ТОНКОПЛЕНОЧНЫЙ ЭЛЕКТРОЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЙ ИНДИКАТОР Российский патент 1996 года по МПК H05B33/22 

Изобретение относится к области оптоэлектроники и может быть использовано при изготовлении тонкопленочных электролюминесцентных индикаторов и экранов.

Известен тонкопленочный электролюминесцентный индикатор, в котором между пленкой люминофора и нижней и верхней пленкой диэлектрика размещен буферный слой из диэлектрика двуокиси кремния, толщиной 30-50 нм [1] Это позволяет уменьшить деградацию индикатора в процессе работы, а также повысить электрическую прочность электролюминесцентных ячеек индикатора. Недостатком такого индикатора является то, что коэффициент линейного термического расширения пленок двуокиси кремния SiO₂ чрезвычайно мал (5•10^-7 1/град.) и значительно меньше КЛТР стеклянных подложек. Поэтому при осаждении этих пленок из-за разности КЛТР образуются в пленках микропоры, микротрещины и разрывы, что уменьшает процент выхода годных приборов.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому решению является решение [2] в котором в качестве буферных слоев используются пленки нитрида кремния, имеющие КЛТР, близкий к КЛТР используемых стекол-подложек.

Недостатком известного решения [2] является высокая кристаллизационная способность пленок Si₃N₄: при температурных обработках при (600-700)^oС (обычных при производстве индикаторов) происходит кристаллизация пленок, что приводит к снижению электрической прочности и уменьшению срока службы индикаторных ячеек.

Задача изобретения устранение кристаллизации буферных слоев при сохранении минимальной разности КЛТР буферных слоев и КЛТР подложек из стекла.

Эта задача решается тем, что в качестве буферного слоя используются пленки некристаллизующегося стекла состава SiO₂-Al₂O₃-B₂O₃-BaO (50,8% -9,4%-21,8% -18,0% ). Пленки из этого стекла имеют КЛТР, близкий к КЛТР стеклянных подложек (3,5-4,5)•10_-6 1/град. и не кристаллизуются вплоть до температуры плавления (750 •С). Указанные процентные отношения являются оптимальными с точки зрения КЛТР и кристаллизационной способности пленок стекла. При содержании в пленке двуокиси кремния больше 50,8% уменьшается КЛТР и одновременно увеличивается температура плавления стекла, что затрудняет процесс нанесения пленок, что нежелательно. При уменьшении содержания двуокиси кремния пленки стекла начинают кристаллизоваться при температурных обработках, что также является нежелательным. Аналогичная картина наблюдается и при изменении содержания оксида алюминия. Отрицательно сказывается на качестве изготовления индикаторов как увеличение содержания оксидов бора и бария (это приводит к снижению температуры плавления менее 700^oС), так и уменьшение содержания оксидов бора и бария, которое приводит к росту кристаллизационной способности пленок.

Пример: На основе предложенного технического решения были изготовлены электролюминесцентные индикаторы, имеющие следующую структуру электролюминесцентных ячеек: пленки люминоформа ZnS:Mn осаждались на пленки танталата бария BaTa₂O₆, сверху также осаждали пленки танталаты бария. Между пленками танталата бария и пленками люминофора располагались буферные слои тонких пленок стекла SiO₂-Al₂O₂-B₂O₃-BaO толщиной 20-50 нм. Пленки стекла в процессе термообработки при температуре 700^oС не кристаллизовались и на поверхности пленок не образовалось пор и микротрещин.

Использование: изобретение относится к области оптоэлектроники и может быть использовано при производстве тонкопленочных электролюминесцентных индикаторов. Сущность: изобретение направлено на устранение кристаллизации буферных диэлектрических пленок, расположенных между пленкой люминофора и диэлектрическими пленками - верхней и нижней при высокотемпературных обработках. В качестве буферных диэлектрических слоев используются стеклянные пленки SiO₂-Al₂O₃-B₂O₃-BaO следующего состава по массе: SiO₂ 50,8%; Al₂O₃ 9,4%, B₂O₃ 21,8%, BaO 18,0%.

Тонкопленочный электролюминесцентный индикатор, имеющий между пленками люминофора и диэлектрическими пленками дополнительно тонкие буферные диэлектрические слои, отличающийся тем, что в качестве дополнительных буферных слоев используются пленки стекла SiO₂ Al₂O₃ - B₂O₃ BaO, мас.

SiO₂ 50,8
Al₂O₃ 9,4
B₂O₃ 21,8
ВаO 18