JPH0547472A - 分散型ｅｌランプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】本発明は外部からの衝撃や長期間の使用によっ
て均一な発光が損なわれたり、誘電率が低くて輝度が低
下したりすることのない、高輝度で信頼性の高い分散型
ＥＬランプを提供する。 【構成】この分散型ＥＬランプは、バインダー材料とし
て、各々のシアノエチル基置換率が80％以上である多糖
類および多糖類誘導体のシアノエチル化物とシアノエチ
ルポリビニルアルコールと常温で液状の糖アルコール類
のシアノエチル化物との混合物を用いるものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は分散型ＥＬランプ、とく
には液晶ディスプレイのバックライト、案内灯、常夜灯
などの面発光体として有用な分散型ＥＬランプに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ラン
プは、比較的大面積のものが低いコストで容易に製造で
きる平面発光体として、近年液晶ディスプレイのバック
ライト、案内灯、常夜灯などの各種光源や表示デバイス
への実用化が進められている。とりわけ分散型ＥＬラン
プは、金属箔または金属薄板からなる背面電極、酸化チ
タンやチタン酸バリウム等の高誘電体粉末をバインダー
溶液に分散させて薄膜を形成させた絶縁反射層、Ｚｎ
Ｓ：Ｃｕ等の電場発光性蛍光体の粉末をバインダー溶液
に分散させて薄膜を形成した発光層、および酸化インジ
ウム等をポリエステル等の絶縁性フィルム上に蒸着して
形成した透明電極とからなる積層体を、ガラス、ポリク
ロロトリフルオロエチレン等の透明防湿材料で被覆封止
した構造のものが知られていて、誘電率の高いバインダ
ーを使用するほど、高い輝度のものになることが明らか
となっている。

【０００３】このようなバインダーには、シアノエチル
セルロース、シアノエチルスターチ、シアノエチルプル
ランなどの多糖類のシアノエチル化物、シアノエチルヒ
ドロキシエチルセルロース、シアノエチルグリセロール
プルラン等の多糖類誘導体のシアノエチル化物、シアノ
エチルポリビニルアルコール等のポリオール類のシアノ
エチル化物、および少糖類、糖アルコール類、多価アル
コール類のシアノエチル化物などが従来から知られてい
る。

【０００４】しかし、多糖類のシアノエチル化物では、
常温における誘電率が18〜20と比較的高いため高輝度の
ものが得られる反面、成形皮膜が比較的脆く、また電極
基板との接着性の劣る場合があるため、外部からの衝撃
によって発光層にクラックが入ったり、長期にわたる点
灯中に発光層が電極基板から剥離したりして、均一な発
光が損なわれる恐れがあった。そこで、これを改良する
ために、例えば特公昭47-18986号公報に記載のように、
種々の可塑剤を添加することが試みられたが、この場合
には混合物の誘電率が低下してＥＬランプの輝度が低く
なるという欠点があった。また、シアノエチルポリビニ
ルアルコールは電極基板との接着性では上記した多糖類
のシアノエチル化物に優るものの、常温での誘電率が12
〜14と低いため、これを用いたＥＬランプは輝度が低く
実用的でない。

【０００５】さらに、少糖類、糖アルコール類、多価ア
ルコール類のシアノエチル化物には、シアノエチルシュ
ークロース、シアノエチルソルビトール、シアノエチル
キシリトール等の常温での誘電率が30以上というものが
知られているが、これらは常温で液状のため、電場をか
けての発光動作中に蛍光体粒子が移動凝集して発光面に
乱れを生じ、実用的なＥＬランプとすることができな
い。そこで、これまでは例えば、シアノエチルシューク
ロ−スにシアノエチルポリビニルアルコールを混合した
り（特開昭58-80295号公報）シアノエチルプルランを混
合する（特開昭60-235394号公報）というような方法
で、これに製膜性を付与して使用してきた。

【０００６】しかし、常温付近にガラス転移点を有する
シアノエチルポリビニルアルコールと常温で液状のシア
ノエチルシュークロースとを混合したときの軟化点は常
温付近にまで低下するので、これをバインダーとして使
用した場合には、透明電極圧着工程でのロールラミネー
タや加熱プレス機等の圧力によって、バインダーがはみ
出し発光面を乱すという欠点がある。またシアノエチル
プルランとシアノエチルシュークロースとの混合物をバ
インダーとして用いると、形成した発光層の表面が粘着
性を帯び、ロールラミネータ、加熱プレス機等によって
比較的低温で透明電極を圧着することができるが、その
接着強度は充分でなく、ＥＬランプの長期にわたる発光
動作中に発光層と透明電極との間で剥離を生ずることが
あった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は上記のような従来技術における欠点をなくした、
高輝度で信頼性の高い分散型ＥＬランプを提供しようと
するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
の達成のため鋭意研究の結果、分散型ＥＬランプの発光
層または絶縁反射層の形成およびこれらの層と電極板と
の接合のためのバインダー材料として、各々のシアノエ
チル基置換率が80％以上である多糖類および多糖類誘導
体のシアノエチル化物とシアノエチルポリビニルアルコ
ールと常温で液状の糖アルコール類のシアノエチル化物
との３成分の混合物を用いると、透明電極の加熱圧着が
容易で、透明電極と発光層との接着強度が大きく、長期
にわたって信頼性の高い高輝度のものとなることを見出
し、本発明を完成した。

【０００９】以下、本発明を詳細に説明する。本発明の
分散型ＥＬランプにおいて、これに使用されるバインダ
ーを構成する３種のシアノエチル化物は、それぞれのシ
アノエチル基置換率が80％以上、好ましくは85％以上と
する必要がある。これが80％未満では混合物の誘電率が
小さくＥＬ発光素子としたときの輝度が低いため、本発
明の目的が達成されない。

【００１０】第１成分としての多糖類および多糖類誘導
体のシアノエチル化物には、シアノエチルセルロース、
シアノエチルスターチ、シアノエチルプルランおよびこ
れらのヒドロシキアルキル誘導体のシアノエチル化物が
挙げられ、とくにはヒドロキシアルキル基の平均置換度
（ＭＳ）が 1.0未満の、シアノエチルグルセロールプル
ラン、シアノエチルヒドロキシエチルセルロース、シア
ノエチルヒドロキシプロピルスターチ等が好適である。
ヒドロキシアルキル基の平均置換度（ＭＳ）が 1.0を超
えると、これらポリマーの誘電率の温度依存性が大きく
なり、これをバインダーの第１成分としたＥＬランプは
環境温度によって発光輝度が揺れるため使用条件が限定
されるようになって本発明の目的が達成されなくなる。

【００１１】第２成分としてのシアノエチルポリビニル
アルコールは、ポリビニルアルコールを常法にしたがっ
てアルカリ触媒の存在下、アクリロニトリルと反応する
ことによって得られるもので、原料であるポリビニルア
ルコールにケン化度85％以上のものを使用するのがよ
く、これが85％未満ではシアノエチル基置換率が小さく
なるため誘電率が低下し本発明に適さなくなる。

【００１２】第３成分としての常温で液状の糖アルコー
ル類のシアノエチル化物としては、シアノエチルソルビ
トール、シアノエチルマンニトール、シアノエチルアラ
ビトール、シアノエチルキシリトール、シアノエチルエ
リスリトール、シアノエチルペンタエリスリトール、シ
アノエチルグリセロールなどが例示される。これらの液
状シアノエチル化物は常温で40以上という高誘電率を与
え、高輝度のＥＬランプを構成するバインダー成分とし
て不可欠なものである。なお、従来より使用されている
二糖類のシアノエチル化物であるシアノエチルシューク
ロースやシアノエチルセロビオース、あるいは単糖類の
シアノエチル化物であるシアノエチルグルコース等は、
いずれも誘電率が35に滿たず、これをバインダーの第３
成分として用いたＥＬランプは、輝度を十分に高めるこ
とができないので本発明には適さない。本発明で用いら
れる糖アルコール類のシアノエチル化物の誘電率が、こ
れらの少糖類のシアノエチル化物に比べて高いのは、単
位分子当りのシアノエチル基含量が高く、電界に置かれ
た場合に生ずる双極子モーメントを高めることができる
ためと考えられる。

【００１３】上記３成分の配合率は、第１成分の多糖類
および多糖類誘導体のシアノエチル化物を50〜90重量
％、第２成分のシアノエチルポリビニルアルコールを５
〜50重量％、第３成分の常温で液状の糖アルコール類の
シアノエチル化物を５〜20重量％とするのがよい。この
３成分混合バインダーは、比較的高誘電率である多糖類
および多糖類誘導体のシアノエチル化物に、非常に高誘
電率である常温で液状の糖アルコール類のシアノエチル
化物を混合することによって高い合成誘電率のものと
し、これにさらに接着能に優れたシアノエチルポリビニ
ルアルコールを混合することにより、発光層と透明電極
とを強力に接着する能力を兼ね備えたものとなる。

【００１４】このバインダーをＥＬランプの発光層に使
用するときは、従来公知の蛍光体粉末を添加混合しても
よく、これには硫化亜鉛を母体材料とし、活性剤として
銅、マンガン、アルミニウム、臭素、塩素およびよう素
等を添加して焼成したものが例示されるが、これらはＥ
Ｌランプとしたときの発光特性から平均粒径を50μｍ以
下のものとすることが好ましい。同様に、上記バインダ
ーを絶縁反射層として使用するときは従来公知の無機高
誘電率物質を加えればよく、これには例えば、チタン酸
バリウム、チタン酸鉛、二酸化チタン等が挙げられる
が、これらの内ではチタン酸バリウムが最も一般的であ
り、平均粒径として１〜５μｍのものが好ましい。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の具体的態様を実施例および比
較例により説明するが、本発明はこの実施例に限定され
るものではない。 実施例１.シアノエチル基置換率が各々90％のシアノエ
チルプルラン、シアノエチルポリビニルアルコールおよ
びシアノエチルソルビトール（表中、それぞれＣＥＰu
l、ＣＥＰＶＡ、ＣＥＳorと示す）を、重量比で30部：2
0部：50部となるように秤量し、Ｎ，Ｎ'-ジメチルホル
ムアミドを加えて混合撹拌して均一なバインダー溶液を
調製した。この溶液を２分して、その一方に平均粒径が
30μｍの蛍光体粉末（ＺｎＳ：Ｃｕ）をバインダー重量
の 3.2倍量加え、均一に分散して発光層用ペーストとし
た。もう一方の混合バインダー溶液には平均粒径 1.4μ
ｍのチタン酸バリウム粉末をバインダー重量の 4.7倍量
加え、均一に分散して絶縁反射層用ペーストを作った。
次に、80μｍ厚のアルミシート基板上にスクリーン印刷
法によって上記の絶縁反射層用ペーストを印刷し、その
乾燥後、その層上に同じくスクリーン印刷法によって発
光層用ペーストを印刷し、乾燥して発光層を形成した。
得られた層の厚さは絶縁反射層が約35μｍ、発光層が約
65μｍであった。一方、透明導電性フィルム（エレクリ
スタ300C、日東電工社製）の導電面側に給電線として銀
ペーストを印刷乾燥し、りん青銅よりなるリード電極を
取付けた後、この給電線印刷面に上記の発光層を重ね合
せ、ロールラミネーターにより加熱圧着した。背面電極
となるアルミシートにリード電極を取付けた後、一体化
した積層素子全体にポリクロロトリフルオロエチレンよ
りなる防湿シート（ELシーラー 4810N-R、日東電工社
製）を、ロールラミネータにより圧着封止し、分散型Ｅ
Ｌランプを得た。このランプは表１に示すように均一な
高輝度発光を与えるものであった。

【００１６】実施例２．実施例１において、バインダー
として、シアノエチル基置換率が85％でヒドロキシプロ
ポキシル基の平均置換度（ＭＳ）が0.25であるシアノエ
チルヒドロキシプロピルセルロース（表中、ＣＥＨＰＣ
と示す）と、それぞれのシアノエチル基置換率が90％の
シアノエチルポリビニルアルコールとシアノエチルキシ
リトール（表中、それぞれＣＥＰＶＡ、ＣＥＸylと示
す）とを、それぞれ重量比で40部：20部：40部となるよ
うに秤量混合したものを用いたほかは、同様の方法で分
散型ＥＬランプを作成したところ、表１に示す通りの均
一な高輝度発光のものが得られた。

【００１７】実施例３．実施例１において、バインダー
としてシアノエチル基置換率が各々90％のシアノエチル
スターチ、シアノエチルポリビニルアルコールおよびシ
アノエチルグリセロール（表中、それぞれＣＥＳta、Ｃ
ＥＰＶＡ、ＣＥＧlyと示す）を、それぞれ重量比で60
部：20部：20部となるように秤量混合したものを用いた
ほかは、同様の方法で分散型ＥＬランプを作成したとこ
ろ、表１に示す通りの均一な高輝度発光のものが得られ
た。

【００１８】比較例１．実施例１において、バインダー
としてシアノエチル基置換率が92％のシアノエチルセル
ロースだけを用いたほかは、同様の方法で分散型ＥＬラ
ンプを作成した。この積層体の発光層は 200℃に加熱し
たローラーラミネータによっても粘着性を示さないた
め、透明導電性フィルムを圧着できず全く発光しなかっ
た。

【００１９】比較例２．実施例１において、バインダー
としてシアノエチル基置換率が85％のシアノエチルプル
ラン（表中、ＣＥＰulと示す）だけを用いたほかは、同
様の方法で分散型ＥＬランプを作成した。これは表１に
示すように均一な発光が得られたが、60℃の送風乾燥機
内で連続点灯試験を行ったところ、80時間以内にＥＬラ
ンプ端部で発光層と透明電極間の剥離を生じ、均一な発
光が損なわれた。

【００２０】比較例３．実施例１において、バインダー
としてシアノエチル基置換率が90％のシアノエチルポリ
ビニルアルコール（表中、ＣＥＰＶＡと示す）だけを用
いたほかは、同様の方法で分散型ＥＬランプを作成した
ところ、表１に示すように均一な発光を呈したが、充分
な輝度は得られなかった。

【００２１】比較例４．実施例１において、バインダー
としてシアノエチル基置換率が各々85％のシアノエチル
プルランとシアノエチルシュークロース（表中、それぞ
れＣＥＰul、ＣＥＳucと示す）とを重量比で50部：50部
となるように秤量混合したものを用いたほかは、同様の
方法で分散型ＥＬランプを作成した。これは表１に示す
ように均一な高輝度発光を与えたが、60℃での連続点灯
試験を行った結果では、24時間以内にＥＬランプ端部で
発光層と透明電極間の剥離を生じ、均一な発光が損なわ
れた。

【００２２】比較例５．実施例１において、バインダー
としてシアノエチル基置換率が各々90％のシアノエチル
プルランとシアノエチルポリビニルアルコール（表中、
それぞれＣＥＰul、ＣＥＰＶＡと示す）とを重量比で70
部：30部となるように秤量混合したものを用いたほか
は、同様の方法で分散型ＥＬランプを作成した。これは
表１に示すように高温連続点灯における安定性に優れて
いたが、発光輝度が充分ではなかった。

【００２３】比較例６．実施例１において、シアノエチ
ル基置換率が各々85％のシアノエチルプルランおよびシ
アノエチルポリビニルアルコールと、シアノエチル基置
換率が70％のシアノエチルソルビトール（表中、それぞ
れＣＥＰul、ＣＥＰＶＡ、ＣＥＳorと示す）とを、重量
比で30部：20部：50部となるように秤量混合したものを
用いたほかは、同様の方法で分散型ＥＬランプを作成し
た。これは表１に示すように高温連続点灯における安定
性に優れていたが、発光輝度が充分ではなかった。

【００２４】以上の各実施例および比較例（比較例１を
除く）について、下記の方法で初期輝度と発光状態を測
定した結果を表１に示した。 ・輝 度：温度25℃、相対湿度60％の環境条件下にお
いて、 100VRMS、１kHzサイン波の電源を入力した際の
発光初期輝度。 ・発光状態：温度60℃、相対湿度40％の環境条件下にお
いて100VRMS 、１kHz サイン波の電源を入力して 500時
間の連続点燈を行なった後の発光の均一性の観察状態。

【００２５】

【表１】

【００２６】

【発明の効果】本発明による分散型ＥＬランプは、長期
にわたる使用中に層剥離による発光不良が発生せず、安
定した発光特性を有し、さらに従来のものに比べ、高い
発光輝度を与えることから、面状発光体として工業的に
広く応用できる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 丸山 和政 新潟県中頸城郡頸城村大字西福島28番地の １ 信越化学工業株式会社合成技術研究所 内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】バインダー材料として、各々のシアノエチ
   ル基置換率が80％以上である多糖類および多糖類誘導体
   のシアノエチル化物とシアノエチルポリビニルアルコー
   ルと常温で液状の糖アルコール類のシアノエチル化物と
   の混合物を用いることを特徴とする分散型ＥＬランプ。
2. 【請求項２】多糖類および多糖類誘導体が、セルロー
   ス、プルラン、スターチまたはこれらのヒドロキシアル
   キル誘導体から選ばれるものである請求項１記載の分散
   型ＥＬランプ。
3. 【請求項３】ヒドロキシアルキル誘導体が、単位分子当
   りのヒドロキシアルキル置換度（ＭＳ）で1.0 未満のも
   のである請求項２記載の分散型ＥＬランプ。