(57)【要約】【課題】各電極間に交流電圧を印加する場合においても発光寿命をより一層長くすることができる発光表示装置を提供する。【解決手段】本発明による発光表示装置１は、支持体２と、この支持体２に支持された発光部５とを備えている。この発光部５に一対の電極３、４が接続されている。各電極３、４は、主成分として少なくとも５０重量％の炭素を含んでいる。【選択図】図１
2010176884.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持体と、
この支持体に支持された発光部と、
この発光部に接続される一対の電極と、を備え、
各電極は、主成分として少なくとも５０重量％の炭素を含んでいることを特徴とする発光表示装置。
【請求項２】
支持体と、
この支持体に支持された発光部と、
この発光部に接続される一対の電極と、を備え、
各電極は、主成分として少なくとも５０重量％の炭素を含み、炭素粒子と可塑剤とを混合したカーボンペーストを焼結することにより一体成形されていることを特徴とする発光表示装置。
【請求項３】
各電極の可塑剤は、高分子樹脂からなることを特徴とする請求項２に記載の発光表示装置。
【請求項４】
各電極の可塑剤は、ポリフッ化ビニリデンからなることを特徴とする請求項３に記載の発光表示装置。
【請求項５】
支持体の表面に一方の電極が形成され、
支持体に支持された発光部に他方の電極が接続していることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の発光表示装置。
【請求項６】
支持体は一対の基板からなり、
発光部は、各基板間に挟持される発光層からなり、
各電極は対応する基板の内側に設けられ、
一方の電極の平面形状の面積は、他方の電極の平面形状の面積よりも小さいことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の発光表示装置。
【請求項７】
支持体は基板からなり、
各電極は、基板表面において、基部とこの基部に接続される櫛部とを有する櫛歯状に形成され、
各電極の櫛部は互いに入り込んでいることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の発光表示装置。
【請求項８】
各電極の炭素は、ガラス状炭素、グラファイト、グラファイトと非晶質炭素の混合物、およびカーボンナノチューブのうちのいずれかを含むことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の発光表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、支持体と、この支持体に支持された発光部と、この発光部に接続される一対の電極とを備えた発光表示装置に係り、とりわけ、各電極が主成分として少なくとも５０重量％の炭素を含む発光表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、有機ＥＬ等の発光表示装置の開発が急激に進展している。有機ＥＬの発光表示装置に用いられる発光素子は自発光素子であるため、バックライトが必要な液晶の受光素子よりも、薄型化および軽量化が図れる。それに有機ＥＬの発光素子は自発光素子であるため、液晶の受光素子と比べると視認性に優れている。このため、有機ＥＬの発光表示装置は、優れた視認性、高速表示性、低電圧駆動性、薄型化等の特徴を有している。
【０００３】
有機ＥＬの発光表示装置は、一般に、各々の互いに対向する面に電極が形成された一対の基板と、一対の基板間に挟持された発光層とを備え、このうち発光層は電圧が印加されて発光する発光物質を含み、数１００ｎｍの厚さを有している。このため、対向する各電極間の距離が短く、各電極が相互に接触し易い。また、有機ＥＬの発光表示装置の発光層は直流電圧が印加される。このため、有機ＥＬの発光表示装置を構成する各電極間の界面に不純物が蓄積され易い。このことにより、有機ＥＬの発光表示装置において用いられる発光層は、動作寿命が短くなる。
【０００４】
このような問題に対して、電気化学反応を利用した液体からなる発光層を用いた発光表示装置の開発が行われている（例えば、特許文献１乃至４並びに非特許文献１および２参照）。
【０００５】
このうち特許文献１乃至３並びに非特許文献１および２における発光表示装置は、互いに対向する面に電極が形成された一対の基板と、一対の基板間に挟持され、有機溶媒と支持塩とからなる電解質に発光物質を溶解させた発光層とを有し、各電極間に交流電圧が印加されて発光層が発光するように構成されている。ここで各電極に用いる材料としては、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）またはＦＴＯ（フッ素添加錫酸化物）などの透明金属酸化物を用いることが一般的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−４７４５０号公報
【特許文献２】特開２００７−１３９８９９号公報
【特許文献３】特開２００６−３０１３０２号公報
【特許文献４】特開２００５−３０２３３２号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】「東芝レビュー  vol.60, No.9, P33(2005)」
【非特許文献２】「Journal of the Electrochemical Society, Vol.152(8) pA1677(2005)」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、各電極の材料としてＩＴＯまたはＦＴＯを用いた場合、発光層の発光寿命が短くなるという問題がある。すなわち、各電極間には交流電圧が印加され、電極を形成する金属酸化物（ＩＴＯまたはＦＴＯ）に負電圧が印加された場合、この金属酸化物の一部が還元されて金属（インジウム（Ｉｎ）または錫（Ｓｎ））が生成され、電極を形成する金属酸化物の成分変化が生じる。このことにより、発光層の発光寿命が短くなる。
【０００９】
また、特許文献１には、一方の電極の表面に、カーボンナノチューブなどの材料を用いてポーラス電極を形成した交流駆動による電気化学発光装置が開示されている。しかしながら、この電気化学発光装置においては、ＦＴＯなどの材料を用いて形成された他方の電極は電解質層（発光層）に接しており、このことにより、発光層の発光寿命を長くすることには限界がある。
【００１０】
一方、各電極間に直流電圧を印加する場合には、正電圧が印加される正電極にＩＴＯまたはＦＴＯなどの金属酸化物を用いるとともに、負電圧が印加される負電極に金属等を用いることにより、金属酸化物の一部が還元されるという問題を回避することができる。しかしながら、各電極間には直流電圧が印加されるため、上述したように各電極間の界面に不純物が蓄積されやすくなり、発光寿命を長くすることが困難になる。
【００１１】
また、各電極間に直流電圧を印加して発光層を発光させる場合には、一般的に、発光層内の電界強度を所定の値に維持するために、できるだけ発光層の厚さを薄くすることが好ましい。このため、電極間が近接して相互に接触し易いという問題が生じる。これに対して各電極間に交流電圧を印加して発光層を発光させる場合には、発光層のうち電極と発光層との界面近傍部分が発光する。このことにより、発光層の電界強度を維持するために発光層の厚さを薄くする必要はなく、例えば、発光層の厚さが１ｍｍ以上となる場合であっても、比較的低い電圧で発光層を発光させることができる。このため、電極間が相互に接触し易いという問題を回避することができる。
【００１２】
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、各電極間に交流電圧を印加する場合においても発光寿命をより一層長くすることができる発光表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、支持体と、この支持体に支持された発光部と、この発光部に接続される一対の電極と、を備え、各電極は、主成分として少なくとも５０重量％の炭素を含んでいることを特徴とする発光表示装置である。
【００１４】
本発明は、支持体と、この支持体に支持された発光部と、この発光部に接続される一対の電極と、を備え、各電極は、主成分として少なくとも５０重量％の炭素を含み、炭素粒子と可塑剤とを混合したカーボンペーストを焼結することにより一体成形されていることを特徴とする発光表示装置である。
【００１５】
本発明は、各電極の可塑剤は、高分子樹脂からなることを特徴とする発光表示装置である。
【００１６】
本発明は、各電極の可塑剤は、ポリフッ化ビニリデンからなることを特徴とする発光表示装置である。
【００１７】
本発明は、支持体の表面に一方の電極が形成され、支持体に支持された発光部に他方の電極が接続していることを特徴とする発光表示装置である。
【００１８】
本発明は、支持体は一対の基板からなり、発光部は、各基板間に挟持される発光層からなり、各電極は対応する基板の内側に設けられ、一方の電極の平面形状の面積は、他方の電極の平面形状の面積よりも小さいことを特徴とする発光表示装置である。
【００１９】
本発明は、支持体は基板からなり、各電極は、基板表面において、基部とこの基部に接続される櫛部とを有する櫛歯状に形成され、各電極の櫛部は互いに入り込んでいることを特徴とする発光表示装置である。
【００２０】
本発明は、各電極の炭素は、ガラス状炭素、グラファイト、グラファイトと非晶質炭素の混合物、およびカーボンナノチューブのうちのいずれかを含むことを特徴とする発光表示装置である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、発光部に接続される一対の電極は、主成分として少なくとも５０重量％の炭素を含んでいる。この各電極に含まれる炭素は電気化学的に安定しているため、各電極に負電圧が印加された場合においても、各電極の材料は還元されることがない。このため、電極の材料が成分変化することを防止し、発光部の発光寿命をより一層長くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態における発光表示装置を示す図。
【図２】図２（ａ）は、本発明の第２の実施の形態における発光表示装置を示す分解斜視図。図２（ｂ）は、図２（ａ）におけるＸ−Ｘ線断面を示す図。
【図３】図３（ａ）は、本発明の第３の実施の形態における発光表示装置を示す斜視図。図３（ｂ）は、図３（ａ）におけるＹ−Ｙ線断面を示す図。
【図４】図４は、本発明の実施例１における発光表示装置を示す図である。
【図５】図５は、時間と電流密度との関係を示す図である。
【図６】図６は、本発明の実施例２における発光表示装置を上方から見た図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
第１の実施の形態
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。ここで、図１は、本発明による発光表示装置の第１の実施の形態における発光表示装置を示す図である。
【００２４】
まず、図１により、本発明における発光表示装置１について説明する。ここで、発光表示装置１は、電圧が印加されることにより発光され、各種ディスプレイ等として使用されるものである。
【００２５】
図１に示す発光表示装置１は、基板（支持体）２と、この基板２に支持される発光体（発光部）５と、この発光体５に接続される一対の電極３、４とを備えている。一対の電極３、４のうちの一方の電極３は基板２の表面に形成され、他方の電極４は、ワイヤ状に形成されて発光体５に一部が挿入されて接続されている。また各電極３、４間に、発光体５に対して交流電圧を印加する交流電源６が接続されている。
【００２６】
各電極３、４は、主成分として少なくとも５０重量％の炭素を含み、炭素粒子を８００℃以上で焼結することにより一体成形されている。各電極３、４の炭素粒子としては、透光性を有する材料に限られることはなく、ガラス状炭素（グラッシーカーボン、ＧＣ）、グラファイト、グラファイトと非晶質炭素の混合物（プラスチックフォームドカーボン（ＰＦＣ））、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）等を用いることができる。
【００２７】
このうちＰＦＣは、ミクロンサイズのグラファイト結晶と、有機高分子化合物オリゴマー（バインダー・カーボン）とを混練した後、押し出し形成、または型押し形成により任意の形に成型し、８００℃以上に焼成して得られるものである。このＰＦＣは、最終的には１００％炭素で構成され、さまざまな形に加工し易いという特徴を有している。このため、本実施の形態においては、各電極３、４を形成する材料として、ＰＦＣを好適に用いることができる。なお、代表的なＰＦＣとしては、シャープペンシルの芯が挙げられる。
【００２８】
また、ＰＦＣの代わりに、鉛筆の芯を用いることもできる。鉛筆の芯は、バインダー・カーボンの代わりとしての粘土をグラファイト結晶に混練したものであり、炭素を少なくとも５０％含み、炭素粒子を８００℃以上で焼結して得られ、最終的には炭素とセラミックの焼結体となる。このような炭素とセラミックの混合焼結体も電気化学的に安定性を有し、加工性が良い。可撓性の点で両者を比較するとＰＦＣがより優れている。このことから、電極としてＰＦＣを用いた場合には、電極に可撓性をもたせることができる。
【００２９】
なお、一方の電極３を形成する方法として、主成分として少なくとも５０重量％の炭素を含み、炭素粒子と可塑剤とを混合したカーボンペーストをスクリーン印刷等によりパターン印刷した後に可塑剤を焼結してもよい。このことにより、電極を任意の形状に形成することができる。この場合、可塑剤に用いる材料としては、電気化学的に安定であって、長期的にイオン液体に溶出することがないことが必要であり、高分子樹脂のうち特にＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）を好適に用いることができる。また、この場合、炭素粒子としてカーボンナノチューブを用いることが好適である。
【００３０】
また、発光体５は、イオン液体と、このイオン液体中に溶解された発光物質と、イオン液体をゲル化するゲル化材料とを有し、任意の形状に塊状に成形されて基板２表面に載置されている。なお、このことに限られることはなく、発光体５は、イオン液体とこのイオン液体中に溶解された発光物質とからなる発光液体からなり、ゲル化されることなく、表面張力により基板２表面に載置させるようにしてもよい。
【００３１】
ところで、イオン液体は溶融塩とも呼ばれ、常温で液体状態を維持するイオンのみからなっている。このイオン液体は、有機溶媒に支持塩が溶解された液体電解質とは異なり、難燃性、不揮発性等の特徴を有している。このイオン液体に発光物質を溶解させて形成された発光層１４において、発光層１４内を電気化学反応させる場合、発光層１４に印加する電圧を低く抑えることができるとともに、高速に酸化還元反応を起こさせることができる。
【００３２】
また、イオン液体に用いる材料としては、多種類の発光物質を高濃度に溶解させるために極性が高い材料が望ましく、例えば、４級アンモニウム塩系、イミダゾリウム系、ピリジウム系等を用いることができる。このうち、特に、非環状式の４級アンモニウム塩カチオンからなるイオン液体は電位窓が広く電気化学的に安定なため、好適に用いることができる。
【００３３】
発光物質に用いる材料としては、電気化学発光する材料であれば特に制限はなく、例えば、ＰＶＢ（ポリビニルブチラール）、ＤＰＡ（９，１０−ジフェニルアントラセン）、ペリレン、ルブレン、ＲｕＣｌ６、ＲｕＰＦ６、Ｒｕ（ｂｐｙ３）Ｃｌ２ 、Ｒｕ（ｂｐｙ３）（ＰＦ６）２、Ｒｕ（ｄ８−ｂｐｙ３）（ＰＦ６）２等のＲｕ（ルテニウム）化合物・錯体を好適に用いることができる。また、発光物質の濃度については特に制限はないが、１０ｗｔ％を超えると発光物質を十分に溶解させることができないため、発光物質の濃度は少なくとも１０ｗｔ％以下であることが望ましい。さらには、１０ｗｔ％以下であっても発光物質の濃度が濃い場合には発光液体自体の透明性が低下し、液滴状またはゲル塊状に形成された発光体５から外部に放射される光が弱まるため、発光物質の濃度は１ｗｔ％から５ｗｔ％以下であることが好適である。
【００３４】
ここで発光体５に含まれるイオン液体は難燃性を有している。このことにより、可燃性を有する有機溶媒を用いる場合に比べて、取り扱い上、比較的安全である。さらにこのイオン液体は不揮発性を有している。このことにより、揮発性を有する有機溶媒を用いる場合に比べて、イオン液体が気化することがなく、発光体５が劣化することを防止することができる。このため、発光体５の発光特性が低下することなく安定した性能を維持することができる。
【００３５】
またゲル化とは、イオン液体が流動性を失った状態をいい、ゲル化材料としては、シリカのナノサイズ微粒子、または酸化チタンのナノサイズ微粒子を用いることが好ましい。また、ゲル化材料の濃度が１５ｗｔ％を超えると、ゲルの柔軟性が失われ成形性が低下するため、ゲル化材料の濃度は少なくとも１ｗｔ％〜１５ｗｔ％であることが望ましい。さらには、１５ｗｔ％以下であってもゲル化材料の濃度が濃い場合にはチクソ性が低下し、印刷等を行うことが困難になるため、ゲル化材料の濃度は３ｗｔ％〜７ｗｔ％であることが好適である。このようにイオン液体をゲル化することにより、発光体５を塊状に形成することができる。
【００３６】
基板２に用いる材料としては、例えば、透明なガラスまたはフィルム等を用いることができる。なお、発光体５から発光する光を発光体５の上方あるいは側方から外部に取り出す場合、基板２に用いる材料は透明な材料に限られることはない。
【００３７】
次に、本実施の形態における発光表示装置１の作用について説明する。
【００３８】
図１に示す発光表示装置１において発光体５を発光させる場合、まず、交流電源６から各電極３、４を介して発光体５に交流電圧が印加される。この場合、例えば陰極となる一方の電極３近傍において、電気化学的な還元反応が起こり、発光物質からラジカルアニオンが生成される。他方、陽極となる他方の電極４の近傍において、電気化学的な酸化反応が起こり、発光物質からラジカルカチオンが生成される。電子的に中性な分子では酸化還元に伴いラジカルアニオン、ラジカルカチオンが生成されるが、発光物質としてＲｕ（ｂｐｙ３）（ＰＦ６）２を用いた場合に生成されるＲｕ（ｂｐｙ３）２＋（ＰＦ６−）２等の塩では、２価Ｒｕが１価Ｒｕ及び３価Ｒｕに価数変化することにより同様の作用効果を発揮する。
【００３９】
発光体５に交流電圧が印加されている間、一方の電極３および他方の電極４に交流電圧が印加されているため、一方の電極３および他方の電極４において還元反応と酸化反応とが交互に繰り返される。すなわち、例えば、一方の電極３の近傍に還元反応により生成されたラジカルアニオンは、他方の電極４に向けて移動する。次に、一方の電極３および他方の電極４の極性が反転され、一方の電極３近傍に酸化反応によりラジカルカチオンが生成される。この間、一方の電極３近傍から他方の電極４へ向けて移動していたラジカルアニオンが、一方の電極３へ戻ってくる。このことにより、ラジカルアニオンとラジカルカチオンとが衝突する。次に、衝突したラジカルアニオンとラジカルカチオンとから、基底状態の中性分子と励起状態の中性分子とが生成される。その後、励起状態の中性分子が基底状態に戻ることにより、この中性分子から光が発せられる。
【００４０】
なお、図１に示す電極構造の場合、ラジカルアニオンとラジカルカチオンは、それぞれ放射状に拡散する。このことにより、この一方の電極３の電極面積と他方の電極４の電極面積が大きく異なる場合であっても、面積が小さい方の電極（他方の電極４に相当）に制限されることなく、面積が広い方の電極（一方の電極３に相当）の表面全体で発光する。
【００４１】
この一方の電極３の近傍における発光メカニズムと同様にして、他方の電極４の近傍において、生成されたラジカルアニオンとラジカルカチオンとが互いに衝突し、励起状態の分子が生成されて発光する。
【００４２】
ここで、図１に示す発光体５を発光させる場合においても、一方の電極３近傍および他方の電極４の近傍においてラジカルアニオンとラジカルカチオンとが衝突して発光する。このため、一方の電極３と他方の電極４の先端との間の距離が比較的離れている場合においても発光体５を発光させることができる。
【００４３】
この間、上述したように各電極３、４間に交流電圧が印加されているため、各電極３、４に負電圧が交互に印加される。しかしながら各電極３、４は、電気化学的に安定して還元されることがない炭素を少なくとも５０重量％含んでいる。このことにより、電極３、４の材料が成分変化することを防止して、その成分を一定に維持することができる。
【００４４】
このように本実施の形態によれば、発光体５に接続される一対の電極３、４は、プラスチックフォームドカーボン（ＰＦＣ）を用いて形成されており、このプラスチックフォームドカーボンは、電気化学的に安定して還元されることがない炭素で構成される。このことにより、各電極３、４に負電圧が印加された場合においても、各電極３、４の材料が還元されることがない。このため、電極３、４の材料が成分変化することを防止することができ、発光体５の発光寿命をより一層長くすることができる。
【００４５】
また本実施の形態によれば、塊状に成形された発光体５を、表面に一方の電極３が形成された基板２上に載置し、発光体５の上方から発光体５内に他方の電極４を挿入させて、発光体５に一方の電極３および他方の電極４を介して交流電圧を印加することにより、発光体５を発光させることができる。この場合、発光体５は外部に露出しているため、発光体５から発光した光を容易かつ確実に外部に取り出すことができる。
【００４６】
なお、本実施の形態において、発光体５の上方から発光体５内に他方の電極４を挿入している例を示している。しかしながら、これに限ることはなく、発光体５の側方から発光体５内に挿入して、発光体５を発光させることもできる。また、他方の電極４を発光体５内に挿入することなく、発光体５の表面あるいは側面に接触させて発光体５を発光させることもできる。さらに、他方の電極４は、ワイヤ状に形成されることに限られることなく、種々の形状からなる電極４を用いることもできる。
【００４７】
第２の実施の形態
次に、図２により、本発明の第２の実施の形態について説明する。ここで、図２（ａ）は、本発明の第２の実施の形態における発光表示装置を示す分解斜視図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）におけるＸ−Ｘ線断面を示す図である。
【００４８】
図２（ａ）、（ｂ）に示す第２の実施の形態における発光表示装置において、支持体は一対の基板からなり、各電極は対応する基板の内側に設けられ、一方の電極の平面形状の面積は、他方の電極の平面形状の面積よりも小さい点が主に異なり、他の構成は図１に示す第２の実施の形態と略同一である。なお、図２（ａ）、（ｂ）において、図１に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００４９】
図２（ａ）、（ｂ）に示す発光表示装置１において、支持体は一対の基板２からなり、発光部は、各基板２間に挟持される層状に形成された発光層１４からなっている。
【００５０】
各電極３、４は対応する基板２の内側に設けられ、一方の電極３の平面形状の面積は、他方の電極４の平面形状の面積よりも小さくなっている。すなわち、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、一方の電極３は、平面が円形状に形成された表示用電極１０からなり、他方の電極４は、表示用電極１０に対向し、平面が円形状に形成され、表示用電極１０よりも小さな面積を有する補助用電極１１からなっている。図２に示す発光表示装置１においては、このような表示用電極１０および補助用電極１１は、対応する基板２の内側にそれぞれ複数設けられ、マトリックス状に配置されている。このうち各表示用電極１０は、交流電源６に表示用バスライン１２を介して列状に接続されるとともに、各補助用電極１１は、交流電源６に補助用バスライン１３を介して表示用バスライン１２とは直交する方向に列状に接続されている。このことにより、各表示用電極１０とこれに対応する補助用電極１１との間で、発光層１４を選択的に発光させることができる。なお、これら表示用バスライン１２および補助用バスライン１３は、絶縁材料により被覆されており、発光層１４に対して絶縁されている。
【００５１】
各表示用電極１０および各補助用電極１１は、主成分として少なくとも５０重量％の炭素を含み、炭素粒子を８００℃以上で焼結することにより一体成形されている。この炭素粒子としては、透光性を有する材料に限られることはなく、ガラス状炭素（グラッシーカーボン、ＧＣ）、グラファイト、グラファイトと非晶質炭素の混合物、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）等を用いることができる。このうちグラファイトと非晶質炭素の混合物、すなわちプラスチックフォームドカーボン（ＰＦＣ）を用いることが好ましい。
【００５２】
なお、各電極３、４を形成する方法として、第１の実施の形態において述べたように、主成分として少なくとも５０重量％の炭素を含み、炭素粒子と可塑剤とを混合したカーボンペーストをスクリーン印刷等によりパターン印刷した後に可塑剤を焼結しても良い。
【００５３】
図２（ｂ）に示すように、一対の基板２間には、発光層１４を囲むように一対の電極３、４間の距離（ギャップ）を一定に保持する一対のスペーサ１５が設けられている。この一対の電極３、４間、すなわち表示用電極１０と補助用電極１１との距離は、１μｍ以上かつ５ｍｍ以下であれば良い。なお、本発明による発光素子は電極間距離が大きくても低電圧で発光することが特徴であり、電極間距離はμｍオーダー以下とすることも可能であるが、電極の接触による不良、または異物の付着による不良などが生じることを防止するために、５００μｍ以上とすることが好ましい。一方、電極間距離が大きい場合には十分な発光現象を得ることが困難になるため、電極間距離は２ｍｍ以下とすることが好ましい。
【００５４】
さらに、一対の基板２間に設けられたスペーサ１５のうち、一方のスペーサ１５には、ゲル化されたイオン液体を注入する注入孔（図示せず）が形成され、この注入孔には、ゲル化されたイオン液体を注入した後に、注入孔を封止する封止材（図示せず）が設けられている。
【００５５】
また、基板２に用いる材料としては、例えば、透明なガラスまたはフィルム等を用いることが好適である。このことにより、内側に補助用電極１１が設けられた基板２側（図２（ａ）、（ｂ）に示す上方）に発光層１４において発光した光を取り出すことができる
【００５６】
図２（ａ）、（ｂ）に示す発光表示装置１において、交流電源６から、表示用バスライン１２および補助用バスライン１３を介して一方の電極３の表示用電極１０および他方の電極４の補助用電極１１に電圧がかかり、このことにより発光層１４に交流電圧が印加される。この間、表示用電極１０および補助用電極１１において還元反応と酸化反応とが交互に繰り返され、図１に示す発光表示装置１と同様の発光メカニズムにより、表示用電極１０の近傍において還元反応により生成されたラジカルアニオンと酸化反応によりラジカルカチオンとが互いに衝突し発光する。同様にして、補助用電極１１の近傍において、生成されたラジカルアニオンとラジカルカチオンとが互いに衝突し発光する。
【００５７】
このように本実施の形態によれば、各表示用電極１０および各補助用電極１１は、プラスチックフォームドカーボン（ＰＦＣ）を用いて形成されており、このプラスチックフォームドカーボンは、電気化学的に安定して還元されることがない炭素を少なくとも５０重量％含み、炭素粒子が８００℃以上で焼結されている。このことにより、各電極３、４に負電圧が印加された場合においても、各電極３、４の材料が還元されることがない。このため、電極３、４の材料が成分変化することを防止することができ、発光層１４の発光寿命をより一層長くすることができる。
【００５８】
また本実施の形態によれば、各基板２の内側に設けられた電極３、４のうち補助用電極１１は、表示用電極１０よりも小さい面積を有している。このことにより、内側に補助用電極１１が設けられた基板２側に、発光層１４において発光した光を容易かつ確実に取り出すことができる。
【００５９】
なお本実施の形態においては、内側に表示用電極１０および補助用電極１１がそれぞれ複数設けられた一対の基板２間に発光層１４が一体に形成されて挟持されている例について述べた。しかしながらこのことに限られることはなく、例えば、各表示用電極１０間に一対の基板２間に延びる不透光性の仕切部材（図示せず）を設けて、発光層１４を各表示用電極１０ごとに分割して発光層分割体（図示せず）を形成させてもよい。この場合、各発光層分割体間に不透光性の仕切部材が介在されているため、各発光層分割体により発光した光が隣接する他の発光層分割体に伝わることを確実に防止することができる。
【００６０】
第３の実施の形態
次に、図３により、本発明の第３の実施の形態について説明する。ここで、図３（ａ）は、本発明の第３の実施の形態における発光表示装置を示す斜視図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）におけるＹ−Ｙ線断面を示す図である。
【００６１】
図３（ａ）、（ｂ）に示す第３の実施の形態における発光表示装置において、支持体は基板からなり、各電極は、基板表面において、基部とこの基部に接続される櫛部とを有する櫛歯状に形成され、各電極の櫛部は互いに入り込んでいる点が主に異なり、他の構成は図１に示す第１の実施の形態と略同一である。なお、図３（ａ）、（ｂ）において、図１に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００６２】
図３（ａ）、（ｂ）に示す発光表示装置１において、支持体は基板２からなり、この基板２上に発光体（発光部）５が塊状（直方体状）に成形されて基板２表面に載置されている。
【００６３】
各電極３、４は、基板２表面において、基部３ａ、４ａとこの基部３ａ、４ａに接続される櫛部３ｂ、４ｂとを有する櫛歯状に形成され、各電極３、４の櫛部は互いに入り込んでいる。
【００６４】
すなわち、一対の電極３、４のうちの一方の電極３は、長方形状を有する基部３ａと、この基部３ａに対して直交するように一端が接続されるとともに他端が他方の電極４側に延び、所定間隔を隔てて配置された複数の櫛部３ｂとを含んでいる。また、他方の電極４は、長方形状を有する基部４ａと、この基部４ａに対して直交するように一端が接続されるとともに他端が一方の電極３側に向かって一方の電極３の各櫛部３ｂ間に延び、各櫛部３ｂと対向するように所定間隔を隔てて配置された複数の櫛部４ｂとを含んでいる。
【００６５】
一方の電極３の各櫛部３ｂおよび他方の電極４の各櫛部４ｂの幅は、それぞれ１０μｍ以上かつ２ｍｍ以下であれば良く、特に１００μｍから１ｍｍの範囲とすることが好適である。また、一方の電極３の櫛部３ｂとこれに対向する他方の電極４の櫛部４ｂとの間のギャップは５μｍ以上かつ１ｍｍ以下であれば良く、特に５０μｍから２００μｍの範囲とすることが好適である。
【００６６】
また、一方の電極３並びに他方の電極４のうち少なくとも櫛部３ｂおよび櫛部４ｂは、主成分として少なくとも５０重量％の炭素を含み、炭素粒子を８００℃以上で焼結することにより一体成形されている。各電極３、４の炭素粒子としては、透光性を有する材料に限られることはなく、ガラス状炭素（グラッシーカーボン、ＧＣ）、グラファイト、グラファイトと非晶質炭素の混合物、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）等を用いることができる。このうちグラファイトと非晶質炭素の混合物、すなわちプラスチックフォームドカーボン（ＰＦＣ）を用いることが好ましい。
【００６７】
なお、各電極３、４を形成する方法としては、第１の実施の形態において述べたように、主成分として少なくとも５０重量％の炭素を含み、炭素粒子と可塑剤とを混合したカーボンペーストをスクリーン印刷等によりパターン印刷した後に可塑剤を焼結することが好適である。
【００６８】
図３（ａ）、（ｂ）に示す発光表示装置１において、交流電源６から一対の電極３、４を介して、発光体５に交流電圧が印加される。この間、一方の電極３および他方の電極４において還元反応と酸化反応とが交互に繰り返され、図１に示す発光表示装置１と同様の発光メカニズムにより、一方の電極３の各櫛部３ｂ近傍に還元反応により生成されたラジカルアニオンと酸化反応により生成されたラジカルカチオンとが互いに衝突し発光する。同様にして、他方の電極４の各櫛部４ｂの近傍において、生成されたラジカルアニオンとラジカルカチオンとが互いに衝突し発光する。
【００６９】
このように本実施の形態によれば、一方の電極３並びに他方の電極４のうち少なくとも櫛部３ｂおよび櫛部４ｂは、プラスチックフォームドカーボン（ＰＦＣ）を用いて形成されており、このプラスチックフォームドカーボンは、電気化学的に安定して還元されることがない炭素を少なくとも５０重量％含み、炭素粒子が８００℃以上で焼結されている。このことにより、各電極３、４に負電圧が印加された場合においても、各電極３、４の材料が還元されることがない。このため、電極の材料が成分変化することを防止することができ、発光体５の発光寿命をより一層長くすることができる。
【００７０】
また本実施の形態によれば、塊状に成形された発光体５を、表面に一対の電極３、４が櫛歯状に形成された基板２上に載置し、発光体５に一方の電極３および他方の電極４を介して交流電圧を印加することにより、発光体５を発光させることができる。この場合、発光体５は外部に露出しているため、発光体５から発光した光を容易かつ確実に外部に取り出すことができる。発光体５の発光特性が低下することなく安定した性能を長期間に渡って維持することができる。
【００７１】
なお本実施の形態においては、発光体５が直方体状に形成されている例を示した。しかしながら、このことに限られることはなく、発光体５は任意の形状に塊状に成形して、発光体５を発光させることもできる。さらには、発光体５をゲル化させることなく、イオン液体と発光物質とからなる発光液体が表面張力により基板２表面に載置させるようにしてもよい。
【実施例】
【００７２】
実施例１
本発明の実施例として以下の方法で図４の発光表示装置１を作製した。
【００７３】
まず、直径が約２．７ｍｍの円柱状に形成された一方の電極３と、直径が約０．９ｍｍのシャープペンシルの芯（他方の電極４）とを準備し、一方の電極３を直立させた。ここで、一方の電極３に用いた材料は、１００重量％の炭素を含み、炭素粒子を２０００℃で焼結したガラス状炭素（ＧＣ）からなっており、他方の電極４に用いたシャープペンシルの芯の材料は、１００重量％の炭素を含み、炭素粒子を８００℃で焼結したプラスチックフォームドカーボン（ＰＦＣ）からなっている。
【００７４】
次に、イオン液体である１−アリル−３−ブチルイミダゾリウムビス（トリフルオロメタンサルフォニル）イミド（略称：ＡＢＩｍＴＦＳＩ）に、発光物質としてのＲｕ（ｂｐｙ３）（ＰＦ６）２を、５ｗｔ％混合し、６５℃、５００ｒｐｍで３時間攪拌して、発光物質としてのＲｕ（ｂｐｙ３）（ＰＦ６）２を十分に溶解させ、発光溶液を生成した。
【００７５】
次に、この発光溶液にゲル化材料（シリカ微粒子（日本アエロジル社製、アエロジル２００））を７ｗｔ％添加して所定時間混合して発光溶液をゲル化した。次に、このゲル化された発光溶液を塊状に成形して発光体５を形成し、これを一方の電極３の上面（端面）に載置して、発光体５の上方から発光体５内に他方の電極４を挿入した。
【００７６】
その後、本実施例において得られた発光体５に、各電極３、４を介して方形波、６０Ｈｚ、±３Ｖの交流電圧を印加した。その結果、図５に示すような時間と電流密度との関係が得られた。図５に示すように、各電極３、４の材料としてＩＴＯを用いた場合には、発光が開始された後、ＩＴＯが還元されて直ちに電流密度が減少し、発光輝度が減少する。これに対して本発明のように各電極３、４が、ＧＣ、ＰＦＣにより形成されている場合には、発光が開始された後でも電流密度が減少することがなく、発光輝度をほぼ一定に維持することができる。例えば、初期の発光輝度が１００ｃｄ／ｍ２となる発光表示装置１を用いて発光体５を発光させた場合、各電極３、４にＩＴＯを用いると１５分程度で輝度が半減するが、本発明のように各電極３、４がＧＣおよびＰＦＣによりそれぞれ形成されている場合には、１０時間以上経過しても発光輝度が減少することがない。この結果、発光寿命を大幅に改善することができた。
【００７７】
実施例２
本実施例における発光表示装置１は、各電極３、４が櫛歯状に形成されている点が異なり、その他の構成は実施例１と略同一である。実施例２として以下の方法で図６の発光表示装置１を作製した。
【００７８】
まず、ガラス基板２上に、一方の電極３として、直径が約０．９ｍｍのシャープペンシルの芯を櫛歯状に配置して櫛部３ｂを形成し、各櫛部３ｂを導電ペーストにより電気的に接続して基部３ａを形成した。同様にして他方の電極４として、直径が約０．９ｍｍのシャープペンシルの芯を櫛歯状に配置して櫛部４ｂを形成し、各櫛部４ｂを導電ペーストにより電気的に接続して基部４ａを形成した。一方の電極３の櫛部３ｂとこれに対向する他方の電極４の櫛部４ｂとの間のギャップは、約１ｍｍとなっている。電極３、４に用いたシャープペンシルの芯の材料は、１００重量％の炭素を含み、炭素粒子を８００℃で焼結したプラスチックフォームドカーボン（ＰＦＣ）からなっている。
【００７９】
次に、イオン液体である１−アリル−３−ブチルイミダゾリウムビス（トリフルオロメタンサルフォニル）イミド（略称：ＡＢＩｍＴＦＳＩ）に、発光物質としてのＲｕ（ｂｐｙ３）（ＰＦ６）２を、５ｗｔ％混合し、６５℃、５００ｒｐｍで３時間攪拌して、発光物質としてのＲｕ（ｂｐｙ３）（ＰＦ６）２を十分に溶解させ、発光溶液を生成した。
【００８０】
次に、この発光溶液にゲル化材料（シリカ微粒子（日本アエロジル社製、アエロジル２００））を７ｗｔ％添加して所定時間混合して発光溶液をゲル化した。次に、このゲル化された発光溶液を塊状に成形して発光体５を形成し、この発光体５をガラス基板２上に載置した。
【００８１】
その後、本実施例において得られた発光体５に、方形波、６０Ｈｚ、±５Ｖの交流電圧を印加した。その結果、２００ｃｄ／ｍ２の輝度を有する発光を得ることができた。
【００８２】
実施例３
本実施例における発光表示装置１は、各電極３、４がシャープペンシルの芯の代わりに鉛筆の芯で形成されている点が異なり、その他の構成は実施例１、実施例２と略同一である。鉛筆の芯の材料は、５０重量％の炭素を含み、炭素粒子を１０００℃で焼結した炭素とセラミックの混合焼結体からなっている。
【００８３】
実施例１、実施例２と同様の発光素子を作製したところ、実施例１、実施例２と同様の結果を得ることができた。
【００８４】
実施例４
本実施例における発光表示装置１は、各電極３、４がシャープペンシルの芯、鉛筆の芯の変わりに、炭素微粒子とポリフッ化ビニリデンの混合カーボンペーストで形成されている点が異なり、その他の構成は実施例１、実施例２と略同一である。カーボンペーストの材料は、５０重量％の炭素を含み、スクリーン印刷によりパターン印刷した後にポリフッ化ビニリデンを１５０℃で固形化したものとなっている。
【００８５】
実施例１、実施例２と同様の発光素子を作製したところ、実施例１、実施例２と同様の結果を得ることができた。
【符号の説明】
【００８６】
１      発光表示装置
２      基板
３      一方の電極
３ａ    基部
３ｂ    櫛部
４      他方の電極
４ａ    基部
４ｂ    櫛部
５      発光体
６      交流電源
１０    表示用電極
１１    補助用電極
１２    表示用バスライン
１３    補助用バスライン
１４    発光層
１５    スペーサ
【図１】
2010176884.tif 000003
【図２】
2010176884.tif 000004
【図３】
2010176884.tif 000005
【図４】
2010176884.tif 000006
【図５】
2010176884.tif 000007
【図６】
2010176884.tif 000008