JPH0367490A - 硫化物蛍光体薄膜の製造方法および薄膜ｅｌ素子 - Google Patents
硫化物蛍光体薄膜の製造方法および薄膜ｅｌ素子Info
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- JPH0367490A JPH0367490A JP1201583A JP20158389A JPH0367490A JP H0367490 A JPH0367490 A JP H0367490A JP 1201583 A JP1201583 A JP 1201583A JP 20158389 A JP20158389 A JP 20158389A JP H0367490 A JPH0367490 A JP H0367490A
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Landscapes
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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１１ＥＬ素子用硫化物蛍光体薄膜に関するもので
あり、とりわ１す、発光輝度が高く、膜質、膜厚の均一
性に優れた硫化物蛍光体薄膜の製造方法およびそれを用
いた薄膜ＥＬ素子に関するものである。
あり、とりわ１す、発光輝度が高く、膜質、膜厚の均一
性に優れた硫化物蛍光体薄膜の製造方法およびそれを用
いた薄膜ＥＬ素子に関するものである。
従来の技術
返電 コンピュータ端末などに用いるフラットデイスプ
レィとして、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デイスプレィは既に実用化され
ていも デイスプレィとしての広汎な用途に対応するためにはカ
ラー化が必要不可欠であり、赤色 緑色青色の３原色に
発光するＥＬ用蛍光体の開発に多大の力が注がれている
。この中で青色発光蛍光体としてはＺｎＳ：ＴｍやＳｒ
Ｓ：Ｃｅ、 赤色発光蛍光体としてはＺｎＳ： Ｓ
ｍ、ＣａＳ： Ｅｕ、緑色発光蛍光体としてはＺｎＳ
： Ｔｂ、ＣａＳ： Ｃｅなどが盛んに研究されて
いも 発明が解決しようとする課題 これらの赤色 緑色 青色の３原色に発光する蛍光体薄
膜は発光輝嵐 効率や色純度に問題があり、現在 実用
的なカラーＥＬパネルは形成されていな（〜 これらの課題を解決するためＱ 高純嵐 高品質の硫化
物蛍光体薄膜の製造方法の１つとして、硫化物蛍光体の
各構成元素あるいは各構成元素の化合物を、別々の蒸発
源あるいはガス源から同時に蒸発 あるいは導入させる
ことにより蛍光体薄膜を形成する方法があも しかしこ
のような方法で硫化物蛍光体薄膜を製造した場合、基板
の表面状態により堆積された硫化物蛍光体薄膜の品質や
堆積速度が影響を受Ｃす、再現性よく優れた品質の硫化
物蛍光体薄膜を製造することが困難であったまた この
ような硫化物蛍光体薄膜を用いて性能の優れた薄膜ＥＬ
素子を再現性よく製造することができなかった 課題を解決するための手段 硫化物あるいは硫化物蛍光体を真空中で加熱蒸発させる
ことにより基板上に硫化物を主成分とする結晶制御層を
形成した後、前記結晶制御層の上に硫化物蛍光体の各構
成元素あるいは各構成元素の化合物を、別々の蒸発源あ
るいはガス源から同時に蒸発 あるいは導入させること
により蛍光体薄膜を形成すも また結晶制御層は硫化物
あるいは硫化物蛍光体をターゲットとしてスパッタリン
グ蒸発させることによっても形成できも前記結晶制御層
と蛍光体薄膜との複合膜の少なくとも一方の面に誘電体
薄膜を形ｔＬ、 さらにその外側から電圧を印加する
手段を配設することにより薄膜ＥＬ素子を形成すも 作用 透明電極や誘電体薄膜上に硫化物蛍光体薄膜を形成する
暇 硫化物蛍光体の各構成元素あるいは各構成元素の化
合物を、別々の蒸発源あるいはガス源から同時に蒸発
あるいは導入させることにより蛍光体薄膜を形成した場
合、基板の表面状態の違いにより膜質や堆積速度が変化
する力交 硫化物薄膜の上に形成した場合は再現性よく
安定に製膜できることを見いだした また 真空蒸着法やスパッタリング法により透明電極や
誘電体薄膜上に硫化物蛍光体薄膜を堆積した場合 結晶
性や純度はあまり良くないが再現性よく安定に形成でき
た 本発明においては これらの効果が有効に組み合わさり
優れた品質の硫化物蛍光体薄膜および薄膜ＥＬ素子が再
現性よく製造することができるようになったものと考え
られも 実施例 第１図に本発明のＥＬ素子の１実施例を説明するための
素子構造を示も ガラス基板１上にスパッタリング法に
より厚さ３００ｎｍのＩＴＯ薄膜からなる透明電極２を
形成した その上に 酸素を１０％含むアルゴン雰囲気
屯 ４５０℃の基板温度でチタン酸ストロンチウム（Ｓ
ｒＴｉＯｓ）をｒｆスパッタリングすることにより、厚
さ５００ｎｍの第１絶縁体層３を形成した 第１絶縁
体層３の上にｌ；Ｌ ｏ、 ２％のセリウム（Ｃｅ
）を含む硫化ストロンチウム（Ｓ ｒ Ｓ）のペレット
を用いて電子ビーム蒸着法により基板温度４００℃で、
厚さ１１００ｎの結晶制御層４を形成し九結晶制御層４
の上に基板温度４００℃玄 ５×１Ｏ−５Ｔｏｒｒの硫
化水素（Ｈ２Ｓ）ガス雰囲気中で金属ストロンチウム（
Ｓｒ）と、発光不純物を含む化合物である塩化セリウム
（ＣｅＣ１ｓ）とを、別々の蒸発源から同時に蒸発させ
ることにより、厚さ６００ｎｍの蛍光体薄膜５を形成し
たこのとき、蒸発源の温度をそれぞれ５３０℃および７
２０℃に保つことにより０．２原子％のＣｅを含むＳｒ
Ｓ薄膜が再現性よく形成できｔもその上に 酸素を１０
％含むアルゴン雰囲気屯室温でタンタル酸バリウム（Ｂ
ａＴａｚＯ＠）をｒｆスパッタリングすることにより、
厚さ２００ｎｍの第２絶縁体層６を形成し？。
レィとして、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デイスプレィは既に実用化され
ていも デイスプレィとしての広汎な用途に対応するためにはカ
ラー化が必要不可欠であり、赤色 緑色青色の３原色に
発光するＥＬ用蛍光体の開発に多大の力が注がれている
。この中で青色発光蛍光体としてはＺｎＳ：ＴｍやＳｒ
Ｓ：Ｃｅ、 赤色発光蛍光体としてはＺｎＳ： Ｓ
ｍ、ＣａＳ： Ｅｕ、緑色発光蛍光体としてはＺｎＳ
： Ｔｂ、ＣａＳ： Ｃｅなどが盛んに研究されて
いも 発明が解決しようとする課題 これらの赤色 緑色 青色の３原色に発光する蛍光体薄
膜は発光輝嵐 効率や色純度に問題があり、現在 実用
的なカラーＥＬパネルは形成されていな（〜 これらの課題を解決するためＱ 高純嵐 高品質の硫化
物蛍光体薄膜の製造方法の１つとして、硫化物蛍光体の
各構成元素あるいは各構成元素の化合物を、別々の蒸発
源あるいはガス源から同時に蒸発 あるいは導入させる
ことにより蛍光体薄膜を形成する方法があも しかしこ
のような方法で硫化物蛍光体薄膜を製造した場合、基板
の表面状態により堆積された硫化物蛍光体薄膜の品質や
堆積速度が影響を受Ｃす、再現性よく優れた品質の硫化
物蛍光体薄膜を製造することが困難であったまた この
ような硫化物蛍光体薄膜を用いて性能の優れた薄膜ＥＬ
素子を再現性よく製造することができなかった 課題を解決するための手段 硫化物あるいは硫化物蛍光体を真空中で加熱蒸発させる
ことにより基板上に硫化物を主成分とする結晶制御層を
形成した後、前記結晶制御層の上に硫化物蛍光体の各構
成元素あるいは各構成元素の化合物を、別々の蒸発源あ
るいはガス源から同時に蒸発 あるいは導入させること
により蛍光体薄膜を形成すも また結晶制御層は硫化物
あるいは硫化物蛍光体をターゲットとしてスパッタリン
グ蒸発させることによっても形成できも前記結晶制御層
と蛍光体薄膜との複合膜の少なくとも一方の面に誘電体
薄膜を形ｔＬ、 さらにその外側から電圧を印加する
手段を配設することにより薄膜ＥＬ素子を形成すも 作用 透明電極や誘電体薄膜上に硫化物蛍光体薄膜を形成する
暇 硫化物蛍光体の各構成元素あるいは各構成元素の化
合物を、別々の蒸発源あるいはガス源から同時に蒸発
あるいは導入させることにより蛍光体薄膜を形成した場
合、基板の表面状態の違いにより膜質や堆積速度が変化
する力交 硫化物薄膜の上に形成した場合は再現性よく
安定に製膜できることを見いだした また 真空蒸着法やスパッタリング法により透明電極や
誘電体薄膜上に硫化物蛍光体薄膜を堆積した場合 結晶
性や純度はあまり良くないが再現性よく安定に形成でき
た 本発明においては これらの効果が有効に組み合わさり
優れた品質の硫化物蛍光体薄膜および薄膜ＥＬ素子が再
現性よく製造することができるようになったものと考え
られも 実施例 第１図に本発明のＥＬ素子の１実施例を説明するための
素子構造を示も ガラス基板１上にスパッタリング法に
より厚さ３００ｎｍのＩＴＯ薄膜からなる透明電極２を
形成した その上に 酸素を１０％含むアルゴン雰囲気
屯 ４５０℃の基板温度でチタン酸ストロンチウム（Ｓ
ｒＴｉＯｓ）をｒｆスパッタリングすることにより、厚
さ５００ｎｍの第１絶縁体層３を形成した 第１絶縁
体層３の上にｌ；Ｌ ｏ、 ２％のセリウム（Ｃｅ
）を含む硫化ストロンチウム（Ｓ ｒ Ｓ）のペレット
を用いて電子ビーム蒸着法により基板温度４００℃で、
厚さ１１００ｎの結晶制御層４を形成し九結晶制御層４
の上に基板温度４００℃玄 ５×１Ｏ−５Ｔｏｒｒの硫
化水素（Ｈ２Ｓ）ガス雰囲気中で金属ストロンチウム（
Ｓｒ）と、発光不純物を含む化合物である塩化セリウム
（ＣｅＣ１ｓ）とを、別々の蒸発源から同時に蒸発させ
ることにより、厚さ６００ｎｍの蛍光体薄膜５を形成し
たこのとき、蒸発源の温度をそれぞれ５３０℃および７
２０℃に保つことにより０．２原子％のＣｅを含むＳｒ
Ｓ薄膜が再現性よく形成できｔもその上に 酸素を１０
％含むアルゴン雰囲気屯室温でタンタル酸バリウム（Ｂ
ａＴａｚＯ＠）をｒｆスパッタリングすることにより、
厚さ２００ｎｍの第２絶縁体層６を形成し？。
最後に厚さ２５０ｎｍのＡＩからなる背面電極７を形成
することによりＥＬ素子を完成し九本発明のＥＬ素子（
よ パルス幅３０μｓ、１ｋＨｚの交流電圧を印加する
ことにより、６００ｃｄ／ｍ２の発光輝度が再現性よく
得られた本実施例においては 結晶制御層として電子ビ
ーム蒸着法によるＳｒＳ：Ｃｅ薄膜を用いた力交Ｃｅな
どの発光不純物の有無には関係なく、あるいはＣａＳ、
ＺｎＳなどの他の硫化物を用いても同様の効果が得られ
た また製造法としてはスパッタリング法を用いても同様の
効果が得られ九 結晶制御層の厚さ４；Ｌ３０ｎｍより薄い場合効果が小
さく、 ３００ｎｍより厚い場合は発光開始電圧が高く
なり実用的でなかった 蛍光体薄膜の形成に際して（よ 硫黄の供給源としてＨ
ｅ Ｓガスを用いたバ 硫黄を別の蒸発源から蒸発させ
ることによっても品質の優れた蛍光体薄膜を形成するこ
とができｔも 発明の効果 以上で説明したように本発明によれば 基板上に予め硫
化物あるいは硫化物蛍光体の結晶制御層を真空中で加熱
蒸発させる力＼ もしくはスパッタリングで形成させ、
この結晶制御層の上に蛍光体薄膜を形成するたム 硫化
物蛍光体薄膜の品質や堆積速度が基板の表面状態により
影響を受けず、再現性よく優れた品質の硫化物蛍光体薄
膜を製造することができｔも また このような硫化物蛍光体薄膜を用いて性能の優れ
た薄膜ＥＬ素子を再現性よく製造することができｔも したがって、とりわけアルカリ土類硫化物蛍光体薄膜を
必要とする多色ＥＬ素子やフルカラーＥＬ素子を形成す
る胤 特に実用的価値は大きい。
することによりＥＬ素子を完成し九本発明のＥＬ素子（
よ パルス幅３０μｓ、１ｋＨｚの交流電圧を印加する
ことにより、６００ｃｄ／ｍ２の発光輝度が再現性よく
得られた本実施例においては 結晶制御層として電子ビ
ーム蒸着法によるＳｒＳ：Ｃｅ薄膜を用いた力交Ｃｅな
どの発光不純物の有無には関係なく、あるいはＣａＳ、
ＺｎＳなどの他の硫化物を用いても同様の効果が得られ
た また製造法としてはスパッタリング法を用いても同様の
効果が得られ九 結晶制御層の厚さ４；Ｌ３０ｎｍより薄い場合効果が小
さく、 ３００ｎｍより厚い場合は発光開始電圧が高く
なり実用的でなかった 蛍光体薄膜の形成に際して（よ 硫黄の供給源としてＨ
ｅ Ｓガスを用いたバ 硫黄を別の蒸発源から蒸発させ
ることによっても品質の優れた蛍光体薄膜を形成するこ
とができｔも 発明の効果 以上で説明したように本発明によれば 基板上に予め硫
化物あるいは硫化物蛍光体の結晶制御層を真空中で加熱
蒸発させる力＼ もしくはスパッタリングで形成させ、
この結晶制御層の上に蛍光体薄膜を形成するたム 硫化
物蛍光体薄膜の品質や堆積速度が基板の表面状態により
影響を受けず、再現性よく優れた品質の硫化物蛍光体薄
膜を製造することができｔも また このような硫化物蛍光体薄膜を用いて性能の優れ
た薄膜ＥＬ素子を再現性よく製造することができｔも したがって、とりわけアルカリ土類硫化物蛍光体薄膜を
必要とする多色ＥＬ素子やフルカラーＥＬ素子を形成す
る胤 特に実用的価値は大きい。
第１図は本発明の１実施例を説明するためのＥＬ素子の
断面概念図であも
断面概念図であも
Claims (9)
- （１）硫化物あるいは硫化物蛍光体を真空中で加熱蒸発
させることにより基板上に硫化物を主成分とする結晶制
御層を形成した後、前記結晶制御層の上に硫化物蛍光体
の各構成元素あるいは各構成元素の化合物を、別々の蒸
発源あるいはガス源から同時に蒸発、あるいは導入させ
ることにより蛍光体薄膜を形成することを特徴とする硫
化物蛍光体薄膜の製造方法。 - （２）硫化物あるいは硫化物蛍光体をターゲットとして
スパッタリング蒸発させることにより基板上に硫化物を
主成分とする結晶制御層を形成した後、前記結晶制御層
の上に硫化物蛍光体の各構成元素あるいは各構成元素の
化合物を、別々の蒸発源あるいはガス源から同時に蒸発
、あるいは導入させることにより蛍光体薄膜を形成する
ことを特徴とする硫化物蛍光体薄膜の製造方法。 - （３）結晶制御層の厚さが３０ｎｍ以上、３００ｎｍ以
下である請求項１もしくは請求項２に記載の硫化物蛍光
体薄膜の製造方法。 - （４）結晶制御層が硫化亜鉛、硫化ストロンチウム、硫
化カルシウム、あるいはこれらの硫化物に発光不純物を
添加した硫化物蛍光体からなる請求項１〜３いずれかに
記載の硫化物蛍光体薄膜の製造方法。 - （５）結晶制御層の上に形成する硫化物蛍光体薄膜が発
光不純物を含むアルカリ土類金属の硫化物である請求項
１もしくは２に記載の硫化物蛍光体薄膜の製造方法。 - （６）結晶制御層の上にアルカリ土類金属の硫化物を主
成分とする蛍光体薄膜を形成する際、硫化水素ガス雰囲
気中でアルカリ土類金属と、発光不純物あるいは発光不
純物を含む化合物とを、別々の蒸発源から同時に蒸発さ
せる請求項５に記載の硫化物蛍光体薄膜の製造方法。 - （７）結晶制御層の上にアルカリ土類金属の硫化物を主
成分とする蛍光体薄膜を形成する際、硫黄と、アルカリ
土類金属と、発光不純物あるいは発光不純物を含む化合
物とを、別々の蒸発源から同時に蒸発させる請求項５に
記載の硫化物蛍光体薄膜の製造方法。 - （８）硫化物あるいは硫化物蛍光体を真空中で加熱蒸発
させることにより形成した結晶制御層と、その上に、硫
化物蛍光体の各構成元素あるいは各構成元素の化合物を
、別々の蒸発源あるいはガス源から同時に蒸発、あるい
は導入させることにより形成された蛍光体薄膜との複合
膜の少なくとも一方の面に誘電体薄膜が形成され、さら
にその外側から電圧を印加する手段が配設されているこ
とを特徴とする薄膜ＥＬ素子。 - （９）硫化物あるいは硫化物蛍光体をターゲットとして
スパッタリング蒸発させることにより形成した結晶制御
層と、その上に、硫化物蛍光体の各構成元素あるいは各
構成元素の化合物を、別々の蒸発源あるいはガス源から
同時に蒸発、あるいは導入させることにより形成された
蛍光体薄膜との複合膜の少なくとも一方の面に誘電体薄
膜が形成され、さらにその外側から電圧を印加する手段
が配設されていることを特徴とする薄膜ＥＬ素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1201583A JPH0367490A (ja) | 1989-08-03 | 1989-08-03 | 硫化物蛍光体薄膜の製造方法および薄膜ｅｌ素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1201583A JPH0367490A (ja) | 1989-08-03 | 1989-08-03 | 硫化物蛍光体薄膜の製造方法および薄膜ｅｌ素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0367490A true JPH0367490A (ja) | 1991-03-22 |
Family
ID=16443465
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1201583A Pending JPH0367490A (ja) | 1989-08-03 | 1989-08-03 | 硫化物蛍光体薄膜の製造方法および薄膜ｅｌ素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0367490A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8649173B2 (en) | 2008-12-02 | 2014-02-11 | Hitachi, Ltd. | Operation processor |
-
1989
- 1989-08-03 JP JP1201583A patent/JPH0367490A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8649173B2 (en) | 2008-12-02 | 2014-02-11 | Hitachi, Ltd. | Operation processor |
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