JP2003183643A - 無機蛍光体の製造方法及び無機蛍光体 - Google Patents
無機蛍光体の製造方法及び無機蛍光体Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 製造過程で変色、焼成むら等が発生すること
なく製造安定性に優れ、十分な発光特性を有する無機蛍
光体とその製造方法を提供すること。 【解決手段】 下記の工程(1)〜(3)を有する無機
蛍光体の製造方法であって、且つ、得られる無機蛍光体
の平均粒径を1.0μm以下に調整することを特徴とす
る無機蛍光体の製造方法。 工程(1)無機蛍光体の前駆体を液相法により製造する
工程。 工程(2)無機蛍光体前駆体を酸素を有する雰囲気に晒
しながら加熱する工程。 工程(3)工程(2)の後、加熱された前記無機蛍光体
前駆体を弱還元性雰囲気に晒しながら加熱する工程。
なく製造安定性に優れ、十分な発光特性を有する無機蛍
光体とその製造方法を提供すること。 【解決手段】 下記の工程(1)〜(3)を有する無機
蛍光体の製造方法であって、且つ、得られる無機蛍光体
の平均粒径を1.0μm以下に調整することを特徴とす
る無機蛍光体の製造方法。 工程(1)無機蛍光体の前駆体を液相法により製造する
工程。 工程(2)無機蛍光体前駆体を酸素を有する雰囲気に晒
しながら加熱する工程。 工程(3)工程(2)の後、加熱された前記無機蛍光体
前駆体を弱還元性雰囲気に晒しながら加熱する工程。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は無機蛍光体及び無機
蛍光体の製造方法に関する。
蛍光体の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、様々な分野で、種々の蛍光体
が用いられている。例えば、照明装置の一例である三波
長発光型の蛍光ランプにおいては、蛍光体として青色、
緑色、赤色の三波長に発光する蛍光体が用いられ、又、
表示装置の一例であるCRT(カソードレイチュー
ブ)、PDP(プラズマディスプレイパネル)にエレク
トロルミネッセンス装置、能動発光液晶装置、放射線計
測等においても各種の蛍光体が用いられている。
が用いられている。例えば、照明装置の一例である三波
長発光型の蛍光ランプにおいては、蛍光体として青色、
緑色、赤色の三波長に発光する蛍光体が用いられ、又、
表示装置の一例であるCRT(カソードレイチュー
ブ)、PDP(プラズマディスプレイパネル)にエレク
トロルミネッセンス装置、能動発光液晶装置、放射線計
測等においても各種の蛍光体が用いられている。
【0003】これら従来用いられていた蛍光体材料にあ
っては、蛍光体の粒子サイズが不均一であり、大中小の
粒子が無造作に入り混じった蛍光体粒子が用いられてお
り、例えば、蛍光ランプやCRTでは平均粒子サイズが
3μmから10μmまでの範囲内のものが、PDPでは
平均粒子サイズが1μmから5μmまでの範囲内のもの
が用いられている。又、長残光蛍光体含有物に用いられ
るアルミニウム含有酸化物蛍光体では平均粒子サイズが
5μmから50μmまでの範囲内のものが用いられてい
る。
っては、蛍光体の粒子サイズが不均一であり、大中小の
粒子が無造作に入り混じった蛍光体粒子が用いられてお
り、例えば、蛍光ランプやCRTでは平均粒子サイズが
3μmから10μmまでの範囲内のものが、PDPでは
平均粒子サイズが1μmから5μmまでの範囲内のもの
が用いられている。又、長残光蛍光体含有物に用いられ
るアルミニウム含有酸化物蛍光体では平均粒子サイズが
5μmから50μmまでの範囲内のものが用いられてい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】これら従来用いられて
いる蛍光体にあっては、粒子サイズが大きく、広い粒径
分布を有するため、プラズマディスプレイ装置、エレク
トロルミネッセンス装置、能動発光液晶装置等の各種の
用途に用いると発光むらが生じる等の問題があった。
いる蛍光体にあっては、粒子サイズが大きく、広い粒径
分布を有するため、プラズマディスプレイ装置、エレク
トロルミネッセンス装置、能動発光液晶装置等の各種の
用途に用いると発光むらが生じる等の問題があった。
【0005】上記のような事情から、近年、平均粒径が
1μm以下という小粒径で、且つ、発光強度の高い無機
蛍光体への市場ニーズが高くなってきている。更に、最
近、250nm〜430nmという短波長の光で励起さ
れ、且つ、高発光強度の無機蛍光体に対する市場ニーズ
があるが、いまだ、満足すべきレベルのものが得られて
はいないのが現状である。
1μm以下という小粒径で、且つ、発光強度の高い無機
蛍光体への市場ニーズが高くなってきている。更に、最
近、250nm〜430nmという短波長の光で励起さ
れ、且つ、高発光強度の無機蛍光体に対する市場ニーズ
があるが、いまだ、満足すべきレベルのものが得られて
はいないのが現状である。
【0006】従来の一般的な無機蛍光体製造方法(原料
粉末を乾式で混合し、微量のフラックスと共に焼成)で
は、個々の蛍光体粒子の微視的な制御が困難で、結果と
して巨視的な輝度等の性能が十分に満足できるものでは
なかった。又蛍光体の粒子サイズを小さくしようとして
蛍光体を粉砕すると、発光効率が低下するばかりでな
く、発光強度も低下してしまうという問題が生じてしま
う。
粉末を乾式で混合し、微量のフラックスと共に焼成)で
は、個々の蛍光体粒子の微視的な制御が困難で、結果と
して巨視的な輝度等の性能が十分に満足できるものでは
なかった。又蛍光体の粒子サイズを小さくしようとして
蛍光体を粉砕すると、発光効率が低下するばかりでな
く、発光強度も低下してしまうという問題が生じてしま
う。
【0007】蛍光体の粒子サイズ、輝度等の諸特性向上
を目的とする無機蛍光体の製造方法として、特開平6−
287551号には金属アルコキシドの溶液状態で混合
調整する工程を含む製造方法が開示されているが、より
効果の高い詳細な実施態様は開示されていない。又蛍光
体原料混合物を焼成する際に蛍光体原料混合物に有機物
等の不純物が混合している場合、それらが十分に燃焼で
きずに蛍光体が変色する、発光強度が低下する又は焼成
むらが発生する等の問題があった。
を目的とする無機蛍光体の製造方法として、特開平6−
287551号には金属アルコキシドの溶液状態で混合
調整する工程を含む製造方法が開示されているが、より
効果の高い詳細な実施態様は開示されていない。又蛍光
体原料混合物を焼成する際に蛍光体原料混合物に有機物
等の不純物が混合している場合、それらが十分に燃焼で
きずに蛍光体が変色する、発光強度が低下する又は焼成
むらが発生する等の問題があった。
【0008】本発明は、前記従来技術における問題を解
決し、以下の目的を達成することにある。即ち、本発明
は、製造過程で変色、焼成むら等が発生することなく製
造安定性に優れ、十分な発光特性を有する無機蛍光体及
びその製造方法を提供することを目的とする。
決し、以下の目的を達成することにある。即ち、本発明
は、製造過程で変色、焼成むら等が発生することなく製
造安定性に優れ、十分な発光特性を有する無機蛍光体及
びその製造方法を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の前記の目的は下
記構成により達成される。
記構成により達成される。
【0010】1.前記の工程(1)〜(3)を有する無
機蛍光体の製造方法であって、且つ、得られる無機蛍光
体の平均粒径を1.0μm以下に調整することを特徴と
する無機蛍光体の製造方法。
機蛍光体の製造方法であって、且つ、得られる無機蛍光
体の平均粒径を1.0μm以下に調整することを特徴と
する無機蛍光体の製造方法。
【0011】2.前記の工程(1)〜(3)を有する無
機蛍光体の製造方法であって、且つ、無機蛍光体の励起
波長が250nm〜430nmであることを特徴とする
無機蛍光体の製造方法。
機蛍光体の製造方法であって、且つ、無機蛍光体の励起
波長が250nm〜430nmであることを特徴とする
無機蛍光体の製造方法。
【0012】3.液相法として、ゾルゲル法を用いるこ
とを特徴とする前記1又は2に記載の無機蛍光体の製造
方法。
とを特徴とする前記1又は2に記載の無機蛍光体の製造
方法。
【0013】4.液相法として、晶析法を用いることを
特徴とする前記1又は2に記載の無機蛍光体の製造方
法。
特徴とする前記1又は2に記載の無機蛍光体の製造方
法。
【0014】5.無機蛍光体前駆体を酸素を有する雰囲
気に晒しながら加熱する工程が、600℃以上1000
℃以下であることを特徴とする前記1〜4の何れか1項
に記載の無機蛍光体の製造方法。
気に晒しながら加熱する工程が、600℃以上1000
℃以下であることを特徴とする前記1〜4の何れか1項
に記載の無機蛍光体の製造方法。
【0015】6.無機蛍光体前駆体を酸素を有する雰囲
気に晒しながら加熱する工程が、30分間以上90分間
以下であることを特徴とする前記1〜5の何れか1項に
記載の無機蛍光体の製造方法。
気に晒しながら加熱する工程が、30分間以上90分間
以下であることを特徴とする前記1〜5の何れか1項に
記載の無機蛍光体の製造方法。
【0016】7.酸素を有する雰囲気は、酸素濃度が1
%以上50%以下であることを特徴とする前記1〜6の
何れか1項に記載の無機蛍光体の製造方法。
%以上50%以下であることを特徴とする前記1〜6の
何れか1項に記載の無機蛍光体の製造方法。
【0017】8.無機蛍光体前駆体を弱還元性雰囲気に
晒しながら加熱する工程が、1000℃以上1800℃
以下であることを特徴とする前記1〜7の何れか1項に
記載の無機蛍光体の製造方法。
晒しながら加熱する工程が、1000℃以上1800℃
以下であることを特徴とする前記1〜7の何れか1項に
記載の無機蛍光体の製造方法。
【0018】9.弱還元性雰囲気は、酸素濃度が0以上
100ppm以下であることを特徴とする前記1〜8の
何れか1項に記載の無機蛍光体の製造方法。
100ppm以下であることを特徴とする前記1〜8の
何れか1項に記載の無機蛍光体の製造方法。
【0019】10.弱還元性雰囲気は、水素濃度が0.
1%以上10%以下であることを特徴とする前記1〜9
の何れか1項に記載の無機蛍光体の製造方法。
1%以上10%以下であることを特徴とする前記1〜9
の何れか1項に記載の無機蛍光体の製造方法。
【0020】11.酸素を有する雰囲気に晒しながら加
熱する工程及び弱還元性雰囲気に晒しながら加熱する工
程において、雰囲気ガスを0.1リットル/分以上10
リットル/分以下の流量で流通させることを特徴とする
前記1〜10の何れか1項に記載の無機蛍光体の製造方
法。
熱する工程及び弱還元性雰囲気に晒しながら加熱する工
程において、雰囲気ガスを0.1リットル/分以上10
リットル/分以下の流量で流通させることを特徴とする
前記1〜10の何れか1項に記載の無機蛍光体の製造方
法。
【0021】12.酸素を有する雰囲気に晒しながら加
熱する工程の後、1.33×103Pa以下の真空状態
にしてから弱還元性雰囲気に置換することを特徴とする
前記1〜11の何れか1項に記載の無機蛍光体の製造方
法。
熱する工程の後、1.33×103Pa以下の真空状態
にしてから弱還元性雰囲気に置換することを特徴とする
前記1〜11の何れか1項に記載の無機蛍光体の製造方
法。
【0022】13.無機蛍光体がBa、Mg、Al及び
賦活剤を含有することを特徴とする前記1〜12の何れ
か1項に記載の無機蛍光体の製造方法。
賦活剤を含有することを特徴とする前記1〜12の何れ
か1項に記載の無機蛍光体の製造方法。
【0023】14.無機蛍光体がBa、Si及び賦活剤
を含有することを特徴とする前記1〜12の何れか1項
に記載の無機蛍光体の製造方法。
を含有することを特徴とする前記1〜12の何れか1項
に記載の無機蛍光体の製造方法。
【0024】15.無機蛍光体がY、V及び賦活剤を含
有することを特徴とする前記1〜12の何れか1項に記
載の無機蛍光体の製造方法。
有することを特徴とする前記1〜12の何れか1項に記
載の無機蛍光体の製造方法。
【0025】16.無機蛍光体がSr、P、Cl及び賦
活剤を含有することを特徴とする前記1〜12の何れか
1項に記載の無機蛍光体の製造方法。
活剤を含有することを特徴とする前記1〜12の何れか
1項に記載の無機蛍光体の製造方法。
【0026】17.無機蛍光体がBa、Ca、Mg、
P、Cl及び賦活剤を含有することを特徴とする前記1
〜12の何れか1項に記載の無機蛍光体の製造方法。
P、Cl及び賦活剤を含有することを特徴とする前記1
〜12の何れか1項に記載の無機蛍光体の製造方法。
【0027】18.無機蛍光体がSr、Mg、P及び賦
活剤を含有することを特徴とする前記1〜12の何れか
1項に記載の無機蛍光体の製造方法。
活剤を含有することを特徴とする前記1〜12の何れか
1項に記載の無機蛍光体の製造方法。
【0028】19.前記1〜18の何れか1項に記載の
無機蛍光体の製造方法によって得られたことを特徴とす
る無機蛍光体。
無機蛍光体の製造方法によって得られたことを特徴とす
る無機蛍光体。
【0029】以下、本発明について詳細に説明する。
《無機蛍光体》本発明の「平均粒径が1.0μm以下の
無機蛍光体(本発明の無機蛍光体ともいう)」について
説明する。
無機蛍光体(本発明の無機蛍光体ともいう)」について
説明する。
【0030】請求項1に記載の本発明の無機蛍光体の製
造方法では、平均粒径が1.0μm以下と小さな粒径で
ありながら、発光強度の高い無機蛍光体を製造すること
が特徴である。
造方法では、平均粒径が1.0μm以下と小さな粒径で
ありながら、発光強度の高い無機蛍光体を製造すること
が特徴である。
【0031】ここで、前記無機蛍光体の平均粒径として
は0.8μm以下であることが好ましく、更に好ましく
は0.1〜0.6μmである。
は0.8μm以下であることが好ましく、更に好ましく
は0.1〜0.6μmである。
【0032】上記の「平均粒径」は球換算粒径であり、
球換算粒径とは粒子の体積と同体積の球を想定し、該球
の粒径をもって表した粒径である。ここで、本発明の無
機蛍光体の粒径は、透過型電子顕微鏡(TEM)又は走
査型電子顕微鏡(SEM)を用いて測定できる。
球換算粒径とは粒子の体積と同体積の球を想定し、該球
の粒径をもって表した粒径である。ここで、本発明の無
機蛍光体の粒径は、透過型電子顕微鏡(TEM)又は走
査型電子顕微鏡(SEM)を用いて測定できる。
【0033】又、粒径が1.0μm以下の粒子が質量で
全粒子の50%以上を占めることが好ましく、最も好ま
しくは全粒子の70%以上を占めることである。
全粒子の50%以上を占めることが好ましく、最も好ま
しくは全粒子の70%以上を占めることである。
【0034】更に、平均粒径が1.0μm以下の粒子の
粒径分布の変動係数が50%以下であることが好まし
く、変動係数が30%以下であることが最も好ましい。
粒径分布の変動係数が50%以下であることが好まし
く、変動係数が30%以下であることが最も好ましい。
【0035】ここで粒径分布の変動係数(粒子分布の広
さ)とは、下式によって定義される値である。
さ)とは、下式によって定義される値である。
【0036】粒径分布の変動係数(粒子分布の広さ)
[%]=(粒径の標準偏差/平均粒径)×100本発明
の「250nm以上430nm以下に励起波長を有する
無機蛍光体」について説明する。
[%]=(粒径の標準偏差/平均粒径)×100本発明
の「250nm以上430nm以下に励起波長を有する
無機蛍光体」について説明する。
【0037】請求項2に記載の無機蛍光体は250nm
〜430nmに励起波長を有するが、励起波長域は紫外
領域から短波長の可視領域にあることが好ましく、より
好ましくは300nm〜400nmである。励起波長の
測定は、励起波長及び蛍光波長をそれぞれ走査させるこ
とのできる、通常市販されている分光蛍光光度計によっ
て容易に測定することができる。
〜430nmに励起波長を有するが、励起波長域は紫外
領域から短波長の可視領域にあることが好ましく、より
好ましくは300nm〜400nmである。励起波長の
測定は、励起波長及び蛍光波長をそれぞれ走査させるこ
とのできる、通常市販されている分光蛍光光度計によっ
て容易に測定することができる。
【0038】本発明に係る無機蛍光体としては、請求項
13〜18に記載の無機蛍光体が好ましく用いられる。
13〜18に記載の無機蛍光体が好ましく用いられる。
【0039】本発明のBa、Mg、Al及び賦活剤を含
有する無機蛍光体について説明する。本発明のBa、M
g、Al及び賦活剤を含有する無機蛍光体の組成はB
a、Mg、Al以外、特に制限はないが、結晶母体であ
るBaMgAl10O17等に代表される金属酸化物にC
e、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、D
y、Ho、Er、Tm、Yb等の希土類金属のイオンや
Ag、Al、Mn、Sb、Sn等の金属のイオンを賦活
剤又は共賦活剤として組み合わせたものが好ましい。
有する無機蛍光体について説明する。本発明のBa、M
g、Al及び賦活剤を含有する無機蛍光体の組成はB
a、Mg、Al以外、特に制限はないが、結晶母体であ
るBaMgAl10O17等に代表される金属酸化物にC
e、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、D
y、Ho、Er、Tm、Yb等の希土類金属のイオンや
Ag、Al、Mn、Sb、Sn等の金属のイオンを賦活
剤又は共賦活剤として組み合わせたものが好ましい。
【0040】本発明のBa、Si及び賦活剤を含有する
無機蛍光体について説明する。本発明のBa、Si及び
賦活剤を含有する無機蛍光体の組成はBa、Si以外、
特に制限はないが、結晶母体であるBa2SiO4等に代
表される金属酸化物にCe、Pr、Nd、Pm、Sm、
Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb等の
希土類金属のイオンやAg、Al、Mn、Sb、Sn等
の金属のイオンを賦活剤又は共賦活剤として組み合わせ
たものが好ましい。
無機蛍光体について説明する。本発明のBa、Si及び
賦活剤を含有する無機蛍光体の組成はBa、Si以外、
特に制限はないが、結晶母体であるBa2SiO4等に代
表される金属酸化物にCe、Pr、Nd、Pm、Sm、
Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb等の
希土類金属のイオンやAg、Al、Mn、Sb、Sn等
の金属のイオンを賦活剤又は共賦活剤として組み合わせ
たものが好ましい。
【0041】本発明のY、V及び賦活剤を含有する無機
蛍光体について説明する。本発明のY、V及び賦活剤を
含有する無機蛍光体の組成はY、V以外、特に制限はな
いが、結晶母体であるYVO4等に代表される金属酸化
物にCe、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、T
b、Dy、Ho、Er、Tm、Yb等の希土類金属のイ
オンやAg、Al、Mn、Sb、Sn等の金属のイオン
を賦活剤又は共賦活剤として組み合わせたものが好まし
い。
蛍光体について説明する。本発明のY、V及び賦活剤を
含有する無機蛍光体の組成はY、V以外、特に制限はな
いが、結晶母体であるYVO4等に代表される金属酸化
物にCe、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、T
b、Dy、Ho、Er、Tm、Yb等の希土類金属のイ
オンやAg、Al、Mn、Sb、Sn等の金属のイオン
を賦活剤又は共賦活剤として組み合わせたものが好まし
い。
【0042】本発明のSr、P、Cl及び賦活剤を含有
する無機蛍光体について説明する。本発明のSr、P、
Cl及び賦活剤を含有する無機蛍光体の組成はSr、
P、Cl以外、特に制限はないが、結晶母体であるSr
10(PO4)6Cl2等に代表されるハロリン酸化合物に
Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、D
y、Ho、Er、Tm、Yb等の希土類金属のイオンや
Ag、Al、Mn、Sb、Sn等の金属のイオンを賦活
剤又は共賦活剤として組み合わせたものが好ましい。
する無機蛍光体について説明する。本発明のSr、P、
Cl及び賦活剤を含有する無機蛍光体の組成はSr、
P、Cl以外、特に制限はないが、結晶母体であるSr
10(PO4)6Cl2等に代表されるハロリン酸化合物に
Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、D
y、Ho、Er、Tm、Yb等の希土類金属のイオンや
Ag、Al、Mn、Sb、Sn等の金属のイオンを賦活
剤又は共賦活剤として組み合わせたものが好ましい。
【0043】本発明のBa、Ca、Mg、P、Cl及び
賦活剤を含有する無機蛍光体について説明する。本発明
のBa、Ca、Mg、P、Cl及び賦活剤を含有する無
機蛍光体の組成はBa、Ca、Mg、P、Cl以外、特
に制限はないが、結晶母体である(Ba,Ca,Mg)
10(PO4)6Cl2等に代表されるハロリン酸化合物に
Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、D
y、Ho、Er、Tm、Yb等の希土類金属のイオンや
Ag、Al、Mn、Sb、Sn等の金属のイオンを賦活
剤又は共賦活剤として組み合わせたものが好ましい。
賦活剤を含有する無機蛍光体について説明する。本発明
のBa、Ca、Mg、P、Cl及び賦活剤を含有する無
機蛍光体の組成はBa、Ca、Mg、P、Cl以外、特
に制限はないが、結晶母体である(Ba,Ca,Mg)
10(PO4)6Cl2等に代表されるハロリン酸化合物に
Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、D
y、Ho、Er、Tm、Yb等の希土類金属のイオンや
Ag、Al、Mn、Sb、Sn等の金属のイオンを賦活
剤又は共賦活剤として組み合わせたものが好ましい。
【0044】本発明のSr、Mg、P及び賦活剤を含有
する無機蛍光体について説明する。本発明のSr、M
g、P及び賦活剤を含有する無機蛍光体の組成はSr、
Mg、P以外、特に制限はないが、結晶母体である(S
r,Mg)3(PO4)2等に代表されるリン酸化合物に
Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、D
y、Ho、Er、Tm、Yb等の希土類金属のイオンや
Ag、Al、Mn、Sb、Sn等の金属のイオンを賦活
剤又は共賦活剤として組み合わせたものが好ましい。
《無機蛍光体の製造方法》本発明の無機蛍光体の製造方
法について説明する。
する無機蛍光体について説明する。本発明のSr、M
g、P及び賦活剤を含有する無機蛍光体の組成はSr、
Mg、P以外、特に制限はないが、結晶母体である(S
r,Mg)3(PO4)2等に代表されるリン酸化合物に
Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、D
y、Ho、Er、Tm、Yb等の希土類金属のイオンや
Ag、Al、Mn、Sb、Sn等の金属のイオンを賦活
剤又は共賦活剤として組み合わせたものが好ましい。
《無機蛍光体の製造方法》本発明の無機蛍光体の製造方
法について説明する。
【0045】本発明の無機蛍光体の製造方法は、請求項
1又は2に記載のように、少なくとも下記に示す3工程
を有する。 工程(1)無機蛍光体の前駆体を液相法により製造する
工程。 工程(2)無機蛍光体前駆体を酸素を有する雰囲気に晒
しながら加熱する工程。 工程(3)工程(2)の後、加熱された前記無機蛍光体
前駆体を弱還元性雰囲気に晒しながら加熱する工程。
1又は2に記載のように、少なくとも下記に示す3工程
を有する。 工程(1)無機蛍光体の前駆体を液相法により製造する
工程。 工程(2)無機蛍光体前駆体を酸素を有する雰囲気に晒
しながら加熱する工程。 工程(3)工程(2)の後、加熱された前記無機蛍光体
前駆体を弱還元性雰囲気に晒しながら加熱する工程。
【0046】上記の工程(1)において、無機蛍光体前
駆体とは焼成処理前の無機蛍光体原料混合物であり、本
発明の製造方法の特徴の一つは、前記無機蛍光体前駆体
を液相法により調製することである。 (液相法)本発明の無機蛍光体の前駆体を液相法により
製造することついて説明する。
駆体とは焼成処理前の無機蛍光体原料混合物であり、本
発明の製造方法の特徴の一つは、前記無機蛍光体前駆体
を液相法により調製することである。 (液相法)本発明の無機蛍光体の前駆体を液相法により
製造することついて説明する。
【0047】本発明でいう液相法は、ゾルゲル法、晶析
法等の一般的な方法を用いることができる。
法等の一般的な方法を用いることができる。
【0048】ゾルゲル法による無機蛍光体前駆体の製造
方法とは、一般的には母体、賦活剤又は共賦活剤に用い
る元素(金属)を、例えば、Si(OCH3)4やEu3+
(CH3COCHCOCH3)3等の金属アルコキシドや
金属錯体又はそれらの有機溶媒溶液に金属単体を加えて
作るダブルアルコキシド(例えば、Al(OC4H9) 3
の2−ブタノール溶液に金属マグネシウムを加えて作る
Mg[Al(OC4H9)3]2等)、金属ハロゲン化物、
有機酸の金属塩、金属単体として必要量混合し、熱的又
は化学的に重縮合することによる製造方法を意味する。
方法とは、一般的には母体、賦活剤又は共賦活剤に用い
る元素(金属)を、例えば、Si(OCH3)4やEu3+
(CH3COCHCOCH3)3等の金属アルコキシドや
金属錯体又はそれらの有機溶媒溶液に金属単体を加えて
作るダブルアルコキシド(例えば、Al(OC4H9) 3
の2−ブタノール溶液に金属マグネシウムを加えて作る
Mg[Al(OC4H9)3]2等)、金属ハロゲン化物、
有機酸の金属塩、金属単体として必要量混合し、熱的又
は化学的に重縮合することによる製造方法を意味する。
【0049】晶析法による無機蛍光体前駆体の製造方法
とは、冷却、蒸発、pH調節、濃縮等による物理的又は
化学的な環境の変化、或は化学反応によって混合系の状
態に変化を生じる場合等において液相中から固相が析出
してくることがあり、一般に晶析現象と言われている
が、この様な晶析現象発生の誘因となりえる物理的、化
学的操作による製造方法を意味する。 (焼成工程)本発明における加熱工程(以下、「焼成工
程」ともいう)について説明する。
とは、冷却、蒸発、pH調節、濃縮等による物理的又は
化学的な環境の変化、或は化学反応によって混合系の状
態に変化を生じる場合等において液相中から固相が析出
してくることがあり、一般に晶析現象と言われている
が、この様な晶析現象発生の誘因となりえる物理的、化
学的操作による製造方法を意味する。 (焼成工程)本発明における加熱工程(以下、「焼成工
程」ともいう)について説明する。
【0050】本発明の焼成工程は、前記無機蛍光体前駆
体を焼成して焼成物(無機蛍光体)を得る工程である。
体を焼成して焼成物(無機蛍光体)を得る工程である。
【0051】本発明の無機蛍光体の製造方法は、焼成工
程において、焼成炉の炉芯内を酸素を有する雰囲気に置
換した後、600℃以上1000℃以下に加熱を行うこ
とが好ましいが、600℃以上800℃以下がより好ま
しい。又600℃以上1000℃以下で30分間以上9
0分間以下保持することが好ましいが、30分間以上6
0分間以下がより好ましい。
程において、焼成炉の炉芯内を酸素を有する雰囲気に置
換した後、600℃以上1000℃以下に加熱を行うこ
とが好ましいが、600℃以上800℃以下がより好ま
しい。又600℃以上1000℃以下で30分間以上9
0分間以下保持することが好ましいが、30分間以上6
0分間以下がより好ましい。
【0052】前記、酸素を有する雰囲気としては、酸素
濃度が1%以上50%以下であることが好ましいが、酸
素濃度が10%以上30%以下であることがより好まし
い。このように酸素を有する雰囲気下で加熱することに
より、無機蛍光体前駆体中に残る、有機物、副生成物等
の不純物を除くことができ、蛍光体の変色が防げるとも
に良好な発光特性を得ることができる。
濃度が1%以上50%以下であることが好ましいが、酸
素濃度が10%以上30%以下であることがより好まし
い。このように酸素を有する雰囲気下で加熱することに
より、無機蛍光体前駆体中に残る、有機物、副生成物等
の不純物を除くことができ、蛍光体の変色が防げるとも
に良好な発光特性を得ることができる。
【0053】加熱開始以降、炉芯内の雰囲気ガスは0.
1リットル/min以上10リットル/min以下の流
量で流通させることが好ましいが、0.5リットル/m
in以上2.0リットル/min以下がより好ましい。
これにより、炉芯内の雰囲気が置換されると共に、炉芯
内から無機蛍光体以外の不純物、副生成物等を排出する
ことができる。
1リットル/min以上10リットル/min以下の流
量で流通させることが好ましいが、0.5リットル/m
in以上2.0リットル/min以下がより好ましい。
これにより、炉芯内の雰囲気が置換されると共に、炉芯
内から無機蛍光体以外の不純物、副生成物等を排出する
ことができる。
【0054】酸素を有する雰囲気で加熱した状態を保持
した後、弱還元性雰囲気に置換した後、1000℃以上
1800℃以下に加熱することが好ましいが、1000
℃以上1600℃以下における一定温度とすることがよ
り好ましい。前記加熱時間としては0.5〜6時間が好
ましく、1〜3時間がより好ましい。
した後、弱還元性雰囲気に置換した後、1000℃以上
1800℃以下に加熱することが好ましいが、1000
℃以上1600℃以下における一定温度とすることがよ
り好ましい。前記加熱時間としては0.5〜6時間が好
ましく、1〜3時間がより好ましい。
【0055】前記弱還元性雰囲気としては、酸素濃度が
100ppm以下であることが好ましいが、酸素濃度が
10ppm以下であることがより好ましい。
100ppm以下であることが好ましいが、酸素濃度が
10ppm以下であることがより好ましい。
【0056】又水素濃度が0.1%以上10%以下で残
りの成分が窒素である混合ガスが好ましく、水素濃度が
0.1%以上5%以下で残りの成分が窒素である混合ガ
スがより好ましい。水素濃度を0.1%以上とすること
で発光特性を向上させることができ、5%以下とするこ
とで取り扱い上好ましい。
りの成分が窒素である混合ガスが好ましく、水素濃度が
0.1%以上5%以下で残りの成分が窒素である混合ガ
スがより好ましい。水素濃度を0.1%以上とすること
で発光特性を向上させることができ、5%以下とするこ
とで取り扱い上好ましい。
【0057】炉芯内の雰囲気を酸素を有する雰囲気から
弱還元性雰囲気に置換する際には、炉芯内部を1.33
×103Pa以下の真空にするのが好ましい。真空吸引
には回転式ポンプ等が利用できる。炉芯内部を真空にし
た場合は雰囲気の置換効率が高くなるという利点があ
る。真空を経由せずに雰囲気を置換するいわゆる追い出
し置換の場合は、炉芯の容量の少なくとも3倍の体積の
雰囲気を注入する必要がある。
弱還元性雰囲気に置換する際には、炉芯内部を1.33
×103Pa以下の真空にするのが好ましい。真空吸引
には回転式ポンプ等が利用できる。炉芯内部を真空にし
た場合は雰囲気の置換効率が高くなるという利点があ
る。真空を経由せずに雰囲気を置換するいわゆる追い出
し置換の場合は、炉芯の容量の少なくとも3倍の体積の
雰囲気を注入する必要がある。
【0058】
【実施例】以下に本発明を実施例により具体的に説明す
るが、本発明はこれらの実施例によって限定されるもの
ではない。
るが、本発明はこれらの実施例によって限定されるもの
ではない。
【0059】実施例1
1.無機蛍光体(蛍光体1−1)の製造
組成式:Ba2SiO4:Eu2+
下記、ソルゲル法にて無機蛍光体前駆体を製造した。
【0060】4×10-2モルのSi(OC2H5)4と2
×10-4モルのEu(CH3COCHCOCH3)3・2
H2Oをエタノール150mlに溶解し、これをアンモ
ニア1.6×10-2モルを加えた水(150ml)−エ
タノール(150ml)中に約1ml/分の速度で撹拌
しながら滴下し、ゾルを調整した。得られたゾルをエバ
ポレーターで約15倍の濃度になるように濃縮し、0.
3mol/Lの硝酸バリウム水溶液を295ml添加し
ゲル化させ、湿潤ゲルを得た。得られた湿潤ゲルを密閉
容器中、60℃で15時間熟成させた。
×10-4モルのEu(CH3COCHCOCH3)3・2
H2Oをエタノール150mlに溶解し、これをアンモ
ニア1.6×10-2モルを加えた水(150ml)−エ
タノール(150ml)中に約1ml/分の速度で撹拌
しながら滴下し、ゾルを調整した。得られたゾルをエバ
ポレーターで約15倍の濃度になるように濃縮し、0.
3mol/Lの硝酸バリウム水溶液を295ml添加し
ゲル化させ、湿潤ゲルを得た。得られた湿潤ゲルを密閉
容器中、60℃で15時間熟成させた。
【0061】その後、撹拌を行っているエタノール(3
00ml)中に、1ml/minの添加速度で添加し、
析出した無機蛍光体前駆体を濾過分取し、50℃で10
時間乾燥した。
00ml)中に、1ml/minの添加速度で添加し、
析出した無機蛍光体前駆体を濾過分取し、50℃で10
時間乾燥した。
【0062】無機蛍光体前駆体は、焼成容器である石英
ガラス製ボートに充填し、1.0リットル/minの流
量で酸素を有する雰囲気(酸素濃度20%)ガスが流通
している焼成炉中、600℃で30分間加熱(有酸素雰
囲気での加熱工程)後、雰囲気を6.65×102Pa
の真空状態としてから、1.0リットル/minの流量
で5%H2−95%N2ガスが流通している雰囲気(酸素
濃度100ppm以下)に置換して、1050℃で3時
間の熱処理を施した。焼成後、200℃以下まで冷却し
た後、焼成物を大気中に取り出し、組成式:Ba2Si
O4:Eu2+の無機蛍光体を得た(蛍光体1−1)。
ガラス製ボートに充填し、1.0リットル/minの流
量で酸素を有する雰囲気(酸素濃度20%)ガスが流通
している焼成炉中、600℃で30分間加熱(有酸素雰
囲気での加熱工程)後、雰囲気を6.65×102Pa
の真空状態としてから、1.0リットル/minの流量
で5%H2−95%N2ガスが流通している雰囲気(酸素
濃度100ppm以下)に置換して、1050℃で3時
間の熱処理を施した。焼成後、200℃以下まで冷却し
た後、焼成物を大気中に取り出し、組成式:Ba2Si
O4:Eu2+の無機蛍光体を得た(蛍光体1−1)。
【0063】得られた蛍光体の平均粒径は0.78μ
m、極大励起波長350nm、極大発光波長501nm
であった。尚、蛍光体粒子の大きさは、透過型電子顕微
鏡及び走査型電子顕微鏡により測定した。 2.無機蛍光体(比較蛍光体1−2)の製造 組成式:Ba2SiO4:Eu2+ 蛍光体1−1の製造において、無機蛍光体前駆体を有酸
素雰囲気での加熱工程を経ることなく、1.0リットル
/minの流量で5%H2−95%N2ガスが流通してい
る雰囲気中(酸素濃度100ppm以下)、室温から1
050℃まで加熱し、同温度で3時間の熱処理を施した
以外は蛍光体1−1と同様にして、組成式:Ba2Si
O4:Eu2+の無機蛍光体を得た(比較蛍光体1−
2)。
m、極大励起波長350nm、極大発光波長501nm
であった。尚、蛍光体粒子の大きさは、透過型電子顕微
鏡及び走査型電子顕微鏡により測定した。 2.無機蛍光体(比較蛍光体1−2)の製造 組成式:Ba2SiO4:Eu2+ 蛍光体1−1の製造において、無機蛍光体前駆体を有酸
素雰囲気での加熱工程を経ることなく、1.0リットル
/minの流量で5%H2−95%N2ガスが流通してい
る雰囲気中(酸素濃度100ppm以下)、室温から1
050℃まで加熱し、同温度で3時間の熱処理を施した
以外は蛍光体1−1と同様にして、組成式:Ba2Si
O4:Eu2+の無機蛍光体を得た(比較蛍光体1−
2)。
【0064】得られた蛍光体の平均粒径は1.12μ
m、極大励起波長350nm、極大発光波長501nm
であった。
m、極大励起波長350nm、極大発光波長501nm
であった。
【0065】得られた蛍光体1−1、比較蛍光体1−2
に励起波長350nmの紫外線を照射し、発光強度を測
定した。得られた結果を蛍光体1−1の発光強度を10
0とした相対強度で表1に示し、又蛍光体の外観色も表
1に示す。
に励起波長350nmの紫外線を照射し、発光強度を測
定した。得られた結果を蛍光体1−1の発光強度を10
0とした相対強度で表1に示し、又蛍光体の外観色も表
1に示す。
【0066】
【表1】
【0067】表1から明らかなように、得られた蛍光体
1−1は比較蛍光体1−2と比べて平均粒径が約30%
も小さいにも係わらず、発光強度が極めて高く、蛍光体
の変色もないことが判る。しかしながら有酸素雰囲気で
の加熱工程を経ないで得られた比較蛍光体1−2は発光
強度が十分でないだけでなく茶色に変色しているなど、
実用に適していないことが判る。この変色は有酸素雰囲
気での加熱を行わなかったため、蛍光体中に有機物が残
存したことによる故障である。
1−1は比較蛍光体1−2と比べて平均粒径が約30%
も小さいにも係わらず、発光強度が極めて高く、蛍光体
の変色もないことが判る。しかしながら有酸素雰囲気で
の加熱工程を経ないで得られた比較蛍光体1−2は発光
強度が十分でないだけでなく茶色に変色しているなど、
実用に適していないことが判る。この変色は有酸素雰囲
気での加熱を行わなかったため、蛍光体中に有機物が残
存したことによる故障である。
【0068】実施例2
1.無機蛍光体(蛍光体2−1)の製造
組成式:BaMgAl10O17:Eu2+
下記、ソルゲル法にて無機蛍光体前駆体を製造した。
【0069】2.8×10-2モルのAl(OC4H9)4
と8.3×10-3モルのMg(NO3)2・6H2Oをエ
タノール333mlに溶解した溶液、2.8×10-2モ
ルのAl(OC4H9)4と1.5×10-3モルのEu
(CH3COCHCOCH3)3・2H2Oをエタノール3
33mlに溶解した溶液及び2.8×10-2モルのAl
(OC4H9)4と8.3×10-3モルのBaをエタノー
ル333mlに溶解した溶液を70℃で混合し30分撹
拌後、水250mlを添加しゲル化させ、湿潤ゲルを得
た。得られた湿潤ゲルを密閉容器中、60℃で15時間
熟成させた。その後、析出した無機蛍光体前駆体を濾過
分取し、50℃で10時間乾燥した。
と8.3×10-3モルのMg(NO3)2・6H2Oをエ
タノール333mlに溶解した溶液、2.8×10-2モ
ルのAl(OC4H9)4と1.5×10-3モルのEu
(CH3COCHCOCH3)3・2H2Oをエタノール3
33mlに溶解した溶液及び2.8×10-2モルのAl
(OC4H9)4と8.3×10-3モルのBaをエタノー
ル333mlに溶解した溶液を70℃で混合し30分撹
拌後、水250mlを添加しゲル化させ、湿潤ゲルを得
た。得られた湿潤ゲルを密閉容器中、60℃で15時間
熟成させた。その後、析出した無機蛍光体前駆体を濾過
分取し、50℃で10時間乾燥した。
【0070】無機蛍光体前駆体は、焼成容器であるアル
ミナ製ボートに充填し、2.0リットル/minの流量
で酸素を有する雰囲気ガスが流通している焼成炉中、8
00℃で60分間加熱(有酸素雰囲気での加熱工程)
後、雰囲気を1.33×102Paの真空状態としてか
ら、1.0リットル/minの流量で5%H2−95%
N2ガスが流通している雰囲気に置換して、1400℃
で3時間の熱処理を施した。焼成後、200℃以下まで
冷却した後、焼成物を大気中に取り出し、組成式:Ba
MgAl10O17:Eu2+の無機蛍光体を得た(蛍光体2
−1)。
ミナ製ボートに充填し、2.0リットル/minの流量
で酸素を有する雰囲気ガスが流通している焼成炉中、8
00℃で60分間加熱(有酸素雰囲気での加熱工程)
後、雰囲気を1.33×102Paの真空状態としてか
ら、1.0リットル/minの流量で5%H2−95%
N2ガスが流通している雰囲気に置換して、1400℃
で3時間の熱処理を施した。焼成後、200℃以下まで
冷却した後、焼成物を大気中に取り出し、組成式:Ba
MgAl10O17:Eu2+の無機蛍光体を得た(蛍光体2
−1)。
【0071】得られた蛍光体の平均粒径は0.91μ
m、極大励起波長233nm、極大発光波長447nm
であった。 2.無機蛍光体(比較蛍光体2−2)の製造 組成式:BaMgAl10O17:Eu2+ 蛍光体2−1の製造において、無機蛍光体前駆体を有酸
素雰囲気での加熱工程を経ることなく、1.0リットル
/minの流量で5%H2−95%N2ガスが流通してい
る雰囲気中、室温から1400℃まで加熱し、同温度で
3時間の熱処理を施した以外は蛍光体2−1と同様にし
て、組成式:BaMgAl10O17:Eu 2+の無機蛍光体
を得た(比較蛍光体2−2)。
m、極大励起波長233nm、極大発光波長447nm
であった。 2.無機蛍光体(比較蛍光体2−2)の製造 組成式:BaMgAl10O17:Eu2+ 蛍光体2−1の製造において、無機蛍光体前駆体を有酸
素雰囲気での加熱工程を経ることなく、1.0リットル
/minの流量で5%H2−95%N2ガスが流通してい
る雰囲気中、室温から1400℃まで加熱し、同温度で
3時間の熱処理を施した以外は蛍光体2−1と同様にし
て、組成式:BaMgAl10O17:Eu 2+の無機蛍光体
を得た(比較蛍光体2−2)。
【0072】得られた蛍光体の平均粒径は1.36μ
m、極大励起波長233nm、極大発光波長447nm
であった。
m、極大励起波長233nm、極大発光波長447nm
であった。
【0073】得られた蛍光体2−1、比較蛍光体2−2
に励起波長233nmの紫外線を照射し、発光強度を測
定した。得られた結果を蛍光体2−1の発光強度を10
0とした相対強度で表2に示し、又蛍光体の外観色も表
2に示す。
に励起波長233nmの紫外線を照射し、発光強度を測
定した。得られた結果を蛍光体2−1の発光強度を10
0とした相対強度で表2に示し、又蛍光体の外観色も表
2に示す。
【0074】
【表2】
【0075】表2から明らかなように、蛍光体2−1は
比較蛍光体2−2と比べて平均粒径が約33%も小さい
にも係わらず、高い発光強度を示し、蛍光体の変色もな
いことが判る。しかしながら有酸素雰囲気での加熱工程
を経ないで得られた比較蛍光体2−2は発光強度が低下
しているだけでなく薄茶色に変色しているなど、実用に
適していないことが判る。この変色は有酸素雰囲気での
加熱を行わなかったため、蛍光体中に有機物が残存した
ことによる故障である。
比較蛍光体2−2と比べて平均粒径が約33%も小さい
にも係わらず、高い発光強度を示し、蛍光体の変色もな
いことが判る。しかしながら有酸素雰囲気での加熱工程
を経ないで得られた比較蛍光体2−2は発光強度が低下
しているだけでなく薄茶色に変色しているなど、実用に
適していないことが判る。この変色は有酸素雰囲気での
加熱を行わなかったため、蛍光体中に有機物が残存した
ことによる故障である。
【0076】実施例3
1.無機蛍光体(蛍光体3−1)の製造
組成式:YVO4:Eu3+
下記、ソルゲル法にて無機蛍光体前駆体を製造した。
【0077】1.6×10-2モルのY(CH3COCH
COCH3)3・3H2Oと8.7×10-4モルのEu
(CH3COCHCOCH3)3・2H2Oをエタノール1
40mlに溶解した溶液及び1.8×10-2モルのVO
(CH3COCHCOCH3)2をメタノール175ml
に溶解した溶液を60℃で混合し30分撹拌後、水14
7mlを5ml/分の添加速度で添加しゲル化させ、湿
潤ゲルを得た。
COCH3)3・3H2Oと8.7×10-4モルのEu
(CH3COCHCOCH3)3・2H2Oをエタノール1
40mlに溶解した溶液及び1.8×10-2モルのVO
(CH3COCHCOCH3)2をメタノール175ml
に溶解した溶液を60℃で混合し30分撹拌後、水14
7mlを5ml/分の添加速度で添加しゲル化させ、湿
潤ゲルを得た。
【0078】得られた湿潤ゲルを密閉容器中、60℃で
15時間熟成させた。その後、析出した無機蛍光体前駆
体を濾過分取し、50℃で10時間乾燥した。
15時間熟成させた。その後、析出した無機蛍光体前駆
体を濾過分取し、50℃で10時間乾燥した。
【0079】無機蛍光体前駆体は、焼成容器である石英
ガラス製ボートに充填し、1.0リットル/minの流
量で酸素を有する雰囲気ガスが流通している焼成炉中、
700℃で40分間加熱(有酸素雰囲気での加熱工程)
後、0.1リットル/minの流量で0.1%H2−9
9.9%N2ガスが流通している雰囲気に置換して、1
050℃で3時間の熱処理を施した。焼成後、200℃
以下まで冷却した後、焼成物を大気中に取り出し、組成
式:YVO4:Eu3+の無機蛍光体を得た(蛍光体3−
1)。
ガラス製ボートに充填し、1.0リットル/minの流
量で酸素を有する雰囲気ガスが流通している焼成炉中、
700℃で40分間加熱(有酸素雰囲気での加熱工程)
後、0.1リットル/minの流量で0.1%H2−9
9.9%N2ガスが流通している雰囲気に置換して、1
050℃で3時間の熱処理を施した。焼成後、200℃
以下まで冷却した後、焼成物を大気中に取り出し、組成
式:YVO4:Eu3+の無機蛍光体を得た(蛍光体3−
1)。
【0080】得られた蛍光体の平均粒径は0.68μ
m、極大励起波長310nm、極大発光波長619nm
であった。 2.無機蛍光体(比較蛍光体3−2)の製造 組成式:YVO4:Eu3+ 蛍光体3−1の製造において、無機蛍光体前駆体を有酸
素雰囲気での加熱工程を経ることなく、0.1リットル
/minの流量で0.1%H2−99.9%N2ガスが流
通している雰囲気中、室温から1050℃まで加熱し、
同温度で3時間の熱処理を施した以外は蛍光体3−1と
同様にして、組成式:YVO4:Eu3+の無機蛍光体を
得た(比較蛍光体3−2)。
m、極大励起波長310nm、極大発光波長619nm
であった。 2.無機蛍光体(比較蛍光体3−2)の製造 組成式:YVO4:Eu3+ 蛍光体3−1の製造において、無機蛍光体前駆体を有酸
素雰囲気での加熱工程を経ることなく、0.1リットル
/minの流量で0.1%H2−99.9%N2ガスが流
通している雰囲気中、室温から1050℃まで加熱し、
同温度で3時間の熱処理を施した以外は蛍光体3−1と
同様にして、組成式:YVO4:Eu3+の無機蛍光体を
得た(比較蛍光体3−2)。
【0081】得られた蛍光体の平均粒径は1.02μ
m、極大励起波長310nm、極大発光波長619nm
であった。
m、極大励起波長310nm、極大発光波長619nm
であった。
【0082】得られた蛍光体3−1、比較蛍光体3−2
に励起波長310nmの紫外線を照射し、発光強度を測
定した。得られた結果を蛍光体3−1の発光強度を10
0とした相対強度で表3に示し、又蛍光体の外観色も表
3に示す。
に励起波長310nmの紫外線を照射し、発光強度を測
定した。得られた結果を蛍光体3−1の発光強度を10
0とした相対強度で表3に示し、又蛍光体の外観色も表
3に示す。
【0083】
【表3】
【0084】表3から明らかなように、蛍光体3−1は
比較蛍光体3−2と比べて、平均粒径が約33%も小さ
いにも係わらず、高い発光強度を示し、蛍光体の変色も
ないことが判る。しかしながら有酸素雰囲気での加熱工
程を経ないで得られた比較蛍光体3−2は発光強度が充
分でないだけでなく薄茶色に変色しているなど、実用に
適していないことが判る。この変色は有酸素雰囲気での
加熱を行わなかったため、蛍光体中に有機物が残存した
ことによる故障である。
比較蛍光体3−2と比べて、平均粒径が約33%も小さ
いにも係わらず、高い発光強度を示し、蛍光体の変色も
ないことが判る。しかしながら有酸素雰囲気での加熱工
程を経ないで得られた比較蛍光体3−2は発光強度が充
分でないだけでなく薄茶色に変色しているなど、実用に
適していないことが判る。この変色は有酸素雰囲気での
加熱を行わなかったため、蛍光体中に有機物が残存した
ことによる故障である。
【0085】実施例4
1.無機蛍光体(蛍光体4−1)の製造
組成式:(Ba,Ca,Mg)10(PO4)6Cl2:E
u2+ 下記、晶析法にて無機蛍光体前駆体を製造した。
u2+ 下記、晶析法にて無機蛍光体前駆体を製造した。
【0086】0.38モルのBaCl2、0.17モル
のCaCl2、5.6×10-2モルのMgNO3・6H2
O、5.6×10-3モルのEu(NO3)3・6H2O、
0.34モルのKH2(PO)4を各々純水500mlに
溶解し、60℃で混合した。その際、混合液のpH9を
保つようにアンモニア水を添加した。混合と同時に沈殿
が生じ、得られた沈殿を濾過分取し、50℃で10時間
で乾燥し、結晶状の無機蛍光体前駆体を製造した。
のCaCl2、5.6×10-2モルのMgNO3・6H2
O、5.6×10-3モルのEu(NO3)3・6H2O、
0.34モルのKH2(PO)4を各々純水500mlに
溶解し、60℃で混合した。その際、混合液のpH9を
保つようにアンモニア水を添加した。混合と同時に沈殿
が生じ、得られた沈殿を濾過分取し、50℃で10時間
で乾燥し、結晶状の無機蛍光体前駆体を製造した。
【0087】無機蛍光体前駆体は、焼成容器である石英
ガラス製ボートに充填し、1.0リットル/minの流
量で酸素を有する雰囲気ガスが流通している焼成炉中、
600℃で30分間加熱(有酸素雰囲気での加熱工程)
後、雰囲気を6.65×10 2Paの真空状態としてか
ら、1.0リットル/minの流量で5%H2−95%
N2ガスが流通している雰囲気に置換して、1050℃
で3時間の熱処理を施した。焼成後、200℃以下まで
冷却した後、焼成物を大気中に取り出し、組成式:(B
a,Ca,Mg)10(PO4)6Cl2:Eu2+の無機蛍
光体を得た(蛍光体4−1)。
ガラス製ボートに充填し、1.0リットル/minの流
量で酸素を有する雰囲気ガスが流通している焼成炉中、
600℃で30分間加熱(有酸素雰囲気での加熱工程)
後、雰囲気を6.65×10 2Paの真空状態としてか
ら、1.0リットル/minの流量で5%H2−95%
N2ガスが流通している雰囲気に置換して、1050℃
で3時間の熱処理を施した。焼成後、200℃以下まで
冷却した後、焼成物を大気中に取り出し、組成式:(B
a,Ca,Mg)10(PO4)6Cl2:Eu2+の無機蛍
光体を得た(蛍光体4−1)。
【0088】得られた蛍光体の平均粒径は0.43μ
m、極大励起波長360nm、極大発光波長495nm
であった。 2.無機蛍光体(比較蛍光体4−2)の製造 組成式:(Ba,Ca,Mg)10(PO4)6Cl2:E
u2+ 蛍光体4−1の製造において、無機蛍光体前駆体を有酸
素雰囲気での加熱工程を経ることなく、1.0リットル
/minの流量で5%H2−95%N2ガスが流通してい
る雰囲気中、室温から1050℃まで加熱し、同温度で
3時間の熱処理を施した以外、蛍光体4−1と同様にし
て、組成式:(Ba,Ca,Mg)10(PO4)6C
l2:Eu2+の無機蛍光体を得た(比較蛍光体4−
2)。
m、極大励起波長360nm、極大発光波長495nm
であった。 2.無機蛍光体(比較蛍光体4−2)の製造 組成式:(Ba,Ca,Mg)10(PO4)6Cl2:E
u2+ 蛍光体4−1の製造において、無機蛍光体前駆体を有酸
素雰囲気での加熱工程を経ることなく、1.0リットル
/minの流量で5%H2−95%N2ガスが流通してい
る雰囲気中、室温から1050℃まで加熱し、同温度で
3時間の熱処理を施した以外、蛍光体4−1と同様にし
て、組成式:(Ba,Ca,Mg)10(PO4)6C
l2:Eu2+の無機蛍光体を得た(比較蛍光体4−
2)。
【0089】得られた蛍光体の平均粒径は1.01μ
m、極大励起波長360nm、極大発光波長495nm
であった。
m、極大励起波長360nm、極大発光波長495nm
であった。
【0090】得られた蛍光体4−1、比較蛍光体4−2
に励起波長360nmの紫外線を照射し、発光強度を測
定した。得られた結果を蛍光体4−1の発光強度を10
0とした相対強度で表4に示し、又蛍光体の外観色も表
4に示す。
に励起波長360nmの紫外線を照射し、発光強度を測
定した。得られた結果を蛍光体4−1の発光強度を10
0とした相対強度で表4に示し、又蛍光体の外観色も表
4に示す。
【0091】
【表4】
【0092】表4から明らかなように、蛍光体4−1は
比較蛍光体4−2と比べて平均粒径が約57%も小さい
にも係わらず高い発光強度を示し、蛍光体の変色もない
ことが判る。しかしながら有酸素雰囲気での加熱工程を
経ないで得られた比較蛍光体4−2は発光強度が低下し
ているだけでなく薄黄色に変色しているなど、実用に適
していないことが判る。
比較蛍光体4−2と比べて平均粒径が約57%も小さい
にも係わらず高い発光強度を示し、蛍光体の変色もない
ことが判る。しかしながら有酸素雰囲気での加熱工程を
経ないで得られた比較蛍光体4−2は発光強度が低下し
ているだけでなく薄黄色に変色しているなど、実用に適
していないことが判る。
【0093】実施例5
1.無機蛍光体(蛍光体5−1)の製造
組成式:Sr10(PO4)6Cl2:Eu2+
下記、晶析法にて無機蛍光体前駆体を製造した。
【0094】0.56モルのSrCl2・6H2O、5.
6×10-3モルのEu(NO3)3・6H2O、0.34
モルのKH2(PO)4を各々純水500mlに溶解し、
60℃で混合した。その際、混合液のpH9を保つよう
にアンモニア水を添加した。混合と同時に沈殿が生じ、
得られた結晶沈殿を濾過分取し、50℃で10時間で乾
燥し、結晶状の無機蛍光体前駆体を得た。
6×10-3モルのEu(NO3)3・6H2O、0.34
モルのKH2(PO)4を各々純水500mlに溶解し、
60℃で混合した。その際、混合液のpH9を保つよう
にアンモニア水を添加した。混合と同時に沈殿が生じ、
得られた結晶沈殿を濾過分取し、50℃で10時間で乾
燥し、結晶状の無機蛍光体前駆体を得た。
【0095】無機蛍光体前駆体は、焼成容器である石英
ガラス製ボートに充填し、1.0リットル/minの流
量で酸素を有する雰囲気ガスが流通している焼成炉中、
600℃で30分間加熱(有酸素雰囲気での加熱工程)
後、雰囲気を6.65×10 2Paの真空状態としてか
ら、1.0リットル/minの流量で5%H2−95%
N2ガスが流通している雰囲気に置換して、1050℃
で3時間の熱処理を施した。焼成後、200℃以下まで
冷却した後、焼成物を大気中に取り出し、組成式:Sr
10(PO4)6Cl2:Eu2+の無機蛍光体を得た(蛍光
体5−1)。
ガラス製ボートに充填し、1.0リットル/minの流
量で酸素を有する雰囲気ガスが流通している焼成炉中、
600℃で30分間加熱(有酸素雰囲気での加熱工程)
後、雰囲気を6.65×10 2Paの真空状態としてか
ら、1.0リットル/minの流量で5%H2−95%
N2ガスが流通している雰囲気に置換して、1050℃
で3時間の熱処理を施した。焼成後、200℃以下まで
冷却した後、焼成物を大気中に取り出し、組成式:Sr
10(PO4)6Cl2:Eu2+の無機蛍光体を得た(蛍光
体5−1)。
【0096】得られた蛍光体の平均粒径は0.47μ
m、極大励起波長283nm、極大発光波長447nm
であった。 2.無機蛍光体(比較蛍光体5−2)の製造 組成式:Sr10(PO4)6Cl2:Eu2+ 蛍光体5−1の製造において、無機蛍光体前駆体を有酸
素雰囲気での加熱工程を経ることなく、1.0リットル
/minの流量で5%H2−95%N2ガスが流通してい
る雰囲気中、室温から1050℃まで加熱し、同温度で
3時間の熱処理を施した以外、蛍光体5−1と同様にし
て、組成式:Sr10(PO4)6Cl2:Eu2+の無機蛍
光体を得た(比較蛍光体5−2)。
m、極大励起波長283nm、極大発光波長447nm
であった。 2.無機蛍光体(比較蛍光体5−2)の製造 組成式:Sr10(PO4)6Cl2:Eu2+ 蛍光体5−1の製造において、無機蛍光体前駆体を有酸
素雰囲気での加熱工程を経ることなく、1.0リットル
/minの流量で5%H2−95%N2ガスが流通してい
る雰囲気中、室温から1050℃まで加熱し、同温度で
3時間の熱処理を施した以外、蛍光体5−1と同様にし
て、組成式:Sr10(PO4)6Cl2:Eu2+の無機蛍
光体を得た(比較蛍光体5−2)。
【0097】得られた蛍光体の平均粒径は1.05μ
m、極大励起波長283nm、極大発光波長447nm
であった。
m、極大励起波長283nm、極大発光波長447nm
であった。
【0098】得られた蛍光体5−1、比較蛍光体5−2
に励起波長283nmの紫外線を照射し、発光強度を測
定した。得られた結果を蛍光体5−1の発光強度を10
0とした相対強度で表5に示し、又蛍光体の外観色も表
5に示す。
に励起波長283nmの紫外線を照射し、発光強度を測
定した。得られた結果を蛍光体5−1の発光強度を10
0とした相対強度で表5に示し、又蛍光体の外観色も表
5に示す。
【0099】
【表5】
【0100】表5から明らかなように、蛍光体5−1は
比較蛍光体5−2と比べて平均粒径が約55%も小さい
にも係わらず高い発光強度を示し、蛍光体の変色もない
ことが判る。しかしながら有酸素雰囲気での加熱工程を
経ないで得られた比較蛍光体5−2は発光強度が低下し
ているだけでなく薄黄色に変色しているなど、実用に適
していないことが判る。
比較蛍光体5−2と比べて平均粒径が約55%も小さい
にも係わらず高い発光強度を示し、蛍光体の変色もない
ことが判る。しかしながら有酸素雰囲気での加熱工程を
経ないで得られた比較蛍光体5−2は発光強度が低下し
ているだけでなく薄黄色に変色しているなど、実用に適
していないことが判る。
【0101】実施例6
1.無機蛍光体(蛍光体6−1)の製造
組成式:(Sr,Mg)3(PO4)2:Sn2+
下記、晶析法にて無機蛍光体前駆体を製造した。
【0102】0.45モルのSrCl2・6H2O、5.
6×10-2モルのMgNO3・6H2O、8.4×10-3
モルのSnCl2、0.34モルのKH2(PO)4を、
各々純水500mlに溶解し、60℃で混合した。その
際、混合液のpH9を保つようにアンモニア水を添加し
た。混合と同時に沈殿が生じ、得られた沈殿を濾過分取
し、50℃で10時間で乾燥し、結晶状の無機蛍光体前
駆体を得た。
6×10-2モルのMgNO3・6H2O、8.4×10-3
モルのSnCl2、0.34モルのKH2(PO)4を、
各々純水500mlに溶解し、60℃で混合した。その
際、混合液のpH9を保つようにアンモニア水を添加し
た。混合と同時に沈殿が生じ、得られた沈殿を濾過分取
し、50℃で10時間で乾燥し、結晶状の無機蛍光体前
駆体を得た。
【0103】無機蛍光体前駆体は、焼成容器である石英
ガラス製ボートに充填し、1.0リットル/minの流
量で酸素を有する雰囲気ガスが流通している焼成炉中、
600℃で30分間加熱(有酸素雰囲気での加熱工程)
後、雰囲気を6.65×10 2Paの真空状態としてか
ら、1.0リットル/minの流量で2%H2−98%
N2ガスが流通している雰囲気に置換して、1050℃
で3時間の熱処理を施した。焼成後、200℃以下まで
冷却した後、焼成物を大気中に取り出し、組成式:(S
r,Mg)3(PO4)2:Sn2+の無機蛍光体を得た
(蛍光体6−1)。
ガラス製ボートに充填し、1.0リットル/minの流
量で酸素を有する雰囲気ガスが流通している焼成炉中、
600℃で30分間加熱(有酸素雰囲気での加熱工程)
後、雰囲気を6.65×10 2Paの真空状態としてか
ら、1.0リットル/minの流量で2%H2−98%
N2ガスが流通している雰囲気に置換して、1050℃
で3時間の熱処理を施した。焼成後、200℃以下まで
冷却した後、焼成物を大気中に取り出し、組成式:(S
r,Mg)3(PO4)2:Sn2+の無機蛍光体を得た
(蛍光体6−1)。
【0104】得られた蛍光体の平均粒径は0.59μ
m、極大励起波長255nm、極大発光波長620nm
であった。 2.無機蛍光体(蛍光体6−2)の製造 組成式:(Sr,Mg)3(PO4)2:Sn2+ 蛍光体6−1の製造において、無機蛍光体前駆体を有酸
素雰囲気での加熱工程を経ることなく、1.0リットル
/minの流量で2%H2−98%N2ガスが流通してい
る雰囲気中、室温から1050℃まで加熱し、同温度で
3時間の熱処理を施した以外、蛍光体6−1と同様にし
て、組成式:(Sr,Mg)3(PO4) 2:Sn2+の無
機蛍光体を得た(比較蛍光体6−2)。
m、極大励起波長255nm、極大発光波長620nm
であった。 2.無機蛍光体(蛍光体6−2)の製造 組成式:(Sr,Mg)3(PO4)2:Sn2+ 蛍光体6−1の製造において、無機蛍光体前駆体を有酸
素雰囲気での加熱工程を経ることなく、1.0リットル
/minの流量で2%H2−98%N2ガスが流通してい
る雰囲気中、室温から1050℃まで加熱し、同温度で
3時間の熱処理を施した以外、蛍光体6−1と同様にし
て、組成式:(Sr,Mg)3(PO4) 2:Sn2+の無
機蛍光体を得た(比較蛍光体6−2)。
【0105】得られた蛍光体の平均粒径は1.08μ
m、極大励起波長255nm、極大発光波長620nm
であった。
m、極大励起波長255nm、極大発光波長620nm
であった。
【0106】得られた蛍光体6−1、比較蛍光体6−2
に励起波長255nmの紫外線を照射し、発光強度を測
定した。得られた結果を蛍光体6−1の発光強度を10
0とした相対強度で表6に示し、又蛍光体の外観色も表
6に示す。
に励起波長255nmの紫外線を照射し、発光強度を測
定した。得られた結果を蛍光体6−1の発光強度を10
0とした相対強度で表6に示し、又蛍光体の外観色も表
6に示す。
【0107】
【表6】
【0108】表6から明らかなように、蛍光体6−1は
比較蛍光体6−2と比べて平均粒径が約45%も小さい
にも係わらず高い発光強度を示し、蛍光体の変色もない
ことが判る。しかしながら有酸素雰囲気での加熱工程を
経ないで得られた比較蛍光体6−2は発光強度が低下し
ているだけでなく茶色に変色しているなど、実用に適し
ていないことが判る。
比較蛍光体6−2と比べて平均粒径が約45%も小さい
にも係わらず高い発光強度を示し、蛍光体の変色もない
ことが判る。しかしながら有酸素雰囲気での加熱工程を
経ないで得られた比較蛍光体6−2は発光強度が低下し
ているだけでなく茶色に変色しているなど、実用に適し
ていないことが判る。
【0109】
【発明の効果】本発明によれば、製造過程で変色、焼成
むら等が発生することなく製造安定性に優れ、十分な発
光特性を有する無機蛍光体が得られるという顕著に優れ
た効果を奏している。
むら等が発生することなく製造安定性に優れ、十分な発
光特性を有する無機蛍光体が得られるという顕著に優れ
た効果を奏している。
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フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考)
C01G 31/00 C01G 31/00
C09K 11/59 CPM C09K 11/59 CPM
CPR CPR
CPW CPW
CPX CPX
CQA CQA
11/64 11/64
11/71 11/71
11/73 11/73
11/82 11/82
(72)発明者 岡田 尚大
東京都日野市さくら町1番地コニカ株式会
社内
(72)発明者 星野 秀樹
東京都日野市さくら町1番地コニカ株式会
社内
(72)発明者 星野 徳子
東京都日野市さくら町1番地コニカ株式会
社内
Fターム(参考) 4G048 AA03 AB02 AC08 AD03 AE05
4G073 BA13 BD20 CC20 FC01 FC06
FD12 UB37
4G076 AA02 AA18 AA22 AB07 AB13
BA13 BA14 BA23 CA02 DA15
4H001 CA04 CA06 CF02 XA08 XA12
XA13 XA14 XA15 XA17 XA20
XA23 XA38 XA39 XA56 YA50
YA63
Claims (19)
- 【請求項1】 下記の工程(1)〜(3)を有する無機
蛍光体の製造方法であって、且つ、得られる無機蛍光体
の平均粒径を1.0μm以下に調整することを特徴とす
る無機蛍光体の製造方法。 工程(1)無機蛍光体の前駆体を液相法により製造する
工程。 工程(2)無機蛍光体前駆体を酸素を有する雰囲気に晒
しながら加熱する工程。 工程(3)工程(2)の後、加熱された前記無機蛍光体
前駆体を弱還元性雰囲気に晒しながら加熱する工程。 - 【請求項2】 下記の工程(1)〜(3)を有する無機
蛍光体の製造方法であって、且つ、無機蛍光体の励起波
長が250nm〜430nmであることを特徴とする無
機蛍光体の製造方法。 工程(1)無機蛍光体の前駆体を液相法により製造する
工程。 工程(2)無機蛍光体前駆体を酸素を有する雰囲気に晒
しながら加熱する工程。 工程(3)工程(2)の後、加熱された前記無機蛍光体
前駆体を弱還元性雰囲気に晒しながら加熱する工程。 - 【請求項3】 液相法として、ゾルゲル法を用いること
を特徴とする請求項1又は2に記載の無機蛍光体の製造
方法。 - 【請求項4】 液相法として、晶析法を用いることを特
徴とする請求項1又は2に記載の無機蛍光体の製造方
法。 - 【請求項5】 無機蛍光体前駆体を酸素を有する雰囲気
に晒しながら加熱する工程が、600℃以上1000℃
以下であることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項
に記載の無機蛍光体の製造方法。 - 【請求項6】 無機蛍光体前駆体を酸素を有する雰囲気
に晒しながら加熱する工程が、30分間以上90分間以
下であることを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に
記載の無機蛍光体の製造方法。 - 【請求項7】 酸素を有する雰囲気は、酸素濃度が1%
以上50%以下であることを特徴とする請求項1〜6の
何れか1項に記載の無機蛍光体の製造方法。 - 【請求項8】 無機蛍光体前駆体を弱還元性雰囲気に晒
しながら加熱する工程が、1000℃以上1800℃以
下であることを特徴とする請求項1〜7の何れか1項に
記載の無機蛍光体の製造方法。 - 【請求項9】 弱還元性雰囲気は、酸素濃度が0以上1
00ppm以下であることを特徴とする請求項1〜8の
何れか1項に記載の無機蛍光体の製造方法。 - 【請求項10】 弱還元性雰囲気は、水素濃度が0.1
%以上10%以下であることを特徴とする請求項1〜9
の何れか1項に記載の無機蛍光体の製造方法。 - 【請求項11】 酸素を有する雰囲気に晒しながら加熱
する工程及び弱還元性雰囲気に晒しながら加熱する工程
において、雰囲気ガスを0.1リットル/分以上10リ
ットル/分以下の流量で流通させることを特徴とする請
求項1〜10の何れか1項に記載の無機蛍光体の製造方
法。 - 【請求項12】 酸素を有する雰囲気に晒しながら加熱
する工程の後、1.33×103Pa以下の真空状態に
してから弱還元性雰囲気に置換することを特徴とする請
求項1〜11の何れか1項に記載の無機蛍光体の製造方
法。 - 【請求項13】 無機蛍光体がBa、Mg、Al及び賦
活剤を含有することを特徴とする請求項1〜12の何れ
か1項に記載の無機蛍光体の製造方法。 - 【請求項14】 無機蛍光体がBa、Si及び賦活剤を
含有することを特徴とする請求項1〜12の何れか1項
に記載の無機蛍光体の製造方法。 - 【請求項15】 無機蛍光体がY、V及び賦活剤を含有
することを特徴とする請求項1〜12の何れか1項に記
載の無機蛍光体の製造方法。 - 【請求項16】 無機蛍光体がSr、P、Cl及び賦活
剤を含有することを特徴とする請求項1〜12の何れか
1項に記載の無機蛍光体の製造方法。 - 【請求項17】 無機蛍光体がBa、Ca、Mg、P、
Cl及び賦活剤を含有することを特徴とする請求項1〜
12の何れか1項に記載の無機蛍光体の製造方法。 - 【請求項18】 無機蛍光体がSr、Mg、P及び賦活
剤を含有することを特徴とする請求項1〜12の何れか
1項に記載の無機蛍光体の製造方法。 - 【請求項19】 請求項1〜18の何れか1項に記載の
無機蛍光体の製造方法によって得られたことを特徴とす
る無機蛍光体。
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JP2001381440A JP2003183643A (ja) | 2001-12-14 | 2001-12-14 | 無機蛍光体の製造方法及び無機蛍光体 |
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---|---|
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004065521A1 (ja) * | 2003-01-20 | 2004-08-05 | Daiden Co.,Ltd. | 高輝度発光体の製造方法および高輝度発光体 |
JP2006077079A (ja) * | 2004-09-08 | 2006-03-23 | Konica Minolta Medical & Graphic Inc | 蛍光体の製造方法及び蛍光体並びにプラズマディスプレイパネル |
-
2001
- 2001-12-14 JP JP2001381440A patent/JP2003183643A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004065521A1 (ja) * | 2003-01-20 | 2004-08-05 | Daiden Co.,Ltd. | 高輝度発光体の製造方法および高輝度発光体 |
JP2006077079A (ja) * | 2004-09-08 | 2006-03-23 | Konica Minolta Medical & Graphic Inc | 蛍光体の製造方法及び蛍光体並びにプラズマディスプレイパネル |
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