JPH09291275A - 蛍光体の製造方法及び蛍光体 - Google Patents
蛍光体の製造方法及び蛍光体Info
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- JPH09291275A JPH09291275A JP10761996A JP10761996A JPH09291275A JP H09291275 A JPH09291275 A JP H09291275A JP 10761996 A JP10761996 A JP 10761996A JP 10761996 A JP10761996 A JP 10761996A JP H09291275 A JPH09291275 A JP H09291275A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 球状の蛍光体粒子の製造方法、及び粒子径が
均一でかつ所望の粒子径の蛍光体粒子の製造方法ならび
にこの方法で得られた蛍光体を提供する。 【解決手段】 ＣｅＣｌ3 ０．６モル、ＭｇＣｌ2 １モ
ル、Ａｌ2（ＮＯ3） 3 ５．５モル、Ｔｂ4Ｏ7０．１モル
を硝酸酸性水溶液に溶解し水を加えて全量を１リットル
とし、この溶液をドライアイス−アセトン（−３０℃）
で冷却したヘキサン溶液中に、スプレ−で液滴にして滴
下して蛍光体原料溶液の球状氷結体を得、この球状氷結
体を、減圧装置を用いて０．１Ｔｏｏｒに減圧すること
により、氷結体中の水分を昇華し蛍光体原料の球状乾燥
固体粒子を得る。この球状乾燥固体粒子を電気炉でＮ
2 ：９０体積％、Ｈ2 ：１０体積％の還元雰囲気中１３
００℃で２時間の分解焼成を行いＣｅＭｇＡｌ11Ｏ19：
Ｔｂの球状蛍光体を得る。
均一でかつ所望の粒子径の蛍光体粒子の製造方法ならび
にこの方法で得られた蛍光体を提供する。 【解決手段】 ＣｅＣｌ3 ０．６モル、ＭｇＣｌ2 １モ
ル、Ａｌ2（ＮＯ3） 3 ５．５モル、Ｔｂ4Ｏ7０．１モル
を硝酸酸性水溶液に溶解し水を加えて全量を１リットル
とし、この溶液をドライアイス−アセトン（−３０℃）
で冷却したヘキサン溶液中に、スプレ−で液滴にして滴
下して蛍光体原料溶液の球状氷結体を得、この球状氷結
体を、減圧装置を用いて０．１Ｔｏｏｒに減圧すること
により、氷結体中の水分を昇華し蛍光体原料の球状乾燥
固体粒子を得る。この球状乾燥固体粒子を電気炉でＮ
2 ：９０体積％、Ｈ2 ：１０体積％の還元雰囲気中１３
００℃で２時間の分解焼成を行いＣｅＭｇＡｌ11Ｏ19：
Ｔｂの球状蛍光体を得る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、蛍光ランプ等の照
明分野およびディスプレイ等の映像分野などに用いられ
る蛍光体の製造方法及びその製造方法により得られた球
状の蛍光体に関するものである。
明分野およびディスプレイ等の映像分野などに用いられ
る蛍光体の製造方法及びその製造方法により得られた球
状の蛍光体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、蛍光体は、例えば母体となる元素
を含んだ化合物と付活剤となる元素を含んだ化合物との
混合物を充分混合し、必要に応じて融剤を添加し、所定
の温度で焼成することにより得られていた。
を含んだ化合物と付活剤となる元素を含んだ化合物との
混合物を充分混合し、必要に応じて融剤を添加し、所定
の温度で焼成することにより得られていた。
【０００３】しかしながら、この様な従来法によると、
得られる蛍光体は、固体−固体、固体−液体−気体等の
不均一な反応により形成されるため不規則な形状の微粒
子とならざるを得なかった。しかも、粉末として得る場
合、粒度分布を必ずしも一様に制御することができず、
一定粒度のものを得るためには、更に精密な分級操作等
を要していた。
得られる蛍光体は、固体−固体、固体−液体−気体等の
不均一な反応により形成されるため不規則な形状の微粒
子とならざるを得なかった。しかも、粉末として得る場
合、粒度分布を必ずしも一様に制御することができず、
一定粒度のものを得るためには、更に精密な分級操作等
を要していた。
【０００４】一方、蛍光体は、ほとんどの場合数μｍか
ら数十μｍの大きさの粒子が凝集してできた膜体の形で
利用される。このため、ある蛍光体から蛍光が発せられ
ても膜外に放出されるまでにはほかの蛍光体粒子に幾度
かあたり、その表面で反射を受ける。ここで前述したよ
うな従来法により製造された蛍光体だと形状が不均一で
あるため、この反射が不規則な乱反射となる。
ら数十μｍの大きさの粒子が凝集してできた膜体の形で
利用される。このため、ある蛍光体から蛍光が発せられ
ても膜外に放出されるまでにはほかの蛍光体粒子に幾度
かあたり、その表面で反射を受ける。ここで前述したよ
うな従来法により製造された蛍光体だと形状が不均一で
あるため、この反射が不規則な乱反射となる。
【０００５】このため、たとえば蛍光灯や陰極線管のよ
うに、蛍光膜の内側面から発せられる蛍光を外側面に取
り出す場合、乱反射のために視覚方向への有効な反射を
妨げることとなり、輝度の低下の原因となる。また特に
陰極線管の場合はコントラストの悪化の原因ともなる。
うに、蛍光膜の内側面から発せられる蛍光を外側面に取
り出す場合、乱反射のために視覚方向への有効な反射を
妨げることとなり、輝度の低下の原因となる。また特に
陰極線管の場合はコントラストの悪化の原因ともなる。
【０００６】したがって、粒子の形状が真球に近い蛍光
体で且つ粒度分布が均一な蛍光体で構成された膜体を得
ることができれば、輝度が向上し、コントラスト等も改
善される。また、成膜の際にも容易に最密充填しやすく
なり、膜質も良好なものが得られる。
体で且つ粒度分布が均一な蛍光体で構成された膜体を得
ることができれば、輝度が向上し、コントラスト等も改
善される。また、成膜の際にも容易に最密充填しやすく
なり、膜質も良好なものが得られる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、粒子の形状が
真球に近い蛍光体を得るには、例えば、蛍光体原料を溶
融し、この融体をノズルから噴出させて球状にする方法
や、高温プラズマにより気中で浮遊状態の蛍光体原料を
原料が溶融する温度以上に加熱し球状にする方法などが
提案されているが、どちらの方法も従来法よりかなりの
高温を必要とするため技術的あるいはコスト的に困難で
あったり不利であるという問題点があった。
真球に近い蛍光体を得るには、例えば、蛍光体原料を溶
融し、この融体をノズルから噴出させて球状にする方法
や、高温プラズマにより気中で浮遊状態の蛍光体原料を
原料が溶融する温度以上に加熱し球状にする方法などが
提案されているが、どちらの方法も従来法よりかなりの
高温を必要とするため技術的あるいはコスト的に困難で
あったり不利であるという問題点があった。
【０００８】そこで、本発明は真球に近い形状に成形さ
れた蛍光体粒子を容易に得ることができる蛍光体の製造
方法を提供すること及び前記製法により得られた蛍光体
を提供すること第１の目的としている。
れた蛍光体粒子を容易に得ることができる蛍光体の製造
方法を提供すること及び前記製法により得られた蛍光体
を提供すること第１の目的としている。
【０００９】第２の目的は粒子径が均一で且つ所望の粒
子径を有し得る球状蛍光体を容易に得ることができる蛍
光体の製造方法及び前記製法により得られた蛍光体を提
供することである。
子径を有し得る球状蛍光体を容易に得ることができる蛍
光体の製造方法及び前記製法により得られた蛍光体を提
供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明の蛍光体の製造方法は、少なくとも１種の蛍
光体原料を、該原料を含む溶液を液滴とする工程と、前
記液滴を瞬間的に氷結させる工程と、溶媒成分を昇華に
よって取り除く工程と、熱処理する工程とを有すること
を特徴とする。
め、本発明の蛍光体の製造方法は、少なくとも１種の蛍
光体原料を、該原料を含む溶液を液滴とする工程と、前
記液滴を瞬間的に氷結させる工程と、溶媒成分を昇華に
よって取り除く工程と、熱処理する工程とを有すること
を特徴とする。
【００１１】前記蛍光体の製造方法に於いては、原料を
含む溶液が、蛍光体の母体材料の少なくとも１種の原料
が含まれている溶液であることが好ましい。また、前記
蛍光体の製造方法に於いては、原料を含む溶液が、蛍光
体と同一組成または熱処理により実質的に蛍光体と同一
の組成になる比率で蛍光体原料が含まれている溶液であ
ることが好ましい。
含む溶液が、蛍光体の母体材料の少なくとも１種の原料
が含まれている溶液であることが好ましい。また、前記
蛍光体の製造方法に於いては、原料を含む溶液が、蛍光
体と同一組成または熱処理により実質的に蛍光体と同一
の組成になる比率で蛍光体原料が含まれている溶液であ
ることが好ましい。
【００１２】本発明の蛍光体は、また、前記記載の製造
方法で作成した球状の蛍光体である。この本発明の蛍光
体の製造方法によれば真球に近い形状に成形された蛍光
体粒子を得ることができる。また、この蛍光体の粒子径
は均一でかつ所望の粒子径を有する蛍光体を容易に得る
ことができる。
方法で作成した球状の蛍光体である。この本発明の蛍光
体の製造方法によれば真球に近い形状に成形された蛍光
体粒子を得ることができる。また、この蛍光体の粒子径
は均一でかつ所望の粒子径を有する蛍光体を容易に得る
ことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の蛍光体の製造方法は、蛍
光体の構成成分である元素を含む化合物を溶媒を用いて
溶解させ溶液とし、これを液滴状態とし、この液滴を瞬
間的に氷結させることにより、液滴は蛍光体構成成分を
含んだ状態で表面張力のため球状となり、そのままの状
態で氷結されるため球状の氷結体となる。これを例えば
含氷晶点以下の圧力に減圧することにより、氷結体中の
水分などの溶媒は、融解することなく昇華によって除去
される。このためこのあとには、液滴の球形がそのまま
保存された乾燥した蛍光体用原料固形物が残る。この球
状固形原料粒子を焼成することにより当初の溶液の中に
含まれる蛍光体構成成分元素の酸化物などの球状粒子を
得ることができる。
光体の構成成分である元素を含む化合物を溶媒を用いて
溶解させ溶液とし、これを液滴状態とし、この液滴を瞬
間的に氷結させることにより、液滴は蛍光体構成成分を
含んだ状態で表面張力のため球状となり、そのままの状
態で氷結されるため球状の氷結体となる。これを例えば
含氷晶点以下の圧力に減圧することにより、氷結体中の
水分などの溶媒は、融解することなく昇華によって除去
される。このためこのあとには、液滴の球形がそのまま
保存された乾燥した蛍光体用原料固形物が残る。この球
状固形原料粒子を焼成することにより当初の溶液の中に
含まれる蛍光体構成成分元素の酸化物などの球状粒子を
得ることができる。
【００１４】ここで、最初に作成する溶液中に蛍光体構
成成分に必要な全ての元素を含む場合（但し、酸素は除
く）は、以上の操作で目的とする蛍光体を得ることがで
きる。
成成分に必要な全ての元素を含む場合（但し、酸素は除
く）は、以上の操作で目的とする蛍光体を得ることがで
きる。
【００１５】また、最初の溶液中に蛍光体構成元素の全
て（但し、酸素は除く）を含まない場合は、ここで作成
した球状粒子に他に必要な蛍光体構成成分を加えて焼成
することにより球状蛍光体を得ることができる。この方
法の場合球状粒子に成形する蛍光体構成元素に蛍光体母
体の基本構成材料を含むことが望ましい。
て（但し、酸素は除く）を含まない場合は、ここで作成
した球状粒子に他に必要な蛍光体構成成分を加えて焼成
することにより球状蛍光体を得ることができる。この方
法の場合球状粒子に成形する蛍光体構成元素に蛍光体母
体の基本構成材料を含むことが望ましい。
【００１６】本発明で用いる蛍光体原料とは、蛍光体の
主構成成分である母体を構成する元素を含む化合物、蛍
光体を構成する付活剤を形成するための元素を含む化合
物（例えば酸化物、硫化物、リン酸塩、ハロゲン化物、
あるいはこれらの混合物等）、及び必要に応じて用いる
融剤等の添加物であって溶液中に溶解可能なものであ
る。
主構成成分である母体を構成する元素を含む化合物、蛍
光体を構成する付活剤を形成するための元素を含む化合
物（例えば酸化物、硫化物、リン酸塩、ハロゲン化物、
あるいはこれらの混合物等）、及び必要に応じて用いる
融剤等の添加物であって溶液中に溶解可能なものであ
る。
【００１７】本発明で製造される蛍光体としては、特に
限定はなく、実質上各種の組成の蛍光体に適用できる。
蛍光体について一般的に説明すれば、通常、リン酸塩、
ケイ酸塩、ホウ酸塩、アルミン酸塩、酸硫化物、タング
ステン酸塩などの酸化物あるいは酸素酸塩などで構成さ
れている。具体的な代表的な蛍光体の例を挙げると、青
色発光蛍光体としては、例えば、ユーロピウム付活アル
ミン酸バリウムマグネシウム（ＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅ
ｕ2+、ＢａＭｇ2 Ａｌ16Ｏ27：Ｅｕ2+など）、銀及び
銀、アルミニウム付活硫化亜鉛（ＺｎＳ：Ａｇ、Ｚｎ
Ｓ：Ａｇ、Ａｌ）、セリウム付活ケイ酸イットリウム
（Ｙ2 ＳｉＯ5 ：Ｃｅ3+）、ユーロピュウム付活リン酸
ストロンチウム（Ｓｒ2 Ｐ2 Ｏ7 ：Ｅｕ2+、Ｓｒ3 （Ｐ
Ｏ4 ）2 ：Ｅｕ 2+など）、自己付活タングステン酸カル
シウム（ＣａＷＯ4 ）などが挙げられ、また、緑色発光
蛍光体としては、例えば、セリウム、テルビウム付活リ
ン酸ランタン（ＬａＰＯ4 ：Ｃｅ3+、Ｔｂ3+）、テルビ
ウム付活アルミン酸セリウムマグネシウム（ＣｅＭｇＡ
ｌ11Ｏ19：Ｔｂ3+）、セリウム、テルビウム付活ケイ酸
イットリウム（Ｙ2 ＳｉＯ5 ：Ｃｅ3+、Ｔｂ3+）、マン
ガン付活ケイ酸亜鉛（ＺｎＳｉＯ4 ：Ｍｎ2+）、銅およ
びアルミニウム付活硫化亜鉛（ＺｎＳ：Ｃｕ、Ａｌ）な
どが挙げられ、また、赤色発光蛍光体としては、例え
ば、ユーロピュウム付活酸化イットリウム（Ｙ2 Ｏ3 ：
Ｅｕ3+）、ユーロピュウム付活バナジン酸イットリウム
（ＹＶＯ4 ：Ｅｕ3+）、ユーロピュウム付活酸硫化イッ
トリウム（Ｙ2Ｏ3 Ｓ：Ｅｕ3+）などが代表例として挙
げられるが、本発明においては何らこれらのもののみに
限定されるものではない。これらの具体例は本発明の説
明の理解を容易にするために少数の具体例を挙げたもの
である。
限定はなく、実質上各種の組成の蛍光体に適用できる。
蛍光体について一般的に説明すれば、通常、リン酸塩、
ケイ酸塩、ホウ酸塩、アルミン酸塩、酸硫化物、タング
ステン酸塩などの酸化物あるいは酸素酸塩などで構成さ
れている。具体的な代表的な蛍光体の例を挙げると、青
色発光蛍光体としては、例えば、ユーロピウム付活アル
ミン酸バリウムマグネシウム（ＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅ
ｕ2+、ＢａＭｇ2 Ａｌ16Ｏ27：Ｅｕ2+など）、銀及び
銀、アルミニウム付活硫化亜鉛（ＺｎＳ：Ａｇ、Ｚｎ
Ｓ：Ａｇ、Ａｌ）、セリウム付活ケイ酸イットリウム
（Ｙ2 ＳｉＯ5 ：Ｃｅ3+）、ユーロピュウム付活リン酸
ストロンチウム（Ｓｒ2 Ｐ2 Ｏ7 ：Ｅｕ2+、Ｓｒ3 （Ｐ
Ｏ4 ）2 ：Ｅｕ 2+など）、自己付活タングステン酸カル
シウム（ＣａＷＯ4 ）などが挙げられ、また、緑色発光
蛍光体としては、例えば、セリウム、テルビウム付活リ
ン酸ランタン（ＬａＰＯ4 ：Ｃｅ3+、Ｔｂ3+）、テルビ
ウム付活アルミン酸セリウムマグネシウム（ＣｅＭｇＡ
ｌ11Ｏ19：Ｔｂ3+）、セリウム、テルビウム付活ケイ酸
イットリウム（Ｙ2 ＳｉＯ5 ：Ｃｅ3+、Ｔｂ3+）、マン
ガン付活ケイ酸亜鉛（ＺｎＳｉＯ4 ：Ｍｎ2+）、銅およ
びアルミニウム付活硫化亜鉛（ＺｎＳ：Ｃｕ、Ａｌ）な
どが挙げられ、また、赤色発光蛍光体としては、例え
ば、ユーロピュウム付活酸化イットリウム（Ｙ2 Ｏ3 ：
Ｅｕ3+）、ユーロピュウム付活バナジン酸イットリウム
（ＹＶＯ4 ：Ｅｕ3+）、ユーロピュウム付活酸硫化イッ
トリウム（Ｙ2Ｏ3 Ｓ：Ｅｕ3+）などが代表例として挙
げられるが、本発明においては何らこれらのもののみに
限定されるものではない。これらの具体例は本発明の説
明の理解を容易にするために少数の具体例を挙げたもの
である。
【００１８】前記母体を構成する元素を含む化合物とし
ても、特に限定されるものではないが、代表的な例を挙
げると、塩化セリウム（ＣｅＣｌ3 ）、塩化マグネシウ
ム（ＭｇＣｌ2 ）、塩化アルミニウム（ＡｌＣｌ3 ）、
塩化イットリウム（ＹＣｌ3）、塩化バリウム（ＢａＣ
ｌ2 ）などの塩化物；硝酸セリウム（Ｃｅ（Ｎ
Ｏ3 ） 3 ）、硝酸アルミニウム（Ａｌ（ＮＯ3 ）3 ）等
の硝酸塩；酸化イットリウム（Ｙ2 Ｏ3 ）等の酸化物；
硫酸アルミニウム（Ａｌ2 （ＳＯ4 ）3 ）等の硫化物；
リン酸亜鉛（Ｚｎ3 （ＰＯ4 ）2 ）等のリン酸塩などの
無機化合物のほか、例えば、酢酸アルミニウム（Ａｌ
（ＣＨ3 ＣＯＯ）3 ）、アルミニウムアセチルアセトネ
ート（（ＣＨ3 ＣＯＣＨＣＯＣＨ3）3Ａｌ）、酢酸バリ
ウム（（ＣＨ3 ＣＯＯ）2 Ｂａ）、ギ酸バリウム（Ｂａ
（ＨＣＯＯ）2 ）、酢酸マグネシウム（（ＣＨ3 ＣＯ
Ｏ）2 Ｍｇ）などの有機金属化合物も使用できる。
ても、特に限定されるものではないが、代表的な例を挙
げると、塩化セリウム（ＣｅＣｌ3 ）、塩化マグネシウ
ム（ＭｇＣｌ2 ）、塩化アルミニウム（ＡｌＣｌ3 ）、
塩化イットリウム（ＹＣｌ3）、塩化バリウム（ＢａＣ
ｌ2 ）などの塩化物；硝酸セリウム（Ｃｅ（Ｎ
Ｏ3 ） 3 ）、硝酸アルミニウム（Ａｌ（ＮＯ3 ）3 ）等
の硝酸塩；酸化イットリウム（Ｙ2 Ｏ3 ）等の酸化物；
硫酸アルミニウム（Ａｌ2 （ＳＯ4 ）3 ）等の硫化物；
リン酸亜鉛（Ｚｎ3 （ＰＯ4 ）2 ）等のリン酸塩などの
無機化合物のほか、例えば、酢酸アルミニウム（Ａｌ
（ＣＨ3 ＣＯＯ）3 ）、アルミニウムアセチルアセトネ
ート（（ＣＨ3 ＣＯＣＨＣＯＣＨ3）3Ａｌ）、酢酸バリ
ウム（（ＣＨ3 ＣＯＯ）2 Ｂａ）、ギ酸バリウム（Ｂａ
（ＨＣＯＯ）2 ）、酢酸マグネシウム（（ＣＨ3 ＣＯ
Ｏ）2 Ｍｇ）などの有機金属化合物も使用できる。
【００１９】また、付活剤を形成するための元素を含む
化合物としても、特に限定されるものではないが、代表
的な例を挙げると、酸化ユーロピュウム（Ｅｕ
2 Ｏ3 ）、酸化テルビウム（Ｔｂ4 Ｏ7 ）、塩化セリウ
ム（ＣｅＣｌ3 ）、炭酸マンガン（ＭｎＣＯ3 ）、硝酸
アルミニウム（Ａｌ（ＮＯ3 ）3 ）、硫酸銅（ＣｕＳＯ
4 ）などが挙げられる。
化合物としても、特に限定されるものではないが、代表
的な例を挙げると、酸化ユーロピュウム（Ｅｕ
2 Ｏ3 ）、酸化テルビウム（Ｔｂ4 Ｏ7 ）、塩化セリウ
ム（ＣｅＣｌ3 ）、炭酸マンガン（ＭｎＣＯ3 ）、硝酸
アルミニウム（Ａｌ（ＮＯ3 ）3 ）、硫酸銅（ＣｕＳＯ
4 ）などが挙げられる。
【００２０】付活剤は、蛍光体の母体に意図的に添加さ
れる微量の不純物元素といえるものであり、蛍光体は、
その組成の上から純粋な状態で発光する純粋形と付活剤
が存在して、初めて発光する不純物形とに大別される。
一般に付活剤と母体との組み合わせによって色々な特性
が発現される不純物形の方が多く利用されている。
れる微量の不純物元素といえるものであり、蛍光体は、
その組成の上から純粋な状態で発光する純粋形と付活剤
が存在して、初めて発光する不純物形とに大別される。
一般に付活剤と母体との組み合わせによって色々な特性
が発現される不純物形の方が多く利用されている。
【００２１】また、必要に応じて用いられる融剤として
は、通常アルカリ金属やアルカリ土類金属のハロゲン化
物、炭酸塩や蛍光体を構成する元素のハロゲン化物、炭
酸塩等で焼成温度より融点の低いものなどが用いられ
る。
は、通常アルカリ金属やアルカリ土類金属のハロゲン化
物、炭酸塩や蛍光体を構成する元素のハロゲン化物、炭
酸塩等で焼成温度より融点の低いものなどが用いられ
る。
【００２２】特に限定されるものではないが、融剤の代
表的な例を挙げると、塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）、塩
化マグネシウム（ＭｇＣｌ2 ）、ヨウ化カリウム（Ｋ
Ｉ）、ヨウ化ナトリウム（ＮａＩ）、炭酸バリウム（Ｂ
ａＣＯ3 ）、フッ化アルミニウム（ＡｌＦ3 ）、リン酸
マグネシウムアンモニウム（ＭｇＮＨ4 ＰＯ4 ）などが
挙げられる。
表的な例を挙げると、塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）、塩
化マグネシウム（ＭｇＣｌ2 ）、ヨウ化カリウム（Ｋ
Ｉ）、ヨウ化ナトリウム（ＮａＩ）、炭酸バリウム（Ｂ
ａＣＯ3 ）、フッ化アルミニウム（ＡｌＦ3 ）、リン酸
マグネシウムアンモニウム（ＭｇＮＨ4 ＰＯ4 ）などが
挙げられる。
【００２３】これらの蛍光体原料を溶解させる溶媒とし
ては、例えば水、アルコール、ケトン、エステル等を用
いることができる。尚、ここで水とは例えば硝酸、塩
酸、硫酸などを含む酸性水も含まれる意味である。これ
らの溶媒は原料化合物の種類に応じてそれを溶解できる
ものを選んで用いればよい。アルコール、ケトン、エス
テル等は、低級の炭素原子数のもので特に表面張力の大
きいものが好ましく用いられる。これらの有機溶媒は、
例えば前述した原料が前述のような有機金属化合物の場
合などに好適に用いられる。そのほか、有機金属化合物
でなくとも塩化物やアンモニウム塩などの場合にはアル
コール、ケトン、エステル等に溶解するものもある。溶
媒としては前述した様に溶解する対象化合物の種類にも
よるが、水または前記酸性水で溶解し得る化合物の場合
には、一般的には水または前記酸性水が好ましく用いら
れる。
ては、例えば水、アルコール、ケトン、エステル等を用
いることができる。尚、ここで水とは例えば硝酸、塩
酸、硫酸などを含む酸性水も含まれる意味である。これ
らの溶媒は原料化合物の種類に応じてそれを溶解できる
ものを選んで用いればよい。アルコール、ケトン、エス
テル等は、低級の炭素原子数のもので特に表面張力の大
きいものが好ましく用いられる。これらの有機溶媒は、
例えば前述した原料が前述のような有機金属化合物の場
合などに好適に用いられる。そのほか、有機金属化合物
でなくとも塩化物やアンモニウム塩などの場合にはアル
コール、ケトン、エステル等に溶解するものもある。溶
媒としては前述した様に溶解する対象化合物の種類にも
よるが、水または前記酸性水で溶解し得る化合物の場合
には、一般的には水または前記酸性水が好ましく用いら
れる。
【００２４】本発明においては上記蛍光体構成元素の少
なくとも１種類以上を含む化合物（蛍光体母体の基本構
成元素を含むのが望ましい）の溶液を作成する。また２
種類以上の蛍光体原料を含む溶液を作成するときは、そ
れぞれの蛍光体原料の元素比を、得ようとする蛍光体中
の元素比と同じになるように調製する。但し、酸素につ
いては、分解焼成によって導入されるので、酸素の元素
比率は厳密に考慮しなくてよい。この場合、溶液中の蛍
光体原料は、例えばイオンの状態で存在し各イオンは完
全に均一な混合状態となる。
なくとも１種類以上を含む化合物（蛍光体母体の基本構
成元素を含むのが望ましい）の溶液を作成する。また２
種類以上の蛍光体原料を含む溶液を作成するときは、そ
れぞれの蛍光体原料の元素比を、得ようとする蛍光体中
の元素比と同じになるように調製する。但し、酸素につ
いては、分解焼成によって導入されるので、酸素の元素
比率は厳密に考慮しなくてよい。この場合、溶液中の蛍
光体原料は、例えばイオンの状態で存在し各イオンは完
全に均一な混合状態となる。
【００２５】次に、前記の蛍光体原料を含む溶液を、ノ
ズルやスプレー等を用いて液滴を作り、この液滴を瞬間
的に氷結させる。瞬間的に氷結させるには、ドライアイ
ス（−７８．５℃）や液体窒素（−１９６℃），ドライ
アイス−アセトンの組み合わせ（約−３０℃）等を利用
することができる。原料の種類や溶媒の種類によって異
なるので、特に限定するものではないが、瞬間的に氷結
させるには、一応の目安としては約−３０℃以下に冷却
するのが好ましい。また、瞬間的に氷結させるのは、液
滴が表面張力により球状となるがその球状のままの形状
を維持するためと、２種類以上の蛍光体原料を含む溶液
の場合は各蛍光体原料の溶解度曲線がそれぞれ異なった
温度係数をもつので得られる氷結体の組成が不均一にな
らない様にするためである。すなわち、急冷をすること
により液滴中の濃度変動を小さくすることができ均一な
混合状態のままの球状氷結体が得られる。
ズルやスプレー等を用いて液滴を作り、この液滴を瞬間
的に氷結させる。瞬間的に氷結させるには、ドライアイ
ス（−７８．５℃）や液体窒素（−１９６℃），ドライ
アイス−アセトンの組み合わせ（約−３０℃）等を利用
することができる。原料の種類や溶媒の種類によって異
なるので、特に限定するものではないが、瞬間的に氷結
させるには、一応の目安としては約−３０℃以下に冷却
するのが好ましい。また、瞬間的に氷結させるのは、液
滴が表面張力により球状となるがその球状のままの形状
を維持するためと、２種類以上の蛍光体原料を含む溶液
の場合は各蛍光体原料の溶解度曲線がそれぞれ異なった
温度係数をもつので得られる氷結体の組成が不均一にな
らない様にするためである。すなわち、急冷をすること
により液滴中の濃度変動を小さくすることができ均一な
混合状態のままの球状氷結体が得られる。
【００２６】次に、前記の球状氷結体を減圧装置を用い
て氷結体中に含まれる蛍光体原料化合物の固体粒子と溶
液系の含氷晶点より低い圧力に減圧する。この操作を行
うことにより氷結体中の溶液成分は、昇華によって除去
され、そのあとには蛍光体原料の乾燥した固体粒子が球
状の形状のままで残る。
て氷結体中に含まれる蛍光体原料化合物の固体粒子と溶
液系の含氷晶点より低い圧力に減圧する。この操作を行
うことにより氷結体中の溶液成分は、昇華によって除去
され、そのあとには蛍光体原料の乾燥した固体粒子が球
状の形状のままで残る。
【００２７】この後、最初に作成した溶液の中に目的と
する蛍光体に必要とする蛍光体構成成分の全てを含む場
合には、前記の球状乾燥粒子をそのまま加熱して分解焼
成することにより球状蛍光体粒子を得ることができる。
一方、最初に作成した溶液の中に目的とする蛍光体に必
要とする蛍光体構成成分の一部しか含まない場合には、
前記の球状乾燥粒子に蛍光体構成に必要な他の成分を加
えて加熱分解焼成を行うことにより球状蛍光体粒子を得
ることができる。分解焼成を行う温度としては、原料の
種類によって異なるので、特に限定するものではない
が、通常８００〜１６００℃の範囲の温度が採用され
る。
する蛍光体に必要とする蛍光体構成成分の全てを含む場
合には、前記の球状乾燥粒子をそのまま加熱して分解焼
成することにより球状蛍光体粒子を得ることができる。
一方、最初に作成した溶液の中に目的とする蛍光体に必
要とする蛍光体構成成分の一部しか含まない場合には、
前記の球状乾燥粒子に蛍光体構成に必要な他の成分を加
えて加熱分解焼成を行うことにより球状蛍光体粒子を得
ることができる。分解焼成を行う温度としては、原料の
種類によって異なるので、特に限定するものではない
が、通常８００〜１６００℃の範囲の温度が採用され
る。
【００２８】前記の本発明による蛍光体の製造方法で
は、得られる球状蛍光体粒子の粒径は、氷結させる液の
濃度や液滴の作成方法によって変えることができ、ま
た、粒径の分布は極めて均一なものを得ることができ
る。液滴中の原料化合物の濃度によって得られる球状蛍
光体粒子の粒径をコントロールする場合には、通常、液
滴中の原料化合物の濃度を高くすると粒径は大きくな
り、濃度が低くなるにしたがって粒径は小さくなる傾向
にある。
は、得られる球状蛍光体粒子の粒径は、氷結させる液の
濃度や液滴の作成方法によって変えることができ、ま
た、粒径の分布は極めて均一なものを得ることができ
る。液滴中の原料化合物の濃度によって得られる球状蛍
光体粒子の粒径をコントロールする場合には、通常、液
滴中の原料化合物の濃度を高くすると粒径は大きくな
り、濃度が低くなるにしたがって粒径は小さくなる傾向
にある。
【００２９】
【実施例】以下、具体的実施例を挙げて、本発明を更に
詳細に説明する。 実施例１ 以下に示す方法で、緑色蛍光体ＣｅＭｇＡｌ11Ｏ19：Ｔ
ｂの合成を行った。尚、前記組成式に於いては、Ｃｅ、
Ｍｇ、Ａｌが母体を構成する金属元素であり、Ｔｂが付
活剤を構成する金属元素であることを示しており、いず
れも蛍光体中では酸化物として存在する。
詳細に説明する。 実施例１ 以下に示す方法で、緑色蛍光体ＣｅＭｇＡｌ11Ｏ19：Ｔ
ｂの合成を行った。尚、前記組成式に於いては、Ｃｅ、
Ｍｇ、Ａｌが母体を構成する金属元素であり、Ｔｂが付
活剤を構成する金属元素であることを示しており、いず
れも蛍光体中では酸化物として存在する。
【００３０】まず蛍光体原料として、ＣｅＣｌ3 ０．６
モル、ＭｇＣｌ2 １モル、Ａｌ2 （ＮＯ3）3５．５モ
ル、Ｔｂ4Ｏ7０．１モルを硝酸酸性水溶液（濃度０．１
規定）に溶解し水を加えて全量を１リットルとした。次
にこの溶液をドライアイス−アセトン（−３０℃）で冷
却したヘキサン溶液中に、スプレ−を用いて液滴を作り
滴下した。この操作で蛍光体原料溶液の球状氷結体が得
られた。次に球状氷結体をヘキサン溶液から取り出し、
減圧装置を用いて０．１Ｔｏｏｒに減圧した。この操作
で球状氷結体中の水分が昇華し蛍光体原料の球状乾燥固
体粒子を得た。次にこの球状乾燥固体粒子を電気炉でＮ
2 ：９０体積％、Ｈ2 ：１０体積％の還元雰囲気中１３
００℃で２時間の分解焼成を行った。以上の操作により
ＣｅＭｇＡｌ11Ｏ19：Ｔｂの球状蛍光体が得られた。
モル、ＭｇＣｌ2 １モル、Ａｌ2 （ＮＯ3）3５．５モ
ル、Ｔｂ4Ｏ7０．１モルを硝酸酸性水溶液（濃度０．１
規定）に溶解し水を加えて全量を１リットルとした。次
にこの溶液をドライアイス−アセトン（−３０℃）で冷
却したヘキサン溶液中に、スプレ−を用いて液滴を作り
滴下した。この操作で蛍光体原料溶液の球状氷結体が得
られた。次に球状氷結体をヘキサン溶液から取り出し、
減圧装置を用いて０．１Ｔｏｏｒに減圧した。この操作
で球状氷結体中の水分が昇華し蛍光体原料の球状乾燥固
体粒子を得た。次にこの球状乾燥固体粒子を電気炉でＮ
2 ：９０体積％、Ｈ2 ：１０体積％の還元雰囲気中１３
００℃で２時間の分解焼成を行った。以上の操作により
ＣｅＭｇＡｌ11Ｏ19：Ｔｂの球状蛍光体が得られた。
【００３１】実施例２ 以下に示す方法で、緑色蛍光体ＣｅＭｇＡｌ11Ｏ19：Ｔ
ｂの合成を行った。実施例１と同じ蛍光体原料を同量硝
酸酸性水溶液に溶解し水を加えて全量を２リットルとし
た。以下実施例１と同様の操作を行いＣｅＭｇＡｌ11Ｏ
19：Ｔｂの球状蛍光体を得た。
ｂの合成を行った。実施例１と同じ蛍光体原料を同量硝
酸酸性水溶液に溶解し水を加えて全量を２リットルとし
た。以下実施例１と同様の操作を行いＣｅＭｇＡｌ11Ｏ
19：Ｔｂの球状蛍光体を得た。
【００３２】実施例３ 以下に示す方法で、緑色蛍光体ＣｅＭｇＡｌ11Ｏ19：Ｔ
ｂの合成を行った。まず蛍光体原料の、ＭｇＣｌ2 １モ
ル、Ａｌ2（ＮＯ3）3 ５．５モルを硝酸酸性水溶液（濃
度０．１規定）に溶解し水を加えて１リットルとした。
以下実施例１と同様の操作を行いマグネシウムとアルミ
ニウムの混合球状乾燥塩を得た。これにＣｅＣｌ3 ０．
６モルとＴｂ4Ｏ7０．８モルを混合後実施例１と同様の
分解焼成を行った。以上の操作でＣｅＭｇＡｌ11Ｏ19：
Ｔｂの球状蛍光体が得られた。尚、ＣｅＣｌ3 とＴｂ4
Ｏ7は、粉末固体で添加しているが、これらは付活剤と
して添加され、母体材料となるマグネシウムとアルミニ
ウムの混合球状乾燥塩に比べて微量であり、しかも、母
体材料となる球状固体粒子の骨格にドープされるような
状態で球状固体粒子の中に取り込まれていくと考えら
れ、得られる蛍光体粒子の球状形状には影響がなく、良
好な球状の蛍光体が得られた。
ｂの合成を行った。まず蛍光体原料の、ＭｇＣｌ2 １モ
ル、Ａｌ2（ＮＯ3）3 ５．５モルを硝酸酸性水溶液（濃
度０．１規定）に溶解し水を加えて１リットルとした。
以下実施例１と同様の操作を行いマグネシウムとアルミ
ニウムの混合球状乾燥塩を得た。これにＣｅＣｌ3 ０．
６モルとＴｂ4Ｏ7０．８モルを混合後実施例１と同様の
分解焼成を行った。以上の操作でＣｅＭｇＡｌ11Ｏ19：
Ｔｂの球状蛍光体が得られた。尚、ＣｅＣｌ3 とＴｂ4
Ｏ7は、粉末固体で添加しているが、これらは付活剤と
して添加され、母体材料となるマグネシウムとアルミニ
ウムの混合球状乾燥塩に比べて微量であり、しかも、母
体材料となる球状固体粒子の骨格にドープされるような
状態で球状固体粒子の中に取り込まれていくと考えら
れ、得られる蛍光体粒子の球状形状には影響がなく、良
好な球状の蛍光体が得られた。
【００３３】実施例４ 以下に示す方法で、赤色蛍光体Ｙ2Ｏ3：Ｅｕの合成を行
った。蛍光体原料として、Ｙ2Ｏ3１モル、Ｅｕ2Ｏ3０．
０４モルを硝酸酸性水溶液（濃度０．１規定）に溶解し
水を加えて全量を１リットルとした。以下実施例１と同
様の操作を行い蛍光体原料の球状乾燥塩を得た。次に大
気雰囲気中１３００℃で２時間の分解焼成を行った。以
上の操作によりＹ2Ｏ3：Ｅｕの球状蛍光体を得た。
った。蛍光体原料として、Ｙ2Ｏ3１モル、Ｅｕ2Ｏ3０．
０４モルを硝酸酸性水溶液（濃度０．１規定）に溶解し
水を加えて全量を１リットルとした。以下実施例１と同
様の操作を行い蛍光体原料の球状乾燥塩を得た。次に大
気雰囲気中１３００℃で２時間の分解焼成を行った。以
上の操作によりＹ2Ｏ3：Ｅｕの球状蛍光体を得た。
【００３４】実施例５ 以下に示す方法で、青色蛍光体ＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅ
ｕの合成を行った。蛍光体原料として、ＢａＣｌ2 ０．
９モル、ＭｇＣｌ2 １モル，Ａｌ2（ＮＯ3）3 ８モル，
Ｅｕ2Ｏ3０．０５モルを硝酸酸性水溶液（濃度０．１規
定）に溶解し水を加えて全量を１リットルとした。以下
実施例１と同様の操作を行いＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ
の球状蛍光体を得た。
ｕの合成を行った。蛍光体原料として、ＢａＣｌ2 ０．
９モル、ＭｇＣｌ2 １モル，Ａｌ2（ＮＯ3）3 ８モル，
Ｅｕ2Ｏ3０．０５モルを硝酸酸性水溶液（濃度０．１規
定）に溶解し水を加えて全量を１リットルとした。以下
実施例１と同様の操作を行いＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ
の球状蛍光体を得た。
【００３５】上記実施例１、２、３、４、５で得た蛍光
体の形状、形状比、大きさ、分布の標準偏差を表１に示
す。また、上記実施例１により得たＣｅＭｇＡｌ
11Ｏ19：Ｔｂ蛍光体の電子顕微鏡写真（倍率７５０倍）
を模写した図を図１に示す。
体の形状、形状比、大きさ、分布の標準偏差を表１に示
す。また、上記実施例１により得たＣｅＭｇＡｌ
11Ｏ19：Ｔｂ蛍光体の電子顕微鏡写真（倍率７５０倍）
を模写した図を図１に示す。
【００３６】表１に示す本発明の実施例で得た蛍光体の
形状デ−タおよび図１に示すＣｅＭｇＡｌ11Ｏ19：Ｔｂ
蛍光体の電子顕微鏡写真を模写した図より明らかなよう
に、本発明によれば真球に近い形状の蛍光体粒子で粒子
径が均一な蛍光体が得られることが分かる。また、最初
に作成する溶液の濃度を調製することにより、所望の粒
子径を有する球状蛍光体が得られることも明かである。
形状デ−タおよび図１に示すＣｅＭｇＡｌ11Ｏ19：Ｔｂ
蛍光体の電子顕微鏡写真を模写した図より明らかなよう
に、本発明によれば真球に近い形状の蛍光体粒子で粒子
径が均一な蛍光体が得られることが分かる。また、最初
に作成する溶液の濃度を調製することにより、所望の粒
子径を有する球状蛍光体が得られることも明かである。
【００３７】
【表１】
【００３８】ここで、表１でいう形状比とは、得られた
蛍光体の（最長直径）／（最短直径）で表される比であ
り、この値が１に近いほど真球になる。尚、以上の説明
では、ＣｅＭｇＡｌ11Ｏ19：Ｔｂ、ＢａＭｇＡｌ
10Ｏ17：Ｅｕ、Ｙ2Ｏ3：Ｅｕの３種の蛍光体の例で説明
したが、本発明は前記３種類の蛍光体に限るものではな
く、他の蛍光体についてもほぼ同様に実施可能である。
蛍光体の（最長直径）／（最短直径）で表される比であ
り、この値が１に近いほど真球になる。尚、以上の説明
では、ＣｅＭｇＡｌ11Ｏ19：Ｔｂ、ＢａＭｇＡｌ
10Ｏ17：Ｅｕ、Ｙ2Ｏ3：Ｅｕの３種の蛍光体の例で説明
したが、本発明は前記３種類の蛍光体に限るものではな
く、他の蛍光体についてもほぼ同様に実施可能である。
【００３９】また、蛍光体原料、液滴作成方法、瞬間氷
結方法、溶媒昇華方法等も上記実施例に限られるもので
はない。
結方法、溶媒昇華方法等も上記実施例に限られるもので
はない。
【００４０】
【発明の効果】以上のように本発明は、蛍光体原料を含
む溶液を液滴とし瞬間的に氷結した後、溶媒成分を昇華
によって取り除き、次いで熱処理を行うことにより真球
に近い形状の蛍光体粒子を製造することができる。また
粒子径が均一で且つ所望の粒子径を有し得る蛍光体を製
造することができる。また蛍光体原料の混合状態が均一
となるため蛍光体の輝度の向上が図れることも期待でき
る。
む溶液を液滴とし瞬間的に氷結した後、溶媒成分を昇華
によって取り除き、次いで熱処理を行うことにより真球
に近い形状の蛍光体粒子を製造することができる。また
粒子径が均一で且つ所望の粒子径を有し得る蛍光体を製
造することができる。また蛍光体原料の混合状態が均一
となるため蛍光体の輝度の向上が図れることも期待でき
る。
【００４１】また、本発明で得た蛍光体を用いて蛍光膜
を構成した場合に輝度の向上やコントラストの改善も図
れる。
を構成した場合に輝度の向上やコントラストの改善も図
れる。
【図１】本発明の実施例１において本発明方法により製
造したＣｅＭｇＡｌ11Ｏ19：Ｔｂ蛍光体の電子顕微鏡写
真（７５０倍）を模写した図。
造したＣｅＭｇＡｌ11Ｏ19：Ｔｂ蛍光体の電子顕微鏡写
真（７５０倍）を模写した図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｊ 29/20 Ｈ０１Ｊ 29/20
Claims (4)
- 【請求項１】 少なくとも１種の蛍光体原料を、該原料
を含む溶液を液滴とする工程と、前記液滴を瞬間的に氷
結させる工程と、溶媒成分を昇華によって取り除く工程
と、熱処理する工程とを有することを特徴とする蛍光体
の製造方法。 - 【請求項２】 原料を含む溶液が、蛍光体の母体材料の
少なくとも１種の原料が含まれている溶液である請求項
１に記載の蛍光体の製造方法。 - 【請求項３】 原料を含む溶液が、蛍光体と同一組成ま
たは熱処理により実質的に蛍光体と同一の組成になる比
率で蛍光体原料が含まれている溶液である請求項１に記
載の蛍光体の製造方法。 - 【請求項４】 請求項１に記載の製造方法で作成した球
状の蛍光体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10761996A JPH09291275A (ja) | 1996-04-26 | 1996-04-26 | 蛍光体の製造方法及び蛍光体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10761996A JPH09291275A (ja) | 1996-04-26 | 1996-04-26 | 蛍光体の製造方法及び蛍光体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09291275A true JPH09291275A (ja) | 1997-11-11 |
Family
ID=14463775
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10761996A Pending JPH09291275A (ja) | 1996-04-26 | 1996-04-26 | 蛍光体の製造方法及び蛍光体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09291275A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999024528A1 (fr) * | 1997-11-12 | 1999-05-20 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Phosphore, substance fluorescente produite a partir de phosphore et procedes de leur fabrication |
| US6290875B1 (en) | 1999-02-12 | 2001-09-18 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Trivalent rare earth ion-containing aluminate phosphor, a method for producing the same and a light emitting device using the same |
| JP2002523610A (ja) * | 1998-08-27 | 2002-07-30 | スーペリア マイクロパウダーズ リミテッド ライアビリティ カンパニー | 蛍リン光粉体、蛍リン光粉体の製造方法、及び同粉体を使用した装置 |
| WO2003106588A1 (ja) * | 2002-06-13 | 2003-12-24 | イージーブライト株式会社 | 球形蓄光性蛍光体粉末及びその製造方法 |
| JP2009084577A (ja) * | 1997-02-24 | 2009-04-23 | Cabot Corp | 酸素含有蛍光粉体、該蛍光粉体の製造方法、該蛍光粉体を利用してなる装置 |
| JP2015124305A (ja) * | 2013-12-26 | 2015-07-06 | 住友金属鉱山株式会社 | シリケート蛍光体粒子の製造方法およびシリケート蛍光体粒子 |
-
1996
- 1996-04-26 JP JP10761996A patent/JPH09291275A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009084577A (ja) * | 1997-02-24 | 2009-04-23 | Cabot Corp | 酸素含有蛍光粉体、該蛍光粉体の製造方法、該蛍光粉体を利用してなる装置 |
| WO1999024528A1 (fr) * | 1997-11-12 | 1999-05-20 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Phosphore, substance fluorescente produite a partir de phosphore et procedes de leur fabrication |
| JP2002523610A (ja) * | 1998-08-27 | 2002-07-30 | スーペリア マイクロパウダーズ リミテッド ライアビリティ カンパニー | 蛍リン光粉体、蛍リン光粉体の製造方法、及び同粉体を使用した装置 |
| US6290875B1 (en) | 1999-02-12 | 2001-09-18 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Trivalent rare earth ion-containing aluminate phosphor, a method for producing the same and a light emitting device using the same |
| WO2003106588A1 (ja) * | 2002-06-13 | 2003-12-24 | イージーブライト株式会社 | 球形蓄光性蛍光体粉末及びその製造方法 |
| JP2015124305A (ja) * | 2013-12-26 | 2015-07-06 | 住友金属鉱山株式会社 | シリケート蛍光体粒子の製造方法およびシリケート蛍光体粒子 |
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