專利名稱：電致發(fā)光元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電致發(fā)光元件，具體地涉及采用了無(wú)機(jī)發(fā)光體的電致發(fā)光元件。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，作為輕量·薄型的面發(fā)光型元件，電致發(fā)光元件(以下，稱作EL元件)逐漸引人矚目。EL元件大致分為，作為發(fā)光體采用了有機(jī)發(fā)光體的有機(jī)EL元件、和作為發(fā)光體采用了無(wú)機(jī)發(fā)光體的無(wú)機(jī)EL元件。其中，采用發(fā)光體糊劑通過網(wǎng)板印刷法等形成了發(fā)光層的分散型無(wú)機(jī)EL元件(以下，稱作分散型EL元件)，因耗電少且制造簡(jiǎn)單而具有制造成本低廉的優(yōu)點(diǎn)，所以格外引人矚目。但是，分散型EL元件由于發(fā)光亮度低，所以存在無(wú)法應(yīng)用到電視裝置等要求高亮度的顯示裝置中的問題。
因此，歷來(lái)，為了解決該問題而提出了各種方案。例如，在專利文獻(xiàn)1中公開了如下分散型EL元件，即，采用由PbTiO3被覆的發(fā)光體提高發(fā)光體層的介電常數(shù)，由此提高施加給發(fā)光層的電壓實(shí)現(xiàn)了高亮度化。
專利文獻(xiàn)1特開2001-185358號(hào)公報(bào)但是，以往的分散型EL元件由于發(fā)光體自身的發(fā)光亮度低，所以與液晶顯示器或等離子體顯示器等比較，在發(fā)光亮度方面產(chǎn)生問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決該以往的問題，提供一種實(shí)現(xiàn)了高亮度化的EL元件。
本發(fā)明的EL元件是具有包含發(fā)光體的發(fā)光層和用于對(duì)發(fā)光層施加電壓的一對(duì)電極的電致發(fā)光元件，其中，通過使發(fā)光層中含有乙酰丙酮配鹽(acetylacetonato complex salt)，實(shí)現(xiàn)了高亮度化。
另外，通過對(duì)發(fā)光層施加交流電壓，而對(duì)發(fā)光層賦予高電場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)了高亮度化。
另外，作為發(fā)光體采用金屬原子被活化的硫化鋅，由此提高發(fā)光體自身的亮度，實(shí)現(xiàn)了高亮度化。
另外，作為乙酰丙酮配鹽，采用與Al或Y中的任一種金屬原子配位的乙酰丙酮配鹽，由此提高發(fā)光層的發(fā)光特性，進(jìn)一步提高了發(fā)光亮度。
(發(fā)明效果)根據(jù)本發(fā)明，能夠增大發(fā)光層的發(fā)光亮度，從而能夠?qū)崿F(xiàn)高亮度的EL元件。


圖1是示意地表示本發(fā)明的EL元件的截面的截面構(gòu)成圖；圖2是對(duì)本發(fā)明的EL元件和比較例的EL元件的發(fā)光亮度進(jìn)行比較的圖。
具體實(shí)施例方式
結(jié)合圖1及圖2對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。
圖1是示意地表示本發(fā)明的EL元件的截面的剖視圖。該EL元件依次疊層透明基板11、透明電極12、含有發(fā)光體和乙酰丙酮配鹽的發(fā)光層13、絕緣體層14、背面電極15、用于保護(hù)背面電極15的背面板16的各構(gòu)成要素而構(gòu)成。另外，若通過交流電源17對(duì)透明電極12和背面電極15之間施加交流電壓，則發(fā)光層13發(fā)光。
作為可適用于本發(fā)明的透明基板11，只要是通常的EL元件所采用的透光性的基板則均可適用。例如，可采用聚對(duì)苯二甲酸乙二酯、聚乙烯、聚丙烯、聚酰亞胺、聚酰胺等塑料基板、玻璃基板、石英基板等。
作為可適用于本發(fā)明的透明電極15，只要是通常公知的透光性的透明導(dǎo)電體則均可適用。例如，可采用ITO(在In2O3中摻雜了SnO2而成的物質(zhì))或ZnO等金屬氧化物、Au、Ag、Al等金屬、或者聚苯胺、聚吡咯、PEDOT/PSS、聚噻吩等導(dǎo)電性高分子等。
作為可適用于本發(fā)明的發(fā)光體，例如可采用硫化鋅或硫化鈣等II-VI族化合物、或硫代沒食子酸鈣等硫代沒食子酸鹽(thiogallate)化合物、硫代鋁酸鋇等硫代鋁酸鹽(thioaluminate)化合物、氧化釔或氧化鎵等金屬氧化物、Zn2SiO4等多元氧化物等的熒光體、或者這些熒光體中例如錳等金屬原子被活化的熒光體。其中，金屬原子被活化的熒光體，發(fā)光自身的發(fā)光亮度高，所以優(yōu)選。
作為可適用于本發(fā)明的乙酰丙酮配鹽，可采用下述的結(jié)構(gòu)式(化1)所表示的物質(zhì)。
在此，n為配位數(shù)，M為金屬原子或金屬氧化物等含有金屬原子的化合物。再有，通式為M(C5H7O2)n。
具體而言，可采用n為1且M為K、Li、Na中的任一種，或n為2且M為Ba、Be、Ca、Cd、Co、Cu、Mg、Mn、Ni、Pb、Pd、Pt、Sn、Sr、VO、Zn、MoO2、TiO中的任一種，或n為3且M為Al、Ce、Co、Cr、Dy、Er、Eu、Fe、Ga、Gd、In、La、Mn、Nd、Pr、Rh、Ru、Sc、Sm、Tb、Tm、V、Y、Yb中的任一種，或n為4且M為Hf、Zr中的任一種的乙酰丙酮配鹽。或者，也可采用它們的水合物。
作為其它的乙酰丙酮配鹽，可采用將結(jié)構(gòu)式(化1)的氫置換為氟的下述的結(jié)構(gòu)式(化2)及(化3)所表示的物質(zhì)。
[化3] 例如，可適用Cu(C5H4F3O2)2或Cu(C5HF6O2)2。
作為其它的乙酰丙酮配鹽，可采用Sn(C4H9)2(C5H7O2)2等M為烷基的化合物，或者Sn(C5H7O2)2Cl2等M為氯化物的化合物。
此外，作為其它的乙酰丙酮配鹽，可采用通式由M(C5H7O2)nX(其中，X為一價(jià)陰離子)表示的物質(zhì)。例如，可適用[B(C5H7O2)2]AuCl4、或者Ca(C5H7O2)2(OH)2或Ba(C5H7O2)2(OH)2等具有OH基的物質(zhì)。
根據(jù)發(fā)明人的實(shí)驗(yàn)，在以上的說明中，n為3且與3價(jià)的金屬原子配位的乙酰丙酮配鹽，提高發(fā)光亮度的效果好，所以優(yōu)選。更為優(yōu)選的是與第3族或第13族金屬原子配位的乙酰丙酮配鹽，其中尤其是與Al或Y配位的乙酰丙酮配鹽，其對(duì)高亮度化極為有效。
發(fā)光層13的形成方法并不特別限定，但將熒光體和乙酰丙酮配鹽分散到氰乙基纖維素、聚偏氟乙烯(polyvinylidene fluoride)等樹脂粘合劑中進(jìn)行涂敷的方法較為簡(jiǎn)便。作為涂敷方法，可例舉旋涂法、噴墨法、網(wǎng)板印刷法、桿涂敷(bar coating)法、浸漬涂敷法等。再有，也可根據(jù)目的而使發(fā)光層13中含有色變換用的色素或化合物。
絕緣體層14由絕緣性的無(wú)機(jī)物、或者將該無(wú)機(jī)物分散到氰乙基纖維素、聚偏氟乙烯、聚苯乙烯系樹脂、聚乙烯吡啶系樹脂等非導(dǎo)電性的高分子中而成的物質(zhì)構(gòu)成。作為絕緣性的無(wú)機(jī)物，可采用SiO2、Si3N4、SiON、Al2O3、Y2O3、BaTiO3、SrTiO3、CaTiO3等。其中，BaTiO3和SrTiO3由于介電常數(shù)高，所以優(yōu)選。再有，絕緣體層14也可根據(jù)需要形成為疊層了2種以上的絕緣體的結(jié)構(gòu)。下面，對(duì)發(fā)光層13及絕緣體層14的層厚進(jìn)行說明。
作為對(duì)EL元件所要求的性能，追求同時(shí)實(shí)現(xiàn)發(fā)光驅(qū)動(dòng)電壓的降低和高亮度化。下述式(1)及(2)是表示在透明電極12和背面電極15之間施加的發(fā)光驅(qū)動(dòng)電壓Va、和在發(fā)光層13及絕緣體層14的各自的層上施加的電壓Vp及Vi的關(guān)系的式子。從式(1)及式(2)可知，為了降低發(fā)光驅(qū)動(dòng)電壓Va，實(shí)現(xiàn)高亮度化，需要考慮發(fā)光層13及絕緣體層14的絕緣耐壓和介電常數(shù)來(lái)設(shè)計(jì)各自的層厚。根據(jù)發(fā)明人的實(shí)驗(yàn)，發(fā)光層13的層厚是20～80000nm的范圍為好，優(yōu)選是50～40000nm的范圍。另外，絕緣體層14的層厚是50～80000nm的范圍為好，優(yōu)選是100～50000nm的范圍。
V p＝εi·dp/(εidp+εpdi)·Va(1)Vi＝εp·di/(εpdi+εidp)·Va (2)其中，εi為絕緣體層的介電常數(shù)，εp為發(fā)光層的介電常數(shù)，di為絕緣體層的層厚，dp為發(fā)光層的層厚。
作為可適用于本發(fā)明的背面電極15，只要是通常公知的導(dǎo)電體則均可適用。例如，可采用ITO或ZnO等金屬氧化物、Au、Ag、Al、Cu等金屬、聚苯胺、聚吡咯、PEDOT/PSS等導(dǎo)電性高分子、或者導(dǎo)電性碳等。
作為可適用于本發(fā)明的背面板16，只要機(jī)械強(qiáng)度強(qiáng)且具有電絕緣性則可為任意的材料。例如，可采用聚對(duì)苯二甲酸乙二酯或聚乙烯、聚丙烯、聚酰亞胺、聚酰胺、尼龍等高分子、或玻璃、石英、陶瓷等。作為背面板16的形成方法，根據(jù)使用的材料而適當(dāng)選擇使用旋涂法、噴墨法、網(wǎng)板印刷法、桿涂敷法、浸漬涂敷法等涂敷方法，或者粘結(jié)方法等即可。
再有，圖1是從單面取出光的結(jié)構(gòu)，但本發(fā)明并不限定于所述的情況，例如可由相對(duì)發(fā)光體的發(fā)光波長(zhǎng)透明的材料構(gòu)成絕緣體層14、背面電極15和背面板16，由此能夠容易地獲得從兩面取出光的結(jié)構(gòu)。
實(shí)施例下面，基于具體的實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)說明。
(實(shí)施例1)通過以下所述的制造方法作成了圖1所示的結(jié)構(gòu)的EL發(fā)光元件16。
作為透明基板11采用PET薄膜，在其上濺射ITO而形成了透明電極12。然后，在透明電極12上網(wǎng)板印刷通過分散混合下述的組成物而構(gòu)成的發(fā)光體糊劑，之后以120℃干燥而形成了層厚25000nm的發(fā)光層13。
熒光體オスラムシルバニァ社制的綠色發(fā)光熒光體…10重量份乙酰丙酮配鹽三乙酰丙酮釔…1重量份樹脂粘結(jié)材丙烯酸和偏氟乙烯的混合物…10重量份然后，在發(fā)光層13上網(wǎng)板印刷將BaTiO3的微粒子分散混合到由丙烯酸和偏氟乙烯的混合物構(gòu)成的樹脂粘結(jié)材中而成的物質(zhì)，之后以120℃干燥而形成了層厚30000nm的絕緣體層14。
然后，在絕緣體層14上網(wǎng)板印刷碳糊劑而形成背面電極15，之后在背面電極15上涂敷聚酰亞胺系的感光樹脂，并使其光固化，形成背面板16，從而獲得了EL元件。
對(duì)該EL元件施加交流電壓并測(cè)定發(fā)光亮度時(shí)，如圖2所示，獲得了高于后述的比較例的發(fā)光亮度。
(實(shí)施例2)除了作為乙酰丙酮配鹽而采用了三乙酰丙酮鋁之外，采用與實(shí)施例1同樣的方法作成了EL元件。在測(cè)定該EL元件的發(fā)光亮度時(shí)，獲得了高于比較例的發(fā)光亮度。
(比較例)為了研究乙酰丙酮配鹽的效果，采用與實(shí)施例1同樣的方法作成不添加乙酰丙酮配鹽的EL元件，并與實(shí)施例1及實(shí)施例2的EL元件進(jìn)行了發(fā)光亮度的比較。
其結(jié)果是，從圖2可知，本發(fā)明的EL元件的發(fā)光亮度高于比較例，從而明確了乙酰丙酮配鹽對(duì)高亮度化有效這一事實(shí)。
(產(chǎn)業(yè)上的可利用性)由于發(fā)光亮度高且廉價(jià)，所以可適用于數(shù)碼相機(jī)、便攜式電話、信息便攜式終端裝置、個(gè)人計(jì)算機(jī)、電視、汽車等所搭載的顯示裝置及液晶顯示器的背光燈等面發(fā)光源。
權(quán)利要求
1.一種電致發(fā)光元件，其具有包含發(fā)光體的發(fā)光層和用于對(duì)所述發(fā)光層施加電壓的一對(duì)電極，其中，所述發(fā)光層中含有乙酰丙酮配鹽。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電致發(fā)光元件，其中，所述電壓為交流電壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電致發(fā)光元件，其中，所述發(fā)光體是由無(wú)機(jī)化合物構(gòu)成的熒光體。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電致發(fā)光元件，其中，所述熒光體是金屬原子被活化的硫化鋅。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電致發(fā)光元件，其中，所述乙酰丙酮配鹽是與3價(jià)的金屬原子配位的乙酰丙酮配鹽。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電致發(fā)光元件，其中，所述3價(jià)的金屬原子是第3族或第13族金屬原子中的任一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電致發(fā)光元件，其中，所述3價(jià)的金屬原子是A1或Y中的任一種。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電致發(fā)光元件，其具有包含發(fā)光體的發(fā)光層(13)和用于對(duì)所述發(fā)光層施加電壓的一對(duì)電極(12、15)，其中，通過使所述發(fā)光層(13)中含有乙酰丙酮配鹽，來(lái)實(shí)現(xiàn)高亮度的電致發(fā)光元件。此外，就所述乙酰丙酮配鹽而言，使所述發(fā)光層含有與3價(jià)的金屬原子尤其第3族或第13族金屬原子配位的乙酰丙酮配鹽，由此實(shí)現(xiàn)更加高亮度的電致發(fā)光元件。
文檔編號(hào)C09K11/00GK1965615SQ20058001836
公開日2007年5月16日 申請(qǐng)日期2005年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月7日
發(fā)明者青山俊之, 小野雅行, 那須昌吾, 小田桐優(yōu) 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社