(57)【要約】【課題】  製造工程数を減らすとともに誘電体層の信頼性を高めることが可能な無機ＥＬ素子および無機ＥＬ素子の製造方法を提供する。【解決手段】  無機ＥＬ素子１０は、透明電極２２が設けられた基板２０、発光層２４、および背面電極２６を備える。基板２０は、透明樹脂または透明ガラスからなっており、第１の面に透明電極２２が設けられる。発光層２４は、基板２０の第２の面上に重ねて設けられる。発光層２４は、その第１の面が基板２０の第２の面に接するように配置される。背面電極２６は、発光層２４の第２の面上に重ねて設けられる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の面に第１の電極が設けられた透明樹脂または透明ガラスからなる基板と、
前記基板の第２の面上に重ねて設けられた発光層であって、その第１の面が前記基板の第２の面に接するように配置された発光層と、
前記発光層の第２の面上に重ねて設けられた第２の電極と、
を備え、
前記第１の電極または前記第２の電極の少なくとも一方が透明電極である無機ＥＬ素子。
【請求項２】
前記第１の電極または前記第２の電極のいずれか一方が透明電極である一方で、他方が金属電極である請求項１に記載の無機ＥＬ素子。
【請求項３】
第２の電極は、前記発光層の第２の面に貼り合わされた透明樹脂からなる基板の、貼り合わせ面に形成された請求項１または２に記載の無機ＥＬ素子。
【請求項４】
第１の面に第１の電極が設けられた透明樹脂または透明ガラスからなる基板の第２の面上に発光層を形成するステップと、
前記発光層の上にさらに第２の電極を形成するステップと、
を含み、
前記第１の電極または前記第２の電極の少なくとも一方が透明電極である無機ＥＬ素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、蛍光体を含む発光層を電界発光させるように構成された無機ＥＬ素子およびこの無機ＥＬ素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ディスプレイのバックライトの用途に無機ＥＬ素子が広く用いられてきた。従来の無機ＥＬ素子１００は、図１に示すように、ガラスまたは透明樹脂フィルム等の基板１２０上に透明電極１２２、発光層１２４、誘電体（絶縁）層１２５、背面電極１２６をこの順に形成して構成されるものが一般的である（例えば、特許文献１参照。）。この構成において、無機ＥＬ素子１００に接続された交流電源５０から交流電圧が印加されることにより、発光層１２４が電界発光し、透明電極１２２および基板１２０を介して外部に光が放出される。
【０００３】
このような従来の無機ＥＬ素子１００は、透明電極１２２が形成された基板１２０における電極形成面に、発光層１２４および誘電体層１２５をスクリーン印刷等の手法で形成した後、背面電極１２６を蒸着等の手法で形成することによって製造されることが多かった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−０２０９０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上述の無機ＥＬ素子１００では、発光層１２４および誘電体（絶縁）層１２５を形成する際に、基板１２０に対して印刷処理および乾燥処理を複数回行う必要が生じるなど工程数が多くなってしまう。
【０００６】
また、誘電体（絶縁）層１２５については、樹脂にチタン酸バリウムなどの高誘電性材料の粉末を混合してペースト化したものを印刷処理等によって基板１２０上に形成することから、誘電体（絶縁）層１２５にピンホールなどが生じる虞があり、その結果、絶縁破壊が発生する虞がある。
【０００７】
この発明の目的は、製造工程数を減らすとともに誘電体層の信頼性を高めることが可能な無機ＥＬ素子および無機ＥＬ素子の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係る無機ＥＬ素子は、第１の電極が設けられた基板、発光層、および第２の電極を備える。基板は、透明樹脂または透明ガラスからなっており、第１の面に第１の電極が設けられる。透明樹脂の例としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）が挙げられるが、これに限定されるものではない。
【０００９】
発光層は、基板の第２の面上に重ねて設けられる。発光層は、その第１の面が基板の第２の面に接するように配置される。発光層の形成例として、蛍光体を樹脂の中で分散してペースト化したものを、印刷または塗布し乾燥させることが挙げられるがこれに限定されるものではない。
【００１０】
第２の電極は、発光層の第２の面上に重ねて設けられる。さらに、第１の電極または第２の電極の少なくとも一方には透明電極が採用される。
【００１１】
この構成においては、基板自体を従来の誘電体層と同様に用いることが可能になるため、従来はペーストを塗布していた誘電体層の形成工程が省略される。また、別途、誘電体層を設ける材料が不要となるため、無機ＥＬ素子の生産に必要となる材料を削減できる。
【００１２】
また、透明樹脂または透明ガラスからなる基板を誘電体層として利用するため、誘電体層内の空気層や残留物が原因とする誘電損失の増大や誘電率の変化等の問題の発生を防止することが可能になる。
【００１３】
上述の構成において、第１の電極または第２の電極のいずれか一方が透明電極である一方で、他方が金属電極であることが好ましい。その理由は、光取り出し効率がさらに向上するからである。従来の誘電体層は、光の一部を反射せずに吸収する素材で形成されることがあったが、光取り出し面とは逆側を光の反射率が高い金属電極で構成することにより、このような光の吸収ロスが発生しにくくなる。
【発明の効果】
【００１４】
この発明によれば、製造工程数を減らすとともに誘電体層の信頼性を高めることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】従来の無機ＥＬ素子の概略を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る無機ＥＬ素子の概略を示す図である。
【図３】本発明の他の実施形態に係る無機ＥＬ素子の概略を示す図である。
【図４】本発明のさらに他の実施形態に係る無機ＥＬ素子の概略を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図２（Ａ）および図２（Ｂ）を用いて、本願発明の一実施形態に係る無機ＥＬ素子１０および無機ＥＬ素子１２を説明する。無機ＥＬ素子１０は、透明樹脂（例えば、ＰＥＴフィルム）または透明ガラスからなる基板２０を備える。ここでは、基板２０として、その第１の面に、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）からなる透明電極２２がスパッタリングまたは塗布等の手法によって予め成膜されたものを用いている。
【００１７】
ここで、透明電極２２として、ＩＴＯに代えて、酸化スズ系の材料、ＰＥＤＯＴなど高分子系の透明導電材料、またはこれらの透明導電膜と金属メッシュもしくは金属バスラインを組み合わせたものを使用することも可能である。特に、透明電極２２として、印刷または塗布された透明導電性インクおよび金属メッシュ等を組み合わせてなるものを使用することにより、低抵抗化とコスト削減の両立を図れ、また、透明電極の膜厚不均一性または透明電極の抵抗値の不均一性が問題にならなくなる等のメリットがある。
【００１８】
一方で、基板２０の第１の面の反対側の第２の面上には、蛍光体を含む発光層２４が形成される。この実施形態では、発光層２４は、ＺｎＳ蛍光体（オスラムシルバニア社製）、熱可塑性フッ素樹脂、および溶媒等を混合してなる蛍光体ペーストを、基板２０の第２の面上にスクリーン印刷または塗布することによって構成される。また、このとき、蛍光体とフッ素樹脂の重量比が４：１〜７：１になるように蛍光体ペーストを構成することが好ましい。なお、ここで説明した発光層２４の構成はあくまで一例であり、他の構成を採用することも可能である。
【００１９】
上述の発光層２４における基板２０と接する面（第１の面）の反対側の面（第２の面）には、背面電極２６が設けられる。ここでは、背面電極２６として、アルミ等の金属ペーストを塗布することによって構成される金属電極を採用している。ただし、背面電極２６も透明電極で構成することも可能である。なお、この実施形態では、上述の透明電極２２が本発明の第１の電極に対応し、背面電極２６が本発明の第２の電極に対応する。
【００２０】
以上のようにして構成された無機ＥＬ素子１０は、必要に応じて、透明保護シート等によってシールされる。そして、無機ＥＬ素子１０に接続された交流電源５０から交流電圧が印加されることにより、発光層２４が電界発光し、透明電極２２および基板２０を介して外部に光が放出されるようになる。
【００２１】
以上の構成においては、基板２０の第１の面ではなく第２の面に発光層２４を形成するため、基板２０の基材が誘電体層として機能する。この結果、従来はペーストを塗布していた誘電体層（図１の誘電体層１２５参照。）の形成工程が省略されるため、形成工程が簡略化する。また、別途、誘電体層を設ける材料が不要となるため、無機ＥＬ素子１０の生産に必要となる材料を削減できる。
【００２２】
さらには、印刷または塗布の工程および乾燥工程を経て形成された誘電体層には空気層や残留物が含まれる可能性があり、動作中に誘電損失の増大や誘電率の変化等の問題が発生する虞があるが、基板２０の基材を誘電体として使用することでこのような不具合が発生しにくくなる。また、基板２０の基材を誘電体として使用することで誘電体層の膜厚がばらつくといった従来の問題が解消する。
【００２３】
このため、分散型の無機ＥＬ素子１０誘電体層の信頼性を高めることが可能になる。その結果、従来に比較して高電圧を印加することが可能となり、輝度の向上を図ることが可能になる。
【００２４】
また、従来の誘電体層に比較すると金属電極からなる背面電極２６は光の反射率が高いため、従来の誘電体層に比較して光吸収のロスを減らすことが可能となり、光取り出し効率がさらに向上させることが可能になる。
【００２５】
なお、図２（Ａ）に示すように、従来と同様の透明電極２２付き基板２０を用いた場合に無機ＥＬ素子１０の輝度が低下する場合には、図２（Ｂ）の無機ＥＬ素子１２のように、薄型化された基板２００を採用することにより十分な輝度を得ることが可能となる。図２（Ｂ）に示す実施形態では、厚さ５〜２５μｍのＰＥＴフィルムを基板２０として使用することにより、耐電圧を低下させることを防止しつつ十分な輝度（２４０〜３００ｃｄ／ｍ2 ）が得られている。
【００２６】
続いて、図３を用いて、本発明の他の実施形態に係る無機ＥＬ素子１４を説明する。この実施形態では、厚さ２５μｍのＰＥＴフィルムからなる基板２００の第１の面に、予めアルミを蒸着することによって金属電極２３が形成されている。
【００２７】
基板２００の第２の面には、蛍光体ペーストを印刷または塗布することによって発光層２４が形成され、乾燥させられる。このとき、乾燥後の発光層２４の厚みが、４０〜１００μｍになるようにされる。
【００２８】
さらに、発光層２４上には、透明導電性ペーストからなる透明電極２２０が形成される。この透明電極２２０は、導電性樹脂であるポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）をペースト化したものを印刷または塗布し、その後乾燥させることによって形成されている。ただし、透明電極２２０を、ＩＴＯ粉末、または金属ナノワイヤもしくはカーボンナノチューブなどをペースト化したものによって構成することも可能である。
【００２９】
図３に示す無機ＥＬ素子１４の構成においても、上述の無機ＥＬ素子１０および無機ＥＬ素子１２と同様の顕著な作用効果を奏する。
【００３０】
さらに、図４（Ａ）および図４（Ｂ）を用いて、本発明のさらに他の実施形態に係る無機ＥＬ素子１６および無機ＥＬ素子１８を説明する。
【００３１】
図４（Ａ）では、図３で示す無機ＥＬ素子１４の透明電極２２０に代えて、透明電極２２が予め形成された透明樹脂フィルムからなる基板２００を採用している。図４（Ａ）に示す無機ＥＬ素子１６では、発光層２４が形成された後に、この発光層２４上に、透明電極２２が発光層２４に接するように基板２００を貼り合わせている。このとき、必要に応じて、基板２００の透明電極２２上に、貼り合わせを容易にするために熱可塑性樹脂層などを薄く形成しても良い。
【００３２】
このように図４（Ａ）に示す無機ＥＬ素子１６では、発光層２４を形成するとき以外には、ペーストを印刷または塗布する工程が必要にならないため、加工工程をさらに簡略化することが可能になる。
【００３３】
また、図４（Ａ）に示す無機ＥＬ素子１６のバリエーションとして、図４（Ｂ）に示すように透明電極２２および金属電極２３の位置を入れ換えた無機ＥＬ素子１８が挙げられる。この無機ＥＬ素子１８では、図２（Ｂ）で示す無機ＥＬ素子１２の背面電極２６に換えて、金属電極２３が予め成膜された基板２００が貼り合わされている。図４（Ｂ）に示す無機ＥＬ素子１８においても、図４（Ａ）に示す無機ＥＬ素子１６と同様の作用効果が生じている。
【００３４】
以上のとおり、上述の実施形態によれば、無機ＥＬ素子の製造に必要な工程および材料が削減されるとともに、真空工程を経ることなく高信頼性および高品質の無機ＥＬ素子を提供することが可能となる。
【００３５】
上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００３６】
１０、１２、１４、１６、１８−無機ＥＬ素子
２０−基板
２２−透明電極
２３−金属電極
２４−発光層
２６−背面電極
５０−交流電源
２００−基板
２２０−透明電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
2011253635.tif 000005
【図４】
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