JP2013500379A - 酸窒化物系蛍光体粉末、窒化物系蛍光体粉末、及びこれらの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図4
Description
[一般式1]
(M12aM21−a)w(M3bM41−b)x(M4cSi1−c)yM4d(O1−eN2e/3)z:Rf、
前記式の中で、
前記M1は、リチウム(Li)、ナトリウム(Na)、カリウム(K)及びこれらの組合からなる群から選択される+1価のアルカリ金属を含み、
前記M2は、マグネシウム(Mg)、カルシウム(Ca)、ストロンチウム(Sr)、バリウム(Ba)、亜鉛(Zn)及びこれらの組合からなる群から選択される+2価のアルカリ土類金属を含み、
前記M3は、ホウ素(B)、アルミニウム(Al)、イットリウム(Y)、ガドリニウム(Gd)、テルビウム(Tb)、セリウム(Ce)及びこれらの組合からなる群から選択される+3価の金属を含み、
前記M4は、蛍光体の母体または共賦活剤として役割をする、リン(P)、バナジウム(V)、チタン(Ti)、砒素(As)及びこれらの組合からなる群から選択される+3、+4または+5価の金属を含み、
前記Rは、賦活剤としてユロウピウム(Eu)、マンガン(Mn)、セリウム(Ce)、ジスプロシウム(Dy)、サマリウム(Sm)及びこれらの組合からなる群から選択される金属を含み、
前記aは0〜1であり、前記wは0超え〜4であり、
前記bは0〜1であり、前記xは0〜5であり、
前記cは0〜1未満であり、前記yは0超え〜6であり、
前記dは0〜3であり、
前記eは0.7〜1であり、
前記zは2超え〜54であり、
前記fは0.001(w+x+y+d)〜0.3(w+x+y+d)である。
[一般式1]
(M12aM21−a)w(M3bM41−b)x(M4cSi1−c)yM4d(O1−eN2e/3)z:Rf、
前記式の中で、
前記M1は、リチウム(Li)、ナトリウム(Na)、カリウム(K)及びこれらの組合からなる群から選択される+1価のアルカリ金属を含み、
前記M2は、マグネシウム(Mg)、カルシウム(Ca)、ストロンチウム(Sr)、バリウム(Ba)、亜鉛(Zn)及びこれらの組合からなる群から選択される+2価のアルカリ土類金属を含み、
前記M3は、ホウ素(B)、アルミニウム(Al)、イットリウム(Y)、ガドリニウム(Gd)、テルビウム(Tb)、セリウム(Ce)及びこれらの組合からなる群から選択される+3価の金属を含み、
前記M4は、蛍光体の母体または共賦活剤として役割をする、リン(P)、バナジウム(V)、チタン(Ti)、砒素(As)及びこれらの組合からなる群から選択される+3、+4または+5価の金属を含み、
前記Rは、賦活剤としてユロウピウム(Eu)、マンガン(Mn)、セリウム(Ce)、ジスプロシウム(Dy)、サマリウム(Sm)及びこれらの組合からなる群から選択される金属を含み、
前記aは0〜1であり、前記wは0超え〜4であり、
前記bは0〜1であり、前記xは0〜5であり、
前記cは0〜1未満であり、前記yは0超え〜6であり、
前記dは0〜3であり、
前記eは0.7〜1であり、
前記zは2超え〜54であり、
前記fは0.001(w+x+y+d)〜0.3(w+x+y+d)である。
[一般式2]
(M12aM21−a)w(M3b)xAly(M4cSieN4e/3)z:Rf、
前記式の中で、
前記M1は、リチウム(Li)、ナトリウム(Na)、カリウム(K)及びこれらの組合からなる群から選択される+1価のアルカリ金属を含み、
前記M2は、マグネシウム(Mg)、カルシウム(Ca)、ストロンチウム(Sr)、バリウム(Ba)、亜鉛(Zn)及びこれらの組合からなる群から選択される+2価のアルカリ土類金属を含み、
前記M3は、ホウ素(B)、イットリウム(Y)、ガドリニウム(Gd)、テルビウム(Tb)、セリウム(Ce)及びこれらの組合からなる群から選択される+3価の金属を含み、
前記M4は、蛍光体の母体または共賦活剤として役割をする、リン(P)、バナジウム(V)、チタン(Ti)、砒素(As)及びこれらの組合からなる群から選択される+3、+4または+5価の金属を含み、
前記Rは、賦活剤としてユロウピウム(Eu)、マンガン(Mn)、セリウム(Ce)、ジスプロシウム(Dy)、サマリウム(Sm)及びこれらの組合からなる群から選択される金属を含み、
前記aは0〜1であり、前記wは0超え〜4であり、
前記bは0〜1であり、前記xは0〜5であり、
前記cは0〜1未満であり、前記yは0超え〜6であり、
前記dは0〜3であり、
前記eは0.7〜1であり、
前記zは1超え〜27であり、
前記fは0.001(w+x+y+d)〜0.3(w+x+y+d)である。
[一般式2]
(M12aM21−a)w(M3b)xAly(M4cSieN4e/3)z:Rf、
前記式の中で、
前記M1は、リチウム(Li)、ナトリウム(Na)、カリウム(K)及びこれらの組合からなる群から選択される+1価のアルカリ金属を含み、
前記M2は、マグネシウム(Mg)、カルシウム(Ca)、ストロンチウム(Sr)、バリウム(Ba)、亜鉛(Zn)及びこれらの組合からなる群から選択される+2価のアルカリ土類金属を含み、
前記M3は、ホウ素(B)、イットリウム(Y)、ガドリニウム(Gd)、テルビウム(Tb)、セリウム(Ce)及びこれらの組合からなる群から選択される+3価の金属を含み、
前記M4は、蛍光体の母体または共賦活剤として役割をする、リン(P)、バナジウム(V)、チタン(Ti)、砒素(As)及びこれらの組合からなる群から選択される+3、+4または+5価の金属を含み、
前記Rは、賦活剤としてユロウピウム(Eu)、マンガン(Mn)、セリウム(Ce)、ジスプロシウム(Dy)、サマリウム(Sm)及びこれらの組合からなる群から選択される金属を含み、
前記aは0〜1であり、前記wは0超え〜4であり、
前記bは0〜1であり、前記xは0〜5であり、
前記cは0〜1未満であり、前記yは0超え〜6であり、
前記dは0〜3であり、
前記eは0.7〜1であり、
前記zは1超え〜27であり、
前記fは0.001(w+x+y+d)〜0.3(w+x+y+d)である。
2M(NO3)3+3C(高分子化合物)+2N2→M2O3+6NO2↑3/2O2↑+2N2→M3N4+3CO↑
3MCl4+3(C6H10O5)+xO2(待機中)→3MO2+6C+2N2+15H2O↑+12CO2↑→M3N4+6CO↑
[一般式1]
(M12aM21−a)w(M3bM41−b)x(M4cSi1−c)yM4d(O1−eN2e/3)z:Rf、
前記式の中で、
前記M1は、リチウム(Li)、ナトリウム(Na)、カリウム(K)及びこれらの組合からなる群から選択される+1価のアルカリ金属を含み、
前記M2は、マグネシウム(Mg)、カルシウム(Ca)、ストロンチウム(Sr)、バリウム(Ba)、亜鉛(Zn)及びこれらの組合からなる群から選択される+2価のアルカリ土類金属を含み、
前記M3は、ホウ素(B)、アルミニウム(Al)、イットリウム(Y)、ガドリニウム(Gd)、テルビウム(Tb)、セリウム(Ce)及びこれらの組合からなる群から選択される+3価の金属を含み、
前記M4は、蛍光体の母体または共賦活剤として役割をする、リン(P)、バナジウム(V)、チタン(Ti)、砒素(As)及びこれらの組合からなる群から選択される+3、+4または+5価の金属を含み、
前記Rは、賦活剤としてユロウピウム(Eu)、マンガン(Mn)、セリウム(Ce)、ジスプロシウム(Dy)、サマリウム(Sm)及びこれらの組合からなる群から選択される金属を含み、
前記aは0〜1であり、前記wは0超え〜4であり、
前記bは0〜1であり、前記xは0〜5であり、
前記cは0〜1未満であり、前記yは0超え〜6であり、
前記dは0〜3であり、
前記eは0.7〜1であり、
前記zは2超え〜54であり、
前記fは0.001(w+x+y+d)〜0.3(w+x+y+d)である。
(M12aM21−a)w(M3b)xAly(M4SieN4e/3)z:Rf、
前記式の中で、
前記M1は、リチウム(Li)、ナトリウム(Na)、カリウム(K)及びこれらの組合からなる群から選択される+1価のアルカリ金属を含み、
前記M2は、マグネシウム(Mg)、カルシウム(Ca)、ストロンチウム(Sr)、バリウム(Ba)、亜鉛(Zn)及びこれらの組合からなる群から選択される+2価のアルカリ土類金属を含み、
前記M3は、ホウ素(B)、イットリウム(Y)、ガドリニウム(Gd)、テルビウム(Tb)、セリウム(Ce)及びこれらの組合からなる群から選択される+3価の金属を含み、
前記M4は、蛍光体の母体または共賦活剤として役割をする、リン(P)、バナジウム(V)、チタン(Ti)、砒素(As)、炭素(C)及びこれらの組合からなる群から選択される+3、+4または+5価の金属を含み、
前記Rは、賦活剤としてユロウピウム(Eu)、マンガン(Mn)、セリウム(Ce)、ジスプロシウム(Dy)、サマリウム(Sm)及びこれらの組合からなる群から選択される金属を含み、
前記aは0〜1であり、前記wは0超え〜4であり、
前記bは0〜1であり、前記xは0〜5であり、
前記cは0〜1未満であり、前記yは0超え〜6であり、
前記dは0〜3であり、
前記eは0.7〜1であり、
前記zは1超え〜27であり、
前記fは0.001(w+x+y+d)〜0.3(w+x+y+d)である。
2次前駆体による窒化物系CaAlSiN3:Eu2+の製造
金属ソース水溶液として、Ca0.92Eu0.08AlSiN3の造成で5gの蛍光体を合成するために、脱イオン水(Deionized water、D.Iwater)に溶かして17.22gのCa(NO3)2の30wt%水溶液、25.67gのAl(NO3)3・9H2Oの50wt%水溶液、10.00gのSiO2(sol)の20wt%水溶液及び3.16gのEuCl3・6H2Oの30wt%水溶液を含む溶液を使用する。前記溶液を12.26gの結晶型Cellulose粉末に含浸して1次前駆体を得て、空気中で300℃温度で焼成して粒子サイズ20〜30nmの2次前駆体を得た(図3)。これを常温まで冷却した後、窒素が1cm/sで流れる水平管型電気炉に入れて1600℃の温度で5時間焼成した。図4は、本実施例を通じて得た窒化物系蛍光体 CaAlSiN3:Eu2+のXRDパターンである。前記X−rayパターンは、CaAlSiN3:Eu2+パターンとAlNのパターンとが混合している。図5(a、b)は、本願の通じて得たPL(photo luminescence)結果を示した。図5(a)は、広い励起波長を持ったCaAlSiN3:Eu2+の窒化物系蛍光体の特性を示し、図5(b)は、450nmを基準とする発光波長を確認した。
1次前駆体による酸窒化物系Ca−α−SiAlON:Eu2+の製造
1次前駆体による窒化法は、金属塩水溶液をCa0.8Eu0.05Al2.4Si9.6O0.7N15.3の造成で5gの蛍光体を得るために、金属塩を脱イオン水(Deionized water、D.Iwater)に溶かしてそれぞれの金属塩水溶液を3.65gのCa(NO3)2の30wt%、15.02gのAl(NO3)3・9H2Oの50wt%、23.40gのSiO2(sol)の20wt%及び0.48gのEuCl3・6H2Oの30wt%を使用した。前記混合溶液は、15.48gのセルロース粉末中に含浸させた。この時の下記の反応式によって、セルロース粉末に含まれた炭素を利用して前記セルロースの使用量を決めた:
反応式:Ca0.8Eu0.05Al2.4Si9.6O23.675+22.975C(必要な炭素の量)+7.65N2
→Ca0.8Eu0.05Al2.4Si9.6O0.7N15.3+22.975CO↑(g)
前記利用する金属の窒酸塩原料は、酸素を供給しなくても自己酸化する物質であるため、炭素の定量的な調節が容易であり、含浸した溶液は、窒素が1cm/sで流れる水平型チューブ状の炉を使用して、5℃/minの昇温速度で1500℃まで上昇させ、1500℃で5時間維持を通じてCa−α−SiAlON:Eu2+を得た。合成したCa−α−SiAlON:Eu2+は、XRD分析(図6)、PL(図7(a、b)を通じて評価された。図7(a)は、Ca−α−SiAlON:Eu2+の広い励起波長を示す。図7(b)は、Ca−α−SiAlON:Eu2+は、582nmを中心とした広い発光波長を示す。
2次前駆体による酸窒化物系β−SiAlON:Eu2+の製造
実施例2と同一の方法でEu0.05Si5Al0.95O1.05N6.95を5g合成した。12.38gのAl(NO3)3・9H2Oの50wt%、25.38gのSiO2(sol)の20wt%及び1.00gのEuCl3・6H2Oの30wt%を使用した。この混合溶液は、14.61gのセルロース粉末中に含浸させた。前記実施例の窒素が含まれたガス及びそのガスが一定流速で流れる雰囲気の中における焼成は、窒素の雰囲気で1cm/sの線流速で1600℃で5時間焼成させた。合成したβ−SiAlON:Eu2+は、XRD分析(図8)を通じて確認された。
LPP−CRNのSiO2の窒化
LPP−CRN方法を通じてSi3N4の5g粉末を得るために、SiO2ゾルとセルロースの炭素とを計算して60:40wt%で31.25gのSiO2の20wt%(sol)と17.33gのセルロース粉末とを含浸した後、box状の炉を使用してN2の雰囲気で0cm/sの流速で1400℃、1450℃、1500℃でそれぞれ5時間焼成する。以後、得た粉末は、XRDパターン分析を通じて図9に示した。図9(a、b、c)に示すように、1400℃でSi3N4粉末は、1400℃、1450℃及び1500℃ に温度が上昇しながら、その相の結晶性が良くなる。これは、一般的なナノサイズの効果として、反応性及び反応速度が非常に良くなることが分かる。また、N2流速が1cm/sであり、実験した結果を図9(d)に示した。1cm/sの流量で窒化させたものが0cm/sで窒化させたものより結晶性がよくなることが確認できた。
1次前駆体によるLPP−CRNのAl2O3の窒化
LPP−CRN方法を通じてAlN粉末を5g得るために、65.37gのAl(NO3)39H2Oの70wt%溶液を14.83gのセルロース粉末の炭素を計算して66:34wt%で含浸した後、box状の炉を使用してN2の雰囲気で0cm/sの流速で1400℃、1500℃でそれぞれ5時間焼成する。以後、得た粉末は、XRDパターン分析を通じて図10に示した。図10に示すように、AlN粉末は、1400℃ではAl2O3の酸化物とAlNの窒化物とが混在していた。一方、1500℃の温度になりながらAlNの単相を形成した。
2次前駆体による(Ba0.95Eu0.05)3Si6O12N2の製造
実施例1と同一の方法で、(Ba0.95Eu0.05)3Si6O12N2を5g合成した。これに、24.06gのBa(NO3)2の20wt%、7.5gのSiO2(sol)の40wt%及び0.22gのEuCl3・6H2Oの50wt%の溶液の70℃温度で3 時間の間撹拌して均一な溶液を製造した。均一な溶液を15.89gのセルロース粉末に含浸させ、空気中で450℃、1時間焼成させた。前記実施例の窒素が含まれたガス及びそのガスが一定流速で流れる雰囲気の中における焼成は、窒素の雰囲気で1cm/s の線流速で1300℃で5時間焼成させた。窒素が少なく含まれている酸窒化物系蛍光体の場合、1次前駆体による窒化法が容易である。少量の窒化が必要な場合、炭素の供給源として入れる高分子化合物の量が含浸できないほど少ない量であるからだ。これに、溶液と高分子化合物との量を1:0.5にして含浸した後、酸窒化物系蛍光体の窒素量によって少なく含有されるほど高い温度(250〜550℃の間)で焼成させた。合成した (Ba0.95Eu0.05)3Si6O12N2は、XRD分析(図11)及びPL(図12(a、b))測定を通じて評価された。図12(a)は、(Ba0.95Eu0.05)3Si6O12N2の450nmを中心とした広い励起波長を示す。図12(b)は、(Ba0.95Eu0.05)3Si6O12N2の525nmを中心とした広い発光波長を示す。
一般CRNのSiO2の窒化
一般CRN方法を通じてSi3N4の5gの粉末を得るために、1μmのquartz上のSiO2粉末と1μmのC粉末とを60:40wt%でball millを利用して24時間混合した後、box状の炉を使用してN2の雰囲気で0cm/sの流速で1400℃、1500℃でそれぞれ5時間焼成した。以後、得た粉末は、XRDパターン分析を通じて図13(a、b)に示した。図13に示すように、Quartz状のSiO2粉末は、1400℃(図13(a))と1500℃(図13(b))に温度が上昇しながら、その相の結晶性が低くなる。これは、一般的な炭素熱分解方法において、N2流速が1cm/sで供給されることに対し、本実験が0cm/sの流量であるため、窒化反応が起こらず、900℃以上で炭素熱分解反応のみ起きた。
Claims (40)
- 酸窒化物系蛍光体を形成するための金属ソース及びシリコーン(Si)ソースを含む水溶液を有機高分子物質に含浸させて1次前駆体を得て、
前記1次前駆体を窒素−含有雰囲気下で800〜1800℃の温度で焼成して酸窒化物系蛍光体粉末を得ること
を含む酸窒化物系蛍光体粉末の製造方法。 - 前記前駆体を焼成する前に、前記1次前駆体を酸素−含有雰囲気下で150〜550℃の温度で予備焼成して2次前駆体を得ることをさらに含む請求項1に記載の酸窒化物系蛍光体粉末の製造方法。
- 前記窒素−含有雰囲気下で焼成は、前記予備焼成後に冷却した後または連続的に行われることである請求項2に記載の酸窒化物系蛍光体粉末の製造方法。
- 前記有機高分子物質は、前記焼成過程で炭素物質に転換されて還元剤として作用することである請求項1に記載の酸窒化物系蛍光体粉末の製造方法。
- 前記シリコーン(Si)ソースは、シリカゾルまたは水溶性シリカを含む請求項1に記載の酸窒化物系蛍光体粉末の製造方法。
- 前記シリカゾルの粒子のサイズは、5nm〜50nmである請求項5に記載の酸窒化物系蛍光体粉末の製造方法。
- 前記酸窒化物系蛍光体を形成するための金属ソースは、下記の一般式1によって表示される酸窒化物系蛍光体粉末を形成するための金属ソースを含むことである請求項1に記載の酸窒化物系蛍光体粉末の製造方法:
[一般式1]
(M12aM21−a)w(M3bM41−b)x(M4cSi1−c)yM4d(O1−eN2e/3)z:Rf、
前記式の中で、
前記M1は、リチウム(Li)、ナトリウム(Na)、カリウム(K)及びこれらの組合からなる群から選択される+1価のアルカリ金属であり、
前記M2は、マグネシウム(Mg)、カルシウム(Ca)、ストロンチウム(Sr)、バリウム(Ba)、亜鉛(Zn)及びこれらの組合からなる群から選択される+2価のアルカリ土類金属であり、
前記M3は、ホウ素(B)、アルミニウム(Al)、イットリウム(Y)、ガドリニウム(Gd)、テルビウム(Tb)、セリウム(Ce)及びこれらの組合からなる群から選択される+3価の金属であり、
前記M4は、蛍光体の母体または共賦活剤として役割をする、リン(P)、バナジウム(V)、チタン(Ti)、砒素(As)及びこれらの組合からなる群から選択される+3、+4または+5価の金属であり、
前記Rは、賦活剤としてユロウピウム(Eu)、マンガン(Mn)、セリウム(Ce)、ジスプロシウム(Dy)、サマリウム(Sm)及びこれらの組合からなる群から選択される金属であり、
前記aは0〜1であり、前記wは0超え〜4であり、
前記bは0〜1であり、前記xは0〜5であり、
前記cは0〜1未満であり、前記yは0超え〜6であり、
前記dは0〜3であり、
前記eは0.7〜1であり、
前記zは2超え〜54であり、
前記fは0.001(w+x+y+d)〜0.3(w+x+y+d)である。 - 窒素−含有雰囲気下で1〜100atmの加圧雰囲気下800〜1900℃で焼成することをさらに含む請求項1に記載の酸窒化物系蛍光体粉末の製造方法。
- 前記有機高分子物質がパルプ、結晶化セルロース粉末、非結晶質セルロース粉末、レーヨン粉末、球状のセルロース粉末、またはセルロース溶液を含むことである請求項1に記載の酸窒化物系蛍光体粉末の製造方法。
- 前記窒素−含有雰囲気は、N2、H2/N2混合気体またはNH3気体を含むことである請求項1に記載の酸窒化物系蛍光体粉末の製造方法。
- 前記窒素−含有雰囲気は、CO気体またはCH4をさらに含むことである請求項10に記載の酸窒化物系蛍光体粉末の製造方法。
- 前記金属ソースは、フラックスソース(flux source)を含むことである請求項1に記載の酸窒化物系蛍光体粉末の製造方法。
- 前記フラックスソースは、NH2(CO)NH2(urea)、NH4NO3、NH4Cl、NH2CONH2、NH4HCO3、H3BO3、BaCl2またはEuCl3を含むことである請求項12に記載の酸窒化物系蛍光体粉末の製造方法。
- 前記得られた酸窒化物系蛍光体粉末を酸処理またはアルカリ処理することをさらに含む請求項1に記載の酸窒化物系蛍光体粉末の製造方法。
- 下記の一般式1によって表示される酸窒化物系蛍光体粉末であって、第1項〜第14項のいずれか一項による方法によって製造される酸窒化物系蛍光体粉末:
[一般式1]
(M12aM21−a)w(M3bM41−b)x(M4cSi1−c)yM4d(O1−eN2e/3)z:Rf、
前記式の中で、
前記M1は、リチウム(Li)、ナトリウム(Na)、カリウム(K)及びこれらの組合からなる群から選択される+1価のアルカリ金属であり、
前記M2は、マグネシウム(Mg)、カルシウム(Ca)、ストロンチウム(Sr)、バリウム(Ba)、亜鉛(Zn)及びこれらの組合からなる群から選択される+2価のアルカリ土類金属であり、
前記M3は、ホウ素(B)、アルミニウム(Al)、イットリウム(Y)、ガドリニウム(Gd)、テルビウム(Tb)、セリウム(Ce)及びこれらの組合からなる群から選択される+3価の金属であり、
前記M4は、蛍光体の母体または共賦活剤として役割をする、リン(P)、バナジウム(V)、チタン(Ti)、砒素(As)及びこれらの組合からなる群から選択される+3、+4または+5価の金属であり、
前記Rは、賦活剤としてユロウピウム(Eu)、マンガン(Mn)、セリウム(Ce)、ジスプロシウム(Dy)、サマリウム(Sm)及びこれらの組合からなる群から選択される金属であり、
前記aは0〜1であり、前記wは0超え〜4であり、
前記bは0〜1であり、前記xは0〜5であり、
前記cは0〜1未満であり、前記yは0超え〜6であり、
前記dは0〜3であり、
前記eは0.7〜1であり、
前記zは2超え〜54であり、
前記fは0.001(w+x+y+d)〜0.3(w+x+y+d)である。 - 前記酸窒化物系蛍光体粉末の粒子直径が15μm以下である請求項15に記載の酸窒化物系蛍光体粉末。
- 前記酸窒化物系蛍光体粉末は、 M−α−SiAlON:MRe、β−SiAlON:MRe、MSi2O2N2:MRe、EuSi2O2N2またはBCNOを含むもので、前記Mは、Ca、Sr及びBaからなる群から選択される一つ以上であり、MReは、Eu、Ce、Mn及びTbからなる群から選択される一つ以上である請求項15に記載の酸窒化物系蛍光体粉末。
- 請求項15による酸窒化物系蛍光体粉末を含むディスプレイ。
- 前記ディスプレイは、ブラウン管、発光ダイオード(light emitting diode、LED)、プラズマディスプレイパネル(Plasma Display Panel、PDP)、電界放出ディスプレイ(Field Emission Display、FED)または、真空蛍光ディスプレイ(VFD)である請求項18に記載のディスプレイ。
- 請求項15による酸窒化物系蛍光体粉末を含むランプ。
- 窒化物系蛍光体を形成するための金属ソース及びシリコーン(Si)ソースを含む水溶液を有機高分子物質に含浸させて1次前駆体を得て、
前記1次前駆体を窒素−含有雰囲気下で800〜1800℃の温度で焼成して窒化物系蛍光体粉末を得ること:
を含む窒化物系蛍光体粉末の製造方法。 - 前記前駆体を焼成する前に、前記1次前駆体を酸素−含有雰囲気下で150〜550℃の温度で予備焼成する2次前駆体を得ることをさらに含む請求項21に記載の窒化物系蛍光体粉末の製造方法。
- 前記窒素−含有雰囲気下で焼成は、前記予備焼成後に冷却した後または連続的に行われることである請求項22に記載の窒化物系蛍光体粉末の製造方法。
- 前記有機高分子物質は、前記焼成過程で炭素物質に転換されて還元剤として作用することである請求項21に記載の窒化物系蛍光体粉末の製造方法。
- 前記シリコーン(Si)ソースは、シリカゾルまたは水溶性シリカを含むことである請求項21に記載の窒化物系蛍光体粉末の製造方法。
- 前記シリカゾルの粒子のサイズは、5nm〜50nmである請求項25に記載の窒化物系蛍光体粉末の製造方法。
- 前記酸窒化物系蛍光体を形成するための金属ソースは、下記の一般式2によって表示される窒化物系蛍光体粉末を形成するための金属ソースを含むことである請求項21に記載の窒化物系蛍光体粉末の製造方法:
[一般式2]
(M12aM21−a)w(M3b)xAly(M4cSieN4e/3)z:Rf、
前記式の中で、
前記M1は、リチウム(Li)、ナトリウム(Na)、カリウム(K)及びこれらの組合からなる群から選択される+1価のアルカリ金属であり、
前記M2は、マグネシウム(Mg)、カルシウム(Ca)、ストロンチウム(Sr)、バリウム(Ba)、亜鉛(Zn)及びこれらの組合からなる群から選択される+2価のアルカリ土類金属であり、
前記M3は、ホウ素(B)、イットリウム(Y)、ガドリニウム(Gd)、テルビウム(Tb)、セリウム(Ce)及びこれらの組合からなる群から選択される+3価の金属であり、
前記M4は、蛍光体の母体または共賦活剤として役割をする、リン(P)、バナジウム(V)、チタン(Ti)、砒素(As)及びこれらの組合からなる群から選択される+3、+4または+5価の金属であり、
前記Rは、賦活剤としてユロウピウム(Eu)、マンガン(Mn)、セリウム(Ce)、ジスプロシウム(Dy)、サマリウム(Sm)及びこれらの組合からなる群から選択される金属であり、
前記aは0〜1であり、前記wは0超え〜4であり、
前記bは0〜1であり、前記xは0〜5であり、
前記cは0〜1未満であり、前記yは0超え〜6であり、
前記dは0〜3であり、
前記eは0.7〜1であり、
前記zは1超え〜27であり、
前記fは0.001(w+x+y+d)〜0.3(w+x+y+d)である。 - 窒素−含有雰囲気下で1〜100atmの加圧雰囲気下800〜1900℃で焼成することをさらに含む請求項21に記載の窒化物系蛍光体粉末の製造方法。
- 前記有機高分子物質がパルプ、結晶化セルロース粉末、非結晶質セルロース粉末、レーヨン粉末、球状のセルロース粉末、またはセルロース溶液を含むことである請求項21に記載の窒化物系蛍光体粉末の製造方法。
- 前記窒素−含有雰囲気は、N2、H2/N2混合気体またはNH3気体を含むことである請求項21に記載の窒化物系蛍光体粉末の製造方法。
- 前記窒素−含有雰囲気は、CO気体またはCH4をさらに含むことである請求項21に記載の窒化物系蛍光体粉末の製造方法。
- 前記金属ソースは、フラックスソース(flux source)を含むことである請求項21に記載の窒化物系蛍光体粉末の製造方法。
- 前記フラックスソースは、NH2(CO)NH2(urea)、NH4NO3、NH4Cl、NH2CONH2、NH4HCO3、H3BO3、BaCl2またはEuCl3を含むことである請求項32に記載の窒化物系蛍光体粉末の製造方法。
- 前記得られた窒化物系蛍光体粉末を酸処理またはアルカリ処理することをさらに含む請求項21に記載の窒化物系蛍光体粉末の製造方法。
- 下記の一般式2によって表示される窒化物系蛍光体粉末であって、第21項乃至第34項のいずれか一項による方法によって製造される窒化物系蛍光体粉末:
[一般式2]
(M12aM21−a)w(M3b)xAly(M4cSieN4e/3)z:Rf、
前記式の中で、
前記M1は、リチウム(Li)、ナトリウム(Na)、カリウム(K)及びこれらの組合からなる群から選択される+1価のアルカリ金属であり、
前記M2は、マグネシウム(Mg)、カルシウム(Ca)、ストロンチウム(Sr)、バリウム(Ba)、亜鉛(Zn)及びこれらの組合からなる群から選択される+2価のアルカリ土類金属であり、
前記M3は、ホウ素(B)、イットリウム(Y)、ガドリニウム(Gd)、テルビウム(Tb)、セリウム(Ce)及びこれらの組合からなる群から選択される+3価の金属であり、
前記M4は、蛍光体の母体または共賦活剤として役割をする、リン(P)、バナジウム(V)、チタン(Ti)、砒素(As)及びこれらの組合からなる群から選択される+3、+4または+5価の金属であり、
前記Rは、賦活剤としてユロウピウム(Eu)、マンガン(Mn)、セリウム(Ce)、ジスプロシウム(Dy)、サマリウム(Sm)及びこれらの組合からなる群から選択される金属であり、
前記aは0〜1であり、前記wは0超え〜4であり、
前記bは0〜1であり、前記xは0〜5であり、
前記cは0〜1未満であり、前記yは0超え〜6であり、
前記dは0〜3であり、
前記eは0.7〜1であり、
前記zは1超え〜27であり、
前記fは0.001(w+x+y+d)〜0.3(w+x+y+d)である。 - 粒子直径が15μm以下である請求項35に記載の窒化物系蛍光体粉末。
- 前記窒化物系蛍光体粉末は、MAlSN:MRe、M2Si5N8:MRe、MYSi4N7:MRe、La3Si6N11:MRe、YTbSi4N6C、またはY2Si4N6C:MReを含むもので、前記Mは、Ca、Sr、及びBaからなる群から選択される一つ以上であり、MReは、Eu、Ce、Mn及びTbからなる群から選択される一つ以上である請求項35に記載の窒化物系蛍光体粉末。
- 請求項35による窒化物系蛍光体粉末を含むディスプレイ。
- 前記ディスプレイは、ブラウン管、発光ダイオード(light emitting diode、LED)、プラズマディスプレイパネル(Plasma Display Panel、PDP)、電界放出ディスプレイ(Field Emission Display、FED)または、真空蛍光ディスプレイ(VFD)である請求項38に記載のディスプレイ。
- 請求項35による窒化物系蛍光体粉末を含むランプ。
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