JPH0126159B2 - - Google Patents
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- JPH0126159B2 JPH0126159B2 JP60118311A JP11831185A JPH0126159B2 JP H0126159 B2 JPH0126159 B2 JP H0126159B2 JP 60118311 A JP60118311 A JP 60118311A JP 11831185 A JP11831185 A JP 11831185A JP H0126159 B2 JPH0126159 B2 JP H0126159B2
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Description
産業上の利用分野
本発明は薄膜EL素子の製造方法に関する。
従来の技術
交流電界の印加により発光する薄膜EL素子は
螢光体薄膜層の片面ないし両面に誘電体薄膜層を
設け、これを二つの電極層ではさむ構造で高輝度
が得られている。ZnSを母体としMnを発光中心
として添加した螢光体薄膜層を有した素子は実用
レヴエルに達している。誘電体薄膜層としては性
能指数の大きなAB2O6(AとしてはCa、Sr、Ba、
Pbのうちのすくなくとも1つBとしてはNb、
Taのうちのすくなくとも1つ)の組成を有した
誘電体薄膜材料(たとえば特願昭58−175352号)
や主としてペロブスカイト構造を有した誘電体薄
膜材料(特願昭58−233015号)が開発され、
Y2O3やSi3N4を誘電体薄膜層として用いたEL素
子よりも駆動電圧が大幅に低減している。 螢光体薄膜層上面の誘電体薄膜層は螢光体薄膜
層を保護し、素子の安定化に必要である。前述の
高い性能指数を有した酸化物誘電体薄膜材料は通
常アルゴンと酸素ガス雰囲気中でスパツタリング
により成膜できるが、特にZnS薄膜層上面に形成
する場合はZnS薄膜との付着力が弱い。このた
め、螢光体薄膜層と前記の誘電体薄膜層との間に
EB蒸着等により酸化タンタル、酸化イツトリウ
ム、酸化マグネシウム等の薄膜層を数十nmの厚
さに形成し、付着力を良くする必要があつた。 発明が解決しようとする問題点 従来の方法では性能指数の低いEB蒸着による
酸化イツトリウム、酸化タンタル、酸化マグネシ
ウム等の誘電体薄膜層を設けていたため誘電体薄
膜層の性能指数が平均として下つてしまい素子の
駆動中の安定性が損なわれていた。又、上部誘電
体薄膜層形成のため成膜装置としてEB蒸着装置
とスパツタリング装置の両方を用いる必要があり
製造コスト高につながつていた。 本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、素
子の安定性が十分高く、上部誘電体薄膜層の成膜
装置がスパツタリング装置一種類ですみ製造コス
トの安い薄膜EL素子の製造方法を提供すること
を目的としている。 問題点を解決するための手段 本発明は上記問題点を解決するため、酸化物焼
結体をターゲツトとし、スパツタガスとして希ガ
スのみを用いたスパツタリングにより酸化物誘電
体薄膜層を螢光体薄膜層上に直接形成する。 作 用 本発明は上記の手段により酸素プラズマで螢光
体薄膜層の表面を損傷することなしに螢光体薄膜
層上に酸化物誘電体薄膜層を形成するので、2つ
の薄膜層間の付着力を十分高くできる。 実施例 図は本発明の1実施例の薄膜EL素子の製造方
法を示す。まずガラス基板1の上に、DCスパツ
タリングによりITO薄膜層2を形成し、その上に
誘電体薄膜層3としてSrTiO3膜をRFスパツタリ
ングにより形成する。 基板温度は400℃であり膜厚は500nmである。
螢光体薄膜層4としてZnS:Mn膜をEB蒸着によ
り形成する。基板温度は200℃であり膜厚は
400nmである。熱処理後上部の誘電体薄膜層5と
してBaTa2O6の焼結体をターゲツトに用い、ア
ルゴンガスのみによりRFスパツタリングして
BaTa2O6膜を形成した。基板加熱は行なわない。
膜厚は150nmである。次いで上部電極6として
Al膜をEB蒸着により形成した。 この様にして形成した薄膜EL素子は、従来螢
光体薄膜層4と上部の誘電体薄膜層5の間に設け
られていた。性能指数の小さなEB蒸着による酸
化タンタル、酸化イツトリウム、酸化マグネシウ
ム等の薄膜層が不要になつているため駆動中の安
定性が改善されている。また、BaTa2O6膜5と
ZnS:Mn膜4との付着力は良好であり、素子を
水中で10分間煮沸しても剥離は全くなかつた。
又、駆動中においてもEB蒸着により酸化イツト
リウム膜等を用いた場合に見られる円状の剥離も
生じなかつた。 スパツタリングガスがアルゴンガス単独なら螢
光体薄膜層と上部の誘電体薄膜層間の付着力が良
好であり、酸素ガスを導入すると付着力が下る。
この理由は酸素ガスがプラズマとなると酸素プラ
ズマが螢光体薄膜層の表面に損傷を与えるためと
考えられる。 上部の酸化物誘電体薄膜層は焼結体ターゲツト
を用いれば、アルゴンガス単独でスパツタリング
により成膜できるが、酸素ガスを導入した方が絶
縁破壊電界強度は向上する。従つてまずアルゴン
ガス単独で螢光体薄膜層の上に直接酸化物誘電体
薄膜層を形成し、次にこの上に酸素ガスを用いて
酸化物誘電体薄膜層を形成することにより、付着
力が良好でかつ絶縁破壊電界強度の高い膜が得ら
れる。表にはこの様にして作製した薄膜EL素子
の構成及び特性を示す。表中の膜厚、比誘電率、
絶縁破壊電界強度は酸化物誘電体薄膜層全体の値
であり、アルゴンガス単独で成膜した部分の厚み
は全て50nmである。
螢光体薄膜層の片面ないし両面に誘電体薄膜層を
設け、これを二つの電極層ではさむ構造で高輝度
が得られている。ZnSを母体としMnを発光中心
として添加した螢光体薄膜層を有した素子は実用
レヴエルに達している。誘電体薄膜層としては性
能指数の大きなAB2O6(AとしてはCa、Sr、Ba、
Pbのうちのすくなくとも1つBとしてはNb、
Taのうちのすくなくとも1つ)の組成を有した
誘電体薄膜材料(たとえば特願昭58−175352号)
や主としてペロブスカイト構造を有した誘電体薄
膜材料(特願昭58−233015号)が開発され、
Y2O3やSi3N4を誘電体薄膜層として用いたEL素
子よりも駆動電圧が大幅に低減している。 螢光体薄膜層上面の誘電体薄膜層は螢光体薄膜
層を保護し、素子の安定化に必要である。前述の
高い性能指数を有した酸化物誘電体薄膜材料は通
常アルゴンと酸素ガス雰囲気中でスパツタリング
により成膜できるが、特にZnS薄膜層上面に形成
する場合はZnS薄膜との付着力が弱い。このた
め、螢光体薄膜層と前記の誘電体薄膜層との間に
EB蒸着等により酸化タンタル、酸化イツトリウ
ム、酸化マグネシウム等の薄膜層を数十nmの厚
さに形成し、付着力を良くする必要があつた。 発明が解決しようとする問題点 従来の方法では性能指数の低いEB蒸着による
酸化イツトリウム、酸化タンタル、酸化マグネシ
ウム等の誘電体薄膜層を設けていたため誘電体薄
膜層の性能指数が平均として下つてしまい素子の
駆動中の安定性が損なわれていた。又、上部誘電
体薄膜層形成のため成膜装置としてEB蒸着装置
とスパツタリング装置の両方を用いる必要があり
製造コスト高につながつていた。 本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、素
子の安定性が十分高く、上部誘電体薄膜層の成膜
装置がスパツタリング装置一種類ですみ製造コス
トの安い薄膜EL素子の製造方法を提供すること
を目的としている。 問題点を解決するための手段 本発明は上記問題点を解決するため、酸化物焼
結体をターゲツトとし、スパツタガスとして希ガ
スのみを用いたスパツタリングにより酸化物誘電
体薄膜層を螢光体薄膜層上に直接形成する。 作 用 本発明は上記の手段により酸素プラズマで螢光
体薄膜層の表面を損傷することなしに螢光体薄膜
層上に酸化物誘電体薄膜層を形成するので、2つ
の薄膜層間の付着力を十分高くできる。 実施例 図は本発明の1実施例の薄膜EL素子の製造方
法を示す。まずガラス基板1の上に、DCスパツ
タリングによりITO薄膜層2を形成し、その上に
誘電体薄膜層3としてSrTiO3膜をRFスパツタリ
ングにより形成する。 基板温度は400℃であり膜厚は500nmである。
螢光体薄膜層4としてZnS:Mn膜をEB蒸着によ
り形成する。基板温度は200℃であり膜厚は
400nmである。熱処理後上部の誘電体薄膜層5と
してBaTa2O6の焼結体をターゲツトに用い、ア
ルゴンガスのみによりRFスパツタリングして
BaTa2O6膜を形成した。基板加熱は行なわない。
膜厚は150nmである。次いで上部電極6として
Al膜をEB蒸着により形成した。 この様にして形成した薄膜EL素子は、従来螢
光体薄膜層4と上部の誘電体薄膜層5の間に設け
られていた。性能指数の小さなEB蒸着による酸
化タンタル、酸化イツトリウム、酸化マグネシウ
ム等の薄膜層が不要になつているため駆動中の安
定性が改善されている。また、BaTa2O6膜5と
ZnS:Mn膜4との付着力は良好であり、素子を
水中で10分間煮沸しても剥離は全くなかつた。
又、駆動中においてもEB蒸着により酸化イツト
リウム膜等を用いた場合に見られる円状の剥離も
生じなかつた。 スパツタリングガスがアルゴンガス単独なら螢
光体薄膜層と上部の誘電体薄膜層間の付着力が良
好であり、酸素ガスを導入すると付着力が下る。
この理由は酸素ガスがプラズマとなると酸素プラ
ズマが螢光体薄膜層の表面に損傷を与えるためと
考えられる。 上部の酸化物誘電体薄膜層は焼結体ターゲツト
を用いれば、アルゴンガス単独でスパツタリング
により成膜できるが、酸素ガスを導入した方が絶
縁破壊電界強度は向上する。従つてまずアルゴン
ガス単独で螢光体薄膜層の上に直接酸化物誘電体
薄膜層を形成し、次にこの上に酸素ガスを用いて
酸化物誘電体薄膜層を形成することにより、付着
力が良好でかつ絶縁破壊電界強度の高い膜が得ら
れる。表にはこの様にして作製した薄膜EL素子
の構成及び特性を示す。表中の膜厚、比誘電率、
絶縁破壊電界強度は酸化物誘電体薄膜層全体の値
であり、アルゴンガス単独で成膜した部分の厚み
は全て50nmである。
【表】
以上、表から明らかな様に本発明の薄膜EL素
子の上部酸化物薄膜層は比誘電率と絶縁破壊電界
強度が大きいので、素子が安定に駆動できかつ駆
動電圧が低い。 5KHzの正弦波で駆動したところ、全素子とも
105〜120Vで輝度がほぼ飽和し安定に発光した。
飽和輝度は全素子ともに約3000cd/m2であつた。
又、ピンホール等の欠陥部における絶縁破壊は自
己回復型で約30μmの領域にとどまつており、薄
膜EL素子にとつて致命的なプロパゲイト型の絶
縁破壊は生じなかつた。 一般式AB2O6で表わされ、AがPb、Ca、Srな
いしBaであり、BがTaないしNbである複合酸
化物の誘電体薄膜層及び一般式CDO3で表わされ
CがMg、Ca、Sr、Ba、ないしPbよりなりDが
必ずSnを含みかつTi、ZrないしHfよりなる複合
酸化物の誘電体薄膜層は自己回復型の絶縁破壊を
し、比誘電率、絶縁破壊電界強度が大きく薄膜
EL素子の上部誘電体薄膜層として好ましいもの
である。 なお上記実施例においては螢光体薄膜層に
ZnS:Mnを用いたが、ZnS:Tb、PやCaS:
Ce、SrS:Ce等他の材料においても本発明は同
様に有効であることはいうまでもない。 発明の効果 本発明によれば、螢光体薄膜層の上に比誘電率
が大きく絶縁破壊電界強度の大きい酸化物誘電体
薄膜層を直接形成する事が可能で、低い駆動電圧
で安定に駆動可能な薄膜EL素子を簡単に低いコ
ストで製造できる。
子の上部酸化物薄膜層は比誘電率と絶縁破壊電界
強度が大きいので、素子が安定に駆動できかつ駆
動電圧が低い。 5KHzの正弦波で駆動したところ、全素子とも
105〜120Vで輝度がほぼ飽和し安定に発光した。
飽和輝度は全素子ともに約3000cd/m2であつた。
又、ピンホール等の欠陥部における絶縁破壊は自
己回復型で約30μmの領域にとどまつており、薄
膜EL素子にとつて致命的なプロパゲイト型の絶
縁破壊は生じなかつた。 一般式AB2O6で表わされ、AがPb、Ca、Srな
いしBaであり、BがTaないしNbである複合酸
化物の誘電体薄膜層及び一般式CDO3で表わされ
CがMg、Ca、Sr、Ba、ないしPbよりなりDが
必ずSnを含みかつTi、ZrないしHfよりなる複合
酸化物の誘電体薄膜層は自己回復型の絶縁破壊を
し、比誘電率、絶縁破壊電界強度が大きく薄膜
EL素子の上部誘電体薄膜層として好ましいもの
である。 なお上記実施例においては螢光体薄膜層に
ZnS:Mnを用いたが、ZnS:Tb、PやCaS:
Ce、SrS:Ce等他の材料においても本発明は同
様に有効であることはいうまでもない。 発明の効果 本発明によれば、螢光体薄膜層の上に比誘電率
が大きく絶縁破壊電界強度の大きい酸化物誘電体
薄膜層を直接形成する事が可能で、低い駆動電圧
で安定に駆動可能な薄膜EL素子を簡単に低いコ
ストで製造できる。
図は本発明の一実施例方法により製造した薄膜
EL素子の断面図である。 4……螢光体薄膜層、5……上部の酸化物誘電
体薄膜層。
EL素子の断面図である。 4……螢光体薄膜層、5……上部の酸化物誘電
体薄膜層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 螢光体薄膜層の少なくとも上側の面上に酸化
物誘電体薄膜層が設けられるとともに、少なくと
も一方が光透過性を有する二つの電極層により、
上記薄膜層に電圧が印加されるように構成され、
上記酸化物誘電体薄膜層と同一組成の酸化物焼結
体をターゲツトとして希ガス単独の雰囲気中でス
パツタリングにより上記酸化物誘電体薄膜層の少
なくとも上記螢光体薄膜層に接する部分を形成す
ることを特徴とする薄膜EL素子の製造方法。 2 酸化物誘電体薄膜層の螢光体薄膜層に接する
部分を希ガス単独でスパツタリングにより形成
し、次にその上に酸化物誘電体薄膜層を少なくと
も酸素ガスを含む雰囲気中でスパツタリングによ
り形成することを特徴とする特許請求の範囲第1
項記載の薄膜EL素子の製造方法。 3 酸化物誘電体薄膜層が自己回復型絶縁破壊を
することを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
の薄膜EL素子の製造方法。 4 上記酸化物誘電体薄膜層が一般式AB2O6で
表わされ、上記一般式中のAがPb、Ca、Srおよ
びBaよりなるグループのなかから選ばれた少な
くとも一種であり、BがTaおよびNbのうちの少
なくとも一種である複合酸化物からなることを特
徴とする特許請求の範囲第1項記載の薄膜EL素
子の製造方法。 5 上記酸化物誘電体薄膜層が一般式CDO3で表
わされ、上記一般式中のCがMg、Ca、Sr、Ba
およびPbよりなるグループのなかから選ばれた
少なくとも一種であり、Dが必ずSnを含みかつ
Ti、ZrおよびHfよりなるグループのなかから選
ばれた少なくとも一種である複合酸化物からなる
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の薄
膜EL素子の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60118311A JPS61277194A (ja) | 1985-05-31 | 1985-05-31 | 薄膜el素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60118311A JPS61277194A (ja) | 1985-05-31 | 1985-05-31 | 薄膜el素子の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61277194A JPS61277194A (ja) | 1986-12-08 |
JPH0126159B2 true JPH0126159B2 (ja) | 1989-05-22 |
Family
ID=14733534
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60118311A Granted JPS61277194A (ja) | 1985-05-31 | 1985-05-31 | 薄膜el素子の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61277194A (ja) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS593039A (ja) * | 1982-06-25 | 1984-01-09 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | フツ化物光フアイバ用ガラスの作製方法 |
-
1985
- 1985-05-31 JP JP60118311A patent/JPS61277194A/ja active Granted
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS593039A (ja) * | 1982-06-25 | 1984-01-09 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | フツ化物光フアイバ用ガラスの作製方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS61277194A (ja) | 1986-12-08 |
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