JPH06267659A - 薄膜elパネルのタングステン電極の形成方法 - Google Patents

薄膜elパネルのタングステン電極の形成方法

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JPH06267659A
JPH06267659A JP5047821A JP4782193A JPH06267659A JP H06267659 A JPH06267659 A JP H06267659A JP 5047821 A JP5047821 A JP 5047821A JP 4782193 A JP4782193 A JP 4782193A JP H06267659 A JPH06267659 A JP H06267659A
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JP
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electrode
film
panel
thin film
tungsten electrode
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JP5047821A
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English (en)
Inventor
Mitsuro Mita
充郎 見田
Hiromi Takahashi
博実 高橋
Tatsushi Hasegawa
達志 長谷川
Aotake Kou
青竹 高
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Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 絶縁耐圧の高い逆構造の薄膜ELパネルのW
電極の形成方法を提供すること。 【構成】 石英の基板30を設置した真空槽内の到達真
空度を8×10-7Torrにした後、真空槽内にArガ
スを導入し、Ar雰囲気中でスパッタリングして、基板
30上にW電極膜32を形成する。W電極膜のスパッタ
条件はArガス圧を2×10-2Torr、スパッタパワ
−を0.3〜2.0kWとする。次に、W電極膜32を
パタ−ニングしてストライプ状のW電極34を形成し、
その上に、第1絶縁膜36、発光膜、第2絶縁膜および
ITO膜を順に形成する。次に、ITO薄膜をパタ−ニ
ングして、W電極34のストライプ状のパタ−ンと直交
するストライプ状の水平パタ−ンを有するITO電極を
形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、画像表示装置の使用
される薄膜ELパネルに関するものであり、特に、基板
上にタングステン電極を形成し、絶縁膜および発光膜を
介して透明電極を設けた逆構造の薄膜ELパネルのタン
グステン電極の形成法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、アルカリ土類金属硫化物を発光母
体に用いてマトリクス表示を行う薄膜ELパネルが研究
されている。通常の薄膜ELパネルは、透明基板上にス
トライプ状のパタ−ンを有する透明電極を形成し、絶縁
膜及び発光膜を介して透明電極と直交したストライプ状
の水平パタ−ンを有するアルミニウム電極を設けてあ
る。この薄膜ELパネルでは、Al電極と透明電極との
間に、例えば200V程度の交流電圧を選択的に印加す
ることにより、電圧を印加された上記両電極が交差した
部分に挟まれる発光膜から電界発光(EL)が得られ
る。この発光は、透明電極および透明基板を介して観察
される。
【0003】ところで、薄膜ELパネルを用いてカラ−
表示を行うためには、カラ−フィルタを介して発光を取
り出す必要がある。しかし、通常の構造の薄膜ELパネ
ルにおいて、ガラス基板の外側にカラ−フィルタを設け
たのでは、発光膜とカラ−フィルタとの間の距離が長く
なってしまう。このため、ガラス基板面に垂直な方向以
外から薄膜ELパネルを見ると、発光膜の各ドットとカ
ラ−フィルタとがずれてしまう。
【0004】そこで、透明電極上にカラ−フィルタを密
着させて発光膜とカラ−フィルタの距離を短くするため
に、基板上にタングステン電極を形成し、絶縁膜及び発
光膜を介して透明電極を設けた逆構造の薄膜ELパネル
の一例が文献:「SID 91 DIGEST,275
−278」に提案されている。以下、図面を参照して、
この文献に開示された薄膜ELパネル同様、金属電極と
透明電極との位置が逆構造の薄膜ELパネル(以下、逆
構造パネルとも称す)について従来例として説明する。
図7は、従来例の説明に供する断面の斜視図である。
【0005】従来例の逆構造パネルは、石英の基板10
上にストライプ状の平面パタ−ンを有するタングステン
電極(以下、W電極とも称す)12、第1絶縁膜14、
発光膜16、第2絶縁膜18および透明電極20をスパ
ッタリング法等を用いて順次積層して構造となってい
る。第1および第2絶縁膜14および18はそれぞれS
iO2 、Ta2 5 、Si3 4 等の絶縁性材料からな
る。一方、発光膜16は、硫化亜鉛(ZnS)またはア
ルカリ土類硫化物CaS、SrS、BaS等を発光母体
とし、発光中心として0.01〜数mol%程度の希土
類元素等を含む発光材料により形成されている。そし
て、透明電極20は、W電極12と直交するストライプ
状の平面パタ−ンを有したITO(Indiumum Tin Oxid
e)電極20を以って構成してある。
【0006】従来例の逆構造パネルでは、W電極12と
ITO電極20との間に例えば200V程度の交流電圧
を選択的に印加すると、電圧を印加された上記両電極の
交差した部分に挟まれた発光膜16部分において電界発
光(EL)が生じる。逆構造パネルでは、この発光をI
TO電極20を介して取り出す。
【0007】従って、逆構造パネルにおいては、透明電
極上に直にカラ−フィルタを設けることができる。この
ため、薄膜ELパネルをパネル面に対して斜め方向から
見た場合もドットとカラ−フィルタのずれがほとんどな
いカラ−表示を行うことができる。
【0008】ところで、逆構造パネルの金属電極は、発
光膜形成時に高温(約500℃)に曝される。このた
め、基板上に形成する金属電極には融点の高い導電性材
料を用いることが必要となる。従って、通常の金属電極
に用いられるアルミニウムは融点が低い(約650℃)
ので、この金属電極として不適切である。アルミニウム
に代わる金属電極としては、絶縁膜との反応性の低さ、
熱膨張率およびパタ−ン形成の容易性を考慮すると、W
電極が適している。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、基板上
に形成したW電極の表面は、Al電極表面と比べて凹凸
が大きい。表面の凹凸が大きくなるとW電極上に形成し
た絶縁膜のリ−ク電流が大きくなってしまう。このた
め、絶縁膜の絶縁耐圧が低くなってしまうという問題が
ある。その結果、W電極を用いた逆構造の薄膜ELパネ
ルは信頼性の低いものしか得られなかった。
【0010】そこで、この出願に係る発明者は、種々の
実験および検討を重ねた末、基板を設置した真空槽内の
到達真空度を従来よりも高真空にした後、W電極膜をス
パッタリング法を用いて形成すると、W電極の表面の凹
凸が小さくなる現象を発見した。この現象を利用するこ
とにより、W電極上に形成した絶縁膜のリ−ク電流を従
来よりも小さくすることができる。
【0011】従って、この発明の目的は、絶縁耐圧の高
い逆構造の薄膜ELパネルのW電極の形成方法を提供す
ることにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】この目的の達成を図るた
め、この発明の薄膜ELパネルのタングステン電極の形
成方法によれば、基板上にタングステン電極膜を形成
し、このタングステン電極膜をパタ−ニングしてストラ
イプ状のタングステン電極を成形することにより、薄膜
ELパネルのタングステン電極を形成するにあたり、基
板およびタ−ゲットを設置した真空槽内の到達真空度を
9×10-7Torr以下にした後、真空槽内にArガス
を導入し、Ar雰囲気中でタ−ゲットをスパッタリング
して、基板上にタングステン電極膜を形成することを特
徴とする。
【0013】また、好ましくは、タングステン電極膜形
成時のArガス圧を9×10-3〜4×10-2Torrの
範囲とし、スパッタパワ−密度を0.3〜2W/cm2
の範囲とすると良い。
【0014】
【作用】一般に、スパッタリング法を用いてタングステ
ン電極膜(W電極膜)を形成する場合、W電極膜中にタ
ングステン酸化物(W3 O)の含有量が多くなると、W
電極膜の表面の凹凸が大きくなる傾向がある。
【0015】そこで、W電極膜の形成に先立ち、真空槽
内の到達真空度を従来よりも高真空にすると、真空槽内
の酸素分圧が低くなるので、タングステン電極膜の形成
時にタングステン酸化物(W3 O)の形成を抑制するこ
とができる。
【0016】図3に、真空槽内の到達真空度と、W電極
膜の表面の凹凸との関係の測定値をプロットした片対数
グラフを示す。横軸は、到達真空度(Torr)を対数
で表し、縦軸は、W電極膜の表面の凹凸(nm)を表し
ている。曲線Iから明らかな様に、到達真空度が9×1
-7Torrのあたりで、急激にW電極膜の表面の凹凸
が小さくなる。
【0017】また、到達真空度を9×10-7Torr以
下の高真空とした後、W電極膜形成時のArガス圧を9
×10-3〜4×10-2Torrの範囲とし、スパッタパ
ワ−密度を0.3〜2W/cm2 の範囲とすると、表面
の凹凸のより少ないW電極膜を形成することができる。
【0018】
【実施例】以下、図面を参照して、この発明の薄膜EL
パネルのタングステン電極の形成方法の実施例について
説明する。尚、以下に参照する図は、この発明が理解で
きる程度に、各構成成分の大きさ、形状および配置関係
を概略的に示してあるにすぎない。従って、この発明
は、図示例にのみ限定されるものでないことは明らかで
ある。
【0019】図1の(A)〜(C)は、この発明の薄膜
ELパネルのタングステン電極の形成方法の実施例の説
明に供する前半の工程図である。図2の(A)および
(B)は、図1の(C)に続く後半の工程図である。
尚、図では、断面を表すハッチング等を一部省略して示
してある。
【0020】石英の基板30およびタ−ゲット(図示せ
ず)を設置した真空槽内の到達真空度を9×10-7To
rr以下の8×10-7Torrにした後、真空槽内にA
rガスを導入し、Ar雰囲気中で前記タ−ゲットをスパ
ッタリングして、基板30上にタングステン電極膜32
を形成する(図1の(A))。W電極膜のスパッタ条件
は、Arガス圧を2×10-2Torr、スパッタパワ−
を0.3〜2.0kWとした。尚、ターゲットの面積は
約1000cm2 であり、スパッタパワー密度に換算す
ると、0.3〜2.0W/cm2 となる。
【0021】次に、W電極34を通常のリソグラフィ技
術を用いてパタ−ニングして、ストライプ状のW電極3
4を形成する。
【0022】次に、W電極34上に、第1絶縁膜36と
して、厚さ80nmのSiO2 膜および厚さ150nm
のSi3 4 膜を順にそれぞれスパッタリング法を用い
て形成する(図1の(B))。
【0023】次に、第1絶縁膜36上に、発光膜38を
形成する。発光膜38は、SrSを発光母体とし、発光
中心としてCeCl3 を0.1mol%、EuSを0.
03mol%添加し、さらにCeの電価補償材料として
KClを0.1mol%添加した発光材料を、電子線蒸
着法を用いて形成する。このとき、発光母体SrSの硫
黄Sが抜けて化学量論的組成が崩れるのを防ぐために、
抵抗加熱により硫黄を蒸発させる。さらに、残留ガスに
含まれる酸素が発光膜38中へ取り込まれるのを防ぐた
め、真空槽中に硫化水素ガスを導入し、還元性雰囲気中
で発光膜を形成する(図1の(C))。
【0024】次に、発光膜38上に、第2絶縁膜40を
形成する。第2絶縁膜40は第1絶縁膜36と同一の材
料で構成され、発光膜38に対して第1および第2絶縁
膜の構成が対称となる様に、厚さ150nmのSi3
4 膜および厚さ80nmのSiO2 膜を順に形成する
(図2の(A))。
【0025】次に、第2絶縁膜40上に、透明電極膜と
してITO薄膜(図示せず)を形成する。
【0026】次に、ITO薄膜を通常のリソグラフィ技
術を用いてパタ−ニングして、W電極34のストライプ
状のパタ−ンと直交するストライプ状の水平パタ−ンを
有する透明電極42としてのITO電極42を形成する
(図2の(B))。
【0027】次に、図4の(A)に、上述した実施例の
W電極膜と同一の形成条件で形成したW電極膜の表面の
原子間力顕微鏡(AFM)による観察像を示す。また比
較のため、到達真空度を2×10-6Torrにした後に
形成したW電極膜の観察像を図4の(B)に示す。図4
の(A)と(B)とを比較すると、真空到達度を9×1
-7Torr以下にした場合は、W電極膜の表面の凹凸
が小さくなっていることが確認できる。
【0028】次に、図5に、上述した実施例のW電極膜
と同一の形成条件で形成したW電極膜上に、厚さ300
nmのTa2 5 膜を絶縁膜として形成して、この絶縁
膜のリ−ク電流を測定した結果を示す。図5のグラフ
は、絶縁膜のリ−ク電流−印加電圧特性をプ−ル・フレ
ンケル型V1/2 −I/Vプロットで示したものである。
グラフの横軸は、印加電圧の平方根を示し、縦軸は、リ
−ク電流を印加電圧で割った値を示している。曲線II
は、到達真空度が8×10-7Torrの場合、曲線II
Iは、到達真空度が2×10-6Torrの場合をそれぞ
れ示している。曲線IIの示すリ−ク電流は、曲線II
Iの示すリ−ク電流よりもはるかに小さいことが分か
る。各曲線の先端の×印は絶縁破壊点を示している。各
曲線の絶縁破壊点での電圧を絶縁耐圧に換算すると、曲
線IIIの示す絶縁耐圧の0.5MV/cmに対して、
曲線IIの示す絶縁耐圧は3.5MV/cmに向上して
いる。
【0029】次に、上述した実施例の薄膜ELパネルの
印加電圧−輝度特性を図6に示す。図6の横軸は、印加
電圧(V)を示し、縦軸は、輝度(任意単位)を示して
いる。曲線IVは、到達真空度が8×10-7Torrの
場合、曲線Vは、比較のため、到達真空度2×10-6
orrの場合をそれぞれ示している。各曲線の先端の×
印は絶縁破壊点を示している。図6に示した通り、到達
真空度を8×10-7Torrの高真空にした場合は、到
達真空度を2×10-6Torrとした場合よりも絶縁耐
圧が100V以上高く、より高輝度の薄膜ELパネルを
形成することができたことが確認できた。
【0030】上述した実施例では、この発明の薄膜EL
パネルを、特定の材料を使用し、また、特定の条件で形
成した例について説明したが、この発明は多くの変更お
よび変形を行うことができる。例えば、上述した実施例
では、基板として石英基板を用いたが、この発明では、
不透明なセラミック等の絶縁材料を基板として用いても
良い。
【0031】
【発明の効果】上述した説明より明らかな様に、この発
明の薄膜ELパネルのW電極の形成方法によれば、到達
真空度を9×10-7Torr以下とすることにより、W
電極の表面の凹凸を小さくすることができる。このた
め、W電極上に形成する絶縁膜のリ−ク電流を低減する
ことにより、薄膜ELパネルの絶縁耐圧を向上させるこ
とができる。その結果、より高輝度の信頼性の高い薄膜
ELパネルを得ることができる。
【0032】また、W電極中のW3 Oの含有量を少なく
することができるので、このW電極膜を成形してW電極
を形成すれば、W電極のシ−ト抵抗値を低くすることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(A)〜(C)は、この発明の薄膜ELパネル
のW電極の形成方法の説明に供する前半の工程図であ
る。
【図2】(A)および(B)は、図1の(C)に続く後
半の工程図である。
【図3】真空槽内の到達真空度と、W電極膜の表面の凹
凸との関係の測定結果を示すグラフである。
【図4】W電極膜の表面の原子間力顕微鏡による観察像
である。
【図5】絶縁膜のリ−ク電流−印加電圧特性をプ−ル・
フレンケル型V1/2 −I/Vプロットで示したグラフで
ある。
【図6】実施例の薄膜ELパネルの印加電圧−輝度特性
を示すグラフである。
【図7】従来例の逆構造の薄膜ELパネルの構造の説明
に供する断面の斜視図である。
【符号の説明】
10:基板 12:タングステン電極(W電極) 14:第1絶縁膜 16:発光膜 18:第2絶縁膜 20:透明電極(ITO電極) 30:基板 32:タングステン電極膜(W電極膜) 34:タングステン電極(W電極) 36:第1絶縁膜 38:発光膜 40:第2絶縁膜 42:透明電極(ITO電極)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高 青竹 東京都港区虎ノ門1丁目7番12号 沖電気 工業株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板上にタングステン電極膜を形成し、
    該タングステン電極膜をパタ−ニングしてストライプ状
    のタングステン電極を形成することにより、薄膜ELパ
    ネルのタングステン電極を形成するにあたり、 前記基板およびタ−ゲットを設置した真空槽内の到達真
    空度を9×10-7Torr以下にした後、該真空槽内に
    Arガスを導入し、Ar雰囲気中で前記タ−ゲットをス
    パッタリングして、前記基板上にタングステン電極膜を
    形成することを特徴とする薄膜ELパネルのタングステ
    ン電極の形成方法。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の薄膜ELパネルのタン
    グステン電極の形成方法において、タングステン電極膜
    形成時のArガス圧を9×10-3〜4×10-2Torr
    の範囲とし、スパッタパワ−密度を0.3〜2W/cm
    2 の範囲とすることを特徴とする薄膜ELパネルのタン
    グステン電極の形成方法。
JP5047821A 1993-03-09 1993-03-09 薄膜elパネルのタングステン電極の形成方法 Withdrawn JPH06267659A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08180335A (ja) * 1994-12-26 1996-07-12 Nec Corp 電極薄膜とその製造方法および電極薄膜を用いた磁気抵抗効果型ヘッド
US20130126883A1 (en) * 1999-06-22 2013-05-23 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Wiring Material, Semiconductor Device Provided with a Wiring Using the Wiring Material and Method of Manufacturing Thereof

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08180335A (ja) * 1994-12-26 1996-07-12 Nec Corp 電極薄膜とその製造方法および電極薄膜を用いた磁気抵抗効果型ヘッド
US20130126883A1 (en) * 1999-06-22 2013-05-23 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Wiring Material, Semiconductor Device Provided with a Wiring Using the Wiring Material and Method of Manufacturing Thereof
US9660159B2 (en) * 1999-06-22 2017-05-23 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Wiring material, semiconductor device provided with a wiring using the wiring material and method of manufacturing thereof

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