JP2004207014A

JP2004207014A - 電界発光灯

Info

Publication number: JP2004207014A
Application number: JP2002374237A
Authority: JP
Inventors: Naoyuki Mori; 尚之森; Masaharu Ono; 正晴大野
Original assignee: Renesas Semiconductor Manufacturing Co Ltd; Kansai Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: Renesas Semiconductor Manufacturing Co Ltd; Kansai Nippon Electric Co Ltd
Priority date: 2002-12-25
Filing date: 2002-12-25
Publication date: 2004-07-22

Abstract

【課題】絶縁破壊を起こすことなく、分割形成された駆動電極間の上部に位置する発光層を発光させ、文字や図形全体を均一に表示させることができる高品質の電界発光灯を提供する。
【解決手段】電界発光灯１は、絶縁性ベースフィルム２上に、駆動電極である裏面電極３ａ、３ｂと、反射絶縁層４と、裏面電極３ａ、３ｂ間の上部に位置し、かつ両端が裏面電極３ａ、３ｂ上と重なるように形成された中間導電層５と、発光層６と、所定形状の浮動電極である透明電極７が順次積層されている。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電界発光灯に関し、特に分割形成した駆動電極を有し、同一面上から給電する方式の電界発光灯に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
透明電極と裏面電極間に交流電圧を印加して、両電極間に挟まれた発光層から出た光を透明電極を介して全面発光させる電界発光灯は、液晶ディスプレイのバックライト等に使用されている。これとは別に、図形や文字などのキャラクタ表示を目的として、裏面電極を分割し、この分割した裏面電極に交流電圧を印加して、発光層を発光させる電界発光灯があり、例えば、特開平８−１５３５８２号公報に開示されている。
【０００３】
図３は、従来の電界発光灯３１の構成を示す断面図である。従来の電界発光灯３１は、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド等から成る絶縁性ベースフィルム３２上に、Ｃｕ、Ａｌ等の導電性材料を接着剤等で接着し、エッチング等の手段により電気的に分割された裏面電極３３ａ、３３ｂを櫛型状に形成し、この裏面電極３３ａ、３３ｂ上に反射絶縁層３４と発光層３５を順次積層形成し、さらに発光層３５の上面に、例えば可視光線透過性のある導電性微粉末としてインジウム錫酸化物（以下「ＩＴＯ」と言う）をアクリルメラミン樹脂に分散させた導電性ペーストを塗布や印刷により、使用者が好みに応じて所定形状に成膜乾燥させた透明電極３６を形成する。そして、裏面電極３３ａ、３３ｂの電極端子３７ａ、３７ｂが外部に露出するように一対の封止フィルム３８、３９で包囲してラミネート処理するものである。
【０００４】
次に、かかる構成の電界発光灯３１の発光原理を図４を用いて説明する。裏面電極端子３７ａ、３７ｂに所定の交流電圧を印加すると、反射絶縁層３４と発光層３５が容量性を有するために、裏面電極３３ａ、３３ｂと透明電極３６間に電位差が生じる。その結果、発光層３５に高電界がかかり、使用者が塗布や印刷等の手段により好みの所定形状に成膜した浮動電極である透明電極３６を通して、発光層３５から光４０が取り出される。
【０００５】
【特許文献１】
特開平８−１５３５８２号公報（第２，３頁、００１２段落〜００１６段落、図１，図３）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の電界発光灯３１は、同一面状から給電できるという利点を有する反面、発光面がストライプ状に発光し、文字や図形の視認性を損なうという欠点を有する。これは、図４に示すように、裏面電極３３ａ、３３ｂ上部に位置する発光層３５ａには、裏面電極３３ａ、３３ｂと透明電極３６を介して垂直方向に電気力線が形成され高電界がかかるが、裏面電極３３ａ、３３ｂ間の上部に位置する発光層３５ｂは、裏面電極３３ａ、３３ｂとの距離が離れているため、電気力線が形成されずに高電界がほとんどかからないためである。
【０００７】
図５（ａ）、（ｂ）は、従来の電界発光灯３１の平面図及び文字を発光させたときの状態図である。図５（ａ）に示すように、従来の電界発光灯３１の電極端子３７ａ、３７ｂに交流電圧を印加して透明電極３６で形成した文字「Ｎ」を発光させると、図５（ｂ）に示すように裏面電極３３ａ、３３ｂ間が未発光のストライプ状の文字「Ｎ」４１が表示されることになる。
【０００８】
従って、裏面電極３７ａ、３７ｂの間隔はできるだけ狭くするよう設計されるが、５０〜１００μｍが限界であり、これ以上に近づけると裏面電極３７ａ、３７ｂ間に位置する反射絶縁層３４が絶縁破壊を起こし、正常な表示が不能となる。
【０００９】
本発明は上記問題を解決するために考えられたもので、絶縁破壊を起こすことなく、分割形成された駆動電極間の上部に位置する発光層を発光させ、文字や図形全体を均一に表示させることができる高品質の電界発光灯を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１記載の電界発光灯は、駆動電極と浮動電極の間に発光層と反射絶縁層を形成し、前記駆動電極を第１電極と第２電極に分割形成した電界発光灯であって、前記発光層と前記反射絶縁層の間に中間導電層を形成するとともに、前記中間導電層が、前記駆動電極を分割形成した前記第１、第２電極間を中心に、その両端が前記第１、第２電極の上部に位置するように配置されたことを特徴とする。この構成により、第１電極と中間導電層と第２電極の間に電位差が生じるので、第１、第２電極間の上部に位置する発光層に高電界がかかり、発光させることができる。
【００１１】
また、請求項２記載の電界発光灯は、請求項１記載の電界発光灯であって、前記第１、第２電極の幅が同一で、かつ前記第１、第２電極の間隔が前記第１、第２電極の幅の５〜２０％で、かつ前記中間導電層と前記第１、第２電極の重なる部分が、それぞれ前記第１、第２電極の幅の１〜１０％の範囲であることを特徴とする。この構成により、第１、第２電極間の上部に位置する発光層を均一にかつ効率良く発光させることができる。
【００１２】
また、請求項３記載の電界発光灯は、請求項１記載の電界発光灯であって、前記中間導電層が、酸化インジウム、酸化錫、酸化アンチモン、酸化亜鉛及び導電性高分子の少なくとも一種類以上を含む透明導電性材料からなることを特徴とする。この構成により、発光層から出射される光を中間導電層が吸収することがなく、反射絶縁層で効率良く反射させることができる。また、未発光時にも光透過性のある発光層側から中間導電層が見えることがない。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１（ａ）、（ｂ）は、本発明の電界発光灯１の構成を示す断面図及び中間導電層の形成状態を示す平面図である。
【００１４】
図１（ａ）に示すように、本発明の電界発光灯１は、ポリエチレン、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド等から成る絶縁性ベースフィルム２上に、Ｃｕ、Ａｌ等の導電性材料を接着剤等で接着する。次に、レジストを塗布し、分割電極形状をパターニングした後、エッチング等の手段により駆動電極を電気的に分割した第１、第２電極である裏面電極３ａ、３ｂを櫛型状に形成し、この裏面電極３ａ、３ｂ上にチタン酸バリウム等の高誘電体物質を樹脂中に分散した反射絶縁層４をスクリーン印刷により形成する。
【００１５】
次に、ＩＴＯ微粉末を樹脂中に分散した中間導電層５をスクリーン印刷により、裏面電極３ａ、３ｂ間の上部に位置し、かつ中間導電層５の両端が裏面電極３ａ、３ｂと重なるように形成する。具体的には、図１（ｂ）に示すように、裏面電極３ａ、３ｂ間の全ての隙間を覆うように、中間導電層５が形成される。
【００１６】
次に、図１（ａ）に示すように、反射絶縁層４と中間導電層５上に、硫化亜鉛を銅や塩素で付活した蛍光体を樹脂中に分散した発光層６を積層形成し、この発光層６の上面に、ＩＴＯ微粉末を樹脂中に分散させた導電性ペーストにより、浮動電極である透明電極７を使用者が好みに応じた形状に形成する。
【００１７】
次に、本発明の電界発光灯１の発光原理について、図２を参照して説明する。分割形成された裏面電極３ａ、３ｂには、それぞれ電極端子８ａ、８ｂが接続されており、これら電極端子８ａ、８ｂ間に所定の交流電圧を印加すると、裏面電極３ａ−透明電極７−裏面電極３ｂ間に電気力線が形成され、裏面電極３ａ、３ｂ上部に位置する発光層６ａに高電界がかかり発光する。このとき同時に、裏面電極３ａ−中間導電層５−裏面電極３ｂ間に電気力線が形成される。透明電極７と中間導電層５は下地の容量成分が異なるので、交流的に位相差が生じることになり、透明電極７と中間導電層５間にも電位差が生じる。その結果、裏面電極３ａ、３ｂ間の上部に位置する発光層６ｂも発光に寄与する。これにより、裏面電極３ａ、３ｂ間も発光することになり、不発光部のない高品質な電界発光灯１を得ることができる。
【００１８】
なお、本発明においては、中間導電層５と裏面電極３ａ、３ｂの重なる部分Ｘが、裏面電極３ａ、３ｂの幅Ｙの１〜１０％の範囲であることが望ましい。重なる部分Ｘが幅Ｙの１％よりも小さくなると、裏面電極３ａ、３ｂと中間導電層５に電位差が生じず、発光層６ｂに十分電界がかからなくなり、輝度が低下する。また、逆に重なる部分Ｘが幅Ｙの１０％より大きくなると、裏面電極３ａ、３ｂと透明電極７間に形成される電気力線が中間導電層５で遮蔽されて、発光層６ａの輝度が低下すると同時に、中間導電層５の形成に要する材料費アップにもつながる。
【００１９】
さらに、裏面電極３ａ、３ｂの間隔Ｚは、裏面電極３ａ、３ｂの幅Ｙの５〜２０％であることが望ましい。間隔Ｚが幅Ｙの５％よりも小さく、あるいは２０％よりも大きくなる場合は各電極間に印加される分圧の関係で均一に発光しなくなる。
【００２０】
また、中間導電層５は導電性を有するものであればどのような材料でもよいが、非発光時に光透過性のある発光層６側から中間導電層５が見えないようにするため、上述したＩＴＯ以外に酸化錫、酸化アンチモン、酸化亜鉛等の透明導電性無機化合物や、ポリアニリン、ポリエチレンジオキシチオフェン等の透明導電性高分子を使用することができる。
【００２１】
また、本実施例では背面電極側から順次積層して各層を形成したが、逆に絶縁性ベースフィルムの上に透明電極側から積層するようにしてもよい。例えば、ＰＥＴのような透明なベースフィルム上に透明導電性インクを用いてスクリーン印刷等で透明電極を、所定のパターンに印刷形成する。次に、硫化亜鉛を銅や塩素で付活した蛍光体を樹脂中に分散した発光層、ＩＴＯ微粉末を樹脂中に分散した中間導電層、チタン酸バリウム等の絶縁物を樹脂中に分散した反射絶縁層を順次積層後、銀、ニッケル、カーボンなどの導電ペーストからなる裏面電極をスクリーン印刷等で分割形成することもできる。この方法によれば、裏面電極を含めた各層を同一のスクリーン印刷装置により形成できるので製造費を低減させることができる。
【００２２】
また、上記の例では、第１電極として裏面電極を一対の櫛型形状に分割形成した場合について説明したが、裏面電極の代わりに、透明電極を第１電極として、一対の櫛型形状に分割してもよい。さらに、電極の分割形状も上述した櫛型に限定されるものではなく、電気的に分割された構造のものであればどのような形状でも顕著な効果が得られる。
【００２３】
【発明の効果】
以上のように、本発明の電界発光灯は、分割形成した駆動電極を有し、同一面上から給電する方式の電界発光灯において、発光層と反射絶縁層の間に中間導電層を設け、駆動電極と中間導電層との間に電界が生じるように構成したので、分割形成された駆動電極間上の発光層も発光させることができる。その結果、文字や図形全体が均一に発光する高品質の電界発光灯が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電界発光灯の構成を示す断面図及び中間導電層の形成状態を示す平面図
【図２】本発明の電界発光灯の発光原理を説明する図
【図３】従来の電界発光灯の構成を示す断面図
【図４】従来の電界発光灯の発光原理を説明する図
【図５】従来の電界発光灯の平面図及び文字を発光させたときの状態図
【符号の説明】
１本発明の電界発光灯
２絶縁性ベースフィルム
３ａ、３ｂ裏面電極
４反射絶縁層
５中間導電層
６発光層
６ａ裏面電極上の発光層
６ｂ裏面電極間の発光層
７透明電極
８ａ、８ｂ電極端子
Ｘ中間導電層と裏面電極の重なる部分
Ｙ裏面電極の幅
Ｚ裏面電極の間隔
１１発光
３１従来の電界発光灯
３２絶縁性ベースフィルム
３３ａ、３３ｂ裏面電極
３４反射絶縁層
３５発光層
３５ａ裏面電極上の発光層
３５ｂ裏面電極間の発光層
３６透明電極
３７ａ、３７ｂ電極端子
３８、３９封止フィルム
４０発光
４１ストライプ状の文字「Ｎ」

Claims

駆動電極と浮動電極の間に発光層と反射絶縁層を形成し、前記駆動電極を第１電極と第２電極に分割形成した電界発光灯において、前記発光層と前記反射絶縁層の間に中間導電層を形成するとともに、前記中間導電層が、前記駆動電極を分割形成した前記第１、第２電極間を中心に、その両端が前記第１、第２電極の上部に位置するように配置されたことを特徴とする電界発光灯。
前記第１、第２電極の幅が同一で、かつ前記第１、第２電極の間隔が前記第１、第２電極の幅の５〜２０％で、かつ前記中間導電層と前記第１、第２電極の重なる部分が、それぞれ前記第１、第２電極の幅の１〜１０％の範囲であることを特徴とする請求項１記載の電界発光灯。
前記中間導電層が、酸化インジウム、酸化錫、酸化アンチモン、酸化亜鉛及び導電性高分子の少なくとも一種類以上を含む透明導電性材料からなることを特徴とする請求項１記載の電界発光灯。