DE112021003788T5

DE112021003788T5 - Verfahren zur Herstellung von Leuchtstoffpulver, Leuchtstoffpulver und lichtemittierende Vorrichtung

Info

Publication number: DE112021003788T5
Application number: DE112021003788.9T
Authority: DE
Inventors: Hiroki Banno; Hiroaki Toyoshima
Original assignee: Denka Co Ltd
Current assignee: Denka Co Ltd
Priority date: 2020-08-25
Filing date: 2021-08-10
Publication date: 2023-06-01
Also published as: KR20230054680A; JP7466659B2; WO2022044792A1; CN115917773A; US11952520B2; JPWO2022044792A1; TW202212537A; US20230323199A1

Abstract

Ein Verfahren zur Herstellung eines Leuchtstoffpulvers der vorliegenden Erfindung, bei dem das Leuchtstoffpulver eine anorganische Verbindung enthält, in der Eu als Aktivator in einem durch Ba26Si51O2N84dargestellten Kristall oder in einem anorganischen Kristall mit der gleichen Kristallstruktur wie der durch Ba26Si51O2N84dargestellte Kristall festgelöst ist, wird bereitgestellt, wobei das Verfahren beinhaltet: einen Mischschritt des Mischens eines Rohmaterials, das jedes Element enthält, das die anorganische Verbindung bildet, um ein Rohmaterialgemisch zu erhalten, das so gemischt ist, dass b = 51 und a/b > (26 - c)/51 erfüllt sind, wenn die Molverhältnisse von Ba, Si und Eu in dem Rohmaterialgemisch jeweils a, b und c sind; einen Brennschritt des Brennens des Rohmaterialgemisches, um ein gebranntes Produkt zu erhalten; und einen Reinigungsbehandlungsschritt des Unterziehens des gebrannten Produkts einer Säurebehandlung und/oder einer Wasserbehandlung.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Leuchtstoffpulvers, ein Leuchtstoffpulver und eine lichtemittierende Vorrichtung.
TECHNISCHER HINTERGRUND
Bisher wurden verschiedene Entwicklungen auf der Basis von Ba₂₆Si₅₁O₂N₈₄-Leuchtstoffen durchgeführt. Für diese Art von Technik ist zum Beispiel die in Patentdokument 1 offenbarte Technik bekannt. Das Patentdokument 1 offenbart, dass Eu in Ba₂₆Si₅₁O₂N₈₄ aktiviert wird, um Licht im nahen Infrarot zu emittieren (Absatz 0001, Beispiel 1, Absätze 0090 bis 0092 und dergleichen des Patentdokuments 1).
ZUGEHÖRIGES DOKUMENT
PATENTDOKUMENT
[Patentdokument 1] Japanisches Patent Nr. 6684412
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
TECHNISCHES PROBLEM
Als Ergebnis der Untersuchung durch die Erfinder der vorliegenden Erfindung wurde jedoch klar, dass in einem Leuchtstoffpulver, das im Patentdokument 1 offenbart ist, das eine anorganische Verbindung enthält, in der Eu in einem Kristall aktiviert ist, der durch Ba₂₆Si₅₁O₂N₈₄ dargestellt wird, aufgrund der Tatsache, dass eine große Menge an Sekundärphasen, die orangefarbenes Licht emittieren, als Nebenprodukt entsteht, was die optischen Eigenschaften verschlechtert, Raum für Verbesserungen in Bezug auf die Verringerung der Sekundärphasen und Lumineszenzeigenschaften ist, um das Leuchtstoffpulver praktisch zu verwenden.
LÖSUNG DES PROBLEMS
Bei der weiteren Untersuchung durch die Erfinder der vorliegenden Erfindung wurden folgende Erkenntnisse gewonnen.
Zunächst wurde bei der Analyse der in einem Leuchtstoffpulver enthaltenen Leuchtstoffteilchen deutlich, dass es sich bei der in dem vorstehend genannten Leuchtstoffpulver enthaltenen Sekundärphase, die orangefarbenes Licht ausstrahlt, um einen Leuchtstoff handelt, bei dem Eu in Ba₂Si₅N₈ aktiviert wurde. Es wurde festgestellt, dass diese Sekundärphase, die orangefarbenes Licht ausstrahlt, durch Brennen verringert werden kann, nachdem eine Zusammensetzung entwickelt wurde, in der Ba im stöchiometrischen Verhältnis im Überschuss ist.
Als jedoch der vorstehend genannte Ansatz zur Verringerung der Sekundärphase, die orangefarbenes Licht ausstrahlt, angewandt wurde, wurde erneut eine Sekundärphase, die rotes Licht ausstrahlt, erzeugt. Die Analyse ergab, dass es sich bei der rot leuchtenden Sekundärphase um einen Leuchtstoff handelt, bei dem Eu in Ba₃Si₃O₃N₄ aktiviert wurde. Es wurde festgestellt, dass diese rot leuchtende Sekundärphase durch Reinigung mit einer Säure oder dergleichen verringert werden kann.
Auf diese Weise fanden die Erfinder der vorliegenden Erfindung heraus, dass eine orangefarbenes Licht emittierende Sekundärphase und eine rotfarbenes Licht emittierende Sekundärphase durch das Brennen eines Rohmaterialgemisches, dessen Zusammensetzung so gestaltet war, dass ein Überschuss an Ba auftrat, und das Reinigen des erhaltenen gebrannten Produkts durch eine Säurebehandlung und/oder eine Wasserbehandlung vermindert werden kann, und damit wurde die vorliegende Erfindung vervollständigt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird das folgende Verfahren bereitgestellt.
Ein Verfahren zur Herstellung eines Leuchtstoffpulvers, das eine anorganische Verbindung enthält, in der Eu als Aktivator in einem durch Ba₂₆Si₅₁O₂N₈₄ dargestellten Kristall oder in einem anorganischen Kristall mit der gleichen Kristallstruktur wie der durch Ba₂₆Si₅₁O₂N₈₄ dargestellte Kristall festgelöst ist, wobei das Verfahren beinhaltet:

einen Mischschritt des Mischens eines Rohmaterials, das jedes Element enthält, das die vorstehend erwähnte anorganische Verbindung ausmacht, um ein Rohmaterialgemisch zu erhalten, das so gemischt ist, dass b = 51 und a/b > (26 - c)/51 erfüllt sind, wenn die Molverhältnisse von Ba, Si und Eu in dem Rohmaterialgemisch jeweils a, b und c sind;
einen Brennschritt, bei dem das vorstehend genannte Rohmaterialgemisch gebrannt wird, um ein gebranntes Produkt zu erhalten; und
einen Reinigungsbehandlungsschritt, bei dem das vorstehend genannte gebrannte Produkt einer Säurebehandlung und/oder einer Wasserbehandlung unterzogen wird.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird weiterhin das folgende Leuchtstoffpulver bereitgestellt.
Ein Leuchtstoffpulver, das eine anorganische Verbindung enthält, in der Eu als Aktivator in einem durch Ba₂₆Si₅₁O₂N₈₄ dargestellten Kristall oder in einem anorganischen Kristall mit der gleichen Kristallstruktur wie der durch Ba₂₆Si₅₁O₂N₈₄ dargestellte Kristall festgelöst ist,
wobei in einem Emissionsspektrum, das durch Bestrahlung des Leuchtstoffpulvers mit Anregungslicht einer Wellenlänge von 450 nm erhalten wird, wenn eine Lumineszenzintensität bei einer Peakwellenlänge in einem Bereich von gleich oder mehr als 700 nm und gleich oder weniger als 1500 nm P0 ist, und wenn eine Lumineszenzintensität bei einer Peakwellenlänge von gleich oder mehr als 500 nm und weniger als 700 nm P1 ist, P1/PO ≤ 0,20 durch PO und P1 erfüllt ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird noch weiterhin die folgende lichtemittierende Vorrichtung vorgesehen.
Eine lichtemittierende Vorrichtung, beinhaltend: ein lichtemittierendes Element, das Primärlicht emittiert; und einen Wellenlängenumwandlungskörper, der einen Teil des vorstehend erwähnten Primärlichts absorbiert, um Sekundärlicht mit einer Wellenlänge zu emittieren, die länger als eine Wellenlänge des Primärlichts ist,
wobei der vorstehend erwähnte Wellenlängenumwandlungskörper das vorstehend erwähnte Leuchtstoffpulver enthält.
VORTEILHAFTE WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden ein Verfahren zur Herstellung eines Leuchtstoffpulvers, durch das Sekundärphasen vermindert werden können, ein Leuchtstoffpulver mit hervorragenden Lumineszenzeigenschaften und eine lichtemittierende Vorrichtung mit hervorragenden Lumineszenzeigenschaften bereitgestellt.
Figurenliste

1 ist ein Diagramm, das die Emissionsspektren von gebrannten Produkten vor einer Säurebehandlung der Beispiele 1, 2 und 5 zeigt.
2 ist ein Diagramm, das die Emissionsspektren von Leuchtstoffpulvern der Beispiele 1, 2 und 5 und des Vergleichsbeispiels 1 zeigt.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Es wird ein Verfahren zur Herstellung eines Leuchtstoffpulvers der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
Das Verfahren zur Herstellung eines Leuchtstoffpulvers der vorliegenden Ausführungsform ist ein Verfahren zur Herstellung eines Leuchtstoffpulvers, das eine anorganische Verbindung enthält, in der Eu als Aktivator in dem durch Ba₂₆Si₅₁O₂N₈₄ dargestellten Kristall oder in dem anorganischen Kristall, der die gleiche Kristallstruktur wie der durch Ba₂₆Si₅₁O₂N₈₄ dargestellte Kristall aufweist, festgelöst ist.
Das Verfahren zur Herstellung eines Leuchtstoffpulvers beinhaltet: einen Mischschritt des Mischens eines Rohmaterials, das jedes Element enthält, das die anorganische Verbindung bildet, um ein Rohmaterialgemisch zu erhalten, das so gemischt ist, dass b = 51 und a/b > (26 - c)/51 erfüllt sind, wenn die Molverhältnisse von Ba, Si und Eu jeweils a, b und c sind; einen Brennschritt des Brennens des Rohmaterialgemisches, um ein gebranntes Produkt zu erhalten; und einen Reinigungsbehandlungsschritt des Unterziehens des gebrannten Produkts einer Säurebehandlung und/oder einer Wasserbehandlung.
Nach Angaben der Erfinder der vorliegenden Erfindung wurden die folgenden Erkenntnisse gewonnen.
Es wurde deutlich, dass eine große Menge an Sekundärphasen, die orangefarbenes Licht emittieren, außer dem Zielkristall, der durch Ba₂₆Si₅₁O₂N₈₄ repräsentiert wird, nebenbei produziert wurde, als eine (Ba, Eu)₂₆Si₅₁O₂N₈₄-Zusammensetzung als Rohmaterialzusammensetzung entwickelt wurde, das Rohmaterial gemischt wurde, um ein Rohmaterialgemisch zu brennen, und dadurch ein Leuchtstoffpulver synthetisiert wurde. Die Analyse ergab, dass es sich bei dieser Sekundärphase, die orangefarbenes Licht ausstrahlt, um einen Leuchtstoff handelt, bei dem Eu in Ba₂Si₅N₈ aktiviert ist.
Die Untersuchung ergab, dass der Grund für die Nebenproduktion des Leuchtstoffs, in dem Eu in Ba₂Si₅N₈ aktiviert wurde, darin lag, dass das Ba-Element aufgrund der Verdampfung des Rohmaterials nicht ausreichend war. Ein Rohmaterial, das ein Ba-Element enthält, wie z.B. Ba₂N, kann je nach den Brennbedingungen verdampfen und aus einem Reaktionsbehälter nach außen entweichen. Die Verminderung des Ba-Elements aus dem Rohmaterial führt zu einem Synthesezustand, in dem wahrscheinlich Ba₂Si₅N₈, eine Verbindung mit einer geringeren Ba-Menge als Ba₂₆Si₅₁O₂N₈₄, entsteht.
Daher wurde deutlich, dass die Entstehung von Sekundärphasen, die orangefarbenes Licht emittieren, unterdrückt werden kann, indem die Zusammensetzung so gestaltet wird, dass ein Überschuss an Ba den Mangel aufgrund der Verdampfung ausgleicht, und dann gebrannt wird.
Wenn andererseits ein Rohmaterial mit einem Ba-Element wie Ba₃N₂ überschüssig geladen wurde, um ein Rohmaterialgemisch, das entwickelt wurde, um die Zusammensetzung, in der Ba überschüssig vorhanden ist, zu brennen, wurde bestätigt, dass erneut eine Sekundärphase, die rotes Licht emittiert, erzeugt wurde, obwohl eine Sekundärphase, die orangefarbenes Licht emittiert, nicht bestätigt wurde.
Die Analyse ergab, dass es sich bei dieser rot leuchtenden Sekundärphase um einen Leuchtstoff handelt, bei dem Eu in Ba₃Si₃O₃N₄ aktiviert wurde.
Da jedoch die Ba/Si-Zusammensetzungsverhältnisse der drei Verbindungen, die einer Sekundärphase Ba₂Si₅N₈, Ba₂₆Si₅₁O₂N₈₄ und einer Sekundärphase Ba₃Si₃O₃N₄, jeweils 0,4, 0,51 bzw. 1,0 betrugen, war es schwierig, die beiden Sekundärphasen durch Steuerung der Zusammensetzung zu vermindern.
Daher wurde bei der Untersuchung eines Verfahrens zur Verminderung der Sekundärphase Ba₃Si₃O₃N₄ durch ein anderes Verfahren als die Steuerung der Zusammensetzung deutlich, dass Ba₃Si₃O₃N₄ durch eine Reinigungsbehandlung mit einer Säure wie Salpetersäure oder Wasser vermindert werden kann. Ba₂₆Si₅₁O₂N₈₄ weist die Eigenschaft auf, in Salpetersäure nahezu unlöslich zu sein.
Wie vorstehend beschrieben, wurde festgestellt, dass Sekundärphasen, die orangefarbenes Licht emittieren, und Sekundärphasen, die rotes Licht emittieren, vermindert werden können, indem das Brennen in dem Zustand durchgeführt wird, in dem Ba in einer Menge geladen wurde, die die stöchiometrische Zusammensetzung, dargestellt durch (Ba, Eu)₂₆Si₅₁O₂N₈₄, übersteigt, und indem eine Säurebehandlung und/oder eine Wasserbehandlung durchgeführt wird.
Das Herstellungsverfahren der vorliegenden Ausführungsform ermöglicht die Herstellung eines Leuchtstoffpulvers mit verminderten Sekundärphasen und hervorragenden Lumineszenzeigenschaften.
Die vorliegende Ausführungsform ermöglicht es, das Leuchtstoffpulver zu gewinnen, das durch ultraviolettes Licht von etwa 300 nm bis 650 nm bis hin zu sichtbarem Licht angeregt werden kann und Licht mit einem Peak im nahen Infrarotbereich von 700 nm bis 1500 nm emittieren kann.
Ein Wellenlängenumwandlungskörper, der das Leuchtstoffpulver der vorliegenden Ausführungsform enthält, ist aus einem Element aufgebaut, das abgestrahltes Licht (Anregungslicht) umwandelt und Licht mit einem Lichtemissionspeak in einem Wellenlängenbereich emittiert, der sich von dem des Anregungslichts unterscheidet. Der Wellenlängenumwandlungskörper kann zumindest einen Teil einer nachstehend beschriebenen lichtemittierenden Vorrichtung ausmachen. Der Wellenlängenumwandlungskörper kann Licht mit einem Lichtemissionspeak im Wellenlängenbereich von z.B. gleich oder mehr als 700 nm und gleich oder weniger als 1500 nm emittieren. Der Wellenlängenumwandlungskörper kann einen oder zwei oder mehr andere Leuchtstoffe als das Leuchtstoffpulver der vorliegenden Ausführungsform enthalten.
Der Wellenlängenumwandlungskörper kann nur aus dem Leuchtstoffpulver aufgebaut sein oder ein Basismaterial enthalten, in dem das Leuchtstoffpulver dispergiert wurde. Als Basismaterial können bekannte Materialien verwendet werden, beispielsweise Glas, Harze und anorganische Materialien. Die Form des Wellenlängenumwandlungskörpers ist nicht besonders begrenzt, aber der Wellenlängenumwandlungskörper kann plattenförmig gestaltet sein und beispielsweise so konfiguriert sein, dass er einen Teil eines lichtemittierenden Elements oder die gesamte lichtemittierende Fläche versiegelt.
Die lichtemittierende Vorrichtung, die beispielsweise das Leuchtstoffpulver der vorliegenden Ausführungsform enthält, beinhaltet das lichtemittierende Element, das Primärlicht emittiert, und den Wellenlängenumwandlungskörper, der einen Teil des Primärlichts absorbiert, um Sekundärlicht mit einer Wellenlänge zu emittieren, die länger als die Wellenlänge des Primärlichts ist.
Die lichtemittierende Vorrichtung kann für verschiedene Anwendungen verwendet werden, wie z.B. Sensoren, Inspektion und Analyse, Sicherheit, optische Kommunikation, Medizin und Lebensmittel und Beispiele hierfür sind LED-Gehäuse, Lichtquellen, Spektralphotometer, Lebensmittelanalysatoren, tragbare Vorrichtungen, medizinische und Gesundheitsvorrichtungen, Infrarotkameras, Feuchtigkeitsmessvorrichtungen und Gasdetektoren.
Das Verfahren zur Herstellung des Leuchtstoffpulvers der vorliegenden Ausführungsform wird nachstehend im Einzelnen beschrieben.
Ein Beispiel für ein Verfahren zur Herstellung eines Leuchtstoffs beinhaltet den Mischschritt zur Gewinnung des Rohmaterialgemisches, das jedes Element enthält, das die anorganische Verbindung bildet, in der Eu als Aktivator in dem durch Ba₂₆Si₅₁O₂N₈₄ dargestellten Kristall oder in dem anorganischen Kristall mit der gleichen Kristallstruktur wie der durch Ba₂₆Si₅₁O₂N₈₄ dargestellte Kristall fest gelöst ist; den Brennschritt des Brennens des Rohmaterialgemisches, um ein gebranntes Produkt zu erhalten; und den Reinigungsbehandlungsschritt der Unterziehung des gebrannten Produkts einer Säure- oder Wasserbehandlung.
Beispiele für Rohmaterialien, die ein Ba-Element enthalten, sind eine einzelne Substanz, ein Gemisch aus zwei oder mehr Arten oder dergleichen, die Ba enthalten, und aus Metallen, Siliziden, Oxiden, Carbonaten, Nitriden, Oxynitriden, Chloriden, Fluoriden und Oxyfluoriden ausgewählt sind.
Beispiele für Rohmaterialien, die ein Si-Element enthalten, sind eine einzelne Substanz, ein Gemisch aus zwei oder mehr Arten oder dergleichen, die Si enthalten, und aus Metallen, Siliziden, Oxiden, Carbonaten, Nitriden, Oxynitriden, Chloriden, Fluoriden und Oxyfluoriden ausgewählt sind.
Als Rohmaterial, das ein Eu-Element enthält, wird eine einzelne Substanz, ein Gemisch aus zwei oder mehr Arten oder dergleichen verwendet, die Eu enthalten, und aus Metallen, Siliziden, Oxiden, Carbonaten, Nitriden, Oxynitriden, Chloriden, Fluoriden und Oxyfluoriden ausgewählt sind.
Als Rohmaterialgemisch kann z.B. ein Ba-Nitrid, ein Si-Nitrid und/oder -Oxid oder ein Eu-Nitrid und/oder -Oxid verwendet werden. Dadurch kann die Reaktion zum Zeitpunkt des Brennens gefördert werden.
Im Mischschritt wird eine überschüssige Menge Ba in das Rohmaterialgemisch eingemischt, so dass b = 51 und a/b > (26 - c)/51 erfüllt sind, wenn die Molverhältnisse von Ba, Si und Eu in der Ausgangszusammensetzung in dem Rohmaterialgemisch jeweils a, b und c sind. Durch Brennen des Rohmaterialgemisches mit einer solchen Ausgangszusammensetzung können Sekundärphasen wie (Ba, Eu)₂Si₅N₈ vermindert werden.
Darüber hinaus ist es wünschenswert, dass 0,51 < a/b < 1 durch a, b und c, die vorstehend beschrieben sind, erfüllt ist. Insbesondere kann die Untergrenze von a/b beispielsweise mehr als 0,51, gleich oder mehr als 0,55 oder gleich oder mehr als 0,60 betragen. Durch Brennen des Rohmaterialgemisches mit einer solchen Ausgangszusammensetzung können Sekundärphasen von (Ba, Eu)₂Si₅N₈ vermindert werden.
Andererseits kann die Obergrenze von a/b weniger als 1,0 betragen, z.B. gleich oder weniger als 0,8 oder gleich oder weniger als 0,7. Durch das Brennen des Rohmaterialgemisches mit einer solchen Ausgangszusammensetzung können Sekundärphasen von (Ba, Eu)₃Si₃O₃N₄ vermindert werden.
Außerdem beträgt das Molverhältnis von Ba in der Ausgangszusammensetzung mehr als das 1,0-fache, vorzugsweise gleich oder mehr als das 1,5-fache, bevorzugter gleich oder mehr als das 1 ,8-fache und weiter bevorzugt gleich oder mehr als das 2,0-fache des stöchiometrischen Verhältnisses in der durch die allgemeine Formel dargestellten Zusammensetzung: (Ba_1-x, Eu_x)₂₆Si₅₁O₂N₈₄. Durch Brennen des Rohmaterialgemisches mit einer solchen Ausgangszusammensetzung können Sekundärphasen von (Ba, Eu)₂Si₅N₈ vermindert werden.
In der vorstehend genannten allgemeinen Formel ist x, d.h. das Molverhältnis von Eu, nicht besonders begrenzt, kann aber gleich oder mehr als 0,0001 sein, kann gleich oder mehr als 0,0005 sein, oder kann gleich oder mehr als 0,001 sein oder kann gleich oder weniger als 0,5, gleich oder weniger als 0,3 oder gleich oder weniger als 0,2 sein. In dem entsprechenden Bereich können das Absorptionsvermögen, die interne Quanteneffizienz und die externe Quanteneffizienz verbessert werden.
Ein Verfahren zum Mischen der Rohmaterialien ist nicht besonders begrenzt, aber Beispiele dafür sind ein Verfahren zum ausreichenden Mischen mit einer Mischvorrichtung wie einem Mörser, einer Kugelmühle, einem V-Mischer, einer Planetenmühle oder dergleichen.
Anschließend wird das erhaltene Rohmaterialgemisch gebrannt (Brennschritt). Dabei wird ein Reaktionsprodukt (gebranntes Produkt) nach dem Brennschritt gewonnen.
Für den Brennschritt kann z.B. ein Brennofen wie ein Elektroofen verwendet werden. Beispielsweise kann das Rohmaterialgemisch, mit dem das Innere eines Brennbehälters gefüllt ist, gebrannt werden.
Der Brennbehälter wird vorzugsweise aus einem Material hergestellt, das unter einer gasförmigen Hochtemperaturatmosphäre stabil ist und mit dem Rohmaterialgemisch und dessen Reaktionsprodukt weniger wahrscheinlich reagiert, z.B. vorzugsweise ein Behälter aus Bornitrid oder Kohlenstoff oder ein Behälter aus einem hochschmelzenden Metall wie Molybdän, Tantal und Wolfram.
Als Art des Brennatmosphärengases im Brennschritt kann z.B. vorzugsweise ein Gas verwendet werden, das Stickstoff als Element enthält. Spezielle Beispiele hierfür sind Stickstoff und/oder Ammoniak, wobei Stickstoff besonders bevorzugt ist. In ähnlicher Weise können auch Inertgase wie Argon und Helium bevorzugt eingesetzt werden. Unter diesen Gasen ist Stickstoffgas bevorzugt. Das Brennatmosphärengas kann aus einer Gasart aufgebaut sein oder ein Mischgas aus mehreren Gasarten sein.
Das Innere des Brennbehälters kann mit dem vorstehend erwähnten Brennatmosphärengas gefüllt werden.
Die Brenntemperatur im Brennschritt wird in einem geeigneten Temperaturbereich gewählt, um nicht umgesetzte Rohmaterialien nach Abschluss des Brennschritts zu vermindern und eine Zersetzung der Hauptkomponente zu verhindern.
Die Untergrenze der Brenntemperatur in dem Brennschritt ist vorzugsweise gleich oder höher als 1500°C, bevorzugter gleich oder höher als 1600°C und weiter bevorzugt gleich oder höher als 1700°C. Andererseits ist die Obergrenze der Brenntemperatur vorzugsweise gleich oder niedriger als 2200°C, bevorzugter gleich oder niedriger als 2000°C und weiter bevorzugt gleich oder niedriger als 1900°C.
Der Druck des Brennatmosphärengases wird in Abhängigkeit von der Brenntemperatur gewählt, doch wird normalerweise ein Druckzustand im Bereich von 0,1 MPa oder mehr und 10 MPa oder weniger verwendet. Im Hinblick auf die industrielle Produktivität ist der Druck vorzugsweise gleich oder mehr als 0,5 MPa und gleich oder weniger als 1 MPa.
Die Brennzeit im Brennschritt wird unter dem Gesichtspunkt der Verringerung nicht umgesetzter Produkte und der Verbesserung der Produktivität in einem geeigneten Zeitbereich gewählt.
Die Untergrenze der Brennzeit ist vorzugsweise gleich oder länger als 0,5 Stunden und bevorzugter gleich oder mehr als 1 Stunde. Darüber hinaus ist die Obergrenze der Brennzeit vorzugsweise gleich oder kürzer als 48 Stunden, bevorzugter gleich oder kürzer als 24 Stunden und weiter bevorzugt gleich oder kürzer als 16 Stunden.
Anschließend kann das Reaktionsprodukt (gebranntes Produkt) nach dem Brennschritt einer Pulverbehandlung unterzogen werden, bei der mindestens eines der Verfahren Pulverisieren, Zerkleinern und/oder Sieben durchgeführt wird (Pulverbehandlungsschritt).
Der Zustand des gebrannten Produkts, das durch den Brennschritt erhalten wird, variiert von pulverförmig bis voluminös, je nach Gemisch der Rohmaterialien und den Brennbedingungen. Durch den Schritt des Zerkleinerns und Pulverisierens und/oder einen Klassifizierungsschritt kann das gebrannte Produkt in ein Pulver mit einer vorbestimmten Größe verwandelt werden.
Zusätzlich zu den vorgenannten Schritten kann ein auf dem Gebiet der Leuchtstoffe bekannter Schritt hinzugefügt werden.
Anschließend wird das gebrannte Produkt einer Säurebehandlung und/oder einer Wasserbehandlung unterzogen (Reinigungsbehandlungsschritt).
Der Reinigungsbehandlungsschritt beinhaltet einen Schritt, bei dem das gebrannte Produkt mit mindestens einer Säure, einer sauren Lösung, die eine Säure enthält, Wasser und/oder einer neutralen wässrigen Lösung in Kontakt gebracht wird. Die Säurebehandlung wird vorzugsweise mit einer sauren Lösung durchgeführt.
Auf diese Weise können Sekundärphasen von (Ba, Eu)₃Si₃O₃N₄ vermindert werden, während die Hauptphase von (Ba, Eu)₂₆Si₅₁O₂N₈₄ erhalten bleibt. Darüber hinaus können auch Sekundärphasen von (Ba, Eu)SiN₂ vermindert werden.
Der Begriff „neutral“ bedeutet, dass der pH-Wert 7 beträgt, wenn ein Messziel bei einer Flüssigkeitstemperatur von 23°C ± 0,5°C mit einem pH-Meter gemessen wird.
Bei der Säure- und/oder Wasserbehandlung kann das gebrannte Produkt der sauren Lösung und/oder dem Wasser zugegeben werden, oder die Säure und/oder das Wasser können dem gebrannten Produkt in der Lösung zugegeben werden. Die saure Lösung und/oder das Wasser können während der Behandlung stehen gelassen werden, können aber unter geeigneten Bedingungen gerührt werden.
Außerdem kann nach der Säurebehandlung eine Dekantierung (Fest-Flüssig-Trennungsbehandlung) je nach Bedarf mit Wasser oder Alkohol durchgeführt werden. Die Dekantierung kann einmal, zwei- oder mehrmals durchgeführt werden. Dabei kann die Säure aus dem gebrannten Produkt durch Reinigung entfernt werden. Danach kann das gebrannte Produkt gefiltert, getrocknet oder dergleichen werden.
Als Säure kann z.B. eine anorganische Säure verwendet werden, wie z.B. HNO₃, HCl, H₂SO₄ und H₃PO₄. Diese kann einzeln oder in Kombination von zwei oder mehr Arten verwendet werden. Unter den anorganischen Säuren ist vorzugsweise mindestens eine der beiden Säuren HNO₃ und HCl enthalten und vorzugsweise ist HNO₃ enthalten.
Die saure Lösung kann Wasser oder Alkohol als Lösungsmittel enthalten.
Die Säurekonzentration in der sauren Lösung kann 0,1 Massenprozent bis 20 Massenprozent und vorzugsweise 0,5 Massenprozent bis 10 Massenprozent betragen.
Wie vorstehend beschrieben, werden die Leuchtstoffteilchen der vorliegenden Ausführungsform erhalten.
Danach kann beispielsweise je nach Bedarf eine Nachbehandlung, wie eine Zerkleinerungs- und Klassierungsbehandlung, eine Reinigungsbehandlung und eine Trocknungsbehandlung, durchgeführt werden.
Das Leuchtstoffpulver der vorliegenden Ausführungsform wird im Einzelnen beschrieben.
Das Leuchtstoffpulver der vorliegenden Ausführungsform enthält die anorganische Verbindung, in der Eu als Aktivator in dem durch Ba₂₆Si₅₁O₂N₈₄ dargestellten Kristall oder in dem anorganischen Kristall, der die gleiche Kristallstruktur wie der durch Ba₂₆Si₅₁O₂N₈₄ dargestellte Kristall aufweist, festgelöst ist.
Das Leuchtstoffpulver weist eine Peakwellenlänge im Bereich von gleich oder mehr als 700 nm und gleich oder weniger als 1500 nm in dem Emissionsspektrum auf, das durch Bestrahlung des Leuchtstoffpulvers mit Anregungslicht der Wellenlänge 450 nm erhalten wird.
Die Halbwertsbreite des Emissionsspektrums mit einer Peakwellenlänge im Bereich von gleich oder mehr als 700 nm und gleich oder weniger als 1500 nm beträgt beispielsweise gleich oder mehr als 100 nm und gleich oder weniger als 400 nm, vorzugsweise gleich oder mehr als 150 nm und gleich oder weniger als 350 nm und bevorzugter gleich oder mehr als 200 nm und gleich oder weniger als 300 nm. Dadurch lässt sich die Lumineszenzintensität erhöhen.
In dem Emissionsspektrum, das durch Bestrahlung des Leuchtstoffpulvers mit Anregungslicht der Wellenlänge 450 nm erhalten wird, ist eine Lumineszenzintensität bei einer Peakwellenlänge im Bereich von gleich oder mehr als 700 nm und gleich oder weniger als 1500 nm P0 und eine maximale Lumineszenzintensität bei einer Peakwellenlänge von gleich oder mehr als 500 nm und weniger als 700 nm ist P1.
Der Bereich von gleich oder mehr als 700 nm und gleich oder weniger als 1500 nm enthält einen Hauptpeak, der (Ba, Eu)₂₆Si₅₁O₂N₈₄ zugeschrieben wird. Der Bereich von gleich oder mehr als 500 nm und weniger als 700 nm enthält Peaks, die Sekundärphasen wie (Ba, Eu)₃Si₃O₃N₄ und (Ba, Eu)SiN₂ zugeordnet werden.
Die Obergrenze von P1/P0, berechnet aus P0 und P1, ist gleich oder weniger als 0,20, vorzugsweise gleich oder weniger als 0,15 und bevorzugter gleich oder weniger als 0,12. Dies ermöglicht die Herstellung eines Leuchtstoffpulvers, in dem Sekundärphasen wie (Ba, Eu)₃Si₃O₃N₄, (Ba, Eu)SiN₂ und (Ba, Eu)₂Si₅N₈ vermindert sind. Darüber hinaus kann das Leuchtstoffpulver praktisch eingesetzt werden, indem die Lumineszenzeigenschaften verbessert werden.
Die Untergrenze von P1/P0 ist hingegen vorzugsweise 0, kann aber z.B. gleich oder mehr als 0,001 sein, da eine unvermeidbare Sekundärphase innerhalb eines praktisch akzeptablen Bereichs zulässig ist.
In der vorliegenden Ausführungsform kann das vorstehend genannte P1/P0 beispielsweise durch eine geeignete Auswahl des Herstellungsverfahrens für das Leuchtstoffpulver gesteuert werden. Beispiele für Faktoren zur Einstellung des vorstehend genannten P1/P0 innerhalb eines gewünschten Zahlenwertbereichs sind das Brennen des gemischten Rohmaterialgemisches und die Ausführung der Säurebehandlung des gebrannten Produkts.
Was das Leuchtstoffpulver betrifft, so wird in einer Volumenhäufigkeits-Teilchengrößenverteilung, die mit einem Laserbeugungsstreuungsverfahren gemessen wird, die Teilchengröße, bei der der kumulative Wert 50 % beträgt, als D50 definiert, die Teilchengröße, bei der der kumulative Wert 10 % beträgt, als D10 definiert und die Teilchengröße, bei der der kumulative Wert 90 % beträgt, als D90 definiert.
D50 ist zum Beispiel gleich oder mehr als 1 µm und gleich oder weniger als 50 µm, vorzugsweise gleich oder mehr als 5 µm und gleich oder weniger als 45 µm und bevorzugter gleich oder mehr als 10 µm und gleich oder weniger als 40 µm. In dem vorgenannten Bereich kann ein Gleichgewicht der Lumineszenzeigenschaften erreicht werden.
Die Untergrenze von ((D90 - D10)/D50) ist z.B. gleich oder mehr als 1,00, vorzugsweise gleich oder mehr als 1,20 und bevorzugter gleich oder mehr als 1,30. Andererseits ist die Obergrenze von ((D90 - D10)/D50) gleich oder weniger als 3,00, vorzugsweise gleich oder weniger als 2,50 und bevorzugter gleich oder weniger als 2,00. In dem vorstehend genannten Bereich kann ein Gleichgewicht der Lumineszenzeigenschaften erreicht werden.
Obwohl die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung vorstehend beschrieben wurden, handelt es sich dabei um Beispiele der vorliegenden Erfindung und es können auch andere Konfigurationen als die vorstehend genannten angenommen werden. Darüber hinaus ist die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehend genannten Ausführungsformen beschränkt und Modifizierungen, Verbesserungen und dergleichen innerhalb des Umfangs, die geeignet sind, die Aufgabe der vorliegenden Erfindung zu lösen, sind in der vorliegenden Erfindung enthalten.
[Beispiele]
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand von Beispielen im Einzelnen beschrieben, doch ist die vorliegende Erfindung nicht auf die Beschreibung dieser Beispiele beschränkt.
(Herstellung von Leuchtstoffpulver)
[Beispiele 1 bis 5 und Vergleichsbeispiel 1]
Wie in der Ausgangszusammensetzung in Tabelle 1 gezeigt, wurde eine Zielzusammensetzung so entworfen, dass x 0,002, 0,005, 0,008, 0,01 und 0,02 in der Reihenfolge der Beispiele 1 bis 5 war, Ba um das 1,2-fache des stöchiometrischen Verhältnisses in den Beispielen 1 bis 5 überhöht war und Ba das 1-fache des stöchiometrischen Verhältnisses in Vergleichsbeispiel 1 in der allgemeinen Formel war: (Ba_1-x,Eu)_x26Si₅₁O₂N₈₄, und Bariumnitrid (Ba₂N, hergestellt von TAIHEIYO CEMENT CORPORATION), Europiumoxid (Eu₂O₃, hergestellt von Shin-Etsu Chemical Co, Ltd.), (Si₃N₄, hergestellt von UBE INDUSTRIES, LTD.) und Siliziumoxid (SiO₂, hergestellt von Kojundo Chemical Lab. Co, Ltd.) wurden eingewogen, um sie 10 Minuten lang in einer Glovebox unter Stickstoffatmosphäre mit einem Stößel und einem Mörser, die aus Siliziumnitrid-Sinterkörpern hergestellt wurden, zu vermischen, um so ein pulverförmiges Rohmaterialgemisch zu erhalten (Mischschritt).
In Tabelle 1 sind die Molverhältnisse von Ba, Si und Eu in dem Rohmaterialgemisch durch a, b bzw. c dargestellt.
Anschließend wurde das Rohmaterialgemisch in einen Tiegel aus einem Bornitrid-Sinterkörper eingespritzt. Der Tiegel, der das Rohmaterialgemisch enthielt, wurde in einen elektrischen Graphit-Widerstandsheizungsofen gestellt, die Brennatmosphäre wurde mit einer Öl-Drehpumpe und einer Öl-Diffusionspumpe auf ein Vakuum gleich oder weniger als 1 × 10^-1 Pa eingestellt, das Aufheizen wurde von Raumtemperatur auf 600°C mit einer Rate von 500°C pro Stunde durchgeführt, Stickstoff mit einer Reinheit von 99,999 Vol.-% wurde bei 600°C eingeleitet, um den Druck im Ofen auf 0,8 MPa einzustellen, und die Temperatur wurde bei 600°C pro Stunde auf 1800°C erhöht, um einen Brennvorgang von 8 Stunden durchzuführen (Brennschritt).
Das so gewonnene gebrannte Produkt wurde in einem Aluminiumoxidmörser pulverisiert und anschließend mit einem Sieb mit einer Maschenweite von 150 µm (#100 Mesh) gesiebt, um das Pulver, das das Sieb passiert hatte, zurückzugewinnen (Pulverbehandlungsschritt).
Das gebrannte Produkt in Form des Pulvers, das das Sieb passiert hatte, wurde in 300 ml Salpetersäure (HNO₃ Konzentration: 7,5 %) getaucht und bei Raumtemperatur 30 Minuten lang mit einer Rührgeschwindigkeit von 350 U/min gerührt (Reinigungsbehandlungsschritt durch eine Säure).

Anschließend wurde der Überstand abgetrennt, mit destilliertem Wasser gewaschen, durch Absaugen filtriert und getrocknet, um ein Leuchtstoffpulver zu erhalten. [Tabelle 1] Tabelle 1: Ausgangszusammensetzung

	Chemische Zusammensetzung (Molverhältnis)				a/b	(26 - c)/51
Probe	Ba (a)	Eu (c)	Si (b)	O	a/b	(26 - c)/51
Beispiel 1	31,14	0,052	51	2	0,6106	0,5088
Beispiel 2	31,04	0,13	51	2	0,6086	0,5073
Beispiel 3	30,95	0,208	51	2	0,6069	0,5057
Beispiel 4	30,89	0,26	51	2	0,6057	0,5047
Beispiel 5	30,58	0,52	51	2	0,5996	0,4996
Vergleichsbeispiel 1	25,74	0,26	51	2	0,5047	0,5047

Das gewonnene gebrannte Produkt und das gewonnene Leuchtstoffpulver wurden auf die folgenden Punkte hin untersucht.
[XRD-Messung]
Die Beugungsmuster der gebrannten Produkte vor und nach der Säurebehandlung der Beispiele 1 bis 5 und dem Vergleichsbeispiel 1 wurden mit einem Pulver-Röntgendiffraktometer (Produktname: Ultima IV, hergestellt von Rigaku Corporation) unter folgenden Messbedingungen gemessen.

(Messbedingung)
Röntgenquelle: Cu-Kα-Strahl (λ = 1,54184 Å),
Ausgangseinstellung: 40 kV-40 mA
Optische Bedingungen während der Messung: Divergenzspalt = 2/3° Streuungsspalt = 8 mm
Lichtempfangsspalt = offen
Position des Beugungspeaks = 2θ (Beugungswinkel)
Messbereich: 2θ = 10° bis 90°
Abtastgeschwindigkeit: 2 Grad (2θ)/s, kontinuierliche Abtastung Abtastachse: 2θ/θ
Probenherstellung: Das Leuchtstoffpulver wurde auf einen Probenhalter gelegt.

Der durch die Hintergrundkorrektur erhaltene Wert wurde als Peakintensität definiert.
Aus den Ergebnissen der Röntgenbeugungsmuster ging hervor, dass in den gebrannten Produkten vor der Säurebehandlung der Beispiele 1 bis 5 die Hauptphase Ba₂₆Si₅₁O₂N₈₄ war, und dass die als Nebenprodukt entstandenen Sekundärphasen eine Art oder zwei oder mehr Arten von Ba₃Si₃O₃N₄ und BaSiN₂ waren. Das heißt, es wurde festgestellt, dass die als Nebenprodukt entstandenen Sekundärphasen kein Ba₂Si₅N₈ enthielten.
Andererseits wurde in dem gebrannten Produkt vor der Säurebehandlung des Vergleichsbeispiels 1 ein Peak beobachtet, der Ba₂Si₅N₈ zugeschrieben wird.
Daher wurde deutlich, dass die Sekundärphase Ba₂Si₅N₈ durch das Brennen eines in einem bestimmten Gemischverhältnis gemischten Rohmaterialpulvers vermindert werden kann.
Außerdem wurde in den Röntgenbeugungsmustern nach der Säurebehandlung der Beispiele 1 bis 5 kein Peak beobachtet, der Ba₃Si₃O₃N₄ zugeschrieben wird, und es wurde deutlich, dass Ba₃Si₃O₃N₄ durch die Säurebehandlung entfernt werden kann.
[Fluoreszenzmessung]
(Fluoreszenzpeakintensität, Peakwellenlänge und Halbwertsbreite)
Bei den Leuchtstoffpulvern der gebrannten Produkte vor der Säurebehandlung der Beispiele 1 bis 5 wurde die Fluoreszenzpeakintensität mit einem Fluoreszenzspektralphotometer (hergestellt von Hitachi High-Tech Corporation, F-7000) gemessen, das mit YAG-Leuchtstoff (P46Y3) und einer sekundären Standardlichtquelle korrigiert wurde. Für die Messung wurde ein am Spektrophotometer angebrachter quadratischer Küvettenhalter verwendet, um mit Anregungslicht der Wellenlänge 450 nm bestrahlt zu werden, wodurch ein Emissionsspektrum erhalten wurde. 1 zeigt die Emissionsspektren der Leuchtstoffpulver der gebrannten Produkte vor der Säurebehandlung, normalisiert durch die Lumineszenzintensität bei der Peakwellenlänge in den Beispielen 1, 2 und 5.
In den Emissionsspektren der gebrannten Produkte vor der Säurebehandlung der Beispiele 1 bis 5 wurde bestätigt, dass ein der Hauptphase (Ba, Eu)₂₆Si₅₁O₂N₈₄ zugeschriebener Lichtemissionspeak bei 700 nm bis 1500 nm und ein der Sekundärphase (Ba, Eu)₃Si₃O₃N₄ zugeschriebener Lichtemissionspeak im Bereich von 500 nm bis 700 nm vorhanden war.
Darüber hinaus zeigte Vergleichsbeispiel 1 einen viel höheren Wert als die Beispiele 1 bis 5 in Bezug auf die Peaklumineszenzintensität bei 500 nm bis 700 nm.
Für die Leuchtstoffpulver der gebrannten Produkte nach der Säurebehandlung der Beispiele 1 bis 5 wurden die Intensitäten der Fluoreszenzpeaks mit einem Fluoreszenzspektrophotometer (Fluorolog-3, hergestellt von HORIBA, Ltd.) gemessen, das mit einer sekundären Standardlichtquelle korrigiert wurde. Für die Messung wurde ein am Spektralphotometer angebrachter quadratischer Küvettenhalter verwendet, der mit Anregungslicht der Wellenlänge 450 nm bestrahlt wurde, um ein Emissionsspektrum zu erhalten. 2 zeigt die Emissionsspektren der Leuchtstoffpulver der gebrannten Produkte nach der Säurebehandlung, normalisiert durch die Lumineszenzintensität bei der Peakwellenlänge in den Beispielen 1, 2 und 5 und dem Vergleichsbeispiel 1.
In den Emissionsspektren der Leuchtstoffpulver nach der Säurebehandlung der Beispiele 1 bis 5 wurde ein (Ba, Eu)₃Si₃O₃N₄ und (Ba, Eu)SiN₂ zugeschriebener Peak im Bereich von 500 nm bis 700 nm nicht bestätigt, während ein der Hauptphase (Ba, Eu)₂₆Si₅₁O₂N₈₄ zugeschriebener Hauptpeak bei 830 nm bis 850 nm bestätigt wurde.
Aus den erhaltenen Emissionsspektren wurden für die Peakwellenlänge im Bereich von gleich oder mehr als 700 nm und gleich oder weniger als 1500 nm die Peakposition, die Halbwertsbreite, die Lumineszenzintensität (P0) und die Lumineszenzintensität (P1) bei der Peakwellenlänge von gleich oder mehr als 500 nm und weniger als 700 nm ermittelt und in Tabelle 2 dargestellt.

Die Peakintensität bei jeder Wellenlänge war ein relativer Wert, wenn die Peakintensität in Beispiel 3 1,00 betrug.
[Tabelle 2] Tabelle 2

Probe	Peakwellenlänge (nm) von 700 nm bis 1500 nm	Halbwertsbreite (nm) des Peaks bei 700 nm bis 1500 nm	Lumineszenzintensität (P1) des Peaks bei 500 nm bis 700 nm	Lumineszenzintensität (P0) des Peaks bei 700 nm bis 1500 nm	P1/P0
Beispiel 1	837	263	0,10	0,90	0,11
Beispiel 2	835	263	0,06	0,95	0,07
Beispiel 3	840	264	0,04	1,00	0,04
Beispiel 4	835	264	0,04	0,88	0,04
Beispiel 5	850	264	0,02	0,87	0,02
Vergleichsbeispiel 1	-	-	1,99	0,70	2,85

(Peakintensität)
Im Vergleich zu Vergleichsbeispiel 1 wurde bei den Leuchtstoffpulvern der Beispiele 1 bis 5 die Lumineszenzintensität des Peaks bei 500 nm bis 700 nm aufgrund der Sekundärphasenemission verringert und die Lumineszenzintensität von Licht mit einem Peak im nahen Infrarotbereich von 700 nm bis 1500 nm erhöht.
[Messung der Teilchengrößenverteilung]

Die Teilchengrößenverteilung der Leuchtstoffpulver der Beispiele 1 bis 5 wurde mit einem Teilchengrößenverteilungsanalysator (hergestellt von Beckman Coulter, Inc., LC13 320) nach dem Laserbeugungs- und -streuungsverfahren gemessen. Als Messlösungsmittel wurde Wasser verwendet. Eine kleine Menge des Leuchtstoffpulvers wurde in eine wässrige Lösung eingespritzt, der 0,05 Gew.-% Natriumhexametaphosphat als Dispergiermittel zugesetzt worden war, und es wurde eine Dispergierbehandlung mit einem Horn-Ultraschallhomogenisator (Leistung 300 W, Horndurchmesser 26 mm) durchgeführt, um die Teilchengrößenverteilung zu messen. Aus der erhaltenen Volumenhäufigkeits-Teilchengrößenverteilungskurve wurden der 10-Volumen-%-Durchmesser (D10), der 50-Volumen-%-Durchmesser (D50) und der 90-Volumen-%-Durchmesser (D90) bestimmt und aus dem erhaltenen Wert wurde der Spannenwert der Teilchengrößenverteilung ((D90 - D10)/D50) ermittelt. Tabelle 3 zeigt die Ergebnisse der Teilchengrößenverteilung.
[Tabelle 3] Tabelle 3

Probe	D10 (µm)	D50 (µm)	D90 (µm)	(D90 - D10)/D50
Beispiel 1	15,1	34,2	64,6	1,45
Beispiel 2	13,2	32,3	61,9	1,51
Beispiel 3	16,6	37,9	71,9	1,46
Beispiel 4	12,0	31,6	60,9	1,55
Beispiel 5	15,5	36,2	70,8	1,53

Es wurde festgestellt, dass die Leuchtstoffpulver der Beispiele 1 bis 5 im Vergleich zu Vergleichsbeispiel 1 weniger Sekundärphasen und ausgezeichnete Lumineszenzeigenschaften aufwiesen.
Diese Anmeldung genießt die Priorität der japanischen Patentanmeldung Nr. 2020-141748 , die am 25. August 2020 eingereicht wurde, und enthält alle darin enthaltenen Offenbarungen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 6684412 [0003]
JP 2020141748 [0107]

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Leuchtstoffpulvers, das eine anorganische Verbindung enthält, in der Eu als Aktivator in einem durch Ba₂₆Si₅₁O₂N₈₄ dargestellten Kristall oder in einem anorganischen Kristall mit der gleichen Kristallstruktur wie der durch Ba₂₆Si₅₁O₂N₈₄ dargestellte Kristall festgelöst ist, wobei das Verfahren umfasst: einen Mischschritt des Mischens eines Rohmaterials, das jedes Element enthält, das die anorganische Verbindung ausmacht, um ein Rohmaterialgemisch zu erhalten, das so gemischt ist, dass b = 51 und a/b > (26 - c)/51 erfüllt sind, wenn die Molverhältnisse von Ba, Si und Eu in dem Rohmaterialgemisch jeweils a, b und c sind; einen Brennschritt, bei dem das Rohmaterialgemisch gebrannt wird, um ein gebranntes Produkt zu erhalten; und einen Reinigungsbehandlungsschritt, bei dem das gebrannte Produkt einer Säurebehandlung und/oder einer Wasserbehandlung unterzogen wird.
Verfahren zur Herstellung eines Leuchtstoffpulvers nach Anspruch 1, wobei das Rohmaterialgemisch, das so gemischt ist, dass 0,51 < a/b < 1 durch a und b erfüllt ist, im Mischschritt erhalten wird.
Verfahren zur Herstellung eines Leuchtstoffpulvers nach Anspruch 1 oder 2, wobei die bei der Säurebehandlung verwendete Säure eine anorganische Säure ist.
Verfahren zur Herstellung eines Leuchtstoffpulvers nach Anspruch 3, wobei die Säure HNO₃ enthält.
Verfahren zur Herstellung eines Leuchtstoffpulvers nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Verfahren weiterhin umfasst einen Pulverbehandlungsschritt, bei dem das im Brennschritt erhaltene gebrannte Produkt vor dem Reinigungsbehandlungsschritt mindestens einem von Pulverisierung, Zerkleinerung und/oder Siebung unterzogen wird.
Verfahren zur Herstellung eines Leuchtstoffpulvers nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei in einer Volumenhäufigkeits-Teilchengrößenverteilung des Leuchtstoffpulvers, gemessen durch ein Laserbeugungsstreuungsverfahren, wenn eine Teilchengröße, bei der ein kumulativer Wert 50 % beträgt, D50 ist, ein Leuchtstoffpulver erhalten wird, bei dem D50 einen Wert von gleich oder mehr als 1 µm und gleich oder weniger als 50 µm erfüllt.
Leuchtstoffpulver, umfassend eine anorganische Verbindung, in der Eu als Aktivator in einem durch Ba₂₆Si₅₁O₂N₈₄ dargestellten Kristall oder in einem anorganischen Kristall mit der gleichen Kristallstruktur wie der durch Ba₂₆Si₅₁O₂N₈₄ dargestellte Kristall festgelöst ist, wobei in einem Emissionsspektrum, das durch Bestrahlung des Leuchtstoffpulvers mit Anregungslicht einer Wellenlänge von 450 nm erhalten wird, wenn eine Lumineszenzintensität bei einer Peakwellenlänge in einem Bereich von gleich oder mehr als 700 nm und gleich oder weniger als 1500 nm P0 ist, und wenn eine Lumineszenzintensität bei einer Peakwellenlänge von gleich oder mehr als 500 nm und weniger als 700 nm P1 ist, P1/P0 ≤ 0,20 durch P0 und P1 erfüllt ist.
Leuchtstoffpulver nach Anspruch 7, wobei in einer Volumenhäufigkeits-Teilchengrößenverteilung des Leuchtstoffpulvers, gemessen durch ein Laserbeugungsstreuungsverfahren, wenn eine Teilchengröße, bei der ein kumulativer Wert 50 % beträgt, D50 ist, D50 gleich oder mehr als 1 µm und gleich oder weniger als 50 µm ist.
Leuchtstoffpulver nach Anspruch 7 oder 8, wobei in einer Volumenhäufigkeits-Teilchengrößenverteilung des Leuchtstoffpulvers, gemessen durch ein Laserbeugungsstreuungsverfahren, wenn eine Teilchengröße, bei der ein kumulativer Wert 10 % beträgt, D10 ist, eine Teilchengröße, bei der ein kumulativer Wert 50 % beträgt, D50 ist, und eine Teilchengröße, bei der ein kumulativer Wert 90 % beträgt, D90 ist, ((D90 - D10)/D50) gleich oder mehr als 1,00 und gleich oder weniger als 3,00 ist.
Leuchtstoffpulver nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei in dem Emissionsspektrum die Halbwertsbreite bei der Peakwellenlänge im Bereich von gleich oder mehr als 700 nm und gleich oder weniger als 1500 nm gleich oder mehr als 100 nm und gleich oder weniger als 400 nm beträgt.
Lichtemittierende Vorrichtung, umfassend: ein lichtemittierendes Element, das Primärlicht aussendet; und einen Wellenlängenumwandlungskörper, der einen Teil des Primärlichts absorbiert, um Sekundärlicht mit einer Wellenlänge zu emittieren, die länger als die Wellenlänge des Primärlichts ist, wobei der Wellenlängenumwandlungskörper das Leuchtstoffpulver nach einem der Ansprüche 7 bis 10 enthält.