DE69006382T2

DE69006382T2 - Verfahren zur Herstellung einer Gruppe von elektrolumineszenten Randstrahlenvorrichtungen.

Info

Publication number: DE69006382T2
Application number: DE69006382T
Authority: DE
Inventors: Minoru Ogawa; Koichiro Sakamoto
Original assignee: Tokyo Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba TEC Corp
Priority date: 1989-04-17
Filing date: 1990-04-17
Publication date: 1994-09-01
Anticipated expiration: 2010-04-18
Also published as: JPH02274572A; KR900017215A; EP0393982A2; EP0393982A3; EP0393982B1; US5106652A; JPH0829606B2; DE69006382D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Anordnungen von Elektrolumineszenz-Einrichtungen vom Randemissions-Typ, die nebeneinander auf einem Substrat unter Verwendung der Dünnschicht-Technologie angeordnet sind (siehe beispielsweise US-A-4734617 und US-A-4 535 341).
In den letzten Jahren sind Verbesserungen bei elektrophotographischen Druckern parallel mit der Entwicklung von verschiedenen lichtaussendenden Einrichtungen verlaufen. Eine solche Einrichtungen ist die Elektrolumineszenz-Einrichtung, die trotz ihrer verschiedenen Vorzüge dafür bekannt geworden ist, daß sie häufig unzureichende Pegel an Helligkeitsintensität hat. Der Nachteil ist nun durch die Entwicklung einer sogenannten Elektrolumineszenz-Einrichtung vom Randemissions-Typ überwunden, die sich als 100-mal so intensiv bei der Emission wie herkömmliche Elektrolumineszenz-Einrichtungen herausgestellt hat. Die Elektrolumineszenz-Einrichtung vom Randemissions-Typ hat einen optischen Wellenleiter, der gebildet wird, indem eine aktive Schicht als Dünnschicht mit dielektrischen Schichten eingepackt wird. Ein flachpolarisierter Lichtstrahl wird von einem Rand der aktiven Schicht ausgesendet. Die Helligkeit der Einrichtung ist hoch genug, zunehmende Erwartungen an ihre mögliche Verwendung bei verschiedenen Anwendungen, einschließlich einem Druckkopf, zu rechtfertigen.
Eine Anordnung von Elektrolumineszenz-Einrichtungen vom Randemissions-Typ, deren Konstruktion oben angegeben worden ist, wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 14 und 15 beschrieben. Die Konstruktion einer Elektrolumineszenz-Einrichtung 2 vom Randemissions-Typ nach dem Stand der Technik wird als erste unter Bezugnahme auf Fig. 15 beschrieben. Die Elektroluminszenz-Einrichtung 2 hat eine aktive Schicht 3 als Dünnschicht, die Zinksulfid und einige aktive Elemente enthält, die sandwichartig zwischen eine dielektrische Schicht 4 bzw. 5 von oben und unten eingefügt ist. Die Schichten 4 und 5 sind wiederum oben und von unten mit einer flachen Elektrode 6 bzw. 7 überdeckt. Eine untere Elektrodenschicht, die nicht gezeigt ist, ist auf einem Substrat 8 durch Dünnschichttechnik oder geeignete andere Verfahren niedergeschlagen. Die untere Elektrodenschicht ist durch Trockenätzen oder ähnliche Verfahren als ein Muster zu einer unteren Elektrode 9 ausgebildet, die eine gemeinsame Elektrodenanordnung ist, die zu einer Mehrzahl von Elektrolumineszenz-Einrichtungen 2 vom Randemissions-Typ leitend ist. Über der unteren Elektrode 9 werden die Schichten 3 bis 5 und die oberen Elektroden 10 durch Trockenätzen zu einem Muster ausgebildet und dann geteilt. Dies bildet eine Mehrzahl von Elektrolumineszenz-Einrichtungen 2 vom Randemissions-Typ.
Bei der obenbeschriebenen Konstruktion können die untere Elektrode 9 und die oberen Elektroden 10 in einem Matrixmuster mit einer Ansteuerschaltung verdrahtet sein, die nicht gezeigt ist. Eine Anwendung dieser Anordnung ist der Zeilenkopf eines elektrophotographischen Druckers. Die Anordnung kann den Elektrolumineszenz-Einrichtungen 2 vom Randemissions-Typ ermöglichen, Licht wahlweise auszusenden, um erwünschte Bilder zu bilden.
Die Elektrolumineszenz-Einrichtung 1 vom Randemissions-Typ, wie sie oben angewendet wird, besitzt zahlreiche Elektrolumineszenz-Einrichtungen 2 vom Randeinissions-Typ, die aneinandergrenzen auf dem Substrat 8 unter Verwendung von Dünnschichttechnologie oder ähnlichen Verfahren gebildet werden. Bei dem Herstellungsverfahren werden die Schichten 3 bis 5 und 10, die über dem Substrat 8 der Elektrolumineszenz-Einrichtungsanordnung 1 abgesetzt sind, durch Trockenätzen oder ähnlicher Verfahren mit einem Muster versehen. Da sich die untere Elektrode 9 in der Form von den Schichten 3 bis 5 und 10 unterscheidet, wird die Elektrode mit einem Muster versehen, bevor diese Schichten darauf abgesetzt werden; die Schichten werden dann zu Elektrolumineszenz-Einrichtungen 2 vom Randemissions-Typ mit einem Muster versehen. Eine kritische Anforderung für dieses Verfahren ist, die Schichten 3 bis 5 und 10 mit Mustern zu versehen, ohne die untere Elektrode 9 zu zerstören. Dies ist eine Herstellungsstufe, die sehr schwierig erfolgreich durchzuführen ist. Diese Schwierigkeit war ein Haupthindernis, die Produktivität von Elektrolumineszenz-Einrichtungsanordnungen 1 vom Randemissions- Typ zu verbessern.
Eine Möglichkeit, um glatte, lichtaussendende Ränder 11 gleichförmig für eine Mehrzahl von Elektrolumineszenz-Einrichtungen 2 vom Randemissions-Typ zu erzeugen, ist, eine Kerbe 12 an der Unterseite des Substrats zu bilden, über dem die Elektrolumineszenz-Einrichtungsanordnung 1 vorgesehen ist, die gesamte Anordnung zu brechen und eine Schutzschicht 13 darauf durch Aufstäuben oder andere Techniken vorzusehen, wie es in den Fig. 16(a) bis 16(c) dargestellt ist. Dieses Verfahren versagt, den lichtaussendenden Rand 11 ausreichend glatt bei jeder fertig bearbeiteten Elumineszenz-Einrichtung 2 zu lassen, wie es in Fig. 17 gezeigt ist. Die rauhen Ränder neigen dazu, nur gestreutes Licht auszusenden, wie es in Fig. 18 dargestellt ist, was es unmöglich macht, eine Elektrolumineszenz-Einrichtungsanordnung 1 vom Randemissions-Typ mit hoher Leistung zu erhalten.
Die Elektrolumineszenz-Einrichtung 2 vom Randemissions-Typ ist gegenüber einer durch Feuchtigkeit hervorgerufenen Verschlechterung empfindlich. Um schädliche Wirkungen durch Änderungen der Umgebungsbedingungen zu minimieren, ist die gesamte Elumineszenz-Einrichtungsanordnung 1 vom Randemissions-Typ mit der Schutzschicht 13 überdeckt. Die Rauhigkeit der lichtaussendenden Ränder 11 der Elektrolumineszenz-Einrichtungen 2 kann aber die Wirksamkeit der Schutzschicht 13 aufheben. Dies ist ein Hindernis gewesen, die Elektrolumineszenz-Einrichtungsanordnung 1 vom Randemissions-Typ in bezug auf ihre Arbeitsweise stabil zu machen.
Eine Lösung dieses Problems ist, den Vorderrand, nicht gezeigt, der Elektrolumineszenz-Einrichtungsanordnung 1 vom Randemissions-Typ, die in der obenbeschriebenen Weise hergestellt wird, zu glätten, bis jeder lichtaussendende Rand 11 davon ausreichend glatt wird. In Anbetracht der Tatsache, daß die Elektrolumineszenz-Einrichtung 2 ungefähr 1um dick ist, schließt das Polieren ihres Vorderrandes auf eine ausreichende Glätte unannehmbare strenge Herstellungsbedingungen ein, die praktisch nicht erfüllt werden können.
Es ist deshalb eine Zielsetzung der vorliegenden Erfindung, ein Herstellungsverfahren bereitzustellen, um leicht gemeinsame Elektroden von Elektrolumineszenz-Einrichtungen vom Randemissions-Typ erzeugen zu können.
Es ist eine weitere Zielsetzung der vorliegenden Erfindung, ein Herstellungsverfahren bereitszustellen, um glatte, lichtaussendende Ränder für Elektrolumineszenz-Einrichtungen vom Randemissions-Typ zu erhalten.
Gemäß einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung werden eine erste und eine zweite, untere Elektrodenschicht, die sich in ihren Materialeigenschaften unterscheiden, auf einem Substrat abgesetzt. Die zweite, untere Elektrodenschicht wird zu einem Muster für eine gemeinsame Elektrodenanordnung ausgebildet, die zu einer Mehrzahl von Elektrolumineszenz- Einrichtungen vom Randemissions-Typ leitend ist. Oben auf der ersten und der zweiten Elektrodenschicht werden eine Elektrolumineszenz-Einrichtungsschicht und eine obere Elektrodenschicht abgesetzt. Die Elektrolumineszenz-Einrichtungsschicht, die obere Elektrodenschicht und die erste, untere Elektrodenschicht werden alle zusammen mit einem Muster für eine Mehrzahl von Elektrolumineszenz-Einrichtungen vom Randemissions-Typ versehen. Das obenbeschriebenen Verfahren läßt die erste, untere Elektrodenschicht durch die zweite, untere Elektrodenschicht geschützt. Dies schützt die Elektroden, die zu einer Mehrzahl von Elektrolumineszenz-Einrichtungen vom Randemissions-Typ leitend sind, davor, unterbrochen zu werden, während die Elektrolumineszenz-Einrichtungsschicht als Muster gebildet wird.
Gemäß einem anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung liefert die Bildung einer dünnen, ersten, unteren Elektrodenschicht unter einer dicken, zweiten, unteren Elektrodenschicht einen besseren Schutz für die erste, untere Elektrodenschicht.
Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird der gesamte Abschnitt von dem oberen Rand jedem lichtaussendenden Randes der mehreren Elektrolumineszenz- Einrichtungen vom Randemissions-Typ zu der Innenseite des Substrats geätzt, worauf die Bildung einer transparenten Schutzschicht zwischen den Elektrolumineszenz-Einrichtungen und dem Substrat folgt. Das Ätzen macht es einfach, eine Elektrolumineszenz-Einrichtungsanordnung vom Randemissions- Typ mit äußerst glatten, lichtaussendenden Rändern zu versehen. Die transparente Schutzschicht zwischen den Elektrolumineszenz-Einrichtungen vom Randemissions-Typ und ihrem Substrat hat keine nachteilige Wirkungen auf die Lichtaussendungsleistung der Einrichtungen.
Gemäß einem noch anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird die Oberfläche der ersten, transparenten Schutzschicht zwischen den zahlreichen Elektrolumineszenz- Einrichtungen vom Randemissions-Typ und ihrem Substrat gereinigt, worauf die Bildung einer zweiten, transparenten Schutzschicht oben auf der ersten folgt. Dieses Verfahren liefert eine schutzschichtstruktur, die ohne Zwischenschichtfehler äußerst schützend ist.
Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird die Schutzschichtstruktur durch das chemische Aufdampfverfahren (CVD-Verfahren) gebildet. Dies macht es einfach, die Schutzschichten über den Elektrolumineszenz-Einrichtungen vom Randemissions-Typ zu bilden, die eine dreidimensionale Konstruktion haben.
Fig. 1(a) bis 1(d) sind Ansichten einer Elektrolumineszenz-Einrichtungsanordnung vom Randemissions-Typ, die unter Verwendung einer ersten, bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hergestellt ist;
Fig. 2 ist eine Vorderansicht, der Elektrolumineszenz- Einrichtungsanordnung vom Randemissions-Typ;
Fig. 3 ist eine Längsschnittansicht der Elektrolumineszenz-Einrichtungsanordnung voin Randemissions-Typ;
Fig. 4 ist eine Ansicht, die darstellt, wie eine Ionenfräsmaschine in Verbindung mit der Ausführungsform arbeitet;
Fig. 5(a) u. (b) sind Längsschnittansichten der Elektrolumineszenz-Einrichtungsanordnung vom Randemissions-Typ;
Fig. 6(a) bis 6(c) sind Ansichten einer Art einer Elektrolumineszenz-Einrichtungsanordnung vom Randemissions-Typ, die für Vergleichszwecke hergestellt worden ist;
Fig.7 u.8 sind Längsschnittansichten der Vergleichsart;
Fig. 9 ist eine Längsschnittansicht einer anderen Ausgestaltung;
Fig. 10 ist eine Ansicht, die darstellt, wie ein Zeilendrucker arbeitet, der die Elektrolumineszenz-Einrichtungsanordnung vom Randemissions-Typ verwendet;
Fig.11(a) ist eine Längsschnittansicht einer Elektrolumineszenz-Einrichtungsanordnung vom Randemissions-Typ, die durch eine zweite, bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hergestellt worden ist;
Fig.11(b) ist eine Längsschnittansicht der Vergleichsart der Elektrolumineszenz-Einrichtungsanordnung;
Fig. 12 ist eine andere Längsschnittansicht der Elektrolumineszenz-Einrichtungsanordnung vom Randemissions- Typ, die durch die zweite Ausführungsform hergestellt worden ist;
Fig. 13 ist eine perspektivische Ansicht der Elektrolumineszenz-Einrichtungsanordnung vom Randemissions- Typ;
Fig. 14 ist eine perspektivische Ansicht einer Elektrolumineszenz-Einrichtungsanordnung vom Randemissions- Typ nach dem Stand der Technik;
Fig. 15 ist eine perspektivische Ansicht einer Elektrolumineszenz-Einrichtung vom Randemissions-Typ nach dein Stand der Technik;
Fig.16(a) bis 16 (c) ist ein Satz von Ansichten, der eine Elektrolumineszenz-Einrichtungsanordnung vom Randemissions- Typ darstellt, die unter Verwendung eines Verfahrens nach dem Stand der Technik hergestellt worden ist;
Fig. 17 ist eine perspektivische Ansicht der Elektrolumineszenz-Einrichtung vom Randemissions-Typ, die durch das Verfahren nach dem Stand der Technik hergestellt worden ist; und
Fig. 18 ist eine Ansicht, die darstellt, wie die Elektrolumineszenz-Einrichtungsanordnung vom Randemissions-Typ Licht aussendet, die durch das Verfahren nach dem Stand der Technik hergestellt worden ist.
Eine erste, bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 10 beschrieben.
Fig. 1(a) bis 1(d) stellen eine Elektrolumineszenz-Einrichtungsanordnung 14 vom Randemissions-Typ dar, die durch das Verfahren hergestellt worden ist, das die vorliegende Erfindung verkörpert. Wie es in Fig. 1(a) gezeigt ist, ist auf einem Glassubstrat 15 eine erste, untere Elektrodenschicht 16 und eine zweite, untere Elektrodenschicht 17 aufgebaut, wobei die Schicht 16 aus Cr und 50 nm (500 Å) dick ist und die Schicht 17 durch Ti gebildet ist und 500 nm (5000 Å) dick ist.
Die untere Elektrodenschicht 17 allein wird dann zu einer gemeinsamen Elektrodenanordnung geätzt, die zu einer Mehrzahl von Elektrolumineszenz-Einrichtungen vom Randemissions- Typ leitend ist und die in Richtung der Einrichtungsanordnung lang ist, wie es in Fig. 1(b) gezeigt ist. An diesem Punkt wird das selektive Ätzen leicht durchgeführt, weil die erste und die zweite, untere Elektrodenschicht 16 und 17 unterschiedliche Materialeigenschaften haben.
Nach dem Ätzen werden eine dielektrische Schicht 18, eine aktive Schicht 19 und eine weitere dielektrische Schicht 20 unter Verwendung von Elektronenstrahlaufdampfen oder ähnlichen Verfahren abgesetzt, um auf der ersten und zweiten Elektrodenschicht 16 und 17 eine Elektrolumineszenz-Einrichtungsschicht 21 zu bilden, wie es in Fig. 1(c) gezeigt ist. Die dielektrische Schicht 18 ist 300 nm (3000 Å) dick und aus Y&sub2;O&sub3; hergestellt. Die aktive Schicht 19 ist 1 um (10.000 Å) dick, mit 1 % Mn dotiert und besteht aus ZnS; und die dielektrische Schicht 20 ist 300 nm (3000 Å) dick und enthält Y&sub2;O&sub3;.
Eine Schicht aus Cr, die 100 nm (1000 Å) dick ist, wird dann durch Aufstäuben über der Elektrolumineszenz-Einrichtungsschicht 21 gebildet. Nach der Cr Schichtbildung werden die Bereiche der Schicht, die die zweite, untere Elektrodenschicht 17 überlappen, durch Photoätzen entfernt, um eine obere Elektrodenschicht 22 zu bilden. Wie es in Fig. 1(d) dargestellt ist, wird dann eine Ionenfräsmaschine verwendet, um aufeinanderfolgend die Schichten 18 bis 22 und die erste, untere Elektrodenschicht 16 zu ätzen, um eine Mehrzahl von Elektrolumineszenz-Einrichtungen 24 vom Randemissions-Typ zu erzeugen.
In dem obigen Fall führt die Ionenfräsmaschine 23 das Ätzen physikalisch durch, indem Argonionen auf das Zielmaterial angewendet werden. Beim Betrieb verwendet, wie es in Fig. 4 gezeigt ist, die Ionenfräsmaschine 23 eine Kathode 26 um Elektronen freizusetzen, die ein Argongas, nicht gezeigt, ionisieren, das in eine Vakuumkammer 25 eingeführt wird, und sie lenkt Argonionen auf das Zielmaterial zum physikalischen Ätzen. Anders als beim Trockenätzen oder ähnlicher Techniken, die auf der Reaktion von Gasen basieren, ätzt der Ätzvorgang mit dieser Maschine alle abgesetzten Schichten unterschiedlicher Eigenschaften aufeinanderfolgend. Das Zielmaterial wird unter einem Winkel zu der Einfallsrichtung der Argonionen so angeordnet, daß der Ätzoberflächenwinkel eingestellt werden kann.
Als einige Elektrolumineszenz-Einrichtungen 24 vom Randemissions-Typ versuchsweise mit dem Einfallswinkel θ der Argonionen, der auf 30º eingestellt worden war, hergestellt wurden, stellte sich heraus, daß die Form eines lichtaussendenden Randes 27 jede Elektrolumineszenz-Einrichtung unannehmbar geneigt im bezug auf die Lichtaussendungsrichtung der Einrichtung war, wie es in Fig. 5(a) gezeigt ist. Es wurde deshalb entschieden, den Argonionen-Einfallswinkel θ auf 5º für die obere Elektrodenschicht 22 bis zu der aktiven Schicht 19, auf 10º für die untere, dielektrische Schicht 18 und auf 15º für die erste, untere Elektrode 16 in Vorbereitung auf das Ätzen einzustellen. Das Ergebnis war ein glatt endbearbeiteter lichtaussendender Rand 27, der im wesentlichen senkrecht zu der lichtaussendenden Richtung war, wie es in Fig. 5(b) gezeigt ist.
Bei der Elektrolumineszenz-Einrichtungsanordnung 14 vom Randemissions-Typ wird die erste, untere Elektrodenschicht 16 durch eine sehr dünne Cr Schicht gebildet. Diese Schicht wird ohne weiteres zusammen mit den Elektrolumineszenz-Einrichtungen 24 vom Randemissions-Typ geätzt, wobei kein Vorsprung an ihrem lichtaussendenden Rand 27 gelassen wird. Andererseits ist die erste, untere Elektrodenschicht 16, die hinter den Elektrolumineszenz-Einrichtungen 24 vom Randemissions-Typ angeordnet ist, durch die zweite, untere Elektrodenschicht 17 geschützt, die aus einer dicken Ti-Schicht hergestellt ist. Die Schicht 16 wird somit während des Ätzens durch die Ionenfräsmaschine 23 bearbeitungsfrei gelassen. Dies liefert eine zuverlässige Bildung der zweiten, unteren Elektrodenschicht 17, die mit einer Mehrzahl von Elektrolumineszenz-Einrichtungen 24 vom Randemissions-Typ leitend verbunden ist, wie es in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist.
Zum Vergleich mit der Elektrolumineszenz-Einrichtungsanordnung 14 vom Randemissions-Typ, die durch das die vorliegende Erfindung enthaltende Verfahren hergestellt worden ist, wird nun eine Elektrolumineszenz-Einrichtungsanordnung 28 vom Randemissions-Typ, die eine einzelne, untere Elektrodenschicht hat, unter Bezugnahme auf die Fig. 6 bis 8 beschrieben. Die Fig. 6(a) bis 6(c) stellen dar, wie die Elektrolumineszenz-Einrichtungsanordnung 28 hergestellt wird. Wie es in den Fig. 6(a) und 6(b) gezeigt ist, werden eine untere Elektrodenschicht 29, die aus einer dicken Cr-Schicht hergestellt ist, und eine Elektrolumineszenz-Einrichtungsschicht 30 durch Aufstäuben auf dem Glassubstrat 15 abgesetzt. Dann wird die Elektrolumineszenz-Einrichtungsschicht 30 geätzt, wie es in Fig. 6(c) gezeigt ist, um zahlreiche Elektrolumineszenz-Einrichtungen 31 vom Randemissions-Typ nachfolgend zu erzeugen, wobei die untere Elektrodenschicht 29 nicht durchgetrennt bleibt.
Es sollte darauf hingewiesen werden, daß bei dieser Elektrolumineszenz-Einrichtungsanordnung 28 vom Randemissions- Typ die untere Elektrodenschicht 29 unter jeder Elektrolumineszenz-Einrichtung 31 vom Randemissions-Typ nicht geätzt wird. Wie es in den Fig. 7 und 8 gezeigt ist, steht die Schicht 29 somit aus der Ebene des lichtaussendenden Randes für jede Elektrolumineszenz-Einrichtung 34 vom Randemissions-Typ hervor oder tritt von ihr zurück aufgrund solcher Faktoren, wie ein Fehler beim Ausrichten der Belichtungsmaske während des Photoätzens. Wo die Elektrolumineszenz- Einrichtungsanordnung vom Randemissions-Typ, die in der obenbeschriebenen Weise hergestellt worden ist, mit einer Schutzschicht 32, die aus Si&sub3;N&sub4; oder anderen Elementen hergestellt ist, überdeckt wird, kann sich eine von zwei fehlerhaften Elektrolumineszenz-Einrichtungsanordnungen ergeben. Bei einer fehlerhaften Elektrolumineszenz-Einrichtungsanordnung vom Randemissions-Typ mag ihre Schicht 32 aufgrund der vorgeschobenen unteren Elektrodenschicht 29 von ihr hervorspringen, wie es in Fig. 7 gezeigt ist. Der Vorsprung wiederum bildet eine Störung für den lichtaussendenden Rand jeder Elektrolumineszenz-Einrichtung und behindert die Lichtemission von ihr. Die andere fehlerhafte Elektrolumineszenz-Einrichtungsanordnung vom Randemissions-Typ mag eine von ihr zurückspringende Schutzschicht 32 wegen der ausgenommenen, unteren Elektrode 29 haben, wie es in Fig. 8 dargestellt ist. In beiden Fällen wird die Zuverlässigkeit der obenbeschriebenen Elektrolumineszenz-Einrichtungsanord nung verringert.
Bei der Elektrolumineszenz-Einrichtungsanordnung 14 vom Randemissions-Typ gemäß der vorliegenden Erfindung werden jene Bereiche der oberen Elektrodenschicht 22, die zu der zweiten, unteren Elektrodenschicht 17 weisen, entfernt, wie es in Fig. 3 gezeigt ist. Dies ist beabsichtigt, um während des Anlegens einer Ansteuerspannung zwischen der oberen und unteren Elektrodenschicht 22 und 17 einen Entladungsdurchbruch bei der zweiten, unteren Elektrodenschicht 17 zu verhindern, deren Vorderrand scharf zugespitzt ist. Jedoch kann der Entladungsdurchbruch auch verhindert werden, indem der Vorderrand der zweiten, unteren Elektrodenschicht 17 durch Ätzen oder ähnliche Techniken abgeschrägt wird. Wenn das letztere Verfahren eingesetzt wird, besteht keine Notwendigkeit, jene Bereiche der oberen Elektrodenschicht 22 zu entfernen, die die zweite, untere Elektrodenschicht 17 überlappen.
Bei einer Anwendung, die in Fig. 10 dargestellt ist, ist die die Elektrolumineszenz-Einrichtungsanordnung 14 vom Randemissions-Typ, die mit einer Ansteuerschaltung 33, einer Stablinsenanordnung 34 und anderem kombiniert ist, einer photoempfindlichen Trommel 35 benachbart angeordnet. Dies ist eine einfache Art, einen kleinen Zeilendrucker 36 hoher Leistung zu erzeugen.
Eine zweite bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 11 bis 13 beschrieben. Gemäß diesem Verfahren, das die Erfindung verkörpert, umfaßt eine Elektrolumineszenz-Einrichtungsanordnung 37 vom Randemissions-Typ die Elektrodenschicht 16, l7 und 22 sowie die Elektrolumineszenz-Einrichtungsschicht 21 auf dem Glassubstrat 15 wie bei der obenbeschriebenen Elektrolumineszenz-Einrichtungsanordnung 14. Bei dieser Art von Elektrolumineszenz-Einrichtungsanordnung 37 ätzt der Ätzvorgang mit der Ionenfräsmaschine 23 auch das Glassubstrat 15, wie es in Fig. 12 dargestellt ist, um einen ausgenommenen Bereich 38 an dem Glassubstrat 15 zu bilden, der zu dem lichtaussendenden Rand 27 plan ist.
Über der Elektrolumineszenz-Einrichtungsanordnung 37 vom Randemissions-Typ, die in der obenbeschriebenen Weise erhalten worden ist, wird eine erste Schutzschicht 39 durch ein chemisches Aufdampfverfahren (CVD-Verfahren) vorgesehen, wobei die Schicht aus einer 500 mn (5000 Å) dicken, Siliziumnitrid (SiMx) Schicht hergestellt ist. Die Oberfläche der Schicht 39 wird durch Blasen mit Luft gereinigt. Über der Schutzschicht 39 wird eine zweite Schutzschicht 40 durch das chemische Aufdampfverfahren gebildet, wobei die Schicht von einer 500 nm (5000 Å) dicken Siliziumnitrid (SiMX) Schicht gebildet wird.
An diesem Punkt ist, wie es in Fig. 11(a) gezeigt ist, der ausgenommene Bereich 38, der zu dem lichtaussendendem Rand 27 plan ist, an der vorderen Oberseite des Glassubstrats 15 gebildet worden. Deshalb ergeben die erste und die zweite Schutzschicht 39 und 40, die beide dick hergestellt sind und oben auf diesen Teilen angeordnet sind, keine Störung bei der Lichtemission. Es kann ein Fall angenommen werden, bei dem die Elektrolumineszenz-Einrichtungsanordnung 1 vom Randemissions-Typ nach dem Stand der Technik mit einer dicken Schutzschicht 41 überdeckt wird, wobei kein Ätzen an dem Glassubstrat 15 durchgeführt wird. In einem solchen Fall steht das Glassubstrat 15 unmittelbar unter den lichtaussendenden Rändern 27 nach vorne hervor, wie es in Fig. 11(b) gezeigt ist. Dies macht es äußerst wahrscheinlich, daß die Schutzschicht 41 zu einer Störung bei dem optischen Weg jeder Elektrolumineszenz-Einrichtung führt. Im Gegensatz dazu wird bei der Elektrolumineszenz-Einrichtungsanordnung 37 vom Randemissions-Typ gemäß der vorliegenden Erfindung deren optischer Weg unbehindert gelassen, indem die Teile geätzt werden, die von dem oberen Rand der lichtaussendenden Ränder 27 zu der Innenseite des Glassubstrat 15 reichen.
Der lichtaussendende Rand 27 jeder Elektrolumineszenz-Einrichtung 31 vom Randemissions-Typ und das Glassubstrat 15 werden in derselben Form auf der Elektrolumineszenz-Einrichtungsanordnung 37 geätzt. Dieses Ätzen läßt keine Versetzungen zwischen aufeinanderfolgenden Teilen. Als ein Ergebnis wird die erste Schutzschicht 39 leicht und zuverlässig gebildet. Weil die zweite Schutzschicht 40 oben auf der ersten Schutzschicht 39 abgesetzt wird, nachdem die Oberfläche letzter gereinigt ist, besteht nahezu keine Möglichkeit, daß solche Mängel wie Nadellöcher während der Schichtbildung auftreten. Da jede Elektrolumineszenz-Einrichtung 31 vom Randemissions-Typ ausreichend gegen die äußere Umgebung geschützt ist, ist die Elektrolumineszenz-Einrichtungsanordnung 37 zuverlässig und liefert ein hohes Maß an stabiler Arbeitsweise.
Bei der Elektrolumineszenz-Einrichtungsanordnung 37 vom Randemissions-Typ gemäß der vorliegenden Erfindung werden ihre erste und die zweite Schutzschicht 39 und 40 durch das chemische Aufdampfverfahren erzeugt, das gegenüber dem Aufstäuben oder der Verdampfungstechnik beim Bilden dreidimensionaler Schichtstrukturen überlegen ist. Als ein Ergebnis ist der Überzugsherstellungsschritt der Einrichtungsanordnung auf der Grundlage dieses Verfahrens wirksam und deren Produktivität hoch.
Bei der Elektrolumineszenz-Einrichtungsanordnung 37 vom Randemissions-Typ, die in der obenbeschriebenen Weise hergestellt wird, kann ein Teil ihrer ersten und zweiten Schutzschicht 39 und 40 auf den Elektrodenschichten 17 und 22 durch CF&sub4; Gas entfernt werden. Dies macht es einfach, eine Verdrahtung einzubauen, wie es in Fig. 13 dargestellt ist. Die Elektrolumineszenz-Einrichtungsanordnung, die auf diese Weise verdrahtet ist, kann in beispielsweise einem vereinfachten Zeilendrucker, wie er in Fig. 13 gezeigt ist, verwendet werden.

Claims

1. Ein Herstellungsverfahren für Elektrolumineszenz-Einrichtungsanordnungen vom Randemissions-Typ, wobei das genannte Verfahren die Schritte umfaßt:

Absetzen einer ersten und einer zweiten, unteren Elektrodenschicht (16) unterschiedlicher Materialeigenschaften auf einem Substrat (15);

Ausbilden der genannten zweiten, unteren Elektrodenschicht (17) zu einem Muster einer gemeinsamen Elektrodenanordnung, die zu einer Mehrzahl von Elektrolumineszenz-Einrichtungen (24) vom Randemissions-Typ leitend ist;

Absetzen einer Elektrolumineszenz-Einrichtungsschicht (21) und einer oberen Elektrodenschicht (22) auf der genannten ersten und zweiten, unteren Elektrodenschicht (16; 17); und

Ausbilden der genannten ersten, unteren Elektrodenschicht (16) zusammen mit der genannten Elektrolumineszenz-Einrichtungsschicht (21) und der oberen Elektrodenschicht (22) zu einem Muster einer großen Anzahl der genannten Elektrolumineszenz-Einrichtungen (24) vom Randemissions-Typ auf dem genannten Substrat (15).

2. Ein Herstellungsverfahren für Elektrolumineszenz-Einrichtungsanordnungen vom Randemissions-Typ gemäß Anspruch 1, bei dem die genannte erste, untere Elektrodenschicht (16) dünn hergestellt wird und die genannte zweite, untere Elektrodenschicht (17) dick hergestellt wird.

3. Ein Herstellungsverfahren für Elektrolumineszenz-Einrichtungsanordnungen vom Randemissions-Typ gemäß Anspruch 1, bei dem die genannte erste, untere Elektrodenschicht (l6) durch Cr und die genannte zweite, untere Elektrodenschicht (17) durch Ti gebildet wird.

4. Ein Herstellungsverfahren für Elektrolumineszenz-Einrichtungsanordnungen vom Randemissions-Typ gemäß Anspruch 1, bei dem diejenigen Bereiche der genannten oberen Elektrodenschicht (22), die die genannte zweite, untere Elektrodenschicht überlappen, entfernt werden.

5. Ein Herstellungsverfahren für Elektrolumineszenz-Einrichtungsanordnungen vom Randemissions-Typ gemäß Anspruch 1, bei dem der vordere Rand der genannten zweiten, unteren Elektrodenschicht (17) abgeschrägt wird.

6. Ein Herstellungsverfahren für Elektrolumineszenz-Einrichtungsanordnungen vom Randemissions-Typ gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das genannte Verfahren ferner die Schritte umfaßt:

Ätzen der Teile, die von dem oberen Rand der lichtaussendenden Ränder der genannten vielen Elektrolumineszenz-Einrichtungen (24) vom Randemissions-Typ, die aufeinanderfolgend auf dem genannten Substrat (15) gebildet werden, nach unten reichen, bis zu dem Inneren des genannten Substrats (15); und

Bereitstellen einer ersten, transparenten Schutzschicht (39) zwischen den genannten Elektrolumineszenz-Einrichtungen (24) vom Randemissions-Typ und dem genannten Substrat (15).

7. Ein Herstellungsverfahren für Elektrolumineszenz-Einrichtungsanordnungen vom Randemissions-Typ gemäß Anspruch 6, wobei das genannte Verfahren ferner die Schritte umfaßt:

Reinigen der Oberfläche der genannten transparenten, ersten Schutzschicht (39) zwischen den genannten vielen Elektrolumineszenz-Einrichtungen (24) vom Randemissions-Typ auf dem genannten Substrat (15) und dem genannten Substrat (15); und

Bereitstellen einer transparenten, zweiten Schutzschicht (40) oben auf der genannten ersten Schutzschicht (39).

8. Ein Herstellungsverfahren für Elektrolumineszenz-Einrichtungsanordnungen vom Randemissions-Typ gemäß Anspruch 6 oder 7, bei dem die genannten Schutzschichten durch ein chemisches Aufdampfverfahren (CVD-Verfahren) gebildet werden.