用于电致发光显示器的氧氮化硅钝化的稀土激活硫代铝酸盐磷光体制造技术

提供一种新颖的结构，用以改善在ａｃ厚膜电介质电致发光显示器中使用的基于硫代铝酸盐的磷光体的操作稳定性。该新颖的结构包括，稀土激活的碱土硫代铝酸盐磷光体薄膜层；和氧氮化硅层，其提供在直接相邻于该磷光体薄膜层的顶部和／或底部，其中所述氧氮化硅层包括组分Ｓｉ↓［３］Ｎ↓［ｘ］Ｏ↓［ｙ］Ｈ↓［ｚ］，其中２≤ｘ≤４，０＜ｙ≤２且０≤ｚ≤１。本发明专利技术特别适用于电致发光显示器中使用的磷光体，该电致发光显示器使用了经历高工艺温度以形成和激活磷光体膜的厚电介质层。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
本专利技术涉及改善蓝光发射磷光体材料的操作稳定性，该蓝光发射磷光体材料用于使用具有高介电常数的厚膜电介质层的全彩色AC电致发光显示器。更具体地，本专利技术涉及与一个或者多个氧氮化硅层层叠的改进的稀土激活的薄膜硫代铝酸钡磷光体。
技术介绍
厚膜电介质电致发光器件，如由本申请人的美国专利5,432,015所例示的，呈现出优于传统的TFEL显示器的特性。高性能的红色、绿色和蓝色磷光体材料已得到发展，用于同厚膜电介质结构一起使用以提供增加的亮度性能。这些磷光体材料包括，用于蓝光发射的基于铕激活的硫代铝酸钡材料，用于绿光发射的基于铽激活的硫化锌、锰激活的硫化镁锌或者铕激活的硫代铝酸钙材料，以及可用于对红光发射进行适当过滤的传统的锰激活的硫化锌。用于红色、绿色和蓝色子像素的薄膜磷光体材料必须使用光刻技术进行构图，该光刻技术使用了用于高分辨率显示器的有溶解力的溶液。在光刻工艺之后余留在显示器中的该溶剂的痕量，连同出现在工艺环境中的湿气或氧的反应一起，可能与对氧化或水解反应敏感的某些磷光体材料发生化学反应，导致了完成的显示器的性能的劣化。在显示器操作过程中的连续化学反应可能导致连续的性能劣化，由此缩短了显示器的寿命。为了克服该性能劣化问题，研究者提出了，结合磷光体材料使用包括氮化硅(Si3N4)、氧化硅(SiO2)和氧氮化硅(SiON)的多种硅材料作为绝缘体，用以协助降低磷光体的劣化。传统上，具有这些材料的绝缘体或者阻挡层被教导为用于与TFEL、OLED和EL器件中的硫化锌磷光体一起使用，如美国专利No.4,188,565、No.4,721,631、No.4,774,435、No.4,880,661、No.4,897,319、No.4,954,747、No.5,598,059、No.5,644,190、No.6,322,860、No.6,388,378、No.6,392,334中所例示的，以及由美国专利申请No.2001/0055458、No.2002/0001733、No.2002/0005506、No.2002/0006051、No.2002/0037430、No.2002/0084464所例示的，以及在Mikami et al.，(Proceedings of the 6thInternational Conference on the Science andTechnology of Display Phosphors(2000)pp 61-64)和J.Ohwaki et al.，(Review of the Electrical Communications Laboratories Vol.35，1987)中所例示的。硅材料也被建议用作EL面板中使用的氧硫代铝酸钡镁磷光体顶部的膜绝缘层，例如，如美国专利申请No.2002/0031685中所公开的。本申请人的美国专利申请No.2002/0094451教导了，氧氮化硅不能理想地用作具有铕激活的硫代铝酸钡磷光体的插入层，而钛酸钡是适宜的，这是因为其提供了更优的亮度以及对污染物类的扩散(诸如从厚的电介质层到磷光体的铅)的增加的阻挡特性。因此，基于本领域的教导，阻碍了本领域的技术人员将氧氮化硅(SiON)同硫代铝酸盐磷光体一起使用。尽管前文提及的参考文献和专利教导了将传统的氮化硅和氧氮化硅用作“阻挡层”或者“绝缘体”材料，用于防止硫化锌磷光体与来自周围环境的水发生反应，或者用于某些其他的“稳定化”类型的功能，但是仍然需要提供一种用于在厚电介质膜的电致发光显示器中使用的稀土激活的碱土硫代铝酸盐磷光体，以便于提供改善的亮度和长的操作寿命，并具有最小的劣化。专利技术概述本专利技术涉及一种厚膜电介质电致发光器件，其使用掺杂有稀土活化剂物类的薄膜碱土硫代铝酸盐磷光体，其具有长的操作寿命并具有最小的亮度劣化。通过相邻于磷光体层提供一个或者多个具有有限的含氧量的氧氮化硅钝化层，实现了改善的操作寿命。本专利技术的氧氮化硅钝化层可以表示为Si3NxOyHz，其中2≤x≤4，0≤y≤2且0≤z≤1。本专利技术的氧氮化硅层还可以包括合成材料，其包含具有不同的x、y和z值的两种或者更多种该氧氮化硅组分。该层的组分中的阴离子(N、O和H)必须足够有力地键合到该层中，以便于不会在器件的制造或操作过程中迁移到磷光体层中。碱土硫代铝酸盐磷光体可以包括具有形式ABxCy:RE的材料，其中A是Mg、Ca、Sr或Ba中的至少一个，B是Al、Ga或In中的至少一个，且C是S或Se中的至少一个，并且其中2≤x≤4且4≤y≤7。该硫代铝酸盐磷光体也可以包括氧，其处于小于25原子百分比的相对原子浓度。RE选自一种或者多种稀土活化剂物类，其产生所需的光谱，并且优选地是Eu或者Ce。根据本专利技术的一个方面，提供了一种用于厚电介质膜电致发光器件的改进的磷光体结构，所述结构包括稀土激活的碱土硫代铝酸盐磷光体薄膜层；氧氮化硅层，其提供在直接相邻于所述磷光体薄膜层的顶部和/或底部，其中所述氧氮化硅层包括组分Si3NxOyHz，其中2≤x≤4，0＜y≤2且0≤z≤1。根据本专利技术的另一方面，提供了一种厚膜电介质电致发光器件，包括具有通式ABxCy:RE的薄的硫代铝酸盐磷光体层，其中A是Mg、Ca、Sr或Ba中的至少一个，B是Al、Ga或In中的至少一个，且C是S或Se中的至少一个，2≤x≤4且4≤y≤7，并且Re选自铽和铕；以及氧氮化硅钝化层，其提供在直接相邻于所述磷光体薄膜层的顶部和/或底部，其中所述氧氮化硅层包括组分Si3NxOyHz，其中2≤x≤4，0＜y≤2且0≤z≤1。根据本专利技术的另一方面，提供了一种用于在厚膜电介质电致发光显示器中使用的磷光体叠层，所述叠层包括稀土激活的碱土硫代铝酸盐磷光体薄膜层；氧氮化硅层，其提供在直接相邻于所述磷光体薄膜层的顶部，其中所述氧氮化硅层包括组分Si3NxOyHz，其中2≤x≤4，0＜y≤2且0≤z≤1。根据本专利技术的另一方面，提供了一种用于在厚膜电介质电致发光显示器中使用的磷光体叠层，所述叠层包括稀土激活的碱土硫代铝酸盐磷光体薄膜层；氧氮化硅层，其提供在直接相邻于所述磷光体薄膜层的顶部和底部，其中所述氧氮化硅层包括组分Si3NxOyHz，其中2≤x≤4，0＜y≤2且0≤z≤1。提供了一种用于在厚膜电介质电致发光显示器中使用的磷光体叠层，所述叠层包括稀土激活的碱土硫代铝酸盐磷光体薄膜层；氧氮化硅层，其提供在直接相邻于所述磷光体薄膜层的底部，其中所述氧氮化硅层包括组分Si3NxOyHz，其中2≤x≤4，0＜y≤2且0≤z≤1。通过下文的详细描述，本专利技术的其他特征和优点将变得显而易见。然而，应当理解，所给出的说明本专利技术的实施例的详细描述和具体示例仅是说明性的，通过所述详细说明，在本专利技术的精神和范围内，多种变化和修改对于本领域的技术人员是显而易见的。附图简述通过此处给出的描述，并通过附图，将易于更加全面地理解本专利技术，而所给出的描述和附图仅是说明性的，且并未限制本专利技术的目的范围。附图说明图1示出了厚膜电介质电致发光器件的剖面的示意图，其示出了本专利技术的氧氮化硅层的位置。图2是将关于具有在低压氧中在溅射室中原处退火的铕激活的硫代铝酸钡磷光体、并具有相邻的氧氮化硅层的厚膜电介质电致发光器件的亮度-累计操作本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于厚电介质膜电致发光器件的改进的磷光体结构，所述结构包括：稀土激活的碱土硫代铝酸盐磷光体薄膜层；氧氮化硅层，其提供在直接相邻于所述磷光体薄膜层的顶部和／或底部，其中所述氧氮化硅层包括组分Ｓｉ↓［３］Ｎ↓［ｘ］Ｏ↓［ｙ］ Ｈ↓［ｚ］，其中２≤ｘ≤４，０＜ｙ≤２且０≤ｚ≤１。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：亚历山大科夏奇科夫，
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]