JP4247315B2 - マグネシウムカルシウムチオアルミネート蛍光体 - Google Patents
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Description
(i)その化学式で示される混合物を基板上に形成できる比率で選択したマグネシウム、カルシウム、アルミニウムの硫化物と希土類金属との混合物を基板上に蒸着させるステップと、
(ii)その蛍光体を形成するように、基板上に蒸着させた硫化物混合物にアニール処理を施すステップと、
を含む方法を提供するものである。
(i)基板上にフォトレジストパターンを蒸着させるステップと、
(ii)そのフォトレジストパターン上に、マグネシウムカルシウムチオアルミネートを形成する硫化物混合物を200℃以下の温度にて蒸着させるステップと、
(iii)そのフォトレジストを除去するステップと、
(iv)蛍光体を形成するために、硫化物混合物にアニール処理を施すステップと、
を含む方法を提供するものである。
硫化カルシウム、硫化マグネシウム、硫化アルミニウムおよび硫化ユウロピウムの粉末を配合して、一連のユウロピウム付活マグネシウムカルシウムチオアルミネート粉末を調製した。この粉末は、xを0.00、0.01、0.05、0.10、0.15、0.20、0.35および0.50とする、公称組成MgxCa1-xAl2S4:Euに対応する蛍光体粉末を調製する比率で配合したものである。配合した粉末をプレスして、直径1.3cm、高さ0.75cmの円柱形ペレットを形成した。ベルト炉内に用いた窒素環境下のアルミナ容器内にて、ピーク温度を約1000℃とする温度プロファイルで約10分間、このペレットに焼結処理を施した。ただし、炉内におけるアルミナ容器による熱負荷があるため、ペレットの実際のピーク温度は1000℃より低かった可能性がある。
実施例II
実施例Iで製造した蛍光体について、X線回折による分析を行った。そのX線回折パターンを図4a〜図4hに示す。また図5には、x軸を共通とした縮小図として、これらのパターンを示している。
実施例III
マグネシウムカルシウムチオアルミネート蛍光体膜を具備する数種類のエレクトロルミネセントデバイスを作製した。これらの膜は、化学式MgxCa1-xAl2S4:Euにおけるx=0.00、0.10、0.20、0.35、0.50および0.75に相当するマグネシウムを含有した。
実施例IV
実施例IIのデバイスと同様のデバイスを作製して試験した。すべてのデバイスにおいて、蛍光体を、x=0.10とし、化学式MgxCa1-xAI2S4:Euで示される組成物から形成した。この組成物は明らかに、X線回折測定を用いて識別された単相組成物に相当するものである。
実施例V
実施例IVの処理を繰返した。ただし、基板温度を200℃ではなく175℃にして蛍光体膜を蒸着させた。この試験結果を図9に示す。
実施例VI
実施例IVの処理を繰返した。ただし、蛍光体蒸着時の基板温度をさらに下げて150℃とした。この試験結果を図10に示す。
実施例VII
図11に、実施例IV、実施例Vおよび実施例VIによる蛍光体について、閾値電圧を60ボルト超えた時点までの輝度に及ぼす基板温度の影響を示す。このデータから、マグネシウムを含まない蛍光体に比べて、マグネシウムを含む蛍光体では、蒸着温度を低くしても輝度の低下が少ないことが明白である。蒸着温度を、フォトレジスト材料を用いた蛍光体パターニングを可能とするほどに十分低い温度である150℃とした場合でも、許容範囲の輝度が得られる。
Claims (24)
- xの値を0<x<0.3とし、Mを希土類付活剤として、化学式MgxCa1-xAl2S4:Mで示される化合物を含むエレクトロルミネセントデバイス用薄膜蛍光体。
- 前記xの値が0.05<x<0.20である、請求項1に記載の薄膜蛍光体。
- 前記希土類付活剤がユウロピウムまたはセリウムである、請求項2に記載の薄膜蛍光体。
- 前記希土類付活剤がユウロピウムである、請求項2に記載の薄膜蛍光体。
- 前記ユウロピウムのアルミニウムに対する原子比が、0.005〜0.05である、請求項4に記載の薄膜蛍光体。
- 請求項1に記載の薄膜蛍光体を基板上に含むエレクトロルミネセントデバイス。
- 前記xの値が0.05<x<0.20である、請求項6に記載のエレクトロルミネセントデバイス。
- 前記希土類付活剤がユウロピウムまたはセリウムである、請求項7に記載のエレクトロルミネセントデバイス。
- 前記希土類付活剤がユウロピウムである、請求項7に記載のエレクトロルミネセントデバイス。
- 前記ユウロピウムのアルミニウムに対する原子比が、0.005〜0.05である、請求項9に記載のエレクトロルミネセントデバイス。
- 前記蛍光体の厚さが、0.2〜1.0マイクロメートルである、請求項6に記載のエレクトロルミネセントデバイス。
- 前記蛍光体の厚さが、0.3〜0.6マイクロメートルである、請求項11に記載のエレクトロルミネセントデバイス。
- 前記薄膜蛍光体が、硫化亜鉛の薄膜に隣接している、請求項6に記載のエレクトロルミネセントデバイス。
- 前記薄膜蛍光体が、硫化亜鉛の薄膜間に挟持されている、請求項13に記載のエレクトロルミネセントデバイス。
- xの値を0<x<0.3とし、Mを希土類付活剤として、化学式MgxCa1-xAl2S4:Mで示される化合物を含む蛍光体を基板上に製造する方法であって、
(i)前記化学式の硫化物混合物を前記基板上に形成できる比率で選択されたマグネシウム、カルシウム、アルミニウムの硫化物および前記希土類金属の混合物を基板上に蒸着させるステップと、
(ii)前記蛍光体を形成するように、前記基板上に蒸着させた前記硫化物混合物にアニール処理を施すステップと、
を含む方法。 - 前記硫化物混合物が、前記基板上に200℃以下の温度で蒸着される、請求項15に記載の方法。
- ステップ(i)の前に、前記基板上にフォトレジストパターンが蒸着される、請求項15に記載の方法。
- 前記フォトレジストパターンが、フォトリソグラフィにより前記基板上に蒸着される、請求項17に記載の方法。
- 前記硫化物混合物が175℃以下の温度で蒸着される、請求項18に記載の方法。
- 前記硫化物混合物が150℃以下の温度で蒸着される、請求項15に記載の方法。
- (i)基板上にフォトレジストパターンを蒸着するステップと、
(ii)前記フォトレジストパターン上に、マグネシウムカルシウムチオアルミネートを形成する硫化物混合物を200℃以下の温度にて蒸着させるステップと、
(iii)前記フォトレジストを除去するステップと、
(iv)蛍光体を形成するように、前記硫化物混合物にアニール処理を施すステップと、
を含む、蛍光体を基板上に製造する方法。 - 前記蛍光体が、xの値を0<x<0.3とし、Mを希土類付活剤として、化学式MgxCa1-xAl2S4:Mで示される化合物を含み、前記硫化物混合物が、前記蛍光体を形成するように選択される、請求項21に記載の方法。
- ステップ(ii)が175℃以下の温度で行われる、請求項22に記載の方法。
- ステップ(ii)が150℃以下の温度で行われる、請求項22に記載の方法。
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