JP5965551B2 - ケイ酸塩発光材料及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、発光材料技術分野に関し、特にケイ酸塩発光材料及びその製造方法に関する。

２０世紀の６０年代に、ＫｅｎＳｈｏｕｌｄｅｒは、電界放出陰極アレイ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ａｒｒａｙｓ、ＦＥＡｓ）に基づく電子ビーム微小化装置の構想を提案した。そして、ＦＥＡｓによってパネルディスプレー及び光源素子の設計及び製造に関する研究は、大きく関心を引いている。この新型の電界放出表示素子の作動原理は、従来の陰極線管（ＣＲＴ）の作動原理と類似して、即ち、電子ビームで赤、緑及び青の三色蛍光粉に衝撃を与え発光させることによって、結像又は照明への適用を実現することである。このような素子は、輝度、視角、応答時間、使用温度の範囲、及びエネルギー消費量等の面で、潜在的優位性を持つ。

性能が優れている電界放出素子を製造するためには、高性能の発光材料の調製が主要因の１つである。現在、電界放出素子に用いられる蛍光材料は、主として従来の陰極線管及びプロジェクションテレビイメージ管に用いられる硫化物系、酸化物系、及び酸硫化物系の発光材料である。これらの硫化物系及び酸硫化物系の発光材料は、発光輝度が高く、一定の導電性を持つが、大電流電子ビームの衝撃において分解し易く、硫黄元素の放出によって陰極針を汚染し、且つ他の沈殿物を生成して発光材料の表面を覆うことがあるため発光材料の発光効率を低下させ、電界放出素子の実用寿命を縮める。

硫化物系及び酸硫化物系の発光材料が上記のような問題点があるため、研究者は安定性が良いケイ酸塩発光材料で硫化物系及び酸硫化物系の発光材料を代替することを考えているが、従来のケイ酸塩発光材料には発光効率が低いという問題が広く存在している。

そのため、発光効率が高いケイ酸塩発光材料及びその製造方法を提供する必要がある。

ケイ酸塩発光材料であって、その一般式はＬｉ_２Ｃａ_１−ｘＳｉＯ_４：Ｔｂ_ｘ，Ｍ_ｙであり、ここで、Ｔｂ及びＭはＬｉ_２Ｃａ_１−ｘＳｉＯ_４にドープされたドーピング粒子であり、ＭはＡｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、及びＣｕ金属ナノ粒子のうちの少なくとも１種であり、ｘの範囲は０＜ｘ≦０．２であり、ｙはＭとＳｉ元素とのモル比で、ｙの範囲は０＜ｙ≦１×１０^−２である。

１つの実施形態において、ｘの範囲は０．０２＜ｘ≦０．１０である。

１つの実施形態において、ｙの範囲は１×１０^−５＜ｙ≦５×１０^−３である。

ケイ酸塩発光材料の製造方法であって、
ＭとＳｉ元素とのモル比であるｙの比例（ここで、ＭはＡｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、及びＣｕ金属ナノ粒子のうちの少なくとも１種であり、ｙの範囲は０＜ｙ≦１×１０^−２である）で、Ｍの塩溶液にＳｉＯ_２エアロゲルを加え、５０℃〜７５℃で撹拌して均一に混合し、得られる混合溶液に対して超音波処理を行い、超音波処理した上記混合溶液を６０℃〜１５０℃で乾燥し、乾燥した混合物を均一に研磨して６００℃〜１２００℃で焼成し、Ｍイオン含有のＳｉＯ_２エアロゲルを得る工程と、
ＬｉとＣａとＴｂとＳｉ元素のモル比が２：(１−ｘ)：ｘ：１（ここで、ｘの範囲は０＜ｘ≦０．２である）の比例でＬｉ化合物、Ｃａ化合物、Ｔｂ化合物、及び上記Ｍイオン含有のＳｉＯ_２エアロゲルをそれぞれ秤量し、研磨して均一に混合し、混合材料を得る工程と、
上記混合材料を５００℃〜１０００℃で焼成処理を行ってから還元雰囲気において８００℃〜１２００℃で還元処理を行い、その後還元処理された混合材料を室温まで冷却して研磨し、一般式がＬｉ_２Ｃａ_１−ｘＳｉＯ_４：Ｔｂ_ｘ，Ｍ_ｙ（ここで、Ｔｂ及びＭがＬｉ_２Ｃａ_１−ｘＳｉＯ_４にドープされ、ドーピング粒子である）である上記ケイ酸塩発光材料を得る工程と、を含む。

１つの実施形態において、上記Ｍの塩溶液には、溶質がＨＡｕＣｌ_４、Ｈ_２ＰｔＣｌ_６、ＡｇＮＯ_３、ＰｄＣｌ_２・２Ｈ_２Ｏ、及びＣｕ(ＮＯ_３)_２のうちの少なくとも１種であり、溶媒がエタノールである。

１つの実施形態において、上記Ｍの塩溶液の濃度は５×１０^−６〜１×１０^−２ｍｏｌ／Ｌである。

１つの実施形態において、上記Ｌｉ化合物はＬｉの酸化物、炭酸塩、硝酸塩、酢酸塩、又はシュウ酸塩であり、上記Ｃａ化合物はＣａの酸化物、炭酸塩、硝酸塩、酢酸塩、又はシュウ酸塩であり、上記Ｔｂ化合物はＴｂの酸化物、炭酸塩、硝酸塩、酢酸塩、又はシュウ酸塩である。

１つの実施形態において、上記還元雰囲気はＣＯ還元雰囲気、Ｈ_２還元雰囲気、又は体積分率が９５％Ｎ_２と５％Ｈ_２の混合還元雰囲気である。

１つの実施形態において、ｘの範囲は０．０２＜ｘ≦０．１０であり、ｙの範囲は１×１０^−５＜ｙ≦５×１０^−３である。

上記ケイ酸塩発光材料は、金属粒子がドープされることにより、ケイ酸塩発光材料の構造欠陥を有効に取り除き、無放射遷移の確率を低下させ、同様の励起条件において放射光の波長を変更せずに発光効率を大幅に向上させる。当該ケイ酸塩発光材料は、良い安定性を有し、硫化物系及び酸硫化物系の発光材料が分解しやすいという問題を克服し、硫化物系及び酸硫化物系の発光材料を代替して電界放出器件に適用することができる。

上記ケイ酸塩発光材料の製造方法は、まずＳｉＯ_２エアロゲルにより金属イオンを吸着させて金属イオン含有のＳｉＯ_２エアロゲルを得た後、Ｌｉ、Ｃａ及びＴｂの化合物と金属イオン含有のＳｉＯ_２エアロゲルとを原料として、還元雰囲気において金属イオンを金属単体に還元して一般式がＬｉ_２Ｃａ_１−ｘＳｉＯ_４：Ｔｂ_ｘ，Ｍ_ｙであるケイ酸塩発光材料を製造する。したがって、この製造方法は、製造プロセスが簡単で、コストが低く、非汚染で、反応がコントロールし易く、工業的生産に適して、得られるケイ酸塩発光材料は、発光性効率が高くかつ安定性が良いので、電界放出デバイスへの幅広い応用が期待できる。

図１は、一実施形態に係るケイ酸塩発光材料の製造方法のフロー図である。 図２は、実施例３で製造された発光材料が電圧１．５ＫＶで陰極線励起における発光スペクトルの比較図であり、ここで、曲線１は金属ＡｇがドープされたＬｉ_２Ｃａ_０．９０ＳｉＯ_４：Ｔｂ_０．１０，Ａｇ_{２．５×１０−４}発光材料の発光スペクトルであり、曲線２は金属がドープされないＬｉ_２Ｃａ_０．９０ＳｉＯ_４：Ｔｂ_０．１０発光材料の発光スペクトルである。

以下、図面及び具体的な実施形態を参照して、ケイ酸塩発光材料及びその製造方法をさらに説明する。

一実施形態に係るケイ酸塩発光材料は、一般式がＬｉ_２Ｃａ_１−ｘＳｉＯ_４：Ｔｂ_ｘ，Ｍ_ｙである。ここで、Ｔｂ及びＭはＬｉ_２Ｃａ_１−ｘＳｉＯ_４にドープされ、ドーピング粒子である。ＭはＡｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、及びＣｕ金属ナノ粒子のうちの少なくとも１種である。ｘの範囲は０＜ｘ≦０．２である。ｙはＭとＳｉ元素とのモル比である。ｙの範囲は０＜ｙ≦１×１０^−２である。

さらに、他の好適な実施形態において、ｘの範囲は０．０２＜ｘ≦０．１０であってもよく、ｙの範囲は１×１０^−５＜ｙ≦５×１０^−３であってもよい。

また、本実施形態は、図１に示すように、工程Ｓ１１０と、工程Ｓ１２０と、工程Ｓ１３０とを含むケイ酸塩発光材料の製造方法を提供する。

工程Ｓ１１０において、ＭとＳｉ元素とのモル比であるｙの比例で、Ｍの塩溶液にＳｉＯ_２エアロゲルを加え、５０℃〜７５℃で撹拌して均一に混合し、得られる混合溶液に対して超音波処理を行い、超音波処理した混合溶液を６０℃〜１５０℃で乾燥し、乾燥した混合物を均一に研磨して６００℃〜１２００℃で焼成し、Ｍイオン含有のＳｉＯ_２エアロゲルを得る。

ここで、ＭはＡｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、及びＣｕ金属ナノ粒子のうちの少なくとも１種である。ｙの範囲は０＜ｙ≦１×１０^−２である。Ｍの塩溶液には、溶質がＨＡｕＣｌ_４、Ｈ_２ＰｔＣｌ_６、ＡｇＮＯ_３、ＰｄＣｌ_２・２Ｈ_２Ｏ、及びＣｕ(ＮＯ_３)_２のうちの少なくとも１種であり、溶媒がエタノールである。本実施形態において、Ｍの塩溶液の濃度範囲は５×１０^−６〜１×１０^−２ｍｏｌ／Ｌである。

工程Ｓ１２０において、ＬｉとＣａとＴｂとＳｉ元素のモル比が２：(１−ｘ)：ｘ：１の比例でＬｉ化合物、Ｃａ化合物、Ｔｂ化合物、及びＭイオン含有のＳｉＯ_２エアロゲルをそれぞれ秤量し、研磨して均一に混合し、混合材料を得る。

ここで、ｘの範囲は０＜ｘ≦０．２である。Ｌｉ化合物はＬｉの酸化物、炭酸塩、硝酸塩、酢酸塩、又はシュウ酸塩である。Ｃａ化合物はＣａの酸化物、炭酸塩、硝酸塩、酢酸塩、又はシュウ酸塩である。Ｔｂ化合物はＴｂの酸化物、炭酸塩、硝酸塩、酢酸塩、又はシュウ酸塩である。

工程Ｓ１３０において、混合材料を５００℃〜１０００℃で焼成処理を行ってから還元雰囲気において８００℃〜１２００℃で還元処理を行い、その後還元処理された混合材料を室温まで冷却して研磨し、一般式がＬｉ_２Ｃａ_１−ｘＳｉＯ_４：Ｔｂ_ｘ，Ｍ_ｙであるケイ酸塩発光材料を得る。ここで、Ｔｂ及びＭがＬｉ_２Ｃａ_１−ｘＳｉＯ_４にドープされ、ドーピング粒子である。

本実施形態において、還元雰囲気は、ＣＯ還元雰囲気、Ｈ_２還元雰囲気、又は体積分率が９５％Ｎ_２と５％Ｈ_２の混合還元雰囲気である。

そのケイ酸塩発光材料は、金属粒子がドープされることにより、ケイ酸塩発光材料の構造欠陥を有効に取り除き、無放射遷移の確率を低下させ、同様の励起条件において放射光の波長を変更せずに発光効率を大幅に向上させる。当該ケイ酸塩発光材料は、良い安定性を有し、硫化物系及び酸硫化物系の発光材料が分解しやすいという問題を克服し、硫化物系及び酸硫化物系の発光材料を代替して電界放出器件に適用することができる。

また、そのケイ酸塩発光材料の製造方法は、まずＳｉＯ_２エアロゲルにより金属イオンを吸着させて金属イオン含有のＳｉＯ_２エアロゲルを得た後、Ｌｉ、Ｃａ及びＴｂの化合物と金属イオン含有のＳｉＯ_２エアロゲルとを原料として、還元雰囲気において金属イオンを金属単体に還元して一般式がＬｉ_２Ｃａ_１−ｘＳｉＯ_４：Ｔｂ_ｘ，Ｍ_ｙであるケイ酸塩発光材料を製造する。したがって、この製造方法は、製造プロセスが簡単で、コストが低く、非汚染で、反応がコントロールし易く、工業的生産に適して、得られるケイ酸塩発光材料は、発光性効率が高くかつ安定性が良いので、電界放出デバイスへの幅広い応用が期待できる。

以下、具体的な実施例を参照しながら、ケイ酸塩発光材料の異なる組成、その製造方法、及びその性能などのテストを説明する。

（実施例１）
本実施例に係るケイ酸塩発光材料の組成は、Ｌｉ_２Ｃａ_０．８５ＳｉＯ_４：Ｔｂ_０．１５，Ａｕ_{１×１０−２}であり、その製造方法は以下に示す。

ＳｉＯ_２エアロゲル０．７２１２ｇを秤量して濃度が１×１０^−２ｍｏｌ／Ｌのクロロ金酸(ＨＡｕＣｌ_４)のエタノール溶液１２ｍＬに溶解させ、得られる混合溶液を７５℃で０．５時間撹拌して１０分間超音波処理を行い、１５０℃で乾燥して得られたサンプルを均一に研磨した後、１２００℃で０．５時間焼成してＡｕ^３＋含有のＳｉＯ_２エアロゲルを得た。

酸化リチウム(Ｌｉ_２Ｏ)０．１１９５ｇ、酸化カルシウム(ＣａＯ)０．１９０４ｇ、七酸化四テルビウム(Ｔｂ_４Ｏ_７)０．１１２１ｇ、及び得られた上記Ａｕ^３＋含有のＳｉＯ_２エアロゲル０．２４０５ｇをそれぞれ秤量して混合材料を調製した。

調製された上記混合材料をメノウ乳鉢において均一に混合するまで十分に研磨した後、得られた粉末を鋼玉るつぼに移してマッフル炉において５００℃で１５時間熱処理し、その後管状炉でＣ還元雰囲気において１０００℃で２時間焼成して、すなわちＡｕ^３＋をＡｕ単体に還元した後、室温まで冷却して得られたサンプルを粉末に研磨し、ＡｕがドープされるＬｉ_２Ｃａ_０．８５ＳｉＯ_４：Ｔｂ_０．１５，Ａｕ_{１×１０−２}発光材料を得た。

（実施例２）
本実施例に係るケイ酸塩発光材料の組成は、Ｌｉ_２Ｃａ_０．９８ＳｉＯ_４：Ｔｂ_０．０２，Ｐｔ_{５×１０−３}であり、その製造方法は以下に示す。

ＳｉＯ_２エアロゲル０．３６０６ｇを秤量して濃度が５×１０^−３ｍｏｌ／Ｌの塩化白金酸(Ｈ_２ＰｔＣｌ_６)のエタノール溶液６ｍＬに溶解させ、得られる混合溶液を５０℃で３時間撹拌して１０分間超音波処理を行い、６０℃で乾燥して得られたサンプルを均一に研磨した後、６００℃で４時間焼成してＰｔ^４＋含有のＳｉＯ_２エアロゲルを得た。

炭酸リチウム(Ｌｉ_２ＣＯ_３)０．２９５５ｇ、炭酸カルシウム(ＣａＣＯ_３)０．３９２４ｇ、炭酸テルビウム(Ｔｂ_２(ＣＯ_３)_３)０．０１９９ｇ、及び得られた上記Ｐｔ^４＋含有のＳｉＯ_２エアロゲル０．２４０４ｇをそれぞれ秤量して混合材料を調製した。

調製された上記混合材料をメノウ乳鉢において均一に混合するまで十分に研磨した後、得られた粉末を鋼玉るつぼに移してマッフル炉において１０００℃で２時間熱処理し、その後管状炉で在ＣＯ還元雰囲気において１２００℃で０．５時間焼成、すなわちＰｔ^４＋をＰｔに還元した後、室温まで冷却して得られたサンプルを粉末に研磨し、ＰｔがドープされるＬｉ_２Ｃａ_０．９８ＳｉＯ_４：Ｔｂ_０．０２，Ｐｔ_{５×１０−３}発光材料を得た。

（実施例３）
本実施例に係るケイ酸塩発光材料の組成は、Ｌｉ_２Ｃａ_０．９０ＳｉＯ_４：Ｔｂ_０．１０，Ａｇ_{２．５×１０−４}であり、その製造方法は以下に示す。

ＳｉＯ_２エアロゲル０．３６０６ｇを秤量して濃度が２×１０^−４ｍｏｌ／Ｌの硝酸銀(ＡｇＮＯ_３)のエタノール溶液７．５ｍＬに溶解させ、得られる混合溶液を６０℃で２時間撹拌して１０分間超音波処理を行い、８０℃で乾燥して得られたサンプルを均一に研磨した後、８００℃で２時間焼成してＡｇ^＋含有のＳｉＯ_２エアロゲルを得た。

炭酸リチウム(Ｌｉ_２ＣＯ_３)０．２９５５ｇ、酸化カルシウム(ＣａＯ)０．２０１６ｇ、七酸化四テルビウム(Ｔｂ_４Ｏ_７)０．０７４７ｇ、及び得られた上記Ａｇ^＋含有のＳｉＯ_２エアロゲル０．２５２４ｇをそれぞれ秤量して混合材料を調製した。

調製された上記混合材料をメノウ乳鉢において均一に混合するまで十分に研磨した後、得られた粉末を鋼玉るつぼに移してマッフル炉において６００℃で４時間熱処理し、その後管状炉で９５％Ｎ_２と５％Ｈ_２(体積分率)の混合還元雰囲気において１０００℃で４時間焼成、すなわちＡｇ^＋をＡｇに還元した後、室温まで冷却して得られたサンプルを粉末に研磨し、ＡｇがドープされるＬｉ_２Ｃａ_０．９０ＳｉＯ_４：Ｔｂ_０．１０，Ａｇ_{２．５×１０−４}発光材料を得た。

図２は、本実施例で製造したＡｇがドープされるＬｉ_２Ｃａ_０．９０ＳｉＯ_４：Ｔｂ_０．１０，Ａｇ_{２．５×１０−４}発光材料(曲線１)と金属がドープされないＬｉ_２Ｃａ_０．９０ＳｉＯ_４：Ｔｂ_０．１０発光材料(曲線２)とは、１．５ｋＶ電圧における陰極線発光スペクトルの比較図である。図２に示すように、５４４ｎｍにおける発光ピークについて、金属がドープされる発光材料の発光強度は、金属がドープされない発光材料より２９％強くなることが分かる。本実施例に係る発光材料は、安定性及び色純度が良く、発光効率が高いなどの特徴を有する。

（実施例４）
本実施例に係るケイ酸塩発光材料の組成は、Ｌｉ_２Ｃａ_０．８０ＳｉＯ_４：Ｔｂ_０．２０，Ｐｄ_{１×１０−５}であり、その製造方法は以下に示す。

ＳｉＯ_２エアロゲル０．３００５ｇを秤量して濃度が５×１０^−６ｍｏｌ／Ｌの塩化パラジウム（ＰｄＣｌ_２・２Ｈ_２Ｏ）のエタノール溶液１０ｍＬに溶解させ、得られる混合溶液を６５℃で１．５時間撹拌して１０分間超音波処理を行い、１２０℃で乾燥して得られたサンプルを均一に研磨した後、１１００℃で２時間焼成してＰｄ^４＋含有のＳｉＯ_２エアロゲルを得た。

シュウ酸リチウム(Ｌｉ_２Ｃ_２Ｏ_４)０．４０７６ｇ、シュウ酸カルシウム(ＣａＣ_２Ｏ_４)０．４０９６ｇ、シュウ酸テルビウム(Ｔｂ_２(Ｃ_２Ｏ_４)_３)０．２３２７ｇ、及び得られた上記Ｐｄ^４＋含有のＳｉＯ_２エアロゲル０．２５２４ｇをそれぞれ秤量して混合材料を調製した。

調製された上記混合材料をメノウ乳鉢において均一に混合するまで十分に研磨した後、得られた粉末を鋼玉るつぼに移してマッフル炉において７００℃で５時間熱処理し、その後管状炉でＨ_２還元雰囲気において８００℃で６時間焼成して、すなわちＰｄ^４＋をＰｄに還元した後、室温まで冷却して得られたサンプルを粉末に研磨し、ＰｄがドープされるＬｉ_２Ｃａ_０．８０ＳｉＯ_４：Ｔｂ_０．２０，Ｐｄ_{１×１０−５}発光材料を得た。

（実施例５）
本実施例に係るケイ酸塩発光材料の組成は、Ｌｉ_２Ｃａ_０．９５ＳｉＯ_４：Ｔｂ_０．０５，Ｃｕ_{１×１０−４}であり、その製造方法は以下に示す。

ＳｉＯ_２エアロゲル０．３６０６ｇを秤量して濃度が５×１０^−５ｍｏｌ／Ｌの硝酸銅（Ｃｕ(ＮＯ_３)_２）のエタノール溶液１２ｍＬに溶解させ、得られる混合溶液を７０℃で１時間撹拌して１０分間超音波処理を行い、７０℃で乾燥して得られたサンプルを均一に研磨した後、８００℃で２時間焼成してＣｕ^２＋含有のＳｉＯ_２エアロゲルを得た。

硝酸リチウム(ＬｉＮＯ_３)０．５５１６ｇ、硝酸カルシウム(Ｃａ(ＮＯ_３)_２)０．６２３２ｇ、硝酸テルビウム(Ｔｂ(ＮＯ_３)_３)０．０６８９ｇ、及び得られた上記Ｃｕ^２＋含有のＳｉＯ_２エアロゲル０．２４０４ｇをそれぞれ秤量して混合材料を調製した。

調製された上記混合材料をメノウ乳鉢において均一に混合するまで十分に研磨した後、得られた粉末を鋼玉るつぼに移してマッフル炉において６００℃で４時間熱処理し、その後管状炉で９５％Ｎ_２と５％Ｈ_２(体積分率)の混合還元雰囲気において１０００℃で６時間焼成、すなわちＣｕ^２＋をＣｕに還元した後、室温まで冷却して得られたサンプルを粉末に研磨し、ＣｕがドープされるＬｉ_２Ｃａ_０．９５ＳｉＯ_４：Ｔｂ_０．０５，Ｃｕ_{１×１０−４}発光材料を得た。

（実施例６）
本実施例に係るケイ酸塩発光材料の組成は、Ｌｉ_２Ｃａ_０．８８ＳｉＯ_４：Ｔｂ_０．１２，Ａｇ_{５×１０−４}であり、その製造方法は以下に示す。

ＳｉＯ_２エアロゲル０．３６０６ｇを秤量して濃度が２．５×１０^−４ｍｏｌ／Ｌの硝酸銀（ＡｇＮＯ_３）のエタノール溶液１２ｍＬに溶解させ、得られる混合溶液を６５℃で１．５時間撹拌して１０分間超音波処理を行い、１２０℃で乾燥して得られたサンプルを均一に研磨した後、９００℃で３時間焼成してＡｇ^＋含有のＳｉＯ_２エアロゲルを得た。

炭酸リチウム(Ｌｉ_２ＣＯ_３)０．２９５５ｇ、シュウ酸カルシウム(ＣａＣ_２Ｏ_４)０．４５０６ｇ、シュウ酸テルビウム(Ｔｂ_２(Ｃ_２Ｏ_４)_３)０．１３９６ｇ、及び得られた上記Ａｇ^＋含有のＳｉＯ_２エアロゲル０．２４０４ｇをそれぞれ秤量して混合材料を調製した。

調製された上記混合材料をメノウ乳鉢において均一に混合するまで十分に研磨した後、得られた粉末を鋼玉るつぼに移してマッフル炉において５００℃で１０時間熱処理し、その後管状炉でＨ_２還元雰囲気において１１００℃で３時間焼成して、すなわちＡｇ^＋をＡｇに還元した後、室温まで冷却して得られたサンプルを粉末に研磨し、ＡｇがドープされるＬｉ_２Ｃａ_０．８８ＳｉＯ_４：Ｔｂ_０．１２，Ａｇ_{５×１０−４}発光材料を得た。

（実施例７）
本実施例に係るケイ酸塩発光材料の組成は、Ｌｉ_２Ｃａ_０．９２ＳｉＯ_４：Ｔｂ_０．０８，（Ａｇ_０．５／Ａｕ_０．５)_{１．２５×１０−３}であり、その製造方法は以下に示す。

ＳｉＯ_２エアロゲル０．７２１２ｇを秤量して濃度が１×１０^−３ｍｏｌ／Ｌの硝酸銀(ＡｇＮＯ_３)及び濃度が１×１０^−３ｍｏｌ／Ｌのクロロ金酸(ＨＡｕＣｌ_４)を含むエタノール溶液１５ｍＬに溶解させ、得られる混合溶液を６０℃で２時間撹拌して１０分間超音波処理を行い、８０℃で乾燥して得られたサンプルを均一に研磨した後、１０００℃で４時間焼成してＡｇ^＋及びＡｕ^３＋含有のＳｉＯ_２エアロゲルを得た。

酢酸リチウム(ＣＨ_３ＣＯＯＬｉ)０．５２７９ｇ、酢酸カルシウム((ＣＨ_３ＣＯＯ)_２Ｃａ)０．５８２１ｇ、酢酸テルビウム((ＣＨ_３ＣＯＯ)_３Ｔｂ)０．１０７５ｇ、及び得られた上記Ａｇ^＋及びＡｕ^３＋含有のＳｉＯ_２エアロゲル０．２５２４ｇをそれぞれ秤量して混合材料を調製した。

調製された上記混合材料をメノウ乳鉢において均一に混合するまで十分に研磨した後、得られた粉末を鋼玉るつぼに移してマッフル炉において７００℃で８時間熱処理し、その後管状炉で９５％Ｎ_２と５％Ｈ_２(体積分率)の混合還元雰囲気において９００℃で５時間焼成、すなわちＡｇ^＋及びＡｕ^３＋をＡｇ単体及びＡｕ単体に還元した後、室温まで冷却して得られたサンプルを粉末に研磨し、Ａｇ及びＡｕがドープされるＬｉ_２Ｃａ_０．９２ＳｉＯ_４：Ｔｂ_０．０８，(Ａｇ_０．５／Ａｕ_０．５)_{１．２５×１０−３}発光材料を得た。

上述した実施例は、具体的、かつ詳細に説明しており、本発明のいくつかの実施形態を示すものであるが、本発明の特許請求の範囲を限定するものではないと理解されるべきである。本発明の思想を逸脱しないことを前提とする場合、当業者が複数の変形及び変更をしても、本発明の保護範囲に属するものであると理解されるべきである。したがって、本発明の保護範囲は、特許請求の範囲に基づくものである。

Claims (6)

1. ケイ酸塩発光材料の製造方法であって、
   ＭとＳｉ元素とのモル比であるｙの比例（ここで、ＭはＡｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、及びＣｕ金属ナノ粒子のうちの少なくとも１種であり、ｙの範囲は０＜ｙ≦１×１０^−２である）で、Ｍの塩溶液にＳｉＯ_２エアロゲルを加え、５０℃〜７５℃で撹拌して均一に混合し、得られる混合溶液に対して超音波処理を行い、超音波処理した前記混合溶液を６０℃〜１５０℃で乾燥し、乾燥した混合物を均一に研磨して６００℃〜１２００℃で焼成し、Ｍイオン含有のＳｉＯ_２エアロゲルを得る工程と、
   ＬｉとＣａとＴｂとＳｉ元素のモル比が２：(１−ｘ)：ｘ：１（ここで、ｘの範囲は０＜ｘ≦０．２である）の比例でＬｉ化合物、Ｃａ化合物、Ｔｂ化合物、及び前記Ｍイオン含有のＳｉＯ_２エアロゲルをそれぞれ秤量し、研磨して均一に混合し、混合材料を得る工程と、
   前記混合材料を５００℃〜１０００℃で焼成処理を行ってから還元雰囲気において８００℃〜１２００℃で還元処理を行い、その後還元処理された混合材料を室温まで冷却して研磨し、一般式がＬｉ_２Ｃａ_１−ｘＳｉＯ_４：Ｔｂ_ｘ，Ｍ_ｙ（ここで、Ｔｂ及びＭがＬｉ_２Ｃａ_１−ｘＳｉＯ_４にドープされ、ドーピング粒子である）である前記ケイ酸塩発光材料を得る工程と、
   を含む、
   ことを特徴とするケイ酸塩発光材料の製造方法。
2. 前記Ｍの塩溶液には、溶質がＨＡｕＣｌ_４、Ｈ_２ＰｔＣｌ_６、ＡｇＮＯ_３、ＰｄＣｌ_２・２Ｈ_２Ｏ、及びＣｕ(ＮＯ_３)_２のうちの少なくとも１種であり、溶媒がエタノールである、
   ことを特徴とする請求項１に記載のケイ酸塩発光材料の製造方法。
3. 前記Ｍの塩溶液の濃度は、５×１０^−６〜１×１０^−２ｍｏｌ／Ｌである、
   ことを特徴とする請求項２に記載のケイ酸塩発光材料の製造方法。
4. 前記Ｌｉ化合物はＬｉの酸化物、炭酸塩、硝酸塩、酢酸塩、又はシュウ酸塩であり、前記Ｃａ化合物はＣａの酸化物、炭酸塩、硝酸塩、酢酸塩、又はシュウ酸塩であり、前記Ｔｂ化合物はＴｂの酸化物、炭酸塩、硝酸塩、酢酸塩、又はシュウ酸塩である、
   ことを特徴とする請求項１に記載のケイ酸塩発光材料の製造方法。
5. 前記還元雰囲気はＣＯ還元雰囲気、Ｈ_２還元雰囲気、又は体積分率が９５％Ｎ_２と５％Ｈ_２の混合還元雰囲気である、
   ことを特徴とする請求項１に記載のケイ酸塩発光材料の製造方法。
6. 前記ｘの範囲は０．０２＜ｘ≦０．１０であり、前記ｙの範囲は１×１０^−５＜ｙ≦５×１０^−３である、
   ことを特徴とする請求項１に記載のケイ酸塩発光材料の製造方法。