JPS62176091A

JPS62176091A - 薄膜ｅｌ素子の作製方法

Info

Publication number: JPS62176091A
Application number: JP61015390A
Authority: JP
Inventors: 克彦平林; 小沢口　治樹
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1986-01-27
Filing date: 1986-01-27
Publication date: 1987-08-01
Also published as: JPH0369157B2

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】〔産業上の利用分野〕この発明は、高輝度、高耐圧などの各特性を有する多色
のｆｇ膜Ｅ　Ｌ　（Ｅｌｅｃｔｒｏ　Ｌｕｍ１ｎｅｓｃ
ｅｎｃｅ　）素子の作製方法ｋｌｓＮするものである。

〔従来の技術〕

近時、薄膜ＥＩ３ｇ子の作製方法として、アルキルジン
クとＨ，Ｓまたはアルキルイオウなどを用いた有機金属
気相成長（Ｍｅｔａｌ　ｏｒｇａｎｉｃ　ＣＶＤ　；以
下、ＭＯＣＶＤと略称する。）法が高品質の＃膜を均−
忙かつ大面積で安価に作製できる点で注目されつつある
。

ところで１本出願人は、１９８５年秋の応用物理学会の
予稿集Ｐ、５９０　において１Ｍ０ＣＶＤ法を用いて黄
橙色発光センタとなるＭｎの有機金属であルトリ力ルボ
ニルメチルシクロペンタジエニルＭｎを反応炉導入時に
加熱分解し、この分解ガスを基板上にドーピングしてＺ
ｎＳ：Ｍｎ薄１１Ｊ８ＥＬ素子を作製する？ＩＯ膜ＥＬ
素子の作製方法を提案しており、この薄膜ＥＬ素子は、
５０００Ｃｄ／ｆｆ＋’以上の高輝度、高耐圧などの各
特性を有するものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、この種の薄膜ＥＬ素子の作製方法にあっては
、黄橙色の発光が得られるＺｎＳ：Ｍｎ薄膜ＥＬ素子を
高品質で作製できるものの、他の有機金比、例えばＴｂ
　（緑色発光センタ）、Ｓｍ（赤色発光センタ）、Ｃｅ
、Ｔｍ（青色発光センタ）などをＺｎＳと合成すること
が困難で、たとえ合成できても固体となるため、蒸気圧
による制御が難しく基板上にドーピングできず、黄橙色
以外の発光ＥＬ素子を作製することができない間ｒがあ
った。

〔問題点を解決するための手段〕

そこで、コノ幽明は、Ｍｎ　、　Ｍｎ　ＣＪ　２　、　
Ｍｎ　Ｆ　２　ａＴｂＦ、、ＳｍＦｓ、ＴｍＦ、、Ｃｅ
Ｆ、、ＣｅＣ１＠からなる群より選ばれた発光物質を反
応炉内で抵抗加熱して蒸発させ基板上にドーピングして
ＺｎＳ：ＸｙたはＺｎ５ｅ　：　Ｘ　ｙ、ｒ、１を形成
することＶＣより、上記の問題点を解決するようにした
。

〔実施例１〕発光センタ物質に’ｒ　ｂ　ｉｒ　３をまた主原料にジ
メチルシ＞　Ｉ　（ＤＭＺ　）オヨヒＨ，Ｓ　ヲ使ッテ
ＺｎＳ　：ＴｂＦ３からなる薄膜を第１図に示すような
ＭＯＣＶＤ（（和装］駈により作製した。

このＭ（ＪＣＶＤ気相装置は、円筒状の反兄、炉ｌの上
ｇＩ）Ｋこの反応炉１内にＤＭＺを供給するためのノズ
ル２とＪｌｔＳを供給するためのノズル３と、ｍ源４ａ
を（ｄｔｌえ、かつ’Ｌ’ｂ　Ｆ、粉末が収容された抵
抗加熱用ヒータ４とがそれぞれ配設されてなるものであ
る。

また、この＆応炉１の外Ｆｉ１部には、反応炉１内を加
熱する高周波加熱コイル５が設けられ１反応炉１内には
、ＳｉＣをコートしたグラファイトサセプタ６が設けら
れ、このグラファイトサセプタ６上には、薄膜が形成さ
れる基板７が配置されている。

また、この反応炉１には、図示しない真りボンブが配設
されている。

このような構成からなるＭＯＣＶＤ気相装随を用い、次
のような条件で基４ｆｉ７上１ｃ　ＺｎＳ　：　ＴｂＦ
、　Ｂを作製した。

〔作製条件〕

■晶析７上の濁度・・・約３００’Ｃ１■反応炉１内の
真空度・・・０．ＩＴｏｒｒ。

■ノズル２から反応炉１へのＤ　Ｍ　Ｚ　ｓ入連肛・・
・２Ｘ１０　　ｍｏｌＡｎｉｎ。

■ノズル３から反応炉ｌへのＨ，ｓ緯入速度・・。

６．７　Ｘ　１０　　ｍｏ１７′ｍｉ　ｎ　。

（５）　’Ｌ”ｂ　ＦＳＩ＞　ｊＪｎ熱’ｍ＋Ｉ’ｌ　
−１１５０”Ｃ。

上記の■〜■の各条件に設定したところ、反応炉１内に
Ｓいては、ＤＭＺと）１．ｓとか反応して基板７上でＺ
ｎＳとして気相成長するととも釦、このＺｎＳからなる
気相中に抵抗加熱用ヒータ４から蒸Ｄ　Ｉ、りＴｂＦ、
　分子カ取Ｑ　込”ＥレテＺｎＳ　−ＴｂＦ３薄膜を作
製することができた。

次に、上記のようにして得られたＺｎＳ：Ｔｂｌ’。

膜上にＳｍ、（Ｊ、ｌからなる油膜を作製して二重絶縁
構造のＥＬ素子を製造した。このＥｌ、素子の輝度−電
圧特性をル〒べ、その結果を第２図に示した。

第２図から明らかなように、このＥＬ素子は、ＭＥ数５
ｋＨｚ、電圧１９５Ｖで４５００ｃｄ／ｍ’の輝度を示
す高輝度で高耐圧の緑色発光の素子であることがわかっ
た。

〔実施例２〕発光出ンｐ　＠　ｌ５１７　ＩＣＭ　ｎ　、　Ｍｎ　ｃ
Ｊ　ｔ　、〜ｊｎＦ、　、　ＳｍＦ、、、ＴｍＦ、、Ｃ
ｅＦ３、ＣｅＣ１５を用いた他は、１ｉＩｉｉ例１と同
様にして各々ＺｎＳ：Ｍｎ％ＺｎＳ：　ＳｍＦ３、Ｚｎ
Ｓ　：ＴｍＦ３、ＺｎＳ：Ｃｅの薄膜を作製した。そし
て、これらの薄膜土建Ｓｍ、　０３の絶縁層を形成して
二重絶縁構造のＥＬ紮子をＶＪ造した。

これらのＥＬ素子は、いずれも高輝度、高耐圧の特性を
示し　ＺｎＳ：Ｍｎを用いたものではＪ２ａ色に、Ｚｎ
Ｓ：ＳｍＦ３を用Ｌ’りものでは、赤色に、Ｚ　ｎ　Ｓ
　：’Ｌ’ｍＦ、　、ＺｎＳ：ｅｅを用いたものでは、
青色にそれぞれ発光する素子が得られた。

〔実施例３〕主原料にジエチルシルク（ＤＢＺ　）とＨｌＳ、ＤＭＺ
　トｆＭｔ＋（Ｌ”　シｘ　ｆル（ＤＥ　Ｓ　）、１）
ＥＺとＤＥＺ、Ｌ）ＥＺと硫什ジメチル（ＤＭＳ）の組
合せでＺｎ５（カルコゲン亜鉛）膜をｆｌｔろようにし
、仙は′ｉ’−施例１と同様にしてＺｎＳに発光センタ
物賞が添加されてなる薄膜をそれぞれ作製した。これら
の薄［７は、Ｓｍ、　Ｕ、による二重絶縁構造としたこ
とにより、高輝度、高朗圧のＥＬ素子となった。

〔実施例４〕実施例１で用いたＺｎＳからなるカルコゲン薄膜をＺｎ
５ｅ−ＴｂＦ、薄膜を作製した。この薄膜は、８ｍ、　
Ｕ、による二重絶縁構造としたことにより、高ＩＩＩ度
、高耐圧のＥｌ、素子となった。

また、Ｚｎ５ｅ薄膜を作製する際の原料は、ＤＭＺとＨ
，８ｅ、ＤＥＺとＨ，Ｓｅ、　１）ＭＺとＤｋ、Ｓｅ、
ＤＭＺとＤＭＳｅ、ＤＥＺ　とＤＥＳｅ、ＤＥＺとＤＭ
Ｓｅなどの組合せが可能であることかわかった。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明の方法によれば、前述し
た各発光センタ物ηをそれぞれ加熱蒸発させせてガス什
し、このガスをＺｎＳ’ｆたはＺｎ５ｅ気相中に取り込
ませることができるので、高輝度、高耐圧の各特性を有
する多色の薄膜ＥＬ素子を作製することができる。

また、この方法によって得られた薄膜ＥＬ素子は、膜厚
か一定で、しかもＵｉ＋棺の大きい安価なものとなる。

仏　図ｆｆｉ＋の簡単な説明第１図は、この発明の薄膜ＥＬ素子の作製方法に好適に
用いられるＭ（ＪＣＶＤ成長装りの反応炉を示す棚略構
成図、第コ図は、この発明の薄Ｎ　ＥＬ禦子の作製方法
によって得られたＺｎＳ：ＴｂＦ３二重絶縁薄膜ＥＬ素
子の輝度−電圧特性を示すグラフである。

出−人　　日本Ｍｉ信匍話株式公社代呻人　弁即士　志　賀　正　武−］・“。

□１１パ゛） τ、−二、′ 第２図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　有機亜鉛化合物ガスと硫黄化合物ガスまたはセ
レン化合物ガスを反応炉内で反応させ、同時に発光セン
タとなる物質をドーピングする有機金属気相成長法によ
る薄膜ＥＬ発光膜の作製方法において、発光センタ物質
Ｘを反応炉内で抵抗加熱して蒸発させることによりドー
ピングしてＺｎＳ：ＸまたはＺｎＳｅ：Ｘ膜を形成する
ことを特徴とする薄膜ＥＬ素子の作製方法。
（２）　発光センタ物質ＸがＭｎ，ＭｎＣｌ＿２，Ｔｂ
Ｆ＿３，ＳｍＦ＿３，ＴｍＦ＿３，ＣｅＦ＿３，ＣｅＣ
ｌ＿３からなる群より選ばれたものであることを特徴と
する特許請求範囲第１項記載の薄膜ＥＬ素子の作製方法
。
（３）　有機亜鉛化合物ガスがジメチルジンクまたはジ
エチルジンクであることを特徴とする特許請求範囲第１
項記載の薄膜ＥＬ素子の作製方法。
（４）　硫黄化合物またはセレン化合物がＨ＿２Ｓ，Ｈ
＿２Ｓｅ，ジメチルイオウ，ジエチルイオウ，ジメチル
セレン，ジエチルセレンのいずれかであることを特徴と
する特許請求範囲第１項記１の薄膜ＥＬ素子の作製方法
。