JPS63294695A - 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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- JPS63294695A JPS63294695A JP62128453A JP12845387A JPS63294695A JP S63294695 A JPS63294695 A JP S63294695A JP 62128453 A JP62128453 A JP 62128453A JP 12845387 A JP12845387 A JP 12845387A JP S63294695 A JPS63294695 A JP S63294695A
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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】
〔概 要〕
本発明は希土類を添加したZnS薄膜を母材とする薄膜
E L素子において、再現性良く高輝度のE L、素子
を得るため発光母材用ソースとしてZnS、発光中心添
加用ソースとして希土類弗化物と希土類硫化物の混合タ
ーゲットを用いた2源堆積法を使用し、再現性の向上と
高輝度化を可能としたものである。
E L素子において、再現性良く高輝度のE L、素子
を得るため発光母材用ソースとしてZnS、発光中心添
加用ソースとして希土類弗化物と希土類硫化物の混合タ
ーゲットを用いた2源堆積法を使用し、再現性の向上と
高輝度化を可能としたものである。
本発明は薄膜El、(エレクトロルミネッセンス)素子
の製造方法、より詳しく述べると、薄膜EL素子の発光
効率、輝度を向上させることを可能にする薄膜E L素
子の製造方法に関する。
の製造方法、より詳しく述べると、薄膜EL素子の発光
効率、輝度を向上させることを可能にする薄膜E L素
子の製造方法に関する。
薄膜E L素子は発光中心として機能する希土類元素例
えばテルビウム、サマリウム、ツリウム、プラセオジウ
ム等とハロゲン元素例えばフッ素、塩素等とを含有する
硫化亜鉛等のけい光体の多結晶薄膜に電界を印加し、エ
レクトロルミネッセンス現象にもとづいて発光させる発
光素子である。
えばテルビウム、サマリウム、ツリウム、プラセオジウ
ム等とハロゲン元素例えばフッ素、塩素等とを含有する
硫化亜鉛等のけい光体の多結晶薄膜に電界を印加し、エ
レクトロルミネッセンス現象にもとづいて発光させる発
光素子である。
本発明者らは、先に、発光中心を形成するための希土類
金属(3価)とハロゲン元素(1価)との組成比は化学
量論比3:lより小さく、特に1:1が好ましいことを
開示した(特願昭60−217098明細書)。
金属(3価)とハロゲン元素(1価)との組成比は化学
量論比3:lより小さく、特に1:1が好ましいことを
開示した(特願昭60−217098明細書)。
また、上記のような発光中心を有するE L膜を形成す
る方法として、硫化亜鉛と希土類元素のハロゲン化物と
希土類元素の硫化物とを独立にもしくは混合してソース
として、または硫化亜鉛と希土類元素のハロゲン化物と
硫黄とを独立にもしくは混合してソースとして使用する
ことが有効であることを開示したく特願昭60−282
320号明細書)。
る方法として、硫化亜鉛と希土類元素のハロゲン化物と
希土類元素の硫化物とを独立にもしくは混合してソース
として、または硫化亜鉛と希土類元素のハロゲン化物と
硫黄とを独立にもしくは混合してソースとして使用する
ことが有効であることを開示したく特願昭60−282
320号明細書)。
上記の方法によって、EL膜の再現性も向上し、EL素
子の発光効率、輝度が向上したが、薄膜EL素子の実用
化のためには、これらがさらに向上することが望ましい
。
子の発光効率、輝度が向上したが、薄膜EL素子の実用
化のためには、これらがさらに向上することが望ましい
。
本発明は、上記問題点を解決するために、硫化亜鉛を一
方のソース、希土類金属のフッ化物と希土類金属の硫化
物の混合物を他方のソースとして堆積してEL膜を形成
する工程を含むことを特徴とする薄膜ET、素子の製造
方法を提供する。
方のソース、希土類金属のフッ化物と希土類金属の硫化
物の混合物を他方のソースとして堆積してEL膜を形成
する工程を含むことを特徴とする薄膜ET、素子の製造
方法を提供する。
希土類金属のフッ化物と希土類金属の硫化物の混合ソー
スにおけるフッ素(F)と硫黄(S)とのモル比は0.
5<F/S<1.5の範囲内であることが好ましく、特
にF/S =約1.0が最も好ましい。また、希土類金
属のフッ化物と希土類金属の硫化物の混合ソースはEL
膜堆積用ソースとして用いる前に、フッ化物と硫化物の
混合物を反応させて希土類金属のフッ硫化物と成して使
用することが望ましい。このような組成範囲および反応
生成物であるととによって、得られるE L、膜の再現
性、特性が向上する効果が著しい。
スにおけるフッ素(F)と硫黄(S)とのモル比は0.
5<F/S<1.5の範囲内であることが好ましく、特
にF/S =約1.0が最も好ましい。また、希土類金
属のフッ化物と希土類金属の硫化物の混合ソースはEL
膜堆積用ソースとして用いる前に、フッ化物と硫化物の
混合物を反応させて希土類金属のフッ硫化物と成して使
用することが望ましい。このような組成範囲および反応
生成物であるととによって、得られるE L、膜の再現
性、特性が向上する効果が著しい。
希土類金属としてはテルビウム、サマリウム、ツリウム
、プラセオジウム等(これらの混合物でもよい)が好ま
しい。
、プラセオジウム等(これらの混合物でもよい)が好ま
しい。
E L、膜の堆積は、上記の2源堆積法であればよく、
スパッタ法、プラズマスパッタ法、イオンプレーテング
法、蒸着法等が利用できる。発光母材(ZnS)に対す
る発光中心材料(NFS)の添加モル比としては0.5
〜6モル%程度が望ましく、このような添加比率は2源
ソースの各ソースよりの堆積速度の比を調整して共堆積
して実現する。
スパッタ法、プラズマスパッタ法、イオンプレーテング
法、蒸着法等が利用できる。発光母材(ZnS)に対す
る発光中心材料(NFS)の添加モル比としては0.5
〜6モル%程度が望ましく、このような添加比率は2源
ソースの各ソースよりの堆積速度の比を調整して共堆積
して実現する。
ZnS中の発光中心材料の添加状態は希土類(たとえば
Tb)がZnと置換し、かつ格子間に位置するFと結合
した状態が最も良い。このときTbとFを2源ソースを
用いて供給するならば、これらの電荷を中和するために
付加的なSが必要である。
Tb)がZnと置換し、かつ格子間に位置するFと結合
した状態が最も良い。このときTbとFを2源ソースを
用いて供給するならば、これらの電荷を中和するために
付加的なSが必要である。
従って、こういう添加状態を2源堆積法で実現するには
、ZnSソースとThF*+TbtSzソースを用いる
場合、TbF*+TbtS*ソース中のF/Sが1とな
る時が最も良い。さらに再現性を向上させるためにはT
hzS* + ThFtソースがそれぞれの粉末の争な
る混合物であるよりも反応して新しい生成物TbFSと
なっていることが望ましいと考えられる。
、ZnSソースとThF*+TbtSzソースを用いる
場合、TbF*+TbtS*ソース中のF/Sが1とな
る時が最も良い。さらに再現性を向上させるためにはT
hzS* + ThFtソースがそれぞれの粉末の争な
る混合物であるよりも反応して新しい生成物TbFSと
なっていることが望ましいと考えられる。
本発明の実施例を図面を用いて説明する。
第1図は、本発明の方法を実施するスパッタ装置、第2
図は薄膜EL素子である。
図は薄膜EL素子である。
第2図を参照すると、ガラス基板1上に透明電極(IT
O)層2、絶縁膜(SitNa) 3をそれぞれ20
00人スパッタリングにより形成する。その上にZnS
ターゲット、TbPx +TbtS3ターゲットを用い
てZnS:ThF膜4を6000人形成する。スパッタ
後600℃1時間の熱処理を施し、その後さらにSi*
N4膜5を2000人形成し最後にAI電極6を形成す
る。
O)層2、絶縁膜(SitNa) 3をそれぞれ20
00人スパッタリングにより形成する。その上にZnS
ターゲット、TbPx +TbtS3ターゲットを用い
てZnS:ThF膜4を6000人形成する。スパッタ
後600℃1時間の熱処理を施し、その後さらにSi*
N4膜5を2000人形成し最後にAI電極6を形成す
る。
第1図に示す如く、スパッタ装置10の真空チャンバ1
1内に基板12を後述の2つのターゲット間を往復移動
可能にセットし、スパッタターゲットとしてZnSター
ゲット13とTbFs + Tl)zs。
1内に基板12を後述の2つのターゲット間を往復移動
可能にセットし、スパッタターゲットとしてZnSター
ゲット13とTbFs + Tl)zs。
混合ターゲット14とを別々に用意した。なお、図中1
5 、16は高周波電源、17はヒータを示す。
5 、16は高周波電源、17はヒータを示す。
ZnSスパッタ時の基板温度は250℃、スパッタガス
(Ar)のガス圧I X 10− ztorrとして、
ZnSのスパッタレート80人/win % TbP*
+↑htsiのスパッタレートは1人/lll1n と
した。ZnSとThF、 +↑1)tssとのスパッタ
レートの比率は水晶振動子を用いた膜厚計によりモニタ
ーし、スパッタ中宮に一定となるようにターゲットに印
加する電力を増減して調整した。
(Ar)のガス圧I X 10− ztorrとして、
ZnSのスパッタレート80人/win % TbP*
+↑htsiのスパッタレートは1人/lll1n と
した。ZnSとThF、 +↑1)tssとのスパッタ
レートの比率は水晶振動子を用いた膜厚計によりモニタ
ーし、スパッタ中宮に一定となるようにターゲットに印
加する電力を増減して調整した。
ここにおいて、発光中心用ターゲットであるTbFi
+ TbzS3混合ターゲット中のTbF、とTbzS
z との混合比率を変えて、得られる薄膜EL素子の輝
度(1にHzで駆動し発光値電圧を30V超過した電圧
における輝度)との関係を求めた。結果を第3図に示す
が、混合ターゲット中のF/S比が1の時最も輝度が高
くなり、0.5<F/S<1.5の範囲で最大の輝度の
1/2以上の輝度が得られた。
+ TbzS3混合ターゲット中のTbF、とTbzS
z との混合比率を変えて、得られる薄膜EL素子の輝
度(1にHzで駆動し発光値電圧を30V超過した電圧
における輝度)との関係を求めた。結果を第3図に示す
が、混合ターゲット中のF/S比が1の時最も輝度が高
くなり、0.5<F/S<1.5の範囲で最大の輝度の
1/2以上の輝度が得られた。
また、単にTbFlとTbzS*粉末を混合したターゲ
・ノドを用いる場合と、ThP :IとTb2S3混合
物を850℃5気圧でホットプレスすることにより新し
い生成物としたターゲットを用いる場合とを比較した。
・ノドを用いる場合と、ThP :IとTb2S3混合
物を850℃5気圧でホットプレスすることにより新し
い生成物としたターゲットを用いる場合とを比較した。
ホットプレスをして得られた生成物のXi回折パターン
は、第4図(a)に見られるように、TbF。
は、第4図(a)に見られるように、TbF。
のX線回折パターン(b)とも、TbzS=のX線回折
パターン(C)とも異なり、新生酸物TbFSであるこ
とを示している。これらを用いて製作した薄膜E■、素
子の輝度を第5図に示すが、ホットプレスをしたターゲ
ットを用いた場合、惟なる混合物のターゲットを用いる
場合と比べて約1.5倍の輝度が達成された。
パターン(C)とも異なり、新生酸物TbFSであるこ
とを示している。これらを用いて製作した薄膜E■、素
子の輝度を第5図に示すが、ホットプレスをしたターゲ
ットを用いた場合、惟なる混合物のターゲットを用いる
場合と比べて約1.5倍の輝度が達成された。
本発明によれば、ZnS中にTbFを効率の高い状態で
添加できるため高輝度化、再現性に効果がある。
添加できるため高輝度化、再現性に効果がある。
第1図は本発明の方法を実施するスパッタ装置の模式図
、第2図は薄膜EL素子の断面図、第3図はTbFl
+ TbzS*混合ターゲット中のF/S比に関する薄
膜EL素子の輝度を示すグラフ図、第4図は各種ターゲ
ットのX線回折パターン、第5図は単純混合ターゲット
を用いた場合とホットプレスターゲットとを用いた場合
の素子特性(tti度)の比較グラフ図である。 l・・・ガラス基板、 2・・・透明電極層、3
”’5iJ4膜、 4・・・発光層(Er、、膜
)、5・・・5i3N1膜、 6・・・Al電
極、10・・・スパッタ装置、 11・・・チャンバ
、12・・・基板、 13・・・ZnSター
ゲット、14・・・TbF、l+ Tb、S、混合ター
ゲット。 スパッタ装置 第1図 薄膜EL素子 第3藺
、第2図は薄膜EL素子の断面図、第3図はTbFl
+ TbzS*混合ターゲット中のF/S比に関する薄
膜EL素子の輝度を示すグラフ図、第4図は各種ターゲ
ットのX線回折パターン、第5図は単純混合ターゲット
を用いた場合とホットプレスターゲットとを用いた場合
の素子特性(tti度)の比較グラフ図である。 l・・・ガラス基板、 2・・・透明電極層、3
”’5iJ4膜、 4・・・発光層(Er、、膜
)、5・・・5i3N1膜、 6・・・Al電
極、10・・・スパッタ装置、 11・・・チャンバ
、12・・・基板、 13・・・ZnSター
ゲット、14・・・TbF、l+ Tb、S、混合ター
ゲット。 スパッタ装置 第1図 薄膜EL素子 第3藺
Claims (1)
- 1.硫化亜鉛を一方のソース、希土類金属のフッ化物と
希土類金属の硫化物の混合物を他方のソースとして堆積
してEL膜を形成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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62128453A JPH0824069B2 (ja) | 1987-05-27 | 1987-05-27 | 薄膜el素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62128453A JPH0824069B2 (ja) | 1987-05-27 | 1987-05-27 | 薄膜el素子の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63294695A true JPS63294695A (ja) | 1988-12-01 |
JPH0824069B2 JPH0824069B2 (ja) | 1996-03-06 |
Family
ID=14985086
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62128453A Expired - Fee Related JPH0824069B2 (ja) | 1987-05-27 | 1987-05-27 | 薄膜el素子の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0824069B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012136683A (ja) * | 2010-12-27 | 2012-07-19 | Jiaotong Univ | 発光ダイオード用黄色フルオロスルフィド蛍光体及びその製造方法 |
JP2012153872A (ja) * | 2011-01-24 | 2012-08-16 | Jiaotong Univ | 赤光及び緑光のフルオロスルフィド蛍光材料及びその製造方法、並びに白光発光ダイオード装置 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6134890A (ja) * | 1984-07-27 | 1986-02-19 | 日本電信電話株式会社 | 電界発光薄膜形成方法 |
JPH077712A (ja) * | 1993-09-13 | 1995-01-10 | Victor Co Of Japan Ltd | 磁気記録再生装置 |
-
1987
- 1987-05-27 JP JP62128453A patent/JPH0824069B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6134890A (ja) * | 1984-07-27 | 1986-02-19 | 日本電信電話株式会社 | 電界発光薄膜形成方法 |
JPH077712A (ja) * | 1993-09-13 | 1995-01-10 | Victor Co Of Japan Ltd | 磁気記録再生装置 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012136683A (ja) * | 2010-12-27 | 2012-07-19 | Jiaotong Univ | 発光ダイオード用黄色フルオロスルフィド蛍光体及びその製造方法 |
US8703015B2 (en) | 2010-12-27 | 2014-04-22 | National Chiao Tung University | Yellow fluorosulfide phosphors for light-emitting diode and preparation method thereof |
JP2012153872A (ja) * | 2011-01-24 | 2012-08-16 | Jiaotong Univ | 赤光及び緑光のフルオロスルフィド蛍光材料及びその製造方法、並びに白光発光ダイオード装置 |
US8551793B2 (en) | 2011-01-24 | 2013-10-08 | National Chiao Tung University | Red and green fluorosulfide phosphor, preparation method and white-light emitting diodes thereof |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0824069B2 (ja) | 1996-03-06 |
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