JPH077711B2 - 薄膜ｅｌ素子の製造方法 - Google Patents
薄膜ｅｌ素子の製造方法Info
- Publication number
- JPH077711B2 JPH077711B2 JP61227532A JP22753286A JPH077711B2 JP H077711 B2 JPH077711 B2 JP H077711B2 JP 61227532 A JP61227532 A JP 61227532A JP 22753286 A JP22753286 A JP 22753286A JP H077711 B2 JPH077711 B2 JP H077711B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rare earth
- earth element
- sulfide
- film
- thin film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000010409 thin film Substances 0.000 title claims description 51
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 28
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 claims description 84
- 239000010408 film Substances 0.000 claims description 54
- 239000005083 Zinc sulfide Substances 0.000 claims description 41
- 229910052984 zinc sulfide Inorganic materials 0.000 claims description 41
- DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N zinc;sulfide Chemical compound [S-2].[Zn+2] DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 41
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 33
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 claims description 28
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 21
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 claims description 16
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 13
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 12
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 claims description 4
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 26
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 26
- 229910052771 Terbium Inorganic materials 0.000 description 17
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 17
- GZCRRIHWUXGPOV-UHFFFAOYSA-N terbium atom Chemical compound [Tb] GZCRRIHWUXGPOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 11
- LKNRQYTYDPPUOX-UHFFFAOYSA-K trifluoroterbium Chemical compound F[Tb](F)F LKNRQYTYDPPUOX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 11
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 10
- OTUDGWGELZRVRY-UHFFFAOYSA-N terbium(3+);trisulfide Chemical compound [S-2].[S-2].[S-2].[Tb+3].[Tb+3] OTUDGWGELZRVRY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 4
- SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoyttriooxy)yttrium Chemical compound O=[Y]O[Y]=O SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- 229910052693 Europium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052772 Samarium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052775 Thulium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005566 electron beam evaporation Methods 0.000 description 2
- OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N europium atom Chemical compound [Eu] OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 2
- KZUNJOHGWZRPMI-UHFFFAOYSA-N samarium atom Chemical compound [Sm] KZUNJOHGWZRPMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 2
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052777 Praseodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000005401 electroluminescence Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- PUDIUYLPXJFUGB-UHFFFAOYSA-N praseodymium atom Chemical compound [Pr] PUDIUYLPXJFUGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004763 sulfides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- FRNOGLGSGLTDKL-UHFFFAOYSA-N thulium atom Chemical compound [Tm] FRNOGLGSGLTDKL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔概要〕 薄膜EL素子の製造方法の改良であり、薄膜EL素子の発光
効率・輝度特性を向上する改良である。
効率・輝度特性を向上する改良である。
母材をなす硫化亜鉛中に発光中心として添加される希土
類元素とハロゲン元素との組成比を制御し、それらの組
成比を1:1にすることにより、硫化亜鉛を母材とし希土
類元素のハロゲン化物を発光中心とする薄膜EL素子の発
光効率・輝度を制御しうる、という新たに発見された性
質を利用し、硫化亜鉛と希土類元素のハロゲン化物と希
土類元素の硫化物とを独立のソースとして使用する堆積
法（スパッタ法・真空蒸着法等）を使用してEL膜を形成
する薄膜EL素子の製造方法の改良であり、EL膜を構成す
る物質の堆積順序を、硫化亜鉛・希土類元素の硫化物・
希土類元素のハロゲン化物とする薄膜EL素子の製造方法
と、EL膜を構成する物質の堆積順序を、硫化亜鉛・希土
類元素の硫化物・希土類元素のハロゲン化物・希土類元
素の硫化物とする薄膜EL素子の製造方法とである。
類元素とハロゲン元素との組成比を制御し、それらの組
成比を1:1にすることにより、硫化亜鉛を母材とし希土
類元素のハロゲン化物を発光中心とする薄膜EL素子の発
光効率・輝度を制御しうる、という新たに発見された性
質を利用し、硫化亜鉛と希土類元素のハロゲン化物と希
土類元素の硫化物とを独立のソースとして使用する堆積
法（スパッタ法・真空蒸着法等）を使用してEL膜を形成
する薄膜EL素子の製造方法の改良であり、EL膜を構成す
る物質の堆積順序を、硫化亜鉛・希土類元素の硫化物・
希土類元素のハロゲン化物とする薄膜EL素子の製造方法
と、EL膜を構成する物質の堆積順序を、硫化亜鉛・希土
類元素の硫化物・希土類元素のハロゲン化物・希土類元
素の硫化物とする薄膜EL素子の製造方法とである。
本発明は、薄膜EL素子の発光効率・輝度特性を向上する
ことを可能にする薄膜EL素子の製造方法の改良に関す
る。更に、薄膜EL素子の発光効率・輝度特性を実現可能
な大きさの範囲で所望の値に選択しうるようになす薄膜
EL素子の製造方法の改良に関する。
ことを可能にする薄膜EL素子の製造方法の改良に関す
る。更に、薄膜EL素子の発光効率・輝度特性を実現可能
な大きさの範囲で所望の値に選択しうるようになす薄膜
EL素子の製造方法の改良に関する。
薄膜EL素子は、発光中心として機能する希土類元素例え
ばテルビュウム、サマリュウム、ツリュウム、プラセオ
ジュウム、ユウロピウム等とハロゲン元素例えばフッ
素、塩素等とを含有する硫化亜鉛等のけい光体の多結晶
薄膜に電界を印加し、エレクトロルミネッセンス現象に
もとづいて発光させる発光素子であり、従来第２図に示
すような直流駆動型と第３図に示すような交流駆動型と
が知られている。
ばテルビュウム、サマリュウム、ツリュウム、プラセオ
ジュウム、ユウロピウム等とハロゲン元素例えばフッ
素、塩素等とを含有する硫化亜鉛等のけい光体の多結晶
薄膜に電界を印加し、エレクトロルミネッセンス現象に
もとづいて発光させる発光素子であり、従来第２図に示
すような直流駆動型と第３図に示すような交流駆動型と
が知られている。
第２図参照 直流駆動型の薄膜EL素子にあっては、ガラス基板等１上
に、ITO等よりなり厚さが約2,000Åの透明電極２が形成
され、その上に発光中心として機能する希土類元素例え
ばテルビュウムとハロゲン元素例えばフッ素とを含有す
る硫化亜鉛等よりなるEL膜４が形成され、さらに、その
上にアルミニュウム等よりなる対向電極６が形成されて
いる。
に、ITO等よりなり厚さが約2,000Åの透明電極２が形成
され、その上に発光中心として機能する希土類元素例え
ばテルビュウムとハロゲン元素例えばフッ素とを含有す
る硫化亜鉛等よりなるEL膜４が形成され、さらに、その
上にアルミニュウム等よりなる対向電極６が形成されて
いる。
第３図参照 交流駆動型の薄膜EL素子のあっては、上記の第２図に示
す層構成に加えて、EL膜４を挟んで酸窒化シリコン、酸
化アルミニュウム、酸化イットリュウム等よりなり厚さ
が約2,000Åの第１の絶縁膜３と第２の絶縁膜５とが形
成されている。
す層構成に加えて、EL膜４を挟んで酸窒化シリコン、酸
化アルミニュウム、酸化イットリュウム等よりなり厚さ
が約2,000Åの第１の絶縁膜３と第２の絶縁膜５とが形
成されている。
ところで、発光中心として機能するハロゲン元素のう
ち、テルビュウムは緑色を、サマリュウムとユウロピウ
ムは赤色を、ツリュウムは青色を、プラセオジュウムは
白色を、それぞれ発光するが、その発光効率・輝度は、
テルビュウムを除き、いづれも満足すべきものではな
い。最もすぐれているテルビュウムにおいても、発光効
率は0.1〜0.2ルーメン/Wであり、また、輝度は30フート
ランバートであり、いづれも十分満足すべきものとは言
い難く、しかも、再現性が悪い。そのため、加色混合方
式の色彩EL素子の実現は困難である。
ち、テルビュウムは緑色を、サマリュウムとユウロピウ
ムは赤色を、ツリュウムは青色を、プラセオジュウムは
白色を、それぞれ発光するが、その発光効率・輝度は、
テルビュウムを除き、いづれも満足すべきものではな
い。最もすぐれているテルビュウムにおいても、発光効
率は0.1〜0.2ルーメン/Wであり、また、輝度は30フート
ランバートであり、いづれも十分満足すべきものとは言
い難く、しかも、再現性が悪い。そのため、加色混合方
式の色彩EL素子の実現は困難である。
この問題を解決する手段として、本発明の発明者は、EL
膜に含まれる希土類元素とハロゲン元素との組成比と発
光効率・輝度との間に相関関係があり、希土類元素の原
子数とハロゲン元素の原子数とが同一の場合、最もすぐ
れた発光効率・輝度を実現することができ、EL膜中に含
有される希土類元素とハロゲン元素との組成比を調節し
て、希土類元素の組成比を、少なくとも化学量論的組成
比に比べて大きくしておくことが有効であることを発見
して、発光効率・輝度のすぐれた薄膜EL素子の発明を完
成した。
膜に含まれる希土類元素とハロゲン元素との組成比と発
光効率・輝度との間に相関関係があり、希土類元素の原
子数とハロゲン元素の原子数とが同一の場合、最もすぐ
れた発光効率・輝度を実現することができ、EL膜中に含
有される希土類元素とハロゲン元素との組成比を調節し
て、希土類元素の組成比を、少なくとも化学量論的組成
比に比べて大きくしておくことが有効であることを発見
して、発光効率・輝度のすぐれた薄膜EL素子の発明を完
成した。
EL膜中に含有される希土類元素のハロゲン元素に対する
組成比を、少なくとも化学量論的組成比に比べて大きく
し、望ましくは、希土類元素の原子数とハロゲン元素の
原子数とを同一にする薄膜EL素子の製造方法の一つとし
て、本発明の発明者は、硫化亜鉛と、希土類元素のハロ
ゲン化物と、希土類元素の硫化物とを独立のソースとし
て使用するスパッタ法または真空蒸着法を使用してEL膜
を形成する薄膜EL素子の製造方法を開発して特許出願を
なした（特願昭第60−282320号）。
組成比を、少なくとも化学量論的組成比に比べて大きく
し、望ましくは、希土類元素の原子数とハロゲン元素の
原子数とを同一にする薄膜EL素子の製造方法の一つとし
て、本発明の発明者は、硫化亜鉛と、希土類元素のハロ
ゲン化物と、希土類元素の硫化物とを独立のソースとし
て使用するスパッタ法または真空蒸着法を使用してEL膜
を形成する薄膜EL素子の製造方法を開発して特許出願を
なした（特願昭第60−282320号）。
この薄膜EL素子の製造方法を実施して製造した薄膜EL素
子は、発光効率・輝度特性を従来技術の場合の２倍程度
とすることができ、極めてすぐれているが、発光効率・
輝度特性のばらつきが大きいという欠点があり、安定し
て高い発光効率・輝度特性の薄膜EL素子を製造すること
が容易でなく、なお、改良の余地を残していた。
子は、発光効率・輝度特性を従来技術の場合の２倍程度
とすることができ、極めてすぐれているが、発光効率・
輝度特性のばらつきが大きいという欠点があり、安定し
て高い発光効率・輝度特性の薄膜EL素子を製造すること
が容易でなく、なお、改良の余地を残していた。
本発明の目的は、この欠点を解消することにあり、EL膜
中に含有される希土類元素のハロゲン元素に対する組成
比を少なくとも化学量論的組成比に比べて大きくし、望
ましくは希土類元素の原子数とハロゲン元素の原子数と
を同一にし、発光効率・輝度特性がすぐれている薄膜EL
素子を安定に再現性よく製造することを可能にする薄膜
EL素子の製造方法を提供することにある。
中に含有される希土類元素のハロゲン元素に対する組成
比を少なくとも化学量論的組成比に比べて大きくし、望
ましくは希土類元素の原子数とハロゲン元素の原子数と
を同一にし、発光効率・輝度特性がすぐれている薄膜EL
素子を安定に再現性よく製造することを可能にする薄膜
EL素子の製造方法を提供することにある。
上記の目的を達成するために本発明が採った第１の手段
は、 硫化亜鉛と、希土類元素のハロゲン化物と、希土類元素
の硫化物とを、独立のソースとしてなす堆積法を実行し
て、EL膜41を形成する薄膜EL素子の製造方法において、 EL膜41を構成する硫化亜鉛と、希土類元素のハロゲン化
物と、希土類元素の硫化物との堆積は、硫化亜鉛・希土
類元素の硫化物・希土類元素のハロゲン化物の順序でな
す ことにある。
は、 硫化亜鉛と、希土類元素のハロゲン化物と、希土類元素
の硫化物とを、独立のソースとしてなす堆積法を実行し
て、EL膜41を形成する薄膜EL素子の製造方法において、 EL膜41を構成する硫化亜鉛と、希土類元素のハロゲン化
物と、希土類元素の硫化物との堆積は、硫化亜鉛・希土
類元素の硫化物・希土類元素のハロゲン化物の順序でな
す ことにある。
この第１の手段は、EL膜41が上下の絶縁膜３、５によっ
て挟まれていない直流駆動型の薄膜EL素子にも、また、
EL膜41が上下の絶縁膜３、５によって挟まれている交流
駆動型の薄膜EL素子にも実現可能である。
て挟まれていない直流駆動型の薄膜EL素子にも、また、
EL膜41が上下の絶縁膜３、５によって挟まれている交流
駆動型の薄膜EL素子にも実現可能である。
また、堆積法としては、スパッタ法か真空蒸着法が適当
である。
である。
この第１の手段は、複数のターゲット（ソース）のそれ
ぞれが順次基板と対向することとなる回転ターゲット型
のスパッタ装置を使用することが有利である。
ぞれが順次基板と対向することとなる回転ターゲット型
のスパッタ装置を使用することが有利である。
上記の目的を達成するために本発明が採った第２の手段
は、 硫化亜鉛と、希土類元素のハロゲン化物と、希土類元素
の硫化物とを、独立のソースとしてなす堆積法を実行し
て、EL膜42を形成する薄膜EL素子の製造方法において、 EL膜42を構成する硫化亜鉛と、希土類元素のハロゲン化
物と、希土類元素の硫化物との堆積は、硫化亜鉛・希土
類元素の硫化物・希土類元素のハロゲン化物・希土類元
素の硫化物の順序でなすことにある。
は、 硫化亜鉛と、希土類元素のハロゲン化物と、希土類元素
の硫化物とを、独立のソースとしてなす堆積法を実行し
て、EL膜42を形成する薄膜EL素子の製造方法において、 EL膜42を構成する硫化亜鉛と、希土類元素のハロゲン化
物と、希土類元素の硫化物との堆積は、硫化亜鉛・希土
類元素の硫化物・希土類元素のハロゲン化物・希土類元
素の硫化物の順序でなすことにある。
この第２の手段は、EL膜42が上下の絶縁膜３、５によっ
て挟まれていない直流駆動型の薄膜EL素子にも、また、
EL膜42が上下の絶縁膜３、５によって挟まれている交流
駆動型の薄膜EL素子にも実現可能である。
て挟まれていない直流駆動型の薄膜EL素子にも、また、
EL膜42が上下の絶縁膜３、５によって挟まれている交流
駆動型の薄膜EL素子にも実現可能である。
また、堆積法としては、スパッタ法か真空蒸着法が適当
である。
である。
この第２の手段は、複数のターゲット（ソース）のそれ
ぞれが順次基板と対向することとなるターゲット往復動
型のスパッタ装置を使用することが有利である。
ぞれが順次基板と対向することとなるターゲット往復動
型のスパッタ装置を使用することが有利である。
本発明の基本的思想は、硫化亜鉛を母材とし、希土類元
素とハロゲン元素とが発光中心として添加されているEL
膜に含まれる希土類元素とハロゲン元素との組成比を1:
1にすることにある。
素とハロゲン元素とが発光中心として添加されているEL
膜に含まれる希土類元素とハロゲン元素との組成比を1:
1にすることにある。
ところで、希土類元素とハロゲン元素との化合物は、例
えば三フッ化テルビュウムのように、その組成比が1:1
ではない。そのため、このような化合物をソースとして
使用して形成されるEL膜は、ハロゲン元素を多量に含有
しがちである。そこで、上記せる改良発明にあっては、
希土類元素の添加量を増大することを目的として、上記
せるように、硫化亜鉛等と、希土類元素の硫化物と、希
土類元素のハロゲン化物とを独立のソースとして使用し
てある。
えば三フッ化テルビュウムのように、その組成比が1:1
ではない。そのため、このような化合物をソースとして
使用して形成されるEL膜は、ハロゲン元素を多量に含有
しがちである。そこで、上記せる改良発明にあっては、
希土類元素の添加量を増大することを目的として、上記
せるように、硫化亜鉛等と、希土類元素の硫化物と、希
土類元素のハロゲン化物とを独立のソースとして使用し
てある。
上記の改良発明にあたっては、希土類元素の硫化物を先
に堆積しても希土類元素のハロゲン化物を先に堆積して
も、希土類元素とハロゲン元素との組成比は1:1になる
が、希土類元素のハロゲン化物を先に堆積すると、亜鉛
とハロゲン元素とは強固な結合を実現しやすいので、亜
鉛とハロゲン元素との結合が実現して、結果的に、さも
なければ硫黄が存在すべき位置にハロゲン元素が位置す
ることになる。
に堆積しても希土類元素のハロゲン化物を先に堆積して
も、希土類元素とハロゲン元素との組成比は1:1になる
が、希土類元素のハロゲン化物を先に堆積すると、亜鉛
とハロゲン元素とは強固な結合を実現しやすいので、亜
鉛とハロゲン元素との結合が実現して、結果的に、さも
なければ硫黄が存在すべき位置にハロゲン元素が位置す
ることになる。
一方、本発明の第１の手段（硫化亜鉛・希土類元素の硫
化物・希土類元素のハロゲン化物の順序で堆積する手
段）においては、希土類元素が亜鉛の位置に位置し、ハ
ロゲン元素は、希土類元素と弱く結合した状態で、格子
点間の空間に存在することになる。
化物・希土類元素のハロゲン化物の順序で堆積する手
段）においては、希土類元素が亜鉛の位置に位置し、ハ
ロゲン元素は、希土類元素と弱く結合した状態で、格子
点間の空間に存在することになる。
本発明の作用は、上記せるように希土類元素が亜鉛の位
置に位置し、ハロゲン元素は、希土類元素と弱く結合し
た状態で、格子点間の空間に存在することにあると推定
される。
置に位置し、ハロゲン元素は、希土類元素と弱く結合し
た状態で、格子点間の空間に存在することにあると推定
される。
実験の結果によれば、第４図に、従来技術の場合（Ａ）
と上記改良発明のうち、堆積順序を、硫化亜鉛・希土類
元素のハロゲン化物・希土類元素の硫化物の順序で堆積
した場合（Ｂ）と比較して示した、本発明の第１の手段
（硫化亜鉛・希土類元素の硫化物・希土類元素のハロゲ
ン化物の順序で堆積する手段）の場合の輝度（発光しき
い値電圧を30V超過する電圧に対応する輝度）（Ｃ）か
ら明らかなように、輝度特性は、従来技術（Ａ）に比し
ては約３〜４倍に、上記改良発明のうちの硫化亜鉛・希
土類元素のハロゲン化物・希土類元素の硫化物の順序で
堆積した場合（Ｂ）に比しては約２倍に、それぞれ向上
している。
と上記改良発明のうち、堆積順序を、硫化亜鉛・希土類
元素のハロゲン化物・希土類元素の硫化物の順序で堆積
した場合（Ｂ）と比較して示した、本発明の第１の手段
（硫化亜鉛・希土類元素の硫化物・希土類元素のハロゲ
ン化物の順序で堆積する手段）の場合の輝度（発光しき
い値電圧を30V超過する電圧に対応する輝度）（Ｃ）か
ら明らかなように、輝度特性は、従来技術（Ａ）に比し
ては約３〜４倍に、上記改良発明のうちの硫化亜鉛・希
土類元素のハロゲン化物・希土類元素の硫化物の順序で
堆積した場合（Ｂ）に比しては約２倍に、それぞれ向上
している。
本発明の技術思想は、上記のとおり亜鉛とハロゲン元素
とが結合する機会を減少することにある。そこで、この
技術思想をさらに徹定したものが第２の手段（硫化亜鉛
・希土類元素の硫化物・希土類元素のハロゲン化物・希
土類元素の硫化物の順序で堆積する手段）であり、亜鉛
とハロゲン元素とが結合する機会はおゝむね皆無となる
ので、その効果は、第２図に、（Ｄ）をもって示したよ
うに、さらに向上している。
とが結合する機会を減少することにある。そこで、この
技術思想をさらに徹定したものが第２の手段（硫化亜鉛
・希土類元素の硫化物・希土類元素のハロゲン化物・希
土類元素の硫化物の順序で堆積する手段）であり、亜鉛
とハロゲン元素とが結合する機会はおゝむね皆無となる
ので、その効果は、第２図に、（Ｄ）をもって示したよ
うに、さらに向上している。
以下、図面を参照しつゝ、本発明の第１の手段と第２の
手段の実施例各１例に係る薄膜EL素子の製造方法につい
てさらに説明する。
手段の実施例各１例に係る薄膜EL素子の製造方法につい
てさらに説明する。
第１の手段の実施例 EL膜形成用スパッタ法のターゲットとして、硫化亜鉛タ
ーゲットと硫化テルビュウムターゲットと三フッ化テル
ビュウムターゲットとの３個の独立したターゲットを使
用し、硫化亜鉛・硫化テルビュウム・三フッ化テルビュ
ウムの順序で堆積することとする。
ーゲットと硫化テルビュウムターゲットと三フッ化テル
ビュウムターゲットとの３個の独立したターゲットを使
用し、硫化亜鉛・硫化テルビュウム・三フッ化テルビュ
ウムの順序で堆積することとする。
第1a図参照 スパッタ法を使用して、ガラス基板１上に厚さ約2,000
ÅのITO膜よりなる透光性電極２と酸化アルミニュウム
よりなり厚さ約2,000Åの第１の絶縁膜３とを形成す
る。
ÅのITO膜よりなる透光性電極２と酸化アルミニュウム
よりなり厚さ約2,000Åの第１の絶縁膜３とを形成す
る。
つづいて、複数のターゲットのそれぞれが順次基板と対
向することとなる回転ターゲット型のスパッタ装置を使
用し、ターゲットとしては、上記の硫化亜鉛・硫化テル
ビュウム・三フッ化テルビュウムをこの順序に配設し、
内部ガスにはアルゴンガスを使用し、基板温度は400℃
として、硫化亜鉛・硫化テルビュウム・三フッ化テルビ
ュウムの順序に堆積して、厚さ約6,000Åの膜を形成す
る。このとき、テルビュウムとフッ素との含有量を同量
とし、テルビュウムとフッ素とのそれぞれの含有量が硫
化亜鉛の２％となるように、各ターゲットのパワーは制
御される。例えば、硫化亜鉛の堆積レートは300Å／
分、硫化テルビュウムの堆積レートは６Å／分、三フッ
化テルビュウムの堆積レートは５Å／分となるように、
各ターゲットのパワーは制御される。その後、約600℃
において約１時間熱処理をなしEL膜41を形成する。
向することとなる回転ターゲット型のスパッタ装置を使
用し、ターゲットとしては、上記の硫化亜鉛・硫化テル
ビュウム・三フッ化テルビュウムをこの順序に配設し、
内部ガスにはアルゴンガスを使用し、基板温度は400℃
として、硫化亜鉛・硫化テルビュウム・三フッ化テルビ
ュウムの順序に堆積して、厚さ約6,000Åの膜を形成す
る。このとき、テルビュウムとフッ素との含有量を同量
とし、テルビュウムとフッ素とのそれぞれの含有量が硫
化亜鉛の２％となるように、各ターゲットのパワーは制
御される。例えば、硫化亜鉛の堆積レートは300Å／
分、硫化テルビュウムの堆積レートは６Å／分、三フッ
化テルビュウムの堆積レートは５Å／分となるように、
各ターゲットのパワーは制御される。その後、約600℃
において約１時間熱処理をなしEL膜41を形成する。
次に、電子ビーム蒸着法を使用して、酸化イットリュウ
ムよりなり厚さが約2,000Åの第２の絶縁膜５を形成
し、さらに、蒸着法またはスパッタ法を使用してアルミ
ニュウムよりなる対向電極６を形成する。
ムよりなり厚さが約2,000Åの第２の絶縁膜５を形成
し、さらに、蒸着法またはスパッタ法を使用してアルミ
ニュウムよりなる対向電極６を形成する。
以上の工程をもって製造した薄膜EL素子のEL膜41は、テ
ルビュウムとフッ素との組成比がおゝむね1:1に近くさ
れており、しかも、テルビュウムは亜鉛の位置に位置
し、フッ素はテルビュウムと弱く結合を保持しながら格
子点間の空間に存在するので、発光効率・輝度（発光し
きい値電圧を30V超過する電圧に対応する輝度）は、そ
れぞれ、1.3ルーメン/W、300フートランバートとなり、
従来技術に比し約３〜４倍に向上している。
ルビュウムとフッ素との組成比がおゝむね1:1に近くさ
れており、しかも、テルビュウムは亜鉛の位置に位置
し、フッ素はテルビュウムと弱く結合を保持しながら格
子点間の空間に存在するので、発光効率・輝度（発光し
きい値電圧を30V超過する電圧に対応する輝度）は、そ
れぞれ、1.3ルーメン/W、300フートランバートとなり、
従来技術に比し約３〜４倍に向上している。
第２の手段の実施例 EL膜形成用スパッタ法のターゲットとして、硫化亜鉛タ
ーゲットと三フッ化テルビュウムターゲットと硫化テル
ビュウムターゲットとの３個の独立したターゲットを使
用し、硫化亜鉛・硫化テルビュウム・三フッ化テルビュ
ウム・硫化テルビュウムの順序で堆積することとする。
ーゲットと三フッ化テルビュウムターゲットと硫化テル
ビュウムターゲットとの３個の独立したターゲットを使
用し、硫化亜鉛・硫化テルビュウム・三フッ化テルビュ
ウム・硫化テルビュウムの順序で堆積することとする。
第1b図参照 上記と同様にして、スパッタ法を使用して、ガラス基板
１上に厚さ約2,000ÅのITO膜よりなる透光性電極２と酸
化アルミニュウムよりなり厚さ約2,000Åの第１の絶縁
膜３とを形成する。
１上に厚さ約2,000ÅのITO膜よりなる透光性電極２と酸
化アルミニュウムよりなり厚さ約2,000Åの第１の絶縁
膜３とを形成する。
つづいて、複数のターゲットのそれぞれが順次基板と対
向することとなるターゲット往復動型のスパッタ装置を
使用し、ターゲットとしては、上記の硫化亜鉛・硫化テ
ルビュウム・三フッ化テルビュウムをこの順序に配設
し、内部ガスにはアルゴンガスを基板温度は400℃とタ
ーゲットを往復動し、硫化亜鉛・希土類元素の硫化物・
三フッ化テルビュウム・硫化テルビュウムの順序に堆積
して、厚さ約6,000Åの膜を形成する。
向することとなるターゲット往復動型のスパッタ装置を
使用し、ターゲットとしては、上記の硫化亜鉛・硫化テ
ルビュウム・三フッ化テルビュウムをこの順序に配設
し、内部ガスにはアルゴンガスを基板温度は400℃とタ
ーゲットを往復動し、硫化亜鉛・希土類元素の硫化物・
三フッ化テルビュウム・硫化テルビュウムの順序に堆積
して、厚さ約6,000Åの膜を形成する。
このとき、テルビュウムとフッ素との含有量を同量と
し、テルビュウムとフッ素とのそれぞれの含有量が硫化
亜鉛の２％となるように、各ターゲットのパワーは制御
される。例えば、硫化亜鉛の堆積レートは300Å／分、
硫化テルビュウムの堆積レートは３Å／分、三フッ化テ
ルビュウムの堆積レートは５Å／分となるように、各タ
ーゲットのパワーは制御される。その後、約600℃にお
いて約１時間熱処理をなしEL膜42を形成する。
し、テルビュウムとフッ素とのそれぞれの含有量が硫化
亜鉛の２％となるように、各ターゲットのパワーは制御
される。例えば、硫化亜鉛の堆積レートは300Å／分、
硫化テルビュウムの堆積レートは３Å／分、三フッ化テ
ルビュウムの堆積レートは５Å／分となるように、各タ
ーゲットのパワーは制御される。その後、約600℃にお
いて約１時間熱処理をなしEL膜42を形成する。
次に、上記と同様にして、電子ビーム蒸着法を使用し
て、酸化イットリュウムよりなり厚さが約2,000Åの第
２の絶縁膜５を形成し、さらに、蒸着法またはスパッタ
法を使用してアルミニュウムよりなる対向電極６を形成
する。
て、酸化イットリュウムよりなり厚さが約2,000Åの第
２の絶縁膜５を形成し、さらに、蒸着法またはスパッタ
法を使用してアルミニュウムよりなる対向電極６を形成
する。
以上の薄膜EL素子の製造方法においては、亜鉛とフッ素
とが結合する機会はおゝむね皆無となるので、以上の工
程をもって製造した薄膜EL素子のEL膜42は、テルビュウ
ムとフッ素の組成比がおゝむね1:1に近くされており、
しかも、おゝむねすべてのテルビュウムは亜鉛の位置に
位置し、フッ素はテルビュウムと弱く結合を保持しなが
ら格子点間の空間に存在するので、発光効率・輝度（発
光しきい値電圧を30V超過する電圧に対応する輝度）
は、それぞれ、1.4ルーメン/W、320フートランバートで
あり、従来技術に比し約３〜５倍に向上しており、第１
の手段の実施例よりさらに向上している。
とが結合する機会はおゝむね皆無となるので、以上の工
程をもって製造した薄膜EL素子のEL膜42は、テルビュウ
ムとフッ素の組成比がおゝむね1:1に近くされており、
しかも、おゝむねすべてのテルビュウムは亜鉛の位置に
位置し、フッ素はテルビュウムと弱く結合を保持しなが
ら格子点間の空間に存在するので、発光効率・輝度（発
光しきい値電圧を30V超過する電圧に対応する輝度）
は、それぞれ、1.4ルーメン/W、320フートランバートで
あり、従来技術に比し約３〜５倍に向上しており、第１
の手段の実施例よりさらに向上している。
以上説明せるとおり、本発明に係る薄膜EL素子の製造方
法においては、そのEL膜を製造するために、硫化亜鉛
と、希土類元素のハロゲン化物と、希土類元素の硫化物
とを独立のソースとして使用するスパッタ法または真空
蒸着法が使用され、しかも、その堆積順序は硫化亜鉛・
希土類元素の硫化物・希土類元素のハロゲン化物、また
は、硫化亜鉛・希土類元素の硫化物・希土類元素のハロ
ゲン化物・希土類元素の硫化物とされているので、希土
類元素は亜鉛の位置に位置し、ハロゲン元素は、希土類
元素と弱く結合した状態で、格子点間の空間に存在する
ことになり、発光効率・輝度（発光しきい値電圧を30V
超過する電圧に対応する輝度）は、第４図に、（Ｃ）・
（Ｄ）をもって示すように、従来技術に比し約３〜５倍
に向上している。
法においては、そのEL膜を製造するために、硫化亜鉛
と、希土類元素のハロゲン化物と、希土類元素の硫化物
とを独立のソースとして使用するスパッタ法または真空
蒸着法が使用され、しかも、その堆積順序は硫化亜鉛・
希土類元素の硫化物・希土類元素のハロゲン化物、また
は、硫化亜鉛・希土類元素の硫化物・希土類元素のハロ
ゲン化物・希土類元素の硫化物とされているので、希土
類元素は亜鉛の位置に位置し、ハロゲン元素は、希土類
元素と弱く結合した状態で、格子点間の空間に存在する
ことになり、発光効率・輝度（発光しきい値電圧を30V
超過する電圧に対応する輝度）は、第４図に、（Ｃ）・
（Ｄ）をもって示すように、従来技術に比し約３〜５倍
に向上している。
更に、発光中心材料を選択することにより、特性を実現
可能な大きさの範囲で所望の値に選択しうることになる
ので、発光中心を異にする複数の薄膜EL素子を組み合せ
た加色混合方式の色彩薄膜EL素子の実現も可能になる。
可能な大きさの範囲で所望の値に選択しうることになる
ので、発光中心を異にする複数の薄膜EL素子を組み合せ
た加色混合方式の色彩薄膜EL素子の実現も可能になる。
第1a図は、本発明の第１の手段の実施例に係る交流駆動
型薄膜EL素子の構造図、 第1b図は、本発明の第２の手段の実施例に係る交流駆動
型薄膜EL素子の構造図、 第２図は、従来技術に係る直流駆動型薄膜EL素子の構造
図、 第３図は、従来技術に係る交流駆動型薄膜EL素子の構造
図、 第４図は、本発明の第１の手段と第２の手段の実施例に
係る薄膜EL素子の製造方法を実施して製造した交流駆動
型薄膜EL素子の輝度（発光しきい値電圧を30V超過する
電圧に対応する輝度）対電圧関係（Ｃ）・（Ｄ）を、従
来技術の輝度（発光しきい値電圧を30V超過する電圧に
対応する輝度）対電圧関係（Ａ）と本発明の発明者が先
になした改良発明のうちの硫化亜鉛・希土類元素のハロ
ゲン化物・希土類元素の硫化物の順序で堆積した場合の
輝度（Ｂ）と比較して表すグラフである。 第1a図、第1b図において、 １……透光性基板（ガラス基板）、 ２……透光性電極（ITO電極）、 ３……第１の絶縁膜（酸化窒化シリコン、酸化アルミニ
ュウム、酸化イットリュウム）、 41……第１の手段に係るEL膜（硫化亜鉛と希土類元素と
ハロゲン元素との組成物）、 42……第２の手段に係るEL膜（硫化亜鉛と希土類元素と
ハロゲン元素との組成物）、 ５……第２の絶縁膜（酸化窒化シリコン、酸化アルミニ
ュウム、酸化イットリュウム）、 ６……対向電極。
型薄膜EL素子の構造図、 第1b図は、本発明の第２の手段の実施例に係る交流駆動
型薄膜EL素子の構造図、 第２図は、従来技術に係る直流駆動型薄膜EL素子の構造
図、 第３図は、従来技術に係る交流駆動型薄膜EL素子の構造
図、 第４図は、本発明の第１の手段と第２の手段の実施例に
係る薄膜EL素子の製造方法を実施して製造した交流駆動
型薄膜EL素子の輝度（発光しきい値電圧を30V超過する
電圧に対応する輝度）対電圧関係（Ｃ）・（Ｄ）を、従
来技術の輝度（発光しきい値電圧を30V超過する電圧に
対応する輝度）対電圧関係（Ａ）と本発明の発明者が先
になした改良発明のうちの硫化亜鉛・希土類元素のハロ
ゲン化物・希土類元素の硫化物の順序で堆積した場合の
輝度（Ｂ）と比較して表すグラフである。 第1a図、第1b図において、 １……透光性基板（ガラス基板）、 ２……透光性電極（ITO電極）、 ３……第１の絶縁膜（酸化窒化シリコン、酸化アルミニ
ュウム、酸化イットリュウム）、 41……第１の手段に係るEL膜（硫化亜鉛と希土類元素と
ハロゲン元素との組成物）、 42……第２の手段に係るEL膜（硫化亜鉛と希土類元素と
ハロゲン元素との組成物）、 ５……第２の絶縁膜（酸化窒化シリコン、酸化アルミニ
ュウム、酸化イットリュウム）、 ６……対向電極。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡邉 和廣 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 吉見 琢也 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 佐藤 精威 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 浜川 圭弘 兵庫県川西市南花屋敷３丁目17番４号 (56)参考文献 特開 昭62−140394（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−211993（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−34890（ＪＰ，Ａ)
Claims (7)
- 【請求項１】透光性基板（１）上に透光性電極（２）を
形成した後、 硫化亜鉛と、希土類元素のハロゲン化物と、希土類元素
の硫化物とを、独立のソースとしてなす堆積法を実行し
て、前記透光性電極（２）上に、EL膜（41）を形成し、 該EL膜（41）上に対向電極（６）を形成する薄膜EL素子
の製造方法において、 前記硫化亜鉛と、希土類元素のハロゲン化物と、希土類
元素の硫化物との堆積は、硫化亜鉛・希土類元素の硫化
物・希土類元素のハロゲン化物の順序でなされることを
特徴とする薄膜EL素子の製造方法。 - 【請求項２】前記EL膜（41）を挟んで第１の絶縁膜
（３）と第２の絶縁膜（５）とを形成する工程を有する
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の薄膜EL素
子の製造方法。 - 【請求項３】前記堆積法はスパッタリング法であること
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
薄膜EL素子の製造方法。 - 【請求項４】前記堆積法は真空蒸着法であることを特徴
とする特許請求の範囲第１項または第２項記載の薄膜EL
素子の製造方法。 - 【請求項５】透光性基板（１）上に透光性電極（２）を
形成した後、 硫化亜鉛と、希土類元素のハロゲン化物と、希土類元素
の硫化物とを、独立のソースとしてなす堆積法を実行し
て、前記透光性電極（２）上に、EL膜（42）を形成し、 該EL膜（42）上に対向電極（６）を形成する薄膜EL素子
の製造方法において、 前記硫化亜鉛と、希土類元素のハロゲン化物と、希土類
元素の硫化物との堆積は、硫化亜鉛・希土類元素の硫化
物・希土類元素のハロゲン化物・希土類元素の硫化物の
順序でなされることを特徴とする薄膜EL素子の製造方
法。 - 【請求項６】前記EL膜（42）を挟んで第１の絶縁膜
（３）と第２の絶縁膜（５）とを形成する工程を有する
ことを特徴とする特許請求の範囲第５項記載の薄膜EL素
子の製造方法。 - 【請求項７】前記堆積法はスパッタリング法であること
を特徴とする特許請求の範囲第５項または第６項記載の
薄膜EL素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61227532A JPH077711B2 (ja) | 1986-09-25 | 1986-09-25 | 薄膜ｅｌ素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61227532A JPH077711B2 (ja) | 1986-09-25 | 1986-09-25 | 薄膜ｅｌ素子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6381790A JPS6381790A (ja) | 1988-04-12 |
| JPH077711B2 true JPH077711B2 (ja) | 1995-01-30 |
Family
ID=16862382
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61227532A Expired - Lifetime JPH077711B2 (ja) | 1986-09-25 | 1986-09-25 | 薄膜ｅｌ素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH077711B2 (ja) |
-
1986
- 1986-09-25 JP JP61227532A patent/JPH077711B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6381790A (ja) | 1988-04-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2840185B2 (ja) | 蛍光体薄膜とこれを用いた薄膜ｅｌパネル | |
| JPH0272592A (ja) | 薄膜ｅｌ素子 | |
| JPH077711B2 (ja) | 薄膜ｅｌ素子の製造方法 | |
| JPS63230869A (ja) | 薄膜ｅｌ素子の製造方法 | |
| JPS636774A (ja) | 薄膜ｅｌ素子の製造方法 | |
| JP2730931B2 (ja) | 薄膜ｅｌ素子 | |
| JPH077712B2 (ja) | 薄膜ｅｌ素子の製造方法 | |
| JPH077710B2 (ja) | 薄膜ｅｌ素子の製造方法 | |
| JPH0744068B2 (ja) | 薄膜ｅｌ素子の製造方法 | |
| JPS636776A (ja) | 薄膜ｅｌ素子の製造方法 | |
| JP2828019B2 (ja) | エレクトロルミネッセンス素子およびその製造方法 | |
| JPH0395893A (ja) | 蛍光体薄膜の製造方法および薄膜ｅｌ素子 | |
| JPH046275B2 (ja) | ||
| JPS62140394A (ja) | 薄膜ｅｌ素子の製造方法 | |
| JPH0266872A (ja) | 白色発光薄膜ｅｌ素子 | |
| JPS636773A (ja) | 薄膜ｅｌ素子の製造方法 | |
| JPS60172196A (ja) | エレクトロルミネセンス素子およびその製造法 | |
| JPS62140395A (ja) | 薄膜ｅｌ素子の製造方法 | |
| JPH0265094A (ja) | 薄膜ｅｌ素子及びその製造方法 | |
| JPS59143297A (ja) | 交流駆動薄膜電場発光素子 | |
| JPH0869881A (ja) | 薄膜ｅｌ素子の製造方法 | |
| JPH0367490A (ja) | 硫化物蛍光体薄膜の製造方法および薄膜ｅｌ素子 | |
| JPH0439893A (ja) | セレン含有化合物半導体薄膜の製造方法およびエレクトロルミネッセンス素子 | |
| JPS61253797A (ja) | エレクトロルミネセンス素子の製造方法 | |
| JPS63294694A (ja) | 薄膜ｅｌ素子の製造方法 |