JPS61176092A - 薄膜ｅｌパネルの製造方法 - Google Patents

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、製造の歩留りや信頼性を向上させた薄膜ＫＬ
パネルの製造方法に関する。

（従来技術） 最近、薄膜ＥＬ素子が表示装置に用いられる傾向にある
。従来考えられている多色発光薄膜ＥＬパネルの一例の
断面構造を第５図に示す。

図において、１は基板ガラス、２は透明電極、３および
６はＹｚＯｓ（酸化イツトリウム）などの透明な絶縁膜
であり、絶縁膜６の上にはＡｔなどから成る背面電極７
，８が設けられている。

透明な絶縁膜３と６の間には、橙色光を発光する不純物
Ｋｎを含有したＺｎ８：Ｋｎ発光膜４と、緑色光を発光
する不純物ＴｂＦｓを含有したＺｎＳ：Ｔ　ｂ　Ｆ３発
光膜５が挟持されており、このうち発光膜４は透明電極
２と背面ＩＩ極７との交差領域にくるように配置され、
発光膜５は透明電極２と背面電極８との交差領域にくる
ように配置されている。

このような構成の薄膜ＥＬパネルの製造方法の特徴はり
７トオフ法を用いた発光膜４，５の形成方法にあり、以
下にその一連の工程を第６図を用いて説明する。

ストライプ状にパターン化された透明電極２と絶縁膜３
とが積層された基板ガラス１に、少なくとも１５０℃の
熱に耐え酸素の現像液＝剥離液を使用しないレジスト１
０を塗布しく工程ａ）、ＺｎＳ：Ｍｎ発光膜４を配置す
べきところのレジスト１０を現像でくり抜いてくり抜き
部１１を形成する（工程ｂ）。次にくり抜き部１１を有
するレジスト１０の全面にわたって発光膜４を約１５０
℃の基板温度で８００ＯＡの厚さに蒸着する（工程Ｃ）
。蒸着法としては電子ビーム蒸着や高周波スパッタリン
グを用いる。続いて剥離液につける。発光膜４はくり抜
き部１１を除いてすべてがレジスト１０と一緒に取り除
かれる（工程ｄ）。上記工程ａ　％　ｄがす７トオ７法
によるＺｎ：Ｍｎ発光膜４の選択形成工程である。

再びリフトオフ法を用い、こんどはＺｎＳ：Ｔ　ｂ　Ｆ
３発光膜５を形成するが、その工程は上述した発光膜４
の形成方法と同じで、レジスト１２を塗布する工程（工
程ｅ）、ＺｎＳ：ＴｂＦ３発光膜５を配置すべきところ
のレジスト１６を現像により取り除きくり抜き部１３を
形成する工程（工程ｆ）、前記工ｉｅと同様にレジスト
１２の全面にＺｎＳ：ＴｂＦ３発光膜５を蒸着する工程
（工程ｇ）、レジスト１２を剥離する工程（工程ｈ）を
行う。

その後真空中で５００℃１時間の熱処理を行った後絶縁
膜６を形成するＹ２Ｏ３を約５．００ＯＡの厚さに蒸着
しく工程ｉ）、さらにＡｔを約３００ＯＡ真空蒸着しホ
トリゾグラフィを用いて背面電極７，８を形成しく工程
ｊ）、こうして多色発光薄膜ＫＬパネルが完成する。

以上のように製作した薄膜ＥＬパネルの背面電極７と透
明電極２との間に１　ｋＨｚ、　２００　Ｖ程度の交流
電圧を印加すると、両電極の交差領域で構成される画素
が橙色に点灯する。また背面電極８と透明電極２との間
に交流電圧を印加すると、両電極の交差領域の画素が緑
色に点灯する。このようにして橙色と緑色を適当な割合
で同時に点灯させれば混色効果によって橙色と緑色の間
の任意の色を任意の輝度で実現できる。

（発明が解決しようとする問題点） このような従来の薄膜ＫＬパネルの製造方法においては
、発光膜４および５の下側に形成される絶縁膜３の上面
および発光膜４，５の上面にリフトオ７工程（工程ａお
よび・）で塗布したレジストの残渣が残り、これが膜剥
離を引き起こしたり、絶縁破壊のトリガとなるウィーク
スポットを発生させて歩留りや信頼性を著しく低下させ
るという間部がある。

（発明の目的および構成） 本発明は上記の点にかんがみてなされたもので、薄膜Ｅ
Ｌパネルの製造の歩留りおよび信頼性を向上することを
目的とし、この目的を達成するために、発光膜の成膜前
に、該発光膜の下側に形成される第１の絶縁膜の発光膜
形成位置を所定゛量エツチングで除去する工程を入れ、
第１の絶縁膜上のレジスト残渣を除去するようにした。

（実施例） 以下本発明を図面に基づいて説明する。

第１図は、本発明により製造される薄膜ＥＬパネルの一
実施例の断面を示す。

図において、２１は基板ガラス、２２は透明電極、２５
はＹ２Ｏ３などの第１の絶縁膜である。

２９．３０は絶縁膜２３に設けた凹部でこの上にＺｎＳ
：Ｍｎ発光膜２４とＺｎＳ：ＴｂＦ３発光膜２５゛を選
択的に蒸着する。これらの発光膜２４゜２５の上にはこ
れと同じ大きさく面積）のＹ２０３などの第２の絶縁膜
３１．５２を積層する。２６はＹ２Ｏ３などの絶縁膜で
、発光膜２４と絶縁膜５１および発光膜２５と絶縁膜３
２を下の絶縁膜２５とで挟み込むように形成する。２７
．２８はＡｔなどの金属から成る背面電極で、２．７は
橙色用、２８は緑色用の電極である。

第２図はこのような構成の薄膜ＥＬパネルを製造する工
程を示しており、以下に説明する製造工程でも発光膜と
してＺｎＳ：Ｍｎ膜およびＺｎ５ＴｂＦ、膜を選択的に
配置するのにり７トオフ法を用いる。

透明電極２２の上に電子ビーム蒸着などで約６０００Ａ
のｙ２　ｏ３絶縁膜２３が蒸着された基板ガラス２１上
にレジスト３３を塗布しく工程ａ）、次にＺｎＳ：Ｍｎ
発光膜２４を後に配置するところのレジスト３３を現像
でくり抜いてくり抜き部３４を形成する（工程ｂ）。

次に基板ガラス２１を少なくとも同量の水で稀釈したリ
ン酸（Ｈ３ＰＯ４）液でＹ２Ｏ３絶縁膜２３を所定量エ
ツチングして深さ約１００ＯＡの凹部２９を形成する（
工程Ｃ）。

リン酸溶液を充分洗浄して落とした後、基板ガラス２１
の全面にわたってＺｎＳ：Ｍｎの発光膜２４を電子ビー
ム蒸着などで約１５０℃の基板温度で８００ＯＡの厚さ
に蒸着する（工程ｄ）。

その後、こうして形成した発光膜２４の上にそのままＹ
２Ｏ３絶縁膜３１を約４００ＯＡの厚さで電子ビーム蒸
着などで積層しく工程・）、レジスト３３を剥離する（
工程ｆ）。

ＺｎＳ：ＴｂＦ３発光膜２５の製作についても上記工程
と同様の工程を実施する。すなわち、レジスト３５を塗
布する工程（工程ｇ）、レジスト３５にくり抜き部５６
をつくる工程（工程ｈ）、Ｙ２Ｏ３絶縁膜２３に凹部３
０を形成する工程（工程ｉ）、ＺｎＳ：ＴｂＦ３発光膜
２５を成膜する工程（工程ｊ）、その後発光膜２５の上
にＹ２０．絶縁膜３２を成膜する工程（工程ｋ）、レジ
スト５５を剥離する工程（工程りを実施する。

続いて工程Ｃと同じようにリン酸液に浸漬し、ｙ２０ｍ
絶縁膜３１および３２を約１００ＯＡの厚さにエツチン
グする（工程ｍ）。

その後、蒸着基板を□純水などで充分洗浄した後真空中
で５００℃、１時間Ω熱処理を行い冷えるのを待って、
蒸着基板全面にＹ２Ｏ２などの絶縁膜２６を約２００Ｏ
Ａだけ電子ビーム蒸着する（工程ｎ）。

最後にこうして形成した絶縁膜２６の上に真空蒸着とホ
トリゾグラフィを用いて膜厚３０００ＡのＡｔ電極２７
．２８を形成して背面電極としく工程ｏ　）、ＥＬパネ
ルが完成する。

このようにして製造した薄膜ＫＬパネルは構成から見て
明らかなように、第５図に示した薄膜ＫＬパネルと全く
同様の色調、輝度の画像を実現できる。

上記製造方法においては、工程ａにおいて下側絶縁膜２
３の上に塗布されたレジスト３３の残渣は工程Ｃにおい
て凹部２９をエツチングで形成する際、エツチングされ
る下側絶縁膜２３もろとも除去される。また、ＺｎＳ：
Ｍｎ発光膜２４およびＺｎＳ：ＴｂＦｓ発光膜２５の上
面には、発光膜形成後連続してＹ２Ｏ３絶縁膜３１（工
程ｅ）および３２（工程ｋ）を蒸着するので残渣は残ら
ない。その代りに絶縁膜３１．５２の上に残渣が残るこ
とになるが（工程ｍ）これらの絶縁膜３１．３２をエツ
チングにより削る（工程ｍ）際にエツチングされる絶縁
膜と一緒に除去される。

このように本実施例では第１の絶縁膜２５や発光膜２４
．２５の上にレジスト残渣が残らないので、膜剥離やウ
ィークスポットなどレジスト残渣に起因する欠陥の発生
が大幅に低減できる。

なお、本実施例では工程ｍの後絶縁膜２６を設けている
が、これを省略した構造でもよい。

第３図には、本発明により製造される薄膜ＥＬパネルの
他の実施例の断面構造をボす。

この実施例では、前記実施例の絶縁膜２５゜３１．５２
を２層膜にし、一方の絶縁膜をレジスト残渣の除去専用
の絶縁膜（製造工程の途中でエツチングで除かれるので
本図には出ていない）とし、もう一方の絶縁膜を発光膜
と電極との間に挿入されるべきＥＬパネル本来の絶縁膜
としている。

まず完成した薄膜ＫＬパネルの構成を説明すると、４１
は基板ガラス、４２は酸化インジウムなどの透明電極、
４５はリン酸液に侵されないＡ１．０３などの第１絶縁
膜、４４はＺｎＳ：Ｍｎ発光膜であり、この発光膜４４
の上にはリン酸液に侵されないＡ４２０３などの第２の
絶縁膜４６がある。一方、４５はＺｎＳ：ＴｂＦ３発元
膜、４７はＡｔ２０３などの第２の絶縁膜、４８は５１
３Ｎ４（窒化シリコン）などの耐湿性にすぐれた膜、４
９．５０はそれぞれ橙色用、緑色用の背面電極で、材料
はＡｔなどの金属である。

次に上記構成の薄膜ＬＬパネルの製造工程を第４図を用
いて説明する。

まず、パターン化された透明電極４２が７Ｅｌｉ−成さ
れている基板ガラス４１の上に電子ビーム蒸着などでＥ
Ｌパネル形成用のＡｔ２０．膜４３を５００　ＯＡの厚
さで蒸着し、その上にレジスト除去用のＹ２Ｏ３膜５１
を１００ＯＡの厚さで積層し、この上にレジスト５２を
塗布する（工ｍｍ）。

続いてレジスト５２にくり抜き部５３を形成しく工程ｂ
）、このくり抜き部５３のＹ、　ｏｎ層５１の一部５４
をリン酸液で除去する（工程Ｃ）。

リン酸液を純水などで充分洗い流し乾燥させた後ＺｎＳ
：Ｍｎ発光膜４４を基板温度１５０’Ｃで電子ビーム蒸
着などを用いて８，０ＯＯＡ蒸着する（工程ｄ）。この
上に再びＡｌ２Ｏ，膜４６とけ電子ビーム蒸着などで成
膜する（工程ｅ）。

レジストの剥離液に漬けると、レジスト５２が除かれ、
ＺｎＳ：Ｍｎ発光膜４４がＡｔ２０３膜４６で狭まれた
構造のところだけ残る（工程ｆ）。

上記工程１のレジスト塗布から工程ｆまでと同様の工程
を行い、今度はＺｎＳ：ＴｂＦ３発光膜４５、Ａｔ、０
３膜４７、Ｙ２Ｏ，膜５６をそれぞれ蒸着する（工程ｇ
）。

続いて基板ガラス４１をリン酸液に漬け、Ｙ２Ｏ３膜５
５，５６をエツチングで落とす（工程ｈ）。この時Ｙ２
Ｏ３膜の一部５１も同時に除かれる。

その後、純水などで充分洗浄した後、真空中で５００℃
１時間の熱処理を行い、冷えるのを待って基板全面に８
１３Ｎ、膜４８を１００ＯＡの厚みでスパン、タリング
蒸蕩する（工程ｉ）。この上に膜厚３．０００又のＡｔ
電極膜４９．５０を形成して背Ｉｆ＋電極としく工程ｊ
）、ＫＬパネルが完成する。本実施例においてＳｉ３Ｎ
４膜４８を配置しているが省略してもよい。

このようにして薄膜ＥＬパネルを製造すれば、発光層４
４および４５の下の第１の絶縁膜４３のレジスト残渣は
、Ｙ２Ｃ）Ｊ膜５１のエツチング（発光膜蒸着後）で除
去される。またＹ、０３膜５５．５６の上のレジスト残
渣は工程りにおいてＹ２Ｏ，膜５５．５６をエツチング
する際−緒に除去される。従って本実施例においても従
来問題となっていたレジスト残渣は一切残らない。

以上の実施例では、レジストを除去するための絶縁膜の
エツチングにはリン酸液を用いているが、その他のエツ
チング液でもよい。また、エツチングは湿式に限定され
るものではなく、プラズマ放電を利用した乾式でもよい
ことはいうまでもない。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明においては、発光膜の下の
第１の絶縁膜のレジスト残渣については、発光膜の成膜
前に第１の絶縁膜を所定量エツチングして除去するよう
にしたため、膜剥離や絶縁破壊のトリガとなるウィーク
スポットの発生が大幅に低減し、パネルの歩留りや信頼
性を著しく向上できる。また発光膜の上のレジスト残渣
については、発光膜蒸着後つづけて第２の絶縁膜を形成
し、すべての発光膜が形成された後この第２の絶縁膜の
一部をエツチングして除去することができる。さらに、
レジスト除去の目的で形成する絶縁膜とＫＬ本来の目的
に用いる絶縁膜（エツチング液に強いもの）とを分離し
て形成すれば、レジスト除去用の絶縁膜をエツチングす
る時の膜厚コントロールが不要となり工程の簡略化が実
現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明により製造した薄膜ＥＬパネルの一実
施例の断面構成図、第２図は第１図に示した薄膜ＥＬパ
ネルの製造工程を説明する工程図、第３図は本発明によ
り製造した薄膜ＥＬパネルの他の実施例の断面構成図、
第４図は第６図に示した薄膜ＥＬパネルの製造工程を説
明する工程図、第５図は従来の薄膜ＥＬパネルの断面構
成図、第６図は第５図に示した薄膜ＥＬパネルの製造工
程を説明する工程図である。 ２１・・・基板ガラス、２２・・・透明電極、２５．２
６゜３１．５２・・・絶縁膜、２４．２５・・・発光膜
、２７゜２８・・・背面電極、２９．３０・・・凹部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板上に、第１の電極と、第１の絶縁膜とを順次
   形成し、該第１の絶縁膜上に発光膜をリフトオフ法によ
   り所定のパターンに成膜し、該発光膜上に第２の絶縁膜
   と、第２の電極とを順次形成して成る薄膜ＥＬパネルの
   製造方法において、前記発光膜の成膜前に前記第１の絶
   縁膜の発光膜形成位置を所定量エツチングで除去する工
   程を含むことを特徴とする薄膜ＥＬパネルの製造方法。
2. （２）前記第１の絶縁膜は、ＥＬパネル形成用絶縁膜に
   レジスト除去用絶縁膜を成膜し多層膜に形成し、該レジ
   スト除去用絶縁膜を除去することにより前記所定量のエ
   ツチングを行うことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   に記載の薄膜ＥＬパネルの製造方法。