(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
硫化亜鉛を母体とし、これに付活剤として銅と、共付活剤として塩素、臭素、ヨウ素およびアルミニウムの群から選ばれる少なくとも1種とを含有する蛍光体粒子からなる青色発光電場発光蛍光体において、
前記蛍光体粒子の表面に青色顔料が付着されていることを特徴とする青色発光電場発光蛍光体。
【請求項２】
請求項１記載の青色発光電場発光蛍光体において、発光色の色度は、ＣＩＥ色度図におけるX値が0.3未満、Y値が0.4未満であることを特徴とする青色発光電場発光蛍光体。
【請求項３】
請求項１または２記載の青色発光電場発光蛍光体において、前記蛍光体粒子は、銅の含有量が蛍光体母体重量に対して0.09重量％以上であることを特徴とする電場発光蛍光体。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか1項記載の青色発光電場発光蛍光体において、前記青色顔料は、コバルトブルー、群青、セルリアンブルーおよび青緑色顔料の群から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする電場発光蛍光体。
【請求項５】
請求項１乃至３のいずれか1項記載の電場発光蛍光体において、前記青色顔料は、コバルトブルーであることを特徴とする青色発光電場発光蛍光体。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか1項記載の青色発光電場発光蛍光体において、前記青色顔料の付着量は、蛍光体粒子重量に対して0.05〜2重量％であることを特徴とする青色発光電場発光蛍光体。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項記載の青色発光電場発光蛍光体を含む発光体層を具備することを特徴とする有機分散型電場発光素子。
【請求項８】
請求項７記載の有機分散型電場発光素子において、さらに、前記発光体層の一方の主面に沿って反射絶縁層を介して一体的に配置された背面電極層と、前記発光体層の他方の主面に沿って一体的に対向配置された透明電極層とを具備することを特徴とする有機分散型電場発光素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、青色発光電場発光蛍光体およびそれを用いた有機分散型電場発光素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
有機分散型電場発光素子は、電場発光蛍光体を誘電体中に分散させた発光体層の両側に電極を配置し、その少なくとも一方を透明電極とした構造を有する。そして、これら電極間に交流電圧を印加することにより発光させる素子である。このような有機分散型電場発光素子の主な用途としては、ディスプレイデバイスやディスプレイデバイスのバックライトなどが挙げられる。
【０００３】
有機分散型電場発光素子に用いる電場発光蛍光体としては、硫化亜鉛を母体とし、これに付活剤として銅を含有させ、共付活剤として塩素、臭素、ヨウ素およびアルミニウムから選ばれる少なくとも1種を含有させたものが一般に用いられている。すなわち、この電場発光蛍光体は、青緑色に発光し、通常、赤色有機染料を混合し白色発光させて使用されている。
【０００４】
ところで、近時、携帯電話などの表示部におけるバックライトなどの用途に、より青色度の高い発光色の電場発光蛍光体の要求がある。一方、上記の電場発光蛍光体は、銅の含有量によって発光色が変化し、銅の含有量が少なくなるにしたがい、発光色は青緑色から青色へとシフトすることが知られている。
【０００５】
このため、上記電場発光蛍光体において、銅の含有量を少なくして青色発光を得ることが検討されている。
【０００６】
しかしながら、銅の含有量を減らすことによって、輝度および寿命特性が低下するという問題があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、近時、青色度の高い発光色の電場発光蛍光体の要求があり、青緑色発光蛍光体として知られる、硫化亜鉛を母体とし、これに付活剤として銅を含有させ、共付活剤として塩素、臭素、ヨウ素およびアルミニウムから選ばれる少なくとも1種を含有させた電場発光蛍光体において、銅の含有量を減らすことによって青色発光を得ることが検討されている。しかしながら、この場合、輝度や寿命特性が低下するという問題があった。このため、青色発光で、かつ、輝度および寿命特性が良好な電場発光蛍光体の開発が課題となっている。
【０００８】
本発明はこのような課題に対処するためになされたもので、青色発光で、かつ輝度および寿命特性が良好な電場発光蛍光体、およびそのような電場発光蛍光体を用いた有機分散型の電場発光素子を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の青色発光電場発光蛍光体は、請求項１に記載したように、硫化亜鉛を母体とし、これに付活剤として銅と、共付活剤として塩素、臭素、ヨウ素およびアルミニウムの群から選ばれる少なくとも 1種とを含有する蛍光体粒子からなる青色発光電場発光蛍光体において、前記蛍光体粒子の表面に青色顔料が付着されていることを特徴としている。
【００１０】
本発明の電場発光蛍光体においては、発光色の色度は、請求項２に記載したように、ＣＩＥ色度図におけるX値が0.3未満、Y値が0.4未満であることが望ましく、また、前記蛍光体粒子は、請求項３記載したように、銅の含有量が蛍光体母体重量に対して0.09重量％以上であることが望ましい。
【００１１】
本発明の電場発光蛍光体においては、青色顔料は、請求項４に記載したように、コバルトブルー、群青、セルリアンブルーおよび青緑色顔料の群から選ばれる少なくとも 1種であることが好ましく、請求項５に記載したように、コバルトブルーであるとさらに好ましい。
【００１２】
また、青色顔料の付着量は、請求項６に記載したように、蛍光体粒子重量に対して0.05〜2重量％であることが好ましい。青色顔料の付着量が、蛍光体粒子重量に対して0.05重量％未満では付着による効果が十分得られず、また、2重量％を超えると付着量が多すぎて蛍光体の発光量が不十分となるおそれがある。
【００１３】
本発明の有機分散型電場発光素子は、請求項７に記載したように、上記した本発明の電場発光蛍光体を含む発光体層を具備することを特徴としている。
【００１４】
本発明の有機分散型電場発光素子の具体的な構成としては、請求項８に記載したように、本発明の電場発光蛍光体を含む発光体層と、発光体層の一方の主面に沿って反射絶縁層を介して一体的に配置された背面電極層と、発光体層の他方の主面に沿って一体的に対向配置された透明電極層とを具備する構成が挙げられる。
【００１５】
本発明の電場発光蛍光体においては、蛍光体粒子の表面に付着されている青色顔料のフィルター効果によって、発光色を青色へとシフトすることができるとともに、蛍光体の輝度および寿命特性を向上させることができる。したがって、青色発光で、かつ、高輝度、長寿命の電場発光蛍光体を得ることができる。そして、このような電場発光蛍光体を含む本発明の電場発光素子は、青みがかった発光色で、かつ、輝度および寿命特性に優れたものとなる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施するための形態について説明する。
【００１７】
本発明の電場発光蛍光体は、硫化亜鉛を母体とし、これに付活剤として銅と、共付活剤として塩素、臭素、ヨウ素およびアルミニウムの群から選ばれる少なくとも 1種とを含有する蛍光体粒子からなる電場発光蛍光体であって、その蛍光体粒子の表面に青色顔料が付着されて構成される。
【００１８】
付活剤としての銅は、硫化亜鉛からなる蛍光体母体に対して0.09重量％以上含有させることが好ましく、0.09重量％未満では、輝度および寿命特性が不十分となるおそれがある。この銅の含有量のより好ましい範囲は、0.10〜0.15重量％である。また、塩素、臭素、ヨウ素およびアルミニウムから選ばれる共付活剤は、硫化亜鉛からなる蛍光体母体に対して0.001〜0.1重量％の範囲で含有させることが好ましく、0.001重量％未満では、発光効率や輝度が低下する。共付活剤の含有量のより好ましい範囲は、0.03〜0.08重量％である。
【００１９】
上記青色顔料としては、群青（ＮａxＡｌxＳｉ(12x)Ｏ24ＮａyＳz）、コバルトブルー（ＣｏＯ・nＡｌ2Ｏ3）、セルリアンブルー（ＣｏＯ・ＳｎＯ2・ＭｇＯ・Ａｌ2Ｏ3）および青緑色顔料（ＴｉＯ2・ＣｏＯ・ＮｉＯ・Ｌｉ2Ｏ、ＴｉＯ2・ＣｏＯ・Ａｌ2Ｏ3・Ｌｉ2Ｏ）の群から選ばれる少なくとも 1種の使用が好ましい。なかでも、コバルトブルーの使用が好ましい。
【００２０】
この青色顔料の付着量は、蛍光体粒子重量に対し0.05〜2重量％の範囲とすることが好ましい。このような量を付着させることによって、発光輝度を低下させることなく、ＣＩＥ色度図におけるｘ値およびｙ値、すなわちＣＩＥｘ値およびＣＩＥｙ値がそれぞれ0.3以下および0.4以下の発光色に発光させることができるとともに、寿命特性を向上させることができる。この青色顔料の付着量のより好ましい範囲は、蛍光体粒子重量に対し1〜2重量％であり、1〜1.5重量％の範囲であるとさらに好ましい。
【００２１】
本発明の電場発光蛍光体は、以下に示すような方法により作製される。
【００２２】
すなわち、まず粒径が 1〜 3μm 程度の硫化亜鉛粉末に所定量の純水を加えてスラリー状とし、これに所定量の硫酸銅などの付活剤原料と、塩化マグネシウム、塩化バリウム、塩化ナトリウムなどの結晶成長剤を添加し、さらに十分に混合する。
【００２３】
上記した塩化物は共付活剤としての塩素の出発原料を兼ねている。共付活剤として塩素以外の臭素、ヨウ素、アルミニウムを使用する場合には、臭化カリウム、臭化ナトリウム、ヨウ化バリウム、フッ化アルミニウムなどを添加する。
【００２４】
次に、このようなスラリー状混合物を乾燥させた後、石英るつぼに充填し、還元性雰囲気中にて600〜800℃の温度で1〜3時間焼成する。この焼成物を純水中に分散させ、撹拌、沈降、上澄み排水を数回繰り返して洗浄する。これに予め水に分散させておいた青色顔料を添加して十分に混合する。
この後、乾燥処理を行う。
【００２５】
この結果、硫化亜鉛を母体とし、これに付活剤として銅と、共付活剤として塩素、臭素、ヨウ素およびアルミニウムから選ばれる少なくとも 1種とを含有する蛍光体粒子の表面に青色顔料が付着した本発明の電場発光蛍光体が得られる。
【００２６】
本発明の電場発光蛍光体は、例えば図１に示すような有機分散型電場発光素子１の発光体層２に用いられる。図１に示す有機分散型電場発光素子１は、上述した本発明の電場発光蛍光体を例えばシアノエチルセルロースのような高誘電率を有する有機高分子バインダ（有機誘電体）中に分散含有させた発光体層２を有している。
【００２７】
発光体層２の一方の主面上には、例えばＴｉＯ2 やＢａＴｉＯ3 などの高反射性無機酸化物粉末をシアノエチルセルロースなどの高誘電率を有する有機高分子バインダ中に分散含有させた反射絶縁層３が積層形成されている。Ａｌ箔のような金属箔あるいは金属膜からなる背面電極層４は、反射絶縁層３を介して、発光体層２の一方の主面上に一体的に配置されている。
【００２８】
発光体層２の他方の主面上には、ポリエステル（ＰＥＴ）フィルムのような透明絶縁フィルム上にＩＴＯ膜などを被着形成した透明電極層（透明電極シート）５が一体的に配置されている。透明電極シート５は、電極膜（ＩＴＯ膜）が発光体層２と対向するように配置されている。
【００２９】
これら透明電極層５、発光体層２、反射絶縁層３および背面電極層４を例えば熱圧着することによって、有機分散型電場発光素子１が構成されている。なお、図示を省略したが、背面電極層４および透明電極層５からはそれぞれ電極が引き出されており、これら電極から発光体層２に交流電圧が印加される。
【００３０】
上述した積層体（熱圧着体）からなる有機分散型電場発光素子１は、透明なパッケージングフィルム６、６で覆われている。パッケージングフィルム６には、例えば水透過率が小さいポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）フィルムのような防湿フイルムが用いられる。透明電極層３側には必要に応じて、6-ナイロンフィルムなどの吸湿性フィルム（図示なし）が配置される。そして、これらパッケージングフィルム６のはみだし部を熱圧着し、有機分散型電場発光素子１を封止することによって、電場発光パネル（ＥＬパネル）が構成される。
【００３１】
このような有機分散型電場発光素子１およびそれを用いたＥＬパネルによれば、発光体層２中の電場発光蛍光体の発光特性によって、青みがかった発光色が得られるとともに、優れた輝度および寿命特性を備えることができる。
【００３２】
【実施例】
次に、本発明の具体的な実施例およびその評価結果について述べる。
【００３３】
実施例１
粒径が約2μm の硫化亜鉛粉末100gに 1 L（リットル）の純水を加えてスラリー状とした。そこに硫酸銅（5水和物）0.35g、塩化マグネシウム4g、塩化バリウム4gおよび塩化ナトリウム1gを添加し、十分に混合した。このスラリー状混合物を700℃で2時間乾燥させた後、石英るつぼに充墳し、還元性雰囲気（硫化水素ガス）中にて800℃で40分間焼成した。
【００３４】
この焼成物を100gの純水中に分散し、撹拌、沈降、上澄み排水を5回繰り返した後、コバルトブルー1gを1000gの純水中に分散させて添加した。その後、ろ過、乾燥して、本発明の電場発光蛍光体（ＺｎＳ：Ｃｕ，Ｃｌ）を得た。
【００３５】
このようにして得た硫化亜鉛系電場発光蛍光体の化学分析を行った結果、銅の含有量は700ppmであり、また、蛍光体粒子表面にコバルトブルーが、蛍光体粒子重量に対して1重量％の割合で付着していることを確認した。
【００３６】
次に、得られた硫化亜鉛系電場発光蛍光体を用いて、図１に示したＥＬパネルを作製し、ＣＩＥ色度および寿命を測定した。すなわち、Ａｌ箔からなる背面電極層４の上面に、有機バインダとしてのシアノエチルセルロースにＴｉＢａＯ3を分散させた反射絶縁層３と、厚さ50μｍの発光体層２と、ＩｎＯ3からなる透明電極層５とを積層し、その積層体の両面にパッケージングフィルム６、６をそれぞれ配置した。なお、発光体層２は、蛍光体と有機バインダとしてのエポキシ樹脂との重量比が7：3となるように配合して形成した。そして、透明電極層５と背面電極層４間に、20℃、60％RTの条件下、100V、4kHzの交流電圧を印可して発光させ、発光体層２の電場が2×104V/cmのときのＣＩＥ色度を測定した。また、寿命は、20℃、60％RTの条件下、透明電極層５と背面電極層４間に、100V、400Hzの交流電圧を印可して発光させ、輝度が初期輝度の1/2になるまでの時間により評価した。これらの測定結果を表1に示す。
【００３７】
実施例２〜５
顔料の種類およびその添加量を、表1に示すように変えた以外は、実施例1と同様にして、本発明の電場発光蛍光体を調製した。
【００３８】
このようにして得た各硫化亜鉛系電場発光蛍光体の化学分析を行った結果、いずれも銅の含有量が700ppmであり、また、蛍光体粒子表面に付着している顔料の割合は、蛍光体粒子重量に対して、実施例２では、コバルトブルーが2重量％、実施例３では、群青が1重量％、実施例４では、群青が2重量％、実施例５では、セルリアンブルーが2重量％であることを確認した。
【００３９】
また、得られた各硫化亜鉛系電場発光蛍光体を用いて、実施例１と同様にしてＥＬパネルを作製し、ＣＩＥ色度および寿命を測定した。これらの測定結果を表１に併せ示す。
【００４０】
比較例１
アルミン酸コバルトを使用せず、焼成体を洗浄後、そのまま乾燥するようにした以外は、実施例1と同様にして、電場発光蛍光体を調製した。
【００４１】
このようにして得た硫化亜鉛系電場発光蛍光体の化学分析を行った結果、銅の含有量が700ppmであった。
【００４２】
また、得られた硫化亜鉛系電場発光蛍光体を用いて、実施例１と同様にしてＥＬパネルを作製し、ＣＩＥ色度および寿命を測定した。これらの測定結果を表１に併せ示す。
【００４３】
実施例６
硫酸銅（5水和物）の添加量を0.45ｇとした以外は、実施例1と同様にして、本発明の電場発光蛍光体を調製した。
【００４４】
このようにして得た硫化亜鉛系電場発光蛍光体の化学分析を行った結果、銅の含有量が900ppmであり、また、蛍光体粒子表面に付着している顔料の割合は、蛍光体粒子重量に対して、1重量％であることを確認した。
【００４５】
また、得られた硫化亜鉛系電場発光蛍光体を用いて、実施例１と同様にしてＥＬパネルを作製し、ＣＩＥ色度および寿命を測定した。これらの測定結果を表１に併せ示す。
【００４６】
比較例２
アルミン酸コバルトを使用せず、焼成体を洗浄後、そのまま乾燥、篩別するようにした以外は、実施例６と同様にして、電場発光蛍光体を調製した。
【００４７】
このようにして得た硫化亜鉛系電場発光蛍光体の化学分析を行った結果、銅の含有量は900ppmであった。
【００４８】
また、得られた硫化亜鉛系電場発光蛍光体を用いて、実施例１と同様にしてＥＬパネルを作製し、ＣＩＥ色度および寿命を測定した。これらの測定結果を表１に併せ示す。
【００４９】
【表１】
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表１から明らかなように、蛍光体粒子の表面に青色顔料を付着させた実施例では、付着させない比較例に比べ、いずれも発光色が青色側にシフトしており、また、寿命も向上していた。
【００５０】
なお、ここで、青色顔料の付着量を変化させたときのＣＩＥ色度の変化を調べるために行なった実験およびその結果について記載する。
【００５１】
まず、実験は、上記実施例１と同様にして、実施例１と同一組成の蛍光体粒子の表面にコバルトブルーが蛍光体粒子重量に対して0〜4.5重量％の割合で付着している硫化亜鉛系電場発光蛍光体を調製した。次いで、これらの各電場発光蛍光体を用いて、実施例１と同様にしてＥＬパネルを作製し、ＣＩＥ色度を測定した。
【００５２】
図２は、このような測定結果に基づいて作成した、青色顔料（コバルトブルー）の付着量とＣＩＥ色度（ＣＩＥｙ値）の関係を示すグラフで、青色顔料の付着量が蛍光体粒子重量に対して2重量％までは、付着量の増大にともないＣＩＥｙ値は徐々に下がり、2重量％で付着による効果がほぼ飽和に達していることがわかる。
【００５３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、蛍光体粒子の表面に青色顔料を付着するようにしたので、青色発光させることが可能となり、かつ輝度および寿命特性を向上させることができる。したがって、青色発光で、かつ輝度および寿命特性が良好な電場発光蛍光体、およびそのような電場発光蛍光体を用いた有機分散型の電場発光素子を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の有機分散型電場発光素子の一実施形態の要部構造を示す断面図。
【図２】  青色顔料の付着量とＣＩＥｙ値の関係を示すグラフ。
【符号の説明】
１……有機分散型電場発光素子
２……発光体層
３……反射絶縁層
４……背面電極層
５……透明電極層
６……パッケージングフィルム
【図１】
0004409066.tif 000003
【図２】
0004409066.tif 000004