WO2012111312A1 - 蛍光体の製造方法 - Google Patents

蛍光体の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2012111312A1
WO2012111312A1 PCT/JP2012/000959 JP2012000959W WO2012111312A1 WO 2012111312 A1 WO2012111312 A1 WO 2012111312A1 JP 2012000959 W JP2012000959 W JP 2012000959W WO 2012111312 A1 WO2012111312 A1 WO 2012111312A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
phosphor
group
raw material
elements including
atmosphere
Prior art date
Application number
PCT/JP2012/000959
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
祥敬 佐々木
大長 久芳
剛 岩▲崎▼
Original Assignee
株式会社小糸製作所
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社小糸製作所 filed Critical 株式会社小糸製作所
Priority to KR1020137023615A priority Critical patent/KR101531123B1/ko
Priority to EP12747599.4A priority patent/EP2677017A4/en
Priority to JP2012557827A priority patent/JP5735014B2/ja
Priority to CN201280008901.4A priority patent/CN103370394B/zh
Publication of WO2012111312A1 publication Critical patent/WO2012111312A1/ja
Priority to US13/961,615 priority patent/US8883041B2/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/77Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
    • C09K11/7728Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing europium
    • C09K11/77342Silicates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/61Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing fluorine, chlorine, bromine, iodine or unspecified halogen elements

Definitions

  • the present invention relates to a phosphor that is excited and emits light efficiently in the ultraviolet or short wavelength region.
  • Various light-emitting elements configured to obtain light of a desired color by combining a light-emitting element and a phosphor that is excited by light generated by the light-emitting element and generates light having a wavelength region different from that of the light-emitting element.
  • the device is known.
  • LEDs light emitting diodes
  • LD laser diodes
  • an LED that emits ultraviolet light or short wavelength visible light and a plurality of phosphors that are excited by ultraviolet light or short wavelength visible light and emit light of colors such as blue and yellow are combined.
  • a method is known (see Patent Document 1).
  • the yellow phosphor described in Patent Document 1 contains a halogen element. Therefore, the raw material used in the manufacture of the phosphor, as a source of halogen, metal halide, such as SrCl 2, CaCl 2 is used.
  • SrCl 2 and CaCl 2 are highly hygroscopic and require care in handling in the atmosphere. That is, when SrCl 2 and CaCl 2 are mixed with other raw materials in the atmosphere as phosphor raw materials, the amount of moisture absorption varies greatly depending on the humidity, and the composition of the produced phosphor may not be stable. As a result, in order to make the characteristics of the phosphor constant, it is necessary to devise facilities and processes.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a technique for stably manufacturing a phosphor having a desired range of characteristics.
  • a method for manufacturing a phosphor according to an embodiment of the present invention includes M 1 O 3 (M 1 is a tetravalent metal element) as a main skeleton, and a halogen element X (X is F, Cl , Br and I, at least one element selected from the group consisting of Br and I) and divalent metal ions M 2 and Eu 2+ .
  • M 1 is a tetravalent metal element
  • X is F, Cl , Br and I, at least one element selected from the group consisting of Br and I
  • divalent metal ions M 2 and Eu 2+ divalent metal ions
  • a compound represented by a composition formula of NH 4 X (X is at least one element selected from the group consisting of F, Cl, Br and I) does not have high deliquescence. Therefore, according to this aspect, in the production of a phosphor composed of oxide crystals having M 1 O 3 as the main skeleton and essentially including the halogen element X and the divalent metal ions M 2 and Eu 2+ , the composition of NH 4 X
  • the phosphor described above can be produced in a wide range of environments. In other words, a phosphor having characteristics in a desired range can be manufactured without using or simplifying equipment and processes in consideration of deliquescence, that is, humidity.
  • the general formula of the phosphor is (M 2 x , M 3 y , M 4 z ) a M 1 O 3 X b (where M 1 is at least Si selected from the group consisting of Si, Ge, Ti, Zr and Sn) At least one element including M, M 2 is at least one element including Ca selected from the group consisting of Ca, Mg, Zn, Cd, Ni, Cu, Hg, Co, and Sn, M 3 is Sr, One or more elements including at least Sr selected from the group consisting of Ba and Pb, X is one or more halogen elements including at least Cl, M 4 is at least Eu 2+ selected from the group consisting of rare earth elements and Mn.
  • a is in the range of 0.1 ⁇ a ⁇ 1.4
  • b is in the range of 0.1 ⁇ b ⁇ 0.5
  • M 1 is one or more elements including at least Si selected from the group consisting of Si, Ge, Ti, Zr and Sn, and M 2 is Ca, Mg, Zn, Cd, Ni, Cu, Hg, Co And at least one element including Ca selected from the group consisting of Sn, M 3 is one or more elements including at least Sr selected from the group consisting of Sr, Ba, and Pb, and X includes at least Cl.
  • M 4 represents one or more elements including at least Eu 2+ selected from the group consisting of rare earth elements and Mn.
  • Another embodiment of the present invention is also a method for producing a phosphor.
  • the starting material may be mixed and fired.
  • M 1 is Si, at least one element Ge, Ti, selected from the group consisting of Zr and Sn
  • M 2 is Ca, Mg, Ba, Zn, Cd, Ni, Cu, Hg, Co, Sn
  • M 3 is at least Sr selected from the group consisting of Sr, Mg, Ba, Zn, Cd, Ni, Cu, Hg, Co, Sn, and Pb.
  • X is at least one element selected from the group consisting of F, Cl, Br and I
  • M 4 is at least 1 which essentially requires Eu 2+ selected from the group consisting of rare earth elements and Mn Indicates the element of the species.
  • the phosphor according to the present embodiment has M 1 O 3 (M 1 is a tetravalent metal element) as a main skeleton, and a halogen element X (X is at least selected from the group consisting of F, Cl, Br, and I). It is made of an oxide crystal essentially including one or more elements) and divalent metal ions M 2 and Eu 2+ .
  • M 1 is one or more elements including at least Si selected from the group consisting of Si, Ge, Ti, Zr and Sn
  • M 2 is Ca, Mg, Ba, Zn, Cd, Ni, Cu
  • M 3 is a group consisting of Sr, Mg, Ba, Zn, Cd, Ni, Cu, Hg, Co, Sn and Pb
  • M 4 is one or more elements including at least Eu 2+ selected from the group consisting of rare earth elements and Mn.
  • a 0. 0.1 ⁇ a ⁇ 1.4
  • b is in the range of 0.1 ⁇ b ⁇ 0.5
  • the phosphor according to the present embodiment represented by the above general formula can be obtained, for example, as follows.
  • compounds represented by the following composition formulas (1) to (5) can be used as starting materials.
  • M 1 O 2 M 1 represents a tetravalent element such as Si, Ge, Ti, Zr, or Sn.
  • M 2 O M 2 represents a divalent element such as Ca, Mg, Ba, Zn, Cd, Ni, Cu, Hg, Co, Sn, or Pb.
  • M 3 O represents a divalent element such as Sr, Mg, Ba, Zn, Cd, Ni, Cu, Hg, Co, Sn, or Pb.
  • NH 4 X X represents a halogen element such as F, Cl, Br, or I
  • M 4 M 4 represents a rare earth element such as Eu 2+ and / or Mn.
  • a raw material of the composition formula (1) for example, SiO 2 , GeO 2 , TiO 2 , ZrO 2 , SnO 2 and the like can be used.
  • a raw material of the composition formulas (2) and (3) for example, a metal compound containing oxygen such as a carbonate, oxide, or hydroxide of a divalent metal ion can be used.
  • a raw material of the composition formula (4) for example, NH 4 F, NH 4 Cl, NH 4 Br, NH 4 I, or the like can be used.
  • Eu 2 O 3 , Eu 2 (CO 3 ) 3 , Eu (OH) 3 , EuCl 3 , MnO, Mn (OH) 2 , MnCO 3 , MnCl 2 .4H 2 O , Mn (NO 3 ) 2 .6H 2 O, or the like can be used.
  • M 1 preferably contains at least Si. Further, Si may be partially replaced with at least one element selected from the group consisting of Ge, Ti, Zr, and Sn. In this case, a compound in which the proportion of Si in M 1 is 80 mol% or more is preferable.
  • M 2 contains at least Ca. Further, Ca may be partially replaced with at least one element selected from the group consisting of Mg, Ba, Zn, Cd, Ni, Cu, Hg, Co, Sn, and Pb. In this case, a compound in which the proportion of Ca in M 2 is 60 mol% or more is preferable.
  • M 3 contains at least Sr. Further, Sr may be partially replaced with at least one element selected from the group consisting of Mg, Ba, Zn, Cd, Ni, Cu, Hg, Co, Sn, and Pb. In this case, a compound in which the proportion of Sr in M 3 is 60 mol% or more is preferable.
  • X preferably contains at least Cl. Further, Cl may be partially replaced with another halogen element. In this case, a compound having a Cl ratio of 50 mol% or more is preferable.
  • M 4 is preferably a rare earth element in which divalent Eu is essential, and may contain a rare earth element other than Mn or Eu.
  • the molar ratio of the raw materials of the composition formulas (1) to (5) is 0.19 ⁇ A ⁇ 0.59, 0.07 ⁇ B ⁇ 0.37, 0.29 ⁇ C ⁇ 1.11, 0.05 ⁇ . It is good to weigh in the ratio of D ⁇ 4.35 and put each weighed raw material in an alumina mortar and pulverize and mix for about 30 minutes to obtain a raw material mixture.
  • the molar ratio of the raw materials of the composition formulas (1) to (5) may be weighed in proportions, and the weighed raw materials may be put in an alumina mortar and pulverized and mixed for about 30 minutes to obtain a raw material mixture.
  • the phosphor can be obtained by carefully washing the fired product with warm pure water and washing away excess chloride.
  • the phosphor according to the present embodiment emits visible light when excited by ultraviolet rays or short-wavelength visible light. Moreover, the phosphor according to the present embodiment can be made into various light emitting modules by being combined with an excitation light source.
  • an excitation light source for example, a semiconductor light emitting element such as an LED or an LD, a light source for obtaining light emission from vacuum discharge or thermoluminescence, an electron beam excitation light emitting element, or the like can be used.
  • the phosphor according to the present embodiment has the same type of crystal structure as the phosphor described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-274240, and is capable of emitting visible light with high emission intensity that is efficiently excited in the wavelength region near 400 nm.
  • the powder of the phosphor is dispersed in a light-resistant transparent resin (silicone, fluorine, sol-gel silica, etc.) It can fix
  • the average particle diameter of the phosphor powder is in the range of 0.1 to 20 ⁇ m from the viewpoint of dispersibility in transparent resin and applicability.
  • the light emitting module includes, for example, LEDs, LDs, fluorescent lamps, fluorescent display tubes (VFD), field emission displays (FED), plasma display panels (PDP), cathode ray tubes (CCFL), and the like.
  • the phosphor according to the present embodiment is excellent in yellow light emission, and a white light emitting module can be configured by combining and mixing with other phosphors and / or other light sources.
  • an LED or LD that emits ultraviolet light or short-wavelength visible light can be used as an excitation light source
  • a white light emitting module can be configured by combining the phosphor according to the present embodiment with another phosphor in the blue region. it can.
  • the phosphor described above will be described more specifically with reference to the following examples.
  • the following description of the phosphor raw material, the manufacturing method, the chemical composition of the phosphor, and the like is the configuration of the phosphor according to the present embodiment. There is no limit to this.
  • a compound represented by the composition formula of NH 4 X, specifically, NH 4 Cl is mainly used as a starting material when the phosphor is synthesized. Yes.
  • Table 1 shows the composition ratio of each phosphor and the molar ratio of the raw materials.
  • the phosphor 1 is a phosphor represented by (Ca 0.41 , Sr 0.44 , Eu 0.15 ) 7/6 SiO 3 Cl 2/6 .
  • the contents x, y and z of M 2 , M 3 and M 4 are shown in Table 1.
  • the phosphor 2 is a phosphor represented by (Ca 0.59 , Sr 0.26 , Eu 0.15 ) 7/6 SiO 3 Cl 2/6 .
  • the contents x, y and z of M 2 , M 3 and M 4 are shown in Table 1.
  • the phosphor 3 is a phosphor represented by (Ca 0.18 , Sr 0.66 , Eu 0.16 ) 7/6 SiO 3 Cl 0.31 Br 0.01 I 0.01 .
  • the phosphor 3 is a phosphor having a very large amount of SiO 2 . Thereafter, phosphor 3 was obtained in the same manner as phosphor 1.
  • the phosphor 4 is a phosphor represented by (Ca 0.40 , Sr 0.45 , Eu 0.15 ) 7/6 SiO 3 Cl 2/6 .
  • the contents x, y and z of M 2 , M 3 and M 4 are shown in Table 1.
  • the phosphor 5 is a phosphor represented by (Ca 0.42 , Sr 0.43 , Eu 0.15 ) 7/6 SiO 3 Cl 2/6 .
  • the contents x, y and z of M 2 , M 3 and M 4 are shown in Table 1.
  • the phosphor 6 is a phosphor represented by (Ca 0.31 , Sr 0.52 , Eu 0.17 ) 7/6 SiO 3 Cl 2/6 .
  • the phosphor 6 is a phosphor having a very large amount of SiO 2 . Thereafter, phosphor 3 was obtained in the same manner as phosphor 1.
  • the phosphor 7 is a phosphor represented by (Ca 0.31 , Sr 0.52 , Eu 0.17 ) 7/6 SiO 3 Cl 2/6 .
  • the phosphor 7 is a phosphor with a very small amount of SiO 2 . Thereafter, phosphor 7 was obtained in the same manner as phosphor 1.
  • the phosphor 8 is a phosphor represented by (Ca 0.56 , Sr 0.37 , Eu 0.07 ) 7/6 SiO 3 Cl 2/6 .
  • the phosphor 9 is a phosphor represented by (Ca 0.33 , Sr 0.30 , Eu 0.37 ) 7/6 SiO 3 Cl 2/6 .
  • a is 0.8 ⁇ a ⁇ 1.3
  • b is 0. It may be in the range of 25 ⁇ b ⁇ 0.45.
  • the phosphor 10 is a phosphor represented by (Ca 0.54 , Sr 0.37 , Eu 0.09 ) 7/6 SiO 3 Cl 2/6 .
  • the phosphor 11 is a phosphor represented by (Ca 0.49 , Sr 0.34 , Eu 0.17 ) 7/6 SiO 3 Cl 2/6 .
  • ⁇ Phosphor 14> It can be seen from the XRD analysis results that the phosphor 14 is not crystallized and cannot be expressed by a composition formula. Phosphor 14 weighs each raw material in a molar ratio when Si 1.0 shown in Table 1, puts each weighed raw material in an alumina mortar in the atmosphere, and pulverizes and mixes for about 30 minutes. Obtained. Thereafter, phosphor 14 was obtained in the same manner as phosphor 1.
  • ⁇ Phosphor 15> It can be seen from the XRD analysis results that the phosphor 15 is not crystallized and cannot be expressed by a composition formula.
  • ⁇ Phosphor 17> It can be seen from the XRD analysis results that the phosphor 17 is not crystallized and cannot be expressed by a composition formula. Phosphor 17 weighs each raw material in a molar ratio when Si 1.0 shown in Table 1, puts each weighed raw material in an alumina mortar in the atmosphere, and pulverizes and mixes for about 30 minutes. Obtained. Thereafter, the phosphor 17 was obtained in the same manner as the phosphor 1.
  • ⁇ Phosphor 18> It can be seen from the XRD analysis results that the phosphor 18 is not crystallized and cannot be expressed by a composition formula.
  • ⁇ Phosphor 19> It can be seen from the XRD analysis results that the phosphor 19 is not crystallized and cannot be expressed by a composition formula.
  • FIG. 1 shows X-ray diffraction results of phosphors 1 to 9 according to this example (Examples 1 to 9) and phosphor 10 according to this comparative example (Comparative Example 1) using K ⁇ characteristic X-rays of Cu. It is a figure which shows a measurement result.
  • FIG. 2 is a diagram showing measurement results of X-ray diffraction using phosphors 10 to 19 (Comparative Examples 1 to 10) according to this comparative example using Cu K ⁇ characteristic X-rays.
  • the phosphors 1 to 9 and 10 have the same X-ray diffraction pattern and have the same crystal structure.
  • the phosphors 10 and 11 are samples prepared using SrCl 2 as a chlorine source.
  • the phosphor 11 is a sample mixed in a mortar in a glove box.
  • the diffraction patterns of the phosphors 10 and 11 are clearly different from the diffraction patterns of the phosphors 12 to 19 (Comparative Examples 3 to 10).
  • the emission intensity ratio is shown as a ratio when the emission intensity measured when the phosphor 10 is irradiated with excitation light having a peak wavelength of 400 nm is taken as 100.
  • a value to D value are defined as follows.
  • the C value is a molar ratio of NH 4 X to a metal compound other than M 1 O 2 (SiO 2 ) contained in the raw material.
  • the phosphors 1 to 9 of the examples are phosphors emitting yellow light whose emission dominant wavelength ⁇ d is in the range of 572.3 to 579.1 nm.
  • the emission intensity ratio of phosphors 1 to 9 of the example manufactured by using ammonium halide (NH 4 Cl) as a starting material of halogen contained in the phosphor and mixing each material in the air is 100. It shows a high value of ⁇ 120%.
  • SrCl 2 .6H 2 O is used as a starting material for halogen contained in the phosphor, and the emission intensity of the phosphor 10 produced by mixing each material in the air is set to 100%.
  • the phosphor 11 obtained by measuring and mixing the raw materials in the production of the phosphor 10 in a glove box in a nitrogen atmosphere has an emission intensity improved by 12% as compared with the phosphor 10 performed in the air.
  • the intensity ratio is 112%.
  • manufacturing in the glove box complicates the process and causes an increase in manufacturing cost.
  • a compound represented by a composition formula of NH 4 X (X is at least one element selected from the group consisting of F, Cl, Br and I) generally does not have high deliquescence. Therefore, when ammonium halide (NH 4 Cl) is selected as the halogen starting material, the atmosphere for mixing the raw materials can be air.
  • phosphors 1 to 9 represented by the general formula (M 2 x , M 3 y , M 4 z ) a M 1 O 3 X b , M 1 O 3 is the main skeleton, and the halogen element X and
  • a compound represented by the composition formula of NH 4 X is used as a raw material for the halogen element X contained in the phosphor. Used. Thereby, even if the atmosphere at the time of raw material mixing is not a nitrogen atmosphere, the above-mentioned phosphor can be manufactured in a wide environment.
  • a phosphor having a desired range of characteristics can be stably and easily manufactured without using or simplifying equipment and processes in consideration of deliquescence, that is, humidity. For this reason, high emission intensity can be obtained even when the raw materials are mixed in the atmosphere as in the phosphors 1 to 9.
  • the phosphors 1 to 9 according to the examples have an A value of 0.19 to 0.59, a B value of 0.07 to 0.37, and a C value of 0. .29 to 1.11 and D value is 0.65 to 4.35.
  • the phosphor of the present invention can be used in combination with various lamps such as LEDs for illumination lamps, displays, vehicle lamps, traffic lights and the like.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Luminescent Compositions (AREA)

Abstract

 M(Mは4価の金属元素)を主骨格とし、ハロゲン元素X(Xは、F、Cl、Br及びIからなる群より選ばれる少なくとも一種以上の元素)と2価の金属イオンM及びEu2+を必須とした酸化物結晶からなる蛍光体の製造方法であって、蛍光体を合成する際の出発原料として、NHXの組成式で表される化合物を用いる。出発原料として少なくともNHClの組成式で表される化合物を用いてもよい。

Description

蛍光体の製造方法
 本発明は、紫外線又は短波長領域で効率よく励起され発光する蛍光体に関する。
 発光素子と、当該発光素子が発生する光により励起され当該発光素子とは異なる波長域の光を発生する蛍光体とを組み合わせることにより、所望の色の光を得るように構成された種々の発光装置が知られている。
 特に近年、長寿命かつ消費電力が少ない白色発光装置モジュールとして、紫外線又は短波長可視光を発光する発光ダイオード(LED)やレーザダイオード(LD)等の半導体発光素子と、これらを励起光源とする蛍光体とを組み合わせることで白色光を得るように構成された発光モジュールが注目されている。
 このような白色発光モジュールの具体例として、紫外線又は短波長可視光を発光するLEDと、紫外線又は短波長可視光によって励起され、青、黄等の色の光をそれぞれ発光する蛍光体を複数組み合わせる方式等が知られている(特許文献1参照)。
特開2009-38348号公報
 ところで、特許文献1に記載の黄色蛍光体にはハロゲン元素が含まれている。そのため、蛍光体の製造に用いる原料には、ハロゲン元素の供給源として、SrCl、CaClなどのハロゲン化金属が用いられている。
 しかしながら、SrCl、CaClは吸湿性が高く、大気中での取扱いに注意を要する。つまり、蛍光体の原料としてSrCl、CaClを他の原料と大気中で混合すると、湿度によっては吸湿量が大きく変動し、製造される蛍光体の組成が安定しないおそれがある。その結果、蛍光体の特性を一定にするためには、設備や工程を工夫する必要がある。
 本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、所望の範囲の特性を有する蛍光体を安定して製造する技術を提供することにある。
 上記課題を解決するために、本発明のある態様の蛍光体の製造方法は、M(Mは4価の金属元素)を主骨格とし、ハロゲン元素X(Xは、F、Cl、Br及びIからなる群より選ばれる少なくとも一種以上の元素)と2価の金属イオンM及びEu2+を必須とした酸化物結晶からなる蛍光体の製造方法である。そして、蛍光体を合成する際の出発原料として、NHXの組成式で表される化合物を用いる。
 一般的にNHX(Xは、F、Cl、Br及びIからなる群より選ばれる少なくとも一種以上の元素)の組成式で表される化合物は潮解性が高くない。そこで、この態様によると、Mを主骨格とし、ハロゲン元素Xと2価の金属イオンM及びEu2+を必須とした酸化物結晶からなる蛍光体の製造において、NHXの組成式で表される化合物を、蛍光体に含まれるハロゲン元素Xの供給原料として用いることで、幅広い環境で前述の蛍光体の製造が可能となる。換言すれば、潮解性を考慮した、つまり湿度を考慮した設備や工程を用いずに、または、簡略化して、所望の範囲の特性を有する蛍光体を製造することができる。
 蛍光体の一般式が(M ,M ,M (ここで、MはSi、Ge、Ti、Zr及びSnからなる群より選ばれる少なくともSiを含む1種以上の元素、MはCa、Mg、Zn、Cd、Ni、Cu、Hg、Co、及びSnからなる群より選ばれる少なくともCaを含む1種以上の元素、MはSr、Ba、及びPbからなる群より選ばれる少なくともSrを含む1種以上の元素、Xは少なくともClを含む1種以上のハロゲン元素、Mは希土類元素及びMnからなる群より選ばれる少なくともEu2+を含む1種以上の元素を示す。また、aは0.1≦a≦1.4、bは0.1≦b≦0.5の範囲である。また、x、y、zは、x+y+z=1、0<x<1、0<y<1、0.01≦z≦0.5の範囲である。)で表されていてもよい。これにより、大気中で出発原料を混合しても、安定した特性を持つ蛍光体が作製できる。
 なお、aは0.8≦a≦1.3、bは0.25≦b≦0.45の範囲であってもよい。また、x、y、zは、x+y+z=1、0.18≦x≦0.59、0.26≦y≦0.66、0.07≦z≦0.37を満たす範囲であってもよい。
 出発原料として下記(1)~(5)の組成式で表される化合物を用いてもよい。
(1)M
(2)M
(3)M
(4)NH
(5)M
(ここで、MはSi、Ge、Ti、Zr及びSnからなる群より選ばれる少なくともSiを含む1種以上の元素、MはCa、Mg、Zn、Cd、Ni、Cu、Hg、Co、及びSnからなる群より選ばれる少なくともCaを含む1種以上の元素、MはSr、Ba、及びPbからなる群より選ばれる少なくともSrを含む1種以上の元素、Xは少なくともClを含む1種以上のハロゲン元素、Mは希土類元素及びMnからなる群より選ばれる少なくともEu2+を含む1種以上の元素を示す。)
 本発明の他の態様も、蛍光体の製造方法である。この蛍光体の製造方法は、出発原料として下記(1)~(5)の組成式で表される化合物を用い、
 A=MO/(MO+MO+M
 B=M/(MO+MO+M
 C=NHX/(MO+MO+M
 D=M/(MO+MO+M
 としたときに、0.19≦A≦0.59、0.07≦B≦0.37、0.29≦C≦1.11、0.05≦D≦4.35、となるように配合し、当該出発原料を混合及び焼成してもよい。
(1)M
(2)M
(3)M
(4)NH
(5)M
(ただし、MはSi、Ge、Ti、Zr及びSnからなる群より選ばれる少なくとも1種の元素、MはCa、Mg、Ba、Zn、Cd、Ni、Cu、Hg、Co、Sn及びPbからなる群より選ばれる少なくともCaを含む1種以上の元素、MはSr、Mg、Ba、Zn、Cd、Ni、Cu、Hg、Co、Sn及びPbからなる群より選ばれる少なくともSrを含む1種以上の元素、XはF、Cl、Br及びIからなる群より選ばれる少なくとも1種以上の元素、Mは希土類元素及びMnからなる群より選ばれるEu2+を必須とする少なくとも1種の元素を示す。)
 なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、などの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
 本発明によれば、所望の範囲の特性を有する蛍光体を安定して製造することができる。
本実施例に係る蛍光体1~9(実施例1~9)、本比較例に係る蛍光体10(比較例1)について、CuのKα特性X線を用いたX線回折の測定結果を示す図である。 本比較例に係る蛍光体10~19(比較例1~10)について、CuのKα特性X線を用いたX線回折の測定結果を示す図である。 蛍光体1および蛍光体10の発光スペクトル(λEX=400nm)を示す図である。 蛍光体2および蛍光体10の発光スペクトル(λEX=400nm)を示す図である。 蛍光体3および蛍光体10の発光スペクトル(λEX=400nm)を示す図である。 蛍光体4および蛍光体10の発光スペクトル(λEX=400nm)を示す図である。 蛍光体5および蛍光体10の発光スペクトル(λEX=400nm)を示す図である。 蛍光体6および蛍光体10の発光スペクトル(λEX=400nm)を示す図である。 蛍光体7および蛍光体10の発光スペクトル(λEX=400nm)を示す図である。 蛍光体8および蛍光体10の発光スペクトル(λEX=400nm)を示す図である。 蛍光体9および蛍光体10の発光スペクトル(λEX=400nm)を示す図である。
 以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。
 本実施の形態に係る蛍光体は、M(Mは4価の金属元素)を主骨格とし、ハロゲン元素X(Xは、F、Cl、Br及びIからなる群より選ばれる少なくとも一種以上の元素)と2価の金属イオンM及びEu2+を必須とした酸化物結晶からなる。
 具体的には、紫外又は短波長可視光により励起され黄色波長域の可視光を発光する蛍光体であり、一般式が(M ,M ,M (ここで、MはSi、Ge、Ti、Zr及びSnからなる群より選ばれる少なくともSiを含む1種以上の元素、MはCa、Mg、Ba、Zn、Cd、Ni、Cu、Hg、Co、Sn及びPbからなる群より選ばれる少なくともCaを含む1種以上の元素、MはSr、Mg、Ba、Zn、Cd、Ni、Cu、Hg、Co、Sn及びPbからなる群より選ばれる少なくともSrを含む1種以上の元素、Xは少なくともClを含む1種以上のハロゲン元素、Mは希土類元素及びMnからなる群より選ばれる少なくともEu2+を含む1種以上の元素を示す。また、aは0.1≦a≦1.4、bは0.1≦b≦0.5の範囲である。また、x、y、zは、x+y+z=1、0<x<1、0<y<1、0.01≦z≦0.4を満たす範囲である。)で表される蛍光体である。
 前述の一般式で表される本実施の形態に係る蛍光体は、例えば、次のようにして得ることができる。蛍光体は、出発原料として下記組成式(1)~(5)で表される化合物を用いることができる。
(1)M(Mは、Si、Ge、Ti、Zr、Sn等の4価の元素を示す。)
(2)MO(Mは、Ca、Mg、Ba、Zn、Cd、Ni、Cu、Hg、Co、Sn、Pb等の2価の元素を示す。)
(3)MO(Mは、Sr、Mg、Ba、Zn、Cd、Ni、Cu、Hg、Co、Sn、Pb等の2価の元素を示す。)
(4)NHX(Xは、F、Cl、Br、I等のハロゲン元素を示す。)
(5)M(Mは、Eu2+等の希土類元素及び/又はMnを示す。)
 組成式(1)の原料として、例えば、SiO、GeO、TiO、ZrO、SnO等を用いることができる。組成式(2)、(3)の原料として、例えば、2価の金属イオンの炭酸塩、酸化物、水酸化物等の酸素を含んだ金属化合物を用いることができる。組成式(4)の原料として、例えば、NHF、NHCl、NHBr、NHI等を用いることができる。組成式(5)の原料として、例えば、Eu、Eu(CO、Eu(OH)、EuCl、MnO、Mn(OH)、MnCO、MnCl・4HO、Mn(NO・6HO等を用いることができる。
 組成式(1)の原料としては、Mが少なくともSiを含んでいることが好ましい。また、Siを、Ge、Ti、Zr及びSnからなる群より選ばれる少なくとも1種の元素で一部置き換えたものでもよい。この場合、Mに占めるSiの割合が80mol%以上である化合物が好ましい。組成式(2)の原料としては、Mが少なくともCaを含んでいることが好ましい。また、Caを、Mg、Ba、Zn、Cd、Ni、Cu、Hg、Co、Sn及びPbからなる群より選ばれる少なくとも1種の元素で一部置き換えたものでもよい。この場合、Mに占めるCaの割合が60mol%以上である化合物が好ましい。また、組成式(3)の原料としては、Mが少なくともSrを含んでいることが好ましい。また、Srを、Mg、Ba、Zn、Cd、Ni、Cu、Hg、Co、Sn及びPbからなる群より選ばれる少なくとも1種の元素で一部置き換えたものでもよい。この場合、Mに占めるSrの割合が60mol%以上である化合物が好ましい。組成式(4)の原料としては、Xが少なくともClを含んでいることが好ましい。また、Clを、他のハロゲン元素で一部置き換えたものでもよい。この場合、Clの割合が50mol%以上である化合物が好ましい。組成式(5)の原料としては、Mが2価のEuを必須とする希土類元素であることが好ましく、Mn又はEu以外の希土類元素等を含んでもよい。
 組成式(1)~(5)の原料のモル比を、0.19≦A≦0.59、0.07≦B≦0.37、0.29≦C≦1.11、0.05≦D≦4.35の割合で秤量し、秤量した各原料をアルミナ乳鉢に入れ約30分粉砕混合し、原料混合物を得るとよい。また、組成式(1)~(5)の原料のモル比をの割合で秤量し、秤量した各原料をアルミナ乳鉢に入れ約30分粉砕混合し、原料混合物を得てもよい。この原料混合物をアルミナ坩堝に入れ、還元雰囲気の電気炉で、所定の雰囲気(H:N=5:95)、温度700℃以上1100℃未満で3~40時間焼成し、焼成物を得る。この焼成物を温純水で丹念に洗浄し、余剰の塩化物を洗い流すことにより蛍光体を得ることができる。
 本実施の形態に係る蛍光体は、紫外線又は短波長可視光により励起され可視光を発光する。また、本実施の形態に係る蛍光体は、励起光源と組み合わせることにより各種の発光モジュールとすることができる。励起光源としては、例えば、LEDやLD等の半導体発光素子、真空放電や熱発光からの発光を得るための光源、電子線励起発光素子等を用いることができる。
 特に、本実施の形態に係る蛍光体は、特開2008-274240号公報記載の蛍光体と同種の結晶構造をしており、400nm付近の波長域で効率良く励起され高い発光強度の可視光を発光するため、400nm付近の波長域で発光する励起光源と組み合わせることが好ましい。
 これらの励起光源と本実施の形態に係る蛍光体とを組み合わせるに当たっては、本蛍光体の粉末を耐光性の良好な透明樹脂(シリコーン、フッ素、ゾルゲルシリカ等)に分散させ、これをLED等の励起光源上に塗布し、透明樹脂を硬化させることで固定化することができる。このとき、透明樹脂への分散性や塗布性の観点から、蛍光体粉末の平均粒径が0.1~20μmの範囲にあることが好ましい。
 発光モジュールとしての用途は、例えば、LED、LD、蛍光灯、蛍光表示管(VFD)、フィールドエミッションディスプレイ(FED)、プラズマディスプレイパネル(PDP)、陰極線管(CCFL)などが考えられる。特に、本実施の形態に係る蛍光体は黄色系の発光に優れており、他の蛍光体及び/又は他の光源と組み合わせ加色混合することで白色発光モジュールを構成することができる。例えば、励起光源として紫外線又は短波長可視光を発光するLED又はLDを用い、これに本実施の形態に係る蛍光体と他の青色領域の蛍光体を組み合わせることで白色発光モジュールを構成することができる。
 上述した蛍光体について、以下、実施例を用いて更に具体的に説明するが、下記の蛍光体の原料、製造方法、蛍光体の化学組成等の記載は本実施の形態に係る蛍光体の構成を何ら制限するものではない。なお、以下の蛍光体1~9、12~19では、蛍光体を合成する際の出発原料として、NHXの組成式で表される化合物、具体的には、主としてNHClを用いている。各蛍光体の組成比、原料のモル比を表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 <蛍光体1>
 蛍光体1は、(Ca0.41,Sr0.44,Eu0.157/6SiOCl2/6で表される蛍光体である。蛍光体1は、前述の一般式(M ,M ,M において、M=Si、M=Ca、M=Sr、X=Cl、M=Eu2+、a=7/6、b=2/6である。M,M,Mの各含有量x、y、zは、表1に示す。また、蛍光体1は、表1に示すSi=1.0としたときのモル比で各原料を秤量し、秤量した各原料を、大気中でアルミナ乳鉢に入れ約30分粉砕混合し、原料混合物を得た。この原料混合物をアルミナ坩堝に入れ、還元雰囲気の電気炉で所定の雰囲気(H:N=5:95)、温度1030℃で5~40時間焼成し、焼成物を得た。得られた焼成物を温純水で丹念に洗浄し、蛍光体1を得た。
 <蛍光体2>
 蛍光体2は、(Ca0.59,Sr0.26,Eu0.157/6SiOCl2/6で表される蛍光体である。蛍光体2は、前述の一般式(M ,M ,M において、M=Si、M=Ca、M=Sr、X=Cl、M=Eu2+、a=7/6、b=2/6である。M,M,Mの各含有量x、y、zは、表1に示す。また、蛍光体2は、表1に示すSi=1.0としたときのモル比で各原料を秤量し、秤量した各原料を、大気中でアルミナ乳鉢に入れ約30分粉砕混合し、原料混合物を得た。その後は蛍光体1と同様の方法で蛍光体2を得た。
 <蛍光体3>
 蛍光体3は、(Ca0.18,Sr0.66,Eu0.167/6SiOCl0.31Br0.010.01で表される蛍光体である。蛍光体3は、前述の一般式(M ,M ,M において、M=Si、M=Ca、M=Sr、X=Cl,Br,I、M=Eu2+、a=7/6、b=2/6である。また、蛍光体3は、表1に示すSi=1.0としたときのモル比で各原料を秤量し、秤量した各原料を、大気中でアルミナ乳鉢に入れ約30分粉砕混合し、原料混合物を得た。蛍光体3は、SiOの量が非常に多い蛍光体である。その後は蛍光体1と同様の方法で蛍光体3を得た。
 <蛍光体4>
 蛍光体4は、(Ca0.40,Sr0.45,Eu0.157/6SiOCl2/6で表される蛍光体である。蛍光体4は、前述の一般式(M ,M ,M において、M=Si、M=Ca、M=Sr、X=Cl、M=Eu2+、a=7/6、b=2/6である。M,M,Mの各含有量x、y、zは、表1に示す。また、蛍光体4は、表1に示すSi=1.0としたときのモル比で各原料を秤量し、秤量した各原料を、大気中でアルミナ乳鉢に入れ約30分粉砕混合し、原料混合物を得た。その後は蛍光体1と同様の方法で蛍光体4を得た。
 <蛍光体5>
 蛍光体5は、(Ca0.42,Sr0.43,Eu0.157/6SiOCl2/6で表される蛍光体である。蛍光体5は、前述の一般式(M ,M ,M において、M=Si、M=Ca、M=Sr、X=Cl、M=Eu2+、a=7/6、b=2/6である。M,M,Mの各含有量x、y、zは、表1に示す。また、蛍光体5は、表1に示すSi=1.0としたときのモル比で各原料を秤量し、秤量した各原料を、大気中でアルミナ乳鉢に入れ約30分粉砕混合し、原料混合物を得た。その後は蛍光体1と同様の方法で蛍光体5を得た。
 <蛍光体6>
 蛍光体6は、(Ca0.31,Sr0.52,Eu0.177/6SiOCl2/6で表される蛍光体である。蛍光体6は、前述の一般式(M ,M ,M において、M=Si、M=Ca、M=Sr、X=Cl、M=Eu2+、a=7/6、b=2/6である。また、蛍光体6は、表1に示すSi=1.0としたときのモル比で各原料を秤量し、秤量した各原料を、大気中でアルミナ乳鉢に入れ約30分粉砕混合し、原料混合物を得た。蛍光体6は、SiOの量が非常に多い蛍光体である。その後は蛍光体1と同様の方法で蛍光体3を得た。
 <蛍光体7>
 蛍光体7は、(Ca0.31,Sr0.52,Eu0.177/6SiOCl2/6で表される蛍光体である。蛍光体7は、前述の一般式(M ,M ,M において、M=Si、M=Ca、M=Sr、X=Cl、M=Eu2+、a=7/6、b=2/6である。また、蛍光体7は、表1に示すSi=1.0としたときのモル比で各原料を秤量し、秤量した各原料を、大気中でアルミナ乳鉢に入れ約30分粉砕混合し、原料混合物を得た。蛍光体7は、SiOの量が非常に少ない蛍光体である。その後は蛍光体1と同様の方法で蛍光体7を得た。
 <蛍光体8>
 蛍光体8は、(Ca0.56,Sr0.37,Eu0.077/6SiOCl2/6で表される蛍光体である。蛍光体8は、前述の一般式(M ,M ,M において、M=Si、M=Ca、M=Sr、X=Cl、M=Eu2+、a=7/6、b=2/6である。また、蛍光体8は、表1に示すSi=1.0としたときのモル比で各原料を秤量し、秤量した各原料を、大気中でアルミナ乳鉢に入れ約30分粉砕混合し、原料混合物を得た。その後は蛍光体1と同様の方法で蛍光体8を得た。
 <蛍光体9>
 蛍光体9は、(Ca0.33,Sr0.30,Eu0.377/6SiOCl2/6で表される蛍光体である。蛍光体9は、前述の一般式(M ,M ,M において、M=Si、M=Ca、M=Sr、X=Cl、M=Eu2+、a=7/6、b=2/6である。また、蛍光体9は、表1に示すSi=1.0としたときのモル比で各原料を秤量し、秤量した各原料を、大気中でアルミナ乳鉢に入れ約30分粉砕混合し、原料混合物を得た。その後は蛍光体1と同様の方法で蛍光体9を得た。
 なお、本実施の形態に係る蛍光体の一般式(M ,M ,M において、aは0.8≦a≦1.3、bは0.25≦b≦0.45の範囲であってもよい。また、x、y、zは、x+y+z=1、0.18≦x≦0.59、0.26≦y≦0.66、0.07≦z≦0.37を満たす範囲であってもよい。
 (比較例)
 <蛍光体10>
 蛍光体10は、(Ca0.54,Sr0.37,Eu0.097/6SiOCl2/6で表される蛍光体である。蛍光体6は、前述の一般式(M ,M ,M において、M=Si、M=Ca、M=Sr、X=Cl、M=Eu2+、a=7/6、b=2/6である。また、蛍光体10は、表1に示すSi=1.0としたときのモル比で各原料を秤量し、秤量した各原料を、大気中でアルミナ乳鉢に入れ約30分粉砕混合し、原料混合物を得た。その後は蛍光体1と同様の方法で蛍光体10を得た。
 <蛍光体11>
 蛍光体11は、(Ca0.49,Sr0.34,Eu0.177/6SiOCl2/6で表される蛍光体である。蛍光体11は、前述の一般式(M ,M ,M において、M=Si、M=Ca、M=Sr、X=Cl、M=Eu2+、a=7/6、b=2/6である。また、蛍光体11は、表1に示すSi=1.0としたときのモル比で各原料を秤量し、秤量した各原料を、窒素雰囲気中のグローブボックス中でアルミナ乳鉢に入れ約30分粉砕混合し、原料混合物を得た。その後は蛍光体1と同様の方法で蛍光体11を得た。
 <蛍光体12>
 蛍光体12は、XRD解析結果より、結晶ができていないことがわかり、組成式で表すことはできない。蛍光体12は、表1に示すSi=1.0としたときのモル比で各原料を秤量し、秤量した各原料を、大気中でアルミナ乳鉢に入れ約30分粉砕混合し、原料混合物を得た。その後は蛍光体1と同様の方法で蛍光体12を得た。
 <蛍光体13>
 蛍光体13は、XRD解析結果より、結晶ができていないことがわかり、組成式で表すことはできない。蛍光体13は、表1に示すSi=1.0としたときのモル比で各原料を秤量し、秤量した各原料を、大気中でアルミナ乳鉢に入れ約30分粉砕混合し、原料混合物を得た。その後は蛍光体1と同様の方法で蛍光体13を得た。
 <蛍光体14>
 蛍光体14は、XRD解析結果より、結晶ができていないことがわかり、組成式で表すことはできない。蛍光体14は、表1に示すSi=1.0としたときのモル比で各原料を秤量し、秤量した各原料を、大気中でアルミナ乳鉢に入れ約30分粉砕混合し、原料混合物を得た。その後は蛍光体1と同様の方法で蛍光体14を得た。
 <蛍光体15>
 蛍光体15は、XRD解析結果より、結晶ができていないことがわかり、組成式で表すことはできない。蛍光体15は、表1に示すSi=1.0としたときのモル比で各原料を秤量し、秤量した各原料を、大気中でアルミナ乳鉢に入れ約30分粉砕混合し、原料混合物を得た。その後は蛍光体1と同様の方法で蛍光体15を得た。
 <蛍光体16>
 蛍光体16は、XRD解析結果より、結晶ができていないことがわかり、組成式で表すことはできない。蛍光体16は、表1に示すSi=1.0としたときのモル比で各原料を秤量し、秤量した各原料を、大気中でアルミナ乳鉢に入れ約30分粉砕混合し、原料混合物を得た。その後は蛍光体1と同様の方法で蛍光体16を得た。
 <蛍光体17>
 蛍光体17は、XRD解析結果より、結晶ができていないことがわかり、組成式で表すことはできない。蛍光体17は、表1に示すSi=1.0としたときのモル比で各原料を秤量し、秤量した各原料を、大気中でアルミナ乳鉢に入れ約30分粉砕混合し、原料混合物を得た。その後は蛍光体1と同様の方法で蛍光体17を得た。
 <蛍光体18>
 蛍光体18は、XRD解析結果より、結晶ができていないことがわかり、組成式で表すことはできない。蛍光体18は、表1に示すSi=1.0としたときのモル比で各原料を秤量し、秤量した各原料を、大気中でアルミナ乳鉢に入れ約30分粉砕混合し、原料混合物を得た。その後は蛍光体1と同様の方法で蛍光体18を得た。
 <蛍光体19>
 蛍光体19は、XRD解析結果より、結晶ができていないことがわかり、組成式で表すことはできない。蛍光体19は、表1に示すSi=1.0としたときのモル比で各原料を秤量し、秤量した各原料を、大気中でアルミナ乳鉢に入れ約30分粉砕混合し、原料混合物を得た。その後は蛍光体1と同様の方法で蛍光体19を得た。
 次に、前述の母体結晶に発光中心元素であるEuをドープした各蛍光体についての結晶X回折測定を行った。まず、粉末X線回折装置(RIGAKU製:RINT UltimaIII)により、CuのKα特性X線を用い、粉末X線回折測定を行った(以下、測定2と呼ぶ)。測定2で観測された回折パターンを図1、図2に示す。
 図1は、本実施例に係る蛍光体1~9(実施例1~9)、本比較例に係る蛍光体10(比較例1)について、CuのKα特性X線を用いたX線回折の測定結果を示す図である。図2は、本比較例に係る蛍光体10~19(比較例1~10)について、CuのKα特性X線を用いたX線回折の測定結果を示す図である。図1、図2に示す回折角度[2θ]=22度付近のピークは、シリカを過剰に入れた場合に含まれるクリストバライトのピークである。図1に示すように、蛍光体1~9、10は、X線回折パターンが非常によく一致しており、同じ結晶構造をした蛍光体であることがわかる。ここで、蛍光体10,11は、塩素源としてSrClを原料に使用し作製した試料である。また、蛍光体11は、グローブボックス内において乳鉢で混合した試料である。図2に示すように、蛍光体10,11(比較例1,2)の回折パターンは、蛍光体12~19(比較例3~10)の回折パターンと比較して明らかに異なっている。
 次に、蛍光体1~19について、発光ドミナント波長及びその発光強度比を表2に示す。なお、発光強度比は、蛍光体10にピーク波長400nmの励起光を照射したときに測定された発光強度を100としたときの比率で示している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 図3は、蛍光体1および蛍光体10の発光スペクトル(λEX=400nm)を示す図である。図4は、蛍光体2および蛍光体10の発光スペクトル(λEX=400nm)を示す図である。図5は、蛍光体3および蛍光体10の発光スペクトル(λEX=400nm)を示す図である。図6は、蛍光体4および蛍光体10の発光スペクトル(λEX=400nm)を示す図である。図7は、蛍光体5および蛍光体10の発光スペクトル(λEX=400nm)を示す図である。図8は、蛍光体6および蛍光体10の発光スペクトル(λEX=400nm)を示す図である。図9は、蛍光体7および蛍光体10の発光スペクトル(λEX=400nm)を示す図である。図10は、蛍光体8および蛍光体10の発光スペクトル(λEX=400nm)を示す図である。図11は、蛍光体9および蛍光体10の発光スペクトル(λEX=400nm)を示す図である。
 以下では、A値~D値を次のように定義する。A値は、原料に含まれるM(SiO)以外の金属化合物に対する、MOのモル比である。つまり、A=MO/(MO+MO+M)である。B値は、原料に含まれるM(SiO)以外の金属化合物に対する、M(Eu2+)のモル比である。つまり、B=M/(MO+MO+M)である。C値は、原料に含まれるM(SiO)以外の金属化合物に対する、NHXのモル比である。つまり、C=NHX/(MO+MO+M)である。D値は、原料に含まれるM(SiO)以外の金属化合物に対する、Mのモル比である。つまり、D=M/(MO+MO+M)である。
 表2に示すように、実施例の蛍光体1~9は、発光ドミナント波長λdが572.3~579.1nmの範囲にある黄色発光の蛍光体である。また、蛍光体に含まれるハロゲンの出発原料としてハロゲン化アンモニウム(NHCl)を用い、各原料を大気中で混合して製造された実施例の蛍光体1~9の発光強度比は、100~120%と高い値を示している。ここで、蛍光体に含まれるハロゲンの出発原料としてSrCl・6HOを用い、各原料を大気中で混合して製造された蛍光体10の発光強度を100%としている。また、蛍光体10の製造における原料の計量や混合を窒素雰囲気中のグローブボックス内で行った蛍光体11は、大気中で行った蛍光体10と比較して発光強度が12%向上し、発光強度比は112%である。しかし、グローブボックス内での作製は工程処理が複雑になり、製造コストの上昇を招く。
 このことから、ハロゲンの出発原料としてSrCl・6HOを選択した場合、各原料を混合する際の雰囲気は窒素雰囲気が好ましいことがわかる。これは、SrCl・6HOが潮解性を有しており、水分を含む大気中では潮解が進行するためである。特に、蛍光体の製造の際にSrCl・6HOの原料を粉砕混合すると表面積が増えるため、潮解の進行が顕著となる。加えて、SrCl・6HOを原料とした場合、焼成時に多量の結晶水が揮発し焼成炉の排気管に結露し、排気管を腐食する可能性がある。
 そのため、ハロゲンの出発原料としてSrCl・6HOを選択した場合、窒素雰囲気を確保するための装置や洗浄工程が必要となり、製造工程の複雑化、装置内での原料混合作業による作業性の低下、焼成炉の排気管の腐食を招く可能性がある。
 一方、一般的にNHX(Xは、F、Cl、Br及びIからなる群より選ばれる少なくとも一種以上の元素)の組成式で表される化合物は潮解性が高くない。そこで、ハロゲンの出発原料としてハロゲン化アンモニウム(NHCl)を選択した場合、各原料を混合する際の雰囲気は大気中でも可能である。そのため、一般式(M ,M ,M で表される蛍光体1~9のように、Mを主骨格とし、ハロゲン元素Xと2価の金属イオンM及びEu2+を必須とした酸化物結晶からなる蛍光体の製造において、NHXの組成式で表される化合物を、蛍光体に含まれるハロゲン元素Xの供給原料として用いている。これにより、原料混合の際の雰囲気が窒素雰囲気でなくても、幅広い環境で前述の蛍光体の製造が可能となる。換言すれば、潮解性を考慮した、つまり湿度を考慮した設備や工程を用いずに、または、簡略化して、所望の範囲の特性を有する蛍光体を安定して簡易に製造することができる。そのため、蛍光体1~9のように、原料を大気中で混合して製造しても高い発光強度が得られる。
 ここで、表3、表4に示す様に、実施例に係わる蛍光体1~9は、A値が0.19~0.59、B値が0.07~0.37、C値が0.29~1.11、D値が0.65~4.35である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
 以上、本発明を実施の形態や実施例をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
 本発明の蛍光体は、種々の灯具、例えば照明用灯具、ディスプレイ、車両用灯具、信号機等におけるLEDと組み合わせて利用することができる。

Claims (4)

  1.  M(Mは4価の金属元素)を主骨格とし、ハロゲン元素X(Xは、F、Cl、Br及びIからなる群より選ばれる少なくとも一種以上の元素)と2価の金属イオンM及びEu2+を必須とした酸化物結晶からなる蛍光体の製造方法であって、
     前記蛍光体を合成する際の出発原料として、NHXの組成式で表される化合物を用いることを特徴とする蛍光体の製造方法。
  2.  前記蛍光体の一般式が(M ,M ,M (ここで、MはSi、Ge、Ti、Zr及びSnからなる群より選ばれる少なくともSiを含む1種以上の元素、MはCa、Mg、Zn、Cd、Ni、Cu、Hg、Co、及びSnからなる群より選ばれる少なくともCaを含む1種以上の元素、MはSr、Ba、及びPbからなる群より選ばれる少なくともSrを含む1種以上の元素、Xは少なくともClを含む1種以上のハロゲン元素、Mは希土類元素及びMnからなる群より選ばれる少なくともEu2+を含む1種以上の元素を示す。また、aは0.8≦a≦1.3、bは0.25≦b≦0.45の範囲である。また、x、y、zは、x+y+z=1、0.18≦x≦0.59、0.26≦y≦0.66、0.07≦z≦0.37を満たす範囲である。)で表され、
     前記出発原料として少なくともNHClの組成式で表される化合物を用いることを特徴とする請求項1に記載の蛍光体の製造方法。
  3.  前記出発原料として下記(1)~(5)の組成式で表される化合物を用いることを特徴とする請求項1に記載の蛍光体の製造方法。
    (1)M
    (2)M
    (3)M
    (4)NH
    (5)M
    (ここで、MはSi、Ge、Ti、Zr及びSnからなる群より選ばれる少なくともSiを含む1種以上の元素、MはCa、Mg、Zn、Cd、Ni、Cu、Hg、Co、及びSnからなる群より選ばれる少なくともCaを含む1種以上の元素、MはSr、Ba、及びPbからなる群より選ばれる少なくともSrを含む1種以上の元素、Xは少なくともClを含む1種以上のハロゲン元素、Mは希土類元素及びMnからなる群より選ばれる少なくともEu2+を含む1種以上の元素を示す。)
  4.  出発原料として下記(1)~(5)の組成式で表される化合物を用い、
     A=MO/(MO+MO+M
     B=M/(MO+MO+M
     C=NHX/(MO+MO+M
     D=M/(MO+MO+M
     としたときに、0.19≦A≦0.59、0.07≦B≦0.37、0.29≦C≦1.11、0.05≦D≦4.35、となるように配合し、当該出発原料を混合及び焼成する蛍光体の製造方法。
    (1)M
    (2)M
    (3)M
    (4)NH
    (5)M
    (ただし、MはSi、Ge、Ti、Zr及びSnからなる群より選ばれる少なくとも1種以上の元素、MはCa、Mg、Ba、Zn、Cd、Ni、Cu、Hg、Co、及びSnからなる群より選ばれる少なくともCaを含む1種以上の元素、MはSr、Ba、及びPbからなる群より選ばれる少なくともSrを含む1種以上の元素、Xは少なくともClを含む1種以上のハロゲン元素、Mは希土類元素及びMnからなる群より選ばれる少なくともEu2+を含む1種以上の元素を示す。)
PCT/JP2012/000959 2011-02-14 2012-02-14 蛍光体の製造方法 WO2012111312A1 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020137023615A KR101531123B1 (ko) 2011-02-14 2012-02-14 형광체의 제조 방법
EP12747599.4A EP2677017A4 (en) 2011-02-14 2012-02-14 PROCESS FOR PRODUCING FLUORESCENT SUBSTANCE
JP2012557827A JP5735014B2 (ja) 2011-02-14 2012-02-14 蛍光体の製造方法
CN201280008901.4A CN103370394B (zh) 2011-02-14 2012-02-14 荧光体的制造方法
US13/961,615 US8883041B2 (en) 2011-02-14 2013-08-07 Method for preparing phosphor

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011028994 2011-02-14
JP2011-028994 2011-02-14

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US13/961,615 Continuation US8883041B2 (en) 2011-02-14 2013-08-07 Method for preparing phosphor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2012111312A1 true WO2012111312A1 (ja) 2012-08-23

Family

ID=46672256

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2012/000959 WO2012111312A1 (ja) 2011-02-14 2012-02-14 蛍光体の製造方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8883041B2 (ja)
EP (1) EP2677017A4 (ja)
JP (1) JP5735014B2 (ja)
KR (1) KR101531123B1 (ja)
CN (1) CN103370394B (ja)
WO (1) WO2012111312A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015129254A (ja) * 2013-12-03 2015-07-16 パナソニックIpマネジメント株式会社 酸塩化物蛍光体、発光装置、照明装置、及び車両
JP2019513305A (ja) * 2016-03-31 2019-05-23 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ オキシブロミド蛍光体およびその使用

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007145958A (ja) * 2005-11-25 2007-06-14 Matsushita Electric Works Ltd 蛍光体及び発光装置
JP2007217605A (ja) * 2006-02-17 2007-08-30 Matsushita Electric Works Ltd 蛍光体及びその製造方法、発光装置
JP2008274240A (ja) 2007-04-05 2008-11-13 Koito Mfg Co Ltd 蛍光体
JP2009038348A (ja) 2007-07-12 2009-02-19 Koito Mfg Co Ltd 発光装置
EP2280054A2 (en) * 2009-07-31 2011-02-02 Koito Manufacturing Co., Ltd. Europium doped halogen-silicate phosphor and light emitting device
JP2011021062A (ja) * 2009-07-13 2011-02-03 Koito Mfg Co Ltd 蛍光体、発光モジュール及び車両用灯具

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56155280A (en) * 1980-04-11 1981-12-01 Toshiba Corp Bluish green-luminescent fluorescent substance
KR20030076397A (ko) * 2002-03-22 2003-09-26 가세이 옵토닉스 가부시키가이샤 2가 금속 규산염 인광물질 및 이의 제조 방법, 및 이같은인광물질을 사용하는 인광물질 페이스트 조성물 및 진공자외선 여기 유형 발광 장치
JP4572588B2 (ja) * 2003-06-11 2010-11-04 住友化学株式会社 紫外線励起発光素子用蛍光体
US7267787B2 (en) * 2004-08-04 2007-09-11 Intematix Corporation Phosphor systems for a white light emitting diode (LED)
JP4836429B2 (ja) * 2004-10-18 2011-12-14 株式会社東芝 蛍光体およびこれを用いた発光装置
US20100155753A1 (en) * 2005-02-23 2010-06-24 Sumitomo Chemical Company, Limited Phosphor, light emitting device and white light emitting diode
US7276183B2 (en) * 2005-03-25 2007-10-02 Sarnoff Corporation Metal silicate-silica-based polymorphous phosphors and lighting devices
WO2007091687A1 (ja) * 2006-02-10 2007-08-16 Mitsubishi Chemical Corporation 蛍光体及びその製造方法、蛍光体含有組成物、発光装置、並びに画像表示装置及び照明装置
JP5281755B2 (ja) * 2006-06-29 2013-09-04 独立行政法人産業技術総合研究所 蛍光体
DE102008017039A1 (de) * 2007-04-05 2008-10-09 Koito Manufacturing Co., Ltd. Leuchtstoff
KR101098006B1 (ko) * 2009-09-29 2011-12-23 한국화학연구원 (할로)실리케이트계 형광체 및 이의 제조방법

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007145958A (ja) * 2005-11-25 2007-06-14 Matsushita Electric Works Ltd 蛍光体及び発光装置
JP2007217605A (ja) * 2006-02-17 2007-08-30 Matsushita Electric Works Ltd 蛍光体及びその製造方法、発光装置
JP2008274240A (ja) 2007-04-05 2008-11-13 Koito Mfg Co Ltd 蛍光体
JP2009038348A (ja) 2007-07-12 2009-02-19 Koito Mfg Co Ltd 発光装置
JP2011021062A (ja) * 2009-07-13 2011-02-03 Koito Mfg Co Ltd 蛍光体、発光モジュール及び車両用灯具
EP2280054A2 (en) * 2009-07-31 2011-02-02 Koito Manufacturing Co., Ltd. Europium doped halogen-silicate phosphor and light emitting device

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2677017A4

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015129254A (ja) * 2013-12-03 2015-07-16 パナソニックIpマネジメント株式会社 酸塩化物蛍光体、発光装置、照明装置、及び車両
JP2019513305A (ja) * 2016-03-31 2019-05-23 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ オキシブロミド蛍光体およびその使用

Also Published As

Publication number Publication date
JP5735014B2 (ja) 2015-06-17
CN103370394B (zh) 2015-03-04
US8883041B2 (en) 2014-11-11
EP2677017A4 (en) 2015-08-19
EP2677017A1 (en) 2013-12-25
US20130320261A1 (en) 2013-12-05
CN103370394A (zh) 2013-10-23
JPWO2012111312A1 (ja) 2014-07-03
KR101531123B1 (ko) 2015-06-23
KR20130131432A (ko) 2013-12-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4975269B2 (ja) 蛍光体およびその製造方法、並びに当該蛍光体を用いた発光装置
WO2016186057A1 (ja) 蛍光体、その製造方法、照明器具および画像表示装置
JP5770192B2 (ja) 青色発光蛍光体及び該青色発光蛍光体を用いた発光装置
JP5706441B2 (ja) 放射線負荷に対する安定性及び大気湿度に対する耐性が改善されたストロンチウムオキシオルトシリケート蛍光体
JP2016511731A (ja) 発光体
JPWO2016186058A1 (ja) 発光器具および画像表示装置
JP2016216711A (ja) 蛍光体、その製造方法、照明器具および画像表示装置
KR20190111811A (ko) 적색 불화물 형광체 및 그 모체 결정의 제조 방법
JP2023166642A (ja) 蛍光体、蛍光体の製造方法、及び発光装置
JP2023166644A (ja) 蛍光体、及び発光装置
KR101121717B1 (ko) Eu(2+)-도핑된 규산염 발광체를 갖는 발광물질
JP5735014B2 (ja) 蛍光体の製造方法
EP2871224B1 (en) Process for manufacturing silicate phosphors
JP2015054950A (ja) 蛍光体、その蛍光体を用いた蛍光体含有組成物及び発光装置
JP5066104B2 (ja) 青色蛍光体
JP2006282907A (ja) ジルコニウム又はハフニウム、及びマンガン含有りん酸塩
JP2023049445A (ja) 蛍光体、その製造方法および発光装置
KR20160111463A (ko) 형광체 및 발광장치
JP2012077126A (ja) 蛍光体およびその製造方法
JP2020059833A (ja) 赤色蛍光体、発光素子、発電素子、および発光装置
JP2012102183A (ja) ケイ素含有蛍光体及びその製造方法
JPWO2015037715A1 (ja) ケイ酸塩蛍光体の製造方法
EP3216841A1 (en) Phosphor and light-emitting device
JP2016037558A (ja) 蛍光体、蛍光体組成物、発光装置、照明装置、及び画像表示装置
JP2014172919A (ja) リン酸塩蛍光体、リン酸塩蛍光体の製造方法及びリン酸塩蛍光体を含んだ光源

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12747599

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2012557827

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20137023615

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2012747599

Country of ref document: EP