JPH05326147A - 両面から光が取り出せるエレクトロルミネッセンス素子 - Google Patents

両面から光が取り出せるエレクトロルミネッセンス素子

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JPH05326147A
JPH05326147A JP4122257A JP12225792A JPH05326147A JP H05326147 A JPH05326147 A JP H05326147A JP 4122257 A JP4122257 A JP 4122257A JP 12225792 A JP12225792 A JP 12225792A JP H05326147 A JPH05326147 A JP H05326147A
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JP
Japan
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transparent
limiting layer
current limiting
fine powder
conductive fine
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Pending
Application number
JP4122257A
Other languages
English (en)
Inventor
Tetsuro Yoshii
哲朗 吉井
Yuichi Aoki
裕一 青木
Toshiaki Anzaki
利明 安崎
Shunji Wada
俊司 和田
Katsuhisa Enjoji
勝久 円城寺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Sheet Glass Co Ltd
Original Assignee
Nippon Sheet Glass Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】両面から光が取り出せる直流駆動が可能な混成
型EL素子を提供する。 【構成】透明な絶縁性基板上に、透明電極、発光層、導
電性微粉末が透明なバインダーで分散固定されてなる電
流制限層および透明背面電極が順次積層されたエレクト
ロルミネセンス素子で、導電性微粉末は、100nm以
下の粒径を有し、可視光線に対して透明であり、かつ、
その体積抵抗率が105Ωcm以下としたEL素子。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、エレクトロルミネッセ
ンス素子(EL素子)に関し、とりわけ両面から光が取
り出せる直流駆動が可能な混成型EL素子に関する。
【0002】
【従来の技術】EL素子を応用したELディスプレイ
は、近年ポータブルタイプのコンピュータの端末などに
急速に普及しつつある有望なフラットパネルディスプレ
イの1つである。EL素子には、薄膜型EL素子と粉末
型EL素子の2つのタイプが知られているが、最近では
薄膜型と粉末型とを組み合わせた混成型EL素子(ハイ
ブリッドEL素子あるいはコンポジットEL素子とも呼
ばれる)が、有力なデイスプレイ用の素子として注目さ
れるようになってきた(例えば英国公開特許公報217
6340A、同2176341A)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の混成型EL素子においては、導電性粉末として、M
nO2、TiO2、Fe34、カーボンブラックなどの黒
色微粉末が用いられていたので、EL素子の1方向から
しか光を外部へ取り出すことができなかった。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、透明な絶縁性
基板上に、透明電極、発光層、導電性微粉末が透明なバ
インダーで分散固定されてなる電流制限層および透明背
面電極が順次積層されたエレクトロルミネッセンス素子
であって、前記導電性微粉末は、100nm以下の粒径
を有し、可視光線に対して透明であり、かつ、その体積
抵抗率が105Ωcm以下である、両面から光が取り出
せるエレクトロルミネッセンス素子である。
【0005】本発明の電流制限層の膜厚は、5μmから
30μmとするのが好ましい。前記電流制限層は、発光
の際、発光層の抵抗率が低下し、EL素子に過剰な電流
が流れて素子を破壊するのを防ぐ役割を果たす。電流制
限層の抵抗は、大きければ大きいほど破壊に対しては安
定になるが、あまり大きくすると電流制限層での電圧降
下が大きくなり、それがEL素子の駆動電圧の上昇につ
ながるので、上記5μmから30μmの膜厚の範囲にお
いて、膜厚方向に対し、単位面積(1cm2)当り50
Ωから200Ωの抵抗値、つまり、1×104Ωcmか
ら5×105Ωcmの抵抗率となるようにするのが好ま
しい。
【0006】本発明の電流制限層を構成する導電性微粒
子は、粒子の体積抵抗率が105Ωcm以下であり、粒
径が100nm以下であり、かつ、可視光線に対して透
明であることが必要である。そして、導電性微粒子を有
機バインダー中に分散させた電流制限層の厚みを500
nmとしたとき、電流制限層の可視光線透過率を50%
以上となるようにするのが好ましい。そのような微粒子
としては、インジウム錫酸化物,インジウム酸化物,ア
ンチモンまたはフッ素をドープした錫酸化物,インジウ
ム、アルミニウム、珪素をドープした酸化亜鉛,酸化カ
ドミウムインジウム、酸化カドミウム錫,およびこれら
の混合酸化物が例示できる。
【0007】また、導電性微粒子と透明バインダー樹脂
の比率は、重量比で20/80〜90/10程度がよ
く、さらに、好ましくは50/50〜60/60の範囲
が好ましい。微粒子のバインダー中への分散方法として
は、適当な粘度になるように溶媒で希釈したバインダー
樹脂中に直接微粒子を分散させる方法と、あらかじめ微
粒子のゾルを作っておいて、バインダー樹脂中に分散さ
せる方法を用いることができる。
【0008】本発明において使用可能なバインダー樹脂
の例としては、ビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポ
リアミド系樹脂、セルロース系樹脂、ポリウレタン系樹
脂、尿素系樹脂、エポキシ系樹脂、メラミン系樹脂、シ
リコーン系樹脂等が挙げられるが、特に、水酸基、カル
ボキシル基、スルホニル基、ニトロ基等の極性基や、エ
ポキシ基、イソシアヌル基、シラノール基等の反応性基
を有した高分子樹脂が好適に用いられている。
【0009】
【作用】本発明のEL素子を構成する基板、透明電極、
電流制限層および透明背面電極は、いずれも可視光線に
対して透明であるため、発光層で生じた発光はEL素子
の両方向に取り出すことができる。
【0010】
【実施例】以下に、本発明を実施例により説明する。図
1は、本発明の混成型EL素子の層構成を示した図であ
る。図2は、本発明のEL素子のガラス基板側と電流制
限層側で観察された発光の輝度の電流密度依存性を示す
図である。
【0011】ガラス基板1上に、透明電極2としてイン
ジウム錫酸化物(ITO)などの透明電極膜をスパッ
タ、真空蒸着法などにより成膜した後に、フォトリソグ
ラフィーなどの方法を用いて所定の形状にパターニング
する。その上に発光層3を真空蒸着法、スパッタ法、M
OCVD法などの方法を用いて形成する。発光層の材質
としては、ZnS、ZnSe、CdSなどの2−6属化
合物に、Mn、Cuなどの遷移金属やTb、Sm、Dy
などの希土類あるいはそれらのフッ化物、塩化物などを
発光中心としてドープしたものがよく用いられる。その
上に、電流制限層4として可視光線に対して透明で、1
00nm以下の粒径を有する導電性の微粉末を透明な有
機バインダーで固めた十数μm程度の微粉末層をスプレ
ー法などの方法によって成膜する。最後に、透明背面電
極5を真空蒸着あるいはスパッタ法で成膜することによ
り本発明の混成型EL素子が完成する。
【0012】ドットマトリックス型のディスプレイパネ
ルを製造する場合は、その後、ダイアモンド針等を用い
て透明背面電極と電流制限層を同時に引き掻いて、所定
形状の電極パターニングをする。EL素子の駆動は透明
電極2と透明背面電極5の間に直流電圧を印加して発光
させる。 実施例 透明なガラス基板上に、透明電極としてITOを反応性
スパッタ法を用いて約500nmの厚さに成膜した。続
いて、発光層としてMnを0.3重量%ドープしたZn
Sを約1μm電子ビーム蒸着法を用いて成膜した。次
に、アンチモンを10wt%含むアンチモン錫酸化物を
バインダー樹脂とシンナーとの混合液に分散させた塗料
をアプリケータ塗装法で塗装、乾燥させ、抵抗率が6.
2×104Ωcmで、膜厚が8.5μmの電流制限層を
形成した。次に、透明背面電極として、ITOを反応性
スパッタ法を用いて約500nmの厚さに成膜した。こ
のように作製したEL素子を直流駆動回路に接続して発
光させたところ、両面から発光が得られた。基板側と電
流制限層側で観察された発光の輝度の電流密度依存性を
図2に示す。電流制限層側からはガラス側の約65%の
光が得られた。 従来例 電解法にて作製したMnO2粉末をボールミルで粉砕し
て平均粒径0.3μmとし、これをMnO2粉末の体積
とバインダー樹脂の体積の比率が3対7になるようにバ
インダー樹脂とシンナーとの混合液を加えて分散させて
塗料を作製した。この塗料を、実施例と同様に作製した
発光層と透明電極を形成したガラス基板の発光層の上に
スプレー法で塗装し、乾燥させて、抵抗率が1.3×1
5Ωcmで、膜厚が13μmの電流制限層を形成し
た。次に、背面電極として、アルミニウムを蒸着法を用
いて約600nmの厚さに成膜した。このようにして作
製した素子は、ガラス基板の一方向からしか光を得るこ
とができなかった。
【0013】
【発明の効果】本発明のEL素子によれば、三原色のモ
ノクロ発光層を有したパネルを順次重ねることにより、
マルチカラーパネルの作製が可能となる。また、カラー
フィルターを透明背面電極の上に印刷することにより容
易にカラーフィルターの形成ができる。さらに、透明背
面電極形成工程以降は高温焼成の操作がないので、有機
フィルターを使用することができ、ガラス基板上に絵や
文字を表示できる表示体の作製が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の混成型EL素子の層構成を示した図で
ある。
【図2】本発明の混成型EL素子の基板側と電流制限層
側で観察された発光の輝度の電流密度依存性を示す図で
ある。
【符号の説明】
1・・・ガラス基板、2・・・透明電極、3・・・発光
層、4・・・電流制限層、5・・・透明背面電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 和田 俊司 大阪府大阪市中央区道修町3丁目5番11号 日本板硝子株式会社内 (72)発明者 円城寺 勝久 大阪府大阪市中央区道修町3丁目5番11号 日本板硝子株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】透明な絶縁性基板上に、透明電極、発光
    層、導電性微粉末が透明なバインダーで分散固定されて
    なる電流制限層および透明背面電極が順次積層されたエ
    レクトロルミネッセンス素子であって、前記導電性微粉
    末は、100nm以下の粒径を有し、可視光線に対して
    透明であり、かつ、その体積抵抗率が105Ωcm以下
    である、両面から光が取り出せるエレクトロルミネッセ
    ンス素子。
JP4122257A 1992-05-14 1992-05-14 両面から光が取り出せるエレクトロルミネッセンス素子 Pending JPH05326147A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1071313A1 (en) * 1999-07-21 2001-01-24 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Electroluminescence element and lighting unit having the same
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