(57)【要約】【課題】ＥＬ素子の厚みを大きく変更することなく静電容量を調整する。【解決手段】透明電極、発光層、高誘電体層及び背面電極が順次積層されているＥＬ素子であって、高誘電体層には高誘電体粉末に加えて白色系の顔料又は染料が添加することによってＥＬ素子の静電容量を調整する。好ましくは、高誘電体粉末はチタン酸バリウムであり、当該チタン酸バリウムに対する白色系顔料の割合は２〜１０重量％が適している。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明電極、発光層、高誘電体層及び背面電極が順次積層されているＥＬ素子であって、上記高誘電体層には高誘電体粉末に加えて白色系の顔料又は染料が添加してあることを特徴とするＥＬ素子。
【請求項２】
請求項１において、上記高誘電体粉末はチタン酸バリウムであり、当該チタン酸バリウムに対する上記白色系顔料の割合を２〜１０重量％としたことを特徴とするＥＬ素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、透明電極と背面電極との間に発光層と絶縁層とが介在する無機分散型のＥＬ素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のＥＬ素子は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム上にＩＴＯからなる透明電極を蒸着し、この透明電極の上に発光層と高誘電体層及び背面電極、保護層を積層形成して構成されている。かかるＥＬ素子において、白色系顔料または染料を利用して輝度維持率を向上する技術が、例えば特許第３２７３１８４号や特開２００２−２７０３７５号等に開示されている。前者では白色系顔料または染料を発光層に混入させてあり、後者では透明電極と発光層の間に顔料を混入したバリア層を形成し、ＥＬ素子の輝度維持率を向上させているが、ＥＬ素子固有の静電容量を調整するものではなかった。
【０００３】
【特許文献１】
特許第３２７３１８４号公報
【特許文献２】
特開２００２−２７０３７５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとしている課題】
ＥＬ素子はＥＬ素子自身が持つ静電容量に関連して発光輝度特性のピークを持つことが知られている。ＥＬ素子の発光輝度を優先して静電容量を制御する場合、発光層膜厚を薄くするとＥＬ素子の耐久性が損なわれるため、高誘電体層の膜厚を調整することで制御されてきた。ただし、この方法はＥＬ素子の製造工程においてスクリーン印刷時の膜厚変更とその管理が煩雑化し、膜厚を著しく変更することによってＥＬ素子のクラック、黒点など不具合の発生につながる可能性が大きかった。また、高誘電体層の膜厚は高誘電体インク作製時のバインダーに対する高誘電体粉末の割合でも制御できるが、この場合も上記に挙げた不具合発生の問題が生じていた。
【０００５】
また、ＥＬ駆動には一般にＩＣドライバーが使用されているが、前述したようにＥＬ素子そのものが容量性負荷となるために、ＥＬ素子の持つ静電容量に適したＩＣドライバーを使用する必要がある。しかし、ＥＬ素子の静電容量はＥＬ素子の大きさ（面積）によっても異なるために、駆動するＥＬ素子の大きさ、つまりはＥＬ固有の静電容量によってそれに適合したＩＣドライバーを使い分ける必要があり、このためＥＬ駆動にはＥＬ素子とＩＣドライバーのマッチングが問題となっていた。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明によるＥＬ素子は、高誘電体層に高誘電体粉末に加えて白色系の顔料又は染料が添加してある。
【０００７】
上記構成のＥＬ素子によれば、ＥＬ素子の静電容量を高誘電体層の膜厚を大きく変更せずに制御できる。その結果、白色系顔料を添加することによって静電容量を制御することができ、ＩＣドライバーとのマッチングが容易となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明は、透明電極と背面電極との間に発光層と高誘電体層とが介在する無機分散型のＥＬ素子において、高誘電体層に白色系顔料もしくは染料が添加してあり、白色系顔料の混入量は当該白色系顔料が添加していないときの高誘電体層作成時の膜厚を著しく変更しない範囲で設定してある。
【０００９】
以下本発明の一実施例について図面を参照して説明する。本発明のＥＬ素子の構造を図１に示す概念図に基づいて説明すると、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの透明フィルム上にＩＴＯなど透明電極を蒸着してなる透明導電フィルム１が形成されている。
【００１０】
発光層２は、この透明導電フィルム１の上に発光インクを印刷することにより形成されている。発光層２を構成する蛍光体としては、Ｃｕをドープした硫化亜鉛（ＺｎＳ）を用い、この蛍光体に酸化物がコーティングされている。発光層２のバインダーとしては、一例として、フッ化ビニリデンと六フッ化プロピレンの共重合体を溶剤としての酢酸−ｎ−ブチルカルビトールに溶かしたフッ素系バインダーが用いられている。発光インクは、酸化物コーティングした蛍光体と、前述のフッ素系バインダーとを混合・撹拌して作製されている。この発光インクをスクリーン印刷法等の方法によって透明電極の上面に印刷し、その後加熱・乾燥させて発光層２が形成されている。
【００１１】
発光層２の上面には高誘電体インクが印刷されている高誘電体層３が形成されている。高誘電体インクは、前述のフッ素系バインダー３ａに高誘電体粉末３ｂであるチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）に加えて白色系の顔料又は染料３ｃが添加し、よく混合・撹拌したものが使用されている。高誘電体層３は高誘電体インクをスクリーン印刷等によって発光層２上に印刷し、加熱・乾燥させて形成されている。
【００１２】
高誘電体層３の上面には背面電極４が形成されている。背面電極４は導電体であるカーボン粉末をポリエステル樹脂に混合した導電性インクをスクリーン印刷等により形成されている。なおこのカーボンインクは、カーボン粉と、銀紛と、銅紛とをバインダーであるポリエステルに混合して製造してもよい。
【００１３】
背面電極４の上面には、保護層５がスクリーン印刷等により形成されている。保護層５には、ポリエステル、ポリイミド、あるいはポリ塩化ビニル等の、電気的に絶縁性を有するものが使用されている。
【００１４】
また、上記白色系顔料または染料の添加量は２〜１０重量％であることが好ましい。上記のように高誘電体層に白色系顔料または染料を添加することによって、ＥＬ素子の誘電率つまりはＥＬ素子固有の静電容量を制御できるようになる。
【００１５】
このようにして構成されている本発明のＥＬ素子を、顔料を添加しなかったものと、高誘電体層に顔料を添加したものを作製した。比較（従来）例として、高誘電体層に顔料を添加されていない構成のＥＬ素子と、また本発明の実施例として高誘電体層を構成するチタン酸バリウム内に顔料がそれぞれ２．５重量％、５．０重量％、１０．０重量％添加されているものを作製した。その後、１Ｖ、１ｋＨｚの直流電圧をＥＬ素子に印加したときの初期静電容量、１００Ｖ、４００Ｈｚの交流固定電源（サイン波）を各ＥＬ素子に印加したときの初期輝度、又、４０℃、９０％ＲＨの環境下での１００Ｖ、４００Ｈｚの交流固定電源（サイン波）駆動耐久試験におけるＥＬ素子の輝度半減時間の推移、及び高誘電体層膜厚を検証した。その結果は表１の通りである。
【００１６】
【表１】
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【００１７】
この表１から、本発明のＥＬ素子では、従来例に比較して、白色系顔料が添加されているものは全て静電容量及び初期輝度は減少していることが分かる。また、輝度半減期は長くなっており、高誘電体層膜厚に関しては、白色系顔料の割合が最大１０重量％の範囲の中で変化してもさほど大きな変化が見られないことが分かる。
【００１８】
【発明の効果】
このように本発明のＥＬ素子は、高誘電体層に高誘電体粉末に加えて白色系顔料を添加することによって、高誘電体層の厚みをあまり大きく変更することなくＥＬ素子の静電容量を制御できるため、ＩＣドライバーとのマッチングが容易となり、共通に使用できるＩＣドライバーの範囲が広くなる。
【００１９】
なお、高誘電体層における白色系顔料の割合が最大１０重量％の範囲の中で変化しても高誘電体層の膜厚にさほど大きな変化が見られないため、クラック・黒点の発生を防止でき、不良率が低くかつ高品質のＥＬ素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
１    透明導電フィルム
２      発光層
３      高誘電体層
３ａ    フッ素系バインダー
３ｂ    高誘電体粉末
３ｃ    白色系の顔料または染料
４      背面電極層
５      保護層
【図１】
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