JP5667289B2 - 発光材料及びその製造方法、並びに電界放射デバイス - Google Patents
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Description
また、本発明は、製造プロセスが簡単で、コストが低廉である発光材料の製造方法を提供することを目的とする。
本発明に係る発光材料は、化学一般式NaY1−xLnxGeO4(ただし、式中、Lnは希土類元素を表し、xは0<x≦0.2の範囲内である。)で示される。
化学一般式NaY1−xLnxGeO4(ただし、式中、Lnは希土類元素を表し、xは0<x≦0.2の範囲内である。)における各元素の化学量論比により、Na源化合物、Ln源化合物、Y源化合物、及びGe源化合物を秤量する工程と、
前記Na源化合物、前記Ln源化合物、前記Y源化合物、及び前記Ge源化合物を混合及び粉砕して、混合粉体にする工程と、
前記混合粉体を焼結し、室温まで冷却し、粉砕して発光材料を得る工程と、を含む。
S1:一般式NaY1−xLnxGeO4(ただし、式中、Lnは希土類元素を表し、xは0<x≦0.2の範囲内である。)における各元素の化学量論比により、Na源化合物、Ln源化合物、Y源化合物、Ge源化合物を秤量する工程と、
S2:前記Na源化合物、Ln源化合物、Y源化合物、Ge源化合物を混合し、粉砕して混合粉体にする工程と、
S3:前記混合粉体を焼結処理した後、室温まで冷却し、粉砕して発光材料を得る工程と、を備える。
NaY0.999Sm0.001GeO4発光材料及びその製造
先ず、臭化ナトリウム(NaBr)0.5145g、硝酸イットリウム(Y(NO3)3)1.3732g、硝酸サマリウム(Sm(NO3)3)0.0017g、二酸化ゲルマニウム(GeO2)0.5230gを秤量し、次に、これらの秤量した原料を、メノウ乳鉢で均一に混合し粉砕した後、鋼玉石のるつぼに入れ、該鋼玉石のるつぼを高温炉内に載置し、空気雰囲気の下で900℃に昇温し、該加熱条件の下で20時間保温して焼結した後、再び室温に冷却させ、冷却後の産物を粉砕して、NaY0.999Sm0.001GeO4青色光の発光材料を得た。本実施例のNaY0.999Sm0.001GeO4発光材料は、陰極線励起の下で青色光を放出する。
NaY0.99Bi0.01GeO4発光材料
先ず、フッ化ナトリウム(NaF)0.2100g、酸化イットリウム(Y2O3)0.5589g、酸化ビスマス(Bi2O3)0.0116g、二酸化ゲルマニウム(GeO2)0.5230gを秤量し、次に、これらの秤量した原料を、メノウ乳鉢で均一に混合し粉砕した後、鋼玉石のるつぼに入れ、該鋼玉石のるつぼを高温炉内に載置し、空気雰囲気の下で1200℃に昇温し、該加熱条件の下で5時間保温して焼結した後、再び室温に冷却させ、冷却後の産物を粉砕して、NaY0.99Bi0.01GeO4発光材料を得た。本実施例のNaY0.99Bi0.01GeO4発光材料は、陰極線励起の下で青色光を放出する。本実施例で製造したNaY0.99Bi0.01GeO4発光材料の、陰極線励起の下での発光スペクトルは図1に示す通りである。本実施例で製造したゲルマニウム酸塩発光材料は、発光効率が高く、優れた発光性能を有している。
NaY0.8Dy0.2GeO4発光材料
先ず、塩化ナトリウム(NaCl)0.2922g、炭酸イットリウム(Y2(CO3)3)0.7156g、炭酸ジスプロシウム(Dy2(CO3)3)0.2525g、二酸化ゲルマニウム(GeO2)0.5230gを秤量し、次に、これらの秤量した原料を、メノウ乳鉢で均一に混合し粉砕した後、鋼玉石のるつぼに入れ、該鋼玉石のるつぼを高温炉の内に載置し、空気雰囲気の下で1350℃に昇温し、該加熱条件の下で2時間保温して焼結した後、再び室温に冷却させ、冷却後の産物を粉砕して、NaY0.8Dy0.2GeO4発光材料を得た。本実施例のNaY0.8Dy0.2GeO4発光材料は、陰極線励起の下で青色光を放出する。
NaY0.99Tm0.01GeO4青色光発光材料
先ず、蓚酸ナトリウム(Na2C2O4)0.335g、蓚酸イットリウム(Y2(C2O4)3)1.0936g、蓚酸ツリウム(Tm2(C2O4)3)0.0150g、二酸化ゲルマニウム(GeO2)0.5230gを秤量し、次に、これらの秤量した原料を、メノウ乳鉢で均一に混合し粉砕した後、鋼玉石のるつぼに入れ、該鋼玉石のるつぼを高温炉内に載置し、空気雰囲気の下で1300℃に昇温し、該加熱条件の下で6時間保温して焼結した後、再び室温に冷却させ、冷却後の産物を粉砕して、NaY0.99Tm0.01GeO4発光材料を得た。本実施例のNaY0.99Tm0.01GeO4発光材料は、陰極線励起の下で青色光を放出する。
NaY0.95Eu0.05GeO4発光材料
先ず、炭酸ナトリウム(Na2CO3)0.2650g、酸化イットリウム(Y2O3)0.5363g、酸化ユウロピウム(Eu2O3)0.0440g、二酸化ゲルマニウム(GeO2)0.5230gを秤量し、次に、これらの秤量した原料を、メノウ乳鉢で均一に混合し粉砕した後、鋼玉石のるつぼに入れ、該鋼玉石のるつぼを高温炉内に載置し、空気雰囲気の下で1200℃に昇温し、該加熱条件の下で5時間保温して焼結した後、再び室温に冷却させ、該冷却後の産物を粉砕して、NaY0.95Eu0.05GeO4赤色光発光材料を得た。本実施例のNaY0.95Eu0.05GeO4発光材料は、陰極線励起の下で赤色光を放出する。本発明の実施例で製造したNaY0.95Eu0.05GeO4赤色光発光材料の、陰極線励起の下での発光スペクトルは図2に示す通りである。本実施例で製造したゲルマニウム酸塩発光材料は、発光効率が高く、優れた発光性能を有している。
NaY0.85Tb0.15GeO4発光材料
先ず、酢酸ナトリウム(CH3CO2Na)0.4101g、酸化イットリウム(Y2O3)0.4798g、酸化テルビウム(Tb4O7)0.1402g、二酸化ゲルマニウム(GeO2)0.5230gを秤量し、次に、これらの秤量した原料を、メノウ乳鉢で均一に混合し粉砕した後、鋼玉石のるつぼに入れ、該鋼玉石のるつぼを高温炉内に載置し、空気雰囲気の下で1100℃に昇温し、該加熱条件の下で10時間保温して焼結した後、再び室温に冷却させ、冷却後の産物を粉砕して、NaY0.85Tb0.15GeO4発光材料を得た。本実施例のNaY0.85Tb0.15GeO4発光材料は、陰極線励起の下で緑色光を放出する。本発明の実施例で製造したNaY0.85Tb0.15GeO4緑色光発光材料の、陰極線励起の下での発光スペクトルは図3に示す通りである。本実施例により製造されたゲルマニウム酸塩発光材料は、発光効率が高く、優れた発光性能を有している。
Claims (11)
- 化学一般式NaY1−xLnxGeO4(ただし、式中、LnはTm、Sm、Dy、及びBiから選ばれる一種であり、xは0<x≦0.2の範囲内である。)で示される発光材料。
- 前記xは、0.001≦x≦0.15の範囲であることを特徴とする、請求項1に記載の発光材料。
- NaY0.999Sm0.001GeO4、NaY0.99Bi0.01GeO4、NaY0.8Dy0.2GeO4、及びNaY0.99Tm0.01GeO4からなる群より選ばれることを特徴とする、請求項1又は2に記載の発光材料。
- 化学一般式NaY1−xLnxGeO4(ただし、式中、LnはTm、Sm、Dy、及びBiから選ばれる一種であり、xは0<x≦0.2の範囲内である。)における各元素の化学量論比により、Na源化合物、Ln源化合物、Y源化合物、及びGe源化合物を秤量する工程と、
前記Na源化合物、前記Ln源化合物、前記Y源化合物、及び前記Ge源化合物を混合及び粉砕して、混合粉体にする工程と、
前記混合粉体を焼結し、室温まで冷却し、粉砕して発光材料を得る工程と、
を含む発光材料の製造方法。 - 前記Na源化合物は、炭酸ナトリウム、蓚酸ナトリウム、酢酸ナトリウム、フッ化ナトリウム、塩化ナトリウム、及び臭化ナトリウムから選ばれる少なくとも一種であり、
前記Ln源化合物は、Lnの酸化物、硝酸塩、炭酸塩、及び蓚酸塩から選ばれる少なくとも一種であり、
前記Y源化合物は、Yの酸化物、硝酸塩、炭酸塩、及び蓚酸塩から選ばれる少なくとも一種であり、
前記Ge源化合物は、Geの酸化物であることを特徴とする、請求項4に記載の発光材料の製造方法。 - 前記焼結の温度が900〜1350℃であり、時間が2〜20hであることを特徴とする、請求項4又は5に記載の発光材料の製造方法。
- 前記焼結の温度が1100〜1300℃であり、時間が2〜10hであることを特徴とする、請求項4又は5に記載の発光材料の製造方法。
- 前記xは、0.001≦x≦0.15の範囲内であることを特徴とする、請求項4〜7のいずれか一項に記載の発光材料の製造方法。
- 前記発光材料は、NaY0.999Sm0.001GeO4、NaY0.99Bi0.01GeO4、NaY0.8Dy0.2GeO4、及びNaY0.99Tm0.01GeO4からなる群より選ばれることを特徴とする、請求項4〜8のいずれか一項に記載の発光材料の製造方法。
- 前記焼結は、空気雰囲気の条件下で行われることを特徴とする、請求項4〜9のいずれか一項に記載の発光材料の製造方法。
- 請求項1〜3のいずれか一項に記載の発光材料を含む、電界放射デバイス。
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