JP2000345150A - Production of phosphor - Google Patents

Production of phosphor

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JP2000345150A
JP2000345150A JP11156748A JP15674899A JP2000345150A JP 2000345150 A JP2000345150 A JP 2000345150A JP 11156748 A JP11156748 A JP 11156748A JP 15674899 A JP15674899 A JP 15674899A JP 2000345150 A JP2000345150 A JP 2000345150A
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JP
Japan
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phosphor
firing
temperature
material mixture
raw material
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JP11156748A
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Japanese (ja)
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Kenji Takahashi
健治 高橋
Chiyuki Umemoto
千之 梅本
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Fujifilm Holdings Corp
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Fuji Photo Film Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing a rare earth-activated alkaline earth metal fluorohalide-based phosphor having a high photostimulable light emission luminance and excellent in erasing and residual characteristics. SOLUTION: At least a part of a baking or a cooling step is carried out in a weakly oxidizing atmosphere and baking is then carried out while removing at least a part of a generated halogen gas at a temperature within the range of 500-950 deg.C to produce a rare earth-activated alkaline earth metal fluorohalide- based phosphor represented by the formula: (Ba1-a, MIIa)FX.bMI.cMIII.dA:xLn (MII denotes an alkaline earth metal; MI denotes an alkali metal; MIII denotes a compound of a trivalent metal; X denotes a halogen; Ln denotes a rare earth element; A denotes a metal oxide; 0<=a<=0.3; 0<=b<=2; 0<=c<=2; 0<=d<=0.5 and 0<x<=0.2) when mixing raw materials for the phosphor, preparing a raw material mixture for the phosphor, baking the raw material mixture for the phosphor and then cooling the resultant baked material.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、蛍光体の製造方法
に関するものであり、詳しくは、高い輝尽発光輝度を有
する希土類賦活アルカリ土類金属フッ化ハロゲン化物系
蛍光体の製造方法に関する。
The present invention relates to a method for producing a phosphor, and more particularly, to a method for producing a rare earth-activated alkaline earth metal fluorohalide-based phosphor having high stimulated emission luminance.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、X線、電子線および紫外線な
どの放射線で励起すると近紫外領域乃至青色領域に発光
(瞬時発光)を示す二価ユーロピウム賦活弗化ハロゲン
化バリウム蛍光体(BaFX:Eu2+;ただし、Xは弗
素以外のハロゲンである) が知られており、X線撮影な
どに利用される放射線増感スクリーン用の蛍光体として
使用されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a divalent europium-activated barium fluoride halide (BaFX: Eu) which emits light in the near ultraviolet region or blue region (instantaneous emission) when excited by radiation such as X-rays, electron beams and ultraviolet rays. 2+ ; provided that X is a halogen other than fluorine), and is used as a phosphor for a radiographic intensifying screen used for X-ray photography and the like.

【0003】さらに近年になって、この蛍光体にX線、
電子線および紫外線などの放射線を照射したのち可視乃
至赤外領域の電磁波(励起光)で励起すると近紫外乃至
青色領域に発光(輝尽発光)を示すことが見出されてお
り(以下、このような特性を輝尽性と称する)、該蛍光
体は輝尽性蛍光体を利用する放射線像記録再生方法に使
用される放射線像変換パネル用の蛍光体として非常に注
目されている。
In recent years, X-rays,
It has been found that when irradiated with radiation such as an electron beam and ultraviolet light and then excited by electromagnetic waves (excitation light) in the visible to infrared region, it emits light (stimulated emission) in the near ultraviolet to blue region (hereinafter, this emission is referred to as “light emission”). Such characteristics are referred to as stimulable phosphors), and the phosphors are attracting much attention as phosphors for radiation image conversion panels used in radiation image recording / reproducing methods using stimulable phosphors.

【0004】上記放射線像記録再生方法は、被写体を透
過したあるいは被検体から発せられた放射線エネルギー
を放射線像変換パネルの輝尽性蛍光体に吸収させ、その
のち輝尽性蛍光体を電磁波で時系列的に励起することに
より、輝尽性蛍光体中に蓄積されている放射線エネルギ
ーを蛍光として放出させ、この蛍光を光電的に読み取っ
て電気信号を得たのち電気信号を感光フィルム等の記録
材料、CRT等の表示装置上に可視画像として再生する
ものである。
In the above-described radiation image recording / reproducing method, radiation energy transmitted through a subject or emitted from a subject is absorbed by a stimulable phosphor of a radiation image conversion panel, and then the stimulable phosphor is irradiated with an electromagnetic wave. By sequentially exciting, the radiation energy stored in the stimulable phosphor is emitted as fluorescent light, the fluorescent light is read photoelectrically to obtain an electric signal, and then the electric signal is recorded on a recording material such as a photosensitive film. , As a visible image on a display device such as a CRT.

【0005】このような蛍光体は、一般に次のような方
法で製造されている。まず、蛍光体原料を乾燥状態で均
一に混合することにより(乾式法)、あるいはスラリー
の状態で均一に混合したのち乾燥することにより(湿式
法)、蛍光体原料混合物の調製を行なう。次いで、この
蛍光体原料混合物を、通常は母体結晶(Ba、FX等)
の融点に近い温度で、ほぼ大気圧の還元性等の雰囲気中
で、数時間かけて焼成する。
[0005] Such a phosphor is generally manufactured by the following method. First, a phosphor raw material mixture is prepared by uniformly mixing the phosphor raw materials in a dry state (dry method), or by uniformly mixing in a slurry state and then drying (wet method). Next, this phosphor raw material mixture is usually used as a host crystal (Ba, FX, etc.).
Sintering at a temperature close to the melting point of the above in an atmosphere such as a reducing property at about atmospheric pressure for several hours.

【0006】焼成により、蛍光体の母体結晶が生長する
と同時に母体結晶中に賦活剤元素が拡散し、輝尽中心の
源となるF+中心も生成される。このように、焼成は蛍
光体の発光特性に影響を及ぼす重要な工程であり、特開
昭55−12143号公報には、蛍光体の発光輝度を高
める方法として、得られた焼成物を、さらに同様の条件
下で再焼成する方法が提案されている。しかしながら、
読み取りに使用するレーザーの小型化や読み取りの高速
化の観点から、より高い輝尽発光輝度を有する蛍光体が
必要とされていた。
[0006] By sintering, the activator element diffuses into the host crystal at the same time as the host crystal of the phosphor grows, and an F + center serving as a source of a photostimulated center is also generated. As described above, baking is an important step that affects the light emission characteristics of the phosphor. Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-12143 discloses a method of increasing the light emission luminance of the phosphor by further obtaining the obtained fired product. A method of refiring under similar conditions has been proposed. However,
From the viewpoint of downsizing of a laser used for reading and speeding up of reading, a phosphor having higher stimulated emission luminance has been required.

【0007】また、放射線像変換方法の実施において、
放射線像変換パネル自体は放射線および電磁波の照射に
よっても殆ど変質することがないため、長期間にわたっ
て繰り返し使用される。通常、パネルに蓄積された放射
線エネルギーの読出し操作は、レーザー光でパネルを走
査することにより行なわれている。このレーザー光によ
る走査だけでは放射線エネルギーは放出し尽されないか
ら、パネルに残存する放射線エネルギーを放出させるた
めに、たとえば特開昭56−11392号公報に開示さ
れているように、読出し後に輝尽発光の励起波長領域の
光をパネルに照射して残存する放射線エネルギーを消去
することが提案されている。
In the implementation of the radiation image conversion method,
The radiation image conversion panel itself is hardly deteriorated even by irradiation of radiation and electromagnetic waves, and thus is repeatedly used for a long period of time. Usually, the operation of reading out the radiation energy stored in the panel is performed by scanning the panel with laser light. Radiation energy is not exhausted only by scanning with the laser light. Therefore, in order to emit radiation energy remaining on the panel, for example, as disclosed in JP-A-56-11392, stimulated emission after reading is performed. It has been proposed to irradiate the panel with light in the excitation wavelength range of 1 to eliminate the remaining radiation energy.

【0008】しかしながら、残存エネルギーが十分には
除去されない場合や、消去後経時により残存エネルギー
の一部が回復する現象(残像の浮き上がり)が生じる場
合がある。パネルを繰り返し使用する場合、このような
消去特性および残像特性は画像の画質に悪影響を及ぼす
ことになる。また、消去時間を長くすると、読取装置に
おいて読出しから消去までに要する時間が長くなり、装
置の処理能力の低下および消去器の発熱をきたすことに
なる。
However, there is a case where the residual energy is not sufficiently removed, or a phenomenon that a part of the residual energy is recovered with the lapse of time after erasure (lift of an afterimage). When the panel is used repeatedly, such erasing characteristics and afterimage characteristics adversely affect the image quality of an image. Further, if the erasing time is made longer, the time required from reading to erasing in the reading device becomes longer, which causes a reduction in the processing capability of the device and heat generation of the erasing device.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の事情
に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、高い輝
尽発光輝度を有し、消去、残存特性にも優れる希土類賦
活アルカリ土類金属フッ化ハロゲン化物系蛍光体の製造
方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a rare-earth activated alkali having a high photostimulated emission luminance and excellent erasing and remaining characteristics. An object of the present invention is to provide a method for producing an earth metal fluorohalide-based phosphor.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意検討
の結果、蛍光体原料混合物の焼成条件を制御することに
より、上記の目的を達成しうることを見いだし、本発明
を完成した。即ち、本発明の蛍光体の製造方法は、蛍光
体原料を混合して蛍光体原料混合物を調製した後、該蛍
光体原料混合物を焼成し冷却することにより、下記基本
組成式(I)で表わされる希土類賦活アルカリ土類金属
フッ化ハロゲン化物系蛍光体を製造する蛍光体の製造方
法であって、その焼成もしくは冷却工程の少なくとも一
部を弱酸化性雰囲気下で行い、かつ、前記蛍光体原料混
合物もしくはその焼成物を、500〜950℃の範囲の
温度で、発生するハロゲンガスの少なくとも一部を除去
しながら焼成することを特徴とする。 (Ba1-a,MII a)FX・bMI・cMIII・dA:xLn ・・ (I) 式中、MIIはSr、Ca、及びMgからなる群より選択
される少なくとも一種のアルカリ土類金属を表し、MI
はLi、Na、K、Rb、及びCsからなる群より選択
される少なくとも一種のアルカリ金属を表し、MIII
Al、Ga、In、Tl、Sc、Y、La、Cd、及び
Luからなる群より選ばれる少なくとも一種の三価金属
の化合物(ただし、Al23を除く)を表す。なお、ア
ルカリ金属 MIの化合物、三価金属 MIIIの化合物と
は、ハロゲン化物、酸化物、硫化物、炭酸塩などを表
す。XはCl、Br及びIからなる群より選ばれる少な
くとも一種のハロゲンを表し、LnはCe、Pr、S
m、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Nd、Er、Tm
及びYbからなる群より選ばれる少なくとも一種の希土
類元素を表す。AはAl23、SiO2およびZrO2
らなる群より選ばれる少なくとも一種の金属酸化物を表
す。また、a、b、c、d、およびxはそれぞれ、0≦
a≦0.3、0≦b≦2、0≦c≦2、0≦d≦0.5
および0<x≦0.2の範囲の数値である。
Means for Solving the Problems As a result of intensive studies, the present inventors have found that the above object can be achieved by controlling the firing conditions of the phosphor raw material mixture, and have completed the present invention. That is, in the method for producing a phosphor of the present invention, a phosphor raw material mixture is prepared by mixing phosphor raw materials, and then the phosphor raw material mixture is baked and cooled, whereby the phosphor is represented by the following basic composition formula (I). A method for producing a phosphor for producing a rare earth activated alkaline earth metal fluorohalide-based phosphor, wherein at least a part of the firing or cooling step is performed in a weakly oxidizing atmosphere, and the phosphor raw material The mixture or the fired product is fired at a temperature in the range of 500 to 950 ° C. while removing at least a part of the generated halogen gas. (Ba 1-a, M II a) FX · bM I · cM III · dA: xLn ·· (I) wherein, M II is Sr, Ca, and at least one alkaline earth selected from the group consisting of Mg It represents a kind of metal, M I
Represents at least one alkali metal selected from the group consisting of Li, Na, K, Rb, and Cs, and M III represents a group consisting of Al, Ga, In, Tl, Sc, Y, La, Cd, and Lu. And at least one compound of a trivalent metal selected from the group (excluding Al 2 O 3 ). The compound of the alkali metal M I, a compound of the trivalent metal M III, represents a halide, oxide, sulfide, and the like carbonates. X represents at least one halogen selected from the group consisting of Cl, Br and I, and Ln represents Ce, Pr, S
m, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Nd, Er, Tm
And at least one rare earth element selected from the group consisting of Yb. A represents at least one metal oxide selected from the group consisting of Al 2 O 3 , SiO 2 and ZrO 2 . A, b, c, d, and x are each 0 ≦
a ≦ 0.3, 0 ≦ b ≦ 2, 0 ≦ c ≦ 2, 0 ≦ d ≦ 0.5
And 0 <x ≦ 0.2.

【0011】本発明の蛍光体の製造方法は、蛍光体原料
を混合して蛍光体原料混合物を調製した後、500〜9
50℃の範囲の温度で1次焼成し冷却する1次焼成工程
と、該焼成物を、更に500〜950℃の範囲の温度で
2次焼成し冷却する2次焼成工程と、を含み、その1次
焼成工程もしくは2次焼成工程の少なくとも一部を弱酸
化性雰囲気下で行い、かつ、2次焼成を、発生するハロ
ゲンガスの少なくとも一部を除去しながら行うことが好
ましい。
According to the method for producing a phosphor of the present invention, the phosphor raw material is mixed to prepare a phosphor raw material mixture,
A primary firing step of primary firing at a temperature in the range of 50 ° C. and cooling; and a secondary firing step of secondary firing and cooling the fired product at a temperature in the range of 500 to 950 ° C. It is preferable that at least a part of the first firing step or the second firing step is performed in a weakly oxidizing atmosphere, and the second firing is performed while removing at least a part of the generated halogen gas.

【0012】前記焼成は、ハロゲンガスの少なくとも一
部を除去する除去手段と弱酸化性雰囲気を循環する循環
手段とを有する焼成系により行われることが好ましく、
前記焼成系における雰囲気のガス循環量が、前記蛍光体
原料混合物100gについて50リットル/分以下であ
ることが好ましい。また、前記除去手段が、低温トラッ
プからなり、かつ、該低温トラップの温度が−20〜2
0℃の範囲にあることが好ましい。前記焼成の温度が、
600〜900℃の範囲にあることが好ましい。前記焼
成の時間が、0.25〜6時間の範囲にあることが好ま
しい。
Preferably, the calcination is performed by a calcination system having a removing means for removing at least a part of the halogen gas and a circulating means for circulating a weakly oxidizing atmosphere.
It is preferable that the amount of gas circulated in the atmosphere in the firing system is 50 liters / minute or less for 100 g of the phosphor raw material mixture. Further, the removing means comprises a low-temperature trap, and the temperature of the low-temperature trap is from -20 to 2
It is preferably in the range of 0 ° C. The firing temperature is
It is preferably in the range of 600 to 900C. The firing time is preferably in the range of 0.25 to 6 hours.

【0013】本発明の製造方法は、前記希土類賦活アル
カリ土類金属フッ化ハロゲン化物系蛍光体が、ユーロピ
ウム賦活フッ化ハロゲン化バリウム系蛍光体である場合
に、特に好適に使用される。
The production method of the present invention is particularly preferably used when the rare earth-activated alkaline earth metal fluorohalide-based phosphor is a europium-activated barium fluorohalide-based phosphor.

【0014】前記弱酸化性雰囲気は、例えば、蛍光体原
料混合物1kgに対して2〜500リットルの焼成部分
容積を有する炉中に配置し、該炉の焼成部分容積1リッ
トルに対して室温における体積で0.1〜200ミリリ
ットルの酸素を導入することにより実現することができ
る。
The weakly oxidizing atmosphere is placed, for example, in a furnace having a calcination partial volume of 2 to 500 liters per 1 kg of the phosphor raw material mixture, and a volume at room temperature per 1 liter of the calcination partial volume of the furnace. By introducing 0.1 to 200 ml of oxygen.

【0015】前記酸素の導入量が、焼成部分容積1リッ
トルに対して室温における体積で1〜100ミリリット
ルであることが好ましい。焼成時間は0.5乃至6時間
であることが好ましい。ここで、酸素の導入は、空気、
或いは、窒素又は不活性ガスで希釈した酸素を用いて行
うことが好ましい。また、酸素の導入は、前記炉内の酸
素分圧が連続的又は断続的に増加する雰囲気で行うこと
が好ましい。
It is preferable that the amount of the introduced oxygen is 1 to 100 ml at room temperature with respect to 1 liter of the calcined partial volume. The firing time is preferably 0.5 to 6 hours. Here, the introduction of oxygen is air,
Alternatively, it is preferable to use nitrogen or oxygen diluted with an inert gas. The introduction of oxygen is preferably performed in an atmosphere in which the oxygen partial pressure in the furnace increases continuously or intermittently.

【0016】本発明は、輝尽性蛍光体の製造方法におい
て、その焼成冷却工程の少なくとも一部を、弱酸化性、
中性、または還元性の雰囲気下で行うことによって、得
られる蛍光体の消去、残像特性の向上を図ることができ
る。本発明では、これに加えて、焼成中に生じるハロゲ
ンガスを逐次除去して、蛍光体結晶中に含有されるハロ
ゲン量を好適に調整することにより、蛍光体の輝尽発光
輝度の向上を実現するものである。
According to the present invention, there is provided a method for producing a stimulable phosphor, wherein at least a part of the firing and cooling step comprises weakly oxidizing,
By performing the treatment in a neutral or reducing atmosphere, the obtained phosphor can be erased and the afterimage characteristics can be improved. In the present invention, in addition to this, the halogen gas generated during firing is sequentially removed, and the amount of halogen contained in the phosphor crystal is appropriately adjusted, thereby realizing an improvement in the photostimulated luminance of the phosphor. Is what you do.

【0017】本発明の製造方法によれば、焼成の際に、
蛍光体原料混合物から発生(気化)するハロゲンガスを
適度な割合で除去することができ、ハロゲンの逸脱によ
って蛍光体結晶中に生じる空格子点の形成を促進させる
ことができる。このことにより、蛍光体結晶中に発光輝
度を向上させるトラップを多数存在させることができ、
高発光輝度の蛍光体を製造することができるものであ
る。
According to the production method of the present invention, when firing,
The halogen gas generated (vaporized) from the phosphor raw material mixture can be removed at an appropriate ratio, and the formation of vacancies generated in the phosphor crystal due to the deviation of halogen can be promoted. As a result, a large number of traps for improving the emission luminance can be present in the phosphor crystal,
It is possible to manufacture a phosphor with high light emission luminance.

【0018】また、蛍光体原料混合物からハロゲンの遊
離を促進させて、蛍光体結晶中の空格子点の形成を早め
ることができるため、焼成時間を従来よりも短縮するこ
とが可能であり、この点で蛍光体の製造を簡便化するこ
とができる。
Further, since the release of halogen from the phosphor raw material mixture can be promoted and the formation of vacancies in the phosphor crystal can be accelerated, the firing time can be shortened as compared with the prior art. In this respect, the production of the phosphor can be simplified.

【0019】また、本発明の製造方法により製造された
蛍光体を、放射線像変換パネル等に含有させて放射線像
記録再生方法に使用することにより、画質の優れた画像
を定常的に得ることができる。また、パネルの処理時間
を長びかせることがなく、読取装置の処理能力および安
定性を高めることができる。
Further, by incorporating the phosphor produced by the production method of the present invention into a radiation image conversion panel or the like and using the same in a radiation image recording / reproducing method, an image having excellent image quality can be constantly obtained. it can. Further, the processing capability and stability of the reading device can be improved without increasing the processing time of the panel.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の蛍光体の製造方
法について、工程に従って、順次詳細に説明する。本発
明の製造方法に用いうる蛍光体原料として、以下の1)
〜5)に示されるものを挙げることができる。 1)BaF2、BaCl2、BaBr2およびBaI2から
なる群より選ばれる少なくとも一種のハロゲン化バリウ
ム、 2)CaF2、CaCl2、CaBr2、CaI2、SrF
2、SrCl2、SrBr 2、SrI2、MgF2、MgC
2、MgBr2およびMgI2からなる群より選ばれる
少なくとも一種のアルカリ土類金属ハロゲン化物、 3)CsCl、CsBr、CsI、NaCl、NaB
r、NaI、KCl、KBr、KI、RbCl、RbB
r、RbI、RbF、CsF、NaF、KF、LF、L
iCl、LiBrおよびLiIからなる群より選ばれる
少なくとも一種のアルカリ金属のハロゲン化物、 4)Al23、SiO2およびZrO2からなる群より選
ばれる少なくとも一種の金属酸化物および、 5)ハロゲン化物、酸化物、硝酸塩、硫酸塩などの希土
類元素化合物からなる群より選ばれる少なくとも一種の
化合物、である。 場合によっては、さらにハロゲン化アンモニウム(NH
4X’;ただし、X’はF、Cl、BrまたはIであ
る)などをフラックスとして使用してもよい。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a method for producing a phosphor of the present invention will be described.
The method will be described in detail sequentially according to the steps. Departure
The following 1) phosphor materials that can be used in the production method of Ming
To 5). 1) BaFTwo, BaClTwo, BaBrTwoAnd BaITwoFrom
At least one halogenated barium selected from the group consisting of
2) CaFTwo, CaClTwo, CaBrTwo, CaITwo, SrF
Two, SrClTwo, SrBr Two, SrITwo, MgFTwo, MgC
lTwo, MgBrTwoAnd MgITwoSelected from the group consisting of
At least one alkaline earth metal halide; 3) CsCl, CsBr, CsI, NaCl, NaB
r, NaI, KCl, KBr, KI, RbCl, RbB
r, RbI, RbF, CsF, NaF, KF, LF, L
selected from the group consisting of iCl, LiBr and LiI
At least one alkali metal halide; 4) AlTwoOThree, SiOTwoAnd ZrOTwoSelected from the group consisting of
At least one metal oxide, and 5) rare earths such as halides, oxides, nitrates and sulfates
At least one member selected from the group consisting of
Compound. Optionally, additional ammonium halide (NH
FourX 'wherein X' is F, Cl, Br or I
May be used as the flux.

【0021】蛍光体の製造に際しては、まず上記1)の
ハロゲン化バリウム、2)のアルカリ土類金属ハロゲン
化物、3)のアルカリ金属ハロゲン化物、4)の金属酸
化物および5)の希土類元素化合物を用いて、前記組成
式(I)に対応する相対比となるように坪量混合して蛍
光体原料の混合物を調製する。
In producing the phosphor, first, 1) barium halide, 2) alkaline earth metal halide, 3) alkali metal halide, 4) metal oxide, and 5) rare earth element compound Is used to prepare a mixture of phosphor raw materials by basis weight mixing so as to have a relative ratio corresponding to the composition formula (I).

【0022】蛍光体原料混合物の調製は、 i)上記1)〜5)の蛍光体原料を単に混合することに
よって行なってもよいし、 ii)上記1)〜4)の蛍光体原料を混合し、この混合物
を100℃以上の温度で数時間加熱したのち、得られた
熱処理物に上記5)の蛍光体原料を混合することによっ
て行なってもよいし、あるいは、上記1)〜5)の蛍光
体原料を混合し、この混合物を100℃以上の温度で数
時間加熱してもよいし、 iii )上記1)〜4)の蛍光体原料を懸濁液の状態で混
合し、この懸濁液を加温下(好ましくは50〜200
℃)で減圧乾燥、真空乾燥、噴霧乾燥などにより乾燥
し、しかるのち得られた乾燥物に上記5)の蛍光体原料
を混合することによって行なってもよい。
The preparation of the phosphor raw material mixture may be carried out by: i) simply mixing the phosphor raw materials of the above 1) to 5); or ii) mixing the phosphor raw materials of the above 1) to 4). This mixture may be heated at a temperature of 100 ° C. or more for several hours and then mixed with the obtained heat-treated product by the phosphor material of the above 5), or the fluorescence of the above 1) to 5) may be used. The raw materials may be mixed, and the mixture may be heated at a temperature of 100 ° C. or higher for several hours. Iii) The above-mentioned phosphor raw materials 1) to 4) may be mixed in a suspension state, and the suspension may be mixed. Under heating (preferably 50-200)
C), drying may be performed by vacuum drying, vacuum drying, spray drying, or the like, and then the phosphor material of the above 5) may be mixed with the obtained dried product.

【0023】なお上記ii)の方法の変法として、上記
1)〜5)の蛍光体原料を混合し、この混合物に上記熱
処理を施す方法を利用してもよい。また、上記iii )の
方法の変法として、上記1)〜5)の蛍光体原料を懸濁
液の状態で混合し、この懸濁液を乾燥する方法を利用し
てもよい。あるいはまた、上記2)〜4)の蛍光体原料
を熱処理後もしくは乾燥後の混合物に添加混合してもよ
いし、焼成を二度以上行なう場合には上記3)〜4)の
蛍光体原料は一次焼成後に添加してもよい。
As a modification of the above method ii), a method may be used in which the phosphor raw materials of the above 1) to 5) are mixed and the mixture is subjected to the above heat treatment. As a modification of the above method iii), a method of mixing the phosphor raw materials of the above 1) to 5) in a suspension state and drying the suspension may be used. Alternatively, the phosphor raw materials of the above 2) to 4) may be added to and mixed with the mixture after the heat treatment or drying, or when firing is performed twice or more, the phosphor raw materials of the above 3) to 4) are You may add after primary baking.

【0024】そのほかにも、先に例示した特開平7−2
33369号公報及び特開平10−195431号公報
に記載の粒子形状と粒子アスペクト比を制御した14面
体型の希土類賦活アルカリ土類金属弗化ハロゲン化物系
輝尽性蛍光体の製造方法、即ち、前記の一般的な製造方
法に加えて、さらに、蛍光体原料の混合時に付加する剪
断力、各蛍光体原料の添加、混合のタイミング等の種々
の条件を制御する製造方法にも同様に本発明の製造方法
を適用することができる。
In addition, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-2
No. 33369 and Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 10-195431 discloses a method for producing a tetrahedral rare earth activated alkaline earth metal fluorinated halide stimulable phosphor in which the particle shape and particle aspect ratio are controlled, In addition to the general manufacturing method of the present invention, the present invention also applies to a manufacturing method for controlling various conditions such as shearing force applied when mixing phosphor materials, addition of each phosphor material, and timing of mixing. Manufacturing methods can be applied.

【0025】上記いずれの方法においても、混合には各
種ミキサー、V型ブレンダー、ボールミル、ロッドミル
などの公知の混合装置を適宜選択して用いることができ
る。
In any of the above methods, known mixers such as various mixers, V-type blenders, ball mills and rod mills can be appropriately selected and used for mixing.

【0026】次に、上記のようにして調製された蛍光体
原料混合物を石英ボート、アルミナルツボ、石英ルツ
ボ、炭化ケイ素容器などの耐熱性容器に充填し、炉の炉
芯に入れて焼成する。焼成は、例えば、図1に示す焼成
系が利用され、この焼成系において、蛍光体混合物から
発生するハロゲンガスの少なくとも一部が除去される。
Next, the phosphor raw material mixture prepared as described above is charged into a heat-resistant container such as a quartz boat, an alumina crucible, a quartz crucible, a silicon carbide container, and the like, and placed in a furnace core for firing. For the firing, for example, a firing system shown in FIG. 1 is used. In this firing system, at least a part of the halogen gas generated from the phosphor mixture is removed.

【0027】図1は、焼成炉10、除去手段11、およ
び流量制御装置12からなる焼成系の一例を示す概略図
である。図1において、焼成炉10としては、例えば、
チューブ炉が用いられ、炉内には調整された蛍光体原料
混合物Sが導入される。除去手段11としては、例え
ば、低温トラップ(恒温槽)が用いられる。流量制御装
置12としては、例えば、チューブポンプ、ダイヤフラ
ムポンプPと流量計との組合せが用いられる。焼成雰囲
気は、流量制御装置12により一定の流量に制御されて
焼成炉10および除去手段11の間を循環する。なお、
焼成系には排気弁V、吸引手段Vaなども適宜組み込ま
れる。
FIG. 1 is a schematic view showing an example of a firing system including a firing furnace 10, a removing means 11, and a flow control device 12. In FIG. 1, as the firing furnace 10, for example,
A tube furnace is used, and the adjusted phosphor material mixture S is introduced into the furnace. As the removing means 11, for example, a low-temperature trap (constant temperature bath) is used. As the flow control device 12, for example, a combination of a tube pump, a diaphragm pump P and a flow meter is used. The firing atmosphere is controlled at a constant flow rate by the flow rate control device 12 and circulates between the firing furnace 10 and the removing means 11. In addition,
An exhaust valve V, a suction means Va, and the like are appropriately incorporated in the firing system.

【0028】この焼成系において、蛍光体原料混合物S
から気化したハロゲンガスは、焼成雰囲気とともに焼成
炉10から除去手段(低温トラップ)11に送られて冷
却される。冷却されたハロゲンガスは凝縮して液体もし
くは固体になり、焼成雰囲気から分離される。低温トラ
ップの冷却温度は、−20〜20℃の範囲にあることが
好ましく、特に、−10〜10℃の範囲にあることが好
ましい。また、焼成系における弱酸化性雰囲気のガス循
環量は、蛍光体原料混合物100gについて、50リッ
トル/分以下であることが好ましく、特に、20リット
ル/分以下であることが好ましい。但し、冷却温度およ
びガス循環量は蛍光体原料混合物の焼成量により適宜調
整される。
In this firing system, the phosphor raw material mixture S
The halogen gas vaporized from the furnace is sent from the firing furnace 10 together with the firing atmosphere to the removing means (low-temperature trap) 11 to be cooled. The cooled halogen gas condenses into a liquid or a solid and is separated from the firing atmosphere. The cooling temperature of the low-temperature trap is preferably in the range of −20 to 20 ° C., and particularly preferably in the range of −10 to 10 ° C. Further, the gas circulation rate in the weakly oxidizing atmosphere in the firing system is preferably 50 liters / minute or less, particularly preferably 20 liters / minute or less, per 100 g of the phosphor raw material mixture. However, the cooling temperature and the gas circulation amount are appropriately adjusted depending on the firing amount of the phosphor raw material mixture.

【0029】ハロゲンガスが分離除去された雰囲気は、
流量制御装置12を介して再び焼成炉10に戻される。
このように焼成雰囲気を適度な流速で除去手段を介して
循環させることにより、焼成雰囲気中のハロゲンガスは
絶えず好適な割合で除去され、焼成雰囲気中のハロゲン
ガス分圧を一定に調整することができる。この結果、得
られる蛍光体はその結晶中に多数のトラップが安定に存
在したものとなり、高発光輝度を示す。
The atmosphere from which the halogen gas is separated and removed is:
It is returned to the firing furnace 10 again via the flow control device 12.
By circulating the firing atmosphere at an appropriate flow rate through the removing means in this way, the halogen gas in the firing atmosphere is constantly removed at a suitable ratio, and the halogen gas partial pressure in the firing atmosphere can be adjusted to be constant. it can. As a result, the obtained phosphor has a large number of traps stably present in its crystal, and exhibits high emission luminance.

【0030】ここで用いる焼成用の炉は、蛍光体原料混
合物1kgに対して2〜500リットルの焼成部分容積
を有することが好ましく、5〜50リットルであること
がより好ましい。焼成部分の容積が、蛍光体原料混合物
1kgに対して2リットル未満であると、狭い空間に密
に蛍光体を詰め込むことになって均一な焼成が困難とな
り、500リットルを超えると揮発したハロゲン雰囲気
が弱すぎて特性が悪化するおそれがあり、いずれも好ま
しくない。
The firing furnace used here preferably has a firing partial volume of 2 to 500 liters, more preferably 5 to 50 liters, per 1 kg of the phosphor raw material mixture. If the volume of the fired portion is less than 2 liters per 1 kg of the phosphor raw material mixture, the phosphor is densely packed in a narrow space, making uniform firing difficult. Is too weak to deteriorate the characteristics, and both are not preferred.

【0031】焼成温度は、500〜950℃の範囲が適
当であり、好ましくは600〜800℃の範囲である。
焼成時間は、蛍光体原料混合物の充填量、焼成温度、お
よび炉からの取出し温度などによっても異なるが、一般
には0.25〜6時間が適当であり、さらに0.25〜
3時間であることが好ましい。また、上記5)の蛍光体
原料の希土類元素として、三価のユーロピウム化合物が
含まれる場合には、焼成過程において三価のユーロピウ
ムの大部分は二価のユーロピウムに還元される。
The firing temperature is suitably in the range of 500 to 950 ° C., preferably in the range of 600 to 800 ° C.
The firing time varies depending on the filling amount of the phosphor raw material mixture, the firing temperature, the temperature of taking out from the furnace, and the like, but generally 0.25 to 6 hours is appropriate, and more preferably 0.25 to 6 hours.
Preferably, it is 3 hours. In addition, when a trivalent europium compound is contained as a rare earth element of the phosphor raw material in the above 5), most of the trivalent europium is reduced to divalent europium in the firing step.

【0032】焼成冷却工程は、少なくともその一部を、
微量の酸素を導入した弱酸化性雰囲気下で行うことが必
要である。酸素の導入量は、炉の焼成部分容積1リット
ルに対して室温における体積で0.1〜200ミリリッ
トル(酸素分圧で0.76〜152Torr)とするの
が好ましく、1〜100ミリリットルがより好ましい。
焼成する原料混合物1kg当たりの焼成部分容積及び焼
成部分容積1リットルに対する酸素の導入量を規定する
ことにより、原料混合物の焼成において消去性、残像特
性の改良に必要な量の酸素を導入することができる。炉
の焼成部分容積1リットルに対する酸素の導入量が0.
1ミリリットル未満であると消去、残存特性の改良効果
が不十分となり、導入量が200ミリリットルを超える
と輝尽発光輝度の低下が著しくなり、いずれも好ましく
ない。
In the firing and cooling step, at least a part thereof is
It is necessary to perform the treatment in a weakly oxidizing atmosphere into which a small amount of oxygen has been introduced. The amount of oxygen introduced is preferably 0.1 to 200 milliliters (0.76 to 152 Torr in oxygen partial pressure) at room temperature with respect to 1 liter of the firing partial volume of the furnace, and more preferably 1 to 100 milliliters. .
By defining the amount of oxygen introduced per 1 kg of the baked partial volume and 1 liter of the baked partial volume per 1 kg of the raw material mixture to be fired, it is possible to introduce an amount of oxygen necessary for improving the erasability and the afterimage characteristics in the firing of the raw material mixture. it can. The amount of oxygen introduced per unit liter of the fired partial volume of the furnace is 0.
When the amount is less than 1 ml, the effect of improving the erasing and remaining characteristics becomes insufficient, and when the amount is more than 200 ml, the stimulable light emission luminance is remarkably reduced.

【0033】焼成工程における酸素の導入方法は任意で
あるが、大気圧の中性あるいは弱還元性雰囲気下にある
炉内に、単に徴量の酸素を導入してもよいし、酸素を含
有する気体を炉内に導入しつつ、炉内の酸素量を増加さ
せるように導入してもよい。また、炉内の気体を所定量
の酸素を含有する気体で置換することにより、炉内の酸
素量(酸素分圧)を段階的、或いは連続的に増加させる
ように導入することもできる。
The method of introducing oxygen in the calcination step is optional, but a simple amount of oxygen may be introduced into the furnace under a neutral or weakly reducing atmosphere at atmospheric pressure, or oxygen may be contained. The gas may be introduced into the furnace while increasing the amount of oxygen in the furnace. Further, by replacing the gas in the furnace with a gas containing a predetermined amount of oxygen, the amount of oxygen (oxygen partial pressure) in the furnace can be introduced so as to increase stepwise or continuously.

【0034】酸素の代りに、たとえば空気のような酸素
を含むガス、あるいは不活性ガスにより希釈した酸素を
導入してもよい。導入される酸素の量は蛍光体原料混合
物の量、焼成時間などによって、前記範囲内の最適値に
調整することができる。酸素の代わりに空気を用いる場
合の導入量は、一般には、炉の焼成部分容積1リットル
に対して0.5〜1000ミリリットル、好ましくは5
〜500ミリリットルの範囲である。
Instead of oxygen, a gas containing oxygen, such as air, or oxygen diluted with an inert gas may be introduced. The amount of oxygen to be introduced can be adjusted to an optimum value within the above range by adjusting the amount of the phosphor raw material mixture, the firing time, and the like. When air is used instead of oxygen, the introduced amount is generally 0.5 to 1000 ml, preferably 5 to 1 liter of the baked partial volume of the furnace.
In the range of ~ 500 ml.

【0035】また、酸素の導入は、以下のように、一旦
炉内を真空に近い状態まで排気した後、酸素を所定量導
入することもできる。この方法によれば、必要な酸素量
を正確に、かつ他の気体の影響を最小にしうる条件で供
給できるので好ましい。この方法では、まず、蛍光体原
料混合物を焼成温度に達した電気炉に入れた後、直ちに
数分間の真空排気を行って炉芯内の空気を除去する。こ
のとき、真空度を0.1Torr以下とするのが望まし
い。次いで、酸素を所定量供給して、所望の気圧まで充
填する。このときの酸素の導入量は前述のように、炉の
焼成部分容積1リットルに対して0.1〜200ミリリ
ットルであるが、この酸素の体積は、室温における体積
で測定する。所定量の酸素を正確に炉内に導入した後
に、さらに上記の炉内雰囲気ガスを充填して炉内の圧力
を約760Torr(1気圧)即ち、大気圧近傍に調整
すればよい。
As described below, oxygen may be introduced into the furnace once to a state close to a vacuum, and then a predetermined amount of oxygen may be introduced. This method is preferable because the required amount of oxygen can be supplied accurately and under conditions that can minimize the influence of other gases. In this method, first, the phosphor raw material mixture is placed in an electric furnace that has reached a firing temperature, and then immediately evacuated for several minutes to remove air from the furnace core. At this time, it is desirable that the degree of vacuum be 0.1 Torr or less. Next, a predetermined amount of oxygen is supplied to fill to a desired pressure. The amount of oxygen introduced at this time is, as described above, 0.1 to 200 ml per 1 liter of the firing partial volume of the furnace, and the volume of this oxygen is measured at room temperature. After accurately introducing a predetermined amount of oxygen into the furnace, the furnace atmosphere gas is further charged to adjust the furnace pressure to about 760 Torr (1 atm), that is, near the atmospheric pressure.

【0036】焼成を二度以上行う場合、例えば、蛍光体
原料混合物を1次焼成した後、その焼成物を電気炉から
取り出して放冷し、必要により乳鉢、ボールミル、チュ
ーブミル、遠心ミルなどの通常の粉砕機を用いて微粉末
状に粉砕する。それを電気炉に入れて再焼成(2次焼
成)を行う。再焼成において、焼成温度は500〜95
0℃の範囲にあることが好ましく、焼成時間は0.25
〜3時間の範囲にあることが好ましい。本発明において
は、特に、2次焼成において上記焼成系を用いて遊離す
るハロゲンを除去するのが好ましい。また、焼成後の冷
却工程において、弱酸化性雰囲気を用いることにより、
焼成時の酸素導入と同様の消去、残像特性の改良効果を
得ることができる。
When firing is performed twice or more, for example, after the primary firing of the phosphor raw material mixture, the fired product is taken out of the electric furnace and allowed to cool, and if necessary, mortar, ball mill, tube mill, centrifugal mill, or the like. Pulverize into a fine powder using an ordinary pulverizer. It is placed in an electric furnace and refired (secondary firing). In the refiring, the firing temperature is 500 to 95.
It is preferably in the range of 0 ° C., and the firing time is 0.25
Preferably, it is in the range of ~ 3 hours. In the present invention, it is particularly preferable to remove the liberated halogen by using the above-mentioned firing system in the secondary firing. In the cooling step after firing, by using a weakly oxidizing atmosphere,
It is possible to obtain the same effect of improving the erasing and afterimage characteristics as the introduction of oxygen during firing.

【0037】上記焼成によって粉末状の輝尽性蛍光体が
得られる。なお、得られた蛍光体については、必要に応
じて更に洗浄、乾燥、ふるい分けなどの蛍光体の製造に
おける各種の一般的な操作を行なってもよい。
A powdery stimulable phosphor is obtained by the above calcination. The obtained phosphor may be subjected to various general operations in the production of the phosphor, such as washing, drying, and sieving, if necessary.

【0038】以上に説明した製造法によって、下記基本
組成式(I)で表わされる希土類賦活アルカリ土類金属
フッ化ハロゲン化物系蛍光体が得られる。
By the production method described above, a rare earth activated alkaline earth metal fluorohalide-based phosphor represented by the following basic composition formula (I) is obtained.

【0039】 (Ba1-a,MII a)FX・bMI・cMIII・dA:xLn ・・ (I)[0039] (Ba 1-a, M II a) FX · bM I · cM III · dA: xLn ·· (I)

【0040】式中、MIIはSr、Ca、及びMgからな
る群より選択される少なくとも一種のアルカリ土類金属
を表し、MIはLi、Na、K、Rb、及びCsからな
る群より選択される少なくとも一種のアルカリ金属を表
し、MIIIはAl、Ga、In、Tl、Sc、Y、L
a、Cd、及びLuからなる群より選ばれる少なくとも
一種の三価金属の化合物(ただし、Al23を除く)を
表す。XはCl、Br及びIからなる群より選ばれる少
なくとも一種のハロゲンを表し、LnはCe、Pr、S
m、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Nd、Er、Tm
及びYbからなる群より選ばれる少なくとも一種の希土
類元素を表す。AはAl23、SiO2およびZrO2
らなる群より選ばれる少なくとも一種の金属酸化物を表
す。また、a、b、c、d、およびxはそれぞれ、0≦
a≦0.3、0≦b≦2、0≦c≦2、0≦d≦0.5
および0<x≦0.2の範囲の数値である。
In the formula, M II represents at least one kind of alkaline earth metal selected from the group consisting of Sr, Ca, and Mg, and M I represents one selected from the group consisting of Li, Na, K, Rb, and Cs. M III represents Al, Ga, In, Tl, Sc, Y, L
represents a compound of at least one trivalent metal selected from the group consisting of a, Cd, and Lu (excluding Al 2 O 3 ). X represents at least one halogen selected from the group consisting of Cl, Br and I, and Ln represents Ce, Pr, S
m, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Nd, Er, Tm
And at least one rare earth element selected from the group consisting of Yb. A represents at least one metal oxide selected from the group consisting of Al 2 O 3 , SiO 2 and ZrO 2 . A, b, c, d, and x are each 0 ≦
a ≦ 0.3, 0 ≦ b ≦ 2, 0 ≦ c ≦ 2, 0 ≦ d ≦ 0.5
And 0 <x ≦ 0.2.

【0041】なお、本発明に係るユーロピウム賦活フッ
化ハロゲン化バリウム系蛍光体は基本組成として前記組
成式(I)を有するものであり、蛍光体の製造に際し、
輝尽発光輝度、輝尽残光特性など蛍光体の発光特性改良
の目的で更に種々の添加成分を添加することができる。
そのような添加成分の例としては、次のような物質を挙
げることができる。特開昭55−160078号公報に
記載されているような金属酸化物;特開昭59−279
80号公報に記載されているテトラフルオロホウ酸化合
物;特開昭59−47289号公報に記載されているヘ
キサフルオロ化合物;特願昭57−184455号明細
書に記載されているようなアルカリ金属ハロゲン化物、
二価金属のハロゲン化物、および三価金属のハロゲン化
物;そして、共賦活剤としては、特開昭56−1167
77号公報に記載されているジルコニウムおよびスカン
ジウム;特開昭57−23673号公報に記載されてい
るホウ素;特開昭57−23673号公報に記載されて
いる砒素及び珪素;特開昭59−56480号公報に記
載されているV、Cr、Mn、Fe、Co、Niなどの
遷移金属;および特開昭59−75200号公報に記載
されているBeX”2(ただし、X”はF、Cl、Br
およびIからなる群より選ばれる少なくとも一種のハロ
ゲンである)。
The europium-activated barium fluorohalide-based phosphor according to the present invention has the above-mentioned compositional formula (I) as a basic composition.
Various additional components can be further added for the purpose of improving the luminescent characteristics of the phosphor such as stimulable luminescence luminance and stimulable afterglow characteristics.
Examples of such additional components include the following substances. Metal oxides as described in JP-A-55-160078;
No. 80, a tetrafluoroborate compound; a hexafluoro compound described in JP-A-59-47289; an alkali metal halide as described in Japanese Patent Application No. 57-184455. monster,
Halides of divalent metals and halides of trivalent metals; and as co-activators, see JP-A-56-1167.
Zirconium and scandium described in JP-A-77-77; boron described in JP-A-57-23673; arsenic and silicon described in JP-A-57-23673; Transition metals such as V, Cr, Mn, Fe, Co, and Ni described in JP-A-59-75200, and BeX " 2 (where X" is F, Cl, Br
And at least one halogen selected from the group consisting of and I).

【0042】本発明の製造法によって製造される蛍光体
がこれらの添加成分を含有するものである場合には、添
加成分は蛍光体原料を秤量混合する時に、あるいは焼成
前に添加混合される。
When the phosphor produced by the production method of the present invention contains these additional components, the additional components are added when the phosphor raw materials are weighed and mixed, or before firing.

【0043】[0043]

【実施例】次に、本発明の実施例および比較例を記載す
る。ただし、これらの各例は本発明を限定するものでは
ない。
Next, examples and comparative examples of the present invention will be described. However, these examples do not limit the present invention.

【0044】〔実施例1〕BaBr2水溶液(2.5モ
ル/L)1200mL、EuBr3水溶液(0.04モ
ル/L)40mL、および水1760mLを4000m
Lの容積の反応器に入れた。この反応器中の反応母液
(BaBr2濃度が1.0モル/L)を60℃に保温
し、直径60mmのスクリュー型攪拌羽根を500rp
mで回転させて、反応母液を攪拌した。フッ化アンモニ
ウム水溶液(10モル/mL)150mLと水150m
Lとを混合し、この混合液300mLを、上記の攪拌下
に保温している反応母液中にローラーポンプを用いて5
mL/分の送液速度で注入し、沈殿物を生成させた。注
入の完了後も保温と攪拌を2時間続けて、沈殿物の熟成
を行った。次に、沈殿物を濾別し、メタノール2Lで洗
浄した。次いで、洗浄した沈殿物を取り出し、120℃
で4時間真空乾燥させて、ユーロピウム賦活フッ化臭化
バリウムの結晶を約330g得た。得られた結晶を走査
型電子顕微鏡で観察したところ、その大部分が14面体
の結晶であった。次に、この結晶の光回折型粒子サイズ
分布測定器(堀場製作所社製:LA−500)で測定し
たところ、平均結晶サイズは5.0μmであることが確
認された。更に、結晶100gに対して0.1gのNa
Br、0.5gのSiO2を添加して、上記の結晶に、
焼成時の焼結による粒子形状の変化や粒子間融着による
粒子サイズ分布の変化を防止するために、アルミナの超
微粒子粉体を1重量%添加し、ミキサーで充分に攪拌し
て、結晶表面にアルミナの超微粒子粉体を均一に付着さ
せ、蛍光体原料混合物を調製した。
Example 1 1200 mL of an aqueous solution of BaBr 2 (2.5 mol / L), 40 mL of an aqueous solution of EuBr 3 (0.04 mol / L), and 1760 mL of water were mixed for 4000 m.
Into an L volume reactor. The reaction mother liquor (BaBr 2 concentration: 1.0 mol / L) in this reactor was kept at 60 ° C., and a screw stirring blade having a diameter of 60 mm was stirred at 500 rpm.
and the reaction mother liquor was stirred. 150 mL of ammonium fluoride aqueous solution (10 mol / mL) and 150 m of water
And 300 mL of this mixed solution was poured into a reaction mother liquor kept warm under the above-mentioned stirring using a roller pump.
The mixture was injected at a liquid sending rate of mL / min to produce a precipitate. After completion of the injection, the temperature and the stirring were continued for 2 hours to ripen the precipitate. Next, the precipitate was separated by filtration and washed with 2 L of methanol. Next, the washed precipitate was taken out,
And dried under vacuum for 4 hours to obtain about 330 g of europium-activated barium fluorobromide crystals. Observation of the obtained crystals with a scanning electron microscope revealed that most of the crystals were tetrahedral crystals. Next, when the crystal was measured with a light diffraction type particle size distribution analyzer (LA-500, manufactured by Horiba Ltd.), it was confirmed that the average crystal size was 5.0 μm. Further, 0.1 g of Na is added to 100 g of the crystal.
Br, 0.5 g of SiO 2 was added to the above crystals to
In order to prevent a change in particle shape due to sintering during firing and a change in particle size distribution due to fusion between particles, 1% by weight of ultrafine alumina powder is added, and the mixture is sufficiently stirred with a mixer to obtain a crystal surface. Ultrafine particles of alumina were uniformly adhered to the mixture to prepare a phosphor raw material mixture.

【0045】この蛍光体原料混合物100gを石英ボー
トに充填したのち、図1に示した焼成系のチューブ炉
(焼成部分容積:1.3リットル)に入れ、微量の酸素
(酸素分圧10Torr)を含有する窒素ガス雰囲気下
で、800℃の温度で1.5時間かけて焼成を行なっ
た。焼成中、焼成雰囲気を0.9リットル/分のガス循
環量で循環させ、また、低温トラップの冷却温度は0℃
に設定した。
After 100 g of this phosphor material mixture was filled in a quartz boat, it was placed in a tube furnace (calcination partial volume: 1.3 liter) of the baking system shown in FIG. 1 and a small amount of oxygen (oxygen partial pressure 10 Torr) was added. The firing was performed at a temperature of 800 ° C. for 1.5 hours in a nitrogen gas atmosphere. During firing, the firing atmosphere was circulated at a gas circulation rate of 0.9 liter / min, and the cooling temperature of the low-temperature trap was 0 ° C.
Set to.

【0046】焼成が完了した後、焼成物を炉外に取り出
して冷却した。焼成物を粉砕して、粉末状の輝尽性蛍光
体である、下記組成式で示されるユーロピウム賦活弗化
臭化バリウム系蛍光体(BaFBr:0.0023 N
aBr・0.0195 SiO2:0.001Eu2+
を得た。
After the firing was completed, the fired product was taken out of the furnace and cooled. The fired material is pulverized to give a powdery stimulable phosphor, a europium-activated barium fluorobromide-based phosphor (BaFBr: 0.0023 N) represented by the following composition formula:
aBr. 0.0195 SiO 2 : 0.001 Eu 2+ )
I got

【0047】〔実施例2〜6〕実施例1において、焼成
系における雰囲気のガス循環量を、それぞれ、2リット
ル/分、5リットル/分、10リットル/分、15リッ
トル/分、及び、20リットル/分とする以外は実施例
1の方法と同様の操作を行なうことにより、種々の粉末
状のユーロピウム賦活弗化臭化バリウム系蛍光体(Ba
FBr:0.0023 NaBr・0.0195 Si
2:0.001Eu2+)を得た。
[Examples 2 to 6] In Example 1, the gas circulation rate of the atmosphere in the firing system was changed to 2 liter / min, 5 liter / min, 10 liter / min, 15 liter / min and 20 liter / min, respectively. By carrying out the same operation as in Example 1 except that the flow rate was changed to 1 liter / minute, various powdery europium-activated barium fluorobromide-based phosphors (Ba
FBr: 0.0023 NaBr · 0.0195 Si
O 2 : 0.001Eu 2+ ) was obtained.

【0048】〔比較例1〕実施例1において、焼成系に
おける雰囲気のガス循環を行わないこと以外は、実施例
1の方法と同様の操作を行なうことにより、粉末状のユ
ーロピウム賦活弗化臭化バリウム系蛍光体(BaFB
r:0.0023 NaBr・0.0195SiO2
0.001Eu2+)を得た。
Comparative Example 1 A powdery europium-activated fluorofluorobromide was obtained by performing the same operation as in Example 1 except that the atmosphere was not circulated in the firing system. Barium phosphor (BaFB)
r: 0.0023 NaBr.0.0195SiO 2 :
0.001 Eu 2+ ).

【0049】次に、実施例1〜6及び比較例1で得られ
た各々の蛍光体に、管電圧80KVpのX線を照射した
後、He−Neレーザー光(波長632.8nm)で励
起したときの輝尽発光輝度を測定した。結果を図2に示
す。
Next, each of the phosphors obtained in Examples 1 to 6 and Comparative Example 1 was irradiated with X-rays having a tube voltage of 80 KVp, and was then excited with He-Ne laser light (wavelength 632.8 nm). The stimulable emission luminance at that time was measured. The results are shown in FIG.

【0050】図2は、焼成系における雰囲気のガス循環
量に対して、蛍光体の相対発光輝度をプロットしたグラ
フである。
FIG. 2 is a graph in which the relative emission luminance of the phosphor is plotted against the gas circulation amount in the atmosphere in the firing system.

【0051】図2から明らかなように、本発明の製造法
により製造されたユーロピウム賦活弗化臭化バリウム系
蛍光体(実施例1〜6)、すなわち、焼成工程において
弱酸化性の焼成雰囲気を低温トラップを介して循環させ
て得られた蛍光体は、従来の製造法(ガス循環量0(l/m
in))により製造された蛍光体(比較例1)よりも、高
い輝尽発光輝度を示す。なお、本発明の製造法により製
造されたユーロピウム賦活弗化臭化バリウム系蛍光体
(実施例1〜6)では、消去後の残存発光量および経時
による残存発光量も減少した。
As is apparent from FIG. 2, the europium-activated barium fluorobromide-based phosphor (Examples 1 to 6) produced by the production method of the present invention, that is, the weakly oxidizing firing atmosphere was used in the firing step. The phosphor obtained by circulating through a low-temperature trap is produced by a conventional production method (gas circulation amount 0 (l / m
in)) and exhibit a higher stimulated emission luminance than the phosphor (Comparative Example 1) produced by (in)). In addition, in the europium-activated barium fluorobromide-based phosphor (Examples 1 to 6) produced by the production method of the present invention, the residual luminescence after erasing and the residual luminescence over time also decreased.

【0052】〔実施例7〜10〕実施例1において、焼
成系における低温トラップの冷却温度をそれぞれ、−2
0℃、−10℃、10℃、及び20℃とすること以外
は、実施例1の方法と同様の操作を行うことにより、種
々の粉末状のユーロピウム賦活弗化臭化バリウム系蛍光
体(BaFBr:0.0023 NaBr・0.019
5 SiO2:0.001Eu2+)を得た。
Embodiments 7 to 10 In Embodiment 1, the cooling temperature of the low-temperature trap in the firing system was set to -2
Except that the temperature was set to 0 ° C., −10 ° C., 10 ° C., and 20 ° C., various powdery europium-activated barium fluorobromide-based phosphors (BaFBr) were obtained by performing the same operation as in the method of Example 1. : 0.0023 NaBr · 0.019
5 SiO 2 : 0.001 Eu 2+ ).

【0053】次に、実施例7〜10で得られた各々の蛍
光体に、管電圧80KVpのX線を照射した後、He−
Neレーザー光(波長632.8nm)で励起したとき
の輝尽発光輝度を測定した。結果を図3に示す。
Next, each of the phosphors obtained in Examples 7 to 10 was irradiated with X-rays having a tube voltage of 80 KVp.
The stimulated emission luminance when excited by Ne laser light (wavelength 632.8 nm) was measured. The results are shown in FIG.

【0054】図3は、焼成系における低温トラップの冷
却温度に対して、蛍光体の相対発光輝度をプロットした
グラフである。
FIG. 3 is a graph in which the relative emission luminance of the phosphor is plotted against the cooling temperature of the low-temperature trap in the firing system.

【0055】図3から明らかなように、本発明の製造法
により製造されたユーロピウム賦活弗化臭化バリウム系
蛍光体(実施例1および実施例7〜10)、すなわち、
焼成工程において弱酸化性の焼成雰囲気を低温トラップ
を介して循環させて得られた蛍光体は、特に、低温トラ
ップの冷却温度が−20℃〜20℃の範囲にある場合
に、高輝度の輝尽発光を示すことが明らかである。
As is apparent from FIG. 3, europium-activated barium fluorobromide-based phosphor (Examples 1 and 7 to 10) produced by the production method of the present invention, that is,
The phosphor obtained by circulating a weakly oxidizing firing atmosphere through a low-temperature trap in the firing step has a high brightness, particularly when the cooling temperature of the low-temperature trap is in the range of −20 ° C. to 20 ° C. It is clear that it shows exhausted light.

【0056】以上の結果より、本発明の製造方法により
得られる輝尽性蛍光体は、初期の発光性及び消去性の双
方ともに優れるため、再生特性が重視される用途に好適
であるといえる。
From the above results, it can be said that the stimulable phosphor obtained by the production method of the present invention is excellent in both the initial light emission and the erasability, and thus is suitable for applications where reproduction characteristics are important.

【0057】[0057]

【発明の効果】本発明の蛍光体の製造方法は、前記構成
としたことにより、高い輝尽発光輝度を有し、消去、残
存特性にも優れる希土類賦活アルカリ土類金属フッ化ハ
ロゲン化物系蛍光体を製造できるという効果を奏する。
According to the method for producing a phosphor of the present invention having the above-described structure, a rare earth activated alkaline earth metal fluorohalide-based phosphor having high stimulated emission luminance and excellent erasing and remaining characteristics is obtained. The effect is that the body can be manufactured.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の蛍光体の製造方法に用いられる焼成
系の一例を示す概略図である。
FIG. 1 is a schematic view showing an example of a firing system used in a method for producing a phosphor of the present invention.

【図2】 焼成雰囲気のガス循環量と得られた蛍光体の
相対発光輝度との関係を示すグラフである。
FIG. 2 is a graph showing a relationship between a gas circulation amount in a firing atmosphere and a relative emission luminance of a phosphor obtained.

【図3】 低温トラップの冷却温度と得られた蛍光体の
相対発光輝度との関係を示すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the cooling temperature of the low-temperature trap and the relative emission luminance of the obtained phosphor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 焼成炉 11 除去手段 12 流量制御装置 S 蛍光体原料混合物 P ポンプ Reference Signs List 10 Firing furnace 11 Removal means 12 Flow control device S Phosphor raw material mixture P Pump

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4H001 XA03 XA08 XA09 XA11 XA12 XA13 XA14 XA17 XA19 XA20 XA21 XA31 XA35 XA37 XA38 XA39 XA40 XA48 XA49 XA53 XA55 XA56 XA57 XA71 XA81 YA58 YA59 YA60 YA62 YA63 YA64 YA65 YA66 YA67 YA68 YA69 YA70  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F-term (reference) 4H001 XA03 XA08 XA09 XA11 XA12 XA13 XA14 XA17 XA19 XA20 XA21 XA31 XA35 XA37 XA38 XA39 XA40 XA48 XA49 XA53 XA55 XA56 XA57 XA71 XA81 YA59 YA59 YA59 YA59

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 蛍光体原料を混合して蛍光体原料混合物
を調製した後、該蛍光体原料混合物を焼成し冷却するこ
とにより、下記基本組成式(I)で表わされる希土類賦
活アルカリ土類金属フッ化ハロゲン化物系蛍光体を製造
する蛍光体の製造方法であって、 その焼成もしくは冷却工程の少なくとも一部を弱酸化性
雰囲気にし、 かつ、前記蛍光体原料混合物もしくはその焼成物を、5
00〜950℃の範囲の温度で、発生するハロゲンガス
の少なくとも一部を除去しながら焼成することを特徴と
する蛍光体の製造方法。 (Ba1-a,MII a)FX・bMI・cMIII・dA:xLn ・・ (I) 式中、MIIはSr、Ca、及びMgからなる群より選択
される少なくとも一種のアルカリ土類金属を表し、MI
はLi、Na、K、Rb、及びCsからなる群より選択
される少なくとも一種のアルカリ金属を表し、MIII
Al、Ga、In、Tl、Sc、Y、La、Cd、及び
Luからなる群より選ばれる少なくとも一種の三価金属
の化合物(ただし、Al23を除く)を表す。XはC
l、Br及びIからなる群より選ばれる少なくとも一種
のハロゲンを表し、LnはCe、Pr、Sm、Eu、G
d、Tb、Dy、Ho、Nd、Er、Tm及びYbから
なる群より選ばれる少なくとも一種の希土類元素を表
す。AはAl23、SiO2およびZrO2からなる群よ
り選ばれる少なくとも一種の金属酸化物を表す。また、
a、b、c、d、およびxはそれぞれ、0≦a≦0.
3、0≦b≦2、0≦c≦2、0≦d≦0.5および0
<x≦0.2の範囲の数値を表す。
1. A phosphor material mixture is prepared by mixing phosphor materials, and then the phosphor material mixture is fired and cooled to obtain a rare earth activated alkaline earth metal represented by the following basic composition formula (I). A method for producing a phosphor for producing a fluorinated halide phosphor, wherein at least a part of the firing or cooling step is performed in a weakly oxidizing atmosphere, and the phosphor raw material mixture or the fired product is treated with 5% or less.
A method for producing a phosphor, comprising firing at a temperature in the range of 00 to 950 ° C. while removing at least a part of the generated halogen gas. (Ba 1-a, M II a) FX · bM I · cM III · dA: xLn ·· (I) wherein, M II is Sr, Ca, and at least one alkaline earth selected from the group consisting of Mg It represents a kind of metal, M I
Represents at least one alkali metal selected from the group consisting of Li, Na, K, Rb, and Cs, and M III represents a group consisting of Al, Ga, In, Tl, Sc, Y, La, Cd, and Lu. And at least one compound of a trivalent metal selected from the group (excluding Al 2 O 3 ). X is C
Ln represents at least one halogen selected from the group consisting of l, Br and I, and Ln represents Ce, Pr, Sm, Eu, G
It represents at least one rare earth element selected from the group consisting of d, Tb, Dy, Ho, Nd, Er, Tm and Yb. A represents at least one metal oxide selected from the group consisting of Al 2 O 3 , SiO 2 and ZrO 2 . Also,
a, b, c, d, and x are each 0 ≦ a ≦ 0.
3, 0 ≦ b ≦ 2, 0 ≦ c ≦ 2, 0 ≦ d ≦ 0.5 and 0
Represents a numerical value in the range of <x ≦ 0.2.
【請求項2】 蛍光体原料を混合して蛍光体原料混合物
を調製した後、500〜950℃の範囲の温度で1次焼
成し冷却する1次焼成工程と、 該焼成物を、更に500〜950℃の範囲の温度で2次
焼成し冷却する2次焼成工程と、を含み、 その1次焼成工程もしくは2次焼成工程の少なくとも一
部を弱酸化性雰囲気下で行い、 かつ、2次焼成を、発生するハロゲンガスの少なくとも
一部を除去しながら行うことを特徴とする請求項1に記
載の蛍光体の製造方法。
2. A primary firing step of mixing a phosphor raw material to prepare a phosphor raw material mixture, and then performing primary firing and cooling at a temperature in the range of 500 to 950 ° C .; Secondary firing at a temperature in the range of 950 ° C., and cooling, wherein at least a part of the primary firing or the secondary firing is performed in a weakly oxidizing atmosphere; The method according to claim 1, wherein the step (a) is performed while removing at least a part of the generated halogen gas.
【請求項3】 前記焼成は、ハロゲンガスの少なくとも
一部を除去する除去手段と弱酸化性雰囲気を循環する循
環手段とを有する焼成系により行われることを特徴とす
る請求項1に記載の蛍光体の製造方法。
3. The fluorescence according to claim 1, wherein the firing is performed by a firing system having a removing unit for removing at least a part of the halogen gas and a circulating unit for circulating a weakly oxidizing atmosphere. How to make the body.
【請求項4】 前記除去手段が、低温トラップからな
り、かつ、該低温トラップの温度が−20〜20℃の範
囲にあることを特徴とする請求項3に記載の蛍光体の製
造方法。
4. The method according to claim 3, wherein said removing means comprises a low-temperature trap, and a temperature of said low-temperature trap is in a range of −20 to 20 ° C.
【請求項5】 前記焼成系における雰囲気のガス循環量
が、前記蛍光体原料混合物100gについて50リット
ル/分以下であることを特徴とする請求項3に記載の蛍
光体の製造方法。
5. The method for producing a phosphor according to claim 3, wherein the amount of gas circulated in the atmosphere in the firing system is not more than 50 L / min for 100 g of the phosphor raw material mixture.
【請求項6】 前記焼成の温度が、600〜900℃の
範囲にあることを特徴とする請求項1に記載の蛍光体の
製造方法。
6. The method according to claim 1, wherein the firing temperature is in a range of 600 to 900 ° C.
【請求項7】 前記焼成の時間が、0.25〜6時間の
範囲にあることを特徴とする請求項1に記載の蛍光体の
製造方法。
7. The method according to claim 1, wherein the calcination time is in the range of 0.25 to 6 hours.
【請求項8】 前記希土類賦活アルカリ土類金属フッ化
ハロゲン化物系蛍光体が、ユーロピウム賦活フッ化ハロ
ゲン化バリウム系蛍光体であることを特徴とする請求項
1に記載の蛍光体の製造方法。
8. The method according to claim 1, wherein the rare earth-activated alkaline earth metal fluorohalide-based phosphor is a europium-activated barium fluorohalide-based phosphor.
【請求項9】 蛍光体原料混合物1kgに対して2〜5
00リットルの焼成部分容積を有する炉中に配置し、該
炉の焼成部分容積1リットルに対して室温における体積
で0.1〜200ミリリットルの酸素を導入して、弱酸
化性雰囲気とすることを特徴とする請求項1に記載の蛍
光体の製造方法。
9. 2-5 weight parts / kg of phosphor raw material mixture
It is placed in a furnace having a calcined partial volume of 00 liters, and 0.1 to 200 milliliters of oxygen at room temperature is introduced into 1 liter of the calcined partial volume of the furnace to form a weakly oxidizing atmosphere. The method for producing a phosphor according to claim 1, wherein:
【請求項10】 前記酸素の導入量が、焼成部分容積1
リットルに対して室温における体積で1〜100ミリリ
ットルであることを特徴とする請求項9に記載の蛍光体
の製造方法。
10. The calcination partial volume 1
The method for producing a phosphor according to claim 9, wherein the volume at room temperature is 1 to 100 milliliters per liter.
【請求項11】 前記酸素の導入を、空気、或いは、窒
素又は不活性ガスで希釈した酸素を用いて行うことを特
徴とする請求項9に記載の蛍光体の製造方法。
11. The method for manufacturing a phosphor according to claim 9, wherein the introduction of the oxygen is performed using air or oxygen diluted with nitrogen or an inert gas.
【請求項12】 前記焼成を、0.5乃至6時間行うこ
とを特徴とする請求項9に記載の蛍光体の製造方法。
12. The method according to claim 9, wherein the firing is performed for 0.5 to 6 hours.
【請求項13】 前記酸素の導入を、前記炉内の酸素分
圧が連続的又は断続的に増加する雰囲気で行うことを特
徴とする請求項10に記載の蛍光体の製造方法。
13. The method according to claim 10, wherein the introduction of oxygen is performed in an atmosphere in which the oxygen partial pressure in the furnace increases continuously or intermittently.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015040713A (en) * 2013-08-20 2015-03-02 キヤノン株式会社 Scintillator crystal and radiation detector

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