JP2003246610A - 金属化合物粒子の製造方法 - Google Patents
金属化合物粒子の製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】高圧の条件を用いることなく、粒子形状が球状
で平均粒径が０．３μｍより大きな金属化合物粒子を製
造する方法を提供する。 【解決手段】金属元素と尿素を含む水溶液を加熱後、固
液分離し乾燥して金属化合物粒子を製造する方法におい
て、加熱前の水溶液のｐＨを４以上８以下の範囲とし、
加熱を常圧下で行う金属化合物粒子の製造方法。水溶液
を加熱する時の昇温速度が０．２℃／分以上１．５℃／
分以下である上記記載の製造方法。水溶液を加熱する時
の水溶液の最終到達温度が９０℃以上沸点以下である上
記記載の製造方法。
で平均粒径が０．３μｍより大きな金属化合物粒子を製
造する方法を提供する。 【解決手段】金属元素と尿素を含む水溶液を加熱後、固
液分離し乾燥して金属化合物粒子を製造する方法におい
て、加熱前の水溶液のｐＨを４以上８以下の範囲とし、
加熱を常圧下で行う金属化合物粒子の製造方法。水溶液
を加熱する時の昇温速度が０．２℃／分以上１．５℃／
分以下である上記記載の製造方法。水溶液を加熱する時
の水溶液の最終到達温度が９０℃以上沸点以下である上
記記載の製造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、金属化合物粒子の
製造方法に関する。特に、イットリウムとユーロピウム
を含む蛍光体の製造方法に関するものである。
製造方法に関する。特に、イットリウムとユーロピウム
を含む蛍光体の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】金属化合物粒子はエレクトロニクスを中
心に幅広く機能性材料として用いられ、特に、プラズマ
ディスプレイに代表されるようなディスプレイを中心と
した蛍光体として用いられている。金属化合物粒子は、
その機能をさらに効果的に発現させるためには、特に蛍
光体にあっては高い輝度を示すためには、粒子の形状が
球状に近く、しかも粒径が均一であることが要求されて
いる。例えば、特開平５−２５４８３０号公報には、硝
酸イットリウムと尿素の水溶液を２ｋｇ／ｃｍ2の圧力
下１３５℃で水熱処理し、得られた粒子を８５０℃で焼
成することにより、粒径が０．０１μｍ〜３μｍの球形
の酸化イットリウム微粒子を製造する方法が開示されて
いる。しかしながら、圧力容器が必要であるので工業生
産にはコストがかかるので、高圧の条件を用いない製造
方法が求められていた。
心に幅広く機能性材料として用いられ、特に、プラズマ
ディスプレイに代表されるようなディスプレイを中心と
した蛍光体として用いられている。金属化合物粒子は、
その機能をさらに効果的に発現させるためには、特に蛍
光体にあっては高い輝度を示すためには、粒子の形状が
球状に近く、しかも粒径が均一であることが要求されて
いる。例えば、特開平５−２５４８３０号公報には、硝
酸イットリウムと尿素の水溶液を２ｋｇ／ｃｍ2の圧力
下１３５℃で水熱処理し、得られた粒子を８５０℃で焼
成することにより、粒径が０．０１μｍ〜３μｍの球形
の酸化イットリウム微粒子を製造する方法が開示されて
いる。しかしながら、圧力容器が必要であるので工業生
産にはコストがかかるので、高圧の条件を用いない製造
方法が求められていた。
【０００３】また、特開平６−２７１３１６号公報に
は、塩化イットリウムと塩化ユーロピウムと尿素の水溶
液をｐＨ＝２．５に調整してから加熱し、イットリウム
とユーロピウムを共に含む化合物の粒子を作製し、それ
を８５０℃で焼成することにより、平均粒径が約０．１
４０μｍの酸化イットリウム−酸化ユーロピウム複合体
からなる蛍光体の粒子を製造する方法が開示されてい
る。しかしながら、この方法により得られる粒子は蛍光
体としてはその粒径が小さく輝度が不十分であり、さら
に高い輝度を有する蛍光体となる粒径が０．３μｍより
大きな金属化合物粒子が製造できる方法が求められてい
た。
は、塩化イットリウムと塩化ユーロピウムと尿素の水溶
液をｐＨ＝２．５に調整してから加熱し、イットリウム
とユーロピウムを共に含む化合物の粒子を作製し、それ
を８５０℃で焼成することにより、平均粒径が約０．１
４０μｍの酸化イットリウム−酸化ユーロピウム複合体
からなる蛍光体の粒子を製造する方法が開示されてい
る。しかしながら、この方法により得られる粒子は蛍光
体としてはその粒径が小さく輝度が不十分であり、さら
に高い輝度を有する蛍光体となる粒径が０．３μｍより
大きな金属化合物粒子が製造できる方法が求められてい
た。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、高圧
の条件を用いることなく、粒子形状が球状で平均粒径が
０．３μｍより大きな金属化合物粒子を製造する方法を
提供することにある。
の条件を用いることなく、粒子形状が球状で平均粒径が
０．３μｍより大きな金属化合物粒子を製造する方法を
提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、金属元素
と尿素を含む水溶液を加熱後、固液分離し乾燥して金属
化合物粒子を製造する方法について鋭意検討した結果、
加熱前の水溶液のｐＨを４以上８以下とした場合に、高
圧の条件を用いることなく、粒子形状が球状でしかも平
均粒径が０．３μｍより大きい金属化合物粒子が得ら
れ、特に蛍光体に適用すると高い輝度が得られることを
見出し、本発明を完成させるに至った。
と尿素を含む水溶液を加熱後、固液分離し乾燥して金属
化合物粒子を製造する方法について鋭意検討した結果、
加熱前の水溶液のｐＨを４以上８以下とした場合に、高
圧の条件を用いることなく、粒子形状が球状でしかも平
均粒径が０．３μｍより大きい金属化合物粒子が得ら
れ、特に蛍光体に適用すると高い輝度が得られることを
見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００６】すなわち本発明は、金属元素と尿素を含む
水溶液を加熱後、固液分離し乾燥して金属化合物粒子を
製造する方法において、加熱前の水溶液のｐＨを４以上
８以下の範囲とし、加熱を常圧下で行う金属化合物粒子
の製造方法を提供する。また本発明は、水溶液を加熱す
る時の昇温速度が０．２℃／分以上１．５℃／分以下で
ある前記記載の製造方法を提供する。また本発明は、加
熱後の水溶液のｐＨが４．５以上６．５以下の範囲であ
る上記記載の製造方法を提供する。また本発明は、水溶
液中を加熱する時の水溶液の最終到達温度が９０℃以上
沸点以下である上記記載の製造方法を提供する。また、
本発明は、金属元素がイットリウムおよびユーロピウム
であることを特徴とする上記いずれかに記載の製造方法
を提供する。また、本発明は、上記のいずれかに記載の
方法により得られた金属化合物粒子を８００℃以上１５
００℃以下で焼成することを特徴とする金属酸化物粒子
の製造方法を提供する。また、本発明は、金属元素がイ
ットリウムおよびユーロピウムであることを特徴とする
前記記載の蛍光体の製造方法を提供する。
水溶液を加熱後、固液分離し乾燥して金属化合物粒子を
製造する方法において、加熱前の水溶液のｐＨを４以上
８以下の範囲とし、加熱を常圧下で行う金属化合物粒子
の製造方法を提供する。また本発明は、水溶液を加熱す
る時の昇温速度が０．２℃／分以上１．５℃／分以下で
ある前記記載の製造方法を提供する。また本発明は、加
熱後の水溶液のｐＨが４．５以上６．５以下の範囲であ
る上記記載の製造方法を提供する。また本発明は、水溶
液中を加熱する時の水溶液の最終到達温度が９０℃以上
沸点以下である上記記載の製造方法を提供する。また、
本発明は、金属元素がイットリウムおよびユーロピウム
であることを特徴とする上記いずれかに記載の製造方法
を提供する。また、本発明は、上記のいずれかに記載の
方法により得られた金属化合物粒子を８００℃以上１５
００℃以下で焼成することを特徴とする金属酸化物粒子
の製造方法を提供する。また、本発明は、金属元素がイ
ットリウムおよびユーロピウムであることを特徴とする
前記記載の蛍光体の製造方法を提供する。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の製造方法は、金属元素と
尿素を含む水溶液を加熱後、固液分離し乾燥して金属化
合物粒子を製造する方法であり、加熱前の水溶液のｐＨ
が４以上８以下の範囲とする製造方法である。ｐＨが４
未満であると金属化合物粒子の平均粒径が０．３μｍ未
満となることがあり、ｐＨが８を超えると、加熱前に沈
殿が生成し、粒子形状が球形ではなくなる。ｐＨの範囲
は好ましくは４．５以上６．５以下である。
尿素を含む水溶液を加熱後、固液分離し乾燥して金属化
合物粒子を製造する方法であり、加熱前の水溶液のｐＨ
が４以上８以下の範囲とする製造方法である。ｐＨが４
未満であると金属化合物粒子の平均粒径が０．３μｍ未
満となることがあり、ｐＨが８を超えると、加熱前に沈
殿が生成し、粒子形状が球形ではなくなる。ｐＨの範囲
は好ましくは４．５以上６．５以下である。
【０００８】本発明の製造方法においては、金属元素と
尿素を含む水溶液の加熱を常圧下で行う。常圧とは、圧
力容器を用いることなく加熱が行える範囲の圧力であ
り、通常は０．８〜１．２気圧（０．０８〜０．１２Ｍ
Ｐａ）である。常圧より高くても低くても、該水溶液の
加熱には圧力容器が必要となり、工業生産にコストがか
かる。
尿素を含む水溶液の加熱を常圧下で行う。常圧とは、圧
力容器を用いることなく加熱が行える範囲の圧力であ
り、通常は０．８〜１．２気圧（０．０８〜０．１２Ｍ
Ｐａ）である。常圧より高くても低くても、該水溶液の
加熱には圧力容器が必要となり、工業生産にコストがか
かる。
【０００９】本発明の製造方法における金属元素として
は、沈殿を形成し得るものであればよい。このようなも
のとしては、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ等の１Ｂ族元素；Ｍｇ、
Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｈｇ等の２族金属；Ａ
ｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｔｌ、Ｓｃ、Ｙ等の３族金属；Ｓｉ、
Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ等の４族金属；Ｓ
ｂ、Ｂｉ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ等の５族金属；Ｍｎ、Ｔｃ、
Ｒｅ等の７Ａ族金属；Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｒｕ、Ｒｈ、
Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ等の８族金属；Ｌａ、Ｃｅ、Ｐ
ｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈ
ｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕのランタン系列金属；Ａ
ｃ、Ｔｈ、Ｐａ、Ｕ、Ｎｐ、Ｐｕ、Ａｍ等のアクチニウ
ム系列金属からなる群より選ばれた１つ以上が挙げられ
る。蛍光体としてはイットリウムとユーロピウムが好ま
しい。
は、沈殿を形成し得るものであればよい。このようなも
のとしては、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ等の１Ｂ族元素；Ｍｇ、
Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｈｇ等の２族金属；Ａ
ｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｔｌ、Ｓｃ、Ｙ等の３族金属；Ｓｉ、
Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ等の４族金属；Ｓ
ｂ、Ｂｉ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ等の５族金属；Ｍｎ、Ｔｃ、
Ｒｅ等の７Ａ族金属；Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｒｕ、Ｒｈ、
Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ等の８族金属；Ｌａ、Ｃｅ、Ｐ
ｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈ
ｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕのランタン系列金属；Ａ
ｃ、Ｔｈ、Ｐａ、Ｕ、Ｎｐ、Ｐｕ、Ａｍ等のアクチニウ
ム系列金属からなる群より選ばれた１つ以上が挙げられ
る。蛍光体としてはイットリウムとユーロピウムが好ま
しい。
【００１０】前記金属元素と尿素を含む水溶液は、前記
金属元素の水溶性塩と尿素を水中に溶解させることによ
って得ることができる。この場合、水溶液中の金属元素
の配合は、所望する金属化合物粒子に対応して選定すれ
ばよい。
金属元素の水溶性塩と尿素を水中に溶解させることによ
って得ることができる。この場合、水溶液中の金属元素
の配合は、所望する金属化合物粒子に対応して選定すれ
ばよい。
【００１１】本発明の製造方法において、該水溶液を加
熱する時の昇温速度は０．２℃／分以上１．５℃／分以
下であることが好ましい。昇温速度が０．２℃／分未満
では０．１μｍ程度の微粒の粒子が発生するおそれがあ
り、また、昇温速度が１．５℃／分を超えると、粒子径
が０．３μｍより小さくなることがある。また、該水溶
液を加熱するときの最終到達温度は９０℃以上沸点以下
であることが好ましい。９０℃未満では、析出が十分で
ないことがある。
熱する時の昇温速度は０．２℃／分以上１．５℃／分以
下であることが好ましい。昇温速度が０．２℃／分未満
では０．１μｍ程度の微粒の粒子が発生するおそれがあ
り、また、昇温速度が１．５℃／分を超えると、粒子径
が０．３μｍより小さくなることがある。また、該水溶
液を加熱するときの最終到達温度は９０℃以上沸点以下
であることが好ましい。９０℃未満では、析出が十分で
ないことがある。
【００１２】また、該水溶液中の金属イオンの総モル濃
度が０．０１５モル／Ｌ以上０．０４５モル／Ｌ以下で
あることが好ましい。金属イオンの総モル濃度０．０１
５モル／Ｌ未満になると生産性が低下し好ましくなく、
０．０４５モル／Ｌを超えると、一次粒子同士の凝集が
強くなり始め、好ましくない。
度が０．０１５モル／Ｌ以上０．０４５モル／Ｌ以下で
あることが好ましい。金属イオンの総モル濃度０．０１
５モル／Ｌ未満になると生産性が低下し好ましくなく、
０．０４５モル／Ｌを超えると、一次粒子同士の凝集が
強くなり始め、好ましくない。
【００１３】また、該水溶液中の尿素のモル濃度が０．
１５モル／Ｌ以上０．５５モル／Ｌ以下であることが好
ましい。尿素のモル濃度が０．１５モル／Ｌ未満では、
析出率が十分でないことがあり好ましくなく、０．５５
モル／Ｌを超えると、ｐＨが８を超えることがあるの
で、好ましくない。
１５モル／Ｌ以上０．５５モル／Ｌ以下であることが好
ましい。尿素のモル濃度が０．１５モル／Ｌ未満では、
析出率が十分でないことがあり好ましくなく、０．５５
モル／Ｌを超えると、ｐＨが８を超えることがあるの
で、好ましくない。
【００１４】上記の方法によって得られた金属化合物粒
子は、電子顕微鏡による写真から求めた平均粒径におい
て０．４μｍ以上０．９μｍ以下である球状の金属化合
物粒子である。
子は、電子顕微鏡による写真から求めた平均粒径におい
て０．４μｍ以上０．９μｍ以下である球状の金属化合
物粒子である。
【００１５】前記のようにして得られる金属化合物粒子
は、必要に応じて焼成し、金属酸化物粒子とする。この
場合、焼成時の温度は、８００℃以上１５００℃以下で
行うことが好ましい。８００℃未満では、酸化物となら
ない場合があり、また１５００℃を超えると、一次粒子
同士の凝集が強くなってしまう場合がある。焼成雰囲気
は、所望する焼成粒子の性状に応じて適宜選ばれるが、
一般的には、空気雰囲気や窒素ガスやアルゴンガス等の
不活性雰囲気が採用される。水素等の還元雰囲気も使用
してもよい。また、上記の方法によって得られる金属酸
化物粒子は、電子顕微鏡による写真から求めた平均粒径
において０．３μｍ以上０．８μｍ以下である球状の金
属酸化物粒子である。
は、必要に応じて焼成し、金属酸化物粒子とする。この
場合、焼成時の温度は、８００℃以上１５００℃以下で
行うことが好ましい。８００℃未満では、酸化物となら
ない場合があり、また１５００℃を超えると、一次粒子
同士の凝集が強くなってしまう場合がある。焼成雰囲気
は、所望する焼成粒子の性状に応じて適宜選ばれるが、
一般的には、空気雰囲気や窒素ガスやアルゴンガス等の
不活性雰囲気が採用される。水素等の還元雰囲気も使用
してもよい。また、上記の方法によって得られる金属酸
化物粒子は、電子顕微鏡による写真から求めた平均粒径
において０．３μｍ以上０．８μｍ以下である球状の金
属酸化物粒子である。
【００１６】次に、本発明の製造方法を、イットリウム
とユーロピウムを含む蛍光体を例にして詳細に説明す
る。この場合に用いる金属元素と尿素を含む水溶液は、
イットリウムとユーロピウムと尿素を含む水溶液であ
る。イットリウム源としては、塩化イットリウム（ＹＣ
１3）、硝酸イットリウム（Ｙ(ＮＯ3)3）あるいはそれ
らの水和物などを用いることができ、ユーロピウム源と
しては塩化ユーロピウム（ＥｕＣ１3）、硝酸ユーロピ
ウム（Ｅｕ(ＮＯ3)3）あるいはそれらの水和物などを用
いることができる。上記の化合物および尿素を純水に溶
解することにより、イットリウムイオンとユーロピウム
イオンと尿素を含む水溶液を調整することが出来る。ま
たＹ2Ｏ3、Ｅｕ2Ｏ3等の酸化物を塩酸や硝酸で溶解した
水溶液と尿素を用いて、調製する方法によっても同様の
水溶液を得ることが出来る。水溶液のｐＨは４．５以上
６．５以下であることが好ましい。
とユーロピウムを含む蛍光体を例にして詳細に説明す
る。この場合に用いる金属元素と尿素を含む水溶液は、
イットリウムとユーロピウムと尿素を含む水溶液であ
る。イットリウム源としては、塩化イットリウム（ＹＣ
１3）、硝酸イットリウム（Ｙ(ＮＯ3)3）あるいはそれ
らの水和物などを用いることができ、ユーロピウム源と
しては塩化ユーロピウム（ＥｕＣ１3）、硝酸ユーロピ
ウム（Ｅｕ(ＮＯ3)3）あるいはそれらの水和物などを用
いることができる。上記の化合物および尿素を純水に溶
解することにより、イットリウムイオンとユーロピウム
イオンと尿素を含む水溶液を調整することが出来る。ま
たＹ2Ｏ3、Ｅｕ2Ｏ3等の酸化物を塩酸や硝酸で溶解した
水溶液と尿素を用いて、調製する方法によっても同様の
水溶液を得ることが出来る。水溶液のｐＨは４．５以上
６．５以下であることが好ましい。
【００１７】また水溶液中のイットリウムモル濃度とユ
ーロピウムモル濃度を合計した金属イオンの総モル濃度
は、０．０１５モル／Ｌ以上０．０４５モル／Ｌ以下で
あることが好ましく、イットリウムとユーロピウムのモ
ル比Ｙ／Ｅｕは、特に制約はないが、好ましくは９９／
１〜８０／２０である。また水溶液中の尿素モル濃度
は、０．１５モル／Ｌ以上０．５５モル／Ｌ以下である
ことが好ましい。
ーロピウムモル濃度を合計した金属イオンの総モル濃度
は、０．０１５モル／Ｌ以上０．０４５モル／Ｌ以下で
あることが好ましく、イットリウムとユーロピウムのモ
ル比Ｙ／Ｅｕは、特に制約はないが、好ましくは９９／
１〜８０／２０である。また水溶液中の尿素モル濃度
は、０．１５モル／Ｌ以上０．５５モル／Ｌ以下である
ことが好ましい。
【００１８】次に、前記のようにして調製した水溶液
を、反応容器に入れ加熱する。加熱は常圧下で行う。そ
の加熱時の昇温速度は０．２℃／分以上１．５℃／分以
下であることが好ましい。反応容器としては、加熱可能
な攪拌槽を用いてもよいし、加熱可能な管型の反応容器
を用いてもよい。攪拌槽を用いる場合の攪拌条件は、特
に限定されるものではない。また昇温後の最終到達温度
は９０℃以上となるようにすることが好ましい。また最
終到達温度到達後の保持時間は１時間以上が好ましく、
さらに好ましくは２時間以上である。保持後の降温に関
しては、特に限定されない。５℃／分以下で急冷しても
よいし、１℃／分〜０．１℃／分程度で冷却してもよ
い。
を、反応容器に入れ加熱する。加熱は常圧下で行う。そ
の加熱時の昇温速度は０．２℃／分以上１．５℃／分以
下であることが好ましい。反応容器としては、加熱可能
な攪拌槽を用いてもよいし、加熱可能な管型の反応容器
を用いてもよい。攪拌槽を用いる場合の攪拌条件は、特
に限定されるものではない。また昇温後の最終到達温度
は９０℃以上となるようにすることが好ましい。また最
終到達温度到達後の保持時間は１時間以上が好ましく、
さらに好ましくは２時間以上である。保持後の降温に関
しては、特に限定されない。５℃／分以下で急冷しても
よいし、１℃／分〜０．１℃／分程度で冷却してもよ
い。
【００１９】生成したイットリウム−ユーロピウム水酸
化物粒子は通常、濾過や遠心分離等の方法により分離さ
れた後に乾燥されるが、乾燥温度は２０〜３００℃の範
囲が好ましく、さらに好ましくは９０〜２００℃であ
る。直接乾燥させる方法としては、エバポレーションや
顆粒化しながら乾燥させるスプレードライを挙げること
ができる。また、必要に応じて、固液分離後、純水等に
より洗浄を行ってもよい。
化物粒子は通常、濾過や遠心分離等の方法により分離さ
れた後に乾燥されるが、乾燥温度は２０〜３００℃の範
囲が好ましく、さらに好ましくは９０〜２００℃であ
る。直接乾燥させる方法としては、エバポレーションや
顆粒化しながら乾燥させるスプレードライを挙げること
ができる。また、必要に応じて、固液分離後、純水等に
より洗浄を行ってもよい。
【００２０】前記粒子は、電子顕微鏡による写真から求
めた平均粒径において、０．４μｍ以上０．９μｍ以下
であり、粒子形状は球状で、狭い粒度分布を有する。
めた平均粒径において、０．４μｍ以上０．９μｍ以下
であり、粒子形状は球状で、狭い粒度分布を有する。
【００２１】得られたイットリウム−ユーロピウム水酸
化物粒子は、これを空気雰囲気中で８００℃以上１５０
０℃以下、好ましくは１０００℃以上１４５０℃以下の
範囲で焼成してイットリウム−ユーロピウム酸化物粒子
とすることができる。このイットリウム−ユーロピウム
酸化物粒子は酸化イットリウム（Ｙ2Ｏ3）と酸化ユウロ
ピウム（Ｅｕ2Ｏ3）との複合酸化物からなる球形粒子で
ある。このイットリウム−ユーロピウム酸化物粒子は、
電子顕微鏡による写真から求めた平均粒径において０．
３μｍ以上０．８μｍ以下であり、粒子形状は球状で、
狭い粒度分布を有するものである。このイットリウム−
ユーロピウム酸化物粒子は、紫外線励起または真空紫外
線励起により赤色の蛍光を示す。例えば、２５４ｎｍ励
起の３波長形蛍光ランプ用あるいは１４７ｎｍまたは１
７２ｎｍ励起の真空紫外線励起素子用等にも有用であ
る。
化物粒子は、これを空気雰囲気中で８００℃以上１５０
０℃以下、好ましくは１０００℃以上１４５０℃以下の
範囲で焼成してイットリウム−ユーロピウム酸化物粒子
とすることができる。このイットリウム−ユーロピウム
酸化物粒子は酸化イットリウム（Ｙ2Ｏ3）と酸化ユウロ
ピウム（Ｅｕ2Ｏ3）との複合酸化物からなる球形粒子で
ある。このイットリウム−ユーロピウム酸化物粒子は、
電子顕微鏡による写真から求めた平均粒径において０．
３μｍ以上０．８μｍ以下であり、粒子形状は球状で、
狭い粒度分布を有するものである。このイットリウム−
ユーロピウム酸化物粒子は、紫外線励起または真空紫外
線励起により赤色の蛍光を示す。例えば、２５４ｎｍ励
起の３波長形蛍光ランプ用あるいは１４７ｎｍまたは１
７２ｎｍ励起の真空紫外線励起素子用等にも有用であ
る。
【００２２】
【実施例】以下実施例を用いて本発明を更に詳細に説明
するが、本発明は実施例に限定されるものではない。
するが、本発明は実施例に限定されるものではない。
【００２３】実施例１
イットリウムイオンを０．０１９モル／Ｌとユーロピウ
ムイオンを０．００１モル／Ｌ、尿素を０．２５モル／
Ｌ含む水溶液１２００Ｌを攪拌槽にて攪拌しながら調整
した。そのときの液温は３０℃であり、水溶液のｐＨは
５．６であった。その後、１気圧（０．１ＭＰａ）下
で、昇温速度を０．７℃／分としながら９２℃まで加熱
し、９２℃で２時間保持し、その後、０．５℃／分で４
５℃まで降温した。得られたスラリーのｐＨは７．１で
あった。次いで得られたスラリーをろ過により固液分離
し、さらに純水で洗浄を行った。得られた固形分を乾燥
し、イットリウム−ユーロピウム水酸化物粒子を得た。
この得られたイットリウム−ユーロピウム水酸化物粒子
について、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）（ＪＥＯＬ製）
により写真を撮影したところ、一次粒子同士の凝集がほ
とんどない平均粒径０．７μｍの球状粒子であることが
確認された。
ムイオンを０．００１モル／Ｌ、尿素を０．２５モル／
Ｌ含む水溶液１２００Ｌを攪拌槽にて攪拌しながら調整
した。そのときの液温は３０℃であり、水溶液のｐＨは
５．６であった。その後、１気圧（０．１ＭＰａ）下
で、昇温速度を０．７℃／分としながら９２℃まで加熱
し、９２℃で２時間保持し、その後、０．５℃／分で４
５℃まで降温した。得られたスラリーのｐＨは７．１で
あった。次いで得られたスラリーをろ過により固液分離
し、さらに純水で洗浄を行った。得られた固形分を乾燥
し、イットリウム−ユーロピウム水酸化物粒子を得た。
この得られたイットリウム−ユーロピウム水酸化物粒子
について、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）（ＪＥＯＬ製）
により写真を撮影したところ、一次粒子同士の凝集がほ
とんどない平均粒径０．７μｍの球状粒子であることが
確認された。
【００２４】実施例２
次に、実施例１で得られたイットリウム−ユーロピウム
水酸化物粒子を１３００℃で空気中で２時間焼成してイ
ットリウム−ユーロピウム酸化物粒子を得た。得られた
粒子について、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）（日本電子
製）により写真を撮影したところ、平均粒径０．５μｍ
の球状粒子であることが確認された。また、このイット
リウム−ユーロピウム酸化物粒子についてＸ線（ＣｕＫ
α回折装置（ＲＩＧＡＫＵ製、ロ一夕フレックスＲＵ−
３００）を用いて評価したところ、酸化イットリウムに
ユーロピウムが固溶した構造の単相であることが確認で
きた。また、このイットリウム−ユーロピウム酸化物粒
子を真空槽内に設置し、６．７Ｐａ（５×１０-2ｔｏｒ
ｒ）以下の真空に保持し、エキシマ１４６ｎｍランプ
（ウシオ電機株式会社製Ｈ００１２型）を用いて真空紫
外線を照射したところ、赤色の発光を示し、比較例１の
輝度を１００とすると、輝度が１２３であり、輝度が非
常に高かった。
水酸化物粒子を１３００℃で空気中で２時間焼成してイ
ットリウム−ユーロピウム酸化物粒子を得た。得られた
粒子について、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）（日本電子
製）により写真を撮影したところ、平均粒径０．５μｍ
の球状粒子であることが確認された。また、このイット
リウム−ユーロピウム酸化物粒子についてＸ線（ＣｕＫ
α回折装置（ＲＩＧＡＫＵ製、ロ一夕フレックスＲＵ−
３００）を用いて評価したところ、酸化イットリウムに
ユーロピウムが固溶した構造の単相であることが確認で
きた。また、このイットリウム−ユーロピウム酸化物粒
子を真空槽内に設置し、６．７Ｐａ（５×１０-2ｔｏｒ
ｒ）以下の真空に保持し、エキシマ１４６ｎｍランプ
（ウシオ電機株式会社製Ｈ００１２型）を用いて真空紫
外線を照射したところ、赤色の発光を示し、比較例１の
輝度を１００とすると、輝度が１２３であり、輝度が非
常に高かった。
【００２５】実施例３
水溶液量を１Ｌとした以外は実施例１と同様にして、イ
ットリウム−ユーロピウム水酸化物粒子を得た。この得
られたイットリウム−ユーロピウム水酸化物粒子につい
て、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）（ＪＥＯＬ製）により
写真を撮影したところ、一次粒子同士の凝集がほとんど
ない平均粒径０．７μｍの球状粒子であった。
ットリウム−ユーロピウム水酸化物粒子を得た。この得
られたイットリウム−ユーロピウム水酸化物粒子につい
て、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）（ＪＥＯＬ製）により
写真を撮影したところ、一次粒子同士の凝集がほとんど
ない平均粒径０．７μｍの球状粒子であった。
【００２６】実施例４
次に、実施例３で得られた無機粒子を１３００℃で空気
中で２時間焼成してイットリウム−ユーロピウム酸化物
粒子を得た。得られた粒子について、走査型電子顕微鏡
（ＳＥＭ）（ＪＥＯＬ製）により写真を撮影したとこ
ろ、平均粒径０．５μｍの球状粒子であることが確認さ
れた。また、このイットリウム−ユーロピウム酸化物粒
子についてＸ線（ＣｕＫα回折装置（ＲＩＧＡＫＵ製、
ロ一夕フレックスＲＵ−３００）を用いて評価したとこ
ろ、酸化イットリウムにユーロピウムが固溶した構造の
単相であることが確認できた。また、このイットリウム
−ユーロピウム酸化物粒子を真空槽内に設置し、６．７
Ｐａ（５×１０-2ｔｏｒｒ）以下の真空に保持し、エキ
シマ１４６ｎｍランプ（ウシオ電機株式会社製Ｈ００１
２型）を用いて真空紫外線を照射したところ、赤色の発
光を示し、比較例１の輝度を１００とすると、輝度が１
２５であり、輝度が非常に高かった。
中で２時間焼成してイットリウム−ユーロピウム酸化物
粒子を得た。得られた粒子について、走査型電子顕微鏡
（ＳＥＭ）（ＪＥＯＬ製）により写真を撮影したとこ
ろ、平均粒径０．５μｍの球状粒子であることが確認さ
れた。また、このイットリウム−ユーロピウム酸化物粒
子についてＸ線（ＣｕＫα回折装置（ＲＩＧＡＫＵ製、
ロ一夕フレックスＲＵ−３００）を用いて評価したとこ
ろ、酸化イットリウムにユーロピウムが固溶した構造の
単相であることが確認できた。また、このイットリウム
−ユーロピウム酸化物粒子を真空槽内に設置し、６．７
Ｐａ（５×１０-2ｔｏｒｒ）以下の真空に保持し、エキ
シマ１４６ｎｍランプ（ウシオ電機株式会社製Ｈ００１
２型）を用いて真空紫外線を照射したところ、赤色の発
光を示し、比較例１の輝度を１００とすると、輝度が１
２５であり、輝度が非常に高かった。
【００２７】実施例５
水溶液加熱時の昇温速度を０．３℃／分とした以外は実
施例３と同様にして、イットリウム−ユーロピウム水酸
化物粒子を得た。この得られたイットリウム−ユーロピ
ウム水酸化物粒子について、走査型電子顕微鏡（ＳＥ
Ｍ）（ＪＥＯＬ製）により写真を撮影したところ、一次
粒子同士の凝集がほとんどない粒径０．５〜０．７μｍ
の球状粒子であった。次に、得られたイットリウム−ユ
ーロピウム水酸化物粒子を１３００℃で空気中で２時間
焼成してイットリウム−ユーロピウム酸化物粒子を得
た。このイットリウム−ユーロピウム酸化物粒子を真空
槽内に設置し、６．７Ｐａ（５×１０-2ｔｏｒｒ）以下
の真空に保持し、エキシマ１４６ｎｍランプ（ウシオ電
機株式会社製Ｈ００１２型）を用いて真空紫外線を照射
したところ、赤色の発光を示し、比較例１の輝度を１０
０とすると、輝度は１２０と高かった。
施例３と同様にして、イットリウム−ユーロピウム水酸
化物粒子を得た。この得られたイットリウム−ユーロピ
ウム水酸化物粒子について、走査型電子顕微鏡（ＳＥ
Ｍ）（ＪＥＯＬ製）により写真を撮影したところ、一次
粒子同士の凝集がほとんどない粒径０．５〜０．７μｍ
の球状粒子であった。次に、得られたイットリウム−ユ
ーロピウム水酸化物粒子を１３００℃で空気中で２時間
焼成してイットリウム−ユーロピウム酸化物粒子を得
た。このイットリウム−ユーロピウム酸化物粒子を真空
槽内に設置し、６．７Ｐａ（５×１０-2ｔｏｒｒ）以下
の真空に保持し、エキシマ１４６ｎｍランプ（ウシオ電
機株式会社製Ｈ００１２型）を用いて真空紫外線を照射
したところ、赤色の発光を示し、比較例１の輝度を１０
０とすると、輝度は１２０と高かった。
【００２８】実施例６
水溶液加熱時の昇温速度を０．１５℃／分とした以外は
実施例３と同様にして、イットリウム−ユーロピウム水
酸化物粒子を得た。この得られたイットリウム−ユーロ
ピウム水酸化物粒子について、走査型電子顕微鏡（ＳＥ
Ｍ）（ＪＥＯＬ製）により写真を撮影したところ、粒径
０．７μｍの球状粒子のほかに０．１μｍ程度の粒子も
多数混入していた。次に、得られたイットリウム−ユー
ロピウム水酸化物粒子を１３００℃で空気中で２時間焼
成してイットリウム−ユーロピウム酸化物粒子を得た。
このイットリウム−ユーロピウム酸化物粒子を真空槽内
に設置し、６．７Ｐａ（５×１０-2ｔｏｒｒ）以下の真
空に保持し、エキシマ１４６ｎｍランプ（ウシオ電機株
式会社製Ｈ００１２型）を用いて真空紫外線を照射した
ところ、赤色の発光を示し、比較例１の輝度を１００と
すると、輝度は１１５であった。
実施例３と同様にして、イットリウム−ユーロピウム水
酸化物粒子を得た。この得られたイットリウム−ユーロ
ピウム水酸化物粒子について、走査型電子顕微鏡（ＳＥ
Ｍ）（ＪＥＯＬ製）により写真を撮影したところ、粒径
０．７μｍの球状粒子のほかに０．１μｍ程度の粒子も
多数混入していた。次に、得られたイットリウム−ユー
ロピウム水酸化物粒子を１３００℃で空気中で２時間焼
成してイットリウム−ユーロピウム酸化物粒子を得た。
このイットリウム−ユーロピウム酸化物粒子を真空槽内
に設置し、６．７Ｐａ（５×１０-2ｔｏｒｒ）以下の真
空に保持し、エキシマ１４６ｎｍランプ（ウシオ電機株
式会社製Ｈ００１２型）を用いて真空紫外線を照射した
ところ、赤色の発光を示し、比較例１の輝度を１００と
すると、輝度は１１５であった。
【００２９】比較例１
加熱前の水溶液に塩酸を滴下してｐＨを２．０とした以
外は実施例３と同様にして、イットリウム−ユーロピウ
ム水酸化物粒子を得た。この得られたイットリウム−ユ
ーロピウム水酸化物粒子について、走査型電子顕微鏡
（ＳＥＭ）（ＪＥＯＬ製）により写真を撮影したとこ
ろ、一次粒子同士の凝集がほとんどない粒径０．２μｍ
の球状粒子であった。次に、得られたイットリウム−ユ
ーロピウム水酸化物粒子を１３００℃で空気中で２時間
焼成してイットリウム−ユーロピウム酸化物粒子を得
た。このイットリウム−ユーロピウム酸化物粒子を真空
槽内に設置し、６．７Ｐａ（５×１０-2ｔｏｒｒ）以下
の真空に保持し、エキシマ１４６ｎｍランプ（ウシオ電
機株式会社製Ｈ００１２型）を用いて真空紫外線を照射
したところ、赤色の発光を示した。この蛍光体の輝度を
１００とした。
外は実施例３と同様にして、イットリウム−ユーロピウ
ム水酸化物粒子を得た。この得られたイットリウム−ユ
ーロピウム水酸化物粒子について、走査型電子顕微鏡
（ＳＥＭ）（ＪＥＯＬ製）により写真を撮影したとこ
ろ、一次粒子同士の凝集がほとんどない粒径０．２μｍ
の球状粒子であった。次に、得られたイットリウム−ユ
ーロピウム水酸化物粒子を１３００℃で空気中で２時間
焼成してイットリウム−ユーロピウム酸化物粒子を得
た。このイットリウム−ユーロピウム酸化物粒子を真空
槽内に設置し、６．７Ｐａ（５×１０-2ｔｏｒｒ）以下
の真空に保持し、エキシマ１４６ｎｍランプ（ウシオ電
機株式会社製Ｈ００１２型）を用いて真空紫外線を照射
したところ、赤色の発光を示した。この蛍光体の輝度を
１００とした。
【００３０】比較例２
実施例３の加熱前の水溶液にアンモニア水を滴下してｐ
Ｈを８．２とすると、沈殿が析出し、得られたスラリー
を遠心分離により固液分離し、固形分について、走査型
電子顕微鏡（ＳＥＭ）（ＪＥＯＬ製）により写真を撮影
したところ、得られたイットリウム−ユーロピウム水酸
化物粒子は強く凝集した粒子であった。
Ｈを８．２とすると、沈殿が析出し、得られたスラリー
を遠心分離により固液分離し、固形分について、走査型
電子顕微鏡（ＳＥＭ）（ＪＥＯＬ製）により写真を撮影
したところ、得られたイットリウム−ユーロピウム水酸
化物粒子は強く凝集した粒子であった。
【００３１】
【発明の効果】本発明によれば、球状の金属化合物粒子
を高圧の条件を用いることなく簡便に製造することがで
きる。また、本発明による蛍光体は、その粒径が球状で
あることから、取り扱いが容易であり、溶剤に分散させ
て塗布液とした場合、その塗布が容易であり、簡単に高
輝度の蛍光体膜を得ることが出来、しかも輝度が高いの
で、３波長形蛍光ランプ用あるいはプラズマディスプレ
イなどに好適であるので、本発明は工業的に極めて有用
である。
を高圧の条件を用いることなく簡便に製造することがで
きる。また、本発明による蛍光体は、その粒径が球状で
あることから、取り扱いが容易であり、溶剤に分散させ
て塗布液とした場合、その塗布が容易であり、簡単に高
輝度の蛍光体膜を得ることが出来、しかも輝度が高いの
で、３波長形蛍光ランプ用あるいはプラズマディスプレ
イなどに好適であるので、本発明は工業的に極めて有用
である。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(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
(72)発明者 槐原 隆義
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 西須 佳宏
茨城県つくば市東１−１−１ 独立行政法
人産業技術総合研究所つくばセンター内
(72)発明者 小林 幹男
茨城県つくば市東１−１−１ 独立行政法
人産業技術総合研究所つくばセンター内
Ｆターム(参考） 4G042 DA02 DB03 DB08 DC03 DD03
DE03 DE05 DE07 DE12 DE14
4G076 AA02 AA10 AA18 AB06 AB11
AB18 BA13 BA38 BD01 BD02
BD04 BD06 CA03 CA26 DA11
4H001 CF02 XA08 XA39 YA63
Claims (12)
- 【請求項１】金属元素と尿素を含む水溶液を加熱後、固
液分離し乾燥して金属化合物粒子を製造する方法におい
て、加熱前の水溶液のｐＨを４以上８以下の範囲とし、
加熱を常圧下で行うことを特徴とする金属化合物粒子の
製造方法。 - 【請求項２】加熱前の水溶液のｐＨが４．５以上６．５
以下である請求項１に記載の製造方法。 - 【請求項３】水溶液を加熱する時の昇温速度が０．２℃
／分以上１．５℃／分以下である請求項１または２に記
載の製造方法。 - 【請求項４】水溶液を加熱する時の水溶液の最終到達温
度が９０℃以上沸点以下である請求項１〜３のいずれか
に記載の製造方法。 - 【請求項５】水溶液中の金属元素の総モル濃度が０．０
１５モル／リットル以上０．０４５モル／リットル以下
である請求項１〜４のいずれかに記載の製造方法。 - 【請求項６】水溶液中の尿素のモル濃度が０．１５モル
／リットル以上０．５５モル／リットル以下である請求
項１〜５のいずれかに記載の製造方法。 - 【請求項７】請求項１〜６のいずれかに記載の方法によ
って得られ、電子顕微鏡写真から測定した平均粒径が
０．４μｍ以上０．９μｍ以下である球状の金属化合物
粒子。 - 【請求項８】請求項１〜６のいずれかに記載の方法によ
り得られる金属化合物粒子を８００℃以上１５００℃以
下の温度範囲で焼成することを特徴とする金属酸化物粒
子の製造方法。 - 【請求項９】請求項８に記載の方法によって得られ、電
子顕微鏡写真から測定した平均粒径が０．３μｍ以上
０．８μｍ以下である球状の金属酸化物粒子。 - 【請求項１０】金属元素がイットリウムおよびユーロピ
ウムであることを特徴とする請求項１〜６に記載の金属
化合物粒子の製造方法。 - 【請求項１１】金属元素がイットリウムおよびユーロピ
ウムであることを特徴とする請求項８に記載の蛍光体の
製造方法。 - 【請求項１２】請求項１１に記載の方法により得られる
蛍光体を用いてなる真空紫外線励起発光素子。
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| JP2002049322A JP4344502B2 (ja) | 2002-02-26 | 2002-02-26 | 金属化合物粒子の製造方法 |
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| US10/369,599 US6919060B2 (en) | 2002-02-26 | 2003-02-21 | Process for producing particles of a metal compound |
| KR1020030011332A KR100996394B1 (ko) | 2002-02-26 | 2003-02-24 | 금속 화합물 입자의 제조 방법 |
| CNB031054900A CN1298806C (zh) | 2002-02-26 | 2003-02-24 | 生产金属化合物颗粒的方法 |
| EP03003276A EP1338556B1 (en) | 2002-02-26 | 2003-02-24 | Process for producing particles of a metal compound |
| DE60307696T DE60307696T2 (de) | 2002-02-26 | 2003-02-24 | Verfahren zur Herstellung von Partikeln einer Metallverbindung |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002049322A JP4344502B2 (ja) | 2002-02-26 | 2002-02-26 | 金属化合物粒子の製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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Family
ID=27655478
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002049322A Expired - Lifetime JP4344502B2 (ja) | 2002-02-26 | 2002-02-26 | 金属化合物粒子の製造方法 |
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| EP (1) | EP1338556B1 (ja) |
| JP (1) | JP4344502B2 (ja) |
| KR (1) | KR100996394B1 (ja) |
| CN (1) | CN1298806C (ja) |
| DE (1) | DE60307696T2 (ja) |
| TW (1) | TWI316509B (ja) |
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| JP2013224243A (ja) * | 2012-04-20 | 2013-10-31 | Samsung Electro-Mechanics Co Ltd | 銅前駆体の製造方法及びこれにより製造された銅前駆体 |
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|---|---|---|---|---|
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| EP2245112A1 (en) * | 2007-12-27 | 2010-11-03 | E. I. du Pont de Nemours and Company | Method of making photoluminescent samarium-doped titanium dioxide particles |
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| US5015452A (en) | 1986-11-17 | 1991-05-14 | Clarkson University | Process for synthesis of uniform colloidal particles of rare earth oxides |
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| JP3280688B2 (ja) | 1992-03-10 | 2002-05-13 | 株式会社三徳 | 希土類酸化物の製造方法 |
| JPH0811691B2 (ja) | 1993-03-22 | 1996-02-07 | 工業技術院長 | イットリウム／ユウロピウム含有共沈体球形微粒子の製造方法、その共沈体焼成球形微粒子及び蛍光体 |
| DE69518769T2 (de) | 1994-07-01 | 2001-01-04 | Sarnoff Corp | Verfahren zur herstellung kleiner phosphorpartikel |
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