JPH0439892A

JPH0439892A - 薄膜ｅｌパネルの製造方法

Info

Publication number: JPH0439892A
Application number: JP2146940A
Authority: JP
Inventors: Noriaki Nakamura; 憲明中村; Hiroyuki Shimoyama; 下山　浩幸; Kinichi Isaka; 井坂　欽一; Akio Inohara; 猪原　章夫; Hiroshi Kishishita; 岸下　博
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1990-06-04
Filing date: 1990-06-04
Publication date: 1992-02-10
Anticipated expiration: 2011-09-04
Also published as: JP2529755B2

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】

本発明は、発光層の上下に絶縁層を設けた、いわゆる三
層構造を有する薄膜ＥＬパネルの製造方法に関するもの
で、特に階調表示機能付きＥＬパネルの製造に最適な薄
膜ＥＬパネルの製造方法に関する。

【従来の技術】

従来の薄膜ＥＬパネルの製造方法として、たとえば第５
図および第７図に示す方法が知られている。この方法によれば、まず、ガラス基板１１の上に、ＩＴ
Ｏ（インノウム錫酸化物）からなる透明導電膜を形成し
、フォトエツチングして、第２図（ｇ）に示すように平
行な帯状の透明電極１２を形成する（第７図（ａ乃。次
に、このガラス基板１１を、第５図（ａ）に示すように
、表面を下向きにして基板ホルダ４０に取り付け、膜を
形成しない周辺領域を枠状のマスク４１で覆う。そして
、第７図（ｂ）に示すように下部絶縁層Ｉ３と、発光層
１４と、上部絶縁層Ｉ５とを順次形成する。上記発光層
１４を形成する際に、発光特性を良くするために、基板
１１を加熱する。そして、最後に、帯状の背面電極１６
と端子電極１７を形成する。

【発明が解決しようとする課題】

ところで、上記マスク４１および基板ホルダ４０は、基
板１１よりも熱容量が大きいものであり、しかも図示し
ない支持部材、回転体を介してチャンバ壁面に取り付け
られている。そのため、基板１１の加熱時に、熱伝導に
よってチャンバ壁面に熱が逃げて、第５図（ｂ）に示す
ように、基板１１の周辺領域が中心付近よりも低温であ
るような温度分布が生じる。基板温度が低い領域は膜の
成長レートが大きいので、この従来の方法では、発光層
１４の膜厚は、第５図（ｃ）に示すように、膜形成領域
Ｅ。の周辺にて厚く、中心付近にて薄いような分布とな
る。特にＺｎＳ：Ｍｎからなる発光層の場合には、基板
温度が低い領域において膜の成長レートが大きい。第６図は発光層の膜厚と基板温度との関係を示す図であ
る。この図かられかるように、基板温度が１℃変化する
と発光層の膜厚はそれに伴い１％変化する。つまり、基
板温度が低くなると、膜の付着係数が増加し、膜厚が厚
くなるのである。ところで、発光層１４の膜厚が第５図（Ｃ）に示すよう
な分布となった場合には、第５図（ｄ）に示すように、
薄膜ＥＬパネルの発光輝度は、表示領域り。のごく周囲
が明るく、次に周辺部は暗く、中央部がまた明るくなる
ような分布になり、輝度差Ｂ。を生じる。この輝度差Ｂ
。は薄膜ＥＬパネルの表示品位を著しく損なうものであ
る。この輝度分布の改善を図るため、本出願人は次のような
方法を提案した（特願平１−１５８０３０号、特願平２
−３１３４号）。第８図にはこの方法の工程図、第４図
にはこの方法によって得られた基板の温度分布、膜厚分
布等を示す。この方法は、上記従来の方法と同様の方法で、ガラス基
板２１の上に、透明電極２２を第２図（ｇ）に示すよう
に配しく第８図（ａ））、この後、このガラス基板２１
を第４図（ａ）に示すように基板ホルダ４０に取り付け
る。しかしながら、この場合には、上記従来の方法と異
なり、マスクを使用しないで、下部絶縁層２３と発光層
２４と上部絶縁層２５とを、基板２１の略全面に形成す
る（第８図（ｂ））。その後、第８図（Ｃ）に示すよう
に、重層形成された三層膜２３．２４．２５のうち、パ
ネルの表示領域り、となる領域をゴム製のマスク３Ｉで
保護して、周辺領域△の不要な部分を液体ホーニング法
等によって完全に除去する。最後に、帯状の背面電極２
６と端子電極２７とを形成する。このとき、端子電極２
７は、三層膜２３，２４．２５から露出した透明電極２
２の端部２２ａと導通ずる状態にされる。この本出願人の提案した方法によって得られた薄膜ＥＬ
パネルの輝度分布を第４図（ｄ）に示す。この図に示されるように、この方法によっても輝度差Ｂ
、が発生している。この輝度差Ｂ、は上記従来の方法に
よって生じる輝度差Ｂ。に比べるをかなり改善されてい
るが、階調表示機能付きＥＬパネルにおいては、たとえ
Ｂ、のように改善された輝度差であっても、階調表示の
品位が著しく損なわれるという問題がある。そこで、本発明の目的は、表示領域内にて輝度差を極力
無くして、階調表示機能付きＥＬパネルにおいても表示
品位を損なうことのない薄膜ＥＬパネルの製造方法を提
供することである。

【課題を解決するための手段】

上記輝度差Ｂ、が発生するのは以下の理由による。つま
り、基板加熱ヒータから放射される赤外線の吸収力はガ
ラスだけより透明導電膜がある方か大きく、したがって
透明電極のある領域の方が温度か高くなるたぬ、基板周
辺部において基板温度に勾配ができ、表示領域内Ｄ１の
周辺領域においても発光層の膜厚差が生じてしまうので
ある。その結果、薄膜ＥＬパネルの表示領域Ｄ１の周辺部に輝
度差Ｂ１が生ずるわけである。本発明はこの輝度差Ｂ、の発生原因を除去することを考
慮に入れてなされたしので、ガラス基板上に透明電極と
下部絶縁層と発光層と上部絶縁層と背面電極を順次積層
して形成する薄膜ＥＬパネルの製造方法において、上記
基板上の表示領域以外の周辺領域に透明導電膜を配した
後、上記基板上の略全面に下部絶縁層、発光層、上部絶
縁層の三層を形成し、次に、表示領域をマスクし、上記
表示領域以外の周辺領域の上記透明導電膜、下部絶縁層
、発光層、上部絶縁層を機械的研削手法で除去して、透
明電極の端部を露出させて、この端部に導通する端子電
極を設けることを特徴としている。

【作用】

透明電極の周辺部、すなわち表示領域以外の基板の周辺
部にも透明導電膜を配置しているため、基板加熱時に基
板の周辺領域と中心付近との温度差が非常に小さくなる
。したがって、表示領域における発光層の膜厚差が極め
て小さく抑えられ、良好な膜厚分布が得られる。この結
果、発光輝度差が極めて小さい良好な輝度分布が得られ
、階調表示機能付きＥＬパネルにおいても表示品位が向
上する。

【実施例】

以下、本発明を図示の実施例により詳細に説明する。第１図は本発明の一実施例である薄膜ＥＬパネルの製造
方法の工程図である。以下の説明で使用する符号（ａ）
〜（ｅ）は第１図中の（ａ）〜（ｅ）に対応させている
。（ａ）　　まず、第１図（ａ）に示すように、ガラス基
板ｌの表面に、ＩＴＯからなり、膜厚１０００〜２００
０人の透明導電膜を形成し、フォトエツチングによって
平行な帯状の透明電極２を形成すると同時に、上記透明
電極２の周囲に上記透明導電膜からなる均熱パターン２
゛を額縁状に形成する。この時に得られる透明電極２と均熱パターン２゛の配置
パターンを第２図（ａ）に示す。（ｂ）　　次に、上記基板１に５ｉＯｚ、５ｉ３Ｎｔ等
から成る下部絶縁層３を基板１の略全面にスパッタ法で
２０００〜２５００人形成する。続いて、基板ｌを赤外
線ヒータにより２５０℃程度に加熱しツツ、ＺｎＳ：Ｍ
ｎから成り、膜厚７０００〜８０００人の発光層４を、
電子ビーム蒸着法により基板１の略全面に形成する。このときガラス基板ｌ上には、透明導電膜でできた透明
電極２のみならず、表示領域りに含まれない基板１の周
辺部まで同一の透明導電膜でてきた均熱パターン２°を
配しているので、基板ｌの略全面において赤外線の吸収
程度が均一となるため、第３図（ａ）に示すように、基
板の略全面にわたって略均−な基板温度分布が得られた
。また、この結果、第３図（ｃ）に示すように、表示領
域り内にて発光層４の膜厚差を±２％以内に収めること
ができた。続いて、上記発光層４の上に、ＳＬＮ＋、ＡｌＯ２，５
ｉｆｔ等から成る上部絶縁層５を基板の略全面にスパッ
タ法で１５００〜２０００人形成する。この後、上記三
層膜３，４．５が形成された基板１のアニール処理を真
空中、６００℃で１時間程度行う。（ｃ）　　次に、第１図（ｃ）に示すように、上記重層
形成された三層膜３，４．５のうちパネルの表示領域り
となる領域をゴム製のマスク３１で保護して、周辺領域
△の不要な部分を液体ホーニング法のように研摩剤を高
圧で吹き付ける方法により除去する。液体ホーニング法
の条件は、以下の通りである。（１）研摩側粒径　１０〜２０μｍ（ＪＩＳ粒度規格＃１２００〜＃８００）（１１）研摩
剤濃度　１０〜３０％（山）圧縮空気圧　１〜４ｋｇ／ｃｍ”（１ｖ）基板−
噴射ノズル間距離　２〜ＩＯｃｍ（ｖ）噴射ノズル移動
速度　３０〜Ｉ　５０　ａｍ／ｍｉｎ周辺領域△の不要
な部分を完全に除去した後、マスク３１を上部絶縁層５
から離間させる。すると、透明電極２の端部２ａは、第
１図（ｄ）に示すように、上記三層膜３，４．５から露
出した状態となる。マスク３１を除去した後、洗浄処理
を行う。（ｅ）　　最後に、第１図（ｅ）に示すように、ＡＩ、
Ｎｉ等の金属膜を上部絶縁層５上に形成し、フォトエツ
チングして、帯状の背面電極６および端子電極７を形成
する。このとき、端子電極７は、上記三層膜３，４．５
から露出しｆ二上記透明電極２の端部２ａと導通する状
態になる。上記工程を経て得られた薄膜ＥＬパネルの表示領域りに
おける発光輝度分布は第３図（ｄ）に示すように、輝度
差のない良好なものであった。このように、本実施例に
よれば、上記工程（ｂ）において、ガラス基板ｌを加熱
する際に、表示領域以外のガラス基板の周辺部にまで透
明導電膜からなる均熱パターン２°が配置されているた
め、基板温度が略全面にわたって均一となり、発光層４
の膜厚差を±２％以内に収めることができるので、発光
輝度差を極力抑えて、薄膜ＥＬパネルの表示品位を向上
させることができ、階調機能付きＥＬパネルにおいても
、階調表示の品位を向上させることができる。なお、上記実施例では、透明電極２および均熱パターン
２゛は第２図（ａ）に示すように配置したが、これ以外
にも、たとえば第２図（ｂ）〜（ｆ）に示すような配置
にしてもよい。第２図の（ｃ）と（ｅ）では、左右の辺
の均熱パターン２°は互い違いに配置して、もし均熱パ
ターン２゛の除去が不完全であっても、この図に示さな
い走査側電極と短絡しないようにしている。また、上記実施例では発光層４を電子ビーム蒸着法によ
って生成したが、スパッタ法、ＣＶＤ法等の他の成膜法
を用いてもよい。また、絶縁層はスパッタ法で形成したが、電子ビーム蒸
着法、ＣＶＤ法等を用いてもよい。また、膜除去の手法として液体ホーニング法を用いたが
、乾式ブラスト法であってもよいし、他の機械的、物理
的な方法を用いてもよい。また、マスク３１はゴム製のものを用いたが、自己粘着
性を有する弾性樹脂製のものを用いてもよい。

【発明の効果】

以上より明らかなように、本発明によれば、表示領域以
外の基板の周辺領域にも透明導電膜を形成しているので
、基板を加熱したときに、基板の周辺領域と中心付近と
の温度差したがって発光層の膜厚差を非常に小さくでき
る。しかも、表示領域以外の基板の周辺領域における不
要な部分を除去してしまうので、最終的に得られる薄膜
ＥＬパネルの表示領域における発光輝度分布は極めて良
好なものであり、表示品位を向上させることができ、階
調表示機能付きＥＬパネルにおいても良好な階調表示品
位を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である薄膜ＥＬパネルの製造
方法の工程図、第２図（ａ）乃至（Ｏは本発明に係る透
明電極および透明導電膜の配置パターン図、第２図（ｇ
）は従来の透明電極の配置パターン図、第３図（ａ）は
本発明における三層膜形成時の基板取付状態を示す図、
第３図（ｂ）は第３図（ａ）の基板の温度分布を示す図
、第３図（ｃ）は発光層の膜厚分布を示す図、第３図（
ｄ）は本発明の方法により製造された薄膜ＥＬパネルの
発光輝度の分布を示す図、第４図（ａ）乃至（ｄ）およ
び第５図（ａ）乃至（ｄ）はそれぞれ、従来の製造方法
に係る三層膜形成時の基板取付状態、基板の温度分布、
・発光層の膜厚分布、薄膜ＥＬパネルの発光輝度の分布
を示す図、第６図は発光層の膜厚と基板温度との関係を
説明する図、第７図は従来の製造方法を示す工程図、第
８図は別の従来の製造方法を示す工程図である。１．１１，２１・・・ガラス基板、２，１２．２２・・
・透明電極、２°・・・透明導電膜からなる均熱パター
ン、３．１３．２３・・下部絶縁層、４，１４．２４・
・・発光層、５，１５．２５・・・上部絶縁層、６，１
６．２６・・背面電極、７，１７．２７・・・端子電極
、３２・・・研摩剤、３３・・・研摩剤噴射ガン。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ガラス基板上に透明電極と下部絶縁層と発光層と
上部絶縁層と背面電極を順次積層して形成する薄膜ＥＬ
パネルの製造方法において、上記基板上の表示領域以外
の周辺領域に透明導電膜を配した後、上記基板上の略全
面に下部絶縁層、発光層、上部絶縁層の三層を形成し、
次に、表示領域をマスクし、上記表示領域以外の周辺領
域の上記透明導電膜、下部絶縁層、発光層、上部絶縁層
を機械的研削手法で除去して、透明電極の端部を露出さ
せて、この端部に導通する端子電極を設けることを特徴
とする薄膜ＥＬパネルの製造方法。