JP4782447B2 - Phosphor - Google Patents

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Description

本発明は、蛍光体に関する。   The present invention relates to a phosphor.

蛍光体は、プラズマディスプレイパネル(以下「PDP」という。)および希ガスランプなどの真空紫外線励起発光素子等の発光素子に使用されている。真空紫外線等によって励起されて発光する蛍光体はすでに知られており、例えば、特許文献1には、式Ca22Si29:Euで表される蛍光体が具体的に開示されている。 Phosphors are used in light-emitting elements such as vacuum ultraviolet light-excited light-emitting elements such as plasma display panels (hereinafter referred to as “PDP”) and rare gas lamps. A phosphor that emits light by being excited by vacuum ultraviolet rays or the like is already known. For example, Patent Document 1 specifically discloses a phosphor represented by the formula Ca 2 Y 2 Si 2 O 9 : Eu. Yes.

特開2004−83828号公報JP 2004-83828 A

しかしながら、上記の式Ca22Si29:Euで表される蛍光体を、発光素子に使用すると、蛍光体の輝度低下が大きい傾向にあることがわかった。本発明の目的は、発光素子に使用したときの輝度低下を抑制できる蛍光体を提供することにある。 However, it has been found that when the phosphor represented by the above formula Ca 2 Y 2 Si 2 O 9 : Eu is used for a light-emitting element, the luminance of the phosphor tends to decrease greatly. The objective of this invention is providing the fluorescent substance which can suppress the brightness fall when using for a light emitting element.

本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have completed the present invention.

すなわち本発明は、下記の蛍光体および発光素子を提供するものである。
<1>式M12 m3 n(3m+4n+2)/2(式中のM1はCa、SrおよびBaからなる群より選ばれる1種以上であり、M2はY、La、GdおよびLuからなる群より選ばれる1種以上であり、M3はSiおよび/またはGeであり、mは1.5以上2.5以下の範囲の値であり、nは2.5以上4.5以下の範囲の値である。)で表される化合物に、付活剤としてCe、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、BiおよびMnからなる群より選ばれる1種以上の金属元素が含有されてなることを特徴とする蛍光体。
<2>mが1.8以上2.2以下の範囲の値であり、かつnが2.7以上3.3以下の範囲の値である前記<1>記載の蛍光体。
<3>式(M1 1-aLn1 a)(M2 1-bLn2 b2Ge310(式中のM1およびM2は前記と同じ意味を表し、Ln1はSm、Eu、Tm、YbおよびMnからなる群より選ばれる1種以上の金属元素であり、Ln2はCe、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、YbおよびBiからなる群より選ばれる1種以上の金属元素であり、aは0以上0.5以下の範囲の値であり、bは0以上1以下の範囲の値であり、a+bが0であることはない。)で表される化合物から実質的になる前記<1>または<2>記載の蛍光体。
<4>mが1.8以上2.2以下の範囲の値であり、かつnが3.6以上4.4以下の範囲の値である前記<1>記載の蛍光体。
<5>式(M1 1-cLn1 c)(M2 1-dLn2 d2Ge412(式中のM1、M2、Ln1およびLn2は前記と同じ意味を表し、cは0以上0.5以下の範囲の値であり、dは0以上1以下の範囲の値であり、c+dが0であることはない。)で表される化合物から実質的になる前記<1>または<4>記載の蛍光体。
<6>前記いずれかに記載の蛍光体を用いてなることを特徴とする発光素子。
That is, the present invention provides the following phosphor and light emitting element.
<1> Formula M 1 M 2 m M 3 n O (3m + 4n + 2) / 2 (wherein M 1 is at least one selected from the group consisting of Ca, Sr and Ba, and M 2 is Y , La, Gd, and Lu, M 3 is Si and / or Ge, m is a value in the range of 1.5 to 2.5, and n is 2. In the range of 5 to 4.5.) As an activator, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Bi and Mn A phosphor containing at least one metal element selected from the group consisting of:
<2> The phosphor according to <1>, wherein m is a value in a range of 1.8 to 2.2 and n is a value in a range of 2.7 to 3.3.
<3> Formula (M 1 1-a Ln 1 a ) (M 2 1-b Ln 2 b ) 2 Ge 3 O 10 (wherein M 1 and M 2 represent the same meaning as described above, and Ln 1 represents Sm , Eu, Tm, Yb, and Mn, and Ln 2 is selected from Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, and Bi. One or more metal elements selected from the group consisting of: a is a value in the range of 0 to 0.5, b is a value in the range of 0 to 1, and a + b is never 0. .) The phosphor according to <1> or <2>, substantially comprising the compound represented by
<4> The phosphor according to <1>, wherein m is a value in the range of 1.8 to 2.2, and n is a value in the range of 3.6 to 4.4.
<5> Formula (M 1 1-c Ln 1 c ) (M 2 1-d Ln 2 d ) 2 Ge 4 O 12 (wherein M 1 , M 2 , Ln 1 and Ln 2 have the same meaning as described above) C is a value in the range of 0 or more and 0.5 or less, d is a value in the range of 0 or more and 1 or less, and c + d is not 0. The phosphor according to <1> or <4>.
<6> A light emitting device comprising the phosphor according to any one of the above.

本発明の蛍光体は、発光素子に使用したときの輝度低下を抑制できるため発光素子用に好適に使用でき、特にPDPおよび希ガスランプなどの真空紫外線励起発光素子用の蛍光体として好適に使用できる。さらに、液晶ディスプレイ用バックライト等の紫外線励起発光素子、電界放射型ディスプレイ等の電子線励起発光素子、白色LED等の発光素子にも適用できるため、工業的に極めて有用である。   The phosphor of the present invention can be suitably used for a light-emitting device because it can suppress a decrease in luminance when used in a light-emitting device, and particularly suitably used as a phosphor for vacuum ultraviolet light-excited light-emitting devices such as PDP and rare gas lamp. it can. Furthermore, since it can be applied to ultraviolet-excited light emitting elements such as backlights for liquid crystal displays, electron beam excited light emitting elements such as field emission displays, and light emitting elements such as white LEDs, it is extremely useful industrially.

以下に本発明について詳しく説明する。
本発明の蛍光体は、以下の式(1)
12 m3 n(3m+4n+2)/2 (1)
で表される化合物に付活剤としてCe、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、BiおよびMnからなる群より選ばれる1種以上の金属元素が含有されてなる。式中のM1はCa、SrおよびBaからなる群より選ばれる1種以上であり、M2はY、La、GdおよびLuからなる群より選ばれる1種以上であり、M3はSiおよび/またはGeであり、mの値は1.5以上2.5以下であり、nの値は2.5以上4.5以下である。なお、上記の式(1)で表される化合物は母結晶と称し、母結晶は、付活剤が含有されていることにより蛍光体となり、真空紫外線等による励起により発光する機能を持つようになる。
The present invention is described in detail below.
The phosphor of the present invention has the following formula (1):
M 1 M 2 m M 3 n O (3m + 4n + 2) / 2 (1)
As an activator, the compound represented by the formula contains at least one metal element selected from the group consisting of Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Bi, and Mn. It becomes. M 1 in the formula is one or more selected from the group consisting of Ca, Sr and Ba, M 2 is one or more selected from the group consisting of Y, La, Gd and Lu, and M 3 is Si and And / or Ge, the value of m is 1.5 or more and 2.5 or less, and the value of n is 2.5 or more and 4.5 or less. The compound represented by the above formula (1) is called a mother crystal, and the mother crystal becomes a phosphor when it contains an activator, and has a function of emitting light by excitation with vacuum ultraviolet rays or the like. Become.

また、本発明の蛍光体は、輝度を高くする意味で、上記式(1)において、mが1.8以上2.2以下の範囲の値であり、かつnが2.7以上3.3以下の範囲の値であることが好ましい。また、発光素子に使用したときの輝度低下をさらに抑制する意味で、以下の式(2)で表される化合物から実質的になることがさらに好ましい。
(M1 1-aLn1 a)(M2 1-bLn2 b2Ge310 (2)
(式中のM1およびM2は前記と同じ意味を表し、Ln1はSm、Eu、Tm、YbおよびMnからなる群より選ばれる1種以上の金属元素であり、Ln2はCe、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、YbおよびBiからなる群より選ばれる1種以上の金属元素であり、aは0以上0.5以下の範囲の値であり、bは0以上1以下の範囲の値であり、a+bが0であることはない。)
In addition, the phosphor of the present invention has a value in which m is in the range of 1.8 to 2.2 and n is 2.7 to 3.3 in order to increase the luminance. A value in the following range is preferred. Further, it is more preferably substantially composed of a compound represented by the following formula (2) in order to further suppress a decrease in luminance when used in a light emitting device.
(M 1 1-a Ln 1 a ) (M 2 1-b Ln 2 b ) 2 Ge 3 O 10 (2)
(Wherein M 1 and M 2 represent the same meaning as described above, Ln 1 is one or more metal elements selected from the group consisting of Sm, Eu, Tm, Yb and Mn, and Ln 2 represents Ce, Pr , Nd, Sm, Eu, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb and Bi, one or more metal elements selected from the group consisting of a, and a is a value in the range of 0 to 0.5. b is a value in the range of 0 to 1, and a + b is never 0.)

本発明の上記の式(2)で示される化合物から実質的になる蛍光体の結晶中には、Geを中心として4つのOが配位したGeO4四面体が存在し、このGeO4四面体3個が頂点のOを1個ずつ共有し、GeO4四面体3個が鎖状につながることで、Ge310で示される鎖状構造となる場合がある。発光素子に使用したときの輝度低下を特に抑制する意味で、本発明の蛍光体は、前記Ge310で示される鎖状構造を含む蛍光体であることが特に好ましい。 In the phosphor crystal substantially consisting of the compound represented by the above formula (2) of the present invention, there is a GeO 4 tetrahedron in which four Os are coordinated around Ge, and this GeO 4 tetrahedron is present. There is a case where a chain structure represented by Ge 3 O 10 is obtained by three O sharing one vertex O and three GeO 4 tetrahedrons connected in a chain. The phosphor of the present invention is particularly preferably a phosphor having a chain structure represented by Ge 3 O 10 in the sense of particularly suppressing a decrease in luminance when used in a light emitting device.

また、本発明の蛍光体は、輝度を高くする意味で、上記式(1)において、mが1.8以上2.2以下の範囲の値であり、かつnが3.6以上4.4以下の範囲の値であることが好ましい。また、発光素子に使用したときの輝度低下をさらに抑制する意味で、以下の式(3)で表される化合物から実質的になることがさらに好ましい。
(M1 1-cLn1 c)(M2 1-dLn2 d2Ge412 (3)
(式中のM1、M2、Ln1およびLn2は前記と同じ意味を表し、cは0以上0.5以下の範囲の値であり、dは0以上1以下の範囲の値であり、c+dが0であることはない。)
In the phosphor of the present invention, in order to increase the luminance, in the above formula (1), m is a value in the range of 1.8 to 2.2, and n is 3.6 to 4.4. A value in the following range is preferred. Moreover, it is further more preferable to consist substantially of the compound represented by the following formula | equation (3) in the meaning which further suppresses the brightness | luminance fall when using for a light emitting element.
(M 1 1-c Ln 1 c ) (M 2 1-d Ln 2 d ) 2 Ge 4 O 12 (3)
(In the formula, M 1 , M 2 , Ln 1 and Ln 2 represent the same meaning as described above, c is a value in the range of 0 to 0.5, and d is a value in the range of 0 to 1. , C + d is never 0.)

本発明の式(3)で示される化合物から実質的になる蛍光体の結晶中には、Geを中心として4つのOが配位したGeO4四面体が存在し、このGeO4四面体4個が頂点のOを1個ずつ共有し、GeO4四面体4個が環状につながることで、Ge412で示される環状構造となる場合がある。発光素子に使用したときの輝度低下を特に抑制する意味で、本発明の蛍光体は、前記Ge412で示される環状構造を含む蛍光体であることが特に好ましい。 During the substantially consisting phosphor crystals from the compound represented by the formula (3) of the present invention, four O around the Ge is present GeO 4 tetrahedron coordinated, four the GeO 4 tetrahedra Share one apex at a time and four GeO 4 tetrahedrons are connected in a ring shape to form a ring structure indicated by Ge 4 O 12 . The phosphor of the present invention is particularly preferably a phosphor containing a cyclic structure represented by Ge 4 O 12 in the sense of particularly suppressing a decrease in luminance when used in a light emitting device.

次に、本発明の蛍光体を製造する方法について説明する。
本発明の蛍光体は、例えば次のようにして製造することができる。本発明の蛍光体は、焼成により、上記の本発明の蛍光体となる金属化合物混合物を焼成することにより製造することができる。すなわち、対応する金属元素を含有する化合物を所定の組成となるように秤量し混合した後に得られた金属化合物混合物を焼成することにより製造することができる。例えば、好ましい組成のうちの一つである式Ca(Y0.98Eu0.02)2Ge310で表される化合物からなる蛍光体は、CaCO3、Y23、Eu23およびGeO2をモル比Ca:Y:Eu:Geが1.0:1.96:0.04:3.0となるように秤量し、混合した後に焼成することにより製造することができる。
Next, a method for producing the phosphor of the present invention will be described.
The phosphor of the present invention can be produced, for example, as follows. The phosphor of the present invention can be produced by firing the above metal compound mixture that becomes the phosphor of the present invention. That is, it can be produced by firing a metal compound mixture obtained after weighing and mixing a compound containing a corresponding metal element to have a predetermined composition. For example, phosphors made of a compound represented by the formula Ca (Y 0.98 Eu 0.02 ) 2 Ge 3 O 10 , which is one of the preferred compositions, are CaCO 3 , Y 2 O 3 , Eu 2 O 3 and GeO 2. Can be produced by weighing the mixture so that the molar ratio Ca: Y: Eu: Ge is 1.0: 1.96: 0.04: 3.0, mixing, and firing.

前記の金属元素を含有する化合物すなわち、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、イットリウム、ランタン、ガドリニウム、ルテチウム、ケイ素、ゲルマニウム、セリウム、プラセオジム、ネオジム、サマリウム、ユウロピウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ビスマス、マンガンの化合物としては、例えば、これら金属元素の酸化物を用いるか、または水酸化物、炭酸塩、硝酸塩、ハロゲン化物、シュウ酸塩など高温で分解および/または酸化されて酸化物になりうるものを用いることができる。   Compounds containing the above metal elements, i.e., calcium, strontium, barium, yttrium, lanthanum, gadolinium, lutetium, silicon, germanium, cerium, praseodymium, neodymium, samarium, europium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium, As the bismuth and manganese compounds, for example, oxides of these metal elements are used, or oxides are decomposed and / or oxidized at high temperatures such as hydroxides, carbonates, nitrates, halides and oxalates. Can be used.

前記金属元素を含有する化合物の混合には、例えばボールミル、V型混合機、攪拌機等の通常工業的に用いられている装置を用いることができる。また、湿式混合、乾式混合のいずれによってもよい。   For the mixing of the compound containing the metal element, for example, a generally industrially used apparatus such as a ball mill, a V-type mixer or a stirrer can be used. Also, either wet mixing or dry mixing may be used.

前記金属化合物混合物を、例えば900℃〜1600℃の温度範囲にて1〜100時間保持して焼成することにより本発明の蛍光体が得られる。金属化合物混合物に水酸化物、炭酸塩、硝酸塩、ハロゲン化物、シュウ酸塩など高温で分解および/または酸化されて酸化物になりうるものが含有されている場合、焼成の前に、金属化合物混合物を、例えば400℃以上900℃未満の温度範囲で保持して仮焼することにより、酸化物としたり、結晶水を除去することも可能である。また、仮焼後に粉砕を行うこともできる。   The phosphor of the present invention can be obtained by firing the metal compound mixture while maintaining it in a temperature range of 900 ° C. to 1600 ° C. for 1 to 100 hours, for example. If the metal compound mixture contains hydroxides, carbonates, nitrates, halides, oxalates, etc. that can be decomposed and / or oxidized at high temperatures to form oxides, the metal compound mixture before firing For example, it is possible to obtain an oxide or remove water of crystallization by holding and calcining in a temperature range of 400 ° C. or higher and lower than 900 ° C. Moreover, it can also grind | pulverize after calcination.

焼成時の雰囲気としては、例えば、窒素、アルゴン等の不活性ガス雰囲気や空気、酸素、酸素含有窒素、酸素含有アルゴン等の酸化性雰囲気、水素を0.1から10体積%含有する水素含有窒素、水素を0.1から10体積%含有する水素含有アルゴン等の還元性雰囲気等が挙げられる。また強い還元性の雰囲気で焼成する場合には適量の炭素を上記の金属化合物混合物に添加して焼成してもよい。また、焼成中における蛍光体の生成を促進させるため、上記の金属化合物混合物にフラックスを添加して焼成することもできる。   Examples of the atmosphere during firing include an inert gas atmosphere such as nitrogen and argon, an oxidizing atmosphere such as air, oxygen, oxygen-containing nitrogen and oxygen-containing argon, and hydrogen-containing nitrogen containing 0.1 to 10% by volume of hydrogen. And a reducing atmosphere such as hydrogen-containing argon containing 0.1 to 10% by volume of hydrogen. When firing in a strong reducing atmosphere, an appropriate amount of carbon may be added to the metal compound mixture and fired. Moreover, in order to promote the production | generation of the fluorescent substance during baking, it can also bak by adding a flux to said metal compound mixture.

以上の方法により得られた蛍光体を、例えばボールミルやジェットミル等を用いて粉砕することができる。また、洗浄、分級することができる。また、焼成を2回以上行うこともできる。   The phosphor obtained by the above method can be pulverized using, for example, a ball mill or a jet mill. It can also be washed and classified. Moreover, baking can also be performed twice or more.

ここで、本発明の蛍光体を用いてなる発光素子の例としてPDPを挙げてその製造方法について説明する。PDPの製造方法としては例えば、特開平10−195428号公報に開示されているような公知の方法が使用できる。すなわち、青色、緑色、赤色発光用のそれぞれの真空紫外線励起発光素子用蛍光体を、例えば、セルロース系化合物、ポリビニルアルコールのような高分子化合物からなるバインダーおよび有機溶媒と混合して蛍光体ペーストを調製する。背面基板の内面の、隔壁で仕切られアドレス電極を備えたストライプ状の基板表面と隔壁面に、蛍光体ペーストをスクリーン印刷などの方法によって塗布し、300〜600℃の温度範囲で焼成し、それぞれの蛍光体層を形成させる。これに、蛍光体層と直交する方向の透明電極およびバス電極を備え、内面に誘電体層と保護層を設けた表面ガラス基板を重ねて接着する。内部を排気して低圧のXeやNe等の希ガスを封入し、放電空間を形成させることにより、PDPを製造することができる。   Here, PDP is mentioned as an example of the light emitting element using the fluorescent substance of this invention, and the manufacturing method is demonstrated. As a method for producing the PDP, for example, a known method as disclosed in JP-A-10-195428 can be used. That is, phosphors for vacuum ultraviolet light-excited light emitting elements for emitting blue, green, and red light are mixed with a binder made of a polymer compound such as a cellulose compound and polyvinyl alcohol and an organic solvent to obtain a phosphor paste. Prepare. A phosphor paste is applied to the stripe-shaped substrate surface and the partition wall surface, which are partitioned by the partition walls and provided with the address electrodes, on the inner surface of the rear substrate by a method such as screen printing, and baked in a temperature range of 300 to 600 ° C. The phosphor layer is formed. A surface glass substrate provided with a transparent electrode and a bus electrode in a direction orthogonal to the phosphor layer and provided with a dielectric layer and a protective layer on the inner surface is laminated and bonded thereto. A PDP can be manufactured by exhausting the inside and enclosing a rare gas such as low-pressure Xe or Ne to form a discharge space.

なお、PDPの製造工程には、蛍光体にバインダーや有機溶剤を加えてペーストとしてPDPの基板に塗布した後、300〜600℃で焼成する工程があるが、本発明の蛍光体はこの工程においても輝度の低下を起さず、むしろ輝度が上昇することもあるので、本発明の蛍光体はPDP等の真空紫外線励起発光素子用として特に好適である。また、本発明の蛍光体は、液晶ディスプレイ用バックライト等の紫外線励起発光素子、電界放射型ディスプレイ等の電子線励起発光素子、白色LED等の発光素子用として使用することも可能である。   In addition, in the manufacturing process of PDP, there is a process of adding a binder or an organic solvent to the phosphor and applying it as a paste to the PDP substrate, followed by baking at 300 to 600 ° C. The phosphor of the present invention is in this process. However, the phosphor of the present invention is particularly suitable for a vacuum ultraviolet ray excited light emitting device such as PDP. Moreover, the phosphor of the present invention can also be used for ultraviolet-excited light emitting elements such as backlights for liquid crystal displays, electron beam excited light emitting elements such as field emission displays, and light emitting elements such as white LEDs.

次に、本発明を実施例によりさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited to these Examples.

なお、蛍光体の評価は次のようにして行った。
1.発光輝度の測定
蛍光体を6.7Pa(5×10-2torr)以下の真空槽内に設置し、146nmランプ(ウシオ電機社製、H0012型)を用いて真空紫外線を照射し、発光輝度を測定した。発光輝度の測定には、分光放射計(株式会社トプコン製SR−3)を用いた。
2.加熱後発光輝度の測定
前記の蛍光体を空気中500℃で30分加熱した後に得られた加熱後蛍光体につき、前記と同様にして真空紫外線を照射し、加熱後発光輝度を測定した。
3.プラズマ処理後発光輝度の測定
前記の加熱後蛍光体を、13.2Paで5体積%Xe−95体積%Neの雰囲気中に設置し、50Wのプラズマに15分間曝露させてプラズマ曝露処理を行った後に得られたプラズマ処理後蛍光体につき、前記と同様にして真空紫外線を照射し、プラズマ処理後発光輝度を測定した。
4.発光スペクトル測定
蛍光体の紫外線励起による発光スペクトル測定を、分光蛍光光度計(日本分光株式会社製FP−6600)を用いて行った。
The phosphor was evaluated as follows.
1. Measurement of emission luminance The phosphor was placed in a vacuum chamber of 6.7 Pa (5 × 10 −2 torr) or less, and irradiated with vacuum ultraviolet rays using a 146 nm lamp (USHIO, H0012 type). It was measured. A spectroradiometer (SR-3 manufactured by Topcon Co., Ltd.) was used for measuring the emission luminance.
2. Measurement of luminance after heating The phosphor after heating was heated in air at 500 ° C. for 30 minutes, irradiated with vacuum ultraviolet rays in the same manner as described above, and the luminance after heating was measured.
3. Measurement of emission luminance after plasma treatment The above-mentioned phosphor after heating was placed in an atmosphere of 5 vol% Xe-95 vol% Ne at 13.2 Pa, and exposed to 50 W plasma for 15 minutes for plasma exposure treatment. The phosphor after plasma treatment obtained later was irradiated with vacuum ultraviolet rays in the same manner as described above, and the emission luminance after plasma treatment was measured.
4). Emission spectrum measurement The emission spectrum measurement by ultraviolet excitation of the phosphor was performed using a spectrofluorophotometer (FP-6600 manufactured by JASCO Corporation).

比較例1
Ca2(Y0.95Eu0.05)2Si29を製造するにあたり、炭酸カルシウム(宇部マテリアルズ株式会社製、純度99.9%)、酸化イットリウム(信越化学工業株式会社製、純度99.99%)、酸化ユウロピウム(信越化学工業株式会社製、純度99.99%)、二酸化珪素(日本アエロジル株式会社製、純度99.99%)の各原料をCa:Y:Eu:Siのモル比が2.0:1.9:0.1:2.0となるように秤量し、さらにイソプロピルアルコールを用いた湿式ボールミルで4時間混合後、乾燥して金属化合物混合物を得た。得られた金属化合物混合物をアルミナボートを用いて大気雰囲気中において1600℃で2時間保持して焼成し、その後室温まで徐冷して蛍光体1を得た。
得られた蛍光体1の発光輝度を100とすると、加熱後発光輝度は100であり、プラズマ処理後発光輝度は80であった。また蛍光体1の発光色は赤色であった。
Comparative Example 1
In producing Ca 2 (Y 0.95 Eu 0.05 ) 2 Si 2 O 9 , calcium carbonate (manufactured by Ube Materials Co., Ltd., purity 99.9%), yttrium oxide (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., purity 99.99%) ), Europium oxide (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., purity 99.99%), silicon dioxide (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., purity 99.99%), and the molar ratio of Ca: Y: Eu: Si is 2 0.0: 1.9: 0.1: 2.0, weighed by a wet ball mill using isopropyl alcohol for 4 hours, and then dried to obtain a metal compound mixture. The obtained metal compound mixture was baked by holding at 1600 ° C. for 2 hours in an air atmosphere using an alumina boat, and then gradually cooled to room temperature to obtain phosphor 1.
When the light emission luminance of the obtained phosphor 1 was 100, the light emission luminance after heating was 100, and the light emission luminance after plasma treatment was 80. The emission color of the phosphor 1 was red.

実施例1
Ca(Y0.88Eu0.122Ge310(式(2)において、M1がCaであり、M2がYであり、Ln2がEuであり、a=0、b=0.12である。)を製造するにあたり、炭酸カルシウム(宇部マテリアルズ株式会社製、純度99.9%)、酸化イットリウム(信越化学工業株式会社製、純度99.99%)、酸化ユウロピウム(信越化学工業株式会社製:純度99.99%)、二酸化ゲルマニウム(和光純薬工業株式会社製:純度99.99%)の各原料をCa:Y:Eu:Geのモル比が1.0:1.76:0.24:3.0となるように秤量し、さらにイソプロピルアルコールを用いた湿式ボールミルで4時間混合後、乾燥して金属化合物混合物を得た。得られた金属化合物混合物をアルミナボートを用いて大気雰囲気中において1300℃で5時間保持して焼成し、その後室温まで徐冷して蛍光体2を得た。
得られた蛍光体2の発光輝度を100とすると、加熱後発光輝度は103であり、プラズマ処理後発光輝度は100であった。また蛍光体2の発光色は赤色であった。
また、蛍光体2を262nmの波長の光で励起させ発光させたときの発光スペクトルを図1に示した。
Example 1
Ca (Y 0.88 Eu 0.12 ) 2 Ge 3 O 10 (In the formula (2), M 1 is Ca, M 2 is Y, Ln 2 is Eu, a = 0, b = 0.12. ) Calcium carbonate (manufactured by Ube Materials Co., Ltd., purity 99.9%), yttrium oxide (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., purity 99.99%), europium oxide (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) Manufactured: 99.99% purity) and germanium dioxide (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd .: purity 99.99%), the molar ratio of Ca: Y: Eu: Ge is 1.0: 1.76: 0. .24: 3.0, weighed by a wet ball mill using isopropyl alcohol for 4 hours, and then dried to obtain a metal compound mixture. The obtained metal compound mixture was baked by being held at 1300 ° C. for 5 hours in an air atmosphere using an alumina boat, and then gradually cooled to room temperature to obtain phosphor 2.
When the emission brightness of the obtained phosphor 2 was 100, the emission brightness after heating was 103, and the emission brightness after plasma treatment was 100. The emission color of the phosphor 2 was red.
Further, FIG. 1 shows an emission spectrum when the phosphor 2 is excited by light having a wavelength of 262 nm to emit light.

実施例2
Ca(Y0.88Tb0.12)2Ge310(式(2)において、M1がCaであり、M2がYであり、Ln2がTbであり、a=0、b=0.12である。)を製造するにあたり、炭酸カルシウム(宇部マテリアルズ株式会社製、純度99.9%)、酸化イットリウム(信越化学工業株式会社製、純度99.99%)、酸化テルビウム(信越化学工業株式会社製、純度99.99%)、二酸化ゲルマニウム(和光純薬工業株式会社製、純度99.99%)の各原料をCa:Y:Tb:Geのモル比が1.0:1.76:0.24:3.0となるように秤量し、さらにイソプロピルアルコールを用いた湿式ボールミルで4時間混合後、乾燥して金属化合物混合物を得た。得られた金属化合物混合物をアルミナボートを用いて窒素と水素の混合ガス(水素を2体積%含有)の還元雰囲気中において1300℃で5時間保持して焼成し、その後室温まで徐冷して蛍光体3を得た。
得られた蛍光体3の発光輝度を100とすると、加熱後発光輝度は102であり、プラズマ処理後発光輝度は101であった。また蛍光体3の発光色は緑色であった。
また、蛍光体3を236nmの波長の光で励起させ発光させたときの発光スペクトルを図2に示した。
Example 2
Ca (Y 0.88 Tb 0.12 ) 2 Ge 3 O 10 (In the formula (2), M 1 is Ca, M 2 is Y, Ln 2 is Tb, a = 0, b = 0.12. ) Calcium carbonate (manufactured by Ube Materials Co., Ltd., purity 99.9%), yttrium oxide (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., purity 99.99%), terbium oxide (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) Manufactured, purity 99.99%), germanium dioxide (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., purity 99.99%), and the molar ratio of Ca: Y: Tb: Ge is 1.0: 1.76: 0. .24: 3.0, weighed by a wet ball mill using isopropyl alcohol for 4 hours, and then dried to obtain a metal compound mixture. The obtained metal compound mixture was baked by holding at 1300 ° C. for 5 hours in a reducing atmosphere of a mixed gas of nitrogen and hydrogen (containing 2% by volume of hydrogen) using an alumina boat, and then gradually cooled to room temperature to fluoresce. Body 3 was obtained.
When the emission brightness of the obtained phosphor 3 was 100, the emission brightness after heating was 102, and the emission brightness after plasma treatment was 101. The emission color of the phosphor 3 was green.
Further, FIG. 2 shows an emission spectrum when the phosphor 3 is excited by light having a wavelength of 236 nm to emit light.

実施例3
Ca(Y0.88Ce0.12)2Ge310(式(2)において、M1がCaであり、M2がYであり、Ln2がCeであり、a=0、b=0.12である。)を製造するにあたり、炭酸カルシウム(宇部マテリアルズ株式会社製:純度99.9%)、酸化イットリウム(信越化学工業株式会社製:純度99.99%)、酸化セリウム(信越化学工業株式会社製:純度99.99%)、二酸化ゲルマニウム(和光純薬工業株式会社製:純度99.99%)の各原料をCa:Y:Ce:Geのモル比が1.0:1.76:0.24:3.0となるように秤量した後は、実施例2と同様の操作を行うことにより、蛍光体4を得た。
得られた蛍光体4の発光輝度を100とすると、加熱後発光輝度は99であり、プラズマ処理後発光輝度は95であった。また蛍光体4の発光色は青紫色であった。
Example 3
Ca (Y 0.88 Ce 0.12 ) 2 Ge 3 O 10 (In the formula (2), M 1 is Ca, M 2 is Y, Ln 2 is Ce, a = 0, b = 0.12. ) Calcium carbonate (manufactured by Ube Materials Co., Ltd .: purity 99.9%), yttrium oxide (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd .: purity 99.99%), cerium oxide (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) Manufactured: 99.99% purity) and germanium dioxide (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd .: purity 99.99%), the molar ratio of Ca: Y: Ce: Ge is 1.0: 1.76: 0. After weighing to 24.3.0, phosphor 4 was obtained by performing the same operation as in Example 2.
When the emission brightness of the obtained phosphor 4 was 100, the emission brightness after heating was 99, and the emission brightness after plasma treatment was 95. The emission color of the phosphor 4 was blue-violet.

実施例4
Ca(Ya0.88Eu0.12)2Ge412(式(3)において、M1がCaであり、M2がYであり、Ln2がEuであり、c=0、d=0.12である。)を製造するにあたり、炭酸カルシウム(宇部マテリアルズ株式会社製、純度99.9%)、酸化イットリウム(信越化学工業株式会社製、純度99.99%)、酸化ユウロピウム(信越化学工業株式会社製、純度99.99%)、二酸化ゲルマニウム(和光純薬工業株式会社製、純度99.99%)の各原料をCa:Y:Eu:Geのモル比が1.0:1.76:0.24:4.0となるように秤量した後は、実施例1と同様の操作を行うことにより、蛍光体5を得た。
得られた蛍光体5の発光輝度を100とすると、加熱後発光輝度は105であり、プラズマ処理後発光輝度は100であった。また蛍光体5の発光色は赤色であった。
Example 4
Ca (Ya 0.88 Eu 0.12 ) 2 Ge 4 O 12 (In the formula (3), M 1 is Ca, M 2 is Y, Ln 2 is Eu, c = 0, d = 0.12. ) Calcium carbonate (manufactured by Ube Materials Co., Ltd., purity 99.9%), yttrium oxide (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., purity 99.99%), europium oxide (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) Made of germanium dioxide (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., purity 99.99%) with a molar ratio of Ca: Y: Eu: Ge of 1.0: 1.76: 0. .24: After weighing so as to be 4.0, the same operation as in Example 1 was performed to obtain phosphor 5.
Assuming that the emission brightness of the obtained phosphor 5 was 100, the emission brightness after heating was 105, and the emission brightness after plasma treatment was 100. The emission color of the phosphor 5 was red.

実施例5
Ca(Ya0.88Tb0.12)2Ge412(式(3)において、M1がCaであり、M2がYであり、Ln2がTbであり、c=0、d=0.12である。)を製造するにあたり、炭酸カルシウム(宇部マテリアルズ株式会社製、純度99.9%)、酸化イットリウム(信越化学工業株式会社製、純度99.99%)、酸化テルビウム(信越化学工業株式会社製、純度99.99%)、二酸化ゲルマニウム(和光純薬和光純薬工業株式会社製、純度99.99%)の各原料をCa:Y:Tb:Geのモル比が1.0:1.76:0.24:4.0となるように秤量した後は、実施例2と同様の操作を行うことにより、蛍光体6を得た。
得られた蛍光体6の発光輝度を100とすると、加熱後発光輝度は103であり、プラズマ処理後発光輝度は99であった。また蛍光体6の発光色は緑色であった。
また、蛍光体6を247nmの波長の光で励起させ発光させたときの発光スペクトルを図3に示した。
Example 5
Ca (Ya 0.88 Tb 0.12 ) 2 Ge 4 O 12 (In the formula (3), M 1 is Ca, M 2 is Y, Ln 2 is Tb, c = 0, d = 0.12. ) Calcium carbonate (manufactured by Ube Materials Co., Ltd., purity 99.9%), yttrium oxide (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., purity 99.99%), terbium oxide (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) Made of germanium dioxide (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., purity 99.99%) with a molar ratio of Ca: Y: Tb: Ge of 1.0: 1. After weighing so that it might be set to 76: 0.24: 4.0, the fluorescent substance 6 was obtained by performing operation similar to Example 2. FIG.
When the emission brightness of the obtained phosphor 6 was 100, the emission brightness after heating was 103, and the emission brightness after plasma treatment was 99. Moreover, the luminescent color of the phosphor 6 was green.
Further, FIG. 3 shows an emission spectrum when the phosphor 6 is excited by light having a wavelength of 247 nm to emit light.

実施例6
Ca(Ya0.88Ce0.12)2Ge412(式(3)において、M1がCaであり、M2がYであり、Ln2がCeであり、c=0、d=0.12である。)を製造するにあたり、炭酸カルシウム(宇部マテリアルズ株式会社製、純度99.9%)、酸化イットリウム(信越化学工業株式会社製、純度99.99%)、酸化セリウム(信越化学工業株式会社製、純度99.99%)、二酸化ゲルマニウム(和光純薬和光純薬工業株式会社製、純度99.99%)の各原料をCa:Y:Ce:Geのモル比が1.0:1.76:0.24:4.0となるように秤量した後は、実施例2と同様の操作を行うことにより、蛍光体7を得た。
得られた蛍光体7の発光輝度を100とすると、加熱後発光輝度は101であり、プラズマ処理後発光輝度は98であった。また蛍光体7の発光色は青紫色であった。
Example 6
Ca (Ya 0.88 Ce 0.12 ) 2 Ge 4 O 12 (In the formula (3), M 1 is Ca, M 2 is Y, Ln 2 is Ce, c = 0, d = 0.12. ) Calcium carbonate (manufactured by Ube Materials Co., Ltd., purity 99.9%), yttrium oxide (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., purity 99.99%), cerium oxide (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) Made of germanium dioxide (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., purity 99.99%) with a molar ratio of Ca: Y: Ce: Ge of 1.0: 1. After weighing to 76: 0.24: 4.0, the same operation as in Example 2 was performed to obtain phosphor 7.
When the emission brightness of the obtained phosphor 7 was 100, the emission brightness after heating was 101, and the emission brightness after plasma treatment was 98. The emission color of the phosphor 7 was bluish purple.

実施例1によって製造された蛍光体2を262nmの波長で励起させ発光させたときの発光スペクトルを示す図。The figure which shows the emission spectrum when the fluorescent substance 2 manufactured by Example 1 was excited by the wavelength of 262 nm, and was made to light-emit. 実施例2によって製造された蛍光体3を236nmの波長で励起させ発光させたときの発光スペクトルを示す図。The figure which shows the emission spectrum when the fluorescent substance 3 manufactured by Example 2 was excited by the wavelength of 236 nm, and was made to light-emit. 実施例5によって製造された蛍光体6を247nmの波長で励起させ発光させたときの発光スペクトルを示す図。The figure which shows the emission spectrum when the fluorescent substance 6 manufactured by Example 5 was excited by the wavelength of 247 nm, and was made to light-emit.

Claims (6)

式M12 m3 n(3m+4n+2)/2(式中のM1はCa、SrおよびBaからなる群より選ばれる1種以上であり、M2はY、La、GdおよびLuからなる群より選ばれる1種以上であり、M3はSiおよび/またはGeであり、mは1.5以上2.5以下の範囲の値であり、nは2.5以上4.5以下の範囲の値である。)で表される化合物に、付活剤としてCe、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、BiおよびMnからなる群より選ばれる1種以上の金属元素が含有されてなることを特徴とする蛍光体。 Formula M 1 M 2 m M 3 n O (3m + 4n + 2) / 2 (wherein M 1 is one or more selected from the group consisting of Ca, Sr and Ba, and M 2 is Y, La, One or more selected from the group consisting of Gd and Lu; M 3 is Si and / or Ge; m is a value in the range of 1.5 to 2.5; and n is 2.5 to 4 And a group of Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Bi, and Mn as activators. A phosphor containing at least one metal element selected from the above. mが1.8以上2.2以下の範囲の値であり、かつnが2.7以上3.3以下の範囲の値である請求項1記載の蛍光体。   The phosphor according to claim 1, wherein m is a value in a range of 1.8 to 2.2, and n is a value in a range of 2.7 to 3.3. 式(M1 1-aLn1 a)(M2 1-bLn2 b2Ge310(式中のM1およびM2は前記と同じ意味を表し、Ln1はSm、Eu、Tm、YbおよびMnからなる群より選ばれる1種以上の金属元素であり、Ln2はCe、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、YbおよびBiからなる群より選ばれる1種以上の金属元素であり、aは0以上0.5以下の範囲の値であり、bは0以上1以下の範囲の値であり、a+bが0であることはない。)で表される化合物からなる請求項1または2記載の蛍光体。 Formula (M 1 1-a Ln 1 a ) (M 2 1-b Ln 2 b ) 2 Ge 3 O 10 (wherein M 1 and M 2 represent the same meaning as described above, Ln 1 represents Sm, Eu, One or more metal elements selected from the group consisting of Tm, Yb and Mn, and Ln 2 is from the group consisting of Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb and Bi. 1 or more metal elements selected, a is a value in the range of 0 or more and 0.5 or less, b is a value in the range of 0 or more and 1 or less, and a + b is never 0). compound or Rana Ru claim 1 or 2 phosphor according represented. mが1.8以上2.2以下の範囲の値であり、かつnが3.6以上4.4以下の範囲の値である請求項1記載の蛍光体。   The phosphor according to claim 1, wherein m is a value in a range of 1.8 to 2.2, and n is a value in a range of 3.6 to 4.4. 式(M1 1-cLn1 c)(M2 1-dLn2 d2Ge412(式中のM1およびM2は前記と同じ意味を表し、Ln1はSm、Eu、Tm、YbおよびMnからなる群より選ばれる1種以上の金属元素であり、Ln2はCe、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、YbおよびBiからなる群より選ばれる1種以上の金属元素であり、cは0以上0.5以下の範囲の値であり、dは0以上1以下の範囲の値であり、c+dが0であることはない。)で表される化合物からなる請求項1または4記載の蛍光体。 Formula (M 1 1-c Ln 1 c ) (M 2 1-d Ln 2 d ) 2 Ge 4 O 12 (wherein M 1 and M 2 represent the same meaning as described above, Ln 1 represents Sm, Eu, One or more metal elements selected from the group consisting of Tm, Yb and Mn, and Ln 2 is from the group consisting of Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb and Bi. One or more metal elements selected, c is a value in the range of 0 to 0.5, d is a value in the range of 0 to 1, and c + d is not 0). The phosphor according to claim 1 or 4, comprising the compound represented. 請求項1〜5のいずれかに記載の蛍光体を用いてなることを特徴とする発光素子。   A light emitting device comprising the phosphor according to claim 1.
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