專利名稱：發(fā)光器件和顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種場(chǎng)致發(fā)光器件，且更具體而言，涉及一種AC-驅(qū)動(dòng)的場(chǎng)致發(fā)光器件。
背景技術(shù)：
作為一種輕，薄，表面發(fā)射器件，場(chǎng)致發(fā)光器件(下文稱“EL器件”)已經(jīng)成為非常感興趣的主題。EL器件通常包括有機(jī)EL器件和無(wú)機(jī)EL器件。當(dāng)將DC電壓施用于有機(jī)熒光體以重新結(jié)合電子和空穴以釋放一個(gè)光子時(shí)，有機(jī)EL器件發(fā)出光。當(dāng)將AC電壓施用于無(wú)機(jī)熒光體，導(dǎo)致經(jīng)106V/cm的高電場(chǎng)加速的電子與發(fā)射中心碰撞并激發(fā)無(wú)機(jī)熒光體，并使無(wú)機(jī)熒光體在弛豫過(guò)程中發(fā)射時(shí)，無(wú)機(jī)EL器件發(fā)射出光。
無(wú)機(jī)EL器件還包括分散型EL器件，其具有分散于有機(jī)聚合物粘合劑中的以形成熒光體層的無(wú)機(jī)熒光體粉末，和薄膜型EL器件，其具有約1μm厚的薄膜熒光體層和安排在薄膜熒光體層的一側(cè)或兩側(cè)的絕緣層。
如Mr.Inokuchi在1974提出的，具有雙絕緣結(jié)構(gòu)的薄膜EL器件具有高亮度和長(zhǎng)壽命，且已經(jīng)被用作汽車上的顯示器。日本專利2009054公開(kāi)了還已知采用陶瓷絕緣基材和采用厚膜絕緣層作為這種雙絕緣層結(jié)構(gòu)中的絕緣層之一的無(wú)機(jī)EL器件。這種無(wú)機(jī)EL器件在制備過(guò)程中由于灰塵污染形成的針孔具有非常少的絕緣擊穿。日本專利公開(kāi)出版物H07-50197公開(kāi)了還已知僅在熒光體層的一側(cè)上具有絕緣層和采用厚膜絕緣層作為絕緣層的無(wú)機(jī)EL器件。
下面參考圖3描述常規(guī)的無(wú)機(jī)EL器件。圖3是垂直于EL器件50的發(fā)光表面的剖面圖，EL器件50僅在熒光體層的一側(cè)上具有絕緣層的結(jié)構(gòu)中采用厚膜絕緣層。這種EL器件50在背面基材51上依次建立背面電極52，厚膜絕緣層53，薄膜熒光體層54，透明電極55，和覆蓋層56。通過(guò)覆蓋層56得到光。該厚膜絕緣層53通過(guò)控制流過(guò)薄膜熒光體層54的電流工作，以限制EL器件50的絕緣擊穿，和獲得穩(wěn)定的發(fā)射特性。
還已知無(wú)源矩陣驅(qū)動(dòng)顯示裝置。這些顯示裝置具有透明的電極和形成為相互垂直條紋圖案的反向電極。施加電壓于選自該電極矩陣的具體像素，在顯示裝置上可以顯示所需要的圖案。
薄膜熒光體層54由例如摻雜有金屬元素的硫化鋅，硫代鋁酸鋇，或氧化釔制成，且該膜厚度大約為1μm。例如，在日本專利2009054中教導(dǎo)的裝置采用0.3μm厚摻雜有錳的硫化鋅膜用于熒光體層，和日本專利公開(kāi)出版物H07-50197采用0.5μm厚摻雜有錳的硫化鋅膜用于熒光體層。通過(guò)濺射或真空沉積，形成這些薄膜熒光體層。
該基材表面的光滑度對(duì)于形成約1μm厚的無(wú)缺陷的薄膜熒光體層是重要的，且日本專利公開(kāi)出版物H07-50I 97采用兩層絕緣層。然而采用這種方法的生產(chǎn)率下降。假如通過(guò)濺射或真空沉積形成厚膜，在形成薄膜時(shí)裂紋也變得容易，且難以獲得均勻的厚膜。更具體而言，可以認(rèn)為濺射，真空沉積和其它真空成膜技術(shù)不是高生產(chǎn)率的方法。
因?yàn)楹衲そ^緣層是熱退火的陶瓷，表面相對(duì)粗糙，其表面粗糙度的平均高度為0.5μm至10μm。當(dāng)在這種厚膜絕緣層上形成膜厚度約為1μm的薄膜熒光體層時(shí)，絕緣層的表面的粗糙度直接影響熒光體層，熒光體層本身的膜厚度變得非常薄，且在一些情況下分離。當(dāng)施加高電壓時(shí)，在一些情況下熒光體層的薄部分甚至受到破壞。在熒光體層頂部安置的電極甚至可能損壞。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明概述根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，有一種場(chǎng)致發(fā)光器件，其包括，基材，在該基材上形成的第一電極，在第一電極上形成的由介電常數(shù)為300或以上的介電材料制成的絕緣層，在絕緣層上形成的分散在有機(jī)粘合劑中的無(wú)機(jī)熒光體粉末的熒光體層，和在熒光體層上形成的第二電極。優(yōu)選熒光體層的膜厚度為10μm至100μm。
通過(guò)這樣形成的具有相對(duì)厚的膜厚度的熒光體層，可以完全覆蓋絕緣層中的粗糙，并且可以防止熒光體層的分離。還可以抑制原始缺陷例如由于絕緣層的表面粗糙度造成的熒光體層的分離。
絕緣層的膜厚度可以為5μm至200μm?？梢酝ㄟ^(guò)各種沉積技術(shù)形成這種絕緣層。還可以采用具有鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的一種陶瓷制備該絕緣層。而且，形成熒光體層的無(wú)機(jī)熒光體粉末可以為摻雜有金屬元素的硫化鋅。
第二電極優(yōu)選為透明的。通過(guò)采用透明的第二電極，光可以從第二電極一側(cè)發(fā)射出。而且，該熒光體層還可以包含用于改變由無(wú)機(jī)熒光體粉末發(fā)射出的光的顏色的染料。
本公開(kāi)內(nèi)容的另一個(gè)方面是一種顯示裝置，其包括含有平面排列的多個(gè)第一發(fā)光器件的發(fā)光陣列；在第一方向相互平行安排的多個(gè)第一電極；和在不同于第一方向的第二方向相互平行安排的多個(gè)第二電極。
本公開(kāi)內(nèi)容的再一個(gè)方面是一種制備發(fā)光器件的方法。步驟包括制備基材，在基材上形成第一電極，在第一電極上形成由介電常數(shù)為300或以上的介電材料制成的絕緣層，在絕緣層上形成分散在有機(jī)粘合劑中的無(wú)機(jī)熒光體粉末的熒光體層，和在熒光體層上形成第二電極。形成絕緣層的步驟還可以包括在第一電極上涂覆介電材料的前體，和可以進(jìn)一步包括加熱所述介電材料的前體。
根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的發(fā)光器件具有由介電常數(shù)為300或以上的材料制成的絕緣層和安排在絕緣層上的具有分散在有機(jī)粘合劑中的無(wú)機(jī)熒光體粉末的分散型熒光體層。分散型熒光體層覆蓋絕緣層表面相對(duì)粗糙的粗糙，由此產(chǎn)生提供其中原始缺陷被抑制的高可靠性的發(fā)光器件的光滑表面。
通過(guò)采用在有機(jī)粘合劑中的無(wú)機(jī)熒光體粉末的分散體用于熒光體層，采用介電常數(shù)為300或以上的介電材料用于絕緣層，抑制了介質(zhì)擊穿，抑制了原始缺陷，可以高生產(chǎn)率地生產(chǎn)具有穩(wěn)定發(fā)射特性的EL器件，且可以降低生產(chǎn)成本。因此可以提供低成本、高可靠性的EL器件和采用EL器件的顯示裝置。


本發(fā)明通過(guò)參考附圖的其優(yōu)選實(shí)施方案的下面描述，將變得容易理解，其中相同部件由相同的參考數(shù)字表示，且其中
圖1為垂直于根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方案的場(chǎng)致發(fā)光器件的發(fā)光表面的示例性的剖面示意圖；圖2所示為根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方案的顯示裝置的結(jié)構(gòu)的示例性的平面示意圖；圖3所示為垂直于根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的場(chǎng)致發(fā)光器件的發(fā)光表面的示例性的剖面圖；圖4所示為絕緣層的表面粗糙度的示例性的剖面圖；和圖5為制備場(chǎng)致發(fā)光器件的方法的流程圖。
發(fā)明詳述下面參考附圖，描述根據(jù)本發(fā)明的EL器件和顯示裝置。注意的是在圖中，功能上相同的部件由相同的參考數(shù)字表示。
(第一實(shí)施方案)圖1為垂直于根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方案的場(chǎng)致發(fā)光(EL)器件10的發(fā)光表面的剖面圖。該EL器件10在背面基材11上依次層疊背面電極12，由介電常數(shù)為300或以上的介電材料制成的絕緣層13，具有分散在有機(jī)粘合劑中的無(wú)機(jī)熒光體粉末的分散型熒光體層14，透明的正面電極15，和覆蓋層16。安排在正面電極15和背面電極12之間的AC電源17提供交流電壓使分散型熒光體層14發(fā)射。從熒光體層14發(fā)射出的光30向四面八方發(fā)射光線，且通過(guò)EL器件10中的透明的正面電極側(cè)獲得。因?yàn)榻^緣層13是一種退火的介電材料，所以在這種EL器件10中絕緣層13的表面粗糙度非常粗糙，其中表面粗糙度的平均高度為0.5μm至10μm。因此，這種EL器件10采用膜厚度為10μm至100μm的相對(duì)厚的分散型熒光體層14，而不是采用薄膜熒光體層作為熒光體層，來(lái)覆蓋絕緣層13的粗糙和獲得具有光滑表面的熒光體層14。因此可以防止缺陷例如由于絕緣層13的表面粗糙度造成的熒光體層14的分離和第二電極15的分離。
背面基材11應(yīng)當(dāng)可以承受在形成上絕緣層13時(shí)所使用的退火溫度。假如退火溫度為500℃或以下，可以使用玻璃基材。假如退火溫度超過(guò)500℃且低于或等于1000℃，可以使用石英基材或陶瓷基材。假如退火溫度久為1000℃，可以使用氧化鋁或其它陶瓷基材。
背面電極12應(yīng)當(dāng)由即使在加熱退火以在其上形成絕緣層后仍維持導(dǎo)電性的材料制成。這些背面電極12可以由貴金屬例如金，鈀或鉑，金屬例如鉻，鎢或鉬，或這些金屬的合金制成。也可以使用金屬氧化物例如ITO。這些金屬根據(jù)退火溫度和導(dǎo)電性選擇。
絕緣層13可以由在室溫下介電常數(shù)為300或以上的鐵電材料制成。優(yōu)選基礎(chǔ)介電體為具有鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的陶瓷材料，以獲得高的介電常數(shù)。這種材料的實(shí)例包括PbNbO3，BaTiO3，SrTiO3，PbTiO3，Bi4Ti3O12，SrBi2Ta2O9，和(Sr，Ca)TiO3。隨著絕緣層的膜厚度的增加，耐介電擊穿性提高，但隨著厚度的增加，電容量降低，且當(dāng)用于顯示裝置時(shí)出現(xiàn)在相鄰像素之間的色度亮度干擾。因此優(yōu)選200μm或以下的膜厚度。另一方面，假如膜厚度太薄，耐介電擊穿性由于降低的膜厚度也下降。而且，根據(jù)下面所描述的沉積方法，降低膜厚度導(dǎo)致在沉積過(guò)程中均一性的下降，增加了在退火過(guò)程中來(lái)自膜收縮的效果，和絕緣層中均一性的降低。絕緣層中均一性的降低由此導(dǎo)致耐介電擊穿性的損失。因此優(yōu)選絕緣層的膜厚度為10μm或以上。
在下面所描述的成型方法，即在粘合劑中混合和攪拌介電粉末和涂覆所得到的淤漿之后，采用加熱退火時(shí)，相對(duì)大的表面粗糙度產(chǎn)生于絕緣層表面。所得到的絕緣層的表面粗糙度取決于介電材料，退火溫度和膜厚度，因此表面粗糙度的平均高度通常為約0.5μm至10μm。
該分散型熒光體層14具有分散結(jié)構(gòu)。所述的分散結(jié)構(gòu)具有分散在有機(jī)粘合劑中的無(wú)機(jī)熒光體粉末?？梢允褂镁哂懈呓^緣性質(zhì)的鐵電有機(jī)材料作為有機(jī)粘合劑。還必需的是在粘合劑中均勻分散熒光體粉末的能力。還理想的是與絕緣層13和正面電極15的極好的粘合力。另外，還優(yōu)選的是包含少量雜質(zhì)和污染物的材料，其可以導(dǎo)致針孔或缺陷和可以容易地制備均勻膜厚度和質(zhì)量的膜。這種材料的實(shí)例可以包括聚偏1，1-二氟乙烯，偏1，1-二氟乙烯和三氟乙烯的共聚物；偏1，1-二氟乙烯，三氟乙烯和六氟丙烯的三聚物；偏1，1-二氟乙烯和四氟乙烯的共聚物；偏1，1-二氟乙烯低聚物，聚氟乙烯(PVF)，氟乙烯和三氟乙烯的共聚物；聚丙烯腈，氰基纖維素，亞乙烯基二氰和乙酸乙烯酯的共聚物；和聚(氰基亞苯基-硫化物)，尼龍，和聚脲。
在無(wú)機(jī)熒光體粉末中所使用的無(wú)機(jī)熒光體可以包括，例如，II-VI族化合物(第II族和第VI族之間元素的化合物)，例如硫化鋅和硫化鈣；硫代鎵酸鹽化合物例如硫代鎵酸鈣；硫代鋁酸鹽化合物例如硫代鋁酸鋇；金屬氧化物例如氧化釔和氧化鎵；和復(fù)合氧化物例如Zn2SiO4，其中于是用金屬元素例如錳活化這種材料。無(wú)機(jī)熒光體粉末的顆粒大小可以在通常所使用的顆粒大小范圍內(nèi)。
該分散型熒光體層14可以包含用于改變從無(wú)機(jī)熒光體粉末發(fā)射出的光的顏色的染料。不特別限制該染料，且當(dāng)分散在樹(shù)脂中時(shí)必須僅能改變無(wú)機(jī)熒光體粉末的發(fā)射顏色。這種染料的實(shí)例包括偶氮，蒽醌，蒽，噁嗪，噁唑，呫噸，喹吖啶酮，香豆素，花青，1，2二苯乙烯，三聯(lián)苯，噻唑，硫靛藍(lán)，萘亞甲基酰亞胺，吡啶，芘，二苯基甲烷，三苯甲烷，丁二烯，酞菁，芴和苝染料。優(yōu)選使用呫噸或花青染料。具體而言，優(yōu)選的呫噸染料包括若丹明B和若丹明6G。優(yōu)選的花青染料包括4-(二氰基亞甲基)-2-甲基-(4’-二甲基氨基苯乙烯基)-4H-吡喃。該分散型熒光體層14還可以包含兩種或多種染料。
不特別限制該分散型熒光體層14的膜厚度，且取決于無(wú)機(jī)熒光體粉末的顆粒大小，有機(jī)粘合劑和無(wú)機(jī)熒光體粉末的混合比例，和下面的絕緣層13的表面粗糙度。下面的絕緣層13的表面粗糙度為影響熒光體層14的光滑度和均勻性的主要因素中的至少一種。因此該分散型熒光體層14的膜厚度優(yōu)選為絕緣層13的表面粗糙度的平均高度的兩倍加10μm。通過(guò)將該分散型熒光體層14增加到絕緣層13的表面粗糙度的平均高度的兩倍加10μm的膜厚度，該熒光體層14可以完全覆蓋絕緣層13中的最大粗糙，且沉積后的粘合劑的表面張力足以產(chǎn)生光滑表面。因此可以形成沒(méi)有膜缺陷的熒光體層14。
相反地，假如該分散型熒光體層14的膜厚度比前述的低限薄，該熒光體層14就不能完全覆蓋絕緣層13中的最大粗糙，因此容易導(dǎo)致在沉積過(guò)程中熒光體層14中的薄膜缺陷和在覆蓋的正面電極15中的針孔。因此在耐熒光體層損壞性方面的可靠性下降。另一方面，當(dāng)增加該分散型熒光體層14的膜厚度容易提供獲得均勻薄膜和對(duì)于熒光體層損壞的改善的可靠性時(shí)，類似于在絕緣層變厚時(shí)，出現(xiàn)在鄰近的像素之間色度亮干擾和驅(qū)動(dòng)電壓增加的問(wèn)題。因此該分散型熒光體層14的膜厚度為100μm或以下。
因此該分散型熒光體層14的膜厚度優(yōu)選為約10μm至100μm。
下面參考圖4描述表面粗糙度的平均高度。圖4所示為絕緣層13的表面粗糙度的示例性剖面圖。
如圖4所示，當(dāng)根據(jù)平行于表面的中心線M定義x軸和根據(jù)與表面垂直的方向定義y軸時(shí)，根據(jù)作為f(x)的中心線M確定表面粗糙度y，f(x)是當(dāng)x從0至L時(shí)的函數(shù)。指出的是圖4中所顯示的中心線M平行于x軸延長(zhǎng)。因此，通過(guò)下面的等式定義表面粗糙度的平均高度Ra。
Ra=1L∫0L|f(x)|dx]]>因此，根據(jù)f(x)的積分計(jì)算出的面積除以確定的長(zhǎng)度L，得出表面粗糙度的平均高度Ra。
正面電極(第二電極)15僅必須為透明的，但優(yōu)選具有低電阻。優(yōu)選使用ITO(氧化銦錫)，InZnO，或SnO2，但本發(fā)明不需如此限制。另外，還可以使用導(dǎo)電樹(shù)脂例如聚苯胺，聚吡咯和PEDOT/PSS。根據(jù)所需薄膜電阻和可見(jiàn)光透射比確定正面電極的膜厚度。
覆蓋層16對(duì)于發(fā)光不是必須的，但優(yōu)選提供以覆蓋和保護(hù)正面電極15，因此保護(hù)EL器件10。而且，因?yàn)樗采w正面電極15，覆蓋層16也優(yōu)選為絕緣層。也不特別限制覆蓋層16的材料和厚度，且合適的材料包括聚合物例如聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯，聚乙烯，聚丙烯，聚酰亞胺，聚酰胺，和尼龍，石英，和陶瓷。
其次，參考圖5描述制備這種EL器件10的方法。
(a)制備背面基材11。根據(jù)之上所沉積的絕緣層13的退火溫度選擇背面基材11。例如，假如退火溫度為500℃或以下，可以使用玻璃基材。假如退火溫度超過(guò)500℃且低于或等于1000℃，可以使用石英基材或陶瓷基材。假如退火溫度近似為1000℃，可以使用鋁或其它陶瓷基材。
(b)然后在背面基材11上形成背面電極12。也根據(jù)之上形成的絕緣層13的退火溫度選擇背面電極12。
(c)然后，在背面電極12上形成介電常數(shù)為300或以上的鐵電材料的絕緣層13?？梢圆捎靡阎某练e技術(shù)形成這種絕緣層13。例如，混合和摻混粘合劑和基礎(chǔ)介電材料，然后用所選擇的沉積方法，例如鑄模和刮片或絲網(wǎng)印刷，形成介電材料的前體。在沉積以后，在指定的溫度，例如950℃下退火介電材料的前體，并且由介電材料形成該絕緣層?？梢远啻纬练e薄膜以獲得所需要的膜厚度。
(d)然后，在絕緣層13上形成具有分散在有機(jī)粘合劑中的無(wú)機(jī)熒光體粉末的分散型熒光體層14。可以采用已知的沉積技術(shù)形成熒光體層14。例如，混合和摻混有機(jī)粘合劑和無(wú)機(jī)熒光體粉末，然后采用所選擇的沉積方法例如鑄模和刮片，絲網(wǎng)印刷，旋涂，噴墨沉積，棒涂，和浸涂形成薄膜。在沉積以后，在所指定的溫度，例如120℃下干燥薄膜，以形成分散型熒光體層?？梢灾貜?fù)多次這種方法以獲得所需要的膜厚度。
(e)然后，在熒光體層14上形成正面電極(第二電極)15。假如將ITO用于正面電極15，可以采用已知的技術(shù)例如濺射，電子束(EB)氣相沉積，和離子電鍍沉積電極薄膜，以便提高透明度或降低電阻。在沉積以后，可以施用表面處理例如用等離子處理以控制電阻。假如將導(dǎo)電樹(shù)脂用于正面電極15，可以采用已知的方法例如噴墨印刷，浸漬，旋涂，絲網(wǎng)印刷，和棒涂沉積該薄膜。
(f)然后，形成覆蓋正面電極(第二電極)15的覆蓋層16。同樣可以采用沉積方法例如旋涂，噴墨沉積，絲網(wǎng)印刷，棒涂和浸涂，來(lái)形成這種覆蓋層16，或涂布聚合物膜或玻璃板材。還可以涂覆UV固化的樹(shù)脂，然后暴露于紫外線中固化。
(第二實(shí)施方案)以下，參考圖2描述根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方案的顯示裝置。圖2所示為具有相互垂直的透明電極21和反向電極22的無(wú)源矩陣顯示裝置20的平面示意圖。這種顯示裝置20具有平面排列的多個(gè)如在上述的第一實(shí)施方案中描述的EL器件。多個(gè)透明電極21平行于第一方向和平行于EL陣列的表面，和多個(gè)反向電極22平行于EL陣列表面和平行于垂直于第一方向的第二方向。在這種顯示器件20中，反向電極22與每個(gè)EL器件的背面電極相連，和透明電極21與每個(gè)EL器件的正面電極相連。在一對(duì)透明電極21和反向電極22之間施加外部交流電壓以驅(qū)動(dòng)一臺(tái)EL器件，并且從透明電極21側(cè)發(fā)射出光。將如上所描述的EL器件用作在這種顯示器件20中每個(gè)像素的EL器件。因此可以提供低成本的場(chǎng)致發(fā)光顯示器。
通過(guò)沉積采用RGB熒光體的各自的熒光體層可以提供彩色顯示裝置。彩色顯示裝置的不同實(shí)行可以有單色或兩種顏色的熒光體層，然后可以使用濾色片和/或彩色校正濾光片(color conversion filter)以獲得RGB顯示。
顯而易見(jiàn)的是，僅通舉例描述上述的實(shí)施方案，和本發(fā)明的構(gòu)造應(yīng)該不限制于上面所描述的實(shí)施方案的構(gòu)造。
具體實(shí)施例方式
下面進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明。注意本公開(kāi)的內(nèi)容應(yīng)該不限制于這里所描述的實(shí)施例。
(實(shí)施例1)根據(jù)這個(gè)實(shí)施例的EL器件基本上與上述的根據(jù)圖1所示的第一實(shí)施方案的EL器件相同，不同之處在于它沒(méi)有覆蓋層。下面描述制備這種EL器件的方法(a)將0.635mm厚的氧化鋁基材用于背面基材。
(b)將約85％的Ag和約15％Pd的Ag-Pd糊料用于背面電極，并且以3mm間距的2mm寬的線條的條紋圖案絲網(wǎng)印刷到背面基材上。然后干燥該糊料且退火，以便在背面基材上獲得Ag-Pd合金的背面電極。
(c)將BaTiO3糊料用作絕緣層介電材料的前體，并且將這種糊料絲網(wǎng)印刷在背面電極上。然后在950℃、在空氣氣氛中退火該糊料，以便在背面電極上形成BaTiO3絕緣層。所得到的絕緣層的膜厚度為35μm，和中心線平均高度粗糙度為2.6μm。
(d)將ZnS:Cu粉末用于分散型熒光體層中的無(wú)機(jī)熒光體，且將偏1，1-二氟乙烯和四氟乙烯的共聚物用于有機(jī)粘合劑。以1∶1重量比混合該熒光體粉末和有機(jī)粘合劑溶液并充分?jǐn)嚢?，且將所得到的淤漿用絲網(wǎng)印刷的方法沉積在絕緣層上。然后在120℃、空氣氣氛中干燥該淤漿，以便獲得分散型熒光體層。這種分散型熒光體層的膜厚度為28μm。
(e)通過(guò)采用EB氣相沉積，沉積0.4um厚的ITO薄膜，來(lái)形成正面電極。在沉積后，通過(guò)垂直于背面電極以3mm的間距蝕刻2mm寬的條紋形成透明的條紋圖案。
不形成覆蓋層。
(實(shí)施例2)與上述的實(shí)施例1的EL器件相比，根據(jù)這個(gè)實(shí)施例2的EL器件具有與實(shí)施例1的EL器件相同的結(jié)構(gòu)，不同之處在于絕緣層中所使用的介電材料和分散型熒光體層的無(wú)機(jī)熒光體粉末。下面描述這種EL器件的制備方法。
(a)如實(shí)施例1，將0.635mm厚的氧化鋁基材用作背面基材。
(b)如實(shí)施例1，對(duì)于背面電極，在背面基材上形成Ag-Pd合金的背面電極。
(c)將PbNbO3糊料用作絕緣層介電材料的前體，且將這種糊料絲網(wǎng)印刷在背面電極上。然后在200℃、空氣氣氛中干燥該糊料，且在950℃熱退火，以便獲得PbNbO3絕緣層。所得到的絕緣層的膜厚度為48um，和中心線平均高度粗糙度為9.2μm。
(d)將ZnS:Mn粉末用于分散型熒光體層中的無(wú)機(jī)熒光體，且將偏1，1-二氟乙烯和四氟乙烯的共聚物用于有機(jī)粘合劑。以1∶1重量比混合該熒光體粉末和有機(jī)粘合劑溶液且充分?jǐn)嚢?，并且將所得到的淤漿用絲網(wǎng)印刷的方法沉積在絕緣層上。然后在120℃、空氣氣氛中干燥該淤漿，以便獲得分散型熒光體層。這種分散型熒光體層的膜厚度為30μm。
(e)如實(shí)施例1，正面電極采用0.4μm厚的ITO薄膜。在沉積后，通過(guò)垂直于背面電極以3mm的間距蝕刻2mm寬的條紋形成透明的條紋圖案。
不形成覆蓋層。
(比較例)比較例中的EL器件不同于上述的實(shí)施例1和2的EL器件在于將通過(guò)氣相沉積形成的薄膜熒光體層用作熒光體層。下面描述制備根據(jù)這個(gè)比較例的EL器件的方法。即從背面基材到絕緣層與實(shí)施例1中的相同，并且對(duì)于熒光體層，通過(guò)氣相共沉積(codeposition)將ZnS和Mn沉積在絕緣層上，以形成0.4μm厚的ZnS:Mn膜。在沉積以后，在650℃，Ar氣氛中熱處理該膜2小時(shí)。然后，如實(shí)施例1形成背面電極，并且獲得EL器件。
然后，采用根據(jù)實(shí)施例1和2和比較例所制得的EL器件制備顯示裝置。測(cè)試了當(dāng)將150V/600Hz正弦波AC電壓施加于所得到的顯示裝置時(shí)的亮度，初始缺陷的存在和對(duì)于所施加的300V電壓的絕緣電阻。結(jié)果示于表1。
表1亮度(cd/m2) 初始缺陷 絕緣電阻實(shí)施例1 500無(wú)好實(shí)施例2 400無(wú)好比較例 400有差如表1所示，對(duì)于初始缺陷和亮度，當(dāng)施加150V/600Hz正弦波AC電壓時(shí)，實(shí)施例1和2和比較例的顯示裝置顯示400cd/m2或以上的好亮度特性。然而，對(duì)于初始缺陷，由根據(jù)實(shí)施例1和2的EL器件，沒(méi)有初始缺陷，但在采用比較例的EL器件的顯示裝置中，觀察到不發(fā)射像素，因此存在初始缺陷。
而且，在對(duì)于所施加的300V電壓的絕緣電阻測(cè)試中，采用根據(jù)實(shí)施例1和2的EL器件的顯示裝置中沒(méi)有觀察到不發(fā)射像素，但在采用根據(jù)比較例的EL器件的顯示裝置中，觀察到原始缺陷的不發(fā)射部分隨著新觀察到的不發(fā)射像素長(zhǎng)大。認(rèn)為新不發(fā)射部分來(lái)自薄膜熒光體層的損壞。如上面所述，采用根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1和2的EL器件的顯示裝置具有高可靠性。
根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光器件采用介電常數(shù)為300或以上的介電材料作為絕緣層，和采用具有分散在有機(jī)粘合劑的無(wú)機(jī)熒光體粉末的分散型熒光體層作為熒光體層。所得到的發(fā)光器件作為一種低成本，高可靠性的場(chǎng)致發(fā)光器件，用于表面照明和用于液晶板的背后照明，和用于平面顯示器。
盡管本發(fā)明已經(jīng)通過(guò)參考附圖結(jié)合其優(yōu)選的實(shí)施方案進(jìn)行了描述，但應(yīng)當(dāng)注意的是，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，各種變化和改進(jìn)是顯而易見(jiàn)的。應(yīng)當(dāng)理解的是，這些變化和改進(jìn)包括在后附的權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的范圍內(nèi)，除非它們背離了該范圍。
權(quán)利要求
1.一種場(chǎng)致發(fā)光器件，其包括在基材上形成的第一電極；在第一電極上形成的由介電常數(shù)為300或以上的介電材料制成的絕緣層；在絕緣層上形成的膜厚度為10μm至100μm的發(fā)光層；和在發(fā)光層上形成的第二電極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的場(chǎng)致發(fā)光器件，其中所述的發(fā)光層的厚度比絕緣層的表面粗糙度的平均高度至少大兩倍。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的場(chǎng)致發(fā)光器件，其中所述的平均高度為0.5μm至10μm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的場(chǎng)致發(fā)光器件，其中所述的絕緣層的厚度為5μm至200μm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的場(chǎng)致發(fā)光器件，其中所述的絕緣層由一種具有鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的陶瓷制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的場(chǎng)致發(fā)光器件，其中所述的發(fā)光層為熒光體層。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的場(chǎng)致發(fā)光器件，其中所述的熒光體層由分散于一種有機(jī)粘合劑中的無(wú)機(jī)熒光體粉末制成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的場(chǎng)致發(fā)光器件，其中所述的形成熒光體層的無(wú)機(jī)熒光體粉末為摻雜有金屬元素的硫化鋅。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的場(chǎng)致發(fā)光器件，其中所述的發(fā)光層包含用于改變由無(wú)機(jī)熒光體粉末發(fā)射出的光的顏色的染料。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的場(chǎng)致發(fā)光器件，其中所述的第二電極是透明的。
11.一種場(chǎng)致發(fā)光器件，其包括在基材上形成的第一電極；在第一電極上形成的由介電常數(shù)為300或以上的介電材料制成的絕緣層；在絕緣層上形成的膜厚度比絕緣層的表面粗糙度的平均高度至少大兩倍的發(fā)光層；和在發(fā)光層上形成的第二電極。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的場(chǎng)致發(fā)光器件，其中所述的絕緣層的厚度為5μm至200μm。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的場(chǎng)致發(fā)光器件，其中所述的絕緣層由具有鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的陶瓷制成。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的場(chǎng)致發(fā)光器件，其中所述的發(fā)光層為熒光體層。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的場(chǎng)致發(fā)光器件，其中所述的熒光體層由分散于有機(jī)粘合劑中的無(wú)機(jī)熒光體粉末制成。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的場(chǎng)致發(fā)光器件，其中所述的形成熒光體層的無(wú)機(jī)熒光體粉末為摻雜有金屬元素的硫化鋅。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的場(chǎng)致發(fā)光器件，其中所述的發(fā)光層包含用于改變由無(wú)機(jī)熒光體粉末發(fā)射出的光的顏色的染料。
18.根據(jù)權(quán)利要求11所述的場(chǎng)致發(fā)光器件，其中所述的第二電極是透明的。
19.根據(jù)權(quán)利要求11所述的場(chǎng)致發(fā)光器件，其中所述的絕緣層具有平均高度為0.5μm至10μm的表面粗糙度。
20.一種制備發(fā)光器件的方法，該方法包括如下步驟在基材上形成第一電極；在第一電極上形成介電常數(shù)為300或以上的絕緣層；形成厚度比絕緣層的表面粗糙度的平均高度至少大兩倍的發(fā)光層；和在發(fā)光層上形成第二電極。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的制備發(fā)光器件的方法，進(jìn)一步包括分散一種無(wú)機(jī)熒光體粉末到一種有機(jī)粘合劑中以形成發(fā)光層的步驟。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的的制備發(fā)光器件的方法，進(jìn)一步包括用摻雜有金屬元素的硫化鋅摻雜發(fā)光層的步驟。
23.根據(jù)權(quán)利要求20所述的制備發(fā)光器件的方法，其中所述的形成絕緣層的步驟包括以下步驟涂覆介電材料前體在第一電極上；和退火該介電材料前體。
24.根據(jù)權(quán)利要求20所述的制備發(fā)光器件的方法，進(jìn)一步包括在第二電極上形成覆蓋層的步驟。
25.一種顯示裝置，其包括具有多個(gè)發(fā)光器件的發(fā)光陣列；在第一方向相互平行安排的多個(gè)第一電極；和在不同于第一方向的第二方向相互平行安排的多個(gè)第二電極，其中多個(gè)發(fā)光器件的每個(gè)發(fā)光器件包括在基材上形成的第一電極；在第一電極上形成的由介電常數(shù)為300或以上的介電材料制成的絕緣層；在絕緣層上形成的膜厚度為10μm至100μm的發(fā)光層；和在發(fā)光層上形成的第二電極。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的顯示裝置，其中所述的第一方向基本上垂直于第二方向。
27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的顯示裝置，其中所述的多個(gè)第一電極和多個(gè)第二電極基本上與發(fā)光陣列的發(fā)光表面平行。
28.根據(jù)權(quán)利要求25所述的顯示裝置，其中所述的多個(gè)第一電極橫穿多個(gè)第二電極。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的顯示裝置，其中所述的該對(duì)第一電極是透明的。
30.根據(jù)權(quán)利要求25所述的顯示裝置，其中多個(gè)第一電極的每個(gè)與相應(yīng)的每個(gè)發(fā)光器件的第一電極連接，和多個(gè)第二電極的每個(gè)與相應(yīng)的每一個(gè)發(fā)光器件的第二電極連接。
31.一種顯示裝置，其包括含有多個(gè)發(fā)光器件的發(fā)光陣列；在第一方向相互平行安排的多個(gè)第一電極；和在不同于第一方向的第二方向相互平行安排的多個(gè)第二電極，其中多個(gè)發(fā)光器件的每個(gè)發(fā)光器件包括，在基材上形成的第一電極；在第一電極上形成的由介電常數(shù)為300或以上的介電材料制成的絕緣層；在絕緣層上形成的膜厚度比絕緣層的表面粗糙度的平均高度至少大兩倍的發(fā)光層；和在發(fā)射層上形成的第二電極。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的顯示裝置，其中所述的第一方向基本上垂直于第二方向。
33.根據(jù)權(quán)利要求31所述的顯示裝置，其中所述的多個(gè)第一電極和多個(gè)第二電極基本上與發(fā)光陣列的發(fā)光表面平行。
34.根據(jù)權(quán)利要求31所述的顯示裝置，其中所述的多個(gè)第一電極橫穿多個(gè)第二電極。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的顯示裝置，其中所述的多個(gè)第一電極是透明的。
36.根據(jù)權(quán)利要求31所述的顯示裝置，其中多個(gè)第一電極的每個(gè)與相應(yīng)的每個(gè)發(fā)光器件的第一電極連接，和多個(gè)第二電極的每個(gè)與相應(yīng)的每個(gè)發(fā)光器件的第二電極連接。
全文摘要
EL器件具有在基材上形成的第一電極，在第一電極上形成的由介電常數(shù)為300或以上的介電材料制成的絕緣層，在絕緣層上形成的膜厚度為10μm至100μm的發(fā)光層，和在發(fā)光層上形成的第二電極。
文檔編號(hào)H05B33/00GK1691853SQ20051005213
公開(kāi)日2005年11月2日 申請(qǐng)日期2005年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月27日
發(fā)明者青山俊之, 小野雅行, 那須昌吾, 小田桐優(yōu) 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社