JPH108044A - ZnS:Mn系蒸着用材料 - Google Patents

ZnS:Mn系蒸着用材料

Info

Publication number
JPH108044A
JPH108044A JP8185289A JP18528996A JPH108044A JP H108044 A JPH108044 A JP H108044A JP 8185289 A JP8185289 A JP 8185289A JP 18528996 A JP18528996 A JP 18528996A JP H108044 A JPH108044 A JP H108044A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vapor deposition
compound
zns
vapor
deposited
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.)
Pending
Application number
JP8185289A
Other languages
English (en)
Inventor
Noriyuki Takahashi
憲之 高橋
Isamu Yashima
勇 八島
Hitoshi Kajino
仁 梶野
Makoto Higuchi
誠 樋口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
Original Assignee
Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsui Mining and Smelting Co Ltd filed Critical Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
Priority to JP8185289A priority Critical patent/JPH108044A/ja
Publication of JPH108044A publication Critical patent/JPH108044A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Luminescent Compositions (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電極エッチングの際にダメージを与える蒸着
異常粒子の発生が起こらないZnS:Mn系蒸着用材料
を提供する。 【解決手段】 材料の加熱蒸発を利用した蒸着の際、蒸
着源の表面温度において、MnSよりも標準生成自由エ
ネルギーの低い化合物を生成する元素をA、MnSより
も標準生成自由エネルギーの低い化合物または該化合物
を生成する化合物をBとした場合、 【化1】 の組成式からなる化合物であることを特徴とするZn
S:Mn系蒸着用材料。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は交流電界の印加によ
って発光する薄膜エレクトロルミネセント(EL)ディ
スプレイに関するものであり、特にその発光層として蒸
着されるZnS:Mn系蒸着用材料に関する。
【0002】
【従来の技術】一般的な薄膜ELディスプレイの断面図
を図1に示す。ガラス等からなる透明基板1上にIn2
3 、SnO2 、ZnO2 、Sb23 等の単層もしく
は複合層からなる透明導電膜2を形成し、発光層4をS
iN、Al23 、SIALON、Y23 、BaTi
3 、SrTiO3 、Ta25 、SiO2 等の誘電体
の単層もしくは複合層からなる絶縁層3,5で挾み込
み、その上部に上部電極6としてAl、Mg等の金属も
しくは合金からなる背面電極を配した構造である。
【0003】従来より薄膜ELディスプレイの発光層と
してマンガンをドープした硫化亜鉛(ZnS:Mn)が
用いられている。このZnS:Mn発光層は成型体、焼
結体ペレットもしくは粉末状のZnS:Mnを電子ビー
ム等の加熱によって蒸着することにより成膜される。
【0004】この際、蒸着粒子は原子レベル、分子レベ
ルにまで分解されることが理想である。しかしながら、
実際には蒸着源は原子レベル、分子レベルで蒸発するだ
けでなく、幾つかの原子もしくは分子が集合したクラス
ターの状態で蒸着される。
【0005】ZnS:Mnの蒸着の場合、蒸着中に原子
レベル、分子レベルになったZnS:Mnの通常サイズ
の蒸着粒子11、12の他にサイズの大きな蒸着粒子
9、10(以下、蒸着異常粒子と表記する)が発生し、
これがはじけ飛んでガラス等の基板に付着する現象が起
こる(図2参照)。
【0006】また、ELディスプレイでは画素を形成す
るために電極を平行かつ等間隔に形成する必要がある
(図2参照)。この加工は通常、酸性の水溶液等をエッ
チヤントとして用いた湿式エッチングによって行われて
いる。このマトリックス電極の幅は200μm程度に加
工される必要があるため、蒸着異常粒子の大きさがおよ
そ30μmを超えると、この蒸着異常粒子が電極のエッ
チングの際に断線13等の不良の原因となる。このため
エッチング工程の前に水洗によって蒸着異常粒子を物理
的に剥ぎ取る工程が必要とされ、この工程が製造工程を
複雑にするため問題となっていた。
【0007】近年、ELディスプレイのカラー化のため
に発色の異なる発光層を積層することが必要とされてい
る。ZnS:Mn層に積層される発光層には、例えばS
rS:Ce、CaS:Ce等がある。しかし、これらの
蛍光体は大気中での化学的安定性が低く水分や酸素と反
応し劣化するため、これらの発光層を積層させた場合に
は、水洗によって蒸着異常粒子を剥ぎ取ることが不可能
となり、ELディスプレイのカラー化の障害となってい
た。
【0008】例えば特開昭63−995号公報に、Zn
SとMgS、CaS、SrS、BaSのうち少なくとも
一つを加え、希土類または遷移金属を添加した薄膜発光
層が開示されている。これはELディスプレイの発光層
の組成に関するものであり、本発明の蒸着原料とは基本
的に異なる。また、その目的は発光層の耐久性の向上で
あるため、蒸着異常の低減を目的とした本発明とはこの
点においても区別される。
【0009】他方、特開平8−31571号公報におい
ては、ELディスプレイ発光層の成膜組成にかかわるも
のであり、本発明における蒸着原料とは基本的に異な
る。しかも、同公報における実施例において、蒸発源と
しては、ZnS:Mn粉末とMgS粉末との単なる物理
的混合による成型体であり、蒸着時の温度でZnS:M
nとMgSとの蒸気圧が異なるために蒸着中にペレット
の組成が時間と共に変化し安定な組成で蒸着できないと
いう問題点が生じる。
【0010】しかも、蒸着ペレットにおいては、ハンド
リングが良く、経時変化の少ない化学的、物理的に安定
な性能が要求されるが、ZnS:Mn粉末とMgS粉末
との単なる物理的混合による成型体においてはMgSの
潮解性が激しく、化学的に不安定で、蒸着ペレットとし
て安定な状態を維持できないという問題点があった。さ
らにMgSは酸素を吸収することによりMgSO4 を生
成し、実際の蒸着において酸素を放出して、純度の高い
膜を生成させることができないという問題を生じてい
る。
【0011】また、この場合のMgの添加は赤色、緑色
の発光輝度および色純度を向上させることが目的であ
り、この点からも蒸着異常の低減を目的とした本発明と
は明確に区別される。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、電極
エッチングの際にダメージを与える蒸着異常粒子の発生
が起こらないZnS:Mn系蒸着用材料を提供すること
にある。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、以下の事
実および現象を見い出したことによって本発明を完成さ
せるに至った。すなわち、従前よりMn化合物を添加し
ていないZnS蒸着の際には蒸着異常粒子が発生せずに
蒸着が行われていることが知られていた。
【0014】蒸着される前のペレット中のMnは硫化物
として存在していないが、蒸着後のZnS:Mn蒸着ペ
レットの分析により、蒸着中の熱によって蒸着ペレット
の表面には硫化マンガン(MnS)が生成(以下、晶出
と記述する)していることが判明した。
【0015】本発明者等は蒸着中に起こる硫化マンガン
のZnS:Mn蒸着ペレット表面への晶出が蒸着異常粒
子の発生と関連があることを見い出し、蒸着中のMnS
のZnS:Mn蒸着ペレット表面への析出量を制御する
ことで蒸着異常を低減できることを知見し、本発明を完
成させるに至った。
【0016】すなわち、本発明は、材料の加熱蒸発を利
用した蒸着の際、蒸着源の表面温度において、MnSよ
りも標準生成自由エネルギーの低い化合物を生成する元
素をA、MnSよりも標準生成自由エネルギーの低い化
合物または該化合物を生成する化合物をBとした場合、
【0017】
【化2】 の組成式からなる化合物であることを特徴とするZn
S:Mn系蒸着用材料にある。
【0018】ここにおいて、MnSよりも標準生成自由
エネルギーの低い化合物を生成する元素Aとしては、マ
グネシウム、カルシウム、セリウム、ナトリウムが挙げ
られる。また、MnSよりも標準生成自由エネルギーの
低い化合物Bとしては硫化マグネシウム、硫化カルシウ
ム、硫化セリウム、硫化ナトリウムが挙げられる。さら
に、該化合物を生成する化合物としてはヨウ化マグネシ
ウム、ヨウ化カルシウム、ヨウ化セリウム、ヨウ化ナト
リウムが挙げられる。また、上式中、Aは0<x<1で
あることが必要であり、xが0では本来の発光色を示さ
ず、xが1ではMnSが晶出する。
【0019】
【作用】本発明に従い蒸着原料であるZnS:Mn中
に、蒸着するために加熱された温度、すなわち約100
0℃においてMnSよりも標準生成自由エネルギーの低
い物質、もしくは標準生成自由エネルギーの低い化合物
を生成する物質、例えばMgSないしMg、もしくはM
g化合物を添加し、成型、焼結して蒸着ペレットを合成
する。
【0020】このようにして合成されたペレットで電子
ビームで加熱し、蒸着を行う。ZnS:Mnが蒸発する
温度になった時の蒸着用ペレットの表面温度はおよそ1
000℃になる。この時、蒸着用ペレットの表面にはM
gSが晶出し、MnSの晶出は抑制される。その結果、
電極エッチングの際にダメージを与える蒸着異常粒子の
発生が起こらなくなる。
【0021】
【実施例】以下、実施例に基づき本発明を具体的に説明
する。実施例1 硫化亜鉛(市販品、純度99.9%)に硫化マグネシウ
ム(市販品、純度99.9%)を硫化亜鉛に対し5mo
l%になるように添加し、さらに硫化マンガン(市販
品、純度99.9%)を試料全体の0.35at%にな
るように加え、混合粉砕し、プレス成型した後、還元雰
囲気中1050℃で焼結させ、密度2.5g/cm3
焼結体を得た。この焼結体の組成はZn0.95Mg
0.05S:Mn(0.35at%)であった。
【0022】実施例1によって製造した蒸着用ペレット
を図3のように電子ビーム装置のチャンバー14中のホ
ルダー19に設置しこれに対向させて発光層を形成する
ための基板16を設置する。基板ホルダー17内に取り
付けられた加熱用ヒーターによって基板の温度は150
〜400℃に保持する。真空ポンプ15によってチャン
バー内を排気し、チャンバ−内を真空状態に保ち、電子
銃21から蒸着用ペレット表面に500〜1500W程
度の電子ビーム23を照射し、ペレットから粒子の蒸発
が始まるとシャッター20を開放し基板16へ蒸着を行
った。この試料の蒸着粒子の大きさの分布を調べた。結
果を表1に示す。
【0023】実施例2 硫化亜鉛(市販品、純度99.9%)に硫化カルシウム
(市販品、純度99.9%)を硫化亜鉛に対し5mol
%になるように添加し、さらに硫化マンガン(市販品、
純度99.9%)を試料全体の0.35at%になるよ
うに加え、混合粉砕し、プレス成型した後、還元雰囲気
中1050℃で焼結させ、密度2.5g/cm3 の焼結
体を得た。この焼結体の組成はZn0.95Ca0.05S:M
n(0.35at%)であった。
【0024】実施例2によって製造した蒸着用ペレット
を実施例1と同様な方法によって基板へ蒸着を行った。
この試料の蒸着粒子の大きさの分布を調べた。結果を表
1に示す。
【0025】実施例3 硫化亜鉛(市販品、純度99.9%)に金属マグネシウ
ム(市販品、純度99.9%)を硫化亜鉛に対し5mo
l%になるように添加し、さらに硫化マンガン(市販
品、純度99.9%)を試料全体の0.35at%にな
るように加え、混合粉砕し、プレス成型した後、還元雰
囲気中1050℃で焼結させ、密度2.5g/cm3
焼結体を得た。この焼結体の組成はZn0.95Mg
0.05S:Mn(0.35at%)であった。
【0026】実施例3によって製造した蒸着用ペレット
を実施例1と同様な方法によって基板へ蒸着を行った。
この試料の蒸着粒子の大きさの分布を調べた。結果を表
1に示す。
【0027】実施例4 硫化亜鉛(市販品、純度99.9%)にヨウ化マグネシ
ウム(市販品、純度99.9%)を硫化亜鉛に対し5m
ol%になるように添加し、さらに硫化マンガン(市販
品、純度99.9%)を試料全体の0.35at%にな
るように加え、混合粉砕し、プレス成型した後、還元雰
囲気中1050℃で焼結させ、密度2.5g/cm3
焼結体を得た。この焼結体の組成はZn0.95(Mg
20.05S:Mn(0.35at%)であった。
【0028】実施例4によって製造した蒸着用ペレット
を実施例1と同様な方法によって基板へ蒸着を行った。
この試料の蒸着粒子の大きさの分布を調べた。結果を表
1に示す。
【0029】実施例5 硫化亜鉛(市販品、純度99.9%)に硫化マグネシウ
ム(市販品、純度99.9%)を硫化亜鉛に対し2.5
mol%、硫化カルシウム(市販品、純度99.9%)
を硫化亜鉛に対し2.5mol%になるように添加し、
さらに硫化マンガン(市販品、純度99.9%)を試料
全体の0.35at%になるように加え、混合粉砕し、
プレス成型した後、還元雰囲気中1050℃で焼結さ
せ、密度2.5g/cm3 の焼結体を得た。この焼結体
の組成はZn0.95Mg0.025 Ca0.025 S:Mn(0.
35at%)であった。
【0030】実施例5によって製造した蒸着用ペレット
を実施例1と同様な方法によって基板へ蒸着を行った。
この試料の蒸着粒子の大きさの分布を調べた。結果を表
1に示す。
【0031】比較例 硫化亜鉛(市販品、純度99.9%)に硫化マンガン
(市販品、純度99.9%)を0.35at%になるよ
うに加え、混合粉砕し、プレス成型した後、還元雰囲気
中1050℃で焼結させ、密度2.5g/cm3 の焼結
体を得た。この焼結体の組成はZnS:Mn(0.35
at%)であった。
【0032】比較例によって製造した蒸着用ペレットを
実施例1と同様な方法によって基板へ蒸着を行った。こ
の試料の蒸着粒子の大きさの分布を調べた。結果を表1
に示す。
【0033】
【表1】
【0034】表1に示されるように、実施例1〜5に示
した方法によって合成した焼結体を蒸着用ペレットとし
て電子ビーム蒸着法で蒸着した結果、蒸着中にELディ
スプレイの不良の原因となる30μm以上の蒸着異常粒
子は発生しなかった。
【0035】また、比較例に示した方法によって合成し
た焼結体を蒸着用ペレットとして電子ビーム蒸着で蒸着
したところ、蒸着中にELディスプレイの不良の原因と
なる30μm以上の蒸着異常粒子の発生があった。
【0036】実験例 実施例1によって得られた蒸着用材料(焼結体)と特開
平8−31571号公報に記載のZnS:MnとMgS
の混合による蒸着用材料との経時における重量変化を測
定した。結果を図4に示す。
【0037】図4の結果から、本発明の蒸着用材料のほ
うが経時における重量変化が少なく化学的に安定である
ことが判る。
【0038】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のZnS:
Mn系蒸着用材料によって、電極エッチングの際にダメ
ージを与える蒸着異常粒子の発生が起こらない。
【図面の簡単な説明】
【図1】 薄膜ELディスプレイの一例を示す断面図。
【図2】 ELディスプレイの電極ストライプを示す
図。
【図3】 電子ビーム装置の概略を示す説明図。
【図4】 各蒸着用材料の経時における重量変化を示す
グラフ。
【符号の説明】
1:ガラス基板、2:透明電極(ITO等の電極ストラ
イプ)、3:下部絶縁層、4:発光層(ZnS:Mn単
層もしくはZnS:Mn、SrS:Ce等の積層)、
5:上部絶縁層、6:上部電極(電極ストライプ)、
7:基板、8:電極ストライプ、9,10:電極エッチ
ング時に断線を引き起すサイズの蒸着粒子(蒸着異常粒
子)、11,12:電極エッチング時に断線を引き起こ
さないサイズの蒸着粒子、13:エッチング時に発生し
た断線、14:真空チャンバー、15:排気用ポンプ、
16:基板、17:ヒーター内蔵基板ホルダー、18:
蒸着用ペレット、19:ペレットホルダー、20:シャ
ッター、21:電子銃、22:磁石、23:電子ビー
ム、24:蒸着蒸気、蒸着粒子の流れ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 材料の加熱蒸発を利用した蒸着の際、蒸
    着源の表面温度において、MnSよりも標準生成自由エ
    ネルギーの低い化合物を生成する元素をA、MnSより
    も標準生成自由エネルギーの低い化合物または該化合物
    を生成する化合物をBとした場合、 【化1】 の組成式からなる化合物であることを特徴とするZn
    S:Mn系蒸着用材料。
JP8185289A 1996-06-27 1996-06-27 ZnS:Mn系蒸着用材料 Pending JPH108044A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8185289A JPH108044A (ja) 1996-06-27 1996-06-27 ZnS:Mn系蒸着用材料

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8185289A JPH108044A (ja) 1996-06-27 1996-06-27 ZnS:Mn系蒸着用材料

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH108044A true JPH108044A (ja) 1998-01-13

Family

ID=16168254

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8185289A Pending JPH108044A (ja) 1996-06-27 1996-06-27 ZnS:Mn系蒸着用材料

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH108044A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7303825B2 (en) 2003-01-21 2007-12-04 Kyushu Electric Power Co., Inc. Electroluminescence device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7303825B2 (en) 2003-01-21 2007-12-04 Kyushu Electric Power Co., Inc. Electroluminescence device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3797317B2 (ja) 透明導電性薄膜用ターゲット、透明導電性薄膜およびその製造方法、ディスプレイ用電極材料、有機エレクトロルミネッセンス素子
US6090434A (en) Method for fabricating electroluminescent device
US4675092A (en) Method of producing thin film electroluminescent structures
JPH0793196B2 (ja) El素子およびその製造法
JPH108044A (ja) ZnS:Mn系蒸着用材料
JPH0762339A (ja) 蛍光体膜およびその作製方法
JPH0762526A (ja) 有機電界発光素子の製造方法
JP2003323987A (ja) 有機エレクトロルミネッセンス素子
JP3644131B2 (ja) El素子の製造方法
JPS58157886A (ja) 螢光体薄膜の製造方法
JPH01263188A (ja) タングステン酸カルシウム発光薄膜およびその製造方法
JP3543414B2 (ja) エレクトロルミネッセンス素子及びその製造方法
JP4928329B2 (ja) 薄膜型無機el素子
JPS5916582B2 (ja) 硫化亜鉛系磁器螢光体およびその製造方法
JPH08225782A (ja) エレクトロルミネッセンス薄膜の製造方法
JPS61253797A (ja) エレクトロルミネセンス素子の製造方法
JPH07122363A (ja) エレクトロルミネッセンス素子の製造方法
JPH02306591A (ja) 薄膜el素子の製造法
JP2005076024A (ja) エレクトロルミネッセンス素子用希土類添加酸化ガリウム−酸化錫多元系酸化物蛍光体薄膜の製造方法
JP2561342B2 (ja) 発光材料及びその製造方法
JP3599356B2 (ja) エレクトロルミネッセンス素子
JPH0598421A (ja) エレクトロルミネツセンス発光膜の成膜方法
JPH05255835A (ja) 酸化硫化物薄膜の形成方法
JPH0982474A (ja) 薄膜エレクトロルミネッセンス素子およびその製造方法
JPH0817574A (ja) 薄膜電場発光素子の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20051024

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20051026

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20060301