JPS6235237B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS6235237B2
JPS6235237B2 JP57231298A JP23129882A JPS6235237B2 JP S6235237 B2 JPS6235237 B2 JP S6235237B2 JP 57231298 A JP57231298 A JP 57231298A JP 23129882 A JP23129882 A JP 23129882A JP S6235237 B2 JPS6235237 B2 JP S6235237B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
thin film
zns
powder
sputtering
phosphor
Prior art date
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Expired
Application number
JP57231298A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS59119698A (ja
Inventor
Yoshihiro Hamakawa
Kenji Okamoto
Kyotake Sato
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.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
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Publication of JPS59119698A publication Critical patent/JPS59119698A/ja
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  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (a) 発明の技術分野 本発明はEL表示装置の発光体となるEL素子に
かかり、特にその多色発光を可能にする高輝度
EL素子の構造に関する。
(b) 従来技術と問題点 最近、全固体化表示装置としてEL(エレクト
ロルミネツセンス)薄膜を利用した平板型表示装
置が注目されて、鋭意検討が続けられている。と
ころが現在までに実用化されているEL表示装置
は、主として発光層にMnドープしたZnS薄膜を
用いた黄橙色発光形のものであり、多色化(カラ
ー化)の観点から発光色の異なるEL薄膜の開発
が急がれている。
このような多色化の試みの一つとして、希土類
弗化物を発光中心として用いるものがあり、種々
の発光色が得られることが知られている。しか
し、希土類弗化物を添加したEL薄膜についての
報告データでは、ただ緑色の明るい発光しか得る
ことができない状況で、他はいずれも発光の輝度
や効率が不足し、ZnS:Mnの特性に匹敵するよ
うなEL薄膜が得られない状態である。
一方、多色化の他の試みとしてY2O2S:Euの
ような希土類を添加した螢光体をZnS中に混合し
てEL薄膜を形成するEL素子が報告されている。
このEL薄膜はY2O2S:EuとZnSとを混合した粉
末を形成し、これに電子ビームで照射して薄膜を
蒸着させる電子ビーム加熱蒸着法によつて作成さ
れる。しかしながら、Y2O2S:EuZnSとの蒸気圧
が極端に異なるためY2O2S:Euを均一にZnS中に
分散した良好なEL薄膜を作成することは困難で
ある。即ち、電子ビーム法ではZnは約850℃前後
から昇華して蒸着されるが、Y2O2S:Euはその
融点が2410℃と高く所望の濃度で均一にZnS中に
添加することが難しい。
従つて、現在では効率の良い多色化EL素子の
実用化は難問題となつている。
(c) 発明の目的 本発明は上記の成膜方法の内、後者の製法の問
題点を解決して、均一な混合比率と均一な濃度を
もつたEL薄膜から構成された高輝度な多色化EL
素子の実現を図らんとするものである。
(d) 発明の構成 その目的は、希土類元素(例えばEu)を添加
した、硫化可能な螢光体または構成元素の一部と
して硫黄(S)を含む螢光体の粉末(例えば
Y2O3、La2O3、CaF2あるいはY2O2Sと硫化亜鉛
(ZnS)粉末とを混合し、該混合粉末をターゲツ
トにしてスパツタリングによつて設けられたEL
薄膜を有するEL素子により達成することができ
る。
(e) 発明の実施例 以下、本発明を好ましい一実施例によつて詳細
に説明する。
第1図は本発明にかかる交流型EL素子の模式
的な構造図であり、図示のように透明ガラス板1
の上に酸化インジウム(In2O3)と酸化錫
(SnO2)との混合蒸着膜(ITO膜)からなる透明
電極2が設けられ、その上に窒化シリコン
(Si3N4)膜3でサンドイツチ状に挟んだEL薄膜4
が設けられて、最上面に背面電極5を積層した構
造である。ここに、EL薄膜4はEu(希土類元
素)を添加しY2O2S(螢光体)とZnS(−族
化合物)との混合物で構成されている。また、
Si3N4膜3はEL薄膜を電気的に保護し、且つ雰囲
気からも保護する高品位の絶縁膜である。かくし
て、一般的には透明電極2と背面電極5との間に
交流電源を接続し、EL薄膜4を発光させて透明
ガラス板1面から表示が観察できる。
ここで本発明による均一な混合比と均一な濃度
をもつたEL薄膜は高周波(RF)スパツタリング
法によつて作成される。第2図は二極型RFスパ
ツタリング装置の概念図を示しており、ターゲツ
トホルダ7上の石英シヤーレ8の中にターゲツト
材9が入れてある。ターゲツト材9は発光母材と
してのZnS粉末と発光中心となるEu元素を添加し
たY2O2S粉末とを撹拌器で良く混ぜ合わせた混合
粉末で、この粉末を入れた石英シヤール8の直径
は約105mmである。一方、背面に加熱ヒータ10
を備えた基板ホルダ11上に上記ターゲツトと約
40mmの間隔を隔てて基板1が対向して設けられて
いる。基板1面には同じくスパツタリング法によ
つて透明電極2と窒化シリコン膜3とが事前に形
成されている。
このようにした状態で、最初にスパツタリング
装置のベルジヤ(図示せず)内を真空に排気して
ターゲツト材9を約300℃に加熱し、ターゲツト
材の脱ガスを行う。脱ガスが終了し真空度が回復
すると、スパツタガス(例えばアルゴンとヘリウ
ムとの混合ガス)を2×10-2Torrの圧力になる
ように導入し、基板温度を150℃に設定するとと
もにスパツタリング電力100Wを印加してスパツ
タを行う。
このようにしてスパツタリングによつて所定の
膜厚(例えば0.5μm)のZnS:(Y2O2S:Eu)
よりなる薄膜を被着し、次いで基板1を350℃の
温度で1時間程度熱処理して、その被着薄膜がス
パツタリング処理中に受けたダメージを回復し結
晶性の改善と発光中心の活性化を図る。
そうすれば、被着したZnS:(Y2O2S:Eu)薄
膜はZnSと(Y2O2S:Eu)との混合比が均一で、
且つEu元素が均一に添加されたEL薄膜4とな
り、発光中心が一様に分布した膜となる。これに
加えて螢光体(Y2O2S)の一部がスパツタにより
得たエネルギーによつて硫化され、その結果螢光
体が発光母材である硫化亜鉛(ZnS)と“S”を
共有した膜となる。第3図は上記のようにして
EL薄膜4を作成したEL素子の輝度と素子に印加
する電圧(5KHz電源)との関係を示す図表で、
Iは本発明によるEL素子のデータ値、は従来
法の電子ビーム加熱蒸着によるEL素子のデータ
値である。図から輝度の向上が10倍程度であるこ
とがわかる。
以上はZnSを発光母材とし、発光中心としてEu
を添加したY2O2S螢光体材料のEL薄膜を設けた
EL素子について説明したが、螢光材料として
YOSに代わりY2O3、La2O3又はCaF2を適用して
もよく、ZnSからなる発光母材に代わりZnSeまた
はその混合物を用いても同様となる。更に、発光
中心としてはEu(赤橙色を示す)の他、Dy(黄
色)、Er(緑色)、Pr(白緑色)、Tm(青色)、
Nd(橙色)を対象にすることができる。また、
第1図に例示したような交流型EL素子に限ら
ず、EL薄膜の両側をSi3N4膜で保護する必要のな
い直流型EL素子についても同じく対象になるも
のである。
(f) 発明の効果 以上の説明から判るように、本発明によれば従
来この種のEL素子で得られていたものより10倍
程度発光効率の高いEL素子を得ることができ、
多色化EL表示装置の実現に極めて寄与するもの
である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明により作成した構造断面図、第
2図は本発明にかかるEL薄膜を形成するための
二極型RFスパツタリング装置の概念図、第3図
はEL素子の輝度と印加電圧との関係を示す図表
である。 図中、1は透明ガラス板、2は透明電極、3は
SiN4膜、4はEL薄膜、5は背面電極、6は交流
電源、7はターゲツトホルダ、8は石英シヤー
レ、9はターゲツト材、10は加熱ヒータ、11
は基板ホルダを示している。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 希土類元素を添加した、硫化可能な螢光体ま
    たは構成元素の一部として硫黄(S)を含む螢光
    体の粉末と硫化亜鉛(ZnS)粉末とを混合し、該
    混合粉末をターゲツトにしてスパツタリングによ
    つて設けられたEL薄膜を有することを特徴とす
    るEL素子。 2 上記の螢光体粉末を酸化イツトリウム
    (Y2O3)、酸化ランタン(La2O3)、弗化カルシウ
    ム(CaF2)またはイツトリウムオキシサルフアイ
    ド(Y2O2S)とすることを特徴とする特許請求の
    範囲第1項に記載したEL素子。
JP57231298A 1982-12-27 1982-12-27 El素子 Granted JPS59119698A (ja)

Priority Applications (1)

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JP57231298A JPS59119698A (ja) 1982-12-27 1982-12-27 El素子

Applications Claiming Priority (1)

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JP57231298A JPS59119698A (ja) 1982-12-27 1982-12-27 El素子

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Publication Number Publication Date
JPS59119698A JPS59119698A (ja) 1984-07-10
JPS6235237B2 true JPS6235237B2 (ja) 1987-07-31

Family

ID=16921418

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JP57231298A Granted JPS59119698A (ja) 1982-12-27 1982-12-27 El素子

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS50139681A (ja) * 1974-04-24 1975-11-08

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS50139681A (ja) * 1974-04-24 1975-11-08

Also Published As

Publication number Publication date
JPS59119698A (ja) 1984-07-10

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