JPH04233196A

JPH04233196A - 電界発光素子

Info

Publication number: JPH04233196A
Application number: JP3254000A
Authority: JP
Inventors: Tauno Jokinen; タウノ　ジョキネン
Original assignee: Nokia Mobile Phones Ltd
Current assignee: Nokia Oyj
Priority date: 1990-10-03
Filing date: 1991-10-02
Publication date: 1992-08-21
Also published as: FI86496B; FI86496C; FI904881A; FI904881A0

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、背面照明として少なく
とも交流駆動で使用するのに適した電界発光（エレクト
ロルミネッセンス）素子であって、前記素子が、基板上
で互いの上に配置された透明前面電極フィルム、電界発
光層、及び背面電極を少なくとも含んで成ることを特徴
とする、電界発光素子に関する。そりわけ本発明は、い
わゆる分散形電界発光素子に関し、前記電界発光層は、
無機または有機バインダー中に分散させた粉末状発光物
質から成る。このように記述される電界発光素子を以降
ＥＬ素子と呼ぶ。

【０００２】

【従来の技術】このように、交流電流で動作するＥＬ素
子の基本構造は、背面電極及び透明電極の間に積み重ね
られた絶縁層及び発光層から成り、前記発光層に強電界
の作用を受けさせるようにこれらの層に正弦波または二
極パルス交流電圧を作用させる。これが発光層中に発光
（いわゆるＧｕｄｄｅｎ　Ｐｏｈｌ　効果）　を生み出
し、そしてこの発光は光として透明電極を通して取り出
される。直流駆動ＥＬ素子の構造は、背面電極及び透明
電極の間に発光層を含んで成り、これらに供給される一
極電圧パルスが発光を生み出し、そしてこの発光は光と
して透明電極を通して取り出される。

【０００３】従来よりＥＬ素子は、透明前面電極として
作用する例えばインジウムスズ酸化物でコーティングし
たガラス基板上に、背面電極として作用する例えばアル
ミニウムプレートを使用することにより製造されている
。このように、熱膨張係数を変化させるという問題を含
むことなく、良好な耐湿効果が発光層に付与される。このような構造は、ＥＰ特許明細書第０　　２１９　　
９４０号により開示されている。このような構造は、そ
の中に用いられているガラスのために比較的重量があり
、そして機械的損傷をにもさらされることが明らかであ
る。従ってこのような構造は、表示装置として大きな寸法、
軽量、及び良好な耐衝撃性が要求される場合に使用する
ことには適していない。さらに、このような素子の装置
への取付には、特別の締結手段及び固定作業が要求され
、そしてコストをより高いものにする。

【０００４】例えば液晶表示装置または他の目的用の背
面照明として使用するのに適した、今日一般に用いられ
ている別の構造は、上述の分散形ＥＬ素子であって、前
記発光物質が通常の有機バインダー中に分散され、前記
前面及び背面電極の両方が導電層でコーティングされた
プラスチックフィルムであり、そして主に合成材料であ
る前記導電層及び他の存在可能な層がプラスチック保護
コーティングの間にサンドイッチされている、そのよう
な分散形ＥＬ素子である。このような構造は、例えばＥ
Ｐ特許明細書第０　　３１４　　５０７号に開示されて
いる。この種の素子により、十分な寸法、合理的な低重
量、及び良好な衝撃強度を有する表示装置の生産が可能
になる。作動器の必要性に依存して、このようなＥＬ素
子は、例えば曲面形状にいくらか曲げられることさえあ
りうる。しかしながら、この場合においてもなお、装置
の他の部品への特別の締結手段を必要とする素子の取付
及び接続という欠点があり、そしてこのように装置内の
空間要求性を増加させ、そして／または少なくとも装置
生産ラインにおける特別の作業段階を要求する。これら
はすべて生産コストを増加させることである。

【０００５】例えば、液晶表示装置の背面照明を達成す
るのに使用される他の技術は、とりわけ、ＬＥＤにより
実行される光導体を有する照明、光導電体を有する電球
、または何か他の光源及び光伝達繊維束である。実際上
の用途において、これらすべての解決策は、表示装置の
照明を細かいものにする問題を含み、このことが表示装
置の性能を低下させる。問題は少なくとも、乏しい照明
強度及び均一性、多量の電力消費、並びに大きな空間要
求性に関し、そしてもちろん照明部品の比較的高い価格
にも関する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このように本発明の目
的は、例えば液晶表示装置用の背面照明として使用する
のに適し、そして低電力消費、十分な照明強度、及び良
好な照明均一性を有する、分散形ＥＬ素子を提供するこ
とである。本発明の目的はとりわけ、関連装置内におけ
る空間要求性が最小限であり、そして最終製品として、
製造及び固定作業と同様に部品及び材料の観点からも低
い生産コストを達成する、そのような上述の分散形ＥＬ
素子を提供することである。本発明の目的はまた、通常
の回路カード（ｃａｒｄ）　生産における生産段階を最
小限に改変して適宜生産された、このようなＥＬ素子を
提供することでもある。

【０００７】

【課題を解決するための手段、作用、及び効果】先述し
た問題を解決しそして目的を達成するための、本発明に
従う電界発光素子は、請求項１の特色部分に定義した特
徴により特性付けられ、そして本発明に従う前記素子の
製造方法は、請求項５の特色部分に定義した特徴により
特性付けられる。

【０００８】本発明の特に有利な点は、記述した形のＥ
Ｌ素子が、通常の回路カード生産において該生産分野の
本質的に周知である生産技術を適用することにより製造
できることである。ある特定の生産段階を付加する必要
があるのみで、その他は装置の回路カード生産において
必要とされるものである。もし必要である材料の少なく
とも大部分が市販されているならば、廉価な素子が達成
される。素子は装置の他の部品の少なくとも一部分と同
じ基板上に配置されるので、空間要求性が最小限化され
、そして接続が簡素化される。

【０００９】本発明は、開示した図面を参照して以下に
さらに詳細に記述される。

【００１０】

【実施例】図１は、本発明の特徴と同様に電界発光素子
の一般的特徴を示す。実際のＥＬ素子は、酸化インジウ
ム及び／若しくは酸化スズコーティング８または非常に
薄い金属コーティングのような同等な導電性の、しかし
透明なコーティングで片面をコーティングしたプラスチ
ックフィルム９（例、ポリエチレンテレフタレートフィ
ルム）から成る透明電極フィルム７、を一番外側に含ん
で成る。このコーティング８が電極の導電性前面部分を
形成する。

【００１１】本発明に従い、ＥＬ素子の底部は、通常は
本来回路カードであり、一般にガラス繊維エポキシプラ
スチック材料の基板２から成る。この基板は通例の銅コ
ーティング３によって被覆され、そして背面電極１の導
電性主電極を形成する。この銅コーティング３の領域及
び形状がＥＬ表示装置の所望の領域と調和する。しかし
ながら図４に示したように、ある点において銅コーティ
ングが薄いストリップとして基板表面上に延長して、背
面電極の接続線を形成する。目的は、均一な照明面であ
り表示セグメントの検出ではないので、このように簡単
な背面電極１の製造が可能である。図１に示した実施態
様では、背面電極１はまた、銅がコーティング３から電
界発光層６に拡散することを防止するために、本質的に
ニッケルである受動層４をも含んで成る。この拡散が制
御されない場合には、発光層の特性に望ましくない変化
を引き起こす危険性が伴う。この受動層４は、以下に記
述する絶縁層を具備しない直流駆動ＥＬ素子を形成する
場合には特に必要である。前記受動層は、回路カードの
生産方法において実質的に周知である段階によってニッ
ケルで作製することができるので、この件についてここ
では詳細に記述しない。

【００１２】次いで、スクリーン印刷のようなある適当
な方法を用いて、絶縁層５を背面電極１の上に付着する
。このような絶縁層は、導電性電極３，８の間の電気的
絶縁を達成するために、交流駆動のＥＬ素子においては
必要である。前記絶縁層５は、例えば、チタン酸バリウ
ム、チタン酸鉛、チタン酸ストロンチウム、または類似
物のような高誘電率を有する微粉砕無機材料を、硬化性
有機バインダー中に分散させることにより形成される。十分な誘電率を有する有機物質もまた、適当なバインダ
ーと共に使用することが可能である。図３に示したよう
に、この絶縁層は直流駆動のＥＬ素子では使用しない。

【００１３】ＥＬ素子の発光層６は、交流駆動の場合に
は先述の絶縁層５の上に、そして直流駆動の場合には受
動層４の上に付着する。発光層６は微粉末硫化亜鉛から
成り、その中には銅またはマンガンのような付加剤、及
び塩素、臭素、またはアルミニウムのような別の使用可
能な付加剤がドープされている。この活性粉末は適当な
合成樹脂に分散され、これが図１の場合のように、例え
ばスクリーン印刷のような適当な印刷技術を用いて背面
電極１をコーティングした絶縁層５の表面上に、ペース
トの適用を可能にする。発光層６を形成するペーストは
また他の使用可能な添加剤と同様にスペーサーをも含む
ことが可能であり、生産中の層６の均一な厚さを維持さ
せる。発光層を生産するために必要な各種の物質は市販
されているので、これらの物質または層の加工について
はどちらもここでは詳細には記述しない。それでも、生
じたものは、例えば上述の合成樹脂を重合することによ
り得られた本質的に固体の電界発光層６であるべきであ
る。

【００１４】上述のすべての層は、本質的に所望の照明
領域の寸法及び形状を有するが、しかし正しくない層が
互いに接触することがないように、典型的にはそれぞれ
最も外側にある層は底部に最も近い層よりも若干小さく
なっている。このように、絶縁層５は背面電極よりも小
さく、発光層６は絶縁層または背面電極よりも小さく、
そして電極フィルム７の導電性コーティングは発光層よ
りも小さい。

【００１５】次いで、上述の方法で基板２、背面電極１
、絶縁層、及び電界発光層６から圧力を用いて形成した
積層体の上に、フィルム７が土台の積層体に接着するよ
うにそのフィルムの導電性電極コーティング８を発光層
６に対向させて、上述の透明前面電極フィルム７をコー
ティングする。電極フィルム７のプラスチックフィルム
部分９はその導電性コーティング８と同じ寸法であるこ
とができ、次いでフィルムは完全なフィルムブランクか
ら実際に切り出される。または任意ではあるが、プラス
チックフィルム部分が導電性コーティングよりも大きい
ものであることができ、この場合には電極フィルムは別
々の単位装置として生産される。図２に示すように、電
極フィルム７に圧力をかける前に、導電性コーティング
に電流を導くために接続線１３を導電性コーティングに
取り付ける。プラスチックフィルム部分９が十分な寸法
である場合には、これを他層の縁の外側で、前記フィル
ムの縁により基板に取り付けることが可能である。

【００１６】最後に、フィルム様保護コーティング１１
を上述のＥＬ素子上に配置する。この保護コーティング
は、本質的に背面電極１、絶縁層５、発光層６、及び前
面電極フィルム７よりも大きく、そして接着、溶接、ま
たはすべての他の適当な方法により基板に取り付けられ
る。この保護層は、例えば、ポリテトラフルオロエチレ
ンフィルム１５のようなフッ素樹脂フィルム及びナイロ
ンフィルム４で作製した積層体、または何か他のプラス
チック若しくは積層体から成ることができ、十分な耐湿
保護性を提供する。図４に示すように、接続線１２，１
３は、この保護コーティング１１及び基板２の間の接合
部を通過する。同様に、基板２自体が、上述の強化プラ
スチック材料以外の積層体または複合材料のような何か
他の材料から成ることはもちろん可能である。

【００１７】図３の構造は、直流駆動のＥＬ素子に関す
るので絶縁層が存在しないことを除いて、上述の形と同
じものである。本発明に従うＥＬ素子を有する回路カー
ドは、他の接続及び部品をもまた有利に含有することが
可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従う交流駆動用ＥＬ素子の実施態様の
断面を示す図である。

【図２】本発明に従う交流駆動用ＥＬ素子の別の実施態
様の断面を示す図である。

【図３】本発明に従う直流駆動用ＥＬ素子の第三番目の
実施態様の断面を示す図である。

【図４】本発明のＥＬ素子の図１の点から見た平面図で
ある。

【符号の説明】

１…背面電極２…基板３，８…電極４…受動層５…絶縁層６…発光層７…透明前面電極フィルム９…プラスチックフィルム１０…電界発光素子１１…保護コーティング１２，１３…接続線

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　背面照明として少なくとも交流駆動で
使用するのに適した電界発光素子であって、前記素子（
１０）が、基板（２）上で互いの上に配置させた透明前
面電極フィルム（７）、電界発光層（６）、及び背面電
極（１）を少なくとも含んで成り、前記背面電極（１）
が、少なくとも回路カードの銅コーティング（３）及び
前記回路カードの絶縁材料でできた支持フレーム基板（
２）から成り、前記銅コーティングが前記基板表面上に
配置され、前記電極フィルム（７）が、金属または金属
酸化物コーティング（８）を有する本質的に周知のプラ
スチックフィルム（９）によって形成され、そして前記
電界発光層（６）が、互いに向き合った前記銅コーティ
ング（３）及び前記金属／金属酸化物コーティング（８
）の間に配置されたことを特徴とする、電界発光素子。
【請求項２】　　前記背面電極（１）が、前記銅コーテ
ィング（３）に加えて、前記電界発光層に面している前
記銅コーティング表面上に、本質的にニッケルである受
動層（４）を含んで成ることを特徴とする、請求項１記
載の素子。
【請求項３】　　前記背面電極（１）の前記銅コーティ
ング（３）または前記受動層（４）と前記電界発光層（
６）との間に、それぞれ高誘電率を有する電気絶縁材料
の絶縁層（５）が配置されたことを特徴とする、請求項
１または２記載の素子。
【請求項４】　　フィルム様保護コーティング（１１）
をさらに含んで成る前記請求項１，２，または３記載の
素子であって、前記保護コーティング（１１）が、前記
背面電極（１）の主要部、使用可能な前記絶縁層（５）
、前記電界発光層（６）、及び前記透明前面電極フィル
ム（７）の主要部を越えて拡張して、前記保護コーティ
ングの縁で前記基板（２）に取り付けられ、そして前記
電極導電体（３，８）の接続線（１２）が前記保護コー
ティングを通過していることを特徴とする、請求項１，
２，または３記載の素子。
【請求項５】　　背面照明として交流駆動で使用するの
に適した請求項１記載の電界発光素子の製造方法であっ
て、前記素子（１０）が、基板（２）上で互いの上に配
置させた透明前面電極フィルム（７）、電界発光層（６
）、及び背面電極（１）を少なくとも含んで成り、そし
て以下の段階；Ａ）本質的に周知の方法で前記基板上に回路カードを製
造し、これにより、銅コーティング（３）を含んで成り
、少なくとも所望の照明表面と等しい領域を有する前記
背面電極（１）を得ること；Ｂ）前記背面電極の前記銅コーティング（３）を、高誘
電率を有する電気絶縁材料の絶縁層（５）でコーティン
グすること；Ｃ）前記絶縁層を、電界発光材料の層（６）でコーティ
ングすること；及びＤ）前記基板、前記銅コーティング
、前記絶縁層、及び前記電界発光層から成る積層体上に
、プラスチックフィルム及びその金属／金属酸化物コー
ティングから成る前記透明前面電極（７）を、その導電
性電極（８）を前記電界発光層（６）に向かい合わせて
圧力によって付着させること；を少なくとも含んで成る
ことを特徴とする、請求項１記載の電界発光素子の製造
方法。
【請求項６】　　前記回路コードの前記生産段階が、前
記銅コーティング（３）を本質的にニッケルである受動
層（４）でコーティングすることを特徴とする別の部分
的段階を含んで成る、請求項５記載の方法。
【請求項７】　　背面照明として交流駆動で使用するの
に適した請求項１記載の電界発光素子の製造方法であっ
て、前記素子（１０）が、基板（２）上で互いの上に配
置させた透明前面電極フィルム（７）、電界発光層（６
）、及び背面電極（１）を少なくとも含んで成り、そし
て以下の段階；Ａ）本質的に周知の方法で前記基板上に回路カードを製
造し、これにより、銅コーティング（３）を含んで成り
、少なくとも所望の照明表面と等しい領域を有する前記
背面電極（１）を得ること；Ｂ）前記背面電極の前記銅コーティング（３）を、本質
的にニッケルである受動層（４）でコーティングするこ
と；Ｃ）前記受動層を、電界発光材料の層（６）でコーティ
ングすること；及びＤ）前記基板、前記銅コーティング、前記受動層、及び
前記電界発光層から成る積層体上に、プラスチックフィ
ルム及びその金属／金属酸化物コーティングから成る前
記透明前面電極（７）を、その導電性電極（８）を前記
電界発光層（６）に向かい合わせて圧力によって付着さ
せること；を少なくとも含んで成ることを特徴とする、
請求項１記載の電界発光素子の製造方法。
【請求項８】　　前記方法が以下の最終段階；Ｅ）前記
背面電極（１）の主要部、前記可能な絶縁層（５）、前
記電界発光層（６）、及び前記透明前面電極フィルム（
７）の主要部よりも大きな、フィルム様保護コーティン
グ（１１）を前記電界発光部品の上に配置し、そして前
記銅コーティング及び金属／金属酸化物コーティング由
来の接続線が取付領域を通過するように、接着、溶接、
または何か他の方法で前記保護コーティングを前記基板
（２）に取り付けること；を含んで成ることを特徴とす
る、請求項５，６，または７記載の方法。