JPH02152192A - 多色薄膜ｅｌ素子の製造方法 - Google Patents
多色薄膜ｅｌ素子の製造方法Info
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- JPH02152192A JPH02152192A JP63304926A JP30492688A JPH02152192A JP H02152192 A JPH02152192 A JP H02152192A JP 63304926 A JP63304926 A JP 63304926A JP 30492688 A JP30492688 A JP 30492688A JP H02152192 A JPH02152192 A JP H02152192A
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Landscapes
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
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、多色薄膜ＥＬ素子の製造方法に関するもので
あり、とりわけ低輝度領域から高輝度領域にいたるまで
、発光輝度が広い面積に渡り均一な薄膜ＥＬ素子の製造
方法に関するものである。
あり、とりわけ低輝度領域から高輝度領域にいたるまで
、発光輝度が広い面積に渡り均一な薄膜ＥＬ素子の製造
方法に関するものである。
従来の技術
近年、コンピュータ端末などに用いるフラットデイスプ
レィとして、薄膜ＥＬ素子が盛んに研究されている。こ
のような薄膜ＥＬ素子は以下のように形成されている。
レィとして、薄膜ＥＬ素子が盛んに研究されている。こ
のような薄膜ＥＬ素子は以下のように形成されている。
ガラス基板上に錫添加酸化インジウム（ＩＴＯ）薄膜を
堆積し、ホトリソプロセスによりストライブ状の透明電
極を形成する。その上に５ｉ２Ｎａ、Ｙａ ０３ ｓ
５ｒＴｉ０５などから成る第１絶縁体層を、真空蒸着法
やスパッタリング法により形成する。
堆積し、ホトリソプロセスによりストライブ状の透明電
極を形成する。その上に５ｉ２Ｎａ、Ｙａ ０３ ｓ
５ｒＴｉ０５などから成る第１絶縁体層を、真空蒸着法
やスパッタリング法により形成する。
引き続き第１絶縁体層上に、たとえばＺｎＳ：Ｔｂ、Ｆ
から成る緑色発光蛍光体薄膜を真空蒸着法やスパッタリ
ング法により形成する。ついで、ホトリソプロセスによ
り第３図に示すようにストライブ状に加工し、ホトレジ
ストを除去後、たとえばＣａＳ：Ｅｕから成る赤色発光
蛍光体薄膜を真空蒸着法やスパッタリング法により形成
する。その後ホトリソプロセスにより第４図に示すよう
にストライブ状に加工し、ホトレジストを除去後、たと
えばＳｒＳ：Ｃｅから成る青色発光蛍光体薄膜を真空蒸
着法やスパッタリング法により形成する。そして、ホト
リソプロセスにより第５図に示すようにストライブ状に
加工し、ホトレジストを除去し発光体層を完成する。次
に発光体層の上に、Ｓｉ：＋ Ｎ４ 、Ｙ２ （ｈ、５
ｒＴｉ０２などから成る第２絶縁体層を真空蒸着法やス
パッタリング法により形成し、最後に透明電極とは直交
する方向のストライブ状のＡ１薄膜から成る背面電極を
形成することにより薄膜ＥＬ素子が完成される（たとえ
ば、特願昭６３−４６１９２号公報記載の技術）。
から成る緑色発光蛍光体薄膜を真空蒸着法やスパッタリ
ング法により形成する。ついで、ホトリソプロセスによ
り第３図に示すようにストライブ状に加工し、ホトレジ
ストを除去後、たとえばＣａＳ：Ｅｕから成る赤色発光
蛍光体薄膜を真空蒸着法やスパッタリング法により形成
する。その後ホトリソプロセスにより第４図に示すよう
にストライブ状に加工し、ホトレジストを除去後、たと
えばＳｒＳ：Ｃｅから成る青色発光蛍光体薄膜を真空蒸
着法やスパッタリング法により形成する。そして、ホト
リソプロセスにより第５図に示すようにストライブ状に
加工し、ホトレジストを除去し発光体層を完成する。次
に発光体層の上に、Ｓｉ：＋ Ｎ４ 、Ｙ２ （ｈ、５
ｒＴｉ０２などから成る第２絶縁体層を真空蒸着法やス
パッタリング法により形成し、最後に透明電極とは直交
する方向のストライブ状のＡ１薄膜から成る背面電極を
形成することにより薄膜ＥＬ素子が完成される（たとえ
ば、特願昭６３−４６１９２号公報記載の技術）。
発明が解決しようとする課題
従来の技術を用いて薄膜ＥＬ素子を形成した場合、同一
基板内においても場所により発光開始電圧が若干具なり
、とくに低輝度レベルにおいて発光ムラが生じるという
問題点があった。そのため階調表示の際の表示品位が不
十分であり、特にフルカラー表示に問題があった。
基板内においても場所により発光開始電圧が若干具なり
、とくに低輝度レベルにおいて発光ムラが生じるという
問題点があった。そのため階調表示の際の表示品位が不
十分であり、特にフルカラー表示に問題があった。
本発明の目的は上記問題点に鑑み発明されたものであっ
て、広い面積に渡り発光輝度が均一な多色薄膜ＥＬ素子
の製造方法を提供することを目的とする。
て、広い面積に渡り発光輝度が均一な多色薄膜ＥＬ素子
の製造方法を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
上記の目的を達成するため本発明は、透光性基板上に透
明電極、絶縁体層、２種以上の蛍光体薄膜が同一平面上
に配置された発光体層、電極などを積層してなる多色薄
膜ＥＬ素子の製造方法において、前記発光体層を形成す
る際、蛍光体薄膜を形成し、ついでホトレジストを用い
て任意のパターンにエツチング加工し、ホトレジストを
除去した後、加速されたイオンあるいは原子を照射する
ことにより蛍光体薄膜表面を含む基板全面をエツチング
することを特徴とする。
明電極、絶縁体層、２種以上の蛍光体薄膜が同一平面上
に配置された発光体層、電極などを積層してなる多色薄
膜ＥＬ素子の製造方法において、前記発光体層を形成す
る際、蛍光体薄膜を形成し、ついでホトレジストを用い
て任意のパターンにエツチング加工し、ホトレジストを
除去した後、加速されたイオンあるいは原子を照射する
ことにより蛍光体薄膜表面を含む基板全面をエツチング
することを特徴とする。
作用
同一基板内における場所的な発光開始電圧の違いの原因
の一つは蛍光体薄膜の表面状態の違いにあり、この表面
状態の相違は、たとえばホトレジストやホトレジスト中
に含まれる金属元素による汚染か考えられるが、本発明
によれば、加速されたイオンあるいは原子により前記蛍
光体Ｎ膜表面を含む基板全面をエツチングすることによ
り、表面状態を均質にすることができ、広い面積に渡り
発光輝度が均一な薄膜ＥＬ素子を製造することができる
。
の一つは蛍光体薄膜の表面状態の違いにあり、この表面
状態の相違は、たとえばホトレジストやホトレジスト中
に含まれる金属元素による汚染か考えられるが、本発明
によれば、加速されたイオンあるいは原子により前記蛍
光体Ｎ膜表面を含む基板全面をエツチングすることによ
り、表面状態を均質にすることができ、広い面積に渡り
発光輝度が均一な薄膜ＥＬ素子を製造することができる
。
実施例
以下、本発明の一実施例を添付図面に基づいて説明する
。
。
第１図は本発明の製造法の１実施例を説明するためのフ
ローチャート、第２図は素子構造の断面図を示す。ガラ
ス基板１上にスパッタリング法により厚さ３００ｎｍの
ＩＴＯ薄膜を形成した。次に、レジスト塗布、露光、現
像、エツチング、レジスト除去などからなるホトリソプ
ロセスを用いてストライブ状の透明電極２を形成した。
ローチャート、第２図は素子構造の断面図を示す。ガラ
ス基板１上にスパッタリング法により厚さ３００ｎｍの
ＩＴＯ薄膜を形成した。次に、レジスト塗布、露光、現
像、エツチング、レジスト除去などからなるホトリソプ
ロセスを用いてストライブ状の透明電極２を形成した。
その上に、酸素を１０％含むアルゴン雰囲気中、４５０
’Ｃの基板温度で５ｒＴｉ０３をｒｆスパ・ツタリング
すること１こより、厚さ５００ｎｍの第１絶縁体層３を
形成した。
’Ｃの基板温度で５ｒＴｉ０３をｒｆスパ・ツタリング
すること１こより、厚さ５００ｎｍの第１絶縁体層３を
形成した。
第１絶縁体層３の上には、電子ビーム蒸着法により厚さ
５６０ｎｍのＺｎＳ：Ｔｂがら成る蛍光体薄膜を形成し
、その後真空中５００’Ｃで１時間熱処理を行った。こ
のＺｎＳ：Ｔｂ薄膜をホトリソプロセスを用いて、第３
図に示されるようなストライブ状の緑色発光体層４を形
成した。ホトレジスト７を除去後、基板をドライエツチ
ング装置の陰極上に設置して、１ｘｌＯ−２Ｔｏｒｒの
１０２の酸素を含むアルゴンガス雰囲気中で、ｒｆパワ
ー５００讐で５分間スパッタエッチし、緑色発光体層４
の表面を約３０ｎｍエツチングした。引き続き電子ビー
ム蒸着法により厚さ５３０ｎｓ＋のＣａＳ：Ｅｕから成
る蛍光体薄膜を形成し、その後真空中５００℃で１時間
熱処理を行った。このＣａＳ：Ｅｕ薄膜をホトリソプロ
セスを用いて、第４図に示されるようなストライプ状の
赤色発光体層５を形成した。ホトレジスト８を除去後、
基板を陰極上に設置して、１ｘｌＯ−’Ｔｏｒｒの１０
ｚの酸素を含むアルゴンガス雰囲気中で、ｒｆパワー５
００Ｗで５分間スパッタエッチし、緑色発光体層４、お
よび赤色発光体層５の表面を約３０ｎｍエツチングした
。引き続き電子ビーム蒸着法により厚さ５００ｎＩｌｌ
のＳｒＳ：Ｃｅから成る蛍光体薄膜を形成し、その後真
空中５００℃で１時間熱処理を行った。このＳｒＳ：Ｃ
ｅ薄膜をホトリソプロセスを用いて、第５図に示される
ようなストライプ状の青色発光体層６を形成した。ホト
レジスト９を除去後、基板を陰極上に設置して、１×１
Ｏ−２Ｔｏｒｒのｌｏｔの酸素を含むアルゴンガス雰囲
気中で、ｒｆパワー５００Ｗで５分間スパッタエッチし
、発光体層４．５．６の表面を約３０ｒ＋ａ＋エツチン
グした。
５６０ｎｍのＺｎＳ：Ｔｂがら成る蛍光体薄膜を形成し
、その後真空中５００’Ｃで１時間熱処理を行った。こ
のＺｎＳ：Ｔｂ薄膜をホトリソプロセスを用いて、第３
図に示されるようなストライブ状の緑色発光体層４を形
成した。ホトレジスト７を除去後、基板をドライエツチ
ング装置の陰極上に設置して、１ｘｌＯ−２Ｔｏｒｒの
１０２の酸素を含むアルゴンガス雰囲気中で、ｒｆパワ
ー５００讐で５分間スパッタエッチし、緑色発光体層４
の表面を約３０ｎｍエツチングした。引き続き電子ビー
ム蒸着法により厚さ５３０ｎｓ＋のＣａＳ：Ｅｕから成
る蛍光体薄膜を形成し、その後真空中５００℃で１時間
熱処理を行った。このＣａＳ：Ｅｕ薄膜をホトリソプロ
セスを用いて、第４図に示されるようなストライプ状の
赤色発光体層５を形成した。ホトレジスト８を除去後、
基板を陰極上に設置して、１ｘｌＯ−’Ｔｏｒｒの１０
ｚの酸素を含むアルゴンガス雰囲気中で、ｒｆパワー５
００Ｗで５分間スパッタエッチし、緑色発光体層４、お
よび赤色発光体層５の表面を約３０ｎｍエツチングした
。引き続き電子ビーム蒸着法により厚さ５００ｎＩｌｌ
のＳｒＳ：Ｃｅから成る蛍光体薄膜を形成し、その後真
空中５００℃で１時間熱処理を行った。このＳｒＳ：Ｃ
ｅ薄膜をホトリソプロセスを用いて、第５図に示される
ようなストライプ状の青色発光体層６を形成した。ホト
レジスト９を除去後、基板を陰極上に設置して、１×１
Ｏ−２Ｔｏｒｒのｌｏｔの酸素を含むアルゴンガス雰囲
気中で、ｒｆパワー５００Ｗで５分間スパッタエッチし
、発光体層４．５．６の表面を約３０ｒ＋ａ＋エツチン
グした。
最後に発光体層４．５．６の上に電子ビーム蒸着法によ
り厚さ２００ｎｉ＋のＹ２Ｏ３からなる第２絶縁体層１
０、および１５００１のＡＩからなるストライプ状の背
面電極１１を順次形成することにより薄膜ＥＬ素子を完
成した。
り厚さ２００ｎｉ＋のＹ２Ｏ３からなる第２絶縁体層１
０、および１５００１のＡＩからなるストライプ状の背
面電極１１を順次形成することにより薄膜ＥＬ素子を完
成した。
上記で得られた薄膜ＥＬ素子の６０Ｈｚにおける輝度−
電圧特性は、ｌ００ｘ２０Ｏｎ＋ｌ１２の全発光領域内
において、発光開始電圧の差異が５ｖ以下の特性が得ら
れた。また、発光状態も低電圧から高電圧領域に至るま
で均質であった。これと比較して、発光体層表面をスパ
ッタエッチせずに、第２絶縁体層１０を成膜した素子で
は、場所により発光開始電圧が異なり、不均質な発光を
示す部分もあった。また２及び３回目に形成した蛍光体
薄膜において、微小な剥離が発生することもあった。従
来の製造法におけるこのような特性のバラツキは、発光
体層表面や第１絶縁体層表面の不均一性によるものであ
り、この原因としてはホトレジストや、ホトレジスト中
に含まれる金属による部分的な汚染が考えられる。本発
明の製造法においては、発光体層表面や第１絶縁体層表
面の不均一な変質部分が加速されたイオンによりエツチ
ング除去されたため、広い面積に渡り剥離や汚染がな（
均質な発光体層表面が得られ、その結果、均一な輝度−
電圧特性が得られたものと考えられる。発光体層のエツ
チング法としては、ＭＣＩやＨ２ＳＯ４を用いる湿式エ
ツチング法が通常行われているが、この方法では発光体
層表面の変質した部分においてはエツチングレートが太
き（異なり、発光体層の均一な厚さの除去はできなかっ
た。
電圧特性は、ｌ００ｘ２０Ｏｎ＋ｌ１２の全発光領域内
において、発光開始電圧の差異が５ｖ以下の特性が得ら
れた。また、発光状態も低電圧から高電圧領域に至るま
で均質であった。これと比較して、発光体層表面をスパ
ッタエッチせずに、第２絶縁体層１０を成膜した素子で
は、場所により発光開始電圧が異なり、不均質な発光を
示す部分もあった。また２及び３回目に形成した蛍光体
薄膜において、微小な剥離が発生することもあった。従
来の製造法におけるこのような特性のバラツキは、発光
体層表面や第１絶縁体層表面の不均一性によるものであ
り、この原因としてはホトレジストや、ホトレジスト中
に含まれる金属による部分的な汚染が考えられる。本発
明の製造法においては、発光体層表面や第１絶縁体層表
面の不均一な変質部分が加速されたイオンによりエツチ
ング除去されたため、広い面積に渡り剥離や汚染がな（
均質な発光体層表面が得られ、その結果、均一な輝度−
電圧特性が得られたものと考えられる。発光体層のエツ
チング法としては、ＭＣＩやＨ２ＳＯ４を用いる湿式エ
ツチング法が通常行われているが、この方法では発光体
層表面の変質した部分においてはエツチングレートが太
き（異なり、発光体層の均一な厚さの除去はできなかっ
た。
本実施例においては、発光体層のエツチング法としてｒ
ｆスパッタエツチング法を用いたが、他のイオンビーム
スパッタエツチング法など、加速されたイオンあるいは
原子の衝突を利用したエツチング法であれば本発明を実
施することができる。
ｆスパッタエツチング法を用いたが、他のイオンビーム
スパッタエツチング法など、加速されたイオンあるいは
原子の衝突を利用したエツチング法であれば本発明を実
施することができる。
エツチング用のイオンあるりは原子として１０ネの酸素
を含むアルゴンガスを用いたが、希ガスや酸素ガスを単
独で用いても、あるいは他の希ガスと酸素ガスとの混合
ガスを用いても本発明の効果を発揮することができた。
を含むアルゴンガスを用いたが、希ガスや酸素ガスを単
独で用いても、あるいは他の希ガスと酸素ガスとの混合
ガスを用いても本発明の効果を発揮することができた。
しかし酸素を含有させた方が発光状態の均質性において
再現性に優れていた。
再現性に優れていた。
加速されたイオンあるいは原子による発光体層のエツチ
ング深さは５重ｍ以上のときに効果があり、深くなると
共に効果の大きさは飽和の傾向を示し、１００ｎＩＩ１
以上で完全に飽和した。
ング深さは５重ｍ以上のときに効果があり、深くなると
共に効果の大きさは飽和の傾向を示し、１００ｎＩＩ１
以上で完全に飽和した。
また本実施例では、２重絶縁層型薄膜ＥＬ素子の製造法
について説明したが、たとえば第１絶縁層を使用しない
片側絶縁層型薄膜ＥＬ素子を製造する場合や、絶縁層を
用いない直流型薄膜ＥＬ素子にも本発明の効果を発揮で
きることはもちろんである。さらに２回目、および３回
目の蛍光体薄膜を形成する直前に、薄い絶縁体薄膜を形
成し、２回目、および３回目の蛍光体薄膜をエツチング
する際のオーバーエツチング防止層とした構成の薄膜Ｅ
Ｌ素子にも本発明の効果を発揮することができた。つま
り、蛍光体薄膜を形成後その表面にレジストを塗布する
工程を含むすべての薄膜ＥＬ素子の製造法において本発
明の効果を発揮することができるものである。
について説明したが、たとえば第１絶縁層を使用しない
片側絶縁層型薄膜ＥＬ素子を製造する場合や、絶縁層を
用いない直流型薄膜ＥＬ素子にも本発明の効果を発揮で
きることはもちろんである。さらに２回目、および３回
目の蛍光体薄膜を形成する直前に、薄い絶縁体薄膜を形
成し、２回目、および３回目の蛍光体薄膜をエツチング
する際のオーバーエツチング防止層とした構成の薄膜Ｅ
Ｌ素子にも本発明の効果を発揮することができた。つま
り、蛍光体薄膜を形成後その表面にレジストを塗布する
工程を含むすべての薄膜ＥＬ素子の製造法において本発
明の効果を発揮することができるものである。
発明の効果
本発明によれば広い面積に渡り剥離による欠陥がな（、
低輝度領域から高輝度領域にいたるまで、発光輝度が均
一な薄膜ＥＬ素子を再現性良く形成できるものである。
低輝度領域から高輝度領域にいたるまで、発光輝度が均
一な薄膜ＥＬ素子を再現性良く形成できるものである。
したがって、輝度変調機能が不可欠な多色薄膜ＥＬ素子
を形成する際、特に実用的価値は大きい。
を形成する際、特に実用的価値は大きい。
第１図は本発明の１実施例を説明するためのフローチャ
ート、第２図は薄膜ＥＬ素子断面図、第３図〜第５図は
製造工程中の薄膜ＥＬ素子の断面図を示す。 １・・・ガラス基板、２・ ＩＴＯ透明電極、３・・
・第１絶縁体層、４．５．６・・・発光体層、７．８．
９・・・ホトレジスト、１０・・・第２絶縁体層、１１
・・・背面電極。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 はか１名 −ｍ− −一− ４，５，６−・− ガラズＩ！栢 透明電機 牙ＩＩｅ通体層 発光体層 第 図 ？
ート、第２図は薄膜ＥＬ素子断面図、第３図〜第５図は
製造工程中の薄膜ＥＬ素子の断面図を示す。 １・・・ガラス基板、２・ ＩＴＯ透明電極、３・・
・第１絶縁体層、４．５．６・・・発光体層、７．８．
９・・・ホトレジスト、１０・・・第２絶縁体層、１１
・・・背面電極。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 はか１名 −ｍ− −一− ４，５，６−・− ガラズＩ！栢 透明電機 牙ＩＩｅ通体層 発光体層 第 図 ？
Claims (5)
- （１） 透光性基板上に透明電極、絶縁体層、２種以上
の蛍光体薄膜が同一平面上に配置された発光体層、電極
などを積層してなる多色薄膜ＥＬ素子の製造方法におい
て、前記発光体層を形成する際、蛍光体薄膜を形成し、
ついでホトレジストを用いて任意のパターンにエッチン
グ加工し、ホトレジストを除去した後、加速されたイオ
ンあるいは原子を照射することにより蛍光体薄膜表面を
含む基板全面をエッチングすることを特徴とする多色薄
膜ＥＬ素子の製造方法。 - （２） 加速されたイオンあるいは原子によるエッチン
グ手段がイオンビームエッチング法である請求項１記載
の多色薄膜ＥＬ素子の製造方法。 - （３） 加速されたイオンあるいは原子によるエッチン
グ手段がプラズマにより生成されたイオンを用いるスパ
ッタエッチング法である請求項１記載の多色薄膜ＥＬ素
子の製造方法。 - （４） 蛍光体薄膜のエッチング深さが５ｎｍ以上、１
００ｎｍ以下である請求項１記載の多色薄膜ＥＬ素子の
製造方法。 - （５） 蛍光体薄膜表面のエッチングに用いるイオンあ
るいは原子が、希ガスおよび酸素のうちの１種あるいは
２種以上から成る請求項１記載の多色薄膜ＥＬ素子の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63304926A JPH0834125B2 (ja) | 1988-12-01 | 1988-12-01 | 多色薄膜ｅｌ素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63304926A JPH0834125B2 (ja) | 1988-12-01 | 1988-12-01 | 多色薄膜ｅｌ素子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02152192A true JPH02152192A (ja) | 1990-06-12 |
| JPH0834125B2 JPH0834125B2 (ja) | 1996-03-29 |
Family
ID=17938976
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63304926A Expired - Lifetime JPH0834125B2 (ja) | 1988-12-01 | 1988-12-01 | 多色薄膜ｅｌ素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0834125B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995027303A1 (fr) * | 1994-03-31 | 1995-10-12 | Orion Electric Company Ltd. | Afficheur plat et son procede de fabrication |
| WO2013038454A1 (ja) * | 2011-09-15 | 2013-03-21 | パナソニック株式会社 | 有機ｅｌ素子の製造方法及び評価方法 |
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| JPS61260594A (ja) * | 1985-05-15 | 1986-11-18 | 松下電器産業株式会社 | 多色発光ｅｌ素子の製造法 |
| JPS63136491A (ja) * | 1986-11-27 | 1988-06-08 | 松下電器産業株式会社 | 薄膜ｅｌ素子の製造方法 |
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1988
- 1988-12-01 JP JP63304926A patent/JPH0834125B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| JP5654037B2 (ja) * | 2011-09-15 | 2015-01-14 | パナソニック株式会社 | 有機ｅｌ素子の製造方法及び評価方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0834125B2 (ja) | 1996-03-29 |
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