JPH03143985A - 蛍光体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、カラーＴＶ、コンピュータ用カラーデイスプ
レィ管等に用いる、−数式１−　ｎ　ｔ　ＯｔＳ　：　
Ｌｎ’　（Ｌｎ−Ｇ　ｄ＋　Ｙ＋　Ｌｕ＋　Ｉ、ａ　ｓ
　ｌ−ｎ　’　−＝Ｅｕ、　ｒｂ、　Ｓｍ、　Ｐ　ｒ）
で表される赤色発光蛍光体の製造方法に関する。

（従来の技術） 上記赤色発光蛍光体は、発光効率が優れ、他に代用でき
るものがないところから、現性、上記の用途を始め広く
実用に供されている。

しかし、カラーＴＶ、カラーデイスプレィ′ｉでは、一
般に画質向上の目的で高精細化が進んでおり、上記蛍光
体についても、均質高密度膜等の高品質塗膜を形成する
ために、粉末として良好な分散性が求められている。

上記蛍光体の製造方法は、■ｌ、ｎ　ｔ　０３及び１、
ｎ’ｙ０３を原料として、−旦、酸に溶解し、次いで蓚
酸塩として沈澱させ、これを加熱分解して得た生粉（１
，ｎｔｏ３＋ｔ、ｎ’　２０３混合物）に融剤と硫化剤
を加えて焼成して製造する方法（オーム社「蛍光体ハン
ドブック」第２６１頁参照）、■Ｉ、ｎ　ｖ　Ｏｚ及び
Ｌｎ’、０３原料に対して直接融剤と硫化剤を加えて焼
成して製造する方法（米国特許第３５０２５９０号明細
書）、及び■−旦、低温反応でＬｎ、Ｏ，Ｓ：Ｌｎ’な
る組成物を生成し、これに融剤を加えて高温で再焼成し
て蛍光体を製造する方法（米国特許第３８７８１１９号
明細書）などが知られている。

ここで使用する硫化剤としては、硫黄、多硫化アルカリ
塩、硫化水素ガスなどがある。

また、融剤としては、−膜内にアルカリ金属塩等が知ら
れおり、特に、ＬｎｔＯｔＳ：Ｅｕなる蛍光体の融剤と
してはＬｉＨＦ、、ＬｉＢＦ、などのフ・１化剤を用い
て、蛍光体の粒度生成を改善することが知られている（
特開昭５２−２１２８８号公報参照）。しかし、これら
のフッ化剤は、腐食性及び毒性を有するところから、電
気炉の寿命を低下させ、取り扱いにも特別の配慮を必要
とするものである。

（発明が解決しようとする課題） ＬｎｔＯｔＳ：Ｌｎ’蛍光体は、高融点酸化物のＬ　ｎ
　１０゜及びＬｎ’！０３を原料として使用するため、
高温焼成による結晶成長が必要となる。しかし、焼成条
件が高温で長時間になるほど、結晶成長と同時に蛍光体
粒子の凝集が進む。凝集した蛍光体は、これをほぐすの
に強い力が必要であり、また、このほぐしにともない蛍
光体の発光効率が低下するという問題があった。

他方、高温・長時間焼成は、電気炉の発熱体や炉材の寿
命を著しく低下させ、かつ、焼成エネルギーを増大させ
るという不都合が生ずる。

本発明は、」二記の欠点を解消し、発光効率の優れたＬ
ｎｔＯｔＳ：Ｌｎ’蛍光体を比較的低温・短時間で経済
的に製造する方法を提供しようとするものである。

（課題を解決するための手段） 本発明は、−数式Ｌ　ｎ　ｖ　Ｏｔ　Ｓ　：、１．ｎ　
’　（但し、ＬｎはＧｄ、　Ｙ、　Ｉ、ｕ、　Ｌａの群
のから選択された１以上の元素、Ｌｎ’はＥｕ、　Ｔｂ
、　Ｓｍ、　Ｐｒの群から選択された１以上の元素）で
表される蛍光体の製造方法において、ＬｎｔＯ＊及びＬ
ｎ’　２０＋に、酸化ホウ素を含む融剤及び硫化剤を添
加して焼成することを特徴とする蛍光体の製造方法であ
る。

なお、原料ＬｎｔＯｓとＬｎ’　ｇｏｓの配合量の合計
１００重量部に対して、酸化ホウ素を０．０１−１重量
部添加することが好ましい。酸化ホウ素の添加量がＱ、
０１重量部以上にすると蛍光体粒子の成長が顕著になり
、１重量部を越えると蛍光体の発光輝度が実用限度いか
に低下し、また、焼成後の残留酸化ホウ素の溶解が困難
になる。

（作用） 本発明は、ＬｎｔＯｔＳ：Ｌｎ’蛍光体を合成するとき
に、融剤として酸化ホウ素を上記所定量配合することに
より、焼成条件が緩和され、低温・短時間の焼成で目標
の粒径まで蛍光体粒子を成長させることができ、該焼成
条件により蛍光体粒子の凝集が抑制され、凝集された蛍
光体粒子の単粒子化に要する時間も短縮され、かつ、粒
度の揃った蛍光体を得ることができるようになった。第
１図は、酸化ホウ素の添加量を０．０．５．１．０重量
部と変化させ、辿−吐日日ｔ＾缶椙館ハし七ｌ＋　１４
１１１１１上凹　＾【歪ｇ１１部及び！、０重ｈｔ部の
ときには１時間とし、焼成温度を変動させて蛍光体を製
造したときの、単粒子粒径の変化を示したグラフであり
、酸化ホウ素の添加により焼成条件が緩和されることが
分かる。

このように、本発明において、蛍光体原料に添加される
酸化ホウ素が最も良い効果を示すのは、Ｉ、ｎｙ０３及
びＬｎ’ｚＯ＋に酸化ホウ素、アルカリ金属の炭酸塩及
び硫黄からなる混合物を主原料として焼成するときであ
る。酸化ホウ素の代わりにホウ素のフッ化物、ホウ酸、
ホウ酸アルカリ等を用いるときには、本発明と同等の効
果を示すことはなかった。

（実施例） Ｙ、Ｏ，を９４．５ｇ　、　ＥｕｔＯ＊を５．５ｇ　、
　Ｎａ２ＣＯｓを５０８１硫黄を５０ｇ配合し、さらに
、Ｂ、０３の添加Ｘｉｔを第１表のように変化させ、そ
れぞれの原料を十分に混合してからルツボに詰め、第１
表の焼成条件で焼成し、水洗により残留融剤え　＋１６
　　＋　　ｌ　　＾　ｉ東　　　−ド’　　　　＋Ｌ　
：　　＋Ｌ　哨　−中　ハ　交　ｌル　ハ　１；で凝集
をほぐして１１１粒子化した蛍光体を得た。

なお、単粒子の状態は、顕微鏡により確認した。単粒子
化時間は、蛍光体、水及びボールを一定の比率で容器に
入れて一定条件で容器を回転させることにより蛍光体の
凝集をほぐし、単粒子になるまでの時間を言う。粒度分
布σｌｏｇ（Ｌ）及びσｌｏｇ（Ｓ）は、次のように定
義される値である。

ａ　ｌｏｇ（Ｌ）ｌｏｇ（ｄｓａ　＋／ｄｓｏ）ａ　ｌ
ｏｇ（Ｓ）＝−１ｏｇ（ｄ＋ｓ、ｓ／ｄｓｏ）ここで、
σｌｏｇ（Ｌ）が大きいほど粗大粒子含有率が高く、σ
ｌｏｇ（Ｓ）が小さいほど微小粒子含有率が高いことが
分かる。一般に、緻密な蛍光膜を得るためには、小粒子
を多量に含有する必要があり、印刷法により蛍光膜パタ
ーンを形成するときには、ＵＶ光を透過させて被膜の硬
化反応を促進するために、ある程度の大きな粒子を含有
する必要がある。しかし、焼成・単粒子化して得られる
蛍光体粒子は、不必要に巨大な粒子と微細な粒子を相当
含有する。特に大粒子側の分布が必要以上に広い。

また、相対輝度は、酸化ホウ素の添加を省略し、１２０
０℃で３時間焼成し、８時間ボールミルでほぐした蛍光
体の発光輝度を１００とし、その他の蛍光体の発光輝度
を相対的に百分率で表したものである。

第１表には、上記で得た蛍光体について、酸化ホウ素の
添加量、焼成温度、焼成時間、単粒子化時間、単粒子粒
径、粒度分布及び相対輝度を併記した。

第１表から明らかなように、実施例では酸化ホウ素の添
加量を増加させるにつれて単粒子粒径が大きくなり粒度
分布σ＋ｏｇ（ｔ）はより低く抑えることができ、また
、粒度分布のσ１ｏｇ（Ｓ）もより低くなり、粒径の小
さな粒子の割合が減少していることが分かる。

他方、比較例１及び３は、酸化ホウ素を省略したもので
、比較例１は焼成温度を実施例と同じ１２００℃とし、
比較例３は１３００℃とし、焼成時間をいずれも実施例
より長い３時間として結晶成長を図ったが、比較例１で
は、単粒子粒径は５．８μ亀にとどまり、比較例３では
、６．５μ−まで成長じたが凝集が相当にすすみ、ｉ１
ｉ粒子化に２０時間を要した。また、蛍光体の相対輝度
も９８％に低下した。比較例２は、酸化ホウ素の添加量
を２．０重量部としたもので、池の条件は実施例と同様
にして蛍光体を％造したもので、蛍光体の相対輝度が９
６％と大幅に低下した。

（発明の効果） 本発明は、上記の構成を採用することにより、比較的低
温・短時間でＬｎｔＯｔＳ：Ｌｎ’蛍光体を製造するこ
とができ、その結果、発光効率が優れ、凝集が少なく、
粒度の揃った蛍光体を得ることができ、かつ、装置の寿
命を長くすることができ、焼成エネルギーを節約するこ
とが可能になった。

【図面の簡単な説明】

第１図は酸化ホウ素の添加量を変動させ、焼成温度を変
動させて得た蛍光体の単粒子粒径の変化を示したグラフ
である。 焼成温濱（°Ｃ） 手　　＆ｃ　　　？）　＄１　−［、ＩＥ　　　’Ｓ’
；Ｆ平成２年１０月１８１コ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　一般式 Ｌｎ＿２Ｏ＿２Ｓ：Ｌｎ’ （但し、ＬｎはＧｄ，Ｙ，Ｌｕ，Ｌａの群のから選択さ
   れた１以上の元素、Ｌｎ’はＥｕ，Ｔｂ，Ｓｍ，Ｐｒの
   群から選択された１以上の元素）で表される蛍光体の製
   造方法において、Ｌｎ＿２Ｏ＿３及Ｉｎ’＿２Ｏ＿３に
   、酸化ホウ素を含む融剤及び硫化剤を添加して焼成する
   ことを特徴とする蛍光体の製造方法。
2. （２）　Ｌｎ＿２Ｏ＿３とＬｎ’＿２Ｏ＿３の配合量の
   合計１００重量部に対して、酸化ホウ素を０．０１〜１
   重量部添加することを特徴とする請求項（１）記載の蛍
   光体の製造方法。