JPH03110788A - Manufacture of membranous el element - Google Patents

Manufacture of membranous el element

Info

Publication number
JPH03110788A
JPH03110788A JP1248429A JP24842989A JPH03110788A JP H03110788 A JPH03110788 A JP H03110788A JP 1248429 A JP1248429 A JP 1248429A JP 24842989 A JP24842989 A JP 24842989A JP H03110788 A JPH03110788 A JP H03110788A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
thin film
emitting layer
particles
light
zns
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP1248429A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenzo Takemura
賢三 竹村
Takeshi Yoshida
健 吉田
Akio Yamazaki
聡夫 山崎
Naoki Fukutomi
直樹 福富
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.)
Resonac Corp
Original Assignee
Hitachi Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Chemical Co Ltd filed Critical Hitachi Chemical Co Ltd
Priority to JP1248429A priority Critical patent/JPH03110788A/en
Publication of JPH03110788A publication Critical patent/JPH03110788A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

PURPOSE:To increase the dielectric breakdown voltage by specifying the abnormal particle density of a luminous layer. CONSTITUTION:On a light-permeable basic material 1, a transparent conductive membrane 2, a luminous layer 4, and a conductive membrane 6 are laminated in order, and at least in one space between those layers, insulating layers 3 and 5 are formed to compose a membranous El element. In such a membranous El element, the abnormal particle density in the luminous layer 4 is made less than 1500/mm<2>. The cause of a low dielectric breakdown voltage is not only the attachment of the abnormal particles to the luminous layer, but also a defect of the luminous layer by the removal of the attached abnormal particles. Therefore, when the abnormal particle density of the luminous layer is less than 1500/mm<2>, the membranous EL element can have a remarkably high dielectric breakdown voltage.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、薄膜EL素子及びその製造法に関する。[Detailed description of the invention] (Industrial application field) The present invention relates to a thin film EL device and a method for manufacturing the same.

(従来の技術) 従来、薄膜EL素子において、その発光層としては発光
性付活元素を含むZnS薄膜が一般に利用されている。
(Prior Art) Conventionally, in thin film EL devices, a ZnS thin film containing a luminescent activating element has generally been used as the light emitting layer.

該ZnS薄膜は電子ビーム蒸着法。The ZnS thin film was formed by electron beam evaporation.

スパッタリング法等により成膜される。これらの成膜法
において、発光性付活元素が添加された2ns焼結体タ
ーゲットを蒸着源として用いる方法が一般的であるが、
ZnSのみからなる焼結体り−ゲットと発光性付活剤と
を別個のターゲットとする二元蒸着法も行われている。
The film is formed by a sputtering method or the like. In these film-forming methods, it is common to use a 2ns sintered target to which a luminescent activating element is added as a deposition source.
A binary vapor deposition method has also been carried out in which a sintered body target made only of ZnS and a luminescent activator are used as separate targets.

ZnSを含むターゲットは、例えば、ZnS結晶粉末に
適宜発光性付活剤を混合した後、所定の形状に成型し、
得られた成型体を高温で焼成して得られる(特公昭52
−10358号公報参照)。
A target containing ZnS can be prepared by, for example, mixing ZnS crystal powder with an appropriate luminescent activator and then molding it into a predetermined shape.
It is obtained by firing the obtained molded body at high temperature (Special Publication No. 52
(Refer to Publication No.-10358).

得られるターゲットは、ZnS結晶粒子からなる焼結体
である。焼成工程を経る方法によって得られるZnSを
含むターゲットは、いずれもこのようなZnS結晶粒子
からなる焼結体である。
The obtained target is a sintered body made of ZnS crystal particles. All targets containing ZnS obtained by a method that involves a firing process are sintered bodies made of such ZnS crystal particles.

このような従来のZnSを含む焼結体ターゲットを構成
するZnS結晶粒子の平均粒子径(後記に定義する)は
1本発明者らの研究によれば、1゜2 μm未満、通常
0.8μm程度ある。
According to research by the present inventors, the average particle diameter (defined below) of ZnS crystal grains constituting such a conventional sintered target containing ZnS is less than 1.2 μm, usually 0.8 μm. To some extent.

(発明が解決しようとする課題) 前記したような従来のZnSを含む焼結体ターゲットを
蒸着源とする電子ビーム蒸着法、スパッタリング法等に
より発光層を形成して得られる薄膜EL素子は、比較的
低い電圧〔例えば、4mm角の画素を有する薄膜EL素
子で約70 Vrvs(1k Hz正弦波)〕で絶絶縁
環を起こす。
(Problem to be Solved by the Invention) A thin film EL element obtained by forming a light-emitting layer by an electron beam evaporation method, a sputtering method, etc. using a conventional sintered body target containing ZnS as a deposition source as described above is compared to An insulating ring occurs at a relatively low voltage (for example, about 70 Vrvs (1 kHz sine wave) in a thin film EL element having a 4 mm square pixel).

この原因は、本発明者らが究明したところ、薄膜EL素
子に異常粒子が非常に多いことにあることがわかった。
The cause of this was investigated by the present inventors, and it was found that there were a large number of abnormal particles in the thin film EL element.

また、この異常粒子が発光層の形成時に発光層に付着し
たものであることがわかった。
It was also found that these abnormal particles were attached to the luminescent layer during formation of the luminescent layer.

このような異常粒子は、ZnSが昇華性物質であり、加
熱しても溶融することがないため、蒸着時におけるチャ
ージアップ等による電気的斥力、熱的エネルギーによる
突沸等により、ターゲットを構成するZnS結晶粒子が
飛散し膜に付着することによって発生するものである。
Since ZnS is a sublimable substance and does not melt even when heated, these abnormal particles are caused by electrical repulsion due to charge-up during vapor deposition, bumping due to thermal energy, etc., and the ZnS constituting the target This occurs when crystal particles scatter and adhere to the film.

絶縁破壊電圧が低い原因は、このような異常粒子の発光
層への付着だけでなく、付着した異常粒子の脱離による
発光層の欠陥(凹部)にもある。
The cause of the low dielectric breakdown voltage is not only the adhesion of such abnormal particles to the light-emitting layer, but also defects (concavities) in the light-emitting layer due to detachment of the adhered abnormal particles.

上記の異常粒子及び凹部は、また、薄膜EL素子の作製
工程中1発光層への水蒸気等のガスの侵入、ウェットプ
ロセスでの液の浸透等による不良発生原因にもなる。
The above-mentioned abnormal particles and recesses also cause defects due to the intrusion of gas such as water vapor into one light-emitting layer during the manufacturing process of the thin film EL element, the infiltration of liquid during the wet process, and the like.

本発明は、このような問題点を解決するものであり、異
常粒子の付着又は付着粒子の脱離による凹部の少ない発
光層を有する薄膜EL素子及びその製造法を提供するも
のである。
The present invention solves these problems and provides a thin film EL device having a light-emitting layer with fewer concavities caused by adhesion of abnormal particles or detachment of adhering particles, and a method for manufacturing the same.

(課題を解決するための手段) 本発明における薄膜EL素子は、透光性基材上に、透明
導電膜、発光層及び導電膜を順次積層し、これらの層間
のうち少なくとも一つの層間に絶縁層を形成してなる薄
膜EL素子において、上記発光層が異常粒子密度が15
00個/ m rd以下のものである。
(Means for Solving the Problems) The thin film EL device of the present invention has a transparent conductive film, a light-emitting layer, and a conductive film sequentially laminated on a transparent base material, and an insulating layer is provided between at least one of these layers. In a thin film EL device formed by forming a layer, the light emitting layer has an abnormal particle density of 15
00 pieces/mrd or less.

異常粒子について説明する。第1図は、ガラス板上に作
製した発光層〔第1図(a)は後記比較例1で作製した
もの、第1図(b)は後記実施例4で作成したもの〕を
透過法により撮影した光学顕微鏡写真(倍率150倍)
である、この写真で黒点として見えるのが発光層形成時
に付着した異常粒子又は該異常粒子が脱離してできた凹
部である。このような黒点は薄膜EL素子を構成する電
極及び絶縁層には観察されないので、上記の発光層の異
常粒子又は凹部に基づく黒点は、薄膜EL素子を作製後
、透明導電膜側から透過法により撮影する光学顕微鏡写
真又はアルムミウム等からなる背面電極(透明でないも
の)側から反射法により撮影する光学顕微鏡写真によっ
ても同様にwt察することができる。黒点は発光層にほ
ぼ均一に分散している。これらが多いと、最終的に得ら
れる薄膜EL素子が比較的低い電圧で絶縁破壊を起す。
The abnormal particles will be explained. Figure 1 shows a light-emitting layer produced on a glass plate [Figure 1 (a) was produced in Comparative Example 1 described later, and Figure 1 (b) was produced in Example 4 described later] by a transmission method. Optical micrograph taken (150x magnification)
What appears as black dots in this photograph are abnormal particles that adhered during the formation of the light emitting layer or recesses formed by the removal of the abnormal particles. Since such black spots are not observed on the electrodes and insulating layers that constitute the thin-film EL element, the black spots caused by abnormal particles or recesses in the light-emitting layer can be detected by a transmission method from the transparent conductive film side after fabricating the thin-film EL element. Similarly, wt can be detected by an optical microscope photograph taken or an optical microscope photograph taken by a reflection method from the back electrode (non-transparent) side made of aluminum or the like. The black spots are almost uniformly distributed in the light emitting layer. If there are too many of these, the thin film EL device finally obtained will suffer dielectric breakdown at a relatively low voltage.

異常粒子密度とは、■上記のような光学顕微鏡写真上に
50mmX50mmの正方形を異なった箇所に5箇所以
上区切り(一つの発光層又は一つの薄膜EL素子の異な
った箇所に光学顕微鏡写真を使用するのが好ましい)、
■これらの正方形内の黒点(異常粒子又は凹部)の個数
を数え、この個数からそれぞれ発光層(又は薄膜EL素
子)1mrrr(実寸)当りの黒点の個数を算出し、■
これらの値(単位:個/ m rd )を単純平均して
得られる値(単位:個/ m rd )である。
Abnormal particle density is defined as: ■ On the optical microscope photograph shown above, divide 50 mm x 50 mm squares into five or more different locations (optical micrographs are used for different locations of one light-emitting layer or one thin film EL element) ),
■ Count the number of black dots (abnormal particles or recesses) within these squares, calculate the number of black dots per 1 mrrr (actual size) of the light emitting layer (or thin film EL element) from this number, and
This value (unit: number/m rd ) is obtained by simply averaging these values (unit: number/m rd ).

発光層の異常粒子密度が1500個/ m rd以下で
ある場合、薄膜EL素子は、従来よりも′絶縁破壊電圧
が著しく高くなる0発光層の異常粒子密度は、1200
個/ m rr?以下であるのが特に好ましい。
When the abnormal particle density in the light emitting layer is 1500 particles/m rd or less, the thin film EL element has a significantly higher dielectric breakdown voltage than the conventional one.
pieces/mrr? The following is particularly preferred.

前記薄膜EL素子の各層について説明する。Each layer of the thin film EL element will be explained.

上記透光性基材としてはガラス板等が使用される。A glass plate or the like is used as the light-transmitting substrate.

透明導電膜は、SnO,、In、O,、インジウムスズ
オキサイド(ITO)等からなり、電子ビーム蒸着法、
抵抗加熱蒸着法、スパッタリング法。
The transparent conductive film is made of SnO, In, O, indium tin oxide (ITO), etc., and is made by electron beam evaporation,
Resistance heating evaporation method, sputtering method.

CV D (Chemical Vapor Depo
sition)法、プラズマCVD法等によって形成さ
れる。
CVD (Chemical Vapor Depot)
It is formed by a plasma CVD method or the like.

発光層は、前記の特徴を有するものであるが。The light-emitting layer has the characteristics described above.

発光性付活元素が添加(ドープ)されているZnS等の
螢光体からなる。
It is made of a phosphor such as ZnS to which a luminescent activating element is added (doped).

もう一つの導電膜は、透明導電膜と同様のものでもよく
、アルミニウム、クロム、金等の金属からなるものであ
ってもよい。
The other conductive film may be the same as the transparent conductive film, or may be made of a metal such as aluminum, chromium, or gold.

前記絶縁層は、Ta、O,、Y、O,、SiO,。The insulating layer is made of Ta, O, Y, O, SiO.

AQ、O,、Si、N4.AQN、5rTiO,等から
なり、これらの層を2層以上積層して#@縁層としても
よい、これらの層の形成方法は、透明導電膜の形成方法
と同様である。
AQ,O,,Si,N4. It is made of AQN, 5rTiO, etc., and two or more of these layers may be laminated to form a #@edge layer. The method of forming these layers is the same as the method of forming a transparent conductive film.

前記薄膜EL素子において、絶縁層は、前記透明導電膜
と前記発光層の間に及び/又は前記発光層と前記導電膜
の間に積層される。以下、前記透明導電膜と前記発光層
の間の絶縁層を第1の#@縁層と及び前記発光層と前記
導電膜の間を第2の絶縁層と言う。
In the thin film EL device, an insulating layer is laminated between the transparent conductive film and the light emitting layer and/or between the light emitting layer and the conductive film. Hereinafter, the insulating layer between the transparent conductive film and the light emitting layer will be referred to as a first #@edge layer, and the layer between the light emitting layer and the conductive film will be referred to as a second insulating layer.

このような薄膜EL素子は、透明導電膜、第1の絶縁層
9発光層、第2の絶縁層及び導電膜(背面電極)を、こ
の順序で、基材上に順次形成して作成される。ただし、
第1及び第2のM縁層のうちどちらか一つはなくてもよ
い、また、発光層を形成後前記と同様の絶縁層を積1し
、さらに発光層を形成してもよい、これらの工程中発光
層の形成後真空下又はAr、N、等の不活性ガス雰囲気
下に200〜650℃の範囲で加熱処理してもよい。
Such a thin film EL element is created by sequentially forming a transparent conductive film, a first insulating layer 9, a light-emitting layer, a second insulating layer, and a conductive film (back electrode) on a base material in this order. . however,
Either one of the first and second M edge layers may be omitted, or an insulating layer similar to the above may be laminated after forming the light emitting layer, and then a light emitting layer may be formed. After the formation of the light-emitting layer during the process, heat treatment may be performed at a temperature in the range of 200 to 650° C. under vacuum or in an atmosphere of an inert gas such as Ar or N.

前記薄膜EL素子を図面を用いて説明する。第2図は前
記薄膜EL素子の一例を示す断面図であり、基板1の上
に透明導電膜(透明電極)2.第1の絶縁層32発光層
4.第2の絶縁/W5及びもう一つの導電膜(背面電極
)6をこの順に積層して作製したものである。
The thin film EL device will be explained with reference to the drawings. FIG. 2 is a sectional view showing an example of the thin film EL element, in which a transparent conductive film (transparent electrode) 2. First insulating layer 32 light emitting layer 4. It was produced by laminating the second insulator/W5 and another conductive film (back electrode) 6 in this order.

前記発光層は、好ましくは、ZnS焼結体からなり、該
焼結体を構成するZnS結晶粒子の平均粒子径が1.2
 μm以上であるターゲットを用いる真空蒸着法によっ
て形成される。これにより。
The light-emitting layer is preferably made of a ZnS sintered body, and the average particle diameter of ZnS crystal particles constituting the sintered body is 1.2.
It is formed by a vacuum evaporation method using a target having a diameter of μm or more. Due to this.

異常粒子密度が約1200個/mイ以下の発光層を形成
することができる。上記ZnS結晶粒子の平均粒子径が
1.5μm以上であると上記異常粒子密度を約1200
個/ m r&以下にすることができる。
A light-emitting layer having an abnormal particle density of about 1200 particles/m2 or less can be formed. When the average particle diameter of the ZnS crystal particles is 1.5 μm or more, the abnormal particle density is about 1200 μm or more.
It can be less than pcs/m r&.

上記ターゲットは、ZnSを母体物質とするものであり
、発光性付活元素が添加(ドープ)されているものでも
よい6発光性付活元素としては、Mn、Tm、Sm等が
あり、Znに対して0.001〜10モル%添加されて
いるのが好ましい。
The above target has ZnS as a host material, and may be doped with a luminescent activating element. 6 Luminescent activating elements include Mn, Tm, Sm, etc. It is preferable that the amount is 0.001 to 10 mol %.

ZnS結晶粒子の平均粒子径は次のようにして測定され
る。
The average particle diameter of ZnS crystal particles is measured as follows.

粉砕したターゲットの電子顕微鏡写真(倍率約5ooo
倍)を取る。この電子M微鏡写真の中で輪郭が明確な粒
子だけに着目し、その輪郭で囲まれる面積を算出し、つ
いで、算出された面積に相当する円の直径(以下、1円
相当径」という)を算出する。このようにして、200
〜400個の粒子について円相光径を算出し、これらの
平均値を、ZnS結晶粒子の平均粒子径とする0個々の
粒子の面積は、粒子の輪郭を座標入出力装置(デジタイ
ザー)を用いてコンピュータに入力し、その輪郭で囲ま
れる面積を算出させることによって行うことができる。
Electron micrograph of the crushed target (magnification approximately 5ooo)
times). Focusing only on particles with clear outlines in this electron micrograph, we calculate the area surrounded by the outline, and then calculate the diameter of a circle corresponding to the calculated area (hereinafter referred to as 1-yen equivalent diameter). ) is calculated. In this way, 200
The circular phase diameter is calculated for ~400 particles, and the average value of these is taken as the average particle diameter of the ZnS crystal particles.The area of each particle is calculated by using the coordinate input/output device (digitizer) of the particle outline. This can be done by inputting it into a computer and having it calculate the area surrounded by the contour.

粉砕したターゲットの電子顕微鏡写真(倍率5000倍
)の例を第3図に示す、また、第4図に、第3図に示す
電子顕微鏡写真において、面積を算出する粒子の輪郭を
第3図と同一縮尺で示す。
Figure 3 shows an example of an electron micrograph (5000x magnification) of a crushed target, and Figure 4 shows the contours of the particles whose area is to be calculated in the electron microscope photograph shown in Figure 3. Shown at the same scale.

前記ターゲットは、次のようにして製造することができ
る。
The target can be manufactured as follows.

■平均粒子径が1.2 μm未満又は1.5 μm未満
のZnS結晶粉末を成型体となし、これを焼成して結晶
を成長させ、平均粒子径が1.2 μm以上又は1.5
 μm以上のZnS結晶粒子からなる焼結体を形成する
方法。
■ A ZnS crystal powder with an average particle size of less than 1.2 μm or less than 1.5 μm is made into a molded body, which is fired to grow crystals, and the average particle size is 1.2 μm or more or 1.5 μm or more.
A method for forming a sintered body consisting of ZnS crystal particles of μm or more.

一般に入手可能なZnS結晶粉末は、前記の定義による
平均粒子径が、1.2 μm未満、通常0.8 μm前
後のものであるが、これを焼成することにより、結晶を
成長させることができる。
Generally available ZnS crystal powder has an average particle size as defined above of less than 1.2 μm, usually around 0.8 μm, and by firing it, crystals can be grown. .

原料であるZnS結晶粉末の成型体は、該ZnS結晶粉
末のみ又はこれと発光性付活剤の混合物を成形用治具等
を用いてプレス機等により1円筒形、円板形等に成型す
ることによって製造できる。
A molded body of ZnS crystal powder, which is a raw material, is formed by molding the ZnS crystal powder alone or a mixture of it and a luminescent activator into a cylindrical shape, a disk shape, etc. using a press machine etc. using a molding jig etc. It can be manufactured by

この場合、成型しやすいように少量の水、ポロビニルア
ルコール等を加えてもよい。上記発光性付活剤としては
、MnSO4、MnO,、MnS、MnCQ、、TbF
、、Tm、83等があり、得られるターゲット中に発光
性付活元素がZnに対して0.001 〜10モル%に
含まれるように使用されるのが好ましい。
In this case, a small amount of water, polovinyl alcohol, etc. may be added to facilitate molding. Examples of the luminescent activator include MnSO4, MnO, MnS, MnCQ, TbF.
.

このような成型体は、ついで、焼成され、焼結体とされ
る。この場合、雰囲気はArガス等の不活性ガス雰囲気
でもよいが、H,S  ガス等の硫化性ガスを含む硫化
性雰囲気が好ましい。硫化性雰囲気中には硫化性ガスが
50〜100容量%含まれるのが好ましい、硫化性雰囲
気に含まれていてもよい他のガスとしては、上記不活性
ガス等がある。焼成温度は500〜1200℃が好まし
く、焼成時間は2〜20時間が好ましい。
Such a molded body is then fired to form a sintered body. In this case, the atmosphere may be an inert gas atmosphere such as Ar gas, but preferably a sulfiding atmosphere containing sulfiding gas such as H or S gas. It is preferable that the sulfiding atmosphere contains 50 to 100% by volume of the sulfiding gas.Other gases that may be included in the sulfiding atmosphere include the above-mentioned inert gases. The firing temperature is preferably 500 to 1200°C, and the firing time is preferably 2 to 20 hours.

■ZnO,ZnC0,又はZ n S O,を成型体と
なし、これを焼成して平均粒子径が1.2 μm以上、
好ましくは1.5 μm以上のZnS結晶粒子からなる
焼結体を形成する方法。
■Mold ZnO, ZnC0, or ZnS O, and sinter it to form a molded body with an average particle size of 1.2 μm or more.
A method of forming a sintered body comprising ZnS crystal particles preferably having a size of 1.5 μm or more.

上記成形体は、前記酸化物、炭酸塩若しくは硫酸塩をそ
のまま又はこれらのうち一種と発光性付活剤を混合し、
前記■の方法と同様にして製造することができる。この
成型体において前記酸化物。
The above-mentioned molded body contains the above-mentioned oxide, carbonate or sulfate as is or one of them is mixed with a luminescent activator,
It can be produced in the same manner as the method (2) above. In this molded body, the oxide.

炭酸塩又は硫酸塩は強く凝集しているのが好ましい。Preferably, the carbonate or sulfate is highly agglomerated.

このような成型体は、次いで焼成される。この場合、雰
囲気はH,S ガス等の硫化性ガスを含む硫化性雰囲気
とされる。この雰囲気は、Arガス等の不活性ガスが混
合されていてもよいが、硫化性ガスが50〜100容量
%であるのが好ましい。
Such a molded body is then fired. In this case, the atmosphere is a sulfiding atmosphere containing sulfiding gases such as H and S gases. This atmosphere may be mixed with an inert gas such as Ar gas, but preferably contains 50 to 100% by volume of sulfidic gas.

また、焼成温度は500〜1200℃が好ましく、焼成
時間は1〜10時間が好ましい。この焼成により、酸素
がイオウと置き換わり(硫化反応し)目的のZnS結晶
粒子からなる焼結体が得られる。この場合、酸素がいく
らか残存していてもよく、母体物質全体の組成がZ n
 5xOy (ただし、x+yはほぼ1であり、かつO
≦y≦0.2である)であればよい、酸素が残存してい
る場合、ZnSに酸素が固溶しているか又はさらに一部
のZnが酸化されている。このような組成は、雰囲気組
成、焼成温度、焼成時間等を制御して行なうことができ
る。上記硫化反応により、酸素がどの程度残存している
かは、X線回折法、オージェ電子分光法、燃焼法等によ
り確認することができる。
Further, the firing temperature is preferably 500 to 1200°C, and the firing time is preferably 1 to 10 hours. By this firing, oxygen is replaced with sulfur (sulfurization reaction occurs), and a desired sintered body consisting of ZnS crystal particles is obtained. In this case, some oxygen may remain and the overall composition of the host material is Z n
5xOy (However, x+y is approximately 1, and O
≦y≦0.2). If oxygen remains, oxygen is solidly dissolved in ZnS, or some Zn is oxidized. Such a composition can be achieved by controlling the atmosphere composition, firing temperature, firing time, etc. The amount of oxygen remaining due to the sulfidation reaction can be confirmed by X-ray diffraction, Auger electron spectroscopy, combustion method, etc.

このような方法によると結晶粒子径の大きなZns結晶
粒子を比較的簡単に得ることができる。
According to such a method, Zns crystal particles having a large crystal particle size can be obtained relatively easily.

■発光性付活元素が添加されていてもよいZnS (母
体物質)を酸素ガスを含む雰囲気下に加熱処理して前記
ZnSxOy組成(ただし、Oくy≦0.2)のターゲ
ットを製造する方法。
■A method of manufacturing a target having the above-mentioned ZnSxOy composition (Oxy≦0.2) by heat-treating ZnS (base material) to which a luminescent activating element may be added in an atmosphere containing oxygen gas. .

発光性付活元素が添加されている場合、その量は母体物
質に対して0.001〜10モル%が好ましい。また、
酸素ガスを含む雰囲気とは、酸素を0゜1容量%以上含
むものが好ましく、他にA r s N2等の不活性ガ
スを含んでいてもよく、空気を使用してもよい、加熱温
度は、500〜1200℃が好ましい、前記したZnS
xOy組成は前記と同様に制御し、確認することができ
る。
When a luminescent activating element is added, the amount thereof is preferably 0.001 to 10 mol % based on the base material. Also,
The atmosphere containing oxygen gas preferably contains at least 0.1% by volume of oxygen, and may also contain an inert gas such as Ars N2, or may use air.The heating temperature is , preferably 500 to 1200°C, the above-mentioned ZnS
The xOy composition can be controlled and confirmed in the same manner as described above.

母体物質がZnSxOy組成で表される場合、yは0.
02〜0.2が好ましく、この組成の母体物質を含むタ
ーゲットを用いて形成される発光層を含む薄膜EL素子
は1発光輝度が向上する。
When the parent material is represented by a ZnSxOy composition, y is 0.
02 to 0.2 is preferable, and a thin film EL element including a light-emitting layer formed using a target containing a host material having this composition improves luminance by 1.

前記ターゲットを用いる発光層の形成方法としては電子
ビーム蒸着法、スパッタリング法等の真空蒸着法が利用
できる。蒸着時の基板温度は150〜300℃が好まし
い。
As a method for forming the light emitting layer using the target, vacuum evaporation methods such as electron beam evaporation method and sputtering method can be used. The substrate temperature during vapor deposition is preferably 150 to 300°C.

(実施例) 以下、本発明の実施例を示す。(Example) Examples of the present invention will be shown below.

実施例1〜5及び比較例1 (1)ターゲットの作製 高純度ZnO粉末(前記で定義した平均粒子径が0.5
 μmのもの)16.274g  と高純度MnSO4
・H20粉末0.242  g (MnはZn原子に対
して0.72mo1%)とを乾式で均一に混合し、得ら
れた混合物を成型治具に入れて円筒の高さ方向に約20
kg/a#の圧力を加え高さ20mm、直径20mmの
円筒形に成型した。次に、この成型体を石英製のボート
に入れてH,S  ガスを流した石英管中で焼成(硫化
・焼結)した、焼成温度1000℃、上記のガスの流量
200cc/分とし、焼成時間は下記衣1に示すように
した。
Examples 1 to 5 and Comparative Example 1 (1) Preparation of target High purity ZnO powder (average particle diameter as defined above is 0.5
μm) 16.274g and high purity MnSO4
- 0.242 g of H20 powder (Mn is 0.72 mo1% with respect to Zn atoms) is mixed uniformly in a dry method, and the resulting mixture is put into a molding jig and molded about 20 g in the height direction of the cylinder.
A pressure of kg/a# was applied to mold it into a cylindrical shape with a height of 20 mm and a diameter of 20 mm. Next, this molded body was placed in a quartz boat and fired (sulfurized and sintered) in a quartz tube through which H, S gas was flowed. The time was as shown in Clothing 1 below.

得られたターゲットついて前記した方法で該ターゲット
を構成する結晶粒子の平均粒子径を求めた。この結果を
、円相当径を求めた粒子数とともに表1に示す。
The average particle diameter of the crystal grains constituting the obtained target was determined by the method described above. The results are shown in Table 1 along with the number of particles for which the equivalent circle diameter was determined.

(2)薄膜EL素子の作成 次に、第2図に示すような薄膜EL素子を作製した。(2) Creation of thin film EL device Next, a thin film EL device as shown in FIG. 2 was fabricated.

基材1としてのホウケイ酸ガラス板(34m角。Borosilicate glass plate (34m square) as base material 1.

厚さ1.1+a)上にITO膜をスパッタリング法で形
成し、これをエツチングして透明導電膜2としてのスト
ライプ状1.TO透明電極(厚さ200nm、電極幅4
.0as)を形成した。この上に第1の絶縁層3として
Si、N4をプラズマCVD法で220nmの厚さに成
膜した。
An ITO film with a thickness of 1.1+a) is formed on the film by sputtering, and this is etched to form a striped pattern 1.1 as the transparent conductive film 2. TO transparent electrode (thickness 200 nm, electrode width 4
.. 0as) was formed. On top of this, a first insulating layer 3 of Si and N4 was formed to a thickness of 220 nm by plasma CVD.

さらに、この上に、上記で得たターゲットを用いて電子
ビーム蒸着法により発光層4を成膜した。
Furthermore, a light emitting layer 4 was formed thereon by electron beam evaporation using the target obtained above.

このときの条件は、基板温度200℃、成膜速度60n
m/分とし、発光層は600nmの厚さにした。
The conditions at this time were a substrate temperature of 200°C and a film formation rate of 60n.
m/min, and the luminescent layer had a thickness of 600 nm.

ついで、第2の絶縁層5を第1の絶縁層3と同様にして
作成した。最後にアルミニウム膜をスパッタリング法で
形成し、エツチングして背面電極6としてのストライプ
状アルミニウム電極(厚さ200nm、電極幅4.0 
mm)を形成して薄膜EL素子を得た。この薄膜EL素
子は4mm角の画素を5個有するものであり、同時に、
基材1上に7〜8個の素子を作製した。
Next, the second insulating layer 5 was created in the same manner as the first insulating layer 3. Finally, an aluminum film is formed by sputtering and etched to form a striped aluminum electrode (thickness: 200 nm, electrode width: 4.0 nm) as the back electrode 6.
mm) to obtain a thin film EL device. This thin film EL element has five pixels of 4 mm square, and at the same time,
Seven to eight elements were fabricated on the base material 1.

この素子を用い、絶縁破壊電圧を(印加電圧:1kHz
正弦波)求めた。これらの結果を表1に示す。
Using this element, the dielectric breakdown voltage (applied voltage: 1kHz
sine wave) was obtained. These results are shown in Table 1.

また、前記で作製したターゲットを用いて、ガラス板上
に直接、上記薄膜EL素子の発光層形成法と同じ条件で
発光層を形成し、前述した方法によって異常粒子密度(
5箇所の平均値)を測定した。この結果を表1に示す。
Further, using the target prepared above, a light emitting layer was formed directly on a glass plate under the same conditions as the light emitting layer formation method of the thin film EL element described above, and the abnormal particle density was
The average value of 5 points) was measured. The results are shown in Table 1.

なお、実施例1〜6で作製したターゲットにはX線回折
法で調べたところ、ZnO結晶に基づくピークはなく、
比較例1で得られたターゲットにはにZnO結晶に基づ
くピークが極くわずか検出された。
In addition, when the targets prepared in Examples 1 to 6 were examined by X-ray diffraction, there were no peaks based on ZnO crystals.
In the target obtained in Comparative Example 1, very few peaks due to ZnO crystals were detected.

表1 焼成温度及び試験結果 1)測定粒子数は、平均粒子径を算出するために、円相
当径を測定したZnS結晶粒子の個数である。
Table 1 Firing temperature and test results 1) The number of measured particles is the number of ZnS crystal particles whose equivalent circle diameter was measured in order to calculate the average particle diameter.

2)絶縁破壊電圧は、同一条件で作成した薄膜EL素子
のいくつかについての平均値とバラツキ(上限と下限)
を示し、測定個数はこのときに絶縁破壊電圧を測定した
薄膜EL素子の個数である。
2) Dielectric breakdown voltage is the average value and variation (upper and lower limits) for several thin film EL devices created under the same conditions.
is the number of thin film EL elements whose dielectric breakdown voltage was measured at this time.

前記実施例1〜5及び比較例1におけるターゲットを構
成するZnS結晶粒子の平均粒子径と発光層の異常粒子
密度の関係をを示すグラフを第5図に示す。
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the average particle diameter of the ZnS crystal particles constituting the target in Examples 1 to 5 and Comparative Example 1 and the abnormal particle density in the light emitting layer.

実施例7 ターゲットの作製において、高純度 MnSO4・H,O粉末を用いないこと以外は、実施例
3に準じてターゲットを作製した。このターゲットを構
成するZnS結晶粒子の平均粒子径は2.2 μm〔測
定粒子数:252)であった。
Example 7 A target was manufactured according to Example 3, except that high-purity MnSO4.H,O powder was not used. The average particle diameter of the ZnS crystal particles constituting this target was 2.2 μm (number of measured particles: 252).

ついで、発光層形成の蒸着源としてこのターゲット及び
M n Cl 2粉末を用いること以外は、実施例4に
準じて薄膜EL素子を作製し絶縁破壊電圧を測定した。
Next, a thin film EL device was produced according to Example 4, except that this target and M n Cl 2 powder were used as a vapor deposition source for forming a light emitting layer, and the dielectric breakdown voltage was measured.

さらに実施例4と同様にして異常粒子密度を測定した。Furthermore, the abnormal particle density was measured in the same manner as in Example 4.

これらの結果、絶縁破壊電圧は260±25Vrms(
測定個数=53、異常粒子密度は1050個/ m r
dであった。
As a result, the breakdown voltage was 260±25Vrms (
Number of particles measured = 53, abnormal particle density 1050 particles/m r
It was d.

実施例8 高純度ZnS粉末(前記で定義した平均粒子径が0.8
μmのもの)にZnに対してMnが1.0モル%になる
ようにM n CQ 、を乾式で均一に混合し、得られ
た混合物を0.5 トン/alの圧力で実施例1と同様
に成型した0次に、この成型体を石英製のボートに入れ
てH,Sガスを流した石英管中で焼成した。焼成温度1
000℃、上記のガスの流量200cc/分とし、焼成
時間は5時間とした。得られたターゲットを構成するZ
nS結晶粒子の平均粒子径は2.1 μm[測定粒子数
:200)であった。
Example 8 High purity ZnS powder (average particle size defined above is 0.8
M n CQ was mixed uniformly in a dry process so that the Mn content was 1.0 mol % with respect to Zn, and the resulting mixture was mixed with Example 1 at a pressure of 0.5 ton/al. This molded body was molded in the same manner, and then placed in a quartz boat and fired in a quartz tube through which H and S gases were flowed. Firing temperature 1
000° C., the flow rate of the above gas was 200 cc/min, and the firing time was 5 hours. Z constituting the obtained target
The average particle diameter of the nS crystal particles was 2.1 μm [number of measured particles: 200].

ついで1発光層形成の蒸着源としてこのターゲットを用
いること以外は、実施例1に準じて薄膜EL素子を作製
し絶縁破壊電圧を測定した。さらに実施例1と同様にし
て異常粒子密度を測定した。
Next, a thin film EL device was prepared according to Example 1 except that this target was used as a vapor deposition source for forming one light emitting layer, and the dielectric breakdown voltage was measured. Furthermore, the abnormal particle density was measured in the same manner as in Example 1.

これらの結果、絶縁破壊電圧は240±20Vrms(
測定個数ニア〕、異常粒子密度は1250個/mm2で
あった。
As a result, the breakdown voltage was 240±20Vrms (
The number of measured particles was near], and the abnormal particle density was 1250 particles/mm2.

実施例9 なお、実施例3で得られたターゲットを空気中600℃
で30分間熱処理し、ターゲットに酸素を拡散させた。
Example 9 The target obtained in Example 3 was heated at 600°C in air.
The target was heat-treated for 30 minutes to diffuse oxygen into the target.

このターゲットの中のS及びOを燃焼法で分析した結果
ZnSxOyで規定されるX及びyがx=0.8.y=
0.1であった。このターゲットを形成する結晶素子の
平均粒子径は、2.2μmであり、実施例3で得られた
ターゲットと実質的に変わらない、このターゲットを用
いて実施例3と同様にして薄膜EL素子を作成しその印
加電圧−発光特性を測定した。その結果、しきい電圧よ
り30V高い電圧での発光輝度は1kHz正弦波関動で
3500cd/耐あり、この輝度は酸化処理していない
実施例3で得た薄膜EL素子の輝度の1.5倍あった。
As a result of analyzing the S and O in this target using the combustion method, it was found that X and y defined by ZnSxOy were x=0.8. y=
It was 0.1. The average particle diameter of the crystal element forming this target is 2.2 μm, which is substantially the same as the target obtained in Example 3. Using this target, a thin film EL element was fabricated in the same manner as in Example 3. The applied voltage-emission characteristics were measured. As a result, the emission brightness at a voltage 30V higher than the threshold voltage was 3500 cd/withstand with a 1kHz sine wave, and this brightness was 1.5 times the brightness of the thin film EL element obtained in Example 3 without oxidation treatment. there were.

また、ここで得られた薄膜EL素子について、発光層の
異常粒子密度は1030個/l1m12及び結像破壊電
圧は260±25 Vrms (測定個数7)であり、
実施例3と実質的に変わらない。
In addition, regarding the thin film EL device obtained here, the abnormal particle density in the light emitting layer was 1030 particles/l1m12 and the imaging breakdown voltage was 260 ± 25 Vrms (measured number of particles 7),
There is no substantial difference from Example 3.

(発明の効果) 請求項1〜2に係る又は請求項3〜5の方法によって得
られる薄膜EL素子において、その発光層への付着粒子
(異常粒子)が少なく、結果として、該薄膜EL素子は
絶縁破壊電圧が高く、良好なものである。請求項5の方
法によって得られる薄膜EL素子は発光輝度も優れる。
(Effect of the invention) In the thin film EL device according to claims 1 to 2 or obtained by the method of claims 3 to 5, there are few particles (abnormal particles) attached to the light emitting layer, and as a result, the thin film EL device has The dielectric breakdown voltage is high and good. The thin film EL device obtained by the method of claim 5 also has excellent luminance.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は発光層の光学顕微鏡写真、第2図は本発明の薄
膜EL素子の一例を示す断面図、第3図は本発明のター
ゲットの粉砕物の電子顕微鏡写真。
FIG. 1 is an optical micrograph of a light-emitting layer, FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of the thin film EL element of the present invention, and FIG. 3 is an electron micrograph of a crushed target of the present invention.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 1.透光性基材上に、透明導電膜、発光層及び導電膜を
順次積層し、これらの層間のうち少なくとも一つの層間
に絶縁層を形成してなる薄膜EL素子において、上記発
光層の異常粒子密度が1500個/mm^2以下である
薄膜EL素子.
1. In a thin film EL device in which a transparent conductive film, a light-emitting layer, and a conductive film are sequentially laminated on a light-transmitting base material, and an insulating layer is formed between at least one of these layers, abnormal particles in the light-emitting layer A thin film EL device with a density of 1500 pieces/mm^2 or less.
2.発光層の異常粒子密度が1200個/mm^2以下
である請求項1記載の薄膜EL素子。
2. 2. The thin film EL device according to claim 1, wherein the density of abnormal particles in the light emitting layer is 1200 particles/mm^2 or less.
3.透光性基材上に、透明導電膜、発光層及び導電膜を
順次積層し、これらの層間のうち少なくとも一つの層間
に絶縁層を形成する薄膜EL素子の製造法において、上
記発光層を、ZnS焼結体からなり、該焼結体を構成す
るZnS結晶粒子の平均粒子径が1.2μm以上である
ターゲットを用いる真空蒸着法によって形成することを
特徴とする薄膜EL素子の製造法。
3. In a method for manufacturing a thin film EL device, in which a transparent conductive film, a light-emitting layer, and a conductive film are sequentially laminated on a light-transmitting base material, and an insulating layer is formed between at least one of these layers, the light-emitting layer is 1. A method for manufacturing a thin film EL element, comprising forming a thin film EL element by a vacuum evaporation method using a target made of a ZnS sintered body and in which the average particle size of ZnS crystal grains constituting the sintered body is 1.2 μm or more.
4.請求項3に記載のターゲットが、それを構成するZ
nS結晶粒子の平均粒子径が1.5μm以上のものであ
る請求項3記載の薄膜EL素子の製造法。
4. The target according to claim 3 comprises Z
4. The method for manufacturing a thin film EL device according to claim 3, wherein the nS crystal particles have an average particle diameter of 1.5 μm or more.
5.ターゲットが、その中の母体物質がZnS_xO_
y(ただし、x+yはほぼ1であり、0≦y≦0.2で
ある)で表される組成を有するものである請求項3又は
請求項4記載の薄膜EL素子の製造法。
5. The target is ZnS_xO_
5. The method of manufacturing a thin film EL device according to claim 3, wherein the thin film EL device has a composition represented by y (where x+y is approximately 1 and 0≦y≦0.2).
JP1248429A 1989-09-25 1989-09-25 Manufacture of membranous el element Pending JPH03110788A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1248429A JPH03110788A (en) 1989-09-25 1989-09-25 Manufacture of membranous el element

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1248429A JPH03110788A (en) 1989-09-25 1989-09-25 Manufacture of membranous el element

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH03110788A true JPH03110788A (en) 1991-05-10

Family

ID=17177994

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1248429A Pending JPH03110788A (en) 1989-09-25 1989-09-25 Manufacture of membranous el element

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH03110788A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6803729B2 (en) 2001-11-27 2004-10-12 Nippon Seiki Co., Ltd. Drive circuit for organic EL device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6803729B2 (en) 2001-11-27 2004-10-12 Nippon Seiki Co., Ltd. Drive circuit for organic EL device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4982423B2 (en) Sputter target for forming zinc oxide thin film, display element and solar cell having zinc oxide thin film obtained using the same
KR100505536B1 (en) Transparent conductive thin film, process for producing the same, sintered target for producing the same, and transparent, electroconductive substrate for display panel, and organic electroluminescence device
JP4730204B2 (en) Oxide sintered compact target and method for producing oxide transparent conductive film using the same
EP1734150B1 (en) Oxide sintered body, oxide transparent conductive film and manufacturing method thereof
JP4560149B2 (en) Transparent conductive material, transparent conductive glass and transparent conductive film
JP2003500805A (en) Electroluminescent laminate having a patterned phosphor structure and a thick film dielectric having improved dielectric properties
JP2000026119A (en) Article having transparent electrically conductive oxide thin film and its manufacture
JPH0688218A (en) Sintered compact of zinc oxide system and its production and application
JP3945395B2 (en) Transparent conductive thin film, method for forming the same, transparent conductive substrate for display panel using the same, and organic electroluminescence element
JP2000128698A (en) Ito material, ito film and its formation, and el element
JP2000072537A (en) Target for transparent conducting layer, transparent conducting glass and transparent conducting film
US4675092A (en) Method of producing thin film electroluminescent structures
JP4788463B2 (en) Oxide sintered body, transparent oxide film, gas barrier transparent resin substrate, gas barrier transparent conductive resin substrate, and flexible display element
JPH0931630A (en) Transparent electrically conductive film and its production
KR950006208B1 (en) Zinc oxide sintered body and preparation process thereof
KR20120112716A (en) Oxide film, process for producing same, target, and process for producing sintered oxide
KR101240197B1 (en) Transparent conducting film, target for transparent conducting film and method of preparing target for transparent conducting film
KR101264111B1 (en) Transparent conducting film, target for transparent conducting film and method for preparing target for transparent conducting film
JPH03110788A (en) Manufacture of membranous el element
JPH07196365A (en) Sintered ito, ito clear conductive layer and formation thereof
JP5907086B2 (en) Indium oxide-based oxide sintered body and method for producing the same
JPH0371510A (en) Transparent conductive film
JP2003100154A (en) Transparent conductive film, its manufacturing method and its application
JP4524577B2 (en) Transparent conductive film and sputtering target
JPH03110787A (en) Zns system target for forming luminous layer of membranous el element and its manufacture