專利名稱：電致發光燈及其制造方法
技術領域：
近些年來，各種電子儀器，特別是手提電話等小型手提終端儀器的高性能化及多樣化的不斷發展，其顯示部分及操作部分的照明，多數使用電致發光燈(下面稱為電致燈)。
背景技術：
通過圖6對原有的電致燈進行說明。圖6是原有的電致燈剖面圖。如圖6所示，在全部玻璃及膜等透明基材51上，用濺射法及電子束法形成氧化銦錫等透光性電極層52。
然后，在透光性電極層52上，把發光基材構成的硫化鋅等熒光體粉53B分散在合成樹脂53A內而形成的發光體層53、鈦酸鋇等分散在合成樹脂中所形成的電介體層54、由銀及碳樹脂構成的背面電極層55、環氧和聚酯樹脂等絕緣層56依次重疊形成。
上述電致燈裝在電子儀器內，在透光性電極層52和背面電極層55之間，施加交流電壓，發光體層53中的熒光體粉53B發光，該光從后方照射電子儀器的顯示部分和操作部分。
上述發光體層53是將熒光體粉53B分散在有機溶劑溶解的氰類樹脂或在氟類橡膠中而構成的糊狀物，用反轉輥涂布機或模具涂布機等進行涂布或絲網印刷后，進行干燥而形成的。采用反轉輥涂布機或模具涂布機的涂布方法，通過調節糊狀物中的熒光體粉53B的配合量和涂布膜厚度，可使在熒光體層53中的熒光體粉53B比較均勻的分散。因此，采用這些方法，在整個帶狀基材表面上可形成發光體層，但不能形成圖案。
然而，在需要形成圖案的場合，發光體層53大多是采用絲網印刷形成的。在該絲網印刷中使用的絲網，是在用直徑30μm左右的不銹鋼絲或聚酯線編成的片材的面上，通過設置可以透過糊狀物的區域，即開孔部分和不透過糊狀物的區域，印刷成電極圖案的絲網。然而，為了用線編織而形成片材，線本身及線彼此的交叉處，如圖6的53C所示，熒光體粉53B少或熒光體粉53B沒有的部分易于發生。
另外，熒光體粉53B由于其平均粒徑一般為20～25μm，所以，當用具有約60μm厚度的絲網進行印刷時，處于開孔部分地方，如圖6的53D所示，熒光體粉53B易于發生2～3個重疊的部分。
因此，在上述原有的光致燈中，熒光體粉53B難以在發光體層53中均勻分散，由于易于發生熒光體粉53B沒有的部分或重疊的部分，所以，在使發光體層53發光時，易產生亮度不均勻，這是個問題。
另外，使熒光體粉53B分散在溶解在有機溶劑中的合成樹脂中，而制成糊狀物，在采用該糊狀物形成發光體層53時，由于糊狀物的印刷特性因熒光體粉53B的粒徑及其形狀、透光性電極層52的表面形狀等而異，所以，即使在同樣條件下進行印刷，熒光體粉53B的分散狀態也易發生偏移，這是個問題。
發明概要本發明的目的是為了解決這些原有的問題，提供一種發光均勻、具有均勻良好的照明的電致燈及其制造方法。
本發明的電致燈的構成是透明基材和、在該透明基材上形成的透光性電極層和、在該透光性電極層上重疊形成的具有粘合性的合成樹脂層和、在該透光性電極層上均勻粘合熒光體粉的發光體層和、在該發光體層上重疊的介電體層及背面電極層而形成的。各個熒光體粉在合成樹脂層上均勻分散配置而形成發光體層，所以，可以得到發光不均勻性少、均勻良好照明的電致燈。而且，由于電壓有效地施加在發光體層上，故可得到高亮度、熒光體粉用量少、廉價的電致燈。
另外，本發明電致燈的制造方法是在透明基材上重疊而形成透光性電極層及有粘合性的合成樹脂層，在該合成樹脂層中均勻粘合熒光體粉而形成發光體層后，再重疊介電體層及背面電極層而形成的，可以制成發光不均勻性少、均勻良好的照明、廉價的電致燈。
附圖的簡單說明

圖1是本發明實施方案1中電致燈重要部位剖面圖。
圖2A是本發明實施方案2中電致燈外觀圖，圖2B是圖2A所示電致燈的重要部位剖面圖。
圖3A～圖3D是用于說明本發明實施方案3中電致燈制造方法的工序剖面圖。
圖4是本發明實施方案3中熒光體粉涂布裝置重要部位剖面圖。
圖5是本發明實施方案1～實施方案3所示電致燈的發光體層表面狀態的掃描型電子顯微鏡照片。
圖6是原有的電致燈重要部位剖面圖。
優選實施例的說明下面通過圖1～圖4對本發明實施方案加以說明。
如圖1所示，在由玻璃、樹脂膜或合成樹脂等構成的透明基材上，把透光性電極層2、在有粘合性合成樹脂層3A中均勻分散硫化鋅等熒光體粉3B而構成的發光體層3、在合成樹脂中分散鈦酸鋇等的介電體層4、銀及碳樹脂類構成的背面電極層5以及環氧或聚酯樹脂等構成的絕緣層6依次重疊，構成電致燈。
還有，透光性電極層2是采用濺射法或電子束法蒸鍍氧化銦錫膜，或者，印刷分散氧化銦錫的透明合成樹脂而形成的。
把上述電致燈裝置在電子儀器上，從電子儀器回路(未圖示)把交流電壓施加在透光性電極層2和背面電極層5之間，使發光體層3中的熒光體粉3B發光，用此光從后方照射電子儀器的顯示部分及操作部分等。
按照本發明的實施方案，發光體層3是把各種熒光體粉3B均勻分散配置在合成樹脂層3A中而形成的，所以，發光不均勻性少，可得到均勻良好的照明的電致燈。另外，由于可有效地往發光體層3施加電壓，所以，可以得到高亮度、而熒光體粉3B用量少、廉價的電致燈。
還有，發光體層3是把熒光體粉3B分散在合成樹脂層3A表面上后，加熱加壓合成樹脂層，使熒光體粉3B沉入合成樹脂層3A內的方法而形成的。
另外，由于合成樹脂層3A在常溫下無粘合性，所以，把合成樹脂層3A層壓在所形成的透明基材1上以進行保護，可以提高電致燈制作時的作業性能。
另外，由于熒光體粉3B的粒徑較合成樹脂層3A的厚度大，所以，合成樹脂層3A可層壓在形成的透明基材1上進行保護，由于無粘合性的熒光體粉3B和透明基材1接合，透明基板1的保護變得容易。
另外，由于合成樹脂層3A的主要成分是氰類樹脂、氟類橡膠、聚酯樹脂或苯氧基樹脂中的任何一種，合成樹脂層3A本身的介電率增大所以電致燈的亮度增高。
另外，一般情況下，發光壽命，因熒光體粉3B的粒徑愈大就愈長，所以，熒興體粉3B粒徑達到25～90μm，與采用粒徑20～25μm的熒光體粉原有的電致燈相比，可得到較長壽命的電致燈。
還有，合成樹脂層3A的厚度在0.01μm～50μm范圍內，并且比使用的熒光體粉3B粒徑小，所以，可得到更高亮度的電致燈。
在圖2A所示的電子儀器上裝配的電致燈，是作為列舉的聚碳酸酯等合成樹脂所構成的透明基材11成型加工成3元曲面，在該透明基材11的內表面形成發光部分。
其次，參照圖2B對發光部分進行詳細說明。
首先，在透明基材11的內表面一側，用咪唑類固化劑(例如，四國化成制2E4MZ)7％(重量)和透明導電粉(例如，住友金屬制，SP-X)400％(重量)分散在98％(重量)的環氧樹脂(雙酚A型液態樹脂)中而構成的糊狀物噴涂后，于80℃下固化3小時，形成透光性電極層2。
重疊在透光性電極層2上，用樹脂溶液(例如，把ダイキン制的ダイエルG502溶于異佛爾酮的溶液)進行噴涂、干燥，形成合成樹脂層3A。在該合成樹脂層3A的表面，于80℃用噴槍噴涂熒光體粉3B，形成發光體層3。
重疊在發光體層3上，在樹脂溶液(例如ダイキン制，ダイエルG502溶于異佛爾酮的溶液)中，使相對于樹脂成分40％(重量)分散有鈦酸鋇(例如，關東化學制，BT-01)60％(重量)的糊狀物，進行噴涂，加以干燥，形成介電體層4。
還有，介電體層4，是在合成樹脂層3A埋設了熒光體粉3B，每次涂布5μm左右的膜厚、干燥、重復3次形成的。
然而，在介電體層4上，噴涂與透光性電極層2同樣的糊狀物，于80℃干燥3小時而形成背面電極層5、噴涂透明的聚酯樹脂，使其干燥而形成絕緣層6，由此構成電致燈。
把上述構成的電致燈裝入電子儀器，當由電子儀器回路(未圖示)往透光性電極層2和背面電極層5之間施加交流電壓時，發光體層3中的熒光體粉3B發光，該光照射到透明基材11的內外兩面。
因此，按照本實施方案，通過在3元曲面的透明基材11上形成各層從而構成電致燈，可以得到適于照明各種電子儀器顯示部分及操作部分的電致燈。
首先，如圖3A所示，在透明基材1上形成透光性電極層2，在該層上重疊印刷而形成合成樹脂層3A。作為合成樹脂層3A的材料，可采用氰類樹脂、氟類橡膠、聚酯樹脂或酚基樹脂等。然而，作為電致燈，為了得到高亮度，作為發光體層3的單獨樹脂的介電率高，故希望采用高介電性的氰類樹脂或氟類橡膠。另外，合成樹脂層3A，通常是把上述樹脂溶解在有機溶劑中，用絲網印刷法等加以印刷、干燥形成的，制作時，以這種狀態重疊在基板1上進行保護而構成的，所以，作為合成樹脂層3A，在常溫下無粘合性的易于處理。然而，用常溫下有粘合性的氟類橡膠等樹脂時(例如，ダイキン工業制，ダイエルG201)，可根據所用樹脂的玻璃化轉變點及彈性率等，選擇粒徑及配合量的無機粉末或固體樹脂粉等加以分散來形成常溫下無粘合性而通過加熱產生粘合性的合成樹脂層3A。
其次，如圖3B所示，在合成樹脂層3A上分散熒光體粉3B。然后，如圖3C所示，把合成樹脂層3A加熱至產生粘合性的溫度，使在合成樹脂層3A表面上均勻粘合、配置熒光體粉3B后，除去合成樹脂層3A表面上未粘合的熒光體粉3B。然后，在合成樹脂層3A加熱狀態下，從熒光體粉3B上部，由橡膠制的滾筒等進行加壓，使熒光體粉3B均勻分散配置在合成樹脂層3A內，形成圖3D所示的發光體層3。
在該發光體層3上，依次重疊而形成介電體層4、背面電極層5和絕緣層6，完成電致燈，這圖中未示出。
因此，采用本發明的方案中的制造方法，形成發光體層3后加熱加壓，使熒光體粉3B沉入合成樹脂層3A中，由此使各種熒光體粉3B均勻分散配置在合成樹脂層3A內，可得到發光不均勻性少、亮度高的電致燈。
還有，介電體層4，是通過涂布與合成樹脂層3A同樣的高介電性糊狀物并干燥而形成的，同時，如果作為在該高介電性糊狀物中所含的有機溶劑能使合成樹脂層3A溶解或膨潤，則不用加熱加壓發光體層3，也可以使熒光體粉3B均勻分散配置在合成樹脂層3A內。即，在涂布高介電性糊狀物的工序中，介電體層4中的溶劑，使合成樹脂層3A再溶解或膨潤，達到柔軟，在干燥時，由于介電體層4的表面張力，熒光體粉3B沉入合成樹脂中，其結果是，熒光體粉3B可均勻分散配置在合成樹脂層3A中。
另外，通過使合成樹脂層3A的厚度達到0.01～50μm，由于熒光體粉3B的粘著，可得到充分的粘合性，同時，可制造出保持高亮度的電致燈。即，作為合成樹脂層3A，采用氰乙基支鏈淀粉(例如，信越化學制CR-M，ダイキン工業制ダイエルG201)時，在小于0.01μm時，得不到充分的粘合性，熒光體粉3B發生剝落，而在大于50μm的厚度時，將引起電致燈的亮度下降。還有，作為合成樹脂層3A的厚度，在2μm～25μm的范圍內是優選的。
下面，參照圖4對本發明實施方案3電致燈制造方法所用的熒光體粉涂布裝置加以說明。
圖4是本發明實施方案3制造方法使用的熒光體粉涂布裝置的重要部位剖面圖。
如圖4所示，熒光體粉涂布裝置，是圍繞噴涂噴嘴15配置吸引噴嘴16。然而，吸引噴嘴16未必要圍繞噴涂噴嘴15配置，也可鄰接噴涂噴嘴設置。而且，在這些噴嘴的下方，把透光性電極層2和有粘合性的合成樹脂層3A重疊在透明基材1上而配置形成的。
在以上構成中，從噴涂噴嘴15把加熱至50～180℃左右的空氣和熒光體粉3B連續噴涂至合成樹脂層3A的表面上，通過這種熱風，在合成樹脂層3A上產生充分的粘合性，使噴涂的熒光體粉3B均勻粘著配置在合成樹脂層3A的表面上。還有，此時，即使在合成樹脂層3A的表面上不粘著熒光體粉3B的場所，由于熒光體粉3B各個粒徑有大小以及連續噴涂熒光體粉3B，使適當大小的熒光體粉在該處粘著，在合成樹脂層3A整個表面上均勻無間隙地粘著配置熒光體粉3B。
而且，在與熒光體粉3B噴涂的同時，由于從吸引噴嘴吸引空氣，在合成樹脂層3A表面未粘著的熒光體粉3B被吸引除去。
另外，由于吸引噴嘴16的吸引力比噴涂噴嘴15的噴涂力大，從而可保證防止熒光體粉3B向規定區域以外飛散，同時，在形成合成樹脂層3A的區域以外，也可以吸引除去靜電吸附的熒光體粉3B。
然后，通過加熱加壓，在合成樹脂層3A內，形成熒光體粉3B均勻分散配置的發光體層3。還有，在采用含有使合成樹脂層3A溶解或膨潤的溶劑的高介電性糊狀物的場合，不必加熱加壓，形成重疊在發光體層3上的介電體層4時，熒光體粉3B沉入合成樹脂層3A內。其次，在發光體層3上依次重疊印刷形成的介電體層4、背面電極層5以及絕緣層6，完成電致燈。
通過圖4所示的熒光體粉涂布裝置，把熒光體粉3B連續噴涂到合成樹脂層3A表面上以后，用吸引噴嘴16，把在合成樹脂層3A表面上未粘著的熒光體粉3B吸引除去。因此，可把熒光體粉在合成樹脂層3A表面上均勻無間隙地分散配置，同時可以防止熒光體粉向規定區域以外飛散。
上述實施方案1～實施方案3所示的電致燈發光體層表面狀態，用掃描型電子顯微鏡觀察的照片示于圖5。因此，在本發明的電致燈及其制造方法中，在粒徑大的熒光體粉的間隙埋置粒徑小的熒光體粉。結果是，原來的電致燈課題中的熒光體粉重疊的部分及無熒光體粉的部分都不會產生。
權利要求
1.一種電致發光燈(電致燈)，其中包括透光性透明基材和、在該透明基材上形成的透光性電極層和、重疊在上述透光性電極層上形成的具有粘合性的合成樹脂層和、在上述合成樹脂層上均勻粘著熒光體粉而形成的發光體層和、重疊在上述發光體層上而形成的介電體層和、重疊在上述介電體層上而形成的背面電極層。
2.權利要求1中所述的電致燈，其中，上述發光體層是在所述合成樹脂層表面分散上述熒光體粉后，把上述合成樹脂層加熱加壓，使上述熒光體粉沉入上述合成樹脂層而形成的。
3.權利要求1所述的電致燈，其中，所述合成樹脂層在常溫下無粘合性。
4.權利要求1所述的電致燈，其中，上述熒光體粉的粒徑比上述合成樹脂層的厚度大。
5.權利要求1所述的電致燈，其中，上述合成樹脂層的主成分是氰類樹脂、氟類樹脂、聚酯或酚樹脂中的任何一種。
6.權利要求1所述的電致燈，其中，上述合成樹脂層的厚度在0.01μm～50μm的范圍內。
7.權利要求1所述的電致燈，其中，上述熒光體粉的粒徑在25μm～90μm范圍內。
8.權利要求1所述的電致燈，其中，上述透明基材形狀為曲面。
9.一種電致發光燈(電致燈)的制造方法，包括a)在透明基材上形成透光性電極層；b)在上述透光性電極層上重疊形成具有粘合性的合成樹脂層；c)使熒光體粉均勻粘著在上述合成樹脂層上形成發光體層；d)在上述發光體層上重疊，形成介電體層；e)在上述介電體層上重疊，形成背面電極層。
10.權利要求9所述的電致燈制造方法，其中，上述合成樹脂層在常溫無粘合性。
11.權利要求9所述的電致燈制造方法，其中，上述熒光體粉的粒徑比上述合成樹脂層的厚度大。
12.權利要求9所述的電致燈制造方法，其中，上述合成樹脂層的厚度在0.01μm～50μm的范圍內。
13.權利要求9所述的電致燈制造方法，其中，上述熒光體粉的粒徑在25μm～90μm范圍內。
14.權利要求9所述的電致燈制造方法，其中步驟c)包括在上述合成樹脂層表面上均勻分散上述熒光體粉的步驟和；把上述合成樹脂層加熱加壓，使上述熒光體粉沉入上述合成樹脂層內的步驟。
15.權利要求9所述的電致燈制造方法，其中步驟d)，上述介電體層是通過高介電性糊狀物的涂布干燥而在上述發光體層中形成，并且，作為上述高介電性糊狀物中所含的有機溶劑，是用可溶解或可膨潤合成樹脂層的溶劑。
16.權利要求9所述的電致燈制造方法，其中步驟c)，采用噴涂噴嘴把加熱空氣和上述熒光體粉噴涂至上述合成樹脂層表面上以后，通過吸引噴嘴，把在上述合成樹脂層表面未粘著的熒光體粉吸引除去。
全文摘要
本發明涉及在各種電子儀器照明等中使用的電致發光燈(電致燈)及其制造方法,提供一種發光不均勻性少、均勻良好照明的電致燈。本發明的電致燈是在透明基材上重疊透光性電極層、有粘合性的合成樹脂層、在合成樹脂層上均勻粘著熒光體粉的發光體層、介電體層以及背面電極層而形成的。另外,在本發明的電致燈制造方法中,作為使熒光體粉在合成樹脂層內均勻粘著的工序,在熒光體粉分散后,加熱加壓合成樹脂層使熒光體粉沉入的工序或加熱空氣使熒光體粉噴涂至合成樹脂層的工序,使熒光體粉均勻粘著在具有均勻厚度的合成樹脂層內。
文檔編號H05B33/12GK1376016SQ02107348
公開日2002年10月23日 申請日期2002年3月15日 優先權日2001年3月19日
發明者田邊功二, 川角明人, 大隈信二, 近久陽介, 西岡直弘 申請人:松下電器產業株式會社