JPH01107493A - 薄膜ｅｌ素子の製造方法 - Google Patents
薄膜ｅｌ素子の製造方法Info
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- JPH01107493A JPH01107493A JP62265616A JP26561687A JPH01107493A JP H01107493 A JPH01107493 A JP H01107493A JP 62265616 A JP62265616 A JP 62265616A JP 26561687 A JP26561687 A JP 26561687A JP H01107493 A JPH01107493 A JP H01107493A
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- Electroluminescent Light Sources (AREA)
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
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。
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〕
本発明は表示デバイスなどに用いる薄膜ＥＬ素子の製造
方法に関する。
方法に関する。
一般に、薄膜ＥＬ素子の発光層薄膜は、ＺｎＳを母体と
し、Ｍｎ、Ｔｂ＋８ｍなどの遷移金属元素や希さ類元素
で付活されたすのが主に用いられている。薄膜ＥＬ素子
は、第４図に示すよって、ガラス基板９上に、真空蒸着
法やスパッタ法などの成膜法を用いて、透明電極１０、
第一絶縁体層１１、発光層１２、第二絶縁体層１３、上
部Ｍ電極１４を順次形成して製造されている。この場合
の成膜装置としては、第３図に示すように、真空ポンプ
２０で吸引された真空槽７の中に１基板用ヒータ２で加
熱された基板１が設けられ、発光材料を入る材料は、主
に酸化物であり、発光層１２の形成後、必要に応じて６
００℃以下の温度で熱処理が施される。発光層１２の薄
膜は付活元素を含んだ発層材料を電子ビームガン３によ
り電子ビーム加熱する真空蒸着法やスパッタ法により、
またはＺｎＳを抵抗加熱し、付活元素を別ソースから蒸
着する真空蒸着法などによシ形成されている。特に、付
活元素を含んだ発光層材料を電子ビーム加熱する方法が
多く用いられている。またこの発光層形成時［８を同時
供給する真空蒸着法が知られている。
し、Ｍｎ、Ｔｂ＋８ｍなどの遷移金属元素や希さ類元素
で付活されたすのが主に用いられている。薄膜ＥＬ素子
は、第４図に示すよって、ガラス基板９上に、真空蒸着
法やスパッタ法などの成膜法を用いて、透明電極１０、
第一絶縁体層１１、発光層１２、第二絶縁体層１３、上
部Ｍ電極１４を順次形成して製造されている。この場合
の成膜装置としては、第３図に示すように、真空ポンプ
２０で吸引された真空槽７の中に１基板用ヒータ２で加
熱された基板１が設けられ、発光材料を入る材料は、主
に酸化物であり、発光層１２の形成後、必要に応じて６
００℃以下の温度で熱処理が施される。発光層１２の薄
膜は付活元素を含んだ発層材料を電子ビームガン３によ
り電子ビーム加熱する真空蒸着法やスパッタ法により、
またはＺｎＳを抵抗加熱し、付活元素を別ソースから蒸
着する真空蒸着法などによシ形成されている。特に、付
活元素を含んだ発光層材料を電子ビーム加熱する方法が
多く用いられている。またこの発光層形成時［８を同時
供給する真空蒸着法が知られている。
このＺｎＳを形成する発光層薄膜の母体の原料とし、電
子ビーム加熱などの方法によシ加熱して真空蒸着した場
合、発光層薄膜形成時ＫＳが抜けて形成された発光層薄
膜は化学量論比組成かられずかにずれた組成となる。こ
のＳが不足した発光層薄膜は、化学量論比組成の発光層
薄膜に比べて結晶性が劣り、また熱処理や経時変化でＳ
の不足がＯで補償されることなどくより、発光特性の低
下の原因となる。
子ビーム加熱などの方法によシ加熱して真空蒸着した場
合、発光層薄膜形成時ＫＳが抜けて形成された発光層薄
膜は化学量論比組成かられずかにずれた組成となる。こ
のＳが不足した発光層薄膜は、化学量論比組成の発光層
薄膜に比べて結晶性が劣り、また熱処理や経時変化でＳ
の不足がＯで補償されることなどくより、発光特性の低
下の原因となる。
また、この問題点を解決するためのＳの同時供給法は、
Ｓ抜けや酸化物の生成をある程度抑えることが可能であ
るがＳ供給の制御性が悪く、雰囲気真空度の低下を引き
起すほど多量のＳ供給が必要であり、成膜装置の真空槽
、治具やポンプがＳで汚染されるため装置の維持が容易
でない。
Ｓ抜けや酸化物の生成をある程度抑えることが可能であ
るがＳ供給の制御性が悪く、雰囲気真空度の低下を引き
起すほど多量のＳ供給が必要であり、成膜装置の真空槽
、治具やポンプがＳで汚染されるため装置の維持が容易
でない。
本発明の目的は、真空度の劣化を引き起さず、制御性の
よい成膜が得られ、装置の維持も容易であり、発光層形
成時のＳ抜けも効率的に補償し、ひいては良好な発光特
性を得ることが可能な薄膜ＥＬ素子の製造方法を提供す
ることにある。
よい成膜が得られ、装置の維持も容易であり、発光層形
成時のＳ抜けも効率的に補償し、ひいては良好な発光特
性を得ることが可能な薄膜ＥＬ素子の製造方法を提供す
ることにある。
本発明の薄膜ＥＬ素子の製造方法は、ＺｎＳ を母体と
し、遷移金属元素や希土類元素で付活された発光層をも
つ薄膜ＥＬ素子の製造方法において、前記ＺｎＳを原料
にした真空蒸着法等を行う成膜法により、基板上に発光
層薄膜を形成する際、前記ＺｎＳ原料とは別のソースか
らＳｅ又はＴｅを蒸発させ前記ＺｎＳ と同時に前記基
板上に供給する工程を含むことを特徴とする。
し、遷移金属元素や希土類元素で付活された発光層をも
つ薄膜ＥＬ素子の製造方法において、前記ＺｎＳを原料
にした真空蒸着法等を行う成膜法により、基板上に発光
層薄膜を形成する際、前記ＺｎＳ原料とは別のソースか
らＳｅ又はＴｅを蒸発させ前記ＺｎＳ と同時に前記基
板上に供給する工程を含むことを特徴とする。
本発明の構成によれば、ＺｎＳを電子ビーム加熱や抵抗
加熱などの真空蒸墳、法成膜する際、薄膜成長面に全体
として化学量論比組成に比べ過剰の酸素以外のカルコゲ
ンが供給されると、形成される薄膜からのカルコゲン抜
けが減少し、供給カルコゲンによる薄膜成長面の表面拡
散が促進されるため、薄膜の結晶性が向上する。また、
薄膜全体の結晶性のみならず、ＥＬ素子特性を悪くする
原因である成膜初期の結晶性不良の領域、いわゆるデッ
ドレーヤーを大幅に減少させる。このためこの薄膜を発
光層とする薄膜ＥＬ素子の発光特性が良好となる。
加熱などの真空蒸墳、法成膜する際、薄膜成長面に全体
として化学量論比組成に比べ過剰の酸素以外のカルコゲ
ンが供給されると、形成される薄膜からのカルコゲン抜
けが減少し、供給カルコゲンによる薄膜成長面の表面拡
散が促進されるため、薄膜の結晶性が向上する。また、
薄膜全体の結晶性のみならず、ＥＬ素子特性を悪くする
原因である成膜初期の結晶性不良の領域、いわゆるデッ
ドレーヤーを大幅に減少させる。このためこの薄膜を発
光層とする薄膜ＥＬ素子の発光特性が良好となる。
また、Ｓの抜けた化学量論比組成からずれた発光層薄膜
は、熱処理やＥ Ｔ、動作により絶縁層と反応し易いが
、これに対して化学−ｈｉ比組成をもつ発光層は反応し
にくい。このため薄膜ＥＬ素子の信頼性が向上し、劣化
が防止されろ。酸素以外のカルコゲンの中でＳｅ、Ｔｅ
はＳよりも膜中に取り込まれ易く、より効果的にカルコ
ゲン抜けを補イズする。また、イオン化されたＳｅ又は
Ｔｅの供給は、詳細な原因は明らかでないが、カルコゲ
ン抜なる。
は、熱処理やＥ Ｔ、動作により絶縁層と反応し易いが
、これに対して化学−ｈｉ比組成をもつ発光層は反応し
にくい。このため薄膜ＥＬ素子の信頼性が向上し、劣化
が防止されろ。酸素以外のカルコゲンの中でＳｅ、Ｔｅ
はＳよりも膜中に取り込まれ易く、より効果的にカルコ
ゲン抜けを補イズする。また、イオン化されたＳｅ又は
Ｔｅの供給は、詳細な原因は明らかでないが、カルコゲ
ン抜なる。
さらに、Ｓｅ４’Ｔｅは蒸気圧がＳより低いため、同時
供給用のＳ蒸着源の室温〜２００℃の間で微妙な温度コ
ントロールが必要なＳを同時供給する蒸着法よシ、Ｓｅ
又はＴｅを同時供給する蒸着法の方が制御性ひいては再
現性の面でも優れて＞、６、また高い真空度のままで、
供給量変動の少ないＳｅ。
供給用のＳ蒸着源の室温〜２００℃の間で微妙な温度コ
ントロールが必要なＳを同時供給する蒸着法よシ、Ｓｅ
又はＴｅを同時供給する蒸着法の方が制御性ひいては再
現性の面でも優れて＞、６、また高い真空度のままで、
供給量変動の少ないＳｅ。
Ｔｅの供給が行え、成膜装置の汚染も少なくできる。
次に図面によシ本発明の詳細な説明する。
第１図は本発明の一実施例を説明する製造装置の断面図
である。ここでは、７４ｎＳ を母体とし、Ｍｎで付活
された発光層を有する薄膜ＥＬ素子を例にして詳細を説
明する。本実施例としては、第４図のように、ガラス基
板９上に透明電極１０を形成しＭ、０．の第１絶縁体層
１１を３００ＯＡ形成し、仁の第１絶縁体１１上に発光
層１２を形成する場合の説明を行う。その後、第１図の
成膜真空槽７の中に基板用ヒータ２により加熱された基
板１を設け、泰看吻翔卒襦士０．５ｍｏ１％のＭｎを含
有するＺｎＳ：Ｍｎペレット４を電子ビームガン３から
の電子ビーム加熱で蒸発させ、これとは別のＳｅ蒸着源
５よｌｓｅを加熱ヒータ６により抵抗加熱によプ、同時
に蒸発させ、基板温度１８０℃、成長速度３００Ａ／ｍ
ｉｎで基板１上にＺｎＳ：Ｍｎ発光層（１２）７）薄膜
を５００ＯＡの厚さで形成した。この時、真空［７の成
膜室中のＳｅ分圧は１．０Ｘ１０−’ｔｏｒｒ以下であ
り、Ｓｅの同時供給を行わない時に比べ、真空度の劣化
はなかった。さらにＭ２Ｏ。
である。ここでは、７４ｎＳ を母体とし、Ｍｎで付活
された発光層を有する薄膜ＥＬ素子を例にして詳細を説
明する。本実施例としては、第４図のように、ガラス基
板９上に透明電極１０を形成しＭ、０．の第１絶縁体層
１１を３００ＯＡ形成し、仁の第１絶縁体１１上に発光
層１２を形成する場合の説明を行う。その後、第１図の
成膜真空槽７の中に基板用ヒータ２により加熱された基
板１を設け、泰看吻翔卒襦士０．５ｍｏ１％のＭｎを含
有するＺｎＳ：Ｍｎペレット４を電子ビームガン３から
の電子ビーム加熱で蒸発させ、これとは別のＳｅ蒸着源
５よｌｓｅを加熱ヒータ６により抵抗加熱によプ、同時
に蒸発させ、基板温度１８０℃、成長速度３００Ａ／ｍ
ｉｎで基板１上にＺｎＳ：Ｍｎ発光層（１２）７）薄膜
を５００ＯＡの厚さで形成した。この時、真空［７の成
膜室中のＳｅ分圧は１．０Ｘ１０−’ｔｏｒｒ以下であ
り、Ｓｅの同時供給を行わない時に比べ、真空度の劣化
はなかった。さらにＭ２Ｏ。
の第２絶縁体層１３を３００ＯＡ成膜し、最後（上部Ｍ
電極１４を形成した。また、比較のためにＳｅの同時供
給を行なわない素子も同様に作製した。
電極１４を形成した。また、比較のためにＳｅの同時供
給を行なわない素子も同様に作製した。
それぞれの素子についてＸ腺回折を行ない、硫化亜鉛（
ＺｎＳ）構造の（１１１）回折線の半値幅Δ２θ（１１
１）を測定したところ、Ｓの供給がないものが０．２０
° であったのに対し、Ｓｅを行なったものでは０．１
８°であり結晶性が改善されたことを示している。
ＺｎＳ）構造の（１１１）回折線の半値幅Δ２θ（１１
１）を測定したところ、Ｓの供給がないものが０．２０
° であったのに対し、Ｓｅを行なったものでは０．１
８°であり結晶性が改善されたことを示している。
また、これらの素子の発光特性は、第５図の特性図に示
すように、Ｓｅの供給を行って形成した発光層を有する
本実施例Ａの素子の方が、従来例Ｂよシも輝度−電圧特
性において急峻な立ち上りと高い飽和輝度をもち、良好
なＥＬ２子特性を示した。また、１ｋＨｚの周波数で輝
度の経時変化を測定したところ、第６図に示すように、
１ｏｏｏ時間までで本実施例ＣのＳｅの供給を行って形
成した発光層を有する素子の方が、従来例りよシも輝度
劣化が小さかった。
すように、Ｓｅの供給を行って形成した発光層を有する
本実施例Ａの素子の方が、従来例Ｂよシも輝度−電圧特
性において急峻な立ち上りと高い飽和輝度をもち、良好
なＥＬ２子特性を示した。また、１ｋＨｚの周波数で輝
度の経時変化を測定したところ、第６図に示すように、
１ｏｏｏ時間までで本実施例ＣのＳｅの供給を行って形
成した発光層を有する素子の方が、従来例りよシも輝度
劣化が小さかった。
比較の為にＳを同時供給を行ったＺｎＳ：Ｍｎ発光層を
有する従来例の素子も作製したが、結晶性の改善にはＳ
ｅの同時供給を行った場合よシ、はるかに多：ｌのＳの
供給が必要であった。この場合、結晶性の改善に必要な
成膜中のＳ分圧は１（）″４〜１０””ｔｏｒｒであっ
た。またＳの同時供給ではＳ分圧を１Ｏ−ｓｔｏｒｒ付
近で制御することは困難であ）、成膜装置のＣｕ部品の
腐蝕やポンプオイルの急速な劣化が発生した。
有する従来例の素子も作製したが、結晶性の改善にはＳ
ｅの同時供給を行った場合よシ、はるかに多：ｌのＳの
供給が必要であった。この場合、結晶性の改善に必要な
成膜中のＳ分圧は１（）″４〜１０””ｔｏｒｒであっ
た。またＳの同時供給ではＳ分圧を１Ｏ−ｓｔｏｒｒ付
近で制御することは困難であ）、成膜装置のＣｕ部品の
腐蝕やポンプオイルの急速な劣化が発生した。
第２図は本発明の第２の実施例の製造装置の模式的断面
図である。第２図に示すよう′に、同時供給するＳｅ又
はＴｅの一部を電子でイオン化して供給することが可能
なイオン化部８を備えた製造装置を用いて、Ｓｅをイオ
ン化して供給し成膜したＺｎＳ：Ｍｎ発光層を有する薄
膜ＥＬ素子は、Ｓｅをイオン化せずに供給した場合に比
べてさらに少量のＳｅの供給で良好な結晶性をもつ発光
層が得られ、ＥＬ素子特性も同様に改善された。
図である。第２図に示すよう′に、同時供給するＳｅ又
はＴｅの一部を電子でイオン化して供給することが可能
なイオン化部８を備えた製造装置を用いて、Ｓｅをイオ
ン化して供給し成膜したＺｎＳ：Ｍｎ発光層を有する薄
膜ＥＬ素子は、Ｓｅをイオン化せずに供給した場合に比
べてさらに少量のＳｅの供給で良好な結晶性をもつ発光
層が得られ、ＥＬ素子特性も同様に改善された。
なお、Ｔｅを同時供給した場合も、Ｓｅを同時供給した
場合と同様な効果がみられた。
場合と同様な効果がみられた。
また、ＺｎＳ：Ｍｎの他に、ＺｎＳ：Ｔｂ、Ｆを発光層
として有する薄膜ＥＬ素子についても、前記と同様な実
験を行ったところ同じ＜ＥＬ素子特性改善の効果が見ら
れた。
として有する薄膜ＥＬ素子についても、前記と同様な実
験を行ったところ同じ＜ＥＬ素子特性改善の効果が見ら
れた。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明の、ＺｎＳを母体とする発光
層を有する薄膜ＥＬ素子の真空蒸着法での発光層成膜時
１／Ｃ，Ｓ、Ｓｅ又はＴｅの一部又は全部をイオン化し
て同時供給する発光層製造工程により、Ｓの同時供給よ
シも少量のカルコゲン同時供給で制御性・再現性の良い
成膜が可能となり、成膜装置の劣化も引き起さずに発光
層薄膜の結晶性や安定性が改善され、ひいては薄膜ＥＬ
素子の発光特性を改善することができた。
層を有する薄膜ＥＬ素子の真空蒸着法での発光層成膜時
１／Ｃ，Ｓ、Ｓｅ又はＴｅの一部又は全部をイオン化し
て同時供給する発光層製造工程により、Ｓの同時供給よ
シも少量のカルコゲン同時供給で制御性・再現性の良い
成膜が可能となり、成膜装置の劣化も引き起さずに発光
層薄膜の結晶性や安定性が改善され、ひいては薄膜ＥＬ
素子の発光特性を改善することができた。
この発明によれば、従来の成膜装置にＳｅ４’Ｔｅの供
給源を付加するのみで容易にＺｎＳ を母体とする発光
層を有する薄膜ＥＬ素子が得られ、良好な発光特性を４
つ薄膜ＥＬ素子が得られるという効果がある。
給源を付加するのみで容易にＺｎＳ を母体とする発光
層を有する薄膜ＥＬ素子が得られ、良好な発光特性を４
つ薄膜ＥＬ素子が得られるという効果がある。
第１図、第２図は本発明の第１および第２の実施例の薄
１％ＩＥＬ素子発光層形成工程を示す成膜装置の断面図
、第３図は従来技術による薄膜ＥＬ素子発光層形成のた
めの成膜装置−例の断面図、第４図は一般の薄膜ＥＬ素
子の構造を示す断面図、第５図、第６図は、本実施例の
素子と従来方法による素子の輝度０電圧特性および輝度
の経時変化を示す特性図である。 １・・・・・・基板、２・・・・・・基板用ヒータ、３
・・・・・・電子ビームガン、４・・・・−・発光層材
料のベレット、５・・・−Ｓ ｅ用ペレット、６−・・
・・・加熱ヒータ、７・・・・・・真空槽、８・・・・
・・イオン化部、９・・・・・・ガラス基板、ｌＯ・・
・・・・透明電極、１１．１３・・・・・・第１．第２
絶縁体層、１４−・・・・・上部アルミ電極、１５・・
・・・・駆動源、２０・・・・・・真空ポンプ。 代理人 弁理士 内 原 晋 ｉＵｌｒＪｔ）Ｅ（Ｖ） １巴じグ峙聞
１％ＩＥＬ素子発光層形成工程を示す成膜装置の断面図
、第３図は従来技術による薄膜ＥＬ素子発光層形成のた
めの成膜装置−例の断面図、第４図は一般の薄膜ＥＬ素
子の構造を示す断面図、第５図、第６図は、本実施例の
素子と従来方法による素子の輝度０電圧特性および輝度
の経時変化を示す特性図である。 １・・・・・・基板、２・・・・・・基板用ヒータ、３
・・・・・・電子ビームガン、４・・・・−・発光層材
料のベレット、５・・・−Ｓ ｅ用ペレット、６−・・
・・・加熱ヒータ、７・・・・・・真空槽、８・・・・
・・イオン化部、９・・・・・・ガラス基板、ｌＯ・・
・・・・透明電極、１１．１３・・・・・・第１．第２
絶縁体層、１４−・・・・・上部アルミ電極、１５・・
・・・・駆動源、２０・・・・・・真空ポンプ。 代理人 弁理士 内 原 晋 ｉＵｌｒＪｔ）Ｅ（Ｖ） １巴じグ峙聞
Claims (2)
- （１）ＺｎＳを母体とし、遷移金属元素や希土類元素で
付活された発光層をもつ薄膜ＥＬ素子の製造方法におい
て、前記ＺｎＳを原料にした真空蒸着法等を行う成膜法
により、基板上に発光層薄膜を形成する際、前記ＺｎＳ
原料とは別のソースからＳｅ又はＴｅを蒸発させ前記Ｚ
ｎＳと同時に前記基板上に供給する工程を含むことを特
徴とする薄膜ＥＬ素子の製造方法。 - （２）Ｓｅ又はＴｅはその一部又は全部がイオン化され
たものである特許請求の範囲第１項記載の薄膜ＥＬ素子
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62265616A JPH01107493A (ja) | 1987-10-20 | 1987-10-20 | 薄膜ｅｌ素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62265616A JPH01107493A (ja) | 1987-10-20 | 1987-10-20 | 薄膜ｅｌ素子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01107493A true JPH01107493A (ja) | 1989-04-25 |
Family
ID=17419606
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62265616A Pending JPH01107493A (ja) | 1987-10-20 | 1987-10-20 | 薄膜ｅｌ素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01107493A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100711488B1 (ko) * | 2005-12-24 | 2007-04-24 | 주식회사 포스코 | 알루미늄-마그네슘 합금 피막의 제조방법 |
-
1987
- 1987-10-20 JP JP62265616A patent/JPH01107493A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100711488B1 (ko) * | 2005-12-24 | 2007-04-24 | 주식회사 포스코 | 알루미늄-마그네슘 합금 피막의 제조방법 |
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