FI108355B - Nõyt÷n ohutkalvorakenteen eristekalvo sekõ ohutkalvo-elektroluminesessi-nõytt÷laite - Google Patents
Nõyt÷n ohutkalvorakenteen eristekalvo sekõ ohutkalvo-elektroluminesessi-nõytt÷laite Download PDFInfo
- Publication number
- FI108355B FI108355B FI981673A FI981673A FI108355B FI 108355 B FI108355 B FI 108355B FI 981673 A FI981673 A FI 981673A FI 981673 A FI981673 A FI 981673A FI 108355 B FI108355 B FI 108355B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- layers
- alumina
- layer
- titanium oxide
- film
- Prior art date
Links
- 239000010408 film Substances 0.000 title claims description 36
- 239000010409 thin film Substances 0.000 title claims description 26
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 34
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 32
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 29
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 21
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 claims description 13
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 8
- 238000005401 electroluminescence Methods 0.000 claims description 5
- 229910001413 alkali metal ion Inorganic materials 0.000 claims description 4
- YKTSYUJCYHOUJP-UHFFFAOYSA-N [O--].[Al+3].[Al+3].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] Chemical compound [O--].[Al+3].[Al+3].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] YKTSYUJCYHOUJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000005368 silicate glass Substances 0.000 claims description 2
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 description 15
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 13
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 9
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 8
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000003877 atomic layer epitaxy Methods 0.000 description 7
- VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K aluminium trichloride Chemical compound Cl[Al](Cl)Cl VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 5
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 5
- XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J titanium tetrachloride Chemical class Cl[Ti](Cl)(Cl)Cl XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 4
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 3
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 239000005361 soda-lime glass Substances 0.000 description 3
- HUAUNKAZQWMVFY-UHFFFAOYSA-M sodium;oxocalcium;hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+].[Ca]=O HUAUNKAZQWMVFY-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910021380 Manganese Chloride Inorganic materials 0.000 description 2
- GLFNIEUTAYBVOC-UHFFFAOYSA-L Manganese chloride Chemical compound Cl[Mn]Cl GLFNIEUTAYBVOC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000005388 borosilicate glass Substances 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 2
- 239000011565 manganese chloride Substances 0.000 description 2
- 235000002867 manganese chloride Nutrition 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);titanium(4+) Chemical class [O-2].[O-2].[Ti+4] SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- -1 silicon oxide nitride Chemical class 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910003074 TiCl4 Inorganic materials 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QNGHKVHDQLMMRP-UHFFFAOYSA-N [O-2].[Ta+5].[Ba+2] Chemical class [O-2].[Ta+5].[Ba+2] QNGHKVHDQLMMRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000272 alkali metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000005354 aluminosilicate glass Substances 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 239000010447 natron Substances 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 229910001414 potassium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RGZQGGVFIISIHZ-UHFFFAOYSA-N strontium titanium Chemical compound [Ti].[Sr] RGZQGGVFIISIHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006557 surface reaction Methods 0.000 description 1
- 150000003609 titanium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 1
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B33/00—Electroluminescent light sources
- H05B33/12—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
- H05B33/22—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the chemical or physical composition or the arrangement of auxiliary dielectric or reflective layers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
- C03C17/34—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
- C03C17/3411—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions with at least two coatings of inorganic materials
- C03C17/3417—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions with at least two coatings of inorganic materials all coatings being oxide coatings
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
- H01B3/02—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of inorganic substances
- H01B3/10—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of inorganic substances metallic oxides
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
- H01B3/02—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of inorganic substances
- H01B3/12—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of inorganic substances ceramics
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C2218/00—Methods for coating glass
- C03C2218/30—Aspects of methods for coating glass not covered above
- C03C2218/365—Coating different sides of a glass substrate
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Description
108355 « Näytön ohutkalvorakenteen eristekalvo sekä ohutkalvo-elektroluminesessi-näyttölaite
Esillä oleva keksintö liittyy ohutfilmirakenteisiin. Erityisesti keksintö koskee patenttivaatimuksen 1 johdannon mukaista ohutkalvorakenteen eristekalvoa sekä 5 patenttivaatimuksen 7 johdannon mukaista ohutkalvo-elektroluminesessi-näyttölaitetta.
Ohutkalvo-elektroluminesenssi-komponentteja (thin-film electroluminescent, TFEL, components) käytetään katodisädeputkissa, plasmanäytöissä, nestekidelaitteissa ja valoa emittoivissa diodeissa (light-emitting diodes, LEDs) informaation esim. kirjainten ja 10 numeroiden esittämiseen. Niitä käytetään erityisesti sovelluksissa, joissa on tärkeää saada aikaan laaja katselukulma, laaja lämpötila-alue ja kestävä rakenne.
EL-näyttölaitteet käsittävät yleensä substraatin, kuten lasilevyn, ensimmäisen substraatille jäljestetyn elektrodikerroksen, ja toisen elektrodikerroksen välimatkan päässä ensimmäisestä 15 elektrodikerroksesta, elektrodien väliin sovitetun loisteainekerroksen ja ainakin yhden dielektrisen kerroksen molemmilla puolilla loisteainekerrosta, loisteainekerroksen ja elektrodien välissä.
Ohutkalvoteollisuudessa alumiinioksidia (AI2O3) on yleisesti käytetty eristemateriaalina. On 20 myös käytetty ja ehdotettu käytettäväksi erilaisia kehittyneempiä eristemateriaaleja kuten binaarisia strontiumtitaani- ja bariumtantaalioksideja ja piioksynitridiä (SiON). Erityisen hyödyllinen materiaali on kuvattu US-patenttijulkaisussa nro 4 486 487. Siinä kuvataan ohutkalvorakenteille suunniteltu eristekalvo, joka koostuu vuorottelevista alumiinioksidi ja titaanioksidikerroksista. Tätä materiaalia kuvaamaan käytetään jatkossa lyhennettä ATO.
25 Tunnettu kalvo käsittää 10 - 200 alumiinioksidi-ja titaanioksidikerrosta ja kunkin kerroksen paksuus on 3 - 1000 Ä. Suositeltavassa jäijestelyssä ATO-kalvot kasvatetaan atomikerrosepitaksialla (Atomic Layer Epitaxy, ALE) ja hyödynnetään menetelmän suomaa mahdollisuutta säätää helposti kalvon paksuutta sitä valmistettaessa. US-patentin nro. r 4 486 487 mukaisella ATO-eristeellä on erinomaisia ominaisuuksia esim. kolminkertainen 30 läpilyöntilujuus AfeC^een nähden. Tavallisesti ALE-menetelmällä tehtävien ohutkalvo-EL-' komponenttien substraattina käytetään natronsilikaattilasia (lyhyemmin natronkalkkia tai natronlasia). Tällä materiaalilla on kuitenkin muutamia haittapuolia. Monissa menetelmissä, joissa kerrostus tapahtuu kaasufaasista, erityisesti ALE:ssa, käytettävät prosessointilämpötilat ovat jopa 500 °C - 600 °C, ja hyvin lähellä tai jopa korkeampia kuin maksimilämpötila, jossa 35 108355 2 natronlasia voidaan vielä käyttää. Natronlasin dimensionaalinen stabiilisuus ei ole tyydyttävä korkeissa lämpötiloissa ja materiaalin kutistuminen korkeissa lämpötiloissa täytyy ottaa huomioon ohutkalvorakenteita valmistettaessa. Joissakin tapauksissa soodakalkkilasi ei ole yhteensopiva muiden prosessien kanssa. Viimeisenä ja tärkeänä, on havaittu, että aina esiintyy 5 muutamien alkalimetalli-ionien, erityisesti natrium- ja kaliumionien vaeltamista lasisubstraatilta viereisille kerroksille. Koska tämä alkalimetalli-ionien vaeltaminen tuhoaa ohutkalvorakennetta, ohutkalvorakenteisiin on tuotettu metallioksidista tai nitridistä valmistettu ionidiffuusioestekerros.
10 Monet natronlasin käyttöön substraattina ALE-kasvatetuissa ohutkalvoissa voidaan käyttää oleellisesti alkalimetallittomia lasimateriaaleja, kuten boorisilikaattilaseja. Näissä materiaaleissa alkalimetallipitoisuus on alle 1 % ja useimmissa sovelluksissa alkalimetalli-ionien vaeltaminen saadaan merkityksettömäksi. Kuitenkin kokeemme ovat osoittaneet, että kun tavallista ATO-kerrosta, jonka Al/Ti-suhde (perustuu A1203 ja Ti02-kerrosten 15 kumulatiivisiin paksuuksiin) on lähellä yhtä käytetään eristeenä ohutkalvorakenteissa, jotka on tuotettu alkalimetallittomille lasisubstraateille, havaitaan halkeilua heti ohutkalvon valmistuksen tai sitä seuraavan käsittelyn jälkeen. Tämä löytö on yllättävä, koska natronlasisubstraateilla kerroksen paksuudella ei ole havaittu olevan erityistä merkitystä. US-patentissa no. 4 486 487 esitetään, että kalvon paksuuksilla ei pitäisi olla mitään merkitystä 20 mekaanisiin lujuus-ominaisuuksiin.
Yleensä halkeilun aiheuttaa kalvon sisäinen tai ulkoinen jännitys. Jos kalvon mekaaninen •j lujuus on pienempi kuin näiden jännitysten aiheuttama voima, esiintyy halkeilua ja muita mekaanisia vikoja. Monissa tapauksissa tyhjiökerrostustekniikoilla (vacuum deposition 25 techniques) valmistetuissa ohutkalvoissa ilmenee sisäistä jännitystä, joko vetoa tai puristusta.
Näiden suuruuteen vaikuttaa käytetty kerrostusmenetelmä ja jopa käytetyt prosessiparametrit.
Myös käytetyllä substraattityypillä on vaikutus kalvon jännitykseen.
• · • .
Tämän keksinnön tarkoituksena on poistaa tunnetun tekniikan ongelmat ja saada aikaan aivan 30 uudentyyppinen eristekalvo ohutkalvorakenteisiin, joissa on vuorotellen alumiinioksidi- ja titaanioksidikerroksia.
Keksinnön toinen tarkoitus on saada aikaan ohutkalvo-elektroluminesenssi-näyttölaite, joka käsittää substraatin, joka koostuu oleellisesti alkalimetallittomasta lasista.
5 3 108355 Nämä ja muut tavoitteet sekä niiden avulla saavutetut edut tunnettuihin eristekalvoyhdistelmiin nähden, jotka käyvät ilmi seuraavasta selityksestä, saavutetaan keksinnön avulla kuten seuraavassa kuvataan ja patenttivaatimuksissa esitetään.
Esillä olevan keksinnön mukaan oleellisesti alkalimetallittomalle lasisubstraatille sijoitetun ohutkalvorakenteen eristekalvo on muodostettu vuoroittaisista alumiinioksidi- ja titaanioksidikerroksista siten, että titaanioksidikerrosten ja alumiinioksidikerrosten välinen kumulatiivisia paksuuksia rajoittava suhdeluku on pienempi kuin 0,75.
10 Tämä kalvo voi olla sisällytettynä ohutkalvo-elektroluminesenssi-näyttölaitteisiin ja toimia eristekerroksena loisteainekerroksen ja elektrodikerrosten välissä.
Täsmällisemmin sanottuna keksinnön mukaiselle eristekalvolle on tunnusomaista se, mikä on 15 mainittu patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.
Keksinnön mukaisille ohutkalvo-elektroluminesenssi-näyttölaitteille on tunnusomaista se mikä on mainittu patenttivaatimuksen 7 tunnusmerkkiosassa.
20 Keksinnön avulla saavutetaan huomattavia etuja. Saavutetaan hyvä vastustuskyky ATO-kalvon halkeilulle. Alennetusta titaanioksidipitoisuudesta huolimatta kalvolla on hyvä läpilyöntilujuus. Uutta eristekalvorakennetta voidaan käyttää monien oleellisesti •; alkalimetallittomien lasisubstraattien kuten boorisilikaatti- ja alumiinisilikaattilasien kanssa.
Se on myös yhteensopiva monien muiden prosessien kanssa.
25
Keksintöä tarkastellaan seuraavassa lähemmin yksityiskohtaisen kuvauksen ja kahteen suoritusesimerkkiin viitaten.
• « 0 *
Keksintö perustuu sellaisen Al203/Ti02 eristerakenteen tuottamiseen, joka koostuu < 30 vuorottelevista, kerros kerrokselta kasvatetuista alumiinioksidi- ja titaanioksidikerroksista.
Erityisen suositeltavassa jäijestelyssä eristekerros kasvatetaan vastaavista höyrystyvistä prekursoreista atomikerrosepitaksialla, jossa anionin ja kationin lähdeainepulsseja syötetään vuorotellen siten, että estetään reaktiokammiossa olevan substraatin pinnan altistuminen samanaikaisesti molemmille lähdeaineille. Ohutkalvon kasvatusprosessi sisältää vaiheen, jossa 108355 4 kasvatetaan alumiinioksidikerros, jonka jälkeen tulee vaihe, jossa kasvatetaan titaanioksidikerros. Näitä vaiheita toistetaan vuorotellen kunnes haluttu kalvonpaksuus saavutetaan.
5 Voidaan käyttää mitä tahansa sopivaa höyrystyvää alumiinioksidi- tai titaanioksidiprekursoria r' esim. epäorgaanisia ja orgaanisia alumiini- ja titaaniyhdisteitä. Erityisen käyttökelpoisia yhdisteitä ovat alumiini-ja titaanihalogenoidit, kuten alumiini-ja titaanikloridit.
Alumiini- ja titaanikloridikerrokset muunnetaan vesihöyryn avulla vastaaviksi alumiini- ja 10 titaanioksideiksi.
ALE-menetelmän yksityiskohdat on kuvattu US-patenteissa 4 058 430 ja 4 389 973, jotka täten sisällytetään viitteinä.
15 Lämpötilaa kontrolloidaan kasvatusprosessin aikana ja se pidetään riittävän korkealla, jottei prekursori kondensoidu substraatin pinnalle ja samanaikaisesti tarpeeksi matalalla, jotta oleellisesti estetään terminen hajoaminen. Substraatin lämpötila on tyypillisesti n. 400 °C -500 °C. Pintareaktiot tapahtuvat tyypillisesti alhaisessa paineessa alueella 0,1-10 torr.
20 Kuten edellä mainittiin, keksinnön mukainen eristekalvo koostuu vuorottelevista alumiinioksidi ja titaanioksidikerroksista, joiden kumulatiivisten paksuuksien suhde on pienempi kuin 0,75. Seuraavassa tätä suhdetta nimitetään myös Ti/Al-suhteeksi. Erityisen ·: edullisia Ti/Al-suhteita ovat 0,2 - 0,7 tai 0,25 - 0,6.
25 Halutut suhteet voidaan saavuttaa pienentämällä titaanioksidin kasvatusjaksojen määrää alumiinioksidin kasvatusjaksojen määrään nähden. Koska alumiini- ja titaanioksidien kasvunopeudet alumiini-ja titaanikloridista ovat suurin piirtein yhtä suuret, kuten esimerkissä V 1 alla on selitetty, pulssisuhde (jaksosuhde) määrittää suoraan myös kalvojen paksuuksien t suhteen.
30
Vuorottelevia alumiinioksidi- ja titaanioksidikerroksia sisältävän komposiittikerroksen titaanin kasvatussyklien määrän vähentämisen lisäksi tai sen vaihtoehtona Ti/Al-suhteen säätämiseksi voidaan kasvattaa toiselle tai molemmille puolille komposiittikerrosta puskurikerros, joka sisältää vähemmän titaania. Sellainen kerros sisältää tyypillisesti 5 108355 alumiinikloridia ja se voidaan kasvattaa alumiinikloridista ja vesihöyrystä samalla tavalla kuin alumiinioksidikerrokset komposiittikerroksessa. Puskurikerrosten paksuudet ovat 1 - 50 %, edullisesti 10 - 40 % toisen komposiittikerroksen alumiinikerrosten kumulatiivisesta paksuudesta. Alumiinioksidikerrosten kumulatiivinen paksuus on 50 - 400 nm ja 5 titaanioksidikerrosten yhteenlaskettu paksuus 35 - 300 nm.
Γ
Keksinnön avulla on mahdollista tuottaa uusi ohutkalvo-elektroluminesenssi-näyttölaite(TFEL), joka käsittää 10 - substraatin, joka koostuu oleellisesti alkalimetallittomasta substraatista, - substraatille jäljestetyn ensimmäisen elektrodikerroksen, - välimatkan päähän ensimmäisestä elektrodikerroksesta sovitetun toisen elektrodikerroksen, - ainakin yhden elektrodien väliin sovitetun loisteainekerroksen, - ainakin yhden kummallekin puolelle kutakin loisteainekerrosta, loisteainekerroksen 15 ja elektrodien väliin sijoitetun dielektrisen kerroksen
Kuten yllä olevasta kuvauksesta ilmenee, ainakin yksi mainituista dielektrisistä kerroksista muodostetaan vuorottelevista alumiinioksidi- ja titaanioksidikerroksista siten, että titaanioksidikerrosten ja alumiinioksidikerrosten yhteenlaskettujen paksuuksien suhde on 20 pienempi kuin 0,75, mieluummin 0,2 - 0,6.
Eristekerrokset voivat olla eripaksuisia loisteaineen eri puolilla. On mahdollista tuottaa . rakenne, jossa alemmalla dielektrisellä kerroksella on pienin mahdollinen paksuus, jolla koko kerroksella on riittävä mekaaninen lujuus, kun taas läpilyöntilujuus saadaan aikaan pääasiassa 25 ylemmän kerroksen avulla.
Lisäksi, Ti/AI -suhde voi poiketa vastakkaisilla puolilla loisteainetasoa. Erityisen edullisen sovellusmuodon mukaan sillä dielektrisellä kerroksella, joka on loisteainekerroksen lasisubstraatin vastakkaisella puolella, on pienempi Ti/Al-suhde kuin lasisubstraatin puolella 30 olevalla dielektrisellä kerroksella. Esimerkiksi ylimmällä ATO-kenoksella Ti/Al-suhde voi olla pienempi kuin 0,7 tai 0,65 ja alimmalla ATO-kerroksella 0,7 - 0,85, edellyttäen että kahden kerroksen yhteenlaskettu Ti/Al-suhde on pienempi kuin 0,75.
Keksinnössä käytetty substraatti voi sisältää mitä tahansa sopivaa oleellisesti alkalimetallitonta 108355 6 « lasisubstraattia. Keksinnön tapauksessa tämä tarkoittaa, että lasi sisältää alkalimetallioksideja, tyypillisesti Napita ja K20:ta vähemmän kuin 1 %. Materiaalin kutistuminen lämpötilan funktiona on myös pientä, erityisesti supistumisvakion suhde lämpölaajenemiskertoimeen on lähellä lukua 1 esim. 1-1,5. ' 5
Tyypillisiä esimerkkejä sopivista lasisubstraateista ovat materiaalit, joita käytetään substraatteina elektroniikassa. Ne ovat esimerkiksi boorisilikaatti- ja aluminosilikaattilasia.
Eristekerros voidaan yhdistää monenlaisten, kuten sopivasti seostettujen tai seostamattomien 10 ZnS- tai SrS- loisteainekerrosten kanssa.
Seuraavat esimerkit havainnollistavat keksintöä sitä rajoittamatta.
Esimerkki 1 15
Tyypillinen eriste/ZnS/eriste -kalvopino kasvatettiin natronkalkille ja elektroniikassa käytettäväksi tarkoitetulle alkalimetallittomalle lasille, nimittäin 7059-tyypin Comingille.
Kalvot kasvatettiin 500 °C lämpötilassa ALE-menetelmää käyttäen. Tätä lämpötilaa käytetään tyypillisesti Μη-seostetuissa ZnS kalvoissa ja on täten suosittu valinta tuotantokäytössä. Tämä 20 lämpötila on kuitenkin lähellä natronkalkkilasin ylempää käyttölämpötilaa. Tyypin 7059 Comingin ylempi käyttölämpötila on kuitenkin useita kymmeniä asteita korkeampi. Alempien lämpötilojen käyttö aiheuttaa ongelmia ZnS:n Μη-seostuksessa, kun käytetään MnCl2:ta • prekursorina, koska alle 500 °C:n lämpötiloissa MnCl2:n höyrynpaine on epäkäytännöllisen matala.
25
Tehtiin neljä erilaista rakennetta käyttämällä erilaisia Ti02:n ja Al203:n kumulatiivisia paksuuksia. Tuotanto-olosuhteet pidettiin muilta osin samanlaisina. Yhdessä ajossa käytettiin V myös ns. esikutistettua 7059-lasia. Substraattia oli lämpökäsitelty ennen valmistusprosessia, jotta valtaosa substraatin kutistumisesta tapahtuisi ennen prosessointia. Ajon jälkeen paneeleita 30 tutkittiin mikroskoopilla, jotta saataisiin selville mahdolliset halkeamat kalvopinossa. 1
Seuraavia subjektiivisia kriteereitä käytettiin halkeilun laajuuden arvioinnissa.
Hyvä: ei havaittua halkeilua 7 i.
ί O 8 ό 5 5
Huono: niin paljon halkeamia, että eristekerros on tullut käyttökelvottomaksi
Hyväksyttävä: muutamia havaittuja halkeamia, mutta halkeilu ei ollut niin vakavaa ettei ongelmaa olisi voitu ratkaista tarkalla prosessin valvonnalla.
5 ATO:t tehtiin kasvattamalla substraatille puhdas Al203-kerros ja kasvattamalla vaihdellen A1203- ja Ti02-kerroksia vuorotellen alumiinioksidikerrokselle. ATO päätettiin aina puhtaalla Al203-kerroksella. Merkintä 100A+25(100A/100T)+400A tarkoittaa, että ensin tuotettiin sata jaksoa Al203:a ja sitten jonka jälkeen kasvatettiin 25 vuorottelevaa sadan jakson A1203-ja sadan jakson Ti02-kerrosta. Tämä ATO päätettiin 400 jaksoon puhdasta Al203:a. Koska sekä 10 Al203:n että Ti02:n kasvunopeus 500 °C:ssä on lähellä arvoa 0,05 nm/jakso käytettäessä
AlCl3:ää TiCl4:ää ja H20:ta prekursoreina, pulssisuhde määrittää myös näiden kalvojen paksuuksien suhteen. Seuraava taulukko on yhteenveto ensimmäisenä ja viimeisenä kasvatetuista ATO:ista ja niitä vastaavista halkeiluarvoista käytettäessä 7059-lasia.
15 Taulukko 1
ensimmäisenä kasvatettu ensimmäisenä kasvatettu ATO ATO
100 + 22(100/100) + 400 100 + 25(100/100) + 400 viimeisenä kasvatettu ATO Ti/Al-suhde = 0,714 Ti/Al-suhde = 0,741 500 + 18(100/100) + 500 Kunto: hyvä Kunto: hyväksyttävä viimeisenä kasvatettu ATO Ti/Al-suhde = 0,741 Ti/Al-suhde = 0,754 500 + 21 (100/100) + 500 Kunto: hyväksyttävä Kunto: huono
Yllä olevan tiedon perusteella on selvästi ilmeistä, että Ti02:n suhteellisen määrän alentaminen pienentää taipumusta halkeiluun. On myös tärkeä huomata, että natronkalkkilasin avulla tehdyissä kalvoissa ei esiintynyt näkyvää halkeilua. Esikutistetuissa 7059-paneeleissa, 20 joiden Ti/Al-suhde on 0,741 esiintyi hyväksyttävän sijasta pahaa halkeilua. Muissa ajoissa ei < käytetty esikutistettua lasia. Tämä viittaa kuitenkin siihen, että kutistumisella on jotakin vaikutusta halkeiluun.
Esimerkki 2
Toisessa koesarjassa ATO:t ja ZnS kasvatettiin samanlaisissa olosuhteissa kuin esimerkissä 25 8 I 08355 1. Sen sijaan, että olisi muutettu vuorottelevien Ti02 ja Al203-jaksojen määrää, yksittäisten Ti02-kerrosten paksuutta vaihdeltiin. Al203:n kokonaispaksuus pidettiin vakiona. Halkeilua mitattiin tässä kokeessa edellistä koetta kvantitatiivisemmin. Sen sijaan että olisi ainoastaan tarkasteltu hajoamista suoritetun ajon jälkeen, kaikille näytteille tehtiin ajon jälkeinen 5 lämpökäsittely. Näytteet altistettiin 5 minuutiksi kuumemmalle kuin 500 °C lämpötilalle ja \ matalin lämpötila, jossa halkeilua havaittiin nimettiin ko. rakenteen halkeilulämpötilaksi.
Tästä saatiin tapa mitata kunkin kalvon alttiutta halkeilulle, joten menetelmää käyttäen voidaan arvioida myös rakenteita, joissa ei normaaliolosuhteissa havaita halkeilua.
10 Nämä kokeet tehtiin erityyppisellä elektroniikassa käytettävällä substraatilla, NEG-tyyppisellä OA-2:lla.
Seuraavassa taulukossa on yhteenveto havaituista halkeilulämpötiloista eri Ti02/Al203-paksuussuhteilla.
15
Taulukko 2
Ti02/Al203 -paksuussuhde Halkeilulämpötila, °C 0^64 72Ö 0^57 750 0^55 770 Ö~48 800 M3 8ÖÖ ·: ÖJl : 870 Näistä tuloksista on helposti havaittavissa, että myös tässä tapauksessa Ti/Al-suhteen alentamisella aikaansaadaan rakenteita, jotka ovat vastustuskykyisempiä halkeilulle.
20
Claims (10)
- 9 108355
- 1. Näytön ohutkalvorakenteen eristekalvo, joka on kerrostettu oleellisesti alkalimetallittomalle substraatille, ja joka käsittää vuorottelevia alumiinioksidi- ja titaanioksidikerroksia, 5 tunnettu siitä, että titaanioksidi- ja alumiinioksidikerrosten kumulatiivisten paksuuksien suhde on pienempi kuin 0,75.
- 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen eristekalvo, tunnettu siitä, että titaanioksidi- ja alumiinioksidikerrosten kumulatiivisten paksuuksien suhde on 0,2 - 0,6. 10
- 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen eristekalvo, tunnettu siitä, että eristävä kalvo sisältää ensimmäisen puskurikerroksen, vuorottelevia alumiinioksidi-ja titaanioksidikenoksia sisältävän komposiittikerroksen ja komposiittikerroksen päälle jäljestetyn toisen puskurikerroksen, joiden puskurikerrosten Ti/Al-suhde on merkittävästi pienempi kuin kalvon 15 komposiittikerroksella.
- 4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen eristekalvo, tunnettu siitä, että ainakin yksi puskurikalvo koostuu alumiinioksidista.
- 5. Patenttivaatimuksen 3 tai 4 mukainen eristekalvo, tunnettu siitä, että ensimmäisen ja toisen puskurikerroksen kunkin paksuus on 1 - 50 %, edullisesti 10 - 40 % toisen komposiittikerroksen alumiinioksidikerrosten kumulatiivisesta paksuudesta. ··
- 6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen eristekalvo, tunnettu siitä, että 25 alumiinioksidikerrosten kumulatiivinen paksuus on 50 - 400 nm ja titaanioksidikerrosten kumulatiivinen paksuus on 35 - 300 nm. : : 7. Ohutkalvo-elektroluminesenssi-näyttölaite, joka käsittää ^ ♦ - substraatin, joka koostuu oleellisesti alkalimetallittomasta substraatista, 30. substraatille jäljestetyn ensimmäisen elektrodikerroksen - välimatkan päähän ensimmäisestä elektrodikerroksesta jäljestetyn toisen elektrodikerroksen, - ainakin yhden elektrodien väliin sovitetun loisteainekerroksen, ja - ainakin yhden kummallekin puolelle kutakin loisteainekerrosta, loisteainekerroksen 10 1 08355 ja elektrodien väliin sijoitetun dielektrisen kerroksen, ainakin yhden dielektrisen kerroksen ollessa muodostettu vuorottelevista alumiinioksidi- ja titaanioksidikerroksista, tunnettu siitä, että titaanioksidikerrosten ja alumiinioksidikerrosten kumulatiivisten 5 paksuuksien suhde on pienempi kuin 0,75.
- 8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen näyttölaite, tunnettu siitä, että molemmilla puolilla loisteainekerrosta olevat dielektriset kerrokset käsittävät vuorottelevista alumiinioksidi- ja titaanioksidikerroksia titaanioksidi-ja alumiinioksidikerrosten kumulatiivisten paksuuksien 10 suhteen ollessa 0,2 - 0,6.
- 9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen näyttölaite, tunnettu siitä, että lasisubstraatin vastakkaisella puolella loisteainekerrosta olevalla dielektrisellä kerroksella titaanioksidikerrosten ja alumiinioksidikerrosten kumulatiivisten paksuuksien suhde on 15 pienempi kuin lasisubstraatin puolella olevalla dielektrisellä kerroksella.
- 10. Jonkin patenttivaatimuksen 7-9 mukainen näyttölaite, tunnettu siitä, että substraatti käsittää boorisilikaatti- tai alumiinisilikaattilasia, joka sisältää alle 1 % vapaita alkalimetalli-ioneja. • · · • · π 108355
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI981673A FI108355B (fi) | 1998-07-28 | 1998-07-28 | Nõyt÷n ohutkalvorakenteen eristekalvo sekõ ohutkalvo-elektroluminesessi-nõytt÷laite |
| US09/354,095 US6388378B1 (en) | 1998-07-28 | 1999-07-15 | Insulative film for thin film structures |
| DE19934153.2A DE19934153B4 (de) | 1998-07-28 | 1999-07-26 | Isolierender Film für Dünnfilmstrukturen und elektrolumineszente Dünnfilm-Anzeigevorrichtung |
| JP11213206A JP2000058269A (ja) | 1998-07-28 | 1999-07-28 | 薄膜構造体用絶縁膜 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI981673A FI108355B (fi) | 1998-07-28 | 1998-07-28 | Nõyt÷n ohutkalvorakenteen eristekalvo sekõ ohutkalvo-elektroluminesessi-nõytt÷laite |
| FI981673 | 1998-07-28 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI981673A0 FI981673A0 (fi) | 1998-07-28 |
| FI981673A FI981673A (fi) | 2000-01-29 |
| FI108355B true FI108355B (fi) | 2002-01-15 |
Family
ID=8552241
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI981673A FI108355B (fi) | 1998-07-28 | 1998-07-28 | Nõyt÷n ohutkalvorakenteen eristekalvo sekõ ohutkalvo-elektroluminesessi-nõytt÷laite |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6388378B1 (fi) |
| JP (1) | JP2000058269A (fi) |
| DE (1) | DE19934153B4 (fi) |
| FI (1) | FI108355B (fi) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6841802B2 (en) | 2002-06-26 | 2005-01-11 | Oriol, Inc. | Thin film light emitting diode |
| DE60312699T2 (de) * | 2002-09-12 | 2007-12-20 | Ifire Technology Corp., Fort Saskatchewan | Mit Siliziumoxynitrid passivierte,mit seltenen Erden Aktivierte Thioaluminatphosphor-Materialien für Elektrolumineszente anzeigen |
| US7294360B2 (en) * | 2003-03-31 | 2007-11-13 | Planar Systems, Inc. | Conformal coatings for micro-optical elements, and method for making the same |
| US7405880B2 (en) * | 2004-02-12 | 2008-07-29 | Api Nanofabrication And Research Corporation | Multilayer optical filter |
| FI117728B (fi) * | 2004-12-21 | 2007-01-31 | Planar Systems Oy | Monikerrosmateriaali ja menetelmä sen valmistamiseksi |
| JP4470831B2 (ja) * | 2005-08-01 | 2010-06-02 | 株式会社デンソー | Ｅｌ素子およびその製造方法 |
| TW200833814A (en) * | 2006-10-03 | 2008-08-16 | Sarnoff Corp | Metal silicate halide phosphors and LED lighting devices using the same |
| CN106086813B (zh) * | 2016-06-17 | 2018-11-02 | 中山大学 | 一种手机面板多层镀膜层及其制备方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE393967B (sv) | 1974-11-29 | 1977-05-31 | Sateko Oy | Forfarande och for utforande av stroleggning mellan lagren i ett virkespaket |
| US4389973A (en) | 1980-03-18 | 1983-06-28 | Oy Lohja Ab | Apparatus for performing growth of compound thin films |
| US4482841A (en) * | 1982-03-02 | 1984-11-13 | Texas Instruments Incorporated | Composite dielectrics for low voltage electroluminescent displays |
| FI64878C (fi) | 1982-05-10 | 1984-01-10 | Lohja Ab Oy | Kombinationsfilm foer isynnerhet tunnfilmelektroluminensstrukturer |
| JPS59184744A (ja) * | 1983-04-06 | 1984-10-20 | Toyota Motor Corp | 耐摩耗性機能性ガラス |
| JPH0642582B2 (ja) | 1988-06-27 | 1994-06-01 | シャープ株式会社 | 誘電体多層被覆膜 |
-
1998
- 1998-07-28 FI FI981673A patent/FI108355B/fi not_active IP Right Cessation
-
1999
- 1999-07-15 US US09/354,095 patent/US6388378B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-07-26 DE DE19934153.2A patent/DE19934153B4/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-07-28 JP JP11213206A patent/JP2000058269A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6388378B1 (en) | 2002-05-14 |
| JP2000058269A (ja) | 2000-02-25 |
| FI981673A (fi) | 2000-01-29 |
| DE19934153B4 (de) | 2016-02-18 |
| FI981673A0 (fi) | 1998-07-28 |
| DE19934153A1 (de) | 2000-02-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI85460C (fi) | Foerfarande foer bildande av ett grundskikt pao en glasyta. | |
| EP1597408B1 (en) | Method for forming dielectric barrier layers | |
| US6333084B1 (en) | Double-sided reflector films | |
| US9297061B2 (en) | Transparent electroconductive film and process for producing the same | |
| FI108355B (fi) | Nõyt÷n ohutkalvorakenteen eristekalvo sekõ ohutkalvo-elektroluminesessi-nõytt÷laite | |
| CA2457791A1 (en) | Coatings with low permeation of gases and vapors | |
| KR102023206B1 (ko) | 소자 및 기판의 봉입을 위한 투과 차단체 | |
| US20120028011A1 (en) | Self-passivating mechanically stable hermetic thin film | |
| FI105643B (fi) | Ohutkalvo-elektroluminesenssilaite ja menetelmä sen valmistamiseksi | |
| US20070228369A1 (en) | Substratum with conductive film and process for producing the same | |
| KR102222549B1 (ko) | 질소를 포함하는 투명 전도성 산화물 캡 층 조성물 | |
| EP3398769B1 (en) | Laminate and method for manufacturing same, gas barrier film and method for manufacturing same, and organic light-emitting element | |
| US20060134322A1 (en) | Substrates coated with a polycrystalline functional coating | |
| Lee et al. | Effects of O2 plasma treatment on moisture barrier properties of SiO2 grown by plasma-enhanced atomic layer deposition | |
| JP2007062305A (ja) | 透明ガスバリア基板 | |
| JP2000109342A5 (fi) | ||
| JP4506365B2 (ja) | バリアフィルムの製造方法 | |
| FI103226B (fi) | Elektroluminesenssikalvon valmistusmenetelmä | |
| US20030000826A1 (en) | Method for the production of gas- and liquid-impermeable layers on a substrate | |
| KR20170053220A (ko) | 발열 구조체 및 이의 제조 방법 | |
| JP2000211644A (ja) | 酸化ジルコニウムコ―ティングガラスびんおよびその製造法 | |
| JPH0736024A (ja) | 基板の製造方法 | |
| EA022492B1 (ru) | Многослойный лист неорганического стекла и его применение | |
| KR101095004B1 (ko) | 확산방지층이 코팅된 소다라임 기판위에 인듐주석 산화물 투명 도전막의 제조방법 | |
| KR100493322B1 (ko) | 유기 ｅｌ 소자의 다층 보호막 및 제조 방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC | Transfer of assignment of patent |
Owner name: BENEQ OY |
|
| MA | Patent expired |