JPH0565478A - 青色光発光リン光体を有する交流薄膜エレクトロルミネセンス装置 - Google Patents
青色光発光リン光体を有する交流薄膜エレクトロルミネセンス装置Info
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- JPH0565478A JPH0565478A JP4052593A JP5259392A JPH0565478A JP H0565478 A JPH0565478 A JP H0565478A JP 4052593 A JP4052593 A JP 4052593A JP 5259392 A JP5259392 A JP 5259392A JP H0565478 A JPH0565478 A JP H0565478A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 フルカラー薄膜エレクトロルミネセンス(TFE
L)パネルに用いることのできる安定であり、有効である
青色光発光リン光体を提供し、これを用いて十分な量の
青色光を発光することのできるフルカラーTFEL装置を得
ることである。 【構成】 透明基板上に積層した前方電極組および後方
電極組を備え、上記電極組が、次式 【数１】ＭＧａ2 Ｓ4 ：ＲＥ （式中Ｍはマグネシウム、カルシウム、ストロンチウ
ム、亜鉛またはバリウムから成る群から選択されてお
り、REは希土類起働質ドーパントを示す) で表される、
希土類起働質をドープしたアルカリ土類チオガレート薄
膜リン光体をはさむ１対の絶縁層を有する薄層積層体を
挟み込むAC TFEL 装置。
L)パネルに用いることのできる安定であり、有効である
青色光発光リン光体を提供し、これを用いて十分な量の
青色光を発光することのできるフルカラーTFEL装置を得
ることである。 【構成】 透明基板上に積層した前方電極組および後方
電極組を備え、上記電極組が、次式 【数１】ＭＧａ2 Ｓ4 ：ＲＥ （式中Ｍはマグネシウム、カルシウム、ストロンチウ
ム、亜鉛またはバリウムから成る群から選択されてお
り、REは希土類起働質ドーパントを示す) で表される、
希土類起働質をドープしたアルカリ土類チオガレート薄
膜リン光体をはさむ１対の絶縁層を有する薄層積層体を
挟み込むAC TFEL 装置。
Description
【０００１】
【従来の技術】マトリックスアドレスされた薄膜エレク
トロルミネセンス(TFEL)パネルの設計において、フルカ
ラーパネルを製造することが所望の目的であった。かか
る多色エレクトロルミネセンス表示装置に用いる赤色お
よび緑色TFELリン光体の開発において顕著な進歩がなさ
れた。しかし、所望の色度および強度を有する青色光を
発光することができるリン光体を製造することは困難で
あり、リン光体をTFELの状態内で化学的に安定に保持す
ることは一層困難である。有効な青色リン光体なくして
は、適切な色バランスを達成して有色表示装置全体で純
粋な白色を発光させることは不可能である。
トロルミネセンス(TFEL)パネルの設計において、フルカ
ラーパネルを製造することが所望の目的であった。かか
る多色エレクトロルミネセンス表示装置に用いる赤色お
よび緑色TFELリン光体の開発において顕著な進歩がなさ
れた。しかし、所望の色度および強度を有する青色光を
発光することができるリン光体を製造することは困難で
あり、リン光体をTFELの状態内で化学的に安定に保持す
ることは一層困難である。有効な青色リン光体なくして
は、適切な色バランスを達成して有色表示装置全体で純
粋な白色を発光させることは不可能である。
【０００２】かつて、バロー(Barrow)らの米国特許第4,
751,427 号明細書に見られるように、アルカリ土類硫化
物が、TFELパネル内の青色発光体として提案された。バ
ローらの特許は、硫化ストロンチウム(SrS) をホスト物
質として用い、これに発光体として作用するフッ化セリ
ウム(CeF3)をドープさせて光子の給源を提供することを
開示している。しかし、SrS ：Ceに関する問題はこれが
青緑色の色度（ｘ＝0.20、ｙ＝0.36) を有することであ
り、これは、この物質と共に青色フィルターを用いて適
度な色度（ｘおよびｙは共に0.2 より小) を達成するこ
とが必要であることを意味する。フィルターを用いた
際、輝度のレベルは本来の輝度の15％未満まで低下す
る。さらに、この輝度は時間の関数として極めて著しく
減少する傾向にある。SrS 物質は吸湿性であり、化学的
に不安定であり、このためにパネルの製作が繁雑にな
る。他の青色発光リン光体を試験したが、この一例が硫
化亜鉛／フッ化ツリウムである。この物質は極めて良好
な青色の色度を有するが、この明るさは幾分低い：毎秒
1000サイクルにおいて励振された際に１fLである。この
リン光体においてさらに改善がなされることは見込めな
い。なぜならば、ZnS におけるツリウムエレクトロルミ
ネセンス励振はホスト物質からのエネルギー輸送による
ものであり、直接の衝撃励振ではないことが見出された
ためである。ホスト物質からのエネルギー輸送による励
振は非効率的な方法であり、このことはZnS：Tmリン光
体で観察されたように発光強度が乏しいことを説明す
る。
751,427 号明細書に見られるように、アルカリ土類硫化
物が、TFELパネル内の青色発光体として提案された。バ
ローらの特許は、硫化ストロンチウム(SrS) をホスト物
質として用い、これに発光体として作用するフッ化セリ
ウム(CeF3)をドープさせて光子の給源を提供することを
開示している。しかし、SrS ：Ceに関する問題はこれが
青緑色の色度（ｘ＝0.20、ｙ＝0.36) を有することであ
り、これは、この物質と共に青色フィルターを用いて適
度な色度（ｘおよびｙは共に0.2 より小) を達成するこ
とが必要であることを意味する。フィルターを用いた
際、輝度のレベルは本来の輝度の15％未満まで低下す
る。さらに、この輝度は時間の関数として極めて著しく
減少する傾向にある。SrS 物質は吸湿性であり、化学的
に不安定であり、このためにパネルの製作が繁雑にな
る。他の青色発光リン光体を試験したが、この一例が硫
化亜鉛／フッ化ツリウムである。この物質は極めて良好
な青色の色度を有するが、この明るさは幾分低い：毎秒
1000サイクルにおいて励振された際に１fLである。この
リン光体においてさらに改善がなされることは見込めな
い。なぜならば、ZnS におけるツリウムエレクトロルミ
ネセンス励振はホスト物質からのエネルギー輸送による
ものであり、直接の衝撃励振ではないことが見出された
ためである。ホスト物質からのエネルギー輸送による励
振は非効率的な方法であり、このことはZnS：Tmリン光
体で観察されたように発光強度が乏しいことを説明す
る。
【０００３】過去に、ベヒト(Vecht) の「デベロップメ
ント・イン・エレクトロルミネセンス・パネルズ(Devel
opment in Electroluminescent Panels)」( ジャーナル
・オブ・クリスタル・グロース(Journal of Crystal Gr
owth)59(1982) 、P81 〜97)に報告されたように、チオ
ガレートがDCEL粉末装置と共に用いられた。しかし、チ
オガレートは三元素成分化合物であり、リン光体薄膜の
製造において適切な化学量論を保持するのが困難である
ため、以前はAC TFEL に用いるのに実用的であると考え
られなかった。
ント・イン・エレクトロルミネセンス・パネルズ(Devel
opment in Electroluminescent Panels)」( ジャーナル
・オブ・クリスタル・グロース(Journal of Crystal Gr
owth)59(1982) 、P81 〜97)に報告されたように、チオ
ガレートがDCEL粉末装置と共に用いられた。しかし、チ
オガレートは三元素成分化合物であり、リン光体薄膜の
製造において適切な化学量論を保持するのが困難である
ため、以前はAC TFEL に用いるのに実用的であると考え
られなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の基本的な目的
は、TFEL装置に用いる安定であり、有効である青色光発
光リン光体を提供することにある。本発明の他の目的
は、フルカラーTFELパネルの製造に用いることのできる
青色発光薄膜リン光体を提供することにある。本発明の
尚他の目的は、フルカラー薄膜EL装置を製造するために
必要な量の青色光を発光することのできる薄膜積層構造
物を提供することにある。本発明のこれらのおよび他の
目的は、以下の記載から明らかになるであろう。
は、TFEL装置に用いる安定であり、有効である青色光発
光リン光体を提供することにある。本発明の他の目的
は、フルカラーTFELパネルの製造に用いることのできる
青色発光薄膜リン光体を提供することにある。本発明の
尚他の目的は、フルカラー薄膜EL装置を製造するために
必要な量の青色光を発光することのできる薄膜積層構造
物を提供することにある。本発明のこれらのおよび他の
目的は、以下の記載から明らかになるであろう。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明において、AC TFE
L パネルは、少なくとも１対の絶縁層の間にはさまれた
エレクトロルミネセンスリン光体層を有するエレクトロ
ルミネセンス積層体をはさむ、直角に配置した上方およ
び下方電極層の組を備える。エレクトロルミネセンス材
料は、II族金属チオガレートと希土類ドーパントとから
成る。提案する一般化学式はMGa2S4：REであり、式中Ｍ
はマグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウ
ムまたは亜鉛から成る群から選択されており、REは希土
類起働質ドーパントを表わす。TFEL装置における青色の
発光のために、セリウムが好ましい起働質ドーパントで
ある。
L パネルは、少なくとも１対の絶縁層の間にはさまれた
エレクトロルミネセンスリン光体層を有するエレクトロ
ルミネセンス積層体をはさむ、直角に配置した上方およ
び下方電極層の組を備える。エレクトロルミネセンス材
料は、II族金属チオガレートと希土類ドーパントとから
成る。提案する一般化学式はMGa2S4：REであり、式中Ｍ
はマグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウ
ムまたは亜鉛から成る群から選択されており、REは希土
類起働質ドーパントを表わす。TFEL装置における青色の
発光のために、セリウムが好ましい起働質ドーパントで
ある。
【０００６】TFEL青色発光装置に用いる好ましい構造体
は、酸化インジウムスズ(ITO) 製の透明電極層を支持す
るガラス基板を有する。次に、この基板を、絶縁層であ
るタンタル酸バリウム(BTO) で被覆する。硫化亜鉛(Zn
S) の２層の間にはさまれた、セリウムをドープさせた
カルシウムまたはストロンチウムまたはバリウムチオガ
レートの層を有するエレクトロルミネセンス積層体は、
タンタル酸バリウム層上に配置する。
は、酸化インジウムスズ(ITO) 製の透明電極層を支持す
るガラス基板を有する。次に、この基板を、絶縁層であ
るタンタル酸バリウム(BTO) で被覆する。硫化亜鉛(Zn
S) の２層の間にはさまれた、セリウムをドープさせた
カルシウムまたはストロンチウムまたはバリウムチオガ
レートの層を有するエレクトロルミネセンス積層体は、
タンタル酸バリウム層上に配置する。
【０００７】スパッタリング技術を使用して、チオガレ
ートリン光体層を堆積し薄膜における適切な化学量論量
を維持する。この方法は、適切な化学量論量からの逸脱
がリン光体の効率の低下を発生させることが知られてい
るため、好ましい。また、同様の理由により、スパッタ
リングターゲットを製造するのに用いる過剰量（３〜５
％）のGa2S3 を含有するターゲットから、チオガレート
をスパッターする。ZnS 層の作用は、熱アニーリングの
間の保護作用を提供することおよび電荷キャリア注入層
として作用することである。第２のBTO 層を上方のZnS
層上にアニーリング処理の後に堆積させ、アルミニウム
上方（後方）電極組により装置の製作が完了する。
ートリン光体層を堆積し薄膜における適切な化学量論量
を維持する。この方法は、適切な化学量論量からの逸脱
がリン光体の効率の低下を発生させることが知られてい
るため、好ましい。また、同様の理由により、スパッタ
リングターゲットを製造するのに用いる過剰量（３〜５
％）のGa2S3 を含有するターゲットから、チオガレート
をスパッターする。ZnS 層の作用は、熱アニーリングの
間の保護作用を提供することおよび電荷キャリア注入層
として作用することである。第２のBTO 層を上方のZnS
層上にアニーリング処理の後に堆積させ、アルミニウム
上方（後方）電極組により装置の製作が完了する。
【０００８】以下、本発明を図面を参照して詳細に説明
する。TFELパネルは、透明な酸化インジウムスズ(ITO)
電極層を支えるガラス基板を有する。ITO 電極層の上に
堆積させる層は、約3000Åの厚さを有するタンタル酸バ
リウム(BTO) の層である。厚さが600 〜1200ÅのZnS 層
を、BTO 層の上に堆積させる。次に、セリウムをドープ
させたストロンチウムまたはカルシウムチオガレートの
層を第１のZnS 層の上に堆積させる。チオガレートリン
光体層は、過剰量の硫化ガリウム物質を有する化合物か
ら製造したターゲットからスパッタリングにより形成さ
せる。過剰量のかかる物質を用いてターゲットを製造す
る目的は、第１に堆積の間に、次にアニーリング処理の
間に発生する損失を考慮に入れることにより薄層中の適
切な化学量論を確実にするためおよび結晶成長を改善す
るためである。チオガレート層は、厚さが1000〜2000Å
であるより厚いZnS 層により被覆される。厚さが3000Å
である第２のBTO絶縁層を第２のZnS 層の上に堆積させ
る。最上方の後方電極層はアルミニウム製の電極から形
成される。
する。TFELパネルは、透明な酸化インジウムスズ(ITO)
電極層を支えるガラス基板を有する。ITO 電極層の上に
堆積させる層は、約3000Åの厚さを有するタンタル酸バ
リウム(BTO) の層である。厚さが600 〜1200ÅのZnS 層
を、BTO 層の上に堆積させる。次に、セリウムをドープ
させたストロンチウムまたはカルシウムチオガレートの
層を第１のZnS 層の上に堆積させる。チオガレートリン
光体層は、過剰量の硫化ガリウム物質を有する化合物か
ら製造したターゲットからスパッタリングにより形成さ
せる。過剰量のかかる物質を用いてターゲットを製造す
る目的は、第１に堆積の間に、次にアニーリング処理の
間に発生する損失を考慮に入れることにより薄層中の適
切な化学量論を確実にするためおよび結晶成長を改善す
るためである。チオガレート層は、厚さが1000〜2000Å
であるより厚いZnS 層により被覆される。厚さが3000Å
である第２のBTO絶縁層を第２のZnS 層の上に堆積させ
る。最上方の後方電極層はアルミニウム製の電極から形
成される。
【０００９】II族金属チオガレートは、低いEL効率のリ
ン光体である。従って、高い誘電性の絶縁体、例えば30
00ÅのBTO を用いて、電荷キャリア注入(charge inject
ion)を増加させて、操作電圧を過度に上昇させることな
くより厚いリン光体層を用いることができるようにす
る。さらに、絶縁材は、装置の製作の間の高温のアニー
リングに耐えることができなければならない。アニーリ
ング処理の間、チオガレートリン光体層は、結晶成長の
ために粗くなる傾向がある。リン光体層を十分に被覆す
るために、BTO 層は2500Åより厚くして曇りきずにおけ
る破損を回避しなければならない。BTO に加えて、他の
高誘電性物質、例えばチタン酸／ジルコン酸ストロンチ
ウム混合物およびアルミン酸／チタン酸混合物を用いて
同一の結果を達成することもできる。
ン光体である。従って、高い誘電性の絶縁体、例えば30
00ÅのBTO を用いて、電荷キャリア注入(charge inject
ion)を増加させて、操作電圧を過度に上昇させることな
くより厚いリン光体層を用いることができるようにす
る。さらに、絶縁材は、装置の製作の間の高温のアニー
リングに耐えることができなければならない。アニーリ
ング処理の間、チオガレートリン光体層は、結晶成長の
ために粗くなる傾向がある。リン光体層を十分に被覆す
るために、BTO 層は2500Åより厚くして曇りきずにおけ
る破損を回避しなければならない。BTO に加えて、他の
高誘電性物質、例えばチタン酸／ジルコン酸ストロンチ
ウム混合物およびアルミン酸／チタン酸混合物を用いて
同一の結果を達成することもできる。
【００１０】ZnS 緩衝層は特に重要なものである。第２
の（上方の）ZnS 層が、アニーリングの間、チオガレー
トリン光体を酸化から保護する。この層の理想的な厚さ
はほぼ1000〜2000Åの範囲内である。この層が厚すぎる
場合しきい電圧が過度に上昇するが、この層が薄すぎる
場合チオガレートリン光体層の保護が不十分である。下
方のZnS 層の理想的な厚さは600 〜1200Åである。この
層が厚すぎる場合しきい電圧が上昇する；この層が薄す
ぎる場合アニーリングの後に薄膜の離層が発生しうる。
ZnS 層は、チオガレート薄膜の保護に加えて、電荷キャ
リア注入層として作用する。装置の作動中、絶縁破壊に
より発生した伝導電荷は、ZnS ／チオガレート界面にお
ける現存の給源に加えてCeイオン励起のための電子の新
しい給源となる。このことは、装置のルミネセンス効率
の増加に寄与する。
の（上方の）ZnS 層が、アニーリングの間、チオガレー
トリン光体を酸化から保護する。この層の理想的な厚さ
はほぼ1000〜2000Åの範囲内である。この層が厚すぎる
場合しきい電圧が過度に上昇するが、この層が薄すぎる
場合チオガレートリン光体層の保護が不十分である。下
方のZnS 層の理想的な厚さは600 〜1200Åである。この
層が厚すぎる場合しきい電圧が上昇する；この層が薄す
ぎる場合アニーリングの後に薄膜の離層が発生しうる。
ZnS 層は、チオガレート薄膜の保護に加えて、電荷キャ
リア注入層として作用する。装置の作動中、絶縁破壊に
より発生した伝導電荷は、ZnS ／チオガレート界面にお
ける現存の給源に加えてCeイオン励起のための電子の新
しい給源となる。このことは、装置のルミネセンス効率
の増加に寄与する。
【００１１】ストロンチウムチオガレートおよびカルシ
ウムチオガレートのTFEL装置のエレクトロルミネセンス
スペクトルを図２に示す。セリウムドープしたチオガレ
ートに観察された２個のピークは、4f基底状態が二重項
（2fj でありｊ＝5/2 およびｊ＝7/2)であるという事実
によるものである。ストロンチウムチオガレートにおけ
るセリウムのピークの発光波長は440nm および480nm で
あり、これらは全て青色である。このため、セリウムを
ドープしたストロンチウムチオガレートの色度は、極め
て飽和している（CIE 色度座標、ｘ＝0.15、ｙ＝0.10)
。一方、カルシウム、チオガレートにおけるピークの
発光波長は、カルシウムチオガレートホストにおける結
晶場が異なるために約20nm長波長側に移動する。セリウ
ムをドープしたカルシウムチオガレートの発光色はスト
ロンチウムチオガレートほど深い青色ではないが、この
CIE 色度座標ｘ＝0.15、ｙ＝0.19はなお、図３に示した
色度ダイヤグラムの純粋な青色の範囲内である。人の目
が、カルシウムチオガレートのより長い発光波長に対し
て大きく感応するため、同一の光子の数によりこの範囲
においてより高い発光が生じる。従って、カルシウムチ
オガレートの発光効率はストロンチウムチオガレートの
発光効率の２倍である。
ウムチオガレートのTFEL装置のエレクトロルミネセンス
スペクトルを図２に示す。セリウムドープしたチオガレ
ートに観察された２個のピークは、4f基底状態が二重項
（2fj でありｊ＝5/2 およびｊ＝7/2)であるという事実
によるものである。ストロンチウムチオガレートにおけ
るセリウムのピークの発光波長は440nm および480nm で
あり、これらは全て青色である。このため、セリウムを
ドープしたストロンチウムチオガレートの色度は、極め
て飽和している（CIE 色度座標、ｘ＝0.15、ｙ＝0.10)
。一方、カルシウム、チオガレートにおけるピークの
発光波長は、カルシウムチオガレートホストにおける結
晶場が異なるために約20nm長波長側に移動する。セリウ
ムをドープしたカルシウムチオガレートの発光色はスト
ロンチウムチオガレートほど深い青色ではないが、この
CIE 色度座標ｘ＝0.15、ｙ＝0.19はなお、図３に示した
色度ダイヤグラムの純粋な青色の範囲内である。人の目
が、カルシウムチオガレートのより長い発光波長に対し
て大きく感応するため、同一の光子の数によりこの範囲
においてより高い発光が生じる。従って、カルシウムチ
オガレートの発光効率はストロンチウムチオガレートの
発光効率の２倍である。
【００１２】一般に、ストロンチウムチオガレートおよ
びカルシウムチオガレートにおけるセリウムのピークの
発光波長は幾分安定である。これらは、ドーパント濃度
または処理条件により変化しない。これはセリウムをド
ープした硫化ストロンチウムと比較すべきものであり、
セリウムをドープした硫化ストロンチウムにおいては、
セリウムのピークの波長はドーピング濃度および処理条
件により大きく変化する。Ce濃度の輝度に対する影響を
図４に示す。ストロンチウムチオガレートの明るさは、
セリウム濃度に大いに依存する。受認可能な結果が、２
〜６％の範囲内のセリウム濃度において得られるが、４
％において顕著なピークが発生する。
びカルシウムチオガレートにおけるセリウムのピークの
発光波長は幾分安定である。これらは、ドーパント濃度
または処理条件により変化しない。これはセリウムをド
ープした硫化ストロンチウムと比較すべきものであり、
セリウムをドープした硫化ストロンチウムにおいては、
セリウムのピークの波長はドーピング濃度および処理条
件により大きく変化する。Ce濃度の輝度に対する影響を
図４に示す。ストロンチウムチオガレートの明るさは、
セリウム濃度に大いに依存する。受認可能な結果が、２
〜６％の範囲内のセリウム濃度において得られるが、４
％において顕著なピークが発生する。
【００１３】改善された構造を図５に示す。スパッタリ
ング技術により、堆積した薄膜は微細な粒子構造を有
し、従って平滑な表面を有する傾向があることが知られ
ている。かかる場合において、チオガレート薄膜の内部
に発生した大量の光が、内部反射のために失われる。こ
の影響を改善するために、光出力結合層を用いて前面か
らの発光を増強することができる。係属中の米国特許出
願通番第07/474,949号により詳細に記載されている光出
力結合層は、ガラス基板上に堆積したZnS の厚い層（約
7500Å) を有する。この厚さにおいて、ZnS 層は一般に
粗面を有し、残りの薄膜の堆積物の全ては、厚いZnS 層
上に堆積されるので粗面と一致する。この構造はチオガ
レートの青色TFEL装置の輝度の50％の程度の改善を提供
する。例えば、かかる構造物はカルシウムチオガレート
装置を用いた際、1000Hzにおいて25fL発生する。
ング技術により、堆積した薄膜は微細な粒子構造を有
し、従って平滑な表面を有する傾向があることが知られ
ている。かかる場合において、チオガレート薄膜の内部
に発生した大量の光が、内部反射のために失われる。こ
の影響を改善するために、光出力結合層を用いて前面か
らの発光を増強することができる。係属中の米国特許出
願通番第07/474,949号により詳細に記載されている光出
力結合層は、ガラス基板上に堆積したZnS の厚い層（約
7500Å) を有する。この厚さにおいて、ZnS 層は一般に
粗面を有し、残りの薄膜の堆積物の全ては、厚いZnS 層
上に堆積されるので粗面と一致する。この構造はチオガ
レートの青色TFEL装置の輝度の50％の程度の改善を提供
する。例えば、かかる構造物はカルシウムチオガレート
装置を用いた際、1000Hzにおいて25fL発生する。
【００１４】チオガレート薄膜の化学量論に重要な因子
を図６に示す。５％の過剰量の硫化ガリウムを用いてス
パッタリングターゲットを製造した際、明るさは８fLを
超過し、一方わずかに２％の過剰量の場合、約20％暗
い。スパッタリングターゲットは、当業者に知られてい
る従来法により製造する。加圧して焼結した粉末を製造
し、このようにして生成したターゲットを用いて基板上
に薄膜をスパッターする。過剰量の硫化ガリウムを用い
て改善された性能についての明確な理由は知られていな
い。しかし、あるタイプの電荷補償が存在すること、ま
たは過剰量の硫化ガリウムが、ターゲット製造工程の間
に考えられる物質の損失を補う安全な因子を提供してチ
オガレート化合物の割合を適正にすることは可能であ
る。ストロンチウムチオガレートにおいて、最良の方法
が５重量％の過剰量のターゲットにより達成される一
方、カルシウムチオガレートにおいては、最適の硫化ガ
リウムの過剰量は約３重量％である。しかし、いずれに
おいても、より高い過剰の硫化ガリウム含量により、一
般にアニーリング後に相凝離が発生し、パネルの性能が
不十分になる。
を図６に示す。５％の過剰量の硫化ガリウムを用いてス
パッタリングターゲットを製造した際、明るさは８fLを
超過し、一方わずかに２％の過剰量の場合、約20％暗
い。スパッタリングターゲットは、当業者に知られてい
る従来法により製造する。加圧して焼結した粉末を製造
し、このようにして生成したターゲットを用いて基板上
に薄膜をスパッターする。過剰量の硫化ガリウムを用い
て改善された性能についての明確な理由は知られていな
い。しかし、あるタイプの電荷補償が存在すること、ま
たは過剰量の硫化ガリウムが、ターゲット製造工程の間
に考えられる物質の損失を補う安全な因子を提供してチ
オガレート化合物の割合を適正にすることは可能であ
る。ストロンチウムチオガレートにおいて、最良の方法
が５重量％の過剰量のターゲットにより達成される一
方、カルシウムチオガレートにおいては、最適の硫化ガ
リウムの過剰量は約３重量％である。しかし、いずれに
おいても、より高い過剰の硫化ガリウム含量により、一
般にアニーリング後に相凝離が発生し、パネルの性能が
不十分になる。
【００１５】再び図４を参照して、図４はストロンチウ
ムチオガレートパネルの性能における共起働質ドーパン
トの不存在による影響を示す。以前、共起働質ドーパン
ト、例えばナトリウムはDC EL 電力装置に用いられるセ
リウムをドープしたリン光体に必要であると信じられて
いた。しかし、グラフが示すように、ナトリウムが存在
しない結果、４％のセリウムドーパントの濃度における
輝度が20％増加した。青色発光AC TFEL 装置に加え、緑
色発光を、EuドーパントをCeドーパントの代わりに用い
ることにより提供することができる。SrGa2S4:Euを用い
て製作した装置は、60Hzにおいて８fLの輝度を提供し、
色度はｘ＝0.25、ｙ＝0.67であり、これは現存のZnS:Tb
緑色TFEL装置のものより良好であった。前記の記載中に
用いた用語および表現は、記載の用語として用いたもの
であり、制限されるものではない。
ムチオガレートパネルの性能における共起働質ドーパン
トの不存在による影響を示す。以前、共起働質ドーパン
ト、例えばナトリウムはDC EL 電力装置に用いられるセ
リウムをドープしたリン光体に必要であると信じられて
いた。しかし、グラフが示すように、ナトリウムが存在
しない結果、４％のセリウムドーパントの濃度における
輝度が20％増加した。青色発光AC TFEL 装置に加え、緑
色発光を、EuドーパントをCeドーパントの代わりに用い
ることにより提供することができる。SrGa2S4:Euを用い
て製作した装置は、60Hzにおいて８fLの輝度を提供し、
色度はｘ＝0.25、ｙ＝0.67であり、これは現存のZnS:Tb
緑色TFEL装置のものより良好であった。前記の記載中に
用いた用語および表現は、記載の用語として用いたもの
であり、制限されるものではない。
【図１】本発明のチオガレートリン光体を用いたTFEL装
置の部分断面図である。
置の部分断面図である。
【図２】本発明に用いることのできる２種のチオガレー
トリン光体の強度対波長の特性を示すグラフである。
トリン光体の強度対波長の特性を示すグラフである。
【図３】図１のTFELパネルに用いるチオガレートリン光
体の色度を示すケリー(Kelly)図のグラフである。
体の色度を示すケリー(Kelly)図のグラフである。
【図４】ストロンチウムチオガレートに用いるドーパン
トとしてのセリウムの相対濃度の輝度に対する影響を示
した図である。
トとしてのセリウムの相対濃度の輝度に対する影響を示
した図である。
【図５】本発明のTFEL装置の第２の例の部分断面図であ
る。
る。
【図６】セリウムをドープさせたストロンチウムチオガ
レートの輝度における過剰のチオガレート含量の影響を
示したグラフである。
レートの輝度における過剰のチオガレート含量の影響を
示したグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 セイ−シン スン アメリカ合衆国 オレゴン州 97007 ビ ーバートン エス ダブリユー ワンハン ドレツドフイフテイサード アベニユー 6667 (72)発明者 リチヤード テイー チユンジ アメリカ合衆国 オレゴン州 97123 ヒ ルスボロ ルート ２ ボツクス 1018 (72)発明者 ジエームズ ケーン アメリカ合衆国 ニユージヤージー州 08648 ローレンスビル ロイヤル オー ク ロード 32 (72)発明者 クリストフアー エヌ キング アメリカ合衆国 オレゴン州 97221 ポ ートランド エス ダブリユー トーマス 5345 (72)発明者 ピー ニール ヨコム アメリカ合衆国 ニユージヤージー州 08540 プリンストン シヤデイーブルー ク レイン 307
Claims (14)
- 【請求項１】 透明基板上に積層した前方電極組および
後方電極組を備え、薄膜積層体が上記前方電極組と後方
電極組との間にはさみ込まれ、上記薄膜積層体が、次式 【数１】ＭＧａ2 Ｓ4 ：ＲＥ （式中Ｍはマグネシウム、カルシウム、ストロンチウ
ム、亜鉛またはバリウムから成る群から選択されてお
り、REは希土類起働質ドーパントを示す) で表されるチ
オガレートリン光体層をはさみ込む少なくとも１対の絶
縁層を有することを特徴とする交流薄膜エレクトロルミ
ネセンス(AC TFEL) 装置。 - 【請求項２】 Ｍがストロンチウムであることを特徴と
する請求項１記載のAC TFEL 装置。 - 【請求項３】 Ｍがカルシウムであることを特徴とする
請求項１記載のAC TFEL 装置。 - 【請求項４】 Ｍがバリウムであることを特徴とする請
求項１記載のAC TFEL 装置。 - 【請求項５】 Ｍが亜鉛であることを特徴とする請求項
１記載のAC TFEL 装置。 - 【請求項６】 REがセリウムであることを特徴とする請
求項１〜５のいずれか１つの項記載のAC TFEL 装置。 - 【請求項７】 REがユーロピウムであることを特徴とす
る請求項１〜５のいずれか１つの項記載のAC TFEL 装
置。 - 【請求項８】 チオガレートリン光体層が、過剰量の硫
化ガリウムを用いて製造したターゲット材料からのスパ
ッタリングにより形成したものであることを特徴とする
請求項１記載のAC TFEL 装置。 - 【請求項９】 硫化ガリウムの過剰量が２〜５重量％の
範囲内であることを特徴とする請求項８記載のAC TFEL
装置。 - 【請求項１０】 さらに、チオガレートリン光体層をは
さみ込み、１対の絶縁層の間に挿入された１対の保護被
膜層を有することを特徴とする請求項１記載のAC TFEL
装置。 - 【請求項１１】 絶縁層が高い誘電定数を有し、チオガ
レートリン光体層が相対的に厚く、これにより装置のし
きい値電圧を全く上昇させることなくより大きな輝度を
提供することを特徴とする請求項10記載のAC TFEL 装
置。 - 【請求項１２】 上記保護層を、チオガレートリン光体
層内へのより大きな電荷キャリア注入を提供する物質を
用いて製作したことを特徴とする請求項11記載のAC TFE
L 装置。 - 【請求項１３】 さらに、粗面を有する透明な電極層の
上に積層した光出力結合層を有し、内部反射を減少させ
たことを特徴とする請求項１記載のAC TFEL装置。 - 【請求項１４】 セリウムドーパントの濃度が２〜６％
の範囲内であることを特徴とする請求項６記載のAC TFE
L 装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/668201 | 1991-03-12 | ||
| US07/668,201 US5309070A (en) | 1991-03-12 | 1991-03-12 | AC TFEL device having blue light emitting thiogallate phosphor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0565478A true JPH0565478A (ja) | 1993-03-19 |
Family
ID=24681407
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4052593A Pending JPH0565478A (ja) | 1991-03-12 | 1992-03-11 | 青色光発光リン光体を有する交流薄膜エレクトロルミネセンス装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5309070A (ja) |
| JP (1) | JPH0565478A (ja) |
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| WO1996015648A1 (en) | 1994-11-14 | 1996-05-23 | Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. | Thin-film electroluminescent element |
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| US6939482B2 (en) | 2002-09-20 | 2005-09-06 | Tdk Corporation | Phosphor thin film, manufacturing method of the same, and electroluminescent panel |
| JP2010174222A (ja) * | 2009-02-02 | 2010-08-12 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | 白色蛍光体、フィールドエミッションディスプレイ、フィールドエミッションランプ、および無機エレクトロルミネッセントディスプレイ |
| CN105359291A (zh) * | 2013-07-17 | 2016-02-24 | 法国圣戈班玻璃厂 | 用于发光装置的层板及其制备方法 |
| US9634290B2 (en) | 2013-10-08 | 2017-04-25 | Saint-Gobain Glass France | Laminate for light emitting device and process of preparing same |
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