JPS5829881A - 電場発光素子 - Google Patents
電場発光素子Info
- Publication number
- JPS5829881A JPS5829881A JP56127628A JP12762881A JPS5829881A JP S5829881 A JPS5829881 A JP S5829881A JP 56127628 A JP56127628 A JP 56127628A JP 12762881 A JP12762881 A JP 12762881A JP S5829881 A JPS5829881 A JP S5829881A
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- Japan
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- electric field
- phosphor layer
- activator
- layer
- phosphor
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
電場発光素子ｉｌｔ実用的可能性から大きく二つに分け
られる。その一つは、粉末分散型交流電場発光素子であ
り、他の一つは三層薄膜交流電場発光素子である。
られる。その一つは、粉末分散型交流電場発光素子であ
り、他の一つは三層薄膜交流電場発光素子である。
粉末分散型交流電場発光素子は、その構造および製造上
、大形表示面が安価に作製でき、また軽量かつ可とう性
を持たせることができるという優れた特徴をもっている
。また、このタイプは１、分散させる螢光体粉末を変え
ることにより、各種の発光色が容易に得られるという利
点ももっているっしかし、一方では、その寿命特性に問
題があり。
、大形表示面が安価に作製でき、また軽量かつ可とう性
を持たせることができるという優れた特徴をもっている
。また、このタイプは１、分散させる螢光体粉末を変え
ることにより、各種の発光色が容易に得られるという利
点ももっているっしかし、一方では、その寿命特性に問
題があり。
このために実用化が妨げられてきた。寿命特性に影響を
与える要因としては、雰囲気中の湿気、結晶中の銅のマ
イグレーション、粒子表面のイオウイオン空孔子が考え
られているが、まだ完全には。
与える要因としては、雰囲気中の湿気、結晶中の銅のマ
イグレーション、粒子表面のイオウイオン空孔子が考え
られているが、まだ完全には。
解明されていない。
これに対して、三層薄嘆電場発光素子は、構造上、螢光
体層が無機物の安定な絶縁物質によってはさまれ、螢光
膜が雰囲気ｒ（対して防護されているので１分散型の電
場発光素子に比較して非常に良好な寿命特性をも−）て
いる。しかし、螢光体層としては橙紫色発光のＺｎＳ：
Ｍｎのみが実用「６１な［１１するさに発光するのみで
１発光色の種類にとぼしい。
体層が無機物の安定な絶縁物質によってはさまれ、螢光
膜が雰囲気ｒ（対して防護されているので１分散型の電
場発光素子に比較して非常に良好な寿命特性をも−）て
いる。しかし、螢光体層としては橙紫色発光のＺｎＳ：
Ｍｎのみが実用「６１な［１１するさに発光するのみで
１発光色の種類にとぼしい。
分散型の電場発光素子では、硫化亜鉛螢光体（ｒ）体に
対して必ず銅を添加している。その量：はテレビジョン
陰極線管用の螢光体に比較して１桁以上多く、螢光体粒
子表面または内部に偏析している。
対して必ず銅を添加している。その量：はテレビジョン
陰極線管用の螢光体に比較して１桁以上多く、螢光体粒
子表面または内部に偏析している。
この偏析が、螢光体粒子の内部および表面に局部集中電
界を形成し、これによって螢光体を発光させる。一方、
三層Ｒ模電場発光素子は銅を一切含まず、螢光体薄嘆に
均一電界をかけ、これによって電子を加速して螢光体を
発光させている。
界を形成し、これによって螢光体を発光させる。一方、
三層Ｒ模電場発光素子は銅を一切含まず、螢光体薄嘆に
均一電界をかけ、これによって電子を加速して螢光体を
発光させている。
不発Ｆ３Ａは、基本的には粉末分散型の電場発光素子の
発光メカニズムで各種の発光色を発光させるのであるが
、螢光体層に耐湿性に雉のある一切の有機分散パイング
ーを用いず、はぼ１００％密な硫化亜鉛層となし、さら
に、その螢光体層の上下を耐湿性のよい無機絶縁膜でお
おうようにして、従来の分散型電場発光素子の寿命特性
を改善したものである。すなわち、分散型の電場発光素
子において、有機分数バインダーを用いないで螢光体層
がほぼ１００％密になっていること、螢光体層の上下を
安定な無機絶縁膜がはさむこと等が特徴といえる。もち
ろん、各種の色が容易に得られるという分散型電場発光
素子の特徴はそ′のまま残っている。
発光メカニズムで各種の発光色を発光させるのであるが
、螢光体層に耐湿性に雉のある一切の有機分散パイング
ーを用いず、はぼ１００％密な硫化亜鉛層となし、さら
に、その螢光体層の上下を耐湿性のよい無機絶縁膜でお
おうようにして、従来の分散型電場発光素子の寿命特性
を改善したものである。すなわち、分散型の電場発光素
子において、有機分数バインダーを用いないで螢光体層
がほぼ１００％密になっていること、螢光体層の上下を
安定な無機絶縁膜がはさむこと等が特徴といえる。もち
ろん、各種の色が容易に得られるという分散型電場発光
素子の特徴はそ′のまま残っている。
以下１本発明の実施例について第１図を用いて説明する
。
。
素子作製用基板として面粗度が０．５μ情以下のアルミ
ナ基板１を準備した。この基板１上に電極２を形成する
ため、イオウ性雰囲気に強く、かつ抵抗の低い硫化コバ
ルトＣＯＳを選び、坊下の手法で製膜した。
ナ基板１を準備した。この基板１上に電極２を形成する
ため、イオウ性雰囲気に強く、かつ抵抗の低い硫化コバ
ルトＣＯＳを選び、坊下の手法で製膜した。
アルミナ基板１上に金属コバルトを１μｍの厚さに蒸着
し、これを硫化水素雰囲気中で７００°Ｃ１３０分間加
熱し、金属を硫化物に変化させたつ硫化コバルト膜はア
ルミナ基板１上に強固に固着し。
し、これを硫化水素雰囲気中で７００°Ｃ１３０分間加
熱し、金属を硫化物に変化させたつ硫化コバルト膜はア
ルミナ基板１上に強固に固着し。
かつ電極２として十分な面積抵抗（Ｏ，ＯＳΩ）を示し
た。この電極２の上に絶縁１ｊ々３として１．６μｍＭ
の酸化イツトリウム（Ｙ２Ｏ３）をスパッター〇、にて
形成した。さらにその上に硫化亜鉛層を減１”１；ｃｖ
ｎ法で２０μｍ厚に形成した。減１−Ｅ ｃ Ｖ Ｄ法
は温変が高温領域と低温領域に分れた石英製反応愉中で
、高温領域においた硫化亜鉛をキャリヤーガスの水素と
反応させて、亜鉛と硫化水素ガスに分解し、それらを低
温領域に輸送して、そこにおいである基板上に上記反応
の逆反応で膜状の硫化亜鉛を析出させる方法である。こ
の方法を実施するにあたって、あらかじめ、硫化悪鉛ソ
ースの晴と温変、基板温度、水素ガス流量（圧力を決定
）および反応時間をパラメーターにして、膜形成速度を
検定しておいた。最適な減圧ＣｖＤの条件は硫化亜鉛ソ
ースのある高温領域が９５ ｏｃｃ、基板のある低温領
域がＳＯＯｏＧで、またキャリヤーガスとして水素を使
用し、反応管中の圧力としては４〜７ｍｍ Ｈ（ｊがよ
い。
た。この電極２の上に絶縁１ｊ々３として１．６μｍＭ
の酸化イツトリウム（Ｙ２Ｏ３）をスパッター〇、にて
形成した。さらにその上に硫化亜鉛層を減１”１；ｃｖ
ｎ法で２０μｍ厚に形成した。減１−Ｅ ｃ Ｖ Ｄ法
は温変が高温領域と低温領域に分れた石英製反応愉中で
、高温領域においた硫化亜鉛をキャリヤーガスの水素と
反応させて、亜鉛と硫化水素ガスに分解し、それらを低
温領域に輸送して、そこにおいである基板上に上記反応
の逆反応で膜状の硫化亜鉛を析出させる方法である。こ
の方法を実施するにあたって、あらかじめ、硫化悪鉛ソ
ースの晴と温変、基板温度、水素ガス流量（圧力を決定
）および反応時間をパラメーターにして、膜形成速度を
検定しておいた。最適な減圧ＣｖＤの条件は硫化亜鉛ソ
ースのある高温領域が９５ ｏｃｃ、基板のある低温領
域がＳＯＯｏＧで、またキャリヤーガスとして水素を使
用し、反応管中の圧力としては４〜７ｍｍ Ｈ（ｊがよ
い。
上記手法で硫化亜鉛層を絶縁＠３上に形成し、つぎにそ
れに付活剤および共付活剤のドーピングを行なって螢光
体層４とした。螢光体層４の組成としてＺＩＳ；Ｇｕ、
Ｂｒを選んだ。というのは、ＺｙＩＳＨＯｕ、Ｂｒ□は
分散型電場発光螢光体として寿命特性の良好なものの一
つである。この螢光体に対して、さらに寿命特性の向上
がなされれば、本発明の効果が明らかになる。
れに付活剤および共付活剤のドーピングを行なって螢光
体層４とした。螢光体層４の組成としてＺＩＳ；Ｇｕ、
Ｂｒを選んだ。というのは、ＺｙＩＳＨＯｕ、Ｂｒ□は
分散型電場発光螢光体として寿命特性の良好なものの一
つである。この螢光体に対して、さらに寿命特性の向上
がなされれば、本発明の効果が明らかになる。
まず、別個にＺｎＳ粉末に対しＯｕ （ＮＯ３）２を重
量百分率で０．２５％、ＮＨ４Ｂｒを同じ＜２．０％添
加混合し、これを硫化水素雰囲気中において１０００°
Ｇで１時間焼成した。これによって、波長５００ｎｌｌ
に発光ピークをもつ青緑色発光の粉末螢光体が得られた
。
量百分率で０．２５％、ＮＨ４Ｂｒを同じ＜２．０％添
加混合し、これを硫化水素雰囲気中において１０００°
Ｇで１時間焼成した。これによって、波長５００ｎｌｌ
に発光ピークをもつ青緑色発光の粉末螢光体が得られた
。
この螢光体粉末をるつぼに入れ、さらにぞの螢光体粉末
の中に、前に作製した硫化コバルト、酸化イットリクム
、硫化亜鉛膜を積み重ねたアルミナ基板を埋め、ふたを
して窒素の不活性ガス中で７ｏｏｃ、ｓｏ９熱処理をし
た。これにより。
の中に、前に作製した硫化コバルト、酸化イットリクム
、硫化亜鉛膜を積み重ねたアルミナ基板を埋め、ふたを
して窒素の不活性ガス中で７ｏｏｃ、ｓｏ９熱処理をし
た。これにより。
ＺｙｌＳ：Ｃｕ、Ｂｒ粉禾から基板１上の硫化亜鉛層へ
ＣＵとａｒ を拡散移動させ、硫化亜鉛層をＺｎＳ：Ｃ
ｕ、Ｂｒ螢光体層４へと変化させた。以上のような手法
でａＵとＢｒのドーピングを行なった。
ＣＵとａｒ を拡散移動させ、硫化亜鉛層をＺｎＳ：Ｃ
ｕ、Ｂｒ螢光体層４へと変化させた。以上のような手法
でａＵとＢｒのドーピングを行なった。
−ドーピングに使われたＺｎＳ：Ｃｕ、Ｂｒ螢尤体粉禾
の一部をあらかじめ分けておき、比較品としての電場発
光素子を作るために用意した。
の一部をあらかじめ分けておき、比較品としての電場発
光素子を作るために用意した。
つぎに螢光体層４の上に再びＹ２Ｏ３を１．５μｍ厚に
スパック法でつけて絶縁膜６を形成し、最後に金を薄く
蒸着して光取り出し側の透明電極６とした。このように
して作製した電場発光素子は１０１（Ｈ２の正弦波でｅ
ｏＶから発光をし始めた。
スパック法でつけて絶縁膜６を形成し、最後に金を薄く
蒸着して光取り出し側の透明電極６とした。このように
して作製した電場発光素子は１０１（Ｈ２の正弦波でｅ
ｏＶから発光をし始めた。
このときの螢光体膜厚から考えて、この装置１′１の発
光はとうてい均一電界の三層前模型の発光とは考えられ
ない。すなわち１分散型の局部集中電界で発光している
と推測される。
光はとうてい均一電界の三層前模型の発光とは考えられ
ない。すなわち１分散型の局部集中電界で発光している
と推測される。
シリカゲルを入れたデシケータ−中で、不発Ｅ１１１の
素子、さらにドーピングの１糸用いたＺｎ５ＨＯｕ。
素子、さらにドーピングの１糸用いたＺｎ５ＨＯｕ。
Ｂｒ粉木と耐湿性のよいフッ素系樹脂（ポリビニルジフ
ルオライド樹脂）（螢光体と樹脂の容積比ｉｔ１：１）
とを用いて作った従来の粉末分散惺Ｊ電場発尤素ｒ（螢
光体、樹脂混合層の厚み２６μｍ）について、２００Ｖ
、１０ｋＨｚの交流電圧を印加して寿命特性を比較１
−た。
ルオライド樹脂）（螢光体と樹脂の容積比ｉｔ１：１）
とを用いて作った従来の粉末分散惺Ｊ電場発尤素ｒ（螢
光体、樹脂混合層の厚み２６μｍ）について、２００Ｖ
、１０ｋＨｚの交流電圧を印加して寿命特性を比較１
−た。
電圧印加後、１時間の時点の輝度を基準にして１００％
として、その後の輝度の変化を調べた。
として、その後の輝度の変化を調べた。
その結果を第２図に示す。図において、曲線人が本発明
の素子の寿命特性であり、曲線ＢはＺｙｌＳ：Ｃｕ、Ｂ
ｒ粉木とフッ素系樹脂とから作製した従来の電場発光素
子の寿命特性を示す。
の素子の寿命特性であり、曲線ＢはＺｙｌＳ：Ｃｕ、Ｂ
ｒ粉木とフッ素系樹脂とから作製した従来の電場発光素
子の寿命特性を示す。
図から明らかなように、本発明の素子は２０００時間後
も８０％の輝度を保持ｔ７．従来のものより優れている
。
も８０％の輝度を保持ｔ７．従来のものより優れている
。
本発明の電場発光素子は、構造上はもはや粉末分散型り
にいえないが１発光原理からは粉末分散Ｉ？１と同じく
局部集中電界望であるっ１．だが、−Ｉ−Ｃ１本発明の
素子はｈ部集中電ＩＮ−雪１での粗現な？Ｍ’ ｊｉ’
、ｉ ’５・持った素子といえるが、同時にでＹ老のも
のに比１１１ｔして寿命特性が優れている。
にいえないが１発光原理からは粉末分散Ｉ？１と同じく
局部集中電界望であるっ１．だが、−Ｉ−Ｃ１本発明の
素子はｈ部集中電ＩＮ−雪１での粗現な？Ｍ’ ｊｉ’
、ｉ ’５・持った素子といえるが、同時にでＹ老のも
のに比１１１ｔして寿命特性が優れている。
本発明の素子においては、局部型１，１．！をモｌＩ
ＩＩＩするので、必ずＺｎＳ に対して１局部電界を１
ヒｔ＋１２．するための銅の添加含有させるか必曹であ
る。（（（Ｌにこのタイプの螢光体としてＺｎＳ：Ｃｕ
、Ｃ１（緑）、ＺｎＳ：ｃｕ、ム１（緑） 、 （Ｚｎ
ｏ、ｇ Ｃａｏ、］ ）Ｓ ： Ｃｕ 、 Ｂｒ （Ｉ
ｌＡ緑）。
ＩＩＩするので、必ずＺｎＳ に対して１局部電界を１
ヒｔ＋１２．するための銅の添加含有させるか必曹であ
る。（（（Ｌにこのタイプの螢光体としてＺｎＳ：Ｃｕ
、Ｃ１（緑）、ＺｎＳ：ｃｕ、ム１（緑） 、 （Ｚｎ
ｏ、ｇ Ｃａｏ、］ ）Ｓ ： Ｃｕ 、 Ｂｒ （Ｉ
ｌＡ緑）。
ＺｎＳ：Ｃｕ、Ｍｎ、Ｃ１（橙黄）等があり、すべて銅
を含んでいる。これらの螢光体は従宋法の粉本分散型素
子にして発光させると、２００時間後にＶ［（Ｚｎｏ、
９Ｃｄ、、）ｓ：ｃｕ、Ｂｒ以外ｉｑｌ ２０ ％↓”
ｌ ト−の輝度に、’ｊる。しかし、本発明の素１’
（＋’） 、ｌｊ＆ ｊ’ｒ Ｔ ＊ ’ＩＹ’。
を含んでいる。これらの螢光体は従宋法の粉本分散型素
子にして発光させると、２００時間後にＶ［（Ｚｎｏ、
９Ｃｄ、、）ｓ：ｃｕ、Ｂｒ以外ｉｑｌ ２０ ％↓”
ｌ ト−の輝度に、’ｊる。しかし、本発明の素１’
（＋’） 、ｌｊ＆ ｊ’ｒ Ｔ ＊ ’ＩＹ’。
させた場合、２０００時間後ですべて５００ＬｏＬ’ｌ
トの輝度が保４１された。１だ、（Ｚｎ ｏ３Ｃｄｌｙ
ｌ ）Ｓ ：Ｃｕ 、 Ｂｒ ｉｔ ｉｔＩＩめに説明
１．たＺｙｌＳ ：Ｇｕ 、 Ｂｒ ｔ’ Ｐ−ｍぼ同
等かそれ以−１−の８０〜８５％の輝度が保４、）さｔ
する。ちなみに、従来の粉本分散型でｉｉ ２０００時
間後で７ｏ％になる。
トの輝度が保４１された。１だ、（Ｚｎ ｏ３Ｃｄｌｙ
ｌ ）Ｓ ：Ｃｕ 、 Ｂｒ ｉｔ ｉｔＩＩめに説明
１．たＺｙｌＳ ：Ｇｕ 、 Ｂｒ ｔ’ Ｐ−ｍぼ同
等かそれ以−１−の８０〜８５％の輝度が保４、）さｔ
する。ちなみに、従来の粉本分散型でｉｉ ２０００時
間後で７ｏ％になる。
Ｕ上説明したように１本発明においては、硫化ｉ１ｉ鉛
螢鉛体光に銅成分を含捷せ、有機分散／ぐイングーを含
捷せていないので、局部電界集中型の電場発光素子を構
成でき、従来から問題であ−７だ寿命特性を改善した祈
ｎ（、な発光素子を実現することができろ。
螢鉛体光に銅成分を含捷せ、有機分散／ぐイングーを含
捷せていないので、局部電界集中型の電場発光素子を構
成でき、従来から問題であ−７だ寿命特性を改善した祈
ｎ（、な発光素子を実現することができろ。
第１図は本発明にかかる電場発光素子の一実施例の断面
図、第２図はこの実施例と従来、ＷＩの寿命特性を対比
させて示す図である。 １・・・・・・アルミナ基板、２・・・・・・電極、３
・・・・・・絶縁１１Ｑ、４・・・・・・硫化亜鉛螢光
体層、５・・・・・・絶縁１１ｒ、Ｙ、 ６・・・・・
・透明電極。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敗 男 ほか１名皐
１ｒＩＡ
図、第２図はこの実施例と従来、ＷＩの寿命特性を対比
させて示す図である。 １・・・・・・アルミナ基板、２・・・・・・電極、３
・・・・・・絶縁１１Ｑ、４・・・・・・硫化亜鉛螢光
体層、５・・・・・・絶縁１１ｒ、Ｙ、 ６・・・・・
・透明電極。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敗 男 ほか１名皐
１ｒＩＡ
Claims (1)
- 硫化亜鉛螢光体層と絶縁膜とが積層された構造を有し、
前記硫化亜鉛螢光体層は有機分数）＜イングーを含まず
、かつげ活剤として少なくとも局部集中電界を作。るに
必要な銅成分を含んでいることを特徴とする電場発光素
子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56127628A JPS5829881A (ja) | 1981-08-13 | 1981-08-13 | 電場発光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56127628A JPS5829881A (ja) | 1981-08-13 | 1981-08-13 | 電場発光素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5829881A true JPS5829881A (ja) | 1983-02-22 |
Family
ID=14964782
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56127628A Pending JPS5829881A (ja) | 1981-08-13 | 1981-08-13 | 電場発光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5829881A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61230296A (ja) * | 1985-04-05 | 1986-10-14 | 日本電気株式会社 | Ｅｌ素子とその製造方法 |
| JPS6324588A (ja) * | 1986-05-21 | 1988-02-01 | ロックウェル・インタ−ナショナル・コ−ポレ−ション | エレクトロルミネセントディスプレイパネルおよびその製造方法 |
| CN102424959A (zh) * | 2011-11-23 | 2012-04-25 | 陕西科技大学 | 一种微波水热法在ito基板上制备硫化钴薄膜的方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5053283A (ja) * | 1973-09-12 | 1975-05-12 | ||
| JPS5068679A (ja) * | 1973-10-19 | 1975-06-09 | ||
| JPS5661788A (en) * | 1979-10-25 | 1981-05-27 | Sharp Kk | Thin film el element |
-
1981
- 1981-08-13 JP JP56127628A patent/JPS5829881A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5053283A (ja) * | 1973-09-12 | 1975-05-12 | ||
| JPS5068679A (ja) * | 1973-10-19 | 1975-06-09 | ||
| JPS5661788A (en) * | 1979-10-25 | 1981-05-27 | Sharp Kk | Thin film el element |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61230296A (ja) * | 1985-04-05 | 1986-10-14 | 日本電気株式会社 | Ｅｌ素子とその製造方法 |
| JPS6324588A (ja) * | 1986-05-21 | 1988-02-01 | ロックウェル・インタ−ナショナル・コ−ポレ−ション | エレクトロルミネセントディスプレイパネルおよびその製造方法 |
| CN102424959A (zh) * | 2011-11-23 | 2012-04-25 | 陕西科技大学 | 一种微波水热法在ito基板上制备硫化钴薄膜的方法 |
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