用多氧化物涂层包封的电致发光的磷光体颗粒和包封磷光体颗粒的方法技术

包封的电致发光磷光体颗粒（２０）和其制造方法。各磷光体颗粒（２２）用基本上透明的含氧化铝的多氧化物涂层（２４）进行包封。包封的磷光体颗粒（２０）显示出高的初始发光亮度和高的耐发光亮度的湿度加速衰减。含氧化铝的涂层（２４）使由于暴露在凝聚潮气或液体水中所引起的化学降解的敏感性下降。涂层（２４）包含氧化铝和至少一种其它金属氧化物。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的领域本专利技术涉及电致发光的磷光体颗粒，具体地是涉及包封在防潮涂层中并具有高电致发光亮度的磷光体颗粒，更具体地是涉及这样一种用氧化铝基的多氧化物保护涂层包封的电致发光的磷光体颗粒，所述保护涂层具有改进的耐由于与液体水接触所致的腐蚀或化学降解。本专利技术也涉及制造这种包封的磷光体颗粒的方法和用这些磷光体颗粒制得的产品。背景磷光体颗粒可用在各种用途中，例如平板显示器和装饰品、阴极射线管和荧光照明装置。磷光体颗粒的发光或放光可通过使用包括电场(电致发光)在内的各种形式的能量而得以激励。电致发光(“EL”)的磷光体具有显著的商业价值。这种磷光体的发光亮度和这种亮度的“保持性”是一般用于表征磷光体颗粒的两个标准。发光亮度一般表示成主题磷光体激发时所发出的光的量。由于磷光体发光亮度对各种激发条件的敏感性，所以一般有用的是将磷光体的亮度表示成相对亮度，而非绝对亮度。“保持性”是指磷光体随运行时间而损失亮度(即衰减)的速率。若磷光体颗粒在操作时经受高湿度条件的话，则衰减速率会显著提高。这种潮湿或高湿度的效果称为“湿度加速衰减”。颗粒状的EL磷光体最常用于薄膜结构中。这些装置一般包括介电常数高并且形成磷光体颗粒负载基体的有机材料层。这种层一般涂覆在含有透明前电极的塑料基材上。后电极一般施加到磷光体层的背面上，而介电层夹在它们之间。当在两电极间施加电场时，层的最近部分发出光，而其中的磷光体颗粒被激发。有机基体和基材材料以及施涂到各颗粒上的有机涂层在防止由于水蒸气扩散到磷光体颗粒所致的亮度衰减中一般是无效的。为此，将厚膜电致发光装置装入较厚的包封材料，如25-125微米的防潮材料如碳氟化合物聚合物(如来自AlliedChemical的ACLAR Polymers)中。然而，这种包封一般是昂贵的，且产生导致不发光的边界，并且在如加热下具有潜在的分层趋势。为了改进它们的防潮性，已将磷光体颗粒包封在无机涂层如一种或两种氧化物的涂层中。已经采用的无机涂层技术取得了不同程度的成功。将EL磷光体颗粒包封在无机涂层中的以水解为基的方法，例如典型的是以水解为基的化学蒸气淀积(CVD)法是最成功的。在以水解为基的CVD法中，使用水和氧化物前体制成保护涂层。这种以水解为基的CVD法能制成对湿气不敏感的包封的磷光体颗粒，而同时使涉及损坏磷光体的过程降至最小并保持高的初始发光亮度。一种被认为适合于包封EL磷光体的这种涂层是由以水解为基的CVD法制得的氧化铝涂层。发现用氧化铝来涂覆磷光体颗粒是合意的，至少部分合意，因为存在着能容易形成具有所需光学、电学和防潮保护性能的氧化铝涂层的反应性、挥发性的前体。已制得了具有高亮度和湿气不敏感(即在一定程度上保护磷光体颗粒免受蒸气形式的潮气侵害)的含有这种氧化铝涂层的磷光体颗粒。然而，非晶形和/或低温得到的氧化铝涂层如那些一般经以水解为基的CVD法制得的涂层在与凝聚潮气或液体水分接触时会易于表现出不适宜的低化学耐久性。这种低的化学耐久性使这种氧化铝涂层不能与水性聚合物粘合剂体系共用、会在磷光体颗粒和聚合物基体之间形成弱的界面和/或会在冷凝大气条件下获得不适当的保护。因此，人们需要一种氧化铝磷光体涂层，这种非晶形和/或低温得到的氧化铝涂层经以水解为基的CVD法制得，它能制得包封的EL磷光体颗粒或其它形式的磷光体，它具有高的初始亮度、延长的亮度保持(即使在高湿度环境下)和更好的耐由于与凝聚潮气或液体水分接触所致的腐蚀(即化学降解)。本专利技术的概述本专利技术提供新颖的包封磷光体颗粒，每个颗粒都含有基本上透明的氧化铝基的多氧化物涂层。包封的磷光体具有高的初始发光亮度和高的耐发光亮度的湿度加速衰减。本专利技术的氧化铝基涂层对与凝聚潮气或液体水分接触时所致的化学降解的敏感性下降(即更好的耐液体水环境的腐蚀)。本专利技术的多金属氧化物旨在使涂层具有充分的耐起因于液体水分的化学降解(即腐蚀)，以致于用多金属氧化物涂层包封的硫化物基的颗粒能经受浸没在0.1摩尔硝酸银水溶液中的时间是仅用氧化铝涂层包封的同样颗粒的至少两倍，并且不变色。这种硝酸银试验一般用于检测磷光体涂层的渗透性。由于硝酸银是水溶液的形式，故发现这个试验也可用于测定涂层的化学耐久性。对水致腐蚀的较强抵抗使本专利技术的金属氧化物涂层能在液体水环境下经受较长的时间。本专利技术也提供一种制造这种包封磷光体颗粒的新颖方法，它是使用较低温度的气相水解反应和沉积过程。本专利技术，至少部分，取决于这样的发现，即通过同时使用氧化铝和其它金属氧化物可以明显提高对液体水致腐蚀是化学敏感的氧化铝磷光体涂层的化学耐久性(即降低腐蚀)。也发现对于以气相水解为基础的方法所沉积的氧化铝涂层(即基于水解的氧化铝涂层)，在沉积过程中可以方便地在氧化铝中加入其它氧化物，而对氧化铝前体快速和容易形成高度保护抗发光亮度湿度加速衰减的涂层的趋势很少有或没有损坏。还发现基于水解的CVD法可用于方便地沉积多金属氧化物涂层，以便包封磷光体颗粒。本专利技术的磷光体涂层可以经下述方法制成较为化学耐久的，即通过将氧化铝与一种或多种其它金属氧化物混合在一起，或通过在化学敏感的氧化铝层上形成一层一种或多种较为化学耐久的金属氧化物。确信本专利技术的技术不仅能用于非晶形氧化铝基的多氧化物涂层，而且也能用于结晶或部分结晶的氧化铝基的多氧化物涂层。也确信本专利技术的技术对于对液体水致腐蚀敏感的磷光体来说可用于改进其抵抗这种腐蚀的任何氧化铝涂层。还确信本专利技术的技术对于磷光体颗粒来说可用于改进任何这种化学敏感的氧化铝涂层的耐腐蚀性，而不管是在什么温度下形成涂层。令人惊奇的是，也确信正是少量的附加金属氧化物(例如二氧化硅)能显著地改进氧化铝涂层的化学耐久性。本专利技术氧化铝基的多氧化物涂层在极大程度上是在不明显损坏包封磷光体颗粒(即不会导致初始亮度小于未涂覆磷光体颗粒的约50％)的温度下制成的，尽管并非必须如此。本文所披露的例举性磷光体颗粒是受电场刺激而发光或放光(即电致发光)的类型。确信本专利技术的技术也可施益于对湿气敏感并且可用得自气相氧化铝前体的氧化铝涂层包封的其它类型的磷光体颗粒。这种其它类型的磷光体颗粒的例子可以包括那些受加热(热致发光)、光(光致发光)或高能辐射(如x-射线或电子束)刺激而发光的磷光体颗粒。也发现与只用氧化铝涂层包封的同样的磷光体颗粒所显示的如下性质相比，本专利技术氧化铝基的多氧化物涂层除了显示出高得多的耐与湿气有关的腐蚀外，本专利技术包封的磷光体颗粒还具有与上述磷光体颗粒相同或甚至提高的初始和保持的亮度。而且发现用本专利技术多氧化物涂层包封的磷光体颗粒显示的，与只用氧化铝涂层包封的磷光体颗粒所显示的，有可比拟或更高的电效率。对于含锌(如硫化锌)的EL磷光体，本专利技术氧化铝基的多氧化物涂层所提供的减少通过涂层扩散而从磷光体上损失的锌的程度即便不比只用氧化铝制得的涂层的高，也与之相同。确信在用氧化铝涂层包封而赋予磷光体颗粒的其它所需性能方面，使用本专利技术的氧化铝基多氧化物涂层包封时，这些性能可与之相比或有所提高。本专利技术包封颗粒的一个方面是各包封颗粒包含电致发光磷光体材料的磷光体颗粒，所述颗粒在不使用本专利技术涂层的情况下在湿气存在下会显示出湿度加速衰减。基本上透明的多金属氧化物涂层比氧化铝(如矾土)制成的涂层更能耐由于液体水所引起的化学降解并能充分地包本文档来自技高网...

【技术保护点】
多种包封的颗粒（２０），所述各包封的颗粒（２０）包含： 电致发光磷光体物质的磷光体颗粒（２２），它在湿气存在下显示出湿度加速衰减；和 基本上透明的多金属氧化物涂层（２４），它比仅用氧化铝制成的涂层更能耐由于液体水所引起的化学降解并能充分地包封所述磷光体颗粒（２２），从而提供所述基本上免于湿度加速衰减的磷光体颗粒（２２），所述涂层（２４）包含不是复合富铝红柱石形式的所述氧化铝和至少一种其它金属氧化物。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：KD布德，
申请(专利权)人：美国三M公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]