JPH0247078B2 - - Google Patents

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ツセンス素子
の製造方法に係り、特に、螢光体粉末を有機バイ
ンダ中に分散せしめたペーストを透明電極上に塗
布することにより螢光体層を形成する、分散型と
呼ばれるエレクトロルミネツセンス素子（以下
EL素子と略記する）の製造方法に関する。 〔従来の技術〕 ZnSやZnSeにMnやCuなどの付活剤を少量添加
した螢光体層を透明電極と対向電極の間に設け、
両電極間に所定の電圧を印加することにより、前
記螢光体層が発光する。この螢光現象を利用した
平面発光素子をEL素子と云う。このEL素子は螢
光体層の形成法により分散形と薄膜形に、また駆
動電源の印加法により直流タイプと交流タイプに
それぞれ区分される。 前者の分散形とは、ZnSやZnSeにMnやCuなど
を少量添加した微粉末を有機バインダの溶液に分
散せしめてペーストをつくり、これをスクリーン
印刷やドクターナイフなどにより透明電極上に塗
布して、螢光体層を形成したものをいう。一方、
後者の薄膜形とは、蒸着やスパツタリングなどの
薄膜形成法を利用して螢光体層を形成したものを
いう。さらに、前記直流タイプは駆動電源として
直流電源を、交流タイプは駆動電源として交流電
源をそれぞれ用いたものをいう。本発明はこれら
のうち直流または交流電源駆動の分散型のEL素
子を対象とするものである。 第１図は、従来の分散型EL素子の断面図であ
る。同図に示すように、ガラス板などの透明基板
１上に透明電極２が形成され、その透明電極２上
に螢光体層３が塗着形成される。対向電極４はア
ルミニウムの蒸着やスパツタリングによつて形成
された金属薄膜で、螢光体層３を介して透明電極
２と対向している。 透明電極２と対向電極４との間に直流電源を印
加すると、印加初期は大電流が流れるが発光現象
は起らず、印加電圧を徐々に上げながら放置して
おくと電流値が小さくなつてゆき、ある電圧値以
上で発光する。このプロセスをフオーミングと云
い、フオーミング後は微小電流で特有な色に発光
する。 〔発明が解決しようとする問題点〕 ところで、前述した従来の分散型EL素子にあ
つては、有機バインダ中に螢光体粉末を分散せし
めた螢光体粉末ペーストを透明電極２上に塗布・
乾燥して螢光体層３を形成するため、第２図に示
すように、螢光体粉末ペースト中の気泡や螢光体
粉末５どうしの凝集による粒子の粗大化などに起
因して、螢光体層３の表面状態がかなりの凹凸と
なる。一方、この螢光体層３上の対向電極４は、
蒸着やスパトタリングなどによつて形成される金
属薄膜であるから柔軟性や密着性に乏しく、その
ため螢光体層３と対向電極４との間に多数の隙間
６が生じる。そしてこのように隙間６が発生する
と、螢光体層３と対向電極４との接触面積が小さ
くなるため、透明電極２と対向電極４との間の抵
抗値が大となり、その結果、フオーミイング電圧
が高くなり、必然的にフオーミイング中のEL素
子の発熱量も多く、透明基板１の温度は100℃〜
数100℃となる。従つて、透明基板１として可撓
性を有する合成樹脂フイルムを用いた場合、フオ
ーミイング中に透明基板１が変形し、その上に形
成されている透明電極２にクラツクを生じて断線
したり、最悪の場合にはEL素子自体が焼損する。
このような理由から、この種のEL素子の透明基
板１としては耐熱性に優れたガラス板が使用され
ており、屈曲性を有するEL素子の実用化にはい
まだ至つていない。 また、前述の如く螢光体層３と対向電極４との
間に隙間６が発生すると、フオーミイングの終了
電圧の上昇に伴つて駆動電圧も必然的に高くな
り、さらに隙間６の発生個所が未発光部分とな
り、輝度の低下や発光ムラなど種々の欠点を有し
ている。 本発明の目的は、このような従来技術の欠点を
解消し、発光ムラのない均一な発光現象を有し、
かつ低電圧駆動のが可能で屈曲性を有する分散型
EL素子を提供することにある。 〔問題点を解決するための手段〕 前述した目的を達成するために、本発明は、合
成樹脂フイルムからなる可撓性基板の片面に透明
電極を形成した後、該透明電極上に螢光体粉末を
有機バインダ中に分散せしめたペーストを塗布し
て螢光体層を形成し、次いで、該螢光体層上に導
電性微粒子を分散せしめた分散液を塗布し、これ
を乾燥して分散液中の分散溶媒を揮散することに
より導電層を形成し、しかる後、該導電層上に可
撓性を有する低抵抗の金属膜を積層したことを特
徴とするものである。 〔作用〕 透明合成樹脂フイルムからなる可撓性基板の片
面に公知の方法で螢光体層を形成した後、該螢光
体層上に導電性微粒子を分散せしめた分散液を塗
布すると、該分散液は螢光体層の表面に存在する
微細な隙間や亀裂の中に容易に浸透するため、螢
光体層の表面の凹凸は分散液によつて完全に埋め
られる。しかる後、この分散液の分散溶媒を揮散
せしめて導電層を形成し、さらに該導電層上に可
撓性を有する低抵抗の金属膜を積層すると、これ
らの積層構造体からなる対向電極と透明電極との
間に螢光体層が介装された分散型EL素子が得ら
れる。 ここで、導電層は、グラフアイトなどの導電性
微粒子をアルコールなどの有機液体もしくは水な
どの低粘性液体、好ましくは螢光体層に対して浸
透性の良い液体（分散溶媒）に均一に分散懸濁せ
しめた分散液を螢光体層上に塗布した後、これを
乾燥して分散溶媒を揮散せしめることによつて形
成されるものであるから、螢光体層との密着性は
良好となり、隙間の発生をなくすことができると
共に、表面の平坦度も良好で、金属膜との密着性
も良好となる。また、このように形成された導電
層は、導電性微粒子を主体とし、その導電性微粒
子の大部分が互いに接触して導電路を形成するも
のであるから、導電層と金属膜との積層体からな
る対向電極のシート抵抗を低く抑えることができ
る。 〔実施例〕 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。 第３図は本発明の方法によつて製造された分散
型EL素子の要部断面図である。同図において、
７は透明な合成樹脂フイルムからなる透明基板
で、該透明基板７上には蒸着やスパツタリングな
どの公知の方法によつてシート抵抗値が100Ω／
□以下の透明電極２が形成されている。この透明
電極２上には螢光体粉末を有機バインダ中に分散
させてなる螢光体層３が塗布形成され、さらに該
螢光体層３上に導電性微粒子を主体とする導電層
８と低抵抗の蒸着膜９が順次積層され、該導電層
８と蒸着膜９とで対向電極が構成されている。 このように構成された分散型EL素子は、次の
ようにして製造される。 まず、ポリエステルフイルムやポリイミドフイ
ルムなどの透明基板７上に蒸着やスパツタリング
などの公知の方法によつて透明電極２を形成し、
さらにその上に、螢光体粉末に対して有機バイン
ダを１〜20重量％、溶剤を50〜200重量％の割合
で混練して作つたペーストをスクリーン印刷やド
クターナイフなどの手段で塗布して、厚さが５〜
50μmの螢光体層３を形成する。前記螢光体粉末
としてはマンガンを0.1〜1.0重量％、銅を約0.01
〜0.1重量％含む硫化亜鉛の微粉末（粒径約0.5〜
10μm）を銅（硫化亜鉛に対して約0.1〜0.8重量
％）でコートしたものが、また有機バインダとし
てはエチルセルロースやニトロセルロースなどの
セルロース系化合物が、溶剤としてはターピネオ
ールやブチルカルビトールなどが好適に用いられ
る。 次に、前記螢光体層３の上に導電体層８を形成
する。この導電体層８は、導電性微粒子をアルコ
ールやベンゼン、トルエンなどの有機液体もしく
は水などの低粘性液体、好ましくは前記螢光体層
３に対して浸透性の良い液体（分散溶媒）に分散
懸濁せしめた分散液を、スプレーあるいはデイツ
プなどの適宜手段で塗布した後、これを乾燥する
ことによつて形成される。この分散液中での導電
性微粒子の分散状態を常に良好に維持するため、
導電性微粒子の表面をカツプリング剤や界面活性
剤などの分散補助剤で処理するか、あるいは分散
液中に少量の分散剤を添加することも可能であ
る。このように分散補助剤で処理したり、あるい
は分散剤を添加したりする場合に重要なことは、
それらによつて分散液の粘度が高くならないよう
に、しかも形成された導電層のシート抵抗が高く
ならないように注意することである。 本実施例では、グラフアイトの微粒子をアルコ
ールに分散せしめた分散液をスプレー法によつて
螢光体層３上に塗布し、これを乾燥することによ
り導電層８を形成する。この場合、分散液は螢光
層３に生じる微細な隙間や亀裂の中に容易に浸透
するため、螢光体層３の表面の凹凸を完全に埋め
た導電層８が得られる。なお、螢光体層３とその
上に塗布される分散液との境界面において、螢光
体層３中のセルロース系化合物が分散液中のアル
コールを吸つて僅かに膨潤することはあるが、該
セルロース系化合物がアルコールに溶融されるこ
とはない。これは、セルロース系化合物を溶融す
る場合は、一般に１日〜数日の撹拌と70℃程度の
加熱を必要とするのに対し、本実施例では分散液
の塗布後に乾燥によつてアルコールを揮散させる
ため、セルロース化合物がアルコールに触れる時
間は数分〜数10分程度であつて、このような時間
ではセルロース系化合物の溶融は起こらないから
である。 また、前記導電層８は、分散液を塗布後に乾燥
によつてその分散溶媒であるアルコールを揮散さ
せて形成したものであるから、有機バインダを含
有せず、グラフアイトの微粒子が分子間引力によ
り互いに三次元的に接触して連結した導電路を有
し、よつてシート抵抗を５〜50Ωと極めて低い値
に抑えることができる。さらに、この導電層８を
構成するグラフアイトは微粒子であるから、その
表面の平滑性が良く、後述する蒸着膜９との密着
性が良好となる。 前述のように導電層８を形成した後、この導電
層８の上に蒸着あるいはスパツタリングによつて
アルミニウムからなる低抵抗の蒸着膜９を形成
し、第３図に示す分散型EL素子を得る。 以下に示す表は、前述のようにして製造された
分散型EL素子に直流により十分フオーミングを
行つた後、その発光輝度を測定して示すものであ
る。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明の製造方法によれ
ば、螢光体層と対向電極との密着性が良好で、フ
オーミング電圧を低く抑えることができるため、
透明基板として耐熱性に劣る合成樹脂フイルムを
用いることが可能となり、よつて発光ムラのない
均一な発光現象を有し、かつ低電圧駆動が実現さ
れ、屈曲性を有する分散型EL素子を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の分散型エレクトロルミネツセン
ス素子の一部断面図、第２図はその分散型エレク
トロルミネツセンス素子の一部拡大断面図、第３
図は本発明の第１実施例によつて製造された分散
型エレクトロルミネツセンス素子の要部断面図、
第４図は本発明の第２実施例によつて製造された
分散型エレクトロルミネツセンス素子の要部断面
図である。 ２…透明電極、３…螢光体層、７…透明基板
（可撓性基板）、８…導電層、９…蒸着膜（金属
膜）、１０…導電性粘着層、１１…金属箔（金属
膜）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 合成樹脂フイルムからなる可撓性基板の片面
   に透明電極を形成した後、該透明電極上に螢光体
   粉末を有機バインダ中に分散せしめたペーストを
   塗布して螢光体層を形成し、次いで、該螢光体層
   上に導電性微粒子を分散せしめた分散液を塗布
   し、これを乾燥して分散液中の分散溶媒を揮散す
   ることにより導電層を形成し、しかる後、該導電
   層上に可撓性を有する低抵抗の金属膜を積層した
   ことを特徴とする分散型エレクトロルミネツセン
   ス素子の製造方法。