JP5409906B2 - Eu賦活アルカリ土類金属シリケート蛍光体の製造方法 - Google Patents
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Description
この白色LEDに用いられる白色LED用蛍光体としては、従来、青色励起により黄色の蛍光を示すYAG:Ce3+や、緑から黄色の蛍光を示す(Ba,Sr,Ca)2SiO4:Eu2+、Sr3SiO5:Eu2+などが知られているが、より高輝度な蛍光体が望まれている。
その賦活剤としては、Ce3+、Eu2+、Tb3+を用いた蛍光体の製造には、H2ガスを数%含んだ不活性ガスによる還元性雰囲気下で熱処理するのが一般的である。この高温熱処理において、例えば、Sr3SiO5:Eu2+では、SrOとSiO2が反応して母体酸化物結晶を構成し、還元性雰囲気焼成により賦活剤のEuが3価から2価に還元され、母体結晶中のSr2+を置換する。これによりSr3SiO5:Eu2+蛍光体が合成できる。
特許文献2によれば、1種以上の金属元素、TEOSと溶媒からなる混合溶液を水熱処理すると、金属元素が均一に分散したゲル体の作製が可能であり、このゲルを乾燥、熱処理することで複合金属酸化物前駆体ができる。このゲルはTEOSが有するゲル化能を利用しているため、有機物が少ないという特徴がある。原子レベルで混合した液相を水熱ゲル化させることで均一な前駆体の作製が可能である。この前駆体は元素の拡散距離が短いため比較的低温の熱処理により、均一な化学組成の複合金属酸化物を形成することができる。ただし、TEOSのゲル化能を利用しているため金属成分中に占めるケイ素の組成比が小さい場合は、金属元素成分のすべてをゲル中に含有することはできないという問題を抱えている。
記
〔工程1〕
構成金属元素であるストロンチウム(Sr)、ユーロピウム(Eu)、ケイ素(Si)を所定のモル比で含む混合水溶液から、前記混合水溶液に含まれる全金属成分の全量が均一に分散した状態のゲルを形成する工程で、
その構成金属成分であるSrとEuのモル比が(1−y):y(0<y<0.1)、且つ作製するSr水溶液とEu水溶液に含まれるSrとEuの全濃度が1.0〜5.5[mol/l]となるようにSr水溶液とEu水溶液を作製し、
次いでケイ素原料の水溶液として、テトラメトキシシランまたはテトラエトキシシランに、1,2−プロパンジオールを添加して加熱、撹拌、混合した後、塩酸を添加した水溶性ケイ素水溶液を作製し、
作製した前記Sr水溶液とEu水溶液と水溶性ケイ素水溶液を、水溶液に含まれるSrとEuとSiの全金属元素濃度とSiの濃度とのモル比が4:1となるように混合した混合水溶液を、30〜100℃の液温で保持することにより、全金属成分の全量が均一に分散した状態のゲルを形成する工程。
〔工程2〕
工程1により形成された前記ゲルを乾燥して乾燥物を形成し、含まれている溶媒を除去する工程。
〔工程3〕
工程2における前記乾燥物を、大気雰囲気中で熱処理して有機物を除去し、仮焼粉を得る工程。
〔工程4〕
工程3により形成された前記仮焼粉を還元性雰囲気下で熱処理し、蛍光体粉末を得る工程。
記
〔工程1〕
構成金属元素であるバリウム(Ba)、ストロンチウム(Sr)、ユーロピウム(Eu)と、ケイ素(Si)を所定のモル比で含む混合水溶液から、前記混合水溶液に含まれる全金属成分の全量が均一に分散した状態のゲルを形成する工程で、
その構成金属成分であるBaとSrとEuのモル比がx:(1−x−y):y(0<x<1、0<y<0.1)、且つ作製するBa水溶液とSr水溶液とEu水溶液に含まれるBaとSrとEuの全濃度が1.0〜5.5[mol/l]となるようにBa水溶液、Sr水溶液、Eu水溶液を作製し、
次いでケイ素原料の水溶液として、テトラメトキシシランまたはテトラエトキシシランに、1,2−プロパンジオールを添加して加熱、撹拌、混合した後、塩酸を添加した水溶性ケイ素水溶液を作製し、
作製した前記Ba水溶液、Sr水溶液、Eu水溶液と水溶性ケイ素水溶液を、各水溶液に含まれるBa、Sr、Eu及びSiの全金属元素濃度とSiの濃度とのモル比が4:1となるように混合した混合水溶液を、30〜100℃の液温で保持することにより、全金属成分の全量が均一に分散した状態のゲルを形成する工程。
〔工程2〕
工程1により形成された前記ゲルを乾燥して乾燥物を形成し、含まれている溶媒を除去する工程。
〔工程3〕
工程2における前記乾燥物を、大気雰囲気中で熱処理して有機物を除去し、仮焼粉を得る工程。
〔工程4〕
工程3により形成された前記仮焼粉を還元性雰囲気下で熱処理し、蛍光体粉末を得る工程。
下記工程1から工程4を含むことを特徴とするEu賦活アルカリ土類金属シリケート蛍光体の製造方法である。
記
〔工程1〕
構成金属元素であるバリウム(Ba)、ストロンチウム(Sr)、ユーロピウム(Eu)と、ケイ素(Si)を所定のモル比で含む混合水溶液から、前記混合水溶液に含まれる全金属成分の全量が均一に分散した状態のゲルを形成する工程で、
その構成金属成分であるBaとSrとEuのモル比がx:(1−x−y):y(0<x<1、0<y<0.1)、且つ作製するBa水溶液とSr水溶液とEu水溶液に含まれるBaとSrとEuの全濃度が1.0〜5.5[mol/l]となるようにBa水溶液、Sr水溶液、Eu水溶液を作製し、
次いでケイ素原料の水溶液として、テトラメトキシシランまたはテトラエトキシシランに、1,2−プロパンジオールを添加して加熱、撹拌、混合した後、塩酸を添加した水溶性ケイ素水溶液を作製し、
作製した前記Ba水溶液、Sr水溶液、Eu水溶液と水溶性ケイ素水溶液を、各水溶液に含まれるBa、Sr、Eu及びSiの全金属元素濃度とSiの濃度とのモル比が3:1となるように混合した混合水溶液を、30〜100℃の液温で保持することにより、全金属成分の全量が均一に分散した状態のゲルを形成する工程。
〔工程2〕
工程1により形成された前記ゲルを乾燥して乾燥物を形成し、含まれている溶媒を除去する工程。
〔工程3〕
工程2における前記乾燥物を、大気雰囲気中で熱処理して有機物を除去し、仮焼粉を得る工程。
〔工程4〕
工程3により形成された前記仮焼粉を還元性雰囲気下で熱処理し、蛍光体粉末を得る工程。
まず、Eu賦活アルカリ土類金属シリケート蛍光体の製造工程について説明する。
〔工程1〕
この工程は、構成金属成分であるストロンチウム、バリウム、ユーロピウム、ケイ素の原料水溶液とし、それらを混合した後、30〜100℃の温度で保持し、ストロンチウム、バリウム、ユーロピウム、ケイ素の全金属成分の全量が均一に分散したゲルを得る工程である。
この工程1では、まずストロンチウム、バリウム、ユーロピウム、ケイ素の全金属成分の原料水溶液を調製する。ストロンチウム原料としては、水に溶解し、水溶液のpHが7以下であるものであれば特に制限はなく、ストロンチウムの塩化物、酸化物、酢酸塩、硝酸塩、炭酸塩、硫酸塩、シュウ酸塩などを用いることができる。特に、加熱により陰イオン成分を容易に除去できることから、硝酸塩、酢酸塩、炭酸塩、シュウ酸塩などを用いることが望ましい。金属塩の溶解時にクエン酸、乳酸、リンゴ酸などのヒドロキシカルボン酸を加えても良い。この場合には、仕込みからの組成ズレを抑制できるため、硝酸塩などに比べて溶解度の小さい炭酸塩の水溶液とすることが好ましい。バリウム原料、ユーロピウム原料についても、ストロンチウム原料と同様である。なお、ストロンチウム、バリウムおよびユーロピウムの原料水溶液は、別々に作製して混合しても、混合水溶液を始めから一つの容器内で作製しても良い。
また、構成成分の金属元素に対して水が多すぎると、ゲルと液体が2層分離し、液相に金属イオンが溶出するためゲルが不均一な組成になる恐れがある。金属元素に対して水が少なすぎると、やはり均一な水溶液を作製できず、ゲル形成前に金属が析出して不均一なゲルとなる場合があり、本発明では、全金属成分元素を均一に分散させることが不可欠であるため、そのため水溶液としたときの金属元素濃度は1〜5.5mol/Lとすることが重要である。望ましくは2〜5.5mol/Lとするのが良い。
容器は特に限定することはないが、ガラス製、ポリプロピレン製、ポリテトラフルオロエチレン製など、加熱温度までの耐熱性のあるものを使用することができる。
工程2は、工程1で得られたゲルから溶媒を除去し、乾燥物を得る工程である。
この溶媒の除去は加熱による方法が簡便である。ゲルに含まれる溶媒成分は、水、エタノール、プロピレングリコールであるため、100〜120℃が望ましい。加熱時間は試料量にも依存するが、1から6時間程度が好ましい。
工程3は、工程2で得られた固体状の乾燥物を大気中で熱処理を行い、有機物を熱分解除去し、さらにEu賦活アルカリ土類金属シリケート蛍光体の前駆体である仮焼粉を得る工程である。
この大気中での熱処理は、原料に含まれる有機物の分解と、分解により生成する炭素の除去、さらにEu賦活アルカリ土類金属シリケート蛍光体の酸化物母結晶の結晶成長を行うことを目的とするものである。
この大気中の熱処理の条件は、400〜1600℃の温度で行われる。また、この熱処理は1回の熱処理で行っても良く、複数回に分けて行っても良いが、複数回にわたって熱処理を行う場合には、熱処理のたびに乳鉢などで解砕を行うことが望ましい。
焼成温度は酸化物母結晶がSr3SiO5の場合は1300℃より低い温度では結晶相が得にくく、1600℃を超える温度ではアルミナルツボと反応するため1300℃〜1600℃の温度範囲が好ましい。特に好ましくは1450℃から1550℃である。この熱処理温度が低すぎると異相であるSr2SiO4相が不純物として生成し、最終的に得られる蛍光体の発光強度を低下させることになるため好ましくない。この熱処理温度が高すぎると、Sr3SiO5結晶が焼結したり、溶融したりして、粉砕無しで粉末状蛍光体を得ることが困難になる。蛍光体を粉砕することは、結晶にダメージを与えるので、高輝度蛍光体を得るためには望ましくない。
この熱処理温度が低すぎると、同様に異相であるBaCO3相やSrCO3相が未反応不純物として残存し、最終的に得られる蛍光体の発光強度を低下させることになるため好ましくない。反対に、この熱処理温度が高すぎると、焼成物が焼結したり、溶融したりして、粉砕により粉末状蛍光体を得ることが必要となる。また、蛍光体を粉砕することは、結晶にダメージを与えるので、高輝度蛍光体を得るためには望ましくない。
なお、以上の熱処理は複数回の熱処理を行っても良く、最適な条件で1回の熱処理で行っても良く、さらに、連続して個々の熱処理に適合した熱処理条件に変えながら、1回の熱処理サイクルで行っても良い。
工程4は、工程3で得られた仮焼粉を、還元性雰囲気下で熱処理し、Eu2+を母体結晶中の2価ストロンチウムイオンや2価バリウムイオンと置換して蛍光体を得る工程である。ここで使用する仮焼粉は、工程3で完全に炭酸塩を分解した酸化物でもよいし、一部炭酸塩を含んだ状態の仮焼粉でもよい。
また、酸化物母結晶が(Bax,Sr1−x)3SiO5、(Bax,Sr1−x)2SiO4の場合は、工程3と同様に1000〜1400℃、好ましくは1000〜1350℃とする。
還元性雰囲気としては、N2やArなどの不活性ガスに1〜10vol%のH2を混合したガスを使用することができる。
なお、本発明のEu賦活アルカリ土類金属シリケート蛍光体の製造方法は、酸化物母結晶が組成式Sr2SiO4や、他のアルカリ土類金属元素を組成に含むアルカリ土類シリケート蛍光体を製造する場合にも、適用できることが十分に考えられ、期待できる。
Eu賦活アルカリ土類金属シリケート蛍光体として、組成式(Sr1−y,Euy)3SiO5(但し、0<y<0.1)の黄色蛍光体を用いて、その製造方法を示す。
水溶性ケイ素化合物は、特許文献3の段落[0046]に記載の製造例1(水溶性ケイ素化合物A)を参照した。
組成ズレの評価は、各元素のICP発光分析による定量分析によって行った。
発光特性の評価は、蛍光分光光度計FP−6500(日本分光株式会社製)を用いて、励起、発光スペクトルの測定を行った。なお、発光スペクトルは励起光波長を455nmとして測定し、励起スペクトルは発光スペクトルのピーク波長において測定したものである。
〔工程1〕
金属元素化合物としてSrCO3(3N、関東化学株式会社製)、Eu(NO3)3・6H2O(3N、三津和化学薬品株式会社製)を式(Sr1−yEuy)3SiO5においてy=0.01となるように秤量した。クエン酸(98.0%、和光純薬工業株式会社製)水溶液に、ストロンチウムとユーロピウムの合計濃度(以下、金属塩(Sr+Eu)水溶液濃度と称す)が4.0mol/Lとなるように秤量したSrCO3を入れ、40℃で1時間攪拌することで透明溶液を得た。また、秤量したEu(NO3)3・6H2Oを水に溶解し水溶液を得た。
上記のとおり作製した混合溶液をポリプロピレン製容器に入れキャップをして密封し、50℃で24時間保持し、透明なゲルを得た。このゲルは弾力性を持つが、2層分離せずに、外観から一様な状態であった。
工程1で得た透明ゲルを乾燥機に120℃で6時間保持し、ゲル中の溶媒を除去し、乾燥ゲルを得た。乾燥ゲルは透明な固体状であった。
工程2で得た乾燥ゲルをメノウ乳鉢で解砕し、電気炉で大気雰囲気中で550℃で3時間の熱処理を行い、取り出して解砕した後、再度800℃で3時間の熱処理を行った。さらに取り出して解砕した後、1200℃で3時間保持し、続けて1500℃に昇温し、3時間保持し大気雰囲気中で熱処理を行い、取り出して解砕し、分級により100μm以上の粗大粒子を除去し、仮焼粉を得た。
工程3で得た仮焼粉を、モリブデン製容器に入れ、タングステンヒーター電気炉で1500℃で3時間、4%H2+96%Ar混合ガスをフローさせながら熱処理し、粉状の蛍光体粉末を得た。
得られた蛍光体粉末について、X線回折を測定した結果を図1に示す。また、蛍光特性を測定した結果を図2に示す。
図1のX線回折結果において、得られた蛍光体粉末はSr3SiO5のほぼ単相であることがわかった。また、図2の蛍光特性において、300〜500nmにかけてブロードな励起吸収が見られ、585nm付近にピークを示し、黄色発光を確認した。比較のために示したYAG:Ceよりも発光スペクトルはシャープで、発光ピーク強度、発光ピーク面積、共に大きく、高輝度の組成式(Sr1−y,Euy)3SiO5(但し、0<y<0.1)のEu賦活ストロンチウムシリケート蛍光体が得られた。
実施例1において、ストロンチウムとユーロピウムの合計の水溶液濃度を0.1mol/Lとした以外は実施例1と同様にして蛍光体粉末を作製した。その結果を表1に示す。
実施例1において、ストロンチウムとユーロピウムの合計の水溶液濃度を0.15mol/Lとした以外は実施例1と同様にして蛍光体粉末を作製した。その結果を表1に示す。
実施例1において、ストロンチウムとユーロピウムの合計の水溶液濃度を0.2mol/Lとした以外は実施例1と同様にして蛍光体粉末を作製した。その結果を表1に示す。
実施例1において、ストロンチウムとユーロピウムの合計の水溶液濃度を6.0mol/Lとした以外は実施例1と同様にして蛍光体粉末を作製した。その結果を表1に示す。
なお、表2に記載したゲル化の判断基準は、容器を動かしたり、反転させたりしたときに流動性が無くなっていることを「○」とし、まだ流動性がある場合は「×」とした。
実施例1の工程1におけるゲル化する際の保持温度を25℃とした以外は実施例1と同様にして、蛍光体粉末を作製した。試料のゲル化状態を目視で観察した結果を表2に示す。
実施例1の工程1におけるゲル化する際の保持温度を25℃、保持時間を96時間とした以外は実施例1と同様にして、蛍光体粉末を作製した。試料のゲル化状態を目視で観察した結果を表2に示す。
実施例1の工程2において、透明混合溶液をポリテトラフルオロエチレン製の容器に入れ、さらにステンレス製の耐圧容器に入れて密封し、200℃で24時間保持してゲル化を行った。得られた試料はゲルと液体とからなり、二層分離していた。
このゲルから分離した液体の重量は、全体の20質量%であった。実施例1及び比較例7で得られたゲル乾燥粉について、成分(Sr,Eu,Si)の分析を行い、仕込み組成とのズレを比較した結果を表3に示す。
以上のように、ゲル化時の保持温度は本発明においては重要であり、均一な組成の形成には重要な要因である。
実施例1により得られた蛍光体粒子の蛍光特性(発光スペクトルは励起光波長:Ex=455nmにて測定)における量子効率を、積分球を用いて測定して求めた結果を表4に示す。比較のために、従来例として一般的な黄色蛍光体であるとして一般的なYAG:Ceをあわせて測定した。
実施例1において、炭酸ストロンチウムを秤量する際に、炭酸ストロンチウムと炭酸バリウムとをSr:Baのモル比0.86:0.13とした以外は実施例1と同様にして蛍光体粉末を作製した。すなわち組成式(Ba0.86,Sr0.13,Eu0.01)3SiO5で表されるEu賦活アルカリ土類金属シリケート蛍光体である。
したがって、高輝度の組成式(Bax,Sr1−x−y,Euy)3SiO5のEu賦活アルカリ土類金属シリケート蛍光体が得られた。
〔工程1〕
金属元素化合物としてBaCO3(3N、関東化学株式会社製)、SrCO3(3N、関東化学株式会社製)、Eu2O3(3N、フルウチ化学株式会社製)を式(Bax,Sr1−x−y,Euy)2SiO4においてx=0.69、y=0.08となるように秤量した。クエン酸(98.0%、和光純薬工業株式会社製)水溶液に、バリウム、ストロンチウム、ユーロピウムの合計濃度(以下、金属塩(Sr+Eu)水溶液濃度と称す)が4mol/Lとなるように秤量したBaCO3、SrCO3を入れ、40℃で1時間攪拌することで透明溶液を得た。また、秤量したEu(NO3)3・6H2Oを水に溶解し水溶液を得た。
上記のとおり作製した混合溶液をポリプロピレン製容器に入れキャップをして密封し、50℃で24時間保持し、透明なゲルを得た。このゲルは弾力性を持つが、2層分離せずに、外観から一様な状態であった。
工程1で得た透明ゲルを乾燥機で120℃に6時間保持し、ゲル中の溶媒を除去し、乾燥ゲルを得た。乾燥ゲルは透明な固体状であった。
工程2で得た乾燥ゲルをメノウ乳鉢で解砕し、電気炉を用い大気雰囲気中で、550℃で3時間の熱処理を行い、取り出して解砕した後、再度800℃で3時間の熱処理を行った。さらに取り出して解砕した後、1200℃で6時間保持する大気雰囲気中での熱処理を行い、取り出して解砕し、仮焼粉を得た。
工程3で得た仮焼粉を、モリブデン製容器に入れ、タングステンヒーター電気炉を用い、1200℃で3時間、4%H2+96%Ar混合ガスをフローさせながら熱処理し、粉状の蛍光体粉末を得た。
図3の蛍光特性において、370nm付近にピークを持つ励起吸収が見られ、発光は529nm付近にピークを示し、緑色発光を確認した。高輝度の組成式(Bax,Sr1−x−y,Euy)2SiO4のEu賦活アルカリ土類金属シリケート蛍光体が得られた。
工程3の大気雰囲気中での熱処理温度を1300℃とし、工程4の還元性雰囲気中での熱処理温度を1300℃とした以外は実施例7と同様に組成式(Bax,Sr1−x−y,Euy)2SiO4のEu賦活アルカリ土類金属シリケート蛍光体を合成した。工程4の後、試料は硬く焼結し、粉末状試料を得るために粉砕を必要とした。粉砕後の試料の蛍光特性を評価したところ、図3に示すように実施例7と同様に370nm付近にピークを持つ励起吸収が見られ、発光は529nm付近にピークを示したが、実施例7の試料より発光強度が劣ることがわかった。
工程3の大気雰囲気中での熱処理温度を1000℃とし、工程4の還元性雰囲気中での熱処理温度を1000℃とした以外は実施例7と同様に組成式(Bax,Sr1−x−y,Euy)2SiO4のEu賦活アルカリ土類金属シリケート蛍光体を合成した。
試料の蛍光特性を評価したところ、図3に示すように実施例7と同様に370nm付近にピークを持つ励起吸収が見られ、発光は529nm付近にピークを示したが、実施例7の試料より大きく発光強度が劣ることがわかった。
Claims (4)
- 組成式(Sr1−y,Euy)3SiO5(但し、0<y<0.1)のEu賦活アルカリ土類金属シリケート蛍光体の製造方法において、
下記工程1から工程4を含むことを特徴とするEu賦活アルカリ土類金属シリケート蛍光体の製造方法。
記
〔工程1〕
構成金属元素であるストロンチウム(Sr)、ユーロピウム(Eu)、ケイ素(Si)を所定のモル比で含む混合水溶液から、前記混合水溶液に含まれる全金属成分の全量が均一に分散した状態のゲルを形成する工程で、
前記構成金属成分であるSrとEuのモル比が(1−y):y(0<y<0.1)、且つ作製するSr水溶液とEu水溶液に含まれるSrとEuの全濃度が1.0〜5.5[mol/l]となるようにSr水溶液とEu水溶液を作製し、
次いでケイ素原料の水溶液として、テトラメトキシシランまたはテトラエトキシシランに、1,2−プロパンジオールを添加して加熱、撹拌、混合した後、塩酸を添加した水溶性ケイ素水溶液を作製し、
作製した前記Sr水溶液とEu水溶液と水溶性ケイ素水溶液を、水溶液に含まれるSr、Eu及びSiの全金属元素濃度とSiの濃度とのモル比が4:1となるように混合した混合水溶液を、30〜100℃の液温で保持することにより、全金属成分の全量が均一に分散した状態のゲルを形成する工程。
〔工程2〕
工程1により形成された前記ゲルを乾燥して乾燥物を形成し、含まれている溶媒を除去する工程。
〔工程3〕
工程2における前記乾燥物を、大気雰囲気中で熱処理して有機物を除去し、仮焼粉を得る工程。
〔工程4〕
工程3により形成された前記仮焼粉を還元性雰囲気下で熱処理し、蛍光体粉末を得る工程。 - 組成式(Bax,Sr1−x−y,Euy)3SiO5(但し、0<x<1、0<y<0.1)のEu賦活アルカリ土類金属シリケート蛍光体の製造方法において、
下記工程1から工程4を含むことを特徴とするEu賦活アルカリ土類金属シリケート蛍光体の製造方法。
記
〔工程1〕
構成金属元素であるバリウム(Ba)、ストロンチウム(Sr)、ユーロピウム(Eu)と、ケイ素(Si)を所定のモル比で含む混合水溶液から、前記混合水溶液に含まれる全金属成分の全量が均一に分散した状態のゲルを形成する工程で、
前記構成金属成分であるBaとSrとEuのモル比がx:(1−x−y):y(0<x<1、0<y<0.1)、且つ作製するBa水溶液とSr水溶液とEu水溶液に含まれるBaとSrとEuの全濃度が1.0〜5.5[mol/l]となるようにBa水溶液、Sr水溶液、Eu水溶液を作製し、
次いでケイ素原料の水溶液として、テトラメトキシシランまたはテトラエトキシシランに、1,2−プロパンジオールを添加して加熱、撹拌、混合した後、塩酸を添加した水溶性ケイ素水溶液を作製し、
作製した前記Ba水溶液、Sr水溶液、Eu水溶液と水溶性ケイ素水溶液を、各水溶液に含まれるBa、Sr、Eu及びSiの全金属元素濃度とSiの濃度とのモル比が4:1となるように混合した混合水溶液を、30〜100℃の液温で保持することにより、全金属成分の全量が均一に分散した状態のゲルを形成する工程。
〔工程2〕
工程1により形成された前記ゲルを乾燥して乾燥物を形成し、含まれている溶媒を除去する工程。
〔工程3〕
工程2における前記乾燥物を、大気雰囲気中で熱処理して有機物を除去し、仮焼粉を得る工程。
〔工程4〕
工程3により形成された前記仮焼粉を還元性雰囲気下で熱処理し、蛍光体粉末を得る工程。 - 組成式(Ba x ,Sr 1−x−y ,Eu y ) 2 SiO 4 (但し、0<x<1、0<y<0.1)のEu賦活アルカリ土類金属シリケート蛍光体の製造方法において、
下記工程1から工程4を含むことを特徴とするEu賦活アルカリ土類金属シリケート蛍光体の製造方法。
記
〔工程1〕
構成金属元素であるバリウム(Ba)、ストロンチウム(Sr)、ユーロピウム(Eu)と、ケイ素(Si)を所定のモル比で含む混合水溶液から、前記混合水溶液に含まれる全金属成分の全量が均一に分散した状態のゲルを形成する工程で、
前記構成金属成分であるBaとSrとEuのモル比がx:(1−x−y):y(0<x<1、0<y<0.1)、且つ作製するBa水溶液とSr水溶液とEu水溶液に含まれるBaとSrとEuの全濃度が1.0〜5.5[mol/l]となるようにBa水溶液、Sr水溶液、Eu水溶液を作製し、
次いでケイ素原料の水溶液として、テトラメトキシシランまたはテトラエトキシシランに、1,2−プロパンジオールを添加して加熱、撹拌、混合した後、塩酸を添加した水溶性ケイ素水溶液を作製し、
作製した前記Ba水溶液、Sr水溶液、Eu水溶液と水溶性ケイ素水溶液を、各水溶液に含まれるBa、Sr、Eu及びSiの全金属元素濃度とSiの濃度とのモル比が3:1となるように混合した混合水溶液を、30〜100℃の液温で保持することにより、全金属成分の全量が均一に分散した状態のゲルを形成する工程。
〔工程2〕
工程1により形成された前記ゲルを乾燥して乾燥物を形成し、含まれている溶媒を除去する工程。
〔工程3〕
工程2における前記乾燥物を、大気雰囲気中で熱処理して有機物を除去し、仮焼粉を得る工程。
〔工程4〕
工程3により形成された前記仮焼粉を還元性雰囲気下で熱処理し、蛍光体粉末を得る工程。 - 前記工程3の後に、前記工程3で形成された仮焼粉から分級により100μm以上の粗大粒子を除去する工程を含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のEu賦活アルカリ土類金属シリケート蛍光体の製造方法。
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