JP3261036B2 - 有機超微粒子発光材料の製造方法 - Google Patents
有機超微粒子発光材料の製造方法Info
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Description
【０００１】
【発明の技術分野】本発明は、有機超微粒子材料その製
造方法に関し、特に化学工業、染料、高分子工業、エレ
クトロニクス等の分野において有用な有機超微粒子発光
材料の製造方法に関する。
造方法に関し、特に化学工業、染料、高分子工業、エレ
クトロニクス等の分野において有用な有機超微粒子発光
材料の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】有機系における様々な化合物は、その応
用形態の１つとしてμｍオーダーの粒子が従来より用い
られている。これはボールミルに代表される機械的粉砕
法によって形成されているものである。また、合成、反
応過程を利用した湿式法により、ｎｍからμｍ範囲で単
分散な粒子が得られている。あるいは、特開昭６３−３
９６３１号公報に示すような気相法により、粒度分布が
数十ｎｍから数μｍの広い範囲にわたる粒子が作製され
ている。
用形態の１つとしてμｍオーダーの粒子が従来より用い
られている。これはボールミルに代表される機械的粉砕
法によって形成されているものである。また、合成、反
応過程を利用した湿式法により、ｎｍからμｍ範囲で単
分散な粒子が得られている。あるいは、特開昭６３−３
９６３１号公報に示すような気相法により、粒度分布が
数十ｎｍから数μｍの広い範囲にわたる粒子が作製され
ている。
【０００３】従来技術で製造された発光材料粒子は、サ
イズの微小化で体積に対する表面積が増加したことによ
る表面エネルギの増加、あるいはサイズが制限されたこ
とによる励起子閉じ込め効果等、いわゆるサイズ効果を
反映した、発光スペクトルの変化等の特異的な性質は得
られていない。
イズの微小化で体積に対する表面積が増加したことによ
る表面エネルギの増加、あるいはサイズが制限されたこ
とによる励起子閉じ込め効果等、いわゆるサイズ効果を
反映した、発光スペクトルの変化等の特異的な性質は得
られていない。
【０００４】また、これらの方法によって作製された材
料の形態は、乾燥した粉末あるいは液体に分散している
ものである。
料の形態は、乾燥した粉末あるいは液体に分散している
ものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】機械的粉砕法および湿
式法では、材料を取り巻く機械構成物や溶媒等から所望
外の不純物の混入が避け難いことや、組成の制御が難し
いことから、サイズの減少に伴う積極的効果を引き出す
ことが困難である。また、特開昭６３−３９６３１号公
報に記載の方法では、高純度な材料を作製できるが、粒
度分布が広くなる。サイズ効果を有する大きさの粒子の
割合が実質的に少ないために、サイズの減少から生じる
発光スペクトルの変化を有効に利用した発光材料を作製
することは困難である。
式法では、材料を取り巻く機械構成物や溶媒等から所望
外の不純物の混入が避け難いことや、組成の制御が難し
いことから、サイズの減少に伴う積極的効果を引き出す
ことが困難である。また、特開昭６３−３９６３１号公
報に記載の方法では、高純度な材料を作製できるが、粒
度分布が広くなる。サイズ効果を有する大きさの粒子の
割合が実質的に少ないために、サイズの減少から生じる
発光スペクトルの変化を有効に利用した発光材料を作製
することは困難である。
【０００６】また、これらの方法によって作製された粒
子は、乾燥した粉末あるいは液体に分散したものとして
回収され、応用面、特にエレクトロニクスの分野では、
再度固体バインダー等を添加したり、あるいは粒子を膜
状に凝集させなければ利用できず、取扱上の利便性に欠
ける面もある。
子は、乾燥した粉末あるいは液体に分散したものとして
回収され、応用面、特にエレクトロニクスの分野では、
再度固体バインダー等を添加したり、あるいは粒子を膜
状に凝集させなければ利用できず、取扱上の利便性に欠
ける面もある。
【０００７】本発明の目的は、サイズ効果が顕著な有機
超微粒子発光材料の製造方法を提供することである。
超微粒子発光材料の製造方法を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の一観点によれ
ば、常温で固体の有機発光材料を、媒体と同時に、また
は媒体と交互に、圧力１０-5Ｔｏｒｒ以下の真空度で蒸
発させ、冷却された回収体上に膜厚換算で約１０ｎｍ以
下蒸着する工程と、前記回収体上に付着させた媒体に保
持された有機発光材料を常温に昇温し、光学的なサイズ
効果が現れる超微粒子体として回収する工程とを含む有
機超微粒子発光材料の製造方法が提供される。
ば、常温で固体の有機発光材料を、媒体と同時に、また
は媒体と交互に、圧力１０-5Ｔｏｒｒ以下の真空度で蒸
発させ、冷却された回収体上に膜厚換算で約１０ｎｍ以
下蒸着する工程と、前記回収体上に付着させた媒体に保
持された有機発光材料を常温に昇温し、光学的なサイズ
効果が現れる超微粒子体として回収する工程とを含む有
機超微粒子発光材料の製造方法が提供される。
【０００９】上記の媒体は、常温では気体、液体または
固体のいずれであってもよい。
固体のいずれであってもよい。
【００１０】真空度１０-5Ｔｏｒｒ以下の圧力で有機発
光材料を回収体上に付着させることにより、発光スペク
トルにサイズ効果が顕著に現れる有機超微粒子発光材料
を得ることができる。
光材料を回収体上に付着させることにより、発光スペク
トルにサイズ効果が顕著に現れる有機超微粒子発光材料
を得ることができる。
【００１１】さらに、回収体上への付着量を制限するこ
とにより、サイズ効果をより助長した有機超微粒子発光
材料を得ることができる。
とにより、サイズ効果をより助長した有機超微粒子発光
材料を得ることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１は、この発明の実施例に用い
る製造装置の一例を示す。図において、真空容器１の内
部には冷媒で冷却された冷却板２が設けられている。ま
た、真空容器１には排気機構３が用いられている。
る製造装置の一例を示す。図において、真空容器１の内
部には冷媒で冷却された冷却板２が設けられている。ま
た、真空容器１には排気機構３が用いられている。
【００１３】冷却板２は、冷媒導入口４より冷媒を導入
することで冷却される。回収板５は冷却板２とを接触さ
せることにより冷却する。回収板５は、図１の形状、構
造に限定されるものではない。図１に示す装置では、回
収板５を真空容器１と昇温室６間でトランスファーロッ
ド７により搬送できる機構を持たせており、昇温の際に
は回収板は昇温室に運ばれる。
することで冷却される。回収板５は冷却板２とを接触さ
せることにより冷却する。回収板５は、図１の形状、構
造に限定されるものではない。図１に示す装置では、回
収板５を真空容器１と昇温室６間でトランスファーロッ
ド７により搬送できる機構を持たせており、昇温の際に
は回収板は昇温室に運ばれる。
【００１４】この際、製造物が常温で液体状または粉末
状のものであるときは、回収板５の構造を受皿状にし、
１８０°反転させることで製造物の流出および落下を防
ぐことができる。昇温室６はロードロック機構で真空容
器１と仕切ることができ、これとは別に適宜なガスを導
入し、ヒーターにより昇温を行うことができる。
状のものであるときは、回収板５の構造を受皿状にし、
１８０°反転させることで製造物の流出および落下を防
ぐことができる。昇温室６はロードロック機構で真空容
器１と仕切ることができ、これとは別に適宜なガスを導
入し、ヒーターにより昇温を行うことができる。
【００１５】この真空容器１内で、クヌーセンセル等の
適宜な加熱蒸発装置８に保持された蒸発源有機物発光材
料９を蒸発させる。なお、有機物発光材料の蒸発の際に
真空容器１は、蒸発分子と残留ガス分子との衝突による
粒子の成長を防ぐために〜１０-3Ｔｏｒｒ以下、サイズ
効果をより助長させるために望ましくは〜１０-5Ｔｏｒ
ｒ以下の圧力にまで排気される。
適宜な加熱蒸発装置８に保持された蒸発源有機物発光材
料９を蒸発させる。なお、有機物発光材料の蒸発の際に
真空容器１は、蒸発分子と残留ガス分子との衝突による
粒子の成長を防ぐために〜１０-3Ｔｏｒｒ以下、サイズ
効果をより助長させるために望ましくは〜１０-5Ｔｏｒ
ｒ以下の圧力にまで排気される。
【００１６】粒子の成長過程は、回収板５上での蒸発分
子のマイグレーションによる蒸発分子の衝突による核の
形成に基づいている。この際に、より粒度分布を狭くす
るためには水晶発振式蒸発モニター１０等を利用し、蒸
着速度をできるだけ一定に保つことが望ましい。
子のマイグレーションによる蒸発分子の衝突による核の
形成に基づいている。この際に、より粒度分布を狭くす
るためには水晶発振式蒸発モニター１０等を利用し、蒸
着速度をできるだけ一定に保つことが望ましい。
【００１７】さらに、サイズ効果をより助長させるため
に、粒径を小さくするには、回収板５と加熱蒸発装置８
の間に設けられ、蒸発蒸気を遮断するようなシャッター
１１で１回の蒸着当たりの蒸着量を膜厚換算で約１０ｎ
ｍ以下に制限する。
に、粒径を小さくするには、回収板５と加熱蒸発装置８
の間に設けられ、蒸発蒸気を遮断するようなシャッター
１１で１回の蒸着当たりの蒸着量を膜厚換算で約１０ｎ
ｍ以下に制限する。
【００１８】該有機物発光材料の蒸発の際に、同時もし
くは、交互に、媒体導入管１２もしくは他の加熱蒸発装
置１３等により、媒体を導入もしくは蒸発により回収板
５に固着させる。同時に行う場合には、媒体の導入もし
くは蒸発により、真空容器内１の圧力が〜１０-3Ｔｏｒ
ｒ望ましくは〜１０-5Ｔｏｒｒを越えないように制御す
ることが好ましい。交互に行う場合には、媒体の導入も
しくは蒸発の際には該有機物発光材料の蒸発を停止させ
るか該有機物発光材料の蒸気が回収板に到達しないよう
シャッター１１を閉じる。
くは、交互に、媒体導入管１２もしくは他の加熱蒸発装
置１３等により、媒体を導入もしくは蒸発により回収板
５に固着させる。同時に行う場合には、媒体の導入もし
くは蒸発により、真空容器内１の圧力が〜１０-3Ｔｏｒ
ｒ望ましくは〜１０-5Ｔｏｒｒを越えないように制御す
ることが好ましい。交互に行う場合には、媒体の導入も
しくは蒸発の際には該有機物発光材料の蒸発を停止させ
るか該有機物発光材料の蒸気が回収板に到達しないよう
シャッター１１を閉じる。
【００１９】蒸発させようとする有機物発光材料として
は、常温で固体で、真空中で蒸発させることができるも
のであり、フォトルミネッセンス、電界発光、キャリア
注入発光等の発光現象を伴うものであれば、その種類に
は格別の限定はない。例えば、ペリレン、コロネン等の
芳香族炭化水素、ポリフェニレンビニレン等のπ共役高
分子、アルミニウムキノリノール等の金属錯体、フルオ
レセイン、ローダミン、アクリジン等の蛍光色素等が例
示される。
は、常温で固体で、真空中で蒸発させることができるも
のであり、フォトルミネッセンス、電界発光、キャリア
注入発光等の発光現象を伴うものであれば、その種類に
は格別の限定はない。例えば、ペリレン、コロネン等の
芳香族炭化水素、ポリフェニレンビニレン等のπ共役高
分子、アルミニウムキノリノール等の金属錯体、フルオ
レセイン、ローダミン、アクリジン等の蛍光色素等が例
示される。
【００２０】このような有機物発光材料と同時にか、ま
たは交互に回収板５に固着させる媒体としては、該有機
物発光材料と実質的に不溶か、あるいは難溶性の材料を
用いる。常温では、気体、液体または固体のいずれであ
ってもよい。この媒体についても無機系、有機系等の限
定はないが、液体または固体の場合、発光した光を吸収
しないためには、発光波長領域で透明な材料であるこ
と、また、発光材料と相互作用し、消光させないものが
望ましい。ただし、増感蛍光作用を利用する場合にはこ
の限りではない。
たは交互に回収板５に固着させる媒体としては、該有機
物発光材料と実質的に不溶か、あるいは難溶性の材料を
用いる。常温では、気体、液体または固体のいずれであ
ってもよい。この媒体についても無機系、有機系等の限
定はないが、液体または固体の場合、発光した光を吸収
しないためには、発光波長領域で透明な材料であるこ
と、また、発光材料と相互作用し、消光させないものが
望ましい。ただし、増感蛍光作用を利用する場合にはこ
の限りではない。
【００２１】真空中に適度な蒸気圧を付与するために、
通常は有機物発光材料を加熱する。この加熱は、例えば
タングステン、タンタル等のルツボ、ボート等、もしく
はタングステン、タンタルをヒーターとしたアルミナ、
ボロンナイトライド等のルツボを用いた抵抗加熱、また
は電子ビーム加熱等の方法を採用することができる。
通常は有機物発光材料を加熱する。この加熱は、例えば
タングステン、タンタル等のルツボ、ボート等、もしく
はタングステン、タンタルをヒーターとしたアルミナ、
ボロンナイトライド等のルツボを用いた抵抗加熱、また
は電子ビーム加熱等の方法を採用することができる。
【００２２】有機発光材料の蒸発、媒体の送入または蒸
発に際して、複合化された有機超微粒子分散体を製造し
ようとする場合には、複数個の蒸発源あるいは媒体導入
管を用いることが可能である。
発に際して、複合化された有機超微粒子分散体を製造し
ようとする場合には、複数個の蒸発源あるいは媒体導入
管を用いることが可能である。
【００２３】さらに、サイズの微小化を促進させるため
に回収板５はできるだけ低い温度で冷却されていること
が望ましい。回収板の冷却は、適宜な冷媒を用いて行う
ことができる。例えば、液体窒素、液体ヘリウム等を用
いることができる。但し、媒体が常温で固体の場合には
必ずしも冷却を必要とするわけではない。
に回収板５はできるだけ低い温度で冷却されていること
が望ましい。回収板の冷却は、適宜な冷媒を用いて行う
ことができる。例えば、液体窒素、液体ヘリウム等を用
いることができる。但し、媒体が常温で固体の場合には
必ずしも冷却を必要とするわけではない。
【００２４】媒体と共に、回収板に固着させた有機発光
材料は、昇温により常温まで戻す。媒体が常温で液体ま
たは固体のものであれば有機物発光材料超微粒子を分散
体として得ることができる。
材料は、昇温により常温まで戻す。媒体が常温で液体ま
たは固体のものであれば有機物発光材料超微粒子を分散
体として得ることができる。
【００２５】図２は、回収される有機物発光材料の形態
を示す。媒体が常温で固体の場合には、図２（Ａ）に示
すように、基板２３上で固体媒体２２中に有機発光材料
の超微粒子２１がバインドされた形状となり、適宜な電
極を形成するだけで直ちにエレクトロニクス素子として
活用できる。回収体を金属で形成し、電極として利用し
てもよい。媒体が気体の場合には、直ちに有機発光材料
を乾燥した粉体として得ることができる。
を示す。媒体が常温で固体の場合には、図２（Ａ）に示
すように、基板２３上で固体媒体２２中に有機発光材料
の超微粒子２１がバインドされた形状となり、適宜な電
極を形成するだけで直ちにエレクトロニクス素子として
活用できる。回収体を金属で形成し、電極として利用し
てもよい。媒体が気体の場合には、直ちに有機発光材料
を乾燥した粉体として得ることができる。
【００２６】実施例１．図１に示した装置を用い、真空
容器内に設けたタングステンヒーターとボロンナイトラ
イドルツボを組み合わせた加熱蒸発源に充分に精製を行
ったアントラセンを０．２ｇを入れ、真空排気して、ア
ントラセン蒸発中は容器内の圧力を４×１０-7Ｔｏｒｒ
に終始保った。回収板は液体窒素で冷却した。
容器内に設けたタングステンヒーターとボロンナイトラ
イドルツボを組み合わせた加熱蒸発源に充分に精製を行
ったアントラセンを０．２ｇを入れ、真空排気して、ア
ントラセン蒸発中は容器内の圧力を４×１０-7Ｔｏｒｒ
に終始保った。回収板は液体窒素で冷却した。
【００２７】媒体として、水を用い、この水を回収板に
アントラセンと交互に数回、蒸発固着させる。アントラ
センの蒸着速度を、膜厚換算で０．００５ｎｍ／ｓｅｃ
で一定に制御し、１回当たりの蒸着量をシャッターの開
閉により膜厚換算で１０ｎｍとした。
アントラセンと交互に数回、蒸発固着させる。アントラ
センの蒸着速度を、膜厚換算で０．００５ｎｍ／ｓｅｃ
で一定に制御し、１回当たりの蒸着量をシャッターの開
閉により膜厚換算で１０ｎｍとした。
【００２８】蒸着の終了後、回収板を常温に戻した。良
好に分散した、アントラセン超微粒子が得られた。得ら
れたアントラセン超微粒子の粒径を動的光散乱法によっ
て測定したところ、１６３〜３４０ｎｍ（平均粒径２７
２ｎｍ）であり、従来技術に比べ小さく分布の狭い超微
粒子が得られていることが判る。
好に分散した、アントラセン超微粒子が得られた。得ら
れたアントラセン超微粒子の粒径を動的光散乱法によっ
て測定したところ、１６３〜３４０ｎｍ（平均粒径２７
２ｎｍ）であり、従来技術に比べ小さく分布の狭い超微
粒子が得られていることが判る。
【００２９】図３は、得られたアントラセン超微粒子の
発光特性を数μｍ径のアントラセン粒子の水分散液の発
光特性と比較して示す。本実施例により得られたアント
ラセン超微粒子の発光特性にはサイズ効果が現れ、５０
ｎｍ程度のレッドシフトが生じ、発光色は紫色から青緑
色に変化した。
発光特性を数μｍ径のアントラセン粒子の水分散液の発
光特性と比較して示す。本実施例により得られたアント
ラセン超微粒子の発光特性にはサイズ効果が現れ、５０
ｎｍ程度のレッドシフトが生じ、発光色は紫色から青緑
色に変化した。
【００３０】実施例２．真空容器の圧力を変えて実施例
１と同様にアントラセン超微粒子を作製した。得られた
アントラセン超微粒子の発光特性は図３に示すものと同
様であった。但し、ピーク強度が変化した。作成した試
料の平均粒径と圧力の関係、および発光特性のスペクト
ルにおける４２０ｎｍ近傍のピークの強度Ｉ420nm と、
４５０ｎｍ近傍のピークの強度Ｉ450nm の比によって示
されるサイズ効果の大きさと圧力の関係について調べ
た。この結果を〔表１〕に示す。
１と同様にアントラセン超微粒子を作製した。得られた
アントラセン超微粒子の発光特性は図３に示すものと同
様であった。但し、ピーク強度が変化した。作成した試
料の平均粒径と圧力の関係、および発光特性のスペクト
ルにおける４２０ｎｍ近傍のピークの強度Ｉ420nm と、
４５０ｎｍ近傍のピークの強度Ｉ450nm の比によって示
されるサイズ効果の大きさと圧力の関係について調べ
た。この結果を〔表１〕に示す。
【００３１】
【表１】
【００３２】図４は、〔表１〕の測定結果をグラフ化し
て示す。横軸は圧力をＴｏｒｒで示し、縦軸は平均粒径
をｎｍで、またピーク強度比を無名数で示す。この結果
から粒径は圧力が減少するに従い小さくなってゆき、サ
イズ効果は〜１０-3Ｔｏｒｒ以下の圧力で現れはじめ、
〜１０-5Ｔｏｒｒ以下の圧力で急激に顕著に現れること
が判る。
て示す。横軸は圧力をＴｏｒｒで示し、縦軸は平均粒径
をｎｍで、またピーク強度比を無名数で示す。この結果
から粒径は圧力が減少するに従い小さくなってゆき、サ
イズ効果は〜１０-3Ｔｏｒｒ以下の圧力で現れはじめ、
〜１０-5Ｔｏｒｒ以下の圧力で急激に顕著に現れること
が判る。
【００３３】実施例３．蒸着量を膜厚換算で０．５、
１、２．５ｎｍと変化させる以外は実施例１と同様にア
ントラセン超微粒子を作製した。
１、２．５ｎｍと変化させる以外は実施例１と同様にア
ントラセン超微粒子を作製した。
【００３４】図５に、得られた試料の発光特性を示す。
横軸は光の波長をｎｍで示し、縦軸は発光強度を任意ス
ケールで示す。蒸着量を少なくすることにより平均粒径
が小さくなる。これに伴い４５０ｎｍ近傍以上のピーク
強度が上昇しており、サイズ効果が顕著になっていくこ
とが判る。圧力の変化に加え、蒸着量を変化させること
でも粒径の微小化を助長させることができる。
横軸は光の波長をｎｍで示し、縦軸は発光強度を任意ス
ケールで示す。蒸着量を少なくすることにより平均粒径
が小さくなる。これに伴い４５０ｎｍ近傍以上のピーク
強度が上昇しており、サイズ効果が顕著になっていくこ
とが判る。圧力の変化に加え、蒸着量を変化させること
でも粒径の微小化を助長させることができる。
【００３５】実施例４．蒸発有機物発光材料としてクリ
センを用いた以外は、実施例１と同様にして超微粒子を
製造した。
センを用いた以外は、実施例１と同様にして超微粒子を
製造した。
【００３６】得られたクリセン超微粒子の粒径は、９７
〜１６６ｎｍ（平均粒径１２９ｎｍ）であり、従来技術
に比べ小さく分布の狭い超微粒子が得られていることが
判る。
〜１６６ｎｍ（平均粒径１２９ｎｍ）であり、従来技術
に比べ小さく分布の狭い超微粒子が得られていることが
判る。
【００３７】得られた試料の発光特性を径数μｍのクリ
セン粒子の水分散液の発光特性と比較すると、１００ｎ
ｍほど長波長側にシフトし、発光色は紫外から青色に変
化した。本来モノマー発光しか示さないクリセンである
が、超微粒子化したことにより、サイズ効果が現れ、エ
キシマ発光が生じるようになったものと考えられる。
セン粒子の水分散液の発光特性と比較すると、１００ｎ
ｍほど長波長側にシフトし、発光色は紫外から青色に変
化した。本来モノマー発光しか示さないクリセンである
が、超微粒子化したことにより、サイズ効果が現れ、エ
キシマ発光が生じるようになったものと考えられる。
【００３８】実施例５．蒸発させる有機物発光材料とし
てピレン、媒体として固体ポリエチレンを用いる以外
は、実施例１と同様にして超微粒子を製造した。
てピレン、媒体として固体ポリエチレンを用いる以外
は、実施例１と同様にして超微粒子を製造した。
【００３９】得られたピレン超微粒子の粒径は走査型電
子顕微鏡による観察によれば１４０〜２２０ｎｍ（平均
粒径１９１ｎｍ）であり、従来技術に比べ小さく分布の
狭い超微粒子が得られていることが判る。
子顕微鏡による観察によれば１４０〜２２０ｎｍ（平均
粒径１９１ｎｍ）であり、従来技術に比べ小さく分布の
狭い超微粒子が得られていることが判る。
【００４０】図６に得られた試料の発光特性を示す。横
軸、縦軸は図５と同様である。径数μｍのピレン粒子の
発光特性と比較すると、本方法によって超微粒子化した
ことによりサイズ効果が現れ、若干のレッドシフトを伴
い、スペクトルは先鋭化し、発光色は青色から緑色に変
化した。
軸、縦軸は図５と同様である。径数μｍのピレン粒子の
発光特性と比較すると、本方法によって超微粒子化した
ことによりサイズ効果が現れ、若干のレッドシフトを伴
い、スペクトルは先鋭化し、発光色は青色から緑色に変
化した。
【００４１】実施例６．蒸発させる有機物発光材料とし
てペリレンを用い、１回当たりの蒸着量をシャッターの
開閉によって膜厚換算で０．０１〜１０ｎｍの範囲で変
化させ、粒径を変えた以外は、実施例１と同様にして超
微粒子を製造した。
てペリレンを用い、１回当たりの蒸着量をシャッターの
開閉によって膜厚換算で０．０１〜１０ｎｍの範囲で変
化させ、粒径を変えた以外は、実施例１と同様にして超
微粒子を製造した。
【００４２】図７に膜厚換算で０．０１ｎｍの超微粒子
の粒度分布を示す。横軸は粒径をｎｍで示し、縦軸はそ
の占有率を％で示す。膜厚換算で０．０１ｎｍ蒸着させ
た試料のペリレン超微粒子の粒径は、６６〜１２５ｎｍ
（平均粒径９３ｎｍ）の粒度分布であり、従来技術に比
べ小さく分布の狭い超微粒子が得られていることが判
る。
の粒度分布を示す。横軸は粒径をｎｍで示し、縦軸はそ
の占有率を％で示す。膜厚換算で０．０１ｎｍ蒸着させ
た試料のペリレン超微粒子の粒径は、６６〜１２５ｎｍ
（平均粒径９３ｎｍ）の粒度分布であり、従来技術に比
べ小さく分布の狭い超微粒子が得られていることが判
る。
【００４３】図８に、蒸着量と平均粒径の関係を示す。
横軸は膜厚換算の蒸着量をｎｍで示し、縦軸は平均粒径
をｎｍで示す。これにより、蒸着量を少なくさせること
で粒径を小さくすることができることが判る。得られた
ペリレン超微粒子水分散液の発光特性を調べた。
横軸は膜厚換算の蒸着量をｎｍで示し、縦軸は平均粒径
をｎｍで示す。これにより、蒸着量を少なくさせること
で粒径を小さくすることができることが判る。得られた
ペリレン超微粒子水分散液の発光特性を調べた。
【００４４】図９は、得られた発光特性を示す。横軸、
縦軸は図５と同様である。数μｍのペリレン粒子の水分
散液の発光特性と比較したところ、ペリレン超微粒子の
発光特性はサイズ効果により、短波長側に新たなピーク
が出現する。本来、エキシマ発光しか示さないペリレン
において、超微粒子化したことによりサイズ効果が現
れ、モノマー的な発光が生じるようになったものと考え
られる。また、粒径が減少するにしたがい、短波長側の
新たなピークの強度が上昇し、粒径が小さいほどサイズ
効果が顕著になることが判る。
縦軸は図５と同様である。数μｍのペリレン粒子の水分
散液の発光特性と比較したところ、ペリレン超微粒子の
発光特性はサイズ効果により、短波長側に新たなピーク
が出現する。本来、エキシマ発光しか示さないペリレン
において、超微粒子化したことによりサイズ効果が現
れ、モノマー的な発光が生じるようになったものと考え
られる。また、粒径が減少するにしたがい、短波長側の
新たなピークの強度が上昇し、粒径が小さいほどサイズ
効果が顕著になることが判る。
【００４５】実施例７．室温および液体窒素温度の固体
ポリエチレン上に、ペリレンを圧力５×１０-6Ｔｏｒ
ｒ、蒸着速度２ｎｍ／ｓｅｃ、蒸着量を膜厚換算で２ｎ
ｍの条件で蒸着し、超微粒子を製造した。
ポリエチレン上に、ペリレンを圧力５×１０-6Ｔｏｒ
ｒ、蒸着速度２ｎｍ／ｓｅｃ、蒸着量を膜厚換算で２ｎ
ｍの条件で蒸着し、超微粒子を製造した。
【００４６】図１０に、得られた超微粒子の走査型電子
顕微鏡像を示す。図１０（Ａ）が室温基板上の粒子構造
を示し、図１０（Ｂ）が液体窒素冷却基板上の粒子構造
を示す。室温基板上よりも冷却基板上の方が、ペリレン
粒子が小さくなっていることが判る。
顕微鏡像を示す。図１０（Ａ）が室温基板上の粒子構造
を示し、図１０（Ｂ）が液体窒素冷却基板上の粒子構造
を示す。室温基板上よりも冷却基板上の方が、ペリレン
粒子が小さくなっていることが判る。
【００４７】両者ともサイズ効果を示す大きさである
が、冷却基板上で製造されたものの方がサイズ効果は大
きくなる。従来法では、有機物発光材料を低真空下で蒸
発させるために、残留ガスの影響を受け粒度分布が広が
り粒子が大きく成長してしまう。
が、冷却基板上で製造されたものの方がサイズ効果は大
きくなる。従来法では、有機物発光材料を低真空下で蒸
発させるために、残留ガスの影響を受け粒度分布が広が
り粒子が大きく成長してしまう。
【００４８】真空容器内に残留するガス分子の影響を少
なくするために、真空度（圧力）を〜１０-3Ｔｏｒｒ以
下、望ましくは〜１０-5Ｔｏｒｒ以下とし、回収面上に
到達させることで、より粒径が小さく粒度分布の狭いも
のが製造できるようになった。
なくするために、真空度（圧力）を〜１０-3Ｔｏｒｒ以
下、望ましくは〜１０-5Ｔｏｒｒ以下とし、回収面上に
到達させることで、より粒径が小さく粒度分布の狭いも
のが製造できるようになった。
【００４９】また、従来法では、有機物発光材料を真空
下で蒸発させる場合に、蒸着量を制限できずに粒度分布
が広がり粒子が大きく成長してしまう。蒸発分子を遮断
するシャッター等の機構により膜厚換算の１回当たりの
蒸着量を約１０ｎｍ以下に制限することにより、粒径が
小さくかつ粒度分布の狭いものが製造できるようになっ
た。膜厚換算の蒸着量を約１０ｎｍ以下に制限すること
がより好ましい。
下で蒸発させる場合に、蒸着量を制限できずに粒度分布
が広がり粒子が大きく成長してしまう。蒸発分子を遮断
するシャッター等の機構により膜厚換算の１回当たりの
蒸着量を約１０ｎｍ以下に制限することにより、粒径が
小さくかつ粒度分布の狭いものが製造できるようになっ
た。膜厚換算の蒸着量を約１０ｎｍ以下に制限すること
がより好ましい。
【００５０】これらの方法によって製造された有機物超
微粒子発光材料は、新たな発光ピークの出現、スペクト
ルの先鋭化、スペクトルのシフト等の従来品では観られ
なかったサイズ効果を有するようになり、発光色の変化
が生じる。この特長を生かし、発光材料全般はもとよ
り、特にエレクトロニクス分野の発光素子の多色化等に
有効利用できる。
微粒子発光材料は、新たな発光ピークの出現、スペクト
ルの先鋭化、スペクトルのシフト等の従来品では観られ
なかったサイズ効果を有するようになり、発光色の変化
が生じる。この特長を生かし、発光材料全般はもとよ
り、特にエレクトロニクス分野の発光素子の多色化等に
有効利用できる。
【００５１】また、媒体に新たに固体を加えることによ
って、応用面、特にエレクトロニクスの分野での取り扱
いに有利となる。以上実施例に沿って本発明を説明した
が、本発明はこれらに制限されるものではない。たとえ
ば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当
業者に自明であろう。
って、応用面、特にエレクトロニクスの分野での取り扱
いに有利となる。以上実施例に沿って本発明を説明した
が、本発明はこれらに制限されるものではない。たとえ
ば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当
業者に自明であろう。
【００５２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
光学的なサイズ効果が改善された有機超微粒子発光材料
が提供される。
光学的なサイズ効果が改善された有機超微粒子発光材料
が提供される。
【図１】本発明の実施例に用いる真空蒸着装置の構成を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図２】本発明の実施例によって得られる有機超微粒子
材料の形態を示す概略断面図である。
材料の形態を示す概略断面図である。
【図３】アントラセン超微粒子の発光特性を示すグラフ
である。
である。
【図４】製造中の真空槽内の圧力に対するアントラセン
粒子の平均粒径とピーク強度の比を示すグラフである。
粒子の平均粒径とピーク強度の比を示すグラフである。
【図５】アントラセン超微粒子の発光特性を示すスペク
トルである。
トルである。
【図６】ピレン超微粒子の発光特性を示すグラフであ
る。
る。
【図７】ペリレン超微粒子の粒度分布を示すグラフであ
る。
る。
【図８】蒸着量とペリレン超微粒子の粒径の関係を示す
グラフである。
グラフである。
【図９】ペリレン超微粒子の発光特性を示すグラフであ
る。
る。
【図１０】ペリレン超微粒子の粒子構造を示す走査型電
子顕微鏡写真である。
子顕微鏡写真である。
１ 真空容器 ２ 冷却板 ３ 排気機構 ４ 冷媒導入口 ５ 回収板 ６ 昇温室 ７ トランスファーロッド ８ 加熱蒸発装置 ９ 蒸発源有機物発光材料 １０ 水晶発振式蒸発モニタ １１ シャッタ １２ 媒体導入管 １３ 媒体蒸発装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−63130（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−39631（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−282977（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−20886（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C09K 11/06 B01J 19/00 H01B 33/14
Claims (2)
- 【請求項１】 常温で固体の有機発光材料を、媒体と同
時に、または媒体と交互に、圧力１０-5Ｔｏｒｒ以下の
真空度で蒸発させ、冷却された回収体上に膜厚換算で約
１０ｎｍ以下蒸着する工程と、 前記回収体上に付着させた媒体に保持された有機発光材
料を常温に昇温し、光学的なサイズ効果が現れる超微粒
子体として回収する工程とを含む有機超微粒子発光材料
の製造方法。 - 【請求項２】 前記媒体が常温で固体である材料で構成
される請求項１に記載の有機超微粒子発光材料の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06818896A JP3261036B2 (ja) | 1996-03-25 | 1996-03-25 | 有機超微粒子発光材料の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06818896A JP3261036B2 (ja) | 1996-03-25 | 1996-03-25 | 有機超微粒子発光材料の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09255946A JPH09255946A (ja) | 1997-09-30 |
| JP3261036B2 true JP3261036B2 (ja) | 2002-02-25 |
Family
ID=13366568
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06818896A Expired - Fee Related JP3261036B2 (ja) | 1996-03-25 | 1996-03-25 | 有機超微粒子発光材料の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3261036B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010032395A1 (ja) * | 2008-09-19 | 2010-03-25 | 国立大学法人奈良先端科学技術大学院大学 | 希土類錯体ナノ結晶およびその利用 |
-
1996
- 1996-03-25 JP JP06818896A patent/JP3261036B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09255946A (ja) | 1997-09-30 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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