分散型無機ＥＬ素子の製造方法、分散型無機ＥＬ素子及びそれを備えた照明装置
【課題】製造コストを抑えながら、発光輝度の高い分散型無機ＥＬ素子を製造する。
【解決手段】誘電体スラリー４ｂをシート化した誘電体グリーンシート４ａをセラミック基板１０２上に配置した状態で、当該グリーンシート４ａを高温焼成することによって厚膜誘電体シート４を作製した後、その厚膜誘電体シート４をセラミック基板１０２から剥離し、その剥離した厚膜誘電体シート４を用いて分散型無機ＥＬ素子する。このように誘電体層として用いる厚膜誘電体シートを個別に作製することにより、厚膜誘電体シートを素子基板の耐熱温度よりも高い温度で焼成することが可能になるので、低コストで誘電体層（厚膜誘電体シート）の誘電率を高くすることができ、発光輝度の向上を図ることができる。
【解決手段】誘電体スラリー４ｂをシート化した誘電体グリーンシート４ａをセラミック基板１０２上に配置した状態で、当該グリーンシート４ａを高温焼成することによって厚膜誘電体シート４を作製した後、その厚膜誘電体シート４をセラミック基板１０２から剥離し、その剥離した厚膜誘電体シート４を用いて分散型無機ＥＬ素子する。このように誘電体層として用いる厚膜誘電体シートを個別に作製することにより、厚膜誘電体シートを素子基板の耐熱温度よりも高い温度で焼成することが可能になるので、低コストで誘電体層（厚膜誘電体シート）の誘電率を高くすることができ、発光輝度の向上を図ることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分散型無機ＥＬ素子の製造方法に関する。また、分散型無機ＥＬ素子及びそれを備えた照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、軽量・薄型の面発光型素子として、ＥＬ素子（エレクトロルミネッセンス素子）が注目されている。ＥＬ素子は、高精細、高コントラスト、応答速度が速いといった特徴あることから、液晶ディスプレイ用バックライト、各種インテリア用照明装置、車載用表示装置などに応用されつつある。
【０００３】
ＥＬ素子は大別すると、有機ＥＬ素子と無機ＥＬとがある。また、無機ＥＬ素子には、例えば厚さが１μｍ程度の薄膜蛍光層の両側あるいは片側に絶縁層を設けた薄膜型無機ＥＬ素子と、無機蛍光体粒子を高分子有機材料からなるバインダ中に分散させた蛍光体層を用いる分散型無機ＥＬ素子（例えば、特許文献１〜３参照）とがある。これらの無機ＥＬ素子のうち、分散型無機ＥＬ素子は、スクリーン印刷法やコーティング法等の簡便な方法により面発光素子を低コストで製造できる点で優れている。
【０００４】
無機ＥＬ素子の一例を図１１に示す。この例の無機ＥＬ素子Ｄ１０は、透明基板（透明ガラス基板等）３０１上（片面上）に、透明導電膜（例えばＩＴＯ（酸化インジウムスズ））３０２、バインダ中に蛍光体粒子を分散してなる蛍光体層（発光層）３０３、比較的高い誘電率を持つ有機樹脂あるいはバインダ中に高誘電率粒子（例えばＢａＴｉＯ3粒子）を分散してなる誘電体層（絶縁層）３０４、及び、電極層３０５が順次積層されており、透明導電膜３０２と電極層３０５との間に交流電源３０６によって交流電圧を印加することにより蛍光体層３０３が発光する。なお、誘電体層３０４は素子の絶縁破壊を防ぐために設けられている。
【０００５】
このような構造の無機ＥＬ素子Ｄ１０の製造プロセスの一例について以下に説明する。
【０００６】
（i）透明基板（素子基板）３０１の表面（片面）に透明導電膜３０２をスパッタリング法等によって形成する。
【０００７】
（ii）透明基板３０１上に形成した透明導電膜層３０２の表面に蛍光体ペーストをシート状に塗布し、その塗布した蛍光体ペーストを乾燥させて蛍光体層３０３（例えば、膜厚２０〜１００μｍ）を形成する。蛍光体ペーストとしては、蛍光体粒子（例えば粒径が５〜２０μｍの［ＺｎＳ：Ｃｕ，Ｃｌ］粒子）を高誘電率バインダ中に分散したものが用いられている。
【０００８】
（iii）上記蛍光体層３０３上に誘電体ペーストをシート状に塗布し、その塗布した誘電体ペーストを乾燥させて誘電体層３０４を得る。誘電体ペーストとしては、高誘電率バインダ中に高誘電率粒子（例えばＢａＴｉＯ3粒子）を混合・分散したものが用いられている。
【０００９】
（iv）上記誘電体層３０４の表面上に導電性ペースト（例えば、Ａｇ（銀）ペースト）を塗布・乾燥して電極層３０５を形成することによって、図１１に示す構造の分散型無機ＥＬ素子Ｄ１０を得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００６−２３３１４７号公報
【特許文献２】特開２００８−２５１３１３号公報
【特許文献３】特開２００９−１５２０７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、誘電体層に分散する高誘電率粒子は誘電率εが非常に高い（ＢａＴｉＯ3粒子では誘電率εが１０００以上）が、バインダ中に分散した状態では、高誘電率粒子（ＢａＴｉＯ3粒子）同士の間に余分なバインダ成分が存在しているため、高誘電率粒子同士の接触面積が低下し、誘電体層としての誘電率が粒子のみの場合に比べて低くなるので静電容量が低下する。図１１に示すような構造の分散型無機ＥＬ素子において、誘電体層の静電容量が低下すると、蛍光体層にかかる電圧が低下してしまい、素子の発光輝度が低下する。この点について、図１２を参照して説明する。
【００１２】
図１２の等価回路において、素子全体にかかる電圧をＶａ、誘電体層にかかる電圧をＶI、誘電体層の静電容量をＣI、蛍光体層の静電容量をＣPとすると、蛍光体層にかかる電圧ＶPは
ＶP＝ＣI／（ＣI＋ＣP）＊Ｖａ・・・（１）
となる。ここで、誘電体層の静電容量ＣIは［ＣI＝εIＳI／ｄI εI：誘電体層の誘電率、ＳI：誘電体層の面積、ｄI：誘電体層の膜厚］であり、蛍光体層の静電容量ＣPは［ＣP＝εPＳP／ｄP εP：蛍光体層の誘電率、ＳP：蛍光体層の面積、ｄP：蛍光体層の膜厚］である。
【００１３】
このような（１）式から明らかなように、分散型無機ＥＬ素子において誘電体層の静電容量ＣIが低いと、蛍光体層にかかる電圧ＶPが低くなってしまい、素子の発光輝度が低下する。
【００１４】
分散型無機ＥＬ素子の発光輝度を高くするには、誘電体層の静電容量つまり誘電率を高くすればよいが、素子基板の耐熱性が課題となる。すなわち、高誘電率粒子の密度が高くて、誘電率が非常に高い誘電体層を得るには、バインダ中に高誘電率粒子を分散させた誘電体ペースト（誘電体スラリー）を高温（バインダ成分（樹脂成分・溶媒）を除去し、誘電体粉末の粒子成長が生じる程度の高温）で焼成する必要があるが、このような高温の焼成を行うには、耐熱性の高い素子基板を用いる必要があって、製造コストが高くなる。
【００１５】
本発明はそのような実情を考慮してなされたもので、耐熱性の高い素子基板を用いることなく誘電体層の高温焼成が可能であり、もって、製造コストを低く抑えながら発光輝度の向上を図ることのできる分散型無機ＥＬ素子の製造方法を提供することを目的とする。さらに、そのような特徴を有する製造方法にて作製された分散型無機ＥＬ素子、及び、それを備えた照明装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の製造方法は、透明導電層、蛍光体層、誘電体層、及び、電極層を有し、前記透明導電層と電極層との間に前記蛍光体層及び誘電体層が配置された分散型無機ＥＬ素子の製造方法であって、バインダ中に高誘電率粒子を分散させた誘電体スラリーを作製する工程と、前記誘電体スラリーをシート化してグリーンシートを作製する工程と、前記高誘電率粒子に対する濡れ性が低い材料製の剥離層が表面に形成されたセラミック基板を用い、そのセラミック基板の剥離層上に前記グリーンシートを配置した状態で当該グリーンシートを焼成することによって、前記誘電体層として用いる厚膜誘電体シートを作製する工程と、前記厚膜誘電体シートを前記セラミック基板から剥離し、その剥離した厚膜誘電体シートを用いて当該分散型無機ＥＬ素子を作製する工程とを含むことを技術的特徴としている。
【００１７】
この発明の製造方法によれば、誘電体スラリーをシート化したグリーンシートをセラミック基板の剥離層上に配置した状態で、当該グリーンシートを焼成することによって厚膜誘電体シートを作製しているので、誘電体層（厚膜誘電体シート）の焼成を個別に行うことができる。これにより誘電体層として用いる厚膜誘電体シートを、素子基板の耐熱温度よりも高い温度で焼成することが可能になる。これによって誘電体層（厚膜誘電体シート）の誘電率を高くすることができ、発光輝度が高い分散型無機ＥＬ素子を得ることができる。例えば、厚膜誘電体シートを１０００℃以上の高温で焼成すると、高誘電率粒子（ＢａＴｉＯ3）が粒子成長して密度が非常に高くなるので、シートが割れにくくなるとともに、誘電体層（厚膜誘電体シート）の誘電率が更に高くなって、性能に優れた分散型無機ＥＬ素子を得ることができる。
【００１８】
しかも、誘電体層（厚膜誘電体シート）の焼成を個別に行っているので、素子基板として耐熱性が低くて安価な基板（例えば青板ガラス・プラスチック基板）を用いることが可能となり、これにより製造コストの低減化を図ることができる。
【００１９】
この発明の製造方法において、厚膜誘電体シートを用いて、分散型無機ＥＬ素子を製造する場合の具体的な例として以下のものを挙げることができる。
【００２０】
まず、厚膜誘電体シートとは別工程において、透明導電層が表面に形成された透明基板の表面上に蛍光体層を形成して蛍光体層付基板を作製しておき、その蛍光体層付基板上に上記厚膜誘電体シートを積層する。そして、その厚膜誘電体シート上に電極層を形成することによって、誘電体層付の透明基板上に、蛍光体層、厚膜誘電体シート及び電極層が順次積層されてなる分散型無機ＥＬ素子を得るという方法を挙げることができる。
【００２１】
また、他の具体的な例として、前記厚膜誘電体シートを基板として、当該厚膜誘電体シート上に、バインダ中に蛍光体を分散させた蛍光体ペーストをシート状に塗布して前記蛍光体層を形成し、さらに、その蛍光体層上に、透明導電層が表面に形成された透明基板を積層する。そして、前記厚膜誘電体シートの前記蛍光体層とは反対側の面に電極層を形成することによって分散型無機ＥＬ素子を得るという方法を挙げることができる。
【００２２】
この例において、厚膜誘電体シート上に蛍光体ペーストを塗布・乾燥した後に、その蛍光体ペースト（乾燥体）を高温で焼成するようにしてもよい。こうした処理を行うと、蛍光体層の結晶性が高くなって発光輝度が更に向上する。
【００２３】
また、他の解決手段として、透明導電層、蛍光体層、誘電体層、及び、電極層を有し、前記透明導電層と電極層との間に前記蛍光体層及び誘電体層が配置された分散型無機ＥＬ素子の製造方法であって、バインダ中に高誘電率粒子を分散させた誘電体スラリーを作製する工程と、前記誘電体スラリーをシート化してグリーンシートを作製する工程と、前記グリーンシート上に、バインダ中に蛍光体を分散させた蛍光体ペーストをシート状に塗布するとともに、前記高誘電率粒子に対する濡れ性が低い材料製の剥離層が表面に形成されたセラミック基板を用い、そのセラミック基板の剥離層上に前記グリーンシート及び蛍光体ペーストを配置した状態で、これらグリーンシート及び蛍光体ペーストを焼成することによって、前記誘電体層として用いる厚膜誘電体シート及び前記蛍光体層を作製する工程と、前記焼成後の厚膜誘電体シート及び蛍光体層を前記セラミック基板から剥離し、その剥離した厚膜誘電体シート及び蛍光体層を用いて当該分散型無機ＥＬ素子を作製する工程とを含むことを特徴とする製造方法を挙げることができる。
【００２４】
この発明の製造方法においても、誘電体層として用いる厚膜誘電体シートを、素子基板の耐熱温度よりも高い温度（例えば、１０００℃以上の高温）で焼成することが可能になるので、誘電体層（厚膜誘電体シート）の誘電率を高くすることができる。これによって発光輝度が高い分散型無機ＥＬ素子を得ることができる。しかも、誘電体層（厚膜誘電体シート）の焼成を個別に行うので、素子基板として耐熱性が低くて安価な基板（例えば青板ガラス・プラスチック基板）を用いることが可能となり、これにより製造コストの低減化を図ることができる。
【００２５】
さらに、この発明の製造方法では、蛍光体ペースト及び誘電体グリーンシートを高温で焼成しているので、厚膜誘電体シート（誘電体層）の誘電率が高くなる上に、蛍光体層の結晶性が高くなる。これによって分散型無機ＥＬ素子の発光輝度が更に向上する。
【００２６】
この発明の製造方法において、蛍光体層及び厚膜誘電体シートの焼結体を用いて、分散型無機ＥＬ素子を製造する場合の具体的な例として、厚膜誘電体シートと同時に焼成した蛍光体層上に、透明導電層が表面に形成された透明基板を積層し、さらに、前記厚膜誘電体シートの前記蛍光体層とは反対側の面に電極層を形成することによって分散型無機ＥＬ素子を得るという構成を挙げることができる。
【００２７】
ここで、本発明の製造方法において、「高誘電率粒子に対する濡れ性が低い材料製の剥離層」とは、高誘電率粒子を分散した誘電体グリーンシートを焼成した後の厚膜誘電体シートとの結合力が弱くて、厚膜誘電体シートを容易に剥離することが可能な材料製の剥離層のことである。
【００２８】
具体的には、例えば高誘電率粒子がＢａＴｉＯ3である場合、剥離層の材料として、ＫＮｂＯ3、ＰｂＮｂＯ3、Ｔａ2Ｏ5、ＬｉＴａＯ3、Ｙ2Ｏ3、ＳｉＯ2、ＺｒＯ2を挙げることができる。これらのうち、特に好ましいのは、ＺｒＯ2である。
【００２９】
次に、本発明の分散型無機ＥＬ素子及び照明装置について説明する。
【００３０】
まず、本発明の分散型無機ＥＬ素子は、上記した特徴を有する製造方法によって作製されているので、誘電体層（厚膜誘電体シート）の誘電率を高めることができ、発光輝度が従来品に比べて向上する。
【００３１】
本発明の照明装置は、上記した特徴を有する製造方法によって作製された分散型無機ＥＬ素子を備えているので、少ない電力で明るい照明を実現することができる。本発明の照明装置の具体的な例として、液晶ディスプレイ用バックライト、平面発光照明装置、車載用表示装置などを挙げることができる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、耐熱性の高い素子基板を用いることなく誘電体層（厚膜誘電体シート）の高温焼成が可能になるので、製造コストを低く抑えながら、分散型無機ＥＬ素子の発光輝度の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の分散型無機ＥＬ素子の一例の断面構造を模式的に示す図である。
【図２】図１の分散型無機ＥＬ素子の製造方法の一例を模式的に示す図である。
【図３】図１の分散型無機ＥＬ素子の製造方法の一例を模式的に示す図である。
【図４】図１の分散型無機ＥＬ素子の製造方法の一例を模式的に示す図である。
【図５】本発明の分散型無機ＥＬ素子の他の例の断面構造を模式的に示す図である。
【図６】図５の分散型無機ＥＬ素子の製造方法の一例を模式的に示す図である。
【図７】図５の分散型無機ＥＬ素子の製造方法の他の例を模式的に示す図である。
【図８】厚膜誘電体シートを焼成する際の昇温プログラムの一例を示す図である。
【図９】厚膜誘電体シートの焼成温度と誘電率・誘電損失との関係を示すグラフである。
【図１０】本発明の［実施例１］の発光輝度及び［比較例１］の発光輝度を測定した結果を示すグラフである。
【図１１】従来の分散型無機ＥＬ素子の一例の断面構造を模式的に示す図である。
【図１２】図１１の分散型無機ＥＬ素子の等価回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００３５】
［実施形態１］
図１は本発明の分散型無機ＥＬ素子の一例の断面構造を模式的に示す図である。
【００３６】
この例の分散型無機ＥＬ素子Ｄ１は、片面に透明導電膜２が形成された透明基板（素子基板）１上に、蛍光体層３、厚膜誘電体シート４、及び、金属電極（電極層）５が順次積層された構造となっており、蛍光体層３と金属電極５との間の絶縁層、つまり、素子の絶縁破壊を防止するための誘電体層を厚膜誘電体シート４（詳細については後述する）によって構成している点に特徴がある。
【００３７】
そして、このような構造の分散型無機ＥＬ素子Ｄ１において、透明導電膜２と金属電極５との間に交流電源６によって交流電圧を印加することにより蛍光体層３が発光する。
【００３８】
次に、図１の分散型無機ＥＬ素子Ｄ１の製造方法について説明する。
【００３９】
この例では、蛍光体層３と厚膜誘電体シート４とを別の工程で作製し、その蛍光体層３と厚膜誘電体シート４とを組み合わせて分散型無機ＥＬ素子Ｄ１を作製する。
【００４０】
＜蛍光体層の作製＞
まず、蛍光体層の作製方法について図２を参照して説明する。
【００４１】
＜ＳＴ１１＞
図２（１）に示すように、透明基板１の表面（片面）にスパッタリング法等によって透明導電膜２を形成する。この例に用いる透明基板１としては、透明なガラス基板または透明なフィルムなどを挙げることができる。また、透明導電膜２の導電材料としては、スズ添加酸化インジウム（ＩＴＯ：Ｔｉｎ ｄｏｐｅｄ Ｉｎｄｉｕｍ Ｏｘｉｄｅ）、亜鉛添加酸化インジウム（ＩＺＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、アルミニウム添加酸化亜鉛（ＡＺＯ：Ａｌ ｄｏｐｅｄ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）などを挙げることができる。
【００４２】
＜ＳＴ１２＞
高誘電率バインダ中に蛍光体粒子を分散した蛍光体ペーストを用い、上記透明基板１に形成した透明導電膜２上に蛍光体ペーストをドクターブレード法やスクリーン印刷法などによってシート状に塗布し、その塗布した蛍光体ペーストを乾燥させて蛍光体層３を得る（図２（２））。このようにして透明基板１上に透明導電膜２及び蛍光体層３を積層したものを蛍光体層付基板１０という。
【００４３】
この例において、蛍光体ペーストに用いる蛍光体粒子としては、［ＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌ］、［ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ］、［ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｕ，Ａｌ］などの硫化亜鉛化合物の粒子を挙げることができる。
【００４４】
また、高誘電率バインダとしては、例えば、シアノレジン（シアノエチルセルロースの商品名：信越化学工業社製ＣＲ−Ｖ）、ＥＬバインダ（商品名：埼玉薬品製）などを挙げることができる。また、誘電率の高いポリマー（例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン）系樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フッ化ビニリデンなどを挙げることができる。
【００４５】
＜厚膜誘電体シート作製・素子の作製＞
次に、厚膜誘電体シート４の作製方法について図３を参照して説明する。
【００４６】
＜ＳＴ２１＞
誘電体スラリーを調製する。具体的には、高誘電率粒子（例えばＢａＴｉＯ3）、有機溶媒（例えばトルエン：エタノール（６：４））、バインダ（例えば、ＰＶＢ（ポリビニルブチラール））、可塑剤（例えばＤＯＰ（フタル酸ジオクチル））、焼結助剤（例えばガラスフリット）、及び、分散剤（例えばＳＮ９２２８（商品名：サンノプコ社製分散剤））を混合・分散して誘電体スラリーを調製する。
【００４７】
ここで、誘電体スラリー（厚膜誘電体シート）の作製に用いる高誘電率粒子としては、誘電率及び絶縁性が高くて、かつ高い誘電破壊電圧を有する金属酸化物または窒化物、具体的には、例えば、ＴｉＯ2、ＢａＴｉＯ3、ＳｒＴｉＯ3、ＰｂＴｉＯ3、ＫＮｂＯ3、ＰｂＮｂＯ3、Ｔａ2Ｏ5、ＢａＴａ2Ｏ6、ＬｉＴａＯ3、Ｙ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3、ＺｒＯ2、ＳｉＯ2、ＡｌＯＮ、Ｓｉ3Ｎ4、ＺｎＳなどを挙げることができる。これらのうち、特に好ましいのは、ＢａＴｉＯ3である。
【００４８】
また、誘電体スラリーの調製において、バインダは、高誘電率粒子の重量（１００ｗｔ％）に対して９．０９ｗｔ％以上添加する必要がある。バインダの添加量が９．０９ｗｔ％未満であると、粘度等が良質な誘電体スラリーを得ることができない。誘電体スラリーの適切な粘度は６５０〜２０００ｍＰａ・ｓである。
【００４９】
可塑剤は、高誘電率粒子の重量（１００ｗｔ％）に対して１．１８ｗｔ％以上添加する必要がある。可塑剤の添加量が１．１８ｗｔ％未満であると、しなやかな誘電体グリーンシートを得ることができない。また、可塑剤の添加量が少なすぎると、誘電体グリーンシートの割れが発生しやすくなる。
【００５０】
なお、ガラスフリットは必ずしも添加する必要はないが、ガラスフリットを添加すると誘電体グリーンシートの強度・密度が上昇する。ただし、ガラスフリットを添加すると、焼成後の厚膜誘電体シートの誘電率が低下する。
【００５１】
＜ＳＴ２２＞
図３（１）に示すように、上記工程（ＳＴ２１）で調製した誘電体スラリー４ｂを、表面が平坦な基板１０１にドクターブレード法等によってシート状に成形した後に、誘電体スラリー４ｂを乾燥することにより誘電体グリーンシート４ａを作製する。その後、誘電体グリーンシート４ａを基板１０１から剥離する（図３（２））。
【００５２】
なお、誘電体グリーンシート４ａを作製する際に用いる基板１０１については、表面が平坦なものであれば任意の基板を用いることができる。また、基板１０１は耐熱性が低いものであっても問題はない。この例では、例えばガラス基板を用いる。
【００５３】
＜ＳＴ２３＞
図３（３）に示すように、剥離層１０３が片面に形成されたセラミック基板１０２を２枚用意し、これら２枚のセラミック基板１０２，１０２の間（剥離層１０３，１０３の間）に誘電体グリーンシート４ａを挟み込む（図３（４））。
【００５４】
剥離層１０３は、高誘電率粒子との濡れ性が良くない材料粒子をバインダ中に分散した剥離層スラリーを用い、その剥離層スラリーをセラミック基板１０２の表面上にドクターブレード法等によってシート状に成形した後に、剥離層スラリーを焼成することによって形成する。
【００５５】
剥離層１０３に用いる材料としては、上記した高誘電率粒子と濡れ性の良くない金属酸化物、具体的には、上記高誘電率粒子がＢａＴｉＯ3である場合、ＫＮｂＯ3、ＰｂＮｂＯ3、Ｔａ2Ｏ5、ＬｉＴａＯ3、Y2Ｏ3、ＳｉＯ2、ＺｒＯ2を挙げることができる。これらのうち、特に好ましいのは、ＺｒＯ2である。
【００５６】
＜ＳＴ２４＞
図３（４）に示すように、２枚の剥離層付のセラミック基板１０２，１０２間に誘電体グリーンシート４ａに挟み込んだ状態で、誘電体グリーンシート４ａを１０００℃以上の高温で焼成して厚膜誘電体シート４を得る。なお、図３の例では、２枚の剥離層付のセラミック基板１０２を用いているが、１枚の剥離層付のセラミック基板１０２の剥離層１０３上に誘電体グリーンシート４ａを配置した状態で高温焼成を行うようにしてもよい。
【００５７】
＜ＳＴ２５＞
図３（５）に示すように、剥離層付のセラミック基板１０２を剥離して厚膜誘電体シート４を取り出す。そして、このようにして作製した厚膜誘電体シート４を用いて分散型無機ＥＬ素子Ｄ１を作製する。
【００５８】
具体的には、この工程（ＳＴ２１〜ＳＴ２５：図３（１）〜（５））に示す方法で作製した厚膜誘電体シート４と、上記した工程（ＳＴ１１〜ＳＴ１２：図２（１）〜（２））に示す方法で作成した蛍光体層付基板１０とを用い、図４（１）に示すように、蛍光体層付基板１０の蛍光体層３上に厚膜誘電体シート４を積層する。次に、図４（２）に示すように、厚膜誘電体シート４の表面（蛍光体層３とは反対側の面）に、導電性ペーストを塗布・乾燥して金属電極５を形成することによって、図１に示す構造の分散型無機ＥＬ素子Ｄ１を得ることができる。
【００５９】
なお、導電性ペーストとしては、Ａｇ（銀）ペーストや、ドータイト（登録商標：藤倉化成株式会社製の銀ペースト（銀の粉体を含有する導体ペースト））を用いる。
【００６０】
ここで、蛍光体層付基板１０の蛍光体層３上に厚膜誘電体シート４を積層する際に、厚膜誘電体シート４を蛍光体層３に接着しなくてもよい。つまり、素子作製完了後に素子全体がフィルム等によってラミネートされ、そのラミネートの際に厚膜誘電体シート４が蛍光体層３に圧着されるので、積層時に蛍光体層３と厚膜誘電体シート４とを接着しなくてもよい。
【００６１】
なお、上記した工程（ＳＴ１２）において、上記透明基板１上に積層した蛍光体層３（蛍光体ペースト）が未乾燥状態のときに、その蛍光体層３上に厚膜誘電体シート４を積層することにより、蛍光体層（蛍光体ペースト）３が乾燥したときに当該蛍光体ペーストのバインダ（例えば、シアノエチルセルロース）が接着剤として機能して、厚膜誘電体シート４が蛍光体層３に接着されるようにしてもよい。
【００６２】
以上のように、この例の製造方法によれば、誘電体スラリーをシート化した誘電体グリーンシート４ａをセラミック基板１０２上に配置した状態で、当該グリーンシート４ａを焼成することによって厚膜誘電体シート４を作製した後、その厚膜誘電体シート４をセラミック基板１０２から剥離して、透明導電膜２付の透明基板（素子基板）１に形成した蛍光体層３上に積層しているので、厚膜誘電体シート４の焼成を個別に行うことができる。これにより誘電体層として用いる厚膜誘電体シート４を、素子基板（透明基板１）の耐熱温度よりも高い温度で焼成することが可能になる。これによって誘電体層（厚膜誘電体シート４）の誘電率を高くすることができ、発光輝度が高い分散型無機ＥＬ素子Ｄ１を得ることができる。ここで、厚膜誘電体シート４を１０００℃以上の高温で焼成すると、ＢａＴｉＯ3が粒子成長して密度が非常に高くなるので、シートが割れにくくなるとともに、誘電体層（厚膜誘電体シート４）の誘電率が更に高くなって、性能に優れた分散型無機ＥＬ素子Ｄ１を得ることができる。
【００６３】
しかも、誘電体層（厚膜誘電体シート４）の焼成を個別に行うので、素子基板選択の制限が少なくなり、素子基板として耐熱性が低くて安価な基板（例えば青板ガラス・プラスチック基板）を用いることが可能になる。これにより製造コストの低減化を図ることができる。
【００６４】
［実施形態２］
図５は本発明の分散型無機ＥＬ素子の他の例の断面構造を模式的に示す図である。
【００６５】
この例の分散型無機ＥＬ素子Ｄ２は、厚膜誘電体シート４を基板として、その厚膜誘電体シート４の一面４１上に、蛍光体層１３、透明導電膜１２付の透明基板１１が積層されており、厚膜誘電体シート４の他の面４２（蛍光体層１３とは反対側の面）に金属電極（背面電極）１５が形成されている点を特徴としている。
【００６６】
この例の分散型無機ＥＬ素子Ｄ２の製造方法について図６を参照して説明する。
【００６７】
＜ＳＴ３１＞
上記した［実施形態１］の工程（ＳＴ２１〜ＳＴ２５：図３（１）〜（５））と同様な方法で厚膜誘電体シート４を作製した後、厚膜誘電体シート４の一面４１上に蛍光体層１３を形成する（図６（１））。
【００６８】
具体的には、高誘電率バインダ中に蛍光体粒子を分散した蛍光体ペーストを用い、厚膜誘電体シート４の一面４１上に蛍光体ペーストをドクターブレード法やスクリーン印刷法などによってシート状に塗布・乾燥した後、その蛍光体ペースト（乾燥体）を高温（例えば４００℃以上）で焼成して結晶化させることによって、厚膜誘電体シート４上に蛍光体層１３を形成する。なお、蛍光体ペーストには、上記した［実施形態１］の工程（ＳＴ１２）と同様なものを用いる。
【００６９】
＜ＳＴ３２＞
図６（２）に示すように、厚膜誘電体シート４の他の面（蛍光体層１３とは反対側の面）４２に、導電性ペーストを塗布・乾燥して金属電極（背面電極）１５を形成する。導電性ペーストとしては、Ａｇ（銀）ペーストや、ドータイト（登録商標）を用いる。
【００７０】
なお、この工程（ＳＴ３２）つまり厚膜誘電体シート４の他の面４２に金属電極１５を形成する工程は、上記した工程（ＳＴ３１）よりも前に行っておいてもよい。
【００７１】
＜ＳＴ３３＞
図６（３）に示すように、透明導電膜１２付の透明基板１１（［実施形態１］の工程（ＳＴ１１）と同じ方法で作製）を、厚膜誘電体シート４（蛍光体層１３）上に、その透明導電膜１２が蛍光体層１３に接触するように積層することによって、図５に示す構造の分散型無機ＥＬ素子Ｄ２を製造することができる。
【００７２】
なお、透明導電膜１２付の透明基板１１を積層する際に、透明導電膜１２を蛍光体層１３に接着しなくてもよい。つまり、素子作製完了後に素子全体がフィルム等によってラミネートされ、そのラミネートの際に透明基板１１の透明導電膜１２が蛍光体層１３に圧着されるので、積層時に透明導電膜１２と蛍光体層１３とを接着しなくてもよい。
【００７３】
以上のように、この例の製造方法によれば、誘電体層として用いる厚膜誘電体シート４を個別に焼成し、その厚膜誘電体シート４を基板として、当該厚膜誘電体シート４上に蛍光体層１３及び透明導電膜１２付の透明基板１１を順次積層することによって分散型無機ＥＬ素子Ｄ２を作製しているので、誘電体層として用いる厚膜誘電体シート４を、素子基板（透明基板１１）の耐熱温度よりも高い温度で焼成することが可能になる。これによって誘電体層（厚膜誘電体シート）の誘電率を高くすることができ、発光輝度が高い分散型無機ＥＬ素子Ｄ２を得ることができる。ここで、厚膜誘電体シート４を１０００℃以上の高温で焼成すると、ＢａＴｉＯ3が粒子成長して密度が非常に高くなるので、シートが割れにくくなるとともに、誘電体層（厚膜誘電体シート４）の誘電率が更に高くなって、性能に優れた分散型無機ＥＬ素子Ｄ２を得ることができる。
【００７４】
しかも、誘電体層（厚膜誘電体シート４）の焼成を個別に行うので、素子基板選択の制限が少なくなり、素子基板として耐熱性が低くて安価な基板（例えば青板ガラス・プラスチック基板）を用いることが可能になる。これにより製造コストの低減化を図ることができる。
【００７５】
さらに、この例の製造方法では、厚膜誘電体シート４上に蛍光体ペーストを塗布・乾燥した後、その蛍光体ペーストを高温で焼成しているので、蛍光体層１３の結晶性が高くなって、素子の発光輝度が更に向上する。
【００７６】
なお、この例において、厚膜誘電体シート４上に蛍光体ペーストを塗布・乾燥するという処理のみで蛍光体層１３を形成してもよい。
【００７７】
［実施形態３］
上記した図６の製造方法では、厚膜誘電体シート４上に蛍光体ペーストを塗布・乾燥後に焼成することにより、蛍光体層１３を形成しているが、誘電体グリーンシート４ａの焼成時に同時に蛍光体ペースト（乾燥体）を焼成するようにしてもよい。その一例を図７を参照して説明する。
【００７８】
＜ＳＴ４１＞
上記［実施形態１］の工程（ＳＴ２１：図３（１）〜（２））と同じ方法で基板１０１上に誘電体グリーンシート４ａを成形する。ただし、誘電体グリーンシート４ａは、基板１０１から剥離しないで基板１０１上に残したままの状態としておく。
【００７９】
次に、図７（１）に示すように、誘電体グリーンシート４ａ上に蛍光体ペースト１３ｂをドクターブレード法やスクリーン印刷法などによってシート状に塗布した後に乾燥することにより蛍光層乾燥体１３ａを作製する。その後に、誘電体グリーンシート４ａ及び蛍光層乾燥体１３ｂを基板１０１から剥離しておく。なお、蛍光体ペーストには、上記した［実施形態１］の工程（ＳＴ１２）と同様なものを用いる。
【００８０】
＜ＳＴ４２＞
図７（２）に示すように、剥離層１０３が片面に形成されたセラミック基板１０２を２枚用意し、これら２枚のセラミック基板１０２，１０２の間（剥離層１０３，１０３の間）に、蛍光層乾燥体１３ａ及び誘電体グリーンシート４ａを挟み込む。
【００８１】
なお、剥離層１０３は、高誘電率粒子（例えばＢａＴｉＯ3粒子）及び蛍光体粒子（例えば［ＺｎＳ：Ｃｕ，Ｃｌ］）との濡れ性が良くない材料粒子（例えばＺｒＯ2）をバインダ中に分散した剥離層スラリーを用い、セラミック基板１０２の表面上に剥離層スラリーをドクターブレード法等によってシート状に成形した後に、その剥離層シートを焼結することによって形成する。
【００８２】
＜ＳＴ４３＞
２枚の剥離層付のセラミック基板１０２，１０２間に乾燥体１３ａ及び誘電体グリーンシート４ａに挟み込んだ状態で（図７（２））、乾燥体１３ａ及び誘電体グリーンシート４ａを１０００℃以上の高温で焼結する。この焼成により蛍光体層１３と厚膜誘電体シート４（図７（３））とを作製することができる。
【００８３】
ここで、この例のように、誘電体グリーンシート４ａと蛍光体ペースト（乾燥体）とを同時焼成する場合は、蛍光体の酸化を防ぐために、不活性ガス（Ｎ2、Ａｒ等）雰囲気中で焼成する必要がある。
【００８４】
＜ＳＴ４４＞
図７（３）に示すように、剥離層付のセラミック基板１０２を剥離して蛍光体層１３と厚膜誘電体シート４とを取り出す。そして、このようにして作製した蛍光体層１３及び厚膜誘電体シート４の焼結体を用いて分散型無機ＥＬ素子Ｄ２を作製する。
【００８５】
具体的には、上記した［実施形態２］の工程（ＳＴ３２〜ＳＴ３３：図６（２）〜（３））と同様な方法により、図５に示す厚膜誘電体シート４の他の面（蛍光体層１３とは反対側の面）４２に、導電性ペーストを塗布・乾燥して金属電極１５を形成する。次に、透明導電膜１２付の透明基板１１（［実施形態１］の工程（ＳＴ１１）と同じ方法で作製）を、厚膜誘電体シート４（蛍光体層１３）上に、その透明導電膜１２が蛍光体層１３に接触するように積層することによって、図５に示す構造の分散型無機ＥＬＤ２を作製する。
【００８６】
この例の製造方法においても、誘電体層として用いる厚膜誘電体シート４を、素子基板（透明基板１１）よりも高い温度（例えば、１０００℃以上）で焼成することが可能になるので、誘電体層（厚膜誘電体シート４）の誘電率を高くすることができる。これによって分散型無機ＥＬ素子Ｄ２の発光輝度が向上する。しかも、誘電体層（厚膜誘電体シート４）の焼成を個別に行うので、素子基板選択の制限が少なくなり、素子基板として耐熱性が低くて安価な基板（例えば、ガラス基板）を用いることが可能になる。これにより製造コストの低減化を図ることができる。
【００８７】
さらに、この例の製造方法では、誘電体グリーンシート４ａ上に蛍光体ペーストを塗布・乾燥した後、その蛍光体ペースト（蛍光層乾燥帯）及び誘電体グリーンシート４ａを高温で焼成しているので、誘電体グリーンシート４ａの誘電率が高くなる上に、蛍光体層１３の結晶性が高くなって、素子の発光輝度が更に向上する。
【００８８】
［照明装置の実施形態］
この例の照明装置は、上記した特徴を有する製造方法によって製造された分散型無機ＥＬ素子を備えていることを特徴としている。従って、この例の照明装置では、少ない電力で明るい照明を実現することができる。
【００８９】
また、上記した特徴を有する製造方法によって作製された分散型無機ＥＬ素子を適用する照明装置としては、例えば、液晶ディスプレイ用バックライト、平面発光照明装置、車載用表示装置などを挙げることができる。
【実施例】
【００９０】
本発明の実施例を比較例とともに説明する。
［実施例１］
−蛍光体層付基板の作製−
素子基板（透明基板）としてガラス板を用い、そのガラス基板の片面（表面）にスパッタリング法によってＩＴＯからなる透明導電膜を形成した。次に、その透明基板に形成した透明導電膜層上に蛍光体ペーストをスクリーン印刷法によってシート状に塗布し、その塗布した蛍光体ペーストを乾燥させることにより、ガラス基板上に膜厚約５０μｍの蛍光体層が積層されてなる蛍光体層付基板を得た。なお、蛍光体ペーストには、粒径１０μｍの［ＺｎＳ：Ｃｕ，Ｃｌ］粒子（蛍光体粒子）をシアノエチルセルロース（シアノレンジ）中に混合・分散したものを用いた。
＜厚膜誘電体シートの作製＞
−誘電体グリーンシートの調製−
高誘電率粒子：粒径０．２μｍのＢａＴｉＯ3微粉末５１．９３ｗｔ％、有機溶媒：［トルエン：エタノール（６：４）］４０．１０ｗｔ％、バインダ：ＰＶＢ（ポリビニルブチラール）４．７２ｗｔ％、可塑剤：ＤＯＰ（フタル酸ジオクチル）２．３６ｗｔ％、分散剤：ＳＮ９２２８（商品名：サンノプコ社製分散剤）０．４７ｗｔ％、及び、焼結助剤：ガラスフリット（ＳｉＯ2−ＢａＯ−Ｂ2Ｏ3）０．５１ｗｔ％を、ボールミルにて１８時間混合・分散した後、その混合物を減圧脱泡（約０．１ＭＰａ中に静置）して誘電体スラリーを調製した。
【００９１】
このように調製した誘電体スラリーをガラス基板上にドクターブレード法にてシート状に成形した後、そのガラス基板上の誘電体スラリーを熱風（８０℃）によって乾燥して誘電体グリーンシートを作製した。
【００９２】
−剥離層付セラミック基板の作製−
ＢａＴｉＯ3との濡れ性が低いＺｒＯ2粒子（粒径：１μｍ）３３．６８ｗｔ％、有機溶剤：［アセトン２１・８６ｗｔ％＋ＢＣＡ（ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート）４１．０９ｗｔ％］、バインダ：ＥＣ（エチル繊維素）３．３７ｗｔ％をボールミルにて４時間混合・分散して剥離層スラリーを調製した。
【００９３】
次に、剥離層スラリーをセラミック基板（例えばＡｌ2Ｏ3基板）上にドクターブレード法にてシート状に塗布した後、６５０℃にて剥離層スラリーを焼成して剥離層付セラミック基板を得た。なお、焼成プロセスでにおける昇温速度は１１６℃／ｈとした。
【００９４】
−厚膜誘電体シートの作製−
上記処理にて作製した誘電体グリーンシートを、図３（４）に示すように、２枚の剥離層付セラミック基板の間に挟み込んだ状態で加熱炉内に配置し、図８に示す昇温プログラムで焼成することによって膜厚約８０μｍの厚膜誘電体シートを作製した後、その厚膜誘電体シートを剥離層付セラミック基板から剥離した。なお、図８の昇温プログラムにおいて、脱脂時の昇温速度は１１６℃／ｈである。
【００９５】
ここで、上記処理にて作製した誘電体グリーンシートを、６００℃、８００℃、１０００℃、１１００℃の各温度で焼成したサンプル（厚膜誘電体シート）について、誘電率ε及び誘電損失を測定した。その結果を図９のグラフに示す。この図９のグラフから明らかなように、１０００℃以上の焼成温度で誘電体グリーンシートを焼成することにより、高い誘電率εの厚膜誘電体シートが得られることが確認できた。また、焼成温度を１０００℃以上とすることにより、誘電損失についても良好な値が得られることが確認できた。
【００９６】
−分散型有機ＥＬ素子の作製−
上記した処理によって作製した厚膜誘電体シートと蛍光体層付基板とを用い、図４（１）〜（２）に示すように、蛍光体層付基板の蛍光体層上に厚膜誘電体シートに積層し、さらに、厚膜誘電体シートの表面（蛍光体層とは反対側の面）に、Ａｇペーストを塗布・乾燥して金属電極（背面電極）を形成して、図１に示す構造の分散型無機ＥＬ素子を得た。
【００９７】
以上のようにして作製した分散型無機ＥＬ素子の発光輝度について測定した。具体的には、図１に示すように、透明導電膜と金属電極との間に交流電源によって交流電圧（１ｋＨｚ）を印加するとともに、その印加電圧を０〜２５０Ｖの間で変化させながら発光輝度を測定した。その結果を図１０のグラフに示す。なお、図１０のグラフでは、下記の［比較例１］で作製した分散型無機ＥＬ素子の印加電圧２５０Ｖにおける発光輝度を「１」とした相対輝度で表している。
【００９８】
［比較例１］
上記した実施例１において、厚膜誘電体シートに替えて、蛍光体層の上に誘電体ペーストの塗布・乾燥によって誘電体層を形成したこと以外は実施形態１と同じとして図１１に示す分散型無機ＥＬ素子を作製したものを比較例１とした。
【００９９】
すなわち、上記実施例１を同じ処理によって蛍光体層付基板を作製、蛍光体層付基板の蛍光体層上に、誘電体ペーストをシート状に塗布し、その塗布した誘電体ペーストを乾燥させて膜厚約８０μｍの誘電体層を得た。その後、Ａｇペーストを塗布・乾燥して金属電極（背面電極）を形成することにより、図１１に示す構造の分散型無機ＥＬ素子（従来品）を得た。誘電体ペーストとしては、高誘電率バインダ中に粒径０．２μｍのＢａＴｉＯ3を混合・分散したものを用いた。
【０１００】
このようにした作製した分散型無機ＥＬ素子（比較例１）の発光輝度について、上記した実施例１と同じ方法で発光輝度を測定した。その結果を図１０のグラフに示す。
【０１０１】
この図１０のグラフから明らかなように、実施例１の分散型有機ＥＬ素子つまり１０００℃以上で焼成した厚膜誘電体シートを用いた分散型有機ＥＬ素子は、比較例１（従来品）に対して、発光輝度が大幅に向上することが確認できた。
【産業上の利用可能性】
【０１０２】
本発明は、分散型無機ＥＬ素子の製造方法に利用可能であり、分散型無機ＥＬ素子、及び、それを備えた照明装置の発光輝度を向上する技術に利用することができる。
【符号の説明】
【０１０３】
１ 透明基板
２ 透明導電膜
３ 蛍光体層
４ 厚膜誘電体シート
４ａ 誘電体グリーンシート
４ｂ 誘電体スラリー
５ 金属電極（電極層）
１０ 蛍光体層付基板
１１ 透明基板
１２ 透明導電膜
１３ 蛍光体層
１５ 金属電極（電極層）
１０１ 基板
１０２ セラミック基板
１０３ 剥離層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分散型無機ＥＬ素子の製造方法に関する。また、分散型無機ＥＬ素子及びそれを備えた照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、軽量・薄型の面発光型素子として、ＥＬ素子（エレクトロルミネッセンス素子）が注目されている。ＥＬ素子は、高精細、高コントラスト、応答速度が速いといった特徴あることから、液晶ディスプレイ用バックライト、各種インテリア用照明装置、車載用表示装置などに応用されつつある。
【０００３】
ＥＬ素子は大別すると、有機ＥＬ素子と無機ＥＬとがある。また、無機ＥＬ素子には、例えば厚さが１μｍ程度の薄膜蛍光層の両側あるいは片側に絶縁層を設けた薄膜型無機ＥＬ素子と、無機蛍光体粒子を高分子有機材料からなるバインダ中に分散させた蛍光体層を用いる分散型無機ＥＬ素子（例えば、特許文献１〜３参照）とがある。これらの無機ＥＬ素子のうち、分散型無機ＥＬ素子は、スクリーン印刷法やコーティング法等の簡便な方法により面発光素子を低コストで製造できる点で優れている。
【０００４】
無機ＥＬ素子の一例を図１１に示す。この例の無機ＥＬ素子Ｄ１０は、透明基板（透明ガラス基板等）３０１上（片面上）に、透明導電膜（例えばＩＴＯ（酸化インジウムスズ））３０２、バインダ中に蛍光体粒子を分散してなる蛍光体層（発光層）３０３、比較的高い誘電率を持つ有機樹脂あるいはバインダ中に高誘電率粒子（例えばＢａＴｉＯ3粒子）を分散してなる誘電体層（絶縁層）３０４、及び、電極層３０５が順次積層されており、透明導電膜３０２と電極層３０５との間に交流電源３０６によって交流電圧を印加することにより蛍光体層３０３が発光する。なお、誘電体層３０４は素子の絶縁破壊を防ぐために設けられている。
【０００５】
このような構造の無機ＥＬ素子Ｄ１０の製造プロセスの一例について以下に説明する。
【０００６】
（i）透明基板（素子基板）３０１の表面（片面）に透明導電膜３０２をスパッタリング法等によって形成する。
【０００７】
（ii）透明基板３０１上に形成した透明導電膜層３０２の表面に蛍光体ペーストをシート状に塗布し、その塗布した蛍光体ペーストを乾燥させて蛍光体層３０３（例えば、膜厚２０〜１００μｍ）を形成する。蛍光体ペーストとしては、蛍光体粒子（例えば粒径が５〜２０μｍの［ＺｎＳ：Ｃｕ，Ｃｌ］粒子）を高誘電率バインダ中に分散したものが用いられている。
【０００８】
（iii）上記蛍光体層３０３上に誘電体ペーストをシート状に塗布し、その塗布した誘電体ペーストを乾燥させて誘電体層３０４を得る。誘電体ペーストとしては、高誘電率バインダ中に高誘電率粒子（例えばＢａＴｉＯ3粒子）を混合・分散したものが用いられている。
【０００９】
（iv）上記誘電体層３０４の表面上に導電性ペースト（例えば、Ａｇ（銀）ペースト）を塗布・乾燥して電極層３０５を形成することによって、図１１に示す構造の分散型無機ＥＬ素子Ｄ１０を得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００６−２３３１４７号公報
【特許文献２】特開２００８−２５１３１３号公報
【特許文献３】特開２００９−１５２０７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、誘電体層に分散する高誘電率粒子は誘電率εが非常に高い（ＢａＴｉＯ3粒子では誘電率εが１０００以上）が、バインダ中に分散した状態では、高誘電率粒子（ＢａＴｉＯ3粒子）同士の間に余分なバインダ成分が存在しているため、高誘電率粒子同士の接触面積が低下し、誘電体層としての誘電率が粒子のみの場合に比べて低くなるので静電容量が低下する。図１１に示すような構造の分散型無機ＥＬ素子において、誘電体層の静電容量が低下すると、蛍光体層にかかる電圧が低下してしまい、素子の発光輝度が低下する。この点について、図１２を参照して説明する。
【００１２】
図１２の等価回路において、素子全体にかかる電圧をＶａ、誘電体層にかかる電圧をＶI、誘電体層の静電容量をＣI、蛍光体層の静電容量をＣPとすると、蛍光体層にかかる電圧ＶPは
ＶP＝ＣI／（ＣI＋ＣP）＊Ｖａ・・・（１）
となる。ここで、誘電体層の静電容量ＣIは［ＣI＝εIＳI／ｄI εI：誘電体層の誘電率、ＳI：誘電体層の面積、ｄI：誘電体層の膜厚］であり、蛍光体層の静電容量ＣPは［ＣP＝εPＳP／ｄP εP：蛍光体層の誘電率、ＳP：蛍光体層の面積、ｄP：蛍光体層の膜厚］である。
【００１３】
このような（１）式から明らかなように、分散型無機ＥＬ素子において誘電体層の静電容量ＣIが低いと、蛍光体層にかかる電圧ＶPが低くなってしまい、素子の発光輝度が低下する。
【００１４】
分散型無機ＥＬ素子の発光輝度を高くするには、誘電体層の静電容量つまり誘電率を高くすればよいが、素子基板の耐熱性が課題となる。すなわち、高誘電率粒子の密度が高くて、誘電率が非常に高い誘電体層を得るには、バインダ中に高誘電率粒子を分散させた誘電体ペースト（誘電体スラリー）を高温（バインダ成分（樹脂成分・溶媒）を除去し、誘電体粉末の粒子成長が生じる程度の高温）で焼成する必要があるが、このような高温の焼成を行うには、耐熱性の高い素子基板を用いる必要があって、製造コストが高くなる。
【００１５】
本発明はそのような実情を考慮してなされたもので、耐熱性の高い素子基板を用いることなく誘電体層の高温焼成が可能であり、もって、製造コストを低く抑えながら発光輝度の向上を図ることのできる分散型無機ＥＬ素子の製造方法を提供することを目的とする。さらに、そのような特徴を有する製造方法にて作製された分散型無機ＥＬ素子、及び、それを備えた照明装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の製造方法は、透明導電層、蛍光体層、誘電体層、及び、電極層を有し、前記透明導電層と電極層との間に前記蛍光体層及び誘電体層が配置された分散型無機ＥＬ素子の製造方法であって、バインダ中に高誘電率粒子を分散させた誘電体スラリーを作製する工程と、前記誘電体スラリーをシート化してグリーンシートを作製する工程と、前記高誘電率粒子に対する濡れ性が低い材料製の剥離層が表面に形成されたセラミック基板を用い、そのセラミック基板の剥離層上に前記グリーンシートを配置した状態で当該グリーンシートを焼成することによって、前記誘電体層として用いる厚膜誘電体シートを作製する工程と、前記厚膜誘電体シートを前記セラミック基板から剥離し、その剥離した厚膜誘電体シートを用いて当該分散型無機ＥＬ素子を作製する工程とを含むことを技術的特徴としている。
【００１７】
この発明の製造方法によれば、誘電体スラリーをシート化したグリーンシートをセラミック基板の剥離層上に配置した状態で、当該グリーンシートを焼成することによって厚膜誘電体シートを作製しているので、誘電体層（厚膜誘電体シート）の焼成を個別に行うことができる。これにより誘電体層として用いる厚膜誘電体シートを、素子基板の耐熱温度よりも高い温度で焼成することが可能になる。これによって誘電体層（厚膜誘電体シート）の誘電率を高くすることができ、発光輝度が高い分散型無機ＥＬ素子を得ることができる。例えば、厚膜誘電体シートを１０００℃以上の高温で焼成すると、高誘電率粒子（ＢａＴｉＯ3）が粒子成長して密度が非常に高くなるので、シートが割れにくくなるとともに、誘電体層（厚膜誘電体シート）の誘電率が更に高くなって、性能に優れた分散型無機ＥＬ素子を得ることができる。
【００１８】
しかも、誘電体層（厚膜誘電体シート）の焼成を個別に行っているので、素子基板として耐熱性が低くて安価な基板（例えば青板ガラス・プラスチック基板）を用いることが可能となり、これにより製造コストの低減化を図ることができる。
【００１９】
この発明の製造方法において、厚膜誘電体シートを用いて、分散型無機ＥＬ素子を製造する場合の具体的な例として以下のものを挙げることができる。
【００２０】
まず、厚膜誘電体シートとは別工程において、透明導電層が表面に形成された透明基板の表面上に蛍光体層を形成して蛍光体層付基板を作製しておき、その蛍光体層付基板上に上記厚膜誘電体シートを積層する。そして、その厚膜誘電体シート上に電極層を形成することによって、誘電体層付の透明基板上に、蛍光体層、厚膜誘電体シート及び電極層が順次積層されてなる分散型無機ＥＬ素子を得るという方法を挙げることができる。
【００２１】
また、他の具体的な例として、前記厚膜誘電体シートを基板として、当該厚膜誘電体シート上に、バインダ中に蛍光体を分散させた蛍光体ペーストをシート状に塗布して前記蛍光体層を形成し、さらに、その蛍光体層上に、透明導電層が表面に形成された透明基板を積層する。そして、前記厚膜誘電体シートの前記蛍光体層とは反対側の面に電極層を形成することによって分散型無機ＥＬ素子を得るという方法を挙げることができる。
【００２２】
この例において、厚膜誘電体シート上に蛍光体ペーストを塗布・乾燥した後に、その蛍光体ペースト（乾燥体）を高温で焼成するようにしてもよい。こうした処理を行うと、蛍光体層の結晶性が高くなって発光輝度が更に向上する。
【００２３】
また、他の解決手段として、透明導電層、蛍光体層、誘電体層、及び、電極層を有し、前記透明導電層と電極層との間に前記蛍光体層及び誘電体層が配置された分散型無機ＥＬ素子の製造方法であって、バインダ中に高誘電率粒子を分散させた誘電体スラリーを作製する工程と、前記誘電体スラリーをシート化してグリーンシートを作製する工程と、前記グリーンシート上に、バインダ中に蛍光体を分散させた蛍光体ペーストをシート状に塗布するとともに、前記高誘電率粒子に対する濡れ性が低い材料製の剥離層が表面に形成されたセラミック基板を用い、そのセラミック基板の剥離層上に前記グリーンシート及び蛍光体ペーストを配置した状態で、これらグリーンシート及び蛍光体ペーストを焼成することによって、前記誘電体層として用いる厚膜誘電体シート及び前記蛍光体層を作製する工程と、前記焼成後の厚膜誘電体シート及び蛍光体層を前記セラミック基板から剥離し、その剥離した厚膜誘電体シート及び蛍光体層を用いて当該分散型無機ＥＬ素子を作製する工程とを含むことを特徴とする製造方法を挙げることができる。
【００２４】
この発明の製造方法においても、誘電体層として用いる厚膜誘電体シートを、素子基板の耐熱温度よりも高い温度（例えば、１０００℃以上の高温）で焼成することが可能になるので、誘電体層（厚膜誘電体シート）の誘電率を高くすることができる。これによって発光輝度が高い分散型無機ＥＬ素子を得ることができる。しかも、誘電体層（厚膜誘電体シート）の焼成を個別に行うので、素子基板として耐熱性が低くて安価な基板（例えば青板ガラス・プラスチック基板）を用いることが可能となり、これにより製造コストの低減化を図ることができる。
【００２５】
さらに、この発明の製造方法では、蛍光体ペースト及び誘電体グリーンシートを高温で焼成しているので、厚膜誘電体シート（誘電体層）の誘電率が高くなる上に、蛍光体層の結晶性が高くなる。これによって分散型無機ＥＬ素子の発光輝度が更に向上する。
【００２６】
この発明の製造方法において、蛍光体層及び厚膜誘電体シートの焼結体を用いて、分散型無機ＥＬ素子を製造する場合の具体的な例として、厚膜誘電体シートと同時に焼成した蛍光体層上に、透明導電層が表面に形成された透明基板を積層し、さらに、前記厚膜誘電体シートの前記蛍光体層とは反対側の面に電極層を形成することによって分散型無機ＥＬ素子を得るという構成を挙げることができる。
【００２７】
ここで、本発明の製造方法において、「高誘電率粒子に対する濡れ性が低い材料製の剥離層」とは、高誘電率粒子を分散した誘電体グリーンシートを焼成した後の厚膜誘電体シートとの結合力が弱くて、厚膜誘電体シートを容易に剥離することが可能な材料製の剥離層のことである。
【００２８】
具体的には、例えば高誘電率粒子がＢａＴｉＯ3である場合、剥離層の材料として、ＫＮｂＯ3、ＰｂＮｂＯ3、Ｔａ2Ｏ5、ＬｉＴａＯ3、Ｙ2Ｏ3、ＳｉＯ2、ＺｒＯ2を挙げることができる。これらのうち、特に好ましいのは、ＺｒＯ2である。
【００２９】
次に、本発明の分散型無機ＥＬ素子及び照明装置について説明する。
【００３０】
まず、本発明の分散型無機ＥＬ素子は、上記した特徴を有する製造方法によって作製されているので、誘電体層（厚膜誘電体シート）の誘電率を高めることができ、発光輝度が従来品に比べて向上する。
【００３１】
本発明の照明装置は、上記した特徴を有する製造方法によって作製された分散型無機ＥＬ素子を備えているので、少ない電力で明るい照明を実現することができる。本発明の照明装置の具体的な例として、液晶ディスプレイ用バックライト、平面発光照明装置、車載用表示装置などを挙げることができる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、耐熱性の高い素子基板を用いることなく誘電体層（厚膜誘電体シート）の高温焼成が可能になるので、製造コストを低く抑えながら、分散型無機ＥＬ素子の発光輝度の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の分散型無機ＥＬ素子の一例の断面構造を模式的に示す図である。
【図２】図１の分散型無機ＥＬ素子の製造方法の一例を模式的に示す図である。
【図３】図１の分散型無機ＥＬ素子の製造方法の一例を模式的に示す図である。
【図４】図１の分散型無機ＥＬ素子の製造方法の一例を模式的に示す図である。
【図５】本発明の分散型無機ＥＬ素子の他の例の断面構造を模式的に示す図である。
【図６】図５の分散型無機ＥＬ素子の製造方法の一例を模式的に示す図である。
【図７】図５の分散型無機ＥＬ素子の製造方法の他の例を模式的に示す図である。
【図８】厚膜誘電体シートを焼成する際の昇温プログラムの一例を示す図である。
【図９】厚膜誘電体シートの焼成温度と誘電率・誘電損失との関係を示すグラフである。
【図１０】本発明の［実施例１］の発光輝度及び［比較例１］の発光輝度を測定した結果を示すグラフである。
【図１１】従来の分散型無機ＥＬ素子の一例の断面構造を模式的に示す図である。
【図１２】図１１の分散型無機ＥＬ素子の等価回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００３５】
［実施形態１］
図１は本発明の分散型無機ＥＬ素子の一例の断面構造を模式的に示す図である。
【００３６】
この例の分散型無機ＥＬ素子Ｄ１は、片面に透明導電膜２が形成された透明基板（素子基板）１上に、蛍光体層３、厚膜誘電体シート４、及び、金属電極（電極層）５が順次積層された構造となっており、蛍光体層３と金属電極５との間の絶縁層、つまり、素子の絶縁破壊を防止するための誘電体層を厚膜誘電体シート４（詳細については後述する）によって構成している点に特徴がある。
【００３７】
そして、このような構造の分散型無機ＥＬ素子Ｄ１において、透明導電膜２と金属電極５との間に交流電源６によって交流電圧を印加することにより蛍光体層３が発光する。
【００３８】
次に、図１の分散型無機ＥＬ素子Ｄ１の製造方法について説明する。
【００３９】
この例では、蛍光体層３と厚膜誘電体シート４とを別の工程で作製し、その蛍光体層３と厚膜誘電体シート４とを組み合わせて分散型無機ＥＬ素子Ｄ１を作製する。
【００４０】
＜蛍光体層の作製＞
まず、蛍光体層の作製方法について図２を参照して説明する。
【００４１】
＜ＳＴ１１＞
図２（１）に示すように、透明基板１の表面（片面）にスパッタリング法等によって透明導電膜２を形成する。この例に用いる透明基板１としては、透明なガラス基板または透明なフィルムなどを挙げることができる。また、透明導電膜２の導電材料としては、スズ添加酸化インジウム（ＩＴＯ：Ｔｉｎ ｄｏｐｅｄ Ｉｎｄｉｕｍ Ｏｘｉｄｅ）、亜鉛添加酸化インジウム（ＩＺＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、アルミニウム添加酸化亜鉛（ＡＺＯ：Ａｌ ｄｏｐｅｄ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）などを挙げることができる。
【００４２】
＜ＳＴ１２＞
高誘電率バインダ中に蛍光体粒子を分散した蛍光体ペーストを用い、上記透明基板１に形成した透明導電膜２上に蛍光体ペーストをドクターブレード法やスクリーン印刷法などによってシート状に塗布し、その塗布した蛍光体ペーストを乾燥させて蛍光体層３を得る（図２（２））。このようにして透明基板１上に透明導電膜２及び蛍光体層３を積層したものを蛍光体層付基板１０という。
【００４３】
この例において、蛍光体ペーストに用いる蛍光体粒子としては、［ＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌ］、［ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ］、［ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｕ，Ａｌ］などの硫化亜鉛化合物の粒子を挙げることができる。
【００４４】
また、高誘電率バインダとしては、例えば、シアノレジン（シアノエチルセルロースの商品名：信越化学工業社製ＣＲ−Ｖ）、ＥＬバインダ（商品名：埼玉薬品製）などを挙げることができる。また、誘電率の高いポリマー（例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン）系樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フッ化ビニリデンなどを挙げることができる。
【００４５】
＜厚膜誘電体シート作製・素子の作製＞
次に、厚膜誘電体シート４の作製方法について図３を参照して説明する。
【００４６】
＜ＳＴ２１＞
誘電体スラリーを調製する。具体的には、高誘電率粒子（例えばＢａＴｉＯ3）、有機溶媒（例えばトルエン：エタノール（６：４））、バインダ（例えば、ＰＶＢ（ポリビニルブチラール））、可塑剤（例えばＤＯＰ（フタル酸ジオクチル））、焼結助剤（例えばガラスフリット）、及び、分散剤（例えばＳＮ９２２８（商品名：サンノプコ社製分散剤））を混合・分散して誘電体スラリーを調製する。
【００４７】
ここで、誘電体スラリー（厚膜誘電体シート）の作製に用いる高誘電率粒子としては、誘電率及び絶縁性が高くて、かつ高い誘電破壊電圧を有する金属酸化物または窒化物、具体的には、例えば、ＴｉＯ2、ＢａＴｉＯ3、ＳｒＴｉＯ3、ＰｂＴｉＯ3、ＫＮｂＯ3、ＰｂＮｂＯ3、Ｔａ2Ｏ5、ＢａＴａ2Ｏ6、ＬｉＴａＯ3、Ｙ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3、ＺｒＯ2、ＳｉＯ2、ＡｌＯＮ、Ｓｉ3Ｎ4、ＺｎＳなどを挙げることができる。これらのうち、特に好ましいのは、ＢａＴｉＯ3である。
【００４８】
また、誘電体スラリーの調製において、バインダは、高誘電率粒子の重量（１００ｗｔ％）に対して９．０９ｗｔ％以上添加する必要がある。バインダの添加量が９．０９ｗｔ％未満であると、粘度等が良質な誘電体スラリーを得ることができない。誘電体スラリーの適切な粘度は６５０〜２０００ｍＰａ・ｓである。
【００４９】
可塑剤は、高誘電率粒子の重量（１００ｗｔ％）に対して１．１８ｗｔ％以上添加する必要がある。可塑剤の添加量が１．１８ｗｔ％未満であると、しなやかな誘電体グリーンシートを得ることができない。また、可塑剤の添加量が少なすぎると、誘電体グリーンシートの割れが発生しやすくなる。
【００５０】
なお、ガラスフリットは必ずしも添加する必要はないが、ガラスフリットを添加すると誘電体グリーンシートの強度・密度が上昇する。ただし、ガラスフリットを添加すると、焼成後の厚膜誘電体シートの誘電率が低下する。
【００５１】
＜ＳＴ２２＞
図３（１）に示すように、上記工程（ＳＴ２１）で調製した誘電体スラリー４ｂを、表面が平坦な基板１０１にドクターブレード法等によってシート状に成形した後に、誘電体スラリー４ｂを乾燥することにより誘電体グリーンシート４ａを作製する。その後、誘電体グリーンシート４ａを基板１０１から剥離する（図３（２））。
【００５２】
なお、誘電体グリーンシート４ａを作製する際に用いる基板１０１については、表面が平坦なものであれば任意の基板を用いることができる。また、基板１０１は耐熱性が低いものであっても問題はない。この例では、例えばガラス基板を用いる。
【００５３】
＜ＳＴ２３＞
図３（３）に示すように、剥離層１０３が片面に形成されたセラミック基板１０２を２枚用意し、これら２枚のセラミック基板１０２，１０２の間（剥離層１０３，１０３の間）に誘電体グリーンシート４ａを挟み込む（図３（４））。
【００５４】
剥離層１０３は、高誘電率粒子との濡れ性が良くない材料粒子をバインダ中に分散した剥離層スラリーを用い、その剥離層スラリーをセラミック基板１０２の表面上にドクターブレード法等によってシート状に成形した後に、剥離層スラリーを焼成することによって形成する。
【００５５】
剥離層１０３に用いる材料としては、上記した高誘電率粒子と濡れ性の良くない金属酸化物、具体的には、上記高誘電率粒子がＢａＴｉＯ3である場合、ＫＮｂＯ3、ＰｂＮｂＯ3、Ｔａ2Ｏ5、ＬｉＴａＯ3、Y2Ｏ3、ＳｉＯ2、ＺｒＯ2を挙げることができる。これらのうち、特に好ましいのは、ＺｒＯ2である。
【００５６】
＜ＳＴ２４＞
図３（４）に示すように、２枚の剥離層付のセラミック基板１０２，１０２間に誘電体グリーンシート４ａに挟み込んだ状態で、誘電体グリーンシート４ａを１０００℃以上の高温で焼成して厚膜誘電体シート４を得る。なお、図３の例では、２枚の剥離層付のセラミック基板１０２を用いているが、１枚の剥離層付のセラミック基板１０２の剥離層１０３上に誘電体グリーンシート４ａを配置した状態で高温焼成を行うようにしてもよい。
【００５７】
＜ＳＴ２５＞
図３（５）に示すように、剥離層付のセラミック基板１０２を剥離して厚膜誘電体シート４を取り出す。そして、このようにして作製した厚膜誘電体シート４を用いて分散型無機ＥＬ素子Ｄ１を作製する。
【００５８】
具体的には、この工程（ＳＴ２１〜ＳＴ２５：図３（１）〜（５））に示す方法で作製した厚膜誘電体シート４と、上記した工程（ＳＴ１１〜ＳＴ１２：図２（１）〜（２））に示す方法で作成した蛍光体層付基板１０とを用い、図４（１）に示すように、蛍光体層付基板１０の蛍光体層３上に厚膜誘電体シート４を積層する。次に、図４（２）に示すように、厚膜誘電体シート４の表面（蛍光体層３とは反対側の面）に、導電性ペーストを塗布・乾燥して金属電極５を形成することによって、図１に示す構造の分散型無機ＥＬ素子Ｄ１を得ることができる。
【００５９】
なお、導電性ペーストとしては、Ａｇ（銀）ペーストや、ドータイト（登録商標：藤倉化成株式会社製の銀ペースト（銀の粉体を含有する導体ペースト））を用いる。
【００６０】
ここで、蛍光体層付基板１０の蛍光体層３上に厚膜誘電体シート４を積層する際に、厚膜誘電体シート４を蛍光体層３に接着しなくてもよい。つまり、素子作製完了後に素子全体がフィルム等によってラミネートされ、そのラミネートの際に厚膜誘電体シート４が蛍光体層３に圧着されるので、積層時に蛍光体層３と厚膜誘電体シート４とを接着しなくてもよい。
【００６１】
なお、上記した工程（ＳＴ１２）において、上記透明基板１上に積層した蛍光体層３（蛍光体ペースト）が未乾燥状態のときに、その蛍光体層３上に厚膜誘電体シート４を積層することにより、蛍光体層（蛍光体ペースト）３が乾燥したときに当該蛍光体ペーストのバインダ（例えば、シアノエチルセルロース）が接着剤として機能して、厚膜誘電体シート４が蛍光体層３に接着されるようにしてもよい。
【００６２】
以上のように、この例の製造方法によれば、誘電体スラリーをシート化した誘電体グリーンシート４ａをセラミック基板１０２上に配置した状態で、当該グリーンシート４ａを焼成することによって厚膜誘電体シート４を作製した後、その厚膜誘電体シート４をセラミック基板１０２から剥離して、透明導電膜２付の透明基板（素子基板）１に形成した蛍光体層３上に積層しているので、厚膜誘電体シート４の焼成を個別に行うことができる。これにより誘電体層として用いる厚膜誘電体シート４を、素子基板（透明基板１）の耐熱温度よりも高い温度で焼成することが可能になる。これによって誘電体層（厚膜誘電体シート４）の誘電率を高くすることができ、発光輝度が高い分散型無機ＥＬ素子Ｄ１を得ることができる。ここで、厚膜誘電体シート４を１０００℃以上の高温で焼成すると、ＢａＴｉＯ3が粒子成長して密度が非常に高くなるので、シートが割れにくくなるとともに、誘電体層（厚膜誘電体シート４）の誘電率が更に高くなって、性能に優れた分散型無機ＥＬ素子Ｄ１を得ることができる。
【００６３】
しかも、誘電体層（厚膜誘電体シート４）の焼成を個別に行うので、素子基板選択の制限が少なくなり、素子基板として耐熱性が低くて安価な基板（例えば青板ガラス・プラスチック基板）を用いることが可能になる。これにより製造コストの低減化を図ることができる。
【００６４】
［実施形態２］
図５は本発明の分散型無機ＥＬ素子の他の例の断面構造を模式的に示す図である。
【００６５】
この例の分散型無機ＥＬ素子Ｄ２は、厚膜誘電体シート４を基板として、その厚膜誘電体シート４の一面４１上に、蛍光体層１３、透明導電膜１２付の透明基板１１が積層されており、厚膜誘電体シート４の他の面４２（蛍光体層１３とは反対側の面）に金属電極（背面電極）１５が形成されている点を特徴としている。
【００６６】
この例の分散型無機ＥＬ素子Ｄ２の製造方法について図６を参照して説明する。
【００６７】
＜ＳＴ３１＞
上記した［実施形態１］の工程（ＳＴ２１〜ＳＴ２５：図３（１）〜（５））と同様な方法で厚膜誘電体シート４を作製した後、厚膜誘電体シート４の一面４１上に蛍光体層１３を形成する（図６（１））。
【００６８】
具体的には、高誘電率バインダ中に蛍光体粒子を分散した蛍光体ペーストを用い、厚膜誘電体シート４の一面４１上に蛍光体ペーストをドクターブレード法やスクリーン印刷法などによってシート状に塗布・乾燥した後、その蛍光体ペースト（乾燥体）を高温（例えば４００℃以上）で焼成して結晶化させることによって、厚膜誘電体シート４上に蛍光体層１３を形成する。なお、蛍光体ペーストには、上記した［実施形態１］の工程（ＳＴ１２）と同様なものを用いる。
【００６９】
＜ＳＴ３２＞
図６（２）に示すように、厚膜誘電体シート４の他の面（蛍光体層１３とは反対側の面）４２に、導電性ペーストを塗布・乾燥して金属電極（背面電極）１５を形成する。導電性ペーストとしては、Ａｇ（銀）ペーストや、ドータイト（登録商標）を用いる。
【００７０】
なお、この工程（ＳＴ３２）つまり厚膜誘電体シート４の他の面４２に金属電極１５を形成する工程は、上記した工程（ＳＴ３１）よりも前に行っておいてもよい。
【００７１】
＜ＳＴ３３＞
図６（３）に示すように、透明導電膜１２付の透明基板１１（［実施形態１］の工程（ＳＴ１１）と同じ方法で作製）を、厚膜誘電体シート４（蛍光体層１３）上に、その透明導電膜１２が蛍光体層１３に接触するように積層することによって、図５に示す構造の分散型無機ＥＬ素子Ｄ２を製造することができる。
【００７２】
なお、透明導電膜１２付の透明基板１１を積層する際に、透明導電膜１２を蛍光体層１３に接着しなくてもよい。つまり、素子作製完了後に素子全体がフィルム等によってラミネートされ、そのラミネートの際に透明基板１１の透明導電膜１２が蛍光体層１３に圧着されるので、積層時に透明導電膜１２と蛍光体層１３とを接着しなくてもよい。
【００７３】
以上のように、この例の製造方法によれば、誘電体層として用いる厚膜誘電体シート４を個別に焼成し、その厚膜誘電体シート４を基板として、当該厚膜誘電体シート４上に蛍光体層１３及び透明導電膜１２付の透明基板１１を順次積層することによって分散型無機ＥＬ素子Ｄ２を作製しているので、誘電体層として用いる厚膜誘電体シート４を、素子基板（透明基板１１）の耐熱温度よりも高い温度で焼成することが可能になる。これによって誘電体層（厚膜誘電体シート）の誘電率を高くすることができ、発光輝度が高い分散型無機ＥＬ素子Ｄ２を得ることができる。ここで、厚膜誘電体シート４を１０００℃以上の高温で焼成すると、ＢａＴｉＯ3が粒子成長して密度が非常に高くなるので、シートが割れにくくなるとともに、誘電体層（厚膜誘電体シート４）の誘電率が更に高くなって、性能に優れた分散型無機ＥＬ素子Ｄ２を得ることができる。
【００７４】
しかも、誘電体層（厚膜誘電体シート４）の焼成を個別に行うので、素子基板選択の制限が少なくなり、素子基板として耐熱性が低くて安価な基板（例えば青板ガラス・プラスチック基板）を用いることが可能になる。これにより製造コストの低減化を図ることができる。
【００７５】
さらに、この例の製造方法では、厚膜誘電体シート４上に蛍光体ペーストを塗布・乾燥した後、その蛍光体ペーストを高温で焼成しているので、蛍光体層１３の結晶性が高くなって、素子の発光輝度が更に向上する。
【００７６】
なお、この例において、厚膜誘電体シート４上に蛍光体ペーストを塗布・乾燥するという処理のみで蛍光体層１３を形成してもよい。
【００７７】
［実施形態３］
上記した図６の製造方法では、厚膜誘電体シート４上に蛍光体ペーストを塗布・乾燥後に焼成することにより、蛍光体層１３を形成しているが、誘電体グリーンシート４ａの焼成時に同時に蛍光体ペースト（乾燥体）を焼成するようにしてもよい。その一例を図７を参照して説明する。
【００７８】
＜ＳＴ４１＞
上記［実施形態１］の工程（ＳＴ２１：図３（１）〜（２））と同じ方法で基板１０１上に誘電体グリーンシート４ａを成形する。ただし、誘電体グリーンシート４ａは、基板１０１から剥離しないで基板１０１上に残したままの状態としておく。
【００７９】
次に、図７（１）に示すように、誘電体グリーンシート４ａ上に蛍光体ペースト１３ｂをドクターブレード法やスクリーン印刷法などによってシート状に塗布した後に乾燥することにより蛍光層乾燥体１３ａを作製する。その後に、誘電体グリーンシート４ａ及び蛍光層乾燥体１３ｂを基板１０１から剥離しておく。なお、蛍光体ペーストには、上記した［実施形態１］の工程（ＳＴ１２）と同様なものを用いる。
【００８０】
＜ＳＴ４２＞
図７（２）に示すように、剥離層１０３が片面に形成されたセラミック基板１０２を２枚用意し、これら２枚のセラミック基板１０２，１０２の間（剥離層１０３，１０３の間）に、蛍光層乾燥体１３ａ及び誘電体グリーンシート４ａを挟み込む。
【００８１】
なお、剥離層１０３は、高誘電率粒子（例えばＢａＴｉＯ3粒子）及び蛍光体粒子（例えば［ＺｎＳ：Ｃｕ，Ｃｌ］）との濡れ性が良くない材料粒子（例えばＺｒＯ2）をバインダ中に分散した剥離層スラリーを用い、セラミック基板１０２の表面上に剥離層スラリーをドクターブレード法等によってシート状に成形した後に、その剥離層シートを焼結することによって形成する。
【００８２】
＜ＳＴ４３＞
２枚の剥離層付のセラミック基板１０２，１０２間に乾燥体１３ａ及び誘電体グリーンシート４ａに挟み込んだ状態で（図７（２））、乾燥体１３ａ及び誘電体グリーンシート４ａを１０００℃以上の高温で焼結する。この焼成により蛍光体層１３と厚膜誘電体シート４（図７（３））とを作製することができる。
【００８３】
ここで、この例のように、誘電体グリーンシート４ａと蛍光体ペースト（乾燥体）とを同時焼成する場合は、蛍光体の酸化を防ぐために、不活性ガス（Ｎ2、Ａｒ等）雰囲気中で焼成する必要がある。
【００８４】
＜ＳＴ４４＞
図７（３）に示すように、剥離層付のセラミック基板１０２を剥離して蛍光体層１３と厚膜誘電体シート４とを取り出す。そして、このようにして作製した蛍光体層１３及び厚膜誘電体シート４の焼結体を用いて分散型無機ＥＬ素子Ｄ２を作製する。
【００８５】
具体的には、上記した［実施形態２］の工程（ＳＴ３２〜ＳＴ３３：図６（２）〜（３））と同様な方法により、図５に示す厚膜誘電体シート４の他の面（蛍光体層１３とは反対側の面）４２に、導電性ペーストを塗布・乾燥して金属電極１５を形成する。次に、透明導電膜１２付の透明基板１１（［実施形態１］の工程（ＳＴ１１）と同じ方法で作製）を、厚膜誘電体シート４（蛍光体層１３）上に、その透明導電膜１２が蛍光体層１３に接触するように積層することによって、図５に示す構造の分散型無機ＥＬＤ２を作製する。
【００８６】
この例の製造方法においても、誘電体層として用いる厚膜誘電体シート４を、素子基板（透明基板１１）よりも高い温度（例えば、１０００℃以上）で焼成することが可能になるので、誘電体層（厚膜誘電体シート４）の誘電率を高くすることができる。これによって分散型無機ＥＬ素子Ｄ２の発光輝度が向上する。しかも、誘電体層（厚膜誘電体シート４）の焼成を個別に行うので、素子基板選択の制限が少なくなり、素子基板として耐熱性が低くて安価な基板（例えば、ガラス基板）を用いることが可能になる。これにより製造コストの低減化を図ることができる。
【００８７】
さらに、この例の製造方法では、誘電体グリーンシート４ａ上に蛍光体ペーストを塗布・乾燥した後、その蛍光体ペースト（蛍光層乾燥帯）及び誘電体グリーンシート４ａを高温で焼成しているので、誘電体グリーンシート４ａの誘電率が高くなる上に、蛍光体層１３の結晶性が高くなって、素子の発光輝度が更に向上する。
【００８８】
［照明装置の実施形態］
この例の照明装置は、上記した特徴を有する製造方法によって製造された分散型無機ＥＬ素子を備えていることを特徴としている。従って、この例の照明装置では、少ない電力で明るい照明を実現することができる。
【００８９】
また、上記した特徴を有する製造方法によって作製された分散型無機ＥＬ素子を適用する照明装置としては、例えば、液晶ディスプレイ用バックライト、平面発光照明装置、車載用表示装置などを挙げることができる。
【実施例】
【００９０】
本発明の実施例を比較例とともに説明する。
［実施例１］
−蛍光体層付基板の作製−
素子基板（透明基板）としてガラス板を用い、そのガラス基板の片面（表面）にスパッタリング法によってＩＴＯからなる透明導電膜を形成した。次に、その透明基板に形成した透明導電膜層上に蛍光体ペーストをスクリーン印刷法によってシート状に塗布し、その塗布した蛍光体ペーストを乾燥させることにより、ガラス基板上に膜厚約５０μｍの蛍光体層が積層されてなる蛍光体層付基板を得た。なお、蛍光体ペーストには、粒径１０μｍの［ＺｎＳ：Ｃｕ，Ｃｌ］粒子（蛍光体粒子）をシアノエチルセルロース（シアノレンジ）中に混合・分散したものを用いた。
＜厚膜誘電体シートの作製＞
−誘電体グリーンシートの調製−
高誘電率粒子：粒径０．２μｍのＢａＴｉＯ3微粉末５１．９３ｗｔ％、有機溶媒：［トルエン：エタノール（６：４）］４０．１０ｗｔ％、バインダ：ＰＶＢ（ポリビニルブチラール）４．７２ｗｔ％、可塑剤：ＤＯＰ（フタル酸ジオクチル）２．３６ｗｔ％、分散剤：ＳＮ９２２８（商品名：サンノプコ社製分散剤）０．４７ｗｔ％、及び、焼結助剤：ガラスフリット（ＳｉＯ2−ＢａＯ−Ｂ2Ｏ3）０．５１ｗｔ％を、ボールミルにて１８時間混合・分散した後、その混合物を減圧脱泡（約０．１ＭＰａ中に静置）して誘電体スラリーを調製した。
【００９１】
このように調製した誘電体スラリーをガラス基板上にドクターブレード法にてシート状に成形した後、そのガラス基板上の誘電体スラリーを熱風（８０℃）によって乾燥して誘電体グリーンシートを作製した。
【００９２】
−剥離層付セラミック基板の作製−
ＢａＴｉＯ3との濡れ性が低いＺｒＯ2粒子（粒径：１μｍ）３３．６８ｗｔ％、有機溶剤：［アセトン２１・８６ｗｔ％＋ＢＣＡ（ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート）４１．０９ｗｔ％］、バインダ：ＥＣ（エチル繊維素）３．３７ｗｔ％をボールミルにて４時間混合・分散して剥離層スラリーを調製した。
【００９３】
次に、剥離層スラリーをセラミック基板（例えばＡｌ2Ｏ3基板）上にドクターブレード法にてシート状に塗布した後、６５０℃にて剥離層スラリーを焼成して剥離層付セラミック基板を得た。なお、焼成プロセスでにおける昇温速度は１１６℃／ｈとした。
【００９４】
−厚膜誘電体シートの作製−
上記処理にて作製した誘電体グリーンシートを、図３（４）に示すように、２枚の剥離層付セラミック基板の間に挟み込んだ状態で加熱炉内に配置し、図８に示す昇温プログラムで焼成することによって膜厚約８０μｍの厚膜誘電体シートを作製した後、その厚膜誘電体シートを剥離層付セラミック基板から剥離した。なお、図８の昇温プログラムにおいて、脱脂時の昇温速度は１１６℃／ｈである。
【００９５】
ここで、上記処理にて作製した誘電体グリーンシートを、６００℃、８００℃、１０００℃、１１００℃の各温度で焼成したサンプル（厚膜誘電体シート）について、誘電率ε及び誘電損失を測定した。その結果を図９のグラフに示す。この図９のグラフから明らかなように、１０００℃以上の焼成温度で誘電体グリーンシートを焼成することにより、高い誘電率εの厚膜誘電体シートが得られることが確認できた。また、焼成温度を１０００℃以上とすることにより、誘電損失についても良好な値が得られることが確認できた。
【００９６】
−分散型有機ＥＬ素子の作製−
上記した処理によって作製した厚膜誘電体シートと蛍光体層付基板とを用い、図４（１）〜（２）に示すように、蛍光体層付基板の蛍光体層上に厚膜誘電体シートに積層し、さらに、厚膜誘電体シートの表面（蛍光体層とは反対側の面）に、Ａｇペーストを塗布・乾燥して金属電極（背面電極）を形成して、図１に示す構造の分散型無機ＥＬ素子を得た。
【００９７】
以上のようにして作製した分散型無機ＥＬ素子の発光輝度について測定した。具体的には、図１に示すように、透明導電膜と金属電極との間に交流電源によって交流電圧（１ｋＨｚ）を印加するとともに、その印加電圧を０〜２５０Ｖの間で変化させながら発光輝度を測定した。その結果を図１０のグラフに示す。なお、図１０のグラフでは、下記の［比較例１］で作製した分散型無機ＥＬ素子の印加電圧２５０Ｖにおける発光輝度を「１」とした相対輝度で表している。
【００９８】
［比較例１］
上記した実施例１において、厚膜誘電体シートに替えて、蛍光体層の上に誘電体ペーストの塗布・乾燥によって誘電体層を形成したこと以外は実施形態１と同じとして図１１に示す分散型無機ＥＬ素子を作製したものを比較例１とした。
【００９９】
すなわち、上記実施例１を同じ処理によって蛍光体層付基板を作製、蛍光体層付基板の蛍光体層上に、誘電体ペーストをシート状に塗布し、その塗布した誘電体ペーストを乾燥させて膜厚約８０μｍの誘電体層を得た。その後、Ａｇペーストを塗布・乾燥して金属電極（背面電極）を形成することにより、図１１に示す構造の分散型無機ＥＬ素子（従来品）を得た。誘電体ペーストとしては、高誘電率バインダ中に粒径０．２μｍのＢａＴｉＯ3を混合・分散したものを用いた。
【０１００】
このようにした作製した分散型無機ＥＬ素子（比較例１）の発光輝度について、上記した実施例１と同じ方法で発光輝度を測定した。その結果を図１０のグラフに示す。
【０１０１】
この図１０のグラフから明らかなように、実施例１の分散型有機ＥＬ素子つまり１０００℃以上で焼成した厚膜誘電体シートを用いた分散型有機ＥＬ素子は、比較例１（従来品）に対して、発光輝度が大幅に向上することが確認できた。
【産業上の利用可能性】
【０１０２】
本発明は、分散型無機ＥＬ素子の製造方法に利用可能であり、分散型無機ＥＬ素子、及び、それを備えた照明装置の発光輝度を向上する技術に利用することができる。
【符号の説明】
【０１０３】
１ 透明基板
２ 透明導電膜
３ 蛍光体層
４ 厚膜誘電体シート
４ａ 誘電体グリーンシート
４ｂ 誘電体スラリー
５ 金属電極（電極層）
１０ 蛍光体層付基板
１１ 透明基板
１２ 透明導電膜
１３ 蛍光体層
１５ 金属電極（電極層）
１０１ 基板
１０２ セラミック基板
１０３ 剥離層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明導電層、蛍光体層、誘電体層、及び、電極層を有し、前記透明導電層と電極層との間に前記蛍光体層及び誘電体層が配置された分散型無機ＥＬ素子の製造方法であって、
バインダ中に高誘電率粒子を分散させた誘電体スラリーを作製する工程と、
前記誘電体スラリーをシート化してグリーンシートを作製する工程と、
前記高誘電率粒子に対する濡れ性が低い材料製の剥離層が表面に形成されたセラミック基板を用い、そのセラミック基板の剥離層上に前記グリーンシートを配置した状態で当該グリーンシートを焼成することによって、前記誘電体層として用いる厚膜誘電体シートを作製する工程と、
前記厚膜誘電体シートを前記セラミック基板から剥離し、その剥離した厚膜誘電体シートを用いて当該分散型無機ＥＬ素子を作製する工程と、
を含むことを特徴とする分散型無機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の分散型無機ＥＬ素子の製造方法において、
透明導電層が表面に形成された透明基板の表面上に蛍光体層を形成する工程と、前記透明基板上の蛍光体層上に前記厚膜誘電体シートを積層する工程と、前記厚膜誘電体シート上に電極層を形成する工程とを含むことを特徴とする分散型無機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項３】
請求項１記載の分散型無機ＥＬ素子の製造方法において、
前記厚膜誘電体シートを基板として、当該厚膜誘電体シート上に、バインダ中に蛍光体を分散させた蛍光体ペーストをシート状に塗布して前記蛍光体層を形成する工程と、前記蛍光体層上に、透明導電層が表面に形成された透明基板を積層する工程と、前記厚膜誘電体シートの前記蛍光体層とは反対側の面に電極層を形成する工程とを含むことを特徴とする分散型無機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項４】
透明導電層、蛍光体層、誘電体層、及び、電極層を有し、前記透明導電層と電極層との間に前記蛍光体層及び誘電体層が配置された分散型無機ＥＬ素子の製造方法であって、
バインダ中に高誘電率粒子を分散させた誘電体スラリーを作製する工程と、
前記誘電体スラリーをシート化してグリーンシートを作製する工程と、
前記グリーンシート上に、バインダ中に蛍光体を分散させた蛍光体ペーストをシート状に塗布するとともに、前記高誘電率粒子に対する濡れ性が低い材料製の剥離層が表面に形成されたセラミック基板を用い、そのセラミック基板の剥離層上に前記グリーンシート及び蛍光体ペーストを配置した状態で、これらグリーンシート及び蛍光体ペーストを焼成することによって、前記誘電体層として用いる厚膜誘電体シート及び前記蛍光体層を作製する工程と、
前記焼成後の厚膜誘電体シート及び蛍光体層を前記セラミック基板から剥離し、その剥離した厚膜誘電体シート及び蛍光体層を用いて当該分散型無機ＥＬ素子を作製する工程とを含むことを特徴とする分散型無機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項５】
請求項４記載の分散型無機ＥＬ素子の製造方法において、
前記焼成した蛍光体層上に、透明導電層が表面に形成された透明基板を積層する工程と、前記厚膜誘電体シートの前記蛍光体層とは反対側の面に電極層を形成する工程とを含むことを特徴とする分散型無機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１つに記載の分散型無機ＥＬ素子の製造方法によって作製されたことを特徴とする分散型無機ＥＬ素子。
【請求項７】
請求項６に記載の分散型無機ＥＬ素子を備えていることを特徴とする照明装置。
【請求項１】
透明導電層、蛍光体層、誘電体層、及び、電極層を有し、前記透明導電層と電極層との間に前記蛍光体層及び誘電体層が配置された分散型無機ＥＬ素子の製造方法であって、
バインダ中に高誘電率粒子を分散させた誘電体スラリーを作製する工程と、
前記誘電体スラリーをシート化してグリーンシートを作製する工程と、
前記高誘電率粒子に対する濡れ性が低い材料製の剥離層が表面に形成されたセラミック基板を用い、そのセラミック基板の剥離層上に前記グリーンシートを配置した状態で当該グリーンシートを焼成することによって、前記誘電体層として用いる厚膜誘電体シートを作製する工程と、
前記厚膜誘電体シートを前記セラミック基板から剥離し、その剥離した厚膜誘電体シートを用いて当該分散型無機ＥＬ素子を作製する工程と、
を含むことを特徴とする分散型無機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の分散型無機ＥＬ素子の製造方法において、
透明導電層が表面に形成された透明基板の表面上に蛍光体層を形成する工程と、前記透明基板上の蛍光体層上に前記厚膜誘電体シートを積層する工程と、前記厚膜誘電体シート上に電極層を形成する工程とを含むことを特徴とする分散型無機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項３】
請求項１記載の分散型無機ＥＬ素子の製造方法において、
前記厚膜誘電体シートを基板として、当該厚膜誘電体シート上に、バインダ中に蛍光体を分散させた蛍光体ペーストをシート状に塗布して前記蛍光体層を形成する工程と、前記蛍光体層上に、透明導電層が表面に形成された透明基板を積層する工程と、前記厚膜誘電体シートの前記蛍光体層とは反対側の面に電極層を形成する工程とを含むことを特徴とする分散型無機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項４】
透明導電層、蛍光体層、誘電体層、及び、電極層を有し、前記透明導電層と電極層との間に前記蛍光体層及び誘電体層が配置された分散型無機ＥＬ素子の製造方法であって、
バインダ中に高誘電率粒子を分散させた誘電体スラリーを作製する工程と、
前記誘電体スラリーをシート化してグリーンシートを作製する工程と、
前記グリーンシート上に、バインダ中に蛍光体を分散させた蛍光体ペーストをシート状に塗布するとともに、前記高誘電率粒子に対する濡れ性が低い材料製の剥離層が表面に形成されたセラミック基板を用い、そのセラミック基板の剥離層上に前記グリーンシート及び蛍光体ペーストを配置した状態で、これらグリーンシート及び蛍光体ペーストを焼成することによって、前記誘電体層として用いる厚膜誘電体シート及び前記蛍光体層を作製する工程と、
前記焼成後の厚膜誘電体シート及び蛍光体層を前記セラミック基板から剥離し、その剥離した厚膜誘電体シート及び蛍光体層を用いて当該分散型無機ＥＬ素子を作製する工程とを含むことを特徴とする分散型無機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項５】
請求項４記載の分散型無機ＥＬ素子の製造方法において、
前記焼成した蛍光体層上に、透明導電層が表面に形成された透明基板を積層する工程と、前記厚膜誘電体シートの前記蛍光体層とは反対側の面に電極層を形成する工程とを含むことを特徴とする分散型無機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１つに記載の分散型無機ＥＬ素子の製造方法によって作製されたことを特徴とする分散型無機ＥＬ素子。
【請求項７】
請求項６に記載の分散型無機ＥＬ素子を備えていることを特徴とする照明装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１１−１７５９３６（Ｐ２０１１−１７５９３６Ａ）
【公開日】平成２３年９月８日（２０１１．９．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−４０７６３（Ｐ２０１０−４０７６３）
【出願日】平成２２年２月２５日（２０１０．２．２５）
【出願人】（０００１９５０２９）星和電機株式会社 (143)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月８日（２０１１．９．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月２５日（２０１０．２．２５）
【出願人】（０００１９５０２９）星和電機株式会社 (143)
【Ｆターム（参考）】
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