JP2019081894A - Rare earth aluminate phosphor and method for producing the same - Google Patents

Rare earth aluminate phosphor and method for producing the same Download PDF

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Abstract

To provide a rare earth aluminate phosphor capable of increasing a saturation luminance and a method for producing the rare earth aluminate phosphor.SOLUTION: A rare earth aluminate phosphor contains at least one rare earth element Ln selected from a group consisting of Y, La, Lu, Gd and Tb, Ce, Al, and at least one element M1 selected from Ga and Sc as needed. The rare earth aluminate phosphor has a composition of a rare earth aluminate in which a total molar ratio of the rare earth element Ln and Ce is 3, a total molar ratio of Al and the element M1 is a product of 5 and a variable k that is 0.95 or greater and 1.05 or less, and a molar ratio of Ce is a product of a variable n that is 0.003 or greater and 0.017 or less and 3. An emission peak wavelength λ(nm) at the excitation wavelength 450 nm and the variable n satisfy the relational expression: λ≥1590n+531.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、希土類アルミン酸塩蛍光体及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a rare earth aluminate phosphor and a method of manufacturing the same.

発光ダイオード(Light Emitting Diode:以下「LED」ともいう。)や半導体レーザーダイオード(Laser Diode:以下「LD」ともいう。)の発光素子とともに、車載用や一般照明用の発光装置、液晶表示装置のバックライト、プロジェクター用の光源装置に用いられる蛍光体として、イットリウム等の希土類を含むイットリウムアルミニウムガーネット系蛍光体(以下、「YAG系蛍光体」ともいう)が知られている。また、ルテチウムを含むルテチウムアルミニウムガーネット系蛍光体(以下、「LuAG系蛍光体」ともいう)も知られている。本明細書において、YAG系蛍光体もLuAG系蛍光体も含めて、希土類元素を含むガーネット結晶構造を有するアルミン酸塩の蛍光体を希土類アルミン酸塩蛍光体という。   Light emitting diodes (Light Emitting Diode: hereinafter also referred to as “LED”) and semiconductor laser diodes (Laser Diode: hereinafter also referred to as “LD”) together with light emitting devices for vehicles and general illumination, liquid crystal display devices DESCRIPTION OF RELATED ART As a fluorescent substance used for a backlight and a light source device for projectors, yttrium aluminum garnet type fluorescent substance (It is also called "YAG type fluorescent substance" hereafter) containing rare earths, such as yttrium, is known. In addition, lutetium aluminum garnet-based phosphors containing lutetium (hereinafter also referred to as "LuAG-based phosphors") are also known. In the present specification, a phosphor of an aluminate having a garnet crystal structure containing a rare earth element including a YAG-based phosphor and a LuAG-based phosphor is referred to as a rare earth aluminate phosphor.

希土類アルミン酸塩蛍光体のなかでも、Ceで賦活された希土類アルミン酸塩蛍光体は、電子線、真空紫外線、青色光等の粒子線又は電磁波の照射により励起されて、黄色から緑色に発光する。Ceで賦活された希土類アルミン酸塩蛍光体は、短残光であるため、クリアな画像を得ることができる。Ceで賦活された希土類アルミン酸塩蛍光体は、短残光であるため、例えば、特許文献1に示すプロジェクター用の光源装置に用いられている。   Among the rare earth aluminate phosphors, the Ce-activated rare earth aluminate phosphor is excited by irradiation of particle beams such as electron beam, vacuum ultraviolet light and blue light or electromagnetic waves and emits yellow to green light. . Since the rare earth aluminate phosphor activated with Ce has a short afterglow, a clear image can be obtained. Since the rare earth aluminate phosphor activated with Ce has a short afterglow, it is used, for example, in a light source device for a projector shown in Patent Document 1.

特開2015−138168号公報JP, 2015-138168, A

しかしながら、発光装置又は光源装置において、Ceで賦活された希土類アルミン酸塩蛍光体は、励起光の光密度が一定以上に高くなると、蛍光体の発光過程が励起エネルギー密度の上昇に追いつかなくなり、蛍光体が輝度飽和を起こす傾向がある。レーザー光源は光密度が非常に高いため、レーザー出力を上げていくと、特定のレーザー出力で照射された希土類アルミン酸塩蛍光体が輝度飽和を起こし、発光強度が急激に低下する。図5は、蛍光体に半導体レーザーを照射した場合において、蛍光体に照射するレーザー出力と蛍光体の発光強度との関係を示し、レーザー出力に対する蛍光体の輝度が飽和する様子を示すイメージ図である。図5に示すように、Ceで賦活された希土類アルミン酸塩蛍光体は、励起光であるレーザー出力が大きくなると、発光強度が直線的に高くなるが、飽和輝度を超えると急激に発光強度が低下する。そのため、励起光の入力に対する発光強度の出力の伸びが直線的に大きく、高い飽和輝度を有する希土類アルミン酸塩蛍光体が望まれている。
そこで本発明の一態様は、飽和輝度を高くすることができる希土類アルミン酸塩蛍光体及びその製造方法を提供することを目的とする。
However, in the light emitting device or the light source device, when the light density of the excitation light becomes higher than a certain level, the light emission process of the phosphor can not catch up with the increase of the excitation energy density when the light density of the excitation light The body tends to cause luminance saturation. Since the laser light source has a very high light density, when the laser output is increased, the rare earth aluminate phosphor irradiated with a specific laser output causes luminance saturation, and the emission intensity drops sharply. FIG. 5 shows the relationship between the laser output for irradiating the phosphor and the emission intensity of the phosphor when the semiconductor laser is irradiated to the phosphor, and is an image diagram showing how the luminance of the phosphor with respect to the laser output is saturated. . As shown in FIG. 5, in the rare earth aluminate phosphor activated with Ce, the emission intensity linearly increases when the laser output as excitation light increases, but the emission intensity increases rapidly when the saturation luminance is exceeded. descend. Therefore, there is a demand for a rare earth aluminate phosphor having a linearly large increase in the output of emission intensity with respect to the input of excitation light and having high saturation luminance.
Therefore, an object of the present invention is to provide a rare earth aluminate phosphor that can increase saturation luminance and a method for producing the same.

前記課題を解決するための手段は、以下の態様を包含する。   The means for solving the problems includes the following aspects.

本発明の第一の態様は、Y、La、Lu、Gd及びTbからなる群から選択される少なくとも一種の希土類元素Lnと、Ceと、Alと、必要に応じてGa及びScから選択される少なくとも一種の元素M1を含み、
前記希土類元素LnとCeの合計のモル比が3であり、Alと前記元素M1の合計のモル比が5と0.95以上1.05以下の変数kの積であり、Ceのモル比が、0.003以上0.017以下の変数nと3の積である希土類アルミン酸塩の組成を有し、
励起波長450nmにおける発光ピーク波長λ(nm)と、前記変数nが、関係式λ≧1590n+531を満たすことを特徴する希土類アルミン酸塩蛍光体である。
The first aspect of the present invention is selected from at least one rare earth element Ln selected from the group consisting of Y, La, Lu, Gd and Tb, Ce, Al, and optionally Ga and Sc. Contains at least one element M1,
The molar ratio of the total of the rare earth elements Ln and Ce is 3, the molar ratio of the total of Al and the element M1 is the product of 5 and a variable k of 0.95 to 1.05, and the molar ratio of Ce is , A composition of a rare earth aluminate which is the product of a variable n and a value of 0.003 or more and 0.017 or less,
It is a rare earth aluminate phosphor characterized in that an emission peak wavelength λ p (nm) at an excitation wavelength of 450 nm and the variable n satisfy the relation λ p 151590 n + 531.

本発明の第二の態様は、Y、La、Lu、Gd及びTbからなる群から選択される少なくとも一種の希土類元素Lnを含む化合物、Ceを含む化合物、Alを含む化合物、並びに必要に応じてGa及びScから選択される少なくとも一種の元素M1を含む化合物を、前記希土類元素LnとCeの合計のモル比が3であり、Alと前記元素M1の合計のモル比が5であり、Ceのモル比が0.003以上0.017以下の変数nと3の積となるように仕込み組成を調節して混合した第一の原料混合物を焼成して第一焼成物を得る第一焼成工程と、
前記第一焼成物と、Y、La、Lu、Gd及びTbからなる群から選択される少なくとも一種の希土類元素Lnを含む化合物、Ceを含む化合物、Alを含む化合物、並びに必要に応じてGa及びScから選択される少なくとも一種の元素M1を含む化合物を、前記希土類元素LnとCeの合計のモル比が3であり、Alと前記元素M1の合計のモル比が5であり、Ceのモル比が0.003以上0.017以下の変数nと3の積となるように仕込み組成を調節して混合した第二の原料混合物を含む混合物を焼成して第二焼成物を得る第二焼成工程を少なくとも1回含む、希土類アルミン酸塩蛍光体の製造方法である。
The second aspect of the present invention is a compound containing at least one rare earth element Ln selected from the group consisting of Y, La, Lu, Gd and Tb, a compound containing Ce, a compound containing Al, and, as required, The compound containing at least one element M1 selected from Ga and Sc, the molar ratio of the total of the rare earth elements Ln and Ce is 3, the molar ratio of the total of Al and the element M1 is 5, Ce A first firing step of firing the first raw material mixture prepared by adjusting the feed composition and mixing so that the product of the variable n and the molar ratio is 0.003 or more and 0.017 or less and the first firing product; ,
A compound containing at least one rare earth element Ln selected from the group consisting of Y, La, Lu, Gd and Tb, a compound containing Ce, a compound containing Al, and optionally Ga and In the compound containing at least one element M1 selected from Sc, the molar ratio of the total of the rare earth elements Ln and Ce is 3, the molar ratio of the total of Al and the element M1 is 5, and the molar ratio of Ce The second firing step is to obtain a second fired product by firing a mixture containing the second raw material mixture in which the feed composition is adjusted and mixed such that the product of the variables n and 3 is 0.003 or more and 0.017 or less. A method of producing a rare earth aluminate phosphor, the method comprising

本発明の一態様によれば、飽和輝度を高くすることができる希土類アルミン酸塩蛍光体及びその製造方法を提供することができる。   According to one aspect of the present invention, it is possible to provide a rare earth aluminate phosphor capable of increasing saturation luminance and a method of manufacturing the same.

図1は、実施例1−1から1−3に係る希土類アルミン酸塩蛍光体及び比較例1−1から1−3に係る希土類アルミン酸塩蛍光体の各組成におけるCeのモル比を希土類元素LnとCeの合計のモル比3で除した変数nと、各希土類アルミン酸塩蛍光体の発光ピーク波長(nm)の関係をプロットしたグラフである。FIG. 1 shows that the molar ratio of Ce in each composition of the rare earth aluminate phosphor according to Examples 1-1 to 1-3 and the rare earth aluminate phosphor according to Comparative Examples 1-1 to 1-3 is a rare earth element. It is the graph which plotted the relationship between the variable n divided by the molar ratio 3 of the sum total of Ln and Ce, and the emission peak wavelength (nm) of each rare earth aluminate fluorescent substance. 図2は、実施例1−2に係る希土類アルミン酸塩蛍光体と、比較例1−2に係る希土類アルミン酸塩蛍光体に関し、蛍光体に照射したレーザーダイオードの出力(LD出力)と各蛍光体の発光強度との関係を示すグラフである。FIG. 2 relates to the rare earth aluminate phosphor according to Example 1-2 and the rare earth aluminate phosphor according to Comparative Example 1-2, and the output (LD output) of the laser diode irradiated to the phosphor and each fluorescence It is a graph which shows a relation with luminescence intensity of a body. 図3は、実施例1−2に係る希土類アルミン酸塩蛍光体の断面を示すSEM写真である。FIG. 3 is a SEM photograph showing a cross section of the rare earth aluminate phosphor according to Example 1-2. 図4は、比較例1−2に係る希土類アルミン酸塩蛍光体の断面を示すSEM写真であるFIG. 4 is a SEM photograph showing a cross section of the rare earth aluminate phosphor according to Comparative Example 1-2. 図5は、蛍光体に照射されたレーザー光の出力(レーザー出力)と、レーザー光の入力に対する蛍光体の発光強度との関係を示すイメージ図である。FIG. 5 is an image diagram showing the relationship between the output (laser output) of the laser light irradiated to the phosphor and the emission intensity of the phosphor with respect to the input of the laser light.

以下、本発明に係る希土類アルミン酸塩蛍光体及びその製造方法を実施形態に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための例示であって、本発明は、以下の希土類アルミン酸塩蛍光体及びその製造方法に限定されない。なお、色名と色度座標との関係、光の波長範囲と単色光の色名との関係等は、JIS Z8110に従う。   Hereinafter, the rare earth aluminate phosphor according to the present invention and the method for producing the same will be described based on the embodiments. However, the embodiment shown below is an illustration for embodying the technical idea of the present invention, and the present invention is not limited to the following rare earth aluminate phosphor and a method of manufacturing the same. The relationship between the color name and the chromaticity coordinates, the relationship between the wavelength range of light and the color name of monochromatic light, etc. conform to JIS Z8110.

希土類アルミン酸塩蛍光体
第一の実施形態に係る希土類アルミン酸塩蛍光体は、Y、La、Lu、Gd及びTbからなる群から選択される少なくとも一種の希土類元素Lnと、Ceと、Alと、必要に応じてGa及びScから選択される少なくとも一種の元素M1を含み、前記希土類元素LnとCeの合計のモル比が3であり、Alと前記元素M1の合計のモル比が5と0.95以上1.05以下の変数kの積であり、Ceのモル比が、0.003以上0.017以下の変数nと3の積である希土類アルミン酸塩の組成を有し、励起波長450nmにおける発光ピーク波長λ(nm)と、前記変数nが、関係式λ≧1590n+531を満たすものである。
Rare Earth Aluminate Phosphor The rare earth aluminate phosphor according to the first embodiment comprises at least one rare earth element Ln selected from the group consisting of Y, La, Lu, Gd and Tb, Ce and Al. And the molar ratio of the total of the rare earth elements Ln and Ce is 3, and the total molar ratio of Al and the element M1 is 5 and 0, at least one element M1 optionally selected from Ga and Sc. It has a composition of a rare earth aluminate which is a product of a variable k of .95 or more and 1.05 or less and a molar ratio of Ce is a product of a variable n of 3 or more and 0.003 or more and 0.017 or less, and an excitation wavelength The emission peak wavelength λ p (nm) at 450 nm and the variable n satisfy the relational expression λ p 151590 n + 531.

前記希土類アルミン酸塩蛍光体は、蛍光体の組成において、Ceのモル比を希土類元素LnとCeの合計のモル比3で除した変数nが0.003以上0.017以下の範囲である場合に、励起波長450nmにおける発光ピーク波長λp(nm)と、前記変数nが関係式λp≧1590n+531を満たすものであり、蛍光体に照射される励起光の出力に対する発光強度の伸びが直線的に大きく、高い飽和輝度を有する。すなわち、励起波長450nmにおける発光ピーク波長λpが一定値の場合に、希土類アルミン酸塩蛍光体の組成におけるCeのモル比を希土類元素LnとCeの合計のモル比3で除した変数nの値が関係式λp≧1590n+531を満たすように変数nが小さい値である希土類アルミン酸塩蛍光体は、輝度飽和が緩和され、希土類アルミン酸塩蛍光体の飽和輝度が高くなる。希土類アルミン酸塩蛍光体の組成において、変数nが小さくなると、飽和輝度は高くなるものの、希土類アルミン酸塩蛍光体の発光ピーク波長は短くなる傾向がある。前記希土類アルミン酸塩蛍光体は、前記発光ピーク波長λp(nm)と前記変数nが関係式λp≧1590n+531を満たすものである。すなわち、飽和輝度を高くするために、蛍光体の組成に含まれるCeのモル比を低減しても発光ピーク波長の短波側へのシフトを抑制することができる。希土類アルミン酸塩蛍光体の組成において、前記変数nが0.003未満であると、Ceの賦活量が少なすぎて十分な発光輝度を得ることができない。希土類アルミン酸塩蛍光体の組成において、前記変数nが0.017を超えると、Ceの賦活量が多くなりすぎて濃度消光が起こりやすくなり、前記発光ピーク波長λpと前記変数nが関係式λp≧1590n+531を満たす場合であっても、飽和輝度を高くすることができない場合がある。   The rare earth aluminate phosphor has a variable n of 0.003 or more and 0.017 or less obtained by dividing the molar ratio of Ce by the molar ratio 3 of the total of the rare earth element Ln and Ce in the composition of the phosphor. The emission peak wavelength λp (nm) at an excitation wavelength of 450 nm and the variable n satisfy the relational expression λp ≧ 1590n + 531, and the emission intensity linearly increases with the output of the excitation light irradiated to the phosphor , High saturation brightness. That is, when the emission peak wavelength λp at the excitation wavelength of 450 nm is a constant value, the value of the variable n is the molar ratio of Ce in the composition of the rare earth aluminate phosphor divided by the molar ratio 3 of the total of the rare earth elements Ln and Ce In the rare earth aluminate phosphor having a small value of the variable n so as to satisfy the relational expression λp ≧ 1590 n + 531, the luminance saturation is relaxed and the saturation luminance of the rare earth aluminate phosphor becomes high. In the composition of the rare earth aluminate phosphor, as the variable n decreases, the saturation luminance increases, but the emission peak wavelength of the rare earth aluminate phosphor tends to be short. In the rare earth aluminate phosphor, the light emission peak wavelength λp (nm) and the variable n satisfy the relational expression λp ≧ 1590n + 531. That is, even if the molar ratio of Ce contained in the composition of the phosphor is reduced in order to increase the saturation luminance, it is possible to suppress the shift of the emission peak wavelength to the short wavelength side. In the composition of the rare earth aluminate phosphor, if the variable n is less than 0.003, the activation amount of Ce is too small to obtain sufficient light emission luminance. In the composition of the rare earth aluminate phosphor, when the variable n exceeds 0.017, the activation amount of Ce becomes too large and concentration quenching tends to occur, and the light emission peak wavelength λp and the variable n have a relational expression λp Even when ≧ 1590 n + 531 is satisfied, the saturated luminance may not be able to be increased.

前記希土類アルミン酸塩蛍光体の組成において、前記変数nは、前記希土類アルミン酸塩蛍光体を発光装置に用いた場合に励起光の入力に対する発光強度の輝度飽和を改善するために、好ましくは0.003以上0.016以下の範囲であり、より好ましくは0.003以上0.015以下の範囲である。   In the composition of the rare earth aluminate phosphor, the variable n is preferably 0 in order to improve the luminance saturation of the emission intensity with respect to the input of the excitation light when the rare earth aluminate phosphor is used in a light emitting device. It is in the range of 0.003 or more and 0.016 or less, and more preferably in the range of 0.003 or more and 0.015 or less.

前記希土類アルミン酸塩蛍光体の組成は、下記式(I−1)で表されることが好ましい。
(Ln1−nCe(Al1−mM15k12 (I−1)
(式(I−1)中、Lnは、Y、La、Lu、Gd及びTbからなる群から選択される少なくとも一種の希土類元素であり、M1は、Ga及びScから選択される少なくとも一種の元素であり、k、n、mは、それぞれ0.95≦k≦1.05、0.003≦n≦0.017、0≦m≦0.02を満たす数である。)
前記式(I−1)で表される組成を有する希土類アルミン酸塩蛍光体は、励起波長450nmにおける発光ピーク波長λp(nm)と、前記変数nが関係式λp≧1590n+531を満たすものであり、希土類アルミン酸塩蛍光体に照射される励起光の入力に対する発光強度の伸びが直線的に大きく、高い飽和輝度を有する。
The composition of the rare earth aluminate phosphor is preferably represented by the following formula (I-1).
(Ln 1-n Ce n ) 3 (Al 1-m M1 m ) 5 k O 12 (I-1)
(In the formula (I-1), Ln is at least one rare earth element selected from the group consisting of Y, La, Lu, Gd and Tb, and M1 is at least one element selected from Ga and Sc And k, n and m are numbers satisfying 0.95 ≦ k ≦ 1.05, 0.003 ≦ n ≦ 0.017, and 0 ≦ m ≦ 0.02, respectively.)
The rare earth aluminate phosphor having the composition represented by the formula (I-1) is one in which the emission peak wavelength λp (nm) at an excitation wavelength of 450 nm and the variable n satisfy the relational expression λp ≧ 1590n + 531, Elongation of the emission intensity with respect to the input of the excitation light irradiated to the rare earth aluminate phosphor is linearly large, and has high saturation luminance.

前記希土類アルミン酸塩蛍光体の組成において、希土類元素Lnは、Al及び必要に応じてGa及びScから選択される少なくとも一種の元素M1とともに、ガーネット構造の結晶構造を構成する元素である。前記希土類アルミン酸塩蛍光体の組成において、希土類元素Lnは、好ましくはY、Lu及びTbからなる群から選択される少なくとも一種を含み、より好ましくはY及びLuから選択される少なくとも一種を含み、さらに好ましくはYを含む。前記希土類アルミン酸塩蛍光体の組成において、希土類元素LnがYを含むことにより、黄色を含む発光スペクトルを得ることができる。   In the composition of the rare earth aluminate phosphor, the rare earth element Ln is an element constituting a crystal structure of a garnet structure together with Al and at least one element M1 selected from Ga and Sc as required. In the composition of the rare earth aluminate phosphor, the rare earth element Ln preferably includes at least one selected from the group consisting of Y, Lu and Tb, and more preferably includes at least one selected from Y and Lu, More preferably, Y is included. When the rare earth element Ln contains Y in the composition of the rare earth aluminate phosphor, an emission spectrum including yellow can be obtained.

前記希土類アルミン酸塩蛍光体の組成において、Ceは賦活元素であり、変数nは、賦活元素の賦活量である。前記希土類アルミン酸塩蛍光体の組成において、前記希土類アルミン酸塩蛍光体に含まれるCeのモル比を希土類元素LnとCeの合計のモル比3で除した値である変数nが、0.003以上0.017以下の範囲であることが好ましい。前記希土類アルミン酸塩蛍光体の組成において、励起波長450nmにおける発光ピーク波長λp(nm)と前記変数nが、関係式λp≧1590n+531を満たす場合に、前記変数nは、0.003≦n≦0.017であり、好ましくは0.003≦n≦0.016、より好ましくは0.003≦n≦0.015である。   In the composition of the rare earth aluminate phosphor, Ce is an activating element, and a variable n is an activating amount of the activating element. In the composition of the rare earth aluminate phosphor, a variable n is 0.003 which is a value obtained by dividing the molar ratio of Ce contained in the rare earth aluminate phosphor by the molar ratio 3 of the total of the rare earth elements Ln and Ce. It is preferable that it is the range of 0.017 or less. In the composition of the rare earth aluminate phosphor, when the emission peak wavelength λp (nm) at the excitation wavelength of 450 nm and the variable n satisfy the relational expression λpp1590n + 531, the variable n satisfies 0.003 ≦ n ≦ 0. .017, preferably 0.003 6 n 0.01 0.016, more preferably 0.003 0.01 n 0.01 0.015.

前記希土類アルミン酸塩蛍光体の組成において、必要に応じて含まれるGa及びScから選択される少なくとも一種の元素M1は、Alとともにガーネット構造の結晶骨格を形成する。前記元素M1はより好ましくはGaを含む。前記希土類アルミン酸塩蛍光体の組成において、変数mは、元素M1のモル比をAlと元素M1の合計のモル比5kで除した値である。変数mは、0でもよく、0<m≦0.02であってもよい。前記希土類アルミン酸塩蛍光体の組成において、変数mが0≦m≦0.02であると、安定なガーネット構造を有し、所望の発光輝度を有する希土類アルミン酸塩蛍光体とすることができる。   In the composition of the rare earth aluminate phosphor, at least one element M1 selected from Ga and Sc contained as necessary forms a crystal structure of a garnet structure with Al. The element M1 more preferably contains Ga. In the composition of the rare earth aluminate phosphor, the variable m is a value obtained by dividing the molar ratio of the element M1 by the molar ratio 5 k of the total of Al and the element M1. The variable m may be 0 or 0 <m ≦ 0.02. In the composition of the rare earth aluminate phosphor, when the variable m is 0 ≦ m ≦ 0.02, it can be a rare earth aluminate phosphor having a stable garnet structure and having a desired light emission luminance. .

前記希土類アルミン酸塩蛍光体の組成において、変数kは、Alと元素M1の合計のモル比5の係数であり、希土類アルミン酸塩蛍光体の組成において、Alと元素M1の合計のモル比は、5に満たない場合や5を超える場合がある。変数kは、結晶構造の安定性の観点から、好ましくは0.95以上1.05以下、より好ましくは0.98以上1.02以下、よりさらに好ましくは0.99以上1.01以下である。   In the composition of the rare earth aluminate phosphor, the variable k is a coefficient of the molar ratio 5 of the total of Al and the element M1, and in the composition of the rare earth aluminate phosphor, the molar ratio of the total of Al and the element M1 is It may be less than 5 or more than 5. The variable k is preferably 0.95 or more and 1.05 or less, more preferably 0.98 or more and 1.02 or less, and still more preferably 0.99 or more and 1.01 or less from the viewpoint of the stability of the crystal structure. .

前記希土類アルミン酸塩蛍光体は、FSSS法(フィッシャーサブシーブサイザー:Fisher sub-sieve sizer)により測定した平均粒径(Fisher sub-sieve sizer’s number)が15μm以上であることが好ましい。前記希土類アルミン酸塩蛍光体は、FSSS法により測定した平均粒径が15μm以上であると、所望の高い発光輝度を有する。
前記希土類アルミン酸塩蛍光体のFSSS法により測定した平均粒径は、より好ましくは16μm以上、さらに好ましくは17μm以上、よりさらに好ましくは18μm以上である。前記希土類アルミン酸塩蛍光体の平均粒径は大きい方が好ましいが、希土類アルミン酸塩蛍光体に照射される励起光の入力に対する飽和輝度が高く、光密度が高いレーザー光の励起によっても均一な色調を得るためには、希土類アルミン酸塩蛍光体のFSSS法により測定した平均粒径が50μm以下であればよく、好ましくは40μm以下である。
The rare earth aluminate phosphor preferably has an average particle size (Fisher sub-sieve's number) of 15 μm or more as measured by the FSSS method (Fisher sub-sieve sizer). The rare earth aluminate phosphor has a desired high luminance when the average particle size measured by the FSSS method is 15 μm or more.
The average particle diameter of the rare earth aluminate phosphor measured by the FSSS method is more preferably 16 μm or more, still more preferably 17 μm or more, and still more preferably 18 μm or more. The average particle diameter of the rare earth aluminate phosphor is preferably large, but the saturated luminance to the input of the excitation light irradiated to the rare earth aluminate phosphor is high, and uniform by excitation of laser light having a high light density. In order to obtain a color tone, the average particle diameter of the rare earth aluminate phosphor measured by the FSSS method may be 50 μm or less, preferably 40 μm or less.

前記希土類アルミン酸塩蛍光体は、蛍光体粒子の断面視において、前記希土類アルミン酸塩蛍光体の組成を含む複数の層を有することができる。前記希土類アルミン酸塩蛍光体粒子の断面視における複数の層は、後述する製造方法によって、第一焼成工程により得られる第一焼成物と、第一焼成物を用いた少なくとも1回以上の第二焼成工程によって形成することができる。   The rare earth aluminate phosphor can have a plurality of layers including the composition of the rare earth aluminate phosphor in a sectional view of phosphor particles. The plurality of layers in the cross-sectional view of the rare earth aluminate phosphor particles are formed by the first baked product obtained by the first baking step and the at least one second manufactured using the first baked product according to the manufacturing method described later. It can be formed by a firing process.

希土類アルミン酸塩蛍光体の製造方法
第二の実施形態に係る希土類アルミン酸塩蛍光体の製造方法は、Y、La、Lu、Gd及びTbからなる群から選択される少なくとも一種の希土類元素Lnを含む化合物、Ceを含む化合物、Alを含む化合物、並びに必要に応じてGa及びScから選択される少なくとも一種の元素M1を含む化合物を、前記希土類元素LnとCeの合計のモル比が3であり、Alと前記元素M1の合計のモル比が5であり、Ceのモル比が0.003以上0.017以下の変数nと3の積となるように仕込み組成を調節して混合した第一の原料混合物を焼成して第一焼成物を得る第一焼成工程と、前記第一焼成物と、Y、La、Lu、Gd及びTbからなる群から選択される少なくとも一種の希土類元素Lnを含む化合物、Ceを含む化合物、Alを含む化合物、並びに必要に応じてGa及びScから選択される少なくとも一種の元素M1を含む化合物を、前記希土類元素LnとCeの合計のモル比が3であり、Alと前記元素M1の合計のモル比が5であり、Ceのモル比が0.003以上0.017以下の変数nと3の積となるように仕込み組成を調節して混合した第二の原料混合物を含む混合物を焼成して第二焼成物を得る第二焼成工程を少なくとも1回含む。
Method for producing rare earth aluminate phosphor The method for producing a rare earth aluminate phosphor according to the second embodiment comprises at least one rare earth element Ln selected from the group consisting of Y, La, Lu, Gd and Tb. A compound containing Ce, a compound containing Ce, a compound containing Al, and a compound containing at least one element M1 optionally selected from Ga and Sc, the molar ratio of the total of the rare earth elements Ln and Ce being 3 , The molar ratio of the total of Al and the element M1 is 5, and the preparation composition is adjusted and mixed so that the molar ratio of Ce is the product of variable n and 0.003 to 0.017, A first firing step of firing the raw material mixture to obtain a first fired product, the first fired product, and at least one rare earth element Ln selected from the group consisting of Y, La, Lu, Gd and Tb Turn A compound containing Ce, a compound containing Al, and a compound containing at least one element M1 optionally selected from Ga and Sc, the molar ratio of the total of the rare earth elements Ln and Ce being 3 , The molar ratio of the total of Al and the element M1 is 5, and the preparation composition is adjusted and mixed so that the molar ratio of Ce is the product of variable n and 0.003 to 0.017 or less And firing at least one second firing step to obtain a second fired product.

第一の原料混合物又は第二の原料混合物の準備工程
原料は、Y、La、Lu、Gd及びTbからなる群から選択される少なくとも一種の希土類元素Lnを含む化合物、Ceを含む化合物、Alを含む化合物、並びに必要に応じてGa及びScから選択される少なくとも一種の元素M1を含む化合物を用いることができる。これらの化合物を用いて第一の原料混合物又は第二の原料混合物を準備する。本明細書において、第一の原料混合物は、第一の原料混合物を焼成することによって得られた後述する第一焼成物又は第二焼成物を含まない原料混合物をいう。また、本明細書において第二の原料混合物は、第一焼成物又は第二焼成物を含む原料混合物をいう。
希土類元素Lnを含む化合物、Ceを含む化合物、Alを含む化合物、Ga及びScから選択される少なくとも一種の元素M1を含む化合物は、酸化物、金属塩が挙げられる。金属塩としては、例えば、シュウ酸塩、炭酸塩、塩化物、硝酸塩又は硫酸塩が挙げられる。原料として用いる化合物は、水和物の形態であってもよい。
酸化物としては、具体的には、Y、La、Lu、Gd、Tb、CeO、Al、Ga、Scが挙げられる。
金属塩としては、具体的には、YCl、Y(C、Y(CO、Y(NO、Y(SO、LaCl、La(C、La(CO、La(NO、La(SO、LuCl、Lu(C、Lu(NO、Lu(SO、GdCl、TbCl、CeCl、Ce(SO、AlCl、Al(NO、Al(SO、GaCl、Ga(NO、ScCl、Sc(NOが挙げられる。
Preparation step of first raw material mixture or second raw material mixture The raw material is a compound containing at least one rare earth element Ln selected from the group consisting of Y, La, Lu, Gd and Tb, a compound containing Ce, Al It is possible to use a compound containing, and a compound containing at least one element M1 optionally selected from Ga and Sc. These compounds are used to prepare a first raw material mixture or a second raw material mixture. In the present specification, the first raw material mixture refers to a raw material mixture which does not include the first baked product or the second baked product described later obtained by baking the first raw material mixture. Moreover, in this specification, a 2nd raw material mixture means the raw material mixture containing a 1st baked matter or a 2nd baked matter.
The compound containing rare earth element Ln, the compound containing Ce, the compound containing Al, and the compound containing at least one element M1 selected from Ga and Sc include oxides and metal salts. Examples of metal salts include oxalate, carbonate, chloride, nitrate or sulfate. The compound used as a raw material may be in the form of a hydrate.
As an oxide, specifically, Y 2 O 3 , La 2 O 3 , Lu 2 O 3 , Gd 2 O 3 , Tb 4 O 7 , CeO 2 , Al 2 O 3 , Ga 2 O 3 , Sc 2 O 3 is mentioned.
Specific examples of the metal salt include YCl 3 , Y 2 (C 2 O 4 ) 3 , Y 2 (CO 3 ) 3 , Y (NO 3 ) 3 , Y 2 (SO 4 ) 3 , LaCl 3 and La. 2 (C 2 O 4) 3 , La 2 (CO 3) 3, La (NO 3) 3, La 2 (SO 4) 3, LuCl 3, Lu 2 (C 2 O 4) 3, Lu (NO 3) 3 , Lu 2 (SO 4 ) 3 , GdCl 3 , TbCl 3 , CeCl 3 , Ce 2 (SO 4 ) 3 , AlCl 3 , Al (NO 3 ) 3 , Al 2 (SO 4 ) 3 , GaCl 3 , Ga NO 3) 3, ScCl 3, Sc (NO 3) 3 and the like.

第一の原料混合物又は第二の原料混合物は、仕込み組成として、前記希土類元素LnとCeの合計のモル比が3であり、Alと前記元素M1の合計のモル比が5であり、Ceのモル比が0.003以上0.017以下の変数nと3の積となるように各原料を調節する。第一の原料混合物又は第二の原料混合物は、仕込み組成として、好ましくはCeのモル比が0.003以上0.016以下の変数nと3の積となるようにCeを含む化合物を調節し、より好ましくはCeのモル比が0.003以上0.015以下の変数nと3の積となるようにCeを含む化合物を調節する。
第一の原料混合物又は第二の原料混合物は、前記元素M1を含む化合物を用いる場合には、仕込み組成として、前記元素M1のモル比が0以上0.02以下の変数mと5の積となるように各原料を調節して混合することが好ましい。第一の原料混合物又は第二の原料混合物は、前記元素M1を含む化合物が含まれなくてもよい。
The first raw material mixture or the second raw material mixture has, as a feed composition, a molar ratio of the total of the rare earth elements Ln and Ce of 3, a molar ratio of the total of Al and the element M1 of 5, Ce Each raw material is adjusted so that the molar ratio is a product of variable n and 3 of 0.003 or more and 0.017 or less. Preferably, the first raw material mixture or the second raw material mixture is prepared by adjusting the compound containing Ce so that the molar ratio of Ce is the product of variable n and 3 of 0.003 or more and 0.016 or less. More preferably, the compound containing Ce is adjusted such that the molar ratio of Ce is the product of variable n and 0.003 or more and 0.015 or less.
When the compound containing the element M1 is used as the first raw material mixture or the second raw material mixture, the product of the variables m and 5 in which the molar ratio of the element M1 is 0 or more and 0.02 or less as the feed composition It is preferable to adjust and mix each raw material so that it may become. The first raw material mixture or the second raw material mixture may not contain the compound containing the element M1.

第一の原料混合物又は第二の原料混合物は、仕込み組成が下記式(I−2)で表されるように、各原料が混合されていることが好ましい。
(Ln1−nCe(Al1−mM112 (I−2)
(式(I−2)中、Lnは、Y、La、Lu、Gd及びTbからなる群から選択される少なくとも一種の希土類元素であり、M1は、Ga及びScから選択される少なくとも一種の元素であり、n、mは、それぞれ0.003≦n≦0.017、0≦m≦0.02を満たす数である。)
第一の原料混合物又は第二の原料混合物は、仕込み組成が前記式(I−2)で表されるように、各原料が混合されていることによって、所望の発光輝度を有する希土類アルミン酸塩蛍光体を得ることができる。第一の原料混合物又は第二の原料混合物は、Yを含む化合物が含まれていることが好ましい。
It is preferable that each raw material is mixed so that a 1st raw material mixture or a 2nd raw material mixture may be represented by following formula (I-2) for a preparation composition.
(Ln 1-n Ce n ) 3 (Al 1-m M 1 m ) 5 O 12 (I-2)
(Wherein, L n is at least one rare earth element selected from the group consisting of Y, La, Lu, Gd and Tb, and M 1 is at least one element selected from Ga and Sc) And n and m are numbers satisfying 0.003 ≦ n ≦ 0.017 and 0 ≦ m ≦ 0.02, respectively.)
The first raw material mixture or the second raw material mixture is a rare earth aluminate having a desired light emission luminance by mixing the respective raw materials as the feed composition is represented by the formula (I-2). A phosphor can be obtained. The first raw material mixture or the second raw material mixture preferably contains a compound containing Y.

第一の原料混合物又は第二の原料混合物は、フラックスとしてBa、Sr、Ca、Mg及びMnからなる群から選択される少なくとも一種の元素を含む化合物を0.5質量%以上10質量%以下含むことが好ましい。第一焼成工程及び/又は第二焼成工程における第一の原料混合物又は第二の原料混合物は、前記フラックスとして前記化合物を0.5質量%以上10質量%以下含むことが好ましい。第一の原料混合物又は第二の原料混合物にフラックスが含まれると、原料同士の反応が促進され、固相反応がより均一に進行しやすい。これは、第一の原料混合物又は第二の原料混合物を焼成する温度が、フラックスとして用いるハロゲン化物の液相の生成温度とほぼ同じであるか、前記生成温度よりも高い温度であるため、反応が促進されると考えられる。   The first raw material mixture or the second raw material mixture contains 0.5% by mass or more and 10% by mass or less of a compound containing at least one element selected from the group consisting of Ba, Sr, Ca, Mg and Mn as a flux. Is preferred. It is preferable that the first raw material mixture or the second raw material mixture in the first baking step and / or the second baking step contains the compound in an amount of 0.5% by mass or more and 10% by mass or less as the flux. When the first raw material mixture or the second raw material mixture contains a flux, the reaction between the raw materials is promoted, and the solid phase reaction tends to progress more uniformly. This is because the temperature at which the first raw material mixture or the second raw material mixture is fired is approximately the same as or higher than the formation temperature of the liquid phase of the halide used as a flux. Is considered to be promoted.

フラックスとして用いるBa、Sr、Ca、Mg及びMnからなる群から選択される少なくとも一種の元素を含む化合物は、ハロゲン化物であることが好ましい。フラックスとして用いる化合物は、ハロゲン化物の中でも、好ましくはフッ化物及び/又は塩化物であり、より好ましくはフッ化物である。フラックスとして用いる化合物は、さらに好ましくはBaFである。フラックスにBaFを用いることにより、希土類アルミン酸塩蛍光体のガーネット結晶構造が安定して、ガーネット結晶構造の組成に成りやすいからである。フラックスとして用いる化合物は、フラックスを含む第一の原料混合物又は第二の原料混合物の全体量を100質量%とした場合に、フラックスとしての化合物の含有量が0.5質量%以上10質量%以下であることが好ましい。第一の原料混合物又は第二の原料混合物中のフラックスの含有量が前記範囲であると、原料同士の反応がより促進され、固相反応がよりさらに均一に進行して、目的の組成を有する希土類アルミン酸塩蛍光体が得られやすい。フラックスを含む第一の原料混合物又は第二の原料混合物の全体量を100質量%とした場合、第一の原料混合物又は第二の原料混合物中のフラックスの含有量は、より好ましくは1.0質量%以上8.0質量%以下であり、さらに好ましくは1.5質量%以上7.0質量%以下である。 The compound containing at least one element selected from the group consisting of Ba, Sr, Ca, Mg and Mn, which is used as a flux, is preferably a halide. Among the halides, the compound used as the flux is preferably fluoride and / or chloride, more preferably fluoride. The compound used as the flux is more preferably BaF 2 . By using BaF 2 as the flux, the garnet crystal structure of the rare earth aluminate phosphor is stabilized, and the composition of the garnet crystal structure is easily formed. When the total amount of the first raw material mixture or the second raw material mixture containing flux is 100% by mass, the compound used as the flux has a content of 0.5% by mass or more and 10% by mass or less of the compound as the flux Is preferred. If the content of the flux in the first raw material mixture or the second raw material mixture is in the above range, the reaction between the raw materials is further promoted, and the solid phase reaction proceeds more uniformly, and has the target composition. It is easy to obtain rare earth aluminate phosphors. When the total amount of the first raw material mixture or the second raw material mixture containing the flux is 100% by mass, the content of the flux in the first raw material mixture or the second raw material mixture is more preferably 1.0. % By mass or more and 8.0% by mass or less, more preferably 1.5% by mass or more and 7.0% by mass or less.

第一の原料混合物又は第二の原料混合物は、目的の仕込み組成となるように調節して、各原料を秤量した後、例えばボールミル、振動ミル、ハンマーミル、ロールミル、ジェットミル等の乾式粉砕機を用いて粉砕混合してもよく、乳鉢と乳棒等を用いて粉砕混合してもよく、例えばリボンブレンダー、ヘンシェルミキサー、V型ブレンダー等の混合機を用いて混合してもよく、乾式粉砕機と混合機の両方を用いて粉砕混合してもよい。また、混合は、乾式混合でもよく、溶媒等を加えて湿式混合してもよい。混合は、乾式混合することが好ましい。湿式よりも乾式の方が工程時間を短縮でき、生産性の向上に繋がるからである。   The first raw material mixture or the second raw material mixture is adjusted to have a desired feed composition, and after weighing each raw material, a dry grinder such as a ball mill, vibration mill, hammer mill, roll mill, jet mill, etc. It may be ground and mixed using a mortar, or may be ground and mixed using a mortar and a pestle etc. For example, it may be mixed using a mixer such as a ribbon blender, a Henschel mixer, a V-type blender, etc. Grinding and mixing may be performed using both a mixer and a mixer. Also, the mixing may be dry mixing, or may be wet mixing with the addition of a solvent or the like. The mixing is preferably dry mixing. This is because the dry process can reduce the process time more than the wet process, leading to an improvement in productivity.

第一焼成工程
第一焼成工程は、第一の原料混合物を焼成して、第一焼成物を得る工程である。本明細書において、第一焼成物は、焼成物を含んでいない第一の原料混合物を焼成して得られたものをいう。第一の焼成工程において、原料混合物は、黒鉛等の炭素材質、窒化ホウ素(BN)、酸化アルミニウム(アルミナ)、タングステン(W)、モリブデン(Mo)の材質のルツボ、ボートに配置して第一焼成を行うことができる。第一焼成は、例えば、電気炉、ガス炉等を使用することができる。
First Firing Step The first firing step is a step of firing a first raw material mixture to obtain a first fired product. In the present specification, the first fired product refers to a product obtained by firing the first raw material mixture not containing the fired product. In the first firing step, the raw material mixture is placed in a crucible or boat made of a carbon material such as graphite, boron nitride (BN), aluminum oxide (alumina), tungsten (W), or molybdenum (Mo). It can be fired. For the first firing, for example, an electric furnace, a gas furnace or the like can be used.

第一焼成工程における焼成温度は、得られる第一焼成物の結晶構造の安定性の観点から、好ましくは1400℃以上1800℃以下、より好ましくは1450℃以上1700℃以下である。   The firing temperature in the first firing step is preferably 1400 ° C. or more and 1800 ° C. or less, more preferably 1450 ° C. or more and 1700 ° C. or less, from the viewpoint of the stability of the crystal structure of the first fired product obtained.

第一焼成工程における焼成時間は、昇温速度、熱処理雰囲気等によって異なり、焼成温度に達してから、好ましくは1時間以上、より好ましくは3時間以上、さらに好ましくは5時間以上であり、好ましくは20時間以下、より好ましくは18時間以下、さらに好ましくは15時間以下である。第一焼成工程における焼成時間は、焼成温度に達してから好ましくは5時間以上20時間以下であり、より好ましくは8時間以上15時間以下である。   The firing time in the first firing step differs depending on the temperature rising rate, heat treatment atmosphere, etc., and is preferably 1 hour or more, more preferably 3 hours or more, further preferably 5 hours or more after reaching the firing temperature. It is 20 hours or less, more preferably 18 hours or less, and further preferably 15 hours or less. The firing time in the first firing step is preferably 5 hours or more and 20 hours or less after reaching the firing temperature, and more preferably 8 hours or more and 15 hours or less.

第一焼成工程における雰囲気は、還元性雰囲気であることが好ましい。還元性雰囲気は還元性のある水素ガスを含む窒素雰囲気であることが好ましい。還元性雰囲気中、水素ガスは、好ましくは1体積%以上、より好ましくは5体積%以上、さらに好ましくは10体積%以上である。還元性雰囲気中、窒素ガスは、好ましくは70体積%以上、より好ましく80体積%以上、さらに好ましくは90体積%以上である。還元力の高い雰囲気中において、第一の原料混合物は反応性がよくなり、加圧することなく大気圧下で焼成して第一焼成物を得ることができる、また、還元力の高い雰囲気中で第一の原料混合物を焼成することによって、4価のCe(Ce4+)が3価のCe(Ce3+)に還元されて、第一焼成物中で発光に寄与する3価のCeが占める割合が増大した第一焼成物を得ることができる。 The atmosphere in the first firing step is preferably a reducing atmosphere. The reducing atmosphere is preferably a nitrogen atmosphere containing reducing hydrogen gas. In a reducing atmosphere, hydrogen gas is preferably 1% by volume or more, more preferably 5% by volume or more, and still more preferably 10% by volume or more. In the reducing atmosphere, the nitrogen gas is preferably 70% by volume or more, more preferably 80% by volume or more, and still more preferably 90% by volume or more. The first raw material mixture has high reactivity in an atmosphere with high reducing power, and can be fired under atmospheric pressure without pressurization to obtain a first fired product. Also, in an atmosphere with high reducing power By calcining the first raw material mixture, tetravalent Ce (Ce 4 + ) is reduced to trivalent Ce (Ce 3 + ), and the proportion of trivalent Ce that contributes to light emission in the first calcined product Can be obtained.

分散処理工程
得られた第一焼成物は、湿式分散し、湿式ふるい、及び沈降分級を含む分散処理工程を行なうことが好ましい。得られた第一焼成物は、具体的には、湿式分散し、湿式ふるいにより粗大粒子を除去した後、沈降分級を行なって微小粒子を除去することが好ましい。沈降分級は2回以上行なってもよく、沈降分級の回数は、生産性を向上する観点から20回以下であることが好ましい。分散処理によって、得られた第一焼成物の粒径を揃えることができる。湿式分散に用いる水性媒体としては水を用いることができる。湿式分散には、アルミナボールやジルコニアボール等の分散媒を用いてもよい。また、湿式分散する時間は、生産性を考慮して、好ましくは4時間以上50時間以下であり、さらに好ましくは5時間以上40時間以下である。
Dispersion Treatment Step It is preferable that the obtained first baked product is subjected to dispersion treatment including wet dispersion, wet sieving, and sedimentation classification. Specifically, it is preferable to wet-disperse the obtained first baked product, remove coarse particles by wet sieving, and then carry out sedimentation classification to remove fine particles. The sedimentation classification may be performed twice or more, and the number of the sedimentation classification is preferably 20 times or less from the viewpoint of improving the productivity. By the dispersion process, the particle size of the obtained first fired product can be made uniform. Water can be used as an aqueous medium used for wet dispersion. For wet dispersion, a dispersion medium such as alumina balls or zirconia balls may be used. The time of wet dispersion is preferably 4 hours to 50 hours, more preferably 5 hours to 40 hours, in consideration of productivity.

酸洗浄処理工程
得られた第一焼成物は、酸洗浄処理を行うことが好ましい。第一焼成物は、分散処理後、酸洗浄処理を行うことがより好ましい。第一焼成物は酸洗浄処理によって、第一焼成物の表面に付着している不純物が除去される。酸洗浄には、入手しやすく安価であるため、塩酸水溶液を用いることが好ましい。塩酸水溶液中に含まれる塩酸の濃度は、表面の不純物を除去し、第一焼成物の結晶構造に影響を与えない濃度であることが好ましく、好ましくは1質量%以上20質量%以下であり、より好ましくは5質量%以上18質量%以下である。
Acid Cleaning Treatment Step The obtained first baked product is preferably subjected to an acid cleaning treatment. It is more preferable that the first baked product is subjected to an acid washing treatment after the dispersion treatment. The first baked product is subjected to an acid cleaning treatment to remove impurities attached to the surface of the first baked product. It is preferable to use an aqueous solution of hydrochloric acid for acid cleaning because it is easy to obtain and inexpensive. The concentration of hydrochloric acid contained in the aqueous hydrochloric acid solution is preferably a concentration that removes impurities on the surface and does not affect the crystal structure of the first baked product, and is preferably 1% by mass to 20% by mass. More preferably, it is 5% by mass or more and 18% by mass or less.

第二焼成工程
第二焼成工程は、第一焼成物と、Y、La、Lu、Gd及びTbからなる群から選択される少なくとも一種の希土類元素Lnを含む化合物、Ceを含む化合物、Alを含む化合物、並びに必要に応じてGa及びScから選択される少なくとも一種の元素M1を含む化合物を、前記希土類元素LnとCeの合計のモル比が3であり、Alと前記元素M1の合計のモル比が5であり、Ceのモル比が0.003以上0.017以下の変数nと3の積となるように仕込み組成を調節して混合した第二の原料混合物を含む混合物を焼成して第二焼成物を得る工程である。
Second firing step The second firing step includes a first fired product, a compound including at least one rare earth element Ln selected from the group consisting of Y, La, Lu, Gd and Tb, a compound including Ce, and Al. The compound and the compound containing at least one element M1 optionally selected from Ga and Sc, wherein the molar ratio of the total of the rare earth elements Ln and Ce is 3, and the molar ratio of the total of Al and the element M1 The mixture containing the second raw material mixture is prepared by adjusting the feed composition and mixing so that the molar ratio of Ce is 5 and the product of the variable n of 0.003 or more and 0.017 or less and the variable n is 3. It is a process of obtaining two baked products.

本明細書において、第二焼成工程は、第一焼成物と第二の原料混合物を焼成して第二の焼成物を得ることをいう。第二焼成工程における焼成物は、第一の原料混合物を焼成して得られた第一焼成物であっても、第一焼成物と第二の原料混合物を焼成して得られた第二焼成物であってもよい。第二焼成工程は、少なくとも1回行う。第二焼成工程は、発光装置に用いた場合に飽和輝度が高く、蛍光体の組成におけるCeのモル比を低減しても発光ピーク波長が短波側へのシフトを抑制することができる希土類アルミン酸塩蛍光体を得るために、2回以上行うことが好ましい。生産性の向上の観点から第二焼成工程は2回行うことがより好ましい。   In the present specification, the second firing step refers to firing the first fired product and the second raw material mixture to obtain a second fired product. The fired product in the second firing step is the first fired product obtained by firing the first raw material mixture, but the second fired obtained by firing the first baked product and the second raw material mixture It may be a thing. The second firing step is performed at least once. The second firing step is a rare earth aluminate which has high saturation luminance when used in a light emitting device and can suppress the shift of the emission peak wavelength to the short wave side even if the molar ratio of Ce in the composition of the phosphor is reduced. In order to obtain a salt phosphor, it is preferable to carry out twice or more. It is more preferable to perform a 2nd baking process twice from a viewpoint of a productivity improvement.

第二焼成工程によって得られる第二焼成物は、第一焼成物をコアとして、1回の第二焼成工程によって1層の層状の焼成物が形成される。第二焼成工程を2回繰り返すと、第一焼成物をコアとして、1回目の焼成工程によって1層の層状の焼成物が形成された第二焼成物が得られ、2回目の焼成工程によって、第一焼成物をコアとして、1層の層状の第二焼成物の表面にさらに2層目の層状の第二焼成物が形成される。
第二焼成工程は、第一焼成物と原料混合物とを含む第二の原料混合物を焼成して第一焼成物をコアとして、第二焼成工程によって1層の層状の第二焼成物が形成されたものであってもよく、第二焼成工程を2回以上行って、第一焼成物をコアとして第二焼成工程ごとに2層以上の第二焼成物が形成されたものであってもよい。本明細書において、第二焼成物を2回以上繰り返して行なった場合、例えば2回目の第二焼成工程によって得られた焼成物であっても第二焼成物といい、例えば3回目の第二焼成工程によって得られた焼成物であっても第二焼成物という。
得られる希土類アルミン酸塩蛍光体は、第一焼成工程により得られる第一焼成物と、第一焼成物を用いた少なくとも1回の第二焼成工程によって蛍光体粒子の断面視において、希土類アルミン酸塩蛍光体の組成を含む複数の層を有することができる。
複数回の焼成を行って比較的大きな粒径の蛍光体を得ることにより、一回だけの焼成で比較的大きな粒径の蛍光体を得るよりも、蛍光体の結晶性を高くすることができると考えられるので、特に高い結晶性が求められるLD用の蛍光体として適したものが得られる。
The second baked product obtained by the second baking step forms a layered baked product of one layer by one second baking process with the first baked product as a core. When the second firing step is repeated twice, a second fired product in which the layered fired product of one layer is formed by the first firing step is obtained by using the first fired product as a core, and by the second firing step, With the first baked product as the core, the second baked product of the second layer is formed on the surface of the second baked product of the first layer.
In the second firing step, a second raw material mixture including the first fired product and the raw material mixture is fired to form a layered second fired product of one layer by the second firing step with the first fired product as a core. The second baking process may be performed twice or more, and two or more layers of second baking products may be formed for each second baking process with the first baking product as a core. . In the present specification, when the second baked product is repeated twice or more times, for example, even a baked product obtained by the second baking process is referred to as a second baked product, for example, the third baked second product. Even a fired product obtained by the firing process is referred to as a second fired product.
The obtained rare earth aluminate phosphor is a rare earth aluminate in a sectional view of phosphor particles obtained by the first baked product obtained by the first baking process and at least one second baking process using the first baked product. It can have multiple layers comprising the composition of the salt phosphor.
By performing firing several times to obtain a phosphor having a relatively large particle size, it is possible to increase the crystallinity of the phosphor rather than obtaining a phosphor having a relatively large particle size by firing only once. As such, it is possible to obtain a phosphor suitable as a phosphor for LD, which requires particularly high crystallinity.

第一焼成工程によって得られた第一焼成物をコアとして、第二焼成工程を行うことにより、コアにおいてCeが拡散した比較的大きな粒径の希土類アルミン酸塩蛍光体が得られると推測される。第一焼成物をコアとして第二焼成工程を行うと、コアとなる第一焼成物のガーネット構造中においてCeがより拡散し、第一焼成物であるコアにおいて、より均質な焼成物が得られると推測される。Ceが偏析すると、局所的なCeの濃度増加によって、賦活剤であるCeと別のCeの相互作用による発光特性への悪影響が起こる可能性がある。第二の実施形態に係る製造方法によって得られた第二焼成物からなる希土類アルミン酸塩蛍光体は、局所的なCeの濃度増加による発光特性への悪影響を招くことなく、希土類アルミン酸塩蛍光体の組成におけるCeのモル比を少なくすることができる。また、第二の実施形態に係る製造方法によって得られる第二焼成物は、第一焼成物であるコアにCeが偏析することがなく、より均質になると推測される。そのため、組成におけるCeのモル比を小さくした場合であっても、発光ピーク波長が短くなることなく、すなわち、色調の変動を抑制するとともに、飽和輝度を高くすることができる。言い換えると、色調を同じくして、Ceのモル比を小さくして、飽和輝度を高くすることができる。また、第二の実施形態に係る製造方法によって、組成におけるCeのモル比を小さくしても、より均質な第二焼成物が得られる。そのため、前記第二焼成物からなる希土類アルミン酸塩蛍光体は、前記変数nと、励起波長450nmにおける希土類アルミン酸塩蛍光体の発光ピーク波長λp(nm)とが関係式λp≧1590n+531を満たす。   By performing the second firing step using the first fired product obtained by the first firing step as the core, it is speculated that a rare earth phosphor with a relatively large particle diameter in which Ce is diffused in the core can be obtained . When the second firing step is performed with the first fired product as the core, Ce is more diffused in the garnet structure of the first fired product to be the core, and a more homogeneous fired product is obtained in the first fired product core. It is guessed. When Ce is segregated, the local increase in the concentration of Ce may cause adverse effects on the light emission characteristics due to the interaction between the activator Ce and another Ce. The rare earth aluminate phosphor consisting of the second fired product obtained by the manufacturing method according to the second embodiment is a rare earth aluminate fluorescent light without causing an adverse effect on the light emission characteristics due to the local increase of the concentration of Ce. The molar ratio of Ce in the composition of the body can be reduced. Moreover, it is estimated that the second fired product obtained by the manufacturing method according to the second embodiment is more homogeneous without Ce segregating in the core which is the first fired product. Therefore, even when the molar ratio of Ce in the composition is reduced, the light emission peak wavelength is not shortened, that is, the fluctuation of the color tone can be suppressed, and the saturation luminance can be increased. In other words, the saturation luminance can be increased by reducing the molar ratio of Ce with the same color tone. Further, according to the manufacturing method of the second embodiment, a more uniform second baked product can be obtained even if the molar ratio of Ce in the composition is reduced. Therefore, in the rare earth aluminate phosphor made of the second baked product, the variable n and the emission peak wavelength λp (nm) of the rare earth aluminate phosphor at an excitation wavelength of 450 nm satisfy the relational expression λp ≧ 1590n + 531.

第二焼成工程において用いる第二の原料混合物は、準備工程おいて得られた原料混合物の一部を第一の原料混合物として第一焼成工程に用い、第二焼成工程において、前記原料混合物の他の一部を第二の原料混合物として用いてもよい。第二の原料混合物は、準備工程おいて得られた第一の原料混合物とは別に、準備工程おいて得られた第一の原料混合物と同様に、仕込み組成を調節した第二の原料混合物を得て、この新たに製造した第二の原料混合物を用いてもよい。第二焼成工程において用いる第二の原料混合物の原料は、準備工程に用いた第一の原料混合物の原料と同様の原料を用いることが好ましい。第二焼成工程において用いる第二の原料混合物は、準備工程おける第一の原料混合物の仕込み組成と同様となるように調節されることが好ましい。第二焼成工程において用いる第二の原料混合物は、前記式(I−2)で表される仕込み組成となるように調節されることが好ましい。第二焼成工程において用いる第二の原料混合物は、準備工程において得られる第一の原料混合物と同様に、フラックスを含むことが好ましい。フラックスは、準備工程おける第一の原料混合物に含まれるフラックスと同様のフラックス及びその量を用いることができる。第二焼成工程において用いる第二の原料混合物は、準備工程における第一の原料混合物と同様の方法で各原料を混合することができる。第二焼成は、第一焼成と同様のルツボ、ボートに第一焼成物及び第二の原料混合物を含む混合物を入れて行なうことができる。   The second raw material mixture used in the second baking step uses a part of the raw material mixture obtained in the preparation step as the first raw material mixture in the first baking step, and the second raw material mixture in the second baking step A part of H may be used as a second raw material mixture. The second raw material mixture is prepared separately from the first raw material mixture obtained in the preparation step, similarly to the first raw material mixture obtained in the preparation step, using the second raw material mixture whose feed composition is adjusted. The second mixture of raw materials newly obtained may be used. It is preferable that the raw material of the 2nd raw material mixture used in a 2nd baking process uses the same raw material as the raw material of the 1st raw material mixture used at the preparation process. The second raw material mixture used in the second firing step is preferably adjusted to be similar to the feed composition of the first raw material mixture in the preparation step. It is preferable that the 2nd raw material mixture used in a 2nd baking process is adjusted so that it may become a preparation composition represented by said Formula (I-2). It is preferable that the 2nd raw material mixture used in a 2nd baking process contains a flux similarly to the 1st raw material mixture obtained in a preparatory process. As the flux, the same flux and amount as the flux contained in the first raw material mixture in the preparation step can be used. The 2nd raw material mixture used in a 2nd baking process can mix each raw material by the method similar to the 1st raw material mixture in a preparatory process. The second firing can be performed by placing a mixture containing the first fired material and the second raw material mixture in a crucible or a boat similar to the first firing.

第二焼成工程において、第二の原料混合物100質量%に対する第一焼成物又は第二焼成物の質量割合は、好ましくは20質量%以上83質量%以下の範囲内であり、より好ましくは22質量%以上77質量%以下の範囲内であり、さらに好ましく25質量%以上67質量%以下の範囲内であり、よりさらに好ましくは29質量%以上59質量%以下の範囲内である。   In the second firing step, the mass ratio of the first fired product or the second fired product to 100% by mass of the second raw material mixture is preferably in the range of 20% by mass to 83% by mass, and more preferably 22% % Or more and 77% by mass or less, more preferably 25% by mass or more and 67% by mass or less, and still more preferably 29% by mass or more and 59% by mass or less.

第二焼成工程において、第一焼成物又は第二焼成物と第二の原料混合物を含む混合物は、第一焼成工程と同様の材質のルツボ、ボートに配置して第二焼成を行うことができる。第二焼成は、例えば、電気炉、ガス炉等を使用することができる。   In the second firing step, the mixture containing the first fired product or the second fired product and the second raw material mixture can be placed in a crucible or a boat of the same material as the first firing step to perform the second firing. . For the second firing, for example, an electric furnace, a gas furnace or the like can be used.

第二焼成工程における焼成温度は、得られる第二焼成物の結晶構造の安定性の観点から、好ましくは1400℃以上1800℃以下、より好ましくは1450℃以上1700℃以下である。   The firing temperature in the second firing step is preferably 1400 ° C. or more and 1800 ° C. or less, more preferably 1450 ° C. or more and 1700 ° C. or less from the viewpoint of the stability of the crystal structure of the second fired product to be obtained.

第二焼成工程における焼成時間は、昇温速度、熱処理雰囲気等によって異なり、焼成温度に達してから、好ましくは1時間以上、より好ましくは3時間以上、さらに好ましくは5時間以上であり、好ましくは20時間以下、より好ましくは18時間以下、さらに好ましくは15時間以下である。第二焼成工程における焼成時間は、焼成温度に達してから好ましくは5時間以上20時間以下であり、より好ましくは8時間以上15時間以下である。   The firing time in the second firing step differs depending on the temperature rising rate, heat treatment atmosphere, etc., and is preferably 1 hour or more, more preferably 3 hours or more, further preferably 5 hours or more after reaching the firing temperature. It is 20 hours or less, more preferably 18 hours or less, and further preferably 15 hours or less. The firing time in the second firing step is preferably 5 hours or more and 20 hours or less after reaching the firing temperature, and more preferably 8 hours or more and 15 hours or less.

第二焼成工程における雰囲気は、還元性雰囲気であることが好ましく、還元性雰囲気としては、第一焼成工程における還元性雰囲気と同様の雰囲気で第二焼成を行うことがより好ましい。   The atmosphere in the second firing step is preferably a reducing atmosphere, and the reducing atmosphere is more preferably the second firing in the same atmosphere as the reducing atmosphere in the first firing step.

分散処理工程
得られた第二焼成物は、第一焼成物と同様に、湿式分散し、湿式ふるいにより粗大粒子を除去した後、沈降分級を行なって微小粒子を除去する分散処理を行うことが好ましい。沈降分級は複数回行なってもよく、沈降分級の回数は、得られる第二焼成物の粒径を揃えるために2回以上行ってもよく、生産性を向上する観点から、20回以下であることが好ましい。分散処理工程は、第一焼成工程後に行ってもよく、第二焼成工程後に行ってもよい。分散処理工程は、第一焼成工程後には行うことなく、第二焼成工程後のみに行ってもよい。第二焼成工程を2回以上行う場合には、2回以上行なう第二焼成工程ごとに第二焼成工後に分散処理を行ってもよく、複数回の第二焼成工程を続けて行ったのち、最後の第二焼成工程後に分散処理を行ってもよい。
Dispersion treatment process The second fired product obtained is wet-dispersed in the same manner as the first fired product, and after the coarse particles are removed by wet sieving, it is possible to carry out a dispersion process in which fine particles are removed by sedimentation classification. preferable. The sedimentation classification may be carried out a plurality of times, and the number of sedimentation classification may be carried out twice or more in order to make the particle diameter of the obtained second fired product uniform, and is 20 times or less from the viewpoint of improving productivity. Is preferred. The dispersion treatment step may be performed after the first firing step or may be performed after the second firing step. The dispersion treatment step may be performed only after the second firing step without performing after the first firing step. When the second firing step is performed twice or more, the dispersion treatment may be performed after the second firing step every second firing step performed twice or more, and the second firing step is repeated several times, Dispersion treatment may be performed after the last second firing step.

酸洗浄処理工程
得られた第二焼成物は、第一焼成物と同様に、酸洗浄処理を行うことが好ましい。第二焼成物は、分散処理工程後、酸洗浄処理工程を行うことがより好ましい。第二焼成物は酸洗浄処理によって、第二焼成物の表面に付着している不純物が除去される。酸洗浄工程は、第一焼成工程後に行ってもよく、第二焼成工程後に行ってもよい。酸洗浄処理工程は、第一焼成工程後には行うことなく、第二焼成工程後のみに行ってもよい。第二焼成工程を2回以上行う場合には、2回以上行なう第二焼成工程ごとに第二焼成工後に酸洗浄処理工程を行ってもよく、複数回の第二焼成工程を続けて行ったのち、最後の第二焼成工程後に酸洗浄処理工程を行ってもよい。
Acid Cleaning Treatment Step The obtained second baked product is preferably subjected to an acid washing treatment as in the first baked product. It is more preferable that the second baked product is subjected to an acid washing treatment step after the dispersion treatment step. The second baked product is subjected to an acid cleaning treatment to remove impurities attached to the surface of the second baked product. The acid washing step may be performed after the first firing step or may be performed after the second firing step. The acid washing treatment step may be performed only after the second firing step without performing after the first firing step. When the second firing step is performed twice or more, the acid cleaning treatment step may be performed after the second firing step for every second firing step performed twice or more, and a plurality of second firing steps are continuously performed. After the final second baking step, an acid washing treatment step may be performed.

第一の実施形態に係る希土類アルミン酸塩蛍光体又は第二の実施形態に係る製造方法によって得られた希土類アルミン酸塩蛍光体は、発光素子と組み合わせることによって、発光素子から発せられた光を変換し、発光素子からの光と希土類アルミン酸塩蛍光体で波長変換された混色光を発する発光装置を構成することが可能となる。発光素子は、例えば、350nm以上500nm以下の波長範囲の光を発する発光素子を用いることができる。発光素子には、例えば、窒化物系半導体(InAlGa1−X−YN、0≦X、0≦Y、X+Y≦1)を用いた半導体発光素子を用いることができる。励起光源として半導体発光素子を用いることによって、高効率で入力に対する出力のリニアリティが高く、機械的衝撃にも強い安定した発光装置を得ることができる。 The rare earth aluminate phosphor according to the first embodiment or the rare earth aluminate phosphor obtained by the manufacturing method according to the second embodiment combines the light emitted from the light emitting element with the light emitting element. It becomes possible to construct a light emitting device which emits light of mixed color converted from light from the light emitting element and wavelength-converted by the rare earth aluminate phosphor. As the light emitting element, for example, a light emitting element which emits light in a wavelength range of 350 nm to 500 nm can be used. The light-emitting element, for example, it is possible to use a semiconductor light emitting device using nitride semiconductor (In X Al Y Ga 1- X-Y N, 0 ≦ X, 0 ≦ Y, X + Y ≦ 1). By using a semiconductor light emitting element as the excitation light source, it is possible to obtain a stable light emitting device that is highly efficient, has high linearity with respect to the input, and is resistant to mechanical shock.

第一の実施形態に係る希土類アルミン酸塩蛍光体又は第二の実施形態に係る製造方法によって得られた希土類アルミン酸塩蛍光体は、レーザー光源と組み合わせることによって、レーザー光源から発せられ、ダイクロイックミラーやコリメート光学系で集光された励起光を変換するプロジェクター用の光源装置を構成することが可能となる。前記希土類アルミン酸塩蛍光体は、レーザー光源のように光密度が大きい励起光の入力に対する飽和輝度を高くするために、組成におけるCeのモル比を小さくした場合であっても、発光ピーク波長の短波側へのシフトを抑制することができる。   The rare earth aluminate phosphor according to the first embodiment or the rare earth aluminate phosphor obtained by the manufacturing method according to the second embodiment is emitted from the laser light source in combination with the laser light source, and is a dichroic mirror It is possible to configure a light source device for a projector that converts excitation light collected by a collimating optical system. The rare earth aluminate phosphor has a light emission peak wavelength even when the molar ratio of Ce in the composition is reduced to increase the saturation luminance with respect to the input of excitation light having a large light density like a laser light source. The shift to the short wave side can be suppressed.

第一の実施形態に係る希土類アルミン酸塩蛍光体又は第二の実施形態に係る製造方法によって得られた希土類アルミン酸塩蛍光体は、これらの希土類アルミン酸塩蛍光体を有する蛍光体ユニットと、光源とを備えたプロジェクター用光源装置に適用することができる。プロジェクター用光源装置に用いる蛍光体ユニットは、例えば前記希土類アルミン酸塩蛍光体を含む蛍光体層を有する。前記蛍光体ユニットは、前記希土類アルミン酸塩蛍光体を含む蛍光体層のほかに、反射膜、基板、接着層を備えていてもよい。蛍光体ユニットは、モータに回転可能に支持されたホイール基板上に蛍光体層を備えたものであってもよい。プロジェクター用光源装置に用いる光源は、半導体レーザーであることが好ましい。   A rare earth aluminate phosphor according to the first embodiment or a rare earth aluminate phosphor obtained by the manufacturing method according to the second embodiment includes a phosphor unit having the rare earth aluminate phosphor. The present invention can be applied to a light source device for a projector provided with a light source. The phosphor unit used in the light source device for a projector has, for example, a phosphor layer including the rare earth aluminate phosphor. The phosphor unit may include a reflective film, a substrate, and an adhesive layer in addition to the phosphor layer containing the rare earth aluminate phosphor. The phosphor unit may have a phosphor layer on a wheel substrate rotatably supported by a motor. It is preferable that the light source used for the light source device for projectors is a semiconductor laser.

前記プロジェクター用光源装置を用いたプロジェクターは、前記プロジェクター用の光源装置から発せられた白色の混色光を、ダイクロイックミラー、反射ミラー、及びリレーレンズ等を備えた色分離光学系によって赤色光成分、緑色光成分及び青色光成分に分離し、分離した各色の光成分を各色用の液晶パネルの画像形成領域に入射し、入射した色光を画像情報に応じて変調してカラーの画像光を形成する。   The projector using the light source device for a projector is configured to use a color separation optical system including a dichroic mirror, a reflection mirror, a relay lens, and the like for mixing white colored light emitted from the light source device for the projector. The light components and the blue light components are separated, and the separated light components of each color are made incident on the image forming area of the liquid crystal panel for each color, and the incident color light is modulated according to the image information to form color image light.

以下、本発明を実施例により具体的に説明する。本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be specifically described by way of examples. The present invention is not limited to these examples.

実施例1−1から1−3原料混合物の準備工程
酸化イットリウム(Y)、酸化セリウム(CeO)、酸化アルミニウム(Al)、酸化ガリウム(Ga)を、表1に示す仕込み組成となるように調節して秤量した。仕込み組成において、Ceのモル比が、変数nと3の積であり、変数nがそれぞれ0.003、0.008、0.015となるように原料を調節した。調節した各原料に、フラックスとしてフッ化バリウム(BaF)を添加し、各原料とフラックスをボールミルで混合して第一の原料混合物を得た。第一の原料混合物中のBaFの含有量は、第一の原料混合物100質量%に対して2.5質量%である。
Examples 1-1 to 1-3 Preparation step of raw material mixture Yttrium oxide (Y 2 O 3 ), cerium oxide (CeO 2 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), gallium oxide (Ga 2 O 3 ) It adjusted and adjusted so that it might become the preparation composition shown to 1. In the feed composition, the raw materials were adjusted so that the molar ratio of Ce was the product of variable n and 3, and variable n was 0.003, 0.008, and 0.015, respectively. Barium fluoride (BaF 2 ) was added as a flux to each of the adjusted raw materials, and each raw material and the flux were mixed in a ball mill to obtain a first raw material mixture. The content of BaF 2 in the first raw material mixture is 2.5% by mass with respect to 100% by mass of the first raw material mixture.

第一焼成工程
得られた第一の原料混合物をアルミナルツボに入れ、還元性雰囲気において、1500℃で10時間焼成して第一焼成物を得た。
First Firing Step The obtained first raw material mixture was put into an alumina crucible and fired at 1500 ° C. for 10 hours in a reducing atmosphere to obtain a first fired product.

第二焼成工程
得られた第一焼成物と、前記仕込み組成と同じ仕込み組成となるように調節し、フラックスとしてフッ化バリウム(BaF)を添加した第二の原料混合物とを、第一焼成物と第二の原料混合物とが質量比で1:1となるように等量混合し、この混合物をアルミナルツボに入れ、第一焼成工程と同じ還元性雰囲気、1500℃で10時間焼成して第二焼成物を得た。この第二焼成工程を2回繰り返した。2回目の第二焼成工程において、第二焼成物と第二の原料混合物とは質量比で1:1となるように等量混合し、2回目の第二焼成工程を行って、第二焼成物を得た。1回目の第二焼成工程によって得られた焼成物も第二焼成物であり、2回目の第二焼成工程によって得られた焼成物も第二焼成物である。
Second firing step The obtained first fired product and a second raw material mixture to which barium fluoride (BaF 2 ) is added as a flux, which is adjusted to have the same feed composition as the feed composition, are subjected to first firing. And the second raw material mixture are mixed in equal proportions such that the mass ratio is 1: 1, and this mixture is put into an alumina crucible and fired at 1500 ° C. for 10 hours in the same reducing atmosphere as the first firing step. A second fired product was obtained. This second firing step was repeated twice. In the second baking step, equal amounts of the second baking product and the second raw material mixture are mixed so that the mass ratio is 1: 1, and the second baking step is performed for the second baking. I got a thing. The fired product obtained in the first second firing step is also a second fired product, and the fired product obtained in the second second firing step is also a second fired product.

分散処理工程
第二焼成工程を2回繰り返して得られた第二焼成物と、分散媒であるアルミナボールと、純水を容器に入れ、回転させながら30時間分散させた。その後湿式ふるいにより、粗大粒子を除去した。次いで、沈降分級を行なって微小粒子を除去した。
Dispersion Treatment Step A second calcined product obtained by repeating the second calcination step twice, alumina balls as a dispersion medium, and pure water were put in a container and dispersed for 30 hours while rotating. Thereafter, coarse particles were removed by wet sieving. Then, sedimentation classification was performed to remove microparticles.

酸洗浄処理工程
沈降分級により得られた第二焼成物を塩酸の濃度が17質量%の塩酸水溶液で酸洗浄し、その後水洗いして、分離乾燥し、酸洗浄処理後の第二焼成物を実施例1−1から1−3の希土類アルミン酸塩蛍光体として得た。
Acid washing treatment step The second baked product obtained by sedimentation classification is acid washed with a hydrochloric acid aqueous solution having a concentration of hydrochloric acid of 17% by mass, then washed with water, separated and dried, and the second baked product after acid washing treatment is carried out It was obtained as the rare earth aluminate phosphor of Examples 1-1 to 1-3.

比較例1−1から1−3
原料混合物の準備工程
酸化イットリウム(Y)、酸化セリウム(CeO)、酸化アルミニウム(Al)、酸化ガリウム(Ga)を、表1に示す仕込み組成となるように調節して秤量した。仕込み組成において、Ceのモル比が、変数nと3の積で表される場合、変数nがそれぞれ0.005、0.01、0.017となるように原料を調節した。調節した各原料に、フラックスとしてフッ化バリウム(BaF)を添加し、各原料とフラックスをボールミルで混合して第一の原料混合物を得た。第一の原料混合物中のBaFの含有量は、第一の原料混合物100質量%に対して2.5質量%である。
Comparative Examples 1-1 to 1-3
Preparation step of raw material mixture Yttrium oxide (Y 2 O 3 ), cerium oxide (CeO 2 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), gallium oxide (Ga 2 O 3 ) so as to obtain the feed composition shown in Table 1 Adjusted and weighed. In the preparation composition, when the molar ratio of Ce is represented by the product of variable n and 3, the raw materials were adjusted such that variable n was 0.005, 0.01, and 0.017, respectively. Barium fluoride (BaF 2 ) was added as a flux to each of the adjusted raw materials, and each raw material and the flux were mixed in a ball mill to obtain a first raw material mixture. The content of BaF 2 in the first raw material mixture is 2.5% by mass with respect to 100% by mass of the first raw material mixture.

焼成工程
得られた第一の原料混合物をアルミナルツボに入れ、還元性雰囲気において、1500℃で10時間焼成して第一焼成物を得た。
Firing Step The obtained first raw material mixture was put into an alumina crucible and fired at 1500 ° C. for 10 hours in a reducing atmosphere to obtain a first fired product.

分散処理工程
得られた第一焼成物と、分散媒であるアルミナボールと、純水を容器に入れ、回転させながら6時間分散させた。その後湿式ふるいにより、粗大粒子を除去した。次いで、沈降分級を行なって微小粒子を除去した。
Dispersion Treatment Step The obtained first baked product, alumina balls as a dispersion medium, and pure water were placed in a container and dispersed for 6 hours while rotating. Thereafter, coarse particles were removed by wet sieving. Then, sedimentation classification was performed to remove microparticles.

酸洗浄処理工程
沈降分級により得られた第一焼成物を塩酸の濃度が17質量%の塩酸水溶液で酸洗浄し、その後水洗いして、分離乾燥し、酸洗浄処理後の第一焼成物を比較例1−1から1−3の希土類アルミン酸塩蛍光体として得た。
Acid washing treatment step The first baked product obtained by sedimentation classification is acid washed with a hydrochloric acid aqueous solution having a concentration of hydrochloric acid of 17% by mass, then washed with water, separated and dried, and the first baked product after acid washing treatment is compared It was obtained as the rare earth aluminate phosphor of Examples 1-1 to 1-3.

平均粒径
焼成物について、Fisher Sub-Sieve Sizer Model 95(Fisher Scientific社製)を用いて、気温25℃、湿度70%RHの環境下において、1cm分の試料を計り取り、専用の管状容器にパッキングした後、一定圧力の乾燥空気を流し、差圧から比表面積を読み取り、FSSS法による平均粒径を算出した。結果を表1に示す。
Average particle size For baked matter, use a Fisher Sub-Sieve Sizer Model 95 (manufactured by Fisher Scientific), measure a sample of 1 cm 3 min under the environment of temperature 25 ° C. and humidity 70% RH, and use a dedicated tubular container After packing to a dry air at a constant pressure, the specific surface area was read from the differential pressure, and the average particle size was calculated by the FSSS method. The results are shown in Table 1.

組成分析
得られた蛍光体について、ICP−AES(誘導結合プラズマ発光分析装置)(製品名:Perkin Elmer(パーキンエルマー)社製)により、希土類アルミン酸塩蛍光体を構成する各元素(Y、Ce、Al、Ga、O)の質量百分率(質量%)を測定し、各元素の質量百分率の値から各元素のモル比を算出した。表1に示したY、Ce、Al、Ga、Oのモル比は、YとCeの合計のモル比である3を基準として算出した値である。Ceのモル比をYとCeの合計のモル比3で除した値を変数nとした。Gaのモル比をAlとGaの合計のモル比5と変数kの積で除した値を変数mとした。変数kは5の係数であり、変数kと5の積は、Alと元素M1の合計のモル比である。変数n、変数m、変数kを表1に記載した。また、変数nを1590n+531の式に当てはめて算出した計算値を表1に記載した。図1は、実施例1−1から1−3に係る希土類アルミン酸塩蛍光体の組成におけるCeのモル比をYとCeの合計のモル比3で除した変数nと発光ピーク波長λpとの関係をプロットしたグラフと、比較例1−1から1−3に係る希土類アルミン酸塩蛍光体の組成におけるCeのモル比をYとCeの合計のモル比3で除した変数nと発光ピーク波長(nm)との関係をプロットしたグラフである。
Compositional Analysis The obtained phosphors were treated with ICP-AES (Inductively coupled plasma emission analyzer) (product name: Perkin Elmer (Perkin Elmer)) to form each of the elements (Y, Ce) constituting the rare earth aluminate phosphor. The mass percentage (mass%) of Al, Ga, O) was measured, and the molar ratio of each element was calculated from the value of the mass percentage of each element. The molar ratio of Y, Ce, Al, Ga, and O shown in Table 1 is a value calculated based on 3, which is the molar ratio of the total of Y and Ce. The value obtained by dividing the molar ratio of Ce by the molar ratio of the total of Y and Ce is 3 as a variable n. The value obtained by dividing the molar ratio of Ga by the product of the molar ratio 5 of the sum of Al and Ga and the variable k is defined as a variable m. The variable k is a coefficient of 5, and the product of the variables k and 5 is the molar ratio of the sum of Al and the element M1. The variables n, m and k are listed in Table 1. Also, calculated values calculated by applying the variable n to the equation of 1590 n + 531 are shown in Table 1. FIG. 1 shows the light emission peak wavelength λp and the variable n obtained by dividing the molar ratio of Ce in the composition of the rare earth aluminate phosphor according to Examples 1-1 to 1-3 by the molar ratio 3 of the total of Y and Ce. The graph which plotted the relationship and the variable n which divided the molar ratio of Ce in the composition of the rare earth aluminate phosphor according to Comparative Examples 1-1 to 1-3 by the molar ratio 3 of the total of Y and Ce, and the emission peak wavelength It is the graph which plotted the relationship with (nm).

発光ピーク波長
実施例1−1から1―3に係る希土類アルミン酸塩蛍光体、比較例1−1から1−3に係る希土類アルミン酸塩蛍光体について、量子効率測定装置(大塚電子株式会社製、QE−2000)を用いて、励起波長450nmの光を各蛍光体に照射し、室温(25℃±5℃)における発光スペクトルを測定し、発光スペクトルが最大となる波長を発光ピーク波長(nm)として測定した。結果を表1に示す。
Luminescent Peak Wavelength A rare earth aluminate phosphor according to Examples 1-1 to 1-3, and a rare earth aluminate phosphor according to Comparative Examples 1-1 to 1-3, a quantum efficiency measurement device (manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.) Each phosphor is irradiated with light with an excitation wavelength of 450 nm using QE-2000), the emission spectrum at room temperature (25 ° C. ± 5 ° C.) is measured, and the wavelength at which the emission spectrum is maximum is the emission peak wavelength (nm) It measured as). The results are shown in Table 1.

発光強度(%)
実施例1−2に係る希土類アルミン酸塩蛍光体、比較例1−2に係る希土類アルミン酸塩蛍光体を含むサンプルに対して、レーザーダイオードから波長が455nmのレーザー光を、スポット径2.29×2.53mmで照射し、サンプルから放出された光を、カットフィルターを通してフォトダイオードで検知し、フォトダイオードモニターユニットで各希土類アルミン酸塩蛍光体を含むサンプルの発光強度の測定を行った。結果を図2に示す。
Light emission intensity (%)
With respect to the sample containing the rare earth aluminate phosphor according to Example 1-2 and the rare earth aluminate phosphor according to Comparative Example 1-2, a laser beam having a wavelength of 455 nm from the laser diode and a spot diameter of 2.29 The sample was irradiated at 2.53 mm 2 , light emitted from the sample was detected by a photodiode through a cut filter, and the light emission intensity of the sample containing each of the rare earth aluminate phosphors was measured by a photodiode monitor unit. The results are shown in FIG.

SEM画像
実施例1−2に係る希土類アルミン酸塩蛍光体と、比較例1−2に係る希土類アルミン酸塩蛍光体とをエポキシ樹脂に包埋し、希土類アルミン酸塩蛍光体の断面がでるように切削し、表面を紙やすりで研磨した後、クロスセクションポリッシャー(CP)で表面を仕上げ、走査型電子顕微鏡(Scanning Electron Microscope:SEM)を用いて、各希土類アルミン酸塩蛍光体の断面SEM画像を得た。図3は、実施例1−2に係る希土類アルミン酸塩蛍光体の断面を示すSEM写真であり、図4は、比較例1−2に係る希土類アルミン酸塩蛍光体の断面を示すSEM写真である。
SEM Image The rare earth aluminate phosphor according to Example 1-2 and the rare earth aluminate phosphor according to Comparative Example 1-2 are embedded in an epoxy resin so that the cross section of the rare earth aluminate phosphor appears The surface is polished with a sandpaper, the surface is finished with a cross section polisher (CP), and a cross section SEM image of each rare earth aluminate phosphor using a scanning electron microscope (SEM) I got FIG. 3 is a SEM photograph showing a cross section of the rare earth aluminate phosphor according to Example 1-2, and FIG. 4 is a SEM photograph showing a cross section of the rare earth aluminate phosphor according to Comparative Example 1-2. is there.

表1に示すように、実施例1−1から1−3の希土類アルミン酸塩蛍光体は、これらの希土類アルミン酸塩蛍光体の組成におけるCeのモル比をCeとYの合計のモル比3で除した変数nが0.003以上0.017以下であり、発光ピーク波長λpは、前記変数nを1590n+531の式に代入して算出した計算値よりも大きかった。すなわち、実施例1−1から1−3の希土類アルミン酸塩蛍光体は、前記変数nと450nmにおける蛍光体の発光ピーク波長λp(nm)が関係式λp≧1590n+531を満たしていた。   As shown in Table 1, the rare earth aluminate phosphors of Examples 1-1 to 1-3 have a molar ratio of Ce in the composition of these rare earth aluminate phosphors to a molar ratio of the sum of Ce and Y 3 The variable n divided by was 0.003 or more and 0.017 or less, and the emission peak wavelength λp was larger than the calculated value calculated by substituting the variable n into the equation of 1590 n + 531. That is, in the rare earth aluminate phosphors of Examples 1-1 to 1-3, the variable n and the emission peak wavelength λp (nm) of the phosphor at 450 nm satisfy the relational expression λp ≧ 1590n + 531.

一方、比較例1−1から1−3の希土類アルミン酸塩蛍光体は、これらの希土類アルミン酸塩蛍光体の組成におけるCeのモル比をCeとYの合計のモル比3で除した変数nが0.003以上0.017以下の範囲を満たしているものの、発光ピーク波長λpは、前記変数nを1590n+531の式に代入して算出した計算値よりも小さかった。すなわち、比較例1−1から1−3の希土類アルミン酸塩蛍光体は、前記変数nと450nmにおける蛍光体の発光ピーク波長λp(nm)との関係が、λp<1590n+531となっており、関係式λp≧1590n+531を満たしていなかった。   On the other hand, in the rare earth aluminate phosphors of Comparative Examples 1-1 to 1-3, the variable n was obtained by dividing the molar ratio of Ce in the composition of these rare earth aluminate phosphors by the molar ratio 3 of the total of Ce and Y. Although the range of 0.003 or more and 0.017 or less is satisfied, the emission peak wavelength λp is smaller than the calculated value calculated by substituting the variable n into the equation of 1590 n + 531. That is, in the rare earth aluminate phosphors of Comparative Examples 1-1 to 1-3, the relationship between the variable n and the emission peak wavelength λp (nm) of the phosphor at 450 nm is λp <1590n + 531, and the relationship The equation λp ≧ 1590 n + 531 was not satisfied.

図1は、実施例1−1から1−3に係る希土類アルミン酸塩蛍光体の組成におけるCeのモル比をCeとYの合計のモル比3で除した変数nと各希土類アルミン酸塩蛍光体の発光ピーク波長λpとの関係をプロットしたグラフと、比較例1−1から1−3に係る希土類アルミン酸塩蛍光体の組成におけるCeのモル比をCeとYの合計のモル比3で除した変数nと各希土類アルミン酸塩蛍光体の発光ピーク波長(nm)との関係をプロットしたグラフである。図1に示すように、450nmにおける各蛍光体の発光ピーク波長λpが537nm、544nm、555nmと同じであっても、比較例に係る希土類アルミン酸塩蛍光体よりも、実施例に係る希土類アルミン酸塩蛍光体の方が、組成におけるCeのモル比が小さくなる。そのため、Ceのモル比を小さくして、飽和輝度を向上させることができる。実施例の希土類アルミン酸塩蛍光体は、蛍光体の組成においてCeのモル比が比較例の希土類アルミン酸塩蛍光体のCeのモル比より小さい場合であっても、発光ピーク波長が短くなることがない。   FIG. 1 shows a variable n obtained by dividing the molar ratio of Ce in the composition of the rare earth aluminate phosphor according to Examples 1-1 to 1-3 by the molar ratio 3 of the total of Ce and Y and the respective rare earth aluminate fluorescence The molar ratio of Ce in the composition of the rare earth aluminate phosphor according to Comparative Examples 1-1 to 1-3 is a graph in which the relationship between the emission peak wavelength λp of the body is plotted and the molar ratio of the sum of Ce and Y is 3 It is the graph which plotted the relationship between the variable n remove | divided and the emission peak wavelength (nm) of each rare earth aluminate fluorescent substance. As shown in FIG. 1, even if the emission peak wavelength λp of each phosphor at 450 nm is the same as 537 nm, 544 nm, and 555 nm, the rare earth aluminate according to the example is better than the rare earth aluminate phosphor according to the comparative example. The salt phosphor has a smaller molar ratio of Ce in the composition. Therefore, the saturation luminance can be improved by reducing the molar ratio of Ce. Even when the molar ratio of Ce in the composition of the phosphor is smaller than the molar ratio of Ce in the rare earth aluminate phosphor of the comparative example, the rare earth aluminate phosphor of the example has a short emission peak wavelength. There is no

図2は、実施例1−2に係る希土類アルミン酸塩蛍光体と、比較例1−2に係る希土類アルミン酸塩蛍光体に関し、蛍光体に照射したレーザー光の出力(LD出力)と各蛍光体の発光強度との関係を示すグラフである。図2に示すように、実施例1−2に係る希土類アルミン酸塩蛍光体は、比較例1−2に係る希土類アルミン酸塩蛍光体と比べて、蛍光体に照射されるレーザー出力に対する発光強度の直線性の伸びが大きく、高い飽和輝度を有する。   FIG. 2 relates to the rare earth aluminate phosphor according to Example 1-2 and the rare earth aluminate phosphor according to Comparative Example 1-2, and the output (LD output) of laser light irradiated to the phosphor and each fluorescence It is a graph which shows a relation with luminescence intensity of a body. As shown in FIG. 2, compared with the rare earth aluminate phosphor according to Comparative Example 1-2, the rare earth aluminate phosphor according to Example 1-2 has a light emission intensity relative to the laser output irradiated to the phosphor. Has a high degree of linearity and high saturation brightness.

図3は、実施例1−2に係る希土類アルミン酸塩蛍光体の断面を示すSEM写真である。図3に示すように、実施例1−2に係る希土類アルミン酸塩蛍光体は、第一焼成工程によって得られた第一焼成物がコアとなり、2回の第二焼成工程によって、第一焼成物のコアの周囲に2層の焼成物が形成されている。図3のSEM写真に示されるように、実施例1−2に係る希土類アルミン酸塩蛍光体は、蛍光体粒子の断面視において、コア、第1層、第2層の3層を有し、各層の境界は色が濃くなっていた。図3のSEM写真に示すように、実施例1−2に係る希土類アルミン酸塩蛍光体は、蛍光体粒子の断面視において、コア、第1層、第2層の3層の区別は可能であるものの、コアと、第1層と、第2層の境界以外に大きな色の濃淡は確認できない。このことから、実施例1−2に係る希土類アルミン酸塩蛍光体は、コア、第1層、第2層ともに均質であると推測できる。   FIG. 3 is a SEM photograph showing a cross section of the rare earth aluminate phosphor according to Example 1-2. As shown in FIG. 3, in the rare earth aluminate phosphor according to Example 1-2, the first baked product obtained in the first baking step serves as a core, and the second baking step performed twice performs the first baking. Two layers of fired products are formed around the core of the product. As shown in the SEM photograph of FIG. 3, the rare earth aluminate phosphor according to Example 1-2 has three layers of a core, a first layer, and a second layer in a cross-sectional view of phosphor particles, The boundaries of each layer were darker in color. As shown in the SEM photograph of FIG. 3, in the rare earth aluminate phosphor according to Example 1-2, three layers of the core, the first layer, and the second layer can be distinguished in the cross sectional view of the phosphor particle. Although there are some, it is not possible to confirm large shades of color other than the boundaries between the core, the first layer, and the second layer. From this, it can be inferred that the rare earth aluminate phosphor according to Example 1-2 is homogeneous in all of the core, the first layer, and the second layer.

図4は、比較例1−2に係る希土類アルミン酸塩蛍光体の断面を示すSEM写真である。図4に示すように、比較例1−2に係る希土類アルミン酸塩蛍光体の断面において、SEM写真上で色が変化している部分が確認でき、均質ではないと推測される。   FIG. 4 is a SEM photograph showing a cross section of the rare earth aluminate phosphor according to Comparative Example 1-2. As shown in FIG. 4, in the cross section of the rare earth aluminate phosphor according to Comparative Example 1-2, a portion where the color is changed can be confirmed on the SEM photograph, and it is estimated that the portion is not homogeneous.

本発明の一態様による希土類アルミン酸塩蛍光体又はその製造方法によって得られた希土類アルミン酸塩蛍光体は、LEDやLDの発光素子と組み合わせて、車載用や一般照明用の発光装置、液晶表示装置のバックライト、プロジェクター用の光源装置に利用することができる。   A rare earth aluminate phosphor according to one aspect of the present invention or a rare earth aluminate phosphor obtained by a method for producing the same is combined with a light emitting element of LED or LD to produce a light emitting device for automotive or general lighting, liquid crystal display It can be used for the backlight of the device and the light source device for the projector.

Claims (15)

Y、La、Lu、Gd及びTbからなる群から選択される少なくとも一種の希土類元素Lnと、Ceと、Alと、必要に応じてGa及びScから選択される少なくとも一種の元素M1を含み、
前記希土類元素LnとCeの合計のモル比が3であり、Alと前記元素M1の合計のモル比が5と0.95以上1.05以下の変数kの積であり、Ceのモル比が、0.003以上0.017以下の変数nと3の積である希土類アルミン酸塩の組成を有し、
励起波長450nmにおける発光ピーク波長λ(nm)と、前記変数nが、関係式λ≧1590n+531を満たすことを特徴する希土類アルミン酸塩蛍光体。
At least one rare earth element Ln selected from the group consisting of Y, La, Lu, Gd and Tb, Ce, Al, and optionally at least one element M1 selected from Ga and Sc,
The molar ratio of the total of the rare earth elements Ln and Ce is 3, the molar ratio of the total of Al and the element M1 is the product of 5 and a variable k of 0.95 to 1.05, and the molar ratio of Ce is , A composition of a rare earth aluminate which is the product of a variable n and a value of 0.003 or more and 0.017 or less,
A rare earth aluminate phosphor characterized in that an emission peak wavelength λ p (nm) at an excitation wavelength of 450 nm and the variable n satisfy the relation λ p 151590 n + 531.
前記組成が下記式(I−1)で表される、請求項1に記載の希土類アルミン酸塩蛍光体。
(Ln1−nCe(Al1−mM15k12 (I−1)
(式(I−1)中、Lnは、Y、La、Lu、Gd及びTbからなる群から選択される少なくとも一種の希土類元素であり、M1は、Ga及びScから選択される少なくとも一種の元素であり、k、n、mは、それぞれ0.95≦k≦1.05、0.003≦n≦0.017、0≦m≦0.02を満たす数である。)
The rare earth aluminate phosphor according to claim 1, wherein the composition is represented by the following formula (I-1).
(Ln 1-n Ce n ) 3 (Al 1-m M1 m ) 5 k O 12 (I-1)
(In the formula (I-1), Ln is at least one rare earth element selected from the group consisting of Y, La, Lu, Gd and Tb, and M1 is at least one element selected from Ga and Sc And k, n and m are numbers satisfying 0.95 ≦ k ≦ 1.05, 0.003 ≦ n ≦ 0.017, and 0 ≦ m ≦ 0.02, respectively.)
前記LnがYを含む、請求項1又は2に記載の希土類アルミン酸塩蛍光体。   The rare earth aluminate phosphor according to claim 1 or 2, wherein the Ln contains Y. 前記M1がGaを含む、請求項1から3のいずれか1項に記載の希土類アルミン酸塩蛍光体。   The rare earth aluminate phosphor according to any one of claims 1 to 3, wherein the M1 contains Ga. FSSS法により測定した平均粒径が15μm以上である、請求項1から4のいずれか1項に記載の希土類アルミン酸塩蛍光体。   The rare earth aluminate phosphor according to any one of claims 1 to 4, wherein the average particle size measured by the FSSS method is 15 μm or more. 前記希土類アルミン酸塩蛍光体粒子の断面視において、前記組成を含む複数の層を有する、請求項1から5のいずれか1項に記載の希土類アルミン酸塩蛍光体。   The rare earth aluminate phosphor according to any one of claims 1 to 5, having a plurality of layers including the composition in a cross sectional view of the rare earth aluminate phosphor particles. 請求項1から6のいずれか1項に記載の希土類アルミン酸塩蛍光体を有する蛍光体ユニットと、光源とを備えた、プロジェクター用光源装置。   A light source device for a projector, comprising: a phosphor unit having the rare earth aluminate phosphor according to any one of claims 1 to 6; and a light source. 前記光源が半導体レーザーである、請求項7に記載のプロジェクター用光源装置。   The light source device for a projector according to claim 7, wherein the light source is a semiconductor laser. 請求項7又は8に記載の光源装置を用いたプロジェクター。   A projector using the light source device according to claim 7. Y、La、Lu、Gd及びTbからなる群から選択される少なくとも一種の希土類元素Lnを含む化合物、Ceを含む化合物、Alを含む化合物、並びに必要に応じてGa及びScから選択される少なくとも一種の元素M1を含む化合物を、前記希土類元素LnとCeの合計のモル比が3であり、Alと前記元素M1の合計のモル比が5であり、Ceのモル比が0.003以上0.017以下の変数nと3の積となるように仕込み組成を調節して混合した第一の原料混合物を焼成して第一焼成物を得る第一焼成工程と、
前記第一焼成物と、Y、La、Lu、Gd及びTbからなる群から選択される少なくとも一種の希土類元素Lnを含む化合物、Ceを含む化合物、Alを含む化合物、並びに必要に応じてGa及びScから選択される少なくとも一種の元素M1を含む化合物を、前記希土類元素LnとCeの合計のモル比が3であり、Alと前記元素M1の合計のモル比が5であり、Ceのモル比が0.003以上0.017以下の変数nと3の積となるように仕込み組成を調節して混合した第二の原料混合物とを含む混合物を焼成して第二焼成物を得る第二焼成工程を少なくとも1回含む、希土類アルミン酸塩蛍光体の製造方法。
A compound containing at least one rare earth element Ln selected from the group consisting of Y, La, Lu, Gd and Tb, a compound containing Ce, a compound containing Al, and optionally at least one selected from Ga and Sc In the compound containing the element M1, the molar ratio of the total of the rare earth element Ln and Ce is 3, the molar ratio of the total of Al and the element M1 is 5, and the molar ratio of Ce is 0.003 or more. A first firing step to obtain a first fired product by firing the first raw material mixture prepared by adjusting the feed composition and mixing so as to be a product of a variable n and a value of 017 or less;
A compound containing at least one rare earth element Ln selected from the group consisting of Y, La, Lu, Gd and Tb, a compound containing Ce, a compound containing Al, and optionally Ga and In the compound containing at least one element M1 selected from Sc, the molar ratio of the total of the rare earth elements Ln and Ce is 3, the molar ratio of the total of Al and the element M1 is 5, and the molar ratio of Ce The mixture containing the second raw material mixture prepared by adjusting the feed composition and mixing so that the product of the variable n and the variable n becomes 0.003 or more and 0.017 or less becomes a second baked product A method for producing a rare earth aluminate phosphor, comprising at least one step.
前記第一焼成物及び/又は前記第二焼成物を酸洗浄処理する工程を含む、請求項10に記載の希土類アルミン酸塩蛍光体の製造方法。   The method for producing a rare earth aluminate phosphor according to claim 10, comprising the step of acid-washing the first fired product and / or the second fired product. 前記第一焼成工程における第一の原料混合物及び/又は前記第二焼成工程における第二の原料混合物が、フラックスとしてBa、Sr、Ca、Mg及びMnからなる群から選択される少なくとも一種の元素を含む化合物を0.5質量%以上10質量%以下含む、請求項10又は11に記載の希土類アルミン酸塩蛍光体の製造方法。   The first raw material mixture in the first baking step and / or the second raw material mixture in the second baking step contain at least one element selected from the group consisting of Ba, Sr, Ca, Mg and Mn as a flux. The manufacturing method of the rare earth aluminate fluorescent substance of Claim 10 or 11 which contains 0.5 to 10 mass% of the compound to contain. 前記第一焼成工程及び/又は前記第二焼成工程における焼成温度が1400℃以上1800℃以下であり、焼成時間が5時間以上20時間以下である、請求項10から12のいずれか1項に記載の希土類アルミン酸塩蛍光体の製造方法。   The baking temperature in a said 1st baking process and / or a said 2nd baking process is 1400 degreeC or more and 1800 degrees C or less, The baking time is 5 hours or more and 20 hours or less, Any one of Claim 10 to 12 Of producing rare earth aluminate phosphors. 前記第一焼成工程及び/又は前記第二焼成工程における雰囲気が、還元性雰囲気である、請求項10から13のいずれか1項に記載の希土類アルミン酸塩蛍光体の製造方法。   The method for producing a rare earth aluminate phosphor according to any one of claims 10 to 13, wherein an atmosphere in the first firing step and / or the second firing step is a reducing atmosphere. 前記仕込み組成が下記式(I−2)で表される、請求項10から14のいずれか1項に記載の希土類アルミン酸塩蛍光体の製造方法。
(Ln1−nCe(Al1−mM112 (I−2)
(式(I−2)中、Lnは、Y、La、Lu、Gd及びTbからなる群から選択される少なくとも一種の希土類元素であり、M1は、Ga及びScから選択される少なくとも一種の元素であり、n、mは、それぞれ0.003≦n≦0.017、0≦m≦0.02を満たす数である。)
The manufacturing method of the rare earth aluminate phosphor according to any one of claims 10 to 14, wherein the preparation composition is represented by the following formula (I-2).
(Ln 1-n Ce n ) 3 (Al 1-m M 1 m ) 5 O 12 (I-2)
(Wherein, L n is at least one rare earth element selected from the group consisting of Y, La, Lu, Gd and Tb, and M 1 is at least one element selected from Ga and Sc) And n and m are numbers satisfying 0.003 ≦ n ≦ 0.017 and 0 ≦ m ≦ 0.02, respectively.)
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