WO2022220171A1 - 蛍光体 - Google Patents

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WO2022220171A1
WO2022220171A1 PCT/JP2022/017050 JP2022017050W WO2022220171A1 WO 2022220171 A1 WO2022220171 A1 WO 2022220171A1 JP 2022017050 W JP2022017050 W JP 2022017050W WO 2022220171 A1 WO2022220171 A1 WO 2022220171A1
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phosphor
light
meth
manufactured
acrylate
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PCT/JP2022/017050
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正樹 神波
翔太 内藤
健太郎 岩▲崎▼
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住友化学株式会社
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    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
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    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps

Definitions

  • the present invention relates to phosphors, particularly phosphors used in light-emitting devices.
  • Patent Document 1 describes a Mn-doped MgAl 2 O 4 -based spinel-type oxide phosphor that can be used as a red fluorescent emitter.
  • the phosphor of Patent Document 1 contains an excessive amount of Mg.
  • a MgAl 2 O 4 -based oxide fluorescent emitter with a doping amount of Mn and an excess amount of Mg within a specific range can emit red light with high intensity.
  • Patent Document 2 At least Mn and Mg are dissolved in a solid solution, the main crystal phase is AlON having a cubic spinel crystal structure, and the content of N in the total composition is 0.5 mol% to 6.0. Green phosphors characterized by mol % are described. The green phosphor of Patent Literature 2 has enhanced emission luminance by controlling the content ratio of Mg and N in particular within the above range. Further, Patent Document 2 describes that the peak wavelength of the emission spectrum was in the range of 520 nm to 530 nm as a result of measuring the emission spectrum at an excitation wavelength of 445 nm for each green phosphor of Examples and Comparative Examples. ing.
  • the phosphors used in light-emitting elements such as white LEDs are required to have excellent emission intensity.
  • the present invention is intended to solve the above problems, and its object is to provide a phosphor with excellent luminescence intensity.
  • the present invention provides the following [1] to [15].
  • [6] The phosphor of any one of [1] to [5], wherein M represents at least one metal element selected from the group consisting of manganese, strontium, europium, cerium and terbium.
  • a phosphor having a core made of the phosphor according to any one of [1] to [7] and a shell formed on at least part of the surface of the core.
  • a light-emitting device comprising the light-emitting element of [11][10].
  • a display comprising the light-emitting elements of [12] and [10].
  • the phosphor of the present invention has the formula MxMgaAlyOzNw ( 1 ) It is a phosphor represented by In formula (1), the meanings of M, x, a, y, z and w are as described below. It should be noted that the upper and lower limits of the numerical ranges described in this specification can be combined by arbitrarily selecting the relevant numerical values.
  • M in formula (1) represents a metal element doped in this MgAl 2 O 4 -based oxide phosphor.
  • the metal element M include at least one metal element selected from the group consisting of manganese, strontium, cerium, praseodymium, neodymium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, thulium and ytterbium, manganese, strontium , europium, cerium and terbium, preferably at least one metal element selected from the group consisting of manganese, cerium and strontium, more preferably at least one metal element selected from manganese, cerium and strontium, and at least one metal element selected from manganese and cerium A metal element is more preferred, and manganese is even more preferred.
  • the metal element M is manganese
  • manganese constitutes the luminescence center ion and can become a green-emitting phosphor that emits green light.
  • the phosphor of the present invention has an excitation wavelength in the vicinity of 450 nm, and exhibits an emission peak having a maximum in the range of 510 nm to 550 nm when the emission wavelength is measured in the range of 470 nm to 800 nm. is.
  • the luminescence center ion contained in the phosphor absorbs the excitation light, and electrons at the ground level transition to the excitation level.
  • the excited electron returns from the excited level to the ground level, the energy corresponding to the energy level difference is emitted as fluorescence.
  • the transition probability of electrons from the ground level to the excited level varies depending on the electronic configuration of the emission center ion. If the transition probability is low, the forbidden transition has low absorbance and apparently low emission intensity. On the other hand, if the transition probability is high, the absorbance is high and the emission intensity is apparently high.
  • Divalent manganese (Mn 2+ ) has five electrons in the 3d orbital, and the transition to the excited level by light irradiation is a forbidden transition because it is between homogeneous orbitals (dd), and the absorbance is small and the emission intensity is low. small.
  • divalent europium (Eu 2+ ) has seven electrons in the 4f orbital, and the transition to the excited level by light irradiation is an allowable transition because it is between heterogeneous orbitals (f ⁇ d), and the absorbance is It is large and has a high emission intensity.
  • the emission intensity of a compound changes depending on the absorbance (number of absorbed photons) of the compound.
  • the absorbance number of absorbed photons
  • the luminescence properties of compounds having different absorbances can be appropriately compared by using, for example, the luminescence intensity corrected for the difference in absorbance, that is, the quantum efficiency.
  • Quantum efficiency emission intensity (number of fluorescence photons) / absorbance (number of absorption photons)
  • x, a, y, z, and w in formula (1) represent the composition ratio of the phosphor in formula (1).
  • the values of x, a, y, z and w are shown as ratios when the sum of these is 1.
  • the composition ratio x of the metal element M is 0.00001 ⁇ x ⁇ 0.2, for example, 0.0001 ⁇ x ⁇ 0.15, preferably 0.0005 ⁇ x ⁇ 0.1, more preferably 0.001. ⁇ x ⁇ 0.05, more preferably 0.005 ⁇ x ⁇ 0.02.
  • the composition ratio a of Mg is 0 ⁇ a ⁇ 0.4, for example, 0.01 ⁇ a ⁇ 0.3, preferably 0.05 ⁇ a ⁇ 0.2, more preferably 0.1 ⁇ a ⁇ 0. .15.
  • the Al composition ratio y is 0.01 ⁇ y ⁇ 0.9, for example, 0.05 ⁇ y ⁇ 0.7, preferably 0.15 ⁇ y ⁇ 0.5, and more preferably 0.25 ⁇ y. ⁇ 0.30.
  • the composition ratio z of O is 0.1 ⁇ z ⁇ 0.98, for example 0.15 ⁇ z ⁇ 0.8, preferably 0.35 ⁇ z ⁇ 0.7, more preferably 0.5 ⁇ z ⁇ 0.6.
  • the composition ratio w of N satisfies 0 ⁇ w ⁇ 0.5.
  • composition ratios a, y, z, and w do not satisfy the above numerical ranges, the crystal structure of the phosphor tends to become unstable, and the quenching process increases, resulting in a decrease in emission intensity. Further, when the composition ratio a of Mg is 0.13 or less, the emission intensity of the phosphor is likely to be improved, so it is particularly preferable that 0.1 ⁇ a ⁇ 0.13.
  • the present invention improves the emission intensity of a Mn-doped MgAl 2 O 4 -based spinel-type oxide phosphor by introducing a nitrogen atom, which is a trivalent anion, into an oxygen moiety, which is a divalent anion. Based on the findings of the phenomenon. By introducing a nitrogen atom, which is a trivalent anion, into the oxygen portion, which is a divalent anion, an anion deficiency occurs in the crystal structure of the phosphor. It is believed that the anion deficiency functions as a sensitizer and enhances the emission intensity of the phosphor.
  • the anion deficiency may destabilize the crystal structure of the phosphor, and in such a case, the emission intensity of the phosphor decreases.
  • a change in crystallinity in the phosphor can be evaluated by X-ray structure diffraction (XRD) measurement using a CuK ⁇ ray source, which will be described later.
  • the composition ratio w of N is preferably 0 ⁇ w ⁇ 0.027.
  • the composition ratio w is preferably 0 ⁇ w ⁇ 0.005, more preferably 0 ⁇ w ⁇ 0.0005.
  • the phosphor of the present invention has a spinel crystal structure.
  • a spinel structure is a crystal structure belonging to the cubic system and is represented by the chemical formula: AB 2 X 4 .
  • the A-site in the spinel structure is surrounded by four X-site anions, forming an isolated tetrahedron.
  • the B site in the spinel structure is surrounded by six anions to form an edge-sharing octahedron. It is found in oxides in which A is a divalent metal element, B is a trivalent metal element, and X is oxygen. Since the crystal structure of the phosphor has a spinel structure, the phosphor is protected from external influences such as heat, ion bombardment, and vacuum ultraviolet irradiation, and at the same time, the emission intensity of the phosphor can be improved.
  • the phosphor of the present invention in a preferred embodiment, is a phosphor having a core portion made of a crystalline phase and a shell portion formed on at least part of the surface of the core portion.
  • the crystalline phase is a solid phase in which atoms are regularly arranged, and may be a phase containing a plurality of single-crystal crystallites.
  • the shell is generally an oxide containing at least one element selected from the group consisting of boron and silicon.
  • the phosphor having a shell portion of the present invention contains a metal element M in the shell portion.
  • the luminescence intensity is likely to be further improved.
  • This mechanism for improving the emission intensity does not increase the amount of light generated by optimizing the elemental composition of the crystal.
  • This mechanism is based on a mechanism that improves the efficiency of emitting the generated light to the outside of the crystal phase.
  • the metal element M which forms defects on the surface of the crystal phase that lowers the emission intensity, migrates to the shell. Therefore, it is considered that the enhancement of emission intensity due to the phosphor having the shell portion is achieved regardless of the elemental composition of the crystal phase.
  • the phosphor of the present invention has a shell portion, the amount of light generated increases due to the action of the anion-deficient sensitizer, and the shell portion allows the emitted light to be efficiently emitted to the outside. They are well emitted, and the emission intensity is likely to be further improved.
  • the amount of the shell part is preferably 30% by weight or less, more preferably 0.01 to 20% by weight, still more preferably 0.05 to 10% by weight, based on the core part. If the amount of the shell portion exceeds 30% by weight based on the weight of the core portion, the ratio of the core portion to the total weight of the phosphor decreases, and the luminous intensity of the phosphor tends to decrease.
  • the amount of the shell portion is 0.5-5% by weight based on the core portion.
  • the shell portion present on the surface of the crystal phase contained in the phosphor of the present invention is analyzed by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX), It can be confirmed by detecting boron and/or silicon constituting the shell by composition analysis such as inductively coupled plasma atomic emission spectroscopy (ICP-AES).
  • XPS X-ray photoelectron spectroscopy
  • EDX energy dispersive X-ray spectroscopy
  • ICP-AES inductively coupled plasma atomic emission spectroscopy
  • the core-shell structure of the phosphor of the present invention can be confirmed by performing EDX measurement of the cross section of the phosphor and obtaining an elemental mapping image.
  • the region where the metal element M and boron and/or silicon coexist is the shell portion.
  • EDX measurement a suitable measurement method can be selected according to the thickness of the sample to be measured. Examples of measurement methods include SEM-EDX, TEM-EDX, and STEM-EDX. In order to accurately detect boron by EDX measurement, it is preferable to use windowless EDX.
  • the phosphor is processed with an ion milling device to obtain a cross section of the phosphor, and then the cross section of the obtained phosphor is subjected to SEM.
  • SEM SEM- A method of EDX measurement is preferred.
  • a compound or element containing M element, Al, Mg, oxygen and nitrogen is used as a raw material for manufacturing the phosphor of the present invention.
  • Such raw material compounds include oxides, hydroxides, carbonates, acetates, nitrates, fluorides, chlorides or nitrides containing element M, Al or Mg.
  • raw material compounds containing the M element include manganese oxide, manganese carbonate, manganese acetate, manganese nitrate, manganese fluoride, manganese chloride, and manganese nitride
  • raw material compounds containing Mg include magnesium oxide, magnesium hydroxide, magnesium carbonate, and acetic acid.
  • Nitrogen-containing compounds include manganese nitride, magnesium nitride, and aluminum nitride.
  • a compound containing at least one element selected from the group consisting of boron and silicon can be used as the raw material for the shell portion.
  • these raw materials include boron oxide, boron nitride, boric acid, glass frit, and the like.
  • Glass frit is powdered glass made by crushing glass.
  • the main component is silicon dioxide, but it may contain aluminum oxide, bismuth oxide, calcium oxide, boron oxide, barium oxide, strontium oxide, calcium oxide, sodium oxide, zinc oxide, lithium oxide, potassium oxide, zirconium oxide, and the like.
  • lithium fluoride may be added as a raw material other than the raw material compounds described above from the viewpoint of improving crystallinity.
  • a method for producing a phosphor according to the present invention comprises a step of preparing an M compound as an M element raw material, an Al compound as an Al element raw material, an Mg compound as an Mg element raw material, and an N compound as an N element raw material. and sintering after mixing the raw materials in solid phase.
  • the phosphor of the present invention can be manufactured.
  • the phosphor of the present invention can be produced, for example, by the following method. That is, first, raw materials containing the elements M, Mg, Al, O and N are weighed so that each element has a predetermined molar ratio defined by the formula (1) in the phosphor after firing, and they are mixed. . At this time, the raw material for the shell portion or lithium fluoride may be mixed with other raw materials in a predetermined ratio with respect to the total amount. Mixing can be performed using a mixing device such as a ball mill, sand mill, pico mill, or the like.
  • the heating temperature is, for example, 1250°C to 1700°C, preferably 1300°C to 1650°C, more preferably 1350°C to 1600°C, still more preferably 1400°C to 1600°C.
  • the heating atmosphere is preferably a mixed atmosphere of hydrogen and nitrogen.
  • the mixed atmosphere used for the heating atmosphere preferably has a hydrogen to nitrogen ratio of 1:99 to 100:0, more preferably a hydrogen to nitrogen ratio of 5:95 to 10:90.
  • the heating time is not a problem as long as it is an industrially realistic time.
  • the heating temperature is within the above range, it is 1 to 10 hours, preferably 2 to 8 hours.
  • the phosphor of the present invention may be produced using the solid-phase reaction method, or may be synthesized using other production methods such as a solution method and a melt synthesis method.
  • the phosphor of the present invention can be used as a composition by dispersing it in a monomer, a resin, or a mixture of a monomer and a resin.
  • the resin component of the composition may be a polymer obtained by polymerizing a monomer.
  • Examples of monomers used in the composition include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, methoxyethyl (meth) acrylate, ethoxyethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylates, n-butyl (meth)acrylate, isobutyl (meth)acrylate, tert-butyl (meth)acrylate, 2-ethylhexyl (meth)acrylate, cyclohexyl (meth)acrylate, heptyl (meth)acrylate, octyl (meth)acrylate, nonyl (meth)acrylate, dodecyl (meth)acrylate, lauryl (meth)acrylate, stearyl (meth)acrylate, cyclopentyl (meth)acrylate, cyclohexyl (meth)acrylate,
  • Preferred (meth)acrylates from the viewpoint of improving heat resistance, water resistance, light resistance and luminous intensity include isobornyl (meth)acrylate, stearyl (meth)acrylate, methyl (meth)acrylate, cyclohexyl (meth)acrylate, di Cyclopentanyl (meth)acrylate can be mentioned.
  • the resin used in the composition is not particularly limited, but includes (meth)acrylic resins, styrene resins, epoxy resins, urethane resins and silicone resins.
  • the silicone resin is not particularly limited, but examples include addition-polymerizable silicones that polymerize through addition polymerization reaction of silyl groups and vinyl groups, and condensation-polymerizable silicones that polymerize through condensation polymerization of alkoxysilanes.
  • silicone resin those in which an organic group is bonded to the Si element in silicone are preferable, and examples thereof include functional groups such as alkyl groups such as methyl group, ethyl group and propyl group, phenyl group and epoxy group.
  • a phenyl group is preferred from the viewpoint of improving water resistance, light resistance and luminous intensity.
  • silicone resins examples include KE-108 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), KE-1031 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), KE-109E (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), KE-255 (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), KR-112 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), KR-251 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), and KR-300 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.).
  • These silicones may be used alone or in combination of multiple types.
  • the ratio of the monomer component and/or the resin component contained in the composition is not particularly limited, but is 10 wt% or more and 99 wt% or less, preferably 20 wt% or more and 80 wt% or less, more preferably. is 30 wt % or more and 70 wt % or less.
  • the composition may contain a curing agent from the viewpoint of curing the monomer component and/or the resin component and improving heat resistance, water resistance, light resistance and luminescence intensity.
  • Curing agents include curing agents having multiple functional groups. Curing agents having multiple functional groups include trimethylolpropane triacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, ditrimethylolpropane tetraacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, and mercapto compounds containing thiol groups.
  • the ratio of the curing agent contained in the composition is not particularly limited, but is 0.1 wt% or more and 20 wt% or less, preferably 1 wt% or more and 10 wt% or less, more preferably 2 wt%. % or more and 7 wt % or less.
  • the composition may contain an initiator from the viewpoint of improving heat resistance, water resistance, light resistance and luminous intensity by polymerizing the monomer component and/or the resin component.
  • the initiator may be a photopolymerization initiator or a thermal polymerization initiator.
  • the thermal polymerization initiator used in the present invention is not particularly limited, but includes azo initiators, peroxides, persulfate acids, and redox initiators.
  • the azo initiator is not particularly limited, but 2,2′-azobis(4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2′-azobis(2-amidinopropane) dihydrochloride, 2 , 2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2'-azobis (isobutyronitrile), 2,2'-azobis-2-methylbutyronitrile, 1,1-azobis (1- cyclohexanecarbonitrile), 2,2'-azobis(2-cyclopropylpropionitrile), and 2,2'-azobis(methyl isobutyrate).
  • the peroxide initiator is not particularly limited, but benzoyl peroxide, acetyl peroxide, lauroyl peroxide, decanoyl peroxide, dicumyl peroxide, dicetylperoxydicarbonate, t-butylperoxyisopropylmonocarbonate, di(4-t-butylcyclohexyl)peroxydicarbonate, di(2-ethylhexyl)peroxydicarbonate, t-butylperoxypivalate, t-butylperoxy-2-ethylhexanoate and the like.
  • the persulfate initiator is not particularly limited, and includes potassium persulfate, sodium persulfate, and ammonium persulfate.
  • Redox initiators include, but are not limited to, combinations of the persulfate initiators with reducing agents such as sodium metabisulfite and sodium bisulfite; organic peroxides and tertiary amines; based systems, such as those based on benzoyl peroxide and dimethylaniline; and systems based on organic hydroperoxides and transition metals, such as systems based on cumene hydroperoxide and cobalt naphthate.
  • reducing agents such as sodium metabisulfite and sodium bisulfite
  • organic peroxides and tertiary amines such as those based on benzoyl peroxide and dimethylaniline
  • systems based on organic hydroperoxides and transition metals such as systems based on cumene hydroperoxide and cobalt naphthate.
  • initiators include, but are not particularly limited to, pinacol such as tetraphenyl 1,1,2,2-ethanediol.
  • thermal polymerization initiator azo initiators and peroxide initiators are preferred, and 2,2′-azobis(methyl isobutyrate), t-butyl peroxypivalate, and di(4- t-butyl cyclohexyl)peroxydicarbonate, t-butyl peroxyisopropyl monocarbonate, benzoyl peroxide.
  • the photopolymerization initiator is not particularly limited, but includes oxime compounds such as O-acyl oxime compounds, alkylphenone compounds, acylphosphine oxide compounds, and the like.
  • O-acyloxime compounds include N-benzoyloxy-1-(4-phenylsulfanylphenyl)butan-1-one-2-imine, N-benzoyloxy-1-(4-phenylsulfanylphenyl)octane-1- On-2-imine, N-benzoyloxy-1-(4-phenylsulfanylphenyl)-3-cyclopentylpropan-1-one-2-imine, N-acetoxy-1-[9-ethyl-6-(2- methylbenzoyl)-9H-carbazol-3-yl]ethan-1-imine, N-acetoxy-1-[9-ethyl-6- ⁇ 2-methyl-4-(3,3-dimethyl-2,4-di Oxacyclopentanylmethyloxy)benzoyl ⁇ -9H-carbazol-3-yl]ethan-1-imine, N-acetoxy-1-[9-ethyl-6-(2-methylbenzoyl)-9
  • Alkylphenone compounds include 2-methyl-2-morpholino-1-(4-methylsulfanylphenyl)propan-1-one, 2-dimethylamino-1-(4-morpholinophenyl)-2-benzylbutane-1- one, 2-(dimethylamino)-2-[(4-methylphenyl)methyl]-1-[4-(4-morpholinyl)phenyl]butan-1-one, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl Propan-1-one, 2-hydroxy-2-methyl-1-[4-(2-hydroxyethoxy)phenyl]propan-1-one, 1-hydroxycyclohexylphenyl ketone, 2-hydroxy-2-methyl-1- (4-isopropenylphenyl)propan-1-one oligomers, ⁇ , ⁇ -diethoxyacetophenone, benzyl dimethyl ketal and the like.
  • Omnirad trademark 369, 907 and 379 (manufactured by IGM Resins B.V.) may also be used.
  • Acylphosphine oxide compounds include phenylbis(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphine oxide (for example, trade name "omnirad 819" (manufactured by IGM Resins B.V.)), 2,4,6-trimethylbenzoyl diphenylphosphine oxide and the like.
  • photoinitiators include benzoin compounds such as benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, benzoin isobutyl ether; benzophenone, methyl o-benzoylbenzoate, 4-phenylbenzophenone, 4-benzoyl- 4'-methyldiphenyl sulfide, 3,3',4,4'-tetra(tert-butylperoxycarbonyl)benzophenone, 2,4,6-trimethylbenzophenone, 4,4'-di(N,N'-dimethyl benzophenone compounds such as amino)-benzophenone; xanthone compounds such as 2-isopropylthioxanthone and 2,4-diethylthioxanthone; 9,10-dimethoxyanthracene, 2-ethyl-9,10-dimethoxyanthracene, 9,10-diethoxyanthracene
  • the composition may contain an antioxidant from the viewpoint of suppressing oxidation of the composition and improving heat resistance, water resistance, light resistance, and luminescence intensity.
  • antioxidants include amine-based antioxidants, sulfur-based antioxidants, phenol-based antioxidants, phosphorus-based antioxidants, phosphorus-phenol-based antioxidants, and metal compound-based antioxidants. , preferably contains at least one selected from the group consisting of amine antioxidants, sulfur antioxidants, phenol antioxidants and phosphorus antioxidants, more preferably sulfur antioxidants, phenol at least one selected from the group consisting of antioxidants and phosphorus antioxidants.
  • Amine-based antioxidants are antioxidants that have an amino group in the molecule.
  • Amine antioxidants include, for example, 1-naphthylamine, phenyl-1-naphthylamine, p-octylphenyl-1-naphthylamine, p-nonylphenyl-1-naphthylamine, p-dodecylphenyl-1-naphthylamine, phenyl-2 - naphthylamine-based antioxidants such as naphthylamine; N,N'-diisopropyl-p-phenylenediamine, N,N'-diisobutyl-p-phenylenediamine, N,N'-diphenyl-p-phenylenediamine, N,N' -di- ⁇ -naphthyl-p-phenylenediamine, N-phenyl-N'-isopropyl-p
  • a sulfur-based antioxidant is an antioxidant that has a sulfur atom in its molecule.
  • Sulfur-based antioxidants include, for example, dilauryl thiodipropionate, dialkyl thiodipropionate compounds such as dimyristyl and distearyl ("Sumilizer TPM" (trade name, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.), etc.), tetrakis [methylene (3-dodecylthio)propionate]methane, tetrakis[methylene(3-laurylthio)propionate]methane, ⁇ -alkylmercaptopropionate ester compounds of polyols, 2-mercaptobenzimidazole and the like.
  • a phenolic antioxidant is an antioxidant that has a phenolic hydroxy group in the molecule.
  • Phosphorus-phenolic antioxidants having both a phenolic hydroxy group and a phosphate or phosphite structure are classified as phenolic antioxidants herein.
  • Phenolic antioxidants include, for example, 1,1,3-tris(2-methyl-4-hydroxy-5-tert-butylphenyl)butane, 4,4′-butylidene-bis(3-methyl-6- tert-butylphenol), 1,3,5-trimethyl-2,4,6-tris(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl)benzene, 2-tert-butyl-6-(3-tert -butyl-2-hydroxy-5-methylbenzyl)-4-methylphenyl acrylate, (tetrakis[methylene-3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate]methane, pentaerythritol tetrakis [3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate], octadecyl-3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)prop
  • Phosphorus-phenol antioxidants include, for example, 2,10-dimethyl-4,8-di-tert-butyl-6-[3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propoxy ]-12H-dibenzo[d,g][1,3,2]dioxaphosphosine, 2,4,8,10-tetra-tert-butyl-6-[3-(3,5-di-tert- Butyl-4-hydroxyphenyl)propoxy]dibenzo[d,f][1,3,2]dioxaphosphepin, 2,4,8,10-tetra-tert-butyl-6-[3-(3, 5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionyloxy]-dibenzo[d,f][1,3,2]dioxaphosphepine (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., trade name "Sumilizer GP
  • a phosphorus antioxidant is an antioxidant that has a phosphate ester structure or a phosphite ester structure.
  • Phosphorus-based antioxidants include, for example, diphenylisooctylphosphite, 2,2′-methylenebis(4,6-di-tert-butylphenyl)octylphosphite, diphenylisodecylphosphite, diphenylisodecylphosphite, triphenyl phosphate, tributyl phosphate, diisodecyl pentaerythritol diphosphite, distearyl pentaerythritol diphosphite, cyclic neopentanetetraylbis(2,4-di-tert-butylphenyl) phosphite, cyclic neopentane Tetraylbis(2,6-di-tert-buty
  • ADEKA ADEKA
  • ADEKA STAB PEP36 trade name, manufactured by ADEKA
  • ADEKA STAB PEP-8 trade name, manufactured by ADEKA
  • Sandstab P-EPQ trade name, manufactured by Clariant
  • Weston 618 trade name, manufactured by GE
  • Wes Ton 619G trade name, manufactured by GE
  • Ultranox 626 trade name, manufactured by GE
  • the proportion of the antioxidant contained in the composition is not particularly limited, but is 0.1 wt% or more and 20 wt% or less, preferably 1 wt% or more and 10 wt% or less, more preferably It is 2 wt % or more and 7 wt % or less.
  • the composition may contain a light scattering material from the viewpoint of scattering light passing through the composition to improve the amount of light absorbed by the composition and to improve the emission intensity.
  • the light-scattering material is not particularly limited, but may be polymer fine particles or inorganic fine particles. Examples of polymers used for polymer fine particles include acrylic resins, epoxy resins, silicone resins, and urethane resins.
  • Inorganic fine particles used for light scattering materials include fine particles containing known inorganic compounds such as oxides, hydroxides, sulfides, nitrides, carbides, chlorides, bromides, iodides and fluorides.
  • oxides contained in the inorganic fine particles include silicon oxide, aluminum oxide, zinc oxide, niobium oxide, zirconium oxide, titanium oxide, magnesium oxide, cerium oxide, yttrium oxide, strontium oxide, barium oxide, oxide
  • oxides such as calcium, tungsten oxide, indium oxide and gallium oxide, titanium oxide, or mixtures thereof, preferably aluminum oxide, zinc oxide and niobium oxide, more preferably aluminum oxide and niobium oxide, niobium oxide is most preferred.
  • the aluminum oxide contained in the inorganic fine particles includes known aluminum oxides such as ⁇ -alumina, ⁇ -alumina, ⁇ -alumina, ⁇ -alumina, ⁇ -alumina, ⁇ -alumina and ⁇ -alumina.
  • Alumina is preferred, and alpha alumina is more preferred.
  • aluminum oxide may be a commercially available product, and alumina may be obtained by firing raw materials such as aluminum nitrate, aluminum chloride, and aluminum alkoxide.
  • Examples of commercially available aluminum oxide include AKP-20 (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.), AKP-30 (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.), AKP-50 (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.), AKP-53 (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.), AKP- 3000 (Sumitomo Chemical Co., Ltd.), AA-02 (Sumitomo Chemical Co., Ltd.), AA-03 (Sumitomo Chemical Co., Ltd.), AA-04 (Sumitomo Chemical Co., Ltd.), AA-05 (Sumitomo Chemical Co., Ltd.), AA- 07 (manufactured by Sumitomo Chemical Co.
  • the hydroxides contained in the inorganic fine particles include aluminum hydroxide, zinc hydroxide, magnesium hydroxide, cerium hydroxide, yttrium hydroxide, strontium hydroxide, barium hydroxide, calcium hydroxide, and water.
  • Examples include known oxides such as indium oxide and gallium hydroxide, and mixtures thereof, with aluminum hydroxide and zinc hydroxide being preferred.
  • the sulfides contained in the inorganic fine particles include silicon sulfide, aluminum sulfide, zinc sulfide, niobium sulfide, zirconium sulfide, titanium sulfide, magnesium sulfide, cerium sulfide, yttrium sulfide, strontium sulfide, barium sulfide, and sulfide.
  • sulfides such as calcium, tungsten sulfide, indium sulfide, and gallium sulfide, or mixtures thereof, preferably aluminum sulfide, zinc sulfide, and niobium sulfide, more preferably zinc sulfide and niobium sulfide, most preferably niobium sulfide. preferable.
  • the nitrides contained in the inorganic fine particles include silicon nitride, aluminum nitride, zinc nitride, niobium nitride, zirconium nitride, titanium nitride, magnesium nitride, cerium nitride, yttrium nitride, strontium nitride, barium nitride, and nitride.
  • nitrides such as calcium, tungsten nitride, indium nitride, and gallium nitride, or mixtures thereof, with aluminum nitride, zinc nitride, and niobium nitride being preferred, aluminum nitride and niobium nitride being more preferred, and niobium nitride being most preferred; preferable.
  • the carbides contained in the inorganic fine particles include silicon carbide, aluminum carbide, zinc carbide, niobium carbide, zirconium carbide, titanium carbide, magnesium carbide, cerium carbide, yttrium carbide, strontium carbide, barium carbide, and calcium carbide.
  • known sulfides such as tungsten carbide, indium carbide, and gallium carbide, or mixtures thereof, preferably aluminum carbide, zinc carbide, and niobium carbide, more preferably aluminum carbide and niobium carbide, and most preferably niobium carbide.
  • chlorides contained in the inorganic fine particles include silicon chloride, aluminum chloride, zinc chloride, niobium chloride, zirconium chloride, titanium chloride, magnesium chloride, cerium chloride, yttrium chloride, strontium chloride, barium chloride, and chloride.
  • Known chlorides such as calcium, tungsten chloride, indium chloride and gallium chloride, or mixtures thereof, preferably aluminum chloride, zinc chloride and niobium chloride, more preferably aluminum chloride and niobium chloride, most preferably niobium chloride.
  • the bromide contained in the inorganic fine particles includes silicon bromide, aluminum bromide, zinc bromide, niobium bromide, zirconium bromide, titanium bromide, magnesium bromide, cerium bromide, and yttrium bromide. , strontium bromide, barium bromide, calcium bromide, tungsten bromide, indium bromide and gallium bromide, or mixtures thereof; and aluminum bromide, zinc bromide, niobium bromide. Preferred are aluminum bromide and niobium bromide, and most preferred is niobium bromide.
  • the iodides contained in the inorganic fine particles include silicon iodide, aluminum iodide, zinc iodide, niobium iodide, zirconium iodide, titanium iodide, magnesium iodide, gallium iodide, and iodide.
  • iodides such as cerium, yttrium iodide, strontium iodide, barium iodide, calcium iodide, tungsten iodide, indium iodide, or mixtures thereof, aluminum iodide, zinc iodide, niobium iodide is preferred, aluminum iodide and niobium iodide are more preferred, and niobium iodide is most preferred.
  • the fluoride contained in the inorganic fine particles includes silicon fluoride, aluminum fluoride, zinc fluoride, niobium fluoride, zirconium fluoride, titanium fluoride, magnesium fluoride, cerium fluoride, and fluoride.
  • known fluorides such as yttrium fluoride, strontium fluoride, barium fluoride, calcium fluoride, tungsten fluoride, indium fluoride, and gallium fluoride, or mixtures thereof;
  • Niobium chloride is preferred, aluminum fluoride and niobium fluoride are more preferred, and niobium fluoride is most preferred.
  • the light scattering material aluminum oxide, silicon oxide, zinc oxide, titanium oxide, and niobium oxide are used from the viewpoint of scattering light that has passed through the composition to improve the amount of light absorbed by the composition and to improve the emission intensity.
  • zirconium oxide is preferred, and aluminum oxide is preferred.
  • the particle size of the light scattering material contained in the composition is not particularly limited, but is 0.1 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less, preferably 0.3 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less, more preferably 0 .5 ⁇ m or more and 5 ⁇ m or less.
  • the ratio of the light scattering material contained in the composition is not particularly limited, but is 0.1 wt% or more and 20 wt% or less, preferably 1 wt% or more and 10 wt% or less, more preferably It is 2 wt % or more and 7 wt % or less.
  • the composition may contain another light-emitting material in addition to the phosphor of the present invention from the viewpoint of adjusting the emission color emitted by the composition and achieving a wide color gamut.
  • Other luminescent materials other than the phosphor of the present invention contained in the composition include phosphors other than the phosphor of the present invention and quantum dots.
  • the quantum dots contained in the composition are not particularly limited as long as they are quantum dot particles capable of emitting fluorescence in the visible light wavelength region, for example, II-VI group semiconductor compounds; III-V group semiconductor compounds; IV - Group VI semiconductor compounds; Group IV elements or compounds containing them; and combinations thereof. These can be used alone or in combination of two or more.
  • II-VI semiconductor compounds are binary compounds selected from the group consisting of CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, ZnO, HgS, HgSe, HgTe and mixtures thereof; CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe , ZnSTe, HgSeS, HgSeTe, HgSTe, CdZnS, CdZnSe, CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgZnS, HgZnSe, HgZnTe and mixtures thereof; , CdHgSTe, HgZnSeS, HgZnSeTe, HgZnSTe and mixtures thereof.
  • the III-V group semiconductor compound is a binary compound selected from the group consisting of GaN, GaP, GaAs, GaSb, AlN, AlP, AlAs, AlSb, InN, InP, InAs, InSb and mixtures thereof; ternary compounds selected from the group consisting of GaNSb, GaPAs, GaPSb, AlNP, AlNAs, AlNSb, AlPAs, AlPSb, InNP, InNAs, InNSb, InPAs, InPSb, GaAlNP and mixtures thereof; It can be selected from the group consisting of quaternary compounds selected from the group consisting of GaInNP, GaInNAs, GaInNSb, GaInPAs, GaInPSb, InAlNP, InAlNAs, InAlNSb, InAlPAs, InAlPSb and mixtures thereof.
  • the group IV-VI semiconductor compound is a binary compound selected from the group consisting of SnS, SnSe, SnTe, PbS, PbSe, PbTe and mixtures thereof; ternary compounds selected from the group consisting of SnPbTe and mixtures thereof; and quaternary compounds selected from the group consisting of SnPbSSe, SnPbSeTe, SnPbSTe and mixtures thereof.
  • the group IV element or the compound containing it is selected from the group consisting of elemental compounds selected from the group consisting of Si, Ge and mixtures thereof; and binary compounds selected from the group consisting of SiC, SiGe and mixtures thereof.
  • Quantum dots can be homogeneous single structures; dual structures such as core-shell, gradient structures, etc.; or mixed structures thereof.
  • the core is one selected from the group consisting of CdSe, CdS, ZnS, ZnSe, ZnTe, CdTe, CdSeTe, CdZnS, PbSe, AgInZnS, HgS, HgSe, HgTe, GaN, GaP, GaAs, InP, InAs and ZnO. It can include, but is not limited to, one or more substances.
  • the shell may include, but is not limited to, one or more materials selected from the group consisting of CdSe, ZnSe, ZnS, ZnTe, CdTe, PbS, TiO, SrSe and HgSe.
  • quantum dots are preferably InP or CdSe.
  • the diameter of the quantum dot is not particularly limited, but the red, green, and blue quantum dot particles can be classified according to particle size, with the particle size decreasing in order of red, green, and blue.
  • the red quantum dot particles have a particle size of 5 nm or more and 10 nm or less
  • the green quantum dot particles have a particle size of more than 3 nm and 5 nm or less
  • the blue quantum dot particles have a particle size of 1 nm or more and 3 nm or less.
  • red quantum dot particles emit red light
  • green quantum dot particles emit green light
  • blue quantum dot particles emit blue light.
  • the phosphor other than the phosphor of the present invention contained in the composition is not particularly limited, but examples include sulfide phosphors, oxide phosphors, nitride phosphors, fluoride phosphors, etc. These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
  • Examples of the sulfide phosphor include CaS:Eu, SrS:Eu, SrGa2S4 :Eu, CaGa2S4 : Eu , Y2O2S : Eu , La2O2S : Eu , Gd 2 O 2 S:Eu, and the like.
  • oxide-based phosphor examples include (Ba, Sr) 3 SiO 5 :Eu, (Ba, Sr) 2 SiO 4 :Eu, Tb 3 Al 5 O 12 :Ce, and Ca 3 Sc 2 Si. 3 O 12 :Ce, and the like.
  • nitride phosphor examples include CaSi5N8 : Eu , Sr2Si5N8 : Eu , Ba2Si5N8 : Eu , ( Ca, Sr , Ba) 2Si5N .
  • fluoride-based phosphors are not particularly limited, and include K 2 TiF 6 :Mn 4+ , Ba 2 TiF 6 :Mn 4+ , Na 2 TiF 6 :Mn 4+ , K 3 ZrF 7 :Mn 4+ . , K 2 SiF 6 :Mn 4+ , and the like.
  • Al) 12 (O, N) 16 SiAlON-based phosphors such as Eu; perovskite phosphors also having a perovskite structure;
  • the phosphor other than the phosphor of the present invention contained in the composition is preferably a red phosphor, and preferably K 2 SiF 6 :Mn 4+ .
  • the ratio of the luminescent material other than the phosphor of the present invention contained in the composition is not particularly limited, but is 0.1 wt% or more and 90 wt% or less, preferably 1 wt% or more and 80 wt% or less. Yes, more preferably 5 wt % or more and 60 wt % or less.
  • the phosphor of the present invention can be dispersed in a resin and used as a film.
  • the shape of the film is not particularly limited, and may be any shape such as sheet-like or bar-like.
  • the term “bar-shaped” means, for example, a band-shaped shape extending in one direction in plan view. Examples of the belt-like shape in a plan view include a plate-like shape in which each side has a different length.
  • the thickness of the film may be from 0.01 ⁇ m to 1000 mm, from 0.1 ⁇ m to 10 mm, or from 1 ⁇ m to 1 mm.
  • the thickness of the film refers to the distance between the front surface and the back surface in the thickness direction of the film when the side with the smallest value among the length, width, and height of the film is defined as the “thickness direction”. point to distance. Specifically, the thickness of the film is measured at three arbitrary points on the film using a micrometer, and the average value of the measured values at the three points is taken as the thickness of the film.
  • the film may be a single layer or multiple layers. In the case of multiple layers, each layer may be composed of the same type of embodiment composition, or may be composed of different types of embodiment compositions.
  • the phosphor of the present invention can be used as a sintered body containing the phosphor of the present invention by incorporating the phosphor of the present invention into an inorganic material and sintering and molding the inorganic material.
  • the inorganic material used for the sintered body may be a glass molded body using a glass component, or a crystalline inorganic material component may be used.
  • the phosphor of the present invention can be dispersed in glass and used as a molded glass.
  • Glass components used in the glass composition are not particularly limited, but may be SiO2 , P2O5 , GeO2 , BeF2 , As2S3 , SiSe2 , GeS2 , TiO2 , TeO2 , Al2O3 .
  • SiO 2 or Bi 2 O 3 As a glass component.
  • One type of glass component may be used, or two or more types may be used.
  • the proportion of the glass component contained in the molded glass is not particularly limited, but is 10 wt% or more and 99 wt% or less, preferably 20 wt% or more and 80 wt% or less, more preferably 30 wt% or more. , 70 wt % or less.
  • the glass molded body may contain a light scattering material from the viewpoint of scattering the light that has passed through the molded body to improve the amount of light absorbed by the glass molded body and to improve the emission intensity.
  • a light scattering material the same inorganic fine particles as the light scattering material used in the resin composition can be used.
  • the amount of the light scattering material added to the glass molding can be the same as that of the light scattering material used in the resin composition.
  • the glass molded body may contain another luminescent material other than the phosphor of the present invention from the viewpoint of adjusting the luminescent color emitted by the glass molded body and achieving a wide color gamut.
  • another luminescent material other than the phosphor of the present invention contained in the glass molding the same luminescent material as used in the resin composition can be used.
  • the amount of the luminescent material added to the molded glass body can be the same as that of the luminescent material used in the resin composition.
  • the shape of the molded glass body is not particularly limited, but examples thereof include plate-like, rod-like, columnar and wheel-like shapes.
  • the phosphor of the present invention can constitute a light-emitting element together with a light source.
  • a light source an LED can be used which emits UV or visible light, in particular including wavelengths between 350 nm and 500 nm.
  • the phosphor of the present invention is irradiated with light having the above wavelength, the phosphor emits green light having a peak wavelength of 510 nm to 550 nm.
  • the phosphor of the present invention can constitute a white light emitting device by using, for example, an ultraviolet LED or a blue LED as a light source and combining it with another red phosphor.
  • the phosphor of the present invention can constitute a white light-emitting element, and the white light-emitting element can be used as a member of a light-emitting device.
  • a light-emitting element is irradiated with light from a light source, the irradiated light-emitting element emits light, and the light is extracted.
  • a light-emitting device containing the phosphor of the present invention and a light source can be used in a display.
  • An example of such a display is a liquid crystal display in which the transmittance of light from light-emitting elements can be controlled by liquid crystal, and the transmitted light can be selectively extracted as red light, blue light, or green light using a color filter. be done.
  • the phosphor of the present invention can be used to manufacture phosphor wheels.
  • a phosphor wheel is a member having a disk-shaped substrate and a phosphor layer formed on the surface thereof.
  • the phosphor wheel absorbs excitation light emitted from a light source, excites it, and emits converted light having a different wavelength.
  • the phosphor wheel absorbs blue excitation light, emits converted light different from the blue excitation light converted by the phosphor layer, and reflects the blue excitation light to combine with the converted light. , or only the converted light can be used to convert to different colors of light.
  • the phosphor of the present invention can be used as a member constituting a projector using the phosphor wheel.
  • a projector is a display device that includes a light source, a phosphor wheel, a mirror device, and a projection optical system.
  • Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 and 2> As phosphor raw materials, aluminum oxide powder (grade: AA18 (purity: 99.99%, D50: 20.3 ⁇ m, specific surface area: 0.2 m 2 /g), manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.), magnesium oxide powder (MgO ( Purity: 4N), manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.), manganese carbonate powder (MnCO 3 (purity: 99.9%), manufactured by Sigma-Aldrich Japan LLC), aluminum nitride powder (AIN (purity: 99.9%), manufactured by Co., Ltd. Kojundo Chemical Laboratory Co., Ltd.) was used.
  • MgO Purity: 4N
  • MnCO 3 manganese carbonate powder
  • AIN aluminum nitride powder
  • the molar ratio of Mn:Mg:Al:O:N in the phosphor after firing is set to the molar ratio shown in Table 1.
  • Each ingredient was weighed and dry mixed for 3 minutes.
  • the raw materials after mixing were filled in an alumina container.
  • the temperature was raised to 1550° C., heating was performed for 4 hours, and then it was allowed to cool.
  • the heated product was collected from the container and crushed to obtain a phosphor.
  • the emission peak area was determined from the measured spectrum, and the emission peak area of Example 1 was converted to 100 to calculate the relative emission intensity.
  • the evaluation criteria for the relative emission intensity were as follows. A: Relative emission intensity is 84 or more (good) B: Relative luminescence intensity of 77 or more (possible) C: relative luminescence intensity is less than 77 (impossible)
  • Table 1 shows the measurement results and evaluation results of each example and comparative example.
  • Example 7 Aluminum oxide powder (grade: AA18 (purity: 99.99%, D50: 20.3 ⁇ m, specific surface area: 0.2 m 2 /g), manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.), magnesium oxide as raw materials for the core of the phosphor Powder (MgO (purity: 4N), manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.), manganese carbonate powder (MnCO 3 (purity: 99.9%), manufactured by Sigma-Aldrich Japan LLC), aluminum nitride powder (AIN (purity: 99.9% ), Kojundo Chemical Laboratory Co., Ltd.) was used.
  • MgO purity: 4N
  • MnCO 3 manganese carbonate powder
  • AIN aluminum nitride powder
  • the molar ratio of Mn:Mg:Al:O:N in the phosphor after firing is set to the molar ratio shown in Table 2.
  • Each raw material was weighed so that Next, as a raw material for the shell portion, boron oxide (B 2 O 3 (purity: 99.995%), manufactured by Kojundo Chemical Laboratory Co., Ltd.) was weighed at 1% by weight of the raw material for the core portion, and added to the raw material. Dry mix for 3 minutes. Next, the raw materials after mixing were filled in an alumina container.
  • the temperature was raised to 1550° C., heating was performed for 4 hours, and then it was allowed to cool.
  • the heated product was recovered from the container and crushed to obtain a phosphor having a shell portion.
  • Example 7 Emission intensity of emission peak Absolute PL quantum yield measurement device (manufactured by Hamamatsu Photonics, trade name C9920-02, excitation light 450 nm, room temperature, in the atmosphere, 150 mg used) to measure the emission spectrum, the emission peak of Emission intensity and half-value width were measured.
  • the phosphor obtained in Example 7 was confirmed to be a green-emitting phosphor exhibiting a maximum emission peak in the range of 510 nm to 550 nm when the emission at 470 to 800 nm was measured. The method for evaluating the emission intensity is shown below.
  • the emission peak area was determined from the measured spectrum, and the emission peak area of Example 1 was converted to 100 to calculate the relative emission intensity.
  • the evaluation criteria for the relative emission intensity were as follows. A: Relative emission intensity is 84 or more (good) B: Relative luminescence intensity of 77 or more (possible) C: relative luminescence intensity is less than 77 (impossible)
  • Table 2 shows the measurement results and evaluation results of Example 7.
  • a resin composition can be obtained by combining the phosphor described in Examples 1 to 6 or 7 with a resin and forming a sheet, which is sandwiched between two barrier films to form a sealed film.
  • ⁇ Reference example 3> Manufacture a backlight that can convert blue light emitted into green light or red light by installing the phosphor described in Examples 1 to 6 or 7 in the vicinity of the light emitting part of the blue light emitting diode. do.
  • a wavelength conversion material can be obtained by mixing the phosphor and the resist described in Examples 1 to 6 or 7 and then removing the solvent.
  • a blue light emitting diode as a light source and a light guide plate or behind an OLED as a light source
  • a backlight capable of converting blue light from a light source into green light or red light is provided. manufacture.
  • Conductive particles such as ZnS are mixed with the phosphor described in Examples 1 to 6 or Example 7 to form a film, an n-type transport layer is laminated on one side, and a p-type transport layer is laminated on the other side. to get the LED.
  • a current is applied, the charges of the holes of the p-type semiconductor and the electrons of the n-type semiconductor are canceled in the perovskite compound on the junction surface, so that light can be emitted.
  • a titanium oxide dense layer is laminated, a porous aluminum oxide layer is laminated thereon, and the method described in Examples 1 to 6 or Example 7 is laminated thereon.
  • a fluorine-doped tin oxide (FTO) substrate On the surface of a fluorine-doped tin oxide (FTO) substrate, a titanium oxide dense layer is laminated, a porous aluminum oxide layer is laminated thereon, and the method described in Examples 1 to 6 or Example 7 is laminated thereon.
  • 2,2′,7,7′-tetrakis-(N,N′-di-p-methoxyphenylamine)-9,9′-spirobifluorene (Spiro-OMeTAD) is added thereon.
  • a hole-transporting layer such as the above is laminated, and a silver (Ag) layer is laminated thereon to produce a solar cell.
  • composition of the present embodiment can be obtained by compounding and molding the phosphor and resin described in Examples 1 to 6 or Example 7. By installing this after the blue light emitting diode, the blue A laser diode illumination is produced that emits white light by converting blue light emitted from a light-emitting diode to a composition into green light or red light.
  • the composition of the present embodiment can be obtained by combining the phosphor described in Examples 1 to 6 or 7 with resin or glass and molding.
  • a photoelectric conversion element (light detection element) material used in a detection portion that detects light is manufactured.
  • Photoelectric conversion element materials are part of a living body such as an image detection part (image sensor) for a solid-state imaging device such as an X-ray imaging device and a CMOS image sensor, a fingerprint detection part, a face detection part, a vein detection part and an iris detection part. Used in optical biosensors such as pulse oximeters and detectors that detect predetermined characteristics.
  • These molded bodies are also used in scintillators that absorb radiation such as X-rays and ⁇ -rays and convert them into visible light.
  • the composition of the present embodiment can be obtained by combining the phosphor described in Examples 1 to 6 or 7 with resin or glass and molding.
  • the resulting composition can be used as a film that improves the light conversion efficiency of solar cells.
  • the form of the conversion efficiency improving sheet is not particularly limited, it is used in the form of coating on a substrate.
  • the substrate is not particularly limited as long as it has high transparency.
  • PET film and moth-eye film are desirable.
  • the solar cell using the solar cell conversion efficiency improving sheet is not particularly limited, and the conversion efficiency improving sheet has a function of converting a wavelength region in which the solar cell has low sensitivity to a wavelength region in which it has high sensitivity.
  • composition of the present embodiment can be obtained by combining the phosphor described in Examples 1 to 6 or 7 with a resin and molding.
  • the resulting composition can be used as a light source for single photon generation in quantum computers, quantum teleportation, quantum cryptographic communication, and the like.

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Abstract

式MMgAl (1)[式(1)中、Mは、マンガン、ストロンチウム、セリウム、プラセオジム、ネオジム、サマリウム、ユウロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ツリウム及びイッテルビウムからなる群から選択される少なくとも1つの金属元素を表し、x+a+y+z+w=1としたとき、xは0.00001≦x≦0.2であり、aは0≦a≦0.4であり、yは0.01≦y≦0.9であり、zは0.1≦z≦0.98であり、wは0<w≦0.5である。]で表され、2θ=36.8±0.5°におけるXRDピークの半値幅が0.093より大きく0.134未満である蛍光体。

Description

蛍光体
 本発明は、蛍光体、特に発光素子に使用される蛍光体に関する。
 特許文献1には、赤色蛍光発光体として利用することができる、MnがドープされたMgAl系スピネル型酸化物蛍光体が記載されている。特許文献1の蛍光体には、過剰量のMgが含まれている。特定範囲内のMnのドープ量及びMgの過剰量を有するMgAl系酸化物蛍光発光体は、高い強度で赤色発光することができる。
 特許文献2には、少なくともMnとMgとが固溶し、主結晶相が立方晶系スピネル型結晶構造を有するAlONであり、全組成に対するNの含有割合が0.5モル%~6.0モル%であることを特徴とする緑色蛍光体が記載されている。特許文献2の緑色蛍光体は、特にMgとNの含有割合を上記範囲に制御することで、発光輝度が高められたものである。また、特許文献2には、実施例及び比較例の各緑色蛍光体に関し、励起波長445nmでの発光スペクトルを測定した結果、発光スペクトルのピーク波長が520nmから530nmの範囲であったことが記載されている。
特開2016-17125号公報 特開2019-99617号公報
 白色LED等の発光素子に使用される蛍光体には、優れた発光強度が要求される。
 本発明は前記課題を解決するものであり、その目的とするところは、発光強度に優れる 蛍光体を提供することにある。
 本発明は、以下の[1]~[15]を提供する。
[1]式
     MMgAl  (1)
[式(1)中、Mは、マンガン、ストロンチウム、セリウム、プラセオジム、ネオジム、サマリウム、ユウロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ツリウム及びイッテルビウムからなる群から選択される少なくとも1つの金属元素を表し、x+a+y+z+w=1としたとき、xは0.00001≦x≦0.2であり、aは0≦a≦0.4であり、yは0.01≦y≦0.9であり、zは0.1≦z≦0.98であり、wは0<w≦0.5である。]
で表され、2θ=36.8±0.5°におけるXRDピークの半値幅が0.093より大きく0.134未満である、蛍光体。
 [2]wは0<w≦0.027である、[1]の蛍光体。
 [3]wは0<w<0.005である、[1]又は[2]の蛍光体。
 [4]aは0≦a≦0.13である、[1]~[3]のいずれか一つの蛍光体。
 [5]2θ=36.8±0.5°におけるXRDピークの半値幅が0.094~0.106である、[1]~[4]のいずれか一つの蛍光体。
 [6]Mはマンガン、ストロンチウム、ユウロピウム、セリウム及びテルビウムからなる群から選択される少なくとも1つの金属元素を表す、[1]~[5]のいずれか一つの蛍光体。
 [7]スピネル型結晶構造を有する[1]~[6]のいずれか一つの蛍光体。
 [8][1]~[7]のいずれか一つの蛍光体から成るコア部と、該コア部の表面の少なくとも一部に形成されたシェル部とを有する蛍光体。
 [9][1]~[8]のいずれか一つの蛍光体を含む、フィルム。
 [10][1]~[8]のいずれか一つの蛍光体を含む、発光素子。
 [11][10]の発光素子を備える、発光装置。
 [12][10]の発光素子を備える、ディスプレイ。
 [13][1]~[8]のいずれか一つの蛍光体を含む、焼結体。
 [14][1]~[8]のいずれか一つの蛍光体を含む、蛍光体ホイール。
 [15][14]の蛍光体ホイールを使用したプロジェクター。
 本発明によれば、発光強度に優れる蛍光体を提供することができる。
<蛍光体>
 本発明の蛍光体は、式
     MMgAl  (1)
で表される蛍光体である。式(1)中、M、x、a、y、z及びwの意義は、以下に説明する通りである。尚、本明細書に記載されている数値範囲の上限、及び下限は当該数値を任意に選択して、組み合わせることが可能である。
 式(1)中のMは、このMgAl系酸化物蛍光体にドープされた金属元素を表す。金属元素Mとしては、例えば、マンガン、ストロンチウム、セリウム、プラセオジム、ネオジム、サマリウム、ユウロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ツリウム及びイッテルビウムからなる群から選択される少なくとも一つの金属元素が挙げられ、マンガン、ストロンチウム、ユウロピウム、セリウム及びテルビウムからなる群から選択される少なくとも一つの金属元素が好ましく、マンガン、セリウム及びストロンチウムから選択される少なくとも一つの金属元素がより好ましく、マンガン、及びセリウムから選択される少なくとも一つの金属元素がより好ましく、マンガンがさらに好ましい。
 金属元素Mがマンガンの場合には、マンガンが発光中心イオンを構成し、緑色発光する緑色発光蛍光体となることができる。本発明の蛍光体は、好ましい実施形態において、450nm付近に励起波長を有し、470nm~800nmの範囲で発光波長を測定した際に、510nm~550nmの範囲に極大を持つ発光ピークを示す蛍光体である。
 蛍光体は、励起光を照射すると、蛍光体中に含まれる発光中心イオンが励起光を吸収し、基底準位にある電子が励起準位へと遷移する。該励起された電子が、励起準位から基底準位へと再び戻る際、エネルギー準位の差に相当する分のエネルギーが蛍光として放出される。基底準位から励起準位への電子の遷移確率は、発光中心イオンの電子配置により異なり、遷移確率の低い禁制遷移であれば、吸光度は小さく発光強度は見かけ上小さくなる。他方、遷移確率の高い許容遷移であれば、吸光度は大きく発光強度は見かけ上大きくなる。
 2価のマンガン(Mn2+)は3d軌道に5個の電子を持ち、光照射による励起準位への遷移は同種軌道間(d-d)のため禁制遷移であり、吸光度は小さく発光強度も小さい。他方、例えば、2価のユウロピウム(Eu2+)は4f軌道に7個の電子を持ち、光照射による励起準位への遷移は異種軌道間(f-d)のため許容遷移であり、吸光度は大きく発光強度も大きい。
 化合物の発光強度は、化合物の吸光度(吸収フォトン数)に依存して変化する。金属元素Mがマンガンの化合物とユウロピウムの化合物を比較する場合のように、吸光度の異なる化合物間で発光強度を比較する時は、発光強度を比較して、発光特性の優劣を決定することは不適切である。吸光度の異なる化合物間の発光特性は、例えば、吸光度の相違を補正した発光強度、即ち、量子効率を用いることで、適切に比較することができる。
 定義:「量子効率(量子収率)=発光強度(蛍光フォトン数)/吸光度(吸収フォトン数)」
 式(1)中のx、a、y、z及びwは、式(1)の蛍光体の組成比率を表す。x、a、y、z及びwの値は、これらの合計を1としたときの比率として示す。金属元素Mの組成比率xは、0.00001≦x≦0.2であり、例えば0.0001≦x≦0.15、好ましくは0.0005≦x≦0.1、より好ましくは0.001≦x≦0.05、さらに好ましくは0.005≦x≦0.02である。xが0.00001より小さい場合には、発光中心となる元素Mが少なく、発光強度が低下し易くなる。また、xが0.2より大きい場合には、濃度消光と呼ばれる元素M同士間の干渉現象により、発光強度が低下し易くなる。
 Mgの組成比率aは、0≦a≦0.4であり、例えば0.01≦a≦0.3、好ましくは0.05≦a≦0.2、より好ましくは0.1≦a≦0.15である。Alの組成比率yは、0.01≦y≦0.9であり、例えば0.05≦y≦0.7、好ましくは0.15≦y≦0.5、より好ましくは0.25≦y≦0.30である。Oの組成比率zは、0.1≦z≦0.98であり、例えば0.15≦z≦0.8、好ましくは0.35≦z≦0.7、より好ましくは0.5≦z≦0.6である。Nの組成比率wは、0<w≦0.5である。
 組成比率a、y、z及びwの値が上記数値範囲を充足しない場合、蛍光体の結晶構造が不安定化し易くなり、また、消光過程が増加して、発光強度が低下し易くなる。また、Mgの組成比率aは、0.13以下である場合に蛍光体の発光強度が向上し易くなることから、0.1≦a≦0.13であることが特に好ましい。
 本発明は、MnドープMgAl系スピネル型酸化物蛍光体において、2価のアニオンである酸素部分に3価のアニオンである窒素原子を導入することで、蛍光体の発光強度が向上する現象が見出されたことに基づいている。2価のアニオンである酸素部分に3価のアニオンである窒素原子を導入することにより、蛍光体の結晶構造にアニオン欠損が生じる。アニオン欠損は増感剤として機能し、蛍光体の発光強度が向上すると考えられる。
 他方、アニオン欠損が生ずることで蛍光体の結晶構造が不安定化する場合があり、かかる場合は、蛍光体の発光強度が低下する。蛍光体における結晶性の変化ついては、後述するCuKα線源を用いたX線構造回析(XRD)測定により評価することができる。
 Nの組成比率wは、好ましくは0<w≦0.027である。組成比率wの上限が0.027である場合、蛍光体の結晶構造は安定化し、蛍光体の発光強度が向上する。組成比率wは、好ましくは0<w<0.005、さらに好ましくは0<w≦0.0005である。
 本発明の蛍光体は、CuKα線源を用いてXRD測定した際に、2θ=36.8±0.5°の位置にピークを持つ。該2θ=36.8±0.5°におけるXRDピークの半値幅は、0.093より大きく0.134未満である。該XRDピークの半値幅が0.093以下である場合、蛍光体の結晶構造のアニオン欠損が少量に過ぎ、発光強度が向上し難くなる。該XRDピークの半値幅が0.134以上である場合、蛍光体の結晶構造が不安定化することで発光強度が低下し易くなる。2θ=36.8±0.5°におけるXRDピークの半値幅は、好ましくは0.094~0.103、より好ましくは0.096~0.098である。
 ある好ましい一形態において、前記2θ=36.8±0.5°におけるXRDピークの半値幅は、0.094~0.106である。
 2θ=36.8±0.5°におけるXRDピークの半値幅は、統合粉末X線解析ソフトウェア PDXL(リガク社製)を用いて算出することができる。尚、2θ=36.8±0.5°に複数のXRDピークが存在する場合は、最も強度が高いXRDピークを選択する。
 本発明の蛍光体は、好ましい実施形態において、結晶構造がスピネル構造を取る。スピネル構造とは、立方晶系に属する結晶構造であり、化学式:ABで表される。スピネル構造におけるAサイトは、4つのXサイトの陰イオンに囲まれており、孤立した四面体を形成している。スピネル構造におけるBサイトは、6つの陰イオンに囲まれ、辺を共有した八面体を形成している。Aが2価の金属元素、Bが3価の金属元素、Xが酸素で表される酸化物に見られる。蛍光体の結晶構造がスピネル構造となることで、熱、イオン衝撃、及び真空紫外線照射等の外部の影響から保護され、同時に、蛍光体の発光強度を向上させることができる。
 本発明の蛍光体は、好ましい実施形態において、結晶相からなるコア部と、コア部の表面の少なくとも一部に形成されたシェル部とを、有する蛍光体である。ここで、結晶相とは、原子が規則正しく配列している固体の相であり、単結晶から成る複数の結晶子を含む相であってよい。シェル部は、一般に、ホウ素及びケイ素からなる群から選択される少なくとも一つの元素を含む酸化物である。本発明のシェル部を有する蛍光体は、シェル部に金属元素Mを含む。
 本発明の蛍光体がシェル部を有する場合、発光強度がさらに向上し易くなる。この発光強度向上の機構は、結晶の元素組成を最適化することで光の発生量を増大させるものではない。この機構は、発生した光を結晶相の外部に放出する効率を向上する機構によるものである。具体的には、発光強度を低下させる結晶相表面の欠陥部を形成する金属元素Mが、シェル部に移行することによるものである。それゆえ、蛍光体がシェル部を有することによる発光強度の向上は、結晶相の元素組成にかかわらず達成されると考えられる。
 したがって、本発明の蛍光体がシェル部を有する場合、蛍光体は、アニオン欠損の増感剤の働きにより、光の発生量が増大し、シェル部を有することにより、発生した光が外部に効率よく放出され、発光強度がさらに向上し易くなる。
 シェル部の量は、コア部を基準にして、好ましくは30重量%以下、より好ましくは0.01~20重量%、さらに好ましくは0.05~10重量%である。シェル部の量がコア部を基準にして30重量%より大きくなると、蛍光体全重量に対するコア部の割合が少なくなり、蛍光体として発光強度が低下し易くなる。
 ある好ましい一形態において、シェル部の量は、コア部を基準にして、0.5~5重量%である。
 本発明の蛍光体に含まれる結晶相表面に存在するシェル部は、X線光電子分光分析(XPS:X-ray Photoelectron Spectroscopy)やエネルギー分散型X線分析(EDX:Energy dispersive X-ray spectroscopy)、誘導結合プラズマ発光分析(ICP-AES:Inductively coupled plasma atomic emission spectroscopy)などの組成分析によって、シェル部を構成するホウ素または/かつケイ素が検出されることで確認することができる。
 本発明の蛍光体のコアシェル構造は、蛍光体の断面のEDX測定を行い、元素マッピング像を得ることで確認することができる。元素マッピング像において、金属元素Mと、ホウ素または/かつケイ素が共存する領域がシェル部となる。
 EDX測定は、測定する試料の厚さに応じて、適した測定方法を選択することができる。測定方法としては、例えば、SEM-EDXやTEM-EDX、STEM-EDX等が挙げられる。なお、EDX測定でホウ素を正確に検出するためには、ウィンドウレス型EDXを用いることが好ましい。
 空間分解能が高く、かつ、一度に多くの蛍光体の断面を観察できる観点から、蛍光体をイオンミリング装置で加工して蛍光体の断面を得て、その後、得られた蛍光体の断面をSEM-EDX測定する方法が好ましい。
<蛍光体の原料>
 本発明の蛍光体を製造する原料としては、M元素、Al、Mg、酸素、窒素を含む化合物、又は単体を用いる。かかる原料化合物としては、M元素、Al又はMgを含む酸化物、水酸化物、炭酸塩、酢酸塩、硝酸塩、フッ化物、塩化物又は窒化物等が挙げられる。例えば、M元素を含む原料化合物として、酸化マンガン、炭酸マンガン、酢酸マンガン、硝酸マンガン、フッ化マンガン、塩化マンガン、窒化マンガン;Mgを含む原料化合物として、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、酢酸マグネシウム、硝酸マグネシウム、フッ化マグネシウム、塩化マグネシウム、窒化マグネシウム;及びAlを含む原料化合物として、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、炭酸アルミニウム、酢酸アルミニウム、硝酸アルミニウム、フッ化アルミニウム、塩化アルミニウム、窒化アルミニウム等が挙げられる。窒素を含む化合物は、窒化マンガン、窒化マグネシウム、窒化アルミニウム等が挙げられる。
 また好ましい実施形態において、シェル部の原料として、ホウ素及びケイ素からなる群から選択される少なくとも一つの元素を含む化合物を用いることができる。これらの原料としては、例えば酸化ホウ素、窒化ホウ素、ホウ酸、ガラスフリット等が挙げられる。
 ガラスフリットとは、ガラスを粉砕した粉末ガラスである。主成分は二酸化ケイ素であるが、酸化アルミニウム、酸化ビスマス、酸化カルシウム、酸化ホウ素、酸化バリウム、酸化ストロンチウム、酸化カルシウム、酸化ナトリウム、酸化亜鉛、酸化リチウム、酸化カリウム、酸化ジルコニウム等を含んでもよい。
 本発明の蛍光体を製造する際に、上述の原料化合物以外の原料として、結晶性を高める観点から、フッ化リチウムを添加してもよい。
<蛍光体の製造方法>
 本発明に係る蛍光体の製造方法は、M元素原料であるM化合物と、Al元素原料であるAl化合物と、Mg元素原料であるMg化合物と、N元素原料であるN化合物を準備する工程と、その原材料を固相で混合した後に焼成する工程とを有する。この製造方法により、本発明の蛍光体を製造することができる。
 本発明の蛍光体は、例えば、次の方法によって製造することができる。即ち、まず元素M、Mg、Al、O及びNを含む原料を、各元素が焼成後の蛍光体において式(1)に規定された所定のモル比率になるように秤量し、それらを混合する。この際、前記合計量に対して所定の比率のシェル部の原料又はフッ化リチウムを他の原料とともに混合してもよい。混合は、混合装置、例えばボールミル、サンドミル、ピコミル等を用いて行うことができる。
 次いで、調製された原料混合物を加熱する。加熱温度は、例えば、1250℃~1700℃、好ましくは1300℃~1650℃、より好ましくは1350℃~1600℃、さらに好ましくは1400℃~1600℃で行うことができる。
 加熱雰囲気は、好ましくは水素と窒素の混合雰囲気である。加熱雰囲気に使用する混合雰囲気は、好ましくは水素と窒素の比が1:99~100:0であり、より好ましくは水素と窒素の比が5:95~10:90である。
 加熱時間は、工業的に現実的な時間であれば問題ないが、たとえば加熱温度が前記範囲にある場合、1~10時間、好ましくは2~8時間である。加熱時間がこの範囲にあることで、蛍光体の母体結晶が崩壊することなく、所望の結晶構造を得ることができる。本発明の蛍光体は、前記固相反応法を用いて製造してもよいし、他の製造方法、例えば溶液法、溶融合成法等を用いて合成してもよい。
<組成物>
 本発明の蛍光体は、モノマー中、樹脂中、又はモノマーと樹脂との混合物中に分散させて、組成物として使用することができる。組成物の樹脂成分は、モノマーを重合させたポリマーでもよい。
 前記組成物に使用するモノマーとしては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、メトキシエチル(メタ)アクリレート、エトキシエチル(メタ)アクリレート、n-プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、tert-ブチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ヘプチル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、シクロペンチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、2-メチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、アダマンチル(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、プロパルギル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、ナフチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、ノニルフェニルカルビトル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシ-3-フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシルカルビトル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,7-ヘプタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,8-オクタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9-ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、1,10-デカンジオールジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAのビス[(メタ)アクリロイルオキシエチル]エーテル、3-エチルペンタンジオールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールオクタ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールヘプタ(メタ)アクリレート、テトラペンタエリスリトールデカ(メタ)アクリレート、テトラペンタエリスリトールノナ(メタ)アクリレート、エチレングリコール変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、プロピレングリコール変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エチレングリコール変性ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、プロピレングリコール変性ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、エチレングリコール変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、プロピレングリコール変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレートコハク酸モノエステル、トリス(2-(メタ)アクリロイルオキシエチル)イソシアヌレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
 耐熱性、耐水性、耐光性や発光強度を向上させる観点から、好ましい(メタ)アクリレートとしては、イソボルニル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、メチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレートが挙げられる。
 これらのモノマーは単独で使用しても複数種類を混合して使用してもよい。
 前記組成物に使用する樹脂としては、特に制限はないが、(メタ)アクリル樹脂、スチレン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂及びシリコーン樹脂等が挙げられる。
 シリコーン樹脂としては、特に制限はないが、シリル基とビニル基の付加重合反応で重合する付加重合性シリコーンや、アルコキシシランの縮合重合で重合する縮合重合性のシリコーンが挙げられる。
 シリコーン樹脂としては、シリコーン中のSi元素に有機基が結合しているものが好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基等のアルキル基、フェニル基、エポキシ基等の官能基が挙げられ、耐熱性、耐水性、耐光性や発光強度を向上させる観点から、フェニル基が好ましい。
 シリコーン樹脂としては、KE-108(信越化学工業株式会社製)、KE-1031(信越化学工業株式会社製)、KE-109E(信越化学工業株式会社製)、KE-255(信越化学工業株式会社製)、KR-112(信越化学工業株式会社製)、KR-251(信越化学工業株式会社製)、KR-300(信越化学工業株式会社製)が挙げられる。
 これらのシリコーンは単独で使用しても複数種類を混合して使用してもよい。
 前記組成物中に含まれるモノマー成分及び/又は樹脂成分の割合としては、特に制限はないが、10wt%以上、99wt%以下であり、好ましくは、20wt%以上、80wt%以下であり、より好ましくは、30wt%以上、70wt%以下である。
 前記組成物は、モノマー成分及び/又は樹脂成分を硬化させ、耐熱性、耐水性、耐光性や発光強度を向上させる観点から、硬化剤を含んでいてもよい。硬化剤としては、複数の官能基を有する硬化剤が挙げられる。複数の官能基を有する硬化剤としては、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、チオール基を含有するメルカプト化合物等が挙げられる。
 前記組成物中に含まれる硬化剤の割合としては、特に制限はないが、0.1wt%以上、20wt%以下であり、好ましくは、1wt%以上、10wt%以下であり、より好ましくは、2wt%以上、7wt%以下である。
 前記組成物は、モノマー成分及び/又は樹脂成分を重合させて、耐熱性、耐水性、耐光性や発光強度を向上させる観点から、開始剤を含んでいてもよい。開始剤としては、光重合性の開始剤でもよく、熱重合性の開始剤でもよい。
 本発明に用いられる熱重合開始剤としては特に制限はないが、アゾ系開始剤、過酸化物、過硫酸酸、及びレドックス開始剤が挙げられる。
 アゾ系開始剤としては、特に制限はないが、2,2’-アゾビス(4-メトキシ-2,4-ジメチルバレロニトリル)、2,2’-アゾビス(2-アミジノプロパン)二塩酸塩、2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)、2,2’-アゾビス(イソブチロニトリル)、2,2’-アゾビス-2-メチルブチロニトリル、1,1-アゾビス(1-シクロヘキサンカルボニトリル)、2,2’-アゾビス(2-シクロプロピルプロピオニトリル)、及び2,2’-アゾビス(メチルイソブチレ-ト)等が挙げられる。
 過酸化物開始剤としては、特に制限はないが、過酸化ベンゾイル、過酸化アセチル、過酸化ラウロイル、過酸化デカノイル、過酸化ジクミル、ジセチルパーオキシジカーボネート、t-ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、ジ(4-t-ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート、ジ(2-エチルヘキシル)パーオキシジカーボネート、t-ブチルパーオキシピバレート、t-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート等が挙げられる。
 過硫酸塩開始剤としては、特に制限はないが、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、及び過硫酸アンモニウムが挙げられる。
 レドックス(酸化還元)開始剤としては、特に制限はないが、前記過硫酸塩開始剤のメタ亜硫酸水素ナトリウム及び亜硫酸水素ナトリウムのような還元剤との組み合わせ;有機過酸化物と第3級アミンに基づく系、例えば過酸化ベンゾイルとジメチルアニリンに基づく系;並びに有機ヒドロパーオキシドと遷移金属に基づく系、例えばクメンヒドロパーオキシドとコバルトナフテートに基づく系等が挙げられる。
 他の開始剤としては、特に制限はないが、テトラフェニル1,1,2,2-エタンジオールのようなピナコール等が挙げられる。
 熱重合開始剤としては、アゾ系開始剤、過酸化物系開始剤が好ましく、より好ましくは、2,2’-アゾビス(メチルイソブチレ-ト)、t-ブチルパーオキシピバレート、及びジ(4-t-ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート、t-ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、過酸化ベンゾイルが挙げられる。
 光重合開始剤としては、特に制限されないが、O-アシルオキシム化合物等のオキシム系化合物、アルキルフェノン化合物、アシルホスフィンオキサイド化合物等が挙げられる。
 O-アシルオキシム化合物としては、N-ベンゾイルオキシ-1-(4-フェニルスルファニルフェニル)ブタン-1-オン-2-イミン、N-ベンゾイルオキシ-1-(4-フェニルスルファニルフェニル)オクタン-1-オン-2-イミン、N-ベンゾイルオキシ-1-(4-フェニルスルファニルフェニル)-3-シクロペンチルプロパン-1-オン-2-イミン、N-アセトキシ-1-[9-エチル-6-(2-メチルベンゾイル)-9H-カルバゾール-3-イル]エタン-1-イミン、N-アセトキシ-1-[9-エチル-6-{2-メチル-4-(3,3-ジメチル-2,4-ジオキサシクロペンタニルメチルオキシ)ベンゾイル}-9H-カルバゾール-3-イル]エタン-1-イミン、N-アセトキシ-1-[9-エチル-6-(2-メチルベンゾイル)-9H-カルバゾール-3-イル]-3-シクロペンチルプロパン-1-イミン、N-ベンゾイルオキシ-1-[9-エチル-6-(2-メチルベンゾイル)-9H-カルバゾール-3-イル]-3-シクロペンチルプロパン-1-オン-2-イミン、N-アセチルオキシ-1-[4-(2-ヒドロキシエチルオキシ)フェニルスルファニルフェニル]プロパン-1-オン-2-イミン、N-アセチルオキシ-1-[4-(1-メチル-2-メトキシエトキシ)-2-メチルフェニル]-1-(9-エチル-6-ニトロ-9H-カルバゾール-3-イル)メタン-1-イミン等が挙げられる。
 イルガキュア(商品名)OXE01、同OXE02、同OXE03(以上、BASF社製)、N-1919、NCI-930、NCI-831(以上、ADEKA社製)等の市販品を用いてもよい。
 アルキルフェノン化合物としては、2-メチル-2-モルホリノ-1-(4-メチルスルファニルフェニル)プロパン-1-オン、2-ジメチルアミノ-1-(4-モルホリノフェニル)-2-ベンジルブタン-1-オン、2-(ジメチルアミノ)-2-[(4-メチルフェニル)メチル]-1-[4-(4-モルホリニル)フェニル]ブタン-1-オン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニルプロパン-1-オン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-〔4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル〕プロパン-1-オン、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-(4-イソプロペニルフェニル)プロパン-1-オンのオリゴマー、α,α-ジエトキシアセトフェノン、ベンジルジメチルケタール等が挙げられる。
 Omnirad(商品名)369、同907、同379(以上、IGM Resins B.V.社製)等の市販品を用いてもよい。
 アシルホスフィンオキサイド化合物としては、フェニルビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)ホスフィンオキサイド(例えば、商品名「omnirad 819」(IGM Resins B.V.社製))、2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド等が挙げられる。光重合開始剤のさらなる例としては、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル等のベンゾイン化合物;ベンゾフェノン、o-ベンゾイル安息香酸メチル、4-フェニルベンゾフェノン、4-ベンゾイル-4’-メチルジフェニルサルファイド、3,3’,4,4’-テトラ(tert-ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、2,4,6-トリメチルベンゾフェノン、4,4’-ジ(N,N’-ジメチルアミノ)-ベンゾフェノン等のベンゾフェノン化合物;2-イソプロピルチオキサントン、2,4-ジエチルチオキサントン等のキサントン化合物;9,10-ジメトキシアントラセン、2-エチル-9,10-ジメトキシアントラセン、9,10-ジエトキシアントラセン、2-エチル-9,10-ジエトキシアントラセン等のアントラセン化合物;9,10-フェナンスレンキノン、2-エチルアントラキノン、カンファーキノン等のキノン化合物;ベンジル、フェニルグリオキシル酸メチル、チタノセン化合物等が挙げられる。
 前記組成物は、組成物の酸化を抑制し、耐熱性、耐水性、耐光性や発光強度を向上させる観点から、酸化防止剤を含んでいてもよい。酸化防止剤としては、例えば、アミン系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤、フェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、リン-フェノール系酸化防止剤、金属化合物系酸化防止剤等が挙げられ、好ましくは、アミン系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤、フェノール系酸化防止剤及びリン系酸化防止剤からなる群より選ばれる少なくとも一つを含み、より好ましくは、硫黄系酸化防止剤、フェノール系酸化防止剤及びリン系酸化防止剤からなる群より選ばれる少なくとも一つを含む。
 アミン系酸化防止剤とは、分子内にアミノ基を有する酸化防止剤である。アミン系酸化防止剤としては、例えば、1-ナフチルアミン、フェニル-1-ナフチルアミン、p-オクチルフェニル-1-ナフチルアミン、p-ノニルフェニル-1-ナフチルアミン、p-ドデシルフェニル-1-ナフチルアミン、フェニル-2-ナフチルアミン等のナフチルアミン系酸化防止剤;N,N’-ジイソプロピル-p-フェニレンジアミン、N,N’-ジイソブチル-p-フェニレンジアミン、N,N’-ジフェニル-p-フェニレンジアミン、N,N’-ジ-β-ナフチル-p-フェニレンジアミン、N-フェニル-N’-イソプロピル-p-フェニレンジアミン、N-シクロヘキシル-N’-フェニル-p-フェニレンジアミン、N-1,3-ジメチルブチル-N’-フェニル-p-フェニレンジアミン、ジオクチル-p-フェニレンジアミン、フェニルヘキシル-p-フェニレンジアミン、フェニルオクチル-p-フェニレンジアミン等のフェニレンジアミン系酸化防止剤;ジピリジルアミン、ジフェニルアミン、p,p’-ジ-n-ブチルジフェニルアミン、p,p’-ジ-tert-ブチルジフェニルアミン、p,p’-ジ-tert-ペンチルジフェニルアミン、p,p’-ジオクチルジフェニルアミン、p,p’-ジノニルジフェニルアミン、p,p’-ジデシルジフェニルアミン、p,p’-ジドデシルジフェニルアミン、p,p’-ジスチリルジフェニルアミン、p,p’-ジメトキシジフェニルアミン、4,4’-ビス(4-α,α-ジメチルベンゾイル)ジフェニルアミン、p-イソプロポキシジフェニルアミン、ジピリジルアミン等のジフェニルアミン系酸化防止剤;フェノチアジン、N-メチルフェノチアジン、N-エチルフェノチアジン、3,7-ジオクチルフェノチアジン、フェノチアジンカルボン酸エステル、フェノセレナジン等のフェノチアジン系酸化防止剤;セバシン酸ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジニル)(BASF社製 商品名「Tinuvin 770」);マロン酸[(4-メトキシフェニル)-メチレン]-ビス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジニル)(クラリアント社製 商品名「Hostavin PR31」)等が挙げられる。
 硫黄系酸化防止剤とは、分子内に硫黄原子を有する酸化防止剤である。硫黄系酸化防止剤としては、例えば、チオジプロピオン酸ジラウリル、ジミリスチル又はジステアリル等のジアルキルチオジプロピオネート化合物(「スミライザー TPM」(商品名、住友化学(株)製)等)、テトラキス[メチレン(3-ドデシルチオ)プロピオネート]メタン、テトラキス[メチレン(3-ラウリルチオ)プロピオネート]メタン等のポリオールのβ-アルキルメルカプトプロピオン酸エステル化合物、2-メルカプトベンズイミダゾール等が挙げられる。
 フェノール系酸化防止剤とは、分子内にフェノール性ヒドロキシ基を有する酸化防止剤である。本明細書では、フェノール性ヒドロキシ基とリン酸エステル構造又は亜リン酸エステル構造とをともに有するリン-フェノール系酸化防止剤は、フェノール系酸化防止剤として分類する。フェノール系酸化防止剤としては、例えば、1,1,3-トリス(2-メチル-4-ヒドロキシ-5-tert-ブチルフェニル)ブタン、4、4’-ブチリデン-ビス(3-メチル-6-tert-ブチルフェノール)、1,3,5-トリメチル-2,4,6-トリス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)ベンゼン、2-tert-ブチル-6-(3-tert-ブチル-2-ヒドロキシ-5-メチルベンジル)-4-メチルフェニルアクリレート、(テトラキス[メチレン-3-(3,5-ジ゛-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン、ペンタエリスリトールテトラキス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、オクタデシル-3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート(「Irganox 1076」(商品名、BASF社製))、3,3’,3’’,5,5’,5’’-ヘキサ-tert-ブチル-a,a’,a’’-(メシチレン-2,4,6-トリイル)トリ-p-クレゾール、1,3,5-トリス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6(1H,3H,5H)-トリオン、1,3,5-トリス((4-tert-ブチル-3-ヒドロキシ-2,6-キシリル)メチル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6(1H,3H,5H)-トリオン、チオジエチレンビス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、ベンゼンプロパン酸、3,5-ビス(1,1-ジメチルエチル)-4-ヒドロキシC7-C9側鎖アルキルエステル、4,6-ビス(オクチルチオメチル)-o-クレゾール、2,4-ビス(n-オクチルチオ)-6-(4-ヒドロキシ3’,5’-ジ-tert-ブチルアニリノ)-1,3,5-トリアジン、3,9-ビス(2-(3-(3-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロピオニルオキシ)-1,1-ジメチルエチル)-2,4,8,10-テトラオキサスピロ(5,5)ウンデカン((株)ADEKA製 商品名「アデカスタブ AO-80」)、トリエチレングリコール-ビス[3-(3-tert-ブチル-5-メチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、4,4’-チオビス(6-tert-ブチル-3-メチルフェノール)、トリス-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)-イソシアヌレート、1,3,5-トリス(4-tert-ブチル-3-ヒドロキシ-2,6-ジメチルベンジル)-イソシアヌレート、1,6-ヘキサンジオール-ビス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、N,N’-ヘキサメチレンビス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-ヒドロシンナムアミド)、1,3,5-トリメチル-2,4,6-トリス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)ベンゼン、1,6-ヘキサンジオール-ビス-[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、2,2’-メチレンビス(4-メチル-6-tert-ブチルフェノール)、1,3,5-トリス(4-ヒドロキシベンジル)ベンゼン、6,6’-ジ-tert-ブチル-4,4’-ブチリデンジ-m-クレゾール((株)ADEKA製 商品名「アデカスタブ AO-40」)、「Irganox 3125」(商品名、BASF社製)、「スミライザー BHT」(商品名、住友化学(株)製)、「スミライザー GA-80」(商品名、住友化学(株)製)、「スミライザー GS」(商品名、住友化学(株)製)、「シアノックス 1790」(商品名、(株)サイテック製)、ビタミンE(エーザイ(株)製)等が挙げられる。
 リン-フェノール系酸化防止剤としては、例えば、2,10-ジメチル-4,8-ジ-tert-ブチ-6-[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロポキシ]-12H-ジベンゾ[d,g][1,3,2]ジオキサホスホシン、2,4,8,10-テトラ-tert-ブチル-6-[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロポキシ]ジベンゾ[d,f][1,3,2]ジオキサホスフェピン、2,4,8,10-テトラ-tert-ブチル-6-[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ]-ジベンゾ[d,f][1,3,2]ジオキサホスフェピン(住友化学(株)製 商品名「スミライザー GP」)等が挙げられる。
 リン系酸化防止剤とは、リン酸エステル構造又は亜リン酸エステル構造を有する酸化防止剤である。リン系酸化防止剤としては、例えば、ジフェニルイソオクチルフォスファイト、2,2’-メチレンビス(4,6-ジ-tert-ブチルフェニル)オクチルフォスファイト、ジフェニルイソデシルフォスファイト、ジフェニルイソデシルフォスファイト、トリフェニルフォスフェート、トリブチルフォスフェート、ジイソデシルペンタエリスリトールジフォスファイト、ジステアリルペンタエリスリトールジフォスファイト、サイクリックネオペンタンテトライルビス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)フォスファイト、サイクリックネオペンタンテトライルビス(2,6-ジ-tert-ブチルフェニル)フォスファイト、サイクリックネオペンタンテトライルビス(2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェニル)フォスファイト、6-[3-(3-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロポキシ]-2,4,8,10-テトラ-tert-ブチルベンゾ[d,f][1,3,2]ジオキサフォスフェピン、トリス(ノニルフェニル)フォスファイト((株)ADEKA製 商品名「アデカスタブ 1178」)、トリス(モノ-及びジ-ノニルフェニルミックスド)フォスファイト、ジフェニルモノ(トリデシル)フォスファイト、2,2’-エチリデンビス(4,6-ジ-tert-ブチルフェノール)フルオロフォスファイト、フェニルジイソデシルフォスファイト、トリス(2-エチルヘキシル)フォスファイト、トリス(イソデシル)フォスファイト、トリス(トリデシル)フォスファイト、トリス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)フォスファイト、テトラキス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)-4,4’-ビフェニレン-ジ-フォスフォナイト、4,4’-イソプロピリデンジフェニルテトラアルキル(C12-C15)ジフォスファイト、4,4’-ブチリデンビス(3-メチル-6-tert-ブチルフェニル)-ジトリデシルフォスファイト、ビス(ノニルフェニル)ペンタエリトリトールジフォスファイト、ビス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)ペンタエリトリトール-ジ-フォスファイト、シクリックネオペンタンテトライルビス(2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェニル-フォスファイト)、1,1,3-トリス(2-メチル-4-ジトリデシルフォスファイト-5-tert-ブチルフェニル)ブタン、テトラキス(2,4-ジ-tert-ブチル-5-メチルフェニル)-4,4’-ビフェニルエンジフォスフォナイト、トリ-2-エチルヘキシルフォスファイト、トリイソデシルフォスファイト、トリステアリルフォスファイト、フェニルジイソデシルフォスファイト、トリラウリルトリチオフォスファイト、ジステアリルペンタエリトリトールジフォスファイト、トリス(ノニルアテドフェニル)フォスファイトトリス[2-[[2,4,8,10-テトラ-tert-ブチルジベンゾ[d,f][1,3,2]ジオキサフォスフィン-6-イル]オキシ]エチル]アミン、ビス(2,4-ビス(1,1-ジメチルエチル)-6-メチルフェニル)エチルエステル亜リン酸、3,9-ビス(2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェノキシ)-2,4,8,10-テトラオキサ-3,9-ジホスファスピロ[5.5]ウンデカン、ビス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、2,2’-メチレンビス(4,6-ジ-tert-ブチル-1-フェニルオキシ)(2-エチルヘキシルオキシ)ホスホラス、トリフェニルホスファイト、4,4’-ブチリデン-ビス(3-メチル-6-tert-ブチルフェニルジトリデシル)ホスファイト、オクタデシルホスファイト、9,10-ジヒドロ-9-オキサ-10-ホスファフェナントレン-10-オキサイド、10-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)-9,10-ジヒドロ-9-オキサ-10-ホスファフェナントレン-10-オキサイド、10-デシルオキシ-9,10-ジヒドロ-9-オキサ-10-ホスファフェナントレン-10-オキサイド、2,2-メチレンビス(4,6-ジ-tert-ブチルフェニル)オクチルホスファイト、テトラキス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)[1,1-ビフェニル]-4,4’-ジイルビスホスホナイト、ビス[2,4-ビス(1,1-ジメチルエチル)-6-メチルフェニル]エチルエステル、ホスホン酸、「アデカスタブ 329K」(商品名、(株)ADEKA製)、「アデカスタブ PEP36」(商品名、(株)ADEKA製)、「アデカスタブ PEP-8」(商品名、(株)ADEKA製)、「Sandstab P-EPQ」(商品名、クラリアント社製)、「ウェストン 618」(商品名、GE社製)、「ウェストン 619G」(商品名、GE社製)、「ウルトラノックス 626」(商品名、GE社製)等が挙げられる。
 前記組成物中に含まれる酸化防止剤の割合としては、特に制限はないが、0.1wt%以上、20wt%以下であり、好ましくは、1wt%以上、10wt%以下であり、より好ましくは、2wt%以上、7wt%以下である。
 前記組成物は、組成物中を通過した光を散乱させて組成物の光の吸収量を向上させ、発光強度を向上させる観点から、光散乱材を含んでいてもよい。光散乱材としては、特に制限はないが、ポリマー微粒子や無機微粒子が挙げられる。ポリマー微粒子に使用されるポリマーとしては、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂が挙げられる。
 光散乱材に使用される無機微粒子としては、酸化物、水酸化物、硫化物、窒化物、炭化物、塩化物、臭化物、ヨウ化物及びフッ化物等の公知の無機化合物を含む微粒子が挙げられる。
 前記光散乱材において、無機微粒子に含まれる酸化物としては、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化ニオブ、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化セリウム、酸化イットリウム、酸化ストロンチウム、酸化バリウム、酸化カルシウム、酸化タングステン、酸化インジウム及び酸化ガリウム、酸化チタン等の公知の酸化物、又はそれらの混合物が挙げられ、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化ニオブが好ましく、酸化アルミニウム、酸化ニオブがさらに好ましい、酸化ニオブがもっとも好ましい。
 前記光散乱材において、無機微粒子に含まれる酸化アルミニウムとしては、αアルミナ、γアルミナ、θアルミナ、δアルミナ、ηアルミナ、κアルミナ及びχアルミナ等の公知の酸化アルミニウムが挙げられ、αアルミナ、γアルミナが好ましく、αアルミナがより好ましい。
 前記光散乱材において、酸化アルミニウムは、市販品であってよく、硝酸アルミニウム、塩化アルミニウム、及びアルミニウムアルコキシド等の原料を焼成して、アルミナを得てもよい。市販品の酸化アルミニウムとしては、AKP-20(住友化学社製)、AKP-30(住友化学社製)、AKP-50(住友化学社製)、AKP-53(住友化学社製)、AKP-3000(住友化学社製)、AA-02(住友化学社製)、AA-03(住友化学社製)、AA-04(住友化学社製)、AA-05(住友化学社製)、AA-07(住友化学社製)、AA-1.5(住友化学社製)、AA-3(住友化学社製)、及びAA-18(住友化学社製)が挙がられ、吸光度の観点から、AA-02(住友化学社製)、AA-3(住友化学社製)、AA-18(住友化学社製)、AKP-20(住友化学社製)、AKP-3000(住友化学社製)、AKP-53(住友化学社製)、AKP-30(住友化学社製)、AKP-50(住友化学社製)、が好ましく、AA-02(住友化学社製)、AA-3(住友化学社製)、AKP-53(住友化学社製)、AKP-3000(住友化学社製)、AKP-30(住友化学社製)、AKP-50(住友化学社製)、がさらに好ましい。
 前記光散乱材において、無機微粒子に含まれる水酸化物としては、水酸化アルミニウム、水酸化亜鉛、水酸化マグネシウム、水酸化セリウム、水酸化イットリウム、水酸化ストロンチウム、水酸化バリウム、水酸化カルシウム、水酸化インジウム及び水酸化ガリウム等の公知の酸化物、又はそれらの混合物が挙げられ、水酸化アルミニウム、水酸化亜鉛が好ましい。
 前記光散乱材において、無機微粒子に含まれる硫化物としては、硫化ケイ素、硫化アルミニウム、硫化亜鉛、硫化ニオブ、硫化ジルコニウム、硫化チタン、硫化マグネシウム、硫化セリウム、硫化イットリウム、硫化ストロンチウム、硫化バリウム、硫化カルシウム、硫化タングステン、硫化インジウム、及び硫化ガリウム等の公知の硫化物、又はそれらの混合物が挙げられ、硫化アルミニウム、硫化亜鉛、硫化ニオブが好ましく、硫化亜鉛、硫化ニオブがさらに好ましく、硫化ニオブがもっとも好ましい。
 前記光散乱材において、無機微粒子に含まれる窒化物としては、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化亜鉛、窒化ニオブ、窒化ジルコニウム、窒化チタン、窒化マグネシウム、窒化セリウム、窒化イットリウム、窒化ストロンチウム、窒化バリウム、窒化カルシウム、窒化タングステン、窒化インジウム、及び窒化ガリウム等の公知の窒化物、又はそれらの混合物が挙げられ、窒化アルミニウム、窒化亜鉛、窒化ニオブが好ましく、窒化アルミニウム、窒化ニオブがさらに好ましく、窒化ニオブがもっとも好ましい。
 前記光散乱材において、無機微粒子に含まれる炭化物としては、炭化ケイ素、炭化アルミニウム、炭化亜鉛、炭化ニオブ、炭化ジルコニウム、炭化チタン、炭化マグネシウム、炭化セリウム、炭化イットリウム、炭化ストロンチウム、炭化バリウム、炭化カルシウム、炭化タングステン、炭化インジウム、及び炭化ガリウム等の公知の硫化物、又はそれらの混合物が挙げられ、炭化アルミニウム、炭化亜鉛、炭化ニオブが好ましく、炭化アルミニウム、炭化ニオブがさらに好ましく、炭化ニオブがもっとも好ましい。
 前記光散乱材において、無機微粒子に含まれる塩化物としては、塩化ケイ素、塩化アルミニウム、塩化亜鉛、塩化ニオブ、塩化ジルコニウム、塩化チタン、塩化マグネシウム、塩化セリウム、塩化イットリウム、塩化ストロンチウム、塩化バリウム、塩化カルシウム、塩化タングステン、塩化インジウム及び塩化ガリウム等の公知の塩化物、又はそれらの混合物が挙げられ、塩化アルミニウム、塩化亜鉛、塩化ニオブが好ましく、塩化アルミニウム、塩化ニオブがさらに好ましく、塩化ニオブがもっとも好ましい。
 前記光散乱材において、無機微粒子に含まれる臭化物としては、臭化ケイ素、臭化アルミニウム、臭化亜鉛、臭化ニオブ、臭化ジルコニウム、臭化チタン、臭化マグネシウム、臭化セリウム、臭化イットリウム、臭化ストロンチウム、臭化バリウム、臭化カルシウム、臭化タングステン、臭化インジウム及び臭化ガリウム等の公知の臭化物、又はそれらの混合物が挙げられ、臭化アルミニウム、臭化亜鉛、臭化ニオブが好ましく、臭化アルミニウム、臭化ニオブがさらに好ましく、臭化ニオブがもっとも好ましい。
 前記光散乱材において、無機微粒子に含まれるヨウ化物としては、ヨウ化ケイ素、ヨウ化アルミニウム、ヨウ化亜鉛、ヨウ化ニオブ、ヨウ化ジルコニウム、ヨウ化チタン、ヨウ化マグネシウム、ヨウ化ガリウム、ヨウ化セリウム、ヨウ化イットリウム、ヨウ化ストロンチウム、ヨウ化バリウム、ヨウ化カルシウム、ヨウ化タングステン、ヨウ化インジウム等の公知のヨウ化物、又はその混合物が挙げられ、ヨウ化アルミニウム、ヨウ化亜鉛、ヨウ化ニオブが好ましく、ヨウ化アルミニウム、ヨウ化ニオブがさらに好ましく、ヨウ化ニオブがもっとも好ましい。
 前記光散乱材において、無機微粒子に含まれるフッ化物としては、フッ化ケイ素、フッ化アルミニウム、フッ化亜鉛、フッ化ニオブ、フッ化ジルコニウム、フッ化チタン、フッ化マグネシウム、フッ化セリウム、フッ化イットリウム、フッ化ストロンチウム、フッ化バリウム、フッ化カルシウム、フッ化タングステン、フッ化インジウム、及びフッ化ガリウム等の公知のフッ化物、又はそれらの混合物が挙げられ、フッ化アルミニウム、フッ化亜鉛、フッ化ニオブが好ましく、フッ化アルミニウム、フッ化ニオブがさらに好ましく、フッ化ニオブがもっとも好ましい。
 光散乱材としては、組成物中を通過した光を散乱させて組成物の光の吸収量を向上させ、発光強度を向上させる観点から、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化ニオブ、酸化ジルコニウムが好ましく、酸化アルミニウムが好ましい。
 前記組成物中に含まれる光散乱材の粒径としては、特に制限はないが、0.1μm以上、50μm以下であり、好ましくは、0.3μm以上、10μm以下であり、より好ましくは、0.5μm以上、5μm以下である。
 前記組成物中に含まれる光散乱材の割合としては、特に制限はないが、0.1wt%以上、20wt%以下であり、好ましくは、1wt%以上、10wt%以下であり、より好ましくは、2wt%以上、7wt%以下である。
 前記組成物は、組成物が発する発光色を調整し、高色域化を図る得る観点から、本発明の蛍光体以外に別の発光材料を含んでいてもよい。前記組成物に含まれる本発明の蛍光体以外の別の発光材料としては、本発明の蛍光体以外の蛍光体や量子ドットが挙げられる。
 前記組成物中に含まれる量子ドットは、可視光波長領域において蛍光を発することができる量子ドット粒子であれば特に限定されず、例えば、II-VI族半導体化合物;III-V族半導体化合物;IV-VI族半導体化合物;IV族元素又はこれを含む化合物;及びこれらの組み合わせからなる群より選択できる。これらは、単独又は2種以上を混合して使用することができる。
 II-VI族半導体化合物は、CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnO、HgS、HgSe、HgTe及びこれらの混合物からなる群より選ばれる二元化合物;CdSeS、CdSeTe、CdSTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、HgSeS、HgSeTe、HgSTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、CdHgS、CdHgSe、CdHgTe、HgZnS、HgZnSe、HgZnTe及びこれらの混合物からなる群より選ばれる三元化合物;並びにCdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdHgSeS、CdHgSeTe、CdHgSTe、HgZnSeS、HgZnSeTe、HgZnSTe及びこれらの混合物からなる群より選ばれる四元化合物からなる群より選択されることができる。
 前記III-V族半導体化合物は、GaN、GaP、GaAs、GaSb、AlN、AlP、AlAs、AlSb、InN、InP、InAs、InSb及びこれらの混合物からなる群より選ばれる二元化合物;GaNP、GaNAs、GaNSb、GaPAs、GaPSb、AlNP、AlNAs、AlNSb、AlPAs、AlPSb、InNP、InNAs、InNSb、InPAs、InPSb、GaAlNP及びこれらの混合物からなる群より選ばれる三元化合物;並びにGaAlNAs、GaAlNSb、GaAlPAs、GaAlPSb、GaInNP、GaInNAs、GaInNSb、GaInPAs、GaInPSb、InAlNP、InAlNAs、InAlNSb、InAlPAs、InAlPSb及びこれらの混合物からなる群より選ばれる四元化合物からなる群より選択されることができる。
 前記IV-VI族半導体化合物は、SnS、SnSe、SnTe、PbS、PbSe、PbTe及びこれらの混合物からなる群より選ばれる二元化合物;SnSeS、SnSeTe、SnSTe、PbSeS、PbSeTe、PbSTe、SnPbS、SnPbSe、SnPbTe及びこれらの混合物からなる群より選ばれる三元化合物;並びにSnPbSSe、SnPbSeTe、SnPbSTe及びこれらの混合物からなる群より選ばれる四元化合物からなる群より選択されることができる。
 前記IV族元素又はこれを含む化合物は、Si、Ge及びこれらの混合物からなる群より選ばれる元素化合物;並びにSiC、SiGe及びこれらの混合物からなる群より選ばれる二元化合物からなる群より選択されることができる。
 量子ドットは、均質の(homogeneous)単一構造;コア-シェル(core-shell)、勾配(gradient)構造等のような二重構造;又はこれらの混合構造であることができる。
 コア-シェル(core-shell)の二重構造において、各々のコア(core)とシェル(shell)を構成する物質は、前記言及された互いに相異なっている半導体化合物からなることができる。例えば、前記コアは、CdSe、CdS、ZnS、ZnSe、ZnTe、CdTe、CdSeTe、CdZnS、PbSe、AgInZnS、HgS、HgSe、HgTe、GaN、GaP、GaAs、InP、InAs及びZnOからなる群より選ばれる一つ以上の物質を含むことができるが、これに限定されるものではない。例えば、前記シェルは、CdSe、ZnSe、ZnS、ZnTe、CdTe、PbS、TiO、SrSe及びHgSeからなる群より選ばれる一つ以上の物質を含むことができるが、これに限定されるものではない。
 白色光を得る観点から、量子ドットはInPやCdSeが好ましい。
 量子ドットの直径は、特に限定されないが、赤色、緑色及び青色の量子ドット粒子は、粒径によって分類されることができ、赤色、緑色、青色の順に粒径が小さくなる。具体的には、赤色量子ドット粒子は、粒径が5nm以上10nm以下、緑色量子ドット粒子は、粒径が3nm超5nm以下、青色量子ドット粒子は、粒径が1nm以上3nm以下であることができる。光の照射時に、赤色量子ドット粒子は赤色光を放出し、緑色量子ドット粒子は緑色光を放出し、青色量子ドット粒子は青色光を放出する。
 前記組成物に含まれる本発明の蛍光体以外の蛍光体としては、特に制限はないが、例えば、硫化物系蛍光体、酸化物系蛍光体、窒化物系蛍光体、フッ化物系蛍光体、等が挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
 前記硫化物系蛍光体としては、例えば、CaS:Eu、SrS:Eu、SrGa:Eu、CaGa:Eu、YS:Eu、LaS:Eu、GdS:Eu、等が挙げられる。
 前記酸化物系蛍光体の具体例としては、例えば、(Ba,Sr)SiO:Eu、(Ba,Sr)SiO:Eu、TbAl12:Ce、CaScSi12:Ce、等が挙げられる。
 前記窒化物系蛍光体の具体例としては、例えば、CaSi:Eu、SrSi:Eu、BaSi:Eu、(Ca,Sr,Ba)Si:Eu、Cax(Al,Si)12(O,N)16:Eu(0<x≦1.5)、CaSi:Eu、SrSi:Eu、BaSi:Eu、(Ca,Sr,Ba)Si:Eu、CaAlSi:Eu、CaSiN:Eu、CaAlSiN:Eu、(Sr,Ca)AlSiN:Eu、等が挙げられる。
 前記フッ化物系蛍光体の具体例としては、特に制限はなく、例えば、KTiF:Mn4+、BaTiF:Mn4+、NaTiF:Mn4+、KZrF:Mn4+、KSiF:Mn4+、等が挙げられる。
 前記その他の蛍光体の具体例としては、特に制限はなく、例えば、(Y,Gd)(Al,Ga)12:Ce(YAG:Ce)等のYAG系蛍光体;Lu(Si,Al)12(O,N)16:Eu等のサイアロン系蛍光体;ペロブスカイト構造も持つペロブスカイト蛍光体等が挙げられる。
 前記組成物に含まれる本発明の蛍光体以外の蛍光体としては、白色光を得る観点から、赤色蛍光体であることが好ましく、KSiF:Mn4+が好ましい。
 前記組成物中に含まれる本発明の蛍光体以外の発光材料の割合としては、特に制限はないが、0.1wt%以上、90wt%以下であり、好ましくは、1wt%以上、80wt%以下であり、より好ましくは、5wt%以上、60wt%以下である。
<フィルム>
 本発明の蛍光体は、樹脂中に分散させ、フィルム形状として使用することができる。フィルム形状は特に限定されるものではなく、シート状、バー状等の任意の形状であることができる。本明細書において「バー状の形状」とは、例えば、一方向に延在する平面視帯状の形状を意味する。平面視帯状の形状としては、例えば各辺の長さが異なる板状の形状が挙げられる。フィルムの厚さは、0.01μm~1000mmであってよく、0.1μm~10mmであってよく、1μm~1mmであってもよい。本明細書においてフィルムの厚さは、フィルムの縦、横、高さの中で最も値の小さい辺を「厚さ方向」としたときの、フィルムの厚さ方向の表面と裏面との間の距離を指す。具体的には、マイクロメータを用い、フィルムの任意の3点においてフィルムの厚さを測定し、3点の測定値の平均値を、フィルムの厚さとする。また、フィルムは、単層であってよく、複層であってもよい。複層の場合、各層は同一の種類の実施形態の組成物から構成されていてよく、互いに異なる種類の実施形態の組成物から構成されていてもよい。
<焼結体>
 本発明の蛍光体は、無機材料中に含有させ、焼結成型することで、本発明の蛍光体を含む焼結体として使用することができる。焼結体に使用する無機材料はガラス成分を使用してガラス成型体としてもよく、結晶性の無機材料成分を用いてもよい。
<ガラス成型体>
 本発明の蛍光体は、ガラス中に分散させ、ガラス成型体として使用することができる。ガラス組成物に使用するガラス成分は特に制限はないが、SiO、P、GeO、BeF、As、SiSe、GeS、TiO、TeO、Al、Bi、V、Sb、PbO、CuO、ZrF、AlF、InF、ZnCl、ZnBr、LiO、NaO、KO、MgO、BaO、CaO、SrO、LiCl、BaCl、BaF及びLaFが挙げられる。中でも耐久性、耐熱性、耐光性を向上させる観点から、SiO、又はBiをガラス成分として含む事が好ましい。ガラス成分は1種でもよく、2種以上でもよい。
 ガラス成型体中に含まれるガラス成分の割合としては、特に制限はないが、10wt%以上、99wt%以下であり、好ましくは、20wt%以上、80wt%以下であり、より好ましくは、30wt%以上、70wt%以下である。
 ガラス成型体は、成型体中を通過した光を散乱させてガラス成型体の光の吸収量を向上させ、発光強度を向上させる観点から、光散乱材を含んでいてもよい。光散乱材としては、前記樹脂組成物に使用される光散乱材の無機微粒子と同様のものを使用することができる。
 ガラス成型体に添加する光散乱材の添加量としては、前記樹脂組成物に使用される光散乱材と同様の添加量で使用することができる。
 ガラス成型体は、ガラス成型体が発する発光色を調整し、高色域化を図る得る観点から、本発明の蛍光体以外に別の発光材料を含んでいてもよい。前記ガラス成型体に含まれる本発明の蛍光体以外の別の発光材料としては、前記樹脂組成物に使用される発光材料と同様のものが使用できる。
 ガラス成型体に添加する発光材料の添加量としては、前記樹脂組成物に使用される発光材料と同様の添加量で使用することができる。
ガラス成型体の形状は、特に制限はないが、板状、棒状、円柱状、ホイール状の形状などが挙げられる。
<発光素子>
 本発明の蛍光体は、光源と併せて、発光素子を構成することができる。光源としては、特に350nm~500nmの波長を含む紫外光又は可視光を放射するLEDが用いることができる。本発明の蛍光体に前記波長の光を照射すると、蛍光体は波長510nm~550nmにピークを有する緑色光を発する。このため、本発明の蛍光体は、例えば紫外LEDや青色LEDを光源として用い、他の赤色蛍光体とも組み合わせて、白色発光素子を構成することができる。
<発光装置>
 本発明の蛍光体は、前記のように、白色発光素子を構成することができ、該白色発光素子は、発光装置の部材として使用することができる。発光装置では、光源からの光は発光素子に照射され、照射された発光素子は発光して、該光が取り出される。
<ディスプレイ>
 本発明の蛍光体と光源とを含む発光素子は、ディスプレイに使用することができる。かかるディスプレイの例としては、発光素子由来の光の透過率を液晶でコントロールし、カラーフィルタにより透過光を赤色光、青色光、及び緑色光と選択して取り出すことができる、液晶ディスプレイ等が挙げられる。
<蛍光体ホイール>
 本発明の蛍光体は、蛍光体ホイールの製造に使用することができる。蛍光体ホイールは円板状基盤と、その表面に形成され蛍光体層とを有する部材である。蛍光体ホイールは、光源から照射された励起光を吸収し、励起して波長の異なる変換光を射出する。例えば、蛍光体ホイールは、青色の励起光を吸収し、蛍光体層で変換された青色の励起光とは異なる変換光を放射させるとともに、青色の励起光を反射させて、変換光と合わせて、または変換光のみを利用して、様々な色の光に変換できる。
<プロジェクター>
 本発明の蛍光体は、前記蛍光体ホイールを使用したプロジェクターを構成する部材として使用することができる。プロジェクターは光源、蛍光体ホイール、ミラーデバイス、投射光学系を備える表示装置である。
 以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
<実施例1~6及び比較例1及び2>
 蛍光体原料として、酸化アルミニウム粉末(グレード:AA18(純度:99.99%、D50:20.3μm、比表面積:0.2m/g)、住友化学株式会社製)、酸化マグネシウム粉末(MgO(純度:4N)、関東化学株式会社製)、炭酸マンガン粉末(MnCO(純度:99.9%)、シグマアルドリッチジャパン合同会社製)、窒化アルミニウム粉末(AIN(純度99.9%)、株式会社 高純度化学研究所製)を用いた。焼成後に炭酸マンガン中の炭酸が二酸化炭素(CO)として脱離することを考慮して、焼成後の蛍光体がMn:Mg:Al:O:Nのモル比率が表1に示すモル比率になるように各原料を秤量し、3分間乾式混合した。次に、混合後の原料をアルミナ製容器に充填した。続いて、アルミナ製容器を電気炉内にセットし、水素:窒素=10:90の混合ガスを導入した。1550℃まで昇温し、4時間加熱を行い、その後放冷した。容器から加熱品を回収して解砕を行い、蛍光体を得た。
<各種測定及び評価>
 実施例及び比較例で作製した蛍光体について、下記項目を測定した。
(a)XRDピークの半値幅
 X線回折装置(PANalytical社製「X’Pert Pro」(商品名))を用いて、CuKα線を用いた粉末X線回折を行った。得られたX線回折パターンは、全てのサンプルにおいてスピネル構造であり、2θ=36.8±0.5°の位置にピークを持ことが確認された。2θ=36.8±0.5°におけるXRDピークの半値幅は、統合粉末X線解析ソフトウェア PDXL(リガク社製)を用いて算出した。
(b)発光ピークの発光強度
 絶対PL量子収率測定装置(浜松ホトニクス製、商品名C9920-02、励起光450nm、室温、大気下、150mg使用)を用いて発光スペクトルを測定し、発光ピークの発光強度及び半値幅を測定した。いずれの蛍光体も470~800nmの発光を測定した際に、510nm~550nmの範囲に極大の発光ピークを示す緑色発光の蛍光体であることを確認した。発光強度の評価方法を以下に示す。
 測定したスペクトルから発光ピークの面積を決定し、実施例1の発光ピーク面積を100として換算し、相対発光強度を算出した。相対発光強度の評価基準は次の通りとした。
 A:相対発光強度が84以上(良好)
 B:相対発光強度が77以上(可)
 C:相対発光強度が77未満(不可)
 各実施例及び比較例の測定結果及び評価結果を表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 表1より、MnドープMgAl系スピネル型酸化物蛍光体に窒素原子を導入することで蛍光体の発光強度が向上し、その効果は、2θ=36.8±0.5°におけるXRDピークの半値幅が0.134未満である場合に維持されることがわかる。
<実施例7>
 蛍光体のコア部の原料として、酸化アルミニウム粉末(グレード:AA18(純度:99.99%、D50:20.3μm、比表面積:0.2m/g)、住友化学株式会社製)、酸化マグネシウム粉末(MgO(純度:4N)、関東化学株式会社製)、炭酸マンガン粉末(MnCO(純度:99.9%)、シグマアルドリッチジャパン合同会社製)、窒化アルミニウム粉末(AIN(純度99.9%)、株式会社 高純度化学研究所製)を用いた。焼成後に炭酸マンガン中の炭酸が二酸化炭素(CO)として脱離することを考慮して、焼成後の蛍光体がMn:Mg:Al:O:Nのモル比率が表2に示すモル比率になるように各原料を秤量した。次いで、シェル部の原料として、酸化ホウ素(B(純度:99.995%)、株式会社高純度化学研究所製)を前記コア部の原料の1重量%秤量し、原料に加えて3分間乾式混合した。次に、混合後の原料をアルミナ製容器に充填した。続いて、アルミナ製容器を電気炉内にセットし、水素:窒素=10:90の混合ガスを導入した。1550℃まで昇温し、4時間加熱を行い、その後放冷した。容器から加熱品を回収して解砕を行い、シェル部を有する蛍光体を得た。
<各種測定及び評価>
 実施例7で作製した蛍光体について、下記項目を測定した。
(a)XRDピークの半値幅
 X線回折装置(PANalytical社製「X’Pert Pro」(商品名))を用いて、CuKα線を用いた粉末X線回折を行った。得られたX線回折パターンは、スピネル構造であり、2θ=36.8±0.5°の位置にピークを持ことが確認された。2θ=36.8±0.5°におけるXRDピークの半値幅は、統合粉末X線解析ソフトウェア PDXL(リガク社製)を用いて算出した。
(b)発光ピークの発光強度
 絶対PL量子収率測定装置(浜松ホトニクス製、商品名C9920-02、励起光450nm、室温、大気下、150mg使用)を用いて発光スペクトルを測定し、発光ピークの発光強度及び半値幅を測定した。実施例7で得られた蛍光体は470~800nmの発光を測定した際に、510nm~550nmの範囲に極大の発光ピークを示す緑色発光の蛍光体であることを確認した。発光強度の評価方法を以下に示す。
 測定したスペクトルから発光ピークの面積を決定し、実施例1の発光ピーク面積を100として換算し、相対発光強度を算出した。相対発光強度の評価基準は次の通りとした。
 A:相対発光強度が84以上(良好)
 B:相対発光強度が77以上(可)
 C:相対発光強度が77未満(不可)
 実施例7の測定結果及び評価結果を表2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
<参考例1>
 実施例1~6又は実施例7に記載の蛍光体を樹脂と複合化して、ガラスチューブ等の中に入れて封止した後に、これを光源である青色発光ダイオードと導光板の間に配置することで、青色発光ダイオードの青色光を緑色光や赤色光に変換することができるバックライトを製造する。
<参考例2>
 実施例1~6又は実施例7に記載の蛍光体を樹脂と複合化してシート化する事で樹脂組成物を得ることができ、これを2枚のバリアーフィルムで挟んで封止したフィルムを導光板の上に設置することで、導光板の端面(側面)に置かれた青色発光ダイオードから導光板を通して前記シートに照射される青色の光を緑色光や赤色光に変換することができるバックライトを製造する。
<参考例3>
 実施例1~6又は実施例7に記載の蛍光体を、青色発光ダイオードの発光部近傍に設置することで照射される青色の光を緑色光や赤色光に変換することができるバックライトを製造する。
<参考例4>
 実施例1~6又は実施例7に記載の蛍光体とレジストを混合した後に、溶媒を除去する事で波長変換材料を得ることができる。得られた波長変換材料を光源である青色発光ダイオードと導光板の間や、光源であるOLEDの後段に配置することで、光源の青色光を緑色光や赤色光に変換することができるバックライトを製造する。
<参考例5>
 実施例1~6又は実施例7に記載の蛍光体をZnSなどの導電性粒子を混合して成膜し、片面にn型輸送層を積層し、もう片面をp型輸送層で積層することでLEDを得る。電流を流すことによりp型半導体の正孔と、n型半導体の電子が接合面のペロブスカイト化合物中で電荷を打ち消されることで発光させることができる。
<参考例6>
 フッ素ドープされた酸化スズ(FTO)基板の表面上に、酸化チタン緻密層を積層させ、その上から多孔質酸化アルミニウム層を積層し、その上に実施例1~6又は実施例7に記載の蛍光体を積層し、溶媒を除去した後にその上から2,2’,7,7’-tetrakis-(N,N’-di-p-methoxyphenylamine)-9,9’-spirobifluorene(Spiro-OMeTAD)などのホール輸送層を積層し、その上に銀(Ag)層を積層し、太陽電池を作製する。
<参考例7>
 実施例1~6又は実施例7に記載の蛍光体と樹脂を複合化して成形する事で本実施形態の組成物を得ることができ、これを青色発光ダイオードの後段に設置することで、青色発光ダイオードから組成物に照射される青色の光を緑色光や赤色光に変換して白色光を発するレーザーダイオード照明を製造する。
<参考例8>
 実施例1~6又は実施例7に記載の蛍光体を樹脂もしくはガラスと複合化して成形する事で本実施形態の組成物を得ることができる。得られた組成物を光電変換層の一部とすることで、光を検知する検出部に使用する含まれる光電変換素子(光検出素子)材料を製造する。光電変換素子材料は、X線撮像装置及びCMOSイメージセンサーなどの固体撮像装置用のイメージ検出部(イメージセンサー)、指紋検出部、顔検出部、静脈検出部及び虹彩検出部などの生体の一部分の所定の特徴を検出する検出部、パルスオキシメーターなどの光学バイオセンサーに用いられる。またこれらの成型体を用いて、X線・γ線などの放射線を吸収し、可視光へ変換するシンチレータに用いられる。
<参考例9>
 実施例1~6又は実施例7に記載の蛍光体を樹脂もしくはガラスと複合化して成形する事で本実施形態の組成物を得ることができる。得られた組成物を太陽電池の光変換効率を向上するフィルムとして用いることができる。前記、変換効率向上シートの形態としては、特に限定されないが、基材に塗布する形で利用する。基材に関しては特に限定されず、透明性の高い基材であればよい。例えば、PETフィルムやモスアイフィルムなどが望ましい。太陽電池変換効率向上シートを用いる太陽電池は特に限定せず、変換効率向上シートは、太陽電池の感度が低い波長領域から、感度の高い波長領域へと変換機能を有する。
<参考例10>
 実施例1~6又は実施例7に記載の蛍光体を樹脂と複合化して成形する事で本実施形態の組成物を得ることができる。得られた組成物を量子コンピュータ、量子テレポーテーションおよび量子暗号通信などの単一光子発生用光源として利用することができる。

Claims (15)

  1.  式
         MMgAl  (1)
    [式(1)中、Mは、マンガン、ストロンチウム、セリウム、プラセオジム、ネオジム、サマリウム、ユウロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ツリウム及びイッテルビウムからなる群から選択される少なくとも1つの金属元素を表し、x+a+y+z+w=1としたとき、xは0.00001≦x≦0.2であり、aは0≦a≦0.4であり、yは0.01≦y≦0.9であり、zは0.1≦z≦0.98であり、wは0<w≦0.5である。]
    で表され、2θ=36.8±0.5°におけるXRDピークの半値幅が0.093より大きく0.134未満である蛍光体。
  2.  wは0<w≦0.027である、請求項1に記載の蛍光体。
  3.  wは0<w<0.005である、請求項1に記載の蛍光体。
  4.  aは0≦a≦0.13である、請求項1に記載の蛍光体。
  5.  2θ=36.8±0.5°におけるXRDピークの半値幅が0.094~0.106である、請求項1に記載の蛍光体。
  6.  Mはマンガン、ストロンチウム、ユウロピウム、セリウム及びテルビウムからなる群から選択される少なくとも1つの金属元素を表す、請求項1に記載の蛍光体。
  7.  スピネル型結晶構造を有する、請求項1に記載の蛍光体。
  8.  請求項1に記載の蛍光体から成るコア部と、該コア部の表面の少なくとも一部に形成されたシェル部とを有する蛍光体。
  9.  請求項1~8のいずれか一項に記載の蛍光体を含む、フィルム。
  10.  請求項1~8のいずれか一項に記載の蛍光体を含む、発光素子。
  11.  請求項10に記載の発光素子を備える、発光装置。
  12.  請求項10に記載の発光素子を備える、ディスプレイ。
  13.  請求項1~8のいずれか一項に記載の蛍光体を含む、焼結体。
  14.  請求項1~8のいずれか一項に記載の蛍光体を含む、蛍光体ホイール。
  15.  請求項14に記載の蛍光体ホイールを使用したプロジェクター。
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