希土類イオンドープしたケイ酸塩発光ガラスおよびその調製方法
希土類イオンドープしたケイ酸塩発光ガラスおよびその調製方法に関する。発光ガラスは、以下の一般式の物質ａＭ２Ｏ・ｂＭ’２Ｏ３・ｃＳｉＯ２・ｄＲＥ２Ｏ３である。そのうち、ＭはＮａ、Ｋ、Ｌｉのうちの少なくとも１種であり、Ｍ’はＹ、Ｇｄ、Ｌａ、Ｓｃ、Ｌｕのうちの少なくとも１種であり、ＲＥはＣｅ、Ｔｍ、Ｔｂ、Ｈｏ、Ｄｙ、Ｅｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｐｒのうちの少なくとも１種である。調製方法は、原料を細かく砕いた後、１２００〜１５００℃で１〜５ｈ焙焼し、室温まで冷却する。その後、６００〜１１００℃で０．５〜２４ｈ焼きなまし処理を行ってから、室温まで冷却し、成型して製品が得られる。製品の性能は安定しており、均一性および発光性能も良好で、透過率が高い。この種の調製方法は、工程が簡単で、コストが低い。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光材料の技術分野に属し、発光ガラスおよびその調製方法に関し、特に希土類イオンドープしたケイ酸塩発光ガラスおよびその調製方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体照明技術（ＬＥＤ）の発展に伴い、新しい光源がしだいに私たちの日常生活に浸透してきている。第３世代の半導体材料である窒化ガリウムを半導体照明の光源として用いると、同等輝度での電気消費量は、普通の白熱灯の１０分の１に抑えられ、寿命は１０万時間以上に達する。新型の照明技術としてのＬＥＤは、省エネルギー、エコによる環境保護、柔軟な応用、など多くの長所を有し、各種の指示、表示、装飾、バックライト光源、および普通照明などの分野に広く応用することができる。これは、照明分野の革命を引き起こすであろう。
【０００３】
現在商品化されている白色光ＬＥＤ照明装置の多くは、青色光ＬＥＤチップと、青色光励起を受けて黄色光または緑色光、橙色光を発光することができる蛍光体材料を組み合わせたものが採用されている。この種の蛍光体材料は比較的高い発光効率を有しており、さらに調製方法も確立されている。しかし、この種の方法で製造された光源装置は以下のような欠点を有する。（１）実装に用いるエポキシ樹脂が劣化しやすく、装置寿命が低下する。（２）工程が複雑で、コストが比較的高い。（３）色度座標が不安定で、白色光がドリフトしやすい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明で解決しようとする技術的問題は、既存技術において発光蛍光体材料を実装するのに用いるエポキシ樹脂が、容易に劣化することによって引き起こされる、装置寿命が低下する、実装工程が複雑である、コストが比較的高い、色度座標が不安定である、白色光がドリフトしやすい、などの欠陥に対して、安定性がよく、均一性がよく、透過率が高く、発光性能がよい、希土類イオンドープしたケイ酸塩発光ガラスを提供することである。
【０００５】
本発明でさらに解決しようとする技術的問題は、工程が簡単で、低コストである希土類イオンドープしたケイ酸塩発光ガラスの調製方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明において、その技術的問題を解決するために採用した技術案は、以下の通りである。希土類イオンドープしたケイ酸塩発光ガラスは、以下の構造の物質ａＭ２Ｏ・ｂＭ’２Ｏ３・ｃＳｉＯ２・ｄＲＥ２Ｏ３である。そのうち、ＭはＮａ、Ｋ、Ｌｉのうちの少なくとも１種であり、Ｍ’はＹ、Ｇｄ、Ｌａ、Ｓｃ、Ｌｕのうちの少なくとも１種であり、ＲＥはＣｅ、Ｔｍ、Ｔｂ、Ｈｏ、Ｄｙ、Ｅｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｐｒのうちの少なくとも１種である。ａ、ｂ、ｃ、ｄはモル分率であり、これらの数値はそれぞれ、ａが２５〜５０、ｂが０〜４０、ｃが３０〜７０、ｄが０．００１〜２０である。
【０００７】
前記ａ、ｂ、ｃ、ｄの数値は、好ましくはそれぞれａが３０〜４５、ｂが５〜３０、ｃが３０〜６０、ｄが０．１〜２０である。
【０００８】
希土類イオンドープしたケイ酸塩発光ガラスの調製方法は、成分Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを原料とする。そのうち、成分ＡはＮａ、Ｋ、Ｌｉの炭酸塩のうちの少なくとも１種であり、成分ＢはＹ、Ｇｄ、Ｌａ、Ｓｃ、Ｌｕの酸化物、シュウ酸塩または炭酸塩のうちの少なくとも１種であり、成分ＣはＳｉＯ２であり、成分ＤはＣｅ、Ｔｍ、Ｔｂ、Ｈｏ、Ｄｙ、Ｅｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｐｒの酸化物、シュウ酸塩または炭酸塩のうちの少なくとも１種である。前記原料を細かく砕いて均一に混合し、１２００〜１６５０℃に昇温して、０．５〜５ｈ焙焼を行う。溶融したガラス材料を室温まで冷却した後、６００〜１１００℃に昇温し、０．５〜２４ｈ焼きなましを行う。得られた産物を室温まで冷却して成型し、希土類イオンドープしたケイ酸塩発光ガラスが得られる。
【０００９】
希土類イオンドープしたケイ酸塩発光ガラスの調製方法において、原料を乳鉢に入れ、細かく砕いて均一に混合した後、るつぼに入れて１３００〜１６００℃で１〜３ｈ溶融する。溶融したガラス材料を注ぎ出して室温まで冷却した後、管状炉または低温焼きなまし炉に入れ、６５０〜９００℃まで昇温して２〜１５ｈ焼きなましを行う。得られた産物を室温まで冷却して成型し、希土類イオンドープしたケイ酸塩発光ガラスが得られる。
【００１０】
希土類イオンドープしたケイ酸塩発光ガラスの調製方法において、前記各種原料の比率は、以下の構造の物質ａＭ２Ｏ・ｂＭ’２Ｏ３・ｃＳｉＯ２・ｄＲＥ２Ｏ３の各元素のモル分率に基づいて算出されたものである。そのうち、ＭはＮａ、Ｋ、Ｌｉのうちの少なくとも１種であり、Ｍ’はＹ、Ｇｄ、Ｌａ、Ｓｃ、Ｌｕのうちの少なくとも１種であり、ＲＥはＣｅ、Ｔｍ、Ｔｂ、Ｈｏ、Ｄｙ、Ｅｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｐｒのうちの少なくとも１種である。ａ、ｂ、ｃ、ｄはモル分率であり、これらの数値はそれぞれ、ａが２５〜５０、ｂが０〜４０、ｃが３０〜７０、ｄが０．００１〜２０である。
【００１１】
希土類イオンドープしたケイ酸塩発光ガラスの調製方法において、前記ａ、ｂ、ｃ、ｄの数値は、好ましくはそれぞれａが３０〜４５、ｂが５〜３０、ｃが３０〜６０、ｄが０．１〜２０である。
【００１２】
前記原料のうち、成分Ｂ、Ｄの酸化物、シュウ酸塩、炭酸塩およびその他の原料の純度は、分析用グレード以上である。
【００１３】
前記原料のうち、成分Ｄは好ましくはＴｍ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｓｍ、Ｅｕの酸化物、シュウ酸塩または炭酸塩のうちの少なくとも１種である。
【００１４】
本発明は、ケイ酸塩ガラスに特殊な希土類イオンを添加することを採用して、新型の発光ガラスを製造する。粉体材料と比較すると、青紫色光励起において、本発明の発光ガラスは以下の顕著な長所を有する。（１）良好な光透過性、（２）良好な化学安定性および熱安定性、（３）調製工程が簡単で、コストが低い、（４）大きいブロックおよび異なる形状の製造が容易である、（５）エポキシ樹脂を代替することができる。これらの特徴により、高性能発光を実現することができるガラスは、ＬＥＤ照明分野の発光媒体材料として、非常に適している。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の調製方法は、工程が簡単で、低コストである。また、特殊な希土類イオンドープを選択し、発光ガラスのガラス調製条件およびガラス構造による制限のため、発光活性イオンの多くがガラス中において、発光強度が弱くなり、さらには発光しなくなる問題を解決した。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
以下に図および実施例を組み合わせ、本発明についてさらに説明を行う。
【００１７】
【図１】図１は、実施例１で調製された発光ガラスの３５９ｎｍ励起による発光スペクトルである。
【図２】図２は、実施例９で調製された発光ガラスの３７８ｎｍ励起による発光スペクトルである。
【図３】図３は、実施例１０で調製された発光ガラスの３９５ｎｍ励起による発光スペクトルである。
【図４】図４は、実施例１２で調製された発光ガラスの３５０ｎｍ励起による発光スペクトルである。
【図５】図５は、実施例１６で調製された発光ガラスの４０４ｎｍ励起による発光スペクトルである。
【図６】図６は、実施例１７で調製された発光ガラスの３７８ｎｍ励起による発光スペクトルである。
【図７】図７は、実施例２０で調製された発光ガラスの３５３ｎｍ励起による発光スペクトルである。
【００１８】
サンプルの発光スペクトルは、Ｓｈｉｍａｄｚｕ ＲＦ−５３０１蛍光分光計を採用し、測定を行った。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に実施例を通して、本発明についてさらに説明を行う。各実施例において使用される原料は、化学工業分野で常用される原料または市販の原料である。
【実施例１】
【００２０】
実施例１は分析用グレードのＮａ２ＣＯ３、ＳｉＯ２および９９．９９％のＹ２Ｏ３、Ｔｍ２Ｏ３を採用して、主要原料とした。Ｎａ２ＣＯ３を１０．２４ｇ、Ｙ２Ｏ３を７．１３ｇ、ＳｉＯ２を１１．６２ｇ、Ｔｍ２Ｏ３を０．２４ｇ秤取し、均一に混合した後、１４００℃で２ｈ溶融した。ガラス原料を注ぎ出して室温まで冷却した後、低温焼きなまし炉の空気雰囲気において７００℃まで昇温し、温度を保って５ｈ焼きなましを行った。成型して、３０Ｎａ２Ｏ・９．８Ｙ２Ｏ３・６０ＳｉＯ２・０．２Ｔｍ２Ｏ３（そのうち各成分の前の係数はｍｏｌ分率である。以下同じ）である青色光を発光するガラスが得られた。図１に示すのは、本実施例で製造された発光ガラスの、３５９ｎｍの紫外線励起による発光スペクトルである。図中、３５９ｎｍ励起において、本実施例で調製された発光ガラスが４５５ｎｍの青色光を発光することを示す。
【実施例２】
【００２１】
実施例２は分析用グレードのＬｉ２ＣＯ３、ＳｉＯ２および９９．９９％のＹ２Ｏ３、Ｔｍ２Ｏ３を採用して、主要原料とした。Ｌｉ２ＣＯ３を８．１５ｇ、Ｙ２Ｏ３を８．１４ｇ、ＳｉＯ２を１３．２７ｇ、Ｔｍ２Ｏ３を０．２８ｇ秤取し、均一に混合した後１３５０℃で２ｈ溶融した。ガラス材料を注ぎ出して室温まで冷却した後、低温焼きなまし炉の空気雰囲気において６００℃まで昇温し、温度を保って８ｈ焼きなましを行った。成型して、３０Ｌｉ２Ｏ・９．８Ｙ２Ｏ３・６０ＳｉＯ２・０．２Ｔｍ２Ｏ３である青色光を発光するガラスが得られた。
【実施例３】
【００２２】
実施例３は分析用グレードのＫ２ＣＯ３、ＳｉＯ２および９９．９９％のＹ２Ｏ３、Ｔｍ２Ｏ３を採用して、主要原料とした。Ｋ２ＣＯ３を１１．８８ｇ、Ｙ２Ｏ３を６．３４ｇ、ＳｉＯ２を１０．３３ｇ、Ｔｍ２Ｏ３を０．２２ｇ秤取し、均一に混合した後１４５０℃で２ｈ溶融した。ガラス材料を注ぎ出して室温まで冷却した後、低温焼きなまし炉の空気雰囲気において８００℃まで昇温し、温度を保って４ｈ焼きなましを行った。成型して、３０Ｋ２Ｏ・９．８Ｙ２Ｏ３・６０ＳｉＯ２・０．２Ｔｍ２Ｏ３である青色光を発光するガラスが得られた。
【実施例４】
【００２３】
実施例４は分析用グレードのＫ２ＣＯ３、ＳｉＯ２および９９．９９％のＬｕ２Ｏ３、Ｔｍ２Ｏ３を採用して、主要原料とした。Ｋ２ＣＯ３を９．９５ｇ、Ｌｕ２Ｏ３を９．３６ｇ、ＳｉＯ２を８．６５ｇ、Ｔｍ２Ｏ３を０．１８ｇ秤取し、均一に混合した後１５００℃で１ｈ溶融した。ガラス材料を注ぎ出して室温まで冷却した後、低温焼きなまし炉の空気雰囲気において１１００℃まで昇温し、温度を保って０．５ｈ焼きなましを行った。成型して、３０Ｋ２Ｏ・９．８Ｌｕ２Ｏ３・６０ＳｉＯ２・０．２Ｔｍ２Ｏ３である青色光を発光するガラスが得られた。
【実施例５】
【００２４】
実施例５は分析用グレードのＬｉ２ＣＯ３、ＳｉＯ２および９９．９９％のＧｄ２Ｏ３、Ｔｍ２Ｏ３を採用して、主要原料とした。Ｌｉ２ＣＯ３を６．８１ｇ、Ｇｄ２Ｏ３を１０．９２ｇ、ＳｉＯ２を１１．０８ｇ、Ｔｍ２Ｏ３を０．２３ｇ秤取し、均一に混合した後１４００℃で２ｈ溶融した。ガラス材料を注ぎ出して室温まで冷却した後、低温焼きなまし炉の空気雰囲気において６５０℃まで昇温し、温度を保って１５ｈ焼きなましを行った。成型して、３０Ｌｉ２Ｏ・９．８Ｇｄ２Ｏ３・６０ＳｉＯ２・０．２Ｔｍ２Ｏ３である青色光を発光するガラスが得られた。
【実施例６】
【００２５】
実施例６は分析用グレードのＮａ２ＣＯ３、ＳｉＯ２および９９．９９％のＬａ２Ｏ３、Ｔｍ２Ｏ３を採用して、主要原料とした。Ｎａ２ＣＯ３を９．０９ｇ、Ｌａ２Ｏ３を９．１３ｇ、ＳｉＯ２を１０．３１ｇ、Ｔｍ２Ｏ３を０．２２ｇ秤取し、均一に混合した後１４００℃で２ｈ溶融した。ガラス材料を注ぎ出して室温まで冷却した後、低温焼きなまし炉の空気雰囲気において７００℃まで昇温し、温度を保って５ｈ焼きなましを行った。成型して、３０Ｎａ２Ｏ・９．８Ｌａ２Ｏ３・６０ＳｉＯ２・０．２Ｔｍ２Ｏ３である青色光を発光するガラスが得られた。
【実施例７】
【００２６】
実施例７は分析用グレードのＮａ２ＣＯ３、ＳｉＯ２および９９．９９％のＳｃ２Ｏ３、Ｔｍ２Ｏ３を採用して、主要原料とした。Ｎａ２ＣＯ３を１１．５２ｇ、Ｓｃ２Ｏ３を４．９ｇ、ＳｉＯ２を１３．０７ｇ、Ｔｍ２Ｏ３を０．２７ｇ秤取し、均一に混合した後１４５０℃で２ｈ溶融した。ガラス材料を注ぎ出して室温まで冷却した後、低温焼きなまし炉の空気雰囲気において７００℃まで昇温し、温度を保って５ｈ焼きなましを行った。成型して、３０Ｎａ２Ｏ・９．８Ｓｃ２Ｏ３・６０ＳｉＯ２・０．２Ｔｍ２Ｏ３である青色光を発光するガラスが得られた。
【実施例８】
【００２７】
実施例８は分析用グレードのＮａ２ＣＯ３、ＳｉＯ２および９９．９９％のＹ２Ｏ３、ＣｅＯ２を採用して、主要原料とした。Ｎａ２ＣＯ３を１０．２２ｇ、Ｙ２Ｏ３を６．８９ｇ、ＳｉＯ２を１１．５９ｇ、ＣｅＯ２を０．５５ｇ秤取し、均一に混合した後１４５０℃で５ｈ溶融した。ガラス材料を注ぎ出して室温まで冷却した後、管状炉の９５％Ｎ２＋５％Ｈ２（体積パーセント、以下同じ）の還元雰囲気において７５０℃まで昇温し、温度を保って１５ｈ焼きなましを行った。成型して、３０Ｎａ２Ｏ・９．５Ｙ２Ｏ３・６０ＳｉＯ２・０．５Ｃｅ２Ｏ３である発光ガラスが得られた。
【実施例９】
【００２８】
実施例９は分析用グレードのＮａ２ＣＯ３、ＳｉＯ２および９９．９９％のＹ２Ｏ３、Ｔｂ４Ｏ７を採用して、主要原料とした。Ｎａ２ＣＯ３を９．５９ｇ、Ｙ２Ｏ３を４．０８ｇ、ＳｉＯ２を１０．８８ｇ、Ｔｂ４Ｏ７を４．５１ｇ秤取し、均一に混合した後１４００℃で２ｈ溶融した。ガラス材料を注ぎ出して室温まで冷却した後、管状炉の９５％Ｎ２＋５％Ｈ２（体積パーセント）の還元雰囲気において７００℃まで昇温し、温度を保って５ｈ焼きなましを行った。成型して、３０Ｎａ２Ｏ・６Ｙ２Ｏ３・６０ＳｉＯ２・４Ｔｂ２Ｏ３である緑色光を発光するガラスが得られた。図２に示すのは、本実施例で製造された発光ガラスの、３７８ｎｍの紫外線励起による発光スペクトルである。図中、３７８ｎｍ励起において、本実施例で調製された発光ガラスが５４４ｎｍの緑色光を発光することを示す。
【実施例１０】
【００２９】
実施例１０は分析用グレードのＮａ２ＣＯ３、ＳｉＯ２および９９．９９％のＹ２Ｏ３、Ｅｕ２Ｏ３を採用して、主要原料とした。Ｎａ２ＣＯ３を９．８１ｇ、Ｙ２Ｏ３を４．８７ｇ、ＳｉＯ２を１１．１２ｇ、Ｅｕ２Ｏ３を３．２５ｇ秤取し、均一に混合した後１４００℃で２ｈ溶融した。ガラス材料を注ぎ出して室温まで冷却した後、低温焼きなまし炉の空気雰囲気において７００℃まで昇温し、温度を保って５ｈ焼きなましを行った。成型して、３０Ｎａ２Ｏ・７Ｙ２Ｏ３・６０ＳｉＯ２・３Ｅｕ２Ｏ３である緑色光を発光するガラスが得られた。図３に示すのは、本実施例で製造された発光ガラスの、３９５ｎｍの紫外線励起による発光スペクトルである。図中、３９５ｎｍ励起において、本実施例で調製された発光ガラスが６１２ｎｍの赤色光を発光することを示す。
【実施例１１】
【００３０】
実施例１１は分析用グレードのＮａ２ＣＯ３、ＳｉＯ２および９９．９９％のＹ２Ｏ３、Ｈｏ２Ｏ３を採用して、主要原料とした。Ｎａ２ＣＯ３を１０．２５ｇ、Ｙ２Ｏ３を７．１３ｇ、ＳｉＯ２を１１．６２ｇ、Ｈｏ２Ｏ３を０．２４ｇ秤取し、均一に混合した後１４００℃で２ｈ溶融した。ガラス材料を注ぎ出して室温まで冷却した後、低温焼きなまし炉の空気雰囲気において６００℃まで昇温し、温度を保って２４ｈ焼きなましを行った。成型して、３０Ｎａ２Ｏ・９．８Ｙ２Ｏ３・６０ＳｉＯ２・０．２Ｈｏ２Ｏ３である緑色光を発光するガラスが得られた。
【実施例１２】
【００３１】
実施例１２は分析用グレードのＮａ２ＣＯ３、ＳｉＯ２および９９．９９％のＹ２Ｏ３、Ｄｙ２Ｏ３を採用して、主要原料とした。Ｎａ２ＣＯ３を１０．２４ｇ、Ｙ２Ｏ３を７．１３ｇ、ＳｉＯ２を１１．６２ｇ、Ｄｙ２Ｏ３を０．２４ｇ秤取し、均一に混合した後１４００℃で２ｈ溶融した。ガラス材料を注ぎ出して室温まで冷却した後、低温焼きなまし炉の空気雰囲気において７００℃まで昇温し、温度を保って５ｈ焼きなましを行った。成型して、３０Ｎａ２Ｏ・９．８Ｙ２Ｏ３・６０ＳｉＯ２・０．２Ｄｙ２Ｏ３である白色光を発光するガラスが得られた。図４に示すのは、本実施例で製造された発光ガラスの、３５０ｎｍの紫外線励起による発光スペクトルである。図中、３５０ｎｍ励起において、本実施例で調製された発光ガラスが、４８５ｎｍの青色光および５７８ｎｍの黄色光を発光し、組み合わさって白色発光が得られることを示す。
【実施例１３】
【００３２】
実施例１３は分析用グレードのＮａ２ＣＯ３、ＳｉＯ２および９９．９９％のＹ２Ｏ３、Ｅｒ２Ｏ３を採用して、主要原料とした。Ｎａ２ＣＯ３を１０．２４ｇ、Ｙ２Ｏ３を７．１３ｇ、ＳｉＯ２を１１．６２ｇ、Ｅｒ２Ｏ３を０．２４ｇ秤取し、均一に混合した後１４００℃で２ｈ溶融した。ガラス材料を注ぎ出して室温まで冷却した後、低温焼きなまし炉の空気雰囲気において７００℃まで昇温し、温度を保って５ｈ焼きなましを行った。成型して、３０Ｎａ２Ｏ・９．８Ｙ２Ｏ３・６０ＳｉＯ２・０．２Ｅｒ２Ｏ３である緑色光を発光するガラスが得られた。
【実施例１４】
【００３３】
実施例１４は分析用グレードのＮａ２ＣＯ３、ＳｉＯ２および９９．９９％のＹ２Ｏ３、Ｎｄ２Ｏ３を採用して、主要原料とした。Ｎａ２ＣＯ３を１０．２５ｇ、Ｙ２Ｏ３を７．１４ｇ、ＳｉＯ２を１１．６３ｇ、Ｎｄ２Ｏ３を０．２１ｇ秤取し、均一に混合した後１４００℃で２ｈ溶融した。ガラス材料を注ぎ出して室温まで冷却した後、低温焼きなまし炉の空気雰囲気において７００℃まで昇温し、温度を保って５ｈ焼きなましを行った。成型して、３０Ｎａ２Ｏ・９．８Ｙ２Ｏ３・６０ＳｉＯ２・０．２Ｎｄ２Ｏ３である黄緑色光を発光するガラスが得られた。
【実施例１５】
【００３４】
実施例１５は分析用グレードのＮａ２ＣＯ３、ＳｉＯ２および９９．９９％のＹ２Ｏ３、Ｐｒ６Ｏ１１を採用して、主要原料とした。Ｎａ２ＣＯ３を１０．２６ｇ、Ｙ２Ｏ３を７．１４ｇ、ＳｉＯ２を１１．６３ｇ、Ｐｒ６Ｏ１１を０．２１ｇ秤取し、均一に混合した後１４００℃で２ｈ溶融した。ガラス材料を注ぎ出して室温まで冷却した後、低温焼きなまし炉の空気雰囲気において７００℃まで昇温し、温度を保って５ｈ焼きなましを行った。成型して、３０Ｎａ２Ｏ・９．８Ｙ２Ｏ３・６０ＳｉＯ２・０．２Ｐｒ２Ｏ３である赤色光を発光するガラスが得られた。
【実施例１６】
【００３５】
実施例１６は分析用グレードのＮａ２ＣＯ３、ＳｉＯ２および９９．９９％のＹ２Ｏ３、Ｓｍ２Ｏ３を採用して、主要原料とした。Ｎａ２ＣＯ３を１０．２５ｇ、Ｙ２Ｏ３を７．１４ｇ、ＳｉＯ２を１１．６３ｇ、Ｓｍ２Ｏ３を０．２２ｇ秤取し、均一に混合した後１４００℃で２ｈ溶融した。ガラス材料を注ぎ出して室温まで冷却した後、低温焼きなまし炉の空気雰囲気において７００℃まで昇温し、温度を保って５ｈ焼きなましを行った。成型して、３０Ｎａ２Ｏ・９．８Ｙ２Ｏ３・６０ＳｉＯ２・０．２Ｓｍ２Ｏ３である赤色光を発光するガラスが得られた。図５に示すのは、本実施例で製造された発光ガラスの、４０４ｎｍの紫外線励起による発光スペクトルである。図中、４０４ｎｍ励起において、本実施例で調製された発光ガラスが、５６５ｎｍの黄色光および６０１ｎｍの赤色光を発光することを示す。
【実施例１７】
【００３６】
実施例１７は分析用グレードのＮａ２ＣＯ３、ＳｉＯ２および９９．９９％のＹ２Ｏ３、Ｔｂ４Ｏ７を採用して、主要原料とした。Ｎａ２ＣＯ３を９．２８ｇ、Ｙ２Ｏ３を２．６３ｇ、ＳｉＯ２を１０．５２ｇ、Ｔｂ４Ｏ７を６．５４ｇ秤取し、均一に混合した後１４００℃で２ｈ溶融した。ガラス材料を注ぎ出して室温まで冷却した後、管状炉の９５％Ｎ２＋５％Ｈ２の還元雰囲気において７００℃まで昇温し、温度を保って５ｈ焼きなましを行った。成型して、３０Ｎａ２Ｏ・４Ｙ２Ｏ３・６０ＳｉＯ２・６Ｔｂ２Ｏ３である緑色光を発光するガラスが得られた。図６に示すのは、本実施例で製造された発光ガラスの、３７８ｎｍの紫外線励起による発光スペクトルである。図中、３７８ｎｍ励起において、本実施例で調製された発光ガラスが、５４４ｎｍの緑色光を発光することを示す。
【実施例１８】
【００３７】
実施例１８は分析用グレードのＮａ２ＣＯ３、ＳｉＯ２および９９．９９％のＹ２Ｏ３、Ｅｕ２Ｏ３を採用して、主要原料とした。Ｎａ２ＣＯ３を６．１１ｇ、Ｙ２Ｏ３を１０．４２ｇ、ＳｉＯ２を６．９３ｇ、Ｅｕ２（Ｃ２Ｏ４）３を６．５５ｇ秤取し、均一に混合した後１５００℃で１ｈ溶融した。ガラス材料を注ぎ出して室温まで冷却した後、低温焼きなまし炉の空気雰囲気において８００℃まで昇温し、温度を保って５ｈ焼きなましを行った。成型して、２５Ｎａ２Ｏ・２０Ｙ２Ｏ３・５０ＳｉＯ２・５Ｅｕ２Ｏ３である赤色光を発光するガラスが得られた。
【実施例１９】
【００３８】
実施例１９は分析用グレードのＮａ２ＣＯ３、ＳｉＯ２および９９．９９％のＹ２Ｏ３、Ｅｕ２Ｏ３を採用して、主要原料とした。Ｎａ２ＣＯ３を１２．５３ｇ、Ｙ２（ＣＯ３）３を５．６８ｇ、ＳｉＯ２を１１．３９ｇ、Ｅｕ２（ＣＯ３）３を３．６８ｇ秤取し、均一に混合した後１４００℃で２ｈ溶融した。ガラス材料を注ぎ出して室温まで冷却した後、低温焼きなまし炉の空気雰囲気において７００℃まで昇温し、温度を保って５ｈ焼きなましを行った。成型して、３５．７Ｎａ２Ｏ・４．８Ｙ２Ｏ３・５７．２ＳｉＯ２・２．３Ｅｕ２Ｏ３である赤色光を発光するガラスが得られた。
【実施例２０】
【００３９】
実施例２０は分析用グレードのＮａ２ＣＯ３、ＳｉＯ２および９９．９９％のＹ２Ｏ３、Ｔｍ２Ｏ３、Ｄｙ２Ｏ３を採用して、主要原料とした。Ｎａ２ＣＯ３を１０．２２ｇ、Ｙ２Ｏ３を７．０４ｇ、ＳｉＯ２を１１．６ｇ、Ｔｍ２Ｏ３を０．１２ｇ、Ｄｙ２Ｏ３を０．２４ｇ秤取し、均一に混合した後１４００℃で２ｈ溶融した。ガラス材料を注ぎ出して室温まで冷却した後、低温焼きなまし炉の空気雰囲気において７００℃まで昇温し、温度を保って５ｈ焼きなましを行った。成型して、３０Ｎａ２Ｏ・９．７Ｙ２Ｏ３・６０ＳｉＯ２・０．１Ｔｍ２Ｏ３・０．２Ｄｙ２Ｏ３である白色光を発光するガラスが得られた。図７に示すのは、本実施例で製造された発光ガラスの、３５３ｎｍの紫外線励起による発光スペクトルである。図中、３５３ｎｍ励起において、本実施例で調製された発光ガラスが４６０ｎｍ、４９０ｎｍ、５７８ｎｍの光を発光し、組み合わさって白色光が得られることを示す。
【実施例２１】
【００４０】
実施例２１は分析用グレードのＮａ２ＣＯ３、Ｋ２ＣＯ３、Ｌｉ２ＣＯ３、ＳｉＯ２および９９．９９％のＹ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、Ｔｂ４Ｏ７を採用して、主要原料とした。Ｎａ２ＣＯ３を２．８６ｇ、Ｋ２ＣＯ３を３．４９ｇ、Ｌｉ２ＣＯ３を２．３７ｇ、Ｙ２（Ｃ２Ｏ４）３を９．６ｇ、Ｇｄ２（Ｃ２Ｏ４）３を１３．０８ｇ、ＳｉＯ２を５．３３ｇ、Ｔｂ４Ｏ７を１．５７ｇ秤取し、均一に混合した後１３００℃で３ｈ溶融した。ガラス材料を注ぎ出して室温まで冷却した後、窒素ガスおよび水素ガスの体積比が９５：５である還元雰囲気において、１０５０℃に温度を保ち２．５時間焼きなましを行った。成型して、１２．２Ｎａ２Ｏ・１１．４Ｋ２Ｏ・１４．５Ｌｉ２Ｏ・９．８Ｙ２Ｏ３・１０．２Ｇｄ２Ｏ３・４０ＳｉＯ２・１．９Ｔｂ２Ｏ３である緑色光を発光するガラスが得られた。
【実施例２２】
【００４１】
実施例２２は分析用グレードのＮａ２ＣＯ３、ＳｉＯ２および９９．９９％のＧｄ２Ｏ３、Ｐｒ２（Ｃ２Ｏ４）３を採用して、主要原料とした。Ｎａ２ＣＯ３を６．７２ｇ、Ｇｄ２Ｏ３を１７．２３ｇ、ＳｉＯ２を６．６７ｇ、Ｐｒ２（Ｃ２Ｏ４）３を０．０１ｇ秤取し、均一に混合した後１４２０℃で１０ｈ溶融した。ガラス材料を注ぎ出して室温まで冷却した後、低温焼きなまし炉の空気雰囲気において９００℃まで昇温し、温度を保って８ｈ焼きなましを行った。成型して、４０Ｎａ２Ｏ・３０Ｇｄ２Ｏ３・７０ＳｉＯ２・０．００１Ｐｒ２Ｏ３である赤色光を発光するガラスが得られた。
【実施例２３】
【００４２】
実施例２３は分析用グレードのＮａ２ＣＯ３、ＳｉＯ２および９９．９９％のＬａ２（ＣＯ３）３、Ｓｃ２（ＣＯ３）３、Ｅｕ２（ＣＯ３）３、Ｓｍ２（ＣＯ３）３を採用して、主要原料とした。Ｎａ２ＣＯ３を８．８０ｇ、ＳｉＯ２を６．１ｇ、Ｌａ２（ＣＯ３）３を１．６９ｇ、Ｓｃ２（ＣＯ３）３を１．４９ｇ、Ｅｕ２（ＣＯ３）３を４．４７ｇ、Ｓｍ２（ＣＯ３）３を１７．７４ｇ秤取し、均一に混合した後１６５０℃で０．５ｈ溶融した。ガラス材料を注ぎ出して室温まで冷却した後、低温焼きなまし炉の空気雰囲気において８８０℃まで昇温し、温度を保って７ｈ焼きなましを行った。成型して、４５Ｎａ２Ｏ・２Ｌａ２Ｏ３・３Ｓｃ２Ｏ３・５Ｅｕ２Ｏ３・５５ＳｉＯ２・２０Ｓｍ２Ｏ３である赤色光を発光するガラスが得られた。
【実施例２４】
【００４３】
実施例２４は分析用グレードのＫ２ＣＯ３、ＳｉＯ２および９９．９９％のＬｕ２Ｏ３、Ｐｒ６Ｏ１１を採用して、主要原料とした。Ｋ２ＣＯ３を１２．３６ｇ、Ｌｕ２（Ｃ２Ｏ４）３を８．５８ｇ、ＳｉＯ２を１０．９１ｇ、Ｐｒ６Ｏ１１を０．０９ｇ秤取し、均一に混合した後１２００℃で５ｈ溶融した。ガラス材料を注ぎ出して室温まで冷却した後、低温焼きなまし炉の空気雰囲気において７００℃まで昇温し、温度を保って５ｈ焼きなましを行った。成型して、３２Ｋ２Ｏ・５Ｌｕ２Ｏ３・６５ＳｉＯ２・０．１Ｐｒ２Ｏ３である赤色光を発光するガラスが得られた。
【実施例２５】
【００４４】
実施例２５は分析用グレードのＮａ２ＣＯ３、ＳｉＯ２および９９．９９％のＴｂ２Ｏ３を採用して、主要原料とした。Ｎａ２ＣＯ３を７．０４ｇ、ＳｉＯ２を７．８４ｇ、Ｔｂ４Ｏ７を１３．３１ｇ秤取し、均一に混合した後１３００℃で４ｈ溶融した。ガラス材料を注ぎ出して室温まで冷却した後、低温焼きなまし炉の空気雰囲気において７００℃まで昇温し、温度を保って５ｈ焼きなましを行った。成型して、２８Ｎａ２Ｏ・５５ＳｉＯ２・１５Ｔｂ２Ｏ３である緑色光を発光するガラスが得られた。
【実施例２６】
【００４５】
実施例２６は分析用グレードのＬｉ２ＣＯ３、ＳｉＯ２および９９．９９％のＹ２Ｏ３、Ｔｂ２Ｏ３を採用して、主要原料とした。Ｌｉ２ＣＯ３を１１．０１ｇ、ＳｉＯ２を５．３７ｇ、Ｙ２Ｏ３を２６．９１ｇ、Ｔｂ４Ｏ７を０．１１ｇ秤取し、均一に混合した後１６００℃で１ｈ溶融した。ガラス材料を注ぎ出して室温まで冷却した後、低温焼きなまし炉に入れ、空気雰囲気において８００℃まで昇温し、温度を保って５ｈ焼きなましを行った。成型して、５０Ｌｉ２Ｏ・４０Ｙ２Ｏ３・３０ＳｉＯ２・０．１Ｔｂ２Ｏ３である緑色光を発光するガラスが得られた。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光材料の技術分野に属し、発光ガラスおよびその調製方法に関し、特に希土類イオンドープしたケイ酸塩発光ガラスおよびその調製方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体照明技術（ＬＥＤ）の発展に伴い、新しい光源がしだいに私たちの日常生活に浸透してきている。第３世代の半導体材料である窒化ガリウムを半導体照明の光源として用いると、同等輝度での電気消費量は、普通の白熱灯の１０分の１に抑えられ、寿命は１０万時間以上に達する。新型の照明技術としてのＬＥＤは、省エネルギー、エコによる環境保護、柔軟な応用、など多くの長所を有し、各種の指示、表示、装飾、バックライト光源、および普通照明などの分野に広く応用することができる。これは、照明分野の革命を引き起こすであろう。
【０００３】
現在商品化されている白色光ＬＥＤ照明装置の多くは、青色光ＬＥＤチップと、青色光励起を受けて黄色光または緑色光、橙色光を発光することができる蛍光体材料を組み合わせたものが採用されている。この種の蛍光体材料は比較的高い発光効率を有しており、さらに調製方法も確立されている。しかし、この種の方法で製造された光源装置は以下のような欠点を有する。（１）実装に用いるエポキシ樹脂が劣化しやすく、装置寿命が低下する。（２）工程が複雑で、コストが比較的高い。（３）色度座標が不安定で、白色光がドリフトしやすい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明で解決しようとする技術的問題は、既存技術において発光蛍光体材料を実装するのに用いるエポキシ樹脂が、容易に劣化することによって引き起こされる、装置寿命が低下する、実装工程が複雑である、コストが比較的高い、色度座標が不安定である、白色光がドリフトしやすい、などの欠陥に対して、安定性がよく、均一性がよく、透過率が高く、発光性能がよい、希土類イオンドープしたケイ酸塩発光ガラスを提供することである。
【０００５】
本発明でさらに解決しようとする技術的問題は、工程が簡単で、低コストである希土類イオンドープしたケイ酸塩発光ガラスの調製方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明において、その技術的問題を解決するために採用した技術案は、以下の通りである。希土類イオンドープしたケイ酸塩発光ガラスは、以下の構造の物質ａＭ２Ｏ・ｂＭ’２Ｏ３・ｃＳｉＯ２・ｄＲＥ２Ｏ３である。そのうち、ＭはＮａ、Ｋ、Ｌｉのうちの少なくとも１種であり、Ｍ’はＹ、Ｇｄ、Ｌａ、Ｓｃ、Ｌｕのうちの少なくとも１種であり、ＲＥはＣｅ、Ｔｍ、Ｔｂ、Ｈｏ、Ｄｙ、Ｅｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｐｒのうちの少なくとも１種である。ａ、ｂ、ｃ、ｄはモル分率であり、これらの数値はそれぞれ、ａが２５〜５０、ｂが０〜４０、ｃが３０〜７０、ｄが０．００１〜２０である。
【０００７】
前記ａ、ｂ、ｃ、ｄの数値は、好ましくはそれぞれａが３０〜４５、ｂが５〜３０、ｃが３０〜６０、ｄが０．１〜２０である。
【０００８】
希土類イオンドープしたケイ酸塩発光ガラスの調製方法は、成分Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを原料とする。そのうち、成分ＡはＮａ、Ｋ、Ｌｉの炭酸塩のうちの少なくとも１種であり、成分ＢはＹ、Ｇｄ、Ｌａ、Ｓｃ、Ｌｕの酸化物、シュウ酸塩または炭酸塩のうちの少なくとも１種であり、成分ＣはＳｉＯ２であり、成分ＤはＣｅ、Ｔｍ、Ｔｂ、Ｈｏ、Ｄｙ、Ｅｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｐｒの酸化物、シュウ酸塩または炭酸塩のうちの少なくとも１種である。前記原料を細かく砕いて均一に混合し、１２００〜１６５０℃に昇温して、０．５〜５ｈ焙焼を行う。溶融したガラス材料を室温まで冷却した後、６００〜１１００℃に昇温し、０．５〜２４ｈ焼きなましを行う。得られた産物を室温まで冷却して成型し、希土類イオンドープしたケイ酸塩発光ガラスが得られる。
【０００９】
希土類イオンドープしたケイ酸塩発光ガラスの調製方法において、原料を乳鉢に入れ、細かく砕いて均一に混合した後、るつぼに入れて１３００〜１６００℃で１〜３ｈ溶融する。溶融したガラス材料を注ぎ出して室温まで冷却した後、管状炉または低温焼きなまし炉に入れ、６５０〜９００℃まで昇温して２〜１５ｈ焼きなましを行う。得られた産物を室温まで冷却して成型し、希土類イオンドープしたケイ酸塩発光ガラスが得られる。
【００１０】
希土類イオンドープしたケイ酸塩発光ガラスの調製方法において、前記各種原料の比率は、以下の構造の物質ａＭ２Ｏ・ｂＭ’２Ｏ３・ｃＳｉＯ２・ｄＲＥ２Ｏ３の各元素のモル分率に基づいて算出されたものである。そのうち、ＭはＮａ、Ｋ、Ｌｉのうちの少なくとも１種であり、Ｍ’はＹ、Ｇｄ、Ｌａ、Ｓｃ、Ｌｕのうちの少なくとも１種であり、ＲＥはＣｅ、Ｔｍ、Ｔｂ、Ｈｏ、Ｄｙ、Ｅｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｐｒのうちの少なくとも１種である。ａ、ｂ、ｃ、ｄはモル分率であり、これらの数値はそれぞれ、ａが２５〜５０、ｂが０〜４０、ｃが３０〜７０、ｄが０．００１〜２０である。
【００１１】
希土類イオンドープしたケイ酸塩発光ガラスの調製方法において、前記ａ、ｂ、ｃ、ｄの数値は、好ましくはそれぞれａが３０〜４５、ｂが５〜３０、ｃが３０〜６０、ｄが０．１〜２０である。
【００１２】
前記原料のうち、成分Ｂ、Ｄの酸化物、シュウ酸塩、炭酸塩およびその他の原料の純度は、分析用グレード以上である。
【００１３】
前記原料のうち、成分Ｄは好ましくはＴｍ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｓｍ、Ｅｕの酸化物、シュウ酸塩または炭酸塩のうちの少なくとも１種である。
【００１４】
本発明は、ケイ酸塩ガラスに特殊な希土類イオンを添加することを採用して、新型の発光ガラスを製造する。粉体材料と比較すると、青紫色光励起において、本発明の発光ガラスは以下の顕著な長所を有する。（１）良好な光透過性、（２）良好な化学安定性および熱安定性、（３）調製工程が簡単で、コストが低い、（４）大きいブロックおよび異なる形状の製造が容易である、（５）エポキシ樹脂を代替することができる。これらの特徴により、高性能発光を実現することができるガラスは、ＬＥＤ照明分野の発光媒体材料として、非常に適している。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の調製方法は、工程が簡単で、低コストである。また、特殊な希土類イオンドープを選択し、発光ガラスのガラス調製条件およびガラス構造による制限のため、発光活性イオンの多くがガラス中において、発光強度が弱くなり、さらには発光しなくなる問題を解決した。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
以下に図および実施例を組み合わせ、本発明についてさらに説明を行う。
【００１７】
【図１】図１は、実施例１で調製された発光ガラスの３５９ｎｍ励起による発光スペクトルである。
【図２】図２は、実施例９で調製された発光ガラスの３７８ｎｍ励起による発光スペクトルである。
【図３】図３は、実施例１０で調製された発光ガラスの３９５ｎｍ励起による発光スペクトルである。
【図４】図４は、実施例１２で調製された発光ガラスの３５０ｎｍ励起による発光スペクトルである。
【図５】図５は、実施例１６で調製された発光ガラスの４０４ｎｍ励起による発光スペクトルである。
【図６】図６は、実施例１７で調製された発光ガラスの３７８ｎｍ励起による発光スペクトルである。
【図７】図７は、実施例２０で調製された発光ガラスの３５３ｎｍ励起による発光スペクトルである。
【００１８】
サンプルの発光スペクトルは、Ｓｈｉｍａｄｚｕ ＲＦ−５３０１蛍光分光計を採用し、測定を行った。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に実施例を通して、本発明についてさらに説明を行う。各実施例において使用される原料は、化学工業分野で常用される原料または市販の原料である。
【実施例１】
【００２０】
実施例１は分析用グレードのＮａ２ＣＯ３、ＳｉＯ２および９９．９９％のＹ２Ｏ３、Ｔｍ２Ｏ３を採用して、主要原料とした。Ｎａ２ＣＯ３を１０．２４ｇ、Ｙ２Ｏ３を７．１３ｇ、ＳｉＯ２を１１．６２ｇ、Ｔｍ２Ｏ３を０．２４ｇ秤取し、均一に混合した後、１４００℃で２ｈ溶融した。ガラス原料を注ぎ出して室温まで冷却した後、低温焼きなまし炉の空気雰囲気において７００℃まで昇温し、温度を保って５ｈ焼きなましを行った。成型して、３０Ｎａ２Ｏ・９．８Ｙ２Ｏ３・６０ＳｉＯ２・０．２Ｔｍ２Ｏ３（そのうち各成分の前の係数はｍｏｌ分率である。以下同じ）である青色光を発光するガラスが得られた。図１に示すのは、本実施例で製造された発光ガラスの、３５９ｎｍの紫外線励起による発光スペクトルである。図中、３５９ｎｍ励起において、本実施例で調製された発光ガラスが４５５ｎｍの青色光を発光することを示す。
【実施例２】
【００２１】
実施例２は分析用グレードのＬｉ２ＣＯ３、ＳｉＯ２および９９．９９％のＹ２Ｏ３、Ｔｍ２Ｏ３を採用して、主要原料とした。Ｌｉ２ＣＯ３を８．１５ｇ、Ｙ２Ｏ３を８．１４ｇ、ＳｉＯ２を１３．２７ｇ、Ｔｍ２Ｏ３を０．２８ｇ秤取し、均一に混合した後１３５０℃で２ｈ溶融した。ガラス材料を注ぎ出して室温まで冷却した後、低温焼きなまし炉の空気雰囲気において６００℃まで昇温し、温度を保って８ｈ焼きなましを行った。成型して、３０Ｌｉ２Ｏ・９．８Ｙ２Ｏ３・６０ＳｉＯ２・０．２Ｔｍ２Ｏ３である青色光を発光するガラスが得られた。
【実施例３】
【００２２】
実施例３は分析用グレードのＫ２ＣＯ３、ＳｉＯ２および９９．９９％のＹ２Ｏ３、Ｔｍ２Ｏ３を採用して、主要原料とした。Ｋ２ＣＯ３を１１．８８ｇ、Ｙ２Ｏ３を６．３４ｇ、ＳｉＯ２を１０．３３ｇ、Ｔｍ２Ｏ３を０．２２ｇ秤取し、均一に混合した後１４５０℃で２ｈ溶融した。ガラス材料を注ぎ出して室温まで冷却した後、低温焼きなまし炉の空気雰囲気において８００℃まで昇温し、温度を保って４ｈ焼きなましを行った。成型して、３０Ｋ２Ｏ・９．８Ｙ２Ｏ３・６０ＳｉＯ２・０．２Ｔｍ２Ｏ３である青色光を発光するガラスが得られた。
【実施例４】
【００２３】
実施例４は分析用グレードのＫ２ＣＯ３、ＳｉＯ２および９９．９９％のＬｕ２Ｏ３、Ｔｍ２Ｏ３を採用して、主要原料とした。Ｋ２ＣＯ３を９．９５ｇ、Ｌｕ２Ｏ３を９．３６ｇ、ＳｉＯ２を８．６５ｇ、Ｔｍ２Ｏ３を０．１８ｇ秤取し、均一に混合した後１５００℃で１ｈ溶融した。ガラス材料を注ぎ出して室温まで冷却した後、低温焼きなまし炉の空気雰囲気において１１００℃まで昇温し、温度を保って０．５ｈ焼きなましを行った。成型して、３０Ｋ２Ｏ・９．８Ｌｕ２Ｏ３・６０ＳｉＯ２・０．２Ｔｍ２Ｏ３である青色光を発光するガラスが得られた。
【実施例５】
【００２４】
実施例５は分析用グレードのＬｉ２ＣＯ３、ＳｉＯ２および９９．９９％のＧｄ２Ｏ３、Ｔｍ２Ｏ３を採用して、主要原料とした。Ｌｉ２ＣＯ３を６．８１ｇ、Ｇｄ２Ｏ３を１０．９２ｇ、ＳｉＯ２を１１．０８ｇ、Ｔｍ２Ｏ３を０．２３ｇ秤取し、均一に混合した後１４００℃で２ｈ溶融した。ガラス材料を注ぎ出して室温まで冷却した後、低温焼きなまし炉の空気雰囲気において６５０℃まで昇温し、温度を保って１５ｈ焼きなましを行った。成型して、３０Ｌｉ２Ｏ・９．８Ｇｄ２Ｏ３・６０ＳｉＯ２・０．２Ｔｍ２Ｏ３である青色光を発光するガラスが得られた。
【実施例６】
【００２５】
実施例６は分析用グレードのＮａ２ＣＯ３、ＳｉＯ２および９９．９９％のＬａ２Ｏ３、Ｔｍ２Ｏ３を採用して、主要原料とした。Ｎａ２ＣＯ３を９．０９ｇ、Ｌａ２Ｏ３を９．１３ｇ、ＳｉＯ２を１０．３１ｇ、Ｔｍ２Ｏ３を０．２２ｇ秤取し、均一に混合した後１４００℃で２ｈ溶融した。ガラス材料を注ぎ出して室温まで冷却した後、低温焼きなまし炉の空気雰囲気において７００℃まで昇温し、温度を保って５ｈ焼きなましを行った。成型して、３０Ｎａ２Ｏ・９．８Ｌａ２Ｏ３・６０ＳｉＯ２・０．２Ｔｍ２Ｏ３である青色光を発光するガラスが得られた。
【実施例７】
【００２６】
実施例７は分析用グレードのＮａ２ＣＯ３、ＳｉＯ２および９９．９９％のＳｃ２Ｏ３、Ｔｍ２Ｏ３を採用して、主要原料とした。Ｎａ２ＣＯ３を１１．５２ｇ、Ｓｃ２Ｏ３を４．９ｇ、ＳｉＯ２を１３．０７ｇ、Ｔｍ２Ｏ３を０．２７ｇ秤取し、均一に混合した後１４５０℃で２ｈ溶融した。ガラス材料を注ぎ出して室温まで冷却した後、低温焼きなまし炉の空気雰囲気において７００℃まで昇温し、温度を保って５ｈ焼きなましを行った。成型して、３０Ｎａ２Ｏ・９．８Ｓｃ２Ｏ３・６０ＳｉＯ２・０．２Ｔｍ２Ｏ３である青色光を発光するガラスが得られた。
【実施例８】
【００２７】
実施例８は分析用グレードのＮａ２ＣＯ３、ＳｉＯ２および９９．９９％のＹ２Ｏ３、ＣｅＯ２を採用して、主要原料とした。Ｎａ２ＣＯ３を１０．２２ｇ、Ｙ２Ｏ３を６．８９ｇ、ＳｉＯ２を１１．５９ｇ、ＣｅＯ２を０．５５ｇ秤取し、均一に混合した後１４５０℃で５ｈ溶融した。ガラス材料を注ぎ出して室温まで冷却した後、管状炉の９５％Ｎ２＋５％Ｈ２（体積パーセント、以下同じ）の還元雰囲気において７５０℃まで昇温し、温度を保って１５ｈ焼きなましを行った。成型して、３０Ｎａ２Ｏ・９．５Ｙ２Ｏ３・６０ＳｉＯ２・０．５Ｃｅ２Ｏ３である発光ガラスが得られた。
【実施例９】
【００２８】
実施例９は分析用グレードのＮａ２ＣＯ３、ＳｉＯ２および９９．９９％のＹ２Ｏ３、Ｔｂ４Ｏ７を採用して、主要原料とした。Ｎａ２ＣＯ３を９．５９ｇ、Ｙ２Ｏ３を４．０８ｇ、ＳｉＯ２を１０．８８ｇ、Ｔｂ４Ｏ７を４．５１ｇ秤取し、均一に混合した後１４００℃で２ｈ溶融した。ガラス材料を注ぎ出して室温まで冷却した後、管状炉の９５％Ｎ２＋５％Ｈ２（体積パーセント）の還元雰囲気において７００℃まで昇温し、温度を保って５ｈ焼きなましを行った。成型して、３０Ｎａ２Ｏ・６Ｙ２Ｏ３・６０ＳｉＯ２・４Ｔｂ２Ｏ３である緑色光を発光するガラスが得られた。図２に示すのは、本実施例で製造された発光ガラスの、３７８ｎｍの紫外線励起による発光スペクトルである。図中、３７８ｎｍ励起において、本実施例で調製された発光ガラスが５４４ｎｍの緑色光を発光することを示す。
【実施例１０】
【００２９】
実施例１０は分析用グレードのＮａ２ＣＯ３、ＳｉＯ２および９９．９９％のＹ２Ｏ３、Ｅｕ２Ｏ３を採用して、主要原料とした。Ｎａ２ＣＯ３を９．８１ｇ、Ｙ２Ｏ３を４．８７ｇ、ＳｉＯ２を１１．１２ｇ、Ｅｕ２Ｏ３を３．２５ｇ秤取し、均一に混合した後１４００℃で２ｈ溶融した。ガラス材料を注ぎ出して室温まで冷却した後、低温焼きなまし炉の空気雰囲気において７００℃まで昇温し、温度を保って５ｈ焼きなましを行った。成型して、３０Ｎａ２Ｏ・７Ｙ２Ｏ３・６０ＳｉＯ２・３Ｅｕ２Ｏ３である緑色光を発光するガラスが得られた。図３に示すのは、本実施例で製造された発光ガラスの、３９５ｎｍの紫外線励起による発光スペクトルである。図中、３９５ｎｍ励起において、本実施例で調製された発光ガラスが６１２ｎｍの赤色光を発光することを示す。
【実施例１１】
【００３０】
実施例１１は分析用グレードのＮａ２ＣＯ３、ＳｉＯ２および９９．９９％のＹ２Ｏ３、Ｈｏ２Ｏ３を採用して、主要原料とした。Ｎａ２ＣＯ３を１０．２５ｇ、Ｙ２Ｏ３を７．１３ｇ、ＳｉＯ２を１１．６２ｇ、Ｈｏ２Ｏ３を０．２４ｇ秤取し、均一に混合した後１４００℃で２ｈ溶融した。ガラス材料を注ぎ出して室温まで冷却した後、低温焼きなまし炉の空気雰囲気において６００℃まで昇温し、温度を保って２４ｈ焼きなましを行った。成型して、３０Ｎａ２Ｏ・９．８Ｙ２Ｏ３・６０ＳｉＯ２・０．２Ｈｏ２Ｏ３である緑色光を発光するガラスが得られた。
【実施例１２】
【００３１】
実施例１２は分析用グレードのＮａ２ＣＯ３、ＳｉＯ２および９９．９９％のＹ２Ｏ３、Ｄｙ２Ｏ３を採用して、主要原料とした。Ｎａ２ＣＯ３を１０．２４ｇ、Ｙ２Ｏ３を７．１３ｇ、ＳｉＯ２を１１．６２ｇ、Ｄｙ２Ｏ３を０．２４ｇ秤取し、均一に混合した後１４００℃で２ｈ溶融した。ガラス材料を注ぎ出して室温まで冷却した後、低温焼きなまし炉の空気雰囲気において７００℃まで昇温し、温度を保って５ｈ焼きなましを行った。成型して、３０Ｎａ２Ｏ・９．８Ｙ２Ｏ３・６０ＳｉＯ２・０．２Ｄｙ２Ｏ３である白色光を発光するガラスが得られた。図４に示すのは、本実施例で製造された発光ガラスの、３５０ｎｍの紫外線励起による発光スペクトルである。図中、３５０ｎｍ励起において、本実施例で調製された発光ガラスが、４８５ｎｍの青色光および５７８ｎｍの黄色光を発光し、組み合わさって白色発光が得られることを示す。
【実施例１３】
【００３２】
実施例１３は分析用グレードのＮａ２ＣＯ３、ＳｉＯ２および９９．９９％のＹ２Ｏ３、Ｅｒ２Ｏ３を採用して、主要原料とした。Ｎａ２ＣＯ３を１０．２４ｇ、Ｙ２Ｏ３を７．１３ｇ、ＳｉＯ２を１１．６２ｇ、Ｅｒ２Ｏ３を０．２４ｇ秤取し、均一に混合した後１４００℃で２ｈ溶融した。ガラス材料を注ぎ出して室温まで冷却した後、低温焼きなまし炉の空気雰囲気において７００℃まで昇温し、温度を保って５ｈ焼きなましを行った。成型して、３０Ｎａ２Ｏ・９．８Ｙ２Ｏ３・６０ＳｉＯ２・０．２Ｅｒ２Ｏ３である緑色光を発光するガラスが得られた。
【実施例１４】
【００３３】
実施例１４は分析用グレードのＮａ２ＣＯ３、ＳｉＯ２および９９．９９％のＹ２Ｏ３、Ｎｄ２Ｏ３を採用して、主要原料とした。Ｎａ２ＣＯ３を１０．２５ｇ、Ｙ２Ｏ３を７．１４ｇ、ＳｉＯ２を１１．６３ｇ、Ｎｄ２Ｏ３を０．２１ｇ秤取し、均一に混合した後１４００℃で２ｈ溶融した。ガラス材料を注ぎ出して室温まで冷却した後、低温焼きなまし炉の空気雰囲気において７００℃まで昇温し、温度を保って５ｈ焼きなましを行った。成型して、３０Ｎａ２Ｏ・９．８Ｙ２Ｏ３・６０ＳｉＯ２・０．２Ｎｄ２Ｏ３である黄緑色光を発光するガラスが得られた。
【実施例１５】
【００３４】
実施例１５は分析用グレードのＮａ２ＣＯ３、ＳｉＯ２および９９．９９％のＹ２Ｏ３、Ｐｒ６Ｏ１１を採用して、主要原料とした。Ｎａ２ＣＯ３を１０．２６ｇ、Ｙ２Ｏ３を７．１４ｇ、ＳｉＯ２を１１．６３ｇ、Ｐｒ６Ｏ１１を０．２１ｇ秤取し、均一に混合した後１４００℃で２ｈ溶融した。ガラス材料を注ぎ出して室温まで冷却した後、低温焼きなまし炉の空気雰囲気において７００℃まで昇温し、温度を保って５ｈ焼きなましを行った。成型して、３０Ｎａ２Ｏ・９．８Ｙ２Ｏ３・６０ＳｉＯ２・０．２Ｐｒ２Ｏ３である赤色光を発光するガラスが得られた。
【実施例１６】
【００３５】
実施例１６は分析用グレードのＮａ２ＣＯ３、ＳｉＯ２および９９．９９％のＹ２Ｏ３、Ｓｍ２Ｏ３を採用して、主要原料とした。Ｎａ２ＣＯ３を１０．２５ｇ、Ｙ２Ｏ３を７．１４ｇ、ＳｉＯ２を１１．６３ｇ、Ｓｍ２Ｏ３を０．２２ｇ秤取し、均一に混合した後１４００℃で２ｈ溶融した。ガラス材料を注ぎ出して室温まで冷却した後、低温焼きなまし炉の空気雰囲気において７００℃まで昇温し、温度を保って５ｈ焼きなましを行った。成型して、３０Ｎａ２Ｏ・９．８Ｙ２Ｏ３・６０ＳｉＯ２・０．２Ｓｍ２Ｏ３である赤色光を発光するガラスが得られた。図５に示すのは、本実施例で製造された発光ガラスの、４０４ｎｍの紫外線励起による発光スペクトルである。図中、４０４ｎｍ励起において、本実施例で調製された発光ガラスが、５６５ｎｍの黄色光および６０１ｎｍの赤色光を発光することを示す。
【実施例１７】
【００３６】
実施例１７は分析用グレードのＮａ２ＣＯ３、ＳｉＯ２および９９．９９％のＹ２Ｏ３、Ｔｂ４Ｏ７を採用して、主要原料とした。Ｎａ２ＣＯ３を９．２８ｇ、Ｙ２Ｏ３を２．６３ｇ、ＳｉＯ２を１０．５２ｇ、Ｔｂ４Ｏ７を６．５４ｇ秤取し、均一に混合した後１４００℃で２ｈ溶融した。ガラス材料を注ぎ出して室温まで冷却した後、管状炉の９５％Ｎ２＋５％Ｈ２の還元雰囲気において７００℃まで昇温し、温度を保って５ｈ焼きなましを行った。成型して、３０Ｎａ２Ｏ・４Ｙ２Ｏ３・６０ＳｉＯ２・６Ｔｂ２Ｏ３である緑色光を発光するガラスが得られた。図６に示すのは、本実施例で製造された発光ガラスの、３７８ｎｍの紫外線励起による発光スペクトルである。図中、３７８ｎｍ励起において、本実施例で調製された発光ガラスが、５４４ｎｍの緑色光を発光することを示す。
【実施例１８】
【００３７】
実施例１８は分析用グレードのＮａ２ＣＯ３、ＳｉＯ２および９９．９９％のＹ２Ｏ３、Ｅｕ２Ｏ３を採用して、主要原料とした。Ｎａ２ＣＯ３を６．１１ｇ、Ｙ２Ｏ３を１０．４２ｇ、ＳｉＯ２を６．９３ｇ、Ｅｕ２（Ｃ２Ｏ４）３を６．５５ｇ秤取し、均一に混合した後１５００℃で１ｈ溶融した。ガラス材料を注ぎ出して室温まで冷却した後、低温焼きなまし炉の空気雰囲気において８００℃まで昇温し、温度を保って５ｈ焼きなましを行った。成型して、２５Ｎａ２Ｏ・２０Ｙ２Ｏ３・５０ＳｉＯ２・５Ｅｕ２Ｏ３である赤色光を発光するガラスが得られた。
【実施例１９】
【００３８】
実施例１９は分析用グレードのＮａ２ＣＯ３、ＳｉＯ２および９９．９９％のＹ２Ｏ３、Ｅｕ２Ｏ３を採用して、主要原料とした。Ｎａ２ＣＯ３を１２．５３ｇ、Ｙ２（ＣＯ３）３を５．６８ｇ、ＳｉＯ２を１１．３９ｇ、Ｅｕ２（ＣＯ３）３を３．６８ｇ秤取し、均一に混合した後１４００℃で２ｈ溶融した。ガラス材料を注ぎ出して室温まで冷却した後、低温焼きなまし炉の空気雰囲気において７００℃まで昇温し、温度を保って５ｈ焼きなましを行った。成型して、３５．７Ｎａ２Ｏ・４．８Ｙ２Ｏ３・５７．２ＳｉＯ２・２．３Ｅｕ２Ｏ３である赤色光を発光するガラスが得られた。
【実施例２０】
【００３９】
実施例２０は分析用グレードのＮａ２ＣＯ３、ＳｉＯ２および９９．９９％のＹ２Ｏ３、Ｔｍ２Ｏ３、Ｄｙ２Ｏ３を採用して、主要原料とした。Ｎａ２ＣＯ３を１０．２２ｇ、Ｙ２Ｏ３を７．０４ｇ、ＳｉＯ２を１１．６ｇ、Ｔｍ２Ｏ３を０．１２ｇ、Ｄｙ２Ｏ３を０．２４ｇ秤取し、均一に混合した後１４００℃で２ｈ溶融した。ガラス材料を注ぎ出して室温まで冷却した後、低温焼きなまし炉の空気雰囲気において７００℃まで昇温し、温度を保って５ｈ焼きなましを行った。成型して、３０Ｎａ２Ｏ・９．７Ｙ２Ｏ３・６０ＳｉＯ２・０．１Ｔｍ２Ｏ３・０．２Ｄｙ２Ｏ３である白色光を発光するガラスが得られた。図７に示すのは、本実施例で製造された発光ガラスの、３５３ｎｍの紫外線励起による発光スペクトルである。図中、３５３ｎｍ励起において、本実施例で調製された発光ガラスが４６０ｎｍ、４９０ｎｍ、５７８ｎｍの光を発光し、組み合わさって白色光が得られることを示す。
【実施例２１】
【００４０】
実施例２１は分析用グレードのＮａ２ＣＯ３、Ｋ２ＣＯ３、Ｌｉ２ＣＯ３、ＳｉＯ２および９９．９９％のＹ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、Ｔｂ４Ｏ７を採用して、主要原料とした。Ｎａ２ＣＯ３を２．８６ｇ、Ｋ２ＣＯ３を３．４９ｇ、Ｌｉ２ＣＯ３を２．３７ｇ、Ｙ２（Ｃ２Ｏ４）３を９．６ｇ、Ｇｄ２（Ｃ２Ｏ４）３を１３．０８ｇ、ＳｉＯ２を５．３３ｇ、Ｔｂ４Ｏ７を１．５７ｇ秤取し、均一に混合した後１３００℃で３ｈ溶融した。ガラス材料を注ぎ出して室温まで冷却した後、窒素ガスおよび水素ガスの体積比が９５：５である還元雰囲気において、１０５０℃に温度を保ち２．５時間焼きなましを行った。成型して、１２．２Ｎａ２Ｏ・１１．４Ｋ２Ｏ・１４．５Ｌｉ２Ｏ・９．８Ｙ２Ｏ３・１０．２Ｇｄ２Ｏ３・４０ＳｉＯ２・１．９Ｔｂ２Ｏ３である緑色光を発光するガラスが得られた。
【実施例２２】
【００４１】
実施例２２は分析用グレードのＮａ２ＣＯ３、ＳｉＯ２および９９．９９％のＧｄ２Ｏ３、Ｐｒ２（Ｃ２Ｏ４）３を採用して、主要原料とした。Ｎａ２ＣＯ３を６．７２ｇ、Ｇｄ２Ｏ３を１７．２３ｇ、ＳｉＯ２を６．６７ｇ、Ｐｒ２（Ｃ２Ｏ４）３を０．０１ｇ秤取し、均一に混合した後１４２０℃で１０ｈ溶融した。ガラス材料を注ぎ出して室温まで冷却した後、低温焼きなまし炉の空気雰囲気において９００℃まで昇温し、温度を保って８ｈ焼きなましを行った。成型して、４０Ｎａ２Ｏ・３０Ｇｄ２Ｏ３・７０ＳｉＯ２・０．００１Ｐｒ２Ｏ３である赤色光を発光するガラスが得られた。
【実施例２３】
【００４２】
実施例２３は分析用グレードのＮａ２ＣＯ３、ＳｉＯ２および９９．９９％のＬａ２（ＣＯ３）３、Ｓｃ２（ＣＯ３）３、Ｅｕ２（ＣＯ３）３、Ｓｍ２（ＣＯ３）３を採用して、主要原料とした。Ｎａ２ＣＯ３を８．８０ｇ、ＳｉＯ２を６．１ｇ、Ｌａ２（ＣＯ３）３を１．６９ｇ、Ｓｃ２（ＣＯ３）３を１．４９ｇ、Ｅｕ２（ＣＯ３）３を４．４７ｇ、Ｓｍ２（ＣＯ３）３を１７．７４ｇ秤取し、均一に混合した後１６５０℃で０．５ｈ溶融した。ガラス材料を注ぎ出して室温まで冷却した後、低温焼きなまし炉の空気雰囲気において８８０℃まで昇温し、温度を保って７ｈ焼きなましを行った。成型して、４５Ｎａ２Ｏ・２Ｌａ２Ｏ３・３Ｓｃ２Ｏ３・５Ｅｕ２Ｏ３・５５ＳｉＯ２・２０Ｓｍ２Ｏ３である赤色光を発光するガラスが得られた。
【実施例２４】
【００４３】
実施例２４は分析用グレードのＫ２ＣＯ３、ＳｉＯ２および９９．９９％のＬｕ２Ｏ３、Ｐｒ６Ｏ１１を採用して、主要原料とした。Ｋ２ＣＯ３を１２．３６ｇ、Ｌｕ２（Ｃ２Ｏ４）３を８．５８ｇ、ＳｉＯ２を１０．９１ｇ、Ｐｒ６Ｏ１１を０．０９ｇ秤取し、均一に混合した後１２００℃で５ｈ溶融した。ガラス材料を注ぎ出して室温まで冷却した後、低温焼きなまし炉の空気雰囲気において７００℃まで昇温し、温度を保って５ｈ焼きなましを行った。成型して、３２Ｋ２Ｏ・５Ｌｕ２Ｏ３・６５ＳｉＯ２・０．１Ｐｒ２Ｏ３である赤色光を発光するガラスが得られた。
【実施例２５】
【００４４】
実施例２５は分析用グレードのＮａ２ＣＯ３、ＳｉＯ２および９９．９９％のＴｂ２Ｏ３を採用して、主要原料とした。Ｎａ２ＣＯ３を７．０４ｇ、ＳｉＯ２を７．８４ｇ、Ｔｂ４Ｏ７を１３．３１ｇ秤取し、均一に混合した後１３００℃で４ｈ溶融した。ガラス材料を注ぎ出して室温まで冷却した後、低温焼きなまし炉の空気雰囲気において７００℃まで昇温し、温度を保って５ｈ焼きなましを行った。成型して、２８Ｎａ２Ｏ・５５ＳｉＯ２・１５Ｔｂ２Ｏ３である緑色光を発光するガラスが得られた。
【実施例２６】
【００４５】
実施例２６は分析用グレードのＬｉ２ＣＯ３、ＳｉＯ２および９９．９９％のＹ２Ｏ３、Ｔｂ２Ｏ３を採用して、主要原料とした。Ｌｉ２ＣＯ３を１１．０１ｇ、ＳｉＯ２を５．３７ｇ、Ｙ２Ｏ３を２６．９１ｇ、Ｔｂ４Ｏ７を０．１１ｇ秤取し、均一に混合した後１６００℃で１ｈ溶融した。ガラス材料を注ぎ出して室温まで冷却した後、低温焼きなまし炉に入れ、空気雰囲気において８００℃まで昇温し、温度を保って５ｈ焼きなましを行った。成型して、５０Ｌｉ２Ｏ・４０Ｙ２Ｏ３・３０ＳｉＯ２・０．１Ｔｂ２Ｏ３である緑色光を発光するガラスが得られた。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の構造の物質ａＭ２Ｏ・ｂＭ’２Ｏ３・ｃＳｉＯ２・ｄＲＥ２Ｏ３であり、そのうち、ＭがＮａ、Ｋ、Ｌｉのうちの少なくとも１種であり、Ｍ’がＹ、Ｇｄ、Ｌａ、Ｓｃ、Ｌｕのうちの少なくとも１種であり、ＲＥがＣｅ、Ｔｍ、Ｔｂ、Ｈｏ、Ｄｙ、Ｅｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｐｒのうちの少なくとも１種であり、ａ、ｂ、ｃ、ｄがモル分率であり、それらの数値はそれぞれ、ａが２５〜５０、ｂが０〜４０、ｃが３０〜７０、ｄが０．００１〜２０である、希土類イオンドープしたケイ酸塩発光ガラス。
【請求項２】
前記ａ、ｂ、ｃ、ｄの数値は、それぞれａが３０〜４５、ｂが５〜３０、ｃが３０〜６０、ｄが０．１〜２０である、請求項１に記載の希土類イオンドープしたケイ酸塩発光ガラス。
【請求項３】
成分Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを原料とし、そのうち成分ＡがＮａ、Ｋ、Ｌｉの炭酸塩のうちの少なくとも１種であり、成分ＢがＹ、Ｇｄ、Ｌａ、Ｓｃ、Ｌｕの酸化物、シュウ酸塩または炭酸塩のうちの少なくとも１種であり、成分ＣがＳｉＯ２であり、成分ＤがＣｅ、Ｔｍ、Ｔｂ、Ｈｏ、Ｄｙ、Ｅｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｐｒの酸化物、シュウ酸塩または炭酸塩のうちの少なくとも１種であり、前記原料を細かく砕いて均一に混合し、１２００〜１６５０℃に昇温して、０．５〜５ｈ焙焼を行い、溶融したガラス材料を室温まで冷却した後、６００〜１１００℃に昇温して、０．５〜２４ｈ焼きなましを行い、得られた産物を室温まで冷却して成型し、希土類イオンドープしたケイ酸塩発光ガラスが得られる、希土類イオンドープしたケイ酸塩発光ガラスの調製方法。
【請求項４】
原料を乳鉢に入れ、細かく砕いて均一に混合した後、るつぼに入れ、１３００〜１６００℃で１〜３ｈ溶融し、溶融したガラス材料を注ぎ出して室温まで冷却し、管状炉または低温焼きなまし炉に入れて、６５０〜９００℃まで昇温し、２〜１５ｈ焼きなましを行い、得られた産物を室温まで冷却して成型し、希土類イオンドープしたケイ酸塩発光ガラスが得られる、請求項３に記載の希土類イオンドープしたケイ酸塩発光ガラスの調製方法。
【請求項５】
前記各種原料の比率が、以下の構造の物質ａＭ２Ｏ・ｂＭ’２Ｏ３・ｃＳｉＯ２・ｄＲＥ２Ｏ３の各元素のモル分率に基づいて算出され、そのうち、ＭがＮａ、Ｋ、Ｌｉのうちの少なくとも１種であり、Ｍ’がＹ、Ｇｄ、Ｌａ、Ｓｃ、Ｌｕのうちの少なくとも１種であり、ＲＥがＣｅ、Ｔｍ、Ｔｂ、Ｈｏ、Ｄｙ、Ｅｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｐｒのうちの少なくとも１種であり、ａ、ｂ、ｃ、ｄがモル分率であり、これらの数値はそれぞれ、ａが２５〜５０、ｂが０〜４０、ｃが３０〜７０、ｄが０．００１〜２０である、請求項３または４に記載の希土類イオンドープしたケイ酸塩発光ガラスの調製方法。
【請求項６】
前記ａ、ｂ、ｃ、ｄの数値は、それぞれａが３０〜４５、ｂが５〜３０、ｃが３０〜６０、ｄが０．１〜２０である、請求項５に記載の希土類イオンドープしたケイ酸塩発光ガラスの調製方法。
【請求項７】
前記原料のうち、成分Ｂ、Ｄの酸化物、シュウ酸塩、炭酸塩およびその他の原料の純度が、分析用グレード以上である、請求項６に記載の希土類イオンドープしたケイ酸塩発光ガラスの調製方法。
【請求項８】
前記原料のうち、成分ＤがＴｍ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｓｍ、Ｅｕの酸化物、シュウ酸塩または炭酸塩のうちの少なくとも１種である、請求項７に記載の希土類イオンドープしたケイ酸塩発光ガラスの調製方法。
【請求項１】
以下の構造の物質ａＭ２Ｏ・ｂＭ’２Ｏ３・ｃＳｉＯ２・ｄＲＥ２Ｏ３であり、そのうち、ＭがＮａ、Ｋ、Ｌｉのうちの少なくとも１種であり、Ｍ’がＹ、Ｇｄ、Ｌａ、Ｓｃ、Ｌｕのうちの少なくとも１種であり、ＲＥがＣｅ、Ｔｍ、Ｔｂ、Ｈｏ、Ｄｙ、Ｅｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｐｒのうちの少なくとも１種であり、ａ、ｂ、ｃ、ｄがモル分率であり、それらの数値はそれぞれ、ａが２５〜５０、ｂが０〜４０、ｃが３０〜７０、ｄが０．００１〜２０である、希土類イオンドープしたケイ酸塩発光ガラス。
【請求項２】
前記ａ、ｂ、ｃ、ｄの数値は、それぞれａが３０〜４５、ｂが５〜３０、ｃが３０〜６０、ｄが０．１〜２０である、請求項１に記載の希土類イオンドープしたケイ酸塩発光ガラス。
【請求項３】
成分Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを原料とし、そのうち成分ＡがＮａ、Ｋ、Ｌｉの炭酸塩のうちの少なくとも１種であり、成分ＢがＹ、Ｇｄ、Ｌａ、Ｓｃ、Ｌｕの酸化物、シュウ酸塩または炭酸塩のうちの少なくとも１種であり、成分ＣがＳｉＯ２であり、成分ＤがＣｅ、Ｔｍ、Ｔｂ、Ｈｏ、Ｄｙ、Ｅｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｐｒの酸化物、シュウ酸塩または炭酸塩のうちの少なくとも１種であり、前記原料を細かく砕いて均一に混合し、１２００〜１６５０℃に昇温して、０．５〜５ｈ焙焼を行い、溶融したガラス材料を室温まで冷却した後、６００〜１１００℃に昇温して、０．５〜２４ｈ焼きなましを行い、得られた産物を室温まで冷却して成型し、希土類イオンドープしたケイ酸塩発光ガラスが得られる、希土類イオンドープしたケイ酸塩発光ガラスの調製方法。
【請求項４】
原料を乳鉢に入れ、細かく砕いて均一に混合した後、るつぼに入れ、１３００〜１６００℃で１〜３ｈ溶融し、溶融したガラス材料を注ぎ出して室温まで冷却し、管状炉または低温焼きなまし炉に入れて、６５０〜９００℃まで昇温し、２〜１５ｈ焼きなましを行い、得られた産物を室温まで冷却して成型し、希土類イオンドープしたケイ酸塩発光ガラスが得られる、請求項３に記載の希土類イオンドープしたケイ酸塩発光ガラスの調製方法。
【請求項５】
前記各種原料の比率が、以下の構造の物質ａＭ２Ｏ・ｂＭ’２Ｏ３・ｃＳｉＯ２・ｄＲＥ２Ｏ３の各元素のモル分率に基づいて算出され、そのうち、ＭがＮａ、Ｋ、Ｌｉのうちの少なくとも１種であり、Ｍ’がＹ、Ｇｄ、Ｌａ、Ｓｃ、Ｌｕのうちの少なくとも１種であり、ＲＥがＣｅ、Ｔｍ、Ｔｂ、Ｈｏ、Ｄｙ、Ｅｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｐｒのうちの少なくとも１種であり、ａ、ｂ、ｃ、ｄがモル分率であり、これらの数値はそれぞれ、ａが２５〜５０、ｂが０〜４０、ｃが３０〜７０、ｄが０．００１〜２０である、請求項３または４に記載の希土類イオンドープしたケイ酸塩発光ガラスの調製方法。
【請求項６】
前記ａ、ｂ、ｃ、ｄの数値は、それぞれａが３０〜４５、ｂが５〜３０、ｃが３０〜６０、ｄが０．１〜２０である、請求項５に記載の希土類イオンドープしたケイ酸塩発光ガラスの調製方法。
【請求項７】
前記原料のうち、成分Ｂ、Ｄの酸化物、シュウ酸塩、炭酸塩およびその他の原料の純度が、分析用グレード以上である、請求項６に記載の希土類イオンドープしたケイ酸塩発光ガラスの調製方法。
【請求項８】
前記原料のうち、成分ＤがＴｍ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｓｍ、Ｅｕの酸化物、シュウ酸塩または炭酸塩のうちの少なくとも１種である、請求項７に記載の希土類イオンドープしたケイ酸塩発光ガラスの調製方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公表番号】特表２０１２−５２７３９０（Ｐ２０１２−５２７３９０Ａ）
【公表日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５１１１１３（Ｐ２０１２−５１１１１３）
【出願日】平成２１年５月１９日（２００９．５．１９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＣＮ２００９／０７１８５２
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／１３３０２５
【国際公開日】平成２２年１１月２５日（２０１０．１１．２５）
【出願人】（５１１２１０１０９）海洋王照明科技股▲ふん▼有限公司 (21)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月１９日（２００９．５．１９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＣＮ２００９／０７１８５２
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／１３３０２５
【国際公開日】平成２２年１１月２５日（２０１０．１１．２５）
【出願人】（５１１２１０１０９）海洋王照明科技股▲ふん▼有限公司 (21)
【Ｆターム（参考）】
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