JPH0265092A - 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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- 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
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Landscapes
- Electroluminescent Light Sources (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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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)
- (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.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63215522A JPH0265092A (ja) | 1988-08-29 | 1988-08-29 | 薄膜el素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63215522A JPH0265092A (ja) | 1988-08-29 | 1988-08-29 | 薄膜el素子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0265092A true JPH0265092A (ja) | 1990-03-05 |
Family
ID=16673812
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63215522A Pending JPH0265092A (ja) | 1988-08-29 | 1988-08-29 | 薄膜el素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0265092A (ja) |
Cited By (1)
| 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 |
-
1988
- 1988-08-29 JP JP63215522A patent/JPH0265092A/ja active Pending
Cited By (1)
| 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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