JPS6134891A - 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 この発明は薄膜ＦｉＬパネルの製造方法に関し、特にマ
トリックス型薄膜１１ＣＬパネルの背面電極を形成する
場合に有用なものである。

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（１０°■／（７）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
．１〜１．０ｗｔ％のＭｎ（あるいはＣｕ。

Ａｔ、Ｂｒ等）をドープしたＺｎＳ、Ｚｎ５ｅ等の半導
体発光層をＬ　Ｏｘ　、Ｔ　４＋　Ｏｒ等の誘電体薄膜
でサントイ・ソチした三層構造ｚｎｓ：Ｍｎ（又はＺｎ
Ｓθ＝Ｍｎ）ＥＬ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ＥＬ素子の１例としてＺｎＳ：Ｍｎ薄膜ＥＬ素子の
基本的構造を第４図に示す。

第４図に基づいて薄膜］（ｉＬ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上に工ｎ、
Ｏ１、ＳｎＯ，等の透明電極２、更にその上に積層して
Ｙ、　Ｏｌ、Ｔ　ｄ；　Ｏ，、Ａｔ２０．、Ｓｉ、Ｎ、
、ＳｉＯ２等からなる第１の誘電体層３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Ｚｎ　Ｓ　：Ｍｎ焼結ベレットを電子
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ｚｎｓＭｎ焼結ベレ１．
トには活性物質となるＭｎが目的に応じた濃度に設定さ
れだベレ・ソトが使用される。ｚｎＳ発光層４上には第
１の誘電体層３と同様の材質か（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５図
に示すように帯状に成形され、互いに直交する如く複数
本配列されたマトリソクヌ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）がパネルのｌ＠素に相当する。透明
電極２と背面電極６はそれぞれスイ・ソチ８．９を介し
て交流電源１θ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、スイッチ８．９を閉じて電極２，
６間にＡＣ電圧を印加すると、ＺｎＳ発光層４の両側の
誘電体層２，５間に上記ＡＣ電圧が誘記されることにな
り、従ってＺｎＳ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
Ｍｎ発光センターが基底状態に戻る際に橙黄色の発光を
行う。即ち、高電界で加速された電子がＺｎＳ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５８１）ＯＡ
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ＥＬ素子はヌベースフ７ク
タの利点を生かした平面薄型ディスプレイ１１、−・７
デ／＜　％ヌとして、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０ しかしながら薄膜ＥＬ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リフ等を含み
１．これらの欠陥を通してＺｎＳ発光層４に湿気等が侵
入するため、ＥＬ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０ 上記問題を解決することを目的として、第６図に示すよ
うに、薄膜ＥＬ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だめ起こる微
小な熱損傷領域の拡大を防止、固定化し、大気環境下で
湿裁保護、放熱効果、でらに振動、たわみに対しても有
効となる薄膜ＥＬバネ／Ｉ／１１が知られている。

この薄膜ＥＬパネル１１を第６図に基づいて説明する。

なお、第６図の左半分は透明電極２に平行な方向の断面
図を示Ｌ、右半分は透明電極２に直交する方向の断面図
を示す。１はガラス基板であり、ガラス基板１上に透明
電極２が帯状に一定ピ１．チ間隔をもって平行配列され
て、その士に第１の誘電体層３１発光層４．第２の誘電
体層５゜背面電極６を積層形成した薄膜ＥＬ素子１２が
構成されている。この薄膜ＥＬ素子１２を収納する如く
皿状のカバーガラス１３がガラス基板ｌ上に重畳され、
その内部間隙に薄膜ＥＬ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１３は薄膜
ＥＬ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ＥＬ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膜ＰＬ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。絶
縁性保護流体１６に要求される゛条件としてはピンホー
ルへの浸透性があり、絶縁耐圧が高く、耐熱性、耐湿性
に優れ、薄膜ＥＬ素子１２の構成膜と反応せず、蒸気圧
、熱膨張係数の小さい流動性物質であることが望ましい
が特にピンホールへの浸透性があり絶縁耐圧がある程度
高いこと及び薄膜ＥＬ素子構成膜と反応しないことを要
する。

この絶縁性保護流体１６はカバーガラス１３に設けられ
ている注入孔１７から注入され、この注入孔１７は外囲
器１５内に絶縁性保護流体１６を注入後樹脂１８で封止
するか（特開昭５４−１２２９９０号公報）、ガラス蓋
板を接着剤で接着して封止する（特開昭５２−１２７７
９０号公報）。

ところで、背面電極６を形成する場合、一般に第２の誘
電体層５の上全面にＡｌを蒸着等により被着形成し、も
しくはさらにＡｔの全面上にＮ１を蒸着等により積層形
成したのち、フォトエ、ソチングによシバターニングし
ている（特開昭５８−５４３７７号公報）が、前述のと
おシ第２の誘電体層５にピンホールが発生していること
が多く、工・ソチング工程やその後の洗浄工程において
、エリチンダ液や洗浄液が上記ピンホールを通して発光
層４に浸入して、劣化しやすいという問題点があった。

発明が解決しようとする問題点 そこで、背面電極６をマスクを用いて蒸着等による。い
わゆるドライブロセヌで形成することが考えられる。し
かしながら、マスクを第２の誘電体層５上に密着して保
持することが困難で、シャープな形状の背面電極６を形
成することができなかった。

このだめ、本件発明者らは、強磁性体薄板よりなるメタ
ルマスクを第２の誘電体層５の上に配置するとともに、
ガラス基板１の反対側面にゴム磁石を配設して、メタル
マスクを吸着保持しておいて、メタルマスクの上からＡ
ｔ等を蒸着等で被着して背面電極６を形成することを考
えた。

し７））シながら、メタルマスクは例えば３２０×２４
０ド、ソト程度の薄膜ＥＬパネルにおいては、スリット
幅および条片幅が共に０．８　ｍｍ程度の微細なもので
、かつ長さは１５０ｗ程度と長いため、機械的強度が弱
く、ゴム磁石で吸着保持すると、条片が変形して位置ず
れしたり、接触したりして、平行状の背面電極６が形成
できないという問題点に遭遇した。

発明者らは、上記ゴム磁石でメタルマスクを吸着保持し
たとき、条片が変形する理由について原因を究明したと
ころ、次のことが分った。すなわち、ゴム磁石は平板状
の両面にＮ極とＳ極が配置形成されているのではなく、
Ｎ極とＳ極が水平面内で交互にストライプ状に配列形成
されている。

このため、このようなゴム磁石でメタルマスクを吸着保
持した際に、前述のように微細かつ長い条−片がストラ
イプ状のＮ極またはＳ極によって、相互に吸引または反
発し合って変形するのである。

したがって、この発明は上記原因究明の結果提案された
もので、メタルマスクのスリットの方向とゴム磁石のス
トライプ状のＮ極３　Ｓ極の方向とが２０〜９０°の角
度、特に最も好捷しくはほぼ４５゜の角度になるように
設定することを特徴とするものである。

作用 上記の手段によると、ゴム磁石のＮｉによる磁力とＳ極
による磁力との分力が平衡して条片の、変形が防止され
て、シャープかつ直線状の背面電極が形成できるのであ
る。

実施例 第１図はこの発明の一実施例の薄膜ＥＬパネルの製造方
法について説明するための一部を切り開いた平面図を示
す。

図において、１９は薄膜ＥＬ素子の中間構体で、第２図
に示すように、ガラス基板１上に、透明電極２．第１の
誘電体層３９発光層４．第２の誘電体層５を順次積層形
成したものである。２０はコバール等の強磁性体よりな
るメタルマスクで、形成しようとする背面電極６の幅お
よび長さと等しい寸法の多数のヌリフト２１を平行状に
有し、前■中間構体１９の第２の誘電体層５の上に、前
記スリット２１が透明電極２と直交する方向に載置され
でいる。２２はゴム磁石で、Ｎ極２３とＳ極２４とが交
互にストライプ状かつ平行に形成されており、ガラス基
板１の下面に、前記Ｎ極２３およびＳ極２４の長さ方向
Ｘと、メタルマスク２０のスリット２１の長さ方向Ｙと
のなす角度θが４５゜になるように配置されて、中間構
体１９を介してメタルマスク２０を吸着保持している。

このように、メタルマスク２０とゴム磁石２２の配置関
係にすると、ゴム磁石２２のＮ極２ＢとＳ極２４とによ
ってメタルマスク２０のスリット２１．２１間の条片に
作用する磁力が平衡して、条片が曲がることが々い。な
お、ゴム磁石２２を配置する際に°、ゴム磁石２２をメ
タルマスク２ｏのスリット２１と同一方向（図示矢印方
向）に移動させると、より一層効果的である。

上記の状態で、メタルマスク２０の上がらＡｔ等の金属
を蒸着すると、第３図に示すように、第２の誘電体層５
の各スリット２１に対応する部分上に、平行状の背面電
極６が形成された薄膜ＥＬ素子１２が得られる。

また、メタルマスク２０のスリット２１の方向Ｘと、ゴ
ム磁石２２のＮ極２ｓおよびＳｉ２４の方向Ｙとのなす
角度０を２０〜９０°に設定した場合は、４５°にした
場合より若干レベルが悪くなるがほぼ同様の効果が得ら
れた。

発明の効果 この発明によれば、以上の上うに、Ｎ５．とＳ極とが交
互にストライプ状に形成されたゴム磁石を用いても、メ
タルマスクを変形せしめることなく吸着保持できるので
、幅が微小でかつ長い背面電極でも平行状に形成するこ
とができ、精度の高い薄膜ＥＬパネルを提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】 第１図はこの発明の薄膜ＥＬパネルの製造方法について
説明するだめの一部を切り開いだマヌク薄膜ＥＬ素子の
中間構体およびゴム磁石の組み合せ体の平面図である。 第２図は上記薄膜ＢＬ素子の中間構体の一部を切り開い
た平面図である。 第３図は背面電極を形成した薄膜ＥＬ素子の平面図であ
る。 第４図は薄膜ＥＬ素子の拡大断面図である。 第５図は透明電極と背面電極との関係を示す要部拡大平
面図である。 第６図は薄膜ＥＬパネルの断面図で、左半分は透明電極
に平行な方向に沿う断面図で、右半分は透明電極に直交
する方向に沿う断面図である。 １・・・・・・・・・・・・ガラヌ基板、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・・・・・・・
・・・・薄膜ＥＬ素子の中間構体、２０・・・・・・・
・・・・・メタルマスク、２１・・・・・・・・・・　
スリリド、Ｘ・・・・・・・・・・・　スリットの方向
、２２・・・・・・・・・　コＡ　磁石、２３・・・・
、・・１１．Ｎ極、 ２４・・・・・・・・・・・Ｓ極、 Ｙ・・・・・・・・・・・・Ｎ極、Ｓ極の方向。 第１図 第　３　図 第　４　肉 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．ガラス基板の一面に透明電極，第１の誘電体層発光
   層および第２の誘電体層を順次積層形成する工程と、 　前記第２の誘電体層の上に、強磁性体薄板よりなる多
   数の平行状のスリットを有するメタルマスクを配設し、
   ガラス基板の他面に、Ｎ極，Ｓ極が水平面内で交互にス
   トライプ状に配列形成されているゴム磁石を、前記メタ
   ルマスクのスリットの方向とゴム磁石のＮ極，Ｓ極の方
   向とのなす角度が２０〜９０°になるように配設してメ
   タルマスクを吸着保持する工程と、 　前記メタルマスクの上から金属を被着して背面電極を
   形成する工程とを含む薄膜ＥＬパネルの製造方法。