CN115667458A - 显示元件和用于制造显示元件的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及第4族元素共掺杂在显示元件的活化剂掺杂硫化锌的磷光体层中的应用、显示元件和制造显示元件的方法。所述显示元件(100)包括第一绝缘层(111)、第二绝缘层(112)，以及在第一绝缘层(111)和第二绝缘层(112)之间的活化剂‑第4族元素共掺杂硫化锌的第一磷光体层(121)。所述第一磷光体层(121)具有第4族元素的平均原子百分比为至少0.01原子百分比。
Description
技术领域
本发明涉及显示元件。特别地，本发明涉及用于显示元件的磷光体层的硫化锌基材料。
背景技术
表现出发光的磷光体材料通常被用于显示元件，例如无机薄膜电致发光(TFEL)显示元件。许多常规显示元件具有无机磷光体材料，其中将痕量的一种或多种掺杂剂添加到主体材料，例如硫化锌(ZnS)中。这种掺杂可以用于为主体材料提供发光中心。通常，添加到主体材料中导致形成这种发光中心的掺杂剂可以被称为活化剂。在常规的ZnS基无机磷光体材料中，使用了许多不同类型的活化剂。这种活化剂的例子包括铕(Eu)、锰(Mn)、钐(Sm)和铽(Tb)。
尽管利用常规ZnS基磷光体材料的显示元件因其高老化稳定性而著称，但此类材料仍具有逐渐损失其一些亮度的倾向。鉴于此，可能需要开发与ZnS基磷光体材料相关的新方案，例如，以便进一步增加使用所述磷光体材料的显示元件的老化稳定性和/或亮度。
发明概述
提供本发明概述以便以简化的形式介绍将在以下详述中进一步描述的一些构思。本发明概述不旨在指明所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保护的主题的范围。
根据第一方面，提供了一种显示元件。所述显示元件包括第一绝缘层、第二绝缘层，以及在第一绝缘层和第二绝缘层之间的第一磷光体层，所述第一磷光体层包含活化剂-第4族元素共掺杂的硫化锌(ZnS：X，Y)。所述第一磷光体层具有第4族元素的平均原子百分比
为至少0.01原子百分比(at-％)。
根据第二方面，本发明涉及第4族元素(Y)共掺杂在显示元件的活化剂掺杂硫化锌(ZnS：X)的磷光体层中的应用。
在第二方面的实施方案中，在显示元件的活化剂掺杂硫化锌(ZnS：X)的磷光体层中使用第4族元素(Y)共掺杂，以提高显示元件的老化稳定性和/或亮度。
在第二方面的实施方案中，可以是根据先前的实施方案，显示元件是根据第一方面的显示元件。
根据第三方面，提供了一种制造显示元件的方法。所述方法包括：形成第一绝缘层，形成活化剂-第4族元素共掺杂硫化锌(ZnS：X，Y)的第一磷光体层，以及形成第二绝缘层，使得第一磷光体层位于第一绝缘层和第二绝缘层之间。第一磷光体层具有第4族元素的平均原子百分比
为至少0.01原子百分比(at-％)。
特别地，应当理解，根据第三方面的方法可以用于提供根据本说明书中公开的第一方面的任何显示元件。相应地，根据本说明书中公开的第三方面的任何方法可以用于提供根据第一方面的显示元件。
附图说明
根据附图阅读以下详细描述，将更好地理解本公开内容，其中：
图1示出了显示元件的局部横截面图，和
图2示出了用于制造显示元件的方法。
除非特别相反地说明，否则前述附图中的任何附图可能未按比例绘制，使得所述附图中的任何元件可能相对于所述附图中的其它元件以不准确的比例绘制，以便强调所述附图的实施方案的某些结构方面。
具体实施方式
图1描绘了根据实施方案的显示元件100。
在整个说明书中，“显示元件”可以指包括至少一个发射区域的元件，所述发射区域用于从其发射光以便呈现视觉信息。
在图1的实施方案中，显示元件100包括第一绝缘层111和第二绝缘层112。
在本发明中，“层”可以指布置在表面或主体上的通常形成片状的元件。另外或可替代地，层可以指一系列叠置的、覆盖的或堆叠的通常形成片状的元件中的一个。层可以是路径连接的。一些层可以是本地路径连接的和断开的。
虽然层通常可以包括不同材料或材料成分的多个子层，但是“绝缘层”可以指由电绝缘材料形成的层。另外或可替代地，绝缘层可以指在例如标准温度和压力条件下表现出至少105欧姆-米(Ωm)、或至少106Ωm、或至少107Ωm、或至少108Ωm的平均电阻率的层。
通常，一种或多种材料“形成”的层可以指所述层包含所述一种或多种材料、或基本包含所述一种或多种材料、或主要由所述一种或多种材料组成、或由所述一种或多种材料组成。
在图1的实施方案中，显示元件100还包括活化剂-第4族元素共掺杂硫化锌(ZnS：X，Y)的第一磷光体层121。第一磷光体层121位于第一绝缘层111和第二绝缘层112之间。
在整个说明书中，“磷光体层”可以指由磷光体材料形成的层。另外或可替代地，磷光体层可以指表现出发光的层，例如磷光或电致发光。特别地，“ZnS：X，Y的磷光体层”可以指由硫化锌(ZnS)形成的层，其中冒号表示使用至少两种元素掺杂ZnS，所述至少两种元素中的第一种是活化剂(X)，所述至少两种元素中的第二种是第4族元素(Y)。通常，一种或多种第4族元素和一种或多种活化剂可以用作ZnS：X，Y磷光体层中的掺杂剂。对于本领域技术人员显而易见的是，ZnS：X，Y的磷光体层通常可包括除第4族元素和活化剂以外的任何杂质，例如碳(C)、氮(N)、氧(O)和氯(Cl)中的一种或多种。
在本文中，“活化剂”可以指化学元素，将其作为掺杂剂添加到主体材料中导致在主体材料内形成发光中心。例如，当将ZnS用作主体材料时，合适的活化剂包括铕(Eu)、锰(Mn)、钐(Sm)和铽(Tb)。
此外，“第4族元素”或“Y”可以指属于元素周期表第4族的化学元素，即钛(Ti)、锆(Zr)、铪(Hf)或
(Rf)。如本领域技术人员所知，钛(Ti)、锆(Zr)和铪(Hf)主要用于实际应用中，因为Rf是自然界中未发现的合成化学元素。
图1的实施方案的第一磷光体层121可以具有第4族元素的平均原子百分比
为至少0.01原子百分比(at-％)。通常，在显示元件的活化剂掺杂硫化锌(ZnS:X)的磷光体层中使用第4族元素(Y)共掺杂可以使得增加显示元件的老化稳定性和/或(初始)亮度成为可能，并且
为至少0.01at-％可以强化增加老化稳定性和/或(初始)亮度。
在本文中，磷光体层的“第4族元素的平均原子百分比”或
可以指所述磷光体层中的第4族元素原子的总数与所述磷光体层中原子的总数的比率的量度，该比率表示为百分比。实际上，可以通过实验确定
例如，基于飞行时间弹性反冲探测分析(ToF-ERDA)和/或与能量色散X射线光谱仪(EDX)结合的扫描透射电子显微镜(STEM)。如本领域技术人员所知，在一些情况下，确定磷光体层的代表性样本的
可能足以充分地确定所述磷光体层的
例如，所述代表性样品可以对应于所述磷光体层的一部分或通过与用于形成所述磷光体层的方法非常相似的方法形成的层的至少一部分，即部分或全部。
图1的实施方案的第一磷光体层121可以具有，例如，
为大约0.1％。在其它实施方案中，第一磷光体层可以具有任何可实验验证的
例如，
为至少0.01at-％、或至少0.02at-％、或至少0.03at-％、或至少0.04at-％、或至少0.05at-％和/或至多0.15at-％、或至多0.3at-％、或至多0.5at-％、或至多1at-％、或至多2at-％。通常，在较低的掺杂浓度下，
的增大可能导致显示元件的老化稳定性和/或(初始)亮度增加。另一方面，在较高的掺杂浓度下，
的增大可能导致显示元件的亮度降低。另外或可替代地，增大
可以使显示元件的电压-亮度曲线变陡，尤其是在较高电压处。
在图1的实施方案中，可以将Mn用作第一磷光体层121中的活化剂(X)。在其它实施方案中，任何合适的活化剂，例如Eu、Mn、Sm和Tb中的至少一种，可以用作第一磷光体层中的活化剂。
在图1的实施方案中，可以将Ti用作第一磷光体层121中的第4族元素掺杂剂(Y)。在其它实施方案中，任何合适的第4族元素掺杂剂，例如Ti、Zr、Hf和Rf中的至少一种，可以用作第一磷光体层中的第4族元素掺杂剂。
图1的实施方案的第一磷光体层121可以具有活化剂的平均原子百分比
为大约0.5at％。在其它实施方案中，第一磷光体层可以具有任何合适的
例如
为至少0.05at-％或至少0.1at-％和/或至多1.5at-％或至多3at-％。在其它实施方案中，其中第一磷光体层掺杂有至少两种活化剂，所述第一磷光体层可以对来自所述至少两种活化剂中的每一种的
作出贡献。
在本文中，磷光体层的“活化剂的平均原子百分比”或
可以指所述磷光体层中的活化剂原子的总数与所述磷光体层中原子的总数的比率的度量，所述比率表示为百分比。实际上，类似于
可以通过实验确定。
在图1的实施方案中，第一磷光体层(121)可以具有第4族元素与活化剂的原子比
为大约0.2。通常，较低的
可以减少活化剂掺杂剂原子和第4族元素的掺杂剂原子之间的相互作用，这反过来可以促进限制主体材料中的发光中心的非辐射弛豫。在其它实施方案中，第一磷光体层可具有任何合适的
例如，
为大于1、或至多1、或至多0.8、或至多0.6、或至多0.4。
在本文中，磷光体层的“第4族元素与活化剂的原子比”或
可以指所述磷光体层的第4族元素的平均原子百分比
与活化剂的平均原子百分比
之间的比率。
在一些实施方案中，ZnS：X，Y的磷光体层可具有锌(Zn)平均原子百分比为至少40at-％、或至少42a-t％、或至少44at-％、或至少46at-％、或至少48at-％，和/或硫(S)平均原子百分比为至少40at-％、或至少42at-％、或至少44at-％、或至少46at-％、或至少48at-％，和/或Zn与S原子比在0.6至1.4、或0.7至1.3、或0.8至1.2、或0.9至1.1的范围内。
图1的实施方案的第一绝缘层111和第二绝缘层112可以由铝(Al)和第4族元素(Y)的混合氧化物形成，所述第4族元素可以是钛(Ti)。通常，当形成具有
为至少0.01at-％的所述磷光体层时，包含了在磷光体层中使用的第4族元素(Y)的化合物的第一绝缘层和/或第二绝缘层可以降低无意地污染用于形成所述磷光体层以及所述第一绝缘层和/或所述第二绝缘层的设备的可能性。另外或可替代地，包含了Y的化合物的第一绝缘层和/或第二绝缘层可以降低所述第一绝缘层和/或所述第二绝缘层的性能由于Y的原子扩散而随时间改变的可能性。在其它实施方案中，第一绝缘层和/或第二绝缘层可由任何合适的材料形成，例如氧化铝(Al2O3)、五氧化二钽(Ta2O5)、一种或多种第4族元素二氧化物(YO2)及其混合物和层压材料(例如纳米层压材料)中的一种或多种。在所述其它实施方案中，第一绝缘层和/或第二绝缘层可以包括或不包括用作第一磷光体层中的掺杂剂的Y的化合物，例如第4族元素的二氧化物(YO2)；所述第4族元素的复合氧化物，例如钛酸锶(SrTiO3)；或包含Y的混合氧化物，例如氧化钛TiO2和氧化铝Al2O3的混合物。
图1的实施方案的显示元件100可包括第三绝缘层113和在第二绝缘层112与第三绝缘层113之间的第二磷光体层122。通常，提供该第三绝缘层和该第二磷光体层可以促进显示元件的透明度的增加和/或雾度的降低。然而，这种光学性质的改变可能伴随老化稳定性的降低，这可以通过在所述显示元件的至少一个ZnS:X磷光体层中使用Y共掺杂而至少部分地补救。在其它实施方案中，显示元件可以包括或不包括第三绝缘层和在第二绝缘层与所述第三绝缘层之间的第二磷光体层。
图1的实施方案的第三绝缘层113可以设置于第二磷光体层122和第二导体层132之间。在其它实施方案中，其中显示元件包括第三绝缘层以及在第二绝缘层和所述第三绝缘层之间的第二磷光体层，所述第三绝缘层可以设置于或不设置于所述第二磷光体层和第二导体层之间。
图1的实施方案的第一绝缘层111可具有大约200纳米(nm)的厚度。在其它实施方案中，第一绝缘层可具有任何合适的厚度，例如，至少10nm、或至少50nm、或至少100nm、或至少150nm、或至少200nm和/或至多500nm、或至多400nm、或至多300nm的厚度。
图1的实施方案的第二绝缘层112可以具有大约90纳米(nm)的厚度。在其它实施方案中，其中显示元件包括第三绝缘层和在第二绝缘层与所述第三绝缘层之间的第二磷光体层，所述第二绝缘层可具有任何合适的厚度，例如至少10nm、或至少50nm、或至少75nm和/或至多300nm、或至多150nm、或至多100nm的厚度。在其它实施方案中，其中显示元件既不包括该第三绝缘层也不包括该第二磷光体层，第二绝缘层可具有任何合适的厚度，例如，至少10nm、或至少50nm、或至少100nm、或至少150nm、或至少200nm和/或至多500nm、或至多400nm、或至多300nm的厚度。
图1的实施方案的第三绝缘层113可以具有大约200纳米(nm)的厚度。在其它实施方案中，第三绝缘层可具有任何合适的厚度，例如，至少10nm、或至少50nm、或至少100nm、或至少150nm、或至少200nm和/或至多500nm、或至多400nm、或至多300nm的厚度。
图1的实施方案的第一磷光体层121可具有大约270nm的厚度。在其它实施方案中，其中显示元件包括第三绝缘层和在第二绝缘层与所述第三绝缘层之间的第二磷光体层，第一磷光体层可具有任何合适的厚度，例如至少50nm、或至少80nm、或至少100nm、或至少150nm、或至少200nm和/或至多600nm、或至多400nm、或至多350nm的厚度。在其它实施方案中，其中显示元件既不包括该第三绝缘层也不包括该第二磷光体层，第一磷光体层可具有任何合适的厚度，例如，至少50nm、或至少100nm、或至少150nm、或至少200nm和/或至多1100nm、或至多1000nm、或至多900nm的厚度。
图1的实施方案的第二磷光体层122可具有大约270纳米(nm)的厚度。在其它实施方案中，第二磷光体层可具有任何合适的厚度，例如，至少50nm、或至少80nm、或至少100nm、或至少150nm、或至少200nm和/或至多600nm、或至多400nm、或至多350nm的厚度。
尽管图1中示出了两个磷光体层，但显示元件通常可包括任何合适数量的磷光体层，例如一个或多个、两个或多个、三个或多个等。在显示元件包括多个磷光体层的实施方案中，多个磷光体层中的每个磷光体层可以设置于绝缘体层之间。在一些这样的实施方案中，多个磷光体层的磷光体层和绝缘层可以交替地设置在彼此之上。
本实施方案的显示元件100被具体实现为无机薄膜电致发光(TFEL)显示元件。在其它实施方案中，显示元件可以被实现为任何合适类型的显示元件，例如，实现为无机TFEL显示元件。
在本说明书中，“薄膜”显示元件可指总厚度小于或等于50微米(μm)、或小于或等于20μm、或小于或等于10μm的显示元件。薄膜显示元件的各个层可以具有例如从几纳米到几百纳米或几微米的范围内的厚度。
此外，“无机薄膜电致发光”显示元件可以指包括无机磷光体层的薄膜显示元件。另外或可替代地，无机薄膜电致发光显示元件可以指薄膜显示元件，其中第一绝缘层可以设置于无机第一磷光体层和第一导体层之间，且第二绝缘层可以设置于所述第一磷光体层和第二导体层之间。在无机TFEL显示器中，可以在第一绝缘层、无机磷光体层和第二导体层上施加交流或脉冲驱动电压，例如，在第一导体层的至少一部分和第二导体层的至少一部分之间。用脉冲或交流电压驱动的无机TFEL显示器可以被称为无机“AC TFEL显示器”。这种驱动电压的峰间振幅可以是，例如，几百伏，由特定显示驱动器单元产生并通过导线从所述显示驱动器单元的显示终端输送到显示电极。
在图1的实施方案中，显示元件100包括第一导体层131和第二导体层132。第一绝缘层111设置于第一导体层131和第一磷光体层121之间，并且第二绝缘层112设置在第二导体层132和第一磷光体层121之间。在其它实施方案中，显示元件100可以包括或不包括该第一导体层和/或第二导体层。
在整个说明书中，“导体”可以指导电材料和/或其导电性。因此，“导体层”可以指包括导体材料的层。另外或可替代地，导体层可以是非电绝缘的，例如导电的。
在图1的实施方案中，第二磷光体层122与第三绝缘层113设置于第二绝缘层112与第二导体层132之间。在其它实施方案中，其中显示元件包括第三绝缘层以及在第二绝缘层和第三绝缘层之间的第二磷光体层，所述第二磷光体层和所述第三绝缘层可以设置在或不设置在所述第二绝缘层和所述第二导体层之间。
在图1的实施方案中，显示元件100还包括基底140。在其它实施方案中，显示元件可包括基底。通常，显示元件可以形成在任何适当的基底上。
在本说明书中，“基底”可以指提供表面的固体，使得材料可以被设置、沉积、蚀刻和/或刻在表面上。基底可以由例如玻璃形成，例如钠钙玻璃、铝硅酸盐和/或任何其它适当的透明玻璃或塑料。合适的塑料材料包括例如聚乙烯(PE)、聚碳酸酯(PC)及其混合物，但不限于这些实例。基底可以机械地保护显示元件和/或用作所述显示元件与其周围之间的电绝缘层。
尽管图1中未示出，但是显示元件还可以包括在与其基底一侧相对的另一侧上的保护层和/或绝缘层。可以由附着显示元件的外层或元件形成的这样的另外的层。
以上主要讨论了显示元件的结构和材料方面。在下文中，将更强调与制造显示元件的方法相关的方面。以上关于与结构和材料方面相关的实施方式、定义、细节和优点的描述，加以必要的变更，适用于以下讨论的方法方面。反之亦然，同样适用。
图2示出了用于制造显示元件的方法200。在其它实施方案中，用于制造显示元件的方法可与图2的实施方案的方法200相同、类似或不同。
在图2的实施方案中，方法200包括形成第一绝缘层210，形成活化剂-第4族元素共掺杂硫化锌(ZnS：X，Y)的第一磷光体层220，以及形成第二绝缘层230，使得第一磷光体层121设置在第一绝缘层111与第二绝缘层112之间。第一磷光体层具有
为至少0.01at-％。
如图2中使用虚线所示，图2的实施方案的方法200可以可选地还包括形成第二磷光体层240，使得第二绝缘层被设置在第一磷光体层和第二磷光体层之间，以及形成第三绝缘层250，使得第二磷光体层被设置在第二绝缘层和第三绝缘层之间。在其他实施方案中，用于制造显示元件的方法可以包括或不包括形成第二磷光体层，使得第二绝缘层被设置在第一磷光体层和所述第二磷光体层之间，以及形成第三绝缘层，使得所述第二磷光体层被设置在所述第二绝缘层和所述第三绝缘层之间。
在图2的实施方案中，形成第一绝缘层210的工艺、形成第一磷光体层220的工艺、形成第二绝缘层230的工艺、形成第二磷光体层240的工艺和形成第三绝缘层250的工艺中的每一个都可以包括原子层沉积步骤211、221、231、241、251，如图2中使用虚线所示的。通常，包括原子层沉积步骤的形成第一绝缘层的工艺、形成第一磷光体层的工艺、形成第二绝缘层的工艺、形成第二磷光体层的工艺和形成第三绝缘层的工艺中的一个或多个可便于形成显示元件的一个或多个层，其中对所述一个或多个层的层厚度和/或层组成具有更强的控制。在其它实施方案中，形成第一绝缘层的工艺、形成第一磷光体层的工艺、形成第二绝缘层的工艺、形成第二磷光体层的工艺和形成第三绝缘层的工艺中的一个或多个可以包括或不包括原子层沉积步骤。通常，形成第一绝缘层的工艺、形成第一磷光体层的工艺、形成第二绝缘层的工艺、形成第二磷光体层的工艺和形成第三绝缘层的工艺中的任何一个可以包括任何合适的子工艺和/或步骤。例如，在一些实施方案中，形成第一绝缘层的工艺、形成第一磷光体层的工艺、形成第二绝缘层的工艺、形成第二磷光体层的工艺和形成第三绝缘层的工艺中的一个或多个可以包括除了原子层沉积步骤之外或者作为原子层沉积步骤替代的水热沉积步骤和/或溶胶-凝胶沉积步骤。在一些实施方案中，可使用除原子层沉积以外的化学气相沉积法。
在本说明书中，“工艺”可以指一系列的一个或多个步骤，从而得到最终结果。因此，工艺可以是单步工艺或多步工艺。另外，工艺可被划分成多个子工艺，其中这多个子工艺中的个别子工艺可以共享或可以不共享共同步骤。
在本文中，“步骤”可以指为了实现预定的结果而采取的措施。例如，“原子层沉积步骤”可以指通过原子层沉积形成层的工艺步骤。
此外，“原子层沉积”或“ALD”或“原子层外延”可以指能够精确和良好控制地生产具有纳米级厚度的薄膜涂层的薄膜沉积技术。在原子层沉积步骤期间，基底可以交替地暴露于至少两种前体，通常一次一种前体，通过在基材的表面或在原子层沉积步骤的后期阶段中已经形成的涂层的表面与前体之间的基本上自限制表面反应的交替重复而在基底上形成涂层。结果，沉积材料通过分子层在基底分子层上生长。
在图2的实施方案中，在形成第一磷光体层220和形成第二磷光体层240的工艺的原子层沉积步骤221、241中，使用氯化锌(ZnCl2)、氯化锰(MnCl2)、四氯化钛(TiCl4)和硫化氢(H2S)作为前体。另外，将TiCl4、三氯化铝(AlCl3)和水(H2O)用作形成第一绝缘层210、形成第二绝缘层230和形成第三绝缘层250的方法的原子层沉积步骤211、231、251中的前体。在其它实施方案中，可使用任何合适的前体。例如，在一些实施方案中，可以使用一种或多种第4族元素四氯化物(YCl4)，例如TiCl4、氯化铪(HfCl4)和氯化锆(ZrCl4)和/或五氯化钽(TaCl5)。
在图2的实施方案中，在形成第一绝缘层210、形成第一磷光体层220和形成第二绝缘层230的工艺的原子层沉积步骤211、221、231中，将TiCl4用作钛(Ti)前体。通常，包含有原子层沉积步骤的形成第一绝缘层的工艺和/或形成第二绝缘层的工艺，其中将在形成第一磷光体层的工艺的原子层沉积步骤中使用的第4族元素(Y)前体，例如任何第4族元素的四氯化物(YCl4)用作前体，当形成Y共掺杂的第一磷光体层时，可以降低无意间污染用于形成第一磷光体层以及所述第一绝缘层和/或所述第二绝缘层的ALD设备的可能性。在其它实施方案中，形成第一绝缘层的工艺和/或形成第二绝缘层的工艺可以包括或不包括原子层沉积步骤，其中将在形成第一磷光体层的工艺的原子层沉积步骤中使用的Y前体用作前体。
在图2的实施方案中，形成第一绝缘层210、形成第一磷光体层220、形成第二绝缘层230、形成第二磷光体层240和形成第三绝缘层250的工艺的原子层沉积步骤211、221、231、241、251被实施为热原子层沉积步骤。在其它实施方案中，可使用任何合适类型的原子层沉积步骤，例如，热原子层沉积步骤和/或等离子体辅助原子层沉积步骤和/或光辅助原子层沉积步骤。
在图2的实施方案中，由于使用ZnCl2和MnCl2作为前体，在形成第一磷光体层220和形成第二磷光体层240的工艺的原子层沉积步骤221、241中处理温度为至少400摄氏度(℃)，例如大约450℃。在其它实施方案中，可以使用除ZnCl2和MnCl2之外的前体，例如二乙基锌(DEZ)和/或三(2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮)M(即M(thd)3)，(M＝Mn、Tb、Sm、Eu)作为ZnCl2和MnCl2的替代物。在所述其它实施方案中，可以使用任何合适的处理温度，例如处理温度低于400℃，或低于350℃，或低于270℃。
在一个实施方案中，用于制造显示元件的方法包括对应于图2的实施方案的方法200的工艺210、220、230、240、250及步骤211、221、231、241、251的工艺及步骤。在一个实施方案中，用于制造显示元件的方法包括对应于图2的实施方案的方法200的工艺210、220、230、240、250的工艺，而不包括对应于图2的实施方案的方法200的步骤211、221、231、241、251中的一个或多个。在一些实施方案中，用于制造显示元件的方法可以包括对应于图2的实施方案的方法200的工艺210、220、230的工艺。通常，用于制造显示元件的方法的步骤实现与图2实施方案的方法200的任何工艺210、220、230相对应的工艺时，不需要以固定的顺序执行。另外，用于制造显示元件的方法可包括本文未结合图2的实施方案的方法200公开的任何数量的额外工艺和/或步骤。
下面，详细描述多个实施例。
在第一实施例中，使用根据图2的实施方案的方法200的用于制造显示元件的方法来制造根据图1的实施方案的显示元件100的示例性显示元件。在分批式P400 ALD反应器中制造示例性显示元件的第一绝缘层、第一磷光体层、第二绝缘层、第二磷光体层和第三绝缘层。另外，制造了一种参比显示元件，其与示例性显示元件的区别仅在于在其第一磷光体层中没有Ti共掺杂。
对示例性显示元件和参比显示元件的每一个进行老化测试，其中通过均方根电压为约135伏(V)的正弦驱动电压以约540赫兹(Hz)的频率驱动显示元件总共115小时(h)。在老化测试之前测量两个显示元件的亮度值，并且在测试期间每23小时测量一次亮度值。
最初，参比显示元件的亮度值比示例性显示元件的亮度值高约1.7％。然而，在23小时的老化之后，示例性显示元件的亮度值显示比参比显示元件的亮度值高大约9.0％。此外，在老化115小时之后，示例性显示元件的亮度值已经比参比显示元件的亮度值高了大约17.8％。
在第二实施例中，在涂覆有氧化铝层(Al2O3)的半导体晶片上形成与第一实施例的示例性显示元件的第一磷光体层相对应的活化剂-第4族元素共掺杂硫化锌(ZnS：X，Y；X＝Mn，Y＝Ti)的示例性磷光体层。
用40兆电子伏(MeV)79Br+7和127I+7离子束对示例性磷光体层进行ToF-ERDA分析。ToF-ERDA分析的结果表明，在示例性磷光体层中Ti的浓度在0.035at-％和0.15at-％之间，且在示例性磷光体层中Mn的浓度在0.53at-％和0.57at-％之间。因此，示例性磷光体层具有第4族元素与活化剂的原子比
为至多大约0.283at-％。
对于本领域技术人员来说，随着技术的进步，本发明的基本构思可以以各种方式来实现是显而易见的。因此，本发明及其实施方案不限于上述实施例，相反，它们可以在权利要求的范围内变化。
应当理解，上述第一、第二和第三方面的任何实施方案可以彼此组合使用。几个实施方案可以组合在一起以形成进一步的实施方案。
应当理解，上述任何有益效果和优点可涉及一个实施方案或可涉及若干实施方案。实施方案不限于解决任何或所有所述问题的那些实施方案，或具有任何或所有所述有益效果和优点的那些实施方案。
在本说明书中，术语“包括”用于表示包括其后跟随的特征或动作，而不排除一个或多个附加特征或动作的存在。还应理解，对“一”项的引用是指这些项中的一个或多个。
符号
X 活化剂元素
Al 铝
AlCl3 三氯化铝
Al2O3 氧化铝
C 碳
Cl 氯
Eu 铕
H 氢
H2S 硫化氢
Mn 锰
MnCl2 氯化锰
N 氮
O 氧
Sm 钐
Sr 锶
SrTiO3 钛酸锶
S 硫
Ta 钽
Tb 铽
Y 第4族元素，即钛族元素(钛(Ti)、锆(Zr)、铪Hf；或
Rf)
YCl4 第4元素四氯化物
YO2 第4族元素二氧化物
H2O 水
Zn 锌
ZnCl2 氯化锌
ZnS 硫化锌
ZnS:X 活化剂掺杂的硫化锌
ZnS:Mn 锰掺杂的硫化锌
ZnS:X、Y 活化剂-第4族元素共掺杂的硫化锌
At-％ 原子百分比
附图标记
100 显示元件 221 原子层沉积步骤
111 第一绝缘层 230 形成第二绝缘层
112 第二绝缘层 231 原子层沉积步骤
113 第三绝缘层 240 形成第二磷光体层
121 第一磷光体层 241 原子层沉积步骤
122 第二磷光体层 250 形成第三绝缘层
131 第一导体层 251 原子层沉积步骤
132 第二导体层
140 基底
200 方法
210 形成第一绝缘层
211 原子层沉积步骤
220 形成第一磷光体层
Claims (17)
1.一种显示元件(100)，其包括：
-第一绝缘层(111)；
-第二绝缘层(112)；和
-第一磷光体层(121)，所述第一磷光体层(121)包含活化剂-第4族元素共掺杂的硫化锌ZnS:X、Y，且介于所述第一绝缘层(111)与所述第二绝缘层(112)之间；
其中，所述第一磷光体层(121)具有第4族元素的平均原子百分比，
为至少0.01原子百分比，at-％。
2.根据权利要求1所述的显示元件(100)，其中，所述第一磷光体层(121)具有第4族元素的平均原子百分比，
为至少0.01at-％、或至少0.02at-％、或至少0.03at-％、或至少0.04at-％、或至少0.05at-％和/或至多0.15at-％、或至多0.3at-％、或至多0.5at-％、或至多1at-％、或至多2at-％。
3.根据权利要求1或2的显示元件(100)，其中，将铕Eu、锰Mn、钐Sm和铽Tb中的至少一种在第一磷光体层(121)中用作活化剂X。
4.根据前述权利要求中任意一项所述的显示元件(100)，其中，将钛Ti、锆Zr、铪Hf和
Rf中的至少一种在第一磷光体层(121)中用作第4族元素掺杂剂Y。
5.根据前述权利要求中任意一项所述的显示元件(100)，其中，所述第一磷光体层(121)具有活化剂的平均原子百分比，
为至少0.05at-％或至少0.1at-％和/或至多1.5at-％或至多3at-％。
6.根据前述权利要求中任意一项所述的显示元件(100)，其中，所述第一磷光体层(121)具有第4族元素与活化剂的原子比，
为至多1、或至多0.8、或至多0.6、或至多0.4。
7.根据前述权利要求中任意一项所述的显示元件(100)，其中，所述第一绝缘层(111)和/或所述第二绝缘层(112)包括用作所述第一磷光体层(121)中的掺杂剂的第4族元素Y的化合物，例如，第4族元素二氧化物YO2；第4族元素的复合氧化物；或包含第4族元素的混合氧化物。
8.根据前述权利要求中任意一项所述的显示元件(100)，其中，所述显示元件(100)还包括第三绝缘层(113)和在所述第二绝缘层(112)与所述第三绝缘层(113)之间的第二磷光体层(122)。
9.根据前述权利要求中任意一项所述的显示元件(100)，其中，所述显示元件(100)被实施为无机薄膜电致发光TFEL显示元件。
10.一种第4族元素Y共掺杂在显示元件的磷光体层中的应用，所述磷光体层包含活化剂掺杂的硫化锌，ZnS:X。
11.根据权利要求10的应用，用于提高显示元件的老化稳定性和/或亮度。
12.根据权利要求10或11所述的应用，其中，所述显示元件是根据权利要求1-9中任意一项所述的显示元件(100)。
13.一种用于制造显示元件的方法(200)，所述方法(200)包括：
-形成第一绝缘层(210)；
-形成第一磷光体层(220)，其包含活化剂-第4族元素共掺杂的硫化锌ZnS:X、Y；和
-形成第二绝缘层(230)，使得所述第一磷光体层设置在所述第一绝缘层和所述第二绝缘层之间；
其中，所述第一磷光体层具有第4族元素的平均原子百分比，
为至少0.01原子百分比，at-％。
14.根据权利要求13所述的方法(200)，其还包括：
-形成第二磷光体层(240)，使得第二绝缘体层设置在第一磷光体层和第二磷光体层之间；和
-形成第三绝缘层(250)，使得所述第二磷光体层设置在所述第二绝缘层和所述第三绝缘层之间。
15.根据权利要求13或14所述的方法(200)，其中，形成第一磷光体层(220)的工艺包括原子层沉积步骤(221)。
16.根据权利要求15所述的方法(200)，其中，形成第一绝缘层(210)的工艺和/或形成第二绝缘层(230)的工艺包括原子层沉积步骤(211、231)，其中，将在形成第一磷光体层(220)的工艺的原子层沉积步骤(221)中使用的第4族元素Y前体用作前体。
17.根据权利要求13-16中任意一项所述的方法(200)，其中，所述显示元件是根据权利要求1-9中任意一项所述的显示元件(100)。
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Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4137481A (en) * | 1976-10-29 | 1979-01-30 | The Secretary Of State Of Defence In Her Britannic Majesty's Government Of The United Kingdom Of Great Britain And Northern Ireland | Electroluminescent phosphor panel |
| JPH05135875A (ja) * | 1991-01-24 | 1993-06-01 | Kenwood Corp | 多色発光薄膜ｅｌ素子 |
| US5273774A (en) * | 1992-12-31 | 1993-12-28 | Osram Sylvania Inc. | Method of making zinc sulfide electroluminescent phosphor particles |
| US5751108A (en) * | 1995-08-25 | 1998-05-12 | Nippondenso Co., Ltd. | Electroluminescent device and method for producing same |
| EP1471774A2 (en) * | 1999-05-14 | 2004-10-27 | iFire Technology Inc. | Electroluminescent laminate with patterned phosphor structure and thick film dielectric with improved dielectric properties |
| CN1679374A (zh) * | 2002-08-29 | 2005-10-05 | 伊菲雷技术公司 | 用于电致发光显示器的稀土金属活化的硫化锌细粒磷光体 |
| US20050248276A1 (en) * | 2004-03-24 | 2005-11-10 | Koji Nomura | Phosphorescent phosphor powder, manufacturing method thereof and afterglow fluorescent lamp |
| CN1696244A (zh) * | 2004-05-11 | 2005-11-16 | 松下电器产业株式会社 | 磷光体和采用所述磷光体的等离子体显示板 |
| CN104396346A (zh) * | 2012-06-21 | 2015-03-04 | Beneq有限公司 | 透明无机薄膜电致发光显示器元件及其制造方法 |
| CN204968145U (zh) * | 2014-05-21 | 2016-01-13 | 科尼可公司 | 无机透明薄膜电致发光显示器元件 |
| CN108337918A (zh) * | 2015-07-02 | 2018-07-27 | 亮锐控股有限公司 | 波长转换发光设备 |
| CN109716865A (zh) * | 2016-09-02 | 2019-05-03 | 倍耐克有限公司 | 无机薄膜电致发光显示器元件及制造 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5009808A (en) * | 1988-12-27 | 1991-04-23 | Gte Products Corporation | Process for producing electroluminescent yellow zinc sulfide phosphors |
| US5309070A (en) * | 1991-03-12 | 1994-05-03 | Sun Sey Shing | AC TFEL device having blue light emitting thiogallate phosphor |
| FI92897C (fi) * | 1993-07-20 | 1995-01-10 | Planar International Oy Ltd | Menetelmä kerrosrakenteen valmistamiseksi elektroluminenssikomponentteja varten |
| US6451460B1 (en) * | 2000-09-08 | 2002-09-17 | Planner Systems, Inc. | Thin film electroluminescent device |
| AU2003296475A1 (en) * | 2002-12-10 | 2004-06-30 | University Of Florida | Phototherapy bandage |
| US20070210708A1 (en) * | 2004-06-07 | 2007-09-13 | Massayuki Ono | Light-Emitting Element and Display Apparatus |
| EP4101907A1 (en) * | 2017-06-02 | 2022-12-14 | Nexdot | Uniformly encapsulated nanoparticles and uses thereof |
-
2021
- 2021-04-07 EP EP21784669.0A patent/EP4133026A4/en active Pending
- 2021-04-07 US US17/995,826 patent/US20230156879A1/en active Pending
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Patent Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4137481A (en) * | 1976-10-29 | 1979-01-30 | The Secretary Of State Of Defence In Her Britannic Majesty's Government Of The United Kingdom Of Great Britain And Northern Ireland | Electroluminescent phosphor panel |
| JPH05135875A (ja) * | 1991-01-24 | 1993-06-01 | Kenwood Corp | 多色発光薄膜ｅｌ素子 |
| US5273774A (en) * | 1992-12-31 | 1993-12-28 | Osram Sylvania Inc. | Method of making zinc sulfide electroluminescent phosphor particles |
| US5751108A (en) * | 1995-08-25 | 1998-05-12 | Nippondenso Co., Ltd. | Electroluminescent device and method for producing same |
| EP1471774A2 (en) * | 1999-05-14 | 2004-10-27 | iFire Technology Inc. | Electroluminescent laminate with patterned phosphor structure and thick film dielectric with improved dielectric properties |
| CN1679374A (zh) * | 2002-08-29 | 2005-10-05 | 伊菲雷技术公司 | 用于电致发光显示器的稀土金属活化的硫化锌细粒磷光体 |
| US20050248276A1 (en) * | 2004-03-24 | 2005-11-10 | Koji Nomura | Phosphorescent phosphor powder, manufacturing method thereof and afterglow fluorescent lamp |
| CN1696244A (zh) * | 2004-05-11 | 2005-11-16 | 松下电器产业株式会社 | 磷光体和采用所述磷光体的等离子体显示板 |
| CN104396346A (zh) * | 2012-06-21 | 2015-03-04 | Beneq有限公司 | 透明无机薄膜电致发光显示器元件及其制造方法 |
| CN204968145U (zh) * | 2014-05-21 | 2016-01-13 | 科尼可公司 | 无机透明薄膜电致发光显示器元件 |
| CN108337918A (zh) * | 2015-07-02 | 2018-07-27 | 亮锐控股有限公司 | 波长转换发光设备 |
| CN109716865A (zh) * | 2016-09-02 | 2019-05-03 | 倍耐克有限公司 | 无机薄膜电致发光显示器元件及制造 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| CN115667458B (zh) | 2024-06-25 |
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