专利名称：复合气相沉积材料和由其制成的复合沉积薄膜的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种气相沉积材料(适用于制作用于电致发光元件、液晶显示器等的低光反射电极)以及一种由气相沉积材料制作的复合气相沉积薄膜。
背景技术：
电致发光(下文中有时称为“EL”)元件是一种应用场致发光现象(也就是说，荧光固体材料EL)的发光元件。由于在比无机EL元件更低电压下发光，能容易地产生三原色或红色、蓝色和绿色并具有高发光亮度，有机EL元件受到更多的关注。图12中，所示为有机EL元件示例结构的横截面视图。在玻璃和类似材料的透明或半透明衬底81上，叠置由铟锡氧化物或类似材料制成的透明阳极82、有机场致发光层83以及阴极84。通过在阳极82和阴极84之间应用直流电压，位于它们之间的有机场致发光层83发光。为了提高发光效率，阴极84主要由具有低功函数的AlLi、MgAg等金属薄膜制成。
由于阴极由金属制成，阴极的表面往往象镜子一样反射光，从而导致图象对比度降低。为了改善图象，进行了各种各样的研究，比如偏振板与显示器结合、使用有色透明衬底81，但是由于增加成本或者降低亮度，这些方法都不能获得令人满意的结果。因此，建议降低靠有机场致发光层一侧的阴极表面的光反射率以提高对比度。
当低光反射率的金属材料被用作阴极时，由于金属材料具有大电阻率并在电流流动过程中产生大量的热，因此阴极薄膜需要加厚以减小其电阻。在液晶元件和包括EL在内的PDP元件中，显示器一侧的电极需要具有低的光反射率和低的电阻率。
具有多于两层低光反射率薄膜和低电阻率薄膜的电极可以改善图象的对比度，并且具有低电阻率，即使很薄。但是，为了制备具有不同成分的多层薄膜，需要在多个沉积过程中沉积薄膜或者在单独过程中涂黑薄膜。不同成分的多层薄膜并不可靠，因为这种薄膜由于具有不同热膨胀系数往往发生翘曲和剥落。而且，这种薄膜的制作成本昂贵。此外，为了降低光反射率的物理或者化学涂黑过程不仅仅需要额外的特殊制造设备而且需要额外的过程，从而导致制造成本升高。另外，靠有机场致发光层一侧的阴极表面不能通过热处理或者化学的方式进行涂黑。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种用于制作复合沉积薄膜(适合于在对比度得以提高的显示设备中使用)的复合气相沉积材料，其中薄膜具有单一沉积过程中沉积的成分并具有从初始沉积阶段低光反射率到最终沉积阶段低电阻率的连续变化的成分。
本发明的另一目的在于提供一种复合沉积薄膜，适合于在对比度得以提高的显示设备中使用，其中薄膜具有单一沉积过程中沉积的成分并检验从初始沉积阶段低光反射率到最终沉积阶段低电阻率的连续变化的成分。
本发明又一目的在于提供一种用于制作复合沉积薄膜(适合于在对比度得以提高的显示设备中使用)的复合气相沉积材料，其中薄膜具有单一沉积过程中沉积的成分并具有从初始沉积阶段低光反射率到最终沉积阶段低电阻率，更进一步到最终沉积阶段低光反射率的连续变化的成分。
本发明又一目的在于提供一种复合沉积薄膜，适合于在对比度得以提高的显示设备中使用，其中薄膜具有单一沉积过程中沉积的成分并具有从初始沉积阶段低光反射率到最终沉积阶段低电阻率，并且到最终沉积阶段低光反射率的连续变化的成分。
相信从下面本发明的说明中很明显，本发明的又一目的在于提供上述复合气相沉积材料的制作方法以及由复合气相沉积材料制作复合沉积薄膜的方法。
本发明为一种用于制作复合沉积薄膜的复合气相沉积材料，这种复合沉积薄膜从沉积的初始阶段到最终阶段具有连续变化的成分，并包括有孔穴的低电阻率金属包套和由填充在孔穴中的高蒸汽压金属粉末与低电阻率金属粉末混合物组成的芯。高蒸汽压金属具有比任何组成包套的低电阻率金属和填充在孔穴中的低电阻率金属更高的蒸汽压。
在由根据本发明的上述复合气相沉积材料制作的复合沉积薄膜中，最好是在初始沉积阶段所形成复合沉积薄膜的成分主要包含高蒸汽压金属，在最终沉积阶段所形成复合沉积薄膜的成分主要包含低电阻率金属，以及初始沉积阶段的成分在可见光范围内的光反射率低于最终沉积阶段的成分。
本发明可以是一种用于制作复合沉积薄膜的复合气相沉积材料，这种复合沉积薄膜从初始阶段到中间阶段再到最终阶段具有连续变化的成分，包含具有孔穴的低电阻率金属包套和由填充在孔穴中的由高蒸汽压金属粉末、低电阻率金属粉末和低蒸汽压金属粉末的混合物组成的芯。高蒸汽压金属具有比任何构成包套的低电阻率金属和填充在孔穴中的低电阻率金属更高的蒸汽压，低蒸汽压金属具有比任何构成包套的低电阻率金属和填充在孔穴中的低电阻率金属以及高蒸汽压金属更高的蒸汽压。
由根据本发明的上述复合气相沉积材料制作的复合沉积薄膜中，初始沉积阶段所形成复合沉积薄膜的成分可以主要包含高蒸汽压金属，中间沉积阶段所形成的复合沉积薄膜的成分可以主要包含低电阻率金属，和最终沉积阶段所形成的复合沉积薄膜的成分可以主要包含低蒸汽压金属，以及初始和最终沉积阶段的成分在可见光范围内的光反射率可以小于中间沉积阶段的成分。
填充在复合气相沉积材料孔穴内的混合物中，高蒸汽压金属粉末可以具有0.1到100μm的平均颗粒尺寸，多于70％的高蒸汽压金属粉末可以具有小于30μm的颗粒尺寸。
在复合气相沉积材料中，高蒸汽压金属在复合气相沉积材料中的理想含量为质量百分比(mass％)3到40。
本发明包含一种由上述复合沉积材料制成的复合沉积薄膜，这种复合沉积薄膜具有从初始沉积阶段主要含有高蒸汽压金属到最终沉积阶段主要含有低电阻率金属的连续变化的成分。高蒸汽压金属具有比低电阻率金属更高的蒸汽压，而且初始沉积阶段的成分在可见光范围内的光反射率低于最终沉积阶段的成分。
初始沉积阶段成分的光反射率最好低于沉积铝金属薄膜的光反射率的20％。
本发明的复合沉积薄膜可以具有从初始沉积阶段主要包含高蒸汽压金属到中间沉积阶段主要包含的电阻率金属再到最终阶段主要包含低蒸汽压金属的连续变化的成分。高蒸汽压金属具有比任何低电阻率金属和低蒸汽压金属更高的蒸汽压，而且低蒸汽压金属具有比任何低电阻率金属和高蒸汽压金属更低的蒸汽压。初始沉积阶段的成分和最终沉积阶段的成分在可见光范围内的反射率低于中间沉积阶段的成分。
在复合沉积薄膜中最好是初始沉积阶段成分的光反射率低于沉积铝金属薄膜光反射率的20％，最终沉积阶段成分的光反射率低于沉积铝金属薄膜光反射率的50％。
在本发明的复合气相沉积材料和复合沉积薄膜中，最好是低电阻率金属具有与铝相等或者更低的电阻率。
在本发明的复合气相沉积材料和复合沉积薄膜中，低电阻率金属可以是从金、银、铜和铝中选择的至少一种，而且最好是银或者铝。高蒸汽压金属可以是从镁、锰、铅、镉、锌、铟、铋、钙、碲和锶中选择的至少一种，而且最好是锰或者镁。低蒸汽压金属可以是从铬、钴、钼、铌、钽、钨、铍、镍、锡、铁、硅、钛、钒、铂和碳中选择的至少一种，而且最好是铬、钴、镍或者铁。
在本发明中，复合沉积薄膜整体的电阻率可以低于高蒸汽压金属电阻率的10％。
图1为本发明的复合气相沉积材料的透视图；图2为本发明的复合气相沉积材料的横截面视图；图3为帮助解释根据本发明的复合沉积材料制作过程的示意图；图4A和4B为说明实例1中所获得复合沉积薄膜的成分分布[原子百分比(atomic％)]与薄膜厚度方向的深度(nm)之间关系的曲线图；图5A和5B为说明实例1中初始和最终沉积阶段所获得复合沉积薄膜的光反射率(％)与波长(nm)之间关系的曲线图；图6为说明实例2中所获得复合沉积薄膜的成分分布(原子百分比)与薄膜厚度方向的深度(nm)之间关系的曲线图；图7为说明实例2中初始和最终沉积阶段所获得复合沉积薄膜的光反射率(％)与波长(nm)之间关系的曲线图；图8为说明实例3中所获得复合沉积薄膜的成分分布(原子百分比)与薄膜厚度方向的深度(nm)之间关系的曲线图；图9为说明实例3中初始和最终沉积阶段所获得复合沉积薄膜的光反射率(％)与波长(nm)之间关系的曲线图；图10为说明实例4中所获得复合沉积薄膜的成分分布(原子百分比)与薄膜厚度方向的深度(nm)之间关系的曲线图；图11为说明实例4中初始和最终沉积阶段所获得复合沉积薄膜的光反射率(％)与波长(nm)之间关系的曲线图；以及图12为有机电致发光元件的解释性横截面视图。
具体实施例方式
实例1本发明的实例1将参照附图进行详细说明。图1是根据实例1的复合气相沉积材料的透视图，图2是复合气相沉积材料的横截面视图。这两个图都说明复合气相沉积材料1包含圆柱铝金属基体7，和作为高蒸汽压金属粉末分散在铝金属基体芯部的锰金属粉末2。虚线对应于铝金属基体的芯部4，该区域内锰金属粉末或者高蒸汽压金属粉末主要分散在铝金属粉末中。在芯部4的端面上，露出一部分锰金属粉末2。铝金属基体7芯部4以外的部分由金属铝制成。圆柱的两个端面应该最好具有斜面3。复合气相沉积材料的直径为2.0mm、长度14mm，并在边缘有0.3mm的斜面3。由虚线说明的芯部4直径大约0.7到0.9mm。
因为锰比铝更容易蒸发，所以与铝相比，锰属于高蒸汽压金属。铝具有比锰更低的电阻率，因为铝的电阻率在室温为2.7×10-6ohm-cm，而锰的电阻率在室温为150到260×10-6ohm-cm。
制作复合气相沉积材料的方法将在下面的方法流程图中进行说明，参见图3。首先将粘结金属铝金属粉末5和锰金属粉末2装入充有惰性气体的密封容器41，并通过旋转和摇摆密封容器41进行均匀混合(步骤1)。在该步骤中，注入惰性气体用以防止粉末的氧化或者爆炸。而且，可以通过容器部分接地以防静电放电，从而进行粉末的安全混合以减小爆炸危险。
粉末混合物应该具有充分的流动性以使冷加工成为可能，因此粉末混合物最好应该具有小于45°的静角(angle of repose)。静角定义粉末混合物从10cm高处倾倒且自由下落时由粉末混合物而形成的锥形底部和斜面之间的角度。通常，静角越小，粉末的流动性越好。这里使用的锰金属粉末和铝金属粉末混合物的静角为33°到40°。
在将铝金属粉末5和锰金属粉末2的混合物装入管7的孔穴之前，铝管7最好应该经过酸洗、水漂洗和干燥以从铝金属管特别是其内表面去除外来的物质比如油等以及氧化膜。
接下来，稍微减小铝金属管7一个开口端的直径。使用由不生锈的丝团制成的透气塞42封闭铝金属管7上内部直径已减小的开口端(步骤2)。将管7倾斜到与水平面成60°到80°的角度，从管7的另外一个开口端通过重力作用将粉末混合物倒入管7的孔穴中，并通过塑料锤敲打，使粉末混合物充满与水平面几乎垂直的管7的孔穴中(步骤3)。
然后，用透气塞42封闭已充满粉末混合物的铝管的另外一个开口端(步骤4)。直径18μm的不锈钢填料球(wadding ball)具有透气性和保持粉末的弹性，是所希望得到的透气塞。透气塞作为排气孔以在接下来的冷加工过程中除去存留在粉末混合物颗粒之间的空气。通过除去粉末内部的空气，可以实现铝金属体与锰金属粉末之间的强的粘合。
接下来的过程是进行冷加工以延长塞满金属粉末混合物的铝金属管。冷加工包括挤压和拉拔(有时指拉丝)。在该过程中，管经过拉拔或挤压模以在直径方向上压缩包套，因此横截面减小，长度延长。
使用称为镦粗机的装置均匀地击打管7的一端，以形成直径比模的开口更小的柄(grip)43。柄43的长度可以大约为40mm。将柄43穿过拉丝模44的开口并使其固定在拉丝机45上，拉丝机45被驱动施加拉负载以拖动管7通过拉丝模开口44。拉伸速率大约为，例如，30m/min。在拖动通过模开口直径时拖出的管的直径减小。该过程称为拉拔过程。接下来，改变拉丝模为更小直径以在后续的拉拔过程中进一步减小管的直径。在每次拉拔之前，对柄43进行适当的加工，柄43的直径必须比所使用拉丝模的直径小。通过重复该过程，管的直径逐渐减小，直到金属丝的外部直径为指定的4.6mm(步骤5)。
从放置粉末混合物塞子(透气塞)的横截面a-a′和b-b′处切开冷加工的包套以制成锰金属粉末分散在铝金属基体芯部的铝金属丝46(步骤6)。多个所制备金属丝46的端面通过对焊进行彼此连结以获得所需长度的金属丝(步骤7)。
以步骤5中同样的方法进一步拉拔经连结的金属丝以逐渐减小截面尺寸。当通过反复拉丝操作拉伸时，可以将拉拔的丝打成卷。从而，丝被拉拔到目的直径，2mm(步骤8)。通过切断金属丝到指定长度并进行倒角，获得锰金属粉末分散在铝金属基体芯部的复合材料1(步骤9)。
在冷拉丝过程中将铝管的外部尺寸从15.0mm减小到2.0mm，使用了20种拉丝模，每个单独的拉丝操作中截面尺寸减小速率为大约10％到25％。减小速率是指(1-拉拔后的截面面积/拉拔前的截面面积)×100(％)。当通过拉拔使丝的直径减小到15％时，铝管和管内的铝粉成为整体，锰颗粒分散在其芯部且锰颗粒没有从芯部减少。冷拉丝在室温和大气压力下进行。尽管可以因采用热拉丝而提高每次拉丝的速率和减少拉丝模的数量，但是必须考虑防止铝和锰被铝管内部的氧氧化。考虑到这个问题，希望在制造中降低每次拉丝操作的减小速率和增加拉丝操作的次数。
接下来，用切割机将拉拔的铝丝切割成14mm长的颗粒。使用车床进行倒角，除此之外也可以使用压力机器。可以同时进行切割和倒角或者圆角。如图1和图2中所示为具有倒角的条状，复合气相沉积材料可以没有阻碍地供给真空气相沉积设备，即使采用振动送料器进行材料布置、定向和传送。对供给没有倒角的复合气相沉积材料进行的测试显示，因为一些复合气相沉积材料的端面妨碍送料器的壁或者复合气相沉积材料互相干扰，使得定位、定向和传送都不能正确地进行。将端面倒角到1mm，也就是，将端面加工成圆锥形，往往导致复合气相沉积材料在其它材料下面滑动，结果使定位、定向和传送不当。这些检验表明确保顺利定位、定向和传送的最合适倒角尺寸为0.3mm到0.6mm。注意上面给出的最合适的倒角尺寸可以用于直径2mm、长14mm的复合气相沉积材料中；最合适的值随直径和长度的变化而不同。通常，倒角最好应该大约为直径的15％到30％。尽管在实例中应用倒角，但也可以使用具有弯曲表面的圆角替代倒角。
为了制备该实例中的复合气相沉积材料，使用外径15.0mm、内径6.25mm、长1.0m的铝管作为低电阻率金属包套，平均颗粒尺寸为75μm的铝粉作为低电阻率金属粉末，以及平均颗粒尺寸为10μm的锰金属粉作为高蒸汽压金属粉末。
制备了含锰质量百分比70和含铝质量百分比30(静角33°到40°)的混合粉末。将粉末混合物注入到铝管中，按上面说明的冷拉丝方法进行冷拉直到铝管外径2.0mm，芯部直径0.85mm。拉拔铝管的锰含量为质量百分比大约10.7。
使用上面制备的复合气相沉积材料制备复合沉积薄膜。将复合气相沉积材料和玻璃衬底放置在真空设备的钟罩形容器中，并进行加热和蒸发以在玻璃衬底上形成铝和锰的沉积薄膜。为了提高分析的精确度，所使用的玻璃衬底上没有铝和锰。沉积条件为在10-2Pa的压力下采用不同电压和不同时间沉积。用于放置沉积材料的盘子由氮化硼制成。调整所使用沉积材料的重量使沉积的薄膜达到200nm厚。使用俄歇电子能谱仪(Augerelectron spectroscopy apparatus)分析了玻璃衬底上沉积薄膜的成分与薄膜厚度方向上的深度(从薄膜表面计算的深度)之间的关系，测得的成分分布显示在图4A和4B中。因为沉积薄膜的表面在分析中暴露于空气以给出氧含量时往往被氧化，所以从总量中忽略氧含量从而对成分分布进行计算，图4A和4B中以铝和锰的原子百分数表示。图4A和4B中的水平轴表示在表面厚度方向上的深度，其中200nm为初始沉积阶段的深度，0nm为最终沉积阶段的深度。从该图中，很明显，沉积的薄膜为由铝和锰组成的合金薄膜，该薄膜具有从玻璃衬底一侧或沉积的初始一侧富锰到最终沉积一侧富铝的成分倾斜。观察沉积的薄膜，初始沉积阶段的表面为黑色的，最终沉积阶段的表面带有铝的金属光泽。这为上述俄歇(Auger)分析的结果提供了支持。
图4A所示为在电压8V沉积时间为70秒的条件下沉积的复合薄膜，而图4B所示为在电压9V沉积时间为25秒的条件下沉积的复合薄膜。图4B中采用更高电压提高沉积速率的沉积薄膜在初始沉积阶段具有100％的锰，在最终阶段具有100％的铝。因此，可以通过气相沉积条件而改变成分的倾斜度。
采用光谱仪，在可见光范围内从360nm到760nm、间隔为30nm，对以上制备的薄膜的光反射率进行了测量。光反射率为与纯铝沉积薄膜光反射率(设为100％)的对比。因为初始阶段沉积薄膜表面必须透过玻璃衬底进行测量，所以复合沉积薄膜和纯铝沉积薄膜的测量中都使用具有相同材料和同等厚度的玻璃。复合沉积薄膜光反射率的测量结果显示于图5A和5B中。图5A所示为在电压8V沉积时间为70秒的条件下所沉积复合薄膜的光反射率，图5B则为在电压9V沉积时间为25秒的条件下所沉积复合薄膜的光反射率，其中用白色圆点标记初始阶段表面，用黑色圆点标记最终阶段表面。因为图4A中初始阶段表面含有原子百分比大约5的铝，所以图5A中初始阶段表面的光反射率比图5B中的略高。因为最终阶段表面含有原子百分比大约2的锰，所以图5A中最终阶段表面的光反射率比图5B中的略低。
使用复合气相沉积材料沉积的薄膜的电阻率为大约3.2×10-6ohm-cm，被减小到大约锰电阻率(约43.1×10-6ohm-cm)的1/13。尽管该电阻率比铝的电阻率(约2.7×10-6ohm-cm)高出约20％，但由于具有降低光反射率的好处，该电阻率处于可以容忍的范围内。由于沉积薄膜的电阻率因从初始阶段表面到最终阶段表面薄膜的成分不同而难于测量，因此制作与被测薄膜成分相同(含锰质量百分比10.7的铝合金)的块状测试样品并测量其电阻率。
实例2银管(15.0mm外径×11.0mm内径×350mm长)用作低电阻率金属包套，将镁粉(高蒸汽压金属粉末)与铝粉(低电阻率金属粉末)的粉末混合物填充到银管的芯部。混合比例以质量计算为铝粉/镁粉80/20。按与实例1中同样的方法将包套拉丝，以制成复合气相沉积材料。用于制作复合气相沉积材料的镁粉和铝粉分别具有70μm和75μm的平均颗粒尺寸。铝粉还用作粘结剂。由于镁粉容易被氧化，因此使用颗粒尺寸尽可能大、表面积尽可能小的镁粉是所希望的。由于银可能被加工硬化，所以在将粉末混合物填充到银管之前，对银管在氮气中进行350℃、1小时退火。而且，在粉末混合物填充到管内之后，在拉丝时采用同样的退火方法对银管进行3次热处理，直到直径为2mm。所制备的复合气相沉积材料具有如图1和图2中所示的形状，外径为2mm，芯直径约1.45mm。复合气相沉积材料相对于整体材料含镁质量百分比大约1.9和含铝质量百分比大约11.7。
在压力为10-2Pa、电压9V、沉积时间为25秒的沉积条件下，使用复合气相沉积材料在玻璃衬底上制备复合沉积薄膜。玻璃衬底上所沉积薄膜的成分分布与薄膜厚度方向上的深度的关系显示于图6中，最终沉积阶段表面和初始沉积阶段表面的光反射率显示于图7中。成分分析和光反射率的测量采用与实例1中同样的方法。
复合沉积薄膜是银、铝和镁的合金薄膜，并在成分上不同，从在玻璃衬底一侧，也就是，在初始沉积阶段，为含镁和银的富镁成分，到中间沉积阶段主要含银的成分，再到最终沉积阶段含铝和银的富铝成分。从图7中很明显，初始阶段表面上的光反射率特别低，最终阶段表面上的光反射率较高。由于中间沉积阶段和最终沉积阶段的成分中含有大量的具有低电阻率的银和铝，容易理解所制备薄膜的成分从具有低光反射率的成分变化到具有低电阻率的成分。
实例3铝管(15.0mm外径×9.5mm内径×350mm长)用作低电阻率金属包套，将锰粉(高蒸汽压金属粉末)、铁粉(的蒸汽压金属粉末)和铝粉(低电阻率金属粉末)的粉末混合物填充到铝管的芯部。混合比例以质量计算为铝粉/锰粉/铁粉50/20/30。按与实例1中同样的方法将包套拉丝，以制成复合气相沉积材料。用于制作复合气相沉积材料的锰粉、铁粉和铝粉分别具有10μm、40μm和75μm的平均颗粒尺寸。铝粉还用作粘结剂。所制备的复合气相沉积材料具有如图1和图2中所示的形状，外径为2mm，芯直径约1.27mm。复合气相沉积材料相对于整体材料含锰质量百分比大约12.6和含铁质量百分比大约20.1。
在压力为10-2Pa、电压9V、沉积时间为25秒的沉积条件下，使用复合气相沉积材料在玻璃衬底上制备复合沉积薄膜。玻璃衬底上所沉积薄膜的成分分布与薄膜厚度方向上的深度的关系显示于图8中，最终沉积阶段表面和初始沉积阶段表面的光反射率显示于图9中。成分分析和光反射率的测量采用与实例1中同样的方法。
从图8中很明显，获得的复合沉积薄膜是锰、铝和铁的合金薄膜，并在成分上不同，从在玻璃衬底一侧，也就是，在初始沉积阶段，几乎只含锰的成分，到靠近初始阶段的中间沉积阶段含锰和铝但锰逐渐减少的成分，到随后的阶段几乎只含有铝的成分，到靠近最终阶段的中间沉积阶段含铁和铝但铁逐渐增多的成分，以及到最终沉积阶段几乎只含铁的成分。初始沉积阶段的表面是黑色的，而最终沉积阶段的表面是是灰色的。从图9中很明显，初始沉积阶段表面上的光反射率特别低，最终沉积阶段表面具有很低的光反射率。另一方面，由于中间沉积阶段的成分中含有大量具有低电阻率的铝，可以理解，复合沉积薄膜的成分连续变化，从低光反射率成分到低电阻率的成分，再到低光反射率的成分。
实例4铝管(15.0mm外径×9.5mm内径×350mm长)用作低电阻率金属包套，将锰粉(高蒸汽压金属粉末)、钴粉(的蒸汽压金属粉末)和铝粉(低电阻率金属粉末)的粉末混合物填充到铝管的芯部。混合比例以质量计算为铝粉/锰粉/钴粉50/20/30。按与实例1中同样的方法将包套拉丝，以制成复合气相沉积材料。用于制作复合气相沉积材料的锰粉、钴粉和铝粉分别具有10μm、35μm和75μm的平均颗粒尺寸。铝粉还用作粘结剂。所制备的复合气相沉积材料具有如图1和图2中所示的形状，外径为2mm，芯直径约1.27mm。复合气相沉积材料含有占整体材料质量百分比大约12.2的锰和质量百分比大约21.8的钴。
在与实例3中相同的沉积条件下，使用复合气相沉积材料在玻璃衬底上制备复合沉积薄膜。玻璃衬底上所沉积薄膜的成分分布与薄膜厚度方向上的深度的关系显示于图10中，最终沉积阶段表面和初始沉积阶段表面的光反射率显示于图11中。成分分析和光反射率的测量采用与实例1中同样的方法。
从图10中很明显，获得的复合沉积薄膜是锰、铝和钴的合金薄膜，并在成分上不同，从在玻璃衬底一侧，也就是，在初始沉积阶段，几乎只含锰的成分，到靠近初始阶段的中间沉积阶段含锰和铝但锰逐渐减少的成分，随后到几乎含只铝的成分，到靠近最终阶段的中间沉积阶段铝中的钴含量逐渐增多的成分，以及到最终沉积阶段几乎只含钴的成分。初始沉积阶段的表面是黑色的，而最终沉积阶段的表面是是灰色的。从图11中很明显，初始沉积阶段表面上的光反射率特别低，最终沉积阶段表面的光反射率中等。另一方面，由于中间沉积阶段的成分中含有大量具有低电阻率的铝，可以看到，制备的复合沉积薄膜的成分连续变化，从低光反射率成分到低电阻率的成分，再到中等光反射率的成分。
权利要求
1.一种复合气相沉积材料，用于制备从初始沉积阶段到最终沉积阶段成分连续变化的复合沉积薄膜，包括具有孔穴的低电阻率金属包套和由填充在孔穴中的高蒸汽压金属粉末与低电阻率金属粉末混合物组成的芯，高蒸汽压金属具有比组成包套的低电阻率金属和填充在孔穴中的低电阻率金属中的任一个更高的蒸汽压。
2.根据权利要求1所述的复合气相沉积材料，其中低电阻率金属具有与铝相等或更低的电阻率。
3.根据权利要求1或者2所述的复合气相沉积材料，其中低电阻率金属是从金、银、铜和铝中选择的至少一种，和高蒸汽压金属是从镁、锰、铅、镉、锌、铟、铋、钙、碲和锶中选择的至少一种。
4.根据权利要求1到3中任何一项所述的复合气相沉积材料，其中初始沉积阶段所形成复合沉积薄膜的成分主要包含高蒸汽压金属，最终沉积阶段所形成的复合沉积薄膜的成分主要包含低电阻率金属，以及在可见光范围内初始沉积阶段的成分的光反射率小于最终沉积阶段的成分。
5.根据权利要求1到4中任何一项所述的复合气相沉积材料，其中混合物中的高蒸汽压金属粉末具有0.1到100μm的平均颗粒尺寸，多于70％的高蒸汽压金属粉末具有小于30μm的颗粒尺寸。
6.根据权利要求1到5中任何一项所述的复合气相沉积材料，其中复合气相沉积材料中高蒸汽压金属的含量为质量百分比3到40。
7.一种复合气相沉积材料，用于制备具有从初始沉积阶段，到中间沉积阶段再到最终沉积阶段成分连续变化的复合沉积薄膜，包括具有孔穴的低电阻率金属包套和由填充在孔穴中的高蒸汽压金属粉末、低电阻率金属粉末以及低蒸汽压金属粉末混合物组成的芯，高蒸汽压金属具有比组成包套的低电阻率金属和填充在孔穴中的低电阻率金属中的任何一个更高的蒸汽压，以及低蒸汽压金属具有比组成包套的低电阻率金属和填充在孔穴中的低电阻率金属以及高蒸汽压金属中的任何一个更低的蒸汽压。
8.根据权利要求7所述的复合气相沉积材料，其中低电阻率金属具有与铝相等或更低的电阻率。
9.根据权利要求7或者8所述的复合气相沉积材料，其中低电阻率金属是从金、银、铜和铝中选择的至少一种，高蒸汽压金属是从镁、锰、铅、镉、锌、铟、铋、钙、碲和锶中选择的至少一种，以及低蒸汽压金属是从铬、钴、钼、铌、钽、钨、铍、镍、锡、铁、硅、钛、钒、铂和碳中选择的至少一种。
10.根据权利要求7到9中任何一项所述的复合气相沉积材料，其中初始沉积阶段所形成复合沉积薄膜的成分主要包含高蒸汽压金属，中间沉积阶段所形成复合沉积薄膜的成分主要包含低电阻率金属，和最终沉积阶段所形成的复合沉积薄膜的成分主要包含低蒸汽压金属，以及在可见光范围内初始沉积阶段的成分和最终沉积阶段的成分的光反射率低于中间沉积阶段的成分。
11.根据权利要求7到10中任何一项所述的复合气相沉积材料，其中混合物中的高蒸汽压金属粉末具有0.1到100μm的平均颗粒尺寸，多于70％的高蒸汽压金属粉末具有小于30μm的颗粒尺寸。
12.根据权利要求7到11中任何一项所述的复合气相沉积材料，其中复合气相沉积材料中高蒸汽压金属的含量为质量百分比3到40。
13.一种复合沉积薄膜，包含连续变化的成分，从初始沉积阶段主要包含高蒸汽压金属到最终沉积阶段主要包含低电阻率金属，高蒸汽压金属具有比低电阻率金属更高的蒸汽压，其中在可见光范围内初始沉积阶段的成分的光反射率小于最终沉积阶段的成分。
14.根据权利要求13所述的复合沉积薄膜，其中初始沉积阶段成分的光反射率低于沉积的铝金属薄膜光反射率的20％。
15.根据权利要求14所述的复合沉积薄膜，其中低电阻率金属具有与铝相等或者更低的电阻率。
16.根据权利要求13到15中任何一项所述的复合沉积薄膜，其中复合沉积薄膜整体的电阻率低于高蒸汽压金属电阻率的10％。
17.根据权利要求13到16中任何一项所述的复合沉积薄膜，其中低电阻率金属是从金、银、铜和铝中选择的至少一种，和高蒸汽压金属是从镁、锰、铅、镉、锌、铟、铋、钙、碲和锶中选择的至少一种。
18.一种复合沉积薄膜，包含连续变化的成分，从初始沉积阶段主要包含高蒸汽压金属到中间沉积阶段主要包含低电阻率金属再到最终阶段主要包含低蒸汽压金属，高蒸汽压金属具有比低电阻率金属和低蒸汽压金属中的任何一个更高的蒸汽压，和低蒸汽压金属具有比低电阻率金属和高蒸汽压金属中的任何一个更低的蒸汽压，其中在可见光范围内初始沉积阶段的成分和最终沉积阶段的成分的反射率低于中间沉积阶段的成分。
19.根据权利要求18所述的复合沉积薄膜，其中初始沉积阶段成分的光反射率低于沉积的铝金属薄膜光反射率的20％和最终沉积阶段成分的光反射率低于沉积的铝金属薄膜光反射率的50％。
20.根据权利要求19所述的复合沉积薄膜，其中低电阻率金属具有与铝相等或者更低的电阻率。
21.根据权利要求18到20中任何一项所述的复合沉积薄膜，其中复合沉积薄膜整体的电阻率低于高蒸汽压金属电阻率的10％。
22.根据权利要求18到21中任何一项所述的复合沉积薄膜，其中低电阻率金属是从金、银、铜和铝中选择的至少一种，高蒸汽压金属是从镁、锰、铅、镉、锌、铟、铋、钙、碲和锶中选择的至少一种，低蒸汽压金属可以是从铬、钴、钼、铌、钽、钨、铍、镍、锡、铁、硅、钒、铂和碳中选择的至少一种。
全文摘要
公开了一种复合气相沉积材料，适用于制作用于有机电致发光元件的低光反射率电极。这种复合气相沉积材料包括有孔穴的低电阻率包套和由填充在孔穴中的高蒸汽压金属粉末与低电阻率金属粉末混合物组成的芯。低电阻率包套可以由铝制成，高蒸汽压金属粉末可由锰制成，低电阻率金属粉末可由铝制成。由复合气相沉积材料沉积的复合薄膜具有从初始沉积阶段低光反射率到最终沉积阶段低电阻率的连续变化的成分。
文档编号C23C14/24GK1467540SQ0314068
公开日2004年1月14日 申请日期2003年6月3日 优先权日2002年6月4日
发明者古市真治 申请人:日立金属株式会社