TW202204577A - 螢光體 - Google Patents

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岩崎健太郎
内藤翔太
松尾祥史
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Abstract

本發明之具有核殼結構之螢光體係具有核部及殼部者,該核部包含具有式Mx Mga Aly Oz Nw (A)[式(A)中,M表示錳等金屬元素,x為0.001≦x≦0.3,a為0≦a≦1.0-x,y為1.2≦y≦11.3,z為2.8≦z≦18,w為0≦w≦1.0]所表示之元素組成的無機化合物之結晶相,該殼部包含選自由硼及矽所組成之群之至少一種元素,且形成於該核部之表面之至少一部分;該核部具有0.032以上之M1之四面體位佔有率、及0.01~4.1 m2 /g之比表面積,對螢光體之剖面進行EDX測定之情形時,殼部中存在之硼或矽之峰面積值Y相對於金屬元素M之峰面積值X的比率Y/X為0<Y/X≦0.095。

Description

螢光體
本發明係關於一種螢光體,尤其是發光強度優異之螢光體。
作為用於白色LED(Light Emitting Diode,發光二極體)之螢光體,於專利文獻1中揭示有一種摻雜有Mn之組成式:MgAl2 O4 及MgGa2 O4 所表示之具有尖晶石型結構的螢光體。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2016-17125號公報
[發明所欲解決之問題]
關於使用於發光裝置之螢光體,要求發光強度優異。
本發明之目的在於提供一種發光強度優異之螢光體。 [解決問題之技術手段]
本發明係一種具有核殼結構之螢光體,其係具有核部及殼部者,該核部包含具有式 Mx Mga Aly Oz Nw (A) [式(A)中,M表示選自由錳、鍶、鈰、鐠、釹、釤、銪、釓、鋱、鏑、銩、鋅及鐿所組成之群之至少一種金屬元素,x為0.001≦x≦0.3,a為0≦a≦1.0-x,y為1.2≦y≦11.3,z為2.8≦z≦18,w為0≦w≦1.0] 所表示之元素組成的無機化合物之結晶相, 該殼部包含選自由硼及矽所組成之群之至少一種元素,且形成於該核部之表面之至少一部分; 該核部具有0.032以上之M1之四面體位佔有率、及0.01~4.1 m2 /g之比表面積, 對螢光體之剖面進行EDX測定之情形時,殼部中存在之硼或矽之峰面積值Y相對於金屬元素M之峰面積值X的比率Y/X為0<Y/X≦0.095。
又,本發明提供一種螢光體,其係式 M1x M2(1 x) Aly Oz (1) [式(1)中,M1及M2表示互不相同之1種以上金屬元素,x為0.001≦x≦0.3,y為1.2≦y≦11.3,z為2.8≦z≦18] 所表示者,且具有 0.032以上0.10以下之M1之四面體位佔有率、及 0.01~4.1 m2 /g之比表面積。
於某一形態中,上述螢光體具有尖晶石型結晶結構。
於某一形態中,上述螢光體之上述M1為選自由錳、鈰、鐠、釹、釤、銪、釓、鋱、鏑、銩及鐿所組成之群之至少1種金屬元素,上述M2為鎂。
又,本發明提供一種螢光體,其係式 M1x1 M3x2 M2(1 x1 x2) Aly Oz (2) [式(2)中,M1、M2及M3表示互不相同之1種以上金屬元素,x1及x2為0.12≦x1+x2≦0.14且1.4≦x1/x2≦1.8,y為y=2,z為z=4] 所表示者,且具有 0.032以上0.10以下之M1之四面體位佔有率、及 0.01~4.1 m2 /g之比表面積。
於某一形態中,上述螢光體之上述M1為選自由錳、鈰、鐠、釹、釤、銪、釓、鋱、鏑、銩及鐿所組成之群之至少1種金屬元素,上述M2為鎂,上述M3為選自由鋅、鈰、鐠、釹、釤、銪、釓、鋱、鏑、銩及鐿所組成之群之至少1種金屬元素。
又,本發明提供一種膜,其包含上述任一項之螢光體。
又,本發明提供一種發光元件,其包含上述任一項之螢光體。
又,本發明提供一種發光裝置,其具備上述發光元件。
又,本發明提供一種顯示器,其具備上述發光元件。
又,本發明提供一種螢光體輪,其包含上述任一項之螢光體。
又,本發明提供一種投影機,其使用有上述螢光體輪。
又,本發明提供上述式(1)所表示之螢光體之製造方法,包括將作為M1元素之原料之M1化合物與作為M2元素之原料之M2化合物、及作為Al元素之原料之Al化合物混合而成的原材料進行煅燒之步驟,且 該Al化合物具有99.9質量%以上之純度、及0.01~4.4 m2 /g之比表面積, 該煅燒係於1250~1700℃之溫度下進行。 [發明之效果]
根據本發明,能夠提供一種發光強度優異之螢光體。
以下,針對本發明之實施方式進行說明。
<螢光體> 本發明之螢光體係以 式
M1x M2(1 x) Aly Oz (1)
[式(1)中,組成M1及M2表示互不相同之1種以上金屬元素,x為0.001≦x≦0.3,y為1.2≦y≦11.3,z為2.8≦z≦18] 表示者,且具有 0.032以上之M1之四面體位佔有率、及 0.01~4.1 m2 /g之比表面積。
上述M1較佳為選自由錳、鈰、鐠、釹、釤、銪、釓、鋱、鏑、銩及鐿所組成之群之金屬元素,更佳為選自由錳、銪、鈰、鋱及鏑所組成之群之金屬元素,進而較佳為錳。上述M2較佳為鎂。
本發明之螢光體就抑制M1之濃度淬滅從而提高發光強度之觀點而言,亦可為包含與M1及M2不同之2價金屬M3之式(2)所表示之螢光體。
M1x1 M3x2 M2(1 x1 x2) Aly Oz (2)
M3較佳為選自由鋅、鈰、鐠、釹、釤、銪、釓、鋱、鏑、銩及鐿所組成之群之至少1種金屬元素,更佳為鋅。
M1為錳且M2為鎂之式(1)之螢光體、或M1為錳、M2為鎂且M3為鋅之式(2)之螢光體能夠成為錳成為發光中心離子且發出綠色光之綠色發光螢光體。
若對螢光體照射激發光,則螢光體中所包含之發光中心離子會吸收激發光,處於基底能階之電子會向激發能階躍遷。於該受到激發之電子自激發能階再次恢復至基底能階時,相當於能階之差之量之能量會以螢光之形式釋出。電子自基底能階向激發能階之躍遷機率根據發光中心離子之電子配置而不同,若為躍遷機率較小之禁制躍遷,則吸光度較小且發光強度表觀上變弱。另一方面,若為躍遷機率較大之容許躍遷,則吸光度較大且發光強度表觀上變強。
錳(Mn2+ )於3d軌道中具有5個電子,由光照射引起之向激發能階之躍遷為於同種軌道間(d-d)之禁制躍遷,光之吸收較小,發光亦較弱。另一方面,例如為稀土類之銪(Eu2+ )於4f軌道中具有7個電子,由光照射引起之向激發能階之躍遷為於異種軌道間(f-d)之容許躍遷,光之吸收較大,發光亦較強。
化合物之發光強度依存於化合物之吸光度(吸收光子數)而變化。如錳及銪,就吸光度不同之化合物而言,對表觀之發光強度進行比較來決定發光特性之優劣並不合適。吸光度不同之化合物間之發光特性例如可藉由使用對吸光度之差異進行過補正之發光強度,即量子效率來適當地進行比較。
定義:「量子效率(量子產率)=發光強度(螢光光子數)/吸光度(吸收光子數)」
上述M1可為選自由錳、鈰、鐠、釹、釤、銪、釓、鋱、鏑、銩及鐿所組成之群之1種金屬元素,亦可為2種以上之金屬元素。上述M1例如可為選自銪、鈰、鋱及鏑之至少1種金屬元素與錳之組合。
上述式(1)中,x為0.001≦x≦0.3,例如可為0.005≦x≦0.2、0.01≦x≦0.1,亦可為0.02≦x≦0.08,亦可為0.02≦x≦0.05。於x小於0.001之情形時,成為發光中心之元素M1較少,發光強度減小。又,於x大於0.3之情形時,由於被稱為濃度淬滅之元素M1彼此間之干涉現象,發光強度減小。
上述式(1)中,y為1.2≦y≦11.3,例如為1.3≦y≦8.5,較佳為1.4≦y≦5.5,更佳為1.5≦y≦2.5,尤佳為1.5≦y≦2.0。又,z為2.8≦z≦18,例如為3.0≦z≦13.0,較佳為3.3≦z≦8.5,更佳為3.5≦z≦4.5,尤佳為3.5≦z≦4.0。於y及z之值不處於該等範圍之情形時,螢光體之母晶體會成為不穩定之結構,又,消光過程會增加,發光強度會減小。
上述式(2)中,x1及x2為0.12≦x1+x2≦0.14,又,x1及x2為1.4≦x1/x2≦1.8。
為了獲得目標之螢光體,x、y及z各者之數值之上限及下限可自上述範圍之值中適當組合地選擇。
本發明之螢光體於較佳實施方式中,結晶結構採用尖晶石結構。尖晶石結構係屬於立方晶系之結晶結構,以化學式:AB2 X4 表示。尖晶石結構中之A位被4個X位之陰離子包圍,形成孤立之四面體。尖晶石結構中之B位被8個陰離子包圍,形成共邊八面體。於A表示2價金屬元素、B表示3價金屬元素、X表示氧之氧化物中可觀察到。藉由使螢光體之結晶結構成為尖晶石結構,能夠保護其免受熱、離子衝擊、及真空紫外線照射等外部之影響,同時提昇螢光體之發光強度。
本發明之螢光體之M1之四面體位佔有率為0.032以上0.10以下。此處,所謂四面體位佔有率,係指於某個原子存在於結晶中之特定位(結晶學上等價之晶格點)之情形時,某個原子相對於該特定位之合計個數之統計學比率。藉由使成為發光中心之M1存在於結晶中之特定位,作為發光中心發揮作用,成為發光強度良好之螢光體。於M1之四面體位佔有率未達0.032、或為0.11以上之情形時,本發明之螢光體無法維持可使用於發光元件之發光強度。
四面體位佔有率可根據粉末X射線繞射圖案,並根據藉由Rietveld法之分析而算出。Rietveld分析係將實測之粉末X射線繞射圖案與來自結晶結構模型之模擬圖案進行比較,以兩者之差變得最小之方式使結晶結構模型中之結晶結構參數最佳化的方法。此次,Rietveld分析用粉末X射線繞射圖案係使用Bruker公司製造之作為XRD裝置之D8 Advance而取得,Rietveld分析係使用Bruker公司製造之粉末X射線分析軟體TOPAS,使用尖晶石型MgAl2 O4 作為初期結構模型。再者,Rietveld分析亦可不按照上述方法,而使用藉由各種粉末X射線繞射裝置所獲得之圖案,藉由Rietan-FP、Rietan-2000、JADE、JANA等各種粉末X射線分析軟體而算出。藉由實施Rietveld分析,不僅能夠定量地算出與單位晶格有關之參數,而且關於結構相關之參數亦能夠定量地算出,例如座標及佔有率。上述四面體位佔有率表示藉由Rietveld分析所算出之四面體位佔有率。又,於本發明之螢光體中存在除成為主相之結晶結構以外之結晶結構或非晶質結構,由此,上述四面體位佔有率存在如下情況:值大於添加該螢光體之原料之組成比之值。
本發明之螢光體之M1之四面體位佔有率通常為0.01~0.3,可為0.032~0.10,亦可為0.042~0.076。
本發明之螢光體之M1之四面體位佔有率較佳為0.032~0.1,更佳為0.042~0.076,最佳為0.049~0.076。
本發明之螢光體之比表面積例如可藉由BET(Brunauer-Emmett-Teller,布厄特)法進行測定。BET法係藉由氣相吸附法而進行之粉體之表面積測定法之一。可根據吸附等溫線求出每1 g試樣之總表面積,即比表面積。作為吸附氣體,通常使用氮氣,根據被吸附氣體之壓力或容積之變化來測定吸附量。吸附量係基於BET式而求出,可乘以1個吸附分子於表面所占之面積來獲得表面積。
本發明之螢光體之比表面積為0.01~4.1 m2 /g。於螢光體之比表面積較小之情形時,相對於螢光體之量,可接受激發光之面積變小,歷經激發光之吸收及發光過程之分子之比率減小,發光強度減小。於本發明之螢光體之比表面積未達0.01 m2 /g之情形時,發光強度減小,於螢光體之比表面積大於4.1 m2 /g之情形時,由於起因於螢光體之表面之缺陷增加,故而發光強度亦減小。
本發明之螢光體之比表面積較佳為0.05~4.0 m2 /g,更佳為0.05~2.5 m2 /g,進而較佳為0.05~1.0 m2 /g,尤佳為0.05~0.8 m2 /g,進而尤佳為0.1~0.8 m2 /g。
本發明之螢光體於較佳實施方式中,於450 nm附近出現激發波長。藉由在激發波長λex =450 nm下進行激發來測定發射光譜,能夠於510 nm~550 nm之範圍獲得綠色發光之發射光譜。
關於本發明之螢光體之製造方法,於以下進行說明。
<製造方法> 作為本發明之螢光體之原料,使用作為M1元素之原料之M1化合物、作為M2元素之原料之M2化合物、及作為Al元素之原料之Al化合物。關於作為M1元素之原料之M1化合物,可例舉:包含M1之氧化物、包含M1之碳酸鹽、包含M1之硝酸鹽、包含M1之乙酸鹽、包含M1之氟化物及包含M1之氯化物。關於作為M2元素之原料之M2化合物,可例舉:包含M2之氧化物、包含M2之碳酸鹽、包含M2之硝酸鹽、包含M2之乙酸鹽、包含M2之氟化物及包含M2之氯化物。關於作為M3元素之原料之M3化合物,可例舉:包含M3之氧化物、包含M3之碳酸鹽、包含M3之硝酸鹽、包含M3之乙酸鹽、包含M3之氟化物及包含M3之氯化物。
關於該等化合物之具體例,作為M1化合物,可例舉:氧化錳、碳酸錳、硝酸錳、乙酸錳、氟化錳及氯化錳等。作為M2化合物,可例舉:氧化鎂、碳酸鎂、硝酸鎂、乙酸鎂、氟化鎂及氯化鎂等。作為M3化合物,可例舉:氧化鋅、碳酸鋅、硝酸鋅、乙酸鋅、氟化鋅及氯化鋅。作為Al化合物,可例舉:氧化鋁、碳酸鋁及硝酸鋁等。
原料儘可能使用高純度者。若使用純度低之原料,則存在所獲得之螢光體之M1之四面體位佔有率降低之情況。尤其是成為螢光體之主成分之Al化合物使用純度99.8質量%以上、較佳為純度99.9質量%以上、更佳為純度99.99質量%以上者。
又,就使所獲得之螢光體之比表面積最佳化之觀點而言,氧化鋁原料使用比表面積為0.01~4.4 m2 /g者,較佳為0.05~4.4 m2 /g,更佳為0.05~3.0 m2 /g,進而較佳為0.05~0.8 m2 /g,進而更佳為0.05~0.1 m2 /g。
首先,以M1、M2、M3、Al、O成為特定比率之方式稱量M1化合物、M2化合物、Al化合物、及視需要之M3化合物並進行調配及混合。調配物之混合可使用混合裝置來進行,例如球磨機、砂磨機、Pico Mill等。
繼而,將進行過混合之原材料進行煅燒。煅燒係於1250~1700℃之溫度範圍內進行。於煅燒溫度為1700℃以下之情形時,能夠於螢光體之母晶體不崩解之情況下獲得所需結晶結構。煅燒溫度較佳為1300℃~1650℃,更佳為1350℃~1600℃,進而較佳為1400℃~1600℃。藉由在高溫下進行煅燒,固溶體之反應性會提昇,能夠提昇所獲得之螢光體之M1之四面體位佔有率。
煅燒氣體較佳為氫氣與氮氣之混合氣體。煅燒氣體中使用之混合氣體較佳為氫氣與氮氣之比為1:99~100:0,更佳為氫氣與氮氣之比為5:95~10:90。
煅燒時間只要為工業上現實之時間則不存在問題,例如於煅燒溫度處於上述範圍之情形時,為1~10小時,較佳為2~8小時。藉由煅燒時間處於該範圍,能夠於螢光體之母晶體不崩解之情況下獲得所需結晶結構。本發明之螢光體可使用上述固相反應法而製造,亦可使用其他製造方法來合成,例如溶液法、熔融合成法等。
可歷經包含上述混合及煅燒之一連串步驟而製造本發明之螢光體。
以下針對本發明之一形態之具有核殼結構之螢光體進行說明。表示核部之元素組成之式(A)中,作為金屬元素M,例如可例舉:選自由錳、鍶、鈰、鐠、釹、釤、銪、釓、鋱、鏑、銩、鋅及鐿所組成之群之至少一種金屬元素,較佳為選自由錳、鍶、銪、鋅及鋱所組成之群之至少一種金屬元素,更佳為選自錳及鍶、鋅之至少一種金屬元素,進而較佳為錳。
於金屬元素M為錳之情形時,能夠成為錳構成發光中心離子且發出綠色光之綠色發光螢光體。
金屬元素M之組成比率x為0.001≦x≦0.3,例如0.005≦x≦0.3,較佳為0.01≦x≦0.2,更佳為0.05≦x≦0.15,進而較佳為0.05≦x≦0.1,尤佳為0.05≦x≦0.08。於x小於0.001之情形時,構成發光中心離子之金屬元素M較少,發光強度容易減小。又,於x大於0.3之情形時,由於被稱為濃度淬滅之金屬元素M彼此之干涉現象,發光強度容易減小。Mg之組成比率a為0≦a≦1.0-x,例如0≦a≦0.95。
Al之組成比率y為1.2≦y≦11.3,例如1.3≦y≦8.5,較佳為1.4≦y≦5.5,更佳為1.5≦y≦2.5,尤佳為1.5≦y≦2.3。O之組成比率z為2.8≦z≦18,例如3.0≦z≦13.0,較佳為3.3≦z≦8.5,更佳為3.5≦z≦4.5,尤佳為3.5≦z≦4.0。N之組成比率w為0≦w≦1.0。於組成比率y、z及w不處於該等範圍之情形時,螢光體之母晶體成為不穩定之結構,又,消光過程增加,發光強度容易減小。
於某一形態中,Mg之組成比率a為0.1≦a≦0.98,例如0.3≦a≦0.95,較佳為0.5≦a≦0.94,更佳為0.7≦a≦0.93,進而較佳為0.8≦a≦0.93,尤佳為0.85≦a≦0.93,Al之組成比率y為1.25≦y≦10.3,例如1.35≦y≦7.0,較佳為1.45≦y≦3.5,更佳為1.65≦y≦2.4,進而較佳為1.85≦y≦2.2,尤佳為1.95≦y≦2.1,O之組成比率z為2.9≦z≦15.0,例如3.15≦z≦10.5,較佳為3.4≦z≦6.5,更佳為3.6≦z≦4.0,進而較佳為3.7≦z≦4.0。
為了獲得所需螢光體,上述x、a、y及z各者之數值之上限及下限可自上述範圍之值中適當組合進行選擇。
於本發明之具有核殼結構之螢光體中,核部具有0.032以上0.10以下之M1之四面體位佔有率、及0.01~4.1 m2 /g之比表面積。核部之M1之四面體位佔有率及比表面積能夠以與上述本發明之螢光體相同之方式進行調節。殼部通常為包含選自由硼及矽所組成之群之至少一種元素之氧化物。本發明之螢光體於較佳實施方式中,殼部包含金屬元素M。
關於殼部之量,以核部為基準,為30重量%以下,較佳為0.01~20重量%,更佳為0.05~10重量%。若殼部之量以核部為基準大於30重量%,則核部相對於螢光體總重量之比率變少,作為螢光體,發光強度容易減小。
結晶相表面由於結晶結構容易崩壞,故會形成不具有發光性之缺陷部。例如於金屬元素M構成發光中心離子之情形時,認為結晶相表面之金屬元素M會形成缺陷部而使發光強度降低。另一方面,於結晶相表面由殼部被覆之情形時,認為於結晶層表面形成缺陷部之金屬元素M會向殼部轉移,藉此結晶相之缺陷部減小,發光強度增大。
藉由在結晶相表面形成殼部而得之螢光體之發光強度提昇效果是由提昇所產生之光釋出至微晶之外部的效率之機制而獲得的。該機制並非藉由使結晶相之元素組成最佳化而使光之產生量增大。因此認為,上述本發明之效果不管結晶相之元素組成如何均可達成。
本發明之螢光體所包含之存在於結晶相表面之殼部可藉由利用X射線光電子光譜分析(XPS:X-ray Photoelectron Spectroscopy)或能量分散型X射線分析(EDX:Energy dispersive X-ray spectroscopy)、感應耦合電漿發光分析(ICP-AES:Inductively coupled plasma atomic emission spectroscopy)等組成分析檢測出構成殼部之硼或/及矽來進行確認。
本發明之螢光體之核殼結構可藉由對螢光體之剖面進行EDX測定獲得元素映射像來進行確認。於元素映射像中,金屬元素M與硼或/及矽共存之區域成為殼部。根據EDX測定之結果,能夠計算出殼部中存在之硼或矽之峰面積值Y相對於金屬元素M之峰面積值X的比率Y/X。於殼部中同時包含硼及矽之情形時,使用基於硼之峰面積值Y(B)及矽之峰面積值Y(Si)而計算出之比率Y(B)/X或者比率Y(Si)/X之任一者作為比率Y/X。
針對根據EDX測定之結果算出各元素之峰面積值之方法進行敍述。選擇關注元素中特性X射線之強度成為最高之峰,即源自關注元素之峰中檢測到強度最高之峰。於該峰中,於能量較高之側、較低之側分別確定峰上升之點。峰上升之點係指朝向峰頂持續單調遞增之起點。選擇該2個起點中強度較低之點,將該點之強度作為背景,即0,於峰上升之2點間以背景為基準對峰進行累計。將所算出之積分值作為該元素之峰面積值。尤其是錳係以5.66 keV及6.15 keV之2點作為峰上升之點,將該2點中強度較低之點作為0,於2點間對峰進行累計。將該積分值作為錳之峰面積值。硼係以0.14 keV及0.23 keV之2點作為峰上升之點,將該2點中強度較低之點作為0,於2點間對峰進行累計。將該積分值作為硼之峰面積值。矽係以1.60 keV及1.95 keV之2點作為峰上升之點,將該2點中強度較低之點作為0,於2點間對峰進行累計。將該積分值作為矽之峰面積值。
本發明之螢光體之Y/X例如為0<Y/X≦0.095,較佳為0<Y/X≦0.06,更佳為0<Y/X≦0.05。於Y/X為0之情形時,結晶相表面之金屬元素M會形成缺陷部,發光強度容易降低。又,於Y/X大於0.095之情形時,金屬元素M會過量地轉移至殼部,故核部之金屬元素減少,發光強度容易降低。
本發明之螢光體於殼部之原料液化時,金屬元素M與構成殼部之元素形成中間物。因此,核殼結構之殼部中存在金屬元素M,X不為0。即,本發明之螢光體不會自殼部檢測不到金屬元素M。於硼及矽均未檢測到之情形時,定義為Y/X=0。
EDX測定可視要測定之試樣之厚度來選擇適合之測定方法。作為測定方法,例如可例舉:SEM-EDX(Scanning Electron Microscope-Energy dispersive X-ray spectroscopy,掃描式電子顯微鏡-能量分散型X射線分析)或TEM-EDX(Transmission Electron Microscopy-Energy dispersive X-ray spectroscopy,穿透式電子顯微鏡-能量分散型X射線分析)、STEM-EDX(scanning transmission electron microscope-Energy dispersive X-ray spectroscopy,掃描穿透式電子顯微鏡-能量分散型X射線分析)等。再者,為了藉由EDX測定準確地檢測出硼,較佳為使用無視窗型EDX。
就空間解析度較高且一次能夠觀察多個螢光體之剖面之觀點而言,較佳為如下方法:將螢光體藉由離子研磨裝置進行加工而獲得螢光體之剖面,其後,對所獲得之螢光體之剖面進行SEM-EDX測定。再者,關於使用本方法算出Y/X,就提高精度之觀點而言,較佳為對20處以上之殼部進行分析,使用其平均值。又,就使光譜之形狀良好之觀點而言,SEM之加速電壓較佳為設定為20 kV。
<組合物> 本發明之螢光體可分散於單體中、樹脂中、或單體與樹脂之混合物中,以組合物之形式使用。組合物之樹脂成分亦可為使單體聚合而成之聚合物。
作為上述組合物中使用之單體,例如可例舉:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸第三丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸環戊酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸2-甲基環己酯、(甲基)丙烯酸異𦯉基酯、(甲基)丙烯酸金剛烷酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、(甲基)丙烯酸炔丙酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸萘酯、(甲基)丙烯酸苄酯、壬基苯基卡必醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸2-羥基-3-苯氧基丙酯、2-乙基己基卡必醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,7-庚二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,8-辛二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,10-癸二醇二(甲基)丙烯酸酯、雙酚A之雙[(甲基)丙烯醯氧基乙基]醚、3-乙基戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、三季戊四醇八(甲基)丙烯酸酯、三季戊四醇七(甲基)丙烯酸酯、四季戊四醇十(甲基)丙烯酸酯、四季戊四醇九(甲基)丙烯酸酯、乙二醇改性三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、丙二醇改性三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、乙二醇改性季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、丙二醇改性季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、乙二醇改性二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、丙二醇改性二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、己內酯改性季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、己內酯改性二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯琥珀酸單酯、異氰尿酸三(2-(甲基)丙烯醯氧基乙基)酯、(甲基)丙烯酸二環戊酯等。
就使耐熱性、耐水性、耐光性或發光強度提昇之觀點而言,作為較佳之(甲基)丙烯酸酯,可例舉:(甲基)丙烯酸異𦯉基酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸二環戊酯。
該等單體可單獨使用,亦可將複數個種類加以混合而使用。
作為上述組合物中使用之樹脂,並無特別限制,可例舉:(甲基)丙烯酸樹脂、苯乙烯樹脂、環氧樹脂、胺基甲酸酯樹脂及聚矽氧樹脂等。
作為聚矽氧樹脂,並無特別限制,可例舉藉由矽烷基與乙烯基之加成聚合反應而聚合之加成聚合性聚矽氧、或藉由烷氧基矽烷之縮合聚合而聚合之縮合聚合性之聚矽氧,就使耐熱性、耐水性、耐光性或發光強度提昇之觀點而言,較佳為加成聚合性之聚矽氧。
作為聚矽氧樹脂,較佳為於聚矽氧中之Si元素上鍵結有機基者,可例舉甲基、乙基、丙基等烷基,苯基、環氧基等官能基,就使耐熱性、耐水性、耐光性或發光強度提昇之觀點而言,較佳為苯基。
作為聚矽氧樹脂,可例舉:KE-108(信越化學工業股份有限公司製造)、KE-1031(信越化學工業股份有限公司製造)、KE-109E(信越化學工業股份有限公司製造)、KE-255(信越化學工業股份有限公司製造)、KR-112(信越化學工業股份有限公司製造)、KR-251(信越化學工業股份有限公司製造)、KR-300(信越化學工業股份有限公司製造)。
該等聚矽氧可單獨使用,亦可將複數個種類加以混合而使用。
作為上述組合物中所包含之單體成分及/或樹脂成分之比率,並無特別限制,為10 wt%以上99 wt%以下,較佳為20 wt%以上80 wt%以下,更佳為30 wt%以上70 wt%以下。
就使單體成分及/或樹脂成分硬化以使耐熱性、耐水性、耐光性或發光強度提昇之觀點而言,上述組合物亦可包含硬化劑。作為硬化劑,可例舉:具有複數個官能基之硬化劑。作為具有複數個官能基之硬化劑,可例舉:三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二-三羥甲基丙烷四丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、含有硫醇基之巰基化合物等。
作為上述組合物中所包含之硬化劑之比率,並無特別限制,為0.1 wt%以上20 wt%以下,較佳為1 wt%以上10 wt%以下,更佳為2 wt%以上7 wt%以下。
就使單體成分及/或樹脂成分聚合以使耐熱性、耐水性、耐光性或發光強度提昇之觀點而言,上述組合物亦可包含起始劑。作為起始劑,可為光聚合性之起始劑,亦可為熱聚合性之起始劑。
作為本發明中所使用之熱聚合起始劑,並無特別限制,可例舉:偶氮系起始劑、過氧化物、過硫酸酸、及氧化還原起始劑。
作為偶氮系起始劑,並無特別限制,可例舉:2,2'-偶氮雙(4-甲氧基-2,4-二甲基戊腈)、2,2'-偶氮雙(2-脒基丙烷)二鹽酸鹽、2,2'-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)、2,2'-偶氮雙(異丁腈)、2,2'-偶氮雙-2-甲基丁腈、1,1-偶氮雙(1-環己甲腈)、2,2'-偶氮雙(2-環丙基丙腈)、及2,2'-偶氮雙(異丁酸甲酯)等。
作為過氧化物起始劑,並無特別限制,可例舉:過氧化苯甲醯、過氧化乙醯、過氧化月桂醯、過氧化癸醯、過氧化二異丙苯、過氧化二碳酸二鯨蠟酯、過氧化單碳酸O,O-第三己基-O-異丙基酯、過氧化二碳酸二(4-第三丁基環己基)酯、過氧化二碳酸二(2-乙基己基)酯、過氧化特戊酸第三丁酯、過氧化(2-乙基己酸)第三丁酯等。
作為過硫酸鹽起始劑,並無特別限制,可例舉:過硫酸鉀、過硫酸鈉、及過硫酸銨。
作為氧化還原(redox)起始劑,並無特別限制,可例舉:上述過硫酸鹽起始劑與偏亞硫酸氫鈉及亞硫酸氫鈉之類之還原劑之組合;基於有機過氧化物與三級胺之系統,例如基於過氧化苯甲醯與二甲基苯胺之系統;以及基於有機過氧化氫與過渡金屬之系統,例如基於氫過氧化異丙苯與環烷酸鈷之系統等。
作為其他起始劑,並無特別限制,可例舉:四苯基1,1,2,2-乙二醇之類之頻那醇等。
作為熱聚合起始劑,較佳為偶氮系起始劑、過氧化物系起始劑,更佳為例舉2,2'-偶氮雙(異丁酸甲酯)、過氧化特戊酸第三丁酯、及過氧化二碳酸二(4-第三丁基環己基)酯、過氧化單碳酸O,O-第三己基-O-異丙基酯、過氧化苯甲醯。
作為光聚合起始劑,並無特別限制,可例舉:O-醯基肟化合物等肟系化合物、苯烷酮化合物、醯基氧化膦化合物等。
作為O-醯基肟化合物,可例舉:N-苯甲醯氧基-1-(4-苯基硫基苯基)丁烷-1-酮-2-亞胺、N-苯甲醯氧基-1-(4-苯基硫基苯基)辛烷-1-酮-2-亞胺、N-苯甲醯氧基-1-(4-苯基硫基苯基)-3-環戊基丙烷-1-酮-2-亞胺、N-乙醯氧基-1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]乙烷-1-亞胺、N-乙醯氧基-1-[9-乙基-6-{2-甲基-4-(3,3-二甲基-2,4-二氧雜環戊基甲基氧基)苯甲醯基}-9H-咔唑-3-基]乙烷-1-亞胺、N-乙醯氧基-1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]-3-環戊基丙烷-1-亞胺、N-苯甲醯氧基-1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]-3-環戊基丙烷-1-酮-2-亞胺、N-乙醯氧基-1-[4-(2-羥基乙基氧基)苯基硫基苯基]丙烷-1-酮-2-亞胺、N-乙醯氧基-1-[4-(1-甲基-2-甲氧基乙氧基)-2-甲基苯基]-1-(9-乙基-6-硝基-9H-咔唑-3-基)甲烷-1-亞胺等。
亦可使用Irgacure(商品名)OXE01、Irgacure OXE02、Irgacure OXE03(以上為BASF公司製造)、N-1919、NCI-930、NCI-831(以上為ADEKA公司製造)等市售品。
作為苯烷酮化合物,可例舉:2-甲基-2-𠰌啉基-1-(4-甲硫基苯基)丙烷-1-酮、2-二甲基胺基-1-(4-𠰌啉基苯基)-2-苄基丁烷-1-酮、2-(二甲基胺基)-2-[(4-甲基苯基)甲基]-1-[4-(4-𠰌啉基)苯基]丁烷-1-酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、2-羥基-2-甲基-1-[4-(2-羥基乙氧基)苯基]丙烷-1-酮、1-羥基環己基苯基酮、2-羥基-2-甲基-1-(4-異丙烯基苯基)丙烷-1-酮之低聚物、α,α-二乙氧基苯乙酮、苯偶醯二甲基縮酮等。
亦可使用Omnirad(商品名)369、Omnirad 907、Omnirad 379(以上為IGM Resins B.V.公司製造)等市售品。
作為醯基氧化膦化合物,可例舉:苯基雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)氧化膦(例如商品名「omnirad 819」(IGM Resins B.V.公司製造))、2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦等。作為光聚合起始劑之又一例,可例舉:安息香、安息香甲醚、安息香乙醚、安息香異丙醚、安息香異丁醚等安息香化合物;二苯甲酮、鄰苯甲醯苯甲酸甲酯、4-苯基二苯甲酮、4-苯甲醯基-4'-甲基二苯硫醚、3,3',4,4'-四(第三丁基過氧羰基)二苯甲酮、2,4,6-三甲基二苯甲酮、4,4'-二(N,N'-二甲基胺基)-二苯甲酮等二苯甲酮化合物;2-異丙基9-氧硫𠮿
Figure 110125629-0000-3
、2,4-二乙基9-氧硫𠮿
Figure 110125629-0000-3
等𠮿酮化合物;9,10-二甲氧基蒽、2-乙基-9,10-二甲氧基蒽、9,10-二乙氧基蒽、2-乙基-9,10-二乙氧基蒽等蒽化合物;9,10-菲醌、2-乙基蒽醌、樟腦醌等醌化合物;苯偶醯、苯乙醛酸甲酯、二茂鈦化合物等。
就抑制組合物之氧化以使耐熱性、耐水性、耐光性或發光強度提昇之觀點而言,上述組合物亦可包含抗氧化劑。作為抗氧化劑,例如可例舉胺系抗氧化劑、硫系抗氧化劑、酚系抗氧化劑、磷系抗氧化劑、磷-酚系抗氧化劑、金屬化合物系抗氧化劑等,較佳為包含選自由胺系抗氧化劑、硫系抗氧化劑、酚系抗氧化劑及磷系抗氧化劑所組成之群之至少一種,更佳為包含選自由硫系抗氧化劑、酚系抗氧化劑及磷系抗氧化劑所組成之群之至少一種。
胺系抗氧化劑係分子內具有胺基之抗氧化劑。作為胺系抗氧化劑,例如可例舉:1-萘胺、苯基-1-萘胺、對辛基苯基-1-萘胺、對壬基苯基-1-萘胺、對十二烷基苯基-1-萘胺、苯基-2-萘胺等萘胺系抗氧化劑;N,N'-二異丙基-對苯二胺、N,N'-二異丁基-對苯二胺、N,N'-二苯基-對苯二胺、N,N'-二-β-萘基-對苯二胺、N-苯基-N'-異丙基-對苯二胺、N-環己基-N'-苯基-對苯二胺、N-1,3-二甲基丁基-N'-苯基-對苯二胺、二辛基-對苯二胺、苯基己基-對苯二胺、苯基辛基-對苯二胺等苯二胺系抗氧化劑;二吡啶基胺、二苯胺、p,p'-二-正丁基二苯胺、p,p'-二第三丁基二苯胺、p,p'-二-第三戊基二苯胺、p,p'-二辛基二苯胺、p,p'-二壬基二苯胺、p,p'-二癸基二苯胺、p,p'-二(十二烷基)二苯胺、p,p'-二苯乙烯基二苯胺、p,p'-二甲氧基二苯胺、4,4'-雙(4-α,α-二甲基苯甲醯基)二苯胺、對異丙氧基二苯胺、二吡啶基胺等二苯胺系抗氧化劑;啡噻𠯤、N-甲基啡噻𠯤、N-乙基啡噻𠯤、3,7-二辛基啡噻𠯤、啡噻𠯤羧酸酯、啡硒𠯤等啡噻𠯤系抗氧化劑;癸二酸雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)酯(BASF公司製造 商品名「Tinuvin 770」);丙二酸[(4-甲氧基苯基)-亞甲基]-雙(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)酯(Clariant公司製造 商品名「Hostavin PR31」)等。
硫系抗氧化劑係分子內具有硫原子之抗氧化劑。作為硫系抗氧化劑,例如可例舉:硫代二丙酸二月桂酯、二肉豆蔻酯或二硬脂酯等硫代二丙酸二烷基酯化合物(「Sumilizer TPM」(商品名,住友化學(股)製造)等)、四[亞甲基(3-十二烷基硫基)丙酸酯]甲烷、四[亞甲基(3-月桂基硫基)丙酸酯]甲烷等多元醇之β-烷基巰基丙酸酯化合物、2-巰基苯并咪唑等。
酚系抗氧化劑係分子內具有酚性羥基之抗氧化劑。本說明書中,同時具有酚性羥基及磷酸酯結構或亞磷酸酯結構之磷-酚系抗氧化劑係作為酚系抗氧化劑來分類。作為酚系抗氧化劑,例如可例舉:1,1,3-三(2-甲基-4-羥基-5-第三丁基苯基)丁烷、4,4'-亞丁基-雙(3-甲基-6-第三丁基苯酚)、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二第三丁基-4-羥基苄基)苯、2-第三丁基-6-(3-第三丁基-2-羥基-5-甲基苄基)-4-甲基苯基丙烯酸酯、(四[亞甲基-3-(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]甲烷、季戊四醇四[3-(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、十八烷基-3-(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯(「Irganox 1076」(商品名,BASF公司製造))、3,3',3'',5,5',5''-六第三丁基-a,a',a''-(
Figure 110125629-A0304-12-0007-3
-2,4,6-三基)三-對甲酚、1,3,5-三(3,5-二第三丁基-4-羥基苄基)-1,3,5-三𠯤-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、1,3,5-三((4-第三丁基-3-羥基-2,6-二甲苯基)甲基)-1,3,5-三𠯤-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、硫代二伸乙基雙[3-(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、苯丙酸、3,5-雙(1,1-二甲基乙基)-4-羥基C7-C9側鏈烷基酯、4,6-雙(辛硫基甲基)-鄰甲酚、2,4-雙(正辛硫基)-6-(4-羥基3',5'-二第三丁基苯胺基)-1,3,5-三𠯤、3,9-雙(2-(3-(3-第三丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙醯氧基)-1,1-二甲基乙基)-2,4,8,10-四氧雜螺(5,5)十一烷(ADEKA(股)製造 商品名「Adekastab AO-80」)、三乙二醇-雙[3-(3-第三丁基-5-甲基-4-羥基苯基)丙酸酯]、4,4'-硫代雙(6-第三丁基-3-甲基苯酚)、異氰尿酸三-(3,5-二第三丁基-4-羥基苄基)酯、1,3,5-三(4-第三丁基-3-羥基-2,6-二甲基苄基)-異氰尿酸酯、1,6-己二醇-雙[3-(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、N,N'-六亞甲基雙(3,5-二第三丁基-4-羥基-苯丙醯胺)、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二第三丁基-4-羥基苄基)苯、1,6-己二醇-雙-[3-(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、2,2'-亞甲基雙(4-甲基-6-第三丁基苯酚)、1,3,5-三(4-羥基苄基)苯、6,6'-二第三丁基-4,4'-亞丁基二-間甲酚(ADEKA(股)製造 商品名「Adekastab AO-40」)、「Irganox 3125」(商品名,BASF公司製造)、「Sumilizer BHT」(商品名,住友化學(股)製造)、「Sumilizer GA-80」(商品名,住友化學(股)製造)、「Sumilizer GS」(商品名,住友化學(股)製造)、「Cyanox 1790」(商品名,Cytec(股)製造)、維生素E(Eisai(股)製造)等。
作為磷-酚系抗氧化劑,例如可例舉:2,10-二甲基-4,8-二第三丁基-6-[3-(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基)丙氧基]-12H-二苯并[d,g][1,3,2]二氧磷雜八環、2,4,8,10-四-第三丁基-6-[3-(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基)丙氧基]二苯并[d,f][1,3,2]二氧雜磷雜環庚烯、2,4,8,10-四-第三丁基-6-[3-(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基)丙醯氧基]-二苯并[d,f][1,3,2]二氧雜磷雜環庚烯(住友化學(股)製造 商品名「Sumilizer GP」)等。
磷系抗氧化劑係具有磷酸酯結構或亞磷酸酯結構之抗氧化劑。作為磷系抗氧化劑,例如可例舉:亞磷酸二苯酯異辛酯、2,2'-亞甲基雙(4,6-二第三丁基苯基)辛基亞磷酸酯、亞磷酸二苯酯異癸酯、亞磷酸二苯酯異癸酯、磷酸三苯酯、磷酸三丁酯、二異癸基季戊四醇二亞磷酸酯、二硬脂基季戊四醇二亞磷酸酯、環狀新戊烷四基雙(2,4-二第三丁基苯基)亞磷酸酯、環狀新戊烷四基雙(2,6-二第三丁基苯基)亞磷酸酯、環狀新戊烷四基雙(2,6-二第三丁基-4-甲基苯基)亞磷酸酯、6-[3-(3-第三丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙氧基]-2,4,8,10-四-第三丁基苯并[d,f][1,3,2]二㗁磷環庚烷、亞磷酸三(壬基苯基)酯(ADEKA(股)製造 商品名「Adekastab 1178」)、亞磷酸三(混合單及二壬基苯基)酯、亞磷酸二苯酯單(十三烷基)酯、2,2'-亞乙基雙(4,6-二第三丁基苯酚)氟亞磷酸酯、亞磷酸苯酯二異癸酯、亞磷酸三(2-乙基己基)酯、亞磷酸三異癸酯、亞磷酸三(十三烷基)酯、亞磷酸三(2,4-二第三丁基苯基)酯、4,4'-伸聯苯基-二亞膦酸四(2,4-二第三丁基苯基)酯、4,4'-亞異丙基二苯基四烷基(C12-C15)二亞磷酸酯、4,4'-亞丁基雙(3-甲基-6-第三丁基苯基)-二-十三烷基亞磷酸酯、雙(壬基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯、雙(2,4-二第三丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯、環狀新戊烷四基雙(2,6-二第三丁基-4-甲基苯基-亞磷酸酯)、1,1,3-三(2-甲基-4-二-十三烷基亞磷酸酯-5-第三丁基苯基)丁烷、4,4'-伸聯苯基二亞膦酸四(2,4-二第三丁基-5-甲基苯基)酯、亞磷酸三-2-乙基己酯、亞磷酸三異癸酯、亞磷酸三硬脂酯、亞磷酸苯酯二異癸酯、三硫代亞磷酸三月桂酯、二硬脂基季戊四醇二亞磷酸酯、三(壬基化苯基)亞磷酸酯、三[2-[[2,4,8,10-四-第三丁基二苯并[d,f][1,3,2]二氧雜膦-6-基]氧基]乙基]胺、亞磷酸雙(2,4-雙(1,1-二甲基乙基)-6-甲基苯基)乙酯、3,9-雙(2,6-二第三丁基-4-甲基苯氧基)-2,4,8,10-四氧雜-3,9-二磷雜螺[5.5]十一烷、雙(2,4-二第三丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯、2,2'-亞甲基雙(4,6-二第三丁基-1-苯氧基)(2-乙基己氧基)磷、亞磷酸三苯酯、4,4'-亞丁基-雙(3-甲基-6-第三丁基苯基二-十三烷基)亞磷酸酯、亞磷酸十八烷基酯、9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物、10-(3,5-二第三丁基-4-羥基苄基)-9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物、10-癸氧基-9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物、2,2-亞甲基雙(4,6-二第三丁基苯基)辛基亞磷酸酯、四(2,4-二第三丁基苯基)[1,1-聯苯基]-4,4'-二基雙磷酸酯、膦酸雙[2,4-雙(1,1-二甲基乙基)-6-甲基苯基]酯乙酯、「Adekastab 329K」(商品名,ADEKA(股)製造)、「Adekastab PEP36」(商品名,ADEKA(股)製造)、「Adekastab PEP-8」(商品名,ADEKA(股)製造)、「Sandstab P-EPQ」(商品名,Clariant公司製造)、「Weston 618」(商品名,GE公司製造)、「Weston 619G」(商品名,GE公司製造)、「Ultranox 626」(商品名,GE公司製造)等。
作為上述組合物中所包含之抗氧化劑之比率,並無特別限制,為0.1 wt%以上20 wt%以下,較佳為1 wt%以上10 wt%以下,更佳為2 wt%以上7 wt%以下。
就使通過組合物中之光散射而使組合物對光之吸收量提昇,從而使發光強度提昇之觀點而言,上述組合物亦可包含光散射材。作為光散射材,並無特別限制,可例舉:聚合物微粒子或無機微粒子。作為聚合物微粒子中所使用之聚合物,可例舉:丙烯酸系樹脂、環氧樹脂、聚矽氧樹脂、胺基甲酸酯樹脂。
作為光散射材中所使用之無機微粒子,可例舉:包含氧化物、氫氧化物、硫化物、氮化物、碳化物、氯化物、溴化物、碘化物及氟化物等公知之無機化合物之微粒子。
於上述光散射材中,作為無機微粒子中所包含之氧化物,可例舉:氧化矽、氧化鋁、氧化鋅、氧化鈮、氧化鋯、氧化鈦、氧化鎂、氧化鈰、氧化釔、氧化鍶、氧化鋇、氧化鈣、氧化鎢、氧化銦及氧化鎵、氧化鈦等公知之氧化物、或該等之混合物,較佳為氧化鋁、氧化鋅、氧化鈮,進而較佳為氧化鋁、氧化鈮,最佳為氧化鈮。
於上述光散射材中,作為無機微粒子中所包含之氧化鋁,可例舉:α氧化鋁、γ氧化鋁、θ氧化鋁、δ氧化鋁、η氧化鋁、κ氧化鋁及χ氧化鋁等公知之氧化鋁,較佳為α氧化鋁、γ氧化鋁,更佳為α氧化鋁。
於上述光散射材中,氧化鋁可為市售品,亦可將硝酸鋁、氯化鋁、及鋁烷氧化物等原料進行煅燒而獲得氧化鋁。作為市售品之氧化鋁,可例舉:AKP-20(住友化學公司製造)、AKP-30(住友化學公司製造)、AKP-50(住友化學公司製造)、AKP-53(住友化學公司製造)、AKP-3000(住友化學公司製造)、AA-02(住友化學公司製造)、AA-03(住友化學公司製造)、AA-04(住友化學公司製造)、AA-05(住友化學公司製造)、AA-07(住友化學公司製造)、AA-1.5(住友化學公司製造)、AA-3(住友化學公司製造)、及AA-18(住友化學公司製造),就吸光度之觀點而言,較佳為AA-02(住友化學公司製造)、AA-3(住友化學公司製造)、AA-18(住友化學公司製造)、AKP-20(住友化學公司製造)、AKP-3000(住友化學公司製造)、AKP-53(住友化學公司製造)、AKP-30(住友化學公司製造)、AKP-50(住友化學公司製造),進而較佳為AA-02(住友化學公司製造)、AA-3(住友化學公司製造)、AKP-53(住友化學公司製造)、AKP-3000(住友化學公司製造)、AKP-30(住友化學公司製造)、AKP-50(住友化學公司製造)。
於上述光散射材中,作為無機微粒子中所包含之氫氧化物,可例舉:氫氧化鋁、氫氧化鋅、氫氧化鎂、氫氧化鈰、氫氧化釔、氫氧化鍶、氫氧化鋇、氫氧化鈣、氫氧化銦及氫氧化鎵等公知之氧化物、或該等之混合物,較佳為氫氧化鋁、氫氧化鋅。
於上述光散射材中,作為無機微粒子中所包含之硫化物,可例舉:硫化矽、硫化鋁、硫化鋅、硫化鈮、硫化鋯、硫化鈦、硫化鎂、硫化鈰、硫化釔、硫化鍶、硫化鋇、硫化鈣、硫化鎢、硫化銦、及硫化鎵等公知之硫化物、或該等之混合物,較佳為硫化鋁、硫化鋅、硫化鈮,進而較佳為硫化鋅、硫化鈮,最佳為硫化鈮。
於上述光散射材中,作為無機微粒子中所包含之氮化物,可例舉:氮化矽、氮化鋁、氮化鋅、氮化鈮、氮化鋯、氮化鈦、氮化鎂、氮化鈰、氮化釔、氮化鍶、氮化鋇、氮化鈣、氮化鎢、氮化銦、及氮化鎵等公知之氮化物、或該等之混合物,較佳為氮化鋁、氮化鋅、氮化鈮,進而較佳為氮化鋁、氮化鈮,最佳為氮化鈮。
於上述光散射材中,作為無機微粒子中所包含之碳化物,可例舉:碳化矽、碳化鋁、碳化鋅、碳化鈮、碳化鋯、碳化鈦、碳化鎂、碳化鈰、碳化釔、碳化鍶、碳化鋇、碳化鈣、碳化鎢、碳化銦、及碳化鎵等公知之硫化物、或該等之混合物,較佳為碳化鋁、碳化鋅、碳化鈮,進而較佳為碳化鋁、碳化鈮,最佳為碳化鈮。
於上述光散射材中,作為無機微粒子中所包含之氯化物,可例舉:氯化矽、氯化鋁、氯化鋅、氯化鈮、氯化鋯、氯化鈦、氯化鎂、氯化鈰、氯化釔、氯化鍶、氯化鋇、氯化鈣、氯化鎢、氯化銦及氯化鎵等公知之氯化物、或該等之混合物,較佳為氯化鋁、氯化鋅、氯化鈮,進而較佳為氯化鋁、氯化鈮,最佳為氯化鈮。
於上述光散射材中,作為無機微粒子中所包含之溴化物,可例舉:溴化矽、溴化鋁、溴化鋅、溴化鈮、溴化鋯、溴化鈦、溴化鎂、溴化鈰、溴化釔、溴化鍶、溴化鋇、溴化鈣、溴化鎢、溴化銦及溴化鎵等公知之溴化物、或該等之混合物,較佳為溴化鋁、溴化鋅、溴化鈮,進而較佳為溴化鋁、溴化鈮,最佳為溴化鈮。
於上述光散射材中,作為無機微粒子中所包含之碘化物,可例舉:碘化矽、碘化鋁、碘化鋅、碘化鈮、碘化鋯、碘化鈦、碘化鎂、及碘化鎵、碘化鈰、碘化釔、碘化鍶、碘化鋇、碘化鈣、碘化鎢、碘化銦等公知之碘化物、或其混合物,較佳為碘化鋁、碘化鋅、碘化鈮,進而較佳為碘化鋁、碘化鈮,最佳為碘化鈮。
於上述光散射材中,作為無機微粒子中所包含之氟化物,可例舉:氟化矽、氟化鋁、氟化鋅、氟化鈮、氟化鋯、氟化鈦、氟化鎂、氟化鈰、氟化釔、氟化鍶、氟化鋇、氟化鈣、氟化鎢、氟化銦、及氟化鎵等公知之氟化物、或該等之混合物,較佳為氟化鋁、氟化鋅、氟化鈮,進而較佳為氟化鋁、氟化鈮,最佳為氟化鈮。
作為光散射材,就使通過組合物中之光散射而使組合物對光之吸收量提昇,從而使發光強度提昇之觀點而言,較佳為氧化鋁、氧化矽、氧化鋅、氧化鈦、氧化鈮、氧化鋯,較佳為氧化鋁。
作為上述組合物中所包含之光散射材之粒徑,並無特別限制,為0.1 μm以上50 μm以下,較佳為0.3 μm以上10 μm以下,更佳為0.5 μm以上5 μm以下。
作為上述組合物中所包含之光散射材之比率,並無特別限制,為0.1 wt%以上20 wt%以下,較佳為1 wt%以上10 wt%以下,更佳為2 wt%以上7 wt%以下。
關於上述組合物,就可調整組合物發出之發光色而實現高色域化之觀點而言,除本發明之螢光體以外亦可包含其他發光材料。作為上述組合物中所包含之除本發明之螢光體以外之其他發光材料,可例舉除本發明之螢光體以外之螢光體或量子點。
上述組合物中所包含之量子點只要為於可見光波長區域中能夠發出螢光之量子點粒子即可,並無特別限定,例如可自由II-VI族半導體化合物、III-V族半導體化合物、IV-VI族半導體化合物、IV族元素或包含其之化合物、及該等之組合所組成之群中選擇。該等可單獨使用或將2種以上混合使用。
II-VI族半導體化合物可自由如下化合物所組成之群中進行選擇:選自由CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnO、HgS、HgSe、HgTe及該等之混合物所組成之群之二元化合物;選自由CdSeS、CdSeTe、CdSTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、HgSeS、HgSeTe、HgSTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、CdHgS、CdHgSe、CdHgTe、HgZnS、HgZnSe、HgZnTe及該等之混合物所組成之群之三元化合物;以及選自由CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdHgSeS、CdHgSeTe、CdHgSTe、HgZnSeS、HgZnSeTe、HgZnSTe及該等之混合物所組成之群之四元化合物。
上述III-V族半導體化合物可自由如下化合物所組成之群中進行選擇:選自由GaN、GaP、GaAs、GaSb、AlN、AlP、AlAs、AlSb、InN、InP、InAs、InSb及該等之混合物所組成之群之二元化合物;選自由GaNP、GaNAs、GaNSb、GaPAs、GaPSb、AlNP、AlNAs、AlNSb、AlPAs、AlPSb、InNP、InNAs、InNSb、InPAs、InPSb、GaAlNP及該等之混合物所組成之群之三元化合物;以及選自由GaAlNAs、GaAlNSb、GaAlPAs、GaAlPSb、GaInNP、GaInNAs、GaInNSb、GaInPAs、GaInPSb、InAlNP、InAlNAs、InAlNSb、InAlPAs、InAlPSb及該等之混合物所組成之群之四元化合物。
上述IV-VI族半導體化合物可自由如下化合物所組成之群中進行選擇:選自由SnS、SnSe、SnTe、PbS、PbSe、PbTe及該等之混合物所組成之群之二元化合物;選自由SnSeS、SnSeTe、SnSTe、PbSeS、PbSeTe、PbSTe、SnPbS、SnPbSe、SnPbTe及該等之混合物所組成之群之三元化合物;以及選自由SnPbSSe、SnPbSeTe、SnPbSTe及該等之混合物所組成之群之四元化合物。
上述IV族元素或包含其之化合物可自由如下化合物所組成之群中進行選擇:選自由Si、Ge及該等之混合物所組成之群之元素化合物;以及選自由SiC、SiGe及該等之混合物所組成之群之二元化合物。
量子點可為均質之(homogeneous)單一結構;核殼(core-shell)、梯度(gradient)結構等之類之雙重結構;或該等之混合結構。
於核殼(core-shell)之雙重結構中,構成核(core)及殼(shell)之各物質可包含上述所言及之互不相同之半導體化合物。例如上述核可包含選自由CdSe、CdS、ZnS、ZnSe、ZnTe、CdTe、CdSeTe、CdZnS、PbSe、AgInZnS、HgS、HgSe、HgTe、GaN、GaP、GaAs、InP、InAs及ZnO所組成之群之一種以上物質,但並不限定於此。例如上述殼可包含選自由CdSe、ZnSe、ZnS、ZnTe、CdTe、PbS、TiO、SrSe及HgSe所組成之群之一種以上之物質,但並不限定於此。
就獲得白色光之觀點而言,量子點較佳為InP或CdSe。
量子點之直徑並無特別限定,紅色、綠色及藍色之量子點粒子可根據粒徑進行分類,粒徑按照紅色、綠色、藍色之順序變小。具體而言,紅色量子點粒子可粒徑為5 nm以上10 nm以下,綠色量子點粒子可粒徑為超過3 nm且5 nm以下,藍色量子點粒子可粒徑為1 nm以上3 nm以下。於照射光時,紅色量子點粒子釋出紅色光,綠色量子點粒子釋出綠色光,藍色量子點粒子釋出藍色光。
作為上述組合物所包含之除本發明之螢光體以外之螢光體,並無特別限制,例如可例舉:硫化物系螢光體、氧化物系螢光體、氮化物系螢光體、氟化物系螢光體等。該等可將1種單獨使用,亦可將2種以上併用。
作為上述硫化物系螢光體,例如可例舉:CaS:Eu、SrS:Eu、SrGa2 S4 :Eu、CaGa2 S4 :Eu、Y2 O2 S:Eu、La2 O2 S:Eu、Gd2 O2 S:Eu等。
作為上述氧化物系螢光體之具體例,例如可例舉:(Ba,Sr)3 SiO5 :Eu、(Ba,Sr)2 SiO4 :Eu、Tb3 Al5 O12 :Ce、Ca3 Sc2 Si3 O12 :Ce等。
作為上述氮化物系螢光體之具體例,例如可例舉:CaSi5 N8 :Eu、Sr2 Si5 N8 :Eu、Ba2 Si5 N8 :Eu、(Ca,Sr,Ba)2 Si5 N8 :Eu、Cax(Al,Si)12 (O,N)16 :Eu(0<x≦1.5)、CaSi2 O2 N2 :Eu、SrSi2 O2 N2 :Eu、BaSi2 O2 N2 :Eu、(Ca,Sr,Ba)Si2 O2 N2 :Eu、CaAl2 Si4 N8 :Eu、CaSiN2 :Eu、CaAlSiN3 :Eu、(Sr,Ca)AlSiN3 :Eu等。
作為上述氟化物系螢光體之具體例,並無特別限制,例如可例舉:K2 TiF6 :Mn4+ 、Ba2 TiF6 :Mn4+ 、Na2 TiF6 :Mn4+ 、K3 ZrF7 :Mn4+ 、K2 SiF6 :Mn4+ 等。
作為上述其他螢光體之具體例,並無特別限制,例如可例舉:(Y,Gd)3 (Al,Ga)5 O12 :Ce(YAG:Ce)等YAG系螢光體;Lu(Si,Al)12 (O,N)16 :Eu等賽隆系螢光體;亦具有鈣鈦礦結構之鈣鈦礦螢光體等。
上述組合物所包含之除本發明之螢光體以外之螢光體,就獲得白色光之觀點而言,較佳為紅色螢光體,較佳為K2 SiF6 :Mn4+
作為上述組合物中所包含之除本發明之螢光體以外之發光材料之比率,並無特別限制,為0.1 wt%以上90 wt%以下,較佳為1 wt%以上80 wt%以下,更佳為5 wt%以上60 wt%以下。
<膜> 本發明之螢光體可分散於樹脂中以膜形狀之形式而使用。膜形狀並無特別限定,可為片狀、條狀等任意形狀。於本說明書中,「條狀之形狀」例如意指沿一方向延伸之俯視下為帶狀之形狀。作為俯視下為帶狀之形狀,例如可例舉:各邊之長度不同之板狀之形狀。膜之厚度可為0.01 μm~1000 mm,亦可為0.1 μm~10 mm,亦可為1 μm~1 mm。於本說明書中,膜之厚度係指將膜之縱、橫、高中值最小之邊作為「厚度方向」時的膜之厚度方向之正面與背面之間之距離。具體而言,使用測微計於膜之任意3點測定膜之厚度,將3點之測定值之平均值作為膜之厚度。又,膜可為單層,亦可為複數層。於為複數層之情形時,各層可由相同種類之實施方式之組合物構成,亦可由互不相同之種類之實施方式之組合物構成。
<玻璃成型體> 本發明之螢光體可分散於玻璃中以玻璃成型體之形式而使用。玻璃組合物中使用之玻璃成分並無特別限制,可例舉:SiO2 、P2 O5 、GeO2 、BeF2 、As2 S3 、SiSe2 、GeS2 、TiO2 、TeO2 、Al2 O3 、Bi2 O3 、V2 O5 、Sb2 O5 、PbO、CuO、ZrF4 、AlF3 、InF3 、ZnCl2 、ZnBr2 、Li2 O、Na2 O、K2 O、MgO、BaO、CaO、SrO、LiCl、BaCl、BaF2 及LaF3 。其中就使耐久性、耐熱性、耐光性提昇之觀點而言,較佳為包含SiO2 、或Bi2 O3 作為玻璃成分。玻璃成分可為1種,亦可為2種以上。
作為玻璃成型體中所包含之玻璃成分之比率,並無特別限制,為10 wt%以上99 wt%以下,較佳為20 wt%以上80 wt%以下,更佳為30 wt%以上70 wt%以下。
就使通過成型體中之光散射而提昇玻璃成型體對光之吸收量,從而使發光強度提昇之觀點而言,玻璃成型體亦可包含光散射材。作為光散射材,可使用與上述樹脂組合物中所使用之光散射材之無機微粒子相同者。
作為玻璃成型體中添加之光散射材之添加量,能夠以與上述樹脂組合物中所使用之光散射材相同之添加量而使用。
就可調整玻璃成型體發出之發光色而實現高色域化之觀點而言,玻璃成型體可除本發明之螢光體以外包含其他發光材料。作為上述玻璃成型體中所包含之除本發明之螢光體以外之其他發光材料,可使用與上述樹脂組合物中所使用之發光材料相同者。
作為玻璃成型體中添加之發光材料之添加量,能夠以與上述樹脂組合物中所使用之發光材料相同之添加量而使用。
玻璃成型體之形狀並無特別限制,可例舉:板狀、棒狀、圓柱狀、輪狀之形狀等。
<發光元件> 本發明之螢光體可與光源一併構成發光元件。作為光源,尤其可使用放射出包含350 nm~500 nm之波長之紫外線光或可見光之LED。若對本發明之螢光體照射上述波長之光,則螢光體發出於波長510 nm~550 nm下具有峰之綠色光。因此,本發明之螢光體例如可使用紫外LED或藍色LED作為光源,亦與其他紅色螢光體組合,而構成白色發光元件。
<發光裝置> 本發明之螢光體如上所述,能夠構成白色發光元件,該白色發光元件可用作發光裝置之構件。發光裝置中,來自光源之光照射至發光元件,被照射之發光元件發光,該光被提取出。
<顯示器> 包含本發明之螢光體及光源之發光元件可使用於顯示器。作為該顯示器之例,可例舉:可藉由液晶來控制源自發光元件之光之透過率,並且藉由彩色濾光片將透過光選擇為紅色光、藍色光、及綠色光並被提取出的液晶顯示器等。
<螢光體輪> 本發明之螢光體可使用於螢光體輪之製造。螢光體輪係具有圓板狀基片、及形成於其表面之螢光體層之構件。螢光體輪會吸收自光源照射之激發光,並進行激發而射出波長不同之轉換光。例如螢光體輪可吸收藍色之激發光,放射出被螢光體層轉換之與藍色之激發光不同之轉換光,並且使藍色之激發光反射,與轉換光合併或僅利用轉換光而轉換成各種各樣顏色之光。
<投影機> 本發明之螢光體可用作構成使用有上述螢光體輪之投影機的構件。投影機係具備光源、螢光體輪、鏡裝置、投射光學系統之顯示裝置。 [實施例]
以下,藉由實施例進一步詳細地說明本發明。本發明不受該等實施例所限定。
<實施例1> 使用氧化鋁粉末(等級AA18(純度99.99%,比表面積0.1 m2 /g),住友化學股份有限公司製造)、氧化鎂粉末(MgO(純度4N),關東化學公司製造)、碳酸錳粉末(MnCO3 (純度99.9%,Aldrich公司製造)作為本發明之螢光體之原料,考慮到於煅燒後,碳酸錳中之碳酸會以二氧化碳(CO2 )之形式脫離,以煅燒後之螢光體之組成成為Mn:Mg:Al:O=0.05:0.95:2:4之莫耳比之方式稱量各原料,乾式混合3分鐘。繼而,將混合後之原料填充於氧化鋁製容器中。繼而,將氧化鋁製容器設置於電爐內,導入氫氣:氮氣=10:90之混合氣體。升溫至1550℃,進行4小時煅燒,其後放置冷卻。自容器回收煅燒品,獲得實施例1之螢光體。
<實施例2> 除將混合之原料以1350℃進行煅燒以外,以與實施例1相同之方式製作實施例2之螢光體。
<實施例3> 使用氧化鋁粉末(等級AA3(純度99.99%,比表面積0.5 m2 /g),住友化學股份有限公司製造)、氧化鎂粉末(MgO(純度4N),關東化學公司製造)、碳酸錳粉末(MnCO3 (純度99.9%,Aldrich公司製造)作為本發明之螢光體之原料,考慮到於煅燒後,碳酸錳中之碳酸會以二氧化碳(CO2 )之形式脫離,以煅燒後之螢光體之組成成為Mn:Mg:Al:O=0.05:0.95:2:4之莫耳比之方式稱量各原料,乾式混合3分鐘。繼而,將混合後之原料填充於氧化鋁製容器中。繼而,將氧化鋁製容器設置於電爐內,並導入氫氣:氮氣=10:90之混合氣體。升溫至1550℃,進行4小時煅燒,其後放置冷卻。自容器回收煅燒品,獲得實施例3之螢光體。
<實施例4> 除將混合之原料以1350℃進行煅燒以外,以與實施例3相同之方式製作實施例4之螢光體。
<比較例1> 作為氧化鋁粉末,使用等級AKP3000(純度99.99%,比表面積4.5 m2 /g,住友化學股份有限公司製造),並將混合之原料以1350℃進行煅燒,除此以外,以與以與實施例1相同之方式製作比較例1之螢光體。
<比較例2> 作為氧化鋁粉末,使用等級AA03(純度99.99%,比表面積5.2 m2 /g,住友化學股份有限公司製造),並將混合之原料以1350℃進行煅燒,除此以外,以與實施例1相同之方式製作比較例2之螢光體。
<實施例5> 考慮到於煅燒後,碳酸錳中之碳酸會以二氧化碳(CO2 )之形式脫離,以煅燒後之螢光體之組成成為Mn:Mg:Al:O=0.1:0.90:2:4之莫耳比之方式將各原料加以混合,除此以外,以與實施例1相同之方式製作實施例5之螢光體。
<實施例6> 考慮到於煅燒後,碳酸錳中之碳酸會以二氧化碳(CO2 )之形式脫離,以煅燒後之螢光體之組成成為Mn:Mg:Al:O=0.12:0.88:2:4之莫耳比之方式將各原料加以混合,除此以外,以與實施例1相同之方式製作實施例6之螢光體。
<比較例3> 考慮到於煅燒後,碳酸錳中之碳酸會以二氧化碳(CO2 )之形式脫離,以煅燒後之螢光體之組成成為Mn:Mg:Al:O=0.3:0.7:2:4之莫耳比之方式將各原料加以混合,除此以外,以與實施例1相同之方式製作比較例3之螢光體。
<實施例7> 使用氧化鋁粉末(等級AA18(純度99.99%),比表面積0.1 m2 /g),住友化學股份有限公司製造)、氧化鎂粉末(MgO(純度99.99%),高純度化學公司製造)、氧化鋅粉末(ZnO(純度99.99%),高純度化學公司製造)、碳酸錳粉末(MnCO3 (純度99.9%),高純度化學公司製造)作為本發明之螢光體之原料,考慮到於煅燒後,碳酸錳中之碳酸會以二氧化碳(CO2 )之形式脫離,以煅燒後之螢光體之組成成為Mn:Mg:Zn:Al:O=0.09:0.86:0.05:2:4之莫耳比且莫耳比Mn/Zn=1.4之方式稱量各原料,乾式混合3分鐘。繼而,將混合後之原料填充於氧化鋁製容器中。繼而,將氧化鋁製容器設置於電爐內,並導入氫氣:氮氣=10:90之混合氣體。升溫至1550℃,進行4小時煅燒,其後放置冷卻。自容器回收煅燒品,獲得實施例7之螢光體。
<各種測定及評價> 針對實施例及比較例中所製作之螢光體,測定下述項目。
(a)結晶結構 針對實施例1~7及比較例1~3之螢光體,使用X射線繞射裝置(PANalytical公司製造之「X'Pert Pro」(商品名))進行使用CuKα 射線之粉末X射線繞射。關於所獲得之X射線繞射圖案,於所有樣品中確認到與尖晶石結晶相同之繞射圖案。確認到主結晶相具有與尖晶石結晶相同之結晶結構。
(b)錳之四面體位佔有率 針對實施例1~7及比較例1~3之螢光體,藉由第0039段所示之方法實施Rietveld分析而求出四面體位佔有率。作為結晶結構模型,使用在四面體位加入了錳之尖晶石型MgAl2 O4 結構。
(c)比表面積 針對實施例1~7及比較例1~3之螢光體,使用全自動比表面積測定裝置(Mountec公司製造之「MacsorbHM-1208」(商品名))藉由BET法對比表面積進行測定。
(d)發光強度 針對實施例1~7及比較例1~3之螢光體,使用分光螢光光度計(日本分光公司製造之「FP-6500」(商品名))測定發射光譜。測定係使用光度計附帶之固體試樣固持器對激發波長450 nm下之發射光譜進行測定。任一螢光體均呈現出綠色發光。根據所測得之光譜計算出峰波長之光譜面積,作為發光強度進行評價。以是否處於可用於發光元件之水準為基準來評價各螢光體之發光強度。即,評價為合格以上之螢光體其發光強度處於可用於發光元件之水準。
將實施例2之螢光體之發光強度設為100%, AA:發光強度為170%以上(最好), A:發光強度為100%以上(良好), B:發光強度為50%以上(合格), C:發光強度未達50%(不合格)。
將各實施例及比較例之測定結果及上述評價示於表1~表3。
[表1]
組成※: Mn0 . 05 Mg0 . 95 Al2 O4 實施例 1 實施例 2 實施例 3 實施例 4 比較例 1 比較例 2
Mn之四面體位佔有率 0.056 0.049 0.042 0.032 0.038 0.043
比表面積(m2 /g) 0.12 0.13 0.59 0.78 4.2 4.4
煅燒溫度(℃) 1550 1350 1350 1350 1350 1350
發光強度 120% 100% 76% 60% 41% 29%
評價 A A B B C C
※:考慮到煅燒後碳酸錳中之碳酸會以二氧化碳(CO2 )之形式脫離之後的煅燒後之螢光體之組成
根據表1可知,錳之四面體位佔有率為0.032以上0.10以下、比表面積為4.1 m2 /g以下之螢光體其發光強度優異。
[表2]
   實施例5 實施例6 比較例3
Mn之四面體位佔有率 0.063 0.081 0.12
比表面積(m2 /g) 0.2 0.1 0.1
煅燒溫度(℃) 1550 1550 1550
發光強度 92% 53% 1%
評價 B B C
根據表2可知,錳之四面體位佔有率為0.032以上0.10以下、比表面積為4.1 m2 /g以下之螢光體其發光強度優異。
[表3]
摻雜Mn、Zn 實施例7
Mn之四面體位佔有率 0.076
比表面積(m2 /g) 0.15
煅燒溫度(℃) 1550
發光強度 188%
評價 AA
根據表3可知,藉由對Mg-Al尖晶石型結晶摻雜錳及鋅,發光強度會進一步提昇。
<參考例1> 藉由將實施例1~7中記載之螢光體與樹脂複合化,並放入玻璃管等中進行密封,其後將其配置於作為光源之藍色發光二極體與導光板之間,而製造能夠將藍色發光二極體之藍色光轉換成綠色光或紅色光的背光裝置。
<參考例2> 可藉由將實施例1~7中記載之螢光體與樹脂複合化並片材化,而獲得樹脂組合物,藉由用2張阻擋膜將其夾住並密封,並將所得之膜設置於導光板上,而製造能夠將自置於導光板之端面(側面)之藍色發光二極體通過導光板照射至上述片材之藍色之光轉換成綠色光或紅色光的背光裝置。
<參考例3> 藉由將實施例1~7中記載之螢光體設置於藍色發光二極體之發光部附近,而製造能夠將所照射之藍色之光轉換成綠色光或紅色光的背光裝置。
<參考例4> 可藉由將實施例1~7中記載之螢光體與抗蝕劑進行混合之後將溶劑去除,而獲得波長轉換材料。將所獲得之波長轉換材料配置於作為光源之藍色發光二極體與導光板之間、或作為光源之OLED(Organic Light Emitting Diode,有機發光二極體)之後段,藉此製造能夠將光源之藍色光轉換成綠色光或紅色光的背光裝置。
<參考例5> 將實施例1~7中記載之螢光體與ZnS等導電性粒子加以混合並進行成膜,於單面積層n型輸送層,於另一單面用p型輸送層進行積層,藉此獲得LED。藉由使電流流通而使p型半導體之電洞與n型半導體之電子於接合面之鈣鈦礦化合物中抵消電荷,藉此能夠使其發光。
<參考例6> 使氧化鈦緻密層積層於摻雜有氟之氧化錫(FTO)基板之表面上,於其上積層多孔質氧化鋁層,並於其上積層實施例1~7中記載之螢光體,去除溶劑後於其上積層2,2',7,7'-四-(N,N'-二-對甲氧基苯基胺)-9,9'-螺二芴(spiro-OMeTAD,2,2',7,7'- tetrakis- (N,N' - di - p - methoxyphenylamine) -9,9'-spirobifluorene)等電洞輸送層,並於其上積層銀(Ag)層,而製作太陽電池。
<參考例7> 可藉由將實施例1~7中記載之螢光體與樹脂複合化並進行成形而獲得本實施方式之組合物,並藉由將其設置於藍色發光二極體之後段,而製造將自藍色發光二極體照射至組合物之藍色之光轉換成綠色光或紅色光從而發出白色光的雷射二極體照明。
<參考例8> 可藉由將實施例1~7中記載之螢光體與樹脂複合化並進行成形而獲得本實施方式之組合物。藉由將所獲得之組合物作為光電轉換層之一部分,而製造感測光之檢測部中使用之光電轉換元件(光檢測元件)材料。光電轉換元件材料用於X射線攝像裝置及CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor,互補金氧半導體)影像感測器等固體攝像裝置用之影像檢測部(影像感測器)、指紋檢測部、面部檢測部、靜脈檢測部及虹膜檢測部等檢測活體之一部分特定特徵之檢測部、脈搏血氧計等光學生物感測器。
<參考例9> 可藉由將實施例1~7中記載之螢光體與樹脂複合化並進行成形而獲得本實施方式之組合物。可將所獲得之組合物製成提昇太陽電池之光轉換效率之膜來使用。作為上述轉換效率提昇片材之形態,並無特別限定,以塗佈於基材之形式來利用。關於基材,並無特別限定,只要為透明性較高之基材即可。例如較理想為PET(polyethylene terephthalate,聚對苯二甲酸乙二酯)膜或蛾眼膜等。使用太陽電池轉換效率提昇片材之太陽電池並無特別限定,轉換效率提昇片材具有自太陽電池之感度較低之波長區域向感度較高之波長區域轉換之功能。
<參考例10> 可藉由將實施例1~7中記載之螢光體與樹脂複合化並進行成形而獲得本實施方式之組合物。可將所獲得之組合物製成量子電腦、量子遠距傳物及量子加密通信等單光子產生用光源來利用。
Figure 110125629-A0304-11-0001-1

Claims (13)

  1. 一種具有核殼結構之螢光體,其係具有核部及殼部者,該核部包含具有式 Mx Mga Aly Oz Nw (A) [式(A)中,M表示選自由錳、鍶、鈰、鐠、釹、釤、銪、釓、鋱、鏑、銩及鐿所組成之群之至少一種金屬元素,x為0.001≦x≦0.3,a為0≦a≦1.0-x,y為1.2≦y≦11.3,z為2.8≦z≦18,w為0≦w≦1.0] 所表示之元素組成的無機化合物之結晶相, 該殼部包含選自由硼及矽所組成之群之至少一種元素,且形成於該核部之表面之至少一部分; 該核部具有0.032以上之M1之四面體位佔有率、及0.01~4.1 m2 /g之比表面積, 對螢光體之剖面進行EDX測定之情形時,殼部中存在之硼或矽之峰面積值Y相對於金屬元素M之峰面積值X的比率Y/X為0<Y/X≦0.095。
  2. 一種螢光體,其係式(1) M1x M2(1 x) Aly Oz (1) [式(1)中,M1及M2表示互不相同之1種以上金屬元素,x為0.001≦x≦0.3,y為1.2≦y≦11.3,z為2.8≦z≦18] 所表示者,且具有 0.032以上之M1之四面體位佔有率、及 0.01~4.1 m2 /g之比表面積。
  3. 如請求項2之螢光體,其具有尖晶石型結晶結構。
  4. 如請求項2或3之螢光體,其中上述M1為選自由錳、鈰、鐠、釹、釤、銪、釓、鋱、鏑、銩及鐿所組成之群之至少1種金屬元素,上述M2為鎂。
  5. 一種螢光體,其係式 M1x1 M3x2 M2(1 x1 x2) Aly Oz (2) [式(2)中,M1、M2及M3表示互不相同之1種以上金屬元素,x1及x2為0.12≦x1+x2≦0.14且1.4≦x1/x2≦1.8,y為y=2,z為z=4] 所表示者,且具有 0.032以上之M1之四面體位佔有率、及 0.01~4.1 m2 /g之比表面積。
  6. 如請求項5之螢光體,其中上述M1為選自由錳、鈰、鐠、釹、釤、銪、釓、鋱、鏑、銩及鐿所組成之群之至少1種金屬元素,上述M2為鎂,上述M3為選自由鋅、鈰、鐠、釹、釤、銪、釓、鋱、鏑、銩及鐿所組成之群之至少1種金屬元素。
  7. 一種膜,其包含如請求項1至6中任一項之螢光體。
  8. 一種發光元件,其包含如請求項1至6中任一項之螢光體。
  9. 一種發光裝置,其具備如請求項8之發光元件。
  10. 一種顯示器,其具備如請求項8之發光元件。
  11. 一種螢光體輪,其包含如請求項1至6中任一項之螢光體。
  12. 一種投影機,其使用有如請求項11之螢光體輪。
  13. 一種螢光體之製造方法,其係式 M1x M2(1 x) Aly Oz (1) [式(1)中,M1及M2表示互不相同之1種以上金屬元素,x為0.001≦x≦0.3,y為1.2≦y≦11.3,z為2.8≦z≦18] 所表示之螢光體之製造方法,包括: 將作為M1元素之原料之M1化合物與作為M2元素之原料之M2化合物、及作為Al元素之原料之Al化合物混合而成的原材料進行煅燒之步驟; 該Al化合物具有99.9質量%以上之純度、及0.01~4.4 m2 /g之比表面積, 該煅燒係於1250~1700℃之溫度下進行。
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