JP3474643B2 - 分散型エレクトロルミネッセンス素子 - Google Patents
分散型エレクトロルミネッセンス素子Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、分散型エレクトロル
ミネッセンス（通常ELと称す）素子の構成に関するもの
である。
ミネッセンス（通常ELと称す）素子の構成に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来、赤色発光の分散型ELの母体材料と
してはZnS が用いられてきた。それらのうち、赤色発光
中心材料としてはMnまたはCuおよびハロゲン化物をドー
プしたものや、SmまたはSmF をドープしたものが研究さ
れてきた。また、別の母体材料としてCaS を用いて、赤
色発光中心としてEuおよびClをドープしたものも研究さ
れている。これら分散型ELや発光材料については蛍光体
同学会編、“蛍光体ハンドブック”、pp.322〜329 、オ
ーム社、1987年刊行や電子情報通信学会編、“先端デバ
イス材料ハンドブック”、pp.449〜454 、オーム社、19
93年刊行に詳細に記載されている。
してはZnS が用いられてきた。それらのうち、赤色発光
中心材料としてはMnまたはCuおよびハロゲン化物をドー
プしたものや、SmまたはSmF をドープしたものが研究さ
れてきた。また、別の母体材料としてCaS を用いて、赤
色発光中心としてEuおよびClをドープしたものも研究さ
れている。これら分散型ELや発光材料については蛍光体
同学会編、“蛍光体ハンドブック”、pp.322〜329 、オ
ーム社、1987年刊行や電子情報通信学会編、“先端デバ
イス材料ハンドブック”、pp.449〜454 、オーム社、19
93年刊行に詳細に記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来技術でMnのみをド
ープしたZnS の発光の中心波長は585nm の橙色発光を示
す。しかし、赤色を得るには色純度が悪く光学フィルタ
を用いて短波長側を除去している。
ープしたZnS の発光の中心波長は585nm の橙色発光を示
す。しかし、赤色を得るには色純度が悪く光学フィルタ
を用いて短波長側を除去している。
【０００４】また、別の赤色材料としてZnS 中にSmまた
はSmF をドープしたものが用いられている。これらにお
いて、653nm に中心波長をもつ強い発光線の他に、570n
m および610nm に２つの発光線があり、とりわけ570nm
の発光線は赤色の色純度を悪くしている。この材料も赤
色を得るには色純度が悪く光学フィルタを用いて短波長
側を除去する必要がある。
はSmF をドープしたものが用いられている。これらにお
いて、653nm に中心波長をもつ強い発光線の他に、570n
m および610nm に２つの発光線があり、とりわけ570nm
の発光線は赤色の色純度を悪くしている。この材料も赤
色を得るには色純度が悪く光学フィルタを用いて短波長
側を除去する必要がある。
【０００５】また、MnをドープしないでCuとあるハロゲ
ン化物を添加し、ZnS のドナー、アクセプタ対を発光中
心として使用しているものもある。この材料はCuのドー
ピング量を変えることでドナー、アクセプタのエネルギ
ー準位を動かすことができ発光波長を可変できるという
利点はあるが、発光の劣化があるという欠点があり、赤
色分散EL材料として実用化されるに至ってはいない。
ン化物を添加し、ZnS のドナー、アクセプタ対を発光中
心として使用しているものもある。この材料はCuのドー
ピング量を変えることでドナー、アクセプタのエネルギ
ー準位を動かすことができ発光波長を可変できるという
利点はあるが、発光の劣化があるという欠点があり、赤
色分散EL材料として実用化されるに至ってはいない。
【０００６】また、別の赤色材料として母体材料にCaS
を用いて、発光中心にEuとClをドープしたものがある。
この材料は、655nm 付近を中心波長とするブロードな赤
色発光を示すが、化学的に不安定という欠点があり、赤
色分散EL材料として実用化されていない。
を用いて、発光中心にEuとClをドープしたものがある。
この材料は、655nm 付近を中心波長とするブロードな赤
色発光を示すが、化学的に不安定という欠点があり、赤
色分散EL材料として実用化されていない。
【０００７】そこで本発明の目的は、理想的な赤色であ
るCRT 用蛍光体Y2O3S : Euの色度座標ｘ＝0.62、ｙ＝0.
35とほぼ同等の色純度の良い発光が得られ、ZnS : M や
ZnS: SmおよびZnS : SmF などで必要とされた光学フィ
ルタが不要であり、化学的にも安定性がある分散型エレ
クトロルミネッセンス素子を提供せんとするものであ
る。
るCRT 用蛍光体Y2O3S : Euの色度座標ｘ＝0.62、ｙ＝0.
35とほぼ同等の色純度の良い発光が得られ、ZnS : M や
ZnS: SmおよびZnS : SmF などで必要とされた光学フィ
ルタが不要であり、化学的にも安定性がある分散型エレ
クトロルミネッセンス素子を提供せんとするものであ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】その目的を達成するため
の本発明分散型エレクトロルミネッセンス素子は、背面
電極と透明導電性フィルムで発光層と誘電体層とを挟
み、前記背面電極上に印刷された誘電体層を設け、当該
誘電体層上に印刷された発光層を設ける構造の分散型エ
レクトロルミネッセンス素子において、母体材料として
のCuAlS2に添加材料としてのMnを添加混合した蛍光体粉
末を、所定の有機バインダに分散させたものを印刷すべ
き前記発光層の印刷材料とし、赤色発光を得ることがで
きるよう構成したことを特徴とするものである。
の本発明分散型エレクトロルミネッセンス素子は、背面
電極と透明導電性フィルムで発光層と誘電体層とを挟
み、前記背面電極上に印刷された誘電体層を設け、当該
誘電体層上に印刷された発光層を設ける構造の分散型エ
レクトロルミネッセンス素子において、母体材料として
のCuAlS2に添加材料としてのMnを添加混合した蛍光体粉
末を、所定の有機バインダに分散させたものを印刷すべ
き前記発光層の印刷材料とし、赤色発光を得ることがで
きるよう構成したことを特徴とするものである。
【０００９】また、本発明分散型エレクトロルミネッセ
ンス素子の製造方法は、背面電極と透明導電性フィルム
で発光層と誘電体層とを挟み、前記背面電極上に印刷さ
れた誘電体層を設け、当該誘電体層上に印刷された発光
層を設けて分散型エレクトロルミネッセンス素子を製作
するにあたり、印刷すべき前記発光層の印刷材料を製作
する方法が、高純度に精製されたCuAlS2粉末に0.01〜10
wt％に相当する高純度のMn粉末を混合する手順と、この
混合粉末を石英ボートに入れH2S ガス雰囲気中で加熱焼
成してCuAlS2：Mn蛍光体粉末を得る手順と、高誘電率有
機バインダ粉末を用意し、10〜40％濃度になるよう有機
溶剤を加え、攪拌機で透明溶液になるまで完全溶解させ
る手順と、この溶解物に前記CuAlS2：Mnの蛍光体粉末を
混合する手順とを含むことを特徴とするものである。
ンス素子の製造方法は、背面電極と透明導電性フィルム
で発光層と誘電体層とを挟み、前記背面電極上に印刷さ
れた誘電体層を設け、当該誘電体層上に印刷された発光
層を設けて分散型エレクトロルミネッセンス素子を製作
するにあたり、印刷すべき前記発光層の印刷材料を製作
する方法が、高純度に精製されたCuAlS2粉末に0.01〜10
wt％に相当する高純度のMn粉末を混合する手順と、この
混合粉末を石英ボートに入れH2S ガス雰囲気中で加熱焼
成してCuAlS2：Mn蛍光体粉末を得る手順と、高誘電率有
機バインダ粉末を用意し、10〜40％濃度になるよう有機
溶剤を加え、攪拌機で透明溶液になるまで完全溶解させ
る手順と、この溶解物に前記CuAlS2：Mnの蛍光体粉末を
混合する手順とを含むことを特徴とするものである。
【００１０】
【実施例】CuAlS2 : Mn の蛍光体は高誘電率バインダに
埋め込まれ、EL電極間に挟み込むことで構成される。EL
電極間に電場を印加することでMn発光センタの励起→基
底状態を繰り返して発光する。図２は、CuAlS2 : Mn の
分散型EL素子で得られた赤色発光のELスペクトルであ
る。このスペクトルの色度座標はｘ＝0.65、ｙ＝0.35で
あり、CRT 蛍光体Y2O2S: Euの赤色色度座標ｘ＝0.62、
ｙ＝0.35とほぼ同等の色純度の良い発光が得られてい
る。図１に本発明に係る分散型エレクトロルミネッセン
ス素子構成例の断面図を示すが、本発明はこの実施例に
限定されることはなく、発明の要旨内で各種の変形、変
更の可能なことは自明である。
埋め込まれ、EL電極間に挟み込むことで構成される。EL
電極間に電場を印加することでMn発光センタの励起→基
底状態を繰り返して発光する。図２は、CuAlS2 : Mn の
分散型EL素子で得られた赤色発光のELスペクトルであ
る。このスペクトルの色度座標はｘ＝0.65、ｙ＝0.35で
あり、CRT 蛍光体Y2O2S: Euの赤色色度座標ｘ＝0.62、
ｙ＝0.35とほぼ同等の色純度の良い発光が得られてい
る。図１に本発明に係る分散型エレクトロルミネッセン
ス素子構成例の断面図を示すが、本発明はこの実施例に
限定されることはなく、発明の要旨内で各種の変形、変
更の可能なことは自明である。
【００１１】本発明に係る分散型エレクトロルミネッセ
ンス素子の基本構成は、背面電極となるアルミシート６
と透明導電性フィルム３で発光層４と誘電体層５を挟み
込んだ構成である。この基本構成に防湿性や機械的強度
を持たせるために、セルを吸湿フィルム２，７でつつ
み、さらに防湿フィルム１，８でくるんでいる。
ンス素子の基本構成は、背面電極となるアルミシート６
と透明導電性フィルム３で発光層４と誘電体層５を挟み
込んだ構成である。この基本構成に防湿性や機械的強度
を持たせるために、セルを吸湿フィルム２，７でつつ
み、さらに防湿フィルム１，８でくるんでいる。
【００１２】これが製作手順は、まず、背面電極となる
アルミシート６の上に誘電体層５を印刷し、このシート
を乾燥機で十分乾燥させた後、誘電体層５の上に発光層
４を印刷し同様に乾燥機で十分乾燥させる。次に、透明
導電性フィルム３と上述の手順で作成した層４，５，６
とをゴムロールラミネータまたは加熱プレス機を用いて
圧着し、接着剤コーティングされている吸湿フィルム２
を透明導電性フィルム３の上に、もう一枚の吸湿フィル
ム７をアルミシート６の下に敷く。最後に接着剤コーテ
ィングされた防湿フィルム１，８の間に上で得られた層
２〜７の各層を挟み込んでラミネータに通して封止す
る。
アルミシート６の上に誘電体層５を印刷し、このシート
を乾燥機で十分乾燥させた後、誘電体層５の上に発光層
４を印刷し同様に乾燥機で十分乾燥させる。次に、透明
導電性フィルム３と上述の手順で作成した層４，５，６
とをゴムロールラミネータまたは加熱プレス機を用いて
圧着し、接着剤コーティングされている吸湿フィルム２
を透明導電性フィルム３の上に、もう一枚の吸湿フィル
ム７をアルミシート６の下に敷く。最後に接着剤コーテ
ィングされた防湿フィルム１，８の間に上で得られた層
２〜７の各層を挟み込んでラミネータに通して封止す
る。
【００１３】次に先に述べたEL発光層４の製作方法の１
例について説明する。まず、高純度に精製されたCuAlS2
粉末に0.01〜10wt％に相当する高純度のMn粉末を混合す
る。この混合粉末を石英ボートに入れ、H2S ガス雰囲気
中で約1000℃にて約６時間加熱焼成してCuAlS2 : Mn の
蛍光体粉末を得る。
例について説明する。まず、高純度に精製されたCuAlS2
粉末に0.01〜10wt％に相当する高純度のMn粉末を混合す
る。この混合粉末を石英ボートに入れ、H2S ガス雰囲気
中で約1000℃にて約６時間加熱焼成してCuAlS2 : Mn の
蛍光体粉末を得る。
【００１４】次に、高誘電率有機バインダ粉末を用意
し、10〜40％の濃度になるように有機溶剤を加えて攪拌
機で透明溶液になるまで完全溶解し、この溶解物にCuAl
S2 :Mnの蛍光体粉末を混合し、よく混ぜることで発光層
４の印刷材料を得ることができる。
し、10〜40％の濃度になるように有機溶剤を加えて攪拌
機で透明溶液になるまで完全溶解し、この溶解物にCuAl
S2 :Mnの蛍光体粉末を混合し、よく混ぜることで発光層
４の印刷材料を得ることができる。
【００１５】以上は発光中心としてMnのみをドーピング
したものであるが、Mnの他に併せて、元素La, Ce, Pr,
Nd, Sm, Eu, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Ni, Sn, Pb, F,
Cl,Br, I, Li, Na, K, Pb, Cs, P, As, Sb, Bi, Sc, Y
およびO の少なくともいずれか１つの元素または当該
少なくともいずれか１つの元素を含む化合物をドープし
て発光中心または付活剤として使用することも可能であ
る。
したものであるが、Mnの他に併せて、元素La, Ce, Pr,
Nd, Sm, Eu, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Ni, Sn, Pb, F,
Cl,Br, I, Li, Na, K, Pb, Cs, P, As, Sb, Bi, Sc, Y
およびO の少なくともいずれか１つの元素または当該
少なくともいずれか１つの元素を含む化合物をドープし
て発光中心または付活剤として使用することも可能であ
る。
【００１６】また、発光母体材料としてCuAlS2のみでは
なく、CuAlS2とカルコパライト系固溶体をつくる他の物
質を含む固溶体、例えば、CuGax Al1-x S2（０＜ｘ＜
１）やCuAl Sx Se2-x （０＜ｘ＜２）を使用してもよ
い。
なく、CuAlS2とカルコパライト系固溶体をつくる他の物
質を含む固溶体、例えば、CuGax Al1-x S2（０＜ｘ＜
１）やCuAl Sx Se2-x （０＜ｘ＜２）を使用してもよ
い。
【００１７】さらにこの発明は、一般に広く研究されて
いる交流駆動の分散型EL素子に適用するのが好適である
が、直流駆動の分散型EL素子に適用することも可能であ
り、さらにまた説明してきた発光層は分散型EL素子のみ
ならず薄膜EL素子の発光層にも使用できることを付記し
ておく。
いる交流駆動の分散型EL素子に適用するのが好適である
が、直流駆動の分散型EL素子に適用することも可能であ
り、さらにまた説明してきた発光層は分散型EL素子のみ
ならず薄膜EL素子の発光層にも使用できることを付記し
ておく。
【００１８】
【発明の効果】本発明に係るCuAlS2 : Mn 発光層は632n
m に発光の中心波長を持ち、理想的な赤色の発光波長で
あるCRT 用蛍光体Y2O2S : Euとほぼ同等の色純度が得ら
れ、従来の赤色分散EL材料で色純度を増すために必要と
された短波長側を除去する光学フィルタも不要となり、
この材料自身化学的に安定性も良いので安定した赤色発
光を有する分散型EL素子が得られるようになった。
m に発光の中心波長を持ち、理想的な赤色の発光波長で
あるCRT 用蛍光体Y2O2S : Euとほぼ同等の色純度が得ら
れ、従来の赤色分散EL材料で色純度を増すために必要と
された短波長側を除去する光学フィルタも不要となり、
この材料自身化学的に安定性も良いので安定した赤色発
光を有する分散型EL素子が得られるようになった。
【図１】本発明に係る分散型エレクトロルミネッセンス
素子構成例の断面図である。
素子構成例の断面図である。
【図２】本発明に係る分散型EL素子で得られた発光スペ
クトルである。
クトルである。
１，８ 防湿フィルム
２，７ 吸湿フィルム
３ 透明導電性フィルム
４ 発光層
５ 誘電体層
６ アルミシート
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 佐藤 勝昭
神奈川県川崎市麻生区上麻生1087−169
(56)参考文献 特開 平６−333675（ＪＰ，Ａ)
特開 昭56−72074（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H05B 33/00 - 33/28
C09K 11/00 - 11/89
Claims (4)
- 【請求項１】 背面電極と透明導電性フィルムで発光層
と誘電体層とを挟み、前記背面電極上に印刷された誘電
体層を設け、当該誘電体層上に印刷された発光層を設け
る構造の分散型エレクトロルミネッセンス素子におい
て、母体材料としてのCuAlS2に発光中心材料としてのMn
を添加混合した蛍光体粉末を、所定の有機バインダに分
散させたものを印刷すべき前記発光層の印刷材料とし、
赤色発光を得ることができるよう構成したことを特徴と
する分散型エレクトロルミネッセンス素子。 - 【請求項２】 前記添加材料として、Mnの他に併せて、
元素La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Y
b, Ni, Sn, Pb, F, Cl, Br, I, Li, Na, K, Rb, Cs, P,
As, Sb, Bi, Sc, Y およびO の少なくともいずれか１
つの元素または当該少なくともいずれか１つの元素を含
んだ化合物を有することを特徴とする請求項1 記載の分
散型エレクトロルミネッセンス素子。 - 【請求項３】 前記母体材料としてCuAlS2とカルコパイ
ライト系固溶体をつくる化合物を使用したことを特徴と
する請求項１または２記載の分散型エレクトロルミネッ
センス素子。 - 【請求項４】 背面電極と透明導電性フィルムで発光層
と誘電体層とを挟み、前記背面電極上に印刷された誘電
体層を設け、当該誘電体層上に印刷された発光層を設け
て分散型エレクトロルミネッセンス素子を製作するにあ
たり、印刷すべき前記発光層の印刷材料を製作する方法
が、高純度に精製されたCuAlS2粉末に0.01〜10wt％に相
当する高純度のMn粉末を混合する手順と、この混合粉末
を石英ボートに入れH2S ガス雰囲気中で加熱焼成してCu
AlS2：Mn蛍光体粉末を得る手順と、高誘電率有機バイン
ダ粉末を用意し、10〜40％濃度になるよう有機溶剤を加
え、攪拌機で透明溶液になるまで完全溶解させる手順
と、この溶解物に前記CuAlS2：Mnの蛍光体粉末を混合す
る手順とを含むことを特徴とする分散型エレクトロルミ
ネッセンス素子の製作方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19843294A JP3474643B2 (ja) | 1994-08-23 | 1994-08-23 | 分散型エレクトロルミネッセンス素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19843294A JP3474643B2 (ja) | 1994-08-23 | 1994-08-23 | 分散型エレクトロルミネッセンス素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0864361A JPH0864361A (ja) | 1996-03-08 |
| JP3474643B2 true JP3474643B2 (ja) | 2003-12-08 |
Family
ID=16390995
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19843294A Expired - Fee Related JP3474643B2 (ja) | 1994-08-23 | 1994-08-23 | 分散型エレクトロルミネッセンス素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3474643B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3686159B2 (ja) * | 1996-04-09 | 2005-08-24 | 日本放送協会 | 低速電子線励起用蛍光体 |
| WO2007099881A1 (en) | 2006-03-03 | 2007-09-07 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Light emitting material, light emitting element, light emitting device and electronic device |
| WO2007099882A1 (en) * | 2006-03-03 | 2007-09-07 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Light emitting element, light emitting device and electronic device |
| JP4330172B2 (ja) | 2007-03-26 | 2009-09-16 | Ｎｅｃライティング株式会社 | 蛍光体及びこれを用いた発光装置 |
-
1994
- 1994-08-23 JP JP19843294A patent/JP3474643B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0864361A (ja) | 1996-03-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |