JPH069204A - Preparation of high purity metal sulfide for phosphor base material - Google Patents

Preparation of high purity metal sulfide for phosphor base material

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JPH069204A
JPH069204A JP4336788A JP33678892A JPH069204A JP H069204 A JPH069204 A JP H069204A JP 4336788 A JP4336788 A JP 4336788A JP 33678892 A JP33678892 A JP 33678892A JP H069204 A JPH069204 A JP H069204A
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昌 弘 金
Kyu-Won Choe
圭 源 崔
Jong-Hong Byon
鍾 洪 卞
So-Yong Jang
蘇 英 張
Son-Yong Cha
善 榮 車
Han Choe
▲はん▼ 崔
炳 容 ▲ゆ▼
Byong-Yong Yu
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Abstract

PURPOSE: To produce a high purity metallic sulfide having a uniform particle size distribution and excellent in fluorescent efficiency by blending a sulfite or a thiosulfate with sulfur powder and a metallic compd. in a prescribed ratio and heating the resultant mixture at a prescribed temp. for a prescribed time.
CONSTITUTION: A mixture of 1-5 mol sulfite or thiosulfate (e.g. sodium sulfite or sodium thiosulfate), 1-20 mol sulfur powder and 1 mol metallic compd. (e.g. sulfate, halide or oxide of a metal selected from the group consisting of prim. transition metals, alkaline earth metals and rare earth metals) is comminuted and heated at 300-800°C for 2-6 hr to obtain particles of the objective metallic sulfide (e.g. ZnS, CaS, Y2O2S, Gd2O2S) having a relatively uniform particle size distribution of 6-8 μm as a simple compd. in high purity. The fluorescent efficiency of a phosphor obtd. from the metallic sulfide is comparable to that of the conventional phosphor or is higher than that by about 15%.
COPYRIGHT: (C)1994,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、各種蛍光体の基材とし
て有用な金属硫化物を高純度で得ることができる製造方
法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a metal sulfide useful as a base material for various phosphors in high purity.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、蛍光体の基材として、硫化亜鉛(Z
nS) 、オキシ硫化イットリウム(Y2O2S) 、硫化カルシウ
ム(CaS) 等の金属硫化物が使用されている。このような
用途の金属硫化物の製造方法としては、水溶液法、融剤
高温反応法、気体高温反応法等が知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, zinc sulfide (Z
nS), yttrium oxysulfide (Y 2 O 2 S), calcium sulfide (CaS) and other metal sulfides are used. As a method for producing a metal sulfide for such an application, an aqueous solution method, a flux high temperature reaction method, a gas high temperature reaction method and the like are known.

【0003】Electrochem.Technol.,Vol.6,No.7 〜8, P
246 〜251(1968) 及びJ.Am.Ceram.Soc.,Vol.73(2),P245
〜250(1990) には、亜鉛イオン溶液に硫化水素ガスを通
すか、或は硫化ナトリウム溶液を加えて硫化亜鉛を沈殿
させる水溶液法が記載されており、この方法は、工業的
に重要な方法である。しかしながら、この水溶液法にお
いて、得られる硫化亜鉛粒子の大きさが好ましい範囲内
にあり、かつ蛍光効率が高い硫化亜鉛を高収率で生産す
るためには、反応溶液中の亜鉛イオン濃度、pH、硫化
水素ガスや硫化ナトリウム溶液の供給速度及び攪拌速度
等を厳密に調節して不純物の濃度を制御しなければなら
ない。この工程以外にも濾過、洗浄及び乾燥等が更に必
要になるため、工程数が増え、また最終生成物に不純物
が混入する機会が増えるという欠点がある。
Electrochem.Technol., Vol.6, No.7-8, P
246-251 (1968) and J. Am. Ceram. Soc., Vol. 73 (2), P245.
~ 250 (1990) describes an aqueous solution method in which hydrogen sulfide gas is passed through a zinc ion solution or a sodium sulfide solution is added to precipitate zinc sulfide, and this method is an industrially important method. Is. However, in this aqueous solution method, the size of the obtained zinc sulfide particles is within the preferable range, and in order to produce zinc sulfide with high fluorescence efficiency in a high yield, the zinc ion concentration in the reaction solution, pH, The concentration of impurities must be controlled by strictly adjusting the supply rate and stirring rate of hydrogen sulfide gas or sodium sulfide solution. In addition to this step, filtration, washing and drying are further required, so that the number of steps is increased and the chance that impurities are mixed in the final product is increased.

【0004】気体高温反応法は、硫化水素や二硫化炭素
のような、高温でイオウ蒸気を生成する気体の雰囲気下
で、高温反応させ、金属硫化物を製造する方法であり、
工業的にも利用されている。この方法は米国特許第3,
418,246号に開示されている。しかしながら、硫
化水素を用いる高温反応法は、純度が高い硫化物を得る
ことはできるが、高純度の気体を用いなければならず、
また収率が低いので経済的に好ましくない。また、二硫
化炭素を用いる高温反応法は、高温で二硫化炭素の重合
体が形成されたり、また二硫化炭素が分解して炭素粉末
が生成することがあり、これらの黒色の副産物が蛍光を
吸収する性質を有しているため、得られた金属硫化物
は、蛍光体の原料として好ましくない。
The high temperature gas reaction method is a method of producing a metal sulfide by reacting at high temperature in an atmosphere of a gas such as hydrogen sulfide or carbon disulfide that produces sulfur vapor at high temperature.
It is also used industrially. This method is described in US Pat.
No. 418,246. However, the high-temperature reaction method using hydrogen sulfide can obtain a high-purity sulfide, but must use a high-purity gas,
Further, the yield is low, which is economically unfavorable. Further, in the high temperature reaction method using carbon disulfide, a polymer of carbon disulfide may be formed at a high temperature, or carbon disulfide may be decomposed to generate carbon powder, and these black by-products emit fluorescence. The obtained metal sulfide is not preferable as a raw material for the phosphor because it has an absorbing property.

【0005】融剤高温反応法は、炭酸ナトリウムとイオ
ウの混合物を融剤として用い、主として、硫化カルシウ
ム(CaS) やオキシ硫化イットリウム(Y2O2S) 等を製造す
る技術である(J.Electrochem.Soc.,Vol.130(2),P432〜
437(1983) 参照)。しかしながら、この方法で得られた
金属硫化物は、不純物として炭素粉末や二硫化炭素の重
合体を含有するため、上記の気体高温反応法と同様に、
蛍光を吸収する性質を有しているため、得られた金属硫
化物は、蛍光体の原料として好ましくない。上記方法に
おいて、炭素粉末や二硫化炭素の重合体が生成する反応
は次のとおりである。原料として使用される炭酸塩は、
先ずイオウと反応し、一酸化炭素と二酸化炭素が生成す
る。この際、イオウが存在すれば次のような副反応が起
こる。
The flux high-temperature reaction method is a technique for producing mainly calcium sulfide (CaS), yttrium oxysulfide (Y 2 O 2 S) and the like by using a mixture of sodium carbonate and sulfur as a flux (J. Electrochem.Soc., Vol.130 (2), P432〜
437 (1983)). However, since the metal sulfide obtained by this method contains carbon powder or a polymer of carbon disulfide as an impurity, like the above-described high temperature gas reaction method,
The obtained metal sulfide is not preferable as a raw material for a phosphor because it has a property of absorbing fluorescence. In the above method, the reaction in which a carbon powder or a polymer of carbon disulfide is produced is as follows. The carbonate used as a raw material is
First, it reacts with sulfur to produce carbon monoxide and carbon dioxide. At this time, if sulfur is present, the following side reaction occurs.

【0006】 2CO→CO2 +C (1) CO+1/nSn →OCS (2) C+S2 →CS2 (3) OCS+CO→SO2 +2C (4) 2CO2 +1/2S2 →SO2 +2CO (5) CO2 +1/2S2 →SO2 +C (6)2CO → CO 2 + C (1) CO + 1 / nS n → OCS (2) C + S 2 → CS 2 (3) OCS + CO → SO 2 + 2C (4) 2CO 2 + 1 / 2S 2 → SO 2 + 2CO (5) CO 2 + 1 / 2S 2 → SO 2 + C (6)

【0007】上記の反応式に示されるように、一酸化炭
素は、反応(1)により炭素と二酸化炭素を生成し、一
方、反応(2)によりイオウと反応し、OCSを生成す
る。反応(1)で生成した炭素は、反応(3)により二
硫化炭素を生成することになり、その二硫化炭素は高温
で重合し、黒色の二硫化炭素重合体を生成する(Physic
a Status Solidi,32. P749(1969)参照)。また、二酸化
炭素は高温でイオウ蒸気で容易に還元され、反応(5)
に示すように、一酸化炭素に転換されたり、反応(6)
に示すように、炭素に転換される。そして、反応(2)
で生成したOCSガスは、反応(4)により炭素を生成
する。条件によっては、生成した炭素は、再び反応
(3)により、二硫化炭素又は二硫化炭素重合物に転換
される。この付加生成物である炭素や二硫化炭素重合体
は、蛍光体が発する蛍光を吸収し、蛍光効率を低下させ
るので、除去する必要があるが、これらを除去するため
の適当な溶剤や化学反応がないため、一旦生成した炭素
や二硫化炭素重合体を除去するのは困難である。
As shown in the above reaction formula, carbon monoxide produces carbon and carbon dioxide by the reaction (1), while it reacts with sulfur by the reaction (2) to produce OCS. The carbon produced in the reaction (1) will produce carbon disulfide by the reaction (3), and the carbon disulfide will be polymerized at a high temperature to produce a black carbon disulfide polymer (Physic
a Status Solidi, 32. P749 (1969)). In addition, carbon dioxide is easily reduced by sulfur vapor at high temperature and reacts (5)
As shown in, it is converted to carbon monoxide, and the reaction (6)
It is converted to carbon as shown in. And reaction (2)
The OCS gas generated in step 2 produces carbon by the reaction (4). Depending on the conditions, the produced carbon is converted into carbon disulfide or a carbon disulfide polymer again by the reaction (3). This addition product, carbon or carbon disulfide polymer, absorbs the fluorescence emitted by the phosphor and lowers the fluorescence efficiency, so it is necessary to remove it, but an appropriate solvent or chemical reaction for removing them is required. Therefore, it is difficult to remove the carbon once produced and the carbon disulfide polymer.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、蛍光
効率を低下させる炭素や二硫化炭素重合体が全く生成し
ない、蛍光体の基材として有用な高純度の金属硫化物を
製造する方法を提供することにある。
DISCLOSURE OF THE INVENTION An object of the present invention is to produce a high-purity metal sulfide useful as a base material for a phosphor, which does not produce carbon or carbon disulfide polymer which deteriorates the fluorescence efficiency. To provide.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は、亜硫酸塩又は
チオ硫酸塩1〜5モル、イオウ粉末1〜20モル及び金
属化合物1モルを混合し、これを粉砕した後、300〜
800℃で2〜6時間加熱することを特徴とする蛍光体
基材用高純度金属硫化物の製造方法である。
According to the present invention, 1 to 5 mol of a sulfite or thiosulfate, 1 to 20 mol of a sulfur powder and 1 mol of a metal compound are mixed and crushed, and then 300 to
It is a method for producing a high-purity metal sulfide for a phosphor substrate, which comprises heating at 800 ° C. for 2 to 6 hours.

【0010】以下、本発明を詳細に説明する。本発明に
用いる亜硫酸塩又はチオ硫酸塩としては、亜硫酸ナトリ
ウム、チオ硫酸ナトリウム、亜硫酸カリウム及びチオ硫
酸カリウムが好ましい。本発明に用いる金属化合物とし
ては、亜鉛等の第一遷移金属;Ca、Mg、Ba、Sr
等の単一アルカリ土類金属;Ca−Mg、Ca−Sr、
Ca−Ba、Mg−Sr、Mg−Ba、Sr−Ba等の
固溶体硫化物を形成することができるアルカリ土類金属
2種からなる金属;及びY、Gd、La、Nd、Eu等
の稀土類金属からなる群より選ばれた金属の硫酸塩、ハ
ロゲン化物又は酸化物が好ましい。
The present invention will be described in detail below. As the sulfite or thiosulfate used in the present invention, sodium sulfite, sodium thiosulfate, potassium sulfite and potassium thiosulfate are preferable. Examples of the metal compound used in the present invention include first transition metals such as zinc; Ca, Mg, Ba, Sr.
A single alkaline earth metal such as Ca-Mg, Ca-Sr,
Metals consisting of two alkaline earth metals capable of forming solid solution sulfides such as Ca-Ba, Mg-Sr, Mg-Ba, Sr-Ba; and rare earths such as Y, Gd, La, Nd and Eu. Sulfates, halides or oxides of metals selected from the group consisting of metals are preferred.

【0011】本発明の目的物質である金属硫化物は、上
記金属化合物として使用された金属の硫化物又はオキシ
硫化物であり、例えばZnS、CaS、Y22 S,G
22 S等を挙げることができる。本発明において、
金属化合物と、亜硫酸塩(又はチオ硫酸塩)及びイオウ
粉末との反応を次に説明する。
The metal sulfide which is the object of the present invention is a sulfide or oxysulfide of the metal used as the above-mentioned metal compound, for example ZnS, CaS, Y 2 O 2 S, G.
Examples thereof include d 2 O 2 S. In the present invention,
The reaction of the metal compound with sulfite (or thiosulfate) and sulfur powder is described below.

【0012】亜硫酸塩は、イオウ粉末と反応し、200
〜600℃でチオ硫酸塩を生成し、このチオ硫酸塩が金
属化合物と反応し、金属硫化物とアルカリ金属の硫酸塩
を生成する。このとき、亜硫酸塩とイオウ粉末とを過剰
量用いると、アルカリ金属の硫化物と硫酸塩が一緒に生
成する。下記に一例として、金属酸化物と亜硫酸ナトリ
ウム及びイオウ粉末との反応、金属酸化物とチオ硫酸塩
との反応、及び亜硫酸ナトリウムとイオウ粉末との反応
式を示す。
Sulfite reacts with sulfur powder to give 200
At ˜600 ° C., thiosulfate is produced, and this thiosulfate reacts with the metal compound to produce metal sulfide and alkali metal sulfate. At this time, if an excessive amount of sulfite and sulfur powder is used, an alkali metal sulfide and a sulfate are produced together. As an example, the reaction formulas of the metal oxide with sodium sulfite and sulfur powder, the reaction of the metal oxide with thiosulfate, and the reaction formulas of sodium sulfite with sulfur powder are shown below.

【0013】 CaO+Na2 SO3 +S→CaS+Na2 SO4 (7) CaO+Na223 →CaS+Na2 SO4 (8) Y23 +Na2 SO3 +S→Y22 S+Na2 SO4 (9) ZnO+Na2 SO3 +S→ZnS+Na2 SO4 (10) Na2 SO3 +S→Na223 (11) 4Na223 →Na25 +3Na2 SO4 (12) 4Na2 SO3 →Na2 S+3Na2 SO4 (13)CaO + Na 2 SO 3 + S → CaS + Na 2 SO 4 (7) CaO + Na 2 S 2 O 3 → CaS + Na 2 SO 4 (8) Y 2 O 3 + Na 2 SO 3 + S → Y 2 O 2 S + Na 2 SO 4 (9) ) ZnO + Na 2 SO 3 + S → ZnS + Na 2 SO 4 (10) Na 2 SO 3 + S → Na 2 S 2 O 3 (11) 4Na 2 S 2 O 3 → Na 2 S 5 + 3Na 2 SO 4 (12) 4Na 2 SO 3 → Na 2 S + 3Na 2 SO 4 (13)

【0014】反応(12)及び(13)で得られるアルカリ
金属硫化物は、アルカリ土類金属硫化物、遷移金属硫化
物又は稀土類金属硫化物の粒子成長のための融剤として
作用する。反応式(7)〜(10)によれば、反応物質、
例えば亜硫酸ナトリウム(又はチオ硫酸ナトリウム)と
イオウ粉末とは化学量論的量、すなわち1モルのCaO
に対して各々1モルの量を使用しなければならないが、
実際には反応を400℃以上で行うので、高温でのイオ
ウの蒸発と、亜硫酸塩(又はチオ硫酸塩)の熱分解によ
るイオウの損失を考慮し、これらの原料物質は過剰量を
使用しなければならない。
The alkali metal sulfides obtained in reactions (12) and (13) act as a flux for the grain growth of alkaline earth metal sulfides, transition metal sulfides or rare earth metal sulfides. According to the reaction formulas (7) to (10), the reaction substance,
For example, sodium sulfite (or sodium thiosulfate) and sulfur powder are stoichiometric amounts, ie 1 mole of CaO.
For each one must be used in an amount of 1 mol,
In practice, the reaction is carried out at 400 ° C or higher, so in consideration of sulfur evaporation at high temperature and sulfur loss due to thermal decomposition of sulfite (or thiosulfate), excess amounts of these raw materials should be used. I have to.

【0015】反応の結果、得られた硫化カルシウムの粒
子を好ましい大きさに成長させるためには、所定量の融
剤を必要とするが、このためには更に多量の亜硫酸塩
(又はチオ硫酸塩)及びイオウ粉末を補充しなければな
らない。さらに補充しなければならない亜硫酸塩(又は
チオ硫酸塩)及びイオウ粉末の量は、使用する反応容器
及び電気炉の大きさと形態、並びに反応物質の量によっ
て異なる。以上の事項を考慮すると、1モルの金属化合
物に対して、1〜5モルの亜硫酸塩(又はチオ硫酸塩)
と、1〜20モルのイオウ粉末の組成が好ましい。ま
た、亜硫酸塩の代わりにチオ硫酸塩を使用する場合に
は、イオウ粉末の量は、1/2に減らしても差し支えな
い。
As a result of the reaction, in order to grow the obtained particles of calcium sulfide to a desired size, a predetermined amount of flux is required. For this purpose, a larger amount of sulfite (or thiosulfate) is required. ) And sulfur powder must be replenished. The amount of sulfite (or thiosulfate) and sulfur powder that must be replenished will depend on the size and morphology of the reaction vessel and electric furnace used and the amount of reactants. Considering the above matters, 1 to 5 mol of sulfite (or thiosulfate) is added to 1 mol of metal compound.
And a composition of 1 to 20 mol of sulfur powder is preferred. When thiosulfate is used instead of sulfite, the amount of sulfur powder can be reduced to 1/2.

【0016】金属化合物の硫化反応は、300〜800
℃で2〜6時間内で行うことができるが、600℃で2
〜4時間以内に完結するのが好ましい。反応物質である
金属化合物と亜硫酸塩(又はチオ硫酸塩)に水分を含む
場合には好ましくない副反応が起こる。すなわち、含有
する水分は、反応に参加し、イオウ粉末の損失と硫化物
の分解をもたらすことがある。したがって、反応物質
は、予め100〜200℃で予熱し乾燥した後、反応温
度を高めることが好ましい。
The sulfurization reaction of the metal compound is 300 to 800.
It can be performed within 2 to 6 hours at ℃, but at 600 ℃ 2
It is preferably completed within 4 hours. If water is contained in the sulfite salt (or thiosulfate salt) and the metal compound that is a reactant, an undesirable side reaction occurs. That is, the water content may participate in the reaction, resulting in loss of sulfur powder and decomposition of sulfides. Therefore, it is preferable to increase the reaction temperature after preheating the reaction material at 100 to 200 ° C. and drying it in advance.

【0017】[0017]

【発明の効果】本発明によると、6〜8μm の比較的均
一な粒度分布を有する金属硫化物の粒子を単一化合物と
して高純度で得ることができ、この金属硫化物から得ら
れた蛍光体の蛍光効率は、従来の蛍光体と同等か、ある
いは15%程度優れている。
According to the present invention, metal sulfide particles having a relatively uniform particle size distribution of 6 to 8 μm can be obtained as a single compound in high purity, and a phosphor obtained from this metal sulfide is obtained. The fluorescence efficiency of is equal to or better than that of the conventional phosphor by about 15%.

【0018】[0018]

【実施例】【Example】

以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明する。 実施例1 炭酸カルシウム4.000g をアルミナるつぼに入れ、
電気炉を使用し、900℃で2時間焼成し、酸化カルシ
ウムを得た。この酸化カルシウムを無水亜硫酸ナトリウ
ム7.562g とイオウ粉末12.83g と共に乳鉢で
十分に混合し、反応混合物を調製した。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. Example 1 4.000 g of calcium carbonate was placed in an alumina crucible,
Using an electric furnace, it was baked at 900 ° C. for 2 hours to obtain calcium oxide. This calcium oxide was thoroughly mixed with 7.562 g of anhydrous sodium sulfite and 12.83 g of sulfur powder in a mortar to prepare a reaction mixture.

【0019】この反応混合物を蓋付きのアルミナるつぼ
に入れ、電気炉を使用し、600℃で2時間加熱して反
応させた後、電気炉内の温度を室温まで冷却した。次
に、得られた反応生成物中の、水溶性のナトリウムの硫
酸塩、硫化物、チオ硫酸塩、亜硫酸塩等を氷水で溶解、
除去し、残った硫化カルシウム粉末を、更に冷蒸留水
(7±2℃)で3回洗浄した。これを110±10℃で
2時間乾燥して、目的物2.783g を得た。図1に示
す目的物のX線回折分析図とJCPDSデータとを比較
した結果、硫化カルシウムの単一化合物であることが確
認された。また硫化カルシウムは、図2に示す走査電子
顕微鏡写真から明らかなように、粒径が6〜8μm であ
り、粒径の分布は比較的均一であった。
This reaction mixture was placed in an alumina crucible with a lid and heated at 600 ° C. for 2 hours to cause a reaction, and then the temperature in the electric furnace was cooled to room temperature. Next, in the obtained reaction product, water-soluble sodium sulfate, sulfide, thiosulfate, sulfite, etc. are dissolved in ice water,
The remaining calcium sulfide powder which had been removed was further washed with cold distilled water (7 ± 2 ° C.) three times. This was dried at 110 ± 10 ° C. for 2 hours to obtain 2.783 g of the desired product. As a result of comparison between the X-ray diffraction analysis chart of the target substance shown in FIG. 1 and JCPDS data, it was confirmed that it was a single compound of calcium sulfide. Also, as is clear from the scanning electron micrograph shown in FIG. 2, calcium sulfide had a particle size of 6 to 8 μm, and the particle size distribution was relatively uniform.

【0020】実施例2 酸化イットリウム4.516g 、無水亜硫酸ナトリウム
3.781g 及びイオウ粉末6.40g を乳鉢で十分に
混合した後、蓋付きアルミナるつぼに入れ、電気炉を使
用し、600℃で2時間加熱した後、室温まで冷却し
た。次に、得られた反応生成物中の、水溶性のナトリウ
ムの硫酸塩と、その他微量のチオ硫酸塩と、亜硫酸塩及
び硫化物を蒸留水で溶解、除去し、ナトリウム塩を完全
に除去するために、更に冷蒸留水で3回洗浄した。これ
を110±10℃で5時間乾燥して、目的物4.659
g を得た。図3に示す目的物のX線回折分析図から、オ
キシ硫化イットリウムの単一化合物であることが確認さ
れた。またオキシ硫化イットリウムは、図4に示す走査
電子顕微鏡写真から明らかなように、粒径が6〜8μm
であり、粒径の分布は比較的均一であった。
Example 2 4.516 g of yttrium oxide, 3.781 g of anhydrous sodium sulfite and 6.40 g of sulfur powder were thoroughly mixed in a mortar and then placed in an alumina crucible with a lid and heated at 600 ° C. in an electric furnace at 600 ° C. After heating for an hour, it was cooled to room temperature. Next, the water-soluble sodium sulfate, other trace amounts of thiosulfate, sulfite and sulfide in the obtained reaction product are dissolved and removed with distilled water to completely remove the sodium salt. For this purpose, it was further washed 3 times with cold distilled water. This was dried at 110 ± 10 ° C for 5 hours to obtain the desired product 4.659.
got g. From the X-ray diffraction analysis diagram of the target substance shown in FIG. 3, it was confirmed that the target compound was a single compound of yttrium oxysulfide. Yttrium oxysulfide has a particle size of 6 to 8 μm, as is clear from the scanning electron micrograph shown in FIG.
The particle size distribution was relatively uniform.

【0021】実施例3 酸化亜鉛4.883g 、チオ硫酸ナトリウム18.97
3g 及びイオウ粉末4.811g を乳鉢で十分に混合し
た後、アルミナるつぼに入れ、電気炉を使用し、700
℃で2時間加熱した後、室温まで冷却した。次に、得ら
れた反応生成物中の、水溶性のナトリウム塩等を蒸留水
で溶解、除去し、次いで、残りの硫化亜鉛を蒸留水で4
回洗浄した。これを110±10℃で2時間乾燥して、
目的物5.757g を得た。図5に示す目的物のX線回
折分析図から、硫化亜鉛の単一化合物であることが確認
された。また硫化亜鉛は、図6に示す走査電子顕微鏡写
真から明らかなように、粒径が6〜8μm であり、粒径
の分布は比較的均一であった。
Example 3 4.883 g zinc oxide, 18.97 sodium thiosulfate
After thoroughly mixing 3 g and sulfur powder 4.811 g in a mortar, put in an alumina crucible and use an electric furnace to 700
After heating at ℃ for 2 hours, it was cooled to room temperature. Next, the water-soluble sodium salt and the like in the obtained reaction product are dissolved and removed with distilled water, and then the remaining zinc sulfide is removed with distilled water.
Washed twice. Dry this at 110 ± 10 ° C for 2 hours,
5.757 g of the desired product was obtained. From the X-ray diffraction analysis diagram of the target product shown in FIG. 5, it was confirmed to be a single compound of zinc sulfide. Further, zinc sulfide had a particle size of 6 to 8 μm, and the particle size distribution was relatively uniform, as is clear from the scanning electron micrograph shown in FIG.

【0022】実施例4 酸化ユーロピウム(Eu2O3) 4.5重量%をドープした酸
化イットリウム4.516g 、チオ硫酸ナトリウム4.
743g 及びイオウ粉末6.40g を乳鉢で十分に混合
し、反応混合物を調製した。この反応混合物を50ml容
量のアルミナるつぼに入れ、電気炉で加熱した。加熱方
法としては、先ず120〜150℃で30分間加熱し、
次いで、600℃で2時間加熱する方法を採った。この
段階でイットリウムとユーロピウムのオキシ硫化物が生
成するが、ユーロピウムがオキシ硫化イットリウムにド
ープされるように、更に1100℃に昇温して2時間加
熱した。電気炉の電源を切って800℃まで冷却した
後、るつぼを取り出して室温まで急冷した。
Example 4 4.516 g of yttrium oxide doped with 4.5% by weight of europium oxide (Eu 2 O 3 ), sodium thiosulfate 4.
A reaction mixture was prepared by thoroughly mixing 743 g and 6.40 g of sulfur powder in a mortar. The reaction mixture was placed in a 50 ml alumina crucible and heated in an electric furnace. As a heating method, first, heating at 120 to 150 ° C. for 30 minutes,
Then, a method of heating at 600 ° C. for 2 hours was adopted. At this stage, yttrium and europium oxysulfides are formed, and the temperature was further raised to 1100 ° C. and heating was performed for 2 hours so that europium was doped with yttrium oxysulfide. After turning off the electric furnace and cooling to 800 ° C., the crucible was taken out and rapidly cooled to room temperature.

【0023】反応生成物を蒸留水で3回洗浄し、硫酸ナ
トリウムと硫化ナトリウムを除去した。残っているイオ
ウを(NH4)2SX(x=2〜5)溶液又はCS2 で洗浄した
後、110±10℃で5時間乾燥し、Y2O2S :Eu蛍光体
4.66g を得た。得られた蛍光体の発光スペクトルを
図7に示す。得られた蛍光体の発光強度を、炭酸ナトリ
ウムを用いて同一条件で製造した蛍光体の発光強度と比
較した結果、100:97で若干高い効率を示した。
The reaction product was washed with distilled water three times to remove sodium sulfate and sodium sulfide. The remaining sulfur was washed with a (NH 4 ) 2 S X (x = 2 to 5) solution or CS 2 and then dried at 110 ± 10 ° C for 5 hours to obtain 4.66 g of Y 2 O 2 S: Eu phosphor. Got The emission spectrum of the obtained phosphor is shown in FIG. As a result of comparing the emission intensity of the obtained phosphor with the emission intensity of the phosphor produced under the same conditions using sodium carbonate, a slightly higher efficiency was shown at 100: 97.

【0024】実施例5 酸化カルシウム3.996g 、亜硫酸ナトリウム7.5
62g 及びイオウ12.8g の混合物に、酸化カルシウ
ムに対して0.2モル%のマンガン(II)がドープされる
量のマンガンを含むマンガン酢酸塩水溶液を加えて混練
した。この混練物を50ml容量のアルミナるつぼに入
れ、電気炉を使用して、先ず150℃で1時間加熱し
て、水分を蒸発させた後、800℃に昇温し更に2時間
加熱した。この反応で生成した硫化カルシウムの結晶に
マンガン(II)がドープされるように、更に1000℃で
加熱した。電気炉の温度を800℃まで下げた後、るつ
ぼを取り出して室温まで急冷し、5℃程度の冷蒸留水で
水溶性塩を溶解、除去し、よく洗浄した。これを110
±10℃で5時間乾燥し、硫化カルシウム基礎の蛍光体
2.794g を得た。得られた蛍光体の発光スペクトル
を図8に示す。得られた蛍光体の発光強度を、炭酸ナト
リウムを用いて同一条件で製造した蛍光体の発光強度と
比較した結果、100:84で相当に高い効率を示し
た。
Example 5 3.996 g calcium oxide, 7.5 sodium sulfite
A mixture of 62 g and 12.8 g of sulfur was kneaded with an aqueous solution of manganese acetate containing manganese (II) in an amount of 0.2 mol% with respect to calcium oxide. This kneaded product was placed in an alumina crucible having a capacity of 50 ml, and first heated in an electric furnace at 150 ° C. for 1 hour to evaporate water, and then heated to 800 ° C. and further heated for 2 hours. It was further heated at 1000 ° C. so that the crystals of calcium sulfide produced by this reaction were doped with manganese (II). After lowering the temperature of the electric furnace to 800 ° C., the crucible was taken out and rapidly cooled to room temperature, and the water-soluble salt was dissolved and removed with cold distilled water at about 5 ° C., and washed thoroughly. 110 this
After drying at ± 10 ° C. for 5 hours, 2.794 g of a calcium sulfide-based phosphor was obtained. The emission spectrum of the obtained phosphor is shown in FIG. As a result of comparing the emission intensity of the obtained phosphor with the emission intensity of the phosphor produced under the same conditions using sodium carbonate, a considerably high efficiency was shown at 100: 84.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】実施例1で得られたCaSのX線回折図であ
る。
FIG. 1 is an X-ray diffraction diagram of CaS obtained in Example 1.

【図2】実施例1で得られたCaSの走査電子顕微鏡写
真である。
2 is a scanning electron micrograph of CaS obtained in Example 1. FIG.

【図3】実施例2で得られたY22 SのX線回折図で
ある。
FIG. 3 is an X-ray diffraction diagram of Y 2 O 2 S obtained in Example 2.

【図4】実施例2で得られたY22 Sの走査電子顕微
鏡写真である。
FIG. 4 is a scanning electron micrograph of Y 2 O 2 S obtained in Example 2.

【図5】実施例3で得られたZnSのX線回折図であ
る。
5 is an X-ray diffraction diagram of ZnS obtained in Example 3. FIG.

【図6】実施例3で得られたZnSの走査電子顕微鏡写
真である。
6 is a scanning electron micrograph of ZnS obtained in Example 3. FIG.

【図7】実施例4で得られたY22 S:Euの蛍光ス
ペクトルである。
FIG. 7 is a fluorescence spectrum of Y 2 O 2 S: Eu obtained in Example 4.

【図8】実施例5で得られたCaS:Mnの蛍光スペク
トルである。
8 is a fluorescence spectrum of CaS: Mn obtained in Example 5. FIG.

─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成5年7月15日[Submission date] July 15, 1993

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】図面の簡単な説明[Name of item to be corrected] Brief description of the drawing

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】実施例1で得られたCaSのX線回折図であ
る。
FIG. 1 is an X-ray diffraction diagram of CaS obtained in Example 1.

【図2】実施例1で得られたCaSの粒子構造を示す走
査電子顕微鏡写真である。
2 is a scanning electron micrograph showing the particle structure of CaS obtained in Example 1. FIG.

【図3】実施例2で得られたY22 SのX線回折図で
ある。
FIG. 3 is an X-ray diffraction diagram of Y 2 O 2 S obtained in Example 2.

【図4】実施例2で得られたY22 Sの粒子構造を示
す走査電子顕微鏡写真である。
FIG. 4 is a scanning electron micrograph showing the particle structure of Y 2 O 2 S obtained in Example 2.

【図5】実施例3で得られたZnSのX線回折図であ
る。
5 is an X-ray diffraction diagram of ZnS obtained in Example 3. FIG.

【図6】実施例3で得られたZnSの粒子構造を示す走
査電子顕微鏡写真である。
6 is a scanning electron micrograph showing the particle structure of ZnS obtained in Example 3. FIG.

【図7】実施例4で得られたY22 S:Euの蛍光ス
ペクトルである。
FIG. 7 is a fluorescence spectrum of Y 2 O 2 S: Eu obtained in Example 4.

【図8】実施例5で得られたCaS:Mnの蛍光スペク
トルである。
8 is a fluorescence spectrum of CaS: Mn obtained in Example 5. FIG.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 卞 鍾 洪 大韓民国ソウル特別市松坡区新川洞19番地 薔薇アパート19棟1207号 (72)発明者 張 蘇 英 大韓民国ソウル特別市城北区貞陵3洞647 番地4号 三益ビラ206号 (72)発明者 車 善 榮 大韓民国ソウル特別市陽川区新亭6洞328 番地 木洞新市街地アパート1330棟104号 (72)発明者 崔 ▲はん▼ 大韓民国ソウル特別市瑞草区方背本洞780 番地3号 (72)発明者 ▲ゆ▼ 炳 容 大韓民国ソウル特別市城北区下月谷洞39番 地1号 韓国科学技術研究院 研究院寮11 号 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor 卞 Jong Hong No. 19 Shincheon-dong, Songpa-gu, Seoul, Republic of Korea No. 1207, Rose Apartment 19 (72) Inventor Zhang Su, England 647, Jeongneung-dong, Seongbuk-gu, Seoul, Republic of Korea No. 4 Sanmak Villa No. 206 (72) Inventor's car Zhong Yei, No. 328, Shintyeong 6-dong, Yangcheon-gu, Seoul, Republic of Korea 1330, Mok-dong New Town Apartment No. 104 (72) Inventor Choi ▲ Han ▼ Special in Seoul, South Korea No.3, No.3, 780, Incheon-dong, Seocho-gu, Seocho-gu (72) Inventor ▲ Yu-Yu, 39, No. 1, Shimogetsu-dani, Seongbuk-gu, Seoul, Republic of Korea

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 亜硫酸塩又はチオ硫酸塩1〜5モル、イ
オウ粉末1〜20モル及び金属化合物1モルを混合し、
これを粉砕した混合物を、300〜800℃で2〜6時
間加熱することを特徴とする蛍光体基材用高純度金属硫
化物の製造方法。
1. A mixture of 1 to 5 mol of sulfite or thiosulfate, 1 to 20 mol of sulfur powder and 1 mol of a metal compound,
A method for producing a high-purity metal sulfide for a phosphor base material, which comprises heating the ground mixture at 300 to 800 ° C. for 2 to 6 hours.
【請求項2】 上記亜硫酸塩又はチオ硫酸塩が、亜硫酸
ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム、亜硫酸カリウム及び
チオ硫酸カリウムからなる群より選ばれた少なくとも1
種である請求項1記載の製造方法。
2. The at least one sulfite or thiosulfate selected from the group consisting of sodium sulfite, sodium thiosulfate, potassium sulfite and potassium thiosulfate.
The method according to claim 1, which is a seed.
【請求項3】 上記金属化合物が、第一遷移金属、アル
カリ土類金属、固溶体硫化物を形成可能なアルカリ土類
金属の2種からなる金属及び稀土類金属からなる群より
選ばれた金属の硫酸塩、ハロゲン化物又は酸化物である
請求項1記載の製造方法。
3. The metal compound is selected from the group consisting of two metals, a first transition metal, an alkaline earth metal, and an alkaline earth metal capable of forming a solid solution sulfide, and a rare earth metal. The production method according to claim 1, which is a sulfate, a halide or an oxide.
【請求項4】 上記金属硫化物が、ZnS、CaS、Y
22 S又はGd22 Sである請求項1記載の製造方
法。
4. The metal sulfide is ZnS, CaS, Y.
The production method according to claim 1, which is 2 O 2 S or Gd 2 O 2 S.
【請求項5】 上記混合物を、600℃で2〜4時間加
熱する請求項1記載の製造方法。
5. The method according to claim 1, wherein the mixture is heated at 600 ° C. for 2 to 4 hours.
【請求項6】 金属化合物と、亜硫酸塩又はチオ硫酸塩
とを、100〜200℃で予熱乾燥した後、イオウ粉末
を混合し、次いで反応温度を高めて硫化させる請求項1
記載の製造方法。
6. The metal compound and the sulfite or thiosulfate are preheated and dried at 100 to 200 ° C., and then the sulfur powder is mixed, and then the reaction temperature is raised to be sulfided.
The manufacturing method described.
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