荧光体以及发光装置
| 专利类型 | 发明授权 | 法律事件 | 公开; 实质审查; 授权; |
| 专利有效性 | 有效专利 | 当前状态 | 授权 |
| 申请号 | CN201680015562.0 | 申请日 | 2016-01-19 |
| 公开(公告)号 | CN107406763B | 公开(公告)日 | 2020-10-09 |
| 申请人 | 电化株式会社; | 申请人类型 | 企业 |
| 发明人 | 近藤良祐; 市川真義; 江本秀幸; 田中基; | 第一发明人 | 近藤良祐 |
| 权利人 | 电化株式会社 | 权利人类型 | 企业 |
| 当前权利人 | 电化株式会社 | 当前权利人类型 | 企业 |
| 省份 | 当前专利权人所在省份： | 城市 | 当前专利权人所在城市： |
| 具体地址 | 当前专利权人所在详细地址：日本东京都 | 邮编 | 当前专利权人邮编： |
| 主IPC国际分类 | C09K11/61 | 所有IPC国际分类 | C09K11/61 ; C09K11/08 ; C09K11/66 ; C09K11/67 ; H01L33/50 |
| 专利引用数量 | 6 | 专利被引用数量 | 0 |
| 专利权利要求数量 | 3 | 专利文献类型 | B |
| 专利代理机构 | 北京林达刘知识产权代理事务所 | 专利代理人 | 刘新宇; 李茂家; |
| 摘要 | 本 发明 提供一种即使长时间暴露于高温高湿度气氛下发光强度的降低也少的、由通式A2MF6：Mn表示的发红色光的 荧光 体及使用该荧光体的发光装置。本发明是荧光体的主晶相由通式A2MF6：Mn表示的荧光体。元素A为至少含有K的 碱 金属元素，元素M为选自由Si、Ge、Sn、Ti、Zr和Hf组成的组中的1种以上的4价元素。在荧光体的表面具有涂布层。涂布层为具备疏 水 度10％以上的疏水性的有机物。 | ||
| 权利要求 | |||
| 说明书全文 | 荧光体以及发光装置技术领域背景技术[0003] 该荧光体存在长时间暴露于高温高湿的气氛时荧光体本身的发光强度降低的问题。该荧光体的发光强度降低的原因是为如下问题：使用该荧光体的LED的亮度降低和使发光色产生变化。 [0004] 为了解决该问题，可考虑如专利文献2所示那样的表面涂布。 [0006] 现有技术文献 [0007] 专利文献 [0008] 专利文献1：日本特表2009-528429号公报 [0009] 专利文献2：日本特开2002-322473号公报 [0010] 非专利文献1：A.G.Paulusz，电化学学会志(Journal of The Electrochemical Society)，1973年，第120卷，第7号，p.942-947 发明内容[0011] 发明要解决的问题 [0012] 本发明的目的在于，提供即使长时间暴露于高温高湿度气氛下发光强度的降低也少的、由通式A2MF6：Mn表示的发红色光的荧光体及使用该荧光体的发光装置。 [0013] 用于解决问题的方案 [0014] 本发明为一种荧光体，其是荧光体的主晶相由通式A2MF6：Mn表示的荧光体，元素A为至少含有K的碱金属元素，元素M为选自由Si、Ge、Sn、Ti、Zr和Hf组成的组中的1种以上的4价元素，在该荧光体的表面具有涂布层，该涂布层为具备疏水度10％以上的疏水性的有机物。 [0016] 前述脂肪酸优选长链脂肪酸。 [0017] 本发明为具有前述荧光体和发光元件的发光装置。 具体实施方式[0018] 本发明为一种荧光体，其是荧光体的主晶相由通式A2MF6：Mn表示的荧光体，元素A为至少含有K的碱金属元素，元素M为选自由Si、Ge、Sn、Ti、Zr和Hf组成的组中的1种以上的4价元素，在该荧光体的表面具有涂布层，该涂布层为具备疏水度10％以上的疏水性的有机物。 [0019] 前述元素A为至少含有K的碱金属元素，具体而言，有K单独、K和Li、K和Na、K和Rb、K和Cs，优选为K单独。 [0020] 前述元素M为选自Si、Ge、Sn、Ti、Zr和Hf中的1种以上的金属元素，具体而言，有Si单独、Ge单独、Si和Ge、Si和Sn、Si和Ti，优选为Si单独。 [0021] 前述F为氟，前述Mn为锰。 [0022] 形成本发明的荧光体的涂布层的具备疏水性的有机物在用作荧光体的涂布层时，荧光体整体的疏水度为10％以上、优选为30％以上、更优选为50％以上，具体而言，为脂肪酸。将具备疏水性的有机物作为涂布层的荧光体对于水的稳定性变高，即使暴露于高温高湿下的气氛，也可以抑制发光强度的降低。 [0023] 疏水度利用以下的方法来测定。 [0024] (1)在500ml的三角烧瓶中称量测定对象的荧光体0.2g。 [0025] (2)在(1)中加入离子交换水50ml，用搅拌器进行搅拌。 [0026] (3)保持在搅拌的状态，用滴定管滴加甲醇，测定荧光体的总量悬浮于离子交换水时的滴加量。 [0027] (4)由下式求出疏水度。 [0028] 疏水度(％)＝(甲醇滴加量(ml))×100/(甲醇滴加量(ml)+离子交换水量(ml))[0029] 作为前述脂肪酸，有：碳数2～4的短链脂肪酸、碳数5～11的中链脂肪酸、碳数12以上的长链脂肪酸，优选长链脂肪酸，具体而言，有：油酸、月桂酸、硬脂酸、山萮酸、肉豆蔻酸、芥酸和亚油酸。 [0030] 有机物的含有率相对于荧光体100质量％优选为1.0质量％以上且5.0质量％以下。有机物的量过少时，有由层叠有机物而导致对于水的稳定化效果难以发挥的倾向，有机物的量过多时，会阻碍荧光体表面附近的树脂的固化，由于经时变化而导致产生荧光体的色偏。 [0031] 荧光体的涂布层的膜厚优选为0.02μm以上且0.5μm以下。 [0033] 在将本发明的荧光体搭载于LED的发光面时，相对于在常温具有流动性的热固化性树脂，将该荧光体以30质量％以上且50质量％以下的任一值混合后进行搭载。作为该热固化性树脂，为有机硅树脂，具体而言，有Dow Corning Toray Co.,Ltd.制的JCR6175。 [0034] 作为本发明的荧光体的A2MF6：Mn吸收波长420nm以上且480nm以下的范围的来自LED的激发光，发出大于600nm且650nm以下的光。 [0035] 实施例 [0036] <比较例1> [0037] 本发明的荧光体是在以往的荧光体上层叠涂布层而成的。因此，将以往的荧光体作为比较例1。针对比较例1的荧光体进行说明。 [0038] 比较例1的荧光体由K2SiF6：Mn表示，元素A为K、M为Si的荧光体。针对该荧光体的制造方法进行说明。该制造方法由溶液制备工序、析出工序、清洗工序和分级工序构成。 [0039] “溶液制备工序” [0040] 常温下，将浓度55质量％的氢氟酸(Stella Chemifa Corporation制)100ml放入到容量500ml的Teflon(注册商标)制的烧杯中，使K2SiF6粉末(森田化学株式会社制)3g、以及0.5g由之后的制造工序制造的粉末状的K2MnF6溶解，制备溶液。 [0041] [0042] K2MnF6的制造工序采用非专利文献1中记载的制造工序。具体如下所示。 [0043] 将浓度40重量％的氢氟酸80ml放入到容量1升的Teflon(注册商标)制的烧杯中，使KHF2粉末(和光纯药工业株式会社制，特级试剂)260g及高锰酸钾粉末(和光纯药工业株式会社制，试剂1级)12g溶解。 [0045] 过氧化氢水的滴加量超过一定量时，K2MnF6开始析出，反应液的颜色从紫色开始变化。 [0046] 在滴加一定量的过氧化氢水后，持续搅拌一会儿后，停止搅拌，使K2MnF6沉淀。 [0047] 重复如下操作：K2MnF6沉淀后，去除上清液，添加甲醇，进行搅拌、静置，去除上清液，进一步添加甲醇，直至液体成为中性为止。 [0049] 这些操作全部在常温下进行。 [0050] “析出工序” [0051] 在溶液制备工序后的溶液中加入水150ml后，搅拌10分钟。搅拌后，静置而使固体成分沉淀。该固体成分为荧光体。通过在该溶液中加入水，从而前述式的氟化物荧光体的饱和浓度发生变化，由此，使荧光体析出。 [0052] “清洗工序” [0053] 在将析出工序后的溶液的上清液去除后，用20质量％的氢氟酸进行清洗，进一步用甲醇进行清洗。利用甲醇清洗的目的在于去除氢氟酸的残留量。 [0054] 清洗后，通过过滤将固体部分分离回收。分离回收后，通过干燥将清洗中使用的甲醇的残留量去除。 [0055] “分级工序” [0056] 分级工序是抑制荧光体的粒度不均、调整至一定范围内的工序，具体而言，为分成通过具有规定尺寸的开口部的筛的样品与未通过筛的样品的工序。使用网孔75μm的尼龙制的筛，仅分级通过了该筛的样品，最终得到K2SiF6：Mn的荧光体1.3g。将该荧光体作为比较例1。 [0057] 实施例1 [0058] 实施例1的荧光体为在比较例1的荧光体的表面层叠厚度0.04μm的作为涂布层的原材料的油酸而得到的。油酸为碳数18的长链脂肪酸。 [0059] 涂布层的层叠通过将比较例1的荧光体和油酸(关东化学株式会社制，鹿1级)混合10分钟来进行。对于混合时的混合比，设为比较例1的荧光体100质量％、油酸1.0质量％。混合后的荧光体使用网孔75μm的筛进行分级，仅取通过的样品。油酸的厚度可以根据混合时的质量％的大小进行调整。 [0060] 将实施例及比较例1的荧光体的评价记载于表1。 [0061] [表1] [0062] [0063] 表1的“涂布层的膜厚”为用作实施例的荧光体的涂布层的“具备疏水性的有机物”以及其膜厚值，其单位为μm。比较例1的情况下，由于未设定涂布层而没有数值。 [0064] 油酸为碳数18的长链脂肪酸，月桂酸为碳数12的长链脂肪酸，硬脂酸为碳数18的长链脂肪酸，山萮酸和芥酸为碳数22的长链脂肪酸。 [0065] 涂布层的膜厚由下式算出。 [0066] 膜厚(μm)＝(涂布层的体积(m3)/荧光体的表面积(m2))×106 [0067] 涂布层的体积(m3)＝涂布层的质量(g)/(涂布层的密度(g/cm3)×106) [0068] 荧光体的表面积(m2)＝荧光体的比表面积(m2/g)×荧光体整体的质量(g)[0069] 在表1的评价中，疏水度与上述记载相同，其他如下进行。 [0071] 内量子效率及外量子效率使用分光光度计(OTSUKA ELECTRONICS Co.,LTD制的MCPD-7000)进行测定。使用波长455nm的蓝色光作为激发光。 [0072] 在分光光度计的试样部填充测定对象的荧光体，设置反射率99％的标准反射板(Labsphere Corporation制的Spectralon)，测定激发光的光谱，由450nm～465nm的波长范围的光谱算出Qex(激发光光子数)。 [0073] 在试样部设置测定对象的荧光体，由所得光谱数据算出Qref(激发反射光光子数)和Qem(荧光光子数)。Qref在与Qex相同的波长范围内算出，Qem在465nm～800nm的波长范围内算出。 [0074] 由这些光子数利用以下计算式算出内量子效率及外量子效率。 [0075] 内量子效率(＝Qem/(Qex-Qref)×100) [0076] 外量子效率(＝Qem/Qex×100) [0078] 使用分光光度计(OTSUKA ELECTRONICS Co.,LTD制的MCPD-7000)进行测定。使用波长455nm的蓝色光作为激发光。 [0079] 在分光光度计的试样部填充测定对象的荧光体，使表面平滑并安装积分球。将自作为发光光源的Xe灯的光分光成波长455nm的蓝色光而得到的单色光使用光纤导入至该积分球。对荧光体照射该单色光进行测定。由测定结果中的465nm～780nm的波长范围的数据，依据JISZ8724算出JIS Z8701所规定的XYZ色度体系中的色度坐标CIEx和CIEy。 [0080] <外量子效率保持率> [0081] 外量子效率的测定使用了分光光度计(OTSUKA ELECTRONICS Co.,LTD制的MCPD-7000)。 [0082] 表1的外量子效率保持率是将测定对象的荧光体在温度60℃、湿度90％的环境下放置25小时后，测定该荧光体的外量子效率的结果，为用经过25小时后的外量子效率除以“暴露前的外量子效率”的值乘以100而得到的值。外量子效率保持率合格值为85％。 [0083] 实施例1的荧光体为疏水度75％的荧光体。实施例1中的内量子效率、外量子效率、色度CIEx、色度CIEy及相对峰强度为与比较例1大致相同的值。实施例1中的外量子效率保持率相对于比较例1的79.1％显示出95.8％较高的值。 [0084] <实施例2～8> [0085] 实施例2～8的荧光体为如下得到的荧光体：除了将实施例1的荧光体的涂布层变更为表1中示出的原材料、膜厚，除此以外，与实施例1同样制造。 [0086] 实施例2、3的荧光体为如下得到的荧光体：将实施例1的涂布层的层叠工序中使用的油酸1.0质量％设为3.0质量％、5.0质量％，除此以外，与实施例1在相同条件下层叠油酸而得到，是相对于实施例1的荧光体仅膜厚变更为0.12μm、0.20μm的荧光体。 [0087] 实施例4的荧光体为如下得到的荧光体：将实施例1的涂布层的层叠工序中使用的油酸1.0质量％设为1.0质量％的“用乙醇稀释的月桂酸(关东化学株式会社制)”，除此以外，与实施例1在相同的条件下层叠涂布层而得到。月桂酸为碳数12的长链脂肪酸。 [0088] 实施例5的荧光体为如下得到的荧光体：将实施例1的涂布层的层叠工序中使用的油酸1.0质量％设为1.0质量％的“用乙醇稀释的硬脂酸(东京化成工业株式会社制)”，除此以外，与实施例1在相同条件下层叠涂布层而得到。硬脂酸为碳数18的长链脂肪酸。 [0089] 实施例6的荧光体为如下得到的荧光体：将实施例1的涂布层的层叠工序中使用的油酸1.0质量％设为1.0质量％的“用乙醇稀释的山萮酸(关东化学株式会社制)”，除此以外，与实施例1在相同条件下层叠涂布层而得到。山萮酸为碳数22的长链脂肪酸。 [0090] 实施例7的荧光体为如下得到的荧光体：将实施例1的涂布层的层叠工序中使用的油酸1.0质量％设为1.0质量％的芥酸(关东化学株式会社制)，除此以外，与实施例1在相同条件下层叠涂布层而得到。芥酸为碳数22的长链脂肪酸。 [0091] 虽然表1中未示出，但制作了将实施例1的荧光体搭载于LED的发光表面而成的发光装置的实施例8。对于实施例8的发光装置，具体而言，制成发白色光照明装置。实施例8使用实施例1的荧光体，因此，为经时变化较少的发光装置。 |
||
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈