JPH02195680A - 多色薄膜ｅｌ素子のパターン形成方法 - Google Patents
多色薄膜ｅｌ素子のパターン形成方法Info
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- JPH02195680A JPH02195680A JP1013807A JP1380789A JPH02195680A JP H02195680 A JPH02195680 A JP H02195680A JP 1013807 A JP1013807 A JP 1013807A JP 1380789 A JP1380789 A JP 1380789A JP H02195680 A JPH02195680 A JP H02195680A
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- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 40
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Landscapes
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
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
本発明はキャラクタ−やグラフィック表示に用いる多色
薄膜ＥＬ素子のパターン形成方法に間するものである。
薄膜ＥＬ素子のパターン形成方法に間するものである。
従来の技術
最近薄膜ＥＬ素子の蛍光体層としてＺｎＳ：Ｍｎ以外の
材料でも高輝度のものが得られるようになった６例えば
ＺｎＳ： ＴｂＦ３は緑、ＳｒＳ： Ｃｅは青、ＺｎＳ
： ＳｍＦｔは赤に明るく発光する。これらの材料を用
いた多色表示の薄膜ＥＬ素子が提案されている。
材料でも高輝度のものが得られるようになった６例えば
ＺｎＳ： ＴｂＦ３は緑、ＳｒＳ： Ｃｅは青、ＺｎＳ
： ＳｍＦｔは赤に明るく発光する。これらの材料を用
いた多色表示の薄膜ＥＬ素子が提案されている。
多色表示の薄膜ＥＬ素子を作製する場合、重ね合わせた
蛍光体層の間に電極層と必要に応じて誘電体薄膜層を挟
む方法と、複数の蛍光体層を同一平面上に所定のパター
ンに別々に配置する方法が考えられる。前者の方法では
、電極層が複数組必要で素子構造が非常に複雑になり、
また特性も不安定となりやすい。一方後者方法の場合、
素子構造の単純さや特性の安定性から見て現実的なもの
である。しかしながら、パターンが大きければメタルマ
スクを用いて各蛍光体層をパターン形成することは可能
であるが、パターンが細かいとメタルマスクを用いての
形成は実際上困難である。
蛍光体層の間に電極層と必要に応じて誘電体薄膜層を挟
む方法と、複数の蛍光体層を同一平面上に所定のパター
ンに別々に配置する方法が考えられる。前者の方法では
、電極層が複数組必要で素子構造が非常に複雑になり、
また特性も不安定となりやすい。一方後者方法の場合、
素子構造の単純さや特性の安定性から見て現実的なもの
である。しかしながら、パターンが大きければメタルマ
スクを用いて各蛍光体層をパターン形成することは可能
であるが、パターンが細かいとメタルマスクを用いての
形成は実際上困難である。
従って蛍光体層をｖ＆細なパターンに形成するには全面
に一様に薄膜を形成した後、フォトレジストのパターン
を形成し化学的または物理的に薄膜の不用な部分を除去
（エツチング）する方法が一般的である。ところが蛍光
体薄膜は材料や膜質によってはウェットエツチングがで
きないものもある。その場合反応性イオンエツチング（
ＲＩＥ）によってエツチングを行うが、蛍光体膜のエツ
チングレイトが小さいために長時間のエツチングを必要
とし、従ってレジスト及び蛍光体膜表面のダメージが大
きいのが現状である。一方、リフトオフによって蛍光体
層を形成する方法も提案されている（１１．ヤ７っ子そ
の他（Ｎ、Ｙａｍａｕｃｈｉ ｅｔ、ａｌ） ・・５Ｉ
Ｄ８７旧ｇｅｓｔ ｐ２３０（１９８７））。即ち第１
蛍光体薄膜を所定レジストパターンを用いてエツチング
した後に第２の蛍光体薄膜を表示部分全面に形成し、上
記レジストパターンを除去（リフトオフ）することによ
り、第１の蛍光体薄膜パターン以外の部分に第２蛍光体
薄膜のパターンを得る方法である。
に一様に薄膜を形成した後、フォトレジストのパターン
を形成し化学的または物理的に薄膜の不用な部分を除去
（エツチング）する方法が一般的である。ところが蛍光
体薄膜は材料や膜質によってはウェットエツチングがで
きないものもある。その場合反応性イオンエツチング（
ＲＩＥ）によってエツチングを行うが、蛍光体膜のエツ
チングレイトが小さいために長時間のエツチングを必要
とし、従ってレジスト及び蛍光体膜表面のダメージが大
きいのが現状である。一方、リフトオフによって蛍光体
層を形成する方法も提案されている（１１．ヤ７っ子そ
の他（Ｎ、Ｙａｍａｕｃｈｉ ｅｔ、ａｌ） ・・５Ｉ
Ｄ８７旧ｇｅｓｔ ｐ２３０（１９８７））。即ち第１
蛍光体薄膜を所定レジストパターンを用いてエツチング
した後に第２の蛍光体薄膜を表示部分全面に形成し、上
記レジストパターンを除去（リフトオフ）することによ
り、第１の蛍光体薄膜パターン以外の部分に第２蛍光体
薄膜のパターンを得る方法である。
発明が解決しようとする課題
しかし、レジストを用いたリフトオフ方法では、第２蛍
光体層の蒸着時にレジストパターンがあるため基板温度
を上げることができず、素子の輝度低下や輝度むらを生
じ易いという欠点がある。またＲＩＥ法では長時間のエ
ツチングによってレジストのダメージが大きく、またレ
ジスト剥離が困難であり、従って下地の蛍光体層へのダ
メージが大きいという問題がある。蛍光体層へのダメー
ジは輝度１１うを生じる。
光体層の蒸着時にレジストパターンがあるため基板温度
を上げることができず、素子の輝度低下や輝度むらを生
じ易いという欠点がある。またＲＩＥ法では長時間のエ
ツチングによってレジストのダメージが大きく、またレ
ジスト剥離が困難であり、従って下地の蛍光体層へのダ
メージが大きいという問題がある。蛍光体層へのダメー
ジは輝度１１うを生じる。
そこで、本発明では１、Ｌ記すフトオフ法による発光効
率の低下やＲＩＥ法による蛍光体膜表面のエツチングダ
メージを生じない多色薄膜ＥＬ素子のパターン形成方法
を提供することを目的とする。
率の低下やＲＩＥ法による蛍光体膜表面のエツチングダ
メージを生じない多色薄膜ＥＬ素子のパターン形成方法
を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
本発明は、基板上に第１の蛍光体層を形成した後、光透
過性のよいレジストを塗布しプリベークを行い、続いて
その上に耐ドライエッチ性に優れたレジストを塗布しプ
リベークを行う。通常のフォトリソプロセスによりレジ
ストパターンを形成した後、ドライエッチングにより所
定の蛍光体パターンを形成する。レジストを除去した後
、第２の蛍光体層を形成し、同様に所定のレジストパタ
ーンを形成し、ドライエッチングを行なう。
過性のよいレジストを塗布しプリベークを行い、続いて
その上に耐ドライエッチ性に優れたレジストを塗布しプ
リベークを行う。通常のフォトリソプロセスによりレジ
ストパターンを形成した後、ドライエッチングにより所
定の蛍光体パターンを形成する。レジストを除去した後
、第２の蛍光体層を形成し、同様に所定のレジストパタ
ーンを形成し、ドライエッチングを行なう。
作用
本発明によれば、光透過性のよい厚膜レジストを用いて
いるためマスク合わせが容易であり、耐ドライエッチ性
のよいレジストを用いているためレジスト表面の変質が
少ない。また上記のようにレジストの膜厚が大きいため
にイオン衝撃による蛍光体膜表面のダメージを防止する
効果も有しているため、蛍光体膜表面を傷つけることな
くパターン形成することが可能である。
いるためマスク合わせが容易であり、耐ドライエッチ性
のよいレジストを用いているためレジスト表面の変質が
少ない。また上記のようにレジストの膜厚が大きいため
にイオン衝撃による蛍光体膜表面のダメージを防止する
効果も有しているため、蛍光体膜表面を傷つけることな
くパターン形成することが可能である。
実施例
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第１実施例
第１図に本発明の薄膜ＥＬ素子の製造方法を示した。ま
ず第１図（ａ）に示すように、ガラス基板１の上に錫添
加インジウム酸化物（［ＴＯ膜）２をＤＣマグネトロン
スパッタリング法により形成しストライブ状に加工した
後、その上に誘電体Ｎ３としてＳ ｒ（Ｚ ｒ１１２Ｔ
ｉｓ、５）０３膜をＲＦマグネトロンスパッタリング
法により、基板温度４００℃で形成した。次に第１の蛍
光体層４を形成するためのＺｎＳ： Ｔｂ膜４をＲＦス
パッタリングンＬこより、基板温度２００℃で全面に一
様に形成した（第１図（ａ））。その上に光透過性のよ
い厚膜レジストＡＺ４６２０Ａ （へキストジャバン（
株）Ｕ）を第１のレジスト膜δして５μｍ以上の膜厚に
なるように塗布し、９０’Ｃで３０分間プリベークを行
う。続いて塩素プラズマに強いレジス）Ｓ１７１３ （
シブレイ（株）））を第２のレジスト膜６として２μｍ
の厚さに塗布する。９０℃で１５分間プリベークを行っ
た後、露光と現像を行いパターン形成をする（第１図（
ｂ））。現像液は４００Ｋ（ヘキストジャバン（株）！
りの２５％水溶液を使用した。膜厚はＩＴＯ膜２を６５
０ ｎ ｍ。
ず第１図（ａ）に示すように、ガラス基板１の上に錫添
加インジウム酸化物（［ＴＯ膜）２をＤＣマグネトロン
スパッタリング法により形成しストライブ状に加工した
後、その上に誘電体Ｎ３としてＳ ｒ（Ｚ ｒ１１２Ｔ
ｉｓ、５）０３膜をＲＦマグネトロンスパッタリング
法により、基板温度４００℃で形成した。次に第１の蛍
光体層４を形成するためのＺｎＳ： Ｔｂ膜４をＲＦス
パッタリングンＬこより、基板温度２００℃で全面に一
様に形成した（第１図（ａ））。その上に光透過性のよ
い厚膜レジストＡＺ４６２０Ａ （へキストジャバン（
株）Ｕ）を第１のレジスト膜δして５μｍ以上の膜厚に
なるように塗布し、９０’Ｃで３０分間プリベークを行
う。続いて塩素プラズマに強いレジス）Ｓ１７１３ （
シブレイ（株）））を第２のレジスト膜６として２μｍ
の厚さに塗布する。９０℃で１５分間プリベークを行っ
た後、露光と現像を行いパターン形成をする（第１図（
ｂ））。現像液は４００Ｋ（ヘキストジャバン（株）！
りの２５％水溶液を使用した。膜厚はＩＴＯ膜２を６５
０ ｎ ｍ。
Ｓ ｒ（Ｚ ｒｌ！、２Ｔ ｉ＠、５）０３膜３を５０
０ｔ１ｍ、ＺｎＳ：Ｔｂ膜４を５００ｎｍとした。
０ｔ１ｍ、ＺｎＳ：Ｔｂ膜４を５００ｎｍとした。
レジストパターンの幅は２００ ｐ ｍ、 ピッチは
４００μｍとした。つぎにＺｎＳ： Ｔｂ膜４をＲＩＥ
によりエツチングした（第１図（Ｃ））。エッチングガ
スはＣＣｌ ａで、約２５分間エツチングした。エツチ
ング終了後、フォトレジストを取り除き、その上に、Ｚ
ｎＳ： ＳｍｍｌをＲＦマグネトロンスパッタリング法
により、基板温度２３０℃で、膜厚は４００ｎｍの厚さ
に形成したく第１図（ｄ））。次に蛍光体を活性化する
ため真空中７ニールを４５０℃で１時間行った。第１蛍
光体層のパターン形成と同様に第１のレジスト膜８を塗
布後プリベークを行い続いて第２のレジスト膜９を塗布
後プリベーク、露光、現像し、所定のレジストパターン
に形成した（第１図（ｅ））。ＲＩＥによりＣＣＩ ａ
で、約２５分間エツチングした後レジストを除去しＺｎ
Ｓ： Ｓｍのパターンを形成し蛍光体層のパターンを完
成したく第１図（ｆ））、 次ぎにＢａＴａ２０ｅ膜
１０をＲＦマグネトロンスパッタリング法により形成し
た。膜厚は１５０ｎｍとした。最後にへ１電極１１を形
成し薄膜ＥＬ素子を完成した（第１図（ｇ））。
４００μｍとした。つぎにＺｎＳ： Ｔｂ膜４をＲＩＥ
によりエツチングした（第１図（Ｃ））。エッチングガ
スはＣＣｌ ａで、約２５分間エツチングした。エツチ
ング終了後、フォトレジストを取り除き、その上に、Ｚ
ｎＳ： ＳｍｍｌをＲＦマグネトロンスパッタリング法
により、基板温度２３０℃で、膜厚は４００ｎｍの厚さ
に形成したく第１図（ｄ））。次に蛍光体を活性化する
ため真空中７ニールを４５０℃で１時間行った。第１蛍
光体層のパターン形成と同様に第１のレジスト膜８を塗
布後プリベークを行い続いて第２のレジスト膜９を塗布
後プリベーク、露光、現像し、所定のレジストパターン
に形成した（第１図（ｅ））。ＲＩＥによりＣＣＩ ａ
で、約２５分間エツチングした後レジストを除去しＺｎ
Ｓ： Ｓｍのパターンを形成し蛍光体層のパターンを完
成したく第１図（ｆ））、 次ぎにＢａＴａ２０ｅ膜
１０をＲＦマグネトロンスパッタリング法により形成し
た。膜厚は１５０ｎｍとした。最後にへ１電極１１を形
成し薄膜ＥＬ素子を完成した（第１図（ｇ））。
これらの素子を駆動したところ各蛍光体薄膜単独でＥＬ
素子を形成したものと同等の発光輝度が得られ、且つ輝
度むらも見られなかった。
素子を形成したものと同等の発光輝度が得られ、且つ輝
度むらも見られなかった。
第２実施例
第１図を用いて本発明の第２実施例における薄膜ＥＬ素
子の製造方法を説明する。まず第１図（ａ）に示すよう
に、ガラス基板１の上にＩＴＯ膜２をＤＣマグネトロン
スパッタリング法により形成しストライブ状に加工した
。その上に誘電体層３としてＳ ｒ（Ｚ ｒｓ、２Ｔ
ｉｅ、ｅ）Ｏａ膜をＲＦマグネトロンスパッタリング法
により、基板温度４００℃で形成した。次に第１の蛍光
体層４を形成するためのＺｎＳ：Ｍｎ膜４をＥＢ蒸着法
により、基板温度２００℃で全面に一様に形成した。そ
の上に第１のレジスト膜５としてＡ２４９０３ （ヘキ
ストジャパン（株）ｍｌ）を塗布し、９０℃で３０分間
プリベーク後、第２のレジスト膜６として０ＦＰＲ８０
０（東京応化（株）製）を２μｍの厚さに塗布し９０℃
で１５分閏プリベークを行った。各々の膜厚はＩＴＯ膜
２を６５０ ｎ ｍ、 Ｓ ｒ（Ｚ ｒｌｌ、２Ｔ
ｉｅ、５）０３を５００ｎｍ、 ＺｎＳ： Ｍｎを
６５０ｎｍとした。
子の製造方法を説明する。まず第１図（ａ）に示すよう
に、ガラス基板１の上にＩＴＯ膜２をＤＣマグネトロン
スパッタリング法により形成しストライブ状に加工した
。その上に誘電体層３としてＳ ｒ（Ｚ ｒｓ、２Ｔ
ｉｅ、ｅ）Ｏａ膜をＲＦマグネトロンスパッタリング法
により、基板温度４００℃で形成した。次に第１の蛍光
体層４を形成するためのＺｎＳ：Ｍｎ膜４をＥＢ蒸着法
により、基板温度２００℃で全面に一様に形成した。そ
の上に第１のレジスト膜５としてＡ２４９０３ （ヘキ
ストジャパン（株）ｍｌ）を塗布し、９０℃で３０分間
プリベーク後、第２のレジスト膜６として０ＦＰＲ８０
０（東京応化（株）製）を２μｍの厚さに塗布し９０℃
で１５分閏プリベークを行った。各々の膜厚はＩＴＯ膜
２を６５０ ｎ ｍ、 Ｓ ｒ（Ｚ ｒｌｌ、２Ｔ
ｉｅ、５）０３を５００ｎｍ、 ＺｎＳ： Ｍｎを
６５０ｎｍとした。
ＺｎＳ：Ｍｎ膜４をＲＩＥによりエツチングした第１図
（Ｃ）、エツチングガスはＣＨ３０Ｈで、約２５分間エ
ツチングした。エツチング終了後、フォトレジストを取
り除き、その上に、ＺｎＳ： Ｔｂ膜７をＲＦスパッタ
リングにより、基板温度２００℃で、膜厚は５５０ｎｍ
の厚さに形成した（第１図（ｄ））。次に真空中アニー
ルを４５０℃で１時間行った後、レジスト膜８と９を塗
布、露光、現像し、所定のパターンに形成した（第１図
（ｅ））。ＲＩＥによりＣＨ３０Ｈで、約２５分間エツ
チングした後レジストを除去し蛍光体パターンを完成し
たく第１図（ｆ））。次ぎにＢａＴａ２０ｅ膜ｌＯをＲ
Ｆマグネトロンスパッタリング法により形成した。膜厚
は１５０ｎｍとした。最後にＡ１電極１１を形成し薄膜
ＥＬ素子を完成した（第１図（ｇ））。このＥＬ素子も
各蛍光体単膜の場合と同等の輝度が得られ、且つ輝度む
らが見られなかった。
（Ｃ）、エツチングガスはＣＨ３０Ｈで、約２５分間エ
ツチングした。エツチング終了後、フォトレジストを取
り除き、その上に、ＺｎＳ： Ｔｂ膜７をＲＦスパッタ
リングにより、基板温度２００℃で、膜厚は５５０ｎｍ
の厚さに形成した（第１図（ｄ））。次に真空中アニー
ルを４５０℃で１時間行った後、レジスト膜８と９を塗
布、露光、現像し、所定のパターンに形成した（第１図
（ｅ））。ＲＩＥによりＣＨ３０Ｈで、約２５分間エツ
チングした後レジストを除去し蛍光体パターンを完成し
たく第１図（ｆ））。次ぎにＢａＴａ２０ｅ膜ｌＯをＲ
Ｆマグネトロンスパッタリング法により形成した。膜厚
は１５０ｎｍとした。最後にＡ１電極１１を形成し薄膜
ＥＬ素子を完成した（第１図（ｇ））。このＥＬ素子も
各蛍光体単膜の場合と同等の輝度が得られ、且つ輝度む
らが見られなかった。
本発明によれば、異種の発光母体材料を用いた複数種の
蛍光体層を同一平面上に別々のパターンで形成すること
が可能である。従って３種類以上の蛍光体層を形成する
場合にも本発明が有効であることはいうまでもない。
蛍光体層を同一平面上に別々のパターンで形成すること
が可能である。従って３種類以上の蛍光体層を形成する
場合にも本発明が有効であることはいうまでもない。
発明の効果
本発明によれば、本来の発光輝度を持った複数の蛍光体
層を同一平面上に別々のパターンで形成でき、且つ蛍光
体のエツチングむらによる発光むらが生じない多色薄膜
ＥＬＩＩＦ子を提供できる。
層を同一平面上に別々のパターンで形成でき、且つ蛍光
体のエツチングむらによる発光むらが生じない多色薄膜
ＥＬＩＩＦ子を提供できる。
第１図（ａ）〜（ｇ）は本発明の１実施例における薄Ｉ
ｔ！ＥＬ素子の製造方法を示す工程断面図である。 ｌ・・・ガラス基板、２・・・透明電極、３とｌＯ・・
・誘電体層、４・・・第１の蛍光体層、５と８・・・第
１のレジスト層、６と９・・・第２のレジスト層、７・
・・第２の蛍光体層、１１・ ・ ・Ａｔ電極。
ｔ！ＥＬ素子の製造方法を示す工程断面図である。 ｌ・・・ガラス基板、２・・・透明電極、３とｌＯ・・
・誘電体層、４・・・第１の蛍光体層、５と８・・・第
１のレジスト層、６と９・・・第２のレジスト層、７・
・・第２の蛍光体層、１１・ ・ ・Ａｔ電極。
Claims (1)
- 蛍光体層の上に所定のパターンをレジストを用いて形
成し、それをマスクとしてドライエッチングを行うこと
により基板上に蛍光体層を選択的にパターン形成するに
際し、第１層には光透過性の大きい厚膜レジストを塗布
し、第２層に耐ドライエッチ性に優れたレジストを塗布
し、両者を同時に露光と現像とポストベークを行い２層
膜からなる前記レジストパターン形成した後、ドライエ
ッチングを行うことを特徴とする多色薄膜ＥＬ素子のパ
ターン形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1013807A JPH0693385B2 (ja) | 1989-01-23 | 1989-01-23 | 多色薄膜ｅｌ素子のパターン形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1013807A JPH0693385B2 (ja) | 1989-01-23 | 1989-01-23 | 多色薄膜ｅｌ素子のパターン形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02195680A true JPH02195680A (ja) | 1990-08-02 |
| JPH0693385B2 JPH0693385B2 (ja) | 1994-11-16 |
Family
ID=11843542
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1013807A Expired - Fee Related JPH0693385B2 (ja) | 1989-01-23 | 1989-01-23 | 多色薄膜ｅｌ素子のパターン形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0693385B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5574538A (en) * | 1994-09-26 | 1996-11-12 | Ricoh Company, Ltd. | Method and apparatus for removing image forming substance from image holding member forming processing situation mark |
-
1989
- 1989-01-23 JP JP1013807A patent/JPH0693385B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5574538A (en) * | 1994-09-26 | 1996-11-12 | Ricoh Company, Ltd. | Method and apparatus for removing image forming substance from image holding member forming processing situation mark |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0693385B2 (ja) | 1994-11-16 |
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