JPH047558B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は電界発光灯、特に電界の付与で発光
する発光層の改善に関する。

従来の技術 文字や図形等の表示や液晶デイスプレイの光源
などに賞用される有機型電界発光灯は、一般にア
ルミニウム箱等の背面電極、シアノエチルセルロ
ーズ等の有機の誘電体物質中にアルミナ粉末等を
混合させた絶縁材などによる反射絶縁層、シアノ
エチルセルローズ等の有機の誘電体物質中に螢光
体粒子を分散させた発光層、ITO等の透明電極、
透明な外皮フイルムの積層体で構成される。上述
背面電極と透明電極間に交流電圧を付与されて励
起し発光する。

このような電界発光灯の発光輝度や寿命は二電
極間に印加される電圧の大きさや周波数の外的条
件の他、特に発光層の内的条件によつて大きく左
右される。例えば使用電流当りの輝度で決まる効
率は発光層の螢光体粒子の粒径を小さくする程向
上するが、その反面寿命が低下することが知られ
ている。この寿命低下は螢光体粒子の粒径が小さ
い程水分吸収による劣化が速まることなどが原因
として上げられている。

そこで電界発光灯の寿命を長くする工夫とし
て、発光層の螢光体粒子の表面に、例えば特公昭
36−14226号公報に開示されるように、ガラスを
被着したり、特公昭40−28377号公報に開示され
るようにチタン酸バリウムあるいは酸化チタンを
被着することが考えられている。これらはいずれ
も螢光体粒子の表面を防湿材で被覆して、螢光体
粒子を湿気から保護する技術思想のものである。
これを第３図の従来の電界発光灯１を参照し乍ら
説明すると、２は背面電極、３は反射絶縁層、４
は発光層、５は透明電極、６は透明電極５の基材
となるフイルムで、以上の２〜６を積層して電界
発光灯素子が形成され、さらにこの電界発光灯素
子を樹脂外皮フイルム７，８で熱圧着封止して、
電界発光灯１が形成される。発光層４は、円内に
拡大して示すように、シアノエチルセルローズ等
の誘電体物質９中に、表面にZnO₂、SiO₂、
Si₃N₄、TiO₂、シリコーン、BaTiO₃、などの防
湿材１１を被着した螢光体粒子１０を分散させた
ものである。このようにすると螢光体粒子１０が
防湿材１１で外部湿気から保護されて水分吸収に
よる劣化速度が遅くなり、その結果電界発光灯１
の寿命が延びるという発想のものである。

発明が解決しようとする問題点 ところで、上記螢光体粒子１０への防湿材１１
の被着処理は、防湿材１１を懸濁した液に螢光体
粒子１０を混合させたものを高温熱処理して、第
４図に示すような螢光体粒子含有湿材ブロツク１
２を製作してから、これを細かく粉砕する工程で
行われるが、この防湿材ブロツク１２の粉砕後に
得られる螢光体粒子１０はその全表面に防湿材１
１が被着されているとは限らず、一般に第５図に
示すように、螢光体粒子１０の表面に部分的に防
湿材１１が被着されて、表面の一部が露出するこ
とが多い。またZnO₂やSiO₂などの防湿材１１を
螢光体粒子１０の表面に被着させるためには高温
処理を必要とし、この高温処理で螢光体粒子１０
そのものが劣化して輝度が低下するため、結局防
湿材１１の被着による螢光体粒子１０の防湿効果
は不十分で、実際の寿命向上の効果はあまり無か
つた。

問題点を解決するための手段 本発明は上記螢光体粒子への防湿材被着処理上
の問題点に鑑みてなされたもので、表面に吸湿材
を被着した螢光体粒子を前記吸湿材とは異なる材
質からなる有機の誘電体物質（バインダ）に分散
した発光層を形成したことを特徴とするものであ
る。

作 用 上記の技術的手段のように、螢光体粒子表面に
従来の防湿材とはむしろ逆の吸湿材を被着した場
合、常識的には被着した吸湿材が外部湿気を吸収
して螢光体粒子を速く劣化させるかのように考え
られるが、実際はその逆で外部湿気は吸湿材の表
層部で吸収されて、螢光体粒子へ浸透するのに時
間がかかる。また、万一、吸湿材の被着されてい
ない部分から螢光体粒子に水分が吸収されると、
吸湿材がこの螢光体粒子内部の水分を積極的に吸
収する。その結果吸湿材は螢光体粒子に対して長
時間の防湿効果を発揮し、螢光体粒子の水分によ
る劣化を遅らせて、長寿命化できる。

また、蛍光体粒子の表面にある凹凸や亀裂等が
吸湿材の被着によつて埋められ表面が改質される
ので、塗布液にすると蛍光体粒子の分散性が向上
して、塗布後の発光層での蛍光体粒子の充填率が
向上して発光効率が高くなるほか、バインダと蛍
光体粒子の密着性が改善され、動作中の輝度や効
率の劣化を改善できて長寿命化につなげることが
できる。

さらに、本発明の構成にもとづき、高誘電率で
はあるが吸湿性の乏しいバインダでも積極的に使
用することができて、高誘電率バインダによる高
輝度化と吸湿材による蛍光体粒子の劣化抑制によ
る長寿命化をあわせ実現することができる。

実施例 第３図と同様な構造の電界発光灯に適用した本
発明の一実施例を第１図を参照して以下説明す
る。

第１図において、第３図と同一のものには同一
参照符号を付して説明は省略する。本発明の特徴
は発光層４′における螢光体粒子１０の表面に吸
湿材１３を被着したことである。この吸湿材１３
はPVA（ポリビニルアルコール）、ナイロン等の
ような吸湿性の高い樹脂が好適である。また吸湿
材１３の被着は例えば先ず上記の如き樹脂を水や
アルコール等の溶媒で溶かした液に螢光体粒子１
０を混合させ、次にこの混合液を固液分離後乾燥
させて硬化したものを細かく粉砕する工程で行え
ばよい。つまり吸湿材１３の被着の場合は従来の
防湿材の被着のような高温処理等の難しい処理を
必要とせず、設備的、工数的に有利に行えるのみ
ならず、螢光体粒子１０の熱劣化もない。

上記要領で螢光体粒子１０に被着された吸湿材
１３は発光層４′に侵入した湿気を表層部で吸収
するが、吸収された水分が吸湿材１３で飽和して
螢光体粒子１０に達するまでに時間がかかる。ま
た吸湿材１３は螢光体粒子１０内に含まれる水分
を吸収する。この二重の作用により螢光体粒子１
０の水分吸収による劣化が遅くなり、電界発光灯
の寿命が延びる。上記二重の作用は吸湿材１３が
螢光体粒子１０の全表面に被着された場合と部分
的に被着された場合とで得られる効果に若干相違
があるが、いずれも十分に発揮されることが実験
的に確認された。

これを第２図の特性図で示す一実験結果から説
明する。第２図は発光層に使用する螢光体粒子に
同じような粒径のものを使用して製作した従来二
例と本発明一例により電界発光灯の寿命試験結果
の時間−輝度特性図である。但し、周囲温度50
℃、周囲湿度90％の条件下で各々を400Hzの周波
数の印加電圧で初期輝度を72ntに統一して発光さ
せた。

第２図の曲線ａは螢光体粒子１０を裸のまま誘
電体物質９中に分散させた発光層を有する一般的
電界発光灯の場合で、輝度半減期は約200時間で
ある。第２図の曲線ｂは螢光体粒子１０に防湿材
１１としてZnOを被着した第３図の従来電界発光
灯の場合で、輝度半減期は約260時間である。第
２図の曲線ｃは、螢光体粒子１０の表面に吸湿材
１３としてPVAを被着した本発明による電界発
光灯の場合で、輝度半減期は約240時間であつた。
この実験結果により本発明の寿命改善効果が優れ
ていることが分る。

尚、上記実験の場合、初期輝度を72ntに統一す
るため印加電圧にグラフ(a)の場合で100V、グラ
フ(b)の場合で105V、グラフ(c)の場合で110Vにし
た。これは防湿材１１や吸湿材１３の光吸収によ
る輝度低下を補償するためで、一般に印加電圧を
高くするほど短寿命になることが知られている
が、本発明は最も印加電圧が高いにもかかわら
ず、寿命は最長になつている。

発明の効果 本発明によれば電界発光灯の大幅な長寿命化が
実現でき、商品的価値に優れた電界発光灯が提供
できる。また螢光体粒子に防湿材を被着された従
来品に比べ製作が容易なため、製作費のコストダ
ウンが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す部分拡大図を
含む部分断面図、第２図は本発明品と従来品の時
間−輝度特性図である。第３図は従来品の電界発
光灯の一例を示す部分拡大図を含む部分断面図、
第４図及び第５図は第３図における発光層の螢光
体粒子製作工程を説明するための各工程での螢光
体粒子の拡大断面図である。 ４′……発光層、１０……螢光体粒子、１３…
…吸湿材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 表面に吸湿材を被着した蛍光体粒子を、前記
   吸湿材とは異なる材質からなる有機の誘電体物質
   に分散した発光層を形成したことを特徴とする電
   界発光灯。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載した電界発光灯
   において、前記蛍光体粒子は、吸湿材を溶解した
   液に混合後、固液分離して乾燥硬化し、粉砕分離
   した蛍光体粒子であることを特徴とする電界発光
   灯。