JPH0432194A - 分散型エレクトロルミネッセンス素子 - 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〕 本発明は分散型エレクトロルミネッセンス素子に係わり
、さらに詳しくはその発光層の改良に関する。

〔従来の技術〕

分散型エレクトロルミネッセンス素子においては、発光
層の主構成成分である蛍光体が空気中の水分と反応して
劣化するため、素子の寿命が低下するという問題がある
。

そのため、特開昭３９−１７８７４号公報では、蛍光体
の粒子表面に撥水性の酸化チタン膜や酸化ケイ素膜を形
成して、水分による蛍光体の劣化を防止し、分散型エレ
クトロルミネッセンス素子の寿命低下を防止することが
提案されている。

しかしながら、上記のような酸化チタン膜や酸化ケイ素
膜の形成は、水中で蛍光体にＴ　ｉＣＩ　ａやにア５ｉ
ｎｓなどを処理することによって行われるため、その処
理の間に蛍光体の母体であるＺｎ５（硫化亜鉛）が変質
し、輝度の低下を招くことになる。

また、特開昭６２−１９５８９４号公報では、気相反応
により蛍光体の粒子表面に酸化ケイ素膜を形成すること
が提案されているが、この方法では蛍光体を３００〜４
００℃に加熱するため、蛍光体の結晶構造が変化し、こ
の場合も、輝度の低下を招くという問題があった。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記のように、従来においても、蛍光体の粒子表面に撥
水処理を施すことによって、水分による蛍光体の劣化を
防止することが提案されているが、それらによる場合、
処理の間に蛍光体が水分と反応して変質したり、あるい
は熱によって結晶構造が変化して、輝度が低下するとい
う問題があった。

したがって、本発明は、蛍光体の変質を伴うことなく、
蛍光体の粒子表面に撥水処理を施して、長寿命の分散型
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。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、蛍光体の粒子表面をイソシアン酸エステルで
撥水処理することによって、上記目的を達成したもので
ある。

すなわち、イソシアン酸エステルで撥水処理するときは
、加熱や水中での処理を要さず、常温、非水溶液中での
処理によって、蛍光体の粒子表面に強固な撥水性被膜を
形成することができるので、撥水処理による蛍光体の変
質が生じない。

また、イソシアン酸エステルで撥水処理するときは、イ
ソシアン酸エステルが蛍光体の粒子表面の水酸基とウレ
タン結合を形成することによって反応し、蛍光体の粒子
表面に撥水性被膜を形成するので、蛍光体の初期劣化の
要因となる粒子表面の水酸基が除去され、蛍光体そのも
のも改質される。

本発明において用いるイソシアン酸エステルとしては、
イソシアン酸エステルを（Ｃ１ｌＨ２，ｌや、）ＮＧＯ
で表すとき、ｎが３〜１８のもの、特にｎが１０〜１８
のものが好ましい。つまり、ｎが３より小さい場合は撥
水性効果が充分でなく、また、ｎが１８より大きくなる
と初期輝度が低下する。上記のようなイソシアン酸エス
テルの具体例を挙げると、例えば、イソシアン酸プロピ
ル、イソシアン酸ブチル、イソシアン酸アミル、イソシ
アン酸ヘキシル、イソシアン酸ヘプチル、イソシアン酸
ノニル、イソシアン酸デシル、イソシアン酸ラウリル、
イソシアン酸ミリスチル、イソシアン酸セチル、イソシ
アン酸ステアリルなどが挙げられる。

蛍光体の粒子表面の撥水処理は、例えば、蛍光体と有Ｉ
Ｉ溶荊とを攪拌して混合しながら、該混合液中にイソシ
アン酸エステルを添加し、蛍光体とイソシアン酸エステ
ルとを接触させ、蛍光体の粒子表面にイソシアン酸エス
テルに基づく撥水性被膜を形成させることによって行わ
れる。この撥水処理は常温下で行うことができるし、ま
た、処理後の乾燥も、有機溶剤を除去すればよいので、
風乾で行うことができるなど、加熱を要することなく行
うことができる。

発光層の形成は、粒子表面をイソシアン酸エステルで撥
水処理した蛍光体を用いることを除いては、従来同様に
行えばよく、例えば、上記蛍光体と、シアノエチル化プ
ルランなどの有機バインダーと、ジメチルホルムアミド
などの溶剤とを混合して、発光層形成用の塗材を調製し
、この発光層形成用の塗材を透明電極上に塗布し、乾燥
して溶剤を除去することによって行われる。

本発明において、蛍光体としては、例えば、Ｚｎｓ：ｃ
ｕ、ＣＩ、ＺｎＳ：Ｃｕ、ＡＩ、ＺｎＳ：　Ｃｕ、Ｂｒ
、ＺｎＳ　：　Ｃｕ、Ｍｎなどが用いられる。また、蛍
光体の粒子表面をイソシアン酸エステルで撥水処理する
際に使用する有機溶剤としては、例えば、トルエン、キ
シレン、ベンゼン、クロロホルムなどが用いられる。

蛍光体の粒子表面をイソシアン酸エステルで撥水処理す
ることによって、蛍光体の粒子表面にイソシアン酸エス
テルに基づく撥水性被膜が形成されるが、この被膜は厚
みの薄いものでよく、通常、２０〜５００人（２〜５０
ｒｖ　）程度の厚みにすればよい。

発光層は、上記のように粒子表面をイソシアン酸エステ
ルで撥水処理した蛍光体と有機バインダーとの混合物で
構成されるが、この有機バインダーとしては、従来同様
のものでよく、例えば、シアノエチル化プルラン、シア
ノエチル化ヒドロキシセルロース、シアノエチル化ビニ
ルアルコールなどが用いられる。

〔実施例〕

つぎに実施例を挙げて本発明をより具体的に説明する。

実施例１ 蛍光体として粉末状のＺｎＳ：Ｃｕ、ＣＩを用い、２０
ｇのＺｎＳ：Ｃｕ、ＣＩとトルエン１０ｇとを攪拌して
混合しながら、該混合液中にイソシアン酸ステアリル（
ＣＨｓ　　（ＣＨｚ　）　Ｉ７　Ｎ　ＣＯ）　３ｇを徐
々に添加して、ＺｎＳ：Ｃｕ、ＣＩとイソシアン酸ステ
アリルを接触させた。

デカンチーシランによって過剰のトルエンとイソシアン
酸ステアリルを除去した後、風乾して粒子表面をイソシ
アン酸ステアリルで撥水処理したＺｎＳ：Ｃｕ、ＣＩを
得た。上記ＺｎＳ　：　ＣｕＣ１の粒子表面に形成され
た撥水性被膜の厚みは２３０人であった。

このようにして粒子表面をイソシアン酸ステアリルで撥
水処理したＺｎＳ：Ｃｕ、ＣＩとシアノエチル化プルラ
ンとジメチルホルムアミドとを重量比１１：２の割合で
混合して、発光層形成用の塗材を調製した。

この発光層形成用の塗材を透明導電性ガラス板の透明導
電膜上に乾燥後の厚さが５０１Ｉｍになるようにスクリ
ーン印刷法によって塗布し、１００″Ｃで４時間乾燥し
て発光層を形成した。ついで、この発光層上にアルミニ
ウムを５，０００人の厚さに蒸着して背面電極を形成し
た後、これをエポキシ樹脂とガラス板とで封止して、第
１図に示す構造の分散型エレクトロルミネッセンス素子
を作製した。

第１図に示す分散型エレクトロルミネッセンス素子につ
いて説明すると、（１）は透明ガラス板からなる透明基
板で、（２）はＩＴＯ（インジウム−スズ酸化物）の透
明導電膜からなる透明電極であり、この透明基板（１）
と透明電極（２）とは、素子の作製にあたり、通常、透
明ガラス板上に透明導電膜を形成した透明導電性ガラス
板として使用に供され、本実施例においても上記のよう
に透明導電性ガラス板として使用に供されている。

（３）は発光層であり、この発光層（３）は、前記のよ
うに粒子表面をイソシアン酸ステアリルで撥水処理した
ＺｎＳ：Ｃｕ、ＣＩとシアノエチル化プルランとジメチ
ルホルムアミドとの混合物からなる発光層形成用の塗材
を透明導電性ガラス板の透明導電膜（この透明導電膜は
、分散型エレクトロルミネッセンス素子においては、透
明電極（２）となるものである）上に塗布し、乾燥して
ジメチルホルムアミドを除去することによって形成され
たものであり、粒子表面をイソシアン酸ステアリルで撥
水処理したＺｎＳ：Ｃｕ、ＣＩとシアノエチル化プルラ
ンとの混合物で構成されている。

（４）はアルミニウム蒸着膜からなる背面電極であり、
（５）は背面電極側の外装体兼基板としてのガラス板で
、（６）は封止材として使用されたエポキシ樹脂である
。

実施例２ イソシアン酸ステアリルに代えてイソシアン酸ｎ　−７
’　ｔ）ビル（ＣＨｓ　　ＣＣＨｔ　）ｚ　ＮＣ０）Ｔ
：ＺｎＳ：Ｃｕ、ＣＩの粒子表面を撥水処理したほかは
、実施例１と同様にして分散型エレクトロルミネッセン
ス素子を作製した。

比較例ｌ ＺｎＳ：Ｃｕ、ＣＩを撥水処理することなく蛍光体とし
て用いたほかは、実施例１と同様にして分散型エレクト
ロルミネッセンス素子を作製した。

上記実施例１〜２および比較例１の分散型エレクトロル
ミネッセンス素子を２０℃、相対湿度９０％の雰囲気中
で１００Ｖ／　４００Ｈｚの電圧を印加して駆動し、駆
動直後の輝度（初期輝度）と、輝度が初期輝度の１／２
になるまでの時間（輝度半減期）を測定した。その結果
を第１表に示す。

第　　１　　表 第１表に示すように、実施例１〜２の分散型エレクトロ
ルミネッセンス素子は、従来品に相当する比較例１の分
散型エレクトロルミネッセンス素子に比べて、輝度半減
期が長く、長寿命であることを示していた。このように
、本発明の実施例１〜２の分散型エレクトロルミネッセ
ンス素子が長寿命化し得たのは、蛍光体のＺｎＳ：Ｃｕ
、ＣＩの粒子表面をイソシアン酸ステアリルやイソシア
ン酸−ｎ−プロピルなどのイソシアン酸エステルで撥水
処理したことによるものである。

また、実施例１〜２の分散型エレクトロルミネッセンス
素子の初期輝度は、比較例１の分散型エレクトロルミネ
ッセンス素子の初期輝度と変わらず、イソシアン酸エス
テルによる撥水処理によって蛍光体のＺｎＳ：Ｃｕ、Ｃ
Ｉが変質を受けることがないことを示していた。

なお、上記実施例においては、誘電体層を設けていない
態様の分散型エレクトロルミネッセンス素子について説
明したが、発光層と背面電極との間に、例えばチタン酸
バリウムなどの高誘電物質とシアノエチル化プルランな
どの有機バインダーとの混合物からなる誘電体層を設け
たものであってもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明では、蛍光体の粒子表面を
イソシアン酸エステルで撥水処理することによって、長
寿命の分散型エレクトロルミネッセンス素子を提供する
ことができた。また、撥水処理による蛍光体の変質がな
く、初期輝度の低下も認められなかった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る分散型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る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）透明電極（２）と背面電極（４）との間に、粒子
   表面をイソシアン酸エステルで撥水処理した蛍光体と、
   有機バインダーとの混合物からなる発光層（３）を設け
   たことを特徴とする分散型エレクトロルミネッセンス素
   子。