JPH0547474A

JPH0547474A - 電界発光素子

Info

Publication number: JPH0547474A
Application number: JP3208288A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Tanaka; 善雄田中; Yukichi Deguchi; 雄吉出口
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1991-08-20
Filing date: 1991-08-20
Publication date: 1993-02-26

Abstract

(57)【要約】【目的】輝度、効率にすぐれた電界発光素子を提供す
る。【構成】電極層、絶縁層、発光層、透明電極層、およ
び防湿フイルムからなる電界発光素子において、発光層
と透明電極層の中間に高誘電率樹脂を主体とする組成物
中にパラジウムを０．１〜１０重量％含む表面処理層を
０．００５〜０．５μｍの厚さに設ける。【効果】発光層と透明電極層の密着性が向上し、さら
に初期のＥＬ発光輝度を低下することなく、効率の向上
が可能で、かつ寿命にすぐれた電界発光素子を提供でき
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電界発光素子（エレクト
ロルミネッセンス発光素子）に関する。

【０００２】さらに詳しくは、発光輝度・効率が良好で
かつ、耐久性に優れた電界発光素子に関する。

【０００３】

【従来の技術】従来、電界発光素子（以下、ＥＬと略称
することがある。）として、電極層上に絶縁層、発光
層、透明電極層を積層したものが知られている絶縁層としては、チタン酸バリウム、チタン酸ストロン
チウム、チタン酸鉛などの強誘電体の無機粉末をシアノ
エチルセルロ−スなどのセルロ−ス系高誘電率バインダ
−中に分散したものが用いられている。また、発光層と
しては、銅やマンガンなどをド−プした硫化亜鉛などの
蛍光体粉末をシアノエチルセルロ−スなどのセルロ−ス
系高誘電率バインダ−中に分散したものが用いられてい
る。透明電極層としては、ポリエステルフイルム上に酸
化インジウム・スズ化合物を真空蒸着やスパッタリング
で形成したものが用いられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
電界発光素子には、次のような問題があった。

【０００５】すなわち、発光層として用いられている、
銅やマンガンなどをド−プした硫化亜鉛などの蛍光体粉
末をシアノエチルセルロ−スなどのセルロ−ス系高誘電
率バインダ−中に分散したものは、水分を吸着すること
により発光輝度が低下するという問題点や、透明電極層
と発光層との密着性が悪く、発光ムラが発生するという
問題点があった。

【０００６】これらの問題点を解決するため、防湿性
の改良に関しては、フッ素フイルム上にさらに無機の防
湿層を形成する方法（特開平２−２２９０３２）、密
着性の向上には透明電極層上にパラジウム層を形成する
方法や高誘電率層を形成する方法（特開昭６４−８１１
１２、特開平２−７２９４０、特開平２−９８４３６、
特開平２−１９９７９１、特開平２−２１３９９２、特
開平２−２２７９９２）が提案されてきた。

【０００７】しかしながら、に関しては、水分の透過
率を完全にゼロにすることは困難であり、また、に関
しては、パラジウム層の形成や高誘電率層を形成するこ
とにより、ＥＬの発光輝度の低下防止や密着性の改良は
ある程度可能であるが、パラジウム層を形成することに
より、初期のＥＬ発光輝度が低下し、また、高誘電率層
を形成することで消費電力の増大、すなわち、効率の低
下をきたす。

【０００８】本発明の目的は、パラジウムを発光層と透
明電極層の中間に高誘電率樹脂を介してその中に均一に
分散添加することで効率低下をきたすことなく、寿命と
密着性の双方を改良することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、電極
層、絶縁層、発光層、透明電極層、および防湿フイルム
からなる電界発光素子において、発光層と透明電極層の
中間に高誘電率樹脂を主体とする組成物中にパラジウム
を０．１〜１０重量％含む表面処理層を０．００５〜
０．５μｍの厚さに設けたことを特徴とする電界発光素
子である。

【００１０】本発明の電極層には、１０〜５０μｍのア
ルミニウム箔が主として使用されるが電極層はこれに限
定されるものではない。例えば、１０〜５０μｍの銅箔
やポリエステルなどのプラスチックフイルムに銀ペ−ス
トなどを塗布して電極としても良い。

【００１１】絶縁層は、チタン酸バリウム、チタン酸
鉛、チタン酸ストロンチウムなどの強誘電体粉末を、ジ
メチルホルムアミドなどの溶媒とともに、シアノエチル
セルロ−ス、シアノエチルシュクロ−ス、シアノエチル
化プルラン、酢酸セルロ−スなどの高誘電率バインダ−
中に分散した塗料を、アルミニウム電極層上に１０〜５
０μｍ厚さに塗布乾燥して形成する。

【００１２】発光層は、銅やアルミニウムなどをド−プ
した硫化亜鉛をジメチルホルムアミドなどの溶媒ととも
にシアノエチルセルロ−ス、シアノエチルシュクロ−
ス、シアノエチル化プルラン、酢酸セルロ−スなどの高
誘電率バインダ−中に分散した塗料を、絶縁層上に１０
〜５０μｍ厚さに塗布乾燥して形成する。

【００１３】透明電極層はポリエステルフィルムなどの
透明な基体の片面に、酸化インジウム−酸化錫複合酸化
物（以下、ＩＴＯと略することがある。）から成る透明
導電層を真空蒸着、スパッタリングなど公知の方法で１
０〜１００ｎｍ厚みに形成する。

【００１４】本発明では、前記発光層と透明電極層の間
にパラジウムを０．１〜１０重量％含む厚さ０．００５
〜０．５μｍの高誘電率樹脂を主体とする組成物から成
る表面処理層を設ける。ここで高誘電率樹脂とは誘電率
が５以上、好ましくは１０以上、さらに好ましくは１５
以上の樹脂をいう。誘電正接が小さく、可視光線に透明
な熱可塑性樹脂が望ましいが熱硬化性樹脂であってもよ
い。また、高誘電率樹脂を主体とする組成物には、誘電
率の低い他の物質が添加されていてもよいが、組成物全
体としての誘電率が少なくとも５以上、好ましくは１０
以上、さらに好ましくは１５以上となるようにする。

【００１５】高誘電率樹脂を主体とする組成物中にパラ
ジウムを０．１〜１０重量％含む表面処理層の形成法の
例としては、シアノエチルセルロ−ス、シアノエチルシ
ュクロ−ス、シアノエチル化プルラン、酢酸セルロ−ス
などの高誘電率樹脂をジメチルホルムアミドなどの有機
溶剤に溶解し、パラジウムアセチルアセトネ−ト、パラ
ジウムアセテ−トなどの高温で分解してパラジウムを遊
離する有機パラジウム化合物やパラジウム微粉末などを
添加した塗料を透明電極上、あるいは発光層上に塗布
し、乾燥する方法が挙げられる。パラジウムの添加方法
としては、高温で分解してパラジウムを遊離する有機パ
ラジウム化合物を使用するのが分散性などの点で好まし
いが、この場合少なくとも、電界発光素子完成前にパラ
ジウムを遊離させておく必要がある。表面処理層塗布後
の乾燥時にパラジウムを遊離させるのが好ましい。

【００１６】この表面処理層の塗布厚みは透明導電層と
発光層との十分な接着性を保持するためには、０．００
５〜０．５μｍである必要があり、好ましくは０．０１
〜０．２μｍ、最も好ましくは０．０２〜０．１μｍで
ある。また、この薄膜に含まれるパラジウムはエレクト
ロルミネッセンスの輝度、効率、寿命に重要な役割を示
し、パラジウムの厚みに換算して、好ましくは０．０５
〜５ｎｍ、さらに好ましくは０．１〜２ｎｍ、最も好ま
しくは０．２〜１ｎｍになるように高誘電率樹脂中に添
加する。パラジウム添加量が少ないと寿命が短くなり、
多すぎると輝度、効率が低下する。

【００１７】この表面処理層は本発明の発光素子の製造
工程としては透明電極層側にまず形成するのが好ましい
が、発光層側に形成してもよい。

【００１８】防湿フイルムは、背面電極、絶縁層、発光
層、透明電極層全体を包み、主として、防湿性のすぐれ
た３フッ化塩化エチレンに熱融着可能なポリエチレン・
酢酸ビニル樹脂を積層したフイルムが一般に使用される
が、必ずしもこれらに限定されるものではない。また、
必要に応じて透明電極、背面電極層と保護シ−トの間に
ポリアミドフィルムなどの捕水層が含まれていてもよ
い。

【００１９】

【実施例】

実施例１〜９アセトン洗浄した５０μｍのアルミ箔（昭和アルミ
（株）製）上に、以下に示す塗料組成の絶縁層を４０μ
ｍ厚み形成した。

【００２０】・チタン酸バリウム（ロ−ヌ・プラン社製
ＥＬＭＩＣＢＴ−３００）：１０ｇ・シアノエチル化プルラン（信越化学社製ＣＲ−Ｓ）
：５ｇ・Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド：５ｇ・アセトン：５ｇ次いで、この絶縁層上に、以下に示す塗料組成の発光層
を３５μｍ厚み形成した。

【００２１】・ＺｎＳ蛍光体（ＳＹＬＶＡＮＩＡ社製
ＥＬＰＨＯＳＰＨＯＲ８３０）：１０ｇ・シアノエチル化プルラン（信越化学社製ＣＲ−Ｓ）
：５ｇ・Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド：５ｇ・アセトン：５ｇ次いで、７５μｍポリエステルフイルムにスパッタリン
グ法により形成したＩＴＯ透明導電膜（表面抵抗値２０
０Ω／□）上に、表１に示す組成からなるパラジウムを
含む高誘電率樹脂の表面処理層を３０ｎｍ厚さ塗布し
た。

【００２２】この表面処理層を塗布した透明電極層とア
ルミ箔上に絶縁層／発光層の順に形成したものを、表面
処理層と発光層とを向い合せ、電極を取り出した後、フ
ッ素系の防湿フイルム（日東電工（株）製ニトフロンN
o. ４８１０）中に入れ、ファ−ストラミネ−タでラミ
ネ−トし、電界発光素子とした。

【００２３】

【表１】

【００２４】比較例１〜４アセトン洗浄した５０μｍのアルミ箔（昭和アルミ
（株）製）上に、実施例１と同一塗料組成の絶縁層を４
０μｍ厚み形成した。

【００２５】次いで、この絶縁層上に、実施例１と同一
塗料組成の発光層を３５μｍ厚み形成した。

【００２６】次いで、７５μｍポリエステルフイルムに
スパッタリング法により形成したＩＴＯ透明導電膜（表
面抵抗値２００Ω／□）と、アルミ箔上に絶縁層／発光
層の順に形成したものとを、ＩＴＯ層と発光層とを向い
合せ、電極を取り出した後、フッ素系の防湿フイルム
（日東電工（株）製ニトフロンNo. ４８１０）中に入
れ、ファ−ストラミネ−タでラミネ−トし、電界発光素
子とした。このものを比較例１とする。

【００２７】また、７５μｍポリエステルフイルムにス
パッタリング法により形成したＩＴＯ透明導電膜（表面
抵抗値２００Ω／□）上にスパッタリング法でパラジウ
ムを０．５ｎｍ厚さ形成して透明電極としたものを比較
例２とする。

【００２８】７５μｍポリエステルフイルムにスパッタ
リング法により形成したＩＴＯ透明導電膜（表面抵抗値
２００Ω／□）上にシアノエチル化プルラン（信越化学
社製ＣＲ−Ｓ）を３０ｎｍ厚さ塗布して透明電極とした
ものを比較例３とする。

【００２９】７５μｍポリエステルフイルムにスパッタ
リング法により形成したＩＴＯ透明導電膜（表面抵抗値
２００Ω／□）上にスパッタリング法でパラジウムを
０．５ｎｍ厚さ形成し、さらにそのうえにシアノエチル
化プルラン（信越化学社製ＣＲ−Ｓ）を３０ｎｍ厚さ
塗布して透明電極としたものを比較例４とする。

【００３０】実施例、比較例の特性を表２に示す。

【００３１】

【表２】

【００３２】表２中の特性の測定には、次の方法を用い
た。

【００３３】（イ）密着性実施例、比較例で作製した電界発光素子を分解し、透明
電極と発光層間で剥離したときの剥離程度により判定す
る。（○：透明電極、表面処理層、発光層のいずれかが
破壊。△：破壊は起こらないが剥離するときに抵抗があ
る。×：抵抗無く剥離する。）

【００３４】（ロ）輝度電界発光素子に１ｋＨｚ、実効値１００Ｖの電界をかけ
たときの発光状態をＴｅｃｔｒｏｎｉｘ社製Ｊ１６Ｄ
ＩＧＩＴＡＬＰＨＯＴＯＭＥＴＥＲで測定した。

【００３５】（ハ）効率周波数１ｋＨｚ、輝度２００ｃｄ／ｍ²時の電界発光素
子に印加されている電圧、電流から求めた。

【００３６】（ニ）劣化テスト５０℃９０％ＲＨ雰囲気中で１００時間電界発光素子に
１ｋＨｚ、実効値１００Ｖの電界をかけ、発光テストを
行った後、上記と同様に輝度、効率を測定した。

【００３７】

【発明の効果】本発明の電界発光素子は、面状照明、表
示等の分野に広く用いることができる。中でも、液晶表
示素子や液晶テレビのバックライト、曲面表示、あるい
は自動車、電車などのパネル表示などに用いることがで
きる。

【００３８】本発明の電界発光素子は、発光輝度・効率
が良好でかつ、耐久性に優れていることから、従来のＥＬに較べ、輝度が高い。効率が良好なため、同じ輝度で消費電力が少ない。耐久性に優れているため、ＥＬの発光輝度が長時間
保持される。等の効果を有する。

【００３９】上記のごとく効果が発揮されるのは、高誘
電率を有する表面処理層に添加したパラジウムが電界発
光素子中に侵入してきた水分と作用し、発光層のＺｎＳ
の劣化防止の働きをするためと、またＩＴＯ透明電極層
と発光層の密着性が向上したためと推定される。そのた
め、例えば、水素吸蔵合金なども同様の効果があると考
えられる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電極層、絶縁層、発光層、透明電極層、
および防湿フイルムからなる電界発光素子において、発
光層と透明電極層の中間に高誘電率樹脂を主体とする組
成物中にパラジウムを０．１〜１０重量％含む表面処理
層を０．００５〜０．５μｍの厚さに設けたことを特徴
とする電界発光素子。