JPH07272859A - エレクトロルミネッセンス素子及びその製造方法 - Google Patents
エレクトロルミネッセンス素子及びその製造方法Info
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- JPH07272859A JPH07272859A JP6061464A JP6146494A JPH07272859A JP H07272859 A JPH07272859 A JP H07272859A JP 6061464 A JP6061464 A JP 6061464A JP 6146494 A JP6146494 A JP 6146494A JP H07272859 A JPH07272859 A JP H07272859A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 発光層の形状を工夫することにより、ＥＬ発
光をエレクトロルミネッセンス素子の外部に効率よく取
り出すとともに、第２電極の膜厚を比較的薄く設定して
も第２電極の断線等を招かないようにすること。 【構成】 エレクトロルミネッセンス素子は、ガラス基
板１上に第１電極２、第１絶縁層３、発光層４、第２絶
縁層５及び第２透明電極６を順次積層して形成される。
両電極２，６の交差部８の周囲もしくは周縁部には、光
反射面としての傾斜面７ｂを有するメサ部７ａが形成さ
れ、該メサ部７ａのうち傾斜面７ｂでない部分７ｃと第
２透明電極６との間には発光層４を形成せず、また、発
光層４のうち傾斜面７ｂと第２透明電極６との間に存在
する部分の膜厚を、メサ部７ａ上に存在しない部分の膜
厚に比べ薄く形成した。
光をエレクトロルミネッセンス素子の外部に効率よく取
り出すとともに、第２電極の膜厚を比較的薄く設定して
も第２電極の断線等を招かないようにすること。 【構成】 エレクトロルミネッセンス素子は、ガラス基
板１上に第１電極２、第１絶縁層３、発光層４、第２絶
縁層５及び第２透明電極６を順次積層して形成される。
両電極２，６の交差部８の周囲もしくは周縁部には、光
反射面としての傾斜面７ｂを有するメサ部７ａが形成さ
れ、該メサ部７ａのうち傾斜面７ｂでない部分７ｃと第
２透明電極６との間には発光層４を形成せず、また、発
光層４のうち傾斜面７ｂと第２透明電極６との間に存在
する部分の膜厚を、メサ部７ａ上に存在しない部分の膜
厚に比べ薄く形成した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、エレクトロルミネッセ
ンス（以下、単にＥＬともいう。）素子及びその製造方
法、例えば、ＯＡ機器の表示器に使用されるエレクトロ
ルミネッセンス素子及びその製造方法に関する。
ンス（以下、単にＥＬともいう。）素子及びその製造方
法、例えば、ＯＡ機器の表示器に使用されるエレクトロ
ルミネッセンス素子及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＥＬ素子は、硫化亜鉛（ＺｎＳ）などの
蛍光体に電界をかけたときに発光する現象を利用したも
ので、自発光型の平面ディスプレイを構成するものとし
て注目されている。
蛍光体に電界をかけたときに発光する現象を利用したも
ので、自発光型の平面ディスプレイを構成するものとし
て注目されている。
【０００３】図１３は、ＥＬ素子の典型的な断面構造を
示した模式図である。図１３に示すように、ＥＬ素子
は、絶縁性基板であるガラス基板１上に、光学的に透明
なＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）膜から
なる第１電極２、五酸化タンタル（Ｔａ2 Ｏ5 ）などか
らなる第１絶縁層３、発光層４、第２絶縁層５及びＡｌ
膜からなる第２電極６を順次積層して形成される。
示した模式図である。図１３に示すように、ＥＬ素子
は、絶縁性基板であるガラス基板１上に、光学的に透明
なＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）膜から
なる第１電極２、五酸化タンタル（Ｔａ2 Ｏ5 ）などか
らなる第１絶縁層３、発光層４、第２絶縁層５及びＡｌ
膜からなる第２電極６を順次積層して形成される。
【０００４】ＩＴＯ膜は、酸化インジウム（Ｉｎ2 Ｏ
3 ）に酸化錫（ＳｎＯ2 ）を添加した透明な導電膜で、
低抵抗率であることから従来より透明電極用に広く使用
されている。
3 ）に酸化錫（ＳｎＯ2 ）を添加した透明な導電膜で、
低抵抗率であることから従来より透明電極用に広く使用
されている。
【０００５】発光層４としては、例えば、硫化亜鉛を母
体材料とし、発光中心としてマンガン（Ｍｎ）や三フッ
化テルビウム（ＴｂＦ3 ）を添加したものが使用され
る。ＥＬ素子の発光色は、硫化亜鉛中の添加物の種類に
よって決まり、例えば、発光中心としてマンガンを添加
した場合にはオレンジ色、三フッ化テルビウムを添加し
た場合にはグリーン色の発光が得られる。
体材料とし、発光中心としてマンガン（Ｍｎ）や三フッ
化テルビウム（ＴｂＦ3 ）を添加したものが使用され
る。ＥＬ素子の発光色は、硫化亜鉛中の添加物の種類に
よって決まり、例えば、発光中心としてマンガンを添加
した場合にはオレンジ色、三フッ化テルビウムを添加し
た場合にはグリーン色の発光が得られる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】第１電極２と第２電極
６との間に電圧を印加すると、発光層４内部から光が全
ての方向に一様に発せられる。このとき、発光層４と絶
縁層３の界面に対し略垂直な方向に発せられた光は、直
接ＥＬ素子の正面から取り出される。一方、発光層４と
絶縁層３との界面に対して臨界角以上の角度で入射する
光は、界面で全反射され、ＥＬ素子内部を進行すること
になる。従来のＥＬ素子構造では、このＥＬ素子内部を
進行する光を正面から取り出すことはできないため、光
取出し効率が低かった。
６との間に電圧を印加すると、発光層４内部から光が全
ての方向に一様に発せられる。このとき、発光層４と絶
縁層３の界面に対し略垂直な方向に発せられた光は、直
接ＥＬ素子の正面から取り出される。一方、発光層４と
絶縁層３との界面に対して臨界角以上の角度で入射する
光は、界面で全反射され、ＥＬ素子内部を進行すること
になる。従来のＥＬ素子構造では、このＥＬ素子内部を
進行する光を正面から取り出すことはできないため、光
取出し効率が低かった。
【０００７】この対策として、例えば特開平４−３０６
５８９号公報や実開平５−２７９９６号公報に記載され
るようなＥＬ素子が提案されている。後者のＥＬ素子に
おいては、図１４に示すように、各画素の端部に、光反
射面としての傾斜面７ｂを有するメサ部７ａを形成する
ことによって、端部方向に向かう光を反射し、正面から
取り出すことのできる光量を増加させようというもので
ある。前者のＥＬ素子においても、メサ部は形成しない
ものの、傾斜面を設けて同様の効果を得ようとするもの
である。
５８９号公報や実開平５−２７９９６号公報に記載され
るようなＥＬ素子が提案されている。後者のＥＬ素子に
おいては、図１４に示すように、各画素の端部に、光反
射面としての傾斜面７ｂを有するメサ部７ａを形成する
ことによって、端部方向に向かう光を反射し、正面から
取り出すことのできる光量を増加させようというもので
ある。前者のＥＬ素子においても、メサ部は形成しない
ものの、傾斜面を設けて同様の効果を得ようとするもの
である。
【０００８】しかしながら、特開平４−３０６５８９号
公報に記載のＥＬ素子では、通常の二重絶縁構造のＥＬ
素子では絶縁層に覆われている発光層が一部露出するこ
とになり、耐水性が低下する。これを防止するために、
例えば第２電極上に防湿膜を形成することも考えられる
が、工程の増加及び防湿膜を加えたことによるＥＬ素子
の信頼性の低下を招くことになる。また、傾斜面を設け
たことによる段差により第２電極が断線しやすくなり、
この断線を防止するために、第２電極の厚さを１５００
０Å以上の非常に大きな値に設定する必要があるとされ
ている。
公報に記載のＥＬ素子では、通常の二重絶縁構造のＥＬ
素子では絶縁層に覆われている発光層が一部露出するこ
とになり、耐水性が低下する。これを防止するために、
例えば第２電極上に防湿膜を形成することも考えられる
が、工程の増加及び防湿膜を加えたことによるＥＬ素子
の信頼性の低下を招くことになる。また、傾斜面を設け
たことによる段差により第２電極が断線しやすくなり、
この断線を防止するために、第２電極の厚さを１５００
０Å以上の非常に大きな値に設定する必要があるとされ
ている。
【０００９】また、実開平５−２７９９６号公報に記載
のＥＬ素子では、発光層が露出することはないため耐水
性低下の心配はないが、メサ部を設けたことによる段差
により、上記従来例と同様、第２電極が断線しやすくな
る。本発明者らの実験によると、メサ部でのクラッキン
グ、断線を防止するためには、第２電極の膜厚をメサ部
の高さ以上にしなくてはならないことが判明し、メサ部
の高さが大きな場合、生産性の大きな低下につながると
考えられる。
のＥＬ素子では、発光層が露出することはないため耐水
性低下の心配はないが、メサ部を設けたことによる段差
により、上記従来例と同様、第２電極が断線しやすくな
る。本発明者らの実験によると、メサ部でのクラッキン
グ、断線を防止するためには、第２電極の膜厚をメサ部
の高さ以上にしなくてはならないことが判明し、メサ部
の高さが大きな場合、生産性の大きな低下につながると
考えられる。
【００１０】そこで、請求項１に係るエレクトロルミネ
ッセンス素子は、発光層の形状を工夫することにより、
第２電極の膜厚を比較的薄く設定しても第２電極の断線
等を招かないようにし、また生産効率の向上を図ること
を目的とする。
ッセンス素子は、発光層の形状を工夫することにより、
第２電極の膜厚を比較的薄く設定しても第２電極の断線
等を招かないようにし、また生産効率の向上を図ること
を目的とする。
【００１１】また、請求項２に係るエレクトロルミネッ
センス素子は、第１電極にメサ部を兼用させることによ
り構造の簡単化、製造工程数の減少を図ることを目的と
する。
センス素子は、第１電極にメサ部を兼用させることによ
り構造の簡単化、製造工程数の減少を図ることを目的と
する。
【００１２】また、請求項３に係るエレクトロルミネッ
センス素子は、第１電極及びメサ部の材料を工夫するこ
とにより、絶縁性基板からの剥離を防止し、また、光反
射面を形成する材料を工夫することにより、高輝度を得
ることを目的とする。
センス素子は、第１電極及びメサ部の材料を工夫するこ
とにより、絶縁性基板からの剥離を防止し、また、光反
射面を形成する材料を工夫することにより、高輝度を得
ることを目的とする。
【００１３】また、請求項４に係るエレクトロルミネッ
センス素子の製造方法は、本発明に係るエレクトロルミ
ネッセンス素子を製造する方法であり、その製造過程に
おいて、工程数を増加させることなく第１電極の変質を
防止することを目的とする。
センス素子の製造方法は、本発明に係るエレクトロルミ
ネッセンス素子を製造する方法であり、その製造過程に
おいて、工程数を増加させることなく第１電極の変質を
防止することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記目的の下、請求項１
に係るエレクトロルミネッセンス素子は、絶縁性基板上
に第１電極、第１絶縁層、発光層、第２絶縁層及び第２
透明電極を順次積層して形成され、又は、この積層構造
が複数層形成されてなるエレクトロルミネッセンス素子
において、前記両電極の交差部の周囲もしくは周縁部
に、光反射面としての傾斜面を有するメサ部を形成し、
該メサ部のうち傾斜面でない部分と前記第２透明電極と
の間には前記発光層を形成せず、また、前記発光層のう
ち前記傾斜面と前記第２透明電極との間に存在する部分
の膜厚を、前記メサ部上に存在しない部分の膜厚に比べ
薄く形成したことを特徴とする。
に係るエレクトロルミネッセンス素子は、絶縁性基板上
に第１電極、第１絶縁層、発光層、第２絶縁層及び第２
透明電極を順次積層して形成され、又は、この積層構造
が複数層形成されてなるエレクトロルミネッセンス素子
において、前記両電極の交差部の周囲もしくは周縁部
に、光反射面としての傾斜面を有するメサ部を形成し、
該メサ部のうち傾斜面でない部分と前記第２透明電極と
の間には前記発光層を形成せず、また、前記発光層のう
ち前記傾斜面と前記第２透明電極との間に存在する部分
の膜厚を、前記メサ部上に存在しない部分の膜厚に比べ
薄く形成したことを特徴とする。
【００１５】また、請求項２に係るエレクトロルミネッ
センス素子は、請求項１に記載のエレクトロルミネッセ
ンス素子において、前記第１電極が前記光反射面を兼ね
ていることを特徴とする。
センス素子は、請求項１に記載のエレクトロルミネッセ
ンス素子において、前記第１電極が前記光反射面を兼ね
ていることを特徴とする。
【００１６】また、請求項３に係るエレクトロルミネッ
センス素子は、請求項１に記載のエレクトロルミネッセ
ンス素子において、前記第１電極及び前記メサ部が、熱
膨張係数が前記絶縁性基板に近い材料からなり、前記メ
サ部の傾斜面上に、高反射率を有する金属薄膜を形成す
ることを特徴とする。
センス素子は、請求項１に記載のエレクトロルミネッセ
ンス素子において、前記第１電極及び前記メサ部が、熱
膨張係数が前記絶縁性基板に近い材料からなり、前記メ
サ部の傾斜面上に、高反射率を有する金属薄膜を形成す
ることを特徴とする。
【００１７】また、請求項４に係るエレクトロルミネッ
センス素子の製造方法は、絶縁性基板上に第１電極、第
１絶縁層、発光層、第２絶縁層及び第２透明電極を順次
積層して形成され、又は、この積層構造が複数層形成さ
れてなるエレクトロルミネッセンス素子であって、前記
両電極の交差部の周囲もしくは周縁部に、光反射面とし
ての傾斜面を有するメサ部を形成し、該メサ部のうち傾
斜面でない部分と前記第２透明電極との間には前記発光
層を形成せず、また、前記発光層のうち前記傾斜面と前
記第２透明電極との間に存在する部分の膜厚を、前記メ
サ部上に存在しない部分の膜厚に比べ薄く形成したエレ
クトロルミネッセンス素子、の製造方法であって、前記
発光層をエッチングする際、レジストにより前記第１電
極を保護しながらエッチングを行なうことを特徴とす
る。
センス素子の製造方法は、絶縁性基板上に第１電極、第
１絶縁層、発光層、第２絶縁層及び第２透明電極を順次
積層して形成され、又は、この積層構造が複数層形成さ
れてなるエレクトロルミネッセンス素子であって、前記
両電極の交差部の周囲もしくは周縁部に、光反射面とし
ての傾斜面を有するメサ部を形成し、該メサ部のうち傾
斜面でない部分と前記第２透明電極との間には前記発光
層を形成せず、また、前記発光層のうち前記傾斜面と前
記第２透明電極との間に存在する部分の膜厚を、前記メ
サ部上に存在しない部分の膜厚に比べ薄く形成したエレ
クトロルミネッセンス素子、の製造方法であって、前記
発光層をエッチングする際、レジストにより前記第１電
極を保護しながらエッチングを行なうことを特徴とす
る。
【００１８】
【発明の作用効果】請求項１に係るエレクトロルミネッ
センス素子によると、発光層は、メサ部の傾斜面でない
部分と第２透明電極との間には形成されていないため、
この部位の全膜厚は、第１電極、メサ部、第１絶縁層、
第２絶縁層、第２透明電極の各膜厚の合計値で表わさ
れ、一方、メサ部が形成されていない部位の全膜厚は、
第１電極、第１絶縁層、発光層、第２絶縁層、第２透明
電極の各膜厚の合計値となる。従って、両部位の膜厚差
は、メサ部の膜厚から発光層の膜厚を減算した値とな
り、上述した従来例と比べ、メサ部を設けたことによる
段差を大幅に減少させることができ、このため、第２透
明電極の膜厚を減少させても断線を十分に防止すること
ができる。
センス素子によると、発光層は、メサ部の傾斜面でない
部分と第２透明電極との間には形成されていないため、
この部位の全膜厚は、第１電極、メサ部、第１絶縁層、
第２絶縁層、第２透明電極の各膜厚の合計値で表わさ
れ、一方、メサ部が形成されていない部位の全膜厚は、
第１電極、第１絶縁層、発光層、第２絶縁層、第２透明
電極の各膜厚の合計値となる。従って、両部位の膜厚差
は、メサ部の膜厚から発光層の膜厚を減算した値とな
り、上述した従来例と比べ、メサ部を設けたことによる
段差を大幅に減少させることができ、このため、第２透
明電極の膜厚を減少させても断線を十分に防止すること
ができる。
【００１９】そして、例えばエッチング時にレジスト端
部をめくりながらエッチングを行なうなどの手段によっ
て傾斜面上の発光層がメサ部の頂上部に近いほど薄くな
るような形状に加工することにより、さらに第２透明電
極の膜厚を減少させても断線を十分に防止することがで
きる。
部をめくりながらエッチングを行なうなどの手段によっ
て傾斜面上の発光層がメサ部の頂上部に近いほど薄くな
るような形状に加工することにより、さらに第２透明電
極の膜厚を減少させても断線を十分に防止することがで
きる。
【００２０】また、請求項２に係るエレクトロルミネッ
センス素子によると、第１電極がメサ部を兼ねるように
構成されることから、構造が簡単になるとともに、第１
電極とメサ部を一つの製造工程で同時に形成することが
でき、製造工程数を減少させることができる。
センス素子によると、第１電極がメサ部を兼ねるように
構成されることから、構造が簡単になるとともに、第１
電極とメサ部を一つの製造工程で同時に形成することが
でき、製造工程数を減少させることができる。
【００２１】また、請求項３に係るエレクトロルミネッ
センス素子によると、絶縁性基板上に形成される第１電
極及びメサ部の熱膨張係数が絶縁性基板に近いため、第
１電極及びメサ部が絶縁性基板から剥離しにくくなり、
また、光反射面を高反射率の金属膜で形成したため、高
輝度表示を行なうことができる。
センス素子によると、絶縁性基板上に形成される第１電
極及びメサ部の熱膨張係数が絶縁性基板に近いため、第
１電極及びメサ部が絶縁性基板から剥離しにくくなり、
また、光反射面を高反射率の金属膜で形成したため、高
輝度表示を行なうことができる。
【００２２】また、請求項４に係るエレクトロルミネッ
センス素子の製造方法によると、発光層をエッチングす
る際、レジストにより第１電極が保護されるため、エッ
チング液による第１電極の変質を防止することができ
る。
センス素子の製造方法によると、発光層をエッチングす
る際、レジストにより第１電極が保護されるため、エッ
チング液による第１電極の変質を防止することができ
る。
【００２３】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。
明する。
【００２４】図１は、第１実施例に係るエレクトロルミ
ネッセンス素子の平面図、図２は、図１図示II−II線に
よる断面図、図３は、図１図示III −III 線による断面
図をそれぞれ示している。
ネッセンス素子の平面図、図２は、図１図示II−II線に
よる断面図、図３は、図１図示III −III 線による断面
図をそれぞれ示している。
【００２５】ＥＬ素子は、絶縁性基板であるガラス基板
１上に、光学的に透明でしかも熱膨張係数がガラス基板
１に近いＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ Ｏｘｉｄ
ｅ）、タンタル（Ｔａ）又は酸化亜鉛（ＺｎＯ）からな
る第１透明電極（第１電極）２、第１電極２と第２透明
電極６との交差部８の周囲もしくは周縁部に形成され、
タンタル（Ｔａ）からなるメサ部７ａ、光学的に透明な
五酸化タンタル（Ｔａ2 Ｏ 5 ）、酸化窒化ケイ素（Ｓｉ
ＯＮ）又はチタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ3）か
らなる第１絶縁層３、マンガン（Ｍｎ）が添加された硫
化亜鉛（ＺｎＳ）、又はＴｂＯＦが添加された硫化亜鉛
（ＺｎＳ）からなる発光層４、光学的に透明な五酸化タ
ンタル（Ｔａ2 Ｏ5 ）、酸化窒化ケイ素（ＳｉＯＮ）又
はチタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ3 ）からなる第
２絶縁層５、光学的に透明な酸化亜鉛（ＺｎＯ）又はＩ
ＴＯからなる第２透明電極（第２電極）６が形成されて
いる。
１上に、光学的に透明でしかも熱膨張係数がガラス基板
１に近いＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ Ｏｘｉｄ
ｅ）、タンタル（Ｔａ）又は酸化亜鉛（ＺｎＯ）からな
る第１透明電極（第１電極）２、第１電極２と第２透明
電極６との交差部８の周囲もしくは周縁部に形成され、
タンタル（Ｔａ）からなるメサ部７ａ、光学的に透明な
五酸化タンタル（Ｔａ2 Ｏ 5 ）、酸化窒化ケイ素（Ｓｉ
ＯＮ）又はチタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ3）か
らなる第１絶縁層３、マンガン（Ｍｎ）が添加された硫
化亜鉛（ＺｎＳ）、又はＴｂＯＦが添加された硫化亜鉛
（ＺｎＳ）からなる発光層４、光学的に透明な五酸化タ
ンタル（Ｔａ2 Ｏ5 ）、酸化窒化ケイ素（ＳｉＯＮ）又
はチタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ3 ）からなる第
２絶縁層５、光学的に透明な酸化亜鉛（ＺｎＯ）又はＩ
ＴＯからなる第２透明電極（第２電極）６が形成されて
いる。
【００２６】次に、上記構成のＥＬ素子の製造方法の一
例を図４〜図１１に基づいて説明する。
例を図４〜図１１に基づいて説明する。
【００２７】まず、ガラス基板１上に第１透明電極２を
成膜する（図４参照）。蒸着材料としては、酸化インジ
ウム（Ｉｎ2 Ｏ3 ）粉末に酸化錫（ＳｎＯ2 ）を加えて
混合し、ペレット状に成形したものを用い、成膜装置と
しては、イオンプレーティング装置を用いる。そして、
フォトリソグラフィ工程によって第１透明電極２を所定
のパターンに形成する。その際のエッチング液は、塩酸
（ＨＣｌ）と塩化第２鉄（ＦｅＣｌ3 ）を主成分とする
ものとする。
成膜する（図４参照）。蒸着材料としては、酸化インジ
ウム（Ｉｎ2 Ｏ3 ）粉末に酸化錫（ＳｎＯ2 ）を加えて
混合し、ペレット状に成形したものを用い、成膜装置と
しては、イオンプレーティング装置を用いる。そして、
フォトリソグラフィ工程によって第１透明電極２を所定
のパターンに形成する。その際のエッチング液は、塩酸
（ＨＣｌ）と塩化第２鉄（ＦｅＣｌ3 ）を主成分とする
ものとする。
【００２８】次に、第１電極２上に、タンタル（Ｔａ）
からなる金属薄膜７をスパッタ法により成膜し（図５参
照）、フォトリソグラフィ工程により発光部位の周囲に
傾斜面（光反射面）７ｂを有するメサ部７ａを形成する
（図６参照）。この傾斜面７ｂは、膜界面に対し約４５
°の角度をもつようにする。ドライエッチング用のガス
としては、四フッ化炭素（ＣＦ4 ）と酸素（Ｏ2 ）の混
合ガスを用いる。ここで、蒸着等の手段により、傾斜面
７ｂ上にＡｌ薄膜、Ａｇ薄膜又はＡｕ薄膜等の高反射率
の金属薄膜を形成すれば、請求項３の実施例となる。
からなる金属薄膜７をスパッタ法により成膜し（図５参
照）、フォトリソグラフィ工程により発光部位の周囲に
傾斜面（光反射面）７ｂを有するメサ部７ａを形成する
（図６参照）。この傾斜面７ｂは、膜界面に対し約４５
°の角度をもつようにする。ドライエッチング用のガス
としては、四フッ化炭素（ＣＦ4 ）と酸素（Ｏ2 ）の混
合ガスを用いる。ここで、蒸着等の手段により、傾斜面
７ｂ上にＡｌ薄膜、Ａｇ薄膜又はＡｕ薄膜等の高反射率
の金属薄膜を形成すれば、請求項３の実施例となる。
【００２９】次に、第１透明電極２及びメサ部７ａ上に
五酸化タンタル（Ｔａ2 Ｏ5 ）からなる第１絶縁層３を
スパッタ法により形成する（図７参照）。
五酸化タンタル（Ｔａ2 Ｏ5 ）からなる第１絶縁層３を
スパッタ法により形成する（図７参照）。
【００３０】次に、硫化亜鉛（ＺｎＳ）を母体材料と
し、発光中心としてマンガン（Ｍｎ）を添加した硫化亜
鉛：マンガン（ＺｎＳ：Ｍｎ）発光層４を蒸着により形
成する（図８参照）。さらに、フォトリソグラフィ工程
によって、メサ部７ａの頂上部７ｃ上の発光層４を取り
除くようにエッチングする（図９参照）。エッチング液
としては、ＨＣｌ、ＨＮＯ3 等の酸を用いる。このと
き、酸による第１電極２の変質を防止するため、第１電
極２上にもレジストが残るように工夫する。レジストの
塗布について、具体的には、まず、スピンコータを用い
て発光層４上にポジレジストを膜厚が約２μｍとなるよ
うに塗布し、プリベークとして９０°Ｃ、３０分間の加
熱を行なう。次に、メサ部７ａの頂上部７ｃ上のレジス
トを取り除くために、メサ部７ａの頂上部７ｃ上のレジ
ストだけが感光するように作成されたフォトマスクを用
い、レジストを感光させる。このとき、酸を用いた後工
程において第１電極２の変質を防止するため、第１電極
２上のレジストは感光させない。そして、現像によって
メサ部７ａの頂上部７ｃ上のレジストを取り除いた後、
ポストベークとして１４０°Ｃ、３０分間加熱を行な
う。また、傾斜面７ｂ上の発光層４を薄くするため、エ
ッチング液にリムーバ等のレジスト剥離材を微量添加
し、レジストの端部を剥離させながらエッチングを行な
う。
し、発光中心としてマンガン（Ｍｎ）を添加した硫化亜
鉛：マンガン（ＺｎＳ：Ｍｎ）発光層４を蒸着により形
成する（図８参照）。さらに、フォトリソグラフィ工程
によって、メサ部７ａの頂上部７ｃ上の発光層４を取り
除くようにエッチングする（図９参照）。エッチング液
としては、ＨＣｌ、ＨＮＯ3 等の酸を用いる。このと
き、酸による第１電極２の変質を防止するため、第１電
極２上にもレジストが残るように工夫する。レジストの
塗布について、具体的には、まず、スピンコータを用い
て発光層４上にポジレジストを膜厚が約２μｍとなるよ
うに塗布し、プリベークとして９０°Ｃ、３０分間の加
熱を行なう。次に、メサ部７ａの頂上部７ｃ上のレジス
トを取り除くために、メサ部７ａの頂上部７ｃ上のレジ
ストだけが感光するように作成されたフォトマスクを用
い、レジストを感光させる。このとき、酸を用いた後工
程において第１電極２の変質を防止するため、第１電極
２上のレジストは感光させない。そして、現像によって
メサ部７ａの頂上部７ｃ上のレジストを取り除いた後、
ポストベークとして１４０°Ｃ、３０分間加熱を行な
う。また、傾斜面７ｂ上の発光層４を薄くするため、エ
ッチング液にリムーバ等のレジスト剥離材を微量添加
し、レジストの端部を剥離させながらエッチングを行な
う。
【００３１】次に、上記発光層４上に、五酸化タンタル
（Ｔａ2 Ｏ5 ）からなる第２絶縁層５を第１絶縁層３と
同一の方法で形成する（図１０参照）。
（Ｔａ2 Ｏ5 ）からなる第２絶縁層５を第１絶縁層３と
同一の方法で形成する（図１０参照）。
【００３２】次に、酸化亜鉛（ＺｎＯ）を主成分とする
材料からなる第２透明電極６を形成する（図１１参
照）。蒸着材料としては、酸化亜鉛（ＺｎＯ）粉末に酸
化ガリウム（Ｇａ2 O3）を加えて混合し、ペレット状に
形成したものを用い、成膜装置としては、イオンプレー
ティング装置を用いる。その後、フォトリソグラフィ工
程によって第２透明電極６を所定のパターンに形成す
る。エッチング液としては、酢酸（ＣＨ3 ＣＯＯＨ）を
主成分とするものとする。
材料からなる第２透明電極６を形成する（図１１参
照）。蒸着材料としては、酸化亜鉛（ＺｎＯ）粉末に酸
化ガリウム（Ｇａ2 O3）を加えて混合し、ペレット状に
形成したものを用い、成膜装置としては、イオンプレー
ティング装置を用いる。その後、フォトリソグラフィ工
程によって第２透明電極６を所定のパターンに形成す
る。エッチング液としては、酢酸（ＣＨ3 ＣＯＯＨ）を
主成分とするものとする。
【００３３】このようにして得られるエレクトロルミネ
ッセンス素子の各層の膜厚は、第１透明電極２が２００
０Å、第１、第２絶縁層３，５が５０００Å、メサ部７
ａが１００００Å、発光層４が６０００Å、第２透明電
極６が４５００Åである。
ッセンス素子の各層の膜厚は、第１透明電極２が２００
０Å、第１、第２絶縁層３，５が５０００Å、メサ部７
ａが１００００Å、発光層４が６０００Å、第２透明電
極６が４５００Åである。
【００３４】この構造のＥＬ素子は、従来の光反射面を
具備しないＥＬ素子と比べて、輝度が約２倍に向上し
た。さらに、第２透明電極６が従来と同じ膜厚（酸化亜
鉛４５００Å）であっても、メサ部７ａにおけるクラッ
キング、断線は全く発生しなかった。また、傾斜面７ｂ
上にＡｌ等の高反射率の金属薄膜を蒸着したＥＬ素子
は、Ａｌ薄膜等を蒸着していないＥＬ素子と比べて輝度
が約５０％向上した。
具備しないＥＬ素子と比べて、輝度が約２倍に向上し
た。さらに、第２透明電極６が従来と同じ膜厚（酸化亜
鉛４５００Å）であっても、メサ部７ａにおけるクラッ
キング、断線は全く発生しなかった。また、傾斜面７ｂ
上にＡｌ等の高反射率の金属薄膜を蒸着したＥＬ素子
は、Ａｌ薄膜等を蒸着していないＥＬ素子と比べて輝度
が約５０％向上した。
【００３５】図１２は、第２実施例を示している。
【００３６】このＥＬ素子は、絶縁性基板であるガラス
基板１上に、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）又
はモリブデン（Ｍｏ）からなる第１電極２が形成されて
いる。この第１電極２の一部は、フォトリソグラフィ等
の手段を用いてメサ部７ａを兼ねている。第１電極２の
上には、光学的に透明な五酸化タンタル（Ｔａ2
Ｏ5）、酸化窒化ケイ素（ＳｉＯＮ）又はチタン酸スト
ロンチウム（ＳｒＴｉＯ3 ）からなる第１絶縁層３、マ
ンガン（Ｍｎ）が添加された硫化亜鉛（ＺｎＳ）、又は
ＴｂＯＦが添加された硫化亜鉛（ＺｎＳ）からなる発光
層４、光学的に透明な五酸化タンタル（Ｔａ2 Ｏ5 ）、
酸化窒化ケイ素（ＳｉＯＮ）又はチタン酸ストロンチウ
ム（ＳｒＴｉＯ3 ）からなる第２絶縁層５、光学的に透
明な酸化亜鉛（ＺｎＯ）又はＩＴＯからなる第２透明電
極（第２電極）６が形成されている。
基板１上に、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）又
はモリブデン（Ｍｏ）からなる第１電極２が形成されて
いる。この第１電極２の一部は、フォトリソグラフィ等
の手段を用いてメサ部７ａを兼ねている。第１電極２の
上には、光学的に透明な五酸化タンタル（Ｔａ2
Ｏ5）、酸化窒化ケイ素（ＳｉＯＮ）又はチタン酸スト
ロンチウム（ＳｒＴｉＯ3 ）からなる第１絶縁層３、マ
ンガン（Ｍｎ）が添加された硫化亜鉛（ＺｎＳ）、又は
ＴｂＯＦが添加された硫化亜鉛（ＺｎＳ）からなる発光
層４、光学的に透明な五酸化タンタル（Ｔａ2 Ｏ5 ）、
酸化窒化ケイ素（ＳｉＯＮ）又はチタン酸ストロンチウ
ム（ＳｒＴｉＯ3 ）からなる第２絶縁層５、光学的に透
明な酸化亜鉛（ＺｎＯ）又はＩＴＯからなる第２透明電
極（第２電極）６が形成されている。
【００３７】次に、上記構成のＥＬ素子の製造方法の一
例を説明する。
例を説明する。
【００３８】まず、ガラス基板１上に、第１電極２を成
膜する。その金属材料としてはタンタル（Ｔａ）を用い
る。この第１電極２は、フォトリソグラフィ工程によっ
て所定の電極パターンとする。ドライエッチング用のガ
スとしては、四フッ化炭素（ＣＦ4 ）と酸素（Ｏ2 ）の
混合ガスを用いる。
膜する。その金属材料としてはタンタル（Ｔａ）を用い
る。この第１電極２は、フォトリソグラフィ工程によっ
て所定の電極パターンとする。ドライエッチング用のガ
スとしては、四フッ化炭素（ＣＦ4 ）と酸素（Ｏ2 ）の
混合ガスを用いる。
【００３９】次に、フォトリソグラフィ工程によって第
１電極２の一部にメサ部７ａを形成する。具体的には、
第２電極６との交差部８を、ドライエッチングによりエ
ッチングすることによって実現する。このとき、第２電
極６との交差部８は電極としての役割を損なわないよう
に、１０００Åの厚さに残す。その後の工程は上述した
第１実施例と同様であるため省略する。
１電極２の一部にメサ部７ａを形成する。具体的には、
第２電極６との交差部８を、ドライエッチングによりエ
ッチングすることによって実現する。このとき、第２電
極６との交差部８は電極としての役割を損なわないよう
に、１０００Åの厚さに残す。その後の工程は上述した
第１実施例と同様であるため省略する。
【００４０】この第２実施例による傾斜面７ｂを形成し
たＥＬ素子は、形成していないＥＬ素子と比べて約５０
％輝度が向上した。また、第１実施例と比べて、第１電
極２の形成とメサ部７ａの形成を同時に行なうことがで
き、工程を一つ減らすことができる。
たＥＬ素子は、形成していないＥＬ素子と比べて約５０
％輝度が向上した。また、第１実施例と比べて、第１電
極２の形成とメサ部７ａの形成を同時に行なうことがで
き、工程を一つ減らすことができる。
【００４１】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能で
あり、それらを本発明の範囲から除外するものではな
い。
のではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能で
あり、それらを本発明の範囲から除外するものではな
い。
【図１】一実施例に係るエレクトロルミネッセンス素子
の一部を表わす平面図
の一部を表わす平面図
【図２】図１図示II−II線による断面図
【図３】図１図示III −III 線による断面図
【図４】上記エレクトロルミネッセンス素子の一連の製
造工程の最初の工程を説明するための断面図
造工程の最初の工程を説明するための断面図
【図５】その次の工程を説明するための断面図
【図６】その次の工程を説明するための断面図
【図７】その次の工程を説明するための断面図
【図８】その次の工程を説明するための断面図
【図９】その次の工程を説明するための断面図
【図１０】その次の工程を説明するための断面図
【図１１】その次の工程を説明するための断面図
【図１２】他の実施例に係るエレクトロルミネッセンス
素子の一部を表わす断面図
素子の一部を表わす断面図
【図１３】一般的なエレクトロルミネッセンス素子の断
面図
面図
【図１４】従来のエレクトロルミネッセンス素子を説明
するための断面図
するための断面図
１ ガラス基板（絶縁性基板） ２ 第１電極 ３ 第１絶縁層 ４ 発光層 ５ 第２絶縁層 ６ 第２透明電極 ７ａ メサ部 ７ｂ 傾斜面 ７ｃ 頂上部（傾斜面でない部分）
Claims (4)
- 【請求項１】 絶縁性基板上に第１電極、第１絶縁層、
発光層、第２絶縁層及び第２透明電極を順次積層して形
成され、又は、この積層構造が複数層形成されてなるエ
レクトロルミネッセンス素子において、 前記両電極の交差部の周囲もしくは周縁部に、光反射面
としての傾斜面を有するメサ部を形成し、該メサ部のう
ち傾斜面でない部分と前記第２透明電極との間には前記
発光層を形成せず、また、前記発光層のうち前記傾斜面
と前記第２透明電極との間に存在する部分の膜厚を、前
記メサ部上に存在しない部分の膜厚に比べ薄く形成した
ことを特徴とするエレクトロルミネッセンス素子。 - 【請求項２】 請求項１に記載のエレクトロルミネッセ
ンス素子において、 前記第１電極が前記メサ部を兼ねていることを特徴とす
るエレクトロルミネッセンス素子。 - 【請求項３】 請求項１に記載のエレクトロルミネッセ
ンス素子において、 前記第１電極及び前記メサ部が、熱膨張係数が前記絶縁
性基板に近い材料からなり、前記メサ部の傾斜面上に、
高反射率を有する金属薄膜を形成したことを特徴とする
エレクトロルミネッセンス素子。 - 【請求項４】 絶縁性基板上に第１電極、第１絶縁層、
発光層、第２絶縁層及び第２透明電極を順次積層して形
成され、又は、この積層構造が複数層形成されてなるエ
レクトロルミネッセンス素子であって、前記両電極の交
差部の周囲もしくは周縁部に、光反射面としての傾斜面
を有するメサ部を形成し、該メサ部のうち傾斜面でない
部分と前記第２透明電極との間には前記発光層を形成せ
ず、また、前記発光層のうち前記傾斜面と前記第２透明
電極との間に存在する部分の膜厚を、前記メサ部上に存
在しない部分の膜厚に比べ薄く形成したエレクトロルミ
ネッセンス素子、の製造方法であって、 前記発光層をエッチングする際、レジストにより前記第
１電極を保護しながらエッチングを行なうことを特徴と
するエレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6061464A JPH07272859A (ja) | 1994-03-30 | 1994-03-30 | エレクトロルミネッセンス素子及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6061464A JPH07272859A (ja) | 1994-03-30 | 1994-03-30 | エレクトロルミネッセンス素子及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07272859A true JPH07272859A (ja) | 1995-10-20 |
Family
ID=13171794
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6061464A Pending JPH07272859A (ja) | 1994-03-30 | 1994-03-30 | エレクトロルミネッセンス素子及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07272859A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10189251A (ja) * | 1996-12-27 | 1998-07-21 | Pioneer Electron Corp | ディスプレイ装置 |
| JP2002110363A (ja) * | 2000-09-29 | 2002-04-12 | Hitachi Ltd | 有機電界発光素子及びそれを用いた光電子素子 |
| JP2002208491A (ja) * | 2000-11-09 | 2002-07-26 | Toshiba Corp | 自己発光型表示装置 |
| KR100359826B1 (ko) * | 2000-02-15 | 2002-11-07 | 엘지전자 주식회사 | 풀-컬러 유기전계발광소자 및 그 제조방법 |
| JP2003151770A (ja) * | 2001-11-08 | 2003-05-23 | Toshiba Corp | 自己発光表示装置 |
| JP2004152738A (ja) * | 2002-11-01 | 2004-05-27 | Seiko Epson Corp | 有機ｅｌパネルおよびその製造方法、それを用いた電気光学パネル並びに電子機器 |
| WO2004010406A3 (en) * | 2002-07-23 | 2004-12-02 | Koninkl Philips Electronics Nv | Electroluminescent display, electronic device comprising such a display and method of manufacturing an electroluminescent display |
| JP2011096668A (ja) * | 2002-04-24 | 2011-05-12 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 発光装置及び光源装置 |
| JP2011138136A (ja) * | 1999-10-26 | 2011-07-14 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 発光装置および電子機器 |
| US9166202B2 (en) | 2002-06-07 | 2015-10-20 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Light emitting device and manufacturing method thereof |
| US9287330B2 (en) | 2002-04-23 | 2016-03-15 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Light emitting device and method of manufacturing the same |
-
1994
- 1994-03-30 JP JP6061464A patent/JPH07272859A/ja active Pending
Cited By (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10189251A (ja) * | 1996-12-27 | 1998-07-21 | Pioneer Electron Corp | ディスプレイ装置 |
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| US9391132B2 (en) | 1999-10-26 | 2016-07-12 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Light emitting device |
| US8933624B2 (en) | 1999-10-26 | 2015-01-13 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Light emitting device |
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| US9978811B2 (en) | 2002-04-23 | 2018-05-22 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Light emitting device and method of manufacturing the same |
| JP2011096668A (ja) * | 2002-04-24 | 2011-05-12 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 発光装置及び光源装置 |
| US9000429B2 (en) | 2002-04-24 | 2015-04-07 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and method of manufacturing same |
| US9165987B2 (en) | 2002-04-24 | 2015-10-20 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and method of manufacturing same |
| US9362534B2 (en) | 2002-04-24 | 2016-06-07 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and method of manufacturing same |
| US9831459B2 (en) | 2002-04-24 | 2017-11-28 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Display module with white light |
| US10454059B2 (en) | 2002-04-24 | 2019-10-22 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and method of manufacturing same |
| US9166202B2 (en) | 2002-06-07 | 2015-10-20 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Light emitting device and manufacturing method thereof |
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