活性金属源和沉积硫代铝酸盐磷光体的方法技术

一种用于沉积硫代铝酸盐无机发光材料组合物的物理气相沉积方法，包括：提供一种或多种包含金属间钡铝化合物、钡铝合金或受保护钡金属的源材料；提供活化剂物质；和将一种或多种源材料和活化剂物质作为无机发光材料组合物沉积到选定的基材上。该方法可使具有ＴＶ应用所需的高发光度和色彩的蓝色薄膜电致发光无机发光材料沉积。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及无机发光材料在全色交流厚膜介质电致发光显示器上的沉积。更特别地，本专利技术涉及使用一种或多种包含钡的源材料沉积硫代铝酸盐薄膜无机发光材料组合物的一种新的物理气相沉积方法。
技术介绍
如美国专利5,432,015(其全部公开内容并入此处以供参考)所描述的厚膜电介质结构提供了与薄膜电致发光(TFEL)显示器相比更优异的抵抗介电击穿的性能，以及降低的操作电压。当该厚膜电介质结构沉积在陶瓷基材上时，其将比通常在玻璃基材上制造的TFEL器件抵抗更高的处理温度。这种耐高温性的提高有助于无机发光材料膜在更高的温度下退火，以提高其发光度。然而，即使具有这样的提高，仍然期望改进显示发光度和色彩坐标，以与工作的阴极射线管(CRT)显示器取得同步，特别是CRT规范中最近趋向于更高的发光度和更高的色温度。在电致发光色彩显示器中需要一种高发光度的发射蓝光的电致发光无机发光材料来获得足够的发光度。通常选择铈活化的硫化锶作为用于全色电致发光显示器的发射蓝光的无机发光材料。然而，该无机发光材料的光发射必须穿过适当的滤色器以获得蓝色次像素所需的色彩坐标，结果造成了发光度和能量效率的损失。而铈活化的硫化锶无机发光材料对蓝光发射的能量转换效率相对较高，为1流明/瓦特，其发射光谱从蓝到绿，范围很广，因此必须使用滤光器。通过控制沉积条件和活化剂浓度，可使这种无机发光材料的发射光谱在一定程度上向蓝色迁移，但不会达到不再需要滤光器的程度。可选择的蓝色无机发光材料例如铈活化碱土金属的硫代镓酸盐化合物，具有较窄的发射光谱，其被调到为蓝色次像素提供所需的色彩坐标。这些化合物提供很好的蓝色坐标，但具有较差的发光度和稳定性。因为主材料为三元化合物，较难控制无机发光材料膜的化学计量。铕活化的硫代铝酸钡提供优良的蓝色色彩坐标和更高的发光度，但作为三元化合物，其化学计量也有些难以控制。使用溅射法或电子束蒸发法将包含该物质的硫代铝酸钡无机发光材料膜由单一硫化物源颗粒的真空沉积还得不到具有相当高发光度的膜。使用跃迁电子束沉积技术由两种源颗粒来沉积膜获得硫代铝酸钡无机发光材料提高的发光度，其中一种源颗粒包括掺杂铕的硫化钡，另一种包括硫化铝。通过控制电子束碰撞两种源材料中每一种的相对滞留时间来控制该沉积膜的化学计量。然而，该技术不容易规模化以便于在商业上生产大面积的显示器，而且，由于随着沉积进行，源颗粒的消耗，不能充分控制该工艺以补偿两个源的蒸发率的变化。使用一个以上的电子束碰撞用于沉积的各个源，可以改进硫代铝酸盐无机发光材料的化学计量。该方法需要增加对不同源的相对沉积率的控制。另外，必须计算沉积装置各个具体片所需的相对蒸发率，多个源的需求限制了沉积设备的设计，这通常使得沉积装置成本增加。最后，某些已知的蒸发设备不能很好地适用于大面积膜的沉积，例如制备大的电子显示器如壁式电视设备的需求。美国专利6,447,654公开了由包含硫化铝和硫化钡的单一靶来溅射硫代铝酸钡无机发光材料膜，以沉积发射蓝光的硫代铝酸钡镁的无机发光材料。通过调节靶的组成，可以调节沉积膜的化学计量，以计算靶元素在无机发光材料膜基材上的不同凝结率。然而，该方法不能充分解决下述问题在显示操作中提供稳定的无机发光材料膜并同时提供一种可用于大面积沉积无机发光材料膜的经济的方法。本申请人的未决美国专利申请10/036,559公开了双靶溅射以沉积稀土活化的硫代铝酸钡无机发光材料膜。一个溅射靶包括铝，而另一个溅射靶包括铕掺杂的硫化钡。溅射是在低压硫化氢气氛中进行，以在沉积膜中提供充分的硫含量。两个溅射靶的使用有利于调节从每个源产生的材料的相对沉积率，这因此有利于具有交替性富含或乏含铝的周期性组合物的层叠膜的沉积。该变化可通过使用旋转或振动基材而实现，该基材交替地定位在由各个靶溅射的原子物类的流(flux)中。直到从两个源产生的原子流在空间上彼此分开，和直到在溅射室中出现了硫化氢，就可以用组合物沉积膜，所述组合物为交替的硫化铝和稀土掺杂的硫化钡。层的厚度可通过改变基材的旋转速率和振动速率进行改变。然而，在该方法中，对于沉积材料进一步反应形成均一相的无机发光材料，沿沉积层的厚度方向调节组成存在问题，因为原子物类需要在沉积膜中分散，以达到原子尺寸上均匀的复合物。因此需要开发一种用于厚膜介质电致发光显示器的薄膜无机发光材料组合物沉积的有效方法，其可消除现有技术方法中的一种或多种缺点。专利技术概述本专利技术涉及一种用于沉积硫代铝酸盐无机发光材料组合物的物理气相沉积方法，特别地，涉及一种沉积用于全色交流电致发光显示器(特别是使用具有高介电常数的厚膜电介质层的那些)的硫代铝酸钡薄膜无机发光材料组合物的方法。本专利技术的方法降低了为保持沉积用源材料的纯度所需的控制程度，改进了这些无机发光材料用于全色交流电致发光显示器的发光度和发射光谱。同样地，本专利技术使得用于电致发光无机发光材料多元素薄膜大面积沉积，其提供了较高并且均匀的发光度和适当的发光色。依照本专利技术的一个方面，提供了一种用于沉积硫代铝酸盐无机发光材料组合物的物理气相沉积方法，该方法包括-提供一种或多种包含金属间钡铝化合物、钡铝合金或受保护钡金属的源材料；-提供活化剂物质；和-使所述源材料和所述活化剂物质作为无机发光材料组合物沉积到选定的基材上。在本专利技术的一些方面，该物理气相沉积方法在含硫蒸汽气氛中进行。在本专利技术的其它方面，不同源材料的组合可用于本专利技术方法。依照本专利技术的另一方面，提供一种用于沉积硫代铝酸盐无机发光材料组合物的物理气相沉积方法，该方法包括-提供一种或多种包含金属间钡铝化合物、钡铝合金或受保护钡金属及其组合物的源材料；-向所述的一种或多种源材料提供活化剂物质，或分开提供；和-在含硫蒸汽气氛中，使所述源材料和所述活化剂物质作为无机发光材料组合物沉积到选定的基材上。依照本专利技术的另一方面，提供一种用于沉积硫代铝酸钡无机发光材料组合物的物理气相沉积方法，该方法包括-提供一种包含钡铝金属间化合物的源材料；-提供活化剂物质；和-在含硫蒸汽气氛中，使所述源材料和所述活化剂物质作为无机发光材料组合物沉积到选定的基材上。依照本专利技术的另一方面，提供了一种用于沉积硫代铝酸钡无机发光材料组合物的物理气相沉积方法，该方法包括-提供包含BaAl4的源材料和活化剂物质；和-在硫蒸汽气氛中，使所述源材料和所述活化剂物质作为无机发光材料组合物沉积到选定的基材上。从下面的详细描述中，本专利技术的其它特征和优点将变得非常明显。然而应当理解，这些详细描述和具体的实施例仅通过示例的方式描述本专利技术实施方式，因为对于本领域的技术人员来说，通过下面的详细说明，在本专利技术主旨和范围内的各种变化和修改是显而易见的。附图简要说明从这里所作的描述并结合附图，本专利技术将得到更充分地理解。这些附图仅以示例性的方式给出，不是限定本专利技术要求保护的范围。附图说明图1示出了钡和铝的二元相图。图2示出了通过使用不同过程气体组合物溅射硫代铝酸钡无机发光材料膜而制备的电致发光器件的发光度间的关系。图3示出了一种包含结合到镀镍的铜背衬板上的铕掺杂钡金属和铝金属片的双靶溅射组件的俯视图。图4示出了包含依照本专利技术沉积的无机发光材料膜的厚膜介质电致发光器件的发光度与驱动电压间的关系。图5示出了包含通过本专利技术方法沉积的无机发光材料组合物的厚膜介质电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于沉积硫代铝酸盐无机发光材料组合物的物理气相沉积方法，该方法包括：　　　　－提供一种或多种包含金属间钡铝化合物、钡铝合金或受保护钡金属的源材料；　　　　－提供活化剂物质；和　　　　－在硫蒸汽气氛中，使一种或多种源材料和所述活化剂物质作为无机发光材料组合物沉积到选定的基材上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐跃，亚历山大科夏奇科夫，刘国，吴兴炜，乔阿基奥内，
申请(专利权)人：伊菲雷技术公司，
类型：发明
国别省市：CA[加拿大]