JPH0242421A - Production of thin el film and pellet for vapor deposition - Google Patents

Production of thin el film and pellet for vapor deposition

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JPH0242421A
JPH0242421A JP21140488A JP21140488A JPH0242421A JP H0242421 A JPH0242421 A JP H0242421A JP 21140488 A JP21140488 A JP 21140488A JP 21140488 A JP21140488 A JP 21140488A JP H0242421 A JPH0242421 A JP H0242421A
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JP
Japan
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pellet
activator
vapor deposition
powder
pellets
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Application number
JP21140488A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasuo Isono
磯野 靖雄
Yoshiyuki Mimura
三村 義行
Yasushi Miyamoto
裕史 宮本
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0242421A publication Critical patent/JPH0242421A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To uniformize the activator concn. in a luminescent film formed by vapor deposition in the thickness direction as well and to rapidly and surely produce the luminescent film having stable characteristics by pelletizing raw material powder only by pressing the powder with a pressurizing press at the time of producing a vapor deposition pellet in an electron beam vapor deposition method. CONSTITUTION:The bound body formed by applying a pressure to the powder for which the sulfide of metal is used as the base body and a transition metal is used as an activator is made into the vapor deposition pellet. This pellet is used in the electrode beam vapor deposition method. Splashing of a vapor deposition source by the instantaneous evaporation at the moment when an electron beam comes into contact with the pellet and local splashing of the gas is prevented in this way and the activator concn. distribution in the vapor deposited film is uniformized. Since the vapor deposition pellet is produced by the press, the pellet is easily produced in a short period of time.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は発光輝度および発光効率を向上させたEL薄
膜製造方法及び蒸着用ペレットに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] The present invention relates to a method for producing an EL thin film and a pellet for vapor deposition that improve luminance and luminous efficiency.

[従来技術] 近時、コンピュータデイスプレィ、テレビやその他の機
器等の表示部材としてEL素子(エレクトロルミネッセ
ンス賽子)が注目されている。これは、ORT等の表示
装置に比べて薄形で携帯性に優れていることが大きな理
由である。また、自ら発光するタイプの素子であるため
暗い所でも見易く、視認角が広く、偏光特性が無い等の
特徴からEL素子同様の薄形表示素子である液晶素子に
比べても表示品質が高いという事も大きな利点の一つt
こなっている。
[Prior Art] Recently, EL elements (electroluminescent dice) have been attracting attention as display members for computer displays, televisions, and other devices. The main reason for this is that they are thinner and more portable than display devices such as ORTs. In addition, because it is a type of element that emits light by itself, it is easy to see even in dark places, has a wide viewing angle, and has no polarization characteristics, so it is said to have higher display quality than liquid crystal elements, which are thin display elements similar to EL elements. This is also one of the big advantages.
It's happening.

中でも薄膜で構成されている所謂薄111EL素子は発
光輝度が高く、またドツトマトリクス駆動を行なった際
に各ドツトの大きさを小さくすることが出来るため高解
偉度のデイスプレィやテレビを作成することが出来る。
Among them, the so-called thin 111EL element, which is composed of a thin film, has high luminance and can reduce the size of each dot when performing dot matrix driving, making it possible to create high-resolution displays and televisions. .

この薄膜EL素子の発光膜は、通常母体としての金属硫
化物あるいはセレン化物の中に発光中心を形成するため
付活剤として、希土類または遷移金属元素を付活したも
のを用いる。上記発光膜は、通常エレクトロンビーム法
を用いて薄膜化するのであるが、蒸着源に上記の母体材
料と付活剤から成る原料粉末を加圧成形及び高温加熱し
て・焼結すること4こより作られたペレットを用いる事
が特公昭52−10358号公報に記載されているよう
にすでに考えられている。
The light emitting film of this thin film EL element usually uses an activated rare earth or transition metal element as an activator to form a luminescent center in a metal sulfide or selenide as a matrix. The above-mentioned light-emitting film is usually made into a thin film using an electron beam method, but the above-mentioned material powder consisting of the above-mentioned base material and activator is press-molded as a vapor deposition source, heated at high temperature, and sintered. The use of prepared pellets has already been considered as described in Japanese Patent Publication No. 10358/1983.

この様に加圧焼結ペレットを蒸着源とする理由は2つあ
る。第1は、エレクトロンビームが蒸着源に当った際に
、瞬間的な蒸発あるいは局部的なガスの飛散により蒸着
源粉末が飛び散ることを防ぐために比較的大きな塊にし
ておく必要があるためである。第2は、母体と付活剤を
構成する元素の蒸気圧の違いにより作成された膜中の付
活剤の濃度と蒸着源中の濃度が異なってしまうこと、ま
た作成された膜中の付活剤濃度が摸の厚さ方向に分布を
持ってしまい均一特性の膜ができなくなる問題を解決す
るためである。加圧焼結ペレットでは、エレクトロンビ
ームを充分に細くしぼって照射するとペレットの表面よ
り極めて浅い深さで、かつ小さな範囲内のみが急激に加
熱されその部分のペレットのみが瞬間的に蒸発する。
There are two reasons why pressure sintered pellets are used as a deposition source in this way. The first reason is that when the electron beam hits the deposition source, it is necessary to form the deposition source powder into a relatively large lump in order to prevent the deposition source powder from scattering due to instantaneous evaporation or local gas scattering. The second problem is that the concentration of the activator in the created film differs from the concentration in the vapor deposition source due to the difference in vapor pressure between the elements constituting the base material and the activator, and the concentration of the activator in the created film differs. This is to solve the problem that the active agent concentration has a distribution in the thickness direction of the film, making it impossible to form a film with uniform characteristics. For pressure sintered pellets, when the electron beam is sufficiently narrowed and irradiated, only a very shallow depth and a small range from the surface of the pellet are rapidly heated, and only that portion of the pellet is instantaneously evaporated.

従って、各元素がすべて同時に蒸発する結果、蒸着膜中
の付活剤濃度はペレット中の濃度とほぼ同一になる。ま
た、エレクトロンビームを迅速にスキャニングさせ、常
に異る部分にビームが当る様にしているため、付活剤の
液相−面相関の分配が起らず、そのため時間と共に付活
剤の濃度が変化すること、即ち蒸着膜の厚さ方向に付活
剤の濃度分布ができることが無い。
Therefore, all the elements evaporate at the same time, so that the concentration of the activator in the deposited film is almost the same as the concentration in the pellet. In addition, because the electron beam is rapidly scanned so that the beam always hits different parts, the distribution of the liquid phase-plane relationship of the activator does not occur, and as a result, the concentration of the activator changes over time. In other words, the concentration distribution of the activator does not occur in the thickness direction of the deposited film.

[発明が解決しようとする課題] 以上のように、薄膜B薄膜をエレクトロンビーム蒸着法
で作成する場合、蒸着源に加圧焼結ペレットを用いる方
法として次の様な3つの問題を有している。
[Problems to be Solved by the Invention] As described above, when creating Thin Film B by the electron beam evaporation method, there are the following three problems as a method using pressure sintered pellets as the evaporation source. There is.

第1の問題点としては、ペレット作成の為に多くの手間
がかかる。即ち、加圧焼結ペレットを作成するには、先
ず、原料の粉末に圧力を75)けて成形し、それを更に
真空中500”C前後で脱ガス処理し、その状態でおお
よそ1000°C以上の温度で加熱して焼き固めるとい
う手順を必要とするため、多くの時間と、真空加熱装置
といった、大掛かりな装置を用いなければならない。
The first problem is that it takes a lot of effort to make pellets. That is, in order to create pressure sintered pellets, first, the raw material powder is molded under a pressure of 75), then degassed in a vacuum at around 500"C, and then heated at approximately 1000"C in that state. Since it requires heating at a temperature above and baking it to harden it, it takes a lot of time and requires the use of large-scale equipment such as a vacuum heating device.

第2の問題点としては、焼結の際の昇温により付活剤が
、抜は出しペレット内での付活剤濃度にバラツキが出来
ることがある。一般にはペレット表面の濃度は、中心部
の濃度より低くなり、そのため表面から順次蒸発させて
行くと、徐々に付活剤の濃度が増加し、KL模膜中付活
剤濃度が不均−になる問題を有している。従って適正な
付活剤濃度のペレットを作ることが難しく、かつ、作製
されたELL光膜の厚み方向に付活剤濃度の分布ができ
るため発光効率の低下、短寿命化きいった素子特性の劣
化を引き起していた。
A second problem is that the concentration of the activator in the extracted pellets may vary due to the temperature increase during sintering. Generally, the concentration on the pellet surface is lower than the concentration in the center, so if the pellet is evaporated sequentially from the surface, the concentration of the activator will gradually increase, and the concentration of the activator in the KL pattern will be uneven. There are some problems. Therefore, it is difficult to make pellets with an appropriate activator concentration, and the activator concentration is distributed in the thickness direction of the produced ELL optical film, resulting in a decrease in luminous efficiency and a shortened lifetime. It was causing deterioration.

また、ペレットの原料粉末を、母体粉末に付活剤を熱拡
散させる方法1こよって作製した場合、付活剤はすでに
母体粉末内に入り込み、発光中心を形成している。この
ことは原料粉末に紫外線を照射した時に螢光が発せられ
ることから確認することができる。
Further, when the raw material powder of the pellets is prepared by method 1 of thermally diffusing an activator into the base powder, the activator has already entered the base powder and forms a luminescent center. This can be confirmed by the fact that fluorescence is emitted when the raw material powder is irradiated with ultraviolet light.

しかし、この様な粉末を上記した加圧焼結過程によって
ペレット化したものに紫外線を照射すると発せられる螢
光の強度は粉末の場合に比べて概端に減少する。一般に
EL発発光−用いられる母体の紫外線に対する吸収係数
は大きく、ペレットを照射した紫外線は嘱く表面で吸収
されてしまう。
However, when such a powder is made into pellets by the above-described pressure sintering process and is irradiated with ultraviolet rays, the intensity of the fluorescent light emitted is substantially reduced compared to the case of powder. In general, the matrix used for EL emission has a large absorption coefficient for ultraviolet rays, and the ultraviolet rays irradiated onto the pellets are absorbed by the surface of the pellet.

この帰に紫外線で励起され発せられる螢光が減少したと
いう事実は、加圧焼結過程によってペレットの表面付近
の付活剤が抜は出し、発光中心の数が減少しているとい
う考え方と辻韓が合う。
The fact that the amount of fluorescent light excited and emitted by ultraviolet light has decreased is consistent with the idea that the pressure sintering process pulls out the activator near the surface of the pellet, reducing the number of luminescent centers. Korean matches.

また、第3の問題点としては、加圧焼結ペレットはエレ
クトロンビームの帯電が起り易く、そのため蒸着速度が
低下したり、不安定な状態となったり、時として蒸着し
なくなる場合も生じる。この対策として、エレクトロン
ビームの加速電圧を高くしたり、ビーム電流を異常に大
きくするといった補正を微妙に行なわざるを得す、設備
的、コスト的に問題を有している。即ち、エレクトロン
ビーム蒸着法においで、ペレットに照射されたエレクト
ロンビームは電流としてペレット中を流れた後に、ペレ
ットを支持している導電性容器へ流れ込む。この時、電
流の大部分は、ペレットを構成している母体微結晶粒の
表面及び結晶粒界を流れている。しかし、加圧焼結ペレ
ット中の各母体微結晶粒は互いに融着しているものが多
く、全体として微結晶粒表面積が減少しているので、照
射されたエレクトロンビームを放電するための電流チャ
ンネルの減少がペレットの帯電性増大の1つの原因であ
る。また、母体中に付加されている付活剤は、通常母体
内電子の禁制エネルギーレベル中にエネルギー準位を作
るため電気伝導性の向上に寄与するが、ペレット表面付
近の付活剤濃度が減少することにより、電気伝導性が低
下し、エレクトロンビームの帯電が起り易くなっている
A third problem is that pressure sintered pellets are easily charged by electron beams, resulting in a reduction in the deposition rate, an unstable state, and sometimes even failure in deposition. To counter this, delicate corrections such as increasing the acceleration voltage of the electron beam or making the beam current abnormally large have to be made, which poses problems in terms of equipment and cost. That is, in the electron beam evaporation method, an electron beam irradiated onto a pellet flows through the pellet as an electric current, and then flows into a conductive container supporting the pellet. At this time, most of the current flows through the surfaces and grain boundaries of the parent microcrystalline grains constituting the pellet. However, many of the base microcrystalline grains in the pressure sintered pellet are fused to each other, and the surface area of the microcrystalline grains is reduced as a whole, so there is no current channel for discharging the irradiated electron beam. The decrease in the chargeability of the pellets is one of the causes of the increase in the chargeability of the pellets. In addition, the activator added to the matrix contributes to improving electrical conductivity by creating an energy level within the forbidden energy level of electrons in the matrix, but the concentration of the activator near the pellet surface decreases. As a result, electrical conductivity decreases, making it easier for electron beams to be charged.

この発明は、エレクトロビーム蒸着法における蒸着ペレ
ットを作製する際に原料粉末を加圧プレスするのみでペ
レット化することにより、加圧焼結ペレットでの間頂点
を解決したEL薄膜製造方法及び蒸着用ペレットを提供
することを目的とする。
This invention provides a method for manufacturing an EL thin film that solves the problem with pressure sintered pellets by pelletizing the raw material powder simply by pressurizing it when producing pellets for deposition in the electrobeam evaporation method, and a deposition method for the deposition method. The purpose is to provide pellets.

[課題を解決する手段および作用] この方法には、母体として金属の硫化物もしくはセレン
化物と、付活剤としての遷移金属、もしくは希土類元素
とつ)ら成る粉末、又は母体として(Aa、Cd、  
、) 3を用い(AはZu、Br、Oaの中から少なく
とも一横選択し、αは曲記入とOdとの比率で0〜1.
0とする)付活剤としてAuを用い、共付活剤としてQ
(QはAt、Ga、In、F、O/、、Br、 Iの中
から少なくとも一横選択する)とから成る粉末を加圧固
着して形成したペレットをエレクトロンビーム蒸着法に
用いることにより、ペレットにエレクトロンビー牟が当
った際の瞬間的な蒸発および局部的なガスの飛散により
蒸着源が飛び散るのを防止し蒸着膜中の付活剤濃度分布
を均一なるものとすることができる。
[Means and effects for solving the problem] This method includes a powder consisting of a metal sulfide or selenide as a matrix and a transition metal or rare earth element as an activator, or a powder consisting of a matrix (Aa, Cd ,
, ) 3 (A selects at least one side from Zu, Br, and Oa, and α is the ratio between the music entry and Od, ranging from 0 to 1.
0) Au is used as an activator, and Q is used as a co-activator.
(Q is at least one selected from among At, Ga, In, F, O/, Br, and I) By using pellets formed by pressurizing and fixing powders in an electron beam evaporation method, It is possible to prevent the vapor deposition source from scattering due to instantaneous evaporation and local gas scattering when the electron beam hits the pellet, and to make the activator concentration distribution in the vapor deposited film uniform.

[実施例1] 母体として用いる金属硫化物として、例えば硫化亜鉛(
Zn8)の粉末の中に付活剤としての遷移金属として、
例えばマンガン化合物(Mn)粉末を混入させた混合粉
末体を中性の雰囲気下で加熱し、マンガンを硫化亜鉛微
結晶中に拡散付活させてペレット用原料粉末を形成する
。ペレットの母体となる硫化亜鉛の粒径は15μ以下の
粒径のものを用い、この硫化亜鉛に混入するマンガンの
割合は、硫化亜鉛に対して0.5 z量チである。
[Example 1] As the metal sulfide used as the base, for example, zinc sulfide (
As a transition metal as an activator in the Zn8) powder,
For example, a mixed powder mixed with manganese compound (Mn) powder is heated in a neutral atmosphere to diffuse and activate manganese into zinc sulfide microcrystals to form a raw material powder for pellets. The particle size of the zinc sulfide used as the base material of the pellets is 15 μm or less, and the ratio of manganese mixed into this zinc sulfide is 0.5 z amount to the zinc sulfide.

この様にして形成したペレット用原料粉末1.2gをプ
レス機で、700kg−Ji量/−の圧力860秒間か
け固着させる。抑圧固着した固着体は、直径1cm、厚
さ約Q、5 cmの円筒形をしており、これを蒸着用ペ
レットとして用いる。
1.2 g of the raw material powder for pellets thus formed is fixed in a press by applying a pressure of 700 kg-Ji/- for 860 seconds. The pressed and fixed solid body has a cylindrical shape with a diameter of 1 cm, a thickness of approximately Q, and 5 cm, and is used as a pellet for vapor deposition.

上記蒸着用ペレットを用いてエレクトロンビーム蒸着法
によりEL発光薄膜を作製した所、極めて良好なEL発
光膜を形成することができた。
When an EL light-emitting thin film was produced by an electron beam evaporation method using the above pellets for vapor deposition, an extremely good EL light-emitting film could be formed.

即ち、エレクトロンビームを蒸着用ペレットfこ照射し
て、蒸着膜を作製するが、プレス加工したペレットはビ
ームによってくずされ飛び敗る様なことは全く無く、ま
た作製された硫化亜鉛膜中のマンガンの濃度はペレット
用原料粉末中の濃度と同一の(L 5重ilチであり、
ペレット作製の際の付活剤の損失は殆どなかった。
In other words, an evaporation pellet is irradiated with an electron beam to produce a evaporation film, but the pressed pellet does not break or fly away at all due to the beam, and the manganese in the produced zinc sulfide film The concentration of is the same as the concentration in the raw material powder for pellets (L 5 layers,
There was almost no loss of activator during pellet preparation.

更に、ペレットは%電気伝導性が低下しないため帯電が
無く、加圧焼結ペレットを用いた時のような蒸着速度の
低下もなく、エレクトロンビーム加速電圧6kv、電流
10〜20mAで安定な蒸着を行う事が出来た。従って
、焼結ペレットを用いた際の、帯電状態によっては、電
流を10mAから100mA程度の間を微妙に調整する
という煩わしさが無くなり、ペレットに充分な電流を流
し、熱量を安定Iこ供給することが出来、蒸着速度が速
く、かつ安定した状態となる。
Furthermore, since the pellets do not decrease their electrical conductivity, there is no charge, and there is no decrease in deposition rate as with pressure sintered pellets, allowing stable deposition at an electron beam acceleration voltage of 6 kV and a current of 10 to 20 mA. I was able to do it. Therefore, when using sintered pellets, the trouble of delicately adjusting the current between 10 mA and 100 mA depending on the charging state is eliminated, and sufficient current is passed through the pellet to stably supply heat. The deposition rate is fast and stable.

以上の方法で作製したマンガン付活硫化亜鉛薄膜を用い
て、薄v!、EL発光素子を製作した。
Using the manganese-activated zinc sulfide thin film produced by the above method, thin v! , produced an EL light emitting device.

即ち、ガラス基板(コーニング社製品7059)上tこ
透明導電膜として、インジウム・ナイン・オキナイド(
ITO)  を蒸着し、その上に酸化イツトリウム(Y
、08)−マンガン付活硫化亜鉛(ZnS:Mn)−酸
化イツトリウム(Yt Os )−背面電極としてアル
ミニウム(A1)の各薄膜を7領次形成し、二重絶縁構
造薄膜BL発光素子を形成した。薄膜形成の際、酸化イ
ツトリウム薄膜は、エレクトロンビーム蒸着法で、厚さ
5000 Aとし、マンガン付活硫化亜鉛模は、この発
明の製造方法を用いて厚さ10000Aに作製した。
That is, indium nine oquinide (
Yttrium oxide (Y) is deposited on top of it.
, 08) - Manganese-activated zinc sulfide (ZnS:Mn) - yttrium oxide (YtOs) - Each thin film of aluminum (A1) was formed in seven regions as a back electrode to form a double insulation structure thin film BL light emitting device. . When forming the thin film, the yttrium oxide thin film was made to have a thickness of 5,000 A by electron beam evaporation, and the manganese-activated zinc sulfide model was made to have a thickness of 10,000 A using the manufacturing method of the present invention.

以上のような方法で作製した薄膜E L発光素子は充分
な発光輝度、例えば50μsec壜で50)(zのパル
スを印加した所200 cd/m であったし、高い発
光効率徨を示し、また、啄めて長い素子寿命を有する安
定に動作をするBL発光、漠である。
The thin film EL light-emitting device fabricated by the method described above had sufficient luminance, for example, 200 cd/m when a 50 μsec pulse was applied (50) (z), and exhibited a high luminous efficiency. BL light emission that operates stably and has an extremely long device life is a mystery.

[実施例2] 母体として用いられる金属硫化物として例えば硫化カル
シウム(OaS )粉末に、付活剤としてユーロピウム
(gu)化合物粉末を混入した例を説明するっこのgu
には共付活剤として、F、Cl、Br、Iの中から少く
とも一横選択したものが拡散されている。Ca8粉末に
Eu化合物粉末の混合体は、粒径、混合比などは第1実
施例と同様である(EuはOaS中iこ拡散付活されて
いない)。この混合粉末をペレットの原料粉末とし、こ
の粉末をプレス機で圧力をかける際、加圧容器中にロー
クリポンプで減圧した後に加圧固着させて蒸着用ペレッ
トを作製するが、減圧工程以外は第1実施例と同様であ
る。
[Example 2] This GU describes an example of mixing europium (GU) compound powder as an activator with calcium sulfide (OaS) powder as a metal sulfide used as a base material.
At least one selected from among F, Cl, Br, and I is diffused as a co-activator. The particle size, mixing ratio, etc. of the mixture of Ca8 powder and Eu compound powder are the same as in the first embodiment (Eu is not activated by diffusion in OaS). This mixed powder is used as the raw material powder for pellets, and when applying pressure to this powder with a press machine, the pressure is reduced in a pressurized container with a Rokuri pump and then fixed under pressure to produce pellets for deposition. This is similar to the example.

この実施例で作製した蒸着用ペレットを用いて、エレク
トロンビーム蒸着を行なうと、第1実施例と同様(こ、
ペレットの飛び散りも無く、蒸着膜中の付活剤濃度の減
少および膜の厚み方向の濃度分布のバラツキも無くなり
、しかもペレットの帯電現象も無くなり、安定した蒸着
を迅速に行なうことができる。
When electron beam evaporation is performed using the evaporation pellets prepared in this example, the results are the same as in the first example (here,
There is no scattering of pellets, there is no decrease in the concentration of the activator in the deposited film, there is no variation in the concentration distribution in the thickness direction of the film, and there is no charging phenomenon of the pellets, so stable vapor deposition can be performed quickly.

以上のような手順で蒸着した、薄膜をN、雰囲気中で6
00℃の温度で約30分間加熱処理を施し、Euのドー
プを完全なものとした。
The thin film deposited using the above procedure was evaporated in a N atmosphere for 6 hrs.
Heat treatment was performed at a temperature of 00° C. for about 30 minutes to complete the Eu doping.

このよう番こして形成したEu付活OaS薄膜をKL発
光層としで、第1実施例と同様の薄膜BL発光素子を作
製したところ、充分な発光輝度および発光効率値を示し
た。また発光素子は長期に亘って安定した作動をなす発
光膜である。
When a thin film BL light emitting device similar to that of the first example was produced using the Eu-activated OaS thin film thus formed as a KL light emitting layer, it exhibited sufficient luminance and luminous efficiency. Further, the light emitting element is a light emitting film that operates stably over a long period of time.

上記実施例においで、粉末を圧着する圧力を500〜8
00kg重量/c11としてたが、5001cg重量/
−以下であると、充分に固着せず、また800kg/−
以上であると粉体結晶粒がつぶれて固着してしまい、全
体としての微結晶粒表面積が減少したり、発光中心が物
理的ζこ形成され、発光輝度が低下する。
In the above example, the pressure for compressing the powder was set at 500 to 8
00kg weight/c11, but 5001cg weight/
- If it is less than 800 kg/-, it will not be fixed sufficiently and
If this is the case, the powder crystal grains will be crushed and fixed, resulting in a decrease in the overall surface area of the microcrystal grains, a physical formation of luminescent centers, and a decrease in luminance.

[実施例3] 母体としての(Zn0.9.OdO,1)S正こ付活剤
としてAuを1700ppm 、共付活剤としてAtを
600ppm熱拡散ζこよりドープさせた粉末をペレッ
トの原料粉末とし、加圧容器中でロータリーポンプ(こ
よる減圧を行なった後ζこ圧力をかけ加圧固着させて三
しクトロンビーム蒸着用ペレットとした条件は@1実施
例と同様である。
[Example 3] (Zn0.9.OdO,1)S as a matrix A powder doped with 1700 ppm of Au as an activator and 600 ppm of At as a co-activator was used as the raw material powder for pellets. The conditions were the same as in Example 1, in which the pellets were depressurized using a rotary pump in a pressurized container, and then ζ pressure was applied to solidify the pellets to form pellets for trichome beam evaporation.

このようJこして作製した蒸着用ペレットを用いてエレ
クトロンビーム蒸着を行なうと第1実施例と同様にペレ
ットの飛び散りも無く蒸着膜中の付活剤及び共付活剤濃
度の減少および膜の厚み方向の濃度分布のバラツキも無
くなりしかもペレットの帯電現象も無くなり安定した蒸
着を迅速に行なうことができた。
When electron beam evaporation is performed using the evaporation pellets prepared by J straining in this way, there is no scattering of the pellets as in the first embodiment, and the concentration of the activator and co-activator in the deposited film decreases, and the thickness of the film decreases. Variations in the concentration distribution in the direction were eliminated, and the charging phenomenon of the pellets was also eliminated, making it possible to perform stable vapor deposition quickly.

上記の方法で作製した( ZnO−9,Odo、1)S
:Au。
(ZnO-9, Odo, 1) S prepared by the above method
:Au.

At薄膜をEL発光層としてEL素子を作製した。An EL device was fabricated using an At thin film as an EL light emitting layer.

絶縁層としてはスパッタ法により作製したSi、N。The insulating layer is made of Si and N produced by sputtering.

膜を用い膜厚が230關の二重絶縁タイプとした。A double insulation type with a film thickness of about 230 mm was used.

その他の構成は第1実施例と同様である。The other configurations are the same as in the first embodiment.

また(ZnO,9,Odo、1)S :Au 、l’−
を発光層は蒸着基板温度300°C9真空度lXl0 
 Torrの条件下でエレクトロンビーム蒸着を行ない
膜厚を500謁とした。又、背面絶縁層形成後素子をS
雰囲気下、N、気流中において600 ’Qで30分間
熱アニールし、付活剤であるAuの活性化を図った。
Also (ZnO, 9, Odo, 1) S:Au, l'-
The light emitting layer is evaporated at a substrate temperature of 300°C9 a vacuum degree of lXl0
Electron beam evaporation was carried out under conditions of Torr to give a film thickness of 500 mn. Also, after forming the back insulating layer, the device is
Thermal annealing was performed for 30 minutes at 600'Q in an N atmosphere and air flow to activate Au, which is an activator.

以上の様に作製したFiL素子に50μsec@で50
0 Hz の対称矩形パルスを印加し発光特性を測定し
たところ印加電圧的60Vで発光が開始されZnS:M
n発光層などと比べて極めて低電圧な駆動が可能となっ
た。これは母体中にOdを添加したことにより発光中心
励起のための電子の供給源となる界面準位がエネルギー
的に低くなったことによる。又、発光o OIB色度は
x = 0.405 、 y=0.567となりZn8
;Mn薄膜のKL発光(x=0549 、y=OA 4
6 )に比べて視覚的に感度の高い黄色側Iこシフトし
ており表示機器等への応用に適している。
50μsec@50μsec@FiL element fabricated as above.
When a 0 Hz symmetrical rectangular pulse was applied and the luminescence characteristics were measured, luminescence started at an applied voltage of 60 V, indicating that ZnS:M
It has become possible to drive at an extremely low voltage compared to n-type light-emitting layers. This is because the addition of Od to the matrix lowers the energy level of the interface level, which is the source of electrons for excitation of the luminescent center. Also, the luminescence o OIB chromaticity is x = 0.405, y = 0.567, and Zn8
; KL emission of Mn thin film (x=0549, y=OA 4
Compared to 6), it has been shifted to the yellow side, which is visually more sensitive, and is suitable for application to display devices, etc.

[実施例4コ この実施例では母体として(8r0.9,0dO−1)
8に付活剤としてAuを2000ppm、共付活剤とし
てFを1500ppm添加した粉末をペレットの原料粉
末とし、第3実施例と同様の方法でエレクトロンと−ハ
、蒸着用ペレットを作製した。
[Example 4] In this example, (8r0.9,0dO-1) was used as the parent body.
A powder obtained by adding 2000 ppm of Au as an activator and 1500 ppm of F as a co-activator to Example 8 was used as a raw material powder for pellets, and pellets for electron deposition were prepared in the same manner as in the third example.

このペレットを用いてエレクトロンビーム蒸着を行なう
と、第1実施例と同様にペレットの飛び散りも無く蒸着
膜蒸着膜中の付活剤及び共付活剤濃度の減少、及び膜の
厚み方向の濃度分布のパラツギも無くなり、しかもペレ
ットの帯電現象も無くなり鼻定した蒸着を迅速に行なう
ことができた。
When electron beam evaporation is performed using these pellets, the activator and coactivator concentrations in the deposited film are reduced, and the concentration distribution in the thickness direction of the film is reduced without scattering of the pellets, as in the first embodiment. In addition, the electrification phenomenon of the pellets was also eliminated, and precise vapor deposition could be carried out quickly.

この様に組成された発光層を持つ薄膜EL素子の発光開
始電圧は約80vと第3実施例で作成した素子よりも少
し上昇しているが1発光色度がx=0.250 、 y
=Q−550と黄緑色ないし緑色を示した。この理由は
母体中にバンドギャップの大きい8rが入ったことによ
るものと考えられる。
The emission starting voltage of the thin film EL element having the luminescent layer composed in this manner is approximately 80 V, which is slightly higher than that of the element prepared in the third example, but the luminescence chromaticity is x = 0.250, y.
=Q-550, which showed a yellow-green to green color. The reason for this is thought to be that 8r, which has a large band gap, is included in the matrix.

なお、この発明は上記実施例に限定されることなく、金
属の硫化物もしくはセレン化合物としては、ZrSやO
aSの他に、OdS、8r8.BaS、Zn5e。
Note that this invention is not limited to the above embodiments, and metal sulfides or selenium compounds include ZrS and O.
In addition to aS, OdS, 8r8. BaS, Zn5e.

0dSe、5rSeおよび(Aa 、 act、  a
 )S (AはZn、5rOaの中から少くとも一種を
選択し、αは上記AとOdとの比率でO〜1.0の値を
とる)を用いてもよく、また付活剤としての遷移金属も
しくは希土類元素は、MnやBuの他に、Tb、(3e
、Pr、DyHo、Sm、Nd、Er、Tm、Ybおよ
びAuなどを用いてもよく、かつ共付活剤としてはAt
、Ga、 In 、F’、0zBr、Hの中から少くと
も一種を選択して用いてもよく、これらを適宜組合わせ
るようにしてもよい。
0dSe, 5rSe and (Aa, act, a
)S (A is at least one selected from Zn and 5rOa, α is the ratio of A and Od above and takes a value of O to 1.0) may be used, and as an activator. In addition to Mn and Bu, transition metals or rare earth elements include Tb, (3e
, Pr, DyHo, Sm, Nd, Er, Tm, Yb, Au, etc. may be used, and At
, Ga, In, F', OzBr, and H, or a combination of these may be used as appropriate.

更に付活剤を母体粉末材内に拡散付活させる方法としで
は、材料によって、その雰囲気を酸化性、中性あるいは
還元性というように選択し、その雰囲気中で加熱すると
よい。
Furthermore, when activating the activator by diffusing it into the base powder material, it is preferable to select an oxidizing, neutral or reducing atmosphere depending on the material, and to heat the material in that atmosphere.

[発明の効果] この発明によると、エレクトロンビーム蒸着用の蒸着ペ
レットはプレスにより作製するので、極めて簡単に短時
間で出来、しかも設備等も大規模ものを不要とし、安価
になると共に、このペレットは、付活剤濃度の均一なた
め、蒸着された発光膜中の付活剤濃度が膜の厚み方向暑
こも均一となり、安定な特性を有した発光膜を迅速かつ
、確実に作製することができるEL薄嘆製造方法及び蒸
着用ペレッ)K提供することができる。
[Effects of the Invention] According to the present invention, since the evaporation pellets for electron beam evaporation are produced by pressing, they can be made extremely easily and in a short time.Moreover, large-scale equipment is not required, and the pellets are inexpensive. Because the activator concentration is uniform, the activator concentration in the deposited luminescent film is uniform in the thickness direction of the film, making it possible to quickly and reliably produce a luminescent film with stable characteristics. A method for producing an EL thin film and a pellet for deposition can be provided.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)母体として金属の硫化物もしくはセレン化物と、
付活剤としての遷移金属もしくは希土類元素あるいはA
uを用い、このAuの共付活剤としてAl、Ga、In
、F、Cl、Br、Iの中から少なくとも一種を選択し
たものとからなる粉末に圧力を加えることにより成形し
た固着体を蒸着ペレットとしたエレクトロンビーム蒸着
法を用いて行うようにした事を特徴とするEL薄膜製造
方法。
(1) A metal sulfide or selenide as a matrix,
Transition metal or rare earth element or A as activator
u, and Al, Ga, In as co-activators for this Au.
, F, Cl, Br, and I using an electron beam evaporation method in which a fixed body formed by applying pressure to a evaporated pellet is used. A method for producing an EL thin film.
(2)金属硫化物もしくはセレン化物はCds、Zns
、SrS、CaS、BaS、ZnSe、CdSe、Sr
Seおよび(A_α、Cd_1_−_α)S(AはZr
、Br、Caの中から少くとも一種選択し、αはAとC
dとの比率で0〜1.0の値をとる)であり、遷移金属
もしくは希土類元素はMn、Tb、Ce、Pr、Dy、
Ho、Sm、Nd、Ev、TmおよびYbであることを
特徴とする請求項1記載のEL薄膜製造方法。
(2) Metal sulfide or selenide is Cds, Zns
, SrS, CaS, BaS, ZnSe, CdSe, Sr
Se and (A_α, Cd_1_−_α)S (A is Zr
, Br, and Ca, and α is A and C.
d), and the transition metals or rare earth elements are Mn, Tb, Ce, Pr, Dy,
2. The method for producing an EL thin film according to claim 1, wherein the materials are Ho, Sm, Nd, Ev, Tm, and Yb.
(3)母体となる金属の硫化物もしくはセレン化物中に
付活剤として遷移金属もしくは希土類元素あるいはAu
を用い、このAuの共付活剤としてAl、Ga、In、
F、Cl、Br、Iの中から少くとも一種選択したもの
が拡散されている事を特徴とする請求項1記載のEL薄
膜製造方法。
(3) Transition metals, rare earth elements, or Au as an activator in the sulfide or selenide of the parent metal
was used as a coactivator for this Au, and Al, Ga, In,
2. The method for producing an EL thin film according to claim 1, wherein at least one selected from among F, Cl, Br, and I is diffused.
(4)母体としての金属硫化物もしくはセレン化物と、
付活剤としての遷移金属もしくは希土類元素あるいはA
uを用い、このAuの共付活剤としてAl、Ga、In
、F、Cl、Br、Iの中から少くとも一種選択したも
のとからなる粉末に圧力を加え固着させることにより作
成したエレクトロンビーム蒸着法に用いる蒸着用ペレッ
ト。
(4) a metal sulfide or selenide as a matrix;
Transition metal or rare earth element or A as activator
u, and Al, Ga, In as co-activators for this Au.
, F, Cl, Br, and I. A vapor deposition pellet for use in an electron beam vapor deposition method, which is prepared by applying pressure and fixing powder made of at least one selected from among , F, Cl, Br, and I.
(5)金属硫化物もしくはセレン化物はCdS、ZnS
、SrS、CaS、BaS、ZnSe、CdSe、Sr
Seおよび(A_α、Cd_1_−_α)S(AはZn
、Sr、Caの中から少くとも一横選択し、αはAとC
dとの比率で0〜1.0の値をとる)であり、遷移金属
もしくは希土類元素はMn、Tb、Eu、Ce、Pr、
Dy、Ho、Sm、Nd、Er、Tm、およびYbであ
ることを特徴とする請求項4記載の蒸着用ペレット。
(5) Metal sulfide or selenide is CdS, ZnS
, SrS, CaS, BaS, ZnSe, CdSe, Sr
Se and (A_α, Cd_1_−_α)S (A is Zn
, Sr, Ca, and α is A and C.
d), and the transition metals or rare earth elements are Mn, Tb, Eu, Ce, Pr,
The pellet for vapor deposition according to claim 4, characterized in that it contains Dy, Ho, Sm, Nd, Er, Tm, and Yb.
(6)粉末に500〜800kg重量/cm^3の圧力
を加えて固着させるようにした事を特徴とする請求項4
記載の蒸着用ペレット。
(6) Claim 4, characterized in that the powder is fixed by applying a pressure of 500 to 800 kg weight/cm^3.
Pellet for deposition as described.
(7)希土類元素の共付活剤として、F、Cl、Br、
Iの中から少くとも一種選択したものが拡散されている
事を特徴とする請求項4記載の蒸着用ペレット。
(7) As a co-activator for rare earth elements, F, Cl, Br,
5. The deposition pellet according to claim 4, wherein at least one selected from I is diffused.
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