[发明专利]硫化锌系荧光体的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及硫化锌系荧光体的制造方法。

背景技术

以具有荧光发光特性的化合物半导体为主要构成成分的无机材料至今一直被用作发光材料、蓄光材料，近年来，具有利用电能来发光的电致发光(EL)特性的发光材料作为用于光源、显示装置的新型发光元件材料而受到期待，并受到关注。然而，现今可以得到的大多数无机EL材料的电能的光转化效率不充分，在发热、电力消耗、EL亮度等方面存在问题，因此为了寻求实用性更高的无机EL材料而进行了研究开发。

例如，关于蓝色EL材料的开发，正在研究以硫化锌为母体的荧光体的制造方法。

作为以硫化锌为母体的荧光体的制造方法，已知有在硫化锌中热掺杂发光中心的方法(例如参照专利文献1)。作为在以化学方法制造硫化锌的过程中掺杂发光中心的方法，已知有下述制造方法：使包含作为发光中心的金属元素的金属盐与锌盐共存，在水热条件下生成硫化锌的方法(例如参照专利文献2)；在溶解有包含作为发光中心的金属元素的金属盐和锌盐的溶液中，边加入硫化剂水溶液边使其反应的方法(例如参照专利文献3)等。在专利文献2和3中公开了如下内容：将得到的荧光体前体加热烧成，通过发光中心的固定化及结晶化来使其荧光体化。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004-99881公报

专利文献2：日本特开2005-264108公报

专利文献3：日本特愿2005-297707公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，上述任一制造方法中均存在面向实用化时必须要克服的问题。

例如，在硫化锌中热掺杂发光中心的方法存在如下问题：由于原料的粒径、用于供给金属掺杂物的金属盐与硫化锌的混合方法、混合时的不均匀性等原因，金属掺杂物会在颗粒内和颗粒间明显地不均匀分布，无法使各颗粒内和颗粒间的发光色均一。

另外，在水热条件下生成硫化锌的方法存在如下问题：由于所产生的硫化氢会严重腐蚀所使用的反应设备，因此对于面向工业化的规模扩大而言会成为巨大的障碍。

此外，利用液相反应来在硫化锌母体中掺杂作为发光中心的金属掺杂物的方法存在如下问题：在使锌化合物同时与用于供给金属掺杂物的金属盐和硫化剂反应时，各金属盐的反应速度不同，因此无法使颗粒内的金属掺杂物分布均匀。为了避免该问题，也可以考虑使反应在加热下进行来减小表观的反应速度差这样的解决手段，但在该情况下，结果会与热掺杂金属的上述方法产生同样的问题，因而不优选。

另外，上述专利文献中有的也记载了在烧成荧光体前体时导入氧气的内容，但由于所导入的氧气会使硫化锌转化成氧化锌，因此过量添加氧气是不优选的。此外，根据添加氧气的温度，在晶体变动的同时氧气会扩散到颗粒内部而进行氧化，因而存在结晶度不提高、无法得到具有实用性的高亮度荧光体的问题。

因此，本发明的目的在于，提供可以有利地在工业上制造具有实用性的高亮度荧光体的硫化锌系荧光体的制造方法。

用于解决问题的方案

本发明人等着眼于从在硫化锌系荧光体的调制到烧成为止的各个制造工序中的处理条件会对显著影响所得荧光体的亮度这一情况，对各工序进行了详细的研究，结果发现可以达成上述目的，从而完成了本发明。即，本发明提供下述方案。

[1]一种硫化锌系荧光体的制造方法，其特征在于，其通过烧成硫化锌系荧光体前体来制造硫化锌系荧光体，该制造方法至少包括下述工序：

将含有硫化锌系荧光体前体、硫和含氯熔剂的混合物烧成的第一烧成工序、以及

将由第一烧成工序得到的烧成物进一步烧成的第二烧成工序，

并且，在前述第一烧成工序中，将前述混合物加热，在导入氧气的气氛下使其从常温升温至前述荧光体前体的晶系发生转变的温度，接着，从超过该转变温度时起将该气氛切换成氮气气氛，进一步继续加热，在到达1000℃以上且1200℃以下范围内的温度后维持该温度一定，之后将该混合物急冷、洗涤，得到烧成物，以及

在前述第二烧成工序中，将前述第一烧成工序中得到的烧成物在氮气气氛下加热，使其从常温升温至650℃以上且1000℃以下的温度，接着，在到达该温度后边导入氧气边保持该温度，之后将该烧成物急冷、洗涤，从而得到硫化锌系荧光体。

[2]根据[1]所述的硫化锌系荧光体的制造方法，在前述第一烧成工序中，切换成氮气气氛的温度为850℃以下的温度。