(57)【要約】【課題】多層発光ＥＬにおいて、第１発光層の発光時と第２発光層の発光時とで輝度差なく発光可能とする。【解決手段】第１透明電極１、第１発光層２および第１絶縁層３を順次積層して形成される第１積層体Ｆと、第１積層体Ｆの第１絶縁層３上に第２透明電極４、第２発光層５および第２絶縁層６を順次積層して形成される第２積層体Ｓとを有し、さらに第２積層体Ｓの第２絶縁層６上に背面電極７を有している。第１発光層２内の発光体２ａに比べて、第２発光層５内の発光体５ａの平均粒径が小である。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１透明電極、第１発光層および第１絶縁層を順次積層して形成される第１積層体と、前記第１絶縁層上に第２透明電極、第２発光層および第２絶縁層を順次積層して形成される第２積層体と、前記第２絶縁層上に形成される背面電極とを有し、
前記第１発光層内の発光体の平均粒径に比べて前記第２発光層内の発光体の平均粒径を小として前記第２発光層の層厚を前記第１発光層の層厚よりも薄くした
ことを特徴とするＥＬ素子。
【請求項２】
第１透明電極、第１発光層および第１絶縁層を順次積層して形成される第１積層体と、前記第１絶縁層上に第２透明電極、第２発光層および第２絶縁層を順次積層して形成される第２積層体と、前記第２絶縁層上に形成される背面電極とを有し、
前記第１発光層内の発光体の平均粒径に比べて前記第２発光層内の発光体の平均粒径を小とした
ことを特徴とするＥＬ素子。
【請求項３】
第１透明電極、第１発光層および第１絶縁層を順次積層して形成される第１積層体と、前記第１絶縁層上に第２透明電極、第２発光層および第２絶縁層を順次積層して形成される第２積層体と、前記第２絶縁層上に形成される背面電極とを有し、
前記第２発光層の層厚を前記第１発光層の層厚よりも薄くした
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、ＥＬ素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＥＬ素子は、透明電極と背面電極との間に発光層と絶縁層が積層され、透明電極と背面電極との間に交流電圧を印加することにより発光体が発光する構成であり、透明電極、発光層および絶縁層からなる積層体を複数層有し、同一面上において各々の積層体の発光層を選択的に発光可能としたＥＬ素子がある。特許第２６９６０５６号公報に開示されるＥＬ素子では、図４に示されるように、第１透明電極１１、第１発光層１２および第１絶縁層１３を順次積層して形成される第１積層体Ｆと、第１絶縁層１３上に第２透明電極１４、第２発光層１５および第２絶縁層１６を順次積層して形成される第２積層体Ｓと、第２絶縁層１６の上に形成される背面電極１７とを有している。そして、第１透明電極１１と第２透明電極１４との間に交流電圧を印加することにより、第１発光層１２が発光し、第２透明電極１４と背面電極１７との間に交流電圧を印加することにより、第２発光層１５が発光するようになっている。
【０００３】
【特許文献１】
特許第２６９６０５６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記構成のＥＬ素子では、第２発光層１５の発光時には第２発光層１５から発せられる光が第１積層体Ｆ（前面側）を通じて発光することとなり、第１発光層１２の発光時と比較して輝度が著しく低下し、視認性が悪いという問題があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係るＥＬ素子では、第１透明電極、第１発光層および第１絶縁層を順次積層して形成される第１積層体と、第１積層体の第１絶縁層上に第２透明電極、第２発光層および第２絶縁層を順次積層して形成される第２積層体と、前記第２絶縁層上に形成される背面電極とを有し、前記第１発光層内の発光体の平均粒径に比べて前記第２発光層の発光体の平均粒径を小として前記第２発光層の平均層厚を前記第１発光層の平均層厚よりも薄くしたことを特徴としている。この構成によれば、第１透明電極と第２透明電極との間に交流電圧を印加することにより、第１発光層が発光し、第２透明電極と背面電極との間に交流電圧を印加することにより、第２発光層が発光する。第１発光層内の発光体の平均粒径に比べて第２発光層内の発光層の平均粒径を小さく設定して、第２発光層の層厚を第１発光層の層厚よりも薄く設定したので、第２発光層の発光時に加わる第２発光層に電界強度が、第１発光層の発光時に第１発光層に加わる電界強度よりも大きくなる。これにより、第２発光層の発光時には第２発光層から発せられる光が第１積層体（前面側）を通じて発光するが、第１発光層の発光時と比較して輝度差なく発光可能となり、視認性が向上する。
【０００６】
また、本発明の請求項２に係るＥＬ素子では、第１透明電極、第１発光層および第１絶縁層を順次積層して形成される第１積層体と、第１積層体の第１絶縁層上に第２透明電極、第２発光層および第２絶縁層を順次積層して形成される第２積層体と、前記第２絶縁層上に形成される背面電極とを有し、前記第１発光層内の発光体の平均粒径に比べて前記第２発光層の発光体の平均粒径を小としたことを特徴としている。この構成によれば、第１透明電極と第２透明電極との間に交流電圧を印加することにより、第１発光層が発光し、第２透明電極と背面電極との間に交流電圧を印加することにより、第２発光層が発光する。第１発光層内の発光体の平均粒径に比べて第２発光層内の発光体の平均粒径を小さくしたので、第２発光層内の発光体の総数を第１発光層内の発光体の総数よりも多くできる。これにより、第２発光層の発光時には第２発光層５から発せられる光が第１積層体（前面側）を通じて発光するが、第１発光層２の発光時と比較して輝度差なく発光可能となり、視認性が向上する。
【０００７】
また、本発明の請求項３に係るＥＬ素子では、第１透明電極、第１発光層および第１絶縁層を順次積層して形成される第１積層体と、第１積層体の第１絶縁層上に第２透明電極、第２発光層および第２絶縁層を順次積層して形成される第２積層体と、前記第２絶縁層上に形成される背面電極とを有し、前記第２発光層の平均層厚を前記第１発光層の平均層厚よりも薄くしたことを特徴としている。この構成によれば、第１透明電極と第２透明電極との間に交流電圧を印加することにより、第１発光層が発光し、第２透明電極と背面電極との間に交流電圧を印加することにより、第２発光層が発光する。第２発光層の平均層厚が第１発光層の平均層厚よりも薄くなっているので、第２発光層の発光時に第２発光層に加わる電界強度が第１発光層の発光時に第１発光層に加わる電界強度よりも大きくなる。これにより、第２発光層の発光時には第２発光層から発せられる光が第１積層体（前面側）を通じて発光するが、第１発光層の発光時と比較して輝度差なく発光可能となり、視認性が向上する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明が適用されたＥＬ素子について、図面を参照にして説明する。
【０００９】
図１は、本発明に係るＥＬ素子の構成を示したものであり、図面下方側がＥＬ素子の前面側（発光面側）となっている。このＥＬ素子では、前面側に第１積層体Ｆが設けられているとともに、その背面に第２積層体Ｓが積層されている。
【００１０】
第１積層体Ｆは、最前面に第１透明電極１が設けられているとともに、第１透明電極１の背面に第１発光層２と、第１絶縁体３とが順次積層形成されている。
【００１１】
第１透明電極１は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）の透明フィルム１ａの背面にインジウム−錫酸化物（以下「ＩＴＯ」）１ｂを蒸着することにより構成されている。
【００１２】
第１発光層２は、第１透明電極１の背面に発光インクを印刷することによって第１透明電極１の背面に積層形成されている。発光インクとしては、Ｃｕをドープした硫化亜鉛（ＺｎＳ）からなる発光体２ａとフッ素樹脂バインダとを混合撹拌したものが採用されている。フッ素樹脂バインダとしては、フッ素系樹脂を溶剤としてのメチルエチルケトンに溶かしたものが用いられている。この発光インクをスクリーン印刷などの方法によって第１透明電極１の背面に印刷し、その後、加熱・乾燥することにより第１発光層２が形成されている。
【００１３】
第１絶縁層３は、第１発光層２の背面に絶縁インクを印刷することによって第１発光層２の背面に積層形成されている。絶縁インクとしては、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）からなる高誘電体物質と前記のフッ素樹脂バインダとを混合撹拌したものが用いられている。この絶縁インクをスクリーン印刷などの方法によって第１発光層２の背面に印刷し、その後加熱・乾燥することにより第１絶縁層３が形成されている。
【００１４】
第２積層体Ｓは、第１積層体Ｆの背面に第２透明電極４、第２発光層５及び第２絶縁層６を順次積層することにより形成されている。
【００１５】
第２透明電極４は、第１絶縁層３の背面に透明電極インクを印刷することにより、第１絶縁層３の背面に積層形成されている。透明電極インクとしては、ＩＴＯ結晶と熱硬化型のバインダとを混合撹拌したものが用いられている。この透明電極インクをスクリーン印刷などの方法によって、第１絶縁層３の背面に印刷し、その後加熱・乾燥することにより第２透明電極４が形成されている。第２透明電極４を構成するバインダとしては、前記のように耐薬品性に優れる熱硬化型のバインダが用いられている。その他バインダとしては、ＩＴＯ結晶と発光層インクの溶剤に対して耐性のあるものであればよく、例えばＵＶ硬化型樹脂、可視光硬化型樹脂などの重合構造を有する樹脂も適用できる。
【００１６】
第２発光層５は、第２透明電極４の背面に発光インクが印刷されることによって第２透明電極４の背面に積層形成されている。発光インクとしては、Ｃｕをドープした硫化亜鉛（ＺｎＳ）からなる発光体５ａとフッ素樹脂バインダ、そして白色の蛍光顔料とを混合撹拌したものが採用されている。発光体５ａとしては第１発光層２内の発光体２ａよりも平均粒径の小さいものが用いられ、第２発光層５の層厚ｔ２が第１発光層２の膜厚ｔ１よりも薄くなっている。フッ素樹脂バインダとしては、フッ素系樹脂を溶剤としてのメチルエチルケトンに溶かしたものが用いられている。この発光インクをスクリーン印刷などの方法によって、第２透明電極４の背面に印刷し、その後、加熱・乾燥することにより第２発光層５が形成されている。
【００１７】
第２絶縁層６は、第１絶縁層３と同様の絶縁インクを用いて第２発光層５の背面に形成されている。
【００１８】
第２積層体Ｓの背面、すなわち第２絶縁層６の背面には背面電極７が形成されている。
【００１９】
背面電極７は、カーボンインクを第２絶縁層６の背面に印刷することにより形成されている。カーボンインクとしては、ポリエステルをバインダとしてカーボン粉を混合・撹拌したものが採用してある。なお、カーボンインクとしてはこの他、カーボン粉と銀紛または銅粉にポリエステルがバインダとして混合したものを採用することも可能である。
【００２０】
上記構成によれば、第１透明電極１と第２透明電極４との間に交流電圧を印加することにより、第１発光層２が緑色に発光し、第２透明電極４と背面電極７との間に交流電圧を印加することにより、第２発光層５が白色の蛍光顔料の作用により白色に発光する。ここで第２発光層５には、第１発光層２の発光体２ａよりも小粒径の発光体５ａが分散され、その平均層厚ｔ２が第１発光層２の平均層厚ｔ１よりも薄くなっているので、第２発光層５の発光時に第２発光層５に加わる電界強度が、第１発光層２の発光時に第１発光層２に加わる電界強度よりも大きくなる。これにより、第２発光層５の発光時には第２発光層５から発せられる光が第１積層体Ｆ（前面側）を通じて発光するが、第１発光層２の発光時と比較して輝度差なく発光可能となり、視認性が向上する。
【００２１】
ここに、第１発光層２の発光体２ａおよび第２発光層５の発光体５ａとして平均粒径３２μｍのものを用い、第１発光層２の平均層厚ｔ１と第２発光層５の平均層厚ｔ２をともに２３μｍとした従来構造に係るＥＬ素子と、第１発光層２の発光体２ａとして平均粒径が３２μｍのものを用いるとともに、第２発光層５の発光体５ａとして平均粒径が２３μｍのものを用い、第１発光層２の平均層厚ｔ１を２３μｍとし、第２発光層５の平均層厚ｔ２を１５μｍとした本発明に係るＥＬ素子とについて、第１透明電極１と第２透明電極４または第２透明電極４と背面電極７とに１００Ｖ、４００Ｈｚの交流電圧を印加し、第１発光層２の発光時の輝度と第２発光層５の発光時の輝度とを測定した表を示す。
【００２２】
【表１】
2004356043.tif 000003
この上表の結果に示すように、従来構造のＥＬ素子では、第１発光層１２の発光時の輝度が６０ｃｄ／ｍ２であったのに対し、第２発光層１５の発光時の輝度が２０ｃｄ／ｍ２であり、その輝度差が著しいものであった。
【００２３】
これに対し、図１に示される本発明に係るＥＬ素子では、第１発光層２の発光時の輝度が６０ｃｄ／ｍ２であったのに対し、第２発光層５の発光時の輝度は５０ｃｄ／ｍ２であった。この結果からも、第１発光層２の発光時と第２発光層５の発光時とで、輝度差なく発光可能であることが明らかである。
【００２４】
なお、上記実施の形態では、積層体を第１積層体Ｆおよび第２積層体Ｓの２層構造としたが、積層体を３層以上設ける構成としてもよい。この場合には、各積層体における各発光層の発光体の平均粒径を前面側から背面側に移るに従って徐々に小とし、各発光層の層厚を前面側から背面側にかけて徐々に薄くなるように設定すればよい。
【００２５】
図２は、本発明に係るＥＬ素子の他の構成を示したものであり、第１発光層２の層厚ｔ１と第２発光層５の層厚ｔ２をともに同じにしてある。第１発光層２内の発光体２ａの平均粒径に比べて第２発光層５内の発光体５ａの平均粒径が小となっている。
【００２６】
上記構成によれば、第１発光層２内の発光体２ａの平均粒径に比べて第２発光層５内の発光体５ａの平均粒径が小さく設定されているので、第２発光層５における発光時の発光体５ａの総数を第１発光層２における発光時の発光体２ａの総数よりも多くできる。これにより、第２発光層５の発光時には第２発光層５から発せられる光が第１積層体Ｆ（前面側）を通じて発光するが、第１発光層２の発光時と比較して輝度差なく発光可能となり、視認性が向上する。
【００２７】
図３は、本発明に係るＥＬ素子のさらに他の構成を示したものであり、第１発光層２の発光体２ａおよび第２発光層５の発光体５ａとして平均粒径が同じものを用いている。第２発光層５の層厚ｔ２が第１発光層２の層厚ｔ１よりも薄くしている。
【００２８】
上記構成によれば、第２発光層５の層厚ｔ２が第１発光層２の層厚ｔ１よりも薄くなっているので、第２発光層５の発光時に第２発光層５に加わる電界強度が第１発光層２の発光時に第１発光層２に加わる電界強度よりも大きくなる。これにより、第２発光層５の発光時には第２発光層５から発せられる光が第１積層体Ｆ（前面側）を通じて発光するが、第１発光層２の発光時と比較して輝度差なく発光可能となり、視認性が向上する。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、第１発光層の発光時と第２発光層の発光時とで輝度差なく発光可能となり、視認性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用されたＥＬ素子の拡大断面図である。
【図２】本発明が適用された、他のＥＬ素子の拡大断面図である。
【図３】本発明が適用された、さらに他のＥＬ素子の拡大断面図である。
【図４】従来のＥＬ素子の拡大断面図である。
【符号の説明】
１、１１        第１透明電極
１ａ、１１ａ    透明フィルム
１ｂ、１１ｂ    透明電極
２、１２        第１発光層
２ａ            発光体
３、１３        第１絶縁層
４、１４        第２透明電極
５、１５        第２発光層
５ａ            発光体
６、１６        第２絶縁層
７、１７        背面電極
Ｆ              第１積層体
Ｓ              第２積層体
ｔ１            第１発光層の層厚
ｔ２            第２発光層の層厚
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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