JPH0452958Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は電界発光を利用するELエツジエミツ
タに関するものであり、光プリンタ用の光ヘツド
や微小面発光素子として利用できるものである。

従来の技術 ELエツジエミツタは、面発光デイスプレイ用
薄膜ELと同様な素子構造を有している。その具
体例について説明すると、第５図に示す様に、ま
ずガラス等の平面基板１上に、Al，Pd等の反射
率の大きい金属で下部金属電極２を形成する。次
にAl₂O₃，Y₂O₃等をターゲツトとし、スパツタ法
あるいは蒸着法により2000〜5000Åの第一絶縁層
３を成膜し、さらにその上にMn等の発光中心を
２〜10wt％含む硫化亜鉛等の発光層４を共蒸着
法ないし蒸着法で5000〜2000Å形成する。その上
に第二絶縁層５を第一絶縁層３と同じ要領で形成
し、上部金属電極６をAl等で形成してEL層７を
形成したものである。この様な構造を有すELエ
ツジエミツタを、光ヘツドのアレイとして使用す
る場合、素子端部より取り出す発光面の寸法に応
じて、上下金属電極６，２のうちのいずれかを等
ピツチのストライプ状電極にする。場合によつて
は硫化亜鉛発光層４も、前記ストライプ状電極に
合わせてストライプ状に加工する。

次に、光の取り出し部である端面を形成する
際、素子の端面、特にEL層の端面はできるだけ
鏡面に近い程、光の取り出し効率が良い。そこ
で、従来法として、まずダイシングにより端部と
切り出し、さらに端部を研磨し端面をなめらかに
していた。しかし、この方法はガラス基板が割れ
たり欠けたりしやすく、精度も限界があり、また
工数もかかるという問題点があつた。そのため、
他の方法として、端部を研磨せずに、エツチング
（例えば酸などのウエツトエツチング）を行つて
端面をなめらかにすることも行われていた。

考案が解決しようとする問題点 前記ウエツトエツチングによる端面形成で問題
となる点は、基板１とEL層７の各端面が同一面
でなくなることである。すなわち、EL層とガラ
ス基板とではエツチングレートが大きく異なるた
め、例えばEL層端面が容易にエツチングされて、
第５図に示すように基板端面より後退した形状と
なる。このため、EL発光時に、EL層７の端部よ
り出た光は、わずかに露出した基板１上を伝わつ
て基板端部へ到達する。このとき、光は散乱さ
れ、基板端部への到達効率が低下してしまう。ま
た、発光は基板１上のわずか１〜2μm程度の位置
で行われるので、基板端面でレンズ等で集光する
とき、レンズ面上での入射光の強度が、位置によ
り大きく変わり、レンズの入射光の強度分布がレ
ンズの光軸に対して著しく非対称となり、集光に
悪影響を及ぼすといつた不具合が生じる。

問題点を解決するための手段 本考案はELエツジエミツタにおいて、発光層
の端面近傍における下部電極の基板側の面と基板
上面との間に段差を設けたことを特徴とする。

作 用 上記のように、発光層の端面近傍における下部
金属電極の基板側の面と基板上面との間に段差を
形成すれば、発光層と基板上面との間隔寸法が大
きくなつて、発光層位置とレンズの光軸を略一致
できて、レンズへの入射光の光軸に対する対称性
が向上して、効率よく集光できると共に、発光層
の端面から生た光が基板上面で乱反射することが
防止できて、集光後の光量が増大する。かかる効
果は、基板の一部に所定高さの段差を形成するこ
とで実現できるものであり、必ずしも基板端部全
体をEL層端面と同一面にする必要がなく、この
ためエツチング時間を大幅に短縮できて、コスト
を低減することができる。

実施例 以下本考案の構造を図を用いて説明する。第１
図、第２図に異なる実施例の断面図を示す。第１
図に示す例では、基板１の上に、厚膜レジスト８
を光散乱防止層として形成して、下部金属電極２
の基板側面と基板１の上面との間に段差１０を形
成したものである。第２図は、基板１上に特別な
光散乱防止層を設けず、基板端部をドライエツチ
ング、反応性イオンエツチング等の手段で、所望
の段差までエツチングして、下部金属電極２の基
板側面と基板１の上面との間に段差１１を形成す
るものである。すなわち、従来のウエツトエツチ
ングに対して、本考案で使用するドライエツチン
グ等は異方性エツチングであり、かつガラス基板
１とEL層７とでエツチングレートに顕著な差が
ないので、比較的短時間でガラス基板もエツチン
グできて、ガラス基板１の端部に所定の高さの段
差１１を容易に形成することができる。

次に、第１図の実施例について、製造方法を第
３図に示す。まず、基板１上に、100〜1000μmの
厚さのポリイミド等の厚膜レジスト８を付着させ
る。この上に、Al，Pd等の下部金属電極２、第
一絶縁層３、発光層４、第二絶縁層５、上部金属
電極６を順次形成する。次に、端部から100〜
2000μm程度の幅を露光させる様に、レジスト等
でマスクパターン９を形成する。マスクパターン
９の形成は、上部金属電極６を成膜後に、基板を
ダイシングして適当な寸法に成形したのち行つて
もよい。次に、ドライエツチング、反応性イオン
エツチング、ウエツトエツチング等によりEL層
７をエツチングする。次にEL層７をマスクとし
て露光、現像するか反応性イオンエツチング、
O₂プラズマアツシヤー等で厚膜レジスト８の端
部を除去して光散乱防止層を形成する。

第２図に示す例では、基板１上に厚膜レジスト
８を形成する点を除いて、下部金属電極２の形成
以降EL層７の端部のエツチングまでは、第１図
と同様な手順で行う。次に露出した基板端部をド
ライエツチング、反応性イオンエツチング等でエ
ツチングし光散乱防止層とする。

第４図は本考案に係るエツジエミツタの光の取
り出し状態の略図を示す。EL発光層４より発す
る光は、基板端部に設けられたレンズ１２等に入
射するが、この入射光は直接光１３および基板１
上面での反射光１４の和である。基板１の屈折率
をNa、基板上の光伝達部分の媒体の屈折率をNe
とすると、基板上での反射率は ｜Na−Ne／Na＋Ne｜² で表せる。基板上での反射を考慮して、レンズ面
上での入射光の強度を、前記段差寸法をパラメー
タとして計算した結果を第４図に示す。

この図より、段差のない場合、レンズ面上での
総光量は段差寸法1.0mmの場合に比較して約1/2に
低下するとともに、レンズ面上での光強度分布
は、基板面から離れるに従つて減少していく。こ
れに対し、段差寸法を1.0mmとした場合、基板面
から、1.0mmの平行面を中心にその上下でほぼ対
称な光強度を示すので、口径2.0mmのレンズを、
その中心を基板面から1.0mmの位置として基板端
部に設置すれば、効果的に光を取り出すことがで
きる。ここで、基板上での光の散乱防止、および
レンズへの入射光の対称性向上のためには、基板
端部全体をEL層端面と同一面にすることが最も
望ましいが、EL層の厚みよりも格段に厚い基板
をすべてエツチングするにはあまりに長時間を要
し、実用的でない。本考案によれば、上記のよう
に、基板に所定高さの段差を形成することがで
き、基板全体をエツチングしなくても多大な効果
があるので、エツチング時間を大幅に短縮でき、
コストを低減できる利点がある。

考案の効果 以上の様に本考案によれば、基板１とEL層７
の間に段差１０，１１を設けることにより、基板
上での光の散乱を抑えて効果的に光を取り出すこ
とができる。光プリンタ用の光ヘツドとして使用
する場合、その光量がプリントスピードに直接影
響するので、本考案の工業的価値は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例であるELエツジエ
ミツタの断面図である。第２図は、他の実施例の
断面図である。第３図は実施例１のELエツジエ
ミツタの製造方法について説明する各段階の断面
図である。第４図は本考案の段差を設けたことの
効果を説明するための、レンズ面での入射光の強
度分布図である。第５図は従来のELエツジエミ
ツタの断面図である。 １……基板、２……下部金属電極、３……第一
絶縁層、４……発光層、５……第二絶縁層、６…
…上部金属電極、７……EL層、８……厚膜レジ
スト、９……マスクパターン、１０，１１……段
差、１２……レンズ、１３……直接光、１４……
反射光。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 基板上に上部電極と下部電極で発光層を狭持
   したEL層を形成し、前記発光層の端面近傍に
   おける下部電極の基板側の面と基板上面との間
   に段差を設けたことを特徴とするELエツジエ
   ミツタ。 (2) 前記段差を、基板と下部電極間に介在した厚
   膜レジストによつて形成したことを特徴とす
   る、実用新案登録請求の範囲第(1)項記載のEL
   エツジエミツタ。 (3) 前記段差を、発光層の端面近傍に露出した基
   板上面をエツチングにより薄くして形成したこ
   とを特徴とする、実用新案登録請求の範囲第(1)
   項記載のELエツジエミツタ。