电致发光器件制造技术

本发明专利技术涉及的适合单向和交变电压工作的电致发光屏按一层层的顺序包括：一个透明玻璃基底（１０）；一层由氧化铟－锡制的透明前部电极薄膜（１２）；一层粉末颗粒状荧光粉的第一薄层（１４）（最好是１－２微米厚），颗粒表面无任何金属涂层，例如铜涂层；一层导电的暗色粉末层（１６），此薄层是控制层，例如由未被覆或未掺入铜的ＭｎＯ－［２］组成；以及一个背面电极层（１８）（最好是铝）．（*该技术在2006年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及的是电致发光(EL)器件，例如，为单向电压和交变电压两种情况下工作而设计的荧光屏和显示器(简写为DCEL或ACEL器件)。也能用作ACEL器件的厚膜粉末DCEL屏，通常用包括下列各步骤的方法来制造(a)在一个透明的绝缘基底(例如玻璃)上淀积一层透明的前部电极薄膜(例如氧化锡);(b)在此前部电极上涂覆一层含荧光粉颗粒的活性层，比如是掺入激活剂的(比如锰)硫化锌(ZnS)，并且被悬浮于粘结剂中的铜所涂覆;这活性层的典型厚度为10-50微米(因此，称为“厚膜”器件);(c)在此活性层上淀积一层背面电极薄膜，比如是铝膜;(d)在预定时间内在两个电极薄膜上加上单向电压，这样在正偏置的前电极的区域内铜敷层就从荧光粉颗粒上剥离以形成一层高电阻率、高光输出的薄层，其典型厚度为1-2微米。留在这个薄的发光层之后相对来说较厚的、未被剥离的荧光粉颗粒层构成了一层高导电率的控制层。制造工序中的最后一步(d)称为“成形”，并且在GB-A-1，300，548中得到更具体的描述。当然，能以任何所希望的形状来布置电极，以产生特定的显示，例如，如果电极由互相垂直的9根竖条和横条组成，则活性荧光象素或“光点”组成的矩阵就确定出来。借助普通的电子技术进行寻址和驱动每一个象素以形成字母一数字符号。按照这种方法，申请人已设计并制成一个2000个符号的DCEL屏，它适合与计算机一起使用，作为监视器显示并取代了普通的笨重的阴极射线管监视器显示。上述的粉末屏是自保护性的，其中，所谓控制层的覆铜粉末状背面层保护着那层薄的，高电阻的发光“成形”层，使其不会因为在缺陷或疵点处的过电流密度而造成毁灭性击穿。由于铜在这些“热点”处的剥离或成形，就会造成过电流密度。上述的制造过程有一些缺点。首先，步骤(b)需要在ZnS∶Mn荧光粉颗粒上覆铜，这需要一道既耗费时间，相当昂贵并且难以控制的独立工序。其次“成形”步骤(d)也是昂贵的，要化相当长的时间，且重复率差。第三，最终产品有时能表现出后期亮度衰减现象，这主要(被认为)是一种称之为“再成形”现象造成的，在这种现象中，初始“成形”所产生的高阻区因铜的进一步迁移而变厚，这将使得恒定电压下跨越成形区上的电场强度实际上要减小。为了保证重复性更好的制造技术，不需要昂贵且费时的“成形”操作，已提出了一种复合型薄膜(TF)粉末电致发光屏〔见“一种复合ZnS薄膜粉末电致发光屏”(′A Composite ZnS Thin Film Powder Electro-luminescent Panel′，G.JAlder at al，Displays，January 1980，Page 191)〕。实际上这种屏是混合结构，在混合结构中与普通DCEL屏内的发光“成形”层一样的薄膜再涂覆上覆有铜的荧光粉背面层，即控制层。薄膜是半绝缘的掺杂激活剂的荧光粉。比如，掺了Mn的ZnS，典型的厚度为200 到1微米。借助于溅散、蒸发、电泳涂覆或任何已知的在基底上淀积薄膜的方法，把此发光薄膜淀积在屏的透明前部电极上。普通的覆铜荧光粉控制层和背面电极以已知的方式涂覆和真空淀积在发光膜上。因为器件发出的光来自那层薄膜，控制层就不再需要包含Mn了。美国专利4，137，481描述了这种混合屏，它可要也可不要在准备使用前就加上成形电流。如果要了成形电流，发现成形是在比普通厚膜DCEL屏低得多的电流密度下实现的。然而，在此美国专利中，控制层是一种荧光材料，而在本专利技术中，控制层不是荧光体。在此美国专利中，控制层是由覆铜的掺Mn的ZnS粒子构成，此道工序就牵涉到上面讨论过的与步骤(b)，有关的许多相同问题及额外费用问题。正是此铜敷层才使这个美国专利的控制层具有导电性;对比之下，本专利技术的优选的控制层是二氧化锰粉末(虽然它也能够包含其它的锰氧化物);二氧化锰不是荧光体，具有固有的导电性，它不含发光掺杂剂或激活剂，也不需要金属敷层且是暗(黑)的。它的电阻率能够在宽范围内改变，但通常为106到104欧姆一厘米的数量级，其能带间隙为1电子伏特数量级。用了与“唯厚膜粉末”型DCEL相同的方法保留其“成形”特性，控制层就可起防止混合DCEL屏突然击穿的作用，这种击穿是由于在有缺陷或疵点之处的过电流密度造成的。然而，用普通敷铜荧光粉控制层的已知混合型屏在广泛使用过程中，仍然会遇到“再成形”效应的危害而导致亮度随时间衰减。此外，以这种已知的混合型器件所提供的对比度是差的。更进而，DCEL器件，无论是全一薄膜型的、或是薄膜和粉末混合型的，都需要费钱的真空淀积工序，以把此薄膜发光层覆于透明前部电极上，通常为氧化锡或氧化铟-锡)。此外，某些薄膜器件会因称之为“针孔烧毁”的缺陷而受损，此时，器件的寿命明显地低于因薄膜结构中的缺陷所预测的数值。本专利技术的目的是减少已知的ACEL或DCEL器件的缺点，并且提供一种全粉末混合型DCEL或ACEL屏，它在器件工作寿命期间亮度保持性要有改进、重复率有改进并在低的制造及研制成本下对比度有所增强。根据本专利技术，适用于单向和/或交变电压工作的电效发光屏按顺序包括一个透明的电绝缘基底;一层薄的透明第一(前部)电极膜;一层粉末颗粒形式的荧光粉第一薄层，荧光粉颗粒的表面没有任何导电涂层，例如铜涂层;还有一层作为控制层的导电层。控制层最好也起第二电极作用。在可变的最佳实施例中，控制层由第二电极或多个第二电极所覆盖。在描述第一荧光粉层时，在此使用了词汇“薄”，因为，所述的厚度比厚膜的厚度值小一个量级;典型地是小于10微米，较好为0.5到5微米，最好是1到2微米。第一层的材料可以根据所需发出的颜色来选择。因此，对于黄/桔黄色最好用ZnS∶Mn，其真的颜色中可用CaS∶Ce录色荧光粉，SrS∶Ce蓝色荧光粉，及CaS∶Eu红色荧光粉。为了增强对比度，控制层最好是暗的或黑色的，而最佳材料之一是二氧化锰。第一薄层最好用淀积技术来施加，例如，电泳、浸渍、喷涂或粉末沉淀。正如已经指出过的，在这层中的粉末颗粒没有一点导电性的表面涂层，但可以包括基本上绝缘的含铜的荧光粉，即含有作为掺杂或表面缺陷夹杂剂的铜。用沉淀法、涂敷法、喷涂法或任何别的已知和适宜的淀积薄粉末层的方法可以方便地淀积控制层。在最佳实施方案中，在第一薄层(或前薄层)和控制层之间，可以有一层所谓中间层，以增强对比度和/或稳定性。此中间层最好是一层薄的粉末层，其厚度可与第一薄层厚度相近或小于第一薄层，最好是小于0.1微米。它也可以是一层薄膜中间层，并且最好是暗色的，例如ZnTe(暗褐色)、CdTe(黑色)、CdSe(黑/褐色)、硫化物玻璃(黑色)、或Sb2S3(黑/褐色)、或任何其它适宜的暗色材料。用了暗色中间层的好处是允许使用非暗色控制层;反之，当控制层为暗色时，中间层就可以是透明的。所附示意图以截面图的形式表示了根据本专利技术的一个DCEL器件的最佳实施方案。从图中看到，器件20按一层层的顺序包括一个玻璃基底10;一个由氧化铟-锡构成的第一电极12;一层薄的在前部的荧光粉层14，其典型厚度为1-2微米，并且由无涂层的ZnS∶Mn构成;一个导电的MnO2黑色粉末控制层16;以及一个铝背面电极层18。现在将借助实例来描述本专利技术的最佳实施方案。实例1ZnS∶Mn粉末层用电泳法淀积在4小点氧化铟-锡基底上(本文档来自技高网...

【技术保护点】
适合于单向或交变电压工作的电致发光器件按一层层的顺序包括：一个透明电绝缘基底（１０）、一层薄的透明第一（前部）电极薄膜（１２）、一个荧光粉的第一薄层（１４）及一个作为控制层的导电层（１６），该电致发光器件的特征在于，所说的第一薄层（１４）是由粉末颗粒组成，这些颗粒的表面没有任何导电涂层（例如铜涂层），另外，所说的控制层（１６）是一个暗色粉末层，粉末层材料是固有导电性的材料。

【技术特征摘要】
GB 1985-9-6 85221431.适合于单向或交变电压工作的电致发光器件按一层层的顺序包括一个透明电绝缘基底(10)、一层薄的透明第一(前部)电极薄膜(12)、一个荧光粉的第一薄层(14)及一个作为控制层的导电层(16)，该电致发光器件的特征在于，所说的第一薄层(14)是由粉末颗粒组成，这些颗粒的表面没有任何导电涂层(例如铜涂层)，另外，所说的控制层(16)是一个暗色粉末层，粉末层材料是固有导电性的材料。2.适合于单向或交变电压工作的电致发光器件按一层层的顺序包括一个透明电绝缘基底(10)、一层薄的透明第一(前部)电极薄膜(12)、一个荧光粉的第一薄层(14)和一个作为控制层的导电层(16)，该电致发光器件的特征在于，所说的第一薄层(14)是由粉末颗粒组成，这些颗粒的表面没有任何导电涂层(例如铜涂层)，另外所说的控制层(16)是一个暗色粉末层，粉末层材料不是或不含有荧光粉。3.根据权利要求1或2的器件，其特征在于，控制层(16)要连接出来以便也当一个第二电极来用。4.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：诺曼约翰沃伦格，雷埃利斯，马尔科姆亨里海顿，
申请(专利权)人：磷产品有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]