JPS6153194A - Ｅｌ素子の作製方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明はＥＬ素子の作製方法に関する。更に詳しくは、
ＭＯ−ＣＶＤ法を用いて活性層にＭｎ’ｉ７ドーピング
する際に用い０原料とその分解の方法に関する。

〔従来分野〕

ＩＩ、素子に於いて、活性層にＭｎ’ｚドーピングする
ことは、高い輝度効率を待つＥＬ素子の作製には欠かす
ことができない。

従来、活性層であるＺｎＳやＺｎＳθにＭ　ｎ　ｆドー
ピングする方法としてはＫＢ蒸着が用いられることがほ
とんどであつｔｃｏ これは、ＭＯ−ＣＶＤ法で活性層にＭｕ’（ド１ピング
する為に必要な適当な分解特性？持つ有機Ｍｎ化合物が
な〃飄った為である。し炉し、ＭＯ−ＣＶＤ法で作った
活性層の優れ７Ｃ結品性、配向注は、高い発光効率を持
つＥＬ素子の作製には非常に有用であシ、その点７）ｓ
ら％ＥＬ素子への１ｖｌＯ−ＣＶＤ法の応用は期待され
ているのが現状である。

〔目的〕

本発明は、ＭＯ−ＯＶＤ法全用いてＥＬ素子の活性層２
作製するのに際し、活性層にＭｎｔドーピングする為に
必要な有機Ｍｎ化合物とその条件を提供することにある
。

〔概要〕

本発明のＥＬ素子の作製方法は、ＭＯ−ＣＶＤ法を用い
てＥＬ素子の拡性層全作製する際に、発光中心としての
ＭｎｔドーピングするのにＴＣＭ（Ｃ！Ｈ３，０５Ｈ４
−Ｍｎ−（ＣＯ）３　　）リカルボニルメチルペンタジ
エニルマンガン）、π−０４Ｈｙ　　：Ｍｎ（ＣＯ）４
等の゛有機Ｍｎ化合物を原料として用いるａｔ特徴とす
る。更に詳しくは、ＴＯＭ等の分’！ｆ４′ｔ−最適化
して大面積基板上に均一な濃度でＭｎｉｎミド−ピング
ことによシ、市場性の高い大面積ＥＬディスプレイ全提
供する事にある。

ＴＯＭは常温での液体の有機Ｍｎ化合物であり、有機金
属化合物の一種でおる。このＴＯＭは、還元雰囲気中、
例えばＲ２中や、希ガス中、例えばＨｇ中で、加熱しｆ
Ｃシ、紫外線を照射し７Ｃりすることによ＃）分解して
Ｍｎｔ得ることができる。この性質を利用してＫＬ素子
の活性層であるＺｎＳ：Ｍｎ’１Ｍ０−ＣＶＤ法によシ
作製することができる。その方法は次の通シである。

ＺｎＲ１又はそれらのＡ　Ｒ’、　　との付加体とＴＯ
Ｍ’ｉそれぞれシリンダー中に入れ、それｔＨ２又はＨ
ｅでバブリングしてそれらの蒸気を含んだ原料ガスｔＨ
８又は■θで希釈して反応管中へ導入する。導入され次
原料ガスは混合の後、充分な分解を行う為に赤外線であ
る程度力熱されｍ後、サセプター上にのせられ九基板上
に到達し、Ｚ　ｎ　Ｓ：Ｍｎ＠！’ｒ付着させる。この
際、混合の順序は、ＺｎＲ２とＴＯＭ等″Ｉｔまず混合
させ、次いでＡＲ’ｚと、次にＨＩＡ　とを混合する方
法が一番望ましい。

それはＺｎＲ２とＴＯＭ等は常温で混合させても反応し
ない事、ＺｎＲ２とＡＲ’、　　等が安定な付加体を生
成するので、ＺｎＲ２とＨＩＡが室温で゛　はほとんど
反応しない事が理由である。ま几、Ｚ　ｎＲ２”ＰＡ　
Ｒ’２　　等やＨ２Δはそれぞれモル比で１：０〜１６
：１〜３２０割合で用いるのが望ましい。混合の割合を
適当に選ぶことにより、ＺｎＲ４やＴａＭｇｏ分解の特
性ｔはぼ同一にすることができ、生成するＺｎＳ：Ｍｎ
の膜厚均一性、Ｍｎの分布の均一性が向上する。

ナオ、ＺｎＲ２とｈｒｚ’、２混合させて付加体を作る
方法としては、反応管内に原料を導入する直前に混合さ
せるやシ方と、あらかじめ付加体の状態でシリンダー内
につめておく方法の２通シがある。

後者は、ＺｎＲ１とＡＲ’、　　の等モルを混合させる
ことにニジ調製できるもので、付加体を用いることで大
巾な配管系の簡略化が計れることが特徴である。まｋ、
付加体と称するものには、Ｚ　ｎ　Ｒ２とＡＲ’２　　
の任意量の混合物も含まれる。

また、’１’ＣＭ（Ｚ）η）わりに、特許請求の範囲第
１項に述べた様な有機Ｍｎ化合物を使っても同様にＺｎ
Ｓ：Ｍｎ１−作製することが可能である。

その中で、π−Ｒ：Ｍｎ（ＣＯ）ｍのπ−ｐＨ１π電子
を有する配位子であることｔホす。

〔実＠例〕

以下本発明によるＥＬ素子の活性層の実抱例を詳細に説
明する。

第１図は本発明による、ＭＯ−ＣＶＤ法によシＺｎＳ：
Ｍｎ薄膜を製造する為の配管図である。

この図には１反応管に入る直前に付加体を形成させる方
法のものを示しに０ 原料ガスの運搬に用いられるキャリアガス■に３つの流
量制御装置■、■、■によシ流量を制御されて、シリン
ダー■、■、■に導入される。シリンダー■にはΔＲ／
２が、シリンダー〇にはＺｎＲ２が、シリンダー〇には
ＴＣＭ等が封入されていて、それぞれが温度制御装置■
、■、■によシ温度ｉ制御されていて、一定温度に保た
れている。シリンダに導入されたキャリアガスは、各々
の原料の蒸気圧に従い、一定量の原料を含んでシリンダ
ーよシ出る。シリンダーよシ出九原料を含むキャリアガ
スは、流１制御装置■、０．０により流ｔｋ制御された
キャリアガスによシそれぞれ希釈される。同様に、原料
ガスＨ，Ａ　Ｏは、流量制御装置０で流量制御され７’
Ｃ後、流量制御装置Ｏによシ流を制御されたキャリアガ
スにニジ希釈される。そして希釈され７？＋原料ガスは
、混合装置＠。

０．０に工、９ＴＣＭ等とＺｎＲ２，ＴＯＭ等Ｚ　ｎＲ
２混合体とΔＲ’ｚ　　、　Ｔ　ＯＭ＠　Ｚ　ｎ　ＲＺ
　。

ＡＲ’、　　混合体とＨ，Ａ　の順に混合され、更に流
量制御装置のによシ流量制御され丸キャリアガスと混合
装置＠で混合されて、混合原料ガス＠を得ることができ
る。

第２図は本発明による、ＭＯ−ＣＶＤ法にニジＺｎＳ：
Ｍｎ薄膜を製造する為の反応装置の概略２示す。

第１図のフローシステムによシ調製された混合原料ガス
のは石英ガラス製反応管のに導入される。

そして加熱帯［相］によシ照射された赤外線によシある
程度励起１分解され、加熱装置のにより加熱されたサセ
プターΦ上の基板Ｏ上に到達して分解生成物、Ｚ　ｎ　
８　：　Ｍ　ｎの薄膜を基板上に形成する。

分解後の未反応の原料ガスを含む廃ガスは、廃ガス処理
装置［株］によυ処理された後、廃ガスのとして排出さ
れる。

本発明による装置及びＴＣＭｉ用いて我々が作製し７′
ＣＦ、Ｌ素子の活性層の作製条件の一例を以下に示す。

キャリアガスとしてｆ＠　Ｈｅ　ｆ用いた。Ｔ　ＣＭｉ
ｄ２５℃に保たれ、４０　ｍｌ　／　ｍでパブリンブレ
九後、［１５ｆｔ／ｍ０Ｈｅで希釈し７ｔｌ−０ＤＥｉ
Ｚは０℃に保たれ、１００ｍ／―でパブリングした後、
０．５２１−のＨｅで希釈し丸。ＤＫＳは０℃に保たれ
、２７０ｍｊ／、ａｉ＊でパフ゛リングした後、１ｌｌ
Ｌ５２／鹸のＨｅで希釈した。Ｈ，Ｓは２％のもの’１
１００ｄ／―の割合で供給し、０．５１．／―のＨ’ｅ
で希釈した。以上のガスを更に２．５１．７ｍ０Ｈｅで
希釈し、総計約４．７　Ａ　／―の混合原料ガスを得に
０混合原料ガスは内径４０ｇＩＩＩの反応管内に導入さ
れ、加熱帯で約２００℃に加熱された後、４５０℃に保
窺れた２ｏ賜×４０腸の基板上に導いｍｏ〔効果〕 実抱例の項目で述べた条件で、我々は膜厚分布、Ｍｎ濃
度分布とも±５％以下に収まる、非常に均一性の艮い、
また膜質についても申し分のないＺｎＥｌ：Ｍｎ薄膜を
石英ガラス基板上や、ＩＴＯやＴａ２０５　　ｋつけた
石英ガラス基板上に得ることができた。また膜質につい
ても、ＥＢ蒸着に比べて数段良い配向性、結晶性を持っ
た膜になった。

更に反応管？大型化することによシ、ＥｉＢ蒸着等に比
較してはるかに大面積基板上に均一なＺｎＳ：Ｍｎｎ薄
膜影形成せることが可能な事は明らかであシ、高い輝度
効率を持つ大面積ＥＬ素子の作製に本発明は非常に有用
であるものと確信する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による、ＭＯ−ＣＶＤ法に工りＺｎ８：
Ｍｎ薄膜を製造する為の郭管図である。 １・・・キャリアガス ２・・・ＤＫ８バブリング流量制御装置３・・・ＤＫＺ
バブＩＪ　７グ流量制御装置４・・・ＴＯＭバブリング
流量制御装置５・・・Ｄ］ｌＣ８シリンダー ６・・・ＤＥＺシリンダー ７・・・ＴＯＭシリンダー ８・・・ＤＥＳ温度制御装置 ９・・・ＤＫＺ温度制御装置 １０・・・ＴＯＭ温度制御装置 １１・・・ＤＦｉＳ希釈キャリアガス流量制御装置１２
・・・ＤＫＺ希釈キャリアガス流量制御装置１３・・・
ＴＯＭ希釈キャリアガス流量制御装置１４・・−Ｈ，Ｂ １５・・・Ｈ２Ｂ流量制御装置 １６・・・Ｈ２Ｂ希釈キャリアガス流量制御装置１７．
１Ｂ、１９．２１・・・混合装置２０・・・最終希釈キ
ャリアガス流量制御装置２２・・・混合原料ガス 第２図は本発明による、ＭＯ−ＯＶＤ法によシＺｎＥｌ
：Ｍｎ薄膜を製造する為の反応装置の概略を示す図であ
る。 ２２・・・混合原料ガス ２３・・・石英ガラス製反応管 ２４・・・加熱帯 ２５・・・基板加熱装置 ２６・・・サセプター ２７・・・基板 ２８・・・廃ガス処理装置 ２９・・・廃ガス 以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）薄膜電極又は表面を絶縁層で覆われた薄膜電極を
   有する絶縁基板上に、ＺｎＲ＿２（但し、Ｒ＝ＣＨ＿３
   、Ｃ＿２Ｈ＿５）及びＡＲ′＿２（但し、Ａ＝Ｓ、Ｓｅ
   、Ｒ′＝ＣＨ＿３、Ｃ＿２Ｈ＿５）及びＨ＿２Ａ（但し
   、Ａ＝Ｓ、Ｓｅ）及びＸ：Ｍｎ（ＣＯ）ｍ（但し、（Ｘ
   、ｍ）＝（Ｃ＿５Ｈ＿５、３）、（ＣＨ＿３、Ｃ＿５Ｈ
   ＿４、３）、（Ｃ＿２Ｈ＿５、５）、（π−Ｃ＿４Ｈ＿
   ７、４）、（π−Ｃ＿５Ｈ＿９、４）の気相熱分解を利
   用してＺｎＡ：Ｍｎ薄膜を形成する工程を含む事を特徴
   とする薄膜ＥＬ素子の作製方法。（２）特許請求の範囲
   第１項に於いて、原料気体の気相熱分解の励起源として
   赤外線を用いる事を特徴とする薄膜ＥＬ素子の作製方法
   。 （３）特許請求の範囲第１項に於いて、原料ガスを反応
   管内に導入するのに際し、ＺｎＲ＿２及びＡＲ′＿２の
   等モル比の付加体を用いる事を特徴とする薄膜ＥＬ素子
   の作製方法。 （４）特許請求の範囲第１項に於いて、ＥＬ素子を作製
   する基板と原料導入管の間に加熱帯を設ける事を特徴と
   する薄膜ＥＬ素子の作製方法。 （５）特許請求の範囲第１項に於いて、 Ｘ：Ｍｎ（ＣＯ）ｍとＺｎＲ＿２を混合した後、ＡＲ′
   ＿２、Ｈ＿２Ａの順で混合を行つた後、反応管内に気体
   原料を導入することを特徴とする薄膜ＥＬ素子の作製方
   法。