JPH04202284A - マルチカラーＥＬ素子のＺｎＳ：ＴｂＭｎＦ発光層の製造方法 - Google Patents
マルチカラーＥＬ素子のＺｎＳ：ＴｂＭｎＦ発光層の製造方法Info
- Publication number
- JPH04202284A JPH04202284A JP2325719A JP32571990A JPH04202284A JP H04202284 A JPH04202284 A JP H04202284A JP 2325719 A JP2325719 A JP 2325719A JP 32571990 A JP32571990 A JP 32571990A JP H04202284 A JPH04202284 A JP H04202284A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- zns
- emitting layer
- tbmnf
- light
- multicolor
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- Pending
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- Luminescent Compositions (AREA)
- 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、マルチカラーＥＬデイスプレィに有用なマル
チカラーＥＬ素子の発光層の製造方法に関し、さらに詳
しくは、Ｚ ｎ Ｓ ： ＴｂＭｎＦ薄膜を発光層に持
つＥＬ素子と緑色フィルター及び赤色フィルターを組み
合わせたマルチカラーＥＬ素子のＺｎＳ：ＴｂＭｎＦ発
光層の製造方法に関する。
チカラーＥＬ素子の発光層の製造方法に関し、さらに詳
しくは、Ｚ ｎ Ｓ ： ＴｂＭｎＦ薄膜を発光層に持
つＥＬ素子と緑色フィルター及び赤色フィルターを組み
合わせたマルチカラーＥＬ素子のＺｎＳ：ＴｂＭｎＦ発
光層の製造方法に関する。
〔従来の技術と発明か解決しようとする課題〕マルチカ
ラーＥＬ素子としては、従来、黄橙色発光を示すＺ ｎ
Ｓ ： Ｍ ｎの発光層と緑色発光を示すＺｎＳ ：
ＴｂＦの発光層とを交互に並置して形成するものが提
案されてきた（例えば、特開平１−２２１８９１号公報
）。このように構成すれば、電圧を印加する画素を選ぶ
ことによって、２種類の発光色が得られる。
ラーＥＬ素子としては、従来、黄橙色発光を示すＺ ｎ
Ｓ ： Ｍ ｎの発光層と緑色発光を示すＺｎＳ ：
ＴｂＦの発光層とを交互に並置して形成するものが提
案されてきた（例えば、特開平１−２２１８９１号公報
）。このように構成すれば、電圧を印加する画素を選ぶ
ことによって、２種類の発光色が得られる。
しかしながら、これを実現するためには、ガラス基板上
にＩＴＯ等の透明電極と語尾体からなる第１絶縁膜を順
次積層した後、まずＺｎＳ：Ｍｎ（あるいはＺｎＳ：Ｔ
ｂＦ）を成膜し、これをフォトリソグラフィー、エツチ
ングによってパターニングし、次にＺｎＳ：ＴｂＦ （
あるいはＺｎＳ：Ｍｎ）について同様の工程を行う必要
があり、その後第２絶縁膜及び背面電極を積層する。従
って、発光層の成膜工程が煩雑となり、またこの方式で
は一般に、警告色表示等に用いられる色純度の良い赤色
発光が得られないという問題がある。
にＩＴＯ等の透明電極と語尾体からなる第１絶縁膜を順
次積層した後、まずＺｎＳ：Ｍｎ（あるいはＺｎＳ：Ｔ
ｂＦ）を成膜し、これをフォトリソグラフィー、エツチ
ングによってパターニングし、次にＺｎＳ：ＴｂＦ （
あるいはＺｎＳ：Ｍｎ）について同様の工程を行う必要
があり、その後第２絶縁膜及び背面電極を積層する。従
って、発光層の成膜工程が煩雑となり、またこの方式で
は一般に、警告色表示等に用いられる色純度の良い赤色
発光が得られないという問題がある。
一方、マルチカラーＥＬ素子に用いるものではないか、
特公昭５２−４６５５２号公報には、赤色発光薄膜ＥＬ
としてのＺｎＳ：ＴｂＭｎＦ薄膜の成膜について記載さ
れており、このＺｎＳ：Ｔ ｂ Ｍ ｎ Ｆ薄膜は、Ｚ
ｎＳ粉末に弗化テルビウム（ＴｂＦ３）と金属Ｍｎ粉末
を混合させたものを円筒形に加圧成形してペレットを作
製し、これを電子ビーム蒸着法で基板上に成膜している
。
特公昭５２−４６５５２号公報には、赤色発光薄膜ＥＬ
としてのＺｎＳ：ＴｂＭｎＦ薄膜の成膜について記載さ
れており、このＺｎＳ：Ｔ ｂ Ｍ ｎ Ｆ薄膜は、Ｚ
ｎＳ粉末に弗化テルビウム（ＴｂＦ３）と金属Ｍｎ粉末
を混合させたものを円筒形に加圧成形してペレットを作
製し、これを電子ビーム蒸着法で基板上に成膜している
。
しかし、この方法では、
（ａ）イオウ欠損による欠陥準位が多数発生し、これが
ＥＬ効率を下げる。
ＥＬ効率を下げる。
（ｂ）ＴｂとＦは１：３の割合で結合した化合物で供給
されるので、これらの濃度比を変えることができない。
されるので、これらの濃度比を変えることができない。
（ｃ）ＭｎとＴｂ Ｆ３の濃度はペレットの組成で決ま
ってしまうので、不純物濃度を容易に変えることができ
ない。
ってしまうので、不純物濃度を容易に変えることができ
ない。
などの問題がある。このため、最適組成を持ち、欠陥準
位の少ない発光層が得られず、結果として高輝度マルチ
カラーＥＬ素子が得られていないのが現状である。
位の少ない発光層が得られず、結果として高輝度マルチ
カラーＥＬ素子が得られていないのが現状である。
従って、本発明の目的は、最適組成を持ち欠陥準位の少
ないＺｎＳ：ＴｂＭｎＦ薄膜を発光層に持つ高輝度マル
チカラーＥＬ素子を提供すべく、そのＺｎＳ：ＴｂＭｎ
Ｆ発光層を容易に製造できる方法を提供することにある
。
ないＺｎＳ：ＴｂＭｎＦ薄膜を発光層に持つ高輝度マル
チカラーＥＬ素子を提供すべく、そのＺｎＳ：ＴｂＭｎ
Ｆ発光層を容易に製造できる方法を提供することにある
。
本発明によれば、前記目的を達成するために、ＺｎＳ：
ＴｂＭｎＦ薄膜を発光層に持っＥＬ素子と緑色フィルタ
ー及び赤色フィルターを組み合わせたマルチカラーＥＬ
素子の発光層を製造するに当って、上記ＺｎＳ：ＴｂＭ
ｎＦ薄膜を、Ｚｎ、５ＳＴｂ、Ｍｎ及びＺｎＦ２をそれ
ぞれ独立に基板上に供給して蒸着し、成膜することを特
徴とするマルチカラーＥＬ素子のＺｎＳ：Ｔ ｂ Ｍ
ｎ Ｆ発光層の製造方法が提供される。
ＴｂＭｎＦ薄膜を発光層に持っＥＬ素子と緑色フィルタ
ー及び赤色フィルターを組み合わせたマルチカラーＥＬ
素子の発光層を製造するに当って、上記ＺｎＳ：ＴｂＭ
ｎＦ薄膜を、Ｚｎ、５ＳＴｂ、Ｍｎ及びＺｎＦ２をそれ
ぞれ独立に基板上に供給して蒸着し、成膜することを特
徴とするマルチカラーＥＬ素子のＺｎＳ：Ｔ ｂ Ｍ
ｎ Ｆ発光層の製造方法が提供される。
本発明者らは、ＺｎＳを母材とし、発光中心としてＴｂ
、、ＭｎをそれぞれＴｂＯ，２〜０．８ａｔ％（原子％
、以下同じ）、ＭｎＯ，１〜０．４ａｔ％、共付活剤と
してＦをＯ〜０，３ａｔ％ドープした単層膜を発光層に
用い、これと赤色フィルター及び緑色フィルターを組み
合せることにより、赤から緑にわたる広範な色純度の良
い表示色が得られ、また階調表示を用いることによって
これらの中間色も得られるマルチカラーＥＬ素子を開発
し、既に特許出願している（特願平２−２４８８９９号
）。このＺ ｎ Ｓ ： ＴｂＭｎＦ発光層からは、Ｔ
ｂ３＋イオンに起因する緑色発光と、Ｍ ｎ ２＋イオ
ンに起因していると思われる赤色発光が合成された発光
が得られる。このとき、Ｆ−１イオンはＴｂ３＋イオン
による緑色発光の強度を高め、Ｍ ｎ ２＋イオンの発
光スペクトルを長波長側にシフトさせる。従って、赤か
ら緑にわたる広範な発光スペクトルが得られる。
、、ＭｎをそれぞれＴｂＯ，２〜０．８ａｔ％（原子％
、以下同じ）、ＭｎＯ，１〜０．４ａｔ％、共付活剤と
してＦをＯ〜０，３ａｔ％ドープした単層膜を発光層に
用い、これと赤色フィルター及び緑色フィルターを組み
合せることにより、赤から緑にわたる広範な色純度の良
い表示色が得られ、また階調表示を用いることによって
これらの中間色も得られるマルチカラーＥＬ素子を開発
し、既に特許出願している（特願平２−２４８８９９号
）。このＺ ｎ Ｓ ： ＴｂＭｎＦ発光層からは、Ｔ
ｂ３＋イオンに起因する緑色発光と、Ｍ ｎ ２＋イオ
ンに起因していると思われる赤色発光が合成された発光
が得られる。このとき、Ｆ−１イオンはＴｂ３＋イオン
による緑色発光の強度を高め、Ｍ ｎ ２＋イオンの発
光スペクトルを長波長側にシフトさせる。従って、赤か
ら緑にわたる広範な発光スペクトルが得られる。
この赤から緑にわたる広範なスペクトルを持つ発光は、
赤と緑のカラーフィルターによって分離され、色純度の
良い赤色光、緑色光として外に取り出される。勿論、こ
の場合に階調表示を用いることによって、中間色も得る
ことができる。
赤と緑のカラーフィルターによって分離され、色純度の
良い赤色光、緑色光として外に取り出される。勿論、こ
の場合に階調表示を用いることによって、中間色も得る
ことができる。
本発明は、このようなマルチカラーＥＬ素子のＺｎＳ：
ＴｂＭｎＦ発光層の製造方法を提供するものである。本
発明のＺｎＳ：ＴｂＭｎＦ薄膜の発光層の製造方法によ
れば、Ｚ ｎ ％ Ｓ ｓＴｂＳＭｎ及びＺｎＦ２をそ
れぞれ独立に基板上に供給して蒸着するので、Ｓ供給量
を多用に設定し、Ｓ欠損による欠陥準位を減らせると共
に、ＴｂＳＭｎ、Ｆの濃度（あるいはこれらの比）に関
して任意の値に調整できる。従って、最適組成を持ち、
欠陥準位の少ないＺｎＳ：ＴｂＭｎＦ薄膜が得られる。
ＴｂＭｎＦ発光層の製造方法を提供するものである。本
発明のＺｎＳ：ＴｂＭｎＦ薄膜の発光層の製造方法によ
れば、Ｚ ｎ ％ Ｓ ｓＴｂＳＭｎ及びＺｎＦ２をそ
れぞれ独立に基板上に供給して蒸着するので、Ｓ供給量
を多用に設定し、Ｓ欠損による欠陥準位を減らせると共
に、ＴｂＳＭｎ、Ｆの濃度（あるいはこれらの比）に関
して任意の値に調整できる。従って、最適組成を持ち、
欠陥準位の少ないＺｎＳ：ＴｂＭｎＦ薄膜が得られる。
以下、実施例を示して本発明について具体的に説明する
が、本発明が下記実施例に限定されるものでないことは
もとよりである。
が、本発明が下記実施例に限定されるものでないことは
もとよりである。
本発明によるＺｎＳ：ＴｂＭｎＦ薄膜の成膜法に用いる
成膜装置の一例を第１図に示す。図中、１は真空チャン
バー、２は基板ホルダー兼基板ヒーター、３は基板であ
る。真空チャンバー１内には、それそ°れシャッター４
を有するＺｎ用蒸着源５ （Ｋセル）、Ｓ用蒸着源６、
Ｔｂ用蒸着源７、Ｍｎ用蒸着源８及びＺｎＦ２用蒸着源
９が設置されている。真空形成システムは、メインバル
ブ１０、デイフュージョンポンプ１１、ラフバルブ］２
、フォアバルブ１Ｂ及びロータリーポンプ１４から構成
されている。
成膜装置の一例を第１図に示す。図中、１は真空チャン
バー、２は基板ホルダー兼基板ヒーター、３は基板であ
る。真空チャンバー１内には、それそ°れシャッター４
を有するＺｎ用蒸着源５ （Ｋセル）、Ｓ用蒸着源６、
Ｔｂ用蒸着源７、Ｍｎ用蒸着源８及びＺｎＦ２用蒸着源
９が設置されている。真空形成システムは、メインバル
ブ１０、デイフュージョンポンプ１１、ラフバルブ］２
、フォアバルブ１Ｂ及びロータリーポンプ１４から構成
されている。
通常１０−’〜１０−６Ｔｏ ｒ ｒの真空下に、各蒸
着源５〜９から加熱により蒸発あるいは昇華した各蒸着
材料ＺｎＺｎＳ５ＳＴｂＳ、ＺｎＦ２は基板３に向って
噴出し、蒸着されて基板表面反応によりＺｎＳ：ＴｂＭ
ｎＦ薄膜を成膜する。
着源５〜９から加熱により蒸発あるいは昇華した各蒸着
材料ＺｎＺｎＳ５ＳＴｂＳ、ＺｎＦ２は基板３に向って
噴出し、蒸着されて基板表面反応によりＺｎＳ：ＴｂＭ
ｎＦ薄膜を成膜する。
第１図は成膜装置の一例を示すものであって、これに限
定されるものではなく、例えばＳは外部よりパイプ状の
経路を経て基板に向って供給するように構成してもよい
。
定されるものではなく、例えばＳは外部よりパイプ状の
経路を経て基板に向って供給するように構成してもよい
。
次に、本発明の方法によって作製されるＺｎＳ ・Ｔ
ｂ Ｍ ｎ Ｆ薄膜を発光層として用いたマルチカラー
ＥＬ素子の一例を第２図に示す。まず、ガラス基板１５
上にカラーフィルター１６及びＩＴＯからなる透明電極
１７を順次積層する。
ｂ Ｍ ｎ Ｆ薄膜を発光層として用いたマルチカラー
ＥＬ素子の一例を第２図に示す。まず、ガラス基板１５
上にカラーフィルター１６及びＩＴＯからなる透明電極
１７を順次積層する。
カラーフィルターは、赤色フィルターをＲ１緑色フィル
ターをＧで示しである。次いで、第１絶縁膜１８として
スパッタ法によりＴａ２０５を形成した後、前記第１図
に示す成膜装置によりＺｎＳ：ゴｂ Ｍ ｎ Ｆ発光層
１９を形成し、次いて第２絶縁膜２０を上記第１絶縁膜
と同様に形成し、最後にアルミニウムからなる背面電極
２１を形成する。透明電極１７と背面電極２１との間に
電圧を印加すると、赤色フィルターＲを通して赤色光が
、緑色フィルターＧを通して緑色光が取り出される。
ターをＧで示しである。次いで、第１絶縁膜１８として
スパッタ法によりＴａ２０５を形成した後、前記第１図
に示す成膜装置によりＺｎＳ：ゴｂ Ｍ ｎ Ｆ発光層
１９を形成し、次いて第２絶縁膜２０を上記第１絶縁膜
と同様に形成し、最後にアルミニウムからなる背面電極
２１を形成する。透明電極１７と背面電極２１との間に
電圧を印加すると、赤色フィルターＲを通して赤色光が
、緑色フィルターＧを通して緑色光が取り出される。
フィルターの組合せ方は上記方式に限らず、第３図に示
す方式でもよい。この場合、ガラス基板１５上に背面電
極２１か積層され、一方、透明電極１７は第２絶縁膜２
０上に積層され、その上にカラーフィルター１６が積層
される。
す方式でもよい。この場合、ガラス基板１５上に背面電
極２１か積層され、一方、透明電極１７は第２絶縁膜２
０上に積層され、その上にカラーフィルター１６が積層
される。
赤色光及び緑色光は、それぞれ上記のように配設された
赤色フィルターＲ及び緑色フィルターＧを通して上方に
取り出される。
赤色フィルターＲ及び緑色フィルターＧを通して上方に
取り出される。
以上のように、本発明の方法によれば、最適組成を持ち
、欠陥準位の少ないＺ ｎ Ｓ ： ＴｂＭｎＦ薄膜を
発光層に持つ高輝度マルチカラーＥＬ素子が生産性よく
容易に得られる。
、欠陥準位の少ないＺ ｎ Ｓ ： ＴｂＭｎＦ薄膜を
発光層に持つ高輝度マルチカラーＥＬ素子が生産性よく
容易に得られる。
第１図は本発明によるＺｎＳ：ＴｂＭｎＦ薄膜の成膜法
に用いる成膜装置の一例を示す概略構成図、第２図はＺ
ｎＳ：ＴｂＭｎＦ発光層を持つマルチカラーＥＬ素子の
概略構成図、第３図は他のマルチカラーＥＬ素子の構成
例を示す概略構成図である。 １は真空チャンバー、２は基板ホルダー兼基板ヒーター
、３は基板、４はシャッター、５はＺｎ用蒸着源、６は
Ｓ用蒸着源、７ばＴｂ用蒸着源、８はＭｎ用蒸着源、９
はＺｎＦ２用蒸着源、１５はガラス基板、１６はカラー
フィルター、１７は透明電極、１８は第１絶縁膜、１９
はＺｎＳ：ＴｂＭｎＦ発光層、２０は第２絶縁膜、２１
は背面電極。 出願人 株式会社 小 松 製 作 所代理人 弁
理士 米 原 正 章
に用いる成膜装置の一例を示す概略構成図、第２図はＺ
ｎＳ：ＴｂＭｎＦ発光層を持つマルチカラーＥＬ素子の
概略構成図、第３図は他のマルチカラーＥＬ素子の構成
例を示す概略構成図である。 １は真空チャンバー、２は基板ホルダー兼基板ヒーター
、３は基板、４はシャッター、５はＺｎ用蒸着源、６は
Ｓ用蒸着源、７ばＴｂ用蒸着源、８はＭｎ用蒸着源、９
はＺｎＦ２用蒸着源、１５はガラス基板、１６はカラー
フィルター、１７は透明電極、１８は第１絶縁膜、１９
はＺｎＳ：ＴｂＭｎＦ発光層、２０は第２絶縁膜、２１
は背面電極。 出願人 株式会社 小 松 製 作 所代理人 弁
理士 米 原 正 章
Claims (1)
- ＺｎＳ：ＴｂＭｎＦ薄膜を発光層に持つＥＬ素子と緑
色フィルター及び赤色フィルターを組み合わせたマルチ
カラーＥＬ素子の発光層を製造するに当って、上記Ｚｎ
Ｓ：ＴｂＭｎＦ薄膜を、Ｚｎ、Ｓ、Ｔｂ、Ｍｎ及びＺｎ
Ｆ＿２をそれぞれ独立に基板上に供給して蒸着し、成膜
することを特徴とするマルチカラーＥＬ素子のＺｎＳ：
ＴｂＭｎＦ発光層の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2325719A JPH04202284A (ja) | 1990-11-29 | 1990-11-29 | マルチカラーＥＬ素子のＺｎＳ：ＴｂＭｎＦ発光層の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2325719A JPH04202284A (ja) | 1990-11-29 | 1990-11-29 | マルチカラーＥＬ素子のＺｎＳ：ＴｂＭｎＦ発光層の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04202284A true JPH04202284A (ja) | 1992-07-23 |
Family
ID=18179927
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2325719A Pending JPH04202284A (ja) | 1990-11-29 | 1990-11-29 | マルチカラーＥＬ素子のＺｎＳ：ＴｂＭｎＦ発光層の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04202284A (ja) |
-
1990
- 1990-11-29 JP JP2325719A patent/JPH04202284A/ja active Pending
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