テルビウムをドープしたリン酸塩緑色発光材料及びその製造方法
【課題】残光時間が短く、発光強度が高いテルビウムをドープしたリン酸塩緑色発光材料を提供する。また、製造工程が簡単で、汚染がなく、制御が容易で、且つ産業化生産に有利である、その緑色発光材料の製造方法を提供する。
【解決手段】本発明に係るテルビウムをドープしたリン酸塩緑色発光材料の一般式はＭ３ＲＥ１−ｘＴｂｘ(ＰＯ４)３で、ここで、Ｍはアルカリ土類金属で、ＲＥは希土類金属で、ｘ＝０．００１〜１である。本発明に係るテルビウムをドープしたリン酸塩緑色発光材料の製造方法は、以下のステップを含む。一般式Ｍ３ＲＥ１−ｘＴｂｘ(ＰＯ４)３における各元素のモル比に応じて、アルカリ土類金属イオン源化合物、リン酸基イオン源化合物、希土類金属イオン源化合物及びＴｂ３＋イオン源化合物を秤量し、前記リン酸基イオン源化合物はモル比で１０％〜３０％過量であり、そして、各源化合物を研磨し混合させ、混合物に対して焼成予備処理を行い、冷却させ、次に、焼成物を取出して研磨し、研磨された産物を還元雰囲気中で焙焼し、冷却させた後、テルビウムをドープしたリン酸塩緑色発光材料を得る。
【解決手段】本発明に係るテルビウムをドープしたリン酸塩緑色発光材料の一般式はＭ３ＲＥ１−ｘＴｂｘ(ＰＯ４)３で、ここで、Ｍはアルカリ土類金属で、ＲＥは希土類金属で、ｘ＝０．００１〜１である。本発明に係るテルビウムをドープしたリン酸塩緑色発光材料の製造方法は、以下のステップを含む。一般式Ｍ３ＲＥ１−ｘＴｂｘ(ＰＯ４)３における各元素のモル比に応じて、アルカリ土類金属イオン源化合物、リン酸基イオン源化合物、希土類金属イオン源化合物及びＴｂ３＋イオン源化合物を秤量し、前記リン酸基イオン源化合物はモル比で１０％〜３０％過量であり、そして、各源化合物を研磨し混合させ、混合物に対して焼成予備処理を行い、冷却させ、次に、焼成物を取出して研磨し、研磨された産物を還元雰囲気中で焙焼し、冷却させた後、テルビウムをドープしたリン酸塩緑色発光材料を得る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光材料の分野に関し、特に真空紫外線によって励起されるリン酸塩緑色発光材料及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近来、環境保護がますます大衆に注目されており、それに伴い水銀を含まない光源が研究課題の一つになっている。その中でも、励起光は主にキセノン（Ｘｅ）放電によって得られる。即ち、キセノン輻射によって生成された波長が１４７ｎｍ又は１７２ｎｍである光によって発光材料が励起される。従って、キセノン輻射エネルギーの利用率を向上させるためには、適切な発光材料を研究開発する必要がある。言い換えれば、波長が１７２ｎｍの光に対して強吸収能力を有し、且つ効果的に可視光に変換できる発光材料が求められる。現在、市販の発光材料として、赤色発光材料であるＹ２Ｏ３：Ｅｕ３＋、（Ｙ, Ｇｄ）ＢＯ３：Ｅｕ３＋、緑色発光材料であるＺｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ２＋、ＢａＡｌ１２Ｏ１９：Ｍｎ２＋、及び青色発光材料であるＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ２＋等がある。しかし、市販の緑色発光材料であるＺｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ２＋及びＢａＡｌ１２Ｏ１９：Ｍｎ２＋は、残光時間が長過ぎるので、動的画像の表示に不利である。
【０００３】
発光のメカニズムから言うと、これらの材料において、主に基質が真空紫外線を吸収してから、エネルギーを発光イオンに伝達して可視光を生成するので、発光効率を向上させるために、基質の光に対する吸収能力を向上させるとともに、エネルギーの伝達能力を向上させる必要がある。従って、このメカニズムに基づいて、基質において増感ラジカルを利用することができる。例えば、陰イオンラジカルによって発光イオンを増感させ、発光材料の性能を向上させることができる。多くの陰イオンのラジカルにおいて、孤立したＰＯ４３−基は、空間的なリン―酸素四面体構造を有するだけでなく、且つ波長が１５０ｎｍ〜１７０ｎｍである光に対する吸収能力も優れる。リン酸塩において、Ｓｒ３Ｙ（ＰＯ４）３、Ｃａ３Ｙ（ＰＯ４）３、Ｂａ３Ｌａ（ＰＯ４）３、Ｃａ３Ｌａ（ＰＯ４）３、Ｓｒ３Ｌａ（ＰＯ４）３、Ｃａ３Ｇｄ（ＰＯ４）３等は、全て孤立したリン―酸素四面体構造を有し、且つ優れた安定性及び耐真空紫外線輻射能力を有している。また、Ｔｂ３＋イオンが発光中心として緑色発光材料に広く採用され、この緑色発光材料は、発光強度が高いだけでなく、且つ蛍光寿命が短い。例えば、Ｃａ５（ＰＯ４）３Ｆ：Ｔｂ３＋、Ｎａ２ＧｄＰＯ４Ｆ２：Ｔｂ３＋、ＮａＧｄ（ＰＯ３）４：Ｔｂ３＋及びＬａ（ＰＯ３）３：Ｔｂ３＋等である。
しかし、今まで、真空紫外線でＳｒ３Ｙ（ＰＯ４）３、Ｃａ３Ｙ（ＰＯ４）３、Ｂａ３Ｌａ（ＰＯ４）３、Ｃａ３Ｌａ（ＰＯ４）３、Ｓｒ３Ｌａ（ＰＯ４）３又はＣａ３Ｇｄ（ＰＯ４）３：Ｔｂ３＋等の材料を励起する技術について開示されていない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、発光強度が高い、テルビウムをドープしたリン酸塩緑色発光材料を提供することにある。さらに、製造工程が簡単で、汚染がなく、制御が易しく、且つ産業化生産に有利であるテルビウムをドープしたリン酸塩緑色発光材料の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の課題を解決するために、テルビウムをドープしたリン酸塩緑色発光材料を提供する。このテルビウムをドープしたリン酸塩緑色発光材料の一般式は、Ｍ３ＲＥ１−ｘＴｂｘ(ＰＯ４)３である（ここで、Ｍはアルカリ土類金属であり、ＲＥは希土類金属であり、且つｘ＝０．００１〜１である）。
【０００６】
また、テルビウムをドープしたリン酸塩緑色発光材料の製造方法を提供する。当該製造方法は、
化学量論比に基づいて、アルカリ土類金属イオン源化合物、リン酸基イオン源化合物、希土類金属イオン源化合物及びＴｂ３＋イオン源化合物を秤量し、前記化学量論比は、一般式Ｍ３ＲＥ１−ｘＴｂｘ(ＰＯ４)３に応じる元素のモル比であり、前記リン酸基イオン源化合物はモル比で１０％〜３０％過量であり、Ｍはアルカリ土類金属であり、ＲＥは希土類金属であり、且つｘ＝０．００１〜１であるステップＳ０１と、 各々の前記源化合物を研磨し、混合させるステップＳ０２と、混合された混合物に対して焼成予備処理を行い、冷却させるステップＳ０３と、焼成された焼成物を取出して研磨し、研磨された産物を還元雰囲気中で焙焼し、冷却させた後、テルビウムをドープしたリン酸塩緑色発光材料を得るステップＳ０４とを含む。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係るテルビウムをドープしたリン酸塩緑色発光材料およびその製造方法において、焼成および焙焼処理により製造されたＭ３ＲＥ１−ｘＴｂｘ(ＰＯ４)３緑色発光材料は、波長が１７２ｎｍの光に強吸収能力を有するので、このような材料は、緑色発光材料としてＰＤＰまたは水銀を使わない蛍光灯に用いられ、応用将来性が高い。
【０００８】
本発明に係るテルビウムをドープしたリン酸塩緑色発光材料は、以下の利点を有している。即ち、（１）１７２ｎｍの光に対して強吸収能力を有し、且つ蛍光寿命が短い。例えば、Ｃａ３Ｌａ０．９５Ｔｂ０．０５(ＰＯ４)３の蛍光寿命が２．４６ｍｓであるので、市販のＢａＡｌ１２Ｏ１９：Ｍｎの蛍光寿命より短い。（２）本発明に係るテルビウムをドープしたリン酸塩緑色発光材料は市販のＢａＡｌ１２Ｏ１９：Ｍｎに比べて、発光強度が強い。また、本発明に係るテルビウムをドープしたリン酸塩緑色発光材料の製造方法は、製造工程が簡単で、汚染がなく、制御が容易で、且つ産業化生産に有利である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の実施例１に係るＣａ３Ｌａ０．９５Ｔｂ０．０５(ＰＯ４)３の励起スペクトル図であり、モニタリング波長は５４３ｎｍである。
【図２】図２は、本発明の実施例１に係るＣａ３Ｌａ０．９５Ｔｂ０．０５(ＰＯ４)３及び市販のＢａＡｌ１２Ｏ１９：Ｍｎの発射スペクトル図であり、励起波長は１７２ｎｍである。
【図３】図３は、本発明の実施例１に係るＣａ３Ｌａ０．９５Ｔｂ０．０５(ＰＯ４)３の蛍光寿命のテスト図であり、励起波長は３７８ｎｍであり、モニタリング波長は５４３ｎｍである。
【図４】図４は、本発明の実施例に係るリン酸塩緑色発光材料の製造方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施例及び図面を参照しながら、本発明の実施形態について詳しく説明する。なお、以下の実施例はあくまで例示の目的であり、これらの実施例のみに限定されるものではない。
【００１１】
本発明に係るテルビウムをドープしたリン酸塩緑色発光材料の一般式は、Ｍ３ＲＥ１−ｘＴｂｘ(ＰＯ４)３である。ここで、Ｍはアルカリ土類金属であり、ＲＥは希土類金属であり、且つｘ＝０．００１〜１である。前記希土類金属ＲＥは、Ｇｄ、Ｙ及びＬａの中から選ばれる少なくとも一種であり、前記アルカリ土類金属Ｍは、Ｃａ、Ｓｒ及びＢａの中から選ばれる少なくとも一種である。
【００１２】
前記発光材料において、Ｍ３ＲＥ(ＰＯ４)３を基質とし、当該Ｍ３ＲＥ(ＰＯ４)３はメタリン酸塩として、強い耐真空紫外線輻射能力を有する。前記Ｍ３ＲＥ(ＰＯ４)３にＴｂ３＋を添加する場合の発光原理は、前記Ｔｂ３＋のｆ−ｄ遷移が１７０ｎｍ〜２２０ｎｍの範囲に位置するため、１７２ｎｍの光に対して一定な吸収作用があり、一方、前記基質が真空紫外線（ＶＵＶ）に対して強吸収能力を有し、且つ前記Ｔｂ３＋のｆ−ｄ遷移が１７０〜２２０ｎｍの範囲に位置するため、前記基質が吸収したエネルギーの大部分を前記Ｔｂ３＋イオンに伝達することができ、緑色光を発光させ、これによって、ＶＵＶの利用率及びＴｂ３＋の発光強度を向上させることができる。
【００１３】
図４は、本発明に係るリン酸塩緑色発光材料の製造方法のフローチャートである。その製造方法は、以下のステップを含む。
【００１４】
ステップＳ０１では、化学量論比に基づいて、アルカリ土類金属イオン源化合物、リン酸基イオン源化合物、希土類金属イオン源化合物及びＴｂ３＋イオン源化合物を秤量する。前記化学量論比とは、一般式Ｍ３ＲＥ１−ｘＴｂｘ(ＰＯ４)３に応じる元素のモル比を指し、ここで、前記リン酸基イオン源化合物はモル比で１０％〜３０％過量であり、Ｍはアルカリ土類金属であり、ＲＥは希土類金属であり、且つｘ＝０．００１〜１である。
【００１５】
ステップＳ０２では、各々の前記源化合物をめのう乳鉢内に投入し、それらを研磨し、混合させる。
【００１６】
ステップＳ０３では、混合された混合物に対して焼成予備処理を行い、冷却させる。
【００１７】
ステップＳ０４では、前記焼成された焼成物を取出して研磨し、研磨された産物を還元雰囲気中で焙焼し、冷却させた後、テルビウムをドープしたリン酸塩緑色発光材料を得る。
【００１８】
上述ステップＳ０１において、前記アルカリ土類金属イオン源化合物は、アルカリ土類金属の、酸化物、水酸化物、炭酸塩、及びシュウ酸塩の中から選ばれる少なくとも一種であり、前記リン酸基イオン源化合物は、リン酸水素二アンモニウム（（ＮＨ４）２ＨＰＯ４）、及びリン酸二水素アンモニウム（ＮＨ４Ｈ２ＰＯ４）の中から選ばれる少なくとも一種であり、前記ＲＥ３＋の源化合物は、対応する希土類金属の、酸化物、硝酸塩又はシュウ酸塩である。各々の源化合物を、一般式Ｍ３ＲＥ１−ｘＴｂｘ(ＰＯ４)３に応じる元素の化学量論比（即ちモル比）に基づいて秤量し、ここで、前記リン酸基イオン源化合物はモル比で１０％〜３０％過量であり、好ましくは２０％過量である。
【００１９】
ステップＳ０３において、均一に研磨された混合物を取出し、その混合物に対して焼成予備処理を行った後、室温まで冷却させる。具体的には、均一に研磨された混合物をコランダムるつぼ内に投入し、且つそれを３００℃〜７００℃で１時間〜６時間予備焼成した後、室温まで冷却させる。
【００２０】
ステップＳ０４において、予備焼成した物を取出してから、再び十分に研磨し、研磨された産物を還元雰囲気中で
焙焼し且つ冷却させて、テルビウムをドープしたリン酸塩緑色発光材料を得る。本実施例において、具体的には、高温箱式炉内で８００℃〜１５００℃にて４時間〜２４時間第一回焙焼処理を行った後、自然冷却させる。次に、前記第一回焙焼物を取出して研磨し、研磨された第一回焙焼物を再び７００℃〜９５０℃で５時間〜１０時間第二回焙焼処理を行う。前記第一回焙焼処理及び前記第二回焙焼処理の中の少なくとも１つの処理は、還元雰囲気中で行われる。最後に、前記第二回焙焼物を冷却させ且つ研磨してテルビウムをドープしたリン酸塩緑色発光材料を得る。前記還元雰囲気は、窒素と水素との混合気体、水素、又は一酸化炭素等である。
【００２１】
以下、複数の実施例を挙げて、テルビウムをドープしたリン酸塩緑色発光材料の異なる組成及びその製造方法について説明する。以下の実施例に使用される原料において、希土類金属の、酸化物、硝酸塩又はシュウ酸塩の純度は、４Ｎ以上であり、リン酸水素二アンモニウム又はリン酸二水素アンモニウムのレベルは、化学的純度である。還元雰囲気は、体積比が９５：５又は９０：１０である窒素と水素との混合気体、水素、又は一酸化炭素であってもよい。
【００２２】
（実施例１）
０．９００８ｇの炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）、１．２４２２ｇのリン酸二水素アンモニウム（ＮＨ４Ｈ２ＰＯ４）（モル比で２０％過量）、０．０２７９ｇの酸化テルビウム（Ｔｂ４Ｏ７）及び０．４６４５ｇの酸化ランタン（Ｌａ２Ｏ３）を秤量する。次に、これらをめのう乳鉢内で十分に研磨する。次に、研磨された混合物をコランダムるつぼ内に投入して５００℃で３時間焼成した後、室温まで自然冷却させ、焼成物を取出して再び十分に研磨する。最後に、還元雰囲気（体積比が９５％Ｎ２と５％Ｈ２との混合気）中で、研磨された焼成物を、１３００℃で１０時間焙焼した後、室温まで自然冷却させ、焙焼物を取出して研磨し、９００℃で５時間焙焼した後、冷却させ、研磨した。それにより、白色粉末状のＣａ３Ｌａ０．９５Ｔｂ０．０５（ＰＯ４）３緑色発光材料を得た。
【００２３】
（実施例２）
１．３２８７ｇの炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ３）、１．２４２３ｇのリン酸二水素アンモニウム（ＮＨ４Ｈ２ＰＯ４）（モル比で２０％過量）、０．０２８１ｇの酸化テルビウム（Ｔｂ４Ｏ７）及び０．４６４３ｇの酸化ランタン（Ｌａ２Ｏ３）を秤量する。次に、これらをめのう乳鉢内で十分に研磨する。次に、研磨された混合物をコランダムるつぼ内に投入して３００℃で６時間焼成した後、室温まで自然冷却させ、焼成物を取出して再び十分に研磨する。最後に、還元雰囲気（体積比が９５％Ｎ２と５％Ｈ２との混合気）中で、研磨された焼成物を、１２５０℃で８時間焙焼した後、室温まで自然冷却させ、焙焼物を取出して研磨し、それを９００℃で７時間焙焼した後、冷却させ、研磨した。それにより、白色粉末状のＳｒ３Ｌａ０．９５Ｔｂ０．０５（ＰＯ４）３緑色発光材料を得た。
【００２４】
（実施例３）
１．７７８６ｇの炭酸バリウム（ＢａＣＯ３）、１．２４２２ｇのリン酸二水素アンモニウム（ＮＨ４Ｈ２ＰＯ４）（モル比で２０％過量）、０．０２８０ｇの酸化テルビウム（Ｔｂ４Ｏ７）及び０．４６４５ｇの酸化ランタン（Ｌａ２Ｏ３）を秤量する。次に、これらをめのう乳鉢内で十分に研磨する。次に、研磨された混合物をコランダムるつぼ内に投入して７００℃で１時間焼成した後、室温まで自然冷却させ、焼成物を取出して再び十分に研磨する。最後に、還元雰囲気（体積比が９５％Ｎ２と５％Ｈ２との混合気）中で、研磨された焼成物を、９５０℃で８時間焙焼した後、室温まで自然冷却させ、焙焼物を取出して研磨し、それを９００℃で６時間焙焼した後、冷却させ、研磨した。それにより、白色粉末状のＢａ３Ｌａ０．９５Ｔｂ０．０５（ＰＯ４）３緑色発光材料を得た。
【００２５】
（実施例４）
１．３２８７ｇの炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ３）、１．２４２３ｇのリン酸二水素アンモニウム（ＮＨ４Ｈ２ＰＯ４）（モル比で２０％過量）、０．０５６１ｇの酸化テルビウム（Ｔｂ４Ｏ７）及び０．４３９８ｇの酸化ランタン（Ｌａ２Ｏ３）を秤量する。次に、これらをめのう乳鉢内で十分に研磨する。次に、研磨された混合物をコランダムるつぼ内に投入して３００℃で４時間焼成した後、室温まで自然冷却させ、焼成物を取出して再び十分に研磨する。最後に、還元雰囲気（体積比が９５％Ｎ２と５％Ｈ２との混合気）中で、研磨された焼成物を、８００℃で１２時間焙焼した後、室温まで自然冷却させ、焙焼物を取出して研磨し、それを還元雰囲気（Ｈ２）で８００℃にて７時間焙焼した後、冷却させ、研磨した。それにより、白色粉末状のＳｒ３Ｌａ０．９０Ｔｂ０．１０（ＰＯ４）３緑色発光材料を得た。
【００２６】
（実施例５）
１．７７８６ｇの炭酸バリウム（ＢａＣＯ３）、１．２４２３ｇのリン酸二水素アンモニウム（ＮＨ４Ｈ２ＰＯ４）（モル比で２０％過量）、０．５６０６ｇの酸化テルビウム（Ｔｂ４Ｏ７）を秤量する。次に、これらをめのう乳鉢内で十分に研磨する。次に、研磨された混合物をコランダムるつぼ内に投入して６００℃で４時間焼成した後、室温まで自然冷却させ、焼成物を取出して再び十分に研磨する。最後に、研磨された焼成物を、９５０℃で８時間焙焼した後、室温まで自然冷却させ、焙焼物を取出して研磨し、還元雰囲気（水素）中で、研磨された焙焼物を９００℃で６時間焙焼した後、冷却させ、研磨した。それにより、白色粉末状のＢａ３Ｔｂ（ＰＯ４）３緑色発光材料を得た。
【００２７】
（実施例６）
０．５０４６ｇの炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）、１．２４２３ｇのリン酸二水素アンモニウム（ＮＨ４Ｈ２ＰＯ４）（モル比で２０％過量）、０．５６０６ｇの酸化テルビウム（Ｔｂ４Ｏ７）を秤量する。次に、これらをメノー乳鉢内で十分に研磨する。次に、研磨された混合物をコランダムるつぼ内に投入して５００℃で３時間焼成した後、室温まで自然冷却させ、焼成物を取出して再び十分に研磨する。最後に、還元雰囲気（一酸化炭素）中で、研磨された焼成物を、１２００℃で１０時間焙焼した後、室温まで自然冷却させ、焙焼物を取出して研磨し、前記研磨された焙焼物を９００℃で５時間焙焼した後、冷却させ、研磨した。それにより、白色粉末状のＣａ３Ｔｂ（ＰＯ４）３緑色発光材料を得た。
【００２８】
（実施例７）
１．３２８７ｇの炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ３）、１．２４２３ｇのリン酸二水素アンモニウム（ＮＨ４Ｈ２ＰＯ４）（モル比で２０％過量）、０．０８４１ｇの酸化テルビウム（Ｔｂ４Ｏ７）及び０．４１５５ｇの酸化ランタン（Ｌａ２Ｏ３）を秤量する。次に、これらをめのう乳鉢内で十分に研磨する。次に、研磨された混合物をコランダムるつぼ内に投入して５００℃で４時間焼成した後、室温まで自然冷却させ、焼成物を取出して再び十分に研磨する。最後に、還元雰囲気（水素）中で、研磨された焼成物を、１２００℃で８時間焙焼した後、室温まで自然冷却させ、焙焼物を取出して研磨し、それを９００℃で７時間焙焼した後、冷却させ、研磨した。それにより、白色粉末状のＳｒ３Ｌａ０．８５Ｔｂ０．１５（ＰＯ４）３緑色発光材料を得た。
【００２９】
（実施例８）
１．３２８７ｇの炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ３）、１．２４２３ｇのリン酸二水素アンモニウム（ＮＨ４Ｈ２ＰＯ４）（モル比で２０％過量）、０．０８４１ｇの酸化テルビウム（Ｔｂ４Ｏ７）及び０．２８８０ｇの酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）を秤量する。次に、これらをめのう乳鉢内で十分に研磨する。次に、研磨された混合物をコランダムるつぼ内に投入して５００℃で４時間焼成した後、室温まで自然冷却させ、焼成物を取出して再び十分に研磨する。最後に、還元雰囲気（一酸化炭素）中で、研磨された焼成物を、１１００℃で８時間焙焼した後、室温まで自然冷却させ、焙焼物を取出して研磨し、それを９００℃で７時間焙焼した後、冷却させ、研磨した。それにより、白色粉末状のＳｒ３Ｙ０．８５Ｔｂ０．１５（ＰＯ４）３緑色発光材料を得た。
【００３０】
（実施例９）
０．９００８ｇの炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）、１．２４２３ｇのリン酸二水素アンモニウム（ＮＨ４Ｈ２ＰＯ４）（モル比で２０％過量）、０．０８４１ｇの酸化テルビウム（Ｔｂ４Ｏ７）及び１．１５０７ｇの硝酸ガドリニウム六水和物（Ｇｄ（ＮＯ３）３・６Ｈ２Ｏ）を秤量する。次に、これらをめのう乳鉢内で十分に研磨する。次に、研磨された混合物をコランダムるつぼ内に投入して５００℃で４時間焼成した後、室温まで自然冷却させ、焼成物を取出して再び十分に研磨する。最後に、還元雰囲気（一酸化炭素）中で、研磨された焼成物を、１０００℃で８時間焙焼した後、室温まで自然冷却させ、焙焼物を取出して研磨し、還元雰囲気（体積比が９０％Ｎ２と１０％Ｈ２との混合気）中で、前記研磨された焙焼物を９００℃で７時間焙焼した後、冷却させ、研磨した。それにより、白色粉末状のＣａ３Ｇｄ０．８５Ｔｂ０．１５（ＰＯ４）３緑色発光材料を得た。
【００３１】
（実施例１０）
０．６６６８ｇの水酸化カルシウム（Ｃａ（ＯＨ）２）、１．３４５８ｇのリン酸二水素アンモニウム（ＮＨ４Ｈ２ＰＯ４）（モル比で３０％過量）、０．０８４１ｇの酸化テルビウム（Ｔｂ４Ｏ７）及び０．２８８０ｇの酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）を秤量する。次に、これらをめのう乳鉢内で十分に研磨する。次に、研磨された混合物をコランダムるつぼ内に投入して５００℃で４時間焼成した後、室温まで自然冷却させ、焼成物を取出して再び十分に研磨する。最後に、還元雰囲気（水素）中で、研磨された焼成物を、１０００℃で８時間焙焼した後、室温まで自然冷却させ、焙焼物を取出して研磨し、それを９００℃で７時間焙焼した後、冷却させ、研磨した。それにより、白色粉末状のＣａ３Ｙ０．８５Ｔｂ０．１５（ＰＯ４）３緑色発光材料を得た。
【００３２】
（実施例１１）
１．１５２９ｇのシュウ酸カルシウム（ＣａＣ２Ｏ４）、１．３０７４ｇのリン酸水素二アンモニウム（（ＮＨ４）２ＨＰＯ４）（モル比で１０％過量）、０．０４３６ｇのシュウ酸テルビウム（Ｔｂ２（Ｃ２Ｏ４）３）及び０．４６４３ｇの酸化ランタン（Ｌａ２Ｏ３）を秤量する。次に、これらをめのう乳鉢内で十分に研磨する。次に、研磨された混合物をコランダムるつぼ内に投入して５００℃で３時間焼成した後、室温まで自然冷却させ、焼成物を取出して再び十分に研磨する。最後に、還元雰囲気（体積比が９５％Ｎ２と５％Ｈ２との混合気）中で、研磨された焼成物を、１３００℃で１０時間焙焼した後、室温まで自然冷却させ、焙焼物を取出して研磨し、それを７００℃で１０時間焙焼した後、冷却させ、研磨した。それにより、白色粉末状のＣａ３Ｌａ０．９５Ｔｂ０．０５（ＰＯ４）３緑色発光材料を得た。
【００３３】
（実施例１２）
１．７４２８ｇのシュウ酸ストロンチウム水和物（ＳｒＣ２Ｏ４・Ｈ２Ｏ）、１．２４２３ｇのリン酸二水素アンモニウム（ＮＨ４Ｈ２ＰＯ４）（モル比で２０％過量）、０．０８４１ｇの酸化テルビウム（Ｔｂ４Ｏ7）及び０．９６７２ｇのシュウ酸ガドリニウム十水和物（Ｇｄ２（Ｃ２Ｏ４）３・１０Ｈ２Ｏ）を秤量する。次に、これらをめのう乳鉢内で十分に研磨する。次に、研磨された混合物をコランダムるつぼ内に投入して５００℃で４時間焼成した後、室温まで自然冷却させ、焼成物を取出して再び十分に研磨する。最後に、還元雰囲気（一酸化炭素）中で、研磨された焼成物を、８００℃で２４時間焙焼した後、室温まで自然冷却させ、焙焼物を取出して研磨し、還元雰囲気（体積比が９０％Ｎ２と１０％Ｈ２との混合気）中で、それを９００℃で７時間焙焼した後、冷却させ、研磨した。それにより、白色粉末状のＳｒ３Ｇｄ０．８５Ｔｂ０．１５（ＰＯ４）３緑色発光材料を得た。
【００３４】
（実施例１３）
１．３２８７ｇの炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ３）、１．４２６２ｇのリン酸水素二アンモニウム（（ＮＨ４）２ＨＰＯ４）（モル比で２０％過量）、０．００１４ｇの硝酸テルビウム六水和物（Ｔｂ（ＮＯ３）３・６Ｈ２Ｏ）及び０．４８８２ｇの酸化ランタン（Ｌａ２Ｏ３）を秤量する。次に、これらをメノー乳鉢内で十分に研磨する。次に、研磨された混合物をコランダムるつぼ内に投入して５００℃で４時間焼成した後、室温まで自然冷却させ、焼成物を取出して再び十分に研磨する。最後に、還元雰囲気（体積比が９５％Ｎ２と５％Ｈ２との混合気）中で、研磨された焼成物を、１５００℃で４時間焙焼した後、室温まで自然冷却させ、焙焼物を取出して研磨し、それを９５０℃で５時間焙焼した後、冷却させ研磨した。それにより、白色粉末状のＳｒ３Ｔｂ０．９９９Ｔｂ０．００１（ＰＯ４）３緑色発光材料を得た。
【００３５】
（実施例１４）
０．４５０４ｇの炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）、０．３３２１ｇの炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ３）、０．４４４０ｇの炭酸バリウム（ＢａＣＯ３）、１．２４２２ｇのリン酸二水素アンモニウム（ＮＨ４Ｈ２ＰＯ４）（モル比で２０％過量）、０．０２７９ｇの酸化テルビウム（Ｔｂ４Ｏ7）、０．０５１７ｇの酸化ガドリニウム（Ｇｄ２Ｏ３）及び０．４１７９ｇの酸化ランタン（Ｌａ２Ｏ３）を秤量する。次に、これらをメノー乳鉢内で十分に研磨する。次に、研磨された混合物をコランダムるつぼ内に投入して５００℃で３時間焼成した後、室温まで自然冷却させ、焼成物を取出して再び十分に研磨する。最後に、還元雰囲気（体積比が９０％Ｎ２と１０％Ｈ２との混合気）中で、研磨された焼成物を、１３００℃で１０時間焙焼した後、室温まで自然冷却させ、焙焼物を取出して研磨し、それを９００℃で５時間焙焼した後、冷却させ、研磨した。それにより、白色粉末状の（Ｃａ０.５０Ｓｒ０．２５Ｂａ０．２５）３（Ｌａ０．９０Ｇｄ０．１０）０．９５Ｔｂ０．０５（ＰＯ４）３緑色発光材料を得た。
【００３６】
（実施例１５）
０．８５５８ｇの炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）、０．０８８８ｇの炭酸バリウム（ＢａＣＯ３）、１．２４２２ｇのリン酸二水素アンモニウム（ＮＨ４Ｈ２ＰＯ４）（モル比で２０％過量）、０．０２７９ｇの酸化テルビウム（Ｔｂ４Ｏ7）、０．１６０９ｇの酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）、０．０５１７ｇの酸化ガドリニウム（Ｇｄ２Ｏ３）及び０．４１７９ｇの酸化ランタン（Ｌａ２Ｏ３）を秤量する。次に、これらをめのう乳鉢内で十分に研磨する。次に、研磨された混合物をコランダムるつぼ内に投入して５００℃で３時間焼成した後、室温まで自然冷却させ、焼成物を取出して再び十分に研磨する。最後に、還元雰囲気（体積比が９０％Ｎ２と１０％Ｈ２との混合気）中で、研磨された焼成物を、１２００℃で１０時間焙焼した後、室温まで自然冷却させ、焙焼物を取出して研磨し、それを９００℃で５時間焙焼した後、冷却させ、研磨した。それにより、白色粉末状の（Ｃａ０.９５Ｂａ０．０５）３（Ｙ０．５Ｌａ０．４０Ｇｄ０．１０）０．９５Ｔｂ０．０５（ＰＯ４）３緑色発光材料を得た。
【００３７】
図１は、本発明の実施例１に係るＣａ３Ｌａ０．９５Ｔｂ０．０５（ＰＯ４）３の励起スペクトル図であり、モニタリング波長は５４３ｎｍである。図１に示したように、本発明の実施例１に係るＣａ３Ｌａ０．９５Ｔｂ０．０５（ＰＯ４）３は、２つの励起ピークを有し、２つの励起ピークは１５０ｎｍ〜２５０ｎｍ範囲に位置することが分かった。このことから、Ｃａ３Ｌａ０．９５Ｔｂ０．０５（ＰＯ４）３が上記ピークの付近の真空紫外線に対して強吸収能力を有するのでキセノン（Ｘｅ）の１７２ｎｍの光輻射に適用され、ＰＤＰ又は水銀を含まない蛍光灯に用いられることが明らかとなった。
【００３８】
図２は、本発明の実施例１に係るＣａ３Ｌａ０．９５Ｔｂ０．０５(ＰＯ４)３が１７２ｎｍの光で励起された発射スペクトル（実線部分）、及び同様の条件下で従来の市販のＢａＡｌ１２Ｏ１９：Ｍｎの発射スペクトル（破線部分）である。図２から分かるように、本発明に係るＣａ３Ｌａ０．９５Ｔｂ０．０５(ＰＯ４)３の発光強度は市販のＢａＡｌ１２Ｏ１９：Ｍｎより顕著に優れた。
【００３９】
図３は、本発明の実施例１に係るＣａ３Ｌａ０．９５Ｔｂ０．０５(ＰＯ４)３の蛍光寿命のテスト図であり、励起波長は３７８ｎｍであり、モニタリング波長は５４３ｎｍである。公式Ｉ＝Ｉ０ｅｘｐ（−ｔ/τ）に基づいて、推定して得た残光時間（τ）は、２．４６ｍｓであり、ここで、Ｉは、初期発光強度であり、Ｉ０は、残光時間（τ）に対して変化した発光強度である。前記推定して得た残光時間（τ）２．４６ｍｓは、ＶＵＶ蛍光粉末が残光時間に対する要求（１ｍｓ〜５ｍｓ）を満たした。
【００４０】
本発明に係るテルビウムをドープしたリン酸塩緑色発光材料は、以下の利点を有する。即ち、（１）１７２ｎｍの光に対して強くの吸収能力を有し、且つ蛍光寿命が短い。例えば、Ｃａ３Ｌａ０．９５Ｔｂ０．０５(ＰＯ４)３の蛍光寿命が２．４６ｍｓであるので、市販のＢａＡｌ１２Ｏ１９：Ｍｎの蛍光寿命より短い。（２）本発明に係るテルビウムをドープしたリン酸塩緑色発光材料は市販のＢａＡｌ１２Ｏ１９：Ｍｎに比べて、発光強度が強い。また、本発明に係るテルビウムをドープしたリン酸塩緑色発光材料の製造方法は、製造工程が簡単で、汚染がなく、制御が容易で、且つ産業化生産に有利である。
【００４１】
上記の説明は、本発明の好適な実施例に関するものであり、本発明はそれに限定されず、本発明の主旨範囲内にある様々な修正や等価変換・変更などは、全て本発明の保護範囲内のものである。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光材料の分野に関し、特に真空紫外線によって励起されるリン酸塩緑色発光材料及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近来、環境保護がますます大衆に注目されており、それに伴い水銀を含まない光源が研究課題の一つになっている。その中でも、励起光は主にキセノン（Ｘｅ）放電によって得られる。即ち、キセノン輻射によって生成された波長が１４７ｎｍ又は１７２ｎｍである光によって発光材料が励起される。従って、キセノン輻射エネルギーの利用率を向上させるためには、適切な発光材料を研究開発する必要がある。言い換えれば、波長が１７２ｎｍの光に対して強吸収能力を有し、且つ効果的に可視光に変換できる発光材料が求められる。現在、市販の発光材料として、赤色発光材料であるＹ２Ｏ３：Ｅｕ３＋、（Ｙ, Ｇｄ）ＢＯ３：Ｅｕ３＋、緑色発光材料であるＺｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ２＋、ＢａＡｌ１２Ｏ１９：Ｍｎ２＋、及び青色発光材料であるＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ２＋等がある。しかし、市販の緑色発光材料であるＺｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ２＋及びＢａＡｌ１２Ｏ１９：Ｍｎ２＋は、残光時間が長過ぎるので、動的画像の表示に不利である。
【０００３】
発光のメカニズムから言うと、これらの材料において、主に基質が真空紫外線を吸収してから、エネルギーを発光イオンに伝達して可視光を生成するので、発光効率を向上させるために、基質の光に対する吸収能力を向上させるとともに、エネルギーの伝達能力を向上させる必要がある。従って、このメカニズムに基づいて、基質において増感ラジカルを利用することができる。例えば、陰イオンラジカルによって発光イオンを増感させ、発光材料の性能を向上させることができる。多くの陰イオンのラジカルにおいて、孤立したＰＯ４３−基は、空間的なリン―酸素四面体構造を有するだけでなく、且つ波長が１５０ｎｍ〜１７０ｎｍである光に対する吸収能力も優れる。リン酸塩において、Ｓｒ３Ｙ（ＰＯ４）３、Ｃａ３Ｙ（ＰＯ４）３、Ｂａ３Ｌａ（ＰＯ４）３、Ｃａ３Ｌａ（ＰＯ４）３、Ｓｒ３Ｌａ（ＰＯ４）３、Ｃａ３Ｇｄ（ＰＯ４）３等は、全て孤立したリン―酸素四面体構造を有し、且つ優れた安定性及び耐真空紫外線輻射能力を有している。また、Ｔｂ３＋イオンが発光中心として緑色発光材料に広く採用され、この緑色発光材料は、発光強度が高いだけでなく、且つ蛍光寿命が短い。例えば、Ｃａ５（ＰＯ４）３Ｆ：Ｔｂ３＋、Ｎａ２ＧｄＰＯ４Ｆ２：Ｔｂ３＋、ＮａＧｄ（ＰＯ３）４：Ｔｂ３＋及びＬａ（ＰＯ３）３：Ｔｂ３＋等である。
しかし、今まで、真空紫外線でＳｒ３Ｙ（ＰＯ４）３、Ｃａ３Ｙ（ＰＯ４）３、Ｂａ３Ｌａ（ＰＯ４）３、Ｃａ３Ｌａ（ＰＯ４）３、Ｓｒ３Ｌａ（ＰＯ４）３又はＣａ３Ｇｄ（ＰＯ４）３：Ｔｂ３＋等の材料を励起する技術について開示されていない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、発光強度が高い、テルビウムをドープしたリン酸塩緑色発光材料を提供することにある。さらに、製造工程が簡単で、汚染がなく、制御が易しく、且つ産業化生産に有利であるテルビウムをドープしたリン酸塩緑色発光材料の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の課題を解決するために、テルビウムをドープしたリン酸塩緑色発光材料を提供する。このテルビウムをドープしたリン酸塩緑色発光材料の一般式は、Ｍ３ＲＥ１−ｘＴｂｘ(ＰＯ４)３である（ここで、Ｍはアルカリ土類金属であり、ＲＥは希土類金属であり、且つｘ＝０．００１〜１である）。
【０００６】
また、テルビウムをドープしたリン酸塩緑色発光材料の製造方法を提供する。当該製造方法は、
化学量論比に基づいて、アルカリ土類金属イオン源化合物、リン酸基イオン源化合物、希土類金属イオン源化合物及びＴｂ３＋イオン源化合物を秤量し、前記化学量論比は、一般式Ｍ３ＲＥ１−ｘＴｂｘ(ＰＯ４)３に応じる元素のモル比であり、前記リン酸基イオン源化合物はモル比で１０％〜３０％過量であり、Ｍはアルカリ土類金属であり、ＲＥは希土類金属であり、且つｘ＝０．００１〜１であるステップＳ０１と、 各々の前記源化合物を研磨し、混合させるステップＳ０２と、混合された混合物に対して焼成予備処理を行い、冷却させるステップＳ０３と、焼成された焼成物を取出して研磨し、研磨された産物を還元雰囲気中で焙焼し、冷却させた後、テルビウムをドープしたリン酸塩緑色発光材料を得るステップＳ０４とを含む。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係るテルビウムをドープしたリン酸塩緑色発光材料およびその製造方法において、焼成および焙焼処理により製造されたＭ３ＲＥ１−ｘＴｂｘ(ＰＯ４)３緑色発光材料は、波長が１７２ｎｍの光に強吸収能力を有するので、このような材料は、緑色発光材料としてＰＤＰまたは水銀を使わない蛍光灯に用いられ、応用将来性が高い。
【０００８】
本発明に係るテルビウムをドープしたリン酸塩緑色発光材料は、以下の利点を有している。即ち、（１）１７２ｎｍの光に対して強吸収能力を有し、且つ蛍光寿命が短い。例えば、Ｃａ３Ｌａ０．９５Ｔｂ０．０５(ＰＯ４)３の蛍光寿命が２．４６ｍｓであるので、市販のＢａＡｌ１２Ｏ１９：Ｍｎの蛍光寿命より短い。（２）本発明に係るテルビウムをドープしたリン酸塩緑色発光材料は市販のＢａＡｌ１２Ｏ１９：Ｍｎに比べて、発光強度が強い。また、本発明に係るテルビウムをドープしたリン酸塩緑色発光材料の製造方法は、製造工程が簡単で、汚染がなく、制御が容易で、且つ産業化生産に有利である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の実施例１に係るＣａ３Ｌａ０．９５Ｔｂ０．０５(ＰＯ４)３の励起スペクトル図であり、モニタリング波長は５４３ｎｍである。
【図２】図２は、本発明の実施例１に係るＣａ３Ｌａ０．９５Ｔｂ０．０５(ＰＯ４)３及び市販のＢａＡｌ１２Ｏ１９：Ｍｎの発射スペクトル図であり、励起波長は１７２ｎｍである。
【図３】図３は、本発明の実施例１に係るＣａ３Ｌａ０．９５Ｔｂ０．０５(ＰＯ４)３の蛍光寿命のテスト図であり、励起波長は３７８ｎｍであり、モニタリング波長は５４３ｎｍである。
【図４】図４は、本発明の実施例に係るリン酸塩緑色発光材料の製造方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施例及び図面を参照しながら、本発明の実施形態について詳しく説明する。なお、以下の実施例はあくまで例示の目的であり、これらの実施例のみに限定されるものではない。
【００１１】
本発明に係るテルビウムをドープしたリン酸塩緑色発光材料の一般式は、Ｍ３ＲＥ１−ｘＴｂｘ(ＰＯ４)３である。ここで、Ｍはアルカリ土類金属であり、ＲＥは希土類金属であり、且つｘ＝０．００１〜１である。前記希土類金属ＲＥは、Ｇｄ、Ｙ及びＬａの中から選ばれる少なくとも一種であり、前記アルカリ土類金属Ｍは、Ｃａ、Ｓｒ及びＢａの中から選ばれる少なくとも一種である。
【００１２】
前記発光材料において、Ｍ３ＲＥ(ＰＯ４)３を基質とし、当該Ｍ３ＲＥ(ＰＯ４)３はメタリン酸塩として、強い耐真空紫外線輻射能力を有する。前記Ｍ３ＲＥ(ＰＯ４)３にＴｂ３＋を添加する場合の発光原理は、前記Ｔｂ３＋のｆ−ｄ遷移が１７０ｎｍ〜２２０ｎｍの範囲に位置するため、１７２ｎｍの光に対して一定な吸収作用があり、一方、前記基質が真空紫外線（ＶＵＶ）に対して強吸収能力を有し、且つ前記Ｔｂ３＋のｆ−ｄ遷移が１７０〜２２０ｎｍの範囲に位置するため、前記基質が吸収したエネルギーの大部分を前記Ｔｂ３＋イオンに伝達することができ、緑色光を発光させ、これによって、ＶＵＶの利用率及びＴｂ３＋の発光強度を向上させることができる。
【００１３】
図４は、本発明に係るリン酸塩緑色発光材料の製造方法のフローチャートである。その製造方法は、以下のステップを含む。
【００１４】
ステップＳ０１では、化学量論比に基づいて、アルカリ土類金属イオン源化合物、リン酸基イオン源化合物、希土類金属イオン源化合物及びＴｂ３＋イオン源化合物を秤量する。前記化学量論比とは、一般式Ｍ３ＲＥ１−ｘＴｂｘ(ＰＯ４)３に応じる元素のモル比を指し、ここで、前記リン酸基イオン源化合物はモル比で１０％〜３０％過量であり、Ｍはアルカリ土類金属であり、ＲＥは希土類金属であり、且つｘ＝０．００１〜１である。
【００１５】
ステップＳ０２では、各々の前記源化合物をめのう乳鉢内に投入し、それらを研磨し、混合させる。
【００１６】
ステップＳ０３では、混合された混合物に対して焼成予備処理を行い、冷却させる。
【００１７】
ステップＳ０４では、前記焼成された焼成物を取出して研磨し、研磨された産物を還元雰囲気中で焙焼し、冷却させた後、テルビウムをドープしたリン酸塩緑色発光材料を得る。
【００１８】
上述ステップＳ０１において、前記アルカリ土類金属イオン源化合物は、アルカリ土類金属の、酸化物、水酸化物、炭酸塩、及びシュウ酸塩の中から選ばれる少なくとも一種であり、前記リン酸基イオン源化合物は、リン酸水素二アンモニウム（（ＮＨ４）２ＨＰＯ４）、及びリン酸二水素アンモニウム（ＮＨ４Ｈ２ＰＯ４）の中から選ばれる少なくとも一種であり、前記ＲＥ３＋の源化合物は、対応する希土類金属の、酸化物、硝酸塩又はシュウ酸塩である。各々の源化合物を、一般式Ｍ３ＲＥ１−ｘＴｂｘ(ＰＯ４)３に応じる元素の化学量論比（即ちモル比）に基づいて秤量し、ここで、前記リン酸基イオン源化合物はモル比で１０％〜３０％過量であり、好ましくは２０％過量である。
【００１９】
ステップＳ０３において、均一に研磨された混合物を取出し、その混合物に対して焼成予備処理を行った後、室温まで冷却させる。具体的には、均一に研磨された混合物をコランダムるつぼ内に投入し、且つそれを３００℃〜７００℃で１時間〜６時間予備焼成した後、室温まで冷却させる。
【００２０】
ステップＳ０４において、予備焼成した物を取出してから、再び十分に研磨し、研磨された産物を還元雰囲気中で
焙焼し且つ冷却させて、テルビウムをドープしたリン酸塩緑色発光材料を得る。本実施例において、具体的には、高温箱式炉内で８００℃〜１５００℃にて４時間〜２４時間第一回焙焼処理を行った後、自然冷却させる。次に、前記第一回焙焼物を取出して研磨し、研磨された第一回焙焼物を再び７００℃〜９５０℃で５時間〜１０時間第二回焙焼処理を行う。前記第一回焙焼処理及び前記第二回焙焼処理の中の少なくとも１つの処理は、還元雰囲気中で行われる。最後に、前記第二回焙焼物を冷却させ且つ研磨してテルビウムをドープしたリン酸塩緑色発光材料を得る。前記還元雰囲気は、窒素と水素との混合気体、水素、又は一酸化炭素等である。
【００２１】
以下、複数の実施例を挙げて、テルビウムをドープしたリン酸塩緑色発光材料の異なる組成及びその製造方法について説明する。以下の実施例に使用される原料において、希土類金属の、酸化物、硝酸塩又はシュウ酸塩の純度は、４Ｎ以上であり、リン酸水素二アンモニウム又はリン酸二水素アンモニウムのレベルは、化学的純度である。還元雰囲気は、体積比が９５：５又は９０：１０である窒素と水素との混合気体、水素、又は一酸化炭素であってもよい。
【００２２】
（実施例１）
０．９００８ｇの炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）、１．２４２２ｇのリン酸二水素アンモニウム（ＮＨ４Ｈ２ＰＯ４）（モル比で２０％過量）、０．０２７９ｇの酸化テルビウム（Ｔｂ４Ｏ７）及び０．４６４５ｇの酸化ランタン（Ｌａ２Ｏ３）を秤量する。次に、これらをめのう乳鉢内で十分に研磨する。次に、研磨された混合物をコランダムるつぼ内に投入して５００℃で３時間焼成した後、室温まで自然冷却させ、焼成物を取出して再び十分に研磨する。最後に、還元雰囲気（体積比が９５％Ｎ２と５％Ｈ２との混合気）中で、研磨された焼成物を、１３００℃で１０時間焙焼した後、室温まで自然冷却させ、焙焼物を取出して研磨し、９００℃で５時間焙焼した後、冷却させ、研磨した。それにより、白色粉末状のＣａ３Ｌａ０．９５Ｔｂ０．０５（ＰＯ４）３緑色発光材料を得た。
【００２３】
（実施例２）
１．３２８７ｇの炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ３）、１．２４２３ｇのリン酸二水素アンモニウム（ＮＨ４Ｈ２ＰＯ４）（モル比で２０％過量）、０．０２８１ｇの酸化テルビウム（Ｔｂ４Ｏ７）及び０．４６４３ｇの酸化ランタン（Ｌａ２Ｏ３）を秤量する。次に、これらをめのう乳鉢内で十分に研磨する。次に、研磨された混合物をコランダムるつぼ内に投入して３００℃で６時間焼成した後、室温まで自然冷却させ、焼成物を取出して再び十分に研磨する。最後に、還元雰囲気（体積比が９５％Ｎ２と５％Ｈ２との混合気）中で、研磨された焼成物を、１２５０℃で８時間焙焼した後、室温まで自然冷却させ、焙焼物を取出して研磨し、それを９００℃で７時間焙焼した後、冷却させ、研磨した。それにより、白色粉末状のＳｒ３Ｌａ０．９５Ｔｂ０．０５（ＰＯ４）３緑色発光材料を得た。
【００２４】
（実施例３）
１．７７８６ｇの炭酸バリウム（ＢａＣＯ３）、１．２４２２ｇのリン酸二水素アンモニウム（ＮＨ４Ｈ２ＰＯ４）（モル比で２０％過量）、０．０２８０ｇの酸化テルビウム（Ｔｂ４Ｏ７）及び０．４６４５ｇの酸化ランタン（Ｌａ２Ｏ３）を秤量する。次に、これらをめのう乳鉢内で十分に研磨する。次に、研磨された混合物をコランダムるつぼ内に投入して７００℃で１時間焼成した後、室温まで自然冷却させ、焼成物を取出して再び十分に研磨する。最後に、還元雰囲気（体積比が９５％Ｎ２と５％Ｈ２との混合気）中で、研磨された焼成物を、９５０℃で８時間焙焼した後、室温まで自然冷却させ、焙焼物を取出して研磨し、それを９００℃で６時間焙焼した後、冷却させ、研磨した。それにより、白色粉末状のＢａ３Ｌａ０．９５Ｔｂ０．０５（ＰＯ４）３緑色発光材料を得た。
【００２５】
（実施例４）
１．３２８７ｇの炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ３）、１．２４２３ｇのリン酸二水素アンモニウム（ＮＨ４Ｈ２ＰＯ４）（モル比で２０％過量）、０．０５６１ｇの酸化テルビウム（Ｔｂ４Ｏ７）及び０．４３９８ｇの酸化ランタン（Ｌａ２Ｏ３）を秤量する。次に、これらをめのう乳鉢内で十分に研磨する。次に、研磨された混合物をコランダムるつぼ内に投入して３００℃で４時間焼成した後、室温まで自然冷却させ、焼成物を取出して再び十分に研磨する。最後に、還元雰囲気（体積比が９５％Ｎ２と５％Ｈ２との混合気）中で、研磨された焼成物を、８００℃で１２時間焙焼した後、室温まで自然冷却させ、焙焼物を取出して研磨し、それを還元雰囲気（Ｈ２）で８００℃にて７時間焙焼した後、冷却させ、研磨した。それにより、白色粉末状のＳｒ３Ｌａ０．９０Ｔｂ０．１０（ＰＯ４）３緑色発光材料を得た。
【００２６】
（実施例５）
１．７７８６ｇの炭酸バリウム（ＢａＣＯ３）、１．２４２３ｇのリン酸二水素アンモニウム（ＮＨ４Ｈ２ＰＯ４）（モル比で２０％過量）、０．５６０６ｇの酸化テルビウム（Ｔｂ４Ｏ７）を秤量する。次に、これらをめのう乳鉢内で十分に研磨する。次に、研磨された混合物をコランダムるつぼ内に投入して６００℃で４時間焼成した後、室温まで自然冷却させ、焼成物を取出して再び十分に研磨する。最後に、研磨された焼成物を、９５０℃で８時間焙焼した後、室温まで自然冷却させ、焙焼物を取出して研磨し、還元雰囲気（水素）中で、研磨された焙焼物を９００℃で６時間焙焼した後、冷却させ、研磨した。それにより、白色粉末状のＢａ３Ｔｂ（ＰＯ４）３緑色発光材料を得た。
【００２７】
（実施例６）
０．５０４６ｇの炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）、１．２４２３ｇのリン酸二水素アンモニウム（ＮＨ４Ｈ２ＰＯ４）（モル比で２０％過量）、０．５６０６ｇの酸化テルビウム（Ｔｂ４Ｏ７）を秤量する。次に、これらをメノー乳鉢内で十分に研磨する。次に、研磨された混合物をコランダムるつぼ内に投入して５００℃で３時間焼成した後、室温まで自然冷却させ、焼成物を取出して再び十分に研磨する。最後に、還元雰囲気（一酸化炭素）中で、研磨された焼成物を、１２００℃で１０時間焙焼した後、室温まで自然冷却させ、焙焼物を取出して研磨し、前記研磨された焙焼物を９００℃で５時間焙焼した後、冷却させ、研磨した。それにより、白色粉末状のＣａ３Ｔｂ（ＰＯ４）３緑色発光材料を得た。
【００２８】
（実施例７）
１．３２８７ｇの炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ３）、１．２４２３ｇのリン酸二水素アンモニウム（ＮＨ４Ｈ２ＰＯ４）（モル比で２０％過量）、０．０８４１ｇの酸化テルビウム（Ｔｂ４Ｏ７）及び０．４１５５ｇの酸化ランタン（Ｌａ２Ｏ３）を秤量する。次に、これらをめのう乳鉢内で十分に研磨する。次に、研磨された混合物をコランダムるつぼ内に投入して５００℃で４時間焼成した後、室温まで自然冷却させ、焼成物を取出して再び十分に研磨する。最後に、還元雰囲気（水素）中で、研磨された焼成物を、１２００℃で８時間焙焼した後、室温まで自然冷却させ、焙焼物を取出して研磨し、それを９００℃で７時間焙焼した後、冷却させ、研磨した。それにより、白色粉末状のＳｒ３Ｌａ０．８５Ｔｂ０．１５（ＰＯ４）３緑色発光材料を得た。
【００２９】
（実施例８）
１．３２８７ｇの炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ３）、１．２４２３ｇのリン酸二水素アンモニウム（ＮＨ４Ｈ２ＰＯ４）（モル比で２０％過量）、０．０８４１ｇの酸化テルビウム（Ｔｂ４Ｏ７）及び０．２８８０ｇの酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）を秤量する。次に、これらをめのう乳鉢内で十分に研磨する。次に、研磨された混合物をコランダムるつぼ内に投入して５００℃で４時間焼成した後、室温まで自然冷却させ、焼成物を取出して再び十分に研磨する。最後に、還元雰囲気（一酸化炭素）中で、研磨された焼成物を、１１００℃で８時間焙焼した後、室温まで自然冷却させ、焙焼物を取出して研磨し、それを９００℃で７時間焙焼した後、冷却させ、研磨した。それにより、白色粉末状のＳｒ３Ｙ０．８５Ｔｂ０．１５（ＰＯ４）３緑色発光材料を得た。
【００３０】
（実施例９）
０．９００８ｇの炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）、１．２４２３ｇのリン酸二水素アンモニウム（ＮＨ４Ｈ２ＰＯ４）（モル比で２０％過量）、０．０８４１ｇの酸化テルビウム（Ｔｂ４Ｏ７）及び１．１５０７ｇの硝酸ガドリニウム六水和物（Ｇｄ（ＮＯ３）３・６Ｈ２Ｏ）を秤量する。次に、これらをめのう乳鉢内で十分に研磨する。次に、研磨された混合物をコランダムるつぼ内に投入して５００℃で４時間焼成した後、室温まで自然冷却させ、焼成物を取出して再び十分に研磨する。最後に、還元雰囲気（一酸化炭素）中で、研磨された焼成物を、１０００℃で８時間焙焼した後、室温まで自然冷却させ、焙焼物を取出して研磨し、還元雰囲気（体積比が９０％Ｎ２と１０％Ｈ２との混合気）中で、前記研磨された焙焼物を９００℃で７時間焙焼した後、冷却させ、研磨した。それにより、白色粉末状のＣａ３Ｇｄ０．８５Ｔｂ０．１５（ＰＯ４）３緑色発光材料を得た。
【００３１】
（実施例１０）
０．６６６８ｇの水酸化カルシウム（Ｃａ（ＯＨ）２）、１．３４５８ｇのリン酸二水素アンモニウム（ＮＨ４Ｈ２ＰＯ４）（モル比で３０％過量）、０．０８４１ｇの酸化テルビウム（Ｔｂ４Ｏ７）及び０．２８８０ｇの酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）を秤量する。次に、これらをめのう乳鉢内で十分に研磨する。次に、研磨された混合物をコランダムるつぼ内に投入して５００℃で４時間焼成した後、室温まで自然冷却させ、焼成物を取出して再び十分に研磨する。最後に、還元雰囲気（水素）中で、研磨された焼成物を、１０００℃で８時間焙焼した後、室温まで自然冷却させ、焙焼物を取出して研磨し、それを９００℃で７時間焙焼した後、冷却させ、研磨した。それにより、白色粉末状のＣａ３Ｙ０．８５Ｔｂ０．１５（ＰＯ４）３緑色発光材料を得た。
【００３２】
（実施例１１）
１．１５２９ｇのシュウ酸カルシウム（ＣａＣ２Ｏ４）、１．３０７４ｇのリン酸水素二アンモニウム（（ＮＨ４）２ＨＰＯ４）（モル比で１０％過量）、０．０４３６ｇのシュウ酸テルビウム（Ｔｂ２（Ｃ２Ｏ４）３）及び０．４６４３ｇの酸化ランタン（Ｌａ２Ｏ３）を秤量する。次に、これらをめのう乳鉢内で十分に研磨する。次に、研磨された混合物をコランダムるつぼ内に投入して５００℃で３時間焼成した後、室温まで自然冷却させ、焼成物を取出して再び十分に研磨する。最後に、還元雰囲気（体積比が９５％Ｎ２と５％Ｈ２との混合気）中で、研磨された焼成物を、１３００℃で１０時間焙焼した後、室温まで自然冷却させ、焙焼物を取出して研磨し、それを７００℃で１０時間焙焼した後、冷却させ、研磨した。それにより、白色粉末状のＣａ３Ｌａ０．９５Ｔｂ０．０５（ＰＯ４）３緑色発光材料を得た。
【００３３】
（実施例１２）
１．７４２８ｇのシュウ酸ストロンチウム水和物（ＳｒＣ２Ｏ４・Ｈ２Ｏ）、１．２４２３ｇのリン酸二水素アンモニウム（ＮＨ４Ｈ２ＰＯ４）（モル比で２０％過量）、０．０８４１ｇの酸化テルビウム（Ｔｂ４Ｏ7）及び０．９６７２ｇのシュウ酸ガドリニウム十水和物（Ｇｄ２（Ｃ２Ｏ４）３・１０Ｈ２Ｏ）を秤量する。次に、これらをめのう乳鉢内で十分に研磨する。次に、研磨された混合物をコランダムるつぼ内に投入して５００℃で４時間焼成した後、室温まで自然冷却させ、焼成物を取出して再び十分に研磨する。最後に、還元雰囲気（一酸化炭素）中で、研磨された焼成物を、８００℃で２４時間焙焼した後、室温まで自然冷却させ、焙焼物を取出して研磨し、還元雰囲気（体積比が９０％Ｎ２と１０％Ｈ２との混合気）中で、それを９００℃で７時間焙焼した後、冷却させ、研磨した。それにより、白色粉末状のＳｒ３Ｇｄ０．８５Ｔｂ０．１５（ＰＯ４）３緑色発光材料を得た。
【００３４】
（実施例１３）
１．３２８７ｇの炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ３）、１．４２６２ｇのリン酸水素二アンモニウム（（ＮＨ４）２ＨＰＯ４）（モル比で２０％過量）、０．００１４ｇの硝酸テルビウム六水和物（Ｔｂ（ＮＯ３）３・６Ｈ２Ｏ）及び０．４８８２ｇの酸化ランタン（Ｌａ２Ｏ３）を秤量する。次に、これらをメノー乳鉢内で十分に研磨する。次に、研磨された混合物をコランダムるつぼ内に投入して５００℃で４時間焼成した後、室温まで自然冷却させ、焼成物を取出して再び十分に研磨する。最後に、還元雰囲気（体積比が９５％Ｎ２と５％Ｈ２との混合気）中で、研磨された焼成物を、１５００℃で４時間焙焼した後、室温まで自然冷却させ、焙焼物を取出して研磨し、それを９５０℃で５時間焙焼した後、冷却させ研磨した。それにより、白色粉末状のＳｒ３Ｔｂ０．９９９Ｔｂ０．００１（ＰＯ４）３緑色発光材料を得た。
【００３５】
（実施例１４）
０．４５０４ｇの炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）、０．３３２１ｇの炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ３）、０．４４４０ｇの炭酸バリウム（ＢａＣＯ３）、１．２４２２ｇのリン酸二水素アンモニウム（ＮＨ４Ｈ２ＰＯ４）（モル比で２０％過量）、０．０２７９ｇの酸化テルビウム（Ｔｂ４Ｏ7）、０．０５１７ｇの酸化ガドリニウム（Ｇｄ２Ｏ３）及び０．４１７９ｇの酸化ランタン（Ｌａ２Ｏ３）を秤量する。次に、これらをメノー乳鉢内で十分に研磨する。次に、研磨された混合物をコランダムるつぼ内に投入して５００℃で３時間焼成した後、室温まで自然冷却させ、焼成物を取出して再び十分に研磨する。最後に、還元雰囲気（体積比が９０％Ｎ２と１０％Ｈ２との混合気）中で、研磨された焼成物を、１３００℃で１０時間焙焼した後、室温まで自然冷却させ、焙焼物を取出して研磨し、それを９００℃で５時間焙焼した後、冷却させ、研磨した。それにより、白色粉末状の（Ｃａ０.５０Ｓｒ０．２５Ｂａ０．２５）３（Ｌａ０．９０Ｇｄ０．１０）０．９５Ｔｂ０．０５（ＰＯ４）３緑色発光材料を得た。
【００３６】
（実施例１５）
０．８５５８ｇの炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）、０．０８８８ｇの炭酸バリウム（ＢａＣＯ３）、１．２４２２ｇのリン酸二水素アンモニウム（ＮＨ４Ｈ２ＰＯ４）（モル比で２０％過量）、０．０２７９ｇの酸化テルビウム（Ｔｂ４Ｏ7）、０．１６０９ｇの酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）、０．０５１７ｇの酸化ガドリニウム（Ｇｄ２Ｏ３）及び０．４１７９ｇの酸化ランタン（Ｌａ２Ｏ３）を秤量する。次に、これらをめのう乳鉢内で十分に研磨する。次に、研磨された混合物をコランダムるつぼ内に投入して５００℃で３時間焼成した後、室温まで自然冷却させ、焼成物を取出して再び十分に研磨する。最後に、還元雰囲気（体積比が９０％Ｎ２と１０％Ｈ２との混合気）中で、研磨された焼成物を、１２００℃で１０時間焙焼した後、室温まで自然冷却させ、焙焼物を取出して研磨し、それを９００℃で５時間焙焼した後、冷却させ、研磨した。それにより、白色粉末状の（Ｃａ０.９５Ｂａ０．０５）３（Ｙ０．５Ｌａ０．４０Ｇｄ０．１０）０．９５Ｔｂ０．０５（ＰＯ４）３緑色発光材料を得た。
【００３７】
図１は、本発明の実施例１に係るＣａ３Ｌａ０．９５Ｔｂ０．０５（ＰＯ４）３の励起スペクトル図であり、モニタリング波長は５４３ｎｍである。図１に示したように、本発明の実施例１に係るＣａ３Ｌａ０．９５Ｔｂ０．０５（ＰＯ４）３は、２つの励起ピークを有し、２つの励起ピークは１５０ｎｍ〜２５０ｎｍ範囲に位置することが分かった。このことから、Ｃａ３Ｌａ０．９５Ｔｂ０．０５（ＰＯ４）３が上記ピークの付近の真空紫外線に対して強吸収能力を有するのでキセノン（Ｘｅ）の１７２ｎｍの光輻射に適用され、ＰＤＰ又は水銀を含まない蛍光灯に用いられることが明らかとなった。
【００３８】
図２は、本発明の実施例１に係るＣａ３Ｌａ０．９５Ｔｂ０．０５(ＰＯ４)３が１７２ｎｍの光で励起された発射スペクトル（実線部分）、及び同様の条件下で従来の市販のＢａＡｌ１２Ｏ１９：Ｍｎの発射スペクトル（破線部分）である。図２から分かるように、本発明に係るＣａ３Ｌａ０．９５Ｔｂ０．０５(ＰＯ４)３の発光強度は市販のＢａＡｌ１２Ｏ１９：Ｍｎより顕著に優れた。
【００３９】
図３は、本発明の実施例１に係るＣａ３Ｌａ０．９５Ｔｂ０．０５(ＰＯ４)３の蛍光寿命のテスト図であり、励起波長は３７８ｎｍであり、モニタリング波長は５４３ｎｍである。公式Ｉ＝Ｉ０ｅｘｐ（−ｔ/τ）に基づいて、推定して得た残光時間（τ）は、２．４６ｍｓであり、ここで、Ｉは、初期発光強度であり、Ｉ０は、残光時間（τ）に対して変化した発光強度である。前記推定して得た残光時間（τ）２．４６ｍｓは、ＶＵＶ蛍光粉末が残光時間に対する要求（１ｍｓ〜５ｍｓ）を満たした。
【００４０】
本発明に係るテルビウムをドープしたリン酸塩緑色発光材料は、以下の利点を有する。即ち、（１）１７２ｎｍの光に対して強くの吸収能力を有し、且つ蛍光寿命が短い。例えば、Ｃａ３Ｌａ０．９５Ｔｂ０．０５(ＰＯ４)３の蛍光寿命が２．４６ｍｓであるので、市販のＢａＡｌ１２Ｏ１９：Ｍｎの蛍光寿命より短い。（２）本発明に係るテルビウムをドープしたリン酸塩緑色発光材料は市販のＢａＡｌ１２Ｏ１９：Ｍｎに比べて、発光強度が強い。また、本発明に係るテルビウムをドープしたリン酸塩緑色発光材料の製造方法は、製造工程が簡単で、汚染がなく、制御が容易で、且つ産業化生産に有利である。
【００４１】
上記の説明は、本発明の好適な実施例に関するものであり、本発明はそれに限定されず、本発明の主旨範囲内にある様々な修正や等価変換・変更などは、全て本発明の保護範囲内のものである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
テルビウムをドープしたリン酸塩緑色発光材料であって、
一般式はＭ３ＲＥ１−ｘＴｂｘ(ＰＯ４)３（ここで、Ｍはアルカリ土類金属であり、ＲＥは希土類金属であり、且つｘ＝０．００１〜１である。）である、
ことを特徴とするテルビウムをドープしたリン酸塩緑色発光材料。
【請求項２】
前記希土類金属ＲＥは、Ｇｄ、Ｙ及びＬａの中から選ばれる少なくとも一種であることを特徴とする請求項１に記載のテルビウムをドープしたリン酸塩緑色発光材料。
【請求項３】
前記アルカリ土類金属Ｍは、Ｃａ、Ｓｒ及びＢａの中から選ばれる少なくとも一種であることを特徴とする請求項１に記載のテルビウムをドープしたリン酸塩緑色発光材料。
【請求項４】
化学量論比に基づいて、アルカリ土類金属イオン源化合物、リン酸基イオン源化合物、希土類金属イオン源化合物及びＴｂ３＋イオン源化合物を準備し、前記化学量論比は、一般式Ｍ３ＲＥ１−ｘＴｂｘ(ＰＯ４)３に応じる元素のモル比であり、前記リン酸基イオン源化合物はモル比で１０％〜３０％過量であり、Ｍはアルカリ土類金属であり、ＲＥは希土類金属であり、且つｘ＝０．００１〜１であるステップＳ０１と、
各々の前記源化合物を研磨し、混合させるステップＳ０２と、
混合された混合物に対して焼成予備処理を行い、冷却させるステップＳ０３と、
焼成された焼成物を取出して研磨し、研磨された産物を還元雰囲気中で焙焼し、冷却させた後、テルビウムをドープしたリン酸塩緑色発光材料を得るステップＳ０４と、
を含むことを特徴とするテルビウムをドープしたリン酸塩緑色発光材料の製造方法。
【請求項５】
前記アルカリ土類金属イオン源化合物は、アルカリ土類金属の、酸化物、水酸化物、炭酸塩、及びシュウ酸塩の中から選ばれる少なくとも一種であり、前記リン酸基イオン源化合物は、リン酸水素二アンモニウム、及びリン酸二水素アンモニウムの中から選ばれる少なくとも一種であり、前記ＲＥの源化合物は、対応する希土類金属の、酸化物、硝酸塩又はシュウ酸塩であることを特徴とする請求項４に記載のテルビウムをドープしたリン酸塩緑色発光材料の製造方法。
【請求項６】
前記焼成予備処理において、焼成温度は、３００℃〜７００℃であり、焼成時間は、１時間〜６時間であることを特徴とする請求項４に記載のテルビウムをドープしたリン酸塩緑色発光材料の製造方法。
【請求項７】
前記ステップＳ０４における焙焼処理は、二回の焙焼処理を含み、
第一回焙焼処理の温度は、８００℃〜１５００℃であり、焙焼時間は、４時間〜２４時間であり、次に、前記第一回焙焼物を取出し、冷却させ、研磨した後、再び７００℃〜９５０℃で５時間〜１０時間第二回焙焼処理を行い、
前記第一回焙焼処理及び前記第二回焙焼処理の中の少なくとも１つの処理は、還元雰囲気中で行われる、
ことを特徴とする請求項４に記載のテルビウムをドープしたリン酸塩緑色発光材料の製造方法。
【請求項８】
前記還元雰囲気は、窒素と水素との混合気体、水素、又は一酸化炭素であることを特徴とする請求項７に記載のテルビウムをドープしたリン酸塩緑色発光材料の製造方法。
【請求項９】
前記希土類金属ＲＥは、Ｇｄ、Ｙ及びＬａの中から選ばれる少なくとも一種であることを特徴とする請求項４に記載のテルビウムをドープしたリン酸塩緑色発光材料の製造方法。
【請求項１０】
前記アルカリ土類金属Ｍは、Ｃａ、Ｓｒ及びＢａの中から選ばれる少なくとも一種であることを特徴とする請求項４に記載のテルビウムをドープしたリン酸塩緑色発光材料の製造方法。
【請求項１】
テルビウムをドープしたリン酸塩緑色発光材料であって、
一般式はＭ３ＲＥ１−ｘＴｂｘ(ＰＯ４)３（ここで、Ｍはアルカリ土類金属であり、ＲＥは希土類金属であり、且つｘ＝０．００１〜１である。）である、
ことを特徴とするテルビウムをドープしたリン酸塩緑色発光材料。
【請求項２】
前記希土類金属ＲＥは、Ｇｄ、Ｙ及びＬａの中から選ばれる少なくとも一種であることを特徴とする請求項１に記載のテルビウムをドープしたリン酸塩緑色発光材料。
【請求項３】
前記アルカリ土類金属Ｍは、Ｃａ、Ｓｒ及びＢａの中から選ばれる少なくとも一種であることを特徴とする請求項１に記載のテルビウムをドープしたリン酸塩緑色発光材料。
【請求項４】
化学量論比に基づいて、アルカリ土類金属イオン源化合物、リン酸基イオン源化合物、希土類金属イオン源化合物及びＴｂ３＋イオン源化合物を準備し、前記化学量論比は、一般式Ｍ３ＲＥ１−ｘＴｂｘ(ＰＯ４)３に応じる元素のモル比であり、前記リン酸基イオン源化合物はモル比で１０％〜３０％過量であり、Ｍはアルカリ土類金属であり、ＲＥは希土類金属であり、且つｘ＝０．００１〜１であるステップＳ０１と、
各々の前記源化合物を研磨し、混合させるステップＳ０２と、
混合された混合物に対して焼成予備処理を行い、冷却させるステップＳ０３と、
焼成された焼成物を取出して研磨し、研磨された産物を還元雰囲気中で焙焼し、冷却させた後、テルビウムをドープしたリン酸塩緑色発光材料を得るステップＳ０４と、
を含むことを特徴とするテルビウムをドープしたリン酸塩緑色発光材料の製造方法。
【請求項５】
前記アルカリ土類金属イオン源化合物は、アルカリ土類金属の、酸化物、水酸化物、炭酸塩、及びシュウ酸塩の中から選ばれる少なくとも一種であり、前記リン酸基イオン源化合物は、リン酸水素二アンモニウム、及びリン酸二水素アンモニウムの中から選ばれる少なくとも一種であり、前記ＲＥの源化合物は、対応する希土類金属の、酸化物、硝酸塩又はシュウ酸塩であることを特徴とする請求項４に記載のテルビウムをドープしたリン酸塩緑色発光材料の製造方法。
【請求項６】
前記焼成予備処理において、焼成温度は、３００℃〜７００℃であり、焼成時間は、１時間〜６時間であることを特徴とする請求項４に記載のテルビウムをドープしたリン酸塩緑色発光材料の製造方法。
【請求項７】
前記ステップＳ０４における焙焼処理は、二回の焙焼処理を含み、
第一回焙焼処理の温度は、８００℃〜１５００℃であり、焙焼時間は、４時間〜２４時間であり、次に、前記第一回焙焼物を取出し、冷却させ、研磨した後、再び７００℃〜９５０℃で５時間〜１０時間第二回焙焼処理を行い、
前記第一回焙焼処理及び前記第二回焙焼処理の中の少なくとも１つの処理は、還元雰囲気中で行われる、
ことを特徴とする請求項４に記載のテルビウムをドープしたリン酸塩緑色発光材料の製造方法。
【請求項８】
前記還元雰囲気は、窒素と水素との混合気体、水素、又は一酸化炭素であることを特徴とする請求項７に記載のテルビウムをドープしたリン酸塩緑色発光材料の製造方法。
【請求項９】
前記希土類金属ＲＥは、Ｇｄ、Ｙ及びＬａの中から選ばれる少なくとも一種であることを特徴とする請求項４に記載のテルビウムをドープしたリン酸塩緑色発光材料の製造方法。
【請求項１０】
前記アルカリ土類金属Ｍは、Ｃａ、Ｓｒ及びＢａの中から選ばれる少なくとも一種であることを特徴とする請求項４に記載のテルビウムをドープしたリン酸塩緑色発光材料の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公表番号】特表２０１３−５１８９４１（Ｐ２０１３−５１８９４１Ａ）
【公表日】平成２５年５月２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５５１４６２（Ｐ２０１２−５５１４６２）
【出願日】平成２２年２月４日（２０１０．２．４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＣＮ２０１０／０７０５１１
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０９４９３７
【国際公開日】平成２３年８月１１日（２０１１．８．１１）
【出願人】（５１１２１５２３０）オーシャンズ キング ライティング サイエンスアンドテクノロジー カンパニー リミテッド (15)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２５年５月２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月４日（２０１０．２．４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＣＮ２０１０／０７０５１１
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０９４９３７
【国際公開日】平成２３年８月１１日（２０１１．８．１１）
【出願人】（５１１２１５２３０）オーシャンズ キング ライティング サイエンスアンドテクノロジー カンパニー リミテッド (15)
【Ｆターム（参考）】
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