JPH0265092A - 薄膜el素子の製造方法 - Google Patents

薄膜el素子の製造方法

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Publication number
JPH0265092A
JPH0265092A JP63215522A JP21552288A JPH0265092A JP H0265092 A JPH0265092 A JP H0265092A JP 63215522 A JP63215522 A JP 63215522A JP 21552288 A JP21552288 A JP 21552288A JP H0265092 A JPH0265092 A JP H0265092A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
thin film
emitting layer
target
alkaline earth
light emitting
Prior art date
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Pending
Application number
JP63215522A
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English (en)
Inventor
Toshihiro Yoshioka
俊博 吉岡
Keiji Nunomura
布村 惠史
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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Publication of JPH0265092A publication Critical patent/JPH0265092A/ja
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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〕 本発明は表示デバイスなどに用いる薄膜EL素子に関す
るものである。更に詳しくは、良好なEL発光特性を有
する発光層薄膜形成工程を含む薄膜EL素子の製造方怯
に関するものである。
〔従来の技術〕
薄膜EL素子の発光層材料はZnS:Mn、 ZnS:
Tb、 ZnS:SmなどZnSを母体とするものが多
いが、近年多色化のためにCaS:Eu、 SrS:C
sなどアルカリ土類カルコゲナイドを母体とし、希土類
で付活された発光層材料が注目されている。アルカリ土
類カルコゲナイドを母体とする発光層を有する薄膜EL
素子は、第2図に示すようにZnSを母体とする薄膜E
L素子と同じくガラス基板8上に透明電極9、第一絶縁
体層10.アルカリ土類カルコゲナイドを母体とする発
光層11、第二絶縁体層12、上部AQ電極13を順次
形成して製造され、このアルカリ土類カルコゲナイドを
母体とし希土類で付活された発光層薄膜は、 CaS:
EuやSrS:Ce等の原料ペレットを電子ビームによ
り加熱し成膜する真空蒸着法やCaS:EuやSrS:
Ce等のターゲットを用いたスパッタ法によって成膜さ
れている。更に良好な薄膜を得るために、S雰囲気での
蒸着法や、H,Sを含むスパッタガスを用いるスパッタ
法も提案されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
希土類で付活したアルカリ土類カルコゲナイドは、カラ
ーEL発光層材料として期待されるが、ZnSを母体に
した発光層材料に比べ高品位な薄膜を得ることが非常に
難しく、良好な薄膜EL素子の発光特性を得ることが困
難である。アルカリ土類カルコゲナイドのペレットを電
子ビーム加熱する真空蒸着法では、形成した発光層薄膜
のカルコゲン抜けが発生し、化学量論比組成からずれる
ことにより結晶性が著しく悪くなる。また、酸素によっ
て一部化学量論比組成のずれが補われ、アルカリ土類酸
化物が生成されることにより発光特性が劣化する。Sの
雰囲気蒸着法では、上記カルコゲン抜けや酸化物の生成
をある程度抑えることが可能であり、結晶性や発光特性
の改善がみられるが、S雰囲気の制御性が悪く、蒸着法
としては10″″4〜1O−3torrと真空度を著し
く悪くしなければならない。更に、真空蒸着法ではso
o’ c以上の高い基板温度が必要である。−カスバッ
タ法による成膜では、H2SやH2Seを含んだスパッ
タガスを用いることでカルコゲン抜けの少ない高品位な
薄膜を400℃以下の温度で形成することができるが、
有毒なガスの殆どが成膜室外に排出されるため、有毒排
出ガスの処理工程が必要である。
本発明の目的は多量の有毒ガスを排出することなしに4
00’ C以下の基板温度で高品位な発光層薄膜を形成
することが可能な、アルカリ土類カルコゲナイドを母体
とした発光層を有する薄膜EL素子の製造方怯を提供す
ることにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するため、本発明の薄膜EL素子の製造
方怯は、アルカリ土類カルコゲナイドを母体とし、Ce
やEu等の希土類又はMnで付活された蛍光体薄膜を発
光層とする薄膜EL素子の製造方怯において、付活剤及
び化学量論比組成の母体材料に過剰のSs又はTeを含
むターゲットを用い、スパッタ法によって発光層薄膜を
形成する工程を含むものである。
〔作用〕
希土類で付活されたアルカリ土類カルコゲナイドをター
ゲットとし、 ArやNeなどの希ガスをスパッタガス
として用い、発光層薄膜を成膜する際、化学量論比組成
のアルカリ土類カルコゲナイドに過剰のSs又はTeを
加えたターゲットを用いてスパッタ成膜することにより
、 Ss又はToを加えないときに発生したカルコゲン
抜けが、ターゲットより過剰のSe又はTeが供給され
るため大幅に抑制され、化学量論比組成が補償された高
品位な薄膜を得ることができ、ひいては良好な発光特性
を有する薄膜EL素子を得ることができる。この際、有
毒ガスは殆ど排出されない。
本発明製造方怯による形成膜は、アルカリ土類カルコゲ
ナイドとして硫化物をターゲット中に使用したとしても
Ss又はToを含む混晶となるが、これによる発光特性
の低下は通常の場合あまりない。
但し、母体材料の混晶化が容認されない材料系の場合に
は、本発明の製造方怯は適さない* Se、 Teの代
りに過剰のSを加えたターゲットを用いてスパッタ成膜
した場合、Sの蒸気圧が非常に高いために一回のスパッ
タ中にターゲットの加熱によってターゲット中に含まれ
るSが大幅に減少し、再現性に難点がある。
〔実施例〕
以下、Euで付活されたCaSにSeを過剰に加えたタ
ーゲットを用いてスパッタ成膜し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。第2図に示すよう
にガラス基板8上に透明電極9を形成し、AQ、0.か
らなる第一絶縁体層1oを3000人形成した。その後
、第1図に示す成膜装置を用いて成膜した。第1図はス
パッタガスボンベ6を接続した真空槽3内にターゲット
5と基板2とを向き合せに設置し、基板2を基板ヒータ
1で加熱し、ターゲット5を冷却器4で冷却して保持さ
せたものである。7は流量調節器である。ターゲット5
にはEuを0.2++o1%含むCaS(60wt、%
)とSo(40wt、%)を混合し、これを加圧成形し
たものを用い、基板温度350’ CでArガスをスパ
ッタガスにして高周波スパッタリングにより基板2に発
光層薄膜11を7000人形成した。その後AI2.0
.からなる第二絶縁体層12を3000人形成し、更に
上部AQ電極13を成膜して、薄膜EL素子を構成した
。また比較のために、Ssを混合せずEuを0.2++
+o1%含むCaSを加圧成形してターゲット5として
用い、発光層を形成した素子も作製した。Seを含むタ
ーゲットを用いて形成した発光層を組成分析及びX線結
晶構造解析を行ったところ、形成膜はCaSとCaSe
の混晶となっており、N a CQ構造を有する。また
この発光層は、Seを含まないターゲットを用いて形成
した発光層薄膜に比べ、回折線の半値幅Δ2θが半分以
下に減少し、回折線の強度も増加しており結晶性が大幅
に改善されていた。この二つのEL素子の輝度−電圧発
光特性を測定したところ、第3図に示すように本発明に
よるεl、素子は従来技術により作製した素子に比べ、
立ち上がりも良好で輝度も約4倍向上していた。
さらに、Ceで付活されたSrSにSeを過剰に加えた
ターゲットを用いた場合や、 Seに換えてTeを用い
た場合でも同様な効果があった。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明の薄膜EL素子の製造方怯
によれば、希土類で付活されたアルカリ土類硫化物にS
e又はToを混合したターゲットを用いて発光層薄膜を
スパッタ成膜することにより、H2Sのような特殊な有
毒ガスをスパッタガスに用いることなく、より容易に低
い基板温度で良好な発光特性を有する薄膜EL素子を得
ることができる効果を有するものである。
尚、本実施例では粉末を混合して作製したターゲットを
使用したが、例えばCaS : Euの成形ターゲット
の上にSeの小片を配置したいわゆる複合型ターゲット
としてもよい。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の薄膜EL素子の発光層の形成が可能な
成膜装置の略示図、第2図は薄膜EL素子の断面図、第
3図は本発明により作製した素子と従来技術により作製
した素子の輝度−電圧発光特性図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)アルカリ土類カルコゲナイドを母体とし、Ceや
    Eu等の希土類又はMnで付活された蛍光体薄膜を発光
    層とする薄膜EL素子の製造方怯において、付活剤及び
    化学量論比組成の母体材料に過剰のSe又はTeを含む
    ターゲットを用い、スパッタ法によって発光層薄膜を形
    成する工程を含むことを特徴とする薄膜EL素子の製造
    方怯.
JP63215522A 1988-08-29 1988-08-29 薄膜el素子の製造方法 Pending JPH0265092A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5087621A (en) * 1989-04-18 1992-02-11 Laboratorios Del Dr. Esteve Substituted azetidinylisothiazolopyridone derivatives, their preparation and their application as medicinal products

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5087621A (en) * 1989-04-18 1992-02-11 Laboratorios Del Dr. Esteve Substituted azetidinylisothiazolopyridone derivatives, their preparation and their application as medicinal products

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