JP2013213096A - Coated sulfide-based green phosphor particle and its manufacturing method - Google Patents

Coated sulfide-based green phosphor particle and its manufacturing method Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sulfide-based green phosphor which can suppress deterioration caused by an influence such as contact with the other material and a water component, and the generation of a gas, and its manufacturing method.SOLUTION: In a coated sulfide-based green phosphor particle, a layer having polysiloxane coupling is coated on a sulfide-based green phosphor particle which is expressed by a prescribed composition formula. The coated sulfide-based green phosphor particle is characterized by being obtained in such a manner that first alkoxide being polyalkoxysilane, alkoxide including second alkoxide, and a coating liquid containing an organic compound having two or more hydroxyl groups are mixed with the sulfide-based green phosphor particle, and heat-treated.

Description

本発明は、被覆層を有する硫化物系緑色蛍光体及びその製造方法に関し、特に耐湿性又は耐水性に優れる被覆硫化物系緑色蛍光体及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a sulfide-based green phosphor having a coating layer and a method for producing the same, and more particularly to a coated sulfide-based green phosphor excellent in moisture resistance or water resistance and a method for producing the same.

電子デバイス分野において、熱伝導性、電気伝導性、磁性、蛍光特性等の付与を目的として、種々の機能性粒子が使用されている。しかし、機能性粒子は、該粒子と接触する材料や水分などと反応することによって、劣化したり、ガスが発生したりして、その結果、電子デバイスの機能が低下するなどの悪影響を与えるという問題がある。つまり、使用初期の機能性に優れていても、時間経過とともに劣化して、使用が難しい材料が多数存在している。   In the field of electronic devices, various functional particles are used for the purpose of imparting thermal conductivity, electrical conductivity, magnetism, fluorescence characteristics, and the like. However, functional particles deteriorate by reacting with materials and moisture that come into contact with the particles, and gas is generated, resulting in adverse effects such as a decrease in the function of the electronic device. There's a problem. In other words, there are many materials that are difficult to use even though they have excellent functionality at the beginning of use, which deteriorates with time.

このような課題を解決するため、前記粒子の表面にバリア層を被覆し、粒子の劣化を抑制したり、粒子からのガスによる電子デバイスへの悪影響を低減する試みが行われている。例えば特許文献1〜5では、蛍光体粒子に金属アルコキシドを用いた表面処理を行ったり(特許文献1)、蛍光体粒子の表面にシリコーン樹脂(特許文献2)や、ケイ素及び酸素を含むガラス層(特許文献3、5)、シリコン酸化膜(特許文献4)などが形成されている。   In order to solve such problems, attempts have been made to coat the surface of the particles with a barrier layer to suppress the deterioration of the particles or to reduce the adverse effects of the gas from the particles on the electronic device. For example, in Patent Documents 1 to 5, surface treatment using a metal alkoxide is performed on phosphor particles (Patent Document 1), a silicone resin (Patent Document 2), or a glass layer containing silicon and oxygen on the surface of the phosphor particles. (Patent Documents 3 and 5), a silicon oxide film (Patent Document 4), and the like are formed.

特開2007−91874号公報JP 2007-91874 A 特開2005−187797号公報JP 2005-187797 A 特開2007−308537号公報JP 2007-308537 A 特開2006−188700号公報JP 2006-188700 A 特開2011−26535号公報JP 2011-26535 A

しかし、上記した従来技術では、バリア層形成のために200℃以上の高温や高圧条件下での熱処理が必要であり、このような条件下での熱処理によって蛍光体粒子などの機能性粒子自体が劣化したり、バリア層にクラック等が発生してバリア機能(すなわち、粒子の劣化やガス発生を抑制する機能)が十分に発揮されないという問題があった。   However, in the above-described conventional technology, heat treatment under a high temperature of 200 ° C. or higher and high pressure conditions is necessary for forming the barrier layer, and functional particles such as phosphor particles themselves are formed by heat treatment under such conditions. There is a problem that the barrier function (that is, the function of suppressing particle deterioration and gas generation) is not sufficiently exhibited due to deterioration or cracks in the barrier layer.

そこで、本発明は、機能性粒子として特に硫化物系緑色蛍光体に着目し、他の材料との接触や水分などの影響による劣化やガスの発生を抑制できる硫化物系緑色蛍光体及びその製造方法を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention pays particular attention to sulfide-based green phosphors as functional particles, and sulfide-based green phosphors capable of suppressing deterioration and gas generation due to contact with other materials and the influence of moisture and the like and their production It aims to provide a method.

上記課題を達成した本発明は、(i) 組成式:(M1 1-xEux)Ga24で表され、前記組成式におけるM1はBa、Sr及びCaよりなる群から選択される少なくとも一種、xは0.001〜0.1である硫化物系緑色蛍光体粒子、又は(ii) 組成式:(M2 1-yEu2SiS4で表され、前記組成式におけるM2はBa、Sr及びCaよりなる群から選択される少なくとも一種、yは0.001〜0.1である硫化物系緑色蛍光体粒子に、ポリシロキサン結合を有する層が被覆されている被覆硫化物系緑色蛍光体粒子であって、ポリアルコキシシランである第1のアルコキシドと、第2のアルコキシドとを含むアルコキシドと、水酸基を二個以上有する有機化合物とを含有するコーティング液を、前記硫化物系緑色蛍光体粒子と混合し、熱処理することによって得られることを特徴とする被覆硫化物系緑色蛍光体粒子である。 The present invention that has achieved the above object is represented by (i) a composition formula: (M 1 1-x Eu x ) Ga 2 S 4 , and M 1 in the composition formula is selected from the group consisting of Ba, Sr, and Ca. Or at least one of the sulfide-based green phosphor particles in which x is 0.001 to 0.1, or (ii) represented by the composition formula: (M 2 1-y Eu y ) 2 SiS 4 , A coating in which M 2 is at least one selected from the group consisting of Ba, Sr, and Ca, and y is 0.001 to 0.1, and a layer having a polysiloxane bond is coated on a sulfide-based green phosphor particle A sulfide-based green phosphor particle comprising a coating liquid containing a first alkoxide, which is a polyalkoxysilane, an alkoxide containing a second alkoxide, and an organic compound having two or more hydroxyl groups. Mixed with physical green phosphor particles, Is a coating sulfide-based green phosphor particles characterized by being obtained by treating.

また、本発明は、上記した被覆硫化物系緑色蛍光体粒子の製造方法も包含し、すなわち、(i) 組成式:(M1 1-xEux)Ga24で表され、前記組成式におけるM1はBa、Sr及びCaよりなる群から選択される少なくとも一種、xは0.001〜0.1である硫化物系緑色蛍光体粒子、又は(ii) 組成式:(M2 1-yEu2SiS4で表され、前記組成式におけるM2はBa、Sr及びCaよりなる群から選択される少なくとも一種、yは0.001〜0.1である硫化物系緑色蛍光体粒子に、ポリシロキサン結合を有する層が被覆されている被覆硫化物系緑色蛍光体粒子の製造方法であって、ポリアルコキシシランである第1のアルコキシドと、第2のアルコキシドとを含むアルコキシドと、水酸基を二個以上有する有機化合物とを含有するコーティング液を、硫化物系緑色蛍光体粒子と混合し、熱処理することを特徴とする被覆硫化物系緑色蛍光体粒子の製造方法を包含する。 The present invention also includes a method for producing the above-described coated sulfide-based green phosphor particles, that is, (i) represented by the composition formula: (M 1 1-x Eu x ) Ga 2 S 4 , M 1 in the formula is at least one selected from the group consisting of Ba, Sr, and Ca, x is a sulfide-based green phosphor particle in which 0.001 to 0.1, or (ii) Composition formula: (M 2 1 -y Eu y ) 2 SiS 4 , M 2 in the composition formula is at least one selected from the group consisting of Ba, Sr and Ca, and y is 0.001 to 0.1 sulfide-based green fluorescence A method for producing a coated sulfide-based green phosphor particle in which a body particle is coated with a layer having a polysiloxane bond, the first alkoxide being a polyalkoxysilane, and an alkoxide containing a second alkoxide; An organic compound having two or more hydroxyl groups Including a coating liquid, mixed with sulfide-based green phosphor particles, a method for producing a coated sulfide-based green phosphor particles, characterized by heat treatment with.

本発明の被覆硫化物系緑色蛍光体粒子及びその製造方法のいずれにおいても、有機化合物、アルコキシド及び硫化物系緑色蛍光体粒子について、下記の要件を満たすことが好ましい。前記有機化合物は、ポリビニルアルコールを含むことや、エチレングリコール、プロピレングリコール、及びグリセリンから選択される1種以上を含むことが好ましく、又は前記有機化合物の量が、アルコキシドの量100質量部に対して、2.0〜20質量部であることも好ましい。また、前記第1及び第2のアルコキシドは、好ましくは、テトラ珪酸エチル、メチルトリ珪酸エチル、及びフェニルトリ珪酸エチルから選択される2種である。   In any of the coated sulfide-based green phosphor particles and the method for producing the same of the present invention, it is preferable that the organic compound, alkoxide, and sulfide-based green phosphor particles satisfy the following requirements. The organic compound preferably contains polyvinyl alcohol, and preferably contains one or more selected from ethylene glycol, propylene glycol, and glycerin, or the amount of the organic compound is 100 parts by mass of the alkoxide. It is also preferable that it is 2.0-20 mass parts. The first and second alkoxides are preferably two kinds selected from ethyl tetrasilicate, methyl trisilicate ethyl, and phenyl trisilicate ethyl.

前記硫化物系緑色蛍光体粒子の平均粒子径は0.1〜50μmであることなどが好ましい。   The average particle diameter of the sulfide-based green phosphor particles is preferably 0.1 to 50 μm.

また、本発明の製造方法において、前記熱処理の温度は、200℃未満であることが好ましい。   Moreover, in the manufacturing method of this invention, it is preferable that the temperature of the said heat processing is less than 200 degreeC.

本発明は、上記製造方法によって得られた被覆硫化物系緑色蛍光体粒子を有する白色LED及び発光装置も包含する。   The present invention also includes a white LED and a light-emitting device having the coated sulfide-based green phosphor particles obtained by the above production method.

本発明によれば、ポリアルコキシシランである第1のアルコキシドと、第2のアルコキシドと、水酸基を二個以上有する有機化合物とを含有するコーティング液を、熱処理することによって得られるポリシロキサン結合を有する層で、硫化物系緑色蛍光体粒子が被覆されているため、耐水性又は耐湿性に優れた硫化物系緑色蛍光体粒子を実現できる。また、本発明の好ましい実施態様において、硫化物系緑色蛍光体粒子を被覆する層を形成する際の熱処理温度が200℃未満という低温であるため、硫化物系緑色蛍光体粒子の劣化等を抑制でき、より簡便な手法で優れたバリア性を有した硫化物系緑色蛍光体粒子が実現できる。   According to the present invention, it has a polysiloxane bond obtained by heat-treating a coating solution containing a first alkoxide that is a polyalkoxysilane, a second alkoxide, and an organic compound having two or more hydroxyl groups. Since the layer is covered with sulfide-based green phosphor particles, sulfide-based green phosphor particles having excellent water resistance or moisture resistance can be realized. In a preferred embodiment of the present invention, since the heat treatment temperature when forming the layer covering the sulfide-based green phosphor particles is a low temperature of less than 200 ° C., the deterioration of the sulfide-based green phosphor particles is suppressed. Thus, sulfide-based green phosphor particles having excellent barrier properties can be realized by a simpler method.

図1(a)は、後記する実施例におけるUV−VIS分光スペクトルを表したグラフであり、図1(b)は図1(a)の拡大図である。Fig.1 (a) is a graph showing the UV-VIS spectrum in the Example mentioned later, FIG.1 (b) is an enlarged view of Fig.1 (a).

本発明の被覆硫化物系緑色蛍光体粒子は、ポリシロキサン結合を有する層(以下、「被覆層」と呼ぶ)で被覆された硫化物系緑色蛍光体粒子であって、該被覆層がポリアルコキシシランである第1のアルコキシドと、第2のアルコキシドと、水酸基を二個以上有する有機化合物とを含有するコーティング液を、熱処理することによって得られる点に特徴を有している。このようにして得られた被覆硫化物系緑色蛍光体粒子は、耐水性又は耐湿性に優れている。   The coated sulfide-based green phosphor particles of the present invention are sulfide-based green phosphor particles coated with a layer having a polysiloxane bond (hereinafter referred to as “coating layer”), and the coating layer is a polyalkoxy compound. It is characterized in that it is obtained by heat-treating a coating liquid containing a first alkoxide that is silane, a second alkoxide, and an organic compound having two or more hydroxyl groups. The coated sulfide-based green phosphor particles thus obtained are excellent in water resistance or moisture resistance.

上記被覆層は、例えばシリカ層である。被覆層はアモルファスであることが好ましく、特にアモルファスのシリカ層であることが好ましい。被覆層が形成されていること、及び被覆層がアモルファスであるか否かについては、X線光電子分光法(XPS)、X線回折法(XRD)などの表面分析法によって確認できる。   The coating layer is, for example, a silica layer. The coating layer is preferably amorphous, and particularly preferably an amorphous silica layer. Whether or not the coating layer is formed and whether or not the coating layer is amorphous can be confirmed by a surface analysis method such as X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) or X-ray diffraction (XRD).

上記被覆層は、コーティング液を調製する工程と、該コーティング液を硫化物系緑色蛍光体粒子に被覆するコーティング処理工程によって形成される。   The coating layer is formed by a step of preparing a coating solution and a coating treatment step of coating the coating solution on sulfide-based green phosphor particles.

1.コーティング液調製工程
アルコキシドと、水酸基を二個以上有する有機化合物(以下、単に「有機化合物」と呼ぶ)とを、酸触媒の存在下、撹拌混合することで、加水分解反応が起こり、アルコキシドと有機化合物が複合化されたコーティング液を得ることができる。本工程では、アルコキシドと有機化合物の複合化がある程度進行するため、引き続き行われるコーティング処理工程における熱処理温度を200℃未満に設定可能となり、硫化物系緑色蛍光体粒子の熱による劣化を抑制できる。
1. Coating liquid preparation process An alkoxide and an organic compound having two or more hydroxyl groups (hereinafter simply referred to as “organic compound”) are stirred and mixed in the presence of an acid catalyst to cause a hydrolysis reaction. A coating solution in which the compound is complexed can be obtained. In this step, the compounding of the alkoxide and the organic compound proceeds to some extent, so that the heat treatment temperature in the subsequent coating treatment step can be set to less than 200 ° C., and deterioration of the sulfide-based green phosphor particles due to heat can be suppressed.

本工程では、温度は例えば20〜80℃(好ましくは25〜70℃)、撹拌混合時間は例えば0.5〜48時間(好ましくは30分〜5時間)に設定できる。   In this step, the temperature can be set to, for example, 20 to 80 ° C. (preferably 25 to 70 ° C.), and the stirring and mixing time can be set to, for example, 0.5 to 48 hours (preferably 30 minutes to 5 hours).

上記アルコキシドは、第1及び第2のアルコキシドを含んでおり、第1のアルコキシドは、ポリアルコキシシランである。ポリアルコキシシランは、加水分解及び脱水縮合反応によってポリシロキサン結合を形成する。ポリアルコキシシランとしては、例えばテトラ珪酸メチル、テトラ珪酸エチルなどのテトラ珪酸C1-4アルキル;メチルトリ珪酸メチル(メチルトリメトキシシラン)、メチルトリ珪酸エチル(メチルトリエトキシシラン)などのC1-4アルキルトリ珪酸C1-4アルキル;フェニルトリ珪酸メチル(フェニルトリメトキシシラン)、フェニルトリ珪酸エチル(フェニルトリエトキシシラン)などのアリールトリ珪酸C1-4アルキルなどが含まれる。第1のアルコキシドは、テトラ珪酸エチル、メチルトリ珪酸メチル、メチルトリ珪酸エチル、フェニルトリ珪酸メチル又はフェニルトリ珪酸エチルが好ましい。 The alkoxide includes first and second alkoxides, and the first alkoxide is a polyalkoxysilane. Polyalkoxysilane forms a polysiloxane bond by hydrolysis and dehydration condensation reactions. The polyalkoxysilane, such as tetra silicate methyl, tetra silicate C 1-4 alkyl, such as tetra-ethyl silicate; methyltri silicate methyl (methyl trimethoxy silane), C 1-4 alkyl, such as methyl tri ethyl silicate (methyltriethoxysilane) C 1-4 alkyl trisilicate; aryl trisilicate C 1-4 alkyl such as methyl phenyl trisilicate (phenyltrimethoxysilane), ethyl phenyltrisilicate (phenyltriethoxysilane), and the like are included. The first alkoxide is preferably ethyl tetrasilicate, methyl trisilicate methyl, methyl trisilicate ethyl, phenyl trisilicate methyl or phenyl trisilicate ethyl.

第2のアルコキシドは、第1のアルコキシドとして例示した化合物の中から、第1のアルコキシドとして用いる化合物以外のものを選択しても良いし、又はアルミニウムアルコキシドを用いても良い。前記アルミニウムアルコキシドとしては、例えばトリC1-3アルキルアルコキシアルミニウムや、トリC1-3アルキルアルコキシアルミニウムのアルコキシ基の一部をC1-10アルキルアセト酢酸エステルで置換した化合物などを用いることができる。前記トリC1-3アルキルアルコキシアルミニウムとしては、例えばアルミニウムトリイソプロピレートが挙げられ、トリC1-3アルキルアルコキシアルミニウムのアルコキシ基の一部をC1-10アルキルアセト酢酸エステルで置換した化合物としては、エチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート、又はオクチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレートなどが挙げられる。また、第2のアルコキシドに代えて、上記したアルミニウムアルコキシドのアルコキシ基をアセチルアセトンで全部置換した化合物を用いても良いが、反応後に副生成物としてアルコールが生成することから、アルコキシドを用いる方が好ましい。 As the second alkoxide, a compound other than the compound used as the first alkoxide may be selected from the compounds exemplified as the first alkoxide, or an aluminum alkoxide may be used. Examples of the aluminum alkoxide include tri-C 1-3 alkylalkoxyaluminum and compounds obtained by substituting a part of the alkoxy group of tri-C 1-3 alkylalkoxyaluminum with a C 1-10 alkylacetoacetate. . As the tri C 1-3 alkyl alkoxy aluminum, such as aluminum tri-isopropylate and the like, a part of the alkoxy groups of tri C 1-3 alkyl alkoxy aluminum as compounds substituted with C 1-10 alkyl acetoacetic ester , Ethyl acetoacetate aluminum diisopropylate, or octyl acetoacetate aluminum diisopropylate. Further, instead of the second alkoxide, a compound in which the alkoxy group of the aluminum alkoxide described above is completely substituted with acetylacetone may be used. However, since an alcohol is generated as a by-product after the reaction, it is preferable to use an alkoxide. .

アルコキシドは、第1及び第2のアルコキシドのみから構成されていても良いし、更に第3以降のアルコキシドを含んでいても良い。第3以降のアルコキシドは、第1及び第2のアルコキシドとして例示した化合物の中から、第1及び第2のアルコキシドとして用いる化合物以外のものを選択できる。   The alkoxide may be composed of only the first and second alkoxides, and may further include third and subsequent alkoxides. As the third and subsequent alkoxides, compounds other than the compounds used as the first and second alkoxides can be selected from the compounds exemplified as the first and second alkoxides.

第2のアルコキシドのモル比は、第1のアルコキシドに対して、0.05〜1であることが好ましく、より好ましくは0.2〜0.8である。また第3以降のアルコキシドを用いる場合は、第3以降のアルコキシドのそれぞれのモル比は、第1のアルコキシドに対して、0.01〜0.5であることが好ましく、より好ましくは0.05〜0.2である。   The molar ratio of the second alkoxide is preferably 0.05 to 1 and more preferably 0.2 to 0.8 with respect to the first alkoxide. When the third and subsequent alkoxides are used, the molar ratio of the third and subsequent alkoxides is preferably 0.01 to 0.5, more preferably 0.05. ~ 0.2.

前記第1及び第2のアルコキシドは、テトラ珪酸エチル、メチルトリ珪酸エチル、及びフェニルトリ珪酸エチルから選択される2種であることがより好ましい。   More preferably, the first and second alkoxides are two kinds selected from ethyl tetrasilicate, methyl trisilicate ethyl, and phenyl trisilicate ethyl.

特に、アルコキシドの組み合わせは、(i)テトラ珪酸エチル及びメチルトリ珪酸エチル、(ii)テトラ珪酸エチル及びフェニルトリ珪酸エチル、(iii)テトラ珪酸エチル、メチルトリ珪酸エチル及びアルミニウムトリイソプロピレート、(iv)テトラ珪酸エチル、フェニルトリ珪酸エチル、及びアルミニウムトリイソプロピレートであることが好ましい。   In particular, combinations of alkoxides are: (i) ethyl tetrasilicate and methyl trisilicate, (ii) ethyl tetrasilicate and phenyl trisilicate, (iii) ethyl tetrasilicate, methyl trisilicate and aluminum triisopropylate, (iv) tetra Preferred are ethyl silicate, ethyl phenyltrisilicate, and aluminum triisopropylate.

上記した、水酸基を二個以上有する有機化合物は、コーティング液のコーティング性、ハンドリング性、また得られる被覆硫化物系緑色蛍光体粒子の耐湿性を向上させる作用を有する。水酸基を二個以上有する有機化合物としては、ポリビニルアルコール類、グリコール類(エチレングリコールやプロピレングリコールなど)やその重合体(ポリエチレングリコールなど)、グリセリンなどのトリオール類などが例示でき、好ましくはポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、及びグリセリンから選択される1種以上である。特にポリビニルアルコールを用いる場合、その数平均重合度及びけん化度は、用いる溶媒などに応じて適宜調整すれば良く、数平均重合度は例えば100〜5000、好ましくは2000以下、より好ましくは500以下であり、けん化度は例えば70〜95mol%(好ましくは80〜90mol%)である。なお、ポリビニルアルコールのけん化度とは、ポリビニルアルコール中の酢酸基と水酸基の合計数に対する水酸基の割合を意味する。   The organic compound having two or more hydroxyl groups described above has an effect of improving the coating properties and handling properties of the coating liquid and the moisture resistance of the resulting coated sulfide-based green phosphor particles. Examples of the organic compound having two or more hydroxyl groups include polyvinyl alcohols, glycols (such as ethylene glycol and propylene glycol) and polymers thereof (such as polyethylene glycol), and triols such as glycerin, preferably polyvinyl alcohol, It is at least one selected from polyethylene glycol, ethylene glycol, propylene glycol, and glycerin. In particular, when polyvinyl alcohol is used, the number average degree of polymerization and the saponification degree may be appropriately adjusted according to the solvent used, and the number average degree of polymerization is, for example, 100 to 5000, preferably 2000 or less, more preferably 500 or less. Yes, the degree of saponification is, for example, 70 to 95 mol% (preferably 80 to 90 mol%). The saponification degree of polyvinyl alcohol means the ratio of hydroxyl groups to the total number of acetic acid groups and hydroxyl groups in polyvinyl alcohol.

上記有機化合物の量(2種以上用いる場合は、合計量)は、アルコキシドの量、すなわち第1及び第2のアルコキシドと、必要に応じて用いられる第3以降のアルコキシドの合計量100質量部に対して、2.0〜20質量部であることが好ましく、より好ましくは3〜10質量部であり、さらに好ましくは4〜7質量部である。   The amount of the organic compound (the total amount when two or more types are used) is 100 parts by mass of the total amount of the alkoxide, that is, the first and second alkoxides and the third and subsequent alkoxides used as necessary. On the other hand, it is preferable that it is 2.0-20 mass parts, More preferably, it is 3-10 mass parts, More preferably, it is 4-7 mass parts.

アルコキシドと有機化合物との撹拌混合の際には通常、酸触媒を用いる。これによって、アルコキシドと有機化合物を均一に混合でき、続くコーティング処理工程において、均一な被覆層を形成できる。酸触媒としては、塩酸又は硝酸などを用いることができる。酸触媒の使用量は、アルコキシドの合計量100質量部に対して0.1〜3質量部であることが好ましく、より好ましくは0.2〜2(特に0.3〜1)質量部である。   In the case of stirring and mixing the alkoxide and the organic compound, an acid catalyst is usually used. Thereby, an alkoxide and an organic compound can be mixed uniformly, and a uniform coating layer can be formed in the subsequent coating process. As the acid catalyst, hydrochloric acid or nitric acid can be used. It is preferable that the usage-amount of an acid catalyst is 0.1-3 mass parts with respect to 100 mass parts of total amounts of an alkoxide, More preferably, it is 0.2-2 (especially 0.3-1) mass part. .

また、有機化合物が固形である場合などは、予め溶媒に有機化合物を溶解させておけば、アルコキシドと有機化合物との複合化に要する時間を短縮できる。溶媒としては、イオン交換水;エタノール、イソプロピルアルコールなどのアルコール類;トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素;ジメチルスルホキシド(DMSO)、スルホランなどの硫黄化合物;N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)、N,N−ジメチルアセトアミドなどの酸アミド類などが好適に用いられ、好ましくはジメチルスルホキシド、エタノールである。溶媒の使用量は、アルコキシドの合計量100質量部に対して、10〜1000質量部程度(好ましくは20〜700質量部、より好ましくは30〜500質量部)である。   In addition, when the organic compound is solid, the time required for compositing the alkoxide and the organic compound can be shortened by dissolving the organic compound in a solvent in advance. Examples of the solvent include ion exchange water; alcohols such as ethanol and isopropyl alcohol; aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene; sulfur compounds such as dimethyl sulfoxide (DMSO) and sulfolane; N, N-dimethylformamide (DMF) and N Acid amides such as N, dimethylacetamide are preferably used, and dimethyl sulfoxide and ethanol are preferred. The usage-amount of a solvent is about 10-1000 mass parts (preferably 20-700 mass parts, More preferably, 30-500 mass parts) with respect to 100 mass parts of total amounts of an alkoxide.

2.コーティング処理工程
上記したコーティング液調製工程で得られた、アルコキシドと有機化合物を含むコーティング液を、硫化物系緑色蛍光体粒子(核)と混合し、溶媒を用いている場合は溶媒を除去した後、熱処理を行う。
2. Coating processing step After mixing the coating solution containing the alkoxide and organic compound obtained in the coating solution preparation step described above with sulfide-based green phosphor particles (nuclei), and using a solvent, after removing the solvent Then, heat treatment is performed.

コーティング液と硫化物系緑色蛍光体粒子(核)との混合方法は、各硫化物系緑色蛍光体粒子の表面にコーティング液がムラなく被覆できる方法であれば良く、例えばコーティング液中に粒子を分散させる方法や、流動した粒子中にコーティング液を噴霧する方法などが採用できる。混合方法は、乾式混合及び湿式混合のいずれであってもよく、撹拌式混合装置、超音波振動式混合装置などを用いることができる。混合装置の具体例としては、例えば株式会社三井三池製作所製のヘンシェルミキサー、株式会社カワタ製のスーパーミキサーなどが挙げられる。混合温度は、例えば20〜80℃(好ましくは20〜60℃)であり、混合時間は0.1〜24時間(好ましくは0.1〜3時間)である。   The mixing method of the coating liquid and the sulfide-based green phosphor particles (core) may be any method as long as the coating liquid can uniformly coat the surface of each sulfide-based green phosphor particle. A method of dispersing, a method of spraying the coating liquid into the fluidized particles, and the like can be employed. The mixing method may be either dry mixing or wet mixing, and a stirring mixing device, an ultrasonic vibration mixing device, or the like can be used. Specific examples of the mixing apparatus include a Henschel mixer manufactured by Mitsui Miike Manufacturing Co., Ltd., a super mixer manufactured by Kawata Corporation, and the like. The mixing temperature is, for example, 20 to 80 ° C. (preferably 20 to 60 ° C.), and the mixing time is 0.1 to 24 hours (preferably 0.1 to 3 hours).

コーティング液と硫化物系緑色蛍光体粒子(核)の混合割合は、混合方法によって異なるが、コーティング液の量が、硫化物系緑色蛍光体粒子100質量部に対して1〜20000質量部(好ましくは20〜1000質量部、より好ましくは40〜500質量部)であることが好ましい。このような混合割合とすることで、被覆層の量を、硫化物系緑色蛍光体粒子100質量部に対して、0.1〜50質量部(好ましくは0.2〜20質量部)とできる。また、被覆層中のSiの含有量は、硫化物系緑色蛍光体粒子(核)100質量部に対して、SiO2換算で0.1〜20質量部が好ましく、より好ましくは0.5〜10質量部、さらに好ましくは1.0〜5.0質量部である。 The mixing ratio of the coating liquid and the sulfide-based green phosphor particles (nuclei) varies depending on the mixing method, but the amount of the coating liquid is 1 to 20000 parts by mass (preferably 100 parts by mass of the sulfide-based green phosphor particles). Is preferably 20 to 1000 parts by mass, more preferably 40 to 500 parts by mass. By setting it as such a mixing ratio, the quantity of a coating layer can be 0.1-50 mass parts (preferably 0.2-20 mass parts) with respect to 100 mass parts of sulfide type green fluorescent substance particles. . In addition, the content of Si in the coating layer is preferably 0.1 to 20 parts by mass, more preferably 0.5 to 100 parts by mass in terms of SiO 2 with respect to 100 parts by mass of the sulfide-based green phosphor particles (nuclei). It is 10 mass parts, More preferably, it is 1.0-5.0 mass parts.

溶媒の除去方法は、真空ろ過、真空乾燥、送風乾燥などの手法を用いることができる。真空乾燥及び送風乾燥の温度は、例えば50〜150℃(好ましくは60〜120℃)であり、時間は例えば0.1〜24時間(好ましくは0.5〜6時間)である。   As a method for removing the solvent, techniques such as vacuum filtration, vacuum drying, and blast drying can be used. The temperature of vacuum drying and ventilation drying is 50-150 degreeC (preferably 60-120 degreeC), for example, and time is 0.1 to 24 hours (preferably 0.5 to 6 hours), for example.

続いて熱処理を行うことによって、アルコキシドと有機化合物が完全に複合化されるとともに、硫化物系緑色蛍光体粒子(核)の表面に被覆層が形成され、また溶媒が残存していた場合には溶媒が完全に除去できる。熱処理温度は、例えば120℃以上、200℃未満であり、好ましくは120〜180℃である。熱処理時間は、例えば1〜48時間であり、好ましくは1〜24時間である。処理温度が低すぎたり、処理時間が短すぎたりすると、被覆層のバリア性が不十分となり、耐湿性又は耐水性が向上できない。また、熱処理温度が200℃以上であると、硫化物系緑色蛍光体粒子自体が劣化するため好ましくない。   In the case where the alkoxide and the organic compound are completely complexed by performing a heat treatment, a coating layer is formed on the surface of the sulfide-based green phosphor particles (nuclei), and the solvent remains. The solvent can be completely removed. The heat processing temperature is 120 degreeC or more and less than 200 degreeC, for example, Preferably it is 120-180 degreeC. The heat treatment time is, for example, 1 to 48 hours, and preferably 1 to 24 hours. If the treatment temperature is too low or the treatment time is too short, the barrier property of the coating layer becomes insufficient, and the moisture resistance or water resistance cannot be improved. Further, if the heat treatment temperature is 200 ° C. or higher, the sulfide-based green phosphor particles themselves deteriorate, which is not preferable.

熱処理時の雰囲気は特に限定されず、不活性ガス雰囲気、酸化性ガス雰囲気、還元性ガス雰囲気のいずれであっても良い。不活性ガスは、例えば窒素、アルゴンであり、酸化性ガスとしては、空気、酸素、不活性ガス(窒素、アルゴンなど)と酸素との混合ガスが挙げられる。還元性ガスには、不活性ガス(窒素、アルゴンなど)と0.1〜10体積%の水素との混合ガス、アンモニアなどが含まれる。   The atmosphere during the heat treatment is not particularly limited, and may be any of an inert gas atmosphere, an oxidizing gas atmosphere, and a reducing gas atmosphere. The inert gas is, for example, nitrogen or argon. Examples of the oxidizing gas include air, oxygen, and a mixed gas of an inert gas (such as nitrogen and argon) and oxygen. The reducing gas includes a mixed gas of inert gas (nitrogen, argon, etc.) and 0.1 to 10% by volume of hydrogen, ammonia, and the like.

本発明に利用可能な硫化物系緑色蛍光体粒子としては、(i)組成式:(M1 1-xEux)Ga24で表され、前記組成式におけるM1はBa、Sr及びCaよりなる群から選択される少なくとも一種、xは0.001〜0.1である硫化物系緑色蛍光体粒子、又は(ii)組成式:(M2 1-yEu2SiS4で表され、前記組成式におけるM2はBa、Sr及びCaよりなる群から選択される少なくとも一種、yは0.001〜0.1である硫化物系緑色蛍光体粒子が挙げられる。
組成式(M1 1-xEux)Ga24は、M1Ga24:Eu2+と表すこともでき、M1Ga24は母体結晶の組成を意味しており、Eu2+が賦活される発光イオンを意味している。また、組成式:(M2 1-yEu2SiS4は、M2 2SiS4:Eu2+と表すこともでき、M2 2SiS4は母体結晶の組成を意味しており、Eu2+が賦活される発光イオンを意味している。M1、M2はいずれも、Sr及び/又はCa、もしくはSr及び/又はBaであることが好ましく、より好ましくはSrのみである。また、x、yはいずれも、0.01〜0.05が好ましい。なお、緑色蛍光体とは、波長510〜550nm程度に発光のピークがある蛍光体を指す。
The sulfide-based green phosphor particles usable in the present invention are represented by (i) composition formula: (M 1 1-x Eu x ) Ga 2 S 4 , and M 1 in the composition formula is Ba, Sr and At least one selected from the group consisting of Ca, x is 0.001 to 0.1 sulfide-based green phosphor particles, or (ii) composition formula: (M 2 1-y Eu y ) 2 SiS 4 M 2 in the composition formula is at least one selected from the group consisting of Ba, Sr, and Ca, and sulfide-based green phosphor particles in which y is 0.001 to 0.1.
The composition formula (M 1 1-x Eu x ) Ga 2 S 4 can also be expressed as M 1 Ga 2 S 4 : Eu 2+ , where M 1 Ga 2 S 4 means the composition of the host crystal, It means a luminescent ion in which Eu 2+ is activated. The compositional formula: (M 2 1-y Eu y ) 2 SiS 4 can also be expressed as M 2 2 SiS 4 : Eu 2+ , where M 2 2 SiS 4 means the composition of the parent crystal, It means a luminescent ion in which Eu 2+ is activated. Both M 1 and M 2 are preferably Sr and / or Ca, or Sr and / or Ba, and more preferably only Sr. Moreover, as for x and y, 0.01-0.05 are preferable. The green phosphor refers to a phosphor having a light emission peak at a wavelength of about 510 to 550 nm.

上記組成式で表される硫化物系緑色蛍光体は、蛍光体を構成する元素を含む原料を混合して、これを焼成することによって得られる。原料としては、蛍光体の各構成元素の単体、酸化物、炭酸塩、窒化物、又はハロゲン化物などを用いることができる。各原料の使用量比は、焼成後の蛍光体において、各構成元素の組成比が上記組成式で表される組成比となるように決定される。このとき、焼成による元素の飛散等を考慮して、各原料の使用量比は、組成式における組成比とは異なる値としても良い。
各原料の混合は、工業的に用いられる方法を適用することができ、湿式、乾式のいずれであっても良い。具体的には、例えばボールミル、V型混合機、攪拌機、ジェットミルなどを使用できる。
焼成雰囲気は、特に限定されず、大気中などの酸化性ガス雰囲気;窒素、アルゴンなどの不活性ガス雰囲気;H2、CO、NH3、H2Sなどの還元性ガス雰囲気のいずれであっても良い。好ましい焼成雰囲気は、還元性ガスと不活性ガスとの混合ガス雰囲気であり、特に不活性ガスとH2との混合ガス雰囲気が好ましい。また、焼成工程中に、少なくとも一時的に還元性ガス雰囲気での焼成を行うことも好ましい。
焼成温度は例えば900〜1200℃(好ましくは950〜1100℃)、焼成時間は例えば1〜100時間(1〜24時間)である。
また、原料の焼成時に、反応性を高めるため、フラックス等の添加剤を加えてもよい。
The sulfide-based green phosphor represented by the above composition formula can be obtained by mixing raw materials containing elements constituting the phosphor and firing the mixture. As a raw material, a simple substance, an oxide, a carbonate, a nitride, or a halide of each constituent element of the phosphor can be used. The usage ratio of each raw material is determined so that the composition ratio of each constituent element is the composition ratio represented by the above composition formula in the phosphor after firing. At this time, the amount ratio of the raw materials used may be a value different from the composition ratio in the composition formula in consideration of element scattering due to firing.
The mixing of each raw material can apply the method used industrially, and may be either a wet type or a dry type. Specifically, for example, a ball mill, a V-type mixer, a stirrer, a jet mill or the like can be used.
The firing atmosphere is not particularly limited and may be any of an oxidizing gas atmosphere such as air; an inert gas atmosphere such as nitrogen and argon; and a reducing gas atmosphere such as H 2 , CO, NH 3 , and H 2 S. Also good. A preferable firing atmosphere is a mixed gas atmosphere of a reducing gas and an inert gas, and a mixed gas atmosphere of an inert gas and H 2 is particularly preferable. Further, it is also preferable to perform firing in a reducing gas atmosphere at least temporarily during the firing step.
The firing temperature is, for example, 900 to 1200 ° C. (preferably 950 to 1100 ° C.), and the firing time is, for example, 1 to 100 hours (1 to 24 hours).
Moreover, you may add additives, such as a flux, in order to improve the reactivity at the time of baking of a raw material.

本発明の硫化物系緑色蛍光体粒子としては、例えば平均粒子径が0.1〜500μm(平均粒子径の下限は、好ましくは0.5μm以上、より好ましくは1.0μm以上であり、上限は好ましくは100μm以下、より好ましくは50μm以下である。)の硫化物系緑色蛍光体粒子を用いることが可能である。ここで、本明細書における平均粒子径とは、個数基準のメジアン径(D50)を意味し、例えばレーザー回折散乱法で測定することができる。   As the sulfide-based green phosphor particles of the present invention, for example, the average particle diameter is 0.1 to 500 μm (the lower limit of the average particle diameter is preferably 0.5 μm or more, more preferably 1.0 μm or more, and the upper limit is Sulfide green phosphor particles of preferably 100 μm or less, more preferably 50 μm or less) can be used. Here, the average particle diameter in the present specification means a number-based median diameter (D50), and can be measured by, for example, a laser diffraction scattering method.

本発明の被覆硫化物系緑色蛍光体粒子は、耐水性又は耐湿性に優れており、高温高湿度環境(例えば85℃以上、相対湿度85%以上)に所定時間(例えば500時間以上)曝されても、被覆された硫化物系緑色蛍光体粒子の特性劣化が抑制できる。本発明の被覆硫化物系緑色蛍光体粒子は、高温高湿度環境に曝された後の発光強度を、高温高湿度環境に曝される前の発光強度に対して例えば95%以上(好ましくは98%以上、より好ましくは100%)とできる。   The coated sulfide-based green phosphor particles of the present invention are excellent in water resistance or moisture resistance, and are exposed to a high temperature and high humidity environment (for example, 85 ° C. or higher, relative humidity of 85% or higher) for a predetermined time (for example, 500 hours or longer). Even so, it is possible to suppress the deterioration of the characteristics of the coated sulfide-based green phosphor particles. The coated sulfide-based green phosphor particles of the present invention have, for example, 95% or more (preferably 98%) of luminescence intensity after being exposed to a high-temperature and high-humidity environment relative to the luminescence intensity before being exposed to a high-temperature and high-humidity environment. % Or more, more preferably 100%).

本発明は、発光材料の高機能化や高性能化に寄与するため、産業上有用である。   The present invention is industrially useful because it contributes to higher functionality and higher performance of the light emitting material.

本発明は被覆硫化物系緑色蛍光体粒子を有する発光装置も包含する。より具体的には、励起源(特にLED)と蛍光体部を備え、蛍光体部が前記被覆硫化物系緑色蛍光体粒子である発光装置;LED励起源と蛍光体部を備え、蛍光体部が前記被覆硫化物系緑色蛍光体粒子である白色LEDなどが挙げられる。発光装置として白色LEDを例に挙げ、以下に説明する。   The present invention also includes a light-emitting device having coated sulfide-based green phosphor particles. More specifically, a light emitting device including an excitation source (particularly an LED) and a phosphor part, and the phosphor part is the coated sulfide-based green phosphor particle; an LED excitation source and a phosphor part, and a phosphor part The white LED etc. which are the said covering sulfide type green fluorescent substance particles are mentioned. A white LED is taken as an example of the light emitting device and will be described below.

白色LEDは、例えば特開平11−31845号公報、特開2002−226846号公報等に開示の方法によって製造することができる。すなわち、200nm以上、500nm以下の波長の光を発する発光素子を、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等の透光性樹脂で封止し、その表面を覆うように蛍光体を配置することによって、白色LEDを製造することができる。白色LEDが所望の白色を発光できるように、蛍光体の量を適宜設定すれば良い。   The white LED can be manufactured by a method disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 11-31845 and 2002-226846. That is, a light emitting element that emits light having a wavelength of 200 nm or more and 500 nm or less is sealed with a light-transmitting resin such as an epoxy resin or a silicone resin, and a phosphor is disposed so as to cover the surface of the white LED, Can be manufactured. What is necessary is just to set the quantity of fluorescent substance suitably so that white LED can light-emit desired white.

白色LEDの蛍光体部には、本発明の被覆硫化物系緑色蛍光体粒子を単独で用いても良いし、他の蛍光体と併用しても良い。他の蛍光体としては、BaMgAl1017:Eu、(Ba,Sr,Ca)(Al,Ga)24:Eu、BaMgAl1017:(Eu,Mn)、BaAl1219:(Eu,Mn)、(Ba,Sr,Ca)S:(Eu,Mn)、YBO3:(Ce,Tb)、Y23:Eu、Y22S:Eu、YVO4:Eu、(Ca,Sr)S:Eu、SrY24:Eu、Ca−Al−Si−O−N:Eu、(Ba,Sr,Ca)Si222:Eu、β−サイアロン、CaSc24:Ce、Li−(Ca,Mg)−Ln−Al−O−N:Eu(ただし、LnはEu以外の希土類金属元素を表す)、(Ba、Sr、Ca)・2SiO4:Eu2+、(Ba、Sr、Ca)・3SiO5:Eu2+、YAGなどが挙げられる。なお、括弧内の元素は任意の割合で変更可能である。 In the phosphor portion of the white LED, the coated sulfide-based green phosphor particles of the present invention may be used alone or in combination with other phosphors. Other phosphors include BaMgAl 10 O 17 : Eu, (Ba, Sr, Ca) (Al, Ga) 2 S 4 : Eu, BaMgAl 10 O 17 : (Eu, Mn), BaAl 12 O 19 : (Eu , Mn), (Ba, Sr, Ca) S: (Eu, Mn), YBO 3 : (Ce, Tb), Y 2 O 3 : Eu, Y 2 O 2 S: Eu, YVO 4 : Eu, (Ca Sr) S: Eu, SrY 2 O 4 : Eu, Ca—Al—Si—O—N: Eu, (Ba, Sr, Ca) Si 2 O 2 N 2 : Eu, β-sialon, CaSc 2 O 4 : Ce, Li- (Ca, Mg) -Ln-Al-O-N: Eu (wherein Ln represents a rare earth metal element other than Eu), (Ba, Sr, Ca) .2SiO 4 : Eu 2+ , (Ba, Sr, Ca) .3SiO 5 : Eu 2+ , YAG and the like. The elements in parentheses can be changed at an arbitrary ratio.

200nm以上500nm以下の波長の光を発する発光素子としては、紫外LED、青色LED等が挙げられ、これらは発光層としてGaN、IniGa1-iN(0<i<1)、IniAljGa1-i-jN(0<i<1、0<j<1、i+j<1)等の層を有する半導体が用いられる。発光層の組成を変化させることにより、発光波長を変化させることができる。 Examples of light emitting elements that emit light having a wavelength of 200 nm to 500 nm include ultraviolet LEDs, blue LEDs, and the like, and these include GaN, In i Ga 1-i N (0 <i <1), In i Al as a light emitting layer. j Ga 1-ij N (0 <i <1,0 <j <1, i + j <1) is a semiconductor having a layer of such used. The emission wavelength can be changed by changing the composition of the light emitting layer.

本発明の製造方法によって得られる被覆硫化物系緑色蛍光体粒子は、白色LED以外にも、蛍光体励起源が真空紫外線である発光装置(例えば、PDP);蛍光体励起源が紫外線である発光装置(例えば、液晶ディスプレイ用バックライト、三波長形蛍光ランプ);蛍光体励起源が電子線である発光装置(例えば、CRTやFED)にも使用できる。   The coated sulfide-based green phosphor particles obtained by the production method of the present invention include, in addition to a white LED, a light emitting device (for example, PDP) whose phosphor excitation source is vacuum ultraviolet light; and light emission whose phosphor excitation source is ultraviolet light Devices (for example, backlights for liquid crystal displays, three-wavelength fluorescent lamps); light emitting devices (for example, CRT and FED) in which the phosphor excitation source is an electron beam can also be used.

以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明する。本発明は以下の実施例によって制限を受けるものではなく、前記、後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. The present invention is not limited by the following examples, and can of course be implemented with appropriate modifications within a range that can be adapted to the above-described gist. Included in the range.

[コーティング液の調整]
(1)コーティング液1
テトラ珪酸エチル(TEOS、多摩化学工業株式会社)0.8モル、メチルトリ珪酸エチル(MeTEOS、信越シリコーン)0.2モル、水4.0モル、ジメチルスルホキシド(DMSO、和光純薬工業)10モル、ポリビニルアルコール(PVA、平均重合度500、けん化度86〜90モル%、和光純薬工業)を混合した液に、硝酸0.01モルを滴下した後、室温にて60分間攪拌してコーティング液1を調製した。PVAの量はテトラ珪酸エチル及びメチルトリ珪酸エチルに対して5質量%であった。
(2)コーティング液2
テトラ珪酸エチル(TEOS、多摩化学工業株式会社)0.8モル、フェニルトリ珪酸エチル(PhTEOS、信越シリコーン)0.2モル、水4.0モル、ジメチルスルホキシド(DMSO、和光純薬工業)10モル、ポリビニルアルコール(PVA、平均重合度500、けん化度86〜90モル%、和光純薬工業)を混合した液に、硝酸0.01モルを滴下した後、室温にて60分間攪拌してコーティング液1を調製した。PVAの量はテトラ珪酸エチル及びフェニルトリ珪酸エチルに対して5質量%であった。
(3)コーティング液3
テトラ珪酸エチル(TEOS、多摩化学工業株式会社)0.8モル、フェニルトリ珪酸エチル(PhTEOS、信越シリコーン)0.2モル、エタノール1.6モル、プロピレングリコール(PG、和光純薬工業)を混合した液に、硝酸0.01モルを滴下した後、70℃にて60分間攪拌してコーティング液3を調製した。PGの量は、テトラ珪酸エチル及びフェニルトリ珪酸エチルに対して5質量%であった。
(4)コーティング液4、7〜9
用いるアルコキシド及び有機化合物を表1に記載の種類及び量にしたこと以外は、コーティング液3と同様にしてコーティング液4、7〜9を得た。なお、表1中、AIPOとはアルミニウムトリイソプロピレートを意味する。
(5)コーティング液5、6、10〜12
用いるアルコキシド及び有機化合物を表1に記載の種類及び量にしたこと以外は、コーティング液1、2と同様にして、コーティング液5、6及び10〜12を得た。
[Coating solution adjustment]
(1) Coating liquid 1
Ethyl tetrasilicate (TEOS, Tama Chemical Co., Ltd.) 0.8 mol, methyl trisilicate ethyl (MeTEOS, Shin-Etsu Silicone) 0.2 mol, water 4.0 mol, dimethyl sulfoxide (DMSO, Wako Pure Chemical Industries) 10 mol, To a liquid in which polyvinyl alcohol (PVA, average polymerization degree 500, saponification degree 86 to 90 mol%, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) is mixed, 0.01 mol of nitric acid is added dropwise, and the mixture is stirred at room temperature for 60 minutes for coating liquid 1 Was prepared. The amount of PVA was 5% by mass with respect to ethyl tetrasilicate and methyl trisilicate.
(2) Coating liquid 2
Ethyl tetrasilicate (TEOS, Tama Chemical Co., Ltd.) 0.8 mol, ethyl phenyltrisilicate (PhTEOS, Shin-Etsu Silicone) 0.2 mol, water 4.0 mol, dimethyl sulfoxide (DMSO, Wako Pure Chemical Industries) 10 mol , Polyvinyl alcohol (PVA, average polymerization degree 500, saponification degree 86-90 mol%, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was mixed dropwise with 0.01 mol of nitric acid, and then stirred at room temperature for 60 minutes for coating solution. 1 was prepared. The amount of PVA was 5% by mass with respect to ethyl tetrasilicate and ethyl phenyltrisilicate.
(3) Coating liquid 3
Ethyl tetrasilicate (TEOS, Tama Chemical Co., Ltd.) 0.8 mol, phenyl trisilicate ethyl (PhTEOS, Shin-Etsu Silicone) 0.2 mol, ethanol 1.6 mol, propylene glycol (PG, Wako Pure Chemical Industries) After 0.01 mol of nitric acid was added dropwise to the solution, the mixture was stirred at 70 ° C. for 60 minutes to prepare a coating solution 3. The amount of PG was 5% by mass relative to ethyl tetrasilicate and ethyl phenyltrisilicate.
(4) Coating liquid 4, 7-9
Coating liquids 4 and 7 to 9 were obtained in the same manner as the coating liquid 3 except that the alkoxides and organic compounds used were changed to the types and amounts shown in Table 1. In Table 1, AIPO means aluminum triisopropylate.
(5) Coating liquid 5, 6, 10-12
Coating liquids 5, 6, and 10 to 12 were obtained in the same manner as coating liquids 1 and 2, except that the alkoxide and organic compound used were changed to the types and amounts shown in Table 1.

なお、コーティング液1〜12中の固形分が一定となるよう、各コーティング液中の溶媒量を調整している。   In addition, the amount of solvent in each coating liquid is adjusted so that the solid content in the coating liquids 1 to 12 is constant.

試験例1
参考例1〜23、比較例1〜3
蛍光体粒子(核)として表2に記載の蛍光体を(表2に記載の平均粒子径は、個数基準のメジアン径を意味する)を、コーティング液として上記表1に記載のコーティング液1〜12を用い、以下の要領で蛍光体に被覆処理を行った。すなわち、コーティング液2.3g、蛍光体5.0g、溶媒としてエタノール2.0gを加えて10分間混合し(温度は室温)、エバポレーターにて60℃又は80℃で溶媒を除去した(溶媒除去に要した時間はおよそ0.5時間)。溶媒を除去した混合物を大気雰囲気下、120℃で10時間熱処理し、被覆蛍光体を得た。このとき、被覆層中のSi含有量は、蛍光体(核)100質量部に対してSiO2換算で3.0質量部であった。各比較例及び参考例で用いた蛍光体とコーティング液を表3、4に示した。
Test example 1
Reference Examples 1-23, Comparative Examples 1-3
As the phosphor particles (nuclei), the phosphors shown in Table 2 (the average particle diameter shown in Table 2 means the median diameter based on the number) are used as the coating liquids. 12 was used to coat the phosphor in the following manner. That is, 2.3 g of coating liquid, 5.0 g of phosphor, and 2.0 g of ethanol as a solvent were added and mixed for 10 minutes (temperature was room temperature), and the solvent was removed at 60 ° C. or 80 ° C. with an evaporator (for solvent removal). It took about 0.5 hours. The mixture from which the solvent had been removed was heat-treated at 120 ° C. for 10 hours in an air atmosphere to obtain a coated phosphor. At this time, the Si content in the coating layer was 3.0 parts by mass in terms of SiO 2 with respect to 100 parts by mass of the phosphor (nucleus). Tables 3 and 4 show phosphors and coating solutions used in the comparative examples and reference examples.

比較例4〜7
比較例4〜7では、コーティング処理を行わず、蛍光体No.1〜4そのものを用いた。従って、比較例4〜7における「被覆蛍光体発光強度」の欄は蛍光体No.1〜4そのものの発光強度を意味している。
Comparative Examples 4-7
In Comparative Examples 4-7, no coating treatment was performed, and phosphor No. 1-4 itself was used. Therefore, the column of “Coating phosphor emission intensity” in Comparative Examples 4 to 7 is phosphor No. It means the emission intensity of 1 to 4 itself.

各参考例及び比較例について、450nmの光を照射した際の被覆蛍光体及び高温高湿処理(85℃、相対湿度85%の雰囲気下で500時間保持)後の発光強度について、蛍光分光測定装置(日本分光(株)製FP−6500)を用いて測定した。結果を表3、4に示す。なお、各試験例における発光強度(1)、(2)は、各試験例の被覆処理前の発光強度を100とした場合の相対値で示し、比較例4〜7については、発光強度(1)は比較例における蛍光体そのものの発光強度(すなわち100)を意味する。   About each reference example and comparative example, the fluorescence spectroscopy measuring apparatus about the light emission intensity | strength after the coating fluorescent substance at the time of 450 nm light irradiation, and high temperature high-humidity processing (85 degreeC and the relative humidity 85% of atmosphere hold | maintain for 500 hours) (Measured using FP-6500 manufactured by JASCO Corporation). The results are shown in Tables 3 and 4. In addition, emission intensity (1) and (2) in each test example is shown as a relative value when the emission intensity before coating treatment of each test example is set to 100, and for Comparative Examples 4 to 7, emission intensity (1 ) Means the emission intensity (that is, 100) of the phosphor itself in the comparative example.

表3、4より、第1及び第2のアルコキシドと、水酸基を二個以上有する有機化合物とを含有するコーティング液で被覆した蛍光体(参考例1〜23)は、耐湿性又は耐水性が向上した結果、高温高湿処理後の発光強度の低下が抑制できた。一方、一種類のアルコキシドしか用いなかったか、及び/又は水酸基を二個以上有する有機化合物を用いなかった例(比較例1〜3)と、被覆を全く行わなかった例(比較例4〜7)では、高温高湿処理後に発光強度が著しく低下した。   From Tables 3 and 4, the phosphors (Reference Examples 1 to 23) coated with a coating solution containing the first and second alkoxides and an organic compound having two or more hydroxyl groups have improved moisture resistance or water resistance. As a result, it was possible to suppress a decrease in emission intensity after the high temperature and high humidity treatment. On the other hand, an example in which only one kind of alkoxide was used and / or an organic compound having two or more hydroxyl groups (Comparative Examples 1 to 3) and an example in which no coating was performed (Comparative Examples 4 to 7) In this case, the emission intensity was remarkably lowered after the high temperature and high humidity treatment.

試験例2
上記試験例1で用いたコーティング液1、3をそれぞれ塗布したスライドガラスを用意し、UV−VIS分光(Ultraviolet・Visible Absorption Spectroscopy)スペクトルを測定した。測定の際、コーティング液を塗布したスライドガラスをサンプル側にたて、リファレンス側は何も置かない又は何も塗布していないスライドガラスを立てて測定を行った。測定条件は以下の通りである。
測定装置:V−560(日本分光製)
波長範囲:190〜900nm
レスポンス:Medium
走査速度:1000nm/min
バンド幅:2nm
光源:重水素ランプ、タングステンランプ
(340nm切り替え)
Test example 2
Slide glasses coated with the coating liquids 1 and 3 used in Test Example 1 were prepared, and UV-VIS spectroscopy (Ultraviolet / Visible Absorption Spectroscopy) spectra were measured. At the time of measurement, the slide glass coated with the coating solution was placed on the sample side, and the measurement was performed by placing the slide glass on the reference side with nothing or nothing applied. The measurement conditions are as follows.
Measuring device: V-560 (manufactured by JASCO)
Wavelength range: 190-900 nm
Response: Medium
Scanning speed: 1000 nm / min
Band width: 2nm
Light source: Deuterium lamp, tungsten lamp (340nm switching)

結果を図1に示す。図1は、スライドガラス、コーティング液1、3をそれぞれ塗布したスライドガラスのUV−VIS分光スペクトルを表すグラフである。図1によれば、コーティング液1、3を塗布した場合でも、スライドガラス単体の場合とほぼ同等の吸光度を示している。すなわち、コーティング液1、3を蛍光体に塗布した場合でも、蛍光体の発光特性を阻害することがないことが分かる。   The results are shown in FIG. FIG. 1 is a graph showing UV-VIS spectral spectra of a slide glass and a slide glass coated with coating solutions 1 and 3, respectively. According to FIG. 1, even when the coating liquids 1 and 3 are applied, the absorbance is almost the same as that of the slide glass alone. That is, it can be seen that even when the coating liquids 1 and 3 are applied to the phosphor, the light emission characteristics of the phosphor are not inhibited.

Claims (17)

組成式:(M1 1-xEux)Ga24で表され、前記組成式におけるM1はBa、Sr及びCaよりなる群から選択される少なくとも一種、xは0.001〜0.1である硫化物系緑色蛍光体粒子に、ポリシロキサン結合を有する層が被覆されている被覆硫化物系緑色蛍光体粒子であって、
ポリアルコキシシランである第1のアルコキシドと、第2のアルコキシドとを含むアルコキシドと、水酸基を二個以上有する有機化合物とを含有するコーティング液を、前記硫化物系緑色蛍光体粒子と混合し、熱処理することによって得られることを特徴とする被覆硫化物系緑色蛍光体粒子。
Composition formula: (M 1 1-x Eu x ) Ga 2 S 4, where M 1 is at least one selected from the group consisting of Ba, Sr and Ca, and x is 0.001 to 0.00. 1 is a coated sulfide-based green phosphor particle in which a layer having a polysiloxane bond is coated on the sulfide-based green phosphor particle which is 1.
A coating solution containing an alkoxide containing a first alkoxide, which is a polyalkoxysilane, and a second alkoxide, and an organic compound having two or more hydroxyl groups is mixed with the sulfide-based green phosphor particles, followed by heat treatment. Coated sulfide-based green phosphor particles obtained by:
組成式:(M2 1-yEu2SiS4で表され、前記組成式におけるM2はBa、Sr及びCaよりなる群から選択される少なくとも一種、yは0.001〜0.1である硫化物系緑色蛍光体粒子に、ポリシロキサン結合を有する層が被覆されている被覆硫化物系緑色蛍光体粒子であって、
ポリアルコキシシランである第1のアルコキシドと、第2のアルコキシドとを含むアルコキシドと、水酸基を二個以上有する有機化合物とを含有するコーティング液を、前記硫化物系緑色蛍光体粒子と混合し、熱処理することによって得られることを特徴とする被覆硫化物系緑色蛍光体粒子。
Composition formula: (M 2 1-y Eu y ) 2 SiS 4, where M 2 is at least one selected from the group consisting of Ba, Sr and Ca, and y is 0.001 to 0.1. A sulfide-based green phosphor particle in which a sulfide-based green phosphor particle is coated with a layer having a polysiloxane bond,
A coating solution containing an alkoxide containing a first alkoxide, which is a polyalkoxysilane, and a second alkoxide, and an organic compound having two or more hydroxyl groups is mixed with the sulfide-based green phosphor particles, followed by heat treatment. Coated sulfide-based green phosphor particles obtained by:
前記有機化合物は、ポリビニルアルコールを含む請求項1又は2に記載の被覆硫化物系緑色蛍光体粒子。   The coated sulfide-based green phosphor particles according to claim 1 or 2, wherein the organic compound contains polyvinyl alcohol. 前記有機化合物は、エチレングリコール、プロピレングリコール、及びグリセリンから選択される1種以上を含む請求項1〜3のいずれかに記載の被覆硫化物系緑色蛍光体粒子。   4. The coated sulfide-based green phosphor particle according to claim 1, wherein the organic compound includes one or more selected from ethylene glycol, propylene glycol, and glycerin. 前記第1及び第2のアルコキシドは、テトラ珪酸エチル、メチルトリ珪酸エチル、及びフェニルトリ珪酸エチルから選択される2種である請求項1〜4のいずれかに記載の被覆硫化物系緑色蛍光体粒子。   The coated sulfide-based green phosphor particles according to any one of claims 1 to 4, wherein the first and second alkoxides are two kinds selected from ethyl tetrasilicate, methyl trisilicate ethyl, and phenyl trisilicate ethyl. . 前記有機化合物の量は、アルコキシドの量100質量部に対して、2.0〜20質量部である請求項1〜5のいずれかに記載の被覆硫化物系緑色蛍光体粒子。   6. The coated sulfide-based green phosphor particle according to claim 1, wherein the amount of the organic compound is 2.0 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the alkoxide. 前記硫化物系緑色蛍光体粒子の平均粒子径が0.1〜50μmである請求項1〜6のいずれかに記載の被覆硫化物系緑色蛍光体粒子。   The coated sulfide-based green phosphor particles according to claim 1, wherein the sulfide-based green phosphor particles have an average particle diameter of 0.1 to 50 μm. 組成式:(M1 1-xEux)Ga24で表され、前記組成式におけるM1はBa、Sr及びCaよりなる群から選択される少なくとも一種、xは0.001〜0.1である硫化物系緑色蛍光体粒子に、ポリシロキサン結合を有する層が被覆されている被覆硫化物系緑色蛍光体粒子の製造方法であって、
ポリアルコキシシランである第1のアルコキシドと、第2のアルコキシドとを含むアルコキシドと、水酸基を二個以上有する有機化合物とを含有するコーティング液を、硫化物系緑色蛍光体粒子と混合し、熱処理することを特徴とする被覆硫化物系緑色蛍光体粒子の製造方法。
Composition formula: (M 1 1-x Eu x ) Ga 2 S 4, where M 1 is at least one selected from the group consisting of Ba, Sr and Ca, and x is 0.001 to 0.00. A method for producing coated sulfide-based green phosphor particles in which a sulfide-based green phosphor particle that is 1 is coated with a layer having a polysiloxane bond,
A coating liquid containing an alkoxide containing a first alkoxide, which is a polyalkoxysilane, and a second alkoxide, and an organic compound having two or more hydroxyl groups is mixed with sulfide-based green phosphor particles and heat-treated. A method for producing coated sulfide-based green phosphor particles, wherein:
組成式:(M2 1-yEu2SiS4で表され、前記組成式におけるM2はBa、Sr及びCaよりなる群から選択される少なくとも一種、yは0.001〜0.1である硫化物系緑色蛍光体粒子に、ポリシロキサン結合を有する層が被覆されている被覆硫化物系緑色蛍光体粒子の製造方法であって、
ポリアルコキシシランである第1のアルコキシドと、第2のアルコキシドとを含むアルコキシドと、水酸基を二個以上有する有機化合物とを含有するコーティング液を、硫化物系緑色蛍光体粒子と混合し、熱処理することを特徴とする被覆硫化物系緑色蛍光体粒子の製造方法。
Composition formula: (M 2 1-y Eu y ) 2 SiS 4, where M 2 is at least one selected from the group consisting of Ba, Sr and Ca, and y is 0.001 to 0.1. A method for producing coated sulfide-based green phosphor particles in which a sulfide-based green phosphor particle is coated with a layer having a polysiloxane bond,
A coating liquid containing an alkoxide containing a first alkoxide, which is a polyalkoxysilane, and a second alkoxide, and an organic compound having two or more hydroxyl groups is mixed with sulfide-based green phosphor particles and heat-treated. A method for producing coated sulfide-based green phosphor particles, wherein:
前記有機化合物は、ポリビニルアルコールを含む請求項8又は9に記載の製造方法。   The manufacturing method according to claim 8 or 9, wherein the organic compound includes polyvinyl alcohol. 前記有機化合物は、エチレングリコール、プロピレングリコール、及びグリセリンから選択される1種以上を含む請求項8〜10のいずれかに記載の製造方法。   The said organic compound is a manufacturing method in any one of Claims 8-10 containing 1 or more types selected from ethylene glycol, propylene glycol, and glycerol. 前記第1及び第2のアルコキシドは、テトラ珪酸エチル、メチルトリ珪酸エチル、及びフェニルトリ珪酸エチルから選択される2種である請求項8〜11のいずれかに記載の製造方法。   The manufacturing method according to claim 8, wherein the first and second alkoxides are two kinds selected from ethyl tetrasilicate, methyl trisilicate ethyl, and phenyl trisilicate ethyl. 前記有機化合物の量は、アルコキシドの量100質量部に対して、2.0〜20質量部である請求項8〜12のいずれかに記載の製造方法。   The manufacturing method according to claim 8, wherein the amount of the organic compound is 2.0 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the alkoxide. 前記硫化物系緑色蛍光体粒子の平均粒子径が0.1〜50μmである請求項8〜13のいずれかに記載の製造方法。   The production method according to any one of claims 8 to 13, wherein an average particle diameter of the sulfide-based green phosphor particles is 0.1 to 50 µm. 前記熱処理の温度は、200℃未満である請求項8〜14のいずれかに記載の製造方法。   The temperature of the said heat processing is less than 200 degreeC, The manufacturing method in any one of Claims 8-14. 請求項8〜15のいずれかに記載の製造方法によって得られた被覆硫化物系緑色蛍光体粒子を有する白色LED。   White LED which has the covering sulfide type green fluorescent substance particle obtained by the manufacturing method in any one of Claims 8-15. 請求項8〜15のいずれかに記載の製造方法によって得られた被覆硫化物系緑色蛍光体粒子を有する発光装置。   The light-emitting device which has the covering sulfide type green fluorescent substance particle obtained by the manufacturing method in any one of Claims 8-15.
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