JPH0825305B2 - 端面発光型el素子アレイの製作方法 - Google Patents

端面発光型el素子アレイの製作方法

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JPH0825305B2 JP9708489A JP9708489A JPH0825305B2 JP H0825305 B2 JPH0825305 B2 JP H0825305B2 JP 9708489 A JP9708489 A JP 9708489A JP 9708489 A JP9708489 A JP 9708489A JP H0825305 B2 JPH0825305 B2 JP H0825305B2
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、薄膜技術を用いて端面発光型EL素子を基板
上に連設する端面発光型EL素子アレイの製作方法に関す
るものである。
従来の技術 近年、電子写真方式のプリンタの発展などに伴い、各
種発光素子が開発された。このような発光素子としては
EL(エレクトロ ルミネセンス)素子などが存するが、
これは不足しがちな発光輝度の改善が望まれていた。そ
こで、上面が発光する従来のELに比して100倍程の発光
輝度を示す端面発光型ELが開発された。これは、薄膜状
の活性層を誘電体層で囲んで光導波路を形成したもの
で、活性層の端面から極扁平な光が照射されるようにな
っており、その輝度の高さからプリンタヘッドなどへの
利用が期待されている。
そこで、このような端面発光型ELを連設した端面発光
型EL素子アレイ1の構造を第9図及び第10図に基づいて
説明する。まず、端面発光型EL素子2の構造を第10図に
基づいて説明する。この端面発光型EL素子2では、活性
元素を含む硫化亜鉛等からなる薄膜状の活性層3を上下
から誘電体層4,5で囲み、この上下面に電極6,7を形成し
ている。そして、この端面発光型EL素子アレイ1では、
基板8上に薄膜技術等により層形成した下部電極層(図
示せず)をドライエッチング等でパターニングして、複
数個の端面発光型EL素子2に導通する共通電極形の下部
電極9を形成し、この下部電極9の上に、薄膜技術によ
り積層形成した前記各層3〜5と上部電極層10とをドラ
イエッチング等でパターニングして分割することによ
り、複数個の端面発光型EL素子2を形成する。そこで、
下部電極9と上部電極層10とに導通したマトリクス配線
用の電極(図示せず)を形成するなどして、この端面発
光型EL素子アレイ1は製作されている。
このような構成において、この端面発光型EL素子アレ
イ1は、下部電極9と上部電極層10とに駆動回路(図示
せず)をマトリクス接続して各端面発光型EL素子2を選
択的に発光させるなどして電子写真方式のラインヘッド
等に利用される。
発明が解決しようとする課題 上述のような端面発光型EL素子アレイ1は高電圧で駆
動されるため、水分による劣化が進行しやすい。このた
め、マトリクス配線を形成した後に湿気等を遮断する保
護膜(図示せず)を形成するなどして、端面発光型EL素
子アレイ1を湿気等から防止するようにしているが、下
部電極9と上部電極層10とにマトリクス配線用の接続端
子を配線する過程などでは、各端面発光型EL素子2の切
断面が雰囲気と接触している。従って、雰囲気内の蒸気
やクリーニング水等のために、端面発光型EL素子2の層
間や保護膜との間に水分が入り込む可能性が高い。この
ため、端面発光型EL素子アレイ1は性能が安定せず信頼
性が低い。
課題を解決するための手段 基板上に導電層を形成し、この導電層をエッチングし
て各々所定数の端面発光型EL素子と導通するブロック電
極を形成し、これらブロック電極の上にEL素子層と上部
電極層とを順次積層形成し、これらEL素子層と上部電極
層とをパターニングして複数個の端面発光型EL素子を分
割形成し、これら端面発光型EL素子を含む基板全面に透
光性を有する保護膜を形成し、この保護膜をエッチング
してブロック電極の端部を露出させた端子部と端面発光
型EL素子の上部電極層まで到達したコンタクトホールと
を形成し、これらコンタクトホールを被うように導電層
を形成し、この導電層をエッチングして各ブロックの所
定の端面発光型EL素子と導通する共通電極を形成するよ
うにした。
作用 分割形成した端面発光型EL素子を含む基板全面に透光
性を有する保護膜を形成し、この保護膜をエッチングし
てブロック電極の端部を露出させた端子部と端面発光型
EL素子の上部電極層まで到達したコンタクトホールとを
形成し、これらコンタクトホールを被うように形成した
導電層をエッチングして各ブロックの所定の端面発光型
EL素子と導通する共通電極を形成するようにしたことに
より、端面発光型EL素子は分割形成の次工程で保護膜に
被われて、端面発光型EL素子の切断面が雰囲気と接触す
る時間が極めて短いので、端面発光型EL素子の層間や保
護膜との間に水分が入り込む可能性が低い。
実施例 本発明の実施例を第1図ないし第6図に基づいて説明
する。そこで、本実施例の端面発光型EL素子アレイ14の
製作工程を第1図(a)〜(j),第2図(a)〜
(j)に例示する。まず、第1第2図(a)に図示する
ように、予め洗浄した平滑性の高いガラス基板15上に、
各々導電層である厚さ500ÅのCrからなる第一下部電極
層16と厚さ5000ÅのTiからなる第二下部電極層17′とを
順次積層形成する。
つぎに、第1第2図(b)に図示するように、複数個
の端面発光型EL素子と導通するように、素子アレイ方向
に細長い共通電極状に前記第二下部電極層17′のみをフ
ォトエッチングしてブロック電極17を形成する。この
時、前記第一第二下部電極層16,17′は材質が異なるた
め、選択的エッチングは容易に行なわれる。
そこで、第1第2図(c)に図示するように、これら
第一下部電極層16とブロック電極17との上に、厚さ3000
ÅのY2O3からなる誘電体層18、Mnをドープした厚さ1000
0ÅのZnSからなる活性層19、厚さ3000ÅのY2O3からなる
誘電体層20を順次電子ビーム蒸着等で積層してEL素子層
21を形成する。そして、このEL素子層21の上にスパッタ
リングで厚さ1000ÅのCr膜を形成した後、このCr膜の前
記ブロック電極17と対向する部分をフォトエッチングで
除去して上部電極層22を形成する。
つぎに、第1第2図(d)に図示するように、イオン
ミリング装置23により、前記各層18〜22と第一下部電極
層16とを連続的にエッチングして、複数個の端面発光型
EL素子24を形成する。この場合、イオンミリング装置23
ではアルゴンイオンによる物理的なエッチングが行なわ
れるので、反応ガスによるドライエッチング等とは異な
り、物性の異なる積層膜も連続的にエッチングされる。
なお、イオンミリング装置23とは、第3図に例示するよ
うな、真空槽25内に導入したアルゴンガス(図示せず)
をカソード26から放出した電子によりイオン化し、この
アルゴンイオンを試材に誘導してエッチングを行なうと
云うものであり、アルゴンイオンの入射方向に対して試
材を傾斜させて配置することでエッチング面の角度を調
節することができる。そこで、このアルゴンイオンの入
射角θ=30゜として実際に端面発光型EL素子を製作した
ところ、第4図(a)に図示するように、その発光端面
27の形状は端面発光型EL素子24の光照射方向に対して大
きく傾斜した不適当なものとなった。そこで、アルゴン
イオンの入射角θを上部電極層23から活性層19まではθ
=5゜下方の誘電体層18ではθ=10゜とし、第一下部電
極層16及びガラス基板15ではθ=15゜としてエッチング
を行なうことで、第4図(b)に図示するような、光照
射方向に対して略直角で平滑性の高い良好な発光端面27
が得られた。この時、厚さ5000ÅのTiからなる前記第二
下部電極層17′はエッチングされる速度が遅いので、第
一第二下部電極層16,17′はEL素子層21のように分断さ
れる恐れがなく、容易かつ確実にブロック電極17が形成
される。
そこで、第1第2図(e)に図示するように、上述の
ようにして得られた端面発光型EL素子アレイ14の上に、
厚さ5000Åの窒化シリコン層(SiNx)により透光性を有
する保護膜28をプラズマCVD法で全面に形成する。この
時、スパッタリング法や蒸着法に比して立体形状への膜
形成が良好なCVD法により保護膜28を形成したので、こ
れはステップカバレッジも良好で生産性が良好である。
つぎに、第1第2図(f)に図示するように、感光性
を有するポリイミド樹脂を前記保護膜28の全面にロール
コーダ等で塗布し、フォトリソグラフィ法で前記発光端
面27を露出させると共にプレホール29を形成した後、熱
硬化させてポリイミド樹脂膜30を形成する。なお、本工
程を省略しても端面発光型EL素子アレイ14の製作は可能
であるが、このポリイミド樹脂膜30を形成することで、
端面発光型EL素子24の間隙が平坦化されて後述する共通
電極31の形成が容易となり、さらに、この共通電極31と
前記上部電極層22との絶縁が確実になるため、装置の生
産性及び特性の向上が期待できる。
そこで、第1第2図(g)に図示するように、前記保
護膜28をCF4ガスでドライエッチングして、ブロック電
極17の末端を露出させて端子部32を形成すると共に、前
記プレホール29を介してコンタクトホール33を形成す
る。
そして、第1第2図(h)に図示するように、スパッ
タリングで前記コンタクトホール33を被うように形成し
た厚さ1μmのアルミからなる導電層を、フォトエッチ
ングでパターニングして四本の前記共通電極31を形成す
る。この時、各共通電極31は前記コンタクトホール33を
介して端面発光型EL素子24と導通し、この共通電極31と
前記ブロック電極17とにより、端面発光型EL素子アレイ
14のマトリクス配線が形成される。
つぎに、第1第2図(i)に図示するように、製品の
信頼性耐久性等の向上のために、前記端子部32及び発光
端面27以外の部分を被うように、エポキシレジン等をス
クリーン印刷してコーティング膜34を形成することで、
基板15上に端面発光型EL素子アレイ14が連設されたもの
が得られる。
そして、第1第2図(j)に図示するように、この基
板15を分断することで、多数の端面発光型EL素子アレイ
14が一度に得られる。
そこで、第7図に例示するように、上述のようにして
得た端面発光型EL素子アレイ14に、異方導電性フィルム
35を介して駆動回路36を接続することなどにより、小型
で高性能なラインヘッド(図示せず)等を製作できる。
発明の効果 本発明は上述のように、分割形成した端面発光型EL素
子を含む基板全面に透光性を有する保護膜を形成し、こ
の保護膜をエッチングしてブロック電極の端部を露出さ
せた端子部と端面発光型EL素子の上部電極層まで到達し
たコンタクトホールとを形成し、これらコンタクトホー
ルを被うように形成した導電層をエッチングして各ブロ
ックの所定の端面発光型EL素子と導通する共通電極を形
成するようにしたことにより、端面発光型EL素子は分割
形状の次工程で保護膜に被われて、端面発光型EL素子の
切断面が雰囲気と接触する時間が極めて短いので、端面
発光型EL素子の層間や保護膜との間に水分が入り込む可
能性が低く、内部劣化が少なく性能が安定した端面発光
型EL素子アレイを得ることができ、しかも、透光性を有
する保護膜の上にポリイミド樹脂膜を積層形成すること
で、端面発光型EL素子間の間隙を平坦にして共通電極の
形成を容易化すると共に共通電極と上部電極層との絶縁
を確実にすることもでき、特性が良好な保護膜を生産性
高く形成することもできる等の効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図(a)〜(j)は本発明の実施例を示
す端面発光型EL素子アレイの製作工程図、第3図はイオ
ンミリング装置の説明図、第4図(a),(b)は端面
発光型EL素子の縦断側面図、第5図は端面発光型EL素子
アレイの斜視図、第6図は正面図、第7図は使用状態の
説明図、第8図は回路図、第9図は従来例の斜視図、第
10図は端面発光型EL素子の斜視図である。 14……端面発光型EL素子アレイ、15……基板、16,17′
……導電層、17……ブロック電極、21……EL素子層、22
……上部電極層、24……端面発光型EL素子、27……発光
端面、28……保護膜、30……ポリイミド樹脂膜、31……
共通電極(導電層)、32……端子部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基板上に導電層を形成し、この導電層をエ
    ッチングして各々所定数の端面発光型EL素子と導通する
    ブロック電極を形成し、これらブロック電極の上にEL素
    子層と上部電極層とを順次積層形成し、これらEL素子層
    と上部電極層とをパターニングして複数個の端面発光型
    EL素子を分割形成し、これら端面発光型EL素子を含む基
    板全面に透光性を有する保護膜を形成し、この保護膜を
    エッチングして前記ブロック電極の端部を露出させた端
    子部と前記端面発光型EL素子の上部電極層まで到達した
    コンタクトホールとを形成し、これらコンタクトホール
    を被うように導電層を形成し、この導電層をエッチング
    して各ブロックの所定の端面発光型EL素子と導通する共
    通電極を形成するようにしたことを特徴とする端面発光
    型EL素子アレイの製作方法。
  2. 【請求項2】透光性を有する保護膜の全面に感光性を有
    するポリイミド樹脂膜を形成し、このポリイミド樹脂膜
    をエッチングして端面発光型EL素子の発光端面を露出さ
    せると共に前記ブロック電極まで到達したコンタクトホ
    ールを形成し、前記ポリイミド樹脂膜を熱硬化させて絶
    縁層を形成するようにしたことを特徴とする請求項1記
    載の端面発光型EL素子アレイの製作方法。
JP9708489A 1989-04-17 1989-04-17 端面発光型el素子アレイの製作方法 Expired - Lifetime JPH0825305B2 (ja)

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