JPS60177502A - 透明絶縁体 - Google Patents
透明絶縁体Info
- Publication number
- JPS60177502A JPS60177502A JP59032874A JP3287484A JPS60177502A JP S60177502 A JPS60177502 A JP S60177502A JP 59032874 A JP59032874 A JP 59032874A JP 3287484 A JP3287484 A JP 3287484A JP S60177502 A JPS60177502 A JP S60177502A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- layer
- insulating
- insulator
- dielectric constant
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は透明絶縁体に関し、特に薄膜エレクトロルミネ
ッセンス（Ｂｌ、）素子に使用して有効な透明絶縁体に
関するものである。
ッセンス（Ｂｌ、）素子に使用して有効な透明絶縁体に
関するものである。
図にＢＬ累子として代表的である２繊絶縁型薄膜ＥＬ素
子の基本構造を示す。透明ガラス基板１に順次、透ｒ！
Ａ電極２．第１絶縁停層３２発光層４゜′第２絶縁俸層
５．背面電極６を積層した構造を有してい６゜これらの
各層の構成材料は、透明電極としてｌ’ｌ’０やネサ膜
か使用され、第１，２’８２絶縁屑（！： Ｉ、Ｔハｙ
、 ｏ、 、Ａ１１ｚ Ｕｓ 、８ ｉ ｓ Ｎ４ 、
Ｔ ａｔ Ｏ＊、Ｈ’ａ Ｔ ｉ ０３ 等の０．２〜
０．４μｍ薄膜が使用されている。発光層としてはもつ
とも高輝度、高効率の発光がイ（ｔられているＺｎ８：
ＭｎやＺｎ５ｅ：Ｍｎが主として使用されている。Ｍｎ
の発光中心からはすることにより得られている。発光層
の厚さは０．３〜１．０μｍ程度である。このような構
成の素子に高電圧印加し、発光層を２ Ｘ １０ Ｖ／
ｃｔｒｔ 程度の高電界にすることζこよりＭｎ等の発
光中・むが熱電子によって衝突励起され発光するもので
ある。
子の基本構造を示す。透明ガラス基板１に順次、透ｒ！
Ａ電極２．第１絶縁停層３２発光層４゜′第２絶縁俸層
５．背面電極６を積層した構造を有してい６゜これらの
各層の構成材料は、透明電極としてｌ’ｌ’０やネサ膜
か使用され、第１，２’８２絶縁屑（！： Ｉ、Ｔハｙ
、 ｏ、 、Ａ１１ｚ Ｕｓ 、８ ｉ ｓ Ｎ４ 、
Ｔ ａｔ Ｏ＊、Ｈ’ａ Ｔ ｉ ０３ 等の０．２〜
０．４μｍ薄膜が使用されている。発光層としてはもつ
とも高輝度、高効率の発光がイ（ｔられているＺｎ８：
ＭｎやＺｎ５ｅ：Ｍｎが主として使用されている。Ｍｎ
の発光中心からはすることにより得られている。発光層
の厚さは０．３〜１．０μｍ程度である。このような構
成の素子に高電圧印加し、発光層を２ Ｘ １０ Ｖ／
ｃｔｒｔ 程度の高電界にすることζこよりＭｎ等の発
光中・むが熱電子によって衝突励起され発光するもので
ある。
２重絶縁型ＢＬ素子では、絶縁体層を採用″９〜ること
により発光層内ｌこ流れる電流を制限し、熱破壊を防止
するとともＪこ、発光層を湿気等から保護するものであ
る。このようｆＪ、 ＋１１７造により、実用的な薄膜
ＢＬパネルが実現された。従って絶縁体層の特性が大き
く素子性能を左右するものである。
により発光層内ｌこ流れる電流を制限し、熱破壊を防止
するとともＪこ、発光層を湿気等から保護するものであ
る。このようｆＪ、 ＋１１７造により、実用的な薄膜
ＢＬパネルが実現された。従って絶縁体層の特性が大き
く素子性能を左右するものである。
絶縁体層の特性としては、透明度、高ｄｓｉｔ率、高絶
縁制圧が要求される。透明であることに関しては発光層
からの光を有効に外部へ放射する為に当然必訝な項目で
ある。、２東絶縁ｔ５２１３ Ｌ素子は等価回路的には
絶縁Ｉ；￥一層の容量と発光層の容ｈｋｌＪ５直列に接
続されたも０月こ相当し、外部印加′耐圧が有効に発光
層に加わるためにけ、絶縁体層の容ｈ（が大きい方が良
く、高銹電率の絶縁体４」料が好ましい。例えは１００
以上もの大きい比誘電率を示すＰｂＴｊＯｇ膜の採用ｔ
こより、通津の３膜捏度である数１０ボルトの低い印加
電圧により発’ｌＴｈを生じさせることができる。四に
、絶縁耐圧も重要である。
縁制圧が要求される。透明であることに関しては発光層
からの光を有効に外部へ放射する為に当然必訝な項目で
ある。、２東絶縁ｔ５２１３ Ｌ素子は等価回路的には
絶縁Ｉ；￥一層の容量と発光層の容ｈｋｌＪ５直列に接
続されたも０月こ相当し、外部印加′耐圧が有効に発光
層に加わるためにけ、絶縁体層の容ｈ（が大きい方が良
く、高銹電率の絶縁体４」料が好ましい。例えは１００
以上もの大きい比誘電率を示すＰｂＴｊＯｇ膜の採用ｔ
こより、通津の３膜捏度である数１０ボルトの低い印加
電圧により発’ｌＴｈを生じさせることができる。四に
、絶縁耐圧も重要である。
すなわち、高絶縁側圧の４烙料では膜厚を薄くすること
をこよって容量を大きくすることができ、高い誘電率と
専制の効果を持ち得る。従って誘電率に絶縁破壊電圧を
乗じたものが絶縁体層材軸の件部指数とされている。通
常絶縁体層は真空蒸着やスパッタリング法で製造される
薄膜であり、誘電率や絶縁破壊電圧は必すしもバルクで
の値に一致するものではなく、また製造法や製造条件に
より大巾に変化するものであり、薄膜としての値が重要
であるはかりですく、成膜の容易さ、再現性も重要な要
因である。
をこよって容量を大きくすることができ、高い誘電率と
専制の効果を持ち得る。従って誘電率に絶縁破壊電圧を
乗じたものが絶縁体層材軸の件部指数とされている。通
常絶縁体層は真空蒸着やスパッタリング法で製造される
薄膜であり、誘電率や絶縁破壊電圧は必すしもバルクで
の値に一致するものではなく、また製造法や製造条件に
より大巾に変化するものであり、薄膜としての値が重要
であるはかりですく、成膜の容易さ、再現性も重要な要
因である。
前述のＰｂＴｉＯ３膜やＢａＴｉＯ３膜は大きな誘′亀
率を示し、低電圧駆動を可能にするものであるが、この
ような強誘電体膜の製造は、高温処理、組成制御等困雌
な技術的課踊があり、再現性よく安定な薄膜を作成する
ことができない。絶縁体層として最も利用されているの
はＥガン真空蒸着によるＹ、０．膜である。Ｙ、０３膜
は比誘電率が１２〜１４、絶縁耐圧は１〜３Ｘ１０■／
ｃｒＩＬであり、良好な特性を有しており、ＢＬ素子も
高水準の発光輝度が実現されている。しかしながら、特
性の再現性誘電率が低くまたＺｎ８膜との密着性が悪く
、剥離が生じやすい。また’ｌ’ａｔ０１．膜は誘電率
や絶縁耐圧で￥２０．より優れており、また耐湿安定性
ｉこも優れ、薄膜ＥＬ素子の絶縁体層として採用され良
好な発光輝度も実現されている。しかしながらＳｉ、Ｎ
４と同様、Ｚｎ８層との密着性が悪く、工業的に利用し
にくい。以上のように、各種の絶縁体層の材料には一長
一短があり、更に優れた特性のものが望まれている。本
発明の目的は前記従来の欠点を除去せしめた透明絶縁ｉ
￥−そ提供することにある。
率を示し、低電圧駆動を可能にするものであるが、この
ような強誘電体膜の製造は、高温処理、組成制御等困雌
な技術的課踊があり、再現性よく安定な薄膜を作成する
ことができない。絶縁体層として最も利用されているの
はＥガン真空蒸着によるＹ、０．膜である。Ｙ、０３膜
は比誘電率が１２〜１４、絶縁耐圧は１〜３Ｘ１０■／
ｃｒＩＬであり、良好な特性を有しており、ＢＬ素子も
高水準の発光輝度が実現されている。しかしながら、特
性の再現性誘電率が低くまたＺｎ８膜との密着性が悪く
、剥離が生じやすい。また’ｌ’ａｔ０１．膜は誘電率
や絶縁耐圧で￥２０．より優れており、また耐湿安定性
ｉこも優れ、薄膜ＥＬ素子の絶縁体層として採用され良
好な発光輝度も実現されている。しかしながらＳｉ、Ｎ
４と同様、Ｚｎ８層との密着性が悪く、工業的に利用し
にくい。以上のように、各種の絶縁体層の材料には一長
一短があり、更に優れた特性のものが望まれている。本
発明の目的は前記従来の欠点を除去せしめた透明絶縁ｉ
￥−そ提供することにある。
本発明はスパッタ法により各種の絶縁体薄膜を作成検討
した結果得られたものである。
した結果得られたものである。
以下に具体的に説明する。
本発明の絶縁膜はＴａ−８ｉ−０の三元系からなるもの
である。具体的にはＴａ２０Ｂと８ ｔ Ｏ！粉末を所
定の比率で混合加圧整形し、焼り兄したものをターゲッ
トサして高周波スパッタリング法により作成したもので
あり、透明な非晶質膜である。
である。具体的にはＴａ２０Ｂと８ ｔ Ｏ！粉末を所
定の比率で混合加圧整形し、焼り兄したものをターゲッ
トサして高周波スパッタリング法により作成したもので
あり、透明な非晶質膜である。
”Ｊ： ａ ｔＯ，ｌ：の特ｆＬについてはすでに述べ
た。
た。
また、Ｓ ｉ ０２スパツタ膜の特性は、透明度、絶縁
耐圧、耐湿性にも降れており、ＺｎＳ膜とも強い密着性
を有している。しかし誘電率が４以下と小さく、ＥＬ素
子として高い印加電圧が映求され、才た発光輝度も不十
分なものしか得られなかった。
耐圧、耐湿性にも降れており、ＺｎＳ膜とも強い密着性
を有している。しかし誘電率が４以下と小さく、ＥＬ素
子として高い印加電圧が映求され、才た発光輝度も不十
分なものしか得られなかった。
本発明のＴａ−８ｉ−０膜はＴａｔＯ＊Ｄ！や５ｉ０１
膜の欠点をおぎない総合的に優れた特性を有するもので
ある。このような複合酸化物はスパッタリング法をもち
いることにより容易に作成することができる。最適な組
成比はｌ１ｌａが５〜２５原子％、８１が３〜２５原子
％、酸素を６０〜７２原子％である。
膜の欠点をおぎない総合的に優れた特性を有するもので
ある。このような複合酸化物はスパッタリング法をもち
いることにより容易に作成することができる。最適な組
成比はｌ１ｌａが５〜２５原子％、８１が３〜２５原子
％、酸素を６０〜７２原子％である。
Ｔａが多（Ｓ ｒが少ない場合は密着性が悪くなり、Ｓ
ｉが多（Ｔａが少ない場合は誘電率が小さくなるととも
に発光特性か悪くなる。
ｉが多（Ｔａが少ない場合は誘電率が小さくなるととも
に発光特性か悪くなる。
表１に、７２０Ｂ 、Ｔａ２０６．８ ｉ ０２ 、
本発”ＦＪＯ）’ｌ’ａ−８ｉ−０於の特性を示す。
本発”ＦＪＯ）’ｌ’ａ−８ｉ−０於の特性を示す。
本発明のｉ、” ａ −８ｉ −０絶縁膜はＴａとＳｉ
の組成比を選ぶことにより誘電率や絶縁耐圧を調整する
ことができる。また、性能指数はＹ、 ０３を上廻る良
好な特性を示した。
の組成比を選ぶことにより誘電率や絶縁耐圧を調整する
ことができる。また、性能指数はＹ、 ０３を上廻る良
好な特性を示した。
また、耐湿性に優れるとともに、Ｚｎ８膜との密着性も
実用上十分なものであった。
実用上十分なものであった。
本Ｔａ−８ｉ−０スパツタ膜を絶縁層として採用した薄
膜ＥＬ素子を作成し発光輝度を評価した。
膜ＥＬ素子を作成し発光輝度を評価した。
コーニンク社製の７０５９ガラス基板にスパッタリング
法により約２０オームの面積抵抗をイイするＩＴＯ透明
導１！験を形成した。この基板上にＴａ−８ｉ−０第１
絶縁停止ｍ／ＺｎＳ：Ｍｎ発光層／Ｔａ−８ｉ−０第２
絶縁俸層／Ａｌ電極を順次作成した。Ｚｎ８：Ｍｎ発光
層は真空蒸着法により形成し、この後、５５０℃で真空
中熱処理を施した。またｒａ−８ｉ−０層はＴａ２０５
とＳｉｎ、が１＝１のモル比のターゲットを使用し、酸
素を２０％含んだアルゴンガスをスパッタリングガスと
して高周波スパック法条こより作成した。Ｔａ−８ｉ−
０第１．第２絶縁層とも膜埋は０．２５μｍ であり、
ＺｎＳ：Ｍｎ層は０．６０μｔｎとした。この試料に１
ＫＨｚでパルス巾が０．１ ｍ ｓの交番電圧パルスを
印加した場合、１５０ボルトの電圧で１５００ｃｄ／ｒ
＋１′の輝度が得られた。これはＹ２Ｏ２を絶縁層とし
た場合と同程度か、それ以上であった。また、初期の安
定化に伴なう輝度特性の変化を除けば非常に優れた安定
性を示し実用上の問題はなかった。またＹ、０３等とは
異なりＡ１等の背面！１１のパターン化の際のエツチン
グプロセスにおいてもＴａ−８ｉ−０駆ま安定であり、
間鵡を生じなかった。以上のように薄膜ＥＬ素子の絶縁
体層４′Ａ料としてＴａ−８ｉ−０眸は総合的に優れた
ものであることが判った。なお、Ｔａ−８ｉ−０膜の成
膜は、実施例におけるようζこ’ｒａ、ｏ、とＳｉｎ、
からなる焼成ターゲットを使用する必要は必すしもなく
、例えはＴａ板上にＳｉ小片を配置した金属の複合ター
ゲットを使用して、酸素を含んだ雰囲気での反応性スパ
ッタ法等を採用してもよい。また、本発明のＴａ−８ｉ
−ＯｐＪ３はＺｎＳ：ＭｎやＺｎ５ｅ：Ｍｎはかりでな
く希土類フッ化物を発光中心としたものに適用されても
良い。また第１あるいは第２絶縁層の一方にのみ適用さ
れてもよい。本Ｔａ−８ｉ−０層と他の絶縁膜を積層し
て使用されてもよい。また、片絶縁型のＦＪＬ素子に適
用されてもよい。更に、本Ｔａ−８ｉ−０絶縁俸膜はＥ
Ｌ素子以外に、薄膜コンデンサーや層間絶縁膜、各種の
保護膜−こ使用されても優れた特性を有するものである
。以上のようをこ本発明は工業的価値の大なるものであ
る。
法により約２０オームの面積抵抗をイイするＩＴＯ透明
導１！験を形成した。この基板上にＴａ−８ｉ−０第１
絶縁停止ｍ／ＺｎＳ：Ｍｎ発光層／Ｔａ−８ｉ−０第２
絶縁俸層／Ａｌ電極を順次作成した。Ｚｎ８：Ｍｎ発光
層は真空蒸着法により形成し、この後、５５０℃で真空
中熱処理を施した。またｒａ−８ｉ−０層はＴａ２０５
とＳｉｎ、が１＝１のモル比のターゲットを使用し、酸
素を２０％含んだアルゴンガスをスパッタリングガスと
して高周波スパック法条こより作成した。Ｔａ−８ｉ−
０第１．第２絶縁層とも膜埋は０．２５μｍ であり、
ＺｎＳ：Ｍｎ層は０．６０μｔｎとした。この試料に１
ＫＨｚでパルス巾が０．１ ｍ ｓの交番電圧パルスを
印加した場合、１５０ボルトの電圧で１５００ｃｄ／ｒ
＋１′の輝度が得られた。これはＹ２Ｏ２を絶縁層とし
た場合と同程度か、それ以上であった。また、初期の安
定化に伴なう輝度特性の変化を除けば非常に優れた安定
性を示し実用上の問題はなかった。またＹ、０３等とは
異なりＡ１等の背面！１１のパターン化の際のエツチン
グプロセスにおいてもＴａ−８ｉ−０駆ま安定であり、
間鵡を生じなかった。以上のように薄膜ＥＬ素子の絶縁
体層４′Ａ料としてＴａ−８ｉ−０眸は総合的に優れた
ものであることが判った。なお、Ｔａ−８ｉ−０膜の成
膜は、実施例におけるようζこ’ｒａ、ｏ、とＳｉｎ、
からなる焼成ターゲットを使用する必要は必すしもなく
、例えはＴａ板上にＳｉ小片を配置した金属の複合ター
ゲットを使用して、酸素を含んだ雰囲気での反応性スパ
ッタ法等を採用してもよい。また、本発明のＴａ−８ｉ
−ＯｐＪ３はＺｎＳ：ＭｎやＺｎ５ｅ：Ｍｎはかりでな
く希土類フッ化物を発光中心としたものに適用されても
良い。また第１あるいは第２絶縁層の一方にのみ適用さ
れてもよい。本Ｔａ−８ｉ−０層と他の絶縁膜を積層し
て使用されてもよい。また、片絶縁型のＦＪＬ素子に適
用されてもよい。更に、本Ｔａ−８ｉ−０絶縁俸膜はＥ
Ｌ素子以外に、薄膜コンデンサーや層間絶縁膜、各種の
保護膜−こ使用されても優れた特性を有するものである
。以上のようをこ本発明は工業的価値の大なるものであ
る。
図は２重絶縁型１（Ｌ素子の基本構造図を示す。
ｌ・・・ガラス基板、 ２・・・迅明導′ｔＩＬ膜、
３・・・第１絶縁層、 ４・・・発う°Ｃ層、５・・・
第２絶縁層、６・・・背面電極。
３・・・第１絶縁層、 ４・・・発う°Ｃ層、５・・・
第２絶縁層、６・・・背面電極。
Claims (1)
- Ｔａを５〜２５原子％、８ｉを３〜２５原子形、酸素を
６（１〜７２原子％の組成からなることを特徴とする透
明絶縁体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59032874A JPS60177502A (ja) | 1984-02-23 | 1984-02-23 | 透明絶縁体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59032874A JPS60177502A (ja) | 1984-02-23 | 1984-02-23 | 透明絶縁体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60177502A true JPS60177502A (ja) | 1985-09-11 |
Family
ID=12371014
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59032874A Pending JPS60177502A (ja) | 1984-02-23 | 1984-02-23 | 透明絶縁体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60177502A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02245743A (ja) * | 1989-03-20 | 1990-10-01 | Hitachi Ltd | 絶縁膜とその製造方法 |
| JPH04101738U (ja) * | 1991-01-29 | 1992-09-02 | 三菱自動車エンジニアリング株式会社 | リアゲートパネル用のダンパ取付装置 |
-
1984
- 1984-02-23 JP JP59032874A patent/JPS60177502A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02245743A (ja) * | 1989-03-20 | 1990-10-01 | Hitachi Ltd | 絶縁膜とその製造方法 |
| JPH04101738U (ja) * | 1991-01-29 | 1992-09-02 | 三菱自動車エンジニアリング株式会社 | リアゲートパネル用のダンパ取付装置 |
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