JPH0515037B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0515037B2 JPH0515037B2 JP60103001A JP10300185A JPH0515037B2 JP H0515037 B2 JPH0515037 B2 JP H0515037B2 JP 60103001 A JP60103001 A JP 60103001A JP 10300185 A JP10300185 A JP 10300185A JP H0515037 B2 JPH0515037 B2 JP H0515037B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- emitting
- substrate
- phosphor
- manufacturing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
この発明は薄膜EL素子の製造法に関し、とり
わけ同一基板上に発光色が異なる部分が形成され
た多色発光EL素子の製造法を提供するものであ
る。
わけ同一基板上に発光色が異なる部分が形成され
た多色発光EL素子の製造法を提供するものであ
る。
従来の技術
OA機器などに用いる表示装置として、EL表示
素子が盛んに研究されている。現在実用化されて
いるEL表示素子は螢光体薄膜として、黄橙色発
光のZnS：Mn薄膜のみを用いたモノカラー表示
である。多くの情報を見やすく表示するためには
多色表示が必要であるため、多色表示可能なEL
表示素子の研究も活発に行われている。多色表示
可能なEL表示素子は、従来フオトリソグラフイ
ー技術を用いて、螢光体薄膜の形成、螢光体薄膜
上へのフオトレジストパターンの形成および螢光
体薄膜の不要部のエツチングによる除去を繰り返
すことにより発光色の異なる螢光体薄膜を所望の
パターンに形成したり、特開昭59−123193号公報
に記載のように、発光母体薄膜に、複数種の発光
中心となる金属イオンを、フオトレジストをマス
クとして各領域を規定しながら注入して所定パタ
ーンの発光中心を含む螢光体薄膜を形成してい
た。
素子が盛んに研究されている。現在実用化されて
いるEL表示素子は螢光体薄膜として、黄橙色発
光のZnS：Mn薄膜のみを用いたモノカラー表示
である。多くの情報を見やすく表示するためには
多色表示が必要であるため、多色表示可能なEL
表示素子の研究も活発に行われている。多色表示
可能なEL表示素子は、従来フオトリソグラフイ
ー技術を用いて、螢光体薄膜の形成、螢光体薄膜
上へのフオトレジストパターンの形成および螢光
体薄膜の不要部のエツチングによる除去を繰り返
すことにより発光色の異なる螢光体薄膜を所望の
パターンに形成したり、特開昭59−123193号公報
に記載のように、発光母体薄膜に、複数種の発光
中心となる金属イオンを、フオトレジストをマス
クとして各領域を規定しながら注入して所定パタ
ーンの発光中心を含む螢光体薄膜を形成してい
た。
発明が解決しようとする問題点
従来のフオトリソグラフイー技術を用いて同一
基板上に所望の形状に、互いに発光色が異なる複
数種の発光体層を形成する際、主成分が同一の材
料を用い、ほぼ同一のプロセスで発光体層を形成
した場合、各発光体層のエツチングレートはほぼ
等しくなる。したがつて第１発行体層の上部に形
成された第２発光体層のみをエツチングする場
合、第１発行体層までオーバーエツチングされた
り、第２発光体層のエツチング残りが生じ、エツ
チング時間や、エツチング液の温度のコントロー
ルが極めて難しいという問題点があつた。
基板上に所望の形状に、互いに発光色が異なる複
数種の発光体層を形成する際、主成分が同一の材
料を用い、ほぼ同一のプロセスで発光体層を形成
した場合、各発光体層のエツチングレートはほぼ
等しくなる。したがつて第１発行体層の上部に形
成された第２発光体層のみをエツチングする場
合、第１発行体層までオーバーエツチングされた
り、第２発光体層のエツチング残りが生じ、エツ
チング時間や、エツチング液の温度のコントロー
ルが極めて難しいという問題点があつた。
また、イオン注入法を用いる場合は、大型のイ
オン注入装置が必要となり装置が高価なものとな
ることや、生産性を高めるのが困難であるという
問題点があつた。
オン注入装置が必要となり装置が高価なものとな
ることや、生産性を高めるのが困難であるという
問題点があつた。
問題点を解決するための手段
発光体層の熱処理の有無によるエツチングレー
トの差異を利用し、発光体層の堆積からなる第１
工程、発光体層の１部をエツチングにより除去す
る第２工程、および発光体層の熱処理からなる第
３工程を、順次複数回繰り返すことにより、互い
に発光色が異なる複数種の発光体層を同一基板上
に形成する。
トの差異を利用し、発光体層の堆積からなる第１
工程、発光体層の１部をエツチングにより除去す
る第２工程、および発光体層の熱処理からなる第
３工程を、順次複数回繰り返すことにより、互い
に発光色が異なる複数種の発光体層を同一基板上
に形成する。
作 用
EL素子発光体層には、黄色発光、緑色発光、
赤色発光、あるいは青色発光用として、それぞ
れ、Mn、Tb、SmあるいはTmを添加した硫化
亜鉛が知られている。これらの発光体層をスパツ
タリング法や、真空蒸着法で形成した場合、エツ
チングレートはほぼ等しい。しかしこれらの膜
は、熱処理することにより、エツチングレートが
極めて小さくなることを見い出した。この効果を
利用し、第１の発光体層の上部に形成された第２
の発光体層のみをエツチングする場合、第１の発
光体層をあらかじめ熱処理した後、第２の発光体
層を堆積させ、第２の発光体層のエツチングレー
トから計算されるエツチング時間より十分長い時
間エツチングしても、第１の発光体層までオーバ
ーエツチングすることなく、第２の発光体層のみ
をエツチングすることができる。
赤色発光、あるいは青色発光用として、それぞ
れ、Mn、Tb、SmあるいはTmを添加した硫化
亜鉛が知られている。これらの発光体層をスパツ
タリング法や、真空蒸着法で形成した場合、エツ
チングレートはほぼ等しい。しかしこれらの膜
は、熱処理することにより、エツチングレートが
極めて小さくなることを見い出した。この効果を
利用し、第１の発光体層の上部に形成された第２
の発光体層のみをエツチングする場合、第１の発
光体層をあらかじめ熱処理した後、第２の発光体
層を堆積させ、第２の発光体層のエツチングレー
トから計算されるエツチング時間より十分長い時
間エツチングしても、第１の発光体層までオーバ
ーエツチングすることなく、第２の発光体層のみ
をエツチングすることができる。
実施例
第１図は、本発明による多色発光EL素子の製
造法を説明するための素子断面の製造工程を示
す。ａに示すように、まずガラス基板１上にスパ
ツタリング法により厚さ300nｍの錫添加酸化イ
ンジウム（ITO）の薄膜を形成し、フオトリソグ
ラフイ技術を用いてストライプ状のITO透明電極
２を形成した。その上に、酸素を含むアルゴン雰
囲気中でSiTiO3焼結体ターゲツトを高周波スパ
ツタリングすることにより、厚さ600nｍの第１
絶縁体層３を形成した。次にｂに示すように、第
１絶縁体層３の上に、基板温度180°でTbF3を４
重量％添加したZnS焼結体を電子ビーム蒸着し、
厚さ500nｍの第１発光体層４を堆積させた。第
１発光体層４の上に、フオトリソグラフイ技術を
用いて第１図ｃに示すようなストライプ状のフオ
トレジスト５を形成した。この基板をHNO3：
H2O＝１：３のエツチング液に２分間浸漬する
ことにより第１発行体層の不要部を除去し、その
後フオトレジスト５を除去し、ストライプ状の第
１発光体層４を形成した（第１図ｄ）。その後第
１発光体層４のエツチングレートを減少させるた
め、真空中600℃で60分間熱処理した。この処理
により第１発光体層４のエツチングレートは1/10
０〜1/1000に減少した。
造法を説明するための素子断面の製造工程を示
す。ａに示すように、まずガラス基板１上にスパ
ツタリング法により厚さ300nｍの錫添加酸化イ
ンジウム（ITO）の薄膜を形成し、フオトリソグ
ラフイ技術を用いてストライプ状のITO透明電極
２を形成した。その上に、酸素を含むアルゴン雰
囲気中でSiTiO3焼結体ターゲツトを高周波スパ
ツタリングすることにより、厚さ600nｍの第１
絶縁体層３を形成した。次にｂに示すように、第
１絶縁体層３の上に、基板温度180°でTbF3を４
重量％添加したZnS焼結体を電子ビーム蒸着し、
厚さ500nｍの第１発光体層４を堆積させた。第
１発光体層４の上に、フオトリソグラフイ技術を
用いて第１図ｃに示すようなストライプ状のフオ
トレジスト５を形成した。この基板をHNO3：
H2O＝１：３のエツチング液に２分間浸漬する
ことにより第１発行体層の不要部を除去し、その
後フオトレジスト５を除去し、ストライプ状の第
１発光体層４を形成した（第１図ｄ）。その後第
１発光体層４のエツチングレートを減少させるた
め、真空中600℃で60分間熱処理した。この処理
により第１発光体層４のエツチングレートは1/10
０〜1/1000に減少した。
次に第１図ｅに示すように、ストライプ状の第
１発光体層４を形成した基板の上に、基板温度
180℃でSmF3を２重量％添加したZnS焼結体を電
子ビーム蒸着し、厚さ500nｍの第２発光体層６
を堆積させた。次にｆに示すように、第２発光体
層６の上に、フオトリソグラフイー技術を用いて
ストライプ状のフオトレジスト７を形成した。こ
の基板をHNO3：H2O＝１：３のエツチング液に
２分間浸漬することにより、第１発光体層を侵す
ことなく第２発光体層６の不要部を除去し、その
後フオトレジスト７を除去し、ｇに示すようにス
トライプ状の第２発光体層６を形成した。次に第
２発光体層６の輝度の向上を目的として、真空中
550℃で30分間熱処理を行つた後、ｈに示すよう
に、電子ビーム蒸着法により、厚さ100nｍの
Y2O3から成る第２絶縁体層８および厚さ200nｍ
のAlからなるストライプ状背面電極９を順次形
成することにより、多色発光EL素子を完成した。
１発光体層４を形成した基板の上に、基板温度
180℃でSmF3を２重量％添加したZnS焼結体を電
子ビーム蒸着し、厚さ500nｍの第２発光体層６
を堆積させた。次にｆに示すように、第２発光体
層６の上に、フオトリソグラフイー技術を用いて
ストライプ状のフオトレジスト７を形成した。こ
の基板をHNO3：H2O＝１：３のエツチング液に
２分間浸漬することにより、第１発光体層を侵す
ことなく第２発光体層６の不要部を除去し、その
後フオトレジスト７を除去し、ｇに示すようにス
トライプ状の第２発光体層６を形成した。次に第
２発光体層６の輝度の向上を目的として、真空中
550℃で30分間熱処理を行つた後、ｈに示すよう
に、電子ビーム蒸着法により、厚さ100nｍの
Y2O3から成る第２絶縁体層８および厚さ200nｍ
のAlからなるストライプ状背面電極９を順次形
成することにより、多色発光EL素子を完成した。
このように形成した素子の透明電極２と背面電
極９との間に、120Vの交流電圧を印加すること
により、それらの電極の交点が発光した。たとえ
ば交点にある発光体層が第１発光体層４である場
合には緑色に、第２発光体層６である場合には赤
色に発光し、多色で文字や図形を表示することが
できた。
極９との間に、120Vの交流電圧を印加すること
により、それらの電極の交点が発光した。たとえ
ば交点にある発光体層が第１発光体層４である場
合には緑色に、第２発光体層６である場合には赤
色に発光し、多色で文字や図形を表示することが
できた。
本実施例では、ZnSを主成分とする発光体層を
用いた場合について説明したが、アルカリ土類元
素の硫化物（たとえばCaS、SrS、BaSなど）を
主成分とする発光体層を用いた場合も本発明を実
施することができた。また発光体層の基板への堆
積手段として電子ビーム蒸着法を用いた場合につ
いて説明したが、スパツタリング法やクラスター
イオンビーム蒸着法などを用いて発光体層を堆積
しても本発明を実施することができた。
用いた場合について説明したが、アルカリ土類元
素の硫化物（たとえばCaS、SrS、BaSなど）を
主成分とする発光体層を用いた場合も本発明を実
施することができた。また発光体層の基板への堆
積手段として電子ビーム蒸着法を用いた場合につ
いて説明したが、スパツタリング法やクラスター
イオンビーム蒸着法などを用いて発光体層を堆積
しても本発明を実施することができた。
本実施例で形成した素子は２種類の発光体層を
有するが、３種類以上の発光体層も本実施例の方
法を繰り返すことにより形成可能なことは明らか
である。また各種発光体層の発光輝度を向上させ
るための熱処理温度が異なる場合、熱処理温度の
高い方から、堆積、エツチング加工、および熱処
理の工程を繰り返すことにより、複数種の発光体
層をそれぞれの最適温度で熱処理することができ
る。熱処理温度としては、エツチングレートを減
少させるためには300℃以上必要であり、ガラス
基板の変形や薄膜間相互の拡散を防ぐためには、
ガラスの種類に依存するが高珪酸ガラスの場合
750℃以下が望ましかつた。
有するが、３種類以上の発光体層も本実施例の方
法を繰り返すことにより形成可能なことは明らか
である。また各種発光体層の発光輝度を向上させ
るための熱処理温度が異なる場合、熱処理温度の
高い方から、堆積、エツチング加工、および熱処
理の工程を繰り返すことにより、複数種の発光体
層をそれぞれの最適温度で熱処理することができ
る。熱処理温度としては、エツチングレートを減
少させるためには300℃以上必要であり、ガラス
基板の変形や薄膜間相互の拡散を防ぐためには、
ガラスの種類に依存するが高珪酸ガラスの場合
750℃以下が望ましかつた。
発明の効果
本発明によれば従来のフオトリソグラフイ技術
を用いて、容易に同一基板上に所望の形状の複数
種の発光体層を形成することができ、多色発光
EL素子を形成する上において実用的価値は大き
い。
を用いて、容易に同一基板上に所望の形状の複数
種の発光体層を形成することができ、多色発光
EL素子を形成する上において実用的価値は大き
い。
第１図は本発明の一実施例における多色発光
EL素子の製造法を説明するための断面図である。 １……ガラス基板、２……透明電極、３，８…
…絶縁体層、４，６……発光体層、５，７……フ
オトレジスト、９……背面電極。
EL素子の製造法を説明するための断面図である。 １……ガラス基板、２……透明電極、３，８…
…絶縁体層、４，６……発光体層、５，７……フ
オトレジスト、９……背面電極。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 基板上へ発光体層を堆積する第１工程、前記
発光体層の１部をエツチングにより除去し、所望
のパターンの発光体層を形成する第２工程、およ
び前記所望のパターンの発光体層を熱処理する第
３工程の３種の工程を含む工程を順次、複数回繰
り返すことにより、互いに発光色の異なる複数種
の発光体層を同一基板上に形成することを特徴と
する多色発光EL素子の製造法。 ２ 発光体層が硫化亜鉛を主成分とすることを特
徴とする特許請求の範囲第１項に記載の多色発光
EL素子の製造法。 ３ 発光体層がアルカリ土類元素の硫化物を主成
分とすることを特徴とする特許請求の範囲第１項
に記載の多色発光EL素子の製造法。 ４ 発光体層の熱処理温度が300℃以上、750℃以
下であることを特徴とする特許請求の範囲第１項
に記載の多色発光EL素子の製造法。 ５ 発光輝度を向上させるための最適熱処理温度
の高い発光体層から低い発光体層の順に基板上へ
の堆積を行うことを特徴とする特許請求の範囲第
１項に記載の多色発光EL素子の製造法。 ６ 発光体層の基板上への堆積手段が、電子ビー
ム蒸着法、イオンビーム蒸着法、クラスターイオ
ンビーム蒸着法、あるいはスパツタリング法であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
の多色発光EL素子の製造法。 ７ 第２工程をフオトリソグラフイー技術を用い
て実施することを特徴とする特許請求の範囲第１
項に記載の多色発光EL素子の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60103001A JPS61260594A (ja) | 1985-05-15 | 1985-05-15 | 多色発光ｅｌ素子の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60103001A JPS61260594A (ja) | 1985-05-15 | 1985-05-15 | 多色発光ｅｌ素子の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61260594A JPS61260594A (ja) | 1986-11-18 |
| JPH0515037B2 true JPH0515037B2 (ja) | 1993-02-26 |
Family
ID=14342432
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60103001A Granted JPS61260594A (ja) | 1985-05-15 | 1985-05-15 | 多色発光ｅｌ素子の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61260594A (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6366896A (ja) * | 1986-09-09 | 1988-03-25 | 日本電信電話株式会社 | 表示装置及びその製造方法 |
| JP2605720B2 (ja) * | 1987-06-26 | 1997-04-30 | 松下電器産業株式会社 | 薄膜ｅｌパネルの製造方法 |
| JP2532506B2 (ja) * | 1987-09-07 | 1996-09-11 | 松下電器産業株式会社 | カラ―ｅｌディスプレイ装置 |
| JP2529296B2 (ja) * | 1987-09-29 | 1996-08-28 | 松下電器産業株式会社 | カラ―ｅｌディスプレイ装置 |
| JPH07118387B2 (ja) * | 1988-02-29 | 1995-12-18 | 松下電器産業株式会社 | 多色発光ｅｌディスプレイ装置 |
| JPH0212793A (ja) * | 1988-06-30 | 1990-01-17 | Pioneer Electron Corp | 多色化固体表示装置の製造法 |
| JPH0834125B2 (ja) * | 1988-12-01 | 1996-03-29 | 松下電器産業株式会社 | 多色薄膜ｅｌ素子の製造方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58102487A (ja) * | 1981-12-14 | 1983-06-18 | 富士通株式会社 | Ｅｌ表示装置の製造方法 |
-
1985
- 1985-05-15 JP JP60103001A patent/JPS61260594A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61260594A (ja) | 1986-11-18 |
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