JP2003272848A

JP2003272848A - 蛍光体薄膜およびｅｌパネルの製造方法

Info

Publication number: JP2003272848A
Application number: JP2002078770A
Authority: JP
Inventors: Masami Mori; 匡見森; Masaki Takahashi; 聖樹高橋; Tomoyuki Oike; 智之大池; Yoshihiko Yano; 義彦矢野
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2002-03-20
Filing date: 2002-03-20
Publication date: 2003-09-26

Abstract

(57)【要約】【課題】特にチオアルミネート系、チオガレード系で
問題であった高いプロセス温度の低温化を実現しフルカ
ラーＥＬ用の蛍光体薄膜とＥＬパネルの製造方法を提供
する。【解決手段】蛍光体薄膜の作製において薄膜成膜後の
熱処理プロセス回数が少なくとも２回以上であり、１回
目熱処理条件が２００〜８００℃の温度範囲で０．１〜
３０時間であり、２回目以降最終ｎ回目（ｎ≧２）まで
の熱処理条件が２００〜８００℃の温度範囲で０．１〜
３０時間処理し、かつ２回目以降最終ｎ回目までの熱処
理温度にプロセス中の最高温度が含まれている構成の蛍
光体薄膜およびＥＬパネルの製造方法とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、無機ＥＬ素子など
の発光層に用いられるＥＬ薄膜に関し、特に発光機能を
有する硫化物薄膜を用いた蛍光体薄膜とこれを用いたＥ
Ｌパネルの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、小型または、大型軽量のフラット
パネルディスプレイとして、薄膜ＥＬ素子が盛んに研究
されている。黄橙色発光のマンガン添加硫化亜鉛からな
る蛍光体薄膜を用いたモノクロ薄膜ＥＬディスプレイ
は、図３に示すような薄膜の絶縁層２，４を用いた２重
絶縁型構造で既に実用化されている。図３において、基
板１上には所定パターンの下部電極５が形成されてい
て、この下部電極５が形成されている基板１上に第１の
絶縁層２が形成されている。また、この第１の絶縁層２
上には、発光層３、第２の絶縁層４が順次形成されると
ともに、第２の絶縁層４上に前記下部電極５とマトリク
ス回路を構成するように上部電極６が所定パターンで形
成されている。蛍光体薄膜は、輝度向上のため、ガラス
基板の歪み点以下でのアニールを行うのが普通である。

【０００３】また、最近では基板１にセラミックス基板
を用い、絶縁層２に厚膜誘電体層を用いた構造が提案さ
れている。さらに、基板に高誘電率のＢａＴｉＯ₃ 薄板
を用い、基板の裏側に電極を形成し、薄板を絶縁層兼基
板として用いる素子構造も提案されている。これらの構
造では、基板として、アルミナ、ＢａＴｉＯ₃ などのセ
ラミックスを用いているため、蛍光体薄膜の高温アニー
ルが可能で高輝度化が可能である。また、絶縁層に厚膜
または薄板誘電体層を用いているため、絶縁層に薄膜を
用いたＥＬ素子に比べて、絶縁破壊に強く、信頼性に強
いパネルができることが特徴である。なお、２重絶縁型
構造のように蛍光体薄膜をサンドイッチにする構造は必
ずしも必要ではない。絶縁層は、厚膜または薄板誘電体
層のみの片側のみでも良い。

【０００４】さらに、ディスプレイとしてパソコン用、
ＴＶ用、その他表示用に対応するためにはカラー化が必
要不可欠である。硫化物蛍光体薄膜を用いた薄膜ＥＬデ
ィスプレイは、信頼性、耐環境性に優れているが、現在
のところ、赤色、緑色、青色の３原色に発光するＥＬ用
蛍光体の特性が十分でないため、カラー用には不適当と
されている。青色発光蛍光体は、母体材料としてＳｒ
Ｓ、発光中心としてＣｅを用いたＳｒＳ：ＣｅやＺｎ
Ｓ：Ｔｍ、赤色発光蛍光体としてはＺｎＳ：Ｓｍ、Ｃａ
Ｓ：Ｅｕ、緑色発光蛍光体としてはＺｎＳ：Ｔｂ、Ｃａ
Ｓ：Ｃｅなどが候補であり研究が続けられている。

【０００５】これらの赤色、緑色、青色の３原色に発光
する蛍光体薄膜は発光輝度、効率、色純度に問題があ
り、現在、カラーＥＬパネルの実用化には至っていな
い。特に、青色は、ＳｒＳ：Ｃｅを用いて、比較的高輝
度が得られてはいるが、フルカラーディスプレー用の青
色としては、輝度が不足し、色度も縁側にシフトしてい
るため、さらによい青色発光層の開発が望まれている。

【０００６】これらの課題を解決するため、特開平７−
１２２３６４号公報、特開平８−１３４４４０号公報、
信学技報ＥＩＤ９８−１１３、１９−２４ページ、およ
びＪｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｖｏｌ．３８、
（１９９９）ｐｐ．Ｌ１２９１−１２９２に述べられて
いるように、ＳｒＧａ₂Ｓ₄ ：Ｃｅ、ＣａＧａ₂Ｓ₄ ：Ｃ
ｅや、ＢａＡｌ₂Ｓ₄ ：Ｅｕ等のチオガレートまたはチ
オアルミネート系の青色蛍光体が開発されている。これ
ら、チオガレート系蛍光体では、色純度の点では問題な
いが、輝度が低く、特に多元組成であるため、組成の均
一な薄膜を得難い。また、組成制御性の悪さによる結晶
性の悪さ、イオウ抜けによる欠陥の発生、不純物の混入
などによって、高品質の薄膜が得られず、そのため輝度
が上がらないと考えられている。さらに、チオアルミネ
ート系、チオガレード系では、薄膜作製のためのプロセ
ス温度すなわち、成膜中の基板温度、成膜後のアニール
温度が、７５０℃〜９００℃と高くＥＬ素子実現には、
困難を極める。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】フルカラーＥＬパネル
を実現する上では、青、緑、赤用の蛍光体を、安定に、
低コストで実現する蛍光体材料が必要であるが、上記し
たように蛍光体薄膜のプロセス温度が、個々の材料によ
り異なっている。このため、ＲＧＢ三色をパネル内に配
置する必要があるフルカラーパネルでは、所望の発光特
性を得るための各々の蛍光体薄膜の作製条件が異なり、
フルカラーパネル化が困難であった。前記したチオアル
ミネート系、チオガレード系は、成膜後のアニール温度
が高く、基板にはかなりの耐熱性が要求され、基板材料
が制限されること、基板や隣接する層（絶縁層など）か
ら蛍光体薄膜への元素拡散が生じやすいこと、層間の平
坦性が低下しやすいこと、高温アニールの際に層間で剥
離が生じやすいこと、高温アニールの際の表面拡散によ
り画素が崩れやすいこと、高温でアニールするためには
アニール装置に熱対策が必要でコストアップを招くこ
と、などの問題が生じる。

【０００８】フルカラーパネル実現する上では、赤、
緑、青の蛍光体薄膜のプロセス温度を低温化し、個々の
発光材料特性を最大限引き出すＥＬパネル作製プロセス
の改善が求められていた。

【０００９】本発明の目的は、特にチオアルミネート
系、チオガレード系で問題であった高いプロセス温度の
低温化を実現しフルカラーＥＬ用の蛍光体薄膜とＥＬパ
ネルの製造方法を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的は、下記（１）
〜（１１）のいずれかの本発明の構成により達成され
る。（１）蛍光体薄膜の作製において薄膜成膜後の熱処理
プロセス回数が少なくとも２回以上であり、１回目熱処
理条件が２００〜８００℃の温度範囲で０．１〜３０時
間であり、２回目以降最終ｎ回目（ｎ≧２）までの熱処
理条件が２００〜８００℃の温度範囲で０．１〜３０時
間処理し、かつ２回目以降最終ｎ回目までの熱処理温度
にプロセス中の最高温度が含まれている蛍光体薄膜の製
造方法。（２）前記１回目熱処理温度が成膜時の基板温度より
５０℃以上高温である上記（１）の蛍光体薄膜の製造方
法。（３）前記２回目以降最終ｎ回目までの最高温度が１
回目より５０℃以上高温である上記（１）または（２）
の蛍光体薄膜の製造方法。（４）前記２回目以降最終ｎ回目までの最高温度が７
００℃以下である上記（１）〜（３）のいずれかの蛍光
体薄膜の製造方法。（５）前記１回目熱処理を蛍光体成膜装置内で行う上
記（１）〜（４）のいずれかの蛍光体薄膜の製造方法。（６）前記蛍光体薄膜が下記一般式：Ａ_xＢ_yＯ_zＳ_w ［但し、ＡはＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａおよび希土類元素
から選ばれた少なくとも一つの元素、Ｂは、Ａｌ、Ｇａ
およびＩｎから選ばれた少なくとも一つの元素を表し、
ｘ＝１〜５、ｙ＝１〜１５、ｚ＝０〜３０、ｗ＝１〜３
０である。］で表わされる母材と、この母材に対し発光
中心Ｒが含有されている蛍光体薄膜からなる上記（１）
〜（５）のいずれかの蛍光体薄膜の製造方法。（７）前記発光中心Ｒが、ＥｕまたはＥｕ化合物であ
る上記（１）〜（６）のいずれかの蛍光体薄膜の製造方
法。（８）前記ＡがＢａであり、ＢがＡｌである上記
（１）〜（７）のいずれかの蛍光体薄膜の製造方法。（９）前記ＡがＳｒであり、ＢがＧａである上記
（１）〜（８）のいずれかの蛍光体薄膜の製造方法。（１０）前記ｚ／（ｚ＋ｗ）が０．０１〜０．８５であ
る上記（１）〜（９）のいずれかの蛍光体薄膜の製造方
法。（１１）上記（１）〜（１０）のいずれかの方法で発
光層となる蛍光体薄膜を製造する工程を有するＥＬパネ
ルの製造方法。

【００１１】

【作用】本発明は、ＥＬ用蛍光体薄膜作製プロセスの熱
処理プロセスに改良を加えることで得られた発明であ
り、高輝度の発光を得るために必要だった高温熱処理プ
ロセスを無くし、本発明に記載された熱処理条件を２回
以上繰り返すことで得られる蛍光体薄膜は、低いプロセ
ス温度で高輝度に発光するようになる。

【００１２】この結果、従来では高温熱処理の必要性か
らセラミックス基板等を用いる必然性があったが、本発
明を用いればセラミックス基板等の耐熱性に優れた基板
に限定されることなく安価なガラス基板等を用いること
も可能になる。

【００１３】まず発明者らは、青色ＥＬ材料として優れ
ているＢａＡｌ₂Ｓ₄ ：ＥｕをＥＬ用薄膜蛍光体として
薄膜化した。得られた薄膜を３００℃、５００℃、７０
０℃でそれぞれアニール処理し、ＥＬ素子を作製して輝
度評価を行った。３００℃、５００℃、７００℃アニー
ル処理で得られる発光輝度は、１kHz 駆動でそれぞれ１
cd／m² 以下、数cd／m² 程度、１００cd／m² 程度であ
り、ＥＬパネルに応用するためには、より高輝度化が必
要であった。

【００１４】この結果を踏まえて、より低温プロセスで
の高輝度化を目指し蛍光体薄膜の熱処理プロセスの改良
を重ねた結果本発明に至った。すなわち、蛍光体薄膜作
製後の熱処理プロセスを本発明に記載された条件で少な
くとも２回以上で行うことにより、低温プロセス温度に
おいても実用的な発光輝度を得ることが可能となった。
特に、従来プロセスでは高輝度を得るために高温熱処理
が不可欠だったチオアルミネート系、チオガレード系に
おいて効果を発揮し本発明を採用することにより低温プ
ロセス化が可能なことを見出した。

【００１５】従来は蛍光体薄膜を形成した後に高温で１
回熱処理し、薄膜を結晶化させ高輝度発光を得ていた。
しかし、この方法でフルカラーＥＬパネルを作製する場
合、赤、緑、青すべての発光材料が十分結晶化し高輝度
発光する高温アニールが必要である。また、チオアルミ
ネート系、チオガレード系等の多成分系発光材料の蛍光
体薄膜においては最適な組成制御を実現することは非常
に困難である。特に、イオウ、酸素等の高温で脱離性の
ある原子の制御および再現性は困難を極める。

【００１６】本発明の蛍光体薄膜熱処理プロセスは、本
発明に記載された条件で少なくとも２回以上熱処理する
ことで高輝度化が可能になり低温プロセス化を実現して
いる。本発明の効果が得られるメカニズムは明確ではな
いが、以下のような現象が起きていると堆察される。

【００１７】例えば、青色蛍光体材料ＢａＡｌ₂Ｏ_xＳ
_(4-x)：Ｅｕの場合、従来の熱処理方法では蛍光体材料
の組成制御、特にイオウ、酸素等の量が最適に制御され
ているとは限らず、あるいは、初期に十分な組成制御が
なされたとしてもフルカラーパネル作製プロセスを経る
間に組成変化が起きる可能性がある。

【００１８】本発明における１回目の熱処理は、蛍光体
薄膜の組成ズレを補正し最適な薄膜組成で熱処理するこ
とで薄膜の結晶化温度を下げ、同時に薄膜の安定化を促
す効果があるものと考えられる。また、熱処理プロセス
を複数回行うことは、１回目の低温熱処理において薄膜
の基本構造を壊すことなく薄膜組成を補正した後、２回
目以降のより高温熱処理でさらに薄膜の結晶化を促進し
高輝度が得られると堆定できる。

【００１９】また、フルカラーＥＬパネル作製におい
て、本発明の熱処理方法を用いれば赤、緑、青それぞれ
で独立に熱処理温度を変え薄膜組成を最適化することで
薄膜結晶化温度を下げ、セラミックス基板等を用いなく
ても安価なガラス基板上でも高輝度フルカラーＥＬパネ
ルを実現することができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施形態について詳
細に説明する。本発明の蛍光体薄膜およびＥＬパネルの
作製方法、つまり蛍光体薄膜の熱処理プロセスは、少な
くとも２回以上行い１回目熱処理条件が２００〜８００
℃の温度範囲で０．１〜３０時間処理し、２回目以降の
熱処理条件が１回目熱処理温度以上でかつ２００〜８０
０℃の温度範囲で０．１〜３０時間処理する最高温度プ
ロセスを含む。また、必要に応じて３回以上の熱処理も
施し、この場合には２回目以降ｎ回目（ｎ≧２）までの
熱処理条件のうちで少なくとも１回は上記最高温度条件
を含む。

【００２１】上記熱処理プロセスにおいて、１回目の熱
処理温度は、２００〜８００℃の範囲がよく、好ましく
は２００〜６００℃、特に２５０〜５００℃の温度範囲
がよい。また、１回目熱処理時間は０．１〜３０時間が
よく、好ましくは０．５〜１０時間、特に１〜５時間が
よい。

【００２２】２回目以降最終ｎ回目までの熱処理温度
は、上記最高温度プロセスを含むものであれば２００〜
８００℃の範囲で任意の温度を選択することができ、蛍
光体薄膜を最適化する温度を選べばよい。熱処理時間も
０．１〜３０時間の範囲で任意に選択することができ
る。

【００２３】１回目の熱処理温度は本発明の効果を顕著
にするためには成膜時基板温度より高温であることが好
ましく、特に５０℃以上高温である場合は効果が顕著に
認められる。

【００２４】最高温度プロセスは、本発明の効果を顕著
にするためには１回目熱処理温度より５０℃以上高温で
あることが好ましく、特に１００℃以上高温である場合
は効果が顕著に認められる。

【００２５】また、最高温度プロセスは、特に限定され
るものではないが７００℃より高温でアニールすると本
発明本来の低温化プロセス効果を十分に発揮できないた
め、７００℃以下であることが好ましい。この場合に
は、１回目の処理温度もこの温度プロセスよりも低いも
のとなる。

【００２６】本発明の熱処理は、少なくとも蛍光体薄膜
が上記条件で処理されることが必要である。また、ＥＬ
素子とした場合に、他の構成層の熱処理も必要となるた
め、複数回の熱処理を行う場合があるが、この場合でも
少なくとも蛍光薄膜、つまり発光層が上記条件の熱処理
を受けるようにしなければならない。従って、上記条件
の熱処理を満足するものであれば、複数回（ｎ回）の熱
処理を行ってもよい。

【００２７】本発明の熱処理を行う装置は、特に限定さ
れるものではなく、大気圧下、減圧下で様々な雰囲気下
で実現することができる。しかし、より好ましくは１回
目熱処理を蛍光体成膜装置内の減圧下で雰囲気を制御し
ながら熱処理するとよく、その場合、蛍光体膜の基本構
造が安定化しその後の熱処理プロセスをより効果的に行
うことができる。

【００２８】熱処理装置内の雰囲気は、特に限定される
ものではないが、蛍光体薄膜の最適化に有効な雰囲気を
選べばよく、例えば、ＢａＡｌ₂Ｏ_xＳ_4-x 蛍光体薄膜で
は、真空、不活性ガス（Ｈｅ，Ａｒ，Ｋｒ，Ｎ₂ 等）、
酸素を含むガス（Ｏ₂ 、Ｏ₃、ＮＯ₂ 等）、硫黄を含む
ガス（Ｈ₂Ｓ等）等が考えられ、単独ガス雰囲気あるい
はこれらのガスが混合された雰囲気が可能である。

【００２９】また、蛍光体薄膜および蛍光体薄膜を有す
るＥＬ素子が単層ではなく複数層が積層された構造をと
る場合は、それぞれの薄膜が成膜された後、各層ごとに
必要に応じて最適温度、最適時間、最適雰囲気を選択し
熱処理を施せばよい。この場合、蛍光体薄膜以外のＥＬ
素子を構成する各層は基板温度、熱処理温度、熱処理雰
囲気、熱処理時間等の熱処理条件を任意に設定すること
ができ、本発明の条件に限定されるものではなく各層で
最適な条件を選択すればよい。

【００３０】本発明の蛍光体薄膜は、アルカリ土類チオ
アルミネートまたはチオガレードなどを硫化物母体材料
に用い、さらに発光中心としてＥｕ元素などの希土類元
素やＭｎなどの遷移金属元素を添加したものである。

【００３１】蛍光体薄膜に用いる母体材料は、アルカリ
土類チオアルミネート、アルカリ土類アルミネート、ア
ルカリ土類チオガレード、アルカリ土類ガレード、アル
カリ土類インデート、アルカリ土類チオインデートなど
である。アルカリ土類チオアルミネート、アルカリ土類
アルミネート、アルカリ土類チオガレード、アルカリ土
類ガレード、アルカリ土類インデート、アルカリ土類チ
オインデートなどは、アルカリ土類をＡ、Ａｌ、Ｇａま
たはＩｎをＢ、イオウまたは酸素をＣとすると、Ａ₅Ｂ₂
Ｃ₈ 、Ａ₄Ｂ₂Ｃ₇ 、Ａ₂Ｂ₂Ｃ₅ 、ＡＢ₂Ｃ₄ 、ＡＢ₄Ｃ
₇ 、Ａ₄Ｂ₁₄Ｃ₂₅、ＡＢ₈Ｃ₁₃ およびＡＢ₁₂Ｃ₁₉ などが
あり、これらの単体または２種以上を混合してもよい
し、明確な結晶構造を有しない非晶質状態となってもよ
い。

【００３２】アルカリ土類元素は、Ｂｅ，Ｍｇ，Ｃａ，
Ｓｒ，ＢａおよびＲａのいずれかであるが、これらのな
かでもＭｇ，Ｃａ，ＳｒおよびＢａが好ましく、特にＢ
ａおよびＳｒが青色、緑色の材料となり、好ましい。

【００３３】また、このアルカリ土類元素と組み合わせ
る元素はＡｌ、ＧａまたはＩｎであり、これらの元素の
組み合わせは任意であるが、特に青色用、緑色用の組成
として、ＡｌおよびＧａが好ましい。

【００３４】本発明で用いる蛍光体薄膜は、一般式で表
すと、Ａ_xＢ_yＯ_zＳ_w の母相である。

【００３５】上式において、ＡはＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂ
ａおよび希土類元素から選ばれた少なくとも一つの元
素、Ｂは、Ａｌ、ＧａおよびＩｎから選ばれた少なくと
も一つの元素を表し、ｘ＝１〜５、ｙ＝１〜１５、ｚ＝０〜３０（０を除く）、ｗ＝１〜３０であることが好ましい。

【００３６】上記Ａで表される元素の含有量はＢで表さ
れる元素に対する原子比で、ｙ／ｘと表したとき、１〜
３となる範囲が好ましい。さらに好ましくは、ｙ／ｘ
が、好ましくは１．６〜２．６、特に１．８０〜２．４
０の範囲がよい。この範囲の組成では、アニールプロセ
ス温度を下げることが可能な範囲である。

【００３７】発光中心としては、少なくともＳｃ、Ｙ、
Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔ
ｍ、Ｌｕ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｄｙ、ＹｂおよびＭｎ、Ｃｒ、
から選択されるが、これらのなかでも本発明の母体材料
においては、Ｅｕが最も強い発光が得られ、好ましい。
添加量は、アルカリ土穎原子に対して０．５〜１０原子
％添加することが好ましい。

【００３８】本発明で用いる蛍光体薄膜は、上記母体軒
料にＥｕを添加し、一般式Ａ_xＢ_yＯ_zＳ_w：Ｅｕで表されるものであることが特に好ましい。

【００３９】含有される酸素は、硫化物母体材料に、母
体材料のイオウに対する原子比で、Ｏ／（Ｓ＋Ｏ）と表
したとき、０．０１〜０．８５、特に０．０５〜０．５
の範囲内で添加することが好ましい。すなわち、上式で
は、ｚ／（ｚ＋ｗ）の値が０．０１〜０．８５、好まし
くは０．０５〜０．５、より好ましくは０．１〜０．
４、特に０．２〜０．３であることが好ましい。

【００４０】蛍光体薄膜の組成は、蛍光ｘ線分析（ＸＲ
Ｆ）、Ｘ繰光電子分析（×ＰＳ）等により確認すること
ができる。

【００４１】酸素は、蛍光体薄膜ＥＬ発光輝度を飛躍的
に高める効果がある。発光素子は発光時間の経過と共に
輝虔が劣化する寿命特性を示す。酸素を添加することに
より、寿命特性を向上させ、輝虔劣化を防止することが
できる。硫化物に酸素が添加されると、この母体材料の
成膜時または、成膜後のアニール等の後処理時に結晶化
が促進され、添加された希土類が化合物結晶場内で有効
な遷移を有し、高輝度で安定な発光が得られるものと考
えられる。また、母材自体も純粋な硫化物に比べ、空気
中で安定になる。これは、膜中の硫化物成分を安定な酸
化物成分が大気から保護するためと考えられる。

【００４２】このような材料を用いた蛍光体薄膜の膜厚
としては、５０nm〜７００nm、好ましくは、１００nm〜
３００nmがよい。膜厚が厚すぎると駆動電圧が上昇し、
薄すぎると逆に発光効率が低下する。特にこの範囲にす
ることにより輝度、発光効率共に優れたＥＬ素子が得ら
れる。

【００４３】さらにＥＬ薄膜は、ＺｎＳ薄膜／蛍光体薄
膜／ＺｎＳ薄膜のサンドイッチ構造であることが好まし
い。また、蛍光体薄膜は、ＺｎＳ薄膜／蛍光体薄膜／Ｚ
ｎＳ薄膜／蛍光体薄膜／ＺｎＳ薄膜と、ＺｎＳ薄膜と蛍
光体薄膜を交互に積層し、最外層をＺｎＳ薄膜とする
か、さらにＺｎＳ薄膜／蛍光体薄膜／ＺｎＳ薄膜／・・
繰り返し・・／蛍光体薄膜／ＺｎＳ薄膜のように多層に
してもよい。

【００４４】本発明の蛍光体薄膜を、ＺｎＳ薄膜でサン
ドイッチすることにより、蛍光体薄膜の電荷の注入特
性、耐電圧特性が向上し、ドライブし易い２００Ｖ以下
の印可電圧で高輝度のＥＬ薄膜を得ることができる。Ｚ
ｎＳ薄膜の膜厚は、３０nm〜４００nm、好ましくは１０
０nm〜３００nmがよい。

【００４５】このような蛍光体薄膜を得るには、例え
ば、以下の蒸着法によることが好ましい。ここでは、Ｂ
ａ_xＡｌ_yＯ_zＳ_w：Ｅｕ蛍光体薄膜を例に説明する。

【００４６】すなわち、Ｅｕを添加した硫化バリウムペ
レット、硫化アルミニウムペレットを作製し、Ｈ₂Ｓガ
スを導入した真空槽内でこの２つのペレットを用いて、
二源ＥＢ蒸着させればよい。ここでＨ₂Ｓガスは、作製
される薄膜のイオウ不足を避けるため、イオウを蒸発物
質と反応させるために用いている。

【００４７】添加するＥｕは、金属、フッ化物、酸化物
または硫化物の形で原料に添加する。添加量は、原料と
形成される薄膜で異なるので、適当な添加量となるよう
に原料の組成を調整する。

【００４８】蒸着中の基板温度は、室温〜７００℃、好
ましくは、３００〜６００℃とすればよい。基板温度が
高すぎると、母体材料の薄膜表面の凹凸が激しくなり、
薄膜中にピンホールが発生し、ＥＬ素子に電流リークの
問題が発生してくる。このため、上述の温度範囲が好ま
しい。

【００４９】蒸着時の圧力は、好ましくは１．３３×１
０^-4〜１．３３×１０^-1Paである。特に、硫黄を補償す
るためのＨ₂Ｓガスの導入量を調整することにより、圧
力を６．６５×１０^-3〜６．６５×１０^-2Paとするとよ
い。圧力がこれより高くなると、Ｅガンの動作が不安定
となり、組成制御が極めて困難になってくる。Ｈ₂Ｓガ
スの導入量としては、真空系の能力にもよるが５〜２０
０SCCM、特に１０〜３０SCCMが好ましい。

【００５０】また、必要により蒸着時に基板を移動また
は回転させてもよい。基板を移動、回転させることによ
り、膜組成が均一となり、膜厚分布のバラツキが少なく
なる。

【００５１】基板を回転させる場合、基板の回転速度と
しては、好ましくは１０回／min 以上、より好ましくは
１０〜５０回／min 、特に１０〜３０回／min 程度であ
る。基板の回転速度が速すぎると、真空チャンバーへの
導入時にシール性などの問題が発生しやすくなる。ま
た、回転速度が遅すぎると槽内の膜厚方向に組成ムラが
生じ、作製した発光層の特性が低下してくる。基板を回
転させる回転手段は、モータ、油圧回転機構等の動力源
と、ギア、ベルト、プーリー等とを組み合わせた動力伝
達機構・減速機構等を用いた公知の回転機構により構成
することができる。

【００５２】蒸発源や基板を加熱する加熱手段は、所定
の熱容量、反応性等を備えたものであればよく、例えば
タンタル線ヒータ、シースヒータ、カーボンヒータ等が
挙げられる。加熱手段による加熱温度は、好ましくは１
００〜１４００℃程度、温度制御の精度は、好ましくは
１０００℃で±１℃、より好ましくは±０．５℃程度で
ある。

【００５３】形成された蛍光薄撰は、高結晶性の薄膜で
あることが好ましい。結晶性の評価は、例えば×繰回折
により行うことができる。結晶性をあげるためには、で
きるだけ基板温度を高温にするとよい。

【００５４】本発明の蛍光体薄膜を形成するための装置
の構成例の一つを図２に示す。ここでは、発光中心であ
るＥｕを添加した硫化バリウム、硫化アルミニウムをそ
れぞれ蒸発源とし、Ｈ₂Ｓを導入しつつＥｕ添加Ｂａ、
Ａｌ硫化物を作製する方法を例にとる。図２において、
真空層１１内には、発光層が形成される基板１２と、Ｅ
Ｂ（エレクトロンビーム）蒸発源１４、ＥＢ蒸発源１５
が配置されている。

【００５５】硫化バリウムＥＢ蒸発源１４、および硫化
アルミニウムＥＢ蒸発源１５には、発光中心の添加され
た硫化バリウム１４ａ、硫化アルミニウム１５ａがそれ
ぞれ収容される坩堝４０、５０と、電子放出用のフィラ
メント４１ａ、５１ａをそれぞれ内蔵した電子銃４１、
５１が、それぞれ設けられている。

【００５６】電子銃４１，５１内には、ビームをコント
ロールする機構が内蔵されている。この電子銃４１，５
１には、交流電源４２，５２およびバイアス電源４３，
５３が接続されている。電子銃４１，５１からは電子ビ
ームがコントロールされ、あらかじめ設定したパワー
で、硫化バリム１４ａ、硫化アルミニウム１５ａを所定
の蒸発速度で蒸発させることができる。図示例において
は、Ｅガン２つで蒸発源を制御しているが、一つのＥガ
ンで多元同時蒸着を行うことも可能である。その場合の
蒸着方法は、多元パルス蒸着法といわれる。

【００５７】なお、図示例では、説明を容易にするため
に各蒸発源１４、１５の配置が基板に対して偏在してい
るようにもみえるが、実際には組成および膜厚が均一と
なるような位置に配置される。なお、上記例ではＥＢ蒸
発源を２つ用いる場合を示して説明したが、蒸発源はＥ
Ｂ蒸発源に限定されるものではなく、用いる材料や条件
により抵抗加熱蒸発源等の他の蒸発源を用いてもよい。

【００５８】真空槽１１は、排気ポート１１ａを有し、
この排気ポートからの排気により、真空槽１１内を所定
の真空度にできるようになっている。また、この真空槽
１１は、硫化水素、酸素などのガスを導入する原料ガス
導入ポート１１ｂを有している。

【００５９】基板１２は基板ホルダー１２ａに固定さ
れ、この基板ホルダー１２ａの固定軸１２ｂは図示しな
い回転軸固定手段により、真空槽１１内の真空度を維持
しつつ、外部から回転自在に固定されている。そして、
図示しない回転手段により、必要に応じて所定の回転放
で回転可能なようになっている。また、基板ホルダー１
２ａには、ヒーター線などにより構成される加熱手段１
３が密着・固定されていて、基板を所望の温度に加熱、
保持できるようになっている。

【００６０】このような装置を用い、ＥＢ蒸発源１４，
１５から蒸発させた硫化バリウム蒸気、硫化アルミニウ
ム蒸気とを基板１２上に堆積結合させ、Ｅｕ添加バリウ
ムアルミニウムサルフアイド等の蛍光層が形成される。
そのとき、必要により基板１２を回転させることによ
り、堆積される発光層の組成と膜厚分布をより均一なも
のとすることができる。

【００６１】本発明の蛍光薄膜の発光層３を用いて無機
ＥＬ素子を得るには、例えば、図１に示すような構造と
すればよい。

【００６２】図１は、本発明の発光層を用いた無機ＥＬ
素子の構造を示す一部断面図である。図１において、基
板１上には所定パターンの下部電極５が形成されてい
て、この下部電極５上に厚膜の第１の絶縁層（厚膜誘電
体層）２ａと、必要によりゾルゲル法やＭＯＤ法など溶
液塗布焼成法により形成された誘電体層２ｂが形成され
ている。また、この第１の絶縁層２ａ，２ｂ上には、発
光層３（３ｒ、３ｇ、３ｂ）、第２の絶縁層（薄膜誘電
体層）４が順次形成されるとともに、第２の絶縁層４上
に前記下部電極５とマトリクス回路を構成するように上
部電極６が所定パターンで形成されている。

【００６３】基板１、電極５，６、厚膜絶縁層２ａ，２
ｂ、薄膜絶縁層４のそれぞれの間には、密着を上げるた
めの層、応力を緩和するための層、反応を防止するバリ
ア層、など中間層を設けてもよい。また厚膜表面は研磨
したり、平坦化層（溶液塗布焼成成法により形成された
誘電体層２ｂ）を用いるなどして平坦性を向上させても
よい。

【００６４】ここで、特に厚膜絶縁層と発光層の間に平
坦化層としてＢａＴｉＯ₃ 薄膜層を設けることが好まし
い。

【００６５】基板として用いる材料は、ＥＬ素子の各層
の形成温度、ＥＬ素子のアニール温度に耐えうるよう
に、耐熱温度または融点が好ましくは６００℃以上、よ
り好ましくは７００℃以上、さらに好ましくは８００℃
以上のものであり、かつ、その上に形成される発光層等
の機能性薄膜によりＥＬ素子が形成でき、所定の強度を
維持できるものであれば特に限定されるものではない。
具体的には、ガラスまたは、アルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）、フ
ォルステライト（２ＭｇＯ・ＳｉＯ₂）、ステアタイト
（ＭｇＯ・ＳｉＯ₂）、ムライト（３Ａｌ₂Ｏ₃・２Ｓｉ
Ｏ₂）、ベリリア（ＢｅＯ）、窒化アルミニウム（Ａｌ
Ｎ）、窒化ケイ素（Ｓｉ₃Ｎ₄）、炭化ケイ素（ＳｉＣ＋
ＢｅＯ）等のセラミック基板、結晶化ガラスなど耐熱性
ガラス基板を挙げることができる。これらのなかでも特
にアルミナ基板、結晶化ガラスの耐熱温度はいずれも１
０００℃程度以上であり好ましく、熱伝導性が必要な場
合にはベリリア、窒化アルミニウム、炭化ケイ素等が好
ましい。

【００６６】また、このほかに、石英、熱酸化シリコン
ウエハー等、チタン、ステンレス、インコネル、鉄系な
どの金属基板を用いることもできる。金属等の導電性基
板を用いる場合には、基板上に内部に電極を有した厚膜
を形成した構造が好ましい。ただし、本発明方法により
形成される蛍光体薄膜は、低温でのアニールが可能であ
るため、アニール温度に応じて耐熱温度または融点の比
較的低い基板も使用可能である。

【００６７】誘電体厚膜（第１の絶縁層）の材料として
は、公知の誘電体厚膜材料を用いることができる。この
材料は、比較的比誘電率が大きいことが好ましく、例え
ばチタン酸鉛系、ニオブ酸鉛系、チタン酸バリウム系等
の材料が好ましい。

【００６８】誘電体厚膜の抵抗率としては、１０⁸Ω・c
m以上、特に１０¹⁰〜１０¹⁸Ω・cm程度である。また比
較的高い比誘電率を有する物質であることが好ましく、
その比誘電率εとしては、好ましくはε＝１００〜１０
０００程度である。膜厚としては、５〜５０μmが好ま
しく、１０〜３０μmが特に好ましい。

【００６９】誘電体厚膜の形成方法は、所定厚さの膜が
比較的容易に得られる方法であれば特に限定されない
が、ゾルゲル法、印刷焼成法などが好ましい。印刷焼成
法を用いる場合、材料の粒度を適当に揃え、バインダと
混合し、適当な粘度のペーストとする。このペーストを
基板上にスクリーン印刷法により形成して乾燥させ、グ
リーンシートとする。このグリーンシートを適当な温度
で焼成し、厚膜を得る。

【００７０】薄膜絶縁層（第２の絶縁層）の構成材料と
しては、例えば酸化ケイ素（ＳｉＯ ₂）、窒化ケイ素
（Ｓｉ₃Ｎ₄）、酸化タンタル（Ｔａ₂Ｏ₅）、チタン酸ス
トロンチウム（ＳｒＴｉＯ₃）、酸化イットリウム（Ｙ₂
Ｏ₃）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ₃）、チタン酸鉛
（ＰｂＴｉＯ₃）、ＰＺＴ、ジルコニア（ＺｒＯ₂）、シ
リコンオキシナイトライド（ＳｉＯＮ）、アルミナ（Ａ
ｌ₂Ｏ₃）、ニオブ酸鉛、ＰＭＮ−ＰＴ系材料等およびこ
れらの多層または混合薄膜を挙げることができる。これ
らの材料で絶縁層を形成する方法としては、蒸着法、ス
パッタ法、ＣＶＤ法など既存の方法を用いればよい。こ
の場合の絶縁層の膜厚としては、好ましくは５０〜１０
００nm、特に１００〜５００nm程度である。

【００７１】電極（下部電極）は、少なくとも基板側ま
たは第１の誘電体内に形成される。下部電極は、発光層
の熱処理時に高温にさらされ、また、下部絶縁層を厚膜
から構成する場合には、下部絶縁層形成時にも高温にさ
らされる。したがって下部電極は、耐熱性に優れること
が好ましく、具体的には金属電極であることが好まし
い。金属電極としては、主成分としてパラジウム、ロジ
ウム、イリジウム、レニウム、ルテニウム、白金、銀、
タンタル、ニッケル、クロム、チタン等の１種または２
種以上を含有する、通常用いられている金属電極であっ
てよい。

【００７２】一方、上部電極は、通常、発光を基板とは
反対側から取り出すため、所定の発光波長域において透
光性を有する電極、例えばＺｎＯ、ＩＴＯ、ＩＺＯなど
からなる透明電極であることが好ましい。ＩＴＯは、通
常Ｉｎ₂Ｏ₃とＳｎＯとを化学量論組成で含有するが、Ｏ
量は多少これから偏倚していてもよい。Ｉｎ₂Ｏ₃に対す
るＳｎＯ₂の混合比は、好ましくは１〜２０質量％、よ
り好ましくは５〜１２質量％である。なお、透明基板を
用いて発光光を基板側から取り出す場合には、下部電極
を透明電極とする。

【００７３】また、電極は、シリコンを主成分として含
有するものでもよい。このシリコン電極は、多結晶シリ
コン（ｐ−Ｓｉ）であってもアモルファスシリコン（ａ
−Ｓｉ）であってもよく、必要により単結晶シリコンで
あってもよい。シリコン電極は、導電性を確保するため
不純物をドーピングする。不純物として用いられるドー
パントは、所定の導電性を確保しうるものであればよ
く、シリコン半導体に用いられている通常のドーパント
を用いることができる。具体的には、Ｂ、Ｐ、Ａｓ、Ｓ
ｂおよびＡｌが好ましい。ドーパントの濃度は、０．０
０１〜５原子％程度が好ましい。

【００７４】これらの材料で電極層を形成する方法とし
ては、蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ法、ゾルゲル法、印
刷嬢成法など既存の方法を用いればよいが、特に、基板
上に内部に電極を有した厚膜を形成した構造を作製する
場合、誘電体厚膜と同じ方法が好ましい。

【００７５】電極の抵抗率は、発光層に効率よく電界を
付与するため、好ましくは１０^-2Ω・cm以下、より好ま
しくは５×１０^-5 〜１×１０^-3 Ω・cmである。電極の
膜厚は、電極構成材料によっても異なるが、好ましくは
５０〜２０００nm、より好ましくは１００〜１０００nm
程度である。

【００７６】以上、本発明の方法により得られた蛍光体
薄膜を用いたＥＬパネルについて、説明したが、本発明
方法により得られたＥＬパネルを用いると、他の形態の
素子、主にディスプレイ用のフルカラーパネル、マルチ
カラーパネル、部分的に３色を表示するパーシヤリーカ
ラーパネルに応用することができる。

【００７７】

【実施例】以下、本発明の具体的実施例を示し、本発明
をさらに詳細に説明する。

【００７８】〔実施例１〕本発明の方法により形成され
た蛍光薄膜を用いたＥＬ素子（ＥＬパネル）を作製し
た。このＥＬ素子の基本構成は図１に示す構造を基本と
する。基板、厚膜絶縁層とも同じ材料であるＢａＴｉＯ
₃ −ＰｂＴｉＯ₃ 系の誘電体材料誘電率２０００のもの
を用い、下部電極としてＰｄ電極を用いた。作製は、基
板のシートを作製し、この上に下部電極、厚膜絶縁層を
スクリーン印刷してグリーンシートとし、同時に焼成し
た。厚膜絶縁層（誘電体層）表面は研磨し、さらに平坦
性を向上させるため、表面に厚さ４００nmのＢａＴｉＯ
₃ 膜をスパッタリングにより形成した。その後、７００
℃の空気中でアニールして、３０μm 厚の厚膜絶縁層付
き基板を得た。

【００７９】この複合基板上に、ＥＬ素子として安定に
発光させるため、Ａｌ₂Ｏ₃ 膜、５０nm／ＥＬ薄膜／Ａ
ｌ₂Ｏ₃ 膜、５０nmの構造体を作製した。ＥＬ薄膜は、
ＺｎＳ膜、２００nm／蛍光体薄膜、２００nm／ＺｎＳ
膜、２００nm構造とした。

【００８０】蛍光体薄膜の作製にあたって、以下のよう
な三元蒸着法を用いた。

【００８１】Ｅｕを５ mol％添加したＢａＳペレットを
入れたＥＢ源とＡｌ₂Ｓ₃ ペレットを入れたＥＢ源をＨ₂
Ｓガスを導入した真空槽内に設け、同時に各々の源より
蒸発させ、３５０℃に加熱し、回転させた基板上に薄膜
を成膜した。蒸発源の蒸発速度は、基板上に成膜される
膜の成膜速度で１nm／sec になるように調節した。この
ときＨ₂Ｓガスを１０SCCM導入し、蛍光体薄膜を得た。

【００８２】次に、Ｈ₂Ｓガスを１０SCCM導入した状態
で基板温度を４５０℃に加熱し、安定したところから２
時間保持し、蛍光体薄膜の１回目熱処理を行った。

【００８３】その後薄膜は、Ａｌ₂Ｏ₃ 膜、５０nm／Ｚ
ｎＳ膜、２００nm／蛍光体薄膜、２００nm／ＺｎＳ膜、
２００nm／Ａｌ₂Ｏ₃ 膜、５０nmの構造にしてから真空
槽内から取り出し、大気中５５０℃および７００℃の２
条件で各１０分間２回目の熱処理を行った。

【００８４】また、上記同様にＳｉ基板上に蛍光体薄膜
を形成した。得られた蛍光体薄膜について、Ｂａ_xＡｌ_y
Ｏ_zＳ_w ：Ｅｕ薄膜を蛍光×線分析により組成分析した
結果、原子比でＢａ：Ａｌ：Ｏ：Ｓ：Ｅｕ＝８．３６：
１７．８１：３．３８：３１．１５：０．４１であっ
た。すなわち、ｙ／ｘ＝２．１３、ｚ／（ｚ＋ｗ）＝
０．１０のＢａ_xＡｌ_yＯ_zＳ_w 母体材料であり、Ｅｕ添
加量はＢａに対し４．９原子％であった。

【００８５】さらに、得られた構造体上にＩＴＯターゲ
ットを用いＲＦマグネトロンスパッタリング法により、
基板温度２５０℃で、膜厚２００nmのＩＴＯ透明電極を
形成し、ＥＬ素子を完成した。

【００８６】得られたＥＬ素子の２つの電極間に１kHz
、パルス幅５０μＳの電界を印加し発光輝度特性の評
価を行った。２回目の熱処理温度に依存し発光輝度は異
なり、５５０℃熱処理素子で６７０cd／m² 、７００℃
熱処理素子で２３３０cd／m² が得られた。色純度も測
定したところ両サンプルともＣＩＥ１９３１色度図で
（０．１３１５，０．１０１２）のＮＴＳＣレベルの青
色発光スペクトルが再現よく得られた。

【００８７】一方、従来例の条件は上記１回目熱処理を
省略する以外は素子構成、蛍光体組成、成膜プロセスが
全く同一のＥＬ素子を作製し、上記同様に大気中５５０
℃および７００℃の２条件で各１０分間熱処理を行っ
た。同様に発光輝度特性を評価したところ、５５０℃熱
処理素子で数cd／m² 、７００℃熱処理素子で８００cd
／m² が得られたが、青色に発光することはなく青白い
発光だった。

【００８８】従来例に比べ、２回熱処理プロセスを行う
ことで色純度が良い高輝度ＥＬ素子が低温で得られるこ
とがわかる。

【００８９】〔実施例２〕実施例１において、蛍光体を
Ｂａ_xＡｌ_yＯ_zＳ_w ：Ｅｕ薄膜に代えてＳｒ_xＧａ _yＯ_zＳ
_w ：Ｅｕ薄膜を作製し、同様な構造で評価した。

【００９０】蛍光体薄膜の作製にあたって、以下のよう
な三元蒸着法を用いた。

【００９１】Ｅｕを５ mol％添加したＳｒＳペレットを
入れたＥＢ源とＧａ₂Ｓ₃ ペレットを入れたＥＢ源をＨ₂
Ｓガスを導入した真空槽内に設け、同時に各々の源より
蒸発させ、２００℃に加熱し、回転させた基板上に薄膜
を成膜した。蒸発滴の蒸発速度は、基板上に成膜される
膜の成膜速度で１nm／sec になるように調節した。この
ときＨ₂Ｓガスを１０SCCM導入し、蛍光体薄膜を得た。

【００９２】次に、Ｈ₂Ｓガスを１０SCCM導入した状態
で基板温度を３５０℃に加熱し、安定したところから２
時間保持し、得られた薄膜の１回目熱処理を行った。

【００９３】その後薄膜は、Ａｌ₂Ｏ₃ 膜、５０nm／Ｚ
ｎＳ膜、２００nm／蛍光体薄膜、２００nm／ＺｎＳ膜２
００nm／Ａｌ₂Ｏ₃ 膜、５０nmの構造にしてから真空槽
内から取り出し、大気中５５０℃および７００℃の２条
件で各１０分間２回目の熱処理を行った。

【００９４】また、上記同様にＳｉ基板上に蛍光体薄膜
を形成した。得られた蛍光体薄膜について、ＳｒｘＧａ
ｙＯｚＳｗ：Ｅｕ薄膜を蛍光ｘ線分析により組成分析し
た結果、原子也でＳｒ：Ｇａ：Ｏ：Ｓ：Ｅｕ＝＝８．２
６：１５．７０：７．０３：２９．９７：０．４２であ
った。すなわち、ｙ／ｘ＝１．９０、ｚ／（ｚ＋ｗ）＝
０．１９のＳｒ_xＧａ_yＯ_zＳ_w 母体材料であり、Ｅｕ添
加量はＳｒに対し５．１原子％であった。

【００９５】さらに、得られた構造体上にｌＴＯターゲ
ットを用いＲＦマグネトロンスパッタリング法により、
基板温度２５０℃で、膜厚２００nmのＩＴＯ透明電極を
形成し、ＥＬ素子を完成した。

【００９６】得られたＥＬ素子の２つの電極問に１kHz
、パルス幅５０μＳの電界を印加し、発光輝度特性の
評価を行った。２回目熱処理温度に依存し発光輝度は異
なり、５５０℃熱処理素子で８００cd／m² 、７００℃
熱処理素子で５５１０cd／m² が得られた。色純度も測
定したところ両サンプルともＣＩＥ１９３１色度図で
（０．２２１１，０．６９５０）のＮＴＳＣレベルの緑
色発光スペクトルが再現よく得られた。

【００９７】一方、従来例の条件は上記１回目熱処理を
省略する以外は素子構成、蛍光体組成、成膜プロセスが
全く同一のＥＬ素子を作製し、上記同様に大気中５５０
℃およぴ７００℃の２条件で各１０分間熱処理を行っ
た。同様に発光輝度特性を評価したところ、５５０℃熱
処理素子で２０cd／m² 、７００℃熱処理素子で９５０c
d／m² が得られたが色純度は明確な違いはなかった。

【００９８】従来例に較べ、２回熱処理プロセスを行う
ことで色純度が良い高輝度ＥＬ素子が低温で侍られるこ
とがわかる。

【００９９】〔実施例３〕実施例１と同様に蛍光体Ｂａ
_xＡｌ_yＯ_zＳ_w ：Ｅｕ薄膜のＥＬ素子を作製し、種々の
熱処理条件を検討した。実施例１と同様な構造で評価し
た結果を表１−表３に示す。

【０１００】

【表１】

【０１０１】表１のサンプル１〜４の発光輝度を比較す
ると、サンプル３、４で高輝度が得られ、１回目熱処理
温度は基板温度より５０℃以上高くすることが効果的で
あることがわかる。

【０１０２】

【表２】

【０１０３】表２のサンプル１〜４の発光輝度を比較す
ると、サンプル３、４で高輝度が得られ、２回目熱処理
温度は１回目熱処理温度より５０℃以上高くすることが
効果的であることがわかる。

【０１０４】

【表３】

【０１０５】表３のサンプル１〜７の発光輝度を仕較す
ると、サンプル２−６で高輝度が得られ、１回目熱処理
時間が０．１〜３０時間の範囲が効果的であることがわ
かる。０．１時間以下の短時間では熱処理の効果が発揮
できず、逆に３０時間以上の長時間では薄膜構造に何ら
かの変化が生じ、輝度劣化が始まっているものと考えら
れる。

【０１０６】以上のように本発明を用いれば、フィルタ
を用いなくとも色純度の良好でかつ高輝度に発光する赤
の蛍光体薄膜材料と組み合わせることで高い輝度有する
ＥＬ素子を得ることが可能となる。

【０１０７】また、このような薄膜を用いたＥＬ素子
は、低温プロセス適合性に優れ、特に、多色ＥＬ素子や
フルカラーＥＬ素子を形成する際、再現良く発光層を製
造することができ、実用的価値が大きい。

【０１０８】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、特にチオ
アルミネート系、チオガレード系で問題であった高いプ
ロセス温度の低温化を実現しフルカラーＥＬ用の蛍光体
薄膜とＥＬパネルの製造方法を提供することができる。

【０１０９】また、フィルタを必要としない、高輝度、
色純度の良好で応答性のよい、特にフルカラーＥＬ用の
青、緑に適した蛍光体薄膜とＥＬパネルの製造方法を提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法により製造可能な無機ＥＬ素子の
構成例を示す一部断面図である。

【図２】本発明の方法が適用可能な装置の構成例を示す
概略断面図である。

【図３】従来の無機ＥＬ素子の構成例を示す一部断面図
である。

【符号の説明】

１基板２第１の絶縁層（誘電体層）３蛍光体薄膜（発光層）４第２の絶縁層（誘電体層）５下部電極６上部電極（透明電極）１１真空槽１２基板１３加熱手段１４抵抗加熱蒸着源１５ＥＢ蒸発源

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０９Ｋ 11/64 ＣＱＧＣ０９Ｋ 11/64 ＣＱＧＨ０５Ｂ 33/12 Ｈ０５Ｂ 33/12 Ｂ 33/14 33/14 Ｚ (72)発明者大池智之東京都中央区日本橋一丁目13番１号ティーディーケイ株式会社内 (72)発明者矢野義彦東京都中央区日本橋一丁目13番１号ティーディーケイ株式会社内Ｆターム(参考） 3K007 AB04 BA06 CC04 DA02 DB01 DB02 DC04 EA02 FA03 4H001 CA04 CF02 XA00 XA08 XA12 XA13 XA16 XA20 XA31 XA38 XA49 XA56 YA63

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】蛍光体薄膜の作製において薄膜成膜後の
熱処理プロセス回数が少なくとも２回以上であり、１回目熱処理条件が２００〜８００℃の温度範囲で０．
１〜３０時間であり、２回目以降最終ｎ回目（ｎ≧２）までの熱処理条件が２
００〜８００℃の温度範囲で０．１〜３０時間処理し、かつ２回目以降最終ｎ回目までの熱処理温度にプロセス
中の最高温度が含まれている蛍光体薄膜の製造方法。
【請求項２】前記１回目熱処理温度が成膜時の基板温
度より５０℃以上高温である請求項１の蛍光体薄膜の製
造方法。
【請求項３】前記２回目以降最終ｎ回目までの最高温
度が１回目より５０℃以上高温である請求項１または２
の蛍光体薄膜の製造方法。
【請求項４】前記２回目以降最終ｎ回目までの最高温
度が７００℃以下である請求項１〜３のいずれかの蛍光
体薄膜の製造方法。
【請求項５】前記１回目熱処理を蛍光体成膜装置内で
行う請求項１〜４のいずれかの蛍光体薄膜の製造方法。
【請求項６】前記蛍光体薄膜が下記一般式：Ａ_xＢ_yＯ_zＳ_w ［但し、ＡはＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａおよび希土類元素
から選ばれた少なくとも一つの元素、Ｂは、Ａｌ、Ｇａ
およびＩｎから選ばれた少なくとも一つの元素を表し、
ｘ＝１〜５、ｙ＝１〜１５、ｚ＝０〜３０、ｗ＝１〜３
０である。］で表わされる母材と、この母材に対し発光中心Ｒが含有されている蛍光体薄膜
からなる請求項１〜５のいずれかの蛍光体薄膜の製造方
法。
【請求項７】前記発光中心Ｒが、ＥｕまたはＥｕ化合
物である請求項１〜６のいずれかの蛍光体薄膜の製造方
法。
【請求項８】前記ＡがＢａであり、ＢがＡｌである請
求項１〜７のいずれかの蛍光体薄膜の製造方法。
【請求項９】前記ＡがＳｒであり、ＢがＧａである請
求項１〜８のいずれかの蛍光体薄膜の製造方法。
【請求項１０】前記ｚ／（ｚ＋ｗ）が０．０１〜０．
８５である請求項１〜９のいずれかの蛍光体薄膜の製造
方法。
【請求項１１】請求項１〜１０のいずれかの方法で発
光層となる蛍光体薄膜を製造する工程を有するＥＬパネ
ルの製造方法。