MXPA99011589A - Particulas de fosforo electroluminiscentes encapsuladas con un recubrimiento de oxido multiple a base de oxido de aluminio - Google Patents

Particulas de fosforo electroluminiscentes encapsuladas con un recubrimiento de oxido multiple a base de oxido de aluminio

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MXPA99011589A
MXPA99011589A MXPA/A/1999/011589A MX9911589A MXPA99011589A MX PA99011589 A MXPA99011589 A MX PA99011589A MX 9911589 A MX9911589 A MX 9911589A MX PA99011589 A MXPA99011589 A MX PA99011589A
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MXPA/A/1999/011589A
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D Budd Kenton
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Minnesota Mining And Manufacturing Company
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Abstract

Se describe partículas (20) de fósforo electroluminiscentes encapsuladas y un método para la elaboración de las mismas. Cada partícula (20) de fósforo es encapsulada mediante un recubrimiento (24) deóxido múltiple que contieneóxido de aluminio, sustancialmente transparente. Las partículas (20) de fósforo encapsuladas exhiben alta brillantez luminiscente inicial y alta resistencia al decaimiento acelerado por la humedad de la brillantez luminiscente. El recubrimiento (24) que contieneóxido de aluminio proporciona sensibilidad reducida a la degradación química provocada por la exposición a la humedad condensada o de otra manera agua liquida. El recubrimiento (24) comprende unóxido de aluminio y por lo menos otroóxido de metal.

Description

PARTÍCULAS DE FOSFORO ELECTROLUMINISCENTES ENCAPSULADAS CON UN RECUBRIMIENTO DE OXIDO MÚLTIPLE A BASE DE OXIDO DE ALUMINIO Campo de la invención La presente invención es concerniente con las partículas de fósforo electroluminiscentes, en particular con las partículas de fósforo que son encapsuladas en un recubrimiento resistente a la humedad y que exhiben alta brillantez electroluminiscente y aún más en particular con tal partícula de fósforo electroluminiscente encapsulada con un recubrimiento protector de óxido múltiple a base de óxido de aluminio que tiene resistencia mejorada a lacorrosión o a la degradación química de la exposición al agua líquida. La presente invención también es concerniente con un método para elaborar tales partículas de . fósforo encapsuladas y productos elaborados con estas partículas de fósforo.
Antecedentes de la invención Las partículas de fósforo son usadas en una variedad de aplicaciones, tales como pantallas de panel planas y decoraciones, tubos de rayos catódicos y accesorios de iluminación fluorescentes. La luminiscencia o emisión de luz por las partículas de fósforo puede ser estimulada por la aplicación de varias formas de energía en las que se incluyen campos eléctricos (electroluminiscencia) . Los REF.: 32010 fósforos electroluminiscentes ("EL") tienen importancia comercial significativa. La brillantez luminiscente de tales fósforos y el "mantenimiento" de esta brillantez son dos criterios utilizados normalmente para caracterizar las partículas de fósforo. La brillantez luminiscente es reportada normalmente como la cantidad de luz emitida por el fósforo sujeto cuando es excitado. Debido a la sensibilidad de la brillantez de emisión del fósforo a condiciones variables de excitación, es frecuentemente útil reportar la brillantez de los fósforos como brillantez relativa en lugar de como brillantez absoluta. El "mantenimiento" se refiere a la velocidad a la cual los fósforos pierden brillantez (esto es, decaimiento) con el tiempo de operación. La velocidad de decaimiento es sustancialmente .. incrementada si las partículas de fósforo son sometidas a condiciones de alta humedad en tanto que se encuentran en operación. Este efecto de la humedad o alta humedad se ha denominado como "decaimiento acelerado por la humedad". Los fósforos EL en partículas son usados más comúnmente en construcciones de película gruesa. Estos dispositivos incluyen comúnmente una capa de un material ,- orgánico que tiene una alta constante dieléctrica y que forman una matriz para una carga de partículas de fósforo. Tales capas son recubiertas comúnmente sobre un sustrato de plástico que tiene un electrodo frontal transparente. Un electrodo posterior es comúnmente agregado al lado posterior de la capa de fósforo con una capa dieléctrica emparedada entre los mismos. Cuando un campo eléctrico es aplicado a través de los electrodos, las porciones próximas de la capa emiten luz a medida que las partículas de fósforo en las mismas son excitadas. Las matrices orgánicas y materiales de sustrato, también como recubrimientos orgánicos aplicados a partículas individuales no han sido normalmente efectivos para impedir el decaimiento de la brillantez provocada por la difusión del vapor de agua a las partículas de fósforo. Por esta razón, los dispositivos electroluminiscentes de película gruesa se han envuelto en envolventes relativamente gruesas por ejemplo de 25 a 125 mieras, de materiales resistentes a la humedad, tales como polímeros de fluoroclorocarbono (por ejemplo Polímeros ACLAR de Allied Chemical) . Sin embargo, tales envolventes son normalmente caras, dan como resultado fronteras no iluminadas y tienen el potencial de deslaminación, por ejemplo bajo calor. Para mejorar su resistencia a la humedad, las partículas de fósforo se han encapsulado en un recubrimiento inorgánico, tal como un recubrimiento de uno o dos óxidos.
Se han empleado técnicas de recubrimiento inorgánico con grados variables de éxito. Los procesos a base de hidrólisis para encapsular partículas de fósforo EL en un recubrimiento inorgánico, por ejemplo deposición de vapor química (CVD) a base de hidrólisis, han sido comúnmente los más exitosos. En los procesos de CVD a base de hidrólisis, se han utilizado agua y precursores de óxido para formar el recubrimiento protector. Tales procesos de CVD a base de hidrólisis han sido capaces de producir partículas de fósforo encapsuladas insensibles a la humedad, en tanto que minimizan los daños del fósforo relacionados con el proceso y retienen una alta brillantez luminiscente inicial. Uno de tales recubrimientos que se ha considerado deseable para encapsular los fósforos EL es un recubrimiento de óxido de aluminio producido mediante un proceso de CVD a base de hidrólisis. El uso de óxido de aluminio para recubrir las partículas de fósforo se ha encontrado deseable, por lo menos en parte, debido a que existen precursores volátiles reactivos que forman fácilmente recubrimientos de óxido de aluminio que exhiben propiedades ópticas, eléctricas y protectoras a la humedad deseables . Se han fabricado partículas de fósforo con tales recubrimientos de óxido de aluminio que exhiben alta brillantez e insensibilidad a la humedad (esto es, la partícula de fósforo está protegida a un cierto grado de la humedad en forma de vapor) . Sin embargo, los recubrimientos de óxido de aluminio amorfos y/o derivados a baja temperatura, tales como aquellos que se han producido comúnmente mediante procesos de CVD a base de hidrólisis son susceptibles de exhibir durabilidad química indeseablemente baja contra la exposición a la humedad condensada o de otra manera agua líquida. Tal baja durabilidad química puede impedir el uso de tales recubrimientos de óxido de aluminio con sistemas aglutinantes de polímero acuoso, que dan como resultado interfases débiles entre la partícula de fósforo y la matriz polimérica y/o puede proporcionar una protección inadecuada en condiciones de atmósfera condensante. Por consiguiente, hay necesidad de un recubrimiento de fósforo de óxido de aluminio, tales como los recubrimientos de óxido de aluminio amorfos y/o derivados a baja temperatura producidos mediante CVD a base de hidrólisis que proporcionan partículas de fósforo EL encapsuladas o fósforos en otras formas que exhiben alta brillantez inicial, brillantez retenida prolongada (aún en ambientes de alta humedad) y mayor resistencia a la corrosión (esto es, degradación química) provocada por la exposición a la humedad condensada o de otra manera agua líquida.
Breve descripción de la invención La presente invención proporciona nuevas partículas de fósforo encapsuladas, cada una tiene un recubrimiento de óxido múltiple a base de óxido de aluminio sustancialmente transparente. Los fósforos encapsulados exhiben alta brillantez luminiscente inicial y alta resistencia al decaimiento acelerado por la humedad de brillantez luminiscente. El recubrimiento a base de óxido de aluminio de la presente invención exhibe sensibilidad reducida a la degradación química provocada por la exposición a la humedad condensada o de otra manera agua líquida (esto es, mayor resistencia a la corrosión en un ambiente de agua líquida) . Es deseable que el recubrimiento de óxido de metal múltiple presente sea suficientemente resistente a la degradación química (esto es, corrosión) del agua líquida que las partículas a base de azufre encapsuladas con el recubrimiento de óxido de metal múltiple pueda sobrevivir a la inmersión en., una solución acuosa de nitrato de plata 0.1 molar, sin decoloración, por al menos dos veces tanto como las mismas partículas encapsuladas con un recubrimiento solamente de óxido de aluminio. Tal prueba de nitrato de plata se ha usado comúnmente para verificar la permeabilidad de un recubrimiento de fósforo. Debido a que el nitrato de plata se encuentra en una solución acuosa, se ha encontrado que esta prueba también podría ser utilizada para determinar la durabilidad química del recubrimiento. Al ser más resistente a la corrosión inducida por agua permite que el recubrimiento de óxido de metal presente sobreviva por períodos más largos en un ambiente de agua líquida. La presente invención también proporciona un nuevo método para elaborar tales partículas de fósforo encapsuladas al utilizar reacciones de hidrólisis en fase vapor a relativamente baja temperatura y procesos de deposición. La presente invención está dedicada, por lo menos en parte, al descubrimiento de que se pueden obtener incrementos sorprendentemente notables en la durabilidad química (esto es, reducción en corrosión) de los recubrimientos de fósforo de óxido de aluminio, que son químicamente susceptibles a la corrosión inducida por el agua líquida, al utilizar otros óxidos de metal en combinación con el óxido de aluminio. También se ha encontrado que, para los recubrimientos de óxido de aluminio depositados mediante un proceso a base de hidrólisis en fase vapor (esto es, recubrimientos de óxido de aluminio a base de hidrólisis] , la adición de otros óxidos pueden ser incorporados convenientemente al óxido de aluminio durante el proceso de deposición, con poca o ninguna alteración de la tendencia de los precursores de óxido de aluminio para formar fácil y rápidamente recubrimientos que son altamente protectores contra el decaimiento acelerado por la humedad / de brillantez luminiscente. También se encontrado además que se pueden usar técnicas de CVD a base de hidrólisis para depositar convenientemente óxidos de metal múltiples como un recubrimiento para encapsular partículas de fósforo. Los recubrimientos de fósforo de acuerdo con la presente invención se pueden hacer más químicamente durables al mezclar el óxido de aluminio y el (los) otro(s) óxido (s) de metal conjuntamente o se cree que al formar una capa de un (os) óxido (s) de metal más durable (s) químicamente sobre una capa sensible químicamente del óxido de aluminio. Se cree que las enseñanzas de la presente invención no son solamente aplicables a recubrimientos de óxidos múltiple a base de óxido de aluminio, sino también a recubrimientos de óxido múltiple a base de óxido de aluminio cristalinos o parcialmente cristalinos. También se cree que las enseñanzas de la presente invención pueden ser usadas para mejorar la resistencia a la corrosión de .. cualquiera de tales recubrimientos de óxido de aluminio sensibles químicamente, para partículas de fósforo, independientemente de a cual temperatura los recubrimientos sean formados. Sorprendentemente, también que se cree que solo una pequeña cantidad de un óxido de metal adicional (por ejemplo sílice) puede mejorar significativamente la durabilidad química de un recubrimiento de óxido de aluminio. En tanto que no es / necesario el caso, un recubrimiento de óxido múltiple a base de óxido de aluminio de acuerdo con la presente invención será formado probablemente a una temperatura que no dañará significativamente la partícula de fósforo encapsulada (esto es, no dará como resultado una brillantez inicial de menos de aproximadamente 50% de la partícula de fósforo sin recubrir) . Las partículas de fósforo ejemplares descritas en la presente son del tipo que son estimuladas para producir una luminiscencia o emisión de luz por un campo eléctrico (esto es, electroluminiscencia) . Se cree que las enseñanzas de la presente invención pueden también ser aplicadas para beneficiar otros tipos de partículas de fósforo que son sensibles a la humedad y que pueden ser encapsuladas con un recubrimiento de óxido de aluminio formado a partir de un precursor de óxido de aluminio en fase vapor. Ejemplos de tales otros tipos de partículas de fósforo pueden incluir aquellas que son simuladas mediante la aplicación de calor (termoluminiscencia) , luz (fotoluminiscencia) o radiación de alta energía (por ejemplo rayos X o haces de electrones) . También se ha encontrado que además de la resistencia mucho más alta a la corrosión relacionada con la humedad exhibida por los recubrimientos de óxido múltiple a base de óxido de aluminio presentes, las partículas de fósforo encapsuladas presentes pueden exhibir la misma o aún - mejorada brillantez inicial y retenida en comparación con aquella exhibida por las mismas partículas de fósforo encapsuladas con solo un recubrimiento de óxido de aluminio.
Además, se ha encontrado que las partículas de fósforo encapsuladas con el recubrimiento de óxido múltiple presente pueden exhibir una alta eficiencia eléctrica que es comparable a o excede a aquella exhibida por las partículas de fósforo encapsuladas solamente con un recubrimiento de óxido de aluminio. Para los fósforos EL que contienen zinc (por ejemplo sulfuro de zinc), los recubrimientos de óxido múltiple a base de óxido de aluminio pueden proporcionar la misma, si no es que una mayor, reducción en la pérdida de zinc del fósforo por difusión a través del recubrimiento, en comparación con un recubrimiento solamente de óxido de aluminio. Se cree que otras propiedades deseables impartidas a las partículas de fósforo al ser encapsuladas con un recubrimiento de óxido de aluminio pueden también ser comparables o incrementarse con .. el uso del presente recubrimiento de óxido múltiple a base de óxido de aluminio. En un aspecto de las partículas encapsuladas presentes, cada partícula encapsulada comprende una partícula de fósforo de un material de fósforo electroluminiscente que exhibiría un decaimiento acelerado por la humedad en presencia de humedad sin el recubrimiento presente. El recubrimiento de óxido de metal múltiple - sustancialmente transparente es más resistente a la degradación química del agua líquida que un recubrimiento elaborado de un óxido de aluminio (por ejemplo, alúmina) y encapsula suficientemente la partícula de fósforo para proveer a la partícula de fósforo protección sustancial del decaimiento acelerado por la humedad. El recubrimiento comprende el óxido de aluminio y por lo menos otro óxido de metal, en donde los óxidos de metal no se encuentran en forma del compuesto de óxido mulita (3Al2?3.2Si02) . El por lo menos otro óxido de metal puede incluir a manera de ejemplo solamente, un óxido de silicio (por ejemplo sílice), un óxido de boro (por ejemplo boria) , un óxido de titanio (por ejemplo titania) , un óxido de estaño o un óxido de zirconio (por ejemplo zirconia) . Se contempla que estos y cualesquier otros óxidos de metal apropiados pueden ser usados individualmente o en combinación. El presente recubrimiento de óxido múltiple puede comprender una mezcla del óxido de --aluminio y por lo menos uno del otro óxido de metal. Por ejemplo, el recubrimiento puede comprender una mezcla del óxido de aluminio, un óxido de silicio y otro óxido de metal (por ejemplo un óxido de boro) . Alternativamente, el recubrimiento de óxido múltiple puede incluir por lo menos una capa interna y una capa externa. Por ejemplo, la capa interna puede comprender el óxido de aluminio y la capa externa puede comprender por lo menos uno del otro óxido de metal. La capa externa puede consistir de un solo óxido de metal o una mezcla de óxidos de metal. También se contemplan múltiples capas externas.
En otro aspecto de la presente invención se provee un método para encapsular partículas de fósforo que comprende las etapas de proporcionar un lecho de partículas de fósforo, cada una de las cuales exhibe decaimiento acelerado por la humedad en presencia de humedad; proporcionar por lo menos dos precursores que comprenden un precursor de óxido de aluminio en fase vapor y por lo menos otro precursor de óxido de metal en fase vapor y exponer el lecho a los precursores, de tal manera que los precursores reaccionen químicamente y encapsulen cada partícula de fósforo con un recubrimiento de óxido de metal múltiple, como se describe anteriormente. Los precursores de óxido de metal en fase vapor incluyen cualquier precursor apropiado capaz de formar el óxido de metal deseado para el recubrimiento. El recubrimiento resultante es sustancialmente transparente, más resistente a la degradación química del agua líquida que un recubrimiento similar que consiste esencialmente de óxido de aluminio y encapsulación suficiente para proveer a la partícula de fósforo con una protección sustancial del decaimiento acelerado por la humedad. Un recubrimiento ejemplar comprende un óxido de aluminio y óxido de silicio, con o sin por lo menos un otro óxido de metal. El método presente puede ser un proceso a base de hidrólisis que incluye exponer el lecho a vapor de agua, para recubrir cada partícula de fósforo mediante una reacción de hidrólisis en fase vapor del precursor de óxido de aluminio en fase vapor y el por lo menos otro precursor de óxido de metal en fase vapor (esto es, los precursores de óxido de metal en fase vapor reaccionan químicamente, vía hidrólisis, sobre o cerca de cada partícula de fósforo y se pegan a cada partícula de fósforo en forma de un recubrimiento encapsulante) . Puede ser deseable que el método presente sea un proceso de deposición de vapor químico a base de hidrólisis. Es deseable que la reacción de hidrólisis se presente a una temperatura que sea lo suficientemente baja para minimizar sustancialmente, si no es que eliminar los daños relacionados con la temperatura a las partículas de fósforo. Por ejemplo, es deseable que las partículas encapsuladas retengan .- una alta brillantez luminiscente inicial (por ejemplo mayor del 50% de aquella exhibida por las partículas de fósforo sin recubrir) . También es deseable que esta temperatura sea lo suficientemente baja para minimizar, si no es que eliminar, los daños relacionados con la temperatura a otras propiedades de las partículas de fósforo en las que se incluyen su color y propiedades ópticas y eléctricas. Tales recubrimientos de óxido de metal a baja temperatura son con frecuencia, pero no necesariamente, amorfos.
El método presente puede ser usado para formar el presente recubrimiento de óxido de metal múltiple con una capa interna y una capa externa al exponer el lecho de partículas de fósforo al precursor de óxido de aluminio en fase vapor para hacer reaccionar químicamente y encapsular cada partícula de fósforo con una capa interna que comprende el óxido de aluminio. Luego el lecho puede ser expuesto a otro precursor de óxido de metal en fase vapor o múltiples precursores para hacer reaccionar químicamente y encapsular cada capa interna con una capa interna que comprende el por lo menos otro óxido de metal. Si se desea, esta capa externa puede ser encapsulada de la misma manera con una o más de otras capas externas del mismo o un diferente óxido de metal o mezcla de óxidos. Como ejemplo, la capa interna de óxido de aluminio puede ser encapsulada por una capa externa que comprende un óxido de silicio y por lo menos un óxido de metal adicional. Los objetos, aspectos y ventajas de la presente invención se harán evidentes después de una consideración de la presente especificación y los dibujos adjuntos.
Breve descripción de los dibujos La figura 1 es una ilustración esquemática de una modalidad del método para elaborar partículas de fósforo encapsuladas de acuerdo con la presente invención; La figura 2 es una vista en sección transversal de una modalidad de partículas de fósforo encapsuladas de la invención y La figura 3 es una ilustración en sección transversal de otra modalidad de las partículas de fósforo encapsuladas de la invención. Estas figuras son ideales y se proponen solo como ilustrativas y no limitantes.
Descripción detallada de las modalidades ilustrativas Aunque la presente invención es descrita en la presente en términos de modalidades específicas, será fácilmente evidente para aquellos experimentados en la técnica que varias modificaciones, reacomodos y sustituciones se pueden hacer sin desviarse del espíritu de la invención. El alcance de la presente invención está así solamente limitado por las reivindicaciones adjuntas a la presente. Una partícula de fósforo recubierta de acuerdo con la presente invención puede comprender, por ejemplo, un fósforo a base de sulfuro de zinc, un fósforo a base de sulfuró de calcio, un fósforo a base de seleniuro de zinc, fósforo a base de sulfuro de estroncio o combinaciones de los mismos. Por ejemplo, los fósforos a base de sulfuro de zinc son bien conocidos e incluyen comúnmente uno o más de tales compuestos tales como sulfuro de cobre, seleniuro de zinc y sulfuro de cadmio en solución sólida dentro de la estructura cristalina de sulfuro de zinc o como segundas fases o dominios dentro de la estructura de partícula. Se han obtenido buenos resultados de prueba con el fósforo disponible comercialmente Sylvania Tipo 729. Se cree que se pueden obtener resultados similares o aún mejores utilizando otros fósforos. Las partículas de fósforo utilizadas en la presente pueden ser de muchos tamaños, comúnmente dependiendo a una gran extensión de la aplicación particular. Cada partícula de fósforo de la presente invención es recubierta suficientemente con un recubrimiento de óxido múltiple a base de óxido de aluminio para proveer a la partícula de fósforo con protección sustancial del decaimiento acelerado por la humedad. Como se usa en la presente, un óxido de metal u óxido se refiere a un material compuesto principalmente de por lo menos un metal y oxígeno. El óxido puede contener también cantidades de otros elementos y compuestos en los que se incluyen aquellos que se originan en los materiales precursores o partículas de fósforo que pueden ser generados en forma de recubrimiento sobre partículas de fósforo bajo condiciones que son por lo menos similares a aquellas descritas en la presente. Por ejemplo, como se usa en la presente, un óxido de metal puede incluir un óxido de un metal (por ejemplo titania, sílice, alúmina, óxido de estaño, zirconia, boria, etc.), un hidróxido de un metal (por ejemplo hidróxido de aluminio) , un compuesto que contiene oxígeno y por lo menos un metal o una combinación de los mismos. Se han obtenido resultados ventajosos con recubrimientos de óxido de aluminio y óxido de silicio, también como recubrimientos de óxido de aluminio, óxido de silicio y óxido de boro. Se cree que también se pueden obtener resultados útiles con recubrimientos de óxido de aluminio y óxidos de otros metales, por ejemplo estaño, zirconio, magnesio, calcio. Los presentes recubrimientos de óxido múltiple son lo suficientemente delgados para ser sustancialmente transparentes y aún lo suficientemente gruesos para proporcionar impermeabilidad a.. la humedad. Los recubrimientos que son demasiados gruesos tienden a ser menos transparentes y dan como resultado brillantez reducida. El método de la presente invención comprende las etapas de: proporcionar un lecho de partículas de fósforo, cada una de las cuales exhibe decaimiento acelerado por la humedad en presencia de humedad; proporcionar por lo menos dos precursores que comprenden un precursor de óxido de aluminio en fase vapor y por lo menos otro precursor de óxido de metal en fase vapor y exponer el lecho a los precursores, de tal manera que los precursores reaccionen químicamente y encapsulen cada partícula de fósforo con un recubrimiento de óxido de metal múltiple como se describe previamente. Los precursores de óxido de metal en fase vapor incluyen cualquier precursor apropiado capaz de formar el óxido de metal deseado para el recubrimiento. El recubrimiento resultante es sustancialmente transparente, más resistente a la degradación química del agua líquida que un recubrimiento similar consistente esencialmente de óxido de aluminio y encapsulación suficiente para proveer a la partícula de fósforo con protección sustancial del decaimiento acelerado por la humedad. Un recubrimiento ejemplar comprende un óxido de aluminio y un óxido de silicio con o sin un óxido de boro. Una modalidad ilustrativa del método presente es mostrada esquemáticamente en la figura 1. Por propósitos ilustrativos solamente, el método presente que fue utilizado para producir las partículas encapsuladas descritas en detalle a continuación (véase en la tabla) es un proceso a base de hidrólisis, más en particular un proceso de deposición de vapor químico (CVD) a base de hidrólisis que incluye la exposición del lecho a vapor de agua, para recubrir cada partícula de fósforo mediante una reacción de hidrólisis en fase vapor del precursor de óxido de aluminio en fase vapor y el por lo menos otro precursor de óxido de metal en fase vapor. Las reacciones de hidrólisis se presentaron cada una a una temperatura lo suficientemente baja para minimizar por lo menos sustancialmente los daños relacionados con la temperatura a las partículas de fósforo que son encapsuladas. Se cree que los recubrimientos de óxido de metal múltiple a baja temperatura producidos mediante este método son amorfos. Las partículas 12 de fósforo sin recubrir son colocadas en un reactor 14 y calentadas a la temperatura apropiada. Con el fin de formar recubrimientos que encapsulen suficientemente las partículas de fósforo, las partículas son de preferencia agitadas en tanto que se encuentran en la cámara de reacción 14. Ejemplos ilustrativos de métodos útiles para .agitar las partículas de fósforo incluyen sacudir, hacer vibrar o hacer girar el reactor, agitar las partículas o suspenderlas en un lecho fluidizado. En tales cámaras de reacción, las partículas pueden ser agitadas mediante muchas formas diferentes, de tal manera que esencialmente toda la superficie de cada partícula es expuesta y las partículas y los precursores de reacción pueden ser entremezclados bien. Comúnmente, una cámara de reacción preferida es un reactor de flecho fluidizado. Comúnmente, la fluidización tiende a impedir efectivamente la aglomeración de las partículas, obtener mezclado uniforme de las partículas y materiales precursores de reacción y proporcionar condiciones de reacción más uniformes, para dar como resultado mediante esto características de encapsulación altamente uniformes. Aunque no se requiere en muchas instancias, cuando se utilizan partículas de fósforo que tienden a aglomerarse, puede ser deseable agregar auxiliares de fluidización, por ejemplo cantidades pequeñas de sílice ahumada. La selección de tales auxiliares y cantidades útiles de los mismos pueden ser determinadas fácilmente por aquellos con experiencia ordinaria en la técnica. Los materiales precursores deseables en fase vapor son luego agregados al reactor 14 para producir una reacción de hidrólisis en fase vapor para formar un recubrimiento de materiales de óxido múltiple sobre., las superficies de las partículas de fósforo y encapsularlas mediante esto. La siguiente es una reacción de hidrólisis en fase vapor ilustrativa: 2 {A1 (CH3) 3) + SiCl + 5H20 = A1203 + Si02 + 6CH + 4HC1 En la ilustración, el vapor de agua, trimetil aluminio (TMA) y tetracloruro de silicio son considerados materiales precursores de óxido. Además, la reacción ilustrativa es para la formación de un óxido anhidro. Bajo ciertas condiciones tal reacción de hidrólisis puede producir por lo menos parcialmente óxidos hidratados, que también pueden ser útiles en la práctica de la presente invención. Se cree que la cantidad de hidroxilación y/o hidratación que resulta de la reacción de hidrólisis en fase vapor dependería de la temperatura a la cual se presenta la reacción. La proporción de agua a precursor de óxido también puede tener un efecto. Una técnica para poner los materiales precursores en fase vapor y agregarlos a la cámara de reacción es burbujear una corriente de gas, de preferencia inerte, al que se hace referencia en la presente como un gas portador 2, a través de un líquido neto del material precursor y luego a la cámara de reacción 14. Ejemplos ilustrativos de gases inertes que pueden ser usados., en la presente incluyen argón y nitrógeno. También se pueden usar oxígeno y/o aire. Una ventaja de esta técnica es que las corrientes de gas portador/precursor pueden ser usadas para fluidizar las partículas de fósforo en la cámara de reacción, para facilitar mediante esto el proceso de encapsulación deseado.
Además, tal técnica proporciona medios para controlar fácilmente la velocidad de introducción de los materiales precursores al reactor 14. Con referencia otra vez a la figura 1, el gas portador 2 es burbujeado a través del burbujeador de agua 4 para producir una corriente 8 de precursor que contiene vapor de agua. El gas portador 2 es también burbujeado a través de por lo menos otros dos burbujeadores 6 y 7 para producir por lo menos dos corrientes de precursor de óxido de metal 10 y 11. El burbujeador 6 contiene un líquido neto de un material precursor de óxido de aluminio (por ejemplo TMA) . El burbujeador 7 contiene un líquido neto de otro material precursor de óxido de metal (por ejemplo SiCl4) . Luego las corrientes 8, 10 y 11 del precursor son transportadas al reactor 14. El método presente puede ser usado para formar un recubrimiento de óxido de metal múltiple que comprende una mezcla de óxido de aluminio y por lo menos otro óxido de metal (esto es, un recubrimiento de óxido de metal mezclado) o un recubrimiento que comprende una capa interna de óxido de aluminio y por lo menos una capa externa de por lo menos otro óxido de metal (esto es, un recubrimiento de óxido de metal en capas) . Cuando se forma un recubrimiento de óxido de metal mezclado, todas las corrientes 8, 10 y 11 son transportadas al reactor 14 al mismo tiempo. Cuando se forma un recubrimiento de óxido de metal en capas, las corrientes 8 y 10 son primero transportadas al reactor 14 hasta que las partículas son encapsuladas mediante la capa interna de óxido de aluminio. Luego las corrientes 8 y 11 son transportadas al reactor 14 para encapsular la capa interna de óxido de aluminio con la capa externa del por lo menos otro óxido de metal. Puede ser deseable que la capa interna comprenda una mezcla de óxido de aluminio y uno o más de otros óxidos de metal. Esto se puede llevar a cabo al transportar una o más de las corrientes del otro precursor de óxido de metal con las corrientes 8 y 10. También puede ser deseable, con o sin una capa interna de óxido mezclado, que la capa externa comprenda una mezcla de dos o más óxidos de metal diferentes al óxido de aluminio. La capa externa también puede ser una mezcla de óxido de aluminio y otro óxido de metal. Las velocidades de flujo del precursor son ajustadas para proporcionar una velocidad de deposición apropiada y para proveer un recubrimiento de óxido de calidad y carácter deseados. Las velocidades de flujo son ajustadas de tal manera que las proporciones de los materiales precursores presentes en la cámara del reactor promueven la deposición de óxido en la superficie de las partículas de fósforo. Las velocidades de flujo óptimas para una aplicación particular dependerán en parte de la temperatura dentro de la cámara de reacción, la temperatura de las corrientes de precursor, el grado de agitación de partículas dentro de la cámara de reacción y los precursores particulares que son usados. Las velocidades de flujo útiles pueden ser determinadas fácilmente con experimentación de prueba y error. Es deseable que la velocidad de flujo del gas portador utilizada para transportar los materiales precursores a la cámara de reacción sea suficiente para agitar las partículas de fósforo como sea deseado y también transportar cantidades óptimas de materiales precursores a la cámara. También es deseable que los materiales precursores tengan presiones de vapor suficientemente altas que cantidades suficientemente grandes de material precursor serán transportadas al reactor para que la reacción de hidrólisis y el proceso de recubrimiento procedan a una velocidad convenientemente rápida. Por ejemplo, los materiales precursores que tienen presiones de vapor más altas proporcionarán comúnmente velocidades de deposición más rápidas que los materiales precursores que tienen presiones de vapor más bajas, permitiendo mediante esto el uso de tiempos de encapsulación más cortos . Las fuentes del precursor pueden ser calentadas para incrementar la presión de vapor del material. Con el fin de impedir la condensación entre la fuente calentada y el reactor, puede ser necesario calentar la tubería u otros medios usados para transportar el material precursor al reactor. En muchas instancias, como aquellas que se encuentran tabuladas posteriormente en la presente, los materiales precursores estarán en forma de líquidos puros a temperatura ambiente. En algunas instancias, los materiales precursores pueden estar disponibles como sólidos los cuales son sublimables o se pueden hacer sublimables. Los materiales precursores que son los más deseables son aquellos que son capaces de formar los recubrimientos de óxido de metal múltiple presentes vía reacciones de hidrólisis a temperaturas que son lo suficientemente bajas para no provocar daños sustanciales a las partículas de fósforo. Tales factores como la presencia de componentes químicos dañinos en los materiales precursores (por ejemplo agua y cloruros) pueden afectar la temperatura a la cual se presenta un daño sustancial. Es deseable que la temperatura del reactor sea mantenida a temperaturas bajas para asegurar que los recubrimientos que son depositados se encapsulen suficientemente y proporcionen protección deseable contra la corrosión del decaimiento acelerado por el agua líquida y la humedad, en tanto que impiden los daños térmicos intrínsecos o reacciones termoquímicas adversas en las superficies de las partículas que provocan pérdida indeseable de la brillantez inicial.
Los procesos de encapsulación que son llevados a cabo a temperaturas que son demasiado bajas tienden a dar como resultado recubrimientos que no proporcionan la resistencia deseada al decaimiento acelerado por la humedad. Tales recubrimientos no son lo suficientemente impermeables a la humedad debido a que se cree que tienen una estructura abierta o una estructura que contiene agua atrapada o agua sin reaccionar en exceso u otros componentes precursores. Los procesos de encapsulación que son llevados a cabo a temperaturas que son demasiado altas pueden dar como resultado por ejemplo una brillantez electroluminiscente disminuida, cambios indeseables o desplazamientos en el color de la luz emitida por el fósforo sujeto o degradación de las características de decaimiento intrínsecas del material de fósforo sujeto. Los materiales precursores que han producido resultados ventajosos son como se tabulan posteriormente en la presente. Además de los materiales precursores tabulados a continuación, resultados útiles también son esperados con otros alcóxidos de metal, por ejemplo, isopropóxido de aluminio y n-propóxido de zirconio y otros alquilos de metal, por ejemplo dietil zinc y trietil borano. Es deseable que los materiales precursores mutuamente reactivos, por ejemplo, SiCl y H20 no sean mezclados antes de ser agregados al reactor con el fin de evitar la reacción prematura dentro del sistema de transporte. Así, se proporcionan comúnmente múltiples corrientes de gas a la cámara del reactor.
Aunque se ha sugerido en la técnica previa que la exposición de las partículas de fósforo a altas temperaturas, por ejemplo mayores de aproximadamente 350°C tiende a reducir la brillantez luminiscente inicial de las mismas, se ha encontrado que las partículas de fósforo pueden ser degradadas por la exposición a temperaturas más bajas, por ejemplo aproximadamente 170 a aproximadamente 210°C bajo ciertas condiciones. En tanto que no se desea estar limitados por esta teoría, se postula que los materiales de fósforo no son sensibles solo a las temperaturas a las cuales son expuestos, sino que también existen uno o más efectos provocados por la exposición de las partículas a ciertas composiciones, por ejemplo exposición a ciertos compuestos y que tales efectos también son dependientes de la temperatura.. Un mecanismo específico todavía no ha sido determinado, pero se cree que la superficie de las partículas de fósforo pueden sufrir algún cambio por la exposición a tales agentes como por ejemplo ácido clorhídrico que afecta la brillantez luminiscente de la partícula encapsulada resultante. El ácido clorhídrico pueden ser generado durante la deposición de recubrimientos de óxido de aluminio de por ejemplo el precursor de óxido de metal cloruro de dimetil aluminio (DMAC) . Con referencia otra vez a la figura 1, después de la encapsulación, las partículas de fósforo encapsuladas 16 de la invención son retiradas del reactor 14. Como se ilustra en la figura 2, cada una de las partículas 20 de fósforo encapsuladas de la presente invención comprenden una partícula 22 de material de fósforo que es encapsulada dentro de un recubrimiento 24 de óxido de metal mezclado, de acuerdo con la presente invención. Como se ilustra en la figura 3, cada una de las partículas 20 de fósforo encapsuladas de la presente invención pueden comprender además una partícula de fósforo 22 encapsulada dentro de un recubrimiento 24 de óxido de metal en capas que tiene una capa interna 26 que comprende un óxido de aluminio y una capa externa 28 que comprende por lo menos otro óxido de metal (por ejemplo, titania) , en donde la capa externa 28 encapsula la capa interna 26. Cada capa 26 y 28 del recubrimiento 24 de óxido de metal en capas puede consistir de óxidos de metal individuales o una mezcla de óxidos de metal. Un óxido de metal mezclado que forma una capa o todo el recubrimiento 24 puede ser homogéneo en una escala casi atómica o un tanto heterogéneo con pequeñas regiones que contienen ya sea más o menos de los óxidos de metal con respecto a la composición global del recubrimiento 24. Las partículas de fósforo encapsuladas de la , invención proporcionan alta resistencia a la corrosión inducida por el agua líquida y al decaimiento acelerado por la humedad, en tanto que retienen sustancialmente sus propiedades intrínsecas. Por ejemplo, hay comúnmente poco o ningún desplazamiento en el espectro de emisión de las partículas de fósforo encapsuladas como se enseña en la presente, tales partículas retienen comúnmente una porción sustancial de su brillantez luminiscente inicial y las características de decaimiento intrínsecas son normalmente similares, si no es que mejores, a aquellas de las partículas de fósforo sin recubrir. La resistencia al decaimiento acelerado por la humedad es comúnmente tal que la velocidad o proporción de pérdida de brillantez, cuando se pone en operación en tanto que está expuesta directamente a alta humedad, por ejemplo, una humedad relativa mayor del 95 por ciento, es notablemente similar a la pérdida de brillantez intrínseca exhibida durante la operación en un ambiente seco, por ejemplo una humedad relativa de menos de aproximadamente 10 por ciento.
EJEMPLOS La invención será explicada mejor por los siguientes ejemplos ilustrativos (Véase tabla) que no se proponen ser limitantes.
Proceso de encapsulación Básicamente, se sigue un proceso de encapsulación convencional, como aquel descrito en la patente norteamericana No. 5,156,885. Se utilizaron reactores de lecho fluidizado de 30 milímetros de diámetro, que consiste cada uno de un embudo tipo vidrio-fundente con una sola entrada del fondo y que contiene un fundente dimensionado apropiadamente (por ejemplo tamaño C o D) en el fondo del lecho del reactor (esto es, fundente básico) y las partículas de fósforo encima del fundente básico. Cada uno de los reactores fue modificado para ser calentado a una temperatura deseada de una manera controlada (por ejemplo mediante inmersión en baño caliente o calentamiento de cinta de alambre) . Un tubo de entrada de gas separado fue usado para introducir cada uno de los vapores precursores a cada reactor. En lugar de utilizar fundente de vidrio, la punta de cada tubo de entrada fue ahusada para dispersar los vapores del precursor. Esto es, el .ahusamiento fue de tal manera que las burbujas del precursor burbujeadas de los tubos de entrada y a las partículas de fósforo que se asientan por encima del fundente básico. Para cada reactor, cada uno de los tubos de entrada de gas para los precursores de óxido de metal fueron insertados al reactor de flecho fluidizado, se extienden a través de las partículas de fósforo, para introducir las , corrientes de vapor del precursor de óxido de metal (esto es, el gas portador y los vapores del precursor) al reactor justo por encima del fundente básico cerca o en el fondo de las partículas de fósforo (esto es, la zona de reacción) . Para los resultados tabulados, los tubos de entrada del precursor de óxido de metal fueron insertados a través de la parte superior del reactor de embudo. Como alternativa, estos tubos de entrada podrían haber sido dispuestos a través de un lado del reactor. Un tubo de entrada separado para cada reactor fue conectado a la entrada del fondo del reactor de embudo para introducir vapor de agua y gas portador al fundente básico en el fondo del reactor. De esta manera, la reacción de hidrólisis se presenta sustancialmente en las partículas de fósforo y no en el fundente básico. Burbujeadores de tamaño apropiado se utilizaron para cada uno de los precursores. El tamaño de cada burbujeador y cómo cada tubo de entrada es ahusado depende, por lo menos en parte, de la volatilidad del material precursor y la velocidad de flujo a través de los burbujeadores necesaria para producir la velocidad de flujo deseada a través del reactor. Cada uno de los burbujeadores fueron mantenidos a aproximadamente la temperatura ambiente. Gas portador de nitrógeno fue burbujeado a través de cada uno de los precursores de óxido de metal líquido y a través del agua. La corriente del gas portador que contiene agua se hizo pasar luego a través del fundente de embudo que soporta las partículas de fósforo. Las corrientes del gas portador que contiene precursor de óxido se hicieron pasar cada una a través de su respectivo tubo de entrada y al lecho de partículas de fósforo. Un líquido puro grado reactivo de un precursor de óxido de aluminio y un líquido puro grado reactivo de por lo menos otro precursor de óxido de metal fueron usados como se indica. Los precursores de óxido de aluminio utilizados en los ejemplos tabulados fueron: trimetil aluminio (TMA) y cloruro de dimetil aluminio (DMAC) ambos de los cuales fueron comprados de Akzo Chemical, Inc. de Chicago, Illinois. Los otros precursores de óxido de metal utilizados incluían precursores de óxido de silicio y óxido de boro. Los precursores de óxido de metal ejemplares específicos que fueron usados son: tetraetilortosilicato (TEOS) , tetracloruro de silicio (SiCl4) y borato de trimetilo (TMB) ,. que puede ser comprado de Aldrich Chemical Company de Mil aukee, Wisconsin y trietil borano (TEB) que puede ser comprado de Akzo Chemical, Inc.
Pruebas de brillantez La brillantez electroluminiscente retenida de las muestras de fósforo tabuladas fue determinada utilizando una prueba de aire saturado (por ejemplo, prueba de rejilla de aceite) semejante a aquella descrita en la patente norteamericana No. 5,156,885. Los datos de prueba resultantes tabulados a continuación están en Pies-Lamberts (Ft-L) .
Especificaciones del fósforo Se utilizaron partículas de fósforo Sylvania tipo 729 disponibles comercialmente en los ejemplos tabulados. Las propiedades físicas del fósforo 729 en las que se incluyen su distribución de tamaño, son muy similares a aquellas de los fósforos Sylvania tipo 723, 723, 723RB y 728. El fósforo tipo 729 es un fósforo verde a base de sulfuro de zinc, como el tipo 728. Cada reactor de 30 mm de diámetro utilizado para los ejemplos tabulados fue cargado con 60 gramos de las partículas de fósforo Sylvania 729. rs> o cp (_p ? Durante el proceso de encapsulación, la temperatura del reactor para cada ejemplo fue controlada dentro del rango de aproximadamente +/- 5°C a aproximadamente +/- 10°C de la temperatura tabulada anteriormente. Las velocidades de flujo se refieren al volumen medido de un gas portador (por ejemplo, gas nitrógeno) a través de las soluciones indicadas. Las velocidades de flujo del nitrógeno seco a través del agua y burbujeadores del precursor del óxido de metal fueron como se tabula anteriormente en centímetros cúbicos/minuto (cc/minuto) . El proceso de encapsulación se puso en operación por los períodos de tiempo tabulados anteriormente. El contenido de sílice del recubrimiento está en por ciento en mol, en base al catión. Los valores de Brillantez Inicial para los ejemplos de partícula de fósforo tabulados fueron determinados al comienzo de las pruebas de brillantez como un porcentaje de la brillantez luminiscente inicial del mismo fósforo en una condición sin recubrir, recién preparado. Muestras de las partículas de fósforo encapsuladas (esto es, recubiertas con óxido de aluminio y óxido múltiple) fueron sometidas a prueba de aire saturado para determinar la brillantez retenida y resistencia al decaimiento acelerado por la humedad de las varias partículas de fósforo recubiertas en ambientes de por lo menos 95% de humedad por períodos extensos de tiempo. La brillantez retenida de cada celda de brillantez puesta en operación de manera continua de las muestras de partículas de fósforo fue medida como un porcentaje de la brillantez inicial de las mismas partículas de fósforo. Los resultados tabulados anteriormente indican que el tipo de precursor de óxido de aluminio usado (por ejemplo, DMAC o TMA) puede afectar la resistencia a largo plazo del decaimiento acelerado por la humedad exhibida por las partículas de fósforo encapsuladas resultantes. Los resultados de estas pruebas también indican que por lo menos algunos de los precursores de óxido de aluminio (por ejemplo, DMAC) , el uso de uno o más de otros precursores de óxido de metal en combinación con el precursor de óxido de aluminio puede mejorar la resistencia a largo plazo al decaimiento acelerado por la humedad y por consiguiente, la brillantez retenida a largo plazo de las partículas de fósforo encapsuladas. La resistencia a largo plazo al decaimiento acelerado por la humedad resultante del uso de un precursor o precursores de óxido de metal particular puede depender de las condiciones de deposición empleadas para aquel precursor particular. Otras muestras de las partículas de fósforo fueron retiradas de cada reactor, después del período de encapsulación y sumergidas en una solución acuosa de nitrato de plata 0.1 molar y fueron observadas. Las partículas de fósforo sin recubrir se volverían negras en el transcurso de unos pocos minutos de exposición a tal solución de nitrato de plata, a partir de la formación de sulfuro de plata. Los períodos de tiempo tabulados para la prueba de nitrato de plata indican que cuando las partículas de fósforo encapsuladas son probadas comienzan a volverse oscuras o negras y comienzan a agregarse entre sí. La prueba de nitrato de plata indica la susceptibilidad de cada recubrimiento de óxido de metal a la corrosión inducida por agua. Como se puede ver de los resultados de prueba anteriores, las partículas de fósforo encapsuladas con un recubrimiento de óxido de aluminio (esto es, formado utilizando solamente un precursor de óxido de aluminio) sin significativamente más sensibles a la degradación química (esto es, corrosión) de la exposición a agua líquida que los recubrimientos a base de óxido de aluminio (esto es, aquellos formados utilizando una combinación de un precursor de óxido de aluminio y por lo menos un precursor de óxido de otro metal) . A partir de la descripción anterior de los principios generales de la presente invención y la descripción detallada precedente, aquellos experimentados en la técnica comprenderán fácilmente las varias modificaciones a las cuales es susceptible la presente invención. Por consiguiente, el alcance de la invención debe estar limitado solamente por las siguientes reivindicaciones y equivalentes de las mismas . Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (26)

  1. REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad, lo contenido en las siguientes reivindicaciones : 1. Una pluralidad de partículas encapsuladas, caracterizada porque cada una de las partículas encapsuladas comprende : una partícula de fósforo de material de fósforo electroluminiscente que exhibe decaimiento acelerado por la humedad en presencia de humedad; y un recubrimiento de óxido de metal múltiple sustancialmente transparente que es más resistente a la degradación química del agua líquida que un recubrimiento de solamente aluminio y que encapsula suficientemente la partícula de fósforo para proveer a., la partícula de fósforo una protección sustancial del decaimiento acelerado por la humedad, el recubrimiento comprende el óxido de aluminio y por lo menos un óxido de otro metal que no se encuentra en forma del compuesto mulita.
  2. 2. Las partículas encapsuladas de conformidad con la reivindicación 1, caracterizadas porque cada una de las partículas encapsuladas tiene una brillantez • electroluminiscente inicial que es igual o mayor de aproximadamente 50 por ciento de la brillantez electroluminiscente inicial de la partícula de fósforo.
  3. 3. Las partículas encapsuladas de conformidad con la reivindicación 1, caracterizadas porque cada una de las partículas encapsuladas comprende una partícula de fósforo elaborada con por lo menos uno de un fósforo a base de sulfuro de zinc, un fósforo a base de sulfuro de calcio, un fósforo a base de seleniuro de zinc, un fósforo a base de sulfuro de estroncio y una combinación de los mismos.
  4. 4. Las partículas encapsuladas de conformidad con la reivindicación 1, caracterizadas porque el recubrimiento incluye por lo menos una capa interna y una capa interna, la capa interna comprende el óxido de aluminio y la capa externa comprende el por lo menos un óxido de otro metal.
  5. 5. Las partículas encapsuladas de conformidad con la reivindicación 1, caracterizadas porque el recubrimiento comprende una mezcla del óxido de aluminio y el por lo menos uno del óxido de otro metal.
  6. 6. Las partículas encapsuladas de conformidad con la reivindicación 1, caracterizadas porque el recubrimiento comprende una mezcla del óxido de aluminio y un óxido de silicio.
  7. 7. Las partículas encapsuladas de conformidad con la reivindicación 6, caracterizadas porque el recubrimiento comprende además un óxido de boro.
  8. 8. Las partículas encapsuladas de conformidad con la reivindicación 1, caracterizadas porque el óxido de aluminio incluye alúmina y el por lo menos un óxido de otro metal incluye sílice.
  9. 9. Una pluralidad de partículas encapsuladas, cada una de las partículas encapsuladas comprende: una partícula de fósforo de un material de fósforo electroluminiscente que exhibe decaimiento acelerado por la humedad en presencia de humedad; y un recubrimiento de óxido de metal múltiple sustancialmente transparente que es más resistente a la degradación química del agua líquida que un recubrimiento solamente de óxido de aluminio y que encapsula suficientemente la partícula de fósforo para proveer a la partícula de fósforo una protección sustancial del decaimiento acelerado por la humedad, el recubrimiento comprende el óxido de aluminio, un óxido de silicio y por lo menos un óxido de otro metal.
  10. 10. Las partículas encapsuladas de conformidad con la reivindicación 9, caracterizadas porque el recubrimiento incluye por lo menos una capa interna y una capa externa, la capa interna comprende el óxido de aluminio y la capa externa comprende el óxido de silicio y por lo menos un óxido de otro metal.
  11. 11. Las partículas encapsuladas de conformidad con la reivindicación 9, caracterizadas porque el recubrimiento comprende una mezcla del óxido de aluminio, el óxido de silicio y el por lo menos un óxido de otro metal.
  12. 12. Las partículas encapsuladas de conformidad con la reivindicación 9, caracterizadas porque el por lo menos un óxido de otro metal incluye un óxido de boro.
  13. 13. Un método para encapsular partículas de fósforo, caracterizado porque comprende las etapas de: proporcionar un lecho de partículas de fósforo, cada una de las cuales exhibe decaimiento acelerado por la humedad en presencia de humedad; proporcionar por lo menos dos precursores que comprenden un precursor de óxido de aluminio en fase vapor y por lo menos otro precursor de óxido de metal en fase vapor; y exponer el lecho a los precursores, de tal manera que los precursores reaccionan químicamente y encapsulan cada partícula de fósforo con un recubrimiento de óxido de metal múltiple que comprende un óxido de aluminio y por lo menos otro óxido de metal, en donde el óxido de aluminio y el por lo menos u óxido de otro metal no están en forma del compuesto mulita y el recubrimiento es sustancialmente transparente, más • resistente a la degradación química del agua líquida que un recubrimiento que consiste esencialmente de óxido de aluminio y encapsulación suficiente para proveer a la partícula de fósforo con protección sustancial del decaimiento acelerado por la humedad.
  14. 14. El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque el método incluye la etapa de proveer vapor de agua y la etapa de exposición incluye exponer el lecho al vapor de agua para recubrir cada partícula de fósforo mediante una reacción de hidrólisis en fase vapor del precursor de óxido de aluminio en fase vapor y por lo menos otro precursor de óxido de metal en fase vapor.
  15. 15. El método de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque el método es un proceso de deposición de vapor químico a base de hidrólisis y durante la etapa de exposición, la reacción de hidrólisis en fase vapor se presenta a una temperatura que es lo suficientemente baja para minimizar sustancialmente los daños relacionados con la temperatura a las partículas de fósforo y retener una alta brillantez luminiscente inicial de las partículas de fósforo.
  16. 16. El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque incluye la etapa de proporcionar por lo menos un precursor de óxido de silicio en fase vapor como el por lo menos otro precursor de óxido de metal en fase vapor.
  17. 17. El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque incluye la etapa de proporcionar, como el por lo menos otro precursor de óxido de metal, por lo menos un precursor de óxido de silicio en fase vapor y por lo menos un precursor de óxido de metal en fase vapor adicional .
  18. 18. El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque incluye la etapa de proporcionar, como el por lo menos otro precursor de óxido de metal en fase vapor, por lo menos un precursor de óxido de silicio en fase vapor y un precursor de óxido de boro en fase vapor.
  19. 19. El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque la etapa de exposición incluye la exposición del lecho al precursor de óxido de aluminio en fase vapor para reaccionar químicamente y encapsular cada partícula de fósforo con una capa interna y otra etapa de exposición del lecho a otro precursor de óxido de metal en fase vapor para reaccionar químicamente y encapsular cada capa interna con una capa externa, en donde la capa interna comprende el óxido de aluminio y la capa externa comprende por lo menos un óxido de otro metal.
  20. 20. El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque la otra etapa de exponer el lecho a otro precursor de óxido de metal en fase vapor comprende la etapa de exponer el lecho a un precursor de óxido de silicio en fase vapor y por lo menos un precursor de óxido de metal en fase vapor adicional para hacer reaccionar químicamente y encapsular cada capa interna con una capa externa que comprende el óxido de silicio y por lo menos un óxido de metal adicional.
  21. 21. Un método para encapsular partículas de fósforo, caracterizado porque comprende las etapas de: proporcionar un lecho de partículas de fósforo, cada una de las cuales exhibe decaimiento acelerado por la humedad en presencia de humedad; proporcionar por lo menos dos precursores que comprenden un precursor de óxido de aluminio en fase vapor, un precursor de óxido de silicio en fase vapor y por lo menos otro precursor de óxido de metal en fase vapor; y exponer el lecho a los precursores, de tal manera que los precursores reaccionan químicamente y encapsulan cada partícula de fósforo con un recubrimiento de óxido de metal múltiple que comprende un óxido de aluminio y por lo un óxido de otro metal, en donde el recubrimiento es sustancialmente transparente, más resistente a la degradación química del agua líquida que un recubrimiento similar consistente esencialmente de óxido de aluminio y encapsulación suficiente para proveer a la partícula de fósforo una protección sustancial del decaimiento acelerado por la humedad.
  22. 22. El método de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque el método incluye la etapa de proveer vapor de agua y la etapa de exposición incluye exponer el lecho al vapor de agua para recubrir cada partícula de fósforo mediante una reacción de hidrólisis en fase vapor del precursor de óxido de aluminio en fase vapor y por lo menos otro precursor de óxido de metal en fase vapor.
  23. 23. El método de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque la etapa de exposición incluye la exposición del lecho al precursor de óxido de aluminio en fase vapor para hacer reaccionar químicamente y encapsular cada partícula de fósforo con una capa interna y otra etapa de exponer el lecho al precursor de óxido de silicio en fase vapor y el por lo menos otro precursor de óxido de silicio en fase vapor y el por lo menos otro precursor de óxido de metal en fase vapor para hacer reaccionar y químicamente y encapsular cada capa interna con una capa externa, en donde la capa interna comprende un óxido de aluminio y la capa externa comprende el óxido de silicio y el por lo menos un óxido de otro metal .
  24. 24. El método de conformidad con la reivindicación 23, caracterizado porque la etapa de exponer el lecho al otro precursor de óxido de metal en fase vapor comprende exponer el lecho a un precursor de óxido de silicio en fase vapor y un precursor de óxido de boro en fase vapor para hacer reaccionar químicamente y encapsular Cada capa interna con una capa externa que comprende el óxido de silicio y el óxido de boro.
  25. 25. El método de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque es un proceso de deposición de vapor químico a base de hidrólisis y durante la etapa de exposición la reacción de hidrólisis en fase vapor se presenta a una temperatura que es lo suficientemente baja para minimizar sustancialmente los daños relacionados con la temperatura a las partículas de fósforo y retener una alta brillantez luminiscente inicial de las partículas de fósforo.
  26. 26. El método de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque incluye la etapa de proporcionar por lo menos un precursor de óxido de boro en fase vapor como el por lo menos otro precursor de óxido de metal en fase vapor.
MXPA/A/1999/011589A 1997-06-30 1999-12-13 Particulas de fosforo electroluminiscentes encapsuladas con un recubrimiento de oxido multiple a base de oxido de aluminio MXPA99011589A (es)

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