JPH1069979A - 交流(Alternating current)粉末エレクトロルミネッセンス素子の製造方法及び素子構造 - Google Patents

交流(Alternating current)粉末エレクトロルミネッセンス素子の製造方法及び素子構造

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JPH1069979A
JPH1069979A JP9132277A JP13227797A JPH1069979A JP H1069979 A JPH1069979 A JP H1069979A JP 9132277 A JP9132277 A JP 9132277A JP 13227797 A JP13227797 A JP 13227797A JP H1069979 A JPH1069979 A JP H1069979A
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ジュ ヒョン リ
Son Boku
ソン ボク
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 製造が容易で明るい光を発することができる
エレクトロルミネッセンス素子の構造及び製造方法を提
供する。 【解決手段】 プラスチック薄膜基板11を用いてEL
素子を製造する方法であって、プラスチック薄膜基板1
1の上に銀またはアルミニウム蒸着された金属電極層1
0を形成する過程と、金属電極層10の上に誘電体薄膜
層4を形成する過程と、誘電体薄膜層4にZnS等のI
I−VI族化合物半導体からなる発光体粉末粒子7をバ
インダー8と混合し発光層6を塗布する過程と、発光層
6の上にスピンコーティング法またはスクリーン印刷法
等の液相工程で透明電極1を形成する過程を含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、製造が容易であ
り、明るい光を発することができるAC(Altern
ating current)粉末エレクトロルミネッ
センス素子(以下EL素子と称する)の構造及びその製
造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図1は、従来のAC粉末EL素子の概略
的な構造を示した図面である。従来のAC粉末EL素子
は、プラスチック基板11の上に形成された金属電極層
10と、その上に形成された誘電体薄膜層4と、誘電体
薄膜層4の上に形成された粉末性発光物質7を含む発光
層6と、発光層6の上にポリマー基板13にITO(I
ndium Tin Oxide)薄膜を真空蒸着させ
て形成した透明電極層と、を含む構造からなっている。
【0003】このような、従来のAC粉末EL素子は輝
度が低いため、その用途が極めて制限されていた。特
に、多くの需要が予想されるLCD用のバックライトの
場合、一般的に画面の輝度が100〜150cd/m2
程度であり、STN(super twisted n
ematic)級に用いるためには、光の損失を考慮し
た場合、少なくとも120cd/m2以上が要求され
る。しかし、現在のAC粉末EL素子の輝度は約70〜
80cd/m2程度に過ぎず、用途の拡大のためには高
輝度のAC粉末EL素子の開発が要求されている。価格
もまたAC粉末EL素子の用途を制限する重要な要因の
一つであり、素子の低価格化のためには素子構造の単純
化または工程の単純化が要求される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、このような従来の問題点を解決すべくなされたもの
で、高輝度を発しながら構造の単純なAC粉末EL素子
及びその製造方法を提供することを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、基板1
1と、前記基板上に形成された高反射性の金属電極層1
0と、前記金属電極層10の上に形成された誘電体薄膜
層4と、前記誘電体薄膜層4の上に形成された発光層6
と、前記発光層6の上に形成され透明導伝性粉末と導電
性の高透明性バインダーとの混合からなる透明電極1
と、を含むEL素子が提供される。
【0006】上記の課題を解決するために、本発明によ
れば、プラスチック基板11を用いてAC粉末EL素子
を製造する方法は、前記プラスチック基板11の上に一
方向きに光を指向させるため、高反射性の銀またはアル
ミニウム蒸着された金属電極層10を形成する過程と、
前記金属電極層10の上にBaTiO3等の誘電性物質
の粉末と誘電体用バインダー(binder)とが混合
された誘電体薄膜層4を形成する過程と、前記誘電体薄
膜層4にZnS等の粉末性発光物質7を発光体用バイン
ダー8と混合した発光層6を塗布する過程と、前記発光
層6の上に、透明電極用バインダー3と混合されたIT
O粉末2とを含む透明電極1を形成する過程と、を有し
ている。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
に係る実施の形態について説明する。なお、各実施の形
態間において共通する部分、部位には同一の符号を付
し、重複する説明は省略する。
【0008】まず、図2を参照し、本発明のAC粉末エ
レクトロルミネッセンス素子の製造方法を詳細に説明す
る。プラスチック薄膜基板11の上に金属電極層10を
塗布するが、光を一方向きに反射させるため、高反射性
の銀またはアルミニウムを蒸着させる。この金属電極層
10の上には粒子径が3μm以下であるBaTiO3
の誘電性物質の粉末と、誘電体用バインダーと、を混合
した誘電体層4または可トウ性のある誘電体薄膜をコー
ティングする。ここで、例えば誘電体用バインダーとし
ては、ポリビニルアルコール(以下PVAと略記する)
ポリマーにジメチルホルムアミド(DMF)を可塑材
(plasticizer)として混合させたものを挙
げることができる。しかしながら、当業界で知られてい
るPVA誘導体も本願発明においては用いることができ
る。塗布時には、粉末及びバインダーとが液体状態で混
合されている。従って、スピンコーティング法またはス
クリーン印刷法を用いて容易に膜をコーティングするこ
とができる。ここで、スピンコーティング法とは、液体
状態の塗布物質を回転板上に落としながら回転させて薄
く、均一な膜を塗布する方法をいう。また、スクリーン
印刷法とは、液体状態の塗布物質をシルクまたはステン
レススチールからなる網(メッシュ)上に載せ、ソフト
プラスチックバー(soft plastic ba
r)で擦りながら網を通過させて、塗布物質の薄く、均
一な膜を得る塗布方法である。
【0009】一方、既存の方法では、シアノレジン系バ
インダー、すなわち高誘電性バインダとしてシアノ基を
含有するポリマーを用いていたが、これは値段が高いだ
けではなく、製造工程時に長時間露出されると人体に有
害である。しかし、PVA及びその誘導体ポリマーは値
段も安く、かつ、無害である。
【0010】次いで、粒子の大きさが20〜30μm程
度であるZnS等の粉末発光物質7と、PVA系のポリ
マーと、可塑材と、を混合して形成された発光体用バイ
ンダー8が混合されている発光層6をコーティングす
る。ここで、発光層6を形成する際、発光物質にドーピ
ングを行うことで光の三原色である赤、緑及び青の3つ
の色が得られる。例えば、ZnSにSmまたはZnSに
Cu、Mn及びClをドーピングさせると赤が、ZnS
にTbまたはZnSにCuとAlをドーピングさせると
緑が、ZnSにTmまたはZnSにCuとClをドーピ
ングさせると青の色が得られる。また、赤、緑及び青の
色を出せるドーパントが入っている3つの粉末の粒径を
互いに異なるようにし一層に充填させると白色の光が得
られ、また、ここにカラーフィルターを用いるとフルカ
ラーの表現ができる。続いて、透明電極用のバインダー
3と混合されたITO(In23+SnO2)粉末2か
らなる透明電極1をコーティングして、本発明によるE
L素子が製造できる。ここで100〜200℃の温度で
瞬間的に加熱圧着させると粒子の充填性と層間接着性が
共に向上させることができる。
【0011】この場合、透明電極層1を形成するときに
用いられる透明電極用バインダー3は、液相において、
InGaと、発光体用バインダー8と、を混合して製造
した高導電性の透明バインダーであるため、透明電極形
成時ITOを従来の蒸着等によって形成される薄膜12
ではなく、粉末の形態であってもバインダー3と、IT
O粉末2と、が互いに接触することで、図2に示すよう
に電流経路(current path)すなわち導電
経路を形成する。
【0012】また、発光体粉末7粒子の表面を図3に示
したように、液相のInGaでコーティングすると粒子
の表面に導電性の更に高い膜9が形成され、このInG
a導電性膜9とITO粉末2とが互いに接触し電流経路
を形成することになる。従って、本発明は、前記二つの
場合に示すように透明電極1の形成時ITOを、従来の
様に蒸着による薄膜12ではなく、上記ITOを粉末の
形態で用い、分散液として用いる液相工程を可能とする
ことに加え、発光体粉末粒子7には、高い電界が印加で
き、高輝度の発光を可能にする。
【0013】本発明によるAC粉末EL素子の輝度を測
定した結果、従来のEL素子から得られる範囲より遥か
に高い200〜500cd/m2までの輝度が得られ
た。
【0014】
【発明の効果】本発明によるEL素子から得られる効果
を次の通りである。
【0015】1)本発明のEL素子の製造方法を用いる
と発光体粉末粒子7に高い電界が印加されるため高輝度
の発光が可能になる。
【0016】2)従来、ポリマー基板11にITO薄膜
12を真空蒸着させて使用していた透明電極層1を、本
発明ではITO粉末2と、液体バインダー3と、を混
合、分散して用いることによって、金属電極層10を除
いた全ての層をスピンコーティング法またはスクリーン
印刷法という最も簡単な方法で形成することができ、こ
のことによって極めて低コストの製作が可能となる。
【0017】3)AC粉末EL素子の厚さは、0.05
mm程度と極めて薄くできるので、透明電極層1、誘電
体層4、発光層6及び透明電極層1を順次コーティング
することで0.05mm程度と極めて薄くでき、このこ
とにより、薄い厚さの透明EL素子が得られ、この透明
EL素子を複数枚重ねて用いれば、さらに所望する高輝
度の明るい光が得られる。
【0018】以上、本発明を好適な実施例を参照しなが
ら詳細に説明したが、本技術分野に通常の知識を持つ者
による本発明の範囲内での複数の変形実施例を行うこと
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来のエレクトロルミネッセンス(EL)素子
の断面図。
【図2】本発明に係るEL素子の断面図(透明な導伝性
ポリマーを用いた場合)。
【図3】本発明に係るEL素子の断面図(導電性膜を用
いた場合)。
【符号の説明】
1…透明電極 2…ITO粉末(パウダー) 3…透明導電性ポリマー 4…誘電体層 5…ポリマー保護膜 6…発光体層 7…発光体粉末 8…発光体層用バインダー 9…導電性膜 10…金属電極 11…プラスチック基板 12…ITO薄膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 597070998 ヴァラディミィア ヴァラスキン 大韓民国,チュンチョンナンド,アサン シ,タンジョンミョン,カルサンリ 100 (72)発明者 リ ジュ ヒョン 大韓民国,チュンチョンナンド,アサン シ,タンジョンミョン,カルサンリ 100 (72)発明者 ボク ソン 大韓民国,ソウル,トクビョルシ、ソチォ グ,バンポドン,サンホ,ガーデンアパー ト ダドン 906 ホ (72)発明者 ヴァラディミィア ヴァラスキン 大韓民国,チュンチョンナンド,アサン シ,タンジョンミョン,カルサンリ 100

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 プラスチック薄膜基板を用いてAC粉末
    EL素子を製造する方法であって、 前記プラスチック薄膜基板の上に一方向に光を指向させ
    るための高反射性の金属電極層を形成する過程と、 前記金属電極層の上に誘電性物質粉末と誘電体バインダ
    ーを混合した誘電体薄膜層を形成する過程と、 前記誘電体薄膜層上に粉末性の発光物質を、発光体バイ
    ンダーと混合した発光層を塗布する過程と、 前記発光層の上に透明導電性粉末と高導電性の透明バイ
    ンダーを混合した透明電極層を形成する過程と、を含む
    ことを特徴とする交流粉末EL素子の製造方法。
  2. 【請求項2】 前記透明電極層の形成過程は、透明導電
    性粉末と、バインダーと、の混合物を用いて液体状態で
    なされることを特徴とする請求項1に記載の交流粉末E
    L素子の製造方法。
  3. 【請求項3】 前記透明電極層は、スピンコーティング
    法またはスクリーン印刷法を用いて膜を形成することを
    特徴とする請求項2に記載の交流粉末EL素子の製造方
    法。
  4. 【請求項4】 前記透明電極用バインダー、前記誘電体
    用バインダー、及び前記発光体用バインダーは、ポリビ
    ニルアルコール(PVA)及びその誘導体ポリマーを用
    いることを特徴とする請求項1に記載の交流粉末EL素
    子の製造方法。
  5. 【請求項5】 前記透明電極層、前記誘電体薄膜層、前
    記発光層、及び透明電極層を順次積層して構成した透明
    EL素子を複数積層させ、所望する輝度を得ることを特
    徴とする請求項1に記載の交流粉末EL素子の製造方
    法。
  6. 【請求項6】 前記発光層の粉末性発光物質表面は、液
    相のInGaをコーティングして、その表面に導電性膜
    を形成させる過程を含むことを特徴とする請求項1に記
    載の交流粉末EL素子の製造方法。
  7. 【請求項7】 前記透明電極層の形成過程は、液相のI
    nGaと、前記発光体用バインダーと、を混合して製造
    した液相の透明導電性バインダー組成物を用いる過程を
    含むことを特徴とする請求項2に記載の交流粉末EL素
    子の製造方法。
  8. 【請求項8】 発光素子であって、 基板と、 前記基板の上に形成された高反射性の金属電極層と、 前記金属電極層の上に形成された誘電体薄膜層と、 前記誘電体薄膜層の上に形成された発光層と、 前記発光層の上に形成され、透明導電性粉末と、導電性
    の高い透明バインダーと、を混合して形成される透明電
    極層と、を含む発光素子。
  9. 【請求項9】 前記基板は、プラスチック薄膜基板であ
    ることを特徴とする請求項8に記載の発光素子。
  10. 【請求項10】 前記金属電極層は、銀またはアルミニ
    ウムからなることを特徴とする請求項8に記載の発光素
    子。
  11. 【請求項11】 前記誘電体薄膜層は、誘電性物質の粉
    末と、誘電体バインダーと、を混合して形成されること
    を特徴とする請求項8に記載の発光素子。
  12. 【請求項12】 前記誘電性物質粉末は、BaTiO3
    を含むことを特徴とする請求項11に記載の発光素子。
  13. 【請求項13】 前記発光層は、粉末性発光物質を発光
    体バインダーに混合して形成されることを特徴とする請
    求項8に記載の発光素子。
  14. 【請求項14】 前記粉末性発光物質は、II−VI族
    の化合物半導体を含むことを特徴とする請求項13に記
    載の発光素子。
  15. 【請求項15】 前記粉末性発光物質は、粒子状からな
    り、前記粒子状の粉末性発光物質の表面に導電性膜を含
    むことを特徴とする請求項13に記載の発光素子。
  16. 【請求項16】 前記導電性膜は、液相のInGaをコ
    ーティングして形成されることを特徴とする請求項15
    に記載の発光素子。
  17. 【請求項17】 前記透明導電性粉末は、ITO(In
    dium Tin Oxide)を含むことを特徴とす
    る請求項8に記載の発光素子。
  18. 【請求項18】 前記導電性の高透明性バインダーは、
    液相のInGaを含むことを特徴とする請求項8に記載
    の発光素子。
  19. 【請求項19】 前記誘電体層、前記発光層及び前記透
    明電極層等のポリマー層を100℃〜200℃の温度で
    瞬間的に加熱圧着させる過程を更に含むことを特徴とす
    る請求項1に記載の交流粉末EL素子の製造方法。
JP9132277A 1996-05-22 1997-05-22 交流(Alternating current)粉末エレクトロルミネッセンス素子の製造方法及び素子構造 Pending JPH1069979A (ja)

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KR96-17369 1996-05-22
KR97-19283 1997-05-19
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