(57)【要約】【課題】発光特性に優れたナノ粒子蛍光体及びその製造方法を提供すること。【解決手段】ナノ粒子蛍光体は、第１金属原子を含む化合物半導体からなるナノ粒子と、ナノ粒子の表面の少なくとも一部に設けられ、第１金属原子と１種以上のヘテロ原子とを含む無機物層とを備える。無機物層では、第１金属原子とへテロ原子とが結合している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１金属原子を含む化合物半導体からなるナノ粒子と、
前記ナノ粒子の表面の少なくとも一部に設けられ、前記第１金属原子と１種以上のヘテロ原子とを含む無機物層とを備え、
前記無機物層では、前記第１金属原子と前記へテロ原子とが結合しているナノ粒子蛍光体。
【請求項２】
前記無機物層では、前記第１金属原子は、前記ナノ粒子の前記表面側に配置されている請求項１に記載のナノ粒子蛍光体。
【請求項３】
前記無機物層は、前記化合物半導体よりも大きなバンドギャップエネルギーを有する化合物を含む請求項１又は２に記載のナノ粒子蛍光体。
【請求項４】
前記無機物層の表面に結合された修飾有機化合物を更に備える請求項１〜３のいずれかに記載のナノ粒子蛍光体。
【請求項５】
前記無機物層は、前記第１金属原子と第１ヘテロ原子とを含む第１無機物層と、前記第１金属原子と第２ヘテロ原子とを含む第２無機物層とを有し、
前記第１無機物層及び前記第２無機物層は、それぞれ、前記ナノ粒子の前記表面に設けられている請求項１〜４のいずれかに記載のナノ粒子蛍光体。
【請求項６】
前記無機物層の表面の少なくとも一部に設けられた紫外線吸収層を更に含む請求項１〜５のいずれかに記載のナノ粒子蛍光体。
【請求項７】
前記ナノ粒子は、前記化合物半導体からなるナノ粒子コアと、前記ナノ粒子コアを被覆するシェル層とを有する請求項１〜６のいずれかに記載のナノ粒子蛍光体。
【請求項８】
第１金属原子を含む化合物半導体からなるナノ粒子を調製する調製工程と、
前記ナノ粒子に対して表面処理を行う表面処理工程と、
前記ナノ粒子にヘテロ原子の原料を供給する供給工程とを備え、
前記供給工程は、前記表面処理工程の後、または、前記表面処理工程と同時に行われるナノ粒子蛍光体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ナノ粒子蛍光体及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
化合物半導体からなる結晶粒子の平均粒径をボーア半径程度とすると量子サイズ効果を示すということが知られている。量子サイズ効果とは、物質の大きさがボーア半径程度となると、その中の電子が自由に運動できなくなり、このような状態においては電子のエネルギーが任意でなく特定の値しか取り得なくなることである。量子サイズ効果を利用して化合物半導体からなるナノ粒子（以下では単に「ナノ粒子」と記す）を蛍光体として用いることが提案されている。例えば、このナノ粒子は、ボーア半径程度の粒径を有し、その粒径が小さくなるほど発生する光の波長が短波長側へシフトするという特性を有する。また、このナノ粒子は、その粒径分布が狭くなるにつれて、その蛍光スペクトルの半値全幅が狭くなり、色純度が高くなるという特性を有する（量子サイズ効果）。そのため、粒径が互いに異なる２種以上のナノ粒子（蛍光体）を用いる場合、各ナノ粒子の粒度分布が狭ければ、様々な蛍光色の創製が可能となる。
【０００３】
しかし、ナノ粒子の結晶性又はナノ粒子の表面状態が悪ければ、励起子が非発光緩和（失活）することがある。励起子の非発光緩和が起こると、ナノ粒子の発光特性が低下する。よって、励起子の非発光緩和の発生を抑制する必要がある。
【０００４】
励起子の非発光緩和を発生させるエネルギーレベルは、主に、ナノ粒子の表面の結晶欠陥サイトに存在すると考えられている。そのため、励起子の非発光緩和の発生を抑制する方法として、化合物半導体からなるコア粒子の表面を、その化合物半導体よりも大きなバンドギャップエネルギーを有し、且つ、その化合物半導体の禁制帯にバンドギャップを有しない半導体材料で被覆することが提案されている。また、特許文献１には、特定の化学構造を有する修飾基をナノ粒子の表面に結合させることが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−５１８６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記半導体材料をコア粒子の表面に均一な厚さで被覆させるためには、高度な技術が必要である。コア粒子の表面において上記半導体材料からなる層の厚さが不均一となると、コア粒子と半導体材料からなる層との界面に歪みが生じ、その結果、励起子の非発光緩和の発生を引き起こすことがある。
【０００７】
特許文献１に記載の方法では、修飾基同士が結合されていない。そのため、外的要因等によって修飾基がナノ粒子の表面から外れることがあり、その結果、励起子の非発光緩和の発生を引き起こすことがある。
【０００８】
本発明は、かかる点に鑑みてなされ、その目的は、ナノ粒子蛍光体の発光特性を高めることであり、高い発光特性を有するナノ粒子蛍光体の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のナノ粒子蛍光体は、第１金属原子を含む化合物半導体からなるナノ粒子と、ナノ粒子の表面の少なくとも一部に設けられ、第１金属原子と１種以上のヘテロ原子とを含む無機物層とを備える。無機物層では、第１金属原子とへテロ原子とが結合している。
【００１０】
無機物層では、第１金属原子は、ナノ粒子の表面側に配置されていることが好ましい。無機物層は、化合物半導体よりも大きなバンドギャップエネルギーを有する化合物を含むことが好ましい。
【００１１】
無機物層は、第１金属原子と第１ヘテロ原子とを含む第１無機物層と、第１金属原子と第２ヘテロ原子とを含む第２無機物層とを有することが好ましい。第１無機物層及び第２無機物層は、それぞれ、ナノ粒子の表面に設けられていることが好ましい。
【００１２】
無機物層の表面に結合された修飾有機化合物を更に備えることが好ましい。無機物層の表面の少なくとも一部に設けられた紫外線吸収層を更に含むことが好ましい。ナノ粒子は、化合物半導体からなるナノ粒子コアと、ナノ粒子コアを被覆するシェル層とを有することが好ましい。
【００１３】
ナノ粒子蛍光体の製造方法は、第１金属原子を含む化合物半導体からなるナノ粒子を調製する調製工程と、ナノ粒子に対して表面処理を行う表面処理工程と、ナノ粒子にヘテロ原子の原料を供給する供給工程とを備える。供給工程は、表面処理工程の後、または、表面処理工程と同時に行われる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明では、ナノ粒子蛍光体の発光特性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態のナノ粒子蛍光体の断面図である。
【図２】本発明の一実施形態のナノ粒子蛍光体の製造過程を示す断面図である。
【図３】本発明の一実施形態のナノ粒子蛍光体の断面図である。
【図４】本発明の一実施形態のナノ粒子蛍光体の断面図である。
【図５】本発明の一実施形態のナノ粒子蛍光体の断面図である。
【図６】本発明の一実施形態のナノ粒子蛍光体の断面図である。
【図７】本発明の一実施形態のナノ粒子蛍光体の使用形態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明について図面を用いて説明する。なお、本発明の図面において、同一の参照符号は、同一部分又は相当部分を表すものである。また、長さ、幅、厚さ、深さ等の寸法関係は図面の明瞭化と簡略化のために適宜変更されており、実際の寸法関係を表すものではない。
【００１７】
＜第１の実施形態＞
［ナノ粒子蛍光体の構成］
図１は、本発明の第１の実施形態のナノ粒子蛍光体の断面図である。ナノ粒子蛍光体１０は、ナノ粒子２０と無機物層３０とを備える。ナノ粒子２０は、第１金属原子を含む化合物半導体からなる。無機物層３０は、ナノ粒子２０の表面２０Ａに設けられ、第１金属と１種以上のヘテロ原子とを含む。無機物層３０では、第１金属原子と１種以上のヘテロ原子とが結合している（図２右側）。
【００１８】
図２は、ナノ粒子蛍光体１０の製造過程を模式的に示す断面図である。図２において、Ｍは、第１金属原子を表し、Ｙは、ナノ粒子２０に含まれる原子のうち第１金属原子とは異なる原子を表し、Ｚは、ヘテロ原子を表す。ヘテロ原子Ｚの原料をナノ粒子２０の表面２０Ａに供給すると、ナノ粒子２０の表面２０Ａ側に位置する第１金属原子Ｍとヘテロ原子Ｚとが結合する。このようにして無機物層３０が形成されるので、無機物層３０はナノ粒子２０の表面２０Ａに均一な厚さで設けられることとなる。
【００１９】
ここで、「無機物層３０はナノ粒子２０の表面２０Ａに均一な厚さで設けられる」とは、無機物層３０がナノ粒子２０の表面２０Ａにおいて１層のみ設けられていることを意味する。「無機物層３０がナノ粒子２０の表面２０Ａにおいて１層のみ設けられている」とは、ヘテロ原子Ｚに結合されている第１金属原子Ｍがナノ粒子２０の表面２０Ａ側に位置する第１金属原子Ｍのみであることを意味する。つまり、「無機物層３０がナノ粒子２０の表面２０Ａにおいて１層のみ設けられている」とは、無機物層３０の厚さが０．０１ｎｍ以上３ｎｍ以下であることを意味する。
【００２０】
無機物層３０がナノ粒子２０の表面２０Ａに均一な厚さで設けられていれば、ナノ粒子２０と無機物層３０との界面での格子不整合による結晶欠陥の発生を防止でき、また、無機物層３０内での結晶歪みの発生を防止できる。これにより、ナノ粒子２０と無機物層３０との界面に歪みが生じることを防止できるので、ナノ粒子２０の表面２０Ａの状態を良好な状態に保つことができ、よって、励起子の非発光緩和の発生を防止できる。したがって、ナノ粒子蛍光体１０の発光特性を高めることができる。ここで、「ナノ粒子蛍光体１０の発光特性が高い」とは、ナノ粒子２０内部が示すバンドギャップ蛍光の強度が、ナノ粒子蛍光体１０から放射される光の強度に対して９０％以上であることを意味し、ナノ粒子蛍光体１０から放射される光のピーク波長が、ナノ粒子２０が発すべき蛍光のピーク波長（理論値）に一致することを意味する。
【００２１】
ヘテロ原子Ｚは、ナノ粒子２０に含まれていた第１金属原子Ｍと結合するので、無機物層３０は、ナノ粒子２０の表面２０Ａに強固に結合される。これにより、無機物層３０がナノ粒子２０の表面２０Ａから剥がれることを防止できる。このことからも、ナノ粒子２０の表面２０Ａの状態が悪化することを防止できるので、励起子の非発光緩和の発生を防止でき、よって、ナノ粒子蛍光体１０の発光特性を高めることができる。
【００２２】
さらに、上記のように、無機物層３０はナノ粒子２０の表面２０Ａに均一な厚さで設けられ、無機物層３０がナノ粒子２０の表面２０Ａから剥がれることを防止できる。これらのことから、外的要因によるナノ粒子２０の劣化を防止することもできるので、ナノ粒子蛍光体１０の化学的安定性を高めることもできる。これらをまとめると、本実施形態では、ナノ粒子蛍光体１０の発光特性及び化学的安定性を高めることができるので、ＬＥＤ(Light Emitting Diode)等の光学デバイスに含まれる蛍光体としてナノ粒子蛍光体１０を用いることができる。
【００２３】
その上、上記のようにして無機物層３０が形成されるので、ナノ粒子２０の平均粒径の変化を伴うことなく無機物層３０を形成できる。これにより、無機物層３０の形成前後においてナノ粒子２０の発光波長が変化することを防止できる。よって、所望の発光波長を有するナノ粒子蛍光体１０を簡便に提供することができる。
【００２４】
なお、無機物層３０がナノ粒子２０の表面２０Ａの一部分に均一な厚さで設けられている場合であっても、ナノ粒子２０と無機物層３０との界面に歪みが生じることを防止できる。よって、無機物層３０がナノ粒子２０の表面２０Ａに全く設けられていない場合に比べて、ナノ粒子蛍光体１０の発光特性を高めることができる。また、無機物層３０がナノ粒子２０の表面２０Ａの一部分に均一な厚さで設けられていれば、無機物層３０がナノ粒子２０の表面２０Ａに全く設けられていない場合に比べて、ナノ粒子蛍光体１０の化学的安定性を高めることができる。以上より、無機物層３０がナノ粒子２０の表面２０Ａの少なくとも一部分に均一な厚さで設けられていれば、無機物層３０がナノ粒子２０の表面２０Ａに全く設けられていない場合に比べて、ナノ粒子蛍光体１０の発光特性及び化学的安定性を高めることができる。
【００２５】
＜ナノ粒子＞
ナノ粒子２０は、第１金属原子を含む化合物半導体からなる。「化合物半導体」は、第１金属原子と１種以上の原子とが共有結合又はイオン結合によって結合されて構成された半導体を意味する。また、「ナノ粒子」は、直径が数百ｐｍ以上数十μｍ以下である粒子を意味する。粒子の直径は、例えば走査型電子顕微鏡又は透過型電子顕微鏡等を用いて、高倍率での観察像でナノ粒子２０の格子像を直接観察することによって、見積もることができる。
【００２６】
化合物半導体は、１３族−１５族化合物半導体又は１２族−１６族化合物半導体であることが好ましい。「１３族−１５族化合物半導体」は、第１３族元素（Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｔｌ）と第１５族元素（Ｎ、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ）とがイオン結合によって結合されて構成された半導体を意味する。ナノ粒子２０に含まれる１３族−１５族化合物半導体は、好ましくは、ＩｎＮ、ＩｎＰ、ＩｎＧａＮ、ＩｎＧａＰ、ＡｌＩｎＮ、ＡｌＩｎＰ、ＡｌＧａＩｎＮ及びＡｌＧａＩｎＰのうちの少なくとも１つであり、より好ましくは、ＩｎＮ、ＩｎＰ、ＩｎＧａＮ及びＩｎＧａＰのうちの少なくとも１つである。化合物半導体が１３族−１５族化合物半導体である場合、第１金属原子は第１３族元素である。
【００２７】
「１２族−１６族化合物半導体」は、第１２族元素（Ｚｎ、Ｃｄ、Ｈｇ）と第１６族元素（Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅ）とがイオン結合によって結合されて構成された半導体を意味する。ナノ粒子２０に含まれる１２族−１６族化合物半導体は、好ましくは、ＺｎＯ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｄＳ及びＣｄＳｅのうちの少なくとも１つであり、より好ましくは、ＺｎＯ、ＣｄＳ及びＣｄＳｅのうちの少なくとも１つである。化合物半導体が１２族−１６族化合物半導体である場合、第１金属原子は第１２族元素である。
【００２８】
このような化合物半導体は、第１光を吸収して第２光（第２光の波長は第１光の波長よりも長い、可視光）を発生可能なバンドギャップエネルギーを有する。ナノ粒子２０の平均粒径又はナノ粒子２０における混晶比を制御することにより、ナノ粒子２０の発光波長を任意の可視光領域の波長に調整することができる。
【００２９】
ナノ粒子蛍光体１０の発光波長に応じて、化合物半導体のバンドギャップエネルギーの大きさを設定することが好ましい。化合物半導体は、赤色蛍光体として使用される場合には１．８５ｅＶ以上２．５ｅＶ以下のバンドギャップエネルギーを有することが好ましく、緑色蛍光体として使用される場合には２．３ｅＶ以上２．５ｅＶ以下のバンドギャップエネルギーを有することが好ましく、青色蛍光体として使用される場合には２．６５ｅＶ以上２．８ｅＶ以下のバンドギャップエネルギーを有することが好ましい。
【００３０】
ナノ粒子２０は、意図しない不純物を含んでいても良いし、１×１０16ｃｍ-3以上１×１０21ｃｍ-3以下の濃度であれば意図的に添加された不純物を含んでいても良い。ナノ粒子２０に不純物を意図的に添加する場合には、好ましくは、第２族元素（Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ）、Ｚｎ又はＳｉのいずれかをドーパントとして用い、より好ましくは、Ｍｇ、Ｚｎ又はＳｉのいずれかをドーパントとして用いる。
【００３１】
ナノ粒子２０の平均粒径は、ボーア半径の２倍以下であることが好ましい。「ボーア半径」は、励起子の存在確率の広がりを示し、下記の数式（１）で表される。
ｙ＝４πεｈ2・ｍｅ2・・・式（１）
式（１）中において、ｙはボーア半径を表わし、εは誘電率を表わし、ｈはプランク定数を表わし、ｍは有効質量を表わし、ｅは電荷素量を表わす。
【００３２】
ナノ粒子２０の平均粒径がボーア半径の２倍以下であれば、ナノ粒子２０の発光強度が非常に大きくなる。なお、ナノ粒子２０の平均粒径がボーア半径の２倍以下であれば、量子サイズ効果により化合物半導体のバンドギャップが広がる傾向がある。この場合でも、ナノ粒子２０に含まれる化合物半導体のバンドギャップエネルギーは、１．８ｅＶ以上２．８ｅＶ以下であることが好ましい。ナノ粒子２０の平均粒径は、例えば走査型電子顕微鏡又は透過型電子顕微鏡等を用いて、高倍率の観察像でナノ粒子２０の格子像を直接観察することによって、見積もることができる。
【００３３】
＜無機物層＞
無機物層３０は、第１金属原子とヘテロ原子とを含む。第１金属原子は、ナノ粒子２０に含まれている第１金属原子と同一である。「ヘテロ原子」は、炭素及び水素とは異なる原子の総称を意味し、好ましくは炭素及び水素とは異なる原子であって遷移元素を除く原子である。ヘテロ原子は、第１５族元素（例えば窒素、リン、ヒ素又はアンチモン）、第１６族元素（例えば酸素、硫黄、セレン又はテルル）及び第１７族元素（例えばフッ素、塩素、臭素又はヨウ素）のうちの少なくとも１つであることが好ましい。
【００３４】
無機物層３０は、酸素及び水分等と反応し難い化合物を含むことが好ましい。これにより、空気中の酸素又は水分等によって無機物層３０が溶融又は劣化することを防止できる。よって、ナノ粒子蛍光体１０が空気と接触しても、そのナノ粒子蛍光体１０の発光特性が低下することを防止できる。例えば、ナノ粒子蛍光体１０を含む光学デバイスの製造中等にナノ粒子蛍光体１０の発光特性が低下することを防止できる。
【００３５】
無機物層３０は、ナノ粒子２０に含まれる化合物半導体よりも大きなバンドギャップエネルギーを有する化合物を含むことが好ましい。これにより、量子効率を高めることができるので、ナノ粒子蛍光体１０の発光特性をより一層高めることができる。
【００３６】
以上のことを考慮すると、無機物層３０は、金属プニクトゲン化物、金属カルコゲン化物及び金属ハロゲン化物のうちの少なくとも１つからなることが好ましい。金属プニクトゲン化物は、金属と第１５族元素との化合物を意味し、例えばＩｎＮ、ＩｎＰ、ＩｎＡｓ、ＩｎＳｂ、ＩｎＢｉ、ＧａＮ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＳｂ又はＧａＢｉ等であることが好ましい。金属カルコゲン化物は、金属と第１６族元素との化合物を意味し、例えばＩｎ2Ｏ3、Ｇａ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3、ＺｎＯ、ＣｄＯ、ＴｉＯ2、Ｃｕ2Ｏ、Ｉｎ2Ｓ3、Ｇａ2Ｓ3、Ａｌ2Ｓ3、ＺｎＳ、ＣｄＳ、Ｉｎ2Ｓｅ3、Ｇａ2Ｓｅ3、Ａｌ2Ｓｅ3、ＺｎＳｅ、ＣｄＳｅ、Ｉｎ2Ｔｅ3、Ｇａ2Ｔｅ3、Ａｌ2Ｔｅ3、ＺｎＴｅ又はＣｄＴｅ等であることが好ましい。金属ハロゲン化物は、金属と第１７族元素との化合物を意味し、例えばＩｎＣｌ3、ＩｎＢｒ3、ＧａＣｌ3、ＧａＢｒ3、ＺｎＣｌ2又はＺｎＢｒ2等であることが好ましい。
【００３７】
例えばナノ粒子２０に含まれる化合物半導体がＩｎＮである場合、第１金属原子はＩｎであるので、無機物層３０はＩｎとヘテロ原子との化合物からなる。また、ナノ粒子２０に含まれる化合物半導体がＩｎＧａＮである場合、第１金属原子はＩｎ及びＧａであるので、無機物層３０はＩｎとヘテロ原子との化合物及びＧａとヘテロ原子との化合物の少なくとも１つの化合物からなる。
【００３８】
無機物層３０の厚さは、好ましくは０．０１ｎｍ以上３ｎｍ以下（上述）であり、より好ましくは０．１ｎｍ以上２ｎｍ以下である。無機物層３０の厚さは、例えば走査型電子顕微鏡又は透過型電子顕微鏡等を用いて、高倍率の観察像で無機物層３０の格子像を直接観察することによって、見積もることができる。
【００３９】
［ナノ粒子蛍光体の製造］
本実施形態のナノ粒子蛍光体１０の製造方法は、ナノ粒子２０を調製する調製工程と、ナノ粒子２０に対して表面処理を行う表面処理工程と、ナノ粒子２０にヘテロ原子の原料を供給する供給工程とを備える。
【００４０】
（調製工程）
調製工程では、第１金属原子を含む化合物半導体からなるナノ粒子（上記のナノ粒子２０）を調製する。例えば化学合成法によってナノ粒子２０を調製することが好ましい。これにより、簡便且つ低コストでナノ粒子２０を調製できる。化学合成法としては、例えば、ゾルゲル法（コロイド法）、ホットソープ法、逆ミセル法、ソルボサーマル法、分子プレカーサ法、水熱合成法、又は、フラックス法等が挙げられる。例えばＩｎＮからなるナノ粒子２０をホットソープ法により調製する場合には、フラスコを１−オクタデセン（合成用溶媒）で満たした後、そのフラスコにトリス（ジメチルアミノ）インジウムとヘキサデカンチオール（ＨＤＴ（hexadecanethiol））とを加える。得られた混合液を十分に攪拌した後、１８０〜５００℃で反応させる。このようにしてナノ粒子２０が得られる。得られたナノ粒子２０の表面２０ＡにはＨＤＴが結合されている。
【００４１】
（表面処理工程）
表面処理工程では、調製されたナノ粒子２０に対して表面処理を行う。これにより、ナノ粒子２０の表面２０ＡとＨＤＴとの結合の少なくとも一部が解除されるので、ナノ粒子２０の表面２０Ａ側に位置する第１金属原子が反応活性な状態となる。
【００４２】
ここで、調製されたナノ粒子２０に対して行われる「表面処理」とは、ナノ粒子２０の表面２０Ａ側に位置する第１金属原子の結合手の少なくとも１本をフリーな状態（第１金属原子の結合手が第１金属原子及び第１金属原子とは異なる原子に結合されていない状態）とするための処理を意味し、つまりナノ粒子２０の表面２０Ａ側に位置する第１金属原子を反応活性な状態とするための処理を意味する。上記「表面処理」の具体例としては、ナノ粒子２０の表面２０Ａを酸化、還元、又は、光酸化させる等が挙げられる。
【００４３】
ナノ粒子２０の表面２０Ａを酸化させる方法としては、例えば、ナノ粒子２０を含む溶液への酸素ガスのバブリング、大気中でのナノ粒子２０を含む溶液の加熱（加熱温度：１００℃〜３００℃）、又は、ナノ粒子２０の表面２０Ａへの酸化剤の供給等が挙げられる。ナノ粒子２０の表面２０Ａを還元させる方法としては、例えばナノ粒子２０の表面２０Ａへの還元剤の供給等が挙げられる。光酸化は、光化学反応によって物質を酸化させることを意味する。ナノ粒子２０の表面２０Ａを光酸化させる方法としては、例えば大気中におけるナノ粒子２０への光照射等が挙げられる。
【００４４】
（供給工程）
供給工程では、ナノ粒子２０にヘテロ原子の原料を供給する。ナノ粒子２０に対する表面処理によって、ナノ粒子２０の表面２０Ａ側に位置する第１金属原子が反応活性な状態となっている。そのため、ナノ粒子２０にヘテロ原子の原料を供給すると、供給されたヘテロ原子の原料が、反応活性な状態となった第１金属原子に結合される。このようにして無機物層３０が形成され、よって、ナノ粒子蛍光体１０が得られる。
【００４５】
ナノ粒子２０にヘテロ原子の原料を供給する方法としては、例えばインジェクション法等が挙げられる。ヘテロ原子の原料としては、ヘテロ原子を含む分子を用いることが好ましい。例えばヘテロ原子が窒素原子である場合、ヘテロ原子の原料として窒素を用いることができる。
【００４６】
供給工程を、表面処理工程の後で行っても良いし、表面処理工程と同時に行っても良い。供給工程を表面処理工程と同時に行う場合には、ナノ粒子２０の表面２０Ａに結合されているＨＤＴとナノ粒子２０の表面２０Ａ側に位置する第１金属原子とを光反応させることが好ましい。この光反応により、ＨＤＴに含まれるＳとナノ粒子２０の表面２０Ａ側に位置する第１金属原子とが結合され、よって、無機物層３０が形成される。具体的には、ナノ粒子２０の表面２０Ａに対して光を照射しながら、そのナノ粒子２０にヘテロ原子の原料を供給することが好ましい。
【００４７】
透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ（Transmission Electron Microscope））、Ｘ線光電子分光（XPS（X-ray Photoelectron Spectroscopy））及びＩＣＰ−ＡＥＳ（Inductively Coupled Plasma - Atomic Emission Spectrometry）を用いることにより、ナノ粒子２０の表面２０Ａに無機物層３０が一層形成されていることが分かる。
【００４８】
＜第２の実施形態＞
図３は、本発明の第２の実施形態のナノ粒子蛍光体の断面図である。本実施形態では、ナノ粒子２０は、化合物半導体からなるナノ粒子コア２１と、ナノ粒子コア２１を被覆するシェル層２３とを有する。このような場合であっても上記第１の実施形態に記載の効果を得ることができる。それだけでなく、ナノ粒子蛍光体１０の用途の幅を広げることができる。以下、上記第１の実施形態とは異なる点を主に示す。
【００４９】
＜ナノ粒子＞
ナノ粒子コア２１に含まれる化合物半導体は、上記第１の実施形態に記載の化合物半導体の何れかであることが好ましい。また、ナノ粒子コア２１の平均粒径は、ボーア半径の２倍以下であることが好ましい。ナノ粒子コア２１の平均粒径は、例えば走査型電子顕微鏡又は透過型電子顕微鏡等を用いて、高倍率の観察像でナノ粒子コア２１の格子像を直接観察することによって、見積もることができる。
【００５０】
＜シェル層＞
シェル層２３は、ナノ粒子コア２１の結晶構造を引き継いで形成される化合物半導体層であることが好ましく、ナノ粒子コア２１を成長の核としてナノ粒子コア２１の表面に結晶成長されてなる化合物半導体層であることがより好ましい。例えば、ナノ粒子コア２１の表面には、未結合手を有する元素が配列されており、その未結合手には、シェル層２３に含まれる元素が化学結合されている。
【００５１】
シェル層２３に含まれる化合物半導体は、１３族−１５族化合物半導体又は１２族−１６族化合物半導体であることが好ましい。１３族−１５族化合物半導体は上記第１の実施形態で記載した１３族−１５族化合物半導体の何れかであることが好ましく、１２族−１６族化合物半導体は上記第１の実施形態で記載した１２族−１６族化合物半導体の何れかであることが好ましい。
【００５２】
本実施形態のナノ粒子２０としては、例えば、ＩｎＰ／ＧａＰ、ＩｎＮ／ＧａＮ又はＣｄＳｅ／ＣｄＳ等（いずれもナノ粒子コア２１の材料／シェル層２３の材料）が挙げられる。このように、ナノ粒子コア２１の材料とシェル層２３の材料とが異なるので、シェル層２３の材料を変更することによってナノ粒子２０の表面２０Ａ側に位置する第１金属原子の種類を変更することができる。これにより、無機物層３０の材料として、より多くの種類の材料の中からナノ粒子蛍光体１０の各用途に適した材料を選択することができる。よって、ナノ粒子蛍光体１０の用途の幅を広げることができる。
【００５３】
ナノ粒子コア２１の平均粒径に応じてシェル層２３の厚さを決定することが好ましい。例えばナノ粒子コア２１の平均粒径が２〜６ｎｍと見積もられる場合、シェル層２３の厚さは０．１ｎｍ〜１０ｎｍであることが好ましい。シェル層２３の厚さは、例えば走査型電子顕微鏡又は透過型電子顕微鏡等を用いて、高倍率の観察像でシェル層２３の格子像を直接観察することによって、見積もることができる。
【００５４】
次に示す方法にしたがって本実施形態のナノ粒子２０を調製することができる。まず、上記第１の実施形態に記載のナノ粒子２０の調製方法にしたがってナノ粒子コア２１を調製する。次に、ナノ粒子コア２１を含む溶液に、シェル層２３の原料である反応試薬を加え、加熱反応させる。このようにして本実施形態のナノ粒子２０が得られる。
【００５５】
＜第３の実施形態＞
図４は、本発明の第３の実施形態のナノ粒子蛍光体の断面図である。本実施形態では、無機物層３０の表面３０Ａには修飾有機化合物４０が結合されている。このような場合であっても上記第１の実施形態に記載の効果を得ることができる。それだけでなく、ナノ粒子蛍光体１０の分散性を高めることができるので、ナノ粒子蛍光体１０の発光特性をさらに高めることができる。以下、上記第１の実施形態とは異なる点を主に示す。
【００５６】
＜修飾有機化合物＞
修飾有機化合物４０の化学構造は特に限定されないが、ナノ粒子蛍光体１０の径方向における修飾有機化合物４０の長さが０．１ｎｍ以上５ｎｍ以下であることが好ましい。これにより、ナノ粒子蛍光体１０同士の凝集を防止することができるので、ナノ粒子蛍光体１０の分散性を高めることができる。よって、ナノ粒子２０同士の間隔を十分大きく保つことができる。したがって、ナノ粒子２０同士の間における電荷移動の発生を防止できるので、かかる電荷移動による励起子の非発光緩和の発生を防止できる。その結果、ナノ粒子蛍光体１０の発光特性を上記第１の実施形態よりも高めることができる。
【００５７】
このような修飾有機化合物４０としては、例えば、ヘキサデカンチオール、ヘキサデシルアミン、オレイン酸、オレイルアミン、又は、チオグリコール酸等を用いることができる。
【００５８】
次に示す方法にしたがって本実施形態のナノ粒子蛍光体１０を製造できる。まず、上記第１の実施形態に記載のナノ粒子蛍光体１０の調製方法にしたがって、ナノ粒子２０の表面２０Ａに無機物層３０が設けられてなる粒子を調製する。次に、この粒子を含む溶液に修飾有機化合物４０を添加して室温〜３００℃で反応させる。このようにして本実施形態のナノ粒子蛍光体１０が得られる。
【００５９】
＜第４の実施形態＞
図５は、本発明の第４の実施形態のナノ粒子蛍光体の断面図である。本実施形態では、無機物層３０は、第１無機物層３１と第２無機物層３３とを有する。第１無機物層３１は、第１金属原子と第１ヘテロ原子とを含み、ナノ粒子２０の表面２０Ａに設けられている。第２無機物層３３は、第１金属原子と第２ヘテロ原子とを含み、ナノ粒子２０の表面２０Ａに設けられている。このような場合であっても上記第１の実施形態に記載の効果を得ることができる。それだけでなく、ナノ粒子蛍光体１０の化学的安定性を更に高めることができる又はナノ粒子蛍光体１０の分散性を高めることができる。以下、上記第１の実施形態とは異なる点を主に示す。
【００６０】
第１ヘテロ原子は、上記第１の実施形態で記載したヘテロ原子の何れかであることが好ましい。第２ヘテロ原子は、上記第１の実施形態で記載したヘテロ原子の何れかであることが好ましく、第１ヘテロ原子とは異なる原子であることが好ましい。
【００６１】
このように無機物層３０が第１無機物層３１と第２無機物層３３とを有していれば、第１無機物層３１を形成しただけでは得られ難い効果を第２無機物層３３を形成することにより得ることができ、第２無機物層３３を形成しただけでは得られ難い効果を第１無機物層３１を形成することにより得ることができる。
【００６２】
例えば、第１無機物層３１が第１外的要因によるナノ粒子２０の劣化を防止できるが第２外的要因によるナノ粒子２０の劣化を防止できない場合を考える。第２無機物層３３が第２外的要因によるナノ粒子２０の劣化を防止できるのであれば、第１無機物層３１とともに第２無機物層３３を形成すれば、第１外的要因及び第２外的要因によるナノ粒子２０の劣化を防止できる。これにより、ナノ粒子蛍光体１０の化学的安定性を更に高めることができる。
【００６３】
また、第１無機物層３１の表面に修飾有機化合物４０が結合し難い場合、第２無機物層３３の表面に修飾有機化合物４０が結合し易いのであれば、第１無機物層３１とともに第２無機物層３３を形成すれば、ナノ粒子蛍光体１０の分散性を高めることができる。
【００６４】
その上、第１無機物層３１の表面に第１修飾有機化合物が結合し易く、第２無機物層３３の表面に第２修飾有機化合物が結合し易い場合には、ナノ粒子蛍光体１０を複数種の溶媒に分散させることができる。これにより、ナノ粒子蛍光体１０の使用形態が限定されることを防止できる。
【００６５】
なお、ナノ粒子２０の表面２０Ａにおける第１無機物層３１及び第２無機物層３３の配置形態は特に限定されない。例えば、第１無機物層３１と第２無機物層３３とがナノ粒子２０の表面２０Ａにおいて互いに接していても良い（図５）。また、ナノ粒子２０の表面２０Ａに１つの第１無機物層３１と１つの第２無機物層３３とが設けられ、１つの第１無機物層３１と１つの第２無機物層３３とがナノ粒子２０の表面２０Ａにおいて互いに接していても良い。また、ナノ粒子２０の表面２０Ａにおける第１無機物層３１の占有割合は特に限定されず、５０％であっても良いし、５０％未満であっても良いし、５０％を超えても良い。
【００６６】
次に示す方法にしたがって本実施形態のナノ粒子蛍光体１０を製造できる。まず、上記第１の実施形態に記載の方法にしたがってナノ粒子２０を調製する。次に、ナノ粒子２０の表面２０Ａの一部を被覆することができる量の第１ヘテロ原子の原料をナノ粒子２０に供給し、第１ヘテロ原子とナノ粒子２０の表面２０Ａ側に位置する第１金属原子とを反応させる。これにより、第１無機物層３１がナノ粒子２０の表面２０Ａの一部分に形成される。続いて、ナノ粒子２０の表面２０Ａのうち第１無機物層３１が形成されていない部分（ナノ粒子２０の表面２０Ａの露出部分）の少なくとも一部を被覆することができる量の第２ヘテロ原子の原料をナノ粒子２０に供給し、第２ヘテロ原子とナノ粒子２０の表面２０Ａ側に位置する第１金属原子とを反応させる。これにより、第２無機物層３３がナノ粒子２０の表面２０Ａの露出部分の少なくとも一部に形成される。このようにして本実施形態のナノ粒子蛍光体１０が得られる。
【００６７】
なお、本実施形態では、ナノ粒子２０として上記第２の実施形態のナノ粒子２０を用いても良い。このことは、後述の第４及び第５の実施形態でも言える。また、無機物層３０は、３種以上の無機物層を有していても良い。無機物層の種類が多くなればなるほど、ナノ粒子蛍光体１０の化学的安定性及び分散性をより一層高めることができ、また、ナノ粒子蛍光体１０の使用形態が限定されることを防止できる。
【００６８】
＜第５の実施形態＞
図６は、本発明の第５の実施形態のナノ粒子蛍光体の断面図である。本実施形態では、無機物層３０の表面３０Ａの少なくとも一部には紫外線吸収層５０が設けられている。このような場合であっても上記第１の実施形態に記載の効果を得ることができる。それだけでなく、紫外線によるナノ粒子２０の劣化を防止できる。以下、上記第１の実施形態とは異なる点を主に示す。
【００６９】
＜紫外線吸収層＞
紫外線吸収層５０は、３００ｎｍ以上４００ｎｍ以下の波長領域の少なくとも一部の波長領域にのみ吸収を持つ化合物を含むことが好ましい。このような化合物としては、例えば、ＺｎＳ、ＺｎＯ、ＴｉＯ2、ＺｒＯ2、ＺｎＯ：Ｍｇ、ＺｎＯ：ＢｅもしくはＧａＮ等のワイドギャップ半導体、又は、ＹＶＯ4等の無機蛍光体等を用いることができる。
【００７０】
次に示す方法にしたがって本実施形態のナノ粒子蛍光体１０を製造できる。まず、上記第１の実施形態に記載の方法にしたがってナノ粒子２０の表面２０Ａに無機物層３０が設けられてなる粒子を調製する。その後、紫外線吸収層５０の原料を加えて、室温〜５００℃で反応させる。このようにして本実施形態のナノ粒子蛍光体１０が得られる。
【００７１】
なお、本実施形態では、無機物層３０として上記第４の実施形態の無機物層３０を用いても良い。また、無機物層３０の表面３０Ａに上記第３の実施形態の修飾有機化合物４０が結合されていても良い。
【００７２】
＜第６の実施形態＞
図７は、本発明の第６の実施形態のナノ粒子蛍光体の使用形態を示す断面図である。本実施形態では、上記第１の実施形態のナノ粒子蛍光体１０がシート状部材１００において最密充填されている。ナノ粒子蛍光体１０では、ナノ粒子２０の表面２０Ａには無機物層３０が設けられている。そのため、ナノ粒子２０同士が接することを防止できる。よって、ナノ粒子２０同士の間における電荷移動の発生を防止できるので、かかる電荷移動による励起子の非発光緩和の発生を防止できる。したがって、シート状部材１００においてナノ粒子蛍光体１０を高密度に配置することができる。以上より、ナノ粒子蛍光体１０を用いれば、光学強度に優れた光学デバイスを提供できる。
【００７３】
なお、シート状部材１００に充填されるナノ粒子蛍光体１０として、上記第１〜第５の実施形態のナノ粒子蛍光体１０の何れを用いても良い。また、ナノ粒子蛍光体１０の使用形態としては本実施形態に記載の形態に限定されず、例えばナノ粒子蛍光体１０を溶液中に分散させて使用しても良い。その場合には、ナノ粒子蛍光体１０として上記第３の実施形態のナノ粒子蛍光体１０を用いることが好ましい。
【００７４】
以上説明したように、図１等に示すナノ粒子蛍光体１０は、第１金属原子を含む化合物半導体からなるナノ粒子２０と、ナノ粒子２０の表面２０Ａの少なくとも一部に設けられ、第１金属原子と１種以上のヘテロ原子とを含む無機物層３０とを備える。無機物層３０では、第１金属原子とへテロ原子とが結合している。これにより、ナノ粒子蛍光体１０の発光特性を高めることができる。
【００７５】
無機物層３０では、第１金属原子は、ナノ粒子２０の表面２０Ａ側に配置されていることが好ましい。
【００７６】
無機物層３０は、化合物半導体よりも大きなバンドギャップエネルギーを有する化合物を含むことが好ましい。これにより、ナノ粒子蛍光体１０の発光特性を更に高めることができる。
【００７７】
無機物層３０の表面３０Ａに結合された修飾有機化合物４０を更に備えることが好ましい。これにより、ナノ粒子蛍光体１０の分散性を高めることができる。
【００７８】
無機物層３０は、第１金属原子と第１ヘテロ原子とを含む第１無機物層３１と、第１金属原子と第２ヘテロ原子とを含む第２無機物層３３とを有することが好ましい。第１無機物層３１及び第２無機物層３３は、それぞれ、ナノ粒子２０の表面２０Ａに設けられていることが好ましい。これにより、ナノ粒子蛍光体１０の化学的安定性を更に高めることができる。又は、ナノ粒子蛍光体１０の分散性を高めることができる。
【００７９】
無機物層３０の表面３０Ａの少なくとも一部に設けられた紫外線吸収層５０を更に含むことが好ましい。これにより、紫外線の照射によるナノ粒子２０の劣化を防止できる。
【００８０】
ナノ粒子２０は、化合物半導体からなるナノ粒子コア２１と、ナノ粒子コア２１を被覆するシェル層２３とを有することが好ましい。
【００８１】
ナノ粒子蛍光体１０の製造方法は、第１金属原子を含む化合物半導体からなるナノ粒子２０を調製する調製工程と、ナノ粒子２０に対して表面処理を行う表面処理工程と、ナノ粒子２０にヘテロ原子の原料を供給する供給工程とを備える。供給工程は、表面処理工程の後、または、表面処理工程と同時に行われる。
【実施例】
【００８２】
以下、本発明をより詳細に説明するが、本発明は以下に示す実施例に限定されない。
＜実施例１＞
ミリスチン酸インジウム（０．５ｍｍｏｌ）にヘキサデカンチオール（０．５ｍｍｏｌ）とトリメチルシリルホスフィン(ＴＭＳ)3Ｐ（１．５ｍｍｏｌ）とヘキサデカン１０ｍｌとを加え、約１８０℃で１時間加熱した。これにより、表面がヘキサデカンチオールにより保護されたＩｎＰコロイド粒子を含む溶液を得た。この溶液を、大気中にて２００℃で３０分、加熱した。このようにして、実施例１のナノ粒子蛍光体（ＩｎＰ／Ｉｎ2Ｏ3（ナノ粒子の材料／無機物層の材料））を得た。
【００８３】
なお、ＩｎＰ粒子（ナノ粒子）の表面にＩｎＮ層（無機物層）を形成する場合には、ＩｎＰコロイド粒子を含む溶液にアンモニアガスをバブリングさせながらＩｎＰコロイド粒子の表面を還元することが好ましい。
【００８４】
＜実施例２＞
ＩｎＰからなるナノ粒子コアとＺｎＳからなるシェル層とからなるナノ粒子を用いたことを除いては上記実施例１に記載の方法にしたがってナノ粒子蛍光体を得た。
【００８５】
具体的には、ミリスチン酸インジウム（０．５ｍｍｏｌ）にステアリン酸亜鉛（０．５ｍｍｏｌ）とドデカンチオール（０．５ｍｍｏｌ）とトリメチルシリルホスフィン(ＴＭＳ)3Ｐ（１．５ｍｍｏｌ）とヘキサデカン１０ｍｌとを加え、３分で３００℃にまで昇温させた。これにより、ＩｎＰからなるナノ粒子コアとＺｎＳからなるシェル層とからなるナノ粒子（コロイド粒子）を含む溶液を得た。この溶液を、大気中にて２００℃で３０分、加熱した。このようにして、実施例２のナノ粒子蛍光体（ＩｎＰ／ＺｎＳ／ＺｎＯ（ナノ粒子コアの材料／シェル層の材料／無機物層の材料））を得た。
【００８６】
本実施例では、ナノ粒子の表面には、ＺｎＯからなる無機物層が形成される。これにより、Ｉｎ2Ｏ3からなる無機物層が形成された上記実施例１に比べて、無機物層の表面に修飾有機化合物を結合させ易くなる。よって、ナノ粒子蛍光体の分散性を高めることができるので、ナノ粒子蛍光体の凝集によるナノ粒子蛍光体の沈殿を防止できる。したがって、ナノ粒子同士の間における電荷移動の発生を防止できるので、かかる電荷移動による励起子の非発光緩和の発生を防止できる。つまり、本実施例のナノ粒子蛍光体では上記実施例１のナノ粒子蛍光体よりも発光特性を高め易いと言える。
【００８７】
また、ＩｎＰからなるナノ粒子コアを被覆するシェル層の材料を変更すれば、ナノ粒子の表面側に位置する第１金属原子の種類を変更することができる。これにより、無機物層の材料として、より多くの種類の材料の中からナノ粒子蛍光体の各用途に適した材料を選択することができる。よって、ナノ粒子蛍光体の用途の幅を広げることができる。
【００８８】
＜実施例３＞
上記実施例１に記載のナノ粒子蛍光体の調製方法にしたがって、ＩｎＰからなるナノ粒子の表面にＩｎ2Ｏ3層（無機物層）が設けられてなる粒子を調製した。次に、この粒子を含むヘキサデカン溶液にオレイン酸（修飾有機化合物）を添加して２００℃で３０分、反応させた。このようにして実施例３のナノ粒子蛍光体を得た。
【００８９】
本実施例では、ＩｎＰからなるナノ粒子の表面にＩｎ2Ｏ3層（無機物層）が設けられてなる粒子の表面にオレイン酸が結合されている。よって、上記実施例１に比べて、ナノ粒子蛍光体の分散性を高めることができるので、ナノ粒子蛍光体の凝集によるナノ粒子蛍光体の沈殿を防止できる。したがって、ナノ粒子同士の間における電荷移動の発生を防止できるので、かかる電荷移動による励起子の非発光緩和の発生を防止できる。その結果、本実施例のナノ粒子蛍光体では、上記実施例１のナノ粒子蛍光体よりも発光特性を高めることができる。
【００９０】
＜実施例４＞
上記実施例１に記載の方法にしたがって、ＩｎＰからなるナノ粒子を調製した。ナノ粒子に対して硫黄（０．２５ｍｍｏｌ）を供給し、ナノ粒子の表面に還元剤を供給した。これにより、ナノ粒子の表面の一部にＩｎ2Ｓ3層（第１無機物層）が形成された。得られた粒子を大気中１８０℃にて酸化反応させた。これにより、ナノ粒子の表面のうちＩｎ2Ｓ3層が形成されていない部分にＩｎ2Ｏ3層（第２無機物層）が形成された。このようにして実施例４のナノ粒子蛍光体を得た。
【００９１】
本実施例では、ＩｎＰからなるナノ粒子の表面にＩｎ2Ｓ3層及びＩｎ2Ｏ3層がそれぞれ形成されている。ＩｎＰからなるナノ粒子の表面にＩｎ2Ｓ3層が形成されていれば、ＩｎＰからなるナノ粒子の表面に存在する未結合手がＩｎ2Ｓ3層によって不活性化される。よって、ＩｎＰからなるナノ粒子の表面にＩｎ2Ｏ3層のみが形成されている場合に比べて、ナノ粒子の表面における未結合手による非発光緩和の発生を防止できる。
【００９２】
また、ＩｎＰからなるナノ粒子の表面にＩｎ2Ｏ3層を形成することにより、外部要因によるナノ粒子の劣化を防止することができる。よって、ＩｎＰからなるナノ粒子におけるＩｎ2Ｓ3層による被覆率及びＩｎ2Ｏ3層による被覆率を最適化することによって所望の特性を有するナノ粒子蛍光体を得ることができる。
【００９３】
＜実施例５＞
上記実施例１に記載のナノ粒子蛍光体の調製方法にしたがって、ＩｎＰからなるナノ粒子の表面にＩｎ2Ｏ3層（無機物層）が設けられてなる粒子を調製した。次に、ゾルゲル法によってＩｎ2Ｏ3層（無機物層）の表面にＴｉＯ2結晶層（紫外線吸収層）を形成した。具体的には、オルトチタン酸テトライソプロピル（０．２ｍｍｏｌ）とアセチルアセトン（１．０ｍｍｍｏｌ）とＨ2Ｏ（５．５ｍｍｍｏｌ）と２−プロパノール（２０ｍｍｍｏｌ）とを５０℃で１時間攪拌した。得られた生成物を、２−プロパノールとトルエンとの混合物で洗浄してから、乾燥させ、１００℃〜３００℃で３０分、加熱した。これにより、Ｉｎ2Ｏ3層（無機物層）の表面にＴｉＯ2結晶層（紫外線吸収層）が形成された。このようにして実施例５のナノ粒子蛍光体を得た。
【００９４】
本実施例では、ＴｉＯ2結晶層が紫外線を吸収するので、紫外線の照射によるナノ粒子蛍光体の劣化を防止できる。
【００９５】
＜比較例１＞
上記実施例２に記載のナノ粒子の調製方法にしたがって、比較例１のナノ粒子蛍光体を製造した。得られたナノ粒子蛍光体には無機物層が設けられていなかった。
【００９６】
＜比較例２＞
上記実施例１に記載の方法にしたがって、ＩｎＰからなるナノ粒子を調製した。ＩｎＰからなるナノ粒子にヘキサメタリン酸ナトリウム（０．２５ｍｍоｌ）を加え、しばらく撹拌することによって、ナノ粒子の表面にヘキサメタリン酸を結合させた。このようにして比較例２のナノ粒子蛍光体を得た。
【００９７】
＜結果＞
実施例１〜５のナノ粒子蛍光体、比較例１のナノ粒子蛍光体、及び、比較例２のナノ粒子蛍光体の発光強度を測定した。その結果を表１に示す。
【００９８】
【表１】
2015209524.tif 000003
【００９９】
実施例１〜５では、比較例１、２に比べて、ナノ粒子蛍光体の発光強度が高かった。よって、実施例１〜５のナノ粒子蛍光体を用いれば発光特性に優れた光学デバイスを提供できることが分かった。
【０１００】
今回開示された実施の形態及び実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１０１】
１０  ナノ粒子蛍光体、２０  ナノ粒子、２０Ａ，３０Ａ  表面、２１  ナノ粒子コア、２３  シェル層、３０  無機物層、３１  第１無機物層、３３  第２無機物層、４０  修飾有機化合物、５０  紫外線吸収層、１００  シート状部材。
【図１】
2015209524.tif 000004
【図２】
2015209524.tif 000005
【図３】
2015209524.tif 000006
【図４】
2015209524.tif 000007
【図５】
2015209524.tif 000008
【図６】
2015209524.tif 000009
【図７】
2015209524.tif 000010