囲に調
整することによって、ＥＬクランプ発光輝度を高くてき
る特長がある。さらに、この発明のＥＬクランプ、発光体層に平均粒子
径が５〜３５μと微細な蛍光体を使用しているので、発
光体層の発光斑を少なくでき、前面が均一に発光できる
特長も実現する。さらにまた、この発明のＥＬクランプ、発光体層と誘電
体層に使用する粒子径を特定することに加えて、蛍光体
粒子の粒度分布を特定の数値に特定して、発光輝度を改
善している。従って、この発明のＥＬクランプ、寿命を
短くすることなく、発光輝度を高くできる特長がある。

【好ましい実施例】

以下、この発明の一実施例を図面に基づいて説明する。但し、以下に示す実施例は、この発明の技術思想を具体
化する為のＥＬクランプ例示するものであって、この発
明のＥＬクランプ、構成部品の材質、形状、構造、配置
を下記の構造に特定するものでない。この発明のＥＬク
ランプ、特許請求の範囲に記載の範囲に於て、種々の変
更が加えられる。更に、この明′Ｓ書は、特許請求の範囲が理解し易いよ
うに、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許
請求の範囲の欄」、「従来の課題を解決する為の手段の
欄」および「作用効果の欄」に示される部材に付記して
いる。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例
の部材に特定するものでは決してない。第４図に示すＥＬクランプ、発光体層１と、その背面に
位置する誘電体層２と、発光体層ｌの前面に設けられた
前面電極３と、誘電体層２の背面に設けられた背面電極
４と、これらを包囲して外気を遮断するための捕水フィ
ルム５．６と、これら全体を気密に包囲する外皮フィル
ム７．８とで構成されている。発光体層は、蛍光体粒子を、誘電率の高い有機バインダ
ー中に分散し、これを前面電極の背面に塗布して設けら
れる。蛍光体粒子に、第５図〜第９図に示す粒度分布の硫化亜
鉛蛍光体を使用して、５種類のＥＬクランプ試作した。第５図に示す粒度分布の硫化亜鉛蛍光体は、■　中心粒
子径（Ｄｍ）＝１４．１μ、■　σｌｏｇ＝０．２９８
、 ■　Ｆ、　　Ｓ、　　Ｓ、　　Ｓ、　　Ｎｏ、　　＝１
０．　５である。第６図に示す粒度分布の硫化亜鉛蛍光体は、■　中心粒
子径（Ｄｍ）＝１３．０５μ、■　σｌｏｇ＝０．３２
９、 ■　Ｆ、　　Ｓ、　　Ｓ、　　Ｓ、　　Ｎｏ、　　＝９
．　４である。第７図に示す粒度分布の硫化亜鉛蛍光体は、■　中心粒
子径（Ｄｍ）　＝　１０．　８７μ、■　σｌｏｇ＝０
．３２９、 ■　Ｆ、　　Ｓ、　　Ｓ、　　Ｓ、　　Ｎｏ、　＝７．
　７である。第８図に示す粒度分布の硫化亜鉛蛍光体は、■　中心粒
子径（Ｄｍ）＝２６．８２μ、■　σ１ｏｇ＝０．３８
７、 ■　Ｆ、　　Ｓ、　　Ｓ、　　Ｓ、　　Ｎｏ、　　＝１
６．　９である。第９図に示す粒度分布の硫化亜鉛蛍光体は、■　中心粒
子径（Ｄｍ）＝３０．６μ、■　ｃｒｌｏｇ＝０．２９
８、 ■　Ｆ、　　Ｓ、　　Ｓ、　　Ｓ、　　Ｎｏ、　　＝２
５．　２である。前述の粒子径を有する硫化亜鉛蛍光体は、例えば下記の
工程で製造できる。ＺｎＳ粉末８００ｇに対し、Ｃｕ　（ＣＨ３Ｃ００）２
・Ｈ２Ｏを１０ｇ、ＮＨａＢｒを２０ｇ添加して混合す
る。これを乾燥した後、Ｈ２Ｓ中で、温度９００℃で６
時間焼成する。冷却後湿式粉砕し、充分水洗してろ過乾
燥する。この工程で製造された蛍光体粒子は、その後粉砕して、
中心粒子径（Ｄｍ）とびｌｏｇとを調整する。発光体Ｆ’ｌは、蛍光体粒子に顔料を添加して、発光色
を調整することもできる。硫化亜鉛蛍光体に含まれる鋼の含有量によって、ＥＬ発
光素子は発光輝度が変化する。銅の含有量が特定の範囲
で硫化亜鉛蛍光体の発光輝度が最大となり、多すぎても
、あるいは、少なすぎても発光輝度は低下する。従って、ＣｕとＢｒの含有率は、発光色と発光輝度とを
考慮して、通常１０ＸＩＯ−’≦Ｃｕ／ＺｎＳ≦５０Ｘ
１０−’の範囲に調整される。また、銅と臭素とで付活された硫化亜鉛蛍光体は、Ｃｕ
とＢｒのモル量がほぼ等しく、例えば臭素に対する銅の
モル比が、０．　６≦Ｃｕ／Ｂ　ｒ≦１．５の範囲に調
整される。蛍光体粒子を結合するバインダーには、シアノエチルセ
ルローズ等の有機バインダーを使用し、膜厚４０１１の
発光体層１を設ける。ただ、発光体層の膜厚は、２０〜
５０１１の範囲とすることもできる。誘電体層２は、発光体層１の有機バインダー溶液と同様
の有機バインダー溶液に、強誘電体粒子を分散させ、こ
れを発光体層１の背面に塗布し乾燥して設けられる。強
誘電体粒子には、平均粒子径が０．　８μのＢａＴｉＯ
３の微粉末を使用する。強誘電体粒子には、通常、平均粒子径が０．　３〜３μ
のものを使用する。好ましくは、強誘電体粒子には、平
均粒子径が０．　５〜１．５μのものを使用する。バインダーで強誘電体粒子を結合して、膜厚２５　Ｉｔ
の誘電体層を設ける。誘電体層の膜厚は、１５〜３０μ
の範囲で調整することができる。前面電極３は、ここを光が透過するので、透光性が要求
される。この電極には、透光性の合成樹脂フィルムの下
面に、導電膜が付着されたものが使用される。透光性の
合成樹脂フィルムには、ＰＥＴやポリエステルフィルム
が使用できる。導電膜には、例えば、■ｎ２０３、Ｓｎ
Ｏ２，５ｌ）２０３等が使用できる。誘電体層２の下面に位置する背面電極４は、銅やアルミ
ニウム板が使用される。この電極には透光性が要求され
ないからである。前面電極３と背面電極４とは、リード線（図示せず）が
接続されている。リード線は、互いに絶縁されて、外皮
フィルム７．８の間に気密に挟着されて外部に導かれて
いる。捕水フィルム５．６は、上下の層が電極層３．４の周縁
で連結されて閉鎖空間を形成し、この閉鎖空間内に、電
極Ｎ３．４と発光体層１と誘電体層２とが気密に収納さ
れている。外皮フィルム７．８は、例えば、その内面をポリエチレ
ンでコーティングした三フッ化塩化エチレンフィルム等
の防湿特性及び透光特性のよいフィルムで、周縁部は加
熱によってヒートシールされている。このように構成されたＥＬ発光素子は、外部交流電源か
ら引き出し線を介して電極層３．４に交流電界を印加す
ると、発光体Ｎ１の蛍光体が電界発光する。得られた５種類のＥＬクランプ、発光体層と誘電体層と
の粒子充填効率が高く、従来のＥＬクランプ比較して、
発光輝度を高くできた。

【図面の簡単な説明】第１図はこの発明のＥＬクランプ発光体層と誘電体層の
部分を示す拡大断面図、第２図はこの発明および従来の
ＥＬクランプσｌｏｇに対する発光輝度を示すグラフ、
第３図は強誘電体粒子の平均粒子径に対するＥＬクラン
プ発光輝度を示すグラフ、第４図はＥＬクランプ拡大断
面図、第５図ないし第９図は蛍光体粒子の粒度分布を示
すグラフである。１・・・・・・発光体層、　　　２・・・・・・誘電体
層、３・−・・・・前面電極、　　　４・・・・・・背
面電極、５・・・・・・捕水フィルム、６・・・・・・
捕水フィルム、７・・・・・・外皮フィルム、８・・・
・・・外皮フィルム。

Claims

【特許請求の範囲】　下記の構成を備えるＥＬランプ。（ａ）ＥＬランプは、発光体層１と、誘電体層２と、前
面電極３と、背面電極４と、外皮フィルム７、８とを備
えている。（ｂ）誘電体層２は発光体層１の背面に密着して設けら
れている。（ｃ）前面電極３は発光体層１の前面に、背面電極４は
誘電体層２の背面に設けられている。（ｄ）外皮フィルム７、８は、発光体層１と、誘電体層
２と、前面電極３と、背面電極４とを気密に被覆してい
る。（ｅ）発光体層１の蛍光体粒子の中心粒子径（Ｄｍ）は
、５μよりも大きく、３５μよりも小さい。（ｆ）発光体層１の蛍光体粒子の粒度分布を示すσｌｏ
ｇは、０．２よりも大きく、０．４５よりも小さい。（ｇ）誘電体層は強誘電体粒子をバインダーで結合して
いる。（ｈ）強誘電体粒子の平均粒子径は、蛍光体の中心粒子
径（Ｄｍ）の１／２より小さく、かつ、０．３μ〜３μ
の範囲に調整されている。