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層状セリウム化合物蛍光体及びその製造方法 コモンズ 新技術説明会

国内特許コード P120006875
整理番号 10095AA
掲載日 2012年3月16日
出願番号 特願2011-128186
公開番号 特開2012-255064
登録番号 特許第5810442号
出願日 平成23年6月8日(2011.6.8)
公開日 平成24年12月27日(2012.12.27)
登録日 平成27年10月2日(2015.10.2)
発明者
  • 谷口 貴章
  • 松本 泰道
  • 園田 優樹
出願人
  • 国立大学法人 熊本大学
発明の名称 層状セリウム化合物蛍光体及びその製造方法 コモンズ 新技術説明会
発明の概要 【課題】簡便なプロセスで合成が可能であり、かつ高い量子収率で紫外発光を示す蛍光体を提供する。
【解決手段】ドデシル硫酸アニオン層がCe(OH)層の間に挿入された層状有機無機ハイブリッド蛍光体、及びドデシル硫酸アニオン層がCeO2-y層の間に挿入された層状有機無機ハイブリッド蛍光体。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要


紫外発光を示す蛍光体は、主に殺菌や消臭等の用途に用いられており、可視領域において発光を示す蛍光体と組み合わせることにより、LEDなどのデバイスにも使用されている。



かかる蛍光体にとって、発光効率はもっとも重要な特性の一つである。しかし、例えば90%程度の高い量子収率で紫外発光を示す固体の有機蛍光体材料は非常に少ない。
また、紫外発光ELデバイスの分野では、主にGaNなどの窒化物蛍光体が使用されている。しかし、窒化物薄膜を作成するためには、高温での反応や、反応雰囲気の制御が必要となり、その合成は概してコストが高いという欠点を有する。また、高温処理に耐える基板を選択しなければならないという制約がある。



一方、金属酸化物や金属水酸化物のナノシートを形成する方法として、ドデシル硫酸ナトリウムを用いた液相合成法が知られている。本発明者らは、Chemical Communication 2010,46,877-879(非特許文献1)において、酸化ユーロピウム又は水酸化ユーロピウムとドデシル硫酸アニオンとからなる層状化合物の液相合成法を開示し、Chemistry of Materials 2010,22,3158-3164(非特許文献2)において、酸化亜鉛又は水酸化亜鉛とドデシル硫酸アニオンとからなる層状化合物の液相合成法を開示している。



また、Foggらは、Chemistry of Materials 2008,20,335-340(非特許文献3)において、水酸化ランタンを用いた層状体の合成方法を開示している。



しかしながら、これらの合成法によって形成された酸化物及び水酸化物の層状化合物は、いずれも高い量子収率で紫外発光を示すものではなかった。

産業上の利用分野


本発明は、高い量子収率で紫外発光を示す蛍光体であって、ドデシル硫酸アニオン層がCe(OH)層の間に挿入された層状有機無機ハイブリッド蛍光体、及びドデシル硫酸アニオン層がCeO2-y層の間に挿入された層状有機無機ハイブリッド蛍光体、ならびにその製造方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
ドデシル硫酸アニオンの二分子層からなり、当該二分子層の厚さが1.9~2.5nmであるドデシル硫酸アニオン層と、CeO2-y(yは0~0.5の値を示す)層とを交互に重ね合わせた層状構造を有する、層状セリウム化合物蛍光体。

【請求項2】
275nmの励起波長で60%の発光量子収率を示し、380nmに発光波長のピークを有する、請求項1に記載の層状セリウム化合物蛍光体。

【請求項3】
ドデシル硫酸アニオンの二分子層からなり、当該二分子層の厚さが1.9~2.5nmであるドデシル硫酸アニオン層と、Ce(OH)(xは2~3の値を示す)層とを交互に重ね合わせた層状構造を有する、層状セリウム化合物蛍光体。

【請求項4】
290nmの励起波長で90%の発光量子収率を示し、320nmに発光波長のピークを有する、請求項3に記載の層状セリウム化合物蛍光体。

【請求項5】
CeO2-y層の厚みは、1~2nmである、請求項1に記載の層状セリウム化合物蛍光体。

【請求項6】
Ce(OH)層の厚みは、1~3nmである、請求項3に記載の層状セリウム化合物蛍光体。

【請求項7】
0.01~0.1mol/lのドデシル硫酸ナトリウム水溶液5~20mlに、0.5mol/lの硝酸セリウムの水溶液5~20mlを添加して、沈殿物を生成させること、及び
当該水溶液中の沈殿物を回収すること、
を含む、ドデシル硫酸アニオンの二分子層からなり、当該二分子層の厚さが1.9~2.5nmであるドデシル硫酸アニオン層と、Ce(OH)とを交互に重ね合わせた層状セリウム化合物蛍光体の製造方法。

【請求項8】
0.01~0.1mol/lのドデシル硫酸ナトリウム水溶液5~20mlに、塩基を添加し、0.5mol/lの硝酸セリウムの水溶液5~20mlを添加して、沈殿物を生成させること、
当該沈殿物を溶解させた水溶液を40~100℃の温度に加熱し、当該温度で1~24時間維持して再度沈殿させること、及び、
当該水溶液中の沈殿物を回収すること、
を含む、ドデシル硫酸アニオンの二分子層からなり、当該二分子層の厚さが1.9~2.5nmであるドデシル硫酸アニオン層と、CeO2-y層とを交互に重ね合わせた層状セリウム化合物蛍光体の製造方法。

【請求項9】
前記塩基が、ヘキサメチレンジアミン又はヘキサメチレンテトラミンを2mol/lの濃度で含む水溶液であり、その添加量が1~5mlである、請求項に記載の層状セリウム化合物蛍光体の製造方法。
産業区分
  • その他無機化学
  • 電力応用
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2011128186thum.jpg
出願権利状態 登録
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