JPH0744069B2 - 電場発光素子の製造方法 - Google Patents
電場発光素子の製造方法Info
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- JPH0744069B2 JPH0744069B2 JP60285281A JP28528185A JPH0744069B2 JP H0744069 B2 JPH0744069 B2 JP H0744069B2 JP 60285281 A JP60285281 A JP 60285281A JP 28528185 A JP28528185 A JP 28528185A JP H0744069 B2 JPH0744069 B2 JP H0744069B2
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- halogen
- substrate
- positive integer
- electroluminescent
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-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B33/00—Electroluminescent light sources
- H05B33/12—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
- H05B33/14—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the chemical or physical composition or the arrangement of the electroluminescent material, or by the simultaneous addition of the electroluminescent material in or onto the light source
- H05B33/145—Arrangements of the electroluminescent material
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B33/00—Electroluminescent light sources
- H05B33/10—Apparatus or processes specially adapted to the manufacture of electroluminescent light sources
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
- Luminescent Compositions (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、平板型デイスプレイ、各種光源、照明に用い
られる電場発光素子(エレクトロルミネツセンス素子、
以下、「EL素子」と称する)の製造方法に関するもので
ある。
られる電場発光素子(エレクトロルミネツセンス素子、
以下、「EL素子」と称する)の製造方法に関するもので
ある。
固体膜に電界を印加することにより発光するEL素子は、
薄膜化、軽量化が可能であり、ちらつきがなく、定電圧
駆動が可能であるという点でCRTに対抗する表示素子と
して期待されている。しかし、これまでEL素子は、発光
効率も低く、充分な発光輝度が得られていない。その原
因として、発光層の結晶性が悪く、不純物などによる電
子の散乱が生じ、充分な励起が達成されないということ
が考えられる。
薄膜化、軽量化が可能であり、ちらつきがなく、定電圧
駆動が可能であるという点でCRTに対抗する表示素子と
して期待されている。しかし、これまでEL素子は、発光
効率も低く、充分な発光輝度が得られていない。その原
因として、発光層の結晶性が悪く、不純物などによる電
子の散乱が生じ、充分な励起が達成されないということ
が考えられる。
従来知られているEL素子の製造法において、その電場発
光体膜(以下「EL発光体膜」と称す)の堆積法として
は、蒸着法、CVD法、MOCVD法、スパツタリング法、ALE
(原子層エピタキシー)法等があり、一般的には、プラ
ズマCVD法が用いられている。
光体膜(以下「EL発光体膜」と称す)の堆積法として
は、蒸着法、CVD法、MOCVD法、スパツタリング法、ALE
(原子層エピタキシー)法等があり、一般的には、プラ
ズマCVD法が用いられている。
従来から一般化されているプラズマCVD法による堆積膜
の形成においての反応プロセスは、従来の所謂、熱CVD
法に比較してかなり複雑であり、その反応機構も不明な
点が少なくなかった。また、その堆積膜の形成パラメー
ターも多く(例えば、気体温度、導入ガスの流量と比、
形成時の圧力、高周波電力、電極構造、反応容器の構
造、排気速度、プラズマ発生方式など)、これらの多く
のパラメータの組み合せによるため、時にはプラズマが
不安定な状態となり、形成された堆積膜に著しい悪影響
を与えることが少なくなかった。そのうえ、装置特有の
パラメーターを装置ごとに設定しなければならず、した
がって製造条件を一般化することがむずかしいというの
が実状であった。
の形成においての反応プロセスは、従来の所謂、熱CVD
法に比較してかなり複雑であり、その反応機構も不明な
点が少なくなかった。また、その堆積膜の形成パラメー
ターも多く(例えば、気体温度、導入ガスの流量と比、
形成時の圧力、高周波電力、電極構造、反応容器の構
造、排気速度、プラズマ発生方式など)、これらの多く
のパラメータの組み合せによるため、時にはプラズマが
不安定な状態となり、形成された堆積膜に著しい悪影響
を与えることが少なくなかった。そのうえ、装置特有の
パラメーターを装置ごとに設定しなければならず、した
がって製造条件を一般化することがむずかしいというの
が実状であった。
しかしながら、堆積膜の応用用途によっては、大面積
化、膜厚の均一性、膜品質の均一性を十分に満足させ
て、再現性のある量産化を図らねばならないため、プラ
ズマCVD法による堆積膜の形成においては、量産装置に
多大な設備投資が必要となり、またその量産の為の管理
項目も複雑になり、管理許容幅も狭くなり、装置の調製
も微妙であることから、これらのことが、今後改善すべ
き問題点として指摘されている。
化、膜厚の均一性、膜品質の均一性を十分に満足させ
て、再現性のある量産化を図らねばならないため、プラ
ズマCVD法による堆積膜の形成においては、量産装置に
多大な設備投資が必要となり、またその量産の為の管理
項目も複雑になり、管理許容幅も狭くなり、装置の調製
も微妙であることから、これらのことが、今後改善すべ
き問題点として指摘されている。
他方、通常のCVD法による従来の技術では、高温を必要
とすると共に、企業的なレベルでは必ずしも満足する様
な特性を有する堆積膜が得られていなかった。
とすると共に、企業的なレベルでは必ずしも満足する様
な特性を有する堆積膜が得られていなかった。
上述の如く、機能性膜の形成において、その実用可能な
特性の確保と、均一性を維持させながら低コストな装置
で量産化できる堆積膜の形成方法を開発することが切望
されている。
特性の確保と、均一性を維持させながら低コストな装置
で量産化できる堆積膜の形成方法を開発することが切望
されている。
本発明は上述した従来の欠点を除去すると同時に、従来
の製造法によらない新規なEL素子及びその製造法を提供
するものである。
の製造法によらない新規なEL素子及びその製造法を提供
するものである。
本発明の目的は、従来に比べて、発光輝度及び寿命の向
上したEL素子の製造方法を提供することである。
上したEL素子の製造方法を提供することである。
また、本発明の他の目的は、形成されるEL発光膜の特性
を容易に管理出来、その良好な特性を保持すると共に、
発光輝度、寿命、堆積速度の向上を図りながら、製造条
件の管理の簡素化、及び量産化を容易に達成させること
の出来るEL素子の製造法を提供することである。
を容易に管理出来、その良好な特性を保持すると共に、
発光輝度、寿命、堆積速度の向上を図りながら、製造条
件の管理の簡素化、及び量産化を容易に達成させること
の出来るEL素子の製造法を提供することである。
本発明の電場発光素子の製造方法は、基体上に電場発光
体膜を有する電場発光素子の製造方法に於て、成膜空間
に、下記の一般式(A)、(B)、(C)で表わされる
化合物(A)、(B)、(C)と該化合物(A)、
(B)、(C)の少なくともいずれが1つと化学反応す
る気体状ハロゲン系酸化剤とを夫々導入し、0.001〜100
Torrの成膜空間圧力で、前記基体上に前記電場発光体膜
を形成することを特徴とする。
体膜を有する電場発光素子の製造方法に於て、成膜空間
に、下記の一般式(A)、(B)、(C)で表わされる
化合物(A)、(B)、(C)と該化合物(A)、
(B)、(C)の少なくともいずれが1つと化学反応す
る気体状ハロゲン系酸化剤とを夫々導入し、0.001〜100
Torrの成膜空間圧力で、前記基体上に前記電場発光体膜
を形成することを特徴とする。
MmRn−−−−−−−−(A) AaBb−−−−−−−−(B) JjQq−−−−−−−−(C) (但し、mはRの価数に等しいかまたは整数倍の正の整
数、nはMの価数に等しいかまたは整数倍の正の整数、
Mは亜鉛(Zn)元素、Rは水素(H)、ハロゲン
(X)、炭化水素基を夫々示す。
数、nはMの価数に等しいかまたは整数倍の正の整数、
Mは亜鉛(Zn)元素、Rは水素(H)、ハロゲン
(X)、炭化水素基を夫々示す。
aはBの価数に等しいかまたは整数倍の正の整数、bは
Aの価数に等しいかまたは整数倍の正の整数、Aはイオ
ウ(S)またはセレン(Se)元素、Bは水素(H)、ハ
ロゲン(X)、炭化水素基を夫々示す。
Aの価数に等しいかまたは整数倍の正の整数、Aはイオ
ウ(S)またはセレン(Se)元素、Bは水素(H)、ハ
ロゲン(X)、炭化水素基を夫々示す。
jはQの価数に等しいかまたは整数倍の正の整数、qは
Jの価数に等しいかまたは整数倍の正の整数、Jはマン
ガン(Mn)または希土類金属元素、Qは水素(H)、ハ
ロゲン(X)、炭化水素基を夫々示す。) 〔実施例〕 次に本発明の製造法によって製造されるEL素子の典型的
な例を挙げて、本発明を説明する。
Jの価数に等しいかまたは整数倍の正の整数、Jはマン
ガン(Mn)または希土類金属元素、Qは水素(H)、ハ
ロゲン(X)、炭化水素基を夫々示す。) 〔実施例〕 次に本発明の製造法によって製造されるEL素子の典型的
な例を挙げて、本発明を説明する。
第1図は、本発明によって得られる典型的なEL素子の断
面図である。第1図に於て、1はガラス基板であり、2
は、スズ(Sn)添加酸化インジウム(ITO)等の透明電
極であり、3はY2O3等の絶縁体層、4はEL発光体層、5
はY2O3等の絶縁体層、6はAl等の電極である。
面図である。第1図に於て、1はガラス基板であり、2
は、スズ(Sn)添加酸化インジウム(ITO)等の透明電
極であり、3はY2O3等の絶縁体層、4はEL発光体層、5
はY2O3等の絶縁体層、6はAl等の電極である。
EL発光体層4は、ZnSまたはZnSeにMnやPr1Sm,Eu,Tb,Dy,
Ho,Er,Tm,Ndなどの希土類元素やそれら希土類元素のフ
ッ化物を含有させたものから構成される。
Ho,Er,Tm,Ndなどの希土類元素やそれら希土類元素のフ
ッ化物を含有させたものから構成される。
本発明の方法では、所望のEL発光体層としての膜を形成
するに際して、膜の形成パラメーターが、導入する前記
一般式(A),(B)及び(C)で夫々示される化合物
(A)と(B)と(C)及びこれらの化合物の少なくと
もいずれか1つと化学反応する活性種の導入量、基体及
び成膜空間内の温度、成膜空間内の内圧となり、制御す
べき膜形成条件の項目を著しく減少することができ、従
って、膜形成条件のコントロールが容易になり、再現
性、量産性のあるEL発光体層としての膜を形成させるこ
とができる。また、本発明では気体状ハロゲン系酸化剤
と原料物質との接触によって効率的に堆積膜を形成でき
るため、堆積された膜に対する悪影響なく、所望の組成
比の、結晶性の優れた膜を形成することができる。
するに際して、膜の形成パラメーターが、導入する前記
一般式(A),(B)及び(C)で夫々示される化合物
(A)と(B)と(C)及びこれらの化合物の少なくと
もいずれか1つと化学反応する活性種の導入量、基体及
び成膜空間内の温度、成膜空間内の内圧となり、制御す
べき膜形成条件の項目を著しく減少することができ、従
って、膜形成条件のコントロールが容易になり、再現
性、量産性のあるEL発光体層としての膜を形成させるこ
とができる。また、本発明では気体状ハロゲン系酸化剤
と原料物質との接触によって効率的に堆積膜を形成でき
るため、堆積された膜に対する悪影響なく、所望の組成
比の、結晶性の優れた膜を形成することができる。
本発明に於て使用されるハロゲン系酸化剤は、反応空間
内に導入される際気体状とされ、同時に反応空間内に導
入される堆積膜形成用の気体状原料物質に化学的接触だ
けで効果的に酸化作用をする性質を有するもので、F2,
Cl2,Br2,I2等のハロゲンガス、発生期状態の弗素、塩
素、臭素等が有効なものとして挙げることが出来る。
内に導入される際気体状とされ、同時に反応空間内に導
入される堆積膜形成用の気体状原料物質に化学的接触だ
けで効果的に酸化作用をする性質を有するもので、F2,
Cl2,Br2,I2等のハロゲンガス、発生期状態の弗素、塩
素、臭素等が有効なものとして挙げることが出来る。
これ等のハロゲン系酸化剤は気体状で、前記の堆積膜形
成用の原料物質の気体と共に所望の流量と供給圧を与え
られて反応空間内に導入されて前記原料物質と混合衝突
することで接触をし、前記原料物質に酸化作用をして励
起状態の前駆体を含む複数種の前駆体を効率的に生成す
る。生成された励起状態の前駆体及び他の前駆体は、少
なくともそのいずれか1つが形成される堆積膜の構成要
素の供給源として働く。
成用の原料物質の気体と共に所望の流量と供給圧を与え
られて反応空間内に導入されて前記原料物質と混合衝突
することで接触をし、前記原料物質に酸化作用をして励
起状態の前駆体を含む複数種の前駆体を効率的に生成す
る。生成された励起状態の前駆体及び他の前駆体は、少
なくともそのいずれか1つが形成される堆積膜の構成要
素の供給源として働く。
本発明において使用される前記一般式(A),(B)及
び(C)の夫々で示される化合物(A)(B)及び
(C)としては、成膜される基体が存在する空間におい
て、前記の気体状ハロゲン系酸化剤と分子的衝突を起し
て化学反応を起し、基体上に形成される堆積膜の形成に
寄与する化学種を自発的に発生するものを選択するのが
より望ましいものであるが、通常の存在状態では、前記
の活性種とは不活性であったり、或は、それ程の活性性
がない場合には、化合物(A),(B)及び(C)に該
化合物(A),(B)及び(C)が前記一般式(A),
(B)及び(C)中のM、A及びJを完全解離しない程
度の強さの励起エネルギーを成膜前または成膜時に与え
て、化合物(A),(B)及び(C)を気体状ハロゲン
系酸化剤と化学反応し得る励起状態にすることが必要で
あり、また、その様な励起状態にし得る化合物を、本発
明の方法に使用される化合物(A),(B)及び(C)
の1種として採用するものである。
び(C)の夫々で示される化合物(A)(B)及び
(C)としては、成膜される基体が存在する空間におい
て、前記の気体状ハロゲン系酸化剤と分子的衝突を起し
て化学反応を起し、基体上に形成される堆積膜の形成に
寄与する化学種を自発的に発生するものを選択するのが
より望ましいものであるが、通常の存在状態では、前記
の活性種とは不活性であったり、或は、それ程の活性性
がない場合には、化合物(A),(B)及び(C)に該
化合物(A),(B)及び(C)が前記一般式(A),
(B)及び(C)中のM、A及びJを完全解離しない程
度の強さの励起エネルギーを成膜前または成膜時に与え
て、化合物(A),(B)及び(C)を気体状ハロゲン
系酸化剤と化学反応し得る励起状態にすることが必要で
あり、また、その様な励起状態にし得る化合物を、本発
明の方法に使用される化合物(A),(B)及び(C)
の1種として採用するものである。
尚、本発明においては、化合物が前記の励起状態になっ
ているものを以後「前駆体(E)」と呼称することにす
る。
ているものを以後「前駆体(E)」と呼称することにす
る。
本発明において、前記一般式(A)(B)で夫々示され
る化合物(A)RnMm、化合物(B)AaBb及び化合物
(C)JjQqとして、有効に使用されるものとしては以下
の化合物を挙げることが出来る。
る化合物(A)RnMm、化合物(B)AaBb及び化合物
(C)JjQqとして、有効に使用されるものとしては以下
の化合物を挙げることが出来る。
即ち、「M」としてZn元素、「A」としてSまたはSe元
素、「J」としてMn,Pr,Sm,Eu,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Nd元素
を有する化合物を夫々、化合物(A),(B)及び
(C)として挙げることが出来る。
素、「J」としてMn,Pr,Sm,Eu,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Nd元素
を有する化合物を夫々、化合物(A),(B)及び
(C)として挙げることが出来る。
「R」、「B」及び「Q」としては、直鎖状及び側鎖状
の飽和炭化水素や不飽和炭化水素から誘導される一価、
二価及び三価の炭化水素基、或いは飽和または不飽和の
単環状の及び多環状の炭化水素より誘導される一価、二
価及び三価の炭化水素基を挙げることが出来る。
の飽和炭化水素や不飽和炭化水素から誘導される一価、
二価及び三価の炭化水素基、或いは飽和または不飽和の
単環状の及び多環状の炭化水素より誘導される一価、二
価及び三価の炭化水素基を挙げることが出来る。
不飽和の炭化水素基としては、炭素・炭素の結合は単一
種の結合だけではなく、一重結合、二重結合、及び三重
結合の中の少なくとも2種の結合を有しているものも本
発明の目的の達成にかなうものであれば有効に採用され
得る。
種の結合だけではなく、一重結合、二重結合、及び三重
結合の中の少なくとも2種の結合を有しているものも本
発明の目的の達成にかなうものであれば有効に採用され
得る。
また、二重結合を複数有する不飽和炭化水素基の場合、
非集積二重結合であっても集積二重結合であっても差支
えない。
非集積二重結合であっても集積二重結合であっても差支
えない。
非環状炭化水素基としてはアルキル基、アルケニル基、
アルキニル基、アルキリデン基、アルケニリデン基、ア
ルキリデン基、アルキリジン基、アルケニリジン基、ア
ルキニリジン基等を好ましいものとして挙げることが出
来、殊に、炭素数としては、好ましくは1〜10、より好
ましくは炭素数1〜7、最適には炭素数1〜5のものが
望ましい。
アルキニル基、アルキリデン基、アルケニリデン基、ア
ルキリデン基、アルキリジン基、アルケニリジン基、ア
ルキニリジン基等を好ましいものとして挙げることが出
来、殊に、炭素数としては、好ましくは1〜10、より好
ましくは炭素数1〜7、最適には炭素数1〜5のものが
望ましい。
本発明においては、有効に使用される化合物(A),
(B)及び(C)として、準備状態で気体状であるか或
いは使用環境下において容易に気化し得るものが選択さ
れる様に、上記に列挙した「R」と「M」、「A」と
「B」及び「J」と「Q」との選択において、適宜所望
に従って、「R」と「M」、「A」と「B」及び「J」
と「Q」との組合せの選択がなされる。
(B)及び(C)として、準備状態で気体状であるか或
いは使用環境下において容易に気化し得るものが選択さ
れる様に、上記に列挙した「R」と「M」、「A」と
「B」及び「J」と「Q」との選択において、適宜所望
に従って、「R」と「M」、「A」と「B」及び「J」
と「Q」との組合せの選択がなされる。
本発明において、 化合物(A)として有効に使用される具体的なものとし
ては、 ZnMe2,ZnEt2,ZnX2等を、 化合物(B)として有効に使用される具体的なものとし
ては、 Me2S,Me2Se,Et2S,Et2Se等を、 化合物(C)として有効に使用される具体的なものとし
ては、 Me2Mn,Me3Pr,Me3Sm,Me3Eu,Me3Tb,Me3Dy,Me3Ho,M
e3Er,Me3Tm,Me3Nd,Et2Mn,Et3Pr,Et3Sm,Et3Eu,Et
3Tb,Et3Dy,Et3Ho,Et3Er,Et3Tm,Et3Nd,PrX3,Sm
X3、EuX3,TbX3、DyX3,HoX3,ErX3,TmX3、NdX3等を挙
げることが出来る。
ては、 ZnMe2,ZnEt2,ZnX2等を、 化合物(B)として有効に使用される具体的なものとし
ては、 Me2S,Me2Se,Et2S,Et2Se等を、 化合物(C)として有効に使用される具体的なものとし
ては、 Me2Mn,Me3Pr,Me3Sm,Me3Eu,Me3Tb,Me3Dy,Me3Ho,M
e3Er,Me3Tm,Me3Nd,Et2Mn,Et3Pr,Et3Sm,Et3Eu,Et
3Tb,Et3Dy,Et3Ho,Et3Er,Et3Tm,Et3Nd,PrX3,Sm
X3、EuX3,TbX3、DyX3,HoX3,ErX3,TmX3、NdX3等を挙
げることが出来る。
上記において、Xはハロゲン(F,Cl,Br,I)、Meはメチ
ル基、Etはエチル基を示す。
ル基、Etはエチル基を示す。
本発明に於ては、堆積膜形成プロセスが円滑に進行し、
高品質で所望の物理特性を有する膜が形成される可く、
成膜因子としての、原料物質及びハロゲン系酸化剤の種
類と組み合せ、この等の混合比、混合時の圧力、流量、
成膜空間内圧、ガスの流型、成膜温度(基体温度及び雰
囲気温度)が所望に応じて適宜選択される。これ等の成
膜因子は有機的に関連し、単独で決定されるものではな
く相互関連の下に夫々に応じて決定される。本発明に於
て、反応空間に導入される堆積膜形成用の気体状原料物
質と気体状ハロゲン系酸化剤との量の割合は、上記成膜
因子の中関連する成膜因子との関係に於て適宜所望に従
って決められるが、導入流量比で、好ましくは、1/20〜
100/1が適当であり、より好ましくは1/5〜50/1とされる
のが望ましい。
高品質で所望の物理特性を有する膜が形成される可く、
成膜因子としての、原料物質及びハロゲン系酸化剤の種
類と組み合せ、この等の混合比、混合時の圧力、流量、
成膜空間内圧、ガスの流型、成膜温度(基体温度及び雰
囲気温度)が所望に応じて適宜選択される。これ等の成
膜因子は有機的に関連し、単独で決定されるものではな
く相互関連の下に夫々に応じて決定される。本発明に於
て、反応空間に導入される堆積膜形成用の気体状原料物
質と気体状ハロゲン系酸化剤との量の割合は、上記成膜
因子の中関連する成膜因子との関係に於て適宜所望に従
って決められるが、導入流量比で、好ましくは、1/20〜
100/1が適当であり、より好ましくは1/5〜50/1とされる
のが望ましい。
反応空間に導入される際の混合時の圧力としては前記気
体状原料物質と前記気体状ハロゲン系酸化剤との化学的
接触を確率的により高める為には、より高い方が良い
が、反応性を考慮して適宜所望に応じて最適値を決定す
るのが良い。前記混合時の圧力としては、上記の様にし
て決められるが、夫々の導入時の圧力として、好ましく
は1x10-7気圧〜10気圧、より好ましくは1x10-6気圧/3気
圧とされるのが望ましい。
体状原料物質と前記気体状ハロゲン系酸化剤との化学的
接触を確率的により高める為には、より高い方が良い
が、反応性を考慮して適宜所望に応じて最適値を決定す
るのが良い。前記混合時の圧力としては、上記の様にし
て決められるが、夫々の導入時の圧力として、好ましく
は1x10-7気圧〜10気圧、より好ましくは1x10-6気圧/3気
圧とされるのが望ましい。
成膜空間内の圧力、即ち、その表面に成膜される基体が
配置されている空間内の圧力は反応空間に於いて生成さ
れる励起状態の前駆体(E)及び場合によって該前駆体
(E)より派生的に生ずる前駆体(D)が成膜に効果的
に寄与する様に適宜所望に応じて設定される。
配置されている空間内の圧力は反応空間に於いて生成さ
れる励起状態の前駆体(E)及び場合によって該前駆体
(E)より派生的に生ずる前駆体(D)が成膜に効果的
に寄与する様に適宜所望に応じて設定される。
成膜空間の内圧力は、成膜空間が反応空間と開放的に連
続している場合には、堆積膜形成用の基体状原料物質と
気体状ハロゲン系酸化剤との反応空間での導入圧及び流
量との関連に於て、例えば差動排気或いは、大型の排気
装置の使用等の工夫を加えて調製することが出来る。
続している場合には、堆積膜形成用の基体状原料物質と
気体状ハロゲン系酸化剤との反応空間での導入圧及び流
量との関連に於て、例えば差動排気或いは、大型の排気
装置の使用等の工夫を加えて調製することが出来る。
或いは、反応空間と成膜空間の連結部のコンダクタンス
が小さい場合には、成膜空間に適当な排気装置を設け、
該装置の排気量を制御することで成膜空間の圧力を調整
することが出来る。
が小さい場合には、成膜空間に適当な排気装置を設け、
該装置の排気量を制御することで成膜空間の圧力を調整
することが出来る。
また、反応空間と成膜空間が一体的になっていて、反応
位置と成膜位置が空間的に異なるだけの場合には、前述
の様に差動排気するか或いは、排気能力の十分ある大型
の排気装置を設けてやれば良い。
位置と成膜位置が空間的に異なるだけの場合には、前述
の様に差動排気するか或いは、排気能力の十分ある大型
の排気装置を設けてやれば良い。
上記のようにして成膜空間内の圧力は、反応空間に導入
される気体状原料物質と気体状ハロゲン酸化剤の導入圧
力との関係において決められるが、好ましくは0.001Tor
r〜100Torr,より好ましくは0.01Torr〜30Torr、最適に
は0.05〜10Torrとされるのが望ましい。
される気体状原料物質と気体状ハロゲン酸化剤の導入圧
力との関係において決められるが、好ましくは0.001Tor
r〜100Torr,より好ましくは0.01Torr〜30Torr、最適に
は0.05〜10Torrとされるのが望ましい。
ガスの流型に就いては、反応空間への前記堆積膜形成用
の原料物質及びハロゲン系酸化剤の導入の際にこれ等が
均一に効率良く混合され、前記前駆体(E)が効率的に
生成され且つ成膜が支障なく適切になされる様に、ガス
導入口と基体とガス排気口との幾何学的配置を考慮して
設計される必要がある。この幾何学的な配置の好適な例
の1つが第2図に示される。
の原料物質及びハロゲン系酸化剤の導入の際にこれ等が
均一に効率良く混合され、前記前駆体(E)が効率的に
生成され且つ成膜が支障なく適切になされる様に、ガス
導入口と基体とガス排気口との幾何学的配置を考慮して
設計される必要がある。この幾何学的な配置の好適な例
の1つが第2図に示される。
成膜時の基体温度(Ts)としては、使用されるガス種及
び形成される堆積膜の種数と要求される特性に応じて、
個々に適宜所望に従って設定されるが、好ましくは50℃
から1000℃、より好ましくは100℃〜900℃、最適には10
0℃〜750℃とされるのが望ましい。
び形成される堆積膜の種数と要求される特性に応じて、
個々に適宜所望に従って設定されるが、好ましくは50℃
から1000℃、より好ましくは100℃〜900℃、最適には10
0℃〜750℃とされるのが望ましい。
成膜空間の雰囲気温度(Tat)としては、生成される前
記前駆体(E)及び前記前駆体(D)が成膜に不適当な
化学種に変化せず、且つ効率良く前記前駆体(E)が生
成される様に基体温度(Ts)との関連で適宜所望に応じ
て決められる。
記前駆体(E)及び前記前駆体(D)が成膜に不適当な
化学種に変化せず、且つ効率良く前記前駆体(E)が生
成される様に基体温度(Ts)との関連で適宜所望に応じ
て決められる。
成膜空間に化合物(A)、化合物(B)、化合物(C)
及び気体状ハロゲン系酸化剤を導入する際の導入の仕方
は、成膜空間に連結されている輸送管を通じて導入して
も良いし、或いは成膜空間に設置してある基体の成膜表
面近くまで前記の輸送管を延在させて、先端をノズル状
となして導入しても良いとし、輸送管を二重にして内側
の管で一方、外側の管で他方を、例えば内側の管で気体
状ハロゲン系酸化剤を、外側の管で化合物(A)、化合
物(B)、及び化合物(C)を夫々輸送して成膜空間中
に導入しても良い。
及び気体状ハロゲン系酸化剤を導入する際の導入の仕方
は、成膜空間に連結されている輸送管を通じて導入して
も良いし、或いは成膜空間に設置してある基体の成膜表
面近くまで前記の輸送管を延在させて、先端をノズル状
となして導入しても良いとし、輸送管を二重にして内側
の管で一方、外側の管で他方を、例えば内側の管で気体
状ハロゲン系酸化剤を、外側の管で化合物(A)、化合
物(B)、及び化合物(C)を夫々輸送して成膜空間中
に導入しても良い。
また、輸送管に連結されている4本のノズルを用意し、
該4本のノズルの先端を成膜空間に既に設置されている
基体の表面近傍に配して、基体の表面近くにおいて夫々
のノズルより吐出される化合物(A)と化合物(B)と
化合物(C)と気体状ハロゲン系酸化剤とが混合される
様にして導入しても良い。この場合には、基体上に選択
的にEL発光体膜を形成することが可能なので膜形成と同
時にパターン化が出来る為に好都合である。
該4本のノズルの先端を成膜空間に既に設置されている
基体の表面近傍に配して、基体の表面近くにおいて夫々
のノズルより吐出される化合物(A)と化合物(B)と
化合物(C)と気体状ハロゲン系酸化剤とが混合される
様にして導入しても良い。この場合には、基体上に選択
的にEL発光体膜を形成することが可能なので膜形成と同
時にパターン化が出来る為に好都合である。
本発明に於て使用される基体としては、形成される堆積
膜の用途に応じて適宜所望に応じて選択されるのであれ
ば導電性でも電気絶縁性であっても良い。導電性基体と
しては、例えば、NiCr,ステンレス,Al,Cr,Mo,Au,Ir,Nb,
Ta,V,Ti,Pt,Pb等の金属またはこれ等の合金が挙げられ
る。
膜の用途に応じて適宜所望に応じて選択されるのであれ
ば導電性でも電気絶縁性であっても良い。導電性基体と
しては、例えば、NiCr,ステンレス,Al,Cr,Mo,Au,Ir,Nb,
Ta,V,Ti,Pt,Pb等の金属またはこれ等の合金が挙げられ
る。
電気絶縁性基体としては、ポリエステル、ポリエチレ
ン、ポリカーボネート、セルローズアセテート、ポリプ
ロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ
スチレン、ポリアミド等の合成樹脂のフイルムまたはシ
ート、ガラス、セラミツク、紙等が通常使用される。こ
れらの電気絶縁性基体は、好適には少なくともその一方
の表面が導電処理され、該導電処理された表面側に他の
層が設けられるのが望ましい。
ン、ポリカーボネート、セルローズアセテート、ポリプ
ロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ
スチレン、ポリアミド等の合成樹脂のフイルムまたはシ
ート、ガラス、セラミツク、紙等が通常使用される。こ
れらの電気絶縁性基体は、好適には少なくともその一方
の表面が導電処理され、該導電処理された表面側に他の
層が設けられるのが望ましい。
例えばガラスであれば、その表面がNiCr、Al、Cr、Mo、
Au、Ir、Nb、Ta、V、Ti、Pt、Pd、In2O3、SnO2、ITO
(In2O3+SnO2)等の薄膜を設ける事によって導電処理
され、或いはポリエステルフイルム等の合成樹脂フイル
ムであれば、NiCr、Al、Ag、Pb、Zn、Ni、Au、Cr、Mo、
Ir、Nb、Ta、V、Ti、Pt等の金属で真空蒸着、電子ビー
ム蒸着、スパツタリング等で処理し、または前記金属で
ラミネート処理して、その表面が導電処理される。支持
体の形状としては、円筒状、ベルト状、板状等、任意の
形状とし得、所望によって、その形状が決定される。
Au、Ir、Nb、Ta、V、Ti、Pt、Pd、In2O3、SnO2、ITO
(In2O3+SnO2)等の薄膜を設ける事によって導電処理
され、或いはポリエステルフイルム等の合成樹脂フイル
ムであれば、NiCr、Al、Ag、Pb、Zn、Ni、Au、Cr、Mo、
Ir、Nb、Ta、V、Ti、Pt等の金属で真空蒸着、電子ビー
ム蒸着、スパツタリング等で処理し、または前記金属で
ラミネート処理して、その表面が導電処理される。支持
体の形状としては、円筒状、ベルト状、板状等、任意の
形状とし得、所望によって、その形状が決定される。
基体は、基体と膜との密着性及び反応性を考慮して上記
の中より選ぶのが好ましい。更に両者の熱膨張の差が大
きいと膜中に多量の歪が生じ、良品質の膜が得られない
場合があるので、両者の熱膨張の差が近接している基体
を選択して使用するのが好ましい。
の中より選ぶのが好ましい。更に両者の熱膨張の差が大
きいと膜中に多量の歪が生じ、良品質の膜が得られない
場合があるので、両者の熱膨張の差が近接している基体
を選択して使用するのが好ましい。
以下、本発明を実施例によって具体的に説明する。
〔実施例1〕 第2図に示す装置を使い、以下の如き操作により第1図
に示したEL発光素子を作製した。第2図において、200
−1,200−2,200−3,200−4は夫々ノズル201−1,201−
2,201−3は夫々原料ガス導入管、202−1は気体状ハロ
ゲン系酸化剤の原料導入管、202は気体状ハロゲン系酸
化剤輸送管、204は成膜室、207は基体支持台、208は基
体、209は基体加熱用ヒータ、210はバルブ、211は排気
装置である。
に示したEL発光素子を作製した。第2図において、200
−1,200−2,200−3,200−4は夫々ノズル201−1,201−
2,201−3は夫々原料ガス導入管、202−1は気体状ハロ
ゲン系酸化剤の原料導入管、202は気体状ハロゲン系酸
化剤輸送管、204は成膜室、207は基体支持台、208は基
体、209は基体加熱用ヒータ、210はバルブ、211は排気
装置である。
ガラス基体1の上に厚さ2000ÅのITO電極2をスパツタ
リング法により形成し、その上に電子ビーム蒸着法によ
り、120℃の基体温度で600Åの厚さのY2O3の絶縁体層3
を形成した。その上に、第2図のガラス導入管202よりF
2ガス200SCCMを、ノイズ200−4より成膜室204に導入し
た。
リング法により形成し、その上に電子ビーム蒸着法によ
り、120℃の基体温度で600Åの厚さのY2O3の絶縁体層3
を形成した。その上に、第2図のガラス導入管202よりF
2ガス200SCCMを、ノイズ200−4より成膜室204に導入し
た。
これと同時にガス導入管201−1,201−2,201−3を通じ
てHeガスによりバブリングされた(CH3)2Zn,(CH3)2Se,
(CH3)2Mnをそれぞれ5mmol/min,5mmol/min,0.1mmol/min
の割合でノズル200−1,200−2,200−3より成膜室204に
導入した。この場合(CH3)2Zn,(CH3)Se及び(CH3)2MnはF
2ガスの酸化作用によって、化学反応し、基体ヒーター2
09により約400℃に加熱された基体上208に30分間で約40
00ÅのZnSe(Mn)発光体層4が形成された。
てHeガスによりバブリングされた(CH3)2Zn,(CH3)2Se,
(CH3)2Mnをそれぞれ5mmol/min,5mmol/min,0.1mmol/min
の割合でノズル200−1,200−2,200−3より成膜室204に
導入した。この場合(CH3)2Zn,(CH3)Se及び(CH3)2MnはF
2ガスの酸化作用によって、化学反応し、基体ヒーター2
09により約400℃に加熱された基体上208に30分間で約40
00ÅのZnSe(Mn)発光体層4が形成された。
更に発光体層4の上に基体温度120℃で電子ビーム蒸着
法により3000Åの厚さのY2O5絶縁体層5を形成し、その
上に電子ビーム蒸着法により厚さ1000ÅのAl電極6を形
成した。
法により3000Åの厚さのY2O5絶縁体層5を形成し、その
上に電子ビーム蒸着法により厚さ1000ÅのAl電極6を形
成した。
従来用いられているMnを含むZnSeターゲツトを用いて、
Arガス雰囲気中で高周波スパツタリングすることにより
ZnSe(Mn)発光体層4を形成した。尚、他の層の形成は
実施例1と同様にしておこない、EL素子を作製した。
Arガス雰囲気中で高周波スパツタリングすることにより
ZnSe(Mn)発光体層4を形成した。尚、他の層の形成は
実施例1と同様にしておこない、EL素子を作製した。
実施例1及び比較例で示した本発明と従来の方法によっ
て作製したEL発光素子を用いて透明電極2とAl電極6の
間に5KHzの正弦波電圧を印加して輝度−電圧特性を求め
た。
て作製したEL発光素子を用いて透明電極2とAl電極6の
間に5KHzの正弦波電圧を印加して輝度−電圧特性を求め
た。
その結果を第1表に示す。
この結果から、従来法ではZnSe(Mn)の結晶性が悪く、
不純物による電子の散乱が生じ、励起が不充分であるこ
とが考えられ、結果的にしきい電圧の増加と輝度の低下
が生じてるのに対し、本発明では、結晶性の良好なZnSe
(Mn)が作製され、低いしきい電圧と高輝度のEL発光素
子が得られた。
不純物による電子の散乱が生じ、励起が不充分であるこ
とが考えられ、結果的にしきい電圧の増加と輝度の低下
が生じてるのに対し、本発明では、結晶性の良好なZnSe
(Mn)が作製され、低いしきい電圧と高輝度のEL発光素
子が得られた。
〔実施例2〕 実施例1において用いた(CH3)2Zn,(CH3)2Se,(CH3)2Mn
の代わりに第1表に示す化合物(A),化合物(B)及
び化合物(C)を発光体層形成用の原料ガスとしてそれ
ぞれ使用し、第2表に記載した条件にした以外は実施例
1と同様にしてEL発光素子を作成した。
の代わりに第1表に示す化合物(A),化合物(B)及
び化合物(C)を発光体層形成用の原料ガスとしてそれ
ぞれ使用し、第2表に記載した条件にした以外は実施例
1と同様にしてEL発光素子を作成した。
これ等のEL発光素子について、5KHzの正弦波電圧を印加
し、輝度−電圧特性を求めた。その時のしきい電圧と輝
度を第2表に示した。
し、輝度−電圧特性を求めた。その時のしきい電圧と輝
度を第2表に示した。
〔発明の効果〕 本発明のよれば、所望される高輝度、低しきい電圧を達
成し、耐電圧性及び機械的特性にすぐれたEL発光素子を
得ることができる。また、本発明の製造法によれば、EL
発光体層となる膜の形成に於て、再現性が向上し、膜品
質の向上と膜質の均一化が可能になると共に、膜の大面
積化に有利であり、膜の生産性の向上並びに量産化を容
易に達成することができる、歩留り良くEL発光素子を製
造することができる。
成し、耐電圧性及び機械的特性にすぐれたEL発光素子を
得ることができる。また、本発明の製造法によれば、EL
発光体層となる膜の形成に於て、再現性が向上し、膜品
質の向上と膜質の均一化が可能になると共に、膜の大面
積化に有利であり、膜の生産性の向上並びに量産化を容
易に達成することができる、歩留り良くEL発光素子を製
造することができる。
それに加えて、低温での膜形成も可能であるために、耐
熱性に乏しい基体上にもEL素子を形成することができ、
また低温処理によって工程の短縮化を図れる。更に、活
性種の導入量を制御することによって、形成されるEL発
光体膜の組成比及び特性を管理することができるといっ
た効果が発揮される。
熱性に乏しい基体上にもEL素子を形成することができ、
また低温処理によって工程の短縮化を図れる。更に、活
性種の導入量を制御することによって、形成されるEL発
光体膜の組成比及び特性を管理することができるといっ
た効果が発揮される。
第1図は、本発明によって作製されたEL発光素子の模式
的断面図であり、第2図は本発明を具現化する製造装置
の模式図である。 1……基板 2……透明電極 3,5……絶縁層 4……発光体層 6……電極 200−1〜4……ノズル 201−1〜3……導入管 202−1〜2……輸送管 204……成膜室。
的断面図であり、第2図は本発明を具現化する製造装置
の模式図である。 1……基板 2……透明電極 3,5……絶縁層 4……発光体層 6……電極 200−1〜4……ノズル 201−1〜3……導入管 202−1〜2……輸送管 204……成膜室。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−216495(JP,A) 特開 昭60−216497(JP,A)
Claims (3)
- 【請求項1】基体上に電場発光体膜を有する電場発光素
子の製造方法に於て、成膜空間に、下記の一般式
(A)、(B)、(C)で表わされる化合物(A)、
(B)、(C)と該化合物(A)、(B)、(C)の少
なくともいずれが1つと化学反応する気体状ハロゲン系
酸化剤とを夫々導入し、0.001〜100Torrの成膜空間圧力
で、前記基体上に前記電場発光体膜を形成することを特
徴とする電場発光素子の製造方法。 MmRn−−−−−−−−(A) AaBb−−−−−−−−(B) JjQq−−−−−−−−(C) (但し、mはRの価数に等しいかまたは整数倍の正の整
数、nはMの価数に等しいかまたは整数倍の正の整数、
Mは亜鉛(Zn)元素、Rは水素(H)、ハロゲン
(X)、炭化水素基を夫々示す。 aはBの価数に等しいかまたは整数倍の正の整数、bは
Aの価数に等しいかまたは整数倍の正の整数、Aはイオ
ウ(S)またはセレン(Se)元素、Bは水素(H)、ハ
ロゲン(X)、炭化水素基を夫々示す。 jはQの価数に等しいかまたは整数倍の正の整数、qは
Jの価数に等しいかまたは整数倍の正の整数、Jはマン
ガン(Mn)または希土類金属元素、Qは水素(H)、ハ
ロゲン(X)、炭化水素基を夫々示す。) - 【請求項2】前記気体状ハロゲン系酸化剤は、F2,C
l2,Br2,I2及び発生期状態の弗素、塩素、臭素から選
択される特許請求の範囲第1項に記載の電場発光素子の
製造方法。 - 【請求項3】前記化合物(A)、(B)、(C)は気体
状原料物質であり、該化合物(A)、(B)、(C)と
前記気体状ハロゲン系酸化剤との前記成膜空間への導入
量比が1:20〜100:1である特許請求の範囲第1項に記載
の電場発光素子の製造方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60285281A JPH0744069B2 (ja) | 1985-12-18 | 1985-12-18 | 電場発光素子の製造方法 |
US06/942,793 US4804558A (en) | 1985-12-18 | 1986-12-17 | Process for producing electroluminescent devices |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60285281A JPH0744069B2 (ja) | 1985-12-18 | 1985-12-18 | 電場発光素子の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62145694A JPS62145694A (ja) | 1987-06-29 |
JPH0744069B2 true JPH0744069B2 (ja) | 1995-05-15 |
Family
ID=17689477
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60285281A Expired - Lifetime JPH0744069B2 (ja) | 1985-12-18 | 1985-12-18 | 電場発光素子の製造方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4804558A (ja) |
JP (1) | JPH0744069B2 (ja) |
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US5372839A (en) * | 1988-05-13 | 1994-12-13 | Sharp Kabushiki Kaisha | Process for preparing an electroluminescent film |
JPH077713B2 (ja) * | 1988-05-27 | 1995-01-30 | セントラル硝子株式会社 | 薄膜el素子 |
JPH0824191B2 (ja) * | 1989-03-17 | 1996-03-06 | 富士通株式会社 | 薄膜トランジスタ |
FI106689B (fi) * | 1991-04-01 | 2001-03-15 | Sharp Kk | Menetelmä elektroluminenssiohutkalvon valmistamiseksi |
US5432015A (en) * | 1992-05-08 | 1995-07-11 | Westaim Technologies, Inc. | Electroluminescent laminate with thick film dielectric |
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FI92897C (fi) * | 1993-07-20 | 1995-01-10 | Planar International Oy Ltd | Menetelmä kerrosrakenteen valmistamiseksi elektroluminenssikomponentteja varten |
JP2795194B2 (ja) * | 1994-09-22 | 1998-09-10 | 株式会社デンソー | エレクトロルミネッセンス素子とその製造方法 |
CA2528839A1 (en) * | 2003-07-03 | 2005-01-13 | Ifire Technology Corp. | Hydrogen sulfide injection method for phosphor deposition |
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US2732313A (en) * | 1956-01-24 | Titanium | ||
US2732312A (en) * | 1956-01-24 | Method of making a coated transparent | ||
US2659678A (en) * | 1951-08-23 | 1953-11-17 | Gen Electric | Transparent luminescent screen and method for preparing same |
US2685530A (en) * | 1952-08-01 | 1954-08-03 | Gen Electric | Method of preparing transparent luminescent screens |
GB820777A (en) * | 1957-02-25 | 1959-09-23 | Gen Electric | Improvements in method of preparing transparent luminescent screens |
US2967111A (en) * | 1957-02-25 | 1961-01-03 | Gen Electric | Method of preparing luminescent screens |
US3113040A (en) * | 1958-12-11 | 1963-12-03 | Nat Res Corp | Method of making luminescent phosphor films |
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JPS5435920B2 (ja) * | 1974-06-10 | 1979-11-06 | ||
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EP0090535B1 (en) * | 1982-03-25 | 1986-07-02 | The Secretary of State for Defence in Her Britannic Majesty's Government of the United Kingdom of Great Britain and | Electroluminescent panels and method of manufacture |
GB8320557D0 (en) * | 1983-07-29 | 1983-09-01 | Secr Defence | Electroluminescent device |
JPS60216495A (ja) * | 1984-04-09 | 1985-10-29 | セイコーエプソン株式会社 | 薄膜elパネルの製造法 |
JPS60216497A (ja) * | 1984-04-09 | 1985-10-29 | セイコーエプソン株式会社 | 薄膜el表示パネル |
-
1985
- 1985-12-18 JP JP60285281A patent/JPH0744069B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1986
- 1986-12-17 US US06/942,793 patent/US4804558A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS62145694A (ja) | 1987-06-29 |
US4804558A (en) | 1989-02-14 |
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