铝酸盐荧光体的制造方法技术

本发明专利技术提供了铝酸盐荧光体的制造方法，它是通过将分子中不含氟原子的碱土类金属化合物和分子中不含氟原子的稀土类化合物以及分子中不含氟原子的铝土类化合物，在还原气氛中，在高于１６００℃、低于２０００℃的温度下烧成，而控制粒径和形状。具体的是将碳酸钡１２（２２ｗｔ％）、碱式碳酸镁１３（１１ｗｔ％）、粒径１０μｍ的球状氧化铝１１（６５ｗｔ％）、氧化铕１４（２ｗｔ％）的混合物，在氢气浓度为５体积％的氢和氮气的混合气体中烧成。以４００℃／小时的升温速度升温，在１７００℃下烧成２小时后，以４００℃／小时的降温速度降温，得到以化学式（Ｂａ↓［０．９］，Ｅｕ↓［０．１］）ＭｇＡｌ↓［１０］Ｏ↓［１７］表示的粒径为１０μｍ的粒状的铝酸盐荧光体１５。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于荧光灯及显示等的荧光体的制造方法。1974年，由J.M.P.J.Verstegen等人作为三波长城发光形荧光灯用开发的铝酸盐荧光体，随着三波长域发光形荧光灯普及的同时而被广泛地利用。这样的铝酸盐荧光体的烧成方法，例如，电化学会志-121(1974年)第1623页-1627页(J.Electrochem Soc.121(1974)P1623-1627)所述，在由通式(Ba0.86Eu0.14)Mg2Al16O27表示的铝酸盐荧光体的情况下，用碳酸钡、氧化铕、碳酸镁、氧化铝作为原料，在1200℃的氢还原气氛下烧成。此时，通过添加氟化铝及氟化镁等氟化物，将上述铝酸盐荧光体涂敷在荧光灯及显示等器件上时，为了不因加热而劣化地提高上述铝酸盐荧光体的结晶性，进一步容易均匀地涂敷在上述器件上，通过改变上述氟化物的添加量；控制上述铝酸盐荧光体的粒径、形状。在以往的中，是添加氟化铝等氟化物来提高结晶性和控制粒径、形状的。可是，上述以往技术，在添加氟化物时，由于升华而消耗掉原料以外的多余成本，另外，氟化物具有腐蚀性，腐蚀损坏烧成炉，并且不添加氟化物就不能提高上述铝酸盐荧光体的结晶性，不能控制粒径及形状。本专利技术的目的在于，解决上述以往的问题，提供不添加氟化铝等氟化物，可提高上述铝酸盐荧光体的结晶性，控制粒径及形状的。为了达到上述目的，本专利技术的，其特征是，将分子中不含氟原子的碱土金属化合物和分子中不含氟原子的稀土类化合物以及分子中不含氟原子的铝化合物，在还原气氛中、在1600℃以上、2000℃以下的温度下烧成。在本专利技术中，还原气氛最好是由氢气和氮气的混合气体组成。另外，在本专利技术中，由氢气和氮气的混合气组成的还原气氛的氢气浓度最好是0.1％(体积)以上、10％(体积)以下。另外，在本专利技术中，烧成时间最好是5分钟以上。另外，在本专利技术中优选的是，碱土类金属化合物是分子中不含氟原子的钡化合物和镁化合物，稀土类化合物是分子中不含氟原子的铕化物，铝酸盐荧光体是由下述通式表示的化合物，(Ba1-w，Euw)MgxAlyOz式中，0.03≤W≤0.3，0.8≤X≤1.2，8≤y≤12，14≤Z≤20。另外，在本专利技术中，优选的是，碱土类金属化合物是分子中不含氟原子的镁化合物，稀土类化合物是分子中不含氟原子的铈化合物及铽化合物，铝酸盐荧光体的通式是(Ce1-w，Tbw)MgxAlyOz其中，0.03≤W≤0.6，0.8≤X≤1.2，9≤y≤13，15≤Z≤23。另外，在本专利技术中，优选的是，碱土类金属化合物是分子中不含氟原子的锶化合物，稀土类化合物是分子中不含氟原子的铕化合物，铝酸盐荧光体的通式是(Sr4(1-w)，Eu4w)AlxOy，其中，0.01≤W≤0.6，11≤X≤17，20≤y≤30。在本专利技术中，作为铝酸盐荧光体原料的分子中不含氟原子的铝化合物，优先选用与所希望的铝酸盐荧光体粒径相同的或大致相同的铝化合物。在本专利技术中，分子中不含氟原子的铝化合物的粒径，优选的是1μm以上、20μm以下。在本专利技术中，作为铝酸盐荧光体原料的分子中不含氟原子的铝化合物的形状，优选的是使用与所希望的铝酸盐荧光体形状相同或大致相同的铝化合物。在本专利技术中，优选的是，铝化合物的形状是球状或大致球状。在本专利技术中，分子中不含氟原子的碱土类金属化合物，优选的是由碱土类金属的氧化物、碳酸盐、碱式碳酸盐、硝酸盐及氯化物中选出的至少1种碱土类金属化合物。在本专利技术中，分子中不含氟原子的稀土类化合物，优选的是由稀土类元素的氧化物、碳酸盐、硝酸盐及氯化物中选出的至少1种稀土类化合物。在本专利技术中，分子中不含氟原子的铝化合物优选的是由铝的氧化物、氯化物、硝酸盐、硫酸盐及醇盐中选出的至少1种的铝化合物。另外，将用本专利技术制造方法制造的荧光体用于荧光灯，可延长荧光灯的寿命。在本专利技术的中，将分子中不含氟原子的碱土类金属化合物和分子中不含氟原子的稀土类化合物以及分子中不含氟原子的铝化合物，在1600℃以上、2000℃以下的高温还原气氛中烧成时，通过促进反应，不用氟化合物，可提高结晶性。本专利技术所使用的、作为上述铝酸盐荧光体原料的分子中不含氟原子的碱土类金属化合物中，碱土类金属的氧化物、碳酸盐、碱式碳酸盐、硝酸盐或氯化物等比较便宜且容易得到，是比较稳定的化合物，所以优先加以选用。作为分子中不含氟原子的碱土类金属化合物的优选的具体例子，可举出例如氧化钡、碳酸钡、硝酸钡、氯化钡、氧化镁、碱式碳酸镁、硝酸镁、氯化镁、氧化锶、碳酸锶、硝酸锶、氯化锶、氧化钙、碳酸钙、硝酸钙、氯化钙等。另外，为了进一步提高荧光体的亮度，也可添加氧化锰、氯化锰、碳酸锰或硝酸锰等分子中不含氟原子的锰化合物。用锰置换镁的比例在0.01-100％(原子)的范围内。另外，本专利技术所使用的，作为上述铝酸盐荧光体原料的分子中不含氟原子的稀土类化合物中，稀土类元素的氧化物、碳酸盐、硝酸盐或氯化物等在稀土类化合物中是便宜且容易得到，是比较稳定的化合物，所以优先加以选用。具体地，作为优选的例子可举出例如氧化铕、氧化铈、氧化铽、氧化镧、氧化钐等。除了氧化物以外，还可使用上述各种化合物。另外，本专利技术所使用的、作为上述铝酸盐荧光体原料的分子中不含氟原子的铝化合物中，铝的氧化物、氯化物、硝酸盐、硫酸盐及烷氧基的碳原子数为1～4的醇盐等比较便宜且容易得到，是比较稳定的化合物，所以优先加以选用。作为铝酸盐荧光体原料的分子中不含氟原子的铝化合物的优选的具体例子，例如可举出氧化铝、氯化铝、硝酸铝、硫酸铝、三异丙氧基铝等。作为氧化铝的例子，可举出α-氧化铝、γ-氧化铝。另外，对于不是氧化物的铝化合物，为了抑制氧以外的元素作为杂质混入荧光体，最好是在氧化气氛中进行预烧成。所使用的碱土类金属化合物、稀土类化合物、铝化合物的比例，根据作为目的的铝酸盐荧光体的组成而分别不同，所以统一地规定是困难的，但是以碱土类元素、稀土类元素及铝元素的原子数比换算，以碱土类金属化合物5～40％、稀土类化合物0.1～10％、铝化合物50～90％的范围作为大致标准，具体是根据使用的化合物及作为目的的铝酸盐荧光体的组成适当决定就可以。另外，在本专利技术的制造方法中，由于不使用氟化物，优选的是预先将作为上述铝酸盐荧光体原料的铝化合物的粒径及形状作成所希望的。通过使用这样的铝化合物原料，可将烧成后的铝酸盐荧光体形成所希望的粒径及形状。另外，通过选择上述铝原料，可合成粒径均匀整齐，形状也均匀整齐的铝酸盐荧光体。在使用上述说明的氟化物的以往例子时，一般地，使用的氟化物的量越多，所得到的铝酸盐荧光体的粒径往往也越大，另外，由于形状是六角板状，所以难以控制得到的铝酸盐荧光体的粒径和/或形状。合成的铝酸盐荧光体，通常是在适宜的水性溶剂或有机溶剂等中，根据需要，与树脂粘结剂一起分散，涂敷在作为目的的器件上，例如在600～800℃下、大气中加热，除去有机溶剂，使树脂粘结剂中的碳氧化成为二氧化碳而除去，固着在作为目的的器件上，此时，根据所用的溶剂及器件，希望作到无斑点能均匀涂敷的粒子的形状及粒径。因此，如上所述，在本专利技术方法中，由于可将粒径和粒子形状作成与用作原料的铝化合物相同粒径或大致相同粒径及相同形状或大致相同形状的铝酸盐荧光体，所以具有极容易控制得到的铝酸盐荧光体的粒径和形状的优本文档来自技高网...

【技术保护点】
铝酸盐荧光体的制造方法，其特征是，将分子中不含氟原子的碱土类金属化合物和分子中不含氟原子的稀土类化合物以及分子中不含氟原子的铝化合物，在还原气氛中及１６００℃以上、２０００℃以下的温度下烧成。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：北村幸二，大盐祥三，重田照明，堀井滋，西浦毅，松冈富造，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]