JP2011252117A - Semiconductor microparticle phosphor and wavelength conversion member using it, light-emitting device, and image display - Google Patents

Semiconductor microparticle phosphor and wavelength conversion member using it, light-emitting device, and image display Download PDF

Info

Publication number
JP2011252117A
JP2011252117A JP2010128107A JP2010128107A JP2011252117A JP 2011252117 A JP2011252117 A JP 2011252117A JP 2010128107 A JP2010128107 A JP 2010128107A JP 2010128107 A JP2010128107 A JP 2010128107A JP 2011252117 A JP2011252117 A JP 2011252117A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fine particle
semiconductor
semiconductor fine
particle phosphor
shell
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2010128107A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Junichi Kinomoto
純一 木野本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP2010128107A priority Critical patent/JP2011252117A/en
Publication of JP2011252117A publication Critical patent/JP2011252117A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732Location after the connecting process
    • H01L2224/73251Location after the connecting process on different surfaces
    • H01L2224/73265Layer and wire connectors

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor microparticle phosphor having high light-emitting efficiency and a wavelength conversion member, light-emitting device and an image display each using the phosphor.SOLUTION: This semiconductor microparticle phosphor has a semiconductor crystal core and a shell layer covering the semiconductor crystal core; satisfies following general formula (1): Ec'<Ec(shell) and general formula (2): Ev'>Ev(shell) [wherein Ec(shell) indicates an energy level at the lower end of a conduction band of the shell layer; Ev(shell) indicates an energy level at the upper end of a valence band of the shell layer; Ec' indicates a quantum level formed by the confinement effect of electrons in the inside of the semiconductor microparticle phosphor; and Ev' indicates a quantum level formed by the confinement effect of holes in the inside of the semiconductor microparticle phosphor]. The semiconductor crystal core comprises InN, and the shell layer comprises at least either compound semiconductor of GaN and AlN.

Description

本発明は、半導体微粒子蛍光体、ならびに前記半導体微粒子蛍光体を用いた波長変換部材、発光装置および画像表示装置に関する。   The present invention relates to a semiconductor fine particle phosphor, a wavelength conversion member, a light emitting device, and an image display device using the semiconductor fine particle phosphor.

これまで照明分野において、希土類賦活蛍光体が広く用いられてきた。しかし近年、希土類賦活蛍光体に代わり、半導体微粒子蛍光体が注目を集めている。半導体微粒子蛍光体には、希土類賦活蛍光体にはなかった、発光波長を任意に制御できるという特徴がある。このため、半導体微粒子蛍光体を用いた発光装置は、さまざまな発光スペクトルを実現できる。半導体微粒子蛍光体は、演色性が高く効率のよい発光装置の作製を可能にする技術として期待されている。   Until now, rare earth activated phosphors have been widely used in the lighting field. However, in recent years, semiconductor fine particle phosphors have attracted attention in place of rare earth activated phosphors. The semiconductor fine particle phosphor has a feature that the emission wavelength can be arbitrarily controlled, which was not found in the rare earth activated phosphor. For this reason, the light emitting device using the semiconductor fine particle phosphor can realize various emission spectra. The semiconductor fine particle phosphor is expected as a technique that enables the production of an efficient light-emitting device with high color rendering properties.

半導体微粒子蛍光体の実用化のためには、発光効率の向上が必要不可欠であり、高効率化のために現在検討が進められている。   In order to put the semiconductor fine particle phosphor into practical use, it is indispensable to improve the light emission efficiency, and studies are currently underway to improve the efficiency.

例えば、特許文献1(国際公開第2007/086267号)には、発光効率の向上のために、発光部である半導体コア粒子の周りが、半導体シェル材料で覆われた、コア/シェル構造の半導体微粒子蛍光体が提案されている。特許文献1では、半導体コア粒子を形成する半導体コア材料より大きなバンドギャップを有する半導体シェル材料を用いることで、発光効率の高い半導体微粒子蛍光体を合成している。   For example, Patent Document 1 (International Publication No. 2007/086267) discloses a semiconductor having a core / shell structure in which a semiconductor core particle as a light emitting portion is covered with a semiconductor shell material in order to improve luminous efficiency. A fine particle phosphor has been proposed. In Patent Document 1, a semiconductor fine particle phosphor with high emission efficiency is synthesized by using a semiconductor shell material having a larger band gap than the semiconductor core material forming the semiconductor core particles.

国際公開第2007/086267号International Publication No. 2007/086267

しかし、特許文献1に記載された半導体微粒子蛍光体の高効率化の技術は、半導体シェル材料の条件として、「半導体コア材料よりバンドギャップを大きくすること」のみしか記載されていない。このような条件に基づき合成された半導体微粒子蛍光体は、実用化の観点から、発光効率が十分高くないという問題点があった。   However, the technology for increasing the efficiency of the semiconductor fine particle phosphor described in Patent Document 1 only describes “making the band gap larger than the semiconductor core material” as the condition of the semiconductor shell material. The semiconductor fine particle phosphor synthesized based on such conditions has a problem that the luminous efficiency is not sufficiently high from the viewpoint of practical use.

本発明は上記のような現状に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、高い発光効率を有する半導体微粒子蛍光体、ならびにそれを用いた波長変換部材、発光装置および画像表示装置を提供することである。   The present invention has been made in view of the above situation, and its object is to provide a semiconductor fine particle phosphor having high luminous efficiency, and a wavelength conversion member, a light emitting device, and an image display device using the same. Is to provide.

本発明は、半導体結晶コアと、半導体結晶コアを被覆するシェル層とを有する半導体微粒子蛍光体であって、下記一般式(1)および一般式(2)を満たし、
Ec´<Ec(shell) (1)
Ev´>Ev(shell) (2)
(式中、Ec(shell)はシェル層の伝導帯下端のエネルギー準位を示し、Ev(shell)はシェル層の価電子帯上端のエネルギー準位を示し、Ec´は半導体微粒子蛍光体の内部への電子の閉じ込め効果により形成される量子準位を示し、Ev´は半導体微粒子蛍光体の内部への正孔の閉じ込め効果により形成される量子準位を示す。)
半導体結晶コアがInNからなり、シェル層がGaNおよびAlNの少なくともいずれかの化合物半導体からなる、半導体微粒子蛍光体である。
The present invention is a semiconductor fine particle phosphor having a semiconductor crystal core and a shell layer covering the semiconductor crystal core, satisfying the following general formulas (1) and (2):
Ec ′ <Ec (shell) (1)
Ev ′> Ev (shell) (2)
(In the formula, Ec (shell) indicates the energy level at the lower end of the conduction band of the shell layer, Ev (shell) indicates the energy level at the upper end of the valence band of the shell layer, and Ec ′ indicates the inside of the semiconductor fine particle phosphor. Ev ′ represents the quantum level formed by the confinement effect of holes inside the semiconductor fine particle phosphor.
A semiconductor fine particle phosphor in which a semiconductor crystal core is made of InN and a shell layer is made of a compound semiconductor of at least one of GaN and AlN.

本発明に係る半導体微粒子蛍光体において好ましくは、シェル層がGaNからなり、前記シェル層の膜厚が1.1nm以上である。   In the semiconductor fine particle phosphor according to the present invention, preferably, the shell layer is made of GaN, and the thickness of the shell layer is 1.1 nm or more.

本発明に係る半導体微粒子蛍光体において好ましくは、シェル層がAlNからなり、シェル層の膜厚が0.4nm以上である。   In the semiconductor fine particle phosphor according to the present invention, preferably, the shell layer is made of AlN, and the thickness of the shell layer is 0.4 nm or more.

本発明は、半導体結晶コアと、半導体結晶コアを被覆するシェル層とを有する半導体微粒子蛍光体であって、下記一般式(1)および一般式(2)を満たし、
Ec´<Ec(shell) (1)
Ev´>Ev(shell) (2)
(式中、Ec(shell)はシェル層の伝導帯下端のエネルギー準位を示し、Ev(shell)はシェル層の価電子帯上端のエネルギー準位を示し、Ec´は半導体微粒子蛍光体の内部への電子の閉じ込め効果により形成される量子準位を示し、Ev´は半導体微粒子蛍光体の内部への正孔の閉じ込め効果により形成される量子準位を示す。)
半導体結晶コアがInNからなり、シェル層がZnO、MgOおよびMgSよりなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物半導体からなる、半導体微粒子蛍光体である。
The present invention is a semiconductor fine particle phosphor having a semiconductor crystal core and a shell layer covering the semiconductor crystal core, satisfying the following general formulas (1) and (2):
Ec ′ <Ec (shell) (1)
Ev ′> Ev (shell) (2)
(In the formula, Ec (shell) indicates the energy level at the lower end of the conduction band of the shell layer, Ev (shell) indicates the energy level at the upper end of the valence band of the shell layer, and Ec ′ indicates the inside of the semiconductor fine particle phosphor. Ev ′ represents the quantum level formed by the confinement effect of holes inside the semiconductor fine particle phosphor.
A semiconductor fine particle phosphor in which a semiconductor crystal core is made of InN and a shell layer is made of at least one compound semiconductor selected from the group consisting of ZnO, MgO and MgS.

本発明は、半導体結晶コアと、半導体結晶コアを被覆するシェル層とを有する半導体微粒子蛍光体であって、下記一般式(1)および一般式(2)を満たし、
Ec´<Ec(shell) (1)
Ev´>Ev(shell) (2)
(式中、Ec(shell)はシェル層の伝導帯下端のエネルギー準位を示し、Ev(shell)はシェル層の価電子帯上端のエネルギー準位を示し、Ec´は半導体微粒子蛍光体の内部への電子の閉じ込め効果により形成される量子準位を示し、Ev´は半導体微粒子蛍光体の内部への正孔の閉じ込め効果により形成される量子準位を示す。)
半導体結晶コアがInPからなり、シェル層がZnS、ZnSeおよびAlPよりなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物半導体からなる、半導体微粒子蛍光体である。
The present invention is a semiconductor fine particle phosphor having a semiconductor crystal core and a shell layer covering the semiconductor crystal core, satisfying the following general formulas (1) and (2):
Ec ′ <Ec (shell) (1)
Ev ′> Ev (shell) (2)
(In the formula, Ec (shell) indicates the energy level at the lower end of the conduction band of the shell layer, Ev (shell) indicates the energy level at the upper end of the valence band of the shell layer, and Ec ′ indicates the inside of the semiconductor fine particle phosphor. Ev ′ represents the quantum level formed by the confinement effect of holes inside the semiconductor fine particle phosphor.
A semiconductor fine particle phosphor in which a semiconductor crystal core is made of InP and a shell layer is made of at least one compound semiconductor selected from the group consisting of ZnS, ZnSe, and AlP.

本発明に係る半導体微粒子蛍光体において好ましくは、シェル層がZnSであり、シェル層の膜厚が0.9nm以上である。   In the semiconductor fine particle phosphor according to the present invention, preferably, the shell layer is ZnS, and the thickness of the shell layer is 0.9 nm or more.

本発明に係る半導体微粒子蛍光体において好ましくは、シェル層がZnSeであり、シェル層の膜厚が1.3nm以上である。   In the semiconductor fine particle phosphor according to the present invention, preferably, the shell layer is ZnSe and the thickness of the shell layer is 1.3 nm or more.

本発明に係る半導体微粒子蛍光体において好ましくは、シェル層がAlPであり、シェル層の膜厚が3.4nm以上である。   In the semiconductor fine particle phosphor according to the present invention, the shell layer is preferably AlP, and the thickness of the shell layer is 3.4 nm or more.

本発明は、半導体結晶コアと、該半導体結晶コアを被覆するシェル層とを有する半導体微粒子蛍光体であって、下記一般式(1)および一般式(2)を満たし、
Ec´<Ec(shell) (1)
Ev´>Ev(shell) (2)
(式中、Ec(shell)はシェル層の伝導帯下端のエネルギー準位を示し、Ev(shell)はシェル層の価電子帯上端のエネルギー準位を示し、Ec´は半導体微粒子蛍光体の内部への電子の閉じ込め効果により形成される量子準位を示し、Ev´は半導体微粒子蛍光体の内部への正孔の閉じ込め効果により形成される量子準位を示す。)
半導体結晶コアがInPからなり、シェル層がAlN、MgO、MgS、MgSe、3C−SiCおよび6H−SiCよりなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物半導体からなる、半導体微粒子蛍光体である。
The present invention is a semiconductor fine particle phosphor having a semiconductor crystal core and a shell layer covering the semiconductor crystal core, satisfying the following general formulas (1) and (2):
Ec ′ <Ec (shell) (1)
Ev ′> Ev (shell) (2)
(In the formula, Ec (shell) indicates the energy level at the lower end of the conduction band of the shell layer, Ev (shell) indicates the energy level at the upper end of the valence band of the shell layer, and Ec ′ indicates the inside of the semiconductor fine particle phosphor. Ev ′ represents the quantum level formed by the confinement effect of holes inside the semiconductor fine particle phosphor.
A semiconductor fine particle phosphor in which the semiconductor crystal core is made of InP and the shell layer is made of at least one compound semiconductor selected from the group consisting of AlN, MgO, MgS, MgSe, 3C—SiC, and 6H—SiC.

本発明は、半導体結晶コアと、半導体結晶コアを被覆するシェル層とを有する半導体微粒子蛍光体であって、下記一般式(1)および一般式(2)を満たし、
Ec´<Ec(shell) (1)
Ev´>Ev(shell) (2)
(式中、Ec(shell)はシェル層の伝導帯下端のエネルギー準位を示し、Ev(shell)はシェル層の価電子帯上端のエネルギー準位を示し、Ec´は半導体微粒子蛍光体の内部への電子の閉じ込め効果により形成される量子準位を示し、Ev´は半導体微粒子蛍光体の内部への正孔の閉じ込め効果により形成される量子準位を示す。)
半導体結晶コアがCdSeからなり、
シェル層がZnSからなる、半導体微粒子蛍光体である。
The present invention is a semiconductor fine particle phosphor having a semiconductor crystal core and a shell layer covering the semiconductor crystal core, satisfying the following general formulas (1) and (2):
Ec ′ <Ec (shell) (1)
Ev ′> Ev (shell) (2)
(In the formula, Ec (shell) indicates the energy level at the lower end of the conduction band of the shell layer, Ev (shell) indicates the energy level at the upper end of the valence band of the shell layer, and Ec ′ indicates the inside of the semiconductor fine particle phosphor. Ev ′ represents the quantum level formed by the confinement effect of holes inside the semiconductor fine particle phosphor.
The semiconductor crystal core is made of CdSe,
It is a semiconductor fine particle phosphor whose shell layer is made of ZnS.

本発明に係る半導体微粒子蛍光体において好ましくは、シェル層の厚さが1.0nm以上である。   In the semiconductor fine particle phosphor according to the present invention, the thickness of the shell layer is preferably 1.0 nm or more.

本発明は、半導体結晶コアと、半導体結晶コアを被覆するシェル層とを有する半導体微粒子蛍光体であって、下記一般式(1)および一般式(2)を満たし、
Ec´<Ec(shell) (1)
Ev´>Ev(shell) (2)
(式中、Ec(shell)はシェル層の伝導帯下端のエネルギー準位を示し、Ev(shell)はシェル層の価電子帯上端のエネルギー準位を示し、Ec´は半導体微粒子蛍光体の内部への電子の閉じ込め効果により形成される量子準位を示し、Ev´は半導体微粒子蛍光体の内部への正孔の閉じ込め効果により形成される量子準位を示す。)
半導体結晶コアがCdSeからなり、
シェル層がAlN、AlP、GaN、ZnSe、MgO、MgS、MgSeおよび6H−SiCよりなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物半導体からなる、半導体微粒子蛍光体である。
The present invention is a semiconductor fine particle phosphor having a semiconductor crystal core and a shell layer covering the semiconductor crystal core, satisfying the following general formulas (1) and (2):
Ec ′ <Ec (shell) (1)
Ev ′> Ev (shell) (2)
(In the formula, Ec (shell) indicates the energy level at the lower end of the conduction band of the shell layer, Ev (shell) indicates the energy level at the upper end of the valence band of the shell layer, and Ec ′ indicates the inside of the semiconductor fine particle phosphor. Ev ′ represents the quantum level formed by the confinement effect of holes inside the semiconductor fine particle phosphor.
The semiconductor crystal core is made of CdSe,
It is a semiconductor fine particle phosphor in which the shell layer is made of at least one compound semiconductor selected from the group consisting of AlN, AlP, GaN, ZnSe, MgO, MgS, MgSe, and 6H—SiC.

本発明に係る半導体微粒子蛍光体において好ましくは、半導体結晶コアとシェル層との格子不整合率が15%以下である。   In the semiconductor fine particle phosphor according to the present invention, the lattice mismatch rate between the semiconductor crystal core and the shell layer is preferably 15% or less.

本発明に係る半導体微粒子蛍光体において好ましくは、半導体結晶コアが、直接遷移型の化合物半導体からなる。   In the semiconductor fine particle phosphor according to the present invention, preferably, the semiconductor crystal core is made of a direct transition type compound semiconductor.

本発明に係る半導体微粒子蛍光体において好ましくは、380nm〜780nmの可視光を発光する。   The semiconductor fine particle phosphor according to the present invention preferably emits visible light of 380 nm to 780 nm.

本発明に係る半導体微粒子蛍光体において好ましくは、半導体結晶コアの平均粒子径が、ボーア半径の2倍以下である。   In the semiconductor fine particle phosphor according to the present invention, the average particle diameter of the semiconductor crystal core is preferably not more than twice the Bohr radius.

本発明は、本発明に係る半導体微粒子蛍光体と、透光性部材とを備える、波長変換部材である。   The present invention is a wavelength conversion member comprising the semiconductor fine particle phosphor according to the present invention and a translucent member.

本発明は、本発明に係る半導体微粒子蛍光体と、発光素子とを備える、発光装置である。   The present invention is a light emitting device including the semiconductor fine particle phosphor according to the present invention and a light emitting element.

本発明に係る発光装置において好ましくは、発光素子が、半導体発光ダイオード素子または半導体発光レーザダイオード素子である。   In the light emitting device according to the present invention, the light emitting element is preferably a semiconductor light emitting diode element or a semiconductor light emitting laser diode element.

本発明に係る発光装置において好ましくは、半導体微粒子蛍光体を2種類以上含有する。   The light emitting device according to the present invention preferably contains two or more kinds of semiconductor fine particle phosphors.

本発明に係る発光装置において好ましくは、半導体発光素子が青色光を発光し半導体微粒子蛍光体が、少なくとも緑色発光半導体微粒子蛍光体および赤色発光半導体微粒子蛍光体を含有する。   In the light emitting device according to the present invention, preferably, the semiconductor light emitting element emits blue light, and the semiconductor fine particle phosphor contains at least a green light emitting semiconductor fine particle phosphor and a red light emitting semiconductor fine particle phosphor.

本発明は、本発明に係る半導体微粒子蛍光体と、発光素子とを備える、画像表示装置である。   The present invention is an image display device comprising the semiconductor fine particle phosphor according to the present invention and a light emitting element.

本発明に係る画像表示において好ましくは、半導体微粒子蛍光体を2種類または3種類含有する。   The image display according to the present invention preferably contains two or three kinds of semiconductor fine particle phosphors.

本発明に係る画像表示において好ましくは、発光素子が、半導体発光ダイオード素子、半導体発光レーザダイオード素子、または、有機エレクトロルミネッセンス素子である。   In the image display according to the present invention, the light emitting element is preferably a semiconductor light emitting diode element, a semiconductor light emitting laser diode element, or an organic electroluminescence element.

本発明に係る画像表示において好ましくは、半導体発光素子が青色光を発光し、半導体微粒子蛍光体が、少なくとも緑色発光半導体微粒子蛍光体および赤色発光半導体微粒子蛍光体を含有する。   In the image display according to the present invention, preferably, the semiconductor light emitting element emits blue light, and the semiconductor fine particle phosphor contains at least a green light emitting semiconductor fine particle phosphor and a red light emitting semiconductor fine particle phosphor.

本発明によると、高い発光効率を有する半導体微粒子蛍光体を提供することができる。さらに、前記半導体微粒子蛍光体を用いることで、発光効率に優れた波長変換部材および発光装置、ならびに画面輝度に優れた画像表示装置を提供することができる。   According to the present invention, a semiconductor fine particle phosphor having high luminous efficiency can be provided. Furthermore, by using the semiconductor fine particle phosphor, it is possible to provide a wavelength conversion member and a light emitting device excellent in luminous efficiency, and an image display device excellent in screen luminance.

本発明の一実施の形態におけるコア/シェル構造を有する半導体微粒子蛍光体を示す模式的断面図である。1 is a schematic cross-sectional view showing a semiconductor fine particle phosphor having a core / shell structure in an embodiment of the present invention. 本発明の一実施の形態におけるコア/マルチシェル構造を有する半導体微粒子蛍光体を示す模式的断面図である。1 is a schematic cross-sectional view showing a semiconductor fine particle phosphor having a core / multishell structure in one embodiment of the present invention. 本発明の一実施の形態における半導体微粒子蛍光体を示す模式的断面図、ならびに前記半導体微粒子蛍光体のエネルギーバンド構造および電子と正孔の存在確率を示す図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a semiconductor fine particle phosphor according to an embodiment of the present invention, and an energy band structure of the semiconductor fine particle phosphor and the existence probability of electrons and holes. 特許文献1に記載された半導体微粒子蛍光体を示す模式的な断面図、ならびに前記半導体微粒子蛍光体のエネルギーバンド構造および電子と正孔の存在確率を示す図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a semiconductor fine particle phosphor described in Patent Document 1, and an energy band structure of the semiconductor fine particle phosphor and a probability of existence of electrons and holes. 本発明の一実施の形態における波長変換部材を示す模式的な断面図である。It is typical sectional drawing which shows the wavelength conversion member in one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態における発光装置を示す模式的な断面図である。It is typical sectional drawing which shows the light-emitting device in one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態における画像表示装置を示す模式的な分解斜視図である。1 is a schematic exploded perspective view showing an image display device in an embodiment of the present invention. 本発明の一実施の形態における画像表示装置の液晶部を示す模式的な分解斜視図である。It is a typical exploded perspective view showing a liquid crystal part of an image display device in one embodiment of the present invention. 本発明の一実施の形態における画像表示装置のカラーフィルタの透過スペクトルを示すグラフである。It is a graph which shows the transmission spectrum of the color filter of the image display apparatus in one embodiment of this invention. 実施例6のシェル層の膜厚と発光効率との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the film thickness of the shell layer of Example 6, and luminous efficiency.

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、本発明の図面において、同一の参照符号は、同一部分または相当部分を表わすものとする。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings of the present invention, the same reference numerals represent the same or corresponding parts.

<半導体微粒子蛍光体>
本発明において、半導体微粒子蛍光体とは、励起光の少なくとも一部を吸収して、励起光とは異なる波長の光を発光する機能を有するものを指す。本発明の一実施の形態において、半導体微粒子蛍光体は、発光部である半導体結晶コアが、粒子径が数nm程度の半導体微結晶からなる。このような半導体微結晶は、コロイド粒子、ナノ粒子、または量子ドット等とも呼称される場合がある。以下、本発明における半導体微粒子蛍光体を説明する。
<Semiconductor fine particle phosphor>
In the present invention, the semiconductor fine particle phosphor refers to a substance having a function of absorbing at least a part of excitation light and emitting light having a wavelength different from that of the excitation light. In one embodiment of the present invention, in the semiconductor fine particle phosphor, the semiconductor crystal core that is the light emitting portion is made of a semiconductor microcrystal having a particle diameter of about several nanometers. Such semiconductor microcrystals are sometimes referred to as colloidal particles, nanoparticles, quantum dots, or the like. Hereinafter, the semiconductor fine particle phosphor in the present invention will be described.

(1)半導体微粒子蛍光体の構造
本発明の一実施の形態において、半導体微粒子蛍光体は、半導体結晶コアと、該半導体結晶コアを被覆する1層のシェル層とを有するコア/シェル構造を有することができる。さらに、半導体結晶コアと、該半導体結晶コアを被覆する複数のシェル層とを有するコア/マルチシェル構造を有することもできる。
(1) Structure of semiconductor fine particle phosphor In one embodiment of the present invention, the semiconductor fine particle phosphor has a core / shell structure having a semiconductor crystal core and one shell layer covering the semiconductor crystal core. be able to. Further, it may have a core / multishell structure having a semiconductor crystal core and a plurality of shell layers covering the semiconductor crystal core.

図1は、本発明の一実施の形態におけるコア/シェル構造を有する半導体微粒子蛍光体100を示す模式的断面図である。半導体微粒子蛍光体100において、半導体材料からなる半導体結晶コア101の表面は、その少なくとも一部がシェル層102に覆われている。また、シェル層102の表面に、修飾有機化合物103が結合していても良い。   FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a semiconductor fine particle phosphor 100 having a core / shell structure according to an embodiment of the present invention. In the semiconductor fine particle phosphor 100, at least a part of the surface of the semiconductor crystal core 101 made of a semiconductor material is covered with the shell layer 102. Further, the modified organic compound 103 may be bonded to the surface of the shell layer 102.

図2は、本発明の一実施の形態におけるコア/マルチシェル構造を有する半導体微粒子蛍光体200を示す模式的断面図である。半導体微粒子蛍光体200において、半導体結晶コア201を覆うシェル層202は、さらに別のシェル層203に覆われている。   FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a semiconductor fine particle phosphor 200 having a core / multishell structure in one embodiment of the present invention. In the semiconductor fine particle phosphor 200, the shell layer 202 covering the semiconductor crystal core 201 is covered with another shell layer 203.

半導体微粒子蛍光体の構造を調べる方法は、公知のいずれの方法も用いることができる。例えば透過型電子顕微鏡(TEM:Transmission Electron Microscope)による直接観察によって行うことができる。   Any known method can be used as the method for examining the structure of the semiconductor fine particle phosphor. For example, it can be performed by direct observation using a transmission electron microscope (TEM).

(1a)半導体結晶コア
本発明の一実施の形態において、半導体結晶コアは、励起光を吸収した際に発生した電子と正孔が再結合する際に発光する機能を有する。従来の希土類賦活蛍光体の発光波長は、該蛍光体を構成する材料に固有の一定の値であった。しかし、半導体微粒子蛍光体においては、発光波長を、半導体結晶コアの粒子径を変化させることにより任意に制御することができる。これは、半導体結晶コアの粒子径をボーア半径の2倍以下まで小さくした場合に、量子閉じ込め効果が生じるためである。ここで、半導体結晶コアの材料の例であるInP、InN、CdSeのボーア半径は、それぞれ、8.3nm、7.0nm、4.9nmである。
(1a) Semiconductor Crystal Core In one embodiment of the present invention, the semiconductor crystal core has a function of emitting light when electrons and holes generated when absorbing excitation light are recombined. The emission wavelength of the conventional rare earth-activated phosphor is a constant value unique to the material constituting the phosphor. However, in the semiconductor fine particle phosphor, the emission wavelength can be arbitrarily controlled by changing the particle diameter of the semiconductor crystal core. This is because a quantum confinement effect occurs when the particle size of the semiconductor crystal core is reduced to twice or less the Bohr radius. Here, Bohr radii of InP, InN, and CdSe, which are examples of semiconductor crystal core materials, are 8.3 nm, 7.0 nm, and 4.9 nm, respectively.

(1b)シェル層
本発明の一実施の形態において、シェル層は、半導体結晶コアとは異なる材料で構成され、半導体結晶コアの表面の少なくとも一部を覆っている。また、図2に示すように、半導体微粒子結晶体は、複数のシェル層を有することもできる。
(1b) Shell Layer In one embodiment of the present invention, the shell layer is made of a material different from that of the semiconductor crystal core and covers at least a part of the surface of the semiconductor crystal core. In addition, as shown in FIG. 2, the semiconductor fine particle crystal may have a plurality of shell layers.

(1c)修飾有機化合物
本発明の一実施の形態において、半導体微粒子蛍光体は、シェル層表面に修飾有機化合物を有することができる。修飾有機化合物は、半導体微粒子蛍光体の分散性に影響を与える。さらに、修飾有機化合物は、半導体微粒子蛍光体内部への電子の閉じ込め機能、半導体微粒子蛍光体が外界から受ける悪影響からの保護機能、半導体微粒子蛍光体同士の凝集抑制機能などを有する。
(1c) Modified organic compound In one embodiment of the present invention, the semiconductor fine particle phosphor may have a modified organic compound on the surface of the shell layer. The modified organic compound affects the dispersibility of the semiconductor fine particle phosphor. Further, the modified organic compound has a function of confining electrons inside the semiconductor fine particle phosphor, a function of protecting the semiconductor fine particle phosphor from adverse effects from the outside, and a function of suppressing aggregation of the semiconductor fine particle phosphors.

修飾有機化合物は、半導体微粒子蛍光体のシェル層表面に、配位または結合する特徴を有する。具体的には、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸などに代表される脂肪酸類、トリブチルホスフィン、トリオクチルホスフィン、トリデシルホスフィンなどに代表されるアルキルホスフィン類、トリブチルホスフィンオキシド、トリオクチルホスフィンオキシド、トリデシルホスフィンオキシドなどに代表されるアルキルホスフィンオキシド類、ドデシルアミン、ヘキサデシルアミン、オレイルアミンなどに代表されるアルキルアミン類、ドデカンチオール、ヘキサデカンチオールなどに代表されるアルキルチオール類、ならびにピリジンおよびキノリンなど等の窒素含有芳香族化合物類などを用いることが好ましい。   The modified organic compound has a feature of being coordinated or bonded to the surface of the shell layer of the semiconductor fine particle phosphor. Specifically, fatty acids represented by lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, etc., alkyl phosphines represented by tributylphosphine, trioctylphosphine, tridecylphosphine, etc., tributylphosphine oxide, trioctylphosphine Alkylphosphine oxides represented by oxides, tridecylphosphine oxides, etc., alkylamines represented by dodecylamine, hexadecylamine, oleylamine, etc., alkylthiols represented by dodecanethiol, hexadecanethiol, etc., and pyridine and It is preferable to use nitrogen-containing aromatic compounds such as quinoline.

(2)半導体微粒子蛍光体のエネルギーバンド構造
本発明に係る半導体微粒子蛍光体は、エネルギーバンド構造に特徴を有する。
(2) Energy band structure of semiconductor fine particle phosphor The semiconductor fine particle phosphor according to the present invention is characterized by an energy band structure.

図3に、本発明の一実施の形態における、コア/シェル構造を有する半導体微粒子蛍光体のエネルギーバンド構造を示す。図3において、半導体結晶コアの伝導帯下端のエネルギー準位をEc(core)、シェル層の伝導体下端のエネルギー準位をEc(shell)、半導体結晶コアの価電子帯上端のエネルギー準位をEv(core)、シェル層の荷電子帯のEv(shell)、半導体微粒子蛍光体の内部への電子の閉じ込め効果により形成される量子準位をEc´、半導体微粒子蛍光体の内部への正孔の閉じ込め効果により形成される量子準位をEv´と表記している。なお、本明細書において、量子準位Ec´またはEv´とは、それぞれ室温(25℃)におけるEc以上またはEv以下に存在する複数の量子準位のうち、もっともEcまたはEvに近いものを意味する。また、半導体微粒子蛍光体の表面に付着した修飾有機化合物の電子と正孔のエネルギー準位をそれぞれ、EHOMO、ELUMOと表記している。 FIG. 3 shows an energy band structure of a semiconductor fine particle phosphor having a core / shell structure in an embodiment of the present invention. In FIG. 3, the energy level at the lower end of the conduction band of the semiconductor crystal core is Ec (core), the energy level at the lower end of the conductor of the shell layer is Ec (shell), and the energy level at the upper end of the valence band of the semiconductor crystal core is Ev (core), Ev (shell) of the valence band of the shell layer, Ec ′, a quantum level formed by the confinement effect of electrons inside the semiconductor fine particle phosphor, and holes inside the semiconductor fine particle phosphor The quantum level formed by the confinement effect of is denoted by Ev ′. In this specification, the quantum level Ec ′ or Ev ′ means the one closest to Ec or Ev among a plurality of quantum levels existing at or above Ec or below Ev at room temperature (25 ° C.), respectively. To do. In addition, the electron and hole energy levels of the modified organic compound adhering to the surface of the semiconductor fine particle phosphor are denoted as E HOMO and E LUMO , respectively.

図3は、半導体結晶コアのエネルギー準位Ec(core)およびEv(core)を、シェル層のエネルギー準位Ec(shell)、Ev(shell)で挟み、さらに、シェル層のエネルギー準位Ec(shell)、Ev(shell)を、修飾有機化合物のエネルギー準位EHOMOおよびELUMOで挟んだエネルギーバンド構造を表している。 FIG. 3 shows that the energy levels Ec (core) and Ev (core) of the semiconductor crystal core are sandwiched between the energy levels Ec (shell) and Ev (shell) of the shell layer, and further the energy level Ec ( shell) and Ev (shell) are represented by energy band structures sandwiched between the energy levels E HOMO and E LUMO of the modified organic compound.

また、伝導帯のエネルギー障壁高さVcと価電子帯のエネルギー障壁高さVvは、それぞれ以下の式(3)および(4)で表される。
Vc=Ec(shell)−Ec(core)・・・(3)
Vv=Ev(shell)−Ev(core)・・・(4)
また、半導体結晶コアのバンドギャップEg(core)とシェル層のバンドギャップEg(shell)は、それぞれ以下の式(5)および(6)で表される。
Eg(core)=Ec(core)−Ev(core)・・・(5)
Eg(shell)=Ec(shell)−Ev(shell)・・・(6)
特許文献1には、発光効率が高い半導体微粒子蛍光体として、Eg(core)<Eg(shell)であるコア/シェル構造を有する半導体微粒子蛍光体が記載されている。前記の条件を満たす半導体微粒子蛍光体は、図4(a)〜(g)に示されるエネルギーバンド構造を有すると考えられる。なお、本明細書において発光効率とは、蛍光体が1つの光子を吸収した際に、どの程度の割合で光子を放出するかを表した指標である。実際の測定においては、「発光光子数/吸収光子数」で計算される。このような発光効率は、内部量子効率(IQE)と呼ばれることもある。
The energy barrier height Vc in the conduction band and the energy barrier height Vv in the valence band are expressed by the following equations (3) and (4), respectively.
Vc = Ec (shell) −Ec (core) (3)
Vv = Ev (shell) −Ev (core) (4)
The band gap Eg (core) of the semiconductor crystal core and the band gap Eg (shell) of the shell layer are represented by the following formulas (5) and (6), respectively.
Eg (core) = Ec (core) −Ev (core) (5)
Eg (shell) = Ec (shell) −Ev (shell) (6)
Patent Document 1 describes a semiconductor fine particle phosphor having a core / shell structure where Eg (core) <Eg (shell) as a semiconductor fine particle phosphor having high luminous efficiency. The semiconductor fine particle phosphor that satisfies the above conditions is considered to have the energy band structure shown in FIGS. Note that in this specification, the luminous efficiency is an index representing the rate at which photons are emitted when a phosphor absorbs one photon. In actual measurement, it is calculated by “number of emitted photons / number of absorbed photons”. Such luminous efficiency is sometimes referred to as internal quantum efficiency (IQE).

本発明者は、半導体微粒子蛍光体が図4(a)に示されるエネルギーバンド構造を有する場合に、発光効率が非常に大きく向上することを見出した。図4(a)に示されるエネルギーバンド構造は、Vc>0、Vv<0を同時に満たし、Vc、Vvの絶対値が両方とも十分大きい。さらに電子の量子準位Ec´、正孔の量子準位Ev´が、上記式(1)および式(2)を同時に満たしている。図4(a)のエネルギーバンド構造を有する半導体微粒子蛍光体の発光効率が高い理由としては、電子および正孔の再結合確率が高くなること、および欠陥準位を介する非発光遷移が抑制されたことが考えられる。以下に、電子および正孔の再結合確率、ならびに欠陥準位を介する非発光遷移の抑制について説明する。   The present inventor has found that the luminous efficiency is greatly improved when the semiconductor fine particle phosphor has the energy band structure shown in FIG. The energy band structure shown in FIG. 4A satisfies Vc> 0 and Vv <0 at the same time, and both absolute values of Vc and Vv are sufficiently large. Further, the quantum level Ec ′ of electrons and the quantum level Ev ′ of holes satisfy the above equations (1) and (2) at the same time. The reason why the luminous efficiency of the semiconductor fine particle phosphor having the energy band structure of FIG. 4A is high is that the probability of recombination of electrons and holes is high, and non-emissive transition via defect levels is suppressed. It is possible. Hereinafter, the recombination probability of electrons and holes and the suppression of non-emissive transition through defect levels will be described.

(2a)電子および正孔の再結合確率
図4に示される各エネルギーバンド構造における電子および正孔の分布状態を、図4の電子の存在確率および正孔の存在確率の欄に示す。
(2a) Recombination probability of electrons and holes The distribution state of electrons and holes in each energy band structure shown in FIG. 4 is shown in the column of the existence probability of electrons and the existence probability of holes in FIG.

図4(a)は、Vc>0、Vv<0を満たし、かつ上記式(1)および式(2)を満たす、半導体微粒子蛍光体を表している。該半導体微粒子蛍光体においては、伝導体のエネルギー障壁高さ(Vc)および荷電子帯のエネルギー障壁高さ(Vv)の絶対値が大きいため、電子および正孔はシェル層によって閉じ込められ、半導体結晶コアに局在する。   FIG. 4A shows a semiconductor fine particle phosphor that satisfies Vc> 0, Vv <0, and satisfies the above formulas (1) and (2). In the semiconductor fine particle phosphor, since the absolute values of the energy barrier height (Vc) of the conductor and the energy barrier height (Vv) of the valence band are large, electrons and holes are confined by the shell layer. Localizes in the core.

一方、図4(b)の半導体微粒子蛍光体は、Vc>0、Vv<0を満たし、かつ上記式(1)および式(2)を満たすが、伝導体のエネルギー障壁高さ(Vc)の絶対値が十分に大きくないため、電子がシェル層に漏れてしまい、電子の存在確率は半導体結晶コアおよびシェル層全体に大きく広がってしまう。   On the other hand, the semiconductor fine particle phosphor of FIG. 4B satisfies Vc> 0 and Vv <0 and satisfies the above formulas (1) and (2), but the energy barrier height (Vc) of the conductor is high. Since the absolute value is not sufficiently large, electrons leak into the shell layer, and the existence probability of electrons spreads widely throughout the semiconductor crystal core and the shell layer.

同様に、図4(c)の半導体微粒子蛍光体は、Vc>0、Vv<0を満たし、かつ上記式(1)および式(2)を満たすが、荷電子帯のエネルギー障壁高さ(Vv)の絶対値が十分に大きくないため、正孔がシェル層に漏れてしまい、正孔の存在確率は半導体結晶コアおよびシェル層全体に大きく広がってしまう。   Similarly, the semiconductor fine particle phosphor of FIG. 4C satisfies Vc> 0 and Vv <0 and satisfies the above equations (1) and (2), but the energy barrier height (Vv) of the valence band. ) Is not sufficiently large, holes leak into the shell layer, and the probability of existence of holes spreads widely throughout the semiconductor crystal core and the shell layer.

なお、図4(d)および(e)に示されるようにVc>0、Vv>0の場合や、図(f)および(g)に示されるようにVc<0、Vv<0の場合は、電子または正孔の存在確立がシェル層に局在したり(図4(e)、(g))、半導体結晶コアおよびシェル層全体に大きく広がってしまう(図4(d)、(f))。   When Vc> 0 and Vv> 0 as shown in FIGS. 4D and 4E, or when Vc <0 and Vv <0 as shown in FIGS. The presence of electrons or holes is localized in the shell layer (FIGS. 4E and 4G), or spreads widely throughout the semiconductor crystal core and the shell layer (FIGS. 4D and 4F). ).

したがって、電子および正孔の存在確率を、半導体結晶コアに局在させるためには、図4(a)のエネルギーバンド構造を有する必要があることが分かる。   Therefore, it can be seen that it is necessary to have the energy band structure of FIG. 4A in order to localize the existence probability of electrons and holes in the semiconductor crystal core.

電子および正孔が半導体結晶コアに局在している場合、電子と正孔との再結合確率が高くなり、その結果発光しやすくなる。一方、電子または正孔の存在確率が半導体結晶コアおよびシェル層に広がる場合(図4(b)、(c)、(d)、(f))や、電子または正孔がシェル層に局在し、電子と正孔が空間的に分離する場合(図4(e)、(g))は、電子と正孔との再結合が起こりにくくなり、発光効率は低下してしまう。   When electrons and holes are localized in the semiconductor crystal core, the probability of recombination between electrons and holes increases, and as a result, light emission is facilitated. On the other hand, when the existence probability of electrons or holes spreads in the semiconductor crystal core and the shell layer (FIGS. 4B, 4C, 4D, and 4F), the electrons or holes are localized in the shell layer. However, when electrons and holes are spatially separated (FIGS. 4E and 4G), recombination of electrons and holes is difficult to occur, and the light emission efficiency is lowered.

(2b)欠陥準位を介する非発光遷移の抑制
半導体結晶の表面には、多数のダングリングボンドによる欠陥準位が存在する。これらの欠陥準位は、電子や正孔を捕獲して非発光遷移を引き起こす。したがって、欠陥準位を介する電子と正孔との再結合は、半導体微粒子蛍光体の発光効率を下げてしまう。コア/シェル構造を有する半導体微粒子蛍光体では、半導体結晶コアの表面をシェル層で覆うことにより、半導体結晶コア表面の欠陥準位を不活性化している。
(2b) Suppression of non-emissive transition through defect levels On the surface of a semiconductor crystal, there are many defect levels due to dangling bonds. These defect levels capture electrons and holes and cause non-luminescent transitions. Therefore, recombination of electrons and holes through the defect level lowers the luminous efficiency of the semiconductor fine particle phosphor. In the semiconductor fine particle phosphor having a core / shell structure, the defect level on the surface of the semiconductor crystal core is inactivated by covering the surface of the semiconductor crystal core with a shell layer.

図4(b)〜(g)の半導体微粒子蛍光体では、電子および正孔の少なくともいずれかが、シェル層に浸透してシェル層表面まで到達している。この場合、シェル層表面まで到達した電子や正孔は、欠陥準位により捕獲されてしまう。その結果として、半導体微粒子蛍光体の発光効率が低下する。   4B to 4G, at least one of electrons and holes penetrates the shell layer and reaches the surface of the shell layer. In this case, electrons and holes that have reached the surface of the shell layer are captured by the defect level. As a result, the luminous efficiency of the semiconductor fine particle phosphor is lowered.

一方、図4(a)の半導体微粒子蛍光体は、電子および正孔が半導体結晶コアに閉じ込められているため、欠陥準位を介する非発光遷移がほとんど生じない。したがって、半導体微粒子蛍光体の発光効率の低下もほとんど生じない。   On the other hand, in the semiconductor fine particle phosphor of FIG. 4A, since electrons and holes are confined in the semiconductor crystal core, non-luminescence transition through the defect level hardly occurs. Therefore, the luminous efficiency of the semiconductor fine particle phosphor is hardly lowered.

(3)発光効率を向上させるための条件
本発明の半導体微粒子蛍光体の発光効率をさらに向上させるための方法として、エネルギー障壁高さの大きいシェル層を用い、かつ該シェル層の膜厚を厚くすること、および半導体結晶コアとシェル層との格子不整合を小さくすること、が考えられる。以下に、シェル層のエネルギー障壁高さと膜厚、および半導体結晶コアとシェル層との格子不整合について説明する。
(3) Conditions for Improving Luminous Efficiency As a method for further improving the luminous efficiency of the semiconductor fine particle phosphor of the present invention, a shell layer having a large energy barrier is used and the thickness of the shell layer is increased. It is conceivable to reduce the lattice mismatch between the semiconductor crystal core and the shell layer. The energy barrier height and thickness of the shell layer, and the lattice mismatch between the semiconductor crystal core and the shell layer will be described below.

(3a)シェル層のエネルギー障壁高さと膜厚
本発明の一実施の形態において、半導体微粒子蛍光体は、伝導体のエネルギー障壁Vcおよび荷電子帯のエネルギー障壁高さVvの絶対値が大きいため、電子および正孔はシェル層によって閉じ込められ、半導体結晶コアに局在している。しかし、この場合においても、トンネル効果により、電子や正孔がシェル層に漏れ、シェル層表面まで到達する現象が起こりえる。シェル層表面まで到達した電子や正孔は、欠陥準位やその他の要因により失活してしまう。結果として、半導体微粒子蛍光体の発光効率が低下する。したがって、トンネル効果により、電子や正孔がシェル層に漏れる確率(トンネル確率)を低くすることが、半導体微粒子蛍光体の発光効率を向上させる観点から好ましい。
(3a) Energy barrier height and film thickness of shell layer In one embodiment of the present invention, the semiconductor fine particle phosphor has a large absolute value of the energy barrier Vc of the conductor and the energy barrier height Vv of the valence band. Electrons and holes are confined by the shell layer and are localized in the semiconductor crystal core. However, even in this case, a phenomenon may occur where electrons and holes leak into the shell layer and reach the shell layer surface due to the tunnel effect. Electrons and holes reaching the surface of the shell layer are deactivated due to defect levels and other factors. As a result, the luminous efficiency of the semiconductor fine particle phosphor is lowered. Therefore, it is preferable from the viewpoint of improving the light emission efficiency of the semiconductor fine particle phosphor to reduce the probability (tunnel probability) that electrons and holes leak into the shell layer due to the tunnel effect.

トンネル確率を低下させる方法としては、(1)伝導帯のエネルギー障壁高さVcおよび荷電子帯のエネルギー障壁高さVvの絶対値を大きくすることのできるシェル層材料を用いること、(2)シェル層の膜厚を厚くすること、が挙げられる。   As a method for reducing the tunnel probability, (1) a shell layer material capable of increasing the absolute values of the energy barrier height Vc of the conduction band and the energy barrier height Vv of the valence band is used. Increasing the layer thickness.

発光効率を高めるためには、電子および正孔のトンネル確率を、1%以下に抑えることが好ましい。   In order to increase luminous efficiency, it is preferable to suppress the tunnel probability of electrons and holes to 1% or less.

シェル層の膜厚の下限値は、電子および正孔のトンネル確率を1%以下に抑えることのできる膜厚であることが、発光効率の観点から好ましい。なお、膜厚の上限値は特に制限されないが、半導体結晶コアとの格子不整合を考慮して設定すると、発光効率をさらに向上させることができるため、より好ましい。この場合、シェル層の膜厚は、半導体結晶コア材料とシェル層材料との間の格子不整合率により異なるが、一般的には1.5nm以下であることが好ましい。   The lower limit of the thickness of the shell layer is preferably a thickness that can suppress the tunnel probability of electrons and holes to 1% or less from the viewpoint of light emission efficiency. Note that the upper limit of the film thickness is not particularly limited, but it is more preferable to set in consideration of the lattice mismatch with the semiconductor crystal core because the light emission efficiency can be further improved. In this case, the film thickness of the shell layer varies depending on the lattice mismatch ratio between the semiconductor crystal core material and the shell layer material, but is generally preferably 1.5 nm or less.

好ましいシェル層の膜厚は、半導体結晶コア材料とシェル層材料との組合せによって異なる。コア/シェル構造を有する半導体微粒子蛍光体において、シェル層の好ましい膜厚は、InN/AlN半導体微粒子蛍光体では0.4〜1.5nm、InN/GaN半導体微粒子蛍光体では1.1〜1.5nm、InN/ZnO半導体微粒子蛍光体では0.9〜1.5nm、InN/MgO半導体微粒子蛍光体では0.9〜1.5nm、InN/MgS半導体微粒子蛍光体では1.5nm、InP/ZnS半導体微粒子蛍光体では0.9〜1.5nm、InP/ZnSe半導体微粒子蛍光体では1.3〜1.5nm、InP/AlP半導体微粒子蛍光体では3.4nm、InP/AlN半導体微粒子蛍光体では0.5〜1.5nm、InP/MgO半導体微粒子蛍光体では0.8〜1.5nm、InP/MgS半導体微粒子蛍光体では1.4〜1.5nm、InP/MgSe半導体微粒子蛍光体では2.2nm、InP/3C−SiC半導体微粒子蛍光体では2.1nm、InP/6H−SiC半導体微粒子蛍光体では1.4〜1.5nm、CdSe/ZnS半導体微粒子蛍光体では1.0〜1.5nm、CdSe/AlN半導体微粒子蛍光体では0.6〜1.5nm、CdSe/AlP半導体微粒子蛍光体では1.8nm、CdSe/GaN半導体微粒子蛍光体では6.4nm、CeSe/ZnSe半導体微粒子蛍光体では2.6nm、CdSe/MgO半導体微粒子蛍光体では0.9〜1.5nm、CdSe/MgS半導体微粒子蛍光体では2.8nm、CdSe/MgSe半導体微粒子蛍光体では2.4nm、CdSe/6H−SiC半導体微粒子蛍光体では1.4〜1.5nmである。   The preferred thickness of the shell layer varies depending on the combination of the semiconductor crystal core material and the shell layer material. In the semiconductor fine particle phosphor having the core / shell structure, the preferable thickness of the shell layer is 0.4 to 1.5 nm for the InN / AlN semiconductor fine particle phosphor, and 1.1 to 1 for the InN / GaN semiconductor fine particle phosphor. 5 nm, 0.9 to 1.5 nm for InN / ZnO semiconductor fine particle phosphor, 0.9 to 1.5 nm for InN / MgO semiconductor fine particle phosphor, 1.5 nm for InN / MgS semiconductor fine particle phosphor, InP / ZnS semiconductor 0.9 to 1.5 nm for the fine particle phosphor, 1.3 to 1.5 nm for the InP / ZnSe semiconductor fine particle phosphor, 3.4 nm for the InP / AlP semiconductor fine particle phosphor, and 0.4 for the InP / AlN semiconductor fine particle phosphor. 5 to 1.5 nm, 0.8 to 1.5 nm for InP / MgO semiconductor fine particle phosphor, 1.4 for InP / MgS semiconductor fine particle phosphor 1.5 nm, InP / MgSe semiconductor fine particle phosphor is 2.2 nm, InP / 3C-SiC semiconductor fine particle phosphor is 2.1 nm, InP / 6H-SiC semiconductor fine particle phosphor is 1.4 to 1.5 nm, CdSe / ZnS semiconductor fine particle phosphor is 1.0 to 1.5 nm, CdSe / AlN semiconductor fine particle phosphor is 0.6 to 1.5 nm, CdSe / AlP semiconductor fine particle phosphor is 1.8 nm, and CdSe / GaN semiconductor fine particle phosphor is 6.4 nm, 2.6 nm for CeSe / ZnSe semiconductor fine particle phosphor, 0.9 to 1.5 nm for CdSe / MgO semiconductor fine particle phosphor, 2.8 nm for CdSe / MgS semiconductor fine particle phosphor, CdSe / MgSe semiconductor fine particle fluorescence 2.4 nm for the body, 1.4 to 1.5 for the CdSe / 6H—SiC semiconductor fine particle phosphor A m.

(3b)半導体結晶コアとシェル層との格子不整合
本発明の一実施の形態において、半導体微粒子蛍光体の半導体結晶コア表面のダングリングボンドは、シェル層のダングリングボンドと結合することにより不活性化している。半導体結晶コアの材料とシェル層の材料との格子定数が同じ場合は、両方の材料は格子整合するため、半導体結晶コア表面のダングリングボンドは、全て、シェル層のダングリングボンドと結合する。しかし実際には、異なる材料が、同じ格子定数を有することはほとんどない。したがって、半導体結晶コア材料とシェル層材料とでは異なる格子定数を有する材料を使用することになる。この場合、半導体結晶コアとシェル層との界面では、結合できず余ったダングリングボンドが発生する。このダングリングボンドは欠陥準位を形成し、非発光遷移に寄与する。したがって、発光効率を高めるためには、半導体結晶コア材料およびシェル層材料として、両者の間の格子不整合率が小さい材料を用いることが好ましい。具体的には、該格子不整合率が15%以下の材料を用いることが好ましい。
(3b) Lattice mismatch between the semiconductor crystal core and the shell layer In one embodiment of the present invention, the dangling bond on the surface of the semiconductor crystal core of the semiconductor fine particle phosphor is not formed by bonding with the dangling bond of the shell layer. It is activated. When the lattice constants of the semiconductor crystal core material and the shell layer material are the same, since both materials are lattice-matched, all the dangling bonds on the surface of the semiconductor crystal core are bonded to the dangling bonds of the shell layer. In practice, however, different materials rarely have the same lattice constant. Therefore, materials having different lattice constants are used for the semiconductor crystal core material and the shell layer material. In this case, dangling bonds that cannot be bonded are generated at the interface between the semiconductor crystal core and the shell layer. This dangling bond forms a defect level and contributes to a non-light emitting transition. Therefore, in order to increase the luminous efficiency, it is preferable to use a material having a small lattice mismatch ratio between the semiconductor crystal core material and the shell layer material. Specifically, it is preferable to use a material having a lattice mismatch rate of 15% or less.

(4)半導体微粒子蛍光体の発光効率を向上させるためのその他の方法
本発明の一実施の形態において、半導体微粒子蛍光体は、半導体結晶コア材料に、直接遷移型の半導体材料を用いることが好ましい。直接遷移型の半導体材料を用いると、間接遷移型の半導体材料を用いた場合よりも、発光効率の高い半導体微粒子蛍光体を実現できる。直接遷移型の半導体材料としては、たとえばInN、InP、InAs、InSb、GaN、GaAs、GaSb、AlN、ZnO、ZnSe、ZnTe、CdS、CdSe、CdTe、およびこれら半導体材料の混晶などが挙げられる。
(4) Other Methods for Improving Luminous Efficiency of Semiconductor Fine Particle Phosphor In one embodiment of the present invention, the semiconductor fine particle phosphor preferably uses a direct transition type semiconductor material as a semiconductor crystal core material. . When a direct transition type semiconductor material is used, a semiconductor fine particle phosphor with higher luminous efficiency can be realized than when an indirect transition type semiconductor material is used. Examples of the direct transition type semiconductor material include InN, InP, InAs, InSb, GaN, GaAs, GaSb, AlN, ZnO, ZnSe, ZnTe, CdS, CdSe, CdTe, and mixed crystals of these semiconductor materials.

半導体結晶コア材料は、微粒子にした場合に可視光波長領域の光を発光する半導体材料を用いることが好ましい。蛍光体として用いる場合、可視光で発光すると、照度の点で優れた特性を示すためである。微粒子にした場合に可視光波長領域の光を発光する半導体材料としては、たとえば、InN、InP、InAs、InSb、GaP、GaAs、GaSb、AlP、AlAs、AlSb、ZnSe、ZnTe、CdS、CdSe、CdTe、およびこれら半導体材料の混晶などが挙げられる。   As the semiconductor crystal core material, it is preferable to use a semiconductor material that emits light in the visible wavelength region when fine particles are formed. This is because when it is used as a phosphor, it emits visible light and exhibits excellent characteristics in terms of illuminance. Examples of the semiconductor material that emits light in the visible wavelength region in the case of fine particles include InN, InP, InAs, InSb, GaP, GaAs, GaSb, AlP, AlAs, AlSb, ZnSe, ZnTe, CdS, CdSe, and CdTe. And mixed crystals of these semiconductor materials.

半導体微粒子蛍光体の材料は、有害性・環境負荷の低い材料であることが好ましい。
シェル層は、半導体結晶コアが外界から受ける悪影響を保護するための保護機能も有していることが好ましい。具体的には、シェル層材料は、水及び酸素を透過しにくい特性を有していると良い。該シェル層を有する半導体微粒子蛍光体は、発光効率が高く製品寿命が長い点で優れている。
The material of the semiconductor fine particle phosphor is preferably a material having low harmfulness and environmental load.
The shell layer preferably also has a protective function for protecting the semiconductor crystal core from being adversely affected by the outside world. Specifically, the shell layer material may have a characteristic that hardly allows water and oxygen to pass therethrough. The semiconductor fine particle phosphor having the shell layer is excellent in that the luminous efficiency is high and the product life is long.

半導体微粒子蛍光体が修飾有機化合物を有していると、半導体微粒子の液体や固体への分散性を制御することができる。さらに修飾有機化合物は、半導体結晶コアへの電子の閉じ込め機能、半導体微粒子が外界から受ける悪影響からの保護機能、半導体微粒子同士の凝集抑制機能などを有することができる。   When the semiconductor fine particle phosphor has a modified organic compound, the dispersibility of the semiconductor fine particles in a liquid or solid can be controlled. Furthermore, the modified organic compound can have a function of confining electrons in the semiconductor crystal core, a function of protecting the semiconductor fine particles from adverse effects from the outside, a function of suppressing aggregation of the semiconductor fine particles.

<半導体微粒子蛍光体を用いたデバイス>
本発明に係る半導体微粒子蛍光体は、優れた発光効率を示す。したがって、該半体微粒子蛍光体を用いると、発光効率などの光学特性に優れたデバイスを実現できる。具体的には、図5に示す波長変換部材、図6に示す発光装置、および図7に示す画像表示装置が例示される。
<Device using semiconductor fine particle phosphor>
The semiconductor fine particle phosphor according to the present invention exhibits excellent luminous efficiency. Therefore, when the half-particle fine phosphor is used, a device having excellent optical characteristics such as light emission efficiency can be realized. Specifically, the wavelength conversion member shown in FIG. 5, the light emitting device shown in FIG. 6, and the image display device shown in FIG. 7 are exemplified.

(1)波長変換部材
(1a)波長変換部材の構造
本発明の一実施の形態における波長変換部材を、図5を用いて説明する。図5は、本発明の一実施の形態における波長変換部材500を示す模式的な断面図である。波長変換部材500において、赤色発光半導体微粒子蛍光体501r、緑色発光半導体微粒子蛍光体501g、青色発光半導体微粒子蛍光体501bは透光性材料502中に分散している。
(1) Wavelength conversion member (1a) Structure of wavelength conversion member The wavelength conversion member in one embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing the wavelength conversion member 500 in one embodiment of the present invention. In the wavelength conversion member 500, the red light emitting semiconductor fine particle phosphor 501r, the green light emitting semiconductor fine particle phosphor 501g, and the blue light emitting semiconductor fine particle phosphor 501b are dispersed in the translucent material 502.

波長変換部材500が含有する半導体微粒子蛍光体501の種類は、1種類以上であることが好ましい。波長変換部材を色純度の高い単色で発光させる場合は、半導体微粒子蛍光体501は、発光半値幅の狭い1種類の半導体微粒子蛍光体を用いることが好ましい。半導体微粒子蛍光体501の種類が多くなると、発光の演色性が向上する一方で、発光効率が低下してしまう問題がある。したがって、半導体微粒子蛍光体501の種類は、発光効率の観点から、4種類以下であることが好ましい。   The type of semiconductor fine particle phosphor 501 contained in the wavelength conversion member 500 is preferably one or more. When the wavelength converting member emits light with a single color having high color purity, it is preferable to use one kind of semiconductor fine particle phosphor having a narrow emission half width as the semiconductor fine particle phosphor 501. When the number of semiconductor fine particle phosphors 501 increases, there is a problem that the color rendering property of light emission is improved while the light emission efficiency is lowered. Therefore, the number of semiconductor fine particle phosphors 501 is preferably four or less from the viewpoint of luminous efficiency.

透光性材料502には、光源および半導体微粒子蛍光体の発光を吸収しない材料を用いる。さらに、水分及び酸素を透過しない材料を用いることが好ましい。この場合、透光性材料により半導体微粒子蛍光体が水分や酸素により受ける影響を抑制することができるため、該透光性材料を用いた発光装置および画像表示装置は、耐久性が向上する。好ましい透光性材料の材料としては、たとえばシリコーン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フッ素樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリイミド樹脂、尿素樹脂などの透光性樹脂や、酸化アルミニウム、酸化ケイ素(ガラス)、イットリアなどの透光性無機材料などを例示することができる。   As the translucent material 502, a material that does not absorb light emitted from the light source and the semiconductor fine particle phosphor is used. Furthermore, it is preferable to use a material that does not transmit moisture and oxygen. In this case, since the semiconductor fine particle phosphor can be prevented from being affected by moisture or oxygen by the light transmissive material, durability of the light emitting device and the image display device using the light transmissive material is improved. Examples of preferable translucent materials include translucent resins such as silicone resin, epoxy resin, acrylic resin, fluororesin, polycarbonate resin, polyimide resin, urea resin, aluminum oxide, silicon oxide (glass), yttria, and the like. The translucent inorganic material etc. can be illustrated.

(1b)波長変換部材の機能
本発明の一実施の形態における波長変換部材の機能を、図5を用いて説明する。波長変換部材500は、入射光503の少なくとも一部を吸収し、入射光とは異なる波長の放射光504を放射する。
(1b) Function of Wavelength Conversion Member The function of the wavelength conversion member in one embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The wavelength conversion member 500 absorbs at least a part of the incident light 503 and emits radiation light 504 having a wavelength different from that of the incident light.

図5において、波長変換部材500に、入射光503が入射している。入射光503の一部は、半導体微粒子蛍光体501r、501g、501bのシェル層に吸収される。光を吸収した半導体微粒子蛍光体501r、501g、501bは、半導体結晶コアから吸収光とは異なる波長の蛍光を発する。一方、半導体微粒子蛍光体501r、501g、501bに吸収されなかった入射光503は、そのまま波長変換部材を透過する。したがって、波長変換部材が放射する放射光504は、半導体微粒子蛍光体501r、501g、501bの発する蛍光と、透過光を混合した光となる。   In FIG. 5, incident light 503 is incident on the wavelength conversion member 500. Part of the incident light 503 is absorbed by the shell layers of the semiconductor fine particle phosphors 501r, 501g, and 501b. The semiconductor fine particle phosphors 501r, 501g, and 501b that have absorbed light emit fluorescence having a wavelength different from that of the absorbed light from the semiconductor crystal core. On the other hand, the incident light 503 that has not been absorbed by the semiconductor fine particle phosphors 501r, 501g, and 501b passes through the wavelength conversion member as it is. Therefore, the radiated light 504 emitted from the wavelength converting member is light obtained by mixing the fluorescence emitted from the semiconductor fine particle phosphors 501r, 501g, and 501b with the transmitted light.

(2)発光装置
(2a)発光装置の構造
本発明の一実施の形態における発光装置を、図6を用いて説明する。図6は、本発明の一実施の形態における発光装置600を示す模式的な断面図である。
(2) Light-Emitting Device (2a) Structure of Light-Emitting Device A light-emitting device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a light emitting device 600 according to an embodiment of the present invention.

発光装置600は、半導体発光ダイオード素子601と半導体微粒子蛍光体602,603とを組み合わせた構造を有する。発光素子601は、プリント配線基板614側から、n側電極609、半導体活性層607、p側電極608が前記の順で積層されてなる。n側電極609は、導電性を有する接着剤611を介して、プリント配線基板614の上面から背面にかけて設けられたn電極部610と電気的に接続されている。一方、p側電極608は、プリント配線基板614の前記n電極部とは異なる位置の上面から背面にかけて設けられたp電極部612と金属ワイヤ613を介して電気的に接続されている。枠605の内側には、複数の半導体微粒子蛍光体602、603が分散された透光性材料606が充填されている。該透光性材料606により半導体発光素子601が封止されている。   The light emitting device 600 has a structure in which a semiconductor light emitting diode element 601 and semiconductor fine particle phosphors 602 and 603 are combined. The light emitting element 601 is formed by laminating an n-side electrode 609, a semiconductor active layer 607, and a p-side electrode 608 in this order from the printed wiring board 614 side. The n-side electrode 609 is electrically connected to an n-electrode portion 610 provided from the top surface to the back surface of the printed wiring board 614 via a conductive adhesive 611. On the other hand, the p-side electrode 608 is electrically connected via a metal wire 613 and a p-electrode portion 612 provided from the upper surface to the back surface at a position different from the n-electrode portion of the printed wiring board 614. The inside of the frame 605 is filled with a translucent material 606 in which a plurality of semiconductor fine particle phosphors 602 and 603 are dispersed. The semiconductor light emitting element 601 is sealed with the light transmissive material 606.

(2b)発光装置の機能
半導体発光ダイオード素子601からの発光の少なくとも一部は、半導体微粒子蛍光体602、603のシェル層により吸収される。光を吸収した半導体微粒子蛍光体602、603は、半導体結晶コアから吸収光とは異なる波長の光を発する。その結果発光装置600は、半導体発光ダイオード素子601からの光のうち、半導体微粒子蛍光体に吸収されなかった透過光と、半導体微粒子蛍光体602、603の発する蛍光とが混合した光を発する。
(2b) Function of Light-Emitting Device At least part of light emitted from the semiconductor light-emitting diode element 601 is absorbed by the shell layers of the semiconductor fine particle phosphors 602 and 603. The semiconductor fine particle phosphors 602 and 603 that have absorbed light emit light having a wavelength different from that of the absorbed light from the semiconductor crystal core. As a result, the light emitting device 600 emits light in which light transmitted from the semiconductor light emitting diode element 601 that is not absorbed by the semiconductor fine particle phosphor and fluorescence emitted from the semiconductor fine particle phosphors 602 and 603 are mixed.

(2c)発光素子
図6においては、発光素子の一例として、半導体発光ダイオード素子を挙げたが、半導体発光レーザダイオード素子や有機エレクトロルミネッセンス素子など、他の発光素子を用いても、同様の発光装置を作製できる。
(2c) Light-Emitting Element In FIG. 6, a semiconductor light-emitting diode element is used as an example of the light-emitting element. However, a similar light-emitting device can be obtained by using another light-emitting element such as a semiconductor light-emitting laser diode element or an organic electroluminescence element. Can be produced.

(3)画像表示装置
(3a)画像表示装置の構造
本発明の一実施の形態における画像表示装置を、図7および図8を用いて説明する。図7は、本発明の一実施の形態における画像装置700を示す模式的な分解斜視図である。図8は、画像装置700の液晶部800を示す模式的な分解斜視図である。
(3) Image Display Device (3a) Structure of Image Display Device An image display device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a schematic exploded perspective view showing an image device 700 according to an embodiment of the present invention. FIG. 8 is a schematic exploded perspective view showing the liquid crystal unit 800 of the image device 700.

画像表示装置700において、透明または半透明の導光板703の側面に、光源として複数個(図7では16個)の発光装置701が配置され、導光板703の上面に隣接して、複数の液晶部800から構成された画像表示部705が設けられている。発光装置701からの出射光702は、導光板703を通過し、照射光704として画像表示部705の全面に照射される。画像表示装置700では、光源として、白色光を呈する発光装置701を用い、各画素の表示には液晶部800内のカラーフィルタ806を用い、各画素のON/OFFには、液晶部800内の薄膜トランジスタ802を用いている。   In the image display device 700, a plurality (16 in FIG. 7) of light emitting devices 701 are disposed as light sources on the side surface of the transparent or translucent light guide plate 703, and a plurality of liquid crystals are adjacent to the upper surface of the light guide plate 703. An image display unit 705 including the unit 800 is provided. The emitted light 702 from the light emitting device 701 passes through the light guide plate 703 and is irradiated on the entire surface of the image display unit 705 as irradiation light 704. In the image display device 700, a light emitting device 701 that emits white light is used as a light source, a color filter 806 in the liquid crystal unit 800 is used to display each pixel, and each pixel is turned on and off in the liquid crystal unit 800. A thin film transistor 802 is used.

液晶部800は、下部偏光板801a、薄膜トランジスタ802を有する透明導電膜803a、配向膜804a、液晶層805、配向膜804b、上部薄膜電極803b、カラーフィルタ806、上部偏光板801bが前記の順に積層されてなる。カラーフィルタ806は、複数の種類(図8では3種類)のカラーフィルタ806r、806g、806bから構成されており、各カラーフィルタは特定の波長領域の光のみを透過させる。また、カラーフィルタ806の各区画は、透明導電膜803aに対応する大きさに分割されている。液晶部800では、薄膜トランジスタ802により、下部偏光板801aから上部偏光板801bへの光の透過を制御することで、ON/OFF表示をすることができる。該構造を有する液晶部は、波長変換部と呼ばれることもある。   The liquid crystal unit 800 includes a lower polarizing plate 801a, a transparent conductive film 803a having a thin film transistor 802, an alignment film 804a, a liquid crystal layer 805, an alignment film 804b, an upper thin film electrode 803b, a color filter 806, and an upper polarizing plate 801b in the above order. It becomes. The color filter 806 includes a plurality of types (three types in FIG. 8) of color filters 806r, 806g, and 806b, and each color filter transmits only light in a specific wavelength region. Each section of the color filter 806 is divided into sizes corresponding to the transparent conductive film 803a. In the liquid crystal portion 800, ON / OFF display can be performed by controlling transmission of light from the lower polarizing plate 801a to the upper polarizing plate 801b by the thin film transistor 802. The liquid crystal part having this structure is sometimes called a wavelength conversion part.

本発明の画像表示装置は、上記に示す構造に限定されるものではなく、従来公知の一般的な構造を採用することができる。   The image display apparatus of the present invention is not limited to the structure shown above, and a conventionally known general structure can be adopted.

導光板703は、光源である発光装置701が画像表示部705へ照射する光702の面内方向の明るさのムラを緩和する。光源からの出射光702に、面内方向の明るさのムラが存在すると、画像表示部の明るさに面内方向のムラが生じてしまう。導光板703を用いることで、面内強度が均一な照射光704を画像表示部705に照射することができる。導光板703としては、表面に凹凸加工を施したアクリル樹脂板などが例示される。該アクリル樹脂板においては、表面の凹凸により光が散乱されるため、面内方向での明るさが均一な光を出射することが出来る。   The light guide plate 703 alleviates uneven brightness in the in-plane direction of the light 702 that is emitted from the light emitting device 701 that is a light source to the image display unit 705. If unevenness of brightness in the in-plane direction exists in the emitted light 702 from the light source, unevenness in the in-plane direction occurs in the brightness of the image display unit. By using the light guide plate 703, it is possible to irradiate the image display unit 705 with irradiation light 704 having a uniform in-plane intensity. An example of the light guide plate 703 is an acrylic resin plate whose surface is uneven. In the acrylic resin plate, light is scattered by the unevenness of the surface, so that light with uniform brightness in the in-plane direction can be emitted.

カラーフィルタ806は、照射光704のうち、特定の波長の光のみを透過する。カラーフィルタの原料としては、染料や顔料などが例示される。   The color filter 806 transmits only light having a specific wavelength in the irradiation light 704. Examples of the color filter material include dyes and pigments.

カラーフィルタの区画の数は、3つ以上であることが好ましい。区画が3つあると、自然に存在する大半の色調を、画像表示部に再現することが可能となるためである。また、3つの区画は、それぞれ、赤色・緑色・青色を透過するカラーフィルタを用いることが好ましい。   The number of sections of the color filter is preferably 3 or more. This is because, if there are three sections, most of the naturally existing color tones can be reproduced on the image display unit. Moreover, it is preferable to use the color filter which permeate | transmits red, green, and blue, respectively for three divisions.

図9は、本発明の一実施の形態における画像表示装置に用いられる、赤色カラーフィルタ、緑色カラーフィルタおよび青色カラーフィルタのそれぞれの透過スペクトルを示すグラフである。縦軸は透過率(%)、横軸は波長(nm)を表す。カラーフィルタとしては、図9のグラフに示される透過スペクトルを有するものに限られず、従来公知の一般的なカラーフィルタを用いることができる。   FIG. 9 is a graph showing respective transmission spectra of a red color filter, a green color filter, and a blue color filter used in the image display device according to the embodiment of the present invention. The vertical axis represents transmittance (%), and the horizontal axis represents wavelength (nm). The color filter is not limited to the one having the transmission spectrum shown in the graph of FIG. 9, and a conventionally known general color filter can be used.

(3b)画像表示装置の機能
発光装置701から発せられた出射光702は、導光板703を通って、複数の液晶部800に入射する。液晶部800では、薄膜トランジスタ802により、照射光704の透過率を制御した結果、任意の光を出射する。したがって、画像表示部705では、それぞれの液晶部800が任意の光を透過した結果、画像・文字などを表示することができる。
(3b) Function of Image Display Device The emitted light 702 emitted from the light emitting device 701 passes through the light guide plate 703 and enters the plurality of liquid crystal units 800. In the liquid crystal unit 800, arbitrary light is emitted as a result of controlling the transmittance of the irradiation light 704 by the thin film transistor 802. Therefore, the image display unit 705 can display images, characters, and the like as a result of each liquid crystal unit 800 transmitting arbitrary light.

以下、実施例および比較例を用いて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated in detail using an Example and a comparative example, this invention is not limited to these.

<半導体微粒子蛍光体の発光効率の検討>
半導体微粒子蛍光体のコア/シェル構造と、発光効率との関係について検討を行った。
<Examination of luminous efficiency of semiconductor fine particle phosphor>
The relationship between the core / shell structure of the semiconductor fine particle phosphor and the light emission efficiency was examined.

(検討1:エネルギー障壁高さVv、Vcの検討)
半導体結晶コア材料とシェル層材料との組み合わせと、荷電子帯および伝導体のエネルギー障壁高さVv、Vcとの関係について検討を行なった。
(Examination 1: Examination of energy barrier heights Vv and Vc)
The relationship between the combination of the semiconductor crystal core material and the shell layer material, the valence band, and the energy barrier heights Vv and Vc of the conductor was examined.

半導体結晶コア材料としては、可視光を発光をすることができるという観点から、III−V族化合物半導体材料であるInNおよびInP、ならびにII−VI族化合物半導体材料であるCdSeを用いた。シェル層材料としては、III−V族化合物半導体材料であるAlN、AlP、AlAs、AlSb、GaN、GaP、GaAs、GaSb、InN、InP、InAs、InSb、II−VI族化合物半導体材料であるZnO、ZnS、ZnSe、ZnTe、CdS、CdSe、CdTe、MgO、MgS、MgSe、IV−IV族化合物半導体材料である3C−SiC、6H−SiCを用いた。   As the semiconductor crystal core material, InN and InP, which are III-V group compound semiconductor materials, and CdSe, which is a II-VI group compound semiconductor material, were used from the viewpoint that visible light can be emitted. As the shell layer material, a group III-V compound semiconductor material AlN, AlP, AlAs, AlSb, GaN, GaP, GaAs, GaSb, InN, InP, InAs, InSb, a group II-VI compound semiconductor material ZnO, ZnS, ZnSe, ZnTe, CdS, CdSe, CdTe, MgO, MgS, MgSe, IV-IV group compound semiconductor material 3C-SiC, 6H-SiC was used.

各半導体結晶コア材料と各シェル層材料との組み合わせにおける、エネルギー障壁高さVv、Vcの計算結果を、表1に示す。なお、評価欄には、Vv<0かつVc>0の条件を満たすものをAと、満たさないものをBと表記した。   Table 1 shows the calculation results of the energy barrier heights Vv and Vc in the combination of each semiconductor crystal core material and each shell layer material. In the evaluation column, A satisfying the condition of Vv <0 and Vc> 0 and A not satisfying the condition of Vv <0 and Vc> 0.

Figure 2011252117
Figure 2011252117

発光効率の観点から、半導体微粒子蛍光体は、図4の(a)、(b)、(c)に示されるエネルギーバンド構造を有することが好ましい。すなわち、Vv<0かつVc>0の条件を満たすことが好ましい。   From the viewpoint of luminous efficiency, the semiconductor fine particle phosphor preferably has an energy band structure shown in FIGS. 4A, 4B, and 4C. That is, it is preferable to satisfy the conditions of Vv <0 and Vc> 0.

表1より、エネルギー障壁高さの観点から、半導体結晶コア材料/シェル層材料の好ましい組合せは、InN/AlN、InN/GaN、InN/ZnO、InN/MgO、InN/MgS、InN/MgSe、InP/AlN、InP/AlP、InP/AlAs、InP/GaN、InP/GaP、InP/ZnS、InP/ZnSe、InP/CdS、InP/MgO、InP/MgS、InP/MgSe、InP/3C−SiC、InP/6H−SiC、CdSe/AlN、CdSe/AlP、CdSe/GaN、CdSe/ZnS、CdSe/ZnSe、CdSe/CdS、CdSe/MgO、CdSe/MgS、CdSe/MgSe、CdSe/6H−SiCであることが分かる。   From Table 1, from the viewpoint of energy barrier height, preferable combinations of semiconductor crystal core material / shell layer material are InN / AlN, InN / GaN, InN / ZnO, InN / MgO, InN / MgS, InN / MgSe, InP. / AlN, InP / AlP, InP / AlAs, InP / GaN, InP / GaP, InP / ZnS, InP / ZnSe, InP / CdS, InP / MgO, InP / MgS, InP / MgSe, InP / 3C-SiC, InP / 6H-SiC, CdSe / AlN, CdSe / AlP, CdSe / GaN, CdSe / ZnS, CdSe / ZnSe, CdSe / CdS, CdSe / MgO, CdSe / MgS, CdSe / MgSe, CdSe / 6H-SiC I understand.

なお、InN、InP、CdSeと類似の性質を有するInGaN、InGaP、ZnCdSeなどを半導体結晶コアに用いた場合においても、好ましいエネルギーバンド構造が得られると考えられる。   In addition, it is considered that a preferable energy band structure can be obtained even when InGaN, InGaP, ZnCdSe, or the like having properties similar to InN, InP, and CdSe is used for the semiconductor crystal core.

(検討2:量子準位の検討)
次に、検討1の結果から得られた、好ましい半導体結晶コア材料/シェル層材料の組合せを用いて、量子準位を計算した。なお、本検討では、半導体結晶コアが、620nmの赤色発光をした場合の量子準位を求めた。量子準位の計算には、有効質量近似法(EMA法)を用いて計算した。結果を表2に示す。なお、評価欄には、Ev´−Ev(shell)>0(すなわち式(2)Ev´>Ev(shell))かつEc´−Ec(shell)<0(すなわち式(1)Ec´<Ec(shell))の条件を満たすものをAと、満たさないものをBと表記した。
(Examination 2: Examination of quantum levels)
Next, the quantum level was calculated using the preferable semiconductor crystal core material / shell layer material combination obtained from the result of Study 1. In this study, the quantum level was determined when the semiconductor crystal core emitted red light of 620 nm. The quantum level was calculated using an effective mass approximation method (EMA method). The results are shown in Table 2. In the evaluation column, Ev′−Ev (shell)> 0 (ie, equation (2) Ev ′> Ev (shell)) and Ec′−Ec (shell) <0 (ie, equation (1) Ec ′ <Ec). (Shell)) satisfying the condition of (shell)) and A not satisfying is expressed as B.

Figure 2011252117
Figure 2011252117

表2より、半導体結晶コア材料/シェル層材料の組合せが、InP/GaN、InP/CdS、CdSe/GaN、CdSe/CdSの場合は、式(1)を満たさない。したがって、図4(b)に示すように、電子が半導体結晶コアに閉じ込められず、電子の存在確率が半導体結晶コアおよびシェル層全体に広がることが分かった。   From Table 2, when the combination of the semiconductor crystal core material / shell layer material is InP / GaN, InP / CdS, CdSe / GaN, CdSe / CdS, the formula (1) is not satisfied. Therefore, as shown in FIG. 4B, it was found that electrons are not confined in the semiconductor crystal core, and the existence probability of electrons spreads throughout the semiconductor crystal core and the shell layer.

一方、半導体結晶コア材料/シェル層材料の組合せが、InN/MgSe、InP/GaP、InP/AlAsの場合は、式(2)を満たさない。したがって、図4(c)に示すように、正孔が半導体結晶コア閉じ込められず、正孔の存在確率が半導体結晶コアおよびシェル層全体に広がることが分かった。   On the other hand, when the combination of the semiconductor crystal core material / shell layer material is InN / MgSe, InP / GaP, or InP / AlAs, the formula (2) is not satisfied. Therefore, as shown in FIG. 4C, it was found that holes are not confined to the semiconductor crystal core, and the probability of existence of holes spreads throughout the semiconductor crystal core and the shell layer.

したがって、図4(a)に示すように、電子および正孔を半導体結晶コアに閉じ込めたエネルギーバンド構造を持つ半導体微粒子蛍光体の半導体結晶コア材料/シェル層材料の組合せとしては、InN/AlN、InN/GaN、InN/ZnO、InN/MgO、InN/MgS、InP/AlN、InP/AlP、InP/ZnS、InP/ZnSe、InP/MgO、InP/MgS、InP/MgSe、InP/3C−SiC、InP/6H−SiC、CdSe/AlN、CdSe/AlP、CdSe/GaN、CdSe/ZnS、CdSe/ZnSe、CdSe/MgO、CdSe/MgS、CdSe/MgSe、CdSe/6H−SiCが挙げられる。   Therefore, as shown in FIG. 4A, as a combination of semiconductor crystal core material / shell layer material of semiconductor fine particle phosphor having an energy band structure in which electrons and holes are confined in the semiconductor crystal core, InN / AlN, InN / GaN, InN / ZnO, InN / MgO, InN / MgS, InP / AlN, InP / AlP, InP / ZnS, InP / ZnSe, InP / MgO, InP / MgS, InP / MgSe, InP / 3C-SiC, Examples include InP / 6H-SiC, CdSe / AlN, CdSe / AlP, CdSe / GaN, CdSe / ZnS, CdSe / ZnSe, CdSe / MgO, CdSe / MgS, CdSe / MgSe, and CdSe / 6H-SiC.

なお、InN、InP、CdSeと類似の性質を有するInGaN、InGaP、ZnCdSeなどを半導体結晶コアに用いた場合においても、シェル層材料を適宜選択することによって好ましいエネルギーバンド構造が得られると考えられる。   Even when InGaN, InGaP, ZnCdSe or the like having properties similar to InN, InP, or CdSe is used for the semiconductor crystal core, it is considered that a preferable energy band structure can be obtained by appropriately selecting the shell layer material.

(検討3:シェル層膜厚の検討)
検討2の結果を踏まえて、シェル層の膜厚の検討を行なった。トンネル効果による電子や正孔のシェル層への漏れを抑制して発光効率を向上させるには、シェル層の膜厚が重要であると考えられる。
(Examination 3: Examination of shell layer thickness)
Based on the result of Study 2, the thickness of the shell layer was studied. It is considered that the thickness of the shell layer is important in order to suppress the leakage of electrons and holes to the shell layer due to the tunnel effect and improve the light emission efficiency.

電子や正孔の漏れを抑制するという観点から、半導体結晶コアからシェル層への電子または正孔のトンネル確率が1%となる場合の、シェル層の膜厚を計算した。結果を表3に示す。なお、評価欄には、シェル層の必要膜厚が1.5nm以下の場合をAと、1.5nmを超える場合をBと表記した。   From the viewpoint of suppressing leakage of electrons and holes, the film thickness of the shell layer was calculated when the tunnel probability of electrons or holes from the semiconductor crystal core to the shell layer was 1%. The results are shown in Table 3. In the evaluation column, the case where the required film thickness of the shell layer was 1.5 nm or less was indicated as A, and the case where it exceeded 1.5 nm was indicated as B.

Figure 2011252117
Figure 2011252117

半導体結晶コア材料/シェル層材料の組合せが、InP/AlP、InP/MeSe、InP/3C−SiC、CdSe/AlP、CdSe/GaN、CdSe/ZnSe、CdSe/MgS、CdSe/MgSeの場合は、電子および正孔のトンネル確率を1%以下に抑えるためには、シェル層の膜厚を1.5nmより大きくする必要がある。シェル層の膜厚が1.5nmを超えると、半導体結晶コアとの格子不整合の観点から、実現が難しい。したがって、トンネル確率の観点からは、半導体結晶コア材料/シェル層材料の組合せは、InN/AlN、InN/GaN、InN/ZnO、InN/MgO、InN/MgS、InP/AlN、InP/ZnS、InP/ZnSe、InP/MgO、InP/MgS、InP/6H−SiC、CdSe/AlN、CdSe/ZnS、CdSe/MgO、CdSe/6H−SiCが好ましい。   When the combination of semiconductor crystal core material / shell layer material is InP / AlP, InP / MeSe, InP / 3C-SiC, CdSe / AlP, CdSe / GaN, CdSe / ZnSe, CdSe / MgS, CdSe / MgSe, In order to suppress the hole tunneling probability to 1% or less, the thickness of the shell layer needs to be larger than 1.5 nm. When the thickness of the shell layer exceeds 1.5 nm, it is difficult to realize from the viewpoint of lattice mismatch with the semiconductor crystal core. Therefore, from the viewpoint of tunnel probability, the combinations of semiconductor crystal core material / shell layer material are InN / AlN, InN / GaN, InN / ZnO, InN / MgO, InN / MgS, InP / AlN, InP / ZnS, InP. / ZnSe, InP / MgO, InP / MgS, InP / 6H—SiC, CdSe / AlN, CdSe / ZnS, CdSe / MgO, and CdSe / 6H—SiC are preferable.

なお、InN、InP、CdSeと類似の性質を有するInGaN、InGaP、ZnCdSeなどを半導体結晶コアに用いた場合においても、シェル層材料を適宜選択することによって好ましいシェル膜厚が得られると考えられる。   Even when InGaN, InGaP, ZnCdSe, or the like having properties similar to InN, InP, or CdSe is used for the semiconductor crystal core, it is considered that a preferable shell film thickness can be obtained by appropriately selecting the shell layer material.

(検討4:格子不整合率の計算)
検討2の結果を踏まえて、半導体結晶コア材料とシェル層材料の格子不整合率の検討を行なった。半導体結晶コアとシェル層との界面における欠陥を抑制するには、両者の間の格子不整合率が小さいことが好ましい。
(Examination 4: Calculation of lattice mismatch rate)
Based on the results of Study 2, the lattice mismatch rate between the semiconductor crystal core material and the shell layer material was examined. In order to suppress defects at the interface between the semiconductor crystal core and the shell layer, it is preferable that the lattice mismatch ratio between the two is small.

各半導体結晶コア材料/シェル層材料の組合せにおける、材料間の格子不整合率の計算結果を、表4に示す。なお、評価欄には、格子不整合率が15%以下の場合をAと、15%を超える場合をBと表記した。   Table 4 shows the calculation results of the lattice mismatch ratio between materials in each semiconductor crystal core material / shell layer material combination. In the evaluation column, the case where the lattice mismatch rate is 15% or less is indicated as A, and the case where it exceeds 15% is indicated as B.

Figure 2011252117
Figure 2011252117

発光効率の観点から、格子不整合率は15%以下であることが好ましい。したがって、半導体結晶コア材料/シェル層材料の組合せは、InN/GaN、InN/ZnO、InP/AlP、InP/ZnS、InP/ZnSe、InP/MgO、InP/MgS、InP/MgSe、CdSe/AlP、CdSe/GaN、CdSe/ZnS、CdSe/ZnSe、CdSe/MgO、CdSe/MgS、CdSe/MgSeが好ましい。   From the viewpoint of luminous efficiency, the lattice mismatch rate is preferably 15% or less. Therefore, the combinations of semiconductor crystal core material / shell layer material are InN / GaN, InN / ZnO, InP / AlP, InP / ZnS, InP / ZnSe, InP / MgO, InP / MgS, InP / MgSe, CdSe / AlP, CdSe / GaN, CdSe / ZnS, CdSe / ZnSe, CdSe / MgO, CdSe / MgS, and CdSe / MgSe are preferable.

なお、InN、InP、CdSeと類似の性質を有するInGaN、InGaP、ZnCdSeなどを半導体結晶コアに用いた場合においても、シェル層材料を適宜選択することによって好ましい格子不整合率が得られると考えられる。   Even when InGaN, InGaP, ZnCdSe, or the like having properties similar to InN, InP, or CdSe is used for the semiconductor crystal core, it is considered that a preferable lattice mismatch rate can be obtained by appropriately selecting the shell layer material. .

(検討5:シェル層膜厚と格子不整合率の計算)
半導体微粒子蛍光体は、トンネル効果による発光効率の損失が十分小さく、かつ半導体結晶コアとシェル層との界面欠陥(格子不整合率)が十分少ないことが好ましい。したがって、検討3及び検討4の結果から、半導体結晶コア材料/シェル層材料の組合せは、InN/GaN、InN/ZnO、InP/ZnS、InP/ZnSe、InP/MgO、InP/MgS、CdSe/ZnS、CdSe/MgOが好ましい。
(Examination 5: Calculation of shell layer thickness and lattice mismatch rate)
It is preferable that the semiconductor fine particle phosphor has a sufficiently small loss of light emission efficiency due to the tunnel effect and has a sufficiently small interface defect (lattice mismatch rate) between the semiconductor crystal core and the shell layer. Therefore, from the results of Study 3 and Study 4, the combinations of semiconductor crystal core material / shell layer material are InN / GaN, InN / ZnO, InP / ZnS, InP / ZnSe, InP / MgO, InP / MgS, and CdSe / ZnS. CdSe / MgO is preferred.

なお、InN、InP、CdSeと類似の性質を有するInGaN、InGaP、ZnCdSeなどを半導体結晶コアに用いた場合においても、シェル層材料を適宜選択することによって、好ましい膜厚および格子不整合率が得られると考えられる。   Even when InGaN, InGaP, ZnCdSe, or the like having properties similar to InN, InP, or CdSe is used for the semiconductor crystal core, a preferable film thickness and lattice mismatch ratio can be obtained by appropriately selecting the shell layer material. It is thought that.

<半導体微粒子蛍光体の合成>
検討1〜4の結果を踏まえて、コア/シェル構造を有する半導体微粒子蛍光体を合成し、評価を行った。
<Synthesis of semiconductor fine particle phosphor>
Based on the results of examinations 1 to 4, a semiconductor fine particle phosphor having a core / shell structure was synthesized and evaluated.

以下の実施例において、半導体微粒子蛍光体の結晶構造測定には、株式会社リガク製の粉末X線回折測定装置Ultima IVを、半導体微粒子蛍光体の粒子径及び粒子径分布測定には、日本電子株式会社製の透過型電子顕微鏡JEM−2100を用いた。   In the following examples, the crystal structure measurement of the semiconductor fine particle phosphor is performed using a powder X-ray diffraction measurement device Ultimate IV manufactured by Rigaku Co., Ltd. A company transmission electron microscope JEM-2100 was used.

(実施例1:InN/GaN半導体微粒子蛍光体の合成)
実施例1では、半導体結晶コア材料としてInNを、シェル層材料としてGaNを用いた、InN/GaN半導体微粒子蛍光体の合成を行なった。以下、半導体微粒子蛍光体の半導体結晶コア材料(A)とシェル層材料(B)の組合せを有する半導体微粒子蛍光体を、「A/B半導体微粒子蛍光体」と表記する。
(Example 1: Synthesis of InN / GaN semiconductor fine particle phosphor)
In Example 1, an InN / GaN semiconductor fine particle phosphor was synthesized using InN as the semiconductor crystal core material and GaN as the shell layer material. Hereinafter, the semiconductor fine particle phosphor having the combination of the semiconductor crystal core material (A) and the shell layer material (B) of the semiconductor fine particle phosphor is referred to as “A / B semiconductor fine particle phosphor”.

(InN半導体結晶コアの合成)
乾燥窒素雰囲気のグローブボックス内で1−オクタデセン200mLを秤量した。1−オクタデセン中に、半導体結晶コアのIII族金属元素原料である三塩化インジウム2.2g(10.0mmol)およびV族元素原料であるリチウムアミド0.23g(10.0mmol)と、修飾有機化合物であるヘキサデシルアミン4.8g(20.0mmol)とを加えて混合した後に、20℃で10分間攪拌することにより原料溶液Aを得た。
(Synthesis of InN semiconductor crystal core)
200 mL of 1-octadecene was weighed in a glove box in a dry nitrogen atmosphere. In 1-octadecene, 2.2 g (10.0 mmol) of indium trichloride which is a group III metal element raw material of a semiconductor crystal core and 0.23 g (10.0 mmol) of lithium amide which is a group V element raw material, and a modified organic compound After adding 4.8 g (20.0 mmol) of hexadecylamine, the raw material solution A was obtained by stirring at 20 ° C. for 10 minutes.

次に、原料溶液Aを窒素雰囲気の圧力容器中で攪拌しながら5時間加熱することにより、原料溶液Aに含まれる材料を合成させて合成溶液Bを得た。そして、合成反応終了後の合成溶液Bを室温まで自然放熱して冷却し、乾燥窒素雰囲気中で合成溶液Bを回収した。   Next, the raw material solution A was heated for 5 hours while stirring in a pressure vessel in a nitrogen atmosphere to synthesize the materials contained in the raw material solution A to obtain a synthetic solution B. Then, the synthetic solution B after completion of the synthesis reaction was cooled by naturally releasing heat to room temperature, and the synthetic solution B was recovered in a dry nitrogen atmosphere.

前記合成溶液Bに対して、貧溶媒の脱水メタノール200mLを加えることにより半導体微粒子蛍光体を析出させる操作と、4000rpmで10分間遠心分離することにより半導体微粒子蛍光体を沈殿させる操作と、脱水トルエンを加えることにより半導体微粒子蛍光体を再溶解させる操作とを、それぞれ各10回ずつ繰り返す分級工程を行なうことにより、特定の粒子径の半導体微粒子蛍光体を含む脱水トルエン溶液Cを得た。そして、脱水トルエン溶液Cの一部を取り出して、脱水トルエン溶媒を蒸発させることにより、固体粉末Dを回収した。   An operation for precipitating the semiconductor fine particle phosphor by adding 200 mL of dehydrated methanol as a poor solvent to the synthetic solution B, an operation for precipitating the semiconductor fine particle phosphor by centrifuging at 4000 rpm for 10 minutes, The dehydrated toluene solution C containing the semiconductor fine particle phosphor having a specific particle diameter was obtained by performing a classification step in which the operation of re-dissolving the semiconductor fine particle phosphor was added 10 times each. And solid powder D was collect | recovered by taking out a part of dehydrated toluene solution C and evaporating a dehydrated toluene solvent.

前記固体粉末Dの回折ピークを粉末X線回折により観察したところ、InNの位置に回折ピークが見られたことから、固体粉末DはInN半導体微粒子であることを確認した。さらに、固体粉末Dを透過型電子顕微鏡により直接観察し、20個の粒子径を測定して、それぞれの粒子径の値の平均値から平均粒子径を算出したところ、InN半導体微粒子の平均粒子径は1.6nmであった。なお、該InN半導体微粒子は、半導体結晶コアに該当する。   When the diffraction peak of the solid powder D was observed by powder X-ray diffraction, a diffraction peak was observed at the position of InN. Thus, it was confirmed that the solid powder D was InN semiconductor fine particles. Further, the solid powder D was directly observed with a transmission electron microscope, 20 particle diameters were measured, and the average particle diameter was calculated from the average value of the respective particle diameter values. Was 1.6 nm. The InN semiconductor fine particles correspond to a semiconductor crystal core.

(GaNシェル層の合成)
乾燥窒素雰囲気のグローブボックス内で、1−オクタデセン200mL中に、InN半導体結晶コアからなる固体粉末Dと、シェル層のIII族金属元素原料である三塩化ガリウム3.5g(20.0mmol)およびV族元素原料であるリチウムアミド0.46g(20.0mmol)と、修飾有機化合物であるヘキサデシルアミンを9.7g(40.0mmol)とを加えて混合した後に、20℃で10分間攪拌することにより原料溶液Eを得た。
(Synthesis of GaN shell layer)
In a glove box in a dry nitrogen atmosphere, in 200 mL of 1-octadecene, solid powder D composed of an InN semiconductor crystal core, 3.5 g (20.0 mmol) of gallium trichloride which is a group III metal element raw material of the shell layer, and V After adding and mixing 0.46 g (20.0 mmol) of lithium amide, which is a group element material, and 9.7 g (40.0 mmol) of hexadecylamine, which is a modified organic compound, the mixture is stirred at 20 ° C. for 10 minutes. A raw material solution E was obtained.

次に、原料溶液Eを窒素雰囲気の圧力容器中で攪拌しながら3時間加熱することにより、原料溶液Eに含まれる材料を合成させて合成溶液Fを得た。そして、合成反応終了後の合成溶液Fを室温まで自然放熱して冷却し、乾燥窒素雰囲気中で合成溶液Fを回収した。前記合成溶媒Fに、貧溶媒の脱水メタノールを加えて遠心分離することでInN/GaN半導体微粒子蛍光体を沈殿させ、固体粉末Gを回収した。前記固体粉末Gに脱水トルエンを加えることで、脱水トルエン溶液Hを作製した。   Next, the raw material solution E was heated in a pressure vessel in a nitrogen atmosphere for 3 hours while being stirred, thereby synthesizing materials contained in the raw material solution E to obtain a synthetic solution F. Then, the synthetic solution F after completion of the synthesis reaction was cooled by naturally releasing heat to room temperature, and the synthetic solution F was recovered in a dry nitrogen atmosphere. InN / GaN semiconductor fine particle phosphor was precipitated by adding dehydrated methanol as a poor solvent to the synthetic solvent F and centrifuging, and solid powder G was recovered. A dehydrated toluene solution H was prepared by adding dehydrated toluene to the solid powder G.

得られたInN/GaN半導体微粒子蛍光体は、フォトルミネッセンス測定を行うことで、発光効率が、28.6%であることを確認した。また、固体粉末Gを透過型電子顕微鏡により直接観察し、20個の粒子径を測定して、それぞれの粒子径の値の平均値から平均粒子径を算出したところ、InN/GaN半導体微粒子蛍光体の平均粒子径は4.2nmであった。InN半導体微粒子からなる半導体結晶コアの平均粒子径が1.6nmであることを考慮すると、シェル層の平均膜厚は1.3nmであると考えられる。   The obtained InN / GaN semiconductor fine particle phosphor was confirmed to have a light emission efficiency of 28.6% by performing photoluminescence measurement. Further, the solid powder G was directly observed with a transmission electron microscope, 20 particle diameters were measured, and the average particle diameter was calculated from the average value of the respective particle diameter values. The average particle size of was 4.2 nm. Considering that the average particle diameter of the semiconductor crystal core made of InN semiconductor fine particles is 1.6 nm, the average film thickness of the shell layer is considered to be 1.3 nm.

InN/GaN半導体微粒子蛍光体の特性を表5にまとめて示す。   Table 5 summarizes the characteristics of the InN / GaN semiconductor fine particle phosphor.

Figure 2011252117
Figure 2011252117

(実施例2:InN/ZnO半導体微粒子蛍光体の合成)
実施例2では、InN/ZnO半導体微粒子蛍光体の合成を行なった。実施例2においては、ZnOシェル層の原料が異なる以外は、実施例1と同様の方法を用いて、合成を行なった。
(Example 2: Synthesis of InN / ZnO semiconductor fine particle phosphor)
In Example 2, the InN / ZnO semiconductor fine particle phosphor was synthesized. In Example 2, synthesis was performed using the same method as in Example 1 except that the raw materials for the ZnO shell layer were different.

すなわち、実施例1と同様の方法を用いて、InN半導体結晶コアを合成した。その後、グローブボックス内で、エタノール200mL中に、InN半導体結晶コアと、シェル層のII族金属元素原料である酢酸亜鉛二水和物4.4g(20.0mmol)およびVI族元素原料である水酸化リチウム一水和物1.7g(40.0mmol)とを混合した。   That is, an InN semiconductor crystal core was synthesized using the same method as in Example 1. Thereafter, in a glove box, in 200 mL of ethanol, InN semiconductor crystal core, 4.4 g (20.0 mmol) of zinc acetate dihydrate which is a group II metal element raw material of the shell layer, and water which is a group VI element raw material Lithium oxide monohydrate (1.7 g, 40.0 mmol) was mixed.

得られたInN/ZnO半導体微粒子蛍光体の特性を、表5に示す。
(実施例3:InN/AlN半導体微粒子蛍光体の合成)
実施例3では、InN/AlN半導体微粒子蛍光体の合成を行なった。実施例3においては、AlNシェル層の原料が異なる以外は、実施例1と同様の方法を用いて、合成を行なった。
Table 5 shows the characteristics of the obtained InN / ZnO semiconductor fine particle phosphor.
(Example 3: Synthesis of InN / AlN semiconductor fine particle phosphor)
In Example 3, the InN / AlN semiconductor fine particle phosphor was synthesized. In Example 3, the synthesis was performed using the same method as in Example 1 except that the raw material of the AlN shell layer was different.

すなわち、実施例1と同様の方法を用いて、InN半導体結晶コアを合成した。その後、グローブボックス内で、1−オクタデセン200mL中に、InN半導体結晶コアと、シェル層のIII族金属元素原料である三塩化アルミニウム2.7g(20.0mmol)およびV族元素原料であるリチウムアミド0.46g(20.0mmol)と、修飾有機化合物であるヘキサデシルアミンを9.7g(40.0mmol)とを加えて混合した。   That is, an InN semiconductor crystal core was synthesized using the same method as in Example 1. Thereafter, in a glove box, in 200 mL of 1-octadecene, 2.7 g (20.0 mmol) of aluminum trichloride which is a group III metal element raw material of the InN semiconductor crystal core and shell layer, and lithium amide which is a group V element raw material 0.46 g (20.0 mmol) and 9.7 g (40.0 mmol) of hexadecylamine which is a modified organic compound were added and mixed.

得られたInN/AlN半導体微粒子蛍光体の特性を、表5に示す。
(実施例4:InN/MgO半導体微粒子蛍光体の合成)
実施例4では、InN/MgO半導体微粒子蛍光体の合成を行なった。実施例4においては、MgOシェル層の原料が異なる以外は、実施例1と同様の方法を用いて、合成を行なった。
Table 5 shows the characteristics of the obtained InN / AlN semiconductor fine particle phosphor.
(Example 4: Synthesis of InN / MgO semiconductor fine particle phosphor)
In Example 4, the InN / MgO semiconductor fine particle phosphor was synthesized. In Example 4, the synthesis was performed using the same method as in Example 1 except that the raw material of the MgO shell layer was different.

すなわち、実施例1と同様の方法を用いて、InN半導体結晶コアを合成した。その後、グローブボックス内で、エタノール200mL中に、InN半導体結晶コアと、シェル層のII族金属元素原料である酢酸マグネシウム四水和物4.3g(20.0mmol)と、VI族元素原料である水酸化リチウム一水和物1.7g(40.0mmol)とを混合した。
得られたInN/MgO半導体微粒子蛍光体の特性を、表5に示す。
That is, an InN semiconductor crystal core was synthesized using the same method as in Example 1. Then, in a glove box, in 200 mL of ethanol, InN semiconductor crystal core, 4.3 g (20.0 mmol) of magnesium acetate tetrahydrate which is a group II metal element raw material of the shell layer, and a group VI element raw material Lithium hydroxide monohydrate (1.7 g, 40.0 mmol) was mixed.
Table 5 shows the characteristics of the obtained InN / MgO semiconductor fine particle phosphor.

(実施例5:InN/MgS半導体微粒子蛍光体の合成)
実施例5では、InN/MgS半導体微粒子蛍光体の合成を行なった。実施例5においては、MgOシェル部の原料が異なる以外は、実施例1と同様の方法を用いて、合成を行なった。
(Example 5: Synthesis of InN / MgS semiconductor fine particle phosphor)
In Example 5, the InN / MgS semiconductor fine particle phosphor was synthesized. In Example 5, synthesis was performed using the same method as in Example 1 except that the raw material of the MgO shell part was different.

すなわち、実施例1と同様の方法を用いて、InN半導体結晶コアを合成した。その後、グローブボックス内で、1−オクタデセン200mL中に、InN半導体結晶コアと、シェル層のII族金属元素原料である酢酸マグネシウム四水和物4.3g(20.0mmol)およびVI族元素原料である硫黄0.6g(20.0mmol)と、修飾有機化合物であるトリオクチルホスフィン22.2g(60.0mmol)およびヘキサデシルアミン9.7g(40.0mmol)とを加えて混合した。
得られたInN/MgS半導体微粒子蛍光体の特性を、表5に示す。
That is, an InN semiconductor crystal core was synthesized using the same method as in Example 1. Thereafter, in a glove box, in 200 mL of 1-octadecene, with an InN semiconductor crystal core, 4.3 g (20.0 mmol) of magnesium acetate tetrahydrate which is a Group II metal element raw material of the shell layer, and a Group VI element raw material 0.6 g (20.0 mmol) of certain sulfur, 22.2 g (60.0 mmol) of trioctylphosphine which is a modified organic compound, and 9.7 g (40.0 mmol) of hexadecylamine were added and mixed.
Table 5 shows the characteristics of the obtained InN / MgS semiconductor fine particle phosphor.

(比較例1:InN半導体微粒子蛍光体の合成)
比較例1では、InN半導体微粒子蛍光体の合成を行なった。比較例1においては、シェル層を合成しない点以外は、実施例1と同様の方法を用いて、合成を行なった。すなわち、実施例1と同様の方法を用いて、InN半導体結晶コアを合成した。
(Comparative Example 1: Synthesis of InN semiconductor fine particle phosphor)
In Comparative Example 1, an InN semiconductor fine particle phosphor was synthesized. In Comparative Example 1, the synthesis was performed using the same method as in Example 1 except that the shell layer was not synthesized. That is, an InN semiconductor crystal core was synthesized using the same method as in Example 1.

得られたInN半導体微粒子蛍光体の特性を、表5に示す。
(比較例2:InN/ZnS半導体微粒子蛍光体の合成)
比較例2では、InN/ZnS半導体微粒子蛍光体の合成を行なった。比較例2においては、MgOシェル層の原料が異なる以外は、実施例1と同様の方法を用いて、合成を行なった。
Table 5 shows the characteristics of the obtained InN semiconductor fine particle phosphor.
(Comparative Example 2: Synthesis of InN / ZnS semiconductor fine particle phosphor)
In Comparative Example 2, an InN / ZnS semiconductor fine particle phosphor was synthesized. In Comparative Example 2, synthesis was performed using the same method as in Example 1 except that the raw material for the MgO shell layer was different.

すなわち、実施例1と同様の方法を用いて、InN半導体結晶コアを合成した。その後、グローブボックス内で、1−オクタデセン200mL中に、InN半導体結晶コアと、シェル層のII族金属元素原料であるステアリン酸亜鉛12.6g(20.0mmol)およびVI族元素原料である硫黄0.6g(20.0mmol)と、修飾有機化合物であるトリオクチルホスフィンを22.2g(60.0mmol)およびヘキサデシルアミンを9.7g(40.0mmol)とを加えて混合した。   That is, an InN semiconductor crystal core was synthesized using the same method as in Example 1. Thereafter, in 200 g of 1-octadecene, 12.6 g (20.0 mmol) of zinc stearate as a group II metal element raw material of the shell layer and sulfur as a group VI element raw material in 200 mL of 1-octadecene. .6 g (20.0 mmol), 22.2 g (60.0 mmol) of trioctylphosphine, which is a modified organic compound, and 9.7 g (40.0 mmol) of hexadecylamine were added and mixed.

得られたInN/ZnS半導体微粒子蛍光体の特性を、表5に示す。
<半導体微粒子蛍光体のコア/シェル構造と発光効率との関係の考察>
以下に、コア/シェル構造を有する半導体微粒子蛍光体のエネルギーバンド構造が、発光効率に与える影響を検討する。
Table 5 shows the characteristics of the obtained InN / ZnS semiconductor fine particle phosphor.
<Consideration of relationship between core / shell structure of semiconductor fine particle phosphor and luminous efficiency>
Hereinafter, the influence of the energy band structure of the semiconductor fine particle phosphor having the core / shell structure on the light emission efficiency will be examined.

表5は、InN半導体結晶コアに、異なる種類のシェル層を合成した、半導体微粒子蛍光体の発光効率を示している。ここで、比較例2のInN/ZnS半導体微粒子蛍光体は、シェル層を有しない比較実施例1のInN半導体微粒子蛍光体より、発光効率が低いことが確認できる。これは、ZnSシェル層を合成すると、電子が半導体結晶コアに閉じ込められ、一方正孔はシェル層に閉じ込められるため、電子と正孔との再結合確率が大幅に減少したためであると考えられる。このことから、発光効率の高いコア/シェル構造を有する半導体微粒子蛍光体を合成するには、従来公知の半導体結晶コアのエネルギーギャップがシェル層のエネルギーギャップよりも小さいという条件(Eg(core)<Eg(shell))のみでは不十分であり、式(1)および式(2)を満たす必要があることが分かる。   Table 5 shows the light emission efficiency of the semiconductor fine particle phosphor obtained by synthesizing different types of shell layers on the InN semiconductor crystal core. Here, it can be confirmed that the InN / ZnS semiconductor fine particle phosphor of Comparative Example 2 has lower luminous efficiency than the InN semiconductor fine particle phosphor of Comparative Example 1 having no shell layer. This is considered to be because when the ZnS shell layer is synthesized, electrons are confined in the semiconductor crystal core, while holes are confined in the shell layer, so that the recombination probability between electrons and holes is greatly reduced. From this, in order to synthesize a semiconductor fine particle phosphor having a core / shell structure with high luminous efficiency, the condition that the energy gap of a conventionally known semiconductor crystal core is smaller than the energy gap of the shell layer (Eg (core) < Eg (shell)) alone is not sufficient, and it is understood that it is necessary to satisfy the expressions (1) and (2).

また、実施例3のInN/AlN半導体微粒子蛍光体、実施例4のInN/MgO半導体微粒子蛍光体、実施例5のInN/MgS半導体微粒子蛍光体は、比較例1のInNコア粒子蛍光体、比較例2のInN/ZnS半導体微粒子蛍光体より、発光効率が高いことが確認できる。これは、シェル層による電子および正孔の閉じ込め効果によるものであると考えられる。このことから、発光効率の高いコア/シェル構造を有する半導体微粒子蛍光体を合成するには、式(1)および式(2)を満たしており、かつトンネル効果による電子および正孔の損失を抑えるようにシェル層の膜厚を十分厚くすることが、必要であることが分かる。   Further, the InN / AlN semiconductor fine particle phosphor of Example 3, the InN / MgO semiconductor fine particle phosphor of Example 4, the InN / MgS semiconductor fine particle phosphor of Example 5 are the InN core particle phosphor of Comparative Example 1, and the comparison It can be confirmed that the luminous efficiency is higher than that of the InN / ZnS semiconductor fine particle phosphor of Example 2. This is thought to be due to the confinement effect of electrons and holes by the shell layer. From this, in order to synthesize a semiconductor fine particle phosphor having a core / shell structure with high luminous efficiency, the equations (1) and (2) are satisfied, and the loss of electrons and holes due to the tunnel effect is suppressed. Thus, it can be seen that it is necessary to sufficiently increase the thickness of the shell layer.

また、実施例1のInN/GaN半導体微粒子蛍光体、実施例2のInN/ZnO半導体微粒子蛍光体は、実施例3のInN/AlN半導体微粒子蛍光体、実施例4のInN/MgO半導体微粒子蛍光体、実施例5のInN/MgS半導体微粒子蛍光体より、発光効率が高いことが確認できる。これは、半導体結晶コア材料とシェル層材料との格子不整合率が小さく、半導体結晶コアとシェル層との界面の欠陥による電子および正孔の失活を十分抑制できたためであると考えられる。このことから、発光効率の高いコア/シェル構造を有する半導体微粒子蛍光体を合成するには、電子および正孔の閉じ込めとともに、半導体結晶コア材料と格子不整合率の小さいシェル層材料を用いる必要があることが分かる。   The InN / GaN semiconductor fine particle phosphor of Example 1 and the InN / ZnO semiconductor fine particle phosphor of Example 2 are the InN / AlN semiconductor fine particle phosphor of Example 3, and the InN / MgO semiconductor fine particle phosphor of Example 4. It can be confirmed that the luminous efficiency is higher than that of the InN / MgS semiconductor fine particle phosphor of Example 5. This is presumably because the lattice mismatch rate between the semiconductor crystal core material and the shell layer material was small, and the deactivation of electrons and holes due to defects at the interface between the semiconductor crystal core and the shell layer could be sufficiently suppressed. Therefore, in order to synthesize a semiconductor fine particle phosphor having a core / shell structure with high luminous efficiency, it is necessary to use a shell layer material having a small lattice mismatch with the semiconductor crystal core material in addition to confining electrons and holes. I understand that there is.

(実施例6:シェル層膜厚の異なるInN/GaN半導体微粒子蛍光体の合成)
実施例6においては、GaNシェル層の原料の量が異なる以外は、実施例1と同様の方法を用いて、合成を行なった。GaNシェル層の原料の量を変えることにより、シェル層膜厚の異なる複数のInN/GaN半導体微粒子蛍光体の合成を行なった。得られた半導体微粒子蛍光体を用いて、シェル層膜厚と発光効率との関係を調べた。結果を図10に示す。
(Example 6: Synthesis of InN / GaN semiconductor fine particle phosphors having different shell layer thicknesses)
In Example 6, the synthesis was performed using the same method as in Example 1 except that the amount of the raw material for the GaN shell layer was different. A plurality of InN / GaN semiconductor fine particle phosphors having different shell layer thicknesses were synthesized by changing the amount of the raw material of the GaN shell layer. Using the obtained semiconductor fine particle phosphor, the relationship between the shell layer thickness and the luminous efficiency was examined. The results are shown in FIG.

<半導体微粒子蛍光体のシェル層膜厚と発光効率との関係の考察>
以下に、半導体微粒子蛍光体のシェル層膜厚の変化が、発光効率に与える影響を検討する。
<Consideration of the relationship between shell layer thickness and luminous efficiency of semiconductor fine particle phosphor>
Below, the influence which the change of the shell layer film thickness of a semiconductor fine particle fluorescent substance has on luminous efficiency is examined.

図10は、InN/GaN半導体微粒子蛍光体のGaNシェル部膜厚と発光効率との関係を示すグラフである。図10より、シェル層膜厚が1.1nm〜1.5nmにおいて発光効率は最大となり、それより薄くても厚くても、発光効率は低下する傾向が確認できる。また発光効率が最大値をとるシェル層膜厚は、検討3及び表3で計算した、トンネル効果による電子および正孔の損失を十分低減できるシェル層膜厚の値と近い値を示していることが確認できた。   FIG. 10 is a graph showing the relationship between the GaN shell film thickness and the light emission efficiency of the InN / GaN semiconductor fine particle phosphor. From FIG. 10, the luminous efficiency becomes maximum when the shell layer thickness is 1.1 nm to 1.5 nm, and it can be confirmed that the luminous efficiency tends to decrease even when the thickness is thinner or thicker. In addition, the shell layer thickness at which the luminous efficiency has the maximum value is close to the value of the shell layer thickness that can be sufficiently reduced in the loss of electrons and holes due to the tunnel effect, as calculated in Study 3 and Table 3. Was confirmed.

図10において、シェル層膜厚が1.1nm未満では、シェル層膜厚が厚くなるにつれて発光効率が大きくなる。これは、シェル層が厚くなるにつれて、電子および正孔の閉じ込め効果が強くなり、電子および正孔の損失が低減したためであると考えられる。この値は、表3で求めたシェル層膜厚の理論計算結果と良い一致を示す。一方、シェル層膜厚が1.5nmを超えると、シェル層が厚くなるにつれて、発光効率が低下する傾向が見られる。これは、シェル層が厚くなるにつれて、半導体結晶コアとシェル層との格子不整合により、格子欠陥が発生したためであると考えられる。   In FIG. 10, when the shell layer thickness is less than 1.1 nm, the luminous efficiency increases as the shell layer thickness increases. This is considered to be because the confinement effect of electrons and holes becomes stronger and the loss of electrons and holes is reduced as the shell layer becomes thicker. This value is in good agreement with the theoretical calculation result of the shell layer thickness obtained in Table 3. On the other hand, when the shell layer thickness exceeds 1.5 nm, the luminous efficiency tends to decrease as the shell layer becomes thicker. This is presumably because lattice defects occurred due to lattice mismatch between the semiconductor crystal core and the shell layer as the shell layer became thicker.

InN/AlN、InN/ZnO、InN/MgO、InN/MgS、InP/ZnS、InP/ZnSe、InP/AlP、InP/AlN、InP/MgO、InP/MgS、InP/MgSe、InP/3C−SiC、InP/6H−SiC、CdSe/ZnS、CdSe/AlN、CdSe/AlP、CdSe/GaN、CdSe/ZnSe、CdSe/MgO、CdSe/MgS、CdSe/MgSe、CdSe/6H−SiCのコア/シェル構造を有する半導体微粒子蛍光体においても、図10に示すInN/GaN半導体微粒子蛍光体の傾向と同様に、表3に示すシェル層必要膜厚以下で発光効率が低下する傾向が確認できた。   InN / AlN, InN / ZnO, InN / MgO, InN / MgS, InP / ZnS, InP / ZnSe, InP / AlP, InP / AlN, InP / MgO, InP / MgS, InP / MgSe, InP / 3C-SiC, Core / shell structure of InP / 6H-SiC, CdSe / ZnS, CdSe / AlN, CdSe / AlP, CdSe / GaN, CdSe / ZnSe, CdSe / MgO, CdSe / MgS, CdSe / MgSe, CdSe / 6H-SiC Also in the semiconductor fine particle phosphor, the tendency of the light emission efficiency to decrease below the required shell layer thickness shown in Table 3 was confirmed, similar to the tendency of the InN / GaN semiconductor fine particle phosphor shown in FIG.

(実施例7〜15、比較例3〜4:InP半導体結晶コアを有する半導体微粒子蛍光体の合成)
表6に示す合成原料を用いて、実施例1と同様の方法で、実施例7〜15のInP/AlN、InP/AlP、InP/ZnS、InP/ZnSe、InP/MgO、InP/MgS、InP/MgSe、InP/3C−SiC、InP/6H−SiCのコア/シェル構造を有する半導体微粒子蛍光体、比較例3のInP半導体微粒子蛍光体および比較例4のInP/ZnO半導体微粒子蛍光体の合成を行った。
(Examples 7 to 15 and Comparative Examples 3 to 4: Synthesis of Semiconductor Fine Particle Phosphor Having InP Semiconductor Crystal Core)
In the same manner as in Example 1, using the synthetic raw materials shown in Table 6, InP / AlN, InP / AlP, InP / ZnS, InP / ZnSe, InP / MgO, InP / MgS, InP in Examples 7 to 15 / MgSe, InP / 3C-SiC, InP / 6H-SiC core / shell structure semiconductor fine particle phosphor, Comparative Example 3 InP semiconductor fine particle phosphor and Comparative Example 4 InP / ZnO semiconductor fine particle phosphor went.

得られた半導体微粒子蛍光体のエネルギーバンド構造、格子不整合率、発光効率、シェル層平均膜厚を、実施例1と同様の方法で測定した。結果を表6に示す。   The energy band structure, lattice mismatch rate, luminous efficiency, and shell layer average film thickness of the obtained semiconductor fine particle phosphor were measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 6.

Figure 2011252117
Figure 2011252117

表6の結果から、InP半導体結晶コアを有する半導体微粒子蛍光体においても、InN半導体結晶コアを有する半導体微粒子蛍光体と同様に、図4(a)に示すエネルギーバンド構造を有する場合に、発光効率が優れていることが確認できた。   From the results shown in Table 6, in the semiconductor fine particle phosphor having the InP semiconductor crystal core, similarly to the semiconductor fine particle phosphor having the InN semiconductor crystal core, when the energy band structure shown in FIG. Was confirmed to be excellent.

(実施例16〜24、比較例5〜6:CdSe半導体結晶コアを有する半導体微粒子蛍光体の合成)
表6に示す合成原料を用いて、実施例1と同様の方法で、実施例16〜24のCdSe/AlN、CdSe/AlP、CdSe/ZnS、CdSe/ZnSe、CdSe/MgO、CdSe/MgS、CdSe/MgSe、CdSe/6H−SiCのコア/シェル構造を有する半導体微粒子蛍光体、比較例5のCdSe半導体微粒子蛍光体および比較例6のCdSe/GaP半導体微粒子蛍光体の合成を行なった。
(Examples 16 to 24, Comparative Examples 5 to 6: Synthesis of a semiconductor fine particle phosphor having a CdSe semiconductor crystal core)
Using the synthetic raw materials shown in Table 6, in the same manner as in Example 1, CdSe / AlN, CdSe / AlP, CdSe / ZnS, CdSe / ZnSe, CdSe / MgO, CdSe / MgS, CdSe of Examples 16-24 / MgSe, CdSe / 6H—SiC core / shell structure semiconductor fine particle phosphor, Comparative Example 5 CdSe semiconductor fine particle phosphor and Comparative Example 6 CdSe / GaP semiconductor fine particle phosphor were synthesized.

得られた半導体微粒子蛍光体のエネルギーバンド構造、格子不整合率、発光効率、シェル層平均膜厚を、実施例1と同様の方法で測定した。結果を表6に示す。   The energy band structure, lattice mismatch rate, luminous efficiency, and shell layer average film thickness of the obtained semiconductor fine particle phosphor were measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 6.

表6の結果から、CdSe半導体結晶コアを有する半導体微粒子蛍光体においても、InN半導体結晶コアを有する半導体微粒子蛍光体と同様に、図4(a)に示すエネルギーバンド構造を有する場合に、発光効率が優れていることが確認できた。   From the results of Table 6, in the semiconductor fine particle phosphor having the CdSe semiconductor crystal core, similarly to the semiconductor fine particle phosphor having the InN semiconductor crystal core, when the energy band structure shown in FIG. Was confirmed to be excellent.

<波長変換部材の製造>
実施例1〜5、7〜24、比較例1〜6において合成した半導体微粒子蛍光体を用いて、波長変換部材を製造し、評価を行った。以下の実施例において、シリコーン樹脂には、信越化学工業株式会社製のシリコーン樹脂SCR−1015を用いた。また、以下実施例においては、赤色、緑色、青色をそれぞれ発光する3種類の半導体微粒子蛍光体を混合して用い、波長変換部材を405nmの青紫光で励起したときに、色温度が7000Kの白色発光を発するように、赤色蛍光体、緑色蛍光体、青色蛍光体の混合量を、適宜調整して、製造を行なった。なお、波長変換部材の発光効率の測定には、大塚電子株式会社製の発光測定システムMCPD−7000を用いた。
<Manufacture of wavelength conversion member>
Using the semiconductor fine particle phosphors synthesized in Examples 1 to 5, 7 to 24, and Comparative Examples 1 to 6, a wavelength conversion member was manufactured and evaluated. In the following Examples, silicone resin SCR-1015 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. was used as the silicone resin. In the following examples, three types of semiconductor fine particle phosphors each emitting red, green, and blue are mixed and used, and when the wavelength conversion member is excited with 405 nm blue-violet light, the white color temperature is 7000K. Manufacture was performed by appropriately adjusting the mixing amount of the red phosphor, the green phosphor, and the blue phosphor so as to emit light. In addition, the light emission measurement system MCPD-7000 by Otsuka Electronics Co., Ltd. was used for the measurement of the luminous efficiency of the wavelength conversion member.

(実施例A1:InN/GaN半導体微粒子蛍光体を用いた波長変換部材)
実施例A1では、実施例1で合成したInN/GaN半導体微粒子蛍光体を、シリコーン樹脂に封止することにより、図5に示すような、波長変換部材を作製した。
(Example A1: Wavelength converting member using InN / GaN semiconductor fine particle phosphor)
In Example A1, the wavelength conversion member as shown in FIG. 5 was produced by sealing the InN / GaN semiconductor fine particle phosphor synthesized in Example 1 with a silicone resin.

実施例1の方法を用いて、赤色、緑色、青色をそれぞれ発光する3種類のInN/GaN半導体微粒子蛍光体を合成した。この3種類のInN/GaN半導体微粒子蛍光体を、シリコーン樹脂A液約500mgと混合した。その後、シリコーン樹脂B液約500mgと混合した。得られたシリコーン樹脂混合液を、スライドガラス上に塗布し、80℃で1時間、150℃で5時間加熱硬化させた。その後、スライドガラスを除去することにより、実施例A1の波長変換部材を作製した。   Using the method of Example 1, three types of InN / GaN semiconductor fine particle phosphors each emitting red, green, and blue light were synthesized. These three types of InN / GaN semiconductor fine particle phosphors were mixed with about 500 mg of silicone resin A solution. Then, it mixed with about 500 mg of silicone resin B liquid. The obtained silicone resin mixed solution was applied onto a slide glass and cured by heating at 80 ° C. for 1 hour and at 150 ° C. for 5 hours. Then, the wavelength conversion member of Example A1 was produced by removing the slide glass.

得られた波長変換部材の光学評価を行ったところ、発光効率が16.3%であることを確認した。   When optical evaluation of the obtained wavelength conversion member was performed, it was confirmed that the luminous efficiency was 16.3%.

(実施例A2〜A5、比較例A1〜A2:各種半導体微粒子蛍光体を用いた波長変換部材)
実施例A2〜A5、比較例A1〜A2では、実施例2〜5のInN/ZnO、InN/AlN、InN/MgO、InN/MgSのコア/シェル構造を有する半導体微粒子蛍光体、比較例1のInN半導体微粒子蛍光体および比較例2のInN/ZnS半導体微粒子蛍光体をシリコーン樹脂に封止した、波長変換部材を作製した。実施例A2〜A5、比較例A1〜A2の波長変換部材は、半導体微粒子蛍光体の種類以外は、実施例A1と同様の方法を用いて作製した。得られた波長変換部材の特性を、表7に示す。
(Examples A2 to A5, Comparative Examples A1 to A2: Wavelength conversion members using various semiconductor fine particle phosphors)
In Examples A2 to A5 and Comparative Examples A1 to A2, the semiconductor fine particle phosphor having the core / shell structure of InN / ZnO, InN / AlN, InN / MgO, InN / MgS of Examples 2 to 5, A wavelength conversion member was produced in which the InN semiconductor fine particle phosphor and the InN / ZnS semiconductor fine particle phosphor of Comparative Example 2 were sealed with a silicone resin. The wavelength conversion members of Examples A2 to A5 and Comparative Examples A1 to A2 were prepared using the same method as Example A1 except for the type of semiconductor fine particle phosphor. Table 7 shows the characteristics of the obtained wavelength conversion member.

Figure 2011252117
Figure 2011252117

(実施例A6〜A14、比較例A3〜A4:InP半導体結晶コアを有する半導体微粒子蛍光体を用いた波長変換部材)
実施例A6〜A14では、実施例7〜15において合成した、InP/AlN、InP/AlP、InP/ZnS、InP/ZnSe、InP/MgO、InP/MgS、InP/MgSe、InP/3C−SiC、InP/6H−SiCのコア/シェル構造を有する半導体微粒子蛍光体、比較例3Aでは、比較例3のInP半導体微粒子蛍光体および比較例4Aでは、比較例4のInP/ZnO半導体微粒子蛍光体を、シリコーン樹脂に封止した、波長変換部材を作製した。これらの波長変換部材は、半導体微粒子蛍光体の種類以外は、実施例A1と同様の方法を用いて作製した。得られた波長変換部材の特性を、表7に示す。
(Examples A6 to A14, Comparative Examples A3 to A4: Wavelength conversion member using semiconductor fine particle phosphor having InP semiconductor crystal core)
In Examples A6 to A14, InP / AlN, InP / AlP, InP / ZnS, InP / ZnSe, InP / MgO, InP / MgS, InP / MgSe, InP / 3C-SiC, synthesized in Examples 7 to 15, InP / 6H—SiC core / shell structure semiconductor fine particle phosphor, Comparative Example 3A, InP semiconductor fine particle phosphor of Comparative Example 3 and Comparative Example 4A, InP / ZnO semiconductor fine particle phosphor of Comparative Example 4 A wavelength conversion member sealed with a silicone resin was produced. These wavelength conversion members were produced using the same method as in Example A1 except for the type of semiconductor fine particle phosphor. Table 7 shows the characteristics of the obtained wavelength conversion member.

(実施例A15〜A23、比較例A5〜A6:InP半導体結晶コアを有する半導体微粒子蛍光体を用いた波長変換部材)
実施例A15〜A22では、実施例16〜23において合成した、CdSe/AlN、CdSe/AlP、CdSe/GaN、CdSe/ZnS、CdSe/ZnSe、CdSe/MgO、CdSe/MgS、CdSe/MgSe、CdSe/6H−SiCのコア/シェル構造を有する半導体微粒子蛍光体、比較例A5では、比較例5のCdSe半導体微粒子蛍光体および比較例A6では、比較例6のCdSe/GaP半導体微粒子蛍光体を、シリコーン樹脂に封止した、波長変換部材を作製した。これらの波長変換部材は、半導体微粒子蛍光体の種類以外は、実施例A1と同様の方法を用いて作製した。得られた波長変換部材の特性を、表7に示す。
(Examples A15 to A23, Comparative Examples A5 to A6: Wavelength conversion member using semiconductor fine particle phosphor having InP semiconductor crystal core)
In Examples A15 to A22, CdSe / AlN, CdSe / AlP, CdSe / GaN, CdSe / ZnS, CdSe / ZnSe, CdSe / MgO, CdSe / MgS, CdSe / MgSe, CdSe / A semiconductor fine particle phosphor having a 6H-SiC core / shell structure, in Comparative Example A5, the CdSe semiconductor fine particle phosphor of Comparative Example 5 and in Comparative Example A6, the CdSe / GaP semiconductor fine particle phosphor of Comparative Example 6 were replaced with a silicone resin. A wavelength conversion member sealed in the above was produced. These wavelength conversion members were produced using the same method as in Example A1 except for the type of semiconductor fine particle phosphor. Table 7 shows the characteristics of the obtained wavelength conversion member.

<半導体微粒子蛍光体のコア/シェル構造と、波長変換部材の発光効率の関係の考察>
以下に、コア/シェル構造を有する半導体微粒子蛍光体のエネルギーバンド構造が、波長変換部材の発光効率に与える影響を検討する。
<Consideration of Relationship between Core / Shell Structure of Semiconductor Fine Particle Phosphor and Luminous Efficiency of Wavelength Conversion Member>
Hereinafter, the influence of the energy band structure of the semiconductor fine particle phosphor having the core / shell structure on the light emission efficiency of the wavelength conversion member will be examined.

表7は、各種半導体微粒子蛍光体を用いて製造した、波長変換部材の発光効率を示している。波長変換部材の発光効率は、表5に示す半導体微粒子蛍光体の発光効率と、同様の傾向が見られる。したがって、本発明の半導体微粒子蛍光体を用いて製造した波長変換部材においても、発光効率が向上することが確認できる。   Table 7 shows the luminous efficiency of the wavelength conversion member manufactured using various semiconductor fine particle phosphors. The light emission efficiency of the wavelength conversion member shows the same tendency as the light emission efficiency of the semiconductor fine particle phosphor shown in Table 5. Therefore, it can be confirmed that the light emission efficiency is improved also in the wavelength conversion member manufactured using the semiconductor fine particle phosphor of the present invention.

なお、InN半導体結晶コアを有する半導体微粒子蛍光体のみでなく、InP半導体結晶コアやCdSe半導体結晶コアを有する半導体微粒子蛍光体を用いた波長変換部材においても、発光効率の向上を確認できた。   In addition, not only the semiconductor fine particle phosphor having the InN semiconductor crystal core but also the wavelength conversion member using the InP semiconductor crystal core and the semiconductor fine particle phosphor having the CdSe semiconductor crystal core, it was confirmed that the luminous efficiency was improved.

<発光装置の製造>
実施例1〜5、7〜24、比較例1〜6において合成した半導体微粒子蛍光体と、半導体発光ダイオード素子とを組み合わせて発光装置を製造し、評価を行った。発光装置の製造において、シリコーン樹脂には、信越化学工業株式会社製のシリコーン樹脂SCR−1015を用いた。さらに、450nmの青色に発光する半導体発光ダイオード素子と、赤色、緑色にそれぞれ発光する半導体微粒子蛍光体を用い、色温度が5000Kの白色発光が得られるように、適宜蛍光体の分量を調整して、発光装置の製造を行なった。
<Manufacture of light emitting device>
Light emitting devices were manufactured and evaluated by combining the semiconductor fine particle phosphors synthesized in Examples 1 to 5, 7 to 24, and Comparative Examples 1 to 6 and semiconductor light emitting diode elements. In manufacturing the light emitting device, the silicone resin SCR-1015 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. was used as the silicone resin. Furthermore, using a semiconductor light emitting diode element emitting blue light of 450 nm and a semiconductor fine particle phosphor emitting red and green respectively, the amount of the phosphor is adjusted appropriately so that white light emission with a color temperature of 5000K can be obtained. The light emitting device was manufactured.

なお、発光装置の発光効率の測定には、大塚電子株式会社製の発光測定システムMCPD−7000を用いた。   Note that a light emission measurement system MCPD-7000 manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd. was used for measuring the light emission efficiency of the light emitting device.

(実施例B1:InN/GaN半導体微粒子蛍光体を用いた発光装置)
実施例B1では、実施例1で合成したInN/GaN半導体微粒子蛍光体を、シリコーン樹脂に封止することにより、図7に示すような、発光装置を作製した。
(Example B1: Light emitting device using InN / GaN semiconductor fine particle phosphor)
In Example B1, the InN / GaN semiconductor fine particle phosphor synthesized in Example 1 was sealed in a silicone resin to produce a light emitting device as shown in FIG.

最初に、実施例1の方法を用いて、赤色または緑色に発光するInN/GaN半導体微粒子蛍光体を合成した。この2種類のInN/GaN半導体微粒子蛍光体を、シリコーン樹脂A液約500mgと混合した。その後、シリコーン樹脂B液約500mgと混合した。得られたシリコーン樹脂混合液を、発光素子の上に充填し、80℃で1時間、150℃で5時間加熱硬化させ、実施例B1の発光装置を作製した。   First, an InN / GaN semiconductor fine particle phosphor that emits red or green light was synthesized using the method of Example 1. These two types of InN / GaN semiconductor fine particle phosphors were mixed with about 500 mg of silicone resin A solution. Then, it mixed with about 500 mg of silicone resin B liquid. The obtained silicone resin mixed solution was filled on the light emitting element, and was heat-cured at 80 ° C. for 1 hour and at 150 ° C. for 5 hours to produce a light emitting device of Example B1.

(実施例B2〜B5、比較例B1〜B2:各種半導体微粒子蛍光体を用いた発光装置)
実施例B2〜B5、比較例B1〜B2では、実施例2〜5、比較例1〜2において合成した、InN/ZnO、InN/AlN、InN/MgO、InN/MgSのコアシェル構造を有する半導体微粒子蛍光体、InN半導体微粒子蛍光体、InN/ZnS半導体微粒子蛍光体を用いた、発光装置を作製した。実施例B2〜B5、比較例B1〜B2の発光装置は、半導体微粒子蛍光体の種類以外は、実施例B1と同様の方法を用いて作製した。
(Examples B2 to B5, Comparative Examples B1 to B2: Light-emitting devices using various semiconductor fine particle phosphors)
In Examples B2 to B5 and Comparative Examples B1 and B2, semiconductor fine particles having a core-shell structure of InN / ZnO, InN / AlN, InN / MgO, and InN / MgS synthesized in Examples 2-5 and Comparative Examples 1-2 A light-emitting device using a phosphor, an InN semiconductor fine particle phosphor, and an InN / ZnS semiconductor fine particle phosphor was manufactured. The light emitting devices of Examples B2 to B5 and Comparative Examples B1 to B2 were prepared using the same method as Example B1 except for the type of semiconductor fine particle phosphor.

得られた発光装置の発光効率を、実施例B1の発光装置の発光効率を基準として確認した。結果を、表8に示す。   The luminous efficiency of the obtained light emitting device was confirmed based on the luminous efficiency of the light emitting device of Example B1. The results are shown in Table 8.

Figure 2011252117
Figure 2011252117

(実施例B6〜B14、比較例B3〜B4:InP半導体結晶コアを有する半導体微粒子蛍光体を用いた発光装置)
実施例B6〜B14、比較例B3〜B4では、実施例7〜15、比較例3〜4において合成した、InP/AlN、InP/AlP、InP/ZnS、InP/ZnSe、InP/MgO、InP/MgS、InP/MgSe、InP/3C−SiC、InP/6H−SiCのコア/シェル構造を有する半導体微粒子蛍光体、InP半導体微粒子蛍光体、InP/ZnO半導体微粒子蛍光体を用いた、発光装置を作製した。これらの発光装置は、半導体微粒子蛍光体の種類以外は、実施例B1と同様の方法を用いて作製した。
(Examples B6 to B14, Comparative Examples B3 to B4: Light-emitting devices using semiconductor fine particle phosphors having InP semiconductor crystal cores)
In Examples B6 to B14 and Comparative Examples B3 to B4, InP / AlN, InP / AlP, InP / ZnS, InP / ZnSe, InP / MgO, InP / synthesized in Examples 7 to 15 and Comparative Examples 3 to 4 were used. A light emitting device using a semiconductor fine particle phosphor having a core / shell structure of MgS, InP / MgSe, InP / 3C-SiC, InP / 6H-SiC, an InP semiconductor fine particle phosphor, and an InP / ZnO semiconductor fine particle phosphor is manufactured. did. These light emitting devices were produced using the same method as in Example B1 except for the type of semiconductor fine particle phosphor.

得られた発光装置の発光効率を、実施例B1の発光装置の発光効率を基準として確認した。結果を、表8に示す。   The luminous efficiency of the obtained light emitting device was confirmed based on the luminous efficiency of the light emitting device of Example B1. The results are shown in Table 8.

(実施例B15〜B23、比較例B5〜B6:InP半導体微粒子蛍光体コアを有する半導体微粒子蛍光体を用いた発光装置)
実施例B15〜B23、比較例B5〜B6では、実施例16〜13、比較例5〜6において合成した、CdSe/AlN、CdSe/AlP、CdSe/GaN、CdSe/ZnS、CdSe/ZnSe、CdSe/MgO、CdSe/MgS、CdSe/MgSe、CdSe/6H−SiCコア/シェル構造を有する半導体微粒子蛍光体、CdSe半導体微粒子蛍光体、CdSe/GaP半導体微粒子蛍光体を用いた、発光装置を作製した。これらの発光装置は、半導体微粒子蛍光体の種類以外は、実施例B1と同様の方法を用いて、発光装置を作製した。
(Examples B15 to B23, Comparative Examples B5 to B6: Light-emitting devices using semiconductor fine particle phosphors having InP semiconductor fine particle phosphor cores)
In Examples B15 to B23 and Comparative Examples B5 to B6, CdSe / AlN, CdSe / AlP, CdSe / GaN, CdSe / ZnS, CdSe / ZnSe, CdSe / C synthesized in Examples 16 to 13 and Comparative Examples 5 to 6 were used. A light emitting device using a semiconductor fine particle phosphor having MgO, CdSe / MgS, CdSe / MgSe, CdSe / 6H-SiC core / shell structure, CdSe semiconductor fine particle phosphor, and CdSe / GaP semiconductor fine particle phosphor was produced. These light emitting devices were manufactured using the same method as in Example B1 except for the type of semiconductor fine particle phosphor.

得られた発光装置の発光効率を、実施例B1の発光装置の発光効率を基準として確認した。結果を、表8に示す。   The luminous efficiency of the obtained light emitting device was confirmed based on the luminous efficiency of the light emitting device of Example B1. The results are shown in Table 8.

<半導体微粒子蛍光体のコア/シェル構造と、発光装置の発光効率との関係の考察>
以下に、コア/シェル構造を有する半導体微粒子蛍光体のエネルギーバンド構造が、発光装置の発光効率に与える影響を検討する。
<Consideration of relationship between core / shell structure of semiconductor fine particle phosphor and luminous efficiency of light emitting device>
Hereinafter, the influence of the energy band structure of the semiconductor fine particle phosphor having the core / shell structure on the light emission efficiency of the light emitting device will be examined.

表8は、各種半導体微粒子蛍光体を用いて製造した、発光装置の発光効率を示している。発光装置の発光効率は、表5に示す半導体微粒子蛍光体の発光効率と、同様の傾向が見られる。したがって、本発明の半導体微粒子蛍光体を用いて製造した発光装置においても、発光効率が向上することが確認できる。   Table 8 shows the luminous efficiency of the light emitting device manufactured using various semiconductor fine particle phosphors. The luminous efficiency of the light emitting device has the same tendency as the luminous efficiency of the semiconductor fine particle phosphor shown in Table 5. Therefore, it can be confirmed that the light emission efficiency is improved also in the light emitting device manufactured using the semiconductor fine particle phosphor of the present invention.

なお、InN半導体結晶コアを有する半導体微粒子蛍光体のみでなく、InP半導体結晶コアやCdSe半導体結晶コアを有する半導体微粒子蛍光体を用いた発光装置においても、発光効率の向上を確認できた。   In addition, not only the semiconductor fine particle phosphor having the InN semiconductor crystal core but also the light emitting device using the semiconductor fine particle phosphor having the InP semiconductor crystal core and the CdSe semiconductor crystal core, it was confirmed that the light emission efficiency was improved.

<画像表示装置の製造>
実施例1〜5、7〜24、比較例1〜6において合成した半導体微粒子蛍光体を用いて、画像表示装置を製造し、評価を行った。画像表示装置の製造において、シリコーン樹脂には、信越化学工業株式会社製のシリコーン樹脂SCR−1015を用いた。さらに、450nmの青色に発光する半導体発光ダイオード素子と、赤色または緑色に発光する半導体微粒子蛍光体を用い、画像表示装置のバックライトとした。また、バックライトの発光色は、カラーフィルタをフルオープンしたときに、色温度が10000Kの白色発光が得られるように、適宜蛍光体の分量を調整して、製造を行なった。
<Manufacture of image display device>
Image display devices were manufactured and evaluated using the semiconductor fine particle phosphors synthesized in Examples 1 to 5, 7 to 24, and Comparative Examples 1 to 6. In the manufacture of the image display device, a silicone resin SCR-1015 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. was used as the silicone resin. Further, a semiconductor light emitting diode element emitting blue light of 450 nm and a semiconductor fine particle phosphor emitting red or green were used as a backlight of an image display device. In addition, the emission color of the backlight was manufactured by appropriately adjusting the amount of the phosphor so that white light emission with a color temperature of 10,000 K was obtained when the color filter was fully opened.

なお、画像表示装置の画面輝度の測定には、大塚電子株式会社製の発光測定システムMCPD−7000を用いた。   Note that a light emission measurement system MCPD-7000 manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd. was used to measure the screen brightness of the image display device.

(実施例C1:InN/GaN半導体微粒子蛍光体を用いた画像表示装置)
実施例C1では、実施例1で合成したInN/GaN半導体微粒子蛍光体を用いて、図8に示すような、画像表示装置を作製した。
(Example C1: Image display device using InN / GaN semiconductor fine particle phosphor)
In Example C1, using the InN / GaN semiconductor fine particle phosphor synthesized in Example 1, an image display device as shown in FIG. 8 was produced.

最初に、実施例1の方法を用いて、赤色または緑色に発光するInN/GaN半導体微粒子蛍光体を合成した。この2種類のInN/GaN半導体微粒子蛍光体を、シリコーン樹脂A液約500mgと混合した。その後、シリコーン樹脂B液約500mgと混合した。得られたシリコーン樹脂を、発光素子の上に充填し、80℃で1時間、150℃で5時間加熱硬化させ、実施例B1の発光装置を作製した。   First, an InN / GaN semiconductor fine particle phosphor that emits red or green light was synthesized using the method of Example 1. These two types of InN / GaN semiconductor fine particle phosphors were mixed with about 500 mg of silicone resin A solution. Then, it mixed with about 500 mg of silicone resin B liquid. The obtained silicone resin was filled on the light-emitting element, and heat-cured at 80 ° C. for 1 hour and at 150 ° C. for 5 hours to produce a light-emitting device of Example B1.

(実施例C2〜C5、比較例C1〜C2:各種半導体微粒子蛍光体を用いた画像表示装置)
実施例C2〜C5、比較例C1〜C2では、実施例2〜5、比較例1〜2において合成した、InN/ZnO、InN/AlN、InN/MgO、InN/MgS半導体微粒子蛍光体、InN半導体微粒子蛍光体、InN/ZnS半導体微粒子蛍光体を用いた、画像表示装置を作製した。実施例C2〜C5、比較例C1〜C2の画像表示装置は、半導体微粒子蛍光体の種類以外は、実施例C1と同様の方法を用いて、画像表示装置を作製した。
(Examples C2 to C5, Comparative Examples C1 to C2: Image display devices using various semiconductor fine particle phosphors)
In Examples C2 to C5 and Comparative Examples C1 to C2, InN / ZnO, InN / AlN, InN / MgO, InN / MgS semiconductor fine particle phosphors and InN semiconductors synthesized in Examples 2 to 5 and Comparative Examples 1 and 2 were used. An image display device using a fine particle phosphor and an InN / ZnS semiconductor fine particle phosphor was produced. The image display devices of Examples C2 to C5 and Comparative Examples C1 to C2 were manufactured using the same method as Example C1 except for the type of semiconductor fine particle phosphor.

得られた画像表示装置の画面輝度を、実施例C1の画像表示装置の画面輝度を基準として確認した。結果を表9に示す。   The screen brightness of the obtained image display device was confirmed based on the screen brightness of the image display device of Example C1. The results are shown in Table 9.

Figure 2011252117
Figure 2011252117

(実施例C6〜C14、比較例C3〜C4:InP半導体結晶コアを有する半導体微粒子蛍光体を用いた画像表示装置)
実施例C6〜C14、比較例C3〜C4では、実施例7〜15、比較例3〜4において合成した、InP/AlN、InP/AlP、InP/ZnS、InP/ZnSe、InP/MgO、InP/MgS、InP/MgSe、InP/3C−SiC、InP/6H−SiCのコア/シェル構造を有する半導体微粒子蛍光体、InP半導体微粒子蛍光体、InP/ZnO半導体微粒子蛍光体を用いた、画像表示装置を作製した。これらの画像表示装置は、半導体微粒子蛍光体の種類以外は、実施例C1と同様の方法を用いて作製した。
(Examples C6 to C14, Comparative Examples C3 to C4: Image display device using semiconductor fine particle phosphor having InP semiconductor crystal core)
In Examples C6 to C14 and Comparative Examples C3 to C4, InP / AlN, InP / AlP, InP / ZnS, InP / ZnSe, InP / MgO, InP / synthesized in Examples 7 to 15 and Comparative Examples 3 to 4 were used. Image display device using semiconductor fine particle phosphor having core / shell structure of MgS, InP / MgSe, InP / 3C-SiC, InP / 6H-SiC, InP semiconductor fine particle phosphor, InP / ZnO semiconductor fine particle phosphor Produced. These image display devices were produced using the same method as in Example C1 except for the type of semiconductor fine particle phosphor.

得られた画像表示装置の画面輝度を、実施例C6の画像表示装置の画面輝度を基準として確認した。結果を表9に示す。   The screen brightness of the obtained image display device was confirmed based on the screen brightness of the image display device of Example C6. The results are shown in Table 9.

(実施例C15〜C23、比較例C5〜C6:CdSe半導体結晶コアを有する半導体微粒子蛍光体を用いた画像表示装置)
実施例C15〜C23、比較例C5〜C6では、実施例16〜23、比較例5〜6において合成した、CdSe/AlN、CdSe/AlP、CdSe/GaN、CdSe/ZnS、CdSe/ZnSe、CdSe/MgO、CdSe/MgS、CdSe/MgSe、CdSe/6H−SiC半導体微粒子蛍光体、CdSe半導体微粒子蛍光体、CdSe/GaP半導体微粒子蛍光体を用いた、画像表示装置を作製した。これらの画像表示装置は、半導体微粒子蛍光体の種類以外は、実施例C1と同様の方法を用いて作製した。
(Examples C15 to C23, Comparative Examples C5 to C6: Image Display Device Using Semiconductor Fine Particle Phosphor Having CdSe Semiconductor Crystal Core)
In Examples C15 to C23 and Comparative Examples C5 to C6, CdSe / AlN, CdSe / AlP, CdSe / GaN, CdSe / ZnS, CdSe / ZnSe, CdSe / C synthesized in Examples 16 to 23 and Comparative Examples 5 to 6 were used. An image display device using MgO, CdSe / MgS, CdSe / MgSe, CdSe / 6H—SiC semiconductor fine particle phosphor, CdSe semiconductor fine particle phosphor, and CdSe / GaP semiconductor fine particle phosphor was produced. These image display devices were produced using the same method as in Example C1 except for the type of semiconductor fine particle phosphor.

得られた画像表示装置の画面輝度を、実施例C15の画像表示装置の画面輝度を基準として確認した。結果を表9に示す。   The screen brightness of the obtained image display device was confirmed based on the screen brightness of the image display device of Example C15. The results are shown in Table 9.

<半導体微粒子蛍光体のコア/シェル構造と、画像表示装置の画面輝度との関係の考察>
以下に、コア/シェル構造型の半導体微粒子蛍光体のエネルギーバンド構造が、画像表示装置の画面輝度に与える影響を検討する。
<Consideration of relationship between core / shell structure of semiconductor fine particle phosphor and screen brightness of image display device>
Hereinafter, the influence of the energy band structure of the core / shell structure type semiconductor fine particle phosphor on the screen brightness of the image display device will be examined.

表9は、各種半導体微粒子蛍光体を用いて製造した、画像表示装置の画面輝度を示している。画像表示装置の画面輝度は、表5に示す半導体微粒子蛍光体の発光効率と、同様の傾向が見られる。したがって、本発明の半導体微粒子蛍光体を用いて製造した画像表示装置においても、画面輝度が向上することが確認できる。   Table 9 shows the screen brightness of the image display device manufactured using various semiconductor fine particle phosphors. The screen luminance of the image display device shows the same tendency as the luminous efficiency of the semiconductor fine particle phosphor shown in Table 5. Therefore, it can be confirmed that the screen brightness is improved also in the image display device manufactured using the semiconductor fine particle phosphor of the present invention.

なお、InN半導体結晶コアを有する半導体微粒子蛍光体のみでなく、InP半導体結晶コアやCdSe半導体結晶コアを有する半導体微粒子蛍光体を用いた画像表示装置においても、画面輝度の向上を確認できた。   In addition, not only the semiconductor fine particle phosphor having the InN semiconductor crystal core but also the image display device using the semiconductor fine particle phosphor having the InP semiconductor crystal core and the CdSe semiconductor crystal core, it was confirmed that the screen luminance was improved.

以上のように本発明の実施例について説明を行なったが、上述の実施例の構成を適宜組み合わせることも当初から予定している。   Although the embodiments of the present invention have been described as described above, it is also planned from the beginning to appropriately combine the configurations of the above-described embodiments.

今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   It should be understood that the embodiments and examples disclosed herein are illustrative and non-restrictive in every respect. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

本発明における半導体微粒子蛍光体は、光関連分野の多くの場面で実用化が期待される。具体的には、波長変換部材、半導体発光装置および画像表示装置は、表示用光源、小型電球の代替光源、液晶パネル用バックライト光源、一般照明、装飾照明、発光表示装置、ディスプレイ、プロジェクター等の用途に用いることができる。   The semiconductor fine particle phosphor in the present invention is expected to be put to practical use in many scenes in the light-related field. Specifically, the wavelength conversion member, the semiconductor light emitting device, and the image display device include a display light source, an alternative light source for a small light bulb, a backlight light source for a liquid crystal panel, general illumination, decorative illumination, a light emitting display device, a display, a projector, etc. Can be used for applications.

100,200,501,501r,501g,501b,602,603 半導体微粒子蛍光体、101,201 半導体結晶コア、102,202,203 シェル層、103,204 修飾有機化合物、500 波長変換部材、502,606 透光性材料、503 入射光、504 放射光、600 発光装置、601 半導体発光ダイオード素子、605 枠、607 半導体活性層、608 p側電極、609 n側電極、610 n電極部、611 接着剤、612 p電極部、613 金属ワイヤ、700 画像表示装置、701 発光装置、702 出射光、703 導光板、704 照射光、705 画像表示部、800 液晶部、801a 下部偏光板、801b 上部偏光板、802 薄膜トランジスタ、803a 透明導電膜、803b 上部薄膜電極、804a 配向膜、804b 配向膜、805 液晶層、806 カラーフィルタ。   100, 200, 501, 501r, 501g, 501b, 602, 603 Semiconductor fine particle phosphor, 101, 201 Semiconductor crystal core, 102, 202, 203 Shell layer, 103, 204 Modified organic compound, 500 Wavelength conversion member, 502, 606 Translucent material, 503 incident light, 504 emitted light, 600 light emitting device, 601 semiconductor light emitting diode element, 605 frame, 607 semiconductor active layer, 608 p side electrode, 609 n side electrode, 610 n electrode portion, 611 adhesive, 612 p electrode part, 613 metal wire, 700 image display device, 701 light emitting device, 702 emission light, 703 light guide plate, 704 irradiation light, 705 image display part, 800 liquid crystal part, 801a lower polarizing plate, 801b upper polarizing plate, 802 Thin film transistor, 803a Transparent conductive film, 803 b Upper thin film electrode, 804a alignment film, 804b alignment film, 805 liquid crystal layer, 806 color filter.

Claims (25)

半導体結晶コアと、該半導体結晶コアを被覆するシェル層とを有する半導体微粒子蛍光体であって、下記一般式(1)および一般式(2)を満たし、
Ec´<Ec(shell) (1)
Ev´>Ev(shell) (2)
(式中、Ec(shell)はシェル層の伝導帯下端のエネルギー準位を示し、Ev(shell)はシェル層の価電子帯上端のエネルギー準位を示し、Ec´は半導体微粒子蛍光体の内部への電子の閉じ込め効果により形成される量子準位を示し、Ev´は半導体微粒子蛍光体の内部への正孔の閉じ込め効果により形成される量子準位を示す。)
前記半導体結晶コアがInNからなり、
前記シェル層がGaNおよびAlNの少なくともいずれかの化合物半導体からなる、半導体微粒子蛍光体。
A semiconductor fine particle phosphor having a semiconductor crystal core and a shell layer covering the semiconductor crystal core, satisfying the following general formulas (1) and (2):
Ec ′ <Ec (shell) (1)
Ev ′> Ev (shell) (2)
(In the formula, Ec (shell) indicates the energy level at the lower end of the conduction band of the shell layer, Ev (shell) indicates the energy level at the upper end of the valence band of the shell layer, and Ec ′ indicates the inside of the semiconductor fine particle phosphor. Ev ′ represents the quantum level formed by the confinement effect of holes inside the semiconductor fine particle phosphor.
The semiconductor crystal core is made of InN;
A semiconductor fine particle phosphor, wherein the shell layer is made of a compound semiconductor of at least one of GaN and AlN.
前記シェル層がGaNからなり、前記シェル層の膜厚が1.1nm以上である、請求項1に記載の半導体微粒子蛍光体。   The semiconductor fine particle phosphor according to claim 1, wherein the shell layer is made of GaN, and the thickness of the shell layer is 1.1 nm or more. 前記シェル層がAlNからなり、前記シェル層の膜厚が0.4nm以上である、請求項1に記載の半導体微粒子蛍光体。   The semiconductor fine particle phosphor according to claim 1, wherein the shell layer is made of AlN, and the thickness of the shell layer is 0.4 nm or more. 半導体結晶コアと、該半導体結晶コアを被覆するシェル層とを有する半導体微粒子蛍光体であって、下記一般式(1)および一般式(2)を満たし、
Ec´<Ec(shell) (1)
Ev´>Ev(shell) (2)
(式中、Ec(shell)はシェル層の伝導帯下端のエネルギー準位を示し、Ev(shell)はシェル層の価電子帯上端のエネルギー準位を示し、Ec´は半導体微粒子蛍光体の内部への電子の閉じ込め効果により形成される量子準位を示し、Ev´は半導体微粒子蛍光体の内部への正孔の閉じ込め効果により形成される量子準位を示す。)
前記半導体結晶コアがInNからなり、
前記シェル層がZnO、MgOおよびMgSよりなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物半導体からなる、半導体微粒子蛍光体。
A semiconductor fine particle phosphor having a semiconductor crystal core and a shell layer covering the semiconductor crystal core, satisfying the following general formulas (1) and (2):
Ec ′ <Ec (shell) (1)
Ev ′> Ev (shell) (2)
(In the formula, Ec (shell) indicates the energy level at the lower end of the conduction band of the shell layer, Ev (shell) indicates the energy level at the upper end of the valence band of the shell layer, and Ec ′ indicates the inside of the semiconductor fine particle phosphor. Ev ′ represents the quantum level formed by the confinement effect of holes inside the semiconductor fine particle phosphor.
The semiconductor crystal core is made of InN;
A semiconductor fine particle phosphor, wherein the shell layer is made of at least one compound semiconductor selected from the group consisting of ZnO, MgO and MgS.
半導体結晶コアと、該半導体結晶コアを被覆するシェル層とを有する半導体微粒子蛍光体であって、下記一般式(1)および一般式(2)を満たし、
Ec´<Ec(shell) (1)
Ev´>Ev(shell) (2)
(式中、Ec(shell)はシェル層の伝導帯下端のエネルギー準位を示し、Ev(shell)はシェル層の価電子帯上端のエネルギー準位を示し、Ec´は半導体微粒子蛍光体の内部への電子の閉じ込め効果により形成される量子準位を示し、Ev´は半導体微粒子蛍光体の内部への正孔の閉じ込め効果により形成される量子準位を示す。)
前記半導体結晶コアがInPからなり、
前記シェル層がZnS、ZnSeおよびAlPよりなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物半導体からなる、半導体微粒子蛍光体。
A semiconductor fine particle phosphor having a semiconductor crystal core and a shell layer covering the semiconductor crystal core, satisfying the following general formulas (1) and (2):
Ec ′ <Ec (shell) (1)
Ev ′> Ev (shell) (2)
(In the formula, Ec (shell) indicates the energy level at the lower end of the conduction band of the shell layer, Ev (shell) indicates the energy level at the upper end of the valence band of the shell layer, and Ec ′ indicates the inside of the semiconductor fine particle phosphor. Ev ′ represents the quantum level formed by the confinement effect of holes inside the semiconductor fine particle phosphor.
The semiconductor crystal core is made of InP;
A semiconductor fine particle phosphor, wherein the shell layer is made of at least one compound semiconductor selected from the group consisting of ZnS, ZnSe, and AlP.
前記シェル層がZnSであり、前記シェル層の膜厚が0.9nm以上である、請求項5に記載の半導体微粒子蛍光体。   The semiconductor fine particle phosphor according to claim 5, wherein the shell layer is ZnS, and the thickness of the shell layer is 0.9 nm or more. 前記シェル層がZnSeであり、前記シェル層の膜厚が1.3nm以上である、請求項5に記載の半導体微粒子蛍光体。   The semiconductor fine particle phosphor according to claim 5, wherein the shell layer is ZnSe, and the thickness of the shell layer is 1.3 nm or more. 前記シェル層がAlPであり、前記シェル層の膜厚が3.4nm以上である、請求項5に記載の半導体微粒子蛍光体。   The semiconductor fine particle phosphor according to claim 5, wherein the shell layer is AlP, and the thickness of the shell layer is 3.4 nm or more. 半導体結晶コアと、該半導体結晶コアを被覆するシェル層とを有する半導体微粒子蛍光体であって、下記一般式(1)および一般式(2)を満たし、
Ec´<Ec(shell) (1)
Ev´>Ev(shell) (2)
(式中、Ec(shell)はシェル層の伝導帯下端のエネルギー準位を示し、Ev(shell)はシェル層の価電子帯上端のエネルギー準位を示し、Ec´は半導体微粒子蛍光体の内部への電子の閉じ込め効果により形成される量子準位を示し、Ev´は半導体微粒子蛍光体の内部への正孔の閉じ込め効果により形成される量子準位を示す。)
前記半導体結晶コアがInPからなり、
前記シェル層がAlN、MgO、MgS、MgSe、3C−SiCおよび6H−SiCよりなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物半導体からなる、半導体微粒子蛍光体。
A semiconductor fine particle phosphor having a semiconductor crystal core and a shell layer covering the semiconductor crystal core, satisfying the following general formulas (1) and (2):
Ec ′ <Ec (shell) (1)
Ev ′> Ev (shell) (2)
(In the formula, Ec (shell) indicates the energy level at the lower end of the conduction band of the shell layer, Ev (shell) indicates the energy level at the upper end of the valence band of the shell layer, and Ec ′ indicates the inside of the semiconductor fine particle phosphor. Ev ′ represents the quantum level formed by the confinement effect of holes inside the semiconductor fine particle phosphor.
The semiconductor crystal core is made of InP;
A semiconductor fine particle phosphor, wherein the shell layer is made of at least one compound semiconductor selected from the group consisting of AlN, MgO, MgS, MgSe, 3C—SiC, and 6H—SiC.
半導体結晶コアと、該半導体結晶コアを被覆するシェル層とを有する半導体微粒子蛍光体であって、下記一般式(1)および一般式(2)を満たし、
Ec´<Ec(shell) (1)
Ev´>Ev(shell) (2)
(式中、Ec(shell)はシェル層の伝導帯下端のエネルギー準位を示し、Ev(shell)はシェル層の価電子帯上端のエネルギー準位を示し、Ec´は半導体微粒子蛍光体の内部への電子の閉じ込め効果により形成される量子準位を示し、Ev´は半導体微粒子蛍光体の内部への正孔の閉じ込め効果により形成される量子準位を示す。)
前記半導体結晶コアがCdSeからなり、
前記シェル層がZnSからなる、半導体微粒子蛍光体。
A semiconductor fine particle phosphor having a semiconductor crystal core and a shell layer covering the semiconductor crystal core, satisfying the following general formulas (1) and (2):
Ec ′ <Ec (shell) (1)
Ev ′> Ev (shell) (2)
(In the formula, Ec (shell) indicates the energy level at the lower end of the conduction band of the shell layer, Ev (shell) indicates the energy level at the upper end of the valence band of the shell layer, and Ec ′ indicates the inside of the semiconductor fine particle phosphor. Ev ′ represents the quantum level formed by the confinement effect of holes inside the semiconductor fine particle phosphor.
The semiconductor crystal core is made of CdSe;
A semiconductor fine particle phosphor, wherein the shell layer is made of ZnS.
前記シェル層の厚さが1.0nm以上である、請求項10に記載の半導体微粒子蛍光体。   The semiconductor fine particle phosphor according to claim 10, wherein the shell layer has a thickness of 1.0 nm or more. 半導体結晶コアと、該半導体結晶コアを被覆するシェル層とを有する半導体微粒子蛍光体であって、下記一般式(1)および一般式(2)を満たし、
Ec´<Ec(shell) (1)
Ev´>Ev(shell) (2)
(式中、Ec(shell)はシェル層の伝導帯下端のエネルギー準位を示し、Ev(shell)はシェル層の価電子帯上端のエネルギー準位を示し、Ec´は半導体微粒子蛍光体の内部への電子の閉じ込め効果により形成される量子準位を示し、Ev´は半導体微粒子蛍光体の内部への正孔の閉じ込め効果により形成される量子準位を示す。)
前記半導体結晶コアがCdSeからなり、
前記シェル層がAlN、AlP、GaN、ZnSe、MgO、MgS、MgSeおよび6H−SiCよりなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物半導体からなる、半導体微粒子蛍光体。
A semiconductor fine particle phosphor having a semiconductor crystal core and a shell layer covering the semiconductor crystal core, satisfying the following general formulas (1) and (2):
Ec ′ <Ec (shell) (1)
Ev ′> Ev (shell) (2)
(In the formula, Ec (shell) indicates the energy level at the lower end of the conduction band of the shell layer, Ev (shell) indicates the energy level at the upper end of the valence band of the shell layer, and Ec ′ indicates the inside of the semiconductor fine particle phosphor. Ev ′ represents the quantum level formed by the confinement effect of holes inside the semiconductor fine particle phosphor.
The semiconductor crystal core is made of CdSe;
A semiconductor fine particle phosphor, wherein the shell layer is made of at least one compound semiconductor selected from the group consisting of AlN, AlP, GaN, ZnSe, MgO, MgS, MgSe, and 6H—SiC.
前記半導体結晶コアとシェル層との格子不整合率が15%以下である、請求項1、4、5、9、10および12のいずれかに記載の半導体微粒子蛍光体。   The semiconductor fine particle phosphor according to any one of claims 1, 4, 5, 9, 10 and 12, wherein a lattice mismatch rate between the semiconductor crystal core and the shell layer is 15% or less. 前記半導体結晶コアが、直接遷移型の化合物半導体からなる、請求項1、4、5、9、10および12のいずれかに記載の半導体微粒子蛍光体。   The semiconductor fine particle phosphor according to any one of claims 1, 4, 5, 9, 10 and 12, wherein the semiconductor crystal core is made of a direct transition type compound semiconductor. 380nm〜780nmの可視光を発光する、請求項1、4、5、9、10および12のいずれかに記載の半導体微粒子蛍光体。   The semiconductor fine particle phosphor according to any one of claims 1, 4, 5, 9, 10 and 12, which emits visible light of 380 nm to 780 nm. 前記半導体結晶コアの平均粒子径が、ボーア半径の2倍以下である、請求項1、4、5、9、10および12のいずれかに記載の半導体微粒子蛍光体。   The semiconductor fine particle phosphor according to any one of claims 1, 4, 5, 9, 10, and 12, wherein an average particle diameter of the semiconductor crystal core is not more than twice a Bohr radius. 請求項1〜16のいずれかに記載の半導体微粒子蛍光体と、
透光性部材とを備える、波長変換部材。
Semiconductor fine particle phosphor according to any one of claims 1 to 16,
A wavelength conversion member comprising a translucent member.
請求項1〜16のいずれかに記載の半導体微粒子蛍光体と、
発光素子とを備える、発光装置。
Semiconductor fine particle phosphor according to any one of claims 1 to 16,
A light emitting device comprising a light emitting element.
前記発光素子が、半導体発光ダイオード素子または半導体発光レーザダイオード素子である、請求項18に記載の発光装置。   The light emitting device according to claim 18, wherein the light emitting element is a semiconductor light emitting diode element or a semiconductor light emitting laser diode element. 前記半導体微粒子蛍光体を2種類以上含有する、請求項18に記載の発光装置。   The light emitting device according to claim 18, comprising two or more types of the semiconductor fine particle phosphor. 前記半導体発光素子が青色光を発光し、
前記半導体微粒子蛍光体が、少なくとも緑色発光半導体微粒子蛍光体および赤色発光半導体微粒子蛍光体を含有する、請求項20に記載の発光装置。
The semiconductor light emitting element emits blue light;
21. The light emitting device according to claim 20, wherein the semiconductor fine particle phosphor contains at least a green light emitting semiconductor fine particle phosphor and a red light emitting semiconductor fine particle phosphor.
請求項1〜16のいずれかに記載の半導体微粒子蛍光体と、
発光素子とを備える、画像表示装置。
Semiconductor fine particle phosphor according to any one of claims 1 to 16,
An image display device comprising a light emitting element.
前記半導体微粒子蛍光体を2種類または3種類含有する、請求項22に記載の画像表示装置。   The image display device according to claim 22, comprising two or three types of semiconductor fine particle phosphors. 前記発光素子が、半導体発光ダイオード素子、半導体発光レーザダイオード素子、または、有機エレクトロルミネッセンス素子である、請求項22に記載の画像表示装置。   The image display apparatus according to claim 22, wherein the light emitting element is a semiconductor light emitting diode element, a semiconductor light emitting laser diode element, or an organic electroluminescence element. 前記半導体発光素子が青色光を発光し、
前記半導体微粒子蛍光体が、少なくとも緑色発光半導体微粒子蛍光体および赤色発光半導体微粒子蛍光体を含有する、請求項22に記載の画像表示装置。
The semiconductor light emitting element emits blue light;
The image display device according to claim 22, wherein the semiconductor fine particle phosphor contains at least a green light emitting semiconductor fine particle phosphor and a red light emitting semiconductor fine particle phosphor.
JP2010128107A 2010-06-03 2010-06-03 Semiconductor microparticle phosphor and wavelength conversion member using it, light-emitting device, and image display Withdrawn JP2011252117A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010128107A JP2011252117A (en) 2010-06-03 2010-06-03 Semiconductor microparticle phosphor and wavelength conversion member using it, light-emitting device, and image display

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010128107A JP2011252117A (en) 2010-06-03 2010-06-03 Semiconductor microparticle phosphor and wavelength conversion member using it, light-emitting device, and image display

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2011252117A true JP2011252117A (en) 2011-12-15

Family

ID=45416297

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010128107A Withdrawn JP2011252117A (en) 2010-06-03 2010-06-03 Semiconductor microparticle phosphor and wavelength conversion member using it, light-emitting device, and image display

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2011252117A (en)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013171968A (en) * 2012-02-21 2013-09-02 Konica Minolta Inc Organic electroluminescent element, lighting system, display device, and method for manufacturing organic electroluminescent element
WO2014164495A1 (en) * 2013-03-12 2014-10-09 Pacific Light Technologies Corp. Nano-crystalline core and nano-crystalline shell pairing having group i-iii-vi material nano-crystalline core
WO2015056749A1 (en) * 2013-10-17 2015-04-23 株式会社村田製作所 Nanoparticle material and light-emittingl device
WO2015056750A1 (en) * 2013-10-17 2015-04-23 株式会社村田製作所 Nano-particle material, and light-emitting device
JP2015125994A (en) * 2013-12-26 2015-07-06 業▲キン▼科技顧問股▲ふん▼有限公司 Color conversion layer, and organic el light emitting display panel and liquid display panel having color conversion layer
JP2016526174A (en) * 2013-04-25 2016-09-01 東友ファインケム株式会社Dongwoo Fine−Chem Co., Ltd. Optical laminate
JPWO2014192333A1 (en) * 2013-05-28 2017-02-23 シャープ株式会社 Light emitting device
WO2017127302A1 (en) * 2016-01-19 2017-07-27 Nanosys, Inc. Inp quantum dots with gap and alp shells and method of producing the same
JP2018533658A (en) * 2015-10-27 2018-11-15 ルミレッズ リミテッド ライアビリティ カンパニー Wavelength conversion material for light emitting device
EP3329516A4 (en) * 2015-07-30 2019-06-12 OSRAM Opto Semiconductors GmbH Low cadmium nanocrystalline quantum dot heterostructure
JP2019151832A (en) * 2018-03-02 2019-09-12 株式会社アルバック Production method of core-shell type quantum dot dispersion, and production method of quantum dot dispersion
JP2020507102A (en) * 2016-12-23 2020-03-05 ユニベルシテイト ゲントUniversiteit Gent Quantum dot with III-V core and II-VI alloy shell

Cited By (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013171968A (en) * 2012-02-21 2013-09-02 Konica Minolta Inc Organic electroluminescent element, lighting system, display device, and method for manufacturing organic electroluminescent element
WO2014164495A1 (en) * 2013-03-12 2014-10-09 Pacific Light Technologies Corp. Nano-crystalline core and nano-crystalline shell pairing having group i-iii-vi material nano-crystalline core
JP2016526174A (en) * 2013-04-25 2016-09-01 東友ファインケム株式会社Dongwoo Fine−Chem Co., Ltd. Optical laminate
JPWO2014192333A1 (en) * 2013-05-28 2017-02-23 シャープ株式会社 Light emitting device
US9722198B2 (en) 2013-10-17 2017-08-01 Murata Manufacturing Co., Ltd. Nanoparticle material and light-emitting device
US20160233449A1 (en) * 2013-10-17 2016-08-11 Murata Manufacturing Co., Ltd. Nanoparticle Material and Light-Emitting Device
JP6061112B2 (en) * 2013-10-17 2017-01-18 株式会社村田製作所 Light emitting device
WO2015056750A1 (en) * 2013-10-17 2015-04-23 株式会社村田製作所 Nano-particle material, and light-emitting device
JPWO2015056749A1 (en) * 2013-10-17 2017-03-09 株式会社村田製作所 Light emitting device
JPWO2015056750A1 (en) * 2013-10-17 2017-03-09 株式会社村田製作所 Nanoparticle material and light emitting device
US9595625B2 (en) 2013-10-17 2017-03-14 Murata Manufacturing Co., Ltd. Nanoparticle material and light-emitting device
WO2015056749A1 (en) * 2013-10-17 2015-04-23 株式会社村田製作所 Nanoparticle material and light-emittingl device
CN105658762A (en) * 2013-10-17 2016-06-08 株式会社村田制作所 Nanoparticle material and light-emitting device
JP2015125994A (en) * 2013-12-26 2015-07-06 業▲キン▼科技顧問股▲ふん▼有限公司 Color conversion layer, and organic el light emitting display panel and liquid display panel having color conversion layer
EP3329516A4 (en) * 2015-07-30 2019-06-12 OSRAM Opto Semiconductors GmbH Low cadmium nanocrystalline quantum dot heterostructure
JP2018533658A (en) * 2015-10-27 2018-11-15 ルミレッズ リミテッド ライアビリティ カンパニー Wavelength conversion material for light emitting device
US10858584B2 (en) 2015-10-27 2020-12-08 Lumileds Llc Wavelength converting material for a light emitting device
US10066161B2 (en) 2016-01-19 2018-09-04 Nanosys, Inc. InP quantum dots with GaP and AlP shells and methods of producing the same
JP2019504811A (en) * 2016-01-19 2019-02-21 ナノシス・インク. InP quantum dots having GaP and AlP shells and method for producing the same
CN108699434A (en) * 2016-01-19 2018-10-23 纳米系统公司 INP quantum dots and its manufacturing method with GaP and AlP shells
US10611958B2 (en) 2016-01-19 2020-04-07 Nanosys, Inc. InP quantum dots with GaP and AlP shells and methods of producing the same
WO2017127302A1 (en) * 2016-01-19 2017-07-27 Nanosys, Inc. Inp quantum dots with gap and alp shells and method of producing the same
JP2020507102A (en) * 2016-12-23 2020-03-05 ユニベルシテイト ゲントUniversiteit Gent Quantum dot with III-V core and II-VI alloy shell
US11220630B2 (en) 2016-12-23 2022-01-11 Qustomdot B.V. Quantum dots with a III-V core and an alloyed II-VI external shell
JP7105237B2 (en) 2016-12-23 2022-07-22 カスタムドット ベー.ヴェー. Quantum dots with III-V core and II-VI alloy shell
US11939502B2 (en) 2016-12-23 2024-03-26 Qustomdot B.V. Quantum dots with a III-V core and an alloyed II-VI external shell
JP2019151832A (en) * 2018-03-02 2019-09-12 株式会社アルバック Production method of core-shell type quantum dot dispersion, and production method of quantum dot dispersion
JP7098555B2 (en) 2018-03-02 2022-07-11 株式会社アルバック Manufacturing method of core-shell type quantum dot dispersion liquid and manufacturing method of quantum dot dispersion liquid

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2011252117A (en) Semiconductor microparticle phosphor and wavelength conversion member using it, light-emitting device, and image display
US9812617B2 (en) Light-emitting device and image display apparatus
US8882299B2 (en) Wavelength conversion member, light emitting device and image display device, and method for manufacturing wavelength conversion member
US10032955B2 (en) Quantum dot having core-shell structure
JP4772105B2 (en) Semiconductor light emitting device and image display device using the same
JP2011040486A (en) Light emitting device and image display apparatus
US9412905B2 (en) White light emitting device
Su et al. Recent progress in quantum dot based white light-emitting devices
US20070012928A1 (en) Light emitting diode comprising semiconductor nanocrystal complexes and powdered phosphors
WO2009084626A1 (en) Core-shell quantum dot fluorescent fine particle
US20060164003A1 (en) Light apparatus capable of emitting light of multiple wavelengths using nanometer fluorescent material, light device and manufacturing method thereof
TW200531315A (en) Wavelength converter, light-emitting device, method of producing wavelength converter and method of producing light-emitting device
KR20210027276A (en) Quantum dots, and manufacturing method thereof
JP2005228996A (en) Light-emitting device
JP2007146154A (en) Wavelength converter, lighting system, and lighting system assembly
WO2006057357A1 (en) Light-emitting device
US9376616B2 (en) Nanoparticle phosphor and method for manufacturing the same, semiconductor nanoparticle phosphor and light emitting element containing semiconductor nanoparticle phosphor, wavelength converter and light emitting device
US9634198B2 (en) Quantum dot chip on board
WO2020213095A1 (en) Electroluminescent element, display device, and method for manufacturing electroluminescent element
KR102185115B1 (en) Quantum rod and manufacturing the same, display device comprising the same
JP2015086284A (en) Fluorescent body, wavelength converting member and light-emitting device
WO2023079907A1 (en) Wavelength converter and wavelength conversion material using same
JP2012009443A (en) Wavelength conversion member, light emitting device, image display device and method of manufacturing wavelength conversion member
Geng et al. 29.3: Perovskite‐Oxide Heteronanocrystals for Light Emitting Application
JP2006179884A (en) Light emitting device

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20130806