JP2002029741A - 希土類元素酸化物及び塩基性炭酸塩、それらの製造方法並びに蛍光体及びセラミックス - Google Patents
希土類元素酸化物及び塩基性炭酸塩、それらの製造方法並びに蛍光体及びセラミックスInfo
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Abstract
(57)【要約】
【解決手段】 フィッシャー・サブ−シーブ・サイザー
で測定した平均粒子径（フィッシャー径）Ｄｆが０．７
μｍ＜Ｄｆ＜２．０μｍであると共に、電子顕微鏡で観
察したときの粒子径Ｄｅが０．７μｍ＜Ｄｅ＜２．０μ
ｍである実質的に球状の粒子からなる希土類元素酸化
物。 【効果】 本発明によれば、従来製造が困難であった
１．０〜３．０μｍの均一粒径でしかも単分散の球状希
土類元素塩基性炭酸塩、及び０．７〜２．０μｍの均一
粒径でしかも単分散の球状希土類元素酸化物、並びにこ
れを原料の一部もしくは全部として用いた蛍光体、セラ
ミックスを比較的容易なプロセスで得ることができる。
で測定した平均粒子径（フィッシャー径）Ｄｆが０．７
μｍ＜Ｄｆ＜２．０μｍであると共に、電子顕微鏡で観
察したときの粒子径Ｄｅが０．７μｍ＜Ｄｅ＜２．０μ
ｍである実質的に球状の粒子からなる希土類元素酸化
物。 【効果】 本発明によれば、従来製造が困難であった
１．０〜３．０μｍの均一粒径でしかも単分散の球状希
土類元素塩基性炭酸塩、及び０．７〜２．０μｍの均一
粒径でしかも単分散の球状希土類元素酸化物、並びにこ
れを原料の一部もしくは全部として用いた蛍光体、セラ
ミックスを比較的容易なプロセスで得ることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、希土類元素酸化物
及び塩基性炭酸塩、それらの製造方法、並びに希土類元
素酸化物を含む蛍光体及びセラミックスに関する。
及び塩基性炭酸塩、それらの製造方法、並びに希土類元
素酸化物を含む蛍光体及びセラミックスに関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】希土類
元素酸化物の内で、フィッシャー・サブ−シーブ・サイ
ザー（Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｕｂ−Ｓｉｅｖｅ Ｓｉｚｅ
ｒ）で測定した平均粒子径（以下、フィッシャー径とい
う）が０．２〜１μｍの球状の希土類元素酸化物を得る
方法は公知である（特開平１０−１３９４２６号公報な
ど）。また、平均粒子径が０．１〜０．３μｍの更に小
さな球状粒子の製造方法についても公知である（特開平
１０−１３９４２７号公報）。更に、平均粒子径が２〜
６μｍの球状粒子の製造方法についても、特開平８−５
９２３３号公報などに開示されている。
元素酸化物の内で、フィッシャー・サブ−シーブ・サイ
ザー（Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｕｂ−Ｓｉｅｖｅ Ｓｉｚｅ
ｒ）で測定した平均粒子径（以下、フィッシャー径とい
う）が０．２〜１μｍの球状の希土類元素酸化物を得る
方法は公知である（特開平１０−１３９４２６号公報な
ど）。また、平均粒子径が０．１〜０．３μｍの更に小
さな球状粒子の製造方法についても公知である（特開平
１０−１３９４２７号公報）。更に、平均粒子径が２〜
６μｍの球状粒子の製造方法についても、特開平８−５
９２３３号公報などに開示されている。
【０００３】しかし、上記の提案などに開示されている
方法では、Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｕｂ−Ｓｉｅｖｅ Ｓｉｚ
ｅｒで測定した平均粒子径が０．７μｍを超え２μｍ未
満で、かつ球状である希土類元素酸化物を得ることは困
難である。
方法では、Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｕｂ−Ｓｉｅｖｅ Ｓｉｚ
ｅｒで測定した平均粒子径が０．７μｍを超え２μｍ未
満で、かつ球状である希土類元素酸化物を得ることは困
難である。
【０００４】本発明は上記事情に鑑みなされたもので、
従来得るのが困難であった平均粒子径が０．７μｍを超
え２μｍ未満の球状希土類元素酸化物、球状希土類元素
塩基性炭酸塩、それらの製造方法、並びに蛍光体及びセ
ラミックスを提供することを目的とする。
従来得るのが困難であった平均粒子径が０．７μｍを超
え２μｍ未満の球状希土類元素酸化物、球状希土類元素
塩基性炭酸塩、それらの製造方法、並びに蛍光体及びセ
ラミックスを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】本
発明者は、上記の課題を解決するため鋭意検討を行った
結果、水溶液中での希土類イオン、炭酸もしくは炭酸イ
オン、アンモニアもしくはアンモニウムイオンの濃度を
制御した析出条件を検討することで本発明を完成したも
のである。
発明者は、上記の課題を解決するため鋭意検討を行った
結果、水溶液中での希土類イオン、炭酸もしくは炭酸イ
オン、アンモニアもしくはアンモニウムイオンの濃度を
制御した析出条件を検討することで本発明を完成したも
のである。
【０００６】即ち、セラミックスや蛍光体の原料として
使用される希土類元素酸化物は、その粒子形状や粒子サ
イズ、粒度分布などが製品の特性に大きく影響する。希
土類元素酸化物の粒子形状には、不定形、板状、角状
型、球状など様々な形状があるが、その中で球状粒子は
原料としての粒子形状としては最も好ましい形状の一つ
と言える。本発明者は、希土類元素酸化物の球状粒子の
内で、過去に得られていない０．７μｍを超え２μｍ未
満の大きさのものを得ることを目的として検討を行っ
た。合成の基本的な考え方として、粒子の種となる粒子
核を液相中に適当な量発生させ、その後液相中の沈殿剤
濃度を制御することで、新たな粒子核を発生させず、初
期に生成させた粒子核を成長させるとよいと考え、検討
を行った。また、球状粒子を得るためには非晶質が好ま
しいと考え、非晶質の希土類塩が容易に得られるものと
して希土類元素塩基性炭酸塩を選択した。塩基性炭酸塩
を得る手段として、希土類イオン液相中にアンモニアも
しくはアンモニウムイオン及び炭酸もしくは炭酸イオン
を均質に添加することで得られることがわかった。
使用される希土類元素酸化物は、その粒子形状や粒子サ
イズ、粒度分布などが製品の特性に大きく影響する。希
土類元素酸化物の粒子形状には、不定形、板状、角状
型、球状など様々な形状があるが、その中で球状粒子は
原料としての粒子形状としては最も好ましい形状の一つ
と言える。本発明者は、希土類元素酸化物の球状粒子の
内で、過去に得られていない０．７μｍを超え２μｍ未
満の大きさのものを得ることを目的として検討を行っ
た。合成の基本的な考え方として、粒子の種となる粒子
核を液相中に適当な量発生させ、その後液相中の沈殿剤
濃度を制御することで、新たな粒子核を発生させず、初
期に生成させた粒子核を成長させるとよいと考え、検討
を行った。また、球状粒子を得るためには非晶質が好ま
しいと考え、非晶質の希土類塩が容易に得られるものと
して希土類元素塩基性炭酸塩を選択した。塩基性炭酸塩
を得る手段として、希土類イオン液相中にアンモニアも
しくはアンモニウムイオン及び炭酸もしくは炭酸イオン
を均質に添加することで得られることがわかった。
【０００７】これらの沈殿剤の添加は、尿素を溶液中に
添加し、これを８０℃以上の温度で加熱することで容易
に達成される。
添加し、これを８０℃以上の温度で加熱することで容易
に達成される。
【０００８】しかし、希土類塩の溶液に尿素を添加し加
熱することで希土類元素塩基性炭酸塩の沈殿を得る方法
では、溶液中の尿素の濃度を高くしすぎると溶液中での
沈殿の生成量が多くなりすぎてしまい、フィッシャー径
で１μｍを超えるものを製造することは困難である。
熱することで希土類元素塩基性炭酸塩の沈殿を得る方法
では、溶液中の尿素の濃度を高くしすぎると溶液中での
沈殿の生成量が多くなりすぎてしまい、フィッシャー径
で１μｍを超えるものを製造することは困難である。
【０００９】本発明者は、溶液中の尿素濃度の変化に注
目し、その濃度があまり高くならないように調節するこ
とで、反応初期での溶液中の発生粒子数を減らし、ま
た、反応初期以後の粒子発生を抑えることで初期に発生
した粒子を大きくできることを見出し、本発明をなすに
至った。
目し、その濃度があまり高くならないように調節するこ
とで、反応初期での溶液中の発生粒子数を減らし、ま
た、反応初期以後の粒子発生を抑えることで初期に発生
した粒子を大きくできることを見出し、本発明をなすに
至った。
【００１０】従って、本発明は、（１）フィッシャー・
サブ−シーブ・サイザー（Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｕｂ−Ｓｉ
ｅｖｅ Ｓｉｚｅｒ）で測定した平均粒子径（フィッシ
ャー径）Ｄｆが０．７μｍ＜Ｄｆ＜２．０μｍであると
共に、電子顕微鏡で観察したときの粒子径Ｄｅが０．７
μｍ＜Ｄｅ＜２．０μｍである実質的に球状の粒子から
なる希土類元素酸化物、（２）フィッシャー・サブ−シ
ーブ・サイザー（Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｕｂ−Ｓｉｅｖｅ
Ｓｉｚｅｒ）で測定した平均粒子径（フィッシャー径）
Ｄｆが１．０μｍ＜Ｄｆ＜３．０μｍであると共に、電
子顕微鏡で観察したときの粒子径Ｄｅが１．０μｍ＜Ｄ
ｅ＜３．０μｍである実質的に球状の非晶質粒子からな
る希土類元素塩基性炭酸塩、（３）上記希土類元素塩基
性炭酸塩を焼成することを特徴とする上記希土類元素酸
化物の製造方法、（４）希土類元素の水溶性塩の水溶液
に尿素を尿素濃度が５０ｇ／リットル以下の実質的に一
定濃度を保つように添加しながら８０℃以上の温度で加
熱熟成して、希土類元素塩基性炭酸塩を製造し、次いで
この希土類元素塩基性炭酸塩を焼成することを特徴とす
る上記希土類元素酸化物の製造方法、（５）希土類元素
の水溶性塩の水溶液に尿素を尿素濃度が５０ｇ／リット
ル以下の実質的に一定濃度を保つように添加しながら８
０℃以上の温度で加熱熟成することを特徴とする上記希
土類元素塩基性炭酸塩の製造方法、（６）上記希土類元
素酸化物を含有する蛍光体、（７）上記希土類元素酸化
物を含有するセラミックスを提供する。
サブ−シーブ・サイザー（Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｕｂ−Ｓｉ
ｅｖｅ Ｓｉｚｅｒ）で測定した平均粒子径（フィッシ
ャー径）Ｄｆが０．７μｍ＜Ｄｆ＜２．０μｍであると
共に、電子顕微鏡で観察したときの粒子径Ｄｅが０．７
μｍ＜Ｄｅ＜２．０μｍである実質的に球状の粒子から
なる希土類元素酸化物、（２）フィッシャー・サブ−シ
ーブ・サイザー（Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｕｂ−Ｓｉｅｖｅ
Ｓｉｚｅｒ）で測定した平均粒子径（フィッシャー径）
Ｄｆが１．０μｍ＜Ｄｆ＜３．０μｍであると共に、電
子顕微鏡で観察したときの粒子径Ｄｅが１．０μｍ＜Ｄ
ｅ＜３．０μｍである実質的に球状の非晶質粒子からな
る希土類元素塩基性炭酸塩、（３）上記希土類元素塩基
性炭酸塩を焼成することを特徴とする上記希土類元素酸
化物の製造方法、（４）希土類元素の水溶性塩の水溶液
に尿素を尿素濃度が５０ｇ／リットル以下の実質的に一
定濃度を保つように添加しながら８０℃以上の温度で加
熱熟成して、希土類元素塩基性炭酸塩を製造し、次いで
この希土類元素塩基性炭酸塩を焼成することを特徴とす
る上記希土類元素酸化物の製造方法、（５）希土類元素
の水溶性塩の水溶液に尿素を尿素濃度が５０ｇ／リット
ル以下の実質的に一定濃度を保つように添加しながら８
０℃以上の温度で加熱熟成することを特徴とする上記希
土類元素塩基性炭酸塩の製造方法、（６）上記希土類元
素酸化物を含有する蛍光体、（７）上記希土類元素酸化
物を含有するセラミックスを提供する。
【００１１】以下、本発明につき更に詳しく説明する。
本発明の希土類元素酸化物は、（１）Ｆｉｓｈｅｒ Ｓ
ｕｂ−Ｓｉｅｖｅ Ｓｉｚｅｒで測定した平均粒子径
（フィッシャー径）Ｄｆが０．７μｍ＜Ｄｆ＜２．０μ
ｍ、特に１．０μｍ＜Ｄｆ＜２．０μｍである、（２）
球状粒子である、（３）電子顕微鏡で観察したときの粒
子径Ｄｅが０．７μｍ＜Ｄｅ＜２．０μｍ、特に１．０
μｍ＜Ｄｅ＜２．０μｍであるという条件を満たすもの
である。
本発明の希土類元素酸化物は、（１）Ｆｉｓｈｅｒ Ｓ
ｕｂ−Ｓｉｅｖｅ Ｓｉｚｅｒで測定した平均粒子径
（フィッシャー径）Ｄｆが０．７μｍ＜Ｄｆ＜２．０μ
ｍ、特に１．０μｍ＜Ｄｆ＜２．０μｍである、（２）
球状粒子である、（３）電子顕微鏡で観察したときの粒
子径Ｄｅが０．７μｍ＜Ｄｅ＜２．０μｍ、特に１．０
μｍ＜Ｄｅ＜２．０μｍであるという条件を満たすもの
である。
【００１２】また、本発明の希土類元素塩基性炭酸塩
は、（１）１．０μｍ＜Ｄｆ＜３．０μｍである、
（２）球状粒子である、（３）非晶質である、（４）電
子顕微鏡で観察したときの粒子径Ｄｅが１．０μｍ＜Ｄ
ｅ＜３．０μｍであるという条件を満たすものである。
は、（１）１．０μｍ＜Ｄｆ＜３．０μｍである、
（２）球状粒子である、（３）非晶質である、（４）電
子顕微鏡で観察したときの粒子径Ｄｅが１．０μｍ＜Ｄ
ｅ＜３．０μｍであるという条件を満たすものである。
【００１３】なお、実質的に球状の粒子とは、真球のほ
か、これに近い楕円球をも含むもので、最大直径／最小
直径が１．０〜１．３のものを包含する。
か、これに近い楕円球をも含むもので、最大直径／最小
直径が１．０〜１．３のものを包含する。
【００１４】ここで、希土類元素としては、Ｙ，Ｇｄ，
Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂ，Ｌｕ，Ｌａ，Ｃ
ｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｅｕ等が挙げられ、これらの１
種を単独で又は２種以上を組み合わせて使用することが
できる。この場合、希土類元素酸化物においては、Ｙ，
Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂ，Ｌｕから
選ばれた１種類以上の元素の酸化物の含有量が６０モル
％以上であり、Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｅｕか
ら選ばれた１種類以上の元素の酸化物の含有量が４０モ
ル％未満であるものが好ましい。また、希土類元素塩基
性炭酸塩の場合には、Ｙ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅ
ｒ，Ｔｍ，Ｙｂ，Ｌｕから選ばれた１種類以上の元素の
塩基性炭酸塩の含有量が６０モル％以上であり、Ｌａ，
Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｅｕから選ばれた１種類以上
の元素の塩基性炭酸塩の含有量が４０モル％未満である
ものが好ましい。
Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂ，Ｌｕ，Ｌａ，Ｃ
ｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｅｕ等が挙げられ、これらの１
種を単独で又は２種以上を組み合わせて使用することが
できる。この場合、希土類元素酸化物においては、Ｙ，
Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂ，Ｌｕから
選ばれた１種類以上の元素の酸化物の含有量が６０モル
％以上であり、Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｅｕか
ら選ばれた１種類以上の元素の酸化物の含有量が４０モ
ル％未満であるものが好ましい。また、希土類元素塩基
性炭酸塩の場合には、Ｙ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅ
ｒ，Ｔｍ，Ｙｂ，Ｌｕから選ばれた１種類以上の元素の
塩基性炭酸塩の含有量が６０モル％以上であり、Ｌａ，
Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｅｕから選ばれた１種類以上
の元素の塩基性炭酸塩の含有量が４０モル％未満である
ものが好ましい。
【００１５】本発明の希土類元素酸化物及び塩基性炭酸
塩は、電子顕微鏡観察で粒子径のばらつきの少ないもの
である。
塩は、電子顕微鏡観察で粒子径のばらつきの少ないもの
である。
【００１６】上記希土類元素酸化物は、上記希土類元素
塩基性炭酸塩を焼成することにより得ることができる
が、この希土類元素塩基性炭酸塩は、希土類元素の水溶
性塩、好ましくは希土類元素の塩化物、硝酸塩を使用
し、この水溶液に尿素を添加、反応させることにより製
造することができる。
塩基性炭酸塩を焼成することにより得ることができる
が、この希土類元素塩基性炭酸塩は、希土類元素の水溶
性塩、好ましくは希土類元素の塩化物、硝酸塩を使用
し、この水溶液に尿素を添加、反応させることにより製
造することができる。
【００１７】この場合、上記希土類元素の水溶性塩の濃
度は、２〜２０ｇ／リットル、特に３〜１５ｇ／リット
ルとすることが好ましく、濃度が低すぎると、生産性が
劣り、濃度が高すぎると、小粒子発生の原因となる。
度は、２〜２０ｇ／リットル、特に３〜１５ｇ／リット
ルとすることが好ましく、濃度が低すぎると、生産性が
劣り、濃度が高すぎると、小粒子発生の原因となる。
【００１８】一方、尿素濃度は溶液中で５０ｇ／リット
ル以下、好ましくは１０〜５０ｇ／リットル、更に好ま
しくは２５〜５０ｇ／リットルでなくてはならず、ま
た、加熱による加水分解によって減少する尿素は反応溶
液中になんらかの手段で補充することが望ましい。溶液
中の尿素が５０ｇ／リットルを超えると、溶液中に新た
な粒子が発生し易くなり、これによって得られる粒子の
大きさは著しく均一性を欠く結果になってしまう。もち
ろん尿素濃度を５０ｇ／リットル以下に保っている場合
でも、全く粒子の発生を抑えられるわけではないが、得
られた粒子の大きさの均一性は著しく改善されている。
また、尿素濃度は、５０ｇ／リットル以下で、かつ反応
中乃至尿素の補充添加中、実質上一定濃度に維持するも
ので、この場合、５０ｇ／リットル以下の初期濃度（設
定濃度）の±２０ｇ／リットル、特に±１０ｇ／リット
ルの範囲に維持することが好ましい。
ル以下、好ましくは１０〜５０ｇ／リットル、更に好ま
しくは２５〜５０ｇ／リットルでなくてはならず、ま
た、加熱による加水分解によって減少する尿素は反応溶
液中になんらかの手段で補充することが望ましい。溶液
中の尿素が５０ｇ／リットルを超えると、溶液中に新た
な粒子が発生し易くなり、これによって得られる粒子の
大きさは著しく均一性を欠く結果になってしまう。もち
ろん尿素濃度を５０ｇ／リットル以下に保っている場合
でも、全く粒子の発生を抑えられるわけではないが、得
られた粒子の大きさの均一性は著しく改善されている。
また、尿素濃度は、５０ｇ／リットル以下で、かつ反応
中乃至尿素の補充添加中、実質上一定濃度に維持するも
ので、この場合、５０ｇ／リットル以下の初期濃度（設
定濃度）の±２０ｇ／リットル、特に±１０ｇ／リット
ルの範囲に維持することが好ましい。
【００１９】上記反応の温度は８０℃〜溶液の沸点、特
に９０〜１００℃であることが好ましい。反応時間は特
に制限されない。
に９０〜１００℃であることが好ましい。反応時間は特
に制限されない。
【００２０】なお、この際に使用する水溶液中の硅素は
粒子中に取り込まれてしまうのが普通であり、得られる
粒子中の硅素含有量を減らす目的のためには、使用する
純水中の硅素含有量は０．５ｐｐｍ以下であることが望
ましい。
粒子中に取り込まれてしまうのが普通であり、得られる
粒子中の硅素含有量を減らす目的のためには、使用する
純水中の硅素含有量は０．５ｐｐｍ以下であることが望
ましい。
【００２１】このような方法で得られた球状粒子を含む
スラリーを固液分離することで、フィッシャー径が１μ
ｍを超え３μｍ未満、電子顕微鏡写真での大きさが１μ
ｍを超え３μｍ未満の非晶質の希土類元素塩基性炭酸塩
を得ることができる。
スラリーを固液分離することで、フィッシャー径が１μ
ｍを超え３μｍ未満、電子顕微鏡写真での大きさが１μ
ｍを超え３μｍ未満の非晶質の希土類元素塩基性炭酸塩
を得ることができる。
【００２２】この球状、非晶質の希土類元素塩基性炭酸
塩を好ましくは６００℃以上、より好ましくは６００〜
１，２００℃、更に好ましくは７００〜１，０００℃の
温度で焼成することでフィッシャー径が０．７μｍを超
え２μｍ未満、電子顕微鏡写真での大きさが０．７μｍ
を超え２μｍ未満の希土類元素酸化物を得ることができ
る。また、この塩基性炭酸塩もしくは酸化物を高温、例
えば１，５００℃で焼成することで、非常に結晶性のよ
い希土類酸化物粉末を得ることができる。
塩を好ましくは６００℃以上、より好ましくは６００〜
１，２００℃、更に好ましくは７００〜１，０００℃の
温度で焼成することでフィッシャー径が０．７μｍを超
え２μｍ未満、電子顕微鏡写真での大きさが０．７μｍ
を超え２μｍ未満の希土類元素酸化物を得ることができ
る。また、この塩基性炭酸塩もしくは酸化物を高温、例
えば１，５００℃で焼成することで、非常に結晶性のよ
い希土類酸化物粉末を得ることができる。
【００２３】このような酸化物は蛍光体としても有用
で、例えば希土類元素の組成をイットリウムとユーロピ
ウムの混合物とすることで、容易に赤色蛍光体として用
いられている蛍光体を製造することができる。
で、例えば希土類元素の組成をイットリウムとユーロピ
ウムの混合物とすることで、容易に赤色蛍光体として用
いられている蛍光体を製造することができる。
【００２４】更に、上記塩基性炭酸塩もしくは酸化物を
ホウ酸、塩化バリウム、塩化アンモニウムなどのフラッ
クスと混合し、１，２００℃以上の温度で焼成すること
でも、容易に赤色蛍光体を得ることができる。
ホウ酸、塩化バリウム、塩化アンモニウムなどのフラッ
クスと混合し、１，２００℃以上の温度で焼成すること
でも、容易に赤色蛍光体を得ることができる。
【００２５】こうして得られた希土類酸化物粉末は平均
粒子径が０．７μｍを超え２μｍ未満、好ましくは約１
〜２μｍであり、ランプ、ブラウン管、ＰＤＰなどのデ
ィスプレイの蛍光体として有用であると言える。
粒子径が０．７μｍを超え２μｍ未満、好ましくは約１
〜２μｍであり、ランプ、ブラウン管、ＰＤＰなどのデ
ィスプレイの蛍光体として有用であると言える。
【００２６】また、本発明のような略均一粒径の球状で
バラツキのない希土類化合物は、セラミックスの材料と
しても有用であり、これを用いることで、焼結密度の高
いセラミックスを得ることができる。
バラツキのない希土類化合物は、セラミックスの材料と
しても有用であり、これを用いることで、焼結密度の高
いセラミックスを得ることができる。
【００２７】
【実施例】以下、実施例と比較例を示し、本発明を具体
的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるも
のではない。
的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるも
のではない。
【００２８】［実施例１］１０リットルガラスビーカー
にイットリウムとユーロピウムの硝酸塩溶液（Ｙ／Ｅｕ
＝１０／１重量）を１０ｇ／リットルの濃度に調製し
た。なお、使用した水は硅素が５ｐｐｍ以下の純水であ
った（以下、同様）。この溶液を９５℃に加熱後、尿素
を初期濃度が３０ｇ／リットルになるように添加した。
更に３０分ごとに尿素濃度をチェックしながら、尿素の
濃度がほぼ３０ｇ／リットルを保つように尿素を補充し
た。５時間後に尿素の補充をやめ、更に９５℃で２時間
加熱したのち、ビフネル漏斗で沈殿を濾過した。こうし
て得られたケーキを乾燥し、電子顕微鏡で観察したとこ
ろ、粒径が約１．５μｍのほぼ単分散の球状粒子が観察
された。また、フィッシャー径を測定したところ、１．
４μｍと電子顕微鏡で観察した粒径とほぼ同じ値が得ら
れた。更に、この沈殿を分析したところ、非晶質の塩基
性炭酸塩であることがわかった。また、濾過で得られた
ケーキを７００℃で２時間焼成したところ、酸化物が得
られ、これを電子顕微鏡で観察したところ、粒径が約
１．２μｍのほぼ単分散の球状粒子が観察された。フィ
ッシャー径を測定したところ、１．２μｍであった。
にイットリウムとユーロピウムの硝酸塩溶液（Ｙ／Ｅｕ
＝１０／１重量）を１０ｇ／リットルの濃度に調製し
た。なお、使用した水は硅素が５ｐｐｍ以下の純水であ
った（以下、同様）。この溶液を９５℃に加熱後、尿素
を初期濃度が３０ｇ／リットルになるように添加した。
更に３０分ごとに尿素濃度をチェックしながら、尿素の
濃度がほぼ３０ｇ／リットルを保つように尿素を補充し
た。５時間後に尿素の補充をやめ、更に９５℃で２時間
加熱したのち、ビフネル漏斗で沈殿を濾過した。こうし
て得られたケーキを乾燥し、電子顕微鏡で観察したとこ
ろ、粒径が約１．５μｍのほぼ単分散の球状粒子が観察
された。また、フィッシャー径を測定したところ、１．
４μｍと電子顕微鏡で観察した粒径とほぼ同じ値が得ら
れた。更に、この沈殿を分析したところ、非晶質の塩基
性炭酸塩であることがわかった。また、濾過で得られた
ケーキを７００℃で２時間焼成したところ、酸化物が得
られ、これを電子顕微鏡で観察したところ、粒径が約
１．２μｍのほぼ単分散の球状粒子が観察された。フィ
ッシャー径を測定したところ、１．２μｍであった。
【００２９】［実施例２］１，０００リットルのグラス
ライニング缶を用い、イットリウムとガドリニウムとユ
ーロピウム（Ｙ／Ｇｄ／Ｅｕ＝５／５／１重量）の塩化
物の混合溶液を８ｇ／リットルの濃度に調製した。この
溶液を９２℃に加熱後、尿素を初期濃度が４０ｇ／リッ
トルになるように添加した。更に３０分ごとに尿素濃度
をチェックしながら、尿素の濃度がほぼ４０ｇ／リット
ルを保つように尿素を補充した。５時間後に尿素の補充
をやめ、更に９２℃で２時間加熱したのち、ビフネル漏
斗で沈殿を濾過した。こうして得られたケーキを乾燥
し、電子顕微鏡で観察したところ、粒径が約２．０μｍ
のほぼ単分散の球状粒子が観察された。また、フィッシ
ャー径を測定したところ、２．０μｍと電子顕微鏡で観
察した粒径とほぼ同じ値が得られた。更に、この沈殿を
分析したところ、非晶質の塩基性炭酸塩であることがわ
かった。また、濾過で得られたケーキを６００℃で１０
時間焼成したところ、酸化物が得られ、これを電子顕微
鏡で観察したところ、粒径が約１．６μｍのほぼ単分散
の球状粒子が観察された。フィッシャー径を測定したと
ころ、１．５５μｍであった。
ライニング缶を用い、イットリウムとガドリニウムとユ
ーロピウム（Ｙ／Ｇｄ／Ｅｕ＝５／５／１重量）の塩化
物の混合溶液を８ｇ／リットルの濃度に調製した。この
溶液を９２℃に加熱後、尿素を初期濃度が４０ｇ／リッ
トルになるように添加した。更に３０分ごとに尿素濃度
をチェックしながら、尿素の濃度がほぼ４０ｇ／リット
ルを保つように尿素を補充した。５時間後に尿素の補充
をやめ、更に９２℃で２時間加熱したのち、ビフネル漏
斗で沈殿を濾過した。こうして得られたケーキを乾燥
し、電子顕微鏡で観察したところ、粒径が約２．０μｍ
のほぼ単分散の球状粒子が観察された。また、フィッシ
ャー径を測定したところ、２．０μｍと電子顕微鏡で観
察した粒径とほぼ同じ値が得られた。更に、この沈殿を
分析したところ、非晶質の塩基性炭酸塩であることがわ
かった。また、濾過で得られたケーキを６００℃で１０
時間焼成したところ、酸化物が得られ、これを電子顕微
鏡で観察したところ、粒径が約１．６μｍのほぼ単分散
の球状粒子が観察された。フィッシャー径を測定したと
ころ、１．５５μｍであった。
【００３０】［比較例１］１，０００リットルのグラス
ライニング缶を用い、イットリウムとガドリニウムとユ
ーロピウム（Ｙ／Ｇｄ／Ｅｕ＝５／５／１重量）の塩化
物の混合溶液を８ｇ／リットルの濃度に調製した。この
溶液を９２℃に加熱後、尿素を初期濃度が４０ｇ／リッ
トルになるように添加した。更に３０分ごとに尿素濃度
をチェックしながら、尿素の濃度がほぼ６０ｇ／リット
ルになるまで段階的に尿素濃度を増やしていった。５時
間後に尿素の補充をやめ、更に９２℃で２時間加熱した
のち、ビフネル漏斗で沈殿を濾過した。こうして得られ
たケーキを乾燥し、電子顕微鏡で観察したところ、粒径
が約１．２μｍから０．２μｍまでの粒径の不ぞろいな
単分散の球状粒子が観察された。また、フィッシャー径
を測定したところ、０．８μｍであった。更に、この沈
殿を分析したところ、非晶質の塩基性炭酸塩であること
がわかった。また、濾過で得られたケーキを６００℃で
１０時間焼成したところ、酸化物が得られ、これを電子
顕微鏡で観察したところ、粒径が約１．０μｍから０．
２μｍまでの粒径の不ぞろいな単分散の球状粒子が観察
された。フィッシャー径を測定したところ、０．６μｍ
であった。
ライニング缶を用い、イットリウムとガドリニウムとユ
ーロピウム（Ｙ／Ｇｄ／Ｅｕ＝５／５／１重量）の塩化
物の混合溶液を８ｇ／リットルの濃度に調製した。この
溶液を９２℃に加熱後、尿素を初期濃度が４０ｇ／リッ
トルになるように添加した。更に３０分ごとに尿素濃度
をチェックしながら、尿素の濃度がほぼ６０ｇ／リット
ルになるまで段階的に尿素濃度を増やしていった。５時
間後に尿素の補充をやめ、更に９２℃で２時間加熱した
のち、ビフネル漏斗で沈殿を濾過した。こうして得られ
たケーキを乾燥し、電子顕微鏡で観察したところ、粒径
が約１．２μｍから０．２μｍまでの粒径の不ぞろいな
単分散の球状粒子が観察された。また、フィッシャー径
を測定したところ、０．８μｍであった。更に、この沈
殿を分析したところ、非晶質の塩基性炭酸塩であること
がわかった。また、濾過で得られたケーキを６００℃で
１０時間焼成したところ、酸化物が得られ、これを電子
顕微鏡で観察したところ、粒径が約１．０μｍから０．
２μｍまでの粒径の不ぞろいな単分散の球状粒子が観察
された。フィッシャー径を測定したところ、０．６μｍ
であった。
【００３１】［比較例２］１，０００リットルのグラス
ライニング缶を用い、イットリウムとガドリニウムとユ
ーロピウム（Ｙ／Ｇｄ／Ｅｕ＝５／５／１重量）の塩化
物の混合溶液を８ｇ／リットルの濃度に調製した。この
溶液を９２℃に加熱後、尿素を初期濃度が４０ｇ／リッ
トルになるように添加し、そのまま５時間加熱した後、
ビフネル漏斗で沈殿を濾過した。こうして得られたケー
キを乾燥し、電子顕微鏡で観察したところ、粒径が不ぞ
ろいな凝集した粒子が観察された。また、フィッシャー
径を測定したところ、３．８μｍであった。更に、この
沈殿を分析したところ、非晶質の塩基性炭酸塩であるこ
とがわかった。また、濾過で得られたケーキを６００℃
で１０時間焼成したところ、酸化物が得られ、これを電
子顕微鏡で観察したところ、粒径が不ぞろいな凝集した
粒子が観察された。フィッシャー径を測定したところ、
３．５μｍであった。
ライニング缶を用い、イットリウムとガドリニウムとユ
ーロピウム（Ｙ／Ｇｄ／Ｅｕ＝５／５／１重量）の塩化
物の混合溶液を８ｇ／リットルの濃度に調製した。この
溶液を９２℃に加熱後、尿素を初期濃度が４０ｇ／リッ
トルになるように添加し、そのまま５時間加熱した後、
ビフネル漏斗で沈殿を濾過した。こうして得られたケー
キを乾燥し、電子顕微鏡で観察したところ、粒径が不ぞ
ろいな凝集した粒子が観察された。また、フィッシャー
径を測定したところ、３．８μｍであった。更に、この
沈殿を分析したところ、非晶質の塩基性炭酸塩であるこ
とがわかった。また、濾過で得られたケーキを６００℃
で１０時間焼成したところ、酸化物が得られ、これを電
子顕微鏡で観察したところ、粒径が不ぞろいな凝集した
粒子が観察された。フィッシャー径を測定したところ、
３．５μｍであった。
【００３２】上記実施例、比較例で得られた酸化物の電
子顕微鏡写真（倍率５，０００倍）を図１〜４に示す。
ここで、図１は実施例１、図２は実施例２、図３は比較
例１、図４は比較例２の写真である。
子顕微鏡写真（倍率５，０００倍）を図１〜４に示す。
ここで、図１は実施例１、図２は実施例２、図３は比較
例１、図４は比較例２の写真である。
【００３３】
【発明の効果】本発明によれば、従来製造が困難であっ
た１．０〜３．０μｍの均一粒径でしかも単分散の球状
希土類元素塩基性炭酸塩、及び０．７〜２．０μｍの均
一粒径でしかも単分散の球状希土類元素酸化物、並びに
これを原料の一部もしくは全部として用いた蛍光体、セ
ラミックスを比較的容易なプロセスで得ることができ
る。
た１．０〜３．０μｍの均一粒径でしかも単分散の球状
希土類元素塩基性炭酸塩、及び０．７〜２．０μｍの均
一粒径でしかも単分散の球状希土類元素酸化物、並びに
これを原料の一部もしくは全部として用いた蛍光体、セ
ラミックスを比較的容易なプロセスで得ることができ
る。
【図１】実施例１で得られた酸化物の電子顕微鏡写真で
ある。
ある。
【図２】実施例２で得られた酸化物の電子顕微鏡写真で
ある。
ある。
【図３】比較例１で得られた酸化物の電子顕微鏡写真で
ある。
ある。
【図４】比較例２で得られた酸化物の電子顕微鏡写真で
ある。
ある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4G076 AA02 AA10 AA16 AA18 AA19 AB04 AB07 BA13 BA39 BC02 BD02 CA03 CA26 CA35 DA11 4H001 CA04 CF02 XA08 XA39 XA57 XA58 XA59 XA60 XA62 XA63 XA64 XA65 XA66 XA67 XA68 XA69 XA70 XA71
Claims (11)
- 【請求項１】 フィッシャー・サブ−シーブ・サイザー
で測定した平均粒子径（フィッシャー径）Ｄｆが０．７
μｍ＜Ｄｆ＜２．０μｍであると共に、電子顕微鏡で観
察したときの粒子径Ｄｅが０．７μｍ＜Ｄｅ＜２．０μ
ｍである実質的に球状の粒子からなる希土類元素酸化
物。 - 【請求項２】 Ｙ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔ
ｍ，Ｙｂ，Ｌｕから選ばれた１種類以上の元素の酸化物
の含有量が６０モル％以上であり、Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，
Ｎｄ，Ｓｍ，Ｅｕから選ばれた１種類以上の元素の酸化
物の含有量が４０モル％未満である請求項１記載の希土
類元素酸化物。 - 【請求項３】 フィッシャー・サブ−シーブ・サイザー
で測定した平均粒子径（フィッシャー径）Ｄｆが１．０
μｍ＜Ｄｆ＜３．０μｍであると共に、電子顕微鏡で観
察したときの粒子径Ｄｅが１．０μｍ＜Ｄｅ＜３．０μ
ｍである実質的に球状の非晶質粒子からなる希土類元素
塩基性炭酸塩。 - 【請求項４】 Ｙ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔ
ｍ，Ｙｂ，Ｌｕから選ばれた１種類以上の元素の塩基性
炭酸塩の含有量が６０モル％以上であり、Ｌａ，Ｃｅ，
Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｅｕから選ばれた１種類以上の元素
の塩基性炭酸塩の含有量が４０モル％未満である請求項
３記載の希土類元素塩基性炭酸塩。 - 【請求項５】 請求項３に記載の希土類元素塩基性炭酸
塩を焼成することを特徴とする請求項１又は２記載の希
土類元素酸化物の製造方法。 - 【請求項６】 希土類元素の水溶性塩の水溶液に尿素を
尿素濃度が５０ｇ／リットル以下の実質的に一定濃度を
保つように添加しながら８０℃以上の温度で加熱熟成し
て、希土類元素塩基性炭酸塩を製造し、次いでこの希土
類元素塩基性炭酸塩を焼成することを特徴とする請求項
１又は２記載の希土類元素酸化物の製造方法。 - 【請求項７】 焼成温度が６００℃以上である請求項５
又は６記載の製造方法。 - 【請求項８】 希土類元素の水溶性塩の水溶液に尿素を
尿素濃度が５０ｇ／リットル以下の実質的に一定濃度を
保つように添加した後、８０℃以上の温度で加熱熟成す
ることを特徴とする請求項３記載の希土類元素塩基性炭
酸塩の製造方法。 - 【請求項９】 上記水溶液を硅素含有量が０．５ｐｐｍ
以下の純水を用いて調製した請求項８記載の製造方法。 - 【請求項１０】 請求項１又は２に記載の希土類元素酸
化物を含有する蛍光体。 - 【請求項１１】 請求項１又は２に記載の希土類元素酸
化物を含有するセラミックス。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000203549A JP3891252B2 (ja) | 2000-07-05 | 2000-07-05 | 希土類元素酸化物及び塩基性炭酸塩の製造方法 |
| US09/897,463 US6677262B2 (en) | 2000-07-05 | 2001-07-03 | Rare earth oxide, basic rare earth carbonate, making method, phosphor, and ceramic |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000203549A JP3891252B2 (ja) | 2000-07-05 | 2000-07-05 | 希土類元素酸化物及び塩基性炭酸塩の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002029741A true JP2002029741A (ja) | 2002-01-29 |
| JP3891252B2 JP3891252B2 (ja) | 2007-03-14 |
Family
ID=18700940
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000203549A Expired - Lifetime JP3891252B2 (ja) | 2000-07-05 | 2000-07-05 | 希土類元素酸化物及び塩基性炭酸塩の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3891252B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004002512A (ja) * | 2002-05-31 | 2004-01-08 | Sumitomo Chem Co Ltd | ケイ酸塩蛍光体の製造方法 |
| JP2006225689A (ja) * | 2005-02-15 | 2006-08-31 | Fujimi Inc | 溶射用粉末 |
| JP2011529020A (ja) * | 2008-07-29 | 2011-12-01 | エルジー・ケム・リミテッド | 炭酸セリウムの製造方法および酸化セリウム粉末の製造方法 |
-
2000
- 2000-07-05 JP JP2000203549A patent/JP3891252B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004002512A (ja) * | 2002-05-31 | 2004-01-08 | Sumitomo Chem Co Ltd | ケイ酸塩蛍光体の製造方法 |
| JP2006225689A (ja) * | 2005-02-15 | 2006-08-31 | Fujimi Inc | 溶射用粉末 |
| JP2011529020A (ja) * | 2008-07-29 | 2011-12-01 | エルジー・ケム・リミテッド | 炭酸セリウムの製造方法および酸化セリウム粉末の製造方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3891252B2 (ja) | 2007-03-14 |
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