JPH0265093A - 薄膜ｅｌ素子の製造方法 - Google Patents
薄膜ｅｌ素子の製造方法Info
- Publication number
- JPH0265093A JPH0265093A JP63287603A JP28760388A JPH0265093A JP H0265093 A JPH0265093 A JP H0265093A JP 63287603 A JP63287603 A JP 63287603A JP 28760388 A JP28760388 A JP 28760388A JP H0265093 A JPH0265093 A JP H0265093A
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- Japan
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- thin film
- emitting layer
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- vapor
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- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (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］
本発明は薄膜ＥＬ素子の製造方法に関する。
［従来の技術］
一般に薄膜ＥＬ素子は第２図に示すように、ガラス等の
透明基板１上に透明電極２を形成し、この透明電極２上
に第一絶縁層３、発光層４、第二絶縁層５を順次形成し
た後、更に背面電極６を形成した構造を有している。
透明基板１上に透明電極２を形成し、この透明電極２上
に第一絶縁層３、発光層４、第二絶縁層５を順次形成し
た後、更に背面電極６を形成した構造を有している。
現在、このような（ＩＸ！造の薄膜ＥＬ素子の発光層と
しては、発光センタとなるＭｎをドーピングしたＺｎＳ
層が用いられており、橙黄色の発光を示す素子がデイス
プレィとしてすでに実用化されている。
しては、発光センタとなるＭｎをドーピングしたＺｎＳ
層が用いられており、橙黄色の発光を示す素子がデイス
プレィとしてすでに実用化されている。
また、薄膜ＥＬ素子の発光色は、ＺｎＳ層中にドーピン
グする元素をＭｎからＴｂＳＳｍＳＴｍ等のランタノイ
ド元素に置き換えたり、発光層母料にＣａＳ、ＳｒＳ等
のアルカリ土類金属の硫化物を用いることにより変化さ
せることが可能であり、デイスプレィのフルカラー化に
必要な緑色、赤色、青色等を得ることができる。
グする元素をＭｎからＴｂＳＳｍＳＴｍ等のランタノイ
ド元素に置き換えたり、発光層母料にＣａＳ、ＳｒＳ等
のアルカリ土類金属の硫化物を用いることにより変化さ
せることが可能であり、デイスプレィのフルカラー化に
必要な緑色、赤色、青色等を得ることができる。
従来、薄膜ＥＬ素子の発光層を形成する方法として蒸若
法、スパッタリング法が知られているが、これらの方法
では膜厚が均一な薄膜を得ることが難しく、また得られ
る薄膜にはピンホールが生じ易いという問題点がある。
法、スパッタリング法が知られているが、これらの方法
では膜厚が均一な薄膜を得ることが難しく、また得られ
る薄膜にはピンホールが生じ易いという問題点がある。
またこれらの方法では、発光層中にドーピングする元素
の濃度制御を、ターゲット中に添加するドーピング元素
の混合量を変化させることにより行なうので再現性を得
にくいといった問題点がある。
の濃度制御を、ターゲット中に添加するドーピング元素
の混合量を変化させることにより行なうので再現性を得
にくいといった問題点がある。
この様な問題点を解決するために、例えばジエチル亜鉛
等の有機亜鉛化合物の蒸気とジエチ硫黄等の（１゛機硫
黄化合物の蒸気とを気相中で熱分解させ、基板上に発光
層を成長させる有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）が
注１］されている。ＭＯＣＶＤ法においては、上記有機
金属化合物と発光センタとなるランクメイド元素をそれ
ぞれ独立にチャンバー内に送り込むことができるため、
ドーピング元素の濃度制御が容易であるという特徴があ
る。しかしながら従来、ドーピングに用いられているラ
ンクメイド元素の化合物は、蒸着法、スパッタリング法
で用いられているランタノイド元素のフッ化物や塩化物
であり、これらの化合物は非常に融点が高いため、ｌ’
１４０ｃＶＤ法を行う際に反応管内でこれらのランタノ
イド化合物を直接電子ビーム等で加熱することにより蒸
発させなければならない。そのため、実際にはドーピン
グ元素の濃度制御は困難となり、また別の熱源を基板近
傍におく必要があることから基板上での温度分布制御が
難しくなり、得られる薄膜の膜厚は均一にならず、ドー
ピング元素も均一にかつ再現性良く分（Ｈｉさせること
が難しかった。
等の有機亜鉛化合物の蒸気とジエチ硫黄等の（１゛機硫
黄化合物の蒸気とを気相中で熱分解させ、基板上に発光
層を成長させる有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）が
注１］されている。ＭＯＣＶＤ法においては、上記有機
金属化合物と発光センタとなるランクメイド元素をそれ
ぞれ独立にチャンバー内に送り込むことができるため、
ドーピング元素の濃度制御が容易であるという特徴があ
る。しかしながら従来、ドーピングに用いられているラ
ンクメイド元素の化合物は、蒸着法、スパッタリング法
で用いられているランタノイド元素のフッ化物や塩化物
であり、これらの化合物は非常に融点が高いため、ｌ’
１４０ｃＶＤ法を行う際に反応管内でこれらのランタノ
イド化合物を直接電子ビーム等で加熱することにより蒸
発させなければならない。そのため、実際にはドーピン
グ元素の濃度制御は困難となり、また別の熱源を基板近
傍におく必要があることから基板上での温度分布制御が
難しくなり、得られる薄膜の膜厚は均一にならず、ドー
ピング元素も均一にかつ再現性良く分（Ｈｉさせること
が難しかった。
［発明が解決しようとする問題点コ
本発明の１」的は、ＭＯＣＶＤ法を用いて発光層を得る
薄膜ＥＬ素子の製造方法において、発光層の膜厚分布を
悪化させることなく、簡便に発光層中ヘランタノイド元
素を均一にドーピングする方法を提（共することにある
。
薄膜ＥＬ素子の製造方法において、発光層の膜厚分布を
悪化させることなく、簡便に発光層中ヘランタノイド元
素を均一にドーピングする方法を提（共することにある
。
［問題点を解決するための手段］
本発明者等は上記問題点を解決するために鋭意検討を行
った結果、ＭＯＣＶＤ法を用いて発光層を得る際に、ド
ーピングに用いるランクメイド元素の化合物をランクメ
イド元素の有機化合物、特にランクメイド元素のシクロ
ペンタジェニル化合物とすることにより、簡便にランタ
ノイド元素を発光層にドーピングすることができること
を見出し、本発明を完成するに至った。
った結果、ＭＯＣＶＤ法を用いて発光層を得る際に、ド
ーピングに用いるランクメイド元素の化合物をランクメ
イド元素の有機化合物、特にランクメイド元素のシクロ
ペンタジェニル化合物とすることにより、簡便にランタ
ノイド元素を発光層にドーピングすることができること
を見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法
）を用いて発光層を得る薄膜ＥＬ素子の製造方法におい
て、発光層の発光センタとなる元素のドーピングにラン
クメイド元素のシクロペンタジェニル化合物を用いるこ
とを特徴とする薄膜ＥＬ素子の製造方法である。
）を用いて発光層を得る薄膜ＥＬ素子の製造方法におい
て、発光層の発光センタとなる元素のドーピングにラン
クメイド元素のシクロペンタジェニル化合物を用いるこ
とを特徴とする薄膜ＥＬ素子の製造方法である。
以下、本発明の一例を図面に基づいて説明する。
本発明による薄膜ＥＬ素子の製造方法によれば、ます第
７図に示すガラス基板等の透明基板１上にバターニング
した透明電極２を形成し、その後、この基板上に第一絶
縁層３を蒸着法、スパッタリング法、ＭＯＣＶＤ法等に
より形成する。
７図に示すガラス基板等の透明基板１上にバターニング
した透明電極２を形成し、その後、この基板上に第一絶
縁層３を蒸着法、スパッタリング法、ＭＯＣＶＤ法等に
より形成する。
次にこの基板を、例えば第２図に示すような反応管７内
のサセプター９上に置き、加熱装置８により加熱しなが
ら、反応管７内に母材を構成する旧材を含む有機金属化
合物の蒸気と有機硫黄化合物の蒸気をランクメイド元素
のシクロペンタジェニル化合物の蒸気と共にガス専大孔
１３より導入する。このことにより、ランクメイド元素
のシクロペンタジェニル化合物は他の有機金属化合物と
共に気相中で熱分解し、基板上にはランクメイド元素が
ドーピングされた発光層が成長する。このとき用いられ
る有機金属化合物は母材により異なるが、例えばジエチ
ル亜鉛ｚｎ（Ｃ２Ｈ５）２、とスージピバロイルメタナ
トストロンチウムＳｒ （Ｃ１ｔＨ１９０２） ２等の
■属の有機金属化合物等が用いられる。この有機金属化
合物は一種あるいは二種以上用いられる。また、有機硫
黄化合物としては、硫化水素Ｈ３、二硫化炭素Ｃ５２あ
るいはジエチル硫黄５（Ｃ２Ｈ５）２等の■属の有機硫
黄化合物等を例示することができる。上記の発光層成長
は、３００〜６００℃の温度下で行うことが好ましく、
この温度範囲において上記有機金属化合物の熱分解が同
時に効率良く行われるので、発光層中にランクメイド元
素が均一にドーピングされる。また、３００℃未満では
有機金属化合物の熱分解が充分行なわれず、６００℃を
越える場合、基板を構成するガラスが軟化してしまい絶
縁層の剥離を引起こすおそれがある。
のサセプター９上に置き、加熱装置８により加熱しなが
ら、反応管７内に母材を構成する旧材を含む有機金属化
合物の蒸気と有機硫黄化合物の蒸気をランクメイド元素
のシクロペンタジェニル化合物の蒸気と共にガス専大孔
１３より導入する。このことにより、ランクメイド元素
のシクロペンタジェニル化合物は他の有機金属化合物と
共に気相中で熱分解し、基板上にはランクメイド元素が
ドーピングされた発光層が成長する。このとき用いられ
る有機金属化合物は母材により異なるが、例えばジエチ
ル亜鉛ｚｎ（Ｃ２Ｈ５）２、とスージピバロイルメタナ
トストロンチウムＳｒ （Ｃ１ｔＨ１９０２） ２等の
■属の有機金属化合物等が用いられる。この有機金属化
合物は一種あるいは二種以上用いられる。また、有機硫
黄化合物としては、硫化水素Ｈ３、二硫化炭素Ｃ５２あ
るいはジエチル硫黄５（Ｃ２Ｈ５）２等の■属の有機硫
黄化合物等を例示することができる。上記の発光層成長
は、３００〜６００℃の温度下で行うことが好ましく、
この温度範囲において上記有機金属化合物の熱分解が同
時に効率良く行われるので、発光層中にランクメイド元
素が均一にドーピングされる。また、３００℃未満では
有機金属化合物の熱分解が充分行なわれず、６００℃を
越える場合、基板を構成するガラスが軟化してしまい絶
縁層の剥離を引起こすおそれがある。
ＭＯＣＶＤ法を行う際に導入される有機金属化合物の蒸
気はあらかじめ化合物を加熱することにより？１．ｌる
ことかでき、この蒸気はＨＳＮ、ＡｒＨｅ等のキャリア
ガスと共に反応管内に導入することができる。このとき
、ランタノイド元素のシクロペンタジェニル化合物の蒸
気の導入量を制御することにより、発光層中にドーピン
グするランタノイド元素の濃度を自由に制御することが
可能となる。
気はあらかじめ化合物を加熱することにより？１．ｌる
ことかでき、この蒸気はＨＳＮ、ＡｒＨｅ等のキャリア
ガスと共に反応管内に導入することができる。このとき
、ランタノイド元素のシクロペンタジェニル化合物の蒸
気の導入量を制御することにより、発光層中にドーピン
グするランタノイド元素の濃度を自由に制御することが
可能となる。
発光センタとなるランタノイド元素のシクロペンタジェ
ニル化合物は特に制限はしないが、Ｔｂ（ＣＨ） 、
Ｓｍ（ＣｓＨ５）３等の分解温度量下で化合物蒸気の得
られるを機金属化合物が好ましく用いられ、更に所望の
発光色を得るために、これらを二種以上用いても何ら差
支えない。
ニル化合物は特に制限はしないが、Ｔｂ（ＣＨ） 、
Ｓｍ（ＣｓＨ５）３等の分解温度量下で化合物蒸気の得
られるを機金属化合物が好ましく用いられ、更に所望の
発光色を得るために、これらを二種以上用いても何ら差
支えない。
上記のとおり、発光層を形成したのち、第二誘゛１ヒ体
層５、背面電極６を蒸着法、スパッタリング法、Ｍ Ｏ
ＣＶ Ｄ法等で形成することにより、薄膜ＥＬ素子が得
られる。
層５、背面電極６を蒸着法、スパッタリング法、Ｍ Ｏ
ＣＶ Ｄ法等で形成することにより、薄膜ＥＬ素子が得
られる。
［発明の効果コ
本発明の方法により得られた薄膜ＥＬ素子の発光層は、
膜厚が均一でピンホールの少ないものとなる。また、発
光センタのドーピングをランタノイド元素のシクロペン
タジェニル化合物を用いて行うことにより、簡便に発光
層中に均一にランタノイド元素を再現性良くドーピング
することが可能となる。従って、得られる薄膜ＥＬ素子
は耐久性及び輝度等の発光特性の優れたものとなる。
膜厚が均一でピンホールの少ないものとなる。また、発
光センタのドーピングをランタノイド元素のシクロペン
タジェニル化合物を用いて行うことにより、簡便に発光
層中に均一にランタノイド元素を再現性良くドーピング
することが可能となる。従って、得られる薄膜ＥＬ素子
は耐久性及び輝度等の発光特性の優れたものとなる。
［実施例］
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本
発明はｆｉＩらこれらに限定されるものではない。
発明はｆｉＩらこれらに限定されるものではない。
実施例１
一
第２図に示す薄膜ＥＬ素子を本発明の方法により作製し
た。
た。
酸化インジウムと酸化スズからなる透明導電膜を白°す
るガラス基板（コーニング社Ｍ ７０５９） ヲフォ
トリソグラフィによりパターニングし、ストライブ状の
透明電極２を形成し、透明電極２上に、酸化イツトリウ
ム（Ｙ２Ｏ２）を電子ビーム蒸着法により３０００人積
層した。次に、得られたガラス基板を第７図に示す反応
管７内のサセプター９上に置き、真空排気した後５００
℃まで加熱した。温度が一定となった後、Ｚｎ（ＣＨ）
、ＨＳ。
るガラス基板（コーニング社Ｍ ７０５９） ヲフォ
トリソグラフィによりパターニングし、ストライブ状の
透明電極２を形成し、透明電極２上に、酸化イツトリウ
ム（Ｙ２Ｏ２）を電子ビーム蒸着法により３０００人積
層した。次に、得られたガラス基板を第７図に示す反応
管７内のサセプター９上に置き、真空排気した後５００
℃まで加熱した。温度が一定となった後、Ｚｎ（ＣＨ）
、ＨＳ。
′１゛ｂ（Ｃ５Ｈ５）３をそれぞれＨ２ガスをキャリア
ガスとして反応管７内に導入し、６０００人の発光層４
を形成した。その後、発光層４上に電子ビーム蒸着法に
より酸化イツトリウム（Ｙ２Ｏ２）を３０００人積層し
、更にその上に電子ビーム蒸着法により背面電極６を１
０００人積層して薄膜ＥＬ素子を製造した。得られた薄
膜ＥＬ素子は均一で良好な緑色の発光を呈した。この薄
膜ＥＬ素子の輝度−電圧特性を第３図に示す。
ガスとして反応管７内に導入し、６０００人の発光層４
を形成した。その後、発光層４上に電子ビーム蒸着法に
より酸化イツトリウム（Ｙ２Ｏ２）を３０００人積層し
、更にその上に電子ビーム蒸着法により背面電極６を１
０００人積層して薄膜ＥＬ素子を製造した。得られた薄
膜ＥＬ素子は均一で良好な緑色の発光を呈した。この薄
膜ＥＬ素子の輝度−電圧特性を第３図に示す。
実施例２
発光センタとなるランタノイド元素のシクロペンタジェ
ニル化合物をＳｍ（Ｃ５Ｈ５）３とした以外は、実施例
１と同様の方法で薄膜ＥＬ素子を作製した。その結果、
薄膜ＥＬ素子は均一で良好な赤色の発光を呈した。
ニル化合物をＳｍ（Ｃ５Ｈ５）３とした以外は、実施例
１と同様の方法で薄膜ＥＬ素子を作製した。その結果、
薄膜ＥＬ素子は均一で良好な赤色の発光を呈した。
実施例３
■属の有機金属化合物をＳ「（Ｃ１、Ｈ１９ｏ２）２と
し、発光センタとなるランタノイド元素のシクロペンタ
ジェニル化合物をＴｂ（Ｃ５Ｈ５）３とした以外は、実
施例１と同様の方法で薄膜ＥＬ素子を作製した。その結
果、薄膜ＥＬ素子は均一で良好な緑色の発光を呈した。
し、発光センタとなるランタノイド元素のシクロペンタ
ジェニル化合物をＴｂ（Ｃ５Ｈ５）３とした以外は、実
施例１と同様の方法で薄膜ＥＬ素子を作製した。その結
果、薄膜ＥＬ素子は均一で良好な緑色の発光を呈した。
実施例４
■属の有機金属化合物をＣａ （Ｃ１□Ｈ１９ｏ２）２
とし、発光センタとなるランタノイド元素のシクロペン
タジェニル化合物をＴｂ（Ｃ５Ｈ５）３とした以外は、
実施例１と同様の方法で薄１１！ＥＬ素子を作製した。
とし、発光センタとなるランタノイド元素のシクロペン
タジェニル化合物をＴｂ（Ｃ５Ｈ５）３とした以外は、
実施例１と同様の方法で薄１１！ＥＬ素子を作製した。
その結果、薄膜ＥＬ素子は均一で良好な緑色の発光を呈
した。
した。
実施例５
■属の釘機金属化合物を５ｒ（Ｃ１□Ｈ１９０２）２、
ｚｎ（Ｃ２Ｈ５）２ Ｌ、発光センタとなるランタノイ
ド元素のシクロペンタジェニル化合物をＴｂ（Ｃ５Ｈ５
）３とした以外は、実施例１と同様の方法で薄膜ＥＬ素
子を作製した。その結果、薄膜ＥＬ素子は均一で良好な
緑色の発光を呈した。
ｚｎ（Ｃ２Ｈ５）２ Ｌ、発光センタとなるランタノイ
ド元素のシクロペンタジェニル化合物をＴｂ（Ｃ５Ｈ５
）３とした以外は、実施例１と同様の方法で薄膜ＥＬ素
子を作製した。その結果、薄膜ＥＬ素子は均一で良好な
緑色の発光を呈した。
１３：ガス導入口
を各々示す。
第１図はＭＯＣＶＤ装置の反応管の様子を示す。
第２図は二重絶縁（１が造型の薄膜ＥＬ素子の断面図を
示す。 第３図は実施例１により作製した薄膜ＥＬ素子の輝度−
電圧特性を示す。
示す。 第３図は実施例１により作製した薄膜ＥＬ素子の輝度−
電圧特性を示す。
Claims (1)
- 有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）を用いて発光層
を得る薄膜ＥＬ素子の製造方法において、発光層の発光
センタとなる元素のドーピングにランタノイド元素のシ
クロペンタジエニル化合物を用いることを特徴とする薄
膜ＥＬ素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63287603A JPH0265093A (ja) | 1987-11-17 | 1988-11-16 | 薄膜ｅｌ素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62-288402 | 1987-11-17 | ||
| JP28840287 | 1987-11-17 | ||
| JP63-131694 | 1988-05-31 | ||
| JP63287603A JPH0265093A (ja) | 1987-11-17 | 1988-11-16 | 薄膜ｅｌ素子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0265093A true JPH0265093A (ja) | 1990-03-05 |
Family
ID=26556792
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63287603A Pending JPH0265093A (ja) | 1987-11-17 | 1988-11-16 | 薄膜ｅｌ素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0265093A (ja) |
-
1988
- 1988-11-16 JP JP63287603A patent/JPH0265093A/ja active Pending
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