JPH03283293A - 薄膜ｅｌ素子の製造方法 - Google Patents
薄膜ｅｌ素子の製造方法Info
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- JPH03283293A JPH03283293A JP2082446A JP8244690A JPH03283293A JP H03283293 A JPH03283293 A JP H03283293A JP 2082446 A JP2082446 A JP 2082446A JP 8244690 A JP8244690 A JP 8244690A JP H03283293 A JPH03283293 A JP H03283293A
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Landscapes
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、画像表示装置やインテリア・ランプ等の表示
機器に用いられる薄膜ＥＬ素子の製造方法に関する。
機器に用いられる薄膜ＥＬ素子の製造方法に関する。
従来の技術
薄膜ＥＬ素子は自己発光素子であり、また薄型の面状発
光素子である等の優れた利点を有しており、近年の情報
産業や映像産業の発展と共にデイスプレィデバイスの分
野を中心に応用が進んでいる。
光素子である等の優れた利点を有しており、近年の情報
産業や映像産業の発展と共にデイスプレィデバイスの分
野を中心に応用が進んでいる。
ところが、以前は実用レベルの輝度に達しているのは、
発光層にＺｎＳ：ＭｎやＺｎＳ ：Ｔｂ。
発光層にＺｎＳ：ＭｎやＺｎＳ ：Ｔｂ。
Ｆを用いたようなＺｎＳを発光層の母体材料とするもの
だけであった。
だけであった。
近年、他の母体材料を用いる研究開発が活発に行われ、
その結果、ＣａＳやＳｒＳを母体材料に用いたもの、例
えば、ＣａＳ ： ＥｕやＳｒＳ：Ｃｅ、Ｋを発光層に
用いた薄膜ＥＬ素子で比較的高輝度のＥＬ光発光得られ
るようになってきた。
その結果、ＣａＳやＳｒＳを母体材料に用いたもの、例
えば、ＣａＳ ： ＥｕやＳｒＳ：Ｃｅ、Ｋを発光層に
用いた薄膜ＥＬ素子で比較的高輝度のＥＬ光発光得られ
るようになってきた。
以下、第４図および第５図を参照しながら、上述したよ
うなＣａＳやＳｒＳを発光層の母体材料に用いた従来の
薄膜ＥＬ素子の製造方法について説明する。
うなＣａＳやＳｒＳを発光層の母体材料に用いた従来の
薄膜ＥＬ素子の製造方法について説明する。
第４図に示すように、まずガラスあるいは石英等からな
る透光性基板１上に酸化インジウム錫（Ｉｎｄｉｕｍ
Ｔｉｎ ０ｘｉｄｅ：以下、ＩＴＯという）等の透明導
電層を形成した後に、フォトリソグラフィーを用いてス
トライプ状等に７＜ターニングされた透明電極２を形成
する。
る透光性基板１上に酸化インジウム錫（Ｉｎｄｉｕｍ
Ｔｉｎ ０ｘｉｄｅ：以下、ＩＴＯという）等の透明導
電層を形成した後に、フォトリソグラフィーを用いてス
トライプ状等に７＜ターニングされた透明電極２を形成
する。
次に、ＳｉＯ２等からなる第１誘電体層３を高周波マグ
ネトロンスパッタ装置（以下、ＲＦスパッタ装置という
）で形成する。
ネトロンスパッタ装置（以下、ＲＦスパッタ装置という
）で形成する。
そして、ＣａＳ：ＥｕあるいはＳｒＳ：Ｃｅ。
Ｋ等からなる発光層４を電子線蒸着装置（以下、ＥＢ蒸
着装置という）で基板温度５００℃程度で形成し、発光
層４の結晶性を向上させるために熱処理をする。すなわ
ち、発光層４の形成後、真空をやぶらずに基板加熱を継
続し、基板温度５００℃で１時間程度発光層４を熱処理
する。
着装置という）で基板温度５００℃程度で形成し、発光
層４の結晶性を向上させるために熱処理をする。すなわ
ち、発光層４の形成後、真空をやぶらずに基板加熱を継
続し、基板温度５００℃で１時間程度発光層４を熱処理
する。
さらに、Ａｌ２Ｏ３等からなる第２誘電体層５をＲＦス
パッタ装置で形成する。
パッタ装置で形成する。
最後に、Ａ１等の金属導電層を形成し、フォトリソグラ
フィーにより、透明電極２と互いに交差するようにスト
ライプ状等にパターニングされた背面電極６を形成する
。
フィーにより、透明電極２と互いに交差するようにスト
ライプ状等にパターニングされた背面電極６を形成する
。
以上のようにして、ＣａＳやＳｒＳを母体材料に用いた
薄膜ＥＬ素子が製造されていた。
薄膜ＥＬ素子が製造されていた。
発明が解決しようとする課題
しかしながら上記のような従来の製造方法では、発光層
の結晶性が十分に改善されなかった。
の結晶性が十分に改善されなかった。
すなわち、発光層が十分に結晶化しておらず、発光層の
初期成長時に低結晶領域が形成され、また結晶化してい
る領域もクラスターや転位等の結晶欠陥が多く見られて
いた。
初期成長時に低結晶領域が形成され、また結晶化してい
る領域もクラスターや転位等の結晶欠陥が多く見られて
いた。
その結果として、製造された薄膜ＥＬ素子は第５図に示
す輝度−電圧特性のように、輝度が低いという欠点を有
していた。
す輝度−電圧特性のように、輝度が低いという欠点を有
していた。
この発明は上記課題を解決するもので、母体材料がＳｒ
Ｓ、ＣａＳあるいはＺｎＳのいずれかまたは前記３種の
化合物のうち少なくとも２種の化合物からなる混晶化合
物である発光層の結晶性を十分に向上させ、輝度の高い
、信頼性の高い薄膜ＥＬ素子の製造方法を提供すること
を目的としている。
Ｓ、ＣａＳあるいはＺｎＳのいずれかまたは前記３種の
化合物のうち少なくとも２種の化合物からなる混晶化合
物である発光層の結晶性を十分に向上させ、輝度の高い
、信頼性の高い薄膜ＥＬ素子の製造方法を提供すること
を目的としている。
課題を解決するための手段
本発明は上記目的を達成するために、母体材料がＳｒＳ
、ＣａＳ、ＺｎＳのいずれかまたは前記３種の化合物の
うち少なくとも２種の化合物からなる混晶化合物である
発光層を２回以上に分割して形成し、その間に熱処理工
程を設けることによって薄膜ＥＬ素子を製造するように
したものである。
、ＣａＳ、ＺｎＳのいずれかまたは前記３種の化合物の
うち少なくとも２種の化合物からなる混晶化合物である
発光層を２回以上に分割して形成し、その間に熱処理工
程を設けることによって薄膜ＥＬ素子を製造するように
したものである。
作用
本発明は上記熱処理工程によって、発光層の初期成長時
に見られる低結晶領域を十分に結晶化することができ、
またクラスターや転位等の結晶欠陥も除去できる。そし
て結晶性の向上した発光層上に成長を続けるので発光層
全体の結晶性は従来の製造方法によるものと比べて飛躍
的に向上する。その結果、高輝度かつ信頼性の高い薄膜
ＥＬ素子を製造することができる。
に見られる低結晶領域を十分に結晶化することができ、
またクラスターや転位等の結晶欠陥も除去できる。そし
て結晶性の向上した発光層上に成長を続けるので発光層
全体の結晶性は従来の製造方法によるものと比べて飛躍
的に向上する。その結果、高輝度かつ信頼性の高い薄膜
ＥＬ素子を製造することができる。
実施例
以下、本発明の一実施例について第１図〜第３図を参照
しながら説明する。
しながら説明する。
第１図（ａ）に示すように、まずガラスあるいは石英等
からなる透光性基板１上に、直流ノくイアススバッタ装
置（以下、ＤＣスパッタ装置という）により厚さ０．１
μｍ程度のＩＴＯ等の透明導電層を形成した後、フォト
レジストをマスクとしてウェットエツチング装置により
、ストライプ状に透明電極２を形成する。
からなる透光性基板１上に、直流ノくイアススバッタ装
置（以下、ＤＣスパッタ装置という）により厚さ０．１
μｍ程度のＩＴＯ等の透明導電層を形成した後、フォト
レジストをマスクとしてウェットエツチング装置により
、ストライプ状に透明電極２を形成する。
その上にＲＦスパッタ装置により厚さ０．２μｍ程度の
Ｔａ２０５からなる第１誘電体層３を形成する。その上
に、第１図（ｂ）に示すようにＥＢ蒸着装置によって基
板温度５００℃で厚さ０．３μｍ程度のＳｒＳ：Ｃｅ、
Ｓｍからなる発光層４ａを初期形成する。このとき硫黄
の再蒸発欠損を補うために蒸着層内の別のるつぼから硫
黄の蒸気を同時に補給することが望ましい。ここで、発
光層４ａの結晶性を向上させるために熱処理をする。す
なわち、真空を破らずに基板加熱を継続し、基板温度５
００℃で１時間発光層４ａを熱処理する。さらに、引き
続いて第１図（Ｃ）に示すように厚さ１．０μｍ程度の
発光層４ｂを形成し、発光層４の形成を終了する。
Ｔａ２０５からなる第１誘電体層３を形成する。その上
に、第１図（ｂ）に示すようにＥＢ蒸着装置によって基
板温度５００℃で厚さ０．３μｍ程度のＳｒＳ：Ｃｅ、
Ｓｍからなる発光層４ａを初期形成する。このとき硫黄
の再蒸発欠損を補うために蒸着層内の別のるつぼから硫
黄の蒸気を同時に補給することが望ましい。ここで、発
光層４ａの結晶性を向上させるために熱処理をする。す
なわち、真空を破らずに基板加熱を継続し、基板温度５
００℃で１時間発光層４ａを熱処理する。さらに、引き
続いて第１図（Ｃ）に示すように厚さ１．０μｍ程度の
発光層４ｂを形成し、発光層４の形成を終了する。
そして、第１図（ｄ）に示すようにＲＦスパッタ装置に
より厚さ０．２μｍ程度のＡｌ２Ｏ３等からななる第２
誘電体層５を形成する。
より厚さ０．２μｍ程度のＡｌ２Ｏ３等からななる第２
誘電体層５を形成する。
最後に、ＤＣスパッタ装置により厚さ０．１μｍ程度の
Ａｌ−３ｉ等からなる金属誘電層を形成し、フォトリソ
グラフィーを用いて、第１図（ｄ）および第２図に示す
ように透明電極２と互いに交差するようにドライエツチ
ング法により、ストライブ状に背面電極６を形成する。
Ａｌ−３ｉ等からなる金属誘電層を形成し、フォトリソ
グラフィーを用いて、第１図（ｄ）および第２図に示す
ように透明電極２と互いに交差するようにドライエツチ
ング法により、ストライブ状に背面電極６を形成する。
このようにして第２図に示すような薄膜ＥＬ素子が製造
され、第３図に示すような輝度−電圧特性を示した。参
考のため従来の製造方法により製造された同様な薄膜Ｅ
Ｌ素子の特性を第３図中に点線で示す。
され、第３図に示すような輝度−電圧特性を示した。参
考のため従来の製造方法により製造された同様な薄膜Ｅ
Ｌ素子の特性を第３図中に点線で示す。
以上のようにこの実施例によれば、発光層を２段階に分
割して形成し、その間に基板加熱を利用して熱処理を行
なうことにより、製作方法も簡単に発光層の結晶性を向
上させることができる。
割して形成し、その間に基板加熱を利用して熱処理を行
なうことにより、製作方法も簡単に発光層の結晶性を向
上させることができる。
なお、この実施例においては基板温度制御の簡便性を考
慮して、発光層の形成時に基板温度と熱処理温度とを同
程度の５００℃程度にしたが、特別に限定されたもので
はない。熱処理温度は４００℃〜６００℃が適当である
。すなわち、熱処理温度が低すぎると発光層の結晶性を
向上させる効果がな（なり、また熱処理温度が高すぎる
と堆積層が剥離する。さらに熱処理時間についても同様
に熱処理時間が短いと、結晶性向上の効果が少な（なり
、一方、熱処理時間を長くしても結晶性向上効果が飽和
したり、堆積層が剥離したりする。熱処理時間は２時間
以下が適当である。
慮して、発光層の形成時に基板温度と熱処理温度とを同
程度の５００℃程度にしたが、特別に限定されたもので
はない。熱処理温度は４００℃〜６００℃が適当である
。すなわち、熱処理温度が低すぎると発光層の結晶性を
向上させる効果がな（なり、また熱処理温度が高すぎる
と堆積層が剥離する。さらに熱処理時間についても同様
に熱処理時間が短いと、結晶性向上の効果が少な（なり
、一方、熱処理時間を長くしても結晶性向上効果が飽和
したり、堆積層が剥離したりする。熱処理時間は２時間
以下が適当である。
またこの実施例では、発光層としてＳｒＳ：Ｃｅ、Ｓｍ
を用いたが、発光層の材料がＳｒＳ。
を用いたが、発光層の材料がＳｒＳ。
ＣａＳ、ＺｎＳのいずれかまたは前記３種の化合物のう
ち少なくとも２種の化合物からなる混晶化合物であれば
何でもよい。モして付活材料にも限定されるものでもな
く、ＣａＳ ： ＥｕでもＳｒＳ：ＳｍでもＣａ、Ｓ
ｒｌ−ｘＳ ： Ｐ ｒ （０≦Ｘ≦１）でもよい。
ち少なくとも２種の化合物からなる混晶化合物であれば
何でもよい。モして付活材料にも限定されるものでもな
く、ＣａＳ ： ＥｕでもＳｒＳ：ＳｍでもＣａ、Ｓ
ｒｌ−ｘＳ ： Ｐ ｒ （０≦Ｘ≦１）でもよい。
さらにこの実施例では、誘電体層としてＴａ２０５とＡ
ｌ２Ｏ３とを用いたが、特別に限定されるものではなく
、Ｓ ｉ ０２．Ｓ ｉ３Ｎ４．Ｓ ｉ ＯＮ。
ｌ２Ｏ３とを用いたが、特別に限定されるものではなく
、Ｓ ｉ ０２．Ｓ ｉ３Ｎ４．Ｓ ｉ ＯＮ。
ＡＩＮ、チタン酸ジルコン酸鉛などでもよいことはいう
までもない。
までもない。
発明の効果
以上のようにこの発明は、基板と、この基板上に形成さ
れた少なくとも一方が透光性電極である二つの電極と、
この二つの電極間に形成された発光層と少なくとも一つ
の誘電体層とを有し、前記発光層の母体材料がＳｒＳ、
（：ａＳ、ＺｎＳのいずれかまたは前記３種の化合物の
うち少なくとも２種の化合物からなる混晶化合物である
薄膜ＥＬ素子の製造方法において、発光層を２回以上に
分割して形成し、その間に熱処理工程を設けるものであ
り、熱処理によって、発光層の初期成長時に見られる低
結晶領域を十分に結晶化することができ、またクラスタ
ーや転位等の結晶欠陥も除去できる。そして結晶性の向
上した発光層上に成長を続けるので発光層全体の結晶性
は従来の製造方法によるものと比べて飛躍的に向上する
。その結果、高輝度かつ信頼性の高い薄膜ＥＬ素子が製
造でき、なおかつ製作方法も簡単であり、その実用的効
果は大なるものである。
れた少なくとも一方が透光性電極である二つの電極と、
この二つの電極間に形成された発光層と少なくとも一つ
の誘電体層とを有し、前記発光層の母体材料がＳｒＳ、
（：ａＳ、ＺｎＳのいずれかまたは前記３種の化合物の
うち少なくとも２種の化合物からなる混晶化合物である
薄膜ＥＬ素子の製造方法において、発光層を２回以上に
分割して形成し、その間に熱処理工程を設けるものであ
り、熱処理によって、発光層の初期成長時に見られる低
結晶領域を十分に結晶化することができ、またクラスタ
ーや転位等の結晶欠陥も除去できる。そして結晶性の向
上した発光層上に成長を続けるので発光層全体の結晶性
は従来の製造方法によるものと比べて飛躍的に向上する
。その結果、高輝度かつ信頼性の高い薄膜ＥＬ素子が製
造でき、なおかつ製作方法も簡単であり、その実用的効
果は大なるものである。
第１図（ａ）〜（ｄ）はこの発明の一実施例における薄
膜ＥＬ素子の製造方法の工程を示す断面図、第２図は同
薄膜ＥＬ素子の平面図、第３図は同薄膜ＥＬ素子の輝度
−電圧の特性図、第４図は従来の製造方法による薄膜Ｅ
Ｌ素子の一部断面図、第５図は同薄膜ＥＬ素子の輝度−
電圧の特性図である。 １・・・・・・基板（透光性基板）、２・・・・・・電
極（透明電極）、３・・・・・・第１誘電体層、４・・
・・・・発光層、４ａ・・・・・・発光層（中間熱処理
前）、４ｂ・・・・・・発光層（中間熱処理後）、５・
・・・・・第２誘電体層、６・・・・・・電極（背面電
極）。
膜ＥＬ素子の製造方法の工程を示す断面図、第２図は同
薄膜ＥＬ素子の平面図、第３図は同薄膜ＥＬ素子の輝度
−電圧の特性図、第４図は従来の製造方法による薄膜Ｅ
Ｌ素子の一部断面図、第５図は同薄膜ＥＬ素子の輝度−
電圧の特性図である。 １・・・・・・基板（透光性基板）、２・・・・・・電
極（透明電極）、３・・・・・・第１誘電体層、４・・
・・・・発光層、４ａ・・・・・・発光層（中間熱処理
前）、４ｂ・・・・・・発光層（中間熱処理後）、５・
・・・・・第２誘電体層、６・・・・・・電極（背面電
極）。
Claims (1)
- 基板と、この基板上に形成された少なくとも一方が透
光性電極である二つの電極と、この二つの電極間に形成
された発光層と少なくとも一つの誘電体層とを有し、前
記発光層の母体材料がＳｒＳ，ＣａＳ，ＺｎＳのいずれ
かまたは前記３種の化合物のうち少なくとも２種の化合
物からなる混晶化合物である薄膜ＥＬ素子の製造方法に
おいて、前記発光層を２回以上に分割して形成し、その
間に熱処理工程を設けることを特徴とする薄膜ＥＬ素子
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2082446A JPH03283293A (ja) | 1990-03-29 | 1990-03-29 | 薄膜ｅｌ素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2082446A JPH03283293A (ja) | 1990-03-29 | 1990-03-29 | 薄膜ｅｌ素子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03283293A true JPH03283293A (ja) | 1991-12-13 |
Family
ID=13774752
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2082446A Pending JPH03283293A (ja) | 1990-03-29 | 1990-03-29 | 薄膜ｅｌ素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03283293A (ja) |
-
1990
- 1990-03-29 JP JP2082446A patent/JPH03283293A/ja active Pending
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