JPH0517170B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0517170B2 JPH0517170B2 JP57089045A JP8904582A JPH0517170B2 JP H0517170 B2 JPH0517170 B2 JP H0517170B2 JP 57089045 A JP57089045 A JP 57089045A JP 8904582 A JP8904582 A JP 8904582A JP H0517170 B2 JPH0517170 B2 JP H0517170B2
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- Japan
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- zinc sulfide
- thin film
- sintered body
- zinc
- sulfide
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Description
本発明は、硫化亜鉛系薄膜の製造方法に関し、
とりわけ、薄膜中に微小粒子や、ピンホールを含
まない均質で高品質な硫化亜鉛系薄膜の製造方法
に関するものである。 従来、硫化亜鉛系薄膜は、硫化亜鉛系焼結体を
電子ビーム蒸着することにより形成されていた。
この際用いる硫化亜鉛系焼結体は、硫化亜鉛粉末
またはMn、Cu、TbF3などの活性物質を含む硫
化亜鉛粉末を、たとえば400Kg／cm2の圧力で成形
し、不活性ガスまたは硫化水素を含む不活性ガス
中で、1000℃〜1200℃の温度で、１〜３時間焼成
することにより形成されていた。このように形成
した硫化亜鉛系焼結体に電子ビームを照射し、加
熱蒸発させ、硫化亜鉛系薄膜を形成した場合、薄
膜中に１〜20ミクロンの粒径の微小粒子やピンホ
ールが生ずるという欠点があつた。またこのよう
な薄膜をEL薄膜として応用した場合、微小粒子
やピンホールが原因となり、絶縁破壊を引き起こ
し、安定なEL素子を形成することができない。 このように薄膜中に微小粒子やピンホールを生
ずる原因は、従来の方法で作成した硫化亜鉛系焼
結体は理論密度の60〜75％程度の密度であり焼結
体を構成する結晶粒径も小さく、また硫化亜鉛系
焼結体は溶融せずに昇華蒸発するため、電子ビー
ムを照射して蒸発させたときに硫化亜鉛焼結体が
帯電し、焼結体中に存在していた微小粒子や、昇
華のため小さくなつた結晶粒からなる微小粒子が
静電的反発力により飛散し、基板表面に付着する
ためと考えられる。 本発明は上記従来技術にもとづき硫化亜鉛を主
成分とする粉末に、Li、Na、Ｋ、Rb、Cs、Ba、
Sr、Ca、Mgの塩化物、水酸化物、硝酸塩の１種
類以上を添加して、不活性ガスまたは硫化雰囲気
中で熱処理することにより形成した硫化亜鉛系焼
結体に電子ビームを照射し、加熱蒸発させる、い
わゆる電子ビーム蒸着を行ない薄膜中の微小粒子
やピンホールが皆無に近い高品質で均質な硫化亜
鉛系薄膜を形成するものである。 このような方法で作成した硫化亜鉛系焼結体
は、Li、Na、Ｋ、Rb、Cs、Ba、Sr、Ca、Mg
の１種類以上が焼結のためのフラツクスとして作
用し〔J.Amer.Cer.Soc、65(2)Ｃ−18頁に記載〕、
密度が高く、粒径が大きいため、電子ビームを照
射した場合、昇華が焼結体表面から一様に起るた
め上記特性を得られると考えられる。また添加す
る金属としては、Li、Na、Ｋ、Rb、Csが有効で
あり、添加量としては亜鉛に対する濃度が0.1〜
２原子％が適当であつた。つまり、0.1％以下で
は効果が微弱であり、２％以上では焼成時にボー
トと反応する欠点があつた。また他の金属として
は、Ca、Mg、Sr、Baが有効であり、添加量と
しては、亜鉛に対する濃度が0.02〜２原子％が適
当であつた。つまり0.02原子％以下では効果は微
弱であり、２原子％より上では焼成時にボートと
反応する欠点があつた。Li、Na、Ｋ、Rb、Cs、
Ba、Sr、Ca、Mgは塩化物、水酸化物または硝
酸塩などの水溶性化合物を用い、湿式混合するこ
とにより容易に均質に添加することができた。ま
た硫化亜鉛系焼結体中に発光中心として、Mn、
Cu、Ag、Al、Tb、Dy、Er、Pr、Sm、Ho、
Tmまたはこれらのハロゲン化物のうち少なくと
も１種類以上を含む場合においても、Li、Na、
Ｋ、Rb、Cs、Ba、Sr、Ca、Mgの１種類以上の
添加が有効である。 以下実施例により説明する。市販の硫化亜鉛粉
末（粒径0.1〜1.5ミクロン）に、Li、Na、Ｋ、
Rb、Cs、Ba、Sr、Ca、Mgの１種類以上の化合
物を添加し、乳鉢により混合した後、約10重量％
の水を加え、さらに混合した後造粒した。この粉
末を400Kg／cm2の圧力で成形し、直径15mm、厚さ
10mmの円柱体とし、これを硫化雰囲気中または不
活性ガス雰囲気中で、1000〜1200℃の温度で、１
時間の焼成を行なつた。第１表に、使用したLi、
Na、Ｋ、Rb、Cs、Ba、Sr、Ca、Mgの金属化
合物の種類および濃度、焼成雰囲気、焼成温度、
焼成時間、および得られた硫化亜鉛系焼結体の密
度（理論密度に対する割合）を示す。 表から判るように得られた焼結体の密度は、理
論密度の90％以上であつた。この焼結体を用い
て、電子ビーム蒸着により硫化亜鉛系薄膜を形成
したところ、従来の製法の硫化亜鉛系焼結体を用
いて同様に形成した薄膜に比べて、薄膜中の微小
粒子やピンホールの数が激減し、高品質で均質な
硫化亜鉛系薄膜を形成することができた。 また図面に示すようなEL素子のEL発光体層４
を0.03原子％の塩化バリウムを含む硫化亜鉛系焼
結体を電子ビームで蒸着し、同時に抵抗加熱によ
りMnを蒸着し、0.8原子％のMnを含む硫化亜鉛
薄膜で形成し、発光特性を測定した結果、微小な
絶縁破壊も極めて少なく、安定なEL素子である
ことが判明した。
とりわけ、薄膜中に微小粒子や、ピンホールを含
まない均質で高品質な硫化亜鉛系薄膜の製造方法
に関するものである。 従来、硫化亜鉛系薄膜は、硫化亜鉛系焼結体を
電子ビーム蒸着することにより形成されていた。
この際用いる硫化亜鉛系焼結体は、硫化亜鉛粉末
またはMn、Cu、TbF3などの活性物質を含む硫
化亜鉛粉末を、たとえば400Kg／cm2の圧力で成形
し、不活性ガスまたは硫化水素を含む不活性ガス
中で、1000℃〜1200℃の温度で、１〜３時間焼成
することにより形成されていた。このように形成
した硫化亜鉛系焼結体に電子ビームを照射し、加
熱蒸発させ、硫化亜鉛系薄膜を形成した場合、薄
膜中に１〜20ミクロンの粒径の微小粒子やピンホ
ールが生ずるという欠点があつた。またこのよう
な薄膜をEL薄膜として応用した場合、微小粒子
やピンホールが原因となり、絶縁破壊を引き起こ
し、安定なEL素子を形成することができない。 このように薄膜中に微小粒子やピンホールを生
ずる原因は、従来の方法で作成した硫化亜鉛系焼
結体は理論密度の60〜75％程度の密度であり焼結
体を構成する結晶粒径も小さく、また硫化亜鉛系
焼結体は溶融せずに昇華蒸発するため、電子ビー
ムを照射して蒸発させたときに硫化亜鉛焼結体が
帯電し、焼結体中に存在していた微小粒子や、昇
華のため小さくなつた結晶粒からなる微小粒子が
静電的反発力により飛散し、基板表面に付着する
ためと考えられる。 本発明は上記従来技術にもとづき硫化亜鉛を主
成分とする粉末に、Li、Na、Ｋ、Rb、Cs、Ba、
Sr、Ca、Mgの塩化物、水酸化物、硝酸塩の１種
類以上を添加して、不活性ガスまたは硫化雰囲気
中で熱処理することにより形成した硫化亜鉛系焼
結体に電子ビームを照射し、加熱蒸発させる、い
わゆる電子ビーム蒸着を行ない薄膜中の微小粒子
やピンホールが皆無に近い高品質で均質な硫化亜
鉛系薄膜を形成するものである。 このような方法で作成した硫化亜鉛系焼結体
は、Li、Na、Ｋ、Rb、Cs、Ba、Sr、Ca、Mg
の１種類以上が焼結のためのフラツクスとして作
用し〔J.Amer.Cer.Soc、65(2)Ｃ−18頁に記載〕、
密度が高く、粒径が大きいため、電子ビームを照
射した場合、昇華が焼結体表面から一様に起るた
め上記特性を得られると考えられる。また添加す
る金属としては、Li、Na、Ｋ、Rb、Csが有効で
あり、添加量としては亜鉛に対する濃度が0.1〜
２原子％が適当であつた。つまり、0.1％以下で
は効果が微弱であり、２％以上では焼成時にボー
トと反応する欠点があつた。また他の金属として
は、Ca、Mg、Sr、Baが有効であり、添加量と
しては、亜鉛に対する濃度が0.02〜２原子％が適
当であつた。つまり0.02原子％以下では効果は微
弱であり、２原子％より上では焼成時にボートと
反応する欠点があつた。Li、Na、Ｋ、Rb、Cs、
Ba、Sr、Ca、Mgは塩化物、水酸化物または硝
酸塩などの水溶性化合物を用い、湿式混合するこ
とにより容易に均質に添加することができた。ま
た硫化亜鉛系焼結体中に発光中心として、Mn、
Cu、Ag、Al、Tb、Dy、Er、Pr、Sm、Ho、
Tmまたはこれらのハロゲン化物のうち少なくと
も１種類以上を含む場合においても、Li、Na、
Ｋ、Rb、Cs、Ba、Sr、Ca、Mgの１種類以上の
添加が有効である。 以下実施例により説明する。市販の硫化亜鉛粉
末（粒径0.1〜1.5ミクロン）に、Li、Na、Ｋ、
Rb、Cs、Ba、Sr、Ca、Mgの１種類以上の化合
物を添加し、乳鉢により混合した後、約10重量％
の水を加え、さらに混合した後造粒した。この粉
末を400Kg／cm2の圧力で成形し、直径15mm、厚さ
10mmの円柱体とし、これを硫化雰囲気中または不
活性ガス雰囲気中で、1000〜1200℃の温度で、１
時間の焼成を行なつた。第１表に、使用したLi、
Na、Ｋ、Rb、Cs、Ba、Sr、Ca、Mgの金属化
合物の種類および濃度、焼成雰囲気、焼成温度、
焼成時間、および得られた硫化亜鉛系焼結体の密
度（理論密度に対する割合）を示す。 表から判るように得られた焼結体の密度は、理
論密度の90％以上であつた。この焼結体を用い
て、電子ビーム蒸着により硫化亜鉛系薄膜を形成
したところ、従来の製法の硫化亜鉛系焼結体を用
いて同様に形成した薄膜に比べて、薄膜中の微小
粒子やピンホールの数が激減し、高品質で均質な
硫化亜鉛系薄膜を形成することができた。 また図面に示すようなEL素子のEL発光体層４
を0.03原子％の塩化バリウムを含む硫化亜鉛系焼
結体を電子ビームで蒸着し、同時に抵抗加熱によ
りMnを蒸着し、0.8原子％のMnを含む硫化亜鉛
薄膜で形成し、発光特性を測定した結果、微小な
絶縁破壊も極めて少なく、安定なEL素子である
ことが判明した。
【表】
【表】
以上のように、本発明の製法によれば、ピンホ
ールや微小付着物が極めて少なく良質の硫化亜鉛
系薄膜が再現性よく形成でき、レンズの反射防止
膜などの光学薄膜、高解像度CRT用蛍光面とし
て研究されている蛍光体薄膜、またはEL薄膜な
どとして広く応用できる。
ールや微小付着物が極めて少なく良質の硫化亜鉛
系薄膜が再現性よく形成でき、レンズの反射防止
膜などの光学薄膜、高解像度CRT用蛍光面とし
て研究されている蛍光体薄膜、またはEL薄膜な
どとして広く応用できる。
図面は、本発明の一実施例の製造方法により形
成されたEL素子の構造を示す図である。 １……ガラス基板、２……透明電極、３……酸
化イツトリウム薄膜、４……マンガン付活硫化亜
鉛薄膜、５……酸化イツトリウム薄膜、６……ア
ルミニウム電極。
成されたEL素子の構造を示す図である。 １……ガラス基板、２……透明電極、３……酸
化イツトリウム薄膜、４……マンガン付活硫化亜
鉛薄膜、５……酸化イツトリウム薄膜、６……ア
ルミニウム電極。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 硫化亜鉛を主成分とし、Li、Na、Ｋ、Rb、
Cs、Ba、Sr、Ca、Mgの塩化物、水酸化物、硝
酸塩の１種類以上を添加物とする材料を不活性ガ
スまたは硫化雰囲気中で熱処理して硫化亜鉛系焼
結体とし、前記硫化亜鉛系焼結体に電子ビームを
照射し、前記硫化亜鉛系焼結体を加熱蒸発させ、
基板上に硫化亜鉛系薄膜を堆積させることを特徴
とする硫化亜鉛系薄膜の製造方法。 ２ 硫化亜鉛系焼結体が、Mu、Cu、Ag、Al、
Tb、Dy、Er、Pr、Sm、Ho、Tmのうち少なく
とも１種類を含むことを特徴とする特許請求の範
囲第１項に記載の硫化亜鉛系薄膜の製造方法。 ３ Li、Na、Ｋ、Rb、Csの１種類以上の添加物
の亜鉛に対する濃度が0.1〜２原子％であること
を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の硫化
亜鉛系薄膜の製造方法。 ４ Ba、Sr、Ca、Mgの１種類以上の添加物の
亜鉛に対する濃度が0.02〜２原子％であることを
特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の硫化亜
鉛系薄膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57089045A JPS58204824A (ja) | 1982-05-25 | 1982-05-25 | 硫化亜鉛系薄膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57089045A JPS58204824A (ja) | 1982-05-25 | 1982-05-25 | 硫化亜鉛系薄膜の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58204824A JPS58204824A (ja) | 1983-11-29 |
| JPH0517170B2 true JPH0517170B2 (ja) | 1993-03-08 |
Family
ID=13959914
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57089045A Granted JPS58204824A (ja) | 1982-05-25 | 1982-05-25 | 硫化亜鉛系薄膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58204824A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6771019B1 (en) | 1999-05-14 | 2004-08-03 | Ifire Technology, Inc. | Electroluminescent laminate with patterned phosphor structure and thick film dielectric with improved dielectric properties |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5186088A (en) * | 1975-01-27 | 1976-07-28 | Sharp Kk | Sekishokuhatsukoerekutorominesensuhakumakunoseiseiho |
| JPS53108293A (en) * | 1977-12-12 | 1978-09-20 | Sharp Corp | Electroluminescence thin film element |
-
1982
- 1982-05-25 JP JP57089045A patent/JPS58204824A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58204824A (ja) | 1983-11-29 |
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