(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
メディアを用いて蛍光体を湿式分散処理する方法において、真比重が１〜２．２のメディアを全メディアの５０重量％以上用い、被処理蛍光体とともに液体分散媒中に懸濁して機械的分散処理を行うことを特徴とする蛍光体の湿式分散処理方法。
【請求項２】
前記メディアが全て真比重が１〜２．２であることを特徴とする請求項１記載の蛍光体の湿式分散処理方法。
【請求項３】
分散容器中に占める全てのメディアの充填率を５０〜９０容積％の範囲で選択することを特徴とする請求項１又は２記載の蛍光体の湿式分散処理方法。
【請求項４】
前記メディアがセラミック製又は樹脂製であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の蛍光体の湿式分散処理方法。
【請求項５】
材質の異なる複数種のメディアを混合して使用することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の蛍光体の湿式分散処理方法。
【請求項６】
前記蛍光体が硫化物系蛍光体であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の蛍光体の湿式分散処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、陰極線、蛍光ランプ等に使用される蛍光体の湿式分散処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カラーブラウン管等に使用される蛍光体は、蛍光体原料を焼成した後、水洗したり、水篩して蛍光体以外の異物を除去する等の工程を経た後、さらに湿式分散処理を行い、分散時の蛍光体諸特性を維持しながら、蛍光体の表面に無機質、有機質又は両者の組み合わせからなる物質を表面に付着させる等の処理を施すことによって表面改質を行っている。この表面改質処理が施される前の蛍光体の輝度特性や液体中での分散性は、その後の表面改質処理後の特性に大きな影響を与えるので特に重要である。
【０００３】
一般的に蛍光体の分散性を向上させる方法としては、焼成後の蛍光体に水篩・水洗等を施した後、液体媒体中に蛍光体と、アルミナボール、ガラスビーズ等の固体粒子の分散媒体（本発明では、これらを総称して「メデイア」という）とを混合するか、メディアの中を通過させるタイプのミルを用いる場合は蛍光体を液体媒体中に分散させただけの蛍光体スラリーを調製し、これを容器駆動媒体ミル、媒体攪拌ミル等のメディアミルを用いて機械的に湿式分散処理することはよく知られている。
【０００４】
従来から、メディアミルの機械的分散による分散性を向上させるためには、メディアの直径を小さくし、メディアの硬度を硬くし、メディアの比重を大きくし、また、遠心加速したり、周速（回転数）を早め、かつ、分散時間を長くしてミルのベッセル中の滞留時間を長くしたり、メディアの充填量を多くして分散性を向上させる試みがなされてきた。
【０００５】
このように、メディアの種類や直径及び充填量等によっても分散状態が変わるため、処理液スラリーの内容と、目的とする分散状態により、メディアの種類や直径及び充填量を種々選択する。表１には、従来使用されているメディアの種類、及びその粒径、比重を例示する。
【０００６】
【表１】
0003909386.tif 000002
【０００７】
ところで、蛍光体を液体媒体中に分散させるために、前記のメディアミルによる機械的分散を適用すると、蛍光体の分散性は向上するものの、蛍光体表面結晶の摩砕に起因すると思われる発光輝度の低下という問題が発生した。
【０００８】
従来も、蛍光体結晶表面の摩砕をできる限り少なくし、輝度低下の抑制と分散性の向上を比較考慮して分散条件を選択してきた。その時に用いられるメディアとしてはガラス、ジルコニア、アルミナ等のセラミックスビーズが用いられてきたが、特にソーダ系ガラスビーズは価格面、供給面で安定しており、分散効率も相対的に良いため、広く利用されてきた。
【０００９】
しかし、前記のメディアは、分散性の向上には有効であるが、輝度低下を確実に抑制することができず、未だ、満足できる湿式分散処理方法を確立することができなかった。
【００１０】
【発明が解決しよとする課題】
本発明は、上記欠点を解消し、蛍光体の良好な分散を可能とし、かつ、その際の輝度低下を十分に抑制することができる蛍光体の湿式分散方法を提供しようとするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、蛍光体をスラリー化し、これにメディアを混合して、メディアミルで湿式分散処理するときに、メディアの種類を種々変えて分散性と輝度低下の関係について鋭意検討した結果、メディアとして従来広く用いられているガラス製ビーズより比重の小さいメディアを用いることにより、分散性を維持しつつ、蛍光体結晶表面の摩砕による輝度低下の少ない蛍光体が得られることを見いだし、本発明を完成した。即ち、本発明の構成は次のとおりである。
【００１２】
(1) メディアを用いて蛍光体を湿式分散処理する方法において、真比重が１〜２．２のメディアを全メディアの５０重量％以上用い、被処理蛍光体とともに液体分散媒中に懸濁して機械的分散処理を行うことを特徴とする蛍光体の湿式分散処理方法。
(2) 前記メディアが全て真比重が１〜２．２であることを特徴とする前記(1) 記載の蛍光体の湿式分散処理方法。
【００１３】
(3) 分散容器中に占める全てのメディアの充填率を５０〜９０容積％の範囲とすることを特徴とする前記(1) 又は(2) 記載の蛍光体の湿式分散処理方法。
(4) 前記メディアがセラミック製又は樹脂製であることを特徴とする前記(1) 〜(3) のいずれか１つに記載の蛍光体の湿式分散処理方法。
【００１４】
(5) 材質の異なる複数種のメディアを混合して使用することを特徴とする前記  (1) 〜(4) のいずれか１つに記載の蛍光体の湿式分散処理方法。
(6) 前記蛍光体が硫化物系蛍光体であることを特徴とする前記(1) 〜(5) のいずれか１つに記載の蛍光体の湿式分散処理方法。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
本発明の湿式分散処理方法により蛍光体を分散処理するには、蛍光体を水等の溶液中に懸濁させて蛍光体スラリーを調製し、必要に応じてこれに分散剤等を添加する。次に、蛍光体とメディアとを予めミルの分散容器（ベッセル）に投入しておくタイプのメディアミルを用いて分散処理する場合には、さらに、この蛍光体スラリーにメディアを加え、得られた被分散処理蛍光体スラリーをメディアミルの分散容器（ベッセル）に投入又はメディが充填されているメディアミル中を通過させて機械的分散処理をする。処理に要する時間は蛍光体の種類や処理する量によって適宜選択される。
【００１６】
本発明に用いるメディアミルとしては、代表的なボールミルの外に、メディアと共に使用される各種タイプのサンドミルやビーズミル、アトライター等を挙げることができ、これらの装置は、分散媒中に分散質と共にメディアを混合してなるスラリーに機械的な力を加えるか、予め充填されているメディア中に、分散媒中に混合してなる分散スラリーを通過させることにより分散処理するものである。このメディアミルの蛍光体スラリーを収容するベッセルは、縦型、横型いづれであってもよい。
【００１７】
また、本発明の分散処理方法に用いるメディアとしては、ガラスビーズ等より比重が小さい、具体的には真比重が１〜２．２の範囲にある、高純度シリカ製ビーズ（日東化学社製：比重２．２）、多孔質高純度シリカ（洞海化学社製：比重１．６）、ポリスチレン樹脂製ビーズ（三菱化学社製：比重１．０）、ポリカーボネイト樹脂製ビーズ（大東化成社製：比重１．２）、不飽和ポリエステル樹脂製ビーズ（建光産業社製：比重１．２）、アルミナ含有不飽和ポリエステル樹脂製ビーズ（建光産業社製：比重１．４）、ナイロン樹脂製ビーズ（東芝バロティーニ社製：比重１．１）、ポリアセタール樹脂製ビーズ（三菱エンジニアリングプラスチック社製：比重１．４）等に代表されるエンジニアリングプラスチック、セラミックビーズなどが有効に使用され、少なくとも全メディア量の５０重量％以上使用することが好ましい。
【００１８】
なお、上記メディアは、他の目的で市販されている市販品をそのまま、あるいは、簡単な加工を施すことにより使用可能となる。例えば、乾燥剤として用いられる多孔質シリカ、ブラスト剤として用いられる樹脂ビーズ、水の精製に用いられるイオン交換樹脂等である。
【００１９】
前記メディアとして、その大半を、真比重が２．２を超えるのものを用いると、分散性は向上するものの、蛍光体結晶表面を摩砕して発光輝度が低下する。また、前記メディアの真比重が１より小さく水に浮くと所期の分散が難しくなる。それ故、このメディアは、全体の５０重量％以上が真比重１〜２．２の範囲のものを用いるのが好ましい。ただし、その材質並びに使用するメディアの形状については特に制限はない。
【００２０】
本発明の分散処理方法において、ミルの試料分散容器（ベッセル）中に占めるメディアの充填率は、５０〜９０容積％の範囲とするのが好ましい。メディアの充填量が５０容積％を下回ると、蛍光体の分散が不十分となり、また、９０容積％を上回ると、ミルの試料充填容器（ベッセル）内でのメディアの分布が不均一になって局部的に分散が進行するため好ましくない。
【００２１】
分散処理を終えた蛍光体スラリーは、開口径の異なるメッシュ又はセパレータ等で蛍光体と溶媒及びメディアとを分離し、乾燥して蛍光体を得る。
【００２２】
本発明の湿式分散処理方法は、いかなる蛍光体にも適用可能であるが、機械的強度が弱く、輝度劣化の起こり易い硫化物蛍光体に対して適用するときに特に有効である。即ち、蛍光体の分散性が向上すると共に、従来の分散処理方法に比べて発光輝度の劣化を抑制する効果が顕著である。
なお、本発明の湿式分散処理方法は、カラーテレビジョン用蛍光体に適用することができるが、蛍光ランプ用の蛍光体や、他の蛍光体にも全てに適用することができる。
【００２３】
【実施例】
以下、実施例により本発明を説明するが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
（実施例１）
焼成を終えた硫化亜鉛蛍光体を純水で洗浄、脱水し、さらに純水を添加して蛍光体濃度が６０重量％の蛍光体スラリーを調製した。この蛍光体スラリーを、メディアミルであるボールミルのガラス製ベッセルに投入し、さらに、分散剤としてヘキサメタ燐酸ナトリウムを１０００ｐｐｍ添加した。なお、前記ベッセルには、予め２ｍｍφのポリアセタール樹脂製ビーズ（比重１．４）を投入し、その充填率をベッセルの６０容積％とした。
【００２４】
次に、前記ベッセルをメディアミルの架台上に水平に載置し、回転数１０ｒｐｍで１６時間分散処理を行った。分散処理終了後、ベッセル中から蛍光体スラリーを取り出し、篩を通して分散媒の水とメディアとを分離し、脱水し、１００℃で乾燥した後、さらに４００メッシュの篩にかけて篩い分けすることによって硫化亜鉛蛍光体を得た。
【００２５】
このようにして得た硫化亜鉛蛍光体の発光輝度、粉末反射率変化及び分散性の測定と、総合評価を行った。その結果は表２に示した。
なお、蛍光体の発光輝度は従来の分散処理方法によって得た下記比較例１の蛍光体の発光輝度を１００とした時の相対値で示した。
【００２６】
蛍光体の粉末反射率変化は、分散処理前及び分散処理後の各蛍光体について、波長５３０ｎｍ及び６５０ｎｍにおける反射率をそれぞれ測定し、各波長における各蛍光体の分散処理前の反射率に対する分散処理後の反射率の比（反射率の変化率）で示した。この反射率変化は、蛍光体表面結晶の摩砕による劣化度合いに相関している。蛍光体結晶の表面が劣化していると反射スペクトルの値が小さくなり、その発光輝度は低くなる。
【００２７】
分散性は、蛍光体１０ｇを水３０ｍｌ中に分散させてスラリー化し、スラリー中で沈降する蛍光体の体積で評価した。即ち、内径が１０ｍｌの目盛り付き沈降管に入れ、１５時間放置後の沈降管中に沈降した蛍光体の沈降容積を測定した。分散性が良好な場合は蛍光体の凝集が起こらず、沈降容積は小さくなる。特に沈降容積が３．４ｍｌ以下のときに、分散性が良好であると評価し、表中に「優」と記載した。
【００２８】
（比較例１）
メディアミルとして、実施例１のポリアセタール樹脂製ビーズ（比重１．４）に代えて１．５ｍｍφのガラス製ビーズ（比重２．５）を用い、メディアミルの回転数を１０ｒｐｍから４ｒｐｍに低下した以外は、実施例１と同様にして硫化亜鉛蛍光体に分散処理を施した。
得られた硫化亜鉛蛍光体の発光輝度、粉末反射率変化及び分散性の測定を実施例１と同様にして行い、その結果を表２に示した。
【００２９】
（実施例２）
メディアミルとして、実施例１のバッチ式のボールミルに代えて連続式分散機のスパイクミルを使用し、メディアとして、実施例１のポリアセタール樹脂製ビーズ（比重１．４）に代えて０．６ｍｍφのスチレン樹脂製ビーズ（比重１．０）を用い、ベッセルの容積に対して７０容積％充填し、スパイクミル（井上製作所製）の回転部分の周速を７ｍ／ｓ、蛍光体スラリーのベッセル内滞留時間を１分間に調整して、硫化亜鉛蛍光体を分散処理した。
このようにして得た硫化亜鉛蛍光体の発光輝度、粉末反射率変化及び分散性の測定を実施例１と同様にして行い、その結果を表２に示した。
【００３０】
（比較例２）
メディアとして、実施例２のスチレン樹脂製ビーズ（比重１．０）の代わりに０．６ｍｍφのガラス製ビーズ（比重２．５）を用い、ベッセルの容積に対して７０容積％充填した以外は、実施例２と同様の分散処理を施した。
このようにして得た硫化亜鉛蛍光体の発光輝度、粉末反射率変化、分散性の測定を実施例１と同様にして行い、その結果を表２に示した。
【００３１】
（実施例３）
メディアとして、実施例２のスチレン樹脂製ビーズ（比重１．０）の代わりに０．８ｍｍφのポリカーボネート樹脂製ビーズ（比重１．２）を用いた以外は、実施例２と同様の分散処理を施した。
このようにして得た硫化亜鉛蛍光体の発光輝度、粉末反射率変化及び分散性の測定を実施例１と同様にして行い、その結果を表２に示した。
【００３２】
（実施例４）
メディアとして、実施例２のスチレン樹脂製ビーズ（比重１．０）の代わりにブラスト加工を施した０．８ｍｍφのポリカーボネート樹脂製ビーズ（比重１．３）を用いた以外は、実施例２と同様の分散処理を施した。
このようにして得た硫化亜鉛蛍光体の発光輝度、粉末反射率変化及び分散性の測定を実施例１と同様にして行い、その結果を表２に示した。
【００３３】
（実施例５）
メディアとして、実施例２のスチレン樹脂製ビーズ（比重１．０）の代わりに０．６ｍｍφの不飽和ポリエステル樹脂製ビーズ（比重１．２）を用いた以外は、実施例２と同様の分散処理を施した。
このようにして得た硫化亜鉛蛍光体の発光輝度、粉末反射率変化及び分散性の測定を実施例１と同様にして行い、その結果を表２に示した。
【００３４】
（実施例６）
メディアとして、実施例２のスチレン樹脂製ビーズ（比重１．０）の代わりに０．６ｍｍφのアルミ含有不飽和ポリエステル樹脂製ビーズ（比重１．４）を用いた以外は、実施例２と同様の分散処理を施した。
このようにして得た硫化亜鉛蛍光体の発光輝度、粉末反射率変化及び分散性の測定を実施例１と同様にして行い、その結果を表２に示した。
【００３５】
（実施例７）
メディアとして、実施例２のスチレン樹脂製ビーズ（比重１．０）の代わりに高さ及び直径が０．６ｍｍの円柱状ナイロン樹脂製ビーズ（比重１．１）を用いた以外は、実施例２と同様の分散処理を施した。
このようにして得た硫化亜鉛蛍光体の発光輝度、粉末反射率変化及び分散性の測定を実施例１と同様にして行い、その結果を表２に示した。
【００３６】
（実施例８）
メディアとして、実施例２のスチレン樹脂製ビーズ（比重１．０）の代わりに０．８ｍｍφの高純度シリカ製ビーズ（比重２．２）を用いた以外は、実施例２と同様の分散処理を施した。
このようにして得た硫化亜鉛蛍光体の発光輝度、粉末反射率変化及び分散性の測定を実施例１と同様にして行い、その結果を表２に示した。
【００３７】
（実施例９）
メディアとして、実施例２のスチレン樹脂製ビーズ（比重１．０）の代わりに０．８ｍｍφの多孔質高純度シリカ製ビーズ（比重１．６）を用いた以外は、実施例２と同様の分散処理を施した。
このようにして得た硫化亜鉛蛍光体の発光輝度、粉末反射率変化及び分散性の測定を実施例１と同様にして行い、その結果を表２に示した。
【００３８】
（実施例１０）
メディアとして、実施例２のスチレン樹脂製ビーズ（比重１．０）の代わりに、該ベッセル容積の２０容積％の０．５ｍｍφのガラス製ビーズ（比重２．５）と該ベッセル容積の６０容積％のブラスト加工を施した０．８ｍｍφのポリカーボネート樹脂ビーズ（比重１．２）を用いた以外は、実施例２と同様の分散処理を施した。
このようにして得た硫化亜鉛蛍光体の発光輝度、粉末反射率変化及び分散性の測定を実施例１と同様にして行い、その結果を表２に示した。
【００３９】
（比較例３）
メディアとして、実施例２のスチレン樹脂製ビーズ（比重１．０）の代わりにを０．６ｍｍφの高純度ジルコニア製ビーズ（比重２．７６）を用いた以外は、実施例２と同様の分散処理を施した。
このようにして得た硫化亜鉛蛍光体の発光輝度、粉末反射率変化及び分散性の測定を実施例１と同様にして行い、その結果を表２に示した。
【００４０】
【表２】
0003909386.tif 000003
【００４１】
表２から明らかなように、実施例１〜１０の蛍光体は、比較例１〜３の蛍光体に比べていずれも分散処理を施す前後において、反射率変化及び発光輝度の低下がなく、かつ、分散処理後の蛍光体の沈降容積が小さく、分散性が良好である。
【００４２】
【発明の効果】
本発明は、蛍光体の湿式分散処理において、上記の構成を採用することにより、分散性の良好な、かつ、蛍光体表面結晶の摩砕による劣化の少ない高輝度の蛍光体を得ることができるようになった。