JPH01221891A - 多色薄膜ｅｌ素子の製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はキャラクタ−やグラフィック表示に用いる多色
薄膜ＥＬ素子の製造方法に関するものである。

従来の技術 最近薄膜ＥＬ素子の蛍光体薄膜層として、ＺｎＳ：Ｍｎ
以外の材料でも高輝度のものが開発されるようになフた
。例えばＺｎＳ：　ＴｂＦ３は緑、ＳｒＳ：Ｃｅは青、
ＺｎＳ：５ｔｎＦ３は赤に明るく発光する。これらの材
料を用いた多色表示の薄膜Ｅ■４素子が提案されている
。

多色表示の薄膜ＥＬ素子を作製する場合、複数の蛍光体
層の間に電極層と必要に応じて誘電体薄膜層を挟む方法
と、複数の蛍光体薄膜層を所定のパターンに配置する方
法が考えられる。前者の方法では、電゛極層が複数組必
要で素子構造が非常に’ＦＩＬＭになり、また特性も不
安定となりやすい。−方後者方法の場合、素子構造の東
線さや特性の安定性から見て現実的なものである。しか
しながら、パターンが大きければメタルマスクを用いて
各蛍光体薄膜層を形成することは可能であるが、パター
ンが綱かいとメタルマスクを用いての形成は実際上困難
である。

薄膜層をｗＩ綱なパターンに形成するには全面に一様に
薄膜を形成した後、フォトレジストのパターンを形成し
化学的または物理的に薄膜の不用な部分を除去（エツチ
ング）する方法が一般的である。ところが複数の蛍光体
薄膜層を同一平面上に形成する場合、第１の蛍光体薄膜
層と第２の蛍光体薄膜層のエツチング速度の差が小さい
と、第１の蛍光体薄膜層の上に積層された第２の蛍光体
薄膜層のみを素子全面に均一にエツチングすることは不
可能である。通常、膜厚や膜質の不均一のために部分的
に第１の蛍光体薄膜層の必要部分がエツチングされたり
、第２の蛍光体薄膜層がエツチング残りしたりする。

この問題を回避する方法として、第１の蛍光体層をフォ
トエツチングした後、リフトオフ法により第２の蛍光体
層を形成する方法が提案されている（Ｎ、　　　ヤマウ
チ（Ｙａｍａｕｃｈｉ）　　ｅｔ。

ａｈ　　ＳＡＤ　　８７　　’１４ジエスト　ｐ２３０
（１９Ｂ？））。即ち第１蛍光体薄膜の所定レジストパ
ターンを用いて蛍光体薄膜をエツチングした後に第２の
蛍光体薄膜を表示部分全面に形成し、レジストパターン
を除去（リフトオフ）することにより、第１の蛍光体薄
膜パターン以外の部分に第２蛍光体薄膜のパターンを得
る方法である。

発明が解決しようとする課題 レジストを用いたリフトオフ方法では、蛍光体層の蒸着
時にレジストパターンがあるため基板温度を上げること
ができず、素子の輝度低下や輝度むらを生じ易いという
欠点がある。そこで本発明では、レジストによる発光効
率の低下やリフトオフ輝度むらを生じない複数の蛍光体
薄膜層のパターン形成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 第１の蛍光体ｉｌｌ膜層を形成した後、その上に金属薄
膜層を積層し、順次所定のパターンに形成した後、レジ
ストパターンを除去する。続いて第２の蛍光体薄膜層を
形成し、ネガレジストを塗布し、前記金属薄膜パターン
をフォトマスクとして所定のレジストパターンを形成す
る。金属薄膜層とその上の第２の蛍光体薄膜を除去する
ことで第２の蛍光体薄膜パターンを形成する。

作用 本発明によれば、金属薄膜層で第１の蛍光体薄膜層と第
２の蛍光体薄膜層を分離独立させているため、第２の蛍
光体薄膜層を化学的あるいは物理的に所定のパターンに
形成する際、第１の蛍光体を保護することができる。ま
た第２の蛍光体層を蒸着する際に予め第１蛍光体のパタ
ーンを形成するためのレジストを除去しているため、蒸
着時の基板温度を高く設定することができ、優れた特性
のＥＬ素子を形成することが可能となる。

実施例 図に本発明の薄膜ＥＬ素子の製造方法を示した。

まず（ａ）に示すように、ガラス基板ｌの上に■Ｔｏ膜
２をＤＣスパッタリングにより形成し、その上に誘電体
薄膜層３として５ｒＴｉＯｔ膜をＲＦスパッタリングに
より、基板温度４００℃で形成した。次に第１の蛍光体
薄膜４を形成するためのＺｎＳ：　Ｔｂ膜４をＲＦスパ
ッタリングにより、基板温度２００℃で全面に一様に形
成した。その上に金属薄膜層５としてＴｉ膜を真空蒸着
法により基板温度２００℃で形成した。各々の膜厚はＩ
Ｔｏ膜２が６５０ｎｍ、ＳｒＴｉＯ３が５００ｎｍ、Ｚ
ｎＳ：　Ｔｂが４００ｎｍ、Ｔｉが３００　ｎ　ｔｎと
した。

次に（ｂ）に示すようにフォトレジスト膜６を塗布、露
光、現像し、所定のパターンに形成した。

パターンのピッチは４００　ｐ　ｍとした。次に、Ｔｉ
膜を、３０％アンモニア水と過酸化水素水と水を８：　
５：　４０の容量比に混合し、これにＥＤＴＡを１５％
加えたエツチング液を用いて、３０℃で１分間エツチン
グした（Ｃ）。ざらに燐酸、硝酸、酢酸の混液でＺｎＳ
：　Ｔｂ膜４をエツチングした（ｄ）。エツチング終了
後、フォトレジストを取り除き、その上に、ＺｎＳ：　
Ｓｍ膜７をＲＦスパッタリングにより、基板温度２３０
℃で、膜厚は４００ｎｍの厚さに形成した（ｅ）。その
上にネガレジス）ＮＮＲ７４７（長瀬産業株式会社製）
を塗布し、ガラス基板ｌの裏面から露光を行った（ｆ）
。この時金属薄膜Ｐｊ５はフォトマスクの代用となる。

この方法によれば露光の際に使用するフォトマスクが不
用となり、従ってマスクの位置合わせもする必要がない
ため、効率的である。

現像により、第１の蛍光体薄膜層のパターン以外の部分
に第２の蛍光体薄膜層の所定パターンを得た（ｇ）。第
２の蛍光体薄膜層を燐酸、硝酸酢酸の混液を用いて２５
℃で５分間エツチングした後（ｈ）、金属薄膜層５のＴ
ｉ膜を前記Ｔｉエツチング液にて取り除き（ｉ）、フォ
トレジストは酸素プラズマによって除去した（ｊ）。　
次に真空中アニールを４５０℃で１時間行った後、Ｂａ
Ｔａ２Ｏ６膜９をＲＦスパッタリング法により形成した
。膜厚は１５０ｎｍとした。最後にＡＩ電極ｌＯを形成
し薄膜ＥＬ素子を完成した（ｋ）。

これらの素子を駆動したところ各蛍光体薄膜単独でＥＬ
素子を形成したものと同じ発光効率が得られた。

本発明によれば、異種の発光母体材料を用いた複数種の
蛍光体薄膜層を一対の電極層間に形成することも可能で
ある。さらには３種類以上の蛍光体薄膜層を形成する場
合にも本発明が有効であることはいうまでもない。

発明の効果 本発明によれば、本来の発光効率を持った複数の蛍光体
薄膜層を一対の電極Ｐ！問に形成でき、巨つ蛍光体パタ
ーンの位置合わせをする必要がないため高精細度の多色
薄膜ＥＬ素子を提供できる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施例における薄膜Ｅ　Ｌ素子の製造方法
の工程を示す断面図である。 ！・・・ガラス基板、２・・・透明電極、３と９・・・
誘電体薄膜層、４・・・第１の蛍光体薄膜層、５・・・
金属薄膜層、６と８・・・フォトレジスト膜、７・・・
第２の蛍光体薄膜層、１゜・・・ＡＩ主電極 代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　はか１名＾−−−− Ｑ　　　　　　　　　　　　″”ＯΦ 一一

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　基板上に複数の蛍光体薄膜層を選択的に形成するに際
   し、第１の蛍光体薄膜層の上に金属薄膜層を形成した後
   、前記金属薄膜層と第１の蛍光体薄膜層を順次所定のパ
   ターンに形成し、前記金属薄膜層の下部に前記第１の蛍
   光体薄膜層を選択的に形成する第１の工程と、しかる後
   第２の蛍光体薄膜層を形成し、前記第２の蛍光体薄膜層
   のパターン形成に際し、ネガレジストを塗布し、基板の
   裏面から露光することにより、前記金属薄膜層をフォト
   マスクとして、金属薄膜層上部のレジストを除去してパ
   ターンを形成した後、前記金属薄膜層とその上に積層さ
   れた前記第２の蛍光体薄膜層を除去することにより前記
   第１の蛍光体薄膜層が形成されていない部分に選択的に
   前記第２の蛍光体薄膜層を形成する第２の工程を有し、
   前記第１の工程と第２の工程を繰り返すことにより、複
   数の蛍光体薄膜層を選択的に形成することを特徴とする
   多色薄膜ＥＬ素子の製造方法。