[发明专利]电致发光元件中的荧光体膜形成用高强度溅射靶

说明书

技术领域

本发明涉及用于通过溅射形成构成各种电子设备、信息设备的显示器中使用的电致发光元件的荧光体薄膜的溅射靶，尤其涉及用于通过在含有H₂S气体的气氛中进行的反应性溅射法而形成添加铕的硫代铝酸钡荧光体膜(BaAl₂S₄:Eu)的、即使在大气中长时间放置仍能够维持高强度的电致发光元件中的荧光体膜形成用溅射靶。

背景技术

近年来，在各种电子设备、信息设备的显示器等中使用电致发光元件，且该电致发光元件中使用荧光体膜。电致发光元件众所周知的构造是，即：通常在玻璃基板之上形成下部透明电极，并在该下部透明电极之上形成第一绝缘膜，在该第一绝缘膜之上形成荧光体膜，并具有在该荧光体膜之上以第二绝缘膜及第一绝缘膜包住荧光体膜的方式，形成有第二绝缘膜，并在该第二绝缘膜上形成上部电极的构造。

作为该电致发光元件中使用的荧光体膜之一，添加铕的硫代铝酸钡荧光体膜(BaAl₂S₄:Eu)为人所知。该添加铕的硫代铝酸钡荧光体膜的母体成分由硫代铝酸钡(BaAl₂S₄)构成，且作为发光中心的杂质由铕(Eu)构成，该添加铕的硫代铝酸钡荧光体膜如下制作，即：首先，将添加有Al₂S₃颗粒与EuF₃的BaS颗粒作为蒸发源，利用二元脉冲电子束蒸镀法制作非晶相的薄膜，然后利用退火炉进行热处理使其结晶。但是根据该方法，荧光体膜需要在最终工序中进行热处理，且该热处理需要加热到900℃以上的高温，所以对构成电致发光元件的电极或绝缘层带来不良影响，因此难以得到完全地结晶化的添加Eu硫代铝酸钡。

因此，近年来，开发并提出了如下方案，以三乙基铝(Al(C₂H₅)₃)、三甲基铝(Al(CH₃)₃)或三异丁基铝(Al(i-C₄H₉)₃)有机金属材料，与金属钡(Ba)和金属铕(Eu)、氯化铕(EuCl₃)及氟化铕(EuF₃)的任一种和硫化氢(H₂S)为原料，通过电子射线(EB)蒸镀法制造添加铕的硫代铝酸钡荧光体膜(BaAl₂S₄:Eu)的方法(参照专利文献1)。此外，虽然没有关于添加铕的硫代铝酸钡荧光体膜(BaAl₂S₄:Eu)的记载，但通常通过多元溅射法形成电致发光元件中的荧光体膜为人所知(参照专利文献2、3)。

专利文献1：特开2001-297877号公报

专利文献2：特开2001-118677号公报

专利文献3：特开平8-138867号公报

近年来，显示器越来越大型化，从而在该大型显示器中使用的电致发光元件也越来越大型化，但通过所述蒸镀方法制造大面积的添加铕的硫代铝酸钡荧光体膜存在极限，为形成更大面积的薄膜，与蒸镀法相比，以溅射法形成更有利，所以近年来，进行通过多元溅射法制造在大型的电致发光元件中使用的大面积的添加铕的硫代铝酸钡荧光体膜的研究。

但是，如果以多元溅射法制造添加铕的硫代铝酸钡荧光体膜，则为同时使Ba、Al及Eu的各元素溅射，需要在溅射装置中同时设置Ba、Al及Eu各元素的靶，所以必须将溅射装置大型化，此外，Ba及Eu是如果不保存在油中就不能防止氧化的活性金属，Ba及Eu如果放置在大气中，会马上氧化，因此在大气中处理Ba及Eu靶非常困难。

此外，因为即使使用Ba、Al及Eu各元素的靶进行多元溅射法，也难以在成分组成中不产生偏移地成形添加铕的硫代铝酸钡荧光体膜(BaAl₂S₄:Eu)，所以考虑将Ba、Al及Eu的各要素粉末，以含有由膜特性确定的Al：20～50质量％、Eu：1～10质量％、其余为Ba构成的组成的方式，进行配合、混合而制作成混合粉末，并将该混合粉末压力成形，通过在真空中烧结或热压制作靶，通过使用该靶在硫化氢气分气体中进行溅射，形成添加铕的硫代铝酸钡荧光体膜(BaAl₂S₄:Eu)。