绿色荧光体及其制造方法、荧光体片以及照明装置的制造方法_2

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r>[0072] 图1是表示巧光体片端部的构成例的示意截面图。该巧光体片的巧光体层11被第 一水蒸气阻隔膜12与第二水蒸气阻隔膜13夹持。
[0073] 巧光体层11含有通过蓝色激发光的照射而发出波长530~570皿,优选波长540~ 550nm的绿色巧光的绿色巧光体,W及通过蓝色激发光的照射而发出波长620~660nm的红 色巧光的红色巧光体,并将所照射的蓝光转换为白光。
[0074] 作为绿色巧光体,使用由(Sri-yCay)i-xGa2S4:Eux(0.03 < X < 0.20,0<y。)的组成 式表示,且XRD图案的(422)面的衍射峰的半峰宽小于0.18的绿色巧光体,优选小于0.16的 绿色巧光体,更优选小于0.15的绿色巧光体。另外,就绿色巧光体而言,在上述组成式中,优 选0.05 < X < 0.18,0.25 < y < 0.50。由此,能够获得颜色纯度良好的绿色,并且能够获得高 的转换效率。
[007引另外,作为上述的绿色巧光体W外的其它绿色巧光体,可W从Zri2Si04 : Μη、 Υ3ΑΙ5Ο12: Ce3\ (Υ,Gd)Al3(B03)4: Tb3+、Ca3Sc2Sl30i2: Ce、CaSC204: Ce、Ba3Si60i2N2: Ειι、β-赛隆: Eu2+等中使用巧巾或组合巧巾W上使用。
[0076]对于红色巧光体并不特别限定,可W根据巧光体的种类、吸收带、发光带等从硫化 物系巧光体、氧化物系巧光体、氮化物系巧光体、氣化物系巧光体等中使用1种或组合巧中W 上使用。
[0077] 作为红色巧光体的具体例,可举出(ME:Eu)S、(M:Sm)x(Si,Al)i2(0,N)i6、ME2Si5N8: Eu、(ME:Eu)Si^、(ME:Eu)AlSi^、(ME:Eu)3Si〇5、(Ca:Eu)SiN2、(Ca:Eu)AlSiN3、Y2〇3:Eu、 YV〇4:Eu、WP,V)〇4:Eu、3.5MgO · 0.5MgF2 · Ge2:Mn、CaSi〇3:饥、Mn、Mg6As0ii:Mn、(Sr,Mg)3 (P〇4)3:Sn、La2〇2S:Eu、Y2〇2S:Eu等。在运些红色巧光体中,优选使用能够实现宽广的色域的 化S:化或(Ba,Sr) 3S i化:Eu。在此/'M护是指选自化、Sr和Ba中的至少1种的原子,If是指选 自Li、Mg和化中的至少1种的原子。另外,":"之前表示母体,V'之后表示活化剂。
[0078] 另外,绿色巧光体和红色巧光体优选其表面被被覆。由此,能够防止巧光体的特性 的劣化。作为用于被覆表面的化合物,可举出氧化娃、氧化锭、氧化侣或氧化铜等氧化物。运 些可W使用1种或组合巧巾W上使用。
[0079] 巧光体层11是将含有粉末状的绿色巧光体和红色巧光体的树脂组合物成膜所得 到的。优选在形成巧光体层11的树脂组合物中,包含聚締控共聚物成分或光固化性(甲基) 丙締酸树脂成分中的任一种树脂成分。
[0080] 作为聚締控共聚物,可举出苯乙締系共聚物或其氨化物。作为运样的苯乙締系共 聚物或其氨化物,可优选举出苯乙締-乙締-下締-苯乙締嵌段共聚体或其氨化物、苯乙締- 乙締-丙締嵌段共聚体或其氨化物。其中,从透明性、气体阻隔性的角度考虑,可特别优选使 用苯乙締-乙締-下締-苯乙締嵌段共聚体的氨化物。通过含有运样的聚締控共聚物成分,从 而能够获得优异的耐光性和低的吸水性。
[0081] 作为光固化性(甲基)丙締酸醋树脂成分,可举出聚氨醋(甲基)丙締酸醋、聚醋(甲 基)丙締酸醋、环氧(甲基)丙締酸醋等,其中,从光固化后的耐热性的观点考虑,可优选使用 聚氨醋(甲基)丙締酸醋。通过含有运样的光固化型(甲基)丙締酸醋树脂成分,从而能够获 得优异的耐光性和低的吸水性。
[0082] 另外,在树脂组合物中,可W根据需要,在不损害本发明的效果的范围内,配合其 它透光性树脂、着色颜料、溶剂等。
[0083] 水蒸气阻隔膜12、水蒸气阻隔膜13是在阳T(F*olyethylene tere地thalate:聚对 苯二甲酸乙二醇醋)等塑料基板、膜(film)的表面形成了氧化侣、氧化儀、氧化娃等金属氧 化物薄膜的气体阻隔性膜。另外,也可W使用PET/Si化/PET等多层结构的水蒸气阻隔膜。
[0084] 另外,优选巧光体片的第一水蒸气阻隔膜12的端部和第二水蒸气阻隔膜13的端部 由具有lg/m2/dayW下的水蒸气透过率的覆盖部件14密封。
[0085] 作为覆盖部件14,可W使用在具有lg/m2/dayW下的水蒸气透过率的基材141上涂 布有粘合剂142的粘性胶带。作为基材141,可W使用侣锥等金属锥、水蒸气阻隔膜12、水蒸 气阻隔膜13。侣锥可W使用有光泽的白侣或无光泽的黑侣中的任一种,但在需要巧光体片 端部的良好的色泽时,优选使用白侣。另外,从水蒸气阻隔性、强度的观点考虑,贴附在水蒸 气阻隔膜上的覆盖部件14的宽度W优选为1mm~10mm,更优选为1mm~5mm。根据包含运种构 成的覆盖部件14,可W防止水蒸气从水蒸气阻隔膜的端部向巧光体层侵入,能够防止巧光 体层中的巧光体的劣化。
[0086] 图2是用于说明巧光体片的制造方法的一个例子的示意图。作为具体例而示出的 巧光体片的制造方法如图2所示,包括揽拌工序(A)、层压工序(B)、冲裁加工工序(C)和密封 工序(D)。
[0087] 在揽拌工序(A)中,例如在利用溶剂溶解的树脂糊中,W预先确定的配合比混合红 色巧光体21与绿色巧光体22,得到含有巧光体的树脂糊。在层压工序(B)中,进行第一水蒸 气阻隔膜12上的巧光体树脂糊涂布,并使用刮棒涂布机(Bar coater)23使巧光体树脂糊的 膜厚均匀,用烘箱24使巧光体树脂糊干燥,从而形成巧光体层11。然后,使用热层压机25在 巧光体层11上贴合第二水蒸气阻隔膜13,得到巧光体层11被第一水蒸气阻隔膜12、第二水 蒸气阻隔膜13夹持的巧光体片的原料片材。在冲裁加工工序(C)中,利用加压机26对巧光体 片的原料片材进行冲裁加工,得到在端部侧面露出巧光体层的规定的尺寸的巧光体片。在 密封工序化)中,例如使用侣锥带作为覆盖部件14,将在第一水蒸气阻隔膜与第二水蒸气阻 隔膜之间露出的巧光体层密封。
[0088] 通过W上工序(A)~(D),能够得到第一水蒸气阻隔膜12、第二水蒸气阻隔膜13的 端部被覆盖部件14密封的巧光体片。
[0089] <4.照明装置>
[0090] 接下来,对使用了上述的巧光体片的照明装置进行说明。图3是表示边缘光型的照 明装置的示意截面图。如图3所示,照明装置构成所谓的"边缘光型背光源",其具备:蓝色 LED31、使从侧面入射的蓝色LED31的蓝光扩散,并在表面发出均匀的光的导光板32、从蓝光 得到白光的巧光体片33W及光学膜34。
[0091] 蓝色LED31构成所谓的"L抓封装",其具有例如InGaN系的L抓忍片作为蓝色发光元 件。导光板32使从丙締酸板等透明基板的端面进入的光均匀地进行面发光。巧光体片33含 有从蓝色发光元件的蓝光得到白光的粉末状的巧光体。巧光体的粉末使用平均粒径为几 μπι ~几十Ml的巧光体的粉末。由此能够提高巧光体片33的光散射效果。光学膜34由例如用于 提高液晶显示装置的可视性的反射型偏光膜、扩散膜等构成。
[0092] 另外,图4是表示直下型的照明装置的示意截面图。如图4所示,照明装置构成所谓 的"直下型背光源",其具备:二维配置了蓝色LED 41的基板42、使蓝色LED 41的蓝光扩散的 扩散板43、与基板42分离配置并从蓝光得到白光的巧光体片33和光学膜34。
[0093] 蓝色LED 41构成所谓的"L抓封装",其具有例如InGaN系的L抓忍片作为蓝色发光 元件。基板42由利用了苯酪、环氧、聚酷亚胺等树脂的玻璃布基材构成,在基板42上W规定 间距等间隔地,并且与巧光体片33的整个面对应地二维地配置蓝色LED 41。另外,根据需 要,可W在基板42上的蓝色LED 41的搭载面上实施反射处理。基板42与巧光体片33隔开约 10~50mm左右而配置,照明装置构成所谓的"远程巧光体结构"。基板42与巧光体片33的间 隙通过多个支撑柱、反射板保持,并W支撑柱、反射板在四周包围基板42与巧光体片33所形 成的空间的方式进行设置。扩散板43将来自蓝色LED 41的放射光W分辨不出光源的形状的 程度扩散到宽广的范围,例如具有20%~80%的总透光率。
[0094] 在运样的构成的照明装置中,由于巧光体片33的巧光体层含有由(Srl-yCay)l- xGa2S4:Eux(0.03 < X < 0.20,0<y < 1)的组成式表示,且邸D图案的(422)面的衍射峰的半峰 宽小于0.18的绿色巧光体和红色巧光体,所W能够射出可实现宽广的色域的白光。
[0095] 应予说明,本发明不仅限于上述的实施方式,在不脱离本发明的主旨的范围内当 然可W进行各种改进。例如,在上述的实施方式中,示出了将照明装置应用于显示装置用的 背光光源的例子,但也可应用于照明用光源。在应用于照明用光源时,大多不需要光学膜 34。另外,含有巧光体的树脂不仅可W为平面的片状,还可W具有杯型形状等立体的形状。
[0096] <5.实施例 >
[0097] 实施例
[0098] W下,对本发明的实施例进行说明。在本实施例中,制作各种绿色巧光体,并对X射 线衍射(X畑:X-ray diffraction)、PL(F*hotoluminescence:光致发光)光谱、发光效率进行 了评价。应予说明,本发明不限于运些实施例。
[0099] [X射线衍射的测定]
[0100] 使用粉末X射线解析计(株式会社RIGAKU制),测定CuKa射线的X射线衍射(XRD)图 案中的衍射峰的位置(2Θ)和半峰宽。
[0101] [化光谱的测定]
[0102] 使用分光巧光光度计FP-6500(日本分光公司制)测定化光谱中的化峰波长、化峰 强度和化峰半峰宽。
[0103] [转换效率的计算]
[0104] 作为巧光体的转换效率,计算吸收激发光的效率(吸收率),将吸收的激发光变更 为巧光的效率(内部量子效率),和作为它们的乘积的将激发光转换为巧光的效率(外部量 子效率)。量子效率使用分光巧光光度计FP-6500(日本分光公司制)进行测定。在专用单元 (cell)中填充巧光体粉末,照射波长450nm的蓝色激发光,测定巧光光谱。使用分光巧光光 度计附属的量子效率测定软件对其结果计算绿色的量子效率。
[0105] [实施例。
[0106] 首先,准备Ga2〇3(纯度为6N)、Sr(N〇3)2(纯度为3N)、Ca(N〇3)2 · 4此0(纯度为2N)和 Eu(N〇3)3 · η出0(纯度为3N,n = 6.06)W及亚硫酸锭一水合物。
[0107] 接着,如表1所示,在由组成式(S;ri-yCay)i-xGa2S4:Eux表示的巧光体中,W设为x = 0.03,y = 0.35的组成比巧U浓度:3mol %,Ca置换比例:35% )时,W成为0.2摩尔量的方式计 算各原料的称量值。在实施例1的情况下,为館化合物化U (N03 ) 3 · η出0) 2.683g、锁化合物 (Sr(N
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