[发明专利]层叠荧光体和EL板

说明书

本发明涉及元机EL元件中使用的发层，特别涉及发光层中使用的白色荧光体薄膜层叠体，和使用该层叠体的EL板。

近年来，作为小型或大型轻量的平面显示器，广泛研究薄膜EL元件。使用由发橙黄色光的添加锰的硫化锌形成的荧光体薄膜的单色薄膜EL显示器，如图2所示，使用薄膜绝缘层2、4的二层绝缘型构造已实用化。图2中，在基板1上形成规定图形的下部电极5，在该下部电极5上形成第1绝缘层2。在该第1绝缘层2上依次形成发光层3、第2绝缘层4，同时在第2绝缘层4上，由规定图形形成上部电极6，以便与上述下部电板5构成矩阵变换电路。

作为显示器，为了与计算机用、TV用、其他显示用相对应，彩色化是必不可少的。使用硫化物荧光体薄膜的薄膜EL显示器，虽然可靠性、耐环境性优境、但是，目前以红色、绿色、兰色三种原色发光的EL用荧光体的特性很不理想，不适宜彩色使用。兰色发光荧光体，作为母体材料使用SrS、作为发光中心使用Ce的SrS∶Ce和ZnS∶Tm、作为红色次光荧光体ZnS∶Sm、CaS∶Eu、作为绿色发光荧光体ZnS∶Tb、CaS∶Ce等都是备选用的，研究仍在继续。

这些以红色、绿色、兰色三种原色发光的荧光体薄膜，在发光辉度、效率、色纯度方面仍存在问题。现在，彩色EL面板还不能达到实用化。特别是，兰色，使用SrS∶Ce，虽然可获得较高的辉度，但作为全色显示板用的兰色，辉度不够，色度也偏重于绿色一侧，所以希望开发更好的兰色发光层。

为了解决这些课题，正如特开平7-122364号公报、特开平8-134440号公报、信学技报EID98-113、19-24页、和JPn.J.Appl.Phy.Vol 38、(1999)pp.L1291-1292讲述的，开发了SrGa₂S₄：Ce、CaGa₂S₄：Ce和BaAl₂S₄：Eu等硫代镓酸盐(チオガレ-ト)或硫代铝酸盐系的兰色荧光体。这些硫代镓酸盐系荧光体，虽然没有色纯度问题，但辉度低、特别是由于多元组成。很难得到组成均匀的薄膜。因组成控制性差引起结晶性差，由于硫脱离引起缺陷产生、混入杂质等，得不到高质量的薄膜，由此，辉度也不能提高。特别是，硫代铝酸盐的组成控制性极为困难。

另一方面，单色显示器中，使用橙色的荧光体ZnS∶Mn已成品化。当考虑到显示易见度时，对白色的单色提出要求。对于这种要求研究了各种白色荧光体，如“显示与成象”(1994)Vol.3.159-171页中所示。

以前，作为白色用荧光体，已知有将Pr作为发光中心添加的ZnS∶Pr薄膜，由于发光光谱由辉线构成。这种薄膜呈现的薄膜干涉效果，对视角有依赖性，而且辉度也低，与其相反。以SrS∶Ce的兰绿荧光体为基质，利用添加Eu、Mn等红色成分的方法，实现了很多种白色荧光体。例如有：

(1)将Ce和Eu两种作为发光中心添加到SrS母体材料中，利用SrS∶Ce，Eu的方法、

(2)以多层结构使用SrS∶Ce和SrS∶Eu，利用SrS∶Ce/SrS∶Eu的方法、

(3)以多层结构使用SrS∶Ce和CaS∶Eu，利用SrS∶Ce/CaS∶Eu的方法、

(4)以多层结构使用SrS∶Ce和ZnS∶Mn，利用SrS∶Ce/ZnS∶Mn的方法，等等。

这些SrS∶Ce基质的白色荧光体薄膜，发光光谱很宽，作为白色发光，虽说是理想材料，但辉度很低。而且，得到的白色也近似于黄色，为所谓的薄胎白，从生物工艺学的角度看，纸白，即CIE色度座标接近于X＝0.3、Y＝0.3的，除了使用过滤片外，是得不到的。

本发明的目的是提供一种不需要滤色片，良好色纯度白色，特别是适用于纸白单色EL板用的层叠荧光体和EL板。

这样的目的通过下述(1)～(4)任何一种构成即可达到。

(1)是至少具有第一薄膜和第二薄膜的层叠荧光体、上述第一薄膜的母体材料，是以铝酸钡盐为主成分，在该母体材料中含有硫元素，进而含有Eu作为发光中心，上述第二薄膜的母体材料以硫化锌为主成分。

(2)上述硫元素的混合量与母体材料的氧元素的摩尔比率，S/(S＋O)为0.02～0.5的上述(1)层叠荧光体。

(3)上述硫元素的混合量与母体材料的氧元素的摩尔比率，S/(S＋O)为0.7～0.9，而且，钡元素Ba与铝元素Al的比率Al/Ba为1.5～3.0的上述(1)的层叠荧光体。