[发明专利]用氧化铝基的多氧化物涂层包封的电致发光的磷光体颗粒

说明书

本发明的领域

本发明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。本发明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)。

本发明的概述

本发明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。本发明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)。本发明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发明的金属氧化物涂层能在液体水环境下经受较长的时间。本发明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。