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発光材料製造方法

国内特許コード P150011923
整理番号 25‐9
掲載日 2015年4月22日
出願番号 特願2013-167177
公開番号 特開2015-036384
出願日 平成25年8月10日(2013.8.10)
公開日 平成27年2月23日(2015.2.23)
発明者
  • 西山 桂
  • 秋田 幸彦
出願人
  • 国立大学法人島根大学
発明の名称 発光材料製造方法
発明の概要 【課題】可視光域の単色発光はもとより、希土類の分散割合を変化させることによっても、励起光の波長制御によっても、色相設計(中間色設計)が容易な、ナノ発光材料を提供すること。
【解決手段】硝酸イットリウム粉末または酸化イットリウム粉末を母材、発光希土類元素の硝酸塩の粉末または発光希土類元素の酸化物の粉末を添加剤とし、界面活性剤およびpH調整剤を溶解分散させた水溶液中において、これらの混合材料をミセル構造とするとともに均一沈殿法により沈殿させ、沈殿物を加熱して焼結し、間に降温工程を挟んで再度加熱して不純物除去をおこない、発光希土類元素がドープされた酸化イットリウムのナノ粒子を得ることを特徴とする発光材料製造方法である。
【選択図】図16
従来技術、競合技術の概要



従来、発光材料は様々な応用が可能であるため広く研究され、その一つに希土類発光体の研究開発が進められている。





例えば、Nd:YAGレーザのように、近赤外域で発光する希土類元素を無機結晶中にドープした材料が知られている。これは、希土類元素の発光スペクトルの幅が狭く、特定の発光を得やすいという性質を利用したものである。





しかしながら、従来のこのような希土類発光体の技術では以下の問題点があった。

(1)発振波長の選択性に乏しい。

(2)可視光発光を得るのに高調波結晶等が必要で、発光装置の構造が複雑化する。

(3)実用化されているNd:YAGレーザ等は、発振基本波が近赤外線であり熱に変換されやすく、波長変換の安定性を保つためにフィードバック機構等が複雑である。

(4)バルク結晶の創製は容易であるものの、ナノ構造化が難しい。

産業上の利用分野



本発明は、希土類を用いた発光材料製造方法に関し、特に、可視光領域の中間色も表現可能な発光材料の製造方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
硝酸イットリウム粉末または酸化イットリウム粉末を母材、発光希土類元素の硝酸塩の粉末または発光希土類元素の酸化物の粉末を添加剤とし、
界面活性剤およびpH調整剤を溶解分散させた水溶液中において、これらの混合材料をミセル構造とするとともに均一沈殿法により沈殿させ、
沈殿物を加熱して焼結し、間に降温工程を挟んで再度加熱して不純物除去をおこない、発光希土類元素がドープされた酸化イットリウムのナノ粒子を得ることを特徴とする発光材料製造方法。

【請求項2】
複数種の発光希土類元素それぞれの硝酸塩、または、複数種の発光希土類元素それぞれの酸化物の粉末を添加剤とし、
発光希土類元素の含有比を変えることにより、および/または、照射光の励起波長を変化させることにより、色相調整が可能な酸化イットリウムのナノ粒子を得ることを特徴とする請求項1に記載の発光材料製造方法。

【請求項3】
Pmを除く希土類元素の硝酸塩または酸化物の粉末を母材、発光希土類元素の硝酸塩の粉末または発光希土類元素の酸化物の粉末を添加剤とし、
界面活性剤およびpH調整剤を溶解分散させた水溶液中において、これらの混合材料をミセル構造とするとともに均一沈殿法により沈殿させ、
沈殿物を加熱して焼結し、間に降温工程を挟んで再度加熱して不純物除去をおこない、発光希土類元素がドープされた酸化イットリウムのナノ粒子を得ることを特徴とする発光材料製造方法。

【請求項4】
発光希土類元素が、Dy,Tb,Er,または,Euであり、
界面活性剤が硫酸ドデシルナトリウムであり、
沈殿は尿素を用いた均一沈殿法としたことを特徴とする請求項1、2または3に記載の発光材料製造方法。

国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2013167177thum.jpg
出願権利状態 公開
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