FI98874C - Ohutkalvoelektroluminesenssilaite - Google Patents
Ohutkalvoelektroluminesenssilaite Download PDFInfo
- Publication number
- FI98874C FI98874C FI896278A FI896278A FI98874C FI 98874 C FI98874 C FI 98874C FI 896278 A FI896278 A FI 896278A FI 896278 A FI896278 A FI 896278A FI 98874 C FI98874 C FI 98874C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- emitting layer
- base material
- tfel
- ions
- insulating layer
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 35
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 26
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 15
- 229910001618 alkaline earth metal fluoride Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 12
- 229910004261 CaF 2 Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 claims description 6
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052747 lanthanoid Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 150000002602 lanthanoids Chemical class 0.000 claims description 3
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910052693 Europium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910001451 bismuth ion Inorganic materials 0.000 claims 1
- OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N europium atom Chemical compound [Eu] OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 12
- 229910001637 strontium fluoride Inorganic materials 0.000 description 11
- FVRNDBHWWSPNOM-UHFFFAOYSA-L strontium fluoride Chemical compound [F-].[F-].[Sr+2] FVRNDBHWWSPNOM-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 11
- WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L calcium difluoride Chemical compound [F-].[F-].[Ca+2] WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 8
- 229910001634 calcium fluoride Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 8
- -1 alkaline earth metal sulfide Chemical class 0.000 description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 6
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910001632 barium fluoride Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 229910052756 noble gas Inorganic materials 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000000295 emission spectrum Methods 0.000 description 2
- 239000010408 film Substances 0.000 description 2
- 239000002784 hot electron Substances 0.000 description 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 description 1
- 150000008040 ionic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910021644 lanthanide ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052754 neon Inorganic materials 0.000 description 1
- GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N neon atom Chemical compound [Ne] GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000035807 sensation Effects 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
- C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
- C09K11/77—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
- C09K11/7715—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing cerium
- C09K11/7719—Halogenides
- C09K11/772—Halogenides with alkali or alkaline earth metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
- C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
- C09K11/77—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
- C09K11/7704—Halogenides
- C09K11/7705—Halogenides with alkali or alkaline earth metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
- C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
- C09K11/77—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
- C09K11/7728—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing europium
- C09K11/7732—Halogenides
- C09K11/7733—Halogenides with alkali or alkaline earth metals
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B33/00—Electroluminescent light sources
- H05B33/12—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
- H05B33/14—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the chemical or physical composition or the arrangement of the electroluminescent material, or by the simultaneous addition of the electroluminescent material in or onto the light source
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B33/00—Electroluminescent light sources
- H05B33/12—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
- H05B33/22—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the chemical or physical composition or the arrangement of auxiliary dielectric or reflective layers
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
- Luminescent Compositions (AREA)
Description
98874
Ohutkalvoelektroluminesenssilaite
Keksintö kohdistuu ohutkalvoelektroluminesenssi-laitteeseen (TFEL) käytettäväksi esimerkiksi kirjoitinpään 5 reunaemitterissä, ja etenkin ohutkalvoelektroluminenssi- laitteeseen, jonka emittoiva kerros on koostumukseltaan parannettu.
TFEL-laite koostuu yleensä läpinäkyvästä alustasta, kuten lasilevystä, yhdestä läpinäkyvän alustan päälle si-10 joitetusta elektrodista, kahden eristekerroksen väliin asetetusta emittoivasta kerroksesta sekä toisesta elektrodista. Emittoiva kerros koostuu perinteisesti perusmateriaalista ja luminesenssikeskuksesta kuten on esitetty alla: 15 Taulukko 1 perus- luminenssikeskus materiaali punainen vihreä sininen sinert.vihreä ZnS Sm3+ Tb3+ Tm3+ 20 CaS Tb3+ Ce3+
SrS Sm3+ Ce3+
Kun edellä mainitussa TFEL-laitteessa syötetään korkea, muutaman MV/cm sähkökenttä emittoivaan kerrokseen " 25 käyttämällä toisiinsa liittyvien elektrodien välistä jän nitettä, elektronit juurtuvat emittoivaan kerrokseen. Tällä hetkellä elektroneja kiihdytetään siinä edellä mainitun korkean sähkökentän vaikutuksesta, jolloin syntyy kuumia elektroneja. Kuumat elektronit vaeltavat emittoivan ker-30 roksen perusmateriaalin kiteessä, minkä ansiosta ne törmäävät suoraan perusmateriaalissa luminesenssikeskuksena toimivien elementti-ionien kanssa, tai kuumien elektronien energia alkaa edetä perusmateriaalin kidehilan läpi sallien täten elementti-ionien virittymisen. Tämän seuraukse-35 na ilmenee valon emissioilmiö.
98874 2
Perinteiseen TFEL-laitteeseen liittyy kuitenkin seuraava ongelma. Nimittäin väripuhtaudeltaan korkeata sinistä valoa on vaikea tuottaa TFEL-laitteella, jonka emittoivan kerroksen perusmateriaalina on ZnS. Tähän on syynä 5 säteilyspektrin siirtyminen kohti pidempää aallonpituuden reunaa, koska perusmateriaalin ZnS positiivisten ionien (Zn2*) säde on pienempi kuin lantanidi-ionien kuten Ce3+: n säde, jotka toimivat luminesenssikeskuksena. TFEL-lait-teessa, jonka emittoivan kerroksen perusmateriaalina on 10 maa-alkalimetallisulfidi, kuten CaS ja SrS, on mahdollista tuottaa sinertävän vihreää valoa, koska positiivisten ionien (Ca2+, Sr2+) säde perusmateriaalissa on suurin piirtein sama kuin lantanidi-elementti-ionien kuten Ce3+:n säde, jotka toimivat sinisenä luminesenssikeskuksena. Maa-alka-15 limetallisulfidien kuten CaS:n ja SrS:n vetistyvyyden takia emittoiva kerros, jonka perusmateriaalina on tällainen sulfidi, on stabilisuudeltaan heikko ja se vanhenee helposti.
"Phosphor Handbook", Ed, Phosphor Research Society, 20 OHMSCHA, LTD, 1978 (s. 119) sisältää kuvauksen caF2:n;
Sm2+:n, SrF2:n; Sm2+:n ja BaF2:n ; Sm2+:n luminesenssista. Edellä mainittu käsikirja (sivut 294-295) sisältää myös tutkimuksen tuikeaineesta, jonka huippu on 435 nmrssä va-lonsäteilyspektrissä koskien CaF2:aa; Eu2+:aa.
25 Keksinnön kohteena on aikaansaada ohutkalvoelektro- luminesenssilaite, jonka emittoivalla kerroksella on korkea stabilisuus ulommassa ilmakehässä ja joka vanhenee vähemmän käyttäen maa-alkalimetallifluoridiseosta perusmateriaalina .
30 Keksinnön kohteena on myös aikaansaada ohutkalvo- . elektroluminesenssilaite, joka pystyy tuottamaan väripuh taudeltaan korkeata sinistä luminesenssiä, mikä on oleellista täyden värin saamiseksi johtuen maa-alkalimetalli-fluodiridiseosten (perusmateriaali) positiivisten ionien 35 (Ca2+, Sr2+ jne.) säteen yhtäläisyydestä sinisenä lu- 98874 3 minesenssikeskuksena toimivien elementti-ionien säteen kanssa.
Keksinnön mukaisesti ohutkalvoelektroluminenssilai-te koostuu emittoivasta kerroksesta käsittäen maa-alkali-5 metallitluoridiseoksen perusmateriaalina ja perusmateriaalissa luminesenssikeskuksena toimivat elementti-ionit; eristekerroksesta, joka on muodostettu emittoivan kerroksen kullekin pinnalle tai emittoivalle kerroksen yhdelle pinnalle; yhdestä emittoivalle kerrokselle tai yhdelle 10 eristekerrokselle muodostetusta elektrodista; ja toisen eristekerroksen toisesta elektrodista.
Tätä keksintöä tarkastellaan seuraavan yksityiskohtaisen selityksen perusteella liitteenä olevien piirustuksen avulla, jolloin 15 kuvio 1 poikkipintakuva, jossa näkyy keksinnön mu kainen ohutkalvoelektroluminenssilaite.
Keksinnön mukaista TFEL-laitetta selitetään seuraa-vassa yksityiskohtaisemmin kuvioon 1 viitaten.
Läpinäkyvälle alustalle 1 on sijoitettu yksi elek-20 trodi 2a, ja yksi eristekerros 3a peittää elektrodin 2a. Emittoiva kerros 4 on muodostettu eristekerroksen 3a päälle. Toinen eristekerros 3b on muodostettu eristekerroksen 3a päälle peittämään emittoivan kerroksen 4. Toinen elektrodi 2b on muodostettu toisen eristekerroksen 3b päälle.
25 Teholähde 5 on kytketty elektrodien 2a ja 2b läpi korkean sähkökentän syöttämiseksi emittoivaan kerrokseen.
Läpinäkyvä alusta 1 on muodostettu esimerkiksi lasista .
Yksi elektrodeista 2a, 2b (esim. 2a), joka sijait-30 see läpinäkyvän alustan puolella, on muodostettu läpinäky-. västä johtavasta materiaalista kuten ITO:sta. Toinen elek trodi (esim. 2b) on muodostettu tavallisesta johtavasta materiaalista kuten alumiinista ja kuparista.
Eristekerrokset 3a, 3b on muodostettu Ta205:sta, 35 Y203:sta, Al203:sta, Si3N4:stä, SiA10N:stä, Ti02:sta, Si02:s- 98874 4 ta, Zr02:sta, Nb205:stä, BaTi03:sta, PbTi03:sta ja Hf02:sta. Huomautettakoon että eristekerrosta ei ole välttämätöntä asettaa emittoivan kerroksen 4 jokaiselle pinnalle ja se voidaan suunnitella ainoastaan emittoivan kerroksen 4 yh-5 delle pinnalle. Tässä tapauksessa jompikumpi näistä kahdesta elektrodista on sijoitettu suoraan emittoivan kerroksen 4 pinnalle.
Emittoiva kerros 4 koostuu perusmateriaalina toimivan maa-alkalimetallin fluoridista sisältäen elementti-10 ioneja luminesenssikeskuksena.
Emittoivan kerroksen 4 perusmateriaalina toimivan maa-alkalimetallin fluoridiseoksena tulevat kyseeseen esimerkiksi CaF2, SrF2 ja BaF2 ja etenkin CaF2 ja SrF2, joista kumpikin on tehokas helpon käsiteltävyyden ansiosta.
15 Emittoivan kerroksen 4 luminesenssikeskuksena toi mivina elementti-ioneina voidaan käyttää esimerkiksi Bi3+:aa ja lantanidi-elementtejä Tb3+:aa, Tm3+:aa, Sm3+:aa, Pr3*:aa, Ce3+:aa ja Eu2+:aa. Näistä Eu2*:aa, Ce3+:aa, Tm3+:aa ja Bi3+:aa voidaan käyttää sinisenä luminesenssikeskuksena 20 toimivina elementti-ioneina. Ennen kaikkea Eu2+ vaikuttaa sinisen luminenssin suureen väripuhtauteen. Ei ainoastaan perusmateriaalin positiivisen ionisäteen ja luminesenssikeskuksena toimivien elementti-ionien säteen yhteensopimi-nen, vaan myös esimerkiksi energiatasoon vaikuttavien pe-‘ 25 rusmateriaalin negatiivisten ionien valinta vaikuttaa oleellisesti sinisen luminenssin korkeaan väripuhtauteen. Koska Eu2+ on säteeltään lähempänä perusmateriaalin positiivisia ioneja (Ca2+, Sr2+ jne.), eli maa-alkalimetallin fluoridiseoksen ioneja, saadaan emissiospektri, jonka 30 huippu osuu sinisen aallonpituuden alueelle. Samanaikai-sesti energiataso nousee suhteessaan F-:een, perusmateriaalin negatiiviseen ioniin, aiheuttaen väripuhtaudeltaan korkean sinisen emission. Sinisenä luminesenssikeskuksena toimivien elementti-ionien ja perusmateriaalien CaF2, SrF2 35 ja BaF2 välinen suhde on edullisesti 0,05:n ja 2:n paino- »
II
98874 5 %:n välillä Eu2+:lle, 0,01 -2 paino-% Ce3:lle, 0,01-0,3 pai-no-% Tm:lle ja 0,03-1 paino-% Bi3+:lle.
Emittoiva kerros 4 on muodostettu kalvoksi käyttäen hyväksi sputterointimenetelmää. Emittoiva kerros ai-5 kaansaadaan valmistamalla maa-alkalimetallin fluoridiyh-disteen (eli perusmateriaalin) ja elementti-ioniyhdisteen (eli luminesenssikeskuksen) reaktion välityksellä jauho-mainen massa, joka sisältää elementti-ionit (luminesenssikeskuksen) perusmateriaalissaan, sintraamalla tämän jotta 10 kohteena toimiva syntyy sintrattu kappale. Sputterointi tapahtuu jalokaasuilmakehässä kuten heliumissa, neonissa ja argonissa tai seoskaasun ilmakehässä sisältäen flonin kuten CF4:n edellä mainitussa jalokaasussa. Koska emittoiva kerros voidaan muodostaa alemmassa lämpötilassa, on mah-15 dollista käyttää lämpökestävyydeltään heikkoa lasia alustana. Lisäämällä erityisesti flon-sarjan kaasua on mahdollista kompensoida F:n häviäminen, minkä aiheuttaa sputterointi ohutkalvossa. Sekoitussuhteen yläraja flon-sarjan kaasua varten on enintään n. 1.2 kertainen jalokaasuun 20 nähden, jota käytetään yhdessä flon-sarjan kaasun kanssa.
Syynä on se, että ylärajan ylittäessä tämän arvon, kalvon muodostumisnopeus (sputterointihöyrytystiheys) laskee huomattavasti .
Keksinnön mukaisessa TFEL-laitteessa ylläpidetään 25 erittäin suurta sähköistä resistiivisyyttä käyttämällä maa-alkalimetallin fluoridiyhdistettä emittoivan kerroksen perusmateriaalina. Tämän seurauksena on myös siinä tapauksessa, että laite on tehty ohutkalvoyksiköksi, mahdollista syöttää korkea jännite elektrodien läpi ilman ylimääräis-30 ten kerrosten muodostamista ohutkalvoyksikön pinnalle, ja aikaansaada huippukirkkaus-TFEL-laite.
Seuraavassa selitetään keksinnön esimerkkejä kuvioon 1 viitaten.
98874 6
Esimerkki 1
Kun Eu203 :a oli lisätty CaF2:een 0,5 paino-%:n suhteessa, saatua rakennetta lämmitettiin muokkauskaasun (N2:H2 = 1:0,1) virrassa 1200 °C:n lämpötilassa 2 tuntia 5 jauhomaisen CaF2:Em:n saamiseksi. Jauhetta kuumapuristet-tiin 1370 °C:ssa N2-kaasuilmakehässä sintratun kappaleen aikaansaamiseksi CaF2:Em:n yhdisteen kohteeksi, jota käytetään tässä keksinnössä.
1700 Ä:n paksuinen läpinäkyvä ITO-elektrodi (yksi 10 elektrodi) 2a ja 4000 - 5000 Ä:n paksuinen Ta205 eristeker-ros (yksi eristekerros) 3a muodostettiin peräkkäin lasisen läpinäkyvän alustan 1 päälle. Magnetroni-sputterointi suoritettiin Ar-ilmakehässä kohteeseen, joka oli edellä mainitun CaF2:Eu:n yhdisteen sintrattu kappale. Näin menetel-15 Ien 4000 - 5000 Ä:n paksuinen emittoiva kerros 4 muodostui eristekerroksen 3a päälle koostuen CaF2:n yhdisteestä (perusmateriaali) ja 0,2 paino-%:n Eu2+:sta (luminesenssikes-kus) .
Sitten muodostettiin 4000 - 5000 Ä:n paksuinen Ta205 20 eristekerros 3b eristekerroksen 3a päälle sulkien sisäänsä emittoivan kerroksen 4, ja alumiinielektrodi 2b muodostettiin, kuten toinenkin elektrodi, eristekerroksen 3b päälle kuvion 1 mukaisen ohutkalvoelektroluminesenssilaitteen (TFEL-laitteen) aikaansaamiseksi.
25 TFEL-laitteessa 120 Vrms:n jännite syötettiin elek trodien 2a ja 2b läpi teholähteestä 5 500 Hz:n taajuudella (siniaalto). Tämän seurauksena havaittiin sinisen valon emissio, jonka huippu oli 427 nm aallonpituutta ja lumi-nanssi 35 cd/m2. Lisäksi TFEL-laitteen annettiin olla il-30 makehässä 1000 tuntia ja jännitteen annettiin vaikuttaa . elektrodien 2a ja 2b läpi samoissa olosuhteissa kuin edel lä, jolloin ilmeni luminanssiltaan samanlainen sinisen valon emissio.
Il 98874 7
Esimerkki 2 TFEL-laite valmistettiin samalla menetelmällä kuin edellä selitettiin esimerkissä 1, paitsi että magnetroni-sputterointi suoritettiin Ar:CF4 = l:l:n ilmakehässä koh-5 teeseen, eli CaF2:Bi:n yhdisteen sintrattuun kappaleeseen 4000-4500 A :n paksuisen emittoivan kerroksen, jonka koostumus on CaF2 perusmateriaalina ja 0,05 paino-%:a Bi3+:aa, muodostamiseksi eristekerroksen päälle.
TFEL-laitteessa 120 Vrms:n jännite syötettiin elek-10 trodien 2a ja 2b läpi teholähteestä 5 500 Hz:n taajuudella (siniaalto). Tämän seurauksena havaittiin sinisen valon emissio, jonka huippu oli 449 nm aallonpituutta ja lumi-nanssi 8 cd/m2. Lisäksi TFEL-laitteen annettiin olla ilmakehässä 1000 tuntia, ja jännite syötettiin elektrodien 2a 15 ja 2b läpi. Todettiin että laite tuottaa sinistä lumine-senssia.
Esimerkki 3 TFEL-laite valmistettiin samalla menetelmällä kuin edellä kuvattiin kuviossa 1, paitsi että magnetroni-sput-20 terointi suoritettiin Ar-ilmakehässä kohteeseen, eli yhdisteen SrF2:Eu sintrattuun kappaleeseen 4000 - 4500 Ä:n paksuisen valoa emittoivan kerroksen, joka koostuu SrF2:sta perusmateriaalina ja 0,15 paino-%:sta Eu2+:aa, muodostamiseksi eristekerroksen päälle.
25 Esimerkin 3 TFEL-laitteessa 120 Vrms:n jännite syö tettiin elektrodien 2a ja 2b läpi teholähteestä 5 500 Hz: n taajuudella (siniaalto). Tämän seurauksena havaittiin sinisen valon emissio, jonka huippu on 422 nm aallonpituutta ja luminanssi 46 cd/m2. On todettu, että samanaikaisesti 30 synty väripuhtaudeltaan korkeata sinistä luminesenssiä. Lisäksi TFEL-laitteen annettiin olla ilmakehässä 1000 tuntia ja se tuotti väripuhtaudeltaan korkeata sinistä luminesenssiä syöttämällä jännitettä elektrodien 2a ja 2b välillä samoissa olosuhteissa kuin on kuvattu edellä. Täl-35 löin voitiin havaita samanlainen valon emissio.
98874 8
Esimerkki 4
Kuvion 1 mukainen TFEL-laite valmistettiin samalla menetelmällä kuin esimerkissä 1, paitsi että magnetroni-sputterointi suoritettiin Ar-ilmakehässä kohteeseen eli 5 yhdisteen CaF2:Tb sintrattuun kappaleeseen 4000 - 4500 Ä:n paksuisen emittoivan kerroksen muodostamiseksi eristeker-roksen päälle. Tässä tapauksessa emittoiva kerros oli muodostettu perusmateriaalina toimivan CaF2:n ja luminesenssi-keskuksena toimivan 2 paino-%:n Tb3+:n yhdisteestä.
10 Esimerkin 4 kuvaamassa TFEL-laitteessa 120 Vrms:n jännite syötettiin molempien elektrodien läpi teholähteestä 5 500 Hz:n taajuudella (siniaalto). Todettiin, että laite tuottaa virheätä luminesenssiä, jonka huippu on 544 nm aallonpituutta ja luminanssi 73 cd/m2. Lisäksi TFEL-15 laitteen annettiin olla ilmakehässä 1000 tuntia, ja jännitettä syötettiin elektrodien 2a ja 2b välillä samoissa olosuhteissa kuin edellä kuvattiin. Todettiin, että laite tuottaa väripuhtaudeltaan korkeata samanlaista vihreätä luminesenssiä.
20 Esimerkki 5
Kuvion 1 TFEL-laite valmistettiin samalla menetelmällä kuin selitettiin esimerkissä 1, paitsi että magnet-roni-sputterointi suoritettiin Ar:n ilmakehässä kohteeseen eli yhdisteen CaF2:Sm sintrattuun kappaleeseen, emittoivan 25 kerroksen muodostamiseksi eristekerroksen päälle. Tässä tapauksessa emittoiva kerros on muodostettu perusmateriaalina toimivan CaF2:n ja luminesenssikeskuksena toimivan 0,5 paino-%:n SmJ+:n yhdisteestä.
120 Vrms:n jännite syötettiin molempien elektrodien 30 läpi teholähteestä 5 500 Hz:n taajuudella (siniaalto) esimerkin 5 osoittamassa TFEL-laitteessa. Todettiin, että laite tuottaa punertavan oranssia luminesenssiä, jonka huippu on 575 nm aallonpituutta ja luminanssi 52 cd/nh. Lisäksi TFEL-laitteen annettiin olla ilmakehässä 1000 tun-35 tia, ja jännitettä syötettiin elektrodien 2a ja 2b läpi li 98874 9 samoissa olosuhteissa kuin on edellä kuvattu. Todettiin, että laite tuottaa väripuhtaudeltaan korkeata samanlaista luminesenssia.
Esimerkki 6 5 TFEL-laite valmistettiin samalla menetelmällä kuin esimerkissä 1, paitsi että magnetroni-sputterointi suoritettiin Ar-ilmakehässä kohteeseen, eli CaF2:Ce:n sintrat-tuun kappaleeseen 4000-4500 Ä:n paksuisen emittoivan kerroksen, joka muodostuu perusmateriaalina toimivan CaF2:n ja 10 luminesenssikeskuksena toimivan 0,08 paino-%:n Ce3*:n yh disteestä, muodostamiseksi eristekerroksen päälle.
TFEL-laitteessa 120 Vrms:n jännite syötettiin elektrodien 2a ja 2b läpi teholähteestä 5 500 Hz:n taajuudella (siniaalto). Tämän seurauksena havaitiin sinertävän vihreä 15 emissio, jolla oli kaksi huippua 467 nm ja 503 nm aallonpituutta ja luminanssi 3 cd/m2. Lisäksi TFEL-laitteen annettiin olla ilmakehässä 1000 tuntia, ja jännitettä syötettiin elektrodien 2a, 2b läpi samoissa olosuhteissa kuin on kuvattu edellä, ja tällöin havaittiin samanalainen va-20 lon emissio.
Esimerkki 7 TFEL-laite valmistettiin samalla menetelmällä kuin esimerkissä 1, paitsi että magnetroni-sputterointi suoritettiin Ar-ilmakehässä kohteeseen, eli SrF2:Bi:n sintrat-25 tuun kappaleeseen 4000 - 4500 Ä:n paksuisen emittoivan kerroksen, joka koostuu perusmateriaalista SrF2:sta ja luminesenssikeskuksena toimivasta 0,06 paino-%:n Bi3+:sta, muodostamiseksi eristekerroksen päälle.
TFEL-laitteessa 120 Vrms:n jännitettä syötettiin 30 teholähteestä elektrodien 2a, 2b läpi 500 Hz:n taajuudella (siniaalto). Tämän seurauksena havaittiin sinisen valon emissio, jonka huippu oli 451 nm aallonpituutta ja luminanssi 6 cd/m2. Lisäksi sen jälkeen, kun TFEL-laitteen annettin olla 1000 tuntia ilmakehässä, jännitettä syötet-35 tiin elektrodien 2a, 2b läpi samoissa olosuhteissa, antaen tulokseksi samanlaisen valon emission.
98874 10
Esimerkki 8 TFEL-laite valmistettiin samalla menetelmällä kuin esimerkissä 1, paitsi että magnetroni-sputterointi suoritettiin Ar:CF4 = 1:0, 8:n ilmakehässä kohteeseen, eli yhdis-5 teen SrF2:Tb sintrattuun kappaleeseen 4000 - 4500 Ä:n paksuisen emittoivan kerroksen, joka koostuu SrF2:sta perusmateriaalina ja luminesenssikeskuksena toimivasta 2,3 paino-%:n Tb3+:sta, muodostamiseksi eristekerroksen päälle.
TFEL-laitteessa 120 Vrms:n jännite syötettiin teho-10 lähteestä 5 elektrodien 2a, 2b läpi 500 Hz:n taajuudella (siniaalto). Tämän seurauksena havaittiin vihreän valon emissio, jonka päähuippu oli 550 nm aallonpituutta ja lu-minanssi 90 cd/cm2. Sen jälkeen kun TFEL-laitteen oli annettu olla ilmakehässä 1000 tuntia, jännitettä syötettiin 15 elektrodien läpi samoissa olosuhteissa, jolloin tuloksena oli samanlainen valon emissio.
Esimerkki 9 TFEL-laite valmistettiin samalla menetelmällä kuin esimerkissä 1, paitsi että magnetroni-sputterointi suori-20 tettiin Ar-ilmakehässä kohteeseen, eli SrF2:Sm:n sintrattuun kappaleeseen 4000 - 4500 Ä:n paksuisen emittoivan kerroksen, jonka perusmateriaalina on SrF2 ja luminesenssikeskuksena 0,4 paino-%:n Sm3+, muodostamiseksi eristekerroksen päälle.
25 TFEL-laitteessa 120 Vrms:n jännittettä syötettiin elektrodien 2a, 2b läpi valolähteestä 5 500 Hz:n taajuudella (siniaalto). Tämän seurauksena havaittiin punertavan oranssi valon emissio, jonka päähuippu on 580 nm aallonpituutta ja luminanssi 60 cd/m2. Lisäksi sen jälkeen, kun 30 täten aikaansaadun TFEL-laitteen annettiin olla ilmakehässä 1000 tuntia, jännitettä syötettiin elektrodien 2a, 2b läpi samoissa olosuhteissa antaen samanlaisen valon emission .
Kuten edellä selitettiin, tämän keksinnön avulla 35 aikaansaadaan ohutkalvoelektroluminesenssilaite, joka sisältää ulkoilmakehässä luotettavuudeltaan korkean emit- 98874 11 toivan kerroksen ja joka vanhenee vähemmän käytettäessä alkaalista maa-alkalimetallifluoridiyhdistettä perusmateriaalina ja joka voi tuottaa väripuhtaudeltaan korkeaata sinistä luminesenssiä, joka on oleellinen täyden värin 5 saamiseksi johtuen perusmateriaalin positiivisten ionien (Ca2+, Sr2+) säteen samankaltaisuudesta sinisenä luminesens-sikeskuksena toimivien elementti-ionien säteiden kanssa.
Claims (10)
1. Ohutkalvoelektroluminesenssilaite käsittäen: emittoivan kerroksen (4); 5 eristekerroksen (3a), (3b), joka on muodostettu emittoivan kerroksen (4) kummallekin tai toiselle pinnalle; yhden elektrodin (2a), joka on muodostettu emittoivan kerroksen (4) tai yhden eristekerroksen (3a) päälle; 10 sekä toisen elektrodin (2b), joka on muodostettu toisen eristekerroksen (3b) päälle; tunnettu siitä, että emittoiva kerros (4) koostuu perusmateriaalista, joka on maa-alkalimetallin fluoridi-15 yhdiste, ja elementti-ioneista, joita on lisätty perusma teriaaliin luminesenssikeskukseksi .
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että maa-alkalimetallifluoridiyhdiste on CaF2.
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tun nettu siitä, että maa-alkalimetallifluoridiyhdiste on SrF2.
4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että elementti-ionit ovat lantanidiele- 25 mentti-ioneja.
5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että elementti-ionit ovat vismutti-ione-ja.
6. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laite, t u n -30 n e t t u siitä, että elementti-ionit ovat europiumia (Eu) .
7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että emittoiva kerros (4) on muodostettu suorittamalla sputterointi kohteelle, joka on sintrattu 35 kappale, joka koostuu maa-alkalimetallin fluoridiyhdis- li 98874 teestä perusmateriaalina ja elementti-ionit on lisätty luminesenssikeskukseksi perusmateriaaliin.
8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että eristekerros (3a), (3b) on Ta205. 5
9. Täysivärinäyttölaite koostuen yhdisteltynä sinistä emittoivasta TFEL-yksiköstä; vihreätä emittoivasta TFEL-yksiköstä; ja punaista emittoivasta TFEL-yksiköstä; tunnettu siitä, että sinistä emittoivalla TFEL-10 yksiköllä on emittoiva kerros (4), joka koostuu perusmateriaalista, joka on maa-alkalimetallin fluoridiyhdiste, sekä elementti-ionista, joka toimii luminesenssikeskukse-na, elementti-ionin ollessa yksi joukosta Eu2+, Ce3+, Tm3+ ja Bi3+. • 98874
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63327558A JPH02244031A (ja) | 1988-12-27 | 1988-12-27 | 薄膜型エレクトロルミネッセンス表示素子 |
| JP32755888 | 1988-12-27 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI896278A0 FI896278A0 (fi) | 1989-12-27 |
| FI98874B FI98874B (fi) | 1997-05-15 |
| FI98874C true FI98874C (fi) | 1997-08-25 |
Family
ID=18200408
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI896278A FI98874C (fi) | 1988-12-27 | 1989-12-27 | Ohutkalvoelektroluminesenssilaite |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5086252A (fi) |
| JP (1) | JPH02244031A (fi) |
| FI (1) | FI98874C (fi) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5270614A (en) * | 1989-04-10 | 1993-12-14 | Sharp Kabushiki Kaisha | Luminescent material |
| WO1991003918A1 (en) * | 1989-09-04 | 1991-03-21 | Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho | Thin-film el element |
| FR2683948B1 (fr) * | 1991-11-20 | 1994-03-04 | France Telecom | Structure de composant optique integre contenant une terre rare, procede de realisation et applications. |
| JP2605555B2 (ja) * | 1992-09-14 | 1997-04-30 | 富士ゼロックス株式会社 | 無機薄膜ｅｌ素子 |
| JPH0696862A (ja) * | 1992-09-14 | 1994-04-08 | Fuji Xerox Co Ltd | 無機薄膜ｅｌ素子 |
| JPH07335382A (ja) * | 1994-06-14 | 1995-12-22 | Sharp Corp | 薄膜ｅｌ素子 |
| US5602445A (en) * | 1995-05-12 | 1997-02-11 | Oregon Graduate Institute Of Science And Technology | Blue-violet phosphor for use in electroluminescent flat panel displays |
| US5796120A (en) * | 1995-12-28 | 1998-08-18 | Georgia Tech Research Corporation | Tunnel thin film electroluminescent device |
| CN1070314C (zh) * | 1996-12-30 | 2001-08-29 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 单层薄膜电致发光器件的制备 |
| US6358632B1 (en) * | 1998-11-10 | 2002-03-19 | Planar Systems, Inc. | TFEL devices having insulating layers |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4048533A (en) * | 1971-10-12 | 1977-09-13 | Owens-Illinois, Inc. | Phosphor overcoat |
| US4126807A (en) * | 1973-11-21 | 1978-11-21 | Owens-Illinois, Inc. | Gas discharge display device containing source of lanthanum series material in dielectric layer of envelope structure |
| GB1581830A (en) * | 1976-06-01 | 1980-12-31 | Secr Defence | Phosphors |
| JPS5554386A (en) * | 1978-09-20 | 1980-04-21 | Dainippon Toryo Co Ltd | Fluorescent substance and fluorescent display tube with low-speed electron beam excitation |
| JPS5975200A (ja) * | 1982-10-22 | 1984-04-27 | 富士写真フイルム株式会社 | 放射線像変換方法およびその方法に用いられる放射線像変換パネル |
| JPS60182692A (ja) * | 1984-02-29 | 1985-09-18 | ホ−ヤ株式会社 | 薄膜ｅｌ素子とその製造方法 |
| JPS60221484A (ja) * | 1984-04-17 | 1985-11-06 | Fuji Photo Film Co Ltd | 放射線像変換方法およびその方法に用いられる放射線像変換パネル |
| EP0258888B1 (en) * | 1986-09-05 | 1992-06-24 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Thin film electroluminescence display device |
| JPS63141252A (ja) * | 1986-12-02 | 1988-06-13 | Hitachi Ltd | 低圧放電灯 |
| US4940315A (en) * | 1988-10-05 | 1990-07-10 | Ford Motor Company | Patterning of insulator on electrochromic material as determinant for area of coloration |
-
1988
- 1988-12-27 JP JP63327558A patent/JPH02244031A/ja active Pending
-
1989
- 1989-12-18 US US07/451,874 patent/US5086252A/en not_active Expired - Fee Related
- 1989-12-27 FI FI896278A patent/FI98874C/fi not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5086252A (en) | 1992-02-04 |
| FI98874B (fi) | 1997-05-15 |
| JPH02244031A (ja) | 1990-09-28 |
| FI896278A0 (fi) | 1989-12-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3107743B2 (ja) | 電子放出性電極およびその製造方法、並びにそれを用いた冷陰極蛍光管およびプラズマディスプレイ | |
| Srivastava et al. | Photon Cascade Luminescence of Pr3+ in LaMgB5 O 10 | |
| US6982124B2 (en) | Yttrium substituted barium thioaluminate phosphor materials | |
| FI98874C (fi) | Ohutkalvoelektroluminesenssilaite | |
| US4027192A (en) | Electroluminescent device comprising electroluminescent layer containing indium oxide and/or tin oxide | |
| Benalloul et al. | IIA‐III2‐S4 ternary compounds: New host matrices for full color thin film electroluminescence displays | |
| JPS60182692A (ja) | 薄膜ｅｌ素子とその製造方法 | |
| Haranath et al. | Tuning of emission colours in strontium aluminate long persisting phosphor | |
| US8466615B2 (en) | EL functional film and EL element | |
| JPH07335382A (ja) | 薄膜ｅｌ素子 | |
| JPS6346117B2 (fi) | ||
| US4508610A (en) | Method for making thin film electroluminescent rare earth activated zinc sulfide phosphors | |
| US5029320A (en) | Thin film electroluminescence device with Zn concentration gradient | |
| JPWO2005042669A1 (ja) | 電界発光材料及びそれを用いた電界発光素子 | |
| JPS6040160B2 (ja) | 電場発光素子 | |
| JP4178271B2 (ja) | 酸化物電界発光材料及びそれを用いた電界発光素子 | |
| JPS61283680A (ja) | けい光スクリ−ン | |
| Bondar et al. | Thin Film Energy‐Controlled Variable Color Cathodoluminescent Screens | |
| EP0680244A2 (en) | Thin film light emitting element | |
| JPH0541284A (ja) | Ｅｌ素子 | |
| JP2532506B2 (ja) | カラ―ｅｌディスプレイ装置 | |
| JPS59143297A (ja) | 交流駆動薄膜電場発光素子 | |
| Gualtieri | Cathodoluminescence of Ce: La2Be2O5 single crystals | |
| JP3446542B2 (ja) | 薄膜ｅｌ素子 | |
| JP2009035623A (ja) | 無機酸化物蛍光体及びそれを用いた光源 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG | Patent granted |
Owner name: KABUSHIKI KAISHA TOSHIBA |
|
| BB | Publication of examined application | ||
| MM | Patent lapsed |
Owner name: KABUSHIKI KAISHA TOSHIBA |