JPH04329870A - 電子線蒸着装置 - Google Patents
電子線蒸着装置Info
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- JPH04329870A JPH04329870A JP10107791A JP10107791A JPH04329870A JP H04329870 A JPH04329870 A JP H04329870A JP 10107791 A JP10107791 A JP 10107791A JP 10107791 A JP10107791 A JP 10107791A JP H04329870 A JPH04329870 A JP H04329870A
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Links
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Landscapes
- Physical Vapour Deposition (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
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電子線蒸着装置、特に
画像表示に使用される薄膜白色ELパネルの発光膜の形
成に好適な電子線蒸着装置に関するものである。
画像表示に使用される薄膜白色ELパネルの発光膜の形
成に好適な電子線蒸着装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ELディスプレイは、超薄型、完全固体
、自発光、高視認性、高信頼性などのメリットを有する
フラットディスプレイである。そして、白色EL、カラ
ーELのために発光膜の母体材料として、例えば、Ca
S,SrS,BaS等のアルカリ土類金属硫化物を用い
たELの研究が盛んになりつつある。
、自発光、高視認性、高信頼性などのメリットを有する
フラットディスプレイである。そして、白色EL、カラ
ーELのために発光膜の母体材料として、例えば、Ca
S,SrS,BaS等のアルカリ土類金属硫化物を用い
たELの研究が盛んになりつつある。
【0003】図3は、このようなアルカリ土類金属硫化
物を発光母体材料として用いたELの一般的な構造を示
す一部断面図である。このELは、発光膜の両側を絶縁
膜で挟んだ構造を有しており、一般に二重絶縁構造と呼
ばれる。EL薄膜は、ガラス基板31上に透明電極32
、第一層絶縁膜33、発光膜34、第二層絶縁膜35、
背面電極36の順に構成される。
物を発光母体材料として用いたELの一般的な構造を示
す一部断面図である。このELは、発光膜の両側を絶縁
膜で挟んだ構造を有しており、一般に二重絶縁構造と呼
ばれる。EL薄膜は、ガラス基板31上に透明電極32
、第一層絶縁膜33、発光膜34、第二層絶縁膜35、
背面電極36の順に構成される。
【0004】ガラス基板31上の透明電極32は、スト
ライプ状に形成され、材料としてはITO(Indiu
m Tin Oxide)などが用いられる。第一
層絶縁膜33及び第二層絶縁膜35はそれぞれSiO2
/Si3 N4 の複合絶縁膜からなる。発光膜34
はCaS,SrS,BaSなどの母体材料に、0.01
〜数mol%程度の希土類を発光中心材料として混合し
たものである。白色発光のELパネルの場合には、母体
材料SrSにCe,Euの発光中心と、電価補償材料と
してKを添加したSrS:Ce,Eu,Kが用いられる
。発光膜34はスパッタ法や、電子線蒸着法などの真空
成膜法により、絶縁膜13上に形成される。背面電極3
6は、アルミニウムにより透明電極32と直交する方向
にストライプ状に形成される。
ライプ状に形成され、材料としてはITO(Indiu
m Tin Oxide)などが用いられる。第一
層絶縁膜33及び第二層絶縁膜35はそれぞれSiO2
/Si3 N4 の複合絶縁膜からなる。発光膜34
はCaS,SrS,BaSなどの母体材料に、0.01
〜数mol%程度の希土類を発光中心材料として混合し
たものである。白色発光のELパネルの場合には、母体
材料SrSにCe,Euの発光中心と、電価補償材料と
してKを添加したSrS:Ce,Eu,Kが用いられる
。発光膜34はスパッタ法や、電子線蒸着法などの真空
成膜法により、絶縁膜13上に形成される。背面電極3
6は、アルミニウムにより透明電極32と直交する方向
にストライプ状に形成される。
【0005】このように構成されたELパネルにおいて
、EL発光は透明電極32と背面電極36に200V程
度の交流電圧を印加することにより、これらの電極が交
差した部分から生じ、ガラス基板31を通して観測され
る。このようなEL素子、特に図3に示した複合絶縁膜
を用いた素子により、現在500cd/m2 (1KH
z駆動時)程度の輝度が得られている。
、EL発光は透明電極32と背面電極36に200V程
度の交流電圧を印加することにより、これらの電極が交
差した部分から生じ、ガラス基板31を通して観測され
る。このようなEL素子、特に図3に示した複合絶縁膜
を用いた素子により、現在500cd/m2 (1KH
z駆動時)程度の輝度が得られている。
【0006】図4は従来の発光膜を形成する電子線蒸着
装置を示す模式図である。図において、排気系21は通
常の真空蒸着装置に備えられているものと同じで、拡散
ポンプと油回転ポンプからなる。また、基板ホルダ22
の上面に基板加熱ヒータ23を設け、抵抗加熱によって
基板を加熱する。そして、電子線蒸着機構24の上に、
SrS:Ce,Eu,Kからなる発光膜の原料ソースを
収容した原料ソース台25を載置し、原料ソースを蒸発
させ、基板ホルダ22にセットした基板に電子線蒸着法
により発光膜34を形成する。発光膜34は次に述べる
ように、第一層絶縁膜33を形成したEL素子の基板を
電子線蒸着装置の筐体26内へ導入した後、筐体26内
の到達真空度1×10−6Torr、発光膜を形成する
基板温度が約300°C〜500°Cに達した後、電子
線蒸着により第一層絶縁膜33上に形成する。
装置を示す模式図である。図において、排気系21は通
常の真空蒸着装置に備えられているものと同じで、拡散
ポンプと油回転ポンプからなる。また、基板ホルダ22
の上面に基板加熱ヒータ23を設け、抵抗加熱によって
基板を加熱する。そして、電子線蒸着機構24の上に、
SrS:Ce,Eu,Kからなる発光膜の原料ソースを
収容した原料ソース台25を載置し、原料ソースを蒸発
させ、基板ホルダ22にセットした基板に電子線蒸着法
により発光膜34を形成する。発光膜34は次に述べる
ように、第一層絶縁膜33を形成したEL素子の基板を
電子線蒸着装置の筐体26内へ導入した後、筐体26内
の到達真空度1×10−6Torr、発光膜を形成する
基板温度が約300°C〜500°Cに達した後、電子
線蒸着により第一層絶縁膜33上に形成する。
【0007】従来のEL素子の薄膜形成方法は、ガラス
基板31の上にITO透明電極32を形成したのち、第
一層絶縁膜33を形成する。ここまでは、スパッタ法又
は各種蒸着法が用いられる。その後、上記電子線蒸着装
置で発光膜34を形成する。さらに、別の装置でスパッ
タ法又は各種蒸着法により発光膜34の上に第二層絶縁
膜35、背面電極36を形成する。
基板31の上にITO透明電極32を形成したのち、第
一層絶縁膜33を形成する。ここまでは、スパッタ法又
は各種蒸着法が用いられる。その後、上記電子線蒸着装
置で発光膜34を形成する。さらに、別の装置でスパッ
タ法又は各種蒸着法により発光膜34の上に第二層絶縁
膜35、背面電極36を形成する。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
EL素子の薄膜形成方法では、透明電極、絶縁膜、発光
膜等の多層膜を形成する際、多層膜の原料を取り替えた
り、絶縁膜と発光膜とを違う成膜法により異なる装置で
成膜する場合、やむを得ず装置を開け、真空を破ること
になる。その結果、大気中の不純物、例えば、酸素、炭
素、水などが装置筐体の内壁や、すでに形成されている
第一層絶縁膜表面に付着する。したがって、上記従来の
電子線蒸着装置では、装置筐体の内壁や第一層絶縁膜表
面に付着した不純物は、次の発光膜を形成する時発光膜
中に取り込まれるため、作製したEL素子の絶縁膜と発
光膜の剥離や絶縁耐圧、輝度の低下などの原因になると
いう問題点があった。
EL素子の薄膜形成方法では、透明電極、絶縁膜、発光
膜等の多層膜を形成する際、多層膜の原料を取り替えた
り、絶縁膜と発光膜とを違う成膜法により異なる装置で
成膜する場合、やむを得ず装置を開け、真空を破ること
になる。その結果、大気中の不純物、例えば、酸素、炭
素、水などが装置筐体の内壁や、すでに形成されている
第一層絶縁膜表面に付着する。したがって、上記従来の
電子線蒸着装置では、装置筐体の内壁や第一層絶縁膜表
面に付着した不純物は、次の発光膜を形成する時発光膜
中に取り込まれるため、作製したEL素子の絶縁膜と発
光膜の剥離や絶縁耐圧、輝度の低下などの原因になると
いう問題点があった。
【0009】本発明は、前記従来の問題点を解決し、絶
縁膜と発光膜の剥離、絶縁耐圧の低下、輝度の低下のな
いEL素子の製造が可能な電子線蒸着装置を提供するこ
とを目的とする。
縁膜と発光膜の剥離、絶縁耐圧の低下、輝度の低下のな
いEL素子の製造が可能な電子線蒸着装置を提供するこ
とを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明は、基板ホルダと、蒸着原料を加熱して蒸
発させる電子線蒸着機構と、水素プラズマを発生する機
構とを備える電子線蒸着装置を構成した。
めに、本発明は、基板ホルダと、蒸着原料を加熱して蒸
発させる電子線蒸着機構と、水素プラズマを発生する機
構とを備える電子線蒸着装置を構成した。
【0011】
【作用】本発明は、上記のように電子線蒸着装置を構成
したので、水素ガスはプラズマで励起されたり、イオン
化されたりすることにより、基板表面に化学的、物理的
なエッチング効果を与える。すなわち、水素プラズマ中
の内部エネルギーの高い水素原子、分子の還元性により
、絶縁膜表面に付着した不純物との化学反応によるエッ
チング効果、及びイオン化された水素原子、分子の運動
エネルギーにより、膜表面との物理衝突のエッチング効
果である。そして、水素原子の質量が小さいため、下の
膜が強くスパッタリングされたり、削られたりするよう
な、物理的なダメージを与える問題はない。このエッチ
ング効果によって、真空にした装置筐体内や、絶縁膜表
面の残留不純物、特に酸素、水などを取り除くことが可
能になった。
したので、水素ガスはプラズマで励起されたり、イオン
化されたりすることにより、基板表面に化学的、物理的
なエッチング効果を与える。すなわち、水素プラズマ中
の内部エネルギーの高い水素原子、分子の還元性により
、絶縁膜表面に付着した不純物との化学反応によるエッ
チング効果、及びイオン化された水素原子、分子の運動
エネルギーにより、膜表面との物理衝突のエッチング効
果である。そして、水素原子の質量が小さいため、下の
膜が強くスパッタリングされたり、削られたりするよう
な、物理的なダメージを与える問題はない。このエッチ
ング効果によって、真空にした装置筐体内や、絶縁膜表
面の残留不純物、特に酸素、水などを取り除くことが可
能になった。
【0012】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら詳細に説明する。図1は本発明の実施例による電
子線蒸着装置の構成を示す模式図である。本実施例にお
いては、排気系1は拡散ポンプと油回転ポンプからなり
、従来例と同じである。また、基板ホルダ2の上面に設
置された基板加熱ヒータ3で抵抗加熱により基板を加熱
すること及び電子線蒸着機構4の上に原料ソース台5が
あることも従来と同じである。なお、基板加熱ヒータ3
は良質な発光膜を形成するためのもので、本発明に必須
の構成要件ではない。
ながら詳細に説明する。図1は本発明の実施例による電
子線蒸着装置の構成を示す模式図である。本実施例にお
いては、排気系1は拡散ポンプと油回転ポンプからなり
、従来例と同じである。また、基板ホルダ2の上面に設
置された基板加熱ヒータ3で抵抗加熱により基板を加熱
すること及び電子線蒸着機構4の上に原料ソース台5が
あることも従来と同じである。なお、基板加熱ヒータ3
は良質な発光膜を形成するためのもので、本発明に必須
の構成要件ではない。
【0013】本実施例においては、さらに、コイル状電
極6、直流磁界発生装置7、高周波電源8及びマッチン
グ回路9からなるプラズマ発生機構を設ける。コイル状
電極6は電子線蒸着装置の筐体11内にプラズマを発生
する。直流磁界発生器7はコイル状電極6によるプラズ
マを安定化し、かつ集束するために約100ガウスの直
流磁界を発生する。高周波電源8からコイル状電極6に
印加した高周波の反射波をできるだけ小さくするため、
高周波電源8とコイル状電極6は、マッチング回路9を
介して接続する。さらに、水素導入系10を設ける。ま
た、EL素子基板は、装置筐体11と一緒にアースと同
電位とする。このように構成したプラズマ発生機構にお
いて、コイル状電極に13.56MHzの高周波電力1
00W〜200Wを印加することによって発生する。ま
た、放電空間の水素ガスの圧力は0.05Torr程度
である。
極6、直流磁界発生装置7、高周波電源8及びマッチン
グ回路9からなるプラズマ発生機構を設ける。コイル状
電極6は電子線蒸着装置の筐体11内にプラズマを発生
する。直流磁界発生器7はコイル状電極6によるプラズ
マを安定化し、かつ集束するために約100ガウスの直
流磁界を発生する。高周波電源8からコイル状電極6に
印加した高周波の反射波をできるだけ小さくするため、
高周波電源8とコイル状電極6は、マッチング回路9を
介して接続する。さらに、水素導入系10を設ける。ま
た、EL素子基板は、装置筐体11と一緒にアースと同
電位とする。このように構成したプラズマ発生機構にお
いて、コイル状電極に13.56MHzの高周波電力1
00W〜200Wを印加することによって発生する。ま
た、放電空間の水素ガスの圧力は0.05Torr程度
である。
【0014】図2は本発明の実施例による電子線蒸着装
置を用いて作製した白色EL素子の輝度−電圧特性図で
ある。特性図を説明する前に、図3を参照しながらこの
白色EL素子の作製方法を説明する。まず、例えば、ガ
ラス基板31の上にITO透明電極32を形成したのち
、第一層絶縁膜33を形成した。ここまでは別装置でス
パッタ法により形成した。その後、本実施例の電子線蒸
着装置で発光膜34を形成した。ここでは、発光膜34
を形成する前に、水素プラズマで第一層絶縁膜33表面
の残留不純物を20〜30分間程度エッチングを行い、
それから発光膜34を形成した。そして、次に再びスパ
ッタ法によって、発光膜34の上に第二層絶縁膜35と
背面電極36を形成した。
置を用いて作製した白色EL素子の輝度−電圧特性図で
ある。特性図を説明する前に、図3を参照しながらこの
白色EL素子の作製方法を説明する。まず、例えば、ガ
ラス基板31の上にITO透明電極32を形成したのち
、第一層絶縁膜33を形成した。ここまでは別装置でス
パッタ法により形成した。その後、本実施例の電子線蒸
着装置で発光膜34を形成した。ここでは、発光膜34
を形成する前に、水素プラズマで第一層絶縁膜33表面
の残留不純物を20〜30分間程度エッチングを行い、
それから発光膜34を形成した。そして、次に再びスパ
ッタ法によって、発光膜34の上に第二層絶縁膜35と
背面電極36を形成した。
【0015】図2に示すように、1KHz正弦波で駆動
した時に、本実施例を用いて作製したEL素子の絶縁耐
圧性が高く、更に、最高輝度は従来の技術で作製した素
子の最高輝度600cd/m2 に対して、本実施例を
用いて作製したEL素子の輝度は高く、約2倍であった
。 なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、それら
を本発明の範囲から排除するものではない。
した時に、本実施例を用いて作製したEL素子の絶縁耐
圧性が高く、更に、最高輝度は従来の技術で作製した素
子の最高輝度600cd/m2 に対して、本実施例を
用いて作製したEL素子の輝度は高く、約2倍であった
。 なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、それら
を本発明の範囲から排除するものではない。
【0016】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、白色EL素子において、絶縁膜上に発光膜を形成
する前に、絶縁膜表面の水素プラズマのエッチングプロ
セスを用いることによって、白色EL素子の絶縁耐圧性
が向上し、さらに、輝度の向上も達成できる。
れば、白色EL素子において、絶縁膜上に発光膜を形成
する前に、絶縁膜表面の水素プラズマのエッチングプロ
セスを用いることによって、白色EL素子の絶縁耐圧性
が向上し、さらに、輝度の向上も達成できる。
【図1】本発明の実施例による電子線蒸着装置の構成を
示す模式図である。
示す模式図である。
【図2】本発明の実施例による電子線蒸着装置を用いて
作製した白色EL素子の輝度−電圧特性図である。
作製した白色EL素子の輝度−電圧特性図である。
【図3】従来のELの構造を示す一部断面図である。
【図4】従来の電子線蒸着装置を示す模式図である。
1 排気系
2 基板ホルダ
3 基板加熱ヒータ
4 電子線蒸着機構
5 原料ソース台
6 コイル状電極
7 直流磁界発生器
8 高周波電源
9 マッチング回路
10 水素導入系
11 電子線蒸着装置筐体
Claims (2)
- 【請求項1】 (a)基板ホルダと、(b)蒸着原料
を加熱して蒸発させる電子線蒸着機構と、(c)水素プ
ラズマを発生する機構とを備えること特徴とする電子線
蒸着装置。 - 【請求項2】 水素プラズマを発生する機構が、高周
波電源と、該高周波電源に接続されたマッチング回路と
、該マッチング回路に接続されたコイル状電極と、該コ
イル状電極の発生するプラズマを安定化し、かつ集束す
る直流磁界発生装置と、水素を導入する機構とからなる
ことを特徴とする請求項1記載の電子線蒸着装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10107791A JPH04329870A (ja) | 1991-05-07 | 1991-05-07 | 電子線蒸着装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10107791A JPH04329870A (ja) | 1991-05-07 | 1991-05-07 | 電子線蒸着装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04329870A true JPH04329870A (ja) | 1992-11-18 |
Family
ID=14291040
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10107791A Withdrawn JPH04329870A (ja) | 1991-05-07 | 1991-05-07 | 電子線蒸着装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04329870A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007526395A (ja) * | 2003-06-26 | 2007-09-13 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | 誘導性結合プラズマの均一性を改善する側壁磁石及びそれと共に使用するシールド |
-
1991
- 1991-05-07 JP JP10107791A patent/JPH04329870A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007526395A (ja) * | 2003-06-26 | 2007-09-13 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | 誘導性結合プラズマの均一性を改善する側壁磁石及びそれと共に使用するシールド |
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Legal Events
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A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980806 |