專(zhuān)利名稱(chēng)：鎂-銅組合物在鎂蒸發(fā)中的應(yīng)用以及鎂分配器的制作方法
鎂,組，在4fe^發(fā)中的應(yīng)用以及4fe^g&器 本發(fā)明涉及鎂"^組^在鎂蒸發(fā)中的應(yīng)用以及使用所述組合物的銀^配器。
背景技術(shù)：
i^ML0LED顯示器(有^it顯示器)和所謂的"頂部發(fā)光OLEDs，，("頂 部發(fā)光OLEDs"在^4頁(yè)域被簡(jiǎn)稱(chēng)為"TOLEDs，，)的生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)了鎂的一^的應(yīng) 用領(lǐng)域。
^ l端簡(jiǎn)化的情況下，OLED顯示器由雙層或多層的不同有^L^料制成，其 被包括在兩組相互垂直的電極之間，其中一組由陰極構(gòu)成而另 一組由陽(yáng),成。 將該組件容納在一個(gè)密封封閉的容器中，該^具有至少一個(gè)透明的面作為顯 示圖象的區(qū)域。對(duì)于該結(jié)構(gòu)和OLED顯示^#怍的的*#^述可參考例如美國(guó)專(zhuān) 利US 6， 013， 384，而對(duì)TOLED構(gòu)造的詳細(xì)例子可參考美國(guó)專(zhuān)利US 6， 770， 502。
在OLEDs中，鎂與4M^成^r用于制造陰極，如美國(guó)專(zhuān)利US6， 255，774中 皿的(雖然后者涉及由堿金屬、特別是鋰制造的陰極)，或女^r文"Transparent stacked organic light emitting devices. I. Design principles and transparent compound electrodes",作者G.Gu等，刊登于應(yīng)用物理學(xué)報(bào) (J.A卯l.Phys. ) 86， 8， 4067 (1999 )中那樣布置。
通itit素的蒸發(fā)以及其在OLED所需棘的冷凝而實(shí)施^^C^物的制備 (特別地，在引用的申請(qǐng)中^MJ鎂糾睡蒸發(fā))。
可以^MJ^金屬源實(shí)^^發(fā)，^Sil會(huì)出現(xiàn)一些缺點(diǎn)。事實(shí)上，金屬m于 大氣中的氣體和濕^1^'1^艮強(qiáng)。^J^于空氣中形成的可能的化合物如氧化 物、氬氧^^或碳酸鹽，使得元素蒸發(fā)的可重復(fù)性降低，而且會(huì)導(dǎo)致IL^辦 所形成的沉步、物的污染。因此，^^]純鎂需要在受控的氣氛中進(jìn)行恒^t理， 這使得艇、絲以;SJMM的準(zhǔn)備工作的實(shí)施變得復(fù)雜。所以，^^f捐在 室溫下對(duì)空氣##^1定的鎂的組綠形式的鎂，而非純金屬態(tài)的鎂。公開(kāi)號(hào)為JP47-044415的已審查的日本專(zhuān)利申"W露了 4蒸發(fā)鎂的系統(tǒng)， 其基于^^1^5^，而且特別基于含有45"^相圖中的&和Y相的組^'然 而，自這些^r的鎂蒸發(fā)^顯度變化非常敏感而且其蒸iUt率因此可控性差， 特別是在初期步 ^中。而且，對(duì)源自這些^r^蒸^l進(jìn)糊化學(xué)分沖憤 觀寸到了鋁的存在，雖然為少量，^A不期望的，因?yàn)檫@會(huì) 陰極的電棒性。
專(zhuān)利申請(qǐng)WO2005/111260皿了蒸發(fā)選自堿金屬、^^i金屬和鑭系金屬的 4r屬的方法。這種方法在于形成在室溫下穩(wěn)定的這些金屬的^^物，將該4^ 物粉末導(dǎo)A^狀(filiform)的金屬絲中，例如鋼制的，該絲具有用于堿金 屬、4ii^r屬或鑭系4r屬的蒸發(fā)的開(kāi)口， M過(guò);M^II^屬的直流電流^ 熱該線狀系統(tǒng)。在該文獻(xiàn)中^^的用于4H^發(fā)的有用^^為鎂-鋁、鎂-銦 和鎂-銀統(tǒng)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提^-"種用于蒸發(fā)鎂的組合物，從而得到穩(wěn)定和可控的蒸
發(fā)，以此能夠具有可重復(fù)性而應(yīng)用于工業(yè)itf呈中。
^m本發(fā)明iis'〗了上錄其它的目的，其第一方面涉及鎂-銅組楊在鎂
蒸發(fā)中的應(yīng)用，所i^且M包含至多43. 34重*%的鎂，特別是^^MgCu2， Mg2Cu或兩者的';錄物。第二方面，本發(fā)明涉及用于上ii^且合物的4^配器。


下面將參考如下附圖對(duì)^^發(fā)明ii行說(shuō)明
圖1示出了本發(fā)明的^gfc器的"^t可能的實(shí)施例；
圖2示出了本發(fā)明的^S&器的另一種可能的實(shí)施例的咅'敗圖3為顯示源自^^本發(fā)明使用的組^的的4^蒼發(fā)特性的曲線圖4為顯示源自^寺支術(shù)的組#的41蒸_^特性的曲線圖；和
另外的4^，發(fā)"^的對(duì)比曲線圖。e ' °
^M^實(shí)施方式
本發(fā)明A^JL4^t至多為43. 34重*%的鎂,組*特別適合用于需要
4^:蒸發(fā)的工業(yè)應(yīng)用，i^A因?yàn)槠湓谑覝叵路€(wěn)、定，而且不-及收大量的氣體，從而
得到可控的鎂蒸發(fā)。除jtb^卜，所i^a絲易于制造，具有缺的4^L^性能，
而且由源自這種組合物的金屬蒸發(fā)而得到的鎂^P、物(或*的^^物)不含 有痕量的銅。
本發(fā)明使用的組^的的4H^i:至多為43. 34重堂/。，對(duì)應(yīng)于4^物Mg2Cu。
也可以^^具有更高4^i:的組^/，但是其由該^^與金屬鎂的初械;^^ 物構(gòu)成，而后者組分在純鎂情況下會(huì)導(dǎo)錄前面描艦的缺陷。
相反，本發(fā)明^^I的組^中鎂的最小^f:"藝的角度考慮并沒(méi)有嚴(yán)格 的M，但是#^*不4太低，itA為了佳無(wú)素的蒸發(fā)源具有工業(yè)上有用的產(chǎn) 率和機(jī)時(shí)間。^^斤iti且賴(lài)含有至少10%且更^E少16.05重4%的鎂。
后者的重量百分tb^f應(yīng)于^^物MgCu2。
為可以從鎂-#!相圖中(例如，在"二;t^金的構(gòu)成"，M. Hansen, McGrawHill 編輯，1958中所/M的)確定當(dāng)熔體的重量百分比4H^T精確地等于16. 05%或 43. 3 時(shí)，熔,固后得到的產(chǎn)物分別為MgCii2和Mg2Cu;如^E^i臺(tái)熔體的鎂 襯低于16. 05重堂/。，那么得到的固體為MgCu2和金屬銅的才;L^^^;而如 ^*會(huì)熔體包含的4^*為16.05-43.34重*%，那么得到的固體為MgCii2和 Mg2Cu兩種^^物的枳械';^^物。不管怎么樣，^^得到的組^，不論是單一
組^i是^i且分，都適合于本發(fā)明的目的，而且不需要對(duì)組^iie^—步的分
離或純化步驟。
粉末，用于4^&器制造中的Mg-Cu組^b， "ife4t^本發(fā)明的第二方面。
本發(fā)明的4I^配器包括絲，^H^的至少^P分具有孑Lil多孔，以便能 夠讓4I1蒸氣流出，所iiW內(nèi)部存在所需的Mg-Cu組^^。
可以^^H^r^fM^^的材W^狀制ii^i^n。
特別是對(duì)于^H的材料，在^^J的^MS^^溫度范圍內(nèi)、>"*^室溫和約 1000匸之間，其對(duì)于工作^Mt于Mg"Cu組^必須是化學(xué)惰性的。W目同 的溫度范圍內(nèi)，構(gòu)成M的材料必須不易;li^^的物理變化，比如改變其機(jī) 樹(shù)氐抗力或其形狀(不考慮熱膨脹)，以;s^操怍中必須釋放盡可能少量的氣體。 具有這些性能的材料是，例如，金屬或金屬妙、 一些陶資或石墨。^i^f^！
5金屬，因其能夠^易地加工以;sj^形。^D這些材料的另""^點(diǎn)是可以^ut 過(guò)在容器壁中使電流流動(dòng)或通過(guò)射頻產(chǎn)生的感應(yīng)將分配器加熱到鎂的蒸發(fā)溫
度。也可以使用組合容器，包^個(gè)由陶乾材料制成的坩堝，該坩堝^A^目應(yīng)
形狀的金屬加熱器中，以此保證兩者之間的緊密接觸，實(shí)現(xiàn)^斤ii^器的伏i^金
屬和^r為鉬、鉭、鎢、鎳、鋼和鎳"#^金。
容器的形狀可以是從下列任意一個(gè)專(zhuān)利中獲知的，US 3， 578， 834; US 3,579,459; US 3,598,384; US 3， 636， 302; US 3， 663， 121和US 4,233,936, 或從專(zhuān)利申請(qǐng)WO 02/093664中妙的。同樣可以從商業(yè)中購(gòu)得^t形^材質(zhì) 的容器，如從奧地利公司Plansee SE of Rette(奧地利)，美國(guó)公司Midwest Tungsten Service of Wi 1 lowbrook，伊利1^斯州(美國(guó))iblR. D. Mathis Company of Long Beach,加利福尼亞(美國(guó))購(gòu)得。
才^t本發(fā)明的射己器的伏選形狀示于圖1。分配器10包^"個(gè)容器， 器中存xjM^發(fā)明的組合物。容器由上部構(gòu)件(portion) 11和下部構(gòu)件12連接 構(gòu)成。所述兩部M選由金屬構(gòu)成，并相互連接，例如，通迚泉焊的方法連接。 在下部構(gòu)件的中心區(qū)域具有一個(gè)空腔(例X^)冷壓方法得到)，其中敘內(nèi)本發(fā) 明的組*，而上部具有復(fù)數(shù)個(gè)孔13， 13，，……用于鎂蒸氣的流出。在圖中， 由虛線限定的矩形形區(qū),應(yīng)于構(gòu)件12的空腔。本發(fā)明中的混*可以以粉末 的形式存在于下部構(gòu)件12的腔中，如圖所示，其中組*在圖中#^己為14?；?者，也可以從粉末形 粒，并用其填充所述空腔。分配器10具有兩個(gè)延伸的 末端15和15',其是專(zhuān)為用于與電源端子連接，從而利用直流電流加熱分配器 的。
另一^^的齢配器的實(shí)施例，特別用于當(dāng)需要能夠^Uc量金屬的分 配器時(shí)，林申請(qǐng)y^下的專(zhuān)利申請(qǐng)W0 2006/057021中已經(jīng)鄉(xiāng)。該射&器如 圖2的吾財(cái)見(jiàn)圖中所示，其由共軸并且為圓柱體形狀的g和屏蔽體構(gòu)成。射& 器20由容器21和屏蔽體22組成。容器21具有孔23 (圖中所示的射5器具有 三個(gè)孔，其中一個(gè),錄蔽體22ii^i了， ^aW可以具有一個(gè)、兩個(gè)或多于三 個(gè)的孔)。屏蔽體22具有與容器上的孔23對(duì)應(yīng)的孔24 (僅示出一個(gè))。在圖中， 孔23和24圖示為圓形，但它們也可以為其它形狀，如細(xì)長(zhǎng)的狹縫。<^器中 具有4^+組合物25,以松散的粉末形式示出(M可以為球粒形式)。容器21 在端部被側(cè)壁26封閉，側(cè)壁26可以焊在主圓柱體的壁上，或者是插;s^斤迷圓
6柱M中的"塞"的形式。在所述側(cè)壁26上，""^提供有元件27 (在圖中以壁 上簡(jiǎn)單的突出物圖示)用來(lái)與電源端子(未示出)連接。M 21和屏蔽體22 用絕熱隔離物28保持一個(gè)所需的距離， 一般該絕熱隔離物為陶瓷，例如，在系 統(tǒng)的每端i^三個(gè)，以^b間隔120。角軸向?qū)ΨQ(chēng)i^ (圖2中僅示出這些間 隔物的其中之一)。^，屏蔽M有或連接于側(cè)壁(圖中未示出)，*與容 器、元件27或饋電裝置(圖中未示出)接觸，但是與它們盡可ffeifc^近這些 側(cè)壁具有防止大量的鎂蒸^A分配器側(cè)面漏出的目的，而同時(shí)必須不肯^^觸(并 且不固定于)內(nèi)部M或饋電裝置，以保i^者這些部件當(dāng)^A可能的熱膨脹 時(shí)能夠自由^目互移動(dòng)。
Mg-Cu組^^的粉末，不論是以*碌的形^|_以^^立的形式， 一般#*有 小于l咖的顆粒尺寸，且te小于500iam。顆粒尺寸^uM在大約10-128 m m的范圍內(nèi)。^Ma尺寸小于10 jam的粉末--^制造過(guò)程中難以處理而_@^以保 持在分配器中。
本發(fā)明在下面的實(shí)施例中將進(jìn)^^一步說(shuō)明。
實(shí)施例1
這##^4娥本發(fā)明^^的組楊，通過(guò)將由19. 8g顯片和30. 2g銅粉 末構(gòu)成的混合物引入鋁制蚶鍋，將蚶鍋置于600百帕(hPa )的氬^^應(yīng)爐中，
^^^應(yīng)爐;該溫i 5 ^4中，將溶^Hp至i:溫，、；^將得到的坯^^^壓型
研磨機(jī)中研磨。彬口jtW尋到的粉^it篩，回^粒尺寸小于128jam的部分。鎂 ^it種粉末中的襯等于39. 6重*%。將15. 8g所述部分的粉末引入如圖2所 示類(lèi)型的射&器中，該分配器包^-個(gè)具有外徑28. 4咖、長(zhǎng)10cm和兩個(gè)圃形洞 (圖2中的孔23)的容器，和一個(gè)具有內(nèi)徑36咖、長(zhǎng)10cm的屏蔽體。絲和屏 蔽^MP是用AISI 304 L鋼制造的。這#^殳置的射&器 /^—個(gè)真空密閉的腔 室中，該腔室具有為分配^^供電源的饋電裝置(通過(guò)接頭，如圖2中位于容 器21上的元件27)，而且具有一個(gè)孔用于與真空系鍵i^接。在該腔室中提供有 樣品栽體，位于4fe^S己器的上方，距離為36cm，靠近樣品載體為一個(gè)石英晶體 微量天平(QCM)，已知QCM^W^^中是通it^用晶^^^動(dòng)頻率的變^Mt為 ^^在其上的材料重量的函絲測(cè)量薄膜的生^it率的。QCM通過(guò)計(jì)^L^接到 分配器的電源系統(tǒng)，取決于所需的鎂^^速率自動(dòng)調(diào)節(jié)提供給系統(tǒng)的電流從而
7調(diào)節(jié)系統(tǒng)溫度。
^品載體上安^T一塊面積約為30cm2的正方形石英玻璃，對(duì)其定向使其 一面該X^分配器的正上方而且與將后者連接JJ^璃的方向垂直。將所iiJ控室
絲空，當(dāng)壓力值^"o—6hPa時(shí)，通過(guò)^f線電流j;;JUi^熱絲來(lái)開(kāi)始4myL試
驗(yàn)，^i殳定計(jì)算才膽制電源系統(tǒng)，從而使鎂^^物的生")^1率為0.3A每秒 (A/s)。 "^i^在25小時(shí)后中斷。
該 的結(jié)果見(jiàn)圖3。特別地，曲線DR1與用A/s度量的鎂^P、物的生長(zhǎng) 速率相關(guān)(圖中左側(cè)垂直軸的標(biāo)度)，同時(shí)曲線C1與用安培度量的試瞼中電流 值的趨斜目關(guān)(圖中右側(cè)垂直軸的標(biāo)度)。
在 ^|^,對(duì)形^^L璃上的;5L^物通過(guò)ICP進(jìn)行化學(xué)分析，其顯示 賄在鎂。
實(shí)施例2 (對(duì)比例)
重復(fù)實(shí)施例1的微，^L^例中是將41. 3g顯片和32. 4g鋁粉末的混 ^4勿熔融，在研磨后得到含有56. 04重堂/凝-43. 96重*%鋁的粉末。分配器中 填入9. 06g該粉末。
分配器JX實(shí)施例1所用的腔室中，進(jìn)粉目同的試《^安排，但是^^例中 不育逸于由^^物生鏈率控制的反饋電;樹(shù) ^行完全自動(dòng)控制，狄因 為該速率的不 繁突變。因此，本例蒸發(fā)^r是通itAX調(diào)節(jié)供電電流 來(lái)實(shí)施的。^M^例中"i^r也是在25小時(shí)后中斷。本例蒸發(fā)^W結(jié)果見(jiàn)圖4。 曲線DR2表示鎂的;;5L^速率，同時(shí)曲線C2表示^i^期間電流值的趨勢(shì)。
在^i^1^，對(duì)形^J^璃上的^^物通過(guò)ICP進(jìn)行化學(xué)分析，其顯示 J5C^的4H^有0. 2重f^的鋁。
實(shí)施例3
用本發(fā)明使用的組，進(jìn)行另一^:蒸發(fā)，。^^例中使用了上面開(kāi)口 的由氮化硼制成的坩鍋(JXR，D.Mathis公司的CH12系列的加熱器的系列號(hào) 為C5的坩鍋)，血故9g與實(shí)施例1中使用的相同的Mg-Cu組^粉末。在與試 驗(yàn)1相同的腔室中進(jìn)# 。 M^發(fā)速率在圖5中顯示為DR3曲線(曲線C3表 示^i^期間電^MI勢(shì))。
實(shí)施例4 (對(duì)比例)組#粉末。鎂蒸JUt率在圖5中顯示為DR4曲線(曲線C4表示^r期間電流
全自動(dòng)控制，'狄因?yàn)椤⒃搃率的不絲^M繁突變，而本例蒸發(fā)^^是通it^ 工調(diào)節(jié)供電電流實(shí)施的，試驗(yàn)在30小時(shí)后中斷， 結(jié)果討論
如圖3中的曲線DR1和圖5中的曲線DR3所示，在系統(tǒng)為了ii^穩(wěn)定旨 狀態(tài)所需的約一小時(shí)的初始過(guò)渡后，鎂-銅組合物能夠在一個(gè)恒定的速率下可
控的蒸發(fā)，逸就使得在恒定的鎂^f、物生錄率下自動(dòng)控制蒸狄為可能。而
且，實(shí)施例1顯示其所得的鎂^k物不含雜質(zhì)。反之亦然，圖4中的曲線DR2 和圖5中的曲線DR4顯示^f^MC中的鎂-鋁組^的情況下，；;^p、特性就
理。實(shí)施例2還顯示該相同的沉積物較不純凈，含有痕量的鋁。
權(quán)利要求
1. 鎂-銅組合物在鎂蒸發(fā)中的用途，其中所述組合物包含至多43.34重量％的鎂。
2. 才^^3U'JJI"求1的組^^的用途，所i^i且^^包含至少10重:T/。的鎂。
3. 才N^5U'J要求2的化合物Mg2Cu的用途。
4. 才N^X^要求2的^^MgCu2的用途。
5. 才娘前述^H5U'J要求的^^之一或組楊之一的用途，其中所iii且 #為粉末形式。
6. 才^^U'澳求5的用途，其中所it^末是J^立形式。
7. 才^^5U'J^求5的用途，其中所ii^末的顆粒尺寸小于l咖。
8. 才NtW'決求7的用途，其中所^^末的顆粒尺寸小于500pm。
9. 才N^5U'J要求8的用途，其中所ii^末的顆粒尺寸為10-128 iam。
10. —種鎂分配器，包括容器(ll， 12; 21)，容器在其壁的至少^分具 有用于鎂蒸氣流出的孑Lil多孔(13, 13，，…；23)，容器中具有才M^M'J要求1 所使用的鎂-銅組合物(14; 25)的一種。
11. 才^t似'J要求10的分配器，其中所^H由金屬、金^r^、陶資或 石墨制成。
12. 才娘似寸要求ll的分配器，其中所ii^H由選自下列的金屬制成鉬、 鉭、鴒、鎳、或者選自鋼和鎳-4^ir的^r。
13. 才N^f5U'漆求12的4^己器(10)，包括^H， ^H由W多^H^ 蒸氣流出的孔(13， 13，，…)的上部構(gòu)件(11)，和在其中心區(qū)域具有空腔的 下部構(gòu)件(12)連接而成，在空腔中容納有疏^^^iU^立形式的鎂-銅組合 物(14)，其中所述分配器還具有兩個(gè)延伸的末端(15， 15，)，所ii^端適于連接電源端子。
14. 才娘;M，J^求12的4fe^Sl器(20 )，包括具有一個(gè)或多t級(jí)孔(23) 的^H(21)， ^||中存>^^#的或1^立形式的鎂-銅組#，和包圍所ii^ 器的金屬屏蔽體(22)，其至多從側(cè)^U^h為加熱絲的饋電裝置提^iil， 所述金屬屏蔽^R"有一個(gè)或多個(gè)"^i^孔(24)，所ii^^孔面向所述一似L
全文摘要
說(shuō)明了鎂-銅組合物對(duì)于蒸發(fā)鎂的應(yīng)用，以及一些鎂分配器的實(shí)施例。
文檔編號(hào)C23C14/24GK101448970SQ200780008870
公開(kāi)日2009年6月3日 申請(qǐng)日期2007年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月13日
發(fā)明者A·加利托格諾塔, A·博努斯, L·卡塔尼奧, S·彼若拉 申請(qǐng)人:工程吸氣公司