JPS61176093A - 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 この発明は薄ｊｌｌｌＬパネルの製造方法に関し、特に
マトリックら型薄膜ＫＬバネ〃の発光層を形成する場合
に利用されるものである。

従来の技術 従来、交流動作の薄膜ＥＬ素子に関して、発光層に規則
的に高い電界（ｂ０６ｖ／ｃＩｎ程度）を印加し、絶縁
耐圧、発光効率及び動作の安定性等を高めるために、０
．１〜１．Ｏｗｔ％のＭｎ（あるいはＣｕ、Ａｔ、Ｂｒ
等）をドープしたＺｎ、８．Ｚｎ５ｅ等の発光層をＹ、
０１、’ｒａ、ｏ、等の誘電体薄膜でサントイ・ソチし
た三層構造ＺｎＳ：Ｍｕ（又はＺｔｌＳｅ：Ｍｕ）ＫＬ
素子が開発され、発光緒特性の向上が確かめられている
。この薄膜ＥＬ素子は数ＫＨｚの交流電界印加によって
高輝度発光し、しかも長寿命であるという特徴を有して
いる。

薄膜ＫＬ素子の１例としてＺｎ　Ｓ　：　Ｍｎｆｉ＄　
’Ｐｃ　Ｌ素子の基本的構造を第２因に示す。

第２１ｆｆｉに基づいて薄膜ＫＬ素子の構造を具体的に
説明すると、硬質かつ透明の前面ガラス基板１上にＩ　
ｔｌｓ　Ｏｓ　、　Ｓ　ｎ　Ｏｓ等の透明室４１２、更
にその上に積層してＹ、Ｏｎ　％　’ｒａｓｏｓ、Ａｚ
、　ｏ、、８１．Ｎ４、Ｓｉ　Ｏ。

等からなる第１の誘電体層８がスパッタあるいは電子ビ
ーム蒸着法等により形成されている。第１の誘電体層３
上にはＺｎＳ：Ｍｎ焼結ペレ・ソトを電子ビーム蒸着す
ることにより得られるＺｎＳ発光層４が形成されている
。この時蒸着用のｚｎｓ：Ｍｎ焼結ベレットには活性物
質となるＭｎが目的に応じた濃度に設定されたベレ、ソ
トが使用される。

ＺｎＳ発光層４上には第１の誘電体層３と同様または異
質の材質から成る第２の誘電体層５が積層され、更にそ
の上にＡｔ等から成る背面電極６が蒸着形成されている
。透明電極２と背面電極６は第３図に示すようにストラ
イプ状に成形され、互いに直交する如く複数本配列され
たマトリックス電極構造が採用されており、透明電極２
と背面電極６が平面図的に見て交叉した位置７（図示斜
線部分）１．がパネルの１画素に相当する。透明電極２
と背面電極但はそれぞれスイ、ソチ８．９を介して交流
電源１０に接続され、薄膜ＥＬ素子が駆動される。

上記の構成において、スイ・ソチ８．９を閉じて電極２
．６間にＡＣ電圧を印加すると、発光層４の両側の誘電
体層２．５間に上記ＡＣ電圧が誘起されることになり、
従って発光層４内に発生した電界によって伝導体に励起
され、かつ加速されて充分なエネルギーを得た電子が、
直接Ｍｎ発光センターを励起し、励起されたＭｕ発光セ
ンターが基底状態に戻る際に澄黄色の発光を行う。即ち
、高電界で加速された電子が発光層４中の発光センター
であるＺｎサイトに入ったＭｎ原子の電子を励起し、基
底状態に落ちる時、略々５８５ｏＸをピークに幅広い波
長領域で強い発光を呈する。

上記の如き構造を有する薄膜ＫＬ素子はスペースファク
タの利点を生かした平面薄型ディスプレイデバイスとし
て、文字及び図形を含むコンピューターの出力表示端末
機器その他種々の表示装置に文字、記号、静止画像、動
画像等の表示手段として利用することができ非常に有効
なものである。

しかしながら薄膜ＫＬ素子の誘電体層は製造工程途中で
発生した多数のピンホールやマイクロクラ９り等を含、
み、これらの欠陥を通して発光層４に湿気等が侵入する
ため、ＫＬ発光損失による発熱、層間剥離、素子特性の
劣化等を招来する。

上記問題を解決することを目的として、第４図に示すよ
うに、薄膜ＫＬ素子特有の不完全さ、即ちピンホール等
によって通電時に生じるブレークダウンのため起こる微
小な熱損傷領域の拡大を防止、固定化し、大気環境下で
湿気保護、放熱効果、さらに振動、たわみに対しても有
効となる薄膜ＥＬ／＜ネル１１が知られている。

この薄膜ＫＬバネ／ｌ／１１を第４図に基づいて説明す
る。なお、第４図の左半分は透明電極２に平行なＸ方向
の断面図を示し、右半分は透明電極２に直交するＹ方向
の断面図を示す。ｌはガラス基板であり、ガラス基板ｌ
上に透明電極２が帯状に一定ピ・ソチ間隔をもって平行
配列されて、その上に第１の誘電体層８９発光層４．第
２のＭＷ体層５、背面電極６を積層形成した薄［ＣＬ素
子１２が構成されている。この薄膜ＫＬ素子１２を収納
する如く皿状のカバーガラス１８がガラス基板１上に重
畳され、その内部間隙に薄膜ＫＬ素子１２が内蔵される
。ガラス基板１とカバーガラス１３の接合部はエポキシ
樹脂、光硬化性樹脂（フォトポンド）等の接着剤１４で
密封されている。即ち、ガラス基板１とカバーガラス１
３は薄膜ＫＬ素子１２に対する外囲器１５を構成する。

そして外囲器１５内には薄膜ＫＬ素子１２が内蔵される
と共にシリコンオイル、真空グリース等の薄１［ＥＬ素
子１２の保護用の絶縁性保護流体１６が充填封入されて
いる（特開昭５ａ−ｔ２２９９０号公報）。

上記薄膜ＫＬバネ／Ｌ／　１において、第１の誘電体層
８９発光層４．第２の誘電体層５は、いずれも第５図に
示すように、ガラス基板１にメタルマスク１９をｉ設し
て、ハロゲンランプ２０でガ’？Ｘ基板１を下地加熱し
ながら、蒸着源２１から所定の物質２２を電子ビーム２
８で蒸発せしめて形成している。

発明が解決しようとする問題点 ところが、上記のようにメタルマスク１９を用いて、ハ
ロゲンランプ２Ｇでガラス基板１を下地加熱して蒸着し
て成膜すると、メタルマスク１９の熱伝導や熱容量等に
よってガラス基板１の中央部と周辺部に温度差が生じ、
これが発光層４の結晶性や膜質に影響し、中央部と周辺
部で輝度むらを起こす原因になっている。また、ガラス
基板１を下地加熱すると、メタルマスクの開口周辺が図
示するように変形し、ガラス基板ｌとの密着性が悪くな
るので、メタルシマヌク１９とガラス基板１との隙間に
蒸着物質がまわり込んで、第６図に示すように、周辺部
に極端に膜厚の噂い部分が発生し、この部分で剥離が発
生しやすい。このため、この部分を背面電極６が横切っ
た場合、背面電極６の断線の原因となっている。

問題点を解決するための手段 そこで、この発明は第１の誘電体層３をメタルマスクを
用いてＡ　Ｉ−２Ｏ３、Ｓ　Ｌｌ　Ｉｔ　＋　Ｔ　’＊
　Ｏｓ等の誘電体物質をスバ・・ツタして形成し、この
第１の誘電体層の上にＺｎＳ　：　Ｍｎ等の発光層をメ
タルマスクを用いることなく蒸着；等で形成後、公知の
フォトリングラフィ等によりパターニングすることを特
徴とするものである。

作用 上記の手段によれば、第１の誘電体層をガラス基板に対
して密着力の強いスバ、フタで形成するので、周辺部に
発生する極端に膜厚の薄い部分の剥離が生じないし、マ
スクを用いないでいったん全面に形成した発光層をパタ
ーニングするので、全体に均一な結晶性でしかも均一な
厚さの、しだがって周辺部の境界を画然とした発光層を
形成でき、輝度むらのない薄膜ＥＬパネルが得られる。

実施例 以下、この発明の一実施例の製造方法について、図面を
参照して説明する。

第１図（Ａ）ないしくＤ）は第１の誘電体層３および発
光層４の成膜時の各段階の断面図を示す。まず、ガラス
基板１に公知の方法で、Ｘ方向に平行状の多数のストラ
イプ状の透明電極２を形成後、透明電極２の上にメタル
マスク１９を添設して、耐酸性の優れたＡ　Ｌｌ　Ｏｘ
　、　Ｓ　ｉｎ　Ｈａ　、　Ｔ　’＊　Ｏｓ等の誘電体
物質をスバ・フタして、厚さ約ａｏｏｏＸ程度の第１の
誘電体層３を形成する（第１図Ａ）。

次に、メタルマスク１９を外して、第１の誘電体層８と
透明電極２の上に、Ｚｎ　Ｓ　：　Ｍｎ等の螢光体を蒸
着して、厚さ６０００〜５ｏｏｏ＾程度の発光層４を形
成する（第１図Ｂ）。

次に、発光層４の上全面にフォトレジスト膜２４を形成
し、公知の露光、現象工程を経て、フォトレジスト［２
４を所定の形状にパターニングする（第１図Ｃ）。

上記の状態で全体を冷塩酸等の工９チンダ液に浸漬する
と、フォトレジスト膜２４で被覆されていない発光層４
が工、ソチングされて、フォトレジスト膜２４のパター
ンに対応したパターンの発光層４が形成される。このの
ち、フォトレジスト膜２４を有機溶剤で溶解除去すると
、所定形状の境、界の画然とした発光層４が露出する（
第１図Ｄ）なお、上記実施例は、発光層４のパターニン
グを、冷塩酸によるウニ・フトエッチングにより実施す
る場合について説明したがりアクティブ・イオン・エツ
チング（Ｒ１工、Ｅ、）等のドライエツチングにより実
施してもよい。

発明の効果 この発明によれば、第１の誘電体層をメタルマスクを用
いてヌパッタにより形成するのでガラス基板に対して密
着性がよく、この第１の誘電体層の上にマスクを用いる
ことなく発光層を形成したのち、この発光層を所定の形
状にパターニングするので、全面に均一な結晶性でかつ
均一な厚さの発光層が形成され、発光層の剥離や輝度む
らのない薄膜ＥＬパネルが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図（、Ａ）ないしくＤ）はこの発明の一実施例の薄
膜ＥＬバネμの製造方法について説明するための各段階
の断面図である。 第２図は薄膜ＥＬ素子の断面図で、第３図は第２図の概
略平面図、第４図は薄膜ＫＬパネルの断面図である。 第５図は従来の薄膜ＫＬパネルの製造方法について説明
するための成膜時の断面図で、第６図は従来方法によっ
て形成した膜の要部拡大断面図である。 １・・・・・・・・・・・・・・・・・・ガラス基板、
２・・・・・・・・・・・・・・・・・・透明電極、３
・・・・・・・・・・・・・・・・・・第１の誘電体層
、４・・・・・・・・・・・・・・・・・・発光層、５
・・・・・・・・・・・・・・・・・・第２の誘電体層
、６・・・・・・・・・・・・・・・・・・背面電極、
１９・・・・・・・・・・・・メタルマスク、２４・・
・・・・・・・・・・フォトレジスト膜。 特許出願人　　関西日本電気株式会社 第　１　図 銅ＩＥＬｉｔｎ＃面図 第２図 ネ敏ｊト２ヌ広１よる威り憂時・欽ｄコσロ第５図 ］ イ燵わ汰Ｊ９ｆ釦ぺＱｔｔ＝殺４軒υ入メ酊口幻回第６
図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （ａ）ガラス基板に透明電極を形成する工程と、（ｂ）
   前記透明電極上にメタルマスクを用いて誘電体物質をス
   パッタして所定パターンの第１の誘電体層を形成する工
   程と、 （ｃ）前記第１の誘電体層の上にメタルマスクを用いる
   ことなく発光層を形成する工程と、 （ｄ）前記発光層を所定の形状にパターングする工程と
   を含むことを特徴とする薄膜ＥＬパネルの製造方法。