JPH08115791A - 薄膜ｅｌ素子及びその製造方法 - Google Patents
薄膜ｅｌ素子及びその製造方法Info
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- JPH08115791A JPH08115791A JP6250286A JP25028694A JPH08115791A JP H08115791 A JPH08115791 A JP H08115791A JP 6250286 A JP6250286 A JP 6250286A JP 25028694 A JP25028694 A JP 25028694A JP H08115791 A JPH08115791 A JP H08115791A
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- insulating film
- metal electrode
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- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 4
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- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 28
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 28
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 20
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000005530 etching Methods 0.000 abstract description 16
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 abstract description 9
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Landscapes
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】湿式エッチング法で金属電極のパターンエッチ
ングしても絶縁破壊のない薄膜ＥＬ素子を得る。 【構成】耐熱基板１上に金属電極２、第１絶縁層３、発
光層４を順次積層し、発光層４を第２絶縁層５で被覆し
その上に透明電極６を形成してなる薄膜ＥＬ素子におい
て、第１絶縁層３は第１絶縁成膜層３ａと第２絶縁成膜
層３ｂの２層とする。なお、第１絶縁成膜層３ａは金属
電極２を形成した直後にリフトオフ法により成膜する。
ングしても絶縁破壊のない薄膜ＥＬ素子を得る。 【構成】耐熱基板１上に金属電極２、第１絶縁層３、発
光層４を順次積層し、発光層４を第２絶縁層５で被覆し
その上に透明電極６を形成してなる薄膜ＥＬ素子におい
て、第１絶縁層３は第１絶縁成膜層３ａと第２絶縁成膜
層３ｂの２層とする。なお、第１絶縁成膜層３ａは金属
電極２を形成した直後にリフトオフ法により成膜する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はフルカラー、マルチカ
ラー薄膜ＥＬ素子に係わり、特に絶縁破壊対策に関す
る。
ラー薄膜ＥＬ素子に係わり、特に絶縁破壊対策に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】薄膜ＥＬ素子は平板で薄く大面積形状の
表示パネルができるので、文字表示・図形表示・画像表
示と幅広い用途が期待され、近年脚光を浴びている。従
来例に係わる図３ないし図５に基づいて説明する。図３
は従来例の薄膜ＥＬ素子を示す断面構成図、図４は金属
電極の拡大断面図であり、湿式エッチング法でパターン
エッチングした後の断面構造を示す。図５は金属電極、
第１絶縁層の拡大断面図であり、絶縁材料をスパッタ法
で成膜後の断面構造を示す。
表示パネルができるので、文字表示・図形表示・画像表
示と幅広い用途が期待され、近年脚光を浴びている。従
来例に係わる図３ないし図５に基づいて説明する。図３
は従来例の薄膜ＥＬ素子を示す断面構成図、図４は金属
電極の拡大断面図であり、湿式エッチング法でパターン
エッチングした後の断面構造を示す。図５は金属電極、
第１絶縁層の拡大断面図であり、絶縁材料をスパッタ法
で成膜後の断面構造を示す。
【０００３】白色を発光する薄膜ＥＬ素子とカラーフィ
ルターとを組み合わせる薄膜ＥＬ素子については、耐熱
基板１上にＭｏなどで金属電極２を成膜し、湿式エッチ
ング法でパターンエッチングした後、第１絶縁層３とし
てＳｉ3 Ｎ4 ，ＳｉＯ2 などの絶縁材料をスパッタ法で
成膜する。その後ＺｎＳ：Ｍｎ，Ｓｒ：Ｃｅなどを用い
電子ビーム蒸着法、共蒸着法、スパッタ法などにより発
光層４を順次積層し、発光層４を第２絶縁層５で被覆し
その上に透明電極６を形成したものである。
ルターとを組み合わせる薄膜ＥＬ素子については、耐熱
基板１上にＭｏなどで金属電極２を成膜し、湿式エッチ
ング法でパターンエッチングした後、第１絶縁層３とし
てＳｉ3 Ｎ4 ，ＳｉＯ2 などの絶縁材料をスパッタ法で
成膜する。その後ＺｎＳ：Ｍｎ，Ｓｒ：Ｃｅなどを用い
電子ビーム蒸着法、共蒸着法、スパッタ法などにより発
光層４を順次積層し、発光層４を第２絶縁層５で被覆し
その上に透明電極６を形成したものである。
【０００４】薄膜ＥＬ素子の金属電極２を加工するパタ
ーンエッチング時に、縁面距離を確保するために、エッ
チング部７をテーパー形状にしている。この加工は乾式
エッチング法ではテーパー形状が良好であるが、湿式エ
ッチング法に比較して量産性が劣っているのが現状であ
る。また濃度の異なるエッチング液を数種用意して逐次
エッチングすることも考えられるが、エッチング液など
の管理面から見てあまり実用的ではない。
ーンエッチング時に、縁面距離を確保するために、エッ
チング部７をテーパー形状にしている。この加工は乾式
エッチング法ではテーパー形状が良好であるが、湿式エ
ッチング法に比較して量産性が劣っているのが現状であ
る。また濃度の異なるエッチング液を数種用意して逐次
エッチングすることも考えられるが、エッチング液など
の管理面から見てあまり実用的ではない。
【０００５】従って現状では、一般的に単エッチング液
による湿式エッチング法を採用している。その結果図４
に示すような断面構造になっている。この図から判るよ
うに金属電極２の上面エッジ部２ａのテーパー角度は極
めて鋭利な状態である。この状態のものにスパッタ法で
絶縁材料を成膜すると、金属電極２の上面には電子の当
たる量が多いので膜厚は厚くなるが、エッチング部７に
当たる電子の量が少ないために、図５Ａ部に示すように
この部分の膜厚が薄くなっている。
による湿式エッチング法を採用している。その結果図４
に示すような断面構造になっている。この図から判るよ
うに金属電極２の上面エッジ部２ａのテーパー角度は極
めて鋭利な状態である。この状態のものにスパッタ法で
絶縁材料を成膜すると、金属電極２の上面には電子の当
たる量が多いので膜厚は厚くなるが、エッチング部７に
当たる電子の量が少ないために、図５Ａ部に示すように
この部分の膜厚が薄くなっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】前述の方法によれば、
金属電極の上面エッジ部が極めて鋭利な状態であり、こ
のエッジ部の絶縁膜厚が薄くなっているので絶縁破壊を
起こしやすく、金属電極と透明電極との間に高電圧（交
流２３０Ｖ）を印加すると絶縁破壊を発生するという問
題を残している。
金属電極の上面エッジ部が極めて鋭利な状態であり、こ
のエッジ部の絶縁膜厚が薄くなっているので絶縁破壊を
起こしやすく、金属電極と透明電極との間に高電圧（交
流２３０Ｖ）を印加すると絶縁破壊を発生するという問
題を残している。
【０００７】この発明は前記の問題点に鑑みてなされた
ものであり、その目的は単エッチング液による湿式エッ
チング法で金属電極のパターンエッチングしても絶縁破
壊のない薄膜ＥＬ素子を提供することにある。
ものであり、その目的は単エッチング液による湿式エッ
チング法で金属電極のパターンエッチングしても絶縁破
壊のない薄膜ＥＬ素子を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明によれば前述の
目的は、耐熱基板上に金属電極、第１絶縁層、発光層を
順次積層し、発光層を第２絶縁層で被覆しその上に透明
電極を形成してなる薄膜ＥＬ素子において、第１絶縁層
は第１絶縁成膜層と第２絶縁成膜層の２層に構成するこ
とにより達成される。
目的は、耐熱基板上に金属電極、第１絶縁層、発光層を
順次積層し、発光層を第２絶縁層で被覆しその上に透明
電極を形成してなる薄膜ＥＬ素子において、第１絶縁層
は第１絶縁成膜層と第２絶縁成膜層の２層に構成するこ
とにより達成される。
【０００９】なお、第１絶縁成膜層は金属電極形成後リ
フトオフ法により成膜されることが有効である。
フトオフ法により成膜されることが有効である。
【００１０】
【作用】この発明の構成によると第１絶縁層は第１絶縁
成膜層と第２絶縁成膜層の２層から構成され、第１絶縁
成膜層は金属電極形成後リフトオフ法で成膜されること
としたため、成膜材付着場所以外の場所にあらかじめホ
トレジスト膜をつけておき、その上に成膜材を付着させ
た後、ホトレジストの除去とともに成膜材付着場所以外
の成膜材を除去してパターンを形成するリフトオフ法の
特徴が生かされ、第１絶縁成膜層成膜部分に充分第１絶
縁成膜材料を付着することができ、金属電極の上面エッ
ジ部に充分な膜厚が確保され、その上に第２絶縁成膜層
が成膜されるので、充分な膜厚の第１絶縁層となる。
成膜層と第２絶縁成膜層の２層から構成され、第１絶縁
成膜層は金属電極形成後リフトオフ法で成膜されること
としたため、成膜材付着場所以外の場所にあらかじめホ
トレジスト膜をつけておき、その上に成膜材を付着させ
た後、ホトレジストの除去とともに成膜材付着場所以外
の成膜材を除去してパターンを形成するリフトオフ法の
特徴が生かされ、第１絶縁成膜層成膜部分に充分第１絶
縁成膜材料を付着することができ、金属電極の上面エッ
ジ部に充分な膜厚が確保され、その上に第２絶縁成膜層
が成膜されるので、充分な膜厚の第１絶縁層となる。
【００１１】
【実施例】この発明に係わる図１および図２に基づいて
説明する。図１はこの発明の実施例の薄膜ＥＬ素子を示
す断面構成図、図２はこの発明に係わる製造工程の説明
図であり、（ａ）は金属電極パターンエッチング後、
（ｂ）は第１絶縁成膜層成膜後、（ｃ）はレジスト剥離
後、（ｄ）は第２絶縁成膜層成膜後を表す。
説明する。図１はこの発明の実施例の薄膜ＥＬ素子を示
す断面構成図、図２はこの発明に係わる製造工程の説明
図であり、（ａ）は金属電極パターンエッチング後、
（ｂ）は第１絶縁成膜層成膜後、（ｃ）はレジスト剥離
後、（ｄ）は第２絶縁成膜層成膜後を表す。
【００１２】図１に示すように耐熱基板１上に金属電極
２としてＭｏを膜厚２００ｎｍ成膜し、その後金属電極
２上にレジストを塗布後、過酸化水素を用い湿式エッチ
ング法でエッチング後金属電極２を形成した。その後図
２（ａ）に示すようにレジスト１０を残した状態で、図
２（ｂ）に示すように第１絶縁成膜層３ａとしてＳｉＯ
2 を膜厚２００ｎｍエッチング部７に均等に形成し、と
くに上部エッジ部２ａには確実に成膜されるようにし
た。次に図２（ｃ）に示すようにレジスト１０を剥離
し、その上に図２（ｄ）に示すように第２絶縁成膜層３
ｂとしてＳｉＯ2 を膜厚３０ｎｍ形成し、更にＳｉ3 Ｎ
4 を膜厚１８０ｎｍ形成した。その上に発光層４として
ＺｎＳ：Ｍｎを電子ビーム蒸着法で膜厚８００ｎｍ形成
し、第２絶縁層５としてＳｉ3 Ｎ4 を１８０ｎｍ，Ｓｉ
Ｏ2 を３０ｎｍ、合計膜厚２１０ｎｍ形成して発光層４
を被覆し、その上に透明電極６としてインジウム錫酸化
物（ＩＴＯ）を膜厚１７０ｎｍ形成し薄膜ＥＬ素子を作
製した。なお画素サイズを０．２２×０．２２ｍｍ角、
画素数を１２０個とした。この薄膜ＥＬ素子を用い、常
用電圧２３０Ｖ印加時の初期絶縁破壊数（初期画素破壊
数）を評価したが、絶縁破壊は観察されなかった。
２としてＭｏを膜厚２００ｎｍ成膜し、その後金属電極
２上にレジストを塗布後、過酸化水素を用い湿式エッチ
ング法でエッチング後金属電極２を形成した。その後図
２（ａ）に示すようにレジスト１０を残した状態で、図
２（ｂ）に示すように第１絶縁成膜層３ａとしてＳｉＯ
2 を膜厚２００ｎｍエッチング部７に均等に形成し、と
くに上部エッジ部２ａには確実に成膜されるようにし
た。次に図２（ｃ）に示すようにレジスト１０を剥離
し、その上に図２（ｄ）に示すように第２絶縁成膜層３
ｂとしてＳｉＯ2 を膜厚３０ｎｍ形成し、更にＳｉ3 Ｎ
4 を膜厚１８０ｎｍ形成した。その上に発光層４として
ＺｎＳ：Ｍｎを電子ビーム蒸着法で膜厚８００ｎｍ形成
し、第２絶縁層５としてＳｉ3 Ｎ4 を１８０ｎｍ，Ｓｉ
Ｏ2 を３０ｎｍ、合計膜厚２１０ｎｍ形成して発光層４
を被覆し、その上に透明電極６としてインジウム錫酸化
物（ＩＴＯ）を膜厚１７０ｎｍ形成し薄膜ＥＬ素子を作
製した。なお画素サイズを０．２２×０．２２ｍｍ角、
画素数を１２０個とした。この薄膜ＥＬ素子を用い、常
用電圧２３０Ｖ印加時の初期絶縁破壊数（初期画素破壊
数）を評価したが、絶縁破壊は観察されなかった。
【００１３】
【発明の効果】この発明によれば、第１絶縁層は第１絶
縁成膜層と第２絶縁成膜層の２層から構成され、第１絶
縁成膜層は金属電極形成後リフトオフ法で成膜されるこ
ととしたため、第１絶縁成膜層成膜部分に充分第１絶縁
成膜材料を付着することができ、金属電極の上面エッジ
部に充分な膜厚が確保され、その上に第２絶縁成膜層が
成膜されるので、充分な膜厚の第１絶縁層となる。この
ことにより金属電極の上面エッジ部に充分な膜厚が確保
され、絶縁強度が格段に向上し単エッチング液による湿
式エッチング法で金属電極のパターンエッチングしても
絶縁破壊のない薄膜ＥＬ素子が得られる。
縁成膜層と第２絶縁成膜層の２層から構成され、第１絶
縁成膜層は金属電極形成後リフトオフ法で成膜されるこ
ととしたため、第１絶縁成膜層成膜部分に充分第１絶縁
成膜材料を付着することができ、金属電極の上面エッジ
部に充分な膜厚が確保され、その上に第２絶縁成膜層が
成膜されるので、充分な膜厚の第１絶縁層となる。この
ことにより金属電極の上面エッジ部に充分な膜厚が確保
され、絶縁強度が格段に向上し単エッチング液による湿
式エッチング法で金属電極のパターンエッチングしても
絶縁破壊のない薄膜ＥＬ素子が得られる。
【図１】この発明の実施例の薄膜ＥＬ素子を示す断面構
成図
成図
【図２】この発明に係わる製造工程の説明図であり、
（ａ）は金属電極パターンエッチング後、（ｂ）は第１
絶縁成膜層成膜後、（ｃ）はレジスト剥離後、（ｄ）は
第２絶縁成膜層成膜後を表す
（ａ）は金属電極パターンエッチング後、（ｂ）は第１
絶縁成膜層成膜後、（ｃ）はレジスト剥離後、（ｄ）は
第２絶縁成膜層成膜後を表す
【図３】従来例の薄膜ＥＬ素子を示す断面構成図
【図４】金属電極の拡大断面図であり、湿式エッチング
法でパターンエッチングした後の断面構造を示す
法でパターンエッチングした後の断面構造を示す
【図５】金属電極、第１絶縁層の拡大断面図であり、絶
縁材料をスパッタ法で成膜後の断面構造を示す
縁材料をスパッタ法で成膜後の断面構造を示す
１ 耐熱基板 ２ 金属電極 ２ａ 上部エッジ部 ３ 第１絶縁層 ３ａ 第１絶縁成膜層 ３ｂ 第２絶縁成膜層 ４ 発光層 ５ 第２絶縁層 ６ 透明電極 ７ エッチング部 １０ レジスト
Claims (3)
- 【請求項１】耐熱基板上に金属電極、第１絶縁層、発光
層を順次積層し、発光層を第２絶縁層で被覆しその上に
透明電極を形成してなる薄膜ＥＬ素子において、第１絶
縁層は第１絶縁成膜層と第２絶縁成膜層とからなること
を特徴とする薄膜ＥＬ素子。 - 【請求項２】請求項１記載のＥＬ素子において、第１絶
縁成膜層はＳｉＯ2からなり、第２絶縁成膜層はＳｉＯ
2 、Ｓｉ3 Ｎ4 が順次積層されたことを特徴とする薄膜
ＥＬ素子。 - 【請求項３】請求項１ないし２記載のＥＬ素子におい
て、第１絶縁成膜層は金属電極形成後リフトオフ法によ
り成膜されたことを特徴とする薄膜ＥＬ素子の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6250286A JPH08115791A (ja) | 1994-10-17 | 1994-10-17 | 薄膜ｅｌ素子及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6250286A JPH08115791A (ja) | 1994-10-17 | 1994-10-17 | 薄膜ｅｌ素子及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08115791A true JPH08115791A (ja) | 1996-05-07 |
Family
ID=17205651
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6250286A Pending JPH08115791A (ja) | 1994-10-17 | 1994-10-17 | 薄膜ｅｌ素子及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08115791A (ja) |
-
1994
- 1994-10-17 JP JP6250286A patent/JPH08115791A/ja active Pending
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