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JP2017110061A - Phosphor-containing pseudo-solid - Google Patents

Phosphor-containing pseudo-solid Download PDF

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JP2017110061A
JP2017110061A JP2015244213A JP2015244213A JP2017110061A JP 2017110061 A JP2017110061 A JP 2017110061A JP 2015244213 A JP2015244213 A JP 2015244213A JP 2015244213 A JP2015244213 A JP 2015244213A JP 2017110061 A JP2017110061 A JP 2017110061A
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まみ 森下
Mami Morishita
まみ 森下
達也 両輪
Tatsuya Ryowa
達也 両輪
恭崇 葛本
Yasutaka Kuzumoto
恭崇 葛本
師之 山角
Noriyuki YAMAZUMI
師之 山角
真 和泉
Makoto Izumi
真 和泉
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a novel phosphor containing pseudo-solid that can reduce the roughened surfaces of semiconductor nanoparticle phosphors and the aggregation of semiconductor nanoparticle phosphors, and can maintain excellent optical properties of semiconductor nanoparticle phosphors.SOLUTION: A phosphor containing pseudo-solid has one or plural types of semiconductor nanoparticle phosphor(s) dispersed in gelatinous matter in a wet state that comprises a support comprising a polymer chain forming a three-dimensional network structure, and a liquid dispersion medium.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、三次元の網目構造を形成する高分子鎖からなる支持体と、液体分散媒とからなる湿潤状態のゲル状物中に1または複数の種類の半導体ナノ粒子蛍光体が分散された、蛍光体含有擬固体に関する。   In the present invention, one or more kinds of semiconductor nanoparticle phosphors are dispersed in a wet gel-like material comprising a support composed of a polymer chain forming a three-dimensional network structure and a liquid dispersion medium. The present invention relates to a phosphor-containing pseudo-solid.

半導体ナノ粒子蛍光体(量子ドットとも呼ばれる)は、量子サイズ効果によりサイズ可変な(size−tuneable)電子特性から、商業的関心が持たれている。サイズ可変な電子特性は、生体標識、太陽光発電、触媒作用、生体撮像、LED、一般的な空間照明、及び電子発光ディスプレイなどの様々な用途に利用できる。   Semiconductor nanoparticle phosphors (also called quantum dots) are of commercial interest due to their size-tunable electronic properties due to quantum size effects. The variable size electronic properties can be used in a variety of applications such as biomarkers, solar power generation, catalysis, bioimaging, LEDs, general spatial illumination, and electroluminescent displays.

半導体ナノ粒子蛍光体はコロイド粒子であるため、実用化する際ナノ粒子を封入材料に組込んで使用する必要がある。しかしながら、たとえば半導体ナノ粒子蛍光体は封入材料に組み込まれた後であっても、酸素が封入材料を透過して半導体ナノ粒子蛍光体の表面まで移動すると、光酸化が起こり、結果として、半導体ナノ粒子蛍光体の量子収率(QY)が低下してしまう。   Since the semiconductor nanoparticle phosphor is a colloidal particle, it is necessary to incorporate the nanoparticle into an encapsulating material before practical use. However, for example, even after the semiconductor nanoparticle phosphor is incorporated into the encapsulating material, if oxygen passes through the encapsulating material and moves to the surface of the semiconductor nanoparticle phosphor, photooxidation occurs, resulting in the semiconductor nanoparticle. The quantum yield (QY) of the particle phosphor is reduced.

たとえば特表2015−509125号公報(特許文献1)には、半導体ナノ粒子蛍光体をより明るくし、その寿命をより長く、及び/又は、種々の種類の処理条件に対して反応し難くするように半導体ナノ粒子蛍光体の安定性を高めるために、マトリックス材料前駆体に懸濁したナノ粒子の懸濁液を準備する工程と、前記懸濁液を成形ナノ粒子蛍光体に転化する工程とを含む、マトリックス材料とナノ粒子とを含む成形ナノ粒子蛍光体を作製する方法が開示されている。特許文献1に記載された成形ナノ粒子蛍光体は、例えば、重合成形、接触成形、押出成形、射出成形等の任意の成形技術を用いて、マトリックス材料前駆体/ナノ粒子から形成できる。このような成形ナノ粒子蛍光体は、例えばポリマー、金属酸化物、金属窒化物又はガラスのような気体遮断材で覆われてよい。   For example, in Japanese Patent Publication No. 2015-509125 (Patent Document 1), the semiconductor nanoparticle phosphor is brightened, its lifetime is longer, and / or it is difficult to react to various types of processing conditions. In order to improve the stability of the semiconductor nanoparticle phosphor, a step of preparing a suspension of nanoparticles suspended in a matrix material precursor and a step of converting the suspension into a molded nanoparticle phosphor A method for making a shaped nanoparticle phosphor comprising a matrix material and nanoparticles is disclosed. The molded nanoparticle phosphor described in Patent Document 1 can be formed from a matrix material precursor / nanoparticles using any molding technique such as polymerization molding, contact molding, extrusion molding, injection molding, and the like. Such shaped nanoparticle phosphors may be covered with a gas barrier, such as a polymer, metal oxide, metal nitride or glass.

特許文献1に記載された方法において、半導体ナノ粒子蛍光体を分散させるマトリックス材料は、ナノ粒子が分散し、成形できる任意の材料であり、ポリマー、ソルゲル、エポキシ、シリコーン、アクリレートなどが例示されている。このため、特許文献1に開示された方法では、マトリックス材料前駆体を成形する際の工程で、半導体ナノ粒子蛍光体の表面が荒れたり、半導体ナノ粒子蛍光体が凝集し、これにより光学性能が低下してしまうという問題がある。   In the method described in Patent Document 1, the matrix material in which the semiconductor nanoparticle phosphor is dispersed is an arbitrary material in which nanoparticles can be dispersed and molded, and examples thereof include polymers, solgels, epoxies, silicones, and acrylates. Yes. For this reason, in the method disclosed in Patent Document 1, the surface of the semiconductor nanoparticle phosphor is roughened or the semiconductor nanoparticle phosphor is agglomerated in the step of molding the matrix material precursor, thereby improving the optical performance. There is a problem that it falls.

特表2015−509125号公報Special table 2015-509125 gazette

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、半導体ナノ粒子蛍光体の表面が荒れたり、半導体ナノ粒子蛍光体が凝集することを低減でき、半導体ナノ粒子蛍光体の優れた光学特性を維持できる新規な蛍光体含有擬固体を提供することである。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and the object of the present invention is to reduce the surface of the semiconductor nanoparticle phosphor and the aggregation of the semiconductor nanoparticle phosphor. The object is to provide a novel phosphor-containing pseudo-solid that can maintain the excellent optical properties of the nanoparticle phosphor.

本発明の蛍光体含有擬固体は、三次元の網目構造を形成する高分子鎖からなる支持体と、液体分散媒とからなる湿潤状態のゲル状物中に1または複数の種類の半導体ナノ粒子蛍光体が分散されたことを特徴とする。   The phosphor-containing pseudo-solid according to the present invention comprises one or more kinds of semiconductor nanoparticles in a wet gel-like material comprising a support composed of a polymer chain forming a three-dimensional network structure and a liquid dispersion medium. The phosphor is dispersed.

本発明の蛍光体含有擬固体において、前記支持体の形成材料が、アクリル酸系ポリマー、ビニル系ポリマー、エポキシ系ポリマー、ポリフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン−パーフルオロ[2−(フルオロスルホニルエトキシ)プロピルビニルエーテル共重合体、ポリ(2−ヒドロキシエチル)メタクリレートおよびTetra−PEGから選ばれる少なくともいずれかであることが好ましい。   In the phosphor-containing quasi-solid of the present invention, the support is made of an acrylic acid polymer, vinyl polymer, epoxy polymer, polyvinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer, tetrafluoroethylene-perfluoro [2 It is preferably at least one selected from-(fluorosulfonylethoxy) propyl vinyl ether copolymer, poly (2-hydroxyethyl) methacrylate and Tetra-PEG.

本発明の蛍光体含有擬固体において、前記液体分散媒が、水、トルエン、ヘキサン、クロロホルム、トリオクチルアミン、トリオクチルホスフィンオキシド、1−オクタデセンおよびイオン性液体から選ばれる少なくともいずれかであることが好ましく、イオン性液体であることがより好ましい。   In the phosphor-containing pseudo-solid according to the present invention, the liquid dispersion medium is at least one selected from water, toluene, hexane, chloroform, trioctylamine, trioctylphosphine oxide, 1-octadecene, and an ionic liquid. Preferably, it is an ionic liquid.

本発明の蛍光体含有擬固体は、2種類の半導体ナノ粒子蛍光体を含むことが好ましい。
本発明の蛍光体含有擬固体は、最表面に透光性を有する被覆層を備えていてもよい。この場合、前記被覆層を形成する材料が、3.0eV以上のバンドギャップを有する無機材料であることが好ましい。
The phosphor-containing pseudo-solid of the present invention preferably contains two types of semiconductor nanoparticle phosphors.
The phosphor-containing pseudo-solid of the present invention may have a coating layer having translucency on the outermost surface. In this case, the material forming the coating layer is preferably an inorganic material having a band gap of 3.0 eV or more.

本発明の蛍光体含有擬固体は、シート状であってもよい。この場合、シート状の蛍光体含有擬固体は、キャピラリ内に収容されていてもよい。   The phosphor-containing pseudo-solid of the present invention may be in the form of a sheet. In this case, the sheet-like phosphor-containing pseudo-solid may be accommodated in the capillary.

本発明の蛍光体含有擬固体によれば、三次元の網目構造を形成する高分子鎖からなる支持体と、液体分散媒とからなる湿潤状態のゲル状物中に1または複数の種類の半導体ナノ粒子蛍光体を分散させることで、半導体ナノ粒子蛍光体が液体分散媒自体と反応することなく擬固体化することができる。これにより、半導体ナノ粒子蛍光体の表面が荒れたり、半導体ナノ粒子蛍光体が凝集することを低減でき、半導体ナノ粒子蛍光体の優れた光学特性が維持された蛍光体含有擬固体を提供することができる。また本発明の蛍光体含有擬固体は柔軟性を有するものであり、柔軟性を有する面を活かした広範な適用が期待される。   According to the phosphor-containing quasi-solid of the present invention, one or more kinds of semiconductors are contained in a wet gel-like material comprising a support composed of a polymer chain forming a three-dimensional network structure and a liquid dispersion medium. By dispersing the nanoparticle phosphor, the semiconductor nanoparticle phosphor can be pseudo-solidified without reacting with the liquid dispersion medium itself. Thus, it is possible to reduce the surface of the semiconductor nanoparticle phosphor and the aggregation of the semiconductor nanoparticle phosphor, and to provide a phosphor-containing pseudo-solid in which the excellent optical properties of the semiconductor nanoparticle phosphor are maintained. Can do. Moreover, the phosphor-containing pseudo-solid of the present invention has flexibility, and a wide range of applications utilizing the surface having flexibility is expected.

本発明の第1の実施態様の蛍光体含有擬固体1を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the fluorescent substance containing pseudo-solid 1 of the 1st embodiment of this invention. 本発明の第2の実施態様の蛍光体含有擬固体11を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the fluorescent substance containing pseudo-solid 11 of the 2nd embodiment of this invention. 本発明の第3の実施態様の蛍光体含有擬固体21を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the fluorescent substance containing pseudo-solid 21 of the 3rd embodiment of this invention. 本発明の第4の実施態様の蛍光体含有擬固体31を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the fluorescent substance containing pseudo-solid 31 of the 4th embodiment of this invention. 本発明の第5の実施態様の蛍光体含有擬固体41を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the fluorescent substance containing pseudo-solid 41 of the 5th embodiment of this invention. 本発明の第6の実施態様の蛍光体含有擬固体51を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the fluorescent substance containing pseudo-solid 51 of the 6th embodiment of this invention.

(第1の実施態様の蛍光体含有擬固体)
図1は、本発明の第1の実施態様の蛍光体含有擬固体1を模式的に示す図である。本発明の蛍光体含有擬固体1は、図1に示す例のように、三次元の網目構造を形成する高分子鎖からなる支持体と、液体分散媒とからなる湿潤状態のゲル状物3中に1または複数の種類の半導体ナノ粒子蛍光体2が分散されたことを特徴とする。
(Phosphor-containing pseudo-solid of the first embodiment)
FIG. 1 is a diagram schematically showing a phosphor-containing pseudo-solid 1 according to a first embodiment of the present invention. As shown in the example shown in FIG. 1, the phosphor-containing pseudo-solid 1 of the present invention is a wet gel-like material 3 comprising a support composed of a polymer chain forming a three-dimensional network structure and a liquid dispersion medium. One or a plurality of types of semiconductor nanoparticle phosphors 2 are dispersed therein.

本発明の蛍光体含有擬固体1におけるゲル状物に用いられる支持体としては、三次元の網目構造を形成する高分子鎖からなるものであれば特に制限されるものではなく、たとえば、アクリル酸系ポリマー、ビニル系ポリマー、エポキシ系ポリマー、ポリフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体(PVDF−HFP)、テトラフルオロエチレン−パーフルオロ[2−(フルオロスルホニルエトキシ)プロピルビニルエーテル共重合体、ポリ(2−ヒドロキシエチル)メタクリレートおよびTetra−PEGから選ばれる少なくともいずれかが好ましい例として挙げられる。これら以外にも、たとえば従来公知の適宜のゴム材料、タンパク質、多糖などを適用可能な範囲で本発明における支持体として用いてもよいが、化学的安定性が高いという理由から、上述したアクリル酸系ポリマー、ビニル系ポリマー、エポキシ系ポリマー、ポリフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体(PVDF−HFP)、テトラフルオロエチレン−パーフルオロ[2−(フルオロスルホニルエトキシ)プロピルビニルエーテル共重合体、ポリ(2−ヒドロキシエチル)メタクリレートおよびTetra−PEGから選ばれる少なくともいずれかで形成された支持体を用いることが好ましい。   The support used for the gel-like material in the phosphor-containing pseudo-solid 1 of the present invention is not particularly limited as long as it is composed of a polymer chain forming a three-dimensional network structure. For example, acrylic acid Polymer, vinyl polymer, epoxy polymer, polyvinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer (PVDF-HFP), tetrafluoroethylene-perfluoro [2- (fluorosulfonylethoxy) propyl vinyl ether copolymer, poly (2 A preferred example is at least one selected from -hydroxyethyl) methacrylate and Tetra-PEG. In addition to these, for example, conventionally known appropriate rubber materials, proteins, polysaccharides and the like may be used as a support in the present invention within the applicable range. However, the acrylic acid described above is used because of its high chemical stability. Polymer, vinyl polymer, epoxy polymer, polyvinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer (PVDF-HFP), tetrafluoroethylene-perfluoro [2- (fluorosulfonylethoxy) propyl vinyl ether copolymer, poly (2 It is preferable to use a support formed of at least one selected from -hydroxyethyl) methacrylate and Tetra-PEG.

ここで、アクリル酸系ポリマーとは、アクリル酸エステルあるいはメタクリル酸エステルの重合体を指し、たとえばポリ[2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸](PAMPS)、ポリアクリルアミド(PAAm)、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸アンモニウム、架橋ポリアクリル酸ナトリウム、架橋ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸メチルなどが例示される。   Here, the acrylic acid polymer refers to a polymer of acrylic acid ester or methacrylic acid ester, for example, poly [2-acrylamide-2-methylpropanesulfonic acid] (PAMPS), polyacrylamide (PAAm), polyacrylic acid. Examples include sodium, polyacrylic acid, ammonium polyacrylate, crosslinked sodium polyacrylate, crosslinked polyacrylic acid, and polymethyl methacrylate.

ビニル系ポリマーとは、ビニル化合物の重合体を指し、たとえばポリビニルアルコール、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリプロピレン、ポリ酢酸ビニル、ポリフッ化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、エチレンビニルアルコール共重合体などが例示される。   A vinyl polymer refers to a polymer of a vinyl compound, such as polyvinyl alcohol, polyethylene, polyvinyl chloride, polystyrene, polyacrylonitrile, polypropylene, polyvinyl acetate, polyvinyl fluoride, polyvinylidene chloride, ethylene vinyl alcohol copolymer, etc. Is exemplified.

エポキシ系ポリマーとは高分子内に残存させたエポキシ基で架橋ネットワーク化させることで硬化させることが可能な熱硬化性樹脂を指し、たとえばビスフェノールF型エポキシ樹脂、多官能エポキシ樹脂、可撓性エポキシ樹脂、臭素化エポキシ樹脂、高分子型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂などが例示される。   Epoxy polymer refers to a thermosetting resin that can be cured by forming a cross-linked network with epoxy groups remaining in the polymer, such as bisphenol F type epoxy resin, polyfunctional epoxy resin, flexible epoxy. Resins, brominated epoxy resins, polymer type epoxy resins, biphenyl type epoxy resins and the like are exemplified.

上述のうち、テトラフルオロエチレン−パーフルオロ[2−(フルオロスルホニルエトキシ)プロピルビニルエーテル]共重合体は、スルホ化されたテトラフルオロエチレンを基にしたフッ素樹脂の共重合体であり、Nafion(登録商標)などの市販品が知られている。また、上述のうち、Tetra−PEGは、それぞれアミン末端、N−hydroxysuccinimide(NHS)末端(活性エステル末端)を持つ二種類の四つ叉ポリエチレングリコールを末端間架橋反応させることで得られる。   Among the above, a tetrafluoroethylene-perfluoro [2- (fluorosulfonylethoxy) propyl vinyl ether] copolymer is a copolymer of a fluororesin based on sulfonated tetrafluoroethylene, and is a Nafion (registered trademark). ) And other commercial products are known. Moreover, among the above, Tetra-PEG is obtained by carrying out the end-to-end cross-linking reaction of two types of four-forged polyethylene glycol each having an amine end and an N-hydroxysuccinimide (NHS) end (active ester end).

また、支持体は、上述したうちの複数を組み合わせても勿論よく、たとえば、アクリル系ポリマーとして上述したうち、硬くて脆いポリ[2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸](PAMPS)と、柔軟に変化でき中性のポリアクリルアミド(PAAm)とを組合せると、ダブルネットワーク構造をもち、高い機械的強度を有する支持体を実現することができる。   Of course, the support may be a combination of a plurality of the above-mentioned ones. For example, among the above-mentioned acrylic polymers, the hard and brittle poly [2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid] (PAMPS) and the flexible In combination with neutral polyacrylamide (PAAm), a support having a double network structure and high mechanical strength can be realized.

本発明の蛍光体含有擬固体において、湿潤状態のゲル状物における支持体が三次元の網目構造を形成していることは、たとえば共焦点レーザースキャン顕微鏡(LSCM)によって観察されたスライス像をもとに三次元像を構築することで確認することができる。なお、網目構造における網目の大きさは特に制限されないが、半導体ナノ粒子蛍光体が保持されやすいという理由からは、5〜100nmの範囲内であることが好ましく、10〜30nmの範囲内であることがより好ましい。なお、支持体の網目の大きさは、たとえば走査型顕微鏡散乱や、動的光散乱法により拡散係数Dを測定し、拡散係数Dとゲルの網目サイズを表す相関長ξの関係式   In the phosphor-containing pseudo-solid according to the present invention, the support in the wet gel-like material forms a three-dimensional network structure. For example, a slice image observed by a confocal laser scanning microscope (LSCM) is also used. This can be confirmed by constructing a three-dimensional image. The size of the mesh in the network structure is not particularly limited, but is preferably in the range of 5 to 100 nm, preferably in the range of 10 to 30 nm because the semiconductor nanoparticle phosphor is easily retained. Is more preferable. Note that the mesh size of the support is, for example, a relational expression of a correlation coefficient ξ that represents the diffusion coefficient D and the gel mesh size by measuring the diffusion coefficient D by scanning microscope scattering or dynamic light scattering.

Figure 2017110061
Figure 2017110061

(上記式中、 (In the above formula,

Figure 2017110061
Figure 2017110061

はボルツマン係数、ηは液体分散媒の粘性を示す。)
から求めることができる。
Represents the Boltzmann coefficient, and η represents the viscosity of the liquid dispersion medium. )
Can be obtained from

本発明の蛍光体含有擬固体におけるゲル状物に含まれる液体分散媒としては、半導体ナノ粒子蛍光体を分散させるのに用いることができる液体であれば特に制限はなく、たとえば水、トルエン、ヘキサン、クロロホルム、トリオクチルアミン、トリオクチルホスフィン、トリオクチルホスフィンオキシド、1−オクタデセンなどの有機溶媒、イオン性液体(後述)などが挙げられる。中でも、半導体ナノ粒子蛍光体を分散させた場合に特に発光特性の高いものが得られることから、トルエン、ヘキサンなどの有機溶媒、イオン性液体を液体分散媒として用いることが好ましい。   The liquid dispersion medium contained in the gel-like material in the phosphor-containing pseudo-solid of the present invention is not particularly limited as long as it is a liquid that can be used to disperse the semiconductor nanoparticle phosphor. For example, water, toluene, hexane , Chloroform, trioctylamine, trioctylphosphine, trioctylphosphine oxide, organic solvents such as 1-octadecene, ionic liquids (described later), and the like. Of these, organic semiconductor particles such as toluene and hexane, and ionic liquids are preferably used as the liquid dispersion medium, because when the semiconductor nanoparticle phosphor is dispersed, a product having particularly high emission characteristics can be obtained.

本発明における湿潤状態のゲル状物は、上述のような三次元の網目構造を形成する高分子鎖からなる支持体と、液体分散媒とから構成されるものを指す。シリカゲルなどいわゆるゾルゲル法によって、ゾルゲルの加水分解と脱水縮合により分散質がネットワークを形成することで得られるゲル(乾燥ゲル)は、本発明における「湿潤状態のゲル状物」には包含されない。なお、ゲル状物が「湿潤状態」であることは、
(含液体させたゲル重量−乾燥させたゲル重量)/含液体させたゲル重量×100
で計算される液体含有率が10%以上であることを指す。
The wet gel-like material in the present invention refers to a material composed of a support composed of a polymer chain forming a three-dimensional network structure as described above and a liquid dispersion medium. Gels (dry gels) obtained by forming a network of dispersoids by the so-called sol-gel method such as silica gel by hydrolysis and dehydration condensation of the sol-gel are not included in the “wet gel-like product” in the present invention. It should be noted that the gel-like product is “wet”
(Weight of gel containing liquid−weight of dried gel) / weight of gel containing liquid × 100
It indicates that the liquid content calculated by the above is 10% or more.

本発明における湿潤状態のゲル状物は、その形状については特に制限されるものではなく、シート状、球状、繊維状、円盤状、軸状、卵状、立方体、直方体などが挙げられる。   The shape of the wet gel-like material in the present invention is not particularly limited, and examples thereof include a sheet shape, a spherical shape, a fiber shape, a disk shape, a shaft shape, an egg shape, a cube shape, and a rectangular parallelepiped shape.

本発明における湿潤状態のゲル状物において、支持体と液体分散媒との比率については特に制限されないが、重量比で、支持体100に対し液体分散媒が20〜100000の範囲内であることが好ましく、50〜10000の範囲内であることがより好ましい。重量比で、支持体100に対し液体分散媒が20未満である場合には、柔軟性が小さくなる傾向にあり、また、重量比で、支持体100に対し液体分散媒が100000を超える場合には、力学的な強度が小さくなる傾向にあるためである。湿潤状態のゲル状物における支持体と液体分散媒との比率は、たとえば湿潤状態のゲル状物と、乾燥状態のゲル状物の重量を測定することで得ることができる。   In the wet gel-like material in the present invention, the ratio of the support to the liquid dispersion medium is not particularly limited, but the liquid dispersion medium may be in the range of 20 to 100,000 with respect to the support 100 by weight ratio. Preferably, it is in the range of 50 to 10,000. When the weight ratio of the liquid dispersion medium is less than 20 with respect to the support 100, the flexibility tends to decrease, and when the weight ratio of the liquid dispersion medium with respect to the support 100 exceeds 100,000. This is because the mechanical strength tends to decrease. The ratio of the support to the liquid dispersion medium in the wet gel-like material can be obtained, for example, by measuring the weight of the wet gel-like material and the dry gel-like material.

本発明における半導体ナノ粒子蛍光体2は、高い発光効率を有し、かつ発光線幅が非常に狭く、ナノ粒子サイズを調製することにより発光波長を制御できる特徴を有する。一般に液体分散媒中で分散性が良いとき高い発光効率を有するが、樹脂中など固体中に分散させたとき、凝集によりナノ粒子蛍光体間のエネルギー失活が生じて効率が低下する。また、半導体ナノ粒子蛍光体を用いることで、組成制御による発光波長の制御を精密に行なうことができるという利点がある。   The semiconductor nanoparticle phosphor 2 according to the present invention has high luminous efficiency, has a very narrow emission line width, and has the characteristics that the emission wavelength can be controlled by adjusting the nanoparticle size. In general, when the dispersibility is good in a liquid dispersion medium, the light emission efficiency is high, but when dispersed in a solid such as a resin, energy deactivation occurs between the nanoparticle phosphors due to aggregation and the efficiency is lowered. Further, the use of the semiconductor nanoparticle phosphor has an advantage that the emission wavelength can be precisely controlled by the composition control.

半導体ナノ粒子蛍光体の原料としては、特に制限されるものではなく、半導体ナノ粒子蛍光体として従来より用いられるCdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、InN、InP、InAs、InSb、AlP、AlS、AlAs、AlSb、GaN、GaP、GaAs、GaSb、PbS、PbSe、Si、Ge、MgS、MgSe、MgTeから選ばれる少なくともいずれかであってよい。さらに、半導体ナノ粒子蛍光体は、当業者に知られている二成分コア型、三成分コア型、四成分コア型、コアシェル型またはコアマルチシェル型、ドープされた半導体ナノ粒子蛍光体または傾斜した半導体ナノ粒子蛍光体であってよい。   The raw material of the semiconductor nanoparticle phosphor is not particularly limited, and CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, InN, InP, InAs, InSb, AlP, conventionally used as the semiconductor nanoparticle phosphor. It may be at least one selected from AlS, AlAs, AlSb, GaN, GaP, GaAs, GaSb, PbS, PbSe, Si, Ge, MgS, MgSe, and MgTe. In addition, semiconductor nanoparticle phosphors are known to those skilled in the art two-component core, three-component core, four-component core, core-shell or core multi-shell, doped semiconductor nanoparticle phosphor or tilted It may be a semiconductor nanoparticle phosphor.

半導体ナノ粒子蛍光体は、その形状については特に制限されないが、球状、ロッド状、ワイヤ状など従来公知の適宜の形状の半導体ナノ粒子蛍光体を特に制限なく用いることができる。特に、形状制御による発光特性の制御の容易さという観点からは、球状の半導体ナノ粒子蛍光体を用いることが好ましい。   The shape of the semiconductor nanoparticle phosphor is not particularly limited, but a semiconductor nanoparticle phosphor having a conventionally known appropriate shape such as a spherical shape, a rod shape, or a wire shape can be used without any particular limitation. In particular, from the viewpoint of easy control of light emission characteristics by shape control, it is preferable to use a spherical semiconductor nanoparticle phosphor.

半導体ナノ粒子蛍光体の粒子径は、原料および所望の発光波長に応じて適宜選択することができ、特に制限されないが、1〜20nmの範囲内であることが好ましく、2〜5nmの範囲内であることがより好ましい。半導体ナノ粒子蛍光体の粒子径が1nm未満である場合には、体積に対する表面積の割合が増えることにより、表面欠陥が支配的となり効果が低下する傾向にあるためであり、また、半導体ナノ粒子蛍光体の粒子径が20nmを超える場合には、分散状態が低下し、凝集・沈降が生じる傾向にあるためである。ここで、半導体ナノ粒子蛍光体の形状が球状である場合には、粒子径は、たとえば粒度分布測定装置により測定された平均粒径もしくは電子顕微鏡により観察された粒子の大きさを指す。また半導体ナノ粒子蛍光体の形状がロッド状である場合には、粒子径は、たとえば電子顕微鏡により測定された短軸および長軸の大きさを指す。さらに、半導体ナノ粒子蛍光体の形状がワイヤ状である場合には、粒子径は、たとえば電子顕微鏡により測定された短軸および長軸の大きさを指す。   The particle diameter of the semiconductor nanoparticle phosphor can be appropriately selected according to the raw material and the desired emission wavelength, and is not particularly limited, but is preferably in the range of 1 to 20 nm, and in the range of 2 to 5 nm. More preferably. This is because when the particle diameter of the semiconductor nanoparticle phosphor is less than 1 nm, the ratio of the surface area to the volume increases, so that surface defects tend to be dominant and the effect tends to decrease. This is because when the particle diameter of the body exceeds 20 nm, the dispersed state tends to decrease and aggregation / sedimentation tends to occur. Here, when the shape of the semiconductor nanoparticle phosphor is spherical, the particle diameter refers to, for example, an average particle diameter measured by a particle size distribution measuring apparatus or a particle size observed by an electron microscope. When the semiconductor nanoparticle phosphor is rod-shaped, the particle diameter refers to the size of the short axis and the long axis measured by, for example, an electron microscope. Furthermore, when the shape of the semiconductor nanoparticle phosphor is a wire shape, the particle diameter refers to the size of the short axis and the long axis measured by, for example, an electron microscope.

本発明の蛍光体含有擬固体において、半導体ナノ粒子蛍光体は、液体分散媒100重量部に対して0.00001〜100重量部の範囲内で分散しているのが好ましく、0.001〜50重量部の範囲内で分散しているのがより好ましい。半導体ナノ粒子蛍光体が、液体分散媒100重量部に対し0.00001重量部未満である場合、濃度が低く十分な発光強度が得られない傾向にあるためであり、また、液体分散媒100重量部に対し100重量部を超える場合、分散性が悪く、半導体ナノ粒子蛍光体同士が凝集しやすい傾向にあり、発光効率が低下するためである。   In the phosphor-containing quasi-solid of the present invention, the semiconductor nanoparticle phosphor is preferably dispersed within a range of 0.00001 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the liquid dispersion medium, and 0.001 to 50 More preferably, it is dispersed within the range of parts by weight. This is because when the semiconductor nanoparticle phosphor is less than 0.00001 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the liquid dispersion medium, the concentration tends to be low and sufficient light emission intensity cannot be obtained. If the amount exceeds 100 parts by weight, the dispersibility is poor and the semiconductor nanoparticle phosphors tend to aggregate with each other, resulting in a decrease in luminous efficiency.

本発明の蛍光体含有擬固体によれば、半導体ナノ粒子蛍光体を湿潤状態のゲル状物に分散させていることで、半導体ナノ粒子蛍光体を劣化させることなく、また、凝集してしまうことなく分散させることができる。これによって、半導体ナノ粒子蛍光体の表面が荒れたり、半導体ナノ粒子蛍光体が凝集することを低減でき、半導体ナノ粒子蛍光体の優れた光学特性が維持された蛍光体含有擬固体を提供することができる。また、本発明においては、湿潤状態のゲル状物を用いていることで、乾燥ゲルを用いた場合と比較して光透過性が高い。また、乾燥ゲルを用いた場合と比較して弾性があるので部材に密着させることができる(柔軟性があるため、曲面などに容易に密着させることができる)という利点があり、柔軟性を有する面を活かした広範な適用が期待される。さらに、乾燥ゲルを用いた場合と比較して、熱伝導性の高い液体分散媒を用いていることで熱伝導性を高めることができ、半導体ナノ粒子蛍光体からの発熱を放熱する際に有利であるという利点がある。   According to the phosphor-containing quasi-solid of the present invention, the semiconductor nanoparticle phosphor is dispersed in a wet gel-like material, and the semiconductor nanoparticle phosphor is aggregated without deteriorating. Can be dispersed. This provides a phosphor-containing quasi-solid that can reduce the surface of the semiconductor nanoparticle phosphor and the aggregation of the semiconductor nanoparticle phosphor and maintain the excellent optical properties of the semiconductor nanoparticle phosphor. Can do. Moreover, in this invention, since the gel-like thing of a wet state is used, compared with the case where a dry gel is used, light transmittance is high. In addition, since there is elasticity compared to the case of using a dry gel, there is an advantage that it can be closely attached to a member (because it has flexibility, it can be easily attached to a curved surface etc.) and has flexibility. A wide range of applications utilizing the aspect is expected. Furthermore, compared to the case of using a dry gel, the use of a liquid dispersion medium having a high thermal conductivity can increase the thermal conductivity, which is advantageous when releasing heat from the semiconductor nanoparticle phosphor. There is an advantage of being.

本発明の蛍光体含有擬固体における湿潤状態のゲル状物は、従来公知の適宜の手法で製造することができる。たとえば、三次元の網目構造を形成する前の状態の支持体の前駆体と、半導体ナノ粒子蛍光体を分散させた状態の液体分散媒とを混合し、適宜の条件で加熱するなどして、支持体が三次元の網目構造を形成するようにする。また、既に三次元の網目構造を形成した支持体と、半導体ナノ粒子蛍光体を分散させた状態の液体分散媒とを混合するようにしてもよい。また、その他の方法として、たとえば半導体ナノ粒子蛍光体を分散させた状態の液体分散媒の一部を架橋することで支持体としてもよいし、半導体ナノ粒子蛍光体を分散させた状態の液体分散媒に低分子ゲル化剤を加えることで湿潤状態のゲル状物としてもよい。なお、支持体の三次元の網目構造における網目の大きさは、たとえば架橋剤の添加の有無などで調節することができる。   The wet gel-like substance in the phosphor-containing pseudo-solid of the present invention can be produced by a conventionally known appropriate method. For example, the precursor of the support in a state before forming the three-dimensional network structure and the liquid dispersion medium in a state where the semiconductor nanoparticle phosphor is dispersed are mixed and heated under appropriate conditions. The support forms a three-dimensional network structure. Further, a support that has already formed a three-dimensional network structure and a liquid dispersion medium in which semiconductor nanoparticle phosphors are dispersed may be mixed. As another method, for example, a support may be formed by crosslinking a part of the liquid dispersion medium in which the semiconductor nanoparticle phosphor is dispersed, or the liquid dispersion in the state in which the semiconductor nanoparticle phosphor is dispersed. It is good also as a gel-like thing of a wet state by adding a low molecular gelatinizer to a medium. The size of the network in the three-dimensional network structure of the support can be adjusted by, for example, whether or not a crosslinking agent is added.

(第2の実施態様の蛍光体含有擬固体)
図2は、本発明の第2の実施態様の蛍光体含有擬固体11を模式的に示す図である。なお、図2に示す例の蛍光体含有擬固体11は、図1に示した例の蛍光体含有擬固体1と一部を除き同様の構成を有しており、同様の構成を有する部分については同一の参照符を付して説明を省略する。
(Phosphor-containing pseudo-solid of the second embodiment)
FIG. 2 is a diagram schematically showing the phosphor-containing pseudo-solid 11 according to the second embodiment of the present invention. Note that the phosphor-containing pseudo-solid 11 in the example shown in FIG. 2 has the same configuration as the phosphor-containing pseudo-solid 1 in the example shown in FIG. Are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

図2に示す例の蛍光体含有擬固体11では、湿潤状態のゲル状物3中に、2種類の半導体ナノ粒子蛍光体12,13が分散されている点で図1に示した例の蛍光体含有擬固体1と異なる。複数の発光ピークを有するように蛍光体含有擬固体を実現することで、目的とする発光スペクトルへの調整が容易であるという利点がある。たとえば、赤色の発光ピークと緑色の発光ピークを有する2種類の半導体ナノ粒子蛍光体を組み合わせた蛍光体含有擬固体を用いることで、青色の励起光源と組み合わせた場合には、容易に演色性のよい白色光を実現することができる。図2に示す例では、たとえば、互いに異なる発光ピークを有する2種類の半導体ナノ粒子蛍光体(たとえば、赤色を発光する半導体ナノ粒子蛍光体12と緑色を発光する半導体ナノ粒子蛍光体13)が、湿潤状態のゲル状物3に分散されている。   In the phosphor-containing pseudo-solid 11 of the example shown in FIG. 2, the fluorescence of the example shown in FIG. 1 is obtained in that two kinds of semiconductor nanoparticle phosphors 12 and 13 are dispersed in the gel-like material 3 in a wet state. Different from body-containing pseudo-solid 1. By realizing the phosphor-containing pseudo-solid so as to have a plurality of emission peaks, there is an advantage that adjustment to the target emission spectrum is easy. For example, by using a phosphor-containing pseudo-solid that is a combination of two types of semiconductor nanoparticle phosphors having a red emission peak and a green emission peak, when combined with a blue excitation light source, color rendering properties are easily achieved. Good white light can be realized. In the example shown in FIG. 2, for example, two types of semiconductor nanoparticle phosphors having different emission peaks (for example, a semiconductor nanoparticle phosphor 12 that emits red light and a semiconductor nanoparticle phosphor 13 that emits green light) Dispersed in the wet gel-like product 3.

(第3の実施態様の蛍光体含有擬固体)
図3は、本発明の第3の実施態様の蛍光体含有擬固体21を模式的に示す図である。なお、図3に示す例の蛍光体含有擬固体21は、図1に示した例の蛍光体含有擬固体1と一部を除き同様の構成を有しており、同様の構成を有する部分については同一の参照符を付して説明を省略する。
(Phosphor-containing pseudo-solid of the third embodiment)
FIG. 3 is a diagram schematically showing the phosphor-containing pseudo-solid 21 according to the third embodiment of the present invention. The phosphor-containing pseudo-solid 21 in the example shown in FIG. 3 has the same configuration except for a part of the phosphor-containing pseudo-solid 1 in the example shown in FIG. Are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

図3に示す例の蛍光体含有擬固体21は、湿潤状態のゲル状物22における液体分散媒として、イオン性液体を用いている。イオン性液体は、蒸気圧が極めて低く、長期間にわたりゲル状物を湿潤状態に維持することができ、液体分散媒の蒸発による半導体ナノ粒子蛍光体の劣化を防ぐことができるため、半導体ナノ粒子蛍光体の化学的安定性をさらに向上させることができ、高い発光特性を維持することができるという利点がある。また、イオン性液体は、半導体ナノ粒子蛍光体の表面を静電的に安定化させ、凝集させずに安定分散させる効果があるため、高い発光効率と輝度を示す擬固体を得ることができる。   The phosphor-containing pseudo-solid 21 in the example shown in FIG. 3 uses an ionic liquid as a liquid dispersion medium in the gel-like material 22 in a wet state. The ionic liquid has a very low vapor pressure, can maintain the gel-like material in a wet state for a long period of time, and can prevent deterioration of the semiconductor nanoparticle phosphor due to evaporation of the liquid dispersion medium. There is an advantage that the chemical stability of the phosphor can be further improved and high light emission characteristics can be maintained. In addition, since the ionic liquid has the effect of electrostatically stabilizing the surface of the semiconductor nanoparticle phosphor and stably dispersing it without agglomeration, a pseudo-solid exhibiting high luminous efficiency and luminance can be obtained.

イオン性液体としては、陽イオンとしてイミダゾリウム塩類、ピリジニウム塩類などのアンモニウム系、ホスホニウム系イオンなど、陰イオンとしては臭化物イオンやトリフラートなどのハロゲン系、テトラフェニルボレートなどのホウ素系、ヘキサフルオロホスフェートなどのリン系などがあるが、これ以外でも、イオン性液体として存在するイオンの組合せを含む。イオン性液体の具体例としては、2−(メタクリロイロキシ)−エチルトリメチルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、1−(3−アクリロイロキシ-プロピル)−3−メチルイミダゾリウムエチルトリメチルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N,N,N−トリメチル−N−プロピルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N,N-ジメチル−N−メチル−2−(2−メトキシエチル)アンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、1−アリル−3−ブチルイミダゾリウムテトラフルオロボラレート、1−メチル−3−オクチルイミダゾリウムヘキサフルオロフォスファートなどが挙げられる。これらの中でも、水など不純物を含むイオン性液体は半導体ナノ粒子蛍光体の長期安定性を低下させる傾向にあるため、イオン性液体として疎水性で水を容易に分離できるN,N,N−トリメチル−N−プロピルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドを用いることが好ましい。   Examples of ionic liquids include ammonium-based and phosphonium-based ions such as imidazolium salts and pyridinium salts as cations, halogen-based compounds such as bromide ions and triflate as anions, boron-based compounds such as tetraphenylborate, and hexafluorophosphate. Other than these, other combinations include ions present as ionic liquids. Specific examples of the ionic liquid include 2- (methacryloyloxy) -ethyltrimethylammonium bis (trifluoromethanesulfonyl) imide, 1- (3-acryloyloxy-propyl) -3-methylimidazolium ethyltrimethylammonium bis (trifluoromethane) Sulfonyl) imide, N, N, N-trimethyl-N-propylammonium bis (trifluoromethanesulfonyl) imide, N, N-dimethyl-N-methyl-2- (2-methoxyethyl) ammonium bis (trifluoromethanesulfonyl) imide 1-allyl-3-butylimidazolium tetrafluoroborate, 1-methyl-3-octylimidazolium hexafluorophosphate, and the like. Among these, since ionic liquids containing impurities such as water tend to lower the long-term stability of the semiconductor nanoparticle phosphor, N, N, N-trimethyl is hydrophobic as an ionic liquid and can easily separate water. It is preferable to use -N-propylammonium bis (trifluoromethanesulfonyl) imide.

(第4の実施態様の蛍光体含有擬固体)
図4は、本発明の第4の実施態様の蛍光体含有擬固体31を模式的に示す図である。なお、図4に示す例の蛍光体含有擬固体31は、図1に示した例の蛍光体含有擬固体1と一部を除き同様の構成を有しており、同様の構成を有する部分については同一の参照符を付して説明を省略する。
(Phosphor-containing pseudo-solid of the fourth embodiment)
FIG. 4 is a diagram schematically showing a phosphor-containing pseudo-solid 31 according to the fourth embodiment of the present invention. The phosphor-containing pseudo-solid 31 in the example shown in FIG. 4 has the same configuration except for a part of the phosphor-containing pseudo-solid 1 in the example shown in FIG. Are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

本発明の蛍光体含有擬固体31は、図4に示す例のように、最表面に透光性を有する被覆層34を備えていてもよい。図4に示す例では、球状のゲル状物33中に1種類の半導体ナノ粒子蛍光体32が分散され、ゲル状物33の表面を透光性を有する被覆層34が形成されている。このような透光性を有する被覆層34を最表面に備える(換言すれば、湿潤状態のゲル状物がカプセル状の被覆層内に保持される)ことで、酸素、水分の透過率を低減することができ、その結果半導体ナノ粒子蛍光体の光酸化による劣化を抑制でき、半導体ナノ粒子蛍光体の化学的安定性をさらに向上させることができる。   The phosphor-containing pseudo-solid 31 of the present invention may have a translucent coating layer 34 on the outermost surface as in the example shown in FIG. In the example shown in FIG. 4, one type of semiconductor nanoparticle phosphor 32 is dispersed in a spherical gel material 33, and a coating layer 34 having a light transmitting property is formed on the surface of the gel material 33. By providing the translucent coating layer 34 on the outermost surface (in other words, a wet gel-like material is held in the capsule-shaped coating layer), oxygen and moisture transmittances are reduced. As a result, deterioration due to photo-oxidation of the semiconductor nanoparticle phosphor can be suppressed, and the chemical stability of the semiconductor nanoparticle phosphor can be further improved.

被覆層34を形成する材料は、透光性を有する材料であれば特に制限はないが、金属酸化物、シリカベースの材料などの透光性を有する無機材料が好ましい。また被覆層34は、これらのいずれかの材料の中でも、バンドギャップが好ましくは3.0eV以上の無機材料であることが好ましい。バンドギャップが3.0eV以上で、紫外線を吸収する金属酸化物の無機材料としては、たとえばSiO、ZnO、TiO、CeO、SnO、ZrO、Al、ZnO:Mgなどが例示される。これらの中で、ZnO、TiO、Al、CeO、SnOは、バンドギャップが3.0eVに近いため、広い範囲の紫外線(紫外線のうち可視光に近い範囲まで)を吸収できる。また、SiO、ZrO、ZnO:Mgは、バンドギャップが3.0eVよりもかなり大きいため、波長のかなり短い紫外線だけを吸収し、可視光に近い範囲の紫外線は透過する。バンドギャップが3.0eV以上の無機材料で形成された被覆層34を最表面に備えることで、半導体ナノ粒子蛍光体の紫外線による劣化を抑制でき、結果として化学的安定性を向上できるという利点がある。なお、本発明において、無機材料が無機結晶であればなおよい。 The material for forming the coating layer 34 is not particularly limited as long as it is a light-transmitting material, but a light-transmitting inorganic material such as a metal oxide or a silica-based material is preferable. The covering layer 34 is preferably an inorganic material having a band gap of preferably 3.0 eV or more among any of these materials. Examples of the metal oxide inorganic material having a band gap of 3.0 eV or more and absorbing ultraviolet rays include SiO 2 , ZnO, TiO 2 , CeO 2 , SnO 2 , ZrO 2 , Al 2 O 3 , and ZnO: Mg. Illustrated. Among these, ZnO, TiO 2 , Al 2 O 3 , CeO 2 , and SnO 2 can absorb a wide range of ultraviolet rays (up to a range close to visible light among ultraviolet rays) because the band gap is close to 3.0 eV. . Since SiO 2 , ZrO 2 , and ZnO: Mg have a band gap that is considerably larger than 3.0 eV, they absorb only ultraviolet rays having a considerably short wavelength and transmit ultraviolet rays in a range close to visible light. By providing a coating layer 34 formed of an inorganic material having a band gap of 3.0 eV or more on the outermost surface, deterioration of the semiconductor nanoparticle phosphor due to ultraviolet rays can be suppressed, and as a result, chemical stability can be improved. is there. In the present invention, it is more preferable if the inorganic material is an inorganic crystal.

(第5の実施態様の蛍光体含有擬固体)
図5は、本発明の第5の実施態様の蛍光体含有擬固体41を模式的に示す図である。なお、図5に示す例の蛍光体含有擬固体41は、図1に示した例の蛍光体含有擬固体1と一部を除き同様の構成を有しており、同様の構成を有する部分については同一の参照符を付して説明を省略する。
(Phosphor-containing pseudo-solid of the fifth embodiment)
FIG. 5 is a diagram schematically showing a phosphor-containing pseudo-solid 41 according to a fifth embodiment of the present invention. The phosphor-containing pseudo-solid 41 of the example shown in FIG. 5 has the same configuration as the phosphor-containing pseudo-solid 1 of the example shown in FIG. Are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

図5に示す例の蛍光体含有擬固体41は、湿潤状態のゲル状物42がシート状に形成されている。図1〜図3に示した例の蛍光体含有擬固体1,11,21では、湿潤状態のゲル状物は、任意の形状を想定していたが、図5に示すように、湿潤状態のゲル状物の形状をシート状とすることで、柔軟性を有する面を活かして、曲面など柔軟性を要する場所にも適用しやすいという利点がある。   The phosphor-containing pseudo-solid 41 in the example shown in FIG. 5 has a wet gel-like material 42 formed in a sheet shape. In the phosphor-containing pseudo-solid 1, 11 and 21 of the example shown in FIGS. 1 to 3, the wet gel-like material is assumed to have an arbitrary shape, but as shown in FIG. By making the shape of the gel-like material into a sheet shape, there is an advantage that it can be easily applied to a place requiring flexibility such as a curved surface by utilizing the surface having flexibility.

(第6の実施態様の蛍光体含有擬固体)
図6は、本発明の第6の実施態様の蛍光体含有擬固体51を模式的に示す図である。なお、図6に示す例の蛍光体含有擬固体51は、図1に示した例の蛍光体含有擬固体1と一部を除き同様の構成を有しており、同様の構成を有する部分については同一の参照符を付して説明を省略する。
(Phosphor-containing pseudo-solid of the sixth embodiment)
FIG. 6 is a diagram schematically showing a phosphor-containing pseudo-solid 51 according to a sixth embodiment of the present invention. The phosphor-containing pseudo-solid 51 in the example shown in FIG. 6 has the same configuration as that of the phosphor-containing pseudo-solid 1 in the example shown in FIG. 1, except for a part having the same configuration. Are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

図6に示す例では、図5に示したのと同様のシート状の湿潤状態のゲル状物42が、キャピラリ53内に収容されている。このような形態を採ることにより、キャピラリ53を構成する基材52により、酸素、水分、光などの外部刺激による劣化を低減し、湿潤状態のゲル状物中に分散された半導体ナノ粒子蛍光体の化学的安定性をさらに向上させることができる。図6に示す例において、キャピラリ53を構成する基材52としては、透光性を有するものであればその形成材料は特に制限されるものではなく、金属酸化物(SiO、Al、TiOなど)、イオン性液体から構成される固体などが挙げられる。 In the example shown in FIG. 6, a sheet-like wet gel material 42 similar to that shown in FIG. 5 is accommodated in the capillary 53. By adopting such a form, the substrate 52 constituting the capillary 53 reduces deterioration due to external stimuli such as oxygen, moisture, and light, and the semiconductor nanoparticle phosphor dispersed in a wet gel-like material The chemical stability of can be further improved. In the example shown in FIG. 6, the base material 52 constituting the capillary 53 is not particularly limited as long as it has translucency, and metal oxides (SiO 2 , Al 2 O 3 ) are not limited. , TiO 2, and the like) and solids composed of ionic liquids.

1 蛍光体含有擬固体、2 半導体ナノ粒子蛍光体、3 湿潤状態のゲル状物、11 蛍光体含有擬固体、12 半導体ナノ粒子蛍光体、13 半導体ナノ粒子蛍光体、21 蛍光体含有擬固体、22 湿潤状態のゲル状物、31 蛍光体含有擬固体、32 半導体ナノ粒子蛍光体、33 湿潤状態のゲル状物、34 被覆層、41 蛍光体含有擬固体、42 湿潤状態のゲル状物、51 蛍光体含有擬固体、52 基材、53 キャピラリ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Phosphor containing pseudo-solid, 2 Semiconductor nanoparticle fluorescent substance, 3 Wet gel-like substance, 11 Phosphor containing pseudo solid, 12 Semiconductor nano particle fluorescent substance, 13 Semiconductor nano particle fluorescent substance, 21 Phosphor containing pseudo solid, 22 wet gel, 31 phosphor-containing quasi-solid, 32 semiconductor nanoparticle phosphor, 33 wet gel, 34 coating layer, 41 phosphor-containing quasi-solid, 42 wet gel, 51 Phosphor-containing pseudo-solid, 52 base material, 53 capillary.

Claims (9)

三次元の網目構造を形成する高分子鎖からなる支持体と、液体分散媒とからなる湿潤状態のゲル状物中に1または複数の種類の半導体ナノ粒子蛍光体が分散された、蛍光体含有擬固体。   Phosphor-containing, in which one or more kinds of semiconductor nanoparticle phosphors are dispersed in a wet gel-like material composed of a support composed of polymer chains forming a three-dimensional network structure and a liquid dispersion medium Pseudo solid. 前記支持体の形成材料が、アクリル酸系ポリマー、ビニル系ポリマー、エポキシ系ポリマー、ポリフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン−パーフルオロ[2−(フルオロスルホニルエトキシ)プロピルビニルエーテル共重合体、ポリ(2−ヒドロキシエチル)メタクリレートおよびTetra−PEGから選ばれる少なくともいずれかである、請求項1に記載の蛍光体含有擬固体。   The material for forming the support is an acrylic acid polymer, vinyl polymer, epoxy polymer, polyvinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer, tetrafluoroethylene-perfluoro [2- (fluorosulfonylethoxy) propyl vinyl ether copolymer The phosphor-containing pseudo-solid according to claim 1, which is at least one selected from a coalescence, poly (2-hydroxyethyl) methacrylate, and Tetra-PEG. 前記液体分散媒が、水、トルエン、ヘキサン、クロロホルム、トリオクチルアミン、トリオクチルホスフィンオキシド、1−オクタデセンおよびイオン性液体から選ばれる少なくともいずれかである、請求項1または2に記載の蛍光体含有擬固体。   The phosphor-containing material according to claim 1 or 2, wherein the liquid dispersion medium is at least one selected from water, toluene, hexane, chloroform, trioctylamine, trioctylphosphine oxide, 1-octadecene, and ionic liquid. Pseudo solid. 前記液体分散媒がイオン性液体である、請求項3に記載の蛍光体含有擬固体。   The phosphor-containing pseudo-solid according to claim 3, wherein the liquid dispersion medium is an ionic liquid. 2種類の半導体ナノ粒子蛍光体を含む、請求項1〜4のいずれか1項に記載の蛍光体含有擬固体。   The phosphor-containing pseudo-solid according to any one of claims 1 to 4, comprising two kinds of semiconductor nanoparticle phosphors. 最表面に透光性を有する被覆層を備える、請求項1〜5のいずれか1項に記載の蛍光体含有擬固体。   The phosphor-containing pseudo-solid according to any one of claims 1 to 5, comprising a translucent coating layer on an outermost surface. 前記被覆層を形成する材料が、3.0eV以上のバンドギャップを有する無機材料である、請求項6に記載の蛍光体含有擬固体。   The phosphor-containing pseudo-solid according to claim 6, wherein the material forming the coating layer is an inorganic material having a band gap of 3.0 eV or more. シート状である、請求項1〜7のいずれか1項に記載の蛍光体含有擬固体。   The phosphor-containing pseudo-solid according to any one of claims 1 to 7, which is in a sheet form. キャピラリ内に収容されている、請求項8に記載の蛍光体含有擬固体。   The phosphor-containing pseudo-solid according to claim 8, which is accommodated in a capillary.
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