FR2597111A1 - Matiere phosphorescente, panneau electroluminescent la comportant, et procede de fabrication d'un tel panneau - Google Patents
Matiere phosphorescente, panneau electroluminescent la comportant, et procede de fabrication d'un tel panneau Download PDFInfo
- Publication number
- FR2597111A1 FR2597111A1 FR8704970A FR8704970A FR2597111A1 FR 2597111 A1 FR2597111 A1 FR 2597111A1 FR 8704970 A FR8704970 A FR 8704970A FR 8704970 A FR8704970 A FR 8704970A FR 2597111 A1 FR2597111 A1 FR 2597111A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- electroluminescent
- panel
- anodes
- manganese
- binder
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
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
- C09K11/57—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing manganese or rhenium
-
- 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
- C09K11/57—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing manganese or rhenium
- C09K11/572—Chalcogenides
- C09K11/574—Chalcogenides with zinc or cadmium
-
- 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
- H05B33/02—Details
- H05B33/04—Sealing arrangements, e.g. against humidity
-
- 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
- H05B33/10—Apparatus or processes specially adapted to the manufacture of electroluminescent light sources
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Luminescent Compositions (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
Abstract
L'INVENTION CONCERNE DES PANNEAUX D'AFFICHAGE ELECTROLUMINESCENTS. ELLE SE RAPPORTE A DES PANNEAUX DANS LESQUELS DES ELEMENTS D'IMAGE SONT FORMES PAR UNE MATIERE ELECTROLUMINESCENTE 15 PLACEE ENTRE DES ANODES 14 ET DES CATHODES 17. SELON L'INVENTION, LA TENEUR EN EAU DE LA MATIERE ELECTROLUMINESCENTE 15 EST REDUITE A MOINS DE 6 MICROGRAMMES D'EAU PAR GRAMME DE QUANTITE TOTALE DE LA MATIERE ELECTROLUMINESCENTE ET DU LIANT. APRES DESHYDRATATION, LES ELEMENTS ACTIFS SONT ENFERMES DANS UN CAPOT 20 CONTENANT UN GAZ INERTE SEC. APPLICATION A LA FABRICATION DES PANNEAUX D'AFFICHAGE.
Description
La présente invention concerne une matière phosphorescente destinée à un
affichage électroluminescent. Plus précisément, elle concerne des perfectionnements à la couche phosphorescente d'un panneau d'affi5 chage électroluminescent à matière active à base d'une poudre de sulfure de zinc, par exemple un panneau d'affichage de type matriciel ou de type segmenté, et surtout un tel panneau destiné à fonctionner sous la commande d'un courant continu, bien que l'invention 10 s'applique aussi aux panneaux d'affichage destinés à
fonctionner en présence d'un courant alternatif.
Le phénomène d'électroluminescence est l'émission de lumière à partir d'une matière électroluminescente cristalline lorsqu'un champ électrique lui est 15 appliqué. Une matière électroluminescente couramment utilisée est le sulfure de zinc activé par introduction de divers éléments tels que le manganèse, dans la structure de son réseau, en quantité inférieure à une mole pour cent. Lorsqu'une telle matière est soumise à 20 l'influence d'un champ électrique d'amplitude suffisante, elle émet de la lumière dont la couleur est caractéristique de la composition de la matière. Le sulfure de zinc activé par du manganèse (appelé matière luminescente sulfure de zinc-manganèse ou ZnS-Mn) donne une cou25 leur orangé jaunâtre agréable centrée sur la longueur
d'onde de 585 nm.
Les matières électroluminescentes du type ZnS-Mn se caractérisent par une luminance lumineuse
élevée, un rendement lumineux élevé et un rapport élevé 30 de discrimination, et par une longue durée d'utilisation.
La luminance lumineuse est l'intensité lumineuse obtenue par unité de surface, lors de l'excitation par un champ électrique, et elle est habituellement mesurée en candélas par mètre carré. Le rendement lumineux est 35 le rapport de la lumière produite à l'énergie consommée par le dispositif, et il est habituellement exprimé en lumens par watt. Le rapport de discrimination est le
: 0::1 0
20 25 30 35
rapport de la luminance obtenue en présence d'une tension à la luminance obtenue sans tension.
Une large gamme de couleurs peut être obtenue par remplacement du manganèse par d'autres matières telles que des activateurs à base de cuivre ou d'éléments alcalino-terreux, ou par addition au maganèse de tels activateurs, ou par remplacement du sulfure de zinc par d'autres matières phosphorescentes semblables telles que le séléniure de zinc, ou par addition de telles matières au sulfure de zinc.
Les matières électrolumescentes peuvent
être réalisées avec une grande variété de configurations de manière qu'elles correspondent à de nombreuses fonctions différentes. Dans de nombreux dispositifs électroluminescents, le dispositif d'affichage est un panneau qui est divisé en une matrice de pels activée individuellement (c'est-à-dire d'éléments d'image).
Deux subdivisions principales des dispositifs électroluminescents sont déterminées d'après le mode de fonctionnement, en courant alternatif ou en courant continu. Dans les configurations fonctionnant en courant continu, les électrons d'un circuit externe passent par les éléments d'image du panneau. Dans les configurations en courant alternatif, les éléments d'image sont coupléscapacitivement à un circuit externe.
Des dispositifs électroluminescents sont aussi fabriqués à l'aide de configurations de matières électroluminescentes sous forme de poudre ou de couche mince. Les matières électroluminescentes en poudre sont formées par précipitation de cristaux de la matière électroluminescente, formant une poudre de dimension granulaire convenable, par mise en suspension de la poudre dans un véhicule analogue à une laque, et par application de la suspension à un substrat, par exemple par pulvérisation, par sérigraphie ou par raclage avec une lame. Les matières électroluminescentes en couche mince sont formées par condensation de vapeur, dans des opérations de dépôt sous vide en phase vapeur, de pulvérisation cathodique ou de dépôt chimique en phase vapeur. Deux configurations auxquelles l'invention 5 s'applique particulièrement bien, sont les panneaux d'affichage à matrice luminescente à matière en poudre et de type segmenté, destinées à fonctionner en courant continu. Les panneaux d'affichage de type matriciel peuvent être utilisés dans diverses applications et, en 10 général, ils sont utiles à la place des tubes à rayon cathodique, là o ces tubes sont utilisés. Par exemple, des panneaux d'affichage de type matriciel peuvent être utilisés dans des applications telles que les oscilloscopes, les postes de télévision et les moniteurs d'ordi15 nateurs. Une application particulièrement avantageuse du panneau d'affichage de type matriciel est celle d'un moniteur d'un microordinateur ou d'un ordinateur personnel. Le panneau d'affichage à matrice électroluminescente permet la réalisation d'un ordinateur personnel 20 très peu encombrant et ainsi facilement portatif, grâce à la suppression de la nécessité de l'utilisation du
tube à rayon cathodique.
Les panneaux d'affichage de type segmenté sont utiles par exemple dans des dispositifs d'affichage 25 alphanumériques, dans des appareils tels que les montres numériques, les calculatrices de poche et les indicateurs des pompes à essence, donnant le prix, le volume fourni
et le coût de la quantité fournie.
L'utilisation des panneaux d'affichage à ma30 trice électroluminescente comme moniteurs d'ordinateurs
personnels et dans diverses autres applications, est déjà connue. Cependant, les panneaux d'affichage électroluminescents subissent divers modes de dégradation après une certaine période d'utilisation et les panneaux doi35 vent être remplacés en temps utile.
La demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique n 752 317, déposée le 3 juillet 1985 par David Glaser
décrit une matière phosphorescente pour panneaux électro-
luminescents d'affichage ayant une longue durée d'utilisation, par rapport aux matériaux connus avant cette invention. Cependant, même ce matériau s'est révélé 5 sensible dans une certaine mesure au phénomène de "formation postérieure", c'est-à-dire de progression du processus de formation au-delà de la valeur souhaitable pour l'obtention de la luminescence, avec réduction de capacité des éléments électroluminescents formés de la 10 matière phosphorescente. Une réduction supplémentaire de cette tendance à la "formation postérieure" s'est
révélée souhaitable.
En conséquence, l'invention concerne un matériau électroluminescent destiné à être utilisé dans 15 des panneaux d'affichage de type électroluminescent,
ayant une longue durée d'utilisation et en particulier une faible tendance au phénomène de "formation postérieure.
Une matière phosphorescente selon la technique 20 antérieure, destinée à être utilisée comme panneau d'affichage électroluminescent, par exemple de type matriciel, comprend: (a) des particules électroluminescentes dont la dimension est comprise entre environ 0,1 et 2,5 pm, 25 contenant du sulfure de zinc qui contient environ 0,1 à 1,0 % en poids de manganèse, (b) un revêtement de sulfure de cuivre formé sur les particules de matière électroluminescente, et
(c) un liant diélectrique.
La présente invention concerne aussi, à titre de perfectionnement d'une telle matière phosphorescente, la déshydratation de la matière phosphorescente à moins de 6 microgrammes d'eau par gramme de quantité totale de matière électroluminescente et de liant. De préfé35 rence, la quantité d'eau est réduite à moins de 3 ou même à moins de 2 microgrammes d'eau par gramme de quantité totale de matière électroluminescente et de liant. Un la procédé préféré de réduction de la quantité d'eau à la valeur voulue est le séchage par congélation. Un autre procédé qui peut être préférable dans certains cas, est l'extraction d'eau par application simultanée de chaleur 5 et d'une dépression. Le séchage par congélation présente cependant l'avantage de permettre une extraction d'eau sans chauffage. Le chauffage peut dégrader les éléments phosphorescent, par exemple par déclenchement de réactions chimiques indésirables. Le séchage par congélation 10 permet l'extraction d'eau que la seule chaleur ne permet pas, de manière connue, sans dégradation des
éléments phosphorescents.
On a constaté que la déshydratation jusqu'à la teneur indiquée permettait la formation d'une matière 15 phosphorescente moins sensible au phénomène de "formation postérieure". Un panneau d'affichage électroluminescent selon la technique antérieure comporte: (1) un substrat plat et transparent, non con20 ducteur de l'électricité, (2) au moins une anode, appliquée sur une face du substrat transparent et non conducteur de l'électricité, (3) une couche phosphorescente d'environ 15 25 à 40 microns d'épaisseur, comportant au moins un élément électroluminescent appliqué à une face du substrat transparent et non conducteur de l'électricité et en contact électrique avec l'anode, chaque élément électroluminescent comprenant: (a) des particules de matière électroluminescente dont la dimension est comprise entre environ 0,1 et 2, 5 microns, comprenant du sulfure de zinc qui contient environ 0,1 à 1,0 % en poids de manganèse et de préférence 0,4 % en poids de manganèse, (b) un revêtement de sulfure de cuivre formé sur les particules de la matière électroluminescente, et (c) un liant diélectrique, et
15 20 25 30 35
(4) au moins une cathode conductrice, chaque cathode étant en contact électrique avec un élément électroluminescent.
Dans le cas d'un panneau d'affichage électroluminescent de type matriciel, le dispositif comporte: (1) un substrat transparent et plat non conducteur de l'électricité, (2) plusieurs anodes conductrices transparentes et parallèles les unes aux autres, appliquées sur une première face du substrat transparent non conducteur, (3) une couche phosphorescente ayant une épaisseur comprise entre environ 15 et 40 microns, comprenant plusieurs éléments électroluminescents parallèles les uns aux autres, appliqués sur la première face du substrat transparent et non conducteur, sur les anodes transparentes et conductrices de l'électricité, en direction oblique par rapport aux anodes transparentes, chaque élément électroluminescent comprenant: (a) des particules de matière électroluminescentes dont la dimension est comprise entre environ 0,1 et 2,5 microns, comprenant du sulfure de zinc qui contient environ 0, 1 à 1,0 % en poids de manganèse et de préférence 0,4 % en poids de manganèse, (b) un revêtement de sulfure de cuivre formé sur les particules électroluminescentes, et (c) un liant diélectrique, et
(4) plusieurs cathodes conductrices de l'électricité, parallèles les unes aux autres et appliquées chacune sur un élément électroluminescent.
La présente invention concerne, à titre de perfectionnement de tels panneaux d'affichage électroluminescents ou de type matriciel, l'extraction (de préférence par séchage par congélation) d'eau qui peut être contenue dans la matière phosphorescente utilisée dans le panneau, au-delà de 6 microgrammes d'eau (et de préférence 3 ou même 2 microgrammes d'eau) par gramme de quantité totale de la matière électroluminescente et du liant.
Un panneau d'affichage électroluminescent de type matriciel selon l'invention peut être réalisé par mise en oeuvre d'un procédé qui comprend: (1) l'application de plusieurs anodes transpa5 rentes, conductrices de l'électricité et parallèles les unes aux autres, à une première face d'un substrat transparent et non conducteur de l'électricité, (2) la préparation d'une poudre homogène de cristaux de sulfure de zinc contenant environ 0,1 à 10 1,0 % en poids de manganèse, afin que des grains cristallins de dimension comprise entre 0,1 et 2,5 microns soient obtenus, (3) l'immersion des grains cristallins dans une solution saline aqueuse contenant un sel choisi dans 15 le groupe qui comprend le chlorure de cuivre et le nitrate de cuivre, afin que le zinc soit remplacé en surface par du cuivre et que des particules de sulfure de zinc-manganèse, revêtues de sulfure de cuivre, soient formées, (4) le mélange d'un liant diélectrique avec une quantité suffisante d'un diluant pour que le liant diélectrique ait une viscosité permettant l'application d'un mélange du liant diélectrique, du diluant et des particules de sulfure de zinc-manganèse revêtues de 25 sulfure de cuivre sur le substrat transparent et non conducteur de l'électricité, (5) le mélange du mélange de liant diélectrique et de diluant aux particules de sulfure de zinc-manganèse revêtues de sulfure de cuivre, (6) l'application du mélange de liant diélectrique, de diluant et de particules de sulfure de zincmanganèse, revêtues de sulfure de cuivre, sur le substrat transparent et non conducteur de l'électricité, sur les anodes transparentes parallèles et conductrices de 35 l'électricité, et sous forme de bandes qui sont parallèles les unes aux autres mais obliques par rapport aux anodes transparentes parallèles, (7) l'évaporation du diluant du mélange formé par le liant diélectrique, le diluant et les particules de sulfure de zinc-manganèse revêtues de sulfure de cuivre, afin qu'il reste une série de bandes de liant 5 diélectrique et de particules de sulfure de zinc-manganèse revêtues de sulfure de cuivre, (8) l'application de cathodes, à raison d'une cathode sur chaque bande de liant diélectrique et de particules de sulfure de zinc-manganèse revêtues de 10 sulfure de cuivre, et (9) la circulation d'un courant suffisant de formation dans les cathodes, le liant diélectrique et les particules de sulfure de zincmanganèse revêtues de sulfure de cuivre et les anodes pour que des tronçons 15 des bandes de liant diélectrique et de particules de
sulfure de zinc-manganèse revêtues de sulfure de cuivre forment une matrice de pels ou éléments d'image électroluminescents.
L'invention concerne, à titre de perfectionnement à ce procédé, la réalisation de l'étape finale indiquée (la circulation d'un courant de formation dans les cathodes, les particules de sulfure de zinc-manganèse et les anodes afin que les éléments d'image soient formés) en atmosphère d'air sec, dans une boîte à gants, puis (10) la disposition du panneau dans une chambre dans laquelle une dépression peut être appliquée et dans laquelle un gaz inerte peut être introduit, (11) la réduction de la température du panneau 30 dans la chambre à moins de - 10 C et de préférence à moins de - 30 C afin que l'eau du panneau soit congelée sous forme de glace, (12) l'application d'une dépression à la chambre, par un conduit de vide ayant un robinet de 35 fermeture, afin que la pression soit réduite à moins de
0,025 torr et de préférence à moins de 0,012 torr, de manière que la glace du panneau se sublime, et l'évacua-
ú tion de la glace sublimée hors de la chambre afin que l'eau soit retirée du panneau, (13) le maintien d'une dépression partielle jusqu'à ce que l'eau ne soit plus extraite du panneau, par exemple pendant 20 à 60 minutes, (14) la fermeture du robinet du conduit de vide, (15) l'introduction d'un gaz inerte, de préférence de l'hélium ou de l'argon sec, dans la 10 chambre, (16) le scellement au substrat d'un capuchon arrière placé au-dessus des anodes, des éléments électroluminescents et des cathodes, à l'aide d'un ciment à faible coefficient de pénétration de manière que les 15 anodes, les éléments électroluminescents et les cathodes soient enfermés dans le gaz inerte, (17) la vérification de fuites éventuelles au niveau du joint formé entre le capuchon et le substrat, et (18) le vieillissement du panneau par circulation d'un courant dans les cathodes, les éléments d'image et les anodes afin qu'une phosphorescence soit provoquée dans des conditions normales de fonctionnement jusqu'à ce que la réponse des éléments d'image (produc25 tion d'une phosphorescence par les divers éléments
d'image à la suite du passage du courant) soit suffisamment uniforme, par exemple pendant une à deux heures.
Le liant diélectrique peut être de type organique, tel que la nitrocellulose, ou de type minéral, 30 tel que le sulfure d'étain ou une matière céramique.
D'autres caractéristiques et avantages de
l'ihvention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'exemples de réalisation,
faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une perspective schématique d'un panneau d'affichage électroluminescent de type matriciel selon l'invention, avant l'application d'un capuchon arrière; la figure 2 est une vue expansée de bout du panneau d'affichage électroluminescent de type matriciel de la figure 1, représentant des détails de construction, suivant les flèches 2 de la figure 1; et la figure 3 est analogue à la figure 1 mais
représente l'application du capuchon arrière.
Le panneau d'affichage électroluminescent de type matriciel représenté sur la figure 1 est vu du côté opposé à celui qui est vu par un observateur lors 10 de l'utilisation réelle. Une partie du panneau est représentée sur la figure 2 en direction perpendiculaire à la direction d'observation lors de l'utilisation réelle. Le panneau 10 comporte un substrat 11 sur 15 lequel sont déposés, sur une première face, divers éléments constituants décrits dans la suite du présent mémoire. Les éléments constituants donnent une électroluminescence à l'interface de ces éléments et du substrat 11. Le panneau d'affichage électroluminescent de type 20 matriciel est destiné à être vu par un observateur 12,
à travers le substrat 11, suivant l'axe de vision 13.
La structure générale et le fonctionnement des panneaux d'affichage électroluminescents de type matriciel sont décrits déjà dans la technique antérieure, 25 par exemple par E.L. Tannas,Electroluminescent Displays,
chapitre 8 dans E.L. Tannas, Ed., Flat-Panel Displays and CRTs (1984), ainsi que dans les brevets des EtatsUnis d'Amérique n 3 731 353, 3 869 646 et 4 140 937. En outre, la demande précitée de brevet des Etats-Unis 30 d'Amérique n 752 317 donne une description complémentaire. Cependant, la description qui suit permet la compréhension de l'invention sans référence à la technique antérieure.
Le substrat 11 est transparent, plat et 35 non conducteur de l'électricité. Les matériaux préférés pour la formation du substrat 11 sont des verres,
par exemple de type sodocalcique et de borosilicate.
1 1 Plusieurs anodes transparentes 14, parallèles les unes aux autres et conductrices de l'électricité, sont appliquées à une première face du substrat transparent 11, non conducteur de l'électricité. Les anodes 14 5 peuvent être formées d'oxyde d'étain ou d'oxyde d'étain
et d'indium.
Une couche phosphorescente ayant 15 à 40 pm d'épaisseur environ et de préférence 25 pm d'épaisseur environ, comprenant plusieurs éléments parallèles 15 10 d'une matière électroluminescente, est appliquée sur la
première face du substrat transparent 11, sur les anodes transparentes et conductrices 14. La direction d'application des éléments parallèles 15 est oblique et elle est de préférence perpendiculaire aux anodes 15 transparentes et conductrices 14.
Les éléments électroluminescents 15 contiennent des particules 16 d'une matière électroluminescente (voir figure 2) ayant une dimension comprise entre environ 0,1 et 2,5 pm, et un liant diélectrique. Les particules 20 16 contiennent du sulfate de zinc contenant environ 0,1 à 1,0 % en poids de manganèse et de préférence environ 0,4 % en poids de manganèse; ainsi que, de préférence, 0,05 % environ en poids de cuivre et un revêtement de sulfure de cuivre, sur les particules électrolumines25 centes. Le liant diélectrique, de manière avantageuse, est de type organique tel que la nitrocellulose. Comme indiqué précédemment, un liant minéral tel que le sulfure d'étain ou une matière céramique, peut aussi
être utilisée.
Plusieurs cathodes parallèles 17, conductrices
de l'électricité et de préférence formées d'aluminium, sont appliquées sur les éléments électroluminescents 16, chaque cathode 17 étant appliquée sur un élément 16.
L'indication du fait que les éléments électroluminescents 35 16 sont appliqués sous forme de bandes et que les cathodes 17 sont appliquées sur les éléments 16 est destinée à spécifier la configuration finale des éléments
16 et des cathodes 17 et non l'ordre dans lequel le dispositif est construit. Il est commode d'appliquer les particules électroluminescentes et le liant sous forme d'une feuille et l'aluminium des cathodes 17 sous 5 forme d'une autre feuille, puis de les découper simultanément afin qu'elles forment les éléments 16 et les cathodes 17. De manière connue, il existe d'autres procédés de formation simultanée d'éléments électroluminescents individuels et d'électrodes, qui peuvent aussi 10 être utilisés.
Dans une partie de l'application du liant, de la matière électroluminescente et des cathodes, les opérations exécutées peuvent comprendre la découpe du liant, des particules électroluminescentes et des 15 cathodes à la dimension voulue, lorsqu'ils ont été appliqués sur une surface supérieure à celle sur laquelle ils doivent rester dans le panneau terminé, et l'application de liaisons formant des ponts entre les cathodes et les bornes auxquelles elles doivent être connectées. 20 Le courant circule ensuite entre les cathodes 17 et les anodes 14, d'abord afin que des tronçons des bandes de liant diélectrique organique et de particules de sulfure de zinc-manganèse revêtues de sulfure de cuivre forment une matrice d'éléments 18 d'image de 25 type électroluminescent, et ultérieurement afin que ces éléments 18 émettent de la lumière. Le courant circule par le trajet le plus direct entre les cathodes 17 et les anodes 14, c'est-à-dire dans les parties colonaires de forme rectangulaire des éléments 15 comprises 30 dans les carrés délimités à ne première extrémité par la largeur des anodes 14 et à l'autre extrémité par la largeur des cathodes 17. Chaque partie colonaire rectangulaire d'éléments électroluminescents 15 constitue un élément d'image 18. Chaque élément d'image 18 peut 35 émettre de la lumière par commande indépendante à l'aide d'un circuit connu dans la technique, assurant l'adressage séquentiel de toutes les combinaisons de cathodes
17 et d'anodes 14, par multiplexage temporel.
Les anodes 14 et les cathodes 17 sont de préférence distantes les unes des autres avec une distance de 0,25 mm entre leur centre, si bien que la densité des éléments d'image est d'environ seize éléments par 5 millimètre carré ou 1600 éléments d'image par centimètre carré. Les panneaux d'affichage électroluminescents de type matriciel peuvent être fabriqués par les opérations suivantes: (1) l'application de plusieurs anodes transparentes 14, parallèles les unes aux autres et conductrices de l'électricité, de préférence formées d'oxyde d'étain ou d'oxyde d'étain et d'indium, sur une première face d'un substrat transparent 11, non conducteur de 15 l'électricité, de préférence formé d'un verre sodocalcique ou de borosilicate, (2) la préparation d'une poudre homogène de cristaux de sulfure de zinc contenant environ 0,1 à 1,0 % et de préférence environ 0,4 % en poids de manga-20 nèse, et de préférence en outre 0,05 % environ de cuivre, afin que des grains cristallins de dimension comprise entre 0,1 et 2,5 pm soient obtenus, (3) l'immersion des grains cristallins dans une solution saline aqueuse contenant un sel choisi 25 dans le groupe qui est formé du chlorure de cuivre et du nitrate de cuivre, si bien que le zinc est remplacé en surface par du cuivre et des particules de sulfure de zinc-manganèse revêtues de sulfure de cuivre sont formées, (4) le mélange d'un liant diélectrique avec une quantité suffisante d'un diluant pour que le liant diélectrique ait une viscosité permettant l'application d'un mélange du liant diélectrique, du diluant et des particules de sulfure de zinc-manganèse revêtues 35 de sulfure de cuivre sur le substrat transparent et non conducteur de l'électricité, (5) le mélange du mélange de liant diélectrique et de diluant avec les particules de sulfure de zincmanganèse revêtues de sulfure de cuivre, (6) l'application du mélange du liant diélectrique, du diluant et des particules de sulfure de 5 zinc-manganèse revêtues de sulfure de cuivre, sur le substrat transparent 11 non conducteur de l'électricité, au-dessus des anodes transparentes et parallèles 14, et sous forme de bandes 15 qui sont parallèles les unes aux autres mais obliques par rapport aux anodes 10 transparentes parallèles 14, de préférence en direction perpendiculaire; (7) l'évaporation du diluant du mélange du liant diélectrique, du diluant et des particules de sulfure de zinc-manganèse revêtues de sulfure de cuivre, 15 afin qu'il reste une série de bandes 15 de liant diélectrique et de particules de sulfure de zinc-manganèse revêtues de sulfure de cuivre, (8) l'application de cathodes 17, à raison d'une cathode sur chaque bande 15 de liant diélectrique 20 et de particules de sulfure de zinc-manganèse revêtues de sulfure de cuivre, (9) la circulation, en atmosphère d'air sec et dans une boîte à gants, d'un courant suffisant de formation dans les cathodes, le liant diélectrique 25 et les particules de sulfure de zinc-manganèse revêtues de sulfure de cuivre, et les anodes 14 pour que des tronçons des bandes du liant diélectrique et des particules de sulfure de zinc- manganèse revêtues de sulfure de cuivre forment une matrice d'éléments électrolumines30 cents d'image. 18, (10) la disposition du panneau 10 dans une chambre (non représentée) dans laquelle une dépression peut être appliquée et dans laquelle un gaz inerte peut être introduit, (11) la réduction de la température du panneau placé dans la chambre à moins de - 10 C et de préférence à moins de - 30 C afin que l'eau du panneau 10 soit congelée sous forme de glace, (12) l'application d'une dépression ou vide partiel à la chambre, par un conduit de vide (non representé) ayant un robinet de fermeture afin que la pression soit réduite à moins de 0,025 torr et de préférence à 5 moins de 0,012 torr, de manière que la glace du panneau se sublime et que la glace sublimée soit retirée de la chambre si bien que l'eau est retirée du panneau, (13) le maintien de la dépression jusqu'à ce que de l'eau ne soit plus retirée du panneau, par 10 exemple pendant 20 à 60 min environ, (14) la fermeture du robinet du conduit de vide, (15) l'introduction d'un gaz inerte dans la chambre, de préférence de l'hélium ou de l'argon sec, 15 (16) la fixation étanche au substrat 11 d'un capuchon 20 (voir figure 3) placé par-dessus les anodes 14, les éléments électroluminescents 15 et les cathodes 17, à l'aide d'un ciment à faible coefficient de pénétration afin que les anodes 14, les éléments électrolumi20 nescents 15 et les cathodes 17 soient enfermés dans le gaz inerte, (17) la vérification de la présence de fuites au niveau du joint formé entre le capuchon arrière 20 et le substrat 11, et (18) le vieillissement du panneau 10 par circulation d'un courant dans les cathodes 17, les éléments d'image 18 et les anodes 14 afin qu'une phosphorescence soit provoquée dans les conditions normales de fonctionnement jusqu'à ce que la réponse des éléments 30 d'image (production d'une phosphorescence dans les divers éléments d'image 18 à la suite du passage du courant) soit suffisamment uniforme, par exemple pendant
1 à 2 heures. D'autres détails concernant la préparation 35 du panneau d'affichage
figurent dans la demande précitée
de brevet des Etats-Unis d'Amérique n 752 317.
L'application des capuchons arrière et la vérification de la présence de fuites sont des opérations
déjà connues dans la technique.
Le capuchon arrière 20 est de préférence formé d'aluminium et est appliqué de manière qu'il ne crée 5 pas de contact électrique entre les cathodes 17 et les anodes 14. Le capuchon arrière 20 peut aussi être formé d'un verre. Ce capuchon 20 est fixé de manière étanche au substrat 11, au-dessus des anodes 14, des éléments électroluminescents 15 et des cathodes 17, par utilisa10 tion d'un ciment à faible coefficient de pénétration, par exemple une résine époxyde ayant un faible coefficient de dégazage, notamment une résine qui ne forme pas des quantités notables de gaz pendant son durcissement. Un ciment convenable est l'adhésif à base 15 de résine époxyde "Bacon" FA-1 qui est un adhésif non
chargé de qualité pour gyromètre, vendu par Bacon Industries Inc., Watertown, Mass. et Irvine, Californie.
Les essais de détermination de fuites importantes peuvent être réalisés par exemple par immersion 20 du panneau, portant le capuchon arrière, dans de l'eau tiède et par observation de bulles. Les petites fuites peuvent être détectées par disposition du panneau étanche dans une chambre sous vide, par application d'une dépression dans la chambre, et par contrôle de 25 la présence dans la chambre de gaz inerte qui a été utilisé pour l'atmosphère qui entoure en permanence les anodes 14, les éléments électroluminescents 15 et
les cathodes 17.
Bien entendu, diverses modifications peuvent 30 être apportées par l'homme de l'art aux matières, panneaux et procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir
du cadre de l'invention.
Claims (22)
1. Matière phosphorescente destinée à un dispositif d'affichage électroluminescent, caractérisée en ce qu'elle contient: (a) des particules électroluminescentes dont la dimension est comprise entre environ 0,1 et 2,5 im, comprenant du sulfure de zinc qui contient environ 0,1 à 1,0 % en poids de manganèse, (b) un revêtement de sulfure de cuivre formé 10 sur les particules, (c) un liant diélectrique, et (d) au maximum 6 microgrammes d'eau par gramme de quantité totale de matière électroluminescente et
de liant.
2. Matière selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle contient moins de 3 microgrammes d'eau par gramme de quantité totale de matière électroluminescente et de liant.
3. Matière selon la revendication 1, caracté20 risée en ce qu'elle contient moins de 2 microgrammes
d'eau par gramme de quantité totale de matière électroluminescente et de liant.
4. Matière selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la matière phospho25 rescente est déshydratée par séchage par congélation.
5. Matière selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la matière phosphorescente est déshydratée par application simultanée
de chaleur et d'une dépression.
6. Panneau d'affichage électroluminescent de type matriciel, caractérisé en ce qu'il comprend: (1) un substrat plat et transparent (11) non conducteur de l'électricité, (2) plusieurs anodes transparantes (14) paral35 lèles les unes aux autres et conductrices de l'électricité, appliquées sur une première face du substrat transparent, (3) une couche phosphorescente d'environ 15 à pm d'épaisseur, comprenant des éléments électroluminescents parallèles les uns aux autres (15) appliqués sur la première face du substrat transparent, au-dessus 5 des anodes transparentes, en direction oblique par rapport aux anodes transparentes, chaque élément électroluminescent comprenant: (a) des particules électroluminescentes (16) dont la dimension est comprise entre environ 0, 1 10 et 2,5 pm, comprenant du sulfure de zinc contenant environ 0,1 à 1,0 % en poids de manganese, (b) un revêtement de sulfure de cuivre formé sur les particules électroluminescentes, (c) un liant diélectrique, et 15 (d) moins de 6 microgrammes d'eau par gramme de quantité totale de matière électroluminescente et de liant, et (4) plusieurs cathodes (17) parallèles les unes
aux autres et conductrices de l'électricité, chaque 20 cathode étant appliquée sur un élément électroluminescent.
7. Panneau selon la revendication 6, caractérisé en ce que chaque élément électroluminescent (15) contient moins de 3 microgrammes d'eau par gramme de 25 quantité totale de matière électroluminescente et de liant.
8. Panneau selon la revendication 6, caractérisé en ce que chaque élément électroluminescent (15) contient moins de 2 microgrammes d'eau par gramme de 30 quantité totale de matière électroluminescente et de liant.
9. Panneau selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que les éléments électroluminescents (15) sont déshydratés par séchage par 35 congélation.
10. Panneau selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que les éléments
électroluminescents (15) sont déshydratés par application simultanée de chaleur et d'une dépression.
11. Panneau selon l'une quelconque des revendications 6 à-8, caractérisé en ce qu'il comporte en outre 5 un capuchon arrière (20) fixé de manière étanche au
substrat (11), au-dessus des anodes (14), des éléments électroluminescents (15) et des cathodes (17), à l'aide d'un ciment à faible coefficient de pénétration, afin que les anodes, les éléments électroluminescents et 10 les cathodes soient enfermés de manière permanente dans
un gaz inerte.
12. Panneau selon la revendication 11, caractérisé en ce que le ciment est une résine époxyde dégageant
peu de gaz.
13. Panneau selon la revendication 11, caractérisé en ce que le gaz inerte est de l'hélium sec.
14. Panneau selon la revendication 11, caracterisé en ce que le gaz inerte est de l'argon sec.
15. Panneau selon la revendication 11, caracté20 risé en ce que le capuchon arrière (20) est formé d'aluminium et est appliqué afin qu'il ne provoque pas de contact électrique entre des cathodes et des anodes.
16. Panneau selon la revendication 11, caracté25 risé en ce que le capuchon arrière (20) est formé de verre.
17. Procéde de fabrication d'un panneau d'affichage électroluminescent de type matriciel, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes: 30 (1) l'application de plusieurs électrodes transparenes (14), parallèles les unes aux autres et conductrices de l'électricité, sur une première face d'un substrat transparent (11) non conducteur de l'électricité, (2) la préparation d'une poudre homogène de
cristaux de sulfure de zinc contenant environ 0,1 à 1,0 % en poids de manganèse, afin que des grains cristal-
lins de dimension comprise entre 0,1 et 2,5 um soient obtenus, (3) l'immersion des grains cristallins dans une solution aqueuse de nitrate de cuivre, afin que du 5 zinc soit remplacé en surface par du cuivre et que des particules de sulfure de zinc-manganèse revêtues de sulfure de cuivre soient formées, (4) le mélange d'un liant diélectrique avec une quantité d'un diluant suffisante pour que le liant 10 diélectrique ait une viscosité permettant l'application d'un mélange du liant diélectrique, du diluant et des particules de sulfure de zinc-manganèse revêtues de sulfure de cuivre sur le substrat transparent et non conducteur, (5) le mélange du mélange de liant diélectrique et du diluant avec les particules de sulfure de zincmanganèse revêtues de sulfure de cuivre, (6) l'application du mélange du liant diélectrique, du diluant et des particules de sulfure de zinc20 manganèse revêtues de sulfure de cuivre sur le substrat transparent (11) non conducteur de l'électricité, au- dessus des anodes transparentes et parallèles, et sous forme de bandes qui sont parallèles les unes aux autres mais obliques par rapport aux anodes trans25 parentes parallèles, (7) l'évaporation du diluant du mélange du liant diélectrique, du diluant et des particules de sulfure de zinc-manganèse revêtues de sulfure de cuivre, afin qu'une série de bandes de liant diélectrique 30 et de particules de sulfure de zinc-manganèse revêtues de sulfure de cuivre soit laissée, (8) l'application de cathodes (17), chaque cathode étant placée sur une bande de liant diélectrique et de particules de sulfure de zinc-manganèse revêtues 35 de sulfure de cuivre, (9) la circulation, en atmosphère d'air sec et dans une boîte à gants, d'un courant de formation dans les électrodes, le liant diélectrique et les particules de sulfure de zinc-manganese revêtues de sulfurede cuivre, et dans les anodes suffisant pour que des tronçons de bandes de liant diélectrique organique 5 et de particules de sulfure de zinc-manganese revêtues de sulfure de cuivre forment une matrice d'éléments électroluminescents d'image, (10) la disposition du panneau dans une chambre dans laquelle peut être appliquée une dépres10 sion et dans laquelle un gaz inerte peut être introduit, (11) l'abaissement de la température du panneau se trouvant dans la chambre à une valeur inférieure à - 10 C afin que l'eau du panneau soit congelée sous forme de glace, (12) l'application d'une dépression à la chambre par l'intermédiaire d'un conduit de vide ayant un robinet de fermeture afin que la pression soit réduite à une valeur inférieure à 0,025 torr, de manière que la glace du panneau se sublime et que la glace 20 sublimée soit retirée de la chambre si bien que l'eau est retirée du panneau, (13) le maintien de la dépression jusqu'à ce que de l'eau ne soit plus retirée du panneau, (14) la fermeture du robinet du conduit 25 de vide, (15) l'introduction d'un gaz inerte dans la chambre, (16) le scellement d'un capuchon arrière (20) sur le substrat, par-dessus les anodes, les élé30 ments électroluminescents et les cathodes, à l'aide d'un ciment à faible coefficient de pénétration, afin que les anodes, les éléments électroluminescents et les cathodes soient enfermés de manière permanente dans le gaz inerte, (17) la vérification de la présence de fuites au niveau du joint formé - entre le capuchon arrière et le substrat, et
(18) le vieillissement du panneau par circula-
: V:::::; 0::::
: f: : f : :: d::: L L ::
0 > -: 1 0
:: :: :: :::: :
::::::::
:: " ::
:::::::
:
: -:::::
0:::: :::; :,: : 0 ::::: l::.: D :: ::: -
tion d'un courant dans les cathodes, les éléments d'image et les anodes afin qu'il présente une phosphorescence dans des conditions normales de fonctionnement et jusqu'à ce que la réponse des éléments d'image soit suffisamment uniforme.
18. Procédé selon la revendication 17, caractérisé en ce que la température du panneau placé dans la chambre est abaissée au-dessous de moins 30 C.
19. Procédé selon la revendication 17, caractérisé en ce que la pression est réduite à moins de 0,012 torr.
20. Procédé selon la revendication 17, caractérisé en ce que la dépression est maintenue pendant un temps compris entre environ 20 et 60 min.
21. Procédé selon la revendication 17, caractérisé en ce que le gaz inerte est l'hélium sec.
22. Procédé selon la revendication 17, caractérisé en ce que le gaz inerte est l'argon sec.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US84976886A | 1986-04-09 | 1986-04-09 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2597111A1 true FR2597111A1 (fr) | 1987-10-16 |
Family
ID=25306479
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8704970A Pending FR2597111A1 (fr) | 1986-04-09 | 1987-04-08 | Matiere phosphorescente, panneau electroluminescent la comportant, et procede de fabrication d'un tel panneau |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6310687A (fr) |
| KR (1) | KR870010154A (fr) |
| DE (1) | DE3712004A1 (fr) |
| FR (1) | FR2597111A1 (fr) |
| GB (1) | GB2189076A (fr) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3929056A1 (de) * | 1989-09-01 | 1991-03-07 | Metallgesellschaft Ag | Elektrisch leitfaehiges zinksulfid-pulver und verfahren zu seiner herstellung sowie dessen verwendung |
| DE19953924A1 (de) * | 1999-11-10 | 2001-06-07 | Bundesdruckerei Gmbh | Zinksulfidische Elektroluminophore sowie Verfahren zu ihrer Herstellung |
| JP4545535B2 (ja) * | 2003-09-19 | 2010-09-15 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 製造装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2254044A1 (de) * | 1971-11-05 | 1973-05-10 | Gen Electric Co Ltd | Elektrolumineszente anzeigevorrichtung und verfahren zu ihrer herstellung |
| GB2177540A (en) * | 1985-07-03 | 1987-01-21 | Cherry Electrical Prod | Phosphorescent material for electroluminescent display |
-
1987
- 1987-04-08 KR KR870003353A patent/KR870010154A/ko not_active Application Discontinuation
- 1987-04-08 FR FR8704970A patent/FR2597111A1/fr active Pending
- 1987-04-08 GB GB08708379A patent/GB2189076A/en not_active Withdrawn
- 1987-04-09 DE DE19873712004 patent/DE3712004A1/de not_active Withdrawn
- 1987-04-09 JP JP62087892A patent/JPS6310687A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2254044A1 (de) * | 1971-11-05 | 1973-05-10 | Gen Electric Co Ltd | Elektrolumineszente anzeigevorrichtung und verfahren zu ihrer herstellung |
| GB2177540A (en) * | 1985-07-03 | 1987-01-21 | Cherry Electrical Prod | Phosphorescent material for electroluminescent display |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB8708379D0 (en) | 1987-05-13 |
| KR870010154A (ko) | 1987-11-30 |
| GB2189076A (en) | 1987-10-14 |
| DE3712004A1 (de) | 1987-11-05 |
| JPS6310687A (ja) | 1988-01-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FR2724940A1 (fr) | Luminophore et dispositif d'affichage fluorescent | |
| FR2613105A1 (fr) | Dispositif d'affichage electroluminescent a couche intermediaire permettant une formation amelioree, et sa preparation | |
| FR2607995A1 (fr) | Elements d'eclairage electroluminescents | |
| EP0278757A2 (fr) | Dispositif électroluminescent avec cathode | |
| FR2732480A1 (fr) | Procede de fabrication de dispositifs lumineux en couleurs encapsules hermetiquement | |
| Thornton | Electroluminescence maintenance | |
| FR2760755A1 (fr) | Luminophore et dispositif d'affichage | |
| US4675092A (en) | Method of producing thin film electroluminescent structures | |
| FR2599173A1 (fr) | Panneau d'affichage electroluminescent et son procede de fabrication | |
| WO2005099315A1 (fr) | Élément à électroluminescence | |
| FR2597111A1 (fr) | Matiere phosphorescente, panneau electroluminescent la comportant, et procede de fabrication d'un tel panneau | |
| Pichler | Conjugated polymer electroluminescence: technical aspects from basic devices to commercial products | |
| US20050202162A1 (en) | Reactive metal sources and deposition method for thioaluminate phosphors | |
| Bröms et al. | Magnesium as electrode in polymer LEDs | |
| JPS6137886A (ja) | Ｅｌ素子 | |
| Jolinat et al. | The effect of the thicknesses of the various layers on the colour emitted by an organic electroluminescent device | |
| FR2585359A1 (fr) | Matiere phosphorescente pour affichage electroluminescent | |
| FR2758431A1 (fr) | Dispositif d'affichage electroluminescent en couche mince et a excitation alternative et son procede de realisation | |
| JPH0337994A (ja) | 有機薄膜発光素子 | |
| JPH02251429A (ja) | 透明導電性フィルム | |
| FR2702870A1 (fr) | Ecran électroluminescent. | |
| FR2847904A1 (fr) | Luminophore de couleurs chaudes lumineuses et disositif d'affichage fluorescent. | |
| Uchida | Electroluminescence of ZnS: Mn, Cu, Cl Films | |
| EP0806787B1 (fr) | Réalisation d'une anode d'écran plat de visualisation | |
| Tanaka et al. | Preparation of ITO electrode on the organic layer by sputtering |