JPS61273893A - 螢光体薄膜の製造法 - Google Patents
螢光体薄膜の製造法Info
- Publication number
- JPS61273893A JPS61273893A JP60116935A JP11693585A JPS61273893A JP S61273893 A JPS61273893 A JP S61273893A JP 60116935 A JP60116935 A JP 60116935A JP 11693585 A JP11693585 A JP 11693585A JP S61273893 A JPS61273893 A JP S61273893A
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- JP
- Japan
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- thin film
- phosphor
- sputtering
- substrate
- sulfide
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- Pending
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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
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
この発明は、螢光体薄膜の製造法に関し、とりわけ大面
積に渡り均質で発光特性の優れた薄膜ＥＬ素子用螢光体
薄膜の製造法に関する。
積に渡り均質で発光特性の優れた薄膜ＥＬ素子用螢光体
薄膜の製造法に関する。
従来の技術
］ンピュータ端末などに用いるフラットディスプレイと
して、薄膜ＥＬ素子が盛んに研究されている。従来この
ような薄膜ＥＬ素子は以下のように形成されていた。ガ
ラス基板上に錫添加酸化インジウム（ＩＴＯ）からなる
透明電極を形成し、その上に５ｔ３Ｎ４．Ｙ２Ｏ３，５
ｒＴｔＯ３などからなる第１絶縁体層を、真空蒸着法や
スパッタリング法により形成する。引きつづき第１絶縁
体層上にＺｎＳ ： ＭｕやＺ ｎ Ｓ ： Ｔ ｂ
Ｆ ｓなどの螢光体薄膜からなるＥＬ発光体層をＭＯＣ
ＶＤ法、真空蒸着法、あるいはスパッタリング法などで
形成し、その後３ｏｏ〜６００℃の温度で熱処理する。
して、薄膜ＥＬ素子が盛んに研究されている。従来この
ような薄膜ＥＬ素子は以下のように形成されていた。ガ
ラス基板上に錫添加酸化インジウム（ＩＴＯ）からなる
透明電極を形成し、その上に５ｔ３Ｎ４．Ｙ２Ｏ３，５
ｒＴｔＯ３などからなる第１絶縁体層を、真空蒸着法や
スパッタリング法により形成する。引きつづき第１絶縁
体層上にＺｎＳ ： ＭｕやＺ ｎ Ｓ ： Ｔ ｂ
Ｆ ｓなどの螢光体薄膜からなるＥＬ発光体層をＭＯＣ
ＶＤ法、真空蒸着法、あるいはスパッタリング法などで
形成し、その後３ｏｏ〜６００℃の温度で熱処理する。
この熱処理温度の最適値は、ＥＬ発光体層の種類や製法
により異なる値をとるものである。その後ＥＬ発光体層
ノ上ニ、５１３Ｎ４．Ｙ２Ｏ２，５ｒＴｉｏ３などの第
２絶縁体層および背面電極を順次形成することＫより薄
膜ＥＬ素子が形成されている。（例えば、特開昭５９−
５６３９０号公報、特開昭５９−１１９６９７号公報） 発明が解決しようとする問題点 螢光体薄膜は、ＭＯＣＶＤ法、真空蒸着法、スパッタリ
ング法などで一般に形成されている。これらの製法の中
で大面積に渡り均質な螢光体薄膜を生産性良く形成する
ためにはスパッタリング法、 が最も優れてい
るが、とりわけ螢光体薄膜が薄いときの発光特性が劣り
、また他の方法に比較して再現性に乏しいという欠点が
あった。本発明の目的は、前記問題点を解決した、大面
積に渡り優れた特性を有する螢光体薄膜のスパッタリン
グ法による再現性の高い製造法を提供することである。
により異なる値をとるものである。その後ＥＬ発光体層
ノ上ニ、５１３Ｎ４．Ｙ２Ｏ２，５ｒＴｉｏ３などの第
２絶縁体層および背面電極を順次形成することＫより薄
膜ＥＬ素子が形成されている。（例えば、特開昭５９−
５６３９０号公報、特開昭５９−１１９６９７号公報） 発明が解決しようとする問題点 螢光体薄膜は、ＭＯＣＶＤ法、真空蒸着法、スパッタリ
ング法などで一般に形成されている。これらの製法の中
で大面積に渡り均質な螢光体薄膜を生産性良く形成する
ためにはスパッタリング法、 が最も優れてい
るが、とりわけ螢光体薄膜が薄いときの発光特性が劣り
、また他の方法に比較して再現性に乏しいという欠点が
あった。本発明の目的は、前記問題点を解決した、大面
積に渡り優れた特性を有する螢光体薄膜のスパッタリン
グ法による再現性の高い製造法を提供することである。
問題点を解決するための手段
硫化物螢光体をターゲットとし、褥板ホールダに配設さ
れた基板上に前記硫化物螢光体からなる薄膜をスパッタ
リング法により形成する際、前記基板ホールダまたは前
記基板のどちらかの、あるいは前記基板ホールダおよび
前記基板の両方の電位を、ターゲット電位と接地電位と
の間の電位に保持しながらスパッタリングし、螢光体薄
膜を形成する。
れた基板上に前記硫化物螢光体からなる薄膜をスパッタ
リング法により形成する際、前記基板ホールダまたは前
記基板のどちらかの、あるいは前記基板ホールダおよび
前記基板の両方の電位を、ターゲット電位と接地電位と
の間の電位に保持しながらスパッタリングし、螢光体薄
膜を形成する。
作 用
硫化物螢光体膜をスパッタリング法により形成する際、
基板ホールダまたは基板のうち少なくともどちらか一方
の電位を、ターゲット電位と接地電位との間の電位に保
持しながらスパッタリングすることによりＳジオンが基
板に入射しやすくなり、硫黄の空孔密度が減少し硫化物
螢光体膜の組成比が一定に保たれ、硫化物螢光体薄膜の
結晶性が向上し発光輝度および再現性が向上したものと
考えられる。
基板ホールダまたは基板のうち少なくともどちらか一方
の電位を、ターゲット電位と接地電位との間の電位に保
持しながらスパッタリングすることによりＳジオンが基
板に入射しやすくなり、硫黄の空孔密度が減少し硫化物
螢光体膜の組成比が一定に保たれ、硫化物螢光体薄膜の
結晶性が向上し発光輝度および再現性が向上したものと
考えられる。
実施例
第１図は本発明の一実施例の製造法を説明するだめのス
パッタリング装置の電極や基板の配置図であり、第２図
は本実施例を説明するだめの素子構造図である。第２図
に示すようにガラス基板１゛ 上にスパッタ
リング法により厚さ３ｏｏｎｍのＩＴＯ薄膜を形成し、
ホトリソグラフィ技術を用いてストライプ状のＩＴＯ透
明電極２を形成した。
パッタリング装置の電極や基板の配置図であり、第２図
は本実施例を説明するだめの素子構造図である。第２図
に示すようにガラス基板１゛ 上にスパッタ
リング法により厚さ３ｏｏｎｍのＩＴＯ薄膜を形成し、
ホトリソグラフィ技術を用いてストライプ状のＩＴＯ透
明電極２を形成した。
その上に、酸素を含むアルゴン雰囲気中でＳ ｒ Ｔ
ｉＯ３セラミックターゲットを高周波スパッタリングす
ることにより厚さ６００ ｎｍのＳｒＴｉＯ３からなる
第１絶縁体層３を形成した。第１絶縁体層３の上に、Ｃ
ａＳ：Ｃｅからなるターゲット７を用いて第１図に示す
高周波スパッタリング装置でスパッタリングする゛こと
により４５０ ｎｍの厚さＣａＳ：Ｃ。
ｉＯ３セラミックターゲットを高周波スパッタリングす
ることにより厚さ６００ ｎｍのＳｒＴｉＯ３からなる
第１絶縁体層３を形成した。第１絶縁体層３の上に、Ｃ
ａＳ：Ｃｅからなるターゲット７を用いて第１図に示す
高周波スパッタリング装置でスパッタリングする゛こと
により４５０ ｎｍの厚さＣａＳ：Ｃ。
螢光体膜４を形成した。このとき基板温度を３００℃に
保ち、基板ホールダ８と透明電極２の電位を□
直流電源１０を用いて一１００ｖとした。スノ（、。
保ち、基板ホールダ８と透明電極２の電位を□
直流電源１０を用いて一１００ｖとした。スノ（、。
タリング雰囲気として１％のＨ２Ｓを含むＡｒを用いた
。Ｃａｂ：Ｃｏ螢光体薄膜４を形成後、真空中ｅｏｏ℃
で１時間アニールを行った。その後電子ビーム蒸着法に
より厚さ１１００ｎのＹ２Ｏ２からなる第２絶縁体層５
、および厚さ２００ ｍｍのＡ４からなるストライプ状
背面電極６を順次形成することにより、薄膜ＥＬ素子形
成した。このように形成した素子に交流パルス電圧を印
加したときの輝度−電圧特性と、基板ホ肴ダ８や透明電
極２に電圧を印加しないで螢光体膜を形成した従来の素
子の特性とを比較して、それぞれ第３図中の曲＃ｊ！ａ
、ｂで示す。本実施例の製造法による素子は、図中曲線
ａで示すように発光輝度の印加電圧に対する立上がりが
急峻になり、発光輝度も高電圧側では大きくなり、マト
リックス駆動に適した輝度−電圧特性が得られた。
。Ｃａｂ：Ｃｏ螢光体薄膜４を形成後、真空中ｅｏｏ℃
で１時間アニールを行った。その後電子ビーム蒸着法に
より厚さ１１００ｎのＹ２Ｏ２からなる第２絶縁体層５
、および厚さ２００ ｍｍのＡ４からなるストライプ状
背面電極６を順次形成することにより、薄膜ＥＬ素子形
成した。このように形成した素子に交流パルス電圧を印
加したときの輝度−電圧特性と、基板ホ肴ダ８や透明電
極２に電圧を印加しないで螢光体膜を形成した従来の素
子の特性とを比較して、それぞれ第３図中の曲＃ｊ！ａ
、ｂで示す。本実施例の製造法による素子は、図中曲線
ａで示すように発光輝度の印加電圧に対する立上がりが
急峻になり、発光輝度も高電圧側では大きくなり、マト
リックス駆動に適した輝度−電圧特性が得られた。
本実施例では、基板ホールダと基板上に形成された透明
電極の両方に負の電圧を印加してスパッタリングを実施
したが、どちらか一方のみに電圧を印加しても同様の効
果が得られた。この原因は、たとえば基板ホールダ又は
基板のみに電圧を印加した場合でもＳ＋イオンを基板近
傍に引きつけることが可能となり、基板へ入射するＳ＋
イオンが増加したためと考えられる。この電圧としては
一１０Ｖ以下で効果が得られた。−２００Ｖより電圧を
下げると螢光体膜が白濁化することがあり、又、ＥＬ素
子を形成し電圧を印加したとき絶縁破壊を生じ実用的で
はない。最適領域は一１６０ｖ以上−５ｏＶ以下であっ
た。螢光体膜としては発光不純物を含む硫化亜鉛に対し
ても同様な効果があったが、本実施例のＣａＳやＳｒＳ
などのアルカリ土類硫化物に対して、より効果的で
あった。スパッタリング雰囲気としては希ガスのみで効
果があったが、実施例のように硫化水素や、二硫化炭素
を含む希ガスを用いた場合、より再現性を高めることが
できた。
電極の両方に負の電圧を印加してスパッタリングを実施
したが、どちらか一方のみに電圧を印加しても同様の効
果が得られた。この原因は、たとえば基板ホールダ又は
基板のみに電圧を印加した場合でもＳ＋イオンを基板近
傍に引きつけることが可能となり、基板へ入射するＳ＋
イオンが増加したためと考えられる。この電圧としては
一１０Ｖ以下で効果が得られた。−２００Ｖより電圧を
下げると螢光体膜が白濁化することがあり、又、ＥＬ素
子を形成し電圧を印加したとき絶縁破壊を生じ実用的で
はない。最適領域は一１６０ｖ以上−５ｏＶ以下であっ
た。螢光体膜としては発光不純物を含む硫化亜鉛に対し
ても同様な効果があったが、本実施例のＣａＳやＳｒＳ
などのアルカリ土類硫化物に対して、より効果的で
あった。スパッタリング雰囲気としては希ガスのみで効
果があったが、実施例のように硫化水素や、二硫化炭素
を含む希ガスを用いた場合、より再現性を高めることが
できた。
発明の効果
本発明によれば、スパッタリング法を用いて硫化亜鉛や
、アルカリ土類金属の硫化物を特徴とする特性の優れた
螢光体膜を形成することができた。この螢光体膜を用い
てＥＬ素子を形成した場合、発光の電圧に対する立上が
りが急峻で、かつ高輝度で発光する素子の製造が可能と
なり、マトヮ７．．。。ヵ□８．２．え２□カ、。ヨ
；進法に最適であり実用的価値は大きい。
、アルカリ土類金属の硫化物を特徴とする特性の優れた
螢光体膜を形成することができた。この螢光体膜を用い
てＥＬ素子を形成した場合、発光の電圧に対する立上が
りが急峻で、かつ高輝度で発光する素子の製造が可能と
なり、マトヮ７．．。。ヵ□８．２．え２□カ、。ヨ
；進法に最適であり実用的価値は大きい。
第１図は本発明の一実施例の製造法に用いるスパッタリ
ング装置の電極や基板の配置図、第２図は本発明の一実
施例の製造法を説明するためのＥＬ素子構造図、第３図
は禾発明の製造法によるＥＬ素子と従来の製造法による
ものとの輝度−電圧特性図である。 １−・・・・ガラス基板、２・・・・・・透明電極、３
，６・・・・・・絶縁体層、４−−−−−螢光体層、６
・・・・・・背面電極、？ −−−−−ターゲット、８
・・・・・・基板ホールダ、１０・・・・・・直流電源
、１１・・・・・・高周波電源。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名！・
・ ガラスｉ扱 ２１１、透明／ｌＱＬ 第 １ 図 ３・・・埠ｌ
おｊ獣林層７・・・ターゲニゾト ８・・・羞扱ホルグ ｌθ１１．直 ５Ａ’Ｉ 邊 ｌノ ・・・ 高ア１シ凌４ｔ、源 １００Ｆ ！・・・ 〃゛ラス基ホ ２・・・邊朝を極 第 ２ 図 ３・・・岸１紬、
來替１４・・・ψルイ本層 ５１９．簿 ２ 綿岳１ζイ年層 ６・・・端面＋積
ング装置の電極や基板の配置図、第２図は本発明の一実
施例の製造法を説明するためのＥＬ素子構造図、第３図
は禾発明の製造法によるＥＬ素子と従来の製造法による
ものとの輝度−電圧特性図である。 １−・・・・ガラス基板、２・・・・・・透明電極、３
，６・・・・・・絶縁体層、４−−−−−螢光体層、６
・・・・・・背面電極、？ −−−−−ターゲット、８
・・・・・・基板ホールダ、１０・・・・・・直流電源
、１１・・・・・・高周波電源。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名！・
・ ガラスｉ扱 ２１１、透明／ｌＱＬ 第 １ 図 ３・・・埠ｌ
おｊ獣林層７・・・ターゲニゾト ８・・・羞扱ホルグ ｌθ１１．直 ５Ａ’Ｉ 邊 ｌノ ・・・ 高ア１シ凌４ｔ、源 １００Ｆ ！・・・ 〃゛ラス基ホ ２・・・邊朝を極 第 ２ 図 ３・・・岸１紬、
來替１４・・・ψルイ本層 ５１９．簿 ２ 綿岳１ζイ年層 ６・・・端面＋積
Claims (5)
- （１） 硫化物螢光体をターゲットとし、基板ホール
ダに配設された基板上に前記硫化物螢光体からなる薄膜
を、スパッタリング法により形成する際、前記基板ホー
ルダまたは前記基板のうち、少なくともどちらか一方の
電位を、ターゲット電位と接地電位との間の電位に保持
しながらスパッタリングすることを特徴とする螢光体薄
膜の製造法。 - （２） 硫化物螢光体が硫化亜鉛、あるいはアルカリ
土類金属の硫化物を主成分とすることを特徴とする特許
請求の範囲第１項に記載の螢光体薄膜の製造法。 - （３） スパッタリング雰囲気が硫化性ガスを含む希
ガスであることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
載の螢光体薄膜の製造法。 - （４） 硫化性ガスが、二硫化炭素あるいは硫化水素
であることを特徴とする特許請求の範囲第３項に記載の
螢光体薄膜の製造法。 - （５） 基板ホールダあるいは基板のスパツタリング
中の電位が−２００Ｖ以上，−１０Ｖ以下であることを
特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の螢光体薄膜の
製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60116935A JPS61273893A (ja) | 1985-05-30 | 1985-05-30 | 螢光体薄膜の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60116935A JPS61273893A (ja) | 1985-05-30 | 1985-05-30 | 螢光体薄膜の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61273893A true JPS61273893A (ja) | 1986-12-04 |
Family
ID=14699343
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60116935A Pending JPS61273893A (ja) | 1985-05-30 | 1985-05-30 | 螢光体薄膜の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61273893A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0256897A (ja) * | 1988-08-22 | 1990-02-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 蛍光体薄膜の製造方法および薄膜ｅｌ素子 |
-
1985
- 1985-05-30 JP JP60116935A patent/JPS61273893A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0256897A (ja) * | 1988-08-22 | 1990-02-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 蛍光体薄膜の製造方法および薄膜ｅｌ素子 |
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