JPS63199860A - 薄膜ｅｌ発光層の製造方法 - Google Patents
薄膜ｅｌ発光層の製造方法Info
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- JPS63199860A JPS63199860A JP3397587A JP3397587A JPS63199860A JP S63199860 A JPS63199860 A JP S63199860A JP 3397587 A JP3397587 A JP 3397587A JP 3397587 A JP3397587 A JP 3397587A JP S63199860 A JPS63199860 A JP S63199860A
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Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
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〕
本発明は薄膜ＥＬ表示装置、特にカラー用薄膜発光層の
製造方法に関するものである。
製造方法に関するものである。
薄膜ＥＬ表示装置は視認性に優れ、コンピュータのデー
タ表示装置等に使用されている。薄膜ＥＬ表示装置の発
光表示部分となる薄膜ＥＬ素子の基本的な断面構造を第
２図に示す。すなわち、第２図に示すように薄膜ＥＬ素
子はガラス基板２１上に透明電極２２、第１絶縁層２３
、発光層２４、第２絶縁層２５、背面電極２６が順次積
層された素子構造を有している。第１及び第２絶縁層２
３．２５としてはＹ、０．、Ｔａ２１５．ｓ、ｔ、Ｎ、
、５ｉｏ２＊ＡＱ２０３．ＢａＴｉ０．．５ｒＴｉＯ，
等の誘電体薄膜が、真空蒸着やスパッタ法、プラズマＣ
ＶＤ法等により形成され使用されている。また発光層２
４としてはＺｎＳ等のＩＩ−ＶＩ化合物を発光母体とす
る薄膜が使用されている。
タ表示装置等に使用されている。薄膜ＥＬ表示装置の発
光表示部分となる薄膜ＥＬ素子の基本的な断面構造を第
２図に示す。すなわち、第２図に示すように薄膜ＥＬ素
子はガラス基板２１上に透明電極２２、第１絶縁層２３
、発光層２４、第２絶縁層２５、背面電極２６が順次積
層された素子構造を有している。第１及び第２絶縁層２
３．２５としてはＹ、０．、Ｔａ２１５．ｓ、ｔ、Ｎ、
、５ｉｏ２＊ＡＱ２０３．ＢａＴｉ０．．５ｒＴｉＯ，
等の誘電体薄膜が、真空蒸着やスパッタ法、プラズマＣ
ＶＤ法等により形成され使用されている。また発光層２
４としてはＺｎＳ等のＩＩ−ＶＩ化合物を発光母体とす
る薄膜が使用されている。
電極２２．２６間に交流の高電圧を印加することにより
発光層２４内に加速された電子が流れ発光中心を励起す
ることにより発光中心固有の発光色の面発光が得られる
。
発光層２４内に加速された電子が流れ発光中心を励起す
ることにより発光中心固有の発光色の面発光が得られる
。
一般的にはＺｎＳを母体とし、Ｍｎを発光中心とした黄
橙色の発光が高輝度であり実用に供されている。この他
に希土類元素の固有の発光準位を利用するＺｎＳ母体に
希土類フッ化物を添加した発光層を有する薄膜ＥＬ素子
がカラー表示を実現するものとして期待されている。
橙色の発光が高輝度であり実用に供されている。この他
に希土類元素の固有の発光準位を利用するＺｎＳ母体に
希土類フッ化物を添加した発光層を有する薄膜ＥＬ素子
がカラー表示を実現するものとして期待されている。
前述したカラー用発光層としてはＺｎＳ：Ｔｂ、Ｆが緑
色、ＺｎＳ：Ｓｍ、Ｆが赤色、ＺｎＳ：ＴｍｔＦが青色
及びＺｎＳ：Ｐｒ。
色、ＺｎＳ：Ｓｍ、Ｆが赤色、ＺｎＳ：ＴｍｔＦが青色
及びＺｎＳ：Ｐｒ。
Ｆが白色の発光を示し注目されている。これらの薄膜発
光層の成膜法としては真空蒸着法とスパッタ法がある。
光層の成膜法としては真空蒸着法とスパッタ法がある。
真空蒸着法としてはＺｎＳとＬｎＦ、 （Ｌｎは希土類
元素を示す）の粉末を混合焼結させた原料をソースとす
る電子ビーム蒸着法やＺｎＳとＬｎＦ、を各々別に加熱
蒸発させる共蒸着法が採用されている。また、スパッタ
法は複雑な組成の膜形成が容易でありＺｎＳ：Ｌｎ、Ｆ
膜の作成に適用されてきている。
元素を示す）の粉末を混合焼結させた原料をソースとす
る電子ビーム蒸着法やＺｎＳとＬｎＦ、を各々別に加熱
蒸発させる共蒸着法が採用されている。また、スパッタ
法は複雑な組成の膜形成が容易でありＺｎＳ：Ｌｎ、Ｆ
膜の作成に適用されてきている。
しかしながら、このような方法で作成された素子は輝度
が低く、実用上には不満足なものであった。
が低く、実用上には不満足なものであった。
本発明の目的は成膜方法を工夫することによりＺｎＳ
： Ｌｎ 、 Ｆ発光層の高輝度化を図る薄膜ＥＬ発光
層の製造方法を提供することにある。
： Ｌｎ 、 Ｆ発光層の高輝度化を図る薄膜ＥＬ発光
層の製造方法を提供することにある。
本発明はｎ−ＶＩ化合物を母体とし、希土類元素とフッ
素とを添加してなる薄膜ＥＬ発光層の製造方法において
、基板上に高エネルギーの加速粒子を照射しながら真空
蒸着により発光層を形成することを特徴とする薄膜ＥＬ
発光層の製造方法である。
素とを添加してなる薄膜ＥＬ発光層の製造方法において
、基板上に高エネルギーの加速粒子を照射しながら真空
蒸着により発光層を形成することを特徴とする薄膜ＥＬ
発光層の製造方法である。
一般的に発光層の形成に関し、真空蒸着法とスパッタ法
とでは薄膜ＥＬ素子特性に違いのあることが知られてい
る。スパッタ法で成膜したものは、真空蒸着法で成膜し
たものに比較して欠陥も多く含み結晶性が悪く、結晶粒
径も小さい。これらはＥＬ発光層として好ましいもので
はなく、例えばＺｎＳ：Ｍｎの薄膜ＥＬ素子ではスパッ
タ法で形成したものは低輝度であるｅ ＺｎＳ：Ｌｎ、
Ｆの発光層に関しても真空蒸着法とスパッタ法の相違が
調査されているが、ＺｎＳ：Ｍｎの場合と異なリスバッ
タ法で形成した方が高輝度が得られている。特にスパッ
タ法で作成した素子は高温の熱処理により特性が改善さ
れるのに対して真空蒸着で作成したものでは４００℃以
上の熱処理でかえって輝度低下を示すこと等がＺｎＳ：
Ｔｂ、Ｆに関する実験で明らかにされている。
とでは薄膜ＥＬ素子特性に違いのあることが知られてい
る。スパッタ法で成膜したものは、真空蒸着法で成膜し
たものに比較して欠陥も多く含み結晶性が悪く、結晶粒
径も小さい。これらはＥＬ発光層として好ましいもので
はなく、例えばＺｎＳ：Ｍｎの薄膜ＥＬ素子ではスパッ
タ法で形成したものは低輝度であるｅ ＺｎＳ：Ｌｎ、
Ｆの発光層に関しても真空蒸着法とスパッタ法の相違が
調査されているが、ＺｎＳ：Ｍｎの場合と異なリスバッ
タ法で形成した方が高輝度が得られている。特にスパッ
タ法で作成した素子は高温の熱処理により特性が改善さ
れるのに対して真空蒸着で作成したものでは４００℃以
上の熱処理でかえって輝度低下を示すこと等がＺｎＳ：
Ｔｂ、Ｆに関する実験で明らかにされている。
これらの差はＦの結合の仕方が真空蒸着膜とスパッタ膜
とで異なることによっていると考えられている。即ち、
真空番浄ｃではＺｎＳ母体中にＬｎＦ、の形で取り込ま
れているのに対して、電子通信学会技術研究報告ＥＤ８
６−９１に述べられているようにスパッタ膜では特に熱
処理を施すことによりＬｎ−Ｆの形で母体に固溶し高輝
度発光をもたらしていると考えられている。
とで異なることによっていると考えられている。即ち、
真空番浄ｃではＺｎＳ母体中にＬｎＦ、の形で取り込ま
れているのに対して、電子通信学会技術研究報告ＥＤ８
６−９１に述べられているようにスパッタ膜では特に熱
処理を施すことによりＬｎ−Ｆの形で母体に固溶し高輝
度発光をもたらしていると考えられている。
本発明は結晶性や結晶粒径の点で優れている真空蒸着の
良さを損なうことなく Ｌｎ−Ｆ中心をより容易に形成
し、更に高輝度化を実現するものである。
良さを損なうことなく Ｌｎ−Ｆ中心をより容易に形成
し、更に高輝度化を実現するものである。
本発明はＺｎＳとＬｎＦ、をソースとして真空蒸着しな
がら基板上に高速に加速したイオンや中性の気体粒子を
照射することにある。
がら基板上に高速に加速したイオンや中性の気体粒子を
照射することにある。
このような高速粒子の照射により基板上に付着したＬｎ
Ｆ３が分解され不用なＦが離脱しＬｎ−Ｆの形でＺｎＳ
内に取り込まれやすくなるものと思われる。
Ｆ３が分解され不用なＦが離脱しＬｎ−Ｆの形でＺｎＳ
内に取り込まれやすくなるものと思われる。
以下、本発明の実施例について説明する。
実施例ではガラス基板上にＩＴＯ透明電極、ＳＬ、Ｎ４
第１絶縁層、ＺｎＳ ： Ｔｂ、Ｆ発光層、Ｓｉｘ Ｎ
４第２絶縁１層、ＡＱ背面電極からなる緑色発光の薄膜
ＥＬ素子を作成した。ここで、 ＺｎＳ：Ｔｂ、’Ｆ発
光層は第１図に示す装置により作成した。すなわち、真
空チャンバー１内に基板加熱ヒーター３により約２００
℃に保持された基板２を設置する。ガラス板からなる基
板２にはすでにＩＴＯ電極、 ＳＬ、Ｎ４第１絶縁層が
スパッタ法により成膜されている。別々の加熱機構を有
する坩堝４と坩堝５にはＺｎＳとＴｂＦ、の顆粒をそれ
ぞれ充填し、各゛々の蒸発速度をモニターしながらＴｂ
が約１．５モル％の濃度になるように共蒸着を行った。
第１絶縁層、ＺｎＳ ： Ｔｂ、Ｆ発光層、Ｓｉｘ Ｎ
４第２絶縁１層、ＡＱ背面電極からなる緑色発光の薄膜
ＥＬ素子を作成した。ここで、 ＺｎＳ：Ｔｂ、’Ｆ発
光層は第１図に示す装置により作成した。すなわち、真
空チャンバー１内に基板加熱ヒーター３により約２００
℃に保持された基板２を設置する。ガラス板からなる基
板２にはすでにＩＴＯ電極、 ＳＬ、Ｎ４第１絶縁層が
スパッタ法により成膜されている。別々の加熱機構を有
する坩堝４と坩堝５にはＺｎＳとＴｂＦ、の顆粒をそれ
ぞれ充填し、各゛々の蒸発速度をモニターしながらＴｂ
が約１．５モル％の濃度になるように共蒸着を行った。
カウフマン型のイオンガン６により外部から導入された
Ａｒガスを加速して基板２に照射した。標準的な加速エ
ネルギーは１５０ ｅ Ｖであり、ニュートライザーに
より中性化している。この加速粒子の照射は成膜中間時
に行った。このようにして成膜した発光層中のＴｂとＦ
の比を分析した結果１．２から２．５程度であり、Ｆが
分解し、一部が膜から離脱しながら成長していることが
確認された。
Ａｒガスを加速して基板２に照射した。標準的な加速エ
ネルギーは１５０ ｅ Ｖであり、ニュートライザーに
より中性化している。この加速粒子の照射は成膜中間時
に行った。このようにして成膜した発光層中のＴｂとＦ
の比を分析した結果１．２から２．５程度であり、Ｆが
分解し、一部が膜から離脱しながら成長していることが
確認された。
本実施例の素子は高輝度な緑色発光を示し、更に熱処理
を行うことにより１ｏｏｏｃｄ／ ｒｒ？以上の高輝度
が得られた。尚、加速粒子はＡｒ以外にＮ、、Ｈｅ。
を行うことにより１ｏｏｏｃｄ／ ｒｒ？以上の高輝度
が得られた。尚、加速粒子はＡｒ以外にＮ、、Ｈｅ。
Ｎｅ、 Ｋｒ、 Ｘｅ等を用いてもよく、これらの混合
ガスでも良い。また、カウフマン型イオンガン以外に各
種の加速粒子発生器を使用できる。加速エネルギーは１
０ｅＶ以下では効果ガ少なく、７００ｅｖ以上では著し
いスパッタ現象を示すために、１０ａＶ〜７００ｅＶ程
度が良好である。また、Ｔｂ以外にＳｍ、 Ｔｍ、 Ｐ
ｒ等の場合も同様に通常のスパッタ法や真空蒸着法で形
成されたものより優れた特性を示した。
ガスでも良い。また、カウフマン型イオンガン以外に各
種の加速粒子発生器を使用できる。加速エネルギーは１
０ｅＶ以下では効果ガ少なく、７００ｅｖ以上では著し
いスパッタ現象を示すために、１０ａＶ〜７００ｅＶ程
度が良好である。また、Ｔｂ以外にＳｍ、 Ｔｍ、 Ｐ
ｒ等の場合も同様に通常のスパッタ法や真空蒸着法で形
成されたものより優れた特性を示した。
本実施例ではＺｎＳを母体としたが、Ｚｎ５ｅやＣａＳ
。
。
ＳｒＳ等やこれらの混晶からなる■−■化合物を母体と
しても同様に有効である。
しても同様に有効である。
以上述べたように本発明は基板上に高速に加速したイオ
ンや中性の気体を照射することにより発光層を形成する
ため、基板上に付着したＬｎＦ３が分解され不用なＦが
離脱しなから成膜が行われ、高輝度化を実現でき、薄膜
ＥＬ表示装置のカラー化に貢献できる。
ンや中性の気体を照射することにより発光層を形成する
ため、基板上に付着したＬｎＦ３が分解され不用なＦが
離脱しなから成膜が行われ、高輝度化を実現でき、薄膜
ＥＬ表示装置のカラー化に貢献できる。
また、本発明の発光層の製造方法を実現するためには通
常の真空蒸着装置に加速粒子の照射系を付設するだけで
良く、大面積成膜や生産性も優れており工業的価値の大
なるものである。
常の真空蒸着装置に加速粒子の照射系を付設するだけで
良く、大面積成膜や生産性も優れており工業的価値の大
なるものである。
第１図は本発明に係る製造方法を実施する発光層成膜装
置の一例を示す構成図、第２図は薄膜ＥＬ素子の断面構
造を示す図である。
置の一例を示す構成図、第２図は薄膜ＥＬ素子の断面構
造を示す図である。
Claims (1)
- （１）II−VI化合物を母体とし、希土類元素とフッ素と
を添加してなる薄膜ＥＬ発光層の製造方法において、基
板上に高エネルギーの加速粒子を照射しながら真空蒸着
により発光層を形成することを特徴とする薄膜ＥＬ発光
層の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3397587A JPS63199860A (ja) | 1987-02-16 | 1987-02-16 | 薄膜ｅｌ発光層の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3397587A JPS63199860A (ja) | 1987-02-16 | 1987-02-16 | 薄膜ｅｌ発光層の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63199860A true JPS63199860A (ja) | 1988-08-18 |
Family
ID=12401488
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3397587A Pending JPS63199860A (ja) | 1987-02-16 | 1987-02-16 | 薄膜ｅｌ発光層の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63199860A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0588718A1 (fr) * | 1992-09-18 | 1994-03-23 | Alcatel | Procédé de dépôt en phase vapeur d'un film en verre fluoré sur un substrat |
-
1987
- 1987-02-16 JP JP3397587A patent/JPS63199860A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0588718A1 (fr) * | 1992-09-18 | 1994-03-23 | Alcatel | Procédé de dépôt en phase vapeur d'un film en verre fluoré sur un substrat |
| FR2695943A1 (fr) * | 1992-09-18 | 1994-03-25 | Alsthom Cge Alcatel | Procédé de dépôt en phase vapeur d'un film en verre fluoré sur un substrat. |
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