JPH02306591A - 薄膜el素子の製造法 - Google Patents

薄膜el素子の製造法

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JPH02306591A
JPH02306591A JP1128417A JP12841789A JPH02306591A JP H02306591 A JPH02306591 A JP H02306591A JP 1128417 A JP1128417 A JP 1128417A JP 12841789 A JP12841789 A JP 12841789A JP H02306591 A JPH02306591 A JP H02306591A
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JP
Japan
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emitting layer
thin film
base material
oxygen
light emitting
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Pending
Application number
JP1128417A
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English (en)
Inventor
Kenzo Takemura
賢三 竹村
Takeshi Yoshida
健 吉田
Akio Yamazaki
聡夫 山崎
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Resonac Corp
Original Assignee
Hitachi Chemical Co Ltd
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Publication date
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野〕 、本発明は、薄膜EL素子の製造法に関する。
〔従来の技術〕  。
従来、透明導電膜、−必要に応じ第1の絶縁層。
発光層、第2の絶縁層及び導電膜を順次積層してなる薄
膜EL素子において該薄膜E L素子の発光輝度を向上
させるために通常、その製造工程にお、いて、一般的に
は発光層の形成後基板を真空下、500〜600℃で1
〜2時間程度加熱する熱処理が行われている(日経エレ
クトロニクス1979年4月号)。
〔発明が解決しようとする課題〕
前記従来の薄膜E L素子において発光層としてMnを
少量添加したZnS発光層を用いたものであって第1及
び第2の絶縁層を有するものが、現在、最も高い発光輝
度を示すものとされている。
しかし、この薄膜EL素子においても、フレーム周波数
が数十Hzである線順次走査による発光時の輝度は20
−730フートランバートであり、CRT(カソード・
レイ・チューブ)などと比べると実用的なディスプレイ
パネルとするには、未だ、発光輝度が不充分である。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、透光性基村上に、透明導電膜、発光層及び導
電膜を順次積層し、これらの層間のうち少なくとも一つ
の層間にN縁膜を形成する薄膜EL素子の製造法におい
て、上記発光層を母材物質であるnA族又はIIB族の
元素とVTR族元素(ただし、酸素は除く)とから構成
される化合物を含むターゲット及び酸素を含むターゲラ
i・を用いて電子ビーム蒸着法又は抵抗加熱蒸着法によ
り形成することを特徴とする薄膜EL素子の製造法に関
する。、 上記発光層は、Mn、Tb、Eu、Ce等の遷移金属、
希土類などの発光性付活元素(発光中心)を含むZ n
 S 、 Ca S 、 S r S 、 7. n 
S a等の母材物質からなる螢光体からなり酸素を含む
ものである。形成力法としては、電子ビーム蒸着法又は
抵抗加熱蒸着法が用いられる。これらの方法において、
ターゲットとしては、上記の母材物質又は上記の発光中
心を添加(ドープ)した上記母材物質からなるターゲッ
トと酸素を含むターゲットの少なくとも二つのターゲッ
トが同時に蒸発源として使用される。発光中心を添加(
ドープ)していない母材物質をターゲラl−として用い
るときは。
Mn5.MnCO2等の発光性付活元素の化合物を上記
ターゲットとは別に使用するか、上記酸素を含む化合物
としてMn S04 、MnO。
Ce2O3等の発光性付活元素及び酸素を含む化合物が
使用される。発光中心を添加(ドープ)した母材物質を
用いるとき発光中心は母材物質に対して0.001〜1
0重量%添加されているのが好ましい。上記の酸素を含
む化合物としては、上記したMnSO4,MnO等の発
光性付活元素及び酸素を含む化合物以外に、ZnO,Z
nSO4゜ZnC01,CaSO4,SrCO3等の母
材物質を構成するIIA族又はIIB族元素及び酸素を
含む化合物がある。借物質材としては、硫化物が特に好
ましい。
電子ビーム蒸着法又は抵抗加熱蒸着法により得られる発
光層は結晶性に優れ、また、蒸着時の真空度をlXl0
−”〜lXl0−’と高くできるため、不純物の混入を
防ぐことができ、高輝度の薄膜EL素子が得やすい。ま
た、成膜速度を速くすることができるので短時間で発売
層を形成することができる。
このようにして作成される発光層には、M素が導入され
ており、この酸素が発光層のVTR族元素の欠陥を埋め
る役目を果たすためと考えられるが、結果として発光輝
度が向上する。
本発明における透光性基材としてはガラス板等が使用さ
れる。
透明導電膜は、SnO2,In2O3、インジウムスズ
オキサイド(ITO)等からなり、電子ビーム蒸着法、
真空蒸着法、スパッタリング法、CV D (Chem
ical Vapor Deposj、tion)法、
プラズマCVD法等によって形成される。
もう一つの導電膜は、透明導電膜と同様のものでもよく
、アルミニウム、クロム、金等の金属からなるものであ
ってもよい。
前記絶縁層は、Ta205.Y2O3,Si、02゜A
Q203.Si、N、、AnN、5rTiOJ等からな
り、これらの層を2周基」二積層して絶縁層としてもよ
い。これらの層の形成力法は、透明導電膜の形成方法と
同様である。
本発明において、M縁周は、前記透明導電膜と前記発光
層の間に及び/又は前記発光層と前記導電膜の間に積層
される。以下、前記透明導電膜と前記発光層の間の絶縁
層を第1の絶縁層と及び前記発光層と前記導電膜の間を
第2の絶縁層と言う。
本発明において、透明導電膜、第1の絶縁層。
発光層、第2の絶縁層及び導電膜(背面電極)が、この
順序で、基材上に順次形成される。ただし、第1及び第
2の絶縁層のうちどちらか一つはなくてもよい。また1
発光層を形成後前記と同様の絶縁層を積層し、さらに発
光層を形成してもよい。
本発明においては、これらの工程中発光層の形成後に、
真空下又はAr、N2等の不活性ガス雰囲気下に200
〜650℃で加熱処理をしてもよい。
本発明を図面を用いて説明する。第1図は本発明により
得られる薄膜EL素子の一例を示す断面図であり、基板
1の上に透明導電膜(透明電極)2、第1の絶縁[3,
発光層4.第2の絶縁層5及びもう一つの導電膜(背面
電極)6をこの順に積層して作製したものである。
実施例1 第1図に示すような構造の薄膜EL素子を作成した。
基材1としてのホウケイ酸ガラス上にITO膜をスパン
“クリング法で形成し、これをエツチングして透明導電
膜2としてのス1−ライブ状ITO透明電極(膜厚0.
2 μm + @0 、15 mm 、電極間隔0.1
mn)320本を形成した。この上に、第1の絶縁層3
としてSi3N、、膜プラズマCVD法で0.22μm
の厚さに形成した。
次いで、発光層4として電子ビーム蒸着法によりマンガ
ン付活硫化亜鉛(ZnS:Mn)層を0.6μmの厚さ
に形成した。ターゲットとしてはMnをZnSに対して
0.25重量%添加したZnSペレット及びM n O
を使用し、それぞれのターゲットに電子ビームをあてた
。電子ビーム蒸着槽内は一旦lXl0−7下−ルまで減
圧し、この後、発光層を形成した。また、基板温度は2
00℃とし、成膜速度は60n、m/分で、M n O
の蒸発速度は膜中のMnが0.1重量%となるように制
御した。
次いで、第2の絶縁層5としてSi3N、膜をスパッタ
リング法で0.22μmの厚さに形成した。
最後に、電子ビーム蒸着法でAQ層を形成し、エツチン
グして導電膜6としてのス1〜ライブ状AQの背面電極
(膜厚0 、2 μm 、幅0.15+nm、電極間隔
0.1mm)を200本、ITO透明電極と直交するよ
うに形成した。得られた薄膜EL素子を試料Aとした。
比較例1 実施例1において、発光層の形成時M n Oターゲッ
トの代わりにMnSを用いたこと以外は、実施例1に準
じて、薄膜EL素子を得た。得られた薄膜E L素子を
試料Bとした。
前記で得られた試料A及び試料Bを周波数150 H’
zの余弦波電圧を用いて駆動し、透明電極と背面電極の
間に印加する開動電圧(Vrms)と発光輝度の関係(
印加電圧−発光輝度特性)を求めた。
第2図はこの結果を示す。第2図中、グラフ7は試料A
についての及びグラフ8は試料Bについての結果である
。
これらの結果から明らかであるように、発光開始電圧よ
り30V高い印加電圧において、発光輝度は試料Aでは
380 c d / rr? (176Vにおいて)及
ぜ試料Bでは230cd/rr?(174Vにおいて)
であった。
実施例2 実施例1において発光層を、電子ビーム蒸着法の代わり
に抵抗加熱蒸着法によりマンガン付活硫化亜鉛(ZnS
:Mn)層を0.67zrn の厚さに形成した〔ただ
し、ターゲットとしては、ZnSペレット及びM n 
Oを使用し、これらを異なるタングステンるつぼヒータ
ーから同時に蒸発させた。
蒸着槽内は一旦lXl0−7トールまで減圧した。
基板温度は200℃とし、成膜速度は60nm/分で、
M n Oの蒸発速度は膜中のMnが0.3重量%及び
酸素が0.1重量%となるように制御した。〕こと以外
は、実施例1に準じて、薄膜E I。
素子を得た。得られた薄膜EL素子を試料Cとした。
比較例2 実施例2において、ターゲットとしてのM n Oの代
わりにMnSを使用すること(膜中のMnが0.3重・
量%になるように調整)以外は、実施例2に準じて、薄
膜EL素子を得た。得られた薄膜EL素子を試料りとし
た。
前記で得られた試料C及び試料りの印加電圧−発光輝度
特性を前記と同様にして求めた。この結果、発光開始電
圧より30V高い印加電圧において、試料Cは試料りの
1,6倍の発光輝度を示した。
〔発明の効果〕
本発明によれば、発光輝度の優れた薄膜E L素子を容
易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る薄膜EL素子の断面図及び第2図
は実施例1及び比較例1で得られた薄膜EL素子の印加
電圧−発光輝度特性を示すグラフである。 1・・・基材、2・・・透明導電膜、3・・・第1の絶
縁層、4・・・発光層、5・・・第2の絶縁膜、6・・
・導電膜(背面電極)、7・・・実施例1の結果を示す
グラフ、8・・・比較例1の結果を示すグラフ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  1.透光性基材上に、透明導電膜、発光層及び導電膜
    を順次積層し、これらの層間のうち少なくとも一つの層
    間に絶縁層を形成する薄膜EL素子の製造法において、
    上記発光層を母材物質であるIIA族又はIIB族の元素と
    VIB族元素(ただし、酸素は除く)とから構成される化
    合物を含むターゲット及び酸素を含む化合物を含むター
    ゲットを用いて電子ビーム蒸着法又は抵抗加熱蒸着法に
    より形成することを特徴とする薄膜EL素子の製造法。
JP1128417A 1989-05-22 1989-05-22 薄膜el素子の製造法 Pending JPH02306591A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0972816A3 (en) * 1998-07-17 2000-07-12 Bruker AXS, Inc. High efficiency polycrystalline phosphors and method of making same
US6610352B2 (en) 2000-12-22 2003-08-26 Ifire Technology, Inc. Multiple source deposition process

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EP0972816A3 (en) * 1998-07-17 2000-07-12 Bruker AXS, Inc. High efficiency polycrystalline phosphors and method of making same
US6254806B1 (en) * 1998-07-17 2001-07-03 Bruker Ax, Inc. High efficiency polycrystalline phosphors and method of making same
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