KR20110138370A - Red phosphor and method for producing same - Google Patents

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KR20110138370A
KR20110138370A KR1020117023923A KR20117023923A KR20110138370A KR 20110138370 A KR20110138370 A KR 20110138370A KR 1020117023923 A KR1020117023923 A KR 1020117023923A KR 20117023923 A KR20117023923 A KR 20117023923A KR 20110138370 A KR20110138370 A KR 20110138370A
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야스히로 나까오까
다다요시 야나기하라
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니폰 가가쿠 고교 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 화학식 M2TiO4(식 중, M은 1종 또는 2종 이상의 알칼리토류 금속 원소를 나타냄)로 표시되는 티탄산염에 Mn을 부활하여 이루어지는 적색 형광체에 있어서, Si 함유량을 24000 ppm 이하로 한다. 이러한 적색 형광체는 알칼리토류 금속원, 망간원 및 티탄원을 혼합하고, 얻어진 혼합물을 소성하여 소성체를 얻은 후, 상기 소성체를 어닐링 처리하는 공정을 포함하고, 상기 각 금속원으로서, 이들에 포함되는 Si의 양이, 얻어지는 적색 형광체의 Si 함유량이 24000 ppm 이하가 되는 양의 순도를 갖는 것을 이용함으로써 제조할 수 있다. The present invention relates to a red phosphor obtained by reactivating Mn on a titanate represented by the formula M 2 TiO 4 (wherein M represents one or two or more alkaline earth metal elements), wherein the Si content is 24000 ppm or less. do. Such a red phosphor includes a step of mixing an alkaline earth metal source, a manganese source and a titanium source, firing the obtained mixture to obtain a fired body, and then annealing the fired body, which is included in each of these metal sources. The amount of Si to be manufactured can be manufactured by using what has the purity of the quantity whose Si content of the red fluorescent substance obtained becomes 24000 ppm or less.

Description

적색 형광체 및 그의 제조 방법 {RED PHOSPHOR AND METHOD FOR PRODUCING SAME}Red phosphor and manufacturing method thereof {RED PHOSPHOR AND METHOD FOR PRODUCING SAME}

본 발명은 티탄산염을 모재로 하는 적색 형광체 및 그의 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a red phosphor based on titanate and a method for producing the same.

최근 청색 다이오드가 실용화되어, 이 다이오드를 발광원으로 하는 백색 발광 다이오드의 연구가 많이 있다. 발광 다이오드는 경량이고, 수은을 사용하지 않으며, 수명이 길다는 이점을 갖는다. Recently, blue diodes have been put into practical use, and there are many studies on white light emitting diodes using this diode as a light emitting source. The light emitting diode has the advantage of being lightweight, using no mercury and having a long lifetime.

예를 들면, Y3Al5O12:Ce를 청색 발광 소자에 도포한 백색 발광 다이오드가 알려져 있다. 그러나, 이 발광 다이오드는 엄밀하게는 백색이 아닌, 녹청색이 혼합된 백색이 된다. 이 때문에, Y3Al5O12:Ce와, 청색광을 흡수하여 적색의 형광을 발하는 적색 형광체를 섞어, 색조를 조정하는 것이 제안되어 있다. 청색광을 흡수하여 적색의 형광을 발하는 적색 형광체에 관한 보고는, 유기계 재료에 대해서는 많이 있지만, 무기계 재료에 관한 것은 적다. For example, a white light emitting diode having Y 3 Al 5 O 12 : Ce coated on a blue light emitting element is known. However, this light emitting diode is not strictly white but becomes white mixed with cyan. Therefore, Y 3 Al 5 O 12: Ce and, by absorbing the blue light and mix the red phosphor emitting red fluorescent light, it is proposed to adjust the color tone. There are many reports on red phosphors that absorb blue light and emit red fluorescence, but little on inorganic materials.

한편, 일반적인 적색 형광체로서, 산화물 형광체, 산황화물 형광체, 황화물 형광체, 질화물 형광체 등의 무기계 재료가 제안되고, 티탄산염을 모재로 하는 형광체도 제안되어 있다. 예를 들면, 하기 특허문헌 1에는, 화학식; M2TiO4(M은 알칼리토류 금속 원소를 나타냄)로 표시되는 티탄산염에 3가의 Eu를 부활(賦活)하여 얻어진 적색 발광 형광체가 제안되어 있다. 또한, 하기 특허문헌 2에는, 화학식 MeI xMeII yTi1 - aO4Xm:Mnz(식 중, MeI는 2가 또는 3가의 양이온, MeII는 1가의 양이온, X는 전하가 균형잡힌 Cl 또는 F이고, 0≤x≤4, 0≤y≤4, 0≤m≤4, 0≤a≤1, 0<z≤0.5)로 표시되는 적색 형광체 등이 제안되어 있다.On the other hand, as a general red phosphor, inorganic materials such as an oxide phosphor, an oxysulfide phosphor, a sulfide phosphor and a nitride phosphor have been proposed, and a phosphor having a titanate as a base material has also been proposed. For example, Patent Document 1 below discloses a chemical formula; A red light-emitting phosphor obtained by activating trivalent Eu to a titanate represented by M 2 TiO 4 (M represents an alkaline earth metal element) has been proposed. In addition, Patent Document 2, the general formula Me I x Me II y Ti 1 - a O 4 X m: Mn z ( wherein, Me I is a divalent or trivalent cation, Me II is a monovalent cation, X is a charge Is a balanced Cl or F, and 0? X? 4, 0? Y? 4, 0? M? 4, 0? A? 1, and 0 <z? 0.5.

이들 종래 기술에 있어서의 티탄산염을 모재로 하는 형광체는, 알칼리토류 금속원, 티탄산원 및 부활 성분을 건식 또는 습식으로 혼합하고, 이들 원료의 균일 혼합물을 얻은 후, 소성을 행하여 얻어지는 바, 얻어지는 적색 발광체는 발광 강도에 문제가 있고, 양자수율도 낮았다.Phosphors based on titanates in these prior arts are obtained by mixing an alkaline earth metal source, a titanic acid source and an activating component in a dry or wet manner, obtaining a homogeneous mixture of these raw materials, and then firing the same. The light emitter had a problem in the light emission intensity and had a low quantum yield.

일본 특허 공개 제2006-232948호 공보Japanese Patent Laid-Open No. 2006-232948 일본 특허 공개 제2007-297643호 공보Japanese Patent Laid-Open No. 2007-297643

따라서, 본 발명은 청색광으로 여기하여 높은 발광 강도로 적색광을 발하는 적색 형광체, 및 그의 공업적으로 유리한 제조 방법을 제공하는 것이다. Accordingly, the present invention provides a red phosphor that is excited with blue light and emits red light with high emission intensity, and an industrially advantageous manufacturing method thereof.

본 발명자들은, 이러한 실정에서 예의 연구를 거듭한 결과, 특정한 화학식으로 표시되는 티탄산염을 모재로 하고, Mn을 부활하여 이루어지는 적색 형광체에 있어서, 불순물이 발광 강도에 영향을 미치는 것을 지견하였다. 추가적인 연구 결과, 본 발명자들은, 발광 강도에 큰 영향을 미치는 불순물이 Si인 것을 지견하였다. As a result of intensive studies in this situation, the present inventors found that in a red phosphor obtained by regenerating Mn with a titanate represented by a specific chemical formula, impurities affect emission intensity. As a result of further studies, the inventors found that the impurity which greatly affects the luminescence intensity is Si.

본 발명은 상기 지견에 기초하여 이루어진 것으로, 하기 화학식 1로 표시되는 티탄산염에 Mn을 부활하여 이루어지며, Si 함유량이 24000 ppm 이하인 것을 특징으로 하는 적색 형광체를 제공하는 것이다. The present invention has been made on the basis of the above findings, and is made by activating Mn in the titanate represented by the following formula (1), and providing a red phosphor characterized in that the Si content is 24000 ppm or less.

Figure pct00001
Figure pct00001

(식 중, M은 1종 또는 2종 이상의 알칼리토류 금속 원소를 나타냄)(Wherein M represents one or two or more alkaline earth metal elements)

또한, 본 발명은 상기 적색 형광체를 제조하기 위한 바람직한 방법으로서, 알칼리토류 금속원, 망간원 및 티탄원을 혼합하고, 얻어진 혼합물을 소성하여 소성체를 얻은 후, 상기 소성체를 어닐링 처리하는 공정을 포함하여, 상기 각 금속원으로서, 이들에 포함되는 Si의 양이, 얻어지는 적색 형광체의 Si 함유량이 24000 ppm 이하가 되는 양의 순도를 갖는 것을 이용하는 것을 특징으로 하는 적색 형광체의 제조 방법을 제공하는 것이다. In addition, the present invention is a preferred method for producing the red phosphor, the alkaline earth metal source, manganese source and titanium source is mixed, and the resulting mixture is calcined to obtain a fired body, and then annealing treatment of the fired body It is to provide the manufacturing method of the red fluorescent substance characterized by using as said each metal source the quantity of Si contained in these having the purity of the quantity whose Si content of the red fluorescent substance obtained becomes 24000 ppm or less. .

본 발명에 따르면, 적색광의 발광 강도가 높은 적색 형광체를 제공할 수 있다. 또한, 본 발명의 제조 방법에 따르면, 상기 적색 형광체를 공업적으로 유리한 방법으로 제조할 수 있다. According to the present invention, it is possible to provide a red phosphor having a high emission intensity of red light. Further, according to the production method of the present invention, the red phosphor can be produced by an industrially advantageous method.

[도 1] 도 1은 실시예 1에서 얻어진 적색 형광체의 형광 스펙트럼(여기 파장 460 nm)이다. 1 is a fluorescence spectrum (excitation wavelength 460 nm) of the red phosphor obtained in Example 1. FIG.

이하, 본 발명을 그의 바람직한 실시 형태에 기초하여 설명한다. EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, this invention is demonstrated based on the preferable embodiment.

본 발명의 적색 형광체는, 기본적으로는 청색광으로 여기하여 적색광을 발하는 것이다. 구체적으로는, 적어도 270 내지 550 nm, 바람직하게는 380 내지 490 nm의 여기광에 의해서 여기한다. 또한, 600 내지 750 nm, 바람직하게는 650 내지 700 nm의 영역에 발광대를 갖는다(즉 적색 스펙트럼을 가짐). The red phosphor of the present invention basically excites blue light and emits red light. Specifically, excitation is carried out by excitation light of at least 270 to 550 nm, preferably 380 to 490 nm. It also has a luminous band in the region of 600 to 750 nm, preferably 650 to 700 nm (ie has a red spectrum).

본 발명의 적색 형광체는, 하기 화학식 1로 표시되는 티탄산염에 Mn을 부활한 것이다.In the red phosphor of the present invention, Mn is revived in the titanate represented by the following formula (1).

<화학식 1><Formula 1>

Figure pct00002
Figure pct00002

(식 중, M은 1종 또는 2종 이상의 알칼리토류 금속 원소를 나타냄)(Wherein M represents one or two or more alkaline earth metal elements)

화학식 1 중의 M은 칼슘, 마그네슘, 스트론튬 및 바륨으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 알칼리토류 금속 원소이고, 이들 중에서도, M은 마그네슘이 청색 영역의 파장의 광에 의해 여기되어, 효율적으로 적색으로 발광하는 점에서 바람직하다. 또한, M이 2종 이상의 알칼리토류 금속 원소일 때는, 화학식 1은 MI x1MII x2···MN xnTiO4가 되고, X1, X2,···Xn은 X1+X2+···+Xn=2를 만족시키는 양수이다. M in the general formula (1) is one or two or more alkaline earth metal elements selected from the group consisting of calcium, magnesium, strontium and barium, and among these, M is magnesium excited by light having a wavelength in the blue region and efficiently It is preferable at the point which emits red light. In addition, when M is 2 or more types of alkaline earth metal elements, Chemical Formula 1 becomes M I x1 M II x2 ... M N xn TiO 4 , and X1, X2, ... Xn represents X1 + X2 + ... A positive number satisfying Xn = 2.

티탄산염에 부활하는 Mn은 2가 내지 4가의 1종 또는 2종 이상이고, 특히 4가의 Mn이 적색 영역의 발광의 강도가 높다는 점에서 바람직하다. 부활하는 Mn의 함유량은, 티탄산염에 대하여 Mn 원자로서 0.01 내지 2.5 몰%, 특히 0.25 내지 1.0 몰%이면, 발광 효율이 높고, 발광 강도가 우수하다는 점에서 바람직하다. Mn which is revived by titanate is one kind or two or more kinds of divalent to tetravalent, and in particular, tetravalent Mn is preferable in that the intensity of light emission in red region is high. The content of Mn to be activated is preferably from 0.01 to 2.5 mol%, particularly from 0.25 to 1.0 mol%, as the Mn atom with respect to the titanate from the viewpoint of high luminous efficiency and excellent luminous intensity.

본 발명의 적색 형광체는, 상기 조성을 갖는 것에 추가로, 실질적으로 Si를 함유하지 않은 것, 구체적으로는 Si 함유량이 24000 ppm 이하인 것에 특징이 있다. Si 함유량은 15000 ppm 이하인 것이 바람직하고, 100 ppm 이하인 것이 더욱 바람직하다. 본 발명의 적색 형광체에 있어서, Si는 발광 강도를 저하시키는 원인이 되기 때문에, Si 함유량은 적을수록 바람직하다. Si 함유량은, 현재 시점에서 20 ppm 정도까지 저하시키는 것이 가능하다. 이 수준의 Si 함유량이면, 충분히 높은 발광 강도를 나타낸다.In addition to having the above composition, the red phosphor of the present invention is characterized by being substantially free of Si, specifically, having a Si content of 24000 ppm or less. It is preferable that it is 15000 ppm or less, and, as for Si content, it is more preferable that it is 100 ppm or less. In the red phosphor of the present invention, since Si causes a decrease in luminescence intensity, the smaller the Si content is, the more preferable. Si content can be reduced to about 20 ppm at present. If the Si content is at this level, the emission intensity is sufficiently high.

화학식 1로 표시되는 티탄산염에 Mn을 부활하여 이루어지는 적색 형광체를 비롯하여, 적색 형광체로서 종래 알려져 있는 무기계 재료에는, 일반적으로 원료가 되는 금속원 등에서 유래하여 다양한 불순물이 포함되어 있다. 그러나, 불순물이 적색 형광체의 성능에 미치는 영향에 대해서는, 지금까지 보고는 없었다. 본 발명자들은, 특히 화학식 1로 표시되는 티탄산염에 Mn을 부활하여 이루어지는 적색 형광체의 성능에 대해서, 불순물에 주목하여 검토한 바, 불순물이 발광 강도에 영향을 미치는 것을 지견하였다. 또한 검토를 진행시키면, 불순물 중에서도 Si가 발광 강도에 큰 영향을 미치는 것을 알 수 있었다. 종래 알려져 있는 화학식 1로 표시되는 티탄산염에 Mn을 부활하여 이루어지는 적색 형광체(예를 들면 특허문헌 2에 기재된 방법으로 제조한 것)는, Si를 25000 ppm 정도 포함하고 있다. 이를 본 발명에서 규정한 바와 같이 24000 ppm 이하로 하면, 발광 강도에 명백한 개선 효과가 인정된다. Inorganic materials conventionally known as red phosphors, including red phosphors obtained by activating Mn on titanate represented by the formula (1), generally contain various impurities derived from a metal source or the like as a raw material. However, there have been no reports on the effect of impurities on the performance of the red phosphor. The inventors of the present invention have focused on the performance of a red phosphor obtained by activating Mn in the titanate represented by the formula (1), and have focused on impurities, and have found that the impurities affect the luminescence intensity. Furthermore, when the examination was advanced, it turned out that Si has a big influence on luminescence intensity among impurities. The red fluorescent substance (for example, what was manufactured by the method of patent document 2) formed by reviving Mn to the titanate represented by General formula (1) known conventionally contains about 25000 ppm of Si. If this is 24000 ppm or less as defined in the present invention, a clear improvement effect on the luminescence intensity is recognized.

본 발명의 적색 형광체 내의 Si 함유량은, 예를 들면 리가꾸사 제조의 형광 X선 분석 장치(ZSX100e)를 이용하여 108 내지 110도의 범위 내의 Kα선 피크 강도값으로 분석하여 정량할 수 있다. 또한, 명확하지 않지만, 본 발명의 적색 형광체에 있어서, Si는 Si4 +로서, 형광체 결정 중에 고용하고 있는 상태로 존재하고 있다고 생각된다.Si content in the red fluorescent substance of this invention can be analyzed and quantified by K alpha ray peak intensity value in the range of 108-110 degree using the fluorescent X-ray analyzer (ZSX100e) by the Rigaku Corporation, for example. Although not clear, in the red phosphor of the present invention, Si is considered to exist in a state, which employs as the Si + 4, the phosphor crystals.

본 발명의 적색 형광체는 분체이고, 그의 입자 형상은 특별히 제한되지 않는다. 입자 형상은, 예를 들면 구상, 다면체상, 방추형상, 침상 이외에, 부정형일 수도 있다. 여기광의 흡수 효율 등의 한층 향상된 측면에서는, 구상이 바람직하다.The red phosphor of the present invention is powder, and its particle shape is not particularly limited. The particle shape may be irregular, for example, in addition to spherical shape, polyhedron shape, fusiform shape, and needle shape. In terms of further improved absorption efficiency of the excitation light, spherical shape is preferable.

본 발명의 적색 형광체는, 평균 입경이 1 내지 30 ㎛, 특히 10 내지 25 ㎛인 것이 바람직하다. 평균 입경이 1 ㎛ 미만이면, 여기광이 산란하기 쉬우며, 여기광의 흡수 효율이 저하되는 경향이 있다. 평균 입경이 30 ㎛ 초과이면, 입자 표면적이 작아지고, 역시 여기광의 흡수가 불충분해지기 쉽다. 또한, 본 발명에서 말하는 평균 입경은 모두, 일차 입자가 응집하여 형성된 이차 입자의 평균 입경이다. 상기 평균 입경은 메디안 직경이다. 이차 입자의 평균 입경(메디안 직경)은, 예를 들면 호리바 세이사꾸쇼 제조 레이저 회절/산란식 입도 분포 측정 장치(형번 LA920)로 측정하고, 샘플의 굴절률을 1.81, 분산매의 굴절률 1.33으로서 부피 기준으로 산출할 수 있다. It is preferable that the red fluorescent substance of this invention is 1-30 micrometers, especially 10-25 micrometers. When the average particle diameter is less than 1 µm, the excitation light tends to be scattered, and the absorption efficiency of the excitation light tends to be lowered. If the average particle diameter is more than 30 µm, the particle surface area becomes small, and still, absorption of excitation light tends to be insufficient. In addition, all the average particle diameters referred to in the present invention are average particle diameters of secondary particles formed by aggregation of primary particles. The average particle diameter is the median diameter. The average particle diameter (median diameter) of a secondary particle is measured, for example with the Horiba Seisakusho laser diffraction / scattering particle size distribution analyzer (model number LA920), and the refractive index of a sample is 1.81 and the refractive index of a dispersion medium is 1.33 on a volume basis. Can be calculated.

평균 입경은, 예를 들면 이하와 같이 하여 조절할 수 있다. 즉, 후술하는 소성 공정에서 얻어진 소성체에 자동 유발 또는 볼밀 등에 의한 분쇄 처리를 실시하고, 경우에 따라서는 목적 입경에 있던 메쉬의 체를 이용하여 분급을 행함으로써, 원하는 평균 입경을 갖는 분체를 얻을 수 있다. An average particle diameter can be adjusted as follows, for example. That is, a powder having a desired average particle size is obtained by subjecting the fired body obtained in the firing step described later to automatic grinding or ball milling and the like, and in some cases classifying using a sieve of a mesh having a target particle size. Can be.

본 발명의 적색 형광체는, BET 비표면적이 0.05 내지 1.0 ㎡/g, 특히 0.1 내지 0.5 ㎡/g인 것이 바람직하다. BET 비표면적이 0.05 ㎡/g 미만이면, 여기광의 흡수가 불충분해지기 쉽다. BET 비표면적이 1.0 ㎡/g 초과이면, 표면적이 큼에 따라 평균 입경이 작기 때문에, 여기광이 산란하여 여기광의 흡수가 불충분해지는 경우가 있다. BET 비표면적은, 예를 들면 시마즈 세이사꾸쇼 제조의 BET법 모노소브 비표면적 측정 장치(플로우소르브 II 2300)를 이용하여 측정할 수 있다. The red phosphor of the present invention preferably has a BET specific surface area of 0.05 to 1.0 m 2 / g, particularly 0.1 to 0.5 m 2 / g. If the BET specific surface area is less than 0.05 m 2 / g, absorption of the excitation light tends to be insufficient. If the BET specific surface area is more than 1.0 m 2 / g, the average particle diameter is small due to the large surface area, so that the excitation light may scatter and the absorption of the excitation light may be insufficient. BET specific surface area can be measured using the BET method monosorb specific surface area measuring apparatus (flowsorb II 2300) by Shimadzu Corporation.

BET 비표면적은, 예를 들면 이하와 같이 하여 조절할 수 있다. 즉, 후술하는 소성 공정에서 얻어진 소성체에 자동 유발 또는 볼밀 등에 의한 분쇄 처리를 실시하고, 경우에 따라서는 목적 입경에 있던 메쉬의 체를 이용하여 분급을 행함으로써, 원하는 BET 비표면적을 갖는 분체를 얻을 수 있다. The BET specific surface area can be adjusted as follows, for example. That is, a powder having a desired BET specific surface area is obtained by subjecting the fired body obtained in the firing step described later to automatic grinding or grinding by ball mill or the like, and in some cases by using a sieve of a mesh having a target particle size. You can get it.

이어서, 본 발명의 적색 형광체의 바람직한 제조 방법에 대해서 설명한다. Next, the preferable manufacturing method of the red fluorescent substance of this invention is demonstrated.

본 발명의 적색 형광체의 제조 방법은 알칼리토류 금속원, 망간원 및 티탄원을 혼합하고, 얻어진 혼합물을 소성하여 소성체를 얻은 후, 상기 소성체를 어닐링 처리하는 공정을 포함한다. 즉, 본 발명의 적색 형광체의 제조 방법은, 크게 구별하여 (가) 혼합 공정, (나) 소성 공정 및 (다) 어닐링 처리 공정을 포함하고 있다. The method for producing a red phosphor of the present invention includes a step of mixing an alkaline earth metal source, a manganese source, and a titanium source, firing the obtained mixture to obtain a fired body, and then annealing the fired body. That is, the manufacturing method of the red fluorescent substance of this invention is largely divided, and includes the (a) mixing process, (b) baking process, and (c) annealing process process.

(가)의 혼합 공정에서는, 알칼리토류 금속원, 망간원 및 티탄원이 균일하게 혼합된 균일 혼합물을 제조한다. In the mixing step (a), a homogeneous mixture in which the alkaline earth metal source, the manganese source and the titanium source are uniformly mixed is produced.

제1 원료의 알칼리토류 금속원으로는, 예를 들면 알칼리토류 금속의 산화물, 수산화물, 탄산염, 질산염, 황산염, 유기산염 등을 사용할 수 있다. 이들 화합물은 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다. 이들 중에서도 수산화물이, 소성 후에 불순물이 잔류하지 않는다는 점 및 원료끼리의 반응성이 높다는 점에서 바람직하다. 알칼리토류 금속원은 수용액 등의 용액의 상태가 아닌, 고체(분체)의 상태로 사용된다. 알칼리토류 금속원으로는, 평균 입경이 5 ㎛ 이하, 특히 0.2 내지 2 ㎛인 것을 사용하면, 균일 혼합이 용이하게 가능해진다는 관점에서 바람직하다. As the alkaline earth metal source of the first raw material, oxides, hydroxides, carbonates, nitrates, sulfates, organic acid salts and the like of alkaline earth metals can be used, for example. These compounds can use 1 type (s) or 2 or more types. Among these, a hydroxide is preferable at the point that an impurity does not remain after baking and the reactivity of raw materials is high. The alkaline earth metal source is used in a solid (powder) state rather than in a state of a solution such as an aqueous solution. As an alkaline earth metal source, when an average particle diameter is 5 micrometers or less, especially 0.2-2 micrometers, it is preferable from a viewpoint that uniform mixing becomes easy.

제2 원료의 망간원으로는, 예를 들면 망간의 산화물, 수산화물, 탄산염, 질산염, 황산염, 유기산염 등을 사용할 수 있다. 이들 화합물은 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다. 이들 중에서도 탄산망간이, 소성 후에 불순물이 잔류하지 않은 점 및 모체 조성에 대하여 고용하기 쉽다는 점에서 바람직하다. 망간원도, 고체(분체)의 상태로 사용된다. 망간원으로서, 평균 입경이 10 ㎛ 이하, 특히 1 내지 9 ㎛인 것을 사용하면, 균일 혼합이 용이하게 가능해진다는 관점에서 바람직하다. As the manganese source of the second raw material, for example, oxides of manganese, hydroxides, carbonates, nitrates, sulfates, organic acid salts and the like can be used. These compounds can use 1 type (s) or 2 or more types. Among these, manganese carbonate is preferable in that impurities do not remain after firing and are easily dissolved in terms of the mother composition. Manganese is also used in a solid (powder) state. As a manganese source, when an average particle diameter is 10 micrometers or less, especially 1-9 micrometers, it is preferable from a viewpoint that uniform mixing becomes easy.

제3 원료의 티탄원으로는, 예를 들면 티탄의 산화물, 수산화물, 할로겐화물, 알콕시드 화합물 등을 사용할 수 있다. 이들 화합물은 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다. 이들 중에서도 산화티탄(TiO2)이, 소성 후에 불순물이 잔류하지 않은 점 및 비교적 용이하게 입수 가능하다는 점에서 바람직하다. 사용하는 산화티탄(TiO2)은, 황산법 또는 염소법으로 얻어지는 것일 수도 있으며, 아나타스형 또는 루틴형의 것이어도 특별히 제한없이 사용할 수 있다. 또한, 티탄원도 고체(분체)의 상태로 사용된다. 티탄원으로는, 평균 입경이 5 ㎛ 이하, 특히 0.2 내지 2 ㎛인 것을 사용하면, 균일 혼합이 용이하게 가능해진다는 관점에서 바람직하다. As a titanium source of a 3rd raw material, the oxide, hydroxide, halide, alkoxide compound, etc. of titanium can be used, for example. These compounds can use 1 type (s) or 2 or more types. Among these, titanium oxide (TiO 2 ) is preferable in that impurities do not remain after firing and are readily available. The titanium oxide (TiO 2 ) to be used may be obtained by the sulfuric acid method or the chlorine method, and may be used without particular limitation, even if it is an anatase type or a routine type. In addition, a titanium source is used in a solid (powder) state. As a titanium source, when an average particle diameter uses 5 micrometers or less, especially 0.2-2 micrometers, it is preferable from a viewpoint that uniform mixing becomes easy.

본 발명의 적색 형광체는, 상술한 바와 같이, Si를 실질적으로 함유하지 않는, 구체적으로는 Si 함유량이 24000 ppm 이하인 것이다. 따라서, 혼합 공정에서는, 상기 각 금속원으로서, 이들에 포함되는 Si의 양이, 얻어지는 적색 형광체의 Si 함유량이 24000 ppm 이하가 되는 양의 고순도를 갖는 것을 이용한다. As above-mentioned, the red fluorescent substance of this invention does not contain Si substantially, Specifically, Si content is 24000 ppm or less. Therefore, in the mixing step, as the metal sources described above, those having a high purity of an amount such that the Si content of the red phosphor obtained by the amount of Si contained in these are 24000 ppm or less are used.

본 발명자들은, 주로 Si의 적색 형광체에의 혼입은, 원료의 티탄원(예를 들면 산화티탄)에서 유래되는 것을 지견하였다. 본 발명에서는, 사용하는 티탄원으로서, Si 함유량이 9000 ppm 이하, 특히 6000 ppm 이하, 특히 100 ppm 이하의 고순도의 것을 사용하는 것이 바람직하다. 원료의 티탄원으로는, 시판품을 사용할 수 있다. 시판품 중에서도, 상기한 고순도의 티탄원을 선택하여 사용하는 것이 바람직하다. The inventors have found that the incorporation of Si into the red phosphor mainly comes from the titanium source (for example, titanium oxide) of the raw material. In the present invention, as the titanium source to be used, it is preferable to use a high purity Si content of 9000 ppm or less, particularly 6000 ppm or less, particularly 100 ppm or less. A commercial item can be used as a titanium source of a raw material. Among commercial items, it is preferable to select and use the above-mentioned high purity titanium source.

알칼리토류 금속원 및 망간원에 대해서도, 티탄원과 마찬가지로 Si 함유량이 낮은 고순도의 것을 이용하는 것이 바람직하다. 그 중에서도, 알칼리토류 금속원 및 망간원의 Si 함유량은, 일반적으로 티탄원에 비하여 낮기 때문에, 본 발명에서 통상 문제가 되지 않는다. 알칼리토류 금속원에 대해서는 Si 함유량 100 ppm 이하, 망간원에 대해서는 Si 함유량 100 ppm 이하의 순도의 것을 각각 사용하는 것이 바람직하다. 알칼리토류 금속원 및 망간원에 대해서는, 일반적인 시판품이어도, 이들 Si 함유량을 만족시킬 수 있다.Also for the alkaline earth metal source and the manganese source, it is preferable to use a high-purity one having a low Si content similarly to the titanium source. Especially, since Si content of an alkaline earth metal source and a manganese source is generally low compared with a titanium source, it does not usually become a problem in this invention. It is preferable to use Si of 100 ppm or less with respect to alkaline earth metal sources, and 100 ppm or less of Si content with respect to a manganese source, respectively. About alkaline earth metal sources and manganese sources, even if it is a general commercial item, these Si content can be satisfied.

알칼리토류 금속원 및 티탄원의 혼합 비율은, 티탄원 중 티탄 원자(Ti)에 대한 알칼리토류 금속원 중 알칼리토류 금속 원자(M)의 몰비(M/Ti)로 1.6 내지 2.5, 특히 1.8 내지 2.2이면, 단결정 입자가 얻어져 내부 양자 효율이 가장 우수하다는 관점에서 바람직하다.The mixing ratio of the alkaline earth metal source and the titanium source is 1.6 to 2.5, in particular 1.8 to 2.2, in the molar ratio (M / Ti) of the alkaline earth metal atom (M) in the alkaline earth metal source to the titanium atom (Ti) in the titanium source. It is preferable from the viewpoint of obtaining the single crystal particles and having the best internal quantum efficiency.

한편, 망간원의 혼합 비율은, 얻어지는 티탄산염에 대하여 Mn 원자로서 0.01 내지 3 몰%, 특히 0.1 내지 1.5 몰%로 하는 것이, 여기광을 충분히 흡수하고 광변환 효율도 우수하다는 관점에서 바람직하다. On the other hand, the mixing ratio of manganese source is preferably 0.01 to 3 mol%, particularly 0.1 to 1.5 mol%, based on the titanate obtained from the viewpoint of sufficiently absorbing excitation light and excellent in light conversion efficiency.

최종적으로 얻어지는 적색 형광체 내의 Si 함유량은, 사용하는 각 금속원의 구체적 종류에도 영향을 받지만, 상술한 바람직한 순도의 금속원 및 바람직한 혼합 비율을 채용하면, 통상 적색 형광체의 Si 함유량을 24000 ppm 이하로 할 수 있다.Although the Si content in the red fluorescent substance finally obtained is influenced also by the specific kind of each metal source to be used, if the metal source of the preferable purity mentioned above and a preferable mixing ratio are employ | adopted, the Si content of a red fluorescent substance will usually be 24000 ppm or less. Can be.

제1 내지 제3 원료의 알칼리토류 금속원, 망간원 및 티탄원을 혼합하는 방법으로는, 습식법 및 건식법이 모두 가능하지만, 기계적 수단에 의해 습식법으로 행하는 것이, 각 원료가 균일하게 혼합된 균일 혼합물을 용이하게 얻을 수 있다는 점에서 바람직하다. 특히 분쇄와 혼합을 동시에 행할 수 있는 기기인 미디어밀에 의해서 습식법으로 혼합 처리를 행함으로써, 균일 혼합물을 한층 용이하게 얻을 수 있으며, 상기 균일 혼합물을 이용하여 얻어지는 적색 형광체는, 특히 발광 강도가 높다. As a method of mixing the alkaline earth metal source, manganese source, and titanium source of the first to third raw materials, both a wet method and a dry method are possible, but performing a wet method by mechanical means is a uniform mixture in which each raw material is uniformly mixed. It is preferable in that it can obtain easily. In particular, by performing a mixing process by a wet method with a media mill, which is a device capable of simultaneously grinding and mixing, a homogeneous mixture can be obtained more easily, and the red phosphor obtained by using the homogeneous mixture has a particularly high luminescence intensity.

미디어밀을 이용한 혼합 처리에 대해서, 더욱 설명한다. The mixing process using a media mill will be further described.

미디어밀에서의 혼합 처리는, 기본적으로는 슬러리 제조 공정과, 얻어진 슬러리를 미디어밀에 도입하여 혼합 처리를 행하는 혼합 공정으로 이루어진다.The mixing treatment in the media mill basically consists of a slurry manufacturing step and a mixing step in which the obtained slurry is introduced into the media mill and mixed.

슬러리 제조 공정에서는, 알칼리토류 금속원, 망간원 및 티탄원을 분산매에 분산시켜 슬러리로 한다. 분산매로는, 물 및 비수분산매 중 어느 것도 사용할 수 있다. 취급이 용이하다는 등의 측면에서, 분산매로서 물을 이용하는 것이 바람직하다. In the slurry manufacturing step, an alkaline earth metal source, a manganese source, and a titanium source are dispersed in a dispersion medium to obtain a slurry. As the dispersion medium, any of water and non-aqueous dispersion medium can be used. In view of ease of handling, water is preferably used as the dispersion medium.

슬러리의 고형분 농도(알칼리토류 금속원, 망간원 및 티탄원의 합계 농도)는, 5 내지 40 중량%, 특히 10 내지 30 중량%인 것이 처리 규모가 작고, 조작성이 용이하다는 관점에서 바람직하다. The solid content concentration (the total concentration of the alkaline earth metal source, manganese source and titanium source) of the slurry is preferably 5 to 40% by weight, particularly 10 to 30% by weight, from the viewpoint of the small processing scale and ease of operation.

슬러리에는 분산제를 가할 수도 있다. 분산제의 첨가에 의해, 알칼리토류 금속원, 망간원 및 티탄원이 분산매 중에 한층 균일하게 분산하도록 된다. 그 결과, 이들 원료의 균일 혼합물을 한층 용이하게 얻을 수 있다. 사용하는 분산제는, 분산매의 종류에 따라서 적절한 것을 선택할 수 있다. 분산매가 물인 경우에는, 분산제로서 각종 계면활성제, 폴리카르복실산암모늄염 등을 사용할 수 있다. 슬러리 중에서의 분산제의 농도는 0.01 내지 10 중량%, 특히 1 내지 5 중량%로 하는 것이 충분한 분산 효과의 측면에서 바람직하다. You may add a dispersing agent to a slurry. By the addition of the dispersant, the alkaline earth metal source, the manganese source and the titanium source are dispersed more uniformly in the dispersion medium. As a result, a homogeneous mixture of these raw materials can be obtained more easily. The dispersant to be used can select an appropriate thing according to the kind of dispersion medium. When the dispersion medium is water, various surfactants, ammonium polycarboxylic acid salts and the like can be used as the dispersant. The concentration of the dispersant in the slurry is preferably 0.01 to 10% by weight, particularly 1 to 5% by weight, in view of sufficient dispersing effect.

또한, 슬러리의 제조에 사용하는 분산매 및 분산제에 대해서도, Si 함유량이 최대한 적은 것을 사용하는 것이 바람직하지만, 통상 상기 분산매 및 분산제를 사용하는 한, 적색 형광체의 발광 강도에 영향을 미치는 양의 Si가, 이들에서 유래하여 적색 형광체에 혼입하는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 제조 방법에 있어서는, 슬러리 제조에 사용하는 각 금속원, 분산매 및 분산제 이외에, 적색 형광체의 발광 강도에 영향을 미치는 정도의 Si가 혼입하는 요인은 없다. In addition, although it is preferable to use the thing with smallest Si content also about the dispersion medium and dispersant used for manufacture of a slurry, as long as the said dispersion medium and a dispersing agent are used, the quantity of Si which affects the luminescence intensity of a red fluorescent substance, It does not originate in these and mix in red fluorescent substance. In addition, in the manufacturing method of this invention, in addition to each metal source, a dispersion medium, and a dispersing agent used for slurry manufacture, there is no factor in which Si of the grade which affects the light emission intensity of a red fluorescent substance is mixed.

이어서, 슬러리 제조 공정에서 얻어진 슬러리를 미디어밀에 도입하여 혼합 처리를 행하여, 균일 혼합물을 얻는다. 미디어밀로는 비드밀, 볼밀, 페인트 쉐이커, 아트라이터, 샌드밀 등을 사용할 수 있다. 특히 비드밀을 이용하는 것이 바람직하다. 그 경우, 운전 조건이나 비드의 종류 및 크기는, 장치의 크기나 처리량, 알칼리토류 금속원, 망간원 및 티탄원의 종류 등에 따라서 적절히 선택할 수 있다.Subsequently, the slurry obtained in the slurry production process is introduced into a media mill to perform a mixing treatment to obtain a homogeneous mixture. As the media mill, bead mills, ball mills, paint shakers, attritors, sand mills and the like can be used. In particular, it is preferable to use a bead mill. In that case, the operation conditions and the type and size of the beads can be appropriately selected according to the size and throughput of the apparatus, the type of alkaline earth metal source, manganese source and titanium source, and the like.

습식법에 의한 혼합 처리는, 고형분의 평균 입경(이차 입자의 평균 입경)이 0.05 내지 1 ㎛, 특히 0.1 내지 0.5 ㎛가 될 때까지 행하는 것이, 보다 균일한 혼합물을 얻는다는 관점에서 바람직하다. The mixing treatment by the wet method is preferably performed from the viewpoint of obtaining a more uniform mixture until the average particle diameter of the solid content (average particle diameter of the secondary particles) is 0.05 to 1 µm, particularly 0.1 to 0.5 µm.

혼합 처리 후에는, 슬러리로부터 균일 혼합물을 여과하여 회수한다. 회수한 균일 혼합물은, (나)의 소성 공정에 가하기 전에 건조 처리를 행하여 두는 것이 바람직하다. 건조 처리는, 예를 들면 80 내지 200 ℃에서 1 내지 100시간 동안 행할 수 있다.After the mixing treatment, the homogeneous mixture is recovered by filtration from the slurry. It is preferable to perform a drying process of the collect | recovered homogeneous mixture before adding to the baking process of (b). Drying process can be performed, for example at 80-200 degreeC for 1 to 100 hours.

이어서, (가)의 혼합 공정에서 얻어진 균일 혼합물을 (나)의 소성 공정에 가하여 소성체를 얻는다. 소성 조건은, 소성 온도가 1150 내지 1600 ℃, 특히 1200 내지 1350 ℃인 것이 바람직하다. 소성 온도가 1150 ℃ 미만이면 모체 결정이 단상으로 얻어지기 어려우며, 발광 이온이 고용하기 어려워지고, 한편 소성 온도가 1600 ℃를 초과하면 입자끼리의 소결이 지나치게 진행됨으로써 분체를 얻는 것이 곤란해지는 경향이 있다. 소성 시간은 1시간 이상, 특히 3 내지 20시간으로 하는 것이 바람직하다. 소성의 분위기는 특별히 제한되지 않으며, 대기 등의 산화성 가스 분위기 중 및 불활성 가스 분위기 중 어느 것일 수도 있다. Next, the homogeneous mixture obtained at the mixing process of (a) is added to the baking process of (b) to obtain a fired body. As for baking conditions, it is preferable that baking temperature is 1150-1600 degreeC, especially 1200-1350 degreeC. If the firing temperature is less than 1150 ° C., the parent crystal is hardly obtained in a single phase, and the luminescence ions are difficult to solidify. On the other hand, if the firing temperature exceeds 1600 ° C., the sintering of the particles proceeds excessively, so that it is difficult to obtain powder. . The firing time is preferably 1 hour or more, particularly 3 to 20 hours. The atmosphere of firing is not particularly limited, and may be either an oxidizing gas atmosphere such as air or an inert gas atmosphere.

얻어진 소성체는, 필요에 따라서 원하는 입경까지 해쇄하고, 분체의 상태에서 다음 어닐링 처리 공정에 가한다. 소성은 원한다면 몇번 행할 수도 있다. 또는, 분체의 특성을 균일하게 하는 목적으로, 한번 소성한 것을 해쇄하고, 이어서 재소성을 행할 수도 있다. 또한, 어닐링 처리 공정을 행하는 데에 앞서서, 필요에 따라 미리 분급 등을 행하여 입도 특성을 조정할 수도 있다. The obtained fired body is disintegrated to a desired particle size as needed and added to the next annealing treatment process in the state of powder. Firing may be carried out as many times as desired. Alternatively, for the purpose of making the characteristics of the powder uniform, it is also possible to disintegrate the one fired, and then refire it. Moreover, prior to performing an annealing process, you may classify etc. previously and may adjust a particle size characteristic as needed.

이어서, (나)의 소성 공정에 의해서 얻어진 소성체를, (다)의 어닐링 처리 공정에 가하여, 본 발명의 적색 형광체를 얻는다. 이 어닐링 처리를 행함으로써, 현저히 발광 강도를 높일 수 있다. 상기 어닐링 처리에 의해, 발광 강도가 높아지는 이유에 대해서는 명백하지 않지만, 모체 결정의 구조가 입방정으로부터 정방정으로 변화함으로써 발광 이온이 흡수한 광 에너지를 효율적으로 발광으로 변환되도록 되기 때문이라 생각된다. Next, the fired body obtained by the firing step (b) is added to the annealing treatment step of (c) to obtain a red phosphor of the present invention. By performing this annealing treatment, the light emission intensity can be significantly increased. Although it is not clear why the luminescence intensity is increased by the annealing treatment, it is considered that the structure of the parent crystal is changed from cubic to tetragonal so that the light energy absorbed by the luminescent ions can be efficiently converted into luminescence.

어닐링 처리의 조건은, 처리 온도가 500 내지 800 ℃, 특히 570 내지 690 ℃인 것이 바람직하다. 그 이유는 어닐링 처리 온도가 500 ℃ 미만이면, 결정 변화가 발생하지 않게 되고, 한편 어닐링 처리 온도가 800 ℃를 초과하면, 재차 입방정으로 되돌아가는 경향이 있기 때문이다. 어닐링 처리 시간은 1시간 이상, 특히 3 내지 24시간으로 하는 것이 바람직하다. 어닐링 처리의 분위기는 특별히 제한되지 않고, 산소, 대기 등의 산화성 분위기 중 및 불활성 가스 분위기 중 어느 것일 수도 있다. 또한, 필요에 따라, 어닐링 처리는 몇번이라도 행할 수 있다.As for the conditions of annealing treatment, it is preferable that treatment temperature is 500-800 degreeC, especially 570-690 degreeC. This is because when the annealing treatment temperature is less than 500 ° C., no crystal change occurs, while when the annealing treatment temperature exceeds 800 ° C., it tends to return to cubic crystal again. The annealing treatment time is preferably 1 hour or more, particularly 3 to 24 hours. The atmosphere of the annealing treatment is not particularly limited, and may be either an oxidizing atmosphere such as oxygen or the atmosphere or an inert gas atmosphere. In addition, annealing process can be performed as many times as needed.

어닐링 처리 후의 적색 형광체는, 필요에 따라 원하는 입경까지 해쇄 또는 분급 등을 행할 수도 있다. The red phosphor after the annealing treatment may be pulverized, classified, or the like, to a desired particle size as necessary.

이와 같이 하여 얻어진 적색 형광체는, 예를 들면 전해 방사형 디스플레이, 플라즈마 디스플레이, 전계 발광 등의 디스플레이 디바이스의 용도에 사용할 수 있다. 또한, 460 nm 전후에 가깝게 여기 스펙트럼을 갖기 때문에 청색 LED 여기용 형광체의 용도에 적용할 수 있다. 특히 전계 발광의 디스플레이 디바이스의 용도에 바람직하다. 또한, 청색 여기 녹색 형광체와 병용하는 방법, 청색 LDE 소자와, 청색 여기 녹색 형광체를 병용하여 이용하는 방법, 또는 청색 LDE 소자와, 청색 여기 황색 발광 형광체를 병용하여 이용하는 방법 등에 의해, 백색 LED에 적용할 수도 있다.The red phosphor obtained in this way can be used, for example, for the use of display devices, such as an electrolytic radiation display, a plasma display, and electroluminescence. Moreover, since it has an excitation spectrum close to around 460 nm, it can apply to the use of the fluorescent substance for blue LED excitation. It is especially suitable for the use of the electroluminescent display device. In addition, the present invention can be applied to white LEDs by a method using in combination with a blue excitation green phosphor, a method using a blue LDE element in combination with a blue excitation green phosphor, or a method using a blue LDE element in combination with a blue excitation yellow light emitting phosphor. It may be.

[실시예][Example]

이하, 본 발명을 실시예에 의해 설명하는데, 본 발명이 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, although an Example demonstrates this invention, this invention is not limited to these Examples.

이하의 실시예 및 비교예에서의 Si 함유량, 평균 입경 및 BET 비표면적은, 각각 하기와 같이 하여 측정하였다. Si content, average particle diameter, and BET specific surface area in the following examples and the comparative examples were measured as follows, respectively.

Si 함유량: 리가꾸사 제조의 형광 X선 분석 장치(ZSX100e)를 이용하여 108 내지 110도의 범위 내의 Kα선 피크 강도값으로 분석하여 정량하였다. Si content: It analyzed by the K-ray peak intensity value in the range of 108-110 degree using the fluorescence X-ray analyzer (ZSX100e) by the Rigaku Corporation, and quantified.

평균 입경: 호리바 세이사꾸쇼 제조 레이저 회절/산란식 입도 분포 측정 장치(형번 LA920)로 측정하고, 샘플의 굴절률을 1.81, 분산매의 굴절률 1.33으로서 부피 기준으로 산출하였다. Average particle diameter: It measured with the Horiba Seisakusho laser diffraction / scattering particle size distribution measuring apparatus (model number LA920), and computed the refractive index of a sample on the basis of volume as 1.81 and the refractive index of 1.33 of a dispersion medium.

BET 비표면적: 시마즈 세이사꾸쇼 제조의 BET법 모노소브 비표면적 측정 장치(플로우소르브 II 2300)를 이용하여 측정하였다. BET specific surface area: It measured using the BET method monosorb specific surface area measuring apparatus (flowsorb II 2300) by Shimadzu Corporation.

〔실시예 1〕EXAMPLE 1

수산화마그네슘(평균 입경 0.57 ㎛), Si 함유량이 4676 ppm인 산화티탄(평균 입경 0.64 ㎛), 및 탄산망간(평균 입경 5.2 ㎛)을, 마그네슘:티탄:망간의 몰비가 2:0.996:0.004가 되도록 칭량하여 탱크에 투입하였다. 탱크에 물과 분산제(카오(주) 제조, 포이즈 2100)를 가하고, 고형분 농도가 15 중량%인 슬러리를 제조하였다. 분산제의 농도는 2.0 중량%였다. Magnesium hydroxide (average particle diameter: 0.57 µm), titanium oxide having an Si content of 4676 ppm (average particle diameter: 0.64 µm), and manganese carbonate (average particle diameter: 5.2 µm) so that the molar ratio of magnesium: titanium: manganese is 2: 0.996: 0.004. Weighed into the tank. Water and a dispersant (Cao Co., Ltd. poise 2100) were added to the tank, and the slurry which solid content concentration was 15 weight% was prepared. The concentration of the dispersant was 2.0% by weight.

슬러리를 교반하면서, 직경 2.0 mm의 지르코니아볼을 이용하여 볼밀링을 150분간 행함으로써, 습식법에 의한 혼합 분쇄를 행하였다. 혼합 분쇄 후의 슬러리 중 원료 혼합물의 평균 입경을 광산란법에 의해 측정하면 0.5 ㎛였다.While the slurry was stirred, the ball milling was performed for 150 minutes using a zirconia ball having a diameter of 2.0 mm, thereby performing mixed grinding by the wet method. It was 0.5 micrometer when the average particle diameter of the raw material mixture in the slurry after mixed grinding was measured by the light scattering method.

이어서, 슬러리로부터 혼합물을 여과하여 회수하고, 120 ℃에서 10시간 동안 건조를 행하여 건조 분체를 얻었다. 건조 분체의 평균 입경은 0.5 ㎛이고, 안식각은 45°였다.Subsequently, the mixture was collected by filtration from the slurry, and dried at 120 ° C. for 10 hours to obtain a dry powder. The average particle diameter of dry powder was 0.5 micrometer, and the angle of repose was 45 degrees.

이어서, 건조 분체를 전기로에 투입하고, 대기하에 1250 ℃에서 5시간 동안 정치 상태에서 소성하였다. 이어서, 소성한 분체를 일단 실온(20 ℃)으로 복귀시킨 후, 산소 분위기하에 600 ℃에서 16시간 동안 어닐링 처리하였다. Subsequently, dry powder was put into an electric furnace, and baked at 1250 degreeC for 5 hours in the atmosphere under air | atmosphere. Subsequently, the calcined powder was once returned to room temperature (20 ° C) and then annealed at 600 ° C for 16 hours under oxygen atmosphere.

어닐링 처리 후의 분체에 대해서, X선 회절 측정에 의한 분석을 하였다. 분석 결과로부터, 얻어진 분체는 Mg2TiO4: 0.4 몰% Mn4 +인 것을 확인하였다. The powder after the annealing treatment was analyzed by X-ray diffraction measurement. From the analysis results, the obtained powder was confirmed to be Mg 2 TiO 4 : 0.4 mol% Mn 4 + .

〔비교예 1〕[Comparative Example 1]

실시예 1에서 이용한 산화티탄 대신에, Si 함유량이 9351 ppm인 산화티탄(평균 입경 0.64 ㎛, BET 비표면적 6.7 ㎡/g)을 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 조작 및 조건에 의해 분체를 얻었다. 얻어진 분체에 대해서, 실시예 1과 동일한 분석을 하였다. 분석 결과는 실시예 1과 동일하고, 얻어진 분체는 Mg2TiO4: 0.4 몰% Mn4 +인 것을 확인하였다. Instead of the titanium oxide used in Example 1, powder was obtained by the same operation and conditions as in Example 1, except that titanium oxide having an Si content of 9351 ppm (average particle diameter: 0.64 µm, BET specific surface area: 6.7 m 2 / g) was used. . The obtained powder was analyzed in the same manner as in Example 1. The result of the analysis was the same as in Example 1, and the obtained powder was confirmed to be Mg 2 TiO 4 : 0.4 mol% Mn 4 + .

<Si 함유량, 평균 입경 및 BET 비표면적의 측정> <Measurement of Si content, average particle diameter and BET specific surface area>

실시예 1 및 비교예 1에서 얻어진 형광체 시료에 대해서, Si 함유량, 평균 입경 및 BET 비표면적의 측정을 행하였다. 측정 결과를 하기 표 1에 나타내었다. About the fluorescent substance samples obtained in Example 1 and Comparative Example 1, Si content, average particle diameter, and BET specific surface area were measured. The measurement results are shown in Table 1 below.

<형광 특성의 평가> <Evaluation of fluorescence characteristics>

실시예 1 및 비교예 1에서 얻어진 형광체 시료에 대해서, 여기 파장 460 nm에서의 발광 스펙트럼의 극대 파장, 그 극대 파장에서의 발광 강도, 및 CIE 색도를 측정하였다. 측정 결과를 표 1에 나타내었다. 또한, 극대 파장에서의 발광 강도는, 비교예 1의 형광체 시료의 발광 강도를 100으로 했을 때의 상대 강도값으로서 나타내었다. 또한, 도 1에 실시예 1에서 얻어진 형광체 시료의 형광 스펙트럼을 나타낸다. For the phosphor samples obtained in Example 1 and Comparative Example 1, the maximum wavelength of the emission spectrum at the excitation wavelength 460 nm, the emission intensity at the maximum wavelength, and the CIE chromaticity were measured. The measurement results are shown in Table 1. In addition, the light emission intensity in the maximum wavelength was shown as the relative intensity value when the light emission intensity of the phosphor sample of Comparative Example 1 was 100. 1 shows the fluorescence spectrum of the phosphor sample obtained in Example 1. FIG.

발광 스펙트럼 및 CIE 색도의 측정은 이하와 같이 행하였다. The emission spectrum and CIE chromaticity were measured as follows.

발광 스펙트럼: 형광 분광 광도계(히다치 하이테크놀로지 제조)를 이용하여, 여기광 460 nm로 하고, 430 내지 800 nm의 범위를 주사하여 스펙트럼을 얻었다. Emission spectrum: The spectrum was obtained by making excitation light 460 nm using the fluorescence spectrophotometer (made by Hitachi High Technology), and scanning the range of 430-800 nm.

CIE 색도: 여기 파장 460 nm에서의 형광 스펙트럼 상대값으로부터 JIS Z 8701에 따라서 xy 표색 색도 좌표를 구하였다. CIE chromaticity: The xy colorimetric chromaticity coordinates were calculated according to JIS Z 8701 from the relative fluorescence spectrum at an excitation wavelength of 460 nm.

〔실시예 2〕EXAMPLE 2

실시예 1에서 이용한 산화티탄 대신에, Si 함유량이 9.4 ppm인 산화티탄(평균 입경 0.64 ㎛)을 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 조작 및 조건에 의해 분체를 얻었다. 얻어진 분체에 대해서, 실시예 1과 동일한 분석을 하였다. 분석 결과는 실시예 1과 동일하고, 얻어진 분체는 Mg2TiO4: 0.4 몰% Mn4 +인 것을 확인하였다. 얻어진 분체에 대해서, 실시예 1과 동일하게 하여 Si 함유량, 평균 입경 및 BET 비표면적의 측정 및 형광 특성의 평가를 행하였다. 결과를 표 1에 나타내었다. Instead of the titanium oxide used in Example 1, a powder was obtained under the same operation and conditions as those in Example 1, except that titanium oxide having an Si content of 9.4 ppm (average particle diameter: 0.64 µm) was used. The obtained powder was analyzed in the same manner as in Example 1. The result of the analysis was the same as in Example 1, and the obtained powder was confirmed to be Mg 2 TiO 4 : 0.4 mol% Mn 4 + . About the obtained powder, it carried out similarly to Example 1, and measured Si content, average particle diameter, and BET specific surface area, and evaluated fluorescence characteristic. The results are shown in Table 1.

Figure pct00003
Figure pct00003

표 1의 기재로부터, Si 함유량이 적색 형광체의 발광 강도에 영향을 미치는 것이 명백하다. Si 함유량이 24000 ppm 이하이면, 발광 강도에 향상 효과가 인정되고, 15000 ppm 이하(실시예 1), 특히 100 ppm 이하(실시예 2)이면, 매우 높은 향상 효과가 인정된다. From the description of Table 1, it is clear that the Si content affects the emission intensity of the red phosphor. If Si content is 24000 ppm or less, the improvement effect to light emission intensity will be recognized, and if it is 15000 ppm or less (Example 1), especially 100 ppm or less (Example 2), the very high improvement effect will be recognized.

Claims (11)

하기 화학식 1로 표시되는 티탄산염에 Mn을 부활(賦活)하여 이루어지며, Si 함유량이 24000 ppm 이하인 것을 특징으로 하는 적색 형광체.
<화학식 1>
Figure pct00004

(식 중, M은 1종 또는 2종 이상의 알칼리토류 금속 원소를 나타냄)
A red phosphor, which is formed by activating Mn on a titanate represented by the following formula (1) and having a Si content of 24000 ppm or less.
<Formula 1>
Figure pct00004

(Wherein M represents one or two or more alkaline earth metal elements)
제1항에 있어서, 270 내지 550 nm의 여기광에 의해서 발광하는 적색 형광체.The red phosphor according to claim 1, which emits light by excitation light of 270 to 550 nm. 제1항 또는 제2항에 있어서, 600 내지 750 nm의 영역에 발광대를 갖는 적색 형광체. The red phosphor according to claim 1 or 2, wherein the red phosphor has a light emitting band in a region of 600 to 750 nm. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 화학식 1 중의 M이 Mg인 적색 형광체.The red phosphor according to any one of claims 1 to 3, wherein M in Formula 1 is Mg. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 평균 입경이 1 내지 30 ㎛인 적색 형광체. The red phosphor according to any one of claims 1 to 4, wherein the red phosphor has an average particle diameter of 1 to 30 µm. 알칼리토류 금속원, 망간원 및 티탄원을 혼합하고, 얻어진 혼합물을 소성하여 소성체를 얻은 후, 상기 소성체를 어닐링 처리하는 공정을 포함하고,
상기 각 금속원으로서, 이들에 포함되는 Si의 양이, 얻어지는 적색 형광체의 Si 함유량이 24000 ppm 이하가 되는 양의 순도를 갖는 것을 이용하는 것을 특징으로 하는, 제1항에 기재된 적색 형광체의 제조 방법.
After mixing an alkaline earth metal source, a manganese source, and a titanium source, baking the obtained mixture to obtain a fired body, and then annealing the fired body,
As said each metal source, the quantity of Si contained in these uses what has purity of the quantity whose Si content of a red fluorescent substance obtained is 24000 ppm or less, The manufacturing method of the red fluorescent substance of Claim 1 characterized by the above-mentioned.
제6항에 있어서, 상기 티탄원의 Si 함유량이 9000 ppm 이하인 적색 형광체의 제조 방법. The method for producing a red phosphor according to claim 6, wherein the Si content of the titanium source is 9000 ppm or less. 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 알칼리토류 금속원, 상기 망간원 및 상기 티탄원의 혼합은 습식법으로 행하는 적색 형광체의 제조 방법.The method for producing a red phosphor according to claim 6 or 7, wherein mixing of the alkaline earth metal source, the manganese source, and the titanium source is performed by a wet method. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 소성 온도가 1150 내지 1600 ℃인 적색 형광체의 제조 방법. The manufacturing method of red fluorescent substance of any one of Claims 6-8 whose baking temperature is 1150-1600 degreeC. 제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 어닐링 처리의 온도가 500 내지 800 ℃인 적색 형광체의 제조 방법. The manufacturing method of the red fluorescent substance in any one of Claims 6-9 whose temperature of annealing process is 500-800 degreeC. 제6항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 티탄원이 이산화티탄인 적색 형광체의 제조 방법. The method for producing a red phosphor according to any one of claims 6 to 10, wherein the titanium source is titanium dioxide.
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