JP7295476B2 - Method for producing β-sialon phosphor - Google Patents

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Description

本発明は、βサイアロン蛍光体の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a β-sialon phosphor.

光源として発光ダイオード(Light Emitting Diode:以下「LED」という。)と、この光源からの光で励起されて、光源の色相とは異なる色相の光を放出可能な蛍光体とを組み合わせることで、光の混色の原理により多様な色相の光を放出可能な発光装置が開発されている。このような蛍光体のうち、β型のサイアロンを含む蛍光体(以下、「βサイアロン蛍光体」ともいう。)は、近紫外光から青色光の幅広い波長域で励起され、520nm以上560nm以下の範囲に発光ピーク波長を有する緑色蛍光体である。 By combining a light emitting diode (hereinafter referred to as "LED") as a light source and a phosphor that can be excited by the light from the light source to emit light with a different hue from the light source, light Light-emitting devices capable of emitting light of various colors have been developed according to the principle of color mixing. Among such phosphors, a phosphor containing β-sialon (hereinafter also referred to as “β-sialon phosphor”) is excited in a wide wavelength range from near-ultraviolet light to blue light, and has a wavelength of 520 nm or more and 560 nm or less. It is a green phosphor with an emission peak wavelength in the range.

βサイアロン蛍光体は、組成が例えば、Si6-zAl8-z:Eu(0<z≦4.2)で表される。βサイアロン蛍光体は、窒化ケイ素(Si)、窒化アルミニウム(AlN)及び酸化アルミニウム(Al)と、賦活剤となる酸化ユウロピウム(Eu)とを所定のモル比で混合して、2000℃付近で焼成することにより焼成物として得られる。発光強度を高くするために、高温での加熱処理を2回に分けて行ったり、更に原料の一部に焼成して得られたβサイアロン蛍光体を用いたりすることが提案されている(例えば、特許文献1及び特許文献2参照)。 The composition of the β-sialon phosphor is represented by, for example, Si 6-z Al z O z N 8-z :Eu (0<z≦4.2). The β-sialon phosphor contains silicon nitride (Si 3 N 4 ), aluminum nitride (AlN), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), and europium oxide (Eu 2 O 3 ) as an activator at a predetermined molar ratio. By mixing and firing at around 2000° C., a fired product can be obtained. In order to increase the emission intensity, it has been proposed to perform heat treatment at a high temperature in two steps, or to use a β-sialon phosphor obtained by sintering a part of the raw material (for example, , see Patent Documents 1 and 2).

特開2007-326981号公報JP 2007-326981 A 特開2013-173868号公報JP 2013-173868 A

βサイアロン蛍光体には、さらに高い発光強度が求められている。本発明に係る一実施形態は、発光強度に優れるβサイアロン蛍光体の製造方法を提供することを目的とする。 A β-sialon phosphor is required to have a higher emission intensity. An object of one embodiment of the present invention is to provide a method for producing a β-sialon phosphor with excellent emission intensity.

第一態様は、アルミニウム、酸素原子及びユウロピウムを含む窒化ケイ素を含む組成物を準備することと、前記組成物を熱処理することと、前記熱処理した組成物と、塩基性物質とを接触させることと、前記塩基性物質と接触させた組成物と、酸性物質を含む酸性液媒体と、を接触させることと、を含む、βサイアロン蛍光体の製造方法である。 A first aspect comprises preparing a composition containing silicon nitride containing aluminum, oxygen atoms and europium, heat-treating the composition, and contacting the heat-treated composition with a basic substance. and bringing the composition in contact with the basic substance into contact with an acidic liquid medium containing an acidic substance.

本発明に係る一実施形態によれば、発光強度に優れるβサイアロン蛍光体の製造方法を提供することができる。 According to one embodiment of the present invention, it is possible to provide a method for producing a β-sialon phosphor with excellent emission intensity.

以下、本発明を実施するための形態について、実施形態及び実施例に基づいて説明する。ただし、以下に示す形態は、本発明の技術思想を具体化するための製造方法等を例示するものであって、本発明を以下のものに限定しない。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。本明細書において「工程」との語は、独立した工程だけではなく、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の所期の目的が達成されれば、本用語に含まれる。組成物中の各成分の含有量は、組成物中に各成分に該当する物質が複数存在する場合、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数の物質の合計量を意味する。平均粒径は、体積メジアン径(Dm)であり、コールター原理に基づく細孔電気抵抗法により測定される。具体的には粒度分布測定装置(例えば、ベックマン・コールター社製Multisizer)を用いて粒度分布を測定し、小径側からの体積累積50%に対応する粒径として体積メジアン径(Dm)が求められる。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the form for implementing this invention is demonstrated based on embodiment and an Example. However, the embodiments shown below are examples of manufacturing methods and the like for embodying the technical idea of the present invention, and the present invention is not limited to the following. The relationship between the color name and chromaticity coordinates, the relationship between the wavelength range of light and the color name of monochromatic light, etc. conform to JIS Z8110. In this specification, the term "process" is not only an independent process, but even if it cannot be clearly distinguished from other processes, it is included in this term as long as the intended purpose of the process is achieved. . The content of each component in the composition means the total amount of the plurality of substances present in the composition unless otherwise specified when there are multiple substances corresponding to each component in the composition. The average particle diameter is the volume median diameter (Dm) and is measured by the pore electrical resistance method based on the Coulter principle. Specifically, the particle size distribution is measured using a particle size distribution analyzer (for example, Multisizer manufactured by Beckman Coulter), and the volume median diameter (Dm) is obtained as the particle size corresponding to 50% of the cumulative volume from the small diameter side. .

βサイアロン蛍光体の製造方法
βサイアロン蛍光体の製造方法は、アルミニウム、酸素原子及びユウロピウムを含む窒化ケイ素を含む組成物を準備すること(以下、「準備工程」ともいう)と、前記組成物を熱処理すること(以下、「第一熱処理工程」ともいう)と、前記熱処理した組成物と塩基性物質とを接触させること(以下、「塩基処理工程」ともいう)と、前記塩基性物質と接触させた組成物と、酸性物質を含む酸性液媒体と、を接触させることと(以下、「酸処理工程」ともいう)を含む。
Method for producing β-sialon phosphor A method for producing a β-sialon phosphor comprises preparing a composition containing silicon nitride containing aluminum, oxygen atoms and europium (hereinafter also referred to as a “preparation step”), and Heat treatment (hereinafter also referred to as “first heat treatment step”), contacting the heat-treated composition with a basic substance (hereinafter also referred to as “base treatment step”), and contacting with the basic substance contacting the resulting composition with an acidic liquid medium containing an acidic substance (hereinafter also referred to as an "acid treatment step").

準備工程で準備する組成物はそれ自体が、例えばβサイアロン蛍光体粒子であり、これを熱処理することで蛍光体粒子に含まれる低結晶部等の不安定な相が熱分解されてケイ素などの熱分解物が生成すると考えられる。そして、熱分解物と蛍光体粒子とを含む熱処理後の組成物を、塩基性物質とを接触させることで、例えば、熱分解物が塩基性物質と反応して、アルカリ金属ケイ酸塩などの透光性が高い可溶化物に変化すると考えられる。これにより発光強度を高くすることができると考えられる。そしてこれらの可溶化物は、酸性液媒体と接触させることで、容易に溶解、除去することができる。更に塩基性物質との接触による塩基処理は、フッ酸系の酸処理に比べてβサイアロン蛍光体粒子の損傷が少ないと考えられ、より発光強度を高くすることができる傾向があるものと推測される。また、塩基性物質との接触に引き続いて、酸性液媒体と接触させることで、塩基性物質との接触で生成すると考えられる不純物を含む微小粒子が除去されて、より発光強度が向上すると考えられる。不純物としては、例えば、ユウロピウムを含む化合物が挙げられる。不純物はβサイアロン蛍光体の発光を阻害する可能性があり、これらが除去されることで発光輝度をより向上させることができると考えられる。 The composition itself prepared in the preparation step is, for example, β-sialon phosphor particles, and by heat-treating this, unstable phases such as low crystal parts contained in the phosphor particles are thermally decomposed into silicon. It is believed that thermal decomposition products are produced. Then, by bringing the heat-treated composition containing the pyrolyzate and the phosphor particles into contact with a basic substance, for example, the pyrolyzate reacts with the basic substance to produce an alkali metal silicate or the like. It is thought that it changes into a solubilized material with high translucency. It is considered that this can increase the emission intensity. These solubilized substances can be easily dissolved and removed by contact with an acidic liquid medium. Furthermore, the base treatment by contact with a basic substance is considered to damage the β-sialon phosphor particles less than the hydrofluoric acid-based acid treatment, and is presumed to tend to increase the emission intensity. be. In addition, by contacting with an acidic liquid medium subsequent to contacting with a basic substance, fine particles containing impurities that are considered to be generated in contact with a basic substance are removed, and it is thought that the emission intensity is further improved. . Impurities include, for example, compounds containing europium. Impurities may inhibit the emission of the β-sialon phosphor, and it is considered that the removal of these impurities can further improve the emission luminance.

(準備工程)
準備工程では、アルミニウム、酸素原子及びユウロピウムを含む窒化ケイ素を含む組成物を準備する。準備する組成物は、例えばアルミニウム、酸素原子及びユウロピウムが固溶した窒化ケイ素であり、例えば、下記式(I)で表される組成を有する。
Si6-zAl8-z:Eu (I)
式中、zは、0<z≦4.2を満たす。
組成物は、例えば、市販品から所望の組成物を選択して準備してもよく、常法に準じて所望の原料を含む混合物を熱処理して所望の組成物を製造して準備してもよい。
(Preparation process)
In the preparation step, a composition containing silicon nitride containing aluminum, oxygen atoms and europium is prepared. The prepared composition is, for example, silicon nitride in which aluminum, oxygen atoms and europium are solid-dissolved, and has a composition represented by the following formula (I), for example.
Si6 - zAlzOzN8 - z : Eu (I)
In the formula, z satisfies 0<z≦4.2.
The composition may be prepared, for example, by selecting a desired composition from commercially available products, or by preparing a desired composition by heat-treating a mixture containing desired raw materials according to a conventional method. good.

準備工程で組成物を製造する場合、例えば、アルミニウム化合物とユウロピウム化合物と窒化ケイ素とを含む混合物(以下、「原料混合物」ともいう。)を熱処理することで所望の組成物を得ることができる。 When the composition is produced in the preparation step, for example, a desired composition is obtained by heat-treating a mixture containing an aluminum compound, a europium compound, and silicon nitride (hereinafter also referred to as a “raw material mixture”).

原料混合物は、アルミニウム化合物の少なくとも1種と、ユウロピウム化合物の少なくとも1種と、窒化ケイ素の少なくとも1種とを含んでいてよい。アルミニウム化合物としては、アルミニウムを含む酸化物、水酸化物、窒化物、酸窒化物、フッ化物、塩化物等を挙げることができる。またアルミニウム化合物の少なくとも一部に代えてアルミニウム金属単体又はアルミニウム合金を用いてもよい。アルミニウム化合物として具体的には、窒化アルミニウム(AlN)、酸化アルミニウム(Al)、水酸化アルミニウム(Al(OH))等を挙げることができ、これらからなる群から選択される少なくとも1種を用いることが好ましい。アルミニウム化合物は1種単独でも、2種以上を組合せて用いてもよい。 The raw material mixture may contain at least one aluminum compound, at least one europium compound, and at least one silicon nitride. Examples of aluminum compounds include oxides, hydroxides, nitrides, oxynitrides, fluorides and chlorides containing aluminum. At least part of the aluminum compound may be replaced with an aluminum metal element or an aluminum alloy. Specific examples of the aluminum compound include aluminum nitride (AlN), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), aluminum hydroxide (Al(OH) 3 ), and the like. It is preferred to use seeds. The aluminum compounds may be used singly or in combination of two or more.

原料として用いるアルミニウム化合物の平均粒径は、例えば0.01μm以上20μm以下であり、0.1μm以上10μm以下が好ましい。またアルミニウム化合物の純度は、例えば95重量%以上であり、99重量%以上が好ましい。 The average particle diameter of the aluminum compound used as the raw material is, for example, 0.01 μm or more and 20 μm or less, preferably 0.1 μm or more and 10 μm or less. The purity of the aluminum compound is, for example, 95% by weight or more, preferably 99% by weight or more.

ユウロピウム化合物としては、ユウロピウムを含む酸化物、水酸化物、窒化物、酸窒化物、フッ化物、塩化物等を挙げることができる。またユウロピウム化合物の少なくとも一部に代えてユウロピウム金属単体又はユウロピウム合金を用いてもよい。ユウロピウム化合物として具体的には、酸化ユウロピウム(Eu)、窒化ユウロピウム(EuN)、フッ化ユウロピウム(EuF)等を挙げることができ、これらからなる群から選択される少なくとも1種を用いることが好ましい。ユウロピウム化合物は1種単独でも、2種以上を組合せて用いてもよい。 Europium compounds include oxides, hydroxides, nitrides, oxynitrides, fluorides, chlorides and the like containing europium. At least part of the europium compound may be replaced with europium metal or a europium alloy. Specific examples of the europium compound include europium oxide (Eu 2 O 3 ), europium nitride (EuN), europium fluoride (EuF 3 ), and the like, and at least one selected from the group consisting of these is used. is preferred. Europium compounds may be used alone or in combination of two or more.

原料として用いるユウロピウム化合物の平均粒径は、例えば0.01μm以上20μm以下であり、0.1μm以上10μm以下が好ましい。またユウロピウム化合物の純度は、例えば95重量%以上であり、99.5重量%以上が好ましい。 The average particle diameter of the europium compound used as a raw material is, for example, 0.01 μm or more and 20 μm or less, preferably 0.1 μm or more and 10 μm or less. The purity of the europium compound is, for example, 95% by weight or more, preferably 99.5% by weight or more.

窒化ケイ素は、窒素原子及びケイ素原子を含むケイ素化合物であり、酸素原子を含む窒化ケイ素であってもよい。窒化ケイ素が酸素原子を含む場合、酸素原子は酸化ケイ素として含まれていてもよく、ケイ素の酸窒化物として含まれていてもよい。窒化ケイ素に含まれる酸素原子の含有率は、例えば2重量%未満であり、1.5重量%以下であってよい。また酸素原子の含有率は、例えば0.3重量%以上であり、0.4重量%以上であってよい。窒化ケイ素の純度は、例えば95重量%以上であり、99重量%以上が好ましい。 Silicon nitride is a silicon compound containing nitrogen atoms and silicon atoms, and may be silicon nitride containing oxygen atoms. When silicon nitride contains oxygen atoms, the oxygen atoms may be contained as silicon oxide or may be contained as silicon oxynitride. The content of oxygen atoms contained in silicon nitride is, for example, less than 2% by weight, and may be 1.5% by weight or less. The content of oxygen atoms is, for example, 0.3% by weight or more, and may be 0.4% by weight or more. The purity of silicon nitride is, for example, 95% by weight or more, preferably 99% by weight or more.

窒化ケイ素の平均粒径は、例えば0.01μm以上15μm以下であり、0.1μm以上5μm以下が好ましい。 The average particle diameter of silicon nitride is, for example, 0.01 μm or more and 15 μm or less, preferably 0.1 μm or more and 5 μm or less.

原料混合物は、窒化ケイ素の少なくとも一部をケイ素単体、酸化ケイ素等の他のケイ素化合物に置換した混合物であってもよい。すなわち原料混合物は、窒化ケイ素に加えてケイ素単体、酸化ケイ素等のケイ素化合物を含むものであってもよく、窒化ケイ素に代えてケイ素単体、酸化ケイ素等のケイ素化合物を含むものであってもよい。ケイ素化合物には、酸化ケイ素、酸窒化ケイ素、ケイ酸塩等が含まれる。 The raw material mixture may be a mixture in which at least a portion of silicon nitride is replaced with other silicon compounds such as elemental silicon and silicon oxide. That is, the raw material mixture may contain silicon elemental substance, silicon compound such as silicon oxide in addition to silicon nitride, or may contain silicon elemental substance, silicon compound such as silicon oxide instead of silicon nitride. . Silicon compounds include silicon oxide, silicon oxynitride, silicates, and the like.

原料混合物におけるアルミニウム化合物、ユウロピウム化合物及び窒化ケイ素の混合比は、例えば、原料混合物に含まれるケイ素原子とアルミニウム原子とのモル比(Si:Al)は(6-z):z(0<z≦4.2)であり、好ましくは0.01<z<1.0である。ケイ素原子及びアルミニウム原子の総モル量とユウロピウム原子とのモル比((Si+Al):Eu)は、例えば6:0.001から6:0.05であり、好ましくは6:0.003から6:0.02である。 The mixing ratio of the aluminum compound, the europium compound and the silicon nitride in the raw material mixture is, for example, the molar ratio (Si: Al) of the silicon atoms and aluminum atoms contained in the raw material mixture is (6-z): z (0 < z ≤ 4.2), preferably 0.01<z<1.0. The molar ratio of the total molar amount of silicon atoms and aluminum atoms to europium atoms ((Si+Al):Eu) is, for example, 6:0.001 to 6:0.05, preferably 6:0.003 to 6: 0.02.

原料混合物は、必要に応じて別途準備したβサイアロン蛍光体を更に含んでいてもよい。原料混合物がβサイアロン蛍光体を含む場合、その含有量は原料混合物の総量中に、例えば1重量%以上50重量%以下とすることができる。 The raw material mixture may further contain a separately prepared β-sialon phosphor, if necessary. When the raw material mixture contains the β-sialon phosphor, its content can be, for example, 1% by weight or more and 50% by weight or less in the total amount of the raw material mixture.

原料混合物は、必要に応じてハロゲン化物等のフラックスをさらに含んでいてもよい。原料混合物がフラックスを含むことで、原料間の反応がより促進され、更には固相反応がより均一に進行するために粒径が大きく、発光特性により優れる蛍光体を得ることができる。これは例えば、準備工程における熱処理の温度が、フラックスであるハロゲン化物等の液相の生成温度とほぼ同じか、それ以上であるためと考えられる。ハロゲン化物としては、希土類金属、アルカリ土類金属またはアルカリ金属の塩化物、フッ化物等を利用できる。フラックスは、陽イオンの元素比率を目的物組成になるような量で化合物として加えることもできるし、更に目的物組成になるように各原料の量を調整した後に、さらに添加する形で加えることもできる。原料混合物がフラックスを含む場合、その含有量は原料混合物中に例えば20重量%以下であり、10重量%以下が好ましい。またその含有量は例えば0.1重量%以上である。 The raw material mixture may further contain a flux such as a halide, if necessary. When the raw material mixture contains flux, the reaction between the raw materials is further accelerated, and the solid-phase reaction proceeds more uniformly, so that a phosphor with a large particle size and excellent luminous properties can be obtained. This is probably because, for example, the temperature of the heat treatment in the preparation step is approximately the same as or higher than the temperature at which the liquid phase of the halide, which is the flux, is generated. As the halide, chlorides, fluorides, etc. of rare earth metals, alkaline earth metals or alkali metals can be used. The flux can be added as a compound in such an amount that the elemental ratio of cations will give the composition of the object, or it can be added after adjusting the amount of each raw material so as to achieve the composition of the object. can also When the raw material mixture contains flux, its content in the raw material mixture is, for example, 20% by weight or less, preferably 10% by weight or less. Moreover, the content thereof is, for example, 0.1% by weight or more.

原料混合物は、所望の原料化合物を所望の配合比に秤量した後に、ボールミルなどを用いた混合方法、ヘンシェルミキサー、V型ブレンダーなどの混合機、乳鉢と乳棒を用いた混合方法等を用いて原料化合物を混合することで得ることができる。混合は、乾式混合で行うこともできるし、溶媒等を加えて湿式混合で行うこともできる。 The raw material mixture is obtained by weighing the desired raw material compounds to the desired compounding ratio, and then mixing the raw materials using a mixing method using a ball mill or the like, a mixer such as a Henschel mixer or a V-type blender, or a mixing method using a mortar and pestle. It can be obtained by mixing compounds. Mixing can be performed by dry mixing, or by adding a solvent or the like and performing wet mixing.

原料混合物の熱処理温度は、例えば1850℃以上2100℃以下であり、1900℃以上2050℃以下が好ましく、1920℃以上2050℃以下がより好ましく、2000℃以上2050℃以下が更に好ましい。1850℃以上の温度で熱処理することで、βサイアロン蛍光体が効率よく形成され、Euが結晶中に入り込み易く、所望のβサイアロン蛍光体が得られる。また熱処理温度が2100℃以下であると形成されるβサイアロン蛍光体の分解が抑制される傾向がある。 The heat treatment temperature of the raw material mixture is, for example, 1850° C. or higher and 2100° C. or lower, preferably 1900° C. or higher and 2050° C. or lower, more preferably 1920° C. or higher and 2050° C. or lower, even more preferably 2000° C. or higher and 2050° C. or lower. By heat-treating at a temperature of 1850° C. or higher, the β-sialon phosphor is efficiently formed, Eu easily enters the crystal, and the desired β-sialon phosphor is obtained. Also, if the heat treatment temperature is 2100° C. or less, decomposition of the formed β-sialon phosphor tends to be suppressed.

原料混合物の熱処理における雰囲気は、窒素ガスを含む雰囲気が好ましく、実質的に窒素ガス雰囲気であることがより好ましい。原料混合物の熱処理の雰囲気が窒素ガスを含む場合、窒素ガスに加えて、水素、酸素、アンモニアなどの他のガスを含んでいてもよい。また原料混合物の熱処理の雰囲気における窒素ガスの含有率は、例えば90体積%以上であり、95体積%以上が好ましい。 The atmosphere in the heat treatment of the raw material mixture is preferably an atmosphere containing nitrogen gas, more preferably substantially a nitrogen gas atmosphere. When the atmosphere for the heat treatment of the raw material mixture contains nitrogen gas, it may contain other gases such as hydrogen, oxygen, and ammonia in addition to nitrogen gas. The content of nitrogen gas in the heat treatment atmosphere of the raw material mixture is, for example, 90% by volume or more, preferably 95% by volume or more.

原料混合物の熱処理における圧力は、例えば、常圧から200MPaとすることができる。生成するβサイアロン蛍光体の分解を抑制する観点から、圧力は高い方が好ましく、ゲージ圧として、0.1MPa以上200MPa以下が好ましく、0.6MPa以上1.2MPa以下がより好ましい。上記範囲内であると工業的な設備の制約も少なくなる。 The pressure in the heat treatment of the raw material mixture can be, for example, normal pressure to 200 MPa. From the viewpoint of suppressing decomposition of the generated β-sialon phosphor, the pressure is preferably higher, and the gauge pressure is preferably 0.1 MPa or more and 200 MPa or less, more preferably 0.6 MPa or more and 1.2 MPa or less. Within the above range, there are fewer restrictions on industrial equipment.

原料混合物の熱処理では、例えば室温から所定の温度に昇温して熱処理する。昇温時間は、例えば1時間以上48時間以下であり、2時間以上24時間以下が好ましく、3時間以上20時間以下であることがより好ましい。昇温時間が1時間以上であると、蛍光体粒子の粒子成長が充分に進行する傾向があり、またEuが蛍光体粒子の結晶中に入り込み易くなる傾向がある。 In the heat treatment of the raw material mixture, for example, the temperature is raised from room temperature to a predetermined temperature. The heating time is, for example, 1 hour or more and 48 hours or less, preferably 2 hours or more and 24 hours or less, and more preferably 3 hours or more and 20 hours or less. When the heating time is 1 hour or longer, the growth of the phosphor particles tends to proceed sufficiently, and Eu tends to easily enter the crystals of the phosphor particles.

原料混合物の熱処理においては所定温度での保持時間を設けてもよい。保持時間は、例えば1時間以上48時間以下であり、2時間以上30時間以下が好ましく、3時間以上20時間以下であることがより好ましい。 In the heat treatment of the raw material mixture, a holding time at a predetermined temperature may be provided. The holding time is, for example, 1 hour or more and 48 hours or less, preferably 2 hours or more and 30 hours or less, and more preferably 3 hours or more and 20 hours or less.

原料混合物の熱処理における所定温度から室温までの降温時間は、例えば0.1時間以上20時間以下であり、1時間以上15時間以下が好ましく、3時間以上12時間以下であることがより好ましい。なお、所定温度から室温まで降温する間に適宜選択される温度での保持時間を設けてもよい。この保持時間は、例えば、βサイアロン蛍光体の発光強度がより高くなるように調節される。降温中の所定の温度における保持時間は例えば、0.1時間以上20時間以下であり、1時間以上10時間以下が好ましい。また保持時間における温度は、例えば1000℃以上1800℃未満であり、1200℃以上1700℃以下が好ましい。 The temperature-lowering time from the predetermined temperature to room temperature in the heat treatment of the raw material mixture is, for example, 0.1 hours or more and 20 hours or less, preferably 1 hour or more and 15 hours or less, and more preferably 3 hours or more and 12 hours or less. In addition, a holding time at an appropriately selected temperature may be provided while the temperature is lowered from a predetermined temperature to room temperature. This retention time is adjusted, for example, so that the emission intensity of the β-sialon phosphor is higher. The holding time at the predetermined temperature during the temperature drop is, for example, 0.1 hour or more and 20 hours or less, preferably 1 hour or more and 10 hours or less. The temperature during the holding time is, for example, 1000° C. or higher and lower than 1800° C., preferably 1200° C. or higher and 1700° C. or lower.

原料混合物の熱処理は、例えば、原料混合物を窒化ホウ素製ルツボに入れて行うことができる。 The heat treatment of the raw material mixture can be performed, for example, by placing the raw material mixture in a crucible made of boron nitride.

原料混合物の熱処理後には、熱処理で得られる組成物に解砕、粉砕、分級操作等の処理を組合せて行う整粒工程を含んでいてもよい。整粒工程により所望の粒径の粉末を得ることができる。具体的には、組成物を粗粉砕した後に、ボールミル、ジェットミル、振動ミルなどの一般的な粉砕機を用いて所定の粒径に粉砕することができる。粒径の最終的な調整は後に記載する第一熱処理工程、塩基処理工程、酸処理工程等の後でも可能である。 After the heat treatment of the raw material mixture, a granule sizing step may be included in which the composition obtained by the heat treatment is combined with treatments such as pulverization, pulverization and classification. A powder having a desired particle size can be obtained by the sizing process. Specifically, after coarsely pulverizing the composition, it can be pulverized to a predetermined particle size using a general pulverizer such as a ball mill, jet mill, or vibration mill. The final adjustment of the particle size can also be performed after the first heat treatment step, base treatment step, acid treatment step, etc., which will be described later.

(第一熱処理工程)
第一熱処理工程では、準備工程で準備した組成物を熱処理して第一熱処理物を得る。第一熱処理工程では、例えば、βサイアロン蛍光体に存在する非晶質の不安定な結晶の少なくとも一部を分解できると考えられる。第一熱処理工程の雰囲気は、発光強度を高くする観点から、希ガス雰囲気又は減圧下が好ましく、希ガス雰囲気がより好ましい。
(First heat treatment step)
In the first heat treatment step, the composition prepared in the preparation step is heat-treated to obtain a first heat-treated product. In the first heat treatment step, for example, it is believed that at least part of the amorphous unstable crystals present in the β-sialon phosphor can be decomposed. The atmosphere of the first heat treatment step is preferably a rare gas atmosphere or under reduced pressure, more preferably a rare gas atmosphere, from the viewpoint of increasing the emission intensity.

第一熱処理工程における希ガス雰囲気は、ヘリウム、ネオン、アルゴン等の希ガスの少なくとも1種を含んでいればよく、少なくともアルゴンを含むことが好ましい。希ガス雰囲気は、希ガスに加えて酸素、水素、窒素等を含んでいてもよい。希ガス雰囲気に含まれる希ガスの含有率は例えば95体積%以上であり、99体積%以上が好ましい。 The rare gas atmosphere in the first heat treatment step may contain at least one of rare gases such as helium, neon, and argon, and preferably contains at least argon. The rare gas atmosphere may contain oxygen, hydrogen, nitrogen, etc. in addition to the rare gas. The rare gas content in the rare gas atmosphere is, for example, 95% by volume or more, preferably 99% by volume or more.

第一熱処理工程を希ガス雰囲気中で行う場合、その圧力は、例えば、常圧から1MPaの範囲とすることができ、常圧から0.2MPaが好ましい。 When the first heat treatment step is performed in a rare gas atmosphere, the pressure can be, for example, in the range of normal pressure to 1 MPa, preferably normal pressure to 0.2 MPa.

第一熱処理工程は常圧より低い減圧下で行ってもよく、特に真空中で行うことが好ましい。真空中で熱処理を行う場合、その圧力は、例えば10kPa以下であり、1kPa以下が好ましく、100Pa以下がより好ましい。ここで、減圧下または真空中とは、気体が存在することを排除するものではない。存在し得る気体には、希ガス、窒素、水素、酸素等が含まれる。 The first heat treatment step may be performed under reduced pressure lower than normal pressure, and is preferably performed in vacuum. When the heat treatment is performed in vacuum, the pressure is, for example, 10 kPa or less, preferably 1 kPa or less, and more preferably 100 Pa or less. Here, "under reduced pressure" or "in a vacuum" does not exclude the presence of gas. Gases that may be present include noble gases, nitrogen, hydrogen, oxygen, and the like.

第一熱処理工程における熱処理温度は、例えば1300℃以上1600℃以下であり、1350℃以上1500℃以下が好ましい。第一熱処理工程の温度は原料混合物を熱処理する温度よりも低い温度であることが好ましい。これにより、蛍光体粒子に含まれる不安定な結晶相、非晶相等がより効率的に熱分解され、より安定で結晶性の高い蛍光体粒子が形成されると考えられる。また第一熱処理工程で生成する熱分解物には、例えばケイ素単体、ユウロピウム化合物等が含まれ、これらは後述する塩基処理工程、酸処理工程等により除去することができる。 The heat treatment temperature in the first heat treatment step is, for example, 1300° C. or higher and 1600° C. or lower, preferably 1350° C. or higher and 1500° C. or lower. The temperature in the first heat treatment step is preferably lower than the temperature at which the raw material mixture is heat treated. As a result, unstable crystalline phases, amorphous phases, and the like contained in the phosphor particles are more efficiently thermally decomposed, and more stable and highly crystalline phosphor particles are formed. The thermal decomposition products produced in the first heat treatment step include, for example, simple silicon, europium compounds, and the like, and these can be removed by the base treatment step, acid treatment step, etc. described later.

第一熱処理工程における熱処理時間は、例えば1時間以上48時間以下であり、2時間以上20時間以下が好ましい。第一熱処理工程では、例えば室温から所定の温度に昇温して熱処理する。昇温時間は、例えば1時間以上48時間以下であり、2時間以上24時間以下が好ましく、3時間以上20時間以下であることがより好ましい。第一熱処理工程においては所定温度での保持時間を設けてもよい。保持時間は、例えば1時間以上48時間以下であり、2時間以上30時間以下が好ましく、3時間以上20時間以下であることがより好ましい。 The heat treatment time in the first heat treatment step is, for example, 1 hour or more and 48 hours or less, preferably 2 hours or more and 20 hours or less. In the first heat treatment step, for example, the heat treatment is performed by raising the temperature from room temperature to a predetermined temperature. The heating time is, for example, 1 hour or more and 48 hours or less, preferably 2 hours or more and 24 hours or less, and more preferably 3 hours or more and 20 hours or less. A holding time at a predetermined temperature may be provided in the first heat treatment step. The holding time is, for example, 1 hour or more and 48 hours or less, preferably 2 hours or more and 30 hours or less, and more preferably 3 hours or more and 20 hours or less.

第一熱処理工程における所定温度から室温までの降温時間は、例えば0.1時間以上20時間以下であり、1時間以上15時間以下が好ましく、3時間以上12時間以下であることがより好ましい。なお、所定温度から室温まで降温する間に適宜選択される温度での保持時間を設けてもよい。この保持時間は、例えば、βサイアロン蛍光体の発光強度がより高くなるように調節される。降温中の所定の温度における保持時間は例えば、0.5時間以上20時間以下であり、1時間以上10時間以下が好ましい。また保持時間における温度は、例えば800℃以上1600℃未満であり、1000℃以上1400℃以下が好ましい。 The cooling time from the predetermined temperature to room temperature in the first heat treatment step is, for example, 0.1 hours or more and 20 hours or less, preferably 1 hour or more and 15 hours or less, and more preferably 3 hours or more and 12 hours or less. In addition, a holding time at an appropriately selected temperature may be provided while the temperature is lowered from a predetermined temperature to room temperature. This retention time is adjusted, for example, so that the emission intensity of the β-sialon phosphor is higher. The holding time at the predetermined temperature during the temperature drop is, for example, 0.5 hours or more and 20 hours or less, preferably 1 hour or more and 10 hours or less. The temperature during the holding time is, for example, 800° C. or higher and lower than 1600° C., preferably 1000° C. or higher and 1400° C. or lower.

第一熱処理工程では、準備工程で準備した組成物をユウロピウム化合物の共存下で熱処理してもよい。その場合、希ガス雰囲気中で熱処理することが好ましい。準備工程で得られる組成物をユウロピウム化合物の共存下、希ガス雰囲気中で熱処理することでより高い発光強度を有するβサイアロン蛍光体を効率的に製造することができる。これは例えば以下のように考えることができる。第一熱処理工程をユウロピウム化合物の存在下、希ガス雰囲気中で行うと、少なくとも一部のユウロピウム化合物が還元され、ユウロピウム化合物由来のガス状物を生成する。そのガス状物が、準備工程で準備した組成物と接触することで、組成物に含まれるユウロピウムが2価の状態に還元され易くなると考えられる。また還元された状態のユウロピウム化合物由来のガス状物が組成物に取り込まれるとも考えられる。そしてこれらの要因が組み合わされることで、発光強度がより高くなると考えられる。 In the first heat treatment step, the composition prepared in the preparation step may be heat treated in the presence of a europium compound. In that case, the heat treatment is preferably performed in a rare gas atmosphere. By heat-treating the composition obtained in the preparation step in the presence of a europium compound in a rare gas atmosphere, a β-sialon phosphor having a higher emission intensity can be efficiently produced. For example, this can be considered as follows. When the first heat treatment step is performed in the presence of a europium compound in a noble gas atmosphere, at least a portion of the europium compound is reduced to produce a gaseous substance derived from the europium compound. It is believed that the contact of the gaseous substance with the composition prepared in the preparation step facilitates reduction of europium contained in the composition to a divalent state. It is also believed that gaseous substances derived from the europium compound in its reduced state are incorporated into the composition. A combination of these factors is considered to increase the emission intensity.

第一熱処理工程に用いるユウロピウム化合物としては、ユウロピウムを含む酸化物、水酸化物、窒化物、酸窒化物、フッ化物、塩化物等を挙げることができる。またユウロピウム化合物の少なくとも一部に代えてユウロピウム金属単体又はユウロピウム合金を用いてもよい。ユウロピウム化合物として具体的には、酸化ユウロピウム(Eu)、窒化ユウロピウム(EuN)、フッ化ユウロピウム(EuF)等を挙げることができ、これらからなる群から選択される少なくとも1種が好ましく、酸化ユウロピウムがより好ましい。ユウロピウム化合物は1種単独でも、2種以上を組合せて用いてもよい。 Examples of the europium compound used in the first heat treatment step include oxides, hydroxides, nitrides, oxynitrides, fluorides and chlorides containing europium. At least part of the europium compound may be replaced with europium metal or a europium alloy. Specific examples of the europium compound include europium oxide (Eu 2 O 3 ), europium nitride (EuN), europium fluoride (EuF 3 ), etc. At least one selected from the group consisting of these is preferred. , and europium oxide are more preferred. Europium compounds may be used alone or in combination of two or more.

第一熱処理工程に用いるユウロピウム化合物の平均粒径は、例えば0.01μm以上20μm以下であり、0.1μm以上10μm以下が好ましい。またユウロピウム化合物の純度は、例えば95重量%以上であり、99.5重量%以上が好ましい。 The average particle diameter of the europium compound used in the first heat treatment step is, for example, 0.01 μm or more and 20 μm or less, preferably 0.1 μm or more and 10 μm or less. The purity of the europium compound is, for example, 95% by weight or more, preferably 99.5% by weight or more.

第一熱処理工程にユウロピウム化合物を用いる場合、準備工程で得られる組成物(100重量%)に対するユウロピウム化合物の重量比率は、例えば、0.01重量%以上であり、0.05重量%以上が好ましく、0.1重量%以上がより好ましい。また重量比率は50重量%以下であり、20重量%以下が好ましく、15重量%以下がより好ましく、10重量%以下が更に好ましい。 When a europium compound is used in the first heat treatment step, the weight ratio of the europium compound to the composition (100% by weight) obtained in the preparation step is, for example, 0.01% by weight or more, preferably 0.05% by weight or more. , more preferably 0.1% by weight or more. The weight ratio is 50% by weight or less, preferably 20% by weight or less, more preferably 15% by weight or less, and even more preferably 10% by weight or less.

第一熱処理工程にユウロピウム化合物を用いる場合、ユウロピウム化合物から発生するガス状物が準備工程で得られる組成物と接触可能な状態で熱処理を行えばよい。例えば、準備工程で得られる組成物とユウロピウム化合物とを混合して、同一の容器に入れて熱処理してもよく、準備工程で得られる組成物とユウロピウム化合物とを混合せずに同一又は別々の容器に入れて熱処理してもよく、準備工程で得られる組成物にユウロピウム化合物の一部を混合し、残部を混合せずに同一又は別々の容器に入れて熱処理してもよい。準備工程で得られる組成物とユウロピウム化合物とを混合する場合はできるだけ均一に混合することが好ましい。 When a europium compound is used in the first heat treatment step, the heat treatment may be performed in a state in which a gaseous substance generated from the europium compound can come into contact with the composition obtained in the preparation step. For example, the composition obtained in the preparation step and the europium compound may be mixed and heat-treated in the same container, and the composition obtained in the preparation step and the europium compound may be mixed in the same or separate The composition obtained in the preparation step may be mixed with part of the europium compound and the remainder may be placed in the same or separate container and heat treated without being mixed. When mixing the composition obtained in the preparation step with the europium compound, it is preferable to mix them as uniformly as possible.

βサイアロン蛍光体の製造方法は、第一熱処理工程の後に、得られる第一熱処理物を解砕処理、粉砕処理等する工程を含んでいてもよい。解砕処理、粉砕処理等は既述の方法で行うことができる。 The method for producing a β-sialon phosphor may include, after the first heat treatment step, a step of crushing, pulverizing, or the like the obtained first heat-treated product. Crushing treatment, pulverizing treatment and the like can be performed by the methods described above.

(塩基処理工程)
塩基処理工程では、第一熱処理工程で得られる熱処理した組成物(第一熱処理物)と、塩基性物質とを接触させて、塩基処理物を得る。塩基性物質と接触させることで、第一熱処理物に含まれ、発光特性に影響を及ぼし得る熱分解物等が塩基性物質と反応して、発光特性への影響が少ない化合物に変化することで、発光強度を高くすることが可能になると考えられる。
(Base treatment step)
In the base treatment step, the heat-treated composition obtained in the first heat treatment step (first heat-treated product) is brought into contact with a basic substance to obtain a base-treated product. By contacting with a basic substance, the thermal decomposition products contained in the first heat-treated product, which may affect the light emission characteristics, react with the basic substance and change into compounds that have little effect on the light emission characteristics. , it is considered possible to increase the emission intensity.

塩基性物質としては、LiOH、NaOH、KOH、RbOH、CsOH等のアルカリ金属水酸化物;LiCO、NaCO、KCO、RbCO、CsCO等のアルカリ金属炭酸塩;Mg(OH)、Ca(OH)、Sr(OH)、Ba(OH)等の周期表第2族元素の水酸化物;アンモニア(NH);ヒドラジン;エチレンジアミンピロカテコール(EDP);テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド等の四級アンモニウム化合物などが挙げられる。塩基性物質は水に可溶であることが好ましく、LiOH、NaOH、KOH、RbOH、CsOH、LiCO、NaCO、KCO、RbCO、CsCO、アンモニア(NH)及びテトラメチルアンモニウムヒドロキシドからなる群から選択される少なくとも1種を含むことがより好ましく、LiOH、NaOH、KOH、RbOH、CsOH等のアルカリ金属水酸化物及びアンモニア(NH)からなる群から選択される少なくとも1種を含むことが更に好ましく、少なくともNaOH又はKOHを含むことが特に好ましい。 Basic substances include alkali metal hydroxides such as LiOH, NaOH , KOH , RbOH and CsOH; alkalis such as Li2CO3 , Na2CO3 , K2CO3 , Rb2CO3 and Cs2CO3 ; metal carbonates; hydroxides of Group 2 elements of the periodic table such as Mg(OH) 2 , Ca(OH) 2 , Sr(OH) 2 and Ba(OH) 2 ; ammonia (NH 3 ); hydrazine; catechol (EDP); and quaternary ammonium compounds such as tetramethylammonium hydroxide and tetraethylammonium hydroxide. The basic substance is preferably soluble in water, LiOH, NaOH, KOH, RbOH , CsOH , Li2CO3 , Na2CO3 , K2CO3 , Rb2CO3 , Cs2CO3 , ammonia (NH 3 ) and at least one selected from the group consisting of tetramethylammonium hydroxide, and alkali metal hydroxides such as LiOH, NaOH, KOH, RbOH, CsOH, and ammonia (NH 3 ) It is more preferable to contain at least one selected from the group consisting of, and it is particularly preferable to contain at least NaOH or KOH.

第一熱処理物と接触させる塩基性物質の量は、塩基性物質の種類等に応じて適宜選択することができる。塩基性物質の第一熱処理物に対する重量比率は、例えば0.5重量%以上であり、1重量%以上が好ましく、5重量%以上がより好ましく、8重量%以上がさらに好ましい。また重量比率は、例えば200重量%以下であり、100重量%以下が好ましく、80重量%以下がより好ましい。塩基性物質の重量比率が0.5重量%以上であると熱分解物等との反応が充分に進行する傾向があり、200重量%以下であると蛍光体粒子に対する悪影響を抑制できる傾向がある。 The amount of the basic substance to be brought into contact with the first heat-treated product can be appropriately selected according to the type of the basic substance. The weight ratio of the basic substance to the first heat-treated product is, for example, 0.5% by weight or more, preferably 1% by weight or more, more preferably 5% by weight or more, and even more preferably 8% by weight or more. The weight ratio is, for example, 200% by weight or less, preferably 100% by weight or less, and more preferably 80% by weight or less. When the weight ratio of the basic substance is 0.5% by weight or more, the reaction with the thermal decomposition product tends to proceed sufficiently. .

塩基処理工程の雰囲気は、例えば大気などの酸化雰囲気であってもよく、窒素ガス、アルゴンガスなどの不活性ガス雰囲気であってもよい。不活性ガス雰囲気での不活性ガス濃度は例えば90体積%以上であり、95体積%以上が好ましい。塩基処理工程の雰囲気における圧力は、例えば10Pa以上1MPa以下であり、100Pa以上0.2MPa以下が好ましい。 The atmosphere of the base treatment step may be, for example, an oxidizing atmosphere such as air, or an inert gas atmosphere such as nitrogen gas or argon gas. The inert gas concentration in the inert gas atmosphere is, for example, 90% by volume or more, preferably 95% by volume or more. The pressure in the atmosphere of the base treatment step is, for example, 10 Pa or more and 1 MPa or less, preferably 100 Pa or more and 0.2 MPa or less.

塩基処理工程の温度は、例えば50℃以上650℃以下であり、50℃以上500℃以下が好ましく、70℃以上400℃以下がより好ましい。接触温度を50℃以上とすることで第一熱処理物に含まれる熱分解物等と塩基性物質との反応性が向上し、生産性がより向上する傾向がある。また接触温度を650℃以下とすることで製造される蛍光体に対する悪影響を抑制できる傾向がある。 The temperature of the base treatment step is, for example, 50° C. or higher and 650° C. or lower, preferably 50° C. or higher and 500° C. or lower, and more preferably 70° C. or higher and 400° C. or lower. By setting the contact temperature to 50° C. or higher, the reactivity between the thermal decomposition products and the like contained in the first heat-treated product and the basic substance is improved, and the productivity tends to be further improved. Further, by setting the contact temperature to 650° C. or lower, there is a tendency to suppress adverse effects on the manufactured phosphor.

塩基処理工程は、複数の温度条件を適用することを含んでいてもよい。塩基処理工程は、例えば第一熱処理物と塩基性物質との接触を、第一の温度で行うこと(「第一熱塩基処理」ともいう)と、第一の温度よりも高い第二の温度で行うこと(「第二熱塩基処理」ともいう)とを含んでいてもよい。第一熱塩基処理及び第二熱塩基処理を行うことで、塩基性物質と熱分解物等との反応がより効率的に進行する傾向がある。また蛍光体粒子に対する悪影響を抑制できる傾向がある。第一の温度は、例えば50℃以上150℃以下であり、60℃以上140℃以下が好ましく、60℃以上120℃以下がより好ましい。第二の温度は、第一の温度よりも高い温度であって、例えば90℃以上650℃以下であり、120℃以上500℃以下が好ましく、150℃以上400℃以下がより好ましい。 The base treatment step may include applying multiple temperature conditions. The base treatment step includes, for example, contacting the first heat-treated product with a basic substance at a first temperature (also referred to as "first thermal base treatment"), and performing a second temperature higher than the first temperature (also referred to as “second thermal base treatment”). By performing the first thermal base treatment and the second thermal base treatment, the reaction between the basic substance and the thermal decomposition products tends to proceed more efficiently. In addition, there is a tendency that adverse effects on phosphor particles can be suppressed. The first temperature is, for example, 50° C. or higher and 150° C. or lower, preferably 60° C. or higher and 140° C. or lower, and more preferably 60° C. or higher and 120° C. or lower. The second temperature is higher than the first temperature, and is, for example, 90° C. or higher and 650° C. or lower, preferably 120° C. or higher and 500° C. or lower, more preferably 150° C. or higher and 400° C. or lower.

塩基処理工程における接触時間は、塩基性物質の種類、重量比率、接触温度等に応じて適宜選択すればよい。接触時間は例えば0.1時間以上48時間以下であり、0.5時間以上20時間以下が好ましい。また塩基処理工程が、第一熱塩基処理及び第二熱塩基処理を含む場合、第一熱塩基処理の処理時間は、例えば0.1時間以上48時間以下であり、0.5時間以上20時間以下が好ましい。また第二熱塩基処理の処理時間は、例えば0.1時間以上24時間以下であり、0.5時間以上12時間以下が好ましい。 The contact time in the base treatment step may be appropriately selected according to the type of basic substance, weight ratio, contact temperature, and the like. The contact time is, for example, 0.1 hours or more and 48 hours or less, preferably 0.5 hours or more and 20 hours or less. Further, when the base treatment step includes the first thermal base treatment and the second thermal base treatment, the treatment time of the first thermal base treatment is, for example, 0.1 hours or more and 48 hours or less, or 0.5 hours or more and 20 hours. The following are preferred. The treatment time of the second thermal base treatment is, for example, 0.1 hours or more and 24 hours or less, preferably 0.5 hours or more and 12 hours or less.

第一熱処理物と塩基性物質との接触方法は、第一熱処理物と塩基性物質の溶液とを混合することを含むことが好ましい。塩基性物質の溶液を用いることで第一熱処理物と塩基性物質とを、より均一に反応させることができる。塩基性物質の溶液を構成する溶媒は、塩基性物質が溶解する限り、通常用いられる溶媒から適宜選択することができる。溶媒としては例えば、水;メタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール;エタノールアミン、トリエタノールアミン、エチレンジアミン等のアミン類を挙げることができる。溶媒は1種単独でも、2種以上を組合せて用いてもよい。中でも溶媒は水を含むことが好ましい。 The method of contacting the first heat-treated product with the basic substance preferably includes mixing the first heat-treated product with a solution of the basic substance. By using the solution of the basic substance, the first heat-treated product and the basic substance can be reacted more uniformly. The solvent that constitutes the solution of the basic substance can be appropriately selected from commonly used solvents as long as the basic substance dissolves therein. Examples of solvents include water; alcohols such as methanol, ethanol and isopropanol; and amines such as ethanolamine, triethanolamine and ethylenediamine. Solvents may be used singly or in combination of two or more. Among them, the solvent preferably contains water.

塩基性物質の溶液の濃度は、塩基性物質の種類、溶媒等に応じて適宜選択することができる。塩基性物質の溶液の濃度は例えば、0.1重量%以上80重量%以下とすることができ、1重量%以上50重量%以下が好ましい。 The concentration of the basic substance solution can be appropriately selected according to the type of the basic substance, the solvent, and the like. The concentration of the basic substance solution can be, for example, 0.1% by weight or more and 80% by weight or less, preferably 1% by weight or more and 50% by weight or less.

塩基処理工程は、第一熱処理物と塩基性物質の溶液とを混合することに加えて、溶液に含まれる溶媒の少なくとも一部を除去することを含むことが好ましい。溶媒の少なくとも一部を除去することで、塩基性物質と熱分解物との反応効率がより向上する傾向がある。第一熱処理物と塩基性物質の溶液との混合物から溶媒を除去する場合、溶媒の除去率は例えば、1重量%以上とすることができ、10重量%以上が好ましく、20重量%以上がより好ましく、50重量%以上がさらに好ましい。 The base treatment step preferably includes removing at least part of the solvent contained in the solution in addition to mixing the first heat-treated product and the solution of the basic substance. By removing at least part of the solvent, the reaction efficiency between the basic substance and the pyrolyzate tends to be further improved. When the solvent is removed from the mixture of the first heat-treated product and the solution of the basic substance, the solvent removal rate can be, for example, 1% by weight or more, preferably 10% by weight or more, and more preferably 20% by weight or more. Preferably, 50% by weight or more is more preferable.

溶媒の除去方法は、例えば、加熱処理、減圧処理等を挙げることができ、これらを組合せて用いてもよい。溶媒の除去方法は、溶液中の塩基性物質が溶媒と共に除去され難い方法であればよく、少なくとも加熱処理を含むことが好ましい。溶媒の除去を加熱処理で行う場合、その温度は前記第一の温度と同様であることが好ましい。 Methods for removing the solvent include, for example, heat treatment, decompression treatment, and the like, and these may be used in combination. The method for removing the solvent may be any method as long as the basic substance in the solution is not easily removed together with the solvent, and preferably includes at least heat treatment. When the solvent is removed by heat treatment, the temperature is preferably the same as the first temperature.

塩基処理工程は、第一熱処理物と塩基性物質の溶液とを混合することと、第一の温度で第一熱処理物と塩基性物質とを接触させること(第一熱塩基処理)と、第一熱塩基処理後に、第一の温度よりも高い第二の温度で第一熱処理物と塩基性物質とを接触させること(第二熱塩基処理)と、を含むことが好ましく、第一熱塩基処理が塩基性物質の溶液に含まれる溶媒の少なくとも一部を除去することを含み、第二熱塩基処理が、溶媒が除去された第一熱処理物と塩基性物質の混合物を第二の温度で熱処理することを含むことがより好ましい。第一の温度で溶媒の少なくとも一部を除去した後に第二の温度で熱処理することで、第一熱処理物に含まれる熱分解物等と塩基性物質との反応がより均一かつ効率的に進行する傾向がある。 The basic treatment step includes mixing the first heat-treated product and a solution of a basic substance, contacting the first heat-treated product and the basic substance at a first temperature (first thermal base treatment), and After the monothermal base treatment, contacting the first heat-treated product with a basic substance at a second temperature higher than the first temperature (second thermal base treatment), preferably including The treatment includes removing at least a portion of the solvent contained in the solution of the basic substance, and the second thermal base treatment comprises subjecting the solvent-removed mixture of the first heat treated product and the basic substance to a second temperature. More preferably, it includes heat treating. By removing at least part of the solvent at the first temperature and then heat-treating at the second temperature, the reaction between the pyrolyzate and the like contained in the first heat-treated product and the basic substance proceeds more uniformly and efficiently. tend to

第一の温度での溶媒の除去時間は、所望の溶媒除去率等に応じて適宜選択することができる。第一の温度での溶媒の除去時間は、前記第一熱塩基処理の処理時間と同様であり、第二の温度での熱処理時間は、前記第二熱塩基処理の処理時間と同様である。ここで第一の温度での溶媒除去の雰囲気は、例えば大気中であっても不活性ガス雰囲気であってもよい。一方、第二の温度での熱処理の雰囲気は、不活性ガス雰囲気が好ましい。 The solvent removal time at the first temperature can be appropriately selected according to the desired solvent removal rate and the like. The solvent removal time at the first temperature is the same as the treatment time of the first thermal base treatment, and the heat treatment time at the second temperature is the same as the treatment time of the second thermal base treatment. Here, the atmosphere for solvent removal at the first temperature may be, for example, the air or an inert gas atmosphere. On the other hand, the atmosphere for heat treatment at the second temperature is preferably an inert gas atmosphere.

塩基処理工程は、得られる塩基処理物を解砕処理、粉砕処理等する工程を含んでいてもよい。解砕処理、粉砕処理等は既述の方法で行うことができる。 The base treatment step may include a step of crushing treatment, pulverization treatment, or the like of the obtained base treatment product. Crushing treatment, pulverizing treatment and the like can be performed by the methods described above.

塩基処理工程は、得られる塩基処理物を液媒体で洗浄する洗浄工程をさらに含んでいてもよい。塩基処理物の洗浄は、例えば、塩基処理物を液媒体に浸漬し、必要に応じて撹拌した後、固液分離することで実施することができる。また、塩基処理物をロート等に保持し、液媒体を通液して洗浄してもよい。洗浄は固液分離した液媒体、または塩基処理物を通過した液媒体が中性を示すまで行ってよい。さらに、液媒体による洗浄後には必要に応じて乾燥処理を行ってもよい。塩基処理工程後であって酸処理工程前に、洗浄工程を行うことで塩基処理物に含まれる微小粒子の少なくとも一部を除去することができる。 The base treatment step may further include a washing step of washing the resulting base treated product with a liquid medium. Washing of the base-treated product can be carried out by, for example, immersing the base-treated product in a liquid medium, stirring if necessary, and then performing solid-liquid separation. Alternatively, the base-treated product may be held in a funnel or the like and washed by passing a liquid medium through it. Washing may be performed until the liquid medium that has undergone solid-liquid separation or the liquid medium that has passed through the base-treated material exhibits neutrality. Furthermore, after cleaning with a liquid medium, a drying treatment may be performed as necessary. By performing a washing step after the base treatment step and before the acid treatment step, at least part of the microparticles contained in the base treated product can be removed.

洗浄工程に用いる液媒体は水を含んでいてよく、水に加えて必要に応じてエタノール、イソプロパノール等のアルコール等の水溶性有機溶剤をさらに含んでいてよい。また液媒体は中性液媒体であってよい。さらに液媒体は実質的に水であってよい。実質的に水であるとは不可避的に混入する不純物の含有率が、例えば1重量%未満、または0.01重量%未満であることを意味する。液媒体の温度は、例えば5℃以上95℃以下であり、25℃以上80℃以下が好ましい。また洗浄時間は、例えば0.01時間以上48時間以下とすることができ、0.1時間以上20時間以下が好ましい。 The liquid medium used in the washing step may contain water, and in addition to water, if necessary, may further contain a water-soluble organic solvent such as alcohol such as ethanol or isopropanol. Also, the liquid medium may be a neutral liquid medium. Further, the liquid medium may be substantially water. Being substantially water means that the content of unavoidably mixed impurities is, for example, less than 1% by weight or less than 0.01% by weight. The temperature of the liquid medium is, for example, 5° C. or higher and 95° C. or lower, preferably 25° C. or higher and 80° C. or lower. The washing time can be, for example, 0.01 hours or more and 48 hours or less, preferably 0.1 hours or more and 20 hours or less.

(酸処理工程)
βサイアロン蛍光体の製造方法は、塩基処理工程後の塩基処理物を、酸性物質を含む酸性液媒体と接触させて、酸処理物を得ること(「酸処理工程」ともいう)を含んでいてよい。塩基処理物を酸性液媒体と接触させることで、塩基処理物に含まれるアルカリ金属ケイ酸塩等の不要物の少なくとも一部が除去される。また、塩基処理によって生成した不純物を含む微小粒子の少なくとも一部が除去される。
(Acid treatment step)
The method for producing a β-sialon phosphor includes contacting the base-treated product after the base treatment step with an acidic liquid medium containing an acidic substance to obtain an acid-treated product (also referred to as an “acid treatment step”). good. By bringing the base-treated product into contact with the acidic liquid medium, at least a portion of unnecessary substances such as alkali metal silicates contained in the base-treated product are removed. Also, at least a portion of the microparticles containing impurities generated by the base treatment is removed.

酸処理は、例えば、塩基処理物を酸性液媒体に浸漬し、必要に応じて撹拌した後、固液分離することで行うことができる。また、塩基処理物をロート等に保持し、液媒体を通液して行ってもよい。酸処理に用いる酸性液媒体の温度は、例えば5℃以上95℃以下であり、20℃以上80℃以下、または25℃以上60℃以下であってよい。また酸処理の時間は、例えば0.01時間以上48時間以下とすることができ、0.1時間以上20時間以下、または0.2時間以上5時間以下であってよい。 The acid treatment can be performed, for example, by immersing the base-treated product in an acidic liquid medium, stirring if necessary, and then separating the solid from the liquid. Alternatively, the base-treated product may be held in a funnel or the like and passed through a liquid medium. The temperature of the acidic liquid medium used for the acid treatment may be, for example, 5°C or higher and 95°C or lower, 20°C or higher and 80°C or lower, or 25°C or higher and 60°C or lower. The acid treatment time may be, for example, 0.01 to 48 hours, 0.1 to 20 hours, or 0.2 to 5 hours.

酸性液媒体は、酸性物質と水を含んで構成されてよく、必要に応じて水溶性有機溶剤をさらに含んでいてよい。酸性物質としては、塩化水素、硝酸、硫酸等が挙げられ、これらからなる群から選択される少なくとも1種を含むことが好ましい。酸性液媒体における酸性物質の含有率は、例えば0.1重量%以上35重量%以下であり、0.1重量%以上18重量%以下、または0.1重量%10重量%以下であってよい。 The acidic liquid medium may contain an acidic substance and water, and may further contain a water-soluble organic solvent as necessary. Acidic substances include hydrogen chloride, nitric acid, sulfuric acid, etc., and preferably contain at least one selected from the group consisting of these. The content of the acidic substance in the acidic liquid medium is, for example, 0.1% by weight or more and 35% by weight or less, and may be 0.1% by weight or more and 18% by weight or less, or 0.1% by weight or more and 10% by weight or less. .

酸処理に用いる酸性液媒体の量は、例えば塩基処理物に対して100重量%以上1000重量%以下であってよく、120重量%以上500重量%以下、または150重量%300重量%以下であってよい。 The amount of the acidic liquid medium used for the acid treatment may be, for example, 100% by weight or more and 1000% by weight or less, or 120% by weight or more and 500% by weight or less, or 150% by weight or less and 300% by weight or less with respect to the base-treated product. you can

酸処理工程は、得られる酸処理物を液媒体で洗浄する洗浄工程をさらに含んでいてもよい。酸処理物の洗浄は、例えば、酸処理物を液媒体に浸漬し、必要に応じて撹拌した後、固液分離することで実施することができる。また、酸処理物をロート等に保持し、液媒体を通液して洗浄してもよい。洗浄は固液分離した液媒体、または酸処理物を通過した液媒体が中性を示すまで行ってよい。酸処理工程の洗浄工程に用いられる液媒体の詳細については、塩基処理工程の洗浄工程における液媒体と同様である。 The acid treatment step may further include a washing step of washing the obtained acid treated product with a liquid medium. Washing of the acid-treated product can be performed, for example, by immersing the acid-treated product in a liquid medium, stirring if necessary, and then separating the solid from the liquid. Alternatively, the acid-treated product may be held in a funnel or the like and washed by passing a liquid medium through it. Washing may be performed until the liquid medium that has undergone solid-liquid separation or the liquid medium that has passed through the acid-treated material exhibits neutrality. The details of the liquid medium used in the washing step of the acid treatment step are the same as those of the liquid medium used in the washing step of the base treatment step.

液媒体による洗浄後には必要に応じて乾燥工程を行ってもよい。乾燥工程は、例えば熱風乾燥、蒸気乾燥器等で実施することができる。乾燥温度は、例えば60℃以上300℃以下であってよく、80℃以上150℃以下であってよい。乾燥時間は、例えば5時間以上50時間以下であってよく、8時間以上30時間以下、または10時間以上25時間以下であってよい。 After washing with the liquid medium, a drying step may be performed as necessary. The drying step can be carried out by, for example, hot air drying, steam dryer, or the like. The drying temperature may be, for example, 60° C. or higher and 300° C. or lower, or 80° C. or higher and 150° C. or lower. The drying time may be, for example, 5 hours or more and 50 hours or less, 8 hours or more and 30 hours or less, or 10 hours or more and 25 hours or less.

酸処理工程後に得られるβサイアロン蛍光体は、酸処理工程前の組成物に比べて発光輝度が向上する。酸処理工程前の組成物の発光輝度に対する酸処理工程後に得られるβサイアロン蛍光体の相対輝度は、例えば100.5%以上または101%以上であってよく、また例えば110%以下または105%以下であってよい。 The β-sialon phosphor obtained after the acid treatment step has an improved emission luminance compared to the composition before the acid treatment step. The relative luminance of the β-sialon phosphor obtained after the acid treatment process with respect to the emission luminance of the composition before the acid treatment process may be, for example, 100.5% or more or 101% or more, and for example, 110% or less or 105% or less. can be

酸処理工程後に得られるβサイアロン蛍光体は、酸処理工程前の組成物に比べて体積メジアン径(Dm)が大きくなる傾向がある。酸処理工程前の組成物の体積メジアン径に対する酸処理工程後に得られるβサイアロン蛍光体の体積メジアン径の比は、例えば1.01以上または1.02以上であってよく、また例えば1.15以下または1.10以下であってよい。 The β-sialon phosphor obtained after the acid treatment process tends to have a larger volume median diameter (Dm) than the composition before the acid treatment process. The ratio of the volume median diameter of the β-sialon phosphor obtained after the acid treatment process to the volume median diameter of the composition before the acid treatment process may be, for example, 1.01 or more or 1.02 or more, or for example, 1.15. or less or 1.10 or less.

酸処理工程後に得られるβサイアロン蛍光体は、酸処理工程前の組成物に比べて比表面積が小さくなる傾向がある。酸処理工程後に得られるβサイアロン蛍光体の比表面積に対する酸処理工程前の組成物の比表面積の比は、例えば1.01以上であってよい。比表面積は、BET法に基づき、窒素ガスを吸着ガスとする1点法で測定される。 The β-sialon phosphor obtained after the acid treatment process tends to have a smaller specific surface area than the composition before the acid treatment process. The ratio of the specific surface area of the composition before the acid treatment process to the specific surface area of the β-sialon phosphor obtained after the acid treatment process may be, for example, 1.01 or more. The specific surface area is measured by a one-point method using nitrogen gas as an adsorption gas based on the BET method.

(第二熱処理工程)
βサイアロン蛍光体の製造方法は、第一熱処理工程の前に準備工程で準備した組成物を強粉砕して窒素雰囲気中で熱処理すること(「第二熱処理工程」ともいう。)を含んでいてもよい。第二熱処理工程を含むことで、より発光強度が高いβサイアロン蛍光体を得ることができる。第二熱処理工程を含むことで発光強度が高くなる理由として、例えば、結晶性が向上すること、準備工程の組成物に含まれる結晶成長が不十分な粒子が大きい粒子に取り込まれ、粒子がより大きく成長すること等が挙げられる。
(Second heat treatment step)
The method for producing a β-sialon phosphor includes, prior to the first heat treatment step, strongly pulverizing the composition prepared in the preparation step and heat-treating it in a nitrogen atmosphere (also referred to as the “second heat treatment step”). good too. By including the second heat treatment step, a β-sialon phosphor having a higher emission intensity can be obtained. The reason why the emission intensity increases by including the second heat treatment step is, for example, that the crystallinity is improved, and the particles with insufficient crystal growth contained in the composition in the preparation step are incorporated into large particles, and the particles are more Growing up, etc.

第二熱処理工程における強粉砕された粉砕物の比表面積は、例えば0.20m/g以上、好ましくは0.25m/g以上、より好ましくは0.28m/g以上、さらに好ましくは0.29m/g以上である。比表面積が例えば0.20m/g以上となるように組成物を粉砕し、粉砕後に熱処理を再度行うことによって、相対発光強度が高く、優れた発光輝度を有するβサイアロン蛍光体を得ることができる。これは例えば、結晶が再配列し、結晶が再配列する際に賦活元素が結晶中に取り込まれやすくなるためと考えることができる。 The specific surface area of the strongly pulverized material in the second heat treatment step is, for example, 0.20 m 2 /g or more, preferably 0.25 m 2 /g or more, more preferably 0.28 m 2 /g or more, and still more preferably 0 .29 m 2 /g or more. By pulverizing the composition so that the specific surface area becomes, for example, 0.20 m 2 /g or more, and then performing heat treatment again after pulverization, it is possible to obtain a β-sialon phosphor having a high relative emission intensity and excellent emission luminance. can. For example, it can be considered that the crystals are rearranged and the activating element is easily taken into the crystals when the crystals are rearranged.

第二熱処理工程のおける強粉砕は、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行うことができる。準備工程で準備された組成物は粉体同士が凝集した粉体凝集体となっている場合がある。この場合、得られた粉体凝集体となっている組成物を乳鉢と乳棒等を用いて平均粒径10μm程度、具体的には平均粒径が10μmを超えて100μm未満となる様に解砕または粗粉砕を行ったあと、上述の乾式粉砕機等を用いて、所定の比表面積となるように粉砕することが好ましい。ここで、組成物の平均粒径はFisher Sub-Sieve Sizerを用いて空気透過法に基づいて測定される。 The strong pulverization in the second heat treatment step can be performed using a dry pulverizer such as a ball mill, vibration mill, hammer mill, roll mill, and jet mill. The composition prepared in the preparation step may be powder aggregates in which powders are aggregated together. In this case, the resulting powder aggregate composition is pulverized using a mortar and pestle or the like to an average particle size of about 10 μm, specifically, an average particle size of more than 10 μm and less than 100 μm. Alternatively, it is preferable to perform coarse pulverization and then pulverize using the above-mentioned dry pulverizer or the like so as to have a predetermined specific surface area. Here, the average particle size of the composition is measured based on the air permeation method using a Fisher Sub-Sieve Sizer.

第二熱処理工程における熱処理温度は、例えば1800℃以上2100℃以下であり、1850℃以上2040℃以下が好ましく、1900℃以上2040℃未満がより好ましい。 The heat treatment temperature in the second heat treatment step is, for example, 1800°C or higher and 2100°C or lower, preferably 1850°C or higher and 2040°C or lower, and more preferably 1900°C or higher and lower than 2040°C.

第二熱処理工程の雰囲気は少なくとも窒素ガスを含む窒素雰囲気であり、実質的に窒素ガスからなる窒素雰囲気であることが好ましい。第二熱処理工程の窒素雰囲気は、窒素ガスに加えて、水素、酸素、アンモニアなどの他のガスを含んでいてもよい。また第二熱処理工程の窒素雰囲気における窒素ガスの含有率は、例えば90体積%以上であり、95体積%以上が好ましい。 The atmosphere of the second heat treatment step is a nitrogen atmosphere containing at least nitrogen gas, preferably a nitrogen atmosphere substantially consisting of nitrogen gas. The nitrogen atmosphere in the second heat treatment step may contain other gases such as hydrogen, oxygen, and ammonia in addition to nitrogen gas. The nitrogen gas content in the nitrogen atmosphere in the second heat treatment step is, for example, 90% by volume or more, preferably 95% by volume or more.

第二熱処理工程における圧力は、例えば、常圧から200MPaとすることができる。生成するβサイアロン蛍光体の分解を抑制する観点から、圧力は高い方が好ましい。具体的にはゲージ圧として、0.1MPa以上200MPa以下が好ましく、0.6MPa以上1.2MPa以下がより好ましい。上記範囲内であると工業的な設備の制約も少なくなる。 The pressure in the second heat treatment step can be, for example, normal pressure to 200 MPa. From the viewpoint of suppressing the decomposition of the β-sialon phosphor to be produced, the higher the pressure, the better. Specifically, the gauge pressure is preferably 0.1 MPa or more and 200 MPa or less, more preferably 0.6 MPa or more and 1.2 MPa or less. Within the above range, there are fewer restrictions on industrial equipment.

第二熱処理工程では、例えば室温から所定の温度に昇温して熱処理する。昇温に要する時間は、例えば1時間以上48時間以下であり、2時間以上24時間以下が好ましく、3時間以上20時間以下であることがより好ましい。第二熱処理工程においては所定温度での保持時間を設けてもよい。保持時間は、例えば1時間以上48時間以下であり、2時間以上30時間以下が好ましく、3時間以上20時間以下であることがより好ましい。 In the second heat treatment step, for example, the heat treatment is performed by raising the temperature from room temperature to a predetermined temperature. The time required to raise the temperature is, for example, 1 hour or more and 48 hours or less, preferably 2 hours or more and 24 hours or less, and more preferably 3 hours or more and 20 hours or less. A holding time at a predetermined temperature may be provided in the second heat treatment step. The holding time is, for example, 1 hour or more and 48 hours or less, preferably 2 hours or more and 30 hours or less, and more preferably 3 hours or more and 20 hours or less.

第二熱処理工程における所定温度から室温までの降温時間は、例えば0.1時間以上20時間以下であり、1時間以上15時間以下が好ましく、3時間以上12時間以下であることがより好ましい。なお、所定温度から室温まで降温する間に適宜選択される温度での保持時間を設けてもよい。この保持時間は、例えば、βサイアロン蛍光体の発光強度がより高くなるように調節される。降温中の所定の温度における保持時間は例えば、0.1時間以上20時間以下であり、1時間以上10時間以下が好ましい。また保持時間における温度は、例えば1000℃以上1800℃未満であり、1200℃以上1700℃以下が好ましい。 The temperature drop time from the predetermined temperature to room temperature in the second heat treatment step is, for example, 0.1 hours or more and 20 hours or less, preferably 1 hour or more and 15 hours or less, and more preferably 3 hours or more and 12 hours or less. In addition, a holding time at an appropriately selected temperature may be provided while the temperature is lowered from a predetermined temperature to room temperature. This retention time is adjusted, for example, so that the emission intensity of the β-sialon phosphor is higher. The holding time at the predetermined temperature during the temperature drop is, for example, 0.1 hour or more and 20 hours or less, preferably 1 hour or more and 10 hours or less. The temperature during the holding time is, for example, 1000° C. or higher and lower than 1800° C., preferably 1200° C. or higher and 1700° C. or lower.

第二熱処理工程は、ユウロピウム化合物の存在下で行ってもよい。これにより発光強度をより向上させることができる傾向がある。ユウロピウム化合物は、例えば、組成物を強粉砕する際に添加することができる。 The second heat treatment step may be performed in the presence of a europium compound. Thereby, there is a tendency that the emission intensity can be further improved. The europium compound can be added, for example, when the composition is hard pulverized.

第二熱処理工程に用いるユウロピウム化合物としては、ユウロピウムを含む酸化物、水酸化物、窒化物、酸窒化物、フッ化物、塩化物等を挙げることができる。またユウロピウム化合物の少なくとも一部に代えてユウロピウム金属単体又はユウロピウム合金を用いてもよい。ユウロピウム化合物として具体的には、酸化ユウロピウム(Eu)、窒化ユウロピウム(EuN)、フッ化ユウロピウム(EuF)等を挙げることができ、これらからなる群から選択される少なくとも1種が好ましく、酸化ユウロピウムがより好ましい。ユウロピウム化合物は1種単独でも、2種以上を組合せて用いてもよい。 Examples of the europium compound used in the second heat treatment step include oxides, hydroxides, nitrides, oxynitrides, fluorides, chlorides, and the like containing europium. At least part of the europium compound may be replaced with europium metal or a europium alloy. Specific examples of the europium compound include europium oxide (Eu 2 O 3 ), europium nitride (EuN), europium fluoride (EuF 3 ), etc. At least one selected from the group consisting of these is preferred. , and europium oxide are more preferred. Europium compounds may be used alone or in combination of two or more.

第二熱処理工程に用いるユウロピウム化合物の平均粒径は、例えば0.01μm以上20μm以下であり、0.1μm以上10μm以下が好ましい。またユウロピウム化合物の純度は、例えば95重量%以上であり、99.5重量%以上が好ましい。 The average particle diameter of the europium compound used in the second heat treatment step is, for example, 0.01 μm or more and 20 μm or less, preferably 0.1 μm or more and 10 μm or less. The purity of the europium compound is, for example, 95% by weight or more, preferably 99.5% by weight or more.

第二熱処理工程にユウロピウム化合物を用いる場合、準備工程で得られる組成物(1モル)に対するユウロピウム化合物のモル比率は、例えば、0.01モル%以上であり、0.05モル%以上が好ましく、0.08モル%以上がより好ましい。またモル比率は5モル%以下であり、1モル%以下が好ましく、0.5モル%以下がより好ましく、0.3モル%以下が更に好ましい。 When the europium compound is used in the second heat treatment step, the molar ratio of the europium compound to the composition (1 mol) obtained in the preparation step is, for example, 0.01 mol% or more, preferably 0.05 mol% or more, 0.08 mol % or more is more preferable. The molar ratio is 5 mol % or less, preferably 1 mol % or less, more preferably 0.5 mol % or less, and even more preferably 0.3 mol % or less.

βサイアロン蛍光体の製造方法が第二熱処理工程を含む場合、第一熱処理工程には、第二熱処理後の組成物が用いられる。またβサイアロン蛍光体の製造方法は、複数回の第二熱処理工程を含んでいてもよい。その場合、第一熱処理工程には最後の第二熱処理後の組成物が用いられる。 When the method for producing a β-sialon phosphor includes the second heat treatment step, the composition after the second heat treatment is used in the first heat treatment step. Also, the method for producing a β-sialon phosphor may include the second heat treatment step a plurality of times. In that case, the composition after the last second heat treatment is used for the first heat treatment step.

(βサイアロン蛍光体)
本実施形態のβサイアロン蛍光体は、特定の製造方法により得られることにより、発光強度が高い。例えば、塩基処理及び酸処理を行わずに製造される場合に比べて、発光強度を5%以上高くすることができ、10%以上高くすることができ、さらに50%以上高くすることができる。また本実施形態のβサイアロン蛍光体は既述の式で表される組成を有するが、微量のアルカリ金属元素を含んでいてもよい。βサイアロン蛍光体がアルカリ金属元素を含む場合、その含有率は例えば、0.1ppm以上1000ppm以下であり、0.1ppm以上100ppm以下が好ましい。
(β-sialon phosphor)
The β-sialon phosphor of the present embodiment has high emission intensity due to being obtained by a specific manufacturing method. For example, the emission intensity can be increased by 5% or more, can be increased by 10% or more, and can be further increased by 50% or more, compared to the case of manufacturing without base treatment and acid treatment. The β-sialon phosphor of this embodiment has the composition represented by the above formula, but may contain a trace amount of alkali metal element. When the β-sialon phosphor contains an alkali metal element, the content is, for example, 0.1 ppm or more and 1000 ppm or less, preferably 0.1 ppm or more and 100 ppm or less.

本実施形態に係るβサイアロン蛍光体は、紫外線から可視光の短波長側領域の光を吸収して、励起光の発光ピーク波長よりも長波長側に発光ピーク波長を有する。可視光の短波長側領域の光は、主に青色光領域となる。具体的には250nm以上480nm以下の波長範囲に発光ピーク波長を有する励起光源からの光により励起され、520nm以上560nm以下の波長範囲に発光ピーク波長をもつ蛍光を発光する。250nm以上480nm以下の波長範囲に発光ピーク波長を有する励起光源を用いることにより、当該波長範囲ではβサイアロン蛍光体の励起スペクトルが比較的高い強度を示すので、βサイアロン蛍光体の発光効率を高くすることができる。特に、350nm以上480nm以下に発光ピーク波長を有する励起光源を用いることが好ましく、更に420nm以上470nm以下に発光ピーク波長を有する励起光源を用いることが好ましい。 The β-sialon phosphor according to the present embodiment absorbs light in the short wavelength region of ultraviolet to visible light, and has an emission peak wavelength on the longer wavelength side than the emission peak wavelength of excitation light. Light in the short wavelength region of visible light is mainly in the blue light region. Specifically, it is excited by light from an excitation light source having an emission peak wavelength in the wavelength range of 250 nm or more and 480 nm or less, and emits fluorescence having an emission peak wavelength in the wavelength range of 520 nm or more and 560 nm or less. By using an excitation light source having an emission peak wavelength in the wavelength range of 250 nm or more and 480 nm or less, the excitation spectrum of the β-sialon phosphor exhibits a relatively high intensity in the wavelength range, so that the luminous efficiency of the β-sialon phosphor is increased. be able to. In particular, it is preferable to use an excitation light source having an emission peak wavelength of 350 nm or more and 480 nm or less, and more preferably an excitation light source having an emission peak wavelength of 420 nm or more and 470 nm or less.

また本実施形態に係るβサイアロン蛍光体は高い結晶性を有する。例えばガラス体(非晶質)は構造が不規則であり結晶性が低いため、その生産工程における反応条件が厳密に一様になるよう管理できなければ、蛍光体中の成分比率が一定せず、色度ムラ等を生じる傾向がある。これに対し、本実施形態に係るβサイアロン蛍光体は、少なくとも一部に結晶性が高い構造を有している粉体ないし粒体であることで製造及び加工し易くなる傾向がある。また、βサイアロン蛍光体は、有機媒体に均一に分散することが容易にできるため、発光性プラスチック、ポリマー薄膜材料等を調製することが容易にできる。具体的に、βサイアロン蛍光体は、例えば50重量%以上、より好ましくは80重量%以上が結晶性を有する構造である。これは、発光性を有する結晶相の割合を示し、50重量%以上、結晶相を有しておれば、実用に耐え得る発光が得られるため好ましい。ゆえに結晶相が多いほど発光効率に優れる。これにより、発光強度をより高くすることができ、かつ加工し易くできる。 Further, the β-sialon phosphor according to this embodiment has high crystallinity. For example, a glass body (amorphous) has an irregular structure and low crystallinity. , chromaticity unevenness, and the like. On the other hand, the β-sialon phosphor according to the present embodiment tends to be easy to manufacture and process because it is powder or granules at least partially having a highly crystalline structure. In addition, since the β-sialon phosphor can be easily and uniformly dispersed in an organic medium, it is possible to easily prepare luminescent plastics, polymer thin film materials, and the like. Specifically, the β-sialon phosphor has a structure in which, for example, 50% by weight or more, more preferably 80% by weight or more, is crystalline. This indicates the ratio of the crystalline phase having luminescent property, and if the crystalline phase is present in an amount of 50% by weight or more, practically usable luminescence can be obtained, which is preferable. Therefore, the more the crystal phase, the better the luminous efficiency. Thereby, the emission intensity can be increased and the processing can be facilitated.

本実施形態に係るβサイアロン蛍光体の平均粒径は、コールター原理により測定される体積メジアン径(Dm)が例えば4μm以上40μm以下であり、8μm以上30μm以下が好ましい。またβサイアロン蛍光体はこの平均粒径値を有する粒子を頻度高く含有することが好ましい。すなわち粒度分布は狭い範囲に分布しているものが好ましい。粒度分布の半値幅が狭いβサイアロン蛍光体を用いて発光装置を構成することにより、より色ムラが抑制され、良好な色調を有する発光装置が得られる。また平均粒径は大きいほうが、光の吸収率及び発光効率が高い。このように、光学的に優れた特徴を有する平均粒径の大きな蛍光体を発光装置に含有させることにより、発光装置の発光効率が向上する。 As for the average particle diameter of the β-sialon phosphor according to the present embodiment, the volume median diameter (Dm) measured by the Coulter principle is, for example, 4 μm or more and 40 μm or less, preferably 8 μm or more and 30 μm or less. Also, the β-sialon phosphor preferably contains particles having this average particle size frequently. That is, the particle size distribution is preferably distributed in a narrow range. By constructing a light-emitting device using a β-sialon phosphor having a narrow half-value width of the particle size distribution, it is possible to suppress color unevenness and obtain a light-emitting device having a favorable color tone. Also, the larger the average particle size, the higher the light absorption rate and the luminous efficiency. In this way, the luminous efficiency of the light-emitting device is improved by including the phosphor having a large average particle diameter and optically excellent characteristics in the light-emitting device.

(実施例1)
準備工程
原料化合物となる窒化ケイ素(Si)と、窒化アルミニウム(AlN)、酸化ユウロピウム(Eu)とをSi:Al:Eu=5.79:0.21:0.011のモル比となるように秤量し、混合して第一原料混合物を得た。その際、窒化アルミニウムと酸化アルミニウム(AlN:Al)は、モル比で84:16となるように秤量し、混合した。この原料混合物を窒化ホウ素製ルツボに充填し、窒素雰囲気で約0.92MPa(ゲージ圧)の圧力で2030℃10時間、熱処理することにより、βサイアロン蛍光体を含む組成物を得た。
(Example 1)
Preparatory step Silicon nitride (Si 3 N 4 ) as a raw material compound, aluminum nitride (AlN), and europium oxide (Eu 2 O 3 ) were mixed with Si:Al:Eu=5.79:0.21:0.011. They were weighed and mixed to obtain a first raw material mixture so as to obtain a molar ratio. At that time, aluminum nitride and aluminum oxide (AlN:Al 2 O 3 ) were weighed and mixed in a molar ratio of 84:16. A crucible made of boron nitride was filled with this raw material mixture, and heat treatment was performed in a nitrogen atmosphere at a pressure of about 0.92 MPa (gauge pressure) at 2030° C. for 10 hours to obtain a composition containing a β-sialon phosphor.

第二熱処理工程
得られた組成物を、乳鉢と乳棒を用いて粗粉砕し、その後、直径(Φ)20mmと直径(Φ)25mmの2種類の窒化ケイ素製のボールと磁製ポットとを用いたボールミルを使用し、25時間、強粉砕による一回目の粉砕処理を行い、粉砕物を得た。なお、一回目の粉砕工程においては、焼成物1モルに対して、酸化ユウロピウム(Eu)を0.0015モル添加し、粉砕処理を行った。
Second heat treatment step The obtained composition is coarsely pulverized using a mortar and pestle, and then two types of silicon nitride balls with a diameter (Φ) of 20 mm and a diameter (Φ) of 25 mm and a porcelain pot are used. A ball mill was used to perform the first crushing treatment by strong crushing for 25 hours to obtain a crushed product. In the first pulverization step, 0.0015 mol of europium oxide (Eu 2 O 3 ) was added to 1 mol of the fired product, and pulverization was performed.

次いで、得られた粉砕物を窒化ホウ素製のるつぼに充填し、窒素雰囲気で0.92Mpa(ゲージ圧)、2000℃の温度まで昇温時間10時間、2000℃の温度での保持時間10時間、その後室温までの降温の途中に1500℃の温度での保持時間5時間の条件での一回目の熱処理を行い、熱処理物を得た。次いで得られた熱処理物を乳鉢と乳棒を用いて粗粉砕し、その後、直径(Φ)20mmと直径(Φ)25mmの2種類の窒化ケイ素製のボールと磁製ポットとを用いたボールミルを使用し、25時間、強粉砕による二回目の粉砕処理を行い、粉砕物を得た。なお、二回目の粉砕工程において、熱処理物1モルに対して、酸化ユウロピウム(Eu)を0.001モル添加し、粉砕処理を行った。次いで、得られた粉砕物を第二熱処理工程の一回目の熱処理と同じ条件で二回目の熱処理を行ない、第二熱処理工程後の熱処理物を得た。 Next, the obtained pulverized material is filled in a crucible made of boron nitride, heated to 2000 ° C. for 10 hours under a nitrogen atmosphere at 0.92 Mpa (gauge pressure), held at 2000 ° C. for 10 hours, Then, while the temperature was lowered to room temperature, the first heat treatment was performed at a temperature of 1500° C. for a holding time of 5 hours to obtain a heat treated product. Next, the obtained heat-treated product is coarsely pulverized using a mortar and pestle, and then a ball mill using two types of silicon nitride balls with a diameter (Φ) of 20 mm and a diameter (Φ) of 25 mm and a porcelain pot is used. Then, for 25 hours, a second pulverization treatment by strong pulverization was performed to obtain a pulverized material. In the second pulverization step, 0.001 mol of europium oxide (Eu 2 O 3 ) was added to 1 mol of the heat-treated product, and pulverization was performed. Next, the obtained pulverized product was subjected to a second heat treatment under the same conditions as the first heat treatment in the second heat treatment step to obtain a heat treated product after the second heat treatment step.

第一熱処理工程
得られた第二熱処理工程後の熱処理物と、この熱処理物に対して重量比率で0.5%となる量の酸化ユウロピウムとを計量、混合して混合物を得た。得られた混合物を、常圧のアルゴン雰囲気中、1400℃の温度、5時間、その後室温までの降温の途中に1100℃の温度で保持時間5時間の条件で熱処理を行い、粉砕、分散処理を行い、第一熱処理物を得た。
First Heat Treatment Step The heat-treated product obtained after the second heat treatment step and europium oxide in an amount of 0.5% by weight with respect to the heat-treated product were weighed and mixed to obtain a mixture. The obtained mixture is subjected to heat treatment in an argon atmosphere at normal pressure at a temperature of 1400°C for 5 hours, and then during the cooling to room temperature at a temperature of 1100°C for a holding time of 5 hours, followed by pulverization and dispersion treatment. to obtain a first heat-treated product.

塩基処理工程
得られた第一熱処理物を、第一熱処理物に対して33重量%の水酸化ナトリウム及び67重量%の純水を含む塩基性溶液と混合し、130℃、20時間、大気中で加熱処理を行い、70重量%以上の水分を除去して、塩基処理物を得た。
Base treatment step The obtained first heat-treated product is mixed with a basic solution containing 33% by weight of sodium hydroxide and 67% by weight of pure water with respect to the first heat-treated product, and treated at 130 ° C. for 20 hours in the atmosphere. to remove 70% by weight or more of water to obtain a base-treated product.

洗浄工程
得られた塩基処理物を、塩基処理物に対して1000重量%(10倍量)の純水中で撹拌した。その後、純水を数回交換して洗浄を行い、固液分離した後に、100℃、15時間で乾燥処理した。
Washing Step The obtained base-treated product was stirred in 1000% by weight (10 times the amount) of pure water with respect to the base-treated product. Thereafter, pure water was exchanged several times for washing, and after solid-liquid separation, drying treatment was performed at 100° C. for 15 hours.

酸処理工程
洗浄工程後の塩基処理物と、塩基処理物に対して150重量%(1.5倍量)に相当する塩化水素水溶液(濃度0.1重量%)とを混合し、常温で0.5時間撹拌することで酸処理を行った。その後、固液分離して酸処理物を得た。
Acid treatment step Mix the base-treated product after the washing step with an aqueous solution of hydrogen chloride (concentration: 0.1 wt%) corresponding to 150% by weight (1.5 times the amount) of the base-treated product. Acid treatment was carried out by stirring for 0.5 hours. After that, solid-liquid separation was performed to obtain an acid-treated product.

洗浄工程
得られた酸処理物を、酸処理物に対して1000重量%(10倍量)の純水中で撹拌した。その後、純水を数回交換して洗浄を行い、固液分離した後に、100℃、15時間で乾燥処理して、蛍光体1を得た。
Washing Step The obtained acid-treated product was stirred in 1000% by weight (10 times the amount) of pure water with respect to the acid-treated product. Thereafter, the pure water was exchanged several times for washing, and after solid-liquid separation, drying treatment was performed at 100° C. for 15 hours to obtain Phosphor 1 .

(実施例2)
酸処理工程における塩化水素水溶液の濃度を0.5重量%に変更した以外は実施例1と同じ条件で合成を行い、蛍光体2を得た。
(Example 2)
Phosphor 2 was obtained by synthesizing under the same conditions as in Example 1 except that the concentration of the hydrogen chloride aqueous solution in the acid treatment step was changed to 0.5% by weight.

(実施例3)
酸処理工程における塩化水素水溶液の濃度を1重量%に変更した以外は実施例1と同じ条件で合成を行い、蛍光体3を得た。
(Example 3)
Synthesis was carried out under the same conditions as in Example 1, except that the concentration of the aqueous hydrogen chloride solution in the acid treatment step was changed to 1% by weight, and Phosphor 3 was obtained.

(実施例4)
酸処理工程における塩化水素水溶液の濃度を3重量%に変更した以外は実施例1と同じ条件で合成を行い、蛍光体4を得た。
(Example 4)
Phosphor 4 was obtained by synthesizing under the same conditions as in Example 1, except that the concentration of the hydrogen chloride aqueous solution in the acid treatment step was changed to 3% by weight.

(実施例5)
酸処理工程における塩化水素水溶液の濃度を5重量%に変更した以外は実施例1と同じ条件で合成を行い、蛍光体5を得た。
(Example 5)
Synthesis was carried out under the same conditions as in Example 1, except that the concentration of the aqueous hydrogen chloride solution in the acid treatment step was changed to 5% by weight, and a phosphor 5 was obtained.

(実施例6)
酸処理工程における塩化水素水溶液の濃度を7重量%に変更した以外は実施例1と同じ条件で合成を行い、蛍光体6を得た。
(Example 6)
Synthesis was carried out under the same conditions as in Example 1, except that the concentration of the aqueous hydrogen chloride solution in the acid treatment step was changed to 7% by weight, and a phosphor 6 was obtained.

(実施例7)
酸処理工程における塩化水素水溶液の濃度を18重量%に変更した以外は実施例1と同じ条件で合成を行い、蛍光体7を得た。
(Example 7)
Synthesis was carried out under the same conditions as in Example 1, except that the concentration of the aqueous hydrogen chloride solution in the acid treatment step was changed to 18% by weight, and a phosphor 7 was obtained.

(実施例8)
酸処理工程における塩化水素水溶液の濃度を35重量%に変更した以外は実施例1と同じ条件で合成を行い、蛍光体8を得た。
(Example 8)
Synthesis was carried out under the same conditions as in Example 1, except that the concentration of the aqueous hydrogen chloride solution in the acid treatment step was changed to 35% by weight, and a phosphor 8 was obtained.

(実施例9)
酸処理工程における塩化水素水溶液を、濃度が0.1重量%の硝酸水溶液に変更した以外は実施例1と同じ条件で合成を行い、蛍光体9を得た。
(Example 9)
Synthesis was carried out under the same conditions as in Example 1, except that the aqueous hydrogen chloride solution in the acid treatment step was changed to an aqueous nitric acid solution having a concentration of 0.1% by weight, and a phosphor 9 was obtained.

(実施例10)
酸処理工程における塩化水素水溶液を、濃度が3重量%の硝酸水溶液に変更した以外は実施例1と同じ条件で合成を行い、蛍光体10を得た。
(Example 10)
Synthesis was performed under the same conditions as in Example 1, except that the aqueous hydrogen chloride solution in the acid treatment step was changed to an aqueous nitric acid solution having a concentration of 3% by weight, and a phosphor 10 was obtained.

(実施例11)
酸処理工程における塩化水素水溶液を、濃度が7重量%の硝酸水溶液に変更した以外は実施例1と同じ条件で合成を行い、蛍光体11を得た。
(Example 11)
A phosphor 11 was obtained by synthesizing under the same conditions as in Example 1, except that the aqueous hydrogen chloride solution in the acid treatment step was changed to an aqueous nitric acid solution having a concentration of 7% by weight.

(実施例12)
酸処理工程における塩化水素水溶液を、濃度が0.1重量%の硫酸水溶液に変更した以外は実施例1と同じ条件で合成を行い、蛍光体12を得た。
(Example 12)
Synthesis was carried out under the same conditions as in Example 1, except that the aqueous hydrogen chloride solution in the acid treatment step was changed to an aqueous sulfuric acid solution having a concentration of 0.1% by weight, and a phosphor 12 was obtained.

(実施例13)
酸処理工程における塩化水素水溶液を、濃度が7重量%の硫酸水溶液に変更した以外は実施例1と同じ条件で合成を行い、蛍光体13を得た。
(Example 13)
Phosphor 13 was obtained by synthesizing under the same conditions as in Example 1, except that the aqueous hydrogen chloride solution in the acid treatment step was changed to an aqueous sulfuric acid solution having a concentration of 7% by weight.

(比較例1)
酸処理工程及び酸処理工程後の洗浄処理を行わなかった以外は実施例1と同様の条件で合成を行い、蛍光体C1を得た。
(Comparative example 1)
Synthesis was carried out under the same conditions as in Example 1, except that the acid treatment step and the washing treatment after the acid treatment step were not performed, and a phosphor C1 was obtained.

(比較例2)
酸処理理工程における塩化水素水溶液の代わりに純水を用い、酸処理工程後の洗浄処理を行わなかった以外は実施例1と同じ条件で合成を行い、蛍光体C2を得た。
(Comparative example 2)
Synthesis was carried out under the same conditions as in Example 1, except that pure water was used in place of the aqueous hydrogen chloride solution in the acid treatment step and the washing treatment after the acid treatment step was not performed, to obtain phosphor C2.

<評価>
得られたβサイアロン蛍光体の平均粒径(Dm、メジアン径)、標準偏差σlogを、コールター原理に基づく細孔電気抵抗法(電気的検知帯法)により、粒度分布測定装置(ベックマン・コールター社製Multisizer)を用いて測定した。なお、σlogは下式に基づいて算出した。
σlog=(|log(D1/Dm)|+|log(D2/Dm)|)/2
ここでD1は、最小粒子よりの累積値が15.86%になる粒子径であり、D2は最大粒子よりの累積値が15.86%になる粒子径である。また平均粒径Dは、Fisher Sub-Sieve Sizerを用いて空気透過法に基づいて測定した。
<Evaluation>
The average particle diameter (Dm, median diameter) and standard deviation σlog of the obtained β-sialon phosphor were measured by a pore electrical resistance method (electrical detection zone method) based on the Coulter principle, using a particle size distribution analyzer (Beckman Coulter Co., Ltd.). It was measured using a Multisizer manufactured by Note that σlog was calculated based on the following formula.
σ log = (|log(D1/Dm)|+|log(D2/Dm)|)/2
Here, D1 is the particle diameter at which the cumulative value from the smallest particle is 15.86%, and D2 is the particle diameter at which the cumulative value from the largest particle is 15.86%. Also, the average particle size D was measured based on the air permeation method using a Fisher Sub-Sieve Sizer.

蛍光体の発光特性は、分光蛍光光度計:QE-2000(大塚電子株式会社製)を用いて測定した。具体的には励起光の波長を450nmとして発光スペクトルを測定し、得られた発光スペクトルの極大ピークについて、相対発光強度(%)、色度座標(x、y)、Y値、発光ピーク波長(nm)を求めた。ここで、相対発光強度は、比較例1の蛍光体C1の発光強度を基準として算出した。また発光ピーク波長はいずれも538nm付近であった。評価結果を以下の表1に示す。 The luminescent properties of the phosphor were measured using a spectrofluorophotometer: QE-2000 (manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.). Specifically, the emission spectrum is measured with the wavelength of the excitation light set to 450 nm, and the maximum peak of the obtained emission spectrum is calculated by relative emission intensity (%), chromaticity coordinates (x, y), Y value, emission peak wavelength ( nm) was obtained. Here, the relative emission intensity was calculated using the emission intensity of the phosphor C1 of Comparative Example 1 as a reference. Moreover, the emission peak wavelength was around 538 nm in all cases. The evaluation results are shown in Table 1 below.

Figure 0007295476000001
Figure 0007295476000001

塩基処理工程後に酸処理工程を実施することで、相対輝度が向上した。 The relative brightness was improved by performing the acid treatment step after the base treatment step.

Claims (18)

アルミニウム、酸素原子及びユウロピウムを含む窒化ケイ素を含む組成物を準備することと、
前記組成物をユウロピウム化合物と共に粉砕処理して粉砕物を得ることと、
前記粉砕物を窒素雰囲気中で第二熱処理して第二熱処理された組成物を得ることと、
前記第二熱処理された組成物を更に第一熱処理することと、
前記第一熱処理された組成物と塩基性物質とを接触させることと、
前記塩基性物質と接触させた組成物と、酸性物質を含む酸性液媒体と、を接触させることと、を含む、βサイアロン蛍光体の製造方法。
providing a composition comprising silicon nitride comprising aluminum, oxygen atoms and europium;
pulverizing the composition together with a europium compound to obtain a pulverized product;
second heat-treating the pulverized material in a nitrogen atmosphere to obtain a second heat-treated composition;
further subjecting the second heat-treated composition to a first heat treatment;
contacting the first heat-treated composition with a basic substance;
A method for producing a β-sialon phosphor, comprising contacting the composition contacted with the basic substance and an acidic liquid medium containing an acidic substance.
前記塩基性物質が、アルカリ金属水酸化物及びアンモニアからなる群から選択される少なくとも1種を含む請求項1に記載の製造方法。 2. The production method according to claim 1, wherein the basic substance contains at least one selected from the group consisting of alkali metal hydroxides and ammonia. 前記第一熱処理された組成物と前記塩基性物質との接触は、50℃以上650℃以下の温度で行われる請求項1又は2に記載の製造方法。 The manufacturing method according to claim 1 or 2, wherein the contact between the first heat-treated composition and the basic substance is performed at a temperature of 50°C or higher and 650°C or lower. 前記第一熱処理された組成物と前記塩基性物質との接触は、第一の温度で行うことと、その第一の温度よりも高い第二の温度で行うことと、を含む請求項1から3のいずれか1項に記載の製造方法。 from claim 1, wherein contacting the first heat-treated composition with the basic substance comprises conducting at a first temperature and conducting at a second temperature that is higher than the first temperature. 4. The manufacturing method according to any one of 3. 前記酸性液媒体は、塩化水素、硝酸及び硫酸からなる群から選択される少なくとも1種の酸性物質と、水と、を含む請求項1から4のいずれか1項に記載の製造方法。 5. The production method according to any one of claims 1 to 4, wherein the acidic liquid medium comprises at least one acidic substance selected from the group consisting of hydrogen chloride, nitric acid and sulfuric acid, and water. 前記酸性液媒体は、前記酸性物質の含有率が0.1重量%以上35重量%以下である請求項1から5のいずれか1項に記載の製造方法。 6. The production method according to any one of claims 1 to 5, wherein the acidic liquid medium has a content of the acidic substance of 0.1% by weight or more and 35% by weight or less. 前記第一熱処理された組成物と前記塩基性物質との接触は、前記第一熱処理された組成物と前記塩基性物質の溶液とを混合することと、該溶液に含まれる溶媒の少なくとも一部を除去することと、を含む請求項1から6のいずれか1項に記載の製造方法。 Contacting the first heat-treated composition with the basic substance includes mixing the first heat-treated composition with a solution of the basic substance and adding at least a portion of the solvent contained in the solution. 7. The manufacturing method according to any one of claims 1 to 6, comprising removing the . 接触させる塩基性物質の熱処理された組成物に対する重量比率が、0.5重量%以上である請求項1から7のいずれか1項に記載の製造方法。 8. The production method according to any one of claims 1 to 7, wherein the weight ratio of the basic substance to be brought into contact with respect to the heat-treated composition is 0.5% by weight or more. 前記第二熱処理された組成物の第一熱処理は、ユウロピウム化合物の共存下で行われる請求項1から8のいずれか1項に記載の製造方法。 9. The production method according to any one of claims 1 to 8, wherein the first heat treatment of the second heat-treated composition is performed in the presence of a europium compound. 前記第二熱処理された組成物の第一熱処理は、1300℃以上1600℃以下の温度で行われる請求項1から9のいずれか1項に記載の製造方法。 10. The manufacturing method according to any one of claims 1 to 9, wherein the first heat treatment of the second heat-treated composition is performed at a temperature of 1300[deg.]C or higher and 1600[deg.]C or lower. 前記第二熱処理された組成物の第一熱処理は、希ガス雰囲気中で行われる請求項1から10のいずれか1項に記載の製造方法。 11. The method of any one of claims 1 to 10, wherein the first heat treatment of the second heat treated composition is performed in a noble gas atmosphere. 前記組成物の準備は、アルミニウム化合物とユウロピウム化合物と窒化ケイ素とを含む混合物を熱処理することを含む請求項1から11のいずれか1項に記載の製造方法。 12. A method according to any one of the preceding claims, wherein preparing the composition comprises heat-treating a mixture comprising an aluminum compound, a europium compound and silicon nitride. 前記粉砕物は、比表面積が0.20m/g以上である請求項1から12のいずれか1項に記載の製造方法。 The production method according to any one of claims 1 to 12, wherein the pulverized product has a specific surface area of 0.20 m2 / g or more. 前記組成物が、式 Si6-zAl8-z:Eu(式中、zは、0<z≦4.2を満たす。)で表される組成を有する請求項1から13のいずれか1項に記載の製造方法。 13. Claims 1 to 13, wherein the composition has a composition represented by the formula Si 6-z Al z O z N 8-z :Eu, where z satisfies 0<z≦4.2. The manufacturing method according to any one of. 前記第二熱処理の熱処理温度が、1800℃以上2100℃以下である請求項1から14のいずれか1項に記載の製造方法。 The manufacturing method according to any one of claims 1 to 14, wherein the heat treatment temperature of the second heat treatment is 1800°C or higher and 2100°C or lower. 前記第二熱処理における圧力が、ゲージ圧として0.1MPa以上200MPa以下である請求項1から15のいずれか1項に記載の製造方法。 The production method according to any one of claims 1 to 15, wherein the pressure in the second heat treatment is 0.1 MPa or more and 200 MPa or less as gauge pressure. 前記組成物と共に粉砕処理されるユウロピウム化合物は、ユウロピウムを含む酸化物、水酸化物、窒化物、酸窒化物、フッ化物及び塩化物からなる群から選択される少なくとも1種を含む請求項1から16のいずれか1項に記載の製造方法。 2. From claim 1, wherein the europium compound pulverized together with the composition contains at least one selected from the group consisting of europium-containing oxides, hydroxides, nitrides, oxynitrides, fluorides and chlorides. 17. The manufacturing method according to any one of 16. 前記粉砕物における組成物に対するユウロピウム化合物のモル比率が0.01モル%以上5モル%以下である請求項1から17のいずれか1項に記載の製造方法。 18. The production method according to any one of claims 1 to 17, wherein the molar ratio of the europium compound to the composition in the pulverized product is 0.01 mol% or more and 5 mol% or less.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011208139A (en) 2010-03-26 2011-10-20 Samsung Led Co Ltd Complex crystal fluorescent substance, light-emitting device, surface light source device, display and lighting installation
JP2017036430A (en) 2015-08-07 2017-02-16 日亜化学工業株式会社 METHOD FOR PRODUCING β-SIALON PHOSPHOR
US20170166810A1 (en) 2015-12-15 2017-06-15 Nichia Corporation Method for producing beta-sialon fluorescent material
JP2017214551A (en) 2016-05-30 2017-12-07 日亜化学工業株式会社 METHOD OF PRODUCING β SIALON FLUORESCENT MATERIAL
CN107849445A (en) 2015-12-15 2018-03-27 日亚化学工业株式会社 The method for matching grand fluorescent material for preparing β
JP6572373B1 (en) 2018-11-19 2019-09-11 デンカ株式会社 Method for producing β-sialon phosphor

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011208139A (en) 2010-03-26 2011-10-20 Samsung Led Co Ltd Complex crystal fluorescent substance, light-emitting device, surface light source device, display and lighting installation
JP2017036430A (en) 2015-08-07 2017-02-16 日亜化学工業株式会社 METHOD FOR PRODUCING β-SIALON PHOSPHOR
US20170166810A1 (en) 2015-12-15 2017-06-15 Nichia Corporation Method for producing beta-sialon fluorescent material
CN107849445A (en) 2015-12-15 2018-03-27 日亚化学工业株式会社 The method for matching grand fluorescent material for preparing β
JP2017214551A (en) 2016-05-30 2017-12-07 日亜化学工業株式会社 METHOD OF PRODUCING β SIALON FLUORESCENT MATERIAL
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