JPH04171696A - 分散型ｅｌ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〕 この発明は分散型ＥＬ素子に関し、さらに詳しくは、輝
度の経時劣化が小さくて、安定性に優れた長寿命の分散
型ＥＬ素子に関する。

〔従来の技術〕

一般に、分散型ＥＬ素子における発光層は、高誘電率結
合剤樹脂を有機溶剤に溶解し、これに蛍光体を均一に混
合分散して発光塗料を調製した後、この発光塗料を透明
電極等の上に塗布、乾燥して形成される。

このような分散型ＥＬ素子において、蛍光体に高電界を
印加すると、たとえば、発光母体であるＺｎＳや、発光
中心を形成するＣｕ、ＣＥ等の移動が注し、欠陥が生成
されたり、非輻射中心の形成が起こって、輝度が低下す
る。特に、水が存在すると ＺｎＳ＋２Ｈｚ○→Ｓ　０２　＋　Ｚ　ｎ、　＋　２　
Ｈ２示されるような反応が進行し、ＺｎＳが分解するた
め、欠陥の生成や、非輻射中心の形成が起こりやすくな
り、輝度の低下が著しくなる。

このため、蛍光体外部からの水分の侵入を防御する目的
で、蛍光体の粒子表面に防湿膜を形成することが行われ
ており、たとえば、シランカンプリング剤や、酸化ケイ
素等の防湿膜を蛍光体にコーティングすることが行われ
ている。（特開昭６２−１９’５８９４号公報） 〔発明が解決しようとする課題〕 ところが、この種の防湿膜が形成された蛍光体は、シラ
ンカップリング剤や、酸化ケイ素等の防湿膜を蛍光体の
粒子表面にコーティングする際、２５０〜５００°Ｃの
高温で加熱されるため、蛍光体自体が変色したりして劣
化し、輝度がその分低下するという難点があり、特に、
酸化ケイ素の場合、気相反応によって行われ、四塩化ケ
イ素を用いているため、安全性に欠ける。

〔課題を解決するための手段〕

この発明はかかる現状に鑑み種々検討を行った結果なさ
れたもので、蛍光体の粒子表面に、常温で炭素数２〜３
０のアルキル基を有するオルガノシラザンをコーティン
グ処理することによって、コーティング処理を容易かつ
安全にするとともに、蛍光体の劣化を抑制しながら防湿
効果を充分にし、輝度の経時劣化が小さくて、安定性に
優れた長寿命の分散型ＥＬ素子が得られるようにしたも
のである。

この発明において、発光層中に混合分散される蛍光体の
粒子表面にコーティングされる炭素数２〜３０のアルキ
ル基を有するオルガノシラザンは、常温で蛍光体に良好
に化学吸着し、防湿性が高くて、溌水性を有する。第１
図は、このようなオルガノシラザンの一種であるオルガ
ノジシラザンにおける蛍光体との吸着機構を反応式で図
示したもので、この第１図に示すように、オルガノジシ
ラザンは、蛍光体ＺｎＳ表面に、常温で化学吸着し、防
湿性が高くて、溌水性を有する強固な防湿膜を形成する
。

しかして、蛍光体中への水分の侵入が効果的に防止され
、このようなオルガノシラザンで粒子表面がコーティン
グされた蛍光体を、高誘電率結合剤樹脂中に混合分散さ
せて発光層を形成すると、輝度の経時劣化が小さくて、
安定性に優れた長寿命の分散型ＥＬ素子が得られる。

このようなオルガノシラザンは、防湿効果を充分に発揮
させるため、炭素数２〜３０のアルキル基を有するもの
であることが好ましく、アルキル基を持たないものは、
水分の侵入を効果的に防止することができない。このよ
うな炭素数２〜３０のアルキル基を有するオルガノシラ
ザンとしては、たとえば、（ＣＨ３）２５　ｉ　　（Ｎ
Ｈ）２／□、ＣＩ８Ｈ３７Ｓ　ｉ　（ＮＨ）３／□、Ｃ
３ＨｚＳ　１　　（ＮＨ）３／□、Ｃ＋。Ｈｚ＋Ｓ　Ｉ
　ＣＨ３（ＮＨ）　２／□などが挙げられる。

また、炭素数２〜３０のアルキル基を有するオルガノシ
ラザンで粒子表面がコーティングされる蛍光体としては
、ＺｎＳ、ＣｄＳ＆とから居る母材に、Ｃｕ、Ｃｌ、Ｍ
ｎ、ＡＩ、Ａｇなどの１種または２種以上の元素を、発
光中心として付活した蛍光体など、一般に分散型ＥＬ素
子に使用される蛍光体が、いずれも好適なものとして使
用される。

さらに、発光層に使用される高誘電率結合剤樹脂として
は、一般に分散型ＥＬ素子の発光層に使用される高誘電
率結合剤樹脂が、いずれも好適に使用され、たとえば、
シアノエチル化セルロース、シアノエチル化プルラン、
シアノエチル化ポリビニルアルコール、シアノエチル化
ヒドロキシセルロース、シアノエチル化サッカロース、
シアノエチル化フェノキシ樹脂などが好ましく使用され
る。

また、有機溶剤としては、ジメチルホルムアミド、ノル
マルメチル２−ピロリドン、ジメチルスルホキシド、イ
ソホロン、アセトン、メチルエチルケトンなど、通常、
分散型ＥＬ素子の発光層に使用されるものがいずれも使
用される。

このように、粒子表面が炭素数２〜３０のアルキル基を
有するオルガノシラザンでコーティングされた蛍光体を
混合分散した発光層を有する分散型ＥＬ素子は、たとえ
ば、第２図および第３図に示すようにガラス板１上のイ
ンジウム−スズ酸化物などからなる透明電極２上に、前
記の蛍光体、高誘電率結合剤樹脂および有機溶剤等を混
合分散して調製された発光塗料を塗布、乾燥して、粒子
表面が炭素数２〜３０のアルキル基を有するオルガノシ
ラザン３でコーティングされた蛍光体４を混合分散した
発光層５を形成し、次いで、この発光層５上に、チタン
酸バリウムなどの高誘電率結合剤樹脂および有機溶剤等
を混合分散して調製された絶縁塗料を塗布、乾燥して反
射絶縁層６を形成した後、さらにアルミニウム等からな
る背面電６一 極７を形成し、これらを防湿フィルム８で封止して形成
される。なお、９は交流電源で、分散型ＥＬ素子１０は
、透明電極２と背面電極７が交流電源９に接続されて駆
動される。

ここで、透明電極２は、従来の分散型ＥＬ素子の透明電
極と同様にして形成され、例えば、インジウム−スズ酸
化物、Ｉｎ２Ｏ３、ＳｎＯ２、金などからなる透明電極
２が、電子ビーム薄着法やスパッタリング法によって形
成される。

また、発光層５上に形成される反射絶縁層６は、チタン
酸バリウム、ヂタン酸鉛、二酸化チタンなどの高誘電率
無機化合物を、発光層５で使用する高誘電率結合剤樹脂
および有機溶剤とともに混合分散して絶縁塗料を調製し
、この絶縁塗料を発光層５上に塗布、乾燥して形成され
る。

さらに、反射絶縁層６上に形成される背面電極７は、従
来の分散型ＥＬ素子の背面電極と同様にして形成され、
たとえば、アルミニウム、金、モリブデン、クロム等の
金属電極、さらにＳｎＯ２、ＩｎｚＯ：＋などの金属酸
化物電極が、真空蒸着法や抵抗加熱法によって形成され
、またＡＩ箔などを加熱圧着するなどの方法でも形成さ
れる。

防、湿フィルム８としては、３７フ化塩化エチレンフイ
ルムなどが使用される。

〔実施例〕

次に、この発明の実施例について説明する。

実施例１ 蛍光体ＺｎＳ：Ｃｕ、Ｃｌ３０重量部を、トルエン３０
重量部およびオルガノシラザン（ＣＨｚ）２Ｓ　ｔ　（
ＮＨ）　２／□２重量部とともに、超音波洗浄器中に備
えたスクリュー瓶に投入し、洗浄溶液の温度を２５°Ｃ
として１時間混合した。混合後、−晩装置し、吸引濾過
した。濾過後、真空中にて８０°Ｃで２４時間乾燥し、
粒子表面がオルガノシラザンでコーティングされた蛍光
体を得た。

次いで、この防湿処理された蛍光体ＺｎＳ：Ｃｕ、Ｃｌ
４０重量部を、シアノエチル化プルラン４０重量部をジ
メチルホルムアミド２０重量部中に溶解した中に、７０
°Ｃに加熱しながら混合分散して発光塗料を調製した。

次に、この発光塗料を、第２図に示すように厚さ１．１
闘のガラス板１上に形成したインジウム−スズ酸化物か
らなる厚さ０．２μｍの透明電極２上にスクリーン印刷
によって塗布し、７０“Ｃで２４時間乾燥して、厚さ４
０μｍの発光層５を形成した。

さらに、シアンエチル化プルラン４０重量部をジメチル
ホルムアミド２０重量部中に溶解し、これにチタン酸バ
リウムを４０重量部混合分散して絶縁塗料を調製し、こ
の絶縁塗料をスクリーン印刷によって発光層５上に塗布
し、７０　’Ｃで２４時間乾燥して、厚さ６０μｍの反
射絶縁層６を形成した。

次に、この反射絶縁層６上に抵抗加熱蒸着法によってア
ルミニウムを蒸着して、アルミニウムからなる背面電極
７を形成し、これらを防湿フィルム８で被覆して、第２
図に示すような分散型ＥＬ素子１０を作製した。

実施例２ 実施例１における蛍光体の防湿処理において、オルガノ
シラザン（ＣＨ：＋）２３１　　（ＮＨ）ｚｙ。に代え
て、オルガノシラザンＣＩ　８　Ｈ３□５ｉ（ＮＨ）３
／２を同量使用した以外は、実施例１と同様にして蛍光
体の防湿処理を行った。

次いで、この防湿処理された蛍光体を９０％ＲＨ雰囲気
中に約４８時間放置した後、実施例１で使用した蛍光体
に代えて同量使用し、実施例１と同様にして分散型ＥＬ
素子１０を作製した。

比較例１ 実施例１において、蛍光体の防湿処理を省き、蛍光体Ｚ
ｎＳ：Ｃｕ、ＣＩをそのまま実施例１の防湿処理された
蛍光体に代えて同量使用した以外は、実施例１と同様に
して分散型ＥＬ素子を作製した。

比較例２ 実施例２において、蛍光体の防湿処理を省き、蛍光体Ｚ
ｎＳ：Ｃｕ、ＣＩをそのまま９０％ＲＨ雰囲気中に約４
８時間放置した後、実施例２の防湿処理された蛍光体に
代えて同量使用した以外は、実施例２と同様にして分散
型ＥＬ素子を作製した。

各実施例および比較例で得られた分散型ＥＬ素子を、２
０°Ｃ１９０％ＲＨ雰囲気で、２００　Ｖ／４００Ｈｚ
の交流駆動で作動させ、輝度の経時変化を８周べた。

第４図および第５図はその結果を輝度と駆動時間の関係
図で表したものであり、第４図および第５図から明らか
なように、実施例１で得られた分散型ＥＬ素子は、比較
例１で得られた分散型ＥＬ素子に比し、防湿処理によっ
て初期輝度は低下するが、輝度半減時間はほぼ２倍であ
り、同様に、実施例２で得られた分散型ＥＬ素子は、比
較例２で得られた分散型ＥＬ素子に比し、防湿処理によ
って初期輝度は低下するが、輝度半減時間はほぼ２倍で
ある。

〔発明の効果〕

第４図および第５図から明らかなように、この発明で得
られた分散型ＥＬ素子（実施例１および２）は、いずれ
も比較例１および２で得られた分散型ＥＬ素子に比し、
輝度半減時間が長くほぼ２　。

倍であり、このことからこの発明で得られる分散型ＥＬ
素子は、輝度の経時劣化が小さくて、安定性に優れ、長
寿命の分散型ＥＬ素子が得られることがわかる。

【図面の簡単な説明】

第１図は蛍光体の粒子表面にオルガノジシラザンが吸着
される吸着機構を反応式で示した説明図、第２図はこの
発明で得られた分散型ＥＬ素子の一実施例を示す断面図
、第３図は第２図に示す分散型ＢＬ素子の発光層の部分
拡大断面図、第４図および第５図はこの発明で得られた
分散型ＥＬ素子の輝度と駆動時間との関係図である。 １・・・ガラス板、２・・・透明電極、３・・・オルガ
ノシラザン、４・・・蛍光体、５・・・発光層、６・・
・反射絶縁層、７・・・背面電極、８・・・防湿フィル
ム、１０・・−分散型ＥＬ素子 特許出願人　　日立マクセル株式会社 特許出願人　　信越化学工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．高誘電率結合剤樹脂中に蛍光体を分散させた発光層
   を有する分散型ＥＬ素子において、発光層中に、粒子表
   面が炭素数２〜３０のアルキル基を有するオルガノシラ
   ザンでコーティングされた蛍光体を混合分散させたこと
   を特徴とする分散型ＥＬ素子