JPH02223189A - Manufacture of thin film el panel - Google Patents
Manufacture of thin film el panelInfo
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- JPH02223189A JPH02223189A JP1044859A JP4485989A JPH02223189A JP H02223189 A JPH02223189 A JP H02223189A JP 1044859 A JP1044859 A JP 1044859A JP 4485989 A JP4485989 A JP 4485989A JP H02223189 A JPH02223189 A JP H02223189A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔概 要〕
8Mエレクトロルミネッセンスパネル(薄膜ELパネル
)の製造方法に関し、
デッドレイヤー(Dead 1ayye)の発生がなく
、かつハロゲン元素を不純物として含まない結晶性の良
好なEL発光層を短時間で形成することを目的とし、
EL発光層を両側より絶縁層で挾んでなる薄膜ELパネ
ルの製造において、基板上に形成した一方の絶縁層を所
定温度T1に加熱し、その所定温度TIに加熱された状
態の表面に、発光母材となる金属元素の蒸気と、該金属
元素と所定温度7.以上で反応するガス状化合物、若し
くは該ガス状化合物を分解手段により分解した前記金属
元素と所定温度T1以下で反応する熱分解生成ガスと、
発光中心となる元素、若しくは化合物の蒸気とを交互に
連続して曝すことにより、前記EL発光層を形成し、そ
のEL発光層上に他方の絶縁層を形成する構成とする。[Detailed Description of the Invention] [Summary] Regarding the manufacturing method of an 8M electroluminescent panel (thin film EL panel), a method for manufacturing an 8M electroluminescent panel (thin film EL panel), which produces an EL panel with good crystallinity that does not generate dead layers and does not contain halogen elements as impurities. For the purpose of forming a light emitting layer in a short time, in manufacturing a thin film EL panel in which an EL light emitting layer is sandwiched between insulating layers from both sides, one insulating layer formed on a substrate is heated to a predetermined temperature T1, and the 7. On the surface heated to a predetermined temperature TI, vapor of a metal element serving as a luminescent base material, and the metal element and a predetermined temperature 7. A gaseous compound that reacts as described above, or a thermally decomposed gas that reacts with the metal element obtained by decomposing the gaseous compound by a decomposition means at a predetermined temperature T1 or lower;
The EL light-emitting layer is formed by alternately and continuously exposing the element or vapor of the compound serving as the light-emitting center, and the other insulating layer is formed on the EL light-emitting layer.
本発明はフラットデイスプレィパネルの一種であるi膜
EL(エレクトロルミネッセンス)パネルの製造方法に
係り、特に発光特性が安定で、かつ高輝度な薄膜ELパ
ネルの製造方法に関するものである。The present invention relates to a method of manufacturing an i-film EL (electroluminescent) panel, which is a type of flat display panel, and particularly relates to a method of manufacturing a thin-film EL panel with stable light emission characteristics and high brightness.
薄膜ELパネルはそのEL発光層が非常に薄く、またX
、Yのマトリックス構成がとられる電極膜の寸法精度が
良好なために、表示画像に発光の滲みがなく鮮明で表示
品質が優れている。更に薄型化及び軽量化が容易に達成
でき、低消費電力であるなどの特長を有し、近来、電算
機の端末表示等に適用されている。Thin film EL panels have very thin EL emitting layers and
, Y has a matrix structure, and the dimensional accuracy of the electrode film is good, so that the displayed image is clear and has excellent display quality without any blurring of light emission. Furthermore, it has features such as being able to easily achieve thinness and weight reduction and low power consumption, and has recently been applied to computer terminal displays and the like.
このような薄膜ELパネルの製造においては、EL発光
層を形成する際に、その形成方法によってEL発光層の
結晶性が悪くなり、発光輝度が低下したり、また形成さ
れたEL発光層内にハロゲン元素等が不純物として含ま
れると発光特性が不安定となる傾向がある。このため、
高輝度で発光特性の安定した薄膜ELパネルの製造方法
が必要とされる。In manufacturing such thin-film EL panels, when forming an EL light-emitting layer, the crystallinity of the EL light-emitting layer may deteriorate depending on the formation method, resulting in a decrease in luminance, or there may be problems in the formed EL light-emitting layer. When a halogen element or the like is contained as an impurity, the light emitting characteristics tend to become unstable. For this reason,
There is a need for a method for manufacturing thin film EL panels with high brightness and stable light emitting characteristics.
従来の薄膜ELパネルは第4図に示すように透明ガラス
基板1上に、酸化インジウム(Inks)と酸化錫(S
nO□)との固容体(以下ITOと略称する)からなる
2000人の膜厚の複数の透明電極2がストライプ状に
形成され、その表面に2000人の膜厚の酸窒化珪素(
SiO,N、)などからなる透明な第一絶縁層3がスパ
ッタリング方法等により形成されている。As shown in FIG. 4, a conventional thin film EL panel is made of indium oxide (Inks) and tin oxide (S) on a transparent glass substrate 1.
A plurality of transparent electrodes 2 with a film thickness of 2000 nm are formed in a stripe shape and are made of a solid state with a film of silicon oxynitride (hereinafter referred to as ITO) with a film thickness of 2000 nm.
A transparent first insulating layer 3 made of SiO, N, etc. is formed by a sputtering method or the like.
またこの第一絶縁層3上には、例えば発光中心となるマ
ンガン(Mn)と発光母材となる気化温度が低い塩化亜
鉛(ZnCl□)からなるハロゲン化合物及び硫化水素
(lhs)とを用いたALE (原子層エピタキシ)法
によってマンガン(Mn)を発光中心として含む硫化亜
鉛(ZnS)からなる4000人の膜厚のEL発光層(
ZnS:Mn) 4が形成され、その表面に更に酸窒化
珪素(SiOつN、)などからなる2000人の膜厚の
透明な第二絶縁層5と、前記透明電極2と直交してマト
リックス状となるようにアルミニウム(A ffi ’
)などからなる2500人の膜厚のストライプ状の背面
型8iI6がスパッタリング法等により順に積層形成し
、これらの積層構成体は絶縁性樹脂材等からなる防湿保
護膜7によって被覆されている。Further, on this first insulating layer 3, for example, a halogen compound consisting of manganese (Mn), which is the luminescent center, and zinc chloride (ZnCl□), which has a low vaporization temperature, which is the luminescent base material, and hydrogen sulfide (lhs) are used. Using the ALE (atomic layer epitaxy) method, a 4,000-layer thick EL light-emitting layer (
ZnS:Mn) 4 is formed on the surface thereof, and a transparent second insulating layer 5 made of silicon oxynitride (SiO2N, etc.) with a thickness of 2000 nm is formed on the surface thereof, and a matrix-like layer is formed perpendicularly to the transparent electrode 2. Aluminum (A ffi'
), etc., with a thickness of 2,500 stripes are successively laminated by sputtering or the like, and these laminated structures are covered with a moisture-proof protective film 7 made of an insulating resin material or the like.
そして前記マトリックス状に直交する上下のストライプ
状の透明電極2と背面電極6の各電極群の任意の対とな
る電極間に選択的に交流電圧を印加することにより、そ
の部分のEL発光層4を部分的に発光させて表示を行っ
ている。Then, by selectively applying an AC voltage between any pair of electrodes in each electrode group of the upper and lower striped transparent electrodes 2 and the back electrode 6 that are orthogonal to the matrix, the EL light emitting layer 4 in that portion is applied. The display is performed by partially emitting light.
(発明が解決しようとする課題〕
七ころでこのような従来の製造方法ににおけるEt4光
層(ZnS:Mn) 4の形成方法としては、発光中心
となるマンガン(Mn)と発光母材となる気化温度の低
い塩化亜鉛(ZnCl□)からなるハロゲン化合物との
雰囲気と、常温の硫化水素(H2S)雰囲気とを交互に
曝すか、または前記発光中心となるマンガン(Mn)と
発光母材となる気化温度の低い塩化亜鉛(ZnCj!
z)からなるハロゲン化合物との雰囲気と、常温の硫化
水素(H,S)雰囲気とを混じらないように交互に曝し
て薄膜を形成するAL’E(原子層エピタキシ)法によ
り形成しているため、発光に寄与しないデッドレイヤー
の発生のない、結晶性の良いEL発光層(ZnS:Mn
)が得られ、発光輝度及び発光効率を高めている。(Problems to be Solved by the Invention) In this conventional manufacturing method, the Et4 optical layer (ZnS:Mn) 4 is formed by combining manganese (Mn), which is the luminescent center, and manganese (Mn), which is the luminescent base material. Either an atmosphere with a halogen compound consisting of zinc chloride (ZnCl□), which has a low vaporization temperature, and an atmosphere of hydrogen sulfide (H2S) at room temperature are alternately exposed, or manganese (Mn), which is the luminescent center, and a luminescent base material are exposed. Zinc chloride (ZnCj!) has a low vaporization temperature.
This is because it is formed using the AL'E (atomic layer epitaxy) method, which forms a thin film by alternately exposing an atmosphere with a halogen compound consisting of , an EL light emitting layer with good crystallinity (ZnS:Mn
) is obtained, improving luminous brightness and luminous efficiency.
しかしその反面、形成された前記EL発光層4中に塩素
(Cj!z)などのハロゲン元素が不純物として残留す
ることが判明し、この含有不純物が表示駆動パルスの電
界により活性化され、発光層母材のバンドギャップ中に
不必要な電子準位形成し、発光特性を変動劣化させると
いった欠点があった。However, on the other hand, it has been found that halogen elements such as chlorine (Cj!z) remain as impurities in the formed EL light-emitting layer 4, and this impurity is activated by the electric field of the display drive pulse, and the light-emitting layer This has the disadvantage that unnecessary electronic levels are formed in the bandgap of the base material, causing fluctuations and deterioration of the luminescent properties.
また、前記発光中心となるマンガン(Mn)と発光母材
となる気化温度の低い塩化亜鉛(ZnCl t)からな
るハロゲン化合物との雰囲気と、常温の硫化水素(LS
)雰囲気とを交互に曝して已り発光層4を形成する場合
には、基板温度を少なくとも400°C以上に加熱保持
しないとZnS層を形成することができない。In addition, an atmosphere of a halogen compound consisting of manganese (Mn), which serves as the luminescent center, and zinc chloride (ZnCl t), which serves as the luminescent base material and has a low vaporization temperature, and hydrogen sulfide (LS) at room temperature.
) When forming the light-emitting layer 4 by alternately exposing the substrate to an atmosphere, the ZnS layer cannot be formed unless the substrate temperature is maintained at at least 400°C.
従って、前記ガラス基板1を用いた場合の実用的な加熱
保持の最高温度は400”Cであるので、この温度に加
熱したガラス基板上に前記Znを含む雰囲気とH,S雰
囲気を交互に曝してEL発光層を形成すると、1回のH
,S雰囲気の曝す時間を1分間以上の長時間にしなけれ
ばEL発光層としての機能を有する薄膜を容易に形成す
ることができない問題がある。Therefore, since the maximum temperature for practical heating and holding when using the glass substrate 1 is 400"C, the glass substrate heated to this temperature is alternately exposed to the Zn-containing atmosphere and the H, S atmosphere. When forming an EL light emitting layer, one H
, there is a problem that a thin film having a function as an EL light emitting layer cannot be easily formed unless the exposure time to the S atmosphere is set for a long time of one minute or more.
更に、残留しているか、または廻り込んだHtSが基板
に触れただけでZnと反応してしまうため、前記Znを
含む雰囲気とH,S雰囲気を交互に曝す1サイクル毎に
成膜チャンバー内の各雰囲気を一旦は除去する工程が必
要となる。従って、4000人の膜厚のEL発光層を形
成するには少なくとも50時間という長時間を必要とし
、製造工数として実用的でなく、低コストなEL発光層
の形成が不可能であった。Furthermore, since residual or permeated HtS reacts with Zn just by touching the substrate, the atmosphere inside the film-forming chamber is A step is required to remove each atmosphere once. Therefore, it takes a long time of at least 50 hours to form an EL light-emitting layer with a thickness of 4,000 people, which is impractical in terms of manufacturing man-hours, and it is impossible to form an EL light-emitting layer at a low cost.
本発明は上記した従来の欠点に鑑み、デッドレイヤーの
発生がなく、かつハロゲン元素を不純物として含まない
結晶性の良好なEL発光層を短時間で形成し得る新規な
薄膜ELパネルの製造方法を提供することを目的とする
ものである。In view of the above-mentioned conventional drawbacks, the present invention provides a novel method for manufacturing a thin-film EL panel that can form an EL light-emitting layer with good crystallinity that does not generate dead layers and does not contain halogen elements as impurities in a short time. The purpose is to provide
本発明は上記した目的を達成するため、EL発光層を両
側より絶縁層で挟んでなる薄膜ELパネルの製造におい
て、基板上に形成した一方の絶縁層を所定温度T、に加
熱し、その所定温度T1に加熱された状態の表面に、発
光母材となる金属元素の蒸気と、該金属元素と所定温度
71以上で反応するガス状化合物、若しくは該ガス状化
合物を分解手段により分解した前記金属元素と所定温度
T、以下で反応する熱分解生成ガスと、発光中心となる
元素、若しくは化合物の蒸気とを交互に連続して曝すこ
とにより、前記EL発光層を形成し、そのEL発光層上
に他方の絶縁層を形成する構成とする。In order to achieve the above-mentioned object, the present invention, in manufacturing a thin-film EL panel in which an EL light-emitting layer is sandwiched between insulating layers from both sides, one insulating layer formed on a substrate is heated to a predetermined temperature T; On the surface heated to temperature T1, vapor of a metal element serving as a luminescent base material and a gaseous compound that reacts with the metal element at a predetermined temperature of 71 or higher, or the metal obtained by decomposing the gaseous compound by a decomposition means. The EL light-emitting layer is formed by alternately and continuously exposing the element to a gas produced by thermal decomposition that reacts at a predetermined temperature T or below, and to the vapor of the element or compound that becomes the luminescence center, and the EL light-emitting layer is The other insulating layer is formed on both sides.
本発明の薄膜ELパネルの製造においては、発光母材と
して金属元素Zn、 Sr+ Caの内のZn蒸気と、
該Znと所定温度17以上で反応するH、Sからなるガ
ス状化合物、若しくは該ガス状化合物を分解手段により
分解した前記Znと所定温度T、以下で反応する82等
の熱分解生成ガスと、発光中心となるMn、若しくはT
b0F等の蒸気を交互に曝して例えばMnを含むZnS
からなるEL発光層を形成しているため、Zn原子とS
原子が規則的に配列されたZnSの結晶層が形成される
ので、該発光層中に結晶性の悪いデッドレイヤーが生じ
る問題の解消は勿論のこと、発光特性を変動劣化させる
ハロゲン元素が不純物として残留することがないので、
高輝度で発光特性の安定した信頼性の良い薄膜ELパネ
ルが得られる。In manufacturing the thin film EL panel of the present invention, Zn vapor among the metal elements Zn and Sr+Ca is used as a luminescent base material,
A gaseous compound consisting of H and S that reacts with the Zn at a predetermined temperature 17 or higher, or a thermally decomposed gas such as 82 that reacts with the Zn obtained by decomposing the gaseous compound by a decomposition means at a predetermined temperature T or lower; Mn or T as the luminescent center
For example, ZnS containing Mn is exposed alternately to a vapor such as b0F.
Zn atoms and S
Since a ZnS crystal layer in which atoms are regularly arranged is formed, it not only eliminates the problem of dead layers with poor crystallinity in the light emitting layer, but also prevents halogen elements, which cause fluctuations and deterioration of light emitting characteristics, as impurities. Since there is no residual
A highly reliable thin film EL panel with high brightness and stable light emitting characteristics can be obtained.
またEL発光層の形成に、Zn蒸気とMn蒸気及びHz
S @加熱分解するか、或いはイオン化した分解生成ガ
スをを連続的に交互に曝す方法を用いることによりMn
を含むZnSの結晶成長速度が速くなり、従来のALE
法によるEL発光層の形成に比べ、その形成に要する時
間が飛躍的に短M(少なくとも172以下)され、低コ
スト化ができる。In addition, Zn vapor, Mn vapor and Hz
Mn can be removed by thermal decomposition or by continuously and alternately exposing ionized decomposition gas.
The crystal growth rate of ZnS containing
Compared to the formation of an EL light emitting layer by the method, the time required for formation is dramatically shortened (M at least 172 or less), and costs can be reduced.
以下図面を用いて本発明の実施例について詳細に説明す
る。Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
第1図(a)、 (b)は本発明に係る薄膜ELパネル
の製造方法の一実施例を順に示す要部断面図である。FIGS. 1(a) and 1(b) are sectional views of main parts sequentially showing one embodiment of a method for manufacturing a thin film EL panel according to the present invention.
先ず第1図(a)に示すように透明なガラス基板11上
にスパッタリング法及びフォトエツチング工程によりI
TO膜からなる2000人の膜厚の複数のストライブ状
の透明電極12を形成し、その表面に例えば塩化アルミ
ニウム(Af(J、)と水(HzO)との原料を用いた
CVD法、或いは塩化チタン(TiC1t)と8.0と
の原料を用いた原子層エピタキシー(ALE)法によっ
てアルミナ(Af□(h)膜、また酸化チタン(TiO
t)Nなどからなる2500人の膜厚の透明な第一絶縁
層13を形成する。First, as shown in FIG. 1(a), I was deposited on a transparent glass substrate 11 by sputtering and photoetching.
A plurality of strip-shaped transparent electrodes 12 having a film thickness of 2000 mm are formed from a TO film, and on the surface thereof, for example, a CVD method using raw materials of aluminum chloride (Af(J,) and water (HzO)), or Alumina (Af□(h) film and titanium oxide (TiO
t) Form a transparent first insulating layer 13 made of N or the like and having a thickness of 2500 nm.
次にその第一絶縁層13が形成されたガラス基板11を
、第2図に示す真空蒸着装置の密封容器21内に設置さ
れた抵抗加熱方式のZn蒸着源22とMn蒸着源23及
びヒーター25を内蔵したHzS熱分解用セル24と対
向するように設置されたヒーター27内蔵のだ基板支持
体26に配置し、該密封容器21内を2×10−6to
rrの真空度に排気すると共に、前記第一絶縁層13が
形成されたガラス基板11を前記加熱ヒーター26によ
り400°Cに加熱する。Next, the glass substrate 11 with the first insulating layer 13 formed thereon is placed in a resistance heating type Zn evaporation source 22, Mn evaporation source 23, and heater 25 installed in a sealed container 21 of a vacuum evaporation apparatus shown in FIG. The inside of the sealed container 21 is heated to 2×10 −6 to
While evacuating to a vacuum level of rr, the glass substrate 11 on which the first insulating layer 13 is formed is heated to 400° C. by the heater 26.
そして対向する前記Zn蒸着源22及びMn蒸着源23
をそれぞれ加熱することにより蒸発するZn蒸気及びM
n蒸気と、1(IS熱分解用セル24内においてH2S
を900°Cで加熱分解し、例えば図示しないマスフロ
ーコントローラにより10105eの流出量に制御され
て流出させる主としてS2及びH!からなる分解生成ガ
スとを、シャッタ28.29及びガス開閉パルプ30の
開閉制御操作により前記加熱されたガラス基板11上の
第一絶縁層13の表面にそれぞれ2秒間ずつ交互に曝す
ことにより、発光中心となるマンガン(Mn)からなる
不純物を含むEL発光層(ZnS:Mn)14を形成す
る。And the Zn vapor deposition source 22 and the Mn vapor deposition source 23 facing each other
Zn vapor and M evaporate by heating respectively
n steam, 1 (H2S in the IS pyrolysis cell 24)
is thermally decomposed at 900°C, and the outflow amount is controlled to be 10105e by a mass flow controller (not shown) to flow out mainly S2 and H! By alternately exposing the surface of the first insulating layer 13 on the heated glass substrate 11 for 2 seconds each by controlling the opening and closing of the shutters 28 and 29 and the gas opening/closing pulp 30, the decomposition product gas consisting of An EL light emitting layer (ZnS:Mn) 14 containing an impurity mainly made of manganese (Mn) is formed.
上記した三種類のZn蒸気とMn蒸気及びS2と11□
からなる分解生成ガスを交互に曝す時間の1サイクルを
12秒間とし、例えば1500サイクル行うことにより
従来の形成時間の略1/10である5時間で4000人
の膜厚のEL発光層(ZnS:Mn)14を形成するこ
とができる。The above three types of Zn vapor, Mn vapor, S2 and 11□
One cycle of alternately exposing the decomposition product gas consisting of ZnS: Mn)14 can be formed.
しかる後、第1図(b)に示すように該EL発光層(Z
nS:Mn)14上に、前記した第一絶縁層13と同様
の形成方法により同材質からなる2500人の膜厚の透
明な第二絶縁層15を形成し、更にその表面に従来と同
様に前記透明電極12と直交するアルミニウム(A j
2 )等よりなるストライブ状の背面電極16を蒸着及
びフォトエツチング工程により形成する。そしてこれら
の積層構成体を絶縁性樹脂材等からなる防湿保護膜17
により被覆して完成させる。After that, as shown in FIG. 1(b), the EL light emitting layer (Z
A transparent second insulating layer 15 made of the same material and having a thickness of 2,500 mm is formed on the first insulating layer 13 by the same method as the first insulating layer 13 described above. Aluminum (A j
2) A striped back electrode 16 is formed by vapor deposition and photoetching processes. Then, these laminated structures are coated with a moisture-proof protective film 17 made of an insulating resin material, etc.
Cover and complete.
なお、前記S2からなる分解生成ガスの蒸気圧は80°
Cで1O−7torr以下であり、EL発光層14の形
成に寄与しない該分解生成ガスは密封容器21の内壁に
当接して固着されるので該密封容器21内を漂うことは
なく、また前記Zn及びMnは蒸気圧はS2の蒸気圧よ
りも小さく、前記分解生成ガスと同様に密封容器21内
を漂うことはないので、前記三種類のZnfg気とMn
蒸気及びS2とH2からなる分解生成ガスを交互に曝す
際に、曝す蒸気、またはガスを変える度毎に密封容器2
1内の不要な蒸気、またはガスを除去しなくても、それ
らの各蒸気、またはガスが相互に干渉、或いは反応し合
うことはない。In addition, the vapor pressure of the decomposition product gas consisting of S2 is 80°
The decomposed gas which does not contribute to the formation of the EL light-emitting layer 14 is fixed in contact with the inner wall of the sealed container 21, so it does not float inside the sealed container 21, and the Zn The vapor pressure of S2 and Mn is lower than that of S2, and like the decomposition gas, they do not float in the sealed container 21, so the three types of Znfg and Mn
When alternately exposing steam and decomposition product gas consisting of S2 and H2, the sealed container 2 is closed each time the exposed steam or gas is changed.
Even if unnecessary vapors or gases are not removed, the vapors or gases will not interfere or react with each other.
また、本実施例ではH,S熱分解用セル24内での11
2Sの熱分解温度を900″Cとしている所以は、例え
ばHzSO熱分解が550’C以上で始まり、1000
°C以下ではSは生じずに32のみが生じる。Sは蒸気
圧がZnSと同程度に小さいために、単独で層膜中に固
着してしまい、ZnSの化学量論的結合をS過剰にする
傾向があり、その結晶性が低下するが、本実施例では上
記したようにSは生じることがなく、Zn蒸気及びMn
蒸気とS2からなる分解生成ガスを交互にガラス基板1
1上の第一絶縁層13表面に曝して成膜しているので、
Zn原子及びMn原子と32分子が規則的に配列された
結晶層が形成されるのでデッドレイヤーの発生のない、
結晶性の良好なZnS膜、即ちEL発光層14を得るこ
とができる。In addition, in this embodiment, 11 in the H,S pyrolysis cell 24
The reason why the thermal decomposition temperature of 2S is set at 900'C is that, for example, HzSO thermal decomposition starts at 550'C or higher, and
Below °C, S is not produced and only 32 is produced. Since the vapor pressure of S is as low as that of ZnS, it tends to stick in the layer film by itself, making the stoichiometric bond of ZnS excessive, which reduces its crystallinity. In the example, as mentioned above, S is not generated, and Zn vapor and Mn
The decomposed gas consisting of steam and S2 is alternately applied to the glass substrate 1.
Since the film is formed by exposing the surface of the first insulating layer 13 on the first insulating layer 13,
A crystal layer in which Zn atoms and Mn atoms and 32 molecules are regularly arranged is formed, so there is no generation of dead layers.
A ZnS film with good crystallinity, that is, the EL light emitting layer 14 can be obtained.
その他、H!Sの熱分解温度を900″Cとすることに
より、1000°C近辺で蒸発がなく、しかも加工性が
良く安価で高純度な珪素(St)によりH,S熱分解用
セルを構成することができる。Others, H! By setting the thermal decomposition temperature of S to 900''C, it is possible to construct the cell for H,S thermal decomposition using silicon (St), which does not evaporate at around 1000°C, has good processability, is inexpensive, and has high purity. can.
更に、本実施例ではth2Sガスを900″Cに加熱し
て分解し、基板を配置している密封容器内に導入した場
合の例について説明したが、例えば550’C寄りの温
度としても良い。しかし温度が低くなると基板に対する
S2と11□からなる分解生成ガスを曝す時間を長くし
なければならず発光層を形成するのに長時間を必要とす
る傾向がある。また前記H,S熱分解用セル内でlhs
ガスを熱分解する手段として上述したヒーター25の代
わりに、該セル内に一対の対向電極を設け、該電極間に
高電圧を印加してイオン化した分解生成ガスを流出し、
基板面に曝すようにしてもよい。Further, in this embodiment, an example has been described in which the th2S gas is heated to 900'C, decomposed, and introduced into the sealed container in which the substrate is placed, but the temperature may be, for example, closer to 550'C. However, as the temperature decreases, the time for which the substrate is exposed to the decomposition gas consisting of S2 and 11□ must be increased, and it tends to take a long time to form a light-emitting layer. lhs in the cell for
Instead of the heater 25 described above as a means for thermally decomposing gas, a pair of opposing electrodes is provided in the cell, a high voltage is applied between the electrodes, and the ionized decomposition gas flows out.
It may be exposed to the substrate surface.
因に、本実施例によって製造された薄膜ELパネルを、
発光闇値電圧+30V、パルス幅25us、60Hzで
駆動した場合、70fLという高い輝度が得られ、また
10 k Hz駆動で60時間にわたり加速寿命試験を
行った結果、発光輝度の低下は見られず、発光特性の変
動のないことが確認できた。Incidentally, the thin film EL panel manufactured according to this example was
When driven at an emission dark value voltage of +30V, a pulse width of 25 us, and 60 Hz, a high brightness of 70 fL was obtained, and as a result of an accelerated life test performed for 60 hours at 10 kHz, no decrease in emission brightness was observed. It was confirmed that there was no change in luminescent characteristics.
第3図(a)、 (b)は本発明に係る薄膜ELパネル
の製造方法の他の実施例に適用する真空蒸着装置を示す
概略構成図であり、図(a)は平面図、図(b)は構成
断面図である。FIGS. 3(a) and 3(b) are schematic configuration diagrams showing a vacuum evaporation apparatus applied to another embodiment of the method for manufacturing a thin film EL panel according to the present invention, and FIG. 3(a) is a plan view, and FIG. b) is a sectional view of the structure.
本実施例ではITO膜からなる2000人の膜厚の複数
のストライプ状の透明電極と、その表面にアルミナ(A
l t’s)膜、または酸化チタン(TiO□)膜な
どからなる2500人の膜厚の透明な第一絶縁層が順に
形成された複数枚のガラス基板11を、第3図(a)。In this example, a plurality of striped transparent electrodes with a thickness of 2,000 layers made of ITO film and alumina (A
FIG. 3(a) shows a plurality of glass substrates 11 on which transparent first insulating layers having a thickness of 2,500 mm are sequentially formed, such as a titanium oxide (TiO□) film or a titanium oxide (TiO□) film.
(b)に示すように真空蒸着装置の密封容器21内に隔
離壁31によりそれぞれ仕切られて設置した抵抗加熱方
式のZn蒸着源22、Mn蒸着源23及びH2S熱分解
用セル24と共通に対向するように設置されたヒーター
33を内蔵し、かつ回転可能な基板支持体32に配置す
る。As shown in (b), the resistive heating type Zn evaporation source 22, Mn evaporation source 23, and H2S pyrolysis cell 24, which are installed in a sealed container 21 of a vacuum evaporation apparatus and separated by a partition wall 31, are commonly faced. It has a built-in heater 33 and is placed on a rotatable substrate support 32.
次に密封容器21内を2 X 10− &torrの真
空度に排気すると共に、前記複数枚のガラス基板11を
内蔵ヒーター33により400’Cに加熱する。Next, the inside of the sealed container 21 is evacuated to a degree of vacuum of 2×10− &torr, and the plurality of glass substrates 11 are heated to 400′C by the built-in heater 33.
そして前記基板支持体32を例えば3 rpraの回転
速度で回転した状態で前記Zn蒸着源22、Mn蒸着源
23を抵抗加熱方式により加熱して蒸発させたZn蒸気
及びMn蒸気と、ths熱分解用セル24内で流入され
たH2Sガスがヒーター25により900°Cで加熱分
解され、図示しないマスフローコントローラにより10
105eの流出量に制御して流出させたS2及び11□
とからなる分解生成ガスとを、前記回転する複数枚のガ
ラス基板ll上の各第一絶縁層表面に交互に曝すことに
より、発光中心となるマンガン(Mn)からなる不純物
を含むEL発光層(ZnS:Mn)を形成する。Then, while the substrate support 32 is rotated at a rotational speed of, for example, 3 rpra, the Zn vapor deposition source 22 and the Mn vapor deposition source 23 are heated by a resistance heating method to evaporate Zn vapor and Mn vapor, and ths thermal decomposition source The H2S gas introduced into the cell 24 is thermally decomposed at 900°C by the heater 25, and then heated to 10°C by a mass flow controller (not shown).
S2 and 11□ were controlled to flow out at the flow rate of 105e.
By alternately exposing the surface of each first insulating layer on the plurality of rotating glass substrates to a decomposition product gas consisting of ZnS:Mn) is formed.
本実施例では前記ガラス基板11を三種類のZn蒸気と
Mn蒸気及びStとH2からなる分解生成ガス上に順次
移動させ、連続的に交互に曝す方式を採用しているので
、極めて効率の良いEL発光層の形成、が可能となる。In this embodiment, the glass substrate 11 is sequentially moved onto three types of Zn vapor, Mn vapor, and decomposition product gas consisting of St and H2, and is continuously and alternately exposed to it, which is extremely efficient. It becomes possible to form an EL light emitting layer.
因に10枚の基板を三種類のZn蒸気とMn蒸気及びS
tとH2からなる分解生成ガスに順に曝す1サイクルを
20秒間として回転させ、各ガラス基板11に4000
人の膜厚のEL発光層を形成した場合、該基板1枚当た
りのEL発光層の形成に要する時間は50分間と著しく
短縮することができる。Incidentally, 10 substrates were mixed with three types of Zn vapor, Mn vapor, and S.
Each glass substrate 11 was exposed to a decomposition product gas of 4,000 t and H2 for 20 seconds each cycle.
When forming an EL light-emitting layer with a thickness equal to that of a human, the time required to form the EL light-emitting layer per substrate can be significantly shortened to 50 minutes.
その後、前記したEL発光層上に、前記第一絶縁層と同
様の形成方法により同材質の2500人の膜厚の透明な
第二絶縁層を形成し、その表面に前記透明電極と直交す
るアルミニウム(A N )等よりなるストライプ状の
背面電極を形成し、更にこれらの積層構成体を絶縁性樹
脂材等からなる防湿保護膜により被覆して完成させる。Thereafter, a transparent second insulating layer made of the same material and having a thickness of 2,500 mm is formed on the above-mentioned EL light emitting layer by the same formation method as the first insulating layer, and on the surface of the second insulating layer, an aluminum layer perpendicular to the transparent electrode is formed. A striped back electrode made of (A N ) or the like is formed, and the laminated structure is further covered with a moisture-proof protective film made of an insulating resin material or the like to complete the process.
本実施例の製造方法によって得られた薄膜ELパネルも
前記第1図(a)、 (b)及び第2図による実施例に
よって得られた薄膜ELパネルと同様な効果が得られる
。The thin-film EL panel obtained by the manufacturing method of this embodiment also has the same effects as the thin-film EL panel obtained by the embodiments shown in FIGS. 1(a), 2(b) and 2.
なお、以上の実施例におけるEL発光層の形成に、Zn
蒸着源とMn蒸着源及びH,S熱分解用セルとを隔離壁
により隔離した真空蒸着装置を用いた場合の例について
説明したが、同様な構成のスパッタリング装置を用いる
ようにしてもよい。Note that Zn was used to form the EL light emitting layer in the above examples.
Although an example has been described in which a vacuum evaporation apparatus is used in which the evaporation source, the Mn evaporation source, and the H, S pyrolysis cell are separated by a partition wall, a sputtering apparatus with a similar configuration may be used.
〔発明の効果]
以上の説明から明らかなように、本発明に係る薄膜EL
パネルの製造方法によれば、EL発光層内にデッドレイ
ヤーが形成される問題が解消されると共に、ハロゲン元
素などの不純物が含まれる恐れがなく、高輝度で発光特
性の安定な信頼性の高い薄膜ELパネルを短時間に製造
できる優れた利点を有し、この種の薄膜ELパネルの製
造に適用して極めて有利である。[Effects of the Invention] As is clear from the above description, the thin film EL according to the present invention
According to the manufacturing method of the panel, the problem of dead layer formation in the EL light emitting layer is solved, there is no fear of impurities such as halogen elements being included, and the panel is highly reliable with high brightness and stable light emitting characteristics. It has an excellent advantage of being able to produce thin film EL panels in a short time, and is extremely advantageous when applied to the production of this type of thin film EL panels.
第1図(a)、 (b)は本発明に係る薄膜ELパネル
の製造方法の一実施例を順に説明するた
めの要部断面図、
第2図は本発明に係る薄膜ELパネルの製造方法の一実
施例に適用する真空蒸着装置
を示す概略構成図、
第3図(a)、Φ)は本発明に係る薄膜ELパネルの製
造方法の他の実施例に適用する真空
蒸着装置を示す概略構成図であり、図
(a)は平面図、図(b)は構成断面図、第4図は従来
の薄膜ELパネルの製造方法を説明するための要部断面
図である。
第1図(a)、 (b)〜第3図(a)、 (b)ニお
イテ、11はガラス基板、12は透明電極、13は第一
絶縁層、14はEL発光層、15は第二絶縁層、16は
背面電極、17は防湿保護膜、21は密封容器、22は
Zn蒸着源、23はMn蒸着源、24はHtS熱分解用
セル、25.27.33+b)
4刈ra膿EL八’FL4η檻ツ1≦どフ乏ε鼠V明O
零7p馳百σs 1 図
本46θ耳/1′5Li力)ゑ1−9げL、う存’Z4
挿41【ず腎ど\°Gり第2図
はヒーター、26.32は基板支持体、28.29はシ
ャッタ、30は開閉バルブ、31は隔離壁をそれぞれ示
す。
(Q)
(b〕
2トiざ日月n1A」しタダE4t+3眉虹のホな1芥
4く(1ヂ驚へ°5り第3図1(a) and 1(b) are sectional views of main parts for sequentially explaining one embodiment of the method for manufacturing a thin film EL panel according to the present invention, and FIG. 2 is a method for manufacturing a thin film EL panel according to the present invention. FIG. 3(a), Φ) is a schematic configuration diagram showing a vacuum evaporation apparatus applied to one embodiment, and FIG. FIG. 4 is a configuration diagram, in which FIG. 4A is a plan view, FIG. 1 (a), (b) to 3 (a), (b) 11 is a glass substrate, 12 is a transparent electrode, 13 is a first insulating layer, 14 is an EL light emitting layer, 15 is a Second insulating layer, 16 is a back electrode, 17 is a moisture-proof protective film, 21 is a sealed container, 22 is a Zn evaporation source, 23 is a Mn evaporation source, 24 is a HtS pyrolysis cell, 25.27.33+b) 4 ra Pus EL 8' FL 4 η Cage 1 ≦ Dofu Scarcity ε Mouse V Ming O
07p 100σs 1 Zuhon 46θ ear/1'5Li force) ゑ1-9geL, UZEN'Z4
Figure 2 shows a heater, 26 and 32 a substrate support, 28 and 29 a shutter, 30 an opening/closing valve, and 31 a separation wall. (Q) (b) 2 to the sun and the moon n1A" and free E4t + 3 eyebrows rainbow's hona 4ku (1ji surprise to °5 fig. 3
Claims (4)
15)で挟んでなる薄膜ELパネルの製造において、基
板(11)上に形成した一方の絶縁層(13)を所定温
度T_1に加熱し、その所定温度T_1に加熱された状
態の表面に、発光母材となる金属元素の蒸気と、該金属
元素と所定温度T_1以上で反応するガス状化合物、若
しくは該ガス状化合物を分解手段により分解した前記金
属元素と所定温度T_1以下で反応する熱分解生成ガス
と、発光中心となる元素、若しくは化合物の蒸気とを交
互に連続して曝すことにより、前記EL発光層(14)
を形成し、そのEL発光層(14)上に他方の絶縁層(
15)を形成することを特徴とする薄膜ELパネルの製
造方法。(1) Cover the EL light emitting layer (14) with the insulating layers (13, 14) from both sides.
15), one of the insulating layers (13) formed on the substrate (11) is heated to a predetermined temperature T_1, and a light emitting layer is placed on the surface heated to the predetermined temperature T_1. A gaseous compound that reacts with the vapor of a metal element serving as a base material at a predetermined temperature T_1 or higher, or a thermal decomposition product that reacts with the metal element obtained by decomposing the gaseous compound by a decomposition means at a predetermined temperature T_1 or lower. The EL light emitting layer (14) is formed by alternately and continuously exposing the gas and the vapor of the element or compound that is the center of light emission.
is formed, and the other insulating layer (
15) A method for manufacturing a thin film EL panel, comprising:
からなり、かつ前記ガス状化合物がH_2Sからなるこ
とを特徴とする請求項1記載の薄膜ELパネルの製造方
法。(2) The method for manufacturing a thin film EL panel according to claim 1, wherein the metal element is made of one of Zn, Sr, and Ca, and the gaseous compound is made of H_2S.
内に設けたヒーターによる加熱分解、若しくは該セル内
に設けた対向電極に高電界の印加による電離分解である
ことを特徴とする請求項1記載の薄膜ELパネルの製造
方法。(3) A claim characterized in that the means for decomposing the gaseous compound is thermal decomposition using a heater provided in a pyrolysis cell, or ionization decomposition by applying a high electric field to a counter electrode provided in the cell. Item 1. A method for manufacturing a thin film EL panel according to item 1.
元素の蒸気と、ガス状化合物、若しくは熱分解生成ガス
と、発光中心となる元素、若しくは化合物の蒸気とを交
互に曝す方法が、各蒸気の蒸発領域及びガス流出領域上
に一方の絶縁層(13)の表面を順次移動するようにし
たことを特徴とする請求項1記載の薄膜ELパネルの製
造方法。(4) A method in which the surface of one of the insulating layers (13) is alternately exposed to the vapor of the metal element, the gaseous compound or gas produced by thermal decomposition, and the vapor of the element or compound that is the center of luminescence. 2. The method of manufacturing a thin film EL panel according to claim 1, wherein the surface of one insulating layer (13) is sequentially moved over each vapor evaporation region and gas outflow region.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1044859A JPH02223189A (en) | 1989-02-22 | 1989-02-22 | Manufacture of thin film el panel |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP1044859A JPH02223189A (en) | 1989-02-22 | 1989-02-22 | Manufacture of thin film el panel |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02223189A true JPH02223189A (en) | 1990-09-05 |
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ID=12703210
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1044859A Pending JPH02223189A (en) | 1989-02-22 | 1989-02-22 | Manufacture of thin film el panel |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02223189A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003021547A (en) * | 2001-07-09 | 2003-01-24 | Denso Corp | Thin-film sensor, flow sensor and method of manufacturing the same |
| US11281115B2 (en) | 2010-03-12 | 2022-03-22 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and method |
-
1989
- 1989-02-22 JP JP1044859A patent/JPH02223189A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003021547A (en) * | 2001-07-09 | 2003-01-24 | Denso Corp | Thin-film sensor, flow sensor and method of manufacturing the same |
| US11281115B2 (en) | 2010-03-12 | 2022-03-22 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and method |
| US11630399B2 (en) | 2010-03-12 | 2023-04-18 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and method |
| US12204255B2 (en) | 2010-03-12 | 2025-01-21 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and method |
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