JPS58680B2 - 電場発光板 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電場発光板、特に硫化亜鉛を用いた電場発光板
に関するものである。

従来の電場発光板としては、第１図の構成断面図に示す
ように、透明電極層２を有する透明基板１の上に、絶縁
層３、硫化亜鉛発光層４、絶縁層５、電極層６を順次積
層してなる構成を有するものが知られている。

このような電場発光板では、絶縁層３．５の存在により
高電場でも安定な動作が可能であり、製造後初期におい
ては高い輝度が得られる。

しかしながら連続動作時において、時間経過とともに輝
度の低下が著しく実用上大きな問題であった。

本発明は電場発光板におけるこのような輝度の低下を軽
減し、実用的に従来のものより輝度の高い電場発光板を
得ることを可能にするものである。

以上図面を用いて本発明の電場発光板について詳細に説
明する。

第２図ａ、ｂ、ｃは本発明の電場発光板の基本構成を示
す断面図で、１は透明基板、２は透光性電極層、３は透
光性絶縁層、４は硫化亜鉛発光層、５は絶縁層、６は電
極層、７は導電性物質よりなる層（以下、導電体層とい
う）である。

このように本発明の電場発光板は、硫化亜鉛発光層４と
導電体層７とが互いに接して積層されてなる複合層を、
２つの絶縁層３，５間に有することを特徴とするもので
ある。

このような本発明の電場発光板と第１図に示す従来のも
のとの間では、動作時の輝度の時間的変化に著しい差異
のあることが判明した。

すなわち第３図に示すように、点灯後短時間内では両方
の電場発光板とも輝度は初期の値よりかなり低下する。

しかしそれ以後、従来の電場発光板は曲線Ｂで示すよう
になおも輝度の低下を続けるのに対し、本発明のものは
曲線Ａのように輝度の低下をほとんど示さなくなる。

このように本発明の電場発光板は従来のものより輝度の
高い状態で長時間にわたり安定に動作する、実用上極め
て優れた性能を有するものである。

本発明の電場発光板が従来のものと著しく異なる輝度の
時間的変化を示すのは、この種の電場発光板において硫
化亜鉛発光層の他の物質層との接触の状態が発光に大き
く関係することから考えて、硫化亜鉛発光層に接触して
導電体層を設けたことによる効果と考えられる。

すなわち本発明の電場発光板では、従来のものにはなか
った硫化亜鉛発光層と導電体層との接触の存在によって
、硫化亜鉛発光層中の発光に寄与する自由電子の数が従
来の電場発光板の場合よりも増加し、その結果輝度の低
下が極めて小さくなるものと考えられる。

次に本発明の電場発光板を形成する各層について述べる
。

基板としてはガラス板が適当であるが場合によっては樹
脂フィルムも使用可能である。

光をとり出す側の透明電極層はアンチモンなどを添加し
た酸化錫、錫などを添加した酸化インジウム、金属薄膜
等で形成される他の電極層はアルミラム、インジウム等
の蒸着膜で形成される。

絶縁層形成物質としては一酸化珪素、二酸化珪素、二酸
化チタン、酸化アルミニウム、窒化珪素、酸化セリウム
などの稀土類酸化物などが適当である。

また硫化亜鉛発光層としては、硫化亜鉛を銀、銅、マン
ガン、プラセオジウム、ネオジウム、サマリウム、ユー
ロピウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、
エルビウム、ツリウム、イッテルビウムからなる元素群
の中の少なくとも１種以上の元素で活性化したものが使
用可能である。

一方、前記硫化亜鉛発光層に接して形成される導電体層
は、金属、導電性炭素、半導体の中の少なくとも１種以
上の物質から形成される。

このような導電体層形成物質としては、銅、銀、金、亜
鉛、カドミウム、アルミニウム、インジウム、タリウム
、炭素、珪素、ゲルマニウム、錫、鉛、アンチモン、ビ
スマス、セレン、テルル、チタン、ジルコニウム、ニオ
ブ、タンタル、モリブデン、タングステン、マンガン、
ロジウム、パラジウム、白金、トリウム等の元素、前記
元素群のうち２種以上のものから構成される合金、窒化
チタン等の導電性窒化物、砒化亜鉛、砒化カドミウム、
アンチモン化亜鉛、アンチモン化カドミウム、硫化銀、
硫化銅、アンチモン化アルミニウム、砒化カリウム、燐
化カリウム、アンチモン化インジウム、酸化インジウム
、酸化錫、酸化チタン、酸化亜鉛、セレン化亜鉛、テル
ル化亜鉛、硫化カドミウム、セレン化カドミウム、テル
ル化カドミウム、沃化銀、沃化銀、硫化鉛、セレン化鉛
、テルル化鉛、テルル化水銀、テルル化錫等が使用可能
である。

そして、その導電体層の適当な厚さは使用物質や、複合
層の構成などにより異なる。

また、導電体層の形態として、連続した平板状の層、網
の目状の層、島状の層など、種々の形態の導電体層の導
入によって本発明の効果は達成される。

次に本発明を実施例によって具体的に説明する。

実施例１ 第１図および第２図ａに示す構成の電場発光板をそれぞ
れ次のようにして製作した。

まず、各発光板共通に、導電性酸化錫膜を被着したガラ
ス板上に、順次厚さ約６０００Åの酸化セリウム層、マ
ンガンを含む厚さ約８０００Åの硫化亜鉛層を真空蒸着
により形成した後、真空中で３６０℃１５分間熱処理し
た。

なお、硫化亜鉛層形成の際、蒸発源には０．５重量％マ
ンガンを含む硫化亜鉛を使った。

次に第１図に示す従来の構成の場合には、このあと順次
厚さ約６０００Åの酸化セリウム層、アルミニウム電極
層を真空蒸着して電場発光板とした（試料１）。

一方、第２図ａの本発明の構成の場合は、前記熱処理し
た硫化亜鉛層に下表に示す導電体層を、それぞれ真空蒸
着あるいはスパッタリング等により設けた後、さらにこ
の上に厚さ約６０００Åの酸化セリウム層、アルミニウ
ム電極層を順次真空蒸着して電場発光板とした（試料２
〜試料１７）。

以上の各試料を周波数２ＫＨｚ、チューティ０．４、振
巾２８０Ｖの矩形波交番電圧で連続動作させた場合にお
いて、点灯後２分経過した時点からの輝度の時間的変化
を第４図に示す。

点灯後２分経過した時点での輝度は試料１では約３６０
ニツト、試料２〜試料１７では約２６０ニツト〜５６０
ニツトであり、発光色はいずれも橙色であった。

試料１の輝度の時間的変化は第４図のハツチング部分り
の範囲に含まれ、一方試料２から試料１７までのものは
試料毎に多少の差はあるがいずれも第４図のハツチング
部分Ｃの範囲に含まれる変化を示し、１時間動作後試料
１の輝度は約１２０ニツト、試料２〜試料１７の輝度は
約２００ニツト〜３００ニツトであった。

実施例２ 実施例１と同様の方法で各層を形成し、第２図すおよび
第２図ｃに示す構成の電場先板をそれぞれ製作した。

両方の構成の電場発光板とも、絶縁層は厚さ約６０００
Åの酸化イツトリウム層により、また導電体層は約１０
０Åの厚さの一酸化チタン層により形成した。

一方、０．１重量％のマンガンを含む硫化亜鉛を蒸発源
として、真空蒸着により形成された硫化亜鉛発光層の厚
さは、第２図すの構成のものでは約８０００Åであり、
第２図ｃのものでは２つの層とも約４０００Åであった
。

これらの電場発光板を実施例１と同じ駆動条件で動作さ
せたところ橙色に発光し、輝度はいずれも第４図のハツ
チング部分ｃの範囲に含まれる時間的変化を示した。

実施例３ 実施例１における硫化亜鉛発光層を、マンガンの代りに
、それぞれサマリウム、エルビウム、テルビウム、ジス
プロシウム、ツリウム、ユーロピウム、およびエルビウ
ムとテルビウムの両方を添加したものに代え、他は実施
例１と全く同様にして、第１図および第２図ａの構成の
電場発光板をそれぞれ製作した。

この場合、硫化亜鉛発光層は、上記添加される各元素を
０．５重量％含む硫化亜鉛を蒸発源として、真空蒸着に
より形成された。

これらの電場発光板を実施例１と同じ駆動条件で動作さ
せたところ、硫化亜鉛にエルビウムまたはテルビウムを
添加したものは緑色に、サマリウムを添加したものは橙
色に、ユーロピウムを添加したものは桃色に、ジスプロ
シウムを添加したものは黄色に、ツリウムを添加したも
のは青色に、エルビウムとテルビウムを両方添加したも
のは緑色に、それぞれ発光した。

この場合、それぞれの発光板の輝度は、第１図の構成の
ものでは第４図のハツチング部分りの範囲に、−力筒２
図ａの構成のものでは第４図のハツチング部分Ｃの範囲
にそれぞれ含まれる時間的変化を示した。

以上詳しく説明したように、本発明は基板上に電極層、
絶縁層、複合層、絶縁層、電極層を順次積層し、前記複
合層は硫化亜鉛発光層と導電性物質からなる層とを互い
に接して積層してなることを特徴とする電場発光板の構
成に関するものである。

説明の煩雑化を避けるため、本発明の電場発光板に関し
て、基本的な構成についてのみ述べたが、本発明はこの
ような場合のみに限定されるものではなく、前記複合層
が２つ以上の硫化亜鉛発光層と２つ以上の導電体層から
なっている場合等も含まれることは勿論である。

また、本発明は基板側から光をとり出す場合だけに限ら
れず、基板と反対の側から光をとり出す構成も含むもの
であり、いずれの場合も硫化亜鉛発光層から光をとり出
す側の各層は透光性のものとされる。

このように本発明の電場発光板は、２つの絶縁層の間に
はさまれた、硫化亜鉛発光層と導電性物質からなる層と
から構成される複合層の効果により、長時間の使用でも
輝度の低下が少なく、高い輝度を維持でき、しかも硫化
亜鉛発光層の添加元素の選択によって種々の発光色を得
ることができるなど、実用的な価値の極めて大きいもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の電場発光板の構成断面図、第２図ａ、ｂ
、ｃは本発明の電場発光板の基本構成を示す断面図、第
３図および第４図は従来の電場発光板と本発明の電場発
光板の輝度の時間的変化を示す特性図である。 １・・・・・・基板、２・・・・・・透光性電極層、３
・・・・・・透光性絶縁層、４・・・・・・硫化亜鉛発
光層、５・・・・・・絶縁層、６・・・・・・電極層、
７・・・・・・導電性物質からなる層。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 基板上に、第１の電極層、第１の絶縁層、複合層、
   第２の絶縁層、第２の電極層を順次積層し前記複合層は
   導電性物質よりなる層と硫化亜鉛発光層とが互いに接し
   て積層されてなることを特徴とする電場発光板。