本发明专利技术是一种向基质上进行多元素含硫薄膜组合物真空蒸镀的方法。该方法包括在源材料蒸镀期间将气体或蒸汽含硫物质源对准一种或多种源材料，该源材料构成薄膜组合物的至少一部分。在所述薄膜组合物沉积期间，该含硫物质当到达一种或多种源材料时被加热至高温并且含硫物质与一种或多种源材料的蒸发物具有化学相互作用。该方法特别适于为全色交流电致发光显示装置沉积无机发光材料，该显示装置采用具有高介电常数的厚膜介质层。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于沉积多元素含硫薄膜无机发光材料组合物的方法。更具体的，本专利技术是一种用于沉积含硫无机发光材料的方法，其中朝向至少一种构成沉积无机发光材料薄膜的沉积源材料注射硫化氢。本专利技术特别适于为全色交流(ac)电致发光显示装置沉积无机发光材料，该显示装置采用具有高介电常数的厚膜介质层。
技术介绍
如由美国专利5,432,015(其整体引入本文以作参考)所示意的厚膜介质电致发光装置一般在陶瓷或玻璃基质上制造，并且与在玻璃基质上制造的薄膜电致发光(TFEL)显示装置相比，提供优良的抗介电击穿性能，以及降低的操作电压。这些装置的厚膜介质层具有高的介电常数并且提供均匀的无针孔绝缘层，从而能够对发射可见光的、红色的、绿色的，以及蓝色的无机发光材料层进行可靠的强电场激发。本申请人已经开发了多种用于在厚膜介质电致发光装置中进行无机发光材料沉积的方法。例如，在PCT CA01/01823中，公开了一种优选使用电子束蒸镀工艺用于沉积三元、四元或者相似的无机发光材料组合物的方法，其中该组合物的组分位于不同的供给源上。具体的，所述组合物包括由这些不同供给源形成的、元素周期表的第IIA族和第IIB族中元素的硫代铝酸盐、硫代镓酸盐或硫代铟酸盐(thioindates)。PCT CA01/01234公开一种使用双源电子束沉积工艺的双源无机发光材料沉积方法。以用于提供无机发光材料所需组分所需的比率提供第一和第二源的不同化合物。所沉积的无机发光材料优选为发射蓝光的铕活化硫代铝酸钡。沉积包括硫代铝酸盐、硫代镓酸盐或硫代铟酸盐的无机发光材料薄膜是一个复杂的过程。沉积无机发光材料薄膜的特性对存在于沉积气氛中并可能对薄膜性能造成不利影响的含硫和含氧物质的本底浓度很敏感。目前没有可靠的方法，能够在足够高的浓度和足够高的反应温度与能量下引入作为硫源的硫化氢进行无机发光材料沉积，以便有效的和可再现的生产具有稳定的工作性能的高发光度无机发光材料。在一些现有电子束蒸镀方法中，通过供给管将硫化氢引入沉积室中以便使其以自由的方式在沉积室中均匀分布。在其它现有沉积方法中，在无机发光材料沉积期间，利用硫化氢轰击基质。但是，这些导入硫化氢的方法不能完全克服沉积无机发光材料在工作期间性能不稳定的趋势。因此需要提供一种在电致发光显示装置中沉积无机发光材料薄膜的方法，该方法以能够消除与现有技术方法有关问题的方式引入硫源。
技术实现思路
本专利技术是一种通过含硫物质目标注射进行沉积含硫无机发光材料薄膜的无机发光材料沉积方法，所述的含硫物质为气体或者蒸汽，被导向至一种或者多种在无机发光材料真空沉积期间所使用的源材料。具体的说，该方法涉及硫化氢气体或硫化氢蒸汽的目标注射，从而以高浓度、适当的流速、高的温度和能量提供硫化氢气体或硫化氢蒸汽，以便在源材料挥发和无机发光材料沉积期间使得硫化氢气体或蒸汽分解。朝向源材料的紧邻区域配送硫化氢气体或蒸汽，以使得在薄膜沉积期间，在源材料附近硫化氢气体或蒸汽的分压至少高出沉积室中整体压力的两倍。使用一个或者多个注射管进行硫化氢气体或蒸汽的目标注射，所述注射管引导并且分散硫化氢气体使其通过高温源材料的表面。该方法尤其适于沉积包括元素周期表的第IIA族和第IIB族中元素的硫代铝酸盐、硫代镓酸盐或硫代铟酸盐的无机发光材料组合物，其中源材料包括硫化物，其含有构成沉积无机发光材料薄膜的至少一些元素。与根据现有技术方法制造的无机发光材料相比，本专利技术生产的无机发光材料显示出提高的稳定性和延长的寿命。与未使用硫化氢目标注射的方法所沉积的无机发光材料薄膜组合物的晶粒相比，导向一种或多种在该方法中所使用目标的硫化氢注射导致所沉积的无机发光材料薄膜组合物具有更大的晶粒。在这方面，所述晶粒可以是基本等轴的并且基本横穿沉积薄膜的厚度，为大约9到0.5μm。而在未使用硫化氢目标注射的方法中，晶粒基本上更小，这表明该组合物更不匀质，从而使无机发光材料的稳定性降低。本专利技术方法特别适于为全色交流电致发光显示装置沉积无机发光材料，该显示装置采用具有高介电常数的厚膜介质层。本专利技术的一个方面，提供一种向基质上进行多元素含硫薄膜组合物的真空蒸镀方法，该方法包括-在沉积室中，在一种或多种源材料蒸发期间，对准一种或多种源材料提供气体或蒸汽含硫物质源，所述源材料至少构成薄膜组合物的一部分，其中在所述薄膜组合物沉积期间，当到达所述的一种或多种源材料时所述气体或蒸汽含硫物质被加热至高温，并且该气体或蒸汽含硫物质与来自所述的一种或多种源材料的蒸发物具有化学相互作用。根据本专利技术的一个方面，提供一种沉积多元素含硫薄膜无机发光材料组合物的方法，该方法包括-在一种或多种源材料蒸发期间，将硫化氢气流导向至一种或多种源材料，所述源材料用于构成无机发光材料组合物的一部分，其中在所述一种或多种源材料处的硫化氢被加热至高温，并且以基本上提高的压力以及适当的流速提供所述硫化氢气体。根据本专利技术的另一个方面，提供一种向基质上沉积具有预定组分的薄膜的方法，该薄膜包括三元、四元或更多的硫化物化合物，所述硫化物化合物选自由元素周期表的第IIA族和第IIB族中的至少一种元素的硫代铝酸盐、硫代镓酸盐和硫代铟酸盐所构成的组，该方法包括a)使得至少一种源材料挥发，该源材料包括有形成所述预定组分的硫化物，以便在基质上形成含硫薄膜组合物；以及b)在步骤a)中，在所述的至少一种源材料处，注射硫化氢气体或蒸汽。根据本专利技术的另一个方面，提供一种向基质上沉积具有预定组分的无机发光材料薄膜的方法，所述组分包括三元、四元或更多的硫化物化合物，所述硫化物化合物选自包括元素周期表的第IIA族和第IIB族中的至少一种元素的硫代铝酸盐、硫代镓酸盐和硫代铟酸盐的组，该方法包括-利用电子束蒸镀工艺，使得至少一种源材料挥发到基质上，该源材料包括有形成所述预定组分的硫化物；其中在所述挥发过程期间，注射硫化氢气体或硫化氢蒸汽并将其导向所述的至少一种源材料，从而在所述至少一种源材料附近，基本上所有的硫化氢气体或硫化氢蒸汽被加热至足以使得硫化氢气体或硫化氢蒸汽分解的温度，从而在无机发光材料薄膜中沉积具有所需含量的硫。在本专利技术实施例中，利用该方法沉积铕活化的硫代铝酸钡无机发光材料薄膜，并且因此使用硫化铝和/或硫化钡作为至少一种蒸发源。在进一步的优选实施例中，硫化氢气体或蒸汽被导向一种或多种本文被称为源材料的蒸发源，通过指向所述蒸发源材料的一个或多个注射管提供所述硫化氢气体或蒸汽。由下面的详细描述，可理解本专利技术其它特征和优点。然而，应该理解，该详细描述以及具体实例在表示本专利技术实施例时，仅以示意方式给出，因为从所述的详细描述，在本专利技术精神和范围内的各种改变和修改对于本领域普通技术人员而言都是明显的。附图简要说明通过参考附图并且详细描述，可以更加充分的理解本专利技术，该描述和附图仅以示意方式给出，并且不限制本专利技术的范围。附图说明图1A、1B和1C表示围绕电子束源材料的硫化氢注射器。该硫化氢注射器用于朝向源材料表面注射硫化氢；图2表示具有根据本专利技术方法沉积的铕活化的硫代铝酸钡无机发光材料的厚膜介质电致发光装置的截面；图3表示具有根据本专利技术方法沉积的铕活化的硫代铝酸钡无机发光材料的厚膜介质电致发光装置的发光度与所施加电压的关系曲线；图4表示两种装置的亮度与工作时间的关系本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种向基质上进行多元素含硫薄膜组合物的真空蒸镀方法，该方法包括：－在沉积室中，在一种或多种源材料蒸发期间，对准一种或多种源材料提供气体或蒸汽的含硫物质源，所述源材料至少构成薄膜组合物的一部分，其中在所述薄膜组合物沉积期间，当到达所述 的一种或多种源材料时，所述气体或蒸汽含硫物质被加热至高温，并且该气体或蒸汽含硫物质与来自所述的一种或多种源材料的蒸发物具有化学相互作用。
【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：辛永保，乔阿基奥内，特里亨特，
申请(专利权)人：伊菲雷知识产权公司，
类型：发明
国别省市：CA[加拿大]
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