JP2005105213A - Near-ultraviolet ray excited phosphor and method for producing the same - Google Patents

Near-ultraviolet ray excited phosphor and method for producing the same Download PDF

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洋一郎 中西
Hiroko Kominami
裕子 小南
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a near-ultraviolet ray excited phosphor which emits a high luminance of red light, and a method for producing the same. <P>SOLUTION: The near-ultraviolet ray excited phosphor comprises 0.1 mol% or more and 10 mol% or less of Eu introduced in a crystal structure of an anatase-type titanium dioxide or a rutile-type titanium dioxide in place of a part of the titanium, wherein the substance is exited by a near-violet ray having a wavelength of 300 nm or more and 420 nm or less to emit red light. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

この出願の発明は、近紫外線励起蛍光体およびその製造方法に関するものである。さらに詳しくは、この出願の発明は、高輝度の赤色発光をする近紫外線励起蛍光体およびその製造方法に関するものである。   The invention of this application relates to a near-ultraviolet excited phosphor and a method for producing the same. More specifically, the invention of this application relates to a near-ultraviolet-excited phosphor that emits high-luminance red light and a method for producing the same.

従来より、酸化チタン(TiO2)は、誘電体、絶縁物として知られており、紫外線吸収の尺度であるエネルギーギャップが3.3エレクトロンボルト(波長としては波長378nmに相当する)であることが知られていたが、間接遷移半導体であるため発光材料として適切ではないと考えられていた。 Conventionally, titanium oxide (TiO 2 ) has been known as a dielectric and an insulator, and the energy gap, which is a measure of ultraviolet absorption, is 3.3 electron volts (the wavelength corresponds to a wavelength of 378 nm). Although known, it was thought that it is not suitable as a light emitting material because it is an indirect transition semiconductor.

一方で1980年頃、SrSにCuまたはCeを入れた物質が、波長300nm程度の励起源によって発光するエレクトロルミネッセンス材料として使用できるという研究がなされており、また、この出願の発明者等によりY23にEuを添加した化合物が波長200nmの励起源で赤色に発光することが見出されていた。しかしながら、Y23は禁制帯幅が非常に大きく、励起波長200nm程度の真空紫外領域以外で励起を行うことは不可能であった。 On the other hand 1980, substances containing the Cu or Ce in SrS is, which is made studies it can be used as the electroluminescent material emits light by an excitation source having a wavelength of about 300 nm, also, Y 2 O by the inventors of this application It has been found that a compound obtained by adding Eu to 3 emits red light with an excitation source having a wavelength of 200 nm. However, Y 2 O 3 has a very large forbidden band, and cannot be excited outside the vacuum ultraviolet region with an excitation wavelength of about 200 nm.

一方、近年、青色から近紫外線にかけての発光ダイオードの研究が盛んになり、これらの短波長発光を利用した白色LEDの研究発表が盛んになってきており、この白色LEDは液晶ディスプレイパネルや照明光源などへの応用が期待されている。例えば青色光(波長450nm前後)励起により、YAG:Ce3+にMn2+を添加することにより橙色発光(波長約580nm)を示すことから、これらの青色と橙色を混合して白色が得られたが、赤色域の強度が弱く延色性が不十分であった。そこでこの状況を克服するために赤色発光材料の研究開発が期待されていた。 On the other hand, in recent years, research on light emitting diodes from blue to near-ultraviolet has been actively conducted, and research on white LEDs using these short wavelength light emission has been actively performed. This white LED is used for liquid crystal display panels and illumination light sources. Application to such as is expected. For example, when blue light (wavelength around 450 nm) is excited and Mn 2+ is added to YAG: Ce 3+ , it emits orange light (wavelength of about 580 nm). However, the intensity of the red region was weak and the color rendering property was insufficient. In order to overcome this situation, research and development of red light emitting materials was expected.

他方で、アナターゼ型TiO2にEuを添加し、キセノンランプやX線を照射させることで発光を行うといったことは知られてはいるが(非特許文献1)、その場合にも発光強度が小さく、さらなる発光強度の向上が望まれていた。
James Ovenstone, Philip. J. Titler, Robert Withnall およびJack Silver、"A Study of the Effects of Europium Doping and Calcination on the Luminescence of Titania Phosphor Materials"、The Journal of Physical Chemistry、vol. 105、p.7170-7177、2001年
On the other hand, it is known that light is emitted by adding Eu to anatase TiO 2 and irradiating it with a xenon lamp or X-ray (Non-patent Document 1). Further improvement in emission intensity has been desired.
James Ovenstone, Philip. J. Titler, Robert Withnall and Jack Silver, "A Study of the Effects of Europium Doping and Calcination on the Luminescence of Titania Phosphor Materials", The Journal of Physical Chemistry, vol. 105, p.7170-7177 2001

そこでこの出願の発明は、以上のとおりの事情に鑑みてなされたものであり、従来技術の問題点を解消し、高輝度の赤色発光をする近紫外線励起蛍光体およびその製造方法を提供することを課題としている。   Therefore, the invention of this application has been made in view of the circumstances as described above, and solves the problems of the prior art, and provides a near-ultraviolet-excited phosphor that emits high-intensity red light and a method for manufacturing the same. Is an issue.

この出願の発明は、上記の課題を解決するものとして、まず第1には、アナターゼ型TiO2の結晶構造内に、0.1mol%以上10mol%以下のEuが一部のTiの代わりに組み込まれており、波長が300nm以上420nm以下の近紫外線により励起されることによって赤色発光することを特徴とする近紫外線励起蛍光体を提供する。 In order to solve the above problems, the invention of this application firstly incorporates 0.1 mol% or more and 10 mol% or less of Eu into a crystal structure of anatase TiO 2 instead of a part of Ti. A near-ultraviolet-excited phosphor that emits red light when excited by near-ultraviolet light having a wavelength of 300 nm to 420 nm.

第2には、この出願の発明は、ルチル型TiO2の結晶構造内に、0.1mol%以上10mol%以下のEuが一部のTiの代わりに組み込まれており、波長が300nm以上420nm以下の近紫外線により励起されることによって赤色発光することを特徴とする近紫外線励起蛍光体を提供する。 Secondly, in the invention of this application, 0.1 to 10 mol% of Eu is incorporated in the crystal structure of rutile TiO 2 in place of a part of Ti, and the wavelength is from 300 to 420 nm. Provided is a near-ultraviolet-excited phosphor that emits red light when excited by near-ultraviolet light.

また、第3には、第2の発明において、TiO2を溶液の25%以上35%以下となる量の硝酸に溶解させて、発光中心材料であるEuCl3を0.1mol%以上10mol%以下で添加して乾燥し、850℃以上1000℃以下で焼成し、Eu添加ルチル型TiO2を合成することを特徴とする近紫外線励起蛍光体の製造方法を提供する。 Thirdly, in the second invention, TiO 2 is dissolved in an amount of nitric acid that is 25% or more and 35% or less of the solution, and EuCl 3 that is a luminescent center material is 0.1 mol% or more and 10 mol% or less. A method for producing a near-ultraviolet-excited phosphor is provided which comprises adding, drying, and firing at 850 ° C. to 1000 ° C. to synthesize Eu-added rutile TiO 2 .

第4には、第3の発明において、TiO2を硝酸に溶解させてEuCl3を添加した後、乾燥させる際に、クエン酸を混合させることを特徴とする近紫外線励起蛍光体の製造方法を提供する。 Fourthly, in the third invention, there is provided a method for producing a near-ultraviolet-excited phosphor, characterized in that citric acid is mixed when TiO 2 is dissolved in nitric acid and EuCl 3 is added and then dried. provide.

第5には、第1の発明において、チタンアルコキシドまたはチタン塩化物に発光中心材料であるEuCl3を0.1mol%以上10mol%以下で添加して、加水分解させ、その後500℃以上800℃以下で焼成し、Eu添加アナタ−ゼ型TiO2を合成することを特徴とする近紫外線励起蛍光体の製造方法を提供する。 Fifth, in the first invention, EuCl 3 as a luminescent center material is added to titanium alkoxide or titanium chloride in an amount of 0.1 mol% or more and 10 mol% or less to cause hydrolysis, and then 500 ° C. or more and 800 ° C. or less. And a method for producing a near-ultraviolet-excited phosphor, characterized by synthesizing Eu-added anatase-type TiO 2 .

第6には、第2の発明において、チタンアルコキシドまたはチタン塩化物に発光中心材料であるEuCl3を0.1mol%以上10mol%以下で添加して、加水分解させ、その後800℃以上1000℃以下で焼成し、Eu添加ルチル型TiO2を合成することを特徴とする近紫外線励起蛍光体の製造方法を提供する。 Sixth, in the second invention, EuCl 3 , which is a luminescent center material, is added to titanium alkoxide or titanium chloride at 0.1 mol% or more and 10 mol% or less to cause hydrolysis, and then 800 ° C. or more and 1000 ° C. or less. A method for producing a near-ultraviolet-excited phosphor, characterized by synthesizing Eu-added rutile-type TiO 2 by firing at a low temperature, is provided.

第7には、第5または6の発明において、チタンアルコキシドがTi(OC254であって、チタン塩化物がTiCl4であることを特徴とする近紫外線励起蛍光体の製造方法を提供する。 Seventhly, in the fifth or sixth invention, there is provided a method for producing a near-ultraviolet excited phosphor, wherein the titanium alkoxide is Ti (OC 2 H 5 ) 4 and the titanium chloride is TiCl 4. provide.

この出願の発明は上記のとおりの特徴をもつものであるが、以下にその実施の形態について説明する。   The invention of this application has the features as described above, and an embodiment thereof will be described below.

この出願の発明の近紫外線励起蛍光体は、アナターゼ型TiO2の結晶構造内に、0.1mol%以上10mol%以下のEuが一部のTiの代わりに組み込まれており、波長が300nm以上420nm以下の近紫外線により励起されることによって赤色発光することを特徴としている。 In the near-ultraviolet-excited phosphor of the invention of this application, 0.1 mol% or more and 10 mol% or less of Eu is incorporated in the crystal structure of anatase TiO 2 instead of a part of Ti, and the wavelength is 300 nm or more and 420 nm. It emits red light when excited by the following near ultraviolet rays.

あるいは、この出願の発明の近紫外線励起蛍光体は、ルチル型TiO2の結晶構造内に、0.1mol%以上10mol%以下のEuが一部のTiの代わりに組み込まれており、波長が300nm以上420nm以下の近紫外線により励起されることによって赤色発光することを特徴としている。 Alternatively, in the near-ultraviolet-excited phosphor of the invention of this application, 0.1 to 10 mol% of Eu is incorporated in the crystal structure of rutile TiO 2 instead of a part of Ti, and the wavelength is 300 nm. It emits red light when excited by near ultraviolet rays of 420 nm or less.

上記のような近紫外線励起蛍光体により、高輝度の赤色発光をする蛍光体を提供することができ、その結果蛍光体の励起光源として用いられる白色LEDに使用できる可能性が高く、最終的に液晶ディスプレイパネルや照明光源などへの応用を期待することができるのである。   The near-ultraviolet-excited phosphor as described above can provide a phosphor that emits high-luminance red light. As a result, it is highly likely that the phosphor can be used as a white LED used as an excitation light source of the phosphor. Applications to liquid crystal display panels and illumination light sources can be expected.

そしてこの出願の発明の近紫外線励起蛍光体の製造方法は、TiO2を溶液の25%以上35%以下となる量の硝酸に溶解させて、発光中心材料であるEuCl3を0.1mol%以上10mol%以下で添加して乾燥し、850℃以上1000℃以下で焼成し、Eu添加ルチル型TiO2を合成することを特徴としており、この製造方法を用いることによって、高輝度な赤色発光を実現する蛍光体である近紫外線励起蛍光体を得ることができる。 In the method for producing a near-ultraviolet-excited phosphor according to the invention of this application, TiO 2 is dissolved in nitric acid in an amount that is 25% or more and 35% or less of the solution, and EuCl 3 that is the luminescent center material is 0.1 mol% or more. It is characterized by the addition of 10 mol% or less, drying, and firing at 850 ° C. or more and 1000 ° C. or less to synthesize Eu-added rutile TiO 2. By using this manufacturing method, high-luminance red light emission is realized. Thus, a near-ultraviolet excited phosphor that is a phosphor to be obtained can be obtained.

なおこのとき、TiO2を硝酸に溶解させてEuCl3を添加した後、乾燥させる際に、クエン酸を混合させることで、クエン酸が分散剤となり、TiO2にEuをより均一に分散させた状態で添加することができ、この方法は一般にクエン酸ゲル法と呼ばれている。 At this time, TiO 2 was dissolved in nitric acid, EuCl 3 was added, and then dried, by mixing citric acid, citric acid became a dispersing agent, and Eu was more uniformly dispersed in TiO 2 . This method is generally called a citric acid gel method.

また、チタンアルコキシドまたはチタン塩化物に発光中心材料であるEuCl3を0.1mol%以上10mol%以下で添加して、加水分解させ、その後500℃以上800℃以下で焼成する、いわゆるゾル−ゲル法を用いてEu添加アナタ−ゼ型TiO2を合成することもできる。また同様に、チタンアルコキシドまたはチタン塩化物に発光中心材料であるEuCl3を0.1mol%以上10mol%以下で添加して、加水分解させ、その後850℃以上1000℃以下で焼成する、いわゆるゾル−ゲル法を用いてEu添加ルチル型TiO2を合成することもできる。 Also, a so-called sol-gel method, in which EuCl 3 , which is a luminescent center material, is added to titanium alkoxide or titanium chloride in an amount of 0.1 mol% to 10 mol%, hydrolyzed, and then fired at 500 ° C. to 800 ° C. It is also possible to synthesize Eu-added anatase TiO 2 . Similarly, a so-called sol-type, in which EuCl 3 as a luminescent center material is added to titanium alkoxide or titanium chloride in an amount of 0.1 mol% to 10 mol%, hydrolyzed, and then fired at 850 ° C. to 1000 ° C. Eu-added rutile TiO 2 can also be synthesized using a gel method.

このとき、チタンアルコキシドとしてTi(OC254、またはチタン塩化物としてTiCl4を用いることによって良質なEu添加アナタ−ゼ型TiO2あるいはEu添加ルチル型TiO2を合成することができる。 At this time, Ti (OC 2 H 5) 4 or quality Eu added ANATA by using TiCl 4 as a titanium chloride, as a titanium alkoxide - can be synthesized peptidase type TiO 2 or Eu added rutile TiO 2.

すなわち、たとえばTi(OC254とC25OHを混合し、そこにEuCl3を添加して溶液を作製し、さらに水を加えることで加水分解させ、
Ti(OC254+4H2O→TiO2+4C25OH
の反応によりTiO2が形成され、そのTiO2にEuCl3のEuが組み込まれることでEu添加TiO2が合成され、さらに焼成時に焼成温度を調整することにより、Eu添加アナタ−ゼ型TiO2あるいはEu添加ルチル型TiO2を合成することができるのである。
That is, for example, Ti (OC 2 H 5 ) 4 and C 2 H 5 OH are mixed, EuCl 3 is added thereto to make a solution, and water is further added to cause hydrolysis.
Ti (OC 2 H 5 ) 4 + 4H 2 O → TiO 2 + 4C 2 H 5 OH
TiO 2 is formed by the reaction, the Eu added TiO 2 by the TiO 2 Eu of EuCl 3 are incorporated are combined, by adjusting the calcination temperature during firing, Eu added anatase - peptidase type TiO 2 or Eu-added rutile TiO 2 can be synthesized.

なお、前記のクエン酸ゲル法に比べ、このゾル−ゲル法を用いて合成した方が、Euが均一にTiO2に分布され、良好な発光特性を得ることができる。 Compared with the citric acid gel method, Eu synthesized uniformly in TiO 2 and synthesized with this sol-gel method can obtain good light emission characteristics.

以下、添付した図面に沿って実施例を示し、この出願の発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。もちろん、この発明は以下の例に限定されるものではなく、細部については様々な態様が可能であることは言うまでもない。   Embodiments of the present invention will be described in more detail below with reference to the accompanying drawings. Of course, the present invention is not limited to the following examples, and it goes without saying that various aspects are possible in detail.

<実施例1>
出発材料としてチタンアルコキシドをエタノール中に溶解、発光中心材料EuCl3を2mol%添加し、加水分解、乾燥、焼成を行った。なお焼成温度は、200℃、500℃、750℃、1000℃で、焼成時間は3時間でかつ空気中で焼成を行った。500℃以上750℃以下でEu添加アナターゼ型酸化チタン、1000℃でEu添加ルチル型酸化チタンとなり、焼成温度が200℃のものは非晶質(結晶化していないアモルファス状のもの)であった。
<Example 1>
Titanium alkoxide was dissolved in ethanol as a starting material, and 2 mol% of luminescent center material EuCl 3 was added, followed by hydrolysis, drying, and firing. The firing temperature was 200 ° C., 500 ° C., 750 ° C., and 1000 ° C., the firing time was 3 hours, and the firing was performed in air. Eu-added anatase-type titanium oxide at 500 ° C. or higher and 750 ° C. or lower, and Eu-added rutile-type titanium oxide at 1000 ° C., and those with a firing temperature of 200 ° C. were amorphous (non-crystallized amorphous).

そして得られた試料の紫外線励起発光強度(PL強度)および電子線励起発光強度(CL強度)の焼成依存性を測定した。その結果を図1に示す。なお図1のPLスペクトルはHe−Cdレーザー(波長325nm)、CLスペクトルは陽極電圧VAが2kVであって電流密度Jsが180μA/cm2の励起により得られた発光スペクトルである。図1より明らかなように、750℃焼成のEu添加アナターゼ型酸化チタンのものが最も発光強度が大きく、1000℃で空気中3時間焼成したEu添加ルチル型酸化チタンは発光強度がアナターゼ型酸化チタンのものと比べて低下した。 And the baking dependence of the ultraviolet excitation light emission intensity (PL intensity) and the electron beam excitation light emission intensity (CL intensity) of the obtained sample was measured. The result is shown in FIG. The PL spectrum in FIG. 1 is a He—Cd laser (wavelength 325 nm), and the CL spectrum is an emission spectrum obtained by excitation with an anode voltage V A of 2 kV and a current density J s of 180 μA / cm 2 . As is apparent from FIG. 1, the emission intensity of Eu-added anatase-type titanium oxide baked at 750 ° C. is the highest, and the emission intensity of Eu-added rutile-type titanium oxide baked in air at 1000 ° C. for 3 hours is anatase-type titanium oxide Compared to the ones.

また、図2に750℃焼成のEu添加アナターゼ型酸化チタンを励起させる照射光(照射レーザー)の波長と励起スペクトルの関係(モニター波長615nm)を示しているが、図2の左のスペクトルより明らかなように325nm付近に広域な吸収帯があり、380nmと395nmに急峻な吸収帯が存在する。また、右の3つのスペクトルは325nmと380nmと395nmの波長で励起した発光スペクトルの強度を示すものであるが、395nmの励起において615nmに良好な赤色発光を示した。また380nmの励起では615nmにもピークを有するが、近赤外領域の680nmに主ピークを持つ発光が得られた。   FIG. 2 shows the relationship between the wavelength of the irradiation light (irradiation laser) for exciting the Eu-added anatase-type titanium oxide fired at 750 ° C. and the excitation spectrum (monitor wavelength 615 nm). Thus, there is a broad absorption band near 325 nm, and there are steep absorption bands at 380 nm and 395 nm. The three spectra on the right show the intensities of the emission spectra excited at wavelengths of 325 nm, 380 nm, and 395 nm, and showed good red emission at 615 nm when excited at 395 nm. In addition, the excitation at 380 nm has a peak at 615 nm, but light emission having a main peak at 680 nm in the near infrared region was obtained.

また、一方、図3の右の2本の曲線は出発材料として既製のTiO2を20%と30%の濃度の硝酸に溶解させ、発光中心材料EuCl3を1mol%添加し、クエン酸を混合し、乾燥、焼成温度1000℃で合成したEu添加ルチル型酸化チタンを励起させる照射光の波長とPL強度の関係を示しているが、比較として出発材料として用いたTiO2粉末についての発光スペクトルも測定したが、このTiO2においては400nm〜500nm付近にピークを持つブロードな発光を示したが強度は非常に弱いものであった。一方、Euを添加、硝酸濃度30%において作製した粉末は、450nm付近のブロードな発光と赤色領域に輝線スペクトルを示した。これらの輝線スペクトルは、Eu3+の発光と一致することから、TiO2:Eu3+が形成されていることが分かる。一方硝酸濃度20%において作製したものは、TiO2の溶解が不十分であり、Eu3+の発光はほとんど得られず、500nmにピークを有するブロードな発光を示した。この発光についてはTiO2の酸素欠陥又はEu2+の発光ではないかと考えられる。 On the other hand, the two curves on the right side of FIG. 3 are obtained by dissolving ready-made TiO 2 as starting materials in 20% and 30% nitric acid, adding 1 mol% of the luminescent center material EuCl 3 , and mixing citric acid. Then, the relationship between the wavelength of irradiation light for exciting Eu-added rutile titanium oxide synthesized at a drying and firing temperature of 1000 ° C. and the PL intensity is shown, but the emission spectrum of the TiO 2 powder used as a starting material is also shown as a comparison. As a result of measurement, this TiO 2 showed broad light emission having a peak in the vicinity of 400 nm to 500 nm, but the intensity was very weak. On the other hand, the powder prepared with Eu added at a nitric acid concentration of 30% showed broad emission near 450 nm and a bright line spectrum in the red region. Since these emission line spectra coincide with the emission of Eu 3+ , it can be seen that TiO 2 : Eu 3+ is formed. On the other hand, those prepared at a nitric acid concentration of 20% showed insufficient TiO 2 dissolution, almost no Eu 3+ emission, and a broad emission having a peak at 500 nm. This light emission is considered to be an oxygen defect of TiO 2 or light emission of Eu 2+ .

つぎにこれらの発光の励起スペクトルを測定し、その結果を図3中の左側の3本の点線で示した。   Next, the excitation spectra of these emissions were measured, and the results are shown by the three dotted lines on the left side in FIG.

TiO2はほとんど発光が得られておらず、そのため励起スペクトルも非常に弱いものであった。硝酸濃度30%のものは約400nmと380nmにピークを持つ励起スペクトルが得られた。TiO2のバンドギャップが3.3eVであることから、母体励起していると考えられる。一方硝酸濃度20%のものにおいても約380nm、400nmにピークを有することが確認されたが、335nmにおいてもピークが確認され、250nm〜400nmの広い範囲において吸収があることが確認された。
<実施例2>
さらに、ゾル−ゲル法を用いてTi(OC254(テトラエトキシチタン)とエタノールを混合し、次にEuCl3を2mol%添加した後、水を加えて加水分解を行い、Eu添加TiO2を合成し、さらに1000℃で空気中3時間焼成することで、Eu添加ルチル型TiO2を合成した。
TiO 2 hardly emits light, and therefore the excitation spectrum is very weak. When the nitric acid concentration was 30%, excitation spectra having peaks at about 400 nm and 380 nm were obtained. Since the band gap of TiO 2 is 3.3 eV, it is considered that matrix excitation occurs. On the other hand, it was confirmed that there was a peak at about 380 nm and 400 nm even when the nitric acid concentration was 20%, but the peak was also confirmed at 335 nm, and it was confirmed that there was absorption in a wide range of 250 nm to 400 nm.
<Example 2>
Further, Ti (OC 2 H 5 ) 4 (tetraethoxytitanium) and ethanol are mixed using a sol-gel method, and then 2 mol% of EuCl 3 is added, followed by hydrolysis with water and addition of Eu. TiO 2 was synthesized and further baked in air at 1000 ° C. for 3 hours to synthesize Eu-added rutile TiO 2 .

そして、その合成したEu添加ルチル型TiO2のHe−Cdレーザー(波長325nm)の励起による発光スペクトルのPL強度を測定した。その結果を図4に示す。図4より明らかなように627nmにピークが確認され、500nm付近の広域な発光はほとんど現れず、良好な赤色発光が得られた。 Then, the PL intensity of the emission spectrum by excitation of the synthesized Eu-added rutile TiO 2 He—Cd laser (wavelength: 325 nm) was measured. The result is shown in FIG. As is clear from FIG. 4, a peak was confirmed at 627 nm, and a wide range of light emission near 500 nm hardly appeared, and good red light emission was obtained.

以上詳しく説明したとおり、この出願の発明によって、高輝度の赤色発光をする近紫外線励起蛍光体およびその製造方法が提供され、この近紫外線励起蛍光体は、蛍光体の励起光源として用いられる白色LEDに使用される可能性が高く、最終的に液晶ディスプレイパネルや照明光源などへの応用が期待される。   As described in detail above, the invention of this application provides a near-ultraviolet-excited phosphor that emits high-luminance red light and a method for producing the same, and this near-ultraviolet-excited phosphor is a white LED used as an excitation light source for the phosphor. In the end, it is expected to be applied to liquid crystal display panels and illumination light sources.

この出願の発明の近紫外線励起蛍光体のPL強度およびCL強度の焼成温度依存性を例示したグラフである。It is the graph which illustrated the baking temperature dependence of PL intensity | strength and CL intensity | strength of the near-ultraviolet excitation fluorescent substance of invention of this application. この出願の発明のゾル−ゲル法により形成されたEu添加アナターゼ型TiO2よりなる近紫外線励起蛍光体の近紫外線励起による励起スペクトルと発光スペクトルを例示したグラフである。Sol of the invention of this application - is a graph illustrating the excitation and emission spectra by near ultraviolet excitation of Eu added consisting of anatase TiO 2 near ultraviolet excitation phosphors formed gel method. この出願の発明のクエン酸ゲル法により形成されたEu添加ルチル型TiO2よりなる近紫外線励起蛍光体の近紫外線励起による励起スペクトルと発光スペクトルを例示したグラフである。Is a graph illustrating the excitation and emission spectra by near ultraviolet excitation citric acid gel method near ultraviolet excitation phosphors consisting Eu added rutile TiO 2 formed by the invention of this application. この出願の発明のゾル−ゲル法により形成されたEu添加ルチル型TiO2よりなる金紫外線励起蛍光体の近紫外線励起による発光スペクトルを例示したグラフである。It is the graph which illustrated the emission spectrum by near ultraviolet excitation of the gold ultraviolet excitation fluorescent substance which consists of Eu addition rutile type TiO2 formed by the sol-gel method of invention of this application.

Claims (7)

アナターゼ型TiO2の結晶構造内に、0.1mol%以上10mol%以下のEuが一部のTiの代わりに組み込まれており、波長が300nm以上420nm以下の近紫外線により励起されることによって赤色発光することを特徴とする近紫外線励起蛍光体。 In the crystal structure of anatase-type TiO 2 , 0.1 mol% or more and 10 mol% or less of Eu is incorporated in place of a part of Ti, and red light is emitted when excited by near ultraviolet light having a wavelength of 300 nm or more and 420 nm or less. A near-ultraviolet-excited phosphor. ルチル型TiO2の結晶構造内に、0.1mol%以上10mol%以下のEuが一部のTiの代わりに組み込まれており、波長が300nm以上420nm以下の近紫外線により励起されることによって赤色発光することを特徴とする近紫外線励起蛍光体。 In the rutile TiO 2 crystal structure, 0.1 mol% or more and 10 mol% or less of Eu is incorporated in place of a part of Ti, and red light is emitted by being excited by near ultraviolet light having a wavelength of 300 nm or more and 420 nm or less. A near-ultraviolet-excited phosphor. TiO2を溶液の25%以上35%以下となる量の硝酸に溶解させて、発光中心材料であるEuCl3を0.1mol%以上10mol%以下で添加して乾燥し、850℃以上1000℃以下で焼成し、Eu添加ルチル型TiO2を合成することを特徴とする請求項2記載の近紫外線励起蛍光体の製造方法。 TiO 2 is dissolved in nitric acid in an amount of 25% to 35% of the solution, EuCl 3 as a luminescent center material is added in an amount of 0.1 mol% to 10 mol% and dried, and then 850 ° C. to 1000 ° C. The method for producing a near-ultraviolet-excited phosphor according to claim 2 , wherein the Eu-doped rutile TiO 2 is synthesized by baking. TiO2を硝酸に溶解させてEuCl3を添加した後、乾燥させる際に、クエン酸を混合させることを特徴とする請求項3記載の近紫外線励起蛍光体の製造方法。 After the TiO 2 was added EuCl 3 was dissolved in nitric acid, when the drying method of the near-ultraviolet excitation phosphors of claim 3, wherein the mixing citric acid. チタンアルコキシドまたはチタン塩化物に発光中心材料であるEuCl3を0.1mol%以上10mol%以下で添加して、加水分解させ、その後500℃以上800℃以下で焼成し、Eu添加アナタ−ゼ型TiO2を合成することを特徴とする請求項1記載の近紫外線励起蛍光体の製造方法。 EuCl 3 , which is the luminescent center material, is added to titanium alkoxide or titanium chloride in an amount of 0.1 mol% to 10 mol%, hydrolyzed, and then fired at 500 ° C. to 800 ° C., and Eu-added anatase TiO 2. The method for producing a near-ultraviolet excited phosphor according to claim 1, wherein 2 is synthesized. チタンアルコキシドまたはチタン塩化物に発光中心材料であるEuCl3を0.1mol%以上10mol%以下で添加して、加水分解させ、その後850℃以上1000℃以下で焼成し、Eu添加ルチル型TiO2を合成することを特徴とする請求項2記載の近紫外線励起蛍光体の製造方法。 EuCl 3 , which is the luminescent center material, is added to titanium alkoxide or titanium chloride at 0.1 mol% or more and 10 mol% or less to cause hydrolysis, and then calcined at 850 ° C. or more and 1000 ° C. or less to obtain Eu-added rutile TiO 2 . The method for producing a near-ultraviolet-excited phosphor according to claim 2, wherein the phosphor is synthesized. チタンアルコキシドがTi(OC254であって、チタン塩化物がTiCl4であることを特徴とする請求項5または6記載の近紫外線励起蛍光体の製造方法。

7. The method for producing a near-ultraviolet excited phosphor according to claim 5, wherein the titanium alkoxide is Ti (OC 2 H 5 ) 4 and the titanium chloride is TiCl 4 .

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