JPH0632300B2 - Ｅｌ素子の作製方法 - Google Patents
Ｅｌ素子の作製方法Info
- Publication number
- JPH0632300B2 JPH0632300B2 JP60018020A JP1802085A JPH0632300B2 JP H0632300 B2 JPH0632300 B2 JP H0632300B2 JP 60018020 A JP60018020 A JP 60018020A JP 1802085 A JP1802085 A JP 1802085A JP H0632300 B2 JPH0632300 B2 JP H0632300B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light emitting
- zns
- layer
- thin film
- center
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- Expired - Lifetime
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の分野〕 本発明はEL素子の作製方法、さらに詳細には絶縁破壊の
少ないEL素子の作製に関する。
少ないEL素子の作製に関する。
交流駆動薄膜EL素子はMn、TbF ３、SmF ３、TmF ３など
の発光センタを含むZnS 、ZnSe層を発光層とし、その両
側または片側に絶縁層を持ち、これらの層をAl電極、透
明電極で挟んだ構造を有している。これらの素子は印加
電圧が数十Ｖから200 Ｖ程度で発光し、平面表示素子と
注目を集めている。
の発光センタを含むZnS 、ZnSe層を発光層とし、その両
側または片側に絶縁層を持ち、これらの層をAl電極、透
明電極で挟んだ構造を有している。これらの素子は印加
電圧が数十Ｖから200 Ｖ程度で発光し、平面表示素子と
注目を集めている。
しかしながら、薄膜EL素子は発光層、絶縁層、蒸着また
はスパッタで形成するため、ピンホールや欠陥が多く発
生し、電圧を印加すると、そのピンホールや欠陥から素
子が絶縁破壊してしまう欠点を持っていた。
はスパッタで形成するため、ピンホールや欠陥が多く発
生し、電圧を印加すると、そのピンホールや欠陥から素
子が絶縁破壊してしまう欠点を持っていた。
この欠点を解決するため、発光層の膜厚を厚くしたり、
絶縁層として耐圧の高い材料が用いられたりしている
が、この方法では印加電圧が高くなってしまうという欠
点があった。
絶縁層として耐圧の高い材料が用いられたりしている
が、この方法では印加電圧が高くなってしまうという欠
点があった。
本発明は上述の点に鑑みなされたものであり、発光層を
有機金属気相成長法によって形成することにより、ピン
ホールや欠陥を少なくし、EL素子の絶縁耐圧を大幅に向
上させることを目的とするものである。
有機金属気相成長法によって形成することにより、ピン
ホールや欠陥を少なくし、EL素子の絶縁耐圧を大幅に向
上させることを目的とするものである。
したがって本発明によるEL素子の作製方法は、ジメチル
ジンク又はジエチルジンクとＨ２Ｓ又はＨ２Seとの気相
反応によって作製したZnS またはZnSe薄膜に発光センタ
となる元素または分子を含む発光センタ層あるいは発光
センタとなる元素または分子膜を含む発光センタ層を設
けるとともに、熱処理によって前記ZnS またはZnSe薄膜
に発光センタをドーピングして発光層を形成することを
特徴とするものである。
ジンク又はジエチルジンクとＨ２Ｓ又はＨ２Seとの気相
反応によって作製したZnS またはZnSe薄膜に発光センタ
となる元素または分子を含む発光センタ層あるいは発光
センタとなる元素または分子膜を含む発光センタ層を設
けるとともに、熱処理によって前記ZnS またはZnSe薄膜
に発光センタをドーピングして発光層を形成することを
特徴とするものである。
本発明によるEL素子の作製方法によれば、発光層を有機
金属気相成長法によって形成し、ピンホールや欠陥を少
なくすることができEL素子の絶縁耐圧を大幅に向上させ
ることができる。
金属気相成長法によって形成し、ピンホールや欠陥を少
なくすることができEL素子の絶縁耐圧を大幅に向上させ
ることができる。
本発明をさらに詳しく説明する。
本発明によるEL素子の作製方法は、前述のようにジメチ
ルジンク又はジエチルジンクとＨ２Ｓ又はＨ２Seとの気
相反応によって作製したZnS またはZnSe薄膜に発光セン
タとなる元素または分子あるいは前記発光センタとなる
元素または分子を含む発光センタ層を設けるとともに、
熱処理によって前記ZnS またはZnSe薄膜に発光センタを
ドーピングして発光層を形成するものである。
ルジンク又はジエチルジンクとＨ２Ｓ又はＨ２Seとの気
相反応によって作製したZnS またはZnSe薄膜に発光セン
タとなる元素または分子あるいは前記発光センタとなる
元素または分子を含む発光センタ層を設けるとともに、
熱処理によって前記ZnS またはZnSe薄膜に発光センタを
ドーピングして発光層を形成するものである。
この発光センタ層は発光センタとなる元素または分子を
含むものあるいは発光センタとなる元素または分子であ
れば、本発明において基本的に限定されるものではな
い。たとえば、発光センタ層は発光センタとなる元素又
は分子を含むZnS 、ZnSe薄膜あるいは発光センタの元素
ないし分子の薄膜であることができる。
含むものあるいは発光センタとなる元素または分子であ
れば、本発明において基本的に限定されるものではな
い。たとえば、発光センタ層は発光センタとなる元素又
は分子を含むZnS 、ZnSe薄膜あるいは発光センタの元素
ないし分子の薄膜であることができる。
発光センタ層を前記気相反応によって形成したZnS 、Zn
Se薄膜に設ける方法は、本発明において限定されるもの
ではない。たとえば、発光センタとなる元素又は分子を
含むZnS 、ZnSe薄膜をあらかじめ蒸着またはスパッタに
より作製し、この薄膜上にジメチルジンク又はジエチル
ジンクとＨ２ＳまたはH 2 Seとの気相反応によってZnS
またはZnSe薄膜を形成してもよいし、反対にジメチルジ
ンク又はジエチルジンクとＨ２ＳまたはH 2 Seとの気相
反応によって形成されたZnS またはZnSe薄膜上に発光セ
ンタとなる元素又は分子を含むZnS 、ZnSe薄膜を蒸着ま
たはスパッタにより作製してもよい。このような発光セ
ンタとなる元素または分子を含むZnS またはZnSe薄膜
は、好ましくは基板温度が180 〜250 ℃の範囲で製造す
るのがよい。この温度範囲を逸脱すると薄膜の結晶の配
向性が悪化する虞があるからである。
Se薄膜に設ける方法は、本発明において限定されるもの
ではない。たとえば、発光センタとなる元素又は分子を
含むZnS 、ZnSe薄膜をあらかじめ蒸着またはスパッタに
より作製し、この薄膜上にジメチルジンク又はジエチル
ジンクとＨ２ＳまたはH 2 Seとの気相反応によってZnS
またはZnSe薄膜を形成してもよいし、反対にジメチルジ
ンク又はジエチルジンクとＨ２ＳまたはH 2 Seとの気相
反応によって形成されたZnS またはZnSe薄膜上に発光セ
ンタとなる元素又は分子を含むZnS 、ZnSe薄膜を蒸着ま
たはスパッタにより作製してもよい。このような発光セ
ンタとなる元素または分子を含むZnS またはZnSe薄膜
は、好ましくは基板温度が180 〜250 ℃の範囲で製造す
るのがよい。この温度範囲を逸脱すると薄膜の結晶の配
向性が悪化する虞があるからである。
また前述の発光センタ層の代わりに発光センタとなる元
素または分子それ自体である発光センタ層を適用しても
よい。
素または分子それ自体である発光センタ層を適用しても
よい。
発光センタとしては、たとえばMn、SmF ３、TmF ３、Tb
F ３などの一種以上を挙げることができる。また発光セ
ンタ層は、前述のようにたとえばこれらの元素又は分子
を一種以上含むZnS またはZnSe薄膜であることができ
る。この場合、発光センタの含量は、好ましくは３wt％
以下であるのがよい。３wt％を超えると、EL素子の耐圧
上昇効果を生じない虞があるからである。
F ３などの一種以上を挙げることができる。また発光セ
ンタ層は、前述のようにたとえばこれらの元素又は分子
を一種以上含むZnS またはZnSe薄膜であることができ
る。この場合、発光センタの含量は、好ましくは３wt％
以下であるのがよい。３wt％を超えると、EL素子の耐圧
上昇効果を生じない虞があるからである。
また、前記発光センタがドーピングされるZnS またはZn
Se薄膜は、ジメチルジンク又はジエチルジンクとＨ２Ｓ
またはH 2 Seとの気相反応により作製されるが、この薄
膜の形成される基板の温度は好ましくは、250 〜350 ℃
であるのがよい。この温度範囲を逸脱すると、ZnS また
はZnSe薄膜の結晶配向性が悪くなる虞を生じるからであ
る。
Se薄膜は、ジメチルジンク又はジエチルジンクとＨ２Ｓ
またはH 2 Seとの気相反応により作製されるが、この薄
膜の形成される基板の温度は好ましくは、250 〜350 ℃
であるのがよい。この温度範囲を逸脱すると、ZnS また
はZnSe薄膜の結晶配向性が悪くなる虞を生じるからであ
る。
前述のように発光センタをZnS またはZnSe薄膜にドーピ
ングさせるための熱処理は、好ましくは700 ℃以下の温
度で、３時間以下行うのがよい。熱処理温度が700 ℃を
超えると素子が破壊される虞を生じるからである。また
熱処理時間が３時間を超えると、やはりEL素子が破壊さ
れる虞を生じる。
ングさせるための熱処理は、好ましくは700 ℃以下の温
度で、３時間以下行うのがよい。熱処理温度が700 ℃を
超えると素子が破壊される虞を生じるからである。また
熱処理時間が３時間を超えると、やはりEL素子が破壊さ
れる虞を生じる。
このように熱処理を行った後、任意に前述の発光センタ
層をエッチングにより除去することができる。
層をエッチングにより除去することができる。
次ぎに本発明の実施例について説明する。
実施例１ 第１図は実施例１による方法によって作製したEL素子の
一例の断面図であり、図中１はガラス基板、２は透明電
極、３は蒸着法により形成されたZnS ：Mn層（発光セン
タ層）、４は有機金属気相成長法によって形成されたZn
S 層、５は絶縁層、６はAl電極である。
一例の断面図であり、図中１はガラス基板、２は透明電
極、３は蒸着法により形成されたZnS ：Mn層（発光セン
タ層）、４は有機金属気相成長法によって形成されたZn
S 層、５は絶縁層、６はAl電極である。
このEL素子を作製するには、まず透明電極２が設けられ
たガラス基板１上に真空度３×10−６Torr、基板温度20
0 ℃で電子ビーム蒸着法によりZnS ：Mn膜の発光センタ
層３を600 Å形成した。前記発光センタ層３のMnの含有
量は１wt％であった。次ぎに、ジメチルジンク（DMZ ）
とＨ２Ｓの気相反応により、ZnS 膜を4500Å形成した。
その際の成長条件は、基板温度300 ℃、真空度60Torr、
ジメチルジンクとＨ２Ｓの流速比１：3.35、ジメチルジ
ンクの流速２×10−５mol ／min であった。この後、70
0 ℃で１時間熱処理を行い、発光センタを前記ZnS 薄膜
４にドーピングした。
たガラス基板１上に真空度３×10−６Torr、基板温度20
0 ℃で電子ビーム蒸着法によりZnS ：Mn膜の発光センタ
層３を600 Å形成した。前記発光センタ層３のMnの含有
量は１wt％であった。次ぎに、ジメチルジンク（DMZ ）
とＨ２Ｓの気相反応により、ZnS 膜を4500Å形成した。
その際の成長条件は、基板温度300 ℃、真空度60Torr、
ジメチルジンクとＨ２Ｓの流速比１：3.35、ジメチルジ
ンクの流速２×10−５mol ／min であった。この後、70
0 ℃で１時間熱処理を行い、発光センタを前記ZnS 薄膜
４にドーピングした。
次いで絶縁層５としてSm2 O 3 およびAl電極６を電子ビ
ーム蒸着法によりそれぞれ3500Åおよび1000Å形成し、
EL素子を製造した。
ーム蒸着法によりそれぞれ3500Åおよび1000Å形成し、
EL素子を製造した。
この作製した素子の輝度−電圧特性を第２図に示す。比
較のため、発光層を電子ビーム蒸着で作製した素子の輝
度−電圧特性を第３図に示す。発光層を有機金属気相成
長法で形成することにより絶縁耐圧が大幅に向上してい
ることがわかる。これは有機金属気相成長法で作製した
膜が、ピンホールや欠陥がないためであると考えられ
る。
較のため、発光層を電子ビーム蒸着で作製した素子の輝
度−電圧特性を第３図に示す。発光層を有機金属気相成
長法で形成することにより絶縁耐圧が大幅に向上してい
ることがわかる。これは有機金属気相成長法で作製した
膜が、ピンホールや欠陥がないためであると考えられ
る。
また上記の方法では、ZnS を発光層としたが、ZnSeにお
いても同様の効果が得られた。また発光センタもMn以外
に、SmF ３、TmF ３、TbF ３でも同様の効果が得られ
た。
いても同様の効果が得られた。また発光センタもMn以外
に、SmF ３、TmF ３、TbF ３でも同様の効果が得られ
た。
実施例２ 透明電極付きガラス基板上にジメチルジンクとＨ２Ｓの
気相反応によりZnS 膜を4500Å形成した。成長条件は実
施例１と同じであった。
気相反応によりZnS 膜を4500Å形成した。成長条件は実
施例１と同じであった。
次ぎに電子ビーム蒸着法によりZnS ：Mn膜２を1100Å形
成した。蒸着条件は実施例１と同じであった。その後、
700 ℃で１時間熱処理を行った。
成した。蒸着条件は実施例１と同じであった。その後、
700 ℃で１時間熱処理を行った。
次いで、Ｈ２Ｏ：Ｈ２Ｏ２：NH4 OH＝４：１：１の煮沸
溶液で蒸着した層をエッチングして除去した。その後、
絶縁層としてSm2O 3 およびAl電極を電子ビーム蒸着法
によりそれぞれ3500Åおよび1000Å形成し、EL素子を製
造した。
溶液で蒸着した層をエッチングして除去した。その後、
絶縁層としてSm2O 3 およびAl電極を電子ビーム蒸着法
によりそれぞれ3500Åおよび1000Å形成し、EL素子を製
造した。
作製したEL素子の輝度−電圧特性を第４図に示す。従来
の発光層を電子ビーム蒸着で作製した素子に比較し、絶
縁耐圧が大幅に向上していることがわかる。
の発光層を電子ビーム蒸着で作製した素子に比較し、絶
縁耐圧が大幅に向上していることがわかる。
また、上記の方法においては、ZnS ：Mnを蒸着している
が、Mn金属単体を蒸着しても同様の効果が得られた。
が、Mn金属単体を蒸着しても同様の効果が得られた。
以上説明したように、本発明によれば有機金属気相反応
によってZnS またはZnSe薄膜を作製しているので、ピン
ホール、欠陥が少ない発光層をえることができ、このた
めEL素子の絶縁耐圧を大幅に向上させることができると
いう利点がある。
によってZnS またはZnSe薄膜を作製しているので、ピン
ホール、欠陥が少ない発光層をえることができ、このた
めEL素子の絶縁耐圧を大幅に向上させることができると
いう利点がある。
第１図は本発明の一実施例により作製したEL素子の断面
図、第２図は実施例１により作製したEL素子の輝度−電
圧特性、第３図は従来の蒸着法により作製したEL素子の
輝度−電圧特性、第４図は実施例２により作製したEL素
子の輝度−電圧特性である。 １……ガラス基板、２……透明電極、３……発光センタ
層、４……ZnS 膜、５……絶縁膜、６……Al電極。
図、第２図は実施例１により作製したEL素子の輝度−電
圧特性、第３図は従来の蒸着法により作製したEL素子の
輝度−電圧特性、第４図は実施例２により作製したEL素
子の輝度−電圧特性である。 １……ガラス基板、２……透明電極、３……発光センタ
層、４……ZnS 膜、５……絶縁膜、６……Al電極。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−87093（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−182691（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−164275（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−151997（ＪＰ，Ａ) 特公 昭57−112018（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭57−18313（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭53−32239（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭60−47718（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (4)
- 【請求項１】ジメチルジンク又はジエチルジンクとＨ２
Ｓ又はＨ２Seとの気相反応によって作製したZnS または
ZnSe薄膜に発光センタとなる元素または分子あるいは前
記発光センタとなる元素または分子を含む発光センタ層
を設けるとともに、熱処理によって前記ZnS またはZnSe
薄膜に発光センタをドーピングして発光層を形成するこ
とを特徴とするEL素子の作製方法。 - 【請求項２】前記発光センタ層は発光センタとなる元素
又は分子を含むZnS またはZnSe薄膜あるいは発光センタ
となる元素又は分子膜であることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載のEL素子の作製方法。 - 【請求項３】前記発光センタはMn、TbF ３、SmF３、TmF
３の一種以上であることを特徴とする特許請求の範囲
第１項または第２項記載のEL素子の作製方法。 - 【請求項４】前記熱処理後、発光センタ層をエッチング
により除去することを特徴とする特許請求の範囲第１項
〜第３項記載のEL素子の作製方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60018020A JPH0632300B2 (ja) | 1985-01-31 | 1985-01-31 | Ｅｌ素子の作製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60018020A JPH0632300B2 (ja) | 1985-01-31 | 1985-01-31 | Ｅｌ素子の作製方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61179092A JPS61179092A (ja) | 1986-08-11 |
| JPH0632300B2 true JPH0632300B2 (ja) | 1994-04-27 |
Family
ID=11959981
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60018020A Expired - Lifetime JPH0632300B2 (ja) | 1985-01-31 | 1985-01-31 | Ｅｌ素子の作製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0632300B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2545694B2 (ja) * | 1993-10-22 | 1996-10-23 | 日産自動車株式会社 | 分散型ｅｌパネルの製造方法 |
-
1985
- 1985-01-31 JP JP60018020A patent/JPH0632300B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61179092A (ja) | 1986-08-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |