JP2003253261A - Fluorescent substance, composite material, coating material, paint, ink, artificial skin, method for processing of information on contact with artificial skin, artificial luminescent skin, artificial luminescent hair, luminescent element, electronic device, luminescent system, display system, flexible luminescent material, ultrasonic luminescent substance, traffic label, luminescent method, method for producing composite material and method for producing luminescent element - Google Patents

Fluorescent substance, composite material, coating material, paint, ink, artificial skin, method for processing of information on contact with artificial skin, artificial luminescent skin, artificial luminescent hair, luminescent element, electronic device, luminescent system, display system, flexible luminescent material, ultrasonic luminescent substance, traffic label, luminescent method, method for producing composite material and method for producing luminescent element

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JP2003253261A
JP2003253261A JP2002196032A JP2002196032A JP2003253261A JP 2003253261 A JP2003253261 A JP 2003253261A JP 2002196032 A JP2002196032 A JP 2002196032A JP 2002196032 A JP2002196032 A JP 2002196032A JP 2003253261 A JP2003253261 A JP 2003253261A
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composite material
substance
stress
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真之 鈴木
Junichi Toyoda
準一 豊田
Naomi Nagasawa
直美 長沢
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a composite material capable of emitting light with soft and light touch of human hand or finger. <P>SOLUTION: A first composite material is formed of a fluorescent substance such as SrAl<SB>2</SB>O<SB>4</SB>:Eu and an elastic material such as a polyester resin, wherein the content of the fluorescent substance is ≥30 wt.%. The composite material formed into a sheet having a thickness of ≤1 mm to provide a stress luminescent material. The stress luminescent material is used as an artificial skin, a luminescent system, a display system, etc. A second composite material is formed of a fluorescent substance such as SrAl<SB>2</SB>O<SB>4</SB>:Eu and a piezoelectric material. A luminescent element which can be controlled through an electric signal from the outside is realized by using the second composite material. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、蛍光性物質、複
合材料、コート材料、塗料、インク、人工皮膚、人工皮
膚の接触情報処理方法、人工発光皮膚、人工発光毛髪、
発光素子、電子装置、発光システム、表示システム、フ
レキシブル発光材料、超音波発光性物質、交通標識、発
光方法、複合材料の製造方法および発光素子の製造方法
に関し、例えば、エンターテインメント分野や光学分野
に適用して好適なものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a fluorescent substance, a composite material, a coating material, a paint, an ink, an artificial skin, an artificial skin contact information processing method, an artificial luminescent skin, an artificial luminescent hair,
The present invention relates to a light emitting device, an electronic device, a light emitting system, a display system, a flexible light emitting material, an ultrasonic light emitting substance, a traffic sign, a light emitting method, a composite material manufacturing method, and a light emitting device manufacturing method, for example, applied to the entertainment field and the optical field. And is suitable.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、蛍光性物質として、希土類元素を
ドープしたアルミネート系物質が注目され、活発に研究
が行われている。このようなアルミネート系物質として
は、EuをドープしたSrAl2 4 (以下「SrAl
2 4 :Eu」と書く)が、後述のように応力発光現象
の報告を契機として、最も注目されている。そこで、ま
ず、このSrAl2 4 :Euの研究開発経緯につい
て、先行技術文献を挙げながら説明する。
2. Description of the Related Art In recent years, an aluminate-based material doped with a rare earth element has attracted attention as a fluorescent material, and active research has been conducted. As such an aluminate-based material, Eu-doped SrAl 2 O 4 (hereinafter referred to as “SrAl
2 O 4 : Eu ”) has received the most attention due to the report of the stress emission phenomenon as described later. Therefore, first, the history of research and development of SrAl 2 O 4 : Eu will be described with reference to prior art documents.

【0003】SrAl 2 4 :Euの歴史的背景 SrAl2 4 :Euは、古くから蛍光体として研究さ
れた経緯があり、以下の特許が1960年代にすでに登
録されており、今や公知の材料系と言える。 ・ベルギー特許第1347459号(1963年11月
18日登録) ・米国特許第3294699号(1966年12月27
日登録)
[0003] SrAl 2 O 4: historical background of Eu SrAl 2 O 4: Eu, there is a history that has been studied as a phosphor for a long time, has already been registered in the following patents 1960s, now known material It can be called a system. -Belgian Patent No. 1347459 (registered November 18, 1963) -US Patent No. 3294699 (December 27, 1966)
Day registration)

【0004】一方、学術論文に関しては、SrAl2
4 :Euの基礎的な結晶構造を報告した論文 ・F.P.Glasser and L.S.D.Glasser,J.Am.Ceram.Soc.,46
(1963)377-380 が1963年に発表されたほか、その蛍光特性が幾つか
の研究機関で調査され、1968年頃から以下に示した
ように数件の論文が発表されている。 ・F.C.Pallila,A.K.Levine and M.R.Tomkus,J.Electroc
hem.Soc.,115(1968)642-644 ・G.Blasse and A.Bril,Philips Res.Repts.,23(1968)2
01-206 ・G.Blasse,W.L.Wanmaker and J.W.ter Vrugt,J.Electr
ochem.Soc.,115(1968)673 ・V.Abbruscato,J.Electrochem.Soc.,118(1971)930-933
On the other hand, regarding academic papers, SrAl 2 O
4 : Papers reporting the basic crystal structure of Eu ・ FPGlasser and LSDGlasser, J.Am.Ceram.Soc., 46
(1963) 377-380 was published in 1963, and its fluorescent properties were investigated by several research institutes, and several papers have been published since 1968 as shown below.・ FCPallila, AKLevine and MR Tomkus, J. Electroc
hem.Soc., 115 (1968) 642-644 ・ G.Blasse and A.Bril, Philips Res.Repts., 23 (1968) 2
01-206 ・ G.Blasse, WLWanmaker and JWter Vrugt, J.Electr
ochem.Soc., 115 (1968) 673 ・ V.Abbruscato, J.Electrochem.Soc., 118 (1971) 930-933

【0005】その後、SrAl2 4 結晶の結晶学的な
研究が進み、650℃を境に、それより高温では、アン
ディストーティッド(un-distorted) BaAl2 4
(a=5.14Å,c=8.47Å(700℃))が安
定で、それより低温では、スタッフド鱗珪石(stuffed
tridymite)型単斜晶系(monoclinic) 相(a=10.2
0Å、b=20.26Å、c=8.42Åおよびγ=6
0.53°)が安定であることを報告した以下の論文 ・S.Ito,S.Banno,K.Suzuki and M.Inagaki,Z.Phyzik.Ch
em.Neue Folge,105(1977)173-178 や、結晶系は単斜晶系の結晶で、a=0.51947n
m、b=0.8836nm、c=0.8442nmおよ
びβ=93.43°と報告している以下の論文が発表さ
れている。 ・F.Hanic,T.Y.Chemekova and J.Majling,J.Appl.Phy
s.,12(1979)243 ・Von A.R.Shulze and Hk.Muller-Buschbaum,Z.anorg.a
llg.Chem.,475(1981)205-210
After that, a crystallographic study of SrAl 2 O 4 crystal proceeded, and at a temperature higher than 650 ° C., un-distorted BaAl 2 O 4 type (a = 5.14Å, c = 8.47Å (700 ℃) is stable, and at lower temperatures, stuffed scale silica (stuffed)
tridymite) type monoclinic phase (a = 10.2)
0Å, b = 20.26Å, c = 8.42Å and γ = 6
0.53 °) is stable. ・ S.Ito, S.Banno, K.Suzuki and M.Inagaki, Z.Phyzik.Ch
em.Neue Folge, 105 (1977) 173-178, and the crystal system is a monoclinic crystal, a = 0.51947n.
The following papers have been published reporting m, b = 0.8836 nm, c = 0.8442 nm and β = 93.43 °.・ F.Hanic, TY Chemekova and J.Majling, J.Appl.Phy
s., 12 (1979) 243 ・ Von ARShulze and Hk.Muller-Buschbaum, Z.anorg.a
llg. Chem., 475 (1981) 205-210

【0006】今日では、上記2論文の結晶構造が基本に
考えられており、結晶構造のスタンダードを明らかにし
たJCPDSカード:No.34−0379でも、単斜
晶系でa=0.84424nm、b=0.8822n
m、c=0.51607mおよびβ=93.415°と
なっている。
Today, the crystal structures of the above two papers are basically considered, and JCPDS card No. 34-0379, a = 0.84424 nm and b = 0.8822n in the monoclinic system.
m, c = 0.51607 m and β = 93.415 °.

【0007】長残光蛍光体SrAl 2 4 :Eu+Dy
の開発 その後、SrAl2 4 :Eu蛍光体の開発は一旦鳴り
を潜めるが、断然脚光を浴びせるセンセーショナルな開
発が根本特殊化学(株)により行われた。 ・http://www.nemoto.co.jp/index j.html 彼らは、共賦活剤としてDyをドープすることで、一晩
中明るい驚異的な長残光蛍光体SrAl2 4 :Eu+
Dy(N夜光:商品名「ルミノーバ」)を開発した。 ・http://www.nemoto.co.jp/products/luminova/index.
html
Long afterglow phosphor SrAl 2 O 4 : Eu + Dy
After that, although the development of the SrAl 2 O 4 : Eu phosphor can be subdued, the sensational development, which is definitely in the limelight, was carried out by Nemoto Special Chemical Co., Ltd.・ Http://www.nemoto.co.jp/inde x j.html They doped Dy as a co-activator to make them an amazing long-afterglow phosphor SrAl 2 O 4 : Eu + which is bright all night long.
Dy (N night light: product name "Luminova") was developed.・ Http://www.nemoto.co.jp/products/luminova/index.
html

【0008】この材料・技術に関しては、現在、以下の
ように国内/米国等ですでに特許が登録されている。S
rAl2 4 :Euとの主たる相違点は、Eu以外にも
う一種の共賦活剤である希土類元素、すなわちDyをド
ープする点である。 ・特許第2543825号(特開平7−11250号公
報)(1996年7月25日登録) ・米国特許第5424006号(1995年6月13日
登録) ・欧州特許第622440号
Regarding this material and technology, patents have already been registered in Japan / US etc. as follows. S
The main difference from rAl 2 O 4 : Eu is that, in addition to Eu, another rare earth element, ie, Dy, which is another co-activator, is doped. -Patent No. 2543825 (Japanese Patent Laid-Open No. 7-11250) (registered July 25, 1996) -US Patent No. 5424006 (registered June 13, 1995) -European Patent No. 622440

【0009】また、根本特殊化学(株)は1993年の
蛍光体同学会での発表以降、今日現在までにこの材料に
関連した研究報告をいろいろと行っており、以下のよう
な論文や解説が知られている。 ・松沢隆嗣、竹内信義、青木康充、村山義彦、第248
回蛍光体同学会講演予稿集[Proc.Phosphor Res.Soc.]
(1993.11.26)7-13 ・村山義彦、日経サイエンス(Scientific American 日
本版)、5(1996)20-29 ・T.Matsuzawa,Y.Aoki,M.Takeuchi and Y.Murayama,J.E
lectrochem.Soc.,143(1996)2670-2673 ・松沢隆嗣、青木康充、竹内信義、村山義彦、希土類、
29(1996)79-87 ・村山義彦、セラミックス、32(1997)40-43 ・松沢隆嗣、青木康充、竹内信義、村山義彦、電気化学
及び工業物理化学、65(1997)547-549 ・村山義彦、はかる、42(1997)2-7 ・T.Nakamura,T.Matsuzawa,C.C.Rowlands,V.Beltran-Lp
pez,G.M.Smith andP.C.Riedi,J.Chem.Soc.Faraday Tran
s.,94(1998)3009-3012 ・貝谷和彦、高橋直行、中村高遠、松沢隆嗣、 電子情報通信学会技術研究報告、EID98-84(1999)25-29 ・K.Kaiya,N.Takahashi,T.Nakamura,T.Matsuzawa,G.M.S
mith and P.C.Riedi,J.Lumine.,87-89(2000)1073-1075 ・T.Nakamura,K.Kaiya,N.Takahashi,T.Matsuzawa,C.C.R
owlands,V.Beltran-Lppez,G.M.Smith and P.C.Riedi,J.
Mater.Chem.,10(2000)2566-2569
Nemoto Special Chemical Co., Ltd. has been making various research reports on this material since its presentation at the Society of Phosphors in 1993 until today, and the following papers and explanations have been published. Are known.・ Tatsutsugu Matsuzawa, Nobuyoshi Takeuchi, Yasumitsu Aoki, Yoshihiko Murayama, 248th
Proc. Phosphor Res. Soc.
(1993.11.26) 7-13 ・ Yoshihiko Murayama, Nikkei Science (Scientific American Japanese version), 5 (1996) 20-29 ・ T.Matsuzawa, Y.Aoki, M.Takeuchi and Y.Murayama, JE
lectrochem.Soc., 143 (1996) 2670-2673 ・ Tatsutsugu Matsuzawa, Yasumitsu Aoki, Nobuyoshi Takeuchi, Yoshihiko Murayama, rare earth,
29 (1996) 79-87 ・ Yoshihiko Murayama, Ceramics, 32 (1997) 40-43 ・ Tatsushi Matsuzawa, Yasumitsu Aoki, Nobuyoshi Takeuchi, Yoshihiko Murayama, Electrochemistry and Industrial Physics, 65 (1997) 547-549 ・ Yoshihiko Murayama , Hakaru, 42 (1997) 2-7 ・ T.Nakamura, T.Matsuzawa, CC Rowlands, V.Beltran-Lp
pez, GMSmith and P.C.Riedi, J.Chem.Soc.Faraday Tran
s., 94 (1998) 3009-3012 ・ Kazuhiko Kaiya, Naoyuki Takahashi, Takato Nakamura, Takatsugu Matsuzawa, IEICE Technical Report, EID98-84 (1999) 25-29 ・ K.Kaiya, N.Takahashi, T .Nakamura, T.Matsuzawa, GMS
mith and PCRiedi, J. Lumine., 87-89 (2000) 1073-1075 ・ T.Nakamura, K.Kaiya, N.Takahashi, T.Matsuzawa, CCR
owlands, V.Beltran-Lppez, GMSmith and PCRiedi, J.
Mater.Chem., 10 (2000) 2566-2569

【0010】これらの研究論文では、初期の開発経緯、
発光特性とそのメカニズム、更には希土類の欠陥化学に
関する基礎的な知見等が報告されているだけであり、後
述の応力発光特性や摩擦発光特性あるいは機械発光特性
については一切言及されておらず、少なくとも開発当初
から後述の徐氏らの発表があるまでの数年間は、光励起
の蛍光体材料としての価値のみに多くの注目が集まって
いたと考えられる。
In these research papers,
Only the basic knowledge on the emission characteristics and the mechanism thereof, and further the defect chemistry of rare earths are reported, and the stress emission characteristics, the friction emission characteristics or the mechanical emission characteristics described later are not mentioned at all, and at least During the years from the beginning of development to the announcement by Mr. Xu et al., Which will be described later, it is considered that much attention was focused only on the value as a photoexcited phosphor material.

【0011】九工研の徐、秋山らによる応力発光現象の
発見と一連の研究 通産省工業技術院・九州工業技術研究所・無機複合材料
部・機能セラミックス研究室 ・http://www.kniri.go.jp/ の徐、秋山ら(現在、独立行政法人産業技術総合研究所
センター・基礎素材研究部門・多機能材料技術研究グル
ープ) ・http://unit.aist.go.jp/kyushu/multi-func.html は、機械的歪みエネルギーを直接光エネルギーに変換で
きる材料系について、これまで多くの研究を重ねてい
る。その中に、ZnS:Mn系材料に関しては、摩擦発
光(=摩擦を加えることで光る現象)があり、その可逆
的発光性能が優れていることなどを以下の論文で発表し
ている。特に、論文[Appl.Phys.Lett.,74(1999)1236-1
238 ]では、ZnS:Mnフィルムを用いた人工皮膚へ
の応用も期待感を持たせる内容となっている(ただし、
具体的な記述はない)。
Of the stress emission phenomenon of Xu and Akiyama et al.
Discovery and a series of research MITI, Kyushu Institute of Industrial Technology, Inorganic composite materials department, Functional ceramics laboratory, http://www.kniri.go.jp/ Xu, Akiyama et al. Center for Technology Research, Basic Materials Research Division, Multifunctional Materials Technology Research Group) ・ http://unit.aist.go.jp/kyushu/multi-func.html is for converting mechanical strain energy directly into light energy. Many studies have been conducted so far on the material systems that can be made. Among them, regarding ZnS: Mn-based materials, there is frictional light emission (= a phenomenon in which light is emitted by applying friction), and the reversible light emission performance thereof is excellent, and the like, and the following papers are announced. In particular, the paper [Appl.Phys.Lett., 74 (1999) 1236-1
[238]], the application to artificial skin using ZnS: Mn film also has a content of expectation (however,
There is no specific description).

【0012】・C-N.Xu,T.Watanabe,M.Akiyama,P.Sun an
d X.G.Zheng,6th Int'l Symp.Ceram.Mater.& Compo.Eng
ines, (1997)937-941 ・C-N.Xu,T.Watanabe and M.Akiyama,J.Am.Ceram.Soc.,
82 (1999)2342-2344 ・C-N.Xu,T.Watanabe,M.Akiyama and X-G.Zheng,Appl.P
hys.Lett.,74(1999)1236-1238 ・T.Watanabe,M.Akiyama,C-N.Xu,I.Usui and X-G.Zhen
g,Adv.Sci.& Tech.,25(1999)17-24[9th Cimtec-World
Forum on New Materials Symposium VIII-Smart Materi
als Systems,P.Vincenzini(Editor) ] ・C-N.Xu,T.Watanabe,M.Akiyama and X.G.Zheng,Mater.
Res.Bull.,34(1999)1491-1500 ・C-N.Xu,X.G.Zheng,T.Watanabe,M.Akiyama and I.Usu
i,Thin SolidFilms,352(1999)273-277 ・徐超男、渡辺忠彦、秋山守人、鄭旭光、 第7回インテリジェント材料シンポジウム講演要旨集、
1997年3月19日、pp.15-17 ・徐超男、インテリジェント材料、Vol.8,No.1(1998)20
-25 ・C-N.Xu,Y.Liu,M.Akiyama,O.Agyeman,X.G.Zheng,Ex.Ab
str.1st.Asian Mtg.Electroceramics and 20th Ele.Di
v,Mtg. (第1回アジアエレクトロセラミックス会議第20回電
子材料研究討論会講演予稿集)、2PA-11(2000.10.26-2
7) 、p.89
CN.Xu, T. Watanabe, M. Akiyama, P. Sun an
d XGZheng, 6th Int'l Symp.Ceram.Mater. & Compo.Eng
ines, (1997) 937-941 ・ CN.Xu, T.Watanabe and M.Akiyama, J.Am.Ceram.Soc.,
82 (1999) 2342-2344 ・ CN.Xu, T.Watanabe, M.Akiyama and XG.Zheng, Appl.P
hys.Lett., 74 (1999) 1236-1238 ・ T.Watanabe, M.Akiyama, CN.Xu, I.Usui and XG.Zhen
g, Adv.Sci. & Tech., 25 (1999) 17-24 [9th Cimtec-World
Forum on New Materials Symposium VIII-Smart Materi
als Systems, P.Vincenzini (Editor)] ・ CN.Xu, T.Watanabe, M.Akiyama and XGZheng, Mater.
Res.Bull., 34 (1999) 1491-1500 ・ CN.Xu, XGZheng, T.Watanabe, M.Akiyama and I.Usu
i, Thin SolidFilms, 352 (1999) 273-277 ・ Chuo Xu, Tadahiko Watanabe, Morito Akiyama, Asahi Zheng, Proceedings of the 7th Intelligent Materials Symposium,
March 19th, 1997, pp.15-17 ・ Xu Zhou Man, Intelligent Materials, Vol.8, No.1 (1998) 20
-25 ・ CN.Xu, Y.Liu, M.Akiyama, O.Agyeman, XGZheng, Ex.Ab
str.1st.Asian Mtg.Electroceramics and 20th Ele.Di
v, Mtg. (Proceedings of the 20th Conference on Electronic Materials Research, 1st Asia Electroceramics Conference), 2PA-11 (2000.10.26-2)
7), p.89

【0013】また、上記ZnS:Mn以外にも、Srア
ルミネート系材料(SrAl2 4:Eu、Sr3 Al
2 6 :Eu等)が応力発光(=機械的エネルギーを加
えることで光る現象)の性質を有することを初めて発見
し、以下の論文を発表している。
In addition to ZnS: Mn, Sr aluminate-based materials (SrAl 2 O 4 : Eu, Sr 3 Al)
For the first time, we have discovered that 2 O 6 : Eu, etc.) have the property of stress luminescence (= a phenomenon that shines when mechanical energy is applied), and have published the following paper.

【0014】・M.Akiyama,C-N.Xu,K.Nonaka and T.Wata
nabe,Appl.Phys.Lett.,73(1998)3046-3048[Sr3 Al
2 6 :Eu、Dy] ・C-N.Xu,T.Watanabe,M.Akiyama and X.G.Zheng,Appl.P
hys.Lett.,74(1999)2414-2416 [SrAl2 4 :E
u] ・M.Akiyama,C-N.Xu,M.Taira,K.Nonaka and T.Watanab
e,Phil.Mag.Lett.,79(1999)735-740 [Sr3 Al2
6 :Euの応力発光メカニズム] ・M.Akiyama,C-N.Xu,H.Matsui,K.Nonaka and T.Watanab
e,Appl.Phys.Lett.,75(1999)2548-2550 [Ca2 Al2
SiO7 :Ce] ・C-N.Xu,X.G.Zheng,M.Akiyama,K.Nonaka and T.Watana
be,Appl.Phys.Lett.,76(2000)179-181 [SrAl2
4 :Eu] ・M.Akiyama,C.Xu,H.Matsui,K.Nonaka and T.Watanabe,
J.Mater.Sci.Lett.,19(2000)1163-1165 [Sr4 Al14
25:Eu、Dy輝尽発光] ・秋山守人、徐超男、渡辺忠彦、光アライアンス、(19
99.12 )p.29-31 ・徐超男、創立35周年記念・九州工業技術研究所研究
講演会講演要旨集(複合化材料技術の開発拠点を目指し
て)、2000.2.16 、p.23-28 ・徐超男、化学工業(2000年10月号)pp.790-794
& 808 ・秋山守人、徐超男、劉芸、松井裕章、野中一洋、渡辺
忠彦、日本セラミックス協会第13回秋季シンポジウム
講演予稿集、(2000)p.102 ・徐超男、松井裕章、秋山守人、劉芸、野中一洋、渡辺
忠彦、日本セラミックス協会第13回秋季シンポジウム
講演予稿集、(2000)p.132
M.Akiyama, CN.Xu, K.Nonaka and T.Wata
nabe, Appl. Phys. Lett., 73 (1998) 3046-3048 [Sr 3 Al
2 O 6 : Eu, Dy] ・ CN.Xu, T.Watanabe, M.Akiyama and XGZheng, Appl.P
hys.Lett., 74 (1999) 2414-2416 [SrAl 2 O 4 : E
u] ・ M.Akiyama, CN.Xu, M.Taira, K.Nonaka and T.Watanab
e, Phil.Mag.Lett., 79 (1999) 735-740 [Sr 3 Al 2 O
6 : Stress emission mechanism of Eu] ・ M.Akiyama, CN.Xu, H.Matsui, K.Nonaka and T.Watanab
e, Appl.Phys.Lett., 75 (1999) 2548-2550 [Ca 2 Al 2
SiO 7 : Ce] ・ CN.Xu, XGZheng, M. Akiyama, K. Nonaka and T. Watana
be, Appl.Phys.Lett., 76 (2000) 179-181 [SrAl 2 O
4 : Eu] ・ M.Akiyama, C.Xu, H.Matsui, K.Nonaka and T.Watanabe,
J. Mater. Sci. Lett., 19 (2000) 1163-1165 [Sr 4 Al 14
O 25 : Eu, Dy stimulated emission] ・ Morito Akiyama, Xuo Xu, Tadahiko Watanabe, Alliance with Light, (19
99.12) p.29-31 ・ Suyo Suh, 35th Anniversary of the foundation ・ Abstracts of the Kyushu Institute of Industrial Technology Research Conference (Aiming to be a development base of composite material technology), 2000.2.16, p.23-28 , Chemical Industry (October 2000 issue) pp.790-794
& 808 ・ Akiyama Morito, Xu Choo, Liu Gei, Matsui Hiroaki, Nonaka Kazuhiro, Watanabe Tadahiko, Proceedings of 13th Autumn Symposium of the Ceramic Society of Japan, (2000) p.102 ・ Xu Choo, Matsui Hiroaki, Akiyama Morito, Liu Gei , Kazuhiro Nonaka, Tadahiko Watanabe, Proceedings of the 13th Autumn Symposium of the Ceramic Society of Japan, (2000) p.132

【0015】更に彼らは、スピネル型ZnAl2 4
母体とする系での応力発光の研究やシリケート系(希土
類ドープY2 SiO5 系)の酸化物材料の応力発光の研
究成果も以下に示すように報告している。 ・徐超男、松井裕章、秋山守人、劉芸、渡辺忠彦、日本
セラミックス協会第13回秋季シンポジウム講演予稿
集、(2000)p.131 ・H.Matsui,C-N.Xu,T.Watanabe and H.Tateyama,Ex.Abs
tr.1st.Asian Mtg.Electroceramics and 20th Ele.Div.
Mtg. (第1回アジアエレクトロセラミックス会議第2
0回電子材料研究討論会講演予稿集)、2PA-11(2000.1
0.26-27) 、p.57 ・Y.Liu,C-N.Xu,H.Matsui,T.Imamura and T.Watanabe,
J.Lumine.,87-89(2000)1297-1299
Further, they also show the results of research on stress luminescence in a system having spinel type ZnAl 2 O 4 as a matrix and stress luminescence of a silicate (rare earth doped Y 2 SiO 5 system) oxide material. As reported.・ Shuo Xu, Hiroaki Matsui, Morito Akiyama, Liu Gei, Tadahiko Watanabe, Proceedings of 13th Autumn Symposium of the Ceramic Society of Japan, (2000) p.131 ・ H.Matsui, CN.Xu, T.Watanabe and H.Tateyama, Ex.Abs
tr.1st.Asian Mtg.Electroceramics and 20th Ele.Div.
Mtg. (1st Asian Electroceramics Conference 2nd
Proceedings of the 0th Electronic Materials Research Symposium), 2PA-11 (2000.1
0.26-27), p.57 ・ Y.Liu, CN.Xu, H.Matsui, T.Imamura and T.Watanabe,
J. Lumine., 87-89 (2000) 1297-1299

【0016】また、徐、秋山らは、2000年度の日本
セラミックス協会秋季シンポジウムにおいて、これまで
に以下の物質群の応力発光を調査したと報告している。
ただし、どの物質がどれだけの応力発光を示したのかは
言及されていない。 ZnS:Mn、CaAl2 4 :Eu、MgAl
2 4 :Ce、BaAl2 4 :Eu、Sr2 Al3
6 :Eu、ZnAl2 4 :Mn、CaAl2 Si
7 :Ce、SrMgAl110 17:Eu、Ba3 Mg Si2 8 :Eu、MgGa2 4 :Mn
In addition, Xu and Akiyama et al. Reported at the 2000 Ceramic Society of Japan Autumn Symposium that they have investigated the stress emission of the following substance groups so far.
However, there is no mention of which material showed how much stress luminescence. ZnS: Mn, CaAl 2 O 4 : Eu, MgAl
2 O 4 : Ce, BaAl 2 O 4 : Eu, Sr 2 Al 3 O
6 : Eu, ZnAl 2 O 4 : Mn, CaAl 2 Si
O 7 : Ce, SrMgAl 110 O 17 : Eu, Ba 3 Mg Si 2 O 8 : Eu, MgGa 2 O 4 : Mn

【0017】徐・秋山グループによる出願特許群につい
更に、徐、秋山氏らのグループは、上記材料系に関連し
た特許も国内外に多数出願しており、一部特許になって
いる。以下に公開公報あるいは登録特許とその簡単な内
容を箇条書きして紹介する。
About Xu and Akiyama Group's patent applications
Furthermore Te, Xu, a group of Akiyama et al., Also patents related to the material system has many filed abroad, are part patent. The publications or registered patents and their brief contents are listed below.

【0018】・特許第2754183号(特開平9−5
4043号公報) PZT等の圧電体とWO3 等のエレクトロクロミック材
料を電気的に接続して応力状態を色変化でモニターする
装置。 ・特開平10−209503号公報 圧電体とLED等の発光素子を電気的に接続して、外部
圧力による電気を通して光に変える方法。 ・特許第2972859号(特開平10−259373
号公報) ZnS:Mnの発光効率向上のための処理法。 ・特開平11−116946号公報 外部からの機械的エネルギーをウルツァイト(wurzite)
型圧電材料で受けることにより発光する材料であり、内
部に0.01〜20wt%の希土類あるいは遷移金属を
含む材料。 ・特開平11−120801号公報 上記材料特許(特開平11−116946号公報)の薄
膜バージョン・特開2000−119647号公報 機械的な外力を加えて生じる変形により発光する材料で
あり、MgAl2 4 、CaAl2 4 、Al2 3
SrMgAl1017の母体材料に3d、4d、5d、4
fの電子殻を有する遷移元素あるいは希土類元素を含む
物質とその製造方法。 ・特開平11−263970号公報 金属酸化物/複合酸化物の母体結晶に3d、4d、5
d、4fの電子殻を有する遷移元素あるいは希土類元素
を発光中心イオンとして含む物質からなる機械的変形に
より発光する材料。 ・特許第2958450号(特開平11−219601
号公報) ・機械的な外力で発光する無機材料の薄膜をTg (ガラ
ス転移温度)以下の温度でガラス面に形成する方法。 ・特許第2992631号(特開2000−63824
号公報) Sr3 Al2 6 、Ca3 Al2 6 の母体材料に遷移
元素や希土類を含む材料および添加物質の量が0.01
〜20wt%で、800℃〜1700℃の還元雰囲気下
で焼成させることを特徴とする製造法。 ・特開2000−144129号公報 MAl4 7 (M=Mg、Ca、Sr、Ba)を母体結
晶とし、Euを賦活剤、遷移金属あるいは希土類元素を
共賦活剤とした可視光で励起される蓄光性蛍光体。 ・特開2000−189805号公報 蓄光性アルミン酸塩化合物(希土類含有)と、触媒活性
を示す遷移金属元素を添加した層状/トンネル構造化合
物(例えば、Pt−K2 Ti617)を混合した光触
媒。 ・特許第3079262号(特開2000−22621
6号公報) 低抵抗のLaNiO3 透明導電性薄膜(応力発光とはほ
ぼ無関係) ・特開2000−313878号公報 外部からの機械エネルギーを光に変える材料において、
Y−Ba−Mg−Si−酸化物を母体材料とし、希土類
ないし遷移金属元素を発光中心とする材料 ・特開2001−49251号公報 非化学量論的組成のアルミン酸塩を規定した、機械的エ
ネルギーによって発光する材料。 ・特開2001−64638号公報 メリライト型結晶構造の酸化物(例えば、CaYAl3
7 、Ca2 Al2 SiO7 など)を母体とする、機械
的エネルギーによって発光する材料。 ・米国特許第6117574号(2000年9月12日
登録) トライボルミネッセント(Triboluminescent)材料とし
て、ピエゾ関連材料をクレームしたもので、特開平11
−116946号公報と特開平11−120801号公
報の2件に対応。 ・米国特許第6159394号(2000年12月12
日登録) 応力発光材料として、主にSr3 Al3 6 をクレーム
したもので、特許第2992631号(特開2000−
63824号公報)に対応。
Japanese Patent No. 2754183 (Japanese Patent Laid-Open No. 9-5
No. 4043) A device for electrically connecting a piezoelectric body such as PZT and an electrochromic material such as WO 3 to monitor a stress state by color change. [Patent Document 1] Japanese Patent Laid-Open No. 10-209503 A method of electrically connecting a piezoelectric body and a light emitting element such as an LED, and converting the light into electricity through electricity generated by external pressure.・ Patent No. 2972859 (Japanese Patent Laid-Open No. 10-259373)
(Patent document) ZnS: Mn is a treatment method for improving the luminous efficiency. Japanese Patent Laid-Open No. 11-116946 discloses wurzite for mechanical energy from the outside.
A material that emits light when received by a piezoelectric material and contains 0.01 to 20 wt% of a rare earth element or a transition metal therein. & JP-A-11-120801 discloses the material patent is a material which emits light by results by adding film version JP 2000-119647 discloses a mechanical external force (JP-A-11-116946 Publication) deformation, MgAl 2 O 4 , CaAl 2 O 4 , Al 2 O 3 ,
The base material of SrMgAl 10 O 17 has 3d, 4d, 5d, 4
A substance containing a transition element or a rare earth element having an electron shell of f and a method for producing the same. Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-263970, 3d, 4d, 5 in the host crystal of the metal oxide / composite oxide
A material which emits light by mechanical deformation made of a substance containing a transition element or a rare earth element having an electron shell of d or 4f as an emission center ion. -Patent No. 2958450 (JP-A-11-219601)
Gazette) A method of forming a thin film of an inorganic material which emits light by mechanical external force on a glass surface at a temperature of T g (glass transition temperature) or lower. -Patent No. 2992631 (Japanese Patent Laid-Open No. 2000-63824)
Gazette) Sr 3 Al 2 O 6 , Ca 3 Al 2 O 6 matrix material containing a transition element or a rare earth element, and the amount of additive substance is 0.01
-20 wt% and baking in a reducing atmosphere at 800 ° C to 1700 ° C. · JP 2000-144129 JP MAl 4 O 7 (M = Mg , Ca, Sr, Ba) was used as a host crystal, activator and Eu, is excited to a transition metal or a rare earth element in the visible light with a co-activator Luminescent phosphor. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-189805 A phosphorescent aluminate compound (containing rare earth) and a layered / tunnel structure compound (for example, Pt—K 2 Ti 6 O 17 ) to which a transition metal element exhibiting catalytic activity is added are mixed. photocatalyst. -Patent No. 3079262 (JP 2000-22621A)
No. 6) LaNiO 3 transparent conductive thin film with low resistance (almost unrelated to stress emission) -Japanese Patent Laid-Open No. 2000-313878 In a material that converts mechanical energy from the outside into light,
A material in which a Y-Ba-Mg-Si-oxide is used as a base material and a rare earth or a transition metal element is used as a luminescent center. Japanese Patent Laid-Open No. 2001-49251 discloses a mechanically defined aluminate having a non-stoichiometric composition. A material that emits light by energy. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-64638 Oxide having a melilite type crystal structure (for example, CaYAl 3
O 7 , Ca 2 Al 2 SiO 7, etc.) as a matrix, a material that emits light by mechanical energy. US Pat. No. 6,117,574 (registered September 12, 2000), which claims a piezo-related material as a triboluminescent material.
-Compatible with two cases, Japanese Patent Laid-Open No. 116946 and Japanese Patent Laid-Open No. 11-120801. US Pat. No. 6,159,394 (December 12, 2000)
Japan registered) Sr 3 Al 3 O 6 is mainly claimed as a stress-stimulated luminescent material, and is disclosed in Japanese Patent No. 2992631 (Japanese Patent Laid-Open No. 2000-
63824).

【0019】最近までのSrAl 2 4 系発光材料の報
告事例 さて、以上では、SrAl2 4 系材料が、1960年
代にはEuドープによる蛍光体として、1993年頃に
は、根本特殊化学(株)によるSrAl2 4:Eu+
Dyの開発で長残光蛍光体として脚光を浴びたこと、更
に1997年頃に、徐と秋山らによって、これらの物質
が強く応力発光する能力を有していることが明らかにさ
れたこと等を説明してきた。
Recent reports on SrAl 2 O 4 -based luminescent materials
In the above, the SrAl 2 O 4 -based material was used as a phosphor doped with Eu in the 1960s, and around 1993, SrAl 2 O 4 : Eu + by Nemoto Special Chemical Co., Ltd.
Dy's development attracted the spotlight as a long-afterglow phosphor, and around 1997, Xu and Akiyama et al. Revealed that these substances have the ability to emit intense stress. I've explained.

【0020】そこで次に、その後のSrAl2 4 系材
料の研究報告について、それぞれ簡潔にまとめて説明す
る。 ◎東洋大学と根本特殊化学(株)によるSrAl
2 4 :Eu+Dy、CaAl2 4 :Eu+Nd単結
晶の長残光特性の研究。 ・T.Katsumata,T.Nabae,K.Sasajima and T.Matsuzawa,
J.Crystal Growth,183(1998)361-365
Then, the subsequent research reports on the SrAl 2 O 4 type material will be briefly summarized below. ◎ SrAl by Toyo University and Nemoto Special Chemical Co., Ltd.
Study on long afterglow characteristics of 2 O 4 : Eu + Dy and CaAl 2 O 4 : Eu + Nd single crystals.・ T.Katsumata, T.Nabae, K.Sasajima and T.Matsuzawa,
J. Crystal Growth, 183 (1998) 361-365

【0021】◎プエルトリコ大学とジョージア大学によ
るレーザ加熱ペデスタル成長(Laser-heated pedestal
growth、LHPG)法によるSrAl2 4 :Eu+D
y、CaAl2 4 :Eu+Nd単結晶の育成研究。 ・W.Jia,H.Yuan,L.Lu,H.Liu and W.M.Yen,J.Lumine.,76
&77(1998)424-428 ・W.Jia,H.Yuan,L.Lu,H.Liu and W.M.Yen,J.Crystal Gr
owth,200(1999)179-184 ・W.Jia,H.Yuan,S.Holmstrom,H.Liu and W.M.Yen,J.Lum
ine.,83-84(1999)465-469
◎ Laser-heated pedestal growth by University of Puerto Rico and University of Georgia
growth, LHPG) method of SrAl 2 O 4 : Eu + D
y, Growth study of CaAl 2 O 4 : Eu + Nd single crystal.・ W.Jia, H.Yuan, L.Lu, H.Liu and WMYen, J.Lumine., 76
& 77 (1998) 424-428 ・ W.Jia, H.Yuan, L.Lu, H.Liu and WMYen, J.Crystal Gr
owth, 200 (1999) 179-184 ・ W.Jia, H.Yuan, S.Holmstrom, H.Liu and WMYen, J.Lum
ine., 83-84 (1999) 465-469

【0022】◎単結晶SrAl2 4 :Eu+Dyにお
ける長残光特性。ジョージア大学の学位論文 ・Huabiao.Yuan,"The Investigation of Long Persiste
nt Afterglow in SrAl2O:Eu,Dy Single Crystal" Dissertation submitted to The University of Georgi
a,(Sept.1998)
◎ Long afterglow characteristics in single crystal SrAl 2 O 4 : Eu + Dy. Huabiao.Yuan, "The Investigation of Long Persiste"
nt Afterglow in SrAl 2 O: Eu, Dy Single Crystal "Dissertation submitted to The University of Georgi
a, (Sept. 1998)

【0023】◎分子科学研究所による長残光SrAl2
4 :Eu+Dyの励起スペクトル研究 ・M.Kamada,J.Murakami and N.Ohno, J.Lumine.,87-89
(2000)1042-1044 ◎韓国の研究機関による固溶系の(Sr、Ca)Al2
4 :Euについての発光研究 ・S.H.Ju,S.G.Kim,J.C.Choi,H.L.Park,S.-I.Mho and T.
W.Kim,Mat.Res.Bull.,34(1999)1905-1909
◎ Long afterglow SrAl 2 by Institute of Molecular Science
Excitation spectrum study of O 4 : Eu + Dy ・ M.Kamada, J. Murakami and N. Ohno, J. Lumine., 87-89
(2000) 1042-1044 ◎ Solid solution type (Sr, Ca) Al 2 by Korean research institute
O 4: light-emitting research · SHJu for Eu, SGKim, JCChoi, HLPark, S.-I.Mho and T.
W. Kim, Mat. Res. Bull., 34 (1999) 1905-1909

【0024】◎東洋大学によるフローティングゾーン法
による単結晶: SrAl2 4 、SrAl4 7 、Sr3 Al2 6
SrAl1219の発光特性研究。 ・T.Katsumata,K.Sasajima,T.Nabae,S.Komuro and T.Mo
rikawa,J.Am.Ceram.Soc.,81(1998)413-416
Single crystal by the floating zone method by Toyo University: SrAl 2 O 4 , SrAl 4 O 7 , Sr 3 Al 2 O 6 ,
Study on emission characteristics of SrAl 12 O 19 .・ T.Katsumata, K.Sasajima, T.Nabae, S.Komuro and T.Mo
rikawa, J. Am. Ceram. Soc., 81 (1998) 413-416

【0025】◎ゾルゲル法によるSrAl2 4 :Eu
+Dyとボロン添加効果 ・I-C.Chen and T-M.Chen,J.Mater.Res.,16(2001)644-6
51 ◎各種Sr−アルミン酸塩におけるPb2+イオンの特性
評価 ・C.P.Joshi and S.V.Moharii,Phys.Stat.Sol.(b),220
(2000)985-989
◎ SrAl 2 O 4 : Eu by sol-gel method
+ Dy and boron addition effect ・ IC.Chen and TM.Chen, J.Mater.Res., 16 (2001) 644-6
51 ◎ Characteristics of Pb 2+ ion in various Sr-aluminates ・ CPJoshi and SVMoharii, Phys.Stat.Sol. (B), 220
(2000) 985-989

【0026】◎Eu、Dy共ドープSr−Al−酸化物
蛍光体の長残光特性。 ・高橋久子、田部勢津久、花田禎一、J.Ceram.Soc.Japa
n,104(1996)322-326◎SrAl2 4 :Eu、Dy単結
晶の長残光光電導特性。 ・H.B.Yuan,W.Jia,S.A.Basun,L.Lu,R.S.Meltzer and W.
M.Yen,J.Electrochemi.Soc.,147(2000)3154-3156
◎ Long afterglow characteristic of Eu, Dy co-doped Sr-Al-oxide phosphor.・ Hisako Takahashi, Sethkyu Tabe, Sadakazu Hanada, J.Ceram.Soc.Japa
n, 104 (1996) 322-326 ◎ Long afterglow photoconductivity of SrAl 2 O 4 : Eu, Dy single crystal.・ HBYuan, W.Jia, SABasun, L.Lu, RSMeltzer and W.
M. Yen, J. Electrochemi. Soc., 147 (2000) 3154-3156

【0027】◎プラズマ・ディスプレイ・パネル(PD
P)用のグリーン蛍光体としてのSrAl2 4 :Eu
の評価(鳥取大学と日本電気(株)) ・M.Ashida,K.Okamoto,I.Ozaki,H.Fukuda,K.Ohmi,S.Tan
aka,H.Kobayashi,M.Hayashi and M.Minamoto,IDW '98(P
roc.5th Int.Display Workshops)(1998)597-600◎蓄光
材料に関する簡単なコラム。プラスチックとの混合にも
触れている。(東北大学) ・遠藤忠、合成樹脂、43(1997)10
◎ Plasma display panel (PD
SrAl 2 O 4 : Eu as a green phosphor for P)
Evaluation (Tottori University and NEC Corporation) ・ M.Ashida, K.Okamoto, I.Ozaki, H.Fukuda, K.Ohmi, S.Tan
aka, H.Kobayashi, M.Hayashi and M.Minamoto, IDW '98 (P
roc.5th Int.Display Workshops (1998) 597-600 ◎ A simple column on phosphorescent materials. It also mentions mixing with plastic. (Tohoku University) ・ Tadao Endo, Synthetic Resin, 43 (1997) 10

【0028】◎SrAl2 4 :Eu粉末の残光特性に
及ぼすフラックス効果/粒径効果など。(九州大学) ・田中景子、村田貴広、森永健次、資源と素材、114(19
98)965-969 ◎ステンレス鋼(SUS304)基材にレーザ溶射法で
SrAl2 4 膜を成膜し、サーモルミネッセンス特性
を議論。 ・堀江譲、佐藤公紀、井上英二、日本容射協会全国大会
講演論文集、62(1995)38-39
SrAl 2 O 4 : Flux effect / particle size effect on afterglow characteristics of Eu powder. (Kyushu University) ・ Keiko Tanaka, Takahiro Murata, Kenji Morinaga, Resources and Materials, 114 (19
98) 965-969 ◎ SrAl 2 O 4 film was formed on the stainless steel (SUS304) substrate by laser spraying method and the thermoluminescence property was discussed.・ Joe Horie, Koki Sato, Eiji Inoue, Proceedings of the Japan Society for the Shooting Society National Conference, 62 (1995) 38-39

【0029】◎(Ba,Sr)Al2 4 :Euの蛍光
特性。 ・S.H.M.Poort,W.P.Blokpoel and G.Blasse,Chem.Mate
r.,7(1998)1547-1551 ◎(MgSr)Al2 4 :Euおよび(MgBa)A
2 4 :Euの発光特性 ・X.Zhang,Y.Zhai and S.Wu,Huagong Yejin(Engin.Che
m.Metallugy),19(1998)109-112
◎ (Ba, Sr) Al 2 O 4 : Eu fluorescence characteristics.・ SHMPoort, WP Blokpoel and G.Blasse, Chem.Mate
r., 7 (1998) 1547-1551 ◎ (MgSr) Al 2 O 4 : Eu and (MgBa) A
l 2 O 4 : Eu emission characteristics ・ X.Zhang, Y.Zhai and S.Wu, Huagong Yejin (Engin.Che
m. Metallugy), 19 (1998) 109-112

【0030】◎SrAl2 4 :Euの結晶性と長残光
特性および熱ルミネッセンス。 ・唐明道、李長寛、高志武、許少鴻、蒋雪菌、蔡昆、Ch
inese J.Luminescence,16(1995)51-56 ◎発光をモニターすることを介したSrAl2 4 :E
uの高温固相反応の解析。 ・Y.K.Song,S.K.Choi,H.S.Moon,T.W.Kim,S.-I.Mho and
H.L.Park,Mater.Res.Bull.,32(1997)337-341 ◎SrAl2 4 :Eu微粒子の水熱合成 ・T.R.N.Kutty,R.Jagannathan and R.P.Rao,Mater.Res.
Bull.,25(1990)1355-1362
⊚ Crystallinity and long afterglow characteristics of SrAl 2 O 4 : Eu and thermoluminescence.・ Tang Ming Road, Lee Chang-Han, Takashi Takeshi, Xu Xiao Hong, Xue Xue, Cai Kun, Ch
inese J. Luminescence, 16 (1995) 51-56 ◎ SrAl 2 O 4 : E via monitoring emission.
Analysis of high temperature solid state reaction of u.・ YKSong, SKChoi, HSMoon, TWKim, S.-I.Mho and
HLPark, Mater.Res.Bull., 32 (1997) 337-341 ◎ SrAl 2 O 4 : Hydrothermal synthesis of Eu fine particles ・ TRNKutty, R. Jagannathan and RPRao, Mater.Res.
Bull., 25 (1990) 1355-1362

【0031】◎SrAl2 4 等の希土類アルミネート
系蓄光型蛍光体光物性の解説 ・田部勢津久、花田禎一、ニューセラミックス、Vol.9
、No.10(1996)27-33◎湿式から調整したSrAl2
4 :Eu微粒子の蛍光特性 ・Z.Zhang,Z.Feng,Y.Lin and Z.Tang,Ann.Mtg.Ceram.So
c.Japan,2 C 10(1996)65
◎ Explanation of optical properties of rare earth aluminate-based phosphorescent phosphors such as SrAl 2 O 4・ Setsuhisa Tabe, Sadakazu Hanada, New Ceramics, Vol.9
, No.10 (1996) 27-33 ◎ SrAl 2 O prepared from wet type
4 : Fluorescence characteristics of Eu particles ・ Z.Zhang, Z.Feng, Y.Lin and Z.Tang, Ann.Mtg.Ceram.So
c.Japan, 2 C 10 (1996) 65

【0032】◎針状微粒子SrAl2 4 :Euの蛍光
特性 ・Z.Zhongtai,L.Yuanhua,T.Zilong,Z.Feng and H.Chuan
yong,Ann.Mtg.Ceram.Soc.Japan,1 G 12(2000)65 ◎ゲル法によって調整されたSrAl2 4 :Eu微粒
子の蛍光特性 ・Z.Tang,F.Zhang,Z.Zhang,C.Huang and Y.Lin,J.Euro.
Ceram.Soc.,20(2000)2129-2132
◎ Fluorescent properties of acicular fine particles SrAl 2 O 4 : Eu ・ Z.Zhongtai, L.Yuanhua, T.Zilong, Z.Feng and H.Chuan
yong, Ann.Mtg.Ceram.Soc.Japan, 1 G 12 (2000) 65 ◎ SrAl 2 O 4 prepared by gel method: Fluorescence characteristics of Eu particles ・ Z.Tang, F.Zhang, Z.Zhang, C .Huang and Y.Lin, J.Euro.
Ceram.Soc., 20 (2000) 2129-2132

【0033】◎SrAl2 4 母体中にドープされた3
価のVイオンの特性 ・S.Kuck and P.Jander,Chem.Phys.Lett.,300(1999)189
-194 ◎新潟大学によるSrAl2 4 :Eu薄膜材料の一連
の研究 ・傳井達、清水英彦、川上貴浩、新保一成、加藤景三、
金子双男、太田雅壽、電子情報通信学会技術研究報告
(信学技報)、CPM-95-62(1995)13-18 ・傳井達、上村拓也、川上貴浩、新保一成、加藤景三、
金子双男、太田雅壽、電子情報通信学会技術研究報告
(信学技報)、CPM-97-60(1997)55-60 ・傳井達、上村拓也、小倉行博、加藤景三、新保一成、
金子双男、太田雅壽、川上貴浩、電子情報通信学会技術
研究報告(信学技報)、CPM-98-113(1998)1-6 ・傳井達、上村拓也、加藤景三、金子双男、新保一成、
太田雅壽、川上貴浩、電気学会論文誌、118-A(1998)101
5-1020 ・K.Kato,I.Tsutai,T.Kamimura,F.Kaneko,K.Shinbo,M.O
hta andT.Kawakami,J.Lumin.,82(1999)213-220 ・I.Tsutai,T.Kamimura,K.Kato,F.Kaneko,K.Shinbo,M.O
hta andT.Kawakami,Proc.1998 Int'l Symp.Elect.Insu
l.Mater.& 1998 AsianInt'l Conf.Diele.Elect.Insul.
&30th Symp.Elect.Insul.Mater.(電気絶縁材料シンポ
ジウム予稿集).,(1998)51-54 ・太田雅寿、早川陽喜、丸山みずほ、西條智彦、希土
類、32(1998)142-143 ・三好潤一、沖大祐、戸田健司、佐藤峰夫、希土類、34
(1999)266-267 ・太田雅寿、丸山みずほ、西條智彦、希土類、36(2000)
244-245 ・太田雅寿、早川陽喜、丸山みずほ、西條智彦、第11
回日本セラミックス協会秋季シンポジウム講演予稿集、
1 C 02(1998)45 ・M.Sengiku,Y.Oda,W.Jiang,K.Yatsui,Y.Ogura,K.Kato,
K.Shinbo and F.Kaneko,Jpn.J.Appl.Phys.,40(2001)103
5-1037 ・K.Kato,Y.Ogura,M.Sengiku,K.Shinbo,F.Kaneko,Y.Oda
and K.Yatsui,Jpn.J.Appl.Phys.,40(2001)1038-1041
◎ 3 doped in SrAl 2 O 4 matrix
Characteristics of highly charged V ions S. Kuck and P. Jander, Chem. Phys. Lett., 300 (1999) 189
-194 ◎ A series of research on SrAl 2 O 4 : Eu thin film materials by Niigata University ・ Tatsumi Denai, Hidehiko Shimizu, Takahiro Kawakami, Kazunari Shinbo, Keizo Kato,
Kaneko Futoshi, Ota Masatoshi, IEICE Technical Report (Technical Review), CPM-95-62 (1995) 13-18 ・ Matsui Tatsu, Uemura Takuya, Kawakami Takahiro, Shinbo Kazunari, Kato Kage three,
Kaneko, F., Ota, M., IEICE Technical Report (Technical Report), CPM-97-60 (1997) 55-60 ・ Matsui Tatsu, Uemura Takuya, Ogura Yukihiro, Kato Keizo, Shinpo Issei,
Futao Kaneko, Masatoshi Ota, Takahiro Kawakami, IEICE Technical Report (Technical Report), CPM-98-113 (1998) 1-6 ・ Tatsumi Denai, Takuya Uemura, Keizo Kato, Futoshi Kaneko Man, Kazunari Shinbo,
Masatoshi Ota, Takahiro Kawakami, Transactions of the Institute of Electrical Engineers of Japan, 118-A (1998) 101
5-1020 ・ K.Kato, I.Tsutai, T.Kamimura, F.Kaneko, K.Shinbo, MO
hta and T.Kawakami, J.Lumin., 82 (1999) 213-220 ・ I.Tsutai, T.Kamimura, K.Kato, F.Kaneko, K.Shinbo, MO
hta and T. Kawakami, Proc. 1998 Int'l Symp. Elect. Insu
l.Mater. & 1998 AsianInt'l Conf.Diele.Elect.Insul.
& 30th Symp.Elect.Insul.Mater. (Symposium on Electrical Insulation Materials)., (1998) 51-54 ・ Masato Ota, Yoki Hayakawa, Mizuho Maruyama, Tomohiko Saijo, Rare Earths, 32 (1998) 142-143 ・Junichi Miyoshi, Daisuke Oki, Kenji Toda, Mineo Sato, Rare Earth, 34
(1999) 266-267 ・ Masato Ota, Mizuho Maruyama, Tomohiko Saijo, Rare Earths, 36 (2000)
244-245 ・ Masato Ota, Haruki Hayakawa, Mizuho Maruyama, Tomohiko Saijo, No. 11
Proceedings of the Autumn Meeting of the Ceramic Society of Japan,
1 C 02 (1998) 45 ・ M.Sengiku, Y.Oda, W.Jiang, K.Yatsui, Y.Ogura, K.Kato,
K. Shinbo and F. Kaneko, Jpn. J. Appl. Phys., 40 (2001) 103
5-1037 ・ K.Kato, Y.Ogura, M.Sengiku, K.Shinbo, F.Kaneko, Y.Oda
and K. Yatsui, Jpn.J.Appl.Phys., 40 (2001) 1038-1041

【0034】◎工学院大学の中沢研究室の薄膜および希
土類イオンのトラップ準位とメカニズムの研究 ・中沢叡一郎、持田俊樹、岡準、蛍光体同学会講演予
稿、258(1995)25-34・持田俊樹、神山健一、中沢叡一
郎、工学院大学研究報告、No.81(1996)83-90 ・E.Nakazawa and T.Mochida,J.Luminescence,72-74(19
97)236-237 ・米澤幸太、中沢叡一郎、村崎嘉典、工学院大学研究報
告、No.86(1999)153-159
◎ Research on trap level and mechanism of thin film and rare earth ions in Nakazawa laboratory of Kogakuin University ・ Eiichiro Nakazawa, Toshiki Mochida, Jun Oka, Proceedings of the Society of Physics, 258 (1995) 25-34 ・Toshiki Mochida, Kenichi Kamiyama, Eiichiro Nakazawa, Kogakuin University Research Report, No.81 (1996) 83-90 ・ E.Nakazawa and T.Mochida, J.Luminescence, 72-74 (19
97) 236-237 ・ Kota Yonezawa, Eiichiro Nakazawa, Yoshinori Murasaki, Kogakuin University Research Report, No.86 (1999) 153-159

【0035】その他の関連する発光材料の報告事例 更に、アルミネートの組成をいろいろ変えた場合の報告
例に言及すれば、SrAl1219系の発光材料に関する
論文が以下のように発表されている。 ・E.F.Riebling,Mat.Res.Bull.,10(1975)997-1004 ・J.Huang,H.Wang,J.Hu and X.Yu,J.Lumin.,40&41(198
8)157-158 ・H.T.Hintzen,C.J.M.Denissen and H.M.van Noort,Ma
t.Res.Bull.,24(1989)247-259 ・L.D.Merkle,B.Zandi,R.Moncorge,Y.Guyot,H.R.Verdun
and B.Mcintosh,J.Appl.Phys.,79(1996)1849-1856 ・B.Zandi,L.D.Merkle,J.B.Gruber,D.E.Wortman and C.
A.Morrison,J.Appl.Phys.,81(1997)1047-1054 ・A.M.Srivastava and W.W.Beers,J.Lumin.,71(1997)28
5-290 ・H.R.Verdun,D.E.Wortman,C.A.Morrison and J.L.Brad
shaw,Opt.Mater.,7(1997)117-128 ・S.R.Jansen,H.T.Hintzen,R.Metselaar,J.W.de Haan,
L.J.M.van de Ven,A.P.M.Kentgens and G.H.Nachtegaa
l,J.Phys.Chem.B,102(1998)5969-5976 ・S.Maschio,E.Lucchuni and V.Sergo,J.Am.Ceram.So
c.,82(1999)3145-3149 ・J.S.Choi,S.H.Baek,S.G.Kim,S.H.Lee,H.L.Park,S.-I.
Mho,T.W.Kim and Y.H.Hwang,Mat.Res.Bull.,34(1999)55
1-556
Report Cases of Other Related Light-Emitting Materials Further, referring to report cases in which the composition of aluminate is variously changed, a paper relating to a SrAl 12 O 19 -based light-emitting material is published as follows. .・ EFRiebling, Mat.Res.Bull., 10 (1975) 997-1004 ・ J.Huang, H.Wang, J.Hu and X.Yu, J.Lumin., 40 & 41 (198
8) 157-158 ・ HTHintzen, CJMDenissen and HMvan Noort, Ma
t.Res.Bull., 24 (1989) 247-259 ・ LD Merkle, B.Zandi, R.Moncorge, Y.Guyot, HRVerdun
and B.Mcintosh, J.Appl.Phys., 79 (1996) 1849-1856 ・ B.Zandi, LDMerkle, JBGruber, DEWortman and C.
A. Morrison, J. Appl. Phys., 81 (1997) 1047-1054 ・ AMSrivastava and WWBeers, J. Lumin., 71 (1997) 28
5-290 ・ HRVerdun, DEWortman, CAMorrison and JLBrad
shaw, Opt.Mater., 7 (1997) 117-128 ・ SRJansen, HTHintzen, R.Metselaar, JWde Haan,
LJMvan de Ven, APMKentgens and GHNachtegaa
l, J.Phys.Chem.B, 102 (1998) 5969-5976 ・ S.Maschio, E.Lucchuni and V.Sergo, J.Am.Ceram.So
c., 82 (1999) 3145-3149 ・ JSChoi, SHBaek, SGKim, SHLee, HLPark, S.-I.
Mho, TWKim and YHHwang, Mat.Res.Bull., 34 (1999) 55
1-556

【0036】更に、その他のアルミネート蛍光体(Sr
2 Al6 11:Eu、Sr4 Al1425:Eu、BaA
2 Si2 8 、SrAl2 Si2 8 )についての報
告例もある。 ・D.Wang and M.Wang,J.Mater.Sci.Lett.,18(1999)1433
-1435 ・一ノ宮敬治、荒井清隆、玉置寛人、村崎嘉典、尾石友
弘、蛍光体同学会講演予稿集、270(1998)9-16 ・K.Tanaka,T.Ishihara,K.Fujita and K.Hirano,Mater.
Res.Soc.Symp.Proc.,604(2000)323-328 ・T.Ishihara,K.Tanaka,K.Fujita,K.Hirao and N.Soga,
Solid StateCommun.,107(1998)763-767
Further, other aluminate phosphors (Sr
2 Al 6 O 11 : Eu, Sr 4 Al 14 O 25 : Eu, BaA
There are also reported examples of 1 2 Si 2 O 8 and SrAl 2 Si 2 O 8 ).・ D.Wang and M.Wang, J. Mater.Sci. Lett., 18 (1999) 1433
-1435 ・ Keiji Ichinomiya, Kiyotaka Arai, Hiroto Tamaki, Yoshinori Murasaki, Tomohiro Oishi, Proceedings of Physics Society of Japan, 270 (1998) 9-16 ・ K.Tanaka, T.Ishihara, K.Fujita and K. Hirano, Mater.
Res.Soc.Symp.Proc., 604 (2000) 323-328T.Ishihara, K.Tanaka, K.Fujita, K.Hirao and N.Soga,
Solid State Communi., 107 (1998) 763-767

【0037】また、ZnO中に3価の希土類イオンをド
ープした物質の摩擦発光についての調査報告事例もあ
る。 ・J.C.Ranfard-Haret,P.Valat,V.Wintgens and J.Kossa
nyi,J.Lumine.,91(2000)71-77
There is also an example of an investigation report on triboluminescence of a substance obtained by doping ZnO with trivalent rare earth ions.・ JC Ranfard-Haret, P.Valat, V.Wintgens and J.Kossa
nyi, J. Lumine., 91 (2000) 71-77

【0038】一方、上記のような無機化合物だけでな
く、分子性結晶・有機材料についてのメカノルミネッセ
ンスについての報告もなされている。 ・B.P.Chandra,Mol.Cryst.Liq.Cryst.,142(1987)157-17
2 ・B.P.Chandra,M.S.Khan and M.H.Ansari,Cryst.Res.Te
chnol.,33(1998) 291-302 ・G.T.Reynolds,J.Lumine.,75(1997)295-299
On the other hand, not only the above-mentioned inorganic compounds but also the mechanoluminescence of molecular crystals and organic materials have been reported.・ BPChandra, Mol.Cryst.Liq.Cryst., 142 (1987) 157-17
2 ・ BPChandra, MSKhan and MHAnsari, Cryst.Res.Te
chnol., 33 (1998) 291-302 ・ GT Reynolds, J. Lumine., 75 (1997) 295-299

【0039】特に最近では、Eu錯体のメカノルミネッ
センスについての報告事例が多数ある。 ・N.Takada,J.Sugiyama,R.Katoh,N.Minami and S.Hied
a,Synthetic Metals,91(1997)351-354 ・N.Takada,S.Hieda,J.Sugiyama,R.Katoh and N.Minam
i,Synthetic Metals,111-112(2000)587-590 ・X-F.Chen,S-H.Liu,C-Y.Duan,Y-H.Xu,X-Z.You,J.Ma an
d N-B.Min,Polyhedron,17(1998)1883-1889 ・X-R.Zeng,R-G.Xiong,X-Z.You and K-K.Cheung,Inorg.
Chem.Commun.,3(2000)341-344 ・高田徳幸、高分子、48巻、3月号(1999)143 しかしながら、これらの分子性結晶やEu錯体の発光
は、上記無機系材料と比べて低く、現在の視点に立つ
と、産業上、重要性が高いとは言えない。
Particularly recently, there have been many reports on mechanoluminescence of Eu complex.・ N.Takada, J. Sugiyama, R. Katoh, N. Minami and S. Hied
a, Synthetic Metals, 91 (1997) 351-354 ・ N.Takada, S.Hieda, J.Sugiyama, R.Katoh and N.Minam
i, Synthetic Metals, 111-112 (2000) 587-590 ・ XF.Chen, SH.Liu, CY.Duan, YH.Xu, XZ.You, J.Ma an
d NB.Min, Polyhedron, 17 (1998) 1883-1889 ・ XR.Zeng, RG.Xiong, XZ.You and KK.Cheung, Inorg.
Chem.Commun., 3 (2000) 341-344 ・ Tokuda Takayuki, Kobun, Vol. 48, March (1999) 143 However, the emission of these molecular crystals and Eu complex is higher than that of the above inorganic materials. Low, from the current perspective, it cannot be said to be of high industrial importance.

【0040】その他、この発明と関連する付随的な公知
文献として、固体の破壊時に発光する現象の研究事例 ・G.Alzetta,I.Chudacheck and R.Scarmozzino,Phys.St
at.Sol.(a),1(1970)775-785 や、地震の際に発光する現象の研究事例 ・J.S.Derr,Bull.Seismological Soc.Amer.,63(1973)21
77-2187 や、応力発光と関係深い摩擦時に発光する現象(トライ
ボルミネッセンス)の研究事例 ・A.J.Walton,Adv.Phys.,26(1977)887-948 等もすでに知られている。しかしながら、地震時に発光
する現象と破壊発光には何らかのメカニズム的繋がりが
想像できるものの、応力発光との関係は、まだ全くと言
っていいほど未解明である。更に、徐らも詳しく調べて
いる摩擦発光と応力発光との相違に関しても、必ずしも
関係が解明されている訳ではない。
In addition, as an additional publicly known document related to the present invention, a research example of a phenomenon of emitting light upon destruction of a solid, G. Alzetta, I. Chudacheck and R. Scarmozzino, Phys. St.
at.Sol. (a), 1 (1970) 775-785, and a case study of a phenomenon that emits light during an earthquakeJSDerr, Bull.Seismological Soc.Amer., 63 (1973) 21
77-2187 and a study example of a phenomenon (triboluminescence) that emits light during friction that is closely related to stress emission, AJ Walton, Adv. Phys., 26 (1977) 887-948, etc. are already known. However, although some kind of mechanical connection can be imagined between the phenomenon of emission of light during an earthquake and destructive emission, the relationship with stress emission is still unclear. Furthermore, regarding the difference between frictional luminescence and stress luminescence, which is also being investigated in detail, the relationship is not always clarified.

【0041】[0041]

【発明が解決しようとする課題】本発明者の知見によれ
ば、これまでに明らかになっている状況は以下のように
整理することができる。 1.古くに公知となっている蛍光体材料としてのSrA
2 4 :Eu材料 2.根本特殊化学(株)による長残光蛍光体SrAl2
4 :Eu+Dy材料の存在 ただし、応力発光性については、言及されていない。 3.根本特殊化学(株)による上記蛍光体と樹脂との複
合化材料の存在 4.九州工業技術研究所の徐、秋山らによるSrAl2
4 :Eu物質による応力発光現象の発見 5.九州工業技術研究所の徐、秋山らによるSrAl2
4 :Eu物質と樹脂との複合化による応力発光現象の
実験・確認
According to the knowledge of the present inventor, the situation that has been clarified so far can be summarized as follows. 1. SrA as a phosphor material that has been known for a long time
l 2 O 4 : Eu material 2. Long persistence phosphor SrAl 2 by Nemoto Special Chemical Co., Ltd.
Presence of O 4 : Eu + Dy material However, stress luminescence is not mentioned. 3. Existence of composite material of the above phosphor and resin by Nemoto Special Chemical Co., Ltd. 4. SrAl 2 by Xu and Akiyama et al. At the Kyushu Institute of Industrial Technology
Discovery of stress emission phenomenon due to O 4 : Eu material 5. SrAl 2 by Xu and Akiyama et al. At the Kyushu Institute of Industrial Technology
O 4 : Experiment and confirmation of stress emission phenomenon by compounding Eu material and resin

【0042】ちなみに、根本特殊化学(株)から、複合
材料としての商品名「ルミノーバ」(SrAl2 4
Eu+Dy)の樹脂含浸製品が、「練込樹脂ペレット」
として以下のとおり販売されている。 ・http://www.nemoto.co.jp/products/luminova/index.
html ・http://www.nemoto.co.jp/products/gss/index.html
By the way, a product name "Luminova" (SrAl 2 O 4 :
Eu + Dy) resin-impregnated product is "kneaded resin pellet"
Is sold as follows.・ Http://www.nemoto.co.jp/products/luminova/index.
html ・ http://www.nemoto.co.jp/products/gss/index.html

【0043】樹脂材料としては、ポリメチルメタクリレ
ート(PMMA)、ABS樹脂、ポリカーボネート(P
C)、ポリスチレン(PS)、ポリエチレン(PE)、
ポリプロピレン(PP)、ポリアセタール(PA)、ウ
レタン樹脂が、上記web や、論文[はかる、vol.42(199
7)2.]に記載されている。更に、上記Web 資料によれ
ば、シリコーンゴムへの練り込みも試みられているよう
である。一方、粉体と樹脂との混合比についてはは、重
量比で10%程度との記述がある。
As the resin material, polymethylmethacrylate (PMMA), ABS resin, polycarbonate (P
C), polystyrene (PS), polyethylene (PE),
Polypropylene (PP), polyacetal (PA), and urethane resins are available on the web and papers [Measuring, vol.42 (199
7) 2.]. Furthermore, according to the above-mentioned Web material, it seems that kneading into silicone rubber is also being attempted. On the other hand, it is described that the mixing ratio of the powder and the resin is about 10% by weight.

【0044】しかしながら、上記の複合材料あるいはシ
ート状成型体は、非常に固いため、人間の力では容易に
曲げることはできず、その結果として、応力発光を簡単
に実施することは困難である。更に、上記の樹脂混練材
料は、もともと長残光特性を有するため、常時発光して
いるように見えてしまい、触ったりした時だけ光るよう
にはなかなか見えないため、例えばエンターテインメン
ト用の部材として使用するには難点がある。
However, since the above composite material or sheet-shaped molded product is very hard, it cannot be easily bent by human power, and as a result, it is difficult to easily perform stress emission. Furthermore, since the above resin kneaded material originally has a long afterglow property, it seems that it always emits light, and it does not look like it glows only when touched, so it is used, for example, as a member for entertainment. There is a difficulty in doing so.

【0045】この発明は、これらの課題を解決すること
を目的とする。すなわち、この発明が解決しようとする
課題は、人間の力でも容易に応力発光を起こさせること
ができる蛍光性物質、複合材料およびこれらを用いた発
光素子を提供することにある。この発明が解決しようと
する他の課題は、触ったりした時だけ応力発光を起こさ
せることができる蛍光性物質、複合材料およびこれらを
用いた発光素子を提供することにある。この発明が解決
しようとする更に他の課題は、外部からの信号によっ
て、応力発光を容易に制御することができる蛍光性物
質、複合材料およびこれらを用いた発光素子を提供する
ことにある。この発明の上記課題および他の課題は本明
細書の記述により明らかとなるであろう。
The present invention aims to solve these problems. That is, the problem to be solved by the present invention is to provide a fluorescent substance, a composite material, and a light emitting device using these, which can easily cause stress luminescence even by human power. Another problem to be solved by the present invention is to provide a fluorescent substance, a composite material, and a light emitting device using these, which can cause stress emission when touched. Still another problem to be solved by the present invention is to provide a fluorescent substance, a composite material, and a light emitting device using these, which can easily control stress emission by a signal from the outside. The above and other objects of the invention will be apparent from the description of the present specification.

【0046】[0046]

【課題を解決するための手段】本発明者は、従来技術が
有する上述の課題を解決すべく、鋭意検討を行った。そ
の概要について説明すると次のとおりである。前述した
ように、以下の2点が重要課題である。 1.複合材料に柔軟性を持たせること 2.人間が軽く触れると光ること、そしてその様子が明
瞭に分かるように、圧力印加のオン−オフでの発光量の
比をできるだけ大きく取ること 3.外部からの電気信号を受けて、例えば、圧電材料に
電気信号を与えて、圧電振動を励起し、それに影響され
た特定の部位にある応力発光材料が振動することによっ
て光ること
The inventor of the present invention has made extensive studies in order to solve the above problems of the prior art. The outline is as follows. As mentioned above, the following two points are important issues. 1. 1. Make the composite material flexible 2. 2. When a person touches it lightly, it shines, and in order to clearly see the situation, the ratio of the amount of light emission when pressure is applied is set to be as large as possible. When an electric signal from the outside is received, for example, an electric signal is given to the piezoelectric material to excite the piezoelectric vibration, and the stress-stimulated luminescent material at a specific site affected by the vibration vibrates to emit light.

【0047】これらを満足させるために、例えば、 1.長残光性を示さないSrAl2 4 :Eu等を用い
ること(当然ながら、SrAl2 4 :Euは応力発光
する) 2.樹脂等との複合化において、充填率を更に高くして
30%以上100%未満、好適には30%以上80%以
下とし、また薄いシート状とすること 3.外部からの電気信号を受けて、特定の部位にある応
力発光材料が振動させるように上記シートが2次元面に
適当な間隔で配備されていることが有効である。
In order to satisfy these requirements, for example, 1. 1. Use SrAl 2 O 4 : Eu or the like that does not exhibit long afterglow (naturally, SrAl 2 O 4 : Eu emits stress). In compounding with a resin or the like, the filling rate is further increased to 30% or more and less than 100%, preferably 30% or more and 80% or less, and a thin sheet is formed. It is effective that the above-mentioned sheets are arranged at appropriate intervals on the two-dimensional surface so that the stress-stimulated luminescent material in a specific portion vibrates in response to an electric signal from the outside.

【0048】ところで、後に詳述するが、本発明者ら
は、SrAl2 4 :Euなどの物質に力を加えた時に
発光が生じる現象について詳細な検討を行った結果、そ
の物質内部の応力が時間的に変化することにより発光を
制御することができ、具体的には発光のオン/オフある
いは発光強度の制御が可能であることを見い出した。す
なわち、発光を起こさせ、あるいは発光強度を変化させ
るためには、単に応力を生じさせることが重要なのでは
なく、応力の時間変化率を与えることが特に重要であ
る。
By the way, as will be described in detail later, the present inventors have made a detailed study on the phenomenon that light emission occurs when a force is applied to a substance such as SrAl 2 O 4 : Eu. It was found that the light emission can be controlled by changing with time, and specifically, the on / off of the light emission or the control of the light emission intensity can be controlled. That is, in order to cause light emission or change the light emission intensity, it is not important to simply generate stress, but it is particularly important to give a time change rate of stress.

【0049】この発明は、以上の検討および知見に基づ
いて更に各種の検討を行った結果、案出されたものであ
る。すなわち、上記課題を解決するために、この発明の
第1の発明は、応力の時間変化率に依存して発光するこ
とを特徴とする蛍光性物質である。ここで、応力の時間
変化率とは、応力をσ、時間をtとしたとき、dσ/d
tと表すことができる。なお、応力には、機械的応力の
ほか、熱応力なども含まれる。
The present invention was devised as a result of further various investigations based on the above investigations and findings. That is, in order to solve the above-mentioned problems, the first invention of the present invention is a fluorescent substance, which emits light depending on the rate of change of stress with time. Here, the rate of change of stress with time is dσ / d, where σ is stress and t is time.
It can be represented as t. The stress includes thermal stress as well as mechanical stress.

【0050】この発明の第2の発明は、応力の時間変化
率に依存して発光強度が変化することを特徴とする蛍光
性物質である。上記の応力の時間変化率は、外力の印加
または解放の速度と言い換えることもできる。
A second aspect of the present invention is a fluorescent substance characterized in that the emission intensity changes depending on the rate of change of stress with time. The rate of change of stress with time can be translated into the rate of application or release of external force.

【0051】すなわち、この発明の第3の発明は、外力
の印加または解放の速度に依存して発光することを特徴
とする蛍光性物質である。この発明の第4の発明は、外
力の印加または解放の速度に依存して発光強度が変化す
ることを特徴とする蛍光性物質である。
That is, the third aspect of the present invention is a fluorescent substance which emits light depending on the rate of application or release of external force. A fourth invention of the present invention is a fluorescent substance characterized in that the emission intensity changes depending on the rate of application or release of an external force.

【0052】この発明の第5の発明は、応力の時間変化
率に依存して発光することを特徴とする複合材料であ
る。この発明の第6の発明は、応力の時間変化率に依存
して発光強度が変化することを特徴とする複合材料であ
る。
A fifth aspect of the present invention is a composite material which emits light depending on the rate of change of stress with time. A sixth aspect of the present invention is a composite material, wherein the emission intensity changes depending on the rate of change of stress with time.

【0053】この発明の第7の発明は、外力の印加また
は解放の速度に依存して発光することを特徴とする複合
材料である。この発明の第8の発明は、外力の印加また
は解放の速度に依存して発光強度が変化することを特徴
とする複合材料である。
A seventh aspect of the present invention is a composite material which emits light depending on the rate of application or release of external force. An eighth invention of the present invention is a composite material, wherein the emission intensity changes depending on the speed of application or release of external force.

【0054】この発明の第9の発明は、蛍光性物質と他
の物質とからなり、応力の時間変化率に依存して発光す
ることを特徴とする複合材料である。この発明の第10
の発明は、蛍光性物質と他の物質とからなり、応力の時
間変化率に依存して発光強度が変化することを特徴とす
る複合材料である。
The ninth invention of the present invention is a composite material comprising a fluorescent substance and another substance, which emits light depending on the rate of change of stress with time. 10th of this invention
The invention of 1) is a composite material comprising a fluorescent substance and another substance, wherein the emission intensity changes depending on the time change rate of stress.

【0055】この発明の第11の発明は、蛍光性物質と
他の物質とからなり、外力の印加または解放の速度に依
存して発光することを特徴とする複合材料である。この
発明の第12の発明は、蛍光性物質と他の物質とからな
り、外力の印加または解放の速度に依存して発光強度が
変化することを特徴とする複合材料である。
The eleventh invention of the present invention is a composite material comprising a fluorescent substance and another substance, which emits light depending on the rate of application or release of an external force. A twelfth invention of the present invention is a composite material comprising a fluorescent substance and another substance, wherein the emission intensity changes depending on the rate of application or release of an external force.

【0056】この発明の第13の発明は、手で触るだけ
で発光することを特徴とする蛍光性物質である。この発
明の第14の発明は、手で触るだけで発光することを特
徴とする複合材料である。ここで、手で触るだけで発光
する場合には、それにより応力の時間変化率が得られる
場合のほか、一定の力がある時間印加されてある距離の
変位が生じる場合も含まれる。
The thirteenth invention of the present invention is a fluorescent substance, which emits light only by touching it with a hand. A fourteenth invention of the present invention is a composite material, which emits light only by touching with a hand. Here, when light is emitted only by touching it with a hand, this includes not only the case where a time change rate of stress is obtained but also the case where a constant force is applied for a certain time and a displacement of a certain distance occurs.

【0057】この発明の第15の発明は、蛍光性物質と
他の物質とからなり、手で触るだけで発光することを特
徴とする複合材料である。この発明の第16の発明は、
弾性振動を起こさせることにより発光することを特徴と
する蛍光性物質である。
A fifteenth invention of the present invention is a composite material comprising a fluorescent substance and another substance, which emits light only by touching with a hand. The sixteenth invention of this invention is
It is a fluorescent substance that emits light by causing elastic vibration.

【0058】この発明の第17の発明は、弾性振動を起
こさせることにより発光することを特徴とする複合材料
である。この発明の第18の発明は、蛍光性物質と他の
物質とからなり、弾性振動を起こさせることにより発光
することを特徴とする複合材料である。上記の弾性振動
を起こさせるには、音波、特に超音波を当てることが有
効である。
The seventeenth invention of the present invention is a composite material which emits light by causing elastic vibration. An eighteenth invention of the present invention is a composite material comprising a fluorescent substance and another substance, which emits light when elastic vibration is caused. To cause the above elastic vibration, it is effective to apply a sound wave, particularly an ultrasonic wave.

【0059】すなわち、この発明の第19の発明は、音
波を当てることにより発光することを特徴とする蛍光性
物質である。この発明の第20の発明は、音波を当てる
ことにより発光することを特徴とする複合材料である。
That is, the nineteenth invention of the present invention is a fluorescent substance which emits light when a sound wave is applied. A twentieth invention of the present invention is a composite material which emits light when a sound wave is applied.

【0060】この発明の第21の発明は、蛍光性物質と
他の物質とからなり、音波を当てることにより発光する
ことを特徴とする複合材料である。この発明の第22の
発明は、超音波を当てることにより発光することを特徴
とする蛍光性物質である。
The twenty-first invention of the present invention is a composite material comprising a fluorescent substance and another substance, which emits light when a sound wave is applied. A twenty-second aspect of the present invention is a fluorescent substance, which emits light when exposed to ultrasonic waves.

【0061】この発明の第23の発明は、超音波を当て
ることにより発光することを特徴とする複合材料であ
る。この発明の第24の発明は、蛍光性物質と他の物質
とからなり、超音波を当てることにより発光することを
特徴とする複合材料である。
The twenty-third invention of the present invention is a composite material which emits light by applying ultrasonic waves. A twenty-fourth invention of the present invention is a composite material comprising a fluorescent substance and another substance, which emits light when exposed to ultrasonic waves.

【0062】上記の複合材料において蛍光性物質ととも
に用いられる他の物質は、用途などに応じて適宜選定す
ることができ、1種または2種以上のものであってもよ
く、更には有機物質、無機物質のいずれであってもよい
が、柔軟性を持たせる観点からは、好適には弾性体が用
いられる。この場合、蛍光性物質の重量比率は好適には
30%以上100%未満、より好適には30%以上80
%以下とする。弾性体のヤング率は、典型的には10M
Pa以上である。弾性体は、典型的には有機材料であ
り、具体的には、例えば、ポリメチルメタクリレート
(PMMA)、ABS樹脂、ポリカーボネート(P
C)、ポリスチレン(PS)、ポリエチレン(PE)、
ポリプロピレン(PP)、ポリアセタール(PA)、ウ
レタン樹脂、ポリエステル、エポキシ樹脂、シリコーン
ゴム、シロキサン結合を有する有機シリコン化合物およ
び有機圧電材料からなる群より選ばれた少なくとも1種
以上の材料で構成される。ここで、有機圧電材料として
は、例えば、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)やポリ
トリフルオロエチレン共重合体などが挙げられる。ま
た、無機物質系の弾性体としては、例えば無機ガラスが
挙げられる。
The other substance used together with the fluorescent substance in the above composite material can be appropriately selected according to the application etc., and may be one kind or two or more kinds. Any inorganic material may be used, but from the viewpoint of providing flexibility, an elastic body is preferably used. In this case, the weight ratio of the fluorescent substance is preferably 30% or more and less than 100%, more preferably 30% or more and 80% or more.
% Or less. Young's modulus of the elastic body is typically 10M
Pa or higher. The elastic body is typically an organic material, and specifically, for example, polymethylmethacrylate (PMMA), ABS resin, polycarbonate (P
C), polystyrene (PS), polyethylene (PE),
It is composed of at least one material selected from the group consisting of polypropylene (PP), polyacetal (PA), urethane resin, polyester, epoxy resin, silicone rubber, an organic silicon compound having a siloxane bond, and an organic piezoelectric material. Here, examples of the organic piezoelectric material include polyvinylidene fluoride (PVDF) and polytrifluoroethylene copolymer. In addition, examples of the inorganic substance-based elastic body include inorganic glass.

【0063】この発明において、蛍光性物質は、典型的
には、アルミニウム、ガリウムまたは亜鉛を構成元素の
一つとする酸化物、より具体的には、アルカリ土類金属
およびアルミニウム、ガリウムまたは亜鉛の酸化物を母
体とし、これに希土類元素がドープされたものである。
ここで、希土類元素は、用途などに応じて1種類または
2種類以上ドープされる。希土類元素が1種類だけドー
プされる場合の代表例はEuがドープされる場合であ
り、短残光が必要な用途に適している。このような蛍光
性物質の具体例はSrAl2 4 :Euである。また、
複合材料の具体例は、蛍光性物質がSrAl2 4 :E
uであり、他の物質としての弾性体がポリエステル、ア
クリル樹脂またはそれらの混合物である場合である。希
土類元素が2種類以上ドープされる場合の代表例はEu
およびDyがともにドープされる場合であり、長残光を
積極的に利用する用途に適している。蛍光性物質は、ア
ルミニウム、ガリウムまたは亜鉛を構成元素の一つとす
る酸化物のほかに、マンガンおよび/またはチタンがド
ープされた例えばZnS:Mn、ZnS:Ti、Zn
S:Mn、Tiのようなものであってもよい。
In the present invention, the fluorescent substance is typically an oxide containing aluminum, gallium or zinc as one of the constituent elements, more specifically, an alkaline earth metal and an oxide of aluminum, gallium or zinc. A substance is used as a base, and this is doped with a rare earth element.
Here, one kind or two or more kinds of rare earth elements are doped depending on the application. A typical example of the case where only one kind of rare earth element is doped is the case where Eu is doped, and it is suitable for an application requiring a short afterglow. A specific example of such a fluorescent substance is SrAl 2 O 4 : Eu. Also,
A specific example of the composite material is that the fluorescent substance is SrAl 2 O 4 : E.
u, and the elastic body as another substance is polyester, acrylic resin, or a mixture thereof. A typical example when two or more rare earth elements are doped is Eu.
This is a case where both Dy and Dy are doped, which is suitable for applications in which long afterglow is positively utilized. The fluorescent substance may be, for example, ZnS: Mn, ZnS: Ti, Zn doped with manganese and / or titanium in addition to an oxide containing aluminum, gallium or zinc as one of the constituent elements.
It may be S: Mn, Ti, or the like.

【0064】蛍光性物質あるいは複合材料は、用途など
に応じた形状や寸法に調製される。例えば、シート状の
形状とする場合、その厚さは、柔軟性を確保する観点か
ら、好適には1mm以下、より好適には0.5mm以下
とする。また、繊維状またはファイバー状の形状とする
場合、その太さは、柔軟性を確保する観点から、好適に
は1mm以下、好適には0.5mm以下とする。更に、
蛍光性物質あるいは複合材料の柔軟性を確保する観点か
ら、その蛍光性物質自体の形状を例えばファイバー状、
スポンジ状またはネットワーク状の形状としてもよい。
The fluorescent substance or the composite material is prepared in a shape and a size according to the intended use. For example, in the case of a sheet-like shape, its thickness is preferably 1 mm or less, more preferably 0.5 mm or less from the viewpoint of ensuring flexibility. Further, in the case of a fibrous or fibrous shape, the thickness thereof is preferably 1 mm or less, and more preferably 0.5 mm or less from the viewpoint of ensuring flexibility. Furthermore,
From the viewpoint of ensuring the flexibility of the fluorescent substance or the composite material, the shape of the fluorescent substance itself is, for example, a fiber shape,
The shape may be sponge-like or network-like.

【0065】蛍光性物質は、構成元素にアルミニウム、
ガリウムまたは亜鉛が含まれる場合のほか、例えばアル
ミニウムおよびシリコンが含まれる場合もある。蛍光性
物質は、一つの形態では、直径が100nm以下の微粒
子からなり、結晶質である。この結晶質の蛍光性物質と
弾性体とからなる複合材料においては、弾性体は典型的
には非晶質である。複合材料は、用途によっては、全体
としてゲル状としてもよい。
The fluorescent substance is aluminum as a constituent element,
It may contain gallium or zinc, as well as aluminum and silicon, for example. In one form, the fluorescent substance is composed of fine particles having a diameter of 100 nm or less and is crystalline. In the composite material including the crystalline fluorescent substance and the elastic body, the elastic body is typically amorphous. Depending on the application, the composite material may be gelled as a whole.

【0066】複合材料は、種々の方法で製造することが
可能であるが、特に直径が100nm以下の微粒子から
なる蛍光性物質と弾性体とからなる複合材料の製造に
は、次のような方法が有効である。すなわち、この発明
の第25の発明は、直径が100nm以下の微粒子から
なる蛍光性物質と弾性体とからなり、応力の時間変化率
に依存して発光する複合材料の製造方法であって、ポリ
シロキサン化合物および金属アルコキシドの脱水・縮合
反応を用いることを特徴とするものである。
The composite material can be manufactured by various methods. In particular, the following method is used for manufacturing a composite material composed of a fluorescent substance composed of fine particles having a diameter of 100 nm or less and an elastic body. Is effective. That is, a twenty-fifth invention of the present invention is a method for producing a composite material, which comprises a fluorescent substance made of fine particles having a diameter of 100 nm or less and an elastic body, and emits light depending on a time change rate of stress. It is characterized by using a dehydration / condensation reaction of a siloxane compound and a metal alkoxide.

【0067】この発明の第26の発明は、直径が100
nm以下の微粒子からなる蛍光性物質と弾性体とからな
り、応力の時間変化率に依存して発光強度が変化する複
合材料の製造方法であって、ポリシロキサン化合物およ
び金属アルコキシドの脱水・縮合反応を用いることを特
徴とするものである。
The twenty-sixth aspect of the present invention has a diameter of 100.
A method for producing a composite material comprising a fluorescent substance composed of fine particles of nm or less and an elastic body, the emission intensity of which changes depending on the time rate of change of stress, which is a dehydration / condensation reaction of a polysiloxane compound and a metal alkoxide. It is characterized by using.

【0068】この発明の第27の発明は、直径が100
nm以下の微粒子からなる蛍光性物質と弾性体とからな
り、外力の印加または解放の速度に依存して発光する複
合材料の製造方法であって、ポリシロキサン化合物およ
び金属アルコキシドの脱水・縮合反応を用いることを特
徴とするものである。
The twenty-seventh invention of the present invention has a diameter of 100.
A method for producing a composite material comprising a fluorescent substance composed of fine particles of nm or less and an elastic body, which emits light depending on the rate of application or release of an external force, which comprises dehydration / condensation reaction of a polysiloxane compound and a metal alkoxide. It is characterized by being used.

【0069】この発明の第28の発明は、直径が100
nm以下の微粒子からなる蛍光性物質と弾性体とからな
り、外力の印加または解放の速度に依存して発光強度が
変化する複合材料の製造方法であって、ポリシロキサン
化合物および金属アルコキシドの脱水・縮合反応を用い
ることを特徴とするものである。
The twenty-eighth invention of the present invention has a diameter of 100.
A method for producing a composite material comprising a fluorescent substance composed of fine particles of nm or less and an elastic body, the emission intensity of which changes depending on the rate of application or release of an external force, which comprises dehydration of a polysiloxane compound and a metal alkoxide. It is characterized by using a condensation reaction.

【0070】この発明の第29の発明は、直径が100
nm以下の微粒子からなる蛍光性物質と弾性体とからな
り、手で触るだけで発光する複合材料の製造方法であっ
て、ポリシロキサン化合物および金属アルコキシドの脱
水・縮合反応を用いることを特徴とするものである。
The twenty-ninth invention of the present invention has a diameter of 100
A method for producing a composite material, which comprises a fluorescent substance composed of fine particles of nm or less and an elastic body and emits light only by touching with a hand, characterized by using a dehydration / condensation reaction of a polysiloxane compound and a metal alkoxide. It is a thing.

【0071】この発明の第30の発明は、直径が100
nm以下の微粒子からなる蛍光性物質と弾性体とからな
り、弾性振動を起こさせることにより発光する複合材料
の製造方法であって、ポリシロキサン化合物および金属
アルコキシドの脱水・縮合反応を用いることを特徴とす
るものである。
The thirtieth invention of the present invention has a diameter of 100.
A method for producing a composite material comprising a fluorescent substance composed of fine particles of nm or less and an elastic body, which emits light by causing elastic vibration, characterized by using a dehydration / condensation reaction of a polysiloxane compound and a metal alkoxide. It is what

【0072】この発明の第31の発明は、直径が100
nm以下の微粒子からなる蛍光性物質と弾性体とからな
り、音波を当てることにより発光する複合材料の製造方
法であって、ポリシロキサン化合物および金属アルコキ
シドの脱水・縮合反応を用いることを特徴とするもので
ある。
The thirty-first invention of the present invention has a diameter of 100.
A method for producing a composite material, which comprises a fluorescent substance made of fine particles of nm or less and an elastic body, and emits light by applying a sound wave, characterized by using a dehydration / condensation reaction of a polysiloxane compound and a metal alkoxide. It is a thing.

【0073】この発明の第32の発明は、直径が100
nm以下の微粒子からなる蛍光性物質と弾性体とからな
り、超音波を当てることにより発光する複合材料の製造
方法であって、ポリシロキサン化合物および金属アルコ
キシドの脱水・縮合反応を用いることを特徴とするもの
である。
The thirty-second invention of the present invention has a diameter of 100.
A method for producing a composite material comprising a fluorescent substance composed of fine particles of nm or less and an elastic body, which emits light when exposed to ultrasonic waves, characterized by using a dehydration / condensation reaction of a polysiloxane compound and a metal alkoxide. To do.

【0074】この発明において、複合材料において蛍光
性物質とともに用いられる他の物質としては、イオンを
取り込んで変形する有機導電性物質を用いることもでき
る。このような有機導電性物質としては、例えば複素芳
香環系導電性高分子、具体的にはポリピロール、ポリチ
オフェン、ポリアニリンなどが挙げられる。更に、他の
物質として高分子ゲル材料を用いることもできる。この
高分子ゲル材料は、例えば、熱変位機能を有する水溶性
非電解質高分子ゲル、pHによって変位が生じる電解質
高分子ゲル、電気で変位が起きる高分子化合物と界面活
性剤との組み合わせ、ポリビニルアルコール系材料およ
びポリピロール系材料からなる群より選ばれた少なくと
も1種以上の材料である。ここで、熱変位機能を有する
水溶性非電解質高分子ゲルは、例えばポリビニルメチル
エーテルまたはポリNイソプロピルアクリルアミドであ
り、pHによって変位が生じる電解質高分子ゲルは例え
ばポリアクリロニトリルであり、電気で変位が起きる高
分子化合物は例えばポリアクリルアミド−2−メチルプ
ロパンスルホン酸である。
In the present invention, as the other substance used together with the fluorescent substance in the composite material, an organic conductive substance which takes in ions and deforms can be used. Examples of such an organic conductive substance include a heteroaromatic ring-type conductive polymer, specifically, polypyrrole, polythiophene, polyaniline and the like. Further, a polymer gel material can be used as another substance. This polymer gel material is, for example, a water-soluble non-electrolyte polymer gel having a heat displacement function, an electrolyte polymer gel that is displaced by pH, a combination of a polymer compound that is electrically displaced and a surfactant, polyvinyl alcohol. It is at least one kind of material selected from the group consisting of a base material and a polypyrrole material. Here, the water-soluble non-electrolyte polymer gel having a heat displacement function is, for example, polyvinyl methyl ether or poly-N-isopropylacrylamide, and the electrolyte polymer gel whose displacement is caused by pH is, for example, polyacrylonitrile, which is electrically displaced. The polymer compound is, for example, polyacrylamido-2-methylpropanesulfonic acid.

【0075】この発明による蛍光性物質は、コート材
料、塗料、インク、人工皮膚、人工発光皮膚、人工発光
毛髪、発光素子などに使用することもでき、必要に応じ
て、他の物質と組み合わせて複合材料として使用しても
よい。すなわち、この発明の第33の発明は、応力の時
間変化率に依存して発光する蛍光性物質を含有すること
を特徴とするコート材料である。この発明の第34の発
明は、応力の時間変化率に依存して発光強度が変化する
蛍光性物質を含有することを特徴とするコート材料であ
る。
The fluorescent substance according to the present invention can also be used in coating materials, paints, inks, artificial skin, artificial luminescent skin, artificial luminescent hair, luminescent elements, etc., and if necessary, in combination with other substances. It may be used as a composite material. That is, a thirty-third invention of the present invention is a coating material containing a fluorescent substance which emits light depending on a time change rate of stress. A thirty-fourth aspect of the present invention is a coating material containing a fluorescent substance whose emission intensity changes depending on the rate of change of stress with time.

【0076】この発明の第35の発明は、応力の時間変
化率に依存して発光する蛍光性物質を含有することを特
徴とする塗料である。この発明の第36の発明は、応力
の時間変化率に依存して発光強度が変化する蛍光性物質
を含有することを特徴とする塗料である。
A thirty-fifth aspect of the present invention is a coating material containing a fluorescent substance which emits light depending on the rate of change of stress with time. A thirty-sixth aspect of the present invention is a coating material containing a fluorescent substance whose emission intensity changes depending on the rate of change of stress with time.

【0077】この発明の第37の発明は、応力の時間変
化率に依存して発光する蛍光性物質を含有することを特
徴とするインクである。この発明の第38の発明は、応
力の時間変化率に依存して発光強度が変化する蛍光性物
質を含有することを特徴とするインクである。
The thirty-seventh aspect of the present invention is an ink containing a fluorescent substance which emits light depending on the rate of change of stress with time. A thirty-eighth invention of the present invention is an ink containing a fluorescent substance whose emission intensity changes depending on the rate of change of stress with time.

【0078】この発明の第39の発明は、応力の時間変
化率に依存して発光する蛍光性物質を含有することを特
徴とする人工皮膚である。この発明の第40の発明は、
応力の時間変化率に依存して発光強度が変化する蛍光性
物質を含有することを特徴とする人工皮膚である。
The thirty-ninth invention of the present invention is an artificial skin containing a fluorescent substance which emits light depending on the rate of change of stress with time. The 40th invention of this invention is
The artificial skin is characterized by containing a fluorescent substance whose emission intensity changes depending on the rate of change of stress with time.

【0079】この発明の第41の発明は、人工皮膚材料
からなる皮膚層と、皮膚層を貫通して所定の配置で設け
られた複数の光ファイバーと、皮膚層の一方の面側の光
ファイバーの一端に設けられた、応力の時間変化率に依
存して発光する蛍光性物質、または、蛍光性物質と他の
物質とからなり、応力の時間変化率に依存して発光する
複合材料とを有することを特徴とする人工皮膚である。
A forty-first invention of the present invention is directed to a skin layer made of an artificial skin material, a plurality of optical fibers penetrating the skin layer in a predetermined arrangement, and one end of the optical fiber on one surface side of the skin layer. A fluorescent substance that emits light depending on the rate of change of stress over time, or a composite material consisting of a fluorescent substance and another substance that emits light depending on the rate of change over time of stress. Is an artificial skin characterized by.

【0080】この発明の第42の発明は、人工皮膚材料
からなる皮膚層と、皮膚層を貫通して所定の配置で設け
られた複数の光ファイバーと、皮膚層の一方の面側の光
ファイバーの一端に設けられた、応力の時間変化率に依
存して発光する蛍光性物質、または、蛍光性物質と他の
物質とからなり、応力の時間変化率に依存して発光する
複合材料とを有する人工皮膚の接触情報処理方法であっ
て、人工皮膚の一方の面に他の物体が接触したときに、
複数の光ファイバーのうちのその他端から光が出射され
る光ファイバーの位置および/または出射される光の強
度から物体の接触情報を得るようにしたことを特徴とす
るものである。
A forty-second aspect of the present invention is directed to a skin layer made of an artificial skin material, a plurality of optical fibers penetrating the skin layer in a predetermined arrangement, and one end of the optical fiber on one side of the skin layer. An artificial material having a fluorescent substance that emits light depending on the time change rate of stress, or a composite material that is composed of a fluorescent substance and another substance and that emits light depending on the time change rate of stress. A method of contact information processing of skin, wherein when one surface of artificial skin is in contact with another object,
It is characterized in that the contact information of the object is obtained from the position of the optical fiber where the light is emitted from the other end of the plurality of optical fibers and / or the intensity of the emitted light.

【0081】この発明の第41および第42の発明にお
いては、典型的には、皮膚層に複数の光ファイバーが二
次元アレイ状に設けられる。これらの光ファイバーの太
さや間隔などは、人工皮膚に持たせる機能などに応じて
決められる。人工皮膚材料としては、例えば樹脂などが
用いられる。
In the 41st and 42nd aspects of the present invention, typically, a plurality of optical fibers are provided in a two-dimensional array on the skin layer. The thickness and spacing of these optical fibers are determined according to the function of the artificial skin. As the artificial skin material, for example, resin is used.

【0082】この発明の第43の発明は、応力の時間変
化率に依存して発光する、太さが1mm以下の繊維状ま
たはファイバー状の形状を有する、蛍光性物質または蛍
光性物質と他の物質とからなる複合材料が人工皮膚に植
設されたことを特徴とする人工発光皮膚である。
The forty-third invention of the present invention provides a fluorescent substance or a fluorescent substance and other substances having a fibrous or fibrous shape with a thickness of 1 mm or less, which emits light depending on the rate of change of stress with time. An artificial luminescent skin, characterized in that a composite material comprising a substance is implanted in the artificial skin.

【0083】この発明の第44の発明は、応力の時間変
化率に依存して発光する、太さが1mm以下の繊維状ま
たはファイバー状の形状を有する、蛍光性物質または蛍
光性物質と他の物質とからなる複合材料を用いたことを
特徴とする人工発光毛髪である。これらの人工発光皮膚
や人工発光毛髪は、例えば、エンターテインメントロボ
ットや各種商品のボディーの表面に設けることができ
る。
A forty-fourth aspect of the present invention is a fluorescent substance or a fluorescent substance and other substances having a fibrous or fibrous shape with a thickness of 1 mm or less, which emits light depending on the rate of change of stress with time. An artificial luminescent hair characterized by using a composite material comprising a substance. These artificial luminescent skin and artificial luminescent hair can be provided, for example, on the surface of the body of entertainment robots or various products.

【0084】この発明の第45の発明は、応力の時間変
化率に依存して発光する、太さが1mm以下の繊維状ま
たはファイバー状の形状を有する、蛍光性物質または蛍
光性物質と他の物質とからなる複合材料を用いた人工発
光毛髪の製造方法であって、蛍光性物質からなる微粒子
を含む液体または蛍光性物質からなる微粒子と液体状態
にある他の物質とを含む液体にチューブの一端を差し込
み、他端から吸引を行ってチューブ内に液体を充填した
後、チューブ内に充填した液体を固化させるようにした
ことを特徴とするものである。
A forty-fifth aspect of the present invention is a fluorescent substance or a fluorescent substance and other substances having a fibrous or fibrous shape with a thickness of 1 mm or less, which emits light depending on the rate of change of stress with time. A method for producing artificial light-emitting hair using a composite material including a substance, comprising a tube containing a liquid containing fine particles of a fluorescent substance or a liquid containing fine particles of a fluorescent substance and another substance in a liquid state. It is characterized in that one end is inserted, suction is performed from the other end to fill the tube with the liquid, and then the liquid filled in the tube is solidified.

【0085】この発明の第46の発明は、応力の時間変
化率に依存して発光する、太さが1mm以下の繊維状ま
たはファイバー状の形状を有する、蛍光性物質または蛍
光性物質と他の物質とからなる複合材料を用いた人工発
光毛髪の製造方法であって、蛍光性物質からなる微粒子
を含む電着塗料液または蛍光性物質からなる微粒子と他
の物質の原料とを含む電着塗料液中に導電性の芯線を浸
漬し、電気泳動法により芯線の表面に蛍光性物質の微粒
子または蛍光性物質の微粒子と他の物質とを付着させる
ようにしたことを特徴とするものである。
The forty-sixth aspect of the present invention provides a fluorescent substance or a fluorescent substance and other substances having a fibrous or fibrous shape with a thickness of 1 mm or less, which emits light depending on the rate of change of stress with time. A method for producing artificial light-emitting hair using a composite material containing a substance, which is an electrodeposition coating liquid containing fine particles containing a fluorescent substance or an electrodeposition coating containing fine particles containing a fluorescent substance and a raw material of another substance. It is characterized in that a conductive core wire is immersed in a liquid, and fine particles of the fluorescent substance or fine particles of the fluorescent substance and another substance are attached to the surface of the core wire by an electrophoretic method.

【0086】この発明の第47の発明は、応力の時間変
化率に依存して発光する蛍光性物質を用いたことを特徴
とする発光素子である。この発明の第48の発明は、応
力の時間変化率に依存して発光強度が変化する蛍光性物
質を用いたことを特徴とする発光素子である。
A forty-seventh aspect of the present invention is a light-emitting element characterized by using a fluorescent substance which emits light depending on the rate of change of stress with time. The forty-eighth invention of the present invention is a light-emitting device characterized by using a fluorescent substance whose emission intensity changes depending on the rate of change of stress with time.

【0087】発光素子に複合材料を用いる場合、それに
弾性振動を生じさせ、それによって応力の時間変化率を
得るためには、例えば圧電振動子あるいは圧電材料や表
面弾性波素子などを用いることができる。すなわち、こ
の発明の第49の発明は、圧電振動子と、圧電振動子と
接合した、圧電振動に依存して発光する蛍光性物質とを
有することを特徴とする発光素子である。
When a composite material is used for the light emitting element, in order to generate elastic vibration in the composite material and thereby obtain the rate of change of stress with time, for example, a piezoelectric vibrator, a piezoelectric material, or a surface acoustic wave element can be used. . That is, a forty-ninth invention of the present invention is a light-emitting device comprising a piezoelectric vibrator and a fluorescent substance which is joined to the piezoelectric vibrator and emits light depending on piezoelectric vibration.

【0088】この発明の第50の発明は、圧電振動子
と、圧電振動子と接合した、蛍光性物質と他の物質とか
らなり、圧電振動に依存して発光する複合材料とを有す
ることを特徴とする発光素子である。
A fiftieth invention of the present invention comprises a piezoelectric vibrator and a composite material, which is joined to the piezoelectric vibrator, is made of a fluorescent substance and another substance, and emits light depending on the piezoelectric vibration. It is a characteristic light emitting element.

【0089】この発明の第51の発明は、圧電振動子
と、圧電振動子と接合した、蛍光性物質と他の物質とか
らなり、圧電振動の振幅および/または周波数に依存し
て発光強度が変化する複合材料とを有することを特徴と
する発光素子である。ここで、圧電振動の周波数には、
共振周波数近傍の周波数が含まれる。
The fifty-first invention of the present invention comprises a piezoelectric vibrator, a fluorescent substance and another substance bonded to the piezoelectric vibrator, and the emission intensity depends on the amplitude and / or frequency of the piezoelectric vibration. A light-emitting element having a composite material that changes. Here, the frequency of the piezoelectric vibration is
Frequencies near the resonance frequency are included.

【0090】この発明の第52の発明は、表面弾性波素
子と、表面弾性波素子と接合した、弾性振動の振幅およ
び/または周波数に依存して発光する蛍光性物質とを有
することを特徴とする発光素子である。
The fifty-second invention of the present invention is characterized by comprising a surface acoustic wave element and a fluorescent substance which is joined to the surface acoustic wave element and emits light depending on the amplitude and / or frequency of elastic vibration. It is a light emitting element.

【0091】この発明の第53の発明は、表面弾性波素
子と、表面弾性波素子と接合した、蛍光性物質と他の物
質とからなり、弾性振動の振幅および/または周波数に
依存して発光する複合材料とを有することを特徴とする
発光素子である。
The fifty-third invention of the present invention comprises a surface acoustic wave element, a fluorescent substance and another substance bonded to the surface acoustic wave element, and emits light depending on the amplitude and / or frequency of elastic vibration. And a composite material for producing a light emitting device.

【0092】この発明の第54の発明は、表面弾性波素
子と、表面弾性波素子と接合した、蛍光性物質と他の物
質とからなり、弾性振動の振幅および/または周波数に
依存して発光強度が変化する複合材料とを有することを
特徴とする発光素子である。
The fifty-fourth invention of the present invention comprises a surface acoustic wave element, a fluorescent substance and another substance bonded to the surface acoustic wave element, and emits light depending on the amplitude and / or frequency of elastic vibration. A light-emitting element having a composite material whose intensity changes.

【0093】この発明の第55の発明は、圧電材料から
なる薄膜と、圧電振動に依存して発光する蛍光性物質か
らなる薄膜とが積層された構造を有することを特徴とす
る発光素子である。この発明の第56の発明は、圧電材
料からなる薄膜と、蛍光性物質と他の物質とからなり、
圧電振動に依存して発光する複合材料からなる薄膜とが
積層された構造を有することを特徴とする発光素子であ
る。
A fifty-fifth aspect of the present invention is a light emitting device having a structure in which a thin film made of a piezoelectric material and a thin film made of a fluorescent substance that emits light depending on piezoelectric vibration are laminated. . A fifty-sixth invention of the present invention comprises a thin film made of a piezoelectric material, a fluorescent substance and another substance,
It is a light emitting element having a structure in which a thin film made of a composite material that emits light depending on piezoelectric vibration is laminated.

【0094】この発明の第57の発明は、圧電材料から
なる薄膜と、蛍光性物質と他の物質とからなり、圧電振
動に依存して発光強度が変化する複合材料からなる薄膜
とが積層された構造を有することを特徴とする発光素子
である。
A fifty-seventh aspect of the present invention is one in which a thin film made of a piezoelectric material and a thin film made of a composite material which is made of a fluorescent substance and another substance and whose emission intensity changes depending on piezoelectric vibration are laminated. It is a light emitting device having a different structure.

【0095】この発明の第55の発明においては、良好
な結晶性を得る観点から、好適には、圧電材料からなる
薄膜と蛍光性物質からなる薄膜とがエピタキシャルに格
子整合して積層される。また、この発明の第55〜第5
7の発明において、圧電材料からなる薄膜に圧電振動を
生じさせるためには、例えば、圧電材料からなる薄膜を
挟んで互いに対向する一対の電極を設けたり、圧電材料
からなる薄膜の一方の面に互いに対向する一対の櫛形電
極を設けたりして、これらの電極に電気信号を入力す
る。後者のように圧電材料からなる薄膜の一方の面に互
いに対向する一対の櫛形電極を設ける場合、発光制御用
のトランジスタ、例えばMISトランジスタを設け、こ
のMISトランジスタのドレインと一対の櫛形電極のう
ちの一方とを電気的に接続すれば、トランジスタのオン
/オフ動作により発光を制御することができる。この発
光素子は、アクティブマトリックス素子の一つの単位と
して用いることができる。
In the fifty-fifth aspect of the present invention, from the viewpoint of obtaining good crystallinity, a thin film made of a piezoelectric material and a thin film made of a fluorescent substance are preferably laminated epitaxially in lattice matching. The 55th to 5th aspects of the present invention
In the invention of Item 7, in order to generate piezoelectric vibration in a thin film made of a piezoelectric material, for example, a pair of electrodes facing each other with a thin film made of a piezoelectric material sandwiched therebetween, or one surface of the thin film made of a piezoelectric material is provided. A pair of comb-shaped electrodes facing each other is provided, and an electric signal is input to these electrodes. When a pair of comb-shaped electrodes facing each other is provided on one surface of a thin film made of a piezoelectric material like the latter, a transistor for light emission control, for example, a MIS transistor is provided, and the drain of this MIS transistor and the pair of comb-shaped electrodes are provided. By electrically connecting one to the other, light emission can be controlled by the on / off operation of the transistor. This light emitting device can be used as one unit of an active matrix device.

【0096】上記の圧電材料からなる薄膜は種々の基板
上に形成することが可能であるが、特にSi基板は安価
で入手も容易である点で望ましい。このSi基板を用い
る場合には、その上にまずCeO2 薄膜を成長させ、そ
の上に圧電材料からなる薄膜を成長させることにより、
CeO2 薄膜とエピタキシャルに格子整合させることが
可能である。
The thin film made of the above-mentioned piezoelectric material can be formed on various substrates, but the Si substrate is particularly preferable because it is inexpensive and easily available. When this Si substrate is used, a CeO 2 thin film is first grown on the Si substrate, and then a thin film made of a piezoelectric material is grown thereon,
It is possible to make an epitaxial lattice match with the CeO 2 thin film.

【0097】この発明において、複合材料において蛍光
性物質とともに用いられる他の物質としては、圧電材料
を用いてもよい。この場合、一つの典型的な例では、複
合材料は、粒子部分と粒界部分とからなり、その粒子部
分が主として圧電材料からなり、粒界部分が主として蛍
光性物質からなる。このような複合材料を用いて、以下
のような発光素子を構成することができる。
In the present invention, a piezoelectric material may be used as another substance used together with the fluorescent substance in the composite material. In this case, in one typical example, the composite material is composed of a grain portion and a grain boundary portion, the grain portion mainly consisting of a piezoelectric material, and the grain boundary portion mainly consisting of a fluorescent substance. The following light emitting device can be formed by using such a composite material.

【0098】すなわち、この発明の第58の発明は、主
として蛍光性物質と圧電材料とからなり、応力の時間変
化率に依存して発光する複合材料を用いた発光素子であ
って、複合材料は粒子部分と粒界部分とからなり、粒子
部分が主として圧電材料からなり、粒界部分が主として
蛍光性物質からなり、外部からの電気信号の入力によ
り、複合材料に電歪を誘発し、その結果として粒界部分
の蛍光性物質から発光が得られるように電極が設けられ
ていることを特徴とするものである。
That is, the fifty-eighth invention of the present invention is a light-emitting element using a composite material which is mainly composed of a fluorescent substance and a piezoelectric material and emits light depending on a time change rate of stress. It is composed of grain part and grain boundary part, particle part is mainly made of piezoelectric material, grain boundary part is mainly made of fluorescent substance, and electrostriction is induced in the composite material by the input of an electric signal from the outside. Is characterized in that an electrode is provided so that light emission can be obtained from the fluorescent material in the grain boundary portion.

【0099】この発明の第59の発明は、主として蛍光
性物質と圧電材料とからなり、応力の時間変化率に依存
して発光強度が変化する複合材料を用いた発光素子であ
って、複合材料は粒子部分と粒界部分とからなり、粒子
部分が主として圧電材料からなり、粒界部分が主として
蛍光性物質からなり、外部からの電気信号の入力によ
り、複合材料に電歪を誘発し、その結果として粒界部分
の蛍光性物質から発光が得られるように電極が設けられ
ていることを特徴とするものである。
The fifty-ninth invention of the present invention is a light-emitting element using a composite material which is mainly composed of a fluorescent substance and a piezoelectric material and whose emission intensity changes depending on the rate of change of stress with time. Is composed of a grain portion and a grain boundary portion, the grain portion is mainly composed of a piezoelectric material, the grain boundary portion is mainly composed of a fluorescent substance, and an electrostriction is induced in the composite material by input of an electric signal from the outside. As a result, the electrode is provided so that light emission can be obtained from the fluorescent substance in the grain boundary portion.

【0100】圧電材料としては種々のものを用いること
ができるが、典型的にはABO3 型のペロブスカイト関
連結晶構造を有するものが用いられ、具体的には、Pb
TiO3 系材料、PbZrO3 系材料、Pb(ZrT
i)O3 系材料、Pb(ZnNb)O3 系材料およびP
b(MgNb)O3 系材料からなる群より選ばれた少な
くとも1種以上の材料またはそれらの固溶材料が用いら
れる。圧電材料と蛍光性物質との典型的な組み合わせの
例を挙げると、圧電材料がPb(ZrTi)O3系材料
であり、蛍光性物質がSrAl2 4 :Euである場合
や、圧電材料がPb(ZrTi)O3 系材料であり、蛍
光性物質がSrAl2 4 :Euである場合などであ
る。
Various materials can be used as the piezoelectric material, but a material having an ABO 3 type perovskite-related crystal structure is typically used, and specifically, Pb is used.
TiO 3 based material, PbZrO 3 based material, Pb (ZrT
i) O 3 based material, Pb (ZnNb) O 3 based material and P
At least one material selected from the group consisting of b (MgNb) O 3 -based materials or a solid solution material thereof is used. As an example of a typical combination of a piezoelectric material and a fluorescent substance, when the piezoelectric material is a Pb (ZrTi) O 3 -based material and the fluorescent substance is SrAl 2 O 4 : Eu, or when the piezoelectric material is This is a case where the fluorescent substance is a Pb (ZrTi) O 3 system material and the fluorescent substance is SrAl 2 O 4 : Eu.

【0101】この発明において、蛍光性物質は、典型的
には、希土類元素を含むアルミネート系ガラス相であ
り、より具体的には、SrAl2 4 :Eu微粒子を含
有するガラス相である。複合材料が主として蛍光性物質
と圧電材料とからなる場合、その複合材料の製造には種
々の方法を用いることができるが、好適には以下のよう
な方法が用いられる。
In the present invention, the fluorescent substance is typically an aluminate glass phase containing a rare earth element, and more specifically, a glass phase containing SrAl 2 O 4 : Eu fine particles. When the composite material is mainly composed of the fluorescent substance and the piezoelectric material, various methods can be used for producing the composite material, but the following method is preferably used.

【0102】すなわち、この発明の第60の発明は、主
として蛍光性物質と圧電材料とからなり、応力の時間変
化率に依存して発光する複合材料の製造方法であって、
Sr、AlおよびEuとガラス形成物質とを少なくとも
含む混合物を溶融し、この溶融状態から一旦急冷してガ
ラス相を生成させる工程と、そのガラス相を粉砕するこ
とにより得られる粉末と圧電材料とを混合し、熱処理を
行うことによりそのガラス相からSrAl2 4 :Eu
微粒子を析出させる工程を有することを特徴とするもの
である。
That is, a 60th aspect of the present invention is a method for producing a composite material which mainly comprises a fluorescent substance and a piezoelectric material and emits light depending on the time rate of change of stress.
A step of melting a mixture containing at least Sr, Al, and Eu and a glass-forming substance, quenching once from this molten state to generate a glass phase, and a powder and a piezoelectric material obtained by crushing the glass phase are provided. SrAl 2 O 4 : Eu is mixed from the glass phase by mixing and heat treatment.
It is characterized by having a step of depositing fine particles.

【0103】この発明の第61の発明は、主として蛍光
性物質と圧電材料とからなり、応力の時間変化率に依存
して発光強度が変化する複合材料の製造方法であって、
Sr、AlおよびEuとガラス形成物質とを少なくとも
含む混合物を溶融し、この溶融状態から一旦急冷してガ
ラス相を生成させる工程と、そのガラス相を粉砕するこ
とにより得られる粉末と圧電材料とを混合し、熱処理を
行うことによりそのガラス相からSrAl2 4 :Eu
微粒子を析出させる工程を有することを特徴とするもの
である。
The sixty-first invention of the present invention is a method for producing a composite material, which is mainly composed of a fluorescent substance and a piezoelectric material, and whose emission intensity changes depending on the time rate of change of stress,
A step of melting a mixture containing at least Sr, Al, and Eu and a glass-forming substance, quenching once from this molten state to generate a glass phase, and a powder and a piezoelectric material obtained by crushing the glass phase are provided. SrAl 2 O 4 : Eu is mixed from the glass phase by mixing and heat treatment.
It is characterized by having a step of depositing fine particles.

【0104】アクチュエータ機能を有する基板を用い、
その上にこの発明による蛍光性物質を含有するインクを
プリンターなどを用いてドット状に印刷することによ
り、発光素子の二次元アレイを容易に実現することがで
きる。すなわち、この発明の第62の発明は、アクチュ
エータ機能を有する基板と、基板上に所定の配置で設け
られた、応力の時間変化率に依存して発光する蛍光性物
質を含むドット状物質とを有することを特徴とする発光
素子である。
Using a substrate having an actuator function,
A two-dimensional array of light emitting elements can be easily realized by printing the ink containing the fluorescent substance according to the present invention in a dot shape using a printer or the like. That is, a sixty-second invention of the present invention provides a substrate having an actuator function, and a dot-shaped substance provided on the substrate in a predetermined arrangement and containing a fluorescent substance that emits light depending on a time change rate of stress. A light-emitting element characterized by having.

【0105】この発明の第63の発明は、アクチュエー
タ機能を有する基板と、基板上に所定の配置で設けられ
た、応力の時間変化率に依存して発光強度が変化する蛍
光性物質を含むドット状物質とを有することを特徴とす
る発光素子である。
The 63rd invention of the present invention is a dot including a substrate having an actuator function and a fluorescent substance provided on a substrate in a predetermined arrangement and having a luminescent intensity varying depending on a time change rate of stress. A light-emitting element including a substance.

【0106】この発明の第64の発明は、アクチュエー
タ機能を有する基板と、基板上に所定の配置で設けられ
た、応力の時間変化率に依存して発光する蛍光性物質を
含むドット状物質とを有する発光素子の製造方法であっ
て、蛍光性物質を含むインクを用いて基板上に印刷を行
うことによりドット状物質を形成するようにしたことを
特徴とするものである。
A sixty-fourth aspect of the present invention is a substrate having an actuator function, and a dot-shaped substance provided on the substrate in a predetermined arrangement and containing a fluorescent substance which emits light depending on a time change rate of stress. A method of manufacturing a light emitting device having the above-mentioned, wherein the dot-shaped substance is formed by printing on a substrate using an ink containing a fluorescent substance.

【0107】この発明の第65の発明は、アクチュエー
タ機能を有する基板と、基板上に所定の配置で設けられ
た、応力の時間変化率に依存して発光強度が変化する蛍
光性物質を含むドット状物質とを有する発光素子の製造
方法であって、蛍光性物質を含むインクを用いて基板上
に印刷を行うことによりドット状物質を形成するように
したことを特徴とするものである。
A sixty-fifth aspect of the present invention is a dot having a substrate having an actuator function and a fluorescent substance provided on the substrate in a predetermined arrangement and having a luminescent intensity that changes depending on a time change rate of stress. A method for manufacturing a light-emitting element having a dot-like substance, wherein the dot-like substance is formed by printing on a substrate using an ink containing a fluorescent substance.

【0108】上記の印刷は、典型的にはプリンターで行
われる。ドット状物質は、基板上に所望の配置で設けら
れるが、典型的には周期的に設けられる。この場合、基
板の面内にアクチュエータ機能を有する素子が周期的に
埋め込まれる。この基板としては、高分子アクチュエー
タ機能を有するものを用いてもよい。この高分子アクチ
ュエータは、例えば、熱変位機能を有する水溶性非電解
質高分子ゲル、pHによって変位が生じる電解質高分子
ゲル、電気で変位が起きる高分子化合物と界面活性剤と
の組み合わせ、ポリビニルアルコール系材料およびポリ
ピロール系材料からなる群より選ばれた少なくとも1種
以上の材料を用いたものである。
The above printing is typically performed by a printer. The dot-shaped substance is provided on the substrate in a desired arrangement, but is typically provided periodically. In this case, elements having an actuator function are periodically embedded in the surface of the substrate. A substrate having a polymer actuator function may be used as the substrate. This polymer actuator is, for example, a water-soluble non-electrolyte polymer gel having a thermal displacement function, an electrolyte polymer gel that is displaced by pH, a combination of a polymer compound that is electrically displaced and a surfactant, and a polyvinyl alcohol type. At least one material selected from the group consisting of materials and polypyrrole materials is used.

【0109】この発明による蛍光性物質あるいは複合材
料により、フレキシブルな発光材料を得ることができ、
これは、例えばウエアラブルな材料として用いることが
できる。すなわち、この発明の第66の発明は、応力の
時間変化率に依存して発光する蛍光性物質を少なくとも
含む材料を、基体の二次元面内に膜状、液滴状、ドット
状、ロッド状、ストライプ状またはバルクセラミックス
状の形状で設けたものが複数、フレキシブルな連結手段
で連結されていることを特徴とするフレキシブル発光材
料である。
With the fluorescent substance or the composite material according to the present invention, a flexible light emitting material can be obtained.
It can be used, for example, as a wearable material. That is, a sixty-sixth aspect of the present invention is a film-shaped, liquid-droplet-shaped, rod-shaped, or rod-shaped material in the two-dimensional plane of the substrate, which comprises a material containing at least a fluorescent substance that emits light depending on the rate of change of stress with time. The flexible light emitting material is characterized in that a plurality of materials provided in the shape of stripes or bulk ceramics are connected by a flexible connecting means.

【0110】この発明の第67の発明は、応力の時間変
化率に依存して発光強度が変化する蛍光性物質を少なく
とも含む材料を、基体の二次元面内に膜状、液滴状、ド
ット状、ロッド状、ストライプ状またはバルクセラミッ
クス状の形状で設けたものが複数、フレキシブルな連結
手段で連結されていることを特徴とするフレキシブル発
光材料である。これらのフレキシブル発光材料は、あた
かも、上記の基体を日本の伝統的甲冑の鎧の製作に用い
られているものと類似の手法でファイバーやひも状の物
で繋げることにより、巨視的にフレキシブル化したもの
と言えるものである。
The sixty-seventh aspect of the present invention is to form a film, a droplet, or a dot in a two-dimensional plane of a substrate by using a material containing at least a fluorescent substance whose emission intensity changes depending on the rate of change of stress with time. It is a flexible light-emitting material characterized in that a plurality of materials provided in the shape of a ring, a rod, a stripe or a bulk ceramic are connected by a flexible connecting means. These flexible luminescent materials are made macroscopically flexible by connecting the above-mentioned substrates with fibers or cords in a manner similar to that used in the production of traditional Japanese armor. It can be said to be a thing.

【0111】この発明による蛍光性物質あるいは複合材
料は、すでに述べたように超音波を当てることにより容
易に発光を起こさせることができる。このような超音波
発光性物質は種々の方法で得ることができるが、好適に
は以下のような方法により得ることができる。また、こ
の超音波発光性物質は、例えば発光を利用した交通標識
などに用いることができる。すなわち、この発明の第6
8の発明は、アルカリ土類金属およびアルミニウムの酸
化物の母体中に一種類だけの希土類元素がドープされた
結晶性材料を、500℃以上の温度で還元処理すること
により得られることを特徴とする超音波発光性物質であ
る。
The fluorescent substance or composite material according to the present invention can easily emit light by applying ultrasonic waves as described above. Such an ultrasonic luminescent substance can be obtained by various methods, but preferably, it can be obtained by the following method. Further, this ultrasonic luminescent substance can be used, for example, for a traffic sign using luminescence. That is, the sixth aspect of the present invention
The invention of 8 is characterized by being obtained by subjecting a crystalline material, in which only one kind of rare earth element is doped in a matrix of an oxide of an alkaline earth metal and aluminum, to a reduction treatment at a temperature of 500 ° C. or higher. It is an ultrasonic emitting substance.

【0112】この発明の第69の発明は、アルカリ土類
金属およびアルミニウムの酸化物の母体中に一種類だけ
の希土類元素がドープされた結晶性材料を、500℃以
上の温度で還元処理することにより得られる超音波発光
性物質を少なくとも含む材料を用い、超音波を当てるこ
とにより発光することを特徴とする交通標識である。
The 69th invention of the present invention is to subject a crystalline material, in which only one kind of rare earth element is doped in a matrix of an oxide of an alkaline earth metal and aluminum, to a reduction treatment at a temperature of 500 ° C. or higher. It is a traffic sign that is characterized by using a material containing at least an ultrasonic luminescent substance obtained by the above, and emitting light by applying an ultrasonic wave.

【0113】この発明による蛍光性物質は、発光表示部
を有する各種の電子装置、発光システム、表示システム
などに使用することができ、必要に応じて、他の物質と
組み合わせて複合材料として使用してもよい。すなわ
ち、この発明の第70の発明は、発光表示部を有する電
子装置において、発光表示部に応力の時間変化率に依存
して発光する蛍光性物質を用いたことを特徴とする電子
装置である。
The fluorescent substance according to the present invention can be used in various electronic devices having a light emitting display unit, a light emitting system, a display system, etc., and is used as a composite material in combination with other substances as required. May be. That is, the 70th invention of the present invention is an electronic device having a light-emitting display unit, wherein the light-emitting display unit uses a fluorescent substance that emits light depending on a time change rate of stress. .

【0114】この発明の第71の発明は、発光表示部を
有する電子装置において、発光表示部に応力の時間変化
率に依存して発光強度が変化する蛍光性物質を用いたこ
とを特徴とする電子装置である。
The seventy-first invention of the present invention is characterized in that, in an electronic device having a light emitting display portion, a fluorescent substance whose light emission intensity changes depending on a time change rate of stress is used for the light emitting display portion. It is an electronic device.

【0115】この発明の第72の発明は、応力の時間変
化率に依存して発光する蛍光性物質を用いた表示部と、
表示部に超音波を照射するための超音波源とを有するこ
とを特徴とする発光システムである。
The 72nd aspect of the present invention is a display section using a fluorescent substance which emits light depending on the rate of change of stress with time.
A light emitting system comprising: an ultrasonic wave source for irradiating an ultrasonic wave to a display unit.

【0116】この発明の第73の発明は、応力の時間変
化率に依存して発光強度が変化する蛍光性物質を用いた
表示部と、表示部に超音波を照射するための超音波源と
を有することを特徴とする発光システムである。
A seventy-third aspect of the present invention is a display section using a fluorescent substance whose emission intensity changes depending on the rate of change of stress over time, and an ultrasonic source for irradiating the display section with ultrasonic waves. Is a light emitting system.

【0117】この発明の第74の発明は、応力の時間変
化率に依存して発光する蛍光性物質を用いた表示部と、
表示部に超音波を照射するための超音波源とを有するこ
とを特徴とする表示システムである。
The seventy-fourth aspect of the present invention is a display section using a fluorescent substance which emits light depending on the rate of change of stress with time.
It is a display system characterized by having an ultrasonic source for irradiating an ultrasonic wave to a display section.

【0118】この発明の第75の発明は、応力の時間変
化率に依存して発光強度が変化する蛍光性物質を用いた
表示部と、表示部に超音波を照射するための超音波源と
を有することを特徴とする表示システムである。
A seventy-fifth aspect of the present invention is a display section using a fluorescent substance whose emission intensity changes depending on the rate of change of stress with time, and an ultrasonic source for irradiating the display section with ultrasonic waves. It is a display system characterized by having.

【0119】この発明の第76の発明は、応力の時間変
化率に依存して発光する蛍光性物質を用い、蛍光性物質
の応力の時間変化率により発光を制御するようにしたこ
とを特徴とする発光方法である。
The seventy-sixth aspect of the present invention is characterized in that a fluorescent substance that emits light depending on the rate of change of stress with time is used, and light emission is controlled by the rate of change of stress with time of the fluorescent substance. It is a light emitting method.

【0120】この発明の第77の発明は、応力の時間変
化率に依存して発光強度が変化する蛍光性物質を用い、
蛍光性物質の応力の時間変化率により発光強度を制御す
るようにしたことを特徴とする発光方法である。
The seventy-seventh aspect of the present invention uses a fluorescent substance whose emission intensity changes depending on the rate of change of stress with time,
It is a light-emitting method characterized in that the light-emission intensity is controlled by the time change rate of the stress of the fluorescent substance.

【0121】上述のように構成されたこの発明によれ
ば、蛍光性物質や複合材料を人間が手や指で軽く触れる
ことにより柔らかい感触でそれらを大きく屈曲させ、結
果として応力発光させることが可能になったり、外部か
らの電気信号を受けて圧電振動などを利用して所定の部
位を光らせることが可能となる。
According to the present invention configured as described above, it is possible for a human to lightly touch a fluorescent material or a composite material with his or her hand or finger to bend them greatly with a soft feeling, resulting in stress emission. In addition, it becomes possible to illuminate a predetermined portion by using an electric signal from the outside and utilizing piezoelectric vibration or the like.

【0122】この発明による複合材料の一つの重要な用
途は、エンターテインメント用ロボットなど、実際に使
用者である人間が手に触れる製品の皮膚あるいは外部皮
膜である。その意味において、触ると光ったりする特徴
は、著しく魅力的であり、消費者の購買意欲をそそると
考えられる。
One important application of the composite material according to the present invention is the skin or external coating of products such as entertainment robots that are actually touched by human users. In that sense, the feature that glows when touched is remarkably attractive, and is considered to irritate consumers.

【0123】一方、物理的な効果であるが、そもそも機
能的に触ることを入力信号と捉えているので、省エネル
ギーの材料または製品を得ることができる。更に、外部
電気信号により所定部位を光らせる場合においても、エ
レクトロルミネッセンスや発光ダイオード等のように電
流注入を行う必要がないので、消費電力は少なくて済
む。
On the other hand, although it is a physical effect, since functional touch is regarded as an input signal in the first place, an energy-saving material or product can be obtained. Further, even when a predetermined portion is illuminated by an external electric signal, it is not necessary to inject current unlike electroluminescence or a light emitting diode, so that power consumption can be reduced.

【0124】この発明は、新しいエンターテインメント
産業に材料面から革新となるものである。すなわち、従
来の製品の多くは作る側のみの論理が反映されていた
が、この発明による蛍光性物質あるいは複合材料ではど
う扱うかなど、使用者側の工夫あるいは対話によってよ
り興味深いものになる可能性があり、使用者の関心も高
くなり、産業上大きなインパクトとなるものである。特
に、この発明による材料を、エンターテインメント用ロ
ボットの皮膚として用いれば、使用者が変形したり、あ
るいはロボット自体が関節を曲げる等の皮膚への応力的
仕事をする際に、光を発するものである。この材料のア
イデアは、こういったエンターテインメント産業だけで
なく、広く光学分野にも革命をもたらす可能性を秘めて
いる。
The present invention is a material innovation for the new entertainment industry. In other words, many conventional products reflected the logic of the creator only, but it may become more interesting by the user's ideas or dialogue, such as how to handle the fluorescent substance or composite material according to the present invention. Therefore, the interest of users will be high and it will have a great impact on the industry. In particular, when the material according to the present invention is used as the skin of an entertainment robot, it emits light when the user deforms or when the robot itself performs stress work on the skin such as bending a joint. . The idea of this material has the potential to revolutionize not only the entertainment industry but also the optical field as a whole.

【0125】[0125]

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態につい
て図面を参照しながら説明する。まず、通常の固相反応
法によるSrAl2 4 :Euセラミックスの作製法に
ついて説明する。作製の手順としては、まず、原料とし
て以下の物質を所定量、ボールミルにて約20時間混合
する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, a method for producing SrAl 2 O 4 : Eu ceramics by a normal solid-phase reaction method will be described. As a manufacturing procedure, first, a predetermined amount of the following substances as raw materials are mixed in a ball mill for about 20 hours.

【0126】 SrCO3 0.39mol=147.6292×0.39 =57.575388g Al2 3 0.4mol=101.96128×0.4 =40.784512g Eu2 3 0.002mol=351.9182×0.002 =0.7038396g B2 3 0.032mol=69.6182×0.032 =2.2277824gSrCO 3 0.39 mol = 147.6292 × 0.39 = 57.557388 g Al 2 O 3 0.4 mol = 101.96128 × 0.4 = 40.784512 g Eu 2 O 3 0.002 mol = 351.9182 X 0.002 = 0.7038396 g B 2 O 3 0.032 mol = 69.6182 x 0.032 = 2.2277824 g

【0127】その後、1400℃での空気中仮焼、14
00℃での酸素中仮焼、1300℃でのH2 (5%)N
2 雰囲気中還元熱処理というプロセスで合成を行った。
そのときの各段階でのX線回折図形を図1〜図4に示
す。1400℃で空気中仮焼した段階(図2)で、ほぼ
目的結晶相は形成されており、結果的にできている物質
は、既知論文[F.Hanic,T.Y.Chemekova and J.Majling,
J.Appl.Phys.,12(1979)243]と同様に単斜晶系で全て指
数付けされ、単相であることが判明した。
Thereafter, calcination in air at 1400 ° C., 14
Calcination in oxygen at 00 ° C, H 2 (5%) N at 1300 ° C
2 The synthesis was performed by a process called reduction heat treatment in an atmosphere.
The X-ray diffraction patterns at each stage at that time are shown in FIGS. At the stage of calcination in air at 1400 ° C (Fig. 2), almost the target crystal phase was formed, and the resulting substance is a known paper [F. Hanic, TY Chemekova and J. Majling,
J. Appl. Phys., 12 (1979) 243], all of them were indexed in the monoclinic system and found to be a single phase.

【0128】次に、ポリエステル樹脂(Buehler 社製の
Castolite Resin)と、上記のSrAl2 4 :Euの粉
末を重量比で1:2の割合で混練し、数cm角のシート
状にし、これを一昼夜放置して、無機有機・複合化シー
ト材料を作製した。ここで、SrAl2 4 :Euの粉
末微粒子の直径は100nm以下である。なお、ポリエ
ステルを使用した報告は、上述の根本特殊化学(株)の
報告にはなく、一方、九州工研では主にエポキシ樹脂を
使用しており、こちらでも報告されていない材料系であ
る。ここで作製したシートは、厚さ1mmに満たない薄
いシート(下敷き状)であり、暗がりで軽く曲げるだけ
で、強く光ることが確認された。その時の様子を図5に
示す。
Next, polyester resin (made by Buehler
(Castolite Resin) and the above SrAl 2 O 4 : Eu powder at a weight ratio of 1: 2 to form a sheet having a size of several cm square, which is left to stand for a whole day and night. Was produced. Here, the diameter of the powder fine particles of SrAl 2 O 4 : Eu is 100 nm or less. It should be noted that there is no report on the use of polyester in the above-mentioned report of Nemoto Special Chemical Co., Ltd. On the other hand, Kyushu Institute of Technology mainly uses epoxy resin, which is a material system not reported here either. The sheet produced here was a thin sheet (underlay) having a thickness of less than 1 mm, and it was confirmed that it strongly shines only by bending it gently in the dark. The situation at that time is shown in FIG.

【0129】図5Aでは、折り曲げる前の明るい場所で
のシートを、図5Bでは、暗くしたところを(折り曲げ
始めたところ)、図5Cでは、折り曲げたところで、し
かも持ったところが光るケースを、更に図5Dでは、折
り曲げた際に、シート全体が光るケースをそれぞれ示し
た。このように人の力で簡単に光らせることに成功した
のは、今のところ本発明者だけである。
FIG. 5A shows a sheet in a bright place before folding, FIG. 5B shows a darkened place (where bending starts), and FIG. 5C shows a case where the place where it is folded and the place where it is held shines. In 5D, the case where the entire sheet shines when folded is shown. Only the inventor of the present invention has succeeded in making the light easily by human power.

【0130】九州工業技術研究所の徐、秋山らによる実
験報告は、エポキシ樹脂混合物のバルク体に何トンかの
圧力を印加するものが多く、軽く人間が触れた場合でも
光を発するレベルでの報告例は本発明者の知る限りなさ
れていない。このように、簡単な折り曲げ操作で光る材
料が得られたことは、エンターテインメント用ロボット
などの人工皮膚材料として、極めて有用である。図6に
その簡単なイメージ図を示す。図6においては、犬型の
エンターテインメント用ロボットの胴体に上述のシート
が人工皮膚として設けられ、その人工皮膚に人間の手の
指先を触れることで発光が生じるようになっている。軽
く触っただけで発光が起こる無機有機・複合化シート
は、上記の機能性人工皮膚材料の研究だけでなく、他分
野への波及効果も相当あるものと考えられる。
In the experimental report by Xu and Akiyama et al. Of the Kyushu Institute of Industrial Technology, many tons of pressure are applied to the bulk body of the epoxy resin mixture, and light is emitted even when touched lightly by a human. No report has been made to the inventor's knowledge. Thus, the fact that a material that shines by a simple bending operation was obtained is extremely useful as an artificial skin material for entertainment robots and the like. FIG. 6 shows a simple image diagram thereof. In FIG. 6, the above-mentioned sheet is provided as artificial skin on the body of a dog-type entertainment robot, and light emission is generated by touching the artificial skin with a fingertip of a human hand. It is considered that the inorganic-organic / composite sheet that emits light only by lightly touching it has not only the above-mentioned research on the functional artificial skin material but also a considerable ripple effect to other fields.

【0131】次に、応力発光物質としてのSrAl2
4 :Eu粉末と樹脂材料との混合比(重量%表示)につ
いて説明する。上記と同様な手法により、SrAl2
4 :Eu粉末とポリエステルとの混合を重量比を10%
から80%に変えて行い、シート状の成型を試みた。シ
ートの形状は10mm×25mm、厚さ0.25mm程
度である。この実験に限って言うと、70%以下ではい
ずれも良好なシート成型体が形成されたが、80%では
ぼろぼろになりやすく、力学的信頼性が乏しい結果とな
った。図7に、このシートにおけるSrAl2 4 :E
u粉末の重量比率(重量含有率)と発光強度との相関を
示す。発光特性だけから考慮すれば、SrAl2 4
Euの充填率が高いほど高い発光強度が得られるが、力
学的信頼性が乏しくては製品化が困難であるので、この
結果からすると、30〜75%程度が望ましいと考えら
れる。ただし、本質的には、80%以上であっても、良
好なシート状成型体の形成が可能であると考えられる。
Next, SrAl 2 O as a stress-stimulated luminescent material is used.
4 : The mixing ratio of the Eu powder and the resin material (expressed by weight%) will be described. By the same method as above, SrAl 2 O
4 : Mixing Eu powder and polyester at a weight ratio of 10%
Was changed to 80%, and a sheet-shaped molding was tried. The shape of the sheet is 10 mm × 25 mm and the thickness is about 0.25 mm. Speaking only in this experiment, when 70% or less, good sheet moldings were formed in all cases, but when 80%, it was likely to be broken, resulting in poor mechanical reliability. FIG. 7 shows SrAl 2 O 4 : E in this sheet.
The correlation between the weight ratio (weight content) of u powder and the emission intensity is shown. Considering only the emission characteristics, SrAl 2 O 4 :
The higher the Eu filling rate, the higher the emission intensity obtained, but it is difficult to commercialize it due to poor mechanical reliability. From this result, it is considered that about 30 to 75% is preferable. However, in essence, it is considered that a good sheet-shaped molded body can be formed even if the content is 80% or more.

【0132】ここで用いられる複合材料は、応力発光す
ると言っても、日中の明るい状況下では、その発光を目
で明瞭に捉えることはなかなか難しいのが現実である。
発光強度の問題であり、紫外線等の光励起を用いれば明
瞭に分かるが、応力発光の場合には、励起強度がまだま
だ少ないのか効率が低いのかは必ずしも定かではない
が、とにかく日中時に一目瞭然と発光状態が分かるわけ
ではない。したがって、効果的な使用時間帯としては夜
間での使用が考えられる。もっとも、暗い部屋であれば
問題なく使用可能である。
Although the composite material used here is stress-stimulated luminescence, it is actually difficult to catch the luminescence clearly with the eyes under bright conditions in the daytime.
It is a problem of emission intensity, and it can be clearly understood by using photoexcitation such as ultraviolet rays, but in the case of stress emission, it is not always clear whether the excitation intensity is still low or the efficiency is low, but anyway it is obvious that it emits light during the daytime I don't know the condition. Therefore, it can be considered to be used at night as an effective use time zone. However, it can be used without problems in a dark room.

【0133】ここで、非常に重要な、根本特殊化学
(株)が開発した希土類元素が2種類ドープされている
SrAl2 4 :Eu+Dy粉末の樹脂混合シートと、
本発明者らが開発したSrAl2 4 :Euと樹脂との
混合シートの暗所での残光特性の比較結果について説明
する。混合比は双方同じで、粉体:樹脂=1:2であ
る。その結果を図8に示す。
Here, a very important resin mixture sheet of SrAl 2 O 4 : Eu + Dy powder developed by Nemoto Special Chemical Co., Ltd., in which two kinds of rare earth elements are doped,
The comparison result of the afterglow characteristics in the dark of the mixed sheet of SrAl 2 O 4 : Eu and the resin developed by the present inventors will be described. The mixing ratio is the same for both, and powder: resin = 1: 2. The result is shown in FIG.

【0134】図8A〜E中、左側にSrAl2 4 :E
u、右側にSrAl2 4 :Eu+Dyの挙動を示す。
明るい所での外観や色調は全く同じである。しかし、部
屋の照明を切ってからの発光状態が大きく異なり、前者
が1分もしないうちに目の感度では、相当暗くなるのに
対して、後者は、もともと長残光として開発された経緯
もあり、相当光り続けていることが分かる。
8A to 8E, SrAl 2 O 4 : E is shown on the left side.
The behavior of SrAl 2 O 4 : Eu + Dy is shown on the right side of u.
The appearance and color tone in a bright place are exactly the same. However, the light emission state after turning off the lighting in the room is very different, and the sensitivity to the eyes becomes considerably darker in less than 1 minute, whereas the latter was originally developed as a long afterglow. Yes, it can be seen that it continues to shine considerably.

【0135】逆に言えば、このことは、後者の材料系で
は、応力発光を目的とした人工皮膚としては、不向きで
あることを意味する。即ち、暗所でも応力を与える以前
から発光している状況であり、応力の発生前と発生後の
発光強度の比が大きく取れない。したがって、長残光特
性を示さないSrAl2 4 :Euが、このような用途
に適していることがこれで証明される。
Conversely, this means that the latter material system is not suitable as artificial skin for the purpose of stress luminescence. That is, even in a dark place, light is emitted before the stress is applied, and a large ratio of the emission intensity before and after the stress is generated cannot be obtained. Therefore, it is proved that SrAl 2 O 4 : Eu, which does not exhibit long afterglow characteristics, is suitable for such an application.

【0136】次に、本発明者が作製したSrAl
2 4 :Eu粉体および比較のために根本特殊化学
(株)が開発したSrAl2 4 :Eu+Dy粉体の発
光特性を評価した結果について説明する。図9に本発明
者が作製したSrAl2 4 :Eu粉体の紫外線励起発
光スペクトル(図9A)およびその残光特性(図9B)
を、図10にSrAl2 4 :Eu+Dy粉体[根本特
殊化学(株)製の商品名ルミノーバ(G−300C)]
の紫外線励起発光スペクトル(図10A)およびその残
光特性(図10B)をそれぞれ示す。
Next, SrAl produced by the present inventor
The results of evaluating the light emission characteristics of the 2 O 4 : Eu powder and the SrAl 2 O 4 : Eu + Dy powder developed by Nemoto Special Chemical Co., Ltd. for comparison will be described. FIG. 9 shows an ultraviolet excitation-emission spectrum (FIG. 9A) of the SrAl 2 O 4 : Eu powder produced by the present inventors and its afterglow characteristic (FIG. 9B).
FIG. 10 shows SrAl 2 O 4 : Eu + Dy powder [trade name Luminova (G-300C) manufactured by Nemoto Special Chemical Co., Ltd.]
The ultraviolet excitation-emission spectrum (FIG. 10A) and the afterglow characteristic thereof (FIG. 10B) are shown respectively.

【0137】なお、SrAl2 4 :Eu粉体の作製に
おいては、還元前の処理は1回で十分との事前確認をし
た上で、仮焼を酸素雰囲気中において1400℃で2時
間、その後、還元処理(N2 中4%H2 )を、1300
℃で2時間の条件で行って測定用試料とした。この試料
が単相であることは確認済みである。なお、還元処理の
温度は少なくとも500℃以上であればよく、1300
℃に限定されないことは言うまでもない。
In the preparation of SrAl 2 O 4 : Eu powder, it was confirmed in advance that one treatment before reduction was sufficient, and then calcination was performed in an oxygen atmosphere at 1400 ° C. for 2 hours, and then calcination was performed. , reduction treatment (N 2 in 4% H 2), 1300
A sample for measurement was prepared by conducting the test at 2 ° C. for 2 hours. It has been confirmed that this sample is a single phase. The temperature of the reduction treatment may be at least 500 ° C. or higher.
It goes without saying that the temperature is not limited to ° C.

【0138】いずれも、発光の主ピークは520nm近
傍の波長であり、緑色を呈しているが、紫外線照射を止
めた後の残光(Decay)特性を見ると、前述したようにS
rAl2 4 :Euの方がはるかに早く発光強度が減衰
していくことが確認できる。なお、図9Aおよび図10
Aの発光スペクトルは、25ミリ秒毎に測定した結果を
重ねて表したものであり、発光スペクトルの強度が時々
刻々減少している様子が見て取れる。
In both cases, the main peak of the light emission has a wavelength near 520 nm and exhibits a green color. However, looking at the afterglow (decay) characteristics after the ultraviolet irradiation is stopped, as described above, the S
It can be confirmed that the emission intensity of rAl 2 O 4 : Eu declines much faster. Note that FIG. 9A and FIG.
The emission spectrum of A is an overlay of the results measured every 25 milliseconds, and it can be seen that the intensity of the emission spectrum is decreasing every moment.

【0139】さて、これらの発光スペクトルおよびその
メカニズムについてであるが、SrAl2 4 :Euの
発光に関するバンド描像を図11に示す。図11におい
て、V.B.は価電子帯、C.B.は伝導帯を示す。こ
れまでの根本特殊化学(株)の松沢らや九州工業技術研
究所の徐らの研究成果や、あるいは工学院大学の中沢や
新潟大学の傳井らの評価によって、ある程度の発光メカ
ニズムが分かってきている。基本的に、応力発光の波長
と紫外線励起でのフォトルミネッセンス波長とが同じで
あることから、フォトルミネッセンスの理解を根底に考
えればよいことになる。ただし、応力によるエネルギー
変化はまた別に考慮すべき点である。図11に示すよう
に、エネルギー遷移過程は、まずEu2+が価電子帯の電
子を奪い、1価のEu+ となるいわゆる電荷移動遷移が
行われる。そうなると価電子帯にはホールが生じる。励
起状態にある実効的に負電荷を帯びたEu+ に、この価
電子帯のホールが束縛され、新たな励起状態であるEu
2+が形成されると考えられる。そして、これがホールと
再結合する形で光が放出され、d→f遷移による約2.
4eV(520nm)の発光が起こるものと考えられ
る。
Now, regarding the emission spectra and the mechanism thereof, a band image relating to the emission of SrAl 2 O 4 : Eu is shown in FIG. In FIG. B. Is the valence band, C.I. B. Indicates the conduction band. The light emission mechanism has been found to some extent based on the past research results of Matsumoto et al. Of Nemoto Specialty Chemicals Co., Ltd. and Xu et al. Of Kyushu Institute of Industrial Technology, and the evaluation of Nakazawa Kogakuin University and Denei et al. Of Niigata University. ing. Basically, since the wavelength of stress emission is the same as the wavelength of photoluminescence upon excitation with ultraviolet light, it is only necessary to consider the understanding of photoluminescence as the basis. However, energy change due to stress is another point to be considered. As shown in FIG. 11, in the energy transition process, first, so-called charge transfer transition is performed in which Eu 2+ takes electrons in the valence band to become monovalent Eu + . Then, holes are generated in the valence band. The holes in this valence band are bound to Eu + , which is effectively charged with a negative charge, in the excited state, and Eu is a new excited state.
It is believed that 2+ are formed. Then, light is emitted in the form of recombination with holes, and about 2. due to d → f transition.
It is considered that light emission of 4 eV (520 nm) occurs.

【0140】次に、SrAl2 4 :Euと樹脂との複
合化材料における特徴として、圧力の印加および解放の
両プロセスにおける発光現象を図12に示す。図12A
〜Eは圧力の印加および解放による発光特性を観察した
結果を示し、ビデオ撮影からのコマ撮りを再現したもの
である。図12Aはプレス台上に置かれた試料を示す。
加圧前の暗い状態では若干の残光を有している(図12
B)。加圧した瞬間に強く発光し(図12C)、その加
圧状態を維持すると発光は消失する(図12D)。図1
2Eは加圧を解放した状態を示す。以上のことから分か
るように、ここで言う応力発光とは、物理的に正確な表
現をすれば、応力の時間微分に起因した発光ということ
になる。このことは、実際加圧速度を速めると発光が強
くなることからも確認されている。
Next, as a characteristic of the composite material of SrAl 2 O 4 : Eu and resin, the light emission phenomenon in both the process of applying and releasing the pressure is shown in FIG. Figure 12A
˜E show the results of observing the light emission characteristics by applying and releasing the pressure, and reproduce the time-lapse shooting from the video shooting. FIG. 12A shows the sample placed on the press table.
There is some afterglow in the dark state before pressurization (Fig. 12).
B). Light is emitted strongly at the moment of pressurization (FIG. 12C), and disappears when the pressure is maintained (FIG. 12D). Figure 1
2E shows a state in which the pressure is released. As can be seen from the above, the stress-stimulated luminescence referred to here means the luminescence caused by the time derivative of the stress, if it is physically accurately expressed. This is also confirmed by the fact that the light emission becomes stronger as the pressurization speed is actually increased.

【0141】このように応力の時間微分あるいは加圧速
度に発光強度が大きく依存することが判明したことか
ら、本発明者は、超音波振動下での発光を期待して実験
を行った。この実験は世界的に見ても初めてのものと考
えられる。実験に使用した超音波振動子は、本多電子
(株)製の、発振部にホーンを装備したもので、仕様
は、共振周波数39.30kHz、共振インピーダンス
180Ω、静電容量2480pFというものである。こ
の共振状態にある超音波ホーンに、SrAl2 4 :E
uとポリエステル樹脂とを複合化させたシートを接触さ
せたところ、期待どおり発光が確認された。その結果を
図13に示す。
As described above, it was found that the emission intensity greatly depends on the time derivative of stress or the pressurizing rate, and therefore the present inventor conducted an experiment in the expectation of emission under ultrasonic vibration. This experiment is considered to be the first in the world. The ultrasonic transducer used in the experiment was made by Honda Electronics Co., Ltd., and was equipped with a horn in the oscillating unit. The specifications were that the resonance frequency was 39.30 kHz, the resonance impedance was 180Ω, and the capacitance was 2480 pF. . SrAl 2 O 4 : E was added to the ultrasonic horn in this resonance state.
When a sheet in which u and a polyester resin were composited was brought into contact with each other, light emission was confirmed as expected. The result is shown in FIG.

【0142】図13Aには超音波ホーンの外観、図13
Bにはその発光の様子を暗視野で、図13Cにはビデオ
のナイトショット撮影機能を用いて発光の様子を再現し
たものをそれぞれ示す。図13Bおよび図13Cより、
明らかに超音波を受けて発光していることが分かる。こ
れは、振動の波が複合材料シート内を伝搬し、SrAl
2 4 :Eu微粒子へ到達して発光しているものと考え
られる。ただし、超音波ホーン・ステージに強く接触さ
せないと光はまだ弱く、超音波の伝搬ロスさえ抑制でき
れば、もっと効率よく発光させることができると考えら
れる。なお、接触面での発熱の影響を確認するため、別
途ホットプレート等の発熱部へ接触させて、その発光の
有無を調べる実験を行ったが、それらの実験からは目に
見える発光は全く観察されなかったので、明らかに超音
波発光であることが証拠付けられた。このことは、上述
した新潟大学の傳井らのサーモルミネッセンス研究から
も予想されることで、このSrAl2 4 :Eu粉末
は、230Kに大きなサーモルミネッセンス発光(トラ
ップと関係がある)のピークがあり、室温以上ではその
強度は数分の一程度に減少することが報告されている。
すなわち、室温以上の温度下にさらされたとしたも、熱
だけでは発光しにくいことが分かる。この超音波発光の
効率を上げる目的から、さらに周波数の高いMHzの振
動子での実験を試みた。ここで用いられている振動子
は、超音波加湿器等で用いられているものとほぼ同型の
もので、直径2cm程、厚さ1mmのディスク状のもの
である。その表面にシートを貼り付けて周波数2.4M
Hzで振動を与えた場合の様子を図14に示す。図14
Aが振動子オフの状態、図14Bが振動子オンの状態で
ある。
FIG. 13A shows the appearance of the ultrasonic horn, and FIG.
FIG. 13B shows the light emission state in the dark field, and FIG. 13C shows the light emission state reproduced by using the video night shot photographing function. From FIG. 13B and FIG. 13C,
It is clear that it emits light upon receiving ultrasonic waves. This is because the wave of vibration propagates in the composite sheet and SrAl
It is considered that 2 O 4 : Eu fine particles have reached and emitted light. However, the light is still weak unless it is brought into strong contact with the ultrasonic horn stage, and it is considered that light can be emitted more efficiently if only the propagation loss of ultrasonic waves can be suppressed. In addition, in order to confirm the effect of heat generation on the contact surface, we conducted an experiment to separately contact a heat-generating part such as a hot plate and check for the presence or absence of light emission, but from these experiments no visible light emission was observed. Since it was not done, it was clearly proved to be ultrasonic emission. This is expected from the thermoluminescence study by Denai et al. Of Niigata University mentioned above, and this SrAl 2 O 4 : Eu powder has a large thermoluminescence emission peak (related to the trap) at 230K. However, it has been reported that the strength decreases to a fraction of a room temperature or higher.
That is, it can be seen that even if exposed to a temperature higher than room temperature, it is difficult to emit light only by heat. For the purpose of increasing the efficiency of this ultrasonic emission, an experiment was conducted using an oscillator with a higher frequency of MHz. The vibrator used here is of the same type as that used in ultrasonic humidifiers and the like, and is in the form of a disk having a diameter of about 2 cm and a thickness of 1 mm. Stick a sheet on the surface and frequency 2.4M
FIG. 14 shows a state where vibration is applied at Hz. 14
A is the state where the vibrator is off, and FIG. 14B is the state where the vibrator is on.

【0143】圧電振動のモードは、主として厚さ方向縦
振動である。明瞭なより強度の高い発光が認められた
(図14B)。これは、高周波振動の方が加速度が大き
いためと考えられる。このような基礎実験の結果より、
この材料は、表面波などを用いて発光させることができ
ると考えられる。更に、超音波を空気中に照射して、遠
方のボードを光らせるようなこともできると考えられ
る。このように、振動のエネルギーが直接光エネルギー
に変換された意義は、非常に大きい。
The mode of piezoelectric vibration is mainly longitudinal vibration in the thickness direction. A clear, more intense luminescence was observed (Fig. 14B). It is considered that this is because the high frequency vibration has a larger acceleration. From the results of such basic experiments,
It is considered that this material can emit light using surface waves or the like. Further, it is considered that ultrasonic waves can be applied to the air to illuminate a board at a distance. In this way, the significance of directly converting the vibration energy into light energy is very significant.

【0144】技術的な位置づけを再度繰り返すと、この
SrAl2 4 :Euには、サーモルミネッセンス発光
も認められているが、応力発光に言及して研究報告して
いるのは、九州工業技術研究所の徐、秋山らのグループ
がほとんどである。彼らは、セラミックス固体だけでな
く、樹脂(ただし、エポキシ系樹脂のみ)との複合化物
を、たたいたり加圧したりすると発光することを報じて
いるが、いずれもバルクな塊状の物体が対象である。軽
く触るだけでの発光は勿論、超音波振動を直接物質に与
えるような実験報告は、いずれも世界的に見てもなされ
ていない。
When the technical positioning is repeated again, the SrAl 2 O 4 : Eu is also observed to have thermoluminescence emission, but the research report by referring to stress emission is Kyushu Industrial Technology Research. Most of the groups are Xu and Akiyama. They reported that not only ceramic solids, but also composites with resins (but only epoxy-based resins) emit light when hit or pressed, but both target bulky, bulky objects. is there. None of the world's reports on experiments that give ultrasonic vibrations directly to a substance, as well as emitting light by simply touching it, have not been made worldwide.

【0145】以上のように、蛍光性SrAl2 4 :E
u粉末とポリエステル樹脂との複合化シートにおいて、
超音波振動をしている物体に接触させることで発光する
現象が初めて観測された。これは、ごく単純な機械的エ
ネルギーではなく、電気制御し得る超音波振動で固体の
発光を制御することができる可能性を示したものであ
る。更に一方、同じシートにおいて、単純な折り曲げ
(屈曲)操作で、容易に発光することも併せて確認する
ことができた。人工皮膚への応用面からは、電気制御と
自発性との2面で有効であることが確認された意義は大
きい。
As described above, the fluorescent SrAl 2 O 4 : E
In a composite sheet of u powder and polyester resin,
For the first time, the phenomenon of emitting light when contacted with an ultrasonically vibrating object was observed. This shows the possibility that the light emission of a solid can be controlled by ultrasonically controllable ultrasonic vibration rather than by very simple mechanical energy. On the other hand, it was also confirmed that the same sheet easily emits light by a simple bending (bending) operation. From the aspect of application to artificial skin, it is significant that it was confirmed to be effective in two aspects, electrical control and spontaneity.

【0146】これらの結果より、以下のような素子を提
案する。すなわち、この発明による複合材料をシート化
したものは、いわゆるエンターテインメント用、あるい
はその他の各種用途で使用されるロボットの人工皮膚と
して利用することができる。この場合の概念図を図15
に示す。図15を見ると分かるように、使用者側が、皮
膚の任意の場所に触れたとき、自発的にその場所が発光
するだけでなく、別の素子によって触れられた位置と強
度との二つの情報を一旦CPUに記憶させ、適切なタイ
ムシフト後に、所定の位置の皮膚を光らせることも可能
である。この場合のイメージ図を図16に示す。図16
に示すように、これは、人の手で頭を撫でられた犬のほ
ほが、少しした後で、赤くほてっている様子である。こ
のようなことが、この複合材料と図15のシステムとで
容易に可能となる。
Based on these results, the following element is proposed. That is, the composite material according to the present invention formed into a sheet can be used as artificial skin of a robot used for so-called entertainment or various other purposes. The conceptual diagram in this case is shown in FIG.
Shown in. As can be seen from FIG. 15, when the user touches any place on the skin, not only the place spontaneously emits light, but also two pieces of information about the position touched by another element and the strength. Can be stored in the CPU once, and after a proper time shift, the skin at a predetermined position can be illuminated. An image diagram in this case is shown in FIG. FIG.
This shows that the dog's cheeks, which had been patted on the head with human hands, appear to be red hot, after a short while. This is easily possible with this composite material and the system of FIG.

【0147】次に、人工皮膚の構成要素等について説明
する。人工皮膚では、ある程度の柔軟さが必要である。
そこで、これまでに述べてきたように、マトリックスと
して樹脂などのエラストマーを使用することは自然であ
るし、ゴムなどでサンドイッチして光らせることも可能
である。更に、そうした方法だけでなく、SrAl2
4 :Euセラミックス自体をファイバー状にしたり、ス
ポンジ状にしたり、あるいはネットワーク状にしたりし
てそれ自体である程度柔軟性を持たせることにより、発
光を実現させることも可能である。その場合のイメージ
図を図17に示す。
Next, the components of the artificial skin will be described. Artificial skin requires some flexibility.
Therefore, as described above, it is natural to use an elastomer such as a resin as the matrix, and it is also possible to sandwich it with a rubber or the like to make it shine. Furthermore, not only such a method but also SrAl 2 O
4 : It is also possible to realize light emission by making the Eu ceramics itself into a fiber shape, a sponge shape, or a network shape so as to have some flexibility by itself. An image diagram in that case is shown in FIG.

【0148】図17においては、人工発色皮膚の構造の
イメージが示されており、外力の印加によるネットワー
ク構造の圧縮により発光が生じる様子が示されている。
図17には、スポンジ構造のほか、セラミックスのフレ
ームワーク構造も示されているが、このような構造を形
成するには、セラミックス焼結後に酸等で粒子部分を洗
い流し、粒界部分のみ残す手法が一般的に用いられる。
SrAl2 4 :Euを粒界に残す場合には、SrAl
2 4 :Euと反応し難い物質と混合し、焼成後、その
物質を酸などで洗浄すればよい。具体例は、ZnO−N
2 5 系の場合で、以下の論文にその記述がある。 ・浜野健也、佐谷野顕生、中川善兵衛、窯業協会誌、91
(1983)309-317
FIG. 17 shows an image of the structure of artificially colored skin, and shows how light is emitted by the compression of the network structure by the application of an external force.
FIG. 17 shows a ceramic framework structure in addition to the sponge structure. To form such a structure, a method of washing away the particle portion with acid or the like after sintering the ceramic and leaving only the grain boundary portion Is commonly used.
When SrAl 2 O 4 : Eu is left at the grain boundary, SrAl
2 O 4 : Eu may be mixed with a substance that does not easily react with Eu, and after firing, the substance may be washed with an acid or the like. A specific example is ZnO-N.
The case of b 2 O 5 system is described in the following paper.・ Kenya Hamano, Akio Sayano, Zenbei Nakagawa, Journal of Ceramic Industry Association, 91
(1983) 309-317

【0149】次に、同じような柔軟な構造を得る方法と
して、無機・有機ハイブリッド複合材料化が挙げられ
る。無機有機ナノ複合体のうち、SrAl2 4 :Eu
部位だけが選択的にナノ結晶として存在することが理想
的である。この場合、マトリックス部が無機・有機ハイ
ブリッド複合材料ということになる。このイメージを図
18に示す。また、この柔軟な無機・有機ハイブリッド
複合材料をシート片としたものを人の指先にはさんで折
り曲げている様子を図19に示す。
Next, as a method of obtaining a similar flexible structure, there is an inorganic / organic hybrid composite material. Among inorganic-organic nanocomposites, SrAl 2 O 4 : Eu
Ideally, only the sites are selectively present as nanocrystals. In this case, the matrix portion is an inorganic / organic hybrid composite material. This image is shown in FIG. FIG. 19 shows a state in which a sheet piece of this flexible inorganic / organic hybrid composite material is bent by being sandwiched between the fingertips of a person.

【0150】図18中の波線部分は、−Si−O−Si
−のシロキサン結合で、その末端の部位にM−Oの部位
(ここではMとしてSr、Alを考え、Sr−Oおよび
Al−Oを考えればよい)があるものである。この無機
・有機ハイブリッド複合材料においては、機械的変位が
シロキサン結合に伝搬し、それが空間的に点在するSr
−OおよびAl−O部位に到達した際に発光が起こる。
The wavy line portion in FIG. 18 is -Si-O-Si.
It is a siloxane bond of −, and has a M—O site (here, Sr and Al are considered as M, and Sr—O and Al—O are considered) at the terminal part thereof. In this inorganic-organic hybrid composite material, mechanical displacement propagates to the siloxane bond, which is spatially interspersed with Sr.
Light emission occurs when reaching the -O and Al-O sites.

【0151】この無機・有機ハイブリッド複合材料を作
製するには、テトラエトキシシラン(Si(OC
2 5 4 、TEOS)の加水分解生成物であるシロキ
サン(−Si−O−Si−)を原料とすることもできる
が、簡便には、ポリジメチルシロキサン(HO−(Si
(CH3 2 )−OH、PDMS)を原料として用いる
ことができる。更に、発光部位を形成するために、アル
ミニウムアルコキシド(例えば、Al(−O−CH(C
3 2 3 )やストロンチウムアルコキシド(例え
ば、Sr(−O−CH(CH3 2 3 )を一緒に反応
させればよい。適切な反応条件下で、脱水・縮合反応が
起き、所望のハイブリッド構造が得られる。具体的な作
製方法は、以下の論文に詳述されている。 ・山田紀子、吉永郁子、片山真吾、マテリアルインテグ
レーション12(1999)51-56
To prepare this inorganic / organic hybrid composite material, tetraethoxysilane (Si (OC
2 H 5) 4, siloxanes is hydrolyzed product of TEOS) a (-Si-O-Si-) may be used as a raw material, conveniently, polydimethylsiloxane (HO- (Si
(CH 3) 2) -OH, PDMS) can be used as a raw material. Further, in order to form a light emitting site, an aluminum alkoxide (for example, Al (—O—CH (C
H 3) 2) 3) or strontium alkoxide (e.g., Sr (-O-CH (CH 3) 2) 3) a may be reacted together. Under appropriate reaction conditions, dehydration / condensation reaction occurs to obtain a desired hybrid structure. The specific manufacturing method is described in detail in the following paper.・ Noriko Yamada, Ikuko Yoshinaga, Shingo Katayama, Material Integration 12 (1999) 51-56

【0152】更に、別のアイデアとして、応力発光物質
を取り囲むマトリックスとして、イオンを取り込むこと
が可能なポリピロール等の有機導電性物質を用い、これ
を外部電極と対向させることで、屈曲させ、同時に光ら
せることも可能である。次に、この応力発光材料を2次
元面を光らせる材料として用いる場合について述べる。
この場合、半導体レーザや発光ダイオード等のように電
流注入が不要であるので、その分、省エネルギー化を図
ることができる。
Further, as another idea, as a matrix surrounding the stress-stimulated luminescent material, an organic conductive material such as polypyrrole capable of taking in ions is used, and it is bent at the same time by facing it with an external electrode. It is also possible. Next, the case where this stress-stimulated luminescent material is used as a material for illuminating a two-dimensional surface will be described.
In this case, current injection is not required unlike a semiconductor laser or a light emitting diode, so that energy can be saved accordingly.

【0153】まず、Si上に積層されたPZT等の圧電
薄膜の上へ応力発光材料を積層する発光素子が考えられ
る。この圧電材料と複合化した二種類の発光素子の製造
方法を図20に示す。図20に示すように、例えば(0
01)面方位のSi基板11上にバッファ層12として
例えば(001)面方位のCeO2 膜をエピタキシャル
成長させ(図20Aおよび図20B)、その上に下部電
極層13として例えば(001)面方位のSrRuO3
薄膜等のペロブスカイト型の導電性薄膜をエピタキシャ
ル成長させ(図20C)、更にその上に圧電薄膜14と
して例えば(001)面方位のPZT等のペロブスカイ
ト型の薄膜をエピタキシャル成長させる(図20D)。
First, a light emitting element in which a stress light emitting material is laminated on a piezoelectric thin film such as PZT laminated on Si can be considered. FIG. 20 shows a method of manufacturing two types of light emitting devices that are composited with this piezoelectric material. As shown in FIG. 20, for example (0
For example, a CeO 2 film having a (001) plane orientation is epitaxially grown as a buffer layer 12 on a Si substrate 11 having a (01) plane orientation (FIGS. 20A and 20B), and a lower electrode layer 13 having a (001) plane orientation is formed thereon. SrRuO 3
A perovskite-type conductive thin film such as a thin film is epitaxially grown (FIG. 20C), and a perovskite-type thin film such as PZT having a (001) plane orientation is epitaxially grown thereon (FIG. 20D).

【0154】この後のプロセスは発光素子の型により異
なる。一つの型の発光素子では、圧電薄膜14上に上部
電極層15として例えば(001)面方位のSrRuO
3 薄膜等のペロブスカイト型の導電性薄膜をエピタキシ
ャル成長させ(図20E)、更にその上に応力発光層1
6として例えばSrAl2 4 :Euあるいはこれと樹
脂等との複合材料を積層し(図20F)、最後に透明な
キャップ層17として例えばガラスや透明有機樹脂等の
薄膜を形成する(図20G)。これによって、下部電極
層13と上部電極層15との間に印加される電圧により
圧電薄膜14に発生する圧電縦振動が良好に応力発光層
16に伝搬し、効率の良い発光が起こる発光素子が得ら
れる。
The subsequent process depends on the type of the light emitting device. In one type of light emitting device, as the upper electrode layer 15 on the piezoelectric thin film 14, for example, SrRuO having a (001) plane orientation is used.
3 A perovskite type conductive thin film such as a thin film is epitaxially grown (FIG. 20E), and the stress light emitting layer 1 is further formed thereon.
As S6, for example, SrAl 2 O 4 : Eu or a composite material of SrAl 2 O 4 : Eu or this is laminated (FIG. 20F), and finally, as the transparent cap layer 17, a thin film such as glass or transparent organic resin is formed (FIG. 20G). . Accordingly, the piezoelectric longitudinal vibration generated in the piezoelectric thin film 14 due to the voltage applied between the lower electrode layer 13 and the upper electrode layer 15 is properly propagated to the stress light emitting layer 16, and the light emitting element in which efficient light emission occurs can get.

【0155】もう一つの型の発光素子では、圧電薄膜1
4上に直接応力発光層16を積層し(図20H)、最後
に上部透明電極層18としてITO、CuAlO2 等の
透明導電膜を積層して覆う(図20I)。ここで、応力
発光層16としてSrAl24 :Euからなる薄膜を
積層する場合、好適には、この薄膜は圧電薄膜14とエ
ピタキシャルに格子整合して積層される。以上により、
下部電極層13と上部透明電極層18との間に印加され
る電圧により圧電薄膜14に発生する圧電縦振動が良好
に応力発光層16に伝搬し、効率の良い発光が起こる発
光素子が得られる。
In another type of light emitting device, the piezoelectric thin film 1
The stress-stimulated luminescent layer 16 is directly laminated on the layer 4 (FIG. 20H), and finally a transparent conductive film such as ITO or CuAlO 2 is laminated and covered as the upper transparent electrode layer 18 (FIG. 20I). Here, when a thin film of SrAl 2 O 4 : Eu is laminated as the stress-stimulated luminescent layer 16, this thin film is preferably laminated with the piezoelectric thin film 14 in an epitaxial lattice match. From the above,
Piezoelectric longitudinal vibration generated in the piezoelectric thin film 14 due to the voltage applied between the lower electrode layer 13 and the upper transparent electrode layer 18 is properly propagated to the stress light emitting layer 16, and a light emitting device in which efficient light emission is obtained can be obtained. .

【0156】上記した二つの型の発光素子はいわゆる圧
電振動を用いたものであるが、類似の手法として表面弾
性波を用いることもできる。この表面弾性波を利用した
発光素子の製造方法を図21に示す。図21に示すよう
に、まず例えば(001)面方位のSi基板21上にバ
ッファ層22として例えば(001)面方位のCeO 2
膜をエピタキシャル成長させ(図21Aおよび図21
B)、その上に圧電薄膜23として例えば(001)面
方位のPZT等のペロブスカイト型の薄膜をエピタキシ
ャル成長させる(図21C)。更にこの圧電薄膜23上
に、例えば(001)面方位のSrRuO3 薄膜等のペ
ロブスカイト型の導電性薄膜をエピタキシャル成長さ
せ、これをパターニングすることにより互いに対向する
二つの櫛形電極24、25を形成する(図21D)。最
後に、櫛形電極24、25間に応力発光層26として例
えばSrAl2 4 :Euあるいはこれと樹脂等との複
合材料を積層する(図21E)。これによって、櫛形電
極24に印加される電圧により圧電薄膜23に発生する
表面弾性波が良好に応力発光層26に伝搬し、効率の良
い発光が起こる発光素子が得られる。
The above-mentioned two types of light emitting elements are so-called
Electron vibration is used, but a similar method
Sex waves can also be used. Utilizing this surface acoustic wave
FIG. 21 shows a method of manufacturing a light emitting device. As shown in Figure 21
First, for example, a Si substrate 21 having a (001) orientation is formed on a Si substrate 21.
As the buffer layer 22, for example, CeO having a (001) plane orientation 2
The film is grown epitaxially (FIGS. 21A and 21).
B), and a piezoelectric thin film 23 formed thereon, for example, the (001) plane
Epitaxy of perovskite type thin films such as PZT
Growth (FIG. 21C). Furthermore, on this piezoelectric thin film 23
, For example, SrRuO with (001) orientation3Thin film
Epitaxially grown rovskite type conductive thin film
And pattern them to face each other
Two comb-shaped electrodes 24 and 25 are formed (FIG. 21D). Most
Later, as an example of the stress emission layer 26 between the comb-shaped electrodes 24 and 25
For example SrAl2OFour: Eu or compound of this with resin, etc.
The composite material is laminated (FIG. 21E). This allows the comb-shaped electric
It is generated in the piezoelectric thin film 23 by the voltage applied to the pole 24
The surface acoustic wave propagates well to the stress-stimulated luminescent layer 26, resulting in good efficiency.
A light emitting device that emits a large amount of light can be obtained.

【0157】次に、上述の発光素子をMOSFETと一
体化した例について説明する。図22に、上述の表面弾
性波方式の発光素子をMOSFETと一体化した発光素
子の例を示す。図22に示すように、例えばn型Si基
板31にpウエル32が形成され、このpウエル32の
表面に素子間分離用のフィールド絶縁膜33として例え
ば(001)面方位のCeO2 膜が形成されている。こ
のフィールド絶縁膜33により囲まれた活性領域の表面
に例えばSiO2 膜等のゲート絶縁膜34が形成され、
その上に例えば不純物がドープされた多結晶Siやポリ
サイド等からなるゲート電極35が形成されている。p
ウエル32中に、このゲート電極35に対して自己整合
的に例えばn+ 型のソース領域36およびドレイン領域
37が形成されている。これらのゲート電極35、ソー
ス領域36およびドレイン領域37によりnチャネルM
OSFETが構成されている。
Next, an example in which the above light emitting element is integrated with a MOSFET will be described. FIG. 22 shows an example of a light emitting element in which the above-described surface acoustic wave type light emitting element is integrated with a MOSFET. As shown in FIG. 22, for example, a p-well 32 is formed on an n-type Si substrate 31, and a CeO 2 film having a (001) plane orientation is formed on the surface of the p-well 32 as a field insulating film 33 for element isolation. Has been done. A gate insulating film 34 such as a SiO 2 film is formed on the surface of the active region surrounded by the field insulating film 33.
A gate electrode 35 made of, for example, polycrystalline Si doped with impurities or polycide is formed thereon. p
An n + type source region 36 and a drain region 37 are formed in the well 32 in a self-aligned manner with respect to the gate electrode 35. The gate electrode 35, the source region 36, and the drain region 37 allow the n-channel M
The OSFET is configured.

【0158】一方、フィールド絶縁膜33上に圧電薄膜
38として例えば(001)面方位のPZT等のペロブ
スカイト型の薄膜が積層され、その上に例えば(00
1)面方位のSrRuO3 薄膜等のペロブスカイト型の
導電性薄膜からなる二つの櫛形電極39、40が互いに
対向して形成されている。これらの櫛形電極39、40
間に応力発光層41として例えばSrAl2 4 :Eu
あるいはこれと樹脂等との複合材料が積層されている。
これらの圧電薄膜38、櫛形電極39、40および応力
発光層41により表面弾性波方式の発光セルが構成され
ている。
On the other hand, a perovskite type thin film such as PZT having a (001) plane orientation is laminated as a piezoelectric thin film 38 on the field insulating film 33, and (00) is formed thereon.
1) Two comb electrodes 39, 40 made of a perovskite type conductive thin film such as a plane-oriented SrRuO 3 thin film are formed so as to face each other. These comb-shaped electrodes 39, 40
In the meantime, as the stress emission layer 41, for example, SrAl 2 O 4 : Eu
Alternatively, a composite material of this and resin or the like is laminated.
The piezoelectric thin film 38, the comb-shaped electrodes 39 and 40, and the stress light emitting layer 41 constitute a surface acoustic wave light emitting cell.

【0159】MOSFETおよび発光セルを覆うように
例えばSiO2 膜のような層間絶縁膜42が形成されて
いる。ドレイン領域37の上の部分におけるゲート絶縁
膜34および層間絶縁膜42に接続孔43が形成され、
この接続孔43内に例えば不純物がドープされた多結晶
SiやW等からなるプラグ44が埋め込まれている。ま
た、櫛形電極39、40の上の部分における層間絶縁膜
42に接続孔45、46が形成されている。そして、接
続孔45を通じて金属配線47によりプラグ44と櫛形
電極39とが接続されている。また、接続孔46を通じ
て櫛形電極40に金属配線48が接続されている。
An interlayer insulating film 42 such as a SiO 2 film is formed so as to cover the MOSFET and the light emitting cell. Connection holes 43 are formed in the gate insulating film 34 and the interlayer insulating film 42 in the portion above the drain region 37,
A plug 44 made of, for example, polycrystalline Si or W doped with impurities is buried in the connection hole 43. Further, connection holes 45 and 46 are formed in the interlayer insulating film 42 above the comb electrodes 39 and 40. The plug 44 and the comb-shaped electrode 39 are connected by the metal wiring 47 through the connection hole 45. Further, the metal wiring 48 is connected to the comb-shaped electrode 40 through the connection hole 46.

【0160】上述のように構成されたMOSFET一体
型発光素子においては、MOSFETのドレイン領域3
7と表面弾性波を発振する圧電薄膜38に設けている一
方の櫛形電極39とが電気的に接続されていることか
ら、MOSFETのスイッチングにより発光セルからの
発光を制御することができる。言い換えれば、このMO
SFET一体型発光素子は、アクティブマトリックスで
駆動することができる。このため、図23に示すような
アクティブマトリックス回路を用いることで、MOSF
ET一体型二次元発光素子の形成が可能である。図23
中、□で示されたものが発光セルである。ソース線は各
画素部のMOSFETのソース領域36と接続されてい
る。ゲート線は各画素部のMOSFETのゲート電極3
5と接続されている。
In the MOSFET integrated light emitting device having the above-mentioned structure, the drain region 3 of the MOSFET is formed.
Since 7 and the one comb-shaped electrode 39 provided on the piezoelectric thin film 38 that oscillates the surface acoustic wave are electrically connected, the light emission from the light emitting cell can be controlled by switching the MOSFET. In other words, this MO
The SFET integrated light emitting device can be driven by an active matrix. Therefore, by using an active matrix circuit as shown in FIG.
It is possible to form an ET-integrated two-dimensional light emitting device. FIG. 23
The light emitting cell is shown by □. The source line is connected to the source region 36 of the MOSFET in each pixel section. The gate line is the gate electrode 3 of the MOSFET in each pixel section.
It is connected to 5.

【0161】次に、混合セラミックスを用いた発光素子
について説明する。その一例を図24に示す。図24に
示すように、この発光素子においては、応力発光物質と
圧電材料とを組み合わせた混合セラミックスを用いてお
り、粒子に圧電セラミックス微結晶、例えばPZT微結
晶51を用い、粒界(マトリックス部)に応力発光材料
として例えばSrAl2 4 :Eu52を形成してい
る。そこで、図25Aに示すように、このような微構造
を有するセラミックス材料53を挟むように電極54、
55を設け、これらの電極54、55間に図25Bに示
すように外部から交流電界を印加して圧電振動を起こさ
せる。この結果、粒界部を光らせることができる。
Next, a light emitting device using mixed ceramics will be described. An example thereof is shown in FIG. As shown in FIG. 24, in this light emitting device, mixed ceramics in which a stress-stimulated luminescent material and a piezoelectric material are combined are used, and piezoelectric ceramics microcrystals such as PZT microcrystals 51 are used as particles, and grain boundaries (matrix part) are used. ), For example, SrAl 2 O 4 : Eu52 is formed as a stress-stimulated luminescent material. Therefore, as shown in FIG. 25A, the electrodes 54, so as to sandwich the ceramic material 53 having such a microstructure,
55 is provided, and an AC electric field is externally applied between these electrodes 54 and 55 to cause piezoelectric vibration, as shown in FIG. 25B. As a result, the grain boundary portion can be made to shine.

【0162】この混合セラミックス材料の作製方法は、
次のとおりである。すなわち、例えば、先に述べたSr
Al2 4 :Euの作製方法と同様に、まず原料として
例えばSrCO3 、Al2 3 、Eu2 3 およびB2
3 を所定量、ボールミルにて混合した後、この混合物
を熱処理して溶融し、この溶融状態から一旦急冷してガ
ラス相を生成する。次に、このガラス相を粉砕して粉末
化し、これをPZTを微結晶化したものと混合した後、
熱処理を行うことによりガラス相からPZT微結晶の粒
界部分にSrAl2 4 :Euを析出させる。
The method for producing this mixed ceramic material is as follows:
It is as follows. That is, for example, the above-mentioned Sr
Similar to the method for producing Al 2 O 4 : Eu, first, for example, SrCO 3 , Al 2 O 3 , Eu 2 O 3 and B 2 are used as raw materials.
After mixing a predetermined amount of O 3 in a ball mill, the mixture is heat-treated and melted, and the molten state is once rapidly cooled to form a glass phase. Next, this glass phase is crushed into powder, and this is mixed with PZT microcrystallized,
By heat treatment, SrAl 2 O 4 : Eu is precipitated from the glass phase at the grain boundary portion of PZT microcrystal.

【0163】次に、アクチュエータ基板を用いた発光素
子の製造方法の一例について説明する。この例では、図
26に示すように、アクチュエータ基板61上に、応力
発光物質として例えばSrAl2 4 :Eu微粒子を含
む応力発光インク(一種の塗料とも言える)をインクジ
ェット方式でドット状に打ち出して応力発光ドット62
をX方向およびY方向に周期的に形成する。
Next, an example of a method of manufacturing a light emitting element using an actuator substrate will be described. In this example, as shown in FIG. 26, a stress-stimulated luminescent ink (which can also be called a kind of paint) containing, for example, SrAl 2 O 4 : Eu fine particles as a stress-stimulated luminescent material is ejected in dots on an actuator substrate 61 by an inkjet method. Stress emission dot 62
Are periodically formed in the X and Y directions.

【0164】アクチュエータ基板61は、高分子ゲル素
子、圧電素子、超音波素子、超磁歪素子、形状記憶合金
素子、水素吸蔵素子、発熱素子(バイメタル他)等から
構成されるものである。このうち高分子ゲル素子では、
熱で変位する水溶性非電解質高分子ゲル、特に側鎖にエ
ーテル基を有する例えば、ポリビニルメチルエーテル
(PVME)やポリNイソプロピルアクリルアミド(P
NIPAM)が候補材料の一つである。更に、pHで変
位する電解質高分子ゲルのポリアクリロニトリル(PA
N)や、電気変位が可能なポリアクリルアミド−2−メ
チルプロパンスルホン酸(PAMPS)と界面活性剤と
の組み合わせやポリビニルアルコール系も有力な候補材
料である。更に、有機分子アクチュエータとして、ポリ
ピロール等も候補材料である。
The actuator substrate 61 is composed of a polymer gel element, a piezoelectric element, an ultrasonic element, a giant magnetostrictive element, a shape memory alloy element, a hydrogen storage element, a heating element (bimetal, etc.) and the like. Among them, in the polymer gel element,
Heat-displaceable water-soluble non-electrolyte polymer gels, especially those having an ether group in the side chain, such as polyvinyl methyl ether (PVME) and poly-N-isopropylacrylamide (P
NIPAM) is one of the candidate materials. In addition, polyacrylonitrile (PA), an electrolyte polymer gel that changes with pH
N), a combination of polyacrylamide-2-methylpropanesulfonic acid (PAMPS) capable of electric displacement and a surfactant, and a polyvinyl alcohol-based material are also strong candidate materials. Furthermore, polypyrrole and the like are also candidate materials for organic molecular actuators.

【0165】アクチュエータ基板61の駆動モードとし
ては、表面弾性波を用いても、圧電縦振動を用いても、
あるいは、機械的に生じる表面のしわを用いても構わな
い。表面において時間的な変化をもたらすために、この
アクチュエータ基板61の中に上記のアクチュエータ材
料を周期的に挿入する方法がある。図26には、アクチ
ュエータ基板61の中にX方向に周期的に、挿入方向を
Y方向としてアクチュエータ材料63を挿入した例が示
されている。この例では、この周期的に挿入されたアク
チュエータ材料63により、アクチュエータ基板61の
表面の変位の周期性が得られる。
Whether the surface acoustic wave is used or the piezoelectric longitudinal vibration is used as the drive mode of the actuator substrate 61,
Alternatively, mechanically generated surface wrinkles may be used. There is a method of periodically inserting the above-mentioned actuator material into this actuator substrate 61 in order to bring about a temporal change in the surface. FIG. 26 shows an example in which the actuator material 63 is inserted into the actuator substrate 61 periodically in the X direction with the insertion direction being the Y direction. In this example, the periodically inserted actuator material 63 provides the periodicity of displacement of the surface of the actuator substrate 61.

【0166】次に、超音波による道路標識発光システム
について説明する。図27にその一例を示す。図27A
に示すように、この道路標識発光システムにおいては、
標識部の表面にこの発明による応力発光材料あるいは複
合材料を用いて必要なマークを形成するとともに、自動
車に超音波発振器を取り付ける。すると、図27Bに示
すように、超音波発振器により発生する超音波が標識部
に当たると応力発光が生じ、マークが浮かび上がってド
ライバーが認識することができる。
Next, a road sign light emitting system using ultrasonic waves will be described. FIG. 27 shows an example thereof. Figure 27A
As shown in,
A necessary mark is formed using the stress-stimulated luminescent material or the composite material according to the present invention on the surface of the sign portion, and the ultrasonic oscillator is attached to the automobile. Then, as shown in FIG. 27B, when the ultrasonic wave generated by the ultrasonic oscillator hits the marker portion, stress emission occurs, and the mark is raised so that the driver can recognize it.

【0167】次に、一種の光神経網が形成された人工皮
膚について説明する。その一例を図28に示す。図28
に示すように、この例では、人工皮膚材料による皮膚層
を貫通してプラスチックファイバー(光ファイバー)が
二次元アレイ状に設けられ、皮膚層の表面側の各プラス
チックファイバーの一端に球状の応力発光複合材料が取
り付けられている。この応力発光複合材料は、例えば、
SrAl2 4 :Euとポリエステル樹脂とからなる。
この人工皮膚においては、例えば、その表面に人の指が
触れるとその部位の応力発光複合材料から発光が生じ、
その光がプラスチックファイバーを通ってその他端から
皮膚層の裏面側に光がパルス状に出射される。すなわ
ち、皮膚層の表面に指が接触したことおよびその接触部
位、言い換えれば接触情報を、皮膚層の裏面側から光が
出射されることおよびその出射位置から検出することが
でき、この意味でこの人工皮膚には光神経網が形成され
ていると言える。
Next, the artificial skin on which a kind of optical nerve network is formed will be described. An example thereof is shown in FIG. FIG. 28
In this example, in this example, a plastic fiber (optical fiber) is provided in a two-dimensional array penetrating the skin layer made of artificial skin material, and a spherical stress emission composite is provided at one end of each plastic fiber on the surface side of the skin layer. Material is attached. This stress-luminescent composite material is, for example,
It consists of SrAl 2 O 4 : Eu and a polyester resin.
In this artificial skin, for example, when a human finger touches the surface, light emission occurs from the stress-stimulated luminescent composite material at that site,
The light passes through the plastic fiber and is emitted in pulses from the other end to the back side of the skin layer. That is, the contact of the finger with the surface of the skin layer and its contact site, in other words, contact information, can be detected from the light emission from the back surface side of the skin layer and its emission position. It can be said that the optical nerve network is formed in the artificial skin.

【0168】図29は、SrAl2 4 :Euとポリエ
ステル樹脂とを複合化させた、応力の時間変化に依存し
て発光する複合化シートをその一方の端面に接触させた
光ファイバーを実験者が片手で支持し、もう片方の手で
このシートに外力を加えようとしている様子を示す。こ
こでは、光ファイバーとして、直径8mm、クラッド層
の厚さが125μmのシングルロッドファイバーを用い
ている。
FIG. 29 shows an experimenter using an optical fiber in which a composite sheet of SrAl 2 O 4 : Eu and a polyester resin, which emits light depending on the time change of stress, is brought into contact with one end face thereof. Shows how one hand is supporting and the other hand is trying to apply an external force to this seat. Here, a single rod fiber having a diameter of 8 mm and a cladding layer thickness of 125 μm is used as the optical fiber.

【0169】図30は、図29に示す配置において、環
境を暗くした状態の様子を示し、複合化シートに外力を
加える前の状態を示す。図30から分かるように、この
状態では、複合化シートに外力が加えられていないた
め、発光が起きておらず、全体が黒くなっている。
FIG. 30 shows a state in which the environment is darkened in the arrangement shown in FIG. 29, and shows a state before an external force is applied to the composite sheet. As can be seen from FIG. 30, in this state, no external force is applied to the composite sheet, so that light emission does not occur and the entire structure is black.

【0170】図31は、図29に示す配置において、環
境を暗く保った状態で、複合化シートに外力を加えた瞬
間の状態を示す。図31より、外力が加えられた複合化
シートからの発光に加えて、光ファイバーの他方の端面
からの発光が見られる。この光ファイバーの他方の端面
からの発光は、複合化シートからの発光による光が光フ
ァイバー中を伝送され、この光ファイバーの他方の端面
から出射されたことを示す。これにより、原理的に上記
の複合化シートからの発光による光の光ファイバーによ
る光伝送が実験的に確認され、これは、上記の光神経網
を有する人工皮膚の実現性が証明されたことを意味す
る。
FIG. 31 shows a state at the moment when an external force is applied to the composite sheet with the environment kept dark in the arrangement shown in FIG. From FIG. 31, in addition to light emission from the composite sheet to which external force is applied, light emission from the other end face of the optical fiber can be seen. The light emission from the other end face of this optical fiber means that the light emitted from the composite sheet was transmitted through the optical fiber and emitted from the other end face of this optical fiber. As a result, in principle, the optical transmission of the light emitted from the above composite sheet by the optical fiber was experimentally confirmed, which means that the feasibility of the artificial skin having the above optical nerve network was proved. To do.

【0171】図32は、上記の複合化シートを光ファイ
バーの一方の端面に接触させ、その複合化シートに外力
を加える前後の合計2秒間にわたり、光ファイバーの他
方の端面から出射される波長λ=520nm(応力発光
の波長)の光の強度(ルミネッセンス強度)を20ms
ec間隔でモニターした結果を示す。図32より、複合
化シートに外力を加えることにより、光ファイバーの他
方の端面から波長520nmの光が出射されることが明
らかである。これにより、上記の複合化シートからの発
光による光の光ファイバーによる光伝送が再確認され
る。
FIG. 32 shows a wavelength λ = 520 nm emitted from the other end surface of the optical fiber for a total of 2 seconds before and after the composite sheet is brought into contact with one end surface of the optical fiber and external force is applied to the composite sheet. 20 ms for the intensity of light (wavelength of stress emission) (luminescence intensity)
The results of monitoring at ec intervals are shown. From FIG. 32, it is clear that light having a wavelength of 520 nm is emitted from the other end face of the optical fiber by applying an external force to the composite sheet. This reconfirms the optical transmission of the light emitted from the composite sheet through the optical fiber.

【0172】図33は、プラスチックチューブ、例えば
ビニール製のチューブの中に、SrAl2 4 :Euと
ポリエステル樹脂とを複合化させた複合材料を充填した
人工発光毛髪3本を示す。これらの人工発光毛髪の直径
は約1mmである。これらの人工発光毛髪は、例えば次
のようにして製造することができる。すなわち、SrA
2 4 :Eu微粒子とポリエステル樹脂とが固化する
前の液体状態にあるうちに、注射器の注射針の先端に例
えばビニール製のチューブを取り付け、このチューブを
その液体状態の複合材料中に入れ、注射器を操作してそ
の複合材料を吸い上げることによりチューブ内に複合材
料を充填する。その後、注射針からチューブを取り外
し、チューブ内の複合材料を固化する。こうして、人工
発光毛髪が製造される。なお、注射器のシリンダ内に複
合材料を充填し、これを注射針から押し出す形でチュー
ブに入れることも考えられるが、この方法では、一般に
は、気泡が入りやすいし、加圧も楽ではないという不便
さがある。
FIG. 33 shows three artificial light-emitting hairs in which a plastic tube, for example, a vinyl tube, is filled with a composite material in which SrAl 2 O 4 : Eu and a polyester resin are composited. The diameter of these artificially luminescent hairs is about 1 mm. These artificial light-emitting hairs can be manufactured as follows, for example. That is, SrA
l 2 O 4 : While the fine particles of Eu and the polyester resin are in a liquid state before solidifying, a tube made of, for example, vinyl is attached to the tip of the injection needle of the syringe, and this tube is put into the composite material in the liquid state. Fill the tube with the composite material by sucking up the composite material by operating a syringe. Then, the tube is removed from the injection needle, and the composite material in the tube is solidified. In this way, artificial luminous hair is manufactured. It should be noted that it is conceivable to fill the composite material into the cylinder of the syringe and put it into the tube by pushing it out from the injection needle, but in this method, in general, bubbles easily enter and pressurization is not easy. There is inconvenience.

【0173】図34は、上記の方法で製造した直径約
0.6mmの細い人工発光毛髪の外観を示す。図35
は、上記手法で作製した直径1mmの人工発光毛髪を折
り曲げる寸前の外観を示す。図36は、環境を暗くした
状態で、上記の方法で作製した直径1mmの人工発光毛
髪を折り曲げた際の外観を示す。図36より、発光の様
子が明瞭に分かり、人工発光毛髪状のチューブからの発
光が確認された。これにより、エンターテインメントロ
ボットや他の商品への人工発光毛髪としての適用が可能
であることが実証された。
FIG. 34 shows the appearance of thin artificial luminescent hair having a diameter of about 0.6 mm produced by the above method. Fig. 35
Shows the appearance on the verge of bending the artificial light emitting hair having a diameter of 1 mm produced by the above method. FIG. 36 shows the appearance when the artificial light-emitting hair with a diameter of 1 mm produced by the above method was bent in a darkened environment. From FIG. 36, the state of light emission was clearly seen, and light emission from the artificial light-emitting hair-like tube was confirmed. This proved that it can be applied to entertainment robots and other products as artificial luminescent hair.

【0174】図37A〜Eは、2.4MHzの超音波振
動子の上に、SrAl2 4 :Eu単結晶薄片を置い
て、超音波振動子の電源をオンさせた時の試料からの発
光を時系列に観測した結果を示し、ビデオ撮影からのコ
マ撮りを再現したものである。図37Aは超音波振動子
上に置かれた試料を示す(明視野)。図37Bは、超音
波振動子の電源をオンする前の暗い状態を示す(暗視
野)。超音波振動子の電源をオンした瞬間に強く発光し
(図37C)、この発光はその後も持続し(図37
D)、超音波の出力を最大にしたとき(18V、0.5
A)最も発光強度が高い結果が得られた。
37A to 37E show light emission from the sample when the SrAl 2 O 4 : Eu single crystal thin piece was placed on the 2.4 MHz ultrasonic oscillator and the ultrasonic oscillator was turned on. The results of time series observation are shown, and the time-lapse shooting from video shooting is reproduced. FIG. 37A shows a sample placed on an ultrasonic transducer (bright field). FIG. 37B shows a dark state before powering on the ultrasonic transducer (dark field). The light emitted strongly at the moment when the power of the ultrasonic transducer was turned on (Fig. 37C), and this light emission continued thereafter (Fig. 37).
D), when the ultrasonic output is maximized (18V, 0.5
A) The result with the highest emission intensity was obtained.

【0175】図38は、図37を用いて説明した上記実
験において、超音波振動子の電源をオフ状態からオンさ
せた前後の20秒間にわたって波長520nmの光の発
光強度の変化をモニターした結果(図38A)と、最も
発光強度の強い時刻における発光スペクトルの測定結果
(図38B)を示す。なお、超音波振動子のステージ
は、数秒間で発熱してくる問題があり、熱による発光、
すなわち、サーモルミネッセンスの影響も考えられた。
そこで、SrAl2 4 :Eu単結晶薄片を発熱ステー
ジ上に載せ、急激な発熱状態で観測を行ったが、この状
態では全く発光しないことを確認した。これらの一連の
実験事実により、SrAl2 4 :Euなる物質が超音
波照射で発光することが世界で初めて確認・実証され
た。紫外線励起の際や応力発光の際に確認されている発
光波長である520nmの発光がここでも観測されてい
る。
FIG. 38 shows the results of monitoring the change in the emission intensity of light having a wavelength of 520 nm for 20 seconds before and after the power source of the ultrasonic oscillator was turned on from the off state in the experiment described with reference to FIG. FIG. 38A) and the measurement result (FIG. 38B) of the emission spectrum at the time of the strongest emission intensity. In addition, the stage of the ultrasonic transducer has a problem that heat is generated in a few seconds.
That is, the influence of thermoluminescence was also considered.
Then, SrAl 2 O 4 : Eu single crystal flakes were placed on a heat generation stage and observed in a rapid heat generation state, but it was confirmed that no light emission occurred in this state. From these series of experimental facts, it was confirmed and verified for the first time in the world that the substance SrAl 2 O 4 : Eu emits light by ultrasonic irradiation. Emission at 520 nm, which is the emission wavelength confirmed during ultraviolet excitation or stress emission, is also observed here.

【0176】人工発光毛髪の製造方法については一つの
方法をすでに述べたが、以下においては、他の製造方法
として、電気泳動法により人工発光毛髪を製造する方法
について説明する。まず、使用する電気泳動装置につい
て説明する。図39に示すように、電気泳動槽71中
に、SrAl2 4 :Eu粉末72を分散させた、アク
リルメラミン系などの電着塗料液73が入られており、
その中に、金属細線74を植設した基台75が浸漬され
ている。金属細線74は、例えば銅やニッケルなどから
なり、例えば、直径0.01〜1mm、長さ20mm程
度である。基台75は例えばシリコーン樹脂基台であ
り、全ての金属細線74はこのシリコーン樹脂基台の表
面に形成した導電層(図示せず)を通じて互いに電気的
に接続されている。更に、電着塗料液73中には、金属
細線74を植設した基台75と対向して金属板76が浸
漬されている。
Although one method has already been described as a method for producing artificial light emitting hair, a method for producing artificial light emitting hair by electrophoresis will be described below as another method. First, the electrophoretic device used will be described. As shown in FIG. 39, an electrophoretic bath 71 contains an electrodeposition coating liquid 73 such as an acrylic melamine system in which SrAl 2 O 4 : Eu powder 72 is dispersed,
A base 75 in which the thin metal wires 74 are planted is dipped therein. The thin metal wire 74 is made of, for example, copper or nickel, and has a diameter of 0.01 to 1 mm and a length of about 20 mm, for example. The base 75 is, for example, a silicone resin base, and all the thin metal wires 74 are electrically connected to each other through a conductive layer (not shown) formed on the surface of the silicone resin base. Further, in the electrodeposition coating liquid 73, a metal plate 76 is immersed so as to face a base 75 on which the thin metal wires 74 are planted.

【0177】上述のように構成された電気泳動装置を用
い、次のようにして人工発光毛髪を製造する。すなわ
ち、図39に示すように、金属細線74を植設した基台
75と金属板76との間に電源77により直流電圧(例
えば、100〜200V)を、基台75が正極、金属板
76が負極となるように印加する。すると、電気泳動に
より、負に帯電したSrAl2 4 :Eu粉末72およ
び電着塗料が各金属細線74の周囲を覆うように付着す
る。金属細線74の周囲に、これらのSrAl24
Eu粉末72および電着塗料が十分に付着した後、金属
細線74を植設した基台75を電着塗料液73より取り
出し、例えば120℃で熱処理を施して樹脂を硬化す
る。このようにして、図40に示すように、金属細線7
4の周囲にSrAl2 4 :Eu粉末と樹脂との複合体
78が形成された人工発光毛髪79が製造される。図4
1に、基台75に人工発光毛髪79が植設された人工発
光毛髪ユニットを示す。
Using the electrophoretic device constructed as described above, artificial luminescent hair is manufactured as follows. That is, as shown in FIG. 39, a DC voltage (for example, 100 to 200 V) is generated between the metal plate 76 and the base 75 on which the thin metal wires 74 are planted, and the base 75 is the positive electrode and the metal plate 76. Is applied so that it becomes a negative electrode. Then, by electrophoresis, the negatively charged SrAl 2 O 4 : Eu powder 72 and the electrodeposition coating material are attached so as to cover the periphery of each metal fine wire 74. Around these metal wires 74, these SrAl 2 O 4 :
After the Eu powder 72 and the electrodeposition paint have been sufficiently adhered, the base 75 in which the fine metal wires 74 are planted is taken out from the electrodeposition paint liquid 73 and heat-treated at 120 ° C. to cure the resin. In this way, as shown in FIG.
The artificial luminescent hair 79 in which the complex 78 of the SrAl 2 O 4 : Eu powder and the resin is formed around the No. 4 is manufactured. Figure 4
FIG. 1 shows an artificial light emitting hair unit in which artificial light emitting hair 79 is planted on a base 75.

【0178】こうして製造した、直径60μmの金属細
線74の周囲にSrAl2 4 :Eu粉末72と樹脂と
の複合体78を厚さ20μm形成した人工発光毛髪79
は、手で触れたり撫でたりすることにより発光させるこ
とができる。図41および図42はその様子を示し、符
号80は手の指を示す。
An artificial light-emitting hair 79, in which a composite body 78 of SrAl 2 O 4 : Eu powder 72 and a resin is formed to a thickness of 20 μm around the metal fine wire 74 having a diameter of 60 μm thus manufactured
Can be made to emit light by touching or stroking. 41 and 42 show this state, and the reference numeral 80 indicates the fingers of the hand.

【0179】次に、人工発光毛髪の更に他の製造方法に
ついて説明する。この方法も、電気泳動法によるもので
ある。ただし、SrAl2 4 :Eu粉末と複合化する
材料としてはガラスを用いる。具体的には、この製造方
法では、電着塗料液73として、SrAl2 4 :Eu
粉末72およびガラス粉末(例えば、PbO−SiO2
−B2 3 系のガラス粉末)(図示せず)を分散させた
イソプロパノールを用いる。そして、上記の製造方法と
同様に、金属細線74を植設した基台75と金属板76
との間に直流電圧(例えば、100〜200V)を印加
し、金属細線74の周囲にSrAl2 4 :Eu粉末7
2および電着塗料を十分に付着させた後、金属細線74
を植設した基台75を電着塗料液73より取り出し、例
えば600℃で熱処理を施してガラスを硬化する。この
ようにして、図40に示すように、金属細線74の周囲
にSrAl2 4 :Eu粉末72とガラスとの複合体7
8が形成された人工発光毛髪が製造される。
Next, another method for producing artificial luminescent hair will be described.
explain about. This method is also based on electrophoresis
is there. However, SrAl2OFour: Composite with Eu powder
Glass is used as the material. Specifically, this manufacturing method
In the method, SrAl is used as the electrodeposition coating liquid 73.2OFour: Eu
Powder 72 and glass powder (eg PbO-SiO 22
-B2O3System glass powder) (not shown) dispersed
Isopropanol is used. And with the above manufacturing method
Similarly, a base 75 on which the thin metal wires 74 are planted and a metal plate 76
DC voltage (for example, 100-200V) is applied between
The SrAl around the thin metal wire 74.2O Four: Eu powder 7
2 and the electrodeposition paint are sufficiently adhered, and then the metal fine wire 74
Taking out the base 75 in which the
For example, heat treatment is performed at 600 ° C. to cure the glass. this
Thus, as shown in FIG.
On SrAl2OFour: Composite 7 of Eu powder 72 and glass
Artificial luminescent hair with 8 formed is produced.

【0180】こうして製造した、直径60μmの金属細
線74の周囲にSrAl2 4 :Eu粉末72とガラス
との複合体78を厚さ20μm形成した人工発光毛髪7
9は、手で触れたり撫でたりすることにより発光する。
An artificial light-emitting hair 7 in which a composite 78 of SrAl 2 O 4 : Eu powder 72 and glass having a thickness of 20 μm was formed around the metal fine wire 74 having a diameter of 60 μm thus manufactured.
9 emits light when touched or stroked.

【0181】以上、この発明の実施形態について具体的
に説明したが、この発明は、上述の実施形態に限定され
るものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の
変形が可能である。
The embodiments of the present invention have been specifically described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made based on the technical idea of the present invention.

【0182】例えば、上述の実施形態において挙げた数
値、構造、形状、材料、プロセスなどはあくまでも例に
過ぎず、必要に応じて、これらと異なる数値、構造、形
状、材料、プロセスなどを用いてもよい。
For example, the numerical values, structures, shapes, materials, processes, etc. mentioned in the above embodiments are merely examples, and different numerical values, structures, shapes, materials, processes, etc. may be used as necessary. Good.

【0183】[0183]

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、蛍光性物質や複合材料を人間が手や指で軽く触れる
ことにより柔らかい感触でそれらを大きく屈曲させ、結
果として応力発光させることが可能になったり、外部か
らの電気信号を受けて圧電振動などを利用して所定の部
位を光らせることが可能となり、エンターテインメント
用ロボットその他の各種の分野において、大きな革新を
もたらすことができる。
As described above, according to the present invention, it is possible for a human to lightly touch a fluorescent material or a composite material with his or her hand or finger to bend them greatly with a soft feeling, resulting in stress emission. It becomes possible, or it becomes possible to illuminate a predetermined part by using an electric signal from the outside by utilizing piezoelectric vibration or the like, which can bring about great innovation in various fields such as an entertainment robot.

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

【図1】固相反応によるSrAl2 4 :Euセラミッ
クス粉末の合成プロセスの各段階におけるX線回折図形
を示す略線図である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an X-ray diffraction pattern at each stage of a synthesis process of SrAl 2 O 4 : Eu ceramics powder by a solid phase reaction.

【図2】固相反応によるSrAl2 4 :Euセラミッ
クス粉末の合成プロセスの各段階におけるX線回折図形
を示す略線図である。
FIG. 2 is a schematic diagram showing an X-ray diffraction pattern at each stage of a synthesis process of SrAl 2 O 4 : Eu ceramics powder by a solid phase reaction.

【図3】固相反応によるSrAl2 4 :Euセラミッ
クス粉末の合成プロセスの各段階におけるX線回折図形
を示す略線図である。
FIG. 3 is a schematic diagram showing an X-ray diffraction pattern at each stage of the synthesis process of SrAl 2 O 4 : Eu ceramics powder by solid-state reaction.

【図4】固相反応によるSrAl2 4 :Euセラミッ
クス粉末の合成プロセスの各段階におけるX線回折図形
を示す略線図である。
FIG. 4 is a schematic diagram showing an X-ray diffraction pattern at each stage of the synthesis process of SrAl 2 O 4 : Eu ceramic powder by solid-state reaction.

【図5】この発明による複合材料シートを折り曲げた際
のシートからの発光の様子を説明するための図面代用写
真である。
FIG. 5 is a drawing-substituting photograph for explaining a state of light emission from a sheet of a composite material according to the present invention when the sheet is folded.

【図6】触れると発光する材料を人工皮膚として用いた
エンターテインメント用ロボットを示す略線図である。
FIG. 6 is a schematic diagram showing an entertainment robot using a material that emits light when touched as artificial skin.

【図7】SrAl2 4 :Eu粉末とポリエステル樹脂
との複合材料シートにおけるSrAl2 4 :Eu粉末
の重量比率と発光強度との相関を示す略線図である。
FIG. 7 is a schematic diagram showing the correlation between the weight ratio of SrAl 2 O 4 : Eu powder and the emission intensity in a composite material sheet of SrAl 2 O 4 : Eu powder and polyester resin.

【図8】SrAl2 4 :Eu粉末とポリエステル樹脂
との複合材料シートおよびSrAl2 4 :Eu+Dy
粉末と樹脂との複合材料シートの残光特性を示す図面代
用写真である。
FIG. 8: Composite material sheet of SrAl 2 O 4 : Eu powder and polyester resin and SrAl 2 O 4 : Eu + Dy
It is a drawing substitute photograph which shows the afterglow characteristic of the composite material sheet of powder and resin.

【図9】SrAl2 4 :Eu粉末の紫外線励起発光ス
ペクトルおよびその残光特性を示す略線図である。
FIG. 9 is a schematic diagram showing an ultraviolet excitation-emission spectrum of SrAl 2 O 4 : Eu powder and its afterglow characteristics.

【図10】SrAl2 4 :Eu+Dy粉末の紫外線励
起発光スペクトルおよびその残光特性を示す略線図であ
る。
FIG. 10 is a schematic diagram showing an ultraviolet excitation-emission spectrum of SrAl 2 O 4 : Eu + Dy powder and its afterglow characteristics.

【図11】SrAl2 4 :Euの発光に関するバンド
描像を示す略線図である。
FIG. 11 is a schematic diagram showing a band image regarding emission of SrAl 2 O 4 : Eu.

【図12】この発明による複合材料シートへの圧力の印
加・解放による可逆的発光特性の観察結果を示す図面代
用写真である。
FIG. 12 is a drawing-substituting photograph showing an observation result of reversible luminescence characteristics by applying / releasing pressure to a composite material sheet according to the present invention.

【図13】この発明による複合材料シートを超音波振動
をしているホーンに接触させた際の発光の様子を示す図
面代用写真である。
FIG. 13 is a drawing-substituting photograph showing a state of light emission when a composite material sheet according to the present invention is brought into contact with a horn that is vibrating ultrasonically.

【図14】この発明による複合材料シートを超音波振動
子上に載せ、超音波振動子をオン/オフさせた際の発光
の様子を示す図面代用写真である。
FIG. 14 is a drawing-substituting photograph showing a state of light emission when the composite material sheet according to the present invention is placed on an ultrasonic oscillator and the ultrasonic oscillator is turned on / off.

【図15】この発明による複合材料を用いた人工皮膚シ
ステムを概念的に示す略線図である。
FIG. 15 is a schematic diagram conceptually showing an artificial skin system using the composite material according to the present invention.

【図16】この発明による人工皮膚を用いたエンターテ
インメント用ロボットを示す略線図である。
FIG. 16 is a schematic diagram showing an entertainment robot using artificial skin according to the present invention.

【図17】スポンジ状あるいはネットワーク状の応力発
光材料を利用した人工発色皮膚を示す略線図および図面
代用写真である。
FIG. 17 is a schematic diagram and a drawing-substituting photograph showing artificial coloring skin using a sponge-like or network-like stress-stimulated luminescent material.

【図18】この発明による無機・有機ハイブリッド材料
の構造を示す略線図である。
FIG. 18 is a schematic diagram showing the structure of an inorganic / organic hybrid material according to the present invention.

【図19】この発明による無機・有機ハイブリッド材料
によるシートの柔軟性を示す略線図である。
FIG. 19 is a schematic diagram showing the flexibility of a sheet made of an inorganic / organic hybrid material according to the present invention.

【図20】蛍光性物質と圧電材料とを融合させた発光素
子の製造方法を示す略線図である。
FIG. 20 is a schematic diagram showing a method of manufacturing a light emitting device in which a fluorescent substance and a piezoelectric material are fused.

【図21】蛍光性物質と表面弾性波材料とを融合させた
発光素子の製造方法を説明するための略線図である。
FIG. 21 is a schematic diagram for explaining a method of manufacturing a light emitting device in which a fluorescent substance and a surface acoustic wave material are fused.

【図22】MOSFET一体型発光素子を示す断面図で
ある。
FIG. 22 is a cross-sectional view showing a light emitting device with integrated MOSFET.

【図23】図22に示すMOSFET一体型発光素子を
用いたアクティブマトリックスによる二次元発光素子を
示す略線図である。
23 is a schematic diagram showing a two-dimensional light emitting device by an active matrix using the light emitting device with integrated MOSFET shown in FIG. 22. FIG.

【図24】圧電セラミックス微結晶の粒界に応力発光材
料が設けられた複合材料を示す略線図である。
FIG. 24 is a schematic diagram showing a composite material in which a stress-stimulated luminescent material is provided at the grain boundaries of piezoelectric ceramic microcrystals.

【図25】図24に示す複合材料を用いた発光素子の動
作を説明するための略線図である。
25 is a schematic diagram for explaining the operation of the light emitting device using the composite material shown in FIG.

【図26】アクチュエータ基板上にインクジェット方式
で応力発光ドットを形成した発光素子を示す略線図であ
る。
FIG. 26 is a schematic diagram showing a light emitting element in which stress emission dots are formed on an actuator substrate by an inkjet method.

【図27】超音波による道路標識発光システムを示す略
線図である。
FIG. 27 is a schematic diagram showing an ultrasonic road sign light emitting system.

【図28】この発明による人工皮膚を示す略線図であ
る。
FIG. 28 is a schematic diagram showing artificial skin according to the present invention.

【図29】この発明による複合材料シートを光ファイバ
ーの一端に接触させた様子を示す図面代用写真である。
FIG. 29 is a drawing-substituting photograph showing a state where the composite material sheet according to the present invention is brought into contact with one end of an optical fiber.

【図30】この発明による複合材料シートを光ファイバ
ーの一端に接触させ、この複合材料シートに外力を加え
る前の、環境を暗くした状態を示す図面代用写真であ
る。
FIG. 30 is a drawing-substituting photograph showing a state where the composite material sheet according to the present invention is brought into contact with one end of an optical fiber and an external force is applied to the composite material sheet, and the environment is darkened.

【図31】この発明による複合材料シートを光ファイバ
ーの一端に接触させ、この複合材料シートに外力を加え
た瞬間の、環境を暗くした状態を示す図面代用写真であ
る。
FIG. 31 is a drawing-substituting photograph showing a state where the composite material sheet according to the present invention is brought into contact with one end of an optical fiber and an external force is applied to the composite material sheet to darken the environment.

【図32】この発明による複合材料シートを光ファイバ
ーの一端に接触させ、この複合材料シートに外力を加え
る前後における、波長520nmの光の強度の時間変化
を示す略線図である。
FIG. 32 is a schematic diagram showing a time change of the intensity of light having a wavelength of 520 nm before and after applying the composite material sheet according to the present invention to one end of an optical fiber and applying an external force to the composite material sheet.

【図33】この発明による人工発光毛髪の例を示す図面
代用写真である。
FIG. 33 is a drawing-substitute photograph showing an example of the artificial light-emitting hair according to the present invention.

【図34】この発明による人工発光毛髪の例を示す図面
代用写真である。
FIG. 34 is a drawing-substitute photograph showing an example of the artificial light-emitting hair according to the present invention.

【図35】この発明による人工発光毛髪を両手の指で保
持した状態を示す図面代用写真である。
FIG. 35 is a drawing-substituting photograph showing a state where artificial light-emitting hair according to the present invention is held by fingers of both hands.

【図36】この発明による人工発光毛髪を両手の指で保
持し、折り曲げたときの発光の様子を示す図面代用写真
である。
FIG. 36 is a drawing-substituting photograph showing a state of light emission when the artificial light-emitting hair according to the present invention is held by the fingers of both hands and bent.

【図37】SrAl2 4 :Eu単結晶薄片を超音波振
動子上に載せ、超音波振動子をオン/オフさせた際の発
光の様子を示す図面代用写真である。
FIG. 37 is a drawing-substitute photograph showing a state of light emission when an SrAl 2 O 4 : Eu single crystal thin piece is placed on an ultrasonic oscillator and the ultrasonic oscillator is turned on / off.

【図38】SrAl2 4 :Eu単結晶薄片からの波長
520nmの光の発光強度の時間変化および発光スペク
トルを示す略線図である。
FIG. 38 is a schematic diagram showing a change over time in the emission intensity of light having a wavelength of 520 nm from an SrAl 2 O 4 : Eu single crystal thin piece and an emission spectrum.

【図39】この発明による人工発光毛髪の製造方法を説
明するための略線図である。
FIG. 39 is a schematic diagram for explaining a method for manufacturing artificial light-emitting hair according to the present invention.

【図40】この発明による人工発光毛髪を示す略線図で
ある。
FIG. 40 is a schematic diagram showing artificial light-emitting hair according to the present invention.

【図41】この発明による人工発光毛髪ユニットを示す
略線図である。
FIG. 41 is a schematic diagram showing an artificial light emitting hair unit according to the present invention.

【図42】この発明による人工発光毛髪ユニットを示す
略線図である。
FIG. 42 is a schematic diagram showing an artificial light emitting hair unit according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11、21・・・Si基板、13・・・下部電極、1
4、23、38・・・圧電薄膜、15・・・上部電極、
16、26、41・・・応力発光層、18・・・上部透
明電極層、24、25、39、40・・・櫛形電極、5
1・・・PZT微結晶、52・・・SrAl2 4 :E
u、53・・・セラミックス材料、54、55・・・電
極、61・・・アクチュエータ基板、62・・・応力発
光ドット、63・・・アクチュエータ材料、72・・・
SrAl2 4 :Eu粉末、73・・・電着塗料液、7
4・・・金属細線、75・・・基台、76・・・金属
板、79・・・人工発光毛髪
11, 21 ... Si substrate, 13 ... Lower electrode, 1
4, 23, 38 ... Piezoelectric thin film, 15 ... Upper electrode,
16, 26, 41 ... Stress emission layer, 18 ... Upper transparent electrode layer, 24, 25, 39, 40 ... Comb-shaped electrode, 5
1 ... PZT microcrystal, 52 ... SrAl 2 O 4 : E
u, 53 ... Ceramic material, 54, 55 ... Electrode, 61 ... Actuator substrate, 62 ... Stress emission dots, 63 ... Actuator material, 72 ...
SrAl 2 O 4 : Eu powder, 73 ... Electrodeposition coating liquid, 7
4 ... Metal fine wire, 75 ... Base, 76 ... Metal plate, 79 ... Artificial light-emitting hair

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C08L 101/00 C08L 101/00 5C094 C09D 7/12 C09D 7/12 11/00 11/00 201/00 201/00 C09K 11/00 C09K 11/00 A F 11/08 11/08 B Z G09F 9/30 360 G09F 9/30 360 (72)発明者 長沢 直美 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 Fターム(参考) 4G076 AA02 AB18 BA17 CA33 DA30 4H001 CA04 CF02 XA08 XA13 XA14 XA30 XA31 XA38 YA00 YA22 YA25 YA63 4J002 BB021 BB111 BC021 BF011 BG061 BN151 CD001 CF001 CG001 CK021 CP031 DE086 DE106 DE146 FD206 GP00 4J038 HA016 HA066 HA186 HA216 HA436 KA08 KA12 KA14 KA18 KA19 KA21 KA22 4J039 BA06 BA13 BA30 BA31 BA32 BA35 BA39 BE01 EA28 5C094 AA43 AA56 BA02 BA21 CA18 CA19 DA09 DA13 FB01 FB02 FB20 GA10 JA08 (54)【発明の名称】 蛍光性物質、複合材料、コート材料、塗料、インク、人工皮膚、人工皮膚の接触情報処理方法、 人工発光皮膚、人工発光毛髪、発光素子、電子装置、発光システム、表示システム、フレキシブ ル発光材料、超音波発光性物質、交通標識、発光方法、複合材料の製造方法および発光素子の製 造方法─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) C08L 101/00 C08L 101/00 5C094 C09D 7/12 C09D 7/12 11/00 11/00 201/00 201 / 00 C09K 11/00 C09K 11/00 AF 11/08 11/08 B Z G09F 9/30 360 G09F 9/30 360 (72) Inventor Naomi Nagasawa 6-735 Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo -In-house F-term (reference) 4G076 AA02 AB18 BA17 CA33 DA30 4H001 CA04 CF02 XA08 XA13 XA14 XA30 XA31 XA38 YA00 YA22 YA25 YA63 4J002 BB021 BB111 BC021 BF011 18601 BG01 HA186206 CG001 DE086206 DE03CK0 HA436 KA08 KA12 KA14 KA18 KA19 KA21 KA22 4J039 BA06 BA13 BA30 BA31 BA32 BA35 BA39 BE01 EA28 5C094 AA43 AA56 BA02 BA21 CA18 CA19 DA09 DA13 FB01 FB02 FB20 GA10 JA08 (54) [Title of Invention] Fluorescent substance, composite material, coating material, paint, ink, artificial skin, artificial skin contact information processing method, artificial luminescent skin, artificial luminescent hair, luminescent element, electronic device, luminescence System, display system, flexible light emitting material, ultrasonic light emitting substance, traffic sign, light emitting method, composite material manufacturing method and light emitting element manufacturing method

Claims (148)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 応力の時間変化率に依存して発光するこ
とを特徴とする蛍光性物質。
1. A fluorescent substance which emits light depending on the rate of change of stress with time.
【請求項2】 応力の時間変化率に依存して発光強度が
変化することを特徴とする蛍光性物質。
2. A fluorescent substance characterized in that the emission intensity changes depending on the rate of change of stress with time.
【請求項3】 外力の印加または解放の速度に依存して
発光することを特徴とする蛍光性物質。
3. A fluorescent substance which emits light depending on the rate of application or release of external force.
【請求項4】 外力の印加または解放の速度に依存して
発光強度が変化することを特徴とする蛍光性物質。
4. A fluorescent substance, wherein the emission intensity changes depending on the rate of application or release of external force.
【請求項5】 応力の時間変化率に依存して発光するこ
とを特徴とする複合材料。
5. A composite material, which emits light depending on the rate of change of stress with time.
【請求項6】 応力の時間変化率に依存して発光強度が
変化することを特徴とする複合材料。
6. A composite material in which the emission intensity changes depending on the rate of change of stress over time.
【請求項7】 外力の印加または解放の速度に依存して
発光することを特徴とする複合材料。
7. A composite material which emits light depending on the rate of application or release of an external force.
【請求項8】 外力の印加または解放の速度に依存して
発光強度が変化することを特徴とする複合材料。
8. A composite material in which the emission intensity changes depending on the rate of application or release of an external force.
【請求項9】 蛍光性物質と他の物質とからなり、 応力の時間変化率に依存して発光することを特徴とする
複合材料。
9. A composite material comprising a fluorescent substance and another substance, which emits light depending on the rate of change of stress with time.
【請求項10】 蛍光性物質と他の物質とからなり、 応力の時間変化率に依存して発光強度が変化することを
特徴とする複合材料。
10. A composite material comprising a fluorescent substance and another substance, wherein the emission intensity changes depending on the time change rate of stress.
【請求項11】 蛍光性物質と他の物質とからなり、 外力の印加または解放の速度に依存して発光することを
特徴とする複合材料。
11. A composite material comprising a fluorescent substance and another substance, which emits light depending on the rate of application or release of an external force.
【請求項12】 蛍光性物質と他の物質とからなり、 外力の印加または解放の速度に依存して発光強度が変化
することを特徴とする複合材料。
12. A composite material comprising a fluorescent substance and another substance, wherein the emission intensity changes depending on the rate of application or release of external force.
【請求項13】 手で触るだけで発光することを特徴と
する蛍光性物質。
13. A fluorescent substance which emits light only by touching it with a hand.
【請求項14】 手で触るだけで発光することを特徴と
する複合材料。
14. A composite material, which emits light only by touching with a hand.
【請求項15】 蛍光性物質と他の物質とからなり、 手で触るだけで発光することを特徴とする複合材料。15. A fluorescent substance and another substance, A composite material that emits light when simply touched. 【請求項16】 弾性振動を起こさせることにより発光
することを特徴とする蛍光性物質。
16. A fluorescent substance which emits light by causing elastic vibration.
【請求項17】 弾性振動を起こさせることにより発光
することを特徴とする複合材料。
17. A composite material which emits light by causing elastic vibration.
【請求項18】 蛍光性物質と他の物質とからなり、 弾性振動を起こさせることにより発光することを特徴と
する複合材料。
18. A composite material comprising a fluorescent substance and another substance, which emits light when elastic vibration is caused.
【請求項19】 音波を当てることにより発光すること
を特徴とする蛍光性物質。
19. A fluorescent substance which emits light when a sound wave is applied.
【請求項20】 音波を当てることにより発光すること
を特徴とする複合材料。
20. A composite material which emits light by applying a sound wave.
【請求項21】 蛍光性物質と他の物質とからなり、 音波を当てることにより発光することを特徴とする複合
材料。
21. A composite material comprising a fluorescent substance and another substance, which emits light when a sound wave is applied.
【請求項22】 超音波を当てることにより発光するこ
とを特徴とする蛍光性物質。
22. A fluorescent substance which emits light when exposed to ultrasonic waves.
【請求項23】 超音波を当てることにより発光するこ
とを特徴とする複合材料。
23. A composite material which emits light when exposed to ultrasonic waves.
【請求項24】 蛍光性物質と他の物質とからなり、 超音波を当てることにより発光することを特徴とする複
合材料。
24. A composite material comprising a fluorescent substance and another substance, which emits light when exposed to ultrasonic waves.
【請求項25】 上記他の物質が弾性体であることを特
徴とする請求項9、10、11、12、15、18、2
1または24記載の複合材料。
25. The other material is an elastic body, and the other material is an elastic body.
The composite material according to 1 or 24.
【請求項26】 上記蛍光性物質の重量比率が30%以
上100%未満であることを特徴とする請求項25記載
の複合材料。
26. The composite material according to claim 25, wherein the weight ratio of the fluorescent substance is 30% or more and less than 100%.
【請求項27】 上記弾性体が有機材料であることを特
徴とする請求項25記載の複合材料。
27. The composite material according to claim 25, wherein the elastic body is an organic material.
【請求項28】 上記弾性体のヤング率が10MPa以
上であることを特徴とする請求項25記載の複合材料。
28. The composite material according to claim 25, wherein the Young's modulus of the elastic body is 10 MPa or more.
【請求項29】 上記弾性体が、ポリメチルメタクリレ
ート、ABS樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、
ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアセタール、ウレ
タン樹脂、ポリエステル、エポキシ樹脂、シリコーンゴ
ム、シロキサン結合を有する有機シリコン化合物および
有機圧電材料からなる群より選ばれた少なくとも1種以
上の材料で構成されていることを特徴とする請求項25
記載の複合材料。
29. The elastic body is polymethylmethacrylate, ABS resin, polycarbonate, polystyrene,
It is characterized by being composed of at least one material selected from the group consisting of polyethylene, polypropylene, polyacetal, urethane resin, polyester, epoxy resin, silicone rubber, an organic silicon compound having a siloxane bond, and an organic piezoelectric material. Claim 25
The described composite material.
【請求項30】 上記弾性体が無機ガラスであることを
特徴とする請求項25記載の複合材料。
30. The composite material according to claim 25, wherein the elastic body is an inorganic glass.
【請求項31】 上記蛍光性物質が、アルミニウム、ガ
リウムまたは亜鉛を構成元素の一つとする酸化物である
ことを特徴とする請求項1、2、3、4、13、16、
19または22記載の蛍光性物質。
31. The fluorescent material is an oxide containing aluminum, gallium or zinc as one of the constituent elements, and the fluorescent material is characterized in that:
The fluorescent substance according to 19 or 22.
【請求項32】 上記蛍光性物質が、アルミニウム、ガ
リウムまたは亜鉛を構成元素の一つとする酸化物である
ことを特徴とする請求項9、10、11、12、15、
18、21または24記載の複合材料。
32. The fluorescent material is an oxide containing aluminum, gallium or zinc as one of its constituent elements.
The composite material according to 18, 21 or 24.
【請求項33】 上記蛍光性物質が、アルカリ土類金属
およびアルミニウムの酸化物を母体とし、これに希土類
元素がドープされたものであることを特徴とする請求項
1、2、3、4、13、16、19または22記載の蛍
光性物質。
33. The fluorescent substance is a substance in which an oxide of an alkaline earth metal and aluminum is used as a base material and which is doped with a rare earth element. The fluorescent substance according to 13, 16, 19 or 22.
【請求項34】 上記蛍光性物質が、アルカリ土類金属
およびアルミニウムの酸化物を母体とし、これに希土類
元素がドープされたものであることを特徴とする請求項
9、10、11、12、15、18、21または24記
載の複合材料。
34. The fluorescent substance comprises an oxide of an alkaline earth metal and aluminum as a base material, and is doped with a rare earth element. The composite material according to 15, 18, 21 or 24.
【請求項35】 上記希土類元素が1種類だけドープさ
れていることを特徴とする請求項33記載の蛍光性物
質。
35. The fluorescent substance according to claim 33, wherein only one kind of the rare earth element is doped.
【請求項36】 上記希土類元素が1種類だけドープさ
れていることを特徴とする請求項34記載の複合材料。
36. The composite material according to claim 34, wherein only one kind of the rare earth element is doped.
【請求項37】 上記蛍光性物質にマンガンおよび/ま
たはチタンがドープされていることを特徴とする請求項
1、2、3、4、13、16、19または22記載の蛍
光性物質。
37. The fluorescent substance as claimed in claim 1, wherein the fluorescent substance is doped with manganese and / or titanium.
【請求項38】 上記蛍光性物質にマンガンおよび/ま
たはチタンがドープされていることを特徴とする請求項
9、10、11、12、15、18、21または24記
載の複合材料。
38. The composite material according to claim 9, 10, 11, 11, 12, 15, 18, 21 or 24, wherein said fluorescent material is doped with manganese and / or titanium.
【請求項39】 上記蛍光性物質がSrAl2 4 :E
uであることを特徴とする請求項1、2、3、4、1
3、16、19または22記載の蛍光性物質。
39. The fluorescent substance is SrAl 2 O 4 : E.
u is the value of claim 1, 2, 3, 4, 1
The fluorescent substance according to 3, 16, 19 or 22.
【請求項40】 上記蛍光性物質がSrAl2 4 :E
uであり、上記弾性体がポリエステル、アクリル樹脂ま
たはそれらの混合物であることを特徴とする請求項25
または26記載の複合材料。
40. The fluorescent substance is SrAl 2 O 4 : E.
26. The elastic body is u, and the elastic body is polyester, acrylic resin, or a mixture thereof.
Or the composite material according to 26.
【請求項41】 厚さが1mm以下のシート状の形状を
有することを特徴とする請求項1、2、3、4、13、
16、19または22記載の蛍光性物質。
41. A sheet-like shape having a thickness of 1 mm or less, 1, 2, 3, 4, 13,
The fluorescent substance according to 16, 19, or 22.
【請求項42】 厚さが1mm以下のシート状の形状を
有することを特徴とする請求項9、10、11、12、
15、18、21または24記載の複合材料。
42. The sheet-like shape having a thickness of 1 mm or less.
The composite material according to 15, 18, 21 or 24.
【請求項43】 太さが1mm以下の繊維状またはファ
イバー状の形状を有することを特徴とする請求項1、
2、3、4、13、16、19または22記載の蛍光性
物質。
43. A fibrous or fibrous shape having a thickness of 1 mm or less.
The fluorescent substance according to 2, 3, 4, 13, 16, 19 or 22.
【請求項44】 太さが1mm以下の繊維状またはファ
イバー状の形状を有することを特徴とする請求項9、1
0、11、12、15、18、21または24記載の複
合材料。
44. The fiber or fiber-like shape having a thickness of 1 mm or less.
The composite material according to 0, 11, 12, 15, 18, 21 or 24.
【請求項45】 上記蛍光性物質がファイバー状、スポ
ンジ状またはネットワーク状の形状を有することを特徴
とする請求項1、2、3、4、13、16、19または
22記載の蛍光性物質。
45. The fluorescent substance according to claim 1, wherein the fluorescent substance has a fiber-like, sponge-like or network-like shape.
【請求項46】 上記蛍光性物質がファイバー状、スポ
ンジ状またはネットワーク状の形状を有することを特徴
とする請求項9、10、11、12、15、18、21
または24記載の複合材料。
46. The fluorescent material has a fiber-like, sponge-like or network-like shape.
Or the composite material according to 24.
【請求項47】 上記蛍光性物質の構成元素にアルミニ
ウム、ガリウムまたは亜鉛が含まれていることを特徴と
する請求項45記載の蛍光性物質。
47. The fluorescent substance according to claim 45, wherein the constituent element of the fluorescent substance contains aluminum, gallium or zinc.
【請求項48】 上記蛍光性物質の構成元素にアルミニ
ウム、ガリウムまたは亜鉛が含まれていることを特徴と
する請求項46記載の複合材料。
48. The composite material according to claim 46, wherein the constituent element of the fluorescent substance contains aluminum, gallium or zinc.
【請求項49】 上記蛍光性物質の構成元素にアルミニ
ウムおよびシリコンが含まれていることを特徴とする請
求項45記載の蛍光性物質。
49. The fluorescent substance according to claim 45, wherein the constituent elements of the fluorescent substance include aluminum and silicon.
【請求項50】 上記蛍光性物質の構成元素にアルミニ
ウムおよびシリコンが含まれていることを特徴とする請
求項46記載の複合材料。
50. The composite material according to claim 46, wherein the constituent elements of the fluorescent substance include aluminum and silicon.
【請求項51】 上記蛍光性物質が、直径が100nm
以下の微粒子からなることを特徴とする請求項1、2、
3、4、13、16、19または22記載の蛍光性物
質。
51. The fluorescent substance has a diameter of 100 nm.
Claims 1 and 2, characterized by comprising the following fine particles:
The fluorescent substance according to 3, 4, 13, 16, 19 or 22.
【請求項52】 上記蛍光性物質が、直径が100nm
以下の微粒子からなることを特徴とする請求項25記載
の複合材料。
52. The fluorescent material has a diameter of 100 nm.
26. The composite material according to claim 25, comprising the following fine particles.
【請求項53】 上記蛍光性物質が結晶質であることを
特徴とする請求項51記載の蛍光性物質。
53. The fluorescent substance according to claim 51, wherein the fluorescent substance is crystalline.
【請求項54】 上記蛍光性物質が結晶質であり、上記
弾性体が非晶質であることを特徴とする請求項52記載
の複合材料。
54. The composite material according to claim 52, wherein the fluorescent substance is crystalline and the elastic body is amorphous.
【請求項55】 全体としてゲル状であることを特徴と
する請求項52記載の複合材料。
55. The composite material according to claim 52, which is gel-like as a whole.
【請求項56】 直径が100nm以下の微粒子からな
る蛍光性物質と弾性体とからなり、応力の時間変化率に
依存して発光する複合材料の製造方法であって、 ポリシロキサン化合物および金属アルコキシドの脱水・
縮合反応を用いることを特徴とする複合材料の製造方
法。
56. A method for producing a composite material, which comprises a fluorescent substance composed of fine particles having a diameter of 100 nm or less and an elastic body, and emits light depending on a time change rate of stress, comprising a polysiloxane compound and a metal alkoxide. dehydration·
A method for producing a composite material, which comprises using a condensation reaction.
【請求項57】 直径が100nm以下の微粒子からな
る蛍光性物質と弾性体とからなり、応力の時間変化率に
依存して発光強度が変化する複合材料の製造方法であっ
て、 ポリシロキサン化合物および金属アルコキシドの脱水・
縮合反応を用いることを特徴とする複合材料の製造方
法。
57. A method for producing a composite material, which comprises a fluorescent substance composed of fine particles having a diameter of 100 nm or less and an elastic body, and whose emission intensity changes depending on the rate of change of stress over time, comprising a polysiloxane compound and Dehydration of metal alkoxide
A method for producing a composite material, which comprises using a condensation reaction.
【請求項58】 直径が100nm以下の微粒子からな
る蛍光性物質と弾性体とからなり、外力の印加または解
放の速度に依存して発光する複合材料の製造方法であっ
て、 ポリシロキサン化合物および金属アルコキシドの脱水・
縮合反応を用いることを特徴とする複合材料の製造方
法。
58. A method for producing a composite material, which comprises a fluorescent substance composed of fine particles having a diameter of 100 nm or less and an elastic body and emits light depending on the rate of application or release of an external force, comprising a polysiloxane compound and a metal. Dehydration of alkoxide
A method for producing a composite material, which comprises using a condensation reaction.
【請求項59】 直径が100nm以下の微粒子からな
る蛍光性物質と弾性体とからなり、外力の印加または解
放の速度に依存して発光強度が変化する複合材料の製造
方法であって、 ポリシロキサン化合物および金属アルコキシドの脱水・
縮合反応を用いることを特徴とする複合材料の製造方
法。
59. A method for producing a composite material, which comprises a fluorescent substance composed of fine particles having a diameter of 100 nm or less and an elastic body, and whose emission intensity changes depending on the rate of application or release of an external force, comprising polysiloxane. Dehydration of compounds and metal alkoxides
A method for producing a composite material, which comprises using a condensation reaction.
【請求項60】 直径が100nm以下の微粒子からな
る蛍光性物質と弾性体とからなり、手で触るだけで発光
する複合材料の製造方法であって、 ポリシロキサン化合物および金属アルコキシドの脱水・
縮合反応を用いることを特徴とする複合材料の製造方
法。
60. A method for producing a composite material, which comprises a fluorescent substance composed of fine particles having a diameter of 100 nm or less and an elastic body and emits light only by touching with a hand, comprising: dehydration of a polysiloxane compound and a metal alkoxide;
A method for producing a composite material, which comprises using a condensation reaction.
【請求項61】 直径が100nm以下の微粒子からな
る蛍光性物質と弾性体とからなり、弾性振動を起こさせ
ることにより発光する複合材料の製造方法であって、 ポリシロキサン化合物および金属アルコキシドの脱水・
縮合反応を用いることを特徴とする複合材料の製造方
法。
61. A method for producing a composite material, which comprises a fluorescent substance composed of fine particles having a diameter of 100 nm or less and an elastic body, and emits light when elastic vibration is generated, comprising: dehydration of a polysiloxane compound and a metal alkoxide;
A method for producing a composite material, which comprises using a condensation reaction.
【請求項62】 直径が100nm以下の微粒子からな
る蛍光性物質と弾性体とからなり、音波を当てることに
より発光する複合材料の製造方法であって、 ポリシロキサン化合物および金属アルコキシドの脱水・
縮合反応を用いることを特徴とする複合材料の製造方
法。
62. A method for producing a composite material, which comprises a fluorescent substance composed of fine particles having a diameter of 100 nm or less and an elastic body, and emits light by applying a sound wave, comprising dehydration of a polysiloxane compound and a metal alkoxide.
A method for producing a composite material, which comprises using a condensation reaction.
【請求項63】 直径が100nm以下の微粒子からな
る蛍光性物質と弾性体とからなり、超音波を当てること
により発光する複合材料の製造方法であって、 ポリシロキサン化合物および金属アルコキシドの脱水・
縮合反応を用いることを特徴とする複合材料の製造方
法。
63. A method for producing a composite material, which comprises a fluorescent substance composed of fine particles having a diameter of 100 nm or less and an elastic body, and emits light when exposed to ultrasonic waves, the method comprising dehydrating a polysiloxane compound and a metal alkoxide.
A method for producing a composite material, which comprises using a condensation reaction.
【請求項64】 上記他の物質が、イオンを取り込んで
変形する有機導電性物質であることを特徴とする請求項
9、10、11、12、15、18、21または24記
載の複合材料。
64. The composite material according to claim 9, wherein the other substance is an organic conductive substance which takes in ions and is deformed.
【請求項65】 上記有機導電性物質が複素芳香環系導
電性高分子であることを特徴とする請求項64記載の複
合材料。
65. The composite material according to claim 64, wherein the organic conductive substance is a heteroaromatic ring-type conductive polymer.
【請求項66】 上記他の物質が高分子ゲル材料である
ことを特徴とする請求項9、10、11、12、15、
18、21または24記載の複合材料。
66. The method according to claim 9, wherein the other substance is a polymer gel material.
The composite material according to 18, 21 or 24.
【請求項67】 上記高分子ゲル材料が、熱変位機能を
有する水溶性非電解質高分子ゲル、pHによって変位が
生じる電解質高分子ゲル、電気で変位が起きる高分子化
合物と界面活性剤との組み合わせ、ポリビニルアルコー
ル系材料およびポリピロール系材料からなる群より選ば
れた少なくとも1種以上の材料であることを特徴とする
請求項66記載の複合材料。
67. The polymer gel material is a water-soluble non-electrolyte polymer gel having a heat displacement function, an electrolyte polymer gel that is displaced by pH, or a combination of a polymer compound that is electrically displaced and a surfactant. 67. The composite material according to claim 66, which is at least one material selected from the group consisting of a polyvinyl alcohol material and a polypyrrole material.
【請求項68】 上記熱変位機能を有する水溶性非電解
質高分子ゲルは、ポリビニルメチルエーテルまたはポリ
Nイソプロピルアクリルアミドであり、上記pHによっ
て変位が生じる電解質高分子ゲルはポリアクリロニトリ
ルであり、上記電気で変位が起きる高分子化合物はポリ
アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸である
ことを特徴とする請求項67記載の複合材料。
68. The water-soluble non-electrolyte polymer gel having a heat displacement function is polyvinyl methyl ether or poly-N-isopropylacrylamide, and the electrolyte polymer gel which is displaced by the pH is polyacrylonitrile, and 68. The composite material according to claim 67, wherein the polymer compound causing displacement is polyacrylamido-2-methylpropanesulfonic acid.
【請求項69】 応力の時間変化率に依存して発光する
蛍光性物質を含有することを特徴とするコート材料。
69. A coating material containing a fluorescent substance that emits light depending on the rate of change of stress with time.
【請求項70】 応力の時間変化率に依存して発光強度
が変化する蛍光性物質を含有することを特徴とするコー
ト材料。
70. A coating material containing a fluorescent substance whose emission intensity changes depending on the rate of change of stress over time.
【請求項71】 応力の時間変化率に依存して発光する
蛍光性物質を含有することを特徴とする塗料。
71. A coating material containing a fluorescent substance that emits light depending on the rate of change of stress with time.
【請求項72】 応力の時間変化率に依存して発光強度
が変化する蛍光性物質を含有することを特徴とする塗
料。
72. A coating material containing a fluorescent substance whose emission intensity changes depending on the rate of change of stress with time.
【請求項73】 応力の時間変化率に依存して発光する
蛍光性物質を含有することを特徴とするインク。
73. An ink containing a fluorescent substance which emits light depending on the rate of change of stress with time.
【請求項74】 応力の時間変化率に依存して発光強度
が変化する蛍光性物質を含有することを特徴とするイン
ク。
74. An ink containing a fluorescent substance whose emission intensity changes depending on the rate of change of stress with time.
【請求項75】 応力の時間変化率に依存して発光する
蛍光性物質を含有することを特徴とする人工皮膚。
75. An artificial skin containing a fluorescent substance which emits light depending on the rate of change of stress with time.
【請求項76】 応力の時間変化率に依存して発光強度
が変化する蛍光性物質を含有することを特徴とする人工
皮膚。
76. An artificial skin containing a fluorescent substance whose luminescence intensity changes depending on the rate of change of stress over time.
【請求項77】 人工皮膚材料からなる皮膚層と、 上記皮膚層を貫通して所定の配置で設けられた複数の光
ファイバーと、 上記皮膚層の一方の面側の上記光ファイバーの一端に設
けられた、応力の時間変化率に依存して発光する蛍光性
物質、または、蛍光性物質と他の物質とからなり、応力
の時間変化率に依存して発光する複合材料とを有するこ
とを特徴とする人工皮膚。
77. A skin layer made of an artificial skin material, a plurality of optical fibers penetrating the skin layer in a predetermined arrangement, and provided on one end of the optical fiber on one surface side of the skin layer. And a fluorescent substance that emits light depending on the rate of change of stress over time, or a composite material that consists of a fluorescent substance and another substance and emits light depending on the rate of change over time of stress. Artificial skin.
【請求項78】 上記複数の光ファイバーが二次元アレ
イ状に設けられていることを特徴とする請求項77記載
の人工皮膚。
78. The artificial skin according to claim 77, wherein the plurality of optical fibers are provided in a two-dimensional array.
【請求項79】 人工皮膚材料からなる皮膚層と、 上記皮膚層を貫通して所定の配置で設けられた複数の光
ファイバーと、 上記皮膚層の一方の面側の上記光ファイバーの一端に設
けられた、応力の時間変化率に依存して発光する蛍光性
物質、または、蛍光性物質と他の物質とからなり、応力
の時間変化率に依存して発光する複合材料とを有する人
工皮膚の接触情報処理方法であって、 上記人工皮膚の上記一方の面に他の物体が接触したとき
に、上記複数の光ファイバーのうちのその他端から光が
出射される光ファイバーの位置および/または上記出射
される光の強度から上記物体の接触情報を得るようにし
たことを特徴とする人工皮膚の接触情報処理方法。
79. A skin layer made of an artificial skin material, a plurality of optical fibers penetrating the skin layer in a predetermined arrangement, and provided on one end of the optical fiber on one surface side of the skin layer. , Contact information of artificial skin having a fluorescent substance that emits light depending on the time change rate of stress, or a composite material consisting of a fluorescent substance and another substance that emits light depending on the time change rate of stress A treatment method, wherein the position of an optical fiber from which the light is emitted from the other end of the plurality of optical fibers and / or the emitted light when another object comes into contact with the one surface of the artificial skin The contact information processing method for artificial skin, wherein the contact information of the object is obtained from the strength of the object.
【請求項80】 上記複数の光ファイバーが二次元アレ
イ状に設けられていることを特徴とする請求項79記載
の人工皮膚の接触情報処理方法。
80. The contact information processing method for artificial skin according to claim 79, wherein the plurality of optical fibers are provided in a two-dimensional array.
【請求項81】 応力の時間変化率に依存して発光す
る、太さが1mm以下の繊維状またはファイバー状の形
状を有する、蛍光性物質または蛍光性物質と他の物質と
からなる複合材料が人工皮膚に植設されたことを特徴と
する人工発光皮膚。
81. A fluorescent material or a composite material comprising a fluorescent material and another material, which has a fibrous shape or a fibrous shape with a thickness of 1 mm or less and emits light depending on the rate of change of stress with time. Artificial luminescent skin, characterized by being implanted in artificial skin.
【請求項82】 応力の時間変化率に依存して発光す
る、太さが1mm以下の繊維状またはファイバー状の形
状を有する、蛍光性物質または蛍光性物質と他の物質と
からなる複合材料を用いたことを特徴とする人工発光毛
髪。
82. A fluorescent material or a composite material composed of a fluorescent material and another material, which has a fibrous shape or a fibrous shape with a thickness of 1 mm or less and emits light depending on the rate of change of stress with time. Artificial luminescent hair characterized by being used.
【請求項83】 応力の時間変化率に依存して発光す
る、太さが1mm以下の繊維状またはファイバー状の形
状を有する、蛍光性物質または蛍光性物質と他の物質と
からなる複合材料を用いた人工発光毛髪の製造方法であ
って、 上記蛍光性物質からなる微粒子を含む液体または上記蛍
光性物質からなる微粒子と液体状態にある上記他の物質
とを含む液体にチューブの一端を差し込み、他端から吸
引を行って上記チューブ内に上記液体を充填した後、上
記チューブ内に充填した上記液体を固化させるようにし
たことを特徴とする人工発光毛髪の製造方法。
83. A fluorescent substance or a composite material comprising a fluorescent substance and another substance, which has a fibrous or fibrous shape with a thickness of 1 mm or less and emits light depending on the rate of change of stress with time. A method for producing artificial luminescent hair using, wherein one end of a tube is inserted into a liquid containing fine particles of the fluorescent substance or a liquid containing fine particles of the fluorescent substance and the other substance in a liquid state, A method for producing artificial luminescent hair, characterized in that suction is applied from the other end to fill the liquid in the tube, and then the liquid filled in the tube is solidified.
【請求項84】 応力の時間変化率に依存して発光す
る、太さが1mm以下の繊維状またはファイバー状の形
状を有する、蛍光性物質または蛍光性物質と他の物質と
からなる複合材料を用いた人工発光毛髪の製造方法であ
って、 上記蛍光性物質からなる微粒子を含む電着塗料液または
上記蛍光性物質からなる微粒子と上記他の物質の原料と
を含む電着塗料液中に導電性の芯線を浸漬し、電気泳動
法により上記芯線の表面に上記蛍光性物質の微粒子また
は上記蛍光性物質の微粒子と上記他の物質とを付着させ
るようにしたことを特徴とする人工発光毛髪の製造方
法。
84. A fluorescent substance or a composite material comprising a fluorescent substance and another substance, which has a fibrous or fibrous shape with a thickness of 1 mm or less and emits light depending on the rate of change of stress with time. A method for producing artificial luminescent hair using, wherein an electrocoating liquid containing fine particles of the fluorescent substance or an electrocoating liquid containing fine particles of the fluorescent substance and a raw material of the other substance is electrically conductive. Of the artificial light-emitting hair characterized in that the fluorescent substance fine particles or the fluorescent substance fine particles and the other substance are adhered to the surface of the core wire by an electrophoretic method. Production method.
【請求項85】 応力の時間変化率に依存して発光する
蛍光性物質を用いたことを特徴とする発光素子。
85. A light emitting device using a fluorescent substance that emits light depending on the rate of change of stress with time.
【請求項86】 応力の時間変化率に依存して発光強度
が変化する蛍光性物質を用いたことを特徴とする発光素
子。
86. A light emitting device using a fluorescent substance whose emission intensity changes depending on the rate of change of stress with time.
【請求項87】 圧電振動子と、 上記圧電振動子と接合した、圧電振動に依存して発光す
る蛍光性物質とを有することを特徴とする発光素子。
87. A light emitting device comprising: a piezoelectric vibrator; and a fluorescent substance, which is joined to the piezoelectric vibrator and emits light depending on the piezoelectric vibration.
【請求項88】 圧電振動子と、 上記圧電振動子と接合した、蛍光性物質と他の物質とか
らなり、圧電振動に依存して発光する複合材料とを有す
ることを特徴とする発光素子。
88. A light emitting device comprising: a piezoelectric vibrator; and a composite material, which is joined to the piezoelectric vibrator, is made of a fluorescent substance and another substance, and emits light depending on piezoelectric vibration.
【請求項89】 圧電振動子と、 上記圧電振動子と接合した、蛍光性物質と他の物質とか
らなり、圧電振動の振幅および/または周波数に依存し
て発光強度が変化する複合材料とを有することを特徴と
する発光素子。
89. A piezoelectric vibrator, and a composite material, which is joined to the piezoelectric vibrator, is made of a fluorescent substance and another substance, and changes in emission intensity depending on the amplitude and / or frequency of the piezoelectric vibration. A light-emitting element having.
【請求項90】 表面弾性波素子と、 上記表面弾性波素子と接合した、弾性振動の振幅および
/または周波数に依存して発光する蛍光性物質とを有す
ることを特徴とする発光素子。
90. A light emitting device comprising: a surface acoustic wave device; and a fluorescent substance, which is joined to the surface acoustic wave device and emits light depending on the amplitude and / or frequency of elastic vibration.
【請求項91】 表面弾性波素子と、 上記表面弾性波素子と接合した、蛍光性物質と他の物質
とからなり、弾性振動の振幅および/または周波数に依
存して発光する複合材料とを有することを特徴とする発
光素子。
91. A surface acoustic wave device, and a composite material, which is joined to the surface acoustic wave device, is made of a fluorescent substance and another substance, and emits light depending on the amplitude and / or frequency of elastic vibration. A light emitting element characterized by the above.
【請求項92】 表面弾性波素子と、 上記表面弾性波素子と接合した、蛍光性物質と他の物質
とからなり、弾性振動の振幅および/または周波数に依
存して発光強度が変化する複合材料とを有することを特
徴とする発光素子。
92. A composite material comprising a surface acoustic wave element and a fluorescent substance and another substance bonded to the surface acoustic wave element, the emission intensity of which changes depending on the amplitude and / or frequency of elastic vibration. A light-emitting device having:
【請求項93】 圧電材料からなる薄膜と、圧電振動に
依存して発光する蛍光性物質からなる薄膜とが積層され
た構造を有することを特徴とする発光素子。
93. A light emitting device having a structure in which a thin film made of a piezoelectric material and a thin film made of a fluorescent substance that emits light depending on piezoelectric vibration are stacked.
【請求項94】 圧電材料からなる薄膜と、蛍光性物質
と他の物質とからなり、圧電振動に依存して発光する複
合材料からなる薄膜とが積層された構造を有することを
特徴とする発光素子。
94. A light emitting device having a structure in which a thin film made of a piezoelectric material and a thin film made of a composite material made of a fluorescent substance and another substance and emitting light depending on piezoelectric vibration are laminated. element.
【請求項95】 圧電材料からなる薄膜と、蛍光性物質
と他の物質とからなり、圧電振動に依存して発光強度が
変化する複合材料からなる薄膜とが積層された構造を有
することを特徴とする発光素子。
95. A structure in which a thin film made of a piezoelectric material and a thin film made of a composite material which is made of a fluorescent substance and another substance and whose emission intensity changes depending on piezoelectric vibration are laminated. Light emitting element.
【請求項96】 上記圧電材料からなる薄膜と上記蛍光
性物質からなる薄膜とがエピタキシャルに格子整合して
積層されていることを特徴とする請求項93記載の発光
素子。
96. The light emitting device according to claim 93, wherein the thin film made of the piezoelectric material and the thin film made of the fluorescent substance are epitaxially lattice-matched and laminated.
【請求項97】 上記圧電材料からなる薄膜を挟んで互
いに対向する一対の電極を有することを特徴とする請求
項94記載の発光素子。
97. The light emitting device according to claim 94, comprising a pair of electrodes facing each other with the thin film made of the piezoelectric material interposed therebetween.
【請求項98】 上記圧電材料からなる薄膜を挟んで互
いに対向する一対の電極を有することを特徴とする請求
項95記載の発光素子。
98. The light emitting device according to claim 95, comprising a pair of electrodes facing each other with the thin film made of the piezoelectric material interposed therebetween.
【請求項99】 上記圧電材料からなる薄膜の一方の面
に互いに対向する一対の櫛形電極を有することを特徴と
する請求項94記載の発光素子。
99. The light emitting device according to claim 94, wherein a pair of comb-shaped electrodes facing each other are provided on one surface of the thin film made of the piezoelectric material.
【請求項100】 上記圧電材料からなる薄膜の一方の
面に互いに対向する一対の櫛形電極を有することを特徴
とする請求項95記載の発光素子。
100. The light emitting device according to claim 95, wherein a pair of comb-shaped electrodes facing each other are provided on one surface of the thin film made of the piezoelectric material.
【請求項101】 発光制御用のMISトランジスタを
有し、このMISトランジスタのドレインと上記一対の
櫛形電極のうちの一方とが電気的に接続されていること
を特徴とする請求項99記載の発光素子。
101. The light emission according to claim 99, further comprising a MIS transistor for controlling light emission, wherein the drain of the MIS transistor and one of the pair of comb-shaped electrodes are electrically connected. element.
【請求項102】 発光制御用のMISトランジスタを
有し、このMISトランジスタのドレインと上記一対の
櫛形電極のうちの一方とが電気的に接続されていること
を特徴とする請求項100記載の発光素子。
102. The light emission according to claim 100, further comprising a MIS transistor for light emission control, wherein a drain of the MIS transistor and one of the pair of comb-shaped electrodes are electrically connected. element.
【請求項103】 上記圧電材料からなる薄膜が、Si
基板上に形成されたCeO2 薄膜とエピタキシャルに格
子整合していることを特徴とする請求項94記載の発光
素子。
103. The thin film made of the piezoelectric material is Si.
The light emitting device according to claim 94, which is epitaxially lattice-matched with the CeO 2 thin film formed on the substrate.
【請求項104】 上記圧電材料からなる薄膜が、Si
基板上に形成されたCeO2 薄膜とエピタキシャルに格
子整合していることを特徴とする請求項95記載の発光
素子。
104. The thin film made of the piezoelectric material is Si
The light emitting device according to claim 95, which is epitaxially lattice-matched with the CeO 2 thin film formed on the substrate.
【請求項105】 上記他の物質が弾性体であることを
特徴とする請求項88、89、91、92、94または
95記載の発光素子。
105. The light emitting device according to claim 88, 89, 91, 92, 94 or 95, wherein the other substance is an elastic body.
【請求項106】 上記発光素子がアクティブマトリッ
クス素子の一つの単位となっていることを特徴とする請
求項101記載の発光素子。
106. The light emitting device according to claim 101, wherein the light emitting device is one unit of an active matrix device.
【請求項107】 上記発光素子がアクティブマトリッ
クス素子の一つの単位となっていることを特徴とする請
求項102記載の発光素子。
107. The light emitting device according to claim 102, wherein the light emitting device is one unit of an active matrix device.
【請求項108】 上記他の物質が圧電材料であること
を特徴とする請求項9、10、11、12、15、1
8、21または24記載の複合材料。
108. The other material is a piezoelectric material, claim 9, 10, 11, 12, 15, 1
The composite material according to 8, 21, or 24.
【請求項109】 粒子部分と粒界部分とからなり、上
記粒子部分が主として上記圧電材料からなり、上記粒界
部分が主として上記蛍光性物質からなることを特徴とす
る請求項108記載の複合材料。
109. The composite material according to claim 108, comprising a particle portion and a grain boundary portion, said particle portion mainly consisting of said piezoelectric material, and said grain boundary portion mainly consisting of said fluorescent substance. .
【請求項110】 主として蛍光性物質と圧電材料とか
らなり、応力の時間変化率に依存して発光する複合材料
を用いた発光素子であって、 上記複合材料は粒子部分と粒界部分とからなり、上記粒
子部分が主として上記圧電材料からなり、上記粒界部分
が主として上記蛍光性物質からなり、 外部からの電気信号の入力により、上記複合材料に電歪
を誘発し、その結果として上記粒界部分の上記蛍光性物
質から発光が得られるように電極が設けられていること
を特徴とする発光素子。
110. A light emitting device using a composite material mainly composed of a fluorescent substance and a piezoelectric material, which emits light depending on a time change rate of stress, wherein the composite material is composed of a grain portion and a grain boundary portion. The grain portion is mainly composed of the piezoelectric material, the grain boundary portion is mainly composed of the fluorescent material, and an electrostriction is induced in the composite material by the input of an electric signal from the outside. A light emitting device, characterized in that an electrode is provided so that light emission can be obtained from the fluorescent substance in the boundary portion.
【請求項111】 主として蛍光性物質と圧電材料とか
らなり、応力の時間変化率に依存して発光強度が変化す
る複合材料を用いた発光素子であって、 上記複合材料は粒子部分と粒界部分とからなり、上記粒
子部分が主として上記圧電材料からなり、上記粒界部分
が主として上記蛍光性物質からなり、 外部からの電気信号の入力により、上記複合材料に電歪
を誘発し、その結果として上記粒界部分の上記蛍光性物
質から発光が得られるように電極が設けられていること
を特徴とする発光素子。
111. A light emitting device using a composite material mainly composed of a fluorescent substance and a piezoelectric material, wherein the emission intensity changes depending on the rate of change of stress with time, wherein the composite material comprises a particle portion and a grain boundary. Part, the particle part is mainly composed of the piezoelectric material, the grain boundary part is mainly composed of the fluorescent substance, and an electrostriction is induced in the composite material by the input of an electric signal from the outside. As a light emitting element, an electrode is provided so that light can be obtained from the fluorescent substance in the grain boundary portion.
【請求項112】 上記圧電材料が、ABO3 型のペロ
ブスカイト関連結晶構造を有することを特徴とする請求
項108または109記載の複合材料。
112. The composite material according to claim 108, wherein the piezoelectric material has an ABO 3 type perovskite-related crystal structure.
【請求項113】 上記圧電材料が、ABO3 型のペロ
ブスカイト関連結晶構造を有することを特徴とする請求
項110または111記載の発光素子。
113. The light emitting device according to claim 110, wherein the piezoelectric material has an ABO 3 type perovskite-related crystal structure.
【請求項114】 上記圧電材料が、PbTiO3 系材
料、PbZrO3 系材料、Pb(ZrTi)O3 系材
料、Pb(ZnNb)O3 系材料およびPb(MgN
b)O3 系材料からなる群より選ばれた少なくとも1種
以上の材料またはそれらの固溶材料であることを特徴と
する請求項108または109記載の複合材料。
114. The piezoelectric material is a PbTiO 3 based material, a PbZrO 3 based material, a Pb (ZrTi) O 3 based material, a Pb (ZnNb) O 3 based material or a Pb (MgN) material.
The composite material according to claim 108 or 109, which is b) at least one material selected from the group consisting of O 3 -based materials or a solid solution material thereof.
【請求項115】 上記圧電材料が、PbTiO3 系材
料、PbZrO3 系材料、Pb(ZrTi)O3 系材
料、Pb(ZnNb)O3 系材料およびPb(MgN
b)O3 系材料からなる群より選ばれた少なくとも1種
以上の材料またはそれらの固溶材料であることを特徴と
する請求項110または111記載の発光素子。
115. The piezoelectric material is a PbTiO 3 based material, a PbZrO 3 based material, a Pb (ZrTi) O 3 based material, a Pb (ZnNb) O 3 based material or a Pb (MgN) material.
The light emitting device according to claim 110 or 111, which is b) at least one material selected from the group consisting of O 3 -based materials or a solid solution material thereof.
【請求項116】 上記圧電材料がPb(ZrTi)O
3 系材料であり、上記蛍光性物質がSrAl2 4 :E
uであることを特徴とする請求項108または109記
載の複合材料。
116. The piezoelectric material is Pb (ZrTi) O.
It is a 3 type material, and the fluorescent substance is SrAl 2 O 4 : E.
The composite material according to claim 108 or 109, characterized in that it is u.
【請求項117】 上記圧電材料がPb(ZrTi)O
3 系材料であり、上記蛍光性物質がSrAl2 4 :E
uであることを特徴とする請求項110または111記
載の発光素子。
117. The piezoelectric material is Pb (ZrTi) O.
It is a 3 type material, and the fluorescent substance is SrAl 2 O 4 : E.
The light emitting device according to claim 110 or 111, which is u.
【請求項118】 上記蛍光性物質が希土類元素を含む
アルミネート系ガラス相であることを特徴とする請求項
108または109記載の複合材料。
118. The composite material according to claim 108, wherein the fluorescent substance is an aluminate-based glass phase containing a rare earth element.
【請求項119】 上記蛍光性物質が希土類元素を含む
アルミネート系ガラス相であることを特徴とする請求項
110または111記載の発光素子。
119. The light emitting device according to claim 110 or 111, wherein the fluorescent material is an aluminate glass phase containing a rare earth element.
【請求項120】 上記蛍光性物質がSrAl2 4
Eu微粒子を含有するガラス相であることを特徴とする
請求項108または109記載の複合材料。
120. The fluorescent material is SrAl 2 O 4 :
The composite material according to claim 108 or 109, which is a glass phase containing Eu fine particles.
【請求項121】 上記蛍光性物質がSrAl2 4
Eu微粒子を含有するガラス相であることを特徴とする
請求項110または111記載の発光素子。
121. The fluorescent material is SrAl 2 O 4 :
The light emitting device according to claim 110 or 111, which is a glass phase containing Eu particles.
【請求項122】 主として蛍光性物質と圧電材料とか
らなり、応力の時間変化率に依存して発光する複合材料
の製造方法であって、 Sr、AlおよびEuとガラス形成物質とを少なくとも
含む混合物を溶融し、この溶融状態から一旦急冷してガ
ラス相を生成させる工程と、 上記ガラス相を粉砕することにより得られる粉末と上記
圧電材料とを混合し、熱処理を行うことにより上記ガラ
ス相からSrAl2 4 :Eu微粒子を析出させる工程
を有することを特徴とする複合材料の製造方法。
122. A method for producing a composite material which mainly comprises a fluorescent substance and a piezoelectric material and emits light depending on the rate of change of stress with time, wherein the mixture contains at least Sr, Al and Eu and a glass forming substance. And a powder obtained by crushing the glass phase and the piezoelectric material are mixed and heat-treated to form SrAl from the glass phase. 2 O 4 : A method for producing a composite material, comprising a step of depositing Eu fine particles.
【請求項123】 主として蛍光性物質と圧電材料とか
らなり、応力の時間変化率に依存して発光強度が変化す
る複合材料の製造方法であって、 Sr、AlおよびEuとガラス形成物質とを少なくとも
含む混合物を溶融し、この溶融状態から一旦急冷してガ
ラス相を生成させる工程と、 上記ガラス相を粉砕することにより得られる粉末と上記
圧電材料とを混合し、熱処理を行うことにより上記ガラ
ス相からSrAl2 4 :Eu微粒子を析出させる工程
を有することを特徴とする複合材料の製造方法。
123. A method for producing a composite material, which is mainly composed of a fluorescent substance and a piezoelectric material and whose emission intensity changes depending on the rate of change of stress with time, comprising Sr, Al and Eu and a glass-forming substance. A step of melting a mixture containing at least the material and rapidly cooling it from this molten state to generate a glass phase; mixing the powder obtained by crushing the glass phase with the piezoelectric material; A method for producing a composite material, comprising a step of precipitating SrAl 2 O 4 : Eu fine particles from a phase.
【請求項124】 アクチュエータ機能を有する基板
と、 上記基板上に所定の配置で設けられた、応力の時間変化
率に依存して発光する蛍光性物質を含むドット状物質と
を有することを特徴とする発光素子。
124. A substrate having an actuator function, and a dot-shaped substance provided on the substrate in a predetermined arrangement and containing a fluorescent substance that emits light depending on a time change rate of stress. Light emitting element.
【請求項125】 アクチュエータ機能を有する基板
と、 上記基板上に所定の配置で設けられた、応力の時間変化
率に依存して発光強度が変化する蛍光性物質を含むドッ
ト状物質とを有することを特徴とする発光素子。
125. A substrate having an actuator function, and a dot-shaped substance, which is provided in a predetermined arrangement on the substrate and includes a fluorescent substance whose emission intensity changes depending on a time change rate of stress, A light emitting element characterized by.
【請求項126】 アクチュエータ機能を有する基板
と、 上記基板上に所定の配置で設けられた、応力の時間変化
率に依存して発光する蛍光性物質を含むドット状物質と
を有する発光素子の製造方法であって、 上記蛍光性物質を含むインクを用いて上記基板上に印刷
を行うことにより上記ドット状物質を形成するようにし
たことを特徴とする発光素子の製造方法。
126. A method of manufacturing a light emitting device, comprising: a substrate having an actuator function; and a dot-shaped substance provided on the substrate in a predetermined arrangement and containing a fluorescent substance that emits light depending on a time change rate of stress. A method for manufacturing a light emitting device, characterized in that the dot-shaped substance is formed by printing on the substrate using the ink containing the fluorescent substance.
【請求項127】 アクチュエータ機能を有する基板
と、 上記基板上に所定の配置で設けられた、応力の時間変化
率に依存して発光強度が変化する蛍光性物質を含むドッ
ト状物質とを有する発光素子の製造方法であって、 上記蛍光性物質を含むインクを用いて上記基板上に印刷
を行うことにより上記ドット状物質を形成するようにし
たことを特徴とする発光素子の製造方法。
127. Light emission comprising a substrate having an actuator function, and a dot-shaped substance provided on the substrate in a predetermined arrangement and containing a fluorescent substance whose emission intensity changes depending on the time change rate of stress. A method for manufacturing a light-emitting element, which is characterized in that the dot-shaped substance is formed by printing on the substrate using the ink containing the fluorescent substance.
【請求項128】 上記印刷をプリンターで行うことを
特徴とする請求項126または127記載の発光素子の
製造方法。
128. The method for manufacturing a light-emitting element according to claim 126 or 127, wherein the printing is performed by a printer.
【請求項129】 上記ドット状物質が周期的に設けら
れていることを特徴とする請求項124または125記
載の発光素子。
129. The light emitting device according to claim 124, wherein the dot-shaped substance is provided periodically.
【請求項130】 上記ドット状物質が周期的に設けら
れていることを特徴とする請求項126または127記
載の発光素子の製造方法。
130. The method of manufacturing a light emitting device according to claim 126, wherein the dot-shaped substance is provided periodically.
【請求項131】 上記基板の面内にアクチュエータ機
能を有する素子が周期的に埋め込まれていることを特徴
とする請求項124または125記載の発光素子。
131. The light emitting device according to claim 124 or 125, wherein an element having an actuator function is periodically embedded in the surface of the substrate.
【請求項132】 上記基板の面内にアクチュエータ機
能を有する素子が周期的に埋め込まれていることを特徴
とする請求項126または127記載の発光素子の製造
方法。
132. The method according to claim 126 or 127, wherein elements having an actuator function are periodically embedded in the surface of the substrate.
【請求項133】 上記基板が高分子アクチュエータ機
能を有することを特徴とする請求項124または125
記載の発光素子。
133. The structure according to claim 124, wherein the substrate has a polymer actuator function.
The light emitting device described.
【請求項134】 上記基板が高分子アクチュエータ機
能を有することを特徴とする請求項126または127
記載の発光素子の製造方法。
134. The structure according to claim 126 or 127, wherein the substrate has a polymer actuator function.
A method for manufacturing a light-emitting device as described above.
【請求項135】 上記高分子アクチュエータが、熱変
位機能を有する水溶性非電解質高分子ゲル、pHによっ
て変位が生じる電解質高分子ゲル、電気で変位が起きる
高分子化合物と界面活性剤との組み合わせ、ポリビニル
アルコール系材料およびポリピロール系材料からなる群
より選ばれた少なくとも1種以上の材料を用いたもので
あることを特徴とする請求項133記載の発光素子。
135. The polymer actuator comprises a water-soluble non-electrolyte polymer gel having a thermal displacement function, an electrolyte polymer gel that is displaced by pH, a combination of a polymer compound that is electrically displaced and a surfactant, The light emitting device according to claim 133, wherein at least one material selected from the group consisting of a polyvinyl alcohol material and a polypyrrole material is used.
【請求項136】 上記高分子アクチュエータが、熱変
位機能を有する水溶性非電解質高分子ゲル、pHによっ
て変位が生じる電解質高分子ゲル、電気で変位が起きる
高分子化合物と界面活性剤との組み合わせ、ポリビニル
アルコール系材料およびポリピロール系材料からなる群
より選ばれた少なくとも1種以上の材料を用いたもので
あることを特徴とする請求項134記載の発光素子の製
造方法。
136. The polymer actuator comprises a water-soluble non-electrolyte polymer gel having a heat displacement function, an electrolyte polymer gel that is displaced by pH, a combination of a polymer compound that is electrically displaced and a surfactant, The method for manufacturing a light-emitting element according to claim 134, wherein at least one material selected from the group consisting of polyvinyl alcohol-based materials and polypyrrole-based materials is used.
【請求項137】 応力の時間変化率に依存して発光す
る蛍光性物質を少なくとも含む材料を、基体の二次元面
内に膜状、液滴状、ドット状、ロッド状、ストライプ状
またはバルクセラミックス状の形状で設けたものが複
数、フレキシブルな連結手段で連結されていることを特
徴とするフレキシブル発光材料。
137. A material containing at least a fluorescent substance that emits light depending on the rate of change in stress over time is formed into a film, droplets, dots, rods, stripes, or bulk ceramics in the two-dimensional plane of the substrate. A flexible light-emitting material, characterized in that a plurality of objects provided in the shape of a circle are connected by a flexible connecting means.
【請求項138】 応力の時間変化率に依存して発光強
度が変化する蛍光性物質を少なくとも含む材料を、基体
の二次元面内に膜状、液滴状、ドット状、ロッド状、ス
トライプ状またはバルクセラミックス状の形状で設けた
ものが複数、フレキシブルな連結手段で連結されている
ことを特徴とするフレキシブル発光材料。
138. A material containing at least a fluorescent substance whose emission intensity changes depending on the rate of change of stress with time is formed into a film shape, a droplet shape, a dot shape, a rod shape, or a stripe shape in the two-dimensional plane of the substrate. Alternatively, the flexible light emitting material is characterized in that a plurality of materials provided in the shape of bulk ceramics are connected by a flexible connecting means.
【請求項139】 アルカリ土類金属およびアルミニウ
ムの酸化物の母体中に一種類だけの希土類元素がドープ
された結晶性材料を、500℃以上の温度で還元処理す
ることにより得られることを特徴とする超音波発光性物
質。
139. A crystalline material in which only one kind of rare earth element is doped in a matrix of an oxide of an alkaline earth metal and aluminum is obtained by subjecting the crystalline material to a reduction treatment at a temperature of 500 ° C. or higher. Ultrasonic emitting substance.
【請求項140】 アルカリ土類金属およびアルミニウ
ムの酸化物の母体中に一種類だけの希土類元素がドープ
された結晶性材料を、500℃以上の温度で還元処理す
ることにより得られる超音波発光性物質を少なくとも含
む材料を用い、 超音波を当てることにより発光することを特徴とする交
通標識。
140. Ultrasonic luminescence obtained by subjecting a crystalline material, in which only one kind of rare earth element is doped in a matrix of an oxide of an alkaline earth metal and aluminum, to a reduction treatment at a temperature of 500 ° C. or higher. A traffic sign that uses a material containing at least a substance and emits light when exposed to ultrasonic waves.
【請求項141】 発光表示部を有する電子装置におい
て、 上記発光表示部に応力の時間変化率に依存して発光する
蛍光性物質を用いたことを特徴とする電子装置。
141. An electronic device having a light emitting display unit, wherein the light emitting display unit uses a fluorescent substance that emits light depending on a time change rate of stress.
【請求項142】 発光表示部を有する電子装置におい
て、 上記発光表示部に応力の時間変化率に依存して発光強度
が変化する蛍光性物質を用いたことを特徴とする電子装
置。
142. An electronic device having a light-emitting display unit, wherein the light-emitting display unit uses a fluorescent substance whose emission intensity changes depending on a time change rate of stress.
【請求項143】 応力の時間変化率に依存して発光す
る蛍光性物質を用いた表示部と、 上記表示部に超音波を照射するための超音波源とを有す
ることを特徴とする発光システム。
143. A light emitting system comprising: a display section using a fluorescent substance that emits light depending on a rate of change of stress with time; and an ultrasonic wave source for irradiating the display section with ultrasonic waves. .
【請求項144】 応力の時間変化率に依存して発光強
度が変化する蛍光性物質を用いた表示部と、 上記表示部に超音波を照射するための超音波源とを有す
ることを特徴とする発光システム。
144. A display unit using a fluorescent substance whose emission intensity changes depending on the rate of change of stress over time, and an ultrasonic source for irradiating the display unit with ultrasonic waves. Luminous system.
【請求項145】 応力の時間変化率に依存して発光す
る蛍光性物質を用いた表示部と、 上記表示部に超音波を照射するための超音波源とを有す
ることを特徴とする表示システム。
145. A display system, comprising: a display section using a fluorescent substance that emits light depending on a rate of change of stress with time; and an ultrasonic wave source for irradiating the display section with ultrasonic waves. .
【請求項146】 応力の時間変化率に依存して発光強
度が変化する蛍光性物質を用いた表示部と、 上記表示部に超音波を照射するための超音波源とを有す
ることを特徴とする表示システム。
146. A display unit using a fluorescent substance whose emission intensity changes depending on the rate of change of stress with time, and an ultrasonic source for irradiating the display unit with ultrasonic waves. Display system.
【請求項147】 応力の時間変化率に依存して発光す
る蛍光性物質を用い、 上記蛍光性物質の応力の時間変化率により発光を制御す
るようにしたことを特徴とする発光方法。
147. A light emitting method, wherein a fluorescent substance that emits light depending on a rate of change of stress with time is used, and light emission is controlled by the rate of change of stress of the fluorescent substance with time.
【請求項148】 応力の時間変化率に依存して発光強
度が変化する蛍光性物質を用い、 上記蛍光性物質の応力の時間変化率により発光強度を制
御するようにしたことを特徴とする発光方法。
148. Luminescence characterized by using a fluorescent substance whose emission intensity changes depending on the rate of change of stress with time, and controlling the emission intensity by the rate of change of stress of the fluorescent substance with time Method.
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