JP2008088397A - Phosphor and process for producing the same - Google Patents

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弘 横田
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浩之 石橋
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a phosphor that is inhibited in discoloration, has good reflectance characteristics and can achieve sufficient light emission luminance. <P>SOLUTION: The phosphor is represented by formula (1): (Y<SB>1-x</SB>Ln<SB>x</SB>)<SB>2</SB>O<SB>3</SB>wherein Ln denotes at least one kind of element selected from the group consisting of Tb, Eu, Tm, Ce and Bi; and x denotes a numerical value satisfying the numerical condition of 0.01≤x≤0.2. The phosphor has a crystallite size of 60 nm or more and a value calculated by subtracting the reflectance with respect to a light of a wavelength of 400 nm from the reflectance with respect to a light of a wavelength of 800 nm of 10% or less. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、蛍光体及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a phosphor and a method for producing the same.

大画面のテレビジョンとして、価格的に優位なCRT方式の投写型ディスプレイ(PRT)が広く用いられている。これは、赤、緑及び青のモノクロームCRT(陰極線管)3個を用い、画像をスクリーン上に拡大投影する方式のディスプレイである。このディスプレイに用いられる陰極線管の蛍光面には蛍光体が含有されており、この蛍光体に25〜30kVの高電圧電子線を印加することで励起し、発光させる。   As a large-screen television, a CRT projection display (PRT), which is superior in price, is widely used. This is a display of a system that uses three red, green and blue monochrome CRTs (cathode ray tubes) to enlarge and project an image on a screen. The phosphor screen of the cathode ray tube used in this display contains a phosphor. The phosphor is excited by applying a high voltage electron beam of 25 to 30 kV to emit light.

ところで、近年のディスプレイ薄型化に伴い、フィールドエミッションディスプレイ(FED)が注目されている。FEDの駆動原理は、上記の陰極線管(CRT)と同様であり、蛍光面に10kV以下の電子線を印加することによって蛍光体を励起し、発光させる。   By the way, field emission display (FED) attracts attention with the recent thinning of the display. The driving principle of the FED is the same as that of the above cathode ray tube (CRT), and the phosphor is excited and emits light by applying an electron beam of 10 kV or less to the phosphor screen.

ここで、PRT及びFEDにおいて十分な発光輝度を得るためには、電子線の電流密度を高くする必要がある。特に、FEDではPRTに比べて電子線の電圧が低い。このため、FEDにおいて十分な発光輝度を得るためには、PRTにおける電子線の電流密度よりも高い電流密度が必要となる。その結果、PRT及びFEDにおいては、駆動時に蛍光体粒子の温度が上昇し、300℃以上の高温になることもある。   Here, in order to obtain sufficient light emission brightness in the PRT and FED, it is necessary to increase the current density of the electron beam. In particular, the FED has a lower electron beam voltage than the PRT. For this reason, in order to obtain sufficient light emission brightness in the FED, a current density higher than the current density of the electron beam in the PRT is required. As a result, in the PRT and FED, the temperature of the phosphor particles rises during driving and may reach a high temperature of 300 ° C. or higher.

したがって、PRT及びFEDにおいて十分な発光輝度を得るためには、蛍光体粒子の熱安定性が重要となる。PRTやFED等に用いられる蛍光体の材料のうち、熱安定性の高い材料としては、例えばY3、Gd等の希土類酸化物が知られている。希土類酸化物からなる蛍光体については、例えば非特許文献1に記載されている。 Therefore, in order to obtain sufficient emission luminance in the PRT and FED, the thermal stability of the phosphor particles is important. Among phosphor materials used for PRT, FED, etc., rare earth oxides such as Y 2 O 3 and Gd 2 O 3 are known as materials having high thermal stability. A phosphor made of a rare earth oxide is described in Non-Patent Document 1, for example.

また、上記希土類酸化物からなる蛍光体は、一般的に以下のような固相法を用いて製造される(例えば、非特許文献2参照)。まず、蛍光体の原料となる複数の金属酸化物粉末を混合して得られる混合物をるつぼなどの容器に入れた後、当該混合物を高温で長時間加熱することにより固相反応を進行させる。次に、反応後に得られた固体をボールミル等で微粉砕した後、分級して蛍光体を得る。この固相法による製造方法は、蛍光体の製造方法として一般的である。   In addition, the phosphor made of the rare earth oxide is generally manufactured by using the following solid phase method (see, for example, Non-Patent Document 2). First, after a mixture obtained by mixing a plurality of metal oxide powders as a raw material of the phosphor is put in a container such as a crucible, the mixture is heated at a high temperature for a long time to advance a solid phase reaction. Next, the solid obtained after the reaction is finely pulverized with a ball mill or the like and then classified to obtain a phosphor. This manufacturing method by a solid phase method is a general method for manufacturing a phosphor.

また、最近では、ゾル・ゲル法を用いた蛍光体の製造方法(例えば、特許文献1参照)及び高温プラズマを用いた蛍光体の製造方法(例えば、特許文献2参照)も検討されてきている。
特開2005−75863号公報 特許第3585967号公報 D.K.Williams et al.,J.Phys.Chem.B、1998年、102号、916頁 蛍光体同学会編、「蛍光体ハンドブック」、オーム社出版、166頁
Recently, a phosphor manufacturing method using a sol-gel method (for example, see Patent Document 1) and a phosphor manufacturing method using a high-temperature plasma (for example, see Patent Document 2) have been studied. .
JP-A-2005-75863 Japanese Patent No. 3585967 D. K. Williams et al. , J .; Phys. Chem. B, 1998, 102, 916 Fluorescent Material Society, “Fluorescent Handbook”, published by Ohmsha, 166 pages

しかしながら、非特許文献2に記載されているような一般的な固相法では、高温・長時間の加熱を行っても、融点が2410℃と非常に高いY原料粉末と、Tb(融点2300℃)粉末及びEu(融点2290℃)粉末などの発光中心となる原料粉末とが十分に反応しない。この結果、蛍光体の結晶性すなわち結晶子サイズと、反射率特性とが不十分となるため、十分な発光輝度が得られない。 However, in a general solid phase method as described in Non-Patent Document 2, even if heating is performed at a high temperature for a long time, a Y 2 O 3 raw material powder having a very high melting point of 2410 ° C. and Tb 4 The raw material powder that becomes the emission center, such as O 7 (melting point: 2300 ° C.) powder and Eu 2 O 3 (melting point: 2290 ° C.) powder, does not sufficiently react. As a result, the crystallinity of the phosphor, that is, the crystallite size and the reflectance characteristics are insufficient, so that sufficient light emission luminance cannot be obtained.

また、上記特許文献1に示されるゾル・ゲル法では、蛍光体の結晶子サイズが不十分であるため、十分に高い発光輝度が得られない。さらに、ゾル・ゲル法により製造された蛍光体の平均粒径は通常300nm以下と小さい。この蛍光体をFEDに用いた場合、十分な発光輝度は得られない。   Further, in the sol-gel method disclosed in Patent Document 1, a sufficiently high emission luminance cannot be obtained because the crystallite size of the phosphor is insufficient. Furthermore, the average particle diameter of the phosphor produced by the sol-gel method is usually as small as 300 nm or less. When this phosphor is used for an FED, sufficient light emission luminance cannot be obtained.

また、上記特許文献2に示される高温プラズマを用いた方法では、蛍光体の加熱温度が2500℃〜6500℃と高いので、蛍光体の結晶構造中の酸素欠陥等の欠陥の割合が多くなる。その結果、蛍光体粒子が着色し、反射率特性が不十分となるため、十分な発光輝度が得られない。   Further, in the method using high-temperature plasma disclosed in Patent Document 2, since the heating temperature of the phosphor is as high as 2500 ° C. to 6500 ° C., the ratio of defects such as oxygen defects in the crystal structure of the phosphor increases. As a result, the phosphor particles are colored and the reflectance characteristics are insufficient, so that sufficient light emission luminance cannot be obtained.

本発明は、上記事情に鑑みて為されたものであり、蛍光体の着色が抑制され、反射率特性が良好であり、十分な発光輝度を得ることが可能な蛍光体及びその製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a phosphor capable of suppressing phosphor coloring, having good reflectance characteristics, and obtaining sufficient light emission luminance, and a method for producing the same. The purpose is to do.

上述の課題を解決するため、本発明の蛍光体は、下記一般式(1);
(Y1−xLn ・・・(1)
[一般式(1)中、LnはTb、Eu、Tm、Ce及びBiからなる群より選ばれる少なくとも1種の元素を示す。また、xは0.01≦x≦0.2の条件を満たす数値を示す。]
で表され、結晶子サイズが60nm以上であり、かつ波長800nmの光に対する反射率から波長400nmの光に対する反射率を引いた値が10%以下である。
In order to solve the above-mentioned problem, the phosphor of the present invention has the following general formula (1);
(Y 1-x Ln x ) 2 O 3 (1)
[In the general formula (1), Ln represents at least one element selected from the group consisting of Tb, Eu, Tm, Ce and Bi. X represents a numerical value satisfying the condition of 0.01 ≦ x ≦ 0.2. ]
The crystallite size is 60 nm or more, and the value obtained by subtracting the reflectance for light having a wavelength of 400 nm from the reflectance for light having a wavelength of 800 nm is 10% or less.

本発明の蛍光体によれば、蛍光体の着色が抑制され、反射率特性が良好であり、十分な発光輝度を得ることができる。この理由は例えば以下のように考えられるが、以下の理由に限定されない。   According to the phosphor of the present invention, coloring of the phosphor is suppressed, the reflectance characteristics are good, and sufficient light emission luminance can be obtained. This reason is considered as follows, for example, but is not limited to the following reason.

結晶子サイズが60nm未満であると、蛍光体の結晶性が悪化するため、発光輝度が低下する。また、波長800nmの光に対する反射率から波長400nmの光に対する反射率を引いた値が10%を超えると、蛍光体が着色すると共に蛍光体の反射率特性に問題が生じる。すなわち、紫外線および電子線などで蛍光体を励起することによって生じる可視光発光を、蛍光体自身が再吸収する割合が大きくなり、発光輝度が低下する。   When the crystallite size is less than 60 nm, the crystallinity of the phosphor is deteriorated, so that the emission luminance is lowered. Further, if the value obtained by subtracting the reflectance for light having a wavelength of 400 nm from the reflectance for light having a wavelength of 800 nm exceeds 10%, the phosphor is colored and a problem occurs in the reflectance characteristics of the phosphor. That is, the ratio of the phosphor itself reabsorbing visible light emission generated by exciting the phosphor with ultraviolet rays or an electron beam increases, resulting in a decrease in emission luminance.

また、平均粒径が2μm以上であることが好ましい。   Moreover, it is preferable that an average particle diameter is 2 micrometers or more.

平均粒径が2μm未満であると、蛍光体の粒子1個あたりの発光輝度が低下する傾向にある。すなわち、蛍光体の粒子1個あたりに含まれる発光中心の数、つまり一般式(1)中のLnの数が少なくなり、発光輝度が低下する傾向にある。   If the average particle size is less than 2 μm, the emission luminance per phosphor particle tends to decrease. That is, the number of emission centers contained in one phosphor particle, that is, the number of Ln in the general formula (1) decreases, and the emission luminance tends to decrease.

本発明の蛍光体の製造方法は、金属元素を含む溶液を原料として蛍光体の前駆体を作製する工程と、前記前駆体を、大気中又は不活性ガス雰囲気中、1500〜2000℃の温度で、30分以上12時間以下焼成することによって焼成体を得る第1焼成工程と、前記焼成体を、不活性ガス雰囲気中又は還元ガス雰囲気中、前記第1焼成工程の温度よりも低くかつ1000〜1500℃の温度で、30分以上8時間以下焼成する第2焼成工程とを含む。   The method for producing a phosphor of the present invention comprises a step of producing a phosphor precursor using a solution containing a metal element as a raw material, and the precursor at a temperature of 1500 to 2000 ° C. in the air or in an inert gas atmosphere. The first firing step for obtaining a fired body by firing for 30 minutes or more and 12 hours or less, and the fired body in an inert gas atmosphere or a reducing gas atmosphere at a temperature lower than the temperature of the first firing step and 1000 to 1000 And a second baking step of baking at a temperature of 1500 ° C. for 30 minutes to 8 hours.

本発明の蛍光体の製造方法によれば、蛍光体の着色が抑制され、反射率特性が良好であり、十分な発光輝度を得ることが可能な蛍光体を製造することができる。本発明の蛍光体の製造方法を用いて本発明の蛍光体を製造することもできる。   According to the method for producing a phosphor of the present invention, it is possible to produce a phosphor capable of suppressing the coloring of the phosphor, having good reflectance characteristics, and obtaining sufficient emission luminance. The phosphor of the present invention can also be produced by using the phosphor production method of the present invention.

第1焼成工程において、1500℃未満で前駆体を焼成すると、結晶子サイズが60nm未満となることにより、発光輝度が低下する。一方、2000℃超で前駆体を焼成すると、蛍光体の結晶構造中の酸素欠陥等の欠陥の割合が高くなるので、第2焼成工程において蛍光体の着色を十分に除去することができなくなる。   In the first firing step, when the precursor is fired at less than 1500 ° C., the crystallite size becomes less than 60 nm, thereby reducing the light emission luminance. On the other hand, when the precursor is fired at a temperature higher than 2000 ° C., the ratio of defects such as oxygen defects in the crystal structure of the phosphor is increased, so that the phosphor coloring cannot be sufficiently removed in the second firing step.

また、第1焼成工程において、焼成時間を30分未満とすると、結晶子サイズが60nm未満となることにより、発光輝度が低下する。一方、焼成時間を12時間超とすると、蛍光体の結晶構造中の酸素欠陥等の欠陥の割合が高くなるので、第2焼成工程において蛍光体の着色を十分に除去することができなくなる。   In the first firing step, if the firing time is less than 30 minutes, the crystallite size is less than 60 nm, and the emission luminance is reduced. On the other hand, if the firing time exceeds 12 hours, the ratio of defects such as oxygen defects in the crystal structure of the phosphor becomes high, so that the coloring of the phosphor cannot be sufficiently removed in the second firing step.

第2焼成工程において、1000℃未満で焼成体を焼成すると、蛍光体の着色を十分に除去することができなくなる。一方、1500℃超で焼成体を焼成すると、蛍光体の結晶構造中の酸素欠陥等の欠陥の割合が高くなるので、蛍光体の着色を十分に除去することができなくなる。   If the fired body is fired at less than 1000 ° C. in the second firing step, the coloring of the phosphor cannot be sufficiently removed. On the other hand, when the fired body is fired at a temperature higher than 1500 ° C., the ratio of defects such as oxygen defects in the crystal structure of the phosphor is increased, so that coloring of the phosphor cannot be sufficiently removed.

また、第2焼成工程において、焼成時間を30分未満とすると、蛍光体の着色を十分に除去することができなくなる。一方、焼成時間を8時間超とすると、蛍光体の結晶構造中の酸素欠陥等の欠陥の割合が高くなるので、蛍光体の着色を十分に除去することができなくなる。   Further, if the firing time is less than 30 minutes in the second firing step, the coloring of the phosphor cannot be sufficiently removed. On the other hand, if the firing time is longer than 8 hours, the ratio of defects such as oxygen defects in the crystal structure of the phosphor becomes high, so that coloring of the phosphor cannot be sufficiently removed.

本発明によれば、蛍光体の着色が抑制され、反射率特性が良好であり、十分な発光輝度を得ることが可能な蛍光体及びその製造方法が提供される。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, coloring of a fluorescent substance is suppressed, the reflectance characteristic is favorable, and the fluorescent substance which can obtain sufficient light-emission brightness, and its manufacturing method are provided.

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において、同一又は同等の要素には同一符号を用い、重複する説明を省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same reference numerals are used for the same or equivalent elements, and duplicate descriptions are omitted.

<蛍光体>
本実施形態に係る蛍光体は、下記一般式(1)で表される。
(Y1−xLn ・・・(1)
<Phosphor>
The phosphor according to the present embodiment is represented by the following general formula (1).
(Y 1-x Ln x ) 2 O 3 (1)

上記一般式(1)中、LnはTb、Eu、Tm、Ce及びBiからなる群より選ばれる少なくとも1種の元素を示す。また、xは0.01≦x≦0.2の条件を満たす数値を示す。   In the general formula (1), Ln represents at least one element selected from the group consisting of Tb, Eu, Tm, Ce and Bi. X represents a numerical value satisfying the condition of 0.01 ≦ x ≦ 0.2.

本実施形態に係る蛍光体では、結晶子サイズが60nm以上である。結晶子サイズは70nm以下であることが好ましく、65nm以下であることが特に好ましい。   In the phosphor according to the present embodiment, the crystallite size is 60 nm or more. The crystallite size is preferably 70 nm or less, and particularly preferably 65 nm or less.

結晶子サイズが60nm未満であると、蛍光体の結晶性が悪化するため、特に電子線又は紫外線によって蛍光体が励起されたときの発光輝度が低下する。結晶子サイズが70nmを超えると、蛍光体の結晶構造中の酸素欠陥等の割合が高くなるので、蛍光体の着色を十分に除去することができなくなる傾向にある。そのため、特に電子線又は紫外線によって蛍光体が励起されたときの発光輝度が低下する傾向にある。   When the crystallite size is less than 60 nm, the crystallinity of the phosphor is deteriorated, and thus the emission luminance is lowered particularly when the phosphor is excited by an electron beam or ultraviolet rays. When the crystallite size exceeds 70 nm, the ratio of oxygen defects or the like in the crystal structure of the phosphor increases, and therefore the color of the phosphor tends not to be sufficiently removed. For this reason, the emission luminance tends to decrease particularly when the phosphor is excited by an electron beam or ultraviolet rays.

また、波長800nmの光に対する反射率R800から波長400nmの光に対する反射率R400を引いた値(以下、「特定の反射率差」という。R800−R400)が10%以下である。特定の反射率差は、4%以上であることが好ましく、5%以上であることが特に好ましい。 Further, a value obtained by subtracting the reflectance R 400 for light having a wavelength of 400 nm from the reflectance R 800 for light having a wavelength of 800 nm (hereinafter referred to as “specific reflectance difference”, R 800 −R 400 ) is 10% or less. The specific reflectance difference is preferably 4% or more, and particularly preferably 5% or more.

特定の反射率差が10%を超えると、蛍光体が着色する。この場合、特に電子線又は紫外線によって蛍光体が励起されたときの発光を蛍光体自身が吸収する割合が高くなる。その結果、発光輝度が低下する。さらに、蛍光体の反射率特性に問題が生じる。なお、波長400nmの光に対する反射率R400は、波長800nmの光に対する反射率R800に比べて小さくなる。特定の反射率差が4%未満であると、蛍光体に含まれる発光中心の数、すなわち一般式(1)中のLnの数が少なくなる傾向にある。その結果、特に電子線又は紫外線によって蛍光体が励起されたときの発光輝度が低下する傾向にある。 When the specific reflectance difference exceeds 10%, the phosphor is colored. In this case, in particular, the ratio of the phosphor itself absorbing light emitted when the phosphor is excited by an electron beam or ultraviolet light is increased. As a result, the light emission luminance decreases. Furthermore, a problem arises in the reflectance characteristics of the phosphor. Incidentally, the reflectivity R 400 for light having a wavelength 400nm is smaller than the reflectivity R 800 with respect to light having a wavelength of 800 nm. When the specific reflectance difference is less than 4%, the number of emission centers contained in the phosphor, that is, the number of Ln in the general formula (1) tends to decrease. As a result, the luminance of the emitted light tends to decrease particularly when the phosphor is excited by an electron beam or ultraviolet rays.

結晶子サイズは例えば以下のように測定される。まず、例えばRigaku製、Geigerflex RAD−IIAなどのX線回折測定装置を用いて、蛍光体のX線回折パターンを測定する。このとき、正確な回折パターンを得るために、測定する回折角度2θは20〜80°であることが好ましい。同様に、測定する回折角度間隔は0.05°以下であることが好ましい。測定する時間は、得られるX線回折パターンの最大ピークの回折強度が3000以上になるように設定することが好ましい。   The crystallite size is measured as follows, for example. First, the X-ray diffraction pattern of the phosphor is measured using an X-ray diffraction measurement device such as Rigaku and Geigerflex RAD-IIA. At this time, in order to obtain an accurate diffraction pattern, the diffraction angle 2θ to be measured is preferably 20 to 80 °. Similarly, the diffraction angle interval to be measured is preferably 0.05 ° or less. The measurement time is preferably set so that the diffraction intensity of the maximum peak of the obtained X-ray diffraction pattern is 3000 or more.

以上の測定で得られたX線回折パターンのうち、2θ=29.15°付近に見られる最大ピークの半値幅を求める。その半値幅β(単位:radian)を下記式(2)に代入することによって、結晶子サイズd(単位:nm)を求めることができる。λ(単位:nm)は使用したX線の波長である。θ(単位:°)は最大ピークの回折角度2θの2分の1である。
d=(0.9λ/βcosθ) ・・・(2)
Of the X-ray diffraction patterns obtained by the above measurement, the half-width of the maximum peak found near 2θ = 29.15 ° is obtained. The crystallite size d (unit: nm) can be obtained by substituting the half width β (unit: radian) into the following formula (2). λ (unit: nm) is the wavelength of the X-ray used. θ m (unit: °) is a half of the diffraction angle 2θ m of the maximum peak.
d = (0.9λ / βcos θ m ) (2)

また、波長y[nm]の光に対する反射率(yは例えば400又は800)は例えば以下のように測定される。まず、例えば日本分光株式会社製、V−570などの紫外−可視−近赤外領域分光光度計を用いて、波長300nm〜800nmの光に対する蛍光体の反射率を測定する。このとき、正確な反射率を測定するために、測定前のベースライン補正は、波長300nm〜800nmの反射率が97%以上の白色試料、例えば、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム及びスペクトラロン等を用いて行うことが好ましい。次に、測定したデータのうち、波長800nmの反射率R800と波長400nmの反射率R400とを選択し、その差(R800−R400)を算出する。このようにして特定の反射率差が算出される。 Moreover, the reflectance (y is 400 or 800, for example) with respect to the light of wavelength y [nm] is measured as follows, for example. First, the reflectance of the phosphor with respect to light having a wavelength of 300 nm to 800 nm is measured using, for example, an ultraviolet-visible-near infrared region spectrophotometer such as V-570 manufactured by JASCO Corporation. At this time, in order to accurately measure the reflectance, baseline correction before measurement is performed using a white sample having a reflectance of 97% or more at a wavelength of 300 nm to 800 nm, such as magnesium carbonate, barium sulfate, and Spectralone. Preferably it is done. Next, a reflectance R 800 having a wavelength of 800 nm and a reflectance R 400 having a wavelength of 400 nm are selected from the measured data, and the difference (R 800 −R 400 ) is calculated. In this way, a specific reflectance difference is calculated.

本実施形態の蛍光体は蛍光体粒子群であり、その平均粒径が2μm以上であることが好ましい。平均粒径は10μm以下であることが好ましい。   The phosphor of the present embodiment is a phosphor particle group, and the average particle diameter is preferably 2 μm or more. The average particle size is preferably 10 μm or less.

平均粒径が2μm未満であると、蛍光体の粒子1個あたりの発光輝度が低下する傾向にある。平均粒径が10μmを超えると、PRT等の実用の際、蛍光体粒子群を膜状に形成した場合の膜表面積が小さくなり、その結果特に電子線又は紫外線によって蛍光体が励起されたときの発光輝度が低下する傾向にある。   If the average particle size is less than 2 μm, the emission luminance per phosphor particle tends to decrease. If the average particle diameter exceeds 10 μm, the surface area of the phosphor particles when the phosphor particles are formed into a film in practical use such as PRT is reduced. As a result, when the phosphor is excited by electron beams or ultraviolet rays in particular, The emission brightness tends to decrease.

蛍光体の平均粒径は、例えば次のように算出される。まず、走査型電子顕微鏡により1500倍の蛍光体粒子像を観察して、複数個の蛍光体粒子をランダムに選択する。このとき、正確を期するために200個以上の蛍光体粒子を選択することが好ましい。次いで、それぞれの蛍光体粒子について最大の径(長径)及び最小の径(短径)を測定する。さらに、長径及び短径の積の平方根を算出して、それを蛍光体粒子の粒径とする。求められたそれぞれの蛍光体粒子の粒径を、測定した蛍光体粒子の個数で割ったものを蛍光体(蛍光体粒子群)の平均粒径として定義する。   The average particle diameter of the phosphor is calculated as follows, for example. First, a 1500 times fluorescent particle image is observed with a scanning electron microscope, and a plurality of fluorescent particles are selected at random. At this time, it is preferable to select 200 or more phosphor particles for accuracy. Next, the maximum diameter (major axis) and the minimum diameter (minor axis) are measured for each phosphor particle. Further, the square root of the product of the major axis and the minor axis is calculated and used as the particle diameter of the phosphor particles. The average particle size of the phosphor (phosphor particle group) is defined by dividing the obtained particle size of each phosphor particle by the number of the measured phosphor particles.

上述の構成を有する本実施形態の蛍光体では、蛍光体の着色が抑制され、反射率特性が良好であり、十分な発光輝度を得ることができる。本実施形態の蛍光体は、例えば陰極線管(CRT)、蛍光ランプ、プラズマディスプレイパネル(PDP)、フィールドエミッションディスプレイ(FED)等に用いられる。   In the phosphor of the present embodiment having the above-described configuration, coloring of the phosphor is suppressed, the reflectance characteristics are good, and sufficient light emission luminance can be obtained. The phosphor of this embodiment is used for, for example, a cathode ray tube (CRT), a fluorescent lamp, a plasma display panel (PDP), a field emission display (FED), and the like.

<蛍光体の製造方法>
本実施形態の蛍光体の製造方法では、まず、金属元素を含む溶液を原料として蛍光体の前駆体を作製する(前駆体作製工程)。続いて、得られた前駆体を、大気中又は不活性ガス雰囲気中、1500〜2000℃の温度で、30分以上12時間以下焼成することによって焼成体を得る(第1焼成工程)。さらに、焼成体を、不活性ガス雰囲気中又は還元ガス雰囲気中、第1焼成工程の温度よりも低くかつ1000〜1500℃の温度で、30分以上8時間以下焼成する(第2焼成工程)。第1焼成工程の焼成温度は、1600〜1700℃であることが好ましい。第2焼成工程の焼成温度は、1200〜1400℃であることが好ましい。
<Method for producing phosphor>
In the phosphor manufacturing method of the present embodiment, first, a phosphor precursor is prepared using a solution containing a metal element as a raw material (precursor preparation step). Subsequently, the obtained precursor is fired at a temperature of 1500 to 2000 ° C. for 30 minutes to 12 hours in the air or in an inert gas atmosphere to obtain a fired body (first firing step). Furthermore, the fired body is fired in an inert gas atmosphere or a reducing gas atmosphere at a temperature lower than the temperature of the first firing step and 1000 to 1500 ° C. for 30 minutes to 8 hours (second firing step). The firing temperature in the first firing step is preferably 1600 to 1700 ° C. The firing temperature in the second firing step is preferably 1200 to 1400 ° C.

金属元素を含む溶液としては、例えば、Yと、Tb、Eu、Tm、Ce及びBiからなる群より選ばれる少なくとも1種の元素とを含む溶液が挙げられる。不活性ガスとしては、例えば、窒素、ヘリウム、アルゴン、二酸化炭素等が挙げられる。また、還元ガスとしては、例えば、窒素と水素との混合ガス、一酸化炭素等が挙げられる。以下、本実施形態の蛍光体の製造方法について更に詳細に説明する。   Examples of the solution containing a metal element include a solution containing Y and at least one element selected from the group consisting of Tb, Eu, Tm, Ce, and Bi. Examples of the inert gas include nitrogen, helium, argon, carbon dioxide and the like. Examples of the reducing gas include a mixed gas of nitrogen and hydrogen, carbon monoxide, and the like. Hereinafter, the manufacturing method of the phosphor of this embodiment will be described in more detail.

(前駆体作製工程)
金属元素を含む溶液を原料として蛍光体の前駆体の粒子を作製する方法としては、例えば、ゾル・ゲル法や噴霧熱分解法等が挙げられる。ここで、前駆体の粒子を作製する際には、その平均粒径が所望の範囲となるように調整することが好ましい。なお、固相法では金属酸化物粉末を原料とするため、本実施形態の蛍光体の粒子を得るためには、ゾル・ゲル法、噴霧熱分解法等で作製した前駆体を焼成する場合よりも高温・長時間の反応を必要とする。そのため、固相法を用いて蛍光体を製造すると、上記一般式(1)におけるLnの酸化及び結晶構造中の欠陥生成が進行する。その結果、ゾル・ゲル法、噴霧熱分解法等を用いて蛍光体を製造する場合に比べて発光輝度が低くなる。以下、ゾル・ゲル法及び噴霧熱分解法について説明する。
(Precursor production process)
Examples of a method for producing phosphor precursor particles using a solution containing a metal element as a raw material include a sol-gel method and a spray pyrolysis method. Here, when preparing the particles of the precursor, it is preferable to adjust the average particle diameter so as to be in a desired range. In addition, since the metal oxide powder is used as a raw material in the solid phase method, in order to obtain the phosphor particles of the present embodiment, the precursor produced by the sol-gel method, the spray pyrolysis method, or the like is calcined. Requires high temperature and long reaction time. Therefore, when the phosphor is manufactured using the solid phase method, oxidation of Ln and generation of defects in the crystal structure proceed in the general formula (1). As a result, the light emission luminance is lower than that in the case of producing a phosphor using a sol-gel method, a spray pyrolysis method, or the like. Hereinafter, the sol-gel method and the spray pyrolysis method will be described.

<ゾル・ゲル法>
ゾル・ゲル法では、上記一般式(1)中の金属元素を含有する水溶液、すなわち、Y及びLnの元素をそれぞれ含有する水溶液を、所望の化学組成(目的とする上記一般式(1)で表される蛍光体の化学組成)に合わせて混合する。
<Sol-gel method>
In the sol-gel method, an aqueous solution containing the metal element in the general formula (1), that is, an aqueous solution containing the elements Y and Ln, respectively, has a desired chemical composition (the desired general formula (1) The chemical composition of the phosphor to be expressed).

なお、上記一般式(1)中のY及びLnで表記される金属元素を含有する水溶液としては、これら金属元素の硝酸塩、酢酸塩、硫酸塩、塩化物等を水溶液にしたものが好適に用いられる。また、より十分な発光輝度を得るためには、これらの水溶液中における全金属元素中のY及びLnの純度は99.9原子%以上であることが好ましい。   In addition, as the aqueous solution containing the metal elements represented by Y and Ln in the general formula (1), those in which nitrates, acetates, sulfates, chlorides, etc. of these metal elements are used as an aqueous solution are preferably used. It is done. Moreover, in order to obtain more sufficient light emission luminance, the purity of Y and Ln in all the metal elements in these aqueous solutions is preferably 99.9 atomic% or more.

次に、上述した各金属元素を含有する溶液を攪拌混合して原料溶液を調製する。得られた原料溶液を、それと同容量のアルカリ水溶液中に滴下し、上記一般式(1)で表される蛍光体の前駆体を作製する。このときに用いられるアルカリ水溶液としては、水酸化ナトリウム水溶液、水酸化カリウム水溶液、アンモニア水溶液等が挙げられるが、金属元素を含まないアンモニア水溶液を用いることが好ましい。またこのとき、平均粒径が2μm以上の蛍光体粒子を得るために、蛍光体の前駆体の平均粒径が2μm以上になるように調整することが好ましい。   Next, the solution containing each metal element described above is stirred and mixed to prepare a raw material solution. The obtained raw material solution is dropped into an alkaline aqueous solution having the same volume as that to prepare a phosphor precursor represented by the general formula (1). Examples of the alkaline aqueous solution used at this time include an aqueous sodium hydroxide solution, an aqueous potassium hydroxide solution, and an aqueous ammonia solution, but an aqueous ammonia solution that does not contain a metal element is preferably used. At this time, in order to obtain phosphor particles having an average particle diameter of 2 μm or more, it is preferable to adjust the phosphor precursor so that the average particle diameter of the phosphor precursor is 2 μm or more.

<噴霧熱分解法>
次に、噴霧熱分解法では、得ようとする蛍光体を構成する金属元素を含有する水溶液、すなわち、Y及びLnの元素をそれぞれ含有する水溶液を、所望の化学組成(目的とする上記一般式(1)で表される蛍光体の化学組成)に合わせて混合する。また、上記一般式(1)中のY及びLnで表記される金属元素を含有する水溶液としては、これら金属元素の硝酸塩、酢酸塩、硫酸塩、塩化物などを水溶液としたものが好適に用いられる。
<Spray pyrolysis method>
Next, in the spray pyrolysis method, an aqueous solution containing the metal element constituting the phosphor to be obtained, that is, an aqueous solution containing the elements Y and Ln, respectively, has a desired chemical composition (the above general formula of interest). (The chemical composition of the phosphor represented by (1)) is mixed. In addition, as the aqueous solution containing the metal elements represented by Y and Ln in the general formula (1), those in which nitrates, acetates, sulfates, chlorides, and the like of these metal elements are used as an aqueous solution are preferably used. It is done.

また、より十分な発光輝度を得るためには、これらの水溶液中における全金属元素中のY及びLnの純度は99.9原子%以上であることが好ましい。次に、上述した各金属元素を含有する溶液を攪拌混合して原料溶液を調製する。次いで、得られた原料溶液の液滴を形成し、キャリアーガスを用いた噴霧によりその液滴を熱分解炉内に導入する噴霧熱分解法を用いて、上記一般式(1)で表される蛍光体の前駆体を作製する。   Moreover, in order to obtain more sufficient light emission luminance, the purity of Y and Ln in all the metal elements in these aqueous solutions is preferably 99.9 atomic% or more. Next, the solution containing each metal element described above is stirred and mixed to prepare a raw material solution. Next, droplets of the obtained raw material solution are formed and expressed by the above general formula (1) using a spray pyrolysis method in which the droplets are introduced into a pyrolysis furnace by spraying using a carrier gas. A phosphor precursor is prepared.

ここで、原料溶液の液滴を形成する方法としては、2流体ノズルを利用する方法、超音波を利用する方法などが挙げられるが、生成する液滴の径及び収量を好適なものにする観点から、2流体ノズルを利用する方法が好ましい。   Here, examples of the method of forming droplets of the raw material solution include a method using a two-fluid nozzle, a method using ultrasonic waves, and the like, from the viewpoint of optimizing the diameter and yield of the generated droplets. Therefore, a method using a two-fluid nozzle is preferable.

2流体ノズルは公知のものを用いることができ、例えば、図1に模式的に示す2流体ノズル10を用いることができる。図1は、2流体ノズルの構成を模式的に示す図である。2流体ノズル10は、円筒状の本体部15と、本体部15の端面に設けられた円錐台状の液滴噴出部14と、本体部15の側面から突出して設けられた円筒状のガス導入部13とを備えている。   A well-known thing can be used for a 2 fluid nozzle, For example, the 2 fluid nozzle 10 typically shown in FIG. 1 can be used. FIG. 1 is a diagram schematically showing the configuration of a two-fluid nozzle. The two-fluid nozzle 10 includes a cylindrical main body 15, a frustoconical droplet ejecting section 14 provided on the end face of the main body 15, and a cylindrical gas introduction provided protruding from the side surface of the main body 15. Part 13.

本体部15は、その軸方向に円筒状の中空部16を有している。液滴噴出部14は、本体部15の中空部16に接続された円筒状の中空部146を、底面から先端に向かって備えている。中空部16の液滴噴出部14とは反対側の端部は溶液導入口12である。溶液導入口12から金属元素を含む原料溶液が2流体ノズル10内に流れ込む。   The main body portion 15 has a cylindrical hollow portion 16 in the axial direction. The droplet ejecting portion 14 includes a cylindrical hollow portion 146 connected to the hollow portion 16 of the main body portion 15 from the bottom surface toward the tip. The end of the hollow portion 16 opposite to the droplet ejection portion 14 is a solution introduction port 12. A raw material solution containing a metal element flows into the two-fluid nozzle 10 from the solution inlet 12.

ガス導入部13は、その軸方向に円筒状の中空部136を有している。中空部136の本体部15とは反対側の端部はガス導入口132である。ガス導入口132からキャリアーガスが2流体ノズル10に流れ込む。中空部16と中空部136とは、本体部15内で導通している。中空部16と中空部136との接続部18では、原料溶液とキャリアーガスとが互いに接触する。   The gas introduction part 13 has a cylindrical hollow part 136 in the axial direction thereof. An end portion of the hollow portion 136 opposite to the main body portion 15 is a gas introduction port 132. The carrier gas flows into the two-fluid nozzle 10 from the gas inlet 132. The hollow portion 16 and the hollow portion 136 are electrically connected within the main body portion 15. In the connection portion 18 between the hollow portion 16 and the hollow portion 136, the raw material solution and the carrier gas are in contact with each other.

接続部18で接触した原料溶液及びキャリアーガスは、混合により液滴を形成しながら、中空部16を液滴噴出部14に向かって流れる。液滴噴出部14の中空部146に到達した原料溶液とキャリアーガスとの混合物(一部又は大部分は液滴を形成している)は、液滴噴出部14の液滴噴出口142から噴出し、液滴が噴霧される。   The raw material solution and the carrier gas that are in contact with each other at the connection portion 18 flow through the hollow portion 16 toward the droplet ejection portion 14 while forming droplets by mixing. The mixture of the raw material solution and the carrier gas that has reached the hollow portion 146 of the droplet ejection portion 14 (partially or mostly forms droplets) is ejected from the droplet ejection port 142 of the droplet ejection portion 14. Then, droplets are sprayed.

2流体ノズルに流通させる原料溶液の流通速度及びキャリアーガスの流通速度は、原料溶液の濃度などに合わせて調整することができる。本実施形態の蛍光体をより効率的に得るためには、形成した液滴の熱分解炉内での滞留時間が1秒以上10分間以下になるように設定することが好ましい。滞留時間は30秒以上8分間以下であることがより好ましく、1分間以上3分間以下であることがさらに好ましい。   The flow rate of the raw material solution passed through the two-fluid nozzle and the flow rate of the carrier gas can be adjusted according to the concentration of the raw material solution. In order to obtain the phosphor of this embodiment more efficiently, it is preferable to set the residence time of the formed droplets in the pyrolysis furnace to be 1 second or more and 10 minutes or less. The residence time is more preferably 30 seconds or more and 8 minutes or less, and further preferably 1 minute or more and 3 minutes or less.

また、平均粒径が2μm以上の蛍光体を得るために、2流体ノズルから生成する液滴の平均粒径は5μm以上であることが好ましく、7〜20μmであることがより好ましく、10〜15μmであることが特に好ましい。なお、液滴の平均粒径は、落下する液滴にレーザー光線を照射したときの、レーザーの回折角度から液滴の径を算出する方法により測定することができる。   In order to obtain a phosphor having an average particle size of 2 μm or more, the average particle size of droplets generated from the two-fluid nozzle is preferably 5 μm or more, more preferably 7 to 20 μm, and more preferably 10 to 15 μm. It is particularly preferred that The average particle diameter of the droplets can be measured by a method of calculating the diameter of the droplets from the laser diffraction angle when the falling droplets are irradiated with a laser beam.

また、液滴を熱分解炉内に導入する際に2流体ノズルに流通させるキャリアーガスの種類としては、空気及び窒素などが挙げられるが、特に制限はない。熱分解炉内の温度は、2流体ノズルに流通させる原料溶液の流通速度や流量及びキャリアーガスの流通速度や流量、並びに液滴の熱分解炉内での滞留時間に合わせて調整することができる。本実施形態の蛍光体をより効率的に得るためには、熱分解炉内での温度を460℃以上950℃以下に設定することが好ましい。   In addition, examples of the type of carrier gas that is circulated through the two-fluid nozzle when introducing the droplets into the pyrolysis furnace include air and nitrogen, but are not particularly limited. The temperature in the pyrolysis furnace can be adjusted in accordance with the flow rate and flow rate of the raw material solution passed through the two-fluid nozzle, the flow rate and flow rate of the carrier gas, and the residence time of the droplets in the pyrolysis furnace. . In order to obtain the phosphor of this embodiment more efficiently, it is preferable to set the temperature in the pyrolysis furnace to 460 ° C. or more and 950 ° C. or less.

(第1及び第2焼成工程)
続いて、得られた前駆体を、株式会社広築製の超高速昇温電気炉HLF−2030型や、株式会社モトヤマ製のNLA−2025D型等の電気炉を用いて焼成することにより、本実施形態の蛍光体が製造される。
(First and second firing steps)
Subsequently, the obtained precursor is fired by using an electric furnace such as an ultrafast heating furnace HLF-2030 manufactured by Hiroki Co., Ltd. or an NLA-2025D model manufactured by Motoyama Co., Ltd. The phosphor according to the embodiment is manufactured.

ここで、前駆体の焼成は、大気中又は不活性ガス雰囲気中1500℃〜2000℃での一次焼成を行った後、不活性ガス雰囲気中又は還元ガス雰囲気中1000℃〜1500℃での二次焼成を行う2段階の工程で規定される(第1及び第2焼成工程)。1段階の工程のみでは、得られる蛍光体の結晶子サイズ及び特定の反射率差が所定の条件を満たさなくなるため、電子線又は紫外線で励起したときの発光輝度が低下する。   Here, the precursor is fired after primary firing at 1500 ° C. to 2000 ° C. in air or in an inert gas atmosphere, and then secondary at 1000 ° C. to 1500 ° C. in an inert gas atmosphere or a reducing gas atmosphere. It is defined by a two-stage process for performing firing (first and second firing processes). In only one step, the crystallite size and specific reflectance difference of the obtained phosphor do not satisfy the predetermined conditions, so that the emission luminance when excited with an electron beam or ultraviolet light is lowered.

以上説明した本実施形態の製造方法によれば、蛍光体の着色が抑制され、反射率特性が良好であり、十分な発光輝度を得ることが可能な蛍光体を製造することができる。   According to the manufacturing method of the present embodiment described above, it is possible to manufacture a phosphor in which coloring of the phosphor is suppressed, reflectance characteristics are good, and sufficient emission luminance can be obtained.

第1焼成工程において、1500℃未満で前駆体を焼成すると、結晶子サイズが60nm未満となることにより、電子線又は紫外線で蛍光体を励起したときの発光輝度が低下する。一方、2000℃超で前駆体を焼成すると、蛍光体の結晶構造中の酸素欠陥等の欠陥の割合が高くなるので、第2焼成工程において蛍光体の着色を十分に除去することができなくなる。また、特定の反射率差が10%を超えるため、電子線又は紫外線で励起したときの発光輝度が低下する。   In the first firing step, when the precursor is fired at less than 1500 ° C., the crystallite size becomes less than 60 nm, so that the emission luminance when the phosphor is excited with an electron beam or ultraviolet light is lowered. On the other hand, when the precursor is fired at a temperature higher than 2000 ° C., the ratio of defects such as oxygen defects in the crystal structure of the phosphor is increased, so that the phosphor coloring cannot be sufficiently removed in the second firing step. Moreover, since the specific reflectance difference exceeds 10%, the light emission luminance when excited with an electron beam or ultraviolet light is lowered.

また、第1焼成工程において、焼成時間を30分未満とすると、結晶子サイズが60nm未満となることにより、電子線又は紫外線で蛍光体を励起したときの発光輝度が低下する。一方、焼成時間を12時間超とすると、蛍光体の結晶構造中の酸素欠陥等の欠陥の割合が高くなるので、第2焼成工程において蛍光体の着色を十分に除去することができなくなる。また、特定の反射率差が10%を超えるため、電子線又は紫外線で励起したときの発光輝度が低下する。   Further, in the first firing step, if the firing time is less than 30 minutes, the crystallite size is less than 60 nm, so that the emission luminance when the phosphor is excited with an electron beam or ultraviolet light is lowered. On the other hand, if the firing time exceeds 12 hours, the ratio of defects such as oxygen defects in the crystal structure of the phosphor becomes high, so that the coloring of the phosphor cannot be sufficiently removed in the second firing step. Moreover, since the specific reflectance difference exceeds 10%, the light emission luminance when excited with an electron beam or ultraviolet light is lowered.

第2焼成工程において、1000℃未満で焼成体を焼成すると、蛍光体の着色を十分に除去することができなくなる。また、特定の反射率差が10%を超えるため、電子線又は紫外線で励起したときの発光輝度が低下する。一方、1500℃超で焼成体を焼成すると、蛍光体の結晶構造中の酸素欠陥等の欠陥の割合が高くなるので、蛍光体の着色を十分に除去することができなくなる。また、特定の反射率差が10%を超えるため、電子線又は紫外線で励起したときの発光輝度が低下する。   If the fired body is fired at less than 1000 ° C. in the second firing step, the coloring of the phosphor cannot be sufficiently removed. Moreover, since the specific reflectance difference exceeds 10%, the light emission luminance when excited with an electron beam or ultraviolet light is lowered. On the other hand, when the fired body is fired at a temperature higher than 1500 ° C., the ratio of defects such as oxygen defects in the crystal structure of the phosphor is increased, so that coloring of the phosphor cannot be sufficiently removed. Moreover, since the specific reflectance difference exceeds 10%, the light emission luminance when excited with an electron beam or ultraviolet light is lowered.

また、第2焼成工程において、焼成時間を30分未満とすると、蛍光体の着色を十分に除去することができなくなる。また、特定の反射率差が10%を超えるため、電子線又は紫外線で励起したときの発光輝度が低下する。一方、焼成時間を8時間超とすると、蛍光体の結晶構造中の酸素欠陥等の欠陥の割合が高くなるので、蛍光体の着色を十分に除去することができなくなる。また、特定の反射率差が10%を超えるため、電子線又は紫外線で励起したときの発光輝度が低下する。   Further, if the firing time is less than 30 minutes in the second firing step, the coloring of the phosphor cannot be sufficiently removed. Moreover, since the specific reflectance difference exceeds 10%, the light emission luminance when excited with an electron beam or ultraviolet light is lowered. On the other hand, if the firing time is longer than 8 hours, the ratio of defects such as oxygen defects in the crystal structure of the phosphor becomes high, so that coloring of the phosphor cannot be sufficiently removed. Moreover, since the specific reflectance difference exceeds 10%, the light emission luminance when excited with an electron beam or ultraviolet light is lowered.

以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されない。   As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described in detail, this invention is not limited to the said embodiment.

以下、実施例及び比較例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated more concretely based on an Example and a comparative example, this invention is not limited to a following example.

(実施例1)
まず、噴霧熱分解法により、(Y0.95Tb0.05からなる蛍光体の前駆体を製造した。
(Example 1)
First, the spray pyrolysis method to produce a precursor of a phosphor consisting of (Y 0.95 Tb 0.05) 2 O 3.

具体的には、始めに、0.5mol/l硝酸イットリウム水溶液(信越化学工業株式会社製、純度99.99%の水溶液)及び0.1mol/l硝酸テルビウム水溶液(信越化学工業株式会社製、純度99.9%の水溶液)を、作製する蛍光体の化学組成にあわせた比率で混合して混合溶液を得た。その混合溶液1000mlを1200〜1300rpmで5分間攪拌することにより、熱分解炉内に液滴として導入する原料溶液を調製した。   Specifically, first, a 0.5 mol / l yttrium nitrate aqueous solution (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., an aqueous solution having a purity of 99.99%) and a 0.1 mol / l terbium nitrate aqueous solution (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., purity) 99.9% aqueous solution) was mixed at a ratio according to the chemical composition of the phosphor to be produced to obtain a mixed solution. By stirring 1000 ml of the mixed solution at 1200 to 1300 rpm for 5 minutes, a raw material solution to be introduced as droplets into the pyrolysis furnace was prepared.

次に、図1に示したものと同様の2流体ノズルを用いて上記原料溶液から液滴(平均粒径14μm)を形成し、その液滴を620℃の熱分解炉内に噴霧により導入した。このとき、原料溶液の流通速度(流量)は1000ml/hr、キャリアーガスである空気の流通速度(流量)は15000ml/minとした。液滴の炉内滞留時間を、キャリアーガス流通速度及び炉内容積(31400cm)から算出したところ、2分間であった。このようにして蛍光体の前駆体を製造した。得られた前駆体は、クリーム色の粉末状であった。 Next, droplets (average particle size: 14 μm) were formed from the raw material solution using a two-fluid nozzle similar to that shown in FIG. 1, and the droplets were introduced into a 620 ° C. pyrolysis furnace by spraying. . At this time, the flow rate (flow rate) of the raw material solution was 1000 ml / hr, and the flow rate (flow rate) of the air that is the carrier gas was 15000 ml / min. It was 2 minutes when the residence time of the droplet in the furnace was calculated from the carrier gas flow rate and the furnace internal volume (31400 cm 3 ). In this way, a phosphor precursor was produced. The obtained precursor was creamy powder.

次に、上記蛍光体の前駆体をアルミナ製の容器に入れ、株式会社広築製の超高速昇温電気炉(HLF−2030)を用いて、窒素気流5000ml/min中、1600℃で5時間焼成して焼成体を得た(第1焼成工程)。その後、焼成体を、株式会社モトヤマ製の雰囲気式高速昇温電気炉(NLA−2025D)を用いて、0.5%の窒素バランス水素すなわち窒素及び水素の混合ガス気流5000ml/min中、1300℃で5時間焼成して、実施例1の蛍光体を得た(第2焼成工程)。なお、焼成温度は、JIS−Bダブルタイプの熱電対によって確認し、株式会社チノー製のデジタルプログラム調節計(KP1130B005)で制御した。   Next, the phosphor precursor is placed in an alumina container, and an ultrafast heating furnace (HLF-2030) manufactured by Hiroki Co., Ltd. is used for 5 hours at 1600 ° C. in a nitrogen stream of 5000 ml / min. Firing was performed to obtain a fired body (first firing step). Thereafter, the fired body was subjected to 1300 ° C. in a 0.5% nitrogen balance hydrogen, that is, a mixed gas stream of nitrogen and hydrogen at 5000 ml / min using an atmosphere type high-speed heating furnace (NLA-2025D) manufactured by Motoyama Co., Ltd. Was fired for 5 hours to obtain the phosphor of Example 1 (second firing step). The firing temperature was confirmed with a JIS-B double type thermocouple and controlled with a digital program controller (KP1130B005) manufactured by Chino Corporation.

(実施例2)
第1焼成工程の焼成温度を1650℃としたこと以外は実施例1と同様にして、実施例2の蛍光体を得た。
(Example 2)
The phosphor of Example 2 was obtained in the same manner as Example 1 except that the firing temperature in the first firing step was 1650 ° C.

(実施例3)
第1焼成工程の焼成温度を1700℃としたこと以外は実施例1と同様にして、実施例3の蛍光体を得た。
(Example 3)
A phosphor of Example 3 was obtained in the same manner as Example 1 except that the firing temperature in the first firing step was 1700 ° C.

(比較例1)
以下のように、固相反応法により(Y0.95Tb0.05からなる蛍光体を製造したこと以外は実施例1と同様にして比較例1の蛍光体を得た。
(Comparative Example 1)
The phosphor of Comparative Example 1 was obtained in the same manner as in Example 1 except that a phosphor composed of (Y 0.95 Tb 0.05 ) 2 O 3 was produced by the solid phase reaction method as follows.

まず、酸化イットリウム粉末(信越化学工業株式会社製、純度99.99%)及び酸化テルビウム粉末(信越化学工業株式会社製、純度99.99%)を、作製する蛍光体の化学組成にあわせた比率で混合し、混合粉末を500g作製した。混合にはメノウ乳鉢を用い、30分間混合した。   First, a ratio of yttrium oxide powder (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., purity 99.99%) and terbium oxide powder (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., purity 99.99%) according to the chemical composition of the phosphor to be produced. Were mixed to prepare 500 g of a mixed powder. For mixing, an agate mortar was used and mixed for 30 minutes.

次いで、上記混合粉末をアルミナ製の容器に入れて、当該混合粉末を、株式会社広築製の超高速昇温電気炉(HLF−2030)を用いて、窒素気流5000ml/min中、1600℃で12時間焼成して、焼成体を得た。その後、焼成体を、株式会社モトヤマ製の雰囲気式高速昇温電気炉(NLA−2025D)を用いて、0.5%の窒素バランス水素気流5000ml/min中、1300℃で5時間焼成した。なお、焼成温度は、JIS−Bダブルタイプの熱電対によって確認し、株式会社チノー製のデジタルプログラム調節計(KP1130B005)で制御した。   Next, the mixed powder is put in an alumina container, and the mixed powder is used at 1600 ° C. in a nitrogen stream 5000 ml / min using an ultrafast heating furnace (HLF-2030) manufactured by Hiroki Co., Ltd. Baking was performed for 12 hours to obtain a fired body. Thereafter, the fired body was fired at 1300 ° C. for 5 hours in a 0.5% nitrogen balance hydrogen stream 5000 ml / min using an atmosphere-type high-speed heating furnace (NLA-2025D) manufactured by Motoyama Co., Ltd. The firing temperature was confirmed with a JIS-B double type thermocouple and controlled with a digital program controller (KP1130B005) manufactured by Chino Corporation.

さらに、焼成して得られた蛍光体の焼結体を、フリッチュ・ジャパン製ボールミル(P−5)を用いて微粉砕した。微粉砕後の粉末を水中に分散させた後静置し、上澄みを除去する沈降分級によって比較例1の蛍光体を得た。   Furthermore, the sintered body of the phosphor obtained by firing was finely pulverized using a ball mill (P-5) manufactured by Fritsch Japan. The finely pulverized powder was dispersed in water and allowed to stand, and the phosphor of Comparative Example 1 was obtained by sedimentation classification to remove the supernatant.

(物性測定結果)
実施例1〜3及び比較例1で得られた蛍光体の物性測定を行った。まず、Rigaku製、Geigerflex RAD−IIAを用いてX線回折測定を行った。得られたX線回折パターンを用いて、上記式(2)により結晶子サイズ(nm)を算出した。また、日本分光株式会社製、V−570を用いて波長300nm〜800nmの光に対する蛍光体の反射率を測定して、波長800nmの光に対する反射率(R800)と波長400nmの光に対する反射率(R400)との差(R800−R800)を算出した。さらに、走査型電子顕微鏡により1500倍の蛍光体粒子像を観察して、平均粒径(μm)を算出した。測定結果を表1に示す。
(Physical property measurement results)
The physical properties of the phosphors obtained in Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 were measured. First, X-ray diffraction measurement was performed using Geigerflex RAD-IIA manufactured by Rigaku. The crystallite size (nm) was calculated by the above formula (2) using the obtained X-ray diffraction pattern. Moreover, product of JASCO Corporation, by measuring the reflectance of the phosphor to light of a wavelength 300nm~800nm using V-570, the reflectance for light having a wavelength 800 nm (R 800) and the reflectance to light of wavelength 400nm The difference (R 800 −R 800 ) from (R 400 ) was calculated. Further, a 1500-fold fluorescent particle image was observed with a scanning electron microscope, and the average particle size (μm) was calculated. The measurement results are shown in Table 1.

Figure 2008088397
Figure 2008088397

表1に示されるように、実施例1〜3の蛍光体では、結晶子サイズは60nm以上であり、かつ波長800nmの光に対する反射率(R800)と波長400nmの光に対する反射率(R400)との差(R800−R800)は10%以下である。一方、比較例1の蛍光体では、結晶子サイズが60nm未満であり、かつ(R800−R800)が10%を超えている。 As shown in Table 1, in the phosphors of Examples 1 to 3, the crystallite size is 60 nm or more, and the reflectance (R 800 ) with respect to light with a wavelength of 800 nm and the reflectance (R 400 ) with respect to light with a wavelength of 400 nm. ) (R 800 −R 800 ) is 10% or less. On the other hand, in the phosphor of Comparative Example 1, the crystallite size is less than 60 nm, and (R 800 -R 800 ) exceeds 10%.

(発光特性評価)
次に、実施例1〜3及び比較例1の蛍光体の発光特性を比較した。なお、発光特性は、(a)1.4kVの低電圧電子線、(b)25kVの高電圧電子線、及び(c)304nm紫外線をそれぞれ用いて蛍光体を励起した時の発光強度で評価した。なお、発光輝度は、比較例1の蛍光体を用いた場合の発光輝度を100(基準)とした相対輝度として評価した。
(Emission characteristic evaluation)
Next, the light emission characteristics of the phosphors of Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 were compared. The emission characteristics were evaluated by the emission intensity when the phosphor was excited using (a) a 1.4 kV low voltage electron beam, (b) a 25 kV high voltage electron beam, and (c) 304 nm ultraviolet rays, respectively. . The light emission luminance was evaluated as a relative luminance with the light emission luminance when the phosphor of Comparative Example 1 was used as 100 (reference).

(a)1.4kVの低電圧電子線
始めに、3cm×2cmのITO(インジウム−スズ酸化物)基板上に蛍光体を次の手順で沈降塗布し、蛍光膜を形成した。まず、蛍光体0.1gをイオン交換水120mlの入った200mlビーカーに加えて15分間超音波分散させ、蛍光体分散水溶液を作製した。次いで、その蛍光体分散水溶液をITO基板と150mlのイオン交換水とが入った300mlビーカーに加え、1日静置して蛍光体をITO基板上に堆積させた。
(A) 1.4 kV low-voltage electron beam First, a phosphor was deposited on a 3 cm × 2 cm ITO (indium-tin oxide) substrate by the following procedure to form a phosphor film. First, 0.1 g of phosphor was added to a 200 ml beaker containing 120 ml of ion-exchanged water and ultrasonically dispersed for 15 minutes to prepare a phosphor-dispersed aqueous solution. Next, the phosphor-dispersed aqueous solution was added to a 300 ml beaker containing an ITO substrate and 150 ml of ion-exchanged water, and left to stand for 1 day to deposit the phosphor on the ITO substrate.

蛍光体を堆積させた後のITO基板を水中から取り出し、室温で1日静置した後、真空中、240℃で2時間乾燥させ、ITO基板表面に蛍光膜を形成した。なお、蛍光体の塗布量は、ITO基板表面1cm当たり3.2mgであった。 The ITO substrate on which the phosphor was deposited was taken out of water, allowed to stand at room temperature for 1 day, and then dried in vacuum at 240 ° C. for 2 hours to form a fluorescent film on the surface of the ITO substrate. The amount of phosphor applied was 3.2 mg per 1 cm 2 of the ITO substrate surface.

このようにして得られた蛍光膜に、セテック株式会社製の電子線照射装置を用いて1.4kV、300μAの電子線を照射した。このとき蛍光体の発光輝度をコニカミノルタホールディングス株式会社製の輝度計(LS−110)を用いて測定した。結果を表2に示す。   The fluorescent film thus obtained was irradiated with an electron beam of 1.4 kV and 300 μA using an electron beam irradiation apparatus manufactured by SETEK Corporation. At this time, the light emission luminance of the phosphor was measured using a luminance meter (LS-110) manufactured by Konica Minolta Holdings, Inc. The results are shown in Table 2.

(b)25kVの高電圧電子線
始めに、3cm×2cmのニッケルメッキした銅基板上に蛍光体を次の手順で沈降塗布し、蛍光膜を形成した。まず、蛍光体0.075gを12.5質量%水ガラス水溶液20mlの入った50mlビーカーに加えて10分間超音波分散させ、蛍光体分散水溶液を作製した。次いで、その蛍光体分散水溶液を、ニッケルメッキした銅基板と0.05質量%酢酸バリウム水溶液25mlとが入った100mlビーカーに加え、1日静置して蛍光体をニッケルメッキした銅基板上に堆積させた。
(B) High-voltage electron beam of 25 kV First, a phosphor was deposited on a 3 cm × 2 cm nickel-plated copper substrate by the following procedure to form a phosphor film. First, 0.075 g of the phosphor was added to a 50 ml beaker containing 20 ml of a 12.5 mass% aqueous water glass solution and ultrasonically dispersed for 10 minutes to prepare a phosphor dispersed aqueous solution. Next, the phosphor-dispersed aqueous solution was added to a 100 ml beaker containing a nickel-plated copper substrate and a 0.05 mass% barium acetate aqueous solution (25 ml), and allowed to stand for one day to deposit the phosphor on the nickel-plated copper substrate. I let you.

蛍光体を堆積させた後のニッケルメッキした銅基板を水中から取り出し、室温で1日静置した後、真空中、100℃で2時間乾燥させ、銅基板表面に蛍光膜を形成した。なお、蛍光体の塗布量は、銅基板表面1cmあたり2.4mgであった。 After the phosphor was deposited, the nickel-plated copper substrate was taken out of the water, allowed to stand at room temperature for 1 day, and then dried in vacuum at 100 ° C. for 2 hours to form a phosphor film on the copper substrate surface. The amount of phosphor applied was 2.4 mg per 1 cm 2 of the copper substrate surface.

このようにして得られた蛍光膜に、株式会社T&TS製の電子線照射装置を用いて25kV、100μAの電子線を照射した。このとき蛍光体の発光輝度を浜松ホトニクス株式会社製のシリコンフォトセル(S1133)、及び横河電機株式会社製のデジタルボルトメータ(7555)を用いて測定した。結果を表2に示す。   The phosphor film thus obtained was irradiated with an electron beam of 25 kV and 100 μA using an electron beam irradiation apparatus manufactured by T & TS. At this time, the light emission luminance of the phosphor was measured using a silicon photocell (S1133) manufactured by Hamamatsu Photonics Co., Ltd. and a digital voltmeter (7555) manufactured by Yokogawa Electric Corporation. The results are shown in Table 2.

(c)304nm紫外線
始めに、1cm×2cmのX線回折測定用のガラスプレート上に蛍光体を敷き詰めた後、2cm×1cm×4.5cmの石英ガラス製のセル内に固定し、測定用セルとした。
(C) 304 nm ultraviolet ray First, a phosphor is laid on a glass plate for X-ray diffraction measurement of 1 cm × 2 cm, and then fixed in a cell made of quartz glass of 2 cm × 1 cm × 4.5 cm, and a measurement cell It was.

以上の手順で得られた測定用セルを、株式会社日立製作所製の分光蛍光光度計(F−4500)にセットした後、304nmの紫外線を測定用セルに照射した。これにより、蛍光体の発光輝度を測定した。結果を表2に示す。   The measurement cell obtained by the above procedure was set in a spectrofluorophotometer (F-4500) manufactured by Hitachi, Ltd., and then the measurement cell was irradiated with ultraviolet light at 304 nm. Thereby, the light emission luminance of the phosphor was measured. The results are shown in Table 2.

Figure 2008088397
Figure 2008088397

表2に示されるように、実施例1〜3の蛍光体と比較例1の蛍光体とを比較すると、実施例1〜3の蛍光体では、(a)〜(c)のいずれの評価方法を用いた場合でも、13〜30%の輝度改善効果が得られた。これは、比較例1の蛍光体では、結晶子サイズが60nm未満であり、かつ波長800nmの光に対する反射率(R800)と波長400nmの光に対する反射率(R400)との差(R800−R800)が10%を超えたためであると推察される。 As shown in Table 2, when the phosphors of Examples 1 to 3 and the phosphor of Comparative Example 1 are compared, in any of the phosphors of Examples 1 to 3, any of the evaluation methods (a) to (c) Even in the case of using, a luminance improvement effect of 13 to 30% was obtained. This is because the phosphor of Comparative Example 1 has a crystallite size of less than 60 nm, and the difference (R 800 ) between the reflectance (R 800 ) for light with a wavelength of 800 nm and the reflectance (R 400 ) for light with a wavelength of 400 nm. -R 800) is inferred to be due to more than 10%.

(実施例4)
まず、ゾル・ゲル法により、(Y0.95Tb0.05からなる蛍光体の前駆体を製造した。
Example 4
First, a phosphor precursor made of (Y 0.95 Tb 0.05 ) 2 O 3 was produced by a sol-gel method.

具体的には、始めに、0.5mol/l硝酸イットリウム水溶液(信越化学工業株式会社製、純度99.99%の水溶液)及び0.1mol/l硝酸テルビウム水溶液(信越化学工業株式会社製、純度99.9%の水溶液)を、作製する蛍光体の化学組成にあわせた比率で混合して混合溶液を得た。その混合溶液100mlを200〜300rpmで3分間攪拌することにより、原料溶液を調製した。   Specifically, first, a 0.5 mol / l yttrium nitrate aqueous solution (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., an aqueous solution having a purity of 99.99%) and a 0.1 mol / l terbium nitrate aqueous solution (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., purity) 99.9% aqueous solution) was mixed at a ratio according to the chemical composition of the phosphor to be produced to obtain a mixed solution. A raw material solution was prepared by stirring 100 ml of the mixed solution at 200 to 300 rpm for 3 minutes.

この原料溶液100mlを、4質量%に希釈したアンモニア水溶液(和光純薬工業株式会社製、試薬特級)100ml中に10分間かけて滴下し、蛍光体の前駆体を製造した。得られた前駆体は、白色の粉末状であった。   100 ml of this raw material solution was dropped into 100 ml of an aqueous ammonia solution (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., special grade reagent) diluted to 4% by mass over 10 minutes to produce a phosphor precursor. The obtained precursor was in the form of a white powder.

次に、上記蛍光体の前駆体をアルミナ製の容器に入れ、株式会社広築製の超高速昇温電気炉(HLF−2030)を用いて、窒素気流5000ml/min中、1600℃で5時間焼成して焼成体を得た(第1焼成工程)。その後、焼成体を、株式会社モトヤマ製の雰囲気式高速昇温電気炉(NLA−2025D)を用いて、0.5%の窒素バランス水素気流5000ml/min中、1300℃で5時間焼成して、実施例4の蛍光体を得た(第2焼成工程)。なお、焼成温度は、JIS−Bダブルタイプの熱電対によって確認し、株式会社チノー製のデジタルプログラム調節計(KP1130B005)で制御した。   Next, the phosphor precursor is placed in an alumina container, and an ultrafast heating furnace (HLF-2030) manufactured by Hiroki Co., Ltd. is used for 5 hours at 1600 ° C. in a nitrogen stream of 5000 ml / min. Firing was performed to obtain a fired body (first firing step). Then, the fired body was fired at 1300 ° C. for 5 hours in a nitrogen balance hydrogen stream 5000 ml / min of 0.5% using an atmosphere type high-speed heating furnace (NLA-2025D) manufactured by Motoyama Co., Ltd. The phosphor of Example 4 was obtained (second firing step). The firing temperature was confirmed with a JIS-B double type thermocouple and controlled with a digital program controller (KP1130B005) manufactured by Chino Corporation.

(実施例5)
第1焼成工程の焼成時間を8時間としたこと以外は実施例4と同様にして、実施例5の蛍光体を得た。
(Example 5)
A phosphor of Example 5 was obtained in the same manner as Example 4 except that the firing time of the first firing step was 8 hours.

(実施例6)
第1焼成工程の焼成時間を10時間としたこと以外は実施例4と同様にして、実施例6の蛍光体を得た。
(Example 6)
The phosphor of Example 6 was obtained in the same manner as Example 4 except that the firing time of the first firing step was 10 hours.

(比較例2)
グリシンをゲル化剤として使用するゾル・ゲル法により、(Y0.95Tb0.05からなる蛍光体の前駆体を製造した。
(Comparative Example 2)
A phosphor precursor made of (Y 0.95 Tb 0.05 ) 2 O 3 was produced by a sol-gel method using glycine as a gelling agent.

具体的には、始めに、0.1792gの硝酸イットリウム水和物(関東化学株式会社製、純度99.99%)、0.0123gの硝酸テルビウム水和物(関東化学株式会社製、純度99.95%)及び0.0413gのグリシン(関東化学株式会社製、純度99.0%)を超純水に加えて5.0gの混合物を得た。   Specifically, first, 0.1792 g of yttrium nitrate hydrate (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc., purity 99.99%), 0.0123 g of terbium nitrate hydrate (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd., purity 99.99%). 95%) and 0.0413 g of glycine (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc., purity 99.0%) were added to ultrapure water to obtain 5.0 g of a mixture.

次に、上記混合物を80℃で30分加熱して溶解させた後、株式会社広築製の超高速昇温電気炉(HLF−2030)を用いて、窒素気流5000ml/min中、1000℃で1時間焼成することによって比較例2の蛍光体を得た。なお、焼成温度は、JIS−Bダブルタイプの熱電対によって確認し、株式会社チノー製のデジタルプログラム調節計(KP1130B005)で制御した。   Next, the above mixture was dissolved by heating at 80 ° C. for 30 minutes, and then at 1000 ° C. in a nitrogen stream of 5000 ml / min using an ultrafast heating furnace (HLF-2030) manufactured by Hiroki Co., Ltd. The phosphor of Comparative Example 2 was obtained by firing for 1 hour. The firing temperature was confirmed with a JIS-B double type thermocouple and controlled with a digital program controller (KP1130B005) manufactured by Chino Corporation.

(物性測定結果)
実施例4〜6及び比較例2で得られた蛍光体について、実施例1〜3及び比較例1で得られた蛍光体と同様に、物性測定を行った。測定結果を表3に示す。
(Physical property measurement results)
For the phosphors obtained in Examples 4 to 6 and Comparative Example 2, physical properties were measured in the same manner as the phosphors obtained in Examples 1 to 3 and Comparative Example 1. Table 3 shows the measurement results.

Figure 2008088397
Figure 2008088397

表3に示されるように、実施例4〜6の蛍光体では、結晶子サイズは60nm以上であり、かつ波長800nmの光に対する反射率(R800)と波長400nmの光に対する反射率(R400)との差(R800−R800)は10%以下である。一方、比較例1の蛍光体では、結晶子サイズが60nm未満であり、かつ波長800nmの光に対する反射率(R800)と波長400nmの光に対する反射率(R400)との差(R800−R800)が10%を超えている。 As shown in Table 3, in the phosphors of Examples 4 to 6, the crystallite size is 60 nm or more, and the reflectance (R 800 ) with respect to light having a wavelength of 800 nm and the reflectance (R 400 ) with respect to light having a wavelength of 400 nm. ) (R 800 −R 800 ) is 10% or less. On the other hand, in the phosphor of Comparative Example 1, the crystallite size is less than 60 nm, and the difference (R 800 −) between the reflectance (R 800 ) for light with a wavelength of 800 nm and the reflectance (R 400 ) for light with a wavelength of 400 nm. R 800 ) exceeds 10%.

(発光特性評価)
次に、実施例1〜3及び比較例1と同様に、実施例4〜6及び比較例2の蛍光体の発光特性を比較した。(a)1.4kVの低電圧電子線、(b)25kVの高電圧電子線、及び(c)304nm紫外線をそれぞれ用いて発光輝度を測定した。結果を表4に示す。なお、発光輝度は、比較例2の蛍光体を用いた場合の発光輝度を100(基準)とした相対輝度として評価した。
(Emission characteristic evaluation)
Next, as in Examples 1 to 3 and Comparative Example 1, the emission characteristics of the phosphors of Examples 4 to 6 and Comparative Example 2 were compared. The light emission luminance was measured using (a) a low-voltage electron beam of 1.4 kV, (b) a high-voltage electron beam of 25 kV, and (c) 304 nm ultraviolet rays. The results are shown in Table 4. The light emission luminance was evaluated as a relative luminance with the light emission luminance when the phosphor of Comparative Example 2 was used as 100 (reference).

Figure 2008088397
Figure 2008088397

表4に示されるように、実施例4〜6の蛍光体と比較例2の蛍光体とを比較すると、実施例4〜6の蛍光体では(a)〜(c)のいずれの評価方法を用いた場合でも、24〜32%の輝度改善効果が得られた。これは、比較例2の蛍光体では、結晶子サイズが60nm未満であり、かつ波長800nmの光に対する反射率(R800)と波長400nmの光に対する反射率(R400)との差(R800−R800)が10%を超えたためであると推察される。 As shown in Table 4, when the phosphors of Examples 4 to 6 and the phosphor of Comparative Example 2 are compared, any of the evaluation methods (a) to (c) is used for the phosphors of Examples 4 to 6. Even when used, a brightness improvement effect of 24 to 32% was obtained. This is because, in the phosphor of Comparative Example 2, the crystallite size is less than 60 nm, and the difference (R 800 ) between the reflectance (R 800 ) for light having a wavelength of 800 nm and the reflectance (R 400 ) for light having a wavelength of 400 nm. -R 800) is inferred to be due to more than 10%.

(比較例3)
実施例4と同様にして、ゾル・ゲル法により蛍光体の前駆体を製造した。得られた蛍光体の前駆体を、高温プラズマ中で処理する方法により、(Y0.95Tb0.05からなる蛍光体を製造した。
(Comparative Example 3)
In the same manner as in Example 4, a phosphor precursor was produced by the sol-gel method. The precursor of the phosphor obtained by the method of processing in a high-temperature plasma, to produce a phosphor consisting of (Y 0.95 Tb 0.05) 2 O 3.

具体的には、上記蛍光体の前駆体を、アルゴン52l/min及び酸素27l/minの混合気体を使用して発生させた外径40mmの高温プラズマ(平均温度3800℃)中に、15g/minの速度で供給し、比較例3の蛍光体を得た。   Specifically, the precursor of the phosphor is 15 g / min in high temperature plasma (average temperature 3800 ° C.) having an outer diameter of 40 mm generated using a mixed gas of argon 52 l / min and oxygen 27 l / min. The phosphor of Comparative Example 3 was obtained.

(物性測定結果)
比較例3で得られた蛍光体について、実施例1〜3及び比較例1で得られた蛍光体と同様に、物性測定を行った。測定結果を表5に示す。
(Physical property measurement results)
About the fluorescent substance obtained by the comparative example 3, the physical-property measurement was performed similarly to the fluorescent substance obtained by Examples 1-3 and the comparative example 1. FIG. Table 5 shows the measurement results.

Figure 2008088397
Figure 2008088397

表5に示されるように、比較例3の蛍光体では、結晶子サイズは60nm以上であるが、波長800nmの光に対する反射率(R800)と波長400nmの光に対する反射率(R400)との差(R800−R800)が10%を超えている。 As shown in Table 5, in the phosphor of Comparative Example 3, the crystallite size is 60 nm or more, but the reflectance (R 800 ) for light with a wavelength of 800 nm and the reflectance (R 400 ) for light with a wavelength of 400 nm Difference (R 800 −R 800 ) exceeds 10%.

(発光特性評価)
次に、実施例1〜3及び比較例1と同様に、比較例3の蛍光体の発光特性を比較した。(a)1.4kVの低電圧電子線、(b)25kVの高電圧電子線、及び(c)304nm紫外線をそれぞれ用いて発光輝度を測定した。結果を表6に示す。なお、発光輝度は、比較例1の蛍光体を用いた場合の発光輝度を100(基準)とした相対輝度として評価した。
(Emission characteristic evaluation)
Next, as in Examples 1 to 3 and Comparative Example 1, the light emission characteristics of the phosphors of Comparative Example 3 were compared. The light emission luminance was measured using (a) a low-voltage electron beam of 1.4 kV, (b) a high-voltage electron beam of 25 kV, and (c) 304 nm ultraviolet rays. The results are shown in Table 6. The light emission luminance was evaluated as a relative luminance with the light emission luminance when the phosphor of Comparative Example 1 was used as 100 (reference).

Figure 2008088397
Figure 2008088397

表6に示されるように、比較例3と比較例1の蛍光体とを比較すると、比較例3の蛍光体では実施例1〜6の蛍光体において得られた輝度改善効果が得られなかった。これは、比較例3の蛍光体では、結晶子サイズが60nm以上であるものの、波長800nmの光に対する反射率(R800)と波長400nmの光に対する反射率(R400)との差(R800−R800)が10%を超えたためであると推察される。 As shown in Table 6, when the phosphors of Comparative Example 3 and Comparative Example 1 were compared, the luminance improvement effect obtained in the phosphors of Examples 1 to 6 was not obtained with the phosphor of Comparative Example 3. . This is because the phosphor of Comparative Example 3 has a crystallite size of 60 nm or more, but the difference (R 800 ) between the reflectance (R 800 ) for light with a wavelength of 800 nm and the reflectance (R 400 ) for light with a wavelength of 400 nm. -R 800) is inferred to be due to more than 10%.

上記に示した結果から、実施例1〜6の蛍光体では、比較例1〜3の蛍光体と比較して、電子線又は紫外線を照射した場合に、十分に高い発光輝度が得られることが確認された。   From the results shown above, the phosphors of Examples 1 to 6 can obtain sufficiently high emission luminance when irradiated with an electron beam or ultraviolet rays as compared with the phosphors of Comparative Examples 1 to 3. confirmed.

2流体ノズルの構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows the structure of a 2 fluid nozzle typically.

符号の説明Explanation of symbols

10…2流体ノズル、12…溶液導入口、13…ガス導入部、14…液滴噴出部、15…本体部、16,136,146…中空部、18…接続部、132…ガス導入口、142…液滴噴出口。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... 2 fluid nozzle, 12 ... Solution introduction port, 13 ... Gas introduction part, 14 ... Droplet ejection part, 15 ... Main-body part, 16, 136,146 ... Hollow part, 18 ... Connection part, 132 ... Gas introduction port, 142: Droplet outlet.

Claims (4)

下記一般式(1);
(Y1−xLn ・・・(1)
[一般式(1)中、LnはTb、Eu、Tm、Ce及びBiからなる群より選ばれる少なくとも1種の元素を示す。また、xは0.01≦x≦0.2の条件を満たす数値を示す。]
で表され、
結晶子サイズが60nm以上であり、かつ
波長800nmの光に対する反射率から波長400nmの光に対する反射率を引いた値が10%以下である、蛍光体。
The following general formula (1);
(Y 1-x Ln x) 2 O 3 ··· (1)
[In the general formula (1), Ln represents at least one element selected from the group consisting of Tb, Eu, Tm, Ce and Bi. X represents a numerical value satisfying the condition of 0.01 ≦ x ≦ 0.2. ]
Represented by
A phosphor having a crystallite size of 60 nm or more and a value obtained by subtracting the reflectance for light having a wavelength of 400 nm from the reflectance for light having a wavelength of 800 nm is 10% or less.
平均粒径が2μm以上である、請求項1に記載の蛍光体。   The phosphor according to claim 1, wherein the average particle diameter is 2 μm or more. 金属元素を含む溶液を原料として蛍光体の前駆体を作製する工程と、
前記前駆体を、大気中又は不活性ガス雰囲気中、1500〜2000℃の温度で、30分以上12時間以下焼成することによって焼成体を得る第1焼成工程と、
前記焼成体を、不活性ガス雰囲気中又は還元ガス雰囲気中、前記第1焼成工程の温度よりも低くかつ1000〜1500℃の温度で、30分以上8時間以下焼成する第2焼成工程と、
を含む、蛍光体の製造方法。
Producing a phosphor precursor using a solution containing a metal element as a raw material;
A first firing step of obtaining a fired body by firing the precursor at a temperature of 1500 to 2000 ° C. for 30 minutes to 12 hours in air or an inert gas atmosphere;
A second firing step of firing the fired body in an inert gas atmosphere or a reducing gas atmosphere at a temperature lower than the temperature of the first firing step and 1000 to 1500 ° C. for 30 minutes to 8 hours;
A method for producing a phosphor, comprising:
請求項3に記載の蛍光体の製造方法により得られる請求項1又は2に記載の蛍光体。   The phosphor according to claim 1 or 2 obtained by the method for producing a phosphor according to claim 3.
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