JPH04112489A - エレクトロルミネッセンス蛍光体の製造法 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明はエレクトロルミネッセンス（以下ＥＬという）
螢光体の製造法に関する。

（従来の技術） 従来、ＥＬ螢光体は硫化亜鉛を主原料とし、これに活性
剤として、硫化亜鉛のアクセプター準位を形成する銅、
銀等の元素を含む物質である付活剤と、硫化亜鉛のドナ
ー準位を形成する塩素、臭素、アルミニウム等の元素を
含む物質である供付活剤とを添加し、融剤（フラックス
）であるアルカリ金属、アルカリ土類金属のハロゲン化
物、アンモニウムハライド等とともに焼成した後、表面
の過剰の銅等を除去するためシアンを含む溶液で処理し
、更に適宜表面改質処理を行って製造していた。

表面改質法としては、時開５７−９６４９４号公報に見
られるように蛍光体をエツチングする方法、時開１−１
３８２８７号公報に示されるように再焼成する方法があ
る。ガスを使った表面改質法としては米国特許第３０８
２３４４号公報に示されるように空気、ＮＨ３、Ｎ２、
Ｃｏ、ＳＯ２等のガス中で再焼成すると寿命が長くなる
という報告がある。一方プラズマ処理については時開６
３−２７８９９０号公報、時開１−１２９０９０号公報
に窒素ガス、ふっ素化合物ガスを含むプラズマ中で処理
する方法が示されている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら上記方法では、そのＥＬ素子の寿命はまだ
十分とは言えず、特に液晶バックライト用背面光源とし
て用いる場合には、更に高い信頼性と、長い寿命のＥＬ
素子が求められている。

本発明は、高輝度で長寿命なＥＬ螢光体の製造法を提供
するものである。

（課題を解決するための手段） 本発明は、母体原料に付活剤と機付活剤とよりなる活性
剤を添加し焼成した硫化亜鉛型のＥＬ蛍光体を酸素ガス
を必須成分とするプラズマ中で処理することを特徴とす
るものである。

本発明は、硫化亜鉛型のＥＬ螢光体の表面処理方法につ
いて種々のガス中でのプラズマ処理を検討した結果、酸
素を成分に含むプラズマ中で処理し、更に必要に応じ表
面をエツチングすることにより、寿命が著しく延長され
ることを見出したことによりなされたものである。

本発明において用いられるプラズマとしては、酸素ガス
を必須成分として、アルゴン、ネオン、ヘリウム等の不
活性ガスで希釈してもよく、この際酸素ガスは８モル％
以上であることが望ましい。

プラズマ発生装置内に導入されるガス圧は０．０１〜２
０ＴＯｒｒが好ましく、０．０５〜５Ｔ　ｏ　ｒ　ｒに
するのが更に好ましい。又プラズマ発生電源は電圧ｉｏ
ｏ〜１００００　Ｖ　、好ましくは５００〜３０００　
Ｖの高周波電源が用いられる。

本発明においては、プラズマ処理をした後、プラズマ条
件が過度な場合には、表面に硫化亜鉛が生成してしまう
ためエツチング処理を施し、酸化層を除去するのが好ま
しい。エツチング法としては、酢酸水溶液に浸漬する等
により行う。

本発明の処理が施される硫化亜鉛型のＥＬ螢光体として
は、硫化亜鉛に活性剤と機付活剤とを添加し融剤ととも
に焼成して得られる硫化亜鉛型ＥＬ螢光体、酸化亜鉛に
活性剤を添加した混合物を硫化水素ガス雰囲気中で焼成
して得られる硫化亜鉛型ＥＬ螢光体等がある。

酸化亜鉛に活性剤を添加した混合物を硫化水素ガス雰囲
気中で焼成して得られる硫化亜鉛型ＥＬ螢光体は、酸化
亜鉛に活性剤を加えて混合した混合物に硫化水素ガスを
通し加熱することによって酸化亜鉛の硫化反応と、その
反応と同時に活性剤の拡散を行い、効率的に短時間で活
性剤を硫化亜鉛中に拡散させようとしたものである。

活性剤とは付活剤と機付活剤をいう。付活剤とは銅、銀
等の硫化亜鉛のアクセプター準位を形成する元素を含む
物質であり、酢酸銅、硝酸銀等がある。機付活剤とは塩
素、臭素、アルミニウム等硫化亜鉛のドナー準位を形成
する元素を含む物質であり塩化アンモニウム、塩化臭素
、酢酸アンモニウム等がある。

以上説明した本発明の蛍光体は、分散型ＥＬ素子等の製
造に使用される。分散型ＥＬ素子は、ガラス板等の透明
基板にＩ　Ｔ　Ｏ（Ｉｎｄｉｕｍ　Ｔｉｎ　０ｘｉｄｅ
）等の透明電極を形成させ、透明電極の上に樹脂に蛍光
体が分散している発光層層を形成させ、樹脂に絶縁体粒
子が分散している絶縁層を形成してアルミニウム等の電
極を形成させたものである。

（作用） 文献では、Ｓ％空気、アンモニア、Ｓ０２、ＣＯ中での
再焼成することによって、寿命が伸びることが報告され
ているが、その原因については不明な点が多い。プラズ
マ中で処理することにより、より活性な酸素原子が作用
したと考えられるが、その理由は不明である。しかし処
理時間を長くするとＸ線回折で、ＺｎＯ層の形成が認め
られるようになる。このＺｎＯは導電性があるため酸で
エツチングすることが必要であると考えられる。

蛍光体で酸素雰囲気で再焼成する文献はあるが、この方
法ではガスに触れている表層と、充填された蛍光体群の
内部とで発光特性が大きく異なるがプラズマを用いた本
発明の方法では、このような差はない。

（実施例１） ０２とＡｒの混合比を１：１とした混合ガスを０．２Ｔ
ｏｒｒにし、投入電力０．２Ｗ／ｃｍ２．１３．５６Ｍ
Ｈｚの高周波電圧を印加し、酸素プラズマを発生させた
。プラズマ中の電極板上に、分散型ＥＬ用の硫化亜鉛型
の蛍光体を２０ｇ均一に分散させて、基板温度２００℃
にして５分処理した。この螢光体をシアノエチルプルラ
ンのジメチルホルムアミド溶液に分散させて透明電極を
形成しであるガラス基板上に塗布し発光層とした。螢光
体と樹脂との体積比は１：１とした。更にシアノエチル
プルランのジメチルホルムアミド溶液に酸化チタン粉末
を分散させた混合物の絶縁層を形成した後、金属電極を
蒸着してＥＬ素子とした。発光層と絶縁層の膜厚はそれ
ぞれ５０μｍ１２０μｍとした。

このＥＬ素子に４００Ｈｚ、１１５Ｖの交流電界を印加
し輝度、寿命を測定した。結果を表１に示す。

（実施例２） ０．１５Ｔ　ｏ　ｒ　ｒの０２ガス雰囲気下、投入電力
０．１Ｗ　／　Ｃｍ　２．１３．５６ＭＨｚの高周波電
圧を印加し、酸素プラズマを発生させた。プラズマ中の
電極板上に、分散型ＥＬ用の硫化亜鉛型の蛍光体を２０
ｇ均一に分散させて、基板温度２００℃にして５分処理
した。更にその蛍光体を８０℃湯浴中で酢酸を用いて３
０分間エツチングし、その後水洗、乾燥した。この螢光
体をシアノエチルプルランのジメチルホルムアミド溶液
に分散させて透明電極を形成しであるガラス基板上に塗
布し発光層とした。

螢光体と樹脂との体積比は１：１とした。更にシアノエ
チルプルランのジメチルホルムアミド溶液に酸化チタン
粉末を分散させた混合物の絶縁層を形成した後、金属電
極を蒸着してＥＬ素子とした。

発光層と絶縁層の膜厚はそれぞれ５０μｍ１２０μｍと
した。このＥＬ素子に４００Ｈｚ、１１５Ｖの交流電界
を印加し輝度、寿命を測定した。結果を表１に示す。

（比較例） 実施例に用いた蛍光体を前記の処理を行わないで、実施
例と同様にＥＬ素子とし、特性評価を行った。

表１ 但し、デシケータ中５０℃で寿命試験を行った。

（効果） 本発明のように酸素ガスを含むプラズマ中で処理するこ
とにより、輝度を低下させずに寿命を著しく向上させる
ことができる。また処理した蛍光体粒子間で特性のバラ
ツキがない。

手続補正帯（自発） 平４　凭　予２日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．母体原料に付活剤と供付活剤とよりなる活性剤を添
   加し焼成した硫化亜鉛型のエレクトロルミネッセンス螢
   光体を、酸素ガスを必須成分とするプラズマ中で処理す
   ることを特徴とするエレクトロルミネッセンス螢光体の
   製造法。