(57)【要約】      （修正有）【課題】高い量子効率及び高い吸収値を有する複数のナノ粒子から構成される発光ナノ材料の提供。【解決手段】少なくとも１種類のランタニド族金属リン酸塩及び少なくとも１種類のランタニド系列ドーパントとを含む複数のナノ粒子から構成され、前記複数のナノ粒子の各々が球状形態、小板状形態等の所定の形態を有する発光ナノ材料でである。該発光ナノ材料は、ランタニド族金属前駆体及びランタニド系列ドーパント前駆体の均質化前駆体溶液にリン酸塩源と燃料を添加し、溶液を加熱し水分除去後、半固形残留物を燃焼させる段階を経て形成される。【選択図】図５
2005290377.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前記複数のナノ粒子が少なくとも1種類のランタニド金属リン酸塩と少なくとも1種類のランタニド系列ドーパントとを含む複数のナノ粒子から構成され、前記複数のナノ粒子の各々が所定の形態を有することを特徴とする発光ナノ材料（１００）。
【請求項２】
前記発光ナノ材料（１００）が、約８０％から約１００％の範囲の量子効率を有することを特徴とする請求項１に記載の発光ナノ材料（１００）。
【請求項３】
約８０％から約１００％の範囲の量子効率を有し、複数のナノ粒子から構成される発光ナノ材料（１００）であって、前記複数のナノ粒子が少なくとも1種類のランタニド金属リン酸塩と少なくとも1種類のランタニド系列ドーパントとを含み、前記複数のナノ粒子の各々は所定の形態を有し、前記複数のナノ粒子が、
ａ）少なくとも1種類のランタニド族金属前駆体及び少なくとも1種類のランタニド系列ドーパント前駆体の均質化前駆体溶液を形成する段階と、
ｂ）前記均質化前駆体溶液にリン酸塩源及び燃料を添加する段階と、
ｃ）前記前駆体溶液から水分を除去して反応濃縮物を残す段階と、
ｄ）前記半固体固形残留物を燃焼させて前記発光ナノ材料から構成される粉末を形成する段階と、
によって形成されることを特徴とする発光ナノ材料（１００）。
【請求項４】
前記発光ナノ材料（１００）が、少なくとも８０％の吸収値を有する請求項２又は請求項３に記載の発光ナノ材料（１００）。
【請求項５】
前記複数のナノ粒子の各々が、約５ｎｍから約５０ｎｍの範囲の少なくとも１つの寸法を有することを特徴とする請求項１又は請求項３に記載の発光ナノ材料（１００）。
【請求項６】
前記所定の形態が、球状形態（１１０）、細長い小板状形態（１２０）、棒様形態（１３０）、及びこれらの組合せのうちの少なくとも１つを含む請求項１又は請求項３に記載の発光ナノ材料（１００）。
【請求項７】
複数のナノ粒子から構成される発光ナノ材料（１００）を作製する方法であって、前記複数のナノ粒子が少なくとも1種類のランタニド金属リン酸塩と少なくとも1種類のランタニド系列ドーパントとを含み、前記複数のナノ粒子の各々は所定の形態を有し、前記方法が、
ａ）少なくとも１種類のランタニド族金属前駆体と少なくとも１種類のランタニド系列ドーパント前駆体とを準備する段階と、
ｂ）前記少なくとも1種類のランタニド族金属前駆体と前記少なくとも1種類のランタニド系列ドーパント前駆体とを含む均質化前駆体溶液を形成する段階と、
ｃ）前記均質化前駆体溶液にリン酸塩源及び燃料を添加する段階と、
ｄ）前記前駆体溶液から水分を除去して半固体固形残留物を残す段階と、
ｅ）前記半固体固形残留物を燃焼させて前記発光ナノ材料から構成される粉末を形成する段階と、
を含む方法。
【請求項８】
前記ランタニド族金属前駆体及び前記ランタニド系列ドーパント前駆体が、ランタニド族金属の酸化物、酢酸塩、及び炭酸塩前駆体のうちの少なくとも１種類を含む請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記リン酸塩源が、リン酸水素二アンモニウム、リン酸、及びリン酸ホウ素のうちの少なくとも１種類を含む請求項７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ナノ材料に関する。より詳細には、本発明は、複数のナノ粒子を含む発光ナノ材料に関する。
【背景技術】
【０００２】
蛍光体としても知られる発光材料は、照明用途に用いられる。蛍光体は、ランプから出力されるほぼ全ての光に寄与している。非可視の入射放射線を可視光に変換する蛍光体の効率は、蛍光体粒子の粒径、形状、及び形態に依存する。その結果、制御された特性を有する発光材料を作製する方向に努力が向けられてきた。
【０００３】
現在のところ、そのような発光材料はミクロン径状態にある。これらの寸法は、吸収される入射放射線、放出される放射線、又はその両方の１／４波長と同じかあるいはこれより大きい規模のものであるので、該粒子はこのような放射線における個々の散乱中心として作用し、従って光損失によって蛍光体の効率が低下する。
【０００４】
ゾル−ゲル法、コロイド法、沈殿法、燃焼合成法、及び固相法といった、種々の合成経路が、発光材料の粉末を形成するために取入れられてきている。しかしながら、最適の効率及び吸収をもたらすように選定された形態を有する発光材料が得られる方法は現在までのところ存在しない。
【特許文献１】ＥＰ０３９５７７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
現在利用可能な合成方法では、最適の効率及び吸収をもたらすように調整された形態を有するサブミクロン径の発光材料を作製する方法を提供できない。従って、必要とされるものは、発光材料の効率及び吸収の両方を最適化する、粒径及び、所定の、すなわち「設計された」形態を有する発光材料である。同様に、必要とされるものは、このような発光材料を作製する方法であり、本方法は該発光材料の形態を制御する手段を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、複数のナノ粒子から構成される発光ナノ材料を提供することによって、これら及び他の要求に対処するものである。本発光ナノ材料は、少なくとも１種類のランタニド族金属リン酸塩と少なくとも１種類のランタニド系列ドーパントとを含み、該複数のナノ粒子の各々は所定の形態を有する。発光ナノ材料は、高い量子効率及び高い吸収値を有する。本発明はまた、このようなナノ粒子を作製する方法も提供する。本方法は種々の形態をもたらす。該ナノ粒子の粒径は、数十ナノメートルから数百ナノメートルの範囲である。
【０００７】
従って、本発明の１つの態様は、発光ナノ材料を提供することである。該発光ナノ材料は複数のナノ粒子から構成される。複数のナノ粒子は、少なくとも１種類のランタニド族金属リン酸塩と少なくとも１種類のランタニド系列ドーパントとを含み、複数のナノ粒子の各々は所定の形態を有する。
【０００８】
本発明の別の態様は、複数のナノ粒子から構成される発光ナノ材料を提供することである。複数のナノ粒子は、少なくとも１種類のランタニド族金属リン酸塩と少なくとも１種類のランタニド系列ドーパントとを含み、複数のナノ粒子の各々は所定の形態を有する。本方法は、少なくとも１種類のランタニド族金属前駆体及び少なくとも１種類のランタニド系列ドーパント前駆体の均質化溶液を形成する段階と、前駆体溶液にリン酸塩源及び燃料を添加する段階と、前駆体溶液から水分を除去して反応濃縮物を残す段階と、反応濃縮物を燃焼させて複数のナノ粒子を含む粉末を形成する段階とを含む。
【０００９】
本発明の更に別の態様は、複数のナノ粒子から構成され、少なくとも８０％の吸収値での約８０％から約１００％の範囲の量子効率を有する発光ナノ材料である。複数のナノ粒子は少なくとも１種類のランタニド族金属リン酸塩と少なくとも１種類のランタニド系列ドーパントを含み、複数のナノ粒子の各々は所定の形態を有する。本方法は、少なくとも１種類のランタニド族金属前駆体及び少なくとも１種類のランタニド系列ドーパント前駆体の均質化溶液を形成する段階と、前駆体溶液にリン酸塩源及び燃料を添加する段階と、前駆体溶液から水分を除去して反応濃縮物を残す段階と、反応濃縮物を燃焼させて複数のナノ粒子を含む粉末を形成する段階とを含む。
【００１０】
本発明の別の態様は、少なくとも１種類のランタニド族金属リン酸塩及び少なくとも１種類のランタニド系列ドーパントを有する複数のナノ粒子であって、所定の形態を有する前記複数のナノ粒子から構成される発光ナノ材料を作製する方法を提供する。本方法は、少なくとも１種類のランタニド族金属前駆体及び少なくとも１種類のランタニド系列ドーパント前駆体の均質化前駆体溶液を形成する段階と、前駆体溶液から水分を除去して反応濃縮物を残す段階と、反応生成物を燃焼させて複数のナノ粒子を含む粉末を形成する段階とを含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明のこれら及び他の態様、利点、並びに顕著な特徴は、以下の詳細な説明、添付図面、及び添付の請求項から明らかになるであろう。
【００１２】
以下の説明において、図中に示される幾つかの図全体を通して同じ参照符号は同じ部分又は対応する部分を表す。「上部」、「底部」、「外側」、「内側」などといった用語は、便宜上の単語であって、限定する用語として解釈すべきではないことを理解されたい。
【００１３】
全体として各図面を参照すると、各説明図は本発明の異なる実施形態を説明する目的のものであって、本発明を限定することを意図するものではないことが理解されるであろう。図１を参照すると、本発明の発光ナノ材料が示される。図１は、セリウム及びテルビウムがドープされたリン酸ランタンの透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）画像である。発光ナノ材料１００は、複数のナノ粒子を含む。ナノ粒子の各々は、球状形態１１０を有する。複数のナノ粒子は、少なくとも１種類のランタニド族金属リン酸塩及び少なくとも１種類のランタニド系列ドーパントを含む。発光ナノ材料１００は、球状形態１１０、細長い小板状形態１２０、及び棒様形態１３０のうちの少なくとも１つを含む。複数のナノ粒子の各々は、約５ｎｍから約５００ｎｍの範囲内の３寸法のうちの少なくとも１つの寸法を有する。１つの実施形態において、複数のナノ粒子の各々は、約１０ｎｍから約２００ｎｍの範囲内の少なくとも１つの寸法を有する。好ましい実施形態において、複数のナノ粒子の各々は、約５０ｎｍから約１００ｎｍの範囲内の少なくとも１つの寸法を有する。図２は、細長い小板状形態１２０を有する、セリウム及びテルビウムがドープされたリン酸ランタンナノ粒子のＴＥＭである。図３は、棒様形態１３０を有する、セリウム及びテルビウムがドープされたリン酸ガドリニウム・ランタンナノ粒子のＴＥＭ画像である。
【００１４】
良好な発光特性を示すためには、発光ナノ材料１００は高い量子効率を有する必要がある。発光ナノ材料１００の量子効率は、緑色蛍光体スタンダード（日亜から入手可能な：ＮＰ２２０−１３−７０）と対照して測定される。緑色蛍光体スタンダードは、約４ミクロンの平均粒径を有する。発光ナノ材料１００及び緑色蛍光体スタンダードが、２５４ｎｍの紫外放射線を用いて励起され、約５４４ｎｍのピークについて発光が測定される。緑色蛍光体スタンダードの量子効率は１００％とされる。従って、緑色蛍光体スタンダードに等しい絶対量子効率を有する材料は、この規定によれば１００％の量子効率を有することになる。発光ナノ材料１００及び緑色蛍光体スタンダードの吸収値は、ＢａＳＯ４スタンダードと対照して２４０ｎｍから２７０ｎｍの範囲のスペクトル反射率を測定することによって算出された。図４は、緑色蛍光体スタンダードの光ルミネセンス発光スペクトル１４０に対するセリウム及びテルビウムがドープされたリン酸ガドリニウム・ランタンの光ルミネセンス発光スペクトル１５０である。発光ナノ材料１００は、少なくとも８０％の吸収値で約８０％から約１００％の範囲の量子効率を有する。１つの実施形態において、発光ナノ材料１００は、少なくとも８０％の吸収値で約８０％から約９０％の量子効率を有する。別の実施形態において、発光ナノ材料１００は、少なくとも８０％の吸収値で約９０％から約１００％の範囲の量子効率を有する。更に別の実施形態において、発光ナノ材料１００は、少なくとも８０％の吸収値で少なくとも約１００％の量子効率を有する。
【００１５】
本明細書で上述されたように、吸収放射線、放出放射線、あるいはその両方の１／４波長より大きいかあるいは同程度の規模の寸法を有する粒子は、そのような放射線における個々の散乱中心として作用する。このような散乱は光損失をもたらす。本発明の発光ナノ材料１００は、入射及び放出放射線の両方の１／４波長よりも小さい複数のナノ粒子を含む。従って、ナノ粒子は、放射線の散乱中心としては作用しない。その結果、本発明によって提供される発光材料は、光損失の低減及び照明用途における効率の向上を示す。
【００１６】
発光ナノ材料１００は、ホスト格子として働く少なくとも１種類のランタニド族金属リン酸塩を含み、すなわち基本マトリクスが、少なくとも１種類のランタニド族金属リン酸塩によって形成される。１つの実施形態において、ランタニド族金属リン酸塩は、リン酸ガドリニウム、リン酸ランタン、リン酸ガドリニウム・ランタン、及びこれらの組合せのうちの少なくとも１つを含む。この特定の実施形態において、リン酸ランタンとリン酸ガドリニウムのうちの少なくとも１つが、ホスト格子を形成し、すなわち、基本マトリクスが、リン酸ランタンとリン酸ガドリニウムとのうちの少なくとも１つであり、別のランタニドイオンがホスト格子内に置換している。この特定の実施形態において、ホスト格子として働くランタニド族金属リン酸塩のモルパーセントは、約３５モルパーセントから約９５モルパーセントの範囲内であり、ホスト格子内に置換する他のランタニド族金属リン酸塩のモルパーセントは、約０モルパーセントから約３０モルパーセントの範囲内である。特定の実施形態において、リン酸ランタンのホスト格子内のガドリニウム置換体のモルパーセントは、約０モルパーセントから約３０モルパーセントの範囲内であり、ランタンのモルパーセントは、約３５モルパーセントから約９５モルパーセントの範囲内である。好ましい実施形態において、リン酸ランタンのホスト格子内のガドリニウムのモルパーセントは、最大約３０モルパーセントであり、ランタンのモルパーセントは、約３５モルパーセントから約６０モルパーセントの範囲内である。別の実施形態において、リン酸ガドリニウムのホスト格子内のランタンのモルパーセントは、最大約３０モルパーセントであり、ガドリニウムのモルパーセントは、約３５モルパーセントから約９５モルパーセントの範囲内である。好ましい実施形態において、リン酸ガドリニウムのホスト格子内のランタン置換基のモルパーセントは、最大約３０モルパーセントであり、ガドリニウムのモルパーセントは約３５モルパーセントから約６０モルパーセントの範囲内である。
【００１７】
ホスト格子は、通常、少なくとも１つの発光中心を含み、これはまた活性剤イオンとも呼ばれる。励起放射線は、活性剤イオンによって吸収される。活性剤イオンは励起状態にまで引き上げられ、次いで、放射線の放出によって基底状態に戻る。増感剤と呼ばれる追加のイオンをホスト格子に添加して、励起放射線を吸収してこれを活性剤イオンに伝達することができる。発光ナノ材料１００は、増感剤、活性剤、あるいはその両方の何れかとして作用する少なくとも１種類のランタニド系列ドーパントを含む。１つの実施形態において、ランタニド系列ドーパントは、増感剤として作用するセリウムと、活性剤イオンとして作用するテルビウムとを含む。この特定の実施形態において、各ランタニド系列ドーパントは、ホスト格子内に約１モルパーセントから約３０モルパーセントの範囲で存在する。好ましい実施形態において、セリウム及びテルビウムは、約４モルパーセントから約３０モルパーセントの範囲で各々存在する。
【００１８】
本発明の別の態様は、複数のナノ粒子を含む発光ナノ材料１００の合成のための方法を提供することである。発光ナノ材料１００は、少なくとも１種類のランタニド族金属リン酸塩、及び少なくとも１種類のランタニド系列ドーパントを含み、ここで複数のナノ粒子の各々は、本明細書で上述されたような所定の形態を有する。発光ナノ材料１００を作製する方法は、図５にフローチャートで表される。発光材料１００を作製する方法は、燃焼合成の原理に基づく。燃焼合成は、材料の合成及び加工のための有用でコスト効果のある技法である。この方法の更なる利点は、これにより、ランタニド系列ドーパントをルミネセンスのために好ましい原子価状態に安定化させる水素還元段階の必要性が低減されることである。これまでの既知の方法とは違って、本明細書に説明される方法１６０は、合成される製品の特性全般にわたるプロセス制御を提供するものである。
【００１９】
図５に要約される方法は、段階１７０から始まり、該段階において、少なくとも１種類のランタニド族金属前駆体と、少なくとも１種類のランタニド系列ドーパント前駆体との化学量論的量が提供される。ランタニド族金属前駆体及びランタニド系列ドーパント前駆体の非限定的な実施例には、限定ではないが、ランタニド族金属の酸化物、硝酸塩、酢酸塩、及び炭酸塩が含まれる。ランタニド族金属及びランタニド系列ドーパントの酸化物、炭酸塩、及び酢酸塩は、以下「非硝酸塩前駆体」と称する。
【００２０】
本方法に取入れられる厳密な方法論は、前駆体として使用される化学種に基づく。例えば、ランタニド族金属の硝酸塩前駆体と非硝酸塩前駆体とは、前駆体のタイプに応じて、別の処理を可能とするために段階１８０で分離される。
【００２１】
分離に続いて、非硝酸塩前駆体は、該前駆体が使用される場合、段階１９０で、限定ではないが、硝酸及び硝酸アンモニウムなどの硝酸源と反応する。この発熱反応の結果として、非硝酸塩前駆体はランタニド硝酸塩に変換される。
【００２２】
段階２００において、ランタン族金属の硝酸塩前駆体、及び段階１９０からの変換ランタニド硝酸塩は、水に溶解して水溶液を形成し、次いで、撹拌により均質化する。更に、溶液のｐＨが、水と硝酸との比率を制御することによって保たれる。１つの実施形態において、均質化前駆体溶液のｐＨは、約０．５から約５．０の範囲に保たれる。好ましい実施形態において、均質化前駆体溶液のｐＨは約１から約３．５の範囲に保たれる。
【００２３】
段階２１０において、リン酸塩源を段階２００の均質化前駆体溶液に添加し、ランタニド族金属リン酸塩を形成する。リン酸塩源の非限定的な実施例には、リン酸水素二アンモニウム、リン酸、及びリン酸ホウ素が含まれる。ｐＨに応じて、均質化前駆体溶液は、透明、半透明、あるいは乳白色の何れかである。発光ナノ材料１００の形態と均質化前駆体溶液のｐＨとの関係を観察する。球状形態１１０は、１．０未満のｐＨ値において得られる。球状形態１１０と細長い小板状形態１２０との組合せは、約１．０から約２．５の範囲のｐＨ値において得られる。細長い小板状形態１２０は、約２．５から約３．５の範囲のｐＨ値で観察される。更に、燃料が均質化前駆体溶液に添加されて、均質化前駆体溶液の燃焼源が提供される。燃料の非限定的な実施例には、グリシン、尿素、及びヒドラジンが含まれる。
【００２４】
段階２２０において、段階２１０で形成された均質化前駆体溶液から水分を除去する。１つの実施形態において、均質化前駆体溶液は、約２００℃から約５００℃の範囲の温度に保たれるホットプレートに載置することにより加熱される。好ましい実施形態において、ホットプレートの温度は約２００℃から約３００℃の範囲内である。別法として、均質化前駆体溶液は、加熱炉あるいは電子レンジ内で加熱することができる。均質化前駆体溶液の加熱に続いて沸騰が生じ、段階２３０において、水分を除去して、反応生成物を含むスラリー又はペーストから構成される反応濃縮物が残る。段階２４０において、この反応濃縮物を更に加熱すると、反応濃縮物の発泡を生じる。反応濃縮物の発泡には、硝酸塩からリン酸塩への変換の結果として形成されるガス発生が同時に生じる。段階２５０において、発泡に続いて燃焼が起こる。１つの実施形態において、発泡生成物が発火して燃え上がり、複数のナノ粒子を含む膨大な綿毛状粉末を生成する。別の実施形態において、発泡に続いて反応濃縮物のくすぶり燃焼が起こり、この場合には火炎は観察されないが、発泡生成物は赤熱され発煙する。燃料として尿素を使用する場合には黄色の煙が観察され、燃料としてグリシンを使用する場合には黒／褐色の煙が観察される。
【００２５】
段階２６０において、発光材料１００を含む粉末が、上述の発熱反応の結果として得られる。このプロセスについては、典型的には、約１５分で段階２２０から段階２６０に進む。
【００２６】
発熱反応が完了した後、複数のナノ粒子を含む粉末は均質化される（図５には示さず）。粉末の均質化は、粉砕、ミル加工などの当該技術分野で既知の手段によって達成される。
【００２７】
方法１６０によって得られる複数のナノ粒子の各々の粒径は、火炎温度に依存し、該温度は、燃料対酸化剤の比率によってもたらされる。燃料対酸化剤比率は、約２：１から約１：２まで変化することができる。ランタニド族金属の硝酸塩前駆体は酸化剤として作用する。均質前駆体溶液中に存在する酸化剤の量が不十分な場合には、限定ではないが、硝酸アンモニウムのような酸化剤が該溶液に添加される。
【００２８】
1つの実施形態において、複数のナノ粒子を含む粉末は安定化される。安定化は、結晶成長と、粉末からの全ての残留炭素の除去とを含む。粉末の安定化は、雰囲気調節内である時間期間にわたって所定の温度まで粉末を加熱することによって実現される。１つの実施形態において、所定温度は、約６００℃から約１２００℃の範囲である。好ましい実施形態において、所定温度は、約８００℃から約１０００℃の範囲である。１つの実施形態において、粉末の熱処理の期間は、約１時間から約１２時間の範囲である。好ましい実施形態において、粉末の熱処理の期間は、約１時間から約６時間の範囲である。１つの実施形態において、雰囲気調整は、空気、窒素、水素、これらの組合せ、及び同様のものなどを含む。
【００２９】
以下の実施例は、本発明の特徴を示すものであって、本発明をどのようにも限定することを意図するものではない。
［実施例１］
発光ナノ材料１００は、少なくとも１種類のランタニド族金属前駆体及び少なくとも１種類のランタニド系列ドーパント前駆体の均質化前駆体溶液を形成する段階と、該前駆体溶液にリン酸塩源及び燃料を添加する段階と、該前駆体溶液から水分を除去して反応濃縮物を残す段階と、該反応濃縮物を燃焼させて複数のナノ粒子を含む粉末を形成する段階とを用いて調製された。
【００３０】
３７モルパーセントのランタン、２０モルパーセントのガドリニウム、２８モルパーセントのセリウム、及び１５モルパーセントのテルビウムを有する、セリウム及びテルビウムがドープされたリン酸ガドリニウム・ランタンの組成物の１０ｇバッチを調製した。前駆体溶液は、硝酸ランタン六水和物（６．６５ｇ）、硝酸ガドリニウム六水和物（３．７５ｇ）、硝酸セリウム六水和物（５．０５ｇ）、及び硝酸テルビウム五水和物（２．７１ｇ）を２０ｍｌの水に溶解させることによって調製した。前駆体溶液を撹拌することにより均質化した。前駆体溶液のｐＨは、水及び硝酸を添加することによって０．５に調整した。前駆体溶液の最終容積は１００ｍｌであった。リン酸水素二アンモニウム（５．４８ｇ）を均質化前駆体溶液と混合し、グリシン（６．２３ｇ）をこの溶液に添加した。この溶液を予熱したホットプレート上に載置して、約３００℃の温度まで加熱した。加熱中に、水分が除去されて反応濃縮物が形成された。更に加熱すると、反応濃縮物の発泡が発生した。連続的加熱で、発泡生成物は発火して燃え上がり、複数のナノ粒子を含む膨大な綿毛状粉末を生成した。次いで、粉末は粉砕されて均質化された。次いで、均質化粉末をアルミナ坩堝内に載置して、窒素で希薄化した１％水素から構成される雰囲気調整内で１０００℃で６時間加熱した。水素／窒素混合物の流量は、約０．５リットル／時間に維持された。熱処理に引き続き、Ｘ線回折を行い、粉末の粒径を算出した。平均粒径は３８ｎｍであった。光ルミネセンス分光計を用いて粉末の吸収及び量子効率を計測した。前述のように形成された発光ナノ粒子の量子効率及び吸収値は、９２％と８２％であることを見出した。前述のように形成された粉末の球状形態１１０は、ＴＥＭを用いて確認した。
【００３１】
上述の発光ナノ材料１００は、表示デバイス、蛍光灯、電球型蛍光灯、直管蛍光灯、発光ダイオード、イメージング用途、及び色素などの用途に使用することができる。
【００３２】
本発明の特定の特徴のみを本明細書で図示して説明してきたが、当業者は多くの修正及び変更を想定することができるであろう。従って、添付の請求項は、本発明の真の精神の範囲内に包含される全てのこのような修正及び変更を含むことを意図する点を理解すべきである。また、図面の符号に対応する特許請求の範囲中の符号は、単に本願発明の理解をより容易にするために用いられているものであり、本願発明の範囲を狭める意図で用いられたものではない。そして、本願の特許請求の範囲に記載した事項は、明細書に組み込まれ、明細書の記載事項の一部となる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】セリウム及びテルビウムがドープされ、球状形態を有するリン酸ランタンの透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）画像。
【図２】セリウム及びテルビウムがドープされ、細長い小板状形態を有するリン酸ランタンのＴＥＭ。
【図３】セリウム及びテルビウムがドープされ、棒様形態を有するリン酸ガドリニウム・ランタンのＴＥＭ画像である。
【図４】緑色蛍光体スタンダードに対する、セリウム及びテルビウムがドープされたリン酸ガドリニウム・ランタンの光ルミネセンス発光スペクトル。
【図５】発光ナノ材料を作製する方法を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００３４】
１７０  ランタニド族金属前駆体及びランタニド系列ドーパント前駆体
１８０  ランタニド族金属の酸化物、酢酸塩あるいは炭酸塩前駆体
１９０  硝酸塩源と反応させる
２００  水に溶解する
２１０  リン酸塩源及び燃料を添加する
２２０  溶液を加熱して水分を除去する
２３０  反応濃縮物
２４０  発泡
２５０  燃焼
２６０  粉末
【図４】
2005290377.tif 000003
【図５】
2005290377.tif 000004
【図１】
2005290377.tif 000005
【図２】
2005290377.tif 000006
【図３】
2005290377.tif 000007