JP2014169421A - Phosphor containing semiconductor nanoparticle - Google Patents

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JP2014169421A JP2013043277A JP2013043277A JP2014169421A JP 2014169421 A JP2014169421 A JP 2014169421A JP 2013043277 A JP2013043277 A JP 2013043277A JP 2013043277 A JP2013043277 A JP 2013043277A JP 2014169421 A JP2014169421 A JP 2014169421A
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Hidenori Tanaka
秀典 田中
Kenji Inoue
健二 井上
Kazuaki Matsumoto
一昭 松本
Taro Uematsu
太郎 上松
Ryota Yasutake
亮太 安竹
Susumu Kuwahata
進 桑畑
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Kaneka Corp
Osaka University NUC
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Kaneka Corp
Osaka University NUC
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a phosphor containing semiconductor nanoparticles, which has low toxicity and does not cause problems such that curing is inhibited and the fluorescence efficiency is reduced when it is dispersed in a sealing resin.SOLUTION: A phosphor includes; core parts 2 each having one or a plurality of semiconductor nanoparticles constituted of sulfides of a group 11 element of the periodic table and a group 13 element of the periodic table or constituted of sulfides of zinc, a group 11 element of the periodic table and a group 13 element of the periodic table; and shell parts 3 for covering the outside of the core parts 2 and/or filling gaps between the core parts 2.

Description

本発明は、高い発光強度を有する半導体ナノ粒子を、蛍光源として含む蛍光体に関するものである。本明細書において、「蛍光」とは半導体ナノ粒子内の電子や正孔が、光、熱、電磁波などによって励起されて、励起後、エネルギーを失って下の順位に落ちる時に放出される光を言い、発光寿命の長短は問わない。いわゆる「燐光」も含まれるものとする。   The present invention relates to a phosphor containing semiconductor nanoparticles having high emission intensity as a fluorescence source. In this specification, “fluorescence” refers to light emitted when electrons and holes in semiconductor nanoparticles are excited by light, heat, electromagnetic waves, etc., and after excitation, lose energy and fall to a lower order. That is, it does not matter whether the light emission life is long or short. So-called “phosphorescence” is also included.

これまでに、CdS,CdSe,CdTe,PbS,PbSeなどのカドミウム系、鉛系の半導体ナノ粒子が開発されている(例えば、特許文献1,2参照)。これらの半導体ナノ粒子は毒性の高い元素を含むものである。
そこで、毒性の高い元素を用いることのない半導体ナノ粒子も提案されている(特許文献3参照)。
So far, cadmium-based and lead-based semiconductor nanoparticles such as CdS, CdSe, CdTe, PbS, and PbSe have been developed (see, for example, Patent Documents 1 and 2). These semiconductor nanoparticles contain highly toxic elements.
Then, the semiconductor nanoparticle which does not use a highly toxic element is also proposed (refer patent document 3).

これらの半導体ナノ粒子の用途として、LED光源用の波長変換用蛍光体としての利用をあげることができる。この場合LED光源の製造方法としては、LED素子を配置したパッケージを用意し、前記半導体ナノ粒子を混入したLED用封止樹脂をパッケージに注入し、熱によって成形し硬化させる方法がとられる。LED用封止樹脂として、例えばシリコーン封止樹脂をあげることができる。   Applications of these semiconductor nanoparticles can be used as wavelength conversion phosphors for LED light sources. In this case, as a manufacturing method of the LED light source, a package in which an LED element is arranged is prepared, an LED sealing resin mixed with the semiconductor nanoparticles is injected into the package, and is molded and cured by heat. Examples of the LED sealing resin include a silicone sealing resin.

特開2004−243507号公報JP 2004-243507 A 特開2004−352594号公報JP 2004-352594 A 国際公開WO2007/026746号パンフレットInternational Publication WO2007 / 026746 Pamphlet

「蛍光ZnS−AgInS2半導体ナノ粒子の合成」J.AM.CHEM.SOC., Vol. 129, No. 41, pp.12388-12389 (2007)"Synthesis of fluorescent ZnS-AgInS2 semiconductor nanoparticles" J.AM.CHEM.SOC., Vol. 129, No. 41, pp.12388-12389 (2007)

しかしながら、LED用封止樹脂中の組成物と半導体ナノ粒子との相互作用によって、封止樹脂の硬化時間が延びるという問題が生じたり、硬化後の封止樹脂中で半導体ナノ粒子の発光強度が低下したりするなどの問題があった(非特許文献1参照)。
このようなことから、毒性が低く、尚且つ、封止樹脂中で前記のような、硬化が阻害されたり、蛍光効率が低下するといった問題を生じない、半導体ナノ粒子を含む蛍光体の開発が望まれていた。
However, there is a problem that the curing time of the sealing resin is extended due to the interaction between the composition in the LED sealing resin and the semiconductor nanoparticles, or the emission intensity of the semiconductor nanoparticles is increased in the cured sealing resin. There was a problem such as reduction (see Non-Patent Document 1).
For this reason, development of a phosphor containing semiconductor nanoparticles that has low toxicity and does not cause problems such as inhibition of curing or reduction in fluorescence efficiency in the sealing resin as described above. It was desired.

本願の発明者は、前記問題に鑑みて、周期表第11族元素及び周期表第13族元素の硫化物、又は亜鉛、周期表第11族元素及び周期表第13族元素の硫化物から構成される半導体ナノ粒子を1又は複数個有するコア部と、前記コア部の外側を被覆し及び/又は前記コア部の間隙を埋めるシェル部とを有する蛍光体を考案した。
本発明の蛍光体に含まれる半導体ナノ粒子の数は問わない。1個の半導体ナノ粒子が1つの蛍光体に含まれる場合もあり、複数個の半導体ナノ粒子が1つの蛍光体に含まれる場合もある。
In view of the above problems, the inventors of the present application are composed of a sulfide of a Group 11 element and a Group 13 element of the periodic table, or a sulfide of zinc, a Group 11 element and a Group 13 element of the Periodic table. A phosphor having a core part having one or a plurality of semiconductor nanoparticles and a shell part covering the outside of the core part and / or filling a gap between the core parts has been devised.
The number of semiconductor nanoparticles contained in the phosphor of the present invention is not limited. One semiconductor nanoparticle may be contained in one phosphor, and a plurality of semiconductor nanoparticles may be contained in one phosphor.

このような構成の蛍光体は、前記シェル部を有することにより、蛍光体を封止樹脂の中に分散させた場合、封止樹脂の硬化を阻害することがない。また半導体ナノ粒子が毒性の高い元素を含んでいないので、光源装置を構成する部材として、安全に使用することができる。
前記シェル部を、(1)シリカ、(2)亜鉛と硫黄の化合物、(3)シリコーンのいずれか、若しくはこれらの組み合わせによって形成することができる。それぞれの特徴は[ 発明を実施するための形態]を参照。
The phosphor having such a configuration has the shell portion, so that when the phosphor is dispersed in the sealing resin, the curing of the sealing resin is not hindered. Moreover, since the semiconductor nanoparticle does not contain a highly toxic element, it can be used safely as a member constituting the light source device.
The shell portion can be formed of (1) silica, (2) a compound of zinc and sulfur, (3) silicone, or a combination thereof. See [Mode for Carrying Out the Invention] for each feature.

本発明の蛍光体は、光源装置に使用することができる。特に発光効率のよいLED素子を用いた光源装置において、前記LED素子からの発光に基づいて蛍光を発する蛍光体として使用することができる。
前記蛍光体を波長変換用蛍光体として使用すれば、前記光源装置固有の発光色と蛍光体の蛍光色とが混合した所望の色の光を得ることができる。
The phosphor of the present invention can be used for a light source device. In particular, in a light source device using an LED element with good luminous efficiency, it can be used as a phosphor that emits fluorescence based on light emission from the LED element.
If the phosphor is used as a wavelength converting phosphor, it is possible to obtain light of a desired color in which a light emission color unique to the light source device and a fluorescence color of the phosphor are mixed.

特にLED光源装置において、LED素子を封止する封止樹脂としてシリコーン系封止樹脂を選択し、前記シリコーン系封止樹脂の中に本発明の蛍光体を分散させている構造であれば、本発明の蛍光体は、シリコーン系封止樹脂の硬化を阻害することがなく、また蛍光効率も低下することが少ないので、好適に使用できる。   In particular, in a LED light source device, a silicone sealing resin is selected as a sealing resin for sealing an LED element, and the phosphor of the present invention is dispersed in the silicone sealing resin. The phosphor of the invention can be suitably used because it does not inhibit the curing of the silicone-based sealing resin and the fluorescence efficiency is less likely to decrease.

本発明によれば、低毒性の元素のみから構成され、さらに、封止樹脂に対して硬化阻害性を示さず、尚且つ、硬化後の封止樹脂中で高い発光強度を示す蛍光体を実現することができる。   According to the present invention, a phosphor composed of only a low-toxic element and further exhibiting a high emission intensity in a cured sealing resin without exhibiting curing inhibition with respect to the sealing resin is realized. can do.

本発明の蛍光体の各構成要素であるコア部とシェル部との位置関係を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the positional relationship of the core part and shell part which are each component of the fluorescent substance of this invention. シェル部3としてのシリカが、コア部2を構成する半導体ナノ粒子の外周囲を取り巻いている状態を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing a state where silica as the shell part 3 surrounds the outer periphery of the semiconductor nanoparticles constituting the core part 2. シェル部3が亜鉛と硫黄からなる場合、シェル部3が、コア部2を構成する半導体ナノ粒子の周囲を取り巻いている状態を示す模式図である。When the shell part 3 consists of zinc and sulfur, it is a schematic diagram which shows the state where the shell part 3 surrounds the circumference | surroundings of the semiconductor nanoparticle which comprises the core part 2. FIG. シェル部がシリコーンである場合、繊維状のシリコーンからなるシェル部3aが、コア部2である半導体ナノ粒子の周囲を取り巻いている状態を示す模式図である。When a shell part is silicone, it is a schematic diagram which shows the state in which the shell part 3a which consists of fibrous silicone surrounds the circumference | surroundings of the semiconductor nanoparticle which is the core part 2. FIG. 本発明の蛍光体をLED光源装置の構成部材として使用したLED光源装置の要部の概略構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the principal part of the LED light source device which used the fluorescent substance of this invention as a structural member of an LED light source device. 本発明の蛍光体粒子を含む封止樹脂(実施例9 )の製造工程において、封止樹脂の硬化前と硬化後の蛍光スペクトル強度をそれぞれ示すグラフである。In the manufacturing process of sealing resin (Example 9) containing the fluorescent substance particle of this invention, it is a graph which respectively shows the fluorescence spectrum intensity after hardening of sealing resin, and after hardening. 本発明の蛍光体粒子を含む封止樹脂(実施例10)の製造工程において、封止樹脂の硬化前と硬化後の蛍光スペクトル強度をそれぞれ示すグラフである。In the manufacturing process of sealing resin (Example 10) containing the fluorescent substance particle of this invention, it is a graph which shows the fluorescence spectrum intensity | strength before hardening of a sealing resin, and after hardening, respectively. 本発明の蛍光体粒子を含む封止樹脂(実施例11 )の製造工程において、封止樹脂の硬化前と硬化後の蛍光スペクトル強度を示すそれぞれグラフである。In the manufacturing process of sealing resin (Example 11) containing the fluorescent substance particle of this invention, it is a graph which respectively shows the fluorescence spectrum intensity before hardening of sealing resin, and after hardening. 封止樹脂(比較例2 )の製造工程において、封止樹脂の硬化前と硬化後の蛍光スペクトル強度をそれぞれ示すグラフである。In the manufacturing process of sealing resin (comparative example 2), it is a graph which respectively shows the fluorescence spectrum intensity before hardening of sealing resin, and after hardening. 本発明の蛍光体粒子(実施例1)の透過型電子顕微鏡による画像である。It is an image by the transmission electron microscope of the fluorescent substance particle (Example 1) of this invention. 本発明の蛍光体粒子(実施例2)の透過型電子顕微鏡による画像である。It is an image by the transmission electron microscope of the fluorescent substance particle (Example 2) of this invention.

以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図されている。
本発明の蛍光体に含まれる半導体ナノ粒子は、常温で発光する半導体ナノ粒子であって、周期表第11族元素及び周期表第13族元素を含む硫化物、又は、亜鉛と周期表第11族元素と周期表第13族元素とを含む硫化物を主成分とするものである。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
The semiconductor nanoparticles contained in the phosphor of the present invention are semiconductor nanoparticles that emit light at room temperature, and are sulfides containing Group 11 elements and Group 13 elements of the periodic table, or zinc and Group 11 of the periodic table. The main component is a sulfide containing a group element and a group 13 element of the periodic table.

なお、半導体ナノ粒子は、常温で発光するものであれば、常温以外の温度で発光するか否かは問わない。また、本明細書で常温とは15〜25℃を意味する。本発明に用いる半導体ナノ粒子の粒径は限定されないが、典型的には、平均粒径が20nm以下の粒子を言う。好ましくは平均粒径が1nm〜10nmの粒子である。さらに好ましくは平均粒径が1nm〜6nmの粒子である。   In addition, if a semiconductor nanoparticle light-emits at normal temperature, it does not ask | require whether it light-emits at temperature other than normal temperature. Moreover, normal temperature in this specification means 15-25 degreeC. The particle diameter of the semiconductor nanoparticles used in the present invention is not limited, but typically refers to particles having an average particle diameter of 20 nm or less. Preferably, the average particle diameter is 1 nm to 10 nm. More preferably, the average particle diameter is 1 nm to 6 nm.

周期表第11族元素としては、特に限定されるものではないが、例えば、Cu,Ag,Auがあげられる。これらのうち、発光強度が高いと言う観点から、Cu,Agが好ましく、Agが特に好ましい。周期表第13族元素としては、特に限定されるものではないが、例えば、Ga,In,Tlがあげられ、これらのうち、発光強度が高いと言う観点から、Ga,Inが好ましく、Inが特に好ましい。   The Group 11 element of the periodic table is not particularly limited, and examples thereof include Cu, Ag, and Au. Of these, Cu and Ag are preferable and Ag is particularly preferable from the viewpoint of high emission intensity. Although it does not specifically limit as a periodic table group 13 element, For example, Ga, In, and Tl are mention | raise | lifted, Among these, Ga and In are preferable from a viewpoint that emitted light intensity is high, In is preferable. Particularly preferred.

前記半導体ナノ粒子を1個又は複数個集合させたものを「コア部」という。すなわち、半導体ナノ粒子は単独でもコア部となり得、半導体ナノ粒子を複数個集合させたものもコア部となり得る。
また、前記コア部の外側を被覆する部分、及び/又は、前記コア部どうしの間隙を満たす部分を「シェル部」という。コア部が単独の半導体ナノ粒子からなるとき、シェル部は当該半導体ナノ粒子の外面を被覆する形態となり、コア部が複数個の半導体ナノ粒子からなるとき、シェル部は各半導体ナノ粒子の外面を被覆し、かつ半導体ナノ粒子間にできる間隙を満たす形態となる。
An assembly of one or more semiconductor nanoparticles is referred to as a “core portion”. That is, the semiconductor nanoparticles can be the core part alone, and the assembly of a plurality of semiconductor nanoparticles can also be the core part.
In addition, a portion that covers the outside of the core portion and / or a portion that fills the gap between the core portions is referred to as a “shell portion”. When the core portion is composed of a single semiconductor nanoparticle, the shell portion is configured to cover the outer surface of the semiconductor nanoparticle. When the core portion is composed of a plurality of semiconductor nanoparticles, the shell portion covers the outer surface of each semiconductor nanoparticle. It becomes a form which coat | covers and fills the gap | interval which can be formed between semiconductor nanoparticles.

図1は、蛍光体1における、コア部と シェル部との関係を示す模式図であり、図1(a)はコア部2が1個の半導体ナノ粒子からなり、シェル部3は半導体ナノ粒子の外面を被覆している。図1(b)はコア部2が2個の半導体ナノ粒子からなり、シェル部3はこれらの半導体ナノ粒子の外面を被覆している。図1(b)の場合、シェル部3は2個の半導体ナノ粒子の間隙も満たしている。図1(c)はコア部2が多数の半導体ナノ粒子からなり、シェル部3はこれらの半導体ナノ粒子外面を被覆している。図1(c)の場合、シェル部3は隣り合う半導体ナノ粒子の間隙も満たしている。なお、 図1は簡略なイメージを描いた模式図にすぎず、蛍光体1は、実際には様々な形状・寸法であることが考えられる。   FIG. 1 is a schematic diagram showing the relationship between a core part and a shell part in phosphor 1, FIG. 1 (a) shows a core part 2 consisting of one semiconductor nanoparticle, and shell part 3 is a semiconductor nanoparticle. The outer surface is covered. In FIG. 1B, the core part 2 is composed of two semiconductor nanoparticles, and the shell part 3 covers the outer surface of these semiconductor nanoparticles. In the case of FIG. 1B, the shell portion 3 also fills the gap between the two semiconductor nanoparticles. In FIG. 1C, the core portion 2 is composed of a large number of semiconductor nanoparticles, and the shell portion 3 covers the outer surface of these semiconductor nanoparticles. In the case of FIG. 1C, the shell portion 3 also fills the gap between adjacent semiconductor nanoparticles. Note that FIG. 1 is only a schematic diagram depicting a simple image, and the phosphor 1 may actually have various shapes and dimensions.

前記シェル部の構成材料として、シリカ(SiO2)、亜鉛(Zn)と硫黄(S)とからなる化合物、シリコーン(ケイ素(Si)と酸素(O)が交互に結び付いてシロキサン結合した分子)のいずれかを有する。ただし、必要に応じて、これらのシェル部を組み合わせても良い。
図2は、単独の半導体ナノ粒子を取り巻くシェル部がシリカである場合を示す。図2は単独の半導体ナノ粒子の外周囲を取り巻いている形態を示すが、すでに図1(b)(c)に例示したように、複数個の半導体ナノ粒子を取り巻いている形態も考えられる。
As a constituent material of the shell portion, silica (SiO 2 ), a compound composed of zinc (Zn) and sulfur (S), and silicone (a molecule in which silicon (Si) and oxygen (O) are alternately bonded to form a siloxane bond) Have one. However, you may combine these shell parts as needed.
FIG. 2 shows the case where the shell part surrounding a single semiconductor nanoparticle is silica. Although FIG. 2 shows a form surrounding the outer periphery of a single semiconductor nanoparticle, as already exemplified in FIGS. 1B and 1C, a form surrounding a plurality of semiconductor nanoparticles is also conceivable.

シリカはアルコキシシランの縮合反応によって得られたものであることが好ましい。アルコキシシランとしては、特に限定されないが、アミノ基含有アルコキシシラン化合物、チオール基含有アルコキシシラン化合物、カルボキシル基含有アルコキシシラン化合物、オルソシリケートがあげられる。
より具体的には、例えば、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、テトラプロピルオルソシリケート、テトラエチルオルソシリケート、テトラメチルオルソシリケートなどがあげられる。これらの中でも、反応性の観点から、3−アミノプロピルトリメトキシシランが好ましく、反応性と安全性の観点から、テトラエチルオルソシリケートが好ましい。
Silica is preferably obtained by a condensation reaction of alkoxysilane. The alkoxysilane is not particularly limited, and examples thereof include an amino group-containing alkoxysilane compound, a thiol group-containing alkoxysilane compound, a carboxyl group-containing alkoxysilane compound, and an orthosilicate.
More specifically, for example, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltriethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, tetrapropylorthosilicate, tetraethylorthosilicate, tetra And methyl orthosilicate. Among these, 3-aminopropyltrimethoxysilane is preferable from the viewpoint of reactivity, and tetraethylorthosilicate is preferable from the viewpoints of reactivity and safety.

シリカの合成方法としては、例えば、半導体ナノ粒子のコア部が分散した有機溶媒中に、前記のアルコキシシランを添加し、縮合触媒の存在下、水分の作用によって、コア部の外側で縮合反応を進行させ、シェル部を形成する方法などがあげられる。ただし、シリカの形成方法はこれに限られるものではない。
シェル部として、亜鉛と硫黄からなる化合物を形成する方法としては、例えば、特開2011−178645号「半導体ナノ粒子及びその製造方法」に記載されている方法があげられる。
As a method for synthesizing silica, for example, the above alkoxysilane is added to an organic solvent in which the core of semiconductor nanoparticles is dispersed, and the condensation reaction is performed outside the core by the action of moisture in the presence of a condensation catalyst. The method of making it progress and forming a shell part is mention | raise | lifted. However, the method of forming silica is not limited to this.
As a method for forming a compound comprising zinc and sulfur as the shell portion, for example, a method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-178645 “Semiconductor Nanoparticles and Method for Producing the Same” can be mentioned.

図3は、単独の半導体ナノ粒子を取り巻くシェル部が亜鉛と硫黄からなる化合物である場合を示す。図3は単独の半導体ナノ粒子の外周囲を取り巻いている形態を示すが、すでに図1(b)(c)に例示したように、複数個の半導体ナノ粒子を取り巻いている形態も考えられる。
得られる半導体ナノ粒子の発光強度を向上させる観点から、亜鉛と硫黄からなるシェル部には、図3に模式的に示すように、チオール系化合物、リン系化合物のいずれか、もしくは、これらの混合物からなる分子(以下「配位子」という)が配位していることが好ましい。これらの配位子を参照符号4で示す。
FIG. 3 shows a case where the shell portion surrounding a single semiconductor nanoparticle is a compound composed of zinc and sulfur. Although FIG. 3 shows a form surrounding the outer periphery of a single semiconductor nanoparticle, as already exemplified in FIGS. 1B and 1C, a form surrounding a plurality of semiconductor nanoparticles is also conceivable.
From the viewpoint of improving the emission intensity of the obtained semiconductor nanoparticles, the shell portion made of zinc and sulfur has either a thiol compound, a phosphorus compound, or a mixture thereof, as schematically shown in FIG. It is preferable that a molecule (hereinafter referred to as “ligand”) is coordinated. These ligands are denoted by reference numeral 4.

特に、半導体ナノ粒子を本発明のLED用の波長変換用蛍光体として使用する場合、封止樹脂の硬化を妨げず、硬化後の封止樹脂中での発光強度を確保するという観点から、配位子はチオール系化合物からなることが好ましい。チオール系化合物としては、安全性の観点から、アルカンチオールが好ましい。アルカンチオールとしては、例えば、メタンチオール、エタンチオール、1−プロパンチオール、1−ドデカンチオールなどがあげられるが、取り扱いの容易さから、1−ドデカンチオールが好ましい。   In particular, when the semiconductor nanoparticles are used as the wavelength conversion phosphor for the LED of the present invention, it is arranged from the viewpoint of ensuring the emission intensity in the cured sealing resin without hindering the curing of the sealing resin. The ligand is preferably made of a thiol compound. As the thiol compound, alkanethiol is preferable from the viewpoint of safety. Examples of the alkanethiol include methanethiol, ethanethiol, 1-propanethiol, 1-dodecanethiol and the like, and 1-dodecanethiol is preferable because of easy handling.

シェル部にチオール系化合物、リン系化合物からなる配位子を配位させる方法としては、亜鉛と硫黄からなるシェル部を前述した方法などによって形成した後、得られた半導体ナノ粒子と目的の配位子を形成する化合物を混合し、撹拌する方法などがあげられる。
シェル部がシリコーンである場合は、図4に示すように、繊維状のシリコーンからなるシェル部3aが、コア部2である半導体ナノ粒子の周囲を取り巻いている形状が考えられる。図4は単独の半導体ナノ粒子の外周囲を取り巻いている形態を示すが、すでに図1(b)(c)に例示したように、複数個の半導体ナノ粒子を取り巻いている形態も考えられる。
As a method for coordinating a ligand composed of a thiol compound or a phosphorus compound to the shell part, after forming a shell part composed of zinc and sulfur by the method described above, the obtained semiconductor nanoparticles and the desired coordination are formed. Examples of the method include mixing and stirring a compound that forms a ligand.
When the shell part is silicone, as shown in FIG. 4, a shape in which the shell part 3 a made of fibrous silicone surrounds the semiconductor nanoparticles that are the core part 2 is conceivable. Although FIG. 4 shows a form surrounding the outer periphery of a single semiconductor nanoparticle, as already exemplified in FIGS. 1B and 1C, a form surrounding a plurality of semiconductor nanoparticles is also conceivable.

シリコーンは側鎖、もしくは、末端にアミノ基、チオール基、カルボキシル基のいずれかを有することが好ましい。具体的にはシリコーンとして、例えば、信越化学製KF−865、KF−2001、X22−3701E、X22−167B、X22−162C、X22−3710、Gelest製DMS−A21、DMS−A35などがあげられる。
シリコーンによりシェル部を形成する方法としては、得られた半導体ナノ粒子とシリコーンとを混合し、撹拌する方法などがあげられる。
The silicone preferably has an amino group, a thiol group, or a carboxyl group at the side chain or terminal. Specific examples of silicone include KF-865, KF-2001, X22-3701E, X22-167B, X22-162C, and X22-3710 manufactured by Shin-Etsu Chemical, DMS-A21 and DMS-A35 manufactured by Gelest.
Examples of the method for forming the shell portion with silicone include a method in which the obtained semiconductor nanoparticles and silicone are mixed and stirred.

また、シリコーンはシェル部の亜鉛と硫黄からなる層の外側に形成しても良い。
本発明の蛍光体は、種々の光源装置に使用することができる。特に昨今の電力事情や環境問題に鑑み、本発明の蛍光体をLED光源装置の構成部材として使用することが望ましい。
図5は、本発明の蛍光体をLED光源装置の構成部材として使用したLED光源装置の要部概略構造を示す断面図である。LED光源装置は、LED素子7及び反射体6(部材7,6をまとめてLED用パッケージという)を備えている。LED素子7を封止するための樹脂として、エポキシ系、もしくは、シリコーン系などのLED用封止樹脂5を用いている。本発明の蛍光体1は、LED用封止樹脂5の中に混入されている。
Silicone may be formed outside the layer of zinc and sulfur in the shell portion.
The phosphor of the present invention can be used in various light source devices. In particular, in view of the recent power situation and environmental problems, it is desirable to use the phosphor of the present invention as a constituent member of an LED light source device.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a schematic structure of a main part of an LED light source device using the phosphor of the present invention as a constituent member of the LED light source device. The LED light source device includes an LED element 7 and a reflector 6 (the members 7 and 6 are collectively referred to as an LED package). As a resin for sealing the LED element 7, an epoxy-based or silicone-based LED sealing resin 5 is used. The phosphor 1 of the present invention is mixed in an LED sealing resin 5.

本発明の蛍光体は、波長変換用蛍光体として利用することがあげられる。例えば図5において、蛍光体1は、LED素子7から照射された波長λ1の光を、波長λ2の光に変換する。LED光源装置からは、波長λ1の光と、波長λ2の光とが混合された光が出射される。例えば波長λ1の光が青色光、波長λ2の光が黄色光であれば、青と黄の混じった白色光を得ることができる。   The phosphor of the present invention can be used as a wavelength converting phosphor. For example, in FIG. 5, the phosphor 1 converts light of wavelength λ1 emitted from the LED element 7 into light of wavelength λ2. The LED light source device emits light in which light of wavelength λ1 and light of wavelength λ2 are mixed. For example, if the light of wavelength λ1 is blue light and the light of wavelength λ2 is yellow light, white light mixed with blue and yellow can be obtained.

本発明の蛍光体を、前記の波長変換用蛍光体として使用する場合、LED用封止樹脂5として、シリコーン系LED用封止樹脂を用いることが特に好ましい。シリコーン系LED用封止樹脂とは、ヒドロシリル基を有するポリシロキサンを主成分とし、不飽和基を有する化合物と白金触媒の作用によって硬化する硬化性組成物を言う。
シリコーン系LED用封止樹脂中のポリシロキサンとして、メチルシリコーン、フェニルシリコーン、かご型シルセスキオキサンなどのいずれの種類のポリシロキサンも適用可能である。シリコーン系LED用封止樹脂を具体的に例示するならば、東レダウコーニング社製OEシリーズ、JCRシリーズ、信越化学社製KJRシリーズ、LPSシリーズ、SCRシリーズなどがあげられる。
When the phosphor of the present invention is used as the wavelength converting phosphor, it is particularly preferable to use a silicone-based LED sealing resin as the LED sealing resin 5. The silicone-based sealing resin for LED refers to a curable composition that contains a polysiloxane having a hydrosilyl group as a main component and is cured by the action of a compound having an unsaturated group and a platinum catalyst.
Any type of polysiloxane such as methyl silicone, phenyl silicone, and cage silsesquioxane is applicable as the polysiloxane in the silicone-based sealing resin for LED. Specific examples of silicone-based LED sealing resins include Toray Dow Corning OE series, JCR series, Shin-Etsu Chemical KJR series, LPS series, and SCR series.

なお、本発明の蛍光体を構成部材として使用した光源装置としては、前記LED光源装置に限定されず、例えば、受発光デバイス、液晶表示パネルなどのバックライト、照明器具、センサー光源、車載計器用光源、信号灯、表示灯、表示装置、面状蛍光体の光源、ディスプレイ、装飾灯、各種ライトなどをあげることができる。ただし、本発明の蛍光体の用途は、これらの光源装置に限られるものではない。   The light source device using the phosphor of the present invention as a constituent member is not limited to the LED light source device. For example, a backlight such as a light emitting / receiving device or a liquid crystal display panel, a lighting fixture, a sensor light source, and a vehicle-mounted instrument A light source, a signal lamp, a display lamp, a display device, a light source of a planar phosphor, a display, a decorative lamp, various lights, and the like can be given. However, the use of the phosphor of the present invention is not limited to these light source devices.

以下に、実施例に基づいて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれにより何ら制限を受けるものではない。
(前処理例1−半導体ナノ粒子の製造)
N,N’−ジエチルジチオカルバミド酸ナトリウム三水和物(和光純薬工業社製)を使用し、N,N’−ジエチルジチオカルバミド酸ナトリウム水溶液(50mM,50mL)を調整した。硝酸銀(和光純薬工業社製)、硝酸インジウム(III)(和光純薬工業社製)、硝酸亜鉛(和光純薬工業社製)を濃度がそれぞれ10mM、10mM、5mMになるように調整した水溶液50mLをN,N’−ジエチルジチオカルバミド酸ナトリウム水溶液に室温にて滴下した。これにより、半導体ナノ粒子の前駆体錯体を得た。得られた前駆体錯体の溶液を遠心分離によって上澄み液を除去した後、水とメタノールで2回ずつ洗浄した。最後に、真空乾燥することにより淡緑色を呈する前駆体錯体の粉末を得た。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples, but the present invention is not limited thereby.
(Pretreatment Example 1-Production of Semiconductor Nanoparticles)
N, N′-diethyldithiocarbamate sodium trihydrate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was used to prepare an aqueous solution of sodium N, N′-diethyldithiocarbamate (50 mM, 50 mL). An aqueous solution in which silver nitrate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), indium nitrate (III) (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), and zinc nitrate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) are adjusted to 10 mM, 10 mM and 5 mM, respectively. 50 mL was added dropwise to an aqueous solution of sodium N, N′-diethyldithiocarbamate at room temperature. Thereby, a precursor complex of semiconductor nanoparticles was obtained. The supernatant solution was removed from the obtained precursor complex solution by centrifugation, and then washed twice with water and methanol. Finally, a precursor complex powder exhibiting a pale green color was obtained by vacuum drying.

得られた前駆体錯体250mgを窒素雰囲気下にて、180℃で15分間の撹拌を行った後、室温まで冷却した。次に、オレイルアミン(和光純薬工業社製)15mLを添加し、窒素雰囲気下、180℃で7分間撹拌し、茶褐色の懸濁液を得た。この懸濁液を遠心分離して上澄み液を回収し、メタノールを加えて半導体ナノ粒子を沈殿させた後、真空乾燥した。得られた半導体ナノ粒子の粉末にオレイルアミン10mLを加え、窒素雰囲気下、180℃で30分間撹拌を行い、室温まで放冷した。得られた溶液を遠心分離して上澄み液を回収し、メタノールを加えて半導体ナノ粒子を沈殿させた。沈殿物を遠心分離により回収し、真空乾燥することにより、以下のコア部となる半導体ナノ粒子(R1)を得た。   250 mg of the obtained precursor complex was stirred at 180 ° C. for 15 minutes in a nitrogen atmosphere, and then cooled to room temperature. Next, 15 mL of oleylamine (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added, and the mixture was stirred at 180 ° C. for 7 minutes in a nitrogen atmosphere to obtain a brown suspension. The suspension was centrifuged to collect a supernatant, and methanol was added to precipitate semiconductor nanoparticles, followed by vacuum drying. 10 mL of oleylamine was added to the obtained semiconductor nanoparticle powder, and the mixture was stirred at 180 ° C. for 30 minutes in a nitrogen atmosphere and allowed to cool to room temperature. The resulting solution was centrifuged to recover the supernatant, and methanol was added to precipitate semiconductor nanoparticles. The precipitate was collected by centrifugation and vacuum-dried to obtain semiconductor nanoparticles (R1) serving as the following core part.

(実施例1−蛍光体粒子の製造)
得られた半導体ナノ粒子(R1)を7.5mLのシクロヘキサンに分散させた。次に、Triton X−100を1.8mL、n−ヘキサノールを1.8mL、28%水酸化アンモニウム水溶液を60eL、超純水を480eL添加し、30分間室温で撹拌した。さらに、オルトケイ酸テトラエチル(信越化学社製)100μLと3−アミノプロピルトリメトキシシラン(和光純薬工業社製)20μLを加え、室温で3日間撹拌した。得られた溶液の上澄み液を遠心分離によって除去し、エタノールと水で2回ずつ洗浄した。最後に、真空乾燥することにより、シェル部としてシリカ層を有する蛍光体粒子(A1;図2に模式的に示す)を得た。
(Example 1-Production of phosphor particles)
The obtained semiconductor nanoparticles (R1) were dispersed in 7.5 mL of cyclohexane. Next, 1.8 mL of Triton X-100, 1.8 mL of n-hexanol, 60 eL of 28% aqueous ammonium hydroxide solution and 480 eL of ultrapure water were added, and the mixture was stirred at room temperature for 30 minutes. Further, 100 μL of tetraethyl orthosilicate (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) and 20 μL of 3-aminopropyltrimethoxysilane (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) were added and stirred at room temperature for 3 days. The supernatant of the resulting solution was removed by centrifugation and washed twice with ethanol and water. Finally, phosphor particles (A1; schematically shown in FIG. 2) having a silica layer as a shell portion were obtained by vacuum drying.

(前処理例2−半導体ナノ粒子の製造)
前処理例1で得られた前駆体錯体250mgを窒素雰囲気下にて、180℃で15分間の撹拌を行った後、室温まで放冷した。次に、オレイルアミン15mLを添加し、窒素雰囲気下、180℃で7分間撹拌し、茶褐色の懸濁液を得た。得られた溶液を遠心分離して上澄み液を回収し、メタノールを加えて半導体ナノ粒子を沈殿させた後、真空乾燥した。得られた半導体ナノ粒子の粉末にオレイルアミン10mL、酢酸亜鉛二水和物(和光純薬工業社製)105mg、チオアセトアミド(和光純薬工業社製)36mgを加え、窒素雰囲気下、180℃で30分間撹拌し、室温まで放冷した。得られた溶液を遠心分離して上澄み液を回収し、メタノールを加えて半導体ナノ粒子を沈殿させた。沈殿物を遠心分離により回収し、真空乾燥することにより、ZnSがコートされた半導体ナノ粒子(R2)を得た。
(Pretreatment Example 2-Production of Semiconductor Nanoparticles)
250 mg of the precursor complex obtained in Pretreatment Example 1 was stirred at 180 ° C. for 15 minutes in a nitrogen atmosphere, and then allowed to cool to room temperature. Next, 15 mL of oleylamine was added and stirred at 180 ° C. for 7 minutes under a nitrogen atmosphere to obtain a brown suspension. The resulting solution was centrifuged to collect the supernatant, and methanol was added to precipitate semiconductor nanoparticles, followed by vacuum drying. 10 mL of oleylamine, 105 mg of zinc acetate dihydrate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and 36 mg of thioacetamide (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) are added to the obtained semiconductor nanoparticle powder, and the mixture is added at 30 ° C. at 180 ° C. Stir for minutes and allow to cool to room temperature. The resulting solution was centrifuged to recover the supernatant, and methanol was added to precipitate semiconductor nanoparticles. The precipitate was collected by centrifugation and vacuum dried to obtain ZnS-coated semiconductor nanoparticles (R2).

(実施例2−蛍光体粒子の製造)
得られた半導体ナノ粒子(R2)に1−ドデカンチオール(和光純薬工業社製)5mLを添加し、窒素雰囲気下にて、180℃で5時間の撹拌を行った後、室温まで放冷した。得られた溶液の上澄み液を遠心分離によって除去し、メタノールとエタノールで洗浄した後、真空乾燥を行い、半導体ナノ粒子を得た。さらに、得られた半導体ナノ粒子に1−ドデカンチオール1mLを添加し、窒素雰囲気下にて、180℃で1時間の撹拌を行った後、室温まで放冷した。得られた溶液の上澄み液を遠心分離によって除去し、メタノールとエタノールで洗浄した後、真空乾燥を行い、亜鉛と硫黄からなるシェル部に1−ドデカンチオールが配位した蛍光体粒子(B1;図3に模式的に示す)を得た。
(Example 2-Production of phosphor particles)
5 mL of 1-dodecanethiol (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added to the obtained semiconductor nanoparticles (R2), stirred at 180 ° C. for 5 hours in a nitrogen atmosphere, and then allowed to cool to room temperature. . The supernatant of the resulting solution was removed by centrifugation, washed with methanol and ethanol, and then vacuum dried to obtain semiconductor nanoparticles. Furthermore, 1 mL of 1-dodecanethiol was added to the obtained semiconductor nanoparticles, and the mixture was stirred at 180 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere, and then allowed to cool to room temperature. The supernatant of the resulting solution was removed by centrifugation, washed with methanol and ethanol, and then vacuum-dried to obtain phosphor particles in which 1-dodecanethiol was coordinated to the shell portion made of zinc and sulfur (B1; FIG. 3 schematically).

(実施例3−蛍光体粒子の製造)
前記半導体ナノ粒子(R2)100mgをトルエン1.0mLに分散させた。この溶液に、トリ−nーオクチルホスフィン(和光純薬工業社製)10mLを加え、窒素雰囲気下、室温にて3日間撹拌した。撹拌終了後、メタノールを加え、遠心分離し、沈殿物を回収した。さらに、メタノールによる洗浄を2回繰り返した後、真空乾燥を行い、亜鉛と硫黄からなるシェル部にトリ−nーオクチルホスフィンが配位した蛍光体粒子(B2;図3に模式的に示す)を得た。
(Example 3-Production of phosphor particles)
100 mg of the semiconductor nanoparticles (R2) were dispersed in 1.0 mL of toluene. To this solution was added 10 mL of tri-n-octylphosphine (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), and the mixture was stirred at room temperature for 3 days in a nitrogen atmosphere. After completion of the stirring, methanol was added and the mixture was centrifuged to collect a precipitate. Further, after washing with methanol twice, vacuum drying is performed to obtain phosphor particles (B2; schematically shown in FIG. 3) in which tri-n-octylphosphine is coordinated to a shell portion made of zinc and sulfur. Obtained.

(実施例4−蛍光体粒子の製造)
前記半導体ナノ粒子(R2)45mgをトルエン13mLに分散させた。この溶液に、メルカプト変性シリコーン(信越化学製KF−2001)5.0mLを加え、窒素雰囲気下、室温にて3日間撹拌した。撹拌終了後、メタノールを加え、遠心分離し、沈殿物を回収した。さらに、メタノールによる洗浄を2回繰り返した後、真空乾燥を行い、シェル部としてシリコーン層を有する蛍光体粒子(C1;図4に模式的に示す)を得た。
(Example 4-Production of phosphor particles)
45 mg of the semiconductor nanoparticles (R2) were dispersed in 13 mL of toluene. To this solution, 5.0 mL of mercapto-modified silicone (Shin-Etsu Chemical KF-2001) was added and stirred at room temperature for 3 days under a nitrogen atmosphere. After completion of the stirring, methanol was added and the mixture was centrifuged to collect a precipitate. Further, washing with methanol was repeated twice, followed by vacuum drying to obtain phosphor particles (C1; schematically shown in FIG. 4) having a silicone layer as a shell portion.

(実施例5−蛍光体粒子が分散した封止樹脂の製造)
実施例1で得られた蛍光体粒子(A1)10mgをクロロホルム1.0mLに分散させた。得られた溶液0.5mLを東レダウコーニング社製のシリコーン系LED用封止樹脂であるOE6630 5.0gに添加し、スパチュラにて撹拌した。次に、真空脱揮によってクロロホルムを除去した後、シンキー社製あわとり練太郎ARV−310によって、1200rpm、0.2kPaの条件で3分間の混練を行い、蛍光体粒子(A1)が分散された樹脂組成物を得た。得られた組成物を150℃に加熱したホットプレート上に滴下し、滴下から硬化するまでの時間を測定した。得られた硬化時間のデータを表1に示す。
(Example 5-Production of sealing resin in which phosphor particles are dispersed)
10 mg of the phosphor particles (A1) obtained in Example 1 were dispersed in 1.0 mL of chloroform. 0.5 mL of the obtained solution was added to 5.0 g of OE6630, which is a sealing resin for silicone LED manufactured by Toray Dow Corning, and stirred with a spatula. Next, chloroform was removed by vacuum devolatilization, and then kneaded for 3 minutes under conditions of 1200 rpm and 0.2 kPa using Awatori Nertaro ARV-310, manufactured by Shinky Corporation, to disperse the phosphor particles (A1). A resin composition was obtained. The obtained composition was dropped on a hot plate heated to 150 ° C., and the time from dripping to curing was measured. The obtained curing time data is shown in Table 1.

(実施例6− 蛍光体粒子が分散した封止樹脂の製造 )
実施例2で得られた蛍光体粒子(B1)を使用する以外は、実施例1と同様の方法で樹脂組成物を作製し、また、実施例1と同様の方法で硬化時間を測定した。得られた硬化時間のデータを表1に示す。
(実施例7− 蛍光体粒子が分散した封止樹脂の製造)
実施例3で得られた蛍光体粒子(B2)を使用する以外は、実施例1と同様の方法で樹脂組成物を作製し、また、実施例1と同様の方法で硬化時間を測定した。得られた硬化時間のデータを表1に示す。
(Example 6-Production of encapsulating resin in which phosphor particles are dispersed)
A resin composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the phosphor particles (B1) obtained in Example 2 were used, and the curing time was measured in the same manner as in Example 1. The obtained curing time data is shown in Table 1.
(Example 7-Production of sealing resin in which phosphor particles are dispersed)
A resin composition was prepared by the same method as in Example 1 except that the phosphor particles (B2) obtained in Example 3 were used, and the curing time was measured by the same method as in Example 1. The obtained curing time data is shown in Table 1.

(実施例8− 蛍光体粒子が分散した封止樹脂の製造)
実施例4で得られた蛍光体粒子(C1)を使用する以外は、実施例1と同様の方法で樹脂組成物を作製し、また、実施例1と同様の方法で硬化時間を測定した。得られた硬化時間のデータを表1に示す。
(比較例1)
前処理例1で得られた半導体ナノ粒子(R1)を使用する以外は、実施例1と同様の方法で樹脂組成物を作製し、また、実施例1と同様の方法で硬化時間を測定した。得られた硬化時間のデータを表1に示す。
(Example 8-Production of encapsulating resin in which phosphor particles are dispersed)
A resin composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the phosphor particles (C1) obtained in Example 4 were used, and the curing time was measured in the same manner as in Example 1. The obtained curing time data is shown in Table 1.
(Comparative Example 1)
A resin composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the semiconductor nanoparticles (R1) obtained in Pretreatment Example 1 were used, and the curing time was measured in the same manner as in Example 1. . The obtained curing time data is shown in Table 1.

表1から分かるように、 比較例1の樹脂は、実施例5−8と比べて硬化時間が極端に長くなっている。
(実施例9− 蛍光体粒子が分散した封止樹脂の製造)
実施例1と同様の方法により、蛍光体粒子(A1)を含むシリコーン系LED用封止樹脂OE6630の樹脂組成物を作製した。得られた組成物をメタクリレート樹脂製の四面セル(光路長:10mm)に加え、日立社製蛍光分光光度計F−7000によって、蛍光スペクトル(励起波長:450nm)を測定した。次に、用いた四面セルをオーブンにて60℃で加熱し、組成物を硬化させた。冷却後、前記と同様の方法により、蛍光スペクトルを測定した。組成物の硬化前、硬化後の蛍光スペクトルを合わせて、図6に示す。
As can be seen from Table 1, the curing time of the resin of Comparative Example 1 is extremely longer than that of Example 5-8.
(Example 9-Production of sealing resin in which phosphor particles are dispersed)
A resin composition of silicone-based LED sealing resin OE6630 containing phosphor particles (A1) was produced in the same manner as in Example 1. The obtained composition was added to a methacrylate resin four-sided cell (optical path length: 10 mm), and a fluorescence spectrum (excitation wavelength: 450 nm) was measured with a fluorescence spectrophotometer F-7000 manufactured by Hitachi. Next, the used four-sided cell was heated in an oven at 60 ° C. to cure the composition. After cooling, the fluorescence spectrum was measured by the same method as described above. The combined fluorescence spectrum before and after curing of the composition is shown in FIG.

(実施例10− 蛍光体粒子が分散した封止樹脂の製造)
実施例2で得られた蛍光体粒子(B1)を使用する以外は、実施例9と同様の方法で蛍光スペクトルを測定した。得られた蛍光スペクトルを図7に示す。
(実施例11− 蛍光体粒子が分散した封止樹脂の製造)
実施例3で得られた蛍光体粒子(B2)を使用する以外は、実施例9と同様の方法で蛍光スペクトルを測定した。得られた蛍光スペクトルを図8に示す。
(Example 10-Production of sealing resin in which phosphor particles are dispersed)
The fluorescence spectrum was measured by the same method as in Example 9 except that the phosphor particles (B1) obtained in Example 2 were used. The obtained fluorescence spectrum is shown in FIG.
(Example 11-Production of sealing resin in which phosphor particles are dispersed)
The fluorescence spectrum was measured by the same method as in Example 9 except that the phosphor particles (B2) obtained in Example 3 were used. The obtained fluorescence spectrum is shown in FIG.

(比較例2)
前処理例1で得られた半導体ナノ粒子(R1)10mgをクロロホルム1.0mLに分散させた。得られた溶液0.5mLを東レダウコーニング社製のシリコーン系LED用封止樹脂であるOE6630 5.0gに添加してスパチュラで撹拌した後、白金ビニルシロキサン錯体の白金含量約2wt%のキシレン溶液(アルドリッチ社製)を2μL添加し、さらにスパチュラで撹拌した。次に、真空脱揮によってクロロホルムを除去した後、シンキー社製あわとり練太郎ARV−310によって、1200rpm、0.2kPaの条件で3分間の混練を行い、半導体ナノ粒子(R1)を含む組成物を得た。得られた組成物を使用し、実施例9と同様の方法で蛍光スペクトルを測定した。得られた蛍光スペクトルを図9に示す。
(Comparative Example 2)
10 mg of the semiconductor nanoparticles (R1) obtained in Pretreatment Example 1 were dispersed in 1.0 mL of chloroform. 0.5 mL of the obtained solution was added to 5.0 g of OE6630 which is a sealing resin for silicone-based LED manufactured by Toray Dow Corning, and stirred with a spatula, and then a xylene solution having a platinum content of about 2 wt% of a platinum vinylsiloxane complex. 2 μL of (Aldrich) was added and further stirred with a spatula. Next, after removing chloroform by vacuum devolatilization, the mixture containing semiconductor nanoparticles (R1) is kneaded for 3 minutes under conditions of 1200 rpm and 0.2 kPa using Awatori Nertaro ARV-310 manufactured by Shinky Corporation. Got. Using the obtained composition, the fluorescence spectrum was measured in the same manner as in Example 9. The obtained fluorescence spectrum is shown in FIG.

実施例に係る図6〜図8では、硬化後の蛍光スペクトル強度は、硬化前の蛍光スペクトル強度と比べて、大きな低下は認められないのに対して、比較例に係る図9では、硬化後の蛍光スペクトル強度は、硬化前の蛍光スペクトル強度から大きく低下している。
(測定例1−蛍光体粒子(A1)のTEM画像)
実施例1で得られた蛍光体粒子(A1)の画像を日立社製透過型電子顕微鏡(TEM)により、観察した(加速電圧:100kV)。得られた画像を図10に示す。図10から、蛍光体粒子(A1)は図1(c)のように、1個以上のコア部が、シェル部であるシリカの内部に存在していることがわかる。
In FIGS. 6 to 8 according to the example, the fluorescence spectrum intensity after curing does not significantly decrease compared to the fluorescence spectrum intensity before curing, whereas in FIG. 9 according to the comparative example, after the curing The fluorescence spectrum intensity of is significantly reduced from the fluorescence spectrum intensity before curing.
(Measurement Example 1—TEM Image of Phosphor Particle (A1))
The image of the phosphor particles (A1) obtained in Example 1 was observed with a transmission electron microscope (TEM) manufactured by Hitachi (acceleration voltage: 100 kV). The obtained image is shown in FIG. From FIG. 10, it can be seen that in the phosphor particles (A1), one or more core parts are present in the silica as the shell part as shown in FIG. 1 (c).

(測定例2−蛍光体粒子(B1)のTEM画像)
実施例2で得られた蛍光体粒子(B1)の画像を測定例1と同様の方法により、TEMによって観察した。得られた画像を図11に示す。図11ではコア部とシェル部のコントラストが明確でないが、暗部がコア部の像を示す。
以上の各実施例から明らかなように、本発明によって得られる蛍光体はシリコーン系LED用封止樹脂の硬化性に与える影響が小さく、尚且つ、硬化後の封止樹脂中で高い発光強度を示すことができることが分かる。
(Measurement Example 2—TEM Image of Phosphor Particle (B1))
The image of the phosphor particles (B1) obtained in Example 2 was observed by TEM in the same manner as in Measurement Example 1. The obtained image is shown in FIG. In FIG. 11, the contrast between the core part and the shell part is not clear, but the dark part shows an image of the core part.
As is clear from the above examples, the phosphor obtained by the present invention has a small effect on the curability of the silicone LED sealing resin, and has a high emission intensity in the cured sealing resin. It can be seen that it can be shown.

1 蛍光体、蛍光体粒子
2 コア部
3 シェル部
4 配位子
5 LED用封止樹脂
6 反射体
7 LED素子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fluorescent substance, fluorescent substance particle 2 Core part 3 Shell part 4 Ligand 5 LED sealing resin 6 Reflector 7 LED element

Claims (18)

下記(a)の物質又は下記(b)の物質から構成される半導体ナノ粒子を1又は複数個有するコア部と、前記コア部の外側を被覆し及び/又は前記コア部の間隙を埋めるシェル部とを有することを特徴とする、蛍光体。
(a)周期表第11族元素及び周期表第13族元素の硫化物、
(b)亜鉛、周期表第11族元素及び周期表第13族元素の硫化物。
A core part having one or a plurality of semiconductor nanoparticles composed of the substance (a) below or the substance (b) below, and a shell part covering the outside of the core part and / or filling a gap between the core parts And a phosphor.
(A) sulfides of Group 11 elements of the periodic table and Group 13 elements of the periodic table;
(B) Zinc, sulfides of Group 11 elements of the periodic table and Group 13 elements of the periodic table.
前記シェル部がシリカであることを特徴とする請求項1に記載の蛍光体。   The phosphor according to claim 1, wherein the shell portion is silica. 前記シリカが、アルコキシシランの縮合反応によって得られることを特徴とする請求項2に記載の蛍光体。   The phosphor according to claim 2, wherein the silica is obtained by a condensation reaction of alkoxysilane. 前記アルコキシシランが、アミノ基含有アルコキシシラン化合物とオルソシリケートであることを特徴とする請求項3に記載の蛍光体。   The phosphor according to claim 3, wherein the alkoxysilane is an orthosilicate with an amino group-containing alkoxysilane compound. 前記アミノ基含有アルコキシシラン化合物が、3−アミノプロピルトリメトキシシランであり、オルソシリケートがテトラエチルオルソシリケートであることを特徴とする請求項4に記載の蛍光体。   The phosphor according to claim 4, wherein the amino group-containing alkoxysilane compound is 3-aminopropyltrimethoxysilane, and the orthosilicate is tetraethyl orthosilicate. 前記シェル部が亜鉛と硫黄からなることを特徴とする請求項1に記載の蛍光体。   The phosphor according to claim 1, wherein the shell portion is made of zinc and sulfur. 前記シェル部にチオール系化合物又はリン系化合物が配位していることを特徴とする請求項6に記載の蛍光体。   The phosphor according to claim 6, wherein a thiol compound or a phosphorus compound is coordinated to the shell portion. 前記シェル部に配位したチオール系化合物が、アルカンチオールであることを特徴とする請求項7に記載の蛍光体。   The phosphor according to claim 7, wherein the thiol compound coordinated to the shell portion is an alkanethiol. 前記シェル部に配位したアルカンチオールが1−ドデカンチオールであることを特徴とする請求項8に記載の蛍光体。   The phosphor according to claim 8, wherein the alkanethiol coordinated to the shell portion is 1-dodecanethiol. 前記シェル部がシリコーンであることを特徴とする請求項1に記載の蛍光体。   The phosphor according to claim 1, wherein the shell portion is silicone. 前記シリコーンは、側鎖にアミノ基、もしくは、チオール基、もしくは、カルボキシル基を有するシリコーンであることを特徴とする請求項10に記載の蛍光体。   The phosphor according to claim 10, wherein the silicone is a silicone having an amino group, a thiol group, or a carboxyl group in a side chain. 前記シリコーンは、末端にアミノ基、もしくは、チオール基、もしくは、カルボキシル基を有するシリコーンであることを特徴とする請求項10に記載の蛍光体。   The phosphor according to claim 10, wherein the silicone is a silicone having an amino group, a thiol group, or a carboxyl group at a terminal. 前記周期表第11族元素がAgであることを特徴とする請求項1から請求項12のいずれか1項に記載の蛍光体。   The phosphor according to any one of claims 1 to 12, wherein the Group 11 element of the periodic table is Ag. 前記周期表13族元素がInであることを特徴とする請求項1から請求項13のいずれか1項に記載の蛍光体。   The phosphor according to any one of claims 1 to 13, wherein the group 13 element of the periodic table is In. 請求項1から請求項14のいずれか1項に記載の蛍光体を使用した光源装置。   The light source device using the fluorescent substance of any one of Claims 1-14. 前記蛍光体を波長変換用蛍光体として使用した請求項15に記載の光源装置。   The light source device according to claim 15, wherein the phosphor is used as a wavelength converting phosphor. LED素子と、前記LED素子からの発光によって蛍光を発する請求項1から請求項14のいずれか1項に記載の蛍光体とを備えるLED光源装置。   An LED light source device comprising: an LED element; and the phosphor according to any one of claims 1 to 14 that emits fluorescence by light emitted from the LED element. 前記LED素子を封止する封止樹脂としてシリコーン系封止樹脂を含み、前記シリコーン系封止樹脂は、その中に前記蛍光体を分散させている、請求項17に記載の光源装置。   The light source device according to claim 17, wherein a silicone-based sealing resin is included as a sealing resin for sealing the LED element, and the phosphor is dispersed in the silicone-based sealing resin.
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