JPH0436992A - Ｅｌ素子の製造方法 - Google Patents
Ｅｌ素子の製造方法Info
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- JPH0436992A JPH0436992A JP2142789A JP14278990A JPH0436992A JP H0436992 A JPH0436992 A JP H0436992A JP 2142789 A JP2142789 A JP 2142789A JP 14278990 A JP14278990 A JP 14278990A JP H0436992 A JPH0436992 A JP H0436992A
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Landscapes
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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。
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、東面型デイスプレィ・デバイスとしてコンピ
ューターシステムの端末機等の表示装置に静止画像や動
画像の表示手段どして利用されるＥ Ｌ素子の製造方法
に関する。
ューターシステムの端末機等の表示装置に静止画像や動
画像の表示手段どして利用されるＥ Ｌ素子の製造方法
に関する。
Ｅ Ｌ素子の製造方法どしては、通常、ガラス基板等の
透明基板上にＩｎ２Ｏ５、ＳｎＯ２等からなる透明電極
を配列し、次に、第１誘電体層、発光中心どして０．Ｏ
１〜０． ４ｍｏ１％の希土類をドープした硫化ストロ
ンチウム（ＳｒＳ）等のアルカリ上類硫化物や硫化亜鉛
（Ｚ ｎ、 Ｓ ）からなる発光層、および第２誘電体
層を順次積層した後、へｌ、へ、ｆｆ−Ｎｉ合金等から
なる背面電極を配列するという工程からなるものであっ
た。
透明基板上にＩｎ２Ｏ５、ＳｎＯ２等からなる透明電極
を配列し、次に、第１誘電体層、発光中心どして０．Ｏ
１〜０． ４ｍｏ１％の希土類をドープした硫化ストロ
ンチウム（ＳｒＳ）等のアルカリ上類硫化物や硫化亜鉛
（Ｚ ｎ、 Ｓ ）からなる発光層、および第２誘電体
層を順次積層した後、へｌ、へ、ｆｆ−Ｎｉ合金等から
なる背面電極を配列するという工程からなるものであっ
た。
特に、前記工程によって形成される発光層は、その化学
量論的組成及び結晶性によって、発光輝度等のＥ Ｌ特
性が大きく左右されるものである。
量論的組成及び結晶性によって、発光輝度等のＥ Ｌ特
性が大きく左右されるものである。
例えば、特公昭６５−４ｍ２シ：一公報には、スパッタ
ガスとして、アルゴンと、窒素、ｌ＼リウム又はネオン
との混合ガスを用いてスパッタリングにより発光層の成
膜を行い、この発光層を３００〜４００°Ｃで熱処理す
ることにより発光層の膜の結晶性を改善できることが記
載されている。
ガスとして、アルゴンと、窒素、ｌ＼リウム又はネオン
との混合ガスを用いてスパッタリングにより発光層の成
膜を行い、この発光層を３００〜４００°Ｃで熱処理す
ることにより発光層の膜の結晶性を改善できることが記
載されている。
しかしながら、前記公報記載の方法では発光層をスパッ
タリングによって成膜する際に、スバッタガスとしてア
ルゴンと、窒素、ヘリウム又はネオンとの混合ガスを用
いた場合発光層の化学量論的組成に近い膜が得られるも
のの、結晶性については充分なものが得られず、これを
熱処理して結晶性を高めても、ある程度結晶性は高まる
ものの熱処理面の結晶性が良くないために充分な結晶性
を有する膜どはならず、発光特性の改善は不充分なもの
であった。
タリングによって成膜する際に、スバッタガスとしてア
ルゴンと、窒素、ヘリウム又はネオンとの混合ガスを用
いた場合発光層の化学量論的組成に近い膜が得られるも
のの、結晶性については充分なものが得られず、これを
熱処理して結晶性を高めても、ある程度結晶性は高まる
ものの熱処理面の結晶性が良くないために充分な結晶性
を有する膜どはならず、発光特性の改善は不充分なもの
であった。
さらに、前記公報の方法ではスバ・ツタリングによる発
光層の膜の結晶性が最良となるような成膜条件は基板温
度が３５０℃以上と高い温度のときとなるので、膜の結
晶性を高めようどするど、基板温度を高くしなければな
らず、基板温度が高くなると、例えば希土類をドープし
た硫化物からなる発光層の場合は蒸気圧の高い硫黄が欠
損しやすくなり化学量論的組成を有する発光層が得られ
なくなるという欠点があった。
光層の膜の結晶性が最良となるような成膜条件は基板温
度が３５０℃以上と高い温度のときとなるので、膜の結
晶性を高めようどするど、基板温度を高くしなければな
らず、基板温度が高くなると、例えば希土類をドープし
た硫化物からなる発光層の場合は蒸気圧の高い硫黄が欠
損しやすくなり化学量論的組成を有する発光層が得られ
なくなるという欠点があった。
したがって、本発明の目的は、スパッタリングにより、
従来の方法のように基板温度を高くしなくても結晶性に
優れ、化学量論的組成を有した発光層を成膜で八、それ
を熱処理するご４とにより、さらに結晶性を高め、発光
特性に優れたＥ Ｌ素子を作製てきる方法を提供するも
のである。
従来の方法のように基板温度を高くしなくても結晶性に
優れ、化学量論的組成を有した発光層を成膜で八、それ
を熱処理するご４とにより、さらに結晶性を高め、発光
特性に優れたＥ Ｌ素子を作製てきる方法を提供するも
のである。
本発明は、上記目的を達成するためになされたものであ
り、本発明のＥ Ｌ素子の製造方法は、透明基板上に透
明電極、第１誘電体層、発光層、第２誘電体層及び背面
電極を積層することにより得られるＥ Ｌ素子の製造方
法において、前記発光層を形成する工程がスパッタガス
としてキセノンを含有するガスを用いてスパッタリング
して、発光層を成膜する工程と、前記成膜された発光層
を熱処理する工程とを含むことを特徴としている。
り、本発明のＥ Ｌ素子の製造方法は、透明基板上に透
明電極、第１誘電体層、発光層、第２誘電体層及び背面
電極を積層することにより得られるＥ Ｌ素子の製造方
法において、前記発光層を形成する工程がスパッタガス
としてキセノンを含有するガスを用いてスパッタリング
して、発光層を成膜する工程と、前記成膜された発光層
を熱処理する工程とを含むことを特徴としている。
又、前記発光層をスパッタリングで形成する際のスパッ
タガス中のキセノンの量は装置内のスパッタガスに対し
てＧ Ｏｖ ｏ Ｉ ９６以北あることが好ましい。そ
れは、キセノンの量が６０ ｖ ｏ ］ ９６未満であ
ると、発光層の化学量論的組及び結晶性の改善の効果が
少ないからである。さらに、好ましくは８０ ｖ ｏ
１９６以上、である。
タガス中のキセノンの量は装置内のスパッタガスに対し
てＧ Ｏｖ ｏ Ｉ ９６以北あることが好ましい。そ
れは、キセノンの量が６０ ｖ ｏ ］ ９６未満であ
ると、発光層の化学量論的組及び結晶性の改善の効果が
少ないからである。さらに、好ましくは８０ ｖ ｏ
１９６以上、である。
又、スパッタリングの際にキセノンに混合できるガスと
しては、アルゴン、ネオン、ヘリウム等通常スパッタガ
スとして用いられるガスを使用することができる。
しては、アルゴン、ネオン、ヘリウム等通常スパッタガ
スとして用いられるガスを使用することができる。
そして、スパッタガスとしてキセノンを含有したガスを
使用することにより成膜時の基板温度を低温でスパッタ
リングしても結晶性が高く、化学量論的組成を有する発
光層が得られる。又、低温で発光層が成膜されているの
で、熱処理を行っても、化学量論的組成を維持したまま
発光層の結晶性をさらに高めることができる。
使用することにより成膜時の基板温度を低温でスパッタ
リングしても結晶性が高く、化学量論的組成を有する発
光層が得られる。又、低温で発光層が成膜されているの
で、熱処理を行っても、化学量論的組成を維持したまま
発光層の結晶性をさらに高めることができる。
このときの熱処理温度が３００°Ｃ未満であると熱処理
の効果が充分に現れず、７００℃を越えると発光層から
硫黄が欠損しやすくなるので、好ましくは３００〜７０
０℃が良い。又、熱処理時間も０．５時間未満であると
熱処理の効果が十分に現れず、また５時間を越えても熱
処理の改良効果はほとんど変らなくなる。
の効果が充分に現れず、７００℃を越えると発光層から
硫黄が欠損しやすくなるので、好ましくは３００〜７０
０℃が良い。又、熱処理時間も０．５時間未満であると
熱処理の効果が十分に現れず、また５時間を越えても熱
処理の改良効果はほとんど変らなくなる。
次に、本発明の実施例を示すが、本発明はこれらの実施
例に限定されるものではない。
例に限定されるものではない。
第１図は、本発明の一実施例にがかるＥ Ｌ素子の断面
図である。以下にこの第１図を参照にしながら本発明を
説明する。
図である。以下にこの第１図を参照にしながら本発明を
説明する。
まず、２４０Ｘ２４０ｍｎのアルミノシリケートガラス
（例えば、ＨＯＹＡ株式会社製の商品名ＮＡ４０）から
なる透明基板ｌに、スズ酸化物を混入した酸化インジウ
ムからなる透明薄導電膜（膜厚２０００人）を真空蒸着
法によって成膜した後、これにフォトリソグラフィー法
を施し、エツチング液として塩酸と塩化第２鉄との混合
溶液を用いてエツチング処理を施すことにより、複数の
帯状の透明電極２（第１図においてはその一つについて
長手方向の断面が示されている）を形成する。
（例えば、ＨＯＹＡ株式会社製の商品名ＮＡ４０）から
なる透明基板ｌに、スズ酸化物を混入した酸化インジウ
ムからなる透明薄導電膜（膜厚２０００人）を真空蒸着
法によって成膜した後、これにフォトリソグラフィー法
を施し、エツチング液として塩酸と塩化第２鉄との混合
溶液を用いてエツチング処理を施すことにより、複数の
帯状の透明電極２（第１図においてはその一つについて
長手方向の断面が示されている）を形成する。
次に、二酸化ケイ素をスパッタターゲットとして、アル
ゴン雰囲気、圧力０．４５Ｐａ、高周波出力３．３Ｗ／
ａｌ、の条件の下でスパッタを行い、前記透明電極２の
上に膜厚２００人程度のＳｉＯ２膜３を成膜する。
ゴン雰囲気、圧力０．４５Ｐａ、高周波出力３．３Ｗ／
ａｌ、の条件の下でスパッタを行い、前記透明電極２の
上に膜厚２００人程度のＳｉＯ２膜３を成膜する。
次に、シリコンをスパッタターゲットとして、窒素ガス
を約３０９６混入したアルゴン雰囲気、圧ＪｊＯ，４５
Ｐａ、高周波出力６．６Ｗ／ａｉの条件下で反応性スパ
ッタリングを行い、前記Ｓ ｊＯ２膜３の上に膜厚２０
００人程度発光ｊ＊Ｎ＋からなる′ｆ、１誘電体層４を
成膜する。
を約３０９６混入したアルゴン雰囲気、圧ＪｊＯ，４５
Ｐａ、高周波出力６．６Ｗ／ａｉの条件下で反応性スパ
ッタリングを行い、前記Ｓ ｊＯ２膜３の上に膜厚２０
００人程度発光ｊ＊Ｎ＋からなる′ｆ、１誘電体層４を
成膜する。
さらに、二酸化ケイ素をスパッタターゲットとじて、ア
ルゴン雰囲気、圧力０，４５Ｐａ、高周波出力３．３Ｗ
／ｃｎの条件下でスパッタリングを行い、前記第１誘電
体層４の上に膜厚３００人程発光５ｊＯｚから成る化合
物層５を成膜する。
ルゴン雰囲気、圧力０，４５Ｐａ、高周波出力３．３Ｗ
／ｃｎの条件下でスパッタリングを行い、前記第１誘電
体層４の上に膜厚３００人程発光５ｊＯｚから成る化合
物層５を成膜する。
その後、硫化ストロンチウム（ＳｒＳ）に発光中心物質
としてＣｅ ＣＩ ａを０，１ｍｏ１％ドープして焼結
したＳｒＳ：Ｃｃをスパッタターゲットとして、キセノ
ンガスをスパッタガスとし、圧力０、（ｉ５Ｐａ、高周
波出力３． ６Ｗ／ａｌ、基板温度２００°Ｃの条件下
でスパッタを行い、前記化合物層５の上に膜厚１０００
０人程度の発光層６を成膜する。
としてＣｅ ＣＩ ａを０，１ｍｏ１％ドープして焼結
したＳｒＳ：Ｃｃをスパッタターゲットとして、キセノ
ンガスをスパッタガスとし、圧力０、（ｉ５Ｐａ、高周
波出力３． ６Ｗ／ａｌ、基板温度２００°Ｃの条件下
でスパッタを行い、前記化合物層５の上に膜厚１０００
０人程度の発光層６を成膜する。
この後、発光層６を、真空中で６００°Ｃの温度で２時
間熱処理をする。
間熱処理をする。
しかる後、前記第１誘電体層４の成膜のときと同様に反
応性スパッタリング法によりＳｊ＋Ｎ４薄膜層７ａを約
ｌ０００発光度の厚さに成膜する。
応性スパッタリング法によりＳｊ＋Ｎ４薄膜層７ａを約
ｌ０００発光度の厚さに成膜する。
さらに、金属タンタルをスパッタターゲットとして、酸
素ガスを約３０％混入したアルゴン雰囲気、圧力０．６
Ｐａ、高周波出力６．６１Ｊ／ｃｄの条件下で反応性ス
パッタリングを行い、前記５ｉ８Ｎ、膜７ａの上に膜厚
２０００人程度発光ａ２Ｏ、薄膜層７ｂを成膜し、５ｊ
＝Ｎ＝薄膜７ａ及びＴａｚＯｓ薄膜層７ｂから成る第２
誘電体層７を形成する。
素ガスを約３０％混入したアルゴン雰囲気、圧力０．６
Ｐａ、高周波出力６．６１Ｊ／ｃｄの条件下で反応性ス
パッタリングを行い、前記５ｉ８Ｎ、膜７ａの上に膜厚
２０００人程度発光ａ２Ｏ、薄膜層７ｂを成膜し、５ｊ
＝Ｎ＝薄膜７ａ及びＴａｚＯｓ薄膜層７ｂから成る第２
誘電体層７を形成する。
最後に、Ｔ ａ ２０ ｓ薄膜層７ｂ上にＡｌｌ薄膜を
形成し、これにフォトリソグラフィー法を施した後、エ
ツチング液として硝酸とリン酸との混合溶液を用いてエ
ツチング処理を施して、複数の帯状の背面電極８を前記
各透明電極２とそれぞれ直交するように（第１図におい
て紙面垂直方向）形成する。
形成し、これにフォトリソグラフィー法を施した後、エ
ツチング液として硝酸とリン酸との混合溶液を用いてエ
ツチング処理を施して、複数の帯状の背面電極８を前記
各透明電極２とそれぞれ直交するように（第１図におい
て紙面垂直方向）形成する。
次に、比較例として、発光層６を形成する際にキセノン
ガスの代わりにアルゴン６０ ｖ ｏ Ｉ ９６、ヘリ
ウム４０ ｖ ｏ １９６の混合ガスを使用し基板温度
３５０°Ｃで作製した他は実施例と同様にしてＥＬ素子
を作製した。
ガスの代わりにアルゴン６０ ｖ ｏ Ｉ ９６、ヘリ
ウム４０ ｖ ｏ １９６の混合ガスを使用し基板温度
３５０°Ｃで作製した他は実施例と同様にしてＥＬ素子
を作製した。
第２図は、上述の実施例の方法によって製造したＥＬ素
子の発光輝度特性と、前記比較例の方法によって製造し
たＥＬ素子の発光輝度特性とを比較して示したグラフで
ある。第２図において、縦軸が発光輝度（単位： ｃ
ｄ／ｎ？、 ｃ ｄ ：キャンデラ）であり、横軸が印
加電圧（単位：ｖ）である。
子の発光輝度特性と、前記比較例の方法によって製造し
たＥＬ素子の発光輝度特性とを比較して示したグラフで
ある。第２図において、縦軸が発光輝度（単位： ｃ
ｄ／ｎ？、 ｃ ｄ ：キャンデラ）であり、横軸が印
加電圧（単位：ｖ）である。
そして、曲線Ａが本実施例による場合を示し、曲線Ｂが
比較例によるものを示している。
比較例によるものを示している。
上記グラフから明らかなように、本実施例によって製造
されたＥＬ素子は、前記比較例によって製造したＥＬ素
子に比較して格段に優れた発光輝度を有していることが
確認できた。
されたＥＬ素子は、前記比較例によって製造したＥＬ素
子に比較して格段に優れた発光輝度を有していることが
確認できた。
本実施例として、化合物層５に５ｉＯｚを用いたが、５
ｉＯｚの代わりにＺ ｒ Ｏｚ 、Ｔ ｊ ０２を用い
ても良く、又、特に化合物層５を設けなくても良い。
ｉＯｚの代わりにＺ ｒ Ｏｚ 、Ｔ ｊ ０２を用い
ても良く、又、特に化合物層５を設けなくても良い。
さらに、上述した実施例では、第１誘電体層として単層
を用い、第２誘電体層として復層を用いたが、それぞれ
が単層でも複層でも良い。さらに、誘電体層としては、
Ｓ ｉｓ Ｎ４ 、Ｔａｚ Ｏｓ、八Ｊ２２０ｓ 、Ｙ
２０１ 、ＺｒＯ２、ＢａＴａ２０ｇ 、ＰｂＴｊＯｓ
、シリコンオキシナイトライド等単層でもこれらを組
み合わせた複層でも良い。
を用い、第２誘電体層として復層を用いたが、それぞれ
が単層でも複層でも良い。さらに、誘電体層としては、
Ｓ ｉｓ Ｎ４ 、Ｔａｚ Ｏｓ、八Ｊ２２０ｓ 、Ｙ
２０１ 、ＺｒＯ２、ＢａＴａ２０ｇ 、ＰｂＴｊＯｓ
、シリコンオキシナイトライド等単層でもこれらを組
み合わせた複層でも良い。
さらに、透明電極２と第１誘電体層４との間の５１０２
膜３がなくてもよい。
膜３がなくてもよい。
また、発光層６は、ＣｅＣｌ３をドープしたＳｒＳとし
たが、ドーパントはＥｕＣＩ＝ 、ＳｍＣ］ｇ 、Ｐｒ
Ｃ］ｓ １．ＴｂＦｓ 、ＤｙＦｉ等の希土類化合物及
び希土類単体でもよく、ＳｒＳの代わりに、ＣａＳ、Ｂ
ａＳを用いてもよく、発光層６の形成の際に用いるター
ゲットとしては粉末等焼結したものでなくても良い。
たが、ドーパントはＥｕＣＩ＝ 、ＳｍＣ］ｇ 、Ｐｒ
Ｃ］ｓ １．ＴｂＦｓ 、ＤｙＦｉ等の希土類化合物及
び希土類単体でもよく、ＳｒＳの代わりに、ＣａＳ、Ｂ
ａＳを用いてもよく、発光層６の形成の際に用いるター
ゲットとしては粉末等焼結したものでなくても良い。
本実施例では、発光層成膜の基板温度を２００℃とした
が特に２００°Ｃでなくても良く、例えば硫黄等の蒸気
圧の高い物質が欠損しないような温度であれば良い。
が特に２００°Ｃでなくても良く、例えば硫黄等の蒸気
圧の高い物質が欠損しないような温度であれば良い。
以上詳述したように、本発明のＥ Ｌ素子の！！！遣方
法によれば、スパッタリングの際にスパッタガスとして
キセノンを含有するガスを用いることにより、基板温度
を高くしなくても結晶性に優れ、化学量論的組成を有し
た発光層が形成でき、それを熱処理することによりさら
に結晶性を高めることができるので、発光特性に優れた
Ｅ Ｌ素子となる。
法によれば、スパッタリングの際にスパッタガスとして
キセノンを含有するガスを用いることにより、基板温度
を高くしなくても結晶性に優れ、化学量論的組成を有し
た発光層が形成でき、それを熱処理することによりさら
に結晶性を高めることができるので、発光特性に優れた
Ｅ Ｌ素子となる。
第１図は本発明の一実施例によって製造されるＥＴ、素
子の断面図である。 第２図は、本発明の一実施例の方法によって製造したＥ
Ｌ素ｒと、比較例の方法によって製造したＥ Ｌ素子の
発光輝度特性を示すグラフである。 １・・・透明基板、２・・・透明電極、３・・・ＳｉＯ
２薄膜、４・・・第１誘電体層、５・・・化合物層、６
・・・発光層、７・・・第２誘電体層、７ａ−３ｉｓＮ
４薄膜、７ｂ”’ＴａｚＯａ薄膜、８・・・背面電極。 特許出願人 ポ・−ヤ株式会社
子の断面図である。 第２図は、本発明の一実施例の方法によって製造したＥ
Ｌ素ｒと、比較例の方法によって製造したＥ Ｌ素子の
発光輝度特性を示すグラフである。 １・・・透明基板、２・・・透明電極、３・・・ＳｉＯ
２薄膜、４・・・第１誘電体層、５・・・化合物層、６
・・・発光層、７・・・第２誘電体層、７ａ−３ｉｓＮ
４薄膜、７ｂ”’ＴａｚＯａ薄膜、８・・・背面電極。 特許出願人 ポ・−ヤ株式会社
Claims (1)
- １．透明基板上に透明電極、第１誘電体層、発光層、第
２誘電体層及び背面電極を積層することにより得られる
ＥＬ素子の製造方法において、前記発光層を形成する工
程が、スパッタガスとしてキセノンを含有するガスを用
いてスパッタリングして発光層を成膜する工程と、前記
成膜された発光層を熱処理する工程とを含むことを特徴
としたＥＬ素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2142789A JPH0436992A (ja) | 1990-05-31 | 1990-05-31 | Ｅｌ素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2142789A JPH0436992A (ja) | 1990-05-31 | 1990-05-31 | Ｅｌ素子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0436992A true JPH0436992A (ja) | 1992-02-06 |
Family
ID=15323647
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2142789A Pending JPH0436992A (ja) | 1990-05-31 | 1990-05-31 | Ｅｌ素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0436992A (ja) |
-
1990
- 1990-05-31 JP JP2142789A patent/JPH0436992A/ja active Pending
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