JPH06349580A - 分散形エレクトロルミネッセンス素子 - Google Patents

分散形エレクトロルミネッセンス素子

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JPH06349580A
JPH06349580A JP5142173A JP14217393A JPH06349580A JP H06349580 A JPH06349580 A JP H06349580A JP 5142173 A JP5142173 A JP 5142173A JP 14217393 A JP14217393 A JP 14217393A JP H06349580 A JPH06349580 A JP H06349580A
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silane coupling
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phosphor
transparent electrode
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Haruyoshi Satou
春悦 佐藤
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 発光色を任意に調整することができ、しか
も、蛍光体層と透明電極の密着性を向上させた分散形エ
レクトロルミネッセンス素子を提供する。 【構成】 少なくとも蛍光染料を含む着色剤と蛍光体粉
末とバインダー樹脂とを混合してペースト化した後、こ
のペーストにシランカップリング剤を所定の配合比で混
合して蛍光体ペーストを得、この蛍光体ペーストを透明
電極7上にコーティングして蛍光体層8を形成した。こ
こで、シランカップリング剤の添加量を前記蛍光体層8
に対して0.8重量%以下に設定した。 【効果】 シランカップリング剤によって蛍光体層と透
明電極との密着性が良好になり、かつ、シランカップリ
ング剤の添加に拘らず発光色の色調変化を抑えることが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は分散形と呼ばれるエレク
トロルミネッセンス素子に関する。
【0002】
【従来の技術】分散形エレクトロルミネッセンス素子
(以下、ELと略称する)は、透明電極と背面電極との
間に蛍光体層を介装し、両電極間に交流電場を印加する
ことによって蛍光体層を発光させるようにしたもので、
表示素子自体や表示素子のバックライト等として広く用
いられている。
【0003】図11はこの種ELの従来例を示す断面図
であり、特開昭58−93195号公報に記載されたも
のである。同図において、符号1は透明なガラス基板で
あり、該ガラス基板1上には酸化スズからなる透明電極
2が蒸着法によって形成されている。この透明電極2上
には蛍光体層3がシルクスクリーン法によって形成され
ており、該蛍光体層3は蛍光体粉末とシランカップリン
グ剤とをバインダー樹脂に分散させたものからなる。さ
らに、前記蛍光体層3上にはアルミニウムからなる背面
電極4が蒸着法によって形成されており、これら透明電
極2と蛍光体層3および背面電極4の積層部分はポリカ
ーボネイト樹脂からなるカバー5によって密封されてい
る。
【0004】このように構成されたELにおいて、前記
カバー5からの導出部分を介して透明電極2と背面電極
4との間に所定の交流電場を印加すると、その間に介装
された蛍光体層3の蛍光体粉末が発光し、その光が直接
あるいは背面電極4で反射されてガラス基板1を通って
外部へ照射される。ここで、ガラス基板1を透過する発
光色は、蛍光体層3に分散された蛍光体粉末の物性によ
って決定され、例えば代表的なELとして知られている
ZnS:Cu:Cl系の蛍光体粉末を用いると、ブルー
グリーンに発光する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前述の如く
構成された従来のELにあっては、蛍光体層中に添加さ
れたシランカップリング剤によって、蛍光体粉末とバイ
ンダー樹脂とが蛍光体層内で強固に結合されるため、シ
ランカップリング剤が添加されないELに比べるとコン
トラストの良好なELを提供できるという利点がある。
しかるに、ELの発光色が蛍光体粉末の物性にのみ依存
しており、使用に供される蛍光体粉末の種類は限られて
いるため、例えばZnS:Cu:Cl系の蛍光体粉末を
用いた場合はブルーグリーン〜グリーンにしか発光せ
ず、白色やオレンジ色等の多種多様の色で発光させるこ
とができないという難点がある。一方、このような多色
ELの要求を実現するために、蛍光染料や蛍光顔料等の
着色剤と前述したZnS:Cu:Cl系の蛍光体粉末と
をバインダー樹脂に分散させて蛍光体層を形成し、この
着色剤を蛍光体粉末から発生する光によって励起するこ
とで、蛍光体粉末からの光と着色剤からの光とを合成し
た色調で発光させるELが提案されているが、かかるE
Lは、蛍光体層と透明電極との密着性が悪く、外力によ
って両者が剥離し易く、結果としてその部分が発光しな
くなるという問題がある。
【0006】本発明は、上記した従来技術の実情に鑑み
てなされたもので、その目的は、発光色を任意に調整す
ることができ、しかも、透明電極と発光層の密着性を向
上させたELを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本願発明者は、蛍光体粉
末と蛍光染料や蛍光顔料等の着色剤とをバインダー樹脂
に分散させて蛍光体層を形成した場合、この蛍光体層に
シランカップリング剤を添加すると、蛍光体層と透明電
極との密着性が良好になり、その密着性はシランカップ
リング剤の添加量とほぼ比例して向上することを見出し
た。一方、シランカップリング剤を添加すると着色剤中
の染料の物性が変化し、所望の発光色の色調が得られな
いことを見出し、その変化はシランカップリング剤の添
加量が多くなるに従って大きくなることが判明した。そ
こで、種々の検討結果から、シランカップリング剤の蛍
光体層に対する最適な添加量を求め、これを0.8重量
%以下とすることによって本発明を完成した。
【0008】
【作用】少なくとも染料を含む着色剤と蛍光体粉末とシ
ランカップリング剤とをバインダー樹脂に分散させて蛍
光体層を形成すると、シランカップリング剤によって蛍
光体層と透明電極との密着性が良好になる。また、染料
は化学的に不安定な材料であるが、シランカップリング
剤の添加量が0.8重量%以下の場合は、染料とシラン
カップリング剤との化学的反応が少なくなり、発光色の
色調を染料によって正確に調整することが可能になる。
【0009】
【実施例】以下、本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。図1は本発明の一実施例に係るELの断面図であ
り、同図において、符号6はポリエチレンテレフタレー
ト(PET)等からなる透明なベースフィルムであり、
該ベースフィルム6上にはITO等からなる透明電極7
が蒸着あるいはスパッタリング法等の手段を用いて形成
されている。この透明電極7上には後述する蛍光体層8
と誘電体層9とが順次積層されており、これら蛍光体層
8と誘電体層9とで発光層が形成されている。さらに、
誘電体層9上にはアルミニウムや導電ペースト等からな
る背面電極10が蒸着あるいは印刷法等の手段を用いて
形成されており、前述したベースフィルム6と透明電極
7、蛍光体層8、誘電体層9および背面電極10からな
る積層体は、6−6ナイロン等からなる防湿性の高い一
対の封止フィルム11,12によって密封されている。
【0010】前記蛍光体層8は、蛍光体粉末と着色剤と
シランカップリング剤およびバインダー樹脂とを、必要
に応じて添加される表面調節剤と共に溶媒に混合して蛍
光体ペーストを得た後、この蛍光体ペーストを前記透明
電極7上にスクリーン印刷等の手段によりコーティング
して乾燥することによって形成される。ここで、蛍光体
粉末は、前述した従来技術のものと同様、硫化亜鉛Zn
Sに銅Cuと塩素Cl等をドープしたZnS:Cu:C
l系のものが用いられ、その粒径は20〜30μmであ
る。
【0011】前記着色剤は、ZnS:Cu:Cl系の蛍
光体粉末から発せられるブルーグリーンの発光色を調整
するもので、蛍光染料単独、あるいは蛍光染料と蛍光顔
料とを所定の混合比で分散したものからなる。蛍光染料
としては、ローダミンBやローダミン6G、ローダミン
110、ローダミン123、ローダミン19、ローダミ
ン116、ローダミンS等のローダミン系赤色染料が用
いられ、蛍光顔料としては、プラスチック粉末を蛍光性
を有する染料で着色したものが用いられる。
【0012】前記シランカップリング剤は、透明電極7
とその表面にコーティングされた蛍光体層8との密着性
を良好にするもので、N−β(アミノエチル)γ−アミ
ノプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプ
ロピルトリメトキシシラン、N−フェニル−γ−アミノ
プロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピル
トリメトキシシラン等が用いられる。このシランカップ
リング剤の前記蛍光体層8に対する添加量は0.8重量
%以下である。
【0013】前記バインダー樹脂は高誘電率を有する樹
脂からなり、シアノエチルプルラン、シアノエチルアク
リレート、シアノエチルセルロース、シアノエチルサッ
カロース、シアノエチルヒドロキシエチルセルロース、
シアノエチルポバール等が用いられる。
【0014】前記溶剤はバインダー樹脂を溶かしてペー
スト化するもので、γ−ブチロラクトン、アセトン、ニ
トロメタン、アセトニトリル、アクリロニトリル、DM
F(ジメチルホルムアミド)、ピリジン、ジメチルサル
フォキサイド、N−メチル−2−ピロリドン、エチレン
グリコールモノメチルエーテル、シクロヘキサノン、メ
チルアセトアセテート、プロピレンカーボネート等の有
機溶剤が用いられる。
【0015】図2は前記蛍光体ペーストの製造工程を示
す説明図である。同図に示すように、溶剤に溶解させた
バインダー樹脂中に、蛍光体粉末と蛍光染料およびアセ
トンまたはメチルアルコールを混合・撹拌し、アセトン
またはメチルアルコールを蒸発させたものと、溶剤に分
散させた蛍光顔料と、表面調節剤とを所定の割合で混合
し、蛍光体粉末と蛍光染料および蛍光顔料を均一に分散
させる。次いで、シランカップリング剤を所定の割合で
混合し、前述した蛍光体ペーストを形成する。このよう
にシランカップリング剤を最後に混合すると、シランカ
ップリング剤を蛍光体粉末や蛍光染料等と一緒にバイン
ダー樹脂に混合・撹拌した場合に比べて、発光色の変化
を少なくすることができる。これは、化学的に不安定な
材料である蛍光染料や蛍光顔料を予めバインダー樹脂に
混合することによって、蛍光染料や蛍光顔料とシランカ
ップリング剤との反応が抑えられるからであると推測さ
れる。
【0016】次に、蛍光体層8に対するシランカップリ
ング剤の添加量(重量%)を0から7段階に変化し、そ
の場合の添加量と変色との関係を比較実験した結果を図
3〜図10に示す。ここで、図3〜図6は発光色をピン
クに設定した場合を示し、図3は各試料の配合比を、図
4と図5はその特性評価結果を、図6はシランカップリ
ング剤の添加量と色調との関係をそれぞれ示す。また、
図7〜図10は発光色をオレンジに設定した場合を示
し、図7は各試料の配合比を、図8と図9はその特性評
価結果を、図10はシランカップリング剤の添加量と色
調との関係をそれぞれ示す。なお、特性評価結果中、初
期輝度と発光色はTokyo Optical(株)製
の色彩輝度計を用い、その測定条件は100V,400
Hzであり、非発光色はPacific Scient
ific GARDNER/NEOTEC(株)製の分
光色差計(SPECTRO GARD COLOR S
YSTEM)を用い、その測定条件はC光源を使用し、
視野2°である。また、発光色と非発光色におけるx値
とy値は、CIE色度図のx軸方向の位置とy軸方向の
位置を示す。さらに、密着性はクロスカット+セロテー
プ剥離試験を行い、ASTMのD3359により評価
(数値が大きいほど密着性が優れている)した。
【0017】これらの実験結果から、蛍光体層8中にシ
ランカップリング剤を全く添加しない場合(試料NO.
UP−0,UO−0)の色調に対し、シランカップリン
グ剤の添加量が多くなるにつれて発光色の色調変化が大
きくなることが判明し、特に、シランカップリング剤の
添加量が0.8重量%を超えると、発光色の色調変化が
急激に大きくなることが判明した。一方、蛍光体層8中
にシランカップリング剤を添加すると透明電極7と蛍光
体層8との密着性が改善され、その密着性はシランカッ
プリング剤の添加量に比例して良好になることが判明し
た。したがって、これらの実験結果に基づいて最適条件
を求めると、シランカップリング剤の添加量を蛍光体層
の重量に対して0を含まず0.8%以下に設定すればよ
く、シランカップリング剤の添加量がこの条件の範囲内
にあると、透明電極7と蛍光体層8との密着性が改善さ
れ、かつ、発光色の色調変化が少なく予定した発光色が
得られる。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
蛍光体層に添加したシランカップリング剤によって蛍光
体層と透明電極との密着性が良好になり、しかも、蛍光
体層に分散した着色剤によって発光色の色調を正確に調
整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係るELの断面図である。
【図2】蛍光体ペーストの製造工程を示す説明図であ
る。
【図3】ピンクの着色剤を用いた各試料の配合比を示す
図である。
【図4】該試料の特性評価結果を示す図である。
【図5】該試料の特性評価結果を示す図である。
【図6】該試料におけるシランカップリング剤の添加量
と色調との関係を示すグラフ図である。
【図7】オレンジの着色剤を用いた各試料の配合比を示
す図である。
【図8】該試料の特性評価結果を示す図である。
【図9】該試料の特性評価結果を示す図である。
【図10】該試料におけるシランカップリング剤の添加
量と色調との関係を示すグラフ図である。
【図11】従来例に係るELの断面図である。
【符号の説明】
6 ベースフィルム 7 透明電極 8 蛍光体層 9 誘電体層 10 背面電極 11,12 封止フィルム

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも染料を含む着色剤と蛍光体粉
    末とシランカップリング剤とをバインダー樹脂に分散さ
    せた蛍光体層を備え、前記シランカップリング剤の添加
    量を前記蛍光体層に対して0.8重量%以下に設定した
    ことを特徴とする分散形エレクトロルミネッセンス素
    子。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6593011B2 (en) * 2001-06-27 2003-07-15 Lite-On Electronics, Inc. Light emitting diode and method for making the same
GB2449061A (en) * 2007-03-27 2008-11-12 Pelikon Ltd Electroluminescent layer comprising phosphor with a fluorescent pigment
WO2008149829A1 (ja) * 2007-05-30 2008-12-11 Sumitomo Chemical Company, Limited 有機エレクトロルミネッセンス素子および該素子を用いた表示装置
US8093797B2 (en) 2008-05-01 2012-01-10 Mflex Uk Limited Electroluminescent displays

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