JPS61176011A - 透明電極の形成方法 - Google Patents

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 この発明は、透明電極の形成方法に関し、特に薄膜ＥＬ
マトリ・フクスパネルにおける多数のストライプ状の透
明電極を形成する場合に利用されるつ従来の技術 従来、交流動作の薄膜ＫＬ素子に関して、発光層に規則
的に高い電界（１０＠ｖ／ｃｔｎ程度）を印加し、絶縁
耐圧、発光効率及び動作の安定性等を高めるために、０
．１〜１．ＯｗｔチのＭＴＩ（あるいはＣｕ　、　１１
％Ｂｒ等）をドープしたＺｎＳ　、Ｚｎ５ｅ等の半導体
発光層をＹ、０１、’ｒａ、ｏ、等の誘電体薄膜でサン
トイ、ソチした三層構造ＺｎＳ：Ｍｎ（又はＺｎ５ｅ：
、Ｍｎ）ＫＬ素子が開発され、発光緒特性の向上が確か
められている。この薄膜ＫＬ素子は１ｋＫＨｚの交流電
界印加によって高輝度発光し、しかも長寿命であるとい
う特徴を有している。

薄膜ＫＬ素子の１例としてＺｎＳ：Ｍｎ薄膜ＫＬ素子の
基本的構造を第３図に示す。

第３図に基づいて薄膜ＦｉＬ素子の構造を具体的に説明
すると、硬質かつ透明の前面ガラス基板１上にＩｎ、　
Ｏ，、Ｓｎ　Ｏ，等の透明電極２、更にその上に積層し
てＹ、０８、Ｔ’　ｚ　Ｏ８％Ａ　ｔ！Ｏ＠、Ｓ　１ｓ
Ｎ４　、　ＳｉＯｘ等からなる第１の誘電体層３がスバ
、フタあるいは電子ビーム蒸着法等により形成されてい
る。第１の誘電体層ａ上にはＺｎＳ：Ｍｎ焼結ベレ・フ
トを電子ビーム蒸着することにより得られるＺｎＳ発光
層４が形成されている。この時蒸着用のＺｎＳ：Ｍｎ焼
結ベレットには活性物質となるＭｎが目的に応じた濃度
に設定されたベレ、フトが使用される。

ＺｎＳ発光層４上には第１の誘電体層３と同様の材質か
ら成る第２の誘電体層５が積層され、更にその上にＡｔ
等から成る背面電極６が蒸着形成されている。透明電極
２と背面電極６は、それぞれ第４図に示すようにストラ
イプ状に成形され、互いに直交する如く複数本配列され
たマ）　！Ｊ　、、、クス電極構造が採用されており、
透明電極２と背面電極６が平面図的に見て交叉した位置
７（図示斜線部分）がパネルの１画素に相当する。透明
電極２と背面電極６はそれぞれスイ、ソチ８．９を介し
て交流電源１０に接続され、薄膜ＥＬ素子が駆動される
。

上記の構成において、スイ、ソチ８．９を閉じて電極２
．６間にＡＣ電圧を印加すると、ＺｎＳ発光層４の両側
の誘電体層２，５間に上記ＡＣ電圧が誘起されることに
なり、従ってＺｎＳ発光層４内に発生した電界によって
伝導体に励起され、かつ加速されて充分なエネルギーを
得た電子が、直接Ｍｎ　発光センターを励超し、励起さ
れたＭｎ発光センターが基底状態に戻る際に橙黄色の発
光を行う。即ち、高電界で加速されたに子がＺｎ８発光
層４中の発光センターであるｚｎサイトに入ったＭｎ原
子の電子を励起し、基底状態に落ちる時、略々５８５０
Ａをピークに幅広い波長領域で強い発光を呈する。

上記の如き構造を有する薄膜ＰＬ素子はヌベースファク
タの利点を生かした平面薄型ディスプレイデバイスとし
て、文字及び図形を含むコンピューターの出力表示端末
機器その他種々の表示装置に文字、記号、静止画像、動
画像等の表示手段として利用することができ非常に有効
なものである。

上記薄膜ＫＬ素子の誘電体層は製造工程途中で発生した
多数のピンホールやマイクロクワ、ツク等を含み、これ
らの欠陥を通してＺｎＳ発光層４に湿気等が侵入するた
め、ＫＬ発光損失による発熱、層間剥離、素子特性の劣
化等を招来する。

上記問題を解決することを目的として、第５図に示す薄
膜ＫＬバネ／＆１１が考えられている。

この薄膜］１ｍＬバネ／Ｉ／１１を第５図に基づいて説
明する。なお、第５図の左半分は透明電極２に平行なＸ
方向の断面図を示し、右半分は透明電極２に直交するＹ
方向の断面図を示す。ｌはガラス基板であり、ガラス基
板１上に透明電極２がストライプ状に一定ピ・ソチ間隔
をもって平行配列されて、その上に第１の誘電体層８１
発光層４．第２の誘電体層５．背面電極６を積層形成し
た薄膜ＫＬ素子１２が構成されている。この薄膜ＫＬ素
子１２を収納する如く皿状のカバーガラス１３がガラス
基板１上に重畳され、その内部間隙に薄膜ＥＩ、素子１
２が内蔵される。ガラス基板１とカバーガラス１３の接
合部はエポキシ樹脂、光硬化性樹脂（フォトボンド）等
の接着剤１４で密封されている。

即ち、ガラス基板１とカバーガラス１３は薄膜ＥＬ素子
１２に対する外囲器１５を構成する。そして外囲器１５
内には薄膜ＦｉＬ素子１２が内蔵されると共にシリコン
オイル、真空グリース等の薄膜ＫＬ素子１２の保護用の
絶縁性保護流体１６が充填封入されている（＠開昭５４
−１２２９０号公報）。

上記薄膜ＫＬ素子１２における透明電極２を形溝電膜２
０を形成したのち、７オトレジスト膜２１によるフォト
リソグラフィにより、バターニングしている。しかし、
このような方法によると、透明電極２０段差によって、
その上に形成する第１の誘電体層３１発光層４．第２の
誘電体層５の肩部が薄くなり、絶縁破壊を起しやすい。

この傾向は、薄膜ＥＬマトリ１．、クスパネルの大型化
により、透明電極２の長大化による高抵抗化を防ぐため
に、透明電極２を厚くする程顕著になる。

このため、第７図に示すように、透明電極２゜２間に、
この透明電極２と略同−の厚さの絶縁膜１９を配置形成
することが考えられている（実開昭５８−１６６６７０
号公報）。このような構成によれば、透明電極２０段差
に起因する上記絶縁破壊の問題は生じない。

しかしながら、第６図の方法を採用する限り、透明電極
２の断面肩部２ａが鋭くなるため、この肩部２ａに電界
が集中して、やはり絶縁破壊が生じやすいという問題点
が残る。

問題点を解決するための手段 そこで、この発明は、ガラス基板上全面に絶縁膜を形成
するか形成せず、前記絶縁膜またはガラス基板をリング
ワフィによりパターニングして、所定ビ・フチで平行状
の多数のストライプ状の絶縁膜またはガラス突起部を形
成し、前記ストライプ状の絶縁膜またはガラス突起部上
にフォトレジスト膜を残存させた±（、フォトレジスト
膜上から絶縁膜またはガラス突起部を略同一厚さの透明
導電膜を形成し、前記絶縁膜またはガラス突起部上のフ
ォトレジスト膜をその上の透明導電膜とともにリフトオ
フして、絶縁膜またはガラス突起部の間にストライプ状
の透明電極を形成することを特徴とする。

作用 上記の手段によれば、透明電極間に略同一厚さの絶縁膜
またはガラス突起部が存在するので、段差がなくなり、
第１の誘電体層１発光層、第２の誘電体層、背面電極等
を形成する場合に、段切れや肉薄部が形成されないし、
先に絶縁膜またはガラス基板をパターニングしておいて
から、絶縁膜またはガラス突起部上のフォトレジスト膜
を残存させたま一透明導電膜を形成するので、フォトレ
ジスト膜とガラス基板との段差が著しく大きくなって絶
縁膜またはガラス突起部の付根部で透明導電膜の段切れ
が発生し、リフトオフで容易に透明溝′ｔＬ膜をパター
ニングして透明電極が形成でき、しかも透明電極の肩部
は丸味を帯びているので、この肩部への電界集中による
絶縁破壊が生じない。

実施例 以下、この発明の実施例の透明電極の形成方法について
、図面を参照して説明する。

第１図（Ａ）ないしくＤ）は、第１実施例の各段階の要
部拡大断面図を示す。まず、ガラス基板１の上全面にＹ
、○３等の絶縁物を、後に形成しようとする透明電極（
２）と略同一厚さ１例えば数１０００λ程度に蒸着また
はスバ、フタで被着して、絶縁膜、２０を形成する（第
１図Ａ）。

次に、周知のフォトリソグラフィにより、絶縁膜２０上
に所定ピ・フチで平行状かつストライプ状のフォトレジ
スト膜２１を形成し、透明電極（２）を形成しようとす
る部分にストライプ状の窓孔２１ａを形成し、この窓孔
２１ａから露出する絶縁膜２０を工、フチングして、ス
トライプ状の絶縁膜２″。

を形成する（第１図Ｂ）。

次に、ストライプ状の絶縁膜２ｏ上にフォトレジスト１
ｌｌｆ［２１を残存させたまゝ、フォトレジスト膜２１
の上から全面にＩＦ５．　ｏ、　、　ＳｎＯ，等を蒸着
またはスパッタして、厚さ数１ｏｏｏＸ程度の透明導電
膜２２を形成する。このとき、フォトレジスト膜２１の
上面とガラス基板１の上面との段差が大きいので、透明
導電膜２２は絶縁膜２０の付根部で段切れを生じている
（第１図Ｃ）。

こののち、全体を有機溶剤に浸漬し、フォトレスト模２
１を膨潤させて、その上の透明導電膜２２とともに溶解
除去して、絶縁膜２０．２０間に透明電極２を形成する
。この透明電極２は、絶縁膜２０と略同一厚さであり、
従来のような段差は生じない（第１図Ｄ）。

したがって、透明電極２上に、第１の誘電体層８、発光
層４．第２の誘電体層５を成膜する際に、段切れや薄肉
化が生じない。しかも、第１図（Ｄ）から明らかなよう
に、透明電極２の肩部２ａが丸・味を帯びているので、
肩部２ａに電界が集中しない。

第２図（Ａ）ないしくＤ）は第２実施例の各段階の要部
拡大断面図を示す。この実施例は、ガラス基板１の上面
に絶縁膜２０を形成することなく、直接にフォトレジス
ト膜２１を形成し、ガラス基板１をエツチングして溝２
３を形成することによって溝２８．２８間にガラス突起
部２４を形成し、以下、第１実施例と同様にして透明電
極２を形成するものであり、ガラス突起部２４が第１実
施例の絶縁膜２０と同様の作用を営み、第１実施例と同
様の効果が得られる。

発明の効果 この発明によれば、絶縁膜またはガラス突起部のパター
ニング時に使用したフォトレジスト膜を利用して透明導
電膜のパターニングができ、透明電極のパターニングが
特別の資材、工程を要せず簡単に実施できる。しかも、
透明電極間に略同一厚さの絶縁膜またはガラス突起部が
配置されているので、透明電極上への成膜時に段切れや
薄肉化が起らず、均一な成膜が可能になる。さらに、透
明電極の肩部が丸味を帯びているので、肩部への電界集
中がなくなり、絶縁破壊強度の大きい薄膜ＥＬマトリ、
ソクスパネルが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）ないしＣＤ）および第２図（Ａ）ないしく
Ｄ）は、それぞれこの発明の異なる実施例の透明電極の
形成方法について説明するための異なる段階の要部拡大
断面図である。 第３図は薄膜ＦＢＩ、マ）　ＩＪフックスネルの薄膜Ｅ
Ｌ素子部分の断面図、第４図は第３図の要部概略平面図
、第５図は第３図の薄膜ＥＬ素子を用いた薄膜ＫＬマト
リ・ソクスバネルの断面図である。 第６図は従来の透明電極の形成方法について説艙′する
だめの各段階の要部拡大断面図である。 第７図はこの発明の詳細な説明電極付きガラス基板の要
部拡大断面図である。 １・・・・・・・・・・・・・・・・・・ガラス基板、
２・・・・・・・・・・・・・・・・・・透明電極、２
０・・・・・・・・・・・・絶縁膜、２１・・・・・・
・・・・・・フォトレジスト膜、２２・・・・・・・・
・・・・透明導電膜、２４・・・・・・・・・・・・ガ
ラス突起部。 特許出願人　　関西日本電気株式会社 第１図 第２ＦＭ ２］ 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （ａ）ガラス基板上に絶縁膜を形成するかしない工程と
   、 （ｂ）前記絶縁膜またはガラス基板上面をフォトリソグ
   ラフィによりパターニングして、所定ピッチで平行状の
   多数のストライプ状の絶縁膜またはガラス突起部を形成
   する工程と、 （ｃ）前記ストライプ状の絶縁膜またはガラス突起部上
   にフォトレジスト膜を残存させたまゝ、フォトレジスト
   膜の上から絶縁膜またはガラス突起部と略同一厚さの透
   明導電膜を形成する工程と、（ｄ）前記絶縁膜またはガ
   ラス突起部上のフォトレジスト膜をその上の透明導電膜
   とともにリフトオフして、絶縁膜またはガラス突起部の
   間にストライプ状の透明電極を形成する工程とを含むこ
   とを特徴とする透明電極の形成方法。