JPH02183994A - 多色薄膜ｅｌ素子 - Google Patents
多色薄膜ｅｌ素子Info
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- JPH02183994A JPH02183994A JP893105A JP310589A JPH02183994A JP H02183994 A JPH02183994 A JP H02183994A JP 893105 A JP893105 A JP 893105A JP 310589 A JP310589 A JP 310589A JP H02183994 A JPH02183994 A JP H02183994A
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- etching
- phosphor
- phosphor thin
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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多色薄膜Ｅ１−素子に関するも
のである。
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多色薄膜Ｅ１−素子に関するも
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、多色薄膜Ｅ１−４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（第２図参照）。
レィとして、多色薄膜Ｅ１−４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（第２図参照）。
ガラス基板ＩＦに錫添加酸化インジウム（ＩＴＯ）薄膜
を堆積し、フォトリソプロセスによりストライブ状の透
明電極２を形成する。その上に、Ｓ：］Ｎａ、Ｙ２Ｏ３
、ＳｒＴ ： （ｈなとから成る第１ＳｉＡ縁体層３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Ｎ３上に、たとえばＺ。Ｓ：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。その後フォトリソプロセスにより
ストライブ状に加工し、フォトレジストを除去後、たと
えばｃ、 ｓ ： Ｅ、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
フォトリソプロセスによりストライブ状に加工し、フォ
トレジストを除り後、たとえばＳ、Ｓ：Ｃ，から成る青
色発光蛍光体薄膜をα空蒸着法やスパッタリング法によ
り形成する。その後フォトリソプロセスによりストライ
ブ状に加工し、フォトレジストを除去し発光体層４．５
．６を完成する。次に発光体ｒｔ５４．５．６の一ヒに
、Ｓ ＋ ３Ｎａ、Ｙ２Ｏ１、ＢａＴ−２０６などから
成る第２絶縁体層１１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＾１薄脱から成る背面電極１２を形成する
ことにより薄膜Ｅ１−素子が完成される（特願昭６３−
４６１９２号公報参照）。
を堆積し、フォトリソプロセスによりストライブ状の透
明電極２を形成する。その上に、Ｓ：］Ｎａ、Ｙ２Ｏ３
、ＳｒＴ ： （ｈなとから成る第１ＳｉＡ縁体層３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Ｎ３上に、たとえばＺ。Ｓ：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。その後フォトリソプロセスにより
ストライブ状に加工し、フォトレジストを除去後、たと
えばｃ、 ｓ ： Ｅ、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
フォトリソプロセスによりストライブ状に加工し、フォ
トレジストを除り後、たとえばＳ、Ｓ：Ｃ，から成る青
色発光蛍光体薄膜をα空蒸着法やスパッタリング法によ
り形成する。その後フォトリソプロセスによりストライ
ブ状に加工し、フォトレジストを除去し発光体層４．５
．６を完成する。次に発光体ｒｔ５４．５．６の一ヒに
、Ｓ ＋ ３Ｎａ、Ｙ２Ｏ１、ＢａＴ−２０６などから
成る第２絶縁体層１１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＾１薄脱から成る背面電極１２を形成する
ことにより薄膜Ｅ１−素子が完成される（特願昭６３−
４６１９２号公報参照）。
発明が解決しようとする課題
しかし、従来の技術を用いて多色薄膜ＥＬ素子を形成し
た場合、同一−基板内においでも場所により発光開始電
圧が若干鴇なり、とくに低輝度レベルにおいて発光むら
が生じるという問題点があった。
た場合、同一−基板内においでも場所により発光開始電
圧が若干鴇なり、とくに低輝度レベルにおいて発光むら
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
フルカラー表示に課題があった。
フルカラー表示に課題があった。
本発明は、このような従来技術の課題を解決した、広い
面積に亘り発光輝度が均一な多色薄膜ＥＬｍ子を提供す
ることを目的とする。
面積に亘り発光輝度が均一な多色薄膜ＥＬｍ子を提供す
ることを目的とする。
課題を解決するための手段
本発明は、透光性基板上に透明電極、絶縁体層、２種以
１−の蛍光体薄膜を有する発光体層、電極などを積層し
てなる多ｆ！！、薄膜Ｅ ｆ、素子において、フォトリ
ソグラフィ技術によりパターン加工される蛍光体薄膜の
上に、フォトレジストや現像液による汚染や溶解を防上
するための汚染防止層が配置され、パターン加工され汚
染防止層で覆われた蛍光体薄膜−ヒを含む基板面上に、
次に堆積された他の種類の蛍光体薄膜をパターン加工す
る際、既にパターン加工された汚染防止層や、蛍光体薄
膜までエツチングされるのを防止するための耐エツチン
グ層が配置された構成の発光体層を備えたことを特徴と
する多色薄膜ＥＬ素子である。
１−の蛍光体薄膜を有する発光体層、電極などを積層し
てなる多ｆ！！、薄膜Ｅ ｆ、素子において、フォトリ
ソグラフィ技術によりパターン加工される蛍光体薄膜の
上に、フォトレジストや現像液による汚染や溶解を防上
するための汚染防止層が配置され、パターン加工され汚
染防止層で覆われた蛍光体薄膜−ヒを含む基板面上に、
次に堆積された他の種類の蛍光体薄膜をパターン加工す
る際、既にパターン加工された汚染防止層や、蛍光体薄
膜までエツチングされるのを防止するための耐エツチン
グ層が配置された構成の発光体層を備えたことを特徴と
する多色薄膜ＥＬ素子である。
作用
同一基板内における場所的な発光開始電圧の違いや発光
むらの原因の一つとして、蛍光体薄膜の表面状態の違い
があることが判明した。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
よる汚染や現像液による蛍光体薄膜の溶解や分解が考え
られ、汚染防止層により蛍光体薄膜表面を保護すること
により、表面状態を清浄に保つことができた。また他の
原因として、エツチング速度の基板内分布により、２回
目以降の蛍光体薄膜のエツチングの際に、既にパターン
加工された蛍光体薄膜まで部分的にエツチングしてしま
うために発光開始電圧が場所的に変化することがあり、
耐エツチング層を汚染防止層を含む基板表面に配置する
ことにより、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可能になった。
むらの原因の一つとして、蛍光体薄膜の表面状態の違い
があることが判明した。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
よる汚染や現像液による蛍光体薄膜の溶解や分解が考え
られ、汚染防止層により蛍光体薄膜表面を保護すること
により、表面状態を清浄に保つことができた。また他の
原因として、エツチング速度の基板内分布により、２回
目以降の蛍光体薄膜のエツチングの際に、既にパターン
加工された蛍光体薄膜まで部分的にエツチングしてしま
うために発光開始電圧が場所的に変化することがあり、
耐エツチング層を汚染防止層を含む基板表面に配置する
ことにより、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可能になった。
実施例
以下に、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第１図に本発明の多色薄膜ＥＬ素子の１実施例を説明す
るための素子構造を示す。カラス基板１上にスパッタリ
ング法により厚さ３００ｎｍの１１゛０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フォトリソプロセスを用いて航記
ＩＴＯ薄膜を加工し、ストライブ状の透明電極２を形成
した。その−にに、酸素を１０％含むアルゴン雰囲気中
、４５０℃の基板温度でＳｒＴ；（ｈをｒｆスパッタリ
ングすることにより、１ゾざ５００ｎｍの第１絶縁体ｒ
＝ ３を形成した。
るための素子構造を示す。カラス基板１上にスパッタリ
ング法により厚さ３００ｎｍの１１゛０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フォトリソプロセスを用いて航記
ＩＴＯ薄膜を加工し、ストライブ状の透明電極２を形成
した。その−にに、酸素を１０％含むアルゴン雰囲気中
、４５０℃の基板温度でＳｒＴ；（ｈをｒｆスパッタリ
ングすることにより、１ゾざ５００ｎｍの第１絶縁体ｒ
＝ 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
５６０ ｎ ｍのＺ 、、 Ｓ ： Ｔｂから成る蛍光
体薄膜を形成し、その後真空中５００℃で１時閉熱処理
を行った。
５６０ ｎ ｍのＺ 、、 Ｓ ： Ｔｂから成る蛍光
体薄膜を形成し、その後真空中５００℃で１時閉熱処理
を行った。
このＺ。Ｓ：Ｔｂ薄膜を硝酸、燐酸、酢酸などによる湿
式エツチング法を用いたフォトリソプロセスによりスト
ライブ状の緑色発光体層４を形成した。その上に、アル
ゴン雰囲気中でＢａＴａ２Ｏ６をｒｆスパッタリングす
ることにより、厚さ５０ｎｍの耐エツチング層７を形成
した。引き続き電子ビーム蒸着法により厚さ６００ｎｍ
のＣ，Ｓ：Ｅ、から成る蛍光体薄膜およびＺｎＳからな
る汚染防止層を形成し、その後真空中５００℃で１時間
熱処理を行った。このＣａ Ｓ： Ｅｕ ′４膜および
汚染防止層をメタノールとアルゴンガスによるトライエ
ツチング法を用いたフォトリソプロセスにより、汚染防
止Ｎ９で被覆されたストライブ状の赤色発光体ｒ！ｉ５
を形成した。その上に、窒素ガスを含むアルゴンガス雰
囲気中で５１をｒ「スパッタリングすることにより、厚
さ５０ｎｍのＳ；３Ｎ４からなる耐エツチングＮ８を形
成した。引き続き電子ビーム蒸着法により厚さ７００ｎ
ｍのＳ、Ｓ：Ｃ，から成る蛍光体薄膜および厚さ５０ｎ
ｍのＡｌ２Ｏ３からなる汚染防止層を形成し、その後真
空中５００℃で１時間熱処理を行った。このＳ、Ｓ：Ｃ
，薄膜、および汚染防止層をメタノールとアルゴンガス
によるトライエツチング法を用いたフォトリソプロセス
により、汚染防止層ｌＯで被覆されたストライブ状の青
色発光体層６を形成した。
式エツチング法を用いたフォトリソプロセスによりスト
ライブ状の緑色発光体層４を形成した。その上に、アル
ゴン雰囲気中でＢａＴａ２Ｏ６をｒｆスパッタリングす
ることにより、厚さ５０ｎｍの耐エツチング層７を形成
した。引き続き電子ビーム蒸着法により厚さ６００ｎｍ
のＣ，Ｓ：Ｅ、から成る蛍光体薄膜およびＺｎＳからな
る汚染防止層を形成し、その後真空中５００℃で１時間
熱処理を行った。このＣａ Ｓ： Ｅｕ ′４膜および
汚染防止層をメタノールとアルゴンガスによるトライエ
ツチング法を用いたフォトリソプロセスにより、汚染防
止Ｎ９で被覆されたストライブ状の赤色発光体ｒ！ｉ５
を形成した。その上に、窒素ガスを含むアルゴンガス雰
囲気中で５１をｒ「スパッタリングすることにより、厚
さ５０ｎｍのＳ；３Ｎ４からなる耐エツチングＮ８を形
成した。引き続き電子ビーム蒸着法により厚さ７００ｎ
ｍのＳ、Ｓ：Ｃ，から成る蛍光体薄膜および厚さ５０ｎ
ｍのＡｌ２Ｏ３からなる汚染防止層を形成し、その後真
空中５００℃で１時間熱処理を行った。このＳ、Ｓ：Ｃ
，薄膜、および汚染防止層をメタノールとアルゴンガス
によるトライエツチング法を用いたフォトリソプロセス
により、汚染防止層ｌＯで被覆されたストライブ状の青
色発光体層６を形成した。
このようにして形成した発光体層４．５．６の上に、ア
ルゴン雰囲気中でＢ、 ＴＡ２０６をｒｆスパッタリン
グすることにより、厚さ３００ｎｍの第２絶縁体層１１
を形成した。最後に厚さ２５０ｒｕ＋＋のＡ１からなる
ストライブ状の背面電極１２を形成することにより薄膜
ＥＬ素子を完成した。
ルゴン雰囲気中でＢ、 ＴＡ２０６をｒｆスパッタリン
グすることにより、厚さ３００ｎｍの第２絶縁体層１１
を形成した。最後に厚さ２５０ｒｕ＋＋のＡ１からなる
ストライブ状の背面電極１２を形成することにより薄膜
ＥＬ素子を完成した。
本発明の製造法で作成した薄膜ＥＬ素子の６０１１□に
おける輝度−電圧特性は、１５０ Ｘ ２００ｍｍ２の
全発光領域内において１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。
おける輝度−電圧特性は、１５０ Ｘ ２００ｍｍ２の
全発光領域内において１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。
本実施例において緑色蛍光体薄膜のヒには汚染防止層を
設けなかったが、Ｚ、Ｓ：Ｔｂ蛍九体薄膜はフォトレジ
ストや現像液などにより汚染を受けたり、溶解したりす
ることがなかったためである。これに対してＣ，Ｓ：Ｅ
、蛍光体薄膜やＳ、Ｓ：Ｃ，蛍光体薄膜においては、フ
ォトレジストや現像液などにより汚染を受けたり溶解す
ることがあったため、ＺｏＳやＡｌ２Ｏ３などの汚染防
止層を設けた。汚染防止層としては、その汚染防止層で
覆われた蛍光体薄膜をエツチングする際、容易にエツチ
ングされることが望ましい。実用的には汚染防止層の該
汚染防止層で覆われた蛍光体薄膜にたいするエツチング
速度の比が０．５以−ヒであることが望ましかった。汚
染防止層のエツチング速度がこの値より小さい場合、エ
ツチングむらやエツチング残りが生じたりすることがあ
った。
設けなかったが、Ｚ、Ｓ：Ｔｂ蛍九体薄膜はフォトレジ
ストや現像液などにより汚染を受けたり、溶解したりす
ることがなかったためである。これに対してＣ，Ｓ：Ｅ
、蛍光体薄膜やＳ、Ｓ：Ｃ，蛍光体薄膜においては、フ
ォトレジストや現像液などにより汚染を受けたり溶解す
ることがあったため、ＺｏＳやＡｌ２Ｏ３などの汚染防
止層を設けた。汚染防止層としては、その汚染防止層で
覆われた蛍光体薄膜をエツチングする際、容易にエツチ
ングされることが望ましい。実用的には汚染防止層の該
汚染防止層で覆われた蛍光体薄膜にたいするエツチング
速度の比が０．５以−ヒであることが望ましかった。汚
染防止層のエツチング速度がこの値より小さい場合、エ
ツチングむらやエツチング残りが生じたりすることがあ
った。
耐エツチング層としては、Ｈａ Ｔａ ２０ｓや５ｒ３
Ｎａを用いたが、実用的には耐エツチング層の該耐エツ
チング層上に設けられた蛍光体薄膜に対するエツチング
速度の比が０．５以下であればよく、他のＳ、０２、Ｓ
ｒＴ；０：＋ 、Ｔａ２’５などの絶縁体薄膜も用いる
ことができた。この比が０．５以上の場合は、既にパタ
ーン加工された蛍光体薄膜までエツチングされることが
あり、発光開始電圧が基板内でばらつき易かった 発光体層のエツチング法としては、硝酸、燐酸、酢酸な
どの水溶液を用いる湿式エツチング法、あるいはアルコ
ール、４塩化炭素などを用いたドライエツチング法やア
ルゴンガスなとの希ガスを用いたスパッタエツチング法
を用いることができた。
Ｎａを用いたが、実用的には耐エツチング層の該耐エツ
チング層上に設けられた蛍光体薄膜に対するエツチング
速度の比が０．５以下であればよく、他のＳ、０２、Ｓ
ｒＴ；０：＋ 、Ｔａ２’５などの絶縁体薄膜も用いる
ことができた。この比が０．５以上の場合は、既にパタ
ーン加工された蛍光体薄膜までエツチングされることが
あり、発光開始電圧が基板内でばらつき易かった 発光体層のエツチング法としては、硝酸、燐酸、酢酸な
どの水溶液を用いる湿式エツチング法、あるいはアルコ
ール、４塩化炭素などを用いたドライエツチング法やア
ルゴンガスなとの希ガスを用いたスパッタエツチング法
を用いることができた。
発光体層を構成する蛍光体薄膜の種類としては硫化亜鉛
系以外に、硫化カルシウム系や硫化ストロンチウム系な
どの加水分解しやすい蛍光体も用いることができた また本実施例−Ｃは、２重絶縁層型薄膜Ｅ Ｌ素子につ
いて説明したが、たとえは第１絶縁層を使用しない片側
絶縁層型薄膜Ｅｌ−素子や、絶縁層を用いない直流型薄
膜ＥＬ素子にも本発明を応ｎ１できることはもちろんで
ある。
系以外に、硫化カルシウム系や硫化ストロンチウム系な
どの加水分解しやすい蛍光体も用いることができた また本実施例−Ｃは、２重絶縁層型薄膜Ｅ Ｌ素子につ
いて説明したが、たとえは第１絶縁層を使用しない片側
絶縁層型薄膜Ｅｌ−素子や、絶縁層を用いない直流型薄
膜ＥＬ素子にも本発明を応ｎ１できることはもちろんで
ある。
発明の効果
以上で説明したように、本発明によれは広い面積に渡り
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素子を提供できるものである。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。
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素子を提供できるものである。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。
第１図は本発明の１実施例にかかる多色薄膜ＥＬ素子の
断面図、第２図は従来の多色薄膜ＥＬ素子の断面図であ
る。 ｌ・・・ガラス基板、２・・・ＩＴＯ透明電極、；（・
・・第１絶縁体層、４．５．６・・・発光体層、７．８
、・・・耐エツチング層、９、 ｌＯ・・・汚染防止層
、１１・・・第２絶縁体層、１２・・・背面電極。
断面図、第２図は従来の多色薄膜ＥＬ素子の断面図であ
る。 ｌ・・・ガラス基板、２・・・ＩＴＯ透明電極、；（・
・・第１絶縁体層、４．５．６・・・発光体層、７．８
、・・・耐エツチング層、９、 ｌＯ・・・汚染防止層
、１１・・・第２絶縁体層、１２・・・背面電極。
Claims (4)
- （１） 透光性基板上に透明電極、絶縁体層、２種以上
の蛍光体薄膜を有する発光体層、電極などを積層してな
る多色薄膜ＥＬ素子において、フォトリソグラフィ技術
によりパターン加工される蛍光体薄膜の上に、フォトレ
ジストや現像液による汚染や溶解を防止するための汚染
防止層が配置され、パターン加工され汚染防止層で覆わ
れた蛍光体薄膜上を含む基板面上に、次に堆積された他
の種類の蛍光体薄膜をパターン加工する際、既にパター
ン加工された汚染防止層や、蛍光体薄膜までエッチング
されるのを防止するための耐エッチング層が配置された
構成の発光体層を備えたことを特徴とする多色薄膜ＥＬ
素子。 - （２） 汚染防止層の該汚染防止層で覆われた蛍光体薄
膜にたいするエッチング速度の比が０．５以上であるこ
とを特徴とする請求項１記載の多色薄膜ＥＬ素子。 - （３） 耐エッチング層の該耐エッチング層上に設けら
れた蛍光体薄膜に対するエッチング速度の比が０．５以
下である請求項１記載の多色薄膜ＥＬ素子。 - （４） 蛍光体薄膜が硫化亜鉛、硫化ストロンチウム、
硫化カルシウムの内、１種以上を主成分とする請求項１
記載の多色薄膜ＥＬ素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP893105A JPH02183994A (ja) | 1989-01-10 | 1989-01-10 | 多色薄膜ｅｌ素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP893105A JPH02183994A (ja) | 1989-01-10 | 1989-01-10 | 多色薄膜ｅｌ素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02183994A true JPH02183994A (ja) | 1990-07-18 |
Family
ID=11548069
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP893105A Pending JPH02183994A (ja) | 1989-01-10 | 1989-01-10 | 多色薄膜ｅｌ素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02183994A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9919385B2 (en) | 2000-11-10 | 2018-03-20 | Alfa Laval Corporate Ab | Material for joining and product produced therewith |
-
1989
- 1989-01-10 JP JP893105A patent/JPH02183994A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9919385B2 (en) | 2000-11-10 | 2018-03-20 | Alfa Laval Corporate Ab | Material for joining and product produced therewith |
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