JPH0745369A - El element - Google Patents
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- JPH0745369A JPH0745369A JP5185030A JP18503093A JPH0745369A JP H0745369 A JPH0745369 A JP H0745369A JP 5185030 A JP5185030 A JP 5185030A JP 18503093 A JP18503093 A JP 18503093A JP H0745369 A JPH0745369 A JP H0745369A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、透明ガラス基板を有し
たEL素子(エレクトロルミネッセンス素子)に係り、
特に発光寿命に優れた信頼性の高いEL素子に関するも
のである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an EL element (electroluminescence element) having a transparent glass substrate,
In particular, the present invention relates to a highly reliable EL element having an excellent light emission life.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、軽量且つ薄型で均一な面光源が得
られるため、液晶表示機器のバックライトとしてEL素
子が注目されている。このEL素子の構造は、例えば、
発光面側に透明ガラス基板を用い、この透明ガラス基板
上に、透明電極層、電場発光層、及び背面電極層を積層
し、さらに、背面電極側から防湿性の背面板を積層し、
透明ガラス基板と背面板との周縁を接着剤で気密に封止
したものである。2. Description of the Related Art In recent years, an EL element has been attracting attention as a backlight of a liquid crystal display device because a light-weight, thin and uniform surface light source can be obtained. The structure of this EL element is, for example,
Using a transparent glass substrate on the light emitting surface side, on this transparent glass substrate, a transparent electrode layer, an electroluminescent layer, and a back electrode layer are laminated, and further, a moisture-proof back plate is laminated from the back electrode side,
The peripheral edges of the transparent glass substrate and the back plate are hermetically sealed with an adhesive.
【0003】このようなEL素子の背面電極層の形成方
法としては、アルミニウム、銅等の金属箔を積層する方
法、アルミニウム、金等を蒸着する方法、導電性ペース
ト材を印刷する方法等があるが、透明ガラス基板に圧力
を加えると破損する恐れがあることや透明ガラス基板と
金属箔との位置合わせが困難であることから、金属箔を
積層する方法は用いられず、また、蒸着する方法では、
真空系の大規模な装置が必要であり、透明ガラス基板を
用いたEL素子では、背面電極層を形成するため、導電
性ペースト材を印刷する方法が適している。As a method of forming the back electrode layer of such an EL element, there are a method of laminating a metal foil such as aluminum and copper, a method of depositing aluminum, gold and the like, a method of printing a conductive paste material and the like. However, since the transparent glass substrate may be damaged when pressure is applied and the alignment between the transparent glass substrate and the metal foil is difficult, the method of laminating the metal foil is not used, and the vapor deposition method is also used. Then
A large-scale vacuum system device is required, and in an EL element using a transparent glass substrate, a method of printing a conductive paste material is suitable for forming a back electrode layer.
【0004】背面電極層に導電性ペースト材を印刷する
公知例としては、例えば、特開昭62−195895号
公報に示されるように、導電性ペースト材を無極性の溶
媒によって溶解されたバインダ樹脂中に、銀、カーボン
等の導電性粒子を分散させることが開示されている。As a known example of printing a conductive paste material on the back electrode layer, for example, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 62-195895, a binder resin prepared by dissolving the conductive paste material in a nonpolar solvent is used. It is disclosed that conductive particles such as silver and carbon are dispersed therein.
【0005】しかしながら、特開昭62−195895
号公報では、導電性粒子としては、銀又はカーボンのい
ずれか一方を分散させるだけであって、銀とカーボンと
を混合することは開示されていない。通常、銀からなる
導電性ペースト材を用いる場合、輝度、発光効率、色調
等の初期電気光学特性に優れるが、背面電極層にアルミ
ニウム箔を使用したものに比べて、輝度寿命等の信頼性
に劣るという問題がある。しかも、高温多湿で使用する
と、発光面の黒化が進みやすく、また、班模様も発生し
やすいという問題がある。一方、カーボンからなる導電
性ペースト材を用いる場合、背面電極層にアルミニウム
箔を使用したものに比べて、輝度寿命等の信頼性の点に
おいては、ほぼ同等であるが、比抵抗が5桁程度高いた
め、輝度、発光効率、色調等の初期電気光学特性が大幅
に劣るという問題がある。However, JP-A-62-195895
In the publication, only one of silver and carbon is dispersed as the conductive particles, and mixing of silver and carbon is not disclosed. Usually, when a conductive paste material made of silver is used, it is excellent in initial electro-optical characteristics such as brightness, luminous efficiency, and color tone, but it is more reliable in terms of brightness life, etc., as compared with one using an aluminum foil for the back electrode layer. There is a problem of being inferior. In addition, when used at high temperature and high humidity, there is a problem that the blackening of the light emitting surface is likely to proceed, and a spot pattern is likely to occur. On the other hand, when a conductive paste material made of carbon is used, it is almost the same in terms of reliability such as brightness life as compared with the one using aluminum foil for the back electrode layer, but the specific resistance is about 5 digits. Since it is high, there is a problem that initial electro-optical characteristics such as brightness, luminous efficiency, and color tone are significantly deteriorated.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
事情に鑑みなされたものであって、その目的とするとこ
ろは、透明ガラス基板を用いるものにおいて、背面電極
層に導電性ペースト材を用いて形成し、その初期電気光
学特性及び信頼性に優れたEL素子を提供することにあ
る。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to use a transparent glass substrate in which a conductive paste material is used for the back electrode layer. An object of the present invention is to provide an EL element formed by using the same and having excellent initial electro-optical characteristics and reliability.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明者等は、背面電極
層に、銀粒子とカーボン粒子とを混合した導電性ペース
ト材で形成することにより、初期電気光学特性及び信頼
性の両者に優れたEL素子を提供できるのではないかと
の着想の下、鋭意研究の結果、以下の発明を完成するに
至った。The inventors of the present invention have excellent initial electro-optical characteristics and reliability by forming the back electrode layer with a conductive paste material in which silver particles and carbon particles are mixed. As a result of earnest research, the following invention was completed under the idea that an EL element could be provided.
【0008】即ち、上述の目的は、透明ガラス基板と、
この透明ガラス基板上に順次形成された透明電極層、電
場発光層、反射絶縁層及び背面電極層と、この背面電極
層に重ね合されると共にその周縁部で透明ガラス基板に
気密に封止する背面板とからなるEL素子において、背
面電極層が、銀粒子とカーボン粒子とをバインダ樹脂に
分散させることにより作成されると共に銀ペーストとほ
ぼ同一な比抵抗を有する導電性ペースト材から形成され
てなることを特徴とするEL素子により、解決される。That is, the above object is to provide a transparent glass substrate,
A transparent electrode layer, an electroluminescent layer, a reflective insulating layer, and a back electrode layer, which are sequentially formed on this transparent glass substrate, are superposed on this back electrode layer, and are hermetically sealed in the transparent glass substrate at their peripheral portions. In an EL element including a back plate, a back electrode layer is formed by dispersing silver particles and carbon particles in a binder resin, and is formed of a conductive paste material having a specific resistance almost equal to that of the silver paste. This is solved by an EL element characterized by the following.
【0009】好適には、銀粒子の粒径が10nm乃至1
μmであり、一方、カーボン粒子が0.05nm乃至5
nmであり、そして、銀粒子とカーボン粒子との混合比
が重量で30対70から90対5である。Preferably, the silver particles have a particle size of 10 nm to 1
μm, while carbon particles are 0.05 nm to 5
nm, and the mixing ratio of silver particles to carbon particles is 30:70 to 90: 5 by weight.
【0010】[0010]
【作用】背面電極層の導電性ペースト材が銀粒子とカー
ボン粒子とをバインダ樹脂に分散させることにより作成
されると共に銀ペーストとほぼ同一な比抵抗を有するこ
とから、銀粒子のみからなる導電性ペースト材から形成
された背面電極層とする従来のEL素子とほぼ同等な、
輝度、発光効率、色調等の初期電気光学特性が得られ、
且つ、カーボン粒子のみからなる導電性ペースト材から
形成された背面電極層とする従来のEL素子とほぼ同等
な、輝度寿命等の信頼性が得られる。Since the conductive paste material of the back electrode layer is made by dispersing silver particles and carbon particles in the binder resin and has a specific resistance which is almost the same as that of the silver paste, the conductive paste material composed of only silver particles is used. Almost the same as a conventional EL element with a back electrode layer formed of a paste material,
Initial electro-optical characteristics such as brightness, luminous efficiency, and color tone can be obtained.
In addition, the reliability such as the brightness life can be obtained, which is almost the same as that of the conventional EL element having the back electrode layer formed of the conductive paste material including only carbon particles.
【0011】また、特定の粒子径の銀粒子及びカーボン
粒子を選定し、そして、銀粒子及びカーボン粒子を特定
の混合比とすることにより、輝度、発光効率、色調等の
初期電気光学特性と、輝度寿命等の信頼性との両者に優
れたEL素子が得られる。Further, by selecting silver particles and carbon particles having a specific particle diameter, and making the silver particles and the carbon particles have a specific mixing ratio, initial electro-optical characteristics such as brightness, luminous efficiency and color tone, It is possible to obtain an EL element that is excellent in both reliability such as brightness life.
【0012】[0012]
【実施例】以下、図面を参照しながら、本発明の実施例
について説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0013】図1には、本実施例のEL素子が断面にし
て示されている。このEL素子は透明ガラス基板2を有
しており、この透明ガラス基板2上には、ITO(酸化
インジウム・酸化錫合金)薄膜からなる透明電極層4が
積層されている。この透明電極層4上には、電場発光蛍
光体粒子を好適なバインダに分散させて塗布して形成し
た電場発光層6、高誘電率の有機バインダに高誘電率の
チタン酸バリウム等の粉末を分散させて塗布された反射
絶縁層8及び、銀粒子とカーボン粒子とを混合した導電
ペースト材からなる背面電極層10が順次積層されてい
る。背面電極層10上には、アルミニウム箔を含む多層
フィルムからなる背面板12が積層されており、この背
面板12の周縁部は、ホットメルト等の接着剤からなる
封止樹脂層14を介して、後述する背面電極層10の電
極部102、集電帯16と透明ガラス基板2に気密に封
止される。好適には、透明電極層4上には、銀ペース
ト、アルミ蒸着膜等の材料で電場発光層6の片縁部又は
周縁部に沿って集電帯層が形成されている。FIG. 1 shows the EL device of this embodiment in cross section. This EL element has a transparent glass substrate 2, and a transparent electrode layer 4 made of an ITO (indium oxide / tin oxide alloy) thin film is laminated on the transparent glass substrate 2. On the transparent electrode layer 4, an electroluminescent layer 6 formed by dispersing and coating electroluminescent phosphor particles in a suitable binder, an organic binder having a high dielectric constant, and a powder of barium titanate or the like having a high dielectric constant. A reflective insulating layer 8 dispersed and applied, and a back electrode layer 10 made of a conductive paste material in which silver particles and carbon particles are mixed are sequentially laminated. A back plate 12 made of a multilayer film containing aluminum foil is laminated on the back electrode layer 10, and a peripheral edge portion of the back plate 12 is provided with a sealing resin layer 14 made of an adhesive such as hot melt or the like. The electrode portion 102 of the back electrode layer 10, which will be described later, the current collecting band 16 and the transparent glass substrate 2 are hermetically sealed. Preferably, a current collecting band layer is formed on the transparent electrode layer 4 with a material such as a silver paste or an aluminum vapor deposition film along one edge portion or a peripheral edge portion of the electroluminescent layer 6.
【0014】ここで、透明ガラス基板2は、通常のソー
ダガラスでよく、板厚は0.1乃至5.0mm程度であ
り、重量を考慮して、0.4乃至1.1mm程度のもの
が好ましい。また、ガラスからのアルカリ溶出を防止す
るため、シリカ、アルミナ等の薄膜をコーティングして
もよい。透明電極層2は、ITOの外、酸化錫、酸化イ
ンジウム等の材料を真空蒸着、スパッタリング、ゾルゲ
ル法等の方法により形成することができ、通常、数Ω/
□乃至数千Ω/□のものが使用可能であるが、好ましく
は30Ω/□乃至300Ω/□のものを用いる。Here, the transparent glass substrate 2 may be ordinary soda glass, and has a plate thickness of about 0.1 to 5.0 mm, and in consideration of weight, a substrate of about 0.4 to 1.1 mm. preferable. Further, in order to prevent alkali elution from glass, a thin film of silica, alumina or the like may be coated. The transparent electrode layer 2 can be formed of a material such as tin oxide or indium oxide in addition to ITO by a method such as vacuum deposition, sputtering, or a sol-gel method, and is usually several Ω /
It is possible to use a □ to several thousands Ω / □, but it is preferable to use a Ω / □ to 300 Ω / □.
【0015】また、電場発光層6は、硫化亜鉛系の電場
発光蛍光体粒子を好適な有機バインダに分散させたペー
ストをスクリーン印刷等で20乃至60μmの膜厚に塗
布することにより形成できる。同様に、反射絶縁層8も
スクリーン印刷法で10乃至30μmの厚さに形成され
る。The electroluminescent layer 6 can be formed by applying a paste in which zinc sulfide-based electroluminescent phosphor particles are dispersed in a suitable organic binder to a film thickness of 20 to 60 μm by screen printing or the like. Similarly, the reflective insulating layer 8 is also formed by screen printing to have a thickness of 10 to 30 μm.
【0016】特に注目すべきことには、背面電極層10
が銀粒子とカーボン粒子とをバインダ樹脂中に分散した
導電性ペースト材から形成されている。バインダ樹脂と
しては、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、
飽和ポリエステル樹脂、シリコン樹脂等が例示でき、銀
粒子としては、通常の市販のものが利用できるが、導電
ペースト材として、低い抵抗値を得るため、その粒径が
0.05乃至5μm、好ましくは0.5乃至3μmであ
る。カーボン粒子としては、チャンネルブラック、オイ
ルファーネスブラック、アセチレンブラック、サーマル
ブラック、グラファイト等が例示でき、導電ペースト材
として低い抵抗値を得るため、その粒径が10nm乃至
1μmである。Of particular note is the back electrode layer 10.
Are formed of a conductive paste material in which silver particles and carbon particles are dispersed in a binder resin. As the binder resin, acrylic resin, epoxy resin, urethane resin,
Saturated polyester resin, silicone resin and the like can be exemplified, and as the silver particles, ordinary commercially available ones can be used, but the particle size thereof is 0.05 to 5 μm, preferably in order to obtain a low resistance value as the conductive paste material. It is 0.5 to 3 μm. Examples of the carbon particles include channel black, oil furnace black, acetylene black, thermal black, graphite and the like, and the particle size thereof is 10 nm to 1 μm in order to obtain a low resistance value as a conductive paste material.
【0017】このような銀粒子及びカーボン粒子を重量
で30対70乃至95対5の割合で混合し、この場合、
導電性ペースト材として抵抗値を低くするため、カーボ
ン粒子の粒径を小さくし且つ均一に分散されることが望
ましい。Such silver particles and carbon particles are mixed in a weight ratio of 30:70 to 95: 5.
In order to reduce the resistance value of the conductive paste material, it is desirable that the particle size of the carbon particles be small and that the carbon particles be uniformly dispersed.
【0018】このような導電性ペースト材の印刷適性が
良好であるため、背面電極層10が通常、3μm乃至3
0μmの厚さで形成される。注目すべきことには、この
ような導電性ペーストの比抵抗が5×10-5であって、
この比抵抗は銀ペースト単独のものとほぼ同一である。
また、銀ペーストの場合、マイグレーション性が悪いの
に対し、このような導電性ペースト材を用いて背面電極
層10を形成した場合、耐マイグレーション性に優れて
外部導出部への耐食性が向上すると共に、銀ペーストの
場合に実施していたカーボンペーストによるオーバーコ
ートも省略できる。Since the printability of such a conductive paste material is good, the back electrode layer 10 usually has a thickness of 3 μm to 3 μm.
It is formed with a thickness of 0 μm. It should be noted that the specific resistance of such a conductive paste is 5 × 10 −5 ,
This specific resistance is almost the same as that of the silver paste alone.
Further, in the case of the silver paste, the migration property is poor, whereas when the back electrode layer 10 is formed using such a conductive paste material, the migration resistance is excellent and the corrosion resistance to the external lead portion is improved. The overcoating with the carbon paste, which has been carried out in the case of the silver paste, can be omitted.
【0019】以下に、このような構成のEL素子を70
cm×100cmの外形寸法で作製した場合の発光効率
及び効率半減期について述べる。比較のため、背面電極
層10をアルミ箔、銀ペースト及びカーボンペーストで
形成したこと以外同一とした従来のEL素子を作製し
た。Hereinafter, the EL device having such a structure will be described.
The luminous efficiency and the efficiency half-life in the case of manufacturing with the external dimensions of cm × 100 cm will be described. For comparison, a conventional EL device was prepared in which the back electrode layer 10 was the same except that it was formed of aluminum foil, silver paste, and carbon paste.
【0020】発光効率の測定は、1kHz、100V、
サイン波にて駆動し、アルミ箔の場合を100とした時
の相対値である。 銀ペースト ・・・100%。 カーボンペースト・・・ 80%。 実施例 ・・・ 98%。The luminous efficiency is measured at 1 kHz, 100 V,
It is a relative value when driving with a sine wave and setting the case of aluminum foil as 100. Silver paste: 100%. Carbon paste: 80%. Example: 98%.
【0021】効率半減期の測定は、60℃、80%RH
の環境条件で、1kHz、100V、サイン波にて駆動
し、輝度半減期の時間を測定した。 アルミ箔 ・・・1000時間。 銀ペースト ・・・ 600時間。 カーボンペースト・・・1100時間。 実施例 ・・・1050時間。The efficiency half-life is measured at 60 ° C. and 80% RH.
Under the environmental conditions of 1 kHz, driving was performed with a sine wave at 1 kHz and 100 V, and the luminance half-life time was measured. Aluminum foil ・ ・ ・ 1000 hours. Silver paste: 600 hours. Carbon paste: 1100 hours. Example: 1050 hours.
【0022】[0022]
【発明の効果】上述したように、本発明によれば、銀粒
子とカーボン粒子とを混合する特定の導電性ペースト材
で背面電極層を構成することにより、アルミ箔の背面電
極層とほぼ同等な初期電気光学特性及び信頼性を有した
EL素子を提供できる。この導電性ペーストではスクリ
ーン印刷適性が良好なため、従来の銀粒子のマイグレー
ションを抑制し、外部導出部への耐食性も向上するのに
加え、製造方法でも簡便となるため、工業的利用価値が
高いものである。As described above, according to the present invention, by forming the back electrode layer with a specific conductive paste material that mixes silver particles and carbon particles, it is almost the same as the back electrode layer of aluminum foil. It is possible to provide an EL element having excellent initial electro-optical characteristics and reliability. Since this conductive paste has good screen printing suitability, it suppresses the migration of conventional silver particles, improves the corrosion resistance to the external lead-out part, and is simple in the manufacturing method, so it has high industrial utility value. It is a thing.
【図1】本発明の一実施例に係るEL素子の断面図。FIG. 1 is a sectional view of an EL device according to an embodiment of the present invention.
【符号の説明】 2 透明ガラス基板 4 透明電極層 6 電場発光層 8 反射絶縁層 10 背面電極層 12 背面板 14 封止樹脂層[Explanation of reference numerals] 2 transparent glass substrate 4 transparent electrode layer 6 electroluminescent layer 8 reflective insulating layer 10 back electrode layer 12 back plate 14 sealing resin layer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 清水 義則 徳島県阿南市上中町岡491番地100 日亜化 学工業株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yoshinori Shimizu 100 491, Oka, Kaminaka-cho, Anan City, Tokushima Prefecture Nichia Kagaku Kogyo Co., Ltd.
Claims (2)
上に順次形成された透明電極層、電場発光層、反射絶縁
層及び背面電極層と、この背面電極層に重ね合されると
共にその周縁部で前記透明ガラス基板に気密に封止する
背面板とからなるEL素子において、 前記背面電極層が、銀粒子とカーボン粒子とをバインダ
樹脂に分散させることにより作成されると共に銀ペース
トとほぼ同一な比抵抗を有する導電性ペースト材から形
成されてなることを特徴とするEL素子。1. A transparent glass substrate, a transparent electrode layer, an electroluminescent layer, a reflective insulating layer, and a back electrode layer, which are sequentially formed on the transparent glass substrate, and are overlapped with the back electrode layer and a peripheral portion thereof. In an EL device comprising a back plate hermetically sealed in the transparent glass substrate, the back electrode layer is formed by dispersing silver particles and carbon particles in a binder resin, and is almost the same as the silver paste. An EL element formed of a conductive paste material having a specific resistance.
であり、一方、前記カーボン粒子が0.05nm乃至5
nmであり、そして、銀粒子とカーボン粒子との混合比
が重量で30対70から90対5であることを特徴とす
る請求項1に記載のEL素子。2. The silver particles have a particle size of 10 nm to 1 μm.
On the other hand, the carbon particles have a thickness of 0.05 nm to 5
2. The EL device according to claim 1, wherein the EL device has a thickness of 30 nm and a mixing ratio of silver particles and carbon particles of 30:70 to 90: 5 by weight.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5185030A JPH0745369A (en) | 1993-07-27 | 1993-07-27 | El element |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5185030A JPH0745369A (en) | 1993-07-27 | 1993-07-27 | El element |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0745369A true JPH0745369A (en) | 1995-02-14 |
Family
ID=16163561
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5185030A Pending JPH0745369A (en) | 1993-07-27 | 1993-07-27 | El element |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0745369A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100638809B1 (en) * | 2004-06-22 | 2006-10-26 | 희성정밀 주식회사 | Compositions of Silver electrode Paste and Electroluminescence device parepared from them |
US7381902B2 (en) * | 2003-10-01 | 2008-06-03 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Wiring board and method of manufacturing the same |
-
1993
- 1993-07-27 JP JP5185030A patent/JPH0745369A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7381902B2 (en) * | 2003-10-01 | 2008-06-03 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Wiring board and method of manufacturing the same |
KR100638809B1 (en) * | 2004-06-22 | 2006-10-26 | 희성정밀 주식회사 | Compositions of Silver electrode Paste and Electroluminescence device parepared from them |
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