JP2001185358A - Encapsulated fluorescent particle for electroluminescence and el display panel, and manufacturing method for the same - Google Patents

Encapsulated fluorescent particle for electroluminescence and el display panel, and manufacturing method for the same

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JP2001185358A
JP2001185358A JP37174799A JP37174799A JP2001185358A JP 2001185358 A JP2001185358 A JP 2001185358A JP 37174799 A JP37174799 A JP 37174799A JP 37174799 A JP37174799 A JP 37174799A JP 2001185358 A JP2001185358 A JP 2001185358A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fluorescent particle which has a high wet-proof and also a high brightness. SOLUTION: An encapsulated fluorescent particle for electroluminescence is composed of fluorescent particle of ZnS 22 and PbTiO3 film 21 of a perovskite crystal structure which covers this fluorescent particle 22. PbTiO3 film 21 has a perovskite structure of a single crystal or multiple crystal and so it has less electrical loss and high dielectric constant. That means it has easier fluorescence particle excitation by electric field as the surrounding dielectric constant of fluorescent particle 22 is higher. Since the brightness of electroluminescence is proportionate to the applied voltage in square or cube, this fluorescent particle can be applied by high voltage. Therefore it has both high wet-proof and high brightness.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はカプセル化されたエ
レクトロルミネセンス(以下において「EL」とい
う。)用蛍光体粒子、これを用いたELディスプレイパ
ネル、及びカプセル化されたEL用蛍光体粒子の製造方
法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to encapsulated phosphor particles for electroluminescence (hereinafter, referred to as "EL"), an EL display panel using the same, and an encapsulated phosphor particle for EL. It relates to a manufacturing method.

【0002】[0002]

【従来の技術】EL用蛍光体材料は平板ディイスプレー
パネル及び装飾品、ブラウン管、並びに蛍光照明器具の
ような様々な用途に用いられている。このEL用蛍光体
材料としては単結晶や蒸着蛍光膜なども使われる。しか
しながら、最も一般的に使用されているのは、硫化亜鉛
(ZnS)系のEL用蛍光体である。EL用蛍光体に電
圧を印加し、発光させるEL装置は基本構造の違いによ
り、EL用蛍光体粒子(以下において、単に「蛍光体粒
子」と略記する。)を用いた分散型EL装置と蛍光体薄
膜を用いた薄膜EL装置に分けられる。
2. Description of the Prior Art Phosphor materials for EL are used in various applications such as flat display panels and decorative articles, cathode ray tubes, and fluorescent lighting equipment. A single crystal, a vapor-deposited fluorescent film, or the like is also used as the EL phosphor material. However, most commonly used is a zinc sulfide (ZnS) phosphor for EL. An EL device that emits light by applying a voltage to a phosphor for EL is different from a dispersive EL device using phosphor particles for EL (hereinafter simply referred to as “phosphor particles”) due to a difference in basic structure. It is divided into a thin film EL device using a body thin film.

【0003】分散型EL装置は図19に示すように、蛍
光体粒子を強誘電体に分散したものを蛍光層54とし、
それを発光を妨げない透明電極43及び背面電極46の
間に挟んだ一種の平行平板型コンデンサである。透明電
極43には端子31が、背面電極46には端子32が接
続されている。蛍光層54と背面電極46との間には、
更に、絶縁層45が挿入されている。そして、この絶縁
層45を介して、端子31と端子32との間に所定の電
圧を印加することにより、EL発光をする。この材料と
して一般的に使用されているのはZnS系の蛍光体粒子
22である。
[0003] As shown in FIG. 19, a dispersion type EL device is formed by dispersing phosphor particles in a ferroelectric material to form a phosphor layer 54.
This is a kind of parallel plate type capacitor sandwiched between the transparent electrode 43 and the back electrode 46 which does not hinder light emission. The terminal 31 is connected to the transparent electrode 43, and the terminal 32 is connected to the back electrode 46. Between the fluorescent layer 54 and the back electrode 46,
Further, an insulating layer 45 is inserted. Then, by applying a predetermined voltage between the terminal 31 and the terminal 32 through the insulating layer 45, EL light emission is performed. Generally used as this material are ZnS-based phosphor particles 22.

【0004】一方薄膜EL装置は、真空蒸着法などによ
って作成した厚さ1μm程度の蛍光膜を発光層とし、そ
れを透明電極と金属電極で挟みこんだものである。
On the other hand, a thin-film EL device is a device in which a phosphor film having a thickness of about 1 μm formed by a vacuum deposition method or the like is used as a light-emitting layer and sandwiched between a transparent electrode and a metal electrode.

【0005】EL装置を実用レベルのものにするために
は、蛍光体粒子は、次の3つの条件を備えていなければ
ならない。
In order for an EL device to be of a practical level, phosphor particles must satisfy the following three conditions.

【0006】(1)耐湿性に優れていること、(2)発
光効率が優れていること、(3)電場による励起が容易
であること。
(1) It is excellent in moisture resistance, (2) It is excellent in luminous efficiency, and (3) It is easy to be excited by an electric field.

【0007】第一の条件については、蛍光体粒子の発光
強度は、高湿度の条件下では急激に減衰する性質を有す
るため、信頼性が高く安定したEL装置の実現には必須
の条件である。このため、図19に示すように、EL装
置は一般に比較的厚い、例えば、25から125 μm
の防湿フィルム41により包まれている。更に、その内
部に吸湿層42が挿入されている。また、図18に示す
ように蛍光体粒子22を、金属酸化物薄膜24で被覆す
る技術が提案されている(特許第2756044号参
照)。金属酸化物薄膜24としては、チタン(TiO)
及びチタン/ケイ素、TiO/(SiO)、アルミナ
(Al) 、酸化スズ(SnO)、ジルコニア(Zr
)等が知られている。また、これらの金属酸化物薄
膜24の厚みは、約0.1〜3.0μmである。
The first condition is an essential condition for realizing a highly reliable and stable EL device because the emission intensity of the phosphor particles rapidly attenuates under high humidity conditions. . For this reason, as shown in FIG. 19, EL devices are generally relatively thick, for example, 25 to 125 μm.
Wrapped in a moisture-proof film 41. Further, a moisture absorbing layer 42 is inserted therein. Further, as shown in FIG. 18, a technique of coating the phosphor particles 22 with a metal oxide thin film 24 has been proposed (see Japanese Patent No. 2756044). As the metal oxide thin film 24, titanium (TiO 2 )
And titanium / silicon, TiO 2 / (SiO 2 ), alumina
(Al 2 O 3 ), tin oxide (SnO 2 ), zirconia (Zr
O 2 ) and the like are known. Further, the thickness of these metal oxide thin films 24 is about 0.1 to 3.0 μm.

【0008】第二の条件に付いては蛍光体粒子全体につ
いて当然成立しなければならない条件であり、このため
には発光効率の良い発光中心が存在するか、あるいは吸
収端発光の場合にはその発光過程を妨げるような不純物
や格子欠陥などの少ないことが必要である。
The second condition is a condition that must be satisfied for the entire phosphor particles. For this purpose, there is a luminescent center with good luminous efficiency, or in the case of absorption edge luminescence, the presence of a luminescent center. It is necessary that impurities and lattice defects which hinder the light emitting process be small.

【0009】第三の条件については、蛍光体粒子の周囲
の誘電率を上げることにより電場による励起を容易にす
ることが重要である。またELの明るさは一般に加えた
電圧の2から3乗に比例するため、蛍光体粒子に加える
電圧はできるかぎり高い方が望ましい。よって蛍光体粒
子の周りを誘電率が高く、かつ電気的損失の少ない強誘
電体材料で覆うことがきわめて重要になってくる。
Regarding the third condition, it is important to increase the dielectric constant around the phosphor particles to facilitate excitation by an electric field. Further, since the brightness of EL is generally proportional to the second to third power of the applied voltage, it is desirable that the voltage applied to the phosphor particles be as high as possible. Therefore, it is extremely important to cover the phosphor particles with a ferroelectric material having a high dielectric constant and a small electric loss.

【0010】強誘電体材料においては、変位型の強誘電
体とりわけペロブスカイト型強誘電体は非常に重要であ
る。その代表例としてチタン酸バリウム(BaTi
)が挙げられる。十分に高温で結晶は完全な立方晶
であるが、ある特定の温度以下では、Ti4+,Ba
2+の正イオンがO2−の負イオンに対して相対的に変
位して自発分極を生じ、正方晶に相転移する。この相転
移温度がキュリー温度である。自発的なイオンシフトの
誘引力は、局所電界によって増幅された双極子相互作用
といえる。ペロブスカイト型強誘電体は、分極軸を3本
有するため、焼結体において分極処理により単結晶に匹
敵する特性を持った材料を作製出来る。BaTiO
は、焼成温度が高いこと、比誘電率の経時変化が大き
いことなどのいくつかの問題点がある。
In ferroelectric materials, displacement type ferroelectrics, particularly perovskite type ferroelectrics, are very important. A representative example is barium titanate (BaTi
O 3 ). At sufficiently high temperatures, the crystals are completely cubic, but below a certain temperature, Ti 4+ , Ba
The 2+ positive ion is displaced relative to the O 2− negative ion to cause spontaneous polarization and phase transition to tetragonal. This phase transition temperature is the Curie temperature. The attraction of spontaneous ion shift can be said to be a dipole interaction amplified by the local electric field. Since the perovskite ferroelectric has three polarization axes, a material having properties comparable to that of a single crystal can be produced by polarization processing in a sintered body. BaTiO
No. 3 has several problems such as a high firing temperature and a large change in relative dielectric constant with time.

【0011】「ゾルゲル法」とは金属の有機又は無機化
合物の溶液状態から出発し、溶液中での化合物の加水分
解・重縮合反応によって溶液を金属酸化物又は水酸化物
の微粒子が溶解したゾルとし、更に反応を進行させてゲ
ル化させる。こうしてできた多孔質ゲルを加熱して酸化
物固体を作成する方法である。合成する酸化物固体とし
てはガラス(非晶質セラミックス)を主とするが、非晶
質を経て作られる多結晶性材料(いわゆるセラミック
ス)も含まれる。
The "sol-gel method" starts from a solution state of a metal organic or inorganic compound, and the solution is subjected to hydrolysis / polycondensation reaction of the compound in the solution to form a sol in which fine particles of metal oxide or hydroxide are dissolved. Then, the reaction is further advanced to gel. This is a method of heating the porous gel thus formed to form an oxide solid. The oxide solid to be synthesized is mainly composed of glass (amorphous ceramics), but also includes a polycrystalline material (so-called ceramics) made through an amorphous phase.

【0012】ゾルゲル法の発明が盛んに行われるように
なったのは、従来までの溶融法(原料粉末を1500℃
以上の高温で加熱溶融して液体とし、これを冷却しガラ
ス体を得る方法で)と比較して次のような優れた特徴を
持っていたからである。
[0012] The invention of the sol-gel method has been vigorously carried out because of the conventional melting method (the raw material powder is heated to 1500 ° C).
This is because it has the following excellent characteristics as compared with the above-mentioned method in which the liquid is heated and melted at a high temperature to obtain a liquid, which is cooled to obtain a glass body).

【0013】(1)条件を選べばガラスを溶融法に比べ
てはるかに低い温度で合成し、セラミックスを従来の原
料を用いる場合に比べてはるかに緻密焼結することがで
きる。
(1) If the conditions are selected, glass can be synthesized at a much lower temperature than the melting method, and ceramics can be sintered more densely than in the case of using conventional raw materials.

【0014】(2)溶液から出発するので多成分系にお
いて原料が分子レベル、原子レベルで混合し、ガラスで
は全体の均質性が増し、多成分系の多結晶セラミックス
ではどの粒子も希望の組成を有するようになる。
(2) Since starting from a solution, raw materials are mixed at a molecular level and an atomic level in a multi-component system, the overall homogeneity is increased in glass, and all particles in a multi-component polycrystalline ceramic have a desired composition. Will have.

【0015】(3)結晶性や分相のために従来のガラス
溶融法では均質のガラスとならない組成をガラス化する
ことができる。また多成分系の多結晶性セラミックスで
は、出発時に均質に成分の混合が起こっているので、炭
酸塩のようなこれまでの原料粉末を使用する方法では得
られない新しい組成の多結晶体を得ることができる。
(3) Due to crystallinity and phase separation, it is possible to vitrify a composition that does not form a homogeneous glass by the conventional glass melting method. In addition, in the case of multi-component polycrystalline ceramics, since the components are homogeneously mixed at the time of departure, a polycrystalline body having a new composition that cannot be obtained by the method using conventional raw material powders such as carbonates is obtained. be able to.

【0016】(4)微粒子で単分散型の原料を作ること
ができるので、粒径の整った高性能の焼結体を作ること
ができる。
(4) Since a monodispersed raw material can be produced from fine particles, a high-performance sintered body having a uniform particle size can be produced.

【0017】(5)機能性材料の合成に使用されている
化学気相蒸着法(CVD法)やスパッタリングなどに比
べて生産効率を高くすることが可能である。CVD法で
は気相の微粒子がすべてデポジットすることなく、多く
の微粒子が担体ガスと共に失われる。液相ではすべての
原料が個体性生物となる可能性があるので、効率の向上
が期待出来る。
(5) The production efficiency can be increased as compared with the chemical vapor deposition method (CVD method), sputtering, or the like used for synthesizing the functional material. In the CVD method, many fine particles are lost together with the carrier gas without depositing all fine particles in the gas phase. In the liquid phase, since all raw materials may be individual organisms, an improvement in efficiency can be expected.

【0018】[0018]

【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
分散型蛍光体粒子は、大気中の湿分による劣化のため長
時間使用することができないという不都合を有してい
た。さらに、従来の分散型蛍光体粒子は、焼成に伴う熱
による劣化が激しいという不都合を有していた。
As described above, the conventional dispersed phosphor particles have a disadvantage that they cannot be used for a long time due to deterioration due to moisture in the atmosphere. Further, the conventional dispersion-type phosphor particles have a disadvantage that deterioration due to heat accompanying firing is severe.

【0019】分散型EL装置を、低電圧で長時間使用す
るためには電場による励起を容易にすることが必要であ
る。これについては図19に示すように、蛍光体粒子の
周囲に絶縁層45を設け、絶縁層45の誘電率を上げて
やれば良い。しかしながら、従来の分散型EL装置で
は、シアノセルロースなどのシアノ化した有機物をバイ
ンダーとして用いており、実用化にあたっては輝度が低
く、寿命が短いといった問題がある。
In order to use a dispersion type EL device at a low voltage for a long time, it is necessary to facilitate excitation by an electric field. In this regard, as shown in FIG. 19, an insulating layer 45 may be provided around the phosphor particles, and the dielectric constant of the insulating layer 45 may be increased. However, in a conventional dispersion type EL device, a cyanated organic substance such as cyanocellulose is used as a binder, and there are problems such as low luminance and short life in practical use.

【0020】一方、無機強誘電体の誘電率は有機化合物
のそれに比べてはるかに高い値を有するものがある。こ
の理由で、最近ではゾルゲル法によりBaTiO前駆
体ゾルを調製し、これを蛍光体粒子中に分散させ導電性
ガラスに挟みこみそのまま焼成するという試みがなされ
ている。しかしながら、結晶性の良いBaTiO薄膜
を得るためには600℃以上の高温が必要であるため、
ZnS蛍光体粒子の分解を招いた。
On the other hand, some inorganic ferroelectrics have a much higher dielectric constant than organic compounds. For this reason, recently, an attempt has been made to prepare a BaTiO 3 precursor sol by a sol-gel method, disperse it in phosphor particles, sandwich it between conductive glasses, and fire it as it is. However, in order to obtain a BaTiO 3 thin film having good crystallinity, a high temperature of 600 ° C. or more is necessary.
This caused decomposition of the ZnS phosphor particles.

【0021】そこで本発明は、耐湿性が高く、しかも輝
度が高い蛍光体粒子を提供することを目的とする。
Accordingly, an object of the present invention is to provide phosphor particles having high moisture resistance and high luminance.

【0022】本発明の他の目的は、構造が簡単で安価な
ELディスプレイパネルを提供することである。
Another object of the present invention is to provide an inexpensive EL display panel having a simple structure.

【0023】本発明の更に他の目的は、比誘電率が高く
均質性に優れた鉛系ペロブスカイト化合物薄膜を、低温
でEL用蛍光体粒子の表面に皮膜することが出来るカプ
セル化されたEL用蛍光体粒子の製造方法を提供するこ
とである。
Still another object of the present invention is to provide a lead-based perovskite compound thin film having a high relative dielectric constant and excellent homogeneity on a surface of phosphor particles for an EL at a low temperature. An object of the present invention is to provide a method for producing phosphor particles.

【0024】本発明の更に他の目的は、母体の蛍光体粒
子の劣化を防止しながら、結晶性の良好な鉛系ペロブス
カイト化合物薄膜をその表面に皮膜することが出来るカ
プセル化されたEL用蛍光体粒子の製造方法を提供する
ことである。
Still another object of the present invention is to provide an encapsulated EL fluorescent material capable of coating a lead-based perovskite compound thin film having good crystallinity on the surface thereof while preventing deterioration of the base phosphor particles. An object of the present invention is to provide a method for producing body particles.

【0025】[0025]

【課題を解決するための手段】本発明の第1の特徴は、
蛍光体粒子と、この蛍光体粒子を被覆する結晶構造の鉛
系ペロブスカイト化合物薄膜とから構成されたカプセル
化されたEL用蛍光体粒子であることである。「結晶構
造」とは、ペロブスカイト型の結晶構造である。本発明
の第1の特徴に係る「鉛系ペロブスカイト化合物」は、
一般式A(B′B″)Oで表わされAサイトにPb
を、Bサイトにはそれぞれ2価・5価、2価・6価など
の組み合わせによって4価になり得る元素の組み合わせ
で表わされる化合物である。これらは単体で固有の材料
特性を持っており、キュリー温度、比誘電率の温度特性
が異なるため、組み合わせによって様々な温度特性を有
する材料の合成が可能である。「鉛系ペロブスカイト化
合物」の代表例として、チタン酸鉛(PbTiO)が
あげられる。PbTiOは、キュリー温度が490℃
で、比誘電率が比較的小さい強誘電体である。PbTi
は、ペロブスカイト型の強誘電体としては、格子異
方性(c/a)が1.064と最も大きく、長軸であるC
軸の方向に大きな自発分極、焦電性、圧電性を有する。
A first feature of the present invention is as follows.
EL phosphor particles encapsulated are composed of phosphor particles and a thin film of a lead-based perovskite compound having a crystal structure that covers the phosphor particles. “Crystal structure” is a perovskite-type crystal structure. The “lead-based perovskite compound” according to the first feature of the present invention includes:
It is represented by the general formula A (B′B ″) O 3 and Pb is added to the A site.
At the B site is a compound represented by a combination of elements that can be tetravalent by a combination of divalent, pentavalent, divalent, hexavalent, and the like. Since these materials have unique material characteristics alone and different temperature characteristics such as Curie temperature and relative permittivity, it is possible to synthesize materials having various temperature characteristics depending on the combination. A typical example of the “lead-based perovskite compound” is lead titanate (PbTiO 3 ). PbTiO 3 has a Curie temperature of 490 ° C.
And a ferroelectric material having a relatively small relative dielectric constant. PbTi
O 3 has the largest lattice anisotropy (c / a) of 1.064 as a perovskite-type ferroelectric, and has a long axis of C 3.
It has large spontaneous polarization, pyroelectricity, and piezoelectricity in the axial direction.

【0026】通常のセラミックスにおいては、各結晶粒
の結晶軸方向が配向していないために分極の向きをそろ
えることができず、材料の特性をすべて引き出すことが
できないが、鉛系ペロブスカイト化合物薄膜として形成
する場合は、結晶粒が基板上に順次積層して成長してい
くため基板を適当に選択することにより、結晶軸方向の
そろった配向膜、エピタキシャル膜を形成することが可
能である。このため、大きな電界を比較的大きな領域を
通して膜に加えることができる。本発明の第1の特徴に
係る鉛系ペロブスカイト化合物薄膜は、単結晶若しくは
多結晶のペロブスカイト構造を有するので、電気的損失
が少なく、しかも高い比誘電率を有する。つまり、蛍光
体粒子の周囲の比誘電率が高いので、電場による蛍光体
粒子の励起が効率的で且つ容易である。ELの明るさは
一般に加えた電圧の2から3乗に比例するので、本発明
の第1の特徴に係る蛍光体粒子には、高い電圧を印加で
きる。このため、高い耐湿性と同時に高い輝度を実現で
きる。
In ordinary ceramics, the direction of polarization cannot be aligned because the crystal axis direction of each crystal grain is not oriented, and all the properties of the material cannot be brought out. However, as a lead-based perovskite compound thin film, In the case of forming, since the crystal grains are sequentially laminated and grown on the substrate, by appropriately selecting the substrate, it is possible to form an alignment film and an epitaxial film in which the crystal axes are aligned. Thus, a large electric field can be applied to the film through a relatively large area. The lead-based perovskite compound thin film according to the first aspect of the present invention has a single crystal or polycrystalline perovskite structure, and thus has a small electric loss and a high relative dielectric constant. That is, since the specific permittivity around the phosphor particles is high, the excitation of the phosphor particles by the electric field is efficient and easy. Since the brightness of the EL is generally proportional to the second to third power of the applied voltage, a high voltage can be applied to the phosphor particles according to the first feature of the present invention. Therefore, high luminance can be realized at the same time as high humidity resistance.

【0027】本発明の第1の特徴に係る蛍光体粒子とし
ては、ZnS粒子が代表的である。鉛系ペロブスカイト
化合物薄膜の厚さは、0.5μm〜3μm程度が好まし
い。鉛系ペロブスカイト化合物薄膜21の厚さが、0.
5μmより薄くなると、耐湿性が不十分となる。また、
3μmより厚くなるとクラックが発生し易くなるので好
ましくない。
As the phosphor particles according to the first feature of the present invention, ZnS particles are typical. The thickness of the lead-based perovskite compound thin film is preferably about 0.5 μm to 3 μm. When the thickness of the lead-based perovskite compound thin film 21 is 0.
If the thickness is less than 5 μm, the moisture resistance becomes insufficient. Also,
When the thickness is more than 3 μm, cracks are easily generated, which is not preferable.

【0028】本発明の第2の特徴は、背面電極と、この
背面電極の上部に、背面電極に接して配置された蛍光層
と、この蛍光層の上部に、蛍光層に接して配置された透
明電極とからなるELディスプレイパネルであることで
ある。ここで、「蛍光層」は、上記本発明の第1の特徴
に係るカプセル化されたEL用蛍光体粒子から構成され
ている。
A second feature of the present invention resides in that a back electrode, a fluorescent layer disposed above and in contact with the back electrode, and a fluorescent layer disposed above and in contact with the fluorescent layer. An EL display panel comprising transparent electrodes. Here, the “fluorescent layer” is composed of the encapsulated phosphor particles for EL according to the first feature of the present invention.

【0029】上記において説明したように、本発明の第
1の特徴に係る結晶構造の鉛系ペロブスカイト化合物薄
膜は、高い比誘電率を有するので、従来のように絶縁層
を介して、蛍光層に電界を印加する必要はない。従っ
て、本発明の第2の特徴に係るELディスプレイパネル
は、従来のような絶縁層が不要で、構造が簡単で、しか
も製造工程数も少なくなる。従って、本発明の第2の特
徴に係るELディスプレイパネルによれば、その製造コ
ストを下げることが可能である。
As described above, the lead-based perovskite compound thin film having a crystal structure according to the first feature of the present invention has a high relative dielectric constant. There is no need to apply an electric field. Therefore, the EL display panel according to the second aspect of the present invention does not require an insulating layer as in the related art, has a simple structure, and has a reduced number of manufacturing steps. Therefore, according to the EL display panel according to the second aspect of the present invention, the manufacturing cost can be reduced.

【0030】本発明の第3の特徴は、(イ)蛍光体粒子
を用意する工程と、(ロ)鉛系ペロブスカイト化合物前
駆体を調製する工程と、(ハ)蛍光体粒子と鉛系ペロブ
スカイト化合物前駆体とを混合し、混合体を生成する工
程と、(ニ)減圧により、混合体から溶媒成分を蒸発さ
せ、ZnS蛍光体粒子を含む鉛系ペロブスカイト化合物
の湿潤ゲルを生成する工程と、(ホ)湿潤ゲルを乾燥さ
せて乾燥ゲルとする工程と、(ヘ)この乾燥ゲルを30
0℃〜490℃の焼成温度にて焼成する工程とから少な
くともなることを特徴とするカプセル化されたEL用蛍
光体粒子の製造方法であることである。
A third feature of the present invention is that (a) a step of preparing phosphor particles, (b) a step of preparing a lead-based perovskite compound precursor, (c) a phosphor particle and a lead-based perovskite compound (D) evaporating a solvent component from the mixture under reduced pressure to form a wet gel of a lead-based perovskite compound containing ZnS phosphor particles, E) a step of drying the wet gel to form a dry gel;
Baking at a firing temperature of 0 ° C. to 490 ° C. at least.

【0031】従来、実用上、十分な大きさの鉛系ペロブ
スカイト化合物単結晶の合成はとても困難であった。単
結晶の合成が困難である理由は、処理中の鉛の揮発性と
立方晶から正方晶に変形する際の大きな収縮のためであ
ると考えられる。しかし、本発明の第3の特徴に係る製
造方法においては、比誘電率が高く均質性に優れた鉛系
ペロブスカイト化合物薄膜を、低温でEL用蛍光体粒子
の表面に、簡単に皮膜することが出来る。また、本発明
の第3の特徴に係るカプセル化されたEL用蛍光体粒子
の製造方法によれば、母体の蛍光体粒子の劣化を防止し
ながら、結晶性の良好な鉛系ペロブスカイト化合物薄膜
をその表面に皮膜することが出来る。
Conventionally, it has been very difficult to synthesize a lead-based perovskite compound single crystal having a sufficient size for practical use. It is considered that the reason why it is difficult to synthesize a single crystal is due to the volatility of lead during processing and the large shrinkage when transforming from cubic to tetragonal. However, in the manufacturing method according to the third aspect of the present invention, a lead-based perovskite compound thin film having a high relative dielectric constant and excellent homogeneity can be easily formed on the surface of the phosphor particles for EL at a low temperature. I can do it. Further, according to the method for producing encapsulated phosphor particles for EL according to the third feature of the present invention, a lead-based perovskite compound thin film having good crystallinity can be formed while preventing deterioration of the base phosphor particles. The surface can be coated.

【0032】本発明の第3の特徴に係るカプセル化され
たEL用蛍光体粒子の製造方法において、乾燥ゲルを焼
成する工程は、300℃〜400℃における仮焼成工程
と、仮焼成工程よりも高温における本焼成工程とからな
る2段階の熱処理工程であることが好ましい。
In the method for producing the encapsulated phosphor particles for EL according to the third aspect of the present invention, the step of firing the dried gel includes a preliminary firing step at 300 ° C. to 400 ° C. It is preferable that this is a two-stage heat treatment step including a main firing step at a high temperature.

【0033】本発明の第3の特徴においては、鉛系ペロ
ブスカイト化合物前駆体として、鉛系ペロブスカイト化
合物前駆体ゾル、鉛系ペロブスカイト化合物前駆体溶液
を用いるのが、好ましい。これらの前駆体ゾル若しくは
前駆体溶液は、溶媒としてエタノール(COH)
や酢酸(CHCOOH)等の有機物を用いている。鉛
系ペロブスカイト化合物前駆体ゾル、鉛系ペロブスカイ
ト化合物前駆体溶液を乾燥させた粉体のTG、DTAの
測定によると、300℃付近で有機物の熱分解による減
量が見られる。そこで十分に有機物を蒸発させるため
に、本発明の第3の特徴においては、300℃〜400
℃における仮焼成工程(前処理)、より望ましくは、3
50℃で仮焼成工程(前処理)を行うのである。350
℃で10分の前処理(後仮焼)する場合、得られた試料
には残留有機物がかなり多い。従って、350℃で1時
間程度の条件での前処理が好ましい。
In the third aspect of the present invention, it is preferable to use a lead-based perovskite compound precursor sol or a lead-based perovskite compound precursor solution as the lead-based perovskite compound precursor. These precursor sols or precursor solutions are prepared by using ethanol (C 2 H 5 OH) as a solvent.
And organic substances such as acetic acid (CH 3 COOH). According to the TG and DTA measurements of the powder obtained by drying the lead-based perovskite compound precursor sol and the lead-based perovskite compound precursor solution, a weight loss due to thermal decomposition of the organic substance is observed at around 300 ° C. Therefore, in order to sufficiently evaporate the organic matter, in the third aspect of the present invention, 300 ° C. to 400 ° C.
Calcination step (pretreatment) at ℃, more preferably 3
The calcination step (pretreatment) is performed at 50 ° C. 350
When a pretreatment (post-calcination) is performed at 10 ° C. for 10 minutes, the obtained sample has much residual organic matter. Therefore, pretreatment at 350 ° C. for about one hour is preferable.

【0034】また、本発明の第3の特徴における本焼成
工程の焼成温度は、420℃〜480℃であることが好
ましい。この本焼成工程の焼成温度ならば、蛍光体粒子
の電気的な劣化が僅かである。例えば、蛍光体粒子とし
て代表的なZnS蛍光体粒子は、500℃より高い熱処
理では酸化されZnOを生じるので、500℃以上の焼
成温度は好ましくない。
The firing temperature in the main firing step according to the third aspect of the present invention is preferably from 420 ° C. to 480 ° C. At the firing temperature in the main firing step, electrical degradation of the phosphor particles is slight. For example, ZnS phosphor particles, which are typical phosphor particles, are oxidized by heat treatment at a temperature higher than 500 ° C. to generate ZnO.

【0035】また、本発明の第3の特徴に係るカプセル
化されたEL用蛍光体粒子の製造方法において、鉛系ペ
ロブスカイト化合物前駆体は、化学量論組成の鉛系ペロ
ブスカイト化合物前駆体溶液であり、本焼成工程は、焼
成温度450℃において、3時間〜5時間の焼成時間で
あることが好ましい。この本焼成工程の条件ならば、蛍
光体粒子の酸化等による劣化もみられず、鉛系ペロブス
カイト化合物の結晶化も十分に進行し、ペロブスカイト
の結晶構造となる。この結果、膜厚の一様性と、膜質の
均質性に優れ、比誘電率の高い鉛系ペロブスカイト化合
物薄膜が得られる。また、SEM観察によれば、本発明
の第3の特徴における鉛系ペロブスカイト化合物前駆体
溶液を用いた蛍光体粒子の被覆は、膜厚の均一性が良好
であり、ほぼ均一にコーティングされている。また、ク
ラックの発生も少ない。しかし、凝集も確認出来る。ま
た鉛過剰にする場合、過剰分の鉛が酸化物として存在し
焼成時間を2時間,3時間と長くしてもX線回折パター
ンは変化しない。
In the method for producing encapsulated EL phosphor particles according to the third aspect of the present invention, the lead-based perovskite compound precursor is a lead-based perovskite compound precursor solution having a stoichiometric composition. The firing step is preferably performed at a firing temperature of 450 ° C. for a firing time of 3 hours to 5 hours. Under the conditions of the main firing step, no deterioration due to oxidation or the like of the phosphor particles is observed, and the crystallization of the lead-based perovskite compound proceeds sufficiently, resulting in a perovskite crystal structure. As a result, a lead-based perovskite compound thin film having excellent uniformity of film thickness and uniformity of film quality and high relative dielectric constant can be obtained. According to the SEM observation, the coating of the phosphor particles using the lead-based perovskite compound precursor solution according to the third aspect of the present invention has good uniformity of film thickness and is almost uniformly coated. . Also, the occurrence of cracks is small. However, aggregation can also be confirmed. In addition, in the case of excess lead, the excess amount of lead exists as an oxide, and the X-ray diffraction pattern does not change even if the firing time is increased to 2 hours or 3 hours.

【0036】一方、鉛系ペロブスカイト化合物前駆体
が、鉛20%過剰の鉛系ペロブスカイト化合物前駆体ゾ
ルである場合は、本焼成工程は、焼成温度450℃にお
いて、1時間〜5時間の焼成時間が好ましい。しかし、
鉛系ペロブスカイト化合物前駆体ゾルを用いて蛍光体粒
子を被覆する場合、得られた試料には残留有機物が多
く、膜厚も不均一である。従って、一部で厚く付きす
ぎ、クラックや凝集が見られる。このため、被覆が不十
分な蛍光体粒子も見られる。鉛系ペロブスカイト化合物
前駆体ゾルは、鉛20%過剰にして450℃、1時間の
条件であればペロブスカイトの結晶構造となる。鉛系ペ
ロブスカイト化合物前駆体ゾルをこの条件で焼成して形
成した用いて鉛系ペロブスカイト化合物薄膜のX線回折
測定によれば、母体の蛍光体粒子の結晶構造と鉛系ペロ
ブスカイト化合物ペロブスカイトの結晶構造とが同定さ
れる。
On the other hand, when the lead-based perovskite compound precursor is a lead-based perovskite compound precursor sol having an excess of 20% lead, the firing step is performed at a firing temperature of 450 ° C. for 1 to 5 hours. preferable. But,
When the phosphor particles are coated using the lead-based perovskite compound precursor sol, the obtained sample has a large amount of residual organic substances and a nonuniform film thickness. Therefore, some parts are too thick, and cracks and aggregation are observed. For this reason, some phosphor particles are insufficiently coated. The lead-based perovskite compound precursor sol has a perovskite crystal structure under the condition of 450 ° C. for 1 hour with a lead excess of 20%. According to the X-ray diffraction measurement of the lead-based perovskite compound thin film using the lead-based perovskite compound precursor sol formed by firing under these conditions, the crystal structure of the parent phosphor particles and the crystal structure of the lead-based perovskite compound perovskite Is identified.

【0037】[0037]

【発明の実施の形態】次に、図面を参照して、本発明の
実施の形態を説明する。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0038】(第1の実施の形態)図1に示すように、
本発明の第1の実施の形態に係るカプセル化されたEL
用蛍光体粒子は、ZnS蛍光体粒子22と、この蛍光体
粒子22を被覆する結晶構造の鉛系ペロブスカイト化合
物薄膜21とから構成されている。本発明の第1の実施
の形態においては、鉛系ペロブスカイト化合物薄膜21
は、PbTiO薄膜である。
(First Embodiment) As shown in FIG.
Encapsulated EL according to the first embodiment of the present invention
The phosphor particles for use are composed of ZnS phosphor particles 22 and a lead-based perovskite compound thin film 21 having a crystal structure that covers the phosphor particles 22. In the first embodiment of the present invention, the lead-based perovskite compound thin film 21
Is a PbTiO 3 thin film.

【0039】本発明の第1の実施の形態に係る鉛系ペロ
ブスカイト化合物薄膜(PbTiO 薄膜)21は、単
結晶若しくは多結晶のペロブスカイト構造を有するの
で、電気的損失が少なく、しかも高い比誘電率を有す
る。つまり、蛍光体粒子22の周囲の比誘電率が高いの
で、電場による蛍光体粒子励起が容易である。ELの明
るさは一般に加えた電圧の2から3乗に比例するが、本
発明の第1の実施の形態に係る蛍光体粒子には、高い電
圧を印加できる。このため、高い耐湿性と同時に高い輝
度を実現できる。
A lead-type pillow according to the first embodiment of the present invention
Buskite compound thin film (PbTiO 3The thin film 21 is a simple
Having a crystalline or polycrystalline perovskite structure
Low electrical loss and high relative permittivity
You. That is, the relative permittivity around the phosphor particles 22 is high.
Therefore, phosphor particles can be easily excited by an electric field. EL Light
Rusa is generally proportional to the 2nd to 3rd power of the applied voltage.
The phosphor particles according to the first embodiment of the present invention have a high electric charge.
Pressure can be applied. This results in high moisture resistance and high brightness
Degree can be realized.

【0040】本発明の第1の実施の形態に係るPbTi
薄膜21の厚さは、0.5μmから3μm程度に選
ばれる。PbTiO薄膜21の厚さが、0.5μmよ
り薄くなると、耐湿性が不十分となる。また、3μmよ
り厚くなるとクラックが発生し易くなるので好ましくな
い。好ましくは、PbTiO薄膜21の厚さは、0.
8μm〜1.5μm程度である。0.8μm〜1.5μ
m程度の範囲の膜厚を選定することにより、耐湿性が高
く、しかも、蛍光体粒子22に十分な電界を印加可能な
誘電率を実現できる。更に、好ましくは、PbTiO
薄膜21の厚さを0.9μm〜1.2μm程度にすると
良い。0.9μm〜1.2μm程度の厚さに選ぶことに
より、蛍光体粒子22を均質且つ厚さの一様なPbTi
薄膜21で皮膜することが出来る。
The PbTi according to the first embodiment of the present invention
The thickness of the O 3 thin film 21 is selected from about 0.5 μm to about 3 μm. If the thickness of the PbTiO 3 thin film 21 is less than 0.5 μm, the moisture resistance becomes insufficient. On the other hand, when the thickness is more than 3 μm, cracks easily occur, which is not preferable. Preferably, the thickness of the PbTiO 3 thin film 21 is in the range of 0.
It is about 8 μm to 1.5 μm. 0.8 μm to 1.5 μ
By selecting a film thickness in the range of about m, it is possible to realize a dielectric constant that is high in moisture resistance and can apply a sufficient electric field to the phosphor particles 22. More preferably, PbTiO 3
It is preferable that the thickness of the thin film 21 be about 0.9 μm to 1.2 μm. By selecting a thickness of about 0.9 μm to 1.2 μm, the phosphor particles 22 can be made of PbTi having a uniform thickness and a uniform thickness.
It can be coated with the O 3 thin film 21.

【0041】(第2の実施の形態)図2は、本発明の第
2の実施の形態に係るELディスプレイパネルの模式的
断面図である。即ち、図2に示すように、背面電極46
と、この背面電極46の上部に、背面電極46に接して
配置された蛍光44層と、この蛍光層44の上部に、蛍
光層44に接して配置された透明電極43とから少なく
とも構成されている。即ち、図1に示したカプセル化さ
れたEL用蛍光体粒子からなる蛍光層44を、透明電極
43と背面電極46とで挟んだ一種の平行平板型コンデ
ンサの構造をしている。この平行平板型コンデンサの上
部電極となる透明電極43には端子31が、下部電極と
なる背面電極46には端子32が接続されている。図1
9に示す従来のELディスプレイパネルとは異なり、蛍
光層54と背面電極46との間には、絶縁層45が挿入
されていない。即ち、蛍光層44は直接背面電極46に
接している。なぜなら、本発明の第1の実施の形態に係
る結晶構造を有する鉛系ペロブスカイト化合物薄膜(P
bTiO薄膜)21は、高い比誘電率を有するので、
従来のような絶縁層45は、不要であるからである。そ
して、端子31と端子32との間に所定の電圧を印加す
ることにより、高い輝度のEL発光をすることが可能で
ある。
(Second Embodiment) FIG. 2 is a schematic sectional view of an EL display panel according to a second embodiment of the present invention. That is, as shown in FIG.
And a fluorescent layer 44 disposed above and in contact with the back electrode 46 and a transparent electrode 43 disposed above and in contact with the fluorescent layer 44. I have. That is, it has a structure of a kind of parallel plate type capacitor in which the phosphor layer 44 made of the encapsulated phosphor particles for EL shown in FIG. 1 is sandwiched between the transparent electrode 43 and the back electrode 46. The terminal 31 is connected to the transparent electrode 43 serving as the upper electrode of the parallel plate type capacitor, and the terminal 32 is connected to the back electrode 46 serving as the lower electrode. FIG.
Unlike the conventional EL display panel shown in FIG. 9, no insulating layer 45 is inserted between the fluorescent layer 54 and the back electrode 46. That is, the fluorescent layer 44 is in direct contact with the back electrode 46. This is because the lead-based perovskite compound thin film (P) having a crystal structure according to the first embodiment of the present invention is
bTiO 3 thin film) 21 has a high relative dielectric constant,
This is because the conventional insulating layer 45 is unnecessary. Then, by applying a predetermined voltage between the terminal 31 and the terminal 32, EL emission with high luminance can be performed.

【0042】図2に示す本発明の第2の実施の形態に係
るELディスプレイパネルにおいては、従来のような絶
縁層45が不要であるので、構造が簡単で、製造工程数
も少なくなる。従って、本発明の第2の実施の形態に係
るELディスプレイパネルによれば、その製造コストを
下げることが可能である。
In the EL display panel according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. 2, the structure is simple and the number of manufacturing steps is reduced because the conventional insulating layer 45 is unnecessary. Therefore, according to the EL display panel according to the second embodiment of the present invention, the manufacturing cost can be reduced.

【0043】本発明の第2の実施の形態に係るELディ
スプレイパネルは、更に図2に示すように、防湿フィル
ム41により包まれているが、その厚さを25μm以下
に薄くでき、より薄型のパネルを提供できる。本発明の
第1の実施の形態に係るカプセル化されたEL用蛍光体
粒子が高い耐湿性を有するからである。図2において
は、防湿フィルム41と透明電極43との間に吸湿層4
2が挿入されている。しかし、本発明の第1の実施の形
態に係るカプセル化されたEL用蛍光体粒子が高い耐湿
性を有するため、一定の目的のためには、吸湿層42
は、省略可能である。この結果、更なる薄型化と、製造
コストの低減が可能となる。
The EL display panel according to the second embodiment of the present invention is further wrapped with a moisture-proof film 41 as shown in FIG. We can provide panels. This is because the encapsulated phosphor particles for EL according to the first embodiment of the present invention have high moisture resistance. In FIG. 2, the moisture absorbing layer 4 is provided between the moisture-proof film 41 and the transparent electrode 43.
2 has been inserted. However, since the encapsulated phosphor particles for EL according to the first embodiment of the present invention have high moisture resistance, the moisture absorbing layer 42 may be used for a certain purpose.
Can be omitted. As a result, it is possible to further reduce the thickness and reduce the manufacturing cost.

【0044】(カプセル化されたEL用蛍光体粒子の製
造方法)次に、図5に示すフローチャートに従って、本
発明の第1の実施の形態に係るカプセル化されたEL用
蛍光体粒子の製造方法について説明する。ZnS蛍光体
粒子22の表面に、ペロブスカイト結晶構造の鉛系ペロ
ブスカイト化合物薄膜(PbTiO薄膜)21を被覆
するためには、図5のステップS301において、鉛系
ペロブスカイト化合物(PbTiO)前駆体ゾル、若
しくは鉛系ペロブスカイト化合物(PbTiO)前駆
体溶液を作成(調整)する必要がある。そこでまず、図
3に示すフローチャートに従って、PbTiO前駆体
ゾルの調整方法を、図4に示すフローチャートに従っ
て、PbTiO前駆体溶液の調整方法を説明する。P
bTiO前駆体溶液は、分子設計による調整方法であ
る。以下においては、化学量論的組成の場合と、鉛20
%過剰にする場合について説明する。従って、以下にお
いて[ ]内の数字は鉛過剰にする場合の数値である。
(Method for Manufacturing Encapsulated EL Phosphor Particles) Next, according to the flowchart shown in FIG. 5, a method for manufacturing encapsulated EL phosphor particles according to the first embodiment of the present invention. Will be described. In order to cover the surface of the ZnS phosphor particles 22 with the lead-based perovskite compound thin film (PbTiO 3 thin film) 21 having a perovskite crystal structure, in step S301 of FIG. 5, a lead-based perovskite compound (PbTiO 3 ) precursor sol is used. Alternatively, it is necessary to prepare (adjust) a lead-based perovskite compound (PbTiO 3 ) precursor solution. Therefore, first, the method for preparing the PbTiO 3 precursor sol will be described according to the flowchart shown in FIG. 3, and the method for preparing the PbTiO 3 precursor solution will be described according to the flowchart shown in FIG. P
The bTiO 3 precursor solution is an adjustment method based on molecular design. In the following, the case of stoichiometric composition and
The case where the percentage is excessive will be described. Therefore, in the following, the numbers in [] are the values when excess lead is used.

【0045】即ち、まず図3に示すフローチャートに従
って、図5のステップS301に記載のPbTiO
駆体ゾルの調整方法を説明する。
First, the method for preparing the PbTiO 3 precursor sol described in step S301 in FIG. 5 will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

【0046】(イ)図3のステップS101に示すよう
に、まず、セパラブルフラスコに酢酸鉛(II)三水和物
(Pb(CHCOO))を5.72g(0.015
モル)[6.86g]採り150℃で5時間乾燥させ
る。
(A) As shown in step S101 in FIG. 3, first, 5.72 g (0.015 g) of lead (II) acetate trihydrate (Pb (CH 3 COO) 2 ) was placed in a separable flask.
Mol) [6.86 g] and dried at 150 ° C for 5 hours.

【0047】(ロ)次に、ステップS102に示すよう
に、酢酸(CHCOOH)を3.6ml(0.06モ
ル)加えて78℃で1時間還流する。
(B) Next, as shown in Step S102, 3.6 ml (0.06 mol) of acetic acid (CH 3 COOH) is added, and the mixture is refluxed at 78 ° C. for 1 hour.

【0048】(ハ)一方、ステップS111に示すよう
に、チタニウムテトライソプロポキシド(Ti(iso
−OC)を4.25g(0.015モル)採
り酢酸(CHCOOH)を1.8ml(0.03モル)
加え、30分撹拌する。更に、ステップS112に示す
ように、室温において、溶媒としてエタノール(C
OH)を加え、30分撹拌する。
(C) On the other hand, as shown in step S111
In addition, titanium tetraisopropoxide (Ti (iso)
-OC3H7)44.25 g (0.015 mol)
Acetic acid (CH3(COOH) 1.8 ml (0.03 mol)
Add and stir for 30 minutes. Further, as shown in step S112
Thus, at room temperature, ethanol (C2H
5OH) and stir for 30 minutes.

【0049】(ニ)次に、ステップS103に示すよう
に、ステップS102及びステップS112で作成した
溶液を混合し、30分間撹拌する。更に、ステップS1
04に示すように、溶媒としてエタノール(C
H)を加え、30分撹拌する。
(D) Next, as shown in step S103, the solutions prepared in steps S102 and S112 are mixed and stirred for 30 minutes. Further, step S1
As shown in FIG. 04, ethanol (C 2 H 5 O
H) and stir for 30 minutes.

【0050】(ホ)そして、ステップS105に示すよ
うに、水(H)を3ml加え30分撹拌することに
よって加水分解させる。
(E) Then, as shown in step S105, 3 ml of water (H 2 O 2 ) is added, and the mixture is stirred for 30 minutes for hydrolysis.

【0051】(ヘ)その後、ステップS106に示すよ
うに、安定剤としてアセチルアセトン(AcAc)を
1.53ml(0.015モル)加えて30分撹拌する。
(F) Thereafter, as shown in step S106, 1.53 ml (0.015 mol) of acetylacetone (AcAc) as a stabilizer is added, and the mixture is stirred for 30 minutes.

【0052】(ト)最後に、ステップS106に示すよ
うに、溶媒としてエタノール(C OH)を加え1
50mlに調製する。
(G) Finally, as shown in step S106
As described above, ethanol (C2H 5OH)
Adjust to 50 ml.

【0053】以上の(イ)〜(ト)の工程で、図5のス
テップS301における0.1モルPbTiO前駆体
ゾル150mlの調製工程が説明された。
In the above steps (a) to (g), the step of preparing 150 ml of the 0.1 mol PbTiO 3 precursor sol in step S301 of FIG. 5 has been described.

【0054】一方、図4に示すフローチャートに従っ
て、図5のステップS301に記載のPbTiO前駆
体溶液の調整方法を説明すると以下のようになる。
On the other hand, the method for preparing the PbTiO 3 precursor solution described in step S301 in FIG. 5 will be described below with reference to the flowchart shown in FIG.

【0055】(イ)まず、図4のステップS201に示
すように、セパラブルフラスコに酢酸鉛(II)三水和物
(Pb(CHCOO))を5.72g(0.015
モル)[6.86g]採り150℃で5時間乾燥させ
る。
(A) First, as shown in step S201 of FIG. 4, 5.72 g (0.015 g) of lead acetate (II) trihydrate (Pb (CH 3 COO) 2 ) was placed in a separable flask.
Mol) [6.86 g] and dried at 150 ° C for 5 hours.

【0056】(ロ)次に、ステップS202に示すよう
に、(イ)で5時間乾燥したPb(CHCOO)
に、無水エタノール(COH)を120ml加え
アンモニア(NH)ガスを流しながら78℃で3時間
還流する。
(B) Next, as shown in step S202, Pb (CH 3 COO) dried in (a) for 5 hours
2 , 120 ml of absolute ethanol (C 2 H 5 OH) was added, and the mixture was refluxed at 78 ° C. for 3 hours while flowing ammonia (NH 3 ) gas.

【0057】(ハ)一方、ステップS211に示すよう
に、ステップS202と同時にチタニウムテトライソプ
ロポキシド(Ti(iso−OC)を4.2
5g(0.015モル)採り、無水エタノール(C
OH)を30ml加え78℃で3時間還流する。
(C) On the other hand, as shown in step S211, at the same time as step S202, titanium tetraisopropoxide (Ti (iso-OC 3 H 7 ) 4 ) is 4.2.
5 g (0.015 mol) was taken and absolute ethanol (C 2 H
5 OH) is refluxed for 3 hours at 30ml added 78 ° C..

【0058】(ニ)ステップS203に示すように、ス
テップS202及びステップS211で還流した溶液を
混合して78℃で4時間還流する。
(D) As shown in step S203, the solutions refluxed in step S202 and step S211 are mixed and refluxed at 78 ° C. for 4 hours.

【0059】(ホ)ステップS204に示すように、ス
テップS203の溶液に、安定剤としてアセチルアセト
ン(AcAc)を1.53ml加えて再び78℃で1時間
還流する。
(E) As shown in step S204, 1.53 ml of acetylacetone (AcAc) is added as a stabilizer to the solution obtained in step S203, and the mixture is refluxed again at 78 ° C. for 1 hour.

【0060】以上の(イ)〜(ホ)の工程によって、図
5のステップS301における0.1モルPbTiO
前駆体溶液150mlの調製工程が説明された。
By the above steps (a) to (e), 0.1 mol of PbTiO 3 in step S301 in FIG. 5 is obtained.
The process of preparing 150 ml of the precursor solution was described.

【0061】ここでは、図1に示した構造において、Z
nS蛍光体粒子22一個に対して1μmの厚さのPbT
iO薄膜21を被覆する場合を説明する。この場合
は、ZnSの平均粒径16.47μmとしてZnSとP
bTiO前駆体溶液(ゾル)との混合比を計算する
と、 [PbTiO]/[ZnS]=0.1351・・・・・(1) となる。
Here, in the structure shown in FIG.
1 μm thick PbT for each nS phosphor particle 22
The case where the iO 3 thin film 21 is covered will be described. In this case, the average particle size of ZnS is 16.47 μm, and ZnS and P
When the mixing ratio with the bTiO 3 precursor solution (sol) is calculated, [PbTiO 3 ] / [ZnS] = 0.1351 (1)

【0062】以上の準備的説明を基礎として、以下にお
いて、図5に示すフローチャートに従って、本発明の第
1の実施の形態に係るカプセル化されたEL用蛍光体粒
子の製造方法について説明する。
Based on the above preparatory description, a method for producing encapsulated EL phosphor particles according to the first embodiment of the present invention will be described below with reference to the flowchart shown in FIG.

【0063】(イ)上記のように、ステップS301に
おいては、図3に示したフローチャートに従って鉛系ペ
ロブスカイト化合物(PbTiO)前駆体ゾル、若し
くは、図4に示したフローチャートに従って鉛系ペロブ
スカイト化合物(PbTiO )前駆体溶液を調製す
る。同時に、ステップS311に示すように、ZnS蛍
光体粒子22を用意する。
(A) As described above, the process proceeds to step S301.
In this case, the lead-based paint is used according to the flowchart shown in FIG.
Lobskite compound (PbTiO3) Precursor sol, young
In other words, according to the flow chart shown in FIG.
Skyte compound (PbTiO 3) Prepare the precursor solution
You. At the same time, as shown in step S311, the ZnS
Light body particles 22 are prepared.

【0064】(ロ)そして、ステップS302におい
て、(1)式で示す混合比で蛍光体粒子とPbTiO
前駆体溶液(ゾル)を混合する。
(B) Then, in step S302, the phosphor particles and the PbTiO 3 are mixed at the mixing ratio shown in the equation (1).
Mix the precursor solution (sol).

【0065】(ハ)更に、ステップS304に示すよう
に、ロータリーエバポレーターを用いて約78℃で減圧
しながら溶媒を蒸発させる。ロータリーエバポレーター
の回転数を一定にすることによって蛍光体粒子をほぼ均
一に溶液(ゾル)内に分散することができる。こうし
て、ZnS蛍光体粒子を含むPbTiOの湿潤ゲルが
得られる。
(C) Further, as shown in step S304, the solvent is evaporated while reducing the pressure at about 78 ° C. using a rotary evaporator. By keeping the rotation number of the rotary evaporator constant, the phosphor particles can be dispersed almost uniformly in the solution (sol). Thus, a wet gel of PbTiO 3 containing ZnS phosphor particles is obtained.

【0066】(ニ)こうして得られたPbTiO前駆
体ゾルとPbTiO前駆体溶液は乾燥機中に80℃で
放置すると次第に粘度を増して数時間で湿潤ゲルへと変
化する。更に、ZnS蛍光体粒子を含むPbTiO
湿潤ゲルを、ステップS305に示すように、乾燥機内
で80℃で1日間(PbTiO前駆体ゾルから得られ
たゲルは酢酸(CHCOOH)を含んでいるため11
7℃で2日間)乾燥させることによりゲルは表面からひ
び割れ、溶媒のエタノール(COH)、酢酸(C
COOH)が蒸発して完全に乾燥し、乾燥ゲルが得
られる。
(D) The PbTiO 3 precursor sol and the PbTiO 3 precursor solution thus obtained gradually increase in viscosity when left in a dryer at 80 ° C., and change into a wet gel within several hours. Further, as shown in step S305, the wet gel of PbTiO 3 containing the ZnS phosphor particles was dried at 80 ° C. for 1 day in a dryer (the gel obtained from the PbTiO 3 precursor sol contained acetic acid (CH 3 COOH)). 11
The gel was cracked from the surface by drying at 7 ° C. for 2 days, and the solvents ethanol (C 2 H 5 OH) and acetic acid (C
H 3 COOH) evaporates and is completely dried, yielding a dry gel.

【0067】(ホ)そして、ステップS303に示すよ
うに、この乾燥ゲルを乳鉢で粉砕して所定の焼成条件で
焼成する。ステップS303における焼成は、300℃
〜400℃、好ましくは350℃で1時間の条件で前処
理(仮焼成)を行い、更に高温の本焼成を行う2段階の
熱処理工程である。溶媒として用いたエタノール(C
OH)や酢酸(CHCOOH)の熱分解過程を調
べるためにPbTiO 前駆体ゾル、PbTiO前駆
体溶液を乾燥させた粉体のTG、DTAの測定による
と、300℃付近で有機物の熱分解による減量が見られ
る。そこで十分に有機物を蒸発させるために、本発明で
は、350℃で前処理を行うのである。350℃で10
分の前処理(後仮焼)では、得られた試料には残留有機
物がかなり多い。従って、上記の350℃で1時間の条
件で前処理を行うことにする。従って、ステップS30
3における「所定の条件」とはこの前処理(仮焼成)の
後に、420℃〜480℃で、本焼成する2段階の熱処
理工程をいう。この条件ならば、ZnS蛍光体粒子22
の電気的な劣化が僅かである。ZnS蛍光体粒子22
は、500℃より高い熱処理では酸化されZnOを生じ
るので、500℃以上の焼成温度は好ましくない。具体
的に述べると、PbTiO前駆体ゾルの場合は、鉛2
0%過剰の条件で焼成温度450℃において1時間〜5
時間の焼成時間が好ましい。特に、450℃、1時間の
条件が好ましい。できるだけ、母体のZnS蛍光体粒子
22自身の焼成に伴う劣化を減らすため、PbTiO
が結晶化する最短の焼成時間で焼成することが必要であ
るからである。一方、PbTiO前駆体溶液の場合
は、化学量論組成の乾燥ゲルを、焼成温度450℃にお
いて、3時間〜5時間の焼成時間で焼成することが好ま
しい。これらの条件では、ペロブスカイト単相が形成さ
れるからである。PbTiO前駆体溶液の場合も、特
に、450℃、3時間の条件が好ましい。母体のZnS
蛍光体粒子22自身の焼成に伴う劣化を減らすため、P
bTiOが結晶化する最短の焼成時間で焼成すること
が好ましいからである。鉛過剰の場合は、化学量論組成
のものと比べて短い焼成時間で結晶化が始まる。しか
し、PbTiO前駆体溶液は、鉛過剰にする場合、過
剰分の鉛が酸化物として存在するので好ましくない。ま
た、後述するように、分子設計されたPbTiO前駆
体溶液を用いた方が、コロイドが析出したPbTiO
前駆体ゾルを用いた場合よりも組成が均質である。
(E) Then, as shown in step S303
As described above, this dried gel is crushed in a mortar and baked under predetermined firing conditions.
Bake. The firing in step S303 is performed at 300 ° C.
To 400 ° C., preferably 350 ° C. for 1 hour.
Process (temporary firing) and then a high-temperature final firing
This is a heat treatment step. Ethanol used as a solvent (C 2
H5OH) and acetic acid (CH3COOH)
PbTiO 3Precursor sol, PbTiO3precursor
By measurement of TG and DTA of powder after drying body solution
At around 300 ° C, the weight loss due to thermal decomposition of organic matter was observed.
You. Therefore, in order to sufficiently evaporate organic substances, the present invention
Performs a pretreatment at 350 ° C. 10 at 350 ° C
Minute pre-treatment (post-calcination), the obtained sample
Lots of things. Therefore, at 350 ° C. for one hour,
Preprocessing will be performed on the case. Therefore, step S30
The "predetermined conditions" in 3 means that the pretreatment (temporary firing)
Later, a two-stage heat treatment for main firing at 420 ° C. to 480 ° C.
Refers to the process. Under this condition, the ZnS phosphor particles 22
Has little electrical deterioration. ZnS phosphor particles 22
Is oxidized by heat treatment higher than 500 ° C to produce ZnO
Therefore, a firing temperature of 500 ° C. or more is not preferable. Concrete
Stated more specifically, PbTiO3Lead 2 for precursor sol
1 hour to 5 at a firing temperature of 450 ° C. with 0% excess
Calcination time is preferred. In particular, at 450 ° C. for one hour
Conditions are preferred. As much as possible, mother ZnS phosphor particles
In order to reduce the deterioration accompanying the firing of 22 itself, PbTiO3
It is necessary to bake in the shortest baking time to crystallize
This is because that. On the other hand, PbTiO3For precursor solution
Sets the stoichiometric composition of the dried gel at a firing temperature of 450 ° C.
It is preferable to bake with a baking time of 3 hours to 5 hours.
New Under these conditions, a single perovskite phase is formed.
Because it is PbTiO3In the case of the precursor solution,
Preferably, the temperature is 450 ° C. for 3 hours. Maternal ZnS
In order to reduce deterioration due to firing of the phosphor particles 22 themselves, P
bTiO3Baking in the shortest baking time for crystallizing
Is preferred. In case of excess lead, stoichiometric composition
Crystallization starts in a shorter baking time than that of the above. Only
And PbTiO3The precursor solution should be
It is not preferable because excess lead exists as an oxide. Ma
In addition, as described later, a molecularly designed PbTiO3precursor
PbTiO on which colloid is deposited is better using body solution3
The composition is more homogeneous than when a precursor sol is used.

【0068】本発明において、これらの焼成条件が好ま
しい条件として選ぶのは、以下のようなX線回折測定及
び走査電子顕微鏡(SEM)観察の結果に基づいてい
る。
In the present invention, these firing conditions are selected as preferable conditions based on the following results of X-ray diffraction measurement and scanning electron microscope (SEM) observation.

【0069】図3で示すフローチャートに従って調製し
たPbTiO前駆体ゾルから得られたPbTiO
燥ゲルを、350℃1時間で前処理(仮焼成)した後、
焼成温度450℃で焼成時間10分,30分,1時間の
条件で本焼成する2段階の熱処理工程を行う。鉛20%
過剰の乾燥ゲルについても同様の2段階の熱処理条件で
焼成する。図6に示すように、化学量論組成のPbTi
X線回折パターンによれば、焼成温度450℃で、
焼成時間10分では、ほとんどがアモルファス(非晶
質)状態である。つまり、焼成時間10分では、ほとん
ど結晶化していないことが分かる。焼成温度450℃
で、焼成時間30分では、僅かにペロブスカイト相が確
認出来るが、アモルファスな部分が多く結晶性はあまり
良くないことが分かる。焼成温度450℃で、焼成時間
1時間では、ほとんどが結晶化し、酸化物(PbO)の
結晶化ピークが確認出来る。一方、図7に示す鉛20%
過剰のPbTiOのX線回折パターンによれば、焼成
温度450℃で、焼成時間10分のものは、アモルファ
スな部分がほとんどで、僅かしか結晶化していない。焼
成時間30分では、ほとんど結晶化しているがアモルフ
ァスな部分が少し存在しており酸化物(PbO)の存在
も確認出来る。焼成温度450℃で、焼成時間1時間に
なるとほぼ完全にペロブスカイト単相となっている。
The PbTiO 3 dried gel obtained from the PbTiO 3 precursor sol prepared according to the flowchart shown in FIG. 3 was pretreated (pre-baked) at 350 ° C. for 1 hour,
A two-stage heat treatment step of performing main firing at a firing temperature of 450 ° C. and firing times of 10 minutes, 30 minutes, and 1 hour is performed. Lead 20%
Excess dry gel is fired under the same two-step heat treatment conditions. As shown in FIG. 6, the stoichiometric PbTi
According to the O 3 X-ray diffraction pattern, at a firing temperature of 450 ° C.,
When the sintering time is 10 minutes, most of them are in an amorphous state. In other words, it can be seen that the crystallization is hardly performed in the baking time of 10 minutes. Firing temperature 450 ° C
In the firing time of 30 minutes, a slight perovskite phase can be confirmed, but it is understood that the amorphous portion is large and the crystallinity is not so good. When the sintering temperature is 450 ° C. and the sintering time is one hour, most of the crystallization occurs, and the crystallization peak of oxide (PbO) can be confirmed. On the other hand, lead 20% shown in FIG.
According to the X-ray diffraction pattern of the excess PbTiO 3 , when the sintering temperature is 450 ° C. and the sintering time is 10 minutes, the amorphous portion is mostly formed and the crystallization is slightly performed. In the baking time of 30 minutes, almost crystallized, but a little amorphous portion is present, and the presence of oxide (PbO) can be confirmed. When the firing temperature is 450 ° C. and the firing time is 1 hour, the perovskite single phase is almost completely formed.

【0070】次に、図4で示すフローチャートに従って
調製したPbTiO前駆体溶液から得られたPbTi
乾燥ゲルを、350℃1時間仮焼した後、450℃
で焼成時間30分,1時間,2時間,3時間の条件で本
焼成する2段階の熱処理工程を行う。鉛20%過剰の乾
燥ゲルについても同じ2段階の熱処理工程で焼成する。
図8に示すように、化学量論組成のPbTiOの場合
は、焼成時間30分ではペロブスカイト単相が確認出
来、酸化物(PbO)の存在も確認出来る。化学量論組
成のPbTiOの場合で、焼成時間1時間では、ほぼ
結晶化しているが、僅かに酸化物が確認出来る。焼成時
間を2時間,3時間にすると、結晶性は良くなり、3時
間でほぼペロブスカイト単相となっている。一方、図9
に示す鉛20%過剰のPbTiOのX線回折パターン
によれば、焼成温度450℃で、焼成時間30分ではペ
ロブスカイト相が確認出来るが、酸化物も存在してい
る。焼成温度450℃で、焼成時間1時間,2時間,3
時間ではペロブスカイト単相の鋭いピークが確認出来る
が、同時に酸化物の存在も確認出来る。これは焼成時間
を上げても消えず、ほとんど同じX線回折パターンとな
っている。これは過剰にした鉛が酸化物となっていると
考えられる。従って、PbTiO前駆体溶液を鉛過剰
にするのは好ましくない。
Next, the PbTi 3 obtained from the PbTiO 3 precursor solution prepared according to the flowchart shown in FIG.
After calcining the O 3 dried gel at 350 ° C. for 1 hour,
And a two-stage heat treatment step of performing main firing under the conditions of firing time of 30 minutes, 1 hour, 2 hours, and 3 hours. The dried gel with an excess of 20% lead is fired in the same two-stage heat treatment step.
As shown in FIG. 8, in the case of PbTiO 3 having a stoichiometric composition, a perovskite single phase can be confirmed in a baking time of 30 minutes, and the presence of an oxide (PbO) can also be confirmed. In the case of PbTiO 3 having a stoichiometric composition, it was almost crystallized in a firing time of 1 hour, but an oxide was slightly observed. When the firing time is set to 2 hours or 3 hours, the crystallinity is improved, and the perovskite single phase is almost formed in 3 hours. On the other hand, FIG.
According to the X-ray diffraction pattern of PbTiO 3 having a lead excess of 20% as shown in FIG. 2, a perovskite phase can be confirmed at a firing temperature of 450 ° C. and a firing time of 30 minutes, but an oxide is also present. Firing temperature 450 ° C, firing time 1 hour, 2 hours, 3 hours
In time, a sharp peak of a perovskite single phase can be confirmed, but at the same time, the presence of an oxide can be confirmed. This does not disappear even if the firing time is increased, and has almost the same X-ray diffraction pattern. This is thought to be due to the excess lead being converted into oxide. Therefore, it is not preferable to make the PbTiO 3 precursor solution excessive in lead.

【0071】更に、PbTiO薄膜21を蛍光体粒子
22に被覆するに際しては、母体のZnS蛍光体粒子2
2自身が焼成に伴い劣化することを回避することも重要
となる。焼成温度を500℃、550℃、600℃と変
化させた場合のX線回折の測定結果を図10に示す。焼
成温度550℃から、2θ=36.2°のX線回折強度
が見い出されるようになり、焼成温度600℃におい
て、2θ=36.2°のX線回折強度が強くなってい
る。2θ=36.2°のX線回折ピークは、ZnOの
(101)面からの回折パターンである。また、図10
において、2θ=28.7°のX線回折ピークは、Zn
Sの(008)面からの回折パターンである。
Further, when coating the PbTiO 3 thin film 21 with the phosphor particles 22, the ZnS phosphor particles 2
It is also important to avoid that 2 itself deteriorates with firing. FIG. 10 shows the measurement results of X-ray diffraction when the firing temperature was changed to 500 ° C., 550 ° C., and 600 ° C. From the firing temperature of 550 ° C., an X-ray diffraction intensity of 2θ = 36.2 ° is found, and at a firing temperature of 600 ° C., the X-ray diffraction intensity of 2θ = 36.2 ° becomes strong. The X-ray diffraction peak at 2θ = 36.2 ° is a diffraction pattern from the (101) plane of ZnO. FIG.
, The X-ray diffraction peak at 2θ = 28.7 ° was Zn
It is a diffraction pattern from the (008) plane of S.

【0072】図11は、図10の結果を基に、ZnSの
X線回折の相対強度、及びZnOのX線回折の相対強度
を示すグラフである。即ち、加熱処理をしない状態にお
けるZnSの相対強度を100%として、加熱処理温度
を450℃から700℃の間で変化させた場合の2θ=
28.7°のX線回折の相対強度の減少を実線で示す。
加熱処理温度700℃において、2θ=28.7°のX
線回折強度は、完全に消失している。そして、この70
0℃での加熱処理により、ZnSピークが完全に消失し
た状態でのZnOの相対強度を100%として、加熱処
理温度を450℃から700℃の間で変化させた場合の
2θ=36.2°のX線回折の相対強度の増大を破線で
示す。即ち、破線は、加熱処理温度の増大に伴うZnS
の(008)面からのX線回折の相対強度の変化を示
す。図11のグラフから、550℃以上の加熱処理温度
条件で、母体のZnS蛍光体粒子22自身が酸化され、
ZnOが生成することが分かる。
FIG. 11 is a graph showing the relative intensity of X-ray diffraction of ZnS and the relative intensity of X-ray diffraction of ZnO based on the results of FIG. That is, assuming that the relative strength of ZnS in the state where the heat treatment is not performed is 100%, and the heat treatment temperature is changed between 450 ° C. and 700 ° C., 2θ =
The decrease in the relative intensity of the X-ray diffraction at 28.7 ° is indicated by the solid line.
At a heat treatment temperature of 700 ° C., 2θ = 28.7 ° X
The line diffraction intensity has completely disappeared. And this 70
2θ = 36.2 ° when the heat treatment temperature is changed from 450 ° C. to 700 ° C., assuming that the relative intensity of ZnO in the state where the ZnS peak completely disappears by the heat treatment at 0 ° C. is 100%. The increase in the relative intensity of the X-ray diffraction is shown by a broken line. That is, the broken line indicates that ZnS
5 shows the change in the relative intensity of X-ray diffraction from the (008) plane. From the graph of FIG. 11, under the heat treatment temperature condition of 550 ° C. or more, the base ZnS phosphor particles 22 themselves are oxidized,
It can be seen that ZnO is generated.

【0073】本発明の実施の形態に係るPbTiO
駆体ゾルを用いて被覆したZnS蛍光体粒子22のX線
回折測定結果を図12に示す。図12から、PbTiO
の結晶化したピークとZnSのピークが共存している
ことが分かる。しかしPbTiOのピークは鋭いもの
ではなくブロードなものである。また得られた粉体は残
留有機物が多く、黒い部分が確認出来る。一方、PbT
iO前駆体溶液を用いて被覆したZnS蛍光体粒子2
2のX線回折測定結果を図13に示す。PbTiO
駆体ゾルを用いたものと同様に、PbTiOとZnS
が共存している。またPbTiOのピークはPbTi
前駆体ゾルを用いたものと比較して鋭く、結晶性が
良好であることが分かる。
FIG. 12 shows the results of X-ray diffraction measurement of the ZnS phosphor particles 22 coated with the PbTiO 3 precursor sol according to the embodiment of the present invention. From FIG. 12, PbTiO
It can be seen that the crystallized peak of No. 3 and the peak of ZnS coexist. However, the peak of PbTiO 3 is not sharp but broad. Further, the obtained powder has a large amount of residual organic substances, and a black portion can be confirmed. On the other hand, PbT
ZnS phosphor particles 2 coated with iO 3 precursor solution
FIG. 13 shows the X-ray diffraction measurement result of Sample No. 2. As with the case of using the PbTiO 3 precursor sol, PbTiO 3 and ZnS
Coexist. The peak of PbTiO 3 is PbTi
It can be seen that it is sharper and has better crystallinity than that using the O 3 precursor sol.

【0074】標準試料として、ZnS蛍光体粒子22の
未処理状態の外観と表面の微構造のSEM写真を模式化
した図を図14に示す。図14(a)は、1,800倍
の、図14(b)は、8,500倍のSEM写真に対応
する。図15に示すように、PbTiO前駆体ゾルを
用いて被覆した場合、図14に示す標準試料と比較して
表面の微構造と外観の明らかな違いが分かる。図15
(a)は、1,800倍の、図15(b)は、8,50
0倍のSEM写真に対応する。よってPbTiO 薄膜
21による被覆は可能であることが分かる。しかし得ら
れた試料には、PbTiO薄膜21により被覆されて
いる部分とまったくされていない部分が確認出来る。試
料の被覆されている部分では蛍光体粒子22の全体を被
覆しているものは少なく、付着しているような形状が多
く見らる。また膜厚は不均一であり、図17には、厚す
ぎるためにクラックが生じている蛍光体粒子22や凝集
が確認出来る。図17(a)は、3,500倍の、図1
7(b)は、25,000倍のSEM写真に対応する。
PbTiO前駆体ゾルを用いた場合、残留有機物が多
く得られた試料には黒ずんだ部分が確認出来る。一方、
図16に示すように、PbTiO前駆体溶液を用いて
被覆した場合、図14に示す未処理試料(標準試料)と
の比較から、PbTiO薄膜21により良好に被覆さ
れていると判断出来る。図16(a)は、1,800倍
の、図16(b)は、8,500倍のSEM写真に対応
する。図15に示すPbTiO前駆体ゾルを用いたも
のと比較して、均一にPbTiO薄膜21によりコー
ティング出来ている蛍光体粒子22を数多く確認出来
る。表面を比較してみると、図17に示したPbTiO
前駆体ゾルを用いた試料よりも、PbTiO前駆体
溶液を用いた試料の方が小さい粒の集まりによってコー
ティングされている。
As a standard sample, the ZnS phosphor particles 22
Schematic SEM photographs of the unprocessed appearance and surface microstructure
FIG. 14 shows the result. FIG. 14 (a) is 1,800 times.
FIG. 14B corresponds to an SEM photograph of 8,500 times.
I do. As shown in FIG.3Precursor sol
When used for coating, compared to the standard sample shown in FIG.
One can see a clear difference between the surface microstructure and the appearance. FIG.
(A) is 1,800 times, and FIG. 15 (b) is 8,50 times.
It corresponds to a SEM photograph of 0 times. Therefore, PbTiO 3Thin film
It turns out that coating with 21 is possible. But gained
PbTiO3Covered with a thin film 21
You can see which parts are and which are not. Trial
In the portion where the phosphor is coated, the entire phosphor particles 22 are covered.
There are few coverings, and there are many
I can see it. Further, the film thickness is not uniform, and FIG.
Phosphor particles 22 or cracks
Can be confirmed. FIG. 17A is a diagram of FIG.
7 (b) corresponds to a 25,000 times SEM photograph.
PbTiO3When using a precursor sol, the residual organic matter is high.
A dark portion can be confirmed in the obtained sample. on the other hand,
As shown in FIG.3Using the precursor solution
When coated, the untreated sample (standard sample) shown in FIG.
From the comparison of PbTiO3Better coated with thin film 21
You can judge that it has been done. FIG. 16 (a) is 1,800 times.
FIG. 16B corresponds to an SEM photograph of 8,500 times.
I do. PbTiO shown in FIG.3Using precursor sol
PbTiO3Coating with thin film 21
Many phosphor particles 22 can be confirmed
You. When comparing the surfaces, the PbTiO shown in FIG.
3PbTiO2 is better than the sample using the precursor sol.3precursor
The sample with the solution is
It is being put.

【0075】[0075]

【発明の効果】本発明によれば、耐湿性が高く、しかも
輝度が高いカプセル化されたEL用蛍光体粒子を提供す
ることが出来る。
According to the present invention, encapsulated phosphor particles for EL having high moisture resistance and high luminance can be provided.

【0076】また、本発明によれば、構造が簡単で安価
なELディスプレイパネルを提供することが出来る。
According to the present invention, an inexpensive EL display panel having a simple structure can be provided.

【0077】更に、本発明のカプセル化されたEL用蛍
光体粒子の製造方法によれば、比誘電率が高く均質性に
優れたPbTiO薄膜を、低温でEL用蛍光体粒子の
表面に皮膜することが出来る。
Further, according to the method for producing the encapsulated phosphor particles for EL of the present invention, a PbTiO 3 thin film having a high relative dielectric constant and excellent homogeneity is coated on the surface of the phosphor particles for EL at a low temperature. You can do it.

【0078】更に、本発明のカプセル化されたEL用蛍
光体粒子の製造方法によれば、母体の蛍光体粒子の劣化
を防止しながら、結晶性の良好なPbTiO薄膜をそ
の表面に皮膜することが出来る。
Further, according to the method for producing encapsulated phosphor particles for EL of the present invention, a PbTiO 3 thin film having good crystallinity is coated on the surface thereof while preventing deterioration of the base phosphor particles. I can do it.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態に係るカプセル化さ
れたEL用蛍光体粒子の構造を示す模式的な断面図であ
る。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the structure of an encapsulated phosphor particle for EL according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施の形態に係るカプセル化さ
れたEL用蛍光体粒子を用いたディスプレイパネルの模
式的な断面図である。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a display panel using encapsulated phosphor particles for EL according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第1の実施の形態に係るPbTiO
前駆体ゾルの調製法を説明するフローチャートである。
FIG. 3 shows PbTiO 3 according to the first embodiment of the present invention.
It is a flowchart explaining the preparation method of a precursor sol.

【図4】本発明の第1の実施の形態に係るPbTiO
前駆体溶液の調製法を説明するフローチャートである。
FIG. 4 shows PbTiO 3 according to the first embodiment of the present invention.
It is a flowchart explaining the preparation method of a precursor solution.

【図5】本発明の第1の実施の形態に係るPbTiO
前駆体溶液(ゾル)を、ZnS蛍光体に被覆する方法を
説明するフローチャートである。
FIG. 5 shows PbTiO 3 according to the first embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a method of coating a ZnS phosphor with a precursor solution (sol).

【図6】化学量論組成のPbTiOのX線回折パター
ンである。
FIG. 6 is an X-ray diffraction pattern of stoichiometric PbTiO 3 .

【図7】鉛20%過剰のPbTiOのX線回折パター
ンである。
FIG. 7 is an X-ray diffraction pattern of PbTiO 3 with a lead excess of 20%.

【図8】化学量論組成のPbTiOのX線回折パター
ンである。
FIG. 8 is an X-ray diffraction pattern of stoichiometric PbTiO 3 .

【図9】20%過剰のPbTiOのX線回折パターン
である。
FIG. 9 is an X-ray diffraction pattern of a 20% excess of PbTiO 3 .

【図10】450℃から700℃の間で蛍光体粒子を加
熱処理した場合のX線回折パターンの変化を示す図であ
る。
FIG. 10 is a diagram showing a change in an X-ray diffraction pattern when a phosphor particle is subjected to heat treatment between 450 ° C. and 700 ° C.

【図11】450℃から700℃の間で蛍光体粒子を加
熱処理した場合のX線回折パターンの相対強度比の変化
を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing a change in a relative intensity ratio of an X-ray diffraction pattern when a phosphor particle is subjected to a heat treatment between 450 ° C. and 700 ° C.

【図12】本発明の第1の実施の形態に係るPbTiO
前駆体ゾルを用いて被覆したZnS蛍光体粒子のX線
回折測定結果示す図である。
FIG. 12 shows a PbTiO according to the first embodiment of the present invention.
It is a figure which shows the X-ray-diffraction measurement result of the ZnS fluorescent substance particle | grain coat | covered using 3 precursor sols.

【図13】本発明の第1の実施の形態に係るPbTiO
前駆体溶液を用いて被覆したZnS蛍光体粒子のX線
回折測定結果示す図である。
FIG. 13 shows a PbTiO according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a diagram showing the results of X-ray diffraction measurement of ZnS phosphor particles coated using the three precursor solutions.

【図14】ZnS蛍光体粒子の未処理状態の外観と表面
の微構造のSEM写真を模式化して示す図である。
FIG. 14 is a diagram schematically showing an SEM photograph of the appearance and the microstructure of the surface of an untreated state of ZnS phosphor particles.

【図15】本発明の第1の実施の形態に係るPbTiO
前駆体ゾルを用いて被覆したZnSのSEM写真を模
式化して示す図である。
FIG. 15 shows a PbTiO according to the first embodiment of the present invention.
It is a figure which shows typically the SEM photograph of ZnS coat | covered using 3 precursor sols.

【図16】本発明の第1の実施の形態に係るPbTiO
前駆体溶液を用いて被覆したZnSのSEM写真を模
式化して示す図である。
FIG. 16 shows a PbTiO according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram schematically showing an SEM photograph of ZnS coated using a 3 precursor solution.

【図17】本発明の第1の実施の形態に係るPbTiO
を用いて被覆したZnSの表面に見られたクラックや
凝集のSEM写真を模式化して示す図である。
FIG. 17 shows a PbTiO according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram schematically showing an SEM photograph of cracks and aggregation observed on the surface of ZnS coated using No. 3 ;

【図18】従来の蛍光体粒子の構造を示す模式的な断面
図である。
FIG. 18 is a schematic sectional view showing the structure of a conventional phosphor particle.

【図19】従来の蛍光体粒子を用いたディスプレイパネ
ルの模式的な断面図である。
FIG. 19 is a schematic cross-sectional view of a display panel using conventional phosphor particles.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

21 PbTiO薄膜 22 蛍光体粒子 24 金属酸化物薄膜 31,32 端子 41 防湿フィルム 42 吸湿層 43 透明電極 44,54 蛍光層 45 絶縁層 46 背面電極21 PbTiO 3 film 22 phosphor particles 24 metal oxide thin film 31, 32 terminal 41 moisture film 42 wicking layer 43 transparent electrode 44, 54 phosphor layer 45 insulating layer 46 back electrode

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 蛍光体粒子と、 前記蛍光体粒子を被覆する結晶構造の鉛系ペロブスカイ
ト化合物薄膜とからなることを特徴とするカプセル化さ
れたEL用蛍光体粒子。
1. Encapsulated phosphor particles for EL, comprising: phosphor particles; and a lead-based perovskite compound thin film having a crystal structure that covers the phosphor particles.
【請求項2】前記蛍光体粒子は、ZnS粒子であること
を特徴とする請求項1記載のカプセル化されたEL用蛍
光体粒子。
2. The encapsulated phosphor particles for EL according to claim 1, wherein said phosphor particles are ZnS particles.
【請求項3】前記鉛系ペロブスカイト化合物薄膜の厚さ
は、0.5μm〜3μmであることを特徴とする請求項
1又は2記載のカプセル化されたEL用蛍光体粒子。
3. The encapsulated phosphor particles for EL according to claim 1, wherein the thickness of the lead-based perovskite compound thin film is 0.5 μm to 3 μm.
【請求項4】 背面電極と、 蛍光体粒子と、前記蛍光体粒子を被覆する結晶構造の鉛
系ペロブスカイト化合物薄膜とからなるカプセル化され
たEL用蛍光体粒子から構成され、前記背面電極の上部
に、前記背面電極に接して配置された蛍光層と、 前記蛍光層の上部に、前記蛍光層に接して配置された透
明電極とからなることを特徴とするELディスプレイパ
ネル。
4. A phosphor electrode for EL, comprising a back electrode, phosphor particles, and a lead-based perovskite compound thin film having a crystal structure that covers the phosphor particles. An EL display panel comprising: a fluorescent layer disposed in contact with the back electrode; and a transparent electrode disposed in contact with the fluorescent layer on the fluorescent layer.
【請求項5】 蛍光体粒子を用意する工程と、 鉛系ペロブスカイト化合物前駆体を調製する工程と、 前記蛍光体粒子と前記鉛系ペロブスカイト化合物前駆体
とを混合し、混合体を生成する工程と、 減圧により、前記混合体から溶媒成分を蒸発させ、Zn
S蛍光体粒子を含む鉛系ペロブスカイト化合物の湿潤ゲ
ルを生成する工程と、 前記湿潤ゲルを乾燥させて乾燥ゲルとする工程と、 前記乾燥ゲルを300℃〜490℃の焼成温度にて焼成
する工程とから少なくともなることを特徴とするカプセ
ル化されたEL用蛍光体粒子の製造方法。
5. A step of preparing phosphor particles, a step of preparing a lead-based perovskite compound precursor, and a step of mixing the phosphor particles with the lead-based perovskite compound precursor to form a mixture. Evaporating the solvent component from the mixture under reduced pressure to obtain Zn
A step of generating a wet gel of a lead-based perovskite compound containing S phosphor particles, a step of drying the wet gel to form a dry gel, and a step of firing the dry gel at a firing temperature of 300C to 490C. And a method for producing encapsulated phosphor particles for EL.
【請求項6】 前記焼成する工程は、300℃〜400
℃における仮焼成工程と、前記仮焼成工程よりも高温に
おける本焼成工程とからなる2段階の熱処理工程である
ことを特徴とする請求項5記載のカプセル化されたEL
用蛍光体粒子の製造方法。
6. The baking step is performed at 300 ° C. to 400 ° C.
6. The encapsulated EL according to claim 5, wherein the EL process is a two-stage heat treatment process including a preliminary firing process at a temperature of ° C. and a main firing process at a temperature higher than the preliminary firing process.
Method for producing phosphor particles for use.
【請求項7】 本焼成工程の焼成温度は、420℃〜4
80℃であることを特徴とする請求項6記載のカプセル
化されたEL用蛍光体粒子の製造方法。
7. The firing temperature in the main firing step is 420 ° C. to 4 ° C.
The method for producing encapsulated EL phosphor particles according to claim 6, wherein the temperature is 80 ° C.
【請求項8】 前記鉛系ペロブスカイト化合物前駆体
は、化学量論組成の鉛系ペロブスカイト化合物前駆体溶
液であり、 前記本焼成工程は、焼成温度450℃において、3時間
〜5時間の焼成時間であることを特徴とする請求項6又
は7記載のカプセル化されたEL用蛍光体粒子の製造方
法。
8. The lead-based perovskite compound precursor is a lead-based perovskite compound precursor solution having a stoichiometric composition, and the main firing step is performed at a firing temperature of 450 ° C. for a firing time of 3 hours to 5 hours. The method for producing encapsulated phosphor particles for EL according to claim 6 or 7, wherein:
【請求項9】 前記鉛系ペロブスカイト化合物前駆体
は、鉛20%過剰の鉛系ペロブスカイト化合物前駆体ゾ
ルであり、 前記本焼成工程は、焼成温度450℃において、1時間
〜5時間の焼成時間であることを特徴とする請求項6又
は7記載のカプセル化されたEL用蛍光体粒子の製造方
法。
9. The lead-based perovskite compound precursor is a lead-based perovskite compound precursor sol having an excess of 20% lead, and the main firing step is performed at a firing temperature of 450 ° C. for a firing time of 1 hour to 5 hours. The method for producing encapsulated phosphor particles for EL according to claim 6 or 7, wherein:
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