JP2013047324A - 蛍光体シート形成用組成物 - Google Patents
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Abstract
【課題】良好な耐光性を示し、可視光に対する光吸収性が低く、低コストの樹脂材料を用いつつ、水分による蛍光体の変質が抑制された蛍光体シートを低コストで与え得る蛍光体シート形成用組成物を提供する。
【解決手段】成膜用組成物と、励起光の照射により蛍光を発する粉末状の蛍光体とを含有する蛍光体シート形成用組成物は、成膜用組成物として光硬化型化合物を使用する。光硬化型化合物としては、光硬化型アクリレート、好ましくはウレタン(メタ)アクリレートが挙げられる。ウレタン(メタ)アクリレートとしては、ポリオールとイソホロンジイソシアネートとの反応物を2−ヒドロキシプロピルアクリレートでエステル化したものが挙げられる。
【選択図】図1
【解決手段】成膜用組成物と、励起光の照射により蛍光を発する粉末状の蛍光体とを含有する蛍光体シート形成用組成物は、成膜用組成物として光硬化型化合物を使用する。光硬化型化合物としては、光硬化型アクリレート、好ましくはウレタン(メタ)アクリレートが挙げられる。ウレタン(メタ)アクリレートとしては、ポリオールとイソホロンジイソシアネートとの反応物を2−ヒドロキシプロピルアクリレートでエステル化したものが挙げられる。
【選択図】図1
Description
本発明は、成膜用組成物と、励起光の照射により蛍光を発する粉末状の蛍光体とを含有する蛍光体シート形成用組成物に関する。
従来、青色光の照射により赤色蛍光を発する粉状の赤色蛍光体と緑色蛍光を発する緑色蛍光体とを、可視光透過性に優れた樹脂材料に分散させてなる蛍光体シートに対し、青色発光ダイオード(青色LED)から光を照射して赤色光と緑色光とを発光させ、それらと青色光とを混色させることにより白色光を得ることが試みられている(特許文献1)。
しかしながら、このような蛍光体シートにおいて、樹脂材料として低コストの汎用熱可塑性樹脂等を使用した場合、青色光により樹脂材料が黄変し、青色LEDの光出力の損失や、発光した蛍光の吸収が生じるという問題があった。また、樹脂材料に侵入した水分のために蛍光体が変質し、蛍光体シートの発光色に色変化が生ずるという問題があった。このため、樹脂材料として耐光性・耐水蒸気透過性に優れているが高コストのシリコーン樹脂を使用したり、蛍光体シートの両面を高コストのガラス基板で挟持したりしなければならず、蛍光体シートの製造コストを圧縮することが困難になるという問題もあった。
本発明は、以上の従来の課題を解決しようとするものであり、良好な耐光性を示し、可視光に対する光吸収性が低く、低コストの材料を用いつつ、水分による蛍光体の変質が抑制された蛍光体シートを低コストで与え得る蛍光体シート形成用組成物を提供することを目的とする。
本発明者らは、蛍光体シート形成用組成物を構成する成膜用組成物の主成分として、良好な耐光性を示し、可視光に対する光吸収性が低く、低コストで入手可能な光硬化型化合物を使用することにより、上述の目的を達成できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
即ち、本発明は、成膜用組成物と、励起光の照射により蛍光を発する粉末状の蛍光体とを含有する蛍光体シート形成用組成物であって、
成膜用組成物が、光硬化型化合物を含有する蛍光体シート形成用組成物を提供する。
成膜用組成物が、光硬化型化合物を含有する蛍光体シート形成用組成物を提供する。
また、本発明は、励起光の照射により蛍光を発する蛍光体層が一対の透明基材に挟持されている蛍光体シートであって、蛍光体層が、上述の本発明の蛍光体シート形成用組成物を成膜したものである蛍光体シート、また、この蛍光体シートと、蛍光体シートに照射する励起光を発する励起光源とを有する発光装置を提供する。
本発明の蛍光体シート形成用組成物は、成膜用組成物として、多数の樹脂や重合性化合物の中から、熱可塑性樹脂などに比べ、耐光性に優れ、可視光に対する光吸収性が低い樹脂を与えることができ、しかも比較的低コストで入手可能な光硬化型化合物を使用する。よって、本発明の蛍光体シート形成用組成物から、耐光性に優れ、可視光に対する光吸収性が低く、水分による蛍光体の変質が抑制された蛍光体シートを低コストで提供することができる。この蛍光体シートは、長期使用しても、色度のズレ幅が小さく、発光スペクトル強度の低下も小さいものとなる。
本発明の蛍光体シート形成用組成物は、成膜用組成物と、励起光の照射により蛍光を発する粉末状の蛍光体とを含有する。
成膜用組成物は、光硬化型化合物を含有する。ここで、光硬化型化合物を使用する理由は、光硬化の際に生成した樹脂が蛍光体表面に十分に密着し、熱可塑性樹脂に比べ優れた耐光性と低い吸水率を示し、しかも低コストで入手可能だからである。その結果、水分による蛍光体の変質を防止することが可能になる。また、光硬化型化合物には、希釈剤として光硬化型モノマーを併用することができるので、トルエンなどの溶媒の使用は不必要である。従って、トルエンなどを使用した場合に比べ、蛍光体並びに硬化成分である光硬化型化合物の濃度をそれぞれ高く設定することができる。よって、所定の厚みの蛍光体層を形成する際の蛍光体シート形成用組成物の塗工回数を少なくすることができる。
成膜用組成物を構成する光硬化型化合物は、好ましくは光硬化型(メタ)アクリレートを含有する。光硬化型(メタ)アクリレートは、水分捕捉能を示すエステル基を有する。従って、光硬化型(メタ)アクリレートの使用により、蛍光体シートに侵入した水分をより捕捉することが可能となり、水分による蛍光体の変質をより防止することが可能となる。
このような光硬化型(メタ)アクリレートとしては、ウレタン(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレートなどを挙げることができる。これらの中でも、耐熱性の点からウレタン(メタ)アクリレートを好ましく使用することができる。ここで、“(メタ)アクリレート”には、アクリレートとメタクリレートとが包含される。
好ましいウレタン(メタ)アクリレートとしては、ポリオール(好ましくはポリエーテルポリオール、ポリオレフィンポリオール、ポリエステルポリオールもしくはポリカーボネートポリオール)とジイソシアネート化合物(好ましくはイソホロンジイソシアネート)との反応物を、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート(好ましくは、2−ヒドロキシプロピルアクリレート)でエステル化したものが挙げられる。
本発明において、光硬化型(メタ)アクリレート中にウレタン(メタ)アクリレートの含有量が少なすぎると、接着性が低下する傾向があるので、光硬化型(メタ)アクリレート100質量部中に少なくとも10質量部含有されていることが好ましく、少なくとも30質量部含有されていることがより好ましい。
また、成膜用組成物は、通常、光重合開始剤を含有する。このような光重合開始剤としては、ラジカル光重合開始剤、例えば、アルキルフェノン系光重合開始剤、アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤、チタノセン系光重合開始剤、オキシムエステル系光重合開始剤、オキシフェニル酢酸エステル系光重合開始剤等;カチオン光重合開始剤、例えば、ジアゾニウム系光重合開始剤、ヨードニウム系光重合開始剤、スルホニウム系光重合開始剤等を挙げることができる。これらの光重合開始剤の使用量は、光硬化型化合物100質量部に対し、好ましくは0.1〜10質量部、より好ましくは1〜10質量部である。
本発明においては、蛍光体として、励起光の照射により蛍光(励起光よりも長波長の蛍光)を発する粉末状(通常、平均粒径が3〜20μm)の蛍光体を使用する。この蛍光体は、硫化系蛍光体、酸化物蛍光体またはそれらの混合系蛍光体である。ここで、励起光としては、使用する蛍光体を励起して蛍光を発することのできる波長の光を適宜選択すればよい。蛍光体シートを白色で発光させる場合には、波長440〜490nmの青色蛍光ピークを有する青色光を使用することが好ましい。青色光の光源としては、公知の青色LEDを使用することが好ましい。
蛍光体としては、青色励起光の照射により波長590〜620nmの赤色蛍光ピークを有する酸化物蛍光体、好ましくはCaS:Eu、(BaSr)3SiO5:Euや、青色励起光の照射により波長530〜550nmの緑色蛍光ピークを有する硫化系蛍光体、好ましくはSrGa2S4:Euを挙げることができる。
また、蛍光体として上記の蛍光体の混合物を使用してもよい。この場合、蛍光体シートを白色で発光させるために、青色励起光の照射により波長590〜620nmの赤色蛍光ピークを有する酸化物蛍光体と、青色励起光の照射により波長530〜550nmの緑色蛍光ピークを有する硫化系蛍光体との混合蛍光体を使用することが好ましい。特に好ましい組み合わせは、赤色蛍光を発する(BaSr)3SiO5:Euと、緑色蛍光を発するSrGa2S4:Euとの混合蛍光体である。
本発明において、成膜用組成物に対する蛍光体の混合割合は、少なすぎると、塗布膜が厚くなり使用する溶剤量が多くなる傾向があり、多すぎると、塗布膜が薄くなり、色度ムラが大きくなる傾向があるので、成膜用組成物100質量部に対し好ましくは1〜10質量部、より好ましくは3〜6質量部である。
本発明の蛍光体シート形成用組成物には、必要に応じ、本発明の効果を損なわない範囲で、(メタ)アクリル系モノマー、オリゴマー等の他の光透過性化合物、着色顔料等を配合することができる。
本発明の蛍光体シート形成用組成物は、成膜用組成物と粉状の蛍光体とを、常法により混合することにより調製することができる。
次に、本発明の蛍光体シート形成用組成物を使用した蛍光体シートについて図面を参照しながら説明する。
本発明の蛍光体シートは、図1に示すように、励起光の照射により蛍光を発する蛍光体層1が単層で一対の透明基材2に挟持されている蛍光体シート10であって、蛍光体層1が、先述した本発明の蛍光体シート形成用組成物を成膜したものである。
図1では蛍光体層1が単層である例を示したが、図2に示すように、透明セパレータ3を介して2層の蛍光体層1a及び1bを積層した2層構造の積層蛍光体層20としてもよい。この場合も一対の透明基材2a、2bに挟持させる。このように2層構造とすることにより、互いに反応し易い蛍光体同士(例えばCaS:EuとSrCa2S4:Eu)、蛍光体と成膜用組成物成分とを別々の層に配置でき、その結果、それらの意図しない反応を抑制することができ、蛍光体シートの寿命を長くすることができる。この場合、蛍光体層1aと1bの一方を、青色励起光の照射により波長590〜620nmの赤色蛍光ピークを有する酸化物蛍光体(好ましくは(BaSr)3SiO5:Eu)を含有する赤色発光の蛍光体シート形成用組成物から形成し、他方を、青色励起光の照射により波長530〜550nmの緑色蛍光ピークを有する硫化系蛍光体(好ましくはSrGa2S4:Eu)を含有する蛍光体シート形成用組成物から形成することが好ましい。
蛍光体層1、1a、1bの厚みは、薄すぎると相応して蛍光体の絶対量が少なくなるので十分な発光強度を得ることができず、他方、厚すぎるとターゲットとなる色度が得られないので、好ましくは20〜150μm、より好ましくは60〜120μmである。
透明基材2a、2bや透明セパレータ3としては、厚さ10〜100μmの熱可塑性樹脂フィルム、熱又は光硬化性樹脂フィルムを使用することができる。例えば、ポリエステルフィルム、ポリアミドフィルム、ポリイミドフィルム、ポリスルホンフィルム、トリアセチルセルロースフィルム、ポリオレフィンフィルム等を挙げることができる。これらのフィルムの表面には、蛍光体シート形成用組成物に対する密着性を改善するために、必要に応じて、コロナ放電処理、シランカップリング剤処理等を施してもよい。
本発明においては、更に、図1及び図2の蛍光体シート10を、その両面から、更に、図3及び図4に示すように、2枚の封止フィルム30a、30bで封止することが好ましい。これにより蛍光体層1、1a、1bへの水分の侵入をより防止することができる。この場合、蛍光体シート10の側面も露出しないように封止することが好ましい。
このような封止フィルム30a、30bとしては、図5に示すように、ベースフィルム31に接着層32が形成されたものを使用することができる。また、封止フィルム30a、30bの水蒸気バリアー性を向上させるために、接着層32側のベースフィルム31の表面またはその反対側の表面に、厚さ5〜20nmの酸化ケイ素層33を蒸着法等により形成してもよい。後者の場合、酸化ケイ素層33上に、接着層(図示せず)を介して表面保護フィルム34を積層してもよい。
ベースフィルム31や表面保護フィルム34としては、既に説明した透明基材2a、2bや透明セパレータ3で例示したフィルムの中から適宜選択して使用することができる。
接着層32並びに表面保護フィルム34の積層の際の接着層としては、ウレタン系接着剤、アクリル系接着剤等、公知の接着剤の中から適宜選択して使用することができる。接着層32の厚みは、通常10〜50μmである。
図1に示す、本発明の単層型の蛍光体シート10は、透明基材2に蛍光体シート形成用組成物を常法により成膜して蛍光体層1を形成し、その上に別の透明基材2を積層することにより製造することができる。更に、蛍光体シート10の両面を接着層32が内側となるように封止フィルム30a、30bで挟み、全体を熱圧着することにより、図3に示す構造の蛍光体シート10を製造することができる。
なお、蛍光体層1に含まれる光硬化型化合物に対して、例えば紫外線等の活性エネルギー線を照射して光硬化(重合)させる必要があるが、この場合、蛍光体層1に対して活性エネルギー線を直接照射してもよいし、又は透明基材2越し若しくは封止フィルム30a又は30b越しに活性エネルギー線を照射してもよい。
図2に示す、本発明の2層型の蛍光体シート10は、透明基材2aに蛍光体シート形成用組成物を常法により成膜して蛍光体層1aを形成し、その上に透明セパレータ3を積層し、更に、先の蛍光体シート形成用組成物と異なる蛍光体を含む別の蛍光体シート形成用組成物を常法により成膜して蛍光体層1bを形成し、その上に透明基材2bを積層することにより製造することができる。更に、蛍光体シート10の両面を接着層32が内側となるように封止フィルム30a、30bで挟み、全体を熱圧着することにより、図4に示す構造の蛍光体シート10を製造することができる。
なお、蛍光体層1a、1bに含まれる光重合型化合物に対して、例えば紫外線等の活性エネルギー線を照射して光硬化(重合)させる必要があるが、この場合、蛍光体層1a、1bに対して活性エネルギー線を直接照射してもよいし、又は透明基材2a、2b、透明セパレータ3及び/若しくは封止フィルム30a、30b越しに活性エネルギー線を照射させてもよい。
以上説明した本発明の蛍光体シートは、蛍光体シートとそれに対して照射する励起光を発する励起光源とを有する発光装置の当該蛍光体シートとして好ましく適用することができる。このような光学装置を構成する他の構成要素(例えば、光拡散部材)は、公知の光学装置(特開2010−225373号公報の図6参照)の構成と同様とすることができる。この発光装置は、それ自体照明装置として使用することができる。また、液晶表示素子のバックライトとしても使用することができる。
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。
実施例1(単層型蛍光体シートの製造)
(緑赤混色蛍光体シート形成用組成物の調製)
光硬化型のウレタンメタクリレート(アロニックス 1600M、東亜合成(株))100質量部に、光重合開始剤(BASF社製、ダロキュア1173)0.5質量部、平均粒径6μmのSrGa2S4:Eu(硫化系緑色蛍光体)と(BaSr)3SiO5:Eu(酸化物赤色蛍光体)をそれぞれ1.5質量部、均一に分散させることにより、蛍光体シート形成用組成物を調製した。
(緑赤混色蛍光体シート形成用組成物の調製)
光硬化型のウレタンメタクリレート(アロニックス 1600M、東亜合成(株))100質量部に、光重合開始剤(BASF社製、ダロキュア1173)0.5質量部、平均粒径6μmのSrGa2S4:Eu(硫化系緑色蛍光体)と(BaSr)3SiO5:Eu(酸化物赤色蛍光体)をそれぞれ1.5質量部、均一に分散させることにより、蛍光体シート形成用組成物を調製した。
(図1の構造の蛍光体シートの作成)
厚さ25μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(T11、東レ(株))に、蛍光体シート形成用組成物を乾燥厚さが115μmとなるように塗布し、次に紫外線を照射して(7000mJ/cm2)ウレタンメタクリレートを重合させることにより蛍光体層を形成した。その蛍光体層上に厚さ38μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(A4300、東洋紡(株))を積層し、熱圧着処理(100℃、0.2Pa)を行うことにより図1の構造の蛍光体シートを得た。
厚さ25μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(T11、東レ(株))に、蛍光体シート形成用組成物を乾燥厚さが115μmとなるように塗布し、次に紫外線を照射して(7000mJ/cm2)ウレタンメタクリレートを重合させることにより蛍光体層を形成した。その蛍光体層上に厚さ38μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(A4300、東洋紡(株))を積層し、熱圧着処理(100℃、0.2Pa)を行うことにより図1の構造の蛍光体シートを得た。
(封止フィルムの作成)
厚さ25μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(T−11、東レ(株))の片面に厚さ20〜25μmのポリオレフィン系接着層(セプトンV9827、(株)クラレ)を形成した。このポリエチレンテレフタレートフィルムの他面に、ウレタン系接着層が形成された表面保護フィルムを、ウレタン系接着層を介して積層することにより封止フィルムを作成した。表面保護フィルムは、厚さ約20nmの酸化ケイ素蒸着層が形成された厚さ12μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(テックバリア、三菱樹脂(株))の当該酸化ケイ素蒸着層上に、厚さ1〜2μmのウレタン系接着層を形成することにより作成したものである。得られた封止フィルムの透湿度は0.3g/m2・24hr・atmであった。
厚さ25μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(T−11、東レ(株))の片面に厚さ20〜25μmのポリオレフィン系接着層(セプトンV9827、(株)クラレ)を形成した。このポリエチレンテレフタレートフィルムの他面に、ウレタン系接着層が形成された表面保護フィルムを、ウレタン系接着層を介して積層することにより封止フィルムを作成した。表面保護フィルムは、厚さ約20nmの酸化ケイ素蒸着層が形成された厚さ12μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(テックバリア、三菱樹脂(株))の当該酸化ケイ素蒸着層上に、厚さ1〜2μmのウレタン系接着層を形成することにより作成したものである。得られた封止フィルムの透湿度は0.3g/m2・24hr・atmであった。
(図3の構造の蛍光体シートの作成)
図1の構造の蛍光体シートの両面に封止フィルムを配し、熱圧着処理(100℃、0.2Pa)することにより、封止フィルムで封止された蛍光体シートを得た。
図1の構造の蛍光体シートの両面に封止フィルムを配し、熱圧着処理(100℃、0.2Pa)することにより、封止フィルムで封止された蛍光体シートを得た。
実施例2(2層型蛍光体シートの製造)
(緑色蛍光体シート形成用組成物の調製)
光硬化型のウレタンメタクリレート(アロニックス 1600M、東亜合成(株))100質量部に、光重合開始剤(BASF社製、ダロキュア1173)0.5質量部、平均粒径6μmのSrGa2S4:Eu(硫化系緑色蛍光体)を1.5質量部、均一に分散させることにより、緑色蛍光体シート形成用組成物を調製した。
(緑色蛍光体シート形成用組成物の調製)
光硬化型のウレタンメタクリレート(アロニックス 1600M、東亜合成(株))100質量部に、光重合開始剤(BASF社製、ダロキュア1173)0.5質量部、平均粒径6μmのSrGa2S4:Eu(硫化系緑色蛍光体)を1.5質量部、均一に分散させることにより、緑色蛍光体シート形成用組成物を調製した。
(赤色蛍光体シート形成用組成物の調製)
光硬化型のウレタンメタクリレート(アロニックス 1600M、東亜合成(株))100質量部に、光重合開始剤(BASF社製、ダロキュア1173)0.5質量部、平均粒径10μmの(BaSr)3SiO5:Eu(酸化物赤色蛍光体)を3質量部、均一に分散させることにより、赤色蛍光体シート形成用組成物を調製した。
光硬化型のウレタンメタクリレート(アロニックス 1600M、東亜合成(株))100質量部に、光重合開始剤(BASF社製、ダロキュア1173)0.5質量部、平均粒径10μmの(BaSr)3SiO5:Eu(酸化物赤色蛍光体)を3質量部、均一に分散させることにより、赤色蛍光体シート形成用組成物を調製した。
(図2の構造の蛍光体シートの作成)
厚さ25μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(T11、東レ(株))に、緑色蛍光体シート形成用組成物を乾燥厚さが115μmとなるように塗布し、次に紫外線を照射して(7000mJ/cm2)ウレタンメタクリレートを重合させて緑色蛍光体層を形成した。
厚さ25μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(T11、東レ(株))に、緑色蛍光体シート形成用組成物を乾燥厚さが115μmとなるように塗布し、次に紫外線を照射して(7000mJ/cm2)ウレタンメタクリレートを重合させて緑色蛍光体層を形成した。
その上に、厚さ38μmの透明セパレータ(ポリエチエレンテレフタレートフィルム(A4300、東洋紡(株)))を積層し、当該透明セパレータ上に、赤色蛍光体シート形成用組成物を乾燥厚さで20μmとなるように塗布し、次に紫外線を照射して(7000mJ/cm2)ウレタンメタクリレートを重合させることにより赤色蛍光体層を形成した。更に、厚さ25μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(T11、東レ(株))を積層することにより図2の構造の蛍光体シートを得た。
(図4の構造の蛍光体シートの作成)
図2の構造の蛍光体シートの両面に、実施例1で使用したものと同じ封止フィルムを配し、熱圧着処理(100℃、0.2Pa)することにより、封止フィルムで封止された蛍光体シートを得た。
図2の構造の蛍光体シートの両面に、実施例1で使用したものと同じ封止フィルムを配し、熱圧着処理(100℃、0.2Pa)することにより、封止フィルムで封止された蛍光体シートを得た。
実施例3(緑色単色の単層型蛍光体シートの作成)
(BaSr)3SiO5:Eu(酸化物赤色蛍光体)を使用しない以外は、実施例1と同様にして、蛍光体シート用組成物を調整し、図1及び更に図3の構造の蛍光体シートを得た。この蛍光体シートは、緑色単色である。
(BaSr)3SiO5:Eu(酸化物赤色蛍光体)を使用しない以外は、実施例1と同様にして、蛍光体シート用組成物を調整し、図1及び更に図3の構造の蛍光体シートを得た。この蛍光体シートは、緑色単色である。
比較例1
ウレタンメタクリレートに代えて、ブチルメタクリレート−グリシジルメタクリレート(BMA−GMA)共重合体(DF−242、藤倉化成(株))を使用すること以外、実施例1と同様にして蛍光体シート形成用組成物を調製し、図1、更に図3の構造の蛍光体シートを製造した。
ウレタンメタクリレートに代えて、ブチルメタクリレート−グリシジルメタクリレート(BMA−GMA)共重合体(DF−242、藤倉化成(株))を使用すること以外、実施例1と同様にして蛍光体シート形成用組成物を調製し、図1、更に図3の構造の蛍光体シートを製造した。
比較例2
ウレタンメタクリレートに代えて、メチルメタクリレート−ブチルアクリレート(MMA−BA)共重合体(NABSTAR N800AS、(株)カネカ)を使用すること以外、実施例1と同様にして蛍光体シート形成用組成物を調製し、図1、更に図3の構造の蛍光体シートを製造した。
ウレタンメタクリレートに代えて、メチルメタクリレート−ブチルアクリレート(MMA−BA)共重合体(NABSTAR N800AS、(株)カネカ)を使用すること以外、実施例1と同様にして蛍光体シート形成用組成物を調製し、図1、更に図3の構造の蛍光体シートを製造した。
比較例3
ウレタンメタクリレートに代えて、水添スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロック(水添SEBS)共重合体(セプトンV9827、(株)クラレ)を使用することと紫外線を照射しないこと以外、実施例1と同様にして蛍光体シート形成用組成物を調製し、図1、更に図3の構造の蛍光体シートを製造した。
ウレタンメタクリレートに代えて、水添スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロック(水添SEBS)共重合体(セプトンV9827、(株)クラレ)を使用することと紫外線を照射しないこと以外、実施例1と同様にして蛍光体シート形成用組成物を調製し、図1、更に図3の構造の蛍光体シートを製造した。
比較例4
ウレタンメタクリレートに代えて、水添スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロック(水添SEBS)共重合体(セプトンV9827、(株)クラレ)40重量部と無水マレイン酸0.5重量部の割合で使用したことと、紫外線を照射しないこと以外、実施例1と同様にして蛍光体シート形成用組成物を調製し、図1、更に図3の構造の蛍光体シートを製造した。
ウレタンメタクリレートに代えて、水添スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロック(水添SEBS)共重合体(セプトンV9827、(株)クラレ)40重量部と無水マレイン酸0.5重量部の割合で使用したことと、紫外線を照射しないこと以外、実施例1と同様にして蛍光体シート形成用組成物を調製し、図1、更に図3の構造の蛍光体シートを製造した。
比較例5
ウレタンメタクリレートに代えて、水添スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロック(水添SEBS)共重合体(セプトンV9827、(株)クラレ)を使用することと紫外線を照射しないこと以外、実施例3と同様にして蛍光体シート形成用組成物を調整し、図1、更に図3の構造の蛍光体シートを製造した。この蛍光体シートは、緑色単色である。
ウレタンメタクリレートに代えて、水添スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロック(水添SEBS)共重合体(セプトンV9827、(株)クラレ)を使用することと紫外線を照射しないこと以外、実施例3と同様にして蛍光体シート形成用組成物を調整し、図1、更に図3の構造の蛍光体シートを製造した。この蛍光体シートは、緑色単色である。
比較例6
ウレタンメタクリレートに代えて、ブチルメタクリレート−グリシジルメタクリレート(BMA−GMA)共重合体(DF−242、藤倉化成(株))を使用することと紫外線を照射しないこと以外、実施例3と同様にして蛍光体シート形成用組成物を調製し、図1、更に図3の構造の蛍光体シートを製造した。この蛍光体シートは、緑色単色である。
ウレタンメタクリレートに代えて、ブチルメタクリレート−グリシジルメタクリレート(BMA−GMA)共重合体(DF−242、藤倉化成(株))を使用することと紫外線を照射しないこと以外、実施例3と同様にして蛍光体シート形成用組成物を調製し、図1、更に図3の構造の蛍光体シートを製造した。この蛍光体シートは、緑色単色である。
(評価)
各実施例及び各比較例の封止された蛍光体シートについて、以下のように色度差と発光スペクトル強度比とを測定し、評価した。得られた結果を表1、表2に示す。
各実施例及び各比較例の封止された蛍光体シートについて、以下のように色度差と発光スペクトル強度比とを測定し、評価した。得られた結果を表1、表2に示す。
<色度差(色度ズレ)>
得られた封止された蛍光体シートを、60℃、90%Rhの環境中に500時間放置した。放置前後の色度差(JIS Z8518)Δu′v′を求め、以下の基準で評価した。
得られた封止された蛍光体シートを、60℃、90%Rhの環境中に500時間放置した。放置前後の色度差(JIS Z8518)Δu′v′を求め、以下の基準で評価した。
ランク 基準
A: Δu′v′<0.005
B: 0.005≦Δu′v′<0.010
C: 0.010≦Δu′v′
A: Δu′v′<0.005
B: 0.005≦Δu′v′<0.010
C: 0.010≦Δu′v′
<発光スペクトル強度比>
得られた封止された蛍光体シートを、85℃、85%Rhの環境中に48時間放置し、放置前と放置後の発光スペクトル強度(SR)を分光放射計(トプコンSR−3、(株)トプコン)を用いて測定し、放置前の発光スペクトル強度(SR)に対する放置後の発光スペクトル強度(SR)の比を求め、以下の基準で評価した。実用上、SR比は0.7以上(A評価)であることが望まれる。
得られた封止された蛍光体シートを、85℃、85%Rhの環境中に48時間放置し、放置前と放置後の発光スペクトル強度(SR)を分光放射計(トプコンSR−3、(株)トプコン)を用いて測定し、放置前の発光スペクトル強度(SR)に対する放置後の発光スペクトル強度(SR)の比を求め、以下の基準で評価した。実用上、SR比は0.7以上(A評価)であることが望まれる。
ランク 基準
A: 0.7≦SR比
B: 0.5≦SR比<0.7
C: SR比<0.5
A: 0.7≦SR比
B: 0.5≦SR比<0.7
C: SR比<0.5
表1からわかるように、実施例1の蛍光体シートの場合、色度差がA評価であった。それに対し、比較例1〜4の蛍光体シートの場合、成膜用組成物主成分としてウレタンメタクリレートに代えて、BMA−GMA共重合体、MMA−BA共重合体、水添SEBS、または水添SEBSに無水マレイン酸を加えたものを使用した結果、色度差の評価がB又はCであった。また、実施例2の蛍光体シートは、実施例1で使用した緑色蛍光体及び赤色蛍光体を別々の蛍光体層に配置したものであるから、蛍光体同士の組み合わせが影響する色度差は予想通りA評価であった。
次に、表2からわかるように、実施例3、比較例5及び6の蛍光体シートは、緑色単色発光するものであるから、発光スペクトル強度比を測定する例として適切である。実際、実施例3の蛍光体シートの場合、発光スペクトル強度比はA評価であり、それに対して、比較例5及び6の蛍光体シートの場合、発光スペクトル強度比はB評価又はC評価であった。
本発明の蛍光体シート形成用組成物は、成膜用組成物として、多数の樹脂や重合性化合物の中から、熱可塑性樹脂などに比べ、耐光性に優れ、可視光に対する光吸収性が低い樹脂を与えることができ、しかも比較的低コストで入手可能な光硬化型化合物を使用する。よって、本発明の蛍光体シート形成用組成物は、耐光性に優れ、可視光に対する光吸収性が低く、水分による蛍光体の変質が抑制され、低コストの蛍光体シートの製造原料として有用である。
1、1a、1b 蛍光体層
2、2a、2b 透明基材
3 透明セパレータ
10 蛍光体シート
20 積層蛍光体層
30a、30b 封止フィルム
31 ベースフィルム
32 接着層
33 酸化ケイ素層
34 表面保護フィルム
2、2a、2b 透明基材
3 透明セパレータ
10 蛍光体シート
20 積層蛍光体層
30a、30b 封止フィルム
31 ベースフィルム
32 接着層
33 酸化ケイ素層
34 表面保護フィルム
Claims (16)
- 成膜用組成物と、励起光の照射により蛍光を発する粉末状の蛍光体とを含有する蛍光体シート形成用組成物であって、
成膜用組成物が、光硬化型化合物を含有する蛍光体シート形成用組成物。 - 光硬化型化合物が、光硬化型(メタ)アクリレートを含有する請求項1記載の蛍光体シート形成用組成物。
- 光硬化型(メタ)アクリレートが、ウレタン(メタ)アクリレートを含有する請求項2記載の蛍光体シート形成用組成物。
- ウレタン(メタ)アクリレートが、ポリオールとイソホロンジイソシアネートとの反応物を2−ヒドロキシプロピルアクリレートでエステル化したものである請求項3記載の蛍光体シート形成用組成物。
- 光硬化型(メタ)アクリレート100質量部中に、ウレタン(メタ)アクリレートが少なくとも10質量部含有されている請求項3又は4記載の蛍光体シート形成用組成物。
- 蛍光体が、青色励起光の照射により波長590〜620nmの赤色蛍光ピークを有する酸化物蛍光体を少なくとも含む請求項1〜5のいずれかに記載の蛍光体シート形成用組成物。
- 酸化物蛍光体が、(BaSr)3SiO5:Euである請求項6記載の蛍光体シート形成用組成物。
- 蛍光体が、青色励起光の照射により波長530〜550nmの緑色蛍光ピークを有する硫化系蛍光体を少なくとも含む請求項1〜5のいずれかに記載の蛍光体シート形成用組成物。
- 硫化系蛍光体が、SrGa2S4:Euである請求項8記載の蛍光体シート形成用組成物。
- 蛍光体が、青色励起光の照射により波長590〜620nmの赤色蛍光ピークを有する酸化物蛍光体と、青色励起光の照射により波長530〜550nmの緑色蛍光ピークを有する硫化系蛍光体との混合蛍光体である請求項1〜5のいずれかに記載の蛍光体シート形成用組成物。
- 赤色蛍光ピークを有する酸化物蛍光体が(BaSr)3SiO5:Euであり、緑色蛍光ピークを有する硫化系蛍光体がSrGa2S4:Euである請求項10記載の蛍光体シート形成用組成物。
- 励起光の照射により蛍光を発する蛍光体層が一対の透明基材に挟持されている蛍光体シートであって、蛍光体層が、請求項1の蛍光体シート形成用組成物を成膜したものである蛍光体シート。
- 蛍光体層が、請求項10又は11記載の蛍光体シート形成用組成物を単層で成膜したものである請求項12記載の蛍光体シート。
- 蛍光体層が、透明セパレータの片面に請求項6もしくは7記載の蛍光体シート形成用組成物を単層で成膜した赤色蛍光体層と、透明セパレータの他面に請求項8もしくは9記載の蛍光体シート形成用組成物を単層で成膜した緑色蛍光体層とが積層された構造となっている請求項11記載の蛍光体シート。
- 片面に接着剤層を有する封止フィルム2枚で、更に、両側から封止した請求項12〜14のいずれかに記載の蛍光体シート。
- 請求項12〜15のいずれかに記載の蛍光体シートと、蛍光体シートに照射する励起光を発する励起光源とを有する発光装置。
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