KR100874523B1 - 다중 소스 용착 프로세스 - Google Patents

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Abstract

기판위에 인광물질(phosphor)과 같은 소정의 조성물(composition)의 박막을 증착시키는 방법에 있어서, 상기 조성물은 3성분 조성물, 4성분 조성물 또는 그 보다 많은 성분의 조성물이며, 특히 조성물은 주기율표상의 ⅡA 및 ⅡB군에 속하는 적어도 하나의 원소의 티오알루미네이트, 티오갈레이트 및 티오인데이트로 구성된 군(groups)으로부터 선택된다. 실시예에서, 상기 방법은 제1 소스위에 적어도 하나의 황화물의 펠릿(pellet)을 위치키고 제2 소스위에 적어도 하나의 황화물의 펠릿을 위치시키는 것을 포함하며, 하나의 펠릿은 도팬트(dopant)를 포함한다. 기판상의 증착은 분리된 전자빔으로 이루어진다. 황화물의 증발속도는 분리된 실드코팅레이트 모니터로 모니터링된다. 상기 소스의 온도는 상기 기판위에 상기 조성물이 얻어지도록 제어된다. 상기 방법은 특히 전자발광장치(electroluminescent)내의 대체로 불투명한 기판상에 3성분 또는 4성분의 인광물질의 용착(deposition)에 사용된다.
펠릿,도팬트,전자발광장치,용착,피드백시스템,소스,조성물,결정레이트모니터

Description

다중 소스 용착 프로세스{MULTIPLE SOURCE DEPOSITION PROCESS}
본 발명은 3성분 조성물, 4성분 조성물 또는 비슷한 조성물의 용착(deposition)에 대한 방법에 관한 것으로, 상기 조성물의 구성성분들은 다른 소스(sources)위에 위치된다. 특히, 상기 조성물들은 ⅡA 및 ⅡB군 원소들인 티오알루미네이트(thioaluminates), 티오갈레이트(thiogallates) 및 티오인데이트(thioindates) 이며, 그런 화합물을 형성하는 황화물들은 다른 소스(sources)위에 위치된다. 바람직한 용착 방법은 전자빔 증발이다. 특별한 측면으로, 본 발명은 인광물질의 루미넌스(luminance) 및 방출 스펙트럼을 개선하는 방법에 관한 것으로, 특히 풀 컬러 아크(ac) 전자발광디스플레이에 대해 사용된 것이 높은 유전상수를 가진 두꺼운 막의 유전체 층을 사용한다는 것이다.
박막 전자발광(TFEL, 이하 'TFEL'라 한다)디스플레이는 잘 알려졌으며 전형적으로 유리 기판위에 제조된다. 그러나, 박막 인광물질을 가진 전자발광 디스플레이는, 미국 특허 5 432 015 에 의해 예시된 바와 같이, 더 큰 루미넌스와 우수한 신뢰도를 제공하는 세라믹 기판위에 제조된 두꺼운 막의 유전체 층을 사용한다.
두꺼운 막 유전체 구조는 감소된 작동전압 뿐만아니라 유전 절연파괴보다 상위의 저항을 제공한다. 세라믹 기판위에 용착될 때, 상기 두꺼운 막 유전체 구조는 유리 기판위의 TFEL장치보다 더 높은 프로세싱 온도를 견뎌 낼 것이다. 더 높은 온도에 대한 증가된 내구력은 더 높은 온도에서 상기 인광물질 막을 제거하는 것을 이용하여, 발광성을 개선하는데 이용한다. 그러나, 얻어지는 강화된 발광성을 가지고서도, 두꺼운 막 유전체 층을 사용하는 전자발광 디스플레이는 음극선관(CRT)디스플레이를 가지고 충분히 경합하는데 필요한 형광루미넌스와 컬러좌표(colour coordinates)를 얻을 수 없다. 더우기, CRT 설명서에서 최근의 경향은 더 높은 루미넌스와 더 높은 컬러온도에 있다. 몇몇 개선책이 전자발광 디스플레이의 작동전압을 증가하므로서 현실화될 것이나, 이것은 상기 디스플레이의 전력소모를 증가시키고, 신뢰도를 감소시키며 상기 디스플레이에 대한 전자기술의 작동비용을 증가시킨다.
높은 발광성의 풀 컬러 전자발광 디스플레이는 레드, 그린 및 블루 서브픽셀(sub-pixel)을 요한다. 광학 필터는 각 서브픽셀에 대한 상기의 요구된 컬러좌표를 얻는데 요구된다. 결과적으로, 각 서브픽셀에 사용되는 박막 인광물질은 광학 필터에 의해 픽셀의 각 컬러에 대한 방출 스펙트럼의 최소한의 감쇠가 있도록 패턴을 갖추어야 한다. 비교적 낮은 해상도의 디스플레이에 대하여, 요구되는 패터닝은 쉐도우 마스크를 통해 상기 인광물질을 용착하므로서 얻어진다. 그러나, 높은 해상도를 가진 디스플레이에 대해, 상기 쉐도우 마스크 기술은 적절한 정확성을 제공할 수 없으므로, 사진평판법(photolithographic methods))이 사용되어야 한다. 사진평판 기술은 요구되는 패턴을 제공하기 위해 포토레지스트 필름의 용착과 에칭 또는 인광물질 막 부분의 리프트오프(lift-off)를 요한다.
포토레지스트 필름의 용착과 제거 및 에칭 또는 인광물질 막 부분의 리프트오프(lift-off)는 전형적으로 물 또는 다른 양성자성 용매를 포함하는 용매 용액의 사용을 요한다. 스트론튬 황화물과 같은 몇몇 인광물질은 가수분해에 민감하며, 물과 양성자성 용매는 상기 인광물질의 성질을 분해한다.
인광물질에 있어서의 결함이 블루 서브픽셀에 사용되는 인광물질과 함께 가장 심각하며, 레드와 그린 서브픽셀 영역에 비해 블루 서브픽셀의 영역을 증가 시키므로서 어느정도 보상될 것이다. 그러나, 그러한 디자인 수정은 레드와 그린 인광물질을 위해 사용되는 상기 인광물질로부터 증가된 성능을 요하며, 더 높은 디스플레이 작동전압의 사용을 요한다. 상기 더 높은 작동전압은 디스플레이의 전력소모를 증가시키며, 신뢰도를 감소시키고 상기 디스플레이의 전자기술의 작동비용을 증가시킨다.
전통적으로, 블루에 대한 세륨-활성화 스트론튬 황화물과 레드와 그린에 대한 망간-활성화 아연 황화물은 풀 컬러 전자발광 디스플레이에 대해 선택된 인광물질이다. 이들 인광물질로부터 광학방사는 레드, 그린 및 블루 서브픽셀용의 필요한 컬러좌표를 얻기 위해서는 적절한 크로매틱(chromatic) 필터를 관통하여야 하며, 결과적으로 루미넌스와 에너지 효율의 손실을 가져온다. 상기 망간-활성화 아연 황화물 인광물질은 입력 전력의 대략 10 LPW(루멘스 퍼 왓트)에 이르는 비교적 높은 전기적 내지 광학 에너지 수렴 효율을 가지며 상기 세륨-활성화 스트론튬 황화물 인광물질은 블루색 방출에 대해 비교적 높은, 1 LPW(루멘스 퍼 왓트)의 에너지 수렴 효율을 갖는다. 그러나, 이들 인광물질에 대한 스펙트럼 방출은 매우 넓으며, 아연 황화물에 근거한 인광물질에 대한 것은 그린으로부터 레드까지 컬러 스펙트럼을 스팬(spanning)하고 스트론튬 황화물에 근거한 인광물질에 대한 것은 블루로부터 그린까지 컬러 스펙트럼을 스팬한다. 이것은 채택가능한 컬러좌표를 얻는데 광학필터의 사용을 필요로 한다. 세륨 활성화 스트론튬 황화물 인광물질의 스펙트럼 방출은 용착 조건과 활성물 응축을 제어하므로서 상기 블루 쪽으로 어느정도 이동될 수 있으나, 광학 필터에 대한 요구를 제거하는데 요구되는 범위까지는 아니다.
블루 서브픽셀에 대해 요구되는 컬러좌표를 제공하도록 전환된 더 좁은 방출 스펙트럼을 가진 교체한 블루 인광물질이 평가된다. 이들은 양호한 블루컬러좌표를 주나, 비교적 불량한 발광성과 안정성을 주는 세륨 활성화 알카리 토류 티오갈레이트 화합물을 포함한다. 숙주(host)물질이 3성분의 조성물이므로, 상기 인광물질 막의 화학양론비(stoichiometry)을 제어하는 것이 비교적 어렵다. 유로퓸-활성화 바륨 티오알루미네이트는 탁월한 블루 컬러좌표와 고도의 루미넌스를 제공하나, 그것 역시 그 화학양론비가 제어되기 어려운 3성분의 조성물이다.
스퍼터링(sputtering) 또는 전자빔 증발을 사용하는 단일 소스 펠릿으로부터 유로퓸-활성화 바륨 티오알루미네이트를 포함하는 인광물질 막의 증착(vacuum deposition)은 높은 발광성을 가진 막을 초래하지 않는다. 바륨 티오알루미네이트 인광물질의 개선된 루미넌스는 2개의 소스 펠릿으로부터 막을 용착하는데 호핑(hopping) 전자 빔 증착기술을 사용하므로서 얻어진다. 상기 용착된 막의 화학양론비는 상기 2개의 소스 물질 각각에 충돌하는 전자빔의 상대적인 지연시간을 제어하므로서 제어된다. 그러나, 이러한 기술은 넓은 영역의 디스플레이의 상업적 생 산을 이용하도록 쉽게 오를수(scalable)없고 상기 프로세스는 상기 용착이 진행됨에 따라 상기 2개의 소스로부터 증발률에 있어서의 변화를 보상하도록 제어될 수 없고 상기 소스 펠릿은 고갈된다.
투명 기판위에 아연 황화물 박막을 용착하는 방법은 시로 고바야시(Shiro Kobayashi)의 JP 63-259067 에 나타나 있다.
두꺼운 막 유전체 층을 사용하는 전자발광 디스플레이를 위해 인광물질의 방출스펙트럼과 루미넌스를 개선하기 위한 특히 인광물질과 같은, 조성물의 용착 방법에 있어서의 개선책은 유용할 것이다.
인광물질, 특히 3성분 및 다른 화학적 복합 인광물질 같은 조성물을 용착하는 방법은 요즘 발견되고 있다.
따라서, 본 발명의 일측면은 기판위에 소정의 조성물(composition)의 박막을 용착시키는 방법을 제공하며, 상기 조성물은 3성분 조성물, 4성분 조성물 또는 그 보다 많은 성분의 조성물을 포함하며;
(ⅰ)제1 소스위에 적어도 하나의 황화물의 펠릿(pellets)을 위치시키고 제2 소스위에 적어도 하나의 제1 소스위의 황화물과는 다른 황화물의 펠릿을 위치시키며, 상기 황화물들은 상기 조성물의 구성성분이며, 상기 제1 및 제2 소스상의 적어도 하나의 펠릿이 상기 조성물에 대한 도팬트(dopant)를 더 포함하는 단계;
(ⅱ)상기 기판상에 상기 조성물의 증착이 분리된 전자빔을 가지고 상기 제1 및 제2 소스위에 상기 펠릿을 동시에 증발하므로서 이루어지는 단계;
(ⅲ)제1 코팅레이트(rate) 모니터를 가지고 상기 제1 소스로부터 황화물의 증발율를 모니터링하고 제2 코팅레이트 모니터를 가지고 상기 제2 소스로부터 황화물의 증발율를 모니터링하며, 상기의 제1 코팅레이트 모니터는 상기의 제2 소스로부터 황화물의 용착으로부터 실드되고 상기의 제2 코팅레이트 모니터는 상기의 제1 소스로부터 황화물의 용착으로부터 실드되는 단계를 포함한다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 제1 및 제2 코팅레이트 모니터는 각 소스로부터 기판과 상기 소스의 거리와 대체로 같은 거리에 있다.
다른 실시예에서, 상기 제1 및 제2 소스의 온도는 제어된다. 바람직하게, 상기 제1 및 제2 코팅레이트 모니터 각각의 온도는 모니터되고 제어된다.
또 다른 실시예에서, 조성물은 박막 인광물질 또는 유전체 박막이다.
또 다른 바람직한 실시예에서, 상기 조성물은 주기율표상의 ⅡA 및 ⅡB군에 속하는 적어도 하나의 양이온의 3성분 조성물, 4성분 조성물 또는 그 보다 많은 성분의 조성물, 특히 주기율표상의 ⅡA 및 ⅡB군에 속하는 적어도 하나의 양이온의 티오알루미네이트, 티오갈레이트 또는 티오인데이트 및 그들의 혼합물로 구성된 군(group)으로부터 선택된다.
본 발명의 다른 실시예에서, 상기의 조성물은 주기율표상의 ⅡA 및 ⅡB군에 속하는 적어도 하나의 양이온의 티오옥시알루미네이트, 티오옥시갈레이트 또는 티오옥시인데이트 및 그들의 혼합물로 구성된 군(group)으로부터 선택된다.
본 발명의 여전히 또 다른 실시예에서, 조성물은 주기율표상의 ⅡA 및 ⅡB군에 속하는 적어도 하나의 양이온의 티오옥시알루미네이트, 티오옥시갈레이트 및/또 는 티오옥시인데이트를 동반한 주기율표상의 ⅡA 및 ⅡB군에 속하는 적어도 하나의 양이온의 티오알루미네이트, 티오갈레이트 또는 티오인데이트의 혼합물을 포함한다.
다른 실시예에서, 황화물은 제3 소스에 위치되고, 상기 제3 소스는 상기 제1 및 제2 소스로부터 스크린되는 코팅레이트(coating rate) 모니터를 구비하며, 상기 제3 소스로부터 상기의 코팅율은 모니터되고 제어된다. 특히, 상기 제3 코팅모니터는 상기 제3 소스로부터 기판과 상기 소스의 거리와 대체로 같은 거리에 있다.
또 다른 바람직한 실시예에서, 상기 기판은 전자기 스펙트럼의 가시광선 및 적외선 영역에서 불투명하다.
또 다른 측면으로, 본 발명은 기판위에 소정의 조성물의 박막을 용착시키는 방법을 제공하며, 상기 조성물은 3성분 조성물, 4성분 조성물 또는 그 보다 많은 성분의 조성물을 포함하며;
(ⅰ)증착장치의 제1 소스에 제1 디파짙(deposit)을 위치시키고 증착장치의 제2 소스에 제2 디파짙(deposit)을 위치시키며, 제1 디파짙과 제2 디파짙은 다르며, 결합되어 있는 상기의 제1 및 제2 디파짙의 구성성분들이 상기의 소정의 조성물을 형성하는 단계;
(ⅱ)상기 제1 및 제2 소스로부터 상기 기판상에 상기 조성물의 용착의 일시적 변환을 결정하는 단계;
(ⅲ)상기 소스로부터 동시 증착에 의해 상기 기판위에 상기 조성물의 균질의 일시적 용착을 얻도록 상기 제1 및 제2 소스를 제어하기 위해 상기의 일시적 변환 을 사용하는 단계를 포함한다.
상기 방법의 바람직한 실시예에서, 상기의 일시적 변환은 제1 코팅레이트 모니터를 가지고 상기 제1 소스로부터 증발율을 모니터링하고 제2 코팅레이트 모니터를 가지고 상기 제2 소스로부터 증발율을 모니터링하므로서 얻어지며, 상기의 제1 코팅레이트 모니터는 제2 소스로부터의 용착으로부터 실드되고 상기의 제2 코팅레이트 모니터는 제1 소스로부터의 용착으로부터 실드된다.
또 다른 실시예에서, 상기의 모니터링은 단계 (ⅱ)의 일시적 용착의 결정에 사용된다. 특히, 단계 (ⅱ)의 상기의 모니터링은 단계 (ⅲ)에서 사용될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 용착된 박막 조성물은 열처리된다. 이러한 어닐링(annealing) 단계는 질소 하에서 실행하는 것이 바람직하다.
본 발명은 요구되는 화학양론비, 및 고에너지 효율과 높은 발광성 인광물질 막을 얻도록 다른 화학적 복합 조성물, 특히 인광물질을 포함하는 3성분, 4성분 및 더 많은 구성성분의 조성물을 용착시키는 방법에 관한 것이다. 3성분 조성물, 4성분 조성물 또는 그 보다 많은 성분의 조성물의 형태인 인광물질은 높은 전자발광을 제공하도록 용착될 것이다. 그러나, 3성분 또는 4성분, 또는 그 이상의 비율인 구성성분들은 근접한 허용오차로 제어되어야 한다. 화학양론비의 제어는 인광물질의 최상의 결과를 얻는데 있어서 중요하다. 본 발명의 몇몇 실시예에서, 인광물질의 화학양론비가 적절하게 제어되지 않는다면, 상기 인광물질은 하나 이상의 결정상태로 형성될 것이며, 그럼으로서 상기 인광물질의 발광성과 에너지 효율을 감소시키고 방출 스펙트럼의 컬러좌표를 요구되는 값으로부터 이동시킨다. 다른 실시예에 서, 인광물질은 하나 이상의 결정상태를 구비한 복합막(composite film)을 포함한다. 그러한 실시예에서, 광 발생장치는 단계적 들뜸(cascading excitation)을 포함하며 그것에 의해 주입된 전자들은 하나의 위상에 있는 가시광선 또는 자외선의 단파장을 활성화시켜 계속해서 유용한 가시광선 파장을 제2 또는 제3의 위상으로 들뜨게 한다. 이들 실시예에서, 상기 구성성분 위상의 상대적인 존재비의 제어는 상기 복합 인광물질의 컬러좌표와 발광성을 최적화시키는데 있어서 중요하다.
본 발명에서, 용착하는 동안 화학양론비의 제어는 다른 화학적 조성을 가진 2개 이상의 용착 소스를 사용하므로서 이루어지며, 또한 이들 소스에 대한 용착율을 남아 있는 소스물질의 용착율과는 독립적으로 측정하는 적어도 2개의 소스에 대한 용착율 측정시스템과 측정된 비율과 같은 정도의 상대적인 용착율을 제어하는 피드백 시스템을 가지고 이루어진다. 본 발명은 전자빔 증발, 열 증발, 스퍼터 및 반응스퍼터에 제한되지 않고 포함하는 다양한 물리적 증착기술에 적용가능하다고 믿어진다.
이후에 예시되는 것처럼, 유로퓸 활성화 칼슘 티오알루미네이트(CaAl₂S₄:Eu), 바륨 티오알루미네이트(BaAl₂S₄:Eu) 및 바륨-칼슘 알루미네이트(BaaCa1-aAl2S4:Eu)를 포함하는 인광물질은 여기서 묘사되는 방법을 사용하여 용착되며 높은 루미넌스와 에너지 효율을 보여준다. 상기 방법은 또한 다른 3성분, 4성분 또는 더 상위의 티오알루미네이트, 티오갈레이트 및 티오인데이트 인광물질과 원소 주기율표의 ⅡA 및 ⅡB군으로부터 선택된 이들의 합성물에 대한 양이온 또는 양이온들로 합성된 그 합성물에 적용가능하다고 믿어진다. 그러한 양이온의 예로는 바륨, 칼슘, 마그네슘, 아연 및 카드뮴을 포함한다. 상기 방법은 또한 다른 3성분 조성물, 4성분 조성물 또는 그 보다 많은 성분의 조성물, 특히 원소 주기율표의 ⅡA 및 ⅡB군의 양이온으로 형성된 조성물에 적용된다고 믿어진다. 본 발명의 유용성은 또한 인광물질의 성능을 강화하도록 인광물질 막에 인접하게 용착되는 단일 위상의 3성분, 4성분 또는 더 상위의 유전체 막의 용착까지 연장된다.
본 발명의 용착된 박막 조성물은 주기율표상의 ⅡA 및 ⅡB군에 속하는 적어도 하나의 양이온의 티오옥시알루미네이트, 티오옥시갈레이트 및 티오옥시인데이트로 구성된 군(group)으로부터 선택된 화합물과 그들의 혼합물을 더 포함한다. 일 측면으로, 이것은 알루미늄 산화물 또는 황산염을 형성하도록 산소와 반응하는 시동 황화물질내에, 예를들면 알루미늄 황화물내의 산소의 존재에 의한 것이다. 옥시황화물의 존재는 고 발광성 인광물질 막처럼 조성물의 특성 또는 결과적인 용착에 그다지 해롭지는 않다.
인 조성물(phosphor compositions)은 다양한 도팬트, 특히 유로퓸 및 세륨을 가지고 활성화 된다.
본 발명의 방법은 기판위에 용착된 임의의 3성분, 4성분 또는 그 보다 많은 조성물에 적용가능하다고 믿어진다. 다양한 소스물질은 증기(vapour)가 기판위에 응축(condensation)을 위해 생성되도록 선택된다는 것은 이해될 수 있다. 바람직한 기판은 전자기 스펙트럼의 가시광선 및 적외선 영역에서 불투명한 기판이다. 특히, 상기 기판은 세라믹 기판위에 박막 유전체층이 있다. 그러한 기판의 예는 알루미 늄, 및 금속 세라믹 복합물을 포함한다.
여기서 설명된 것처럼, 상기 인광물질의 구성성분는 소스 각각에 위치된다. 예를들면, 만약 인광물질이 CaAlS₄:Eu 라면, Al₂S₃은 하나의 소스위에 위치되며 유로퓸이 첨가된 CaS 은 다른 소스위에 위치된다. 만약 인광물질이 BaaCa1-aAl2 S4:Eu 라면, Al₂S₃은 바람직하게 하나의 소스위에 위치되며 유로퓸이 첨가된, "a"와 "1-a"로 정의된 비율인, BaS 와 CaS 의 화합물은, 다른 소스위에 위치된다.
바람직한 실시예에서, 인광물질은 유로퓸-활성화 바륨-칼슘 티오알루미네이트이며, 이것은 세륨-활성화 스트론튬 황화물보다 가수분해에 덜 민감하다고 믿어지며, 그래서 그것이 사진평판 기술을 사용하는 것을 패턴화 하는 것을 더 용이하게 한다.
본 발명은 전자발광 인광물질과 인접한 유전체층을 위해 다중원소 박막을 용착하는 우수한 프로세스와 관한 것으로 그로부터 전자들이 높은 발광성과 방출컬러를 제공하는 인광물질에 주입된다.
도1은 도면부호 10으로 지칭되는 장치인 2중 전자빔 증발기의 측면도이다. 장치(10)는 소스물질(12,14)을 구비한다. 결정레이트 모니터(16)는 기판(18) 근처에 위치되며, 실드(20) 뒤에 있다. 기판(20)은 소스물질(12)로 부터는 증착을 수용하나 소스물질(14)로 부터는 수용하지 않도록 위치된다. 유사하게, 결정레이트 모니터(22)는, 결정레이트 모니터(16)에 대향한 위치에 있는, 기판(18) 근처에 위치되며, 실드(24) 뒤에 있다. 기판(24)은 소스물질(14)로 부터는 증착을 수용하나 소 스물질(12)로 부터는 수용하지 않도록 위치된다.
결정레이트 모니터(16, 22)는 실용적일 만큼 바람직하게 가까운 위치에 있는, 기판(18)에 인접하여 위치된다. 거리에 있어서의 차이는 상기 방법을 제어하도록 한다. 결정레이트 모니터(16, 22)의 위치는 소스물질(12, 14)와 일정간격 떨어져 있으나 기판(18)에 가까워서 기판(18)상에 소스물질의 용착을 더 정확하게 모니터 한다.
나타난 바와 같이, 기판(18)은 회전가능하다.
박막이 기판위에 용착되면 열처리가 바람직하게는 질소하에서,실행된다. 그러한 어닐링(annealing)은 대략 700℃ 내지 대략 1000℃ 사이의 온도에서 실행된다. 본 기술분야의 당업자에게는 적은 양의 산소가 이러한 열처리 단계동안에 도입되어 용착된 조성물내에 적은 양의 옥시황화물이 형성되며, 그러한 양이 높은 발광성 인광물질 막과 같은 조성물의 특성 또는 결과적인 용착에 해롭지 않다는 것은 이해될 것이다.
작동에서, 여기서 설명되는 것처럼, 소스물질의 각 샘플은 각 소스물질(12, 14)에 위치된다. 분리 전자빔 총은 소스물질(12, 14) 각각을 향하며 동시에 작동된다. 소스물질(12)로부터의 증발량 플럭스밀도는 결정레이트 모니터(16)에 의해 모니터되며 소스물질(14)로부터의 증발량 플럭스밀도는 결정레이트 모니터(22)에 의해 모니터된다. 컴퓨터에 기초한 피드백 시스템은 결정레이트 모니터(16, 22) 각각을 사용하여, 각 소스물질(12, 14)의 증발을 제어하는데 사용된다. 그래서, 각 소스물질의 증발율은 독립적으로 제어된다. 더우기, 독립적인 제어설비는 기판(18)위 에 인광물질의 용착을 제어하여, 3성분, 4성분 또는 그 보다 많은 원소적 조성물을 가진 인광물질에 대한 최상의 성능을 얻도록 한다. 기판(18)은 용착동안에 회전된다.
인 조성물에 적절하다면, 2개 이상의 소스물질이 사용될 것이라는 것은 이해된다.
상기 조성물의 용착은, 용착된 화합물이 황화물이 결핍되는 경향이 있다면 용착되는 것처럼 H2S, 황화물 또는 인광물질 막을 오염시키지 않을 화합물을 포함하는 다른 휘발성 황화물의 환경(atmosphere)하에서 실행된다. 그러나, 다수의 예에서, H2S의 환경 없이도 상기 방법을 작동하는 것이 가능하다. 대체로 H₂S의 환경하에서 상기 방법을 작동하는 것이 바람직한 반면에, 본 기술분야의 당업자에게는 아주 적은 양의 산소가 존재하는 환경하에서도 본 발명의 방법을 실행하는 것이 가능하다는 것은 이해될 것이다. 그것 처럼, 환경(atmosphere)은 적은 양의 산소를 가진 H₂S 가 우세하다. 열처리로서, 이것은 적은 양의 옥시황화물이 상기 조성물내에 존재하도록 하며, 그러한 양은 높은 발광성 인광물질 막과 같은 조성물의 특성 또는 결과적인 용착에 해롭지 않다. 각 레이트 모니터상의 개개의 증발량의 응축율로서 알려진 점성계수는 그것이 기판위에 상호 용착될 때 증발량의 점성계수와 다르다는 것은, 일반적으로 다를 것이라는, 이해된다. 그래서, 점성계수에 있어서의 그러한 차이는 기판위에 상호 용착하는데 있어서의 최상을 얻기 위한 것이라고 이해된다.
도2는 장치(10)의 평면도를 보여준다. 도2 에는, 4성분의 플랫홈(26A, 26B, 26C, 26D)이 있는데, 그들 모두는 회전한다. 기판(18)은 플랫홈(26C)위에 있다. 소스물질(12, 14)은 넓게 일정간격 떨어져 있으며, 각 소스물질은 각각의 결정 모니터(16, 22), 및 실드(20, 24)에 더 가깝게 배열되어 있다.
일 실시예에서, 용착장치는 4성분의 40cc 소스물질 파킷(pockets)을 가진 테메스칼(Temescal™)전자빔 증발 시스템을 포함한다. 상기 장치는 2개의 테메스칼 STIH-270-3CK 전자빔 총과 2개의 독립적인 용착율 피드백 컨트롤시스템을 구비하며, 그 각각은 MDC e-Vap 프로그램가능 스윕 컨트롤러, MDC e-Vap 소스 컨트롤, Sycon STC-200 용착율 컨트롤러 및 MDC e-Vap CVS-15KW 전자빔 전력공급을 포함한다. 다른 장치도 사용될 수 있다.
본 발명은 도3 및 도4에서 보여주는 실시예에 의해 더욱 예시된다. 도3은 인광물질을 이용하는 전자발광장치의 단면을 보여준다. 도4는 전자발광장치의 평면도를 보여준다. 일반적으로 도면부호 40인, 전자발광장치는 열(row) 전극(44)이 위치되어 있는 기판(42)을 구비한다. 두꺼운 막 유전체(46)는 그 위에 박막 유전체(48)을 구비한다. 박막 유전체(48)는 그 위에 위치된 3성분의 픽셀 컬럼(50, 52, 54)을 보여준다. 픽셀 컬럼(50)은 박막 유전체(48)와 접촉되게 위치된 레드 인광물질(56)을 구비한다. 또 다른 박막 유전체(58)는 레드 인광물질(56)위에 위치되며, 컬럼 전극(60)은 박막 유전체(58)위에 위치된다. 유사하게, 픽셀 컬럼(52)은 박막 유전체(48) 상에 그린 인광물질(62)을 구비하며, 박막 유전체(64)와 그 위에 컬럼 전극(66)을 갖는다. 픽셀 컬럼(54)은 박막 유전체(48)위에 블루 인광물질(68)을 구 비하며, 박막 유전체(70)와 그 위에 컬럼 전극(72)을 갖는다.
또 다른 측면으로, 본 발명은 기판위에 소정의 조성물의 박막을 용착시키는 방법을 제공하며, 상기 조성물은 3성분 조성물, 4성분 조성물 또는 그 보다 많은 성분의 조성물을 포함한다. 이 실시예에서, 제1 디파짙(deposit)은 증착장치의 제1 소스에 위치되며 제2 디파짙은 증착장치의 제2 소스에 위치된다. 제1 및 제2 디파짙은 다르며, 황화물일 수도 아닐 수도 있다. 결합된 제1 및 제2 디파짙의 구성성분들은 소정의 조성물을 형성한다. 동시증착은 상기 기판위에 상기의 소정의 조성물을 형성하도록 제1 및 제2 소스로 부터 달성된다. 상기 동시증착은 스퍼터링, 전자빔, 또는 열증발, 또는 다른 종류의 동시증착이 될 수 있다. 이 실시예에서, 상기 제1 및 제2 소스로 부터 상기 기판위로 구성성분의 일시적 용착변환은 측정된다. 상기 일시적 변환은 제1 및 제2 소스를 제어하는데 예를들면 소스 온도를 제어하므로서 사용되어, 소스로 부터 동시증착에 의해 기판위에서 조성물의 균질의 일시적 용착을 얻도록 한다.
방법의 바람직한 실시예에서, 일시적 변환은 제1 코팅레이트 모니터를 가지고 제1 소스로 부터 증발율을 모니터링하므로서 얻어지며 제2 코팅레이트 모니터를 가지고 제2 소스로 부터 증발율을 모니터링하므로서 얻어진다. 제1 코팅레이트 모니터는 제2 소스로 부터의 용착으로부터 실드되며 제2 코팅레이트 모니터는 제1 소스로 부터의 용착으로부터 실드된다. 상기 모니터링은 바람직하게 단계(ⅱ)의 일시적 변환을 결정하는 것으로서 사용된다. 특히, 단계(ⅱ)의 모니터링은 단계(ⅲ)에서 사용될 수 있다.
본 발명은 박막 조성물을 조절함에 의해 조율될 수 있는 전자발광 인광물질로써 사용되기 위한 제어된 조성물 다중원소 박막을 용착하는 방법을 제공한다. 높은 발광성과 방출컬러를 가진 인광물질이 얻어진다. 상기 프로세스는 예를들면, 저압 물리적 증착방법과 용착레이트 모니터가 각 소스물질의 용착율을 독립적으로 측정할 수 있는 용착 챔버(chamber)내에 위치되도록 하는데 사용하도록 용착될 수 있는 적어도 2개의 소스물질의 사용을 필요로 한다. 적절한 피드백 컨트롤과 결합된 레이트 모니터는 소스물질의 결합된 원소 조성물을 포함하는 용착된 막의 조성물을 제어하는데 사용될 수 있다. 그러한 막은 3성분 또는 4성분 원소 조성물을 포함하나, 더 많은 수의 원소를 포함하는 막도 다중 소스의 사용에 의해 가능하다. 전자발광 인광물질 막의 발광성과 방출 스펙트럼은 상기 막의 원소 조성물을 제어하고 조절하므로서 최상이 될 수 있다.
그래서, 본 발명은 특히 불투명한 기판위에 3성분 조성물, 4성분 조성물 또는 그 보다 많은 성분의 인 조성물을 용착하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 하나 이상의 소스로 부터 상대적인 용착율을 제어하도록 하여, 개선된 전자발광 인광물질, 특히 더 많은 구성요소의 조성물의 인광물질을 제공하도록 한다. 얻어진 인광물질은 더 높은 발광성과 개선된 방출컬러를 나타낸다고 믿어진다.
상기의 발표된 사실이 일반적으로 본 발명을 설명한다. 더욱 완벽한 이해는 다음의 상세한 예를 참조하므로서 얻어질 수 있다. 이 예들은 단지 예시의 목적으로서 설명될 뿐이며 본 발명의 범위를 제한하려는 것을 의도하지는 않는다. 상황을 편리하게 하거나 암시하도록 하는 동등한 치환과 형태 변환이 예상된다. 비록 상세 한 용어들이 여기서 쓰여졌을지라도, 그런 용어는 제한의 목적이 아닌 설명하기 위해 의도된 것이다.
도1은 2중 전자빔 증발기의 측면 사시도.
도2는 도1의 2중 전자빔 증발기의 평면 사시도.
도3은 두꺼운 막 유전체 층과 인광물질 조성물을 포함하는 전자발광원소 일부분의 사시도.
도4는 풀 컬러 전자발광 픽셀과 그 구성성분 서브픽셀의 평면 사시도.
도5는 두꺼운 막 전자발광 장치로 통합된 공식 BaaCa1-aAl2S4:Eu 를 갖는 인광물질에 대해 "a"에 관한 광발광(photoluminescence)과 CIE 컬러의 그래픽도.
[실시예 1]
일련의 유로퓸이 첨가된 바륨 칼슘 티오알루미네이트 파우더(powders)가 다양한 비율로 바륨 황화물, 칼슘 황화물, 알루미늄 황화물 및 유로퓸 황화물의 파우더와 혼합되어 준비된다. 상기 혼합된 파우더는 직경이 1.3㎝ 이고 높이가 0.75㎝ 인 펠릿을 형성하도록 압축된다. 상기 샘플 시리즈에서, 공식 BaaCa1-aAl2S 4:Eu 내의 분율(fraction) "a"는 다음과 같이 변화된다: 0, 0.1, 0.3, 0.5, 0.7, 0.9 및 1.0. 모든 인광물질은 바륨과 칼슘 응축의 합의 3 원자 퍼센트에 대응하는 유로퓸의 명목(nominal)응축을 구비한다. 상기 펠릿은 질소하에서 20분동안 900℃ 에서 어닐된 다.
상기 파우더의 광전발광은 자외선 소스하에서 파우더의 설명하므로서 가치가 부여된다. "a"의 응축이 0부터 1까지, 즉 CaAl₂S₄:Eu 로부터 BaAl₂S₄:Eu 까지 증가하고, 상기 인광물질 펠릿이 365nm(나노미터) 자외선을 사용하는 광-유도(photo-stimulated)임에 따라, CIE 컬러좌표 "x"는 0.17 로 부터 0.15까지 감소하며 CIE 컬러좌표 "y"는 0.67 로 부터 0.15 까지 감소된다는 것이 밝혀졌다. 광전발광은 98 부터 45 cd/㎡ 까지 감소한다. 상기 펠릿의 컬러는 점차적으로 그린에서 블루로 변화된다. 상기 펠릿의 물리적 외양에 있어서의 변화도 가시적이다. a=0.7 이하에 대해, 상기 펠릿의 컬러는 육안으로 녹색 빛을 띤다.
"a" 의 다른 값을 가진 펠릿에 대한 광전발광 방출과 컬러좌표는 도5에서 보여준다.
[실시예 2]
a=0을 가진 실시예 1에서 설명된 타입의 유로퓸이 첨가된 칼슘 티오알루미네이트 인광물질 막은 상기에서 설명된 장치와 2중 소스방법을 사용하는 두꺼운 막 불투명 기판위에 형성된다.
인광물질을 용착하는데 사용되는 2개의 소스물질 중의 하나는 펠릿내로 형성된 알루미늄 황화물(Al₂S₃)이다. 이 펠릿은 어닐되지 않는다. 다른 소스물질은 유로퓸이 첨가된 칼슘 황화물 펠릿(CaS:Eu)이다. 이 펠릿은 질소하에서 20분동안 800℃ 에서 어닐된다. Al₂S₃과 CaS:Eu 각각의 직경과 높이는 각각 2.5 및 1.8 이다. 상기 펠릿은 그들의 각 전자총으로 부터 낮은 전자빔 전류를 가지고 천천히 기 체가 제거되고 미리 조건이 조절된다.
기판은 알루미늄이며 그 위에 골드(gold) 전극패턴이 용착되고 납 지르코네이트-티타네이트(lead zirconate-titanate)로 코팅된 PMN-PT를 포함하는 높은 유전상수의 두꺼운 막 유전체층으로 중첩되며, Wu 의 PCT/CA00/00561 등등내에서 설명되는 것처럼 알루미늄 박막층으로 더 중첩된다. PMN-PT는 납 및 마그네슘 니오베이트 및 티타네이트를 포함하는 물질이다.
인광물질의 용착동안에, Al₂S₃과 CaS:Eu 물질은 2×10-4Torr(2.66×10-2Pa)의 수소 황화물 부분압력을 구비한 환경하에서 동시에 증발된다. 용착 기판온도는 대략 500℃ 이다. Al₂S₃과 CaS:Eu 의 용착율은 2개의 용착율 모니터링 시스템을 독립적으로 사용하여 측정된 것에 따르면, 각각 2.8 및 1.8 A°(옹스트롬)이다. 상기의 상대적인 용착율은 레이트 모니터상의 2개의 소스물질의 점성계수, 및 워크피스(workpiece) 기판상의 결합된 물질에 대한 점성계수 사이의 차이를 설명하도록 조절될 필요가 있다고 이해된다.
CaAl₂S₄:Eu 인광물질의 두께는 스캐닝(scanning) 전자현미경을 사용하여 측정된 것에 따르면, 2300 A°(옹스트롬)이다. 인광물질 막을 통합하는 구조의 예는 도3 과 도4 의 단면도와 평면도에서 보여준다. 용착된 인광물질은 질소하에서 2분동안 대략 700℃의 온도에서 용착에 따라 어닐된다. 테스트 장치를 완수하기 위해, 제2 알루미늄 박막이 인광물질 층의 정상에 용착되며, 인듐 주석 산화물을 포함하는 제2 전극구조는 알루미늄 층의 정상에 용착된다.
얻어진 인광물질은 30㎲ 의 펄스 너비와 190V 의 문턱 전압(threshold voltage)보다 70V 상위의 전압의 120Hz 의 들뜬주파수에서 작동될때 비교적 높은 에너지 수렴효율과 필터되지 않은 CIE 컬러좌표 x=0.19 및 y=0.62 를 구비한 90 cd/㎡ 의 발광성을 제공한다. 광전발광과 전자발광 스펙트럼의 피크(peak) 방출파장은 515nm 이다.
비교예로서, 1996.05.28 일에 발행된 미수이 마이닝 앤 스멜팅 엘티디 앤 샤프코포레이션(Mitsui Mining & Smelting Ltd and Sharp Corporation)의 일본특허 8-134440 에서 보고된 바에 따르면, CaAl₂S:Eu 인광물질의 스퍼트된 박막의 전자발광성은 CIE 좌표 x=0.13 및 y=0.377 를 가진 1kHz 의 들뜬 주파수에서 1 cd/㎡ 이다. 본 발명의 방법으로, 동일한 인광물질이 훨씬 더 높은 발광성을 제공하고 컬러포화를 개선하여, 발광성이 대략 2자리 정도의 크기로 더 높다.
[실시예 3]
인광막은 a=1을 가진 실시예 1에서 설명된 물질을 사용하여 준비된다. 사용된 절차는 실시예 1에서 설명된 것과 같다. 이 인광물질에 대하여, 하나의 펠릿은 Al₂S₃로 부터 형성되며 다른 펠릿은 바륨 황화물과 유로퓸 황화물의 요구된 화합물로 부터 형성된다. BaAl₂S₄:Eu 인광물질 막의 두께는 스캐닝(scanning) 전자현미경을 사용하여 측정된 것에 따르면, 2700 A°(옹스트롬)이다.
실시예 1에서 보고된 것처럼, a=0, 즉 CaAl₂S₄:Eu 에 대응되고, 120Hz의 들뜬주파수와 30㎲ 의 펄스 너비를 사용하는 조성물에 대하여, 전자발광 픽셀은 그 CIE 컬러좌표가 x=0.19 및 y=0.62 인 반면에 180V의 문턱전압보다 70V 상위의 전압 에서 밝기가 90cd/㎡ 이다. 이것은 같은 명목(nominal)조성물을 구비한 펠릿에 대해 관측된 광전발광 값에 상당히 유사하다.
a=1, 즉 BaAl₂S₄:Eu 에 대응되는 조성물에 대하여, 루미넌스는 190V의 문턱전압보다 70V 상위의 전압에서 대략 40cd/㎡ 이다. CIE 컬러좌표는 x=0.15 및 y=0.14 이며, 이것은 다시 같은 명목조성물을 구비한 펠릿에 대해 관측된 광전발광 값에 상당히 유사하다.
압축 파우더의 광전발광의 것에 비교하여 용착된 막의 전자발광 컬러좌표에 대한 유사한 결과는 박막의 조성물이 거의 대응되는 파우더에 대한 조성물이며 그러므로 2중 소스 용착 방법이 용착된 막의 화학량론비에 관한 우수한 제어를 이용한다는 좋은 증거를 제공한다.
비록 본 발명의 바람직한 실시예가 여기서 상세히 설명될 지라도, 본 기술 분야의 당업자는 본 발명의 기술적 사상이나 첨부된 청구범위의 범주를 벗어남이 없이 그것에 대한 변형을 가할 수 있을 것이다.

Claims (56)

  1. 기판위에 조성물(composition)의 박막을 용착시키는 방법에 있어서,
    상기 조성물은 3성분 조성물, 4성분 조성물 또는 그 보다 많은 성분의 조성물을 포함하며;
    (ⅰ)제1 소스위에 적어도 하나의 상기 조성물의 구성성분인 황화물의 펠릿(pellets)을 위치시키고 제2 소스위에 적어도 하나의 제1 소스위의 황화물과는 다른 황화물의 펠릿을 위치시키며, 상기 제1 및 제2 소스상의 적어도 하나의 펠릿이 상기 조성물에 대한 도팬트(dopant)를 더 포함하는 단계;
    (ⅱ)분리된 전자빔을 가지고 상기 제1 및 제2 소스위에 상기 펠릿을 동시에 증발하므로서 상기 기판상의 상기 조성물을 증착시키는 단계; 및
    (ⅲ)제1 코팅레이트(rate) 모니터를 가지고 상기 제1 소스로부터 황화물의 증발율을 모니터링하고 제2 코팅레이트 모니터를 가지고 상기 제2 소스로부터 황화물의 증발율을 모니터링하며, 상기의 제1 코팅레이트 모니터는 상기의 제2 소스로부터 황화물의 용착으로부터 실드되게 하고 상기의 제2 코팅레이트 모니터는 상기의 제1 소스로부터 황화물의 용착으로부터 실드되게 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판위에 조성물의 박막을 용착시키는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 단계 (ⅱ)에서, 상기 제1 및 제2 소스의 온도는 제어되는 것을 특징으로 하는 기판위에 조성물의 박막을 용착시키는 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 단계 (ⅲ)에서, 상기의 제1 및 제2 코팅레이트 모니터 각각의 온도가 모니터되고 제어되는 것을 특징으로 하는 기판위에 조성물의 박막을 용착시키는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 조성물이 박막 인광물질(phosphor)인 것을 특징으로 하는 기판위에 조성물의 박막을 용착시키는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 조성물이 유전체 박막인 것을 특징으로 하는 기판위에 조성물의 박막을 용착시키는 방법.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서, 상기 조성물은 주기율표상의 ⅡA 및 ⅡB군에 속하는 적어도 하나의 양이온의 3성분 조성물, 4성분 조성물 또는 그 보다 많은 성분의 조성물로 구성된 군(group)으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 기판위에 조성물의 박막을 용착시키는 방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 조성물은 주기율표상의 ⅡA 및 ⅡB군에 속하는 적어도 하나의 양이온의 티오알루미네이트, 티오갈레이트 및 티오인데이트로 구성된 군(group)으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 기판위에 조성물의 박막을 용착시키는 방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 조성물은 주기율표상의 ⅡA 및 ⅡB군에 속하는 적어도 하나의 양이온의 티오옥시알루미네이트, 티오옥시갈레이트 및 티오옥시인데이트로 구성된 군(group)으로부터 선택된 화합물을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판위에 조성물의 박막을 용착시키는 방법.
  9. 제 3 항에 있어서, 단계 (ⅰ)에서, 황화물은 제3 소스에 위치되며, 상기 제3 소스는 상기 제1 및 제2 소스로부터 스크린되는 코팅레이트 모니터를 구비하며, 상기 제3 소스로부터 상기의 코팅율은 모니터되고 제어되는 것을 특징으로 하는 기판위에 조성물의 박막을 용착시키는 방법.
  10. 제 3 항에 있어서, 단계 (ⅰ)에서, 도팬트가 제3 소스에 위치되며, 상기 제3 소스는 상기의 제1 및 제2 소스로부터 스크린되는 코팅레이트 모니터를 구비하며, 상기 제3 소스로부터 상기의 코팅속도는 모니터되고 제어되는 것을 특징으로 하는 기판위에 조성물의 박막을 용착시키는 방법.
  11. 제 8 항에 있어서, 상기 기판은 전자기 스펙트럼의 가시광선 및 적외선 영역에서 불투명한 것을 특징으로 하는 기판위에 조성물의 박막을 용착시키는 방법.
  12. 제 8 항에 있어서, 상기 조성물은 3성분 조성물인 것을 특징으로 하는 기판위에 조성물의 박막을 용착시키는 방법.
  13. 제 8 항에 있어서, 상기 조성물은 4성분 조성물인 것을 특징으로 하는 기판위에 조성물의 박막을 용착시키는 방법.
  14. 제 1 항, 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 단계 (ⅲ)에서, 증착은 H₂S 의 환경에서 실행되는 것을 특징으로 하는 기판위에 조성물의 박막을 용착시키는 방법.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 환경(atmosphere)은 산소를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판위에 조성물의 박막을 용착시키는 방법.
  16. 제 1 항에 있어서, 상기 방법은 (ⅳ)상기 용착된 조성물의 열처리 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판위에 조성물의 박막을 용착시키는 방법.
  17. 제 7 항에 있어서, 상기 조성물은 "a" 가 0 < a < 1 범위이고, 공식 BaaCa1-aAl2S4:Eu 인 것을 특징으로 하는 기판위에 조성물의 박막을 용착시키는 방법.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 조성물이 CaAl2S4:Eu 인 것을 특징으로 하는 기판위에 조성물의 박막을 용착시키는 방법.
  19. 제 8 항에 있어서, 상기 양이온은 바륨, 칼슘, 스트론튬, 마그네슘, 아연 및 카드뮴, 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 기판위에 조성물의 박막을 용착시키는 방법.
  20. 제 1 항, 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 기판 온도가 모니터 되는 것을 특징으로 하는 기판위에 조성물의 박막을 용착시키는 방법.
  21. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서, 상기 기판상에 용착된 상기 조성물이 단일 결정상인 것을 특징으로 하는 기판위에 조성물의 박막을 용착시키는 방법.
  22. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서, 상기 기판상에 용착된 상기 조성물이 하나 이상의 결정상인 것을 특징으로 하는 기판위에 조성물의 박막을 용착시키는 방법.
  23. 주기율표상의 ⅡA 및 ⅡB군로 부터 선택된 적어도 하나의 양이온의 티오알루미네이트, 티오갈레이트 또는 티오인데이트와 주기율표상의 ⅡA 및 ⅡB군로 부터 선택된 적어도 하나의 양이온의 티오옥시알루미네이트, 티오옥시갈레이트 또는 티오옥시인데이트로 구성된 군으로부터 선택된 화합물을 포함하는, 제 1 항에 기재된 방법에 의해 형성된 기판위에 용착된 조성물.
  24. 삭제
  25. 제 23 항에 있어서, 상기 조성물은 "a" 가 0 < a < 1 범위이고, 공식 BaaCa1-aAl2S4:Eu 인 티오알루미네이트와 티오옥시알루미네이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
  26. 제 25 항에 있어서, 상기 티오알루미네이트가 CaAl2S4:Eu 인 것을 특징으로 하는 조성물.
  27. 삭제
  28. 제 23 항, 제 25 항 또는 제 26 항에 있어서, 상기 티오옥시알루미네이트가 바륨과 칼슘을 포함하는 알카리토류 티오옥시알루미네이트인 것을 특징으로 하는 조성물.
  29. 제 23 항에 있어서, 상기 양이온은 바륨, 칼슘, 스트론튬, 마그네슘, 아연 및 카드뮴, 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 조성물.
  30. 기판위에 조성물의 박막을 용착시키는 방법에 있어서,
    상기 조성물은 3성분 조성물, 4성분 조성물 또는 그 보다 많은 성분의 조성물을 포함하며;
    (ⅰ)증착장치의 제1 소스에 제1 디파짙(deposit)을 위치시키고 증착장치의 제2 소스에 제1 디파짙과는 다른 제2 디파짙(deposit)을 위치시키며, 결합되어 있는 상기의 제1 및 제2 디파짙의 구성성분들이 상기의 조성물을 형성하는 단계;
    (ⅱ)상기 제2 소스로부터의 용착으로부터 실드되는 제1 코팅레이트 모니터를 가지고 상기 제1 소스로부터 증발율을 모니터링하고 상기 제1 소스로부터의 용착으로부터 실드되는 제2 코팅레이트 모니터를 가지고 상기 제2 소스로부터 증발율을 모니터링하므로서 상기 제1 및 제2 소스로부터 상기 기판상에 상기 구성원소의 용착의 일시적 변환을 결정하는 단계; 및
    (ⅲ)상기 소스로부터 동시 증착에 의해 상기 기판위에 상기 조성물의 균질의 일시적 용착을 얻도록 상기 제1 및 제2 소스를 제어하기 위해 상기의 일시적 변환을 사용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판위에 조성물의 박막을 용착시키는 방법.
  31. 삭제
  32. 삭제
  33. 제 30 항에 있어서, 상기 단계 (ⅱ)의 상기의 모니터링은 상기 단계 (ⅲ)에서 사용되는 것을 특징으로 하는 기판위에 조성물의 박막을 용착시키는 방법.
  34. 제 30 항 또는 제 33 항에 있어서, 상기의 조성물은 박막 인광물질인 것을 특징으로 하는 기판위에 조성물의 박막을 용착시키는 방법.
  35. 제 30 항 또는 제 33 항에 있어서, 상기의 조성물은 유전체 박막인 것을 특징으로 하는 기판위에 조성물의 박막을 용착시키는 방법.
  36. 제 30 항에 있어서, 상기의 조성물은 주기율표상의 ⅡA 및 ⅡB군에 속하는 적어도 하나의 양이온의 티오알루미네이트, 티오갈레이트 또는 티오인데이트로 구성된 군(group)으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 기판위에 조성물의 박막을 용착시키는 방법.
  37. 제 36 항에 있어서, 상기 조성물은 주기율표상의 ⅡA 및 ⅡB군에 속하는 적어도 하나의 양이온의 티오옥시알루미네이트, 티오옥시갈레이트 및 티오옥시인데이트로 구성된 군(group)으로부터 선택된 화합물을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판위에 조성물의 박막을 용착시키는 방법.
  38. 제 36 항 또는 제 37 항에 있어서, 인광물질을 상기의 유전체 박막에 인접되게 용착시키는 부가적인 단계가 있는 것을 특징으로 하는 기판위에 조성물의 박막을 용착시키는 방법.
  39. 제 30 항에 있어서, 상기 방법은 (ⅳ)상기 용착된 조성물의 열처리 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판위에 조성물의 박막을 용착시키는 방법.
  40. 제 39 항에 있어서, 상기의 열처리는 질소를 포함한 환경에서 실행되는 것을 특징으로 하는 기판위에 조성물의 박막을 용착시키는 방법.
  41. 제 30 항에 있어서, 상기의 제1 및 제2 디파짙(deposit)이 황화물인 것을 특징으로 하는 기판위에 조성물의 박막을 용착시키는 방법.
  42. 제 30 항에 있어서, 제3 디파짙이 제3 소스에 위치되며, 상기 제3 디파짙의 구성성분들은 상기 조성물의 일부를 형성하는 것을 특징으로 하는 기판위에 조성물의 박막을 용착시키는 방법.
  43. 제 30 항에 있어서, 상기 기판은 전자기 스펙트럼의 가시광선 및 적외선 영역에서 불투명한 것을 특징으로 하는 기판위에 조성물의 박막을 용착시키는 방법.
  44. 제 30 항에 있어서, 상기 단계 (ⅲ)에서, 증착은 H2S 의 환경에서 실행되는 것을 특징으로 하는 기판위에 조성물의 박막을 용착시키는 방법.
  45. 제 44 항에 있어서, 상기 환경은 산소를 부가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 기판위에 조성물의 박막을 용착시키는 방법.
  46. 제 30 항에 있어서, 상기 조성물은 "a" 가 0 < a < 1 범위이고, 공식 BaaCa1-aAl2S4:Eu 인 것을 특징으로 하는 기판위에 조성물의 박막을 용착시키는 방법.
  47. 제 36 항에 있어서, 상기 양이온은 바륨, 칼슘, 스트론튬, 마그네슘, 아연 및 카드뮴, 및 이들의 합성물로 구성된 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 기판위에 조성물의 박막을 용착시키는 방법.
  48. 제 30 항에 있어서, 증착이 스퍼터링(sputtering)에 의하는 것을 특징으로 하는 기판위에 조성물의 박막을 용착시키는 방법.
  49. 제 30 항에 있어서, 상기 조성물이 박막인 것을 특징으로 하는 기판위에 조성물의 박막을 용착시키는 방법.
  50. 제 30 항에 있어서, 증착이 전자빔에 의하는 것을 특징으로 하는 기판위에 조성물의 박막을 용착시키는 방법.
  51. 제 30 항에 있어서, 증착이 열증발(thermal evaporation)에 의하는 것을 특징으로 하는 기판위에 조성물의 박막을 용착시키는 방법.
  52. 제 50 항 또는 제 51 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 소스의 온도는 제어되는 것을 특징으로 하는 기판위에 조성물의 박막을 용착시키는 방법.
  53. 제 47 항에 있어서, 상기 조성물이 CaAl₂S₄:Eu 인 것을 특징으로 하는 기판위에 조성물의 박막을 용착시키는 방법.
  54. 제 53 항에 있어서, 상기 조성물은 주기율표상의 ⅡA 및 ⅡB군에 속하는 적어도 하나의 양이온의 티오옥시알루미네이트, 티오옥시갈레이트 및 티오옥시인데이트로 구성된 군(group)으로부터 선택된 화합물을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판위에 조성물의 박막을 용착시키는 방법.
  55. 주기율표상의 ⅡA 및 ⅡB군에 속하는 적어도 하나의 양이온의 티오옥시알루미네이트, 티오옥시갈레이트 또는 티오옥시인데이트로 구성된 군(group)으로부터 선택된 화합물을 포함하는, 제 1 항에 기재된 방법에 의해 형성된 기판위에 용착된 조성물.
  56. 기판위에 조성물의 박막을 용착시키는 방법에 있어서,
    상기 조성물은 3성분 조성물, 4성분 조성물 또는 그 보다 많은 성분의 조성물을 포함하며;
    (ⅰ)증착장치의 제1 소스에 제1 디파짙(deposit)을 위치시키고 증착장치의 제2 소스에 제1 디파짙과는 다른 제2 디파짙(deposit)을 위치시키며, 결합되어 있는 상기의 제1 및 제2 디파짙의 구성성분들이 상기의 조성물을 형성하는 단계;
    (ⅱ)상기 제1 및 제2 소스로부터 상기 기판상에 상기 구성원소의 용착의 일시적 변환을 결정하는 단계; 및
    (ⅲ)상기 소스로부터 동시 증착에 의해 상기 기판위에 상기 조성물의 균질의 일시적 용착을 얻도록 상기 제1 및 제2 소스를 제어하기 위해 상기의 일시적 변환을 사용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판위에 조성물의 박막을 용착시키는 방법.
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