JPH07122364A - 蛍光体薄膜とその製造方法および薄膜ｅｌパネル - Google Patents
蛍光体薄膜とその製造方法および薄膜ｅｌパネルInfo
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- JPH07122364A JPH07122364A JP5263815A JP26381593A JPH07122364A JP H07122364 A JPH07122364 A JP H07122364A JP 5263815 A JP5263815 A JP 5263815A JP 26381593 A JP26381593 A JP 26381593A JP H07122364 A JPH07122364 A JP H07122364A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 フィルタを必要としない、赤から青までの広
範囲にわたる多色ＥＬを実現する。 【構成】 ガラス１上に透明電極２と下部絶縁膜３を順
次堆積させてＥＬ素子用の基板４とした。基板４上に、
蛍光体薄膜５を６００〜８００ｎｍ形成した。蛍光体薄
膜５上に、上部絶縁膜６を堆積させた後、背面電極７を
堆積して薄膜ＥＬ素子とした。蛍光体薄膜５は、ＡＢ2
Ｃ4 ：Ｒｅの構造式で表わされる化合物を主体とする蛍
光体薄膜であって、ＡがＭｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ，Ｅｕ
およびＹｂから選ばれた少なくとも一つの元素であり、
ＢがＡｌ，ＧａおよびＩｎから選ばれた少なくとも一つ
の元素であり、ＣがＳおよびＳｅから選ばれた少なくと
も一つの元素であり、Ｒｅが希土類の添加物である。
範囲にわたる多色ＥＬを実現する。 【構成】 ガラス１上に透明電極２と下部絶縁膜３を順
次堆積させてＥＬ素子用の基板４とした。基板４上に、
蛍光体薄膜５を６００〜８００ｎｍ形成した。蛍光体薄
膜５上に、上部絶縁膜６を堆積させた後、背面電極７を
堆積して薄膜ＥＬ素子とした。蛍光体薄膜５は、ＡＢ2
Ｃ4 ：Ｒｅの構造式で表わされる化合物を主体とする蛍
光体薄膜であって、ＡがＭｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ，Ｅｕ
およびＹｂから選ばれた少なくとも一つの元素であり、
ＢがＡｌ，ＧａおよびＩｎから選ばれた少なくとも一つ
の元素であり、ＣがＳおよびＳｅから選ばれた少なくと
も一つの元素であり、Ｒｅが希土類の添加物である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、薄型で表示の視認性
が優れ、ＯＡ機器等の端末ディスプレイとして最適であ
り、多色表示薄膜ＥＬパネルへ応用できる薄膜ＥＬ素子
の蛍光体薄膜とその製造方法およびそれを用いた薄膜Ｅ
Ｌパネルに関するものである。
が優れ、ＯＡ機器等の端末ディスプレイとして最適であ
り、多色表示薄膜ＥＬパネルへ応用できる薄膜ＥＬ素子
の蛍光体薄膜とその製造方法およびそれを用いた薄膜Ｅ
Ｌパネルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、薄膜ＥＬ素子の蛍光体薄膜の母体
材料として、硫化亜鉛、硫化カルシウム、硫化ストロン
チウム、セレン化亜鉛、セレン化ストロンチウム等のII
−VI族化合物半導体が、また母体材料に添加する発光中
心となる元素として、マンガンやテルビウム、サマリウ
ム、ツリウム、ユーロピウム、セリウム等の希土類元素
が知られている。多色表示薄膜ＥＬパネル、なかでも、
フルカラー表示が可能なＥＬパネルを作製するために
は、蛍光体薄膜から、高輝度かつ高色純度の赤、緑、青
の３種類の発光を得る必要がある。ＺｎＳ：Ｍｎ蛍光体
薄膜からの黄橙色光の赤色成分をＣｄＳＳｅや有機化合
物の赤色フィルタを用いて分離することにより得られる
赤色発光、ならびに、ＺｎＳ：Ｍｎ蛍光体薄膜からの黄
橙色光の緑色成分を有機化合物の緑色フィルタを用いて
分離することにより得られる緑色発光やＺｎＳ：Ｔｂ蛍
光体薄膜からの緑色発光が、現在、多色表示薄膜ＥＬパ
ネルに用いられている。青色発光としては、ＳｒＳ：Ｃ
ｅ蛍光体薄膜から得られる高輝度の青緑色発光が知られ
ている。青色フィルタと組み合わせることにより、色純
度の良い青色発光を得ることができる。
材料として、硫化亜鉛、硫化カルシウム、硫化ストロン
チウム、セレン化亜鉛、セレン化ストロンチウム等のII
−VI族化合物半導体が、また母体材料に添加する発光中
心となる元素として、マンガンやテルビウム、サマリウ
ム、ツリウム、ユーロピウム、セリウム等の希土類元素
が知られている。多色表示薄膜ＥＬパネル、なかでも、
フルカラー表示が可能なＥＬパネルを作製するために
は、蛍光体薄膜から、高輝度かつ高色純度の赤、緑、青
の３種類の発光を得る必要がある。ＺｎＳ：Ｍｎ蛍光体
薄膜からの黄橙色光の赤色成分をＣｄＳＳｅや有機化合
物の赤色フィルタを用いて分離することにより得られる
赤色発光、ならびに、ＺｎＳ：Ｍｎ蛍光体薄膜からの黄
橙色光の緑色成分を有機化合物の緑色フィルタを用いて
分離することにより得られる緑色発光やＺｎＳ：Ｔｂ蛍
光体薄膜からの緑色発光が、現在、多色表示薄膜ＥＬパ
ネルに用いられている。青色発光としては、ＳｒＳ：Ｃ
ｅ蛍光体薄膜から得られる高輝度の青緑色発光が知られ
ている。青色フィルタと組み合わせることにより、色純
度の良い青色発光を得ることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、蛍光体
の母体材料や発光中心材料が有する化学的あるいは物理
的な性質が、個々の材料により異なっているために、蛍
光体薄膜の種類によって、高い輝度を得るための製膜方
法が異なるために、多色薄膜ＥＬパネルの製造工程が、
複種類の製膜装置が必要になるなどの理由により、一層
複雑になり、パネルの製造コストが高くなる問題があっ
た。例えば、前記ＺｎＳ：Ｍｎ蛍光体薄膜は、抵抗線加
熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、原子層エピタキシャル
（ＡＬＥ）法を用いて製膜することにより、高い輝度が
得られている。また、ＺｎＳ：Ｔｂ蛍光体薄膜は高周波
スパッタ法、そして、ＳｒＳ：Ｃｅ蛍光体薄膜は電子ビ
ーム蒸着法を用いて製膜することにより高い輝度が得ら
れている。上記問題を解決するために、同一の製膜手法
や製膜装置を用いて高い輝度を得ることが可能となる、
化学的あるいは物理的な性質が類似した、蛍光体母体材
料や発光中心材料が求められていた。
の母体材料や発光中心材料が有する化学的あるいは物理
的な性質が、個々の材料により異なっているために、蛍
光体薄膜の種類によって、高い輝度を得るための製膜方
法が異なるために、多色薄膜ＥＬパネルの製造工程が、
複種類の製膜装置が必要になるなどの理由により、一層
複雑になり、パネルの製造コストが高くなる問題があっ
た。例えば、前記ＺｎＳ：Ｍｎ蛍光体薄膜は、抵抗線加
熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、原子層エピタキシャル
（ＡＬＥ）法を用いて製膜することにより、高い輝度が
得られている。また、ＺｎＳ：Ｔｂ蛍光体薄膜は高周波
スパッタ法、そして、ＳｒＳ：Ｃｅ蛍光体薄膜は電子ビ
ーム蒸着法を用いて製膜することにより高い輝度が得ら
れている。上記問題を解決するために、同一の製膜手法
や製膜装置を用いて高い輝度を得ることが可能となる、
化学的あるいは物理的な性質が類似した、蛍光体母体材
料や発光中心材料が求められていた。
【０００４】また、従来の前記蛍光体薄膜（ＺｎＳ：Ｍ
ｎ、ＺｎＳ：Ｔｂ、ＳｒＳ：Ｃｅ）を用いて、多色薄膜
ＥＬパネルを作製した場合、赤、緑、青の発光を得るた
めに、ＣｄＳＳｅや有機化合物のフィルタを必要とする
場合が多く、多色薄膜ＥＬパネルの製造工程がより複雑
になる問題や、フィルタを透過することにより透過前の
輝度の１０〜６０％にまで輝度が低下して、パネルの画
像が暗くなる問題があった。上記問題を解決するため
に、フィルタを用いなくとも色純度の良好な赤、緑、青
の発光を得ることができる蛍光体薄膜が求められてい
た。
ｎ、ＺｎＳ：Ｔｂ、ＳｒＳ：Ｃｅ）を用いて、多色薄膜
ＥＬパネルを作製した場合、赤、緑、青の発光を得るた
めに、ＣｄＳＳｅや有機化合物のフィルタを必要とする
場合が多く、多色薄膜ＥＬパネルの製造工程がより複雑
になる問題や、フィルタを透過することにより透過前の
輝度の１０〜６０％にまで輝度が低下して、パネルの画
像が暗くなる問題があった。上記問題を解決するため
に、フィルタを用いなくとも色純度の良好な赤、緑、青
の発光を得ることができる蛍光体薄膜が求められてい
た。
【０００５】この発明は、フィルタを必要としない、赤
から青までの広範囲にわたる多色ＥＬを得ることを目的
とする。また、この発明は、多色表示薄膜ＥＬパネルの
製造工程を簡略化し、多色表示薄膜ＥＬパネルの製造コ
ストを低減することを目的とする。
から青までの広範囲にわたる多色ＥＬを得ることを目的
とする。また、この発明は、多色表示薄膜ＥＬパネルの
製造工程を簡略化し、多色表示薄膜ＥＬパネルの製造コ
ストを低減することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明の蛍光体薄膜
は、ＡＢ2 Ｃ4 ：Ｒｅの構造式で表わされる化合物を主
体とする蛍光体薄膜であって、ＡがＭｇ，Ｃａ，Ｓｒ，
Ｂａ，ＥｕおよびＹｂから選ばれた少なくとも一つの元
素であり、ＢがＡｌ，ＧａおよびＩｎから選ばれた少な
くとも一つの元素であり、ＣがＳおよびＳｅから選ばれ
た少なくとも一つの元素であり、Ｒｅが希土類の添加物
であることを特徴とする。
は、ＡＢ2 Ｃ4 ：Ｒｅの構造式で表わされる化合物を主
体とする蛍光体薄膜であって、ＡがＭｇ，Ｃａ，Ｓｒ，
Ｂａ，ＥｕおよびＹｂから選ばれた少なくとも一つの元
素であり、ＢがＡｌ，ＧａおよびＩｎから選ばれた少な
くとも一つの元素であり、ＣがＳおよびＳｅから選ばれ
た少なくとも一つの元素であり、Ｒｅが希土類の添加物
であることを特徴とする。
【０００７】この発明の蛍光体薄膜は、Ｃを構成する元
素を有する水素化物のガスをスパッタガス中に含む反応
性スパッタ法、あるいは、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｒｅを構成する
各元素を一種類以上有する複数の蒸気ガスを独立に制御
して基板表面に供給して薄膜を形成する製膜手法により
製膜される。さらに、この発明の蛍光体薄膜を数種類用
いて多色表示薄膜ＥＬパネルを製造する。
素を有する水素化物のガスをスパッタガス中に含む反応
性スパッタ法、あるいは、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｒｅを構成する
各元素を一種類以上有する複数の蒸気ガスを独立に制御
して基板表面に供給して薄膜を形成する製膜手法により
製膜される。さらに、この発明の蛍光体薄膜を数種類用
いて多色表示薄膜ＥＬパネルを製造する。
【０００８】Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｒｅを構成する各元素を一種
類以上有する複数の蒸気ガスを独立に制御して基板表面
に供給して薄膜を形成する製膜手法には、反応性蒸着法
と、分子線エピタキシー（ＭＢＥ）法と、ハロゲン輸送
化学的気相成長（ＣＶＤ）法と、ＡＬＥ法（別称：間欠
ＣＶＤ法）が含まれる。反応性蒸着法は、個別にガス化
されたＡとＢとを構成する各々の金属蒸気と、ガス化さ
れたＲｅのハロゲン化物の蒸気と、Ｃを構成する元素を
有する水素化物のガスとを、基板表面に供給して蛍光体
薄膜を形成する。
類以上有する複数の蒸気ガスを独立に制御して基板表面
に供給して薄膜を形成する製膜手法には、反応性蒸着法
と、分子線エピタキシー（ＭＢＥ）法と、ハロゲン輸送
化学的気相成長（ＣＶＤ）法と、ＡＬＥ法（別称：間欠
ＣＶＤ法）が含まれる。反応性蒸着法は、個別にガス化
されたＡとＢとを構成する各々の金属蒸気と、ガス化さ
れたＲｅのハロゲン化物の蒸気と、Ｃを構成する元素を
有する水素化物のガスとを、基板表面に供給して蛍光体
薄膜を形成する。
【０００９】分子線エピタキシー（ＭＢＥ）法は、個別
にガス化されたＡとＢとＣとＲｅとを構成する各々の金
属蒸気を、基板表面に供給して蛍光体薄膜を形成する。
ハロゲン輸送化学的気相成長（ＣＶＤ）法は、個別にガ
ス化されたＡとＢとＲｅの各ハロゲン化物の蒸気と、Ｃ
を構成する元素を有する水素化物のガスとを、基板表面
に供給して蛍光体薄膜を形成する。
にガス化されたＡとＢとＣとＲｅとを構成する各々の金
属蒸気を、基板表面に供給して蛍光体薄膜を形成する。
ハロゲン輸送化学的気相成長（ＣＶＤ）法は、個別にガ
ス化されたＡとＢとＲｅの各ハロゲン化物の蒸気と、Ｃ
を構成する元素を有する水素化物のガスとを、基板表面
に供給して蛍光体薄膜を形成する。
【００１０】ＡＬＥ法（別称：間欠ＣＶＤ法）は、複数
の蒸気ガスを基板表面に交互に供給して蛍光体薄膜を形
成する。
の蒸気ガスを基板表面に交互に供給して蛍光体薄膜を形
成する。
【００１１】
【作用】この発明によれば、フィルタを必要としない、
赤から青までの、広範囲にわたる多色ＥＬを得ることが
できる。とりわけ、ＳｒＩｎ2 Ｓ4 ：Ｅｕ蛍光体薄膜は
色純度の良好な高輝度赤色発光を、ＳｒＧａ2 Ｓ4 ：Ｅ
ｕ蛍光体薄膜は色純度の良好な高輝度緑色発光を実現す
ることができる。添加物である希土類は、化合物の中で
希土類イオンとして存在し、発光中心として働く。この
場合、希土類イオンが有する４ｆ電子が持つエネルギー
に起因した発光色が得られる。添加量ｘの値は０．００
１〜０．１、すなわち、発光中心となる希土類元素の含
有量は０．１〜１０原子％が望ましい。
赤から青までの、広範囲にわたる多色ＥＬを得ることが
できる。とりわけ、ＳｒＩｎ2 Ｓ4 ：Ｅｕ蛍光体薄膜は
色純度の良好な高輝度赤色発光を、ＳｒＧａ2 Ｓ4 ：Ｅ
ｕ蛍光体薄膜は色純度の良好な高輝度緑色発光を実現す
ることができる。添加物である希土類は、化合物の中で
希土類イオンとして存在し、発光中心として働く。この
場合、希土類イオンが有する４ｆ電子が持つエネルギー
に起因した発光色が得られる。添加量ｘの値は０．００
１〜０．１、すなわち、発光中心となる希土類元素の含
有量は０．１〜１０原子％が望ましい。
【００１２】さらに、Ｃを構成する元素を有する水素化
物のガスをスパッタガス中に含む反応性スパッタ法、あ
るいはＡ、Ｂ、Ｃ、Ｒｅを構成する各金属元素を一種類
以上有する複数の蒸気ガスを独立に制御して基板表面に
供給する製膜手法により蛍光体薄膜を形成することによ
って、多種類の蛍光体薄膜を同一の製膜装置で製膜する
ことができ、多色表示薄膜ＥＬパネルを複種類の蛍光体
薄膜を有するパネルとすることによって、多色表示薄膜
ＥＬパネルの製造工程が簡略化でき、多色表示薄膜ＥＬ
パネルの製造コストを低減できる。
物のガスをスパッタガス中に含む反応性スパッタ法、あ
るいはＡ、Ｂ、Ｃ、Ｒｅを構成する各金属元素を一種類
以上有する複数の蒸気ガスを独立に制御して基板表面に
供給する製膜手法により蛍光体薄膜を形成することによ
って、多種類の蛍光体薄膜を同一の製膜装置で製膜する
ことができ、多色表示薄膜ＥＬパネルを複種類の蛍光体
薄膜を有するパネルとすることによって、多色表示薄膜
ＥＬパネルの製造工程が簡略化でき、多色表示薄膜ＥＬ
パネルの製造コストを低減できる。
【００１３】
【実施例】（第１の実施例）以下に、この発明の第１の
実施例について図面を参照しながら説明する。図１はこ
の発明を適用できる薄膜ＥＬ素子の断面図である。ガラ
ス１上に、錫を添加した酸化インジウム（ＩＴＯ）の透
明電極２と、酸窒化珪素（ＳｉＯＮ）の下部絶縁膜３を
高周波スパッタ法を用いて順次堆積させてＥＬ素子用の
基板４とした。基板４上に、蛍光体薄膜５を６００〜８
００ｎｍ形成した。蛍光体薄膜５上に、タンタル酸バリ
ウム（ＢａＴａ2 Ｏx ；ｘは約６）の上部絶縁膜６を高
周波スパッタ法を用いて堆積させた後、アルミニウム
（Ａｌ）の背面電極７を電子線加熱蒸着法で堆積して、
薄膜ＥＬ素子とした。ＩＴＯの透明電極２とＡｌの背面
電極７との間に、周波数１ｋＨｚの交流電圧を印加し
て、薄膜ＥＬ素子を駆動した。
実施例について図面を参照しながら説明する。図１はこ
の発明を適用できる薄膜ＥＬ素子の断面図である。ガラ
ス１上に、錫を添加した酸化インジウム（ＩＴＯ）の透
明電極２と、酸窒化珪素（ＳｉＯＮ）の下部絶縁膜３を
高周波スパッタ法を用いて順次堆積させてＥＬ素子用の
基板４とした。基板４上に、蛍光体薄膜５を６００〜８
００ｎｍ形成した。蛍光体薄膜５上に、タンタル酸バリ
ウム（ＢａＴａ2 Ｏx ；ｘは約６）の上部絶縁膜６を高
周波スパッタ法を用いて堆積させた後、アルミニウム
（Ａｌ）の背面電極７を電子線加熱蒸着法で堆積して、
薄膜ＥＬ素子とした。ＩＴＯの透明電極２とＡｌの背面
電極７との間に、周波数１ｋＨｚの交流電圧を印加し
て、薄膜ＥＬ素子を駆動した。
【００１４】以下、第１の実施例の蛍光体薄膜の製造方
法を説明する。この第１の実施例の蛍光体薄膜は、発光
中心となる希土類元素がＥｕであるＳｒＧａ2 Ｓ4 ：Ｅ
ｕ蛍光体薄膜である。図２はこの第１の実施例の蛍光体
薄膜の製造装置である高周波スパッタ装置の概念図であ
る。
法を説明する。この第１の実施例の蛍光体薄膜は、発光
中心となる希土類元素がＥｕであるＳｒＧａ2 Ｓ4 ：Ｅ
ｕ蛍光体薄膜である。図２はこの第１の実施例の蛍光体
薄膜の製造装置である高周波スパッタ装置の概念図であ
る。
【００１５】スパッタターゲット８として、ＳｒＧａ2
Ｓ4 ：Ｅｕ蛍光体粉末を用いた。発光中心となる希土類
の添加物であるＥｕの添加量は、５原子％、すなわち、
ｘ＝０．０５とした。Ａｒ＋５％Ｈ2 Ｓ混合ガスをスパ
ッタガス９とした。１０はガス導入バルブ、１１は高周
波電源、１２は絶縁体、１３は真空槽、１４は主バル
ブ、１５は油拡散ポンプ、１６は油回転ポンプ、であ
る。基板温度３００〜６００℃、ガス圧５Ｐａ、高周波
電力密度３．８Ｗ／ｃｍ2 のスパッタ条件のもとで、ス
パッタ速度、約１０ｎｍ／ｍｉｎが得られた。上記スパ
ッタ条件のもとで、基板４上に、Ｓｒ−Ｅｕ−Ｇａ−Ｓ
からなる薄膜を製造した後、真空中で６５０℃１時間の
熱処理を行うことにより、優れたＥＬ特性を示すＳｒＧ
ａ2 Ｓ4 ：Ｅｕ蛍光体薄膜を製造することができた。
Ｓ4 ：Ｅｕ蛍光体粉末を用いた。発光中心となる希土類
の添加物であるＥｕの添加量は、５原子％、すなわち、
ｘ＝０．０５とした。Ａｒ＋５％Ｈ2 Ｓ混合ガスをスパ
ッタガス９とした。１０はガス導入バルブ、１１は高周
波電源、１２は絶縁体、１３は真空槽、１４は主バル
ブ、１５は油拡散ポンプ、１６は油回転ポンプ、であ
る。基板温度３００〜６００℃、ガス圧５Ｐａ、高周波
電力密度３．８Ｗ／ｃｍ2 のスパッタ条件のもとで、ス
パッタ速度、約１０ｎｍ／ｍｉｎが得られた。上記スパ
ッタ条件のもとで、基板４上に、Ｓｒ−Ｅｕ−Ｇａ−Ｓ
からなる薄膜を製造した後、真空中で６５０℃１時間の
熱処理を行うことにより、優れたＥＬ特性を示すＳｒＧ
ａ2 Ｓ4 ：Ｅｕ蛍光体薄膜を製造することができた。
【００１６】図３は蛍光体薄膜のＸ線回折パターンを示
す図である。比較のために、従来例として、スパッタガ
スをＡｒとして製膜した薄膜のＸ線回折パターンも同図
に示した。スパッタガスがＡｒガスである従来からのス
パッタ法に代えて、この第１の実施例では、Ｓを有する
水素化物のガスであるＨ2 Ｓを５％スパッタガス中に含
むＡｒ＋Ｈ2 Ｓ混合ガスをスパッタガスとする反応性ス
パッタ法とすることによって、Ｘ線回折パターンに数本
のピークを認めることができた。このことは、この第１
の実施例の蛍光体薄膜の製造方法によって、結晶化した
薄膜が得られることを示しており、さらに詳しくは、Ａ
ｒ＋Ｈ2 Ｓ混合ガスをスパッタガスとする反応性スパッ
タ法とすることによって、高性能の蛍光体薄膜母体が製
造できたことを示している。
す図である。比較のために、従来例として、スパッタガ
スをＡｒとして製膜した薄膜のＸ線回折パターンも同図
に示した。スパッタガスがＡｒガスである従来からのス
パッタ法に代えて、この第１の実施例では、Ｓを有する
水素化物のガスであるＨ2 Ｓを５％スパッタガス中に含
むＡｒ＋Ｈ2 Ｓ混合ガスをスパッタガスとする反応性ス
パッタ法とすることによって、Ｘ線回折パターンに数本
のピークを認めることができた。このことは、この第１
の実施例の蛍光体薄膜の製造方法によって、結晶化した
薄膜が得られることを示しており、さらに詳しくは、Ａ
ｒ＋Ｈ2 Ｓ混合ガスをスパッタガスとする反応性スパッ
タ法とすることによって、高性能の蛍光体薄膜母体が製
造できたことを示している。
【００１７】図４は蛍光体薄膜のＥＬ特性を示す図であ
る。電圧に対する輝度の変化を示している。比較のため
に、従来例として、スパッタガスをＡｒとして製膜した
薄膜のＥＬ特性も同図に示した。図４に示した第２の実
施例のＥＬ特性は、後で説明する。スパッタガスがＡｒ
ガスである従来からのスパッタ法に代えて、この第１の
実施例では、Ｓを有する水素化物のガスであるＨ2 Ｓを
５％スパッタガス中に含むＡｒ＋Ｈ2 Ｓ混合ガスをスパ
ッタガスとする反応性スパッタ法とすることによって、
高いＥＬ輝度を得ることができた。このことは、この第
１の実施例の蛍光体薄膜の製造方法によって、高性能の
蛍光体薄膜が製造できたことを示している。スパッタガ
ス中のＨ2 Ｓは、蛍光体薄膜が成長する最中に、蛍光体
薄膜からのＳ成分の再蒸発を防止する役割を担うと考え
られる。
る。電圧に対する輝度の変化を示している。比較のため
に、従来例として、スパッタガスをＡｒとして製膜した
薄膜のＥＬ特性も同図に示した。図４に示した第２の実
施例のＥＬ特性は、後で説明する。スパッタガスがＡｒ
ガスである従来からのスパッタ法に代えて、この第１の
実施例では、Ｓを有する水素化物のガスであるＨ2 Ｓを
５％スパッタガス中に含むＡｒ＋Ｈ2 Ｓ混合ガスをスパ
ッタガスとする反応性スパッタ法とすることによって、
高いＥＬ輝度を得ることができた。このことは、この第
１の実施例の蛍光体薄膜の製造方法によって、高性能の
蛍光体薄膜が製造できたことを示している。スパッタガ
ス中のＨ2 Ｓは、蛍光体薄膜が成長する最中に、蛍光体
薄膜からのＳ成分の再蒸発を防止する役割を担うと考え
られる。
【００１８】図５は蛍光体薄膜のＥＬスペクトルを示す
図である。第２の実施例のＥＬスペクトルは後で説明す
る。発光のピーク波長は約５２６ｎｍであり、スペクト
ルの半値幅は約４７ｎｍであった。このことは、この第
１の実施例の蛍光体薄膜の製造方法によって製造した蛍
光体薄膜が、緑色発光を示すＳｒＧａ2 Ｓ4 ：Ｅｕ蛍光
体薄膜であることを示している。
図である。第２の実施例のＥＬスペクトルは後で説明す
る。発光のピーク波長は約５２６ｎｍであり、スペクト
ルの半値幅は約４７ｎｍであった。このことは、この第
１の実施例の蛍光体薄膜の製造方法によって製造した蛍
光体薄膜が、緑色発光を示すＳｒＧａ2 Ｓ4 ：Ｅｕ蛍光
体薄膜であることを示している。
【００１９】以上説明したように、ＳｒＧａ2 Ｓ4 ：Ｅ
ｕの構造式で表わされる蛍光体薄膜を、Ｓを有する水素
化物であるＨ2 Ｓガスをスパッタガス中に含む反応性ス
パッタ法により形成することにより、高性能のＳｒＧａ
2 Ｓ4 ：Ｅｕ蛍光体薄膜を製造することができ、高い輝
度の薄膜ＥＬを得ることができた。この第１の実施例で
は、蛍光体薄膜材料を、緑色発光ＳｒＧａ2 Ｓ4 ：Ｅｕ
蛍光体とした場合について説明したが、Ｓｒに代えてＭ
ｇ、Ｃａ、Ｂａ、Ｅｕ、Ｙｂとしたり、Ｅｕ希土類元素
に代えてＣｅやＰｒ等の希土類元素としたり、Ｇａに代
えてＡｌやＩｎとしたりした、ＳｒＧａ2 Ｓ4 ：Ｅｕ以
外の蛍光体薄膜でも、薄膜ＥＬを観察することができ
た。希土類の添加物の中では、ＥｕとＣｅが高い輝度を
示し、とりわけ、赤色発光ＳｒＩｎ2 Ｓ4 ：Ｅｕ、緑色
発光ＳｒＧａ2Ｓ4 ：Ｅｕ蛍光体薄膜の場合に高輝度Ｅ
Ｌを得ることができた。また、ＳｒＧａ 2 Ｓ4 ：Ｃｅや
ＢａＡｌ2 Ｓ4 ：Ｅｕ蛍光体薄膜の場合には、色純度に
優れた青色ＥＬ発光素子を得ることができた。
ｕの構造式で表わされる蛍光体薄膜を、Ｓを有する水素
化物であるＨ2 Ｓガスをスパッタガス中に含む反応性ス
パッタ法により形成することにより、高性能のＳｒＧａ
2 Ｓ4 ：Ｅｕ蛍光体薄膜を製造することができ、高い輝
度の薄膜ＥＬを得ることができた。この第１の実施例で
は、蛍光体薄膜材料を、緑色発光ＳｒＧａ2 Ｓ4 ：Ｅｕ
蛍光体とした場合について説明したが、Ｓｒに代えてＭ
ｇ、Ｃａ、Ｂａ、Ｅｕ、Ｙｂとしたり、Ｅｕ希土類元素
に代えてＣｅやＰｒ等の希土類元素としたり、Ｇａに代
えてＡｌやＩｎとしたりした、ＳｒＧａ2 Ｓ4 ：Ｅｕ以
外の蛍光体薄膜でも、薄膜ＥＬを観察することができ
た。希土類の添加物の中では、ＥｕとＣｅが高い輝度を
示し、とりわけ、赤色発光ＳｒＩｎ2 Ｓ4 ：Ｅｕ、緑色
発光ＳｒＧａ2Ｓ4 ：Ｅｕ蛍光体薄膜の場合に高輝度Ｅ
Ｌを得ることができた。また、ＳｒＧａ 2 Ｓ4 ：Ｃｅや
ＢａＡｌ2 Ｓ4 ：Ｅｕ蛍光体薄膜の場合には、色純度に
優れた青色ＥＬ発光素子を得ることができた。
【００２０】以上説明したように、ＡＢ2 Ｃ4 ：Ｒｅの
構造式で表わされる化合物を主体とする蛍光体薄膜か
ら、可視域全域にわたる薄膜ＥＬを実現することができ
た。なお、ＡＢ2 Ｃ4 ：Ｒｅの構造式で表わされる化合
物を主体とする蛍光体薄膜において、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｒｅ
は、単一の元素に限定されるものではない。例えば、
（Ｓｒ1-x Ｃａx ）（Ｇａ1-y Ｉｎy ）2 （Ｓ1-z Ｓｅ
z ）4 ：Ｅｕ，Ｃｅのように、Ａ、Ｂ、Ｃ、を構成する
元素を複数にしてもよいし、希土類元素を複種類添加し
てもよいことはいうまでもない。
構造式で表わされる化合物を主体とする蛍光体薄膜か
ら、可視域全域にわたる薄膜ＥＬを実現することができ
た。なお、ＡＢ2 Ｃ4 ：Ｒｅの構造式で表わされる化合
物を主体とする蛍光体薄膜において、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｒｅ
は、単一の元素に限定されるものではない。例えば、
（Ｓｒ1-x Ｃａx ）（Ｇａ1-y Ｉｎy ）2 （Ｓ1-z Ｓｅ
z ）4 ：Ｅｕ，Ｃｅのように、Ａ、Ｂ、Ｃ、を構成する
元素を複数にしてもよいし、希土類元素を複種類添加し
てもよいことはいうまでもない。
【００２１】また、この実施例では、Ａｒ＋Ｈ2 Ｓ混合
ガスをスパッタガスとした反応性スパッタ法により、緑
色発光ＳｒＧａ2 Ｓ4 ：Ｅｕ蛍光体薄膜を製膜した場合
について説明したが、例えば、ＳｒＧａ2 Ｓｅ4 ：Ｅｕ
蛍光体薄膜の場合では、Ａｒ＋Ｈ2 Ｓｅ混合ガスをスパ
ッタガスとし、スパッタターゲットをＳｒＧａ2 Ｓｅ
4 ：Ｅｕ蛍光体粉末とした反応性スパッタ法により、高
輝度ＥＬを示す蛍光体薄膜を製膜できたし、ＳｒＧａ2
（Ｓ1-x Ｓｅx ）4 ：Ｅｕ蛍光体薄膜の場合では、Ａｒ
＋Ｈ2 Ｓｅ混合ガスをスパッタガスとし、スパッタター
ゲットをＳｒＧａ 2 Ｓ4 ：Ｅｕ蛍光体粉末とした反応性
スパッタ法により製膜できた。
ガスをスパッタガスとした反応性スパッタ法により、緑
色発光ＳｒＧａ2 Ｓ4 ：Ｅｕ蛍光体薄膜を製膜した場合
について説明したが、例えば、ＳｒＧａ2 Ｓｅ4 ：Ｅｕ
蛍光体薄膜の場合では、Ａｒ＋Ｈ2 Ｓｅ混合ガスをスパ
ッタガスとし、スパッタターゲットをＳｒＧａ2 Ｓｅ
4 ：Ｅｕ蛍光体粉末とした反応性スパッタ法により、高
輝度ＥＬを示す蛍光体薄膜を製膜できたし、ＳｒＧａ2
（Ｓ1-x Ｓｅx ）4 ：Ｅｕ蛍光体薄膜の場合では、Ａｒ
＋Ｈ2 Ｓｅ混合ガスをスパッタガスとし、スパッタター
ゲットをＳｒＧａ 2 Ｓ4 ：Ｅｕ蛍光体粉末とした反応性
スパッタ法により製膜できた。
【００２２】さらに、この第１の実施例では、緑色発光
ＳｒＧａ2 Ｓ4 ：Ｅｕ蛍光体粉末をスパッタターゲット
とした場合を説明したが、粉末ターゲットに代えてセラ
ミクスターゲットを用いても、粉末ターゲットの場合と
同様の優れたＥＬ特性を示す蛍光体薄膜を得ることがで
きた。セラミクスターゲットの方が、より再現性よく蛍
光体薄膜を製膜できた。
ＳｒＧａ2 Ｓ4 ：Ｅｕ蛍光体粉末をスパッタターゲット
とした場合を説明したが、粉末ターゲットに代えてセラ
ミクスターゲットを用いても、粉末ターゲットの場合と
同様の優れたＥＬ特性を示す蛍光体薄膜を得ることがで
きた。セラミクスターゲットの方が、より再現性よく蛍
光体薄膜を製膜できた。
【００２３】この第１の実施例は、ＡＢ2 Ｃ4 ：Ｒｅの
構造式で表わされる化合物を主体とする蛍光体薄膜にお
いて、Ｃを構成する元素を有する水素化物のガスをスパ
ッタガス中に含む反応性スパッタ法により蛍光体薄膜を
形成することを特徴とするものでもある。したがって、
スパッタガス中に、Ｃを構成する元素を有する水素化物
のガスが含まれておればよく、スパッタターゲットの形
態や形状、また、ガスの混合量やガスの種類について制
限されるものではない。例えば、Ａｒ＋Ｈ2 Ｓ混合ガス
に代えて、Ａｒ＋Ｈｅ＋Ｈ2 Ｓ＋Ｈ2 Ｓｅ混合ガスのよ
うな複種類のガスの混合ガスを用いても良いし、Ｃを構
成する元素を有する水素化物のガスの混合量が５％でな
くてもよい。
構造式で表わされる化合物を主体とする蛍光体薄膜にお
いて、Ｃを構成する元素を有する水素化物のガスをスパ
ッタガス中に含む反応性スパッタ法により蛍光体薄膜を
形成することを特徴とするものでもある。したがって、
スパッタガス中に、Ｃを構成する元素を有する水素化物
のガスが含まれておればよく、スパッタターゲットの形
態や形状、また、ガスの混合量やガスの種類について制
限されるものではない。例えば、Ａｒ＋Ｈ2 Ｓ混合ガス
に代えて、Ａｒ＋Ｈｅ＋Ｈ2 Ｓ＋Ｈ2 Ｓｅ混合ガスのよ
うな複種類のガスの混合ガスを用いても良いし、Ｃを構
成する元素を有する水素化物のガスの混合量が５％でな
くてもよい。
【００２４】（第２の実施例）つぎに、ＡＢ2 Ｃ4 ：Ｒ
ｅの構造式で表わされる化合物を主体とする蛍光体薄膜
において、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｒｅを構成する各元素を一種類
以上有する複数の蒸気ガスを、独立に制御して基板表面
に供給する蛍光体薄膜の製造方法について説明する。す
なわち、第２の実施例である発光中心となる希土類の添
加物がＥｕの赤色発光ＳｒＩｎ2 Ｓ4 ：Ｅｕ蛍光体薄膜
の製造方法を説明する。
ｅの構造式で表わされる化合物を主体とする蛍光体薄膜
において、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｒｅを構成する各元素を一種類
以上有する複数の蒸気ガスを、独立に制御して基板表面
に供給する蛍光体薄膜の製造方法について説明する。す
なわち、第２の実施例である発光中心となる希土類の添
加物がＥｕの赤色発光ＳｒＩｎ2 Ｓ4 ：Ｅｕ蛍光体薄膜
の製造方法を説明する。
【００２５】図６はこの第２の実施例の蛍光体薄膜の製
造装置の概念図である。Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｒｅを構成する各
金属元素を有する複数の蒸気ガスを、各々、Ｓｒ金属蒸
気ガス、Ｅｕのハロゲン化物であるＥｕＣｌ3 化合物蒸
気ガス、Ｉｎ金属蒸気ガス、Ｈ2 Ｓガスとした反応性蒸
着法により第２の実施例の蛍光体薄膜の製造を行う。
造装置の概念図である。Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｒｅを構成する各
金属元素を有する複数の蒸気ガスを、各々、Ｓｒ金属蒸
気ガス、Ｅｕのハロゲン化物であるＥｕＣｌ3 化合物蒸
気ガス、Ｉｎ金属蒸気ガス、Ｈ2 Ｓガスとした反応性蒸
着法により第２の実施例の蛍光体薄膜の製造を行う。
【００２６】図６において、まず、高真空槽１３に設置
した基板４を６００℃に加熱し、１×１０-6Ｐａ以下ま
で高真空装置を排気した。基板４の表面に所定量のＨ2
Ｓを供給するために、１×１０-2Ｐａの圧力になるよう
ガス導入バルブ１０を操作して、Ｈ2 Ｓガスボンベ１７
からＨ2 Ｓガスを高真空装置内に導入した。つぎに、真
空中に設置された、Ｓｒ金属１８、Ｉｎ金属１９、Ｅｕ
Ｃｌ3 化合物粉末２０を、個別に加熱してガス化し、基
板４の表面に供給した。Ｓｒ金属を５００〜６００℃、
Ｉｎ金属を４００〜９００℃、ＥｕＣｌ3 化合物粉末を
５００〜８００℃に保つことにより、Ｓｒ−Ｅｕ−Ｉｎ
−Ｓからなる薄膜を製造した。薄膜形成後、真空中で６
５０℃１時間の熱処理を行うことにより、優れたＥＬ特
性を示す、赤色発光ＳｒＩｎ2 Ｓ4 ：Ｅｕ蛍光体薄膜を
製造することができた。
した基板４を６００℃に加熱し、１×１０-6Ｐａ以下ま
で高真空装置を排気した。基板４の表面に所定量のＨ2
Ｓを供給するために、１×１０-2Ｐａの圧力になるよう
ガス導入バルブ１０を操作して、Ｈ2 Ｓガスボンベ１７
からＨ2 Ｓガスを高真空装置内に導入した。つぎに、真
空中に設置された、Ｓｒ金属１８、Ｉｎ金属１９、Ｅｕ
Ｃｌ3 化合物粉末２０を、個別に加熱してガス化し、基
板４の表面に供給した。Ｓｒ金属を５００〜６００℃、
Ｉｎ金属を４００〜９００℃、ＥｕＣｌ3 化合物粉末を
５００〜８００℃に保つことにより、Ｓｒ−Ｅｕ−Ｉｎ
−Ｓからなる薄膜を製造した。薄膜形成後、真空中で６
５０℃１時間の熱処理を行うことにより、優れたＥＬ特
性を示す、赤色発光ＳｒＩｎ2 Ｓ4 ：Ｅｕ蛍光体薄膜を
製造することができた。
【００２７】第２の実施例のＳｒＩｎ2 Ｓ4 ：Ｅｕ蛍光
体薄膜のＥＬ特性を図４に示す。反応性スパッタ法で製
膜した第１の実施例の緑色発光ＳｒＧａ2 Ｓ4 ：Ｅｕ蛍
光体薄膜の場合と比較するために図４中に示したが、こ
の反応性蒸着法によっても高いＥＬ輝度を実現できるこ
とがわかる。図５に第２の実施例の蛍光体薄膜のＥＬス
ペクトルを示す。反応性スパッタ法で製膜した第１の実
施例の緑色発光ＳｒＧａ2 Ｓ4 ：Ｅｕ蛍光体薄膜の場合
と比較するために、図５中に示した。発光のピーク波長
は約６３０ｎｍであり、スペクトルの半値幅は約６５ｎ
ｍであった。このことは、この蛍光体薄膜の製造方法に
よって製造した第２の実施例の蛍光体薄膜が、赤色発光
を示すＳｒＩｎ2 Ｓ4：Ｅｕ蛍光体薄膜であることを示
している。
体薄膜のＥＬ特性を図４に示す。反応性スパッタ法で製
膜した第１の実施例の緑色発光ＳｒＧａ2 Ｓ4 ：Ｅｕ蛍
光体薄膜の場合と比較するために図４中に示したが、こ
の反応性蒸着法によっても高いＥＬ輝度を実現できるこ
とがわかる。図５に第２の実施例の蛍光体薄膜のＥＬス
ペクトルを示す。反応性スパッタ法で製膜した第１の実
施例の緑色発光ＳｒＧａ2 Ｓ4 ：Ｅｕ蛍光体薄膜の場合
と比較するために、図５中に示した。発光のピーク波長
は約６３０ｎｍであり、スペクトルの半値幅は約６５ｎ
ｍであった。このことは、この蛍光体薄膜の製造方法に
よって製造した第２の実施例の蛍光体薄膜が、赤色発光
を示すＳｒＩｎ2 Ｓ4：Ｅｕ蛍光体薄膜であることを示
している。
【００２８】以上説明したように、ＳｒＩｎ2 Ｓ4 ：Ｅ
ｕの構造式で表わされる蛍光体薄膜を、Ｓｒ金属蒸気ガ
ス、ＥｕＣｌ3 化合物蒸気ガス、Ｉｎ金属蒸気ガス、Ｈ
2 Ｓガスを独立に制御して基板表面に供給して蛍光体薄
膜を形成する反応性蒸着法により形成することにより、
高性能のＳｒＩｎ2 Ｓ4 ：Ｅｕ蛍光体薄膜を製造するこ
とができ、高い輝度の薄膜ＥＬを得ることができた。
ｕの構造式で表わされる蛍光体薄膜を、Ｓｒ金属蒸気ガ
ス、ＥｕＣｌ3 化合物蒸気ガス、Ｉｎ金属蒸気ガス、Ｈ
2 Ｓガスを独立に制御して基板表面に供給して蛍光体薄
膜を形成する反応性蒸着法により形成することにより、
高性能のＳｒＩｎ2 Ｓ4 ：Ｅｕ蛍光体薄膜を製造するこ
とができ、高い輝度の薄膜ＥＬを得ることができた。
【００２９】この第２の実施例では、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｒｅ
を構成する各元素を一種類以上有する複数の蒸気ガス
を、各々、Ｓｒ金属蒸気ガス、ＥｕＣｌ3 化合物蒸気ガ
ス、Ｉｎ金属蒸気ガス、Ｈ2 Ｓガスとして基板表面に供
給する場合について説明したが、Ｈ2 Ｓガスの代わり
に、固体硫黄を加熱してガス化させた硫黄を供給して
も、硫化水素ガスを用いたときと変わらない優れた品質
の蛍光体薄膜を形成することができたし、ＥｕＣｌ3 化
合物粉末の代わりに、金属Ｅｕを加熱してガス化させて
も、蛍光体薄膜を形成することができた。また、Ｓｒ金
属の代わりに、ＳｒＣｌ2 化合物粉末を加熱してガス化
させても、蛍光体薄膜を形成することができたし、Ｉｎ
金属の代わりに、ＩｎＣｌ3 化合物粉末を加熱してガス
化させても、蛍光体薄膜を形成することができた。
を構成する各元素を一種類以上有する複数の蒸気ガス
を、各々、Ｓｒ金属蒸気ガス、ＥｕＣｌ3 化合物蒸気ガ
ス、Ｉｎ金属蒸気ガス、Ｈ2 Ｓガスとして基板表面に供
給する場合について説明したが、Ｈ2 Ｓガスの代わり
に、固体硫黄を加熱してガス化させた硫黄を供給して
も、硫化水素ガスを用いたときと変わらない優れた品質
の蛍光体薄膜を形成することができたし、ＥｕＣｌ3 化
合物粉末の代わりに、金属Ｅｕを加熱してガス化させて
も、蛍光体薄膜を形成することができた。また、Ｓｒ金
属の代わりに、ＳｒＣｌ2 化合物粉末を加熱してガス化
させても、蛍光体薄膜を形成することができたし、Ｉｎ
金属の代わりに、ＩｎＣｌ3 化合物粉末を加熱してガス
化させても、蛍光体薄膜を形成することができた。
【００３０】このことは、個別にガス化された、ＡとＢ
とＣとＲｅとを構成する各々の金属蒸気を、基板表面に
供給する、ＭＢＥ法や、個別にガス化された、ＡとＢと
Ｒｅのハロゲン化物の蒸気と、Ｃを構成する元素を有す
る水素化物のガスとを、基板表面に供給する、ハロゲン
輸送ＣＶＤ法、さらには、複数の蒸気ガスを、基板表面
に交互に供給するＡＬＥ法（別称：間欠ＣＶＤ法）で
も、蛍光体薄膜が製造できることを示している。
とＣとＲｅとを構成する各々の金属蒸気を、基板表面に
供給する、ＭＢＥ法や、個別にガス化された、ＡとＢと
Ｒｅのハロゲン化物の蒸気と、Ｃを構成する元素を有す
る水素化物のガスとを、基板表面に供給する、ハロゲン
輸送ＣＶＤ法、さらには、複数の蒸気ガスを、基板表面
に交互に供給するＡＬＥ法（別称：間欠ＣＶＤ法）で
も、蛍光体薄膜が製造できることを示している。
【００３１】また、この第２の実施例では、Ａ、Ｂ、
Ｃ、Ｒｅを構成する各元素を一種類以上有する複数の蒸
気ガスを、各々、Ｓｒ金属蒸気ガス、ＥｕＣｌ3 化合物
蒸気ガス、Ｉｎ金属蒸気ガス、Ｈ2 Ｓガスとして、赤色
発光ＳｒＩｎ2 Ｓ4 ：Ｅｕ蛍光体薄膜を製膜した場合に
ついて説明したが、Ｉｎ金属蒸気ガスに代えて、Ｇａ金
属蒸気ガスを基板表面に供給することにより、緑色発光
ＳｒＧａ2 Ｓ4 ：Ｅｕ蛍光体薄膜が製膜できた。また、
Ｓｒ金属蒸気ガス、ＣｅＣｌ3 化合物蒸気ガス、Ｇａ金
属蒸気ガス、Ｈ2 Ｓガスを制御して基板表面に供給する
ことにより、青色発光ＳｒＧａ2 Ｓ4 ：Ｃｅ蛍光体薄膜
も製膜できた。
Ｃ、Ｒｅを構成する各元素を一種類以上有する複数の蒸
気ガスを、各々、Ｓｒ金属蒸気ガス、ＥｕＣｌ3 化合物
蒸気ガス、Ｉｎ金属蒸気ガス、Ｈ2 Ｓガスとして、赤色
発光ＳｒＩｎ2 Ｓ4 ：Ｅｕ蛍光体薄膜を製膜した場合に
ついて説明したが、Ｉｎ金属蒸気ガスに代えて、Ｇａ金
属蒸気ガスを基板表面に供給することにより、緑色発光
ＳｒＧａ2 Ｓ4 ：Ｅｕ蛍光体薄膜が製膜できた。また、
Ｓｒ金属蒸気ガス、ＣｅＣｌ3 化合物蒸気ガス、Ｇａ金
属蒸気ガス、Ｈ2 Ｓガスを制御して基板表面に供給する
ことにより、青色発光ＳｒＧａ2 Ｓ4 ：Ｃｅ蛍光体薄膜
も製膜できた。
【００３２】このことは、この発明の蛍光体薄膜の製造
方法によれば、多種類にわたるこの発明の蛍光体薄膜が
製膜できることを示し、赤、緑、青のこの発明の蛍光体
薄膜が、一つの装置で製膜できることも示し、低コスト
の多色表示薄膜ＥＬパネルが製造できることを示してい
る。この発明は、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｒｅを構成する各元素を
一種類以上有する複数の蒸気ガスを、独立に制御して基
板表面に供給することを特徴とする蛍光体薄膜の製造方
法に関するものである。したがって、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｒｅ
を構成する各元素を一種類以上有する複数の蒸気ガス
を、独立に制御して基板表面に供給して蛍光体薄膜が製
造されておればよく、各蒸気ガスの種類やガスの供給方
法について制限されるものではない。蒸気ガスを供給す
る際の雰囲気圧力も制限されるものではない。
方法によれば、多種類にわたるこの発明の蛍光体薄膜が
製膜できることを示し、赤、緑、青のこの発明の蛍光体
薄膜が、一つの装置で製膜できることも示し、低コスト
の多色表示薄膜ＥＬパネルが製造できることを示してい
る。この発明は、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｒｅを構成する各元素を
一種類以上有する複数の蒸気ガスを、独立に制御して基
板表面に供給することを特徴とする蛍光体薄膜の製造方
法に関するものである。したがって、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｒｅ
を構成する各元素を一種類以上有する複数の蒸気ガス
を、独立に制御して基板表面に供給して蛍光体薄膜が製
造されておればよく、各蒸気ガスの種類やガスの供給方
法について制限されるものではない。蒸気ガスを供給す
る際の雰囲気圧力も制限されるものではない。
【００３３】（第３の実施例）つぎに、ＡＢ2 Ｃ4 ：Ｒ
ｅの構造式で表わされる化合物を主体とする蛍光体薄膜
を、複種類有する薄膜ＥＬパネルについて説明する。第
３の実施例として、赤色ＳｒＩｎ2 Ｓ4 ：Ｅｕ、緑色Ｓ
ｒＧａ2 Ｓ4 ：Ｅｕ、青色ＳｒＧａ2 Ｓ4 ：Ｃｅ蛍光体
薄膜を有する多色表示薄膜ＥＬパネルを図７に示す。図
７において、ストライプ状に加工した赤色蛍光体薄膜２
１、緑色蛍光体薄膜２２、青色蛍光体薄膜２３を基板４
上に並列に配置している。
ｅの構造式で表わされる化合物を主体とする蛍光体薄膜
を、複種類有する薄膜ＥＬパネルについて説明する。第
３の実施例として、赤色ＳｒＩｎ2 Ｓ4 ：Ｅｕ、緑色Ｓ
ｒＧａ2 Ｓ4 ：Ｅｕ、青色ＳｒＧａ2 Ｓ4 ：Ｃｅ蛍光体
薄膜を有する多色表示薄膜ＥＬパネルを図７に示す。図
７において、ストライプ状に加工した赤色蛍光体薄膜２
１、緑色蛍光体薄膜２２、青色蛍光体薄膜２３を基板４
上に並列に配置している。
【００３４】透明電極２と下部絶縁層３とが透明である
ために、蛍光体薄膜からの赤、緑、青の発光を、ガラス
１を通して直接観察することができた。フィルタを用い
ていないため、また、蛍光体薄膜が同一の製造装置で製
造できたために、製造設備と製造工程とを簡略化して、
パネルを製造できた。この第３の実施例では、赤、緑、
青の３種類の蛍光体薄膜をストライプ状に加工して、並
列に配置した多色表示薄膜ＥＬパネルを説明したが、複
数の蛍光体薄膜を積み重ね、各蛍光体薄膜の上下に、絶
縁膜と電極薄膜とを設けて、上記複数の蛍光体薄膜への
個別の電圧印加が可能な構造にしても、多色表示薄膜Ｅ
Ｌパネルが製造できる。また、赤、緑、青の３種類の蛍
光体薄膜を順に積み重ねると、白色表示薄膜ＥＬパネル
を製造することもできる。
ために、蛍光体薄膜からの赤、緑、青の発光を、ガラス
１を通して直接観察することができた。フィルタを用い
ていないため、また、蛍光体薄膜が同一の製造装置で製
造できたために、製造設備と製造工程とを簡略化して、
パネルを製造できた。この第３の実施例では、赤、緑、
青の３種類の蛍光体薄膜をストライプ状に加工して、並
列に配置した多色表示薄膜ＥＬパネルを説明したが、複
数の蛍光体薄膜を積み重ね、各蛍光体薄膜の上下に、絶
縁膜と電極薄膜とを設けて、上記複数の蛍光体薄膜への
個別の電圧印加が可能な構造にしても、多色表示薄膜Ｅ
Ｌパネルが製造できる。また、赤、緑、青の３種類の蛍
光体薄膜を順に積み重ねると、白色表示薄膜ＥＬパネル
を製造することもできる。
【００３５】この発明は、この発明の前記蛍光体薄膜
を、複種類有する薄膜ＥＬパネルに関するものである。
したがって、薄膜ＥＬパネルに、この発明の蛍光体薄膜
が複種類含まれておればよく、蛍光体薄膜の種類や数が
制限されるものではない。例えば、従来の黄橙色Ｚｎ
Ｓ：Ｍｎ蛍光体薄膜と、この発明の緑色ＳｒＧａ2 Ｓ
4 ：Ｅｕと、緑色ＳｒＧａ2 Ｓ4 ：Ｅｕとの３種類の蛍
光体薄膜を組み合わせても良いし、緑色ＳｒＧａ2 Ｓ
4 ：Ｅｕと、赤色ＳｒＩｎ2 Ｓ4 ：Ｅｕとの２種類の蛍
光体薄膜だけを組み合わせても良い。組み合わせる、こ
の発明の蛍光体薄膜の数は４種類以上であってもよい。
蛍光体薄膜の発光色や組合せ方も、制限されるものでは
ない。
を、複種類有する薄膜ＥＬパネルに関するものである。
したがって、薄膜ＥＬパネルに、この発明の蛍光体薄膜
が複種類含まれておればよく、蛍光体薄膜の種類や数が
制限されるものではない。例えば、従来の黄橙色Ｚｎ
Ｓ：Ｍｎ蛍光体薄膜と、この発明の緑色ＳｒＧａ2 Ｓ
4 ：Ｅｕと、緑色ＳｒＧａ2 Ｓ4 ：Ｅｕとの３種類の蛍
光体薄膜を組み合わせても良いし、緑色ＳｒＧａ2 Ｓ
4 ：Ｅｕと、赤色ＳｒＩｎ2 Ｓ4 ：Ｅｕとの２種類の蛍
光体薄膜だけを組み合わせても良い。組み合わせる、こ
の発明の蛍光体薄膜の数は４種類以上であってもよい。
蛍光体薄膜の発光色や組合せ方も、制限されるものでは
ない。
【００３６】
【発明の効果】この発明によれば、フィルタを用いなく
とも、赤から青までの、広範囲にわたる多色ＥＬを得る
ことが可能であり、表示品質の優れる多色薄膜ＥＬ素子
を製造できるとともに、多種類の高輝度蛍光体薄膜を、
同一の製膜装置で製膜することができ、多色表示薄膜Ｅ
Ｌパネルの低コスト化も可能であり、実用的価値は大き
い。
とも、赤から青までの、広範囲にわたる多色ＥＬを得る
ことが可能であり、表示品質の優れる多色薄膜ＥＬ素子
を製造できるとともに、多種類の高輝度蛍光体薄膜を、
同一の製膜装置で製膜することができ、多色表示薄膜Ｅ
Ｌパネルの低コスト化も可能であり、実用的価値は大き
い。
【図１】この発明の第１の実施例の蛍光体薄膜を用いた
薄膜ＥＬ素子の構造図である。
薄膜ＥＬ素子の構造図である。
【図２】この発明の第１の実施例の蛍光体薄膜の製造装
置の概念図である。
置の概念図である。
【図３】蛍光体薄膜のＸ線回折パターンである。
【図４】蛍光体薄膜のＥＬ特性である。
【図５】蛍光体薄膜のＥＬスペクトルである。
【図６】この発明の第２の実施例の蛍光体薄膜の製造装
置を示す概念図である。
置を示す概念図である。
【図７】この発明の第３の実施例の薄膜ＥＬパネルの断
面図である。
面図である。
１ ガラス ２ 透明電極 ３ 下部絶縁膜 ４ 基板 ５ 蛍光体薄膜 ６ 上部絶縁膜 ７ 背面電極 ８ スパッタターゲット ９ スパッタガス １０ ガス導入バルブ １１ 高周波電源 １２ 絶縁体 １３ 真空槽 １４ 主バルブ １５ 油拡散ポンプ １６ 油回転ポンプ １７ Ｈ2 Ｓガスボンベ １８ Ｓｒ金属 １９ Ｉｎ金属 ２０ ＥｕＣｌ3 化合物粉末 ２１ 赤色蛍光体薄膜 ２２ 緑色蛍光体薄膜 ２３ 青色蛍光体薄膜
Claims (12)
- 【請求項１】 ＡＢ2 Ｃ4 ：Ｒｅの構造式で表わされる
化合物を主体とする蛍光体薄膜であって、前記ＡがＭ
ｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ，ＥｕおよびＹｂから選ばれた少
なくとも一つの元素であり、前記ＢがＡｌ，Ｇａおよび
Ｉｎから選ばれた少なくとも一つの元素であり、前記Ｃ
がＳおよびＳｅから選ばれた少なくとも一つの元素であ
り、前記Ｒｅが希土類の添加物であることを特徴とする
蛍光体薄膜。 - 【請求項２】 ＡＢ2 Ｃ4 ：Ｒｅの構造式で表わされる
化合物を主体とする蛍光体薄膜であって、前記ＡがＭ
ｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ，ＥｕおよびＹｂから選ばれた少
なくとも一つの元素であり、前記ＢがＡｌおよびＩｎか
ら選ばれた少なくとも一つの元素であり、前記ＣがＳお
よびＳｅから選ばれた少なくとも一つの元素であり、前
記Ｒｅが希土類の添加物であることを特徴とする蛍光体
薄膜。 - 【請求項３】 請求項２記載の蛍光体薄膜において、Ｒ
ｅがＥｕおよびＣｅから選ばれた少なくとも一つの元素
である蛍光体薄膜。 - 【請求項４】 ＡＢ2 Ｃ4 ：Ｒｅの構造式で表わされる
化合物を主体とする蛍光体薄膜であって、前記ＡがＳｒ
であり、前記ＢがＩｎであり、前記ＣがＳであり、前記
ＲｅがＥｕであることを特徴とする蛍光体薄膜。 - 【請求項５】 請求項１記載の蛍光体薄膜を製造する蛍
光体薄膜の製造方法であって、Ｃを構成する元素を有す
る水素化物のガスをスパッタガス中に含む反応性スパッ
タ法により蛍光体薄膜を形成することを特徴とする蛍光
体薄膜の製造方法。 - 【請求項６】 請求項１記載の蛍光体薄膜を製造する蛍
光体薄膜の製造方法であって、Ａ，Ｂ，ＣおよびＲｅを
構成する各元素を一種類以上有する複数の蒸気ガスを、
独立に制御して基板表面に供給して蛍光体薄膜を形成す
ることを特徴とする蛍光体薄膜の製造方法。 - 【請求項７】 請求項６記載の蛍光体薄膜の製造方法に
おいて、個別にガス化されたＡとＢとを構成する各々の
金属蒸気と、ガス化されたＲｅのハロゲン化物の蒸気
と、Ｃを構成する元素を有する水素化物のガスとを、基
板表面に供給して蛍光体薄膜を形成する蛍光体薄膜の製
造方法。 - 【請求項８】 請求項６記載の蛍光体薄膜の製造方法に
おいて、Ａ，Ｂ，ＣおよびＲｅを構成する各元素を個別
にガス化し、基板表面に供給して蛍光体薄膜を形成する
蛍光体薄膜の製造方法。 - 【請求項９】 請求項６記載の蛍光体薄膜の製造方法に
おいて、個別にガス化されたＡとＢとＲｅの各ハロゲン
化物の蒸気と、Ｃを構成する元素を有する水素化物のガ
スとを、基板表面に供給して蛍光体薄膜を形成する蛍光
体薄膜の製造方法。 - 【請求項１０】 請求項６記載の蛍光体薄膜の製造方法
において、複数の蒸気ガスを、基板表面に交互に供給し
て蛍光体薄膜を形成する蛍光体薄膜の製造方法。 - 【請求項１１】 請求項１記載の蛍光体薄膜を複数種類
有する薄膜ＥＬパネル。 - 【請求項１２】 請求項１１記載の薄膜ＥＬパネルにお
いて、複数種類の蛍光体薄膜が、ＳｒＩｎ2 Ｓ4 ：Ｅｕ
赤色蛍光体薄膜と、ＳｒＧａ2 Ｓ4 ：Ｅｕ緑色蛍光体薄
膜と、ＳｒＧａ2 Ｓ4 ：Ｃｅ青色蛍光体薄膜である薄膜
ＥＬパネル。
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