JP2002309245A - 板状蛍光体の製造方法 - Google Patents

板状蛍光体の製造方法

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JP2002309245A
JP2002309245A JP2001109654A JP2001109654A JP2002309245A JP 2002309245 A JP2002309245 A JP 2002309245A JP 2001109654 A JP2001109654 A JP 2001109654A JP 2001109654 A JP2001109654 A JP 2001109654A JP 2002309245 A JP2002309245 A JP 2002309245A
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JP
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phosphor
group
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container
compound containing
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JP2001109654A
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Kyota Ueda
恭太 上田
Tadashi Endo
忠 遠藤
Keiji Ono
慶司 大野
Susumu Miyazaki
進 宮崎
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Sumitomo Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Chemical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】組成式a(M1 1-x2 x23・B23(組成式
中M1はY、LaおよびGdからなる群より選ばれる1
種以上の元素であり、M2はEu、TbおよびCeから
なる群より選ばれる1種以上の元素であり、0.005
≦x≦0.2、0.5≦a≦2)により表される化合物
からなる蛍光体であって、粒子形状が板状の蛍光体を、
フラックスを用いることなく製造する方法を提供する。 【解決手段】前期組成式により表される組成となる量の
1を含む化合物、M2を含む化合物およびBを含む化合
物と水とを容器内に入れ、密封し、250℃以上500
℃以下の温度範囲で加熱した後に容器から取り出し、酸
素存在下で700℃以上1400℃以下の温度範囲で焼
成する上記組成式により表される化合物からなる蛍光体
の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマディスプ
レイパネル(以下「PDP」という。)や希ガスランプ
等の真空紫外線励起発光素子用、3波長型蛍光ランプな
どの蛍光ランプ用に好適で粒子形状が板状の蛍光体の製
造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】真空紫外線により励起され発光する蛍光
体はPDP、希ガスランプ等の真空紫外線励起発光素子
に用いられている。また紫外線により励起され発光する
蛍光体は3波長型蛍光ランプに用いられている。
【0003】水銀放電により放射される紫外線により蛍
光体を励起させて可視光に変換する蛍光ランプは193
8年に製造が開始されて以来、発光輝度などの特性向上
がはかられてきたが、近年、波長が450nm(青)、
540nm(緑)、610nm(赤)付近に強い発光を
示す3種の蛍光体を混合して用いて白色光とすることに
より、自然光による色に近い色を再現できる蛍光ランプ
すなわち3波長型蛍光ランプが開発され、広く使用され
ている。
【0004】3波長形蛍光ランプ用の青色蛍光体として
はBaMgAl1017:Eu、BaMgAl1423:E
uが、緑色蛍光体としてはCeMgAl1119:Tb
が、赤色蛍光体としてはY23:Euが実用化されてい
る。
【0005】希ガス放電により放射される真空紫外線に
よって励起されて発光する蛍光体としては、青色蛍光体
としてはBaMgAl1017:Eu、BaMgAl14
23:Eu、緑色蛍光体としてはZn2SiO4:Mn、赤
色蛍光体としては(Y,Gd)23・B23:Euが実
用化されている。
【0006】特開平11−144625号公報には、輝
度を向上させる方法として、粒子形状が板状の蛍光体を
用いることが開示されており、(Y,Eu)23・B2
3、(Y,Gd,Eu)23・B23で表される蛍光
体が赤色蛍光体として開示されている。しかし、該公報
には粒子形状が板状である蛍光体の製造方法としては、
原料にフラックスを添加して焼成する製造方法が開示さ
れており、後にフラックスを取り除く必要があった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、組成
式a(M1 1-x2 x23・B23(組成式中M1はY、
LaおよびGdからなる群より選ばれる1種以上の元素
であり、M2はEu、TbおよびCeからなる群より選
ばれる1種以上の元素であり、0.005≦x≦0.
2、0.5≦a≦2。)により表される化合物からなる
蛍光体であって、粒子形状が板状の蛍光体を、フラック
スを用いることなく製造する方法を提供することにあ
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、組成
式a(M1 1-x2 x23・B23(組成式中M1はY、
LaおよびGdからなる群より選ばれる1種以上の元素
であり、M2はEu、TbおよびCeからなる群より選
ばれる1種以上の元素であり、0.005≦x≦0.
2、0.5≦a≦2。)により表される組成となる量の
1を含む化合物、M2を含む化合物およびBを含む化合
物と水とを容器内に入れ、密封し、250℃以上500
℃以下の温度範囲で加熱した後に容器から取り出し、酸
素存在下で700℃以上1400℃以下の温度範囲で焼
成する上記組成式により表される化合物からなる蛍光体
の製造方法を提供する。
【0009】
【発明の実施の形態】以下に本発明についてさらに詳し
く説明する。本発明の製造方法によって得られる蛍光体
は、組成式a(M1 1-x2 x23・B23(組成式中M
1はY、LaおよびGdからなる群より選ばれる1種以
上の元素であり、M2はEu、TbおよびCeからなる
群より選ばれる1種以上の元素であり、0.005≦x
≦0.2、0.5≦a≦2。)で表される化合物からな
り、さらに粒子形状が板状である。本発明の製造方法に
よって得られる蛍光体は粒子形状が板状であるので、真
空紫外線、紫外線により励起されたときに高い輝度を有
する。
【0010】M1はY、LaおよびGdからなる群より
選ばれる1種以上の元素である。特に、M1はYおよび
/またはGdであることが好ましい。
【0011】また、M2はEu、TbおよびCeからな
る群より選ばれる1種以上の元素である。特に、赤色蛍
光体として用いるには、M2はEuであることが好まし
い。また緑色蛍光体として用いるには、M2はTbであ
ることが好ましい。また、青色蛍光体として用いるに
は、M2はCeであることが好ましい。
【0012】xの範囲は、0.005≦x≦0.2であ
り、0.05≦x≦0.15が好ましい。xが大き過ぎ
ても小さ過ぎても輝度が低下する。
【0013】aの範囲は、0.5≦a≦2であり、0.
8≦a≦1.3が好ましく、さらに好ましくは0.9≦
a≦1.2である。aが大き過ぎても小さ過ぎても輝度
が低下する。
【0014】本発明の蛍光体の製造方法においては、前
記組成式の組成となるような量の前記のM1を含む化合
物、M2を含む化合物およびBを含む化合物とを容器内
に入れ、水を入れ、密封し、加熱する。加熱する温度
は、250℃以上500℃以下が好ましく、300℃以
上400℃以下がさらに好ましい。250℃未満である
かまたは500℃を超える場合は、板状の粒子が得られ
ないことがある。また、加熱時間は特に限定されない
が、30分以上が好ましい。加熱後に容器から粉末を取
り出す。
【0015】本発明の製造方法においては、アンモニア
水、炭酸アンモニウム、水酸化ナトリウム等の中和剤を
添加する必要はなく、添加しない方が好ましい。
【0016】上記の水の体積をV1、容器の内容積をV2
としたとき、V2/V1の範囲が、2≦V2/V1≦60で
あることが好ましい。また、5≦V2/V1≦30である
ことがさらに好ましく、最も好ましくは、6≦V2/V1
≦10である。
【0017】上記の水にM1を含む化合物とM2を含む化
合物が溶解する場合、M1とM2の合計のモル濃度は特に
限定されないが、0.01mol/L(モル/リット
ル)以上0.5mol/L以下の場合が、蛍光体粒子の
最大粒径/厚さが大きくなりやすく好ましい。また、B
のモル濃度は上記のaの範囲の0.5≦a≦2になるよ
うに設定すればよい。
【0018】本発明の製造方法においては、容器から取
り出した粉末を酸素存在下700℃以上1400℃以下
の温度範囲で焼成する。酸素が存在しない雰囲気下で
は、高い輝度を有する蛍光体が得られない場合がある。
焼成温度が700℃未満または1400℃をを超える場
合は、高い輝度を有する蛍光体が得られない場合があ
る。
【0019】本発明の製造方法によって得られる蛍光体
は、板状の粒子形状が失われない範囲でボールミル、ジ
ェットミル等を用い粉砕してもよい。また必要に応じ
て、洗浄、分級等の操作を行っても良い。
【0020】本発明の製造方法によって得られる蛍光体
は、最大径が1μm以上5μm以下で、かつ厚さが0.
05μm以上0.5μm以下である粒子が80重量%以
上含まれることが好ましい。最大径または厚さが上記範
囲外の蛍光体粒子が20重量%より多く含まれている場
合は、高い輝度が得られないおそれがある。
【0021】本発明の製造方法によって得られる蛍光体
は、PDP、希ガスランプ等の真空紫外線励起発光素子
用、3波長形蛍光ランプ等の蛍光ランプ用に好適な輝度
の高い蛍光体である。
【0022】
【実施例】次に、本発明を実施例によりさらに詳しく説
明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるもので
はない。
【0023】比較例1 目標組成を(Y0.3Gd0.6Eu0.123・B23
し、出発原料として、酸化イットリウム(信越化学工業
株式会社製)(Y23)、酸化ガドリニウム(信越化学
工業株式会社製)(Gd23)、酸化ユーロピウム(信
越化学工業株式会社製)(Eu23)、酸化硼素(和光
純薬工業株式会社製)(B23)を用いた。これら原料
をY23:Gd23:Eu23:B23のモル比が0.
3:0.6:0.1:1になるように配合し、硝酸で溶
解し、蒸発乾固し、硝酸塩を得た。得られた硝酸塩1g
を純水40gに溶解させ、内容積300mlのオートク
レーブ容器に入れ、密封し、400℃の温度で1時間加
熱した。得られた試料について、6.7Pa(5×10
-2Torr)以下の真空槽内でエキシマ146nmラン
プ(ウシオ電機社製)を用いて真空紫外線を照射したと
ころ、赤色に発光した。
【0024】実施例1 比較例1で得られた試料を白金るつぼに入れ、大気雰囲
気下で1000℃で2時間焼成して、試料1を得た。試
料1についてSEM(走査型電子顕微鏡)観察を行った
ところ、最大径が2.5μm〜3.5μm、厚さ0.1
μm〜0.2μmの板状粒子であった。試料1につい
て、6.7Pa(5×10-2Torr)以下の真空槽内
でエキシマ146nmランプ(ウシオ電機社製)を用い
て真空紫外線を照射したところ、赤色に強く発光した。
発光輝度を測定したところ、比較例1にて得られた試料
の発光輝度を100とすると、133と高かった。
【0025】実施例2 焼成温度を800℃とした以外は、全て実施例1と同様
にして試料2を調製した。試料2についてSEM観察を
行い、試料1と同様の大きさの板状の粒子からなること
を確認した。実施例1と同様にして発光輝度を測定した
ところ、発光輝度は、比較例1にて得られた試料の発光
輝度を100とすると、118と高かった。
【0026】実施例3 焼成温度を1200℃とした以外は、全て実施例1と同
様にして試料3を調製した。試料3についてSEM観察
を行い、粒子形状が板状であることを確認した。実施例
1と同様にして発光輝度を測定したところ、発光輝度
は、比較例1にて得られた試料の発光輝度を100とす
ると、111と高かった。
【0027】
【発明の効果】本発明の製造方法はフラックスを用いる
ことなく粒子形状が板状の蛍光体を製造することがで
き、本発明の製造方法によって得られる板状の蛍光体
は、PDP、希ガスランプ等の真空紫外線励起発光素子
用、3波長形蛍光ランプ等の蛍光ランプ用に好適な輝度
の高い蛍光体であるので、工業上極めて有用である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大野 慶司 茨城県つくば市北原6 住友化学工業株式 会社内 (72)発明者 宮崎 進 茨城県つくば市北原6 住友化学工業株式 会社内 Fターム(参考) 4H001 CA04 CA06 CA07 CF02 XA05 XA08 XA39 XA57 XA58 XA63 XA64 XA65 YA58 YA63 YA65

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】組成式a(M1 1-x2 x23・B23(組
    成式中M1はY、LaおよびGdからなる群より選ばれ
    る1種以上の元素であり、M2はEu、TbおよびCe
    からなる群より選ばれる1種以上の元素であり、0.0
    05≦x≦0.2、0.5≦a≦2。)により表される
    組成となる量のM1を含む化合物、M2を含む化合物およ
    びBを含む化合物と水とを容器内に入れ、密封し、25
    0℃以上500℃以下の温度範囲で加熱した後に容器か
    ら取り出し、酸素存在下で700℃以上1400℃以下
    の温度範囲で焼成することを特徴とする上記組成式によ
    り表される化合物からなる蛍光体の製造方法。
  2. 【請求項2】請求項1記載において水の体積をV1、容
    器の内容積をV2としたとき、V2/V1の範囲が2≦V2
    /V1≦60である請求項1記載の蛍光体の製造方法。
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