JP2002187717A - Rare earth element compound, rare earth element oxide, phosphor and method for manufacturing them - Google Patents

Rare earth element compound, rare earth element oxide, phosphor and method for manufacturing them

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JP2002187717A
JP2002187717A JP2001297993A JP2001297993A JP2002187717A JP 2002187717 A JP2002187717 A JP 2002187717A JP 2001297993 A JP2001297993 A JP 2001297993A JP 2001297993 A JP2001297993 A JP 2001297993A JP 2002187717 A JP2002187717 A JP 2002187717A
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rare earth
earth element
powder
phosphor
salt
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Shigehisa Todoko
茂久 戸床
Shoichi Yamauchi
正一 山内
Kazuyoshi Arai
一喜 新井
Hideaki Kiritani
英昭 桐谷
Tsutomu Takahata
努 高畑
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Tosoh Corp
Original Assignee
Tosoh Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide single-phase spheric powder of rare earth element salt having 2 to 10 μm average particle size which is suitable as a source material of a phosphor and having an extremely small proportion of fine particles of <=1 μm size mixed which are not preferable as the source material of the phosphor, to provide powder of rare earth element oxide obtained by calcining the above powder of rare earth salt, to provide a method for easily manufacturing the rare earth salt powder and rare earth oxide powder, and to provide a phosphor using the above powder and a method for manufacturing the phosphor. SOLUTION: The spheric powder of rare earth element salt has the chemical composition expressed by X2(CO3)a(SO4)b(OH)c.nH2O and <=20% proportion of particles having 1 μm or smaller particle size in the whole particles. The rare earth oxide powder is obtained by calcining the powder of the rare earth element salt at 1,100 to 1,600 deg.C.

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、蛍光体原料用とし
て有用な粒子径及び形状を有し、かつ蛍光体原料として
好ましくない1μm以下の微粒子の混入量が極めて少な
い、球状の希土類元素塩粉末、この希土類元素塩粉末を
焼成して得られる希土類元素酸化物粉末、これらを用い
た蛍光体及びこれらの製造方法に関する。
The present invention relates to a spherical rare earth element salt powder having a particle diameter and shape useful as a raw material for a phosphor, and having a very small amount of fine particles of 1 μm or less, which are undesirable as a raw material for a phosphor. The present invention relates to a rare earth element oxide powder obtained by calcining the rare earth element salt powder, a phosphor using the same, and a method for producing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、蛍光体の製造には、原料粉末と融
剤を混合焼成し、粉砕、分級を行なうという手法(例え
ば特開昭55−161882号公報、特公昭45−22
413号公報、特開昭53−25840号公報など)が
用いられていたが、このような製法では融剤成分が表面
不純物として粒子表面に残存したり、粉砕工程中に粒子
表面が機械的損傷を受けたりしていた。また、粉砕工程
中の不純物の混合も避けられなかった。
2. Description of the Related Art Conventionally, phosphors have been produced by mixing and sintering a raw material powder and a flux, followed by pulverization and classification (for example, JP-A-55-161882, JP-B-45-22).
413, JP-A-53-25840, etc.), but in such a production method, the flux component remains on the particle surface as surface impurities, or the particle surface is mechanically damaged during the pulverization process. Was receiving. In addition, mixing of impurities during the pulverizing step was inevitable.

【0003】近年、フィールドエミッションディスプレ
イ(FED)やプラズマディスプレイ(PDP)といっ
たディスプレイが注目されている。FEDでは低速電子
線、PDPでは真空紫外線を励起源とするため、ともに
蛍光体の極表面しか励起が行なわれず、これらの用途で
は従来の蛍光体以上の特性が要求されている。具体的に
は、微粉末の混入が少ないこと、好適な粒子径、形状で
あること、表面の発光特性が優れること等が挙げられ
る。
In recent years, displays such as a field emission display (FED) and a plasma display (PDP) have attracted attention. Since the FED uses a low-speed electron beam and the PDP uses a vacuum ultraviolet ray as an excitation source, excitation is performed only on the very surface of the phosphor. In these applications, characteristics higher than those of the conventional phosphor are required. Specific examples include low mixing of fine powder, suitable particle diameter and shape, and excellent surface light emission characteristics.

【0004】このため、FED用途やPDP用途等で
は、融剤を用いず、また粉砕を行なわない蛍光体の製造
方法が重要となり、その一つの解決策として、溶液中で
蛍光体前駆体を合成し、その形状を保ったまま無融剤で
焼成するといった手法が挙げられる。
[0004] For this reason, in FED applications and PDP applications, it is important to produce a phosphor without using a flux and without pulverization. One solution is to synthesize a phosphor precursor in a solution. Then, there is a method of firing with no flux while keeping the shape.

【0005】この場合前駆体を合成する手法として、例
えば、特開平6−271316号公報には、イットリウ
ム塩とユウロピウム塩と尿素を含むpH3以下の酸性水
溶液にpH7以上に達するまで加熱させてイットリウム
/ユウロピウムが含有した共沈体を得る方法が提案され
ている。しかしながら、この方法で得られる粒子は平均
粒径が1μm以下であり、蛍光体原料として使用する場
合には小さすぎ、さらに大きな粒子を得る方法が望まれ
ていた。
In this case, as a method of synthesizing a precursor, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-271316 discloses a method in which an yttrium salt is heated in an acidic aqueous solution containing a yttrium salt, a europium salt and urea at a pH of 3 or less until the pH reaches 7 or more. A method for obtaining a coprecipitate containing europium has been proposed. However, the particles obtained by this method have an average particle size of 1 μm or less, which is too small when used as a phosphor raw material, and a method of obtaining larger particles has been desired.

【0006】また、特開平7−97211号公報には、
希土類元素1モルあたり0.01〜0.2モルの少量の
硫酸イオン及び5〜50モルの尿素を共存させて加熱
後、700〜900℃で焼成することで、平均粒径が2
〜10μmの球状希土類元素酸化物を得る方法が提案さ
れている。しかしながら、この方法では、得られる粒子
の平均粒径は増大するものの、1μm以下の微粒子やそ
れらの凝集体からなる粗粒が多く混在するなど必ずしも
満足し得る粒度分布、形状を有するものではなかった。
[0006] Also, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-97211,
After heating in the coexistence of a small amount of 0.01 to 0.2 mol of sulfate ion and 5 to 50 mol of urea per 1 mol of rare earth element, the mixture is calcined at 700 to 900 ° C. so that the average particle size is 2 mol.
A method for obtaining a spherical rare earth element oxide of 10 to 10 μm has been proposed. However, in this method, although the average particle diameter of the obtained particles is increased, the particles do not always have a satisfactory particle size distribution and shape, such as a large number of fine particles of 1 μm or less and coarse particles composed of aggregates thereof. .

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、かか
る従来技術のもつ課題を克服し、平均粒径が蛍光体原料
として適した2〜10μmであり、かつ蛍光体原料とし
て好ましくない1μm以下の微粒子の混入が極めて少な
く、単相で球状の希土類元素塩粉末、この希土類元素塩
粉末を焼成して得られる希土類元素酸化物粉末及び、こ
れらの希土類元素塩粉末、希土類元素酸化物末を容易に
製造する方法、及び前述の粒子性状を有し、かつ粒子表
面の発光特性が優れた蛍光体とその製造方法を提供する
ことにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to overcome the problems of the prior art, and has an average particle diameter of 2 to 10 μm suitable for a phosphor material and 1 μm or less which is not preferable for a phosphor material. Of rare-earth element salt powder in a single phase and spherical, rare-earth element oxide powder obtained by baking this rare-earth element salt powder, and rare-earth element salt powder and rare-earth element oxide powder Another object of the present invention is to provide a phosphor which has the above-mentioned particle properties and has excellent emission characteristics on the surface of the particles, and a method for producing the same.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明者等はかかる課題
を解決し、蛍光体原料として適した特性を有した希土類
元素酸化物の粉末を製造するにあたり、硫酸イオンを共
存させた尿素法で諸条件を精査した。その結果、特定の
比率で硫酸イオンと希土類元素の塩とを含む水溶液に、
尿素を添加して加熱し、炭酸イオン、硫酸イオン及び水
酸化物イオンを有する希土類元素の複塩として析出させ
ることで、その化学組成がX2(CO3 a(SO4
b(OH)C・nH2O(式中、XはY、La、Ce、P
r、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、H
o、Er、Tm、Yb及びLuからなる群より選択され
る1種の元素又は2種以上の元素混合物であり、aは
0.7<a<1.5となる実数、bは0.3<b<1.
3となる実数、cはc=6−2a−2bを満たす実数、
nは0≦n<6となる実数である。)で表わされ、平均
粒径が蛍光体原料として適した2〜10μmであり、か
つ蛍光体原料として好ましくない1μm以下の微粒子の
混入が全粒子数に対して20%以下と極めて少ない球状
粒子が得られることを見出した。さらに、この析出した
複塩を1100〜1600℃の温度で焼成することで、
球状で、前記の析出した複塩の形状を保持したままの、
化学組成がX23となる希土類元素酸化物粉末が得られ
ることを見出した。さらにそれらから製造した蛍光体
は、低速電子線や真空紫外線といった極表面しか励起し
ない励起源に対しては非常に優れた発光特性を示すこと
を見出し、遂に本発明を完成するに至った。
Means for Solving the Problems The present inventors have solved such problems.
Rare earths that have characteristics suitable for phosphor materials
When producing elemental oxide powder, sulfate ions must be
Various conditions were examined by the urea method. As a result, certain
In an aqueous solution containing sulfate ions and salts of rare earth elements in a ratio,
Add urea, heat and add carbonate, sulfate and water.
Precipitated as double salt of rare earth element with oxide ion
That the chemical composition is XTwo(COThree) a(SOFour)
b(OH)C・ NHTwoO (where X is Y, La, Ce, P
r, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, H
selected from the group consisting of o, Er, Tm, Yb and Lu
Is a single element or a mixture of two or more elements, wherein a is
A real number satisfying 0.7 <a <1.5, and b is 0.3 <b <1.
3, a real number satisfying c = 6-2a-2b,
n is a real number satisfying 0 ≦ n <6. ), Average
The particle size is 2 to 10 μm suitable as a phosphor material,
Of fine particles of 1 μm or less
Extremely low spherical content of 20% or less based on the total number of particles
It has been found that particles can be obtained. Furthermore, this deposited
By firing the double salt at a temperature of 1100 to 1600 ° C,
Spherical, while maintaining the shape of the precipitated double salt,
Chemical composition XTwoOThreeIs obtained.
I found that. Further phosphors produced from them
Excites only extreme surfaces such as slow electron beams and vacuum ultraviolet rays.
Excellent emission characteristics for no excitation source
And finally completed the present invention.

【0009】以下、本発明を詳細に説明する。 <希土類元素塩粉末>本発明の希土類元素塩粉末(以
下、「本発明塩粉末」という。)は、その化学組成がX
2(CO3a(SO4b(OH)C・nH2O(式中、X
はY、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、G
d、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb及びLuから
なる群より選択される1種の元素又は2種以上の元素混
合物であり、aは0.7<a<1.5となる実数、bは
0.3<b<1.3となる実数、cはc=6−2a−2
bを満たす実数、nは0≦n<6となる実数である。)
で表わされ、全粒子数に占める粒径1μm以下の粒子数
の割合が20%以下であり、球状の希土類元素酸化物粉
末である。
Hereinafter, the present invention will be described in detail. <Rare earth element salt powder> The rare earth element salt powder of the present invention (hereinafter referred to as “the salt powder of the present invention”) has a chemical composition of X
2 (CO 3 ) a (SO 4 ) b (OH) C · nH 2 O (where X is
Is Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, G
d is a single element selected from the group consisting of Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, and Lu or a mixture of two or more elements, and a is a real number satisfying 0.7 <a <1.5. , B is a real number satisfying 0.3 <b <1.3, and c is c = 6-2a-2.
A real number satisfying b, n is a real number satisfying 0 ≦ n <6. )
The ratio of the number of particles having a particle diameter of 1 μm or less to the total number of particles is 20% or less, and the powder is a spherical rare earth element oxide powder.

【0010】ここで、本発明塩粉末の化学組成として
は、X2(CO3a(SO4b(OH)6-2a-2b・nH2
Oである。化学組成式の内、Xは蛍光体原料として常用
されている希土類元素であり、具体的にはY、La、C
e、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、D
y、Ho、Er、Tm、Yb、Luが挙げられる。これ
らの内でもY、Eu、Gdが好ましいが、本発明粉末の
用途によってはこれらに限定されることなく、ここに挙
げた任意の元素であればよく、また、これらの元素は1
種単独であってもよいが、2種以上の任意の元素を組み
合わせた元素の混合物であってもよい。
Here, the chemical composition of the salt powder of the present invention is X 2 (CO 3 ) a (SO 4 ) b (OH) 6-2a-2b · nH 2
O. In the chemical composition formula, X is a rare earth element commonly used as a phosphor material, and specifically, Y, La, C
e, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, D
y, Ho, Er, Tm, Yb, and Lu. Among these, Y, Eu, and Gd are preferable, but are not limited to these depending on the use of the powder of the present invention, and may be any of the elements listed here.
The species may be used alone, or may be a mixture of elements obtained by combining two or more arbitrary elements.

【0011】また、上記組成式において、a、b、c
は、それぞれ、炭酸イオン、硫酸イオン、水酸化物イオ
ンの組成を示す係数であり、aは0.7<a<1.5と
なる実数であり、bは0.3<b<1.3となる実数で
あり、cはc=6−2a−2bを満たす実数である。こ
れらのイオンの組成がこのようなa、b、cの関係を満
たす場合に、本発明粉末は蛍光体原料として好ましい物
性を示す。同様にnは水分の含量であり、0≦n<6と
なる実数であることが好ましい。これらの組成を示す係
数は、例えば、本明細書の実施例にも記載しているよう
に、熱分析、発生ガス分析や、ICP分析により求める
ことができる。
In the above composition formula, a, b, c
Is a coefficient indicating the composition of carbonate ion, sulfate ion, and hydroxide ion, respectively, a is a real number satisfying 0.7 <a <1.5, and b is 0.3 <b <1.3. And c is a real number satisfying c = 6-2a-2b. When the composition of these ions satisfies the relationship of a, b, and c, the powder of the present invention exhibits preferable physical properties as a raw material for a phosphor. Similarly, n is a water content, and is preferably a real number satisfying 0 ≦ n <6. The coefficients indicating these compositions can be determined by, for example, thermal analysis, generated gas analysis, or ICP analysis, as described in Examples in this specification.

【0012】本発明塩粉末を構成する粒子は、蛍光体原
料として好適な平均粒径が2〜10μmであり、さら
に、蛍光体原料として好ましくない粒径1μm以下の粒
子の混入量が、粉末中の全粒子数に対してその割合が2
0%以下である。この割合が20%を超えてしまうと、
蛍光体原料としての用途面で支障が生じることがある。
粒子分布については、例えば、通常用いられる粒度分布
測定装置により求めることができる。
The particles constituting the salt powder of the present invention have an average particle size of 2 to 10 μm suitable as a raw material for a phosphor, and the amount of particles having a particle size of 1 μm or less which is not preferable as a raw material for a phosphor is reduced. Is 2 for the total number of particles
0% or less. If this ratio exceeds 20%,
In some cases, problems may occur in terms of application as a phosphor raw material.
The particle distribution can be determined, for example, by a commonly used particle size distribution measuring device.

【0013】本発明塩粉末は、上記した組成からなる粉
末であり、実質的に混合物とはなっていない。
The salt powder of the present invention is a powder having the above-mentioned composition, and is not substantially a mixture.

【0014】本発明塩粉末の形状は、蛍光体原料として
好適となる球状である。この形状は、例えば、本明細書
の実施例にも記載しているように、電子顕微鏡の像によ
り確認できる。さらに、目的によっては、これらを画像
処理して適切な範囲に数値化することもできる。<希土
類元素塩粉末の製造方法>次に本発明塩粉末の製造方法
について説明する。
The salt powder of the present invention has a spherical shape suitable as a raw material for a phosphor. This shape can be confirmed by, for example, an electron microscope image as described in Examples of the present specification. Further, depending on the purpose, these can be image-processed and quantified to an appropriate range. <Method for producing rare earth element salt powder> Next, a method for producing the salt powder of the present invention will be described.

【0015】本発明塩粉末の製造方法は、硫酸イオンと
希土類元素の塩とを含みかつ硫酸イオン濃度が希土類元
素1モルあたり0.2〜5モル含む水溶液に、尿素を添
加して加熱して、炭酸イオン、硫酸イオン及び水酸化物
イオンを有する希土類元素の複塩を析出させる析出工程
より構成されており、以下、各工程を説明する。
The method for producing a salt powder according to the present invention is characterized in that urea is added to an aqueous solution containing a sulfate ion and a salt of a rare earth element and having a sulfate ion concentration of 0.2 to 5 moles per mole of the rare earth element, followed by heating. , A precipitation step of precipitating a double salt of a rare earth element having a carbonate ion, a sulfate ion and a hydroxide ion. Each step will be described below.

【0016】<析出工程>析出工程では、硫酸イオンと
希土類元素の塩とを含む水溶液に、尿素を添加して加熱
し、炭酸イオン、硫酸イオン及び水酸化物イオンを有す
る希土類元素の複塩を析出させる。
<Precipitation Step> In the precipitation step, urea is added to an aqueous solution containing a sulfate ion and a salt of a rare earth element, and heated to form a double salt of a rare earth element having a carbonate ion, a sulfate ion and a hydroxide ion. Precipitate.

【0017】本発明の方法において用いられる希土類元
素の塩としては、塩化物、硝酸塩、酢酸塩、硫酸塩など
が用いることができ、また、この水溶液に硫酸イオンが
供給される物質としては、種々のものが可能であるが、
製品への金属イオンの混入を嫌う場合、硫酸や硫酸アン
モニウムが好ましく用いられる。
As the salts of rare earth elements used in the method of the present invention, chlorides, nitrates, acetates, sulfates, and the like can be used. Is possible, but
In the case where metal ions are not to be mixed into the product, sulfuric acid or ammonium sulfate is preferably used.

【0018】硫酸イオンと希土類元素の塩とを含む水溶
液中の希土類元素の塩の濃度としては、0.01〜0.
5モル/リットルの範囲が好ましい。この範囲を逸脱し
て、水溶液中の希土類元素の塩の濃度が0.01モル/
リットル未満の場合は生産性が著しく劣ることがあり、
0.5モル/リットルより大きい場合には析出中に粒子
の凝集が起こることがある。
The concentration of the rare earth element salt in the aqueous solution containing the sulfate ion and the rare earth element salt is 0.01 to 0.5.
A range of 5 mol / l is preferred. Deviating from this range, the concentration of the rare earth element salt in the aqueous solution may be 0.01 mol / mol.
If it is less than 1 liter, productivity may be significantly poor,
If it is more than 0.5 mol / l, agglomeration of particles may occur during precipitation.

【0019】硫酸イオンの量としては、希土類元素1モ
ルあたり0.2〜5モルの硫酸イオンがこの水溶液に存
在していることが好ましい。硫酸イオンの量が希土類元
素1モルあたり0.2モル未満では1μm以下の粒子を
多く含んでしまい、5モルより大きい場合は粒子の形状
が球状ではなくなるため、好ましくない。
Regarding the amount of sulfate ions, it is preferable that 0.2 to 5 moles of sulfate ions per mole of rare earth element be present in the aqueous solution. If the amount of sulfate ion is less than 0.2 mol per mol of the rare earth element, many particles of 1 μm or less are contained.

【0020】さらに、この水溶液に添加される尿素の量
としては、希土類元素1モルあたり2〜50モルとする
ことが好ましい。この範囲を逸脱して、尿素の量が希土
類元素1モルあたり2モル未満では十分な量の析出物が
得られないことがあり、50モルを超える場合は尿素の
コストが大きくなり経済性が悪くなる。
Further, the amount of urea added to the aqueous solution is preferably 2 to 50 mol per 1 mol of the rare earth element. If the amount of urea deviates from this range, if the amount of urea is less than 2 moles per 1 mole of rare earth element, a sufficient amount of precipitates may not be obtained. If the amount exceeds 50 moles, the cost of urea increases and the economic efficiency deteriorates. Become.

【0021】この硫酸イオンと希土類元素の塩とを含む
水溶液は、尿素を添加して加熱される。加熱の温度とし
ては、反応速度が遅くなるのを避けるため、60℃以上
が好ましい。また、反応時間としては、加熱温度や原料
の濃度により一定ではなく一概には言えないが、数分か
ら数日の中で適宜決めればよい。
The aqueous solution containing the sulfate ion and the salt of the rare earth element is heated by adding urea. The heating temperature is preferably 60 ° C. or higher in order to avoid a reduction in the reaction rate. In addition, the reaction time is not constant depending on the heating temperature and the concentration of the raw material and cannot be unconditionally determined, but may be appropriately determined within a few minutes to a few days.

【0022】この加熱により、尿素が加水分解してアン
モニアや炭酸ガス等のガスが放出され、その結果、炭酸
イオン、硫酸イオン及び水酸化物イオンを有する希土類
元素の複塩が析出される。析出される析出物は公知の方
法により、ろ別され、さらに水洗される。
By this heating, urea is hydrolyzed to release a gas such as ammonia or carbon dioxide gas. As a result, a double salt of a rare earth element having carbonate ion, sulfate ion and hydroxide ion is precipitated. The deposited precipitate is filtered off by a known method and further washed with water.

【0023】このようにして本発明塩粉末が得られる。
本発明塩粉末は以下で説明する希土類元素酸化物粉末の
原料や蛍光体の原料として用いられるが、必要に応じて
これ以外の用途に用いることもできる。 <希土類元素酸化物粉末>次に希土類元素酸化物粉末
(以下、「本発明酸化物粉末」という。)について説明
する。
Thus, the salt powder of the present invention is obtained.
The salt powder of the present invention is used as a raw material of a rare earth element oxide powder or a raw material of a phosphor described below, but can be used for other purposes if necessary. <Rare earth element oxide powder> Next, the rare earth element oxide powder (hereinafter referred to as "the oxide powder of the present invention") will be described.

【0024】上記の本発明塩粉末は、さらに焼成され、
希土類元素酸化物粉末が得られる。
The above-mentioned salt powder of the present invention is further calcined,
A rare earth oxide powder is obtained.

【0025】本発明酸化物粉末の化学組成は、X2
3(式中、XはY、La、Ce、Pr、Nd、Pm、S
m、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb
及びLuからなる群より選択される1種の元素又は2種
以上の元素混合物である。)で表わされ、球状であり、
前記した本発明塩粉末の形状を保持している。このため
蛍光体原料として極めて有用な特性を有している。
The chemical composition of the oxide powder of the present invention is X 2 O
3 (where X is Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm, S
m, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb
And Lu or a mixture of two or more elements selected from the group consisting of Lu. ), Spherical,
The shape of the salt powder of the present invention is maintained. For this reason, it has extremely useful characteristics as a phosphor raw material.

【0026】ここで、本発明酸化物粉末の化学組成式
中、Xは蛍光体原料として常用されている希土類元素で
あり、具体的にはY、La、Ce、Pr、Nd、Pm、
Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Y
b、Luが挙げられる。これらの内でもY、Eu、Gd
が好ましいが、本発明粉末の用途によってはこれらに限
定されることなく、ここに挙げた任意の元素であればよ
く、また、これらの元素は1種単独であってもよいが、
2種以上の任意の元素を組み合わせた元素の混合物であ
ってもよい。これらの組成は、公知の方法を用いて求め
ることができる。
Here, in the chemical composition formula of the oxide powder of the present invention, X is a rare earth element commonly used as a phosphor material, and specifically, Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm,
Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Y
b, Lu. Of these, Y, Eu, Gd
However, depending on the use of the powder of the present invention, the powder is not limited thereto, and may be any of the elements listed here, and these elements may be used alone.
A mixture of elements obtained by combining two or more arbitrary elements may be used. These compositions can be determined using a known method.

【0027】本発明酸化物粉末を構成する粒子は、前記
した本発明塩粉末と同様の性状を有している。
The particles constituting the oxide powder of the present invention have the same properties as the above-mentioned salt powder of the present invention.

【0028】本発明酸化物粉末は、上記した組成からな
る粉末であり、実質的に混合物とはなっていない。粉末
が単相であるかいなかは、例えば、通常用いられる粉末
X線回折装置により確認できる。
The oxide powder of the present invention is a powder having the above-mentioned composition, and is not substantially a mixture. Whether the powder is in a single phase or not can be confirmed by, for example, a commonly used powder X-ray diffractometer.

【0029】本発明酸化物粉末の形状は、蛍光体原料と
して好適となる球状である。この形状は、例えば、電子
顕微鏡の像により確認できる。さらに、目的によって
は、これらを画像処理して適切な範囲に数値化すること
もできる。 <希土類元素酸化物粉末の製造方法>次に本発明酸化物
粉末の製造方法について説明する。
The oxide powder of the present invention has a spherical shape suitable as a phosphor material. This shape can be confirmed by, for example, an electron microscope image. Further, depending on the purpose, these can be image-processed and quantified to an appropriate range. <Method for producing rare earth element oxide powder> Next, a method for producing the oxide powder of the present invention will be described.

【0030】本発明酸化物粉末の製造方法は、前記した
本発明塩粉末を焼成する焼成工程より構成されており、
以下に説明する。
The method for producing an oxide powder of the present invention comprises a firing step of firing the above-described salt powder of the present invention,
This will be described below.

【0031】<焼成工程>焼成工程では、上記の析出工
程で得られる希土類元素の複塩である本発明塩粉末、さ
らに必要に応じて希土類元素化合物加えた上で、110
0〜1600℃の温度で焼成して、球状の希土類元素酸
化物の粉末が得られる。
<Firing Step> In the firing step, the salt powder of the present invention, which is a double salt of a rare earth element obtained in the above-mentioned precipitation step, and if necessary, a rare earth element compound, are added.
By baking at a temperature of 0 to 1600 ° C., a spherical rare earth oxide powder is obtained.

【0032】焼成温度としては、1100〜1600℃
が好ましく、より好ましくは1300〜1600℃であ
る。焼成温度がこの範囲を逸脱して1100℃未満の場
合には得られる希土類元素の複塩が単相とはならず、1
600℃を超える場合にはエネルギーコストがかかると
共に装置に対する負荷も大きくなり、また、焼結により
得られる粉末粒子の形状が球状でなくなることから、好
ましくない。また、焼成時間としては、焼成温度より一
定ではなく一概には言えないが、数分から数日の中で適
宜決めればよい。さらに、焼成に用いられる加熱装置等
は特に限定されず、公知の装置を用いることができる。
The firing temperature is 1100-1600 ° C.
And more preferably 1300 to 1600 ° C. When the calcination temperature is out of this range and lower than 1100 ° C., the resulting rare earth element double salt does not become a single phase, but becomes 1 phase.
If the temperature exceeds 600 ° C., energy costs are increased and the load on the apparatus is increased, and the shape of the powder particles obtained by sintering is not spherical, which is not preferable. The firing time is not constant than the firing temperature and cannot be unconditionally determined, but may be determined as appropriate within a few minutes to a few days. Furthermore, the heating device and the like used for firing are not particularly limited, and a known device can be used.

【0033】焼成工程へ供される原料は本発明塩粉末単
独であってもよいが、本発明塩粉末を構成する希土類元
素以外の希土類元素化合物あるいは同種の希土類元素化
合物を加え、これらを混合した後に焼成して得ることも
できる。これらの希土類元素化合物の種類としては、最
終的に得られる希土類酸化物粉末の化学組成等を考慮し
て適宜決めればよい。
The raw material to be subjected to the calcination step may be the salt powder of the present invention alone, but a rare earth element compound other than the rare earth element constituting the salt powder of the present invention or a rare earth element compound of the same type is added and mixed. It can also be obtained by baking later. The kind of these rare earth element compounds may be appropriately determined in consideration of the chemical composition of the finally obtained rare earth oxide powder and the like.

【0034】これをさらに具体的にいえば、例えば、最
終的に希土類元素としてYのみを有するものを得る場合
には、希土類元素としてYのみからなる本発明塩粉末を
得、これをそのままあるいは希土類元素としてYのみか
らなる希土類化合物と混合後焼成すればよい。また、希
土類元素としてYとEuを有するものを得る場合には、
希土類元素としてY又はEu単独、あるいは両者からな
る本発明塩粉末を得、これを、希土類元素としてそれぞ
れに対応する希土類元素あるいは両者からなる希土類化
合物と混合後焼成して得ることができる。
More specifically, for example, when finally obtaining a material having only Y as a rare earth element, a salt powder of the present invention containing only Y as a rare earth element is obtained, and this is used as it is or as a rare earth element. What is necessary is just to bake after mixing with the rare earth compound which consists only of Y as an element. Further, when obtaining a material having Y and Eu as rare earth elements,
The present invention can be obtained by obtaining a salt powder of the present invention composed of Y or Eu alone or both as a rare earth element, mixing with the corresponding rare earth element or a rare earth compound composed of both as the rare earth element, and firing.

【0035】本発明酸化物粉末は、その優れた特性から
蛍光体原料として極めて有用である。
The oxide powder of the present invention is extremely useful as a raw material for a phosphor due to its excellent properties.

【0036】[0036]

【実施例】以下、本発明を実施例を用いてさらに詳細に
説明するが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。なお、各評価は以下に示した方法によって実施し
た。 <平均粒径>平均粒径は粒度分布測定装置(ベックマン
・コールター社製)によって測定した。 <粒子形状>粒子形状は走査型電子顕微鏡観察(日本電
子製)により確認した。 <析出物の組成>析出物の組成は熱分析(理学電機社
製)、昇温時の発生ガス分析(東ソー製)およびICP
法により確認した。 <粉末X線回折>析出物を粉末X線回折装置(マック・
サイエンス社製MPX3、X線源はCu−Kα線を使
用)により測定して、得られた析出物が単相か混合物か
を確認した。 <組成決定方法>本発明で得られる希土類元素の複塩の
代表的な熱分析結果を図1に示す。熱分析の結果から
は、3段階の重量減少が見られ、さらに、この結果と昇
温時の発生ガス分析から、400℃未満の温度域では主
に水酸化物イオンおよび吸着水の脱離、400℃以上8
00℃未満の温度域では主に炭酸イオンの脱離、800
℃以上の温度域では主に硫酸イオンの脱離が認められ
た。そのため、得られた複塩の組成をX2(CO3
a(SO4b(OH)c・nH2Oとし、熱分析での重量
減少から係数a、bを算出した。係数cは希土類イオン
を3価とし、c=6−2a−2bで算出した。係数nは
係数a、b、c決定後、残存重量と適合するように算出
した。係数bについては、複塩中の硫酸イオンのICP
定量分析結果からも算出し、熱分析結果からの値とほぼ
等しいことを確認した。このようにして、以下の実施例
及び比較例において得られた希土類元素の複塩を測定
し、その結果より算出されたa、b、c、nの各係数を
表2に示す。 <低速電子線励起発光評価>低速電子線励起での発光評
価に用いた装置の概略を図2に示す。電子線源であるL
aB6フィラメント(カソード)1、ウェーネルトキャ
ップ2、SUS製のメッシュからなる電子引き出し電極
(グリッド)3、入射制限スリット(スリット幅は直径
5mmの円)4、蛍光体塗布ガラス基板(アノード)5
が真空チャンバー6内に設置される。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto. In addition, each evaluation was implemented by the method shown below. <Average particle size> The average particle size was measured by a particle size distribution analyzer (manufactured by Beckman Coulter, Inc.). <Particle Shape> The particle shape was confirmed by scanning electron microscope observation (manufactured by JEOL Ltd.). <Composition of the precipitate> The composition of the precipitate was determined by thermal analysis (manufactured by Rigaku Denki Co., Ltd.)
Confirmed by law. <Powder X-Ray Diffraction> The precipitate is converted to a powder X-ray diffractometer (Mac
MPX3 manufactured by Science Co., Ltd., using an X-ray source of Cu-Kα radiation) to confirm whether the obtained precipitate was a single phase or a mixture. <Method of Determining Composition> FIG. 1 shows a typical thermal analysis result of the double salt of a rare earth element obtained in the present invention. From the results of the thermal analysis, a three-stage weight reduction was observed. Further, from this result and the analysis of the generated gas at the time of temperature increase, in the temperature range of less than 400 ° C., mainly desorption of hydroxide ions and adsorbed water, 400 ° C or higher 8
In the temperature range below 00 ° C., mainly carbonate ion desorption, 800
In the temperature range above ℃, desorption of sulfate ions was mainly observed. Therefore, the composition of the obtained double salt is changed to X 2 (CO 3 )
a (SO 4 ) b (OH) c · nH 2 O, and coefficients a and b were calculated from the weight loss by thermal analysis. The coefficient c was calculated as c = 6-2a-2b, with the rare earth ion being trivalent. After determining the coefficients a, b, and c, the coefficient n was calculated so as to be compatible with the remaining weight. For the coefficient b, ICP of sulfate ion in double salt
It was also calculated from the results of the quantitative analysis, and it was confirmed that the value was almost equal to the value from the result of the thermal analysis. Thus, double salts of rare earth elements obtained in the following Examples and Comparative Examples were measured, and the respective coefficients a, b, c, and n calculated from the results are shown in Table 2. <Evaluation of Light Emission by Slow Electron Beam Excitation> FIG. 2 schematically shows an apparatus used for evaluation of light emission by slow electron beam excitation. L which is an electron beam source
aB 6 filament (cathode) 1, Wehnelt cap 2, electron extraction electrode (grid) 3 made of SUS mesh, incidence limiting slit (slit width 5 mm diameter circle) 4, phosphor-coated glass substrate (anode) 5
Is installed in the vacuum chamber 6.

【0037】LaB6フィラメント1には直流2.6A
(7に記載)の電流を流し、電子引き出し極には40V
の電圧(8に記載)をかけた。アノード電圧は865V
(9に記載)とした。輝度は発光面に対し裏面から輝度
計(ミノルタ製nt−1/3°p)を用いて測定した。 <真空紫外線励起発光評価>大塚電子製PDP用蛍光体
評価装置(146nm励起)を用いた。
The LaB 6 filament 1 has a direct current of 2.6 A.
(Described in 7), and 40V is applied to the electron extraction electrode.
Was applied (described in 8). Anode voltage is 865V
(Described in 9). The luminance was measured from the back side of the light emitting surface using a luminance meter (Minolta nt- / ° p). <Evaluation of Vacuum Ultraviolet Excitation Emission> A phosphor evaluation device for PDP (146 nm excitation) manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd. was used.

【0038】実施例1 0.04モル/リットルの塩化イットリウム水溶液1リ
ットルに、57.6gの尿素と、1.58gの硫酸アン
モニウムを加えて完全に溶解した。この溶液を還流冷却
器および温度計を取り付けた三つ口丸底フラスコに入
れ、オイルバスで80℃まで加熱し、4時間保持した。
水浴で冷却後、ブフナーろうとでろ別し、300mlの
純水で2回洗浄した。その後、150mlのエタノール
で溶媒置換し、風乾した。得られた析出物の組成はY2
(CO31.2(SO40.6(OH)2 .4・4.2H2Oで
あった。この析出物は球状粒子であり、平均粒径は6.
3μm、全粒子数に対する1μm以下の粒子数の割合は
19%であった。
Example 1 57.6 g of urea and 1.58 g of ammonium sulfate were added to 1 liter of a 0.04 mol / liter yttrium chloride aqueous solution, and completely dissolved. This solution was placed in a three-necked round bottom flask equipped with a reflux condenser and a thermometer, heated to 80 ° C. in an oil bath, and kept for 4 hours.
After cooling in a water bath, the mixture was filtered off with a Buchner funnel and washed twice with 300 ml of pure water. Thereafter, the solvent was replaced with 150 ml of ethanol and air-dried. The composition of the obtained precipitate is Y 2
(CO 3) 1.2 (SO 4 ) 0.6 (OH) was 2 .4 · 4.2H 2 O. This precipitate is spherical particles, and the average particle size is 6.
The ratio of the number of particles of 3 μm and 1 μm or less to the total number of particles was 19%.

【0039】得られた析出物を大気中1400℃で2時
間焼成し、酸化イットリウムの粉末2.7gを得た。こ
の粉末を粉末X線回折装置により測定したところ、単相
であることを確認した。また、この酸化物は球状粒子で
あり、析出物の形状を保持していた。
The obtained precipitate was calcined at 1400 ° C. for 2 hours in the air to obtain 2.7 g of yttrium oxide powder. When this powder was measured with a powder X-ray diffractometer, it was confirmed that it was a single phase. Further, this oxide was spherical particles, and retained the shape of the precipitate.

【0040】実施例2 硫酸アンモニウムの添加量を2.64gとすることの他
は実施例1と同じ工程、条件によって、析出物を得た。
この析出物の組成はY2(CO30.9(SO4 0.6(O
H)3・0.3H2Oであった。この析出物は球状粒子で
あり、平均粒径は8.1μm、全粒子数に対する1μm
以下の粒子数の割合は17%であった。この析出物の走
査型電子顕微鏡写真を図3に示す。
Example 2 In addition to changing the addition amount of ammonium sulfate to 2.64 g,
A precipitate was obtained under the same steps and conditions as in Example 1.
The composition of this precipitate is YTwo(COThree)0.9(SOFour) 0.6(O
H)Three・ 0.3HTwoO. This precipitate is a spherical particle
Yes, average particle size is 8.1 μm, 1 μm based on the total number of particles
The ratio of the number of particles below was 17%. Running of this deposit
A scanning electron micrograph is shown in FIG.

【0041】得られた析出物を大気中1400℃で2時
間焼成し、酸化イットリウムの粉末2.8gを得た。こ
の粉末を粉末X線回折装置により測定したところ、単相
であることを確認した。また、この酸化物は球状粒子で
あり、析出物の形状を保持していた。
The obtained precipitate was calcined at 1400 ° C. for 2 hours in the air to obtain 2.8 g of yttrium oxide powder. When this powder was measured with a powder X-ray diffractometer, it was confirmed that it was a single phase. Further, this oxide was spherical particles, and retained the shape of the precipitate.

【0042】実施例3 硫酸アンモニウムの添加量を13.2gとすることの他
は実施例1と同じ工程、条件によって、析出物を得た。
この析出物の組成はY2(CO30.9(SO4 1.0(O
H)2.2・1.6H2Oであった。この析出物は球状粒子
であり、平均粒径は6.0μm、全粒子数に対する1μ
m以下の粒子数の割合は7.8%であった。
Example 3 Other than changing the amount of ammonium sulfate to 13.2 g,
A precipitate was obtained under the same steps and conditions as in Example 1.
The composition of this precipitate is YTwo(COThree)0.9(SOFour) 1.0(O
H)2.2・ 1.6HTwoO. This precipitate is a spherical particle
And the average particle size was 6.0 μm, 1 μm based on the total number of particles.
The ratio of the number of particles of m or less was 7.8%.

【0043】得られた析出物を大気中1400℃で2時
間焼成し、酸化イットリウムの粉末2.9gを得た。こ
の粉末を粉末X線回折装置により測定したところ、単相
であることを確認した。また、この酸化物は球状粒子で
あり、析出物の形状を保持していた。
The obtained precipitate was calcined in the air at 1400 ° C. for 2 hours to obtain 2.9 g of yttrium oxide powder. When this powder was measured with a powder X-ray diffractometer, it was confirmed that it was a single phase. Further, this oxide was spherical particles, and retained the shape of the precipitate.

【0044】実施例4 硫酸アンモニウムの添加量を26.4gとすることの他
は実施例1と同じ工程、条件によって、析出物を得た。
この析出物の組成はY2(CO30.9(SO4 1.1(O
H)2.0・2.3H2Oであった。この析出物は球状粒子
であり、平均粒径は5.8μm、全粒子数に対する1μ
m以下の粒子数の割合は3.2%であった。
Example 4 Other than changing the addition amount of ammonium sulfate to 26.4 g,
A precipitate was obtained under the same steps and conditions as in Example 1.
The composition of this precipitate is YTwo(COThree)0.9(SOFour) 1.1(O
H)2.0・ 2.3HTwoO. This precipitate is a spherical particle
And the average particle size was 5.8 μm, 1 μm based on the total number of particles.
The ratio of the number of particles of m or less was 3.2%.

【0045】得られた析出物を大気中1400℃で2時
間焼成し、酸化イットリウムの粉末2.5gを得た。こ
の粉末を粉末X線回折装置により測定したところ、単相
であることを確認した。また、この酸化物は球状粒子で
あり、析出物の形状を保持していた。
The obtained precipitate was calcined at 1400 ° C. for 2 hours in the air to obtain 2.5 g of yttrium oxide powder. When this powder was measured with a powder X-ray diffractometer, it was confirmed that it was a single phase. Further, this oxide was spherical particles, and retained the shape of the precipitate.

【0046】実施例5 塩化イットリウム水溶液に0.002モル/リットルの
塩化ユーロピウム水溶液を添加することの他は実施例1
と同じ工程、条件によって、析出物を得た。この析出物
の組成は(Y,Eu)2(CO30.9(SO40.6(O
H)3.0・3.4H2Oであった。この析出物は球状粒子
であり、平均粒径は6.9μm、全粒子数に対する1μ
m以下の粒子数の割合は13%であった。
Example 5 Example 1 except that a 0.002 mol / l aqueous solution of europium chloride was added to an aqueous solution of yttrium chloride.
A precipitate was obtained according to the same steps and conditions as described above. The composition of this precipitate is (Y, Eu) 2 (CO 3 ) 0.9 (SO 4 ) 0.6 (O
H) was 3.0 · 3.4H 2 O. The precipitate is spherical particles, the average particle size is 6.9 μm, and the average particle size is 1 μm.
The ratio of the number of particles of m or less was 13%.

【0047】得られた析出物を大気中1400℃で2時
間焼成し、イットリウム・ユーロピウム複合酸化物の粉
末2.9gを得た。この粉末を粉末X線回折装置により
測定したところ、単相であることを確認した。また、こ
の酸化物は球状粒子であり、析出物の形状を保持してい
た。
The obtained precipitate was calcined at 1400 ° C. for 2 hours in the air to obtain 2.9 g of a powder of yttrium / europium composite oxide. When this powder was measured with a powder X-ray diffractometer, it was confirmed that it was a single phase. Further, this oxide was spherical particles, and retained the shape of the precipitate.

【0048】実施例6 0.04モル/リットルの塩化ガドリニウム水溶液を塩
化イットリウム水溶液に代えて使用する他は、実施例1
と同じ工程、条件によって、析出物を得た。この析出物
の組成はGd2(CO31.0(SO40.7(OH)2.6
3.6H2Oであった。この析出物は球状粒子であり、
平均粒径は7.5μm、全粒子数に対する1μm以下の
粒子数の割合は14%であった。
Example 6 Example 1 was repeated except that an aqueous solution of 0.04 mol / l gadolinium chloride was used instead of the aqueous solution of yttrium chloride.
A precipitate was obtained according to the same steps and conditions as described above. The composition of this precipitate is Gd 2 (CO 3 ) 1.0 (SO 4 ) 0.7 (OH) 2.6
3.6H was 2 O. This precipitate is a spherical particle,
The average particle size was 7.5 μm, and the ratio of the number of particles of 1 μm or less to the total number of particles was 14%.

【0049】得られた析出物を大気中1400℃で2時
間焼成し、酸化ガドリニウムの粉末4.8gを得た。こ
の粉末を粉末X線回折装置により測定したところ、単相
であることを確認した。また、この酸化物は球状粒子で
あり、析出物の形状を保持していた。
The obtained precipitate was calcined in the air at 1400 ° C. for 2 hours to obtain 4.8 g of gadolinium oxide powder. When this powder was measured with a powder X-ray diffractometer, it was confirmed that it was a single phase. Further, this oxide was spherical particles, and retained the shape of the precipitate.

【0050】比較例1 硫酸アンモニウムを添加しないことの他は実施例1と同
じ工程、条件によって、析出物を得た。この析出物の組
成はY2(CO32.7(OH)0.6・0.3H2Oであっ
た。この析出物は球状粒子であったが、平均粒径は2.
2μmと小さく、また全粒子数に対する1μm以下の粒
子数の割合は63%と極めて高かった。
Comparative Example 1 A precipitate was obtained by the same steps and conditions as in Example 1 except that ammonium sulfate was not added. The composition of the precipitate was Y 2 (CO 3 ) 2.7 (OH) 0.6 · 0.3 H 2 O. Although the precipitate was spherical particles, the average particle size was 2.
The ratio of the number of particles of 1 μm or less to the total number of particles was as small as 2 μm and extremely high at 63%.

【0051】得られた析出物を大気中1400℃で2時
間焼成し、酸化イットリウムの粉末3.7gを得た。
The obtained precipitate was calcined in the air at 1400 ° C. for 2 hours to obtain 3.7 g of yttrium oxide powder.

【0052】比較例2 硫酸アンモニウムの添加量を0.53gとすることの他
は実施例1と同じ工程、条件によって、析出物を得た。
この析出物の組成はY2(CO32(SO40. 2(O
H)1.6・2.8H2Oであった。この析出物は球状粒子
であったが、平均粒径は3.6μmであったが、全粒子
数に対する1μm以下の粒子数の割合は54%と極めて
高かった。この析出物の走査型電子顕微鏡写真を図4に
示す。
Comparative Example 2 A precipitate was obtained by the same steps and conditions as in Example 1 except that the amount of ammonium sulfate added was 0.53 g.
The composition of the precipitate Y 2 (CO 3) 2 ( SO 4) 0. 2 (O
H) It was 1.6 · 2.8H 2 O. Although this precipitate was spherical particles, the average particle size was 3.6 μm, but the ratio of the number of particles of 1 μm or less to the total number of particles was as extremely high as 54%. FIG. 4 shows a scanning electron micrograph of this precipitate.

【0053】得られた析出物を大気中1400℃で2時
間焼成し、酸化イットリウムの粉末2.6gを得た。こ
の粉末を粉末X線回折装置により測定したところ、単相
であることを確認した。
The obtained precipitate was calcined in the air at 1400 ° C. for 2 hours to obtain 2.6 g of yttrium oxide powder. When this powder was measured with a powder X-ray diffractometer, it was confirmed that it was a single phase.

【0054】比較例3 硫酸アンモニウムの添加量を39.6gとすることの他
は実施例1と同じ工程、条件によって、析出物を得た。
この析出物の組成はY2(CO31.0(SO4 1.1(O
H)1.8・2.7H2Oであった。この析出物は、平均粒
径は4.8μm、全粒子数に対する1μm以下の粒子数
の割合は0.8%あったが、球状粒子ではなかった。こ
の析出物の走査型電子顕微鏡写真を図5に示す。
Comparative Example 3 In addition to the addition of 39.6 g of ammonium sulfate,
A precipitate was obtained under the same steps and conditions as in Example 1.
The composition of this precipitate is YTwo(COThree)1.0(SOFour) 1.1(O
H)1.8・ 2.7HTwoO. This precipitate has an average grain size.
The diameter is 4.8 μm, the number of particles less than 1 μm to the total number of particles
Was 0.8%, but not spherical particles. This
FIG. 5 shows a scanning electron micrograph of the precipitate of FIG.

【0055】得られた析出物を大気中1400℃で2時
間焼成し、酸化イットリウムの粉末2.6gを得た。こ
の粉末を粉末X線回折装置により測定したところ、単相
であることを確認した。
The obtained precipitate was calcined in the air at 1400 ° C. for 2 hours to obtain 2.6 g of yttrium oxide powder. When this powder was measured with a powder X-ray diffractometer, it was confirmed that it was a single phase.

【0056】以上の実施例1〜6及び比較例1〜3の結
果として、表1には、出発原料中の希土類元素1モルに
対する硫酸イオンのモル比、得られた析出物の平均粒
径、全粒子数に対する1μm以下の粒子数の割合及び粒
子形状を示す。また、表2には得られた析出物を、前記
した組成決定方法に基づき、熱分析及びICPの結果よ
り算出したa、b、c、nの各係数の数値を示す。尚、
表2中の重量減少は、400℃未満、400℃以上80
0℃未満、800℃以上の温度域の重量減少量と、残存
重量を示す。
As a result of the above Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 3, Table 1 shows that the molar ratio of sulfate ion to 1 mol of the rare earth element in the starting material, the average particle size of the obtained precipitate, The ratio of the number of particles of 1 μm or less to the total number of particles and the particle shape are shown. Table 2 shows numerical values of coefficients a, b, c, and n calculated from the results of thermal analysis and ICP of the obtained precipitates based on the above-described composition determination method. still,
The weight loss in Table 2 is less than 400 ° C,
The amount of weight loss in the temperature range of less than 0 ° C. and 800 ° C. or more, and the remaining weight are shown.

【0057】[0057]

【表1】 [Table 1]

【表2】 比較例4 焼成温度を1000℃とすることの他は実施例1と同じ
工程、条件によって、焼成粉末3.0gを得た。この焼
成粉末を粉末X線回折装置(マック・サイエンス社製M
PX3、X線源はCu−Kα線を使用)による測定を行
なったところ、Y23とY22SO4との混合物であ
り、単相の酸化イットリウムは得られなかった。
[Table 2] Comparative Example 4 A calcination powder (3.0 g) was obtained by the same process and conditions as in Example 1 except that the calcination temperature was changed to 1000 ° C. This calcined powder is converted into a powder X-ray diffractometer (Mc Science M
PX3 and the X-ray source used were Cu-Kα rays). As a result, it was a mixture of Y 2 O 3 and Y 2 O 2 SO 4, and single-phase yttrium oxide was not obtained.

【0058】比較例5 本発明における蛍光体との比較を行なうため、以下の手
順で従来法による蛍光体を作製した。
Comparative Example 5 In order to make a comparison with the phosphor of the present invention, a phosphor according to a conventional method was manufactured in the following procedure.

【0059】酸化イットリウム22.58gと酸化ユー
ロピウム1.760gを6規定の塩酸130mLに溶解
し、攪拌を行ないながら蓚酸水溶液220mLを添加し
た。イットリウムとユーロピウムが蓚酸化物として共沈
した。この沈殿物を純水で十分に洗浄し、200℃で乾
燥した後、1000℃で90分焼成した。この焼成粉末
23.19gに酸化ホウ素0.007g、塩化バリウム
2水和物0.24g、塩化リチウム0.13gを添加し
1400℃で2時間焼成した。得られた粉末を純水で十
分に洗浄し、乾燥したものを(Y,Eu)23(以下
「比較蛍光体」という。)とした。
22.58 g of yttrium oxide and 1.760 g of europium oxide were dissolved in 130 mL of 6N hydrochloric acid, and 220 mL of an aqueous oxalic acid solution was added with stirring. Yttrium and europium co-precipitated as oxa oxide. The precipitate was sufficiently washed with pure water, dried at 200 ° C., and baked at 1000 ° C. for 90 minutes. 0.007 g of boron oxide, 0.24 g of barium chloride dihydrate and 0.13 g of lithium chloride were added to 23.19 g of the calcined powder, and calcined at 1400 ° C. for 2 hours. The obtained powder was sufficiently washed with pure water and dried to obtain (Y, Eu) 2 O 3 (hereinafter referred to as “comparative phosphor”).

【0060】実施例7 実施例5で得られたイットリウム・ユーロピウム複合酸
化物を、低速電子線励起にて発光評価を行なったとこ
ろ、比較蛍光体と比べ、1.18倍の輝度を示した。
Example 7 Emission of the yttrium-europium composite oxide obtained in Example 5 was evaluated by excitation with a low-speed electron beam. As a result, it was 1.18 times as bright as the comparative phosphor.

【0061】実施例8 実施例5で得られたイットリウム・ユーロピウム複合酸
化物を、真空紫外線励起にて発光評価を行なったとこ
ろ、比較蛍光体と比べ、1.29倍の輝度を示した。
Example 8 When the emission of the yttrium-europium composite oxide obtained in Example 5 was evaluated by excitation with vacuum ultraviolet light, it showed 1.29 times the luminance of the comparative phosphor.

【0062】実施例9 実施例2で得られた析出物と塩化ユ−ロピウムをイット
リウムとユ−ロピウムの原子比が100:3となるよう
秤量し、エタノール50mL中で混合した後、12時
間、60℃で乾燥した。この混合物を大気中1400℃
で2時間焼成し(Y,Eu)23を2.9g得た。この
蛍光体を低速電子線励起にて発光評価を行なったとこ
ろ、比較蛍光体と比べ、1.23倍の輝度を示した。
Example 9 The precipitate obtained in Example 2 and europium chloride were weighed so that the atomic ratio of yttrium to europium was 100: 3, mixed in 50 mL of ethanol, and mixed for 12 hours. Dried at 60 ° C. 1400 ° C in air
For 2 hours to obtain 2.9 g of (Y, Eu) 2 O 3 . When this phosphor was evaluated for light emission by low-speed electron beam excitation, it showed 1.23 times the luminance of the comparative phosphor.

【0063】実施例10 実施例9で得た蛍光体を、真空紫外線励起にて評価を行
なったところ、比較蛍光体と比べ、1.31倍の輝度を
示した。
Example 10 When the phosphor obtained in Example 9 was evaluated by excitation with vacuum ultraviolet light, it showed 1.31 times the luminance of the comparative phosphor.

【0064】[0064]

【発明の効果】本発明によれば、以下の優れた効果を奏
することができる。 (1)本発明の希土類元素塩粉末は、その平均粒径が2
〜10μmで、蛍光体原料として好ましくない1μm以
下の微粒子の混入が少なく、かつ球状であり、希土類元
素酸化物粉末の原料および蛍光体原料として有用であ
る。またその製造方法も極めて簡便である。 (2)本発明の希土類元素酸化物粉末は平均粒径が2〜
10μmで、微粒子の混入も少なく、球状であるため、
蛍光体原料として極めて有用である。またその製造方法
も極めて簡便で、希土類元素塩粉末の優れた特性を保持
したまま希土類元素酸化物粉末を得ることができる。 (3)本発明により得た蛍光体は従来法により製造され
た蛍光体より優れた表面発光特性を有し、蛍光体表面し
か発光に関与しないFED用途、PDP用途、あるいは
蛍光表示管用途等において有用である。
According to the present invention, the following excellent effects can be obtained. (1) The rare earth element salt powder of the present invention has an average particle size of 2
It has a small particle size of 1 μm or less, which is unfavorable as a raw material for a phosphor, and a spherical shape. Also, the manufacturing method is extremely simple. (2) The rare earth element oxide powder of the present invention has an average particle diameter of 2 to 2.
10 μm, with little mixing of fine particles and spherical shape,
It is extremely useful as a phosphor material. Further, the production method thereof is extremely simple, and a rare earth element oxide powder can be obtained while maintaining the excellent characteristics of the rare earth salt powder. (3) The phosphor obtained by the present invention has better surface emission characteristics than the phosphor produced by the conventional method, and is used in FED applications, PDP applications, or fluorescent display tube applications in which only the phosphor surface is involved in light emission. Useful.

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

【図1】実施例2で得た希土類元素の複塩(析出物)の
代表的な熱分析結果である。図中、横軸(X軸)は温度
(単位は℃)、縦軸(Y軸)の内、左側は重量(wei
ght(単位は%))を、右側は熱量(Heat Fl
ow(単位はuV))を示す。
FIG. 1 is a representative thermal analysis result of a double salt (precipitate) of a rare earth element obtained in Example 2. In the figure, the horizontal axis (X axis) is temperature (unit: ° C.), and the left side of the vertical axis (Y axis) is weight (wei).
ght (unit is%)), and the calorie value (Heat Fl)
ow (unit is uV).

【図2】低速電子線励起発光評価を行なった装置の概略
である。
FIG. 2 is a schematic view of an apparatus for performing a slow electron beam excitation emission evaluation.

【図3】実施例2で得た希土類元素の複塩(析出物)の
走査型電子顕微鏡写真である。図中、実線は拡大された
10μmの長さを示す。
FIG. 3 is a scanning electron micrograph of a double salt (precipitate) of a rare earth element obtained in Example 2. In the figure, the solid line indicates an enlarged length of 10 μm.

【図4】比較例2で得た希土類元素の複塩(析出物)の
走査型電子顕微鏡写真である。図中、実線は拡大された
10μmの長さを示す。
4 is a scanning electron micrograph of a double salt (precipitate) of a rare earth element obtained in Comparative Example 2. FIG. In the figure, the solid line indicates an enlarged length of 10 μm.

【図5】比較例3で得た希土類元素の複塩(析出物)の
走査型電子顕微鏡写真である。図中、実線は拡大された
10μmの長さを示す。
5 is a scanning electron micrograph of a double salt (precipitate) of a rare earth element obtained in Comparative Example 3. FIG. In the figure, the solid line indicates an enlarged length of 10 μm.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:電子銃(LaB6フィラメント) 2:ウェーネルトキャップ 3:引出し電極(SUS製メッシュ) 4:入射制限スリット 5:蛍光体塗布基板(アノード) 6:真空チャンバー 7:定電流(2.6A) 8:引出し電圧(40V) 9:アノード電圧(865V)1: Electron gun (LaB 6 filament) 2: Wehnelt cap 3: Leader electrode (SUS mesh) 4: Incident restriction slit 5: Phosphor coated substrate (anode) 6: Vacuum chamber 7: Constant current (2.6A) 8: Withdrawal voltage (40V) 9: Anode voltage (865V)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01J 11/02 H01J 11/02 B 29/20 29/20 29/32 29/32 (72)発明者 高畑 努 神奈川県横浜市青葉区あかね台1−4−5 Fターム(参考) 4G076 AA02 AA10 AA14 AA16 AA18 AA19 AB06 AB08 AB09 AB10 AB18 BA13 BA38 BC02 BD02 CA03 CA26 DA11 4H001 CA06 CF02 XA00 XA08 XA39 5C036 CC18 5C040 GG08 KB02 KB03 KB09 MA03──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI theme coat ゛ (Reference) H01J 11/02 H01J 11/02 B 29/20 29/20 29/32 29/32 (72) Inventor Takahata Tsutomu 1-4-5 Akanedai, Aoba-ku, Yokohama-shi, Kanagawa F-term (reference) 4G076 AA02 AA10 AA14 AA16 AA18 AA19 AB06 AB08 AB09 AB10 AB18 BA13 BA38 BC02 BD02 CA03 CA26 DA11 4H001 CA06 CF02 XA00 XA08 XA39 5C036 CC18 5C040KB MA03

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】化学組成がX2(CO3a(SO4b(O
H)C・nH2O(式中、XはY、La、Ce、Pr、N
d、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、E
r、Tm、Yb及びLuからなる群より選択される1種
の元素又は2種以上の元素混合物であり、aは0.7<
a<1.5となる実数、bは0.3<b<1.3となる
実数、cはc=6−2a−2bを満たす実数、nは0≦
n<6となる実数である。)で表わされ、全粒子数に占
める粒径1μm以下の粒子数の割合が20%以下である
球状の希土類元素塩粉末。
(1) The chemical composition is X 2 (CO 3 ) a (SO 4 ) b (O
H) C · nH 2 O (where X is Y, La, Ce, Pr, N
d, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, E
one element selected from the group consisting of r, Tm, Yb and Lu or a mixture of two or more elements, and a is 0.7 <
a is a real number satisfying a <1.5, b is a real number satisfying 0.3 <b <1.3, c is a real number satisfying c = 6-2a-2b, and n is 0 ≦
It is a real number satisfying n <6. ), Wherein the ratio of the number of particles having a particle size of 1 μm or less to the total number of particles is 20% or less.
【請求項2】硫酸イオンと希土類元素の塩とを含みかつ
硫酸イオン濃度が希土類元素1モルあたり0.2〜5モ
ル含む水溶液に、尿素を添加して加熱し、炭酸イオン、
硫酸イオン及び水酸化物イオンを有する希土類元素の複
塩を析出してなる請求項1に記載の希土類元素塩粉末。
2. An aqueous solution containing a sulfate ion and a salt of a rare earth element and having a sulfate ion concentration of 0.2 to 5 moles per mole of the rare earth element is heated by adding urea to the solution.
The rare earth element salt powder according to claim 1, wherein a double salt of a rare earth element having a sulfate ion and a hydroxide ion is precipitated.
【請求項3】硫酸イオンと希土類元素の塩とを含みかつ
硫酸イオン濃度が希土類元素1モルあたり0.2〜5モ
ル含む水溶液に、尿素を添加して加熱し、炭酸イオン、
硫酸イオン及び水酸化物イオンを有する希土類元素の複
塩を析出させることを特徴とする請求項1又は請求項2
に記載の希土類元素塩粉末の製造方法。
3. An aqueous solution containing a sulfate ion and a salt of a rare earth element and having a sulfate ion concentration of 0.2 to 5 moles per mole of the rare earth element is heated by adding urea,
3. A double salt of a rare earth element having a sulfate ion and a hydroxide ion is precipitated.
The method for producing a rare earth element salt powder according to the above.
【請求項4】請求項1又は請求項2に記載の希土類元素
塩粉末を1100〜1600℃で焼成してなる希土類元
素酸化物粉末。
4. A rare earth element oxide powder obtained by firing the rare earth salt powder according to claim 1 at 1100 to 1600 ° C.
【請求項5】請求項1又は請求項2に記載の希土類元素
塩粉末を1100〜1600℃で焼成することを特徴と
する希土類元素酸化物粉末の製造方法。
5. A method for producing a rare earth element oxide powder, comprising firing the rare earth element salt powder according to claim 1 or 1100 to 1600 ° C.
【請求項6】請求項1又は請求項2に記載の希土類元素
塩粉末に希土類元素化合物をを加えた後、焼成すること
を特徴とする希土類元素酸化物粉末の製造方法。
6. A method for producing a rare earth element oxide powder, comprising adding a rare earth element compound to the rare earth salt powder according to claim 1 and firing.
【請求項7】請求項4に記載の希土類元素酸化物粉末か
らなる蛍光体。
7. A phosphor comprising the rare earth element oxide powder according to claim 4.
【請求項8】請求項5又は請求項6の製造方法により得
られる蛍光体。
8. A phosphor obtained by the method according to claim 5.
【請求項9】請求項7又は請求項8に記載の蛍光体であ
りかつ、(Y,Eu) 23である蛍光体。
9. The phosphor according to claim 7 or claim 8.
Rikatsu (Y, Eu) TwoOThreePhosphor.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007290959A (en) * 2006-04-25 2007-11-08 Samsung Corning Co Ltd Yttrium oxide composition, method of preparing the same, and method of forming yttrium oxide layer using the same
CN100443413C (en) * 2006-06-08 2008-12-17 南昌大学 Method for preparing Nano tube of lanthanum hydroxide, and Nano tube of lanthanum oxide
JP2011529020A (en) * 2008-07-29 2011-12-01 エルジー・ケム・リミテッド Method for producing cerium carbonate and method for producing cerium oxide powder

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