JPH02281594A - 薄膜エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法 - Google Patents

薄膜エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法

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JPH02281594A
JPH02281594A JP1099983A JP9998389A JPH02281594A JP H02281594 A JPH02281594 A JP H02281594A JP 1099983 A JP1099983 A JP 1099983A JP 9998389 A JP9998389 A JP 9998389A JP H02281594 A JPH02281594 A JP H02281594A
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JP
Japan
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thin film
etching
zno
transparent electrode
gas containing
Prior art date
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Pending
Application number
JP1099983A
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English (en)
Inventor
Masayoshi Takahashi
高橋 正悦
Seiichi Oseto
大瀬戸 誠一
Yoshiyuki Kageyama
喜之 影山
Koji Deguchi
浩司 出口
Kenji Kameyama
健司 亀山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は薄膜エレクトロルミネッセンスパネル(以下薄
膜ELパネルと略記する)の製造方法に関するものであ
る。
[従来の技術] 螢光体に電界を印加した時に生じる発光現象を利用した
薄膜ELパネルは視認性に優れたフラットパネルデイス
プレィとして応用されつつある。薄膜ELパネルの代表
的な構造は、例えば、第3図に示すとおり、透明ガラス
基板8上に透明電極9、絶縁層10、発光層111絶縁
層12、金属電極13を積層したようなものである。透
明電極9と金属電極13は、ウェットエツチングにより
ストライブ状にパターニングされている。
一方、薄膜ELパネルを構成する各薄膜が金属電極13
を除き透明であることを利用して、金属電極13をアル
ミニウム添加酸化亜鉛(以下ZnO:Alと略記する)
透明電極に置き換えることにより、すべて透明な薄膜か
らなる透明薄膜ELパネルを作製することができる。さ
らに、発光色の異なる透明薄膜ELパネルを重ね合わせ
たマルチカラー薄膜ELパネルも検討されている。
マルチカラー薄膜ELパネルに用いる発光層としては、
CaS%SrS、5rSeのようなU a −Vl b
族化合物の母材にCe、Euなどの希土類元素を発光中
心として添加したものが注目されている。しかしながら
、II a −Vl b族化合物は一般に水に対して極
めて活性であることが知られており、この様な材料系を
用いた薄膜ELパネルの最外層電極をパターニングする
際に、ウェットエツチングを用いると絶縁層のピンホー
ルなどから水が侵入し、発光層に損傷を与え発光ムラや
リークの原因となることがある。
最外層の電極をドライエツチングによりパタニングする
試みもなされているが、エッチレートや下地の絶縁層と
のエツチングの選択比(エッチレートの比)については
検討されていない。また、ドライエツチング中に加速さ
れたイオンや原子がELパネルを叩き発光層や絶縁層に
損傷を与えることが考えられるため、エッチレートを大
きくしエツチング時間をなるべく短縮する必要がある。
さらに、エッチレートが単に大きいだけではなく、下地
となる絶縁層がエツチングされにくいように絶縁層に対
するエツチングの選択比が大きくなくてはならない。
一方、ZnOは圧電効果を有することから表面弾性波デ
バイスなどの超音波アクチュエータとして従来から応用
されており、ZnOの微細加工も検討されている。Zn
Oのりアクティブイオンエツチングについては、例えば
、プロシーディングズ・オブ・アイトリプルイー・19
82・ウルトラソニックス・シンポジウム、1982年
、第346項(roceedlngs or IEEE
 1982旧Lrasonics Symposium
、P、346(1982)]に論じられている。
この従来技術では、ヨウ化水素(HI)ガスを用いたり
アクティブイオンエツチングによりZnOのエッチレー
トが2000^/sin %S i 02に対する選択
比が40:lと報告されている。しかし、この技術は不
純物の入らないZnOに関するものであり、透明電極と
して用いられるようなアルミニウムなどを添加したZn
Oについては当てはまるものかどうかわからない。また
、ZnO: A 1透明電極のエツチングに関する技術
例として開示されているものは非常に少なく、下地に水
に対して活性な薄膜が存在する場合について言及してい
るものはほとんどない。
[発明が解決しようとする課題] 本発明は最外層にZnO:Al透明電極を用いた薄膜E
Lパネルにおける上記問題点を解決し、信頼性に優れた
透明薄膜ELパネルやマルチカラー薄膜ELパネルを提
供することを目的としている。
[課題を解決するための手段] 上記課題を解決するための本発明の構成は、最外層にZ
nO:Al透明電極を配置した構造を持つ薄膜EL索子
の製造方法において、最外層にZnO: A l透明電
極をヨウ素を含んだ反応性ガスを用いたドライエツチン
グによりパタニングすることを特徴とする薄膜ELパネ
ルの製造方法である。
反応性ガスを用いたドライエツチングにおけるエツチン
グ機構は完全には明らかにされていない。しかし、導入
した反応性ガスがプラズマ化し、プラズマ中の活性化し
たイオンが加速され、被エツチング物質の表面に衝突し
反応することで揮発性の物質が生成し、表面から離脱し
てエツチングが進行すると一般に言われている。
ハロゲン元素を成分に含む反応性ガスを用いたZnO:
 A l透明電極のエツチングにおいては、プラズマ中
の活性化したハロゲンイオンやハロゲン原子がZnO:
Al;の表面で反応し、ZnX2 (Xはハロゲン元素
を示す)を生成するものと考えられる。このエツチング
過程で、ZnX2の蒸気圧の高いものほどエッチレート
が大きくなる可能性がある。一般にZnX2の蒸気圧は
Xが重いものほど高くなる傾向があり、もっとも重いハ
ロゲン元素であるヨウ素を含んだ反応性ガスがZnO:
 A lのエツチングに適している。
一方、下地である絶縁層とのエツチングの選択比につい
ても考慮する必要がある。絶縁層としては、酸化物、窒
化物などを用いることができるが、ZnO: A 1の
下地となる絶縁層にはヨウ素を含んだ反応性ガスに対し
てエッチレートの小さい5iOzを用いることが望まし
い。
これは5i14の蒸気圧が低いことによるものと考えら
れる。
ヨウ素を含んだ反応性エツチングガスとしては、ヨウ化
水素(Hl)  ヨウ化メチル(CH31) 、ヨウ化
メチレン(CH212)などを、また、ドライエツチン
グ手段としては、リアクティブイオンエツチング法ある
いはりアクティブイオンビームエツチング法を用いるこ
とができる。
以下、実施例によって、本発明を具体的に説明する。
[実施例] 第1図に本発明の製造法の一実施例を説明するためのフ
ロー図、及び第2図に本発明の方法で製造されるパネル
の層構成を示す。
ガラス基板l上にスパッタリング法により厚さ2000
人のZnO: A l薄膜を成膜した後、レジスト塗布
、プリベーク、露光、現像、ボストベーク、リン酸によ
るウェットエツチング、レジスト除去などからなるフォ
トリソグラフィー工程によりパターニングを行いストラ
イブ状のZnO:Al第1透明電極2を形成した。レジ
ストは東京応化工業型のポジレジスト0FPR−800
を用いた。その上にスパッタリング法により厚さ200
0人の薄膜からなるAIN絶縁層3を形成し、ざらにE
B蒸着法により厚さ1μmのS rS : Ce発光層
4を形成した。次に、スパッタリング法により第二絶縁
層である、それぞれ厚さ2000人のAIN薄膜5と5
iOz薄膜Bを、さらに第2透明電極となる厚さ200
0人のZnO:Al薄膜7を形成した。
最外層のZnO: A I第2透明電極のフォトリソグ
ラフィー工程は、第1透明電極とは異なりネガレジスト
による工程を用いた。これは、ポジレジストの現像工程
で水を使用しているのに対し、ネガレジストでは水は用
いずリンスも含めてすべて有機溶剤を使用しているため
、水に対して活性である発光層のダメージが極力抑えら
れると考えられるためである。ネガレジストには東京応
化工業型0NNR−22を用いた。もちろん、現像工程
は水も有機溶剤も用いないドライ現像プロセスにより行
ってもよい。レジスト塗布、ブリベータ、露光、現像、
ボストベークまで行ったパネルに対し、最上層のZnO
:Al第二透明電極パターニングのためにドライエツチ
ングを行った。
ドライエツチング手段としては、リアクティブイオンエ
ツチングを、エツチングガスとしてHIガスを用いたが
、ヨウ化メチルやヨウ化メチレンなどのガスを用いても
よい。ZnO:Alに対するエッチレートが500A/
+glnとなるようにガス圧、rfパワーなどのエツチ
ング条件を設定し、エツチングを行った。電極間のリー
クを防ぐためZnO:A14Mのエツチングをオーバー
エッチ気味に行ったが、5i02絶縁層に対するエッチ
レートは小さいためほとんどエッチされず、内部の薄膜
層に対する損傷は無かった。レジスト除去の手段には酸
素プラズマアッシング法を用いた。
比較のためにエツチングをリン酸によるつエツトプロセ
スで行った透明薄膜ELパネルも作製した。
ドライエツチングを用いて作製した透明電極ELパネル
は、作製プロセス中に水を使用していないため、発光層
に損傷は無く、はぼ均一なEL発光を示した。一方、ウ
ェットエツチングを用いて作製したものの一部には、絶
縁層のピンホールから侵入したと思われる水により発光
層に損傷が見られ、発光パターンにもムラが見られるこ
とがあった。
本実施例では、単色発光の透明薄膜ELパネルの作製例
を示したが、これと異なる発光色を示す透明薄膜ELパ
ネルと重ね合わせることによりマルチカラー透明薄膜E
Lパネルが可能となり、本発明の効果をさらに発揮する
ことができる。また、本発明の技術は、−枚ガラス基板
上に複数枚の発光色の異なる発光層を積層したJM 成
ヲ持つようなマルチカラー薄膜ELパネルのZnO:A
l透明電極のパターニングにも応用できる。
[発明の効果] 以上で説明したように、本発明によればZnO:Al透
明電極をドライエツチングにより短時間に下地に対する
損傷無くパターニングすることができるため、発光濃度
が均一な薄膜ELパネルを再現良く作製できる。したが
って、透明R膜ELパネルやマルチカラー透明薄膜EL
パネルを作製する時の実用的価値は大きい。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の詳細な説明するためのフロー図、 第2図は透明薄膜ELパネルの断面図、第3図は従来の
薄膜ELパネルの断面図を示す。 ■・・・ガラス基板、 2−−−ZnO:Al第1透明電極、 3・・・AIN絶縁層、4・・・発光層、5・・・AI
N絶縁層、6・・・SiO2絶縁層、7−Z n O:
 A 1第2透明電極、8・・・ガラス基板、9・・・
透明電極、10および12・・・絶縁層、11・・・発
光層、18・・・金属電極。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  最外層にアルミニウム添加酸化亜鉛透明電極を配置し
    た構造を有する薄膜エレクトロルミネッセンス素子の製
    造方法において、最外層のアルミニウム添加酸化亜鉛透
    明電極を、ヨウ素を含んだ反応性ガスを用いたドライエ
    ッチングによりパターニングすることを特徴とする薄膜
    エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法。
JP1099983A 1989-04-21 1989-04-21 薄膜エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法 Pending JPH02281594A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5221430A (en) * 1991-03-29 1993-06-22 Sony Corporation Dry etching method

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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