0．1
∩U 4﹂ ︵U − α
（。・
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0．5
0
SrS（900°C，1st）Powder
λ
ま むロ
＝485nm
SrS（1000°C，2nd）Powder
SrS（1180°C，3rd）Powder
300 400 500
Wavelength（nm）
RT．
λ
3−2・・2．SrS粉末を再焼成した場合
3−2−1項において、SrS母体から得られる発光が、母体内のSτ欠陥に起因することを示 した。その発光は、0．1mol％オーダーの組成の違いにより、約30倍もの強度差が生じた。
ここでは、SrS母体粉末を再焼成することにより、 SrS母体粉末の粒子形状、結晶性、発 光特性が再焼成温度に対してどのように変化するのかを調べる。SrS：Ce粉末蛍光体は、
一般的に出発材料としてSrS粉末を用い、付活剤や反応促進剤を混合した後に1000°C以 上の焼成を行って作製する。（詞ゆえに、SrS母体自体の温度に対する諸特性の変化を知 ることは、付活剤の取り込まれ方を知るうえでも、たいへん重要なことである。
SrS母体粉末として、 SrCO，粉末を出発材料として900と100◎°Cの2度の硫化を行った SrS（1000℃，2nd）粉末を準備した（図3−2−1参照）。このSrS粉末の組成をICP発光分析法を 用いて測定した結果、S組成が若干大きく（Sr：49．9 mo1％， S：50．1 mo1％）、 BaやCaを含め た不純物は表3−2−2とほぼ同じであった。なお、このSrS粉末の作製は三井金属鉱業株式 会社ならびに神岡鉱業株式会社において行われた。SrS（1000°C，2nd）粉末を出発母体粉末
として、SrS粉末の再焼成を次のような方法で行った。 SrS（1◎◎0℃，2nd）粉末を不活性ガ スのふガス雰囲気中において、ある一定の再焼成温度にて2時間焼成した。再焼成温度 は300〜1200℃まで変化させた。目標到達温度までの昇温速度は20℃／min．とし、焼成後 は自然冷却を行った。また、再焼成温度を12◎0℃に固定し、再焼成時間を2〜16時間と 変化させた粉末も作製した。
はじめに、再焼成温度を3◎0〜1200℃と変化させた場合（再焼成時間を2時間に固定）
について結果を示す。図3−2−5に再焼成温度が｛a］900、［b］100◎および｛c］1200℃の場合 のSrS粉末の表面SEM像を示す。90◎°C以下の再焼成を行った場合における粉末の粒子 形状は、出発母体のSrS（1000°C，2nd）粉末に観測された粒子形状（［a］における細長い棒状 の粒子）とほとんど同じであった。しかし、再焼成温度を1000℃にすることにより、［b］
に見られるように、再構成されたと思われる細かい粒状の粒子が観察され始める。さら に再焼成温度を上昇させることにより、出発母体に見られた粒子の消滅と再構成された と思われる粒子の生成ならびにその粒子成長が観察される（［c］参照）。この結果は、図3−
2−2のH、S雰囲気中の焼成温度に対する結晶粒子の変化と非常に良く一致している。つま
10μm
一
［a］Refired at 900°C for 2 h
［b］Refired at 1000°C for 2 h
回Refired at 1200°C for 2 h
図3−2−5再焼成温度を変化させて作製したSrS粉末のSEM像（Top View）
り、焼成雰囲気（反応性ガス、不活性ガス雰囲気）に関わらず、SrSの粒子成長の促進、す なわち活発な固相反応は1000°C以上の温度により生ずると考えられる。ところで、
Madaraszらは、温度変化に対するSrS粉末の酸化に関して、空気中にて粉末試料を熱し た場合のXRDパターンを測定することにより調べている。（3剤ここでは、750℃にて SrSO、相が観測され始め、1000°Cまで上昇させることによりSτSO、相が支配的になってい
ることを示している。この結果からも、SrSの固相反応が、特に1000°C以上の温度にお いて活発化することが示唆される。
図3−2−6に出発母体のXRDパターンと、挿入図に再焼成した粉末のXRDパターンにお ける29°付近に観測される（200）面に起因する回折線の半値幅（FWHM）および回折強度 の再焼成温度依存性を示す。SrS（1000℃，2nd）粉末の（200）面の半値幅は0．162°である。
挿入図を見ると、300または400°Cで再焼成した場合の半値幅は、出発母体のそれとほと んど変化は見られない。しかし、500、600°Cと焼成温度を高くすることにより、半値幅 は狭くなる。600℃の場合に最も狭く、0．144°であった。さらに、焼成温度を高くする ことにより、半値幅は広くなり、1000°Cを境に再び半値幅が狭くなる。一方、回折強度 に関しては、600℃の場合に最も大きく、1000°Cまで温度を高くすることにより、強度 は低下し、1000℃以上にすると再び、強度が増加する。半値幅と強度の増減関係は、再 焼成温度が600と1000°Cを境に逆転している。この結果より、再焼成温度が600°Cの場 合に最も結晶性が良いと考えられる。また、1000°C以上の場合の、半値幅の減少と回折 強度の増加は、図3−2−5のSEM観察におけるSrS結晶粒の成長と密接な関係があると考
えられる。
次に、同試料におけるPL特性の検討を行う。図3−2−7にPLおよびPL励起スペクトル
を示す。（a）はSrS（1000°C，2nd）粉末、（b）、（c）、（d）および（e）はそれぞれ300、600、900
および1200°Cで再焼成した粉末試料のスペクトルである。励起光源は重水素ランプで、
室温条件下により測定を行った。未処理のSrS（1000°C，2nd）粉末は、3U nm（3．99 eV）をピ ークとする励起帯を示し、その励起により約500nm（2．48 eV）にピークを持つブロードな スベクトルが得られる。図3−2−4の場合と発光ピークが若干異なるが、発光の起源は同じ であると考えられる。再焼成を行った（b）〜（e）のPLスペクトルを見ると、大きく分けて
（oり
ｩOぷ︶ら﹈窃口8口﹈︵円緒︶︵
8
6
4
2
0 20
（200）
（111）
XRD I琉ensity−
．口
口㌧働
口、
三口
400 600 800 1000 1200 Refiring Temperature（℃）
SrS（1000℃，2nd）Powder
（220）
FWHM
＝0．162°CuKα
（222）
（311）
30 40 50
Diffraction Angle 2θ（deg）
60
図3−2−6SrS（1000°C，2nd）粉末におけるXRDパターン．挿入図に再焼成した粉末のXRD パターンにおける29°付近に観測される（200）面に起因する回折線の半値幅 （FWHM）と回折強度の再焼成温度依存性を示す． X線源としてCuK、を用いた．
一55一
図3−2−7
0．2
0．1
0
0．2
曾
田0．1