DE4332209A1 - Verfahren zur Herstellung einer Dünnschicht-Elektrolumineszenz-Vorrichtung - Google Patents
Verfahren zur Herstellung einer Dünnschicht-Elektrolumineszenz-VorrichtungInfo
- Publication number
- DE4332209A1 DE4332209A1 DE19934332209 DE4332209A DE4332209A1 DE 4332209 A1 DE4332209 A1 DE 4332209A1 DE 19934332209 DE19934332209 DE 19934332209 DE 4332209 A DE4332209 A DE 4332209A DE 4332209 A1 DE4332209 A1 DE 4332209A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- manganese
- concentration
- light
- thin film
- manufacturing
- 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.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/34—Sputtering
- C23C14/3407—Cathode assembly for sputtering apparatus, e.g. Target
- C23C14/3414—Metallurgical or chemical aspects of target preparation, e.g. casting, powder metallurgy
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
- C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
- C09K11/57—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing manganese or rhenium
- C09K11/572—Chalcogenides
- C09K11/574—Chalcogenides with zinc or cadmium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
- C23C14/0623—Sulfides, selenides or tellurides
- C23C14/0629—Sulfides, selenides or tellurides of zinc, cadmium or mercury
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B33/00—Electroluminescent light sources
- H05B33/10—Apparatus or processes specially adapted to the manufacture of electroluminescent light sources
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B33/00—Electroluminescent light sources
- H05B33/12—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
- H05B33/14—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the chemical or physical composition or the arrangement of the electroluminescent material, or by the simultaneous addition of the electroluminescent material in or onto the light source
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B33/00—Electroluminescent light sources
- H05B33/12—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
- H05B33/18—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the nature or concentration of the activator
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung
einer Dünnschicht-Elektrolumineszenz-(EL)-Vorrichtung mit einer
Licht emittierenden Schicht, die aus Zinksulfid (ZnS) mit einem
Zusatz von Mangan (Mn) als dem Licht emittierenden Kern besteht.
In der letzten Zeit fand eine Dünnschicht-EL-Vorrichtung Beach
tung, die aus einem völlig festen Element als einem flachen An
zeigelement besteht, das eine hohe Auflösung und eine Anzeige
mit hoher Leistungsfähigkeit bereitstellen kann.
Eine Dünnschicht-EL-Vorrichtung weist eine zweifach isolierte
Struktur auf, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, in der auf ein
Glassubstrat eine transparente Elektrode 2, eine erste Isola
tionsschicht 3, eine Licht emittierende EL-Schicht 4, eine
zweite Isolationsschicht 5 und eine Rückelektrode 6 laminiert
sind. Unter diesen Komponenten ist die Licht emittierende
Schicht für die EL-Vorrichtung mit einem Material gebildet, bei
dem Zinksulfid (ZnS) als das Basismaterial verwendet ist, dem
eine geringe Menge eines Licht emittierenden Kerns (Mn) zu
gegeben ist. Das Licht wird mittels des Anlegens eines elektri
schen Wechselfeldes über die transparente Elektrode 2 und die
Rückelektrode 6 unter Verwendung einer Energiequelle 7 emit
tiert. Um mit der Dünnschicht-(EL)-Vorrichtung in der Praxis
eine Lichtemissionsluminanz von 70 cd/m2 oder mehr zu erreichen,
ist erwünscht, daß eine optimale Konzentration des Licht emit
tierenden Kernmaterials in der Licht emittierenden Schicht 4
herrscht, und daß die Mn-Konzentration bei etwa 0.5 Gew.-% (0.4
bis 0.6) gegenüber dem Zinksulfid liegt.
Unter den Verfahren zur Bildung einer Licht emittierenden
Schicht in einer EL-Vorrichtung sind das Vakuumabscheidungs
verfahren, das Atomschichtkristallzüchtungsverfahren (das
ALE-Verfahren), ein chemisches Dampfabscheidungsverfahren und
das Sputter-Verfahren zu nennen. Von diesen ist das Sputter-
Verfahren eine hervorragende Methode mit hoher Produktivität, da
es geeignet ist, gleichmäßige Schichten auf einer großen Fläche
zu bilden, und eine sehr hohe Schichtbildungsgeschwindigkeit
aufweist.
Allerdings trat bei der Bildung einer Licht emittierenden
Schicht mittels des Sputter-Verfahrens unter Verwendung eines
Targets aus ZnS gemischt mit Mn das Problem auf, daß die Licht
emissionsluminanz gering war, was in dem Aufsatz von Ono in Acta
Polytechnica Scandinavia, Applied Physics Series No. 170 (5th
International Workshop on Electroluminescence), S. 41-48
beschrieben ist. Die Erfinder haben herausgefunden, daß das
Problem dadurch verursacht wurde, daß sich die Zusammensetzung
der gebildeten Schicht stark von der Zusammensetzung für das
Target unterschied, da Zink (Zn), Schwefel (S) und Mangan (Mn)
als Bestandteile unterschiedliche physikalische Eigenschaften,
wie Sputter-Raten und Dampfdrücke aufweisen.
Darüberhinaus hängt die Mn-Konzentration in der Dünnschicht
weitgehend von der Substrattemperatur während der Schichtbil
dungsprozesse ab, wobei sich tendenziell wie in Fig. 2 zeigt,
daß die Mn-Konzentration in der Dünnschicht zunimmt, wenn die
Substrattemperatur ansteigt. Darüberhinaus wird die Mn-Konzen
tration in der Dünnschicht höher als die Mn-Konzentration in dem
ZnS-Mn-Gemisch-Target.
In anderen Fällen läßt sich ein Verfahren verwenden, das eine
Licht emittierende Schicht mit hoher Luminanz durch die Zufuhr
von Schwefel erhalten kann, indem ein Schwefel enthaltendes
Mischgas zu dem Sputter-Gas gegeben wird. Allerdings bleibt das
obengenannte Problem auch in diesem Fall unverändert. Dies liegt
daran, daß Schwefel ein Element mit hohem Dampfdruck ist und
leicht von einer Schicht dissoziiert, und obwohl die Zufuhr
eines Schwefel enthaltenden Mischgases wirksam für die Redu
zierung von Schwefeldefekten in der Licht emittierenden Schicht
sein kann, bleibt das Verhältnis von Zink und Mangan in der
Dünnschicht davon unberührt.
Aus diesen Gründen konnte das übliche Sputter-Verfahren unter
Verwendung eines Targets mit der gleichen Zusammensetzung wie
die Schichtzusammensetzung in der gewünschten EL-Lichtemissions
schicht nicht eine gewünschte Mn-Konzentration erreichen, deren
optimaler Wert bei etwa 0,5 Gew.-% liegt.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung liegt darin, ein Verfahren
zur Herstellung einer Dünnschicht-EL-Vorrichtung bereitzu
stellen, bei der eine Licht emittierende Schicht mit ZnS und
einer gewünschten Mn-Konzentration hergestellt werden kann.
Um das obengenannte Ziel zu erreichen, verwendet das Verfahren
zur Herstellung einer Dünnschicht-EL-Vorrichtung nach der
vorliegenden Erfindung bei der Bildung der aus ZnS mit einem
Zusatz von Mn als dem Licht emittierenden Kern bestehenden,
Licht emittierenden Schicht unter Verwendung eines Sputter-
Verfahrens ein Target, das aus ZnS mit Mn in einer geringeren
Konzentration als die Mn-Konzentration in der gewünschten, Licht
emittierenden Schicht besteht. Oder das Verfahren verwendet
alternativ ein Target, auf dem ein Material auf der Basis von
Mangan und ZnS in einem solchen Flächenverhältnis exponiert
sind, daß das Verhältnis einer umgewandelten Mn-Menge zu einer
ZnS-Menge eine niedrigere Konzentration als die Mn-Konzentration
in der gewünschten, Licht emittierenden Schicht ist. In diesem
Fall kann das Material auf der Basis von Mangan entweder in eine
ZnS-Basissubstanz eingebettet sein oder als getrennte Substanz
auf der Oberfläche der ZnS-Basissubstanz angeordnet sein.
Darüberhinaus soll das Verfahren mehrere Targets verwenden, die
aus ZnS mit Mn in unterschiedlichen Konzentrationen bestehen,
die Null umfassen können, und die Mn-Konzentration in der Licht
emittierenden Schicht über die Einstellung des Verhältnisses der
den Targets zugeführten Entladungsleistung kontrollieren. Bei
diesen Verfahren kann Mn dem ZnS in Form von Mangan oder in Form
von Manganverbindungen zugegeben werden. Darüberhinaus kann das
Material auf der Basis von Mangan durch Mangan oder durch
Mangan-Verbindungen gebildet sein.
Falls ein Target mit einer geringeren Mn-Konzentration als die
gewünschte Mn-Konzentration in der Licht emittierenden Schicht
beim Sputtern des Materials unter Verwendung eines Targets aus
ZnS mit Mn verwendet wird, dann kann als Ergebnis des Ansteigens
der Mn-Konzentration während des Sputter-Verfahrens eine Licht
emittierende Schicht mit der gewünschten Mn-Konzentration erhal
ten werden. Oder aber eine Licht emittierende Schicht mit der
gewünschten Mn-Konzentration kann dadurch erhalten werden, daß
Mn oder die Mn-Verbindungen und ZnS an der Oberfläche des Tar
gets exponiert werden und ihr Flächenverhältnis so eingestellt
wird, daß die Menge des Mn an der Targetoberfläche unter die
gewünschte Mn-Konzentration in der Licht emittierenden Schicht
reduziert wird. Falls darüberhinaus mehrere ZnSMn-Targets mit Mn
in unterschiedlichen Konzentrationen verwendet werden und die
jedem Target zugeführte Entladungsleistung auf unterschiedliche
Werte eingestellt wird, dann kann die Konzentration so gesteuert
werden, daß eine Licht emittierende Schicht mit der gewünschten
Mn-Konzentration erhalten wird.
Fig. 3 zeigt eine für eine Ausführungsform der vorliegenden Er
findung verwendete Sputter-Anlage. In der Figur sind eine mit
einem Target 12 beschichtete Kathode 13 und eine an einem Sub
strat 1 angeordnete Anode 14 in einer Reaktionskammer 11 einan
der gegenüber installiert. Die Kathode 13 ist über eine Anpaß
schaltung 15 mit einer HF-Energieversorgung 16 mit 13,56 MHz
verbunden. Auf das Substrat 1 sind eine Elektrode 2 mit einem
Indiumzinnoxid mit einer Dicke von 170 nm (1700 Å) und eine
erste Isolationsschicht 3 mit einer Dicke von 400 nm (4000 Å)
mit einer Mehrlagenschicht aus Siliciumoxid und Tantalpentoxid
laminiert, wenn auch diese Teile in der Figur nicht gezeigt
sind.
In einer ersten Ausführungsform der Erfindung wird eine Licht
emittierende Schicht 4 mittels eines Sintertargets aus Zinksul
fid mit Mangansulfidzusatz gebildet, der so eingestellt ist, daß
das Target eine Mn-Konzentration von 0,3% aufweist, also eine
geringere Konzentration als die in der Licht emittierenden
Schicht 4 gewünschte Mn-Konzentration. Als Sputter-Gas wurde Ar
gon mit einem Zusatz von 5% Schwefelwasserstoff als Mischgas
mit Schwefelgehalt durch einen Gaseinlaß 17 in die Reaktionskam
mer 11 eingeleitet. Die Sputter-Bedingungen umfaßten einen Gas
druck von 0,665 bis 2,66 Pa (5 bis 20 mTorr), eine Substrattem
peratur von 300°C, eine auf zwischen 2 und 5 W/cm2 eingestellte
Entladungsleistung sowie eine Schichtdicke von 0,6 bis 1,0 µm.
Die so erhaltene Licht emittierende Schicht für die EL-Vorrich
tung kann die optimale Mn-Konzentration von 0,4-0,6 Gew.-% in
der Schicht gut reproduzieren. Demnach wurde eine Dünnschicht-
EL-Vorrichtung mit hoher Lichtemissionsluminanz erhalten, indem
sequentiell auf die Licht emittierende Schicht eine zweite Iso
lationsschicht 5 mit einer Dicke von 400 nm (4000 Å) und mit
einer Mehrlagenschicht aus Siliciumoxid und Tantalpentoxid sowie
die Rückelektrode 6 aus Aluminium oder Nickel auf eine Dicke von
700 nm (7000 Å) laminiert wird. Bei der Zugabe von Mn zu dem
Target können außer MnS reines Mn oder Verbindungen wie MnF2,
MnCl2 und andere verwendet werden. Als Sputter-Gas kann auch
reines Argon verwendet werden.
Bei einer zweiten Ausführungsform wurde die gleiche Anlage mit
auf die Oberfläche des ZnS-Targets gesetzten MnS-Pellets oder
Mn-Pellets verwendet, wie Fig. 5 a) und b) in Draufsicht und
Querschnitt zeigt, so daß das Verhältnis der Fläche des in Mn
umgewandelten MnS bzw. des Mn der Pellets 42 zur Fläche des
ZnS-Targets 41 in dem exponierten Bereich einer Mn-Konzentration
von etwa 0,3 Gew.-% entspricht.
Die exponierte ZnS-Fläche ist dabei um die (sehr geringe) Fläche
der auf ihr liegenden MnS- bzw. Mn-Pellets kleiner. Die expo
nierte Fläche des Mn, das aus MnS durch Umwandlung entstand,
wird angenähert aus dem Gewichtsverhältnis Mn : S im daraus
gemischten Pellet bestimmt, da sie nicht unmittelbar meßbar ist.
Das Sputtern kann insbesondere bipolar erfolgen.
Als Ergebnis der Bildung einer Schicht unter den gleichen Be
dingungen wie bei der obengenannten ersten Ausführungsform wurde
eine optimale Mn-Konzentration von 0,4 bis 0,6 Gew.-% erreicht.
Bei einem solchen Target kann die Feineinstellung der Mn-Konzen
tration an der Target-Oberfläche leicht durchgeführt werden, und
eine Licht emittierende Schicht mit der optimalen Mn-Konzentra
tion kann bei jeder Substrattemperatur hergestellt werden.
Man kann auch ein Mosaiktarget wie in Fig. 6 in Draufsicht ge
zeigt verwenden, auf dem ZnS-Bereiche 51 und Bereiche 52 aus Mn
oder Mn-Verbindungen in einem geeigneten Flächenverhältnis ange
ordnet sind.
Das Verhältnis der Fläche des MnS zur Fläche des ZnS wird im
Hinblick auf die Konzentration von Mn in den MnS-Pellets oder
die Konzentration von Mn in den im Mosaik verwendeten Verbin
dungen so eingestellt, daß die gesamte exponierte Fläche eine
Mn-Konzentration von vorzugsweise 0,3% aufweist, also weniger
als die Mn-Konzentration in der Licht emittierenden Schicht, die
vorzugsweise 0,4 bis 0,6% beträgt, ebenso wie es bei der ersten
Ausführungsform der Fall ist.
Die in Fig. 3 gezeigte Apparatur wird auch für das Mosaiktarget
verwendet. Beispielsweise wurden ZnS-Bereiche 51 und ZnS : Mn-Be
reiche 52 mit einem Mn-Gehalt von etwa 0,5 Gew.-% abwechselnd
angeordnet. Als Sputter-Gas wurde Argon mit 10% Schwefelwasser
stoffgehalt vom Gaseinlaß 17 her in die Reaktionskammer 11 ein
geleitet. Das Sputtern wurde bei einem Gasdruck von 1,33 Pa
(10 mTorr), einer Substrattemperatur von 300°C und einer auf
zwischen 2 und 5 W/cm2 eingestellten Entladungsleistung durch
geführt. Man erhält so eine Licht emittierende ZnS : Mn-Schicht
mit einer optimalen Mn-Konzentration von 0,4 bis 0,6 Gew.-%.
Schwefelwasserstoff wird verwendet, um die Licht emittierende
Luminanz zu verbessern, da er leicht verdampft.
Falls statt des üblichen bipolaren Sputterns das ebenfalls
übliche Magnetron-Sputtern angewandt wird, hat die vom Sput
tern betroffene Fläche des Targets eine Ringform und es muß zur
Berechnung der Flächenverhältnisse wie oben angegeben nur die
Fläche dieser ringförmigen Sputterfläche in Betracht gezogen
werden.
Fig. 4 zeigt eine Sputter-Anlage, die bei einer Ausführungsform
verwendet wurde, bei der eine Licht emittierende Schicht mittels
gemeinsamen Sputterns (Co-Sputtern) gebildet wird. Die mit Fig. 3
gemeinsamen Teile erhielten die gleichen Bezugsziffern. In die
sem Fall ist ein Substratdrehmechanismus 18 mit der Anode 14
verbunden, und die Kathode besteht aus zwei Kathoden 13 und 23,
die über Anpaßschaltungen 15 und 25 mit HF-Energieversorgungen
16 bzw. 26 verbunden sind. An einer der Kathoden 23 ist ein ZnS-
Target 22 befestigt, das kein Mn enthält, und an der anderen
Kathode 13 ist ein Target 12 aus Zinksulfid mit einem Zusatz von
Mangansulfid sowie mit einer Mn-Konzentration von 0,5% Gew.-%
befestigt, wobei die Entladungsleistung von 2 W/cm2 für beide
Kathoden 13 und 23 unter den gleichen Bedingungen wie bei der
oben beschriebenen Ausführungsform verwendet wurde. Im Ergebnis
wurde eine Licht emittierende Schicht mit der optimalen Mn-Kon
zentration von 0,4% bis 0,6% bei guter Reproduzierbarkeit er
halten, und eine Dünnschicht-EL- Vorrichtung mit hoher Licht
emissionsluminanz wurde hergestellt. Darüberhinaus war es auch
möglich, eine Licht emittierende Schicht mit der optimalen
Mn-Konzentration dadurch zu erreichen, daß die Mn-Konzentration
in dem ZnSMn-Target auf mehr als 0,5 Gew.-% erhöht und dagegen
die von der Energieversorgung 16 an die Kathode 13 gelieferte
Entladungsleistung auf weniger als 2 W/cm2 reduziert wurde, oder
indem die der Kathode 13 zugeführte Energie auf mehr als 2 W/cm2
erhöht wurde, indem ein Target mit einer Mn-Konzentration von
weniger als 0,5% Gew.-% verwendet wurde. Die Mn-Konzentration
in der Licht emittierenden Schicht kann also dadurch kontrol
liert werden, daß einfach das Verhältnis der Entladungsleistung
bei den zwei Targets verändert wird; daher kann in der Licht
emittierenden Schicht eine optimale Mn-Konzentration erreicht,
aufrechterhalten und leicht kontrolliert werden. Während in den
oben beschriebenen Ausführungsformen in einem der beiden Targets
ein reines ZnS-Target verwendet wurde, kann entweder ein ZnSMnS-
Target oder ZnSMn-Target mit unterschiedlichen Mn-Konzentratio
nen verwendet werden. Bei jeder Ausführungsform kann die Schicht
entweder durch die Verwendung eines ZnSMnS-Targets oder eines
ZnSMn-Targets mit unterschiedlichen Mn-Konzentrationen sowie
durch die Verwendung der in Fig. 4 gezeigten Anlage gebildet
werden, wobei die Mn-Konzentration in der Licht emittierenden
Schicht mit hoher Genauigkeit kontrolliert und gleichzeitig die
Entladungsleistung für jedes Target eingestellt werden kann.
Beispielsweise wurde die in Fig. 4 gezeigte Sputter-Anlage auch
in einer weiteren Ausführungsform verwendet, wodurch eine Licht
emittierende Schicht durch Sputtern gebildet wird. In diesem
Fall ist an einer der Kathoden 23 ein ZnS : Mn-Target 22 mit einer
Mn-Konzentration von 1,0 Gew.-% befestigt, und an der anderen
Kathode 13 ein ZnS : Mn-Target 12 mit einer Mn-Konzentration von
0,1 Gew.-% befestigt. Als Sputtergas wurde Argon mit 10% Schwe
felwasserstoffgehalt von einem Gaseinlaß 17 in die Reaktions
kammer 11 eingeleitet. Das Sputtern wurde bei einem Druck von
1,33 Pa (10 mTorr), einer Substrattemperatur von 250°C, einer
Substrat-Drehgeschwindigkeit von 30 UpM durchgeführt und die
Entladungsleistung wurde auf 1 W/cm2 für das ZnS : Mn-Target 22
und 4 W/cm2 für das ZnS : Mn-Target 12 eingestellt. Als Ergebnis
erhielt man eine Licht emittierende Schicht mit der optimalen
Mn-Konzentration von 0,4 bis 0,6 Gew.-%. Man kann also selbst
bei Verwendung eines Targets mit höherer Mn-Konzentration als
eine optimale Mn-Konzentration in der Licht emittierenden
Schicht eine Licht emittierende Schicht mit der optimalen Kon
zentration erhalten, indem man das erwähnte Target mit einem
Target mit einer niedrigen Mn-Konzentration kombiniert.
Allgemein gilt bei dieser Ausführungsform für den Fall, daß zwei
Targets mit verschiedenen Mn-Konzentrationen verwendet werden,
daß die Konzentration an umgewandeltem Mn insgesamt geringer als
0,5 Gew.-% sein muß. In diesem Fall ist die umgewandelte Mn-Kon
zentration für ein Target nicht der einfache geometrische Durch
schnitt, sondern ein gewogener Durchschnitt unter Berücksichti
gung der an jedes Target angelegten Entladungsleistung. Man muß
also bei dieser Ausführungsform nicht nur das Verhältnis von
Fläche (oder Gewicht) wie in der ersten oder zweiten Ausfüh
rungsform berücksichtigen, sondern auch das Verhältnis der Ent
ladungsleistungen. Wenn beispielsweise die Entladungsleistung
auf 2 W/cm2 für das ZnS-Target A und 2 W/cm2 für das ZnS : Mn-Tar
get B eingestellt wird, die beide eine Mn-Konzentration von 0,5
Gew.-% aufweisen, gilt:
In einem weiteren Beispiel, wo die Entladungsleistung auf
1 W/cm2 für ein ZnS : Mn-Target mit einer Mn-Konzentration von
1,0 Gew.-% und auf 4 W/cm2 für ein ZnS : Mn-Target mit einer
Mn-Konzentration von 0,1 Gew.-% eingestellt wird, gilt:
Umgewandelte Mn-Konzentration =
Nach der vorliegenden Erfindung kann in einer Licht emittie
renden Schicht eine optimale Mn-Konzentration realisiert werden,
indem die Mn-Konzentration in einem Target während eines Sput
ter-Verfahrens niedriger als die optimale Mn-Konzentration ein
gestellt wird, oder indem die Mn-Konzentration in der Licht
emittierenden Schicht dadurch erhöht wird, daß das Target zu
sammen mit einem ZnS-Target mit niedriger Mn-Konzentration ge
sputtert und darüberhinaus die in den obengenannten Fällen jedem
Target zugeführte Energie kontrolliert wird. Diese Verfahren er
möglichten die Herstellung einer Dünnschicht-EL-Vorrichtung mit
einer EL-Lichtemissionsschicht, die eine hohe Lichtemissions
luminanz bei hoher Reproduzierbarkeit liefert.
Fig. 1 Ein Querschnitt einer nach der vorliegenden Erfindung
hergestellten Dünnschicht-EL-Vorrichtung.
Fig. 2 Eine Kurve der Beziehung zwischen dem Verhältnis der
Mn-Konzentration in einer unter Verwendung eines ZnSMn-
Targets gebildeten Licht emittierenden Schicht zu der
Mn-Konzentration in einem Target und der Substrattempe
ratur.
Fig. 3 Ein Querschnitt einer bei einer Ausführungsform der vor
liegenden Erfindung verwendeten Sputter-Anlage.
Fig. 4 Ein Querschnitt einer bei einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verwendeten Sputter-Anlage.
Fig. 5a) Eine Draufsicht (schematisch) eines ZnS-Targets mit
aufgesetzten MnS- oder Mn-Pellets
b) Ein Querschnitt des Targets von a)
b) Ein Querschnitt des Targets von a)
Fig. 6 Eine Draufsicht eines Mosaiktargets.
Bezugszeichenliste
1 Glassubstrat
2 Transparente Elektrode
3 Erste Isolationsschicht
4 Licht emittierende Schicht
5 Zweite Isolationsschicht
6 Rückelektrode
11 Reaktionskammer
12 Target
13 Kathode
14 Anode
15 Anpaßschaltung
16 HF-Energieversorgung
17 Gaszufuhr
18 Substratdrehmechanismus
22 Target
23 Kathode
25 Anpaßschaltung
26 HF-Energieversorgung
41 ZnS-Target
42 MnS- oder Mn-Pellets
2 Transparente Elektrode
3 Erste Isolationsschicht
4 Licht emittierende Schicht
5 Zweite Isolationsschicht
6 Rückelektrode
11 Reaktionskammer
12 Target
13 Kathode
14 Anode
15 Anpaßschaltung
16 HF-Energieversorgung
17 Gaszufuhr
18 Substratdrehmechanismus
22 Target
23 Kathode
25 Anpaßschaltung
26 HF-Energieversorgung
41 ZnS-Target
42 MnS- oder Mn-Pellets
Claims (10)
1 . Verfahren zur Herstellung einer Dünnschicht-EL-Vorrichtung,
dadurch gekennzeichnet, daß bei der Bildung der aus Zinksulfid
mit einem Zusatz von Mangan als dem Licht emittierenden Kern be
stehenden, Licht emittierenden Schicht unter Verwendung eines
Sputter-Verfahrens ein Target verwendet wird, das aus Zinksulfid
mit Mangan in einer geringeren Konzentration als die Mangankon
zentration in der gewünschten, Licht emittierenden Lage besteht.
2. Verfahren zur Herstellung einer Dünnschicht-EL-Vorrichtung,
dadurch gekennzeichnet, daß bei der Bildung der aus Zinksulfid
mit einem Zusatz von Mangan als dem Licht emittierenden Kern
bestehenden, Licht emittierenden Schicht unter Verwendung eines
Sputter-Verfahrens ein Target verwendet wird, an dem Zinksulfid
und ein Material auf der Basis von Mangan in einem solchen
Flächenverhältnis exponiert sind, daß das Verhältnis der umge
wandelten Manganmenge zur Zinksulfidmenge eine niedrigere Man
gankonzentration als die Mangankonzentration in der Licht emit
tierenden Schicht ergibt.
3. Verfahren zur Herstellung einer Dünnschicht-EL-Vorrichtung
nach Anspruch 2, bei dem das Material auf der Basis von Mangan
in eine Zinksulfid-Basissubstanz eingebettet ist.
4. Verfahren zur Herstellung einer Dünnschicht-EL-Vorrichtung
nach Anspruch 2, bei dem das Material auf der Basis von Mangan
als getrennte Substanz an der Oberfläche der Zinksulfid-
Basissubstanz angeordnet ist.
5. Verfahren zur Herstellung einer Dünnschicht-EL-Vorrichtung,
dadurch gekennzeichnet, daß bei der Bildung der Licht emittie
renden Schicht aus Zinksulfid mit einem Zusatz von Mangan als
dem Licht emittierenden Kern unter Verwendung eines Sputter-
Verfahrens mehrere Targets verwendet werden, die Mangan in
unterschiedlichen Konzentrationen enthalten, die Null umfassen
können, und die Mangankonzentration in der Licht emittierenden
Schicht über die Einstellung des Verhältnisses der den Targets
zugeführten Entladungsleistungen kontrolliert wird.
6 Verfahren zur Herstellung einer Dünnschicht-EL-Vorrichtung
nach Anspruch 1 oder 5, bei welchem Mangan dem Zinksulfid in
Form von Mangan zugegeben ist.
7. Verfahren zur Herstellung einer Dünnschicht-EL-Vorrichtung
nach Anspruch 1 oder 5, bei welchem Mangan dem Zinksulfid in
Form von Manganverbindungen zugegeben ist.
8. Verfahren zur Herstellung einer Dünnschicht-EL-Vorrichtung
nach Anspruch 2, 3 oder 4, bei welchem das Material auf der
Basis von Mangan Mangan ist.
9. Verfahren zur Herstellung einer Dünnschicht-EL-Vorrichtung
nach Anspruch 2, 3 oder 4, bei welchem das Material auf der Ba
sis von Mangan Manganverbindungen sind.
10. Verfahren zur Herstellung einer Dünnschicht-EL-Vorrichtung
nach Anspruch 1, bei welchem ein Target verwendet wird, das
Mangan in einer Konzentration von 0,4 Gew. -% oder weniger
enthält.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25334592 | 1992-09-24 | ||
JP4312497A JPH06163157A (ja) | 1992-09-24 | 1992-11-24 | 薄膜el素子の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4332209A1 true DE4332209A1 (de) | 1994-03-31 |
Family
ID=26541152
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19934332209 Withdrawn DE4332209A1 (de) | 1992-09-24 | 1993-09-22 | Verfahren zur Herstellung einer Dünnschicht-Elektrolumineszenz-Vorrichtung |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06163157A (de) |
DE (1) | DE4332209A1 (de) |
GB (1) | GB2271022B (de) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004104474A1 (de) * | 2003-05-23 | 2004-12-02 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Scheiwerfer oder leuchte für ein kraftfahreug |
DE10338205A1 (de) * | 2003-08-20 | 2005-03-10 | Volkswagen Ag | Beleuchtbares Bauteil für ein Kraftfahrzeug |
DE10338897A1 (de) * | 2003-08-23 | 2005-03-17 | Volkswagen Ag | Beleuchtbares Funktionselement für ein Kraftfahrzeug |
DE102004013819A1 (de) * | 2004-03-20 | 2005-10-06 | Volkswagen Ag | Schalter für ein Kraftfahrzeug |
DE102004013820A1 (de) * | 2004-03-20 | 2005-10-06 | Volkswagen Ag | Kunststoffbauteil für ein Kraftfahrzeug |
DE10359123B4 (de) | 2003-12-17 | 2022-01-20 | Volkswagen Ag | Kraftfahrzeug mit einer an sichtbaren Flächen angeordneten Innenraumverkleidung |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4896208A (en) * | 1986-12-02 | 1990-01-23 | Minolta Camera Kabushiki Kaisha | Apparatus and method for reading and digitally editing multiple images |
GB2278853B (en) * | 1993-06-08 | 1997-02-12 | Fuji Electric Co Ltd | Method for manufacturing thin-film electroluminescence device |
GB9506328D0 (en) * | 1994-08-18 | 1995-05-17 | Ultra Silicon Techn Uk Ltd | Improvements in and relating to TFEL technology |
GB2306251B (en) * | 1994-08-18 | 1998-02-04 | Ultra Silicon Techn Uk Ltd | Improved luminous efficiency in a thin film EL device |
US5910706A (en) * | 1996-12-18 | 1999-06-08 | Ultra Silicon Technology (Uk) Limited | Laterally transmitting thin film electroluminescent device |
JP2006509911A (ja) * | 2002-12-16 | 2006-03-23 | アイファイアー・テクノロジー・コープ | 複合スパッタターゲット及び燐光物質の蒸着方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4315244A1 (de) * | 1992-05-07 | 1993-11-11 | Fuji Electric Co Ltd | Verfahren zum Herstellen eines elektrolumineszenzemittierenden Films |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3803438A (en) * | 1973-04-19 | 1974-04-09 | Rca Corp | Electroluminescent film and method for preparing same |
US4279726A (en) * | 1980-06-23 | 1981-07-21 | Gte Laboratories Incorporated | Process for making electroluminescent films and devices |
GB8320557D0 (en) * | 1983-07-29 | 1983-09-01 | Secr Defence | Electroluminescent device |
US4675092A (en) * | 1986-03-27 | 1987-06-23 | Gte Laboratories Incorporated | Method of producing thin film electroluminescent structures |
-
1992
- 1992-11-24 JP JP4312497A patent/JPH06163157A/ja active Pending
-
1993
- 1993-09-21 GB GB9319432A patent/GB2271022B/en not_active Expired - Fee Related
- 1993-09-22 DE DE19934332209 patent/DE4332209A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4315244A1 (de) * | 1992-05-07 | 1993-11-11 | Fuji Electric Co Ltd | Verfahren zum Herstellen eines elektrolumineszenzemittierenden Films |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
et. al.: Stable High-Brightness Thin-Film Electroluminescent Panels. In: S/D 74 Digest of Technical Papers, 1974, S.84,85 * |
TOSHIO INOGUCHI * |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004104474A1 (de) * | 2003-05-23 | 2004-12-02 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Scheiwerfer oder leuchte für ein kraftfahreug |
DE10338205A1 (de) * | 2003-08-20 | 2005-03-10 | Volkswagen Ag | Beleuchtbares Bauteil für ein Kraftfahrzeug |
DE10338897A1 (de) * | 2003-08-23 | 2005-03-17 | Volkswagen Ag | Beleuchtbares Funktionselement für ein Kraftfahrzeug |
DE10359123B4 (de) | 2003-12-17 | 2022-01-20 | Volkswagen Ag | Kraftfahrzeug mit einer an sichtbaren Flächen angeordneten Innenraumverkleidung |
DE102004013819A1 (de) * | 2004-03-20 | 2005-10-06 | Volkswagen Ag | Schalter für ein Kraftfahrzeug |
DE102004013820A1 (de) * | 2004-03-20 | 2005-10-06 | Volkswagen Ag | Kunststoffbauteil für ein Kraftfahrzeug |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06163157A (ja) | 1994-06-10 |
GB2271022A (en) | 1994-03-30 |
GB2271022B (en) | 1995-09-13 |
GB9319432D0 (en) | 1993-11-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69507196T2 (de) | Organische elektrolumineszente Dünnschichtvorrichtung | |
DE69911524T2 (de) | Verbesserte transparente, weiche Durchlässigkeitsbarriere für organische elektrolumineszente Vorrichtungen | |
DE60027426T2 (de) | Elektrolumineszenter verbundstoff mit phosphormusterstruktur und dickfilmdielektrikum mit verbesserten dielektrischen eigenschaften | |
DE69808535T2 (de) | Verfahren zur Herstellung einer organischen elektrolumineszenten Vorrichtung | |
DE2812592A1 (de) | Elektrolumineszenz-duennschichtanzeigeelement und verfahren zu seiner herstellung | |
DE4332209A1 (de) | Verfahren zur Herstellung einer Dünnschicht-Elektrolumineszenz-Vorrichtung | |
DE60111077T2 (de) | Abscheidungsverfahren mit verschiedenen quellen | |
DE68910731T2 (de) | Verfahren zum Aufbringen einer schwarzen Beschichtung auf ein Substrat, sowie dadurch erhaltene schwarze Beschichtung. | |
DE2938642A1 (de) | Anzeigevorrichtungen mit kathodenlumineszenz | |
DE10225389B4 (de) | Verfahren zur Herstellung einer organischen EL-Vorrichtung | |
DE3630983C2 (de) | ||
DE4315244A1 (de) | Verfahren zum Herstellen eines elektrolumineszenzemittierenden Films | |
DE60308550T2 (de) | Zusammengesetztes zerstäubungs-target und phosphor-abscheidungsmethode | |
DE3807743A1 (de) | Elektrolumineszenz-anzeige | |
DE19632277C2 (de) | Dielektrischer Dünnfilm, eine einen Dünnfilm aufweisende Elektrolumineszenzvorrichtung, die den gleichen verwendet, und Verfahren zur Herstellung der Elektrolumineszenzvorrichtung | |
DE112007001439T5 (de) | Lichtemittierende Einrichtung und Verfahren zum Herstellen einer lichtemittierenden Einrichtung | |
DE4226593B4 (de) | Elektrolumineszenz- (EL) - Anzeigetafel und Verfahren zu deren Herstellung | |
DE69425436T2 (de) | Flache anzeige und herstellungsverfahren derselben | |
DE2432503B2 (de) | Elektrolumineszenzelement | |
DE60206963T2 (de) | Verfahren zur sputterbeschichtung für elektrolumineszente phosphore | |
DE69804747T2 (de) | Mehrschichtige Elektrode zur Verwendung mit elektrolumineszenten Vorrichtungen | |
DE10152655A1 (de) | Organische Elektrolumineszenz-Vorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung | |
DE68917016T2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines elektrolumineszenten Films. | |
DE4341164C2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Dünnfilm-Elektrolumineszenz-Elements | |
DE2003802B2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Elektrolumineszenzkörpers und danach hergestellter Elektrolumineszenzkörper |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8101 | Request for examination as to novelty | ||
8125 | Change of the main classification |
Ipc: H05B 33/14 |
|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8130 | Withdrawal |