JP2017036418A - Fluophor - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide boron nitride (h-BN) fluophor having largely improved light emission intensity and a graphite structure.SOLUTION: There is provided a h-BN fluophor consisting of h-BN aggregate particles where h-BN primary particles are aggregated and having characteristics [1] to [4] or [3] to [6]. [1] light emission peak wavelength exists at 300 to 400 nm. [2] oxygen concentration is 0.1 to 10 wt.%. [3] the h-BN aggregate particles are spherical aggregate particles. [4] the h-BN aggregate particles are aggregate particles having a card house structure. [5] light emission peak exists at 200 to 280 nm. [6] oxygen concentration is 0.3 wt.% or less, A fluophor having [1] to [4] characteristics is used as luminaire as a light emitting device together with an excitation light source. A fluophor having [3] to [6] characteristics is as a luminaire for resin curing and for antibacterial and sterilization and further an air purifier used together with a light catalyst as a light emitting device together with an excitation light source.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は六方晶窒化ホウ素からなる蛍光体に関する。   The present invention relates to a phosphor made of hexagonal boron nitride.

窒化ホウ素(以下「BN」と称す。)は、絶縁性のセラミックであり、ダイヤモンド構造を持つc−BN、黒鉛構造をもつh−BN、乱層構造を持つα−BN、β−BNなど様々な結晶型が知られている。
これらの中で、h−BNは、黒鉛と同じ層状構造を有し、合成が比較的容易でかつ熱伝導性、固体潤滑性、化学的安定性、耐熱性に優れるという特徴を備えていることから、電気・電子材料分野で多く利用されている。
Boron nitride (hereinafter referred to as “BN”) is an insulating ceramic, and includes various materials such as c-BN having a diamond structure, h-BN having a graphite structure, α-BN having a turbulent layer structure, and β-BN. Crystal forms are known.
Among these, h-BN has the same layered structure as graphite, and is characterized by being relatively easy to synthesize and excellent in thermal conductivity, solid lubricity, chemical stability, and heat resistance. Therefore, it is widely used in the field of electrical and electronic materials.

h−BNはまた、非常に大きなバンドギャップエネルギーを有することから、深紫外線波長領域の発光材料として期待されており、市販のh−BN粉末を焼成した後に、カソードルミネッセンス(CL)にてh−BNの発光を評価したことが開示されている(非特許文献1)。   Since h-BN also has a very large band gap energy, it is expected as a light emitting material in the deep ultraviolet wavelength region. After firing a commercially available h-BN powder, h-BN is obtained by cathodoluminescence (CL). It has been disclosed that the light emission of BN was evaluated (Non-patent Document 1).

また、h−BN粉末を焼成するに際し、焼成温度を変化させ、それぞれの焼成温度におけるCL発光強度、並びに酸素含有量及び窒素含有量を測定したことが開示されている(非特許文献2)。   Further, it is disclosed that when firing the h-BN powder, the firing temperature was changed, and the CL emission intensity, the oxygen content, and the nitrogen content at each firing temperature were measured (Non-patent Document 2).

更に、高温化学気相法(CVD)により、c面サファイア基板上にh−BN薄膜を作成し、温度条件によるh−BN膜の発光特性をCLにて評価したことが開示されている(非特許文献3)。   Furthermore, it is disclosed that an h-BN thin film was formed on a c-plane sapphire substrate by high temperature chemical vapor deposition (CVD), and the light emission characteristics of the h-BN film according to temperature conditions were evaluated by CL (non-) Patent Document 3).

石川陽一他、六方晶BN微結晶の時間・空間分解カソードルミネッセンス評価、第73回応用物理学会学術講演会講演予稿集(2012秋)、15−167Yoichi Ishikawa et al., Time-space-resolved cathodoluminescence evaluation of hexagonal BN microcrystals, Proceedings of the 73rd JSAP Academic Lecture Meeting (Autumn 2012), 15-167 Kazuhiko Hara, etc. Effects of annealing on 320 nm cathode luminescence from hexagonal boron nitride powder, Physica Status Solidi C8, 2011, No. 7-8, 2509-2511Kazuhiko Hara, etc. Effects of annealing on 320 nm cathode luminescence from hexagonal boron nitride powder, Physica Status Solidi C8, 2011, No. 7-8, 2509-2511 梅原 直己他、高温CVDにより成長した六方晶BN薄膜の発光特性、第61回応用物理学会春季学術講演会講演予稿集(2014春)、15−127Naomi Umehara et al., Luminescent properties of hexagonal BN thin films grown by high-temperature CVD, Proc. Of the 61st JSAP Spring Meeting (2014 Spring), 15-127

上記検討されているh−BN粉末やh−BN膜は、発光強度が弱く、実用化に供され得るものではなかった。
本発明は、発光強度が大幅に改善された、h−BN蛍光体を提供することを課題とする。
The h-BN powders and h-BN films studied above have low emission intensity and could not be put to practical use.
It is an object of the present invention to provide an h-BN phosphor with greatly improved emission intensity.

本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、h−BN一次粒子を凝集させたBN凝集粒子を蛍光体として用いた場合、h−BN一次粒子と比較して著しく発光強度が大きくなり、蛍光体としての使用に好適であることに想到し、発明を完成させた。
BN凝集粒子が大きな発光強度を有する理由は定かではないが、本発明者らは次のように考えている。
As a result of intensive studies, the present inventors have found that when BN aggregated particles obtained by aggregating h-BN primary particles are used as the phosphor, the emission intensity is remarkably increased as compared with the h-BN primary particles, and fluorescence is increased. The present invention was completed by conceiving that it is suitable for use as a body.
The reason why the BN aggregated particles have a large light emission intensity is not clear, but the present inventors consider as follows.

非特許文献1乃至3に記載のように、酸素雰囲気中で熱処理された酸素添加h−BNは、300nm〜400nmに発光ピークを有する。本発明者らが検討したところ、これらの発光はh−BN自体の発光というより、酸素などの不純物が寄与する発光であることが解った。そして、これらの不純物は、板状の形状を呈するh−BNの端面(エッジ面)に多く存在していることが解った。そのため、h−BN一次粒子が凝集したBN凝集粒子は、凝集粒子中にh−BN一次粒子のエッジ面が多く存在し、すなわち発光に寄与する不純物が多く含まれることで、300nm〜400nmに大きな発光強度を有すると考えている。   As described in Non-Patent Documents 1 to 3, oxygen-added h-BN heat-treated in an oxygen atmosphere has an emission peak at 300 nm to 400 nm. As a result of investigations by the present inventors, it has been found that these light emissions are light emissions contributed by impurities such as oxygen rather than h-BN itself. And it turned out that many of these impurities exist in the end surface (edge surface) of h-BN which exhibits a plate-like shape. Therefore, the BN aggregated particles in which the h-BN primary particles are aggregated have a large edge surface of the h-BN primary particles in the aggregated particles, that is, a large amount of impurities contributing to light emission. It is considered to have luminescence intensity.

一方で、凝集h−BNのうち特定のものは、酸素添加h−BNの場合と異なり、300nm〜400nmではなく、より短波長に発光ピークを有することに想到した。具体的には200nm〜280nmの深紫外領域に発光ピークを有することが解った。
上記300nm〜400nmの発光は、酸素等の不純物による寄与が大きいと本発明者らは推定したが、酸素等の不純物濃度が極めて低い凝集h−BNでは、300nm〜400nmに発光ピークを有さず、200nm〜280nmに発光ピークを有したためである。このような短波側に発光ピークを有する凝集h−BNの特徴として、含有酸素濃度が低いことがあげられる。よって、より具体的な別の実施形態としては、凝集h−BNであって、酸素濃度が0.3wt%以下であることで、200nm〜280nmに発光ピークを有する凝集h−BNとなる。
On the other hand, it was conceived that a specific one of the aggregated h-BN has an emission peak at a shorter wavelength than 300 nm to 400 nm, unlike the case of oxygen-added h-BN. Specifically, it was found that it has an emission peak in the deep ultraviolet region of 200 nm to 280 nm.
The present inventors have estimated that the emission of light of 300 nm to 400 nm is greatly contributed by impurities such as oxygen. However, aggregated h-BN having a very low concentration of impurities such as oxygen does not have an emission peak at 300 nm to 400 nm. This is because it has an emission peak at 200 nm to 280 nm. A feature of aggregated h-BN having an emission peak on the short wave side is that the oxygen concentration is low. Therefore, as another more specific embodiment, the aggregated h-BN is an aggregated h-BN having an emission peak at 200 nm to 280 nm when the oxygen concentration is 0.3 wt% or less.

すなわち、本発明は以下のとおりである。
〔1〕窒化ホウ素一次粒子が凝集された、窒化ホウ素凝集粒子からなる蛍光体。
〔2〕発光ピーク波長が300nm以上400nm以下に存在する、〔1〕に記載の蛍光体。
〔3〕酸素濃度が0.1wt%以上10wt%以下である、〔1〕または〔2〕に記載の蛍光体。
〔4〕前記窒化ホウ素凝集粒子が球状の凝集粒子である、〔1〕から〔3〕のいずれかに記載の蛍光体。
〔5〕前記窒化ホウ素凝集粒子がカードハウス構造を有する凝集粒子である、〔1〕から〔4〕のいずれかに記載の蛍光体。
〔6〕励起光源、及び〔2〕から〔5〕のいずれかに記載の蛍光体を少なくとも有する発光装置。
〔7〕〔6〕に記載の発光装置を有する、照明装置。
〔8〕発光ピーク波長が200nm以上280nm以下に存在する、〔1〕に記載の蛍光体。
〔9〕酸素濃度が0.3wt%以下である、〔1〕または〔8〕に記載の蛍光体。
〔10〕前記窒化ホウ素凝集粒子が球状の凝集粒子である、〔8〕または〔9〕に記載の蛍光体。
〔11〕前記窒化ホウ素凝集粒子がカードハウス構造を有する凝集粒子である、〔8〕から〔10〕のいずれかに記載の蛍光体。
〔12〕励起光源、及び〔8〕から〔11〕のいずれかに記載の蛍光体、を少なくとも有する樹脂硬化用発光装置。
〔13〕励起光源、及び〔8〕から〔11〕のいずれかに記載の蛍光体、を少なくとも有する抗菌・殺菌用照明装置。
〔14〕励起光源、及び〔8〕から〔11〕のいずれかに記載の蛍光体、を少なくとも有する発光装置、並びに光触媒を少なくとも有し、該発光装置から発せられる光を該光触媒に照射することで、光触媒の抗菌・殺菌作用を発揮させる、空気清浄器。
That is, the present invention is as follows.
[1] A phosphor composed of boron nitride aggregated particles in which primary boron nitride particles are aggregated.
[2] The phosphor according to [1], which has an emission peak wavelength of 300 nm to 400 nm.
[3] The phosphor according to [1] or [2], wherein the oxygen concentration is 0.1 wt% or more and 10 wt% or less.
[4] The phosphor according to any one of [1] to [3], wherein the boron nitride aggregated particles are spherical aggregated particles.
[5] The phosphor according to any one of [1] to [4], wherein the boron nitride aggregated particles are aggregated particles having a card house structure.
[6] A light emitting device having at least an excitation light source and the phosphor according to any one of [2] to [5].
[7] A lighting device having the light emitting device according to [6].
[8] The phosphor according to [1], which has an emission peak wavelength of 200 nm or more and 280 nm or less.
[9] The phosphor according to [1] or [8], wherein the oxygen concentration is 0.3 wt% or less.
[10] The phosphor according to [8] or [9], wherein the boron nitride aggregated particles are spherical aggregated particles.
[11] The phosphor according to any one of [8] to [10], wherein the boron nitride aggregated particles are aggregated particles having a card house structure.
[12] A resin curing light-emitting device having at least an excitation light source and the phosphor according to any one of [8] to [11].
[13] An antibacterial / sterilizing lighting device having at least an excitation light source and the phosphor according to any one of [8] to [11].
[14] A light emitting device having at least an excitation light source and the phosphor according to any one of [8] to [11], and a photocatalyst, and irradiating the photocatalyst with light emitted from the light emitting device And an air purifier that demonstrates the antibacterial and bactericidal action of the photocatalyst.

本発明によれば、発光強度が大幅に改善された、h−BN蛍光体を提供することができる。特に本発明では、h−BN凝集粒子からなる蛍光体であって、300nm〜400nmに発光ピークを有する蛍光体、及び200nm〜280nmに発光ピークを有する蛍光体、を提供することができ、それぞれの発光ピーク波長に応じて、好ましい用途に適用することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, h-BN fluorescent substance with the luminescent intensity improved significantly can be provided. In particular, the present invention can provide a phosphor composed of h-BN aggregated particles, which has a phosphor having an emission peak at 300 nm to 400 nm, and a phosphor having an emission peak at 200 nm to 280 nm. Depending on the emission peak wavelength, it can be applied to preferred applications.

BN凝集粒子蛍光体の発光スペクトルを示すグラフである。It is a graph which shows the emission spectrum of BN aggregated particle fluorescent substance. 発光スペクトルの積分強度比を示すグラフである。It is a graph which shows the integrated intensity ratio of an emission spectrum. 実施例2、4で用いた蛍光体の元素分析結果を示す表である。It is a table | surface which shows the elemental-analysis result of the fluorescent substance used in Example 2, 4.

以下に、本発明の実施の形態を詳細に説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々に変形して実施することができる。   Embodiments of the present invention will be described in detail below. However, the present invention is not limited to the following embodiments, and various modifications can be made within the scope of the invention.

<蛍光体>
本発明の実施形態に係るh−BN凝集粒子からなる蛍光体(以下BN蛍光体ともいう)は、励起光により励起されることで、300nm〜400nmにピークを有する蛍光を放出する。その発光は近紫外〜紫色であり、比較的短波長の蛍光を発する蛍光体である。
BN蛍光体は、通常190nm以下の波長を有する紫外線又は電子線により励起され、発光する。
<Phosphor>
A phosphor composed of h-BN aggregated particles according to an embodiment of the present invention (hereinafter also referred to as BN phosphor) emits fluorescence having a peak at 300 nm to 400 nm when excited by excitation light. Its emission is near-ultraviolet to purple, and is a phosphor that emits fluorescence with a relatively short wavelength.
The BN phosphor emits light when excited by ultraviolet rays or electron beams having a wavelength of usually 190 nm or less.

BN蛍光体は、h−BN一次粒子が凝集した凝集粒子であればよく、他の不純物を含有してもよい。不純物としては通常BN凝集粒子が含み得るものであれば特段限定されず、例えばO、C、Si、Na、Mg、Al、Cl、Ca、Fe、Ni、Sr、Y、S、Cr、Co、Cu、Mnなどがあげられる。   The BN phosphor may be an aggregated particle in which h-BN primary particles are aggregated, and may contain other impurities. The impurities are not particularly limited as long as the BN aggregated particles can usually be contained. For example, O, C, Si, Na, Mg, Al, Cl, Ca, Fe, Ni, Sr, Y, S, Cr, Co, Examples thereof include Cu and Mn.

このうち、特にBN凝集粒子中に含まれる酸素(O)の量は、発光スペクトルに大きな影響を及ぼす。酸素濃度が通常0.1wt%以上、10wt%以下であることで、300nm〜400nmにピークを有する蛍光を放出し易くなり、好ましい。より好ましくは0.3wt%以上であり、更に好ましくは0.5wt%以上であり、特に好ましくは1.0wt%以上である。
一方で、酸素濃度が低い場合、発光ピーク波長が短波長となる。そのため、酸素濃度が0.3wt%以下である場合、200nm〜280nmの深紫外領域にピークを有する蛍光を放出し易くなり、好ましい。
このように、含有される酸素の量を調整することで、ピーク波長を大きくコントロールすることが可能であり、300nm〜400nmにピーク波長を有する蛍光体であれば、近紫外〜紫色を発光する蛍光体として、発光装置に用いることができる。一方で、200nm〜280nmの深紫外領域にピーク波長を有する蛍光体であれば、紫外領域の発光で可視光領域ではないため、樹脂組成物の硬化用の発光装置や、紙葉類検出用の発光装置などに用いることができる。また、近紫外領域の発光を光触媒に照射し、抗菌・殺菌作用を発揮させることもできる。
Among these, the amount of oxygen (O) contained in the BN aggregated particles particularly has a great influence on the emission spectrum. It is preferable that the oxygen concentration is usually 0.1 wt% or more and 10 wt% or less because fluorescence having a peak at 300 nm to 400 nm is easily emitted. More preferably, it is 0.3 wt% or more, More preferably, it is 0.5 wt% or more, Most preferably, it is 1.0 wt% or more.
On the other hand, when the oxygen concentration is low, the emission peak wavelength becomes a short wavelength. Therefore, when the oxygen concentration is 0.3 wt% or less, it is easy to emit fluorescence having a peak in the deep ultraviolet region of 200 nm to 280 nm, which is preferable.
Thus, by adjusting the amount of oxygen contained, the peak wavelength can be largely controlled. If the phosphor has a peak wavelength in the range of 300 nm to 400 nm, it emits near ultraviolet to purple light. As a body, it can be used for a light-emitting device. On the other hand, if it is a phosphor having a peak wavelength in the deep ultraviolet region of 200 nm to 280 nm, since it emits in the ultraviolet region and is not in the visible light region, the light emitting device for curing the resin composition or for detecting paper sheets It can be used for a light emitting device or the like. In addition, the photocatalyst can be irradiated with light in the near ultraviolet region to exert antibacterial and bactericidal action.

また、BN凝集粒子中に含まれる炭素(C)の量は、発光強度の観点から、通常10ppm以上であり、好ましくは100ppm以上であり、また通常10000ppm以下であり、好ましくは2000ppm以下、より好ましくは600ppm以下である。
また、BN凝集粒子中に含まれるマグネシウム(Mg)の量は、発光強度の観点から、通常0.01ppm以上であり、好ましくは1ppm以上であり、また通常150ppm以下であり、好ましくは90ppm以下である。
また、BN凝集粒子中に含まれるアルミニウム(Al)の量は、発光強度の観点から、
通常1ppm以上であり、好ましくは20ppm以上であり、また通常10000ppm以下であり、好ましくは5000ppm以下である。
また、BN凝集粒子中に含まれるケイ素(Si)の量は、発光強度の観点から、通常1ppm以上であり、好ましくは5ppm以上であり、また通常100ppm以下であり、好ましくは15ppm以下である。
また、BN凝集粒子中に含まれる硫黄(S)の量は、発光強度の観点から、通常0.1ppm以上であり、好ましくは3ppm以上であり、また通常100ppm以下であり、好ましくは50ppm以下である。
また、BN凝集粒子中に含まれる塩素(Cl)の量は、発光強度の観点から、通常0.1ppm以上であり、好ましくは1ppm以上であり、また通常20ppm以下であり、好ましくは10ppm以下である。
また、BN凝集粒子中に含まれるカルシウム(Ca)の量は、発光強度の観点から、通常1ppm以上であり、好ましくは50ppm以上であり、また通常 20000ppm以下であり、好ましくは10000ppm以下である。
また、BN凝集粒子中に含まれる鉄(Fe)の量は、発光強度の観点から、通常5ppm以上であり、好ましくは25ppm以上であり、また通常1000ppm以下であり、好ましくは500ppm以下である。
また、BN凝集粒子中に含まれるクロム(Cr)の量は、発光強度の観点から、通常0.01ppm以上であり、好ましくは1ppm以上であり、また通常500ppm以下であり、好ましくは100ppm以下である。
また、BN凝集粒子中に含まれるニッケル(Ni)の量は、発光強度の観点から、通常0.1ppm以上であり、好ましくは15ppm以上であり、また通常1000ppm以下であり、好ましくは500ppm以下である。
また、BN凝集粒子中に含まれるストロンチウム(Sr)の量は、発光強度の観点から、通常0.01ppm以上であり、好ましくは1ppm以上であり、また通常100ppm以下であり、好ましくは10ppm以下である。
Further, the amount of carbon (C) contained in the BN aggregated particles is usually 10 ppm or more, preferably 100 ppm or more, and usually 10,000 ppm or less, preferably 2000 ppm or less, more preferably, from the viewpoint of emission intensity. Is 600 ppm or less.
Further, the amount of magnesium (Mg) contained in the BN aggregated particles is usually 0.01 ppm or more, preferably 1 ppm or more, and usually 150 ppm or less, preferably 90 ppm or less, from the viewpoint of light emission intensity. is there.
In addition, the amount of aluminum (Al) contained in the BN aggregated particles is, from the viewpoint of emission intensity,
Usually, it is 1 ppm or more, preferably 20 ppm or more, and usually 10,000 ppm or less, preferably 5000 ppm or less.
Further, the amount of silicon (Si) contained in the BN aggregated particles is usually 1 ppm or more, preferably 5 ppm or more, and usually 100 ppm or less, preferably 15 ppm or less, from the viewpoint of light emission intensity.
Further, the amount of sulfur (S) contained in the BN aggregated particles is usually 0.1 ppm or more, preferably 3 ppm or more, and usually 100 ppm or less, preferably 50 ppm or less, from the viewpoint of emission intensity. is there.
Further, the amount of chlorine (Cl) contained in the BN aggregated particles is usually 0.1 ppm or more, preferably 1 ppm or more, and usually 20 ppm or less, preferably 10 ppm or less, from the viewpoint of emission intensity. is there.
Further, the amount of calcium (Ca) contained in the BN aggregated particles is usually 1 ppm or more, preferably 50 ppm or more, and usually 20000 ppm or less, preferably 10,000 ppm or less from the viewpoint of emission intensity.
The amount of iron (Fe) contained in the BN aggregated particles is usually 5 ppm or more, preferably 25 ppm or more, and usually 1000 ppm or less, preferably 500 ppm or less, from the viewpoint of light emission intensity.
Further, the amount of chromium (Cr) contained in the BN aggregated particles is usually 0.01 ppm or more, preferably 1 ppm or more, and usually 500 ppm or less, preferably 100 ppm or less, from the viewpoint of light emission intensity. is there.
Further, the amount of nickel (Ni) contained in the BN aggregated particles is usually 0.1 ppm or more, preferably 15 ppm or more, and usually 1000 ppm or less, preferably 500 ppm or less, from the viewpoint of light emission intensity. is there.
The amount of strontium (Sr) contained in the BN aggregated particles is usually 0.01 ppm or more, preferably 1 ppm or more, and usually 100 ppm or less, preferably 10 ppm or less from the viewpoint of emission intensity. is there.

不純物の含有量について特段限定はないが、不純物の合計は通常2.0wt%以下であり、好ましくは1.0wt%以下である。
不純物の含有量については、BN凝集粒子の製造工程、h−BN一次粒子の製造工程において、適宜調整することが可能であり、特に酸素濃度は、焼成時の酸素雰囲気により、所望の値に調整することができる。
The content of impurities is not particularly limited, but the total amount of impurities is usually 2.0 wt% or less, preferably 1.0 wt% or less.
The impurity content can be adjusted as appropriate in the BN aggregated particle manufacturing process and the h-BN primary particle manufacturing process, and the oxygen concentration is adjusted to a desired value depending on the oxygen atmosphere during firing. can do.

300nm〜400nmにピーク波長を有する蛍光体である場合、発光スペクトルの半値幅は、通常20nm以上であり、好ましくは30nm以上であり、また通常100nm以下であり、好ましくは50nm以下である。
200nm〜280nmにピーク波長を有する蛍光体である場合、発光スペクトルの半値幅は、通常5nm以上であり、好ましくは10nm以上であり、また通常50nm以下であり、好ましくは30nm以下である。
In the case of a phosphor having a peak wavelength at 300 nm to 400 nm, the full width at half maximum of the emission spectrum is usually 20 nm or more, preferably 30 nm or more, and usually 100 nm or less, preferably 50 nm or less.
In the case of a phosphor having a peak wavelength at 200 nm to 280 nm, the full width at half maximum of the emission spectrum is usually 5 nm or more, preferably 10 nm or more, and usually 50 nm or less, preferably 30 nm or less.

<蛍光体の物性値>
本実施形態に係る蛍光体は、平均粒子径(D50)が、通常2μm以上であり、好ましくは5μm以上、より好ましくは10μm以上、より好ましくは25μm以上、更に好ましくは26μm以上であり、特に好ましくは30μm以上、最も好ましくは40μm以上であり、45μm以上であっても好ましく、50μm以上であっても好ましい。
また、通常200μm以下、好ましくは150μm以下、更に好ましくは100μm以下である。
上記範囲とすることで、BN一次粒子のエッジ面が凝集粒子の外側に向かうようなカードハウス構造を形成しやすくなり、発光強度の大きな凝集BNとなり好ましい。
<Physical properties of phosphor>
The phosphor according to the present embodiment has an average particle diameter (D 50 ) of usually 2 μm or more, preferably 5 μm or more, more preferably 10 μm or more, more preferably 25 μm or more, and further preferably 26 μm or more. Preferably it is 30 μm or more, most preferably 40 μm or more, even 45 μm or more is preferable, and even 50 μm or more is preferable.
Moreover, it is 200 micrometers or less normally, Preferably it is 150 micrometers or less, More preferably, it is 100 micrometers or less.
By setting it as the said range, it becomes easy to form the card house structure that the edge surface of BN primary particle goes to the outer side of an aggregated particle, and becomes aggregated BN with large emitted light intensity, and is preferable.

一方でまた、後述する特開2013−241321号公報で示す製造方法により製造された蛍光体である場合には、平均粒子径(D50)が、通常0.1μm以上であり、好ましくは0.3μm以上であり、より好ましくは0.5μm以上であり、通常10μm以下であり、好ましくは7μm以下、より好ましくは5μm以上であり、更に好ましくは4μm以上である。
上記範囲とすることで、BN一次粒子のエッジ面が凝集粒子の外側に向かうようなカードハウス構造を形成しやすくなり、発光強度の大きな凝集BNとなり好ましい。
On the other hand, in the case of a phosphor produced by the production method shown in JP2013-241321A, which will be described later, the average particle diameter (D 50 ) is usually 0.1 μm or more, preferably 0.8. It is 3 μm or more, more preferably 0.5 μm or more, usually 10 μm or less, preferably 7 μm or less, more preferably 5 μm or more, and further preferably 4 μm or more.
By setting it as the said range, it becomes easy to form the card house structure that the edge surface of BN primary particle goes to the outer side of an aggregated particle, and becomes aggregated BN with large emitted light intensity, and is preferable.

<蛍光体を構成するBN凝集粒子の形態>
BN凝集粒子は、BN一次粒子が凝集して形成されたものであればよく、本発明の効果を損なわない範囲で、上記BN一次粒子以外の成分を含有してもよい。BN一次粒子以外の成分としては、後記の<蛍光体の製造方法>で述べる、スラリーに添加してもよいバインダー、界面活性剤、溶媒に由来する成分を挙げることができる。
<Form of BN aggregated particles constituting phosphor>
The BN aggregated particles only need to be formed by aggregation of BN primary particles, and may contain components other than the BN primary particles as long as the effects of the present invention are not impaired. Examples of components other than the BN primary particles include components derived from a binder, a surfactant, and a solvent that may be added to the slurry, which will be described later in <Method for producing phosphor>.

BN凝集粒子の形態は、特に制限はないが、扁平状、ラグビー状、ディスク状、球状、楕円状であってもよく、好ましくは球状の形態であり、BN凝集粒子の形態はSEMにより確認することができる。
ここで「球状」とは、アスペクト比(長径と短径の比)が1以上2以下、好ましくは1以上1.5以下であることをさす。BN凝集粒子のアスペクト比は、SEMで撮影された画像から200個以上の粒子を任意に選択し、それぞれの長径と短径の比を求めて平均値を算出することにより決定する。
The form of the BN aggregated particles is not particularly limited, but may be flat, rugby, disc-shaped, spherical, or elliptical, and is preferably a spherical form. The form of the BN aggregated particles is confirmed by SEM. be able to.
Here, “spherical” means that the aspect ratio (ratio of major axis to minor axis) is 1 or more and 2 or less, preferably 1 or more and 1.5 or less. The aspect ratio of the BN aggregated particles is determined by arbitrarily selecting 200 or more particles from an image taken with an SEM, obtaining the ratio of the major axis to the minor axis, and calculating the average value.

また、BN凝集粒子は、これら凝集粒子の中でもBN凝集粒子表面においてBN一次粒子の結晶がBN凝集粒子の中心側から表面側へ向けて放射状に成長している形態、BN一次粒子が小板でありそれらが焼結凝集している球状の形態であることが好ましく、具体的にはカードハウス構造を有することがより好ましい。カードハウス構造とは、例えばセラミックス 43 No.2(2008年 日本セラミックス協会発行)に記載されており、板状粒子が配向せずに複雑に積層したような構造である。より具体的には、カードハウス構造を有するBN凝集粒子とは、BN一次粒子の集合体であって、一次粒子の平面部と端面部が接触している構造を有するBN凝集粒子であり、好ましくは球状である。また、カードハウス構造は粒子の内部においても同様の構造であることが好ましい。これらのBN凝集粒子の凝集形態及び内部構造は走査型電子顕微鏡(SEM)により確認することができる。   Further, among these aggregated particles, the BN aggregated particles have a form in which BN primary particle crystals grow radially from the center side to the surface side of the BN aggregated particles, and the BN primary particles are platelets. It is preferable that they have a spherical form in which they are sintered and agglomerated, and more specifically, it is more preferable to have a card house structure. The card house structure is, for example, ceramic 43 No. 2 (issued by the Ceramic Society of Japan in 2008), and has a structure in which plate-like particles are complicatedly laminated without being oriented. More specifically, the BN aggregated particle having a card house structure is an aggregate of BN primary particles, and is a BN aggregated particle having a structure in which the planar portion and the end surface portion of the primary particle are in contact with each other. Is spherical. Moreover, it is preferable that the card house structure is the same structure also inside the particle. The aggregation form and internal structure of these BN aggregated particles can be confirmed by a scanning electron microscope (SEM).

BN凝集粒子組成物中のBN凝集粒子は、一次粒子径の異なる少なくとも2種のBN凝集粒子であってもよく、このBN凝集粒子は、凝集されているものであれば特に制限はない。凝集しているとは、上述したようなカードハウス構造の他、一次粒子が重なり合っている構造(キャベツ構造ともいう)でもよい。例えば、BN原料を焼成する際に、圧力成形した後、焼成を行い、その後解砕して製造したBN凝集粒子でもよい。中でも、2種類以上含有された組成物であってもカードハウス構造を有したBN凝集粒子が含有されている組成物であることが、図1の発光スペクトルのピークを有するような領域の蛍光を放出し易くなるという点で好ましい。BN凝集粒子組成物が主たる成分がカードハウス構造を有したBN凝集粒子であることがより好ましい。ここでいう主たるとは、全組成物に対して70体積%以上、より好ましくは100体積%であることをいう。   The BN aggregated particles in the BN aggregated particle composition may be at least two types of BN aggregated particles having different primary particle diameters, and the BN aggregated particles are not particularly limited as long as they are aggregated. In addition to the card house structure as described above, the agglomeration may be a structure in which primary particles overlap (also referred to as a cabbage structure). For example, when the BN raw material is fired, BN aggregated particles produced by pressure forming, firing, and then pulverizing may be used. Among them, even if the composition is contained in two or more types, it is a composition containing BN aggregated particles having a card house structure. It is preferable in terms of easy release. It is more preferable that the main component of the BN aggregated particle composition is BN aggregated particles having a card house structure. The term “main” as used herein refers to 70% by volume or more, more preferably 100% by volume, based on the total composition.

なお、D50は測定に供した粉体の体積を100%として累積曲線を描かせた際に丁度累積体積が50%となる時の粒子径を意味し、その測定方法は、湿式測定法としては、分散安定剤としてヘキサメタリン酸ナトリウムを含有する純水媒体中に凝集粒子を分散させた試料に対して、レーザ回折/散乱式粒度分布測定装置などを用いて測定することができ、乾式測定法としては、Malvern社製「Morphologi」を用いて測定するこ
とができる。
D 50 means the particle diameter when the cumulative volume is 50% when the cumulative curve is drawn with the volume of the powder subjected to measurement as 100%, and the measurement method is a wet measurement method. Can be measured using a laser diffraction / scattering particle size distribution measuring device or the like on a sample in which aggregated particles are dispersed in a pure water medium containing sodium hexametaphosphate as a dispersion stabilizer. Can be measured using “Morphology” manufactured by Malvern.

本実施形態に係る蛍光体は凝集粒子であり、凝集粒子を構成する一次粒子の長軸は通常0.5μm以上、好ましくは0.6μm以上、より好ましくは、0.8μm以上、更に好ましくは1.0μm以上、特に好ましくは1.1μm以上である。また通常10μm以下、好ましくは5μm以下、より好ましくは3μm以下である。
尚、上記長軸とはSEM測定により得られた凝集粒子1粒を拡大し、1粒の凝集粒子を構成している一次粒子について、画像上で観察できる一次粒子の最大長を平均した値である。
The phosphor according to the present embodiment is an aggregated particle, and the major axis of the primary particles constituting the aggregated particle is usually 0.5 μm or more, preferably 0.6 μm or more, more preferably 0.8 μm or more, and still more preferably 1. 0.0 μm or more, particularly preferably 1.1 μm or more. Moreover, it is 10 micrometers or less normally, Preferably it is 5 micrometers or less, More preferably, it is 3 micrometers or less.
The major axis is a value obtained by magnifying one aggregated particle obtained by SEM measurement and averaging the maximum length of primary particles that can be observed on an image for primary particles constituting one aggregated particle. is there.

凝集粒子である場合の、一次粒子の結晶構造は六方晶系の窒化ホウ素(h−BN)を主成分として含むものであり、上記説明したような不純物が含まれていてもよい。なお、窒化ホウ素一次粒子の結晶構造は、粉末X線回折測定により確認することができる。   In the case of the aggregated particles, the crystal structure of the primary particles includes hexagonal boron nitride (h-BN) as a main component, and may contain impurities as described above. The crystal structure of the boron nitride primary particles can be confirmed by powder X-ray diffraction measurement.

本実施形態に係る蛍光体は凝集粒子であり、特に発光強度を大きくするための凝集構造上の特徴として、先に説明したカードハウス構造といわれるカードを組み合わせて作ったような3次元構造を有することが好ましい。カードハウス構造は、カードの端面が表面に多く露出した凝集構造であり、この凝集構造は、走査型電子顕微鏡観察により、容易に判別することができるが、これに限定されない。
また、カードハウス構造が形成されていることを確認するためには、粒子の圧壊強度を測定しても良い。カードハウス構造を形成している場合、粒子1粒の圧壊強度は、粒子の大きさに関係なく、通常、1MPa以上となる。このような粒子は、カードハウス構造もしくは、カードハウス構造に類した構造を有しているため、BN一次粒子端面とBNの板面が接触して形成された凝集構造となるため、圧壊強度が大きくなる傾向にあり、エッジ面を多く含まれる凝集構造を形成するが、これに限定されるものではない。
The phosphor according to the present embodiment is an aggregated particle, and has a three-dimensional structure formed by combining the card so-called card house structure described above as a feature on the aggregate structure for increasing the emission intensity. It is preferable. The card house structure is an agglomerated structure in which many end faces of the card are exposed on the surface, and this agglomerated structure can be easily determined by observation with a scanning electron microscope, but is not limited thereto.
Moreover, in order to confirm that the card house structure is formed, the crushing strength of the particles may be measured. When the card house structure is formed, the crushing strength of one particle is usually 1 MPa or more regardless of the size of the particle. Since such particles have a card house structure or a structure similar to the card house structure, the BN primary particle end surface and the plate surface of the BN are in contact with each other, so that the crushing strength is high. Although it tends to be large and forms an agglomerated structure including many edge surfaces, it is not limited to this.

<蛍光体の製造方法>
本実施形態に係る蛍光体の製造方法は特段限定されず、BN凝集粒子を製造するための常法に従い、製造することができる。製造方法の例としては、特開平9−202663号に記載された方法、特開2013−241321号公報に記載された方法などがあげられる。
<Method for producing phosphor>
The method for producing the phosphor according to this embodiment is not particularly limited, and can be produced according to a conventional method for producing BN aggregated particles. Examples of the production method include the method described in JP-A-9-202663, the method described in JP-A-2013-241321, and the like.

また、その他の方法として、粘度が200〜5000mPa・sである原料窒化ホウ素粉末を含むスラリー(以下「BNスラリー」と称す場合がある。)を用いて粒子を造粒し、造粒粒子を加熱処理することによって、該造粒粒子の大きさを保持したまま凝集粒子を構成する一次粒子の結晶子を成長させて、製造することもできる。この場合、BNスラリーの粘度は、好ましくは300mPa・s以上、より好ましくは500mPa・s以上、更に好ましくは700mPa・s以上、特に好ましくは1000mPa・s以上であり、好ましくは4000mPa・s以下、より好ましくは3000mPa・s以下である。   As another method, particles are granulated using a slurry containing raw material boron nitride powder having a viscosity of 200 to 5000 mPa · s (hereinafter sometimes referred to as “BN slurry”), and the granulated particles are heated. By the treatment, it is possible to grow and produce crystallites of primary particles constituting the aggregated particles while maintaining the size of the granulated particles. In this case, the viscosity of the BN slurry is preferably 300 mPa · s or more, more preferably 500 mPa · s or more, still more preferably 700 mPa · s or more, particularly preferably 1000 mPa · s or more, preferably 4000 mPa · s or less, more Preferably it is 3000 mPa * s or less.

上記BNスラリーの粘度は、生成する凝集粒子の体積基準の平均粒子径D50および、凝集粒子を構成する一次粒子の平均結晶子径に大きく影響し、該粘度を200mPa・s以上とすることにより、一次粒子の平均結晶子径及びBN凝集粒子の体積基準の平均粒子径D50を大きくすることができる。
一方BNスラリーの粘度を5000mPa・s以下とすることにより、造粒を容易にすることができる。BNスラリーの粘度の調製方法は、後述する。
The viscosity of the BN slurry greatly affects the volume-based average particle diameter D 50 of the aggregated particles to be generated and the average crystallite diameter of the primary particles constituting the aggregated particles, and the viscosity is set to 200 mPa · s or more. , it is possible to increase the average particle diameter D 50 of the volume-based average crystallite diameter and BN agglomerated particles of primary particles.
On the other hand, granulation can be facilitated by setting the viscosity of the BN slurry to 5000 mPa · s or less. A method for adjusting the viscosity of the BN slurry will be described later.

なお、BNスラリーの粘度は、FUNGILAB社の回転粘度計「VISCO BASIC Plus R」を用い、ブレード回転数100rpmにて測定した粘度である。   The viscosity of the BN slurry is a viscosity measured at a blade rotation speed of 100 rpm using a rotational viscometer “VISCO BASIC Plus R” manufactured by FUNGILAB.

スラリーの調製において、原料粉末としては、市販のh−BN、市販のαおよびβ−BN、ホウ素化合物とアンモニアの還元窒化法により作製された窒化ホウ素、ホウ素化合物とメラミンなどの含窒素化合物から合成された窒化ホウ素など何れも制限なく使用できるが、特にh−BNが本発明の効果をより発揮する点で好ましく用いられる。   In the preparation of the slurry, the raw material powder is synthesized from commercially available h-BN, commercially available α and β-BN, boron nitride prepared by a reduction nitriding method of boron compound and ammonia, boron compound and nitrogen-containing compounds such as melamine. Any of boron nitride and the like that can be used can be used without limitation, but h-BN is particularly preferably used from the standpoint of more exerting the effects of the present invention.

スラリーの調製に用いられる原料粉末の形態としては、粉末X線回折測定により得られるピークの半値幅が広く、結晶性が低い粉末状の粒子が好適である。結晶性の目安として、粉末X線回折測定から得られる(002)面のピーク半値幅が、2θの角度で、通常0.4°以上、好ましくは0.45°以上、より好ましくは0.5°以上である。また、通常2.0°以下、好ましくは1.5°以下、更に好ましくは1°以下である。上記上限より大きいと、結晶子が十分大きくならず、大きくするためには長時間を要するため、生産性が悪くなる傾向がある。上記下限未満だと、結晶性が高すぎて、十分な結晶成長が見込めず、また、スラリー作製時の分散安定性が悪くなる傾向がある。なお、粉末X線回折測定方法は後述の実施例の項に記載する。   As a form of the raw material powder used for the preparation of the slurry, powder particles having a wide half-value width of a peak obtained by powder X-ray diffraction measurement and low crystallinity are preferable. As a measure of crystallinity, the peak half-value width of the (002) plane obtained from powder X-ray diffraction measurement is an angle of 2θ, usually 0.4 ° or more, preferably 0.45 ° or more, more preferably 0.5. More than °. Moreover, it is 2.0 degrees or less normally, Preferably it is 1.5 degrees or less, More preferably, it is 1 degree or less. If it is larger than the above upper limit, the crystallite is not sufficiently large, and it takes a long time to increase the crystallite, so that the productivity tends to deteriorate. If it is less than the above lower limit, the crystallinity is too high and sufficient crystal growth cannot be expected, and the dispersion stability at the time of slurry preparation tends to deteriorate. In addition, the powder X-ray-diffraction measuring method is described in the item of the below-mentioned Example.

BN結晶成長の観点からは、原料BN粉末中に酸素原子がある程度存在することが好ましく、原料BN粉末中の全酸素濃度は、通常1質量%以上、好ましくは2質量%以上、より好ましくは3質量%以上、更に好ましくは4質量%以上である。また、通常、10質量%以下、更に好ましくは9質量%以下である。上記上限より大きいと、熱処理後も酸素が残存しやすくなるため、熱伝導性の改善効果が小さくなる傾向がある。上記下限未満だと、結晶性が高すぎて、結晶成長が見込めず、粉末X線回折測定から確認できるピーク強度比が所望の範囲から外れる傾向がある。   From the viewpoint of BN crystal growth, it is preferable that some oxygen atoms are present in the raw material BN powder, and the total oxygen concentration in the raw material BN powder is usually 1% by mass or more, preferably 2% by mass or more, more preferably 3%. It is at least 4% by mass, more preferably at least 4% by mass. Moreover, it is 10 mass% or less normally, More preferably, it is 9 mass% or less. If it is larger than the above upper limit, oxygen tends to remain even after heat treatment, so that the effect of improving thermal conductivity tends to be small. If it is less than the above lower limit, the crystallinity is too high, crystal growth cannot be expected, and the peak intensity ratio that can be confirmed by powder X-ray diffraction measurement tends to be out of the desired range.

原料BN粉末中に存在する酸素濃度が1.0重量%以上の原料を用いることで、BN凝集粒子を構成するBN一次粒子の平均結晶子径を所望の範囲に制御できる。
なお、原料BN粉末の全酸素濃度を上記範囲に調製する方法としては、例えばBN合成時の合成温度を1500℃以下の低温で行う方法、500℃〜900℃の低温の酸化雰囲気中で原料BN粉末を熱処理する方法などが挙げられる。
なお、原料BN粉末の全酸素濃度は、不活性ガス融解−赤外線吸収法により、株式会社堀場製作所製の酸素・窒素分析計を用いて測定することができる。
By using a raw material having an oxygen concentration of 1.0% by weight or more present in the raw material BN powder, the average crystallite diameter of the BN primary particles constituting the BN aggregated particles can be controlled within a desired range.
In addition, as a method for adjusting the total oxygen concentration of the raw material BN powder to the above range, for example, a method in which the synthesis temperature at the time of BN synthesis is a low temperature of 1500 ° C. or less, a raw material BN in a low temperature oxidizing atmosphere of 500 ° C. to 900 ° C. The method of heat-processing powder is mentioned.
The total oxygen concentration of the raw material BN powder can be measured by an inert gas melting-infrared absorption method using an oxygen / nitrogen analyzer manufactured by Horiba, Ltd.

原料BN粉末の全細孔容積は通常1.0cm3/g以下であるが、好ましくは0.3c
3/g以上1.0cm3/g以下、より好ましくは0.5cm3/g以上1.0cm3/g以下である。全細孔容積が1.0cm3/g以下であることにより、原料BN粉末が密に
なっているために、球形度の高い造粒が可能となる。
The total pore volume of the raw material BN powder is usually 1.0 cm 3 / g or less, preferably 0.3 c
m 3 / g or more and 1.0 cm 3 / g or less, more preferably 0.5 cm 3 / g or more and 1.0 cm 3 / g or less. When the total pore volume is 1.0 cm 3 / g or less, since the raw material BN powder is dense, granulation with high sphericity becomes possible.

原料BN粉末の比表面積は通常50m2/g以上であるが、60m2/g以上が好ましく、70m2/g以上がより好ましい。通常、1000m2/g以下であるが、500m2
g以下が好ましく、300m2/g以下がより好ましい。原料BN粉末の比表面積が50
2/g以上であることにより、造粒による球形化の際に用いるBNスラリー中の分散粒
子径を小さくすることができるため好ましい。また、1000m2/g以下とすることに
よりスラリー粘度の増加を抑制することができるため好ましい。
なお、原料BN粉末の全細孔容積は、窒素吸着法および水銀圧入法で測定することができ、比表面積は、BET1点法(吸着ガス:窒素)で測定することができる。原料BN粉末の全細孔容積及び比表面積の具体的測定方法は、後述の実施例の項に記載する。
The specific surface area of the raw material BN powder is usually 50 m 2 / g or more, preferably 60 m 2 / g or more, more preferably 70 m 2 / g or more. Usually, but it is 1000m 2 / g or less, 500m 2 /
g or less is preferable, and 300 m 2 / g or less is more preferable. The specific surface area of the raw material BN powder is 50
It is preferable for it to be m 2 / g or more because the dispersed particle size in the BN slurry used for spheronization by granulation can be reduced. Moreover, since it can suppress the increase in a slurry viscosity by setting it as 1000 m < 2 > / g or less, it is preferable.
The total pore volume of the raw material BN powder can be measured by a nitrogen adsorption method and a mercury intrusion method, and the specific surface area can be measured by a BET one-point method (adsorption gas: nitrogen). Specific measurement methods for the total pore volume and specific surface area of the raw material BN powder are described in the Examples section below.

スラリーの調製に用いる媒体としては特に制限はなく、水及び/又は各種の有機溶媒を用いることができるが、噴霧乾燥の容易さ、装置の簡素化などの観点から、水を用いることが好ましく、純水がより好ましい。   The medium used for the preparation of the slurry is not particularly limited, and water and / or various organic solvents can be used, but from the viewpoint of ease of spray drying, simplification of the apparatus, etc., it is preferable to use water, Pure water is more preferable.

スラリーの調製に用いる媒体の使用量は、スラリーの粘度が200〜5000mPa・sとなる量を加えることが好ましい。
具体的にはスラリーの調製に用いる媒体の使用量は、通常10質量%以上、好ましくは20質量%以上、より好ましくは30質量%以上であり、通常、70質量%以下、好ましくは65質量%以下、より好ましくは60質量%以下である。媒体の使用量が上記上限より大きいと、スラリー粘度が低くなりすぎるため、沈降などによるスラリーの均一性が損なわれ、得られる凝集粒子を構成する一次粒子の結晶子径が所望の範囲から外れる傾向がある。下限未満であるとスラリー粘度が高すぎるため、造粒が困難になる傾向がある。すなわち、上記媒体の使用量が上記範囲外であると、凝集粒子の大きさと凝集粒子を構成する一次粒子の結晶性と一次粒子中の結晶粒界の低減を同時に満足することが困難になる。
The amount of the medium used for the preparation of the slurry is preferably added in such an amount that the viscosity of the slurry is 200 to 5000 mPa · s.
Specifically, the amount of the medium used for preparing the slurry is usually 10% by mass or more, preferably 20% by mass or more, more preferably 30% by mass or more, and usually 70% by mass or less, preferably 65% by mass. Hereinafter, it is 60 mass% or less more preferably. If the amount of the medium used is larger than the above upper limit, the slurry viscosity becomes too low, so that the uniformity of the slurry due to sedimentation is impaired, and the crystallite size of the primary particles constituting the obtained aggregated particles tends to be out of the desired range. There is. If it is less than the lower limit, the slurry viscosity is too high, so that granulation tends to be difficult. That is, when the amount of the medium used is out of the above range, it becomes difficult to simultaneously satisfy the size of the aggregated particles, the crystallinity of the primary particles constituting the aggregated particles, and the reduction of the crystal grain boundaries in the primary particles.

スラリーの調製の際には、スラリーの粘度を調節すると共に、スラリー中の原料粉末の分散安定性(凝集抑制)の観点から、種々の界面活性剤を添加するのが好ましい。
界面活性剤としては、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、非イオン性界面活性剤等を用いることができ、これらは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
In preparing the slurry, it is preferable to add various surfactants from the viewpoint of adjusting the viscosity of the slurry and dispersion stability (inhibition of aggregation) of the raw material powder in the slurry.
As the surfactant, an anionic surfactant, a cationic surfactant, a nonionic surfactant or the like can be used. These may be used alone or in combination of two or more. May be used.

一般に、界面活性剤はスラリーの粘度を変化させることが可能である。従って、スラリーに界面活性剤を添加する場合、その量は、スラリーの粘度が200〜5000mPa・sとなるような量に調整する。例えば、原料BNとして、粉末X線回折測定により得られる(002)面ピークの半値幅2θが0.67°、酸素濃度が7.5質量%である窒化ホウ素を用いて固形分50質量%のスラリーを調整する場合、通常、陰イオン性界面活性剤の有効成分として、スラリー全量に対し、通常0.01質量%以上、好ましくは0.05質量%以上、より好ましくは0.1質量%以上添加し、通常10質量%以下、好ましくは7質量%以下、より好ましくは5質量%以下、更に好ましくは3質量%以下添加する。上記上限より大きいと、スラリー粘度が下がりすぎるとともに、生成した凝集粒子中に界面活性剤由来の炭素成分が残りやすくなる傾向がある。上記下限未満だと、スラリー粘度が高くなりすぎ、造粒自体が困難になる傾向がある。   In general, surfactants can change the viscosity of the slurry. Therefore, when adding a surfactant to the slurry, the amount is adjusted so that the viscosity of the slurry is 200 to 5000 mPa · s. For example, as the raw material BN, boron nitride having a (002) plane peak half-value width 2θ of 0.67 ° and an oxygen concentration of 7.5% by mass obtained by powder X-ray diffraction measurement is used, and the solid content is 50% by mass. When adjusting the slurry, the active ingredient of the anionic surfactant is usually 0.01% by mass or more, preferably 0.05% by mass or more, more preferably 0.1% by mass or more, based on the total amount of the slurry. Usually, it is 10 mass% or less, Preferably it is 7 mass% or less, More preferably, it is 5 mass% or less, More preferably, 3 mass% or less is added. If it is larger than the above upper limit, the slurry viscosity tends to decrease too much and the surfactant-derived carbon component tends to remain in the generated aggregated particles. If it is less than the above lower limit, the slurry viscosity becomes too high and granulation itself tends to be difficult.

スラリーの調製の際には、原料粉末を効果的に粒子状に造粒するために、バインダーを含んでもよい。バインダーは、一次粒子を強固に結びつけ、造粒粒子を安定化するために作用する。
スラリーに用いるバインダーとしては、窒化ホウ素粒子同士の接着性を高めることができるものであればよいが、造粒粒子は粒子化後に加熱処理されるため、この加熱処理工程における高温条件に対する耐熱性を有するものが好ましい。
In preparing the slurry, a binder may be included in order to effectively granulate the raw material powder into particles. The binder acts to firmly bind the primary particles and stabilize the granulated particles.
As the binder used in the slurry, any material can be used as long as it can enhance the adhesion between the boron nitride particles. However, since the granulated particles are heat-treated after being granulated, the heat resistance against high temperature conditions in this heat treatment step is improved. What has is preferable.

このようなバインダーとしては、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化イットリウム、酸化カルシウム、酸化珪素、酸化ホウ素、酸化セリウム、酸化ジルコニウム、酸化チタンなどの金属の酸化物などが好ましく用いられる。これらの中でも、酸化物としての熱伝導性と耐熱性、窒化ホウ素粒子同士を結合する結合力などの観点から、酸化アルミニウム、酸化イットリウムが好適である。なお、バインダーはアルミナゾルのような液状バインダーを用いてもよく、加熱処理中に反応して、他の無機成分に変換されるものであってもよい。これらのバインダーは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。   As such a binder, metal oxides such as aluminum oxide, magnesium oxide, yttrium oxide, calcium oxide, silicon oxide, boron oxide, cerium oxide, zirconium oxide, and titanium oxide are preferably used. Among these, aluminum oxide and yttrium oxide are preferable from the viewpoints of thermal conductivity and heat resistance as an oxide, bonding strength for bonding boron nitride particles, and the like. The binder may be a liquid binder such as alumina sol, or may be one that reacts during heat treatment and is converted into another inorganic component. These binders may be used individually by 1 type, and 2 or more types may be mixed and used for them.

バインダーの使用量(液状バインダーの場合は、固形分としての使用量)は、BNスラリー中の原料粉末に対して、通常0質量%以上30質量%以下であり、好ましくは0質量%以上20質量%以下、より好ましくは0質量%以上15質量%以下である。上記上限を超えると造粒粒子中の原料粉末の含有量が少なくなり、結晶成長に影響するばかりか熱伝導性のフィラーとして用いた場合に熱伝導性改善効果が小さくなる。   The amount of the binder used (in the case of a liquid binder, the amount used as a solid content) is usually 0% by mass to 30% by mass, preferably 0% by mass to 20% by mass, with respect to the raw material powder in the BN slurry. % Or less, more preferably 0 mass% or more and 15 mass% or less. When the above upper limit is exceeded, the content of the raw material powder in the granulated particles decreases, which not only affects crystal growth but also reduces the effect of improving thermal conductivity when used as a thermally conductive filler.

スラリー調製方法は、原料粉末及び媒体、更に必要により、バインダー、界面活性剤が均一に分散し、所望の粘度範囲に調製されていれば特に限定されないが、原料粉末及び媒体、更に必要により、バインダー、界面活性剤を用いる場合、好ましくは以下のように調製する。   The slurry preparation method is not particularly limited as long as the raw material powder and medium, and if necessary, the binder and the surfactant are uniformly dispersed and prepared in a desired viscosity range, but the raw material powder and medium, and further, if necessary, the binder When a surfactant is used, it is preferably prepared as follows.

原料粉末を樹脂製のボトルに所定量計量し、次いで、バインダーを所定量添加する。さらに、界面活性剤を所定量添加した後、ジルコニア性のセラミックボールを加えて、ポットミル回転台で所望の粘度になるまで0.5〜5h程度撹拌する。
添加の順番は特に制限はないが、大量の原料粉末をスラリー化する場合、だまなどの凝集物ができやすくなるため、水に界面活性剤とバインダーを加えた水溶液を作製した後、所定量の原料粉末を少量ずつ添加し、ここにジルコニア性のセラミックボールを加えて、ポットミル回転台で分散、スラリー化しても良い。
A predetermined amount of raw material powder is weighed into a resin bottle, and then a predetermined amount of binder is added. Further, after adding a predetermined amount of the surfactant, zirconia ceramic balls are added, and the mixture is stirred for about 0.5 to 5 hours with a pot mill rotary table until a desired viscosity is obtained.
The order of addition is not particularly limited, but when slurrying a large amount of raw material powder, it becomes easy to form agglomerates such as lumps, so after preparing an aqueous solution in which a surfactant and a binder are added to water, a predetermined amount of The raw material powder may be added little by little, and zirconia ceramic balls may be added thereto, and dispersed and slurried with a pot mill rotary table.

また、分散に際しては、ポットミルのほかに、ビーズミル、プラネタリーミキサーなどの分散装置を使用しても良い。スラリー化に際して、スラリーの温度は、10℃以上60℃以下で行う。下限よりも低いと、スラリー粘度が上昇し、所望の粘度範囲から外れる傾向にあり、上限よりも高いと原料粉末が水溶液中でアンモニアに分解しやすくなる。通常、10℃以上60℃以下であるが、好ましくは15℃以上50℃以下、より好ましくは15℃以上40℃以下、更に好ましくは15℃以上35℃以下である。   For dispersion, a dispersion device such as a bead mill or a planetary mixer may be used in addition to the pot mill. At the time of slurrying, the temperature of the slurry is 10 ° C. or higher and 60 ° C. or lower. When it is lower than the lower limit, the slurry viscosity increases and tends to deviate from the desired viscosity range. When it is higher than the upper limit, the raw material powder is easily decomposed into ammonia in the aqueous solution. Usually, it is 10 ° C. or more and 60 ° C. or less, preferably 15 ° C. or more and 50 ° C. or less, more preferably 15 ° C. or more and 40 ° C. or less, and further preferably 15 ° C. or more and 35 ° C. or less.

調製したBNスラリーから造粒粒子を得るには、スプレードライ法、転動法、流動層法、そして撹拌法などの一般的な造粒方法を用いることができ、この中でもスプレードライ法が好ましい。
スプレードライ法では、原料となるスラリーの濃度、装置に導入する単位時間当たりの送液量と送液したスラリーを噴霧する際の圧空圧力及び圧空量により、所望の大きさの造粒粒子を製造することが可能であって、球状の造粒粒子を得ることも可能である。使用するスプレードライ装置に制限はないが、より大きな球状の造粒粒子とするためには、回転式ディスクによるものが最適である。このような装置としては、大川原化工機社製スプレードライヤーFシリーズ、藤崎電機社製スプレードライヤー「MDL−050M」などが挙げられる。
In order to obtain granulated particles from the prepared BN slurry, general granulation methods such as a spray drying method, a rolling method, a fluidized bed method, and a stirring method can be used, and among these, the spray drying method is preferable.
In the spray drying method, granulated particles of a desired size are produced based on the concentration of the slurry used as a raw material, the amount of liquid fed per unit time introduced into the apparatus, and the pressure and pressure when the liquid is sprayed. It is possible to obtain spherical granulated particles. Although there is no restriction | limiting in the spray drying apparatus to be used, in order to make a larger spherical granulated particle, the thing by a rotary disk is optimal. Examples of such an apparatus include a spray dryer F series manufactured by Okawara Chemical Co., Ltd., and a spray dryer “MDL-050M” manufactured by Fujisaki Electric Co., Ltd.

造粒により得られた造粒粒子の平均粒子径は、BN凝集粒子の体積基準の平均粒子径の範囲を好ましくは5μm以上200μm以下とする場合には、体積基準の平均粒子径D50で通常3μm以上、好ましくは5μm以上、より好ましくは10μm以上、更に好ましくは15μm以上、より更に好ましくは20μm以上、特に好ましくは25μm以上、より特に好ましくは25μm以上、26μm以上であっても好ましく、30μm以上であっても好ましく、35μm以上であっても好ましい。また、150μm以下であることが好ましく、100μm以下であることがより好ましい。ここで、造粒粒子の体積基準の平均粒子径D50は、例えば、湿式では堀場製作所製「LA920」、乾式ではMalvern社製「Morphorogi」などで測定することができる。 The average particle diameter of the granulated particles obtained by granulation is usually the volume-based average particle diameter D 50 when the volume-based average particle diameter range of the BN aggregated particles is preferably 5 μm or more and 200 μm or less. 3 μm or more, preferably 5 μm or more, more preferably 10 μm or more, more preferably 15 μm or more, even more preferably 20 μm or more, particularly preferably 25 μm or more, more particularly preferably 25 μm or more, preferably 26 μm or more, preferably 30 μm or more. Even if it is 35 micrometers or more, it is preferable. Moreover, it is preferable that it is 150 micrometers or less, and it is more preferable that it is 100 micrometers or less. Here, the volume-based average particle diameter D 50 of the granulated particles can be measured by, for example, “LA920” manufactured by Horiba, Ltd. for wet, “Morphology” manufactured by Malvern, for dry.

上記の造粒粒子は、更に非酸化性ガス雰囲気下に加熱処理することで凝集粒子を製造することができる。
ここで、非酸化性ガス雰囲気とは、窒素ガス、ヘリウムガス、アルゴンガス、アンモニアガス、水素ガス、メタンガス、プロパンガス、一酸化炭素ガスなどの雰囲気のことである。ここで用いる雰囲気ガスの種類により凝集粒子の結晶化速度が異なるものとなり、結晶化を短時間で行うためには特に窒素ガス、もしくは窒素ガスと他のガスを併用した混合ガスが好適に用いられる。
加熱処理温度は通常1800℃以上、2300℃以下であるが、好ましくは1900℃
以上であり、また好ましくは2200℃以下である。加熱処理温度が低すぎると、窒化ホウ素の平均結晶子の成長が不十分となり、凝集粒子および成形体の熱伝導率が小さくなる場合がある。加熱処理温度が高すぎると、窒化ホウ素の分解などが生じてしまうおそれがある。
The above granulated particles can be further subjected to heat treatment in a non-oxidizing gas atmosphere to produce aggregated particles.
Here, the non-oxidizing gas atmosphere is an atmosphere of nitrogen gas, helium gas, argon gas, ammonia gas, hydrogen gas, methane gas, propane gas, carbon monoxide gas, or the like. The crystallization speed of the agglomerated particles varies depending on the type of the atmospheric gas used here, and in order to perform crystallization in a short time, nitrogen gas or a mixed gas using a combination of nitrogen gas and other gas is preferably used. .
The heat treatment temperature is usually 1800 ° C. or higher and 2300 ° C. or lower, preferably 1900 ° C.
It is above, Preferably it is 2200 degrees C or less. If the heat treatment temperature is too low, the average crystallite growth of boron nitride becomes insufficient, and the thermal conductivity of the aggregated particles and the compact may be small. If the heat treatment temperature is too high, boron nitride may be decomposed.

上記加熱処理温度を1800℃以上2300℃以下とすることにより、BN一次粒子の(100)面と(004)面のピーク強度比((100)/(004))を所望の値とすることができる。
加熱処理時間は、通常3時間以上、好ましくは4時間以上、より好ましくは5時間以上、また通常20時間以下、好ましくは15時間以下である。加熱処理時間が上記下限未満の場合、結晶成長が不十分となり、上記上限を超えるとBNが一部分解するおそれがある。
By setting the heat treatment temperature to 1800 ° C. or higher and 2300 ° C. or lower, the peak intensity ratio ((100) / (004)) between the (100) plane and the (004) plane of the BN primary particles is set to a desired value. it can.
The heat treatment time is usually 3 hours or longer, preferably 4 hours or longer, more preferably 5 hours or longer, and usually 20 hours or shorter, preferably 15 hours or shorter. When the heat treatment time is less than the above lower limit, crystal growth becomes insufficient, and when it exceeds the upper limit, BN may be partially decomposed.

加熱処理は、非酸化性ガス雰囲気下で行うために、好ましくは、通常、焼成炉内を真空ポンプを用いて排気した後、非酸化性ガスを導入しながら、所望の温度まで加熱して昇温するが、焼成炉内が十分に非酸化性ガスで置換できる場合は、常圧下で非酸化性ガスを導入しながら加熱昇温しても良い。焼成炉としては、マッフル炉、管状炉、雰囲気炉などのバッチ式炉やロータリーキルン、スクリューコンベヤ炉、トンネル炉、ベルト炉、プッシャー炉、竪型連続炉などの連続炉が挙げられ、目的に応じて使い分けられる。   Since the heat treatment is performed in a non-oxidizing gas atmosphere, it is usually preferable that the firing furnace is evacuated using a vacuum pump and then heated to a desired temperature while introducing a non-oxidizing gas. However, when the inside of the firing furnace can be sufficiently replaced with a non-oxidizing gas, the temperature may be increased by heating while introducing the non-oxidizing gas under normal pressure. Examples of firing furnaces include batch furnaces such as muffle furnaces, tubular furnaces, and atmospheric furnaces, and rotary kilns, screw conveyor furnaces, tunnel furnaces, belt furnaces, pusher furnaces, vertical furnaces, and other continuous furnaces. Can be used properly.

通常、加熱処理する造粒粒子は、焼成時の組成の不均一性を低減するために、円形の黒鉛製蓋つきルツボに入れて加熱焼成される。この際、組成の不均一性の低減に加えて、焼成による凝集粒子同士の焼結を抑制する目的で、黒鉛製の仕切りを入れても良い。仕切りによる分割数は、焼結が抑制できれば特に制限はないが、通常2分割以上16分割以下である。上記上限より分割数が多いと焼結は抑制できるものの、一次粒子の結晶が十分に成長しなくなる傾向にあり、上記下限より分割数が少ないと、焼結が進む場合がある。   Usually, the granulated particles to be heat-treated are heated and fired in a circular graphite crucible-covered crucible in order to reduce the non-uniformity of the composition at the time of firing. At this time, in addition to reducing the non-uniformity of the composition, a graphite partition may be inserted for the purpose of suppressing sintering of the agglomerated particles due to firing. The number of divisions by the partition is not particularly limited as long as sintering can be suppressed, but is usually 2 or more and 16 or less. If the division number is larger than the upper limit, sintering can be suppressed, but the primary particle crystals tend not to grow sufficiently. If the division number is smaller than the lower limit, sintering may proceed.

上記加熱処理後の凝集粒子は、粒子径分布を小さくし、樹脂組成物に配合したときの粘度上昇を抑制するために、好ましくは分級処理する。この分級は、通常、造粒粒子の加熱処理後に行われるが、加熱処理前の造粒粒子について行い、その後加熱処理に供してもよい。   The aggregated particles after the heat treatment are preferably classified in order to reduce the particle size distribution and suppress an increase in viscosity when blended in the resin composition. This classification is usually performed after the heat treatment of the granulated particles, but may be performed on the granulated particles before the heat treatment and then subjected to the heat treatment.

分級は湿式、乾式のいずれでも良いが、窒化ホウ素の分解を抑制するという観点からは、乾式の分級が好ましい。特に、バインダーが水溶性を有する場合には、特に乾式分級が好ましく用いられる。
乾式の分級には、篩による分級のほか、遠心力と流体抗力の差によって分級する風力分級などがあるが、旋回気流式分級機、強制渦遠心式分級機、半自由渦遠心式分級機などの分級機を用いて行うこともできる。これらの中で、サブミクロンからシングルミクロン領域の小さな微粒子を分級するには旋回気流式分級機を、それ以上の比較的大きな粒子を分級するには半自由渦遠心式分級機など、分級する粒子の粒子径に応じて適宜使い分ければよい。
Although classification may be either wet or dry, dry classification is preferable from the viewpoint of suppressing decomposition of boron nitride. In particular, when the binder has water solubility, dry classification is particularly preferably used.
In addition to classification using a sieve, dry classification includes wind classification that uses a difference between centrifugal force and fluid drag, etc., but swirling air classifiers, forced vortex centrifugal classifiers, semi-free vortex centrifugal classifiers, etc. It can also be performed using a classifier. Among these, particles to be classified such as a swirling air classifier to classify small particles in the submicron to single micron range, and a semi-free vortex centrifugal classifier to classify relatively larger particles. What is necessary is just to use properly according to the particle diameter of this.

[発光装置]
本発明の実施形態に係る蛍光体は、発光装置における発光部材として用いることができる。
ピーク波長が300nm〜400nmの近紫外〜紫色の蛍光を発する蛍光体である場合、例えば紫外光を発するLEDチップを励起光とし、本実施形態に係る紫色蛍光体、これに加えて緑色蛍光体、及び赤色蛍光体を混合した蛍光体層に励起光を照射することで、白色を呈する発光装置を得ることができる。
[Light emitting device]
The phosphor according to the embodiment of the present invention can be used as a light emitting member in a light emitting device.
In the case of a phosphor that emits near-ultraviolet to violet fluorescence having a peak wavelength of 300 nm to 400 nm, for example, an LED chip that emits ultraviolet light is used as excitation light, and the purple phosphor according to the present embodiment, in addition to this, a green phosphor, By irradiating the phosphor layer mixed with the red phosphor with excitation light, a light emitting device exhibiting white can be obtained.

一方で、ピーク波長が200nm〜280nmの深紫外領域の蛍光を発する蛍光体であれば、例えば紫外光を発するLEDチップや電子線を励起光とし、本実施形態に係る蛍光体を併せて封止することで発光装置を得て、該発光装置を樹脂組成物の硬化用発光装置として用いたり、紙葉類検出用、特に偽札検出用の発光装置として用いることができる。また、該発光装置からの光を光触媒に照射し、抗菌・殺菌作用を発揮させることもできる。更に、水質検査装置に用いることの他、該殺菌作用を利用して水浄化に利用したり、院内殺菌用光源として従来の水銀ランプに代替する光源として使用できる。   On the other hand, if the phosphor emits fluorescence in the deep ultraviolet region having a peak wavelength of 200 nm to 280 nm, for example, an LED chip that emits ultraviolet light or an electron beam is used as excitation light, and the phosphor according to this embodiment is sealed together. Thus, a light-emitting device can be obtained, and the light-emitting device can be used as a light-emitting device for curing a resin composition, or as a light-emitting device for detecting paper sheets, particularly for detecting fake bills. In addition, the photocatalyst can be irradiated with light from the light emitting device to exert antibacterial and bactericidal action. Furthermore, in addition to being used for water quality inspection devices, it can be used for water purification by utilizing the sterilizing action, or can be used as a light source for replacing a conventional mercury lamp as a light source for hospital sterilization.

<実施例1>
<BNスラリーからのBN凝集粒子の作製>
[BNスラリー(スラリーA)の調製]
(原料)
原料h−BN粉末(粉末X線回折測定(X線:CuKα)により得られる(002)面ピークの半値幅が2θ=0.67°、酸素濃度が7.5質量%):10000g
バインダー(多木化学(株)製「タキセラムM160L」、固形分濃度21質量%):11496g
界面活性剤(花王(株)製界面活性剤「アンモニウムラウリルサルフェート」:固形分濃度14質量%):250g
<Example 1>
<Preparation of BN aggregated particles from BN slurry>
[Preparation of BN slurry (slurry A)]
(material)
Raw material h-BN powder (Half width of (002) plane peak obtained by powder X-ray diffraction measurement (X-ray: CuKα 1 ) is 2θ = 0.67 °, oxygen concentration is 7.5 mass%): 10000 g
Binder (Takiseram M160L, manufactured by Taki Chemical Co., Ltd., solid content concentration: 21% by mass): 11496 g
Surfactant (surfactant “Ammonium Lauryl Sulfate” manufactured by Kao Corporation: solid concentration 14% by mass): 250 g

(スラリーの調製)
原料h−BN粉末を樹脂製のボトルに所定量計量し、次いでバインダーを所定量添加した。さらに、界面活性剤を所定量添加した後、ジルコニア性のセラミックボールを添加して、ポットミル回転台で1時間撹拌した。
スラリーの粘度は、810mPa・sであった。
(Preparation of slurry)
A predetermined amount of raw material h-BN powder was weighed into a resin bottle, and then a predetermined amount of binder was added. Further, after adding a predetermined amount of a surfactant, zirconia ceramic balls were added and stirred for 1 hour on a pot mill rotary table.
The viscosity of the slurry was 810 mPa · s.

[造粒]
BNスラリーからの造粒は、大河原化工機株式会社製FOC−20を用いて、ディスク回転数20000〜23000rpm、乾燥温度80℃で実施した。
[Granulation]
Granulation from the BN slurry was performed using a FOC-20 manufactured by Okawara Chemical Co., Ltd., at a disk rotational speed of 20000 to 23000 rpm and a drying temperature of 80 ° C.

[BN凝集粒子(BN−A凝集粒子)の作製]
上記BN造粒粒子を、室温で真空引きをした後、窒素ガスを導入して復圧し、そのまま窒素ガスを導入しながら1500℃まで7hで昇温し、1500℃到達後、そのまま窒素ガスを導入しながら24時間保持した。その後、室温まで冷却し、BN−A凝集粒子を得た。
[Preparation of BN Aggregated Particles (BN-A Aggregated Particles)]
The above BN granulated particles are evacuated at room temperature, then nitrogen gas is introduced and the pressure is restored, the temperature is raised to 1500 ° C. in 7 hours while introducing nitrogen gas as it is, and after reaching 1500 ° C., nitrogen gas is introduced as it is. For 24 hours. Then, it cooled to room temperature and obtained the BN-A aggregated particle.

[分級]
更に、上記加熱処理後のBN−A凝集粒子を、乳鉢および乳棒を用いて軽粉砕した後、目開き90μmの篩を用いて分級した。分級後、BN−A凝集粒子のD50を測定した結果、平均粒子径は47μmであった。
[Classification]
Furthermore, the BN-A aggregated particles after the heat treatment were lightly pulverized using a mortar and pestle, and then classified using a sieve having an opening of 90 μm. As a result of measuring D 50 of the BN-A aggregated particles after classification, the average particle diameter was 47 μm.

[酸素濃度]
BN−A凝集粒子の全酸素濃度を不活性ガス融解−赤外線吸収法により、株式会社堀場製作所製の酸素・窒素分析計を用いて測定した結果、6.3wt%であった。
[Oxygen concentration]
The total oxygen concentration of the BN-A aggregated particles was measured by an inert gas melting-infrared absorption method using an oxygen / nitrogen analyzer manufactured by Horiba, Ltd. As a result, it was 6.3 wt%.

<実施例2>
実施例1において、スラリーAを原料の配合比を以下に変更したBNスラリー(スラリーB)とし、熱処理条件を1600℃、24hとした以外は、実施例1と同様に行い、BN−B凝集粒子を作製した。
<Example 2>
In Example 1, except that the slurry A was changed to the following BN slurry (slurry B), and the heat treatment conditions were 1600 ° C. and 24 h, BN-B aggregated particles Was made.

[BNスラリー(スラリーB)]
(原料)
原料h−BN粉末:10000g
純水:7500g
バインダー:5750g
界面活性剤:250g
[BN slurry (slurry B)]
(material)
Raw material h-BN powder: 10000 g
Pure water: 7500g
Binder: 5750g
Surfactant: 250g

BN−B凝集粒子作製時のスラリーの粘度は、2200mPa・sであり、得られたBN−B凝集粒子のD50は、平均粒子径は46.6μmであった。また、BN−B凝集粒子の全酸素濃度は、6.7wt%であった。また、BN−Bの元素分析を行い、結果を図3に示す。 The viscosity of the slurry during preparation of the BN-B aggregated particles was 2200 mPa · s, and the D 50 of the obtained BN-B aggregated particles had an average particle size of 46.6 μm. The total oxygen concentration of the BN-B aggregated particles was 6.7 wt%. Moreover, the elemental analysis of BN-B was conducted and the results are shown in FIG.

<実施例3>
<BNスラリーからのBN凝集粒子の作製>
[BNスラリー(スラリーC)の調製]
(原料)
原料h−BN粉末(全酸素濃度4重量%):500g
純水:4250g
バインダー(日産化学(株)製「アルミナゾル520」、固形分濃度20重量%):250g
界面活性剤(花王(株)製アニオン系界面活性剤「デモールNL」):50g
<Example 3>
<Preparation of BN aggregated particles from BN slurry>
[Preparation of BN slurry (slurry C)]
(material)
Raw material h-BN powder (total oxygen concentration 4% by weight): 500 g
Pure water: 4250g
Binder (“Alumina sol 520” manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd., solid content concentration 20% by weight): 250 g
Surfactant (Anionic surfactant “Demol NL” manufactured by Kao Corporation): 50 g

(スラリーCの調製)
原料h−BN粉末を樹脂製のボトルに所定量計量し、次いでバインダーを所定量添加した。さらに、界面活性剤を所定量添加した後、得られたスラリーをよく混合し、フロイントターボ(株)製「OBミル」に投入し、ローター回転数2000rpm、循環送液量0.5L/minで160分間循環粉砕を行った。粉砕には0.5mmφのジルコニア製ビーズを使用した。
スラリーCの調製に用いた原料h−BN粉末の全酸素濃度は4.0重量%であった。
また、スラリーCの粘度は、250mPa・sであった。
(Preparation of slurry C)
A predetermined amount of raw material h-BN powder was weighed into a resin bottle, and then a predetermined amount of binder was added. Further, after adding a predetermined amount of a surfactant, the obtained slurry is mixed well and put into an “OB mill” manufactured by Freund Turbo, with a rotor speed of 2000 rpm and a circulating liquid feed rate of 0.5 L / min. Circulating pulverization was performed for 160 minutes. For pulverization, 0.5 mmφ zirconia beads were used.
The total oxygen concentration of the raw material h-BN powder used for the preparation of the slurry C was 4.0% by weight.
The viscosity of the slurry C was 250 mPa · s.

<球状化>
スラリーCを、藤崎電機(株)製スプレードライヤー「MDL−050M」を用い、造粒粒子径D50として10μmを目標に造粒条件を設定し、それぞれ噴霧乾燥することにより球状化した。スラリーの送液量は30ml/min(15ml/min×2)とし、圧空圧力0.7MPa、空気流量92L/min(46L/min×2)にて噴霧し、ノズル噴射後の乾燥温度は200℃に設定した。
得られた造粒粒子のD50は8.9μmであった。
<Spheroidization>
The slurry C was spheroidized by using a spray dryer “MDL-050M” manufactured by Fujisaki Electric Co., Ltd., setting granulation conditions with a target granulation particle diameter D 50 of 10 μm, and spray drying each. The slurry feed rate was 30 ml / min (15 ml / min × 2), sprayed at a pneumatic pressure of 0.7 MPa and an air flow rate of 92 L / min (46 L / min × 2), and the drying temperature after nozzle injection was 200 ° C. Set to.
D 50 of the obtained granulated particles was 8.9 μm.

<加熱処理>
上記球状化後のBN造粒粒子を、雰囲気炉を用いて2000℃で5時間、窒素ガス流通下に加熱処理した。
加熱処理時の昇温および降温は、以下のように行った。
室温から400℃まで真空引きをしながら20分で上げ、真空引きをしたまま400℃で30分保持した。真空度は、10-1から10-2Paとした。その後、2.0L/分の窒素ガスを導入して復圧し、そのまま窒素ガスを導入しながら1500℃まで100℃/時で温度を上げ、1500℃で5h保持し、更に1500℃から2000℃まで50℃/時で温度を上げ、2000℃到達後、5時間保持した。その後、7℃/分で室温まで冷却した。
<Heat treatment>
The spheroidized BN granulated particles were heat-treated using an atmosphere furnace at 2000 ° C. for 5 hours under a nitrogen gas flow.
The temperature increase and temperature decrease during the heat treatment were performed as follows.
It was raised in 20 minutes while evacuating from room temperature to 400 ° C., and kept at 400 ° C. for 30 minutes while evacuated. The degree of vacuum was 10 −1 to 10 −2 Pa. Subsequently, 2.0 L / min of nitrogen gas was introduced and the pressure was restored. While nitrogen gas was introduced as it was, the temperature was raised to 1500 ° C. at 100 ° C./hour and held at 1500 ° C. for 5 hours, and further from 1500 ° C. to 2000 ° C. The temperature was raised at 50 ° C./hour and held for 5 hours after reaching 2000 ° C. Then, it cooled to room temperature at 7 degree-C / min.

<分級>
上記加熱処理後のBN造粒粒子を、日清エンジニアリング(株)製旋回気流式分級機「エアロファインクラシファイアー(AC−20)」を用いて分級した。
得られた球状BN(BN−C)のD50は4.1μmであった。
<Classification>
The BN granulated particles after the heat treatment were classified using a swirling airflow classifier “Aero Fine Classifier (AC-20)” manufactured by Nisshin Engineering Co., Ltd.
D 50 of the obtained spherical BN (BN-C) was 4.1 μm.

[酸素濃度]
得られたBN−C凝集粒子の全酸素濃度を、不活性ガス融解−赤外線吸収法により、株式会社堀場製作所製の酸素・窒素分析計を用いて測定した結果、0.12wt%であった。
[Oxygen concentration]
The total oxygen concentration of the obtained BN—C aggregated particles was measured by an inert gas melting-infrared absorption method using an oxygen / nitrogen analyzer manufactured by Horiba, Ltd. As a result, it was 0.12 wt%.

<実施例4>
BN一次粒子の配向が円周方向に張り付いたタイプの凝集BN粒子として、モメンティブ社製PTX25(BN−D凝集粒子、平均粒子径25μm、酸素濃度0.2wt%)をそのまま用いた。また、BN−Dの元素分析を行い、結果を図3に示す。
<Example 4>
PTX25 (BN-D aggregated particles, average particle size 25 μm, oxygen concentration 0.2 wt%) manufactured by Momentive was used as it was as aggregated BN particles of the type in which the orientation of BN primary particles stuck in the circumferential direction. Moreover, the elemental analysis of BN-D was conducted and the results are shown in FIG.

<比較例1>
[凝集していないBN−Eの製造]
原料h−BN粉末としては市販のh−BN原料粉末A(XRD解析(X線源:CuKα)において002面のピーク半値幅が0.67°、酸素濃度8質量%)を、リチウム塩としては市販のLi2CO3粉末(純度99.0%)を用いた。原料h−BN粉末と融点が723℃であるLi2CO3の量は、それぞれ50mol%とした。h−BN原料粉末AとLi2CO3を坩堝に入れ、窒素流通下、1000℃で5時間熱処理を行った。熱処理試料からフラックスを溶解除去(1M塩酸にて不純物を溶解)し、凝集していないBN−E粒子を得た。
<Comparative Example 1>
[Production of non-aggregated BN-E]
As a raw material h-BN powder, a commercially available h-BN raw material powder A (in the XRD analysis (X-ray source: CuKα), the peak half-value width of 002 plane is 0.67 °, the oxygen concentration is 8% by mass), Commercially available Li 2 CO 3 powder (purity 99.0%) was used. The amounts of raw material h-BN powder and Li 2 CO 3 having a melting point of 723 ° C. were 50 mol%, respectively. The h-BN raw material powder A and Li 2 CO 3 were put in a crucible and heat-treated at 1000 ° C. for 5 hours under a nitrogen flow. The flux was dissolved and removed from the heat-treated sample (impurities were dissolved with 1M hydrochloric acid) to obtain non-aggregated BN-E particles.

<比較例2>
BN一次粒子が凝集していない粒子として、高純度化学社製BN(BN−F粒子、平均粒子径10μm)をそのまま用いた。
<Comparative Example 2>
As a particle in which the BN primary particles are not aggregated, BN (BN-F particle, average particle diameter: 10 μm) manufactured by Koyo Chemical Co., Ltd. was used as it was.

<発光試験>
発光スペクトル測定には、励起源として電子銃(ビームトロン社製RHG−303G)を用いた。励起条件は加速電圧−3.5kV、emission電流70μAで行った。蛍光を集光レンズにより分光器(浜松ホトニクス社製C5094)に集光し、回折格子(300grooves/mm)で分散し、CCDカメラ(浜松ホトニクス社製PMA50)で受光した。分光器の入射スリットは20μmで固定した。励起条件は加速電圧−3.5kV、emission電流70μAで行った。スペクトルのダイナミックレンジ4桁以上となるように露光時間を調整した。発光強度は露光時間による補正を行った。積分強度は200nmから500nmの領域で計算した。
結果を図1、及び図2に示す。
<Luminescence test>
In the emission spectrum measurement, an electron gun (RHG-303G manufactured by Beamtron) was used as an excitation source. The excitation conditions were an acceleration voltage of −3.5 kV and an emission current of 70 μA. The fluorescence was condensed on a spectroscope (C5094 manufactured by Hamamatsu Photonics) with a condenser lens, dispersed by a diffraction grating (300 grooves / mm), and received by a CCD camera (PMA50 manufactured by Hamamatsu Photonics). The entrance slit of the spectrometer was fixed at 20 μm. The excitation conditions were an acceleration voltage of −3.5 kV and an emission current of 70 μA. The exposure time was adjusted so that the dynamic range of the spectrum was 4 digits or more. The emission intensity was corrected by the exposure time. The integrated intensity was calculated in the region from 200 nm to 500 nm.
The results are shown in FIG. 1 and FIG.

図1より、凝集していないBN粒子(BN−F)の比較例2と比較して、凝集BN粒子である実施例1乃至3の蛍光体は、その発光強度が凝集粒子とすることによって著しく改善されていることが理解できる。また、酸素濃度が高い実施例1及び2の蛍光体は、その発光強度が特に改善されていることが理解できる。また、凝集BN蛍光体のうち、酸素濃度が低い実施例4のBN蛍光体は、凝集していないBN粒子(BN−E)の比較例1と比較して、同波長領域に発光ピークを有し、発光強度が著しく改善されているとともに、短波長側にシフトしていることが理解できる。   From FIG. 1, the phosphors of Examples 1 to 3 which are aggregated BN particles are remarkably made to have an emission intensity compared to Comparative Example 2 of non-aggregated BN particles (BN-F). You can see that it has improved. Moreover, it can be understood that the phosphors of Examples 1 and 2 having a high oxygen concentration have particularly improved emission intensity. Further, among the aggregated BN phosphors, the BN phosphor of Example 4 having a low oxygen concentration has an emission peak in the same wavelength region as compared with Comparative Example 1 of non-aggregated BN particles (BN-E). In addition, it can be understood that the emission intensity is remarkably improved and is shifted to the short wavelength side.

Claims (14)

窒化ホウ素一次粒子が凝集された、窒化ホウ素凝集粒子からなる蛍光体。   A phosphor composed of boron nitride aggregated particles in which primary boron nitride particles are aggregated. 発光ピーク波長が300nm以上400nm以下に存在する、請求項1に記載の蛍光体。   The phosphor according to claim 1, wherein an emission peak wavelength is present in a range of 300 nm to 400 nm. 酸素濃度が0.1wt%以上10wt%以下である、請求項1または2に記載の蛍光体。   The phosphor according to claim 1 or 2, wherein the oxygen concentration is 0.1 wt% or more and 10 wt% or less. 前記窒化ホウ素凝集粒子が球状の凝集粒子である、請求項1から3のいずれか1項に記載の蛍光体。   The phosphor according to any one of claims 1 to 3, wherein the boron nitride aggregated particles are spherical aggregated particles. 前記窒化ホウ素凝集粒子がカードハウス構造を有する凝集粒子である、請求項1から4のいずれか1項に記載の蛍光体。   The phosphor according to any one of claims 1 to 4, wherein the boron nitride aggregated particles are aggregated particles having a card house structure. 励起光源、及び請求項2から5のいずれか1項に記載の蛍光体を少なくとも有する発光装置。   A light emitting device having at least an excitation light source and the phosphor according to any one of claims 2 to 5. 請求項6に記載の発光装置を有する、照明装置。   A lighting device comprising the light emitting device according to claim 6. 発光ピーク波長が200nm以上280nm以下に存在する、請求項1に記載の蛍光体。   The phosphor according to claim 1, wherein the emission peak wavelength is in the range of 200 nm to 280 nm. 酸素濃度が0.3wt%以下である、請求項1または8に記載の蛍光体。   The phosphor according to claim 1 or 8, wherein the oxygen concentration is 0.3 wt% or less. 前記窒化ホウ素凝集粒子が球状の凝集粒子である、請求項8または9に記載の蛍光体。   The phosphor according to claim 8 or 9, wherein the boron nitride aggregated particles are spherical aggregated particles. 前記窒化ホウ素凝集粒子がカードハウス構造を有する凝集粒子である、請求項8から10のいずれか1項に記載の蛍光体。   The phosphor according to any one of claims 8 to 10, wherein the boron nitride aggregated particles are aggregated particles having a card house structure. 励起光源、及び請求項8から11のいずれか1項に記載の蛍光体、を少なくとも有する樹脂硬化用発光装置。   A light-emitting device for resin curing having at least an excitation light source and the phosphor according to any one of claims 8 to 11. 励起光源、及び請求項8から11のいずれか1項に記載の蛍光体、を少なくとも有する抗菌・殺菌用照明装置。   An antibacterial / sterilizing lighting device having at least an excitation light source and the phosphor according to any one of claims 8 to 11. 励起光源、及び請求項8から11のいずれか1項に記載の蛍光体、を少なくとも有する発光装置、並びに光触媒を少なくとも有し、該発光装置から発せられる光を該光触媒に照射することで、光触媒の抗菌・殺菌作用を発揮させる、空気清浄器。   A light-emitting device having at least an excitation light source and the phosphor according to any one of claims 8 to 11, and a photocatalyst, and irradiating the photocatalyst with light emitted from the light-emitting device, whereby the photocatalyst Air purifier that demonstrates the antibacterial and bactericidal action of
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018087278A (en) * 2016-11-28 2018-06-07 国立研究開発法人物質・材料研究機構 Phosphor, method for producing the same, luminescent device thereof, and ultraviolet use device thereof
JP2020035891A (en) * 2018-08-30 2020-03-05 日亜化学工業株式会社 Light-emitting device

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005097022A (en) * 2003-09-22 2005-04-14 Japan Science & Technology Agency Synthetic method for group iiib nitride
JP2005225942A (en) * 2004-02-12 2005-08-25 Sumitomo Electric Ind Ltd Fluorescent substance
JP2007009095A (en) * 2005-07-01 2007-01-18 National Institute For Materials Science Far-ultraviolet high-luminescent light-emitting high-purity hexagonal boron nitride single crystal powder and its manufacturing method
JP2007061579A (en) * 2005-08-31 2007-03-15 Hirobumi Miyagawa Air purification and light source
JP2008189489A (en) * 2007-02-02 2008-08-21 Mitsui Mining & Smelting Co Ltd Yttrium oxide powder
JP2013245292A (en) * 2012-05-25 2013-12-09 Futaba Corp Ultraviolet light-emitting material and ultraviolet light source
JP2015006985A (en) * 2011-11-29 2015-01-15 三菱化学株式会社 Boron nitride aggregated particle, composition containing boron nitride aggregated particle, and three-dimensional integrated circuit having layer comprising the composition
WO2015103525A1 (en) * 2014-01-06 2015-07-09 Momentive Performance Materials Inc. High aspect boron nitride, methods, and composition containing the same

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005097022A (en) * 2003-09-22 2005-04-14 Japan Science & Technology Agency Synthetic method for group iiib nitride
JP2005225942A (en) * 2004-02-12 2005-08-25 Sumitomo Electric Ind Ltd Fluorescent substance
JP2007009095A (en) * 2005-07-01 2007-01-18 National Institute For Materials Science Far-ultraviolet high-luminescent light-emitting high-purity hexagonal boron nitride single crystal powder and its manufacturing method
JP2007061579A (en) * 2005-08-31 2007-03-15 Hirobumi Miyagawa Air purification and light source
JP2008189489A (en) * 2007-02-02 2008-08-21 Mitsui Mining & Smelting Co Ltd Yttrium oxide powder
JP2015006985A (en) * 2011-11-29 2015-01-15 三菱化学株式会社 Boron nitride aggregated particle, composition containing boron nitride aggregated particle, and three-dimensional integrated circuit having layer comprising the composition
JP2013245292A (en) * 2012-05-25 2013-12-09 Futaba Corp Ultraviolet light-emitting material and ultraviolet light source
WO2015103525A1 (en) * 2014-01-06 2015-07-09 Momentive Performance Materials Inc. High aspect boron nitride, methods, and composition containing the same

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018087278A (en) * 2016-11-28 2018-06-07 国立研究開発法人物質・材料研究機構 Phosphor, method for producing the same, luminescent device thereof, and ultraviolet use device thereof
JP2020035891A (en) * 2018-08-30 2020-03-05 日亜化学工業株式会社 Light-emitting device

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