JPS61260594A - 多色発光ｅｌ素子の製造法 - Google Patents
多色発光ｅｌ素子の製造法Info
- Publication number
- JPS61260594A JPS61260594A JP60103001A JP10300185A JPS61260594A JP S61260594 A JPS61260594 A JP S61260594A JP 60103001 A JP60103001 A JP 60103001A JP 10300185 A JP10300185 A JP 10300185A JP S61260594 A JPS61260594 A JP S61260594A
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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。
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
この発明は薄膜ＥＬ素子の製造法に関し、とシわけ同一
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０ 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、従来フォトリングラ
フィー技術を用いて、螢光体薄膜の形成、螢光体薄膜上
へのフォ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、
フォ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。
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０ 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、従来フォトリングラ
フィー技術を用いて、螢光体薄膜の形成、螢光体薄膜上
へのフォ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、
フォ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
従来のフォトリン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、はぼ同一の
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ｔしたがって第１発光体
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発光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、エラチン、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った。
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、はぼ同一の
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ｔしたがって第１発光体
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発光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、エラチン、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った。
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った。
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った。
問題点を解決するだめの手段
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２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
すことによシ、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。
を利用し、発光体層の堆積からなる第１工程２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
すことによシ、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ッタリング法や、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。
、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ッタリング法や、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
４ｈ、オッ、えよ、多。工、４イ。ヨ、工を説明するた
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上にスパッタリング法により厚さ３００
ｎｍの錫添加酸化インジウム（Ｉ Ｔｏ ）の薄膜を形
成し、フォトリングラフィ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Ｓ ｒ Ｔ ｉＯ３焼結体ターゲット
を高周波スパッタリングすることにより、厚さ６００
ｎｍ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５００ ｎｍの第１発光体層４を堆積させた◇第
１発光体層４の上に、フォトリングラフィ技術を用いて
第１図Ｃに示すようなストライプ状の７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発光体層の
不要部を除去し、その後フォトレジスト８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
０〜１／１ｏｏＯに減少した。
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上にスパッタリング法により厚さ３００
ｎｍの錫添加酸化インジウム（Ｉ Ｔｏ ）の薄膜を形
成し、フォトリングラフィ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Ｓ ｒ Ｔ ｉＯ３焼結体ターゲット
を高周波スパッタリングすることにより、厚さ６００
ｎｍ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５００ ｎｍの第１発光体層４を堆積させた◇第
１発光体層４の上に、フォトリングラフィ技術を用いて
第１図Ｃに示すようなストライプ状の７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発光体層の
不要部を除去し、その後フォトレジスト８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
０〜１／１ｏｏＯ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Ｓ
ｔｎ Ｆ ３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
、フォトリングラフィー技術を用いてストライプ状のフ
ォトレジストアを形成した。この基板をＨＮＯ３：Ｈ２
ｏ＝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、その後フォトレジスト７を除去し、ｑ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。
層４を形成した基板の上に、基板温度１８０ ℃でＳ
ｔｎ Ｆ ３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
、フォトリングラフィー技術を用いてストライプ状のフ
ォトレジストアを形成した。この基板をＨＮＯ３：Ｈ２
ｏ＝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、その後フォトレジスト７を除去し、ｑ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ｅの輝度の向上を目的として、真空中
５６℃で３０分間熱処理を行った後、ｈに示すように、
電子ビーム蒸着法により、厚さ１１００ｎのＹ２Ｏ２か
ら成る第２絶縁体層８および厚さ２００ｎｍのＡＩ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。
５６℃で３０分間熱処理を行った後、ｈに示すように、
電子ビーム蒸着法により、厚さ１１００ｎのＹ２Ｏ２か
ら成る第２絶縁体層８および厚さ２００ｎｍのＡＩ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、１２ｏｖ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Ｃａｂ、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、スパッタリ
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
実節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７６０℃以下が望ましかった
。
間に、１２ｏｖ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Ｃａｂ、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、スパッタリ
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
実節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７６０℃以下が望ましかった
。
発明の効果
本発明によれば従来のフォトリングラフィ技術を用いて
、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多きい。
、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多きい。
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、６，
７・・・・・・フォトレジスト、９・・・・・・背面電
極。
・・ガラス基板、２・・・・・・透明電極、３，８・・
・・・・絶縁体層、４，６・・・・・・発光体層、６，
７・・・・・・フォトレジスト、９・・・・・・背面電
極。
Claims (7)
- （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部をエッ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，あるいはスパッ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工程をフォトリングラフィー技術を用いて
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 true JPS61260594A (ja) | 1986-11-18 |
| JPH0515037B2 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) |
Cited By (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 |
| JPS646395A (en) * | 1987-06-26 | 1989-01-10 | Matsushita Electric Industrial Co Ltd | Manufacture of thin film el panel |
| JPS6467895A (en) * | 1987-09-07 | 1989-03-14 | Matsushita Electric Industrial Co Ltd | Color el display device |
| JPS6486477A (en) * | 1987-09-29 | 1989-03-31 | Matsushita Electric Industrial Co Ltd | Color el display device |
| JPH01221892A (ja) * | 1988-02-29 | 1989-09-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 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 |
| JPH02152192A (ja) * | 1988-12-01 | 1990-06-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 多色薄膜ｅｌ素子の製造方法 |
Citations (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
Patent Citations (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 |
Cited By (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 |
| JPS646395A (en) * | 1987-06-26 | 1989-01-10 | Matsushita Electric Industrial Co Ltd | Manufacture of thin film el panel |
| JPS6467895A (en) * | 1987-09-07 | 1989-03-14 | Matsushita Electric Industrial Co Ltd | Color el display device |
| JPS6486477A (en) * | 1987-09-29 | 1989-03-31 | Matsushita Electric Industrial Co Ltd | Color el display device |
| JPH01221892A (ja) * | 1988-02-29 | 1989-09-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 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 |
| JPH02152192A (ja) * | 1988-12-01 | 1990-06-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 多色薄膜ｅｌ素子の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0515037B2 (ja) | 1993-02-26 |
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