JPS63224185A - 薄膜ｅｌ素子の製造方法 - Google Patents
薄膜ｅｌ素子の製造方法Info
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- JPS63224185A JPS63224185A JP62057319A JP5731987A JPS63224185A JP S63224185 A JPS63224185 A JP S63224185A JP 62057319 A JP62057319 A JP 62057319A JP 5731987 A JP5731987 A JP 5731987A JP S63224185 A JPS63224185 A JP S63224185A
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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、〕
本発明は表示デバイスなどに用いる薄膜ＥＬ素子の製造
方法に関し、特に良好な発光特性を有する薄膜ＥＬ素子
の製造方法に関する。
方法に関し、特に良好な発光特性を有する薄膜ＥＬ素子
の製造方法に関する。
従来、薄膜ＥＬ素子の製造においては、発光層、例えば
Ｙ２Ｏ３，Ｔａ２０ｇ 、 ｋｌ ２０３ 、５ｉ０２
またはＳｉ３Ｎ４等が単層あるいは複合した形でＺｎＳ
やアルカリ土類硫化物などを母体とする発光層の片側あ
るいは両側に絶縁体層を形成し、これら絶縁体層の外側
にそれぞれ配置される電極に電圧を印加する構造となっ
ている。かかる絶縁体層については、絶縁体層材料によ
り真空蒸着法あるいはスパッタ法が用いられている。
Ｙ２Ｏ３，Ｔａ２０ｇ 、 ｋｌ ２０３ 、５ｉ０２
またはＳｉ３Ｎ４等が単層あるいは複合した形でＺｎＳ
やアルカリ土類硫化物などを母体とする発光層の片側あ
るいは両側に絶縁体層を形成し、これら絶縁体層の外側
にそれぞれ配置される電極に電圧を印加する構造となっ
ている。かかる絶縁体層については、絶縁体層材料によ
り真空蒸着法あるいはスパッタ法が用いられている。
近年では薄膜ＥＬ素子の絶縁体層薄膜として均一性や密
着性が良好な薄膜が期待されるスパッタ法が多く試みら
れている。また、発光層の上にスパッタ法で絶縁体層を
成膜する場合、発光層薄膜へのプラズマの影響を防ぐた
めに真空蒸着法などスパッタ法以外の成膜法で薄く絶縁
体薄膜を形成し、発光層薄膜をプラズマダメージから保
護する方法も用いられている。
着性が良好な薄膜が期待されるスパッタ法が多く試みら
れている。また、発光層の上にスパッタ法で絶縁体層を
成膜する場合、発光層薄膜へのプラズマの影響を防ぐた
めに真空蒸着法などスパッタ法以外の成膜法で薄く絶縁
体薄膜を形成し、発光層薄膜をプラズマダメージから保
護する方法も用いられている。
しかしながら、上述したスパッタ法で形成された絶縁体
薄膜は緻密さや平坦性、均一性などで、また、材料によ
ってはそれ自体の特性に関して真空蒸着法で作成された
ものより良好な素子特性が期待されるにもかかわらず一
１絶縁体層と発光層間の剥離の発生や、発光層の特性劣
化を示すなど真空蒸着法により作成した絶縁体層薄膜に
比べ、大きな特性改善を示すに致っていないという問題
がある。
薄膜は緻密さや平坦性、均一性などで、また、材料によ
ってはそれ自体の特性に関して真空蒸着法で作成された
ものより良好な素子特性が期待されるにもかかわらず一
１絶縁体層と発光層間の剥離の発生や、発光層の特性劣
化を示すなど真空蒸着法により作成した絶縁体層薄膜に
比べ、大きな特性改善を示すに致っていないという問題
がある。
本発明の目的は、薄膜ＥＬ素子の絶縁体層薄膜の作成に
おいてスパッタ法の利点を考慮し、眉間剥離や発光層の
特性劣化のないより良好な素子特性を示す薄膜ＥＬ素子
の製造方法を提供することにある。
おいてスパッタ法の利点を考慮し、眉間剥離や発光層の
特性劣化のないより良好な素子特性を示す薄膜ＥＬ素子
の製造方法を提供することにある。
本発明は蛍光体薄膜に電圧を印加し蛍光体を発光させる
薄膜ＥＬ素子の製造方法において、発光層に接して形成
される絶縁体層薄膜を成膜時の基板近傍の雰囲気の圧カ
カ月、ＯＸ １０−３ｔｏｒｒ以下であり、且つ前記基
板がプラズマにさらされない状態でスパッタ成膜する工
程を含んで構成される。
薄膜ＥＬ素子の製造方法において、発光層に接して形成
される絶縁体層薄膜を成膜時の基板近傍の雰囲気の圧カ
カ月、ＯＸ １０−３ｔｏｒｒ以下であり、且つ前記基
板がプラズマにさらされない状態でスパッタ成膜する工
程を含んで構成される。
本発明では、スパッタ法のためのスパッタガスの圧力が
基板付近で通常のスパッタ法より１〜２桁以上低い１．
ＯＸ １０−３ｔｏｒｒ以下にされ、且つスパッタイオ
ンを供給する定常的なプラズマは基板に対するプラズマ
の影響を避けることができる位置にあるので薄膜ＥＬ素
子の絶縁体層薄膜形成に関するスパッタ法の利点を残し
たまま基板の雰囲気を真空蒸着法の状態に近づけること
ができる。
基板付近で通常のスパッタ法より１〜２桁以上低い１．
ＯＸ １０−３ｔｏｒｒ以下にされ、且つスパッタイオ
ンを供給する定常的なプラズマは基板に対するプラズマ
の影響を避けることができる位置にあるので薄膜ＥＬ素
子の絶縁体層薄膜形成に関するスパッタ法の利点を残し
たまま基板の雰囲気を真空蒸着法の状態に近づけること
ができる。
このようにして、成膜時に基板に到達するスパッタガス
は減少し、かつプラズマが基板に与えるダメージが少な
くて済む。従って、成膜時に膜中に取り込まれるスパッ
タガスの量は押えられ、プラズマダメージを避けること
ができる。ひいては、形成された薄膜の残留応力を小さ
くすることが可能となり、発光層薄膜との間の応力歪を
押えることもできる。更に、絶縁体層薄膜形成時の発光
層へのプラズマダメージを避けることも可能となる。
は減少し、かつプラズマが基板に与えるダメージが少な
くて済む。従って、成膜時に膜中に取り込まれるスパッ
タガスの量は押えられ、プラズマダメージを避けること
ができる。ひいては、形成された薄膜の残留応力を小さ
くすることが可能となり、発光層薄膜との間の応力歪を
押えることもできる。更に、絶縁体層薄膜形成時の発光
層へのプラズマダメージを避けることも可能となる。
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第１図は本発明の一実施例を説明するための薄膜ＥＬ素
子を製造するスパッタ薄膜形成装置の平面図であり、第
２図は第１図に示す薄膜形成装置により製造された薄膜
ＥＬ素子の断面図である。
子を製造するスパッタ薄膜形成装置の平面図であり、第
２図は第１図に示す薄膜形成装置により製造された薄膜
ＥＬ素子の断面図である。
尚、第２図においては、絶縁体層がＹ２Ｏ３であり、ま
た発光層がＸｎＳ：Ｔｂ、 Ｆを用いた例である。
た発光層がＸｎＳ：Ｔｂ、 Ｆを用いた例である。
まづ、第２図に示すガラス基板１１上に厚さ２０００人
の透明電極１２をＲＦスパッタ法で形成する。
の透明電極１２をＲＦスパッタ法で形成する。
次に、この基板１１を第１図に示す薄膜形成装置内の所
定の位置に配置する。この基板１１は第１図に示す基板
４と同一のものである。この装置は、高真空容器１内に
基板ホルダー３に取り付けた基板４を基板加熱ヒーター
２により加熱する手段と、スパッタガスボンベ９よりガ
ス流量計８とスパッタガス供給管７を介してスパッタイ
オン源６となるスパッタイオン供給手段と、イオンが照
射されるターゲットとを含んでいる。このターゲット５
．スパッタイオン源６および基板４は三角形の頂点位置
を占めるように配置されている。
定の位置に配置する。この基板１１は第１図に示す基板
４と同一のものである。この装置は、高真空容器１内に
基板ホルダー３に取り付けた基板４を基板加熱ヒーター
２により加熱する手段と、スパッタガスボンベ９よりガ
ス流量計８とスパッタガス供給管７を介してスパッタイ
オン源６となるスパッタイオン供給手段と、イオンが照
射されるターゲットとを含んでいる。このターゲット５
．スパッタイオン源６および基板４は三角形の頂点位置
を占めるように配置されている。
スパッタガスボンベ９からのアルゴンガスは直接スパッ
タイオン源６に供給される。また、プラズマはスパッタ
イオン源６の内部にあり、油拡散ポンプを用いた差動排
気によりスパッタ成膜時の基板付近の真空度を５．ＯＸ
１０−３ｔｏｒｒに保っている。
タイオン源６に供給される。また、プラズマはスパッタ
イオン源６の内部にあり、油拡散ポンプを用いた差動排
気によりスパッタ成膜時の基板付近の真空度を５．ＯＸ
１０−３ｔｏｒｒに保っている。
次に、この薄膜形成装置を構成する真空容器全体を１．
ＯＸ １０−３ｔｏｒｒ以下の真空圧力になるよう真空
排気する。
ＯＸ １０−３ｔｏｒｒ以下の真空圧力になるよう真空
排気する。
次に、基板４の温度を１００℃に保ち、スパッタイオン
源６より１０００ｅＶのエネルギーを持つビーム状のア
ルゴンイオンをイオン電流密度１〜２ ｍ Ａ ／ ｃ
ｔａ ２で第２図に示す第一の絶縁体層１３となるＹ２
Ｏ３のターゲット５上に照射しスパッタする。これによ
り、厚さが３０００人のＹ２Ｏ３絶縁体層薄膜１３を約
２００人／ｗｉｎの成膜速度で形成する。この間基板４
は全くプラズマにさらされることなく、且つ基板付近の
真空度は１．０×１０−３ｔｏｒｒより低い。
源６より１０００ｅＶのエネルギーを持つビーム状のア
ルゴンイオンをイオン電流密度１〜２ ｍ Ａ ／ ｃ
ｔａ ２で第２図に示す第一の絶縁体層１３となるＹ２
Ｏ３のターゲット５上に照射しスパッタする。これによ
り、厚さが３０００人のＹ２Ｏ３絶縁体層薄膜１３を約
２００人／ｗｉｎの成膜速度で形成する。この間基板４
は全くプラズマにさらされることなく、且つ基板付近の
真空度は１．０×１０−３ｔｏｒｒより低い。
次に、第２図に示す発光層１４となる層の形成にあたり
、Ｔｂ濃度３ｍｏ１％のＺｎＳ：Ｔｂ、Ｆ発光層薄膜１
４を真空蒸着法により５０００人の厚さで形成する。
、Ｔｂ濃度３ｍｏ１％のＺｎＳ：Ｔｂ、Ｆ発光層薄膜１
４を真空蒸着法により５０００人の厚さで形成する。
更に、この発光層１４の上部に形成される第二の絶縁体
層１５も第１図に示す薄膜形成装置を用い、前述の第一
の絶縁体層１３の形成と同様にしてＹ２Ｏ３を３０００
人の厚さで成膜する。
層１５も第１図に示す薄膜形成装置を用い、前述の第一
の絶縁体層１３の形成と同様にしてＹ２Ｏ３を３０００
人の厚さで成膜する。
最後に、この第二の絶縁体層１５上にＡｆ上部電ｆ！１
６を真空蒸着法により形成する。
６を真空蒸着法により形成する。
第３図は本発明における薄膜ＥＬ素子の飽和輝度とその
圧力依存特性とを示す圧力・輝度特性図である。
圧力依存特性とを示す圧力・輝度特性図である。
第３図に示すように、絶縁体層形成に上記薄膜形成装置
を用い、同様な構造をもつ薄膜ＥＬ素子を製造するにあ
たり、基板付近の雰囲気の圧力を変化させた場合、基板
付近の雰囲気の圧力の増加に対して薄膜ＥＬ素子の飽和
輝度は減少した。また、圧力が１．ＯＸ １０ ”ｔｏ
ｒｒの素子では、著しい剥離現象が見られた。
を用い、同様な構造をもつ薄膜ＥＬ素子を製造するにあ
たり、基板付近の雰囲気の圧力を変化させた場合、基板
付近の雰囲気の圧力の増加に対して薄膜ＥＬ素子の飽和
輝度は減少した。また、圧力が１．ＯＸ １０ ”ｔｏ
ｒｒの素子では、著しい剥離現象が見られた。
このように、基板付近の雰囲気の圧力が１．０×１０−
３ｔｏｒｒ以下であれば高い輝度が得られ、更に好まし
くは１．ＯＸ １０−３ｔｏｒｒ以下であればよりよい
ことが判る。
３ｔｏｒｒ以下であれば高い輝度が得られ、更に好まし
くは１．ＯＸ １０−３ｔｏｒｒ以下であればよりよい
ことが判る。
尚、ここで本実施例と、この実施例と同様な構造を有す
る素子について比較検討する。
る素子について比較検討する。
例えば、第一の絶縁体層のみを本発明の製造方法により
形成し、第二の絶縁体層をＲＦスパッタ法で形成した場
合、および第一絶縁体層はＲＦスパッタ法で形成し、第
二の絶縁体層は本発明の製造方法により形成した場合、
更には両組縁体層ともにＲＦスパッタ法で形成した場合
とを比較する。尚、基板付近の雰囲気の圧力は本発明の
製造方法では１．ＯＸ １０−３ｔｏｒｒであり、ＲＦ
スパッタ法では２．ＯＸ １０””ｔｏｒｒである。
形成し、第二の絶縁体層をＲＦスパッタ法で形成した場
合、および第一絶縁体層はＲＦスパッタ法で形成し、第
二の絶縁体層は本発明の製造方法により形成した場合、
更には両組縁体層ともにＲＦスパッタ法で形成した場合
とを比較する。尚、基板付近の雰囲気の圧力は本発明の
製造方法では１．ＯＸ １０−３ｔｏｒｒであり、ＲＦ
スパッタ法では２．ＯＸ １０””ｔｏｒｒである。
これら３つの場合の素子と両組縁体層ともに、本発明の
製造方法により形成した素子との輝度を比較したところ
、本発明による素子の輝度に比べ上記３つの場合による
素子の輝度はそれぞれ７％、２５％、及び３０％と低い
値を示し、本発明による薄膜ＥＬ素子の輝度が最っとも
高く得られることがわかった。
製造方法により形成した素子との輝度を比較したところ
、本発明による素子の輝度に比べ上記３つの場合による
素子の輝度はそれぞれ７％、２５％、及び３０％と低い
値を示し、本発明による薄膜ＥＬ素子の輝度が最っとも
高く得られることがわかった。
以上の実施例においては、絶縁体層にＹ２Ｏ３を用いて
いるが、Ｔａ２０５を用いた薄膜ＥＬ素子でも同様な効
果が得られる。
いるが、Ｔａ２０５を用いた薄膜ＥＬ素子でも同様な効
果が得られる。
以上説明したように、本発明は薄膜ＥＬ素子の発光層を
スパッタ法により成膜する際、成膜時の基板近傍の雰囲
気を１．ＯＸ １０ ’−３ｔｏｒｒ以下とじ且つ基板
へのプラズマの影響を排除することにより、より良好な
発光特性を有する薄膜ＥＬ素子を作製できる効果がある
。
スパッタ法により成膜する際、成膜時の基板近傍の雰囲
気を１．ＯＸ １０ ’−３ｔｏｒｒ以下とじ且つ基板
へのプラズマの影響を排除することにより、より良好な
発光特性を有する薄膜ＥＬ素子を作製できる効果がある
。
第１図は本発明の一実施例を説明するための薄膜ＥＬ素
子を製造するスパッタ薄膜形成装置の平面図、第２図は
かかる薄膜ＥＬ素子の断面図、第３図は本発明における
薄膜ＥＬ素子の飽和輝度とその圧力依存性とを示す圧力
・輝度特性図である。 １・・・高真空容器、２・・・基板加熱ヒーター、３・
・・基板ホルダー、４・・・基板、５・・・ターゲット
、６・・・スパッタイオン源、７・・・スパッタガス供
給管、８・・・ガス流量計、９・・・スパッタガスボン
ベ、１１・・・ガラス基板、１２・・・透明電極、１３
・・・第一絶縁体層、１４・・・発光層、１５・・・第
二絶縁体層、１６・・・上部電極。 第２図
子を製造するスパッタ薄膜形成装置の平面図、第２図は
かかる薄膜ＥＬ素子の断面図、第３図は本発明における
薄膜ＥＬ素子の飽和輝度とその圧力依存性とを示す圧力
・輝度特性図である。 １・・・高真空容器、２・・・基板加熱ヒーター、３・
・・基板ホルダー、４・・・基板、５・・・ターゲット
、６・・・スパッタイオン源、７・・・スパッタガス供
給管、８・・・ガス流量計、９・・・スパッタガスボン
ベ、１１・・・ガラス基板、１２・・・透明電極、１３
・・・第一絶縁体層、１４・・・発光層、１５・・・第
二絶縁体層、１６・・・上部電極。 第２図
Claims (2)
- （１） 蛍光体薄膜に電圧を印加し蛍光体を発光させる
薄膜ＥＬ素子の製造方法において、発光層に接して形成
される絶縁体層薄膜を成膜の時の基板近傍の雰囲気の圧
力が１．０×１０＾−＾３ｔｏｒｒ以下であり、且つ前
記基板がプラズマにさらされない状態でスパッタ成膜す
る工程を含むことを特徴とする薄膜ＥＬ素子の製造方法
。 - （２） スパッタ成膜をイオンビームスパッタ法で形成
する特許請求の範囲第１項記載の薄膜ＥＬ素子の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62057319A JPS63224185A (ja) | 1987-03-11 | 1987-03-11 | 薄膜ｅｌ素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62057319A JPS63224185A (ja) | 1987-03-11 | 1987-03-11 | 薄膜ｅｌ素子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63224185A true JPS63224185A (ja) | 1988-09-19 |
Family
ID=13052254
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62057319A Pending JPS63224185A (ja) | 1987-03-11 | 1987-03-11 | 薄膜ｅｌ素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63224185A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018195462A (ja) * | 2017-05-17 | 2018-12-06 | 学校法人東京工芸大学 | 有機ｅｌ素子の上部電極膜のスパッタ法による製造方法 |
-
1987
- 1987-03-11 JP JP62057319A patent/JPS63224185A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018195462A (ja) * | 2017-05-17 | 2018-12-06 | 学校法人東京工芸大学 | 有機ｅｌ素子の上部電極膜のスパッタ法による製造方法 |
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