JPH11273868A - 電界発光灯 - Google Patents

電界発光灯

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JPH11273868A
JPH11273868A JP10074088A JP7408898A JPH11273868A JP H11273868 A JPH11273868 A JP H11273868A JP 10074088 A JP10074088 A JP 10074088A JP 7408898 A JP7408898 A JP 7408898A JP H11273868 A JPH11273868 A JP H11273868A
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JP
Japan
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electroluminescent lamp
light emitting
layer
emitting layer
light
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Pending
Application number
JP10074088A
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English (en)
Inventor
Naoya Ito
直也 伊藤
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Renesas Semiconductor Manufacturing Co Ltd
Kansai Nippon Electric Co Ltd
Original Assignee
Renesas Semiconductor Manufacturing Co Ltd
Kansai Nippon Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来のステップアップ方式のインバータで電
界発光灯を点灯する場合、電界発光灯全体の静電容量を
小さくしてインバータの出力電圧(電界発光灯の端子電
圧)を増加することが有効であり、各層を厚くする、各
層の比誘電率を小さくすることなどがなされたが、蛍光
体の平均電界が低下してしまい輝度向上は十分ではなか
った。 【解決手段】 本発明の電界発光灯1は、透明電極5と
裏面電極14との間に発光層8と反射絶縁層11の積層
体12が多数に分割して形成され、かつ、積層体12と
積層体12との間に比誘電率の小さな絶縁物層13を形
成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は電界発光灯に関し、
特に液晶ディスプレイのバックライト等に好適する電界
発光灯に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の電界発光灯60は、図4の要部拡
大断面図に示すように、透明フィルム41a上に透明電
極41bを形成した透明導電フィルム41の上に、銅、
ハロゲンなどで活性化した硫化亜鉛などの蛍光体粒子を
フッ素樹脂などのバインダーに分散した発光層42、チ
タン酸バリウムなどの高誘電体粉をフッ素樹脂などのバ
インダーに分散した反射絶縁層43、カーボン、銀など
の導電ペーストからなる裏面電極44を順次積層印刷し
た構造のものが一般的である。
【0003】上記電界発光灯を点灯するには、通常、電
池などの直流低電圧を交流高電圧に変換するICインバ
ータなどの駆動装置が使用される。この種インバータは
直流電源、インダクタ(チョーク、トランスなど)、ス
イッチング素子を備えている。動作は、まずスイッチを
オンにして電源からインダクタに電流を流してインダク
タにエネルギーを蓄積し、次にスイッチをオフにして上
記エネルギーを放出し電界発光灯の容量負荷を充電す
る。以下、オンオフを繰り返して電界発光灯の端子電圧
を上昇する(ステップアップ方式)。十分な高電圧にな
った時点で電界発光灯を放電することにより発光させ、
充放電を繰り返して発光を持続させている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来のステップアップ
方式のインバータで電界発光灯を点灯する場合、電界発
光灯の輝度を向上するためには、インバータの出力電圧
(電界発光灯の端子電圧)を増加することが有効であ
り、例えば、インバータでは入力電圧を大きくする、ス
イッチのオン時間を長くし、オフ時間を短くする、イン
ダクタを小さくすることなどが有効であり、電界発光灯
では直流抵抗分を小さくする、全体の静電容量を小さく
することなどが有効とされた。特に、電界発光灯の静電
容量を小さくするためには、各層を厚くする、各層の比
誘電率を小さくすることなどがなされたが、発光層、蛍
光体の平均電界が低下してしまい輝度向上は十分ではな
かった。
【0005】そこで、本発明は上記の問題に鑑みてなさ
れたもので、蛍光体の平均電界を低下することなく全体
の静電容量を小さくして電界発光灯の端子電圧を増加
し、輝度を向上した電界発光灯を提供することを目的と
する。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、透明電極と裏
面電極との間に発光層と反射絶縁層の積層体を配設した
電界発光灯において、前記積層体が多数に分割して形成
され、かつ、積層体と積層体との間に比誘電率の小さな
絶縁物層が形成されたことを特徴とする。この手段によ
り、積層体と積層体との間の静電容量は小さくなるが、
発光層を含む積層体の静電容量は変わらないので、発光
層の電界が低下することなく電界発光灯の全静電容量が
小さくなって電界発光灯の端子電圧が増加し、この高電
圧が発光層に印加されて輝度が向上する。
【0007】また、透明電極と裏面電極との間に発光層
と反射絶縁層の積層体を配設した電界発光灯において、
前記発光層が多数に分割して形成され、かつ、発光層と
発光層との間に比誘電率の小さな絶縁物層が形成された
ことを特徴とする。この手段により、発光層と発光層と
の間の静電容量は小さくなるが、発光層を含む積層体の
静電容量は変わらないので、電界発光灯の全静電容量が
小さくなって電界発光灯の端子電圧が増加し、この高電
圧が発光層に印加されて輝度が向上する。ただし、この
構成では比誘電率の高い反射絶縁層と比誘電率の小さな
絶縁物層が積層されているので、段落(0006)に記
載の手段より静電容量の減少幅が小さく輝度増加幅も小
さい。
【0008】また、分割形成された各発光層が各1個の
蛍光体粒子を含むことを特徴とする。この手段により、
蛍光体粒子が単層に形成され、かつ粒子間に蛍光体粒子
より比誘電率の小さい絶縁物層が形成されるので、蛍光
体粒子に大きな電界が印加されるようになり、輝度が向
上する。
【0009】また、絶縁物層の比誘電率が蛍光体粒子の
比誘電率よりも小さいことを特徴とする。この手段によ
り、積層体と積層体の間の静電容量が積層体の静電容量
よりも小さくなり、高電圧が発光層に印加されて輝度が
向上する。
【0010】また、絶縁物層の可視光反射率が発光層の
可視光反射率よりも高いことを特徴とする。この手段に
より、発光層から出射した可視光が絶縁物層で効率良く
反射されて輝度が向上する。
【0011】また、発光層がストライプ状またはドット
状に形成されたことを特徴とする。この手段により、電
界発光灯の面上に発光層パターンと絶縁物層パターンと
が規則的に分布するので、各発光層パターンが同一輝度
となり輝度分布が向上する。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明の電界発光灯の第1の実施
の形態について図を参照して説明する。図1は電界発光
灯の発光面側から見た要部拡大平面図(a)とA−A線
に沿う要部拡大断面図である。本発明の電界発光灯1は
図1(a)に示すように発光部2と非発光部3とが一定
ピッチ(例えば、100〜500μm)のパターンでド
ット状に分割して形成されている。パターンは格子状で
も市松状でもよい。1ドットの発光層には複数個の蛍光
体粒子がある。断面構造は図1(b)に示すとおりで、
次のようにして製造される。絶縁性透明基材4の上に形
成されたITOなどの透明電極5の上に、硫化亜鉛を銅
で付活した蛍光体6を比誘電率が3〜4程度のフッ素ゴ
ムからなる樹脂7中に分散した発光層8を30〜40μ
m、チタン酸バリウム等の白色高誘電体物9をフッ素ゴ
ムなどの樹脂10中に分散させた反射絶縁層11を5〜
10μmの厚みで順次スクリーン印刷し積層体12を形
成する。乾燥後、上記蛍光体粒子の比誘電率(8〜10
程度)よりも比誘電率が小さい樹脂(例えば、フッ素ゴ
ム)をスクリーン印刷して上記積層体12と同一厚さの
絶縁物層13を形成する。次いで銀やカーボン等の導電
ペーストからなる裏面電極14を10〜20μm、絶縁
保護層15を10〜20μmの厚みで順次スクリーン印
刷で形成して電界発光灯1を得る。ここで、発光層8は
蛍光体粒子が高い充填率で単層に配列したものが効率が
よく望ましい。また、発光部2と非発光部3のピッチを
100〜500μmの範囲とした理由は、非発光部3の
絶縁物層13にかかる高電圧を有効に発光層に印加して
輝度を向上させるため、および、輝度分布を向上するた
めに、スクリーン印刷できる限界までピッチを小さくす
ることである。
【0013】本発明の電界発光灯1は、透明電極と裏面
電極との間に発光層と反射絶縁層の積層体が多数に分割
して形成され、かつ、積層体と積層体との間に蛍光体粒
子よりも比誘電率の小さな絶縁物層が充填されたことを
特徴とする。この構成により、発光層を含む積層体12
の静電容量を減少させることなく、積層体12と積層体
12との間に形成された絶縁物層13の静電容量を小さ
くでき、電界発光灯1の全静電容量を小さくできるの
で、かかる電界発光灯1をステップアップ方式のICイ
ンバータ等(図示しない)で点灯する際、前記絶縁物層
13の両端にかかるインバータの出力電圧(電界発光灯
の端子電圧)が増加し、この高電圧が発光層8に印加さ
れて輝度が格段に向上する。なお、前記積層体12と絶
縁物層13の形成順序は逆にしてもよい。また、絶縁物
層13に用いる材料は上記のフッ素ゴムに限らず、発光
層の蛍光体粒子より比誘電率が小さいものであればどの
ようなものでもよい。絶縁物層13の比誘電率は小さい
程上記の効果が大きい。したがって、発光層に使用され
る樹脂(バインダ)の比誘電率と同等またはこれより小
さいものであれば更に良い。また、本発明の全ての実施
の形態、変形例に適用できることであるが、本発明の効
果を得るためには絶縁物層は発光層または蛍光体粒子の
上下面(電界発光灯の発光面に対して垂直方向の面)に
は極力形成しないようにする必要がある。
【0014】次に、本発明の電界発光灯の第2の実施の
形態について図を参照して説明する。この場合もパター
ンは図1(a)に示すように発光部2と非発光部3とが
一定ピッチ(例えば、100〜500μm)でドット状
に分割して形成されている。一方、断面構造は図2に示
すとおりで、分割して形成された発光層8と発光層8の
間に絶縁物層13が形成されている。絶縁物層13の一
端13aは反射絶縁層11と接触している。絶縁物層1
3の材料は、第1の実施の形態と同一である。形成方法
は発光層、絶縁物層、反射絶縁層の順か、または絶縁物
層、発光層、反射絶縁層の順に形成する。この実施の形
態では、絶縁物層13の厚みが反射絶縁層11のぶんだ
け薄いこと、および絶縁物層13と反射絶縁層11が積
層されていることなどにより、この部分の静電容量が第
1の実施の形態より大きいので、電界発光灯全体の静電
容量が第1の実施の形態より大きく、したがって輝度の
増加幅は小さくなる。
【0015】上記の実施の形態では、発光部と非発光部
をドット状に形成した例を説明したが、100〜500
μmピッチのストライプ状に形成しても効果は変わらな
い。また、他のパターンでもよいが、規則性が必要であ
る。規則性があれば発光部、非発光部の面積が一定にな
るので静電容量も一定になり、各発光部の輝度も一定に
なり輝度分布が向上する。
【0016】次に、本発明の電界発光灯の第3の実施の
形態について図を参照して説明する。この実施の形態の
特徴は、図3の断面構造に示すように1ドットの発光層
中に蛍光体粒子6を1個配したもので、図3(a)では
1個の蛍光体粒子6からなる発光層18と反射絶縁層1
1とで積層体19が構成され、各積層体19、19の間
に絶縁物層13が形成されている。図3(b)では1個
の蛍光体粒子6からなる発光層18と発光層18の間に
絶縁物層13が形成されている。いずれの構造でも発光
部または非発光部のピッチは上記の100〜500μm
ではなく、もっと小さく蛍光体粒子径よりやや大きい程
度である。また、蛍光体粒子の間隔が極めて小さいので
必ずしもピッチを一定にする必要はなく、しなくても輝
度分布は良好である。この構造においても、絶縁物層1
3は蛍光体粒子よりも比誘電率が小さい材料が好適す
る。
【0017】次に、本発明の電界発光灯の変形例につい
て説明する。上記の各構造では発光層と発光層の間に、
微視的に見れば蛍光体と蛍光体の間に絶縁物層13があ
る。絶縁物層13は非発光部であり発光層からの光を吸
収する傾向がある。そこで絶縁物層13を可視光反射率
が高く、かつ、比誘電率が小さい材料にすることにより
吸収損失を減じ輝度を向上することができる。可視光反
射率は高いほどよいが、少なくとも発光層の可視光反射
率よりも高いものが望ましい。このような材料として、
小粒径のガラスビーズ、シリカなどの金属酸化物粉、ア
クリルなどのプラスチックビーズなどが好適する。
【0018】
【発明の効果】本発明の電界発光灯は、透明電極と裏面
電極との間に発光層と反射絶縁層の積層体(または発光
層)が多数に分割して形成され、かつ、積層体(または
発光層)と積層体(または発光層)との間に比誘電率の
小さな絶縁物が充填されたことを特徴とする。この構成
により、発光層または積層体の静電容量を減少させるこ
となく、絶縁物層の静電容量を小さくでき、電界発光灯
の全静電容量を小さくできるので、かかる電界発光灯を
ステップアップ方式のICインバータ等で点灯する際、
前記絶縁物層の両端にかかるインバータの出力電圧(電
界発光灯の端子電圧)が増加し、この高電圧が発光層に
印加されて輝度が格段に向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の実施の形態を示す電界発光灯
の要部拡大平面図と要部拡大断面図
【図2】 本発明の第2の実施の形態を示す電界発光灯
の要部拡大断面図第2実施例を示す電界発光灯の断面図
【図3】 本発明の第3の実施の形態を示す電界発光灯
の要部拡大断面図
【図4】 従来の電界発光灯の要部拡大断面図
【符号の説明】
1、20、30、40 電界発光灯 2 発光部 3 非発光部 4 絶縁性透明基材 5 透明電極 6 蛍光体粒子 7 樹脂(バインダ) 8,18 発光層 11 反射絶縁層 12,19 積層体 13 絶縁物層 14 裏面電極 15 絶縁保護層

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】透明電極と裏面電極との間に発光層と反射
    絶縁層の積層体を配設した電界発光灯において、前記積
    層体が多数に分割して形成され、かつ、積層体と積層体
    との間に比誘電率の小さな絶縁物層が形成されたことを
    特徴とする電界発光灯。
  2. 【請求項2】透明電極と裏面電極との間に発光層と反射
    絶縁層の積層体を配設した電界発光灯において、前記発
    光層が多数に分割して形成され、かつ、発光層と発光層
    との間に比誘電率の小さな絶縁物層が形成されたことを
    特徴とする電界発光灯。
  3. 【請求項3】分割形成された各発光層が各1個の蛍光体
    粒子を含むことを特徴とする請求項1または請求項2に
    記載の電界発光灯。
  4. 【請求項4】絶縁物層の比誘電率が発光層に使用した蛍
    光体粒子の比誘電率よりも小さいことを特徴とする請求
    項1または請求項2または請求項3に記載の電界発光
    灯。
  5. 【請求項5】絶縁物層の可視光反射率が発光層の可視光
    反射率よりも高いことを特徴とする請求項1または請求
    項2または請求項3に記載の電界発光灯。
  6. 【請求項6】発光層がストライプ状またはドット状に分
    割形成されたことを特徴とする請求項1または請求項2
    に記載の電界発光灯。
JP10074088A 1998-03-23 1998-03-23 電界発光灯 Pending JPH11273868A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005158491A (ja) * 2003-11-26 2005-06-16 Fuji Photo Film Co Ltd 分散型エレクトロルミネッセンス素子

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005158491A (ja) * 2003-11-26 2005-06-16 Fuji Photo Film Co Ltd 分散型エレクトロルミネッセンス素子

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