KR930005763B1

KR930005763B1 - 얇은막 el 표시소자

Info

Publication number: KR930005763B1
Application number: KR1019880006542A
Authority: KR
Inventors: 류재화
Original assignee: 주식회사 금성사; 최근선
Priority date: 1988-05-31
Filing date: 1988-05-31
Publication date: 1993-06-24
Also published as: KR890018015A

Abstract

내용 없음.

Description

얇은막 EL 표시소자

제1도는 종래의 얇은막 EL 표시소자의 단면도.

제2도는 본 발명의 얇은막 EL 표시소자의 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 세라믹기판 2 : A1 전극

3 : 제1하부 절연층 5 : 제2하부 절연층

6 : 제2상부 절연층 7 : 투명전극

10 : 형광층

본 발명은 EL(Electroluminessence) 표시소자에 관한 것으로, 특히 세라믹기판을 사용한 칼라 EL 표시소자중 형광층의 열처리공정에 적당하도록 한 얇은막 EL 소자에 관한 것이다.

종래의 EL 표시소자는 제1도와같이, 투명유리 기판(20)위에 1TO등의 투명전극(21)을 2000°A정도 스퍼터링(sputtering) 혹은 전자빔 증착법으로 10Ω/ㅁ 정도의 저항을 갖게 코팅하여 300-300㎛의 폭으로 평행하게 선에칭(etching)한 후 Y₁O₃, Al₂O₃, SiO₂와 같은 유전체를 전자빔 증착법으로 5000-6000°A 두께로 코팅하여 제1절연층(22)을 형성한 다음 ZnS 내에 적당한 농도의 Mn을 도핑(doping)하여 약1㎛의 두께가 되게 스퍼터 혹은 전자빔 증착법으로 코팅하여 형광층(23)을 형성하고, 그위에 제1절연층(22)과 같게 제2절연층(24)을 형성하고, 상기 제2절연층(24)의 상부에 열증착 혹은 전자빔 증착법으로 약2000°A의 A1배면 전극(25)을 형성하여 상기 투명전극(21)과 수직되게 200-300㎛의 폭으로 평행되게 선에칭하여 형성한다.

이때, 수분이나 기타 EL 표시소자의 품질에 악영향을 미치는 요인을 막기위해 EL 표시소자의 발광부위를 유리카바(26)로 캐비티를 형성한 후 실리콘 오일(Si-Oil)(27)로 시일링하여 EL 표시소자를 완성한다.

이러한 종래의 얇은막 EL 표시소자는 황색을 표시하는 ZnSiMn을 형광층(23)으로 사용하고, 그 양단에 유전율(E)과 전압파괴강도(V_BD)의 적인 ExV_BD로 표시되는 그림의 장점(Figure of Merit)을 고려하여 Y₂O₃, Al₂O₃, SiO₂, Si₃N₄등의 유전체중 하나를 선택하여 사용하거나 이들중 두가지를 선택하여 중첩되게 사용하여 제1절연층(22)과 제2절연층(24)을 코팅하여 형광층(23)이 발광시 요구되는 -10⁶V/㎝의 고전장에서 절연파괴가 일어나지 않게 EL발광막을 완성한다.

따라서 얇은막 EL 표시소자는 투명유리기판(20)을 사용함으로써 ZnSiMn 형광층(23)에서 방출되는 광이 ITO 투명전극(21)과 A1배면전극(25)의 수직교차되는 메트릭스(Matrix)형으로 되게 하여 이광이 제1절연층(22)과 투명전극(21), 투명유리기판(20)을 통해 나옴으로써 화상을 볼 수 있게 되며, 제2절연층(24) 방향으로 방출되는 광은 A1 배면전극(25)에서 반사되어 다시 제2절연층(24)과 형광층(23), 제1절연층(22), 투명전극(21)을 통과하여 투명유리기판(20)으로 나오게 된다.

그러므로 이러한 얇은막 EL 표시소자의 제조시 투명유리기판(20)은 광투과율이 매우 좋아야 하며, 제1절연층(22)과, 형광층(23), 제2절연층(24)의 제조공정시 각막의 결정성을 좋게 하기 위해 반드시 필요한 열처리 과정에서 ITO 투명전극(21)과 유리기판(20)에 물리적 혹은 화학적인 변형을 주지않는 범위내에서 열처리 온도범위를 잡아야 하며, ZnSiMn을 형광층(23)으로 사용하는 황식발광 얇은막 EL발광 표시소자의에 CaS나 SrS를 모체로 사용되는 적색이나 청색발광 얇은막 EL 표시소자의 형광층 제작시 요구되는 400℃이상의 고온에서 투명전극(21)이나 투명유리기판(20)에 열적변형이 일어나는 문제점이 있었다.

본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하고자 발명한 것으로, 이하 제2도에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 제2도와 같이 세라믹기판(1)을 사용하여 그 상부에 A1을 2000°A정도의 두께로 전자빔 증착 혹은 열증착하고 200-300㎛의 폭으로 선에칭하여 A1 전극(2)을 형성한다.

A1 전극(2)의 형성후 Al₂O₃을 전자빔 증착법으로 2000°정도의 두께로 코팅하여 제1하부 절연층(3)을 형성하고, 그 상부에SrTiO₃를 스퍼터하여 약3000°A정도가 되게 제1항부 절연층(4)을 형성하여 제1절연층을 이중으로 형성한다.

제1절연층을 이중으로 형성한 다음 SrS를 모체로 사용하고 CeCl₃를 모체의 0.1-0.5wt%가 되게 도핑하여 SrSiCe의 형광체를 s가스와 함께 스퍼터 혹은 전자빔 증착으로 공증착하여 형광층(14)을 1㎛의 두께로 코팅하고 결점질을 좋게 하기 위하여 진공로에서 500℃로 1시간 정도 열처리한다.

그후 SrTiO₃를 스퍼터하여 상기 제1상부 절연층(4)과 같은 방법으로 제2하부 절연층(5)을 코팅한 후 SiO₂를 스퍼터 혹은 전자빔 증착법으로 2000°A의 두께가 되도록 코팅하여 제2상부 절연층(6)을 형성하여 제2절연층을 이중으로 형성한다.

그후 1TO를 스퍼터법으로 약2000°A의 두께가 되게 코팅하여 A1전극과 수직되게 200-300㎛의 폭으로 제2절연층의 상부에 선에칭하여 투명전극(7)을 형성한다.

그리고, EL 소자를 외부의 습기로부터 보호하기 위해 유리카바(8)을 세라믹 기판(1)에 부착시킨 다음 실리콘오일(9)로 시일링한다.

이와 같은 본 발명은 세라믹기판(1)을 사용하여 A1 전극(2)을 직접 접촉되게하고, 제1절연층을 코팅한 후 SrS을 모체로 하여 CeCl₃를 0.1-0.5wt%로 도핑한 SrSiCe를 s가스와 함께 스퍼터법으로 공증착하는 형광층(10)의 제작공정중 기판온도을 500℃ 이상으로 올려도 종래의 유리를 기판으로 사용할 때와 같이 기판의 열적변형이 일어나지 않으며, 종래의 기술과 같이 유리기판위에 1TO와 제1절연층이 코팅된 기판을 사용하여 그 상부에 형광층(10)을 코팅할 때 1TO의 내열성 제한때문에 제약을 받아온 형광층(10)의 증착공정과 열처리공정이 본 발명에서는 A1 전극(2)을 종래의 1TO 전극 대신으로 사용하기 때문에 상기 문제점을 해결할 수 있는 것이다.

또한 각층간의 접착성과 각 절연층의 그림의 장점을 높히기 위해 제1절연층(3,4)을 Al₂O₃와 SrTiO₃를 사용하여 Al₂O₃가 A1전극(2)과 접촉되게 하고, SrTiO₃가 SrS층(10)과 접촉되고 그위에 SiO₂층을 형성하여 1TO와 접촉되게 한다.

여기서 세라믹기판(1)의 색을 흑색으로 할 경우 종래의 EL 표시소자 구조에서 현저한 차이를 높이기 위한 방법으로 흑색유전층을 따라 코팅하는 번거로움을 없앨 수 있다는 장점이 있으며, 이때 세라믹기판(1)의 표면균일도는 얇은막 EL 표시소자 전체에 미치는 영향이 매우 크므로 특히 주의하여야 하며, Na 이온, O₂등과 같은 불순물이 500℃ 이사의 고온 공정중에서도 석출되지 않아야 한다.

이렇게 제작한 얇은박 EL 소지가는 A1 전극(2)과 투명전극(7) 사이에 200V 정도의 전압이 걸릴 경우 SrSiCe를 사용한 형광층(10)내에서는 청색의 발광이 일어나며, 제2절연층(5,6)과 1TO층(7), Si-Oil(9), 유리카바(8)를 차례로 통과하여 화상을 디스플레이하고, A1전극(2)쪽으로 방출되는 광은 A1에 반사되어 다시 유리카바(8) 방향으로 표시되게 한다.

이와같이 본 발명은 기판을 세라믹으로 하고 A1전극과 1TO 전극을 바꾸어 배치함으로써 SrS 와 CaS같은 형광체를 모체로 사용하여 형광층(10)을 만들 때 필요한 고온공정중에서도 기판과 기판위에 접촉된 전극에 열변형이 일어나지 않는다는 잇점이 있으며, 강도가 높은 세라믹을 기판으로 사용함으로써 유리를 기판으로 사용한 종래의 EL 표시소자 보다 외부 충격에 강한 것을 제작할 수 있다는 효과가 있다.

또한, Al₂O₃와 SrTiO₃를 제1절연층(3,4)으로 사용하고 SrTiO₃와 SiO₂를 제2절연층(5,6)으로 순서적으로 사용함으로써 높은 그림의 장점을 얻고 이에 따라 발광문턱 전압을 낮춤으로써 안정된 구동과 높은 신뢰성을 가진 표시소자를 제작할 수 있는 것이다.

Claims

기판의 상부에 투명전극, 제1절연층, 형광층, 제2절연층, A1배면전극, 유리카바순으로 접촉시켜 코팅한 EL 표시소자에 있어서, 상기 기판(1)을 세라믹으로 성형한 후 상면에 A1 전극(2)을 코팅시켜 적층하고, Al₂O₃와 SrTiO₃를 차례로 코팅하여 제1하부 절연층(3)과 제1항부 절연층(4)을 적층시켜 구성한 제1절연층을 상기 A1 전극(2)의 상면에 코팅시켜 적층하고, 상기 제1절연층의 상면에 SrSiCe를 코팅하여 형광층(10)을 적층하고, SrTiO₃와 SiO₂를 차례로 코팅하여 제2하부 절연층(5)과 제2상부 절연층(6)을 적층시켜 구성한 제2절연층을 상기 형광층(10)의 상면에 코팅시켜 적층하고, 상기 제2절연층의 상면에 1TO 투명전극(7)을 코팅시켜 적층되게 각각 역순으로 구성하여 화상이 유리카바(8)측으로 표시되게 함을 특징으로 하는 얇은막 EL 표시소자.