JP2006199876A - Aluminum nitride-based fluorescent substance - Google Patents

Aluminum nitride-based fluorescent substance Download PDF

Info

Publication number
JP2006199876A
JP2006199876A JP2005014791A JP2005014791A JP2006199876A JP 2006199876 A JP2006199876 A JP 2006199876A JP 2005014791 A JP2005014791 A JP 2005014791A JP 2005014791 A JP2005014791 A JP 2005014791A JP 2006199876 A JP2006199876 A JP 2006199876A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
aluminum nitride
aluminum
phosphor
nitrogen
raw material
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2005014791A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4979194B2 (en
Inventor
Kazuhiko Hara
和彦 原
Takashio Rai
高潮 頼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyo Aluminum KK
Rikogaku Shinkokai
Original Assignee
Toyo Aluminum KK
Rikogaku Shinkokai
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyo Aluminum KK, Rikogaku Shinkokai filed Critical Toyo Aluminum KK
Priority to JP2005014791A priority Critical patent/JP4979194B2/en
Publication of JP2006199876A publication Critical patent/JP2006199876A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4979194B2 publication Critical patent/JP4979194B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an aluminum nitride-based fluorescent substance having good fluorescence characteristics on an industrial scale. <P>SOLUTION: This aluminum nitride-based fluorescent substance contains at least one kind of a transition element and a rare earth element and further contains aluminum, wherein an aluminum-based component which does not combine with nitrogen is contained in an amount of ≤1 wt.%. The method for producing the aluminum nitride-based fluorescent substance comprises subjecting a raw material containing at least one kind of the transition element and the rare earth element and further containing the aluminum to nitriding synthesis in an atmosphere containing nitrogen, and then firing the synthesized material at a temperature higher than 1,050°C in an atmosphere containing the nitrogen. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、新規な窒化アルミニウム系蛍光体及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a novel aluminum nitride phosphor and a method for producing the same.

蛍光体は、蛍光表示管(VFD)、電界放出ディスプレイ(FED)、陰極線管(CRT)、プラズマディスプレイパネル(PDP)等の各種ディスプレイ装置のほか、白色発光ダイオード(LED)等の発光素子に広く使用されている。   In addition to various display devices such as a fluorescent display tube (VFD), a field emission display (FED), a cathode ray tube (CRT), and a plasma display panel (PDP), phosphors are widely used in light emitting elements such as white light emitting diodes (LEDs). in use.

これらの発光素子において、発光部は蛍光体を含む蛍光体塗布膜で構成される。蛍光体塗布膜は、粉末状蛍光体をバインダーと共に塗布することにより得られるが、これにより、大面積の基板上や複雑な形状をもつ面状に発光部を形成することを容易にしている。   In these light emitting elements, the light emitting part is composed of a phosphor coating film containing a phosphor. The phosphor coating film can be obtained by coating a powdered phosphor together with a binder. This makes it easy to form a light emitting portion on a large-area substrate or in a planar shape having a complicated shape.

これらの蛍光体塗布膜は、主としてガラス又はプラスチックフィルム基板上に粉末状蛍光体をバインダーとともに塗布し、成型することにより製造される。   These phosphor coating films are manufactured by coating and molding a powdered phosphor together with a binder mainly on a glass or plastic film substrate.

蛍光体塗布膜に関し、従来より、用途や所望の発光色に応じてケイ酸塩蛍光体 、リン酸塩蛍光体 、アルミン酸塩蛍光体 、酸化物蛍光体及び硫化物蛍光体など様々な種類の蛍光体(蛍光性化合物)が利用されている。   Conventionally, various types of phosphor coating films, such as silicate phosphors, phosphate phosphors, aluminate phosphors, oxide phosphors and sulfide phosphors, are used depending on the application and desired emission color. A phosphor (fluorescent compound) is used.

これらの蛍光体は、発光中心と母体結晶から構成される。発光中心は電子線、紫外線等の高エネルギーを有した励起源により励起されて可視光線を発するが、母体結晶によるエネルギーの吸収も同時に起こり、可視光への変換効率は通常30%程度で低い。   These phosphors are composed of an emission center and a host crystal. The emission center is excited by an excitation source having high energy such as an electron beam or ultraviolet rays to emit visible light, but energy absorption by the host crystal also occurs at the same time, and the conversion efficiency to visible light is usually as low as about 30%.

近年、ディスプレイ用等の蛍光体塗布膜には、より輝度の高い蛍光発光が必要とされている。特に大画面化が進んでいるPDP用の蛍光体塗布膜は、加工の容易性から、粉末状蛍光体を塗料化して用いる方法が主流となっている。このため、これらの蛍光体から、高輝度の蛍光体塗布膜をつくる必要がある。   In recent years, fluorescent coating films for displays and the like are required to emit fluorescent light with higher brightness. In particular, for a phosphor coating film for PDP whose screen size is increasing, a method using powdered phosphor as a paint has become the mainstream because of ease of processing. For this reason, it is necessary to form a phosphor coating film with high brightness from these phosphors.

しかしながら、付与エネルギーを高めると母体結晶に吸収されるエネルギーも増大し、蛍光体の構造が破壊されること等により損傷が進行し、蛍光体の輝度が低下するという問題点がある。   However, when the applied energy is increased, the energy absorbed by the host crystal is also increased, causing damage due to destruction of the structure of the phosphor and the like, resulting in a decrease in the luminance of the phosphor.

十分な高輝度と長寿命特性を発揮できる蛍光体としては、例えば硫化亜鉛を母体とし、付活剤及び共付活剤を含む蛍光体(例えば、特許文献1)、硫化物系又は酸化物系の粉末蛍光体(例えば、特許文献2)が知られている。   As a phosphor capable of exhibiting sufficiently high luminance and long life characteristics, for example, a phosphor containing zinc sulfide as a base material and containing an activator and a coactivator (for example, Patent Document 1), sulfide-based or oxide-based A powder phosphor (for example, Patent Document 2) is known.

しかしながら、これらの蛍光体は、その構造が破壊される際に硫黄、硫化物ガス、酸素等の放出が避けられず、ディスプレイ装置等に用いられる電子源、フィラメント等の周辺部品を腐食又は劣化させる原因となる。   However, these phosphors inevitably release sulfur, sulfide gas, oxygen, etc. when their structure is destroyed, and corrode or deteriorate peripheral parts such as electron sources and filaments used in display devices. Cause.

また、硫化物系又は酸化物系以外の蛍光体として、窒化ガリウム蛍光体(例えば、特許文献3、特許文献4)がある。   Further, as phosphors other than sulfide or oxide, there are gallium nitride phosphors (for example, Patent Document 3 and Patent Document 4).

しかしながら、窒化ガリウム蛍光体では、硫黄、硫化物ガス、酸素等を放出することはないが、付与エネルギーを高めても硫化物系又は酸化物系の蛍光体と同程度の輝度しか得られない上、その原料が高価である。また、窒化ガリウムの禁制帯幅は約3.4eVであり、特にPDPに使用される真空紫外光励起に対しては、高い発光効率が期待できない。   However, although the gallium nitride phosphor does not release sulfur, sulfide gas, oxygen, etc., it can only obtain the same brightness as the sulfide or oxide phosphor even when the applied energy is increased. The raw material is expensive. In addition, the forbidden band width of gallium nitride is about 3.4 eV, and high luminous efficiency cannot be expected particularly for vacuum ultraviolet light excitation used for PDP.

他方、窒化アルミニウムに発光中心不純物元素をドーピングした窒化アルミニウム系蛍光体は、禁制帯幅が約6.2eVと大きく、真空紫外域の紫外光励起に対しても発光効率が高いという点、材料の物理的・化学的な安定性が高く、強く励起しても劣化が起こらず高い輝度が得られるという点で有利である。また、窒化アルミニウムは、資源が豊富であり、毒性・腐食性がなく、生態系への適合性が高い元素から構成されることから、環境に負荷の少ない材料としても脚光を浴びつつある。   On the other hand, an aluminum nitride-based phosphor obtained by doping aluminum nitride with a luminescent center impurity element has a large forbidden band width of about 6.2 eV, and has high luminous efficiency against ultraviolet light excitation in the vacuum ultraviolet region. It is advantageous in that it has high mechanical and chemical stability and does not deteriorate even when strongly excited, and high brightness can be obtained. In addition, aluminum nitride is abundant in resources, is not toxic and corrosive, and is composed of elements that are highly compatible with the ecosystem.

このような材料の製造方法として、例えば窒素雰囲気中1000℃・1000psi(約7MPa)でAl-Mn混合粉を処理する方法(例えば、非特許文献1)が知られている。   As a method for producing such a material, for example, a method of treating Al—Mn mixed powder at 1000 ° C. and 1000 psi (about 7 MPa) in a nitrogen atmosphere is known (for example, Non-Patent Document 1).

しかしながら、上記方法では、高圧雰囲気を要することから、安全面及びコスト面から工業的規模での生産に適していない。   However, since the above method requires a high-pressure atmosphere, it is not suitable for production on an industrial scale in terms of safety and cost.

また、熱拡散により発光中心不純物元素を窒化アルミニウム粉末にドーピングさせる方法(例えば、非特許文献2)も提案されている。   In addition, a method of doping an aluminum nitride powder with an emission center impurity element by thermal diffusion (for example, Non-Patent Document 2) has also been proposed.

しかしながら、十分な発光強度を得るために必要とされる発光中心不純物元素のドーピング量は通常0.1原子%以上とされているが、そのような量を熱拡散によりドーピングすることは不可能である。ドーピング量を上げるためには、高価な(NHAlFにMnClを加えて毒性のあるNH雰囲気中で反応させる方法(例えば、非特許文献2)があるが、工業的規模での生産に適した方法とは言えない。 However, the doping amount of the luminescent center impurity element required for obtaining sufficient light emission intensity is usually 0.1 atomic% or more, but such amount cannot be doped by thermal diffusion. is there. In order to increase the doping amount, there is a method (for example, Non-Patent Document 2) in which MnCl 2 is added to expensive (NH 4 ) 3 AlF 6 and reacted in a toxic NH 3 atmosphere. It is not a suitable method for production.

このため、工業的規模において窒化アルミニウムは、熱蛍光体(例えば、特許文献5)の作製に用いられているにすぎないというのが現状である。
特開平8−183954号公報 特開平9−260060号公報 特開2002−309249号公報 特開2002−356676号公報 特開平5−263075号公報 J. electrochemical society 109(11)1962 Czechoslovakia J. Physics B, vol.22(1972),847
For this reason, the present situation is that aluminum nitride is only used for producing a thermoluminescent material (for example, Patent Document 5) on an industrial scale.
Japanese Patent Laid-Open No. 8-183954 JP-A-9-260060 JP 2002-309249 A JP 2002-356676 A JP-A-5-263075 J. electrochemical society 109 (11) 1962 Czechoslovakia J. Physics B, vol. 22 (1972), 847

従って、本発明の主な目的は、良好な蛍光特性を有する窒化アルミニウム系蛍光体を工業的規模で提供することにある。   Accordingly, a main object of the present invention is to provide an aluminum nitride phosphor having good fluorescence characteristics on an industrial scale.

本発明者は、従来技術の問題に鑑みて鋭意研究を重ねた結果、特定のプロセスによる製造された窒化アルミニウム系蛍光体が上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies in view of the problems of the prior art, the present inventor has found that an aluminum nitride-based phosphor manufactured by a specific process can achieve the above object, and has completed the present invention.

すなわち、本発明は、下記の窒化アルミニウム系蛍光体及びその製造方法に係る。   That is, the present invention relates to the following aluminum nitride phosphor and a method for producing the same.

1. 遷移元素及び希土類元素の少なくとも1種とアルミニウム系成分とを含有し、かつ、窒素と結合していないアルミニウム系成分が1重量%以下であることを特徴とする窒化アルミニウム系蛍光体。   1. An aluminum nitride-based phosphor containing 1% by weight or less of an aluminum-based component that contains at least one of a transition element and a rare earth element and an aluminum-based component and is not bonded to nitrogen.

2. ホウ素、ガリウム、インジウム及びタリウムから選ばれるホウ素族元素の少なくとも1種をさらに含有する、前記項1に記載の窒化アルミニウム系蛍光体。   2. Item 2. The aluminum nitride-based phosphor according to Item 1, further containing at least one boron group element selected from boron, gallium, indium, and thallium.

3. 平均粒径100μm以下の粉末である、前記項1又は2に記載の窒化アルミニウム系蛍光体。   3. Item 3. The aluminum nitride phosphor according to Item 1 or 2, which is a powder having an average particle size of 100 µm or less.

4. 前記項1〜3のいずれかに記載の窒化アルミニウム系蛍光体を含む塗料から得られた膜状蛍光体。   4). A film-like phosphor obtained from a paint containing the aluminum nitride-based phosphor according to any one of Items 1 to 3.

5. 前記項4記載の膜状蛍光体を発光部として用いたプラズマディスプレイパネル。   5. 5. A plasma display panel using the film-like phosphor according to item 4 as a light emitting part.

6. 窒化アルミニウム系蛍光体の製造方法であって、
(1)遷移元素及び希土類元素の少なくとも1種とアルミニウム成分とを含む原料を窒素を含む雰囲気中で窒化処理する第1工程、
(2)第1工程で得られた反応生成物を窒素含有雰囲気中1050℃を超える温度で焼成する第2工程、
を含む窒化アルミニウム系蛍光体の製造方法。
6). A method for producing an aluminum nitride phosphor,
(1) a first step of nitriding a raw material containing at least one of a transition element and a rare earth element and an aluminum component in an atmosphere containing nitrogen;
(2) a second step of firing the reaction product obtained in the first step at a temperature exceeding 1050 ° C. in a nitrogen-containing atmosphere;
The manufacturing method of the aluminum nitride type fluorescent substance containing this.

7. 第1工程の原料の一部又は全部として、遷移元素及び希土類元素の少なくとも1種とアルミニウムとを含む合金又は化合物を用いる、前記項6に記載の製造方法。   7). Item 7. The method according to Item 6, wherein an alloy or compound containing at least one of a transition element and a rare earth element and aluminum is used as a part or all of the raw material in the first step.

8. 第1工程の原料が、さらにホウ素、ガリウム、インジウム及びタリウムから選ばれるホウ素族元素の少なくとも1種を含む、前記項6又は7に記載の製造方法。   8). Item 8. The method according to Item 6 or 7, wherein the raw material in the first step further contains at least one boron group element selected from boron, gallium, indium, and thallium.

9. 第2工程の焼成温度が1100〜2000℃である、前記項6〜8のいずれかに記載の製造方法。   9. Item 9. The production method according to any one of Items 6 to 8, wherein the firing temperature in the second step is 1100 to 2000 ° C.

本発明により得られる蛍光体は、これまでの蛍光体と同等又はそれを超える高い発光強度を有するとともに、マトリックスが窒化アルミニウムから構成されているので窒化アルミニウムのもつ特性(高い熱伝導性等)も兼ね備えており、全体的には従来の材料よりも優れた特性を発揮することができる。   The phosphor obtained by the present invention has a high emission intensity equal to or exceeding that of conventional phosphors, and also has characteristics (high thermal conductivity, etc.) of aluminum nitride because the matrix is made of aluminum nitride. Combined, overall, it can exhibit properties superior to conventional materials.

また、本発明の製造方法によれば、本発明の窒化アルミニウム系蛍光体を製造できるので、膜状蛍光体を工業的規模で提供することが可能となる。   In addition, according to the production method of the present invention, the aluminum nitride phosphor of the present invention can be produced, so that the film-like phosphor can be provided on an industrial scale.

1.窒化アルミニウム系蛍光体
本発明の窒化アルミニウム系蛍光体は、遷移元素及び希土類元素の少なくとも1種(以下、両者を総称して「第二元素」ともいう。)とアルミニウム系成分を含有し、かつ、窒素と結合していないアルミニウム系成分が1重量%以下であることを特徴とする。
1. Aluminum nitride-based phosphor The aluminum nitride-based phosphor of the present invention contains at least one of transition elements and rare earth elements (hereinafter collectively referred to as “second element”) and an aluminum component, and The aluminum-based component not bonded to nitrogen is 1% by weight or less.

第二元素としては、遷移元素及び希土類元素の少なくとも1種を用いる。これらの種類は限定的でなく、所望の蛍光特性等に応じて適宜選択することができる。本発明では、遷移元素としては、特にSc、Ti、V、Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Ag及びZnの少なくとも1種が好ましい。また、希土類元素としては、特にCe、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm及びYbの少なくとも1種が好ましい。   As the second element, at least one of a transition element and a rare earth element is used. These types are not limited and can be appropriately selected according to desired fluorescence characteristics and the like. In the present invention, as the transition element, at least one of Sc, Ti, V, Cr, Mn, Co, Ni, Cu, Ag, and Zn is particularly preferable. As the rare earth element, at least one of Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, and Yb is particularly preferable.

第二元素の含有量は特に限定されず、所望の蛍光特性等に応じて適宜設定することができるが、一般的には0.01〜10原子%程度(特に0.05〜5原子%)とすれば良い。また、第二元素の一部又は全部が窒化アルミニウム母体中に固溶した構成であっても良い。窒化アルミニウム母体に対する第二元素の固溶量は特に制限されず、所望の蛍光特性が得られるように適宜調整すれば良い。   The content of the second element is not particularly limited and can be appropriately set according to desired fluorescence characteristics and the like, but is generally about 0.01 to 10 atomic% (particularly 0.05 to 5 atomic%). What should I do? Moreover, the structure which some or all of the 2nd element dissolved in the aluminum nitride base body may be sufficient. The solid solution amount of the second element with respect to the aluminum nitride matrix is not particularly limited, and may be appropriately adjusted so that desired fluorescence characteristics can be obtained.

本発明の蛍光体は、第二元素及び第三元素以外の残部は、基本的にアルミニウム系成分からなる。すなわち、基本的には、窒化アルミニウムと金属アルミニウムから構成される。このとき、窒素と結合していないアルミニウム系成分が全窒化アルミニウム蛍光体中1重量%以下であり、好ましくは0.5重量%以下、より好ましくは0.2重量%以下である。窒素と結合していないアルミニウム系成分が1重量%以下とすることによって、優れた発光強度を得ることができる。なお、窒素と結合していないアルミニウム系成分の下限値は、一般的には0.001重量%程度である。   In the phosphor of the present invention, the remainder other than the second element and the third element basically consists of an aluminum-based component. That is, it is basically composed of aluminum nitride and metal aluminum. At this time, the aluminum-based component not bonded to nitrogen is 1% by weight or less, preferably 0.5% by weight or less, more preferably 0.2% by weight or less in the total aluminum nitride phosphor. By setting the aluminum-based component not bonded to nitrogen to 1% by weight or less, excellent light emission intensity can be obtained. Note that the lower limit of the aluminum-based component that is not bonded to nitrogen is generally about 0.001% by weight.

本発明の蛍光体は、発光強度を高める等の目的のため、ホウ素、ガリウム、インジウム及びタリウムから選ばれるホウ素族元素の少なくとも1種(以下、「第三元素」ともいう。)をさらに含有していても良い。第三元素の含有量は、特に限定されず、普通は0.05〜10原子%程度(特に0.1〜5原子%)とすれば良い。かかる範囲に設定することによって、より良好な発光強度等を得ることができる。   The phosphor of the present invention further contains at least one boron group element selected from boron, gallium, indium and thallium (hereinafter also referred to as “third element”) for the purpose of increasing the emission intensity. May be. The content of the third element is not particularly limited, and is usually about 0.05 to 10 atomic% (particularly 0.1 to 5 atomic%). By setting to such a range, better emission intensity and the like can be obtained.

本発明蛍光体の形態は限定的でないが、通常は粉末状であることが好ましい。この場合、粉末の平均粒径は、一般的には0.5〜100μm程度、特に1〜50μmとすることが望ましい。かかる範囲に設定することによって、より優れた表面特性、分散特性等を得ることができる。なお、粒度の調整は、公知の粉砕方法、分級方法等を用いて実施することができる。   Although the form of the phosphor of the present invention is not limited, it is usually preferable to be in a powder form. In this case, the average particle size of the powder is generally about 0.5 to 100 μm, and particularly preferably 1 to 50 μm. By setting within such a range, more excellent surface characteristics, dispersion characteristics, and the like can be obtained. In addition, adjustment of a particle size can be implemented using a well-known grinding | pulverization method, a classification method, etc.

本発明蛍光体は、従来の蛍光体と同様の用途に使用することができ、膜状蛍光体の製造等に好適に用いることができる。例えば、本発明の蛍光体及び樹脂バインダーを含むペーストを基材に塗布することにより膜状蛍光体を形成することができる。これによって得られる膜状蛍光体は、発光素子として蛍光表示管(VFD)、電界放出ディスプレイ(FED)、陰極線管(CRT)、プラズマディスプレイパネル(PDP)等のほか、白色発光ダイオード(LED)等の発光素子に幅広く利用することができる。   The phosphor of the present invention can be used for the same applications as conventional phosphors, and can be suitably used for production of a film-like phosphor. For example, a film-like phosphor can be formed by applying a paste containing the phosphor of the present invention and a resin binder to a substrate. The resulting film-like phosphor can be used as a light emitting element such as a fluorescent display tube (VFD), a field emission display (FED), a cathode ray tube (CRT), a plasma display panel (PDP), and a white light emitting diode (LED). It can be widely used for the light emitting element.

2.窒化アルミニウム系蛍光体の製造方法
本発明の製造方法は、窒化アルミニウム系蛍光体の製造方法であって、
(1)遷移元素及び希土類元素の少なくとも1種とアルミニウム成分とを含む原料を窒素を含む雰囲気中で窒化処理する第1工程、
(2)第1工程で得られた反応生成物を窒素含有雰囲気中1050℃を超える温度で焼成する第2工程、を含む。
(1)第1工程
第1工程では、遷移元素及び希土類元素の少なくとも1種とアルミニウム成分とを含む原料を窒素を含む雰囲気中で窒化処理する。
2. Manufacturing method of aluminum nitride phosphor The manufacturing method of the present invention is a manufacturing method of an aluminum nitride phosphor,
(1) a first step of nitriding a raw material containing at least one of a transition element and a rare earth element and an aluminum component in an atmosphere containing nitrogen;
(2) including a second step of firing the reaction product obtained in the first step at a temperature exceeding 1050 ° C. in a nitrogen-containing atmosphere.
(1) First Step In the first step, a raw material containing at least one of a transition element and a rare earth element and an aluminum component is nitrided in an atmosphere containing nitrogen.

原料
原料は、遷移元素及び希土類元素の少なくとも1種とアルミニウム成分とを含むものを用いる。
As the raw material, one containing at least one kind of transition element and rare earth element and an aluminum component is used.

遷移元素としては、特にSc、Ti、V、Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Ag及びZnの少なくとも1種が好ましい。また、希土類元素としては、特にCe、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm及びYbの少なくとも1種が好ましい。   As the transition element, at least one of Sc, Ti, V, Cr, Mn, Co, Ni, Cu, Ag, and Zn is particularly preferable. As the rare earth element, at least one of Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, and Yb is particularly preferable.

さらに、本発明では、発光強度を高める等の目的のため、ホウ素、ガリウム、インジウム及びタリウムから選ばれるホウ素族元素の少なくとも1種(すなわち、第三元素)を含んでいても良い。   Furthermore, the present invention may contain at least one boron group element selected from boron, gallium, indium and thallium (ie, a third element) for the purpose of increasing the emission intensity.

原料としては、第二元素(必要に応じて第三元素)とアルミニウム成分を含むものであれば良く、第二元素単体、アルミニウム単体(金属アルミニウム)及び必要に応じて第三元素単体を含む混合物のほか、原料の一部又は全部がこれらのいずれかを含む合金、化合物等であっても良い。   The raw material only needs to contain a second element (third element as required) and an aluminum component. The second element simple substance, aluminum simple substance (metallic aluminum), and a mixture containing the third element simple substance as necessary Besides, a part or all of the raw material may be an alloy or compound containing any of these.

上記の合金又は化合物としては、例えば、無機酸塩(硝酸塩、硫酸塩、炭酸塩、塩化物等)、有機酸塩(酢酸塩、シュウ酸塩等、)、酸化物、窒化物、炭化物、ホウ化物、金属有機化合物等が用いられる。なお、本発明における合金とは、金属間化合物を含む概念である。これらの中でも、特に第二元素及び/又は第三元素としては、酸化物を好適に用いることができる。   Examples of the alloys or compounds include inorganic acid salts (nitrates, sulfates, carbonates, chlorides, etc.), organic acid salts (acetates, oxalates, etc.), oxides, nitrides, carbides, boron Compounds, metal organic compounds, etc. are used. In addition, the alloy in this invention is the concept containing an intermetallic compound. Among these, oxides can be preferably used as the second element and / or the third element.

アルミニウム成分としては、前記のようにアルミニウム単体のほか、これを含む合金又は化合物の形態で使用することもできる。特に、本発明では、金属アルミニウムを用いることが望ましい。金属アルミニウムは特に限定されず、市販品も使用できる。また、アトマイズ法、シュレッド法等の公知の製法によるものを使用することもできる。   As an aluminum component, it can also be used with the form of the alloy or compound containing this besides the aluminum simple substance as mentioned above. In particular, in the present invention, it is desirable to use metallic aluminum. Metal aluminum is not particularly limited, and commercially available products can also be used. Moreover, the thing by well-known manufacturing methods, such as an atomizing method and a shred method, can also be used.

金属アルミニウムの純度も特に限定されないが、一般的には99%以上、さらに99.9%以上のものを使用することが好ましい。純度の上限値の限定はないが、通常は99.999%程度とすれば良い。   The purity of the metallic aluminum is not particularly limited, but generally it is preferably 99% or more, more preferably 99.9% or more. Although there is no limitation on the upper limit value of purity, it may be usually about 99.999%.

原料中における第二元素(必要に応じて第三元素)の割合は、使用する第二元素の種類、目的とする製品の組成等に応じて適宜決定すれば良い。一般的には、前記の本発明蛍光体で説明された含有量となるように設定すれば良い。   What is necessary is just to determine suitably the ratio of the 2nd element (3rd element as needed) in a raw material according to the kind of 2nd element to be used, the composition of the target product, etc. Generally, the content may be set so as to be the content described in the phosphor of the present invention.

本発明において用いる原料の形態は限定的でないが、特に粉末状で使用することが望ましい。この場合、原料の平均粒径は、通常100μm以下程度、好ましくは50μm以下とすれば良い。特に、アルミニウム粉末の平均粒径は、通常1〜100μm、特に5〜50μmとすることが好ましい。アルミニウム粉末の平均粒径を上記範囲に設定することによって、得られる窒化アルミニウム系蛍光体における発光中心となる第二元素の均一な分散をより確実に行うことが可能となる。   The form of the raw material used in the present invention is not limited, but it is particularly desirable to use it in powder form. In this case, the average particle diameter of the raw material is usually about 100 μm or less, preferably 50 μm or less. In particular, the average particle size of the aluminum powder is usually 1 to 100 μm, preferably 5 to 50 μm. By setting the average particle size of the aluminum powder within the above range, it is possible to more surely perform uniform dispersion of the second element serving as the emission center in the obtained aluminum nitride phosphor.

また、第二元素及び第三元素の粉末(第二元素及び第三元素の化合物の場合は当該化合物の粉末)の平均粒径は、通常50μm以下、特に20μm以下、さらに5μm以下とすることが好ましい。第二元素及び第三元素の平均粒径を50μm以下とする場合には、より優れた分散性を得ることができ、蛍光特性の向上に寄与する。第二元素及び第三元素の粉末の平均粒径の下限は特に限定されないが、工業的に使用されるのは通常0.01μm程度とすれば良い。   In addition, the average particle size of the powder of the second element and the third element (in the case of the compound of the second element and the third element, the powder of the compound) is usually 50 μm or less, particularly 20 μm or less, and further 5 μm or less. preferable. When the average particle size of the second element and the third element is 50 μm or less, more excellent dispersibility can be obtained, which contributes to the improvement of the fluorescence characteristics. The lower limit of the average particle size of the powder of the second element and the third element is not particularly limited, but it is usually about 0.01 μm that is used industrially.

窒化処理
上記原料(特に金属アルミニウム)を窒素を含む雰囲気中で窒化処理する。この処理によって、窒化アルミニウムが合成されると同時に、発光中心となる第二元素(さらには第三元素)の一部又は全部が窒化アルミニウムの結晶格子中に固溶する。なお、一般の熱学的平衡状態での化学反応において窒化アルミニウムへの第二元素又は第三元素の固溶量は極めて少ない。第二元素又は第三元素の固溶量を上げるため、1)反応温度をできるだけ高く、例えば2000℃以上、2)反応時間をできるだけ短く、例えば20分以下、することが必要である。
Nitriding treatment The raw material (particularly metallic aluminum) is nitrided in an atmosphere containing nitrogen. By this treatment, aluminum nitride is synthesized, and at the same time, part or all of the second element (and also the third element) serving as the emission center is dissolved in the crystal lattice of aluminum nitride. Note that the amount of solid solution of the second element or the third element in aluminum nitride is extremely small in a chemical reaction in a general thermal equilibrium state. In order to increase the solid solution amount of the second element or the third element, it is necessary to 1) make the reaction temperature as high as possible, for example, 2000 ° C. or more, and 2) make the reaction time as short as possible, for example, 20 minutes or less.

本発明の窒化合成方法は、特に限定されず、公知の方法を採用することができる。特に、反応温度が高く、急速昇温及び急速冷却のできる反応プロセス(例えば燃焼合成反応、プラズマ加熱合成反応、高周波誘導加熱合成反応等)を好適に用いることができる。その中でも、特に大型設備を必要としない燃焼合成反応がより好ましい。以下、燃焼合成を代表例として説明する。   The nitriding synthesis method of the present invention is not particularly limited, and a known method can be adopted. In particular, a reaction process (for example, combustion synthesis reaction, plasma heating synthesis reaction, high-frequency induction heating synthesis reaction, etc.) that has a high reaction temperature and can be rapidly heated and cooled can be suitably used. Among these, a combustion synthesis reaction that does not require a large facility is more preferable. Hereinafter, combustion synthesis will be described as a representative example.

燃焼合成の反応条件、操作手順等は、公知の燃焼合成反応と同様にすれば良い。例えば、原料を高圧窒素ガス雰囲気中に配置し着火させるか、大気圧窒素ガス雰囲気中に原料の一部を加熱することにより燃焼反応を開始させ、継続して窒素ガスを供給することにより反応を完了させることができる。   The reaction conditions and operation procedures for combustion synthesis may be the same as those for known combustion synthesis reactions. For example, a raw material is placed in a high-pressure nitrogen gas atmosphere and ignited, or a combustion reaction is started by heating a part of the raw material in an atmospheric pressure nitrogen gas atmosphere, and the reaction is continued by supplying nitrogen gas. Can be completed.

燃焼合成反応では、通常燃焼反応部分が瞬時に2500℃以上の高温となり、そこで窒化アルミニウムが合成されると同時に、発光中心となる第二元素又は第三元素の一部又は全部が窒化アルミニウムの格子中に固溶する。
その後、燃焼合成が終了した部分は急激に室温付近まで急冷されるため、発光中心となる第二元素又は第三元素の一部又は全部が固溶(場合によっては非平衡状態まで大量に固溶)した窒化アルミニウム系蛍光体が得られる。
In the combustion synthesis reaction, the normal combustion reaction part instantaneously becomes a high temperature of 2500 ° C. or higher, and aluminum nitride is synthesized there, and at the same time, a part or all of the second element or the third element serving as the luminescent center is a lattice of aluminum nitride. Dissolve inside.
After that, the part where combustion synthesis is completed is rapidly cooled to near room temperature, so that part or all of the second or third element that becomes the luminescence center is in solid solution (in some cases, a large amount of solid solution up to a non-equilibrium state). ) Obtained.

雰囲気中の窒素ガス濃度は20体積%以上(特に50体積%以上)、高圧時のガス圧力は0.2〜3Mpa程度とすることが好ましい。この範囲内においては、適度な反応速度を確保することができ、また安全管理上も好ましい。   The nitrogen gas concentration in the atmosphere is preferably 20% by volume or more (particularly 50% by volume or more), and the gas pressure at high pressure is preferably about 0.2 to 3 MPa. Within this range, an appropriate reaction rate can be secured, and safety management is also preferable.

なお、反応温度を調節する目的等で、原料中に、市販の窒化アルミニウム(粉末)又は本発明による窒化アルミニウム系蛍光体(粉末)を添加することもできる。
(2)第2工程
第2工程では、第1工程で得られた反応生成物を窒素含有雰囲気中1050℃を超える温度で焼成する。
For the purpose of adjusting the reaction temperature, commercially available aluminum nitride (powder) or the aluminum nitride phosphor according to the present invention (powder) can also be added to the raw material.
(2) Second Step In the second step, the reaction product obtained in the first step is baked at a temperature exceeding 1050 ° C. in a nitrogen-containing atmosphere.

前記反応生成物は、高温短時間の反応のため、通常は、窒素と結合していないアルミニウム系成分が大量に存在する。これらのアルミニウム系成分は、一般的には、1)原料中に未反応の金属アルミニウム、2)反応生成物(窒化反応物)の分解(大気圧窒素雰囲気において、窒化アルミニウムは2500℃の近辺で分解する)により析出された金属アルミニウムから構成される。窒化アルミニウム系蛍光体に窒素と結合していないアルミニウム系成分が存在すると、窒化アルミニウムの結晶性を低下させる上、入射される励起エネルギーや発光の一部をも吸収し、結果として蛍光体の発光特性を著しく劣化させる原因となる。そこで、本発明では、第1工程で得られた反応生成物をさらに窒素を含む雰囲気中で焼成することにより、反応生成物中の窒素と結合していないアルミニウム系成分を低減させる。   Since the reaction product is a high-temperature and short-time reaction, a large amount of aluminum-based components that are not bonded to nitrogen are usually present. These aluminum-based components generally include 1) unreacted metallic aluminum in the raw material, 2) decomposition of the reaction product (nitriding reaction product) (atmospheric pressure nitrogen atmosphere, aluminum nitride is around 2500 ° C. It is composed of metallic aluminum deposited by decomposition. When an aluminum-based component that is not bonded to nitrogen is present in the aluminum nitride-based phosphor, the crystallinity of the aluminum nitride is reduced and a part of the incident excitation energy and light emission is absorbed, resulting in phosphor emission. Causes the characteristics to deteriorate significantly. Therefore, in the present invention, the aluminum-based component that is not bonded to nitrogen in the reaction product is reduced by baking the reaction product obtained in the first step in an atmosphere containing nitrogen.

高温焼成に用いる反応生成物は、合成後の塊状のままを使用することも可能であるが、好ましくは反応生成物を粉砕した後、分級等によって平均粒子径1〜100μm程度、好ましくは5〜50μm程度に調整し、粉末状のものにする。粉砕は既知の方法で行えば良く、乾式粉砕又は有機溶剤等を分散媒とする湿式粉砕のいずれで行っても良い。   The reaction product used for high-temperature baking can be used as a lump after synthesis, but preferably after pulverizing the reaction product, the average particle size is about 1 to 100 μm, preferably 5 to 5 by classification or the like. Adjust to about 50 μm to make a powder. The pulverization may be performed by a known method, and may be performed by either dry pulverization or wet pulverization using an organic solvent or the like as a dispersion medium.

焼成雰囲気は、窒素含有雰囲気とする。このときの窒素ガス濃度は20体積%以上で、特に50体積%以上とすることが望ましい。   The firing atmosphere is a nitrogen-containing atmosphere. At this time, the nitrogen gas concentration is preferably 20% by volume or more, and particularly preferably 50% by volume or more.

焼成温度は、通常は1050℃を超える範囲とし、特に1100〜2000℃、好ましくは1200〜1900℃とし、最も好ましくは1300〜1800℃とする。かかる範囲で焼成することによって、より優れた発光強度を実現することができる。処理温度が1050℃以下の場合は、アルミニウム系成分の窒化が不十分となり、処理温度が高すぎる場合は、窒化アルミニウの格子に固溶した発光中心元素は再析出又は蒸発するおそれがあり、固溶量の低下を招くおそれがある。   The firing temperature is usually in the range exceeding 1050 ° C, particularly 1100 to 2000 ° C, preferably 1200 to 1900 ° C, and most preferably 1300 to 1800 ° C. By firing within such a range, it is possible to realize a more excellent emission intensity. When the processing temperature is 1050 ° C. or less, the nitriding of the aluminum-based component is insufficient, and when the processing temperature is too high, the luminescent center element dissolved in the aluminum nitride lattice may reprecipitate or evaporate, There is a risk of lowering the amount of solution.

焼成時間は、焼成温度、反応生成物の大きさ等により適宜設定できるが、通常は10分〜10時間程度とすれば良い。かかる範囲内に設定することによって、より良好な発光強度を得ることができる。   The firing time can be set as appropriate depending on the firing temperature, the size of the reaction product, and the like, but it may be usually about 10 minutes to 10 hours. By setting within this range, better emission intensity can be obtained.

上述の工程を経て、本発明の窒化アルミニウム系蛍光体が得られる。本発明の窒化アルミニウム系蛍光体から蛍光体塗布膜を作製する場合は、窒化アルミニウム系蛍光体を含む混合物を成型して蛍光体塗布膜をつくることができる。より具体的には、例えば本発明蛍光体の粉末を用い、これを樹脂バインダー等に混合してペーストを調製し、所望のパターンとなるように基材上に上記ペーストを塗布又は印刷すれば良い。   Through the above-described steps, the aluminum nitride phosphor of the present invention is obtained. When producing a phosphor coating film from the aluminum nitride phosphor of the present invention, a phosphor coating film can be produced by molding a mixture containing an aluminum nitride phosphor. More specifically, for example, the phosphor powder of the present invention may be used, mixed with a resin binder or the like to prepare a paste, and the paste may be applied or printed on a substrate so as to have a desired pattern. .

以下、実施例及び比較例を示し、本発明の特徴とするところを明確にする。ただし、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。   Hereinafter, examples and comparative examples will be shown to clarify the features of the present invention. However, the present invention is not limited to these examples.

なお、本発明における各物性は次のようにして測定した。   Each physical property in the present invention was measured as follows.

<X線回折測定>
粉末X線回折法により測定した。使用したX線はCuのKα線で、管電圧及び管電流をそれぞれ35kV、20mAとした。
<X-ray diffraction measurement>
It was measured by powder X-ray diffraction method. The X-rays used were Cu Kα rays, and the tube voltage and tube current were set to 35 kV and 20 mA, respectively.

<窒素と結合していないアルミニウム系成分量の分析>
粉末試料1gをNaOH(20重量%)水溶液が入った容器に入れて分解を行い、発生する水素ガス量から窒素と結合していないアルミニウム系成分量を算出した。例えば、下記の計算式(1)に従い、市販の水素濃度計で検出された水素ガス量より、窒素と結合していないアルミニウム系成分量を算出した。
<Analysis of the amount of aluminum components not bonded to nitrogen>
1 g of the powder sample was put into a container containing a NaOH (20 wt%) aqueous solution and decomposed, and the amount of aluminum-based components not bonded to nitrogen was calculated from the amount of generated hydrogen gas. For example, in accordance with the following calculation formula (1), the amount of aluminum-based components not bonded to nitrogen was calculated from the amount of hydrogen gas detected by a commercially available hydrogen concentration meter.

計算式 2Al+6HO = 2Al(OH)+3H ・・・(1)
<遷移元素・希土類元素含有量>
ICP発光分光分析法又は炎光分析法により測定した。
Formula 2Al + 6H 2 O = 2Al (OH) 3 + 3H 2 (1)
<Transition element / rare earth element content>
It was measured by ICP emission spectroscopy or flame analysis.

<発光特性>
カソードルミネッセンス(CL)法により測定した。電子線の加速電圧及び電流密度をそれぞれ5kV、約10μA/cmとし、室温(25℃)で測定を行った。
<Luminescent characteristics>
It was measured by the cathodoluminescence (CL) method. The acceleration voltage and current density of the electron beam were 5 kV and about 10 μA / cm 2 , respectively, and the measurement was performed at room temperature (25 ° C.).

比較例1
アルミニウム粉末(平均粒子径40μm)及びMnO粉末(平均粒子径5μm)を乳鉢にて10分間混合し、均一な混合粉末とした。この場合、アルミニウムとMnとの割合は、Al:Mn=99.4原子%:0.6原子%とした。得られた混合粉末40gを10cm×20cmのグラファイト板の中心部に置き、このグラファイト板を反応容器中に入れた。燃焼反応着火源として、カーボンリボンヒーターを混合粉末の一端に接触させ、50Paまで脱気した後、窒素ガスを流入させ、容器内圧力が0.8MPaに達した時点でカーボンリボンヒーターに2.25KWで15秒通電し、着火させて燃焼合成反応を開始した。
Comparative Example 1
Aluminum powder (average particle size 40 μm) and MnO 2 powder (average particle size 5 μm) were mixed in a mortar for 10 minutes to obtain a uniform mixed powder. In this case, the ratio of aluminum and Mn was Al: Mn = 99.4 atomic%: 0.6 atomic%. 40 g of the obtained mixed powder was placed in the center of a 10 cm × 20 cm graphite plate, and this graphite plate was placed in a reaction vessel. As a combustion reaction ignition source, a carbon ribbon heater is brought into contact with one end of the mixed powder, degassed to 50 Pa, nitrogen gas is introduced, and when the internal pressure of the container reaches 0.8 MPa, 2. The combustion synthesis reaction was started by energizing at 25 KW for 15 seconds and igniting.

燃焼反応完了後、合成された反応生成物を振動ミルにより解砕し、粉砕及び篩通しにより粉末状窒化アルミニウム系蛍光体(平均粒子径8μm)を得た。窒化アルミニウム系蛍光体中のMn含有量は0.6原子%であった。   After the completion of the combustion reaction, the synthesized reaction product was pulverized by a vibration mill, and a powdered aluminum nitride phosphor (average particle size 8 μm) was obtained by pulverization and sieving. The Mn content in the aluminum nitride phosphor was 0.6 atomic%.

得られた窒化アルミニウム系蛍光体について、X線回折測定を行い、金属アルミニウムと窒化アルミニウムの結晶相がそれぞれ確認された。X線回折パターンを図1に示す。また、得られた窒化アルミニウム蛍光体に電子線を照射したところ、中心波長約600nm(赤色に近い橙色)の発光が僅かに認められた。発光スペクトルを図2に示す。得られた窒化アルミニウム蛍光体の発光スペクトルについて、中心波長における発光強度を相対値1として表1に示す。得られた窒化アルミニウム蛍光体における窒素と結合していないアルミニウム系成分を上述の方法で分析し、その結果を表1に示す。   The obtained aluminum nitride phosphor was subjected to X-ray diffraction measurement, and the crystalline phases of metallic aluminum and aluminum nitride were confirmed. The X-ray diffraction pattern is shown in FIG. Further, when the obtained aluminum nitride phosphor was irradiated with an electron beam, light emission with a center wavelength of about 600 nm (orange near red) was slightly observed. The emission spectrum is shown in FIG. The emission spectrum of the obtained aluminum nitride phosphor is shown in Table 1 with the emission intensity at the center wavelength as a relative value of 1. The aluminum-based component that is not bonded to nitrogen in the obtained aluminum nitride phosphor was analyzed by the method described above, and the results are shown in Table 1.

Figure 2006199876
Figure 2006199876

実施例1〜3
比較例1と同様にして合成及び粉砕を行い、粉末状窒化アルミニウム系蛍光体(平均粒子径8μm)を得た。
Examples 1-3
Synthesis and pulverization were performed in the same manner as in Comparative Example 1 to obtain a powdered aluminum nitride-based phosphor (average particle size 8 μm).

得られた粉砕品を窒化ホウ素系ルツボに充填し、グラファイト高温炉内に導入した。20Paまで脱気した後、窒素ガスの置換を行った。5リットル/分の窒素ガスフロー中1300℃、1500℃及び1700℃で3時間焼成を行い、それぞれ実施例1、実施例2及び実施例3とした。窒化アルミニウム系蛍光体中のMn含有量は実施例1〜3とも0.5原子%であった。得られた実施例1〜3の窒化アルミニウム系蛍光体について、X線回折測定を行い、窒化アルミニウムの結晶相のみが確認された。X線回折パターンを図1に示す。   The obtained pulverized product was filled in a boron nitride crucible and introduced into a graphite high temperature furnace. After deaeration to 20 Pa, nitrogen gas replacement was performed. Firing was performed at 1300 ° C., 1500 ° C., and 1700 ° C. for 3 hours in a nitrogen gas flow of 5 liters / minute, and Example 1, Example 2, and Example 3 were obtained, respectively. The Mn content in the aluminum nitride phosphor was 0.5 atomic% in all Examples 1 to 3. The obtained aluminum nitride phosphors of Examples 1 to 3 were subjected to X-ray diffraction measurement, and only the crystal phase of aluminum nitride was confirmed. The X-ray diffraction pattern is shown in FIG.

得られた実施例1〜3の窒化アルミニウム系蛍光体に電子線を照射したところ、中心波長約600nm(赤色に近い橙色)の発光が認められた。発光スペクトルを図2に示す。得られた実施例1〜3の窒化アルミニウム蛍光体の発光スペクトルについて、中心波長における相対発光強度を測り、表1に示す。得られた窒化アルミニウム系蛍光体における窒素と結合していないアルミニウム系成分を上述の方法で分析し、その結果を表1に示す。   When the obtained aluminum nitride phosphors of Examples 1 to 3 were irradiated with an electron beam, light emission with a center wavelength of about 600 nm (orange near red) was observed. The emission spectrum is shown in FIG. With respect to the emission spectra of the obtained aluminum nitride phosphors of Examples 1 to 3, the relative emission intensity at the center wavelength was measured and shown in Table 1. The aluminum-based component not bonded to nitrogen in the obtained aluminum nitride-based phosphor was analyzed by the method described above, and the results are shown in Table 1.

比較例2
アルミニウム粉末(平均粒子径40μm)及びEu粉末(平均粒子径1μm)を用い、アルミニウムとEuとの割合がAl:Eu=97原子%:3原子%となるように混合したほかは、比較例1と同様にして粉末状窒化アルミニウム系蛍光体(平均粒子径8μm)を製造した。得られた窒化アルミニウム系蛍光体中のEu含有量は3原子%であった。
Comparative Example 2
Aluminium powder (average particle diameter 40 μm) and Eu 2 O 3 powder (average particle diameter 1 μm) were used and mixed so that the ratio of aluminum to Eu was Al: Eu = 97 atomic%: 3 atomic%. In the same manner as in Comparative Example 1, a powdered aluminum nitride phosphor (average particle size 8 μm) was produced. The Eu content in the obtained aluminum nitride phosphor was 3 atomic%.

得られた窒化アルミニウム蛍光体に電子線を照射したところ、中心波長約530nm(緑色)の発光が認められ、その発光強度を相対値1として表2に示す。得られた窒化アルミニウム系蛍光体における窒素と結合していないアルミニウム系成分を上述の方法で分析し、その結果を表2に示す。   When the obtained aluminum nitride phosphor was irradiated with an electron beam, light emission with a center wavelength of about 530 nm (green) was observed, and the light emission intensity is shown in Table 2 as relative value 1. The aluminum-based component that is not bonded to nitrogen in the obtained aluminum nitride-based phosphor was analyzed by the method described above, and the results are shown in Table 2.

Figure 2006199876
Figure 2006199876

実施例4
比較例2と同様にして合成及び粉砕を行い、粉末状窒化アルミニウム系蛍光体(平均粒子径8μm)を得た。
Example 4
Synthesis and pulverization were performed in the same manner as in Comparative Example 2 to obtain a powdered aluminum nitride-based phosphor (average particle size 8 μm).

得られた粉砕品を実施例2と同様にして窒素を含む雰囲気中にて焼成を行い、窒化アルミニウム系蛍光体を得た。窒化アルミニウム系蛍光体中のEu含有量は3原子%であった。   The obtained pulverized product was fired in an atmosphere containing nitrogen in the same manner as in Example 2 to obtain an aluminum nitride phosphor. The Eu content in the aluminum nitride phosphor was 3 atomic%.

得られた窒化アルミニウム系蛍光体に電子線を照射したところ、中心波長約530nm(緑色)の発光が認められ、その発光強度の相対値を表2に示す
得られた窒化アルミニウム系蛍光体における窒素と結合していないアルミニウム系成分を上述の方法で分析し、その結果を表2に示す。
When the obtained aluminum nitride phosphor was irradiated with an electron beam, light emission with a central wavelength of about 530 nm (green) was observed, and the relative value of the emission intensity is shown in Table 2. Nitrogen in the obtained aluminum nitride phosphor The aluminum-based component not bonded to was analyzed by the above-described method, and the results are shown in Table 2.

比較例1、実施例1〜3で得られた蛍光体のX線回折パターン図である。It is a X-ray-diffraction pattern figure of the fluorescent substance obtained by the comparative example 1 and Examples 1-3. 比較例1、実施例1〜3で得られた蛍光体のスペクトル図である。It is a spectrum figure of the fluorescent substance obtained by the comparative example 1 and Examples 1-3.

Claims (9)

遷移元素及び希土類元素の少なくとも1種とアルミニウム系成分とを含有し、かつ、窒素と結合していないアルミニウム系成分が1重量%以下であることを特徴とする窒化アルミニウム系蛍光体。 An aluminum nitride-based phosphor containing 1% by weight or less of an aluminum-based component that contains at least one of a transition element and a rare earth element and an aluminum-based component and is not bonded to nitrogen. ホウ素、ガリウム、インジウム及びタリウムから選ばれるホウ素族元素の少なくとも1種をさらに含有する、請求項1に記載の窒化アルミニウム系蛍光体。 The aluminum nitride based phosphor according to claim 1, further comprising at least one boron group element selected from boron, gallium, indium and thallium. 平均粒径100μm以下の粉末である、請求項1又は2に記載の窒化アルミニウム系蛍光体。 The aluminum nitride based phosphor according to claim 1 or 2, which is a powder having an average particle size of 100 µm or less. 請求項1〜3のいずれかに記載の窒化アルミニウム系蛍光体を含む塗料から得られた膜状蛍光体。 A film-like phosphor obtained from a paint containing the aluminum nitride phosphor according to any one of claims 1 to 3. 請求項4記載の膜状蛍光体を発光部として用いたプラズマディスプレイパネル。 A plasma display panel using the film-like phosphor according to claim 4 as a light emitting part. 窒化アルミニウム系蛍光体の製造方法であって、
(1)遷移元素及び希土類元素の少なくとも1種とアルミニウム成分とを含む原料を窒素を含む雰囲気中で窒化処理する第1工程、
(2)第1工程で得られた反応生成物を窒素含有雰囲気中1050℃を超える温度で焼成する第2工程、
を含む窒化アルミニウム系蛍光体の製造方法。
A method for producing an aluminum nitride phosphor,
(1) a first step of nitriding a raw material containing at least one of a transition element and a rare earth element and an aluminum component in an atmosphere containing nitrogen;
(2) a second step of firing the reaction product obtained in the first step at a temperature exceeding 1050 ° C. in a nitrogen-containing atmosphere;
The manufacturing method of the aluminum nitride type fluorescent substance containing this.
第1工程の原料の一部又は全部として、遷移元素及び希土類元素の少なくとも1種とアルミニウムとを含む合金又は化合物を用いる、請求項6に記載の製造方法。 The manufacturing method of Claim 6 using the alloy or compound containing at least 1 sort (s) of a transition element and rare earth elements, and aluminum as a part or all of the raw material of a 1st process. 第1工程の原料が、さらにホウ素、ガリウム、インジウム及びタリウムから選ばれるホウ素族元素の少なくとも1種を含む、請求項6又は7に記載の製造方法。 The manufacturing method according to claim 6 or 7, wherein the raw material in the first step further contains at least one boron group element selected from boron, gallium, indium, and thallium. 第2工程の焼成温度が1100〜2000℃である、請求項6〜8のいずれかに記載の製造方法。
The manufacturing method in any one of Claims 6-8 whose calcination temperature of a 2nd process is 1100-2000 degreeC.
JP2005014791A 2005-01-21 2005-01-21 Aluminum nitride phosphor Active JP4979194B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005014791A JP4979194B2 (en) 2005-01-21 2005-01-21 Aluminum nitride phosphor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005014791A JP4979194B2 (en) 2005-01-21 2005-01-21 Aluminum nitride phosphor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006199876A true JP2006199876A (en) 2006-08-03
JP4979194B2 JP4979194B2 (en) 2012-07-18

Family

ID=36958162

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005014791A Active JP4979194B2 (en) 2005-01-21 2005-01-21 Aluminum nitride phosphor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4979194B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009031584A1 (en) * 2007-09-03 2009-03-12 National University Corporation Kobe University Deep ultraviolet semiconductor optical device
US7824573B2 (en) 2005-04-01 2010-11-02 Mitsubishi Chemical Corporation Alloy powder for material of inorganic functional material precursor and phosphor
US8123980B2 (en) 2006-05-19 2012-02-28 Mitsubishi Chemical Corporation Nitrogen-containing alloy and method for producing phosphor using same

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7824573B2 (en) 2005-04-01 2010-11-02 Mitsubishi Chemical Corporation Alloy powder for material of inorganic functional material precursor and phosphor
US8460580B2 (en) 2005-04-01 2013-06-11 Mitsubishi Chemical Corporation Alloy powder for raw material of inorganic functional material and phosphor
US8801970B2 (en) 2005-04-01 2014-08-12 Mitsubishi Chemical Corporation Europium- and strontium-based phosphor
US8123980B2 (en) 2006-05-19 2012-02-28 Mitsubishi Chemical Corporation Nitrogen-containing alloy and method for producing phosphor using same
US8636920B2 (en) 2006-05-19 2014-01-28 Mitsubishi Chemical Corporation Nitrogen-containing alloy and method for producing phosphor using same
WO2009031584A1 (en) * 2007-09-03 2009-03-12 National University Corporation Kobe University Deep ultraviolet semiconductor optical device
US8120238B2 (en) 2007-09-03 2012-02-21 National University Corporation Kobe University Deep ultraviolet semiconductor optical device

Also Published As

Publication number Publication date
JP4979194B2 (en) 2012-07-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4979187B2 (en) Aluminum nitride phosphor and method for producing the same
JP5206941B2 (en) Phosphor, method for producing the same, and light emitting device
KR101168174B1 (en) Lighting instrument and image displaying apparatus using phosphor
JP4834827B2 (en) Oxynitride phosphor
US20190127638A1 (en) Phosphor and light-emitting equipment using phosphor
JP5224439B2 (en) Phosphor and light emitting device using the same
Park et al. Solvothermal synthesis and luminescence properties of Tb3+-doped gadolinium aluminum garnet
JP3914987B2 (en) Sialon phosphor and method for producing the same
WO2016186057A1 (en) Phosphor, production method for same, illumination instrument, and image display device
WO2005087896A1 (en) Phosphor, process for producing the same, lighting fixture and image display unit
Singh et al. Preparation and photoluminescence properties of SrAl 2 O 4: Eu 2+, RE 3+ green nanophosphors for display device applications
JP7340204B2 (en) Phosphor and light emitting device using it
Li et al. Sintering condition and optical properties of Zn3V2O8 phosphor
Pradal et al. Investigation on combustion derived BaMgAl 10 O 17: Eu 2+ phosphor powder and its corresponding PVP/BaMgAl 10 O 17: Eu 2+ nanocomposite
JP2016216711A (en) Phosphor, production method of the same, lighting apparatus and image display device
JP2004277663A (en) Sialon fluorescent material and method for producing the same
JP4979194B2 (en) Aluminum nitride phosphor
JP5187817B2 (en) Phosphors and light emitting devices
US20080012038A1 (en) Blue-light emitting aluminum nitride material and method of manufacturing the same
JP5105353B2 (en) Composite nitride phosphor
Rodriguez-Garcia et al. A New Red-Emitting La1–x Pr x Sr2AlO5 Phosphor Powder Prepared by Combustion Synthesis
JP6959601B2 (en) Fluorescent material manufacturing method
Woo et al. An investigation on Eu3+ doped CaLa2ZnO5 novel red emitting phosphors for white light-emitting diodes
KR102636145B1 (en) Phosphorescent particles and manufacturing method thereof
JP5002819B2 (en) Sialon phosphor and white light emitting diode using the same

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20061004

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20080311

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20080311

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090417

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090428

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090626

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20090626

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20090812

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20091112

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20091113

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20091211

A912 Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20100409

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20111021

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120228

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120417

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150427

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4979194

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250