JPS5918596A - 直流型薄膜エレクトロルミネツセンス素子用ペ−スト及びそれを利用した該素子の製造方法 - Google Patents

直流型薄膜エレクトロルミネツセンス素子用ペ−スト及びそれを利用した該素子の製造方法

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JPS5918596A
JPS5918596A JP57128063A JP12806382A JPS5918596A JP S5918596 A JPS5918596 A JP S5918596A JP 57128063 A JP57128063 A JP 57128063A JP 12806382 A JP12806382 A JP 12806382A JP S5918596 A JPS5918596 A JP S5918596A
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thin film
paste
phosphor
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activator
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加藤 義徳
和彦 河地
芳省 上條
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Alps Alpine Co Ltd
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Alps Electric Co Ltd
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、印刷等にょシ直流型薄膜エレクトロルミネッ
センス素子を製造するためのペースト及びそれを利用し
た該素子の製造方法に関するものである。
エレクトロルミネッセンス素子(以下、EL素子と略記
する)は、従来の発光体と異なり平面発光という特色を
持ち、光源、表示パネルなどとして注目を集めて来てい
る。EL素子は駆動方式によシ直流型と交流型に分けら
れ、さらに蛍光体層の構成様式の違いにょシ各々が分散
型と薄膜型に細分化される。
このうち本発明によるペーストは直流型薄膜EL素子の
製造に使用されるものであるが、このタイプのEL素子
はいまだ研究段階にあるものの、発光のしきい電圧が低
くかつ高輝度が得られるという特徴を持っているため、
将来実用化が期待されている。
第1図に一般的な直流型薄膜EL素子の断面図を示した
。1は透明基板で通常はガラスが使用される。2は透明
電極、3は蛍光体薄膜、4は対向電極で普通はアルミニ
ウムが使用される。従来製造が試みられて来ている直流
型薄膜E L素子の蛍光体薄膜3は、負空蒸着、スパッ
タリング、分子線エピタキシーなどの手法を用いて形成
されている。たとえば、真空蒸着の場合には一般に次の
ような方法が取られている。′−1:ず蛍光体母体を構
成する化合物粉末に、活性剤となる原案を含む化合物を
所定量配合した原料粉末を型の中で加圧成形してベレッ
ト化し、不活性雰囲気中で焼成する。
この焼成ペレットを蒸発源として、あらかじめ透明電極
2が載置された透明基板1上に、10 〜10 1’o
rrO高真空下で薄膜が形成される。このような従来試
みられて来ている成膜方法を使えば、薄膜としては良好
なものが得られるか、基板を高真空下に保持しなければ
ならないため、量産性に乏しく、マた大面積化がむずか
しく高価になる。
これに対して、以下詳述する本発明によるペーストを使
用すれば、スクリーン印刷等により蛍光体薄膜を形成す
ることができるため、大面積のEL素子を安価に答易に
製造することができる。
以下、本発明による池膜EL索子用ペーストの製造方法
について説明する。蛍光体母体を構成するIrb族元素
たとえば亜鉛、カドミウム等と有機物とからなる有機金
属化合物としては、金属セッケンや錯体が使用されるが
、いずれも、熱、あるいは成膜中の雰囲気、機械的な刺
激などに対して安定であることが狭梢される。具体的に
は、オクチル酸塩、ヘキシル酸塩などの金属セッケンや
、アセチルアセトナート錯体などが好擾しい。また蛍光
体活性剤となる金属元素たとえば銅やマンガンの有機金
属化合物としては、前記した■1b族有機会属化合物と
同様の特性が要求され、同じくオクチル酸塩、ヘキシル
酸塩や、アセチルアセトナート錯体などが好11〜い。
これら有機金属化合物の溶媒としては、沸点が高くかつ
スクリーン印刷等に適するような適度な粘度を持ってい
ることが必要T、bる。例えは、ターピネオール、2エ
チルヘキサノール、ベンジルアルコール等(7) 高?
Jli 点7 ル:1−ル類、ベンジルアセテート、ジ
メチルフタレート等の高沸点エステル類、カルピトール
、ブチルカルピトール、ブチルセロソルブ等の高沸点ア
ルコールエーテル類などが用いられる。さらにペースト
の粘度の調整剤となる有機増粘剤としては、前記治機金
机化合物と共通の溶媒を持つことが要求され、また、後
述するように基板の変形温度以下で完全に燃焼すること
が必要である。このような条件を満たすものとしてはニ
トロセルロース、エチルセルロース等のセルロース化合
物カ多用すれる。まず、前記有機溶媒の1釉あるいは2
種以上の混合液に、セルロース化合物からなる有機増粘
剤を溶解し適度な粘度にする。この溶液に1種あるいは
2棟以上の■b族元素の有機金属化合物と、蛍光体活性
剤からなる有機金属化合物とを溶解し、充分攪拌混合す
れば、直流型EL累累月用ペースト得られる。
次に、本発明によるペーストを使用してELL子用蛍光
体薄膜を製造する方法について詩、明する。
あらかじめ透明箱;極が載置されているガラス等の基板
の上に、本発明によるペーストをスクリーン印刷あるい
はドクターナイフ、ロールコータ−などの手法で塗布し
、有機金属の分解温度以下で乾燥し溶媒を除去する。こ
の乾燥した基板を炉中に入れ雰囲気を不活性ガスで充分
置換した後、蛍光体母体を構成する陰性原子からなるガ
ス芥囲気あるいは陰性原子化合物からなる雰囲気で置換
する。
この状態で■b族肩機金属化合物の分解温度まで昇温す
れば、IIb族元素が遊離すると共に、雰囲気中の蛍光
体母体を構成する陰性原子と反応し、ELL子用蛍光体
母体化合物が生成する。さらに、再び雰囲気を不活性ガ
スで置換し蛍光体活性剤金属からなる有機金属化合物の
分解温度まで昇温すれば、活性剤金属が遊離すると共に
蛍光体母体中に拡散してゆき活性化される。このような
処理が終了した基板を、空気中あるいは酸累を付加した
空気中で有機増粘剤の燃焼温度で加熱すれば、増粘剤は
燃焼消失し、基板上にはE L素子用蛍光体薄膜が形成
される。
このようにして作成した蛍光体膜は基板との密着性に優
れ、また塗布膜厚、増粘剤の燃焼条件を適度に選択すれ
は透明化も弓部である。丑だ蛍光体の膜厚(−1、ペー
スト中に含崩される有機金属化合物の邦および塗布膜厚
を調整すれは500〜3000オンクストローム捷で広
い範1(FI I/C渡り容易に変えることかできる。
たたし、膜厚が上記よυ厚くなると膜中に微小なりラッ
クが発生するようになり、良好なものは得られにくくな
る。
次に、本発明によるペーストの製造方法、およびこのペ
ーストを使用して的流型EL素子用蛍光体薄膜を製造す
るノブ法について、実施し1]に基つき具体的に説明す
る。
実施例1 亜鉛のアセチルアセトナート錯体と、付活剤と々るマン
ガンのアセチルアセトナート錯体および共伺活剤と々る
銅のアセチルアセトナ−1体とを、ブチルカルピトール
:ブチルセロソルブ:ベンチルアセテ−)=3 : 2
 : 5の割合に混合した混合有機溶媒に% 7’+・
し、さらに増粘剤としてニド11開昭5!J−1135
J6 (3)ロセルロースヲ15 wt%添加シてペー
スl’;l:80.000センチボイズに々るようにす
る。このとき亜鉛のアセチルアセトナート錯体の宮廟1
tはペースト全量に対して1〜2 Q wt%が好まし
2い。
itラマンンのアセチルアセトナート錯体ノ、亜鉛を(
lWi:fl、亜鉛に換豹した垂部にλ・(してマンガ
ンが03車M;φに、丑だ銅のアセナルアセトナート8
体は回しく003沖゛F↑ニー係になるように、それぞ
れ粘、1軒する。このペーストを用いて、スデンレスネ
ソト250メツシュのスクリーン版で透明箱、極を予め
載16シであるガラス基板上にスクリーン印刷し7.1
10°Cで30分間乾燥する。乾燥した基板を炉中に入
れ雰μm1気を9累ガスで充分置似(し、さらに硫化水
素カスで置換した後130〜160°Cに昇温する。こ
のとき、亜鉛のアセチルアセトナート錯体が分解し亜鉛
か遊離するが、直ちに雰囲気中のイv11・化水累と反
応し硫化亜鉛が生成する。反応終了後P4度窒素雰囲気
にし200〜250℃に昇温すると、マンカンのアセチ
ルアセトナート錯体お」:ひ銅のアセプルアセトナート
錯体が分解し、先に生成した硫化亜鉛中に拡散し活性化
する。これら有機金属の解離反応か終了したら雰囲気を
空気で置換し500℃で30分間焼成すれは、増粘剤が
完全に燃焼しガラス基板上に透明な曲流型1CL素子用
マンカン、銅付活硫化亜鉛の蛍光体湖膜が形成される。
実施例 亜鉛のアセチルアセトナート錯体H体と、カドミウムの
アセチルアセトナート錯体とを2:1の割合で混合した
ものと、付活剤となるマンガンのアセチルアセトナート
錯体および共付活剤となる鉋のアセチルアセトナート8
体とを、2エチヘキザノール:ペンジルアルコールー:
t : 3 ]割11+’、合した混合有機溶媒に溶か
し、嘔らに増粘剤としてエチルセルロースを12wt%
添加してペースト粘度がs o、o o oセンチボイ
ズになるようにする。
たたし、亜鉛とカドミウム細体の含有量はペースト全量
に対して1〜20 wt%が好ましい。またマンガンの
アセチルアセトナート錯体は、亜鉛とカドミウムを硫化
物に換算した重量に対してマンガンが0.3重量係に、
また銅のアセチルアセトナート錯体は同じ(0,03重
量係になるように、それぞれ調整する。以1、前記実施
例1と同じ方法で透明箱1極を載置したガラス基板上に
蛍光体薄膜を形成する。ただし、カドミウムのアセチル
アセトナート錯体の分解温度が170〜190℃である
ため、この場合には硫化水素カス中での処理温度は19
0〜200℃にする必要がある。このようにすれば、付
活剤としてマンガンが、共伺活剤として銅が、それぞれ
伺与された硫化亜鉛と硫化カドミウムからなる直流型洪
膜EL素子用蛍光体薄膜を形成することができる。
実施例1、実施例2で作成した蛍光体薄膜の上に対向電
極として銀を蒸着し直流KL素子を作成し、透明電極を
プラスに、対向電極をマイナスに接続し直流電圧を印加
すると発光する。本実施例では、いずれも活性剤として
マンガンを使用しているため、第2図に示しだように発
光波長060μm付近にピークを持つ黄橙色の発光色を
示した。
また実施例1,2いずれの場合も発光のしきい電圧は、
蛍光体薄膜の膜厚によシ若干の影響は受けるものの、い
ずれも20〜30Vであった。さらに、第3図に、本実
施例によるEL素子について、直流電圧と輝度の関係を
示した。これより、従来の蒸着により製造された直流型
泡膜EL素子の場合と同様に、輝度の対数とVXとの間
に泊線関係の成立することがわかった。
以上h5r明して来たように、本発明によるペーストを
使用して作成した直流型薄膜EL素子は、従来製造が試
みられて来ている蒸着法、あるいはスパッタリングなど
の方法で作成した直流型M、ll6EL素子とほぼIi
’1等の特性を示すことがわかった。
これらの結果から、本発明によるペーストを使えは、大
面積の直流型薄膜EL素子を客易にかつ安価に製造でき
ることがわかり、今後このタイプのEL素子の工業化に
際してはその価値は著しく太きいものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は直流型薄膜EL素子の一般的な構造を説明する
だめの断面図、第2図は本発明の1実施例によシ作成し
た直流型薄膜EL素子の発光スペクトルを示すグラフ、
第3図は本発明の実施例により作成した直流型薄膜E 
L素子の輝度と電圧の関係を示すグラフである。 1・・・・・・透明基板    2・・・・・・透明電
極3・・・・・・蛍光体薄膜   4・・・・・・対向
電極430− 派

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)有機増粘剤を含む粘性液体に、蛍光体母体を構成
    するIlb族元累と有機物とからなる1種あるいは2種
    以上の廟後金属化合物と、蛍光体活性剤となる金属元素
    と有機物とからなる1種あるいは2種以上の有機金属化
    合物とを溶解させたことを特徴とする直k ’5+D 
    尚膜エレクトロルミネッセンス素子用ペースト。
  2. (2)有機増粘剤を含む粘性液体に、蛍光体母体を構成
    するIIb族元素と有機物とからなる1釉あるいは2種
    以上の有機金属化合物と、蛍光体活性剤となる金属元素
    と有機物とからなる1種あるいは2種以上の有機金属化
    合物とを溶解させてなる、直流型薄膜エレクトロルミネ
    ッセンス素子用ペーストを、透明電極が設けられた基板
    上に、スクリーン印刷あるいは塗布により形成し、所定
    の雰囲  2 気で焼成することを特徴とする直流型薄膜エレクトロル
    ミネッセンス素子の製造方法。
JP57128063A 1982-07-22 1982-07-22 直流型薄膜エレクトロルミネツセンス素子用ペ−スト及びそれを利用した該素子の製造方法 Granted JPS5918596A (ja)

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JPS6248357B2 JPS6248357B2 (ja) 1987-10-13

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5269966A (en) * 1992-12-31 1993-12-14 Osram Sylvania Inc. Method of making zinc sulfide precursor material for a copper-activated zinc sulfide electroluminescent phosphor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5269966A (en) * 1992-12-31 1993-12-14 Osram Sylvania Inc. Method of making zinc sulfide precursor material for a copper-activated zinc sulfide electroluminescent phosphor

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JPS6248357B2 (ja) 1987-10-13

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