JPS62195894A - エレクトロルミネツセンス素子 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、発光体層に電場を印加して発光させるエレク
トロルミネッセンス素子に関するものである。

［従来の技術１ 近年、各種機器はその機能か非常に複雑化しており、そ
れに伴って機能素子として各種ディスプレイ素子か用い
られているが、少ない消費電流で輝度か大きく、小型化
することができる等の特徴から、蛍光体に電場を印加す
ることによりそれ発光させるようにしたエレクトロルミ
ネッセンス素子か広く採用されるようになってきた。

ところで、蛍光体は一般に水分に弱く、多湿な条件下て
使用すると、水分の影響によって酸化する等して変質・
劣化せしめられることになり、その輝度が短期間の間に
急激に低下してしまうことになる。そこて、エレクトロ
ルミネッセンス素子として実用化するためには、蛍光体
か水分に接触しない密閉構造とした状態で使用する必要
かある。このために、蛍光体粉末をハインタ樹脂に混入
して形成される発光体層を、他の部材と共に保護フィル
ム内に封入し、この保護フィルムによって発光体層を防
湿保護するようにしている。

しかしながら、例えばこの素子を屋外等の過酷な条件下
で使用したり、極めて長期間に渡って使用する場合等に
おいては、保護フィルムに不可避的に生しる微細孔や、
その接着部分を介して水分か内部に侵入することになり
、この保護フィルムたけでは必すしも完全に発光体層を
防湿保護することがてきない。そこて、このようにして
保護フィルム内に侵入した水分か発光体層と接触しない
ようにするために、該保護フィルム内に発光体層ととも
に吸湿材を封入し、該吸湿材によって保護フィルム内の
水分を捕捉するようにしたものか実用化されている。

第６図は従来のエレクトロルミネッセンス素子の一例を
示す断面図であって、１は透明電極基板、２は透明電極
、３は対向電極、４は発光体層、５は絶縁層、６は保護
フィルム、７は吸湿性フィルムである。

同図において、透明電極基板１の下面には、蒸着、塗布
などの手段によって透明電極２か設けられ、さらに該透
明電極２の下面には、高誘電率のバインダ樹脂と蛍光体
粉末とを混合した塗液を塗布乾燥してなる発光体層４か
設けられている。一方、アルミニウムなどの金属材料か
らなる対向電極３の上面には、高誘電率の結着材と高誘
電率の無機粉末とを混合した塗装を塗布乾燥して形成し
た絶縁層５か設けられ、該絶縁層５と前記発光体層４と
は加熱圧着されている。また、前記透明電極基板１の」
−面と対向電極３の下面とには、吸湿材として６−ナイ
ロンや６．６−ナイロンなどからなる透明で吸湿性の比
較的高い吸湿性フィルム７か配設され、これら各層は　
熱溶融性のフィルムからなる上下一対の保護フィルム６
を相互に接着するによって密封被覆されている。

また、吸湿材としては、前述の吸湿性フイルノ＼７に代
えて、酸化カルシウム、塩化カルシウム、シリカゲル、
モレキュラーシーツ、ゼオライトなどの吸湿性粉末を用
い、かかる吸湿性粉末をシリコンオイル中に分散させた
状態て、これを保護フィルム内のオイル溜に封入したも
のや、対向電極３の下面に両面接着テープを貼着し、こ
の両面接着テープに吸湿性粉末を所定の厚さて接着した
ものも提案されている。

さらに、保護フィルム６内に水分が侵入するのを極力制
限するために、該保護フィルムの材質として、アクラ＝
（商品名アライトケミカル製）等のような微細孔の無い
特殊なラミネートフィルムを使用すると共に、その密閉
、封止を完全に行うようになし、これらによりエレクト
ロルミネッセンス素子の長寿命化を図るようにしたもの
もある。

［発明か解決しようとする問題点ｌ 前述した従来技術のものは、保護フィルム６内に吸湿材
を封入し、該保護フィルム６内に侵入する水分を吸着除
去するようにしたものであるから、この吸湿部材の設跨
分たけ素子自体の形状か大きくなり、その薄型化か図れ
ないたけてなく、使用される吸湿材によってはその用途
か限定される不都合かあった。また、吸湿材の吸湿性能
には限度かあるために、例えば屋外のように極めて多湿
な条件下て使用されたり、また長期間使用する間には吸
湿材の吸湿性能か低下して発光体層４における蛍光体の
輝度か徐々に低下することを免れないことになる。そし
て、保護フィルム６の材質として特殊なラミネートフィ
ルムを使用し、かつその密閉、封止も完全に行うように
すると、コスト高になると共にその密閉、封止作業か著
しく面倒となる等の欠点もあった。

本発明は叙」二の点に鑑みてなされたものて、吸湿材を
使用することなく発光体層における蛍光体を直接防湿保
護することにより、多湿な条件下て使用されたり、長期
間使用しても、安定した輝度て発光するエレクトロルミ
ネッセンス素子を提供することを目的とするものである
。

［問題点を解決するための手段１ 前述の目的を達成するために、本発明は、バインダ樹脂
に混合される蛍光体を蛍光体粉末の表面に透光性を有し
、水分に対するバリヤ性を有する部材からなる防湿コー
ティングを施すことによって形成したことをその特徴と
するものである。

［作用１ このように構成することによって、保護フィルム自体、
またはその接着部分を介して内部に水分か侵入しても、
発光体層を構成する蛍光体は防湿コーテイングによって
保護されて、水分に接触するおそれはない。従って、密
閉性に多少劣る保護フィルムを使用しても、蛍光体粉末
を変質させたり、劣化させたりするおそれかなく、長期
間に渡り常に安定した輝度を維持させることかできるよ
うになり、その長寿命化を図ることかできる。

［実施例］ 以下、図面に基づいて本発明の詳細な説明する。

まず、第１図はエレクトロルミネッセンス素子の断面図
であって、図中、１１は透明電極基板、１２は透明電極
、１３は対向電極、１４は発光体層、１５は絶縁層、Ｉ
６は保護フィルムをそれぞれ示し、これらの各部材の構
造及び機能は前述した第６図のものと格別差異はないの
で、その説明を省略する。

なお、本実施例においては吸湿部材は設けられていない
。

面して、発光体層１４は、第２図に示したように、ハイ
ンタ樹脂２０に蛍光体２１を混合してなるもので、この
蛍光体２１は蛍光体粉末２２の表面を防湿コーテイング
２３で被覆することにより形成されている。この防湿コ
ーティング２３は水分に対するバリヤ特性に優れ、かつ
透光性を有する部材から選択され、具体的には、例えば
シランカップリンク剤、チタンカップリンク剤、酸化け
い素、酸化チタン、窒化けい素、アクリル系ハートコー
ト剤。

シラン系ハードコート剤等の無機材や有機材か好適に用
いられる。

次に、第３図に基づいて、蛍光体粉末２２に対する防湿
コーティング２３の被覆方法の一例を説明する。

同図においては、無機材からなるコーティングを施す装
置か概略的に示されており、図中３０は四塩化けい素溶
液の貯溜槽て、該貯溜槽３０内にはその四塩化けい素溶
液内に浸漬させた状態にトライエアの送気管３１か設置
されている。そして、送気管３１から供給されるトライ
エアを四塩化けい素溶液内に送ることによって、ドライ
エアの気泡中に四塩化けい素を含ませる。この四塩化け
い素を含んだエアを配管３２を介して蛍光体粉末２２を
収容した加熱槽３３内に送り込み、該加熱槽３３を３０
０〜４００’Ｃにまで加熱しつつ、その内部に設置した
蛍光体粉末２２を撹拌することによって、気相反応によ
り該蛍光体粉末２２の表面を二酸化けい素による防湿コ
ーティング２３で被覆させることかできるようになる。

このように、蛍光体粉末２２に防湿コーティング２３を
表面に施した蛍光体２１は、バインダ樹脂２０と混合さ
せて、塗液を形成し、これを透明電極１２の表面に塗布
乾燥させることにより、第２図に示したように発光体層
１４を形成することかできる。

前述の如く、蛍光体粉末２２を透光性を有し、水分に対
するバリヤ特性の優れた防湿コーティング２３で被覆し
た状態にして蛍光体２１を形成することにより、この蛍
光体２１を湿潤な雰囲気下に置いても、蛍光体粉末２２
は防湿コーティング２３によって保護されているので、
該蛍光体粉末２２か直接水分と接触して酸化する等の不
都合を生しることかない。従って、このようにして防湿
保護した蛍光体２１を発光体層１４として使用すること
によって、たとえ保護フィルム１６内に水分が侵入して
も、その輝度か低下することはない。

なお、防湿コーテイングは、第４図に示したように、有
機けい素等の有機金属の溶液槽４０内に蛍光体粉末２２
を混合し、これを撹拌装置４１により撹拌することによ
っても形成することかできる。

実験例 前述した第３図に示した装置を使用し、蛍光体粉末とし
て、シルバニア＃７２３を使用し、これを加熱槽３３に
入れた状態で、２０°Ｃのドライエアを送気管３１から
四塩化けい素の貯溜槽１０に１１．１１／ｗｉｎ。

送り込み、配管３２から３５０°Ｃに加熱した加熱槽３
３に四塩化けい素を含むエアを３０分間送り込んて二酸
化けい素の防湿コーティングを行った蛍光体を得た。こ
の蛍光体２０重量部とハインタとしてのシリコン樹脂（
東しシリコーン製ＣＹ５２−０（１５）　１０重量部と
を混練して発光体試料ｌを形成した。

次に、第４図に示した装置を使用し、前述と同様の蛍光
体粉末１０重量部と有機けい素（１１本曹達製アトロン
）２重祉部をよく撹拌し、溶剤か蒸発するまて放置する
。然る後、５００°Ｃ１１０分間の熱処理をし、小型の
Ｖ型ツレンタて元の粉末状に戻して防湿コーティングし
た蛍光体を得た。この蛍光体２０重量部とバインダとし
ての前述と同様のシリコン樹脂ｌＯ重置部とを混練する
ことによって、発光体試料Ｉ＋を形成した。

さらに、第４図に示した装置を使用し、蛍光体粉末１０
重量部とメチル・トリメトキシ・シラン２゜５重量部と
を混練し、これを２５０°Ｃて１０分間熱処理して、発
光体試料ＩＩＩを形成した。

これら発光体試料ｌ、１１及びＩＩ＋をそれぞれ１ｇ採
取し、これらを第５図に示したようにガラス板からなる
透明電極５０．５０に挟み込み、この透明電極５０．５
０間にスペーサ５１（５０ルｍ厚）を介装し、該各電極
間に交流電源５２を接続し、２５±　１°Ｃ１湿度５０
±１０％の雰囲気中において、４００ｃｙｃｌｅ／ｓｅ
ｃ　。

１５１）Ｖの負荷をかけて輝度の変化を測定した。

これらと、蛍光体粉末２０重量部を防湿コーティングす
ることなく、バインダとしてのシリコン樹脂１０型破部
とを混練した従来技術の発光体試料ＩＶを同様にして輝
度変化の測定を行った。

結果を下記の表に示す。同表から明らかなように、本発
明の如く、防湿コーテイングを施【ノだ蛍光体を使用し
た発光体試料は、従来技術のもののように防湿コーテイ
ングを施さないものと比較して、輝度半減期か４倍以」
―となり、その寿命か茗しく長くなった。

表 ［発明の効果］ 以上詳述した如く、本発明に係るエレクトロルミネッセ
ンス素子は、その発光体層を構成する蛍光体を蛍光体粉
末に防湿コーテイングを施すことにより形成するように
したように構成したので、この素子を構成する各部材を
保護する保護フィルムからその内部に水分が侵入しても
、該蛍光体粉末の輝度か低下することがなく、その長寿
命化を図ることかできるようになる。また、保護フィル
ム内に吸湿材を封入したり、該保護フィルムを特殊なラ
ミネートフィルムで形成する必要かなくなるのて、素子
の全体形状を薄型化することかできると共に、安価に製
造てき、しかも用途に汎用性を持たせることかてきる等
の優れた効果かある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すエレクトロルミネッセ
ンス素子の断面図、第２図は発光体層の拡大断面図、第
３図は蛍光体を製造するための−の装置を示す概略構成
図、第４図は蛍光体を製造するための他の装置の概略構
成図、第５図は蛍光体の輝度変化を測定するための試験
装置の概略構成図、第６図は従来技術によるエレクトロ
ルミネッセンス素子の断面図である。 １１：透明電極基板、１２：透明電極、１３：対向電極
、１４：発光体層、２０：バインダ樹脂、２１：蛍光体
、２２：蛍光体粉末、２３：防湿コーティング。 第１図 第２図 第３ｒＩ！Ｊ 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　透明電極と対向電極との間に蛍光体をバインダ樹脂に
   混合させてなる発光体層を介装させて、該発光体層に電
   場を印加することによつて、前記蛍光体を発光させるよ
   うにしたエレクトロルミネツセンス素子において、前記
   蛍光体を蛍光体粉末の表面に透光性を有し、水分に対す
   るバリヤ性を有する部材からなる防湿コーテイングを施
   すことによつて形成したことを特徴とするエレクトロル
   ミネツセンス素子。