JPH0395893A - 蛍光体薄膜の製造方法および薄膜ｅｌ素子 - Google Patents
蛍光体薄膜の製造方法および薄膜ｅｌ素子Info
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- JPH0395893A JPH0395893A JP1232531A JP23253189A JPH0395893A JP H0395893 A JPH0395893 A JP H0395893A JP 1232531 A JP1232531 A JP 1232531A JP 23253189 A JP23253189 A JP 23253189A JP H0395893 A JPH0395893 A JP H0395893A
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Landscapes
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- Luminescent Compositions (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。
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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明１＊ＥＬ素子用硫化物蛍光体薄膜に関するもので
あり、とりわＣナ、発光輝嵐 効率が優れたカラーＥＬ
用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も従来の技術 近抵 コンピュータ端末などに用いるフラットディス
プレイとして、薄膜ＥＬ素子が盛んに研究されていも 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ディスプレイは既に実用化さ
れていも ディスプレイ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 ＳｒＳ：Ｃｅ、赤
色発光蛍光体としてはＣａＳ：Ｅｕ、緑色発光蛍光体と
してはＣａＳ：Ｃｅなど、アルカリ土類金属硫化物から
なる蛍光体が盛んに研究されている。
あり、とりわＣナ、発光輝嵐 効率が優れたカラーＥＬ
用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も従来の技術 近抵 コンピュータ端末などに用いるフラットディス
プレイとして、薄膜ＥＬ素子が盛んに研究されていも 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ディスプレイは既に実用化さ
れていも ディスプレイ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 ＳｒＳ：Ｃｅ、赤
色発光蛍光体としてはＣａＳ：Ｅｕ、緑色発光蛍光体と
してはＣａＳ：Ｃｅなど、アルカリ土類金属硫化物から
なる蛍光体が盛んに研究されている。
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原色に発光するアルカリ
土類金属硫化物からなる蛍光体薄膜は発光輝度 効率が
不十分であり、現在 実用的なカラーＥＬパネルは形成
されていな鶏 本発明はアルカリ土類硫化物を主成分とする蛍光体薄膜
を再現性よく製造できる製造方法と、性能の優れた薄膜
ＥＬ素子を提供することを目的とする。
土類金属硫化物からなる蛍光体薄膜は発光輝度 効率が
不十分であり、現在 実用的なカラーＥＬパネルは形成
されていな鶏 本発明はアルカリ土類硫化物を主成分とする蛍光体薄膜
を再現性よく製造できる製造方法と、性能の優れた薄膜
ＥＬ素子を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
少なくともアルカリ土類金属あるいはアルカリ土類金属
のハロゲン化物と、発光不純物あるいは発光不純物の化
合物とを、硫黄あるいは硫黄を含むガス雰囲気中で蒸発
させることにより基板上にアルカリ土類金属硫化物を主
成分とする薄膜を形成する蛍光体薄膜の製造方法におい
て、薄膜堆積中の硫黄あるいは硫黄を含むガスの圧力を
３ｘｌＯ −６Ｔｏｒｒ以上 ３ ｘ １ ０−６Ｔｏ
ｒｒ以下とし、 基板温度を４００℃以上 ７００℃以
下とし 薄膜堆積速度を５ｎｒｎ／ｍｉｎ以上 ４０ｎ
ｍ／ｍｉｎ以下として形成する蛍光体薄膜の製造方汰
およびこの製造方法で形成された蛍光体薄膜の少なくと
も一方の面に誘電体薄膜が形威され 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薄膜ＥＬ素子に
よって、上記課題を解決するものである。
のハロゲン化物と、発光不純物あるいは発光不純物の化
合物とを、硫黄あるいは硫黄を含むガス雰囲気中で蒸発
させることにより基板上にアルカリ土類金属硫化物を主
成分とする薄膜を形成する蛍光体薄膜の製造方法におい
て、薄膜堆積中の硫黄あるいは硫黄を含むガスの圧力を
３ｘｌＯ −６Ｔｏｒｒ以上 ３ ｘ １ ０−６Ｔｏ
ｒｒ以下とし、 基板温度を４００℃以上 ７００℃以
下とし 薄膜堆積速度を５ｎｒｎ／ｍｉｎ以上 ４０ｎ
ｍ／ｍｉｎ以下として形成する蛍光体薄膜の製造方汰
およびこの製造方法で形成された蛍光体薄膜の少なくと
も一方の面に誘電体薄膜が形威され 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薄膜ＥＬ素子に
よって、上記課題を解決するものである。
作用
アルカリ土類金属あるいはアルカリ土類金属のハロゲン
化物と、発光不純物あるいは発光不純物の化合物とを、
硫黄あるいは硫黄を含むガス雰囲気中で蒸発させること
により基板上にアルカリ土類金属硫化物を主成分とする
薄膜を形戒する蛍光体薄膜の製造方法において、薄膜堆
積中の硫黄あるいは硫黄を含むガスの圧九 基板温度お
よび薄膜堆積速度を特定の条件に限定することにより、
結晶性、配向怯 ストイキオメトリ即ち化学量論性がＥ
Ｌ用蛍光体薄膜としての優れた特性を発揮できる状態に
なったためと考えられも 実施例 第１図に本発明のＥＬ素子の一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１， その上番ｔ 酸素を１０％含むアルゴン
雰囲気＋ｉ ４５０℃の基板温度でチタン酸ストロン
チウム（ＳｒＴｉＯｓ） ヲｒ ｆ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（よ 基板温度５００℃で、８Ｘ
１０”６Ｔｏｒｒの硫化水素（Ｈａｓ）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（ＣｅＣ１ｇ）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６００ｎ
ｍの蛍光体薄膜４を形成し九 このとき、蒸発源の温度
をそれぞれ５３０℃および７２０℃に保つことにより０
．２原子％のＣｅを含む３ｒＳ薄膜が再現性よく形戒で
きた その上に 酸素をｌＯ％含むアルゴン雰囲気屯室温でタ
ンタル酸バリウム（ ＢａＴａｅＯ●）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
５を形成した 最後に厚さ２５０ｎｍのＡ１からなる背面電極６を形戒
することによりＥＬ素子を完或しｆＱ，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、緑青色で６００ｃｄ／ｍ２の発光
輝度が再現性よく得られ１，第２図は基板温度を５５０
ａ 薄膜堆積速度を２０ｎｍ／ｍｉｎとしたときＱＥＬ
発光強度の硫化水素ガス圧力依存性を示づ； 第２図よ
り３×１ ０ −６Ｔｏｒｒ以上 ３ Ｘ １ ０ −
６Ｔｏｒｒ以下の圧力領域で発光強度の高いＥＬ素子が
得られることがわかる。
化物と、発光不純物あるいは発光不純物の化合物とを、
硫黄あるいは硫黄を含むガス雰囲気中で蒸発させること
により基板上にアルカリ土類金属硫化物を主成分とする
薄膜を形戒する蛍光体薄膜の製造方法において、薄膜堆
積中の硫黄あるいは硫黄を含むガスの圧九 基板温度お
よび薄膜堆積速度を特定の条件に限定することにより、
結晶性、配向怯 ストイキオメトリ即ち化学量論性がＥ
Ｌ用蛍光体薄膜としての優れた特性を発揮できる状態に
なったためと考えられも 実施例 第１図に本発明のＥＬ素子の一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１， その上番ｔ 酸素を１０％含むアルゴン
雰囲気＋ｉ ４５０℃の基板温度でチタン酸ストロン
チウム（ＳｒＴｉＯｓ） ヲｒ ｆ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（よ 基板温度５００℃で、８Ｘ
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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（ＣｅＣ１ｇ）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６００ｎ
ｍの蛍光体薄膜４を形成し九 このとき、蒸発源の温度
をそれぞれ５３０℃および７２０℃に保つことにより０
．２原子％のＣｅを含む３ｒＳ薄膜が再現性よく形戒で
きた その上に 酸素をｌＯ％含むアルゴン雰囲気屯室温でタ
ンタル酸バリウム（ ＢａＴａｅＯ●）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
５を形成した 最後に厚さ２５０ｎｍのＡ１からなる背面電極６を形戒
することによりＥＬ素子を完或しｆＱ，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、緑青色で６００ｃｄ／ｍ２の発光
輝度が再現性よく得られ１，第２図は基板温度を５５０
ａ 薄膜堆積速度を２０ｎｍ／ｍｉｎとしたときＱＥＬ
発光強度の硫化水素ガス圧力依存性を示づ； 第２図よ
り３×１ ０ −６Ｔｏｒｒ以上 ３ Ｘ １ ０ −
６Ｔｏｒｒ以下の圧力領域で発光強度の高いＥＬ素子が
得られることがわかる。
薄膜堆積速度は４０ｎｍ／ｍｉｎより大きいと、薄膜表
面が荒れ緻密な膜ができなかった また５ｎｍ／ｍｉｎ
より小さい場合ＩＬＥＬ発光強度が不十分であり、堆積
時間も長くかかり実用的でない。
面が荒れ緻密な膜ができなかった また５ｎｍ／ｍｉｎ
より小さい場合ＩＬＥＬ発光強度が不十分であり、堆積
時間も長くかかり実用的でない。
第３図は薄膜堆積速度を２０ｎｍ／ｍｉｎとし硫化水素
ガス圧力を８ Ｘ １ ０−”ＴｏｒｒとしたときのＥ
Ｌ発光強度の基板温度依存性を示九 第３図より４００
℃以上で高輝度で発光するＥＬ素子が得られることがわ
かん ７００℃より高温の場合（よ発光輝度は高いがガ
ラス基板が変形する場合があり実際的でない。
ガス圧力を８ Ｘ １ ０−”ＴｏｒｒとしたときのＥ
Ｌ発光強度の基板温度依存性を示九 第３図より４００
℃以上で高輝度で発光するＥＬ素子が得られることがわ
かん ７００℃より高温の場合（よ発光輝度は高いがガ
ラス基板が変形する場合があり実際的でない。
硫黄の供給源として硫黄固体を用いた場合Ｌ硫化水素ガ
スを用いたときと変わらない優れた品質の蛍光体薄膜を
形成することができた本実施例では蛍光体薄膜としてセ
リウム添加硫化ストロンチウムを用いた場合について説
明した力支 蛍光体母体として硫化カルシウムや硫化バ
リウムあるいはこれらの混晶を用ｔ，％ 発光不純物
としては希土類元魚 希土類元素のハロゲン化物や５族
元素との化合物を用いた場合も同様の特性が得られた
またアルカリ金属の供給源としてストロンチウム金属固
体を用いた場合について説明した力ｔ アルカリ金属の
塩化物やヨウ化物などのハロゲン化物を用いても同様の
効果が得られｆ．発明の効果 本発明は 少なくともアルカリ土類金属あるいはアルカ
リ土類金属のハロゲン化物と、発光不純物あるいは発光
不純物の化合物とを、硫黄あるいは硫黄を含むガス雰囲
気中で蒸発させることにより基板上にアルカリ土類金属
硫化物を主成分とする薄膜を堆積する薄膜の製造方法に
おいて、前記薄膜堆積中の前記硫黄あるいは前記硫黄を
含むガスの圧力を３×ｌ０４ＴＯｒｒ以上 ３ ｘ １
０ −６Ｔｏｒｒ以下とし 基板温度を４００℃以上
７００℃以下とし 薄膜堆積速度を５ｎｍ／ｍｉｎ以
上 ４０ｎｍ／ｍｉｎ以下とする蛍光体薄膜の製造方法
及び上記蛍光体薄膜を用いたＥＬ素子であるた取優れた
品質のアルカリ土類硫化物を主成分とする蛍光体薄膜を
再現性よく製造することができる効果があり、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Ｅ
Ｌ素子を製造することができる効果があも 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
る暇 特に実用的価値は大きし１
スを用いたときと変わらない優れた品質の蛍光体薄膜を
形成することができた本実施例では蛍光体薄膜としてセ
リウム添加硫化ストロンチウムを用いた場合について説
明した力支 蛍光体母体として硫化カルシウムや硫化バ
リウムあるいはこれらの混晶を用ｔ，％ 発光不純物
としては希土類元魚 希土類元素のハロゲン化物や５族
元素との化合物を用いた場合も同様の特性が得られた
またアルカリ金属の供給源としてストロンチウム金属固
体を用いた場合について説明した力ｔ アルカリ金属の
塩化物やヨウ化物などのハロゲン化物を用いても同様の
効果が得られｆ．発明の効果 本発明は 少なくともアルカリ土類金属あるいはアルカ
リ土類金属のハロゲン化物と、発光不純物あるいは発光
不純物の化合物とを、硫黄あるいは硫黄を含むガス雰囲
気中で蒸発させることにより基板上にアルカリ土類金属
硫化物を主成分とする薄膜を堆積する薄膜の製造方法に
おいて、前記薄膜堆積中の前記硫黄あるいは前記硫黄を
含むガスの圧力を３×ｌ０４ＴＯｒｒ以上 ３ ｘ １
０ −６Ｔｏｒｒ以下とし 基板温度を４００℃以上
７００℃以下とし 薄膜堆積速度を５ｎｍ／ｍｉｎ以
上 ４０ｎｍ／ｍｉｎ以下とする蛍光体薄膜の製造方法
及び上記蛍光体薄膜を用いたＥＬ素子であるた取優れた
品質のアルカリ土類硫化物を主成分とする蛍光体薄膜を
再現性よく製造することができる効果があり、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Ｅ
Ｌ素子を製造することができる効果があも 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
る暇 特に実用的価値は大きし１
第１図は本発明の一実施例のＥＬ素子の構或を説明する
断面＆ 第２図は本発明のＥＬＪｉＥ子の発光強度の硫
化水素ガス圧力依存性を示す阻 第３図は発光強度の基
板温度依存性を示す図である。 ■・・・ガラス基楓 ２・・・透明電楓３・・・第ｌ絶
縁体慝 ４蛍光体薄［５・・第２絶縁体＃ ６・・・背
面電極
断面＆ 第２図は本発明のＥＬＪｉＥ子の発光強度の硫
化水素ガス圧力依存性を示す阻 第３図は発光強度の基
板温度依存性を示す図である。 ■・・・ガラス基楓 ２・・・透明電楓３・・・第ｌ絶
縁体慝 ４蛍光体薄［５・・第２絶縁体＃ ６・・・背
面電極
Claims (4)
- （１）少なくともアルカリ土類金属あるいはアルカリ土
類金属のハロゲン化物と、発光不純物あるいは発光不純
物の化合物とを、硫黄あるいは硫黄を含むガス雰囲気中
で蒸発させることにより基板上にアルカリ土類金属硫化
物を主成分とする薄膜を堆積する薄膜の製造方法におい
て、前記薄膜堆積中の前記硫黄あるいは前記硫黄を含む
ガスの圧力を３×１０＾−＾６Ｔｏｒｒ以上、３×１０
＾−＾４Ｔｏｒｒ以下とし、基板温度を４００℃以上、
７００℃以下とし、薄膜堆積速度を５ｎｍ／ｍｉｎ以、
４０ｎｍ／ｍｉｎ以下とする蛍光体薄膜の製造方法。 - （２）アルカリ土類金属がカルシウム、ストロンチウム
、バリウム、あるいはこれらの内２種以上からなる請求
項１に記載の蛍光体薄膜の製造方法。 - （３）硫黄を含むガスが硫化水素ガスである請求項１に
記載の蛍光体薄膜の製造方法。 - （４）少なくともアルカリ土類金属あるいはアルカリ土
類金属のハロゲン化物と、発光不純物あるいは発光不純
物の化合物とを、硫黄あるいは硫黄を含むガスの圧力が
３×１０＾−＾５Ｔｏｒｒ以上３×１０＾−＾４Ｔｏｒ
ｒ以下の雰囲気中で、基板温度が４００℃以上７００℃
以下で、堆積速度を５ｎｍ／ｍｉｎ以上４０ｎｍ／ｍｉ
ｎ以下で蒸発して形成された蛍光体薄膜の、少なくとも
一方の面に誘電体薄膜が形成され、さらに前記誘電体薄
膜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 |
|---|---|---|---|
| JP1232531A JPH0395893A (ja) | 1989-09-07 | 1989-09-07 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP1232531A JPH0395893A (ja) | 1989-09-07 | 1989-09-07 | 蛍光体薄膜の製造方法および薄膜ｅｌ素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0395893A true JPH0395893A (ja) | 1991-04-22 |
Family
ID=16940799
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1232531A Pending JPH0395893A (ja) | 1989-09-07 | 1989-09-07 | 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) | JPH0395893A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002270371A (ja) * | 2001-03-14 | 2002-09-20 | Denso Corp | Ｅｌ素子およびそれを用いた表示パネル |
-
1989
- 1989-09-07 JP JP1232531A patent/JPH0395893A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002270371A (ja) * | 2001-03-14 | 2002-09-20 | Denso Corp | Ｅｌ素子およびそれを用いた表示パネル |
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