[go: up one dir, main page]

JP6070536B2 - Method for producing silicate phosphor particles - Google Patents

Method for producing silicate phosphor particles Download PDF

Info

Publication number
JP6070536B2
JP6070536B2 JP2013270026A JP2013270026A JP6070536B2 JP 6070536 B2 JP6070536 B2 JP 6070536B2 JP 2013270026 A JP2013270026 A JP 2013270026A JP 2013270026 A JP2013270026 A JP 2013270026A JP 6070536 B2 JP6070536 B2 JP 6070536B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
barium
silicate phosphor
phosphor particles
powder
flux
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2013270026A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2015124305A5 (en
JP2015124305A (en
Inventor
高梨 昌二
昌二 高梨
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Metal Mining Co Ltd
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 Sumitomo Metal Mining Co Ltd filed Critical Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Priority to JP2013270026A priority Critical patent/JP6070536B2/en
Publication of JP2015124305A publication Critical patent/JP2015124305A/en
Publication of JP2015124305A5 publication Critical patent/JP2015124305A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6070536B2 publication Critical patent/JP6070536B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Luminescent Compositions (AREA)

Description

本発明は、固相法による黄緑色〜緑色に発光するシリケート蛍光体粒子の製造方に関する。詳しくは、高い発光特性を有するアルカリ土類金属シリケート蛍光体粒子の製造方に関する。 The present invention relates to a manufacturing how silicate phosphor particles that emit yellow-green to green by solid phase method. Specifically, for producing how alkaline earth metal silicate phosphor particles having a high emission characteristics.

白色LED用の蛍光体材料としてよく知られている酸化物蛍光体として、例えば、組成式(Sr、Eu)SiO、(Sr、Ba、Eu)SiO、(Sr、Ba、Eu)SiO:Euなどで表されるアルカリ土類金属シリケート蛍光体がある。これらは、高輝度型白色LED用蛍光体として利用される蛍光体であり、青色LEDからの励起光の一部を吸収することにより黄色に発光し、さらに青色励起光と混ざり合うことにより白色光を得ている。特に、高演色型白色LED用蛍光体に用いられる(Sr、Ba、Eu)SiO:Euは、黄緑色〜緑色に発光することで演色性を高めている。 As oxide phosphors well known as phosphor materials for white LEDs, for example, composition formula (Sr, Eu) 3 SiO 5 , (Sr, Ba, Eu) 3 SiO 5 , (Sr, Ba, Eu) 2 There is an alkaline earth metal silicate phosphor represented by SiO 4 : Eu or the like. These are phosphors that are used as phosphors for high-intensity white LEDs, which emit yellow light by absorbing part of the excitation light from the blue LED, and further mix with the blue excitation light to produce white light. Have gained. In particular, (Sr, Ba, Eu) 2 SiO 4 : Eu used in the phosphor for high color rendering type white LED emits yellowish green to green light to enhance the color rendering.

特許文献1および特許文献2には、(Sr、Ba、Eu)SiOにカルシウム(Ca)が添加された、(Sr1−a3−b3−xBaa3Cab3EuSiO(ただし、a3、b3、xは、各々、0≦a3≦1、0≦b3≦1、0<x<1を満足する数値である。)で表されるシリケート蛍光体が開示されている。このシリケート蛍光体は、Ba−Sr−Caの組成を変えることによって、発光のピーク波長が505nm〜598nmの範囲内で変化させることができると言われている。さらに、170nm〜350nmの範囲内の光照射の下では、比較的高効率の発光を示す蛍光体であることも知られている。 In Patent Document 1 and Patent Document 2, calcium (Ca) is added to (Sr, Ba, Eu) 2 SiO 4 , and (Sr 1-a3-b3-x Ba a3 Ca b3 Eu x ) 2 SiO 4 ( Here, a3, b3, and x are numerical values satisfying 0 ≦ a3 ≦ 1, 0 ≦ b3 ≦ 1, and 0 <x <1, respectively. It is said that this silicate phosphor can change the peak wavelength of light emission within the range of 505 nm to 598 nm by changing the composition of Ba—Sr—Ca. Furthermore, it is also known that the phosphor exhibits relatively high-efficiency light emission when irradiated with light in the range of 170 nm to 350 nm.

特許文献1および特許文献2に記載のシリケート蛍光体の製造方法では、構成成分元素の原料として炭酸ストロンチウム(SrCO)、炭酸バリウム(BaCO)、酸化ユーロピウム(Eu)、および二酸化ケイ素(SiO)の他、必要に応じて炭酸カルシウム(CaCO)の各粉末を、湿式混合法により混合および乾燥する。その後、混合乾燥物粉末を大気中で仮焼成し、得られた仮焼成粉末中に、所定量の塩化カルシウム(CaCl)や塩化アンモニウム(NHCl)などのフラックスを加えて乾式混合後、H雰囲気中で本焼成する。そして、得られた焼成物から洗浄を経て、粒子を取り出す。 In the method for producing a silicate phosphor described in Patent Document 1 and Patent Document 2, strontium carbonate (SrCO 3 ), barium carbonate (BaCO 3 ), europium oxide (Eu 2 O 3 ), and silicon dioxide are used as constituent element materials. In addition to (SiO 2 ), each powder of calcium carbonate (CaCO 3 ) is mixed and dried by a wet mixing method as necessary. Thereafter, the mixed dried powder is calcined in the air, and a predetermined amount of flux such as calcium chloride (CaCl 2 ) or ammonium chloride (NH 4 Cl 2 ) is added to the obtained calcined powder and dry mixed. The main firing is performed in an H 2 atmosphere. And particle | grains are taken out through washing | cleaning from the obtained baked product.

この方法によれば、安価かつ容易に(Sr1−a3−b3−xBaa3Cab3EuSiOを製造することができる。また、この方法によれば、平均粒子径が10μm〜20μmの高輝度粒子を得ることができるといわれている。しかしながら、(Sr1−a3−b3−xBaa3Cab3EuSiOは、焼結収縮が少なく、その外観色は黄色味が強いことがあり、高い発光特性を有しているとは言い難い。 According to this method, it is possible to produce a cheap and easily (Sr 1-a3-b3- x Ba a3 Ca b3 Eu x) 2 SiO 4. Moreover, according to this method, it is said that high-intensity particles having an average particle diameter of 10 μm to 20 μm can be obtained. However, (Sr 1-a3-b3 -x Ba a3 Ca b3 Eu x) 2 SiO 4 has less sintering shrinkage, the appearance color has a strong yellow tint and has high emission characteristics Is hard to say.

通常、シリケート蛍光体である酸化物粒子にフラックスを添加して焼成すると、フラックス効果により、フラックス中に酸化物粒子の溶解が起こる。その結果、液相を介して構成成分元素の拡散により粒成長し、また、Eu2+ドーピングが促進されることで、蛍光体特性の向上した粒子が得られるといわれている。 Usually, when a flux is added to an oxide particle that is a silicate phosphor and fired, the oxide particle is dissolved in the flux due to the flux effect. As a result, it is said that particles having improved phosphor characteristics can be obtained by growing grains by diffusion of constituent elements through the liquid phase and promoting Eu 2+ doping.

しかしながら、(Sr1−a3−b3−xBaa3Cab3EuSiOの原料である酸化物や炭酸塩を混合して得られた混合物を仮焼成および本焼成する、いわゆる固相法におけるシリケート蛍光体の製造方法においては、フラックス効果が確実に発揮されるとは言えず、高い発光特性のシリケート蛍光体を安定して得ることができないという問題がある。 However, (Sr 1-a3-b3 -x Ba a3 Ca b3 Eu x) a 2 SiO a fourth raw material oxide or mixtures obtained carbonate mixed presintered and main firing, the so-called solid phase method However, in the method for producing a silicate phosphor, there is a problem that a flux effect cannot be surely exhibited, and a silicate phosphor having high light emission characteristics cannot be stably obtained.

特開2003−110150号公報JP 2003-110150 A 特開2004−115633号公報JP 2004-115633 A

そこで、本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた。その結果、黄緑色〜緑色に発光するシリケート蛍光体粒子である(Sr、Ba、Eu)SiOの構成成分元素を含む酸化物および炭酸塩からなる原料を使用して、固相法によりシリケート蛍光体粒子を作製する場合に、フラックスの添加条件および仮焼成条件の最適化を行うことにより、フラックス効果が十分に発揮され、高い発光特性を有するシリケート蛍光体粒子を安定して得ることができるという知見を得て、本発明を完成するに至った。 Therefore, the present inventors have made extensive studies to solve the above problems. As a result, silicate phosphor particles that emit yellow-green to green light are produced by a solid phase method using a raw material composed of oxides and carbonates containing constituent elements of (Sr, Ba, Eu) 2 SiO 4. When producing phosphor particles, by optimizing the flux addition conditions and pre-baking conditions, the flux effect is sufficiently exhibited and silicate phosphor particles having high emission characteristics can be stably obtained. As a result, the present invention has been completed.

したがって、本発明の目的は、高い発光特性を有するシリケート蛍光体粒子を安定的に固相法により作製することが可能な黄緑色〜緑色に発光するシリケート蛍光体粒子の製造方を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a manufacturing how silicate phosphor particles that emit yellow-green to green which can be produced by stably solid phase method silicate phosphor particles having a high light emitting property It is in.

上述の目的を達成するために、本発明のシリケート蛍光体粒子の製造方法は、原料粉末とフラックスとを焼成して固相法により黄緑色〜緑色に発光するシリケート蛍光体粒子を得るシリケート蛍光体粒子の製造方法であって、炭酸ストロンチウム、炭酸バリウム、酸化ユーロピウム、二酸化ケイ素および/または炭酸カルシウムの各原料粉末を秤量し、各原料粉末を混合した後に仮焼成を行い、仮焼成粉末(A)を得る第1工程と、第1工程で得られた仮焼成粉末(A)を解砕した後に、炭酸バリウム、炭酸ストロンチウム、酸化バリウムおよび酸化ストロンチウムからなる群より選択される何れか1種以上のフラックスを、第1工程で得られた仮焼成粉末(A)に対して2質量%〜10質量%となるように添加し混合して仮焼成を行い、仮焼成粉末(B)を得る第2工程と、第2工程で得られた仮焼成粉末(B)を解砕した後に、塩化バリウム、塩化ストロンチウム、酸化バリウムおよび酸化ストロンチウムからなる群より選択される何れか1種以上のフラックスを、第2工程で添加したフラックス全量と合計した総量で、第1工程で得られた仮焼成粉末(A)に対して10質量%〜30質量%となるように添加し混合して本焼成を行い、焼成物を得る第3工程とを有し、第2工程と第3工程で用いるフラックスが異なり、かつ、第3工程で用いるフラックスは少なくとも塩化バリウム又は塩化ストロンチウムを含むことを特徴とする。 In order to achieve the above-mentioned object, the method for producing silicate phosphor particles of the present invention is a silicate phosphor that fires raw material powder and flux to obtain silicate phosphor particles that emit yellow-green to green light by a solid phase method. A method for producing particles, in which raw material powders of strontium carbonate, barium carbonate, europium oxide, silicon dioxide and / or calcium carbonate are weighed, mixed with each raw material powder, and then pre-fired to obtain a pre-fired powder (A) After pulverizing the first calcined powder (A) obtained in the first step and the first step, any one or more selected from the group consisting of barium carbonate, strontium carbonate, barium oxide and strontium oxide The flux is added and mixed so as to be 2% by mass to 10% by mass with respect to the temporarily calcined powder (A) obtained in the first step. Any one selected from the group consisting of barium chloride, strontium chloride, barium oxide and strontium oxide after crushing the second step of obtaining the formed powder (B) and the calcined powder (B) obtained in the second step One or more kinds of fluxes are added so that the total amount of the flux added in the second step is 10% by mass to 30% by mass with respect to the calcined powder (A) obtained in the first step. make this firing the mixture, have a third step of obtaining a calcined product, different flux used at the second step and the third step, and a flux used in the third step is at least barium chloride or strontium chloride It is characterized by including .

本発明によれば、黄緑色〜緑色に発光し、内部量子効率が70%以上の高い発光特性を有するアルカリ土類金属シリケート蛍光体粒子を安定的に製造することができる。   According to the present invention, it is possible to stably produce alkaline earth metal silicate phosphor particles that emit yellow-green to green light and have high emission characteristics with an internal quantum efficiency of 70% or more.

以下、本発明の実施の形態にかかる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について、以下に示す項目に沿って詳細に説明する。なお、本発明にかかる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は、以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加えることは可能である。
1.シリケート蛍光体粒子
2.シリケート蛍光体粒子の製造方法
2−1.第1工程:1回目の仮焼成
2−2.第2工程:2回目の仮焼成
2−3.第3工程:本焼成
2−4.第4工程:洗浄および乾燥
3.シリケート蛍光体粒子の評価
Hereinafter, the method for producing silicate phosphor particles and the silicate phosphor particles according to the embodiment of the present invention will be described in detail along the following items. The method for producing silicate phosphor particles and the silicate phosphor particles according to the present invention are not limited to the following embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. It is.
1. 1. Silicate phosphor particles 2. Manufacturing method of silicate phosphor particle 2-1. First step: first calcination 2-2. Second step: Second preliminary firing 2-3. Third step: main firing 2-4. Step 4: Washing and drying Evaluation of silicate phosphor particles

<1.シリケート蛍光体粒子>
まず、本実施形態にかかる製造方法により得られるシリケート蛍光体粒子について説明する。
<1. Silicate phosphor particles>
First, the silicate phosphor particles obtained by the manufacturing method according to the present embodiment will be described.

シリケート蛍光体粒子は、白色LEDに好適に利用することができるアルカリ土類金属シリケー蛍光体粒子であって、黄緑色〜緑色に発光するものである。シリケート蛍光体粒子は、ケイ素(Si)と酸素(O)の他に、ストロンチウム(Sr)、バリウム(Ba)およびユーロピウム(Eu)の各構成元素を含むものである。また、シリケート蛍光体粒子は、必要に応じてカルシウム(Ca)を含めることができる。また、シリケート蛍光体粒子の平均粒子径(D50)は、15μm〜30μmである。シリケート蛍光体粒子の平均粒子径(D50)をこの範囲内にすることで、詳細は後述するが、優れた発光特性を有するシリケート蛍光体粒子を得ることができる。この平均粒子径(D50)を測定するレーザ回折式湿式粒度分布測定装置には、例えば、株式会社島津製作所製のSALD7000を用いることができる。   Silicate phosphor particles are alkaline earth metal silicate phosphor particles that can be suitably used for white LEDs, and emit light from yellowish green to green. Silicate phosphor particles contain constituent elements of strontium (Sr), barium (Ba) and europium (Eu) in addition to silicon (Si) and oxygen (O). Further, the silicate phosphor particles can contain calcium (Ca) as necessary. The average particle diameter (D50) of the silicate phosphor particles is 15 μm to 30 μm. By setting the average particle diameter (D50) of the silicate phosphor particles within this range, silicate phosphor particles having excellent light emission characteristics can be obtained, as will be described in detail later. For example, SALD7000 manufactured by Shimadzu Corporation can be used as the laser diffraction wet particle size distribution measuring apparatus for measuring the average particle diameter (D50).

また、シリケート蛍光体粒子の平均粒子径(D50)を15μm〜30μmとすることによって、例えば、白色LEDの作製において、緑色蛍光体や黄色蛍光体と共に樹脂に練り込む場合に、良好に分散するようになり、練り込み性を向上させることができる。   Further, by setting the average particle diameter (D50) of the silicate phosphor particles to 15 μm to 30 μm, for example, in the production of a white LED, when kneaded into a resin together with a green phosphor or a yellow phosphor, the particles disperse well. And kneadability can be improved.

次に、シリケート蛍光体粒子の組成および発光特性について説明する。   Next, the composition and emission characteristics of the silicate phosphor particles will be described.

シリケート蛍光体粒子の組成式は、(Sr1−a−xBaEuSiO(但し、aおよびxは、0.55≦a≦0.70および0.05≦x≦0.10)で表される。すなわち、シリケート蛍光体粒子では、バリウム(Ba)が55mol%〜70mol%、ストロンチウム(Sr)が20mol%〜40mol%、ユーロピウム(Eu)が5mol%〜10mol%の範囲内にある。 The composition formula of the silicate phosphor particles is (Sr 1-ax Ba a Eu x ) 2 SiO 4 (where a and x are 0.55 ≦ a ≦ 0.70 and 0.05 ≦ x ≦ 0. 10). That is, in the silicate phosphor particles, barium (Ba) is in the range of 55 mol% to 70 mol%, strontium (Sr) is in the range of 20 mol% to 40 mol%, and europium (Eu) is in the range of 5 mol% to 10 mol%.

例えば、各構成成分の組成を(Ba0.70、Sr0.24、Eu0.06SiOで表される化合物相とすると、緑色に発光するシリケート蛍光体粒子が得られる。このシリケート蛍光体粒子では、バリウム(Ba)を55mol%〜70mol%、ストロンチウム(Sr)は20mol%〜40mol%の範囲内とすることで、430nm〜470nmの波長範囲の光で励起した場合における発光スペクトルが、510nm〜570nmの波長範囲に発光ピークを有する。また、賦活剤であるユーロピウム(Eu)の組成範囲は、5mol%〜10mol%の範囲が好ましい。シリケート蛍光体粒子では、5mol%未満では発光輝度が低下し、逆に10mol%を超えると濃度消光によって充分な発光輝度を得ることはできない。 For example, when the composition of each component is a compound phase represented by (Ba 0.70 , Sr 0.24 , Eu 0.06 ) 2 SiO 4 , silicate phosphor particles emitting green light are obtained. In this silicate phosphor particle, barium (Ba) is contained in a range of 55 mol% to 70 mol%, and strontium (Sr) is contained in a range of 20 mol% to 40 mol%, whereby light emission when excited with light in a wavelength range of 430 nm to 470 nm. The spectrum has an emission peak in the wavelength range of 510 nm to 570 nm. Moreover, the composition range of europium (Eu) which is an activator has the preferable range of 5 mol%-10 mol%. When the silicate phosphor particles are less than 5 mol%, the emission luminance is lowered. Conversely, when the amount is more than 10 mol%, sufficient emission luminance cannot be obtained by concentration quenching.

なお、シリケート蛍光体粒子においては、ストロンチウム(Sr)の置換量を多くしたり、バリウム(Ba)の一部にカルシウム(Ca)を加えたりすることで、さらに黄色味を帯びた発光色となり、550nm以上の長波長側に発光ピークがシフトする。このようなシリケート蛍光体粒子では、シリケート蛍光体粒子の発光効率が低下すると共に、耐水性も徐々に低下する。そのため、カルシウム(Ca)は必要に応じて添加する。   In addition, in the silicate phosphor particles, by increasing the substitution amount of strontium (Sr) or adding calcium (Ca) to a part of barium (Ba), it becomes a light emission color with a yellowish color, The emission peak shifts to the long wavelength side of 550 nm or more. In such a silicate phosphor particle, the luminous efficiency of the silicate phosphor particle is lowered and the water resistance is also gradually lowered. Therefore, calcium (Ca) is added as necessary.

このように、シリケート蛍光体粒子では、少なくともケイ素(Si)、酸素(O)、ストロンチウム(Sr)、バリウム(Ba)およびユーロピウム(Eu)の各構成元素を含み、平均粒子径(D50)を15μm〜30μmの範囲内とすることで、黄緑色から緑色に発光し、内部量子効率が70%以上の非常に高い発光特性を有する。このような特性のシリケート蛍光体粒子を、白色LED用蛍光体に適用した場合には、極めて優れた演色性を示す。   Thus, the silicate phosphor particles contain at least the constituent elements of silicon (Si), oxygen (O), strontium (Sr), barium (Ba) and europium (Eu), and have an average particle diameter (D50) of 15 μm. By setting it within a range of ˜30 μm, light is emitted from yellowish green to green, and the internal quantum efficiency has a very high light emission characteristic of 70% or more. When the silicate phosphor particles having such characteristics are applied to a white LED phosphor, extremely excellent color rendering properties are exhibited.

<2.シリケート蛍光体粒子の製造方法>
次に、本実施形態にかかるシリケート蛍光体粒子の製造方法について説明する。
<2. Method for producing silicate phosphor particles>
Next, the manufacturing method of the silicate fluorescent substance particle concerning this embodiment is demonstrated.

<2−1.第1工程:1回目の仮焼成>
第1工程では、上述の組成式となるように、出発原料として炭酸ストロンチウム(SrCO)、炭酸バリウム(BaCO)、酸化ユーロピウム(Eu)、二酸化ケイ素(SiO)、または必要に応じて炭酸カルシウム(CaCO)の粉末を秤量し、全ての原料粉末を混合して乾燥させた後、混合物粉末を酸化雰囲気下において1000℃〜1100℃の温度で仮焼成を行い、仮焼成粉末(A)を得る。
<2-1. First step: first temporary firing>
In the first step, as a starting material, strontium carbonate (SrCO 3 ), barium carbonate (BaCO 3 ), europium oxide (Eu 2 O 3 ), silicon dioxide (SiO 2 ), or as necessary Accordingly, calcium carbonate (CaCO 3 ) powder is weighed, all raw material powders are mixed and dried, and then the mixture powder is calcined at a temperature of 1000 ° C. to 1100 ° C. in an oxidizing atmosphere to obtain a calcined powder. (A) is obtained.

出発原料としては、製造するシリケート蛍光体の構成成分元素を含む酸化物および炭酸塩を使用する。すなわち、第1工程では、炭酸ストロンチウム(SrCO)、炭酸バリウム(BaCO)、酸化ユーロピウム(Eu)および二酸化ケイ素(SiO)の各原料粉末を、所定の組成式となるように秤量する。各原料粉末としては、全て99.9%以上の純度を有し、1m/g〜100m/gの比表面積を有するものが好ましい。 As starting materials, oxides and carbonates containing constituent elements of the silicate phosphor to be produced are used. That is, in the first step, each raw material powder of strontium carbonate (SrCO 3 ), barium carbonate (BaCO 3 ), europium oxide (Eu 2 O 3 ), and silicon dioxide (SiO 2 ) has a predetermined composition formula. Weigh. The respective raw material powders having a purity of greater than all 99.9%, those having a specific surface area of 1m 3 / g~100m 3 / g are preferred.

第1工程では、秤量した各原料粉末を用いて混合を行う。各原料粉末の混合方法としては、乾式または湿式のどちらでも構わないが、廃液の問題を考えると乾式混合が好ましい。乾式混合は、例えば、メディア径がφ10mmのボールミルを用いて行うことができるが、その他に、Vブレンダやロッキングミキサなどを利用することができる。   In the first step, mixing is performed using each raw material powder weighed. As a mixing method of each raw material powder, either dry or wet may be used, but dry mixing is preferable in view of the problem of waste liquid. The dry mixing can be performed using, for example, a ball mill having a media diameter of φ10 mm, but a V blender, a rocking mixer, or the like can be used.

第1工程では、混合した原料粉末を仮焼成する場合には、電気炉などの加熱装置を用いて1000℃〜1100℃の温度範囲で、大気中で1時間〜3時間かけて行い仮焼成粉末(A)を得る。仮焼成中は、酸欠を防止するために酸素や空気などを導入した酸化雰囲気下で行うことが好ましい。例えば、第1工程では、大気中で仮焼成を行うことができる。   In the first step, when the mixed raw material powder is calcined, it is calcined in the atmosphere at a temperature range of 1000 ° C. to 1100 ° C. for 1 to 3 hours using a heating device such as an electric furnace. (A) is obtained. The temporary firing is preferably performed in an oxidizing atmosphere into which oxygen or air is introduced in order to prevent oxygen deficiency. For example, in the first step, temporary firing can be performed in the atmosphere.

<2−2.第2工程:2回目の仮焼成>
第2工程では、第1工程で得られた仮焼成粉末を乾式解砕した後に、炭酸バリウム(BaCO)、炭酸ストロンチウム(SrCO)、酸化バリウム(BaO)および酸化ストロンチウム(SrO)からなる群より選択される何れか1種以上のフラックスを、第1工程で得られた仮焼成粉末(A)に対して2質量%〜10質量%となるように添加する。そして、第2工程では、これらを再度混合した後に、得られた混合粉末を酸化雰囲気下において1000℃〜1100℃で仮焼成して仮焼成粉末(B)を得る。
<2-2. Second step: Second temporary firing>
In the second step, the calcined powder obtained in the first step is subjected to dry crushing, and then the group consisting of barium carbonate (BaCO 3 ), strontium carbonate (SrCO 3 ), barium oxide (BaO), and strontium oxide (SrO). Any one or more selected fluxes are added so as to be 2% by mass to 10% by mass with respect to the temporarily calcined powder (A) obtained in the first step. And in a 2nd process, after mixing these again, the obtained mixed powder is temporarily baked at 1000 to 1100 degreeC in an oxidizing atmosphere, and a temporary baked powder (B) is obtained.

第2工程では、第1工程で得られた仮焼成粉末(A)を乾式ボールミルで解砕して、350μmの篩いにて分級しておくことが好ましい。これは、仮焼成粉末(A)と後述するフラックスとを均一に混合するためである。次に、第2工程では、解砕した仮焼成粉末(A)にフラックスを添加して仮焼成を行う。ここでは、炭酸バリウム(BaCO)、炭酸ストロンチウム(SrCO)、酸化バリウム(BaO)および酸化ストロンチウム(SrO)からなる群より選択される何れか1種以上のフラックスを選択して添加することができる。これらのうち、最も好ましいものは、炭酸バリウム(BaCO)である。 In the second step, it is preferable that the temporarily fired powder (A) obtained in the first step is crushed with a dry ball mill and classified with a 350 μm sieve. This is to uniformly mix the calcined powder (A) and the flux described later. Next, in a 2nd process, a flux is added to the pulverized temporary baking powder (A), and temporary baking is performed. Here, one or more fluxes selected from the group consisting of barium carbonate (BaCO 3 ), strontium carbonate (SrCO 3 ), barium oxide (BaO), and strontium oxide (SrO) may be selected and added. it can. Of these, the most preferred is barium carbonate (BaCO 3 ).

第2工程におけるフラックスの添加量は、第1工程で得られた仮焼成粉末(A)に対して2質量%〜10質量%とする。第2工程では、5質量%以上のフラックスを添加すると、より確実なフラックス効果が期待できる。第2工程では、フラックスの添加後、混合した粉末を電気炉などの加熱装置を用いて1000℃〜1100℃の温度範囲で、酸化雰囲気下において1時間〜3時間かけて仮焼成して仮焼成粉末を得る。仮焼成中は、酸欠を防止するために酸素や空気などを導入した酸化雰囲気下で行うことが好ましい。例えば、第2工程では、大気中で仮焼成を行うことができる。   The amount of flux added in the second step is 2% by mass to 10% by mass with respect to the temporarily fired powder (A) obtained in the first step. In the second step, when a flux of 5% by mass or more is added, a more reliable flux effect can be expected. In the second step, after the addition of the flux, the mixed powder is temporarily fired in a temperature range of 1000 ° C. to 1100 ° C. in an oxidizing atmosphere using a heating device such as an electric furnace for 1 hour to 3 hours. Obtain a powder. The temporary firing is preferably performed in an oxidizing atmosphere into which oxygen or air is introduced in order to prevent oxygen deficiency. For example, in the second step, temporary baking can be performed in the atmosphere.

<2−3.第3工程:本焼成>
第3工程は、第2工程で得られた仮焼成粉末(B)を解砕した後に、塩化バリウム(BaCl)、塩化ストロンチウム(SrCl)、酸化バリウム(BaO)および酸化ストロンチウム(SrO)からなる群より選択される何れか1種以上のフラックスを、第2工程で添加したフラックス全量と合計した総量で、第1工程で得られた仮焼成粉末(A)に対して10質量%〜30質量%となるように添加し混合して、還元雰囲気下において、1050℃〜1250℃で本焼成を行い、焼成物を得る。
<2-3. Third step: main firing>
In the third step, the calcined powder (B) obtained in the second step is crushed, and then barium chloride (BaCl 2 ), strontium chloride (SrCl 2 ), barium oxide (BaO), and strontium oxide (SrO). The total amount of any one or more fluxes selected from the group consisting of the total amount of flux added in the second step is 10% by mass to 30% with respect to the calcined powder (A) obtained in the first step. It is added and mixed so that it becomes mass%, and main firing is performed at 1050 ° C. to 1250 ° C. in a reducing atmosphere to obtain a fired product.

第3工程では、第2工程で得られた仮焼成粉末(B)を乾式ボールミルで解砕して、350μmの篩いにて分級しておくことが好ましい。これは、仮焼成粉末(B)と後述するフラックスとを均一に混合するためである。次に、第3工程では、解砕した仮焼成粉末(B)にフラックスを添加し、これらをカーボン容器などに入れて本焼成を行う。ここでは、塩化バリウム(BaCl)、塩化ストロンチウム(SrCl)、酸化バリウム(BaO)および酸化ストロンチウム(SrO)からなる群より選択される何れか1種以上のフラックスを選択して添加することができる。 In the third step, it is preferable that the temporarily fired powder (B) obtained in the second step is crushed with a dry ball mill and classified with a 350 μm sieve. This is to uniformly mix the calcined powder (B) and the flux described later. Next, in a 3rd process, a flux is added to the pulverized temporary baking powder (B), these are put into a carbon container etc., and main baking is performed. Here, one or more kinds of fluxes selected from the group consisting of barium chloride (BaCl 2 ), strontium chloride (SrCl 2 ), barium oxide (BaO), and strontium oxide (SrO) may be selected and added. it can.

これらのうち、特に塩化バリウム(BaCl)や塩化ストロンチウム(SrCl)などの塩化物を用いることが好ましい。その理由は、塩化バリウム(BaCl)の融点が960℃であり、また、塩化ストロンチウム(SrCl)の融点が870℃であることから、上述した本焼成における1050℃〜1250℃の範囲内で確実にフラックスの液相が形成されるため、仮焼成粉末(B)の表面を濡らし仮焼成粉末(B)を融解しやすくするのに適しているからである。また、フラックスの塩化物は、温水溶解性に優れているので、後述する第4工程において、温水を用いて焼成物からフラックスを除去しやすいという利点もある。 Of these, it is particularly preferable to use chlorides such as barium chloride (BaCl 2 ) and strontium chloride (SrCl 2 ). The reason is that the melting point of barium chloride (BaCl 2 ) is 960 ° C., and the melting point of strontium chloride (SrCl 2 ) is 870 ° C. This is because the liquid phase of the flux is surely formed, which is suitable for wetting the surface of the temporarily fired powder (B) and facilitating melting of the temporarily fired powder (B). Further, since the chloride of the flux is excellent in hot water solubility, there is also an advantage that the flux can be easily removed from the fired product using hot water in the fourth step described later.

第3工程におけるフラックスの添加量は、第2工程で添加したフラックス全量と合計した総量で、第1工程で得られた仮焼成粉末(A)に対して10質量%〜30質量%とする。10質量%未満では、フラックス効果が十分でなく、また30質量%を超えて添加すると、粒成長の低下、粒子表面の汚染など、過剰なフラックス残留により発光特性の低下が起こるため好ましくない。例えば、第3工程では、第2工程で炭酸バリウム(BaCO)を5質量%添加して仮焼成を行い、第3工程で塩化バリウム(BaCl)を10質量%添加し、第2工程および第3工程で添加するフラックスの総量を15質量%とすることができる。 The amount of flux added in the third step is the total amount added to the total amount of flux added in the second step, and is 10% by mass to 30% by mass with respect to the calcined powder (A) obtained in the first step. If it is less than 10% by mass, the flux effect is not sufficient, and if it is added in excess of 30% by mass, the emission characteristics are deteriorated due to excessive flux remaining such as a decrease in grain growth and contamination of the particle surface, which is not preferable. For example, in the third step, 5% by mass of barium carbonate (BaCO 3 ) is added in the second step and pre-baked, and in the third step, 10% by mass of barium chloride (BaCl 2 ) is added. The total amount of flux added in the third step can be 15% by mass.

第3工程における塩化バリウム(BaCl)や塩化ストロンチウム(SrCl)などの塩化物のフラックスの好適な添加量は10質量%〜20質量%であり、酸化バリウム(BaO)や酸化ストロンチウム(SrO)などの酸化物のフラックスの好適な添加量は2質量%〜5質量%である。第3工程では、いずれも、上記範囲を超えて添加すると、粒成長の低下や粒子表面における過剰なフラックスの残留などの問題が生じて、シリケート蛍光体粒子の発光特性の低下要因となるため好ましくない。 A suitable addition amount of chloride flux such as barium chloride (BaCl 2 ) or strontium chloride (SrCl 2 ) in the third step is 10% by mass to 20% by mass, and barium oxide (BaO) or strontium oxide (SrO). A suitable addition amount of the oxide flux is 2 mass% to 5 mass%. In any of the third steps, it is preferable to add in excess of the above-mentioned range because problems such as reduction of grain growth and residual residual flux on the surface of the particle may occur, resulting in a decrease in the light emission characteristics of the silicate phosphor particles. Absent.

第3工程における焼成温度は、1050℃〜1250℃、好ましくは1150〜1200℃であり、電気炉などの加熱装置を用い、その温度を1時間〜5時間保持することで、最も高い発光特性を有するシリケート蛍光体粒子が得られやすい。第3工程では、焼成温度が高すぎると、仮焼成粉末およびフラックスとカーボン容器との反応や、仮焼成粉粒子の表面からフラックスの揮発が起こるため好ましくない。また、第3工程における焼成では、例えば、H濃度を1%以上、好ましくは3%以上の還元雰囲気下で行うと、賦活成分であるユーロピウム(Eu)の還元ドープが効率的に進むため好ましく、安全面から4%を上限とするのがよい。 The firing temperature in the third step is 1050 ° C. to 1250 ° C., preferably 1150 to 1200 ° C. Using a heating device such as an electric furnace and maintaining the temperature for 1 hour to 5 hours, the highest light emission characteristics are obtained. It is easy to obtain silicate phosphor particles. In the third step, if the firing temperature is too high, the reaction between the temporarily fired powder and the flux and the carbon container and the volatilization of the flux from the surface of the temporarily fired powder particles are not preferable. Further, in the firing in the third step, for example, if the H 2 concentration is performed in a reducing atmosphere of 1% or more, preferably 3% or more, the reduction doping of europium (Eu), which is the activation component, proceeds efficiently. For safety reasons, the upper limit is preferably 4%.

第3工程では、第2工程で得られた仮焼成粉末(B)とフラックスとを混合して還元雰囲気下で焼成を行うと、フラックスの存在により粒成長を促進させることができる。一般的に、フラックスの存在下において還元雰囲気下で焼成して得られる蛍光体粒子は、平均粒子径(D50)が数十μmの単分散に近く円形度の高い粒子となることが知られている。このような粒子を用いて、例えば、白色LEDの作製において、緑色蛍光体や黄色蛍光体と共に樹脂に練り込む場合に、良好に分散するようになり、練り込み性を向上させることができる。すなわち、第3工程では、粒成長の促進により、得られるシリケート蛍光体粒子の平均粒子径(D50)が15μm〜30μmとなる。なお、シリケート蛍光体粒子の平均粒子径(D50)は、フラックスの種類やその添加量の他、本焼成の温度によって調整することができる。   In the third step, when the temporarily fired powder (B) obtained in the second step and the flux are mixed and fired in a reducing atmosphere, grain growth can be promoted by the presence of the flux. In general, it is known that phosphor particles obtained by firing in a reducing atmosphere in the presence of a flux are particles having a high degree of circularity close to monodispersion having an average particle diameter (D50) of several tens of μm. Yes. By using such particles, for example, in the production of a white LED, when kneaded into a resin together with a green phosphor or a yellow phosphor, the particles can be dispersed well and the kneading property can be improved. That is, in the third step, the average particle diameter (D50) of the obtained silicate phosphor particles is 15 μm to 30 μm by promoting grain growth. The average particle diameter (D50) of the silicate phosphor particles can be adjusted by the temperature of the main firing in addition to the type of flux and the amount added.

<2−4.第4工程:洗浄および乾燥>
第4工程は、第3工程で得られた焼成物を冷却した後に解砕し、温水中で撹拌して残留物を除去し、シリケート蛍光体粒子を得る。
<2-4. Fourth step: washing and drying>
In the fourth step, the fired product obtained in the third step is cooled and then crushed, and the residue is removed by stirring in warm water to obtain silicate phosphor particles.

第3工程で得られた焼成物は、フラックスの溶解により、焼結収縮した固形物となっていることがある。そこで、第4工程では、焼成体が固形物となっている場合には、塊状の焼成物を粒子状にするため、焼成物をスタンプミルなどで350μm程に粗解砕する。一方、焼成体が粉末となっている場合には、焼成体を粗解砕する必要はない。   The fired product obtained in the third step may be a solid material that has been sintered and contracted due to melting of the flux. Therefore, in the fourth step, when the fired product is a solid, the fired product is roughly crushed to about 350 μm with a stamp mill or the like in order to make the massive fired product into particles. On the other hand, when the fired body is a powder, it is not necessary to roughly crush the fired body.

その後、ポットに解砕粉と60℃の温水を加え、湿式ボールミルで3分間湿式解砕を行う。第3工程で得られた焼成物では、シリケート蛍光体粒子とその粒界にフラックスが残留している。第4工程では、温水を用いることでフラックスが溶解し、シリケート蛍光体粒子のみが残留する形で取り出される。溶解物(フラックス)とシリケート蛍光体粒子とを固液分離した後、アルコール洗浄して、乾燥することによりシリケート蛍光体粒子が得られる。   Thereafter, crushed powder and 60 ° C. warm water are added to the pot, and wet pulverization is performed for 3 minutes by a wet ball mill. In the fired product obtained in the third step, flux remains in the silicate phosphor particles and their grain boundaries. In a 4th process, a flux melt | dissolves by using warm water, and it takes out in the form where only a silicate fluorescent substance particle remains. After the lysate (flux) and the silicate phosphor particles are solid-liquid separated, the silicate phosphor particles are obtained by washing with alcohol and drying.

このように、本発明のシリケート蛍光体粒子の製造方法では、仮焼成を2回に分けて行い、各仮焼成時に添加するフラックスの種類や添加量を特定し、さらにフラックスの添加を2回目の仮焼成と本焼成とに分けることで、黄緑色から緑色に発光し、平均粒子径(D50)が15μm〜30μmの範囲内であり、内部量子効率が70%以上の非常に高い発光特性を有するアルカリ土類金属シリケート蛍光体粒子を作製することができる。そして、このような優れた発光特性を有するシリケート蛍光体粒子を白色LED用蛍光体に適用することで、極めて優れた演色性を示す白色LED用蛍光体を提供することができる。   As described above, in the method for producing silicate phosphor particles of the present invention, the pre-baking is performed in two steps, the type and amount of the flux added at the time of each pre-baking are specified, and the flux is added for the second time. By dividing into pre-baking and main baking, light is emitted from yellowish green to green, the average particle size (D50) is in the range of 15 μm to 30 μm, and the internal quantum efficiency is 70% or more, which has very high light emission characteristics. Alkaline earth metal silicate phosphor particles can be produced. Then, by applying the silicate phosphor particles having such excellent light emission characteristics to the white LED phosphor, a white LED phosphor exhibiting extremely excellent color rendering can be provided.

<3.シリケート蛍光体粒子の評価>
シリケート蛍光体粒子は、分光蛍光光度計(日本分光社製のFP6500)により励起スペクトル(450nm)を測定し、シリケート蛍光体粒子の吸収率(abs)、外部量子効率(EQE)、内部量子効率(IQE)および発光ピーク長(Em)を算出することで、発光特性を評価することができる。また、シリケート蛍光体粒子は、乾式粒度分布計(日本分光社製のVD400nano)により粒度分布を測定し、平均粒子径(D50)を求めることができる。
<3. Evaluation of silicate phosphor particles>
The silicate phosphor particles have an excitation spectrum (450 nm) measured by a spectrofluorometer (FP6500 manufactured by JASCO Corporation), and the absorption rate (abs), external quantum efficiency (EQE), internal quantum efficiency ( By calculating IQE) and emission peak length (Em), the emission characteristics can be evaluated. The silicate phosphor particles can be measured for particle size distribution with a dry particle size distribution meter (VD400 nano manufactured by JASCO Corporation) to determine the average particle size (D50).

以下、各実施例および各比較例を用いて本発明を説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。   Hereinafter, although this invention is demonstrated using each Example and each comparative example, this invention is not limited to these.

(実施例1)
「第1工程」
実施例1における第1工程では、炭酸ストロンチウム(SrCO:堺化学製のSW−K)201.0g、炭酸バリウム(BaCO:日本化学製のLSR)791.8g、酸化ユーロピウム(Eu:高純度化学製)72.7g、二酸化ケイ素(SiO:トクヤマ製のNSS3N)174.1gの粉末をSUS製ポットに入れ、10分間混合を行った。第1工程では、これにより得られた混合粉末を80℃で乾燥させた後に、1000℃で1時間、5L/minでairを導入して電気炉で仮焼成を行った。
Example 1
"First step"
In the first step in Example 1, 201.0 g of strontium carbonate (SrCO 3 : SW-K manufactured by Sakai Chemical), 791.8 g of barium carbonate (BaCO 3 : LSR manufactured by Nippon Chemical), europium oxide (Eu 2 O 3) : 72.7 g of high-purity chemical) and 174.1 g of silicon dioxide (SiO 2 : NSS3N manufactured by Tokuyama) were placed in a SUS pot and mixed for 10 minutes. In the first step, the obtained mixed powder was dried at 80 ° C., then air was introduced at 1000 ° C. for 1 hour at 5 L / min, and preliminary firing was performed in an electric furnace.

「第2工程」
実施例1における第2工程では、第1工程で得られた仮焼成粉末(A)100gを取り出し、乾式ボールミルにて10分間解砕した後に、350μmの篩いにて分級した。第2工程では、これにより得られた分級粉末に、フラックスとして炭酸バリウム(BaCO)を5質量%添加し、再度混合した。第2工程では、これにより得られた混合粉末を1000℃で1時間、5L/minでairを導入して電気炉で二度目の仮焼成を行った。
"Second step"
In the second step in Example 1, 100 g of the temporarily fired powder (A) obtained in the first step was taken out, crushed with a dry ball mill for 10 minutes, and then classified with a 350 μm sieve. In the second step, 5% by mass of barium carbonate (BaCO 3 ) as a flux was added to the classified powder thus obtained and mixed again. In the second step, the mixed powder thus obtained was preliminarily baked in an electric furnace after introducing air at 1000 ° C. for 1 hour at 5 L / min.

「第3工程」
実施例1における第3工程では、第2工程で得られた仮焼成粉末(B)を、再度乾式ボールミルにて10分間解砕した後に、塩化バリウム(BaCl)を10質量%添加し、カーボン容器にこれらの粉末を入れて1200℃で1時間、Ar−3%H雰囲気中において電気炉で焼成した。
"Third step"
In the third step in Example 1, the calcined powder (B) obtained in the second step was crushed again in a dry ball mill for 10 minutes, and then 10% by mass of barium chloride (BaCl 2 ) was added. These powders were put in a container and fired in an electric furnace in an Ar-3% H 2 atmosphere at 1200 ° C. for 1 hour.

「第4工程」
実施例1における第4工程では、第3工程で得られた焼成物をスタンプミルで粗解砕し、350μmの篩いで分級した。第4工程では、これにより得られた分級粉末をポットに入れ、60℃の温水を加えて湿式ボールミルにて3分間解砕した。溶解物と粒子を固液分離した後、アルコール洗浄して80℃で乾燥し、組成式(Sr0.24Ba0.69Eu0.07SiOのアルカリ土類金属シリケート蛍光体粒子を得た。
"4th process"
In the fourth step in Example 1, the fired product obtained in the third step was roughly crushed with a stamp mill and classified with a 350 μm sieve. In the fourth step, the classified powder thus obtained was put in a pot, hot water at 60 ° C. was added, and pulverized for 3 minutes by a wet ball mill. The solution and the particles are separated into solid and liquid, then washed with alcohol and dried at 80 ° C. to obtain alkaline earth metal silicate phosphor particles having the composition formula (Sr 0.24 Ba 0.69 Eu 0.07 ) 2 SiO 4. Obtained.

(実施例2)
実施例2では、実施例1の原料組成にて、「第2工程」での添加するフラックスを「炭酸バリウム(BaCO)5質量%」を「炭酸バリウム(BaCO)5質量%と炭酸ストロンチウム(SrCO)2質量%」に変更したこと、および「第3工程」で添加するフラックスを、「塩化バリウム(BaCl)10質量%」を、「塩化バリウム(BaCl)13質量%」に変更したこと以外は実施例1と同様にして、組成式(Sr0.24Ba0.69Eu0.07SiOのアルカリ土類金属シリケート蛍光体粒子を得た。
(Example 2)
In Example 2, in the raw material composition of Example 1, the flux added in the “second step” is “barium carbonate (BaCO 3 ) 5 mass%”, “barium carbonate (BaCO 3 ) 5 mass%, and strontium carbonate. (SrCO 3 ) 2% by mass ”and the flux added in the“ third step ”is changed from“ barium chloride (BaCl 2 ) 10% by mass ”to“ barium chloride (BaCl 2 ) 13% by mass ”. Alkaline earth metal silicate phosphor particles having the composition formula (Sr 0.24 Ba 0.69 Eu 0.07 ) 2 SiO 4 were obtained in the same manner as in Example 1 except for the change.

(実施例3)
実施例3では、実施例1の原料組成にて、「第3工程」で添加するフラックスを、「塩化バリウム(BaCl)10質量%」から「塩化バリウム(BaCl)10質量%と塩化ストロンチウム(SrCl)5質量%」に変更したこと以外は実施例1と同様にして、組成式(Sr0.24Ba0.69Eu0.07SiOのアルカリ土類金属シリケート蛍光体粒子を得た。
(Example 3)
In Example 3, the flux added in the “third step” in the raw material composition of Example 1 was changed from “Barium chloride (BaCl 2 ) 10% by mass” to “Barium chloride (BaCl 2 ) 10% by mass and strontium chloride. Alkaline earth metal silicate phosphor particles of composition formula (Sr 0.24 Ba 0.69 Eu 0.07 ) 2 SiO 4 in the same manner as in Example 1 except that “(SrCl 2 ) 5% by mass” was changed. Got.

(実施例4)
実施例4では、実施例1の原料組成にて、「第3工程」で添加するフラックスを、「塩化バリウム(BaCl)10質量%」から「塩化ストロンチウム(SrCl)10質量%」に変更したこと以外は実施例1と同様にして、組成式(Sr0.24Ba0.69Eu0.07SiOのアルカリ土類金属シリケート蛍光体粒子を得た。
Example 4
In Example 4, with the raw material composition of Example 1, the flux added in the “third step” was changed from “barium chloride (BaCl 2 ) 10 mass%” to “strontium chloride (SrCl 2 ) 10 mass%”. Except that, alkaline earth metal silicate phosphor particles having the composition formula (Sr 0.24 Ba 0.69 Eu 0.07 ) 2 SiO 4 were obtained in the same manner as in Example 1.

(実施例5)
実施例5では、実施例1の原料組成にて、「第2工程」での添加するフラックスを、「炭酸バリウム(BaCO)5質量%」から「酸化バリウム(BaO)5質量%」に変更したこと以外は実施例1と同様にして、組成式(Sr0.24Ba0.69Eu0.07SiOのアルカリ土類金属シリケート蛍光体粒子を得た。
(Example 5)
In Example 5, the flux added in the “second step” in the raw material composition of Example 1 was changed from “barium carbonate (BaCO 3 ) 5 mass%” to “barium oxide (BaO) 5 mass%”. Except that, alkaline earth metal silicate phosphor particles having the composition formula (Sr 0.24 Ba 0.69 Eu 0.07 ) 2 SiO 4 were obtained in the same manner as in Example 1.

(実施例6)
実施例6では、実施例1の原料組成にて、「第3工程」で添加するフラックスを、「塩化バリウム(BaCl)を10質量%」から「塩化バリウム(BaCl)10質量%と酸化バリウム(BaO)2質量%」に変更したこと以外は実施例1と同様にして、組成式(Sr0.24Ba0.69Eu0.07SiOのアルカリ土類金属シリケート蛍光体粒子を得た。
(Example 6)
In Example 6, in the material composition in Example 1, the flux is added at the "third step", oxidized from "barium chloride (BaCl 2) and 10 wt%""Barium chloride (BaCl 2) and 10 wt% Alkaline earth metal silicate phosphor particles having the composition formula (Sr 0.24 Ba 0.69 Eu 0.07 ) 2 SiO 4 except that the content was changed to “2% by mass of barium (BaO)”. Got.

(実施例7)
実施例7では、実施例1の原料組成にて、「第3工程」で本焼成温度を、「1200℃」から「1100℃」に変更したこと以外は実施例1と同様にして、組成式(Sr0.24Ba0.69Eu0.07SiOのアルカリ土類金属シリケート蛍光体粒子を得た。
(Example 7)
In Example 7, the composition formula is the same as in Example 1 except that the main firing temperature was changed from “1200 ° C.” to “1100 ° C.” in the “third step” in the raw material composition of Example 1. (Sr 0.24 Ba 0.69 Eu 0.07 ) 2 SiO 4 alkaline earth metal silicate phosphor particles were obtained.

(実施例8)
実施例8では、実施例1の原料組成にて、「第3工程」で本焼成温度を、「1200℃」から「1050℃」に変更したこと以外は実施例1と同様にして、組成式(Sr0.24Ba0.69Eu0.07SiOのアルカリ土類金属シリケート蛍光体粒子を得た。
(Example 8)
In Example 8, in the raw material composition of Example 1, the same as in Example 1, except that the main firing temperature was changed from “1200 ° C.” to “1050 ° C.” in “third step”. (Sr 0.24 Ba 0.69 Eu 0.07 ) 2 SiO 4 alkaline earth metal silicate phosphor particles were obtained.

(比較例1)
比較例1では、実施例1の原料組成にて、「第2工程」および「第3工程」でフラックスを添加しないこと以外は実施例1と同様にして、組成式(Sr0.24Ba0.69Eu0.07SiOのアルカリ土類金属シリケート蛍光体粒子を得た。
(Comparative Example 1)
In Comparative Example 1, the composition formula (Sr 0.24 Ba 0) was used in the same manner as in Example 1 except that the flux was not added in the “second step” and “third step” in the raw material composition of Example 1. .69 Eu 0.07 ) 2 SiO 4 alkaline earth metal silicate phosphor particles were obtained.

(比較例2)
比較例2では、実施例1の原料組成にて、「第2工程」および「第3工程」でフラックスを添加しないこと、および第1工程の出発原料に、フラックスとして「塩化バリウム(BaCl)を10質量%」添加したこと以外は実施例1と同様にして、組成式(Sr0.24Ba0.69Eu0.07SiOのアルカリ土類金属シリケート蛍光体粒子を得た。
(Comparative Example 2)
In Comparative Example 2, in the raw material composition of Example 1, no flux was added in the “second step” and “third step”, and “barium chloride (BaCl 2 ) as a flux was added to the starting material in the first step. Except for the addition of “10 mass%”, alkaline earth metal silicate phosphor particles having the composition formula (Sr 0.24 Ba 0.69 Eu 0.07 ) 2 SiO 4 were obtained in the same manner as in Example 1.

(比較例3)
比較例3では、実施例5の原料組成にて、「第2工程」でフラックス「酸化バリウム(BaO)5質量%」を添加しないこと、および「第3工程」で添加するフラックスを、「塩化バリウム(BaCl)10質量%」から「塩化バリウム(BaCl)10質量%と酸化バリウム(BaO)5質量%」に変更し、フラックスを第3工程のみに添加するようにしたこと以外は実施例5と同様にして、組成式(Sr0.24Ba0.69Eu0.07SiOのアルカリ土類金属シリケート蛍光体粒子を得た。
(Comparative Example 3)
In Comparative Example 3, in the raw material composition of Example 5, the flux “barium oxide (BaO) 5 mass%” was not added in the “second step” and the flux added in the “third step” Except for changing from “barium (BaCl 2 ) 10% by mass” to “barium chloride (BaCl 2 ) 10% by mass and barium oxide (BaO) 5% by mass” and adding the flux only to the third step. In the same manner as in Example 5, alkaline earth metal silicate phosphor particles having the composition formula (Sr 0.24 Ba 0.69 Eu 0.07 ) 2 SiO 4 were obtained.

Figure 0006070536
Figure 0006070536

以上の結果から分かるように、実施例1〜実施例8では、得られたシリケート蛍光体粒子について、いずれも安定的に内部量子効率(IQE)が70%を越え、発光波長も525nmで安定しており、極めて蛍光体としての特性(発光特性)に優れていることが確認できた。   As can be seen from the above results, in Examples 1 to 8, all of the obtained silicate phosphor particles stably have an internal quantum efficiency (IQE) exceeding 70%, and the emission wavelength is stable at 525 nm. As a result, it was confirmed that the phosphor was excellent in characteristics (light emission characteristics).

一方、比較例1〜比較例3では、得られたシリケート蛍光体粒子について、高い発光特性が確認できず、また、平均粒子径(D50)も非常に小さく、フラックスによる粒成長が見られないことが確認できた。すなわち、フラックスを添加しない場合、およびフラックスを添加条件がシリケート蛍光体粒子の製造方法とは異なる場合においては、内部量子効率(IQE)が十分に改善されず、また、粒成長も不十分であることが判明した。   On the other hand, in Comparative Examples 1 to 3, high luminescence characteristics cannot be confirmed for the obtained silicate phosphor particles, and the average particle diameter (D50) is very small, and no grain growth due to flux is observed. Was confirmed. That is, when the flux is not added and when the flux addition conditions are different from the manufacturing method of the silicate phosphor particles, the internal quantum efficiency (IQE) is not sufficiently improved, and the grain growth is also insufficient. It has been found.

実施例1〜実施例8および比較例1〜比較例3の結果より、仮焼成を2回に分けて行い、各仮焼成時に添加するフラックスの種類や添加量を特定し、さらにフラックスの添加を2回目の仮焼成と本焼成とに分けることで、得られたシリケート蛍光体粒子は、平均粒子径(D50)を15μm〜30μmの範囲内とし、黄緑色から緑色に発光し、内部量子効率が70%以上の非常に高い発光特性を有することが確認できた。これにより、このような特性のシリケート蛍光体粒子を、白色LED用蛍光体に適用した場合には、極めて優れた演色性を示す。   From the results of Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 3, preliminary firing was performed in two steps, the type and amount of flux added at each temporary firing was specified, and the addition of flux was further performed. By dividing into the second calcination and the main calcination, the obtained silicate phosphor particles have an average particle diameter (D50) in the range of 15 μm to 30 μm, and emit light from yellow green to green, and the internal quantum efficiency is It was confirmed that it had a very high light emission characteristic of 70% or more. Thereby, when the silicate phosphor particles having such characteristics are applied to a phosphor for white LED, extremely excellent color rendering properties are exhibited.

Claims (4)

原料粉末とフラックスとを焼成して固相法により黄緑色〜緑色に発光するシリケート蛍光体粒子を得るシリケート蛍光体粒子の製造方法であって、
炭酸ストロンチウム、炭酸バリウム、酸化ユーロピウム、二酸化ケイ素および/または炭酸カルシウムの各原料粉末を秤量し、上記各原料粉末を混合した後に仮焼成を行い、仮焼成粉末(A)を得る第1工程と、
上記第1工程で得られた仮焼成粉末(A)を解砕した後に、炭酸バリウム、炭酸ストロンチウム、酸化バリウムおよび酸化ストロンチウムからなる群より選択される何れか1種以上のフラックスを、上記第1工程で得られた仮焼成粉末(A)に対して2質量%〜10質量%となるように添加し混合して仮焼成を行い、仮焼成粉末(B)を得る第2工程と、
上記第2工程で得られた仮焼成粉末(B)を解砕した後に、塩化バリウム、塩化ストロンチウム、酸化バリウムおよび酸化ストロンチウムからなる群より選択される何れか1種以上のフラックスを、上記第2工程で添加したフラックス全量と合計した総量で、上記第1工程で得られた仮焼成粉末(A)に対して10質量%〜30質量%となるように添加し混合して本焼成を行い、焼成物を得る第3工程と
を有し、
上記第2工程と上記第3工程で用いるフラックスが異なり、かつ、上記第3工程で用いるフラックスは少なくとも塩化バリウム又は塩化ストロンチウムを含むことを特徴とするシリケート蛍光体粒子の製造方法。
A method for producing silicate phosphor particles by firing raw material powder and a flux and obtaining silicate phosphor particles emitting yellow-green to green light by a solid phase method,
A first step of weighing each raw material powder of strontium carbonate, barium carbonate, europium oxide, silicon dioxide and / or calcium carbonate, mixing each of the raw material powders, and performing preliminary baking to obtain a temporary baking powder (A);
After crushing the calcined powder (A) obtained in the first step, any one or more fluxes selected from the group consisting of barium carbonate, strontium carbonate, barium oxide, and strontium oxide are used as the first powder. A second step of obtaining a pre-baked powder (B) by adding and mixing the pre-fired powder (A) obtained in the step so as to be 2% by mass to 10% by mass, and pre-baking;
After crushing the calcined powder (B) obtained in the second step, any one or more fluxes selected from the group consisting of barium chloride, strontium chloride, barium oxide, and strontium oxide are added to the second powder. The total amount added with the total amount of flux added in the process is added and mixed so as to be 10% by mass to 30% by mass with respect to the temporarily calcined powder (A) obtained in the first process, and then the main calcination is performed. have a third step of obtaining a calcined product,
The method for producing silicate phosphor particles, wherein the flux used in the second step and the third step are different and the flux used in the third step contains at least barium chloride or strontium chloride .
上記第1工程および上記第2工程では、酸化雰囲気下において1000℃〜1100℃で仮焼成を行い、上記第3工程では、還元雰囲気下において1050℃〜1250℃で本焼成を行うことを特徴とする請求項1に記載のシリケート蛍光体粒子の製造方法。   In the first step and the second step, preliminary firing is performed at 1000 ° C. to 1100 ° C. in an oxidizing atmosphere, and in the third step, main firing is performed at 1050 ° C. to 1250 ° C. in a reducing atmosphere. The method for producing silicate phosphor particles according to claim 1. 前記第3工程で得られた焼成物を冷却して解砕し残留物を除去する第4工程をさらに有することを特徴とする請求項1または請求項2に記載のシリケート蛍光体粒子の製造方法。   The method for producing silicate phosphor particles according to claim 1 or 2, further comprising a fourth step of cooling and crushing the fired product obtained in the third step to remove the residue. . 上記第2工程で用いるフラックスは、炭酸バリウム、酸化バリウム、又は炭酸バリウムと炭酸ストロンチウムの混合物のいずれかであり、上記第3工程で用いるフラックスは、塩化バリウム、塩化ストロンチウム、塩化バリウムと塩化ストロンチウムの混合物、又は塩化バリウムと酸化バリウムの混合物のいずれかである請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載のシリケート蛍光体粒子の製造方法。The flux used in the second step is any one of barium carbonate, barium oxide, or a mixture of barium carbonate and strontium carbonate, and the flux used in the third step is composed of barium chloride, strontium chloride, barium chloride and strontium chloride. The method for producing silicate phosphor particles according to any one of claims 1 to 3, which is either a mixture or a mixture of barium chloride and barium oxide.
JP2013270026A 2013-12-26 2013-12-26 Method for producing silicate phosphor particles Expired - Fee Related JP6070536B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013270026A JP6070536B2 (en) 2013-12-26 2013-12-26 Method for producing silicate phosphor particles

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013270026A JP6070536B2 (en) 2013-12-26 2013-12-26 Method for producing silicate phosphor particles

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2015124305A JP2015124305A (en) 2015-07-06
JP2015124305A5 JP2015124305A5 (en) 2015-12-17
JP6070536B2 true JP6070536B2 (en) 2017-02-01

Family

ID=53535260

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013270026A Expired - Fee Related JP6070536B2 (en) 2013-12-26 2013-12-26 Method for producing silicate phosphor particles

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6070536B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017088800A (en) 2015-11-16 2017-05-25 サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド Fluophor and manufacturing method therefor
CN116376539B (en) * 2023-02-28 2024-03-08 江门市科恒实业股份有限公司 LED green powder and preparation method thereof

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2424089A1 (en) * 1973-05-22 1974-12-19 Gen Electric Calcium halide-phosphate phosphors - stabilized by introduction of barium ions into crystalline lattice
JPS55135190A (en) * 1979-04-06 1980-10-21 Dainippon Toryo Co Ltd Fluorescent substance and its manufacture
JPS6014059B2 (en) * 1980-01-14 1985-04-11 株式会社東芝 fluorescent surface
EP0180602B1 (en) * 1984-04-24 1989-03-01 Alternative Energy Research Centre, Inc. Infrared sensitive phosphor and method of preparing same
NL8700876A (en) * 1987-04-14 1988-11-01 Philips Nv LUMINESCENT BARIUM-HEXA ALUMINATE, LUMINESCENT SCREEN EQUIPPED WITH SUCH ALUMINATE AND LOW-PRESSURE VAPOR DISCHARGE LAMP EQUIPPED WITH SUCH SCREEN.
JPH0826314B2 (en) * 1988-02-22 1996-03-13 日亜化学工業株式会社 Cerium-activated yttrium silicate phosphor
JPH09291275A (en) * 1996-04-26 1997-11-11 Matsushita Electron Corp Production of fluorescent material and florescent material
JP3399245B2 (en) * 1996-08-30 2003-04-21 日亜化学工業株式会社 Manufacturing method of rare earth oxide phosphor
US6585911B2 (en) * 2000-04-20 2003-07-01 Osram Sylvania Inc. Method of making a borate phosphor having a discrete particle morphology
JP3756930B2 (en) * 2001-09-03 2006-03-22 松下電器産業株式会社 Manufacturing method of semiconductor light emitting device
JP5315616B2 (en) * 2006-02-10 2013-10-16 三菱化学株式会社 Light emitting device, white light emitter for backlight, and image display device
WO2008102628A1 (en) * 2007-02-23 2008-08-28 Kyocera Corporation Fluorescent substance, method for production thereof, and wavelength converter, light-emitting device and lighting device
US20100213822A1 (en) * 2007-08-01 2010-08-26 Satoshi Shimooka Phosphor and production method thereof, crystalline silicon nitride and production method thereof, phosphor-containing composition, and light emitting device, display and illuminating device using the phosphor
JP2013151617A (en) * 2012-01-25 2013-08-08 Sumitomo Metal Mining Co Ltd Method of manufacturing alkaline earth metal silicate phosphor and alkaline earth metal silicate phosphor

Also Published As

Publication number Publication date
JP2015124305A (en) 2015-07-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5835469B2 (en) Oxynitride phosphor powder
JP5578739B2 (en) Alkaline earth metal silicate phosphor and method for producing the same
CN103173218B (en) The preparation of yttrium-cerium-aluminum garnet phosphor
TWI588117B (en) Oxynitride phosphor powder and method of manufacturing the same
Wang et al. A novel single-phase warm white emission phosphor Sr 3 YAl 2 O 7.5: Bi 3+, Eu 3+ with energy transfer for UV white LEDs
Ranjith et al. Realizing cool and warm white-LEDs based on color controllable (Sr, Ba) 2 Al 3 O 6 F: Eu 2+ phosphors obtained via a microwave-assisted diffusion method
CN102559185A (en) Yellow fluorescent material with oxyapatite structure, preparation method and white light diode device
Quan et al. Efficiency enhancement of the novel Sr2MgAl22O36: Eu2+ phosphor via partial nitridation
JP6070536B2 (en) Method for producing silicate phosphor particles
JP6129649B2 (en) Upconversion phosphor and method for producing the same
JPWO2016076380A1 (en) Phosphor, light emitting device, lighting device, and image display device
JP2011052099A (en) Method for producing nitride phosphor
JP5409906B2 (en) Method for producing Eu-activated alkaline earth metal silicate phosphor
JP5702568B2 (en) Phosphor manufacturing method and light emitting device
TWI386480B (en) Fluorescent substance containing ruthenium for white light emitting diode and manufacturing method thereof
JP6036678B2 (en) Method for producing silicate phosphor particles and silicate phosphor particles
TW201221621A (en) Green-emitting, garnet-based phosphors in general and backlighting applications
JP5512871B1 (en) Blue light emitting silicate phosphor and method for producing the same
JP5955835B2 (en) Phosphor and light emitting device
JP6035978B2 (en) Red phosphor and method for producing the same
JPWO2016111200A1 (en) Phosphor, light emitting device, and method of manufacturing phosphor
JP2014167086A (en) Silicate-based fluophor and manufacturing method thereof
JP2014189592A (en) Phosphor and phosphor-containing composition, light-emitting device, image display device and lighting device
JP2015054950A (en) Fluorescent substance, and fluorescent substance-containing composition and light-emitting device using the same
JP7152667B2 (en) Phosphor manufacturing method and phosphor

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20151027

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20151027

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20160729

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20161004

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20161019

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20161206

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20161219

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6070536

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees