WO1998021919A1 - Phosphor für displays und dünnschicht-elektrolumineszenz-display mit einem solchen phosphor - Google Patents

Phosphor für displays und dünnschicht-elektrolumineszenz-display mit einem solchen phosphor Download PDF

Info

Publication number
WO1998021919A1
WO1998021919A1 PCT/DE1997/002662 DE9702662W WO9821919A1 WO 1998021919 A1 WO1998021919 A1 WO 1998021919A1 DE 9702662 W DE9702662 W DE 9702662W WO 9821919 A1 WO9821919 A1 WO 9821919A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
thin
host crystal
layer
traces
phosphor
Prior art date
Application number
PCT/DE1997/002662
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Karl-Otto Velthaus
Original Assignee
HEINRICH-HERTZ-INSTITUT FüR NACHRICHTENTECHNIK BERLIN GMBH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by HEINRICH-HERTZ-INSTITUT FüR NACHRICHTENTECHNIK BERLIN GMBH filed Critical HEINRICH-HERTZ-INSTITUT FüR NACHRICHTENTECHNIK BERLIN GMBH
Publication of WO1998021919A1 publication Critical patent/WO1998021919A1/de

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/74—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing arsenic, antimony or bismuth
    • C09K11/7407—Chalcogenides
    • C09K11/7421—Chalcogenides with alkaline earth metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/77—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
    • C09K11/7715—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing cerium
    • C09K11/7716—Chalcogenides
    • C09K11/7718—Chalcogenides with alkaline earth metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/77—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
    • C09K11/7728—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing europium
    • C09K11/7729—Chalcogenides
    • C09K11/7731—Chalcogenides with alkaline earth metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/88—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing selenium, tellurium or unspecified chalcogen elements
    • C09K11/881—Chalcogenides
    • C09K11/885—Chalcogenides with alkaline earth metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/88—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing selenium, tellurium or unspecified chalcogen elements
    • C09K11/881—Chalcogenides
    • C09K11/886—Chalcogenides with rare earth metals

Definitions

  • the phosphor layer contains a host crystal layer.
  • the host crystal layer is doped with atoms that can be excited to emit light. This excitation occurs here through electrons, which are released by the strong electric field and accelerated in the lattice of the phosphor. These electrons hit the excitable atoms. Here, too, the atoms are raised to a higher energy state by the energy of the electrons and fall back to the ground state with the emission of a light guant (DE-A-44 35 016; Applied Surface Science 92 (1996), 589-597).
  • the color of the emitted light depends on the type of excitable atoms built into the host lattice material in traces.
  • various phosphors are used that emit red, green or blue light. But there are also phosphors that emit two different colors, e.g. red and blue / green, at the same time. Then the emitted light is white.
  • These different phosphors can be arranged in nested grids, triple color patterns, with different phosphors being excited simultaneously by an electron beam or by applying a voltage to produce mixed colors in adjacent grid points.
  • the host crystal material is a host crystal layer made of a stoichiometrically grown compound, for example a chalcogenide, which contains traces of the excitable element, for example a rare earth, and usually another element.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Luminescent Compositions (AREA)

Abstract

Bei Dünnschicht-Phosphoren für Displays, insbesondere Dünnschicht-Lumineszenz-Displays, welche aus einem Wirtskristall-Material aus einer Verbindung eines oder mehrerer Erdalkali-Metalle oder Zink oder Cadmium bestehen, liegen diese Metalle als Chalkogenid, z.B. als Sulfid vor. Der Wirtskristall ist mit Spuren einer seltenen Erde, z.B. Cer oder Wismut und ausserdem mit Spuren von Silber dotiert. Dieses zusätzliche Silber verbessert die elektrische Stabilität und erhöht die Leuchtdichte des Phosphors. Bei einem Blau/Grünstrahler aus SrS : CeCl3, Ag bewirkt die Zugabe von Silber eine Verschiebung der Emission ins Blaue.

Description

Bezeichnung:
PHOSPHOR FÜR DISPLAYS UND DÜNNSCHICHT-ELEKTROLUMINESZENZ-DISPLAY MIT EINEM SOLCHEN PHOSPHOR
Beschreibung
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft Dünnschicht-Phosphore für Displays, insbesondere Dünnschicht-Lumineszenz-Displays, welche aus einem Wirtskristall-Material aus einer Verbindung eines oder mehrerer Erdalkali-Metalle und/oder Zn und/oder Cd bestehen mit Spuren einer seltenen Erde oder Wismut und eines weiteren Elements.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Dünnschicht- Elektrolumineszenz-Display mit einer den Phosphor enthaltenden aktiven Schicht, wobei das Wirtskristall- Material eine Wirtskristallschicht aus einer stöchiometrisch aufgewachsenen Verbindung eines oder mehrerer Erdalkali-Metalle und/oder Zn und/oder Cd mit den Spuren einer seltenen Erde oder von Wismut und eines weiteren Elements ist.
Stand der Technik Lumineszenz-Displays enthalten "Phosphore" , d.h. Materialien, die elektrisch zum Leuchten anregbar sind. Ein Phosphor besteht aus einer Wirtskristall-Matrix und einer Dotierung, welche die Leuchteigenschaften des Phosphors bestimmt . Diese dotierten Atome sind zur Emission von Licht anregbar. Dabei erfolgt die Anregung durch Elektronen, die auf die anregbaren Atome treffen. Die Atome werden durch die Energie der Elektronen in einen höheren Energiezustand versetzt und geben diese Energie unter Emission eines Lichtquants wieder ab.
Es sind Kathodolumineszenz-Displays bekannt, bei denen die Anregung der Atome mittels eines Elektronenstrahls in einer Braunschen Röhre erfolgt. Das sind die üblichen Fernsehröhren oder Monitore. Die Phosphore bilden dabei eine körnige Substanz, die auf die Innenseite des Bildschirms aufgebracht wird
Es sind weiterhin Feldemitterdisplays bekannt, bei denen die anregenden Elektronen von nebeneinander angeordneten Feldemittern generiert werden. Diese Feldemitterdisplays stellen einen flache Version von Kathodolumineszenz- Displays dar.
Eine andere Art von Displays sind Dünnschicht- Elektrolumineszenz-Displays. Solche Dünnschicht- Elektrolumineszenz-Displays enthalten eine dünne Schicht des "Phosphors". Beiderseits dieser Phosphorschicht liegen Isolator-Schichten. Auf den Isolator-Schichten sind Elektroden vorgesehen, zwischen denen eine Spannung anlegbar ist. Eine der Elektroden ist dabei lichtdurchlässig. Die ganze Anordnung sitzt auf einem Substrat aus Glas. Die Schichten mit den Elektroden bilden einen Kondensator. Zwischen die Elektroden wird eine Spannung angelegt. Dadurch wird unter Berücksichtigung der geringen Dicke der Schichten eine sehr hohe elektrische Feldstärke erzeugt .
Die Phosphorschicht enthält eine Wirtskristallschicht. Die Wirtskristallschicht ist mit Atomen dotiert, die zur Emission von Licht anregbar sind. Diese Anregung erfolgt hier durch Elektronen, die durch das starke elektrische Feld freigesetzt und im Gitter des Phosphors beschleunigt werden. Diese Elektronen treffen auf die anregbaren Atome. Die Atome werden auch hier durch die Energie der Elektronen in einen höheren Energiezustand angehoben und fallen unter Emission eines Lichtguants wieder in den Grundzustand zurück (DE-A-44 35 016; Applied Surface Science 92 (1996), 589-597) .
D diese Anordnung einen Kondensator darstellt, wird die angelegte Spannung periodisch umgepolt, d.h. die Ansteuerung erfolgt mit einer Wechselspannung.
Wenigstens eine Art der Elektroden bildet ein Raster von Bildelementen. Die Helligkeit jedes dieser Bildelemente hängt vom Strom der Elektronen ab. Dadurch kann ein Bild, ein "Display", erzeugt werden.
Die Farbe des emittierten Lichtes hängt von der Art der in das Wirtsgitter-Material in Spuren eingebauten, anregbaren Atome ab. Zur Erzeugung farbiger Elektrolumineszenz- Displays, werden verschiedene Phosphore verwendet, die rotes, grünes oder blaues Licht emittieren. Es gibt aber auch Phosphore, die zwei verschiedene Farben, z.B. Rot und Blau/Grün zugleich emittieren. Dann ist das ausgestrahlte Licht weiss. Diese verschiedenen Phosphore können in ineinandergeschachtelten Rastern, Färbtripelmustern, angeordnet sein, wobei zur Erzeugung von Mischfarben in benachbarten Rasterpunkten verschiedene Phosphore gleichzeitig durch einen Elektronenstrahl oder durch Anlegen einer Spannung angeregt werden. Es sind aber auch Dünnschicht-Elektrolumineszenz-Displays bekannt, bei denen die verschiedenen Phosphore in je einer dünnen Schicht enthalten sind, diese Schichten übereinander aufgebracht und in dem zwischen den Elektroden angelegten elektrischen Feld angeordnet sind. Wenn die Schichten je eine (oder zwei, s.o.) der drei Grundfarben emittieren, dann wird durch die Elektrolumineszenz weisses Licht erzeugt. Die einzelnen Elektroden des Elektroden-Rasters werden dann durch ein vorgeschaltetes Filter mit einem Raster von ineinandergeschachtelten roten, grünen und blauen Flächenelementen jeweils einer der Grundfarben zugeordnet. In jedem Fall müssen die drei Grundfarben durch geeignete Phosphore erzeugt werden ("SID Proceedings of the Society for Information Display 32 (1991) , 325-329) .
Für Rotstrahier werden ZnS.Sm, CaS:Eu oder auch ZnS.Mn als elektrolumineszierende Materialien verwendet. Das bedeutet z.B., daß das Wirtsgitter-Material Zinksulfid ist. Dieses Zinksulfid ist mit Spuren von Samarium (Sm) , einer seltenen Erde, dotiert. Diese Samarium-Atome sind durch die Elektronen zur Emission von rotem Licht anregbar. Für Grünstrahler eignet sich ZnS:TbF. Übliche Blaustrahler bestehen aus SrS:CeCl3 oder SrSe:CeCl3 (mit Filterung). Für Blaustrahler wird also z.B. Strontiumsulfid als Wirtsgitter-Material mit z.B. Cerchlorid dotiert. Je nach Herstellungsverfahren sind aber auch andere Verbindungen von Cer denkbar. Strontium ist ein Erdalkali-Metall . Strontiumsulfid ist ein Chalkogenid. Cer ist ebenfalls eine seltene Erde (DE-A-44 35 016) .
Die Kristalle können durch reaktives Aufdampfen in Hochvakuumkammern hergestellt werden. Dabei kommt jedes Material einzeln aus verschiedenen beheizbaren Effusionsquellen. Es gibt aber auch Verfahren wie Elektronenstrahlverdampfung oder reaktives Sputtern.
Beim reaktiven Aufdampfen wird das Substrat auf eine Temperatur oberhalb von 400°C aufgeheizt, nachdem die Präparationskammer evakuiert wurde. Die Effusionsquellen werden ebenfalls geheizt und können aber unterschiedliche Temperaturen aufweisen. z.B. wird zum Aufdampfen von SrS:CeCl3,Zn elementares Sr auf 690 °C, elementares S auf 200°C, Cerchlorid (CeCl3) auf 640°C und ZnS auf 970°C geheizt . Die Temperaturen in der Präparationskammer werden nach oben hin limitiert durch die Temperatur, die für das Substrat (z.B. Glas) verwendbar sind. Es kann also nicht jedes beliebige Material als Effusionsquelle verwendet werden. Einige Materialien wiederum können nur in bestimmten Verbindungen verwendet werden. Dazu gehört z.B. das Schmelzmittel Kalium, welches im allgemeinen als Chlorid vorliegt . Die verschiedenen möglichen Effusionsquellen für die Herstellung von Phosphoren für Dünnschicht-Displays sind in der folgenden Tabelle noch einmal zusammengefasst :
Figure imgf000008_0001
Dabei bedeuten:
Mα, Mp und M = Sr oder Ca (Strontium oder Kalzium)
X = s (Schwefel)
Y = Se (Selen)
N = Ga (Gallium)
D = Ce,Eu oder Bi (Cer, Europium oder Wismut)
H = Cl oder F (Chlor oder Fluor)
Z = Zn, Cd oder Mn (Zink, Cadmium oder Mangan)
Die gemischten Kristalle MαMp aus verschiedenen Metallen können unterschiedliche Mischverhältnisse aufweisen. z.B. Ca0#2Sr0(8, wobei die Indizes das Mengenverhältnis angeben.
Bei der Herstellung von körnigen Phosphoren für die
Anregung durch einen Elektronenstrahl wird das
Strontiumsulfid mit dem Cer in Form von z.B. CeCl3
(Cerchlorid) mit Kaliumchlorid als Schmelzmittel erzeugt. Dabei wird in das Gitter des Phosphors auch Kalium als weiteres Element eingebaut . Bei der Herstellung von Dünnschicht-Elektrolumineszenz-Displays ist das Wirtskristall-Material eine Wirtskristallschicht aus einer stöchiometrisch aufgewachsenen Verbindung, z.B. eines Chalkogenids , die Spuren des anregbaren Elements, z.B. einer seltenen Erde, und üblicherweise eines weiteren Elements enthält.
Dabei wird eine möglichst gute Kristallstruktur, d. h. regelmäßig und mit wenig Fehlstellen angestrebt.
Es bietet Schwierigkeiten, einen Blau/Grünstrahler für Dünnschicht-Elektrolumineszenz-Displays mit einem ausreichenden Blauanteil herzustellen. Beim stöchiometrischen Aufwachsen einer Phosphorschicht von Strontiumsulfid mit einer Dotierung von Cerchlorid (SrS:CeCl3) auf ein Substrat oder eine Elektrode ergibt sich eine Verschiebung des Maximums der Emissionslinie zum Grünen hin, verglichen mit dem Spektrum des entsprechenden Pulverphosphors . Außerdem wird die Phosphorschicht elektrisch instabil. Dieses Problem besteht seit vielen Jahren, und es sind zahlreiche Arbeiten erschienen, in denen Versuche zur Erzeugung eines Blau/Grünstrahlers für Dünnschicht-Lumineszenz beschrieben werden, der ein Blau liefert, welches zumindest vergleichbar mit dem Spektrum des entsprechenden Pulverphosphors ist.
Die DE-A-44 35 016 sucht diesen Mangel dadurch zu beheben, daß in die Wirtskristallschicht als weiteres Material Spuren von Mangan, Zink oder Cadmium eingebaut werden. Dadurch wird die Gesamtemission des Materials wesentlich erhöht. Die spektrale Lage der Emissionslinie wird dadurch aber nicht verändert. Der Blauanteil der Emissionslinie wird aber mit der Gesamtemission absolut erhöht, so daß durch Filterung eine ausreichende Emission von blauem Licht erreicht werden kann.
Offenbarung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Kristallqualität von Phosphoren und damit ihre Leuchtdichte und elektrische Stabilität zu erhöhen.
Der Erfindung liegt weiter die Aufgabe zugrunde, einen Phosphor für Elektrolumineszenz-Displays zu schaffen, der ein Emissionsspektrum mit einem möglichst hohen Anteil von blauem Licht in der emittierten Linie aufweist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Phosphor der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß das weitere Element Silber ist .
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, daß Silber leicht zu verdampfen ist. Das Aufwachsen der Wirtskristallschicht mit den Spuren von Cerchlorid und Silber kann daher bei relativ niedrigen Temperaturen von etwa 600°C erfolgen, so daß mit einem Glassubstrat gearbeitet werden kann. Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß durch die Dotierung mit Silberatomen die Leuchtdichte und elektrische Stabilität von Phosphoren für Dünnschicht-Elektrolumineszenz-Displays verbessert werden konnte. Dabei kommen alle möglichen Phosphore des Stands der Technik in Betracht, sowohl hinsichtlich der Auswahl der Wirtsgitter, als auch hinsichtlich der Dotierungen.
Es hat sich weiterhin herausgestellt, daß der Einbau von Silberatomen in das Gitter des Wirtskristall-Materials der Grünverschiebung des emittierten Lichts gegenüber dem Spektrum eines Pulverphosphors entgegenwirkt und zu einem höheren Blauanteil relativ zu dem Grünanteil führt.
Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Patentansprüche 1 bis 10.
Die Erfindung gestattet es auch, ein Dünnschicht- Elektrolumineszenz-Display der eingangs genannten Art mit einem vergrößerten Blauanteil herzustellen.
Das ist Gegenstand der Patentansprüche 11 bis 19.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher erläutert.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Fig.l zeigt schematisch den -an sich bekannten- Aufbau eines Dünnschicht-Elektrolumineszenz-Displays .
Fig.2 ist ein Diagramm und zeigt die Intensität des von dem Blau/Grünstrahler aus mit Cer dotiertem Strontiumsulfid emittierten Lichts in Abhängigkeit von der Wellenlänge, und zwar einmal ohne zusätzliche Dotierung mit Silber (punktierte Linie) und einmal mit der zusätzlichen Dotierung mit Silber (ausgezogene Linie) .
Fig.3 ist ein Diagramm und zeigt die Abhängigkeit der Leuchtdichte eines mit Silber dotierten Dünnschicht-Elektrolumineszenz-Displays in
Abhängigkeit von der Spannung einmal ohne weitere Dotierung mit Mangan (gestrichelte Linie) und einmal mit einer weiteren Dotierung mit Mangan
(ausgezogene Linie) .
Bevorzugte Ausführung der Erfindung
Fig.l ist eine schematische Darstellung eines Elements eines Dünnschicht-Elektrolumineszenz-Displays . Dieser
Aufbau ist an sich bekannt. Auf ein Glassubstrat 10 ist eine durchsichtige Elektrode 12 aufgebracht. Die Elektrode
12 besteht aus Indiumzinnoxid (ITO) . Auf der Elektrode 12 ist eine erste Isolatorschicht 14 vorgesehen. Die Isolatorschicht 14 hat eine Dicke von etwa 300 nm. Auf die
Isolatorschicht 14 ist eine Phosphorschicht 16 von etwa 800 nm Dicke aufgewachsen. Die' Phosphorschicht 14 enthält eine aufgewachsenen Wirtskristallschicht (oder besteht aus einer
Wirtskristallschicht) aus Strontiumsulfid, das mit Spuren von Cer, Chlor, Silber und Mangan dotiert ist. Die
Dotierungsmenge liegt dabei in der Größenordnung von 0,1 Atomprozent für Cer, bis zu 0,7 Atomprozent für Mangan und etwa ebensoviel für Silber. Die Wirtskristallschicht wird durch stöchiometrisches Aufwachsen mittels reaktiven Aufdampfens erzeugt. Das ist in der oben diskutierten DE-A- 44 35 016 unter Bezugnahme auf Fig.3 dieser Druckschrift näher beschrieben. Auf der Phosphorschicht 14 ist eine zweite Isolator-Schicht 18 von etwa 300 nm vorgesehen. Auf der Isolator-Schicht 18 sitzt eine zweite Elektrode 20. Die Elektrode 20 besteht aus Metall. Die Phosphorschicht 14 kann auch von mehreren übereinander angeordneten, unterschiedlichen Schichten gebildet sein, die als Rot-, Grün- und Blaustrahler wirken. Zwischen den Elektroden 12 und 20 ist, wie dargestellt, eine Wechselspannung von 100 bis 200 V angelegt.
Fig.2 zeigt die spektrale Verteilung des von dem mit Cerchlorid dotierten Strontiumsulfid emittierten Lichtes. Es handelt sich um zwei überlagerte, relativ breite Spektrallinien. Die punktierte Kurve 26 zeigt die spektrale Verteilung für das mit Cerchlorid dotierte Strontiumsulfid
(SrS:CeCl3) ohne zusätzliche Dotierung mit Silber. Man erkennt, daß das Maximum oberhalb einer Wellenlänge von 500 nm liegt. Durch die weitere Dotierung mit Silber wird das
Maximum bis unter eine Wellenlänge von 500 nm verschoben. Das ist durch die in ausgezogener Linie gezeichnete Kurve 28 dargestellt. Dadurch wird der Blauanteil relativ zu dem Grünanteil erheblich erhöht. Die Beiden Kurven 26 und 28 sind mit ihren Maxima auf "1" normiert.
In Fig.3 ist dargestellt, wie sich die Leuchtdichte eines Dünnschicht-Elektrolumineszenz-Displays in Abhängigkeit von der angelegten Spannung verändert. Dabei zeigt eine Kurve 30 die Leuchtdichte für das mit Cerchlorid und Silber dotierte Strontiumsulfid ohne weitere Dotierung mit Mangan. Eine Kurve 32 zeigt die Leuchtdichte für das mit Cerchlorid und Silber dotierte Strontiumsulfid mit weiterer Dotierung mit Mangan.
Man erkennt, daß die Leuchtdichte, wie schon in der oben genannten DE-A-44 35 016 beschrieben ist, durch den Zusatz von Mangan (Zink oder Cadmium) erheblich erhöht werden kann. Dieser Effekt wirkt zusätzlich zu der durch das Silber erreichten spektralen Verschiebung zum Blau hin.
Die Erhöhung der Leuchtdichte und die Verbesserung der elektrischen Stabilität durch die zusätzliche Dotierung mit
Silber ist natürlich nicht nur für SrS:CeCl3,Ag im
Blau/Grünen denkbar sondern auch für alle anderen aus dem
Stand der Technik bekannten Wirtsgitter und Dotierungen die
Licht bei anderen Wellenlängen aussenden, wie sie z.B. in der oben angeführten Tabelle dargestellt sind. Zusätzlich zu den in der Tabelle angeführten Verbindungen könnte der
Phosphor auch noch aus Verbindungen bestehen, die sich ergeben wenn man in der Tabelle für M zusätzlich M = Zn
(Zink) und D zusätzlich D = Tb (Terbium) annimmt.
Einige in diesem Zusammenhang verwendete Phosphore sind dann z.B. CaS:EuCl2 (rot), ZnS:TbF3 (grün), SrS : Pr (weiß), CaS.Bi oder SrS:Bi (grün) .
Mit einem Blau/Grünstrahler, der in seinem Emissionsspektrum einen ausreichend starken Anteil an Blau hat und somit ein gesättigtes Blau zu liefern vermag, ist es möglich ein flaches Farbdisplay zu schaffen, der auch z.B. Videobilder farbtreu wiederzugeben vermag. Das geschieht zweckmäßig in der Weise, daß die Phosphorschicht von zwei oder drei Schichten gebildet ist, die übereinanderliegen und Rot, Grün und Blau emittieren. Es ergibt sich dann als Mischfarbe weiß. Vor der Phosphorschicht sitzt ein Farbfilter mit einem Raster von Farbpunkten, das praktisch ineinandergeschachtelte Raster von roten, grünen und blauen Flächenteilen bildet. Jeder Farbpunkt ist durch eine Elektrode 20 (Fig.l) ansteuerbar. Jeweils drei benachbarte Farbpunkte liefern einen farbigen Bildpunkt . Ein solches Farbdisplay hat gegenüber bekannten LCD-Displays den Vorteil, daß es aus beliebigen Richtungen betrachtet werden kann. Die Strahlung wird unmittelbar in dem Display erzeugt .
Der in diesem Ausführungsbeispiel beschriebene Phosphor für
Elektrolumineszenz-Displays läßt sich aber auch für andere Arten von Dünnschicht-Displays verwenden, wie z.B.
Feldemitterdisplays oder Plasmadisplays.

Claims

Patentansprüche
Dünnschicht-Phosphore für Displays, insbesondere Dünnschicht-Lumineszenz-Displays, welche aus einem Wirtskristall-Material aus einer Verbindung eines oder mehrerer Erdalkali-Metalle und/oder Zn und/oder Cd bestehen mit Spuren einer seltenen Erde oder Wismut und eines weiteren Elements, dadurch gekennzeichnet, daß das weitere Element Silber ist .
Dünnschicht-Phosphore nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wirtskristall-Material eine Sr- Verbindung ist.
3. Dünnschicht-Phosphore nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Wirtskristall-Material ein Chalkogenid ist .
4. Dünnschicht-Phosphore nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Wirtskristall-Material ein
Thiogallath ist.
5. Dünnschicht-Phosphore nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Wirtskristall-Material Strontiumsulfid ist.
6. Dünnschicht-Phosphore nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Wirtskristall Spuren von Silber und Spuren von Cer aufweist.
7. Dünnschicht-Phosphore nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Wirtskristall zusätzlich Spuren von Mangan enthält.
8. Dünnschicht-Phosphore nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Wirtskristall zusätzlich Spuren von Zink enthält.
9. Dünnschicht-Phosphore nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Wirtskristall zusätzlich Spuren von Cadmium enthält.
10. Dünnschicht-Phosphore nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Phosphor zusätzlich ein Halogen enthält .
11. Dünnschicht-Elektrolumineszenz-Display mit einer den Phosphor enthaltenden aktiven Schicht, wobei das Wirtskristall-Material eine Wirtskristallschicht aus einer stöchiometrisch aufgewachsenen Verbindung eines oder mehrerer Erdalkali-Metalle und/oder Zn und/oder Cd mit Spuren einer Seltenen Erde oder Wismut und eines weiteren Elements ist, dadurch gekennzeichnet, daß das weitere Element Silber ist.
12 . Dünnschicht -Elektrolumineszenz -Display nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet , daß die stöchiometrisch aufgewachsene Verbindung eine Strontium- Verbindung ist .
13. Dünnschicht-Elektrolumineszenz-Display nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die stöchiometrisch aufgewachsene Verbindung ein Chalkogenid oder ein Thiogallath ist.
14. Dünnschicht-Elektrolumineszenz-Display nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die stöchiometrisch aufgewachsene Verbindung Strontiumsulfid ist.
15. Dünnschicht-Elektrolumineszenz-Display nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirtskristallschicht Spuren von Cer enthält.
16. Dünnschicht-Elektrolumineszenz-Display nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirtskristallschicht zusätzlich Spuren von Mangan enthält .
17. Dünnschicht-Elektrolumineszenz-Display nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirtskristallschicht zusätzlich Spuren von Zink enthält .
18. Dünnschicht-Elektrolumineszenz-Display nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirtskristallschicht zusätzlich Spuren von Cadmium enthält .
19. Dünnschicht-Elektrolumineszenz-Display nach einem der Ansprüche 11 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirtskristallschicht ein Halogen enthält.
PCT/DE1997/002662 1996-11-11 1997-11-06 Phosphor für displays und dünnschicht-elektrolumineszenz-display mit einem solchen phosphor WO1998021919A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19647710.7 1996-11-11
DE1996147710 DE19647710A1 (de) 1996-11-11 1996-11-11 Phosphor für Displays, insbesondere Dünnschicht-Lumineszenz-Displays

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO1998021919A1 true WO1998021919A1 (de) 1998-05-22

Family

ID=7812051

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE1997/002662 WO1998021919A1 (de) 1996-11-11 1997-11-06 Phosphor für displays und dünnschicht-elektrolumineszenz-display mit einem solchen phosphor

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE19647710A1 (de)
WO (1) WO1998021919A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100785646B1 (ko) * 2000-12-07 2007-12-14 프리스케일 세미컨덕터, 인크. 공통 기준 발진기를 이용하는 다중-모드 무선 통신 디바이스
US9693413B2 (en) 2006-11-10 2017-06-27 Philips Lighting Holding B.V. Apparatus for controlling series-connected light emitting diodes

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0446746A2 (de) * 1990-03-14 1991-09-18 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Licht-emittierender Dünnfilm und elektrolumineszente Dünnfilmvorrichtung
JPH04341797A (ja) * 1991-05-17 1992-11-27 Hitachi Ltd 青色発光薄膜ｅｌ素子
US5369333A (en) * 1991-09-30 1994-11-29 Nippondenso Co., Ltd. Thin film electroluminescence display element

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0446746A2 (de) * 1990-03-14 1991-09-18 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Licht-emittierender Dünnfilm und elektrolumineszente Dünnfilmvorrichtung
JPH04341797A (ja) * 1991-05-17 1992-11-27 Hitachi Ltd 青色発光薄膜ｅｌ素子
US5369333A (en) * 1991-09-30 1994-11-29 Nippondenso Co., Ltd. Thin film electroluminescence display element

Non-Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BRAUNGER D ET AL: "Flux-enhanced growth of multi-source physical vapor deposited SrGa2S4:Ce,Cl electroluminescent thin films", JOURNAL OF CRYSTAL GROWTH, vol. 167, no. 1, September 1996 (1996-09-01), pages 129-132, XP004053527 *
CHEMICAL ABSTRACTS, vol. 121, no. 22, 28 November 1994, Columbus, Ohio, US; abstract no. 266771, MORI, SHINYA ET AL: "Charge compensation and emission characteristics of ZnS: Tm thin-film EL" XP002058069 *
HUTTL B ET AL: "SrS:Ce,Mn,Cl - a novel efficient EL phosphor", JOURNAL OF CRYSTAL GROWTH, vol. 159, no. 1, February 1996 (1996-02-01), pages 943-946, XP004021543 *
MAUCH R H ET AL: "IMPROVED SRS:CE,CI TFEL DEVICES BY ZNS CO-EVAPORATION", 1995 SID INTERNATIONAL SYMPOSIUM DIGEST OF TECHNICAL PAPERS, ORLANDO, MAY 23 - 25, 1995, 23 May 1995 (1995-05-23), SOCIETY FOR INFORMATION DISPLAY, pages 720 - 723, XP000657183 *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 017, no. 193 (E - 1351) 15 April 1993 (1993-04-15) *
SHIZUOKA DAIGAKU DENSHI KOGAKU KENKYUSHO KENKYU HOKOKU (1993), 28(2), 99-107 CODEN: SDDHDM;ISSN: 0286-3383, 1993 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100785646B1 (ko) * 2000-12-07 2007-12-14 프리스케일 세미컨덕터, 인크. 공통 기준 발진기를 이용하는 다중-모드 무선 통신 디바이스
US9693413B2 (en) 2006-11-10 2017-06-27 Philips Lighting Holding B.V. Apparatus for controlling series-connected light emitting diodes

Also Published As

Publication number Publication date
DE19647710A1 (de) 1998-05-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19534075C2 (de) Phosphor
DE4123230B4 (de) Phosphorschicht einer elektrolumineszierenden Komponente
DE60114867T2 (de) Magnesium barium thioaluminate und zugeordnete phosphormaterialien
DE60313962T2 (de) Yttrium-substituierte barium-thioaluminate-phosphormaterialien
DE112005002127T5 (de) Leuchtstoff, Verfahren zur Herstellung desselben und lichtemittierende Vorrichtung unter Verwendung desselben
DE19939658A1 (de) Elektrolumineszente Dünnfilmvorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung
DE60225909T2 (de) Kathodenzerstäubung von thioaluminat leuchtstofffilmen unter verwendung eines einzeltargets
DE19750615A1 (de) Elektrolumineszente Leuchtstoff-Dünnschichten mit mehreren Koaktivator-Dotiersubstanzen
DE2410134B2 (de) Borat-Leuchtstoff
DE2729416A1 (de) Farbfernseh-kathodenstrahlroehre
DE2018354C3 (de) Elektrolumineszente Einrichtung
JPS6346117B2 (de)
DE2604709A1 (de) Durch langsame elektronen erregbare leuchtanzeigevorrichtung
DE1514332B2 (de) Bildwiedergabeeinrichtung mit einer bildroehre deren leucht schirm wenigstens zwei leichtstoffe aufweist
DE60206963T2 (de) Verfahren zur sputterbeschichtung für elektrolumineszente phosphore
EP0114438B1 (de) Grün emittierender Leuchtstoff und Kathodenstrahlröhre mit einem derartigen Leuchtstoff
DE2450153C3 (de) Leuchtstoffschicht
WO1998021919A1 (de) Phosphor für displays und dünnschicht-elektrolumineszenz-display mit einem solchen phosphor
DE2629413C3 (de) Fluoreszenzmasse und ihre Verwendung
EP0778329B1 (de) Farbbildschirm mit kontrastverstärkendem Pigment
DE1512397B2 (de) Leuchtschirm fuer farbbild wiedergaberoehren
DE2620821A1 (de) Lumineszierende masse
DE1467485A1 (de) Lumineszenzmaterial und Verfahren zu seiner Herstellung
EP0778328B1 (de) Farbbildschirm mit kontrastverstärkendem Pigment
DE2128065C2 (de) Leuchtstoffschicht für eine elektrische Lichtquelle zur Erzeugung von weißem Licht sowie Verwendung dieser Leuchtstoffschicht

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): BY CA CN JP KR NO RU SG US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE

DFPE Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101)
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: CA

122 Ep: pct application non-entry in european phase