專(zhuān)利名稱(chēng)：紅色熒光體及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種以鈦酸鹽為母材的紅色熒光體及其制造方法。
背景技術(shù)：
近年，藍(lán)色二極管得到實(shí)用化，存在許多以這種二極管為發(fā)光源的白色發(fā)光二極管的研究。發(fā)光二極管具有輕量、不使用水銀并且長(zhǎng)壽命的優(yōu)點(diǎn)。例如已知有，將Y3Al5O12 = Ce涂布于藍(lán)色發(fā)光元件而成的白色發(fā)光二極管。然而嚴(yán)密地講這種發(fā)光二極管并非白色，而是混雜有綠藍(lán)色的白色。由此提出了如下方案混合 Y3Al5O12ICe與吸收藍(lán)色光而發(fā)出紅色熒光的紅色熒光體，從而調(diào)整色調(diào)。關(guān)于吸收藍(lán)色光而發(fā)出紅色熒光的紅色熒光體的報(bào)告，有機(jī)系材料方面的報(bào)告較多，但無(wú)機(jī)系材料方面的報(bào)告少。另一方面，作為一般的紅色熒光體，提出了氧化物熒光體、氧硫化物熒光體、硫化物熒光體、氮化物熒光體等無(wú)機(jī)系材料，還提出了以鈦酸鹽為母材的熒光體。例如，在下述專(zhuān)利文獻(xiàn)1中提出了 向由通SM2Ti04(M表示堿土金屬元素)所示的鈦酸鹽中賦予3價(jià)的Eu而活化獲得的紅色發(fā)光熒光體。另外，在下述專(zhuān)利文獻(xiàn)2中提出了由通式 Me^MeH/TihCV^MnJ式中，Me1為二價(jià)或三價(jià)的陽(yáng)離子，Me11為一價(jià)的陽(yáng)離子，X為可平衡電荷的Cl或F，0彡χ彡4、0彡y彡4、0彡m彡4、0彡a彡1、0 < ζ彡0. 5)所示的紅色熒光體等。這些現(xiàn)有技術(shù)中的以鈦酸鹽為母材的熒光體如下獲得通過(guò)以干式或濕式混合堿土金屬源、鈦酸源以及活化成分，獲得這些原料的均勻混合物，然后進(jìn)行焙燒從而獲得，所獲得的紅色發(fā)光體存在發(fā)光強(qiáng)度方面的問(wèn)題，量子收率也低。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)1 日本特開(kāi)2006-232948號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)2 日本特開(kāi)2007197643號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題因此，本發(fā)明提供一種通過(guò)藍(lán)色光激發(fā)而以高的發(fā)光強(qiáng)度發(fā)出紅色光的紅色熒光體、以及其工業(yè)上有利的制造方法。用于解決問(wèn)題的方案本發(fā)明人等鑒于這樣的實(shí)情反復(fù)進(jìn)行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，對(duì)于以由特定的通式表示的鈦酸鹽為母材、并賦予Mn而活化得到的紅色熒光體而言，雜質(zhì)對(duì)發(fā)光強(qiáng)度造成影響。更進(jìn)一步研究的結(jié)果，本發(fā)明人等發(fā)現(xiàn)了對(duì)發(fā)光強(qiáng)度造成大的影響的雜質(zhì)為Si。本發(fā)明基于前述見(jiàn)解而進(jìn)行，提供一種紅色熒光體，其特征在于，向由下述通式(1)所示的鈦酸鹽中賦予Mn而活化得到，且Si含量為MOOOppm以下，M2TiO4(1)式中，M表示1種或2種以上的堿土金屬元素。另外，本發(fā)明提供一種紅色熒光體的制造方法，其特征在于，其為用于制造前述紅色熒光體的優(yōu)選方法，包括混合堿土金屬源、錳源以及鈦源，將所獲得的混合物焙燒而獲得焙燒體，然后對(duì)該焙燒體進(jìn)行退火處理的工序，作為前述的各金屬源而使用的物質(zhì)具有如下的純度它們中所含的Si的量為可使所獲得的紅色熒光體的Si含量成為MOOOppm以下那樣的量。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，可提供一種紅色光的發(fā)光強(qiáng)度高的紅色熒光體。另外，根據(jù)本發(fā)明的制造方法，可通過(guò)工業(yè)上有利的方法制造該紅色熒光體。


圖1為實(shí)施例1中獲得的紅色熒光體的熒光光譜(激發(fā)波長(zhǎng)460nm)。
具體實(shí)施例方式以下，基于優(yōu)選實(shí)施方式來(lái)說(shuō)明本發(fā)明。本發(fā)明的紅色熒光體基本上通過(guò)藍(lán)色光激發(fā)而發(fā)出紅色光。具體而言，至少通過(guò) 270 550nm、優(yōu)選380 490nm的激發(fā)光而激發(fā)。另外，在600 750nm、優(yōu)選650 700nm 的區(qū)域具有發(fā)光帶(即具有紅色光譜)。本發(fā)明的紅色熒光體為向由下述通式(1)所示的鈦酸鹽中賦予Mn而活化得到的物質(zhì)。M2TiO4(1)(式中，M表示1種或2種以上的堿土金屬元素。)通式(1)中的M為選自由鈣、鎂、鍶以及鋇組成的組中的1種或2種以上的堿土金屬元素，這些當(dāng)中，從通過(guò)藍(lán)色區(qū)域的波長(zhǎng)的光而被激發(fā)、并高效地發(fā)出紅色光的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選M為鎂。予以說(shuō)明，M為2種以上的堿土金屬元素時(shí)，通式⑴變?yōu)镸^MHyM^TiCV XI、X2、…Xn為滿(mǎn)足X1+X2+…+Xn = 2的正數(shù)。使鈦酸鹽活化的Mn為2價(jià) 4價(jià)的1種或2種以上，特別是從紅色區(qū)域的發(fā)光的強(qiáng)度高的觀點(diǎn)考慮而優(yōu)選4價(jià)的Mn。對(duì)進(jìn)行活化的Mn的含量而言，從發(fā)光效率高、發(fā)光強(qiáng)度優(yōu)異的觀點(diǎn)考慮，相對(duì)于鈦酸鹽，以Mn原子計(jì)優(yōu)選為0. 01 2. 5mol %、特別優(yōu)選為0. 25 1. Omol %。本發(fā)明的紅色熒光體的特征在于，其具有前述組成，并且實(shí)質(zhì)上不含Si，具體而言 Si含量為MOOOppm以下。Si含量?jī)?yōu)選為15000ppm以下，進(jìn)一步優(yōu)選為IOOppm以下。在本發(fā)明的紅色熒光體中，由于Si為降低發(fā)光強(qiáng)度的原因，因此Si含量越少越優(yōu)選。Si含量目前可降低至20ppm左右。如果是這一水平的Si含量，則顯示充分高的發(fā)光強(qiáng)度。以向由通式(1)所示的鈦酸鹽中賦予Mn而活化得到的紅色熒光體為代表、以往作為紅色熒光體而已知的無(wú)機(jī)系材料中，一般包含源自作為原料的金屬源等的各種各樣的雜質(zhì)。然而，一直以來(lái)沒(méi)有關(guān)于雜質(zhì)對(duì)紅色熒光體性能造成影響的報(bào)告。本發(fā)明人等，特別是針對(duì)向由通式(1)所示的鈦酸鹽中賦予Mn而活化得到的紅色熒光體的性能，關(guān)注于雜質(zhì)而進(jìn)行研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)了雜質(zhì)對(duì)發(fā)光強(qiáng)度造成影響。進(jìn)一步推進(jìn)研究而獲知了雜質(zhì)之中Si對(duì)發(fā)光強(qiáng)度造成大的影響。以往已知的向由通式(1)所示的鈦酸鹽中賦予Mn而活化得到的紅色熒光體(例如通過(guò)專(zhuān)利文獻(xiàn)2中記載的方法而制備出的物質(zhì))中，含有25000ppm左右的Si。如果將其按照本發(fā)明所規(guī)定的方式制成為MOOOppm以下，那么在發(fā)光強(qiáng)度方面確認(rèn)有明顯的改善效果。對(duì)于本發(fā)明的紅色熒光體中的Si含量，例如可通過(guò)使用Rigaku公司制的熒光X 射線分析裝置aSXIOOe)并利用108 110度的范圍內(nèi)的K α線峰強(qiáng)度值進(jìn)行分析來(lái)定量。 另外，雖然并不明確，但可認(rèn)為在本發(fā)明的紅色熒光體中，Si以Si4+的形式以固溶于熒光體晶體中的狀態(tài)存在。本發(fā)明的紅色熒光體為粉體，其顆粒形狀不受特別限制。顆粒形狀例如可以為球狀、多面體狀、紡錘形狀、針狀，還可以為無(wú)定形。從進(jìn)一步提高激發(fā)光的吸收效率等的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選球狀。本發(fā)明的紅色熒光體的平均粒徑優(yōu)選為1 30 μ m、特別優(yōu)選為10 25 μ m。如果平均粒徑不足1 μ m，那么激發(fā)光容易散射，激發(fā)光的吸收效率傾向于降低。如果平均粒徑超過(guò)30 μ m，那么顆粒表面積易于變小，同樣激發(fā)光的吸收易于變得不充分。予以說(shuō)明，本發(fā)明中所言的平均粒徑均是指一次顆粒凝聚而形成的二次顆粒的平均粒徑。該平均粒徑為中值粒徑。二次顆粒的平均粒徑(中值粒徑)例如可由堀場(chǎng)制作所制激光衍射/散射式粒度分布測(cè)定裝置(型號(hào)LA920)測(cè)定，以樣品的折射率為1.81、以分散介質(zhì)的折射率為1.33， 按體積基準(zhǔn)算出。平均粒徑例如可如以下那樣調(diào)節(jié)。即，通過(guò)自動(dòng)研缽或球磨機(jī)等對(duì)由后述的焙燒工序獲得的焙燒體實(shí)施粉碎處理，根據(jù)情況使用與目標(biāo)粒徑相符的網(wǎng)眼的篩來(lái)進(jìn)行分級(jí)， 從而可獲得具有所希望的平均粒徑的粉體。本發(fā)明的紅色熒光體的BET比表面積優(yōu)選為0. 05 1. 0m2/g，特別優(yōu)選為0. 1 0.5m2/g。如果BET比表面積不足0.05m2/g，那么激發(fā)光的吸收易于變得不充分。如果BET 比表面積超過(guò)1. 0m2/g，那么伴隨表面積大而平均粒徑小，因此激發(fā)光有時(shí)會(huì)發(fā)生散射并且激發(fā)光的吸收有時(shí)會(huì)變得不充分。BET比表面積例如可通過(guò)使用島津制作所制的BET法 Monosorb比表面積測(cè)定裝置(Flow Sorb II 2300)來(lái)測(cè)定。BET比表面積例如可如以下那樣調(diào)節(jié)。即，通過(guò)自動(dòng)研缽或球磨機(jī)等對(duì)由后述的焙燒工序獲得的焙燒體實(shí)施粉碎處理，根據(jù)情況使用與目標(biāo)粒徑相符的網(wǎng)眼的篩來(lái)進(jìn)行分級(jí)，從而可獲得具有所希望的BET比表面積的粉體。接著，對(duì)本發(fā)明的紅色熒光體的優(yōu)選制造方法進(jìn)行說(shuō)明。本發(fā)明的紅色熒光體的制造方法包括混合堿土金屬源、錳源以及鈦源，將所獲得的混合物焙燒而獲得焙燒體，然后對(duì)該焙燒體進(jìn)行退火處理的工序。即，本發(fā)明的紅色熒光體的制造方法大致區(qū)分而包括(a)混合工序、(b)焙燒工序以及(c)退火處理工序。(a)混合工序中，均勻混合堿土金屬源、錳源、以及鈦源從而制備出均勻混合物。作為第1原料的堿土金屬源，例如可使用堿土金屬的氧化物、氫氧化物、碳酸鹽、 硝酸鹽、硫酸鹽、有機(jī)酸鹽等?？墒褂眠@些化合物中的1種或2種以上。從在焙燒后不殘留雜質(zhì)的觀點(diǎn)以及原料彼此間的反應(yīng)性高的觀點(diǎn)考慮，這些當(dāng)中優(yōu)選氫氧化物。堿土金屬源不是以水溶液等溶液的狀態(tài)來(lái)使用，而是以固體(粉體)的狀態(tài)來(lái)使用。作為堿土金屬源， 從可容易進(jìn)行均勻混合的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選使用平均粒徑為5 μ m以下、特別為0. 2 2 μ m的物質(zhì)。作為第2原料的錳源，例如可使用錳的氧化物、氫氧化物、碳酸鹽、硝酸鹽、硫酸鹽、有機(jī)酸鹽等?？墒褂眠@些化合物中的1種或2種以上。從在焙燒后不殘留雜質(zhì)的觀點(diǎn)以及相對(duì)于母體組成容易固溶的觀點(diǎn)考慮，這些當(dāng)中優(yōu)選碳酸錳。錳源也以固體(粉體) 的狀態(tài)來(lái)使用。作為錳源，從可容易進(jìn)行均勻混合的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選使用平均粒徑為IOym 以下、特別為1 9μπι的物質(zhì)。作為第3原料的鈦源，例如可使用鈦的氧化物、氫氧化物、鹵化物、醇鹽化合物等。 可使用這些化合物中的1種或2種以上。從在焙燒后不殘留雜質(zhì)的觀點(diǎn)以及可比較容易獲取的觀點(diǎn)考慮，這些當(dāng)中優(yōu)選氧化鈦(TiO2)。使用的氧化鈦(TiO2)可以為通過(guò)硫酸法或者氯法獲得的物質(zhì)，另外，也可不受特別限制地使用銳鈦礦型或者金紅石型的物質(zhì)。另外，鈦源也以固體(粉體)的狀態(tài)來(lái)使用。作為鈦源，從可容易進(jìn)行均勻混合的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選使用平均粒徑為5 μ m以下、特別為0. 2 2 μ m的物質(zhì)。如前所述，本發(fā)明的紅色熒光體為實(shí)質(zhì)上不含Si的物質(zhì)，具體而言是Si含量為 MOOOppm以下的物質(zhì)。因此，混合工序中，作為前述的各金屬源而使用的物質(zhì)具有如下的高純度它們中所含的Si的量為可使所獲得的紅色熒光體的Si含量成為MOOOppm以下那樣的量。本發(fā)明人等發(fā)現(xiàn)，混入紅色熒光體的Si主要源自原料的鈦源(例如氧化鈦)。在本發(fā)明中，作為所使用的鈦源，優(yōu)選使用Si含量為9000ppm以下、特別為6000ppm以下、尤其為IOOppm以下的高純度的物質(zhì)。作為原料的鈦源，可使用市售品。市售品中，優(yōu)選選擇使用上述的高純度的鈦源。在堿土金屬源以及錳源方面，也與鈦源同樣地優(yōu)選使用Si含量低的高純度的物質(zhì)。不過(guò)，堿土金屬源及錳源的Si含量一般比鈦源低，因此在本發(fā)明中通常不會(huì)成為問(wèn)題。 堿土金屬源優(yōu)選使用Si含量IOOppm以下的純度的物質(zhì)，錳源優(yōu)選使用Si含量IOOppm以下的純度的物質(zhì)。關(guān)于堿土金屬源及錳源，即使是一般的市售品也可滿(mǎn)足這些Si含量。就堿土金屬源及鈦源的混合比例而言，從可獲得單晶粒且內(nèi)部量子效率最優(yōu)異的觀點(diǎn)考慮，堿土金屬源中的堿土金屬原子(M)相對(duì)于鈦源中的鈦原子(Ti)的摩爾比(M/Ti) 優(yōu)選為1. 6 2. 5、特別優(yōu)選為1. 8 2. 2。另一方面，就錳源的混合比例而言，從良好地吸收激發(fā)光并且光轉(zhuǎn)換效率也優(yōu)異的觀點(diǎn)考慮，相對(duì)于所獲得的鈦酸鹽，Mn原子優(yōu)選為0. 01 3mol%，特別優(yōu)選為0. 1 1. 5mol %。最終獲得的紅色熒光體中的Si含量雖然也受到所使用的各金屬源的具體種類(lèi)的影響，但是如果采用前述的優(yōu)選的純度的金屬源以及優(yōu)選的混合比例，則通?？墒辜t色熒光體的Si含量為MOOOppm以下。作為混合第1 第3原料的堿土金屬源、錳源以及鈦源的方法可以是濕式法以及干式法中的任一個(gè)，但是從可容易獲得各原料均勻混合的均勻混合物的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選通過(guò)機(jī)械手段以濕式法來(lái)進(jìn)行。特別是通過(guò)作為可同時(shí)進(jìn)行粉碎和混合的機(jī)器的介質(zhì)磨機(jī)(media mill)并以濕式法進(jìn)行混合處理，從而可更容易獲得均勻混合物，另外，使用該均勻混合物而獲得的紅色熒光體的發(fā)光強(qiáng)度特別高。進(jìn)一步說(shuō)明使用介質(zhì)磨機(jī)的混合處理。介質(zhì)磨機(jī)中的混合處理基本上包括漿料制備工序、將所獲得的漿料導(dǎo)入于介質(zhì)磨機(jī)并進(jìn)行混合處理的混合工序。漿料制備工序中，將堿土金屬源、錳源以及鈦源分散于分散介質(zhì)而制成漿料。作為分散介質(zhì)，可使用水以及非水分散介質(zhì)中的任一個(gè)。從處理容易等的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選使用水作為分散介質(zhì)。從處理規(guī)模小、操作性容易的觀點(diǎn)考慮，漿料的固形物濃度(堿土金屬源、錳源以及鈦源的總濃度)優(yōu)選為5 40重量％、特別優(yōu)選為10 30重量％?？稍跐{料中加入分散劑。通過(guò)添加分散劑，可使堿土金屬源、錳源以及鈦源更均勻地分散于分散介質(zhì)中。其結(jié)果，可更容易獲得這些原料的均勻混合物。就所使用的分散劑而言，根據(jù)分散介質(zhì)的種類(lèi)而選擇適當(dāng)?shù)姆稚┘纯伞７稚⒔橘|(zhì)為水的情況下，可使用各種表面活性劑、多羧酸銨鹽等作為分散劑。從充分的分散效果的觀點(diǎn)考慮，漿料中的分散劑的濃度優(yōu)選為0. 01 10重量％，特別優(yōu)選為1 5重量％。予以說(shuō)明，對(duì)漿料的制備中使用的分散介質(zhì)以及分散劑而言，也優(yōu)選使用Si含量為盡量少的物質(zhì)，但通常只要使用前述的分散介質(zhì)以及分散劑，那么不會(huì)有對(duì)紅色熒光體的發(fā)光強(qiáng)度造成影響的量的Si以所述分散介質(zhì)和分散劑為來(lái)源而混入于紅色熒光體中。 另外，在本發(fā)明的制造方法中，除了漿料制備中使用的各金屬源、分散介質(zhì)以及分散劑以外，不存在導(dǎo)致混入對(duì)紅色熒光體的發(fā)光強(qiáng)度造成影響的程度的Si的因素。接著，通過(guò)將由漿料制備工序獲得的漿料導(dǎo)入于介質(zhì)磨機(jī)并進(jìn)行混合處理，從而獲得均勻混合物。作為介質(zhì)磨機(jī)，可使用珠磨機(jī)、球磨機(jī)、油漆攪拌器、磨碎機(jī)、砂磨機(jī)等。特別優(yōu)選使用珠磨機(jī)。在該情況下，運(yùn)轉(zhuǎn)條件、珠的種類(lèi)及大小可根據(jù)裝置的尺寸、處理量、堿土金屬源、錳源以及鈦源的種類(lèi)等而進(jìn)行適當(dāng)選擇。從獲得更均勻的混合物的觀點(diǎn)考慮，通過(guò)濕式法進(jìn)行的混合處理優(yōu)選進(jìn)行至固形物的平均粒徑(二次顆粒的平均粒徑)成為0. 05 1 μ m、特別優(yōu)選0. 1 0. 5 μ m。在混合處理后，從漿料過(guò)濾均勻混合物而回收。優(yōu)選在交付于(b)焙燒工序之前事先對(duì)所回收的均勻混合物進(jìn)行干燥處理。干燥處理例如可在80 200°C下進(jìn)行1 100 小時(shí)。接著，將由(a)混合工序獲得的均勻混合物交付于(b)焙燒工序，從而獲得焙燒體。就焙燒條件而言，焙燒溫度優(yōu)選為1150 1600°C、特別優(yōu)選為1200 1350°C。如果焙燒溫度不足1150°C，那么難以以單相獲得母體晶體，另外發(fā)光離子難以固溶；另一方面， 如果焙燒溫度超過(guò)1600°C，那么存在顆粒彼此間的燒結(jié)過(guò)度進(jìn)行而導(dǎo)致難以獲得粉體的傾向。焙燒時(shí)間為1小時(shí)以上、特別優(yōu)選為3 20小時(shí)。焙燒的氣氛沒(méi)有特別限制，可以為大氣等氧化性氣體氣氛中以及非活性氣體氣氛中的任一個(gè)。將獲得的焙燒體根據(jù)需要而破碎至所希望的粒徑，以粉體的狀態(tài)交付于后面的退火處理工序。焙燒可根據(jù)希望而進(jìn)行多次?；蛘?，出于使粉體的特性為均勻的目的，可將焙燒一次得到的物品破碎，接著進(jìn)行再次焙燒。另外也可在進(jìn)行退火處理工序之前，根據(jù)需要而預(yù)先進(jìn)行分級(jí)等從而調(diào)整粒度特性。
接著，將通過(guò)(b)焙燒工序獲得的焙燒體交付于(C)退火處理工序，從而獲得本發(fā)明的紅色熒光體。通過(guò)進(jìn)行此退火處理，從而可顯著提高發(fā)光強(qiáng)度。通過(guò)進(jìn)行該退火處理使得發(fā)光強(qiáng)度變高的理由并不清楚，但是可認(rèn)為這是因?yàn)?，母體晶體的結(jié)構(gòu)從立方晶變化為正方晶從而會(huì)使發(fā)光離子所吸收的光能高效地轉(zhuǎn)換為發(fā)光。就退火處理的條件而言，處理溫度優(yōu)選為500 800°C，特別優(yōu)選為570 690°C。 其理由在于，如果退火處理溫度不足500°C，那么便不引起晶體變化；另一方面，如果退火處理溫度超過(guò)800°C，那么存在再次恢復(fù)成立方晶的傾向。退火處理時(shí)間優(yōu)選為1小時(shí)以上、特別優(yōu)選為3 M小時(shí)。退火處理的氣氛沒(méi)有特別限制，可以為氧氣、大氣等氧化性氣氛中以及非活性氣體氣氛中的任一個(gè)。予以說(shuō)明，也可根據(jù)需要而進(jìn)行多次的退火處理。退火處理后的紅色熒光體也可根據(jù)需要而破碎至所希望的粒徑或者進(jìn)行分級(jí)等。這樣操作而獲得的紅色熒光體可應(yīng)用于例如場(chǎng)致發(fā)射型顯示器、等離子體顯示器、電致發(fā)光(electroluminescence)等的顯示器的用途。另外，由于具有460nm前后附近的激發(fā)光譜，因此可適用于藍(lán)色LED激發(fā)用熒光體的用途。特別適合于電致發(fā)光的顯示器的用途。另外，通過(guò)與藍(lán)色激發(fā)綠色熒光體合用的方法，與藍(lán)色LED元件和藍(lán)色激發(fā)綠色熒光體合用而使用的方法，或者與藍(lán)色LED元件和藍(lán)色激發(fā)黃色發(fā)光熒光體合用而使用的方法等，從而也可適用于白色LED。實(shí)施例以下通過(guò)實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明，但本發(fā)明不受限于這些實(shí)施例。以下的實(shí)施例和比較例中的Si含量、平均粒徑以及BET比表面積分別如下述那樣進(jìn)行測(cè)定。Si含量使用Rigaku公司制的熒光X射線分析裝置(MXlOOe)并利用108 110 度的范圍內(nèi)的Ka線峰強(qiáng)度值進(jìn)行分析來(lái)定量。平均粒徑由堀場(chǎng)制作所制激光衍射/散射式粒度分布測(cè)定裝置(型號(hào)LA920)測(cè)定，以樣品的折射率為1.81、以分散介質(zhì)的折射率為1.33，按體積基準(zhǔn)算出。BET比表面積使用島津制作所制的BET法Monosorb比表面積測(cè)定裝置(Flow Sorb II 2300)來(lái)測(cè)定。[實(shí)施例1]將氫氧化鎂(平均粒徑0.57μπι)、Si含量為4676ppm的氧化鈦(平均粒徑 0. 64 μ m)、以及碳酸錳(平均粒徑5. 2 μ m)按照鎂鈦錳的摩爾比為2 0. 996 0. 004 的方式稱(chēng)量并裝入罐中。向罐中加入水和分散劑(花王(株)制，《^ ^ 2100)，制備出固形物濃度為15重量％的漿料。分散劑的濃度為2. 0重量％。一邊攪拌漿料，一邊使用直徑2. Omm的氧化鋯球進(jìn)行球磨研磨150分鐘，從而進(jìn)行了基于濕式法的混合粉碎。通過(guò)光散射法測(cè)定混合粉碎后的漿料中的原料混合物的平均粒徑，其為0. 5μπι。接著，從漿料過(guò)濾混合物而回收，在120°C干燥10小時(shí)而獲得了干燥粉體。干燥粉體的平均粒徑為0. 5 μ m、且休止角為45°。接著，將干燥粉體裝入電爐，在大氣下在1250°C在靜置狀態(tài)下焙燒5小時(shí)。接著， 將焙燒了的粉體暫且返回到室溫(20°C )之后，在氧氣氣氛下在600°C退火處理了 16小時(shí)。對(duì)退火處理后的粉體，基于X射線衍射測(cè)定進(jìn)行了分析。根據(jù)分析結(jié)果確認(rèn)出，所獲得的粉體為 M^TiO4:0. 4mol% Mn4+0[比較例1]使用Si含量為9351ppm的氧化鈦(平均粒徑0. 64 μ m、BET比表面積6. 7m2/g)來(lái)代替實(shí)施例1中使用的氧化鈦，除此以外，根據(jù)與實(shí)施例1同樣的操作以及條件而獲得了粉體。對(duì)所獲得的粉體進(jìn)行了與實(shí)施例1同樣的分析。分析結(jié)果與實(shí)施例1同樣，確認(rèn)出所獲得的粉體為 M^TiO4:0. 4mol% Mn4+O〈Si含量、平均粒徑以及BET比表面積的測(cè)定>對(duì)實(shí)施例1和比較例1中獲得的熒光體試樣進(jìn)行了 Si含量、平均粒徑以及BET比表面積的測(cè)定。將測(cè)定結(jié)果示于表1。<熒光特性的評(píng)價(jià)>對(duì)實(shí)施例1和比較例1中獲得的熒光體試樣測(cè)定了激發(fā)波長(zhǎng)460nm下的發(fā)光光譜的極大波長(zhǎng)、該極大波長(zhǎng)下的發(fā)光強(qiáng)度、以及CIE色度。將測(cè)定結(jié)果示于表1。予以說(shuō)明，極大波長(zhǎng)下的發(fā)光強(qiáng)度表示為，將比較例1的熒光體試樣的發(fā)光強(qiáng)度設(shè)為100時(shí)的相對(duì)強(qiáng)度值。另外，圖1表示實(shí)施例1中獲得的熒光體試樣的熒光光譜。發(fā)光光譜以及CIE色度的測(cè)定如以下那樣進(jìn)行。發(fā)光光譜使用熒光分光光度計(jì)(HitachiHigh-Technologies Corporation 制)，激發(fā)光為460nm，對(duì)430至SOOnm的范圍進(jìn)行掃描并獲得了光譜。CIE色度根據(jù)激發(fā)波長(zhǎng)460nm下的熒光光譜相對(duì)值并按照J(rèn)IS Z 8701求出了 xy 表色色度座標(biāo)。[實(shí)施例2]使用Si含量為9. 4ppm的氧化鈦(平均粒徑0. 64 μ m)來(lái)代替實(shí)施例1中使用的氧化鈦，除此以外，根據(jù)與實(shí)施例1同樣的操作以及條件而獲得了粉體。對(duì)所獲得的粉體進(jìn)行了與實(shí)施例1同樣的分析。分析結(jié)果與實(shí)施例1同樣，確認(rèn)出所獲得的粉體為 Mg2Ti04:0. 4mol%Mn4+0對(duì)于獲得的粉體，與實(shí)施例1同樣地操作，進(jìn)行了 Si含量、平均粒徑以及BET比表面積的測(cè)定以及熒光特性的評(píng)價(jià)。將結(jié)果示于表1。表 權(quán)利要求
1.一種紅色熒光體，其特征在于，向由下述通式(1)所示的鈦酸鹽中賦予Mn而活化得到，且Si含量為MOOOppm以下，M2TiO4(1)式中，M表示1種或2種以上的堿土金屬元素。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅色熒光體，其通過(guò)270 550nm的激發(fā)光而發(fā)光。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的紅色熒光體，其在600 750nm的區(qū)域具有發(fā)光帶。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的紅色熒光體，所述通式(1)中的M為Mg。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的紅色熒光體，其平均粒徑為1 30μ m。
6.一種紅色熒光體的制造方法，其特征在于，其為制造權(quán)利要求1所述的紅色熒光體的方法，包括混合堿土金屬源、錳源以及鈦源，將所獲得的混合物焙燒而獲得焙燒體，然后對(duì)該焙燒體進(jìn)行退火處理的工序，作為所述的各金屬源而使用的物質(zhì)具有如下的純度它們中所含的Si的量為可使所獲得的紅色熒光體的Si含量成為MOOOppm以下那樣的量。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的紅色熒光體的制造方法，其中，所述鈦源的Si含量為 9000ppm 以下。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的紅色熒光體的制造方法，其中，所述堿土金屬源、所述錳源以及所述鈦源的混合是通過(guò)濕式法進(jìn)行的。
9.根據(jù)權(quán)利要求6 8中任一項(xiàng)所述的紅色熒光體的制造方法，其中，焙燒溫度為 1150 1600°C。
10.根據(jù)權(quán)利要求6 9中任一項(xiàng)所述的紅色熒光體的制造方法，其中，退火處理的溫度為500 800"C。
11.根據(jù)權(quán)利要求6 10中任一項(xiàng)所述的紅色熒光體的制造方法，其中，所述鈦源為二氧化鈦。
全文摘要
一種向由通式M2TiO4(式中，M表示1種或2種以上的堿土金屬元素)。所示的鈦酸鹽中賦予Mn而活化得到的紅色熒光體，其中Si含量為24000ppm以下。這樣的紅色熒光體可通過(guò)如下方法制造，所述方法包括混合堿土金屬源、錳源以及鈦源，將所獲得的混合物焙燒而獲得焙燒體，然后對(duì)該焙燒體進(jìn)行退火處理的工序，作為前述的各金屬源而使用的物質(zhì)具有如下的純度，即，它們中所含的Si的量為可使所獲得的紅色熒光體的Si含量成為24000ppm以下那樣的量。
文檔編號(hào)C09K11/67GK102395649SQ20108001663
公開(kāi)日2012年3月28日 申請(qǐng)日期2010年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月13日
發(fā)明者仲岡泰裕, 柳原淳良 申請(qǐng)人:日本化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社