(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般化学式ＧａＩｎＯ３：ｚＭで表され、ここで、Ｍは、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ及びＰｄからなる群から選択された一種又は二種の金属ナノ粒子であり、ｚは１×１０−５≦ｚ≦０．０２の範囲にあることを特徴とする、インジウム・ガリウム酸化物発光材料。
【請求項２】
一般化学式ＧａＩｎＯ３における対応元素の化学量論比に従って、Ｉｎ源となる化合物及びＧａ源となる化合物を、水とエタノールとの混合溶媒中に加えて、ＩｎイオンとＧａイオンとを含む混合溶液を調製する工程Ｓ１と、
工程Ｓ１により得られた混合溶液に、キレート剤を加えてキレート溶液を調製する工程Ｓ２と、
工程Ｓ２により得られたキレート溶液に、表面処理済みのＭのナノ粒子ゾルを加え、水浴で加熱攪拌した後、乾燥処理を行って、一般化学式ＧａＩｎＯ３：ｚＭで表される前駆体を得る工程であって、Ｍは、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ又はＰｄから選択された一種又は二種の金属ナノ粒子であり、ｚは１×１０−５≦ｚ≦０．０２の範囲にある工程Ｓ３と、
工程Ｓ３により得られた前駆体に対し、仮焼処理を行い、冷却、研磨した後、焼成処理を行い、その後、再度の冷却、研磨処理を行って、一般化学式ＧａＩｎＯ３：ｚＭで表されるインジウム・ガリウム酸化物発光材料を得る工程Ｓ４と、
を備えていることを特徴とするインジウム・ガリウム酸化物発光材料の製造方法。
【請求項３】
前記工程Ｓ１において、前記Ｉｎ源となる化合物及びＧａ源となる化合物は、それぞれに対応する硝酸塩であることを特徴とする、請求項２に記載のインジウム・ガリウム酸化物発光材料の製造方法。
【請求項４】
前記工程Ｓ２において、前記キレート剤はクエン酸一水和物であり、前記キレート剤と混合溶液中の全金属イオン（ＧａイオンとＩｎイオン）とのモル比は１：１〜５：１であることを特徴とする、請求項２又は３に記載のインジウム・ガリウム酸化物発光材料の製造方法。
【請求項５】
前記工程Ｓ２は、さらに架橋剤を加えるものであり、又は架橋剤を加えないものであり、
前記工程Ｓ２が、前記架橋剤を加えるものである場合、前記架橋剤は、分子量２０００〜２００００のポリエチレングリコールであり、前記架橋剤とＧａＩｎＯ３とのモル比は０：１００より大きく、かつ１：１００以下であることを特徴とする、請求項２〜４のいずれかに記載のインジウム・ガリウム酸化物発光材料の製造方法。
【請求項６】
前記工程Ｓ３において、前記表面処理済みのＭのナノ粒子ゾルは、下記工程Ｓ３１〜工程Ｓ３３により製造されることを特徴とする、請求項２〜５のいずれかに記載のインジウム・ガリウム酸化物発光材料の製造方法：
工程Ｓ３１：Ｍの供給源となる化合物を秤量して、水に溶解させ、又は体積比１：７〜４：１のエタノールと水との混合溶液に溶解させて、モル濃度２．４×１０−４〜３×１０−３ｍｏｌ／ＬのＭの金属イオン含有混合溶液に調製希釈する工程と、
工程Ｓ３２：工程Ｓ３１により得られた混合溶液に、助剤及び還元剤溶液を順次に加え、攪拌してＭのナノ粒子ゾルを得る工程と、
工程Ｓ３３：工程Ｓ３２により得られたＭのナノ粒子ゾルを、表面処理剤含有溶液中に加え、攪拌して表面処理済みのＭのナノ粒子ゾルを得る工程。
【請求項７】
前記工程Ｓ３２において、
前記助剤は、ポリビニルピロリドン、クエン酸ナトリウム、臭化ヘキサデシルトリメチルアンモニウム、ドデシル硫酸ナトリウム、及びドデシルスルホン酸ナトリウムからなる群から選ばれる少なくとも一種のものであり、前記助剤の添加量は、最終に得られたＭのナノ粒子ゾルにおける該助剤の含有量が１．５×１０−４ｇ／ｍＬ〜２．１×１０−３ｇ／ｍＬになる量であり、
前記還元剤溶液のモル濃度は１×１０−３ｍｏｌ／Ｌ〜１×１０−２ｍｏｌ／Ｌであり、前記還元剤溶液中の還元剤は、ヒドラジン水和物、アスコルビン酸、及び水素化ホウ素ナトリウムからなる群から選ばれる少なくとも一種のものであり、前記還元剤溶液中の溶媒は水、又は水とエタノールとの混合溶媒であり、前記還元剤とＭのイオンとのモル比は１．２：１〜４．８：１であることを特徴とする、請求項６に記載のインジウム・ガリウム酸化物発光材料の製造方法。
【請求項８】
工程Ｓ３３において、前記表面処理剤は、ポリビニルピロリドンであり、前記表面処理剤の添加量は０．０００２ｇ／ｍＬ〜０．１ｇ／ｍＬであることを特徴とする、請求項６又は７に記載のインジウム・ガリウム酸化物発光材料の製造方法。
【請求項９】
前記工程Ｓ３において、
前記水浴での加熱攪拌の過程は、６０〜９０℃の水浴で加熱攪拌処理を行うことを含み、
前記乾燥処理の過程は、まず、６０〜８０℃で送風乾燥を行った後、８０〜１５０℃のオーブンで乾燥処理を行うことを含む、
ことを特徴とする請求項２〜８のいずれかに記載のインジウム・ガリウム酸化物発光材料の製造方法。
【請求項１０】
前記工程Ｓ４において、
前記仮焼処理は、５００℃〜９００℃の温度の下で２〜１０時間の仮焼を行うことを含み、
前記焼成処理は、８００〜１３００℃の温度の下で１〜８時間の焼成を行うことを含む、
ことを特徴とする請求項２〜８のいずれかに記載のインジウム・ガリウム酸化物発光材料の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光材料分野に関し、特に、金属ナノ粒子がドープされたインジウム・ガリウム酸化物発光材料に関する。また、本発明は、インジウム・ガリウム酸化物発光材料の製造方法にも関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、商用の電界放出励起用発光材料として、主に、青色粉末のＺｎＳ：Ａｇ，ＣｌやＳｒＧａ２Ｓ４：Ｃｅ、緑色粉末のＳｒＧａ２Ｓ４：Ｅｕ、及び赤色粉末のＹ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕなどの硫化物系と、青色粉末のＹ２ＳｉＯ５：Ｃｅ、緑色粉末のＺｎＧａ２Ｏ４：Ｍｎ、Ｙ２ＳｉＯ５：Ｔｂ、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｔｂ、及び赤色粉末のＹ２Ｏ３：Ｅｕなどの酸化物系との二種類がある。しかしながら、硫化物系は、安定性が低いものである。また、酸化物系の電気伝導率は硫化物系よりも低く、且つ発光強度も十分とは言えない。従来、発光材料の導電性を高めるために、表面がＩｎ２Ｏ３、ＳｎＯ２、ＺｎＯなどの導電性物質で被覆され、導電性を有する発光材料について研究されてきた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記事情に鑑みて、本発明は、導電性が高く、化学安定性が良好な金属ナノ粒子ドープインジウム・ガリウム酸化物の発光材料を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明のインジウム・ガリウム酸化物発光材料は、一般化学式ＧａＩｎＯ３：ｚＭで表され、ここで、Ｍは、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ及びＰｄからなる群から選択された一種又は二種の金属ナノ粒子であり、ｚは１×１０−５≦ｚ≦０．０２の範囲にある。
【０００５】
また、本発明のもう一つの目的は、前記インジウム・ガリウム酸化物発光材料の製造方法を提供することにあり、該インジウム・ガリウム酸化物発光材料の製造方法は、
一般化学式ＧａＩｎＯ３における対応元素の化学量論比に従って、Ｉｎ源となる化合物及びＧａ源となる化合物を、水とエタノールとの混合溶媒中に加えて、ＩｎイオンとＧａイオンとを含む混合溶液を調製する工程Ｓ１と、
工程Ｓ１により得られた混合溶液に、キレート剤と架橋剤とを加えてキレート溶液を調製する工程Ｓ２と、
工程Ｓ２により得られたキレート溶液に、表面処理済みのＭのナノ粒子ゾルを加え、水浴で加熱攪拌した後、乾燥処理を行って、一般化学式ＧａＩｎＯ３：ｚＭで表される前駆体を得る工程であって、Ｍは、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ又はＰｄから選択された一種又は二種の金属ナノ粒子であり、ｚは１×１０−５≦ｚ≦０．０２の範囲にある工程Ｓ３と、
工程Ｓ３により得られた前駆体に対し、仮焼処理を行い、冷却、研磨した後、焼成処理を行い、その後、再度の冷却、研磨処理を行って、一般化学式ＧａＩｎＯ３：ｚＭで表されるインジウム・ガリウム酸化物発光材料を得る工程Ｓ４と、を含む。
【０００６】
前記工程Ｓ１において、前記Ｉｎ源となる化合物及びＧａ源となる化合物は、それぞれに対応する硝酸塩である。
【０００７】
前記工程Ｓ２において、前記キレート剤はクエン酸一水和物であり、該キレート剤と混合溶液中の全金属イオン（ＧａイオンとＩｎイオン、即ち３価のＧａイオンと３価のＩｎイオン）とのモル比は１：１〜５：１である。また、前記架橋剤は、分子量２０００〜２００００のポリエチレングリコールであり、該架橋剤とＧａＩｎＯ３とのモル比は０〜１：１００である。
【０００８】
前記工程Ｓ３において、前記表面処理済みのＭのナノ粒子ゾルは、下記工程Ｓ３１〜工程Ｓ３３により製造される：
工程Ｓ３１：Ｍの供給源となる化合物を秤量して、水に溶解させ、又は体積比１：７〜４：１のエタノールと水との混合溶液に溶解させて、モル濃度２．４×１０−４〜３×１０−３ｍｏｌ／ＬのＭの金属イオン含有混合溶液に調製希釈する。
工程Ｓ３２：工程Ｓ３１により得られた混合溶液に、助剤及び還元剤溶液を順次に加え、攪拌してＭのナノ粒子ゾルを得る。ここで、前記助剤は、ポリビニルピロリドン、クエン酸ナトリウム、臭化ヘキサデシルトリメチルアンモニウム、ドデシル硫酸ナトリウム、及びドデシルスルホン酸ナトリウムからなる群から選ばれる少なくとも一種のものである。前記助剤の添加量は、最終に得られたＭのナノ粒子ゾルにおける該助剤の含有量が１．５×１０−４ｇ／ｍＬ〜２．１×１０−３ｇ／ｍＬになる量である。前記還元剤溶液のモル濃度は１×１０−３ｍｏｌ／Ｌ〜１×１０−２ｍｏｌ／Ｌである。前記還元剤溶液中の還元剤は、ヒドラジン水和物、アスコルビン酸、及び水素化ホウ素ナトリウムからなる群から選ばれる少なくとも一種のものである。前記還元剤溶液中の溶媒は、水、または体積比９：１〜１：１の水とエタノールとの混合溶液である。前記還元剤とＭのイオンとのモル比は１．２：１〜４．８：１である。
工程Ｓ３３：工程Ｓ３２により得られたＭのナノ粒子ゾルを、表面処理剤含有溶液中に加え、攪拌して表面処理済みのＭのナノ粒子ゾルを得る。ここで、前記表面処理剤は、ポリビニルピロリドンであり、前記表面処理剤の添加量は０．０００２ｇ／ｍＬ〜０．１ｇ／ｍＬである。
【０００９】
前記工程Ｓ３において、前記水浴での加熱攪拌の過程は、６０〜９０℃の水浴で加熱攪拌処理を行うことを含み、前記乾燥処理の過程は、まず、６０〜８０℃で送風乾燥を行った後、８０〜１５０℃のオーブンで乾燥を行うことを含む。
【００１０】
前記工程Ｓ４において、前記仮焼処理は、５００℃〜９００℃の温度の下で２〜１０時間の仮焼を行うことを含み、前記焼成処理は、８００〜１３００℃の温度の下で１〜８時間の焼成を行うことを含む。
【発明の効果】
【００１１】
従来技術に比べて、本発明は以下のメリットを有している。
１．金属イオンを添加しないＧａＩｎＯ３発光材料に比べ、本発明により得られたＧａＩｎＯ３：ｚＭ発光材料は、その発光強度を９０％以上向上させることができる。
【００１２】
２．得られたＧａＩｎＯ３：ｚＭ発光材料は、ボールミル処理を行う必要がなく、安定性が良好で、粒度が均一であり、発光効率が高いなどのメリットを有しているため、陰極線によって励起される発光材料として、電界放出ディスプレイや照明分野に応用することができる。
【００１３】
３．本発明の発光材料の製造方法は、その操作が簡単で、汚染が無く、制御し易く、設備に対する要求が低く、工業生産に資することで、発光材料の製造分野において広く応用される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明のインジウム・ガリウム酸化物発光材料の製造方法の流れ図である。
【図２】本発明の実施例６により製造された蛍光粉末の、加速電圧７．０Ｋｖ下で陰極線励起による発光スペクトル対比図であり、ここで、曲線ａは、金属ナノ粒子が添加された発光材料ＧａＩｎＯ３：４×１０−４Ａｇの発光スペクトルであり、曲線ｂは、ＧａＩｎＯ３発光材料の発光スペクトルである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明のインジウム・ガリウム酸化物発光材料は、一般化学式ＧａＩｎＯ３：ｚＭで表され、ここで、Ｍは、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ又はＰｄから選択された一種又は二種の金属ナノ粒子であり、ｚは１×１０−５≦ｚ≦０．０２の範囲にある。
【００１６】
また、本発明は、前記発光材料の製造方法を提供し、図１に示すように、該製造方法は以下の工程を含む。
【００１７】
工程Ａ  金属ナノ粒子ゾルの製造
１）Ｍの供給源となる化合物を秤量して、水に溶解させ、又は体積比１：７〜４：１のエタノールと水との混合溶液に溶解させて、モル濃度２．４×１０−４〜３×１０−３ｍｏｌ／ＬのＭの金属イオン含有混合溶液に調製希釈する。ここで、Ｍは、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ又はＰｄから選択された一種又は二種の金属ナノ粒子であり、Ｍの供給源となる化合物は、硝酸銀、クロロ金酸、塩化白金酸、及び塩化パラジウムの一種又は二種である。
【００１８】
２）磁力による攪拌の下で、最終に得られるＭのナノ粒子ゾルにおける含有量が１．５×１０−４ｇ／ｍＬ〜２．１×１０−３ｇ／ｍＬになるように、前記助剤を前記溶液１）に溶解させる。ここで、前記助剤は、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）、クエン酸ナトリウム、臭化ヘキサデシルトリメチルアンモニウム、ドデシル硫酸ナトリウム、又はドデシルスルホン酸ナトリウムの少なくとも一種である。
【００１９】
３）還元剤を秤量して、水に溶解させ、または水とエタノールの体積比９：１〜１：１の混合溶媒に溶解させて、濃度１×１０−３ｍｏｌ／Ｌ〜１×１０−２ｍｏｌ／Ｌの還元剤溶液を調製し、ここで、前記還元剤は、ヒドラジン水和物、アスコルビン酸、又は水素化ホウ素ナトリウムの少なくとも一種である。
【００２０】
４）磁力による攪拌の下で、還元剤とＭのイオンとのモル比が１．２：１〜４．８：１になるように、前記３）により得られた還元剤溶液を、前記２）により得られた助剤を含有するＭのナノ粒子ゾル溶液中に加えて攪拌し、系全体を１０〜４５分間反応させてＭのナノ粒子ゾルを得る。
【００２１】
５）前記４）により得られたＭのナノ粒子ゾルの全体積に対する添加量が０．０００２ｇ／ｍＬ〜０．１ｇ／ｍＬになるように、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）溶液などの表面処理剤を秤量して、前記４）のＭのナノ粒子ゾル溶液に加え、３〜２４時間の攪拌処理を行って、表面処理剤による処理を経たＭのナノ粒子ゾルを製造しておく。
【００２２】
工程Ｂ  ＧａＩｎＯ３：ｚＭの製造
６）一般式ＧａＩｎＯ３における対応元素の化学量論比に従って、Ｉｎ源となる化合物及びＧａ源となる化合物を、体積比１：１〜１：４の水とエタノールとの混合溶媒中に加えて、ＩｎイオンとＧａイオンとを含む混合溶液を調製する。ここで、前記Ｉｎ源となる化合物、及びＧａ源となる化合物は、それぞれ対応する元素の硝酸塩である。
【００２３】
７）前記６）により得られた混合溶液に、クエン酸一水和物のようなキレート剤、及び分子量１００００のポリエチレングリコールのような架橋剤を順次に加えて、キレート溶液を調製する。ここで、キレート剤と混合溶液中の全金属イオン（３価のＧａイオン（Ｇａ３+）と３価のＩｎイオン（Ｉｎ３+））とのモル比は１：１〜５：１である。架橋剤とＧａＩｎＯ３とのモル比は０〜１：１００である。
【００２４】
８）前記７）により得られたキレート溶液に、前記５）により製造された表面処理済みのＭのナノ粒子ゾルを加え、６０〜９０℃の温度の水浴で２〜６時間の加熱攪拌処理を行い、その後、６０〜８０℃での送風乾燥処理、及び８０〜１５０℃のオーブンによる乾燥処理を行って、ＧａＩｎＯ３：ｚＭの前駆体を得る。
【００２５】
９）前記８）により得られた前駆体を、５００℃〜９００℃の温度の下で２〜１０時間の仮焼を行い、冷却、研磨した後、８００〜１３００℃の温度の下で１〜８時間の焼成処理を行い、その後、再度の冷却、研磨処理を行って、一般化学式ＧａＩｎＯ３：ｚＭで表される前記インジウム・ガリウム酸化物発光材料を得る。
【００２６】
本発明のポイントは、ＧａＩｎＯ３発光材料中に金属ナノ粒子がドープされ、金属粒子表面で起こる表面プラズモン共鳴により、発光材料の発光強度を向上させることにある。これは、表面プラズモン（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｐｌａｓｍｏｎ，ＳＰ）が、金属と媒質との境界面に沿って伝搬する波であり、その振幅は境界面から離れるに従って指数関数的に減衰していくからである。発光材料の表面に金属粒子が粘着している場合、表面プラズモンポラリトン（Ｓｕｒｆａｃｅ ｐｌａｓｍｏｎ ｐｏｌａｒｉｔｏｎｓ,ＳＰＰｓ）の性質、分散関係、励起モード、カップリング効果などのいずれにも重大な変化が生じる。ＳＰＰｓにより誘起される電磁場は、ただ光波をサブ波長サイズの構造に伝搬するように制限するのみならず、光周波数領域からマイクロ波帯域までの電磁放射を生成し、操作制御することも可能となり、光伝搬に対する自発的な操作制御を実現して、発光材料の光学密度、及びその自然放出率を高めることができる。しかも、表面プラズモンのカップリング効果を利用して、発光材料の内部量子効率を大幅に高めて、発光材料の発光強度を向上させることができる。
【００２７】
以下、図面に基づき、本発明の好ましい実施例をさらに詳細に説明する。
【００２８】
以下の実施例において、ポリエチレングリコールの分子量は２０００〜２００００である。
【実施例１】
【００２９】
ゾル−ゲル法によるＧａＩｎＯ３：２×１０−２Ａｕの製造
Ａｕナノ顆粒ゾルの製造
クロロ金酸（ＡｕＣｌ３・ＨＣｌ・４Ｈ２Ｏ）２０．６ｍｇを秤量して、脱イオン水１６．８ｍＬに溶解し、クロロ金酸が完全に溶解したら、クエン酸ナトリウム１４ｍｇ、及び臭化ヘキサデシルトリメチルアンモニウム６ｍｇをそれぞれ秤量し、磁力による攪拌の下でクロロ金酸水溶液に溶解させた。水素化ホウ素ナトリウム１．９ｍｇ、及びアスコルビン酸１７．６ｍｇを秤量して、脱イオン水１０ｍＬにそれぞれ溶解させて、濃度５×１０−３ｍｏｌ／Ｌの水素化ホウ素ナトリウム水溶液１０ｍＬ、及び濃度１×１０−２ｍｏｌ／Ｌのアスコルビン酸水溶液１０ｍＬを得た。磁力による攪拌の下で、まずクロロ金酸水溶液に、水素化ホウ素ナトリウム水溶液０．０８ｍＬを加え、５分間攪拌して反応させた後、さらに該クロロ金酸水溶液に、濃度１×１０−２ｍｏｌ／Ｌのアスコルビン酸水溶液３．１２ｍＬを添加し、引き続き３０分間反応させて、Ａｕ含有量５×１０−３ｍｏｌ／ＬのＡｕナノ顆粒ゾル２０ｍＬを得た。該Ａｕナノ顆粒ゾルに、ＰＶＰ  ２ｇを加え、８時間の磁力による攪拌を行って表面処理済みのＡｕナノ顆粒を得た。
【００３０】
ＧａＩｎＯ３：２×１０−２Ａｕの製造
１ｍｏｌ／ＬのＩｎ（ＮＯ３）３溶液５．０ｍＬ、及び１ｍｏｌ／ＬのＧａ（ＮＯ３）３溶液５ｍＬを取ってビーカーに入れ、これに水５ｍＬとエタノール溶液１５ｍＬを加え、クエン酸一水和物２．１０１２ｇを含有する水１０ｍＬ―エタノール１０ｍＬの混合溶液を前記溶液中に添加した後、前記処理を経た５×１０−３ｍｏｌ／ＬのＡｕナノ顆粒ゾル２０ｍＬを滴下し、得られた溶液を６０℃の温度の水浴に置いて、湿潤ゲルを形成するまで加熱攪拌処理を行った。
【００３１】
前記湿潤ゲルを６０℃の温度の送風乾燥箱に入れて一晩の乾燥を行い、その後、１１０℃の温度下で完全乾燥させて前駆体を得て、該前駆体を高温炉に入れ、５００℃の温度の下で２時間の仮焼を行った後、室温まで冷却して研磨処理を行い、その後、これを再度高温箱型炉に入れ、８００℃の温度下で８時間の焼成処理を行い、その後、自然冷却し、取り出して所望のＧａＩｎＯ３：２×１０−２Ａｕ発光材料を得た。
【実施例２】
【００３２】
ゾル−ゲル法によるＧａＩｎＯ３：１×１０−３Ａｇの製造
Ａｇナノ顆粒ゾルの製造
硝酸銀（ＡｇＮＯ３）３．４０ｍｇを秤量して、エタノール２．３ｍＬと脱イオン水１６．１ｍＬに溶解し、硝酸銀が完全に溶解したら、クエン酸ナトリウム４２ｍｇを秤量して、磁力による攪拌の下で硝酸銀水溶液中に溶解させた。水素化ホウ素ナトリウム５．７ｍｇを秤量して、脱イオン水９ｍＬ及びエタノール１ｍＬに溶解させ、濃度１．５×１０−２ｍｏｌ／Ｌの水素化ホウ素ナトリウム水溶液１０ｍＬを得た。磁力による攪拌の下で、硝酸銀水溶液中に濃度１．５×１０−２ｍｏｌ／Ｌの水素化ホウ素ナトリウム水溶液１．６ｍＬを一括に添加し、引き続き１０分間反応させて、銀含有量１×１０−３ｍｏｌ／ＬのＡｇナノ顆粒ゾル２０ｍＬを得た。該Ａｇナノ顆粒ゾルに、ＰＶＰ  ４ｍｇを加え、１２時間の磁力による攪拌を行って、表面処理済みのＡｇナノ顆粒を得た。
【００３３】
ＧａＩｎＯ３：１×１０−３Ａｇの製造
１ｍｏｌ／ＬのＩｎ（ＮＯ３）３溶液５．０ｍＬ、及び１ｍｏｌ／ＬのＧａ（ＮＯ３）３溶液５ｍＬを取ってビーカーに入れ、これに水５ｍＬとエタノール溶液３０ｍＬを加え、クエン酸一水和物４．２０２８ｇ（金属イオン物質量の２倍）を含有している水１０ｍＬ―エタノール２０ｍＬの混合溶液を前記溶液中に添加した後、さらにポリエチレングリコール（分子量は１００００）０．５ｇを添加して完全に溶解させた。その後、前記処理を経た１×１０−３ｍｏｌ／ＬのＡｇナノ顆粒ゾル５ｍＬをビーカーに滴下し、得られた溶液を７０℃の温度の水浴に置いて、湿潤ゲルを形成するまで加熱攪拌処理を行った。
【００３４】
前記湿潤ゲルを７０℃の温度の送風乾燥箱に入れて一晩の乾燥を行い、その後、１２０℃の温度下で完全乾燥させて前駆体を得て、該前駆体を高温炉に入れ、８００℃の温度下で４時間の仮焼を行った後、室温まで冷却して研磨処理を行い、その後、これを再度高温箱型炉に入れ、１０００℃の温度下で３時間の焼成処理を行い、その後、自然冷却し、取り出して所望のＧａＩｎＯ３：１×１０−３Ａｇ発光材料を得た。
【実施例３】
【００３５】
ゾル−ゲル法によるＧａＩｎＯ３：１×１０−４Ｐｔの製造
Ｐｔナノ顆粒ゾルの製造
塩化白金酸（Ｈ２ＰｔＣｌ６・６Ｈ２Ｏ）５．１８ｍｇを秤量して、エタノール１３．６ｍＬと脱イオン水３．４ｍＬに溶解し、塩化白金酸が完全に溶解したら、クエン酸ナトリウム８．０ｍｇとドデシルスルホン酸ナトリウム１２．０ｍｇとをそれぞれ秤量し、磁力による攪拌の下で塩化白金酸水溶液に溶解させた。水素化ホウ素ナトリウム０．３８ｍｇをエタノール５ｍＬ及び脱イオン水５ｍＬに溶解して、濃度１×１０−３ｍｏｌ／Ｌの水素化ホウ素ナトリウム水溶液１０ｍＬを得て、前記と同様にして、濃度１×１０−２ｍｏｌ／Ｌのヒドラジン水和物溶液１０ｍＬを調製した。その後、磁力による攪拌の下で、まず塩化白金酸水溶液に水素化ホウ素ナトリウム水溶液０．４ｍＬを滴下し、５分間攪拌しながら反応を行った後、さらに該塩化白金酸水溶液に濃度１×１０−２ｍｏｌ／Ｌのヒドラジン水和物溶液２．６ｍＬを滴下し、引き続き４０分間反応させて、Ｐｔ含有量５×１０−４ｍｏｌ／ＬのＰｔナノ顆粒ゾル２０ｍＬを得た。また、該Ｐｔナノ顆粒ゾルに、ＰＶＰ  ２０ｍｇを加え、１２時間の磁力による攪拌を行って表面処理済みのＰｔナノ顆粒を得た。
【００３６】
ＧａＩｎＯ３：１×１０−４Ｐｔの製造
１ｍｏｌ／ＬのＩｎ（ＮＯ３）３溶液５．０ｍＬ、及び１ｍｏｌ／ＬのＧａ（ＮＯ３）３溶液５ｍＬを取ってビーカーに入れ、これに水５ｍＬとエタノール溶液６０ｍＬを加え、クエン酸一水和物６．３０４２ｇ（金属イオン物質量の３倍）を含有している水１０ｍＬ―エタノール４０ｍＬの混合溶液を、前記溶液中に添加した後、さらにポリエチレングリコール（分子量２００００）１．５ｇを添加して完全に溶解させた。その後、前記処理を経た５×１０−４ｍｏｌ／ＬのＰｔナノ顆粒ゾル１ｍＬをビーカーに滴下し、得られた溶液を８０℃の温度の水浴に置いて、湿潤ゲルを形成するまで加熱攪拌処理を行った。
【００３７】
前記湿潤ゲルを８０℃の温度の送風乾燥箱に入れて一晩の乾燥を行い、その後、１５０℃の温度下で完全乾燥させて前駆体を得て、該前駆体を高温炉に入れ、９００℃の温度下で１０時間の仮焼を行った後、室温まで冷却して研磨処理を行い、その後、これを再度高温箱型炉に入れ、１２００℃の温度下で２時間の焼成処理を行い、その後、自然冷却し、取り出して所望のＧａＩｎＯ３：１×１０−４Ｐｔ発光材料を得た。
【実施例４】
【００３８】
ゾル−ゲル法によるＧａＩｎＯ３：１×１０−５Ｐｄの製造
Ｐｄナノ顆粒ゾルの製造
塩化パラジウム（ＰｄＣｌ２・２Ｈ２Ｏ）０．４３ｍｇを秤量して、エタノール３．５ｍＬと脱イオン水５ｍＬに溶解し、塩化パラジウムが完全に溶解したら、クエン酸ナトリウム１１．０ｍｇとドデシルスルホン酸ナトリウム４．０ｍｇをそれぞれ秤量して、磁力による攪拌の下で塩化パラジウム水溶液に溶解させた。水素化ホウ素ナトリウム３．８ｍｇを秤量して、脱イオン水８ｍＬ及びエタノール２ｍＬに溶解して、濃度１×１０−２ｍｏｌ／Ｌの水素化ホウ素ナトリウム還元液を得た。その後、磁力による攪拌の下で、塩化パラジウム水溶液に濃度１×１０−２ｍｏｌ／Ｌの水素化ホウ素ナトリウム水溶液０．４８ｍＬを速やかに添加し、引き続き２０分間反応させて、Ｐｄ含有量１×１０−４ｍｏｌ／ＬのＰｄナノ顆粒ゾル２０ｍＬを得た。該Ｐｄナノ顆粒ゾルに、ＰＶＰ  １０ｍｇを加え、８時間の磁力による攪拌を行って表面処理済みのＰｄナノ顆粒を得た。
【００３９】
ＧａＩｎＯ３：１×１０−５Ｐｄの製造
１ｍｏｌ／ＬのＩｎ（ＮＯ３）３溶液５．０ｍＬ、及び１ｍｏｌ／ＬのＧａ（ＮＯ３）３溶液５ｍＬを取ってビーカーに入れ、これに水５ｍＬとエタノール溶液２０ｍＬを加えた。クエン酸一水和物８．４０５６ｇ（金属イオン物質量の４倍）を含有している水１０ｍＬ―エタノール２０ｍＬの混合溶液を前記溶液に添加した後、さらにポリエチレングリコール（分子量６０００）３ｇを添加して完全に溶解させた。その後、前記処理を経た１×１０−４ｍｏｌ／ＬのＰｄナノ顆粒ゾル０．５ｍＬをビーカーに滴下し、得られた溶液を９０℃の温度の水浴に置いて、湿潤ゲルを形成するまで加熱攪拌処理を行った。
【００４０】
前記湿潤ゲルを８０℃の温度の送風乾燥箱に入れて一晩の乾燥を行い、その後、１２０℃の温度下で完全に乾燥させて前駆体を得て、該前駆体を高温炉に入れ、８００℃の温度下で４時間の仮焼を行った後、室温まで冷却して研磨処理を行い、その後、これを再度高温箱型炉に入れ、１３００℃の温度下で１時間の焼成処理を行い、その後、自然冷却し、取り出して所望のＧａＩｎＯ３：１×１０−５Ｐｄ発光材料を得た。
【実施例５】
【００４１】
ゾル−ゲル法によるＧａＩｎＯ３：２×１０−５Ｐｔ／Ａｕの製造
Ｐｔ／Ａｕナノ顆粒ゾルの製造
クロロ金酸（ＡｕＣｌ３・ＨＣｌ・４Ｈ２Ｏ）１０．７ｍｇ、及び塩化白金酸（Ｈ２ＰｔＣｌ６・６Ｈ２Ｏ）１３．５６ｍｇを秤量して、脱イオン水２８ｍＬに溶解し、完全に溶解したら、クエン酸ナトリウム２２ｍｇとＰＶＰ２０ｍｇをそれぞれ秤量し、磁力による攪拌の下で前記混合溶液に溶解させた。新たに用意した水素化ホウ素ナトリウム５．７ｍｇを秤量して、脱イオン水１０ｍＬに溶解して、濃度１．５×１０−２ｍｏｌ／Ｌの水素化ホウ素ナトリウム水溶液１０ｍＬを得た。その後、磁力による攪拌の下で、前記混合溶液中に、濃度１．５×１０−２ｍｏｌ／Ｌの水素化ホウ素ナトリウム水溶液４ｍＬを一回で添加し、引き続き２０分間反応させて、金属の合計濃度１．７×１０−３ｍｏｌ／ＬのＰｔ／Ａｕナノ顆粒ゾル３０ｍＬを得た。該Ｐｔ／Ａｕナノ顆粒ゾルに、ＰＶＰ  １００ｍｇを加え、６時間の磁力による攪拌を行って表面処理済みのＰｔ／Ａｕナノ顆粒を得た。
【００４２】
ＧａＩｎＯ３：２×１０−５Ｐｔ／Ａｕの製造
１ｍｏｌ／ＬのＩｎ（ＮＯ３）３溶液５．０ｍＬ、及び１ｍｏｌ／ＬのＧａ（ＮＯ３）３溶液５ｍＬを取ってビーカーに入れ、これに水５ｍＬとエタノール溶液２０ｍＬを加えた。また、クエン酸一水和物１０．５０７ｇ（金属イオン物質量の５倍）を含有している水１０ｍＬ―エタノール２０ｍＬの混合溶液を、前記溶液に添加した後、さらにポリエチレングリコール（分子量２０００）２．５ｇを添加して完全に溶解させた。その後、前記処理を経た１．７×１０−３ｍｏｌ／ＬのＰｔ／Ａｕナノ顆粒ゾル０．０６ｍＬをビーカーに滴下し、得られた溶液を８０℃の温度の水浴に置いて、湿潤ゲルを形成するまで加熱攪拌処理を行った。
【００４３】
前記湿潤ゲルを８０℃の温度の送風乾燥箱に入れて一晩の乾燥を行い、その後、１００℃の温度下で完全に乾燥させて前駆体を得て、該前駆体を高温炉に入れ、８５０℃の温度下で５時間の仮焼を行った後、室温まで冷却して研磨処理を行い、その後、これを再度高温箱型炉に入れ、１３００℃の温度下で１時間の焼成処理を行い、その後、自然冷却し、取り出して所望のＧａＩｎＯ３：２×１０−５Ｐｔ／Ａｕ発光材料を得た。
【実施例６】
【００４４】
ゾルーゲル法によるＧａＩｎＯ３：４×１０−４Ａｇの製造
Ａｇナノ顆粒ゾルの製造
硝酸銀（ＡｇＮＯ３）３．４０ｍｇを秤量して、脱イオン水１８．４ｍＬに溶解し、硝酸銀が完全に溶解したら、クエン酸ナトリウム４２ｍｇを秤量して、磁力による攪拌の下でこれを硝酸銀水溶液に溶解させた。水素化ホウ素ナトリウム５．７ｍｇを脱イオン水１０ｍＬに溶解して、濃度１．５×１０−２ｍｏｌ／Ｌの水素化ホウ素ナトリウム水溶液１０ｍＬを得て、磁力による攪拌の下で、硝酸銀水溶液に濃度１．５×１０−２ｍｏｌ／Ｌの水素化ホウ素ナトリウム水溶液１．６ｍＬを一括に添加し、引き続き１０分間反応させて、銀含有量１×１０−３ｍｏｌ／ＬのＡｇナノ顆粒ゾル２０ｍＬを得た、該Ａｇナノ顆粒ゾルに、ＰＶＰ  ４ｍｇを加え、１２時間の磁力による攪拌を行って表面処理済みのＡｇナノ顆粒を得た。
【００４５】
ＧａＩｎＯ３：４×１０−４Ａｇの製造
１ｍｏｌ／ＬのＩｎ（ＮＯ３）３溶液５．０ｍＬ、及び１ｍｏｌ／ＬのＧａ（ＮＯ３）３溶液５ｍＬを取ってビーカーに入れ、これに水５ｍＬとエタノール溶液２０ｍＬを加えた。また、クエン酸一水和物４．２０２８ｇ（金属イオン物質量の２倍）を含有している水１０ｍＬ―エタノール２０ｍＬの混合溶液を前記溶液に添加した後、さらにポリエチレングリコール（分子量１００００）２ｇを添加して完全に溶解させた。その後、前記処理を経た１×１０−３ｍｏｌ／ＬのＡｇナノ顆粒ゾル２ｍＬをビーカーに滴下し、得られた溶液を７５℃の温度の水浴に置いて、湿潤ゲルを形成するまで加熱攪拌処理を行った。
【００４６】
前記湿潤ゲルを７５℃の温度の送風乾燥箱に入れて一晩の乾燥を行い、その後、８０℃の温度下で完全に乾燥させて前駆体を得て、該前駆体を高温炉に入れ、６００℃の温度下で５時間の仮焼を行った後、室温まで冷却して研磨処理を行い、その後、これを再度高温箱型炉に入れ、９００℃の温度下で４時間の焼成処理を行い、その後、自然冷却し、取り出して所望のＧａＩｎＯ３：４×１０−４Ａｇ発光材料を得た。
【００４７】
図２は、本発明の実施例６により製造された蛍光粉末の、加速電圧７．０Ｋｖ下での陰極線励起による発光スペクトル対比図であり、ここで、曲線ａは、金属ナノ粒子が添加されたＧａＩｎＯ３：４×１０−４Ａｇ発光材料の発光スペクトルであり、曲線ｂは、ＧａＩｎＯ３発光材料の発光スペクトルである。図２から分かるように、Ａｇ金属がドープされた発光材料は、発光強度の面で８５％向上し、積分面積で９７％向上した。
【００４８】
以上、本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、これは本発明の特許請求の範囲を限定するものではなく、本発明の特許請求の範囲は、添付する請求項を基準としなければならない。
【図１】
0005688473.tif 000002
【図２】
0005688473.tif 000003