发光材料的制造方法技术

妨碍用于ＥＬ显示器的发光材料亮度长时间保持的原因是湿气或粉尘，作为切断湿气或粉尘的方法，是如何在发光材料表面形成坚牢且不妨碍ＥＬ显示器亮度的薄玻璃被膜。因此，本发明专利技术的目的是提供通过在常温范围（２００℃或以下）中的工序制造长寿命发光材料的方法。在具有羟基和甲氧基的有机硅化合物的醇溶液中依次加入硼离子和卤离子，室温下使其水解、脱水缩合，制备反应生成物溶液，搅拌使发光材料的微粒在醇中分散，在该醇中滴加上述反应生成物溶液，在发光材料微粒表面形成反应生成物的玻璃被膜，分离该微粒之后，在２００℃或以下的温度下喷雾干燥。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及保持EL元件、荧光元件、夜光元件等的亮度并谋求长寿命化的。
技术介绍
1936年法国的G.デトリオ-(Destriau)对ZnS系荧光体施加交变高压时发现了作为发光现象的电致发光(以下简称EL)，从那以来，为了将其用于平面显示器进行了很多研究，已达到实用化的阶段。在该过程中，目前的技术课题有高亮度化、高精细化、低耗电化、长寿命化、低成本化等。这些课题是由于以发光材料的老化为首，电子迁移材料，空穴迁移材料、元件结构、接触面或电极等老化等各种原因而产生的。其中，发光材料的老化基本上是最重要的，必须完全密封。即，除去并排除氧和水分(湿气)以及微小的粉尘等是不可缺少的(参照下述非专利文献1～3)。作为克服上述技术课题的对策，最近尝试了对发光材料自身结构的各种研究。例如在下述专利文献1中公开了通过使用苯并噻吩衍生物作为有机电场发光元件，谋求高发光效率和长寿命的专利技术，另外，作为与发光材料自身结构不相关的谋求长寿命化的专利技术例，例如下述专利文献2中公开了形成可包覆整个发光体基板的类金刚石碳(DLC)膜，使可靠性提高，谋求长寿命化的方法。但是由于该DLC膜是薄膜，为了防止由于刮痕等的剥离，进而有必要粘贴树脂薄膜用以保护DLC膜。还实施了将其他无机被膜通过喷溅法等蒸镀到发光材料表面的方法，在该方法中，由于仅在表面进行蒸镀而不浸入到微孔中，不能得到充分的密封效果，很难用作长寿命EL显示器用元件。本专利技术是鉴于上述情况而完成的，通过在发光材料表面形成坚牢且没有由于刮痕等而剥离之忧的玻璃被膜薄膜，可以使表面以至微孔完全密封，可以完全排除氧和水分(湿气)以及微小的粉尘等，防止发光材料的老化，保持高亮度，实现长寿命化。现有的玻璃制品具有以下特性硬度和刚性或耐渗透性、耐污染性、水蒸气阻隔性、气体阻隔性，所以作为发挥这些特性的用途有各种容器、照明用具、各种显示制品、光学玻璃、管状球状玻璃、有色玻璃、工艺玻璃、焊料、钝化玻璃、结晶玻璃等，在身边一直使用着其应用制品。另外，作为利用上述特性的技术，在金属等表面形成没有针孔的玻璃涂膜，用作水蒸气和气体阻隔性被膜。但是上述现有的玻璃涂膜形成技术都需要1500℃～2300℃的高温热处理工序。即使在最近开发的将有机硅化合物水解的溶胶-凝胶法中，为了最终完全脱水而玻璃化，需要进行1100℃或以上的加热处理，因此不能忽视此时的体积收缩。然而，以往认为在200℃或以下的低温(以下称为“常温范围”)不能形成水蒸气和气体阻隔性玻璃被膜。但是，通过使用反应催化剂可以在常温范围形成玻璃被膜，利用该技术，通过在发光材料表面形成没有针孔的玻璃薄膜，发挥玻璃所具有的上述物性，从而专利技术了长寿命。特开2001-354668号公报特开2003-234179号公报猪口敏夫著《エレクトロルミネセントディスプレイ》产业图书(株)(1991)城户淳二《有机EL のすべて》(株)日本实业出版社(2003)河村正行《よくわかる有机ELデイスプレイ》电波新闻社(2003)
技术实现思路
本专利技术要解决的问题在于妨碍用于EL显示器的发光材料亮度长时间保持的原因是湿气或粉尘，作为切断湿气或粉尘的方法，是如何在发光材料表面形成坚牢且不妨碍EL显示器亮度的薄玻璃保护膜。因此，本专利技术的目的是提供一种通过常温范围中的工序制造长寿命发光材料的方法。为了实现上述目的，本专利技术发光材料制造方法的特征在于在具有羟基和甲氧基的有机硅化合物(ケイ素有機化合物)的醇溶液中依次加入硼离子和卤离子，室温下使其水解、脱水缩合制备反应生成物溶液，搅拌使发光材料微粒在醇中分散，在该醇中滴加上述反应生成物溶液，在发光材料微粒表面形成反应生成物的玻璃被膜，分离微粒之后，在200℃或以下的温度下喷雾干燥。本专利技术的，其特征在于在具有羟基和甲氧基的有机硅化合物的醇溶液中依次加入硼离子和卤离子，室温下将水解、脱水缩合的反应生成物溶液喷雾到混合机中分散浮游的发光材料微粒上，在微粒表面形成上述反应生成物的玻璃被膜之后，将微粒在200℃或以下的温度下喷雾干燥。在上述本专利技术中，有机硅化合物水解、脱水缩合时，添加烷基钛酸酯或氯化钛作为促进剂是有效的。另外，相对于上述有机硅化合物，添加1～10wt.％的具有异氰酸酯基(-NCO)的化合物，促进凝胶化使粘度增加，可以促进水解、脱水缩合导致的玻璃化。进一步地，本专利技术是，其特征在于相对于发光材料微粒在醇中溶解0.05～3.0wt.％的四氯化硅，在该溶液中使上述发光材料微粒胶溶(解膠)分散，搅拌下使发光材料微粒表面的羟基与四氯化硅反应，在微粒表面形成硅氧化物的玻璃被膜，分离微粒后在200℃或以下的温度下喷雾干燥。在该方法中，通过改变四氯化硅相对于发光材料微粒的添加量可以控制被膜的厚度。本专利技术的，通过在常温范围在发光材料表面形成玻璃被膜，该玻璃被膜是坚牢且没有由于刮痕等而剥离之忧，且不妨碍EL显示器亮度的0.05μm或以下的薄玻璃被膜，使发光材料表面完全密封，可以完全排除氧和水分(湿气)以及微小的粉尘等，特别是可以得到具有以下优点的发光材料防止发光材料的老化，保持高亮度，长寿命。附图简述[附图说明图1]发光材料亮度变化的比较图由本专利技术方法制造的发光材料微粒的电子显微镜照片夜光材料余辉亮度变化的比较图符号说明1 本专利技术的发光材料亮度变化2 未处理的发光材料亮度变化具体实施方式上述本专利技术的包括以下3个工序(1)用于形成被膜的反应生成物溶液的制备工序；(2)在发光元件表面形成玻璃薄膜的工序； (3)喷雾干燥工序。以下按顺序说明各工序。(1)用于形成被膜的反应生成物溶液(以下称为“主剂溶液”)的制备工序在本专利技术中，在发光元件表面形成的玻璃被膜基本上如化1所示是具有在发光元件表面化学固化的硅氧化物网状的0.05μm或以下的薄膜。作为原料使用的有机硅化合物是具有羟基和甲氧基的醇溶性硅烷化合物。特别优选的有机硅化合物具有羟基(-OH)、甲氧基(-OCH3)和甲基(-CH3)，例如羟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。任何一个通式中n是1～3的整数，这些有机硅化合物都是市售品，可以容易地得到。另外，上述有机硅化合物经部分地水解·脱水缩合而得到的低缩合物也有市售，也可以使用其作为原料。 在本专利技术方法中，用于形成玻璃被膜的主剂溶液是如下制备的通过在醇溶液中，在硼离子和卤离子存在下，在室温下将上述有机硅化合物水解·脱水缩合。按照顺序首先添加提供硼离子B3+的化合物，接着添加提供卤离子X-的化合物，在溶液中生成BX4-络离子。作为提供硼离子B3+的化合物，优选使用硼酸(H3BO3)或三乙氧基硼烷B(OEt)3。相对于有机硅化合物，反应液中B3+离子浓度优选的范围是1.0～3.0wt.％。另外，作为卤离子X-优选使用氟离子F-或氯离子Cl-或其混合物。优选使用的化合物是在上述反应液中生成这些离子的盐类，例如优选氟化氢铵(NH4F·HF)、氟化钠(NaF)等作为F-离子源，氯化铵(NH4Cl)作为Cl-离子源。相对于有机硅化合物，反应液中的卤离子X-浓度范围以NH4F·HF或NH4Cl分别优选1.0～3.0wt.％的范围。溶液中生成的BX4-络离子容易与式(1)的有机硅化合物的甲氧基部分Si(OCH3)交换，形成SiX5-络离子，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光材料的制造方法，其特征在于：在具有羟基和甲氧基的有机硅化合物的醇溶液中依次加入硼离子和卤离子，使其水解、脱水缩合，制备反应生成物溶液，搅拌使发光材料微粒在醇中分散，在该醇中滴加上述反应生成物溶液，在该微粒表面形成该反应生成物的玻璃被膜，分离该微粒之后，在２００℃或以下的温度下喷雾干燥。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：森实茂，
申请(专利权)人：森实茂，
类型：发明
国别省市：JP[日本]