含细碎无机颗粒的场致发光装置中的中间层制造方法及图纸

本发明专利技术涉及在含有分散于聚合物粘合剂的细碎无机颗粒（纤粒）的场致发光装置中的无机材料中间层。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及含有分散于聚合物粘合剂中的细碎无机颗粒(纤粒)、分别在场致发光设备或装置中的无机材料中间层。在我们的光电时代，常用的发光设备占据着非常重要的角色。光显元件朝着扁平、可大面积操作、高效和低生产成本的目标发展。对于制备电操作的发光设备来说，存在着许多不同的途径。但是已知的只有两类系统同时满足了大面积扁平和低成本的要求。1)在粘合剂基体中掺入ZnS颗粒ZnS颗粒被混入一薄层中，并在施加高频电场下发光。ZnS体系的发光度低。其另一缺点是在高频下需要高的操作电压。2)场致发光聚合物Friend等(US P 5247190)第一次描述了基于聚(亚苯基)乙烯基的聚合物发光二极管(LED)。在最简单的构造中，所述聚合物置于一透光的阳极(如ITO)和一气相淀积的阴极(如Ca、Al)之间。施加电压，这种装置就发光。在有机LED中的层状构制的最普通例子描述于EP-A-0637899中，其中也描述了对发光装置的功能施加正面影响的附加层。由有机组分构造的LED的性质可通过附加有机层的导入而显著改善(Tang等人，Appl.Phys.Lett.51(1987)913)。为此在场致发光层和两电极间导入了一至二层加注层。这些加注层可包括汽相淀积单体(Adachi等，Appl Phys.Lett.57(1990)531)。聚合物(US P 5231329)或分散于聚合物中的单体(Brow等，Appl.Phys.Lett.61(1992)2739)。它们是例如噁二唑类或叔胺类化合物，也描述了具有噁二唑结构的聚合物。这些分子总是指有机分子。本专利技术涉及在发光装置或发光二极管(LED)中包含的分散于聚合物粘合剂中的细碎无机颗粒(纤粒)的中间层并涉及纤粒在包含一层或多层这些中间层的LED和发光(场效发光)装置的中间层的制备中的用途。纤粒一般粒径＜1μm，优选1-100nm。粒径通过使用高分辨率透射电子显微镜或超速离心来测定。这种颗粒优选半导本材料组成，其带隙即价带和导带间的能差至少为1eV。适用的细碎无机(纤细分散)颗粒为例如金属氧化物如TiO2、SnO2、ZnO、WO3、Al2O3、Fe2O3或周期表中的III和V主族的半导体化合物(III-V半导体)如GaP、AlN，或周期表的II和VI主族的半导体化合物(II-VI半导体)如ZnSe、CdSe、CdS(门捷列夫周期表)。特别优选由二氧化钛组成的纤粒。在聚合物粘合剂中纤粒浓度为0.1-90％(重量)，优选1-70％(重量)，特别优选5-60％(重量)(相对于中间层的重量计)。为后面制层，将纤粒分散于聚合物粘合剂中。可加工成透明膜的无定形聚合物优选适用作粘合剂。这些聚合物的例子有聚碳酸酯、聚苯乙烯和聚苯乙烯的共聚物如SAN。环状聚烯烃、聚砜、(甲基)丙烯酸酯聚合物和/或共聚物、聚乙烯醇、聚乙烯咔唑、乙酸乙烯酯共聚物或聚乙烯基吡咯烷酮。本专利技术还为场致发光装置中中间层的制备提供分散于聚合物粘合剂中的细碎无机颗粒的使用。本专利技术还提供含一层或多层(一般为一或两层)上述中间层的场致发光装置以及制备发光显示器中这种场致发光装置的使用。LED的排布的例子简述如下A)阴极(如Al、Ca、Mg)/含纤粒的中间层/场致发光层/透明阳极(In-Sn-氧化物)/透明基材(如玻璃或薄膜)，B)阴极/场致发光层/含纤粒中间层/透明阳极/透明基材，C)阴极/含纤粒中间层/场致发光层/含纤粒中间层/透明阳极/透明基材。中间层如下布置A)作为在场致发光层和阴极之间的中间层或B)作为在场致发光层和阳极之间的中间层或C)作为在阴极和场致发光层之间以及阳极和场致发光层之间的中间层。在聚合物粘合剂中的纤粒系统可通过喷涂浸涂和刮涂施加到作为聚合物LED中的中间层的薄膜形式的一大片膜上。它保留了成本降低、聚合物LED大面积生产的优点。由聚合物(相应于US P 5247190)制备的聚合物LED的性能通过这些中间层显著改善。因此场致发光的效率得到了显著增高。使用同样的电压，通过该装置的直接电流显著降低，但场致发光强度保持不变或甚至有所提高。按照本专利技术的所述层的特征不仅在于效能的提高而且在于长期稳定性的增强。由于在包括在粘合剂中的单体或汽相淀积单体的有机系统的情况下操作；操作时该系统中的组分不会结晶。同时所述场致发光装置对化学变化如氧化更稳定。由具有本专利技术的中间层的聚合物制备的场致发光装置在低的直流电压下操作。除了通过所述层的刮涂而可简单而便宜地生产外，发光颜色可通过改变发色模量来加以控制。中间层的薄厚度小于2μm，一般为10-15nm。因此即使在低电压下也可获得高电场致强度。按照本专利技术的中间层的特征在于均一的层厚度以及即使在一般＞106V/cm的高电场强度下该场致发光装置也是防介电击穿的。粒径＜1μm的适用的无机纤粒可以不同方式制备-通过沉淀反应(E.Matijevic，Chem.Mater.5(1993)421-426)，在TiO2情况下例如通过硫酸氧钛的水解和在一价酸中洗至无硫酸盐的沉淀物的胶溶(EP-A 261 560)，通过TiCl4溶液的水解(W.Bauer and G.Tomandl，Ceram.Int.20(1994)189-93)；-按照通过烷氧化物水解的溶胶方法，诸如在J.Livage，Mat.Sci.Forum 152-153(1994)，43-45；G.W.Koebrugge等人.J.Mater.Chem.3(1993)，1095-1100；PCT-WO 93/05875和PCT-WO91/16719中所述的方法；-按照通过可气化金属化合物(如烷氧化物、卤化物)和过量氧气或氢气的反应和在气相中热解的CVR方法，参见US P 4842832和K.Y.Kim等人.，J.Chem.Engng.Jpn.27(1994)，657-61；-通过等离子体合成，参见Z.Chen.等人，Gongneng Cailiao 23(1992)，83-87，105(Chem.Abstr.119277086C)；-通过例如TiCl4的火焰水解；这种产品具有商标名为Deyussa P25的商品；-通过硫酸氧钛溶液和不足量碱的反应(见下文)。由从硫酸氧钛溶液获得的氧化钛组成的纤粒是特别适用的。制备特别适用的纤细分散的二氧化钛的方法的特征在于a)含过量硫酸的硫酸氧钛溶液在高温下加到碱液中直到这样获得的混合物呈酸性反应，即存在过量硫酸，b)将a)获得的混合物冷却，c)然后将一价酸加入到由b)获得的混合物中，发生按a)形成的二氧化钛纤粒的絮凝，d)将c)形成的絮凝沉淀物过滤并用和c)所述用相同的一价酸洗涤。为获得按照本专利技术的二氧化钛溶胶，将反应步骤d)后获得的沉淀物溶解在水中或分子中含1-10个碳原子以及1个或多个羟基的醇中。按照本专利技术的纤细分散的TiO2的制备也可成功地在大规模生产的构架内进行，即根据硫酸盐法的TiO2颜料生产的构架进行，因此是十分简单而经济的。按照本专利技术的方法(步骤d后)获得的滤渣可进行无机和/或有机的后处理。原则上任何含过量硫酸的硫酸氧钛溶液均适合作为离析物(硫酸硫酸氧钛溶液)。形成可溶性硫酸盐和氧化物的金属杂质象铁、镁、铝和碱金属原则上在所述制备方法中并不干扰，除非这些元素即使在痕量下也利于其相应的本文档来自技高网...

【技术保护点】
包含分散于聚合物粘合剂中的细碎无机颗粒（纤粒）的场致发光装置中的中间层。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：A埃尔斯纳，R韦尔曼，R比杰，
申请(专利权)人：拜尔公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]