JPS6256914B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電場発光体を用いた表示装置に関する
もので、とりわけその多色表示機能により特徴づ
けられる。

近年、蛍光表示管、発光ダイオード（LED）、
液晶（LCD）、エレクトロクロミツク（ECD）、
電場発光体（EL）などの表示素子の応用が急速
に拡大しつつある。これはデイジタル表示の必要
性が増大したこと、機械式表示のものに比べて長
寿命、高精度であること、これらの表示素子およ
び駆動回路の価格が低下したことなどが原因であ
る。また表示の明瞭化をはかるため多色表示装置
の開発を活発化している。

蛍光表示管では、緑色以外の発光を示す低速電
子線用蛍光体が最近開発され、表示電極を種々の
発光色の蛍光体で塗り別けることにより、多色表
示管が形成されている。LEDでは、赤、黄、緑
の発光色のものがあり、これらを適当に配置する
ことにより多色表示装置が形成されている。しか
し、従来のこの種の多色表示装置においては、製
造工程や駆動方法が複雑になるという欠点があつ
た。

発明者等は、このような従来における、多色表
示装置の欠点を除くため種々研究した結果、マン
ガン付活硫化亜鉛電場発光層を、光フイルタ特性
を有するように着色した酸化亜鉛磁器上に設ける
ことにより容易に多色表示装置を形成することが
できることを見出した。すなわち、酸化亜鉛磁器
は、純粋な状態では可視光全域を透過するが、不
純物を添加することにより、透過スペクトルを変
化させることができる。たとえば、酸化亜鉛にマ
ンガン、テルビウム、鉛、クロミウムを0.2原子
％添加することにより、主に赤色を透過させるこ
とができた。また、カドミウム、鉄、イツトリウ
ムでは黄色を、コバルト、インジウムでは緑色
を、アルミニウム、ゲルマニウム、ガリウムでは
青色を主に透過させることができた。このような
光フイルタ特性を有する酸化亜鉛磁器を、マンガ
ン付活硫化亜鉛発光層に対する基板、透光性電
極、および光フイルタとして作用させ、その上に
マンガン付活硫化亜鉛発光層を形成し、さらにそ
の上に対向電極を設けることにより本発明による
表示装置が形成される。この装置に、酸化亜鉛磁
器を陽極として電圧を印加した場合、陽極近傍の
マンガン付活硫化亜鉛層が発光する。したがつ
て、酸化亜鉛磁器側からこの発光を見た場合、着
色された酸化亜鉛磁器は光フイルタとして作用
し、酸化亜鉛磁器への添加物を選択することによ
り、黄緑色から赤色の波長領域内の発光色で表示
することができた。また部分的に着色された酸化
亜鉛磁器を用いて多色表示装置を形成した場合、
明瞭に２色で表示することができた。これは、マ
ンガン付活硫化亜鉛が第１図に示すようなブロー
ドな発光特性を有すること、および、光フイルタ
として働く酸化亜鉛磁器と発光部との距離が極め
て小さいので、通常の光フイルタを用いた場合に
生じやすい色ずれを防ぐことができるためであ
る。以下実施例により説明する。

実施例 １ 酸化亜鉛粉末に対して、0.2重量％のマンガン
を含むように塩化マンガンを添加し、この粉末を
0.5mmの厚さの板状に成形し、空気中1250℃で２
時間焼成することにより、第２図に示す酸化亜鉛
磁器基板２１を作る。この磁器基板２１は透光性
電極、赤色透過フイルタとしても用いられる。次
に0.5重量％のマンガンで活性化した硫化亜鉛粉
末を、塩化第２銅、硫酸銅などの水溶液に浸漬
し、硫化亜鉛の表面に硫化銅を形成する。このと
き形成される硫化銅は0.6重量％とする。この粉
末を洗浄乾燥した後、尿素樹脂結合剤と混合し、
マンガン添加酸化亜鉛磁器基板２１上に塗布、硬
化させて、電場発光層２２を形成し、さらにその
上にたとえば第２図に示すような形状のアルミニ
ウム電極２３を蒸着する。そして、基板２１と電
極２３にそれぞれリード線２４，２５を接続し
て、表示装置を完成する。

この装置の基板２１とアルミニウム電極２３と
の間に100Vの電圧を印加すると、電場発光層２
２の前記電極２３下の部分のみが発光し、基板２
１側から見た場合、赤色で数字を表示することが
できた。またマンガンの代りにテルビウム、鉛、
クロミウムを用いても赤色で表示することができ
た。

実施例 ２ 酸化亜鉛粉末に対して、0.1重量％のコバルト
を含むように酸化コバルトを添加し、この粉末を
0.5mmの厚さに成形し、空気中1200℃で２時間焼
成することにより酸化亜鉛磁器を形成する。この
ように作製した磁器の一方の面に銅およびマンガ
ンをそれぞれ、25Åの厚さに真空蒸着する。次
に、この磁器を二硫化炭素と窒素との混合雰囲気
中において800℃で１時間の硫化処理を行なう。
この処理により、銅およびマンガンを真空蒸着し
た面に、厚さ10μｍの硫化亜鉛薄層が形成され
る。さらに窒素雰囲気中において、900℃で１時
間の熱処理をすることにより、硫化亜鉛層中にマ
ンガンを十分拡散させて、電場発光層を形成す
る。この電場発光層の表面に、真空蒸着により、
第２図に示すように適当な形状のアルミニウム電
極を形成する。アルミニウム電極と、酸化亜鉛磁
器の間に約30Vの電圧を印加することにより、電
場発光層のアルミニウム電極下の部分のみが発光
し、酸化亜鉛磁器側から見た場合、黄緑色で数字
を表示することができた。

実施例 ３ 酸化亜鉛粉末を0.5mmの厚さに成形し、空気中
1250℃で２時間焼成することにより第３図ａに示
す酸化亜鉛磁器基板３１を作製する。この磁器基
板３１の一方の面に第３図ａに示すような形状に
マンガンを0.05μｍの厚さに真空蒸着し、空気中
1000℃で１時間熱処理する。この処理によりマン
ガンを蒸着した部分３２は赤褐色に変色する。次
にこの酸化亜鉛磁器基板３１の他方の表面に、銅
およびマンガンをそれぞれ25Åおよび150Åの厚
さに真空蒸着し、その後実施例２で述べたように
硫化、活性化処理によつて形成された電場発光層
３３の表面に第３図ｂに示すような形状のアルミ
ニウム電極３４を形成し、それぞれにリード線３
５を接続する。また、基板３１にもリード線３６
を接続する。このアルミニウム電極３４と酸化亜
鉛磁器基板３１のマンガン添加により変色した部
分３７との位置関係を第３図ｃに示す。この装置
の酸化亜鉛磁器基板３１を陽極とし、アルミニウ
ム電極３４との間に20〜40Vの直流電圧を印加す
ることにより、電圧が印加されたアルミニウム電
極３４下の電場発光層３３の部分が発光する。酸
化亜鉛磁器基板３１側からこの装置を見た場合、
マンガンの添加されていない部分では黄色で表示
され、マンガンが添加され着色した部分３６を光
が透過するところでは赤色で表される。したがつ
て、一定のレベルを超えたことを発光色の違いに
より表示することができ、レベル表示素子として
広く応用が可能である。

以上説明したように本発明による表示装置で
は、酸化亜鉛磁器に、マンガン付活硫化亜鉛から
なる電場発光層に対する基板、透光性電極、およ
び光フイルタの三つの機能を付与することによ
り、形成法が容易で見やすい表示装置が形成され
たものである。また、部分的に着色された酸化亜
鉛磁器を用いて、多色レベル表示装置を形成する
ことにより、音響用レベルメータ、自動車用スピ
ードメータおよびタコメータなどにも応用するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はマンガン付活硫化亜鉛電場発光体の発
光特性を示す図である。第２図は本発明にかかる
表示装置の一実施例の斜視図、第３図ａ，ｂは同
じく他の実施例の製造過程の一例を説明するため
の斜視図であり、同図ｃはこの実施例の要部断面
図である。 ２１……酸化亜鉛磁器基板、２２……電場発光
層、２３……電極、３１……酸化亜鉛磁器基板、
３２……マンガン蒸着部分、３３……電場発光
層、３４……電極、３６……着色部分。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 酸化亜鉛を主成分とする導電性酸化物磁器領
   域と、マンガン付活硫化亜鉛を主成分とする電場
   発光領域とを有し、前記導電性酸化物磁器領域に
   のみテルビウム、鉛、クロミウム、カドミウム、
   鉄、イツトリウム、コバルト、インジウム、アル
   ミニウム、ゲルマニウム、ガリウムのうち１種類
   以上を、あるいは前記導電性酸化物磁器領域およ
   び前記電場発光領域にマンガンを不純物として添
   加することにより前記導電性酸化物磁器領域の一
   部または全部を光フイルター特性を有するように
   着色してなることを特徴とする表示装置。 ２ マンガン付活硫化亜鉛を主成分とする電場発
   光領域が、酸化亜鉛を主成分とする導電性酸化物
   磁器を硫化、活性化することにより得られた硫化
   物磁器であることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項に記載の表示装置。