JPH06260283A - 発光素子装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 厚膜プロセスで着膜される発光層などに損傷
を与えることなく発光素子装置を得ることができる製造
方法を提供する。 【構成】 金属電極としてシ−ト状金属箔を使用し、該
金属箔に光透過窓を形成するパタ−ニングプロセスを、
発光層や誘電体層の形成と別個に行なうことにより、前
記パタ−ニングプロセスによる発光層や誘電体層への影
響を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はファクシミリやイメ−ジ
スキャナ等の画像入力部に用いられる発光素子装置に係
り、特に安価に製造することができる厚膜プロセスで発
光層を形成する発光素子装置の製造方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】近年、画像読取装置の小型化を図るため
に、蛍光灯の代わりにエレクトロルミネッセンス（ＥＬ
発光）素子などの固体光源を使用し、発光素子と受光素
子とを一体化して形成されたものが提案されている。

【０００３】この種の画像読取装置では、原稿面を照射
する光が原稿面に対して直角に照射するようにして照度
むらを防せぐとともに、原稿面からの反射光が発光素子
に入射する光路長を短くするため、例えば図６及び図７
に示すように、ライン状に配設された多数の受光素子３
１を有する長尺センサ３０の直上に接着剤５０を介して
ＥＬ発光素子装置４０を配置している。そして、各受光
素子３１に対応する位置のＥＬ発光素子装置４０に透光
部６０を形成し、この透光部６０を通して原稿面７０か
らの反射光８０が各受光素子３１に導かれるようになっ
ている。

【０００４】そして、ＥＬ発光素子装置４０の透光部６
０は次のようにして構成される。すなわち、透明基板４
１上に、薄膜プロセスで透明電極４２，絶縁層４３，発
光層４４，絶縁層４５を着膜し、更に金属電極４６を着
膜及び方形上の開口部４６ａを有するようにエッチング
によりパタ−ンニングする。透明電極４２，絶縁層４
３，発光層４４は、いずれも透光性の部材で形成されて
いるので、金属電極４６に設けた開口部４６ａ上に位置
する部分が透光部６０となる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記構造
によると、薄膜型のＥＬ発光素子を使用するので、その
製造コストが高価となるとともに、薄膜プロセスの際の
真空チャンバ−の大きさ等によりＥＬ発光素子の面積が
制限され大面積のものが得にくいという問題点があっ
た。

【０００６】一方、スクリ−ン印刷等の厚膜プロセスで
発光層を形成するＥＬ発光素子では、大面積化が可能と
なるが、発光層としてＺｎ：Ｃｕ等の蛍光体発光粒子を
シアノエチルポリビニルアルコ−ル等の有機バインダ−
中に分散したものを使用するので、発光粒子と有機バイ
ンダ−との屈折率の相違により発光層中を原稿面からの
反射光が散乱して効率良く透過することができない。従
って、前記した発光素子と受光素子とを一体化した画像
読取装置に厚膜型のＥＬ発光素子を使用すると、受光素
子上の発光層部分についても除去しなければならない。
また、厚膜プロセスで絶縁層を形成する場合、絶縁層は
白色のチタン酸バリウムや酸化チタン等の無機誘電体粉
末とその分散媒体の合成樹脂（シアノエチルポリビニル
アルコ−ル等の有機バインダ−）で構成されている。

【０００７】しかしながら、発光層中の有機バインダ−
は透水性，吸水性及び有機溶剤への溶解度が大きいため
エッチング性が良好でなく、例えば、金属膜をパタ−ニ
ングして開口部を形成する製造工程中において、水や有
機溶剤が発光層や絶縁層を侵すことにより損傷を与える
場合があるという問題点がある。しかも厚膜プロセスで
着膜された発光層は１０〜１００μｍと厚くなるのでフ
ォトリソグラフィ−による微細パタ−ニングすることが
できないという問題点があった。従って、従来例の発光
素子装置の製造方法においてＥＬ発光素子部分を単に厚
膜型に置き換えることはできなかった。

【０００８】本発明は上記実情に鑑みてなされたもの
で、厚膜プロセスで着膜される発光層などに損傷を与え
ることなく発光素子装置を得ることができる製造方法を
提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記従来例の問題点を解
決するため請求項１の発光素子装置の製造方法は、次の
工程を具備することを特徴としている。第１の工程とし
て、シ−ト状金属箔に光透過窓を形成する。第２の工程
として、発光層及び少なくとも前記発光層の一側を覆う
絶縁層を前記金属箔上に厚膜プロセスで着膜する。第３
の工程として、予め表面に薄膜透明電極を着膜した透明
基板の透明電極側と、前記金属箔とを接着層を介して接
着する。また、請求項２の発光素子装置の製造方法は、
次の工程を具備することを特徴としている。第１の工程
として、透明基板に薄膜透明電極を着膜する。第２の工
程として、発光層及び少なくとも前記発光層の一側を覆
う絶縁層を前記透明電極上に厚膜プロセスで着膜する。
第３の工程として、予め光透過窓を形成したシ−ト状金
属箔と、前記透明基板の発光層側とを接着層を介して接
着する。

【００１０】

【作用】本発明の製造方法によれば、金属電極としてシ
−ト状金属箔を使用し、該金属箔に光透過窓を形成する
パタ−ニングプロセスを、発光層や絶縁層が着膜された
状態で行わないので、厚膜プロセスで着膜された発光層
や絶縁層に損傷を与えることがない。

【００１１】

【実施例】本発明の発光素子装置の製造方法の一実施例
について図１（ａ）乃至（ｅ）を参照しながら説明す
る。先ず、図の表裏方向に細長いシ−ト状金属箔１（図
１（ａ））に長手方向に沿ってライン状に配列された複
数個の光透過窓２をフォトリソ法で形成する（図１
（ｂ））。シ−ト状金属箔１は、厚さ１０〜２０μｍの
圧延ステンレス等の金属膜で構成されている。前記光透
過窓２は、複数の受光素子から成る長尺センサ（後述す
る）を金属箔１の一側に設置して画像読取装置とした場
合、前記各受光素子に対応するように配置されている。
この光透過窓２は、前記金属箔１上にレジスト（図示せ
ず）を塗布し、光透過窓２のパタ−ンを有するマスクを
前記レジスト上に配置し、露光及び現像を行なってレジ
ストパタ−ンを形成し、エッチング処理により前記金属
箔をパタ−ニングして孔を形成することにより行なう。
その後、レジストパタ−ンを除去する。また、光透過窓
２の形成は、シ−ト状金属箔１の片側面から行なう他、
シ−ト状金属箔１の両側面にレジストを塗布して、両側
方向から行なってもよい。

【００１２】次に、前記シ−ト状金属箔１上にマスクを
用いたスクリ−ン印刷で誘電体部材を着膜及び乾燥さ
せ、前記光透過窓２を挟むように膜厚１０μｍ程度の一
対の帯状誘電体層３を形成する。誘電体部材は、平均粒
径１μｍ程度のＢａＴｉＯ3 をシアノエチルポリビニル
アルコ−ルの有機バインダ−に分散させたものを用い
る。誘電体層３は、低融点ガラス，シリコ−ン樹脂，エ
ポキシ樹脂等の誘電部材をスクリ−ン印刷またはスプレ
−プレ−ティング法等の厚膜プロセスにより着膜しても
よい。

【００１３】次に、マスクを用いたスクリ−ン印刷など
の厚膜プロセスで、発光部材を前記各誘電体層３上に着
膜し、乾燥させて膜厚２０μｍの一対の発光層４を形成
する。発光部材は、例えば平均粒径１０μｍ程度のＺｎ
Ｓ蛍光母体に、Ｃｕ，Ａｌをド−プした蛍光体をシアノ
エチルセルロ−スの有機バインダ−に分散させたものを
用いる。また、発光部材は、ＺｎＳ：Ｃｕ，Ｃｌ Ｚｎ
Ｓ：Ｃｕ，Ｂｒ ＺｎＳＣｕ，Ｍｎ，Ｃｌ ＺｎＣｄ
Ｓ：Ｃｕ，Ｂｒの蛍光母体材料を分級した後、アセタ−
ル樹脂，エポキシ樹脂，メチルメタアクリレ−ト樹脂，
ポリエステル樹脂，シアノエチルセルロ−ス樹脂，フッ
素系樹脂等のバインダ−材の一種または複数種蛍光体材
料を混合したものを用いてもよく、所望の発光波長に応
じて適宜選定する。

【００１４】最後に、予め透明電極５が形成された透明
基板６の透明電極５側と、前記発光層４側とが対向する
ように、接着封止層７を介在させて接着して発光素子装
置とする。透明電極５は、酸化インジウム・スズ（ＩＴ
Ｏ）等の透明導電膜をスパッタリング法などで１４００
オングストロ−ムの膜厚となるよう透明基板６の全面に
着膜されている。接着封止層７は透光性の樹脂で構成さ
れている。

【００１５】また、前記実施例のプロセスとは逆に、透
明電極５を全面に着膜した透明基板６上に、発光層４及
び絶縁層３をマスクを用いた厚膜プロセスで順次着膜
し、その後、フォトリソ法で予め光透過窓２が形成され
たシ−ト状金属箔１を前記透明基板６の絶縁層３上に接
着封止層７を介在させて接着して発光素子装置としても
よい。

【００１６】次に本発明の他の実施例について図２
（ａ）乃至（ｄ）を参照しながら説明する。図中、図１
と同一符号部分は同一部材を示している。先ず、溶解状
態の有機材料（プラスチック）を高圧で射出し金型に充
填して形成する射出成形、あるいは流延法，熱成形，圧
縮成形などのプラスチック成形で一対の帯状溝部６ａを
有する透明基板６を一体的に形成する。より具体的に
は、ポリサルフォン，ポリエ−テルサルフォン，ポリア
リレ−ト，ポリエ−テルアミド，ポリエ−テルイミド，
ポリアミドイミド，ポリイミド，アモルファスポリオレ
フィン等の有機材料を前記射出成形などにより透明基板
６を成形する。透明基板６の厚さは１００μｍ、帯状溝
部６ａの深さは３０μｍ程度である。

【００１７】次に、酸化インジウム・スズ（ＩＴＯ）等
の透明導電膜をスパッタリング法などで１４００オング
ストロ−ムの膜厚に着膜し、フォトリソ法でエッチング
して前記各帯状溝部６ａの底部に帯状の透明電極５を形
成する。

【００１８】次に、スクリ−ン印刷などの厚膜プロセス
で発光部材を前記各帯状溝部６ａの透明電極５上に着膜
し、乾燥させて膜厚２０μｍの発光層４を形成する。発
光部材は、例えば平均粒径１０μｍ程度のＺｎＳ蛍光母
体に、Ｃｕ，Ａｌをド−プした蛍光体をシアノエチルセ
ルロ−スの有機バインダ−に分散させたものを用いる。
また、発光部材は、ＺｎＳ：Ｃｕ，Ｃｌ ＺｎＳ：Ｃ
ｕ，Ｂｒ ＺｎＳ：Ｃｕ，Ｍｎ，Ｃｌ ＺｎＣｄＳ：Ｃ
ｕ，Ｂｒの蛍光母体材料を分級した後、アセタ−ル樹
脂，エポキシ樹脂，メチルメタアクリレ−ト樹脂，ポリ
エステル樹脂，シアノエチルセルロ−ス樹脂，フッ素系
樹脂等のバインダ−材の一種または複数種蛍光体材料を
混合したものを用いてもよく、所望の発光波長に応じて
適宜選定する。

【００１９】次に、前記発光層４上にスクリ−ン印刷で
誘電体部材を着膜し、乾燥させて膜厚１０μｍ程度の誘
電体層３を形成する。誘電体部材は、平均粒径１μｍ程
度のＢａＴｉＯ₃ をシアノエチルポリビニルアルコ−ル
の有機バインダ−に分散させたものを用いる。また、誘
電体層３の上面は、透明基板６の上面と同一平面に位置
している。誘電体層３は、底融点ガラス，シリコ−ン樹
脂，エポキシ樹脂等の誘電部材をスクリ−ン印刷または
スプレ−プレ−ティング法等の厚膜プロセスにより着膜
してもよい。

【００２０】最後に、複数個の光透過窓２がフォトリソ
法により予め形成されたシ−ト状金属箔１を、前記透明
基板６の誘電体層３側に接着封止層７を介在させて接着
して発光素子装置とする。シ−ト状金属箔１の光透過窓
２は、帯状溝部６ａに挟まれた部分に配置している。シ
−ト状金属箔１は図１と同じものであり、光透過窓２の
形成方法も上述した方法と同様である。また、本実施例
では透明基板６側と金属箔１側を接着させるために接着
封止層７を介在させたが、前記誘電体層３に接着剤を混
合して接着作用をさせてもよい。

【００２１】上記プロセスで形成された発光素子装置の
平面図は図３のようになる。図３のＡ−Ａ断面図が図１
（ｅ）に該当する。すななち、金属箔１と透明電極５と
に挟まれた発光層４及び誘電体層３部分が一対の帯状発
光部１０を形成する。そして、帯状発光部１０間に、金
属箔１に形成された複数個の光透過窓２が配列されてい
る。上記実施例では、光透過窓２を複数個形成したが、
図４に示すように、帯状発光部１０間に沿った長方形状
の光透過窓２′としてもよい。光透過窓２′は、前記光
透過窓２と同様に、金属箔１をフォトリソ法でエッチン
グすることにより形成する。

【００２２】図５は図２に示した発光素子装置を画像読
取装置に適用した例を示す。すなわち、上述した発光素
子装置と長尺センサ２０とを、透光性の接着剤５０を介
して一体化する。長尺センサ２０を構成する主走査方向
に多数配設された各受光素子２０ａが発光素子装置の金
属箔１の光透過窓２の直下に位置するようにする。

【００２３】長尺センサ２０は、その長さが原稿幅に対
応するように基板２１上に形成され、各受光素子２０ａ
は、主走査方向に離散的に形成されたクロム（Ｃｒ）か
ら成る個別電極，アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）か
ら成る帯状の光電変換層，酸化インジウム・スズ（ＩＴ
Ｏ）から成る帯状の共通電極を順次積層した薄膜のサン
ドイッチ構造で構成されている。また、長尺センサ２０
は上記構造に限定されることなく、ＣＣＤ等の受光素子
でもよい。

【００２４】発光素子装置の透明電極５と金属箔１とに
５０〜２５０Ｖ程度の交流電圧を印加すると、その極性
変化時に両電極に挟まれた発光層４が発光し、透明基板
６上に配置された原稿面７０を照射する。原稿面７０か
らの反射光８０は、帯状発光部１０に挟まれた透明基板
６，各光透過窓２及び接着剤５０中を通過し、直下に配
置された各受光素子２０ａに入射して電荷を発生させ、
駆動用ＩＣ（図示せず）の制御により各受光素子から信
号として出力して画像情報を得る。

【００２５】上述した発光素子装置の製造方法によれ
ば、金属箔１単体に光透過窓２を形成することができ
る。従って、金属箔１に光透過窓２を形成するフォトリ
ソエッチング工程は、厚膜プロセスで着膜される発光層
４や誘電体層３と別個になされるため、該フォトリソエ
ッチング工程によって発光層４や誘電体層３に損傷を与
えることがない。また、前記効果は、金属箔１単体に光
透過窓２を形成するという簡単な製造プロセスで達成す
ることができる。

【００２６】また、図２の製造方法で得られる発光素子
装置によれば、透明基板６の帯状溝部６ａに発光層４及
び誘電体層３を着膜し、これらが透明基板６中に埋没さ
れる構造としているので、外部からの影響を有効に遮断
でき、発光層４の耐湿性を高めることができる。

【００２７】また、平面図が図３で示される発光素子装
置によれば、図５に示す画像読取装置とした場合、各受
光素子２０ａに対応するように複数の光透過窓２が形成
されるので、特定発光部分が特定原稿面７０を均一に照
射する場合に比較して不要な照射光を発生させないの
で、特定原稿面からの反射光が本来入射すべき受光素子
に隣接する受光素子に入射するのを防止し、不要な反射
光の割合を減少させて分解能（ＭＴＦ）を向上させるこ
とができる。

【００２８】

【発明の効果】本発明方法によれば、金属箔１単体に光
透過窓２を形成するので、金属箔１に光透過窓２を形成
するフォトリソエッチング工程を、発光層や絶縁層が着
膜された状態で行わない。従って、厚膜プロセスで着膜
された発光層や絶縁層に損傷を与えることがなく、信頼
性の高い発光素子装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 （ａ）乃至（ｅ）は本発明方法の一実施例を
示す発光素子装置の製造工程図である。

【図２】 （ａ）乃至（ｄ）は本発明方法の他の実施例
を示す発光素子装置の製造工程図である。

【図３】 図１または図２の製造工程で得られた発光素
子装置の平面説明図である。

【図４】 図１または図２の製造工程で得られた他の実
施例の発光素子装置の平面説明図である。

【図５】 図２の製造工程で得られる発光素子装置を用
いた画像読取装置の一部断面説明図である。

【図６】 発光素子／受光素子一体型の画像読取装置の
平面説明図である。

【図７】 図６のＸ−Ｘ断面説明図である。

【符号の説明】

１…金属箔、 ２…光透過窓、 ３…誘電体層、 ４…
発光層、 ５…透明電極、 ６…透明基板、 ６ａ…帯
状溝部、 １０…帯状発光部、 ２０…長尺センサ、
７０…原稿面、 ８０…反射光。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡田 純二 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ ックス株式会社海老名事業所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シ−ト状金属箔に光透過窓を形成する工
   程と、発光層及び少なくとも前記発光層の一側を覆う絶
   縁層を前記金属箔上に厚膜プロセスで着膜する工程と、
   予め表面に薄膜透明電極を着膜した透明基板の透明電極
   側と前記金属箔とを接着層を介して接着する工程と、を
   具備することを特徴とする発光素子装置の製造方法。
2. 【請求項２】 透明基板に薄膜透明電極を着膜する工程
   と、発光層及び少なくとも前記発光層の一側を覆う絶縁
   層を前記透明電極上に厚膜プロセスで着膜する工程と、
   予め光透過窓を形成したシ−ト状金属箔と前記透明基板
   の発光層側とを接着層を介して接着する工程と、を具備
   することを特徴とする発光素子装置の製造方法。