纳米复合材料及纳米复合材料的制造方法技术

纳米复合材料具有基体相和分散在基体相中的功能区域。功能区域含有单晶微粒。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】纳米复合材料及纳米复合材料的制造方法
本专利技术涉及纳米复合材料，例如涉及发光体或磁性体等功能构件。
技术介绍
以往，已研究出通过将LED(LightEmittingDiode：发光二极管)、LD(LaserDiode：激光二极管)等半导体发光元件和被从半导体发光元件射出的光激发而射出波长变换了的光的荧光体进行组合，来获得所需发光色的发光模块。另外，还研究出在上述荧光体为粉末状时，通过使其分散在玻璃或树脂等透明的基体中，来实现所需的形状的发光色变换部、颜色变换构件的技术(参照专利文献1、2)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2001-119075号公报专利文献2：日本特开2008-208380号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题但是，由于粉末状的荧光体多数为多结晶的结构、多结晶是粒径为数十nm左右的微细的微晶的集合，所以会在颗粒内激烈地发生光散射、从而光难以透过多结晶的颗粒。本专利技术是鉴于这样的情况而完成的，其例示性的一个目的在于提供一种抑制了入射的光的散射的发光体。另外，例示性的另一目的在于提供一种考虑了功能和耐久性的纳米复合材料。用于解决问题的方法为了解决上述问题，本专利技术的一个实施方式的纳米复合材料具有基体相和分散于基体相的功能区域。功能区域含有单晶微粒。根据该实施方式，由于含有单晶微粒的功能区域分散于基体相，所以能够减少受到的环境影响。功能区域也可以偏在于基体相的一部分已结晶化的结晶区域。由此，能够将功能区域简便地形成在基体相的内部。可以是，基体相为二氧化硅，结晶区域具有二氧化硅的一部分结晶化而成的方英石(cristobalite)结构。由此，能够将较为稳定的二氧化硅用作原料。单晶微粒可以是具备潮解性的化合物。以往，由具有潮解性的化合物构成的单晶微粒的发挥功能的寿命极为短暂。但是，根据本申请的专利技术，只要是能够作为功能区域实现初始性能的材料即可，甚至能够使用以往无法使用的耐潮性较低的各种化合物。化合物可以是以MIIX2∶Re(MII是选自Mg、Ca、Sr、Ba、Cd、Zn、Mn中的一种以上元素，X是选自F、Cl、I中的一种以上元素，Re是选自稀土元素中的一种以上元素)表示的荧光体。化合物也可以是以M’IIE(M’II是选自Zn、Cd中的一种以上元素，E是选自S、Se、Te中的一种以上元素)表示的荧光体。化合物也可以是MIIS∶Re(MII是选自Mg、Ca、Sr、Ba、Cd、Zn、Mn中的一种以上元素，Re是选自稀土元素中的一种以上元素)表示的荧光体。化合物也可以是以MIS∶M2+或MIIS∶M2+(MI为Ag或Cu，MII是选自Sn、Zn、Cd中的一种以上元素，M2+是选自Fe、Co、Mn中的一种以上元素)表示的磁性体。微粒的平均粒径可以是1～100nm。由此，能够以更少的微粒实现所需的功能。本专利技术的另一实施方式是纳米复合材料的制造方法。该方法包括：在作为基体相的构件的表面载置作为荧光体原料的一种以上的化合物的工序，和在化合物被载置于构件的表面的状态下进行加热的工序。根据该实施方式，能够通过简便的方法使作为荧光体的化合物侵入基体相的内部。另外，也能够使作为磁性体的化合物侵入。构件的表面的算术平均粗糙度Ra可以是5～20μm。由此，能够容易地使荧光体侵入到基体相的内部中。另外，将以上构成要素的任意组合、本专利技术的表达在方法、装置、系统等之间进行变换后的方案也同样作为本专利技术的实施方式有效。专利技术的效果根据本专利技术，能够提供一种兼顾了功能和耐久性的纳米复合材料。附图说明图1的(a)是板状的发光体的示意图，图1的(b)是纤维状的发光体的示意图，图1的(c)是颗粒状的发光体的示意图。图2的(a)～图2的(d)是说明了纳米复合型的荧光体的形成机理的示意图。图3是示出实施例1所涉及的荧光板的透射电子显微镜(TEM)像的图。图4是示出图3的区域R中的电子衍射图像的图。图5是示出实施例1所涉及的荧光板的激发光谱及发光光谱的图。图6是示出实施例2所涉及的荧光板的发光光谱的图。图7是示出实施例3所涉及的荧光纤维的发光光谱的图。图8是示出实施例4所涉及的荧光板的发光光谱的图。图9是示出实施例5所涉及的荧光板的发光光谱的图。图10是示出实施例6所涉及的荧光板的发光光谱的图。图11的(a)～图11的(d)是用于说明纳米复合荧光体的形成机理的一个例子的示意图。图12是示出使用傅里叶变换红外分光光度计(FTIR)测量出的烧结前后的二氧化硅的吸收光谱的图。图13是示出在混合前(线L4)、混合后(线L5)、烧结后(线L6)的各时点的SiO2颗粒的粒径分布的图。图14的(a)是示出在烧结后的SiO2粒块的内部生成有CaI2∶Eu2+的单纳米晶的状态的示意图，图14的(b)是示出粒块的外侧的结晶区域的电子衍射图像的图，图14的(c)是示出粒块中心侧的非晶区域的电子衍射图像的图。图15是示出纳米复合荧光体的激发光谱及发光光谱的图。图16是示出纳米复合荧光体的温度特性的图。图17是示出纳米复合荧光体的寿命试验的结果的图。图18是示出实施例8所涉及的纳米复合材料的X射线衍射图案的图。图19是示出实施例8所涉及的纳米复合材料的截面SEM像的图。图20是示出实施例8所涉及的纳米复合材料的截面STEM像的图。图21是示出STEM-EDX沿着图20的A-A线进行的成分分析的结果的图。图22是示出图20所示的白点部的电子衍射图像的图。图23是示出实施例9所涉及的纳米复合材料的X射线衍射图案的图。图24是示出实施例9所涉及的纳米复合材料的激发光谱及发光光谱的图。图25是示出实施例10所涉及的纳米复合材料的X射线衍射图案的图。图26是示出实施例10所涉及的纳米复合材料的激发光谱及发光光谱的图。图27是示出实施例11所涉及的纳米复合材料的X射线衍射图案的图。图28是示出实施例11所涉及的纳米复合材料的激发光谱及发光光谱的图。图29是示出实施例12所涉及的纳米复合材料的X射线衍射图案的图。图30是示出实施例12所涉及的纳米复合材料的激发光谱及发光光谱的图。图31是示出实施例13所涉及的纳米复合材料的X射线衍射图案的图。符号说明10发光体，12基体相，14荧光区域，16发光体，18基体相，20发光体，22基体相，24阳离子，26阴离子，28离子晶核。具体实施方式以下，参照附图等详细说明用于实施本专利技术的方式。需要说明的是，在附图说明中对相同的要素赋予相同的标号，并适当省略重复的说明。(发光体)首先，说明本实施方式所涉及的纳米复合型的发光体的简要结构。图1的(a)是板状的发光体的示意图，图1的(b)是纤维状的发光体的示意图，图1的(c)是颗粒状的发光体的示意图。图1的(a)所示的发光体10包括板状的基体相(matrixphase)12和分散在基体相12中的荧光区域14。荧光区域14含有由单晶微粒构成的荧光体。图1的(b)所示的发光体16包括纤维状的基体相18和分散在基体相18中的荧光区域14。图1的(c)所示的发光体20包括颗粒状的基体相22和分散于基体相22的荧光区域14。上述各发光体因为含有由单晶微粒构成的荧光体的荧光区域分散在基体相中，所以与分散有多晶荧光体的情况相比，能够抑制荧光区域内的光的散射。接下来，详细描述由单晶微粒构成的纳米复合型的荧光体的形本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纳米复合材料，其具备：基体相，以及分散于所述基体相的功能区域，其中，所述功能区域含有单晶微粒。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.15 JP 2016-081918;2017.03.28 JP 2017-062291.一种纳米复合材料，其具备：基体相，以及分散于所述基体相的功能区域，其中，所述功能区域含有单晶微粒。2.根据权利要求1所述的纳米复合材料，其中，所述功能区域偏在于所述基体相的一部分已结晶化的结晶区域。3.根据权利要求2所述的纳米复合材料，其中，所述基体相是二氧化硅，所述结晶区域具有所述二氧化硅的一部分结晶化而成的方英石结构。4.根据权利要求1～3中任一项所述的纳米复合材料，其中，所述单晶微粒是具有潮解性的化合物。5.根据权利要求4所述的纳米复合材料，其中，所述化合物是以MIIX2∶Re表示的荧光体，所述MII是选自Mg、Ca、Sr、Ba、Cd、Zn、Mn中的一种以上元素，所述X是选自F、Cl、I中的一种以上元素，Re是选自稀土元素中的一种以上元素。6.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：岩崎刚，大长久芳，四宫裕，
申请(专利权)人：株式会社小糸制作所，
类型：发明
国别省市：日本,JP