JPS62264593A - 電場発光素子 - 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］ この発明は結合剤中にけい光体粒子を分散させて発光層
を構成させてなる分散型エレクトロルミネセンス素子と
称される電場発光素子に関する。

［従来の技術） この種の電場発光素子は二つの電極間にけい光体粒子を
結合剤中に分散結着させてなる発光層を介在させた構造
を有し、上記電極間に電界をかけることにより上記粒子
が発光して所望の表示がなされるものである。この素子
の発光特性を左右する因子には種々のものがあるが、そ
のひとつにけい光体粒子を分散結着させる結合剤がある
。

従来、このような結合剤としては、シアノエチル化セル
ロース、シア／エチル化スターチ、シアノエチル化プル
ラン、シアンエチル化サッカロース、シアノエチル化ポ
リビニルアルコールなどのアルコール性水酸基含有高分
子化合物のシアノエチル化物が高い誘電率を付与し、ま
た電極などとの密着性ないし接着性にすぐれて発光特性
上望ましいものとして用いられている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかるに、このようなシアノエチル化物を結合剤として
用いた従来の電場発光素子は、発光寿命の面で満足でき
ないという問題があった。この理由は、上記結合剤にお
いてアルコール性水酸基含有高分子化合物のすべての水
酸基がシアノエチル化されるのではなく、一般に１０％
以上の水酸基が残存しており、この残存水酸基によって
発光層内部に水分が吸収されやすくなるためである。

すなわち、上記結合剤を用いた発光層には通常１〜５重
量％程度の水分が吸収され、このように吸収された水分
はけい光体粒子、たとえば硫化亜鉛粒子の分解触媒とし
て作用する結果、発光寿命が著しく短くなるものである
。そこで、かかる問題を克服するために、現状ではフッ
素樹脂などの防湿フィルムによって素子全体を封止する
か、あるいは素子の内部に吸湿剤を入れるなどの対策が
とられているが、未だ満足すべき成果は得られていない
。

したがって、この発明は、上記従来の問題点を解決する
こと、つまり上記従来のものとは異なる結合剤を用いる
ことによって発光寿命の改善を図るようにした電場発光
素子を提供することを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討し
た結果、シア／エチル化したアルコール性水酸基含有高
分子化合物をさらにトリメチルシリル化し、これをけい
光体粒子を分散結着させるための結合剤として用いるよ
うにしたときには、前記従来の発光素子に比し発光寿命
の非常に長い電場発光素子が得られるものであることを
知り、この発明を完成するに至った。

すなわち、この発明は、二つの電極間にけい光体粒子と
結合剤とを含む発光層を介在させた構造の電場発光素子
において、上記の結合剤がシアノエチル化したアルコー
ル性水酸基含有高分子化合物のトリメチルシリル化物か
らなることを特徴とする電場発光素子に係るものである
。

〔発明の構成・作用〕

この発明においてけい光体粒子の結合剤として使用する
トリメチルシリル化物は、シア／エチル化したアルコー
ル性水酸基含有高分子化合物に残存する水酸基をさらに
トリメチルシリル化したものであり、この物には残存水
酸基がほとんど存在せず、しかも導入されるトリメチル
シリル基が撓水性基として作用するために、この物を結
合剤として用いた発光層はこの層内部への水分の吸収が
前記従来のものに比し、つまりトリメチルシリル化を行
わない結合剤を用いたものに比し著しく抑制されること
になる。

すなわち、この発明では、上記したトリメチルシリル化
物をけい光体粒子の結合剤として用いたことにより、発
光層内部への水分の吸収が抑制され、この水分の吸収に
起因した上記粒子の分解が防がれるため、発光素子とし
ての寿命が長くなり、特に前記したトリメチルシリル化
を行わない従来の結合剤を用いたものに比し５倍以上の
輝度半減寿命を有する電場発光素子を得ることが可能と
なる。

この発明において上記のトリメチルシリル化物を得るた
めの出発原料となるシアノエチル化したアルコール性水
酸基含有高分子化合物としては、シア／エチル化セルロ
ース、シアノエチル化ヒドロキシセルロース、シア／エ
チル化スターチ、シアノエチル化プルラン、シアノエチ
ル化サッカロースおよびシアノエチル化ポリビニルアル
コールなどがある。これらの出発原料は、セルロース類
、糖類およびポリビニルアルコールナトの７／Ｌ／：ｌ
　−ル性水酸基含有高分子化合物にアクリロニ）　ＩＪ
ルを常法により付加反応させることにより得られるもの
である。

この出発原料には既述したとおり未反応の水酸基が残存
しているが、この残存は赤外線吸収スペクトルなどによ
って容易に確認できるものである。

この発明では、このような水酸基の残存した出発原料に
トリメチルシリル化剤を反応させて、けい光体粒子の結
合剤として用いるトリメチルシリル化物とする。

上記の反応は公知の方法に準じて行うことができ、たと
えば充分に脱水したＮ−Ｎ−ジメチルホルムアミド、ア
セトン、Ｎ−Ｎ−ジメチルアセトアミド、ジメチルスル
ホキシドなどの反応溶媒を使用し、これに前記の出発原
料を溶解したのち、トリメチルシリル化剤としてのトリ
メチルクロロシランを加えて反応させればよい。反応条
件としては、２５〜５０°Ｃ１好ましくは４０〜４５°
Ｃで２０〜２５時間程度である。

つぎに、上記の如くして得られるトリメチルシリル化物
を結合剤として用いたこの発明の電場発光素子を作製す
る方法の一例につき説明する。

まず、上記結合剤の溶液を結合剤濃度が５〜５０重量％
となるように調整する。この溶液に結合剤１００重量部
に対して５０〜１，０００重量部となる割合のけい光体
粒子を分散混合して発光層用ペーストとする。また、別
途上記溶液に結合剤１００重量部に対して５０〜１，０
００重量部となる割合の高誘電体粉末を分散混合して高
誘電体層用ペーストとする。

ついで、背面電極となるアルミニウム板の如き金属電極
の上に高誘電体層用ペーストをスクＩＪ−ン印刷などの
方法で均一に塗布し、充分に乾燥して溶媒を除去するこ
とにより厚みが１０〜５０１ｉｎ程度の高誘電体層を形
成する。続いて、この高誘電体層上に発光層用ペースト
を上記同様に塗布し、乾燥することにより厚みが３０〜
５０声程度の発光層を形成する。最後に、この発光層上
に透明電極を被着させたポリエステルフィルムの如き透
明樹脂フィルムやガラス板を透明電極が内側となるよう
に重ね合わせて１２０〜１７０°Ｃの温度で圧着する。

このようにして得られるこの発明の電場発光素子は、背
面電極と透明電極とからなる二つの電極間に高誘電体層
と発光層とがサンドインチ状に積層介在された構造から
なり、発光層が前記特定の結合剤を用いたものからなる
ために水分の吸収に起因したけい光体粒子の分解のおそ
れの少ない高寿命を有するものとなる。また、上記例で
は、高誘電体層の結合剤に発光層のそれと同じものを用
いていることから、水分の吸収に起因した高誘電体粉末
の分解も防がれ、この点からも発光素子としての高寿命
化に好結果が得られる。

なお、上記の作製例では、高誘電体層を形成したのちこ
の上に発光層を形成するようにしているが、発光層を透
明電極上に前記同様にして形成し、このものを背面電極
上に形成された高誘電体層と重ね合わせて圧着するとい
った種々の変形が可能である。

これら作製法において用いられるけい光体粒子としては
、この種の発光素子に使用されている従来公知のものを
いずれも適用できる。具体的には、銅、マンガン、鉛、
銀などの活性剤や塩素、臭素、ヨウ素、アルミニウムな
どの共活性剤の一種または二種以上で活性化した硫化亜
鉛または硫化カドミウム亜鉛などがある。これらけい光
体粒子の粒子径としては、平均粒子径が２５〜３５声の
範囲にあるのが適当である。

また、高誘電体粒子としては、平均粒子径が１〜５−程
度のチタン酸バリウム、チタン酸鉛、酸化チタンなどの
一種もしくは二種以上が用いられる。さらに、透明電極
としては、厚みが１０〜５０ｎｍ程度の酸化インジウム
、酸化スズまたはこれらの混合物が用いられ、透明樹脂
フィルムやガラス板上に真空蒸着法などの手段にて形成
される。

また、前記結合剤の溶液を得るための溶媒としては、Ｎ
−Ｎ−ジメチルホルムアミドなどの極性溶媒が適宜選択
使用される。

この発明の電場発光素子は、基本的には二つの電極（背
面電極と透明電極との）間にけい光体粒子と前記結合剤
とを含む発光層が介在された構造のものであればよく、
したがって前記例に示される高誘電体層の形成を省いた
ものなど種々の変形が可能である。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明は、けい光体粒子の結合剤とし
て前記特定のトリメチルシリル化物を用いたことにより
、発光寿命の長い電場発光素子を製造容易に提供するこ
とができる。

〔実施例１ 以下に、この発明の実施例を記載してより具体的に説明
する。

実施例 撹拌機付反応容器に、充分な乾燥を行って水分を除去し
たシアノエチル化セルロース１００ｙ、同様に水分を除
去したＮ−Ｎ−ジメチルホルムアミド（以下、Ｄ　Ｍ　
Ｆという）９００５’を仕込み、窒素気流中４０〜４５
°Ｃで撹拌溶解した。この溶液中に、水分を除去したＤ
ＭＦＩ、０００ｙにトリメチルクロロシラン１０ノを溶
解させてなる溶液を加え、２４時間反応を行った。反応
終了後、反応物（固型分）１００ｙ−に対してＤ　Ｍ　
Ｆが３５０〜５００２となるように濃縮して適当な粘度
に調整された結合剤溶液とした。

上記の溶液を等分し、その一方に２５０ｙのけい光体粒
子（ＺｎＳ：Ｃｕ、平均粒子径３０−）を分散混合する
ことにより、均一な発光層用ペーストを調製した。また
、他方に２５０ｙの高誘電体粒子（ＢａＴｉＱ３、平均
粒子径２声）を分散混合することにより、均一な高誘電
体層用ペーストを調製した。厚さ１００．”のアルミニ
ウム板上に上記の高誘電体層用ペーストをスクリーン印
刷して厚さ１５μの高誘電体層を形成した。この層上に
さらに上記の発光層用ペーストをスクリーン印刷して厚
さ３５／１Ｍの発光層を形成した。この発光層上に電極
端子を取り付けた透明導電フィルム（厚さ茄μのポリエ
ステルフィルム上に酸化インジウムと酸化スズの混合物
からなる厚さ４０ｎｍの透明電極膜を形成してなるもの
）を透明電極膜が内側となるように１５０°Ｃで熱圧着
した。最後に、ポリ三フフ化塩化エチレン（ＰＣＴＦＥ
）からなる防湿フィルムで封止して、この発明に係る電
場発光素子とした。

この発光素子につき、２０°Ｃ，７０％ＲＨの雰囲気中
で１００Ｖ−６０Ｈｚの駆動条件で連続点灯試験を行っ
たところ、輝度半減期は５，０００時間と非常に長かっ
た。

比較例 シアノエチル化セルロースをトリメチルシリル化しない
でそのまま結合剤として用いた以外は、実施例と同様に
して電場発光素子を得た。この素子につき実施例と同様
の連続点灯試験を行ったところ、輝度半減期は１，００
０時間と非常に短かかった。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　二つの電極間にけい光体粒子と結合剤とを含む
   発光層を介在させた構造の電場発光素子において、上記
   の結合剤がシアノエチル化したアルコール性水酸基含有
   高分子化合物のトリメチルシリル化物からなることを特
   徴とする電場発光素子。