JP3529195B2 - 赤外可視波長上方変換材料 - Google Patents
赤外可視波長上方変換材料Info
- Publication number
- JP3529195B2 JP3529195B2 JP14058195A JP14058195A JP3529195B2 JP 3529195 B2 JP3529195 B2 JP 3529195B2 JP 14058195 A JP14058195 A JP 14058195A JP 14058195 A JP14058195 A JP 14058195A JP 3529195 B2 JP3529195 B2 JP 3529195B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- infrared
- wavelength
- conversion material
- visible wavelength
- excited
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、赤外光の照射により可
視域のスペクトル成分を含む再放射光を呈する赤外可視
波長上方変換材料に関するものである。
視域のスペクトル成分を含む再放射光を呈する赤外可視
波長上方変換材料に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、赤外光を検出する素子に対する需
要が高まってきている。用途としては、レーザ、ＬＤ、
ＬＥＤ等の発光素子のビーム位置検出やモード形状等の
パターン識別、さらには光ファイバーケーブルの破断点
の探索等である。このような用途に適用可能なシステム
としては、半導体ホト・ダイオードを用いた光パワーメ
ータ等の純電気的なシステムと、ビジコン、イメージイ
ンテンシファイア、赤外励起蛍光体等を用いた視覚的に
検出可能なシステムとに大別することができる。ところ
が、純電気的なシステムは高感度ではあるが、視覚的に
検出できないという問題点があり、このシステムによる
ビジコン、イメージインテンシファイアは感度的にも不
十分であり、また価格が高いという欠点がある。そのた
め、視覚的に検出可能で比較的変換効率や感度が高く、
しかも安価な赤外励起蛍光体等の赤外可視波長上方変換
材料を用いたシステムが有望視されている。
要が高まってきている。用途としては、レーザ、ＬＤ、
ＬＥＤ等の発光素子のビーム位置検出やモード形状等の
パターン識別、さらには光ファイバーケーブルの破断点
の探索等である。このような用途に適用可能なシステム
としては、半導体ホト・ダイオードを用いた光パワーメ
ータ等の純電気的なシステムと、ビジコン、イメージイ
ンテンシファイア、赤外励起蛍光体等を用いた視覚的に
検出可能なシステムとに大別することができる。ところ
が、純電気的なシステムは高感度ではあるが、視覚的に
検出できないという問題点があり、このシステムによる
ビジコン、イメージインテンシファイアは感度的にも不
十分であり、また価格が高いという欠点がある。そのた
め、視覚的に検出可能で比較的変換効率や感度が高く、
しかも安価な赤外励起蛍光体等の赤外可視波長上方変換
材料を用いたシステムが有望視されている。
【０００３】蛍光体は適当な励起源により励起される。
励起された蛍光体から再放射される光には、その蛍光体
の種類によって種々の分光分布を持たせることができ
る。したがって、蛍光体は適当な励起源と組み合わせる
ことによって、色々な応用分野に適用されうる。このよ
うな蛍光体の中でも赤外励起蛍光体と呼ばれる材料は、
赤外光を可視光に波長上方変換する蛍光体として知られ
ている。このように、赤外光を光子エネルギーの格段に
大きな可視光に、反ストークス的に波長変換するために
は、材料の特性と励起波長との関係を巧みに選択する必
要がある。従来の赤外可視波長上方変換材料を用いた赤
外光検出素子としてはＱＵＡＮＴＥＸ社のＩＲセンサカ
ードがよく知られている。このＩＲセンサカードはこれ
に赤外光が照射されると蛍光体の材料によってたとえば
赤色、青緑色等に発光する。これらのセンサでは赤外光
照射の前に（室内光でも可能であるが）予備励起する必
要があり、この予備励起のプロセスを経て初めて赤外光
励起が可能になる。ところが、この赤外光検出素子に赤
外光を連続して照射すると、可逆的ではあるが変換効率
が経時的に変化し可視光発光強度が徐々に低下するた
め、検出素子を動かす等の方法により赤外光照射位置を
常に変えてやらないと明るい発光が連続して得られな
い、という問題があった。
励起された蛍光体から再放射される光には、その蛍光体
の種類によって種々の分光分布を持たせることができ
る。したがって、蛍光体は適当な励起源と組み合わせる
ことによって、色々な応用分野に適用されうる。このよ
うな蛍光体の中でも赤外励起蛍光体と呼ばれる材料は、
赤外光を可視光に波長上方変換する蛍光体として知られ
ている。このように、赤外光を光子エネルギーの格段に
大きな可視光に、反ストークス的に波長変換するために
は、材料の特性と励起波長との関係を巧みに選択する必
要がある。従来の赤外可視波長上方変換材料を用いた赤
外光検出素子としてはＱＵＡＮＴＥＸ社のＩＲセンサカ
ードがよく知られている。このＩＲセンサカードはこれ
に赤外光が照射されると蛍光体の材料によってたとえば
赤色、青緑色等に発光する。これらのセンサでは赤外光
照射の前に（室内光でも可能であるが）予備励起する必
要があり、この予備励起のプロセスを経て初めて赤外光
励起が可能になる。ところが、この赤外光検出素子に赤
外光を連続して照射すると、可逆的ではあるが変換効率
が経時的に変化し可視光発光強度が徐々に低下するた
め、検出素子を動かす等の方法により赤外光照射位置を
常に変えてやらないと明るい発光が連続して得られな
い、という問題があった。
【０００４】一方、予備励起を必要としない赤外可視波
長上方変換材料もいくつか報告されている。代表的な例
としては、ＹＦ3 ：Ｅｒ，Ｙｂ、Ｙ3 ＯＣｌ7 ：Ｅｒ，
Ｙｂ( H.Kuroda 他、ジャーナル・オブ・ザ・フィジカ
ル・ソサエティ・オブ・ジャパン ( J.Phys.Soc.Jpn.)
33巻 1号 (1972) pp.125-141 )、ＮａＬｎＦ4 ：Ｅｒ，
Ｙｂ（Ｌｎ：Ｙ，Ｇｄ，Ｌａ） ( T.Kano 他、ジャーナ
ル・オブ・ザ・エレクトロケミカル・ソサエティ ( J.E
lectrochem.Soc.) 119巻 11 号 (1972) ｐp.1561-1564
) 、ＢａＹ2 Ｆ8 ：Ｅｒ，Ｙｂ ( Y.Mita 他、アプラ
イド. フィジックス・レターズ (Appl.Phys.Lett.) 23
巻 4号 (1973) pp.173-175 )、（ＰｂＦ2−Ｇｅ
Ｏ2 ）：Ｅｒ，Ｙｂ （ＰｂＦ2 −ＧｅＯ2 ）：Ｔｍ，
Ｙｂ ( F.Auzel他、ジャーナル・オブ・ザ・エレクトロ
ケミカル・ソサエティ ( J.Electrochem.Soc.) 122巻 1
号 (1975) ｐp.101-107 ) 等である。これらの材料は量
子計数作用すなわち希土類イオン（主にＥｒ3+イオン）
の多光子励起を利用するものである。
長上方変換材料もいくつか報告されている。代表的な例
としては、ＹＦ3 ：Ｅｒ，Ｙｂ、Ｙ3 ＯＣｌ7 ：Ｅｒ，
Ｙｂ( H.Kuroda 他、ジャーナル・オブ・ザ・フィジカ
ル・ソサエティ・オブ・ジャパン ( J.Phys.Soc.Jpn.)
33巻 1号 (1972) pp.125-141 )、ＮａＬｎＦ4 ：Ｅｒ，
Ｙｂ（Ｌｎ：Ｙ，Ｇｄ，Ｌａ） ( T.Kano 他、ジャーナ
ル・オブ・ザ・エレクトロケミカル・ソサエティ ( J.E
lectrochem.Soc.) 119巻 11 号 (1972) ｐp.1561-1564
) 、ＢａＹ2 Ｆ8 ：Ｅｒ，Ｙｂ ( Y.Mita 他、アプラ
イド. フィジックス・レターズ (Appl.Phys.Lett.) 23
巻 4号 (1973) pp.173-175 )、（ＰｂＦ2−Ｇｅ
Ｏ2 ）：Ｅｒ，Ｙｂ （ＰｂＦ2 −ＧｅＯ2 ）：Ｔｍ，
Ｙｂ ( F.Auzel他、ジャーナル・オブ・ザ・エレクトロ
ケミカル・ソサエティ ( J.Electrochem.Soc.) 122巻 1
号 (1975) ｐp.101-107 ) 等である。これらの材料は量
子計数作用すなわち希土類イオン（主にＥｒ3+イオン）
の多光子励起を利用するものである。
【０００５】固体中における希土類イオンの発光特性
は、希土類イオン自身の濃度と希土類イオンを取り囲む
母体に強く依存する。希土類イオンの多光子励起を利用
する母体材料として、従来からふっ化物、ふっ化物と酸
化物の混合物、塩化物と酸化物の混合物等が用いられて
いた。しかしこれらの材料の赤外光に対する変換効率、
感度は低いものであった。本発明者らは、赤外可視波長
上方変換材料について探索の結果、酸素、ふっ素を含ま
ないで、しかも希土類活性イオン（Ｅｒ3+イオン）を大
量かつ均一に収容する新しい母体材料を見出し、従来の
材料に比較して変換効率の高い赤外可視波長上方変換材
料を得ることができた（特願平４−１１５６３８号明細
書）。しかしながらこれらの材料が波長変換し得る照射
赤外光波長としては１．５μｍ帯、０．９８μｍ帯、及
び０．８μｍ帯に限られていた。そこで、本発明者らは
さらに材料探索を行い、上記の赤外光に加えて、従来の
材料では難しかった光通信波長１．３μｍ帯の赤外光に
対しても感度を有する赤外可視波長上方変換材料を得た
（特願平５−２２４５５４号明細書）。しかしながら、
これらの材料は、特に１．３μｍ帯の赤外光に対する変
換効率が極めて低いものであった。また、光ファイバ線
路の保守・検査用波長である１．６μｍ帯の赤外光を可
視光に変換するような、予備励起不要の赤外可視波長上
方変換材料は、これまでに全く報告されていない。この
ような背景の下で、予備励起が不要で、赤外光連続照射
時にも可視発光強度が変化せず、従来の材料では実用的
な感度を有するものが見当らなかった光通信波長１．３
μｍ帯、および従来の材料では難しかった光ファイバ線
路検査用波長１．６μｍ帯の赤外光に対して良好な変換
効率、および感度を有する、視覚的赤外光検出素子に適
用可能な赤外可視波長上方変換材料の開発、実現が切望
されていた。
は、希土類イオン自身の濃度と希土類イオンを取り囲む
母体に強く依存する。希土類イオンの多光子励起を利用
する母体材料として、従来からふっ化物、ふっ化物と酸
化物の混合物、塩化物と酸化物の混合物等が用いられて
いた。しかしこれらの材料の赤外光に対する変換効率、
感度は低いものであった。本発明者らは、赤外可視波長
上方変換材料について探索の結果、酸素、ふっ素を含ま
ないで、しかも希土類活性イオン（Ｅｒ3+イオン）を大
量かつ均一に収容する新しい母体材料を見出し、従来の
材料に比較して変換効率の高い赤外可視波長上方変換材
料を得ることができた（特願平４−１１５６３８号明細
書）。しかしながらこれらの材料が波長変換し得る照射
赤外光波長としては１．５μｍ帯、０．９８μｍ帯、及
び０．８μｍ帯に限られていた。そこで、本発明者らは
さらに材料探索を行い、上記の赤外光に加えて、従来の
材料では難しかった光通信波長１．３μｍ帯の赤外光に
対しても感度を有する赤外可視波長上方変換材料を得た
（特願平５−２２４５５４号明細書）。しかしながら、
これらの材料は、特に１．３μｍ帯の赤外光に対する変
換効率が極めて低いものであった。また、光ファイバ線
路の保守・検査用波長である１．６μｍ帯の赤外光を可
視光に変換するような、予備励起不要の赤外可視波長上
方変換材料は、これまでに全く報告されていない。この
ような背景の下で、予備励起が不要で、赤外光連続照射
時にも可視発光強度が変化せず、従来の材料では実用的
な感度を有するものが見当らなかった光通信波長１．３
μｍ帯、および従来の材料では難しかった光ファイバ線
路検査用波長１．６μｍ帯の赤外光に対して良好な変換
効率、および感度を有する、視覚的赤外光検出素子に適
用可能な赤外可視波長上方変換材料の開発、実現が切望
されていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、予備
励起が不要で、赤外光連続照射時にも可視発光強度の変
化が少なく、１．５μｍ帯、０．９８μｍ帯、及び０．
８μｍ帯の赤外光に加えて、光通信波長１．３μｍ帯、
及び光ファイバ路線検査用波長１．６μｍ帯の赤外光に
対しても実用的な変換効率、及び感度を有する赤外光検
出素子に適用可能な赤外可視波長上方変換材料を提供す
ることにある。
励起が不要で、赤外光連続照射時にも可視発光強度の変
化が少なく、１．５μｍ帯、０．９８μｍ帯、及び０．
８μｍ帯の赤外光に加えて、光通信波長１．３μｍ帯、
及び光ファイバ路線検査用波長１．６μｍ帯の赤外光に
対しても実用的な変換効率、及び感度を有する赤外光検
出素子に適用可能な赤外可視波長上方変換材料を提供す
ることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、次の（１）〜
（４）に示す構成を有する無機材料からなる赤外可視波
長上方変換材料である。 （１）ディスプロシウム（Ｄｙ）臭化物、下記のＡ群、
及び下記のＢ群若しくはＣ群のそれぞれ１種以上を含む
ことを特徴とする赤外可視波長上方変換材料。 （２）ディスプロシウム（Ｄｙ）臭化物、下記のＡ群、
及び下記のＢ群のそれぞれ１種以上を含むことを特徴と
する赤外可視波長上方変換材料。 （３）ディスプロシウム（Ｄｙ）臭化物、下記のＡ群、
及び下記のＣ群のそれぞれ１種以上を含むことを特徴と
する赤外可視波長上方変換材料。 （４）ディスプロシウム（Ｄｙ）臭化物、下記のＡ群、
下記のＢ群、及び下記のＣ群のそれぞれ１種以上を含む
ことを特徴とする赤外可視波長上方変換材料。 Ａ群：エルビウム（Ｅｒ）及びその臭化物 Ｂ群：イットリウム（Ｙ）臭化物、または酸素、フッ素
を含まないイットリウム化合物 Ｃ群：カリウム（Ｋ）臭化物、または酸素、フッ素を含
まないカリウム化合物
（４）に示す構成を有する無機材料からなる赤外可視波
長上方変換材料である。 （１）ディスプロシウム（Ｄｙ）臭化物、下記のＡ群、
及び下記のＢ群若しくはＣ群のそれぞれ１種以上を含む
ことを特徴とする赤外可視波長上方変換材料。 （２）ディスプロシウム（Ｄｙ）臭化物、下記のＡ群、
及び下記のＢ群のそれぞれ１種以上を含むことを特徴と
する赤外可視波長上方変換材料。 （３）ディスプロシウム（Ｄｙ）臭化物、下記のＡ群、
及び下記のＣ群のそれぞれ１種以上を含むことを特徴と
する赤外可視波長上方変換材料。 （４）ディスプロシウム（Ｄｙ）臭化物、下記のＡ群、
下記のＢ群、及び下記のＣ群のそれぞれ１種以上を含む
ことを特徴とする赤外可視波長上方変換材料。 Ａ群：エルビウム（Ｅｒ）及びその臭化物 Ｂ群：イットリウム（Ｙ）臭化物、または酸素、フッ素
を含まないイットリウム化合物 Ｃ群：カリウム（Ｋ）臭化物、または酸素、フッ素を含
まないカリウム化合物
【０００８】本発明の赤外可視波長上方変換材料は、吸
収、及び発光中心の役割を果たす添加物質として、少な
くともＤｙ臭化物、またはＤｙ臭化物とＥｒ若しくはそ
の臭化物を含み、それらを安定に取り込む母体材料とし
て、少なくともイットリウム臭化物あるいはその酸素、
フッ素を含まないイットリウム化合物を含むことを特徴
とする。
収、及び発光中心の役割を果たす添加物質として、少な
くともＤｙ臭化物、またはＤｙ臭化物とＥｒ若しくはそ
の臭化物を含み、それらを安定に取り込む母体材料とし
て、少なくともイットリウム臭化物あるいはその酸素、
フッ素を含まないイットリウム化合物を含むことを特徴
とする。
【０００９】ここで、Ｙに代えてＫを、あるいはＹに加
えてＫを使用することもできる。本発明の材料中で母体
材料を構成する臭化物系の材料では、従来使用されてい
た酸化物やフッ化物、あるいは塩化物系材料と比較して
母体のフォノンエネルギーが小さい。従って、励起準位
から直下の準位への非輻射遷移が起きにくくなり、励起
準位での寿命が長くなったため、効率の良い発光遷移が
可能になったものと考えられる。
えてＫを使用することもできる。本発明の材料中で母体
材料を構成する臭化物系の材料では、従来使用されてい
た酸化物やフッ化物、あるいは塩化物系材料と比較して
母体のフォノンエネルギーが小さい。従って、励起準位
から直下の準位への非輻射遷移が起きにくくなり、励起
準位での寿命が長くなったため、効率の良い発光遷移が
可能になったものと考えられる。
【００１０】本発明の赤外可視波長上方変換材料は、例
えば次のような方法により製造することができる。即
ち、ＤｙＢｒ3 、Ｅｒ及びＹの元素あるいは化合物の粉
末を、所定の配合比で混合し、適当な容器で加熱し焼成
する。使用する原料としては、ＤｙＢｒ3 、ＥｒＢ
ｒ3 、ＹＢｒ3 等の臭化物が好ましいが、Ｄｙ2 Ｏ3 、
Ｅｒ 2 Ｏ3 、Ｙ2 Ｏ3 等の酸化物原料、その他の原料を
使用し、雰囲気炉中で加熱しながら、ＨＢｒやＢＢｒ3
等の反応性の強いガスを流し、臭化反応をさせながら焼
成してもよい。焼成条件は、使用する原料の種類、配合
割合、目的とする製品の性状等により適切な範囲を定め
れば良いが、例えば加熱炉中で、６５０〜１２００℃の
温度で、１０分〜数１０時間加熱することによって行う
ことができる。
えば次のような方法により製造することができる。即
ち、ＤｙＢｒ3 、Ｅｒ及びＹの元素あるいは化合物の粉
末を、所定の配合比で混合し、適当な容器で加熱し焼成
する。使用する原料としては、ＤｙＢｒ3 、ＥｒＢ
ｒ3 、ＹＢｒ3 等の臭化物が好ましいが、Ｄｙ2 Ｏ3 、
Ｅｒ 2 Ｏ3 、Ｙ2 Ｏ3 等の酸化物原料、その他の原料を
使用し、雰囲気炉中で加熱しながら、ＨＢｒやＢＢｒ3
等の反応性の強いガスを流し、臭化反応をさせながら焼
成してもよい。焼成条件は、使用する原料の種類、配合
割合、目的とする製品の性状等により適切な範囲を定め
れば良いが、例えば加熱炉中で、６５０〜１２００℃の
温度で、１０分〜数１０時間加熱することによって行う
ことができる。
【００１１】この間、Ａｒ及びＨＢｒの混合ガス、ある
いはＮ2 ガス等を流し、酸素や水分の混入を防ぐと共
に、原料中に含まれる酸化物等を臭化させる雰囲気とし
ておくのが好ましい。焼成後の材料は、６００〜６５０
℃付近までは比較的緩やかな降温速度、例えば５℃／分
程度の速度で徐々に降温させるのが好ましい。また、酸
素や水分との接触による原料の酸化を防止するため、原
料の秤量から、調合、溶解、焼成までのすべての操作は
Ｎ2 あるいはＡｒガス雰囲気下で行うのが好ましい。
いはＮ2 ガス等を流し、酸素や水分の混入を防ぐと共
に、原料中に含まれる酸化物等を臭化させる雰囲気とし
ておくのが好ましい。焼成後の材料は、６００〜６５０
℃付近までは比較的緩やかな降温速度、例えば５℃／分
程度の速度で徐々に降温させるのが好ましい。また、酸
素や水分との接触による原料の酸化を防止するため、原
料の秤量から、調合、溶解、焼成までのすべての操作は
Ｎ2 あるいはＡｒガス雰囲気下で行うのが好ましい。
【００１２】焼成時に使用する原料容器としては、焼成
温度において原料と反応せず、臭素系のガスにも腐食さ
れない材質のものを使用する。本発明の目的のために
は、グラシーカーボン（ｇｌａｓｓｙ ｃａｒｂｏ
ｎ）、石英、白金、金等のルツボが好適である。
温度において原料と反応せず、臭素系のガスにも腐食さ
れない材質のものを使用する。本発明の目的のために
は、グラシーカーボン（ｇｌａｓｓｙ ｃａｒｂｏ
ｎ）、石英、白金、金等のルツボが好適である。
【００１３】また、固相、または液相反応の他に、真空
蒸着法やスパッタ蒸着法、化学的気相成長（ＣＶＤ）法
等の気相反応により材料作製を行ってもよい。また、本
発明の赤外可視波長上方変換材料は、前記原料の他に、
増感剤としてのイッテルビウム（Ｙｂ）等、特定の機能
を有する第三成分を添加する等、本発明の精神を逸脱し
ない範囲で、種々の変更あるいは改良を行ったものを含
むことは言うまでもない。
蒸着法やスパッタ蒸着法、化学的気相成長（ＣＶＤ）法
等の気相反応により材料作製を行ってもよい。また、本
発明の赤外可視波長上方変換材料は、前記原料の他に、
増感剤としてのイッテルビウム（Ｙｂ）等、特定の機能
を有する第三成分を添加する等、本発明の精神を逸脱し
ない範囲で、種々の変更あるいは改良を行ったものを含
むことは言うまでもない。
【００１４】
【作用】本発明の赤外可視波長上方変換材料を波長１．
３μｍ帯の赤外光（５ｍＷのパワー）で励起した際の発
光スペクトルの一例として、実施例１で得られた本発明
の赤外可視波長上方変換材料を波長１．３μｍ帯の赤外
光により励起した際の発光スペクトルを図１に示す。発
光ピーク波長は、５２０〜５６０ｎｍ、６４０〜６８０
ｎｍ、８００〜８４０ｎｍである。このうち、６４０〜
６８０ｎｍの発光強度が最も強く、肉眼では黄色として
認識される。人間が目視で明るいと感じる強さ（視感
度）は波長５５５ｎｍにピークを持ち、その時を１００
％とすると５５０ｎｍでは約９９％、６６０ｎｍでは約
６．５％であり、６６０ｎｍと比べて５５０ｎｍでは人
間の眼は１５倍も高感度であるため、ピーク強度が低い
としても５５０ｎｍの発光は６６０ｎｍと並んで重要な
発光ピークである。この１．３μｍ帯から可視光への波
長変換には、予備励起は不要である。また、１．３μｍ
帯の赤外光を照射し続けた場合でも、可視発光強度は変
化することがない。このことから、本発明の赤外可視波
長上方変換材料は、予備励起が不要で、赤外光連続照射
時にも可視発光強度が変化せず、しかも光通信波長１．
３μｍ帯の赤外光に対して感度を有することがわかる。
３μｍ帯の赤外光（５ｍＷのパワー）で励起した際の発
光スペクトルの一例として、実施例１で得られた本発明
の赤外可視波長上方変換材料を波長１．３μｍ帯の赤外
光により励起した際の発光スペクトルを図１に示す。発
光ピーク波長は、５２０〜５６０ｎｍ、６４０〜６８０
ｎｍ、８００〜８４０ｎｍである。このうち、６４０〜
６８０ｎｍの発光強度が最も強く、肉眼では黄色として
認識される。人間が目視で明るいと感じる強さ（視感
度）は波長５５５ｎｍにピークを持ち、その時を１００
％とすると５５０ｎｍでは約９９％、６６０ｎｍでは約
６．５％であり、６６０ｎｍと比べて５５０ｎｍでは人
間の眼は１５倍も高感度であるため、ピーク強度が低い
としても５５０ｎｍの発光は６６０ｎｍと並んで重要な
発光ピークである。この１．３μｍ帯から可視光への波
長変換には、予備励起は不要である。また、１．３μｍ
帯の赤外光を照射し続けた場合でも、可視発光強度は変
化することがない。このことから、本発明の赤外可視波
長上方変換材料は、予備励起が不要で、赤外光連続照射
時にも可視発光強度が変化せず、しかも光通信波長１．
３μｍ帯の赤外光に対して感度を有することがわかる。
【００１５】図２に、Ｄｙ3+、及びＥｒ3+イオンの４ｆ
電子のエネルギー準位図を示す。図１の発光スペクトル
における、５３０ｎｍ、５５０ｎｍ、６６０ｎｍおよび
８１０ｎｍの各ピークは、それぞれＥｒ3+イオンの４ｆ
電子の励起準位から基底準位への輻射遷移、 2Ｈ11/2→
4Ｉ15/2、 4Ｓ3/2 → 4Ｉ15/2、 4Ｆ9/2 → 4Ｉ15/2、
および 4Ｉ9/2 → 4Ｉ15/2による発光である。
電子のエネルギー準位図を示す。図１の発光スペクトル
における、５３０ｎｍ、５５０ｎｍ、６６０ｎｍおよび
８１０ｎｍの各ピークは、それぞれＥｒ3+イオンの４ｆ
電子の励起準位から基底準位への輻射遷移、 2Ｈ11/2→
4Ｉ15/2、 4Ｓ3/2 → 4Ｉ15/2、 4Ｆ9/2 → 4Ｉ15/2、
および 4Ｉ9/2 → 4Ｉ15/2による発光である。
【００１６】１．３μｍ帯の赤外光照射による５５０ｎ
ｍ発光過程として考えられるメカニズムの一例を次に記
す。図２において、１．３μｍの赤外光照射により、Ｄ
ｙ3+イオンの４ｆ電子の基底準位（ 6Ｈ15/2）から励起
準位（ 6Ｈ9/2 ）への遷移と、励起準位から基底準位へ
の遷移（ 6Ｈ9/2 → 6Ｈ15/2）が生じる。この時の遷移
エネルギーが非輻射で隣接するＥｒ3+イオンに伝達さ
れ、Ｅｒ3+イオンが基底準位（ 4Ｉ15/2）から励起準位
（ 4Ｉ13/2）に励起される。そして同様のエネルギー伝
達が２回繰り返されることにより、Ｅｒ3+イオンの励起
準位（ 4Ｉ13/2）から更に上の励起準位（ 4Ｉ9/2 ）に
二段階励起され、更に同励起準位（ 4Ｉ9/ 2 ）から更に
上の励起準位（ 4Ｆ7/2 ）に三段階励起される。そし
て、Ｅｒ3+イオンの励起準位（ 4Ｆ7/2 ）から非輻射で
下の準位（ 4Ｓ3/2 ）に緩和し、その準位から基底準位
への遷移（ 4Ｓ3/2 → 4Ｉ15/2）が５５０ｎｍの発光と
なる。なお、本発明の赤外可視波長上方変換材料は１．
３μｍ帯の他にも、１．５μｍ帯、０．９８μｍ帯、
０．８μｍ帯の赤外光に対しても高感度を有する材料で
ある。
ｍ発光過程として考えられるメカニズムの一例を次に記
す。図２において、１．３μｍの赤外光照射により、Ｄ
ｙ3+イオンの４ｆ電子の基底準位（ 6Ｈ15/2）から励起
準位（ 6Ｈ9/2 ）への遷移と、励起準位から基底準位へ
の遷移（ 6Ｈ9/2 → 6Ｈ15/2）が生じる。この時の遷移
エネルギーが非輻射で隣接するＥｒ3+イオンに伝達さ
れ、Ｅｒ3+イオンが基底準位（ 4Ｉ15/2）から励起準位
（ 4Ｉ13/2）に励起される。そして同様のエネルギー伝
達が２回繰り返されることにより、Ｅｒ3+イオンの励起
準位（ 4Ｉ13/2）から更に上の励起準位（ 4Ｉ9/2 ）に
二段階励起され、更に同励起準位（ 4Ｉ9/ 2 ）から更に
上の励起準位（ 4Ｆ7/2 ）に三段階励起される。そし
て、Ｅｒ3+イオンの励起準位（ 4Ｆ7/2 ）から非輻射で
下の準位（ 4Ｓ3/2 ）に緩和し、その準位から基底準位
への遷移（ 4Ｓ3/2 → 4Ｉ15/2）が５５０ｎｍの発光と
なる。なお、本発明の赤外可視波長上方変換材料は１．
３μｍ帯の他にも、１．５μｍ帯、０．９８μｍ帯、
０．８μｍ帯の赤外光に対しても高感度を有する材料で
ある。
【００１７】図３に、本発明者らが１．３μｍ帯用赤外
可視波長上方変換材料として以前に発明した塩化物系材
料（特願平５−２２４５５４号明細書）に同様に波長
１．３μｍの赤外光を照射した時の発光スペクトルを示
す。図１の発光スペクトルにおける５５０ｎｍ、及び６
６０ｎｍのピーク強度は、図３の同ピーク強度に対し
て、それぞれ約１９倍、約７２倍に増大している。次
に、本発明の赤外可視波長上方変換材料を、１．５μｍ
のＬＤ光（５ｍＷのパワー）で励起した時の発光スペク
トルを図４に示す。この時の発光は肉眼では黄色として
認識される。
可視波長上方変換材料として以前に発明した塩化物系材
料（特願平５−２２４５５４号明細書）に同様に波長
１．３μｍの赤外光を照射した時の発光スペクトルを示
す。図１の発光スペクトルにおける５５０ｎｍ、及び６
６０ｎｍのピーク強度は、図３の同ピーク強度に対し
て、それぞれ約１９倍、約７２倍に増大している。次
に、本発明の赤外可視波長上方変換材料を、１．５μｍ
のＬＤ光（５ｍＷのパワー）で励起した時の発光スペク
トルを図４に示す。この時の発光は肉眼では黄色として
認識される。
【００１８】一方、１．５μｍ帯センサーカード市販品
（トーキン（株）製、ＩＲ Ｃａｔｃｈｅｒ−Ｍａｒｋ
II）に用いられている赤外可視波長上方変換材料（Ｅｒ
3+含有フッ化物）に同様に波長１．５μｍ帯の赤外光を
照射した時の発光スペクトルを図５に示す。図４の発光
スペクトルにおける５５０ｎｍ、及び６６０ｎｍのピー
ク強度は、図５の同ピーク強度に対して、それぞれ約４
倍、約７倍に増大している。
（トーキン（株）製、ＩＲ Ｃａｔｃｈｅｒ−Ｍａｒｋ
II）に用いられている赤外可視波長上方変換材料（Ｅｒ
3+含有フッ化物）に同様に波長１．５μｍ帯の赤外光を
照射した時の発光スペクトルを図５に示す。図４の発光
スペクトルにおける５５０ｎｍ、及び６６０ｎｍのピー
ク強度は、図５の同ピーク強度に対して、それぞれ約４
倍、約７倍に増大している。
【００１９】図６に、５５０ｎｍ、及び６６０ｎｍの各
発光ピーク強度の１．３μｍ励起光強度依存性を示す。
各ピーク強度の励起光強度に対する勾配（Ｓ）は、それ
ぞれ、２＜Ｓ550 ＜３、２＜Ｓ660 ＜３であった。この
ことは、これらの発光を得るためには３段階励起過程が
必要なことを示している。図７に、図１の発光スペクト
ルの可視短波波長領域を縦軸方向に５０倍に拡大した発
光スペクトルを示す。４００〜４２０ｎｍ、４５０〜４
７０ｎｍ、４８０〜５００ｎｍに青色〜青緑色の発光成
分が観測され、これらの各ピークは、それぞれＥｒ3+イ
オンの４ｆ電子の励起準位から基底準位への輻射遷移、
2Ｈ9/2 → 4Ｉ15/2、 4Ｆ5/2 → 4Ｉ15/2、及び 4Ｆ
7/2 → 4Ｉ15/2による発光である。この結果から、本発
明の赤外可視波長上方変換材料では、１．３μｍ帯から
可視域への波長上方変換における変換効率が従来材料と
比べて著しく増大でき、従来の１．５μｍ帯用市販セン
サーカード並みの発光強度が得られること、それに加え
て、１．５μｍ帯から可視域への波長上方変換における
変換効率も従来材料と比べて増大できることがわかる。
なお、本発明の赤外可視波長上方変換材料は１．３μｍ
帯、１．６μｍ帯の他にも、１．５μｍ帯、０．９８μ
ｍ帯、０．８μｍ帯等、Ｅｒ3+イオン、およびＤｙ3+イ
オンの吸収帯に相当するエネルギー（基底準位と吸収準
位間のエネルギー）の赤外光に対しても高感度を有する
材料である。
発光ピーク強度の１．３μｍ励起光強度依存性を示す。
各ピーク強度の励起光強度に対する勾配（Ｓ）は、それ
ぞれ、２＜Ｓ550 ＜３、２＜Ｓ660 ＜３であった。この
ことは、これらの発光を得るためには３段階励起過程が
必要なことを示している。図７に、図１の発光スペクト
ルの可視短波波長領域を縦軸方向に５０倍に拡大した発
光スペクトルを示す。４００〜４２０ｎｍ、４５０〜４
７０ｎｍ、４８０〜５００ｎｍに青色〜青緑色の発光成
分が観測され、これらの各ピークは、それぞれＥｒ3+イ
オンの４ｆ電子の励起準位から基底準位への輻射遷移、
2Ｈ9/2 → 4Ｉ15/2、 4Ｆ5/2 → 4Ｉ15/2、及び 4Ｆ
7/2 → 4Ｉ15/2による発光である。この結果から、本発
明の赤外可視波長上方変換材料では、１．３μｍ帯から
可視域への波長上方変換における変換効率が従来材料と
比べて著しく増大でき、従来の１．５μｍ帯用市販セン
サーカード並みの発光強度が得られること、それに加え
て、１．５μｍ帯から可視域への波長上方変換における
変換効率も従来材料と比べて増大できることがわかる。
なお、本発明の赤外可視波長上方変換材料は１．３μｍ
帯、１．６μｍ帯の他にも、１．５μｍ帯、０．９８μ
ｍ帯、０．８μｍ帯等、Ｅｒ3+イオン、およびＤｙ3+イ
オンの吸収帯に相当するエネルギー（基底準位と吸収準
位間のエネルギー）の赤外光に対しても高感度を有する
材料である。
【００２０】以下に本発明の好ましい実施態様を要約し
て示す。 （１）Ｄｙ臭化物及び（ア）Ａ群、Ｂ群若しくはＣ群の
元素もしくは化合物のそれぞれ１種以上、又は（イ）Ａ
群及びＢ群の元素もしくは化合物のそれぞれ１種以上、
又は（ウ）Ａ群及びＣ群の元素もしくは化合物のそれぞ
れ１種以上、又は（エ）Ａ群、Ｂ群及びＣ群の元素もし
くは化合物のそれぞれ１種以上からなる材料を所定の配
合比で混合し、適当な容器を用い、Ｎ2 もしくはＡｒ雰
囲気中で約６５０〜１２００℃の温度に１０分〜数１０
時間加熱焼成し、次いで約６００〜６５０℃の温度迄徐
冷することを特徴とする赤外可視波長上方変換材料の製
造方法。
て示す。 （１）Ｄｙ臭化物及び（ア）Ａ群、Ｂ群若しくはＣ群の
元素もしくは化合物のそれぞれ１種以上、又は（イ）Ａ
群及びＢ群の元素もしくは化合物のそれぞれ１種以上、
又は（ウ）Ａ群及びＣ群の元素もしくは化合物のそれぞ
れ１種以上、又は（エ）Ａ群、Ｂ群及びＣ群の元素もし
くは化合物のそれぞれ１種以上からなる材料を所定の配
合比で混合し、適当な容器を用い、Ｎ2 もしくはＡｒ雰
囲気中で約６５０〜１２００℃の温度に１０分〜数１０
時間加熱焼成し、次いで約６００〜６５０℃の温度迄徐
冷することを特徴とする赤外可視波長上方変換材料の製
造方法。
【００２１】（２）Ｄｙ臭化物及びＡ群の材料が下記の
組成範囲にある赤外可視波長上方変換材料： Ｄｙ臭化物： ０．１〜１０モル％ Ａ群、Ｂ群若しくはＣ群：９０ 〜９９．９モル％ （３）Ｄｙ臭化物、Ａ群及びＢ群の材料が下記の組成範
囲にある赤外可視波長上方変換材料： Ｄｙ臭化物： ０．１〜１０モル％（好適には、０．
５〜３モル％） Ａ群： １〜９８．９モル％（好適には、１０
〜４０モル％） Ｂ群： １〜９８．９モル％（好適には、５７
〜８９．５モル％） （４）Ｄｙ臭化物、Ａ群及びＣ群の材料が下記の組成範
囲にある赤外可視波長上方変換材料： Ｄｙ臭化物： ０．１〜１０モル％（好適には、０．
５〜３モル％） Ａ群： １〜９８．９モル％（好適には、１０
〜４０モル％） Ｃ群： １〜９８．９モル％（好適には、５７
〜８９．５モル％） （５）Ｄｙ臭化物、Ａ群、Ｂ群及びＣ群の材料が下記の
組成範囲にある赤外可視波長上方変換材料： Ｄｙ臭化物： ０．１〜１０モル％（好適には、０．
５〜３モル％） Ａ群： １〜９７．９モル％（好適には、１０
〜４０モル％） Ｂ群： １〜９７．９モル％（好適には、５６
〜８８．５モル％） Ｃ群： １〜９７．９モル％（好適には、１〜
３０モル％）
組成範囲にある赤外可視波長上方変換材料： Ｄｙ臭化物： ０．１〜１０モル％ Ａ群、Ｂ群若しくはＣ群：９０ 〜９９．９モル％ （３）Ｄｙ臭化物、Ａ群及びＢ群の材料が下記の組成範
囲にある赤外可視波長上方変換材料： Ｄｙ臭化物： ０．１〜１０モル％（好適には、０．
５〜３モル％） Ａ群： １〜９８．９モル％（好適には、１０
〜４０モル％） Ｂ群： １〜９８．９モル％（好適には、５７
〜８９．５モル％） （４）Ｄｙ臭化物、Ａ群及びＣ群の材料が下記の組成範
囲にある赤外可視波長上方変換材料： Ｄｙ臭化物： ０．１〜１０モル％（好適には、０．
５〜３モル％） Ａ群： １〜９８．９モル％（好適には、１０
〜４０モル％） Ｃ群： １〜９８．９モル％（好適には、５７
〜８９．５モル％） （５）Ｄｙ臭化物、Ａ群、Ｂ群及びＣ群の材料が下記の
組成範囲にある赤外可視波長上方変換材料： Ｄｙ臭化物： ０．１〜１０モル％（好適には、０．
５〜３モル％） Ａ群： １〜９７．９モル％（好適には、１０
〜４０モル％） Ｂ群： １〜９７．９モル％（好適には、５６
〜８８．５モル％） Ｃ群： １〜９７．９モル％（好適には、１〜
３０モル％）
【００２２】
【実施例】次に本発明、およびその効果を実施例により
具体的に説明する。なお、本発明、およびその効果は下
記実施例中に記述した材料、組成、および作製方法に何
等限定されるものではない。
具体的に説明する。なお、本発明、およびその効果は下
記実施例中に記述した材料、組成、および作製方法に何
等限定されるものではない。
【００２３】（実施例１）市販の粉末試薬であるＤｙＢ
ｒ3 、ＥｒＢｒ3 及びＹＢｒ3 （いずれも純度３Ｎ以
上）を、Ｎ2 ガスの通気下に、モル比がそれぞれ１：２
０：７９となるような割合に秤量し、乳鉢等を用い粉
砕、混合した。この混合原料をグラシーカーボン製のル
ツボに入れ、６５０℃に保った電気炉に入れた後、電気
炉の温度を昇温させ、炉内にＮ2 ガス（約１リットル／
分）を流しながら１０５０℃で４５分間保持して焼成し
た。次いで約５℃／分程度の速度で徐々に降温させ、炉
温が６５０℃程度になった後、試料を炉外に取り出し
た。得られた赤外可視波長上方変換材料を、１．３μｍ
のＬＤ光（５ｍＷのパワー）で励起した時の発光スペク
トルは図１の通りであり、この時の発光は黄色として認
識された。
ｒ3 、ＥｒＢｒ3 及びＹＢｒ3 （いずれも純度３Ｎ以
上）を、Ｎ2 ガスの通気下に、モル比がそれぞれ１：２
０：７９となるような割合に秤量し、乳鉢等を用い粉
砕、混合した。この混合原料をグラシーカーボン製のル
ツボに入れ、６５０℃に保った電気炉に入れた後、電気
炉の温度を昇温させ、炉内にＮ2 ガス（約１リットル／
分）を流しながら１０５０℃で４５分間保持して焼成し
た。次いで約５℃／分程度の速度で徐々に降温させ、炉
温が６５０℃程度になった後、試料を炉外に取り出し
た。得られた赤外可視波長上方変換材料を、１．３μｍ
のＬＤ光（５ｍＷのパワー）で励起した時の発光スペク
トルは図１の通りであり、この時の発光は黄色として認
識された。
【００２４】（実施例２〜１４）ＤｙＢｒ3 、ＥｒＢｒ
3 、及びＹＢｒ3 の混合割合を表１に示すような比率と
した他は実施例１と同様の方法で赤外可視波長上方変換
材料を作製した。得られた赤外可視波長上方変換材料
を、１．３μｍ、及び１．５μｍのＬＤ光（何れも５ｍ
Ｗのパワー）で励起した時の発光色、及び発光ピーク強
度を、実施例１の結果と合わせて表１に示す。また、実
施例２〜１４の材料について１．３μｍのＬＤ光で励起
した時の発光スペクトルを、それぞれ図８〜２０に示
す。表１、及び図８〜２０から、実施例２〜１４で得ら
れた材料は、いずれも実施例１で得られた赤外可視波長
上方変換材料と同様の効果を奏していることがわかる。
3 、及びＹＢｒ3 の混合割合を表１に示すような比率と
した他は実施例１と同様の方法で赤外可視波長上方変換
材料を作製した。得られた赤外可視波長上方変換材料
を、１．３μｍ、及び１．５μｍのＬＤ光（何れも５ｍ
Ｗのパワー）で励起した時の発光色、及び発光ピーク強
度を、実施例１の結果と合わせて表１に示す。また、実
施例２〜１４の材料について１．３μｍのＬＤ光で励起
した時の発光スペクトルを、それぞれ図８〜２０に示
す。表１、及び図８〜２０から、実施例２〜１４で得ら
れた材料は、いずれも実施例１で得られた赤外可視波長
上方変換材料と同様の効果を奏していることがわかる。
【００２５】（実施例１５、１６）ＤｙＢｒ3 、ＥｒＢ
ｒ3 、ＹＢｒ3 に、ＫＢｒを加え、その混合割合を表２
に示すような比率とし、焼成温度を１０００℃、焼成時
間をそれぞれ１５分（実施例１５）、１２０分（実施例
１６）とした他は実施例１と同様の方法で赤外可視波長
上方変換材料を作製した。得られた赤外可視波長上方変
換材料を、１．３μｍ、及び１．５μｍのＬＤ光（何れ
も５ｍＷのパワー）で励起した時の発光色、及び発光ピ
ーク強度を、表２に示す。また、実施例１５、１６の材
料について１．３μｍのＬＤ光で励起した時の発光スペ
クトルを、それぞれ図２１、２２に示す。実施例１の場
合と比べて５５０ｎｍの発光ピーク強度が増大している
ことから、ＫＢｒの添加が１．３μｍ→５５０ｎｍの波
長変換効率の向上に有効であることがわかる。表２、及
び図２１、２２から、実施例１５、１６で得られた材料
は、いずれも実施例１で得られた赤外可視波長上方変換
材料と同様の効果を奏していることがわかる。
ｒ3 、ＹＢｒ3 に、ＫＢｒを加え、その混合割合を表２
に示すような比率とし、焼成温度を１０００℃、焼成時
間をそれぞれ１５分（実施例１５）、１２０分（実施例
１６）とした他は実施例１と同様の方法で赤外可視波長
上方変換材料を作製した。得られた赤外可視波長上方変
換材料を、１．３μｍ、及び１．５μｍのＬＤ光（何れ
も５ｍＷのパワー）で励起した時の発光色、及び発光ピ
ーク強度を、表２に示す。また、実施例１５、１６の材
料について１．３μｍのＬＤ光で励起した時の発光スペ
クトルを、それぞれ図２１、２２に示す。実施例１の場
合と比べて５５０ｎｍの発光ピーク強度が増大している
ことから、ＫＢｒの添加が１．３μｍ→５５０ｎｍの波
長変換効率の向上に有効であることがわかる。表２、及
び図２１、２２から、実施例１５、１６で得られた材料
は、いずれも実施例１で得られた赤外可視波長上方変換
材料と同様の効果を奏していることがわかる。
【００２６】（実施例１７）ＤｙＢｒ3 、ＥｒＢｒ3 、
及びＹＢｒ3 の混合割合を表２に示すような比率とし、
焼成時に使用する原料容器として石英を使用した他は実
施例１と同様の方法で赤外可視波長上方変換材料を作製
した。得られた赤外可視波長上方変換材料を、１．３μ
ｍ、及び１．５μｍのＬＤ光（何れも５ｍＷのパワー）
で励起した時の発光色、及び発光ピーク強度を、実施例
１５、１６の結果と合わせて表２に示す。また、実施例
１７の材料について１．３μｍのＬＤ光で励起した時の
発光スペクトルを、図２３に示す。表２、及び図２３か
ら、実施例１７で得られた材料は、実施例１で得られた
赤外可視波長上方変換材料と同様の効果を奏しているこ
とがわかる。
及びＹＢｒ3 の混合割合を表２に示すような比率とし、
焼成時に使用する原料容器として石英を使用した他は実
施例１と同様の方法で赤外可視波長上方変換材料を作製
した。得られた赤外可視波長上方変換材料を、１．３μ
ｍ、及び１．５μｍのＬＤ光（何れも５ｍＷのパワー）
で励起した時の発光色、及び発光ピーク強度を、実施例
１５、１６の結果と合わせて表２に示す。また、実施例
１７の材料について１．３μｍのＬＤ光で励起した時の
発光スペクトルを、図２３に示す。表２、及び図２３か
ら、実施例１７で得られた材料は、実施例１で得られた
赤外可視波長上方変換材料と同様の効果を奏しているこ
とがわかる。
【００２７】（実施例１８、１９）ＤｙＢｒ3 、ＥｒＢ
ｒ3 、及びＹＢｒ3 の混合割合を表２に示すような比率
とした他は実施例１と同様の方法で赤外可視波長上方変
換材料を作製した。得られた赤外可視波長上方変換材料
を、１．３μｍ、及び１．５μｍのＬＤ光（何れも５ｍ
Ｗのパワー）で励起した時の発光色、及び発光ピーク強
度を、実施例１５〜１７の結果と合わせて表２に示す。
また、実施例１８、１９の材料について１．３μｍのＬ
Ｄ光で励起した時の発光スペクトルを、それぞれ図２
４、２５に示す。表２、及び図２４、２５から、実施例
１８、１９で得られた材料は、いずれも実施例１で得ら
れた赤外可視波長上方変換材料と同様の効果を奏してい
ることがわかる。
ｒ3 、及びＹＢｒ3 の混合割合を表２に示すような比率
とした他は実施例１と同様の方法で赤外可視波長上方変
換材料を作製した。得られた赤外可視波長上方変換材料
を、１．３μｍ、及び１．５μｍのＬＤ光（何れも５ｍ
Ｗのパワー）で励起した時の発光色、及び発光ピーク強
度を、実施例１５〜１７の結果と合わせて表２に示す。
また、実施例１８、１９の材料について１．３μｍのＬ
Ｄ光で励起した時の発光スペクトルを、それぞれ図２
４、２５に示す。表２、及び図２４、２５から、実施例
１８、１９で得られた材料は、いずれも実施例１で得ら
れた赤外可視波長上方変換材料と同様の効果を奏してい
ることがわかる。
【００２８】（実施例２０）ＤｙＢｒ3 、ＥｒＢｒ3 、
及びＹＢｒ3 の混合割合を表２に示すような比率とし、
焼成時に使用する雰囲気ガスとしてＮ2 ＋ＨＢｒを使用
した他は実施例１と同様の方法で赤外可視波長上方変換
材料を作製した。得られた赤外可視波長上方変換材料
を、１．３μｍ、及び１．５μｍのＬＤ光（何れも５ｍ
Ｗのパワー）で励起した時の発光色、及び発光ピーク強
度を、実施例１５〜１９の結果と合わせて表２に示す。
また、実施例２０の材料について１．３μｍのＬＤ光で
励起した時の発光スペクトルを、図２６に示す。表２、
及び図２６から、実施例２０で得られた材料は、実施例
１で得られた赤外可視波長上方変換材料と同様の効果を
奏していることがわかる。
及びＹＢｒ3 の混合割合を表２に示すような比率とし、
焼成時に使用する雰囲気ガスとしてＮ2 ＋ＨＢｒを使用
した他は実施例１と同様の方法で赤外可視波長上方変換
材料を作製した。得られた赤外可視波長上方変換材料
を、１．３μｍ、及び１．５μｍのＬＤ光（何れも５ｍ
Ｗのパワー）で励起した時の発光色、及び発光ピーク強
度を、実施例１５〜１９の結果と合わせて表２に示す。
また、実施例２０の材料について１．３μｍのＬＤ光で
励起した時の発光スペクトルを、図２６に示す。表２、
及び図２６から、実施例２０で得られた材料は、実施例
１で得られた赤外可視波長上方変換材料と同様の効果を
奏していることがわかる。
【００２９】（実施例２１）ＤｙＢｒ3 、及びＹＢｒ3
の混合割合を表２に示すような比率とし、焼成時に使用
する原料容器として石英を使用した他は実施例１と同様
の方法で赤外可視波長上方変換材料を作製した。得られ
た赤外可視波長上方変換材料を、１．３μｍのＬＤ光
（５ｍＷのパワー）で励起した時の発光色、及び発光ピ
ーク強度を、実施例１５〜２０の結果と合わせて表２に
示す。また、実施例２１の材料について１．３μｍのＬ
Ｄ光で励起した時の発光スペクトルを、図２７に示す。
発光ピーク波長は、４８０ｎｍ、５５０ｎｍ、５８０ｎ
ｍ、６６０ｎｍ等であり、僅かに混入したＥｒ3+による
発光（５５０ｎｍ、６６０ｎｍ）以外に、Ｄｙ3+による
４８０ｎｍ（ 4Ｆ9/2 → 6Ｈ15/2）、５８０ｎｍ（ 4Ｆ
9/2 → 6Ｈ13/2）等の発光ピークも観測された。表２、
及び図２７から、実施例２１で得られた材料は、１．３
μｍ帯の赤外光に対して感度を有することがわかる。
の混合割合を表２に示すような比率とし、焼成時に使用
する原料容器として石英を使用した他は実施例１と同様
の方法で赤外可視波長上方変換材料を作製した。得られ
た赤外可視波長上方変換材料を、１．３μｍのＬＤ光
（５ｍＷのパワー）で励起した時の発光色、及び発光ピ
ーク強度を、実施例１５〜２０の結果と合わせて表２に
示す。また、実施例２１の材料について１．３μｍのＬ
Ｄ光で励起した時の発光スペクトルを、図２７に示す。
発光ピーク波長は、４８０ｎｍ、５５０ｎｍ、５８０ｎ
ｍ、６６０ｎｍ等であり、僅かに混入したＥｒ3+による
発光（５５０ｎｍ、６６０ｎｍ）以外に、Ｄｙ3+による
４８０ｎｍ（ 4Ｆ9/2 → 6Ｈ15/2）、５８０ｎｍ（ 4Ｆ
9/2 → 6Ｈ13/2）等の発光ピークも観測された。表２、
及び図２７から、実施例２１で得られた材料は、１．３
μｍ帯の赤外光に対して感度を有することがわかる。
【００３０】
【表１】
【００３１】
【表２】
【００３２】上記実施例１〜３、７〜９、１０、１１、
１３、１４、１８、１９で得られた赤外可視波長上方変
換材料を、１．３μｍ、及び１．５μｍのＬＤ光（何れ
も５ｍＷのパワー）で励起した時の発光ピーク強度とＤ
ｙ濃度との関係を、それぞれ図２８、２９に示す。１．
３μｍ励起時の発光ピーク強度の観点からは、図２８か
ら、Ｄｙ濃度は５％以下が望ましく、より適切な範囲と
しては０．５〜３％である。また、１．５μｍ励起時の
発光ピーク強度の観点からは、図２９から、Ｄｙ濃度は
５％以下が望ましく、より適切な範囲としては３％以下
である。また、上記実施例４〜９で得られた赤外可視波
長上方変換材料を、１．３μｍ、及び１．５μｍのＬＤ
光（何れも５ｍＷのパワー）で励起した時の発光ピーク
強度とＥｒ濃度との関係を、それぞれ図３０、３１に示
す。１．３μｍ励起時の発光ピーク強度の観点からは、
図３０から、Ｅｒ濃度は５％以上が望ましく、より適切
な範囲としては１０〜４０％である。また、１．５μｍ
励起時の発光ピーク強度の観点からは、図３１から、Ｅ
ｒ濃度は１０％以上が望ましく、より適切な範囲として
は２０〜４０％である。上記実施例７で得られた赤外可
視波長上方変換材料を、１．３μｍ帯の波長可変ＬＤ光
（４００μＷのパワー）で励起した時の、６６０ｎｍ発
光ピーク強度と励起波長との関係を図３２に示す。１２
５７ｎｍ〜１３３５ｎｍの掃引したすべての波長範囲で
６６０ｎｍ可視発光ピークが観測されたことから、少な
くとも、この波長範囲の１．３μｍ帯赤外光に対して本
発明の赤外可視波長上方変換材料は感度を有しているこ
とがわかる。
１３、１４、１８、１９で得られた赤外可視波長上方変
換材料を、１．３μｍ、及び１．５μｍのＬＤ光（何れ
も５ｍＷのパワー）で励起した時の発光ピーク強度とＤ
ｙ濃度との関係を、それぞれ図２８、２９に示す。１．
３μｍ励起時の発光ピーク強度の観点からは、図２８か
ら、Ｄｙ濃度は５％以下が望ましく、より適切な範囲と
しては０．５〜３％である。また、１．５μｍ励起時の
発光ピーク強度の観点からは、図２９から、Ｄｙ濃度は
５％以下が望ましく、より適切な範囲としては３％以下
である。また、上記実施例４〜９で得られた赤外可視波
長上方変換材料を、１．３μｍ、及び１．５μｍのＬＤ
光（何れも５ｍＷのパワー）で励起した時の発光ピーク
強度とＥｒ濃度との関係を、それぞれ図３０、３１に示
す。１．３μｍ励起時の発光ピーク強度の観点からは、
図３０から、Ｅｒ濃度は５％以上が望ましく、より適切
な範囲としては１０〜４０％である。また、１．５μｍ
励起時の発光ピーク強度の観点からは、図３１から、Ｅ
ｒ濃度は１０％以上が望ましく、より適切な範囲として
は２０〜４０％である。上記実施例７で得られた赤外可
視波長上方変換材料を、１．３μｍ帯の波長可変ＬＤ光
（４００μＷのパワー）で励起した時の、６６０ｎｍ発
光ピーク強度と励起波長との関係を図３２に示す。１２
５７ｎｍ〜１３３５ｎｍの掃引したすべての波長範囲で
６６０ｎｍ可視発光ピークが観測されたことから、少な
くとも、この波長範囲の１．３μｍ帯赤外光に対して本
発明の赤外可視波長上方変換材料は感度を有しているこ
とがわかる。
【００３３】（実施例２２）上記実施例７で得られた赤
外可視波長上方変換材料を、光ファイバ線路検査用波長
である１．６μｍ帯のＬＤ光（波長：１．６５μｍ、パ
ワー：４０ｍＷ）で励起した時の発光スペクトルを、図
３３に示す。可視領域には、５５０ｎｍ、および６６０
ｎｍに主な発光ピークが観測された。これらの発光ピー
ク強度は、通常の室内点灯下で十分に目視可能なレベル
であり、肉眼では橙色として認識された。５５０ｎｍ、
および６６０ｎｍの両発光ピーク強度の１．６μｍ帯励
起光強度依存性を調べた結果、各ピーク強度の励起光強
度に対する匂配（Ｓ）は、それぞれ、２＜Ｓ550 ＜３、
２＜Ｓ660 ＜３であった。このことから、この材料では
３段階励起過程により１．６５μｍ→可視への波長変換
を行っているものと考えられる。この１．６μｍ帯の赤
外光照射による５００ｎｍ、６６０ｎｍ発光過程として
考えられるメカニズムの一例を次に記す。１．６５μｍ
の赤外光照射により、Ｄｙ3+イオンの４ｆ電子の基底準
位（6 Ｈ15/2）から励起準位（6 Ｈ11/2）への遷移と、
励起準位から基底準位への遷移（6 Ｈ11/2→6 Ｈ15/2）
が生じる。この時の遷移エネルギーが隣接するＥｒ3+イ
オンに伝達され、Ｅｒ3+イオンが基底準位（4 Ｉ15/2）
から励起準位（4 Ｉ13/2）に励起される。そして、同様
にＤｙ3+イオンから、あるいは他のＥｒ3+イオンからの
エネルギー伝達が２回繰り返されることにより、Ｅｒ3+
イオンの励起準位（4 Ｉ13/2）から更に上の励起準位（
4 Ｉ 9/2 ）に二段階励起され、さらに同励起準位（4 Ｉ
9/2 ）から更に上の励起準位（4 Ｆ7/2 ）に三段階励起
される。そして、Ｅｒ3+イオンの励起準位（4 Ｆ7/2）
から非輻射で下の準位（4 Ｓ3/2 ）に緩和し、その準位
から基底準位への遷移（4 Ｓ3/2 →4 Ｉ15/2）が５５０
ｎｍの発光となり、4 Ｆ9/2 まで緩和した後の基底準位
への遷移（4 Ｆ9/2 →4 Ｉ15/2）が６６０ｎｍの発光に
なるものと考えられる。また、同様に、上記実施例１〜
６、８〜２０で得られた赤外可視波長上方変換材料を波
長１．６μｍ帯のＬＤ光（波長：１．６５μｍ、パワ
ー：４０ｍＷ）で励起した所、上記実施例７の赤外可視
波長上方変換材料の場合と同様に、目視可能な発光ピー
クが５５０ｎｍ、および６６０ｎｍの可視領域に観測さ
れた。
外可視波長上方変換材料を、光ファイバ線路検査用波長
である１．６μｍ帯のＬＤ光（波長：１．６５μｍ、パ
ワー：４０ｍＷ）で励起した時の発光スペクトルを、図
３３に示す。可視領域には、５５０ｎｍ、および６６０
ｎｍに主な発光ピークが観測された。これらの発光ピー
ク強度は、通常の室内点灯下で十分に目視可能なレベル
であり、肉眼では橙色として認識された。５５０ｎｍ、
および６６０ｎｍの両発光ピーク強度の１．６μｍ帯励
起光強度依存性を調べた結果、各ピーク強度の励起光強
度に対する匂配（Ｓ）は、それぞれ、２＜Ｓ550 ＜３、
２＜Ｓ660 ＜３であった。このことから、この材料では
３段階励起過程により１．６５μｍ→可視への波長変換
を行っているものと考えられる。この１．６μｍ帯の赤
外光照射による５００ｎｍ、６６０ｎｍ発光過程として
考えられるメカニズムの一例を次に記す。１．６５μｍ
の赤外光照射により、Ｄｙ3+イオンの４ｆ電子の基底準
位（6 Ｈ15/2）から励起準位（6 Ｈ11/2）への遷移と、
励起準位から基底準位への遷移（6 Ｈ11/2→6 Ｈ15/2）
が生じる。この時の遷移エネルギーが隣接するＥｒ3+イ
オンに伝達され、Ｅｒ3+イオンが基底準位（4 Ｉ15/2）
から励起準位（4 Ｉ13/2）に励起される。そして、同様
にＤｙ3+イオンから、あるいは他のＥｒ3+イオンからの
エネルギー伝達が２回繰り返されることにより、Ｅｒ3+
イオンの励起準位（4 Ｉ13/2）から更に上の励起準位（
4 Ｉ 9/2 ）に二段階励起され、さらに同励起準位（4 Ｉ
9/2 ）から更に上の励起準位（4 Ｆ7/2 ）に三段階励起
される。そして、Ｅｒ3+イオンの励起準位（4 Ｆ7/2）
から非輻射で下の準位（4 Ｓ3/2 ）に緩和し、その準位
から基底準位への遷移（4 Ｓ3/2 →4 Ｉ15/2）が５５０
ｎｍの発光となり、4 Ｆ9/2 まで緩和した後の基底準位
への遷移（4 Ｆ9/2 →4 Ｉ15/2）が６６０ｎｍの発光に
なるものと考えられる。また、同様に、上記実施例１〜
６、８〜２０で得られた赤外可視波長上方変換材料を波
長１．６μｍ帯のＬＤ光（波長：１．６５μｍ、パワ
ー：４０ｍＷ）で励起した所、上記実施例７の赤外可視
波長上方変換材料の場合と同様に、目視可能な発光ピー
クが５５０ｎｍ、および６６０ｎｍの可視領域に観測さ
れた。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の赤外可視
波長上方変換材料は、従来の材料では実用的な感度を有
するものが見当たらなかった光通信波長１．３μｍ帯、
および従来の材料では難しかった光ファイバ線路検査用
波長１．６μｍ帯の赤外光に対して良好な変換効率、お
よび感度を有しており、予備励起が不要で、赤外光連続
照射時にも可視発光強度が変化しない、視覚的な赤外光
検出が可能な素子に適用できるため、極めて利用価値の
高いものである。
波長上方変換材料は、従来の材料では実用的な感度を有
するものが見当たらなかった光通信波長１．３μｍ帯、
および従来の材料では難しかった光ファイバ線路検査用
波長１．６μｍ帯の赤外光に対して良好な変換効率、お
よび感度を有しており、予備励起が不要で、赤外光連続
照射時にも可視発光強度が変化しない、視覚的な赤外光
検出が可能な素子に適用できるため、極めて利用価値の
高いものである。
【図１】実施例１で得られた本発明の赤外可視波長上方
変換材料を波長１．３μｍの赤外光により励起した際の
発光スペクトルを示すグラフである。
変換材料を波長１．３μｍの赤外光により励起した際の
発光スペクトルを示すグラフである。
【図２】Ｄｙ3+、及びＥｒ3+イオンの４ｆ電子のエネル
ギー準位図である。
ギー準位図である。
【図３】従来の赤外可視波長上方変換材料を波長１．３
μｍの赤外光により励起した際に得られる発光スペクト
ルを示すグラフである。
μｍの赤外光により励起した際に得られる発光スペクト
ルを示すグラフである。
【図４】実施例１で得られた本発明の赤外可視波長上方
変換材料を波長１．５μｍの赤外光により励起した際の
発光スペクトルを示すグラフである。
変換材料を波長１．５μｍの赤外光により励起した際の
発光スペクトルを示すグラフである。
【図５】市販品（トーキン社製、ＩＲ Ｃａｔｃｈｅｒ
−ＭａｒｋII）に用いられている赤外可視波長上方変換
材料に波長１．５μｍ帯の赤外光を照射した際の発光ス
ペクトルの一例を示すグラフである。
−ＭａｒｋII）に用いられている赤外可視波長上方変換
材料に波長１．５μｍ帯の赤外光を照射した際の発光ス
ペクトルの一例を示すグラフである。
【図６】本発明の赤外可視波長上方変換材料を波長１．
３μｍの赤外光により励起した際に得られる発光スペク
トルにおける、各発光ピーク強度の励起光強度依存性の
一例をを示すグラフである。
３μｍの赤外光により励起した際に得られる発光スペク
トルにおける、各発光ピーク強度の励起光強度依存性の
一例をを示すグラフである。
【図７】実施例１で得られた本発明の赤外可視波長上方
変換材料を波長１．３μｍの赤外光により励起した際の
発光スペクトルを示すグラフである。
変換材料を波長１．３μｍの赤外光により励起した際の
発光スペクトルを示すグラフである。
【図８】実施例２で得られた本発明の赤外可視波長上方
変換材料を波長１．３μｍの赤外光により励起した際の
発光スペクトルを示すグラフである。
変換材料を波長１．３μｍの赤外光により励起した際の
発光スペクトルを示すグラフである。
【図９】実施例３で得られた本発明の赤外可視波長上方
変換材料を波長１．３μｍの赤外光により励起した際の
発光スペクトルを示すグラフである。
変換材料を波長１．３μｍの赤外光により励起した際の
発光スペクトルを示すグラフである。
【図１０】実施例４で得られた本発明の赤外可視波長上
方変換材料を波長１．３μｍの赤外光により励起した際
の発光スペクトルを示すグラフである。
方変換材料を波長１．３μｍの赤外光により励起した際
の発光スペクトルを示すグラフである。
【図１１】実施例５で得られた本発明の赤外可視波長上
方変換材料を波長１．３μｍの赤外光により励起した際
の発光スペクトルを示すグラフである。
方変換材料を波長１．３μｍの赤外光により励起した際
の発光スペクトルを示すグラフである。
【図１２】実施例６で得られた本発明の赤外可視波長上
方変換材料を波長１．３μｍの赤外光により励起した際
の発光スペクトルを示すグラフである。
方変換材料を波長１．３μｍの赤外光により励起した際
の発光スペクトルを示すグラフである。
【図１３】実施例７で得られた本発明の赤外可視波長上
方変換材料を波長１．３μｍの赤外光により励起した際
の発光スペクトルを示すグラフである。
方変換材料を波長１．３μｍの赤外光により励起した際
の発光スペクトルを示すグラフである。
【図１４】実施例８で得られた本発明の赤外可視波長上
方変換材料を波長１．３μｍの赤外光により励起した際
の発光スペクトルを示すグラフである。
方変換材料を波長１．３μｍの赤外光により励起した際
の発光スペクトルを示すグラフである。
【図１５】実施例９で得られた本発明の赤外可視波長上
方変換材料を波長１．３μｍの赤外光により励起した際
の発光スペクトルを示すグラフである。
方変換材料を波長１．３μｍの赤外光により励起した際
の発光スペクトルを示すグラフである。
【図１６】実施例１０で得られた本発明の赤外可視波長
上方変換材料を波長１．３μｍの赤外光により励起した
際の発光スペクトルを示すグラフである。
上方変換材料を波長１．３μｍの赤外光により励起した
際の発光スペクトルを示すグラフである。
【図１７】実施例１１で得られた本発明の赤外可視波長
上方変換材料を波長１．３μｍの赤外光により励起した
際の発光スペクトルを示すグラフである。
上方変換材料を波長１．３μｍの赤外光により励起した
際の発光スペクトルを示すグラフである。
【図１８】実施例１２で得られた本発明の赤外可視波長
上方変換材料を波長１．３μｍの赤外光により励起した
際の発光スペクトルを示すグラフである。
上方変換材料を波長１．３μｍの赤外光により励起した
際の発光スペクトルを示すグラフである。
【図１９】実施例１３で得られた本発明の赤外可視波長
上方変換材料を波長１．３μｍの赤外光により励起した
際の発光スペクトルを示すグラフである。
上方変換材料を波長１．３μｍの赤外光により励起した
際の発光スペクトルを示すグラフである。
【図２０】実施例１４で得られた本発明の赤外可視波長
上方変換材料を波長１．３μｍの赤外光により励起した
際の発光スペクトルを示すグラフである。
上方変換材料を波長１．３μｍの赤外光により励起した
際の発光スペクトルを示すグラフである。
【図２１】実施例１５で得られた本発明の赤外可視波長
上方変換材料を波長１．３μｍの赤外光により励起した
際の発光スペクトルを示すグラフである。
上方変換材料を波長１．３μｍの赤外光により励起した
際の発光スペクトルを示すグラフである。
【図２２】実施例１６で得られた本発明の赤外可視波長
上方変換材料を波長１．３μｍの赤外光により励起した
際の発光スペクトルを示すグラフである。
上方変換材料を波長１．３μｍの赤外光により励起した
際の発光スペクトルを示すグラフである。
【図２３】実施例１７で得られた本発明の赤外可視波長
上方変換材料を波長１．３μｍの赤外光により励起した
際の発光スペクトルを示すグラフである。
上方変換材料を波長１．３μｍの赤外光により励起した
際の発光スペクトルを示すグラフである。
【図２４】実施例１８で得られた本発明の赤外可視波長
上方変換材料を波長１．３μｍの赤外光により励起した
際の発光スペクトルを示すグラフである。
上方変換材料を波長１．３μｍの赤外光により励起した
際の発光スペクトルを示すグラフである。
【図２５】実施例１９で得られた本発明の赤外可視波長
上方変換材料を波長１．３μｍの赤外光により励起した
際の発光スペクトルを示すグラフである。
上方変換材料を波長１．３μｍの赤外光により励起した
際の発光スペクトルを示すグラフである。
【図２６】実施例２０で得られた本発明の赤外可視波長
上方変換材料を波長１．３μｍの赤外光により励起した
際の発光スペクトルを示すグラフである。
上方変換材料を波長１．３μｍの赤外光により励起した
際の発光スペクトルを示すグラフである。
【図２７】実施例２１で得られた本発明の赤外可視波長
上方変換材料を波長１．３μｍの赤外光により励起した
際の発光スペクトルを示すグラフである。
上方変換材料を波長１．３μｍの赤外光により励起した
際の発光スペクトルを示すグラフである。
【図２８】実施例１〜３、７〜９、１０、１１、１３、
１４、１８、１９で得られた本発明の赤外可視波長上方
変換材料を波長１．３μｍの赤外光により励起した際の
発光スペクトルにおける、各発光ピーク強度とＤｙ濃度
との関係を示すグラフである。
１４、１８、１９で得られた本発明の赤外可視波長上方
変換材料を波長１．３μｍの赤外光により励起した際の
発光スペクトルにおける、各発光ピーク強度とＤｙ濃度
との関係を示すグラフである。
【図２９】実施例１〜３、７〜９、１０、１１、１３、
１４、１８、１９で得られた本発明の赤外可視波長上方
変換材料を波長１．５μｍの赤外光により励起した際の
発光スペクトルにおける、各発光ピーク強度とＤｙ濃度
との関係を示すグラフである。
１４、１８、１９で得られた本発明の赤外可視波長上方
変換材料を波長１．５μｍの赤外光により励起した際の
発光スペクトルにおける、各発光ピーク強度とＤｙ濃度
との関係を示すグラフである。
【図３０】実施例４〜９で得られた本発明の赤外可視波
長上方変換材料を波長１．３μｍの赤外光により励起し
た際の発光スペクトルにおける、各発光ピーク強度とＥ
ｒ濃度との関係を示すグラフである。
長上方変換材料を波長１．３μｍの赤外光により励起し
た際の発光スペクトルにおける、各発光ピーク強度とＥ
ｒ濃度との関係を示すグラフである。
【図３１】実施例４〜９で得られた本発明の赤外可視波
長上方変換材料を波長１．５μｍの赤外光により励起し
た際の発光スペクトルにおける、各発光ピーク強度とＥ
ｒ濃度との関係を示すグラフである。
長上方変換材料を波長１．５μｍの赤外光により励起し
た際の発光スペクトルにおける、各発光ピーク強度とＥ
ｒ濃度との関係を示すグラフである。
【図３２】実施例７で得られた本発明の赤外可視波長上
方変換材料を波長１．３μｍ帯の波長可変赤外光により
励起した際の、６６０ｎｍ発光ピーク強度と励起波長と
の関係を示すグラフである。
方変換材料を波長１．３μｍ帯の波長可変赤外光により
励起した際の、６６０ｎｍ発光ピーク強度と励起波長と
の関係を示すグラフである。
【図３３】実施例７で得られた本発明の赤外可視波長上
方変換材料を波長１．６５μｍの赤外光により励起した
際の、発光スペクトルを示すグラフである。
方変換材料を波長１．６５μｍの赤外光により励起した
際の、発光スペクトルを示すグラフである。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 王 宇湖
埼玉県浦和市針ケ谷四丁目７番25号 株
式会社住田光学ガラス内
(56)参考文献 特開 平５−251807（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G02F 2/02
C09K 11/08
ＣＡ（ＳＴＮ)
ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (4)
- 【請求項１】無機材料からなる赤外可視波長上方変換材
料において、前記材料が少なくともディスプロシウム
（Ｄｙ）臭化物、次のＡ群、及び次のＢ群若しくはＣ群
のそれぞれ１種以上を含むことを特徴とする赤外可視波
長上方変換材料。Ａ群：エルビウム（Ｅｒ）及びその臭化物 Ｂ群：イットリウム（Ｙ）臭化物又は酸素、ふっ素を含
まないイットリウム化合物 Ｃ群：カリウム（Ｋ）臭化物又は酸素、ふっ素を含まな
いカリウム化合物 - 【請求項２】無機材料からなる赤外可視波長上方変換材
料において、前記材料が少なくともディスプロシウム
（Ｄｙ）臭化物、次のＡ群、及び次のＢ群のそれぞれ１
種以上を含むことを特徴とする赤外可視波長上方変換材
料。 Ａ群：エルビウム（Ｅｒ）及びその臭化物 Ｂ群：イットリウム（Ｙ）臭化物又は酸素、ふっ素を含
まないイットリウム化合物 - 【請求項３】無機材料からなる赤外可視波長上方変換材
料において、前記材料が少なくともディスプロシウム
（Ｄｙ）臭化物、次のＡ群、及び次のＣ群のそれぞれ１
種以上を含むことを特徴とする赤外可視波長上方変換材
料。 Ａ群：エルビウム（Ｅｒ）及びその臭化物Ｃ 群：カリウム（Ｋ）臭化物又は酸素、ふっ素を含まな
いカリウム化合物 - 【請求項４】無機材料からなる赤外可視波長上方変換材
料において、前記材料が少なくともディスプロシウム
（Ｄｙ）臭化物、次のＡ群、次のＢ群、及び次のＣ群の
それぞれ１種以上を含むことを特徴とする赤外可視波長
上方変換材料。 Ａ群：エルビウム（Ｅｒ）及びその臭化物Ｂ群：イットリウム（Ｙ）臭化物又は酸素、ふっ素を含
まないイットリウム化合物 Ｃ群：カリウム（Ｋ）臭化物又は酸素、ふっ素を含まな
いカリウム化合物
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14058195A JP3529195B2 (ja) | 1994-06-21 | 1995-06-07 | 赤外可視波長上方変換材料 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13886594 | 1994-06-21 | ||
| JP6-138865 | 1994-06-21 | ||
| JP14058195A JP3529195B2 (ja) | 1994-06-21 | 1995-06-07 | 赤外可視波長上方変換材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0869025A JPH0869025A (ja) | 1996-03-12 |
| JP3529195B2 true JP3529195B2 (ja) | 2004-05-24 |
Family
ID=26471805
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14058195A Expired - Fee Related JP3529195B2 (ja) | 1994-06-21 | 1995-06-07 | 赤外可視波長上方変換材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3529195B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1805490A1 (en) * | 2004-10-28 | 2007-07-11 | Applied Materials, INC. | Methods and devices for measuring a concentrated light beam |
-
1995
- 1995-06-07 JP JP14058195A patent/JP3529195B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0869025A (ja) | 1996-03-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5541012A (en) | Infrared-to-visible up-conversion material | |
| Reddy et al. | Energy transfer based emission analysis of (Tb3+, Sm3+): Lithium zinc phosphate glasses | |
| De Sousa et al. | Er 3+: Yb 3+ codoped lead fluoroindogallate glasses for mid infrared and upconversion applications | |
| Li et al. | Fluorescence quenching of 5DJ (J= 1, 2 and 3) levels and Judd–Ofelt analysis of Eu3+ in NaGdTiO4 phosphors | |
| Vink et al. | Photon cascade emission in SrAlF5: Pr3+ | |
| Rodríguez-Carvajal et al. | Reddish-orange, neutral and warm white emissions in Eu3+, Dy3+ and Dy3+/Eu3+ doped CdO-GeO2-TeO2 glasses | |
| Aryal et al. | Optical and luminescence characteristics of Eu3+-doped B2O3: SiO2: Y2O3: CaO glasses for visible red laser and scintillation material applications | |
| Subrahmanyam et al. | Luminescent properties of Tb3+-doped TeO2-WO3-GeO2 glasses for green laser applications | |
| Sobczyk et al. | Optical behaviour of samarium doped potassium yttrium double phosphates | |
| Ullah et al. | Effective red-orange luminescence and energy transfer from Gd3+ to Eu3+ in lithium gadolinium magnesium borate for optical devices | |
| Muniz et al. | Down-and up-conversion processes in Nd3+/Yb3+ co-doped sodium calcium silicate glasses with concomitant Yb2+ assessment | |
| Martínez-Martínez et al. | Blue–green–red luminescence from CeCl3-and MnCl2-doped hafnium oxide layers prepared by ultrasonic spray pyrolysis | |
| Brekhovskikh et al. | Luminescence of Fluorochlorozirconate Glasses Doped with Manganese Ions | |
| Sruthi et al. | Dysprosium concentration-dependent fluorescent properties of antimony lead Oxyfluoroborate glasses | |
| EP0569257B1 (en) | Infrared-to-visible up-conversion material, and infrared light identification elements comprising same | |
| Reddy et al. | Optical and spectral analysis of Pr3+ doped lithium zinc fluoro telluro phosphate glasses | |
| JP3529195B2 (ja) | 赤外可視波長上方変換材料 | |
| Gálvez-Sandoval et al. | Li 2 O–Al 2 O 3–ZnO–P 2 O 5: Dy 3+/Sm 3+/Eu 3+ glasses for solid-state yellow laser and color tunable phosphor applications | |
| Rao | Color tunable photoluminescence in KZABS: Tm3+ glasses under different sources of excitation for photonic applications | |
| Rakov et al. | Evaluation of the energy transfer mechanism leading to tunable green-to-red cooperative up-conversion emission in Eu3+-Yb3+ co-doped CaF2 powders | |
| Iezid et al. | Spectroscopic and Judd-Ofelt Analysis of Nd3+ Ion Doped Lithium Antimony-Borate Glasses for Visible and Near Infrared Laser Application Compared to Standard Emission at 1.06 μm | |
| JP3529162B2 (ja) | 赤外可視波長上方変換材料 | |
| Chung et al. | Spectroscopic properties and local structure of Eu3+ in Ge–Ga–S–CsBr (or CsCl) glasses | |
| JP3450031B2 (ja) | 赤外可視波長上方変換材料 | |
| JP3234286B2 (ja) | 赤外可視波長上方変換材料及び赤外光検出方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040224 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040224 |
|
| R150 | Certificate of patent (=grant) or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090305 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100305 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100305 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110305 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120305 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120305 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130305 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130305 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140305 Year of fee payment: 10 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |