JP2019199531A - β型サイアロン蛍光体の製造方法 - Google Patents
β型サイアロン蛍光体の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2019199531A JP2019199531A JP2018094603A JP2018094603A JP2019199531A JP 2019199531 A JP2019199531 A JP 2019199531A JP 2018094603 A JP2018094603 A JP 2018094603A JP 2018094603 A JP2018094603 A JP 2018094603A JP 2019199531 A JP2019199531 A JP 2019199531A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- heat treatment
- treated product
- sialon phosphor
- type sialon
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 108
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 161
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 75
- -1 aluminum compound Chemical class 0.000 claims abstract description 51
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 34
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 32
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 31
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims description 18
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 18
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 13
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 8
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 claims description 8
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 5
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims description 4
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 claims description 3
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 3
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 23
- 238000002156 mixing Methods 0.000 abstract description 6
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 18
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 16
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 10
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 9
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 description 8
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 7
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 7
- VZSRBBMJRBPUNF-UHFFFAOYSA-N 2-(2,3-dihydro-1H-inden-2-ylamino)-N-[3-oxo-3-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)propyl]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound C1C(CC2=CC=CC=C12)NC1=NC=C(C=N1)C(=O)NCCC(N1CC2=C(CC1)NN=N2)=O VZSRBBMJRBPUNF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000010306 acid treatment Methods 0.000 description 5
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 5
- 229910001940 europium oxide Inorganic materials 0.000 description 5
- AEBZCFFCDTZXHP-UHFFFAOYSA-N europium(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Eu+3].[Eu+3] AEBZCFFCDTZXHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 5
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052693 Europium Inorganic materials 0.000 description 4
- AFCARXCZXQIEQB-UHFFFAOYSA-N N-[3-oxo-3-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)propyl]-2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound O=C(CCNC(=O)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F)N1CC2=C(CC1)NN=N2 AFCARXCZXQIEQB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 4
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 4
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 4
- OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N europium atom Chemical compound [Eu] OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 4
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 4
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 150000002178 europium compounds Chemical class 0.000 description 3
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 3
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 3
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 3
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000995 Spectralon Polymers 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 2
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005554 pickling Methods 0.000 description 2
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 2
- 230000008707 rearrangement Effects 0.000 description 2
- 238000000790 scattering method Methods 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- HPNURIVGONRLQI-UHFFFAOYSA-K trifluoroeuropium Chemical compound F[Eu](F)F HPNURIVGONRLQI-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MKYBYDHXWVHEJW-UHFFFAOYSA-N N-[1-oxo-1-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)propan-2-yl]-2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound O=C(C(C)NC(=O)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F)N1CC2=C(CC1)NN=N2 MKYBYDHXWVHEJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIPNSKYNPDTRPC-UHFFFAOYSA-N N-[2-oxo-2-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)ethyl]-2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound O=C(CNC(=O)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F)N1CC2=C(CC1)NN=N2 NIPNSKYNPDTRPC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910017855 NH 4 F Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- PSBUJOCDKOWAGJ-UHFFFAOYSA-N azanylidyneeuropium Chemical compound [Eu]#N PSBUJOCDKOWAGJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000011162 core material Substances 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007580 dry-mixing Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 239000012442 inert solvent Substances 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 238000000634 powder X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Luminescent Compositions (AREA)
Abstract
Description
しかしながら、上述した従来の製造方法は、β型サイアロン蛍光体の外部量子効率及び内部量子効率が向上し難いという問題があった。
第一アルミニウム化合物を含むβ型サイアロン原料混合物を熱処理して第一熱処理物を得る第一熱処理工程と、
前記第一熱処理物に少なくとも第二アルミニウム化合物を添加混合した後、熱処理して第二熱処理物を得る第二熱処理工程と
を含み、下記式(1)の条件:
C1>C2 (1)
(式中、C1は、中間熱処理物を除く原料の合計質量に対するアルミニウムの質量割合であり、C2は、最終熱処理物に含まれるβ型サイアロン蛍光体中のアルミニウムの質量割合である)を満たす。
また、このβ型サイアロン蛍光体の製造方法は、第二熱処理物に少なくとも第三アルミニウム化合物を添加混合した後、熱処理して第三熱処理物を得る第三熱処理工程を1回以上さらに含んでもよい。
さらに、このβ型サイアロン蛍光体の製造方法は、第二熱処理物又は第三熱処理物をさらに熱処理して第四熱処理物を得る第四熱処理工程を1回以上さらに含んでもよい。
また、本明細書において「第一熱処理工程」とは、アルミニウム化合物を添加して熱処理する1回目の熱処理工程のことを意味し、「第二熱処理工程」とは、アルミニウム化合物を添加して熱処理する2回目の熱処理工程のことを意味し、「第三熱処理工程」とは、アルミニウム化合物を添加して熱処理する3回目以上の熱処理工程のことを意味し、「第四熱処理工程」とは、アルミニウム化合物を添加せずに熱処理を行う熱処理工程のことを意味する。
また、本明細書において「第一アルミニウム化合物」とは第一熱処理工程で添加されるアルミニウム化合物のことを意味し、「第二アルミニウム化合物」とは第二熱処理工程で添加されるアルミニウム化合物のことを意味し、「第三アルミニウム化合物」とは第三熱処理工程で添加されるアルミニウム化合物のことを意味する。
また、本明細書において「第一熱処理物」とは第一熱処理工程で得られる生成物のことを意味し、「第二熱処理物」とは第二熱処理工程で得られる生成物のことを意味し、「第三熱処理物」とは第三熱処理工程で得られる生成物のことを意味し、「第四熱処理物」とは第四熱処理工程で得られる生成物のことを意味する。
また、本明細書において「最終熱処理物」とは、熱処理工程として第一熱処理工程及び第二熱処理工程を含む場合には「第二熱処理物」のことを意味し、熱処理工程として第一熱処理工程〜第三熱処理工程を含む場合には「第三熱処理物」を意味し、熱処理工程として第一熱処理工程〜第四熱処理工程を含む場合には「第四熱処理物」、熱処理工程として第一熱処理工程、第二熱処理工程及び第四熱処理工程を含む場合には、「第四熱処理物」をそれぞれ意味する。
また、β型サイアロン原料混合物は、β型サイアロンをさらに含有してもよい。β型サイアロンは、骨材又は核となる材料である。
β型サイアロン原料混合物に含有される上記の各成分の形態は、特に限定されないが、いずれも粉末状であることが好ましい。
なお、第一アルミニウム化合物、第二アルミニウム化合物及び第三アルミニウム化合物は、同一種であっても異種であってもよいが、同一種であることが好ましい。
C1>C2 (1)
式中、C1は、中間熱処理物を除く原料の合計質量に対するアルミニウムの質量割合であり、C2は、最終熱処理物に含まれるβ型サイアロン蛍光体中のアルミニウムの質量割合である。
C1≦C2である場合、β型サイアロン蛍光体の光吸収率、内部量子効率及び外部量子効率が十分に向上しない。上記の効果を安定して得る観点からは、下記式(2)の条件を満たすことが好ましい。
C1>C2×1.03 (2)
C3>C4 (3)
式中、C3は、第二熱処理物中のβ型サイアロン蛍光体中のアルミニウムの質量割合であり、C4は、第一熱処理物中のβ型サイアロン蛍光体中のアルミニウムの質量割合である。C3≦C4である場合、β型サイアロン蛍光体の光吸収率、内部量子効率、外部量子効率が十分に向上しないことがある。
第一熱処理工程〜第三熱処理工程における熱処理温度は、特に限定されないが、1800〜2100℃の範囲とすることが好ましい。熱処理温度が低すぎる場合、β型サイアロン蛍光体の粒成長が進行し難く、光吸収率、内部量子効率及び外部量子効率が十分に向上しないことがある。一方、熱処理温度が高すぎる場合、β型サイアロン蛍光体の分解が起こり、光吸収率、内部量子効率及び外部量子効率が低下してしまうことがある。
第一熱処理工程〜第三熱処理工程における昇温時間、昇温速度、加熱保持時間、圧力などの他の条件も特に限定されず、使用する原料に応じて適宜調整すればよい。典型的には、加熱保持時間は3〜30時間が好ましく、圧力は0.6〜10MPaが好ましい。
第四熱処理工程では、熱処理前にβ型サイアロン蛍光体を構成する元素(アルミニウムを除く)を含む化合物を第二熱処理物又は第三熱処理物に添加混合してもよい。
また、第四熱処理工程後の冷却時に一定温度で保持してもよい。一定温度で保持することにより、結晶の再配列が起こるため、結晶欠陥の減少によってβ型サイアロン蛍光体の結晶性が向上し易くなる。
なお、第四熱処理工程における熱処理温度は、特に限定されず、第一熱処理工程〜第三熱処理工程と同様の条件で行うことができる。
ここで、本明細書において「平均粒子径」とは、JIS R1629:1997に準拠したレーザー回折散乱法による体積基準の積算分率における50%径を意味する。
また、アニール工程は、大気圧下又は加圧下のいずれで行ってもよい。
アニール工程における熱処理温度は、特に限定されないが、1200〜1700℃が好ましく、1300℃〜1600℃がより好ましい。
酸性の液体としては、フッ化水素酸、硫酸、リン酸、塩酸、硝酸から選ばれる1種以上の酸を含む水溶液を用いることができる。アルカリ性の液体としては、水酸化カリウム、アンモニア水、水酸化ナトリウムから選ばれる1種以上のアルカリを含む水溶液を用いることができる。
(実施例1−1)
以下の第一熱処理工程、第二熱処理工程、アニール工程及び酸洗工程を順次行うことにより、β型サイアロン蛍光体を得た。
<第一熱処理工程>
α型窒化ケイ素粉末(SN−E10グレード、宇部興産株式会社製)98.06質量%、窒化アルミニウム粉末(Eグレード、トクヤマ株式会社製)1.34質量%、酸化ユウロピウム(RUグレード、信越化学工業株式会社製)0.60質量%を配合し、小型ミルミキサーを用いて混合した後、目開き150μmの篩に通して凝集物を除去することにより、β型サイアロン原料混合物を得た。次に、β型サイアロン原料混合物100gを蓋付き円筒型の窒化ホウ素製容器(デンカ株式会社製)に充填し、カーボンヒーターを備える電気炉内に配置した後、0.8MPaの加圧窒素雰囲気中、2010℃で20時間、熱処理を行って第一熱処理物を得た。
<第二熱処理工程>
次に、第一熱処理物に窒化アルミニウム粉末(Eグレード、トクヤマ株式会社製)を添加し、小型ミルミキサーを用いて混合した。ここで、混合物中の窒化アルミニウム粉末の配合割合は0.20質量%とした。次に、この混合物を蓋付き円筒型の窒化ホウ素製容器(デンカ株式会社製)に充填し、カーボンヒーターを備える電気炉内に配置した後、0.8MPaの加圧窒素雰囲気中、2010℃で20時間、熱処理を行って第二熱処理物を得た。第二熱処理物は、アルミナボールミルで粉砕した後、目開き45μmの篩を通して凝集物を除去した。
次に、第二熱処理物を円筒型の窒化ホウ素製容器に充填した後、カーボンヒーターの電気炉で大気圧のアルゴンフロー雰囲気下、1500℃で15時間、熱処理を行ってアニール処理物を得た。
<酸洗工程>
次に、アニール処理物を60〜70℃のフッ化水素酸と硝酸との混酸中に3時間浸した後、ろ過して溶液を除去した。次に、イオン交換水による水洗をイオン交換水が中性になるまで繰り返し行った後、ろ過して乾燥させた。その後、目開き45μmの篩をした。
第二熱処理工程で添加する窒化アルミニウム粉末(Eグレード、トクヤマ株式会社製)の配合割合を0.40質量%に変更したこと以外は、実施例1−1と同様の条件でβ型サイアロン蛍光体を得た。
第二熱処理工程とアニール工程との間に以下の第四熱処理工程を追加したこと以外は実施例1−2と同様の条件でβ型サイアロン蛍光体を得た。
<第四熱処理工程>
第二熱処理物を蓋付き円筒型の窒化ホウ素製容器(デンカ株式会社製)に充填し、カーボンヒーターを備える電気炉内に配置した後、0.8MPaの加圧窒素雰囲気中、2010℃で20時間、熱処理を行って第四熱処理物を得た。
第二熱処理工程とアニール工程との間に以下の第三熱処理工程を追加したこと以外は実施例1−2と同様の条件でβ型サイアロン蛍光体を得た。
<第三熱処理工程>
第二熱処理物に窒化アルミニウム粉末(Eグレード、トクヤマ株式会社製)を添加し、小型ミルミキサーを用いて混合した。ここで、混合物中の窒化アルミニウム粉末の配合割合は0.40質量%とした。次に、この混合物を蓋付き円筒型の窒化ホウ素製容器(デンカ株式会社製)に充填し、カーボンヒーターを備える電気炉内に配置した後、0.8MPaの加圧窒素雰囲気中、2010℃で20時間、熱処理を行って第三熱処理物を得た。
第二熱処理工程において窒化アルミニウム粉末(Eグレード、トクヤマ株式会社製)を添加しなかったこと以外は実施例1−1と同様の条件でβ型サイアロン蛍光体を得た。
第一熱処理工程及び第二熱処理工程を以下のように変更したこと以外は実施例1−1と同様の条件でβ型サイアロン蛍光体を得た。
<第一熱処理工程>
α型窒化ケイ素粉末(SN−E10グレード、宇部興産株式会社製)98.78質量%、窒化アルミニウム粉末(Eグレード、トクヤマ株式会社製)0.62質量%、酸化ユウロピウム(RUグレード、信越化学工業株式会社製)0.60質量%を配合し、小型ミルミキサーを用いて混合した後、目開き150μmの篩に通して凝集物を除去することにより、β型サイアロン原料混合物を得た。次に、β型サイアロン原料混合物100gを蓋付き円筒型の窒化ホウ素製容器(デンカ株式会社製)に充填し、カーボンヒーターを備える電気炉内に配置した後、0.8MPaの加圧窒素雰囲気中、2010℃で20時間、熱処理を行って第一熱処理物を得た。
<第二熱処理工程>
次に、第一熱処理物に窒化アルミニウム粉末(Eグレード、トクヤマ株式会社製)を添加し、小型ミルミキサーを用いて混合した。ここで、混合物中の窒化アルミニウム粉末の配合割合は0.90質量%とした。次に、この混合物を蓋付き円筒型の窒化ホウ素製容器(デンカ株式会社製)に充填し、カーボンヒーターを備える電気炉内に配置した後、0.8MPaの加圧窒素雰囲気中、2010℃で20時間、熱処理を行って第二熱処理物を得た。第二熱処理物は、アルミナボールミルで粉砕した後、目開き45μmの篩を通して凝集物を除去した。
第二熱処理工程において窒化アルミニウム粉末(Eグレード、トクヤマ株式会社製)を添加しなかったこと以外は実施例2−1と同様の条件でβ型サイアロン蛍光体を得た。
<中間熱処理物、最終熱処理物及びβ型サイアロン蛍光体の外部量子効率、光吸収率及び内部量子効率>
積分球の側面開口部に反射率が99%の標準反射板(Labsphere社製スペクトラロン(登録商標))をセットした。この積分球に、発光光源(Xeランプ)から455nmの波長に分光した単色光を光ファイバーにより導入し、反射光スペクトルを分光光度計(大塚電子株式会社製MCPD−7000)により測定した。その際、450〜465nmの波長範囲のスペクトルから励起光フォトン数(Qex)を算出した。
次に、凹型のセルに表面が平滑になるようにβ型サイアロン蛍光体を充填して積分球の開口部にセットした後、波長455nmの単色光を照射し、励起反射光スペクトルを分光光度計により測定した。得られたスペクトルデータから励起反射光フォトン数(Qref)及び蛍光フォトン数(Qem)を算出した。励起反射光フォトン数は、励起光フォトン数と同じ波長範囲で、蛍光フォトン数は、465〜800nmの範囲で算出した。得られた三種類のフォトン数から下記の式に基づいて外部量子効率、光吸収率及び内部量子効率を算出した。
外部量子効率=(Qem/Qex)×100
光吸収率=(Qref/Qex)×100
内部量子効率=外部量子効率/光吸収率
なお、上記の測定方法によってβ型サイアロン蛍光体の標準試料(NIMS Standard Green lot No.NSG1301、サイアロン社製)を測定した場合、外部量子効率55.6%、光吸収率74.4%、内部量子効率74.8%であった。量子効率及び光吸収率は、測定装置のメーカー、製造ロットナンバーなどが変わると値が変動する場合があるため、測定装置のメーカー、製造ロットナンバーなどが変更となる場合は、β型サイアロン蛍光体の標準試料を基準値として測定データの補正を行う。
積分球の側面開口部に反射率が99%の標準反射板(Labsphere社製スペクトラロン(登録商標))をセットした。この積分球に、発光光源(Xeランプ)から600nmの波長に分光した単色光を光ファイバーにより導入し、反射光スペクトルを分光光度計(大塚電子株式会社製MCPD−7000)により測定した。その際、590〜610nmの波長範囲のスペクトルから入射光フォトン数(Qex(600))を算出した。
次に、凹型のセルに表面が平滑になるようにβ型サイアロン蛍光体を充填して積分球の開口部にセットした後、波長600nmの単色光を照射し、入射反射光スペクトルを分光光度計により測定した。得られたスペクトルデータから入射反射光フォトン数(Qref(600))を算出した。入射反射光フォトン数(Qref(600))は入射光フォトン数(Qex(600))と同じ波長範囲で算出した。得られた二種類のフォトン数から下記の式に基づいて600nm光吸収率を算出した。
600nm光吸収率=(Qref(600)/Qex(600))×100
なお、上記の測定方法によってβ型サイアロン蛍光体の標準試料(NIMS Standard Green lot No.NSG1301、サイアロン社製)を測定した場合、600nm光吸収率は7.6%であった。600nm吸収率は、測定装置のメーカー、製造ロットナンバーなどが変わると値が変動する場合があるため、測定装置のメーカー、製造ロットナンバーなどが変更となる場合は、β型サイアロン蛍光体の標準試料を基準値として測定データの補正を行う。
色度xは、CIE1931の値であり、分光光度計(大塚電子株式会社製MCPD−7000)により測定した。上記と同様にして波長455nmの単色光を照射し、465〜800nmの範囲で励起反射光スペクトルを測定し、色度xを算出した。
なお、上記の測定方法によってβ型サイアロン蛍光体の標準試料(NIMS Standard Green lot No.NSG1301、サイアロン社製)を測定した場合、色度xは0.356であった。色度xは測定装置のメーカー、製造ロットナンバーなどが変わると値が変動する場合があるため、測定装置のメーカー、製造ロットナンバーなどが変更となる場合は、β型サイアロン蛍光体の標準試料を基準値として測定データの補正を行う。
各熱処理物及びβ型サイアロン蛍光体について、X線回折装置(UltimaIV、リガク社製)を用い、CuKα線を用いた粉末X線回折を行った。得られたX線回折パターンからリーベルト解析法により、a軸格子定数(格子定数a軸の長さ)及びc軸格子定数(格子定数c軸の長さ)を算出した。
熱処理物をフッ化水素酸と硝酸との混酸(60〜70℃)中に3時間浸した後、ろ過して溶液を除去した。次に、イオン交換水による水洗をイオン交換水が中性になるまで繰り返し行った後、ろ過して乾燥させた。次に、乾燥物を溶融させた後、ICP発光分析装置(ICPE−9000、株式会社島津製作所製)を用いて、熱処理物に含まれるβ型サイアロン蛍光体中のAl量を測定した。
JIS R1629:1997に準拠し、レーザー回折散乱法を用いて体積基準の積算分率における50%径を測定した。
また、実施例1−1と実施例1−2とを比較すると、第二熱処理工程で配合する窒化アルミニウム粉末(アルミニウム化合物)の量を増加すると、β型サイアロン蛍光体の内部量子効率、外部量子効率及び光吸収率が高くなる傾向が確認された。
Claims (12)
- 第一アルミニウム化合物を含むβ型サイアロン原料混合物を熱処理して第一熱処理物を得る第一熱処理工程と、
前記第一熱処理物に少なくとも第二アルミニウム化合物を添加混合した後、熱処理して第二熱処理物を得る第二熱処理工程と
を含み、下記式(1)の条件:
C1>C2 (1)
(式中、C1は、中間熱処理物を除く原料の合計質量に対するアルミニウムの質量割合であり、C2は、最終熱処理物に含まれるβ型サイアロン蛍光体中のアルミニウムの質量割合である)を満たす、β型サイアロン蛍光体の製造方法。 - 前記第二熱処理物に少なくとも第三アルミニウム化合物を添加混合した後、熱処理して第三熱処理物を得る第三熱処理工程を1回以上さらに含む、請求項1に記載のβ型サイアロン蛍光体の製造方法。
- 前記第二熱処理物又は前記第三熱処理物をさらに熱処理して第四熱処理物を得る第四熱処理工程を1回以上さらに含む、請求項1又は2に記載のβ型サイアロン蛍光体の製造方法。
- 下記式(2)の条件:
C1>C2×1.03 (2)
を満たす、請求項1〜3のいずれか一項に記載のβ型サイアロン蛍光体の製造方法。 - 下記式(3)の条件:
C3>C4 (3)
(式中、C3は、前記第二熱処理物に含まれるβ型サイアロン蛍光体中のアルミニウムの質量割合であり、C4は、前記第一熱処理物に含まれるβ型サイアロン蛍光体中のアルミニウムの質量割合である)を満たす、請求項1〜4のいずれか一項に記載のβ型サイアロン蛍光体の製造方法。 - 前記第一熱処理物と前記第二アルミニウム化合物との混合物中の前記第一熱処理物の割合が80質量%以上である、請求項1〜5のいずれか一項に記載のβ型サイアロン蛍光体の製造方法。
- 前記第一熱処理工程、前記第二熱処理工程、前記第三熱処理工程及び前記第四熱処理工程が、窒素雰囲気中、1800〜2100℃の温度で行われる、請求項1〜6のいずれか一項に記載のβ型サイアロン蛍光体の製造方法。
- 前記第二熱処理物、前記第三熱処理物又は前記第四熱処理物を、不活性ガス中、還元性ガス中、不活性ガスと還元性ガスの混合ガス中又は真空中で、各熱処理工程の熱処理温度よりも低い温度で熱処理してアニール処理物を得るアニール工程を更に含む、請求項1〜7のいずれか一項に記載のβ型サイアロン蛍光体の製造方法。
- 前記第二熱処理物、前記第三熱処理物、前記第四熱処理物又は前記アニール処理物を、酸性若しくはアルカリ性の液体及び/又はフッ素を含むガスと接触させる工程をさらに含む、請求項1〜8のいずれか一項に記載のβ型サイアロン蛍光体の製造方法。
- 前記第一アルミニウム化合物、前記第二アルミニウム化合物及び前記第三アルミニウム化合物が窒化アルミニウムである、請求項1〜9のいずれか一項に記載のβ型サイアロン蛍光体の製造方法。
- 熱処理後の熱処理物に含まれるβ型サイアロン蛍光体のa軸格子定数が、前記熱処理前に原料として用いられる熱処理物に含まれるβ型サイアロン蛍光体のa軸格子定数よりも大きい、請求項1〜10のいずれか一項に記載のβ型サイアロン蛍光体の製造方法。
- 熱処理後の熱処理物に含まれるβ型サイアロン蛍光体のc軸格子定数が、前記熱処理前に原料として用いられる熱処理物に含まれるβ型サイアロン蛍光体のc軸格子定数よりも大きい、請求項1〜11のいずれか一項に記載のβ型サイアロン蛍光体の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018094603A JP6730370B2 (ja) | 2018-05-16 | 2018-05-16 | β型サイアロン蛍光体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018094603A JP6730370B2 (ja) | 2018-05-16 | 2018-05-16 | β型サイアロン蛍光体の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019199531A true JP2019199531A (ja) | 2019-11-21 |
JP6730370B2 JP6730370B2 (ja) | 2020-07-29 |
Family
ID=68612989
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018094603A Active JP6730370B2 (ja) | 2018-05-16 | 2018-05-16 | β型サイアロン蛍光体の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6730370B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021033646A1 (ja) * | 2019-08-20 | 2021-02-25 | デンカ株式会社 | β型サイアロン蛍光体および発光装置 |
WO2021033645A1 (ja) * | 2019-08-20 | 2021-02-25 | デンカ株式会社 | β型サイアロン蛍光体粒子および発光装置 |
WO2023171504A1 (ja) * | 2022-03-07 | 2023-09-14 | デンカ株式会社 | Eu賦活β型サイアロン蛍光体粒子、β型サイアロン蛍光体粉末および発光装置 |
JP7515351B2 (ja) | 2020-09-10 | 2024-07-12 | デンカ株式会社 | ユウロピウム賦活β型サイアロン蛍光体の製造方法 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011058919A1 (ja) * | 2009-11-10 | 2011-05-19 | 電気化学工業株式会社 | β型サイアロン、その製造方法及びそれを用いた発光装置 |
JP2012062439A (ja) * | 2010-09-17 | 2012-03-29 | Toshiba Corp | 蛍光体およびその製造方法ならびに発光装置 |
WO2014030637A1 (ja) * | 2012-08-22 | 2014-02-27 | 電気化学工業株式会社 | βサイアロンの製造方法、βサイアロン及び発光装置 |
JP2016222898A (ja) * | 2015-05-29 | 2016-12-28 | 日亜化学工業株式会社 | βサイアロン蛍光体の製造方法 |
JP2017036430A (ja) * | 2015-08-07 | 2017-02-16 | 日亜化学工業株式会社 | βサイアロン蛍光体の製造方法 |
JP2017110206A (ja) * | 2015-12-15 | 2017-06-22 | 日亜化学工業株式会社 | βサイアロン蛍光体の製造方法 |
JP2018002870A (ja) * | 2016-07-01 | 2018-01-11 | デンカ株式会社 | β型サイアロン蛍光体とその製造方法及びそれを用いた発光装置 |
-
2018
- 2018-05-16 JP JP2018094603A patent/JP6730370B2/ja active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011058919A1 (ja) * | 2009-11-10 | 2011-05-19 | 電気化学工業株式会社 | β型サイアロン、その製造方法及びそれを用いた発光装置 |
JP2012062439A (ja) * | 2010-09-17 | 2012-03-29 | Toshiba Corp | 蛍光体およびその製造方法ならびに発光装置 |
WO2014030637A1 (ja) * | 2012-08-22 | 2014-02-27 | 電気化学工業株式会社 | βサイアロンの製造方法、βサイアロン及び発光装置 |
JP2016222898A (ja) * | 2015-05-29 | 2016-12-28 | 日亜化学工業株式会社 | βサイアロン蛍光体の製造方法 |
JP2017036430A (ja) * | 2015-08-07 | 2017-02-16 | 日亜化学工業株式会社 | βサイアロン蛍光体の製造方法 |
JP2017110206A (ja) * | 2015-12-15 | 2017-06-22 | 日亜化学工業株式会社 | βサイアロン蛍光体の製造方法 |
JP2018002870A (ja) * | 2016-07-01 | 2018-01-11 | デンカ株式会社 | β型サイアロン蛍光体とその製造方法及びそれを用いた発光装置 |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021033646A1 (ja) * | 2019-08-20 | 2021-02-25 | デンカ株式会社 | β型サイアロン蛍光体および発光装置 |
WO2021033645A1 (ja) * | 2019-08-20 | 2021-02-25 | デンカ株式会社 | β型サイアロン蛍光体粒子および発光装置 |
CN114269881A (zh) * | 2019-08-20 | 2022-04-01 | 电化株式会社 | β型塞隆荧光体粒子和发光装置 |
JP7515351B2 (ja) | 2020-09-10 | 2024-07-12 | デンカ株式会社 | ユウロピウム賦活β型サイアロン蛍光体の製造方法 |
JP7515353B2 (ja) | 2020-09-11 | 2024-07-12 | デンカ株式会社 | ユウロピウム賦活β型サイアロン蛍光体の製造方法 |
JP7515352B2 (ja) | 2020-09-11 | 2024-07-12 | デンカ株式会社 | ユウロピウム賦活β型サイアロン蛍光体の製造方法 |
WO2023171504A1 (ja) * | 2022-03-07 | 2023-09-14 | デンカ株式会社 | Eu賦活β型サイアロン蛍光体粒子、β型サイアロン蛍光体粉末および発光装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6730370B2 (ja) | 2020-07-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6572373B1 (ja) | β型サイアロン蛍光体の製造方法 | |
KR101251138B1 (ko) | β형 사이알론 형광체, 그의 용도 및 그의 제조 방법 | |
JP4740379B1 (ja) | β型サイアロン蛍光体、その用途及びβ型サイアロン蛍光体の製造方法 | |
JP5508817B2 (ja) | β型サイアロン蛍光体の製造方法 | |
KR101973916B1 (ko) | 형광체 및 그것을 이용한 발광 장치 | |
JP2010241995A (ja) | β型サイアロン蛍光体とその製造方法、およびその用途 | |
KR20150086274A (ko) | 형광체, 발광소자 및 조명장치 | |
WO2014030637A1 (ja) | βサイアロンの製造方法、βサイアロン及び発光装置 | |
JP6730370B2 (ja) | β型サイアロン蛍光体の製造方法 | |
JP2014197635A (ja) | 発光装置と、それに用いるβサイアロン蛍光体 | |
WO2011132526A1 (ja) | 赤色系発光蛍光体、その製造方法および赤色系発光蛍光体を用いた発光装置 | |
JP2017149862A (ja) | Mn付活フッ化物蛍光体の製造方法 | |
JP2018109080A (ja) | 緑色蛍光体、発光素子及び発光装置 | |
JP2010275437A (ja) | α型サイアロン蛍光体およびそれを用いた発光素子 | |
JP6997611B2 (ja) | β型サイアロン蛍光体の製造方法 | |
TWI751140B (zh) | 螢光體、發光元件及發光裝置 | |
JP7428465B2 (ja) | 赤色蛍光体及び発光装置 | |
JP6903455B2 (ja) | 蛍光体の製造方法、蛍光体及び発光素子と発光装置 | |
JP2012001716A (ja) | 蛍光体及びその製造方法と、その蛍光体を用いた発光装置 | |
CN103881710A (zh) | 荧光体与发光装置 | |
JP7515353B2 (ja) | ユウロピウム賦活β型サイアロン蛍光体の製造方法 | |
JP5866870B2 (ja) | 発光装置 | |
JP5697387B2 (ja) | β型サイアロンの製造法 | |
JP2022136795A (ja) | ユウロピウム賦活β型サイアロン蛍光体、及び発光装置 | |
JP2023030277A (ja) | ユウロピウム賦活β型サイアロン蛍光体の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180622 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20190527 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190618 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190726 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20200107 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200331 |
|
C60 | Trial request (containing other claim documents, opposition documents) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C60 Effective date: 20200331 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20200407 |
|
C21 | Notice of transfer of a case for reconsideration by examiners before appeal proceedings |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C21 Effective date: 20200414 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200616 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200702 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6730370 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |