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JP4165406B2 - Phosphor - Google Patents

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JP4165406B2
JP4165406B2 JP2004018346A JP2004018346A JP4165406B2 JP 4165406 B2 JP4165406 B2 JP 4165406B2 JP 2004018346 A JP2004018346 A JP 2004018346A JP 2004018346 A JP2004018346 A JP 2004018346A JP 4165406 B2 JP4165406 B2 JP 4165406B2
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Description

本発明は、オスミライト型結晶構造を有する蛍光体であって紫外光〜可視光により励起して青色〜緑色の発光を示す蛍光体に関する。   The present invention relates to a phosphor having an osmillite-type crystal structure, which emits blue to green light when excited by ultraviolet light to visible light.

蛍光体は、蛍光ランプ等の照明装置やPDP(Plasma Display Panel)等の表示装置、X線撮像管等の分野で広く使用されている。例えば、蛍光ランプにおいては、青色、緑色、赤色等の蛍光体の混合物を管内部に被着した蛍光膜が一般に用いられており、この蛍光体の発光特性がランプの明るさ(光束)や演色性に大きな影響を及ぼすことが知られている。   Phosphors are widely used in the fields of illumination devices such as fluorescent lamps, display devices such as PDP (Plasma Display Panel), and X-ray imaging tubes. For example, in a fluorescent lamp, a fluorescent film in which a mixture of phosphors such as blue, green, and red is applied to the inside of the tube is generally used, and the emission characteristics of the phosphor are related to the brightness (light flux) and color rendering of the lamp. It is known to have a great effect on sex.

特許文献1,2に蛍光体の一例が開示されている。特許文献1では、マグネトプランバイト型結晶構造を有するBaMgAl1117を、2価のユーロピウムにより付活することにより、青色蛍光体が得られることが開示されている。特許文献2では、マグネトプランバイト型結晶構造を有するLaAl1118を、3価のテルビウム、又は3価のテルビウム及び2価のマンガンにより付活することにより、緑色蛍光体が得られることが開示されている。
特公昭52−22836 特開平2003−342566
Patent Documents 1 and 2 disclose examples of phosphors. Patent Document 1 discloses that a blue phosphor can be obtained by activating BaMgAl 11 O 17 having a magnetoplumbite type crystal structure with divalent europium. Patent Document 2 discloses that a green phosphor can be obtained by activating LaAl 11 O 18 having a magnetoplumbite-type crystal structure with trivalent terbium, or trivalent terbium and divalent manganese. Has been.
Shoko 52-22836 JP-A-2003-342566

しかしながら、従来の青色又は緑色蛍光体においては、母体に対しユーロピウムやテルビウムといった付活剤の添加量を増加させた場合に、「濃度消光」と呼ばれる現象が生じて発光輝度が低下するという問題があった。例えば、上記BaMgAl1117においては、バリウム原子数の5%以上が2価のユーロピウムにより置換された場合、結晶内においてユーロピウム間で電子移動が生じ、発光輝度が低下することが知られている。そのため、発光輝度が良好な蛍光体を得るには、2価のユーロピウムの置換量をバリウム原子数の5%未満とする必要があった。 However, in the conventional blue or green phosphor, when the amount of activator added such as europium or terbium is increased with respect to the matrix, a phenomenon called “concentration quenching” occurs, resulting in a decrease in emission luminance. there were. For example, in BaMgAl 11 O 17 , when 5% or more of the number of barium atoms is substituted with divalent europium, it is known that electron transfer occurs between the europium in the crystal and the emission luminance decreases. . Therefore, in order to obtain a phosphor with good emission luminance, the amount of substitution of divalent europium needs to be less than 5% of the number of barium atoms.

また、母体に対しユーロピウムの添加量が増えると発光波長が長波長側にシフトすることが知られているが、上記事項から派生して2価のユーロピウムの置換量を抑えると、2価のユーロピウムの置換量を制御してBaMgAl1117蛍光体の発光波長を広い範囲で変化させるということも困難となっていた。そこで、当該BaMgAl1117蛍光体の発光波長を広い範囲で変化させる場合には、一般的に、バリウム原子の一部をストロンチウム、カルシウム等で置換していたが、このような方法では、発光波長を広い範囲で変化させることは可能であるものの、発光輝度が低下してしまう。つまり、従来のBaMgAl1117蛍光体では、発光輝度を低下させずに発光波長を広い範囲で変化させることはできなかった。
本発明の目的は、発光輝度を低下させずに発光波長を広い範囲で変化させることができる蛍光体を提供することである。
In addition, it is known that the emission wavelength shifts to the longer wavelength side when the amount of europium added to the base is increased. However, when the amount of divalent europium is suppressed by deriving from the above, the divalent europium is reduced. It has also been difficult to change the emission wavelength of the BaMgAl 11 O 17 phosphor in a wide range by controlling the amount of substitution. Therefore, when changing the emission wavelength of the BaMgAl 11 O 17 phosphor in a wide range, in general, a part of the barium atom has been replaced with strontium, calcium, etc. In such a method, the emission Although it is possible to change the wavelength in a wide range, the light emission luminance is lowered. In other words, the conventional BaMgAl 11 O 17 phosphor cannot change the emission wavelength in a wide range without lowering the emission luminance.
An object of the present invention is to provide a phosphor capable of changing the emission wavelength in a wide range without lowering the emission luminance.

本発明者らは、上記の問題点を解決するために、鋭意研究を重ねた結果、2価のユーロピウムの付活量を変えても濃度消光を生じない特定の結晶構造と組成を有する母体を見出し、新規な蛍光体を発明するに至った。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have developed a matrix having a specific crystal structure and composition that does not cause concentration quenching even when the activation amount of divalent europium is changed. The inventor has invented a novel phosphor.

すなわち、請求項1に記載の発明の蛍光体は、オスミライト型結晶構造を有し、かつ、下記一般式で表される化学組成を有することを特徴としている。
(A 1-a Eu a 1-x Mg 2 Al 6-2x Si 9+2x 30
(ただし、上記一般式中、Aはカルシウム、ストロンチウム及びバリウムの中から選択される少なくとも1種のアルカリ土類金属元素であり、a及びxはそれぞれ0<a≦1、0≦x≦0.2である。)
That is, the phosphor of the invention according to claim 1 is characterized in that it has an osmyrite type crystal structure and has a chemical composition represented by the following general formula .
(A 1-a Eu a ) 1-x Mg 2 Al 6-2x Si 9 + 2x O 30
(In the above general formula, A is at least one alkaline earth metal element selected from calcium, strontium and barium, respectively a and x 0 <a ≦ 1, 0 ≦ x ≦ 0. 2 )

請求項2に記載の発明は、
請求項1に記載の蛍光体において、
更に、上記一般式中のEuに対して共付活剤となる少なくとも1種の希土類元素を含むことを特徴としている。
The invention described in claim 2
The phosphor according to claim 1 ,
Furthermore, it is characterized in that it contains at least one kind of rare earth element serving as a coactivator with respect to Eu in the above general formula .

請求項1,2に係る蛍光体によれば、濃度消光を生じることなく、ユーロピウムの置換量を示すaを0<a≦1の広い範囲で選択することができる。すなわち、本発明に係る蛍光体によれば、発光輝度を低下させずに発光波長を広い範囲で変化させることができ、ひいては蛍光ランプやPDP等に広く適用することができる。 According to the phosphors according to claims 1 and 2 , a indicating the europium substitution amount can be selected in a wide range of 0 <a ≦ 1 without causing concentration quenching. That is, according to the phosphor according to the present invention, the emission wavelength can be changed in a wide range without lowering the emission luminance, and thus can be widely applied to fluorescent lamps, PDPs and the like.

以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
本発明に係る蛍光体は、主に、母体とそれを付活するための元素(発光中心となる元素)とから構成されている。本実施形態では、母体と発光中心元素とについてそれぞれ説明し、その後、蛍光体の製造方法について説明する。
Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described.
The phosphor according to the present invention is mainly composed of a matrix and an element for activating it (an element serving as a light emission center). In the present embodiment, the matrix and the luminescent center element will be described, respectively, and then a method for manufacturing the phosphor will be described.

(母体)
本発明に係る蛍光体は、その母体がオスミライト型結晶構造を有しかつその化学組成が下記一般式(1)で表される化合物である。
(A1-aEua1-x(Mg1-bMnb2Al6-2x(Si1-(c+d)ZrcGed9+2x30 … (1)
上記一般式(1)中、Aはカルシウム、ストロンチウム及びバリウムの中から選択される少なくとも1種のアルカリ土類金属元素であり、a、b、c、d及びxはそれぞれ0<a≦1、0≦b<1、0≦c<1、0≦d<1、0≦c+d<1、0≦x<1である。
(Maternal body)
The phosphor according to the present invention is a compound whose matrix has an osmillite crystal structure and whose chemical composition is represented by the following general formula (1).
(A 1-a Eu a ) 1-x (Mg 1-b Mn b ) 2 Al 6-2x (Si 1- (c + d) Zr c Ge d ) 9 + 2x O 30 (1)
In the general formula (1), A is at least one alkaline earth metal element selected from calcium, strontium, and barium, and a, b, c, d, and x are 0 <a ≦ 1, respectively. 0 ≦ b <1, 0 ≦ c <1, 0 ≦ d <1, 0 ≦ c + d <1, 0 ≦ x <1.

好ましくは、上記一般式(1)で表される化合物において、b、c及びdをそれぞれ0として、下記一般式(2)で表される化合物を本発明に係る蛍光体としてもよい。
(A1-aEua1-xMg2Al6-2xSi9+2x30 … (2)
Preferably, in the compound represented by the general formula (1), b, c, and d may be 0, and the compound represented by the following general formula (2) may be the phosphor according to the present invention.
(A 1-a Eu a ) 1-x Mg 2 Al 6-2x Si 9 + 2x O 30 (2)

更に好ましくは、上記一般式(2)で表される化合物において、xを0として、下記一般式(3)で表される化合物を本発明に係る蛍光体としてもよい。
(A1-aEua)Mg2Al6Si930 … (3)
More preferably, in the compound represented by the general formula (2), x may be 0, and the compound represented by the following general formula (3) may be the phosphor according to the present invention.
(A 1-a Eu a ) Mg 2 Al 6 Si 9 O 30 (3)

(オスミライト型結晶構造)
オスミライト(大隅石、osumilite)型結晶構造は下記一般式(4)で表される。
(M11-y(M22(M33(M41230 … (4)
上記一般式(4)中、M1は酸化数1又は2の金属元素であり、M2は酸化数2の金属元素であり、M3は酸化数3の金属元素であり、M4は酸化数3又は4の金属元素であり、yは0≦y≦1である。
(Osmillite crystal structure)
The osumilite crystal structure is represented by the following general formula (4).
(M 1 ) 1-y (M 2 ) 2 (M 3 ) 3 (M 4 ) 12 O 30 (4)
In the general formula (4), M 1 is a metal element having an oxidation number of 1 or 2, M 2 is a metal element having an oxidation number of 2, M 3 is a metal element having an oxidation number of 3, and M 4 is an oxidation. It is a metal element of number 3 or 4, and y is 0 ≦ y ≦ 1.

このオスミライト型結晶構造においては、M4が(M41230で表される環状体を形成するが、この環状体がM2及びM3により結合して強固なネットワークを形成し、M1が(M41230で表される環状体内の空孔に閉じ込められるようになっている。 In this osmylite-type crystal structure, M 4 forms a ring represented by (M 4 ) 12 O 30 , and this ring is bonded by M 2 and M 3 to form a strong network. 1 is confined in a hole in the annular body represented by (M 4 ) 12 O 30 .

本発明に係る蛍光体の母体は、オスミライト型結晶構造であることが必須であるが、本発明の効果を損じない範囲であれば、オスミライト型結晶構造以外の限定されない結晶相が含まれていてもよい。オスミライト型結晶構造は六方晶系の対称性を有しているが、本発明の効果を損じない範囲であれば、六方晶のみには限定されず、対称性がより低下した単斜晶や三斜晶を含んでいてもよい。   The matrix of the phosphor according to the present invention is essential to have an osmillite type crystal structure. However, as long as the effect of the present invention is not impaired, an unrestricted crystal phase other than the osmillite type crystal structure is included. Also good. Although the osmylite type crystal structure has hexagonal symmetry, it is not limited to hexagonal crystals as long as the effects of the present invention are not impaired. An oblique crystal may be included.

本発明に係る蛍光体においては、母体が上記一般式(4)で表されるオスミライト型結晶構造であり、特にM1、M2、M3及びM4が下記のような元素の組み合わせで構成されれば、本発明の目的とする発光輝度の良好な蛍光体を得ることができる。
1;カルシウム、ストロンチウム及びバリウムの中から選択される少なくとも1種のアルカリ土類金属元素及びユーロピウム
2;マグネシウム
3;アルミニウム
4;アルミニウム及びケイ素
In the phosphor according to the present invention, the matrix has an osmillite type crystal structure represented by the above general formula (4), and in particular, M 1 , M 2 , M 3 and M 4 are composed of combinations of the following elements: Then, the fluorescent substance with the favorable light emission luminance which is the object of the present invention can be obtained.
M 1 ; at least one alkaline earth metal element selected from calcium, strontium and barium and europium M 2 ; magnesium M 3 ; aluminum M 4 ; aluminum and silicon

本発明に係る蛍光体においては、M1として、カルシウム、ストロンチウム及びバリウムの中から選択される少なくとも1種のアルカリ土類金属元素の他に、付活剤として発光中心となる2価のユーロピウムを含むことは必須であるが、本発明の効果を阻害しない範囲で、ユーロピウムに対して共付活剤となる少なくとも1種の希土類元素が含まれてもよい。すなわち、カルシウム、ストロンチウム及びバリウムの中から選択される少なくとも1種のアルカリ土類金属元素及び/又はユーロピウムの一部を、テルビウム、ジスプロシウム、セリウム等の少なくとも1種の希土類元素で置換してもよい。この置換は、ユーロピウムと置換した希土類元素とで共付活効果を生じさせることができるため、蛍光体の発光波長を広い範囲で変化させるのに有効である。 In the phosphor according to the present invention, as M 1 , in addition to at least one alkaline earth metal element selected from calcium, strontium and barium, divalent europium serving as a luminescent center as an activator is used. The inclusion is essential, but at least one rare earth element that serves as a co-activator for europium may be contained within a range that does not impair the effects of the present invention. That is, at least one alkaline earth metal element selected from calcium, strontium, and barium and / or a part of europium may be substituted with at least one rare earth element such as terbium, dysprosium, and cerium. . This substitution can produce a co-activation effect with europium and the substituted rare earth element, and is effective in changing the emission wavelength of the phosphor in a wide range.

本発明に係る蛍光体においては、M2として、マグネシウムを含むことは必須であるが、本発明の効果を阻害しない範囲で、マグネシウムの一部をマンガン等の元素で置換してもよい。この置換は、ユーロピウムとマンガン等の元素とで共付活効果を生じさせることができるため、蛍光体の発光波長を広い範囲で変化させるのに有効である。 In the phosphor according to the present invention, it is essential that magnesium is contained as M 2 , but a part of magnesium may be substituted with an element such as manganese as long as the effects of the present invention are not impaired. This substitution can produce a co-activation effect with elements such as europium and manganese, and is effective in changing the emission wavelength of the phosphor in a wide range.

本発明に係る蛍光体においては、M4として、アルミニウム及びケイ素を含むことは必須であるが、本発明の効果を阻害しない範囲で、ケイ素の一部をジルコニウム及び/又はゲルマニウムで置換してもよい。この置換は、蛍光体の耐酸性を向上させるのに有効である。 In the phosphor according to the present invention, it is essential that M 4 contains aluminum and silicon as M 4 , but even if a part of silicon is replaced with zirconium and / or germanium as long as the effect of the present invention is not impaired. Good. This substitution is effective in improving the acid resistance of the phosphor.

上記一般式(1)〜(3)中、aはAに対するユーロピウムの置換量を示す。本発明に係る蛍光体においては、Aに対するユーロピウムの置換が0<a≦1.0の広い範囲で可能であって、aは0.010≦a≦1.0であることが好ましい。aが0.010≦a≦1.0の範囲内にあることによって、発光輝度が特に良好な蛍光体を得ることができる。   In the general formulas (1) to (3), a represents the amount of substitution of europium with respect to A. In the phosphor according to the present invention, substitution of europium for A is possible in a wide range of 0 <a ≦ 1.0, and a is preferably 0.010 ≦ a ≦ 1.0. When a is in the range of 0.010 ≦ a ≦ 1.0, a phosphor with particularly good emission luminance can be obtained.

上記一般式(1)、(2)中、xは、(M41230で表される環状体内に存在する原子位置数に対する原子空孔数の割合を示す。この環状体内には、M1原子が占有可能な原子位置が存在する。この原子位置には、M1原子が存在してもよく、M1原子が欠損することにより原子空孔が形成されてもよい。 In the above general formulas (1) and (2), x represents the ratio of the number of atomic vacancies to the number of atomic positions present in the ring represented by (M 4 ) 12 O 30 . Within this ring, there are atomic positions that can be occupied by M 1 atoms. At this atomic position, M 1 atoms may be present, and atomic vacancies may be formed by the lack of M 1 atoms.

オスミライト型結晶構造においては、xは0≦x≦1の広い範囲の数値をとることができる。xが0のとき、(M41230で表される環状体内に存在する全ての原子位置は、M1原子によって占有されており、xが1のとき、原子位置に存在するM1原子数は0となるが、本発明に係る蛍光体においては、0≦x<1であることが必要である。発光強度の高い蛍光体を得るためには、特にxが0≦x≦0.5の範囲内にあることが好ましい。 In the osmylite type crystal structure, x can take a wide range of values of 0 ≦ x ≦ 1. When x is 0, all atomic positions existing in the ring represented by (M 4 ) 12 O 30 are occupied by M 1 atoms, and when x is 1, M 1 existing at the atomic positions. Although the number of atoms is 0, in the phosphor according to the present invention, it is necessary that 0 ≦ x <1. In order to obtain a phosphor with high emission intensity, it is particularly preferable that x is in the range of 0 ≦ x ≦ 0.5.

本発明に係る蛍光体において、Aに対するユーロピウムの置換量を示すaが1.0まで増加しても、濃度消光による発光輝度の低下が抑制されるメカニズムは明確ではないが、その母体がオスミライト型結晶構造を有することにより、ユーロピウムが、(M41230環状体を含む(M22(M33(M41230ネットワークにより強固に分離され、ユーロピウム間の電子移動が絶縁されて、濃度消光が抑制されると考えられる。 In the phosphor according to the present invention, even if a indicating the amount of substitution of europium with respect to A increases to 1.0, the mechanism by which the decrease in emission luminance due to concentration quenching is suppressed is not clear, but the matrix is an osmillite type Due to the crystal structure, europium is strongly separated by the (M 2 ) 2 (M 3 ) 3 (M 4 ) 12 O 30 network containing the (M 4 ) 12 O 30 ring, and the electron transfer between europium Is insulated and concentration quenching is considered to be suppressed.

(発光中心元素)
本発明に係る蛍光体は、発光中心となる元素としてユーロピウムを含み、母体を付活して青色〜緑色で発光することができる。発光中心となる元素としては、ユーロピウム以外には、テルビウム、スカンジウム、チタン、バナジウム、クロム、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、ガリウム、ゲルマニウム、ストロンチウム、イットリウム、ジルコニウム、ニオブ、モリブデン、テクネチウム、ルテニウム、パラジウム、銀、カドミウム、インジウム、スズ、バリウム、ランタン、プラセオジウム、ネオジウム、プロメチウム、サマリウム、ガドリウム、ディスプロジウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテチウム、ハフニウム、タンタル、鉛、ビスマス等がある。
(Emission center element)
The phosphor according to the present invention contains europium as an element serving as a light emission center, and can emit light in blue to green by activating the matrix. In addition to europium, the luminescent center elements include terbium, scandium, titanium, vanadium, chromium, iron, cobalt, nickel, copper, zinc, gallium, germanium, strontium, yttrium, zirconium, niobium, molybdenum, technetium, and ruthenium. Palladium, silver, cadmium, indium, tin, barium, lanthanum, praseodymium, neodymium, promethium, samarium, gadolinium, dysprodium, holmium, erbium, thulium, ytterbium, lutetium, hafnium, tantalum, lead, bismuth, and the like.

(製造方法)
次に、本発明に係る蛍光体の製造方法について説明する。
本発明に係る蛍光体の製造方法としては、熱溶融法、固相法、湿式法、噴霧熱分解法その他の公知の方法が適用可能であるが、これら以外の方法でも本発明に係る蛍光体を製造することはできる。ここでは、本発明に係る蛍光体の製造方法の一例を示す。
(Production method)
Next, a method for manufacturing the phosphor according to the present invention will be described.
As a method for producing the phosphor according to the present invention, a thermal melting method, a solid phase method, a wet method, a spray pyrolysis method, and other known methods can be applied, but other methods may also be used. Can be manufactured. Here, an example of the manufacturing method of the phosphor according to the present invention is shown.

始めに、上記一般式(1)〜(3)を構成する元素を含有する各化合物を、最終生成物の構成元素に対応する所定の組成比となるように秤量・混合する。例えば、Sr0.4Eu0.6Mg2Al6Si930を製造する場合には、ストロンチウム、ユーロピウム、マグネシウム、アルミニウム、ケイ素を含有する各化合物を、Sr:Eu:Mg:Al:Si=0.4:0.6:2.0:6.0:9.0となるように秤量・混合する。 First, each compound containing the elements constituting the general formulas (1) to (3) is weighed and mixed so as to have a predetermined composition ratio corresponding to the constituent elements of the final product. For example, when producing Sr 0.4 Eu 0.6 Mg 2 Al 6 Si 9 O 30 , each compound containing strontium, europium, magnesium, aluminum, and silicon is changed to Sr: Eu: Mg: Al: Si = 0.4. : Weigh and mix so that 0.6: 2.0: 6.0: 9.0.

構成元素を含有する各化合物を秤量・混合したら、その混合物を、還元雰囲気下又は不活性雰囲気下において1000〜1600℃で1〜12時間焼成することが好ましい。これにより目的とする蛍光体の焼結体を得ることができる。この焼成過程においては、AlF3、MgF2、LiF、NaF等の反応促進剤を、本発明の効果を妨げない範囲で使用することにより、焼成温度を下げることができる。 When each compound containing the constituent elements is weighed and mixed, the mixture is preferably fired at 1000 to 1600 ° C. for 1 to 12 hours in a reducing atmosphere or an inert atmosphere. As a result, a sintered body of the target phosphor can be obtained. In this firing process, the firing temperature can be lowered by using a reaction accelerator such as AlF 3 , MgF 2 , LiF, and NaF within a range that does not interfere with the effects of the present invention.

目的の蛍光体の焼成体を得たら、必要に応じて当該焼成体を粉砕、分級する。これにより目的とする所定粒子径の蛍光体を得ることができる。   After obtaining the fired body of the target phosphor, the fired body is pulverized and classified as necessary. As a result, a desired phosphor having a predetermined particle diameter can be obtained.

以上の蛍光体によれば、濃度消光を生じることなく、ユーロピウムの置換量を示すaを0<a≦1の広い範囲で選択することができる。すなわち、本発明に係る蛍光体によれば、発光輝度を低下させずに発光波長を広い範囲で変化させることができ、ひいては蛍光ランプやPDP等に広く適用することができる。   According to the above phosphor, a indicating the europium substitution amount can be selected in a wide range of 0 <a ≦ 1 without causing concentration quenching. That is, according to the phosphor according to the present invention, the emission wavelength can be changed in a wide range without lowering the emission luminance, and thus can be widely applied to fluorescent lamps, PDPs and the like.

以下、図面を参照しながら本実施例を通じて本発明に係る蛍光体を詳細に説明する。ただし、発明の範囲は本実施例に限定されない。   Hereinafter, the phosphor according to the present invention will be described in detail through the present embodiment with reference to the drawings. However, the scope of the invention is not limited to this embodiment.

(試料1〜7の作製)
始めに、硝酸ストロンチウム、硝酸ユーロピウム、硝酸マグネシウム、硝酸アルミニウム及びケイ酸ナトリウムを、所定のモル比にて秤量・混合した。その後、その混合物を、4体積%の水素を含むアルゴン雰囲気下において1300℃で5時間焼成して焼結体を得た。その後、得られた焼結体を粉砕し、得られた蛍光体を試料1〜7とした。各試料1〜7の原料のモル比と各試料1〜7の化学組成とを表1に示す。
(Preparation of samples 1 to 7)
First, strontium nitrate, europium nitrate, magnesium nitrate, aluminum nitrate and sodium silicate were weighed and mixed at a predetermined molar ratio. Thereafter, the mixture was fired at 1300 ° C. for 5 hours in an argon atmosphere containing 4% by volume of hydrogen to obtain a sintered body. Thereafter, the obtained sintered body was pulverized, and the obtained phosphors were used as Samples 1 to 7. Table 1 shows the molar ratio of the raw materials of each sample 1 to 7 and the chemical composition of each sample 1 to 7.

(試料8,9の作製)
上記試料1〜7の作製において、原料となる硝酸ストロンチウムを硝酸カルシウムと硝酸バリウムとにそれぞれ代え、それ以外は上記試料1〜7の作製と同様の作製方法にしたがい、試料8,9を得た。各試料8,9の原料のモル比と各試料8,9の化学組成とを表1に示す。
(Preparation of samples 8 and 9)
In the preparation of Samples 1 to 7, samples 8 and 9 were obtained in accordance with the same manufacturing method as Samples 1 to 7 except that strontium nitrate as a raw material was replaced with calcium nitrate and barium nitrate, respectively. . Table 1 shows the molar ratio of the raw materials of Samples 8 and 9 and the chemical composition of Samples 8 and 9.

(試料10〜12の作製)
上記試料1〜7の作製において、原料のモル比を適宜変え(上記実施形態中の一般式(2)のxの値が0;0.1;0.2となるようにそれぞれ変え)、それ以外は上記試料1〜7の作製と同様の作製方法にしたがい、試料10〜12を得た。各試料10〜12の原料のモル比と各試料10〜12の化学組成とを表1に示す。
なお、表1中、試料10の化合組成は上記実施形態中の一般式(2)のxの値が0であり、試料11の化合組成は上記実施形態中の一般式(2)のxの値が0.1であり、試料12の化合組成は上記実施形態中の一般式(2)のxの値が0.2である。
(Production of samples 10 to 12)
In the preparation of the above samples 1 to 7, the molar ratio of the raw materials was changed as appropriate (changed so that the value of x in the general formula (2) in the above embodiment was 0; 0.1; 0.2). Samples 10 to 12 were obtained according to the same production method as that of Samples 1 to 7 except for those described above. Table 1 shows the molar ratio of the raw materials of each sample 10-12 and the chemical composition of each sample 10-12.
In Table 1, the compound composition of sample 10 is 0 in the general formula (2) in the above embodiment, and the compound composition of sample 11 is x in the general formula (2) in the above embodiment. The compound composition of Sample 12 has a value of 0.1, and the value of x in the general formula (2) in the above embodiment is 0.2.

Figure 0004165406
Figure 0004165406

(試料1〜12のX線回折パターン)
作製した各試料1〜12について、リガク社製X線回折計RADを用いた粉末X線回折実験をおこない、X線回折パターンを記録した。オスミライト型結晶構造を有するSrMg2Al6Si930のX線回折回折パターンを対照として図1上段に示し、各試料1〜12から得られたX線回折パターンの一例として試料3のX線回折回折パターンを図1下段に示す。試料3以外の試料1,2,4〜12からも試料3と同様のX線回折パターンが得られた。試料1〜12の各X線回折パターンから、各試料1〜12がオスミライト型結晶構造(六方晶)を有することを確認することができた。
(X-ray diffraction patterns of samples 1 to 12)
For each of the produced samples 1 to 12, a powder X-ray diffraction experiment using an X-ray diffractometer RAD manufactured by Rigaku Corporation was performed, and an X-ray diffraction pattern was recorded. An X-ray diffraction diffraction pattern of SrMg 2 Al 6 Si 9 O 30 having an osmillite-type crystal structure is shown in the upper part of FIG. 1 as a control. The diffraction diffraction pattern is shown in the lower part of FIG. X-ray diffraction patterns similar to those of Sample 3 were obtained from Samples 1, 2, 4 to 12 other than Sample 3. From the X-ray diffraction patterns of Samples 1 to 12, it was confirmed that Samples 1 to 12 had an osmillite crystal structure (hexagonal crystal).

(試料1〜12の蛍光特性)
作製した各試料1〜12について、HITACHI社製蛍光光度計で、波長365nmの励起光による、発光波長400〜600nm間の蛍光スペクトルを測定した。各試料1〜12の発光ピークの中心位置と発光強度についての測定結果(測定値)を表1に示す。表1中の各試料1〜12の発光強度は、市販の蛍光体SrAl24;Euの発光ピーク波長519nmにおける発光強度を100としたときの相対強度である。更に、試料1〜12の測定結果から、試料1,3,5,7の蛍光スペクトルを図2に示し、試料8,9の蛍光スペクトルを図3に示し、試料10〜12の蛍光スペクトルを図4に示す。
(Fluorescence characteristics of samples 1-12)
About each of the produced samples 1-12, the fluorescence spectrum between 400-600 nm of emission wavelengths by the excitation light of wavelength 365nm was measured with the fluorescence photometer made from HITACHI. Table 1 shows the measurement results (measurement values) for the center position of the emission peak and the emission intensity of each sample 1-12. The emission intensity of each sample 1-12 in Table 1 is relative intensity when the emission intensity at the emission peak wavelength of 519 nm of the commercially available phosphor SrAl 2 O 4 ; Further, from the measurement results of samples 1 to 12, the fluorescence spectra of samples 1, 3, 5, and 7 are shown in FIG. 2, the fluorescence spectra of samples 8 and 9 are shown in FIG. 3, and the fluorescence spectra of samples 10 to 12 are shown. 4 shows.

試料1〜7の各測定結果から、上記実施形態中の一般式(3)で表される化合物において、ユーロピウムの置換量を0<a≦1.0の広い範囲で選択しても発光輝度は低下せず、ユーロピウムの置換量に応じて発光波長が広い範囲で変化することを確認することができた。試料8,9の各測定結果から、上記実施形態中の一般式(3)で表される化合物において、Aを構成するアルカリ土類金属元素がカルシウム又はバリウムであっても、発光輝度が低下しないことを確認することができた。試料10〜12の各測定結果から、上記実施形態中の一般式(2)で表される化合物において、xの値が0≦x≦0.2の範囲内にあれば、発光輝度が低下しないことを確認することができた。 From each measurement result of the samples 1 to 7, even in the compound represented by the general formula (3) in the above embodiment, even if the substitution amount of europium is selected in a wide range of 0 <a ≦ 1.0, the emission luminance is It was confirmed that the emission wavelength varied in a wide range according to the amount of substitution of europium without decreasing. From each measurement result of the samples 8 and 9, even in the compound represented by the general formula (3) in the above embodiment, even if the alkaline earth metal element constituting A is calcium or barium, the emission luminance does not decrease. I was able to confirm that. From the measurement results of Samples 10 to 12, if the value of x is in the range of 0 ≦ x ≦ 0.2 in the compound represented by the general formula (2) in the above embodiment, the emission luminance does not decrease. I was able to confirm that.

実施例におけるSrMg2Al6Si930のX線回折パターン(上段)と試料3のX線回折パターン(下段)である。 2 shows an X-ray diffraction pattern (upper stage) of SrMg 2 Al 6 Si 9 O 30 and an X-ray diffraction pattern (lower stage) of Sample 3 in Examples. 実施例における試料1,3,5,7の蛍光スペクトルである。It is a fluorescence spectrum of sample 1,3,5,7 in an Example. 実施例における試料8,9の蛍光スペクトルである。It is a fluorescence spectrum of samples 8 and 9 in an example. 実施例における試料10〜12の蛍光スペクトルである。It is a fluorescence spectrum of samples 10-12 in an example.

Claims (2)

オスミライト型結晶構造を有し、かつ、下記一般式で表される化学組成を有する蛍光体。
(A 1-a Eu a 1-x Mg 2 Al 6-2x Si 9+2x 30
(ただし、上記一般式中、Aはカルシウム、ストロンチウム及びバリウムの中から選択される少なくとも1種のアルカリ土類金属元素であり、a及びxはそれぞれ0<a≦1、0≦x≦0.2である。)
A phosphor having an osmylite type crystal structure and a chemical composition represented by the following general formula .
(A 1-a Eu a ) 1-x Mg 2 Al 6-2x Si 9 + 2x O 30
(However, in the above general formula, A is at least one alkaline earth metal element selected from calcium, strontium and barium, respectively a and x 0 <a ≦ 1, 0 ≦ x ≦ 0. 2 )
請求項1に記載の蛍光体において、
更に、上記一般式中のEuに対して共付活剤となる少なくとも1種の希土類元素を含むことを特徴とする蛍光体。
The phosphor according to claim 1 ,
Furthermore, the phosphor containing at least 1 sort (s) of rare earth elements used as a coactivator with respect to Eu in the said general formula .
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