發光材料的制造方法技術

妨礙用于ＥＬ顯示器的發光材料亮度長時間保持的原因是濕氣或粉塵，作為切斷濕氣或粉塵的方法，是如何在發光材料表面形成堅牢且不妨礙ＥＬ顯示器亮度的薄玻璃被膜。因此，本發明專利技術的目的是提供通過在常溫范圍（２００℃或以下）中的工序制造長壽命發光材料的方法。在具有羥基和甲氧基的有機硅化合物的醇溶液中依次加入硼離子和鹵離子，室溫下使其水解、脫水縮合，制備反應生成物溶液，攪拌使發光材料的微粒在醇中分散，在該醇中滴加上述反應生成物溶液，在發光材料微粒表面形成反應生成物的玻璃被膜，分離該微粒之后，在２００℃或以下的溫度下噴霧干燥。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及保持EL元件、熒光元件、夜光元件等的亮度并謀求長壽命化的。
技術介紹
1936年法國的G.デトリオ-(Destriau)對ZnS系熒光體施加交變高壓時發現了作為發光現象的電致發光(以下簡稱EL)，從那以來，為了將其用于平面顯示器進行了很多研究，已達到實用化的階段。在該過程中，目前的技術課題有高亮度化、高精細化、低耗電化、長壽命化、低成本化等。這些課題是由于以發光材料的老化為首，電子遷移材料，空穴遷移材料、元件結構、接觸面或電極等老化等各種原因而產生的。其中，發光材料的老化基本上是最重要的，必須完全密封。即，除去并排除氧和水分(濕氣)以及微小的粉塵等是不可缺少的(參照下述非專利文獻1～3)。作為克服上述技術課題的對策，最近嘗試了對發光材料自身結構的各種研究。例如在下述專利文獻1中公開了通過使用苯并噻吩衍生物作為有機電場發光元件，謀求高發光效率和長壽命的專利技術，另外，作為與發光材料自身結構不相關的謀求長壽命化的專利技術例，例如下述專利文獻2中公開了形成可包覆整個發光體基板的類金剛石碳(DLC)膜，使可靠性提高，謀求長壽命化的方法。但是由于該DLC膜是薄膜，為了防止由于刮痕等的剝離，進而有必要粘貼樹脂薄膜用以保護DLC膜。還實施了將其他無機被膜通過噴濺法等蒸鍍到發光材料表面的方法，在該方法中，由于僅在表面進行蒸鍍而不浸入到微孔中，不能得到充分的密封效果，很難用作長壽命EL顯示器用元件。本專利技術是鑒于上述情況而完成的，通過在發光材料表面形成堅牢且沒有由于刮痕等而剝離之憂的玻璃被膜薄膜，可以使表面以至微孔完全密封，可以完全排除氧和水分(濕氣)以及微小的粉塵等，防止發光材料的老化，保持高亮度，實現長壽命化。現有的玻璃制品具有以下特性硬度和剛性或耐滲透性、耐污染性、水蒸氣阻隔性、氣體阻隔性，所以作為發揮這些特性的用途有各種容器、照明用具、各種顯示制品、光學玻璃、管狀球狀玻璃、有色玻璃、工藝玻璃、焊料、鈍化玻璃、結晶玻璃等，在身邊一直使用著其應用制品。另外，作為利用上述特性的技術，在金屬等表面形成沒有針孔的玻璃涂膜，用作水蒸氣和氣體阻隔性被膜。但是上述現有的玻璃涂膜形成技術都需要1500℃～2300℃的高溫熱處理工序。即使在最近開發的將有機硅化合物水解的溶膠-凝膠法中，為了最終完全脫水而玻璃化，需要進行1100℃或以上的加熱處理，因此不能忽視此時的體積收縮。然而，以往認為在200℃或以下的低溫(以下稱為“常溫范圍”)不能形成水蒸氣和氣體阻隔性玻璃被膜。但是，通過使用反應催化劑可以在常溫范圍形成玻璃被膜，利用該技術，通過在發光材料表面形成沒有針孔的玻璃薄膜，發揮玻璃所具有的上述物性，從而專利技術了長壽命。特開2001-354668號公報特開2003-234179號公報豬口敏夫著《エレクトロルミネセントディスプレイ》產業圖書(株)(1991)城戶淳二《有機EL のすべて》(株)日本實業出版社(2003)河村正行《よくわかる有機ELデイスプレイ》電波新聞社(2003)
技術實現思路
本專利技術要解決的問題在于妨礙用于EL顯示器的發光材料亮度長時間保持的原因是濕氣或粉塵，作為切斷濕氣或粉塵的方法，是如何在發光材料表面形成堅牢且不妨礙EL顯示器亮度的薄玻璃保護膜。因此，本專利技術的目的是提供一種通過常溫范圍中的工序制造長壽命發光材料的方法。為了實現上述目的，本專利技術發光材料制造方法的特征在于在具有羥基和甲氧基的有機硅化合物(ケイ素有機化合物)的醇溶液中依次加入硼離子和鹵離子，室溫下使其水解、脫水縮合制備反應生成物溶液，攪拌使發光材料微粒在醇中分散，在該醇中滴加上述反應生成物溶液，在發光材料微粒表面形成反應生成物的玻璃被膜，分離微粒之后，在200℃或以下的溫度下噴霧干燥。本專利技術的，其特征在于在具有羥基和甲氧基的有機硅化合物的醇溶液中依次加入硼離子和鹵離子，室溫下將水解、脫水縮合的反應生成物溶液噴霧到混合機中分散浮游的發光材料微粒上，在微粒表面形成上述反應生成物的玻璃被膜之后，將微粒在200℃或以下的溫度下噴霧干燥。在上述本專利技術中，有機硅化合物水解、脫水縮合時，添加烷基鈦酸酯或氯化鈦作為促進劑是有效的。另外，相對于上述有機硅化合物，添加1～10wt.％的具有異氰酸酯基(-NCO)的化合物，促進凝膠化使粘度增加，可以促進水解、脫水縮合導致的玻璃化。進一步地，本專利技術是，其特征在于相對于發光材料微粒在醇中溶解0.05～3.0wt.％的四氯化硅，在該溶液中使上述發光材料微粒膠溶(解膠)分散，攪拌下使發光材料微粒表面的羥基與四氯化硅反應，在微粒表面形成硅氧化物的玻璃被膜，分離微粒后在200℃或以下的溫度下噴霧干燥。在該方法中，通過改變四氯化硅相對于發光材料微粒的添加量可以控制被膜的厚度。本專利技術的，通過在常溫范圍在發光材料表面形成玻璃被膜，該玻璃被膜是堅牢且沒有由于刮痕等而剝離之憂，且不妨礙EL顯示器亮度的0.05μm或以下的薄玻璃被膜，使發光材料表面完全密封，可以完全排除氧和水分(濕氣)以及微小的粉塵等，特別是可以得到具有以下優點的發光材料防止發光材料的老化，保持高亮度，長壽命。附圖簡述[附圖說明圖1]發光材料亮度變化的比較圖由本專利技術方法制造的發光材料微粒的電子顯微鏡照片夜光材料余輝亮度變化的比較圖符號說明1 本專利技術的發光材料亮度變化2 未處理的發光材料亮度變化具體實施方式上述本專利技術的包括以下3個工序(1)用于形成被膜的反應生成物溶液的制備工序；(2)在發光元件表面形成玻璃薄膜的工序； (3)噴霧干燥工序。以下按順序說明各工序。(1)用于形成被膜的反應生成物溶液(以下稱為“主劑溶液”)的制備工序在本專利技術中，在發光元件表面形成的玻璃被膜基本上如化1所示是具有在發光元件表面化學固化的硅氧化物網狀的0.05μm或以下的薄膜。作為原料使用的有機硅化合物是具有羥基和甲氧基的醇溶性硅烷化合物。特別優選的有機硅化合物具有羥基(-OH)、甲氧基(-OCH3)和甲基(-CH3)，例如羥基甲氧基硅烷或甲氧基甲基硅烷，前者可用通式表示，后者可用通式表示。任何一個通式中n是1～3的整數，這些有機硅化合物都是市售品，可以容易地得到。另外，上述有機硅化合物經部分地水解·脫水縮合而得到的低縮合物也有市售，也可以使用其作為原料。 在本專利技術方法中，用于形成玻璃被膜的主劑溶液是如下制備的通過在醇溶液中，在硼離子和鹵離子存在下，在室溫下將上述有機硅化合物水解·脫水縮合。按照順序首先添加提供硼離子B3+的化合物，接著添加提供鹵離子X-的化合物，在溶液中生成BX4-絡離子。作為提供硼離子B3+的化合物，優選使用硼酸(H3BO3)或三乙氧基硼烷B(OEt)3。相對于有機硅化合物，反應液中B3+離子濃度優選的范圍是1.0～3.0wt.％。另外，作為鹵離子X-優選使用氟離子F-或氯離子Cl-或其混合物。優選使用的化合物是在上述反應液中生成這些離子的鹽類，例如優選氟化氫銨(NH4F·HF)、氟化鈉(NaF)等作為F-離子源，氯化銨(NH4Cl)作為Cl-離子源。相對于有機硅化合物，反應液中的鹵離子X-濃度范圍以NH4F·HF或NH4Cl分別優選1.0～3.0wt.％的范圍。溶液中生成的BX4-絡離子容易與式(1)的有機硅化合物的甲氧基部分Si(OCH3)交換，形成SiX5-絡離子，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種發光材料的制造方法，其特征在于：在具有羥基和甲氧基的有機硅化合物的醇溶液中依次加入硼離子和鹵離子，使其水解、脫水縮合，制備反應生成物溶液，攪拌使發光材料微粒在醇中分散，在該醇中滴加上述反應生成物溶液，在該微粒表面形成該反應生成物的玻璃被膜，分離該微粒之后，在２００℃或以下的溫度下噴霧干燥。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：森實茂，
申請(專利權)人：森實茂，
類型：發明
國別省市：JP[日本]