JP2000154382A - アルミン酸塩系蛍光体の製造方法 - Google Patents
アルミン酸塩系蛍光体の製造方法Info
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Abstract
特性に優れ、製品歩留りが高く、α−アルミナ粉末の粒
子径を維持したままのアルミン酸塩系蛍光体を得る。 【解決手段】 アルミン酸塩系蛍光体の合成にあたり、
原料アルミナとして予め定められた平均粒子径と粒度分
布とを有するα−アルミナ粉末を用い、各原料を混合し
た後の焼成の際に、α−アルミナ粉末由来の粒子径を維
持しつつ互いのα−アルミナ粉末粒子間での融着を生起
しない量に制限された少量のフラックスの存在下で、且
つ、1600℃以下の焼成温度で焼成する。
Description
焼成温度でもアルミン酸塩系蛍光体の原料であるα−ア
ルミナ粉末の粒子径を維持したままのアルミン酸塩系蛍
光体を得ることのできるアルミン酸塩系蛍光体の製造方
法に関する。
来、発光輝度、発光効率、演色性、寿命などの特性向上がは
かられてきた。近年、450nm(青)、540nm(緑)、610nm(赤)
の各々の波長付近に強く蛍光を集中させることにより、
演色性を改良した自然光に近い蛍光ランプ、所謂「3波
長形蛍光ランプ」が広く使用されている。
色蛍光体としてはバリウム−マグネシウム−アルミネイ
ト蛍光体が、緑色蛍光体としてはセリウム−マグネシウ
ム−アルミネイト蛍光体が、また赤色蛍光体としては酸
化イットリウム蛍光体が使用されてきた。
ミン酸塩系蛍光体の製造には、アルミナ粉末に、アルミ
ン酸塩を構成するマグネシウム(Mg)、バリウム(B
a)、ストロンチウム(Sr)、カルシウム(Ca)、亜鉛
(Zn)或いはセリウム(Ce)の化合物粉末を混合し、更
に、発光を生じさせるための付活剤として少量のユーロ
ピウム(Eu)、マンガン(Mn)やテルビウム(Tb)が1
種以上添加混合された原料が用いられる。これら混合原
料は、1,000℃を越える高温にて焼成された後粉砕さ
れ、更に分級、洗浄等の処理が行われ、ランプ用蛍光体
として用いられる。
性物質を蛍光体に添加した自発光性夜光塗料が利用され
てきた。最近に至っては放射性物質を用いない長時間の
残光性を有する蓄光性蛍光体の応用が広く検討されてい
る。蓄光性蛍光体としては、例えばユーロピウム付活ス
トロンチウムアルミネイトが主として検討されている
(特許第2543825号公報)。
に影響を受け、発光効率は蛍光体粒子が大きいほうが高
いことはよく知られているが、一方、実用蛍光体は発光
特性に加え塗布性にも優れていることが必要であり、そ
の点から3波長形蛍光ランプ用蛍光体では、通常4〜10
μmの一次粒子径の蛍光体が使用されている。また、蓄
光性蛍光体では、通常20μm〜50μmの一次粒子径の蛍光
体が使用されている。
きく影響を受けることはよく知られている。そのため、
アルミン酸塩系蛍光体の基体となるアルミネイトには、
高純度に精製した高純度α−アルミナ或いは高純度γ−
アルミナ等の高純度アルミナ粉末が主原料として用いら
れる。これら高純度アルミナ粉末は、一次粒子径が微細
で通常1μm未満であり凝集が強いため、焼成後の蛍光
体は堅い凝集粒子を形成する。
とにより低減することも出来るが、凝集粒子の残留や粉
砕に伴う微粒子の生成により粉砕後の粒度分布は広いも
のとなる。そのためこれらの高純度アルミナ粉末を用い
て合成された蛍光体は、サブミクロンから約100μmの広
い粒度分布からなる粉末となる。
ミナとして一次粒子径が1μm未満の微細な高純度アル
ミナ原料を用い、高温焼成によりサブミクロンから約20
0μmの蛍光体粒子に成長する。そのため、焼成後の蛍光
体粒子は粒度分布が広く且つ強く凝集しており粉砕する
必要がある。加えて分級により微粒子及び粗大粒子を除
去することが必須である。その結果、粉砕による一次粒
子の破壊や結晶性の不均一化を原因とする発光特性の低
下、更には蛍光体粒子としての歩留りが低い等大きな問
題があった。
が少なく発光特性に優れ、製品歩留りが高いアルミン酸
塩系蛍光体は3波長形蛍光ランプ用蛍光体及び蓄光性蛍
光体では共に未だ得られていない。
酸塩蛍光体の結晶性を向上させ、粒径及び形状を制御し
たアルミン酸塩蛍光体の製造方法(特開平9−1513
72号公報)、還元性雰囲気中で焼成させることによ
り、粒径及び形状を制御したアルミン酸塩蛍光体の製造
方法(特開平10−110165号公報)が出願されて
いる。しかしながら、粒径及び形状を制御したこれらの
先願においては、焼成温度が1600℃以上と非常に高
い焼成温度であることが求められている。
つ微粒子が少なく発光特性に優れ、製品歩留りが高いア
ルミン酸塩系蛍光体において、更に発光特性に優れたア
ルミン酸塩系蛍光体を得るため鋭意努力を行った結果、
本発明に至った。
アルミン酸系塩蛍光体の原料であるα−アルミナ粉末の
粒子径を維持したままのアルミン酸塩系蛍光体を得るこ
とのできるアルミン酸塩系蛍光体の製造方法を得ること
を目的とする。
発明に係るアルミン酸塩系蛍光体の製造方法では、アル
ミン酸塩系蛍光体の合成にあたり、原料アルミナとして
予め定められた平均粒子径と粒度分布とを有するα−ア
ルミナ粉末を用い、各原料を混合した後の焼成の際に、
α−アルミナ粉末由来の粒子径を維持しつつ互いのα−
アルミナ粉末粒子間での融着を生起しない量に制限され
た少量のフラックスの存在下で、且つ、1600℃以下
の焼成温度で焼成する製造方法である。
ン酸塩系蛍光体の製造方法では、請求項1に記載のアル
ミン酸塩系蛍光体が、一般式 aM1O・bMgO・cAl2O3 で示される複合酸化物基体にユーロピウム単独、又はユ
ーロピウムとマンガンからなる付活剤が添加された化合
物であり、M1がバリウム、ストロンチウム及びカルシ
ウムからなる群から選ばれる少なくとも1種の金属元素
であり、aが0. 5から4. 5、bが0から4、cが
0. 5から20の範囲にある製造方法である。
ン酸塩系蛍光体の製造法では、請求項2に記載されたア
ルミン酸塩系蛍光体の製造方法において、原料アルミナ
の粒径が5μm以上の場合に、1.0%以下のフラック
スの存在下で焼成する製造方法である。
ン酸塩系蛍光体の製造方法では、請求項1に記載のアル
ミン酸塩系蛍光体が一般式 dCeO1.5・eM2O・fAl2O3 で示される複合酸化物基体にテルビウム及び/又はマン
ガンからなる付活剤が添加された化合物であり、M2が
マグネシウム、亜鉛から選ばれる少なくとも1種の金属
元素であり、dが0. 9から1. 1、eが0. 9から
1, 1、fが5. 5である製造方法である。
ン酸塩系蛍光体の製造方法では、請求項4に記載された
アルミン酸塩系蛍光体の製造方法において、原料アルミ
ナの粒径が5μm以上の場合に、1.0%以下のフラッ
クスの存在下で焼成する製造方法である。
ン酸塩系蛍光体の製造方法では、請求項1に記載のアル
ミン酸塩系蛍光体が、一般式; aMO・Al2O3 (Mはストロンチウム(Sr)、カルシウム(Ca)、
バリウム(Ba)からなる群から選ばれる少なくとも1
つ以上の金属元素からなる化合物、aは0. 5から1.
1)で示される複合酸化物基体に、付活剤としてのユー
ロピウム(Eu)がMで表わす金属元素に対するモル%
で0.002%以上20%以下添加され、更に、共付活
剤として、ランタン(La)、セリウム(Ce)、プラ
セオジム(Pr)、ネオジム(Nd)、サマリウム(S
m)、ガドリニウム(Gd)テルビウム(Tb)、ジス
プロシウム(Dy)、ホルミウム(Ho)、エルビウム
(Er)、ツリウム(Tm)、イッテルビウム(Y
b)、ルテチウム(Lu)、マンガン(Mn)、スズ
(Sn)、ビスマス(Bi)、スカンジウム(Sc)か
らなる群の少なくとも1つ以上の元素がMで表わす金属
元素に対するモル%で0.002%以上20%以下添加
された残光特性を有するアルミン酸塩系蛍光体化合物で
ある製造方法である。
光体の製造方法では、請求項6に記載されたアルミン酸
塩系蛍光体の製造方法において、原料アルミナの粒径が
5μm以上の場合に、0.1%を下回るフラックスの存
在下で焼成する製造方法である。
ン酸塩系蛍光体の製造方法では、請求項1に記載のアル
ミン酸塩系蛍光体が、一般式; (Sr,Eu,Pb,Dy)O・y(Al,Bi)2O
3 (但し、0.83≦y≦1.67) で示されるEu2+付活ストロンチウム・アルミネイト
系蛍光体を母体とする残光特性を有するアルミン酸塩系
蛍光体化合物である製造方法である。
ン酸塩系蛍光体の製造方法では、請求項8に記載された
アルミン酸塩系蛍光体の製造方法において、原料アルミ
ナの粒径が5μm以上の場合に、0.1%を下回るフラ
ックスの存在下で焼成する製造方法である。
ミン酸塩系蛍光体の製造方法では、請求項1に記載のア
ルミン酸塩系蛍光体が、一般式; (Sr,Eu,Dy)O・Al2O3 で示された残光特性を有するアルミン酸塩系蛍光体化合
物であるものである。
ミン酸塩系蛍光体の製造方法では、請求項10に記載さ
れたアルミン酸塩系蛍光体の製造方法において、原料ア
ルミナの粒径が5μm以上の場合に、0.1%を下回る
フラックスの存在下で焼成する製造方法である。
ミン酸塩系蛍光体の製造方法では、請求項1に記載の原
料アルミナ粉末として、一次粒子径が0. 3μm 以上で
30μm 以下の実質的に破砕面を有しないα−アルミナ
粉末を用いる製造方法である。
本発明は粉砕が容易で且つ微粒子が少なく、更に発光特
性に優れ、製品歩留まりがよいアルミン酸塩系蛍光体の
製造方法に関するもので、原料のα−アルミナには一次
粒子径が0. 3μm 以上で30μm 以下の実質的に破砕
面を有しないα−アルミナ粉末を用いる。このα−アル
ミナ粉末には、例えば、住友化学工業株式会社からアド
バンストアルミナの商品名で販売されているα−アルミ
ナを用いることが出来る。
質的に破砕面を有しないα−アルミナ粉末は凝集粒子が
ほとんど無く、粒度分布がシャープである。驚くことに
このα−アルミナ粒子はアルミン酸塩を構成するマグネ
シウム、バリウム、ストロンチウム、カルシウム、亜鉛
或いはセリウムの化合物と反応し微粒子が少なく、かつ
凝集が少ないアルミン酸塩系蛍光体粒子になることを見
い出した。
た後の焼成の際に、α−アルミナ粉末由来の粒子径を維
持しつつ互いのα−アルミナ粉末粒子間での融着を生起
しない量に制限された少量のフラックスの存在下で、且
つ、1600℃以下の焼成温度で焼成することにより、
α−アルミナ粉末の粒子径を維持しつつ発光特性も増強
することが出来る。
ルミナ粉末粒子間での融着を生起しない量に制限された
極少量のフラックスの存在下で、且つ、1600℃以下
の焼成温度で焼成することにより、原料のα−アルミナ
粉末の粒子が殆ど溶融せずに焼成され、原料α−アルミ
ナの粒子径に由来した大きさのアルミン酸塩系蛍光体が
得られ、しかも発光強度がフラックスを添加しないもの
よりも増強されたアルミン酸塩蛍光体が得られることを
確認した。
のフラックス(融剤)を、α−アルミナ粉末粒子間での
融着を生起しない量に制限された極少量添加して焼成し
て得られたアルミン酸塩系蛍光体は、原料のα−アルミ
ナ粉末の粒子径には殆ど変化がない蛍光体として焼成さ
れ、尚且、この蛍光体は、粒子がバラバラ若しくは一部
が容易に解砕できる程度の弱い力で接着している状態で
焼成され、しかも、1600℃以下という低い焼成温度
で焼成することができる。更に、得られた蛍光体は、添
加したフラックスの効果(反応性)より結晶性等が改善
されるため、フラックスを添加していない場合に比べ
て、発光特性が向上する。
来の粒子径を維持しつつ互いのα−アルミナ粉末粒子間
での融着を生起しない量に制限されればよいが、製造さ
れる蛍光体の種類や、使用されるα−アルミナ粉末の粒
子径等によって相違する。例えば、後述する実施例で詳
細に説明するが、BAM蛍光体であれば、原料アルミナ
が3μmの場合には、フラックスとしてのフッ化アルミ
ニウムの添加量(α−アルミナに対する置換量として)
では、0.5%でも互いのアルミナ粒子が融着してしま
うが、原料アルミナが5μm以上の場合には、フッ化ア
ルミニウムの添加量は0.5%を越えて、1.0%でも
可能である。
様に、原料アルミナが5μm以上の場合にフラックスと
してのフッ化アルミニウムの添加量(α−アルミナに対
する置換量として)が0.5%でも可能である。更に、
長残光性蛍光体の場合には、原料アルミナが5μmの場
合には、フラックスとしてのフッ化アルミニウムの添加
量(α−アルミナに対する置換量として)が0.1%で
多くの原料アルミナが融着する現象が確認されているた
め、原料アルミナの粒径が5μm以上の場合には、0.
1%を下回るフラックスの存在下で焼成する必要があ
る。
のフッ化アルミニウム(AlF3)の他にも、フッ化マ
グネシウム(MgF2 )を始めとする種々のハロゲン
化物を用いることができるが、この場合には、前述した
フッ化アルミニウムの添加量に対してフラックス1分子
中のハロゲン原子数で換算した量のフラックスを添加す
ることにより同等の効果を得ることができる。例えば、
フッ化マグネシウムを用いる場合では、フッ化アルミニ
ウム1分子中のフッ素原子数は3に対してフッ化マグネ
シウムのそれが2であるため、フッ化マグネシウムをフ
ッ化アルミニウムの場合の1.5モル倍量加えれば同等
の効果となる。
蛍光体の製造が困難となる観点から、詳しくはアルミン
酸塩を構成するマグネシウム、バリウム、ストロンチウ
ム、カルシウム、亜鉛或いはセリウムの化合物粉末や付
活剤との反応が困難となるため、30μmを越えること
はできない。また、前述の通り、蛍光体の種類によって
は、添加されるフラックス量とα−アルミナ粉末粒子間
での融着との関係に応じては5μmを下回ることもあ
る。更に、発光特性を高めるためにはα−アルミナのア
ルミナ純度が99. 9重量%以上であることが好まし
い。
構成するマグネシウム、バリウム、ストロンチウム、カ
ルシウム、亜鉛或いはセリウムの化合物粉末としては酸
化物、或いは水酸化物、炭酸塩、硝酸塩など高温で分解
し酸化物になり得るものが使用出来る。例えば、特公平
7−10975号、特願平2−40920号に示された
青色、青緑色或いは緑色発光を示すアルミン酸塩系蛍光
体を含む。
体が、一般式aM1O・bMgO・cAl2O3で示さ
れる複合酸化物基体にユーロピウム単独、又はユーロピ
ウムとマンガンからなる付活剤が添加された化合物の場
合、aが0. 5から4. 5、bが0から4、cが0. 5
から20の範囲になるように混合される。
(Ba,Sr)O・bMgO・cAl2O3で示される
複合酸化物基体にユーロピウム単独、又はユーロピウム
とマンガンからなる付活剤が添加された化合物(BAT
蛍光体)の場合、aが0. 9から1. 7、bが1. 5か
ら2. 1、cが8の範囲にあることが好ましい。
式a(Ba,Ca)O・cAl2O 3で示される複合酸
化物基体にユーロピウム単独、又はユーロピウムとマン
ガンからなる付活剤が添加された化合物(BAL蛍光
体)の場合、aが1. 0から1. 5、cが6の範囲にあ
ることが好ましい。
式aSrO・cAl2O3で示される複合酸化物基体に
ユーロピウムが付活剤として添加された化合物(SAE
蛍光体)の場合、aが3. 9から4. 1、cが7の範囲
にあることが好ましい。
般式でdCeO1.5・eM2O・fAl2O3で示さ
れる複合酸化物基体にテルビウム及び/又はマンガンか
らなる付活剤が添加された化合物の場合、dが0. 9か
ら1. 1、eが0. 9から1.1、fが5. 5の範囲に
あることが好ましい。この化合物の具体的な態様として
は、(Ce0.65,Tb0.35)O1.5・MgO
・ 5.5Al2O3(CAT蛍光体)及びCeO1.5・
(Mg0.60,Zn0.20,Mn0.20)O・
5.5Al2O3(CMZ蛍光体)があげられる。
ロピウム、マンガン、テルビウムの原料としては、酸化
物、或いは水酸化物、炭酸塩、硝酸塩、ハロゲン化物な
ど高温で分解し酸化物になりうるものが使用出来る。
(Ba,Sr)O・bMgO・cAl2O3で示される
複合酸化物基体にユーロピウム単独又はユーロピウムと
マンガンからなる付活剤が添加されたアルミン酸塩系蛍
光体の場合には、ユーロピウムの添加量は0. 01aか
ら0. 15a、マンガンの添加量が0. 15b以下の範
囲にあることが好ましい。
(Ba,Ca)O・cAl2O3で示される複合酸化物
基体にユーロピウム単独、又はユーロピウムとマンガン
からなる付活剤が添加されたアルミン酸塩系蛍光体の場
合、ユーロピウムの添加量が0. 01aから0. 15
a、マンガンの添加量が0. 20a以下の範囲にあるこ
とが好ましい。
SrO・cAl2O3で示される複合酸化物基体にユー
ロピウムが付活剤として添加されたアルミン酸塩系蛍光
体の場合、ユーロピウムの添加量が0. 02aから0.
06aの範囲にあることが好ましい。
CeO1.5・eM2O・fAl2O3で示される複合
酸化物基体にテルビウム及び/又はマンガンからなる付
活剤が添加されたアルミン酸塩系蛍光体の場合、テルビ
ウムの添加量が0. 3dから0. 5d、マンガンの添加
量が0. 1eから0.4eの範囲にあることが好まし
い。
用い混合した後、1100から1600℃にて数時間焼
成する。更に上記方法にて得られた生成物をボールミ
ル、ビーズミル、ジェットミル等を用い解砕した後、必
要に応じ洗浄分級する。
下の実質的に破砕面を有しないα−アルミナ粉末を原料
に用いて得られた本発明によるアルミン酸塩系蛍光体
は、粉砕が容易で且つ微粒子が少ないため発光特性に優
れ、製品歩留まりが高いため3波長形蛍光ランプとして
極めて有用である。また、フッ化アルミニウム等のフラ
ックス(融剤)を、α−アルミナ粉末粒子間での融着を
生起しない量に制限された極少量添加して焼成して得ら
れたアルミン酸塩系蛍光体は、原料のα−アルミナ粉末
の粒子径には殆ど変化がない蛍光体として焼成され、尚
且、この蛍光体は、粒子がバラバラ若しくは一部が容易
に解砕できる程度の弱い力で接着している状態で焼成さ
れ、しかも、1600℃以下という低い焼成温度で焼成
することができる。更に、得られた蛍光体は、添加した
フラックスの効果(反応性)より結晶性等が改善される
ため、フラックスを添加していない場合に比べて、発光
特性が向上する。
るが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。
の特性評価は次のようにして行った。 (1)アルミン酸塩系蛍光体の平均粒子径(D50)及
び粒度分布(D90/D10)は、レーザー散乱法を測
定原理とするSKレーザーミクロンサイザー(セイシン
企業製)を用いて測定した。 (2)アルミン酸塩系蛍光体の粒子形状は走査型電子顕
微鏡(日本電子株式会社製:T−220A)を用いて撮
影した。 (3)アルミン酸塩系蛍光体の発光強度は蛍光分光光度
計(オプトリサーチ社製)を用いて測定した。
以上で30μm 以下の実質的に破砕面を有しないα−ア
ルミナ粉末には、住友化学工業株式会社からアドバンス
トアルミナの商品名で販売されているα−アルミナ粉末
を用いた。
l10O17となるように秤量し、ボールミルで充分に
混合したものを、還元性雰囲気中1500℃で3時間焼
成して、BAM蛍光体を製造した。
Al10 O17 となるように秤量した。但し、フラッ
クスとして使用したフッ化アルミニウムは、α−アルミ
ナの0.5%及び1%(Al原子モル比)を置換した。
ボールミルで充分に混合したものを、還元性雰囲気中1
500℃で3時間焼成して、BAM蛍光体を製造した。
ミルで粒子径を揃えたサンプルの特性値を比較した結果
は表1に示す通りである。尚、図1は原料アルミナの粒
子径が5μmでフラックスを添加せずに焼成したBAM
蛍光体の走査型電子顕微鏡写真での粒子形状の図面であ
り、a図は拡大率が2000倍のもの、b図は拡大率が
5000倍のものである。図2は原料アルミナの粒子径
が5μmでフラックスを0.5%添加したBAM蛍光体
の走査型電子顕微鏡写真での粒子形状の図面であり、a
図は拡大率が2000倍のもの、b図は拡大率が500
0倍のものである。図3はフラックスを1.0%添加し
たBAM蛍光体の走査型電子顕微鏡写真での粒子形状の
図面であり、a図は拡大率が2000倍のもの、b図は
拡大率が5000倍のものである。
Al10 O17 となるように秤量し、ボールミルで充
分に混合したものを、還元性雰囲気中1600℃で3時
間焼成して、BAM蛍光体を製造した。
Al10 O17 となるように秤量した。但し、フラッ
クスとして使用したフッ化アルミニウムは、α−アルミ
ナの0.5%(Al原子モル比)を置換した。ボールミ
ルで充分に混合したものを、還元性雰囲気中1600℃
で3時間焼成して、BAM蛍光体を製造した。
ミルでアルミナ原料のサイズ毎に粒子径を揃えたサンプ
ルの特性値を比較した結果は表2に示す通りである。図
4は原料アルミナの粒子径が3μmでフラックスを添加
せずに焼成したBAM蛍光体の走査型電子顕微鏡写真で
の粒子形状の図面であり、a図は拡大率が2000倍の
もの、b図は拡大率が5000倍のものである。図5は
原料アルミナの粒子径が5μmでフラックスを添加せず
に焼成したBAM蛍光体の走査型電子顕微鏡写真での粒
子形状の図面であり、a図は拡大率が2000倍のも
の、b図は拡大率が5000倍のものである。図6は原
料アルミナの粒子径が8μmでフラックスを添加せずに
焼成したBAM蛍光体の走査型電子顕微鏡写真での粒子
形状の図面であり、a図は拡大率が2000倍のもの、
b図は拡大率が5000倍のものである。図7は原料ア
ルミナの粒子径が10μmでフラックスを添加せずに焼
成したBAM蛍光体の走査型電子顕微鏡写真での粒子形
状の図面であり、a図は拡大率が2000倍のもの、b
図は拡大率が5000倍のものである。
ラックスを0.5%添加して焼成したBAM蛍光体の走
査型電子顕微鏡写真での粒子形状の図面であり、a図は
拡大率が2000倍のもの、b図は拡大率が5000倍
のものである。図9は原料アルミナの粒子径が5μmで
フラックスを0.5%添加して焼成したBAM蛍光体の
走査型電子顕微鏡写真での粒子形状の図面であり、a図
は拡大率が2000倍のもの、b図は拡大率が5000
倍のものである。図10は原料アルミナの粒子径が8μ
mでフラックスを0.5%添加して焼成したBAM蛍光
体の走査型電子顕微鏡写真での粒子形状の図面であり、
a図は拡大率が2000倍のもの、b図は拡大率が50
00倍のものである。図11は原料アルミナの粒子径が
10μmでフラックスを0.5%添加して焼成したBA
M蛍光体の走査型電子顕微鏡写真での粒子形状の図面で
あり、a図は拡大率が2000倍のもの、b図は拡大率
が5000倍のものである。
gAl11 O19 となるように秤量し、ボールミルで
充分に混合したものを、還元性雰囲気中1600℃で3
時間焼成して、CAT蛍光体を製造した。
gAl11 O19 となるように秤量した。但し、フラ
ックスとして使用したフッ化アルミニウムは、α−アル
ミナの0.5%(Al原子モル比)を置換した。ボール
ミルで充分に混合したものを、還元性雰囲気中1600
℃で3時間焼成して、CAT蛍光体を製造した。
ミルで粒子径を揃えたサンプルの特性値を比較した結果
は表3に示す通りである。尚、図12は原料アルミナの
粒子径が5μmでフラックスを添加せずに焼成したCA
T蛍光体の走査型電子顕微鏡写真での粒子形状の図面で
あり、a図は拡大率が2000倍のもの、b図は拡大率
が5000倍のものである。図13は原料アルミナの粒
子径が5μmでフラックスを0.5%添加したCAT蛍
光体の走査型電子顕微鏡写真での粒子形状の図面であ
り、a図は拡大率が2000倍のもの、b図は拡大率が
5000倍のものである。
0.20 Mg0.6 Al 11 O19 となるように秤
量し、ボールミルで充分に混合したものを、還元性雰囲
気中1600℃で3時間焼成して、CMZ蛍光体を製造
した。
0.20 Mg0.6 Al 11 O19 となるように秤
量した。但し、フラックスとして使用したフッ化アルミ
ニウムは、α−アルミナの0.5%(Al原子モル比)
を置換した。ボールミルで充分に混合したものを、還元
性雰囲気中1600℃で3時間焼成して、CMZ蛍光体
を製造した。
ミルで粒子径を揃えたサンプルの特性値を比較した結果
は表4に示す通りである。尚、図14は原料アルミナの
粒子径が5μmでフラックスを添加せずに焼成したCM
Z蛍光体の走査型電子顕微鏡写真での粒子形状の図面で
あり、a図は拡大率が2000倍のもの、b図は拡大率
が5000倍のものである。図15は原料アルミナの粒
子径が5μmでフラックスを0.5%添加したCMZ蛍
光体の走査型電子顕微鏡写真での粒子形状の図面であ
り、a図は拡大率が2000倍のもの、b図は拡大率が
5000倍のものである。
加) 炭酸ストロンチウム SrCO3 酸化ユーロピウム Eu2O3 酸化ディスプロシウム Dy2O3 α−アルミナ Al2O3 上記原料を用いて、化学式Sr0.97 Eu
0.005 Dy0.025 Al2O4 となるように
秤量し、ボールミルで充分に混合したものを、還元性雰
囲気中1500℃で3時間焼成して、長残光性蛍光体を
製造した。
ラックス少量添加) 炭酸ストロンチウム SrCO3 酸化ユーロピウム Eu2O3 酸化ディスプロシウム Dy2O3 α−アルミナ Al2O3 フッ化アルミニウム AlF3 上記原料を用いて、化学式Sr0.97 Eu
0.005 Dy0.025 Al2O4 となるように
秤量した。但し、フラックスとして使用したフッ化アル
ミニウムは、α−アルミナの0.1%(Al原子モル
比)を置換した。ボールミルで充分に混合したものを、
還元性雰囲気中1500℃で3時間焼成して、長残光性
蛍光体を製造した。
て、解砕後に#100篩い分けしたサンプルの特性値を
比較した結果は表5に示す通りである。尚、図16は原
料アルミナの粒子径が5μmでフラックスを添加せずに
焼成した長残光性蛍光体の走査型電子顕微鏡写真での粒
子形状の図面であり、a図は拡大率が2000倍のも
の、b図は拡大率が5000倍のものである。図17は
原料アルミナの粒子径が5μmでフラックスを0.1%
添加した長残光性蛍光体の走査型電子顕微鏡写真での粒
子形状の図面であり、a図は拡大率が2000倍のも
の、b図は拡大率が5000倍のものである。
子が少なく、更に発光特性に優れ、製品歩留りが高く、
α−アルミナ粉末の粒子径を維持したままのアルミン酸
塩系蛍光体を得ることが出来る。このアルミン酸塩系蛍
光体は3波長形蛍光ランプ又は長残光性蛍光体として工
業上極めて有用なものである。
添加せずに焼成したBAM蛍光体の走査型電子顕微鏡写
真での粒子形状の図面であり、a図は拡大率が2000
倍のもの、b図は拡大率が5000倍のものである。
0.5%添加したBAM蛍光体の走査型電子顕微鏡写真
での粒子形状の図面であり、a図は拡大率が2000倍
のもの、b図は拡大率が5000倍のものである。
走査型電子顕微鏡写真での粒子形状の図面であり、a図
は拡大率が2000倍のもの、b図は拡大率が5000
倍のものである。
添加せずに焼成したBAM蛍光体の走査型電子顕微鏡写
真での粒子形状の図面であり、a図は拡大率が2000
倍のもの、b図は拡大率が5000倍のものである。
添加せずに焼成したBAM蛍光体の走査型電子顕微鏡写
真での粒子形状の図面であり、a図は拡大率が2000
倍のもの、b図は拡大率が5000倍のものである。
添加せずに焼成したBAM蛍光体の走査型電子顕微鏡写
真での粒子形状の図面であり、a図は拡大率が2000
倍のもの、b図は拡大率が5000倍のものである。
を添加せずに焼成したBAM蛍光体の走査型電子顕微鏡
写真での粒子形状の図面であり、a図は拡大率が200
0倍のもの、b図は拡大率が5000倍のものである。
0.5%添加して焼成したBAM蛍光体の走査型電子顕
微鏡写真での粒子形状の図面であり、a図は拡大率が2
000倍のもの、b図は拡大率が5000倍のものであ
る。
0.5%添加して焼成したBAM蛍光体の走査型電子顕
微鏡写真での粒子形状の図面であり、a図は拡大率が2
000倍のもの、b図は拡大率が5000倍のものであ
る。
を0.5%添加して焼成したBAM蛍光体の走査型電子
顕微鏡写真での粒子形状の図面であり、a図は拡大率が
2000倍のもの、b図は拡大率が5000倍のもので
ある。
スを0.5%添加して焼成したBAM蛍光体の走査型電
子顕微鏡写真での粒子形状の図面であり、a図は拡大率
が2000倍のもの、b図は拡大率が5000倍のもの
である。
を添加せずに焼成したCAT蛍光体の走査型電子顕微鏡
写真での粒子形状の図面であり、a図は拡大率が200
0倍のもの、b図は拡大率が5000倍のものである。
を0.5%添加したCAT蛍光体の走査型電子顕微鏡写
真での粒子形状の図面であり、a図は拡大率が2000
倍のもの、b図は拡大率が5000倍のものである。
を添加せずに焼成したCMZ蛍光体の走査型電子顕微鏡
写真での粒子形状の図面であり、a図は拡大率が200
0倍のもの、b図は拡大率が5000倍のものである。
を0.5%添加したCMZ蛍光体の走査型電子顕微鏡写
真での粒子形状の図面であり、a図は拡大率が2000
倍のもの、b図は拡大率が5000倍のものである。
を添加せずに焼成した長残光性蛍光体の走査型電子顕微
鏡写真での粒子形状の図面であり、a図は拡大率が20
00倍のもの、b図は拡大率が5000倍のものであ
る。
を0.1%添加した長残光性蛍光体の走査型電子顕微鏡
写真での粒子形状の図面であり、a図は拡大率が200
0倍のもの、b図は拡大率が5000倍のものである。
Claims (12)
- 【請求項1】 アルミン酸塩系蛍光体の合成にあたり、 原料アルミナとして予め定められた平均粒子径と粒度分
布とを有するα−アルミナ粉末を用い、 各原料を混合した後の焼成の際に、α−アルミナ粉末由
来の粒子径を維持しつつ互いのα−アルミナ粉末粒子間
での融着を生起しない量に制限された少量のフラックス
の存在下で、且つ、1600℃以下の焼成温度で焼成す
ることを特徴とするアルミン酸塩系蛍光体の製造方法。 - 【請求項2】 アルミン酸塩系蛍光体が、一般式 aM1O・bMgO・cAl2O3 で示される複合酸化物基体にユーロピウム単独、又はユ
ーロピウムとマンガンとからなる付活剤が添加された化
合物であり、 M1がバリウム、ストロンチウム及びカルシウムからな
る群から選ばれる少なくとも1種の金属元素であり、 aが0. 5から4. 5、bが0から4、cが0. 5から
20の範囲にあることを特徴とする請求項1記載のアル
ミン酸塩系蛍光体の製造方法。 - 【請求項3】 請求項2に記載されたアルミン酸塩系蛍
光体の製造方法において、 原料アルミナの粒径が5μm以上の場合に、1.0%以
下のフラックスの存在下で焼成することを特徴とするア
ルミン酸塩系蛍光体の製造方法。 - 【請求項4】 アルミン酸塩系蛍光体が、一般式 dCeO1.5・eM2O・fAl2O3 で示される複合酸化物基体にテルビウム及び/又はマン
ガンからなる付活剤が添加された化合物であり、 M2がマグネシウム、亜鉛から選ばれる少なくとも1種
の金属元素であり、 dが0. 9から1. 1、eが0. 9から1.1、fが
5. 5であることを特徴とする請求項1記載のアルミン
酸塩系蛍光体の製造方法。 - 【請求項5】 請求項4に記載されたアルミン酸塩系蛍
光体の製造方法において、 原料アルミナの粒径が5μm以上の場合に、1.0%以
下のフラックスの存在下で焼成することを特徴とするア
ルミン酸塩系蛍光体の製造方法。 - 【請求項6】 アルミン酸塩系蛍光体が、一般式; aMO・Al2O3 (Mはストロンチウム(Sr)、カルシウム(Ca)、
バリウム(Ba)からなる群から選ばれる少なくとも1
つ以上の金属元素からなる化合物、aは0. 5から1.
1)で示される複合酸化物基体に、付活剤としてのユー
ロピウム(Eu)がMで表わす金属元素に対するモル%
で0.002%以上20%以下添加され、更に、共付活
剤として、ランタン(La)、セリウム(Ce)、プラ
セオジム(Pr)、ネオジム(Nd)、サマリウム(S
m)、ガドリニウム(Gd)テルビウム(Tb)、ジス
プロシウム(Dy)、ホルミウム(Ho)、エルビウム
(Er)、ツリウム(Tm)、イッテルビウム(Y
b)、ルテチウム(Lu)、マンガン(Mn)、スズ
(Sn)、ビスマス(Bi)、スカンジウム(Sc)か
らなる群の少なくとも1つ以上の元素がMで表わす金属
元素に対するモル%で0.002%以上20%以下添加
された残光特性を有するアルミン酸塩系蛍光体化合物で
あることを特徴とする請求項1記載のアルミン酸塩系蛍
光体の製造方法。 - 【請求項7】 請求項6に記載されたアルミン酸塩系蛍
光体の製造方法において、 原料アルミナの粒径が5μm以上の場合に、0.1%を
下回るフラックスの存在下で焼成することを特徴とする
アルミン酸塩系蛍光体の製造方法。 - 【請求項8】 アルミン酸塩系蛍光体が、一般式; (Sr,Eu,Pb,Dy)O・y(Al,Bi)2O
3 (但し、0.83≦y≦1.67)で示されるEu2+
付活ストロンチウム・アルミネイト系蛍光体を母体とす
る残光特性を有するアルミン酸塩系蛍光体化合物である
ことを特徴とする請求項1記載のアルミン酸塩系蛍光体
の製造方法。 - 【請求項9】 請求項8に記載されたアルミン酸塩系蛍
光体の製造方法において、 原料アルミナの粒径が5μm以上の場合に、0.1%を
下回るフラックスの存在下で焼成することを特徴とする
アルミン酸塩系蛍光体の製造方法。 - 【請求項10】 アルミン酸塩系蛍光体が、一般式; (Sr,Eu,Dy)O・Al2O3 で示された残光特性を有するアルミン酸塩系蛍光体化合
物であることを特徴とする請求項1記載のアルミン酸塩
系蛍光体の製造方法。 - 【請求項11】 請求項10に記載されたアルミン酸塩
系蛍光体の製造方法において、 原料アルミナの粒径が5μm以上の場合に、0.1%を
下回るフラックスの存在下で焼成することを特徴とする
アルミン酸塩系蛍光体の製造方法。 - 【請求項12】 前記原料アルミナ粉末として、一次粒
子径が0. 3μm 以上で30μm 以下の実質的に破砕面
を有しないα−アルミナ粉末を用いることを特徴とする
請求項1記載のアルミン酸塩系蛍光体の製造方法。
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JP33172698A JP3600048B2 (ja) | 1998-11-20 | 1998-11-20 | アルミン酸塩系蛍光体の製造方法 |
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JP2000154382A true JP2000154382A (ja) | 2000-06-06 |
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---|---|---|---|---|
JP2001049251A (ja) * | 1999-08-06 | 2001-02-20 | Agency Of Ind Science & Technol | 高輝度応力発光材料、その製造方法及びそれを用いた発光方法 |
JP2002275464A (ja) * | 2001-03-21 | 2002-09-25 | Kasei Optonix Co Ltd | アルミン酸塩蛍光体,蛍光体ペースト組成物及びそれを用いた真空紫外線励起発光素子 |
EP1167489A3 (en) * | 2000-06-27 | 2003-09-17 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Method for producing aluminate fluorescent substance, a fluorescent and a device containing a fluorescent substance |
JP2014523952A (ja) * | 2011-07-18 | 2014-09-18 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 蛍光体前駆体組成物 |
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CN104119870A (zh) * | 2013-04-26 | 2014-10-29 | 海洋王照明科技股份有限公司 | 镨镱共掺杂氧化铝上转换发光材料、制备方法及其应用 |
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1998
- 1998-11-20 JP JP33172698A patent/JP3600048B2/ja not_active Expired - Lifetime
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