JPH1083887A - 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
- JPH1083887A JPH1083887A JP8236485A JP23648596A JPH1083887A JP H1083887 A JPH1083887 A JP H1083887A JP 8236485 A JP8236485 A JP 8236485A JP 23648596 A JP23648596 A JP 23648596A JP H1083887 A JPH1083887 A JP H1083887A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- insulating layer
- electrode
- light emitting
- emitting layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】絶縁基板上に少なくとも第一の電極、第一の絶
縁層、発光層、第二の絶縁層および第二の電極を積層し
た薄膜電場発光素子において、発光層上の第二絶縁層の
隙間に起因するプロセス上のトラブルや、第二絶縁層の
絶縁破壊を防止する。 【解決手段】発光層の成膜後、シリコンをターゲットと
し、ＡｒとＮ2 との混合ガス中で、ターゲット１１側に
１００Ｗ、ＥＬ素子１側に５００Ｗのパワーを印加し
て、１２０分間バイアススパッタ法をおこない、厚さ２
００ｎｍのＳｉ 3 Ｎ4 膜を堆積する。このバイアススパ
ッタにより、形成された第二絶縁層は発光層表面の凹凸
をほぼ完全に被覆するようになり、ウェットプロセス時
の発光層への浸水のトラブルや、電圧印加時の絶縁破壊
が無くなる。複数のターゲットを用いて、多元同時スパ
ッタにより複合膜を形成することもできる。
縁層、発光層、第二の絶縁層および第二の電極を積層し
た薄膜電場発光素子において、発光層上の第二絶縁層の
隙間に起因するプロセス上のトラブルや、第二絶縁層の
絶縁破壊を防止する。 【解決手段】発光層の成膜後、シリコンをターゲットと
し、ＡｒとＮ2 との混合ガス中で、ターゲット１１側に
１００Ｗ、ＥＬ素子１側に５００Ｗのパワーを印加し
て、１２０分間バイアススパッタ法をおこない、厚さ２
００ｎｍのＳｉ 3 Ｎ4 膜を堆積する。このバイアススパ
ッタにより、形成された第二絶縁層は発光層表面の凹凸
をほぼ完全に被覆するようになり、ウェットプロセス時
の発光層への浸水のトラブルや、電圧印加時の絶縁破壊
が無くなる。複数のターゲットを用いて、多元同時スパ
ッタにより複合膜を形成することもできる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電圧印加により、
エレクトロルミネッセンスを呈し、表示等に用いられる
薄膜エレクトロルミネッセンス素子（以下薄膜ＥＬ素子
と記す）の製造方法に関し、特に絶縁層の形成方法に関
する。
エレクトロルミネッセンスを呈し、表示等に用いられる
薄膜エレクトロルミネッセンス素子（以下薄膜ＥＬ素子
と記す）の製造方法に関し、特に絶縁層の形成方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】電圧印加により、エレクトロルミネッセ
ンスを呈する薄膜ＥＬ素子は、高輝度発光、高速応答、
広視野角、高解像度など多くの優れた特長を有すること
から、薄型表示装置として注目されている。図４（ａ）
に薄膜ＥＬ素子１の断面図を示す。ガラス等の透光性基
板２上に第一電極３、第一絶縁層４、発光層５、第二絶
縁層６および第二電極７が順次積層されている。
ンスを呈する薄膜ＥＬ素子は、高輝度発光、高速応答、
広視野角、高解像度など多くの優れた特長を有すること
から、薄型表示装置として注目されている。図４（ａ）
に薄膜ＥＬ素子１の断面図を示す。ガラス等の透光性基
板２上に第一電極３、第一絶縁層４、発光層５、第二絶
縁層６および第二電極７が順次積層されている。
【０００３】第一電極３は例えば、酸化インジウム錫
（ＩＴＯ）の透明電極であり、第一第二の絶縁層４、６
としては、酸化シリコン膜（以下ＳｉＯ2 膜と記す）
や、窒化シリコン膜（以下Ｓｉ3 Ｎ4 膜と記す）が代表
的な例として知られている。発光層５としては、例えば
マンガン（Ｍｎ）を活性物質としてドーピングした硫化
亜鉛（ＺｎＳ：Ｍｎ）や、セリウム（Ｃｅ）を添加した
硫化ストロンチウム（ＳｒＳ：Ｃｅ）またはそれらの積
層膜等が用いられ、第二電極７は、モリブデン（Ｍｏ）
等の金属電極である。第一電極３と第二電極７との間
に、電源８から交流電圧を印加することにより、電場発
光が得られる。
（ＩＴＯ）の透明電極であり、第一第二の絶縁層４、６
としては、酸化シリコン膜（以下ＳｉＯ2 膜と記す）
や、窒化シリコン膜（以下Ｓｉ3 Ｎ4 膜と記す）が代表
的な例として知られている。発光層５としては、例えば
マンガン（Ｍｎ）を活性物質としてドーピングした硫化
亜鉛（ＺｎＳ：Ｍｎ）や、セリウム（Ｃｅ）を添加した
硫化ストロンチウム（ＳｒＳ：Ｃｅ）またはそれらの積
層膜等が用いられ、第二電極７は、モリブデン（Ｍｏ）
等の金属電極である。第一電極３と第二電極７との間
に、電源８から交流電圧を印加することにより、電場発
光が得られる。
【０００４】このような薄膜電場発光素子は通常、次の
ようにして作製される。ガラス基板２上にスパッタ法に
よりＩＴＯ膜を成膜し、フォトリソグラフィによりパタ
ーニングしてストライプ状の第一電極３とする。次に、
スパッタ法により第一絶縁層４を成膜する。その上に、
電子ビーム蒸着によりＳｒＳ：ＣｅおよびＺｎＳ：Ｍｎ
の発光層５を成膜する。更に、スパッタ法により第二絶
縁層６を成膜した後、第二電極７をスパッタ法により成
膜し、フォトリソグラフィによりストライプ状にパター
ニングする。
ようにして作製される。ガラス基板２上にスパッタ法に
よりＩＴＯ膜を成膜し、フォトリソグラフィによりパタ
ーニングしてストライプ状の第一電極３とする。次に、
スパッタ法により第一絶縁層４を成膜する。その上に、
電子ビーム蒸着によりＳｒＳ：ＣｅおよびＺｎＳ：Ｍｎ
の発光層５を成膜する。更に、スパッタ法により第二絶
縁層６を成膜した後、第二電極７をスパッタ法により成
膜し、フォトリソグラフィによりストライプ状にパター
ニングする。
【０００５】ここで、上記の製造工程のうち、第二電極
となる金属膜のパターニング工程の詳細を説明するた
め、主な工程の断面図を図５（ａ）ないし（ｄ）に示
す。まず、第二電極となるＭｏ膜７ａの成膜後、レジス
ト９ａを塗布する［図５（ａ）］。その後、ベーキング
して、レジストとＭｏ膜との密着性を向上させ、マスク
を用いて紫外線（ＵＶ）露光をし、現像液にて現像して
レジストパターン９を形成する［同図（ｂ）］。
となる金属膜のパターニング工程の詳細を説明するた
め、主な工程の断面図を図５（ａ）ないし（ｄ）に示
す。まず、第二電極となるＭｏ膜７ａの成膜後、レジス
ト９ａを塗布する［図５（ａ）］。その後、ベーキング
して、レジストとＭｏ膜との密着性を向上させ、マスク
を用いて紫外線（ＵＶ）露光をし、現像液にて現像して
レジストパターン９を形成する［同図（ｂ）］。
【０００６】さらに、再度ベーキングした後、レジスト
が除去された部分のＭｏ膜７ａをエッチングする［同図
（ｃ）］。最後に、レジストを全て剥離して第二電極７
のパターニング工程は終了する［同図（ｄ）］。この
間、現像後、エッチング後、レジスト除去後にはそれぞ
れ純水で１０〜２０分間洗浄した後、乾燥するというプ
ロセスが入る。
が除去された部分のＭｏ膜７ａをエッチングする［同図
（ｃ）］。最後に、レジストを全て剥離して第二電極７
のパターニング工程は終了する［同図（ｄ）］。この
間、現像後、エッチング後、レジスト除去後にはそれぞ
れ純水で１０〜２０分間洗浄した後、乾燥するというプ
ロセスが入る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】図４（ｂ）は、発光層
５および第二絶縁層６部の拡大断面図である。発光層５
は、ガラス基板上２にスパッタ法でＩＴＯの第一電極
３、酸化窒化シリコン膜（以下ＳｉＯＮと記す）膜の第
一絶縁層４を堆積した上に、電子ビーム蒸着法によりＳ
ｒＳ：Ｃｅを約１μｍ、ＺｎＳ：Ｍｎを０．１μｍ積層
したものである。更にその上に第二絶縁層６としてＳｉ
3 Ｎ4 膜が０．２μｍ堆積されている。
５および第二絶縁層６部の拡大断面図である。発光層５
は、ガラス基板上２にスパッタ法でＩＴＯの第一電極
３、酸化窒化シリコン膜（以下ＳｉＯＮと記す）膜の第
一絶縁層４を堆積した上に、電子ビーム蒸着法によりＳ
ｒＳ：Ｃｅを約１μｍ、ＺｎＳ：Ｍｎを０．１μｍ積層
したものである。更にその上に第二絶縁層６としてＳｉ
3 Ｎ4 膜が０．２μｍ堆積されている。
【０００８】図に見られるように、上記のプロセスで成
膜した発光層５のＳｒＳは、直径４０〜８０ｎｍの柱状
結晶が並んで成長している。そしてその上にＺｎＳが成
膜されているが、凸部には優先的に堆積して半球状に盛
り上がった形のマウンドができ、表面には１００ｎｍ程
度の凹凸がある。そして更にその凸部に優先的に第二絶
縁層が堆積したマウンド１０ができ、他の部分との境界
に隙間１１を生じている。すなわち、発光層５の凹凸を
被覆するように第二絶縁層６の成膜条件を最適化しては
いるが、発光層５表面に大きな凹凸が存在すると、その
上に成膜される第二絶縁層６が完全には被覆しきれない
ことがある。
膜した発光層５のＳｒＳは、直径４０〜８０ｎｍの柱状
結晶が並んで成長している。そしてその上にＺｎＳが成
膜されているが、凸部には優先的に堆積して半球状に盛
り上がった形のマウンドができ、表面には１００ｎｍ程
度の凹凸がある。そして更にその凸部に優先的に第二絶
縁層が堆積したマウンド１０ができ、他の部分との境界
に隙間１１を生じている。すなわち、発光層５の凹凸を
被覆するように第二絶縁層６の成膜条件を最適化しては
いるが、発光層５表面に大きな凹凸が存在すると、その
上に成膜される第二絶縁層６が完全には被覆しきれない
ことがある。
【０００９】先に述べたように第二電極７のパターン形
成プロセスにおいて、現像後、エッチング後、レジスト
除去後にはそれぞれ純水洗浄、乾燥というプロセスが入
るが、その洗浄の際や、或いは長期間の環境中からの水
分の侵入が、その第二絶縁層６の隙間１１を通じて起き
る。薄膜ＥＬ素子のカラー化に必要なＳｒＳは、極めて
敏感な材料であり、もし第二絶縁層６に隙間１１があれ
ば、水洗の際に発光層が加水分解してしまうという問題
があった。加水分解は、程度の差はあれ、ＺｎＳ等でも
起きる。
成プロセスにおいて、現像後、エッチング後、レジスト
除去後にはそれぞれ純水洗浄、乾燥というプロセスが入
るが、その洗浄の際や、或いは長期間の環境中からの水
分の侵入が、その第二絶縁層６の隙間１１を通じて起き
る。薄膜ＥＬ素子のカラー化に必要なＳｒＳは、極めて
敏感な材料であり、もし第二絶縁層６に隙間１１があれ
ば、水洗の際に発光層が加水分解してしまうという問題
があった。加水分解は、程度の差はあれ、ＺｎＳ等でも
起きる。
【００１０】第二電極６のパターニング方法としてドラ
イエッチング等のドライプロセスを施せば、加水分解の
問題は回避できるが、一方、装置が高価なためコスト高
を招いてしまうので、量産には適さない。また、第二絶
縁層６の被覆性が低下すると、その部分に電界が集中し
て絶縁破壊を生ずるという問題もあった。これらの問題
のため、特にＳｒＳを母材とした発光層を有する薄膜Ｅ
Ｌ素子は、実現が困難であつた。
イエッチング等のドライプロセスを施せば、加水分解の
問題は回避できるが、一方、装置が高価なためコスト高
を招いてしまうので、量産には適さない。また、第二絶
縁層６の被覆性が低下すると、その部分に電界が集中し
て絶縁破壊を生ずるという問題もあった。これらの問題
のため、特にＳｒＳを母材とした発光層を有する薄膜Ｅ
Ｌ素子は、実現が困難であつた。
【００１１】この発明は、上記の点に鑑みてなされその
目的は、発光層への浸水や電界集中の原因となる第二絶
縁層の隙間をなくし、それらの不具合が起きず、耐圧の
高い薄膜ＥＬ素子の製造方法を提供することにある。
目的は、発光層への浸水や電界集中の原因となる第二絶
縁層の隙間をなくし、それらの不具合が起きず、耐圧の
高い薄膜ＥＬ素子の製造方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記の目的達成のため本
発明は、絶縁基板上に少なくとも第一の電極、第一の絶
縁層、ＩＩ族金属のカルコゲナイドである発光層、第二
の絶縁層および第二の電極を積層した薄膜ＥＬ素子の製
造方法において、第二絶縁層をバイアススパッタ法で形
成するものとする。
発明は、絶縁基板上に少なくとも第一の電極、第一の絶
縁層、ＩＩ族金属のカルコゲナイドである発光層、第二
の絶縁層および第二の電極を積層した薄膜ＥＬ素子の製
造方法において、第二絶縁層をバイアススパッタ法で形
成するものとする。
【００１３】バイアススパッタ法によれば、Ａｒイオン
等によりターゲットからエッチングされ基板上に堆積し
た被着物質が、再度Ａｒイオン等によりエッチングさ
れ、微小穴の埋め込みや堆積膜の平坦化等が行われるこ
とが、半導体の微細加工技術として知られている（例え
ば、徳山、橋本著ＭＯＳＬＳＩ製造技術、１３５頁、日
経マグロウヒル社、１９８５年参照）。本発明において
も、発光層表面の凹凸を覆う第二絶縁層の被覆性の改善
に利用出来ることを確認した。
等によりターゲットからエッチングされ基板上に堆積し
た被着物質が、再度Ａｒイオン等によりエッチングさ
れ、微小穴の埋め込みや堆積膜の平坦化等が行われるこ
とが、半導体の微細加工技術として知られている（例え
ば、徳山、橋本著ＭＯＳＬＳＩ製造技術、１３５頁、日
経マグロウヒル社、１９８５年参照）。本発明において
も、発光層表面の凹凸を覆う第二絶縁層の被覆性の改善
に利用出来ることを確認した。
【００１４】特に、第二絶縁層をＳｉ3 Ｎ4 膜、酸化シ
リコン膜（以下ＳｉＯ2 膜と記す）、ＳｉＯＮ膜、酸化
アルミニウム膜（以下Ａｌ2 Ｏ3 膜と記す）のいずれか
とするものとする。シリコンまたはアルミニウムの化合
物であるこれらの膜は、半導体装置において多用されて
いる安定な絶縁膜であり、しかも材料の入手し易いシリ
コンまたはアルミニウムをターゲツトとした反応性スパ
ッタ法により成膜できる。
リコン膜（以下ＳｉＯ2 膜と記す）、ＳｉＯＮ膜、酸化
アルミニウム膜（以下Ａｌ2 Ｏ3 膜と記す）のいずれか
とするものとする。シリコンまたはアルミニウムの化合
物であるこれらの膜は、半導体装置において多用されて
いる安定な絶縁膜であり、しかも材料の入手し易いシリ
コンまたはアルミニウムをターゲツトとした反応性スパ
ッタ法により成膜できる。
【００１５】また、複数のターゲットを用い、バイアス
スパッタ法を多元同時におこなうことにより、複合膜を
形成することもできる。そのような方法をとれば、異な
る特性の膜を複合することにより、膜特性の制御が可能
になる。例えば、Ａｌ2 Ｏ3 膜と酸化チタン膜（以下Ｔ
ｉＯ2 膜と記す）とを交互に積層して酸化アルミニウム
チタン膜（以下ＡＴＯ膜と記す）とするのがよい。
スパッタ法を多元同時におこなうことにより、複合膜を
形成することもできる。そのような方法をとれば、異な
る特性の膜を複合することにより、膜特性の制御が可能
になる。例えば、Ａｌ2 Ｏ3 膜と酸化チタン膜（以下Ｔ
ｉＯ2 膜と記す）とを交互に積層して酸化アルミニウム
チタン膜（以下ＡＴＯ膜と記す）とするのがよい。
【００１６】ＡＴＯ膜は、誘電率の大きなＴｉＯ2 膜と
絶縁耐圧の大きなＡｌ2 Ｏ3 膜との比率を変えることに
より、誘電率と絶縁耐圧との制御が可能になる。
絶縁耐圧の大きなＡｌ2 Ｏ3 膜との比率を変えることに
より、誘電率と絶縁耐圧との制御が可能になる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、図を引用して本発明の実施
例について説明する。図２は、本発明にかかる薄膜ＥＬ
素子の発光層と第二絶縁層部分を拡大した断面図であ
る。この実施例の薄膜ＥＬ素子においては、ガラス基板
２上に第一電極３、第一絶縁層４、発光層４、第二絶縁
層５および第二電極６が順次積層されていることは図４
の従来例と同じである。しかし、この拡大図では、柱状
結晶となっている発光層５の表面には、約１００ｎｍの
半球状のマウンドがあるが、発光層４表面の凹凸を被覆
する、第二絶縁層５の表面は、かなり平滑になってお
り、図４の例にあったような第二絶縁層６に隙間が見ら
れない。
例について説明する。図２は、本発明にかかる薄膜ＥＬ
素子の発光層と第二絶縁層部分を拡大した断面図であ
る。この実施例の薄膜ＥＬ素子においては、ガラス基板
２上に第一電極３、第一絶縁層４、発光層４、第二絶縁
層５および第二電極６が順次積層されていることは図４
の従来例と同じである。しかし、この拡大図では、柱状
結晶となっている発光層５の表面には、約１００ｎｍの
半球状のマウンドがあるが、発光層４表面の凹凸を被覆
する、第二絶縁層５の表面は、かなり平滑になってお
り、図４の例にあったような第二絶縁層６に隙間が見ら
れない。
【００１８】このような薄膜電場発光素子は、次のよう
にして作製される。ガラス基板１上にスパッタ法により
厚さ１８０ｎｍのＩＴＯ膜を成膜し、フォトリソグラフ
ィによりパターニングしてストライプ状の透明電極２と
する。次に、スパッタ法により厚さ２００ｎｍのＳｉＯ
2 膜とＳｉＯＮ膜との複合膜の第一絶縁層３を成膜す
る。その上に、電子ビーム蒸着法により厚さ１μｍのＳ
ｒＳ：Ｃｅおよび１００ｎｍのＺｎＳ：Ｍｎの発光層５
をマスクを用いて選択的に成膜する。
にして作製される。ガラス基板１上にスパッタ法により
厚さ１８０ｎｍのＩＴＯ膜を成膜し、フォトリソグラフ
ィによりパターニングしてストライプ状の透明電極２と
する。次に、スパッタ法により厚さ２００ｎｍのＳｉＯ
2 膜とＳｉＯＮ膜との複合膜の第一絶縁層３を成膜す
る。その上に、電子ビーム蒸着法により厚さ１μｍのＳ
ｒＳ：Ｃｅおよび１００ｎｍのＺｎＳ：Ｍｎの発光層５
をマスクを用いて選択的に成膜する。
【００１９】次に第二絶縁膜６となる窒化膜を成膜す
る。まず、図１は、本発明の製造方法に用いたバイアス
スパッタ装置の概念図である。基板ホルダ１３およびタ
ーゲット１４は、各々独立に高周波電源１５が接続され
ている。高周波電源１５は、同じ周波数では個々にマッ
チングできないので、どちらかの周波数を少しずらすこ
とが必要である。本発明では、ターゲット１４に接続さ
れている高周波電源１５ａを１３．５４ＭＨｚに変調し
て使用した。１６は基板加熱用の赤外線ランプ、１７は
スパッタガス、１８は真空ポンプである。この実施例の
ように絶縁膜を堆積するには、ＤＣスパッタより、高周
波スパッタの方がよい。
る。まず、図１は、本発明の製造方法に用いたバイアス
スパッタ装置の概念図である。基板ホルダ１３およびタ
ーゲット１４は、各々独立に高周波電源１５が接続され
ている。高周波電源１５は、同じ周波数では個々にマッ
チングできないので、どちらかの周波数を少しずらすこ
とが必要である。本発明では、ターゲット１４に接続さ
れている高周波電源１５ａを１３．５４ＭＨｚに変調し
て使用した。１６は基板加熱用の赤外線ランプ、１７は
スパッタガス、１８は真空ポンプである。この実施例の
ように絶縁膜を堆積するには、ＤＣスパッタより、高周
波スパッタの方がよい。
【００２０】第一電極３、第一絶縁層４、ＥＬ発光層５
が形成されたガラス基板２を基板ホルダ１３上にセット
する。ターゲット１４には、シリコン（以下Ｓｉと記
す）を用いた。真空室１２中を真空ポンプ１８で真空に
した後、アルゴン（以下Ａｒと記す）と窒素（以下Ｎ2
と記す）との１対１の混合気体のスパッタガス１７を導
入し、圧力約１Ｐａとした。スパッタは、ターゲット１
４側に１００Ｗ、ガラス基板２側に５００Ｗの電力を印
加して、１２０分間おこなった。ターゲット側、基板側
に印加する電力は、所望の膜厚との兼ね合いで決定され
る。スパッタ中はヒータ１６で３００℃に保持成膜時の
温度調節は、膜の被覆性に影響を及ぼすので、温度があ
まり変動しないようにする必要がある。スパッタガス１
７とターゲット１４との反応性スパッタ法で、第二絶縁
層となる厚さ約２００ｎｍのＳｉ3Ｎ4 膜を得た。この
膜厚は、絶縁層の耐圧と容量とを勘案して決められ、絶
縁耐圧のある膜であれば、例えば膜厚５０ｎｍの膜でも
よい。
が形成されたガラス基板２を基板ホルダ１３上にセット
する。ターゲット１４には、シリコン（以下Ｓｉと記
す）を用いた。真空室１２中を真空ポンプ１８で真空に
した後、アルゴン（以下Ａｒと記す）と窒素（以下Ｎ2
と記す）との１対１の混合気体のスパッタガス１７を導
入し、圧力約１Ｐａとした。スパッタは、ターゲット１
４側に１００Ｗ、ガラス基板２側に５００Ｗの電力を印
加して、１２０分間おこなった。ターゲット側、基板側
に印加する電力は、所望の膜厚との兼ね合いで決定され
る。スパッタ中はヒータ１６で３００℃に保持成膜時の
温度調節は、膜の被覆性に影響を及ぼすので、温度があ
まり変動しないようにする必要がある。スパッタガス１
７とターゲット１４との反応性スパッタ法で、第二絶縁
層となる厚さ約２００ｎｍのＳｉ3Ｎ4 膜を得た。この
膜厚は、絶縁層の耐圧と容量とを勘案して決められ、絶
縁耐圧のある膜であれば、例えば膜厚５０ｎｍの膜でも
よい。
【００２１】第二絶縁層をフォトリソグラフィによりパ
ターニングした後、スパッタ法により厚さ１８０ｎｍの
Ｍｏ膜を成膜し、フォトリソグラフィによりストライプ
状にパターニングして第二電極とする。このような製造
方法をとることによって、図２に断面を示したように第
二絶縁層６で発光層５が完全に被覆された薄膜ＥＬ素子
が得られる。
ターニングした後、スパッタ法により厚さ１８０ｎｍの
Ｍｏ膜を成膜し、フォトリソグラフィによりストライプ
状にパターニングして第二電極とする。このような製造
方法をとることによって、図２に断面を示したように第
二絶縁層６で発光層５が完全に被覆された薄膜ＥＬ素子
が得られる。
【００２２】１０ｍｍ角の試験素子を試作し、浸漬試験
をおこなっところ、バイアススパッタをおこなわない比
較例の不良率が１％であったのに対し、本発明の製造方
法にかかる試験素子は、０．０５％であった。また、第
一、第二電極間の絶縁耐圧においても、本発明の製造方
法にかかる試験素子は、比較例より平均で約４０Ｖ向上
した。
をおこなっところ、バイアススパッタをおこなわない比
較例の不良率が１％であったのに対し、本発明の製造方
法にかかる試験素子は、０．０５％であった。また、第
一、第二電極間の絶縁耐圧においても、本発明の製造方
法にかかる試験素子は、比較例より平均で約４０Ｖ向上
した。
【００２３】これらはいずれも、バイアススパッタ法に
より、第二絶縁層６が発光層５上をほぼ完全に被覆した
ことによる。ターゲットとして上述のように金属を用い
れば、ガスによって形成する絶縁膜を変えることができ
る。例えば、ＳｉＯ2 膜を必要とするならスパッタガス
１７にＡｒと酸素（以下Ｏ2 と記す）との混合気体を用
いればよい。また、スパッタガス１７にＡｒ、Ｎ2 、Ｏ
2 の混合気体を用いれば、ＳｉＯＮ膜も形成可能であ
る。勿論、Ｓｉ3 Ｎ4 のターゲットやＳｉＯ2 ターゲッ
トを用いてもよい。
より、第二絶縁層６が発光層５上をほぼ完全に被覆した
ことによる。ターゲットとして上述のように金属を用い
れば、ガスによって形成する絶縁膜を変えることができ
る。例えば、ＳｉＯ2 膜を必要とするならスパッタガス
１７にＡｒと酸素（以下Ｏ2 と記す）との混合気体を用
いればよい。また、スパッタガス１７にＡｒ、Ｎ2 、Ｏ
2 の混合気体を用いれば、ＳｉＯＮ膜も形成可能であ
る。勿論、Ｓｉ3 Ｎ4 のターゲットやＳｉＯ2 ターゲッ
トを用いてもよい。
【００２４】また、Ａｌ2 Ｏ3 膜が必要であれば、ター
ゲットにアルミニウムを用いてスパッタガスをＡｒとＯ
2 との混合気体とすればよい。或いはＡｌ2 Ｏ3 のター
ゲットを用いてもよい。図３は、本発明の製造方法に用
いた別のバイアススパッタ装置の概念図である。この装
置では、二つのターゲットを持っている。ターゲット１
４にアルミニウム或いはＡｌ2 Ｏ3 、ターゲット１９に
チタン或いはＴｉＯ2 を各々用い、スパッタガス１７に
ＡｒとＯ2 との混合気体を使用する。スパッタ中に基板
ホルダ１３を回転させることによって、薄膜ＥＬ素子１
の発光層５の表面に、Ａｌ2 Ｏ3膜とＴｉＯ2 膜とが交
互に積層され、Ａｌ2 Ｏ3 膜とＴｉＯ2 膜との複合膜で
あるＡＴＯ膜が形成される。二つのターゲット１４、１
９に接続される高周波電源１５に印加する電力を変える
ことによって、膜中のＡｌやＴｉの存在比や膜圧の制御
も簡単におこなえる。
ゲットにアルミニウムを用いてスパッタガスをＡｒとＯ
2 との混合気体とすればよい。或いはＡｌ2 Ｏ3 のター
ゲットを用いてもよい。図３は、本発明の製造方法に用
いた別のバイアススパッタ装置の概念図である。この装
置では、二つのターゲットを持っている。ターゲット１
４にアルミニウム或いはＡｌ2 Ｏ3 、ターゲット１９に
チタン或いはＴｉＯ2 を各々用い、スパッタガス１７に
ＡｒとＯ2 との混合気体を使用する。スパッタ中に基板
ホルダ１３を回転させることによって、薄膜ＥＬ素子１
の発光層５の表面に、Ａｌ2 Ｏ3膜とＴｉＯ2 膜とが交
互に積層され、Ａｌ2 Ｏ3 膜とＴｉＯ2 膜との複合膜で
あるＡＴＯ膜が形成される。二つのターゲット１４、１
９に接続される高周波電源１５に印加する電力を変える
ことによって、膜中のＡｌやＴｉの存在比や膜圧の制御
も簡単におこなえる。
【００２５】このように、複数のターゲットをもつ装置
で、多元同時バイアススパッタを行うことにより、複雑
な組成、或いは膜厚の第二絶縁層を成膜することができ
る。しかもバイアススパツタ法であるので、発光層の被
覆は十分におこなわれる。上の実施例においては、ガラ
ス基板側の第一電極にＩＴＯの透明電極を設けた例を示
したが、ガラス基板側の第一電極を金属電極としてもよ
い。
で、多元同時バイアススパッタを行うことにより、複雑
な組成、或いは膜厚の第二絶縁層を成膜することができ
る。しかもバイアススパツタ法であるので、発光層の被
覆は十分におこなわれる。上の実施例においては、ガラ
ス基板側の第一電極にＩＴＯの透明電極を設けた例を示
したが、ガラス基板側の第一電極を金属電極としてもよ
い。
【００２６】また、発光層を形成する蛍光体としては、
上記ＺｎＳ、ＳｒＳの他にカルシウムおよびバリウムの
硫化物、亜鉛、カルシウム、ストロンチウムおよびバリ
ウムのセレン化物、テルル化物あるいはこれらの混晶を
使用することもできる。発光中心としては、上記マンガ
ン、セリウム（Ｃｅ）の他に、希土類のユーロピウム
（Ｅｕ）、プラセオジム（Ｐｒ）、テルビウム（Ｔｂ）
のいずれか一種或いは複数種類が用いられ、発光層の成
膜方法としては、電子ビーム蒸着法の他に、抵抗加熱蒸
着法、スパッタ蒸着法、有機金属ＣＶＤ（ＭＯＣＶＤ）
法或いは、原子層エピタキシー（ＡＬＥ）法などが用い
られる。
上記ＺｎＳ、ＳｒＳの他にカルシウムおよびバリウムの
硫化物、亜鉛、カルシウム、ストロンチウムおよびバリ
ウムのセレン化物、テルル化物あるいはこれらの混晶を
使用することもできる。発光中心としては、上記マンガ
ン、セリウム（Ｃｅ）の他に、希土類のユーロピウム
（Ｅｕ）、プラセオジム（Ｐｒ）、テルビウム（Ｔｂ）
のいずれか一種或いは複数種類が用いられ、発光層の成
膜方法としては、電子ビーム蒸着法の他に、抵抗加熱蒸
着法、スパッタ蒸着法、有機金属ＣＶＤ（ＭＯＣＶＤ）
法或いは、原子層エピタキシー（ＡＬＥ）法などが用い
られる。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように本発明により、発光
層成膜後、その上にバイアススパッタ法により第二絶縁
層を形成することによって、その第二絶縁層が発光層を
完全に被覆するようになり、後のパターニングプロセス
時の浸水のトラブルや、電圧印加時の素子の絶縁破壊が
殆ど無くなった。
層成膜後、その上にバイアススパッタ法により第二絶縁
層を形成することによって、その第二絶縁層が発光層を
完全に被覆するようになり、後のパターニングプロセス
時の浸水のトラブルや、電圧印加時の素子の絶縁破壊が
殆ど無くなった。
【００２８】その結果、実施例の光で述べた絶縁耐圧の
向上だけでなく、顕著な歩留り向上がみられた。すなわ
ち本発明は、薄膜ＥＬ素子の品質向上およびコスト低減
に大きく貢献する。
向上だけでなく、顕著な歩留り向上がみられた。すなわ
ち本発明は、薄膜ＥＬ素子の品質向上およびコスト低減
に大きく貢献する。
【図１】本発明を実施するバイアススパッタ装置の構造
図
図
【図２】薄膜ＥＬ素子の断面図
【図３】本発明を実施する別のバイアススパッタ装置の
構造図
構造図
【図４】従来の薄膜ＥＬ素子の断面図
【図５】従来の薄膜ＥＬ素子の主な工程における断面図
１ 薄膜ＥＬ素子 ２ ガラス基板 ３ 第一電極 ４ 第一絶縁層 ５ 発光層 ６ 第二絶縁層 ７ 第二電極 ７ａ Ｍｏ膜 ８ 交流電源 ９ フォトレジストパターン ９ａ フォトレジスト膜 １０ マウンド １１ 隙間 １２ 真空室 １３ 基板ホルダ １４ ターゲット １５ 高周波電源 １６ ヒーター １７ スパッタガス １８ 真空ポンプ １９ ターゲット
Claims (4)
- 【請求項１】絶縁基板上に少なくとも第一の電極、第一
の絶縁層、ＩＩ族金属のカルコゲナイドである発光層、
第二の絶縁層および第二の電極を積層した薄膜ＥＬ素子
の製造方法において、第二絶縁層をバイアススパッタ法
で形成することを特徴とする薄膜ＥＬ素子の製造方法。 - 【請求項２】第二絶縁層を窒化シリコン膜、酸化シリコ
ン膜、酸化窒化シリコン膜、酸化アルミニウム膜のいず
れかとすることを特徴とする請求項１記載の薄膜ＥＬ素
子の製造方法。 - 【請求項３】複数のターゲットを用い、バイアススパッ
タ法を多元同時におこなうことにより、第二の絶縁層で
ある複合酸化膜を形成することを特徴とする請求項１記
載の薄膜ＥＬ素子の製造方法。 - 【請求項４】酸化アルミニウム膜と酸化チタン膜とを交
互に積層して酸化アルミニウムチタン膜とすることを特
徴とする請求項３記載の薄膜ＥＬ素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8236485A JPH1083887A (ja) | 1996-09-06 | 1996-09-06 | 薄膜ｅｌ素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8236485A JPH1083887A (ja) | 1996-09-06 | 1996-09-06 | 薄膜ｅｌ素子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1083887A true JPH1083887A (ja) | 1998-03-31 |
Family
ID=17001436
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8236485A Pending JPH1083887A (ja) | 1996-09-06 | 1996-09-06 | 薄膜ｅｌ素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1083887A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002527569A (ja) * | 1998-10-13 | 2002-08-27 | ミネソタ マイニング アンド マニュファクチャリング カンパニー | 酸窒化物カプセル化エレクトロルミネセント蛍光体粒子 |
| KR100647579B1 (ko) * | 2002-11-20 | 2006-11-17 | 삼성에스디아이 주식회사 | 전자빔 증착 장치와, 이를 이용한 증착 방법 |
| US7443097B2 (en) | 2001-02-21 | 2008-10-28 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Light emitting device and electronic equipment |
| CN102269174A (zh) * | 2011-07-26 | 2011-12-07 | 美的集团有限公司 | 一种用于风扇的升降机构 |
-
1996
- 1996-09-06 JP JP8236485A patent/JPH1083887A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002527569A (ja) * | 1998-10-13 | 2002-08-27 | ミネソタ マイニング アンド マニュファクチャリング カンパニー | 酸窒化物カプセル化エレクトロルミネセント蛍光体粒子 |
| US7443097B2 (en) | 2001-02-21 | 2008-10-28 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Light emitting device and electronic equipment |
| KR100647579B1 (ko) * | 2002-11-20 | 2006-11-17 | 삼성에스디아이 주식회사 | 전자빔 증착 장치와, 이를 이용한 증착 방법 |
| CN102269174A (zh) * | 2011-07-26 | 2011-12-07 | 美的集团有限公司 | 一种用于风扇的升降机构 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2015057786A (ja) | 厚膜誘電性エレクトロルミネセントディスプレイ用の積層厚膜誘電体構造 | |
| CN100484354C (zh) | 用于厚膜电致发光显示器的插入层 | |
| JP4308648B2 (ja) | チオアルミン酸塩蛍光体膜の単独ソーススパッタリング | |
| JPH1083887A (ja) | 薄膜ｅｌ素子の製造方法 | |
| US20030039813A1 (en) | High performance dielectric layer and application to thin film electroluminescent devices | |
| US6793782B2 (en) | Sputter deposition process for electroluminescent phosphors | |
| KR20030064028A (ko) | 전계 발광 소자 및 그 제조 방법 | |
| JP3614182B2 (ja) | エレクトロルミネッセンス素子の製造方法 | |
| JPH1092580A (ja) | 薄膜エレクトロルミネッセンス素子およびその製造方法 | |
| JP3755182B2 (ja) | 多色薄膜エレクトロルミネッセンス素子の製造方法 | |
| JP2836646B2 (ja) | 薄膜ｅｌ素子とその製造方法 | |
| JPH10308282A (ja) | 薄膜エレクトロルミネッセンス素子およびその製造方法 | |
| WO2002073708A2 (en) | Electroluminescent display device | |
| JP3976892B2 (ja) | 薄膜ｅｌ素子 | |
| JP2803803B2 (ja) | 薄膜ｅｌ素子およびその製造方法 | |
| JPH01241793A (ja) | 薄膜ｅｌ素子 | |
| JPH1064679A (ja) | 薄膜電場発光素子およびその製造方法 | |
| KR960010709B1 (ko) | 전계발광소자 및 그 제조방법 | |
| JPH0119759B2 (ja) | ||
| JPH02183994A (ja) | 多色薄膜ｅｌ素子 | |
| JPH0896957A (ja) | 薄膜電場発光素子の製造方法 | |
| JPH04106895A (ja) | 半導体の製造方法及びｅｌ発光層の製造方法 | |
| JPH04141983A (ja) | 薄膜ｅｌ素子 | |
| JPH02230691A (ja) | 薄膜ｅｌ素子 | |
| JPH03283293A (ja) | 薄膜ｅｌ素子の製造方法 |