JP6354325B2 - Method for producing nitride phosphor powder and method for producing pigment - Google Patents

Method for producing nitride phosphor powder and method for producing pigment Download PDF

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本発明は、粒径が小さくても内部量子効率が高い窒化物蛍光体粉末の製造方法、粒径が特に小さくても内部量子効率が高い窒化物蛍光体粉末、および該窒化物蛍光体粉末からなる顔料に関する。   The present invention relates to a method for producing a nitride phosphor powder having a high internal quantum efficiency even if the particle size is small, a nitride phosphor powder having a high internal quantum efficiency even if the particle size is particularly small, and the nitride phosphor powder. A pigment.

蛍光体粉末は、蛍光表示管(VFD)、フィールドエミッションディスプレイ(FED)、プラズマディスプレイパネル(PDP)、陰極線管(CRT)、白色発光ダイオード(LED)等に幅広く用いられている。窒化物蛍光体の1つとして、Ca1−xSrAlSiN:A(但し、Aは賦活元素であり、Eu、Ce、Pr、Nd、Sm、およびYbから選ばれる1種以上の元素であり、0≦x≦0.8である)が知られており、特に賦活元素AをEuとした赤色窒化物蛍光体であるCa1−xSrAlSiN:Euが広く用いられている。 Phosphor powder is widely used in fluorescent display tubes (VFD), field emission displays (FED), plasma display panels (PDP), cathode ray tubes (CRT), white light emitting diodes (LEDs) and the like. As one of the nitride phosphors, Ca 1-x Sr x AlSiN 3 : A (where A is an activation element, and one or more elements selected from Eu, Ce, Pr, Nd, Sm, and Yb) In particular, Ca 1-x Sr x AlSiN 3 : Eu, which is a red nitride phosphor having Eu as the activation element A, is widely used.

従来用いられてきた窒化物蛍光体粉末は粒径がミクロンサイズのものであるが、近年、粒径が1μmよりも小さい蛍光体粉末に関心が集まっている。   Conventionally used nitride phosphor powder has a particle size of micron, but in recent years, there has been an interest in phosphor powder having a particle size smaller than 1 μm.

例えば、特許文献1にあるように、蛍光体粉末を分散させた液状物をLEDチップ等に塗布する際、塗布液中で蛍光体粒子が沈殿すると、塗布される蛍光体の濃度が時間とともに変化するため、色むらの原因となることが知られている。ストークス式によれば沈殿速度は粒径の2乗に比例することから、沈殿抑制のためにより粒径の小さい蛍光体粉末が求められる。   For example, as disclosed in Patent Document 1, when a liquid material in which phosphor powder is dispersed is applied to an LED chip or the like, if the phosphor particles are precipitated in the coating liquid, the concentration of the applied phosphor changes with time. Therefore, it is known to cause color unevenness. According to the Stokes' formula, the precipitation rate is proportional to the square of the particle size, so that a phosphor powder having a smaller particle size is required to suppress precipitation.

また、蛍光体粉末は顔料の用途も知られているが、顔料を溶媒中に分散させ平滑な薄膜を作製するうえでは、より粒径の小さい蛍光体粉末が求められる。   In addition, the phosphor powder is known to be used as a pigment. However, a phosphor powder having a smaller particle diameter is required in order to disperse the pigment in a solvent and produce a smooth thin film.

非特許文献1には、市販のCaH、AlN、α−Si、Eu各粉末を混合し、窒素雰囲気中、1300℃で3時間焼成した後、生成した粉末を10%硝酸溶液で洗浄することにより得られる、粒径200〜400nmのCaAlSiN:Eu窒化物蛍光体粉末が開示されている。 In Non-Patent Document 1, commercially available CaH 2 , AlN, α-Si 3 N 4 , Eu 2 O 3 powders are mixed and calcined at 1300 ° C. for 3 hours in a nitrogen atmosphere. A CaAlSiN 3 : Eu nitride phosphor powder having a particle size of 200 to 400 nm obtained by washing with a nitric acid solution is disclosed.

特開2013−166886号公報JP 2013-166886 A

Chemistry Letters 39, 104−105(2010).Chemistry Letters 39, 104-105 (2010).

しかしながら、非特許文献1の製造手段では、比較的小さい粒径の蛍光体粉末は得られるものの、母体結晶であるCa1−xSrAlSiNの結晶化が抑制され、高い内部量子効率を有するCa1−xSrAlSiN系の窒化物蛍光体粉末は得られない。また、一般的なCa1−xSrAlSiN系の窒化物蛍光体粉末を粉砕することで、その粒径を数百nm程度にまで小さくすることは可能ではあるが、粉砕に伴って粒子表面の欠陥が増加し、また結晶性も低下して、蛍光体粉末の、内部量子効率を含む発光特性が悪化することが知られており、焼成後の粉砕によって粒径をサブミクロンサイズ以下に調整する手段では実用的な蛍光体粉末は得られない。さらに、Ca1−xSrAlSiN系の窒化物蛍光体粉末の製造工程に、強力な粉砕を行う工程が必要にもなり、製造コストが大きくなる。 However, in the manufacturing means of Non-Patent Document 1, although a phosphor powder having a relatively small particle diameter is obtained, crystallization of the base crystal Ca 1-x Sr x AlSiN 3 is suppressed, and high internal quantum efficiency is achieved. Ca 1-x Sr x AlSiN 3 -based nitride phosphor powder cannot be obtained. In addition, it is possible to reduce the particle size to about several hundreds of nanometers by pulverizing a general Ca 1-x Sr x AlSiN 3 based nitride phosphor powder. It is known that the surface defects increase and the crystallinity also deteriorates, and the phosphor characteristics of phosphor powder deteriorate, including the internal quantum efficiency. Practical phosphor powders cannot be obtained by the adjusting means. Furthermore, the manufacturing process of the Ca 1-x Sr x AlSiN 3 -based nitride phosphor powder requires a step of performing strong pulverization, which increases the manufacturing cost.

また、予め粉砕等の処理により微粒化した原料粉末を用いたとしても、高い内部量子効率を有するCa1−xSrAlSiN系の窒化物蛍光体粉末を得るためには反応温度を上げる必要があり、最終的に得られる窒化物蛍光体粉末の粒径は大きくなると考えられる。また、粉砕等の工程に伴う不純物混入により、内部量子効率を含む発光特性が悪化すると考えられる。さらに、粉砕等の工程追加により製造コストが増加する。 Further, even if raw material powder that has been atomized in advance by pulverization or the like is used, it is necessary to increase the reaction temperature in order to obtain a Ca 1-x Sr x AlSiN 3 -based nitride phosphor powder having high internal quantum efficiency. Thus, the particle size of the finally obtained nitride phosphor powder is considered to be large. In addition, it is considered that the light emission characteristics including the internal quantum efficiency are deteriorated due to impurities mixed in the process such as pulverization. Furthermore, manufacturing costs increase due to the addition of processes such as grinding.

そこで本発明は、粒径が小さいにも関わらず内部量子効率が高いCa1−xSrAlSiN:A(但し、Aは賦活元素であり、Eu、Ce、Pr、Nd、Sm、およびYbから選ばれる1種以上の元素であり、0≦x≦0.8である)で表される窒化物蛍光体粉末の製造方法を提供することを目的とする。また本発明は、原料の粉砕や焼成後の粉砕を必要としない低コストな、粒径が小さい前記Ca1−xSrAlSiN:Aで表される窒化物蛍光体粉末の製造方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention provides Ca 1-x Sr x AlSiN 3 : A (where A is an activation element, and Eu, Ce, Pr, Nd, Sm, and Yb have high internal quantum efficiency despite a small particle size. It is an object to provide a method for producing a nitride phosphor powder represented by the following formula: 0 ≦ x ≦ 0.8. The present invention also provides a method for producing a nitride phosphor powder represented by the above - mentioned Ca 1-x Sr x AlSiN 3 : A having a small particle size that does not require pulverization of raw materials or pulverization after firing. The purpose is to do.

また本発明は、粒径が小さいにも関わらず内部量子効率が高いCaAlSiN:Eu(但し、Euは賦活元素である)で表される窒化物蛍光体粉末、ならびに前記窒化物蛍光体粉末からなる顔料を提供することを目的とする。 The present invention also relates to a nitride phosphor powder represented by CaAlSiN 3 : Eu (where Eu is an activating element) having high internal quantum efficiency despite a small particle size, and the nitride phosphor powder. It aims at providing the pigment which becomes.

以上の課題に鑑みて、本発明者らは鋭意検討した結果、Al源として、特定のAl−N−H系化合物粉末を用いることによって、低温の焼成で、内部量子効率が高いCa1−xSrAlSiN:A(但し、Aは賦活元素であり、Eu、Ce、Pr、Nd、Sm、およびYbから選ばれる1種以上の元素であり、0≦x≦0.8である)で表される窒化物蛍光体粉末を合成できることを見出し、さらに、前記窒化物蛍光体粉末が、粒径が小さいにもかかわらず、内部量子効率が高いことを見出して、本発明を完成するに至った。 In view of the above problems, the present inventors have intensively studied. As a result, by using a specific Al—N—H-based compound powder as an Al source, Ca 1-x having high internal quantum efficiency at low temperature firing. Sr x AlSiN 3 : A (where A is an activating element and is at least one element selected from Eu, Ce, Pr, Nd, Sm, and Yb, and 0 ≦ x ≦ 0.8) The present inventors have found that the nitride phosphor powder can be synthesized, and found that the nitride phosphor powder has high internal quantum efficiency despite the small particle size, thereby completing the present invention. It was.

すなわち、本発明は、Ca1−xSrAlSiN:A(但し、Aは賦活元素であり、Eu、Ce、Pr、Nd、Sm、およびYbから選ばれる1種以上の元素であり、0≦x≦0.8である)で表される窒化物蛍光体粉末の製造方法であり、Ca源と、Al源と、Si源と、A源と、任意成分としてのSr源とを混合して混合粉末を調製し、該混合粉末を焼成する、窒化物蛍光体粉末の製造方法であって、前記Al源が、イミド基および/またはアミド基を含有するAl−N−H系化合物粉末であることを特徴とする窒化物蛍光体粉末の製造方法に関する。 That is, the present invention relates to Ca 1-x Sr x AlSiN 3 : A (where A is an activation element, and is one or more elements selected from Eu, Ce, Pr, Nd, Sm, and Yb, and 0 ≦ x ≦ 0.8) in which a Ca source, an Al source, a Si source, an A source, and an Sr source as an optional component are mixed. The mixed powder is prepared, and the mixed powder is fired. The method for producing a nitride phosphor powder, wherein the Al source is an Al—N—H compound powder containing an imide group and / or an amide group. The present invention relates to a method for producing a nitride phosphor powder.

また本発明は、前記Si源が、含窒素シラン化合物粉末または非晶質Si−N(−H)系化合物粉末であることを特徴とする前記窒化物蛍光体粉末の製造方法に関する。   The present invention also relates to the method for producing a nitride phosphor powder, wherein the Si source is a nitrogen-containing silane compound powder or an amorphous Si—N (—H) compound powder.

また本発明は、前記Si源がシリコンジイミド粉末であることを特徴とする前記窒化物蛍光体粉末の製造方法に関する。   The present invention also relates to the method for producing a nitride phosphor powder, wherein the Si source is a silicon diimide powder.

また本発明は、前記賦活元素AがEuであることを特徴とする前記窒化物蛍光体粉末の製造方法に関する。   The present invention also relates to a method for producing the nitride phosphor powder, wherein the activation element A is Eu.

また本発明は、前記混合粉末を焼成する際の温度が1100℃〜1400℃であることを特徴とする前記窒化物蛍光体粉末の製造方法に関する。   The present invention also relates to the method for producing a nitride phosphor powder, wherein the temperature at which the mixed powder is fired is 1100 ° C. to 1400 ° C.

また本発明は、CaAlSiN:Eu(但し、Euは賦活元素である)で表される窒化物蛍光体粉末であって、BET法によって測定された比表面積から換算される球相当径DBETが0.15μm〜0.4μmであり、450nmの波長の光により励起されることで、ピーク波長が635nm〜690nmの波長域にある蛍光を発し、その際の内部量子効率が45%以上であることを特徴とする窒化物蛍光体粉末に関する。 Further, the present invention is a nitride phosphor powder represented by CaAlSiN 3 : Eu (where Eu is an activation element), and a sphere equivalent diameter D BET converted from a specific surface area measured by the BET method is It is 0.15 μm to 0.4 μm and emits fluorescence having a peak wavelength of 635 nm to 690 nm when excited by light having a wavelength of 450 nm, and the internal quantum efficiency at that time is 45% or more. The nitride phosphor powder characterized by the following.

また本発明は、前記窒化物蛍光体粉末を含有する顔料に関する。   The present invention also relates to a pigment containing the nitride phosphor powder.

本発明によれば、粒径が小さいにも関わらず内部量子効率が高いCa1−xSrAlSiN:A(但し、Aは賦活元素であり、Eu、Ce、Pr、Nd、Sm、およびYbから選ばれる1種以上の元素であり、0≦x≦0.8である)で表される窒化物蛍光体粉末の製造方法を提供することができる。また、粒径が小さいにも関わらず内部量子効率が高いCaAlSiN:Eu(但し、Euは賦活元素である)で表される窒化物蛍光体粉末、ならびに前記窒化物蛍光体粉末からなる顔料を提供することができる。 According to the present invention, Ca 1-x Sr x AlSiN 3 : A (where A is an activator, and Eu, Ce, Pr, Nd, Sm, and It is possible to provide a method for producing a nitride phosphor powder represented by: one or more elements selected from Yb, and 0 ≦ x ≦ 0.8. In addition, a nitride phosphor powder represented by CaAlSiN 3 : Eu (where Eu is an activation element) having high internal quantum efficiency despite a small particle size, and a pigment comprising the nitride phosphor powder, Can be provided.

実施例1に係る窒化物蛍光体粉末のSEM(走査電子顕微鏡)写真である。2 is a SEM (scanning electron microscope) photograph of the nitride phosphor powder according to Example 1. 比較例7に係る窒化物蛍光体粉末のSEM(走査電子顕微鏡)写真である。10 is a SEM (scanning electron microscope) photograph of the nitride phosphor powder according to Comparative Example 7.

本発明の窒化物蛍光体粉末の製造方法に係る窒化物蛍光体粉末は、Ca1−xSrAlSiN:A(但し、Aは賦活元素であり、Eu、Ce、Pr、Nd、Sm、およびYbから選ばれる1種以上の元素であり、0≦x≦0.8である)で表される窒化物蛍光体粉末である。 The nitride phosphor powder according to the method for producing a nitride phosphor powder of the present invention is Ca 1-x Sr x AlSiN 3 : A (where A is an activation element, Eu, Ce, Pr, Nd, Sm, And one or more elements selected from Yb, and 0 ≦ x ≦ 0.8).

はじめに、本発明の窒化物蛍光体粉末の製造方法を説明する。   First, a method for producing the nitride phosphor powder of the present invention will be described.

本発明の窒化物蛍光体粉末の製造方法は、Ca1−xSrAlSiN:A(但し、Aは賦活元素であり、Eu、Ce、Pr、Nd、Sm、およびYbから選ばれる1種以上の元素であり、0≦x≦0.8である)で表される窒化物蛍光体粉末の製造方法であり、Ca源と、Al源と、Si源と、A源と、任意成分としてのSr源とを混合して混合粉末を調製し、該混合粉末を焼成する、窒化物蛍光体粉末の製造方法であって、前記Al源として、イミド基および/またはアミド基を含有するAl−N−H系化合物粉末を用いることを特徴とする。ここで、Ca1−xSrAlSiN:Aとの表記は、「:」の前の化学式が蛍光体の母体結晶を表し、「:」の後の元素が蛍光体の発光中心になる賦活元素を表す。賦活元素のAは、Srと同様に、CaAlSiNのCaサイトを置換するので、例えばAがEuである場合、蛍光体の組成比を反映した化学式は、蛍光体1モルあたりに賦活されるAのモル数をzとすると、EuCa1−x−zSrAlSiNで表されるものである。またAがCe、Pr、NdおよびSmから選ばれる一種以上の元素を含む場合は、電荷補償のためのLiやO等の元素が含まれていても良い。 The method for producing the nitride phosphor powder of the present invention is Ca 1-x Sr x AlSiN 3 : A (where A is an activation element, and one kind selected from Eu, Ce, Pr, Nd, Sm, and Yb) A nitride phosphor powder represented by 0 ≦ x ≦ 0.8) as a Ca source, an Al source, a Si source, an A source, and optional components. A method for producing a nitride phosphor powder, which comprises mixing a Sr source with a mixed powder to prepare a mixed powder and firing the mixed powder, wherein the Al source contains an imide group and / or an amide group. N—H-based compound powder is used. Here, the notation of Ca 1-x Sr x AlSiN 3 : A indicates that the chemical formula before “:” represents the host crystal of the phosphor, and the element after “:” is the activation center of the phosphor. Represents an element. The activation element A, like Sr, replaces the Ca site of CaAlSiN 3. For example, when A is Eu, the chemical formula reflecting the phosphor composition ratio is activated per mole of phosphor. If the number of moles of z is z, it is represented by Eu z Ca 1-xz Sr x AlSiN 3 . When A contains one or more elements selected from Ce, Pr, Nd and Sm, elements such as Li and O for charge compensation may be contained.

本発明の窒化物蛍光体粉末の製造方法に係る窒化物蛍光体は、Ca1−xSrAlSiN:Aにおけるxの範囲が0≦x≦0.8であることが好ましく、0≦x≦0.5であることがより好ましく、0≦x≦0.3であることがさらに好ましい。 In the nitride phosphor according to the method for producing a nitride phosphor powder of the present invention, the range of x in Ca 1-x Sr x AlSiN 3 : A is preferably 0 ≦ x ≦ 0.8, and 0 ≦ x ≦ 0.5 is more preferable, and 0 ≦ x ≦ 0.3 is more preferable.

Ca源としては、金属Ca、あるいはCa元素を含む各種化合物を使用可能であるが、窒化カルシウム又は水素化カルシウムを用いることが好ましい。   As the Ca source, metal Ca or various compounds containing Ca element can be used, but calcium nitride or calcium hydride is preferably used.

Al源としては、イミド基および/またはアミド基を含有するAl−N−H系化合物粉末を用いる。本発明に用いるAl−N−H系化合物粉末は、Al元素、N元素、H元素からなり、イミド基(−NH)および/またはアミド基(−NH)を含有し、これらの置換基が、アルミニウム原子に一つ以上結合している化合物からなる粉末である。前記Al−N−H系化合物粉末は、得られる窒化物蛍光体粉末の発光特性に影響を与えない範囲で微量の不純物を含有していても良いが、前記Al−N−H系化合物粉末中の炭素含有量は質量基準で5%以下であることが好ましく、2%以下であることが特に好ましい。Al−N−H系化合物粉末中の炭素含有量が質量基準で5%以下であれば、焼成して得られる窒化物蛍光体粉末に残留する炭素の量が少なくなるため、窒化物蛍光体粉末が黒味を帯びたりせず、特に良好な発光特性の窒化物蛍光体粉末が得られる。 As the Al source, an Al—N—H compound powder containing an imide group and / or an amide group is used. The Al—N—H-based compound powder used in the present invention is composed of an Al element, an N element, and an H element, and contains an imide group (—NH) and / or an amide group (—NH 2 ). A powder composed of a compound bonded to one or more aluminum atoms. The Al—N—H compound powder may contain a small amount of impurities as long as it does not affect the light emission characteristics of the resulting nitride phosphor powder. The carbon content of is preferably 5% or less, particularly preferably 2% or less, based on mass. If the carbon content in the Al—N—H compound powder is 5% or less on a mass basis, the amount of carbon remaining in the nitride phosphor powder obtained by firing is reduced, so the nitride phosphor powder Is not blackish, and nitride phosphor powder having particularly good light emission characteristics can be obtained.

前記Al−N−H系化合物粉末としては、組成式Al(NH)で表されるAl−N−H系化合物粉末が特に好ましい。組成式Al(NH)で表されるAl−N−H系化合物粉末は、例えばトリエチルアルミニウムをデカン溶媒中に溶解させ、溶媒を加熱還流させながらアンモニアガスと反応させた後、デカンを留去することにより得られる粉末を、アンモニア流通下で210〜290℃に加熱することにより得られる。この方法により得られる、組成式Al(NH)で表されるAl−N−H系化合物粉末は、特に炭素含有量が少なく、質量基準で通常2%以下である。 As the Al—N—H compound powder, an Al—N—H compound powder represented by a composition formula Al 2 (NH) 3 is particularly preferable. The Al—N—H compound powder represented by the composition formula Al 2 (NH) 3 is prepared by, for example, dissolving triethylaluminum in a decane solvent and reacting it with ammonia gas while heating and refluxing the solvent. The powder obtained by leaving is obtained by heating to 210 to 290 ° C under ammonia flow. The Al—N—H-based compound powder represented by the composition formula Al 2 (NH) 3 obtained by this method has a particularly low carbon content and is usually 2% or less on a mass basis.

前記Al−N−H系化合物粉末中の酸素含有量は、質量基準で2%以下であることが好ましい。原料中の酸素含有量が質量基準で2%以下であれば、焼成して得られる窒化物蛍光体粉末に残留する酸素の量が少なくなり、特に良好な発光特性の窒化物蛍光体粉末が得られる。   The oxygen content in the Al—N—H compound powder is preferably 2% or less on a mass basis. If the oxygen content in the raw material is 2% or less by mass, the amount of oxygen remaining in the nitride phosphor powder obtained by firing is reduced, and a nitride phosphor powder with particularly good light emission characteristics is obtained. It is done.

本発明に係るAl−N−H系化合物粉末をAl源として用いると、従来より低温で焼成しても、高い内部量子効率を有する窒化物蛍光体粉末が合成できるのは、次のような理由によると考えられる。前記Al−N−H系化合物粉末は高い反応性を有する非晶質の粉末である。これを原料に用いると、他の原料と低温で反応し、非晶質ではあるが組成上はCaAlSiNに準ずるような化合物が生成すると考えられる。焼成時に、低温の段階でこのような前駆体に相当する化合物が形成されることから、焼成温度を低くしてもCaAlSiNの結晶化が進行し、実用的な内部量子効率を有する窒化物蛍光体粉末を得ることができる。また、低温の焼成で実用的な内部量子効率を有する窒化物蛍光体粉末が合成できるため、粒子成長を抑制することができ、微粒の窒化物蛍光体粉末を得ることが出来る。 When the Al—N—H compound powder according to the present invention is used as an Al source, a nitride phosphor powder having a high internal quantum efficiency can be synthesized even when fired at a lower temperature than in the past. It is thought that. The Al—N—H-based compound powder is an amorphous powder having high reactivity. When this is used as a raw material, it reacts with other raw materials at a low temperature, and it is considered that a compound that is amorphous but conforms to CaAlSiN 3 in terms of composition is generated. Since a compound corresponding to such a precursor is formed at a low temperature during firing, crystallization of CaAlSiN 3 proceeds even when the firing temperature is lowered, and nitride fluorescence having practical internal quantum efficiency. Body powder can be obtained. In addition, since nitride phosphor powder having practical internal quantum efficiency can be synthesized by low-temperature firing, particle growth can be suppressed and fine nitride phosphor powder can be obtained.

Al源として、前記Al−N−H系化合物粉末以外の、一般的なAl源、例えば窒化アルミニウム粉末等を併用することも可能であるが、Al源の全量を前記Al−N−H系化合物粉末とすることが好ましい。   As the Al source, a general Al source other than the Al—N—H compound powder, for example, aluminum nitride powder can be used in combination. It is preferable to use powder.

前記窒化物蛍光体粉末の製造方法におけるSi源としては、金属SiあるいはSi元素を含む各種化合物、例えば窒化珪素を使用可能であるが、含窒素シラン化合物粉末または非晶質Si−N(−H)系化合物粉末を用いることが好ましく、含窒素シラン化合物粉末の一種であるシリコンジイミド粉末を用いることが特に好ましい。   As the Si source in the method for producing the nitride phosphor powder, metal Si or various compounds containing Si element, for example, silicon nitride can be used. However, nitrogen-containing silane compound powder or amorphous Si—N (—H ) Based compound powder is preferably used, and silicon diimide powder which is a kind of nitrogen-containing silane compound powder is particularly preferably used.

本発明における含窒素シラン化合物粉末とは、以下の組成式(1)で表される化合物からなる粉末のことであり、シリコンジイミド、シリコンテトラアミド、シリコンクロルイミド等からなる粉末のことをいう。本発明においては、便宜的に、以下の組成式(1)においてy=8〜12で表される含窒素シラン化合物をシリコンジイミドと表記し、このシリコンジイミドからなる粉末をシリコンジイミド粉末という。
Si(NH)(NH24−2y・・・・(1)
(ただし、式中y=0〜12であり、組成式には明記しないが、不純物としてハロゲンを含有する化合物を含む。)
The nitrogen-containing silane compound powder in the present invention is a powder made of a compound represented by the following composition formula (1), and means a powder made of silicon diimide, silicon tetraamide, silicon chlorimide or the like. In the present invention, for convenience, a nitrogen-containing silane compound represented by y = 8 to 12 in the following composition formula (1) is represented as silicon diimide, and the powder made of silicon diimide is referred to as silicon diimide powder.
Si 6 (NH) y (NH 2 ) 24-2y (1)
(However, in the formula, y = 0 to 12, which is not specified in the composition formula, but includes a compound containing halogen as an impurity.)

これらは、公知方法、例えば、四塩化ケイ素、四臭化ケイ素、四沃化ケイ素等のハロゲン化ケイ素とアンモニアとを気相で反応させる方法、液状の前記ハロゲン化ケイ素と液体アンモニアとを反応させる方法等によって製造される。   These are known methods, for example, a method of reacting ammonia with silicon halide such as silicon tetrachloride, silicon tetrabromide, or silicon tetraiodide in a gas phase, or reacting the liquid silicon halide with liquid ammonia. Manufactured by a method or the like.

本発明における非晶質Si−N(−H)系化合物粉末とは、シリコンジイミド、シリコンテトラアミド、シリコンクロルイミド等の含窒素シラン化合物の一部又は全てを加熱分解して得られるSi、N及びHの各元素を含む非晶質のSi−N−H系化合物粉末、または、Si及びNを含む非晶質窒化珪素粉末のことであり、以下の組成式(2)で表される。なお、本発明においては、非晶質Si−N(−H)系化合物は、以下の組成式(2)において、x=0.5で表されるSi(NH)10.5からx=4で表される非晶質Si(非晶質窒化珪素)までの一連の化合物を総て包含しており、x=3で表されるSi(NH)はシリコンニトロゲンイミドと呼ばれている。
Si2x(NH)12−3x・・・・(2)
(ただし、式中x=0.5〜4であり、組成式には明記しないが、不純物としてハロゲンを含有する化合物を含む。)
The amorphous Si—N (—H) compound powder in the present invention is Si, N obtained by thermally decomposing part or all of a nitrogen-containing silane compound such as silicon diimide, silicon tetraamide, silicon chlorimide and the like. It is an amorphous Si—N—H compound powder containing each element of H and H, or an amorphous silicon nitride powder containing Si and N, and is represented by the following composition formula (2). In the present invention, the amorphous Si—N (—H) compound is derived from Si 6 N 1 (NH) 10.5 represented by x = 0.5 in the following composition formula (2). All the series of compounds up to amorphous Si 3 N 4 (amorphous silicon nitride) represented by x = 4 are included, and Si 6 N 6 (NH) 3 represented by x = 3 is It is called silicon nitrogen imide.
Si 6 N 2x (NH) 12-3x (2)
(However, in the formula, x = 0.5-4, which is not specified in the composition formula, but includes a compound containing halogen as an impurity.)

また、本発明における非晶質Si−N(−H)系化合物粉末としては、公知方法、例えば、前記含窒素シラン化合物を窒素又はアンモニアガス雰囲気下に1200℃以下の温度で加熱分解する方法、四塩化ケイ素、四臭化ケイ素、四沃化ケイ素等のハロゲン化ケイ素とアンモニアとを高温で反応させる方法等によって製造されたものが用いられる。   In addition, as the amorphous Si—N (—H) -based compound powder in the present invention, a known method, for example, a method in which the nitrogen-containing silane compound is thermally decomposed at a temperature of 1200 ° C. or lower in a nitrogen or ammonia gas atmosphere, Those produced by a method of reacting ammonia with silicon halide such as silicon tetrachloride, silicon tetrabromide, silicon tetraiodide and the like are used.

A源(但し、Aは賦活元素であり、Eu、Ce、Pr、Nd、Sm、およびYbから選ばれる1種以上の元素である)となる物質としては、金属A、あるいはA元素を含む各種化合物を使用可能であるが、Aの窒化物又はAの酸化物を用いることが好ましい。Aの窒化物は、金属Aの直接窒化により得ることができる。   As a substance that is a source of A (provided that A is an activating element and is one or more elements selected from Eu, Ce, Pr, Nd, Sm, and Yb), metal A or various substances containing A element Although a compound can be used, it is preferable to use a nitride of A or an oxide of A. The nitride of A can be obtained by direct nitridation of metal A.

Aとしては、蛍光特性が良好な赤色蛍光体であるCa1−xSrAlSiN:Euを構成できるので、Euであることが好ましい。 As A, Ca 1-x Sr x AlSiN 3 : Eu, which is a red phosphor having good fluorescence characteristics, can be configured, and therefore Eu is preferable.

AがEuの場合、Eu源としては、金属EuあるいはEu元素を含む各種化合物を使用可能であるが、窒化ユウロピウム又は酸化ユウロピウムを用いることが好ましい。窒化ユウロピウムは、金属Euの直接窒化により得ることができる。   When A is Eu, as the Eu source, metal Eu or various compounds containing Eu element can be used, but it is preferable to use europium nitride or europium oxide. Europium nitride can be obtained by direct nitridation of metal Eu.

得られる窒化物蛍光体粉末が、Ca1−xSrAlSiN:Aにおいて、xが0より大きい場合は、上述した原料に、さらにSr源を加えて混合して混合粉末を調製する。Sr源としては、金属SrあるいはSr元素を含む各種化合物を使用可能であるが、窒化ストロンチウムを用いることが好ましい。窒化ストロンチウムは、金属Srの直接窒化により得ることができる。 When the obtained nitride phosphor powder is Ca 1-x Sr x AlSiN 3 : A and x is larger than 0, a mixed powder is prepared by adding an Sr source to the above-mentioned raw materials and mixing them. As the Sr source, metal Sr or various compounds containing Sr element can be used, but strontium nitride is preferably used. Strontium nitride can be obtained by direct nitridation of metal Sr.

ただし、混合粉末を焼成する際の雰囲気が窒素含有雰囲気でない場合は、前記混合粉末には、所望の組成の窒化物蛍光体粉末が得られるに十分なN原子が含まれている必要があり、Al−N−H系化合物粉末の、Alに対するNのモル比N/Alが3未満の場合は、Al−N−H系化合物粉末以外の原料のうち、少なくとも一つの原料が、窒素を含む化合物である必要がある。   However, when the atmosphere when firing the mixed powder is not a nitrogen-containing atmosphere, the mixed powder needs to contain sufficient N atoms to obtain a nitride phosphor powder having a desired composition, In the case where the molar ratio N / Al of N to Al of the Al—N—H compound powder is less than 3, at least one of the raw materials other than the Al—N—H compound powder is a compound containing nitrogen Need to be.

Ca源と、Al源と、Si源と、A源と、任意成分としてのSr源とを混合して混合粉末を調製する方法については、特に制約は無く、公知の方法、例えば、乾式混合する方法、原料各成分と反応しない溶媒中で湿式混合した後に溶媒を除去する方法などを採用することができる。   There are no particular restrictions on the method of preparing a mixed powder by mixing a Ca source, an Al source, a Si source, an A source, and an Sr source as an optional component, and there is no particular limitation, for example, dry mixing. A method, a method of removing the solvent after wet mixing in a solvent that does not react with each component of the raw material, and the like can be employed.

ただし、前記Al−N−H系化合物粉末は、空気中の酸素や水分に対して非常に不安定である。空気との接触による劣化を防ぐため、窒素ガス、アルゴンガス等の乾燥した不活性ガス雰囲気中で混合粉末の調製を行うことが好ましい。   However, the Al—N—H compound powder is very unstable with respect to oxygen and moisture in the air. In order to prevent deterioration due to contact with air, it is preferable to prepare the mixed powder in a dry inert gas atmosphere such as nitrogen gas or argon gas.

得られた混合粉末を焼成することで、本発明の窒化物蛍光体粉末の製造方法に係る窒化物蛍光体粉末を得ることができる。混合粉末を焼成する際の温度条件は、Ca1−xSrAlSiNの結晶が生成する温度条件であれば特に制限されない。前記Al−N−H系化合物粉末は、窒化物蛍光体粉末製造用のAl源として一般的に用いられる窒化アルミニウム粉末等に比べて反応性が高いため、Al−N−H系化合物粉末を用いた場合には1100℃〜1200℃程度の比較的低温で焼成してもCa1−xSrAlSiNの結晶化が進行し、Ca1−xSrAlSiN:Aで表される窒化物蛍光体として実用的な内部量子効率を示す。焼成温度が低いほど、得られる窒化物蛍光体粉末の粒径、具体的にはBET法によって測定された比表面積から換算される球相当径DBETを小さくできるので、その観点からは、焼成温度を1100℃〜1400℃とすることが好ましい。また、DBETを小さい範囲に保ちながら内部量子効率を高くするには、焼成温度を1150℃〜1350℃とすることが好ましい。 By firing the obtained mixed powder, the nitride phosphor powder according to the method for producing a nitride phosphor powder of the present invention can be obtained. The temperature condition for firing the mixed powder is not particularly limited as long as it is a temperature condition for generating crystals of Ca 1-x Sr x AlSiN 3 . The Al—N—H compound powder is more reactive than an aluminum nitride powder or the like generally used as an Al source for producing a nitride phosphor powder. If you were are fired at a relatively low temperature of about 1100 ° C. to 1200 ° C. proceeded crystallization also Ca 1-x Sr x AlSiN 3 , Ca 1-x Sr x AlSiN 3: nitride represented by a Practical internal quantum efficiency is shown as a phosphor. The lower the firing temperature, the smaller the particle diameter of the resulting nitride phosphor powder, specifically, the equivalent sphere diameter D BET converted from the specific surface area measured by the BET method. Is preferably set to 1100 ° C to 1400 ° C. In order to increase the internal quantum efficiency while keeping the D BET in a small range, the firing temperature is preferably set to 1150 ° C to 1350 ° C.

前記混合粉末を焼成する際の、最高温度で保持する時間は、通常0.5時間〜30時間程度であり、1時間〜15時間程度であることがより好ましい。保持時間が短すぎると、Ca1−xSrAlSiNの結晶化が十分に進行せず、窒化物蛍光体としての内部量子効率が低下する可能性がある。 The time of holding the mixed powder at the maximum temperature is usually about 0.5 to 30 hours, and more preferably about 1 to 15 hours. If the holding time is too short, the crystallization of Ca 1-x Sr x AlSiN 3 does not proceed sufficiently, and the internal quantum efficiency as the nitride phosphor may decrease.

前記混合粉末を焼成する際の雰囲気ガスは、原料や生成物と反応しないものであれば特に制限されず、窒素、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガス、水素やアンモニア等の還元性ガス等を用いることができるが、工業上の経済性を考慮すれば、窒素ガス雰囲気とすることが好ましい。   The atmosphere gas for firing the mixed powder is not particularly limited as long as it does not react with the raw materials and products, and an inert gas such as nitrogen, argon or helium, a reducing gas such as hydrogen or ammonia, or the like is used. However, in view of industrial economy, a nitrogen gas atmosphere is preferable.

前記混合粉末を焼成する際の、雰囲気圧力に制限はなく、減圧、常圧または加圧のいずれの条件でも選択することが出来るが、工業的な見地からは、経済的な常圧であることが好ましい。前記Al−N−H系化合物粉末は、窒化物蛍光体粉末製造用のAl源として一般的に用いられる窒化アルミニウム粉末等に比べて反応性が高いため、常圧条件下でもCa1−xSrAlSiNの結晶化が進行しやすい。 There is no restriction on the atmospheric pressure when firing the mixed powder, and it can be selected under any conditions of reduced pressure, normal pressure, or increased pressure, but from an industrial standpoint, it should be an economic normal pressure. Is preferred. Since the Al—N—H compound powder is more reactive than an aluminum nitride powder or the like generally used as an Al source for producing a nitride phosphor powder, the Ca 1-x Sr even under normal pressure conditions. x AlSiN 3 is easily crystallized.

前記混合粉末の焼成に用いる加熱炉としては、以上の温度条件および雰囲気に調整できる加熱炉であれば特に制約はなく、例えば、高周波誘導加熱方式または抵抗加熱方式によるバッチ式電気炉、ロータリーキルン、流動化焼成炉、プッシャー式電気炉などを用いることができる。また、焼成時に前記混合粉末を収容するルツボの材質としては、窒化ホウ素製、アルミナ製、モリブデン製などを用いることができる。   The heating furnace used for firing the mixed powder is not particularly limited as long as it is a heating furnace that can be adjusted to the above temperature conditions and atmosphere, for example, a batch type electric furnace, rotary kiln, fluidized by a high frequency induction heating method or a resistance heating method. A calcination furnace, a pusher electric furnace, or the like can be used. Further, as the material of the crucible for accommodating the mixed powder at the time of firing, boron nitride, alumina, molybdenum, or the like can be used.

以上の方法により、焼成後の粉砕を行うことなく、粒径が小さいにも関わらず内部量子効率が高い窒化物蛍光体粉末を得ることができる。   By the above method, a nitride phosphor powder having a high internal quantum efficiency can be obtained without performing pulverization after firing, although the particle size is small.

次に、本発明の窒化物蛍光体粉末の製造方法によって得られる、特に好ましい窒化物蛍光体粉末(以下、本発明の窒化物蛍光体粉末と記す)について説明する。   Next, a particularly preferred nitride phosphor powder (hereinafter referred to as the nitride phosphor powder of the present invention) obtained by the method for producing a nitride phosphor powder of the present invention will be described.

本発明の窒化物蛍光体粉末は、CaAlSiN:Eu(但し、Euは賦活元素である。)で表される窒化物蛍光体粉末であって、BET法によって測定された比表面積から換算される球相当径DBETが0.15μm〜0.4μmであり、450nmの波長の光により励起されることで、ピーク波長が635nm〜690nmの波長域にある蛍光を発し、その際の内部量子効率が45%以上であることを特徴とする。 The nitride phosphor powder of the present invention is a nitride phosphor powder represented by CaAlSiN 3 : Eu (where Eu is an activation element), and is converted from the specific surface area measured by the BET method. The sphere equivalent diameter D BET is 0.15 μm to 0.4 μm, and when excited by light having a wavelength of 450 nm, it emits fluorescence having a peak wavelength in the wavelength range of 635 nm to 690 nm, and the internal quantum efficiency at that time It is characterized by being 45% or more.

本発明の窒化物蛍光体粉末において、Eu元素の含有量としては、CaAlSiN:Eu(但し、Euは賦活元素である)を一般式EuCa1−zAlSiNで表した場合、0<z≦0.2であることが好ましく、0.005≦z≦0.05であることがより好ましい。発光中心になるEu元素の含有量がこの範囲であれば、Eu元素の含有量が少ないことに起因する励起光の吸収効率低下も、Eu元素の含有量が多いことに起因する濃度消光も生じず、本発明の窒化物蛍光体粉末は、特に高い発光効率を有することができる。 In the nitride phosphor powder of the present invention, the content of Eu element is, when expressed as CaAlSiN 3 : Eu (where Eu is an activation element) represented by the general formula Eu z Ca 1-z AlSiN 3 , 0 < z ≦ 0.2 is preferable, and 0.005 ≦ z ≦ 0.05 is more preferable. If the content of the Eu element that is the emission center is in this range, the absorption efficiency of the excitation light is reduced due to the low content of the Eu element, and the concentration quenching is also caused due to the high content of the Eu element. First, the nitride phosphor powder of the present invention can have particularly high luminous efficiency.

本発明の窒化物蛍光体粉末の球相当径DBETは、0.15μm〜0.4μmである。DBETを0.15μm〜0.4μmにまで低減することで、可視光の散乱抑制による光のロスの低減、塗布液中の蛍光体粒子の沈殿抑制による色むらの防止、ならびに平滑な薄膜の形成が可能となる。また、DBETは0.15μm〜0.35μmであることが特に好ましい。 The nitride equivalent powder D BET of the nitride phosphor powder of the present invention is 0.15 μm to 0.4 μm. By reducing D BET to 0.15 μm to 0.4 μm, light loss can be reduced by suppressing the scattering of visible light, color unevenness can be prevented by suppressing precipitation of phosphor particles in the coating liquid, and a smooth thin film Formation is possible. The D BET is particularly preferably from 0.15 μm to 0.35 μm.

ここで球相当径DBETは、式(3)によって定義されるものとする。
BET(μm)=6/真密度(g/cm)/比表面積(m/g)・・・(3)
Here, the sphere equivalent diameter D BET is defined by the equation (3).
D BET (μm) = 6 / true density (g / cm 3 ) / specific surface area (m 2 / g) (3)

本発明の窒化物蛍光体粉末は、450nmの波長の光により励起されることで、ピーク波長が635nm〜690nmの波長域にある蛍光を発し、その際の内部量子効率が45%以上である。本発明の窒化物蛍光体粉末は、DBETが0.15μm〜0.4μmの、CaAlSiN:Euで表される窒化物蛍光体粉末としては、従来にない高い内部量子効率を有する新規な蛍光体粉末である。 The nitride phosphor powder of the present invention emits fluorescence having a peak wavelength in a wavelength range of 635 nm to 690 nm by being excited by light having a wavelength of 450 nm, and the internal quantum efficiency at that time is 45% or more. The nitride phosphor powder of the present invention is a novel phosphor having a high internal quantum efficiency, which is unprecedented as a nitride phosphor powder represented by CaAlSiN 3 : Eu having a D BET of 0.15 μm to 0.4 μm. Body powder.

前記窒化物蛍光体粉末は、炭素含有量が質量基準で0.2%以下であることが好ましい。炭素含有量が多いと、窒化物蛍光体粉末が黒味を帯びるなどし、性能低下の原因となる。   The nitride phosphor powder preferably has a carbon content of 0.2% or less on a mass basis. If the carbon content is high, the nitride phosphor powder becomes dark and causes performance degradation.

前記窒化物蛍光体粉末は、酸素含有量が質量基準で3%以下であることが好ましく、2%以下であることがより好ましい。酸素含有量が多いと、蛍光体の性能低下の原因となる。   The nitride phosphor powder preferably has an oxygen content of 3% or less, more preferably 2% or less, based on mass. When there is much oxygen content, it will become the cause of the performance fall of fluorescent substance.

前記窒化物蛍光体粉末は、Ca、Al、Si、Eu以外の金属不純物含有量が質量基準で1%以下であることが好ましい。金属不純物も蛍光体の性能低下の原因となる。   The nitride phosphor powder preferably has a metal impurity content other than Ca, Al, Si, and Eu of 1% or less on a mass basis. Metal impurities also cause a decrease in phosphor performance.

本発明の窒化物蛍光体粉末は、上述した、本発明に係る窒化物蛍光体粉末の製造方法において、A源をEuとしてCa1−xSrAlSiN:AのAをEuとし、Sr源を原料に用いずに混合粉末を調製し焼成してxを0とすることによって得ることができる。 In the nitride phosphor powder according to the present invention described above, the nitride phosphor powder of the present invention is a Sr source in which A source is Eu and Ca 1-x Sr x AlSiN 3 : A is Eu. It can be obtained by preparing a mixed powder without using as a raw material and baking it to make x 0.

本発明の窒化物蛍光体粉末は顔料としても有用である。本発明の窒化物蛍光体粉末は、太陽光等の白色光、あるいは紫外光の照射下で発色が良く、安定な無機化合物であるため発色の経時変化が少なく、また、粒子径が小さい。したがって、本発明の窒化物蛍光体粉末を含有する顔料は、発色が良く、耐久性が良く、また、薄く平滑な顔料層を構成できる。本発明の窒化物蛍光体粉末は、色を調整する目的などで他の顔料等と混合して使用しても良いし、それのみで橙色〜赤色の顔料として使用しても良い。   The nitride phosphor powder of the present invention is also useful as a pigment. The nitride phosphor powder of the present invention has good color development under the irradiation of white light such as sunlight or ultraviolet light, and is a stable inorganic compound, so that the color change with time is small and the particle diameter is small. Therefore, the pigment containing the nitride phosphor powder of the present invention has good color development, good durability, and can form a thin and smooth pigment layer. The nitride phosphor powder of the present invention may be used as a mixture with other pigments for the purpose of adjusting color, or may be used alone as an orange to red pigment.

以下に本発明の実施例を比較例とともに説明する。   Examples of the present invention will be described below together with comparative examples.

<窒化物蛍光体粉末およびAl(NH)粉末の酸素含有量、窒素含有量の測定方法>
窒化物蛍光体粉末およびAl(NH)粉末の酸素含有量、窒素含有量は、粉末試料をスズカプセルに投入し、これをニッケルバスケットに入れたものを、LECO製酸素・窒素・水素分析装置(TCH600型)により測定した。酸素含有量は不活性ガス雰囲気高温溶融−赤外線吸収測定法、窒素含有量は不活性ガス雰囲気高温溶融−熱伝導度測定法で、それぞれ検出した。
<Measurement method of oxygen content and nitrogen content of nitride phosphor powder and Al 2 (NH) 3 powder>
The oxygen content and nitrogen content of the nitride phosphor powder and the Al 2 (NH) 3 powder were analyzed by LECO oxygen / nitrogen / hydrogen analysis using a powder sample placed in a tin capsule and placed in a nickel basket. It was measured with an apparatus (TCH600 type). The oxygen content was detected by an inert gas atmosphere high temperature melting-infrared absorption measurement method, and the nitrogen content was detected by an inert gas atmosphere high temperature melting-thermal conductivity measurement method.

<窒化物蛍光体粉末およびAl(NH)粉末の炭素含有量の測定方法>
窒化物蛍光体粉末およびAl(NH)粉末の炭素含有量は、LECO製炭素分析装置(IR−412型)を用い、高周波燃焼−赤外線吸収法により測定した。
<Method of measuring carbon content of nitride phosphor powder and Al 2 (NH) 3 powder>
The carbon content of the nitride phosphor powder and the Al 2 (NH) 3 powder was measured by a high-frequency combustion-infrared absorption method using a LECO carbon analyzer (IR-412 type).

<窒化物蛍光体粉末およびAl(NH)粉末の比表面積の測定方法>
窒化物蛍光体粉末およびAl(NH)粉末の比表面積は、島津製流動式比表面積自動測定装置(フローソーブIII2310型)を用い、BET1点法により測定した。
<Measuring method of specific surface area of nitride phosphor powder and Al 2 (NH) 3 powder>
The specific surface areas of the nitride phosphor powder and the Al 2 (NH) 3 powder were measured by a BET one-point method using a Shimadzu flow type specific surface area automatic measuring device (Flowsorb III 2310 type).

<窒化物蛍光体粉末の不純物金属含有量の測定方法>
窒化物蛍光体粉末の不純物金属含有量は、リガク製走査型蛍光X線分析装置(ZSX Primus型)を用い、FP法により測定した。
<Measurement method of impurity metal content of nitride phosphor powder>
The impurity metal content of the nitride phosphor powder was measured by the FP method using a Rigaku scanning X-ray fluorescence analyzer (ZSX Primus type).

<窒化物蛍光体粉末の真密度の測定方法>
窒化物蛍光体粉末の真密度は、Quantachrome製ウルトラピクノメーター(UPY−2型)を用い、ヘリウムガスによるガス置換法で測定した。
<Measurement method of true density of nitride phosphor powder>
The true density of the nitride phosphor powder was measured by a gas replacement method using helium gas using a Quantachrome ultrapycnometer (UPY-2 type).

<窒化物蛍光体粉末の発光特性の測定方法>
日本分光製分光蛍光光度計(FP−6500型)を用い、150Wキセノンランプによる波長450nmの青色光を窒化物蛍光体粉末に照射し、窒化物蛍光体粉末の内部量子効率を測定した。
<Measurement method of light emission characteristics of nitride phosphor powder>
Using a spectrofluorometer (FP-6500 type) manufactured by JASCO Corporation, the nitride phosphor powder was irradiated with blue light having a wavelength of 450 nm by a 150 W xenon lamp, and the internal quantum efficiency of the nitride phosphor powder was measured.

<参考例1>
ガラス製三口フラスコに、ガス導入用三方コック、温度計用さや管、留分を受ける二つ口ナスフラスコと組み合わせた分留管を設置した。これらの器具は130℃のオーブンで事前に充分乾燥し、更に組み立てた後に真空下でホットブラスターにより加熱して、内壁表面に付着した水分を除去した。こうして乾燥し、内部をNガス雰囲気に保持して密閉した装置を同じくN雰囲気のグローブボックスに入れた。グローブボックス出口ガスの酸素濃度と露点を測定し、酸素と水分が少ない雰囲気であることを確認した後、トリエチルアルミニウムへキサン溶液(和光純薬製、1mol/L)およびデカン(水分10ppm以下)を前記の三口フラスコに導入した。充分に混合した後、ガラス装置全体を密閉状態に保持してグローブボックスから取り出した。
<Reference Example 1>
A glass three-necked flask was provided with a three-way cock for gas introduction, a sheath for a thermometer, and a fractionation tube combined with a two-necked eggplant flask for receiving fractions. These instruments were sufficiently dried in an oven at 130 ° C. in advance, and further assembled, and then heated with a hot blaster under vacuum to remove moisture adhering to the inner wall surface. The apparatus thus dried and sealed with the inside kept in an N 2 gas atmosphere was placed in a glove box having the same N 2 atmosphere. After measuring the oxygen concentration and dew point of the glove box outlet gas and confirming that the atmosphere is low in oxygen and moisture, triethylaluminum hexane solution (manufactured by Wako Pure Chemicals, 1 mol / L) and decane (moisture of 10 ppm or less) were added. It was introduced into the three-necked flask. After mixing well, the entire glass device was kept sealed and removed from the glove box.

ガラス製三口フラスコをオイルバスによって加熱し、内部液をマグネチックスターラーで攪拌しながら内部のトリエチルアルミニウム溶液中にアンモニアガスをバブリングした。まず、オイルバス温度を120℃に保ち、反応混合物中のヘキサンを留去して、分留管に接続した二つ口ナスフラスコに受けた。ヘキサンの留去が終了した後、オイルバス温度を180℃に上げると、白色沈殿が析出し始め、反応の進行が確認された。こうしてアンモニアガスを継続して供給しながらオイルバス温度180℃(フラスコ内のスラリー液温度170℃)で4時間反応を行った。   A glass three-necked flask was heated by an oil bath, and ammonia gas was bubbled into the triethylaluminum solution inside while stirring the inner solution with a magnetic stirrer. First, the oil bath temperature was kept at 120 ° C., hexane in the reaction mixture was distilled off, and the mixture was received in a two-necked eggplant flask connected to a fractionating tube. After the distillation of hexane was completed, when the oil bath temperature was raised to 180 ° C., a white precipitate began to precipitate, confirming the progress of the reaction. The reaction was carried out for 4 hours at an oil bath temperature of 180 ° C. (slurry temperature in the flask: 170 ° C.) while continuously supplying ammonia gas.

次にオイルバス温度を200℃に上げ、生成した白色沈殿を含有するスラリーからデカンを留去した。デカンの留去操作においても、アンモニアガスは継続して供給した。次いでアンモニアガスの供給を止め、装置全体を密閉状態としてグローブボックスに入れ、主として(C)Al(NH)からなる白色固体を回収した。 Next, the oil bath temperature was raised to 200 ° C., and decane was distilled off from the slurry containing the produced white precipitate. Ammonia gas was continuously supplied during the decane distillation operation. Next, the supply of ammonia gas was stopped, and the entire apparatus was sealed and placed in a glove box, and a white solid mainly composed of (C 2 H 5 ) Al (NH) was recovered.

グローブボックス内にて、上記白色固体を両末端に三方コックを設置したガラス管に充填した。この三方コック及びガラス管は、前記の有機アルミニウム化合物溶液とアンモニアの反応に用いたガラス器具と同様の方法で乾燥したものである。このガラス管にヒーターを取り付け、下部側コックよりアンモニアガスを供給しながら白色固体充填層を加熱した。加熱においては、ヒーター温度を230℃に保ち2時間加熱した後、ヒーター温度を270℃に上げてさらに2時間加熱した。加熱終了後、グローブボックス内にて組成式Al(NH)で表される白色粉末(以下、この白色粉末を「Al(NH)粉末」と称することがある。)を回収した。得られたAl(NH)粉末について、酸素含有量は1.7質量%、窒素含有量は38.7質量%(理論値:42.4質量%)、炭素含有量は0.37質量%であり、またCyDTA-亜鉛逆滴定法(JIS R1675:2007準拠)により測定したAl含有量は55.8質量%(理論値:54.5質量%)であったことから、得られた粉末の組成がAl(NH)に相当すると確認した。BET1点法で測定した比表面積は849m/gであった。 Inside the glove box, the white solid was filled into a glass tube provided with three-way cocks at both ends. The three-way cock and the glass tube are dried by the same method as the glass apparatus used for the reaction of the organoaluminum compound solution and ammonia. A heater was attached to the glass tube, and the white solid packed bed was heated while supplying ammonia gas from the lower cock. In heating, the heater temperature was kept at 230 ° C. and heated for 2 hours, and then the heater temperature was raised to 270 ° C. and further heated for 2 hours. After the heating, a white powder represented by the composition formula Al 2 (NH) 3 (hereinafter, this white powder may be referred to as “Al 2 (NH) 3 powder”) was collected in the glove box. About Al 2 (NH) 3 powder thus obtained, the oxygen content 1.7 mass%, nitrogen content 38.7 wt% (theoretical: 42.4 wt%), the carbon content 0.37 wt And the Al content measured by CyDTA-zinc back titration method (according to JIS R1675: 2007) was 55.8% by mass (theoretical value: 54.5% by mass). Was confirmed to correspond to Al 2 (NH) 3 . The specific surface area measured by the BET 1-point method was 849 m 2 / g.

以下の実施例、比較例に示す窒化物蛍光体粉末の合成に用いた原料は下記の通りである。   The raw materials used for the synthesis of the nitride phosphor powders shown in the following examples and comparative examples are as follows.

Al(NH)粉末:参考例1により合成したAl(NH)粉末
窒化アルミニウム粉末:トクヤマ製、Eグレード
窒化珪素粉末:宇部興産製、SN−E10
シリコンジイミド粉末:特開平9−156912号公報の実施例1に記載の方法により合成したシリコンジイミド粉末
窒化カルシウム粉末:Alfa Aesar製、純度99%
水素化カルシウム粉末:Aldrich製、純度99.99%
窒化ユウロピウム粉末:国際公開2006/080535号の実施例1に記載の方法により合成した窒化ユウロピウム粉末
酸化ユウロピウム粉末:Aldrich製、純度99.5%
窒化ストロンチウム粉末:金属Sr(高純度化学研究所製、塊状)を鑢で削って得られた平均粒子径350μm以下の粉末を、カーボン製ルツボに仕込み、常圧の窒素雰囲気中、800℃で6時間焼成して窒化した後、平均粒子径150μm以下になるまで粉砕して得られた窒化ストロンチウム粉末
Al 2 (NH) 3 powder: Al 2 (NH) 3 powder of aluminum nitride powder synthesized in Reference Example 1 manufactured by Tokuyama, E grade silicon nitride powder: manufactured by Ube Industries, SN-E10
Silicon diimide powder: Silicon diimide powder synthesized by the method described in Example 1 of JP-A-9-156912 Calcium nitride powder: manufactured by Alfa Aesar, purity 99%
Calcium hydride powder: Aldrich, purity 99.99%
Europium nitride powder: Europium nitride powder synthesized by the method described in Example 1 of WO 2006/080535 Europium oxide powder: Aldrich, purity 99.5%
Strontium nitride powder: A powder having an average particle size of 350 μm or less obtained by scraping metal Sr (manufactured by High Purity Chemical Research Laboratory, lump) into a carbon crucible and charged at 800 ° C. in a nitrogen atmosphere at normal pressure. Strontium nitride powder obtained after calcination for a period of time and then pulverizing to an average particle size of 150 μm or less

<実施例1>
Ca源として窒化カルシウム粉末、Al源としてAl(NH)粉末、Si源として窒化珪素粉末、Eu源として窒化ユウロピウム粉末を用い、これらの粉末を窒素雰囲気中でCa:Al:Si:Eu=0.98:1:1:0.02のモル比で秤量し、PTFE製ボール(ボール径12.7mm)とともにステンレス製容器に入れ、レッチェ製ミキサーミル(MM400型)により、15Hzの振動数で30分間混合し、混合粉末を得た。
<Example 1>
Calcium nitride powder is used as the Ca source, Al 2 (NH) 3 powder is used as the Al source, silicon nitride powder is used as the Si source, and europium nitride powder is used as the Eu source. These powders are Ca: Al: Si: Eu = Weighed at a molar ratio of 0.98: 1: 1: 0.02 and placed in a stainless steel container with PTFE balls (ball diameter 12.7 mm), and with a Lecce mixer mill (MM400 type) at a frequency of 15 Hz. Mixing for 30 minutes gave a mixed powder.

得られた混合粉末を窒素雰囲気中で窒化ホウ素製ルツボに仕込み、焼成を行った。焼成は、窒素流通量1L/分(常温、常圧基準)の、常圧の窒素雰囲気中、5℃/分の昇温速度で加熱し、1250℃で6時間保持して行った。焼成後、生成した窒化物蛍光体粉末を回収した。   The obtained mixed powder was charged into a boron nitride crucible in a nitrogen atmosphere and fired. Firing was performed in a nitrogen atmosphere with a nitrogen flow rate of 1 L / min (normal temperature, normal pressure standard) at a temperature rising rate of 5 ° C./min and held at 1250 ° C. for 6 hours. After firing, the produced nitride phosphor powder was recovered.

得られた窒化物蛍光体粉末について、リガク製X線回折装置(Ultima IV Protectus)を用いたX線回折分析によりCaAlSiNの結晶相が生成していることを確認した。 The resulting nitride phosphor powder, it was confirmed that the crystal phase of CaAlSiN 3 is generated by X-ray diffraction analysis using a Rigaku X-ray diffractometer (Ultima IV Protectus).

得られた窒化物蛍光体粉末について、<窒化物蛍光体粉末およびAl(NH)粉末の酸素含有量、窒素含有量の測定方法>にて説明した方法による酸素含有量および窒素含有量の測定、<窒化物蛍光体粉末およびAl(NH)粉末の炭素含有量の測定方法>にて説明した方法による炭素含有量の測定、<窒化物蛍光体粉末の不純物金属含有量の測定方法>にて説明した方法による不純物金属含有量の測定を行った。また、得られた窒化物蛍光体粉末について、<窒化物蛍光体粉末およびAl(NH)粉末の比表面積の測定方法>と<窒化物蛍光体粉末の真密度の測定方法>にて説明した方法で比表面積と真密度を測定し、これらの値を用いて球相当径DBETを求めた。また、<窒化物蛍光体粉末の発光特性の測定方法>にて説明した方法で、得られた窒化物蛍光体粉末の内部量子効率を測定した。また、その際に得られた発光スペクトルから蛍光ピーク波長を求めた。 With respect to the obtained nitride phosphor powder, the oxygen content and the nitrogen content obtained by the method described in <Measurement method of oxygen content and nitrogen content of nitride phosphor powder and Al 2 (NH) 3 powder> Measurement, <Measurement of carbon content by the method described in <Measurement method of carbon content of nitride phosphor powder and Al 2 (NH) 3 powder >>, <Measurement method of impurity metal content of nitride phosphor powder The impurity metal content was measured by the method described in>. The obtained nitride phosphor powder is described in <Measurement method of specific surface area of nitride phosphor powder and Al 2 (NH) 3 powder> and <Measurement method of true density of nitride phosphor powder>. The specific surface area and true density were measured by the method described above, and the sphere equivalent diameter D BET was determined using these values. Further, the internal quantum efficiency of the obtained nitride phosphor powder was measured by the method described in <Measurement method of light emission characteristics of nitride phosphor powder>. Moreover, the fluorescence peak wavelength was calculated | required from the emission spectrum obtained in that case.

得られた窒化物蛍光体粉末の酸素含有量、窒素含有量、DBET、および波長450nmの青色光で励起した場合の蛍光ピーク波長と内部量子効率を表1に示す。得られた窒化物蛍光体粉末の酸素含有量は1.5質量%、窒素含有量は29.0質量%(理論値:30.6質量%)であった。また、得られた窒化物蛍光体粉末の比表面積は5.49m/g、真密度は3.10g/cmであり、これらの測定値から換算された球相当径DBETは0.35μmであった。またこの粉末の、JEOL製走査電子顕微鏡(JSM−6510型)により撮影されたSEM写真を図1に示す。走査電子顕微鏡により観察された粒子のサイズはDBETの値に整合していることが確認された。 Table 1 shows the oxygen content, nitrogen content, D BET , and fluorescence peak wavelength and internal quantum efficiency when excited with blue light having a wavelength of 450 nm. The resulting nitride phosphor powder had an oxygen content of 1.5 mass% and a nitrogen content of 29.0 mass% (theoretical value: 30.6 mass%). The obtained nitride phosphor powder has a specific surface area of 5.49 m 2 / g and a true density of 3.10 g / cm 3 , and the equivalent spherical diameter D BET converted from these measured values is 0.35 μm. Met. Moreover, the SEM photograph image | photographed with the scanning electron microscope made from JEOL (JSM-6510 type | mold) of this powder is shown in FIG. It was confirmed that the particle size observed by the scanning electron microscope was consistent with the value of D BET .

得られた窒化物蛍光体粉末の、450nmの青色光で励起した場合の発光スペクトルのピーク波長は670.0nmで、内部量子効率は60%であった。実施例1の窒化物蛍光体粉末は、DBETで0.4μm以下の、特に小さな粒径を持ちながらも、高い内部量子効率を示した。 The obtained nitride phosphor powder had an emission spectrum peak wavelength of 670.0 nm when excited with 450 nm blue light, and an internal quantum efficiency of 60%. Nitride phosphor powder of Example 1, the following 0.4μm in D BET, while especially having a small particle size, showed a high internal quantum efficiency.

また、得られた窒化物蛍光体粉末の炭素含有量は0.11質量%、蛍光X線分析により検出されたCa、Al、Si、Eu以外の不純物金属はSr(0.05質量%)のみであった。   Moreover, the carbon content of the obtained nitride phosphor powder is 0.11% by mass, and impurity metals other than Ca, Al, Si, and Eu detected by fluorescent X-ray analysis are only Sr (0.05% by mass). Met.

<実施例2>
Si源としてシリコンジイミド粉末を用いたこと以外は実施例1と同様の方法により、実施例2の窒化物蛍光体粉末を製造した。得られた窒化物蛍光体粉末について、実施例1と同様の方法によりCaAlSiNの結晶相が生成していることを確認した。
<Example 2>
A nitride phosphor powder of Example 2 was produced in the same manner as in Example 1 except that silicon diimide powder was used as the Si source. About the obtained nitride fluorescent substance powder, it was confirmed by the method similar to Example 1 that the crystal phase of CaAlSiN 3 was generated.

また、実施例1と同様の方法により、酸素含有量、窒素含有量およびDBETを求め、実施例1と同様の方法により発光特性を測定した。得られた窒化物蛍光体粉末の酸素含有量、窒素含有量、DBET、および、波長450nmの青色光で励起した場合の蛍光ピーク波長と内部量子効率を表1に示す。得られた窒化物蛍光体粉末の酸素含有量は1.8質量%、窒素含有量は28.8質量%であった。また、得られた窒化物蛍光体粉末のDBETは0.32μmであり、450nmの青色光で励起した場合の蛍光ピーク波長は668.5nmで、内部量子効率は66%であった。実施例2の窒化物蛍光体粉末は、DBETで0.4μm以下の、特に小さな粒径を持ちながらも、高い内部量子効率を示した。 Further, the oxygen content, the nitrogen content, and the D BET were determined by the same method as in Example 1, and the light emission characteristics were measured by the same method as in Example 1. Table 1 shows the oxygen content, nitrogen content, D BET , and fluorescence peak wavelength and internal quantum efficiency when excited with blue light having a wavelength of 450 nm. The obtained nitride phosphor powder had an oxygen content of 1.8% by mass and a nitrogen content of 28.8% by mass. The obtained nitride phosphor powder had a D BET of 0.32 μm, a fluorescence peak wavelength of 668.5 nm when excited with 450 nm blue light, and an internal quantum efficiency of 66%. Nitride phosphor powder of Example 2, the following 0.4μm in D BET, while especially having a small particle size, showed a high internal quantum efficiency.

<比較例1>
Al源を窒化アルミニウム粉末に変更したこと以外は実施例1と同様の方法により、比較例1の窒化物蛍光体粉末を製造した。得られた窒化物蛍光体粉末について、実施例1と同様の方法によりCaAlSiNの結晶相が生成していることを確認した。
<Comparative Example 1>
A nitride phosphor powder of Comparative Example 1 was produced in the same manner as in Example 1 except that the Al source was changed to aluminum nitride powder. About the obtained nitride fluorescent substance powder, it was confirmed by the method similar to Example 1 that the crystal phase of CaAlSiN 3 was generated.

また、実施例1と同様の方法により、酸素含有量、窒素含有量およびDBETを求め、実施例1と同様の方法により発光特性を測定した。得られた窒化物蛍光体粉末の酸素含有量、窒素含有量、DBET、および、波長450nmの青色光で励起した場合の蛍光ピーク波長と内部量子効率を表1に示す。得られた窒化物蛍光体粉末の酸素含有量は1.2質量%、窒素含有量は29.5質量%であった。また、得られた窒化物蛍光体粉末のDBETは0.58μmであり、450nmの青色光で励起した場合の蛍光ピーク波長は664.5nmで、内部量子効率は51%であった。Al源として窒化アルミニウム粉末を用いた比較例1の窒化物蛍光体粉末は、Al源としてAl(NH)粉末を用いた実施例1の窒化物蛍光体粉末、さらにAl源としてAl(NH)粉末を用い、Si源としてシリコンジイミド粉末を用いた実施例2の窒化物蛍光体粉末と比較して、粒径が大きいにも関わらず、低い内部量子効率を示した。 Further, the oxygen content, the nitrogen content, and the D BET were determined by the same method as in Example 1, and the light emission characteristics were measured by the same method as in Example 1. Table 1 shows the oxygen content, nitrogen content, D BET , and fluorescence peak wavelength and internal quantum efficiency when excited with blue light having a wavelength of 450 nm. The obtained nitride phosphor powder had an oxygen content of 1.2% by mass and a nitrogen content of 29.5% by mass. The obtained nitride phosphor powder had a D BET of 0.58 μm, a fluorescence peak wavelength of 664.5 nm when excited with 450 nm blue light, and an internal quantum efficiency of 51%. The nitride phosphor powder of Comparative Example 1 using aluminum nitride powder as the Al source is the nitride phosphor powder of Example 1 using Al 2 (NH) 3 powder as the Al source, and further Al 2 ( Compared with the nitride phosphor powder of Example 2 using NH 3 powder and using silicon diimide powder as the Si source, it showed low internal quantum efficiency despite its large particle size.

<比較例2>
比較例1で用いたものと同じ窒化アルミニウム粉末(DBET:0.59μm)を、窒化珪素製ボール(ボール径5mm)とともにPTFE製容器に入れ、実施例1で用いたミキサーミルにより30Hzの振動数で60分振動させて粉砕し、DBETが0.26μmの窒化アルミニウム粉末を得た。Al源として、粉砕して得られた、この窒化アルミニウム粉末を用いたこと以外は比較例1と同様の方法により、比較例2の窒化物蛍光体粉末を製造した。
<Comparative example 2>
The same aluminum nitride powder (D BET : 0.59 μm) as used in Comparative Example 1 was put in a PTFE container together with a silicon nitride ball (ball diameter: 5 mm), and vibration at 30 Hz was performed by the mixer mill used in Example 1. The aluminum nitride powder having a D BET of 0.26 μm was obtained by pulverizing for 60 minutes. The nitride phosphor powder of Comparative Example 2 was produced in the same manner as in Comparative Example 1 except that this aluminum nitride powder obtained by pulverization was used as the Al source.

また、実施例1と同様の方法により、酸素含有量、窒素含有量およびDBETを求め、実施例1と同様の方法により発光特性を測定した。得られた窒化物蛍光体粉末の酸素含有量、窒素含有量、DBET、および、波長450nmの青色光で励起した場合の蛍光ピーク波長と内部量子効率を表1に示す。得られた窒化物蛍光体粉末の酸素含有量は1.0質量%、窒素含有量は29.0質量%であった。また、得られた窒化物蛍光体粉末のDBETは0.58μmであり、450nmの青色光で励起した場合の蛍光ピーク波長は661.0nmで、内部量子効率は50%であった。Al源にDBETが小さい原料を用いても、得られる窒化物蛍光体粉末のDBETは、比較例1の窒化物蛍光体粉末と比べても小さくならなかった。また、Al源としてAl(NH)粉末を用いた実施例1の窒化物蛍光体粉末、さらにAl源としてAl(NH)粉末を用い、Si源としてシリコンジイミド粉末を用いた実施例2の窒化物蛍光体粉末と比較して、粒径が大きいにも関わらず、低い内部量子効率を示した。 Further, the oxygen content, the nitrogen content, and the D BET were determined by the same method as in Example 1, and the light emission characteristics were measured by the same method as in Example 1. Table 1 shows the oxygen content, nitrogen content, D BET , and fluorescence peak wavelength and internal quantum efficiency when excited with blue light having a wavelength of 450 nm. The obtained nitride phosphor powder had an oxygen content of 1.0 mass% and a nitrogen content of 29.0 mass%. The obtained nitride phosphor powder had a D BET of 0.58 μm, a fluorescence peak wavelength of 661.0 nm when excited with 450 nm blue light, and an internal quantum efficiency of 50%. Even by using the raw material D BET is small Al source, D BET of the nitride phosphor powder obtained did not smaller than the nitride phosphor powder of Comparative Example 1. Also, examples of using the Al 2 (NH) 3 powder nitride phosphor powder of Example 1 using the further using Al 2 (NH) 3 powder as an Al source, a silicon diimide powder as the Si source as an Al source Compared to the nitride phosphor powder No. 2, it showed a low internal quantum efficiency despite its large particle size.

<実施例3>
Ca源を水素化カルシウム粉末に変更したことと、混合粉末を1150℃で12時間保持して焼成したこと以外は実施例1と同様の方法により、実施例3の窒化物蛍光体粉末を製造した。得られた窒化物蛍光体粉末について、実施例1と同様の方法によりCaAlSiNの結晶相が生成していることを確認した。
<Example 3>
The nitride phosphor powder of Example 3 was produced in the same manner as in Example 1 except that the Ca source was changed to calcium hydride powder and the mixed powder was held at 1150 ° C. for 12 hours and fired. . About the obtained nitride fluorescent substance powder, it was confirmed by the method similar to Example 1 that the crystal phase of CaAlSiN 3 was generated.

また、実施例1と同様の方法により、酸素含有量、窒素含有量およびDBETを求め、実施例1と同様の方法により発光特性を測定した。得られた窒化物蛍光体粉末の酸素含有量、窒素含有量、DBET、および、波長450nmの青色光で励起した場合の蛍光ピーク波長と内部量子効率を表1に示す。得られた窒化物蛍光体粉末の酸素含有量は1.8質量%、窒素含有量は29.2質量%であった。また、得られた窒化物蛍光体粉末のDBETは0.21μmであり、450nmの青色光で励起した場合の蛍光ピーク波長は661.5nmで、内部量子効率は33%であった。実施例3では、1150℃という、CaAlSiN蛍光体としては非常に低い温度で焼成したにも関わらず、CaAlSiN結晶相が生成し、Euの賦活に由来する発光が認められ、CaAlSiN:Euで表される蛍光体の生成が確認された。また、実施例3の窒化物蛍光体粉末は、DBETで0.4μm以下の、特に小さな粒径を持ちながらも、蛍光体として実用に値する内部量子効率を示した。 Further, the oxygen content, the nitrogen content, and the D BET were determined by the same method as in Example 1, and the light emission characteristics were measured by the same method as in Example 1. Table 1 shows the oxygen content, nitrogen content, D BET , and fluorescence peak wavelength and internal quantum efficiency when excited with blue light having a wavelength of 450 nm. The obtained nitride phosphor powder had an oxygen content of 1.8% by mass and a nitrogen content of 29.2% by mass. The obtained nitride phosphor powder had a D BET of 0.21 μm, a fluorescence peak wavelength of 661.5 nm when excited with 450 nm blue light, and an internal quantum efficiency of 33%. In Example 3, although CaAlSiN 3 phosphor was fired at a very low temperature of 1150 ° C., a CaAlSiN 3 crystal phase was generated, and light emission derived from Eu activation was observed, and CaAlSiN 3 : Eu The production | generation of the fluorescent substance represented by was confirmed. Further, the nitride phosphor powder of Example 3, the following 0.4μm in D BET, while especially having a small particle size, showing the internal quantum efficiency deserve practical use as phosphors.

<比較例3>
Al源を窒化アルミニウム粉末に変更したこと以外は実施例3と同様の方法により、比較例3の窒化物蛍光体粉末を製造した。
<Comparative Example 3>
A nitride phosphor powder of Comparative Example 3 was produced in the same manner as in Example 3 except that the Al source was changed to aluminum nitride powder.

得られた窒化物蛍光体粉末について、実施例1と同様の方法によりDBETを求め、実施例1と同じ方法により発光特性を測定した。得られた窒化物蛍光体粉末のDBET、および、波長450nmの青色光で励起した場合の蛍光ピーク波長と内部量子効率を表1に示す。得られた窒化物蛍光体粉末のDBETは0.39μmであり、450nmの青色光で励起した場合の蛍光ピーク波長は644.5nmで、内部量子効率は2%と非常に低く、実質的に蛍光を発しなかった。Al源としてAl(NH)粉末を用いた実施例3とは異なり、実質的な蛍光体は得られなかった。 About the obtained nitride fluorescent substance powder, DBET was calculated | required by the method similar to Example 1, and the light emission characteristic was measured by the same method as Example 1. FIG. Table 1 shows the D BET of the obtained nitride phosphor powder and the fluorescence peak wavelength and internal quantum efficiency when excited with blue light having a wavelength of 450 nm. The resulting nitride phosphor powder has a D BET of 0.39 μm, a fluorescence peak wavelength of 644.5 nm when excited with 450 nm blue light, and an internal quantum efficiency of 2%, which is substantially low. It did not fluoresce. Unlike Example 3 in which Al 2 (NH) 3 powder was used as the Al source, a substantial phosphor was not obtained.

<実施例4>
Si源をシリコンジイミド粉末に変更したことと、混合粉末を1350℃で6時間保持して焼成したこと以外は実施例3と同様の方法により、実施例4の窒化物蛍光体粉末を製造した。得られた窒化物蛍光体粉末について、実施例1と同様の方法によりCaAlSiNの結晶相が生成していることを確認した。
<Example 4>
The nitride phosphor powder of Example 4 was produced in the same manner as in Example 3 except that the Si source was changed to silicon diimide powder and the mixed powder was held and fired at 1350 ° C. for 6 hours. About the obtained nitride fluorescent substance powder, it was confirmed by the method similar to Example 1 that the crystal phase of CaAlSiN 3 was generated.

また、実施例1と同様の方法により、酸素含有量、窒素含有量およびDBETを求め、実施例1と同様の方法により発光特性を測定した。得られた窒化物蛍光体粉末の酸素含有量、窒素含有量、DBET、および、波長450nmの青色光で励起した場合の蛍光ピーク波長と内部量子効率を表1に示す。得られた窒化物蛍光体粉末の酸素含有量は0.8質量%、窒素含有量は29.7質量%であった。また、得られた窒化物蛍光体粉末のDBETは0.67μmであり、450nmの青色光で励起した場合の蛍光ピーク波長は663.5nmで、内部量子効率は71%であった。実施例4の窒化物蛍光体粉末は、DBETで0.4μmよりは大きいものの、サブミクロンサイズの粒径を持ち、特に高い内部量子効率を示した。 Further, the oxygen content, the nitrogen content, and the D BET were determined by the same method as in Example 1, and the light emission characteristics were measured by the same method as in Example 1. Table 1 shows the oxygen content, nitrogen content, D BET , and fluorescence peak wavelength and internal quantum efficiency when excited with blue light having a wavelength of 450 nm. The obtained nitride phosphor powder had an oxygen content of 0.8 mass% and a nitrogen content of 29.7 mass%. The obtained nitride phosphor powder had a D BET of 0.67 μm, a fluorescence peak wavelength of 663.5 nm when excited with 450 nm blue light, and an internal quantum efficiency of 71%. Although the nitride phosphor powder of Example 4 had a D BET larger than 0.4 μm, it had a sub-micron size particle size and exhibited a particularly high internal quantum efficiency.

<比較例4>
Al源を窒化アルミニウム粉末、Si源を窒化珪素粉末に変更したこと以外は実施例4と同様の方法により、比較例4の窒化物蛍光体粉末を製造した。得られた窒化物蛍光体粉末について、実施例1と同様の方法によりCaAlSiNの結晶相が生成していることを確認した。
<Comparative example 4>
A nitride phosphor powder of Comparative Example 4 was produced in the same manner as in Example 4 except that the Al source was changed to aluminum nitride powder and the Si source was changed to silicon nitride powder. About the obtained nitride fluorescent substance powder, it was confirmed by the method similar to Example 1 that the crystal phase of CaAlSiN 3 was generated.

また、実施例1と同様の方法により、酸素含有量、窒素含有量およびDBETを求め、実施例1と同様の方法により発光特性を測定した。得られた窒化物蛍光体粉末の酸素含有量、窒素含有量、DBET、および、波長450nmの青色光で励起した場合の蛍光ピーク波長と内部量子効率を表1に示す。得られた窒化物蛍光体粉末の酸素含有量は0.7質量%、窒素含有量は29.5質量%であった。また、得られた窒化物蛍光体粉末のDBETは0.87μmであり、450nmの青色光で励起した場合の蛍光ピーク波長は664.0nmで、内部量子効率は61%であった。比較例4の窒化物蛍光体粉末は、Al源としてAl(NH)粉末を用い、Si源としてシリコンジイミド粉末を用いた実施例4の窒化物蛍光体粉末と比較して、粒径が大きいにも関わらず、低い内部量子効率を示した。 Further, the oxygen content, the nitrogen content, and the D BET were determined by the same method as in Example 1, and the light emission characteristics were measured by the same method as in Example 1. Table 1 shows the oxygen content, nitrogen content, D BET , and fluorescence peak wavelength and internal quantum efficiency when excited with blue light having a wavelength of 450 nm. The obtained nitride phosphor powder had an oxygen content of 0.7 mass% and a nitrogen content of 29.5 mass%. The obtained nitride phosphor powder had a D BET of 0.87 μm, a fluorescence peak wavelength of 664.0 nm when excited with 450 nm of blue light, and an internal quantum efficiency of 61%. The nitride phosphor powder of Comparative Example 4 has a particle size as compared with the nitride phosphor powder of Example 4 using Al 2 (NH) 3 powder as the Al source and silicon diimide powder as the Si source. Despite being large, it showed low internal quantum efficiency.

<実施例5>
Eu源を酸化ユウロピウムに変更したことと、混合粉末を1250℃で3時間保持して焼成したこと以外は実施例2と同様の方法により、実施例5の窒化物蛍光体粉末を製造した。得られた窒化物蛍光体粉末について、実施例1と同様の方法によりCaAlSiNの結晶相が生成していることを確認した。
<Example 5>
The nitride phosphor powder of Example 5 was produced in the same manner as in Example 2 except that the Eu source was changed to europium oxide and the mixed powder was held at 1250 ° C. for 3 hours and fired. About the obtained nitride fluorescent substance powder, it was confirmed by the method similar to Example 1 that the crystal phase of CaAlSiN 3 was generated.

また、実施例1と同様の方法により、酸素含有量、窒素含有量およびDBETを求め、実施例1と同様の方法により発光特性を測定した。得られた窒化物蛍光体粉末の酸素含有量、窒素含有量、DBET、および、波長450nmの青色光で励起した場合の蛍光ピーク波長と内部量子効率を表1に示す。得られた窒化物蛍光体粉末の酸素含有量は1.8質量%、窒素含有量は28.7質量%であった。また、得られた窒化物蛍光体粉末のDBETは0.31μmであり、450nmの青色光で励起した場合の蛍光ピーク波長は662.5nmで、内部量子効率は62%であった。実施例5の窒化物蛍光体粉末は、DBETで0.4μm以下の、特に小さな粒径を持ちながらも、高い内部量子効率を示した。 Further, the oxygen content, the nitrogen content, and the D BET were determined by the same method as in Example 1, and the light emission characteristics were measured by the same method as in Example 1. Table 1 shows the oxygen content, nitrogen content, D BET , and fluorescence peak wavelength and internal quantum efficiency when excited with blue light having a wavelength of 450 nm. The obtained nitride phosphor powder had an oxygen content of 1.8% by mass and a nitrogen content of 28.7% by mass. The obtained nitride phosphor powder had a D BET of 0.31 μm, a fluorescence peak wavelength of 662.5 nm when excited with 450 nm blue light, and an internal quantum efficiency of 62%. Nitride phosphor powder of Example 5, the following 0.4μm in D BET, while especially having a small particle size, showed a high internal quantum efficiency.

<比較例5>
Al源を窒化アルミニウム粉末、Si源を窒化珪素粉末に変更したこと以外は実施例5と同様の方法により、窒化物蛍光体粉末を製造した。得られた窒化物蛍光体粉末について、実施例1と同様の方法によりCaAlSiNの結晶相が生成していることを確認した。
<Comparative Example 5>
A nitride phosphor powder was produced in the same manner as in Example 5 except that the Al source was changed to aluminum nitride powder and the Si source was changed to silicon nitride powder. About the obtained nitride fluorescent substance powder, it was confirmed by the method similar to Example 1 that the crystal phase of CaAlSiN 3 was generated.

また、実施例1と同様の方法により、酸素含有量、窒素含有量およびDBETを求め、実施例1と同様の方法により発光特性を測定した。得られた窒化物蛍光体粉末の酸素含有量、窒素含有量、DBET、および、波長450nmの青色光で励起した場合の蛍光ピーク波長と内部量子効率を表1に示す。得られた窒化物蛍光体粉末の酸素含有量は1.2質量%、窒素含有量は29.7質量%であった。また、得られた窒化物蛍光体粉末のDBETは0.56μmであり、450nmの青色光で励起した場合の蛍光ピーク波長は661.0nmで、内部量子効率は49%であった。比較例5の窒化物蛍光体粉末は、Al源としてAl(NH)粉末を用い、Si源としてシリコンジイミド粉末を用いた実施例5の窒化物蛍光体粉末と比較して、粒径が大きいにも関わらず、低い内部量子効率を示した。 Further, the oxygen content, the nitrogen content, and the D BET were determined by the same method as in Example 1, and the light emission characteristics were measured by the same method as in Example 1. Table 1 shows the oxygen content, nitrogen content, D BET , and fluorescence peak wavelength and internal quantum efficiency when excited with blue light having a wavelength of 450 nm. The obtained nitride phosphor powder had an oxygen content of 1.2% by mass and a nitrogen content of 29.7% by mass. The obtained nitride phosphor powder had a D BET of 0.56 μm, a fluorescence peak wavelength of 661.0 nm when excited with 450 nm blue light, and an internal quantum efficiency of 49%. The nitride phosphor powder of Comparative Example 5 has a particle size as compared with the nitride phosphor powder of Example 5 using Al 2 (NH) 3 powder as the Al source and silicon diimide powder as the Si source. Despite being large, it showed low internal quantum efficiency.

<実施例6>
混合粉末を1200℃で6時間保持して焼成したこと以外は実施例2と同様の方法により、実施例6の窒化物蛍光体粉末を製造した。得られた窒化物蛍光体粉末について、実施例1と同様の方法によりCaAlSiNの結晶相が生成していることを確認した。
<Example 6>
A nitride phosphor powder of Example 6 was produced in the same manner as in Example 2 except that the mixed powder was held at 1200 ° C. for 6 hours and fired. About the obtained nitride fluorescent substance powder, it was confirmed by the method similar to Example 1 that the crystal phase of CaAlSiN 3 was generated.

また、実施例1と同様の方法により、酸素含有量、窒素含有量およびDBETを求め、実施例1と同様の方法により発光特性を測定した。得られた窒化物蛍光体粉末の酸素含有量、窒素含有量、DBET、および、波長450nmの青色光で励起した場合の蛍光ピーク波長と内部量子効率を表1に示す。得られた窒化物蛍光体粉末の酸素含有量は1.8質量%、窒素含有量は28.0質量%であった。また、得られた窒化物蛍光体粉末のDBETは0.27μmであり、450nmの青色光で励起した場合の蛍光ピーク波長は662.5nmで、内部量子効率は61%であった。実施例6の窒化物蛍光体粉末は、DBETで0.4μm以下の、特に小さな粒径を持ちながらも、高い内部量子効率を示した。 Further, the oxygen content, the nitrogen content, and the D BET were determined by the same method as in Example 1, and the light emission characteristics were measured by the same method as in Example 1. Table 1 shows the oxygen content, nitrogen content, D BET , and fluorescence peak wavelength and internal quantum efficiency when excited with blue light having a wavelength of 450 nm. The obtained nitride phosphor powder had an oxygen content of 1.8% by mass and a nitrogen content of 28.0% by mass. The obtained nitride phosphor powder had a D BET of 0.27 μm, a fluorescence peak wavelength of 662.5 nm when excited with 450 nm blue light, and an internal quantum efficiency of 61%. Nitride phosphor powder of Example 6, the following 0.4μm in D BET, while especially having a small particle size, showed a high internal quantum efficiency.

<比較例6>
Al源を窒化アルミニウム粉末に変更したこと以外は実施例6と同様の方法により、比較例6の窒化物蛍光体粉末を製造した。得られた窒化物蛍光体粉末について、実施例1と同様の方法によりCaAlSiNの結晶相が生成していることを確認した。
<Comparative Example 6>
A nitride phosphor powder of Comparative Example 6 was produced in the same manner as in Example 6 except that the Al source was changed to aluminum nitride powder. About the obtained nitride fluorescent substance powder, it was confirmed by the method similar to Example 1 that the crystal phase of CaAlSiN 3 was generated.

また、実施例1と同様の方法により、酸素含有量、窒素含有量およびDBETを求め、実施例1と同様の方法により発光特性を測定した。得られた窒化物蛍光体粉末の酸素含有量、窒素含有量、DBET、および、波長450nmの青色光で励起した場合の蛍光ピーク波長と内部量子効率を表1に示す。得られた窒化物蛍光体粉末の酸素含有量は1.5質量%、窒素含有量は29.1質量%であった。また、得られた窒化物蛍光体粉末のDBETは0.55μmであり、450nmの青色光で励起した場合の蛍光ピーク波長は657.0nmで、内部量子効率は25%であった。比較例6の窒化物蛍光体粉末は、Al源としてAl(NH)粉末を用い、Si源としてシリコンジイミド粉末を用いた実施例6の窒化物蛍光体粉末と比較して、粒径が大きいにも関わらず、低い内部量子効率を示した。 Further, the oxygen content, the nitrogen content, and the D BET were determined by the same method as in Example 1, and the light emission characteristics were measured by the same method as in Example 1. Table 1 shows the oxygen content, nitrogen content, D BET , and fluorescence peak wavelength and internal quantum efficiency when excited with blue light having a wavelength of 450 nm. The resulting nitride phosphor powder had an oxygen content of 1.5 mass% and a nitrogen content of 29.1 mass%. The obtained nitride phosphor powder had a D BET of 0.55 μm, a fluorescence peak wavelength of 657.0 nm when excited with blue light of 450 nm, and an internal quantum efficiency of 25%. The nitride phosphor powder of Comparative Example 6 has a particle size as compared with the nitride phosphor powder of Example 6 using Al 2 (NH) 3 powder as the Al source and silicon diimide powder as the Si source. Despite being large, it showed low internal quantum efficiency.

<実施例7>
Eu源を酸化ユウロピウム粉末に変更したことと、混合粉末を1300℃で3時間保持して焼成したこと以外は実施例4と同様の方法により、実施例7の窒化物蛍光体粉末を製造した。得られた窒化物蛍光体粉末について、実施例1と同様の方法によりCaAlSiNの結晶相が生成していることを確認した。
<Example 7>
The nitride phosphor powder of Example 7 was manufactured in the same manner as in Example 4 except that the Eu source was changed to europium oxide powder and the mixed powder was held at 1300 ° C. for 3 hours and fired. About the obtained nitride fluorescent substance powder, it was confirmed by the method similar to Example 1 that the crystal phase of CaAlSiN 3 was generated.

また、実施例1と同様の方法により、酸素含有量、窒素含有量およびDBETを求め、実施例1と同様の方法により発光特性を測定した。得られた窒化物蛍光体粉末の酸素含有量、窒素含有量、DBET、および、波長450nmの青色光で励起した場合の蛍光ピーク波長と内部量子効率を表1に示す。得られた窒化物蛍光体粉末の酸素含有量は1.8質量%、窒素含有量は28.9質量%であった。また、得られた窒化物蛍光体粉末のDBETは0.33μmであり、450nmの青色光で励起した場合の蛍光ピーク波長は668.5nmで、内部量子効率は66%であった。実施例7の窒化物蛍光体粉末は、DBETで0.4μm以下の、特に小さな粒径を持ちながらも、高い内部量子効率を示した。 Further, the oxygen content, the nitrogen content, and the D BET were determined by the same method as in Example 1, and the light emission characteristics were measured by the same method as in Example 1. Table 1 shows the oxygen content, nitrogen content, D BET , and fluorescence peak wavelength and internal quantum efficiency when excited with blue light having a wavelength of 450 nm. The obtained nitride phosphor powder had an oxygen content of 1.8% by mass and a nitrogen content of 28.9% by mass. The obtained nitride phosphor powder had a D BET of 0.33 μm, a fluorescence peak wavelength of 668.5 nm when excited with 450 nm blue light, and an internal quantum efficiency of 66%. Nitride phosphor powder of Example 7, the following 0.4μm in D BET, while especially having a small particle size, showed a high internal quantum efficiency.

<比較例7>
Al源を窒化アルミニウム粉末、Si源を窒化珪素粉末に変更したこと以外は実施例7と同様の方法により、比較例7の窒化物蛍光体粉末を製造した。得られた窒化物蛍光体粉末について、実施例1と同様の方法によりCaAlSiNの結晶相が生成していることを確認した。なお、比較例7の窒化物蛍光体粉末は、非特許文献1に具体的に開示されている製造方法と同様の方法により得られた窒化物蛍光体粉末である。
<Comparative Example 7>
A nitride phosphor powder of Comparative Example 7 was produced in the same manner as in Example 7 except that the Al source was changed to aluminum nitride powder and the Si source was changed to silicon nitride powder. About the obtained nitride fluorescent substance powder, it was confirmed by the method similar to Example 1 that the crystal phase of CaAlSiN 3 was generated. The nitride phosphor powder of Comparative Example 7 is a nitride phosphor powder obtained by a method similar to the manufacturing method specifically disclosed in Non-Patent Document 1.

また、実施例1と同様の方法により、酸素含有量、窒素含有量およびDBETを求め、実施例1と同様の方法により走査電子顕微鏡観察を行い、実施例1と同様の方法により発光特性を測定した。得られた窒化物蛍光体粉末の、走査電子顕微鏡により撮影されたSEM写真を図2に示す。得られた窒化物蛍光体粉末は、図2によれば広い粒度分布を持つ粉末のようであり、粒子径が400nm以下の粒子が確認される一方で、1μm程度の比較的大きな粒子が多く確認された。得られた窒化物蛍光体粉末の酸素含有量、窒素含有量、DBET、および、波長450nmの青色光で励起した場合の蛍光ピーク波長と内部量子効率を表1に示す。得られた窒化物蛍光体粉末の酸素含有量は1.6質量%、窒素含有量は29.0質量%であった。また、得られた窒化物蛍光体粉末のDBETは0.59μmであり、450nmの青色光で励起した場合の蛍光ピーク波長は664.5nmで、内部量子効率は57%であった。比較例7の窒化物蛍光体粉末は、Al源としてAl(NH)粉末を用い、Si源としてシリコンジイミド粉末を用いた実施例7の窒化物蛍光体粉末と比較して、粒径が大きいにも関わらず、低い内部量子効率を示した。低い焼成温度では、Al源に従来のAl源を用いても、Al源にAl(NH)粉末を用いた場合のようには母体結晶の結晶化が進まなかったためと考えられる。 Further, the oxygen content, the nitrogen content and the D BET were obtained by the same method as in Example 1, and observed by a scanning electron microscope by the same method as in Example 1. The emission characteristics were obtained by the same method as in Example 1. It was measured. An SEM photograph taken with a scanning electron microscope of the obtained nitride phosphor powder is shown in FIG. According to FIG. 2, the obtained nitride phosphor powder appears to be a powder having a wide particle size distribution. While particles having a particle diameter of 400 nm or less are confirmed, many relatively large particles of about 1 μm are confirmed. It was done. Table 1 shows the oxygen content, nitrogen content, D BET , and fluorescence peak wavelength and internal quantum efficiency when excited with blue light having a wavelength of 450 nm. The obtained nitride phosphor powder had an oxygen content of 1.6 mass% and a nitrogen content of 29.0 mass%. The obtained nitride phosphor powder had a D BET of 0.59 μm, a fluorescence peak wavelength of 664.5 nm when excited with 450 nm blue light, and an internal quantum efficiency of 57%. The nitride phosphor powder of Comparative Example 7 has a particle size as compared with the nitride phosphor powder of Example 7 using Al 2 (NH) 3 powder as the Al source and silicon diimide powder as the Si source. Despite being large, it showed low internal quantum efficiency. It is considered that at a low firing temperature, even when a conventional Al source is used as the Al source, crystallization of the host crystal does not proceed as in the case of using Al 2 (NH) 3 powder as the Al source.

<比較例8>
比較例7で得られた窒化物蛍光体粉末を、窒化珪素製ボール(ボール径5mm)とともにPTFE製容器に入れ、実施例1で用いたミキサーミルにより30Hzの振動数で30分振動させて粉砕し、比較例8の窒化物蛍光体粉末を製造した。
<Comparative Example 8>
The nitride phosphor powder obtained in Comparative Example 7 was put in a PTFE container together with a silicon nitride ball (ball diameter: 5 mm), and pulverized by being vibrated at a frequency of 30 Hz for 30 minutes by the mixer mill used in Example 1. Thus, the nitride phosphor powder of Comparative Example 8 was produced.

また、実施例1と同様の方法により、酸素含有量、窒素含有量およびDBETを求め、実施例1と同様の方法により発光特性を測定した。得られた窒化物蛍光体粉末の酸素含有量、窒素含有量、DBET、および、波長450nmの青色光で励起した場合の蛍光ピーク波長と内部量子効率を表1に示す。得られた窒化物蛍光体粉末の酸素含有量は3.0質量%、窒素含有量は27.9質量%であった。また、得られた窒化物蛍光体粉末のDBETは0.28μmであり、450nmの青色光で励起した場合の蛍光ピーク波長は664.0nmで、内部量子効率は39%であった。比較例8の窒化物蛍光体粉末は、比較例7の窒化物蛍光体粉末を粉砕することで、DBETを0.4μm以下にすることはできたが、内部量子効率は著しく低下した。粉砕に伴って、酸素含有量が増加していることが確認された。 Further, the oxygen content, the nitrogen content, and the D BET were determined by the same method as in Example 1, and the light emission characteristics were measured by the same method as in Example 1. Table 1 shows the oxygen content, nitrogen content, D BET , and fluorescence peak wavelength and internal quantum efficiency when excited with blue light having a wavelength of 450 nm. The obtained nitride phosphor powder had an oxygen content of 3.0% by mass and a nitrogen content of 27.9% by mass. The obtained nitride phosphor powder had a D BET of 0.28 μm, a fluorescence peak wavelength of 664.0 nm when excited with 450 nm blue light, and an internal quantum efficiency of 39%. Although the nitride phosphor powder of Comparative Example 8 was able to reduce the D BET to 0.4 μm or less by grinding the nitride phosphor powder of Comparative Example 7, the internal quantum efficiency was remarkably lowered. It was confirmed that the oxygen content increased with grinding.

<比較例9>
原料のモル比をCa:Al:Si:Eu=0.992:1:1:0.008として、窒化カルシウム粉末、窒化アルミニウム粉末、窒化珪素粉末、および窒化ユウロピウム粉末を秤量し混合したことと、得られた混合粉末を1700℃で6時間保持して焼成したことと、焼成時の雰囲気を0.8MPaの窒素雰囲気としたこと以外は比較例1と同様の方法により窒化物蛍光体粉末を製造した。得られた窒化物蛍光体粉末を、窒化珪素製ボール(ボール径5mm)とともにPTFE製容器に入れ、実施例1で用いたミキサーミルにより30Hzの振動数で75分振動させて粉砕し、比較例9の窒化物蛍光体粉末を製造した。
<Comparative Example 9>
The molar ratio of the raw materials was set to Ca: Al: Si: Eu = 0.992: 1: 1: 0.008, and calcium nitride powder, aluminum nitride powder, silicon nitride powder, and europium nitride powder were weighed and mixed, A nitride phosphor powder is produced by the same method as in Comparative Example 1 except that the obtained mixed powder is fired by holding at 1700 ° C. for 6 hours and the atmosphere during firing is a nitrogen atmosphere of 0.8 MPa. did. The obtained nitride phosphor powder was put into a PTFE container together with a silicon nitride ball (ball diameter: 5 mm), and pulverized with a mixer mill used in Example 1 at a frequency of 30 Hz for 75 minutes. Nine nitride phosphor powders were produced.

また、得られた粉砕前後の窒化物蛍光体粉末について、実施例1と同様の方法により、酸素含有量、窒素含有量およびDBETを求め、実施例1と同様の方法により発光特性を測定した。得られた窒化物蛍光体粉末の酸素含有量、窒素含有量、DBET、および、波長450nmの青色光で励起した場合の蛍光ピーク波長と内部量子効率を表1に示す。 Further, for the obtained nitride phosphor powder before and after pulverization, the oxygen content, nitrogen content and D BET were determined by the same method as in Example 1, and the emission characteristics were measured by the same method as in Example 1. . Table 1 shows the oxygen content, nitrogen content, D BET , and fluorescence peak wavelength and internal quantum efficiency when excited with blue light having a wavelength of 450 nm.

BETは、粉砕前の窒化物蛍光体粉末が4.5μmであり、粉砕後の窒化物蛍光体粉末が0.48μmであった。450nmの青色光で励起した場合の、内部量子効率は、粉砕前の窒化物蛍光体粉末が84%であり、粉砕後の窒化物蛍光体粉末が21%であった。高温で焼成して得られた、DBETが大きく高い内部量子効率を示す窒化物蛍光体粉末を粉砕すると、DBETは小さくなるものの、著しく内部量子効率が低下することが確認された。また、実施例1と同様の方法により測定した、粉砕後の窒化物蛍光体粉末の炭素含有量は0.35質量%と大きく、粉砕の影響と推察された。 In the D BET , the nitride phosphor powder before pulverization was 4.5 μm, and the nitride phosphor powder after pulverization was 0.48 μm. When excited with blue light at 450 nm, the internal quantum efficiency was 84% for the nitride phosphor powder before grinding and 21% for the nitride phosphor powder after grinding. When nitride phosphor powder obtained by baking at a high temperature and having a large D BET and high internal quantum efficiency was pulverized, it was confirmed that the internal quantum efficiency was significantly reduced although the D BET was reduced. Further, the carbon content of the nitride phosphor powder after pulverization, which was measured by the same method as in Example 1, was as large as 0.35% by mass, which was presumed to be due to pulverization.

以上の通り、Al源に特定のAl−N−H系化合物粉末を用いる、本発明の窒化物蛍光体粉末の製造方法によって、低温の焼成で、粉砕を要さずに、実用的な発光特性を示す、小さなDBETのCaAlSiN:Euで表される窒化物蛍光体粉末を製造できることが確認できた。Al源に特定のAl−N−H系化合物粉末を用いることによって、低温で蛍光体を合成できたため、粒子成長が抑制されながら、小さなDBETを持つ窒化物蛍光体粉末を合成できたものと推察される。また、本発明の窒化物蛍光体粉末の製造方法によって、DBETが0.15μm〜0.4μmと特に小さいながらも、450nmの波長の光により励起されることで、ピーク波長が635nm〜690nmの波長域にある蛍光を発し、その際の内部量子効率が45%〜70%を示す、従来にない、CaAlSiN:Euで表される窒化物蛍光体粉末が得られることが確認された。 As described above, by using the method for producing a nitride phosphor powder of the present invention using a specific Al—N—H compound powder as an Al source, practical light emission characteristics can be obtained by firing at a low temperature without requiring pulverization. It was confirmed that a nitride phosphor powder represented by CaBSiN 3 : Eu having a small D BET can be produced. By using a specific Al—N—H compound powder as an Al source, a phosphor could be synthesized at a low temperature, and thus a nitride phosphor powder having a small D BET could be synthesized while particle growth was suppressed. Inferred. Moreover, although the D BET is particularly small as 0.15 μm to 0.4 μm by the method for producing a nitride phosphor powder of the present invention, the peak wavelength is 635 nm to 690 nm by being excited by light having a wavelength of 450 nm. It was confirmed that an unprecedented nitride phosphor powder represented by CaAlSiN 3 : Eu that emits fluorescence in the wavelength region and exhibits an internal quantum efficiency of 45% to 70% at that time was obtained.

<実施例8>
原料のモル比をCa:Sr:Al:Si:Eu=0.78:0.20:1:1:0.02として、水素化カルシウム粉末、窒化ストロンチウム粉末、Al(NH)粉末、窒化珪素粉末、および酸化ユウロピウム粉末を秤量し混合したこと以外は実施例1と同様の方法により、実施例8の窒化物蛍光体粉末を製造した。
<Example 8>
The molar ratio of raw materials is Ca: Sr: Al: Si: Eu = 0.78: 0.20: 1: 1: 0.02, calcium hydride powder, strontium nitride powder, Al 2 (NH) 3 powder, nitriding The nitride phosphor powder of Example 8 was produced in the same manner as in Example 1 except that silicon powder and europium oxide powder were weighed and mixed.

得られた窒化物蛍光体粉末について、実施例1と同様の方法によりX線回折分析を行ったところ、CaAlSiN((Ca,Sr)AlSiN)に相当する回折ピークが確認され、CaAlSiN((Ca,Sr)AlSiN)以外に、Srを含む化合物の生成を示す回折線は確認されなかった。また得られた窒化物蛍光体粉末について、<窒化物蛍光体粉末の不純物金属含有量の測定方法>にて示した装置を用いて蛍光X線分析を行ったところ、19質量%のSrが検出された。これらの結果から、得られた窒化物蛍光体粉末は、CaAlSiN:Euの結晶格子中のCaが一部Srに置換されたCa0.8Sr0.2AlSiN:Euであることを確認した。また、焼成前の粉末質量に対する焼成後の粉末質量の割合は96.3%であり、理論値96.1%に良く一致した。 The obtained nitride phosphor powder was subjected to X-ray diffraction analysis in the same manner as in Example 1. As a result, a diffraction peak corresponding to CaAlSiN 3 ((Ca, Sr) AlSiN 3 ) was confirmed, and CaAlSiN 3 ( In addition to (Ca, Sr) AlSiN 3 ), diffraction lines indicating the production of compounds containing Sr were not confirmed. The obtained nitride phosphor powder was subjected to X-ray fluorescence analysis using the apparatus shown in <Method for measuring impurity metal content of nitride phosphor powder>, and 19 mass% of Sr was detected. It was done. From these results, it was confirmed that the obtained nitride phosphor powder was Ca 0.8 Sr 0.2 AlSiN 3 : Eu in which Ca in the crystal lattice of CaAlSiN 3 : Eu was partially substituted with Sr. did. Moreover, the ratio of the powder mass after baking with respect to the powder mass before baking was 96.3%, and agreed well with the theoretical value 96.1%.

また、実施例1と同様の方法により、酸素含有量、窒素含有量およびDBETを求め、実施例1と同様の方法により発光特性を測定した。得られた窒化物蛍光体粉末の酸素含有量、窒素含有量、DBET、および、波長450nmの青色光で励起した場合の蛍光ピーク波長と内部量子効率を表2に示す。得られた窒化物蛍光体粉末の酸素含有量は1.9質量%、窒素含有量は27.7質量%(理論値:28.2質量%)であった。また、得られた窒化物蛍光体粉末のDBETは0.26μmであり、450nmの青色光で励起した場合の蛍光ピーク波長は666.0nmで、内部量子効率は48%であった。実施例8の窒化物蛍光体粉末は、DBETで0.4μm以下の、特に小さな粒径を持ちながらも、高い内部量子効率を示した。 Further, the oxygen content, the nitrogen content, and the D BET were determined by the same method as in Example 1, and the light emission characteristics were measured by the same method as in Example 1. Table 2 shows the oxygen content, nitrogen content, D BET , and fluorescence peak wavelength and internal quantum efficiency when excited with blue light having a wavelength of 450 nm. The resulting nitride phosphor powder had an oxygen content of 1.9% by mass and a nitrogen content of 27.7% by mass (theoretical value: 28.2% by mass). The obtained nitride phosphor powder had a D BET of 0.26 μm, a fluorescence peak wavelength of 666.0 nm when excited with 450 nm blue light, and an internal quantum efficiency of 48%. Nitride phosphor powder of Example 8, the following 0.4μm in D BET, while especially having a small particle size, showed a high internal quantum efficiency.

<比較例10>
Al源を窒化アルミニウム粉末に変更したこと以外は実施例8と同様の方法により、比較例10の窒化物蛍光体粉末を製造した。得られた窒化物蛍光体粉末について、実施例1と同様の方法によりX線回折分析を行ったところ、CaAlSiN((Ca,Sr)AlSiN)に相当する回折ピークが確認され、CaAlSiN((Ca,Sr)AlSiN)以外に、Srを含む化合物の生成を示す回折線は確認されなかった。また得られた窒化物蛍光体粉末について、実施例8と同様の方法により蛍光X線分析を行ったところ、16質量%のSrが検出された。これらの結果から、得られた窒化物蛍光体粉末は、CaAlSiN:Euの結晶格子中のCaが一部Srに置換されたCa0.8Sr0.2AlSiN:Euであることを確認した。
<Comparative Example 10>
A nitride phosphor powder of Comparative Example 10 was produced in the same manner as in Example 8, except that the Al source was changed to aluminum nitride powder. The obtained nitride phosphor powder was subjected to X-ray diffraction analysis in the same manner as in Example 1. As a result, a diffraction peak corresponding to CaAlSiN 3 ((Ca, Sr) AlSiN 3 ) was confirmed, and CaAlSiN 3 ( In addition to (Ca, Sr) AlSiN 3 ), diffraction lines indicating the production of compounds containing Sr were not confirmed. The obtained nitride phosphor powder was subjected to fluorescent X-ray analysis in the same manner as in Example 8. As a result, 16% by mass of Sr was detected. From these results, it was confirmed that the obtained nitride phosphor powder was Ca 0.8 Sr 0.2 AlSiN 3 : Eu in which Ca in the crystal lattice of CaAlSiN 3 : Eu was partially substituted with Sr. did.

また、実施例1と同様の方法により、酸素含有量、窒素含有量およびDBETを求め、実施例1と同様の方法により発光特性を測定した。得られた窒化物蛍光体粉末の酸素含有量、窒素含有量、DBET、および、波長450nmの青色光で励起した場合の蛍光ピーク波長と内部量子効率を表2に示す。得られた窒化物蛍光体粉末の酸素含有量は1.4質量%、窒素含有量は27.8質量%であった。また、得られた窒化物蛍光体粉末のDBETは0.69μmであり、450nmの青色光で励起した場合の蛍光ピーク波長は669.0nmで、内部量子効率は39%であった。比較例10の窒化物蛍光体粉末は、Al源としてAl(NH)粉末を用いた実施例8の窒化物蛍光体粉末と比較して、粒径が大きいにも関わらず、低い内部量子効率を示した。 Further, the oxygen content, the nitrogen content, and the D BET were determined by the same method as in Example 1, and the light emission characteristics were measured by the same method as in Example 1. Table 2 shows the oxygen content, nitrogen content, D BET , and fluorescence peak wavelength and internal quantum efficiency when excited with blue light having a wavelength of 450 nm. The obtained nitride phosphor powder had an oxygen content of 1.4% by mass and a nitrogen content of 27.8% by mass. The obtained nitride phosphor powder had a D BET of 0.69 μm, a fluorescence peak wavelength of 669.0 nm when excited with 450 nm blue light, and an internal quantum efficiency of 39%. Compared with the nitride phosphor powder of Example 8 using Al 2 (NH) 3 powder as the Al source, the nitride phosphor powder of Comparative Example 10 has a low internal quantum despite its large particle size. Showed efficiency.

Figure 0006354325
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Figure 0006354325
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Claims (6)

Ca1−xSrAlSiN:A(但し、Aは賦活元素であり、Eu、Ce、Pr、Nd、Sm、およびYbから選ばれる1種以上の元素であり、0≦x≦0.8である)で表される窒化物蛍光体粉末の製造方法であり、
Ca源と、Al源と、Si源と、A源と、任意成分としてのSr源とを混合して混合粉末を調製し、該混合粉末を焼成する、窒化物蛍光体粉末の製造方法であって、
前記Al源が、イミド基および/またはアミド基を含有する非晶質のAl−N−H系化合物粉末であり、
前記Al−N−H系化合物粉末は、トリエチルアルミニウムをデカン溶媒中に溶解させて前記溶媒をアンモニアガスと反応させた後にデカンを分離することにより得られる粉末をアンモニア流通下で加熱することにより得られる、組成式Al (NH) で表される粉末であることを特徴とする窒化物蛍光体粉末の製造方法。
Ca 1-x Sr x AlSiN 3 : A (where A is an activating element and is one or more elements selected from Eu, Ce, Pr, Nd, Sm, and Yb, and 0 ≦ x ≦ 0.8 Is a method for producing a nitride phosphor powder represented by
A method for producing a nitride phosphor powder comprising preparing a mixed powder by mixing a Ca source, an Al source, an Si source, an A source, and an Sr source as an optional component, and firing the mixed powder. And
The Al source, Ri amorphous Al-N-H-based compound powder der containing imide and / or amide groups,
The Al—N—H compound powder is obtained by heating a powder obtained by dissolving triethylaluminum in a decane solvent and reacting the solvent with ammonia gas and then separating the decane under an ammonia flow. It is a composition formula Al 2 (NH) nitride phosphor production method of powder wherein the powder der Rukoto represented by 3.
前記Si源が、含窒素シラン化合物粉末または非晶質Si−N(−H)系化合物粉末であることを特徴とする請求項1記載の窒化物蛍光体粉末の製造方法。   The method for producing a nitride phosphor powder according to claim 1, wherein the Si source is a nitrogen-containing silane compound powder or an amorphous Si-N (-H) compound powder. 前記Si源がシリコンジイミド粉末であることを特徴とする請求項1記載の窒化物蛍光体粉末の製造方法。   2. The method for producing a nitride phosphor powder according to claim 1, wherein the Si source is a silicon diimide powder. 前記AがEuであることを特徴とする請求項1〜3いずれか一項に記載の窒化物蛍光体粉末の製造方法。   The said A is Eu, The manufacturing method of the nitride fluorescent substance powder as described in any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned. 前記混合粉末を焼成する際の温度が1100℃〜1400℃であることを特徴とする請求項1〜4いずれか一項に記載の窒化物蛍光体粉末の製造方法。   5. The method for producing a nitride phosphor powder according to claim 1, wherein a temperature at which the mixed powder is fired is 1100 ° C. to 1400 ° C. 5. 請求項1からのいずれか1項に記載の窒化物蛍光体粉末の製造方法を含む、顔料の製造方法。 The manufacturing method of a pigment including the manufacturing method of the nitride fluorescent substance powder of any one of Claim 1 to 5 .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101790541B1 (en) 2016-02-05 2017-10-26 한국화학연구원 Tin or Bismuth doped metal nitride-based red phosphors and light emitting device containing the same
CN106544027B (en) * 2016-11-08 2018-10-23 河北利福光电技术有限公司 A kind of red fluorescence powder and preparation method thereof based on nitride
WO2019062557A1 (en) * 2017-09-30 2019-04-04 有研稀土新材料股份有限公司 Nitride fluorescent substance and light emitting device comprising same
JP6940778B2 (en) * 2019-02-27 2021-09-29 日亜化学工業株式会社 Nitride phosphor manufacturing method

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003336051A (en) * 2002-05-23 2003-11-28 Konica Minolta Holdings Inc Inorganic phosphor and method for producing the same
JP4165318B2 (en) * 2003-07-16 2008-10-15 宇部興産株式会社 Sialon phosphor and method for producing the same
JP3837588B2 (en) * 2003-11-26 2006-10-25 独立行政法人物質・材料研究機構 Phosphors and light emitting devices using phosphors
JP4277666B2 (en) * 2003-12-01 2009-06-10 宇部興産株式会社 Method for producing sialon phosphor and sialon phosphor
JP4362625B2 (en) * 2004-02-18 2009-11-11 独立行政法人物質・材料研究機構 Method for manufacturing phosphor
JP2009057554A (en) * 2007-08-08 2009-03-19 Mitsubishi Chemicals Corp Method for producing fluorescent material, fluorescent material obtained by the same, fluorescent material-containing composition using the fluorescent material, light emitting device, lighting device and image display device
JP2011256340A (en) * 2010-06-11 2011-12-22 Tohoku Univ Phosphor, phosphor-containing composition using the phosphor, light emitting device, image display device and lighting device
KR20120061343A (en) * 2010-12-03 2012-06-13 삼성엘이디 주식회사 Method for producing phosphor and light emitting device
JP6149668B2 (en) * 2012-10-11 2017-06-21 宇部興産株式会社 Al-N-H compound powder and method for producing the same
JP6201680B2 (en) * 2013-11-22 2017-09-27 宇部興産株式会社 Conductive zinc oxide powder and method for producing the same
JP6354326B2 (en) * 2014-05-21 2018-07-11 宇部興産株式会社 Method for producing sialon powder

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