JP6259609B2 - Upconversion type phosphor and method for producing the same - Google Patents

Upconversion type phosphor and method for producing the same Download PDF

Info

Publication number
JP6259609B2
JP6259609B2 JP2013170551A JP2013170551A JP6259609B2 JP 6259609 B2 JP6259609 B2 JP 6259609B2 JP 2013170551 A JP2013170551 A JP 2013170551A JP 2013170551 A JP2013170551 A JP 2013170551A JP 6259609 B2 JP6259609 B2 JP 6259609B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
raw material
metal
atoms
compound
photosensitizer
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.)
Active
Application number
JP2013170551A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2015040226A (en
Inventor
恒之 冨田
恒之 冨田
聖仁 播谷
聖仁 播谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokai University Educational Systems
Original Assignee
Tokai University Educational Systems
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokai University Educational Systems filed Critical Tokai University Educational Systems
Priority to JP2013170551A priority Critical patent/JP6259609B2/en
Publication of JP2015040226A publication Critical patent/JP2015040226A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6259609B2 publication Critical patent/JP6259609B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Luminescent Compositions (AREA)

Description

本発明は、各種分野での利用が期待されているアップコンバージョン型蛍光体に関する。   The present invention relates to an up-conversion phosphor that is expected to be used in various fields.

蛍光体は、取り込んだ外部エネルギーを可視光に変換する物質であって、蛍光灯、白色LED(light-emitting diode)、CRT(cathode-ray tube)ディスプレイ、プラズマディスプレイ、液晶ディスプレイ用バックライトなどの照明やディスプレイなどに広汎に利用されている。   A phosphor is a substance that converts external energy taken into visible light, such as a fluorescent lamp, a white LED (light-emitting diode), a CRT (cathode-ray tube) display, a plasma display, a backlight for a liquid crystal display, etc. Widely used in lighting and displays.

上記蛍光体のうち、光励起による蛍光現象は、賦活剤となる原子において、光エネルギーを吸収することによって励起した電子が基底状態に戻る際に、光を放出する現象である。   Among the phosphors described above, the fluorescence phenomenon due to photoexcitation is a phenomenon in which light is emitted when electrons excited by absorbing light energy return to the ground state in atoms serving as activators.

このような蛍光体で起こる発光は、大きく次の二つに分類される。
1つは、ダウンコンバージョンとして知られ、これは、蛍光体が、吸収光よりも低いエネルギーの光を蛍光として放出する現象をいう。
Luminescence that occurs in such a phosphor is roughly classified into the following two.
One is known as down-conversion, which refers to a phenomenon in which a phosphor emits light of lower energy than absorbed light as fluorescence.

より具体的には、通常X線、紫外線、可視光線、あるいは赤外線のような電磁波がダウンコンバージョン型蛍光体に吸収され、吸収された電磁波よりも低いエネルギーの電磁波をダウンコンバージョン型蛍光体から放出するものである。図1の左図に示すように、発光中心において、光エネルギーを吸収して1段階励起した後(付番1(赤実線)の矢印)、熱緩和での熱エネルギーの放出を経て(付番2(黒点線)の矢印)、発光するので(付番3(緑実線)の矢印)、吸収した光エネルギーの一部を熱緩和で失う分、発光のエネルギーが吸収した光エネルギーよりも低くなる。すなわち、蛍光(付番3(緑実線)の矢印)=吸収した光エネルギー(付番1(赤実線)の矢印)−熱緩和(付番2(黒点線)の矢印)である。   More specifically, electromagnetic waves such as normal X-rays, ultraviolet rays, visible rays, or infrared rays are absorbed by the down-conversion type phosphor, and electromagnetic waves having energy lower than the absorbed electromagnetic wave are emitted from the down-conversion type phosphor. Is. As shown in the left diagram of FIG. 1, after the light energy is absorbed and excited in one stage at the emission center (arrow numbered 1 (red solid line)), the thermal energy is released by thermal relaxation (numbering). 2 (black dotted line)), because it emits light (numbered 3 (green solid line) arrow), part of the absorbed light energy is lost due to thermal relaxation, so the light emission energy is lower than the absorbed light energy. . That is, fluorescence (arrow number 3 (green solid line) arrow) = absorbed light energy (arrow number 1 (red solid line) arrow) −thermal relaxation (arrow number 2 (black dotted line) arrow).

上記のような変換を行う物質としては、例えば、赤色蛍光体であるYVO4:Eu、青色蛍光体であるBaMgAl1017:Eu、緑色蛍光体であるZn2SiO4:Mnが知られている。 For example, YVO 4 : Eu, which is a red phosphor, BaMgAl 10 O 17 : Eu, which is a blue phosphor, and Zn 2 SiO 4 : Mn, which is a green phosphor, are known as substances that perform the above-described conversion. Yes.

しかし、ダウンバージョン型蛍光体のうち、紫外光を可視光に変換するものは、紫外光により損傷する生体などへの使用には適さない。
もう1つは、アップコンバージョンとして知られ、これは、上記ダウンコンバージョンとは逆に、蛍光体が、吸収した電磁波よりも高いエネルギーの電磁波を蛍光として放出してエネルギーの変換を行う方法である。
However, among the down-version phosphors, those that convert ultraviolet light into visible light are not suitable for use in living bodies that are damaged by ultraviolet light.
The other is known as up-conversion, which is a method of converting energy by emitting an electromagnetic wave having higher energy than the absorbed electromagnetic wave as fluorescence, contrary to the down-conversion.

より具体的に例示すると、赤外光のように可視光よりも長波長の低いエネルギー線である外部エネルギーがアップコンバージョン型蛍光体に吸収され、吸収された赤外光よりも高いエネルギーを有する赤外光あるいは可視光を放出させて、エネルギーの変換を行う方法である。このような変換にはいくつかの異なるプロセスが可能であるが、そのうちの一例を説明すると、図1の中央図に示すように、発光中心において光エネルギーを吸収して1段階励起するとともに(付番5(右の軌道図の下の赤実線)の矢印)、光増感剤も光吸収して1段階励起する(付番4(左の軌道図の赤実線)の矢印)。光増感剤のエネルギーは直ぐに発光中心に受け渡されて(付番6(2つの軌道図の間の黒点線)の矢印)、発光中心が2段階目の励起をする(付番7(右の軌道図の上の赤実線)の矢印)。次いで、熱緩和での熱エネルギーの放出を経て(付番8(右の軌道図の黒点線)の矢印)、発光する(付番9(緑実線)の矢印)。熱緩和で吸収した光エネルギーの一部を失うものの、光増感剤から受け取った分のエネルギーがそれを上回るので、発光中心が吸収した光エネルギー(付番5(右の軌道図の下の赤実線)の矢印)よりも、発光エネルギー(付番9(緑実線)の矢印)の方が大きくなる。すなわち、蛍光(付番9(緑実線)の矢印)={発光中心が吸収した光エネルギー(付番5(右の軌道図の下の赤実線)の矢印)+発光中心が光増感剤から受け取った光エネルギー(付番7(右の軌道図の上の赤実線)の矢印)−熱緩和(付番8(右の軌道図の黒点線)の矢印)。   More specifically, red energy having energy higher than that of absorbed infrared light is absorbed by the up-conversion phosphor, which is an energy line having a longer wavelength than visible light, such as infrared light. This is a method of converting energy by emitting external light or visible light. Several different processes are possible for such conversion, but one example is described as follows. As shown in the center diagram of FIG. No. 5 (arrow indicated by the red solid line on the right orbit map)), the photosensitizer also absorbs light and is excited one step (number 4 (arrow indicated by the red solid line on the left orbit map)). The energy of the photosensitizer is immediately transferred to the emission center (arrow number 6 (black dotted line between the two orbital maps)), and the emission center excites the second stage (number 7 (right). (Solid red line above the orbit map). Next, the heat energy is released by thermal relaxation (arrow number 8 (black dotted line in the right orbit map)) and light is emitted (arrow number 9 (green solid line)). Although some of the light energy absorbed by thermal relaxation is lost, the energy received from the photosensitizer exceeds that, so the light energy absorbed by the luminescent center (number 5 (red below the right orbit map) The light emission energy (numbered 9 (green solid line arrow)) is larger than the solid line arrow). That is, fluorescence (numbered 9 (green solid line) arrow) = {light energy absorbed by the emission center (numbered 5 (red solid line under the right trajectory) arrow) + emission center from the photosensitizer Received light energy (arrow with number 7 (red solid line above right orbit))-thermal relaxation (arrow with number 8 (black dotted line on right orbit)).

アップコンバージョン型蛍光体としては、例えば、NaYF4:Er,Yb、Y23:Er,Yb、Gd23:Er,Ybが知られている。
これら蛍光体のうち、アップコンバージョン型蛍光体では、ダウンコンバージョン型蛍光体とは異なり、可視光の発光を得るために被照射対象物に損傷などの何らかの影響を与えがちな紫外光を励起光として用いる必要がない。それゆえ、アップコンバージョン型蛍光体は、被照射対象物が例えば生体組織などであっても、被照射対象物にほとんどダメージを与えることがなく、かつ、紫外線や可視光と比べて生体組織の透過距離の大きい赤外光、特に近赤外光を励起光として用いることができ、特にバイオ・メディカル分野への応用が大きく期待されている。
For example, NaYF 4 : Er, Yb, Y 2 O 3 : Er, Yb, Gd 2 O 3 : Er, Yb are known as up-conversion phosphors.
Among these phosphors, up-conversion phosphors, unlike down-conversion phosphors, use ultraviolet light, which tends to damage the irradiated object as excitation light, in order to obtain visible light emission. There is no need to use it. Therefore, the up-conversion phosphor hardly damages the irradiated object even if the irradiated object is, for example, a living tissue, and transmits the living tissue as compared with ultraviolet rays or visible light. Infrared light having a long distance, particularly near infrared light can be used as excitation light, and its application to the biomedical field is particularly expected.

従来、例えばバイオ・メディカル分野では、蛍光タンパク質、ナノダウンコンバージョン蛍光体、および量子ドットがバイオイメージング用として利用されてきた。しかし、それら物質の化学安定性や安全性が懸念されていることから、それらに代わってアップコンバージョン型蛍光体が注目されている。   Conventionally, in the biomedical field, for example, fluorescent proteins, nano-down conversion phosphors, and quantum dots have been used for bioimaging. However, since there is a concern about the chemical stability and safety of these substances, up-conversion phosphors are attracting attention instead.

そのようなアップコンバージョン型蛍光体となる物質の一例として、母材であるYBa2Cl7にNd原子をドープしたNdx1-XBa2Cl7や、母材であるNaYF4にEr,Yb原子をドープしたNaYF4:Er,Ybなどのような、ハロゲン化物系セラミックスが知られている。 An example of a substance of such up-conversion phosphor, Nd x and Y 1-X Ba 2 Cl 7 to the YBa 2 Cl 7 as the base material doped with Nd atom, a NaYF 4 as the base material Er, Halide ceramics such as NaYF 4 : Er, Yb doped with Yb atoms are known.

しかし、フッ化物系セラミックスは高輝度で安定ではあるが、人体など生体にとって危険であると考えられているフッ素原子を多く含むものである。また、フッ化物系セラミックスは、焼成で合成できないことや、反応系から酸素、水等の完全な除去が必須である、ハロゲン化金属は、しばしばその高い揮発性ゆえに反応系中から失われることから、生成物の組成の制御が難しいこと等の理由で合成が困難である。   However, although fluoride-based ceramics are high in brightness and stable, they contain a large amount of fluorine atoms that are considered dangerous for living bodies such as the human body. In addition, fluoride ceramics cannot be synthesized by firing, and complete removal of oxygen, water, etc. is essential from the reaction system. Metal halides are often lost from the reaction system due to their high volatility. The synthesis is difficult because the composition of the product is difficult to control.

フッ化物以外のハロゲン化物系セラミックスは、加水分解しやすく、加水分解によりハロゲン化水素を発生するため、人体などの生体や精密機器などに用いることができない。
一方、酸化物系セラミックスは、基本的には母材となる材料、賦活剤および光増感剤を空気中で混合、加熱処理すれば作製可能で合成が容易であり、また、酸化物であるので安定性に優れている。それゆえ、新規の酸化物系セラミックスのアップコンバージョン蛍光体を提供できれば有用である。その一方で、従来の酸化物系セラミックスのアップコンバージョン蛍光体は、NaYF4:Er,Ybに代表されるフッ化物系セラミックスに比して輝度が低いことから、従来の酸化物系セラミックスのアップコンバージョン蛍光体よりも高輝度の酸化物系セラミックスのアップコンバージョン蛍光体を提供できればより有用である。
Halide ceramics other than fluoride are easily hydrolyzed and generate hydrogen halide by hydrolysis, and therefore cannot be used for living bodies such as the human body or precision instruments.
On the other hand, oxide-based ceramics are basically oxides that can be manufactured and synthesized by mixing and heat-treating the base material, activator and photosensitizer in the air, and are oxides. So it has excellent stability. Therefore, it would be useful if a novel oxide ceramic up-conversion phosphor could be provided. On the other hand, conventional oxide ceramic up-conversion phosphors have lower luminance than fluoride ceramics represented by NaYF 4 : Er, Yb. It would be more useful if an oxide ceramic up-conversion phosphor with higher brightness than the phosphor could be provided.

なお、YTa719にツリウム(Tm)をドープしたYTa719:Tm3+からなるダウンコンバージョン型蛍光体が知られているが(非特許文献4)、YTa719を母材としたアップコンバージョン型蛍光体については知られていない。また、上述の通り、ダウンコンバージョン型蛍光体とアップコンバージョン型蛍光体とは発光原理が異なるため、母材が同じといえども、ダウンコンバージョン型蛍光体の性状からアップコンバージョン型蛍光体の性状を知り得ない。 Incidentally, YTa 7 O YTa 7 doped with thulium (Tm) in 19 O 19: although down-conversion phosphor consisting Tm 3+ is known (Non-Patent Document 4), a YTA 7 O 19 and the base member There is no known up-conversion type phosphor. In addition, as described above, the down-conversion type phosphor and the up-conversion type phosphor have different emission principles, so even if the base material is the same, know the properties of the up-conversion type phosphor from the properties of the down-conversion type phosphor. I don't get it.

例えば、図1の右図に示すように、ダウンコンバージョン型蛍光体では、発光中心で励起した光エネルギーがすぐに熱緩和、発光に使われてしまい、光増感剤を添加しても、光増感剤から発光中心への効果的なエネルギー移動が起こらず、必ずしもアップコンバージョン型蛍光体のような2段階励起にならない。そのため、ダウンコンバージョン型蛍光体に光増感剤を添加してもアップコンバージョン型蛍光体とはならない。   For example, as shown in the right diagram of FIG. 1, in the down-conversion type phosphor, light energy excited at the emission center is immediately used for thermal relaxation and light emission, and even if a photosensitizer is added, Effective energy transfer from the sensitizer to the emission center does not occur, and the two-stage excitation as in the up-conversion type phosphor does not necessarily occur. Therefore, even if a photosensitizer is added to the down-conversion type phosphor, it does not become an up-conversion type phosphor.

特開2004−292599号公開公報JP 2004-292599 A

Advanced Materials, 16, p2102-2105Advanced Materials, 16, p2102-2105 Nano Letters, 4, p2191-2196Nano Letters, 4, p2191-2196 Journal of the American Chemical Society, 128, p7444-7445Journal of the American Chemical Society, 128, p7444-7445 日本化学会誌、5号、630−634p、1993年5月The Chemical Society of Japan, No. 5, 630-634p, May 1993 Materials Letters Vol. 62, Issue 16, PP. 2500-2502Materials Letters Vol. 62, Issue 16, PP. 2500-2502 216th ECS Meeting, Abstract#3213216th ECS Meeting, Abstract # 3213

本発明の目的は、高い化学的安定性を示し、かつ、製造が容易であるセラミックスからなり、好ましくは高輝度である、新規のアップコンバージョン型蛍光体を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a novel up-conversion type phosphor which is made of ceramics which shows high chemical stability and is easy to manufacture, and preferably has high luminance.

本発明者らは、上記課題を解決するために、鋭意検討した結果、下記一般式(1)〜(3)で表される化合物からなる新規アップコンバージョン型蛍光体を見出した。
さらに、本発明者らは、アップコンバージョン型蛍光体の輝度には、結晶構造が大きく関っており、特定の結晶構造を有する酸化物系のアップコンバージョン型蛍光体を製造すれば、酸化物系のアップコンバージョン型蛍光体の輝度を従来よりも向上できることを見出した。
As a result of intensive studies in order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have found a novel up-conversion type phosphor composed of compounds represented by the following general formulas (1) to (3).
Furthermore, the present inventors have a crystal structure that is greatly related to the brightness of the up-conversion phosphor. If an oxide-based up-conversion phosphor having a specific crystal structure is produced, the oxide system It has been found that the brightness of the up-conversion type phosphor can be improved as compared with the prior art.

例えば、母材がCeO2である従来の酸化物系アップコンバージョン型蛍光体では、母材(CeO2)の結晶構造において、希土類原子が近接した結晶構造を採り、希土類原子(Ce)が3次元的に分布して近接しているため、濃度消光により輝度が低下し、高輝度とならないと推察される。すなわち、図2の上図に示すように、従来のアップコンバージョン型蛍光体の母材(CeO2)では、希土類原子(Ce)が3次元的に分布して近接しているので高輝度とならないと推察される。 For example, in the conventional oxide-based up-conversion type phosphor whose base material is CeO 2 , the crystal structure of the base material (CeO 2 ) adopts a crystal structure in which rare earth atoms are close to each other, and the rare earth atoms (Ce) are three-dimensional. Therefore, it is presumed that the brightness decreases due to concentration quenching and does not become high brightness. That is, as shown in the upper diagram of FIG. 2, in the base material (CeO 2 ) of the conventional up-conversion type phosphor, the rare earth atoms (Ce) are three-dimensionally distributed and close to each other, so that the brightness is not increased. It is guessed.

これに対して、本発明のアップコンバージョン型蛍光体では、例えば、母材が(LnTa719)である態様を挙げると(Lnは後述する特定のランタニド金属を含む特定の+3価の金属イオン)、図2の下図に示すように、特定のランタニド金属を含む特定の+3価の金属イオン(Ln3+)とタンタルイオン(Ta5+)がイオン数で1:1の層状に配列し(図2において丸で囲った部分)、タンタル酸化物の層を介して上記特定の+3価の金属(Ln3+)が離れた配置をとるため、濃度消光による輝度の低下が起きにくく、高輝度となるものと推察される。 On the other hand, in the up-conversion type phosphor of the present invention, for example, when the base material is (LnTa 7 O 19 ), Ln is a specific + trivalent metal ion containing a specific lanthanide metal described later 2), as shown in the lower diagram of FIG. 2, specific + trivalent metal ions (Ln 3+ ) and tantalum ions (Ta 5+ ) containing a specific lanthanide metal are arranged in a layer of 1: 1 by ion number ( 2), the specific + trivalent metal (Ln 3+ ) is separated through the tantalum oxide layer, so that the luminance is hardly lowered due to concentration quenching and high luminance. It is assumed that

すなわち、本発明に係るアップコンバージョン型蛍光体は、下記一般式(1)、一般式(2)または一般式(3)で表されるセラミックスからなることを特徴とする。   That is, the up-conversion type phosphor according to the present invention is characterized by comprising ceramics represented by the following general formula (1), general formula (2), or general formula (3).

Figure 0006259609
Figure 0006259609

Figure 0006259609
Figure 0006259609

Figure 0006259609
(上記一般式(1)中、aは0〜0.998の範囲であり、b+cは0.002〜1の範囲であり、b:cは100:1〜1:100の範囲であり、a+b+c=1である。
Figure 0006259609
(In the general formula (1), a is in the range of 0 to 0.998, b + c is in the range of 0.002 to 1, b: c is in the range of 100: 1 to 1: 100, and a + b + c. = 1.

上記一般式(2)中、aは0.50〜0.998の範囲であり、b+cは0.002〜0.50の範囲であり、b:cは100:1〜1:100の範囲であり、a+b+c=1である。   In the general formula (2), a is in the range of 0.50 to 0.998, b + c is in the range of 0.002 to 0.50, and b: c is in the range of 100: 1 to 1: 100. Yes, a + b + c = 1.

上記一般式(3)中、aは0.3〜0.998の範囲であり、b+cは0.002〜0.7の範囲であり、b:cは100:1〜1:100の範囲であり、a+b+c=1である。   In the general formula (3), a is in the range of 0.3 to 0.998, b + c is in the range of 0.002 to 0.7, and b: c is in the range of 100: 1 to 1: 100. Yes, a + b + c = 1.

上記一般式(1)、一般式(2)および一般式(3)中、M1は、少なくとも1種の、イオン半径が0.75〜1.2Åである3価の金属原子であり(但し、下記エルビウム(Er)、ホルミウム(Ho)、イッテルビウム(Yb)およびツリウム(Tm)は除く)、
2は、エルビウム(Er)、ホルミウム(Ho)およびツリウム(Tm)よりなる群から選ばれる少なくとも一種類の3価の金属原子であり、
3は、タンタル(Ta)およびニオブ(Nb)よりなる群から選ばれる少なくとも一種類の5価の金属原子である。
In the above general formula (1), general formula (2) and general formula (3), M 1 is at least one trivalent metal atom having an ionic radius of 0.75 to 1.2Å (provided that Erbium (Er), holmium (Ho), ytterbium (Yb) and thulium (Tm) below are excluded),
M 2 is at least one trivalent metal atom selected from the group consisting of erbium (Er), holmium (Ho) and thulium (Tm);
M 3 is at least one pentavalent metal atom selected from the group consisting of tantalum (Ta) and niobium (Nb).

但し、YTaO4:Er,Yb、LaTaO4:Er,Yb、GdTaO4:Er,Yb、YTaO4:Tm,Yb、YNbO4: Er,Yb、および、YNbO4: Tm,Ybは除く。)
本発明に係るアップコンバージョン型蛍光体では、上記一般式(1)、一般式(2)および一般式(3)において、M1が、スカンジウム(Sc)、イットリウム(Y)、ランタン(La)、セリウム(Ce)、プラセオジウム(Pr)、ネオジム(Nd)、サマリウム(Sm)、ユウロピウム(Eu)、ガドリニウム(Gd)、テルビウム(Tb)、ジスプロシウム(Dy)、インジウム(In)、ビスマス(Bi)、タリウム(Tl)およびアンチモン(Sb)よりなる群から選ばれる少なくとも1種類の3価の金属元素であることが、より高輝度であるアップコンバージョン型蛍光体を提供できるなどの観点より好ましい。
However, YTaO 4: Er, Yb, LaTaO 4: Er, Yb, GdTaO 4: Er, Yb, YTaO 4: Tm, Yb, YNbO 4: Er, Yb, and, YNbO 4: Tm, Yb is excluded. )
In the upconversion phosphor according to the present invention, in the general formula (1), the general formula (2), and the general formula (3), M 1 is scandium (Sc), yttrium (Y), lanthanum (La), Cerium (Ce), praseodymium (Pr), neodymium (Nd), samarium (Sm), europium (Eu), gadolinium (Gd), terbium (Tb), dysprosium (Dy), indium (In), bismuth (Bi), It is preferable from the viewpoint of providing an up-conversion phosphor having higher luminance that is at least one trivalent metal element selected from the group consisting of thallium (Tl) and antimony (Sb).

本発明に係るアップコンバージョン型蛍光体は、上記一般式(1)、一般式(2)および一般式(3)において、M1が、スカンジウム、イットリウム(Y)、ランタン(La)、ガドリニウム(Gd)、インジウム(In)、ビスマス(Bi)およびアンチモン(Sb)よりなる群から選ばれる少なくとも1種類の3価の金属元素であることが、より高輝度であるアップコンバージョン型蛍光体を提供できるなどの観点より好ましい。 The upconversion phosphor according to the present invention is the above general formula (1), general formula (2), and general formula (3), wherein M 1 is scandium, yttrium (Y), lanthanum (La), gadolinium (Gd ), Indium (In), bismuth (Bi), and antimony (Sb), at least one trivalent metal element selected from the group consisting of, can provide an up-conversion phosphor having higher brightness From the viewpoint of

本発明に係るアップコンバージョン型蛍光体は、上記一般式(1)、一般式(2)および一般式(3)におけるM1が、イットリウム(Y)、ランタン(La)およびガドリニウム(Gd)であることが、より高輝度であるアップコンバージョン型蛍光体を提供できるなどの観点より好ましい。 In the upconversion phosphor according to the present invention, M 1 in the general formula (1), the general formula (2), and the general formula (3) is yttrium (Y), lanthanum (La), and gadolinium (Gd). Is preferable from the viewpoint of providing an up-conversion phosphor having higher luminance.

本発明に係るアップコンバージョン型蛍光体は、下記(I)〜(IX)のいずれかの要件を満たすことが、より高輝度であるアップコンバージョン型蛍光体を提供できるなどの観点より好ましい。   The up-conversion type phosphor according to the present invention preferably satisfies any one of the following requirements (I) to (IX) from the viewpoint of providing an up-conversion type phosphor having higher luminance.

(I)上記一般式(1)で表されるセラミックスからなり、M2がエルビウム(Er)であり、aが0〜0.8の範囲であり、b+cが0.2〜1の範囲であり、b:cが1:10〜10:1の範囲であり、a+b+c=1である;
(II)上記一般式(1)で表されるセラミックスからなり、M2がホルミウム(Ho)であり、aが0〜0.8の範囲であり、b+cが0.2〜1の範囲であり、b:cが1:20〜1:2の範囲であり、a+b+c=1である;
(III)上記一般式(1)で表されるセラミックスからなり、M2がツリウム(Tm)であり、aが0〜0.8の範囲であり、b+cが0.2〜1の範囲であり、b:cが1:20〜1:2の範囲であり、a+b+c=1である;
(IV)上記一般式(2)で表されるセラミックスからなり、M2がエルビウム(Er)であり、aが0.5〜0.95の範囲であり、b+cが0.05〜0.5の範囲であり、b:cが10:1〜1:10の範囲であり、a+b+c=1である;
(V)上記一般式(2)で表されるセラミックスからなり、M2がホルミウム(Ho)であり、aが0.5〜0.95の範囲であり、b+cが0.05〜0.5の範囲であり、b:cが1:20〜1:2の範囲であり、a+b+c=1である;
(VI)上記一般式(2)で表されるセラミックスからなり、M2がツリウム(Tm)であり、aが0.5〜0.95の範囲であり、b+cが0.05〜0.5の範囲であり、b:cが1:20〜1:2の範囲であり、a+b+c=1である;
(VII)上記一般式(3)で表されるセラミックスからなり、M2がエルビウム(Er)であり、aが0.3〜0.99の範囲であり、b+cが0.01〜0.7の範囲であり、b:cが1:10〜10:1の範囲であり、a+b+c=1である;
(VIII)上記一般式(3)で表されるセラミックスからなり、M2がホルミウム(Ho)であり、aが0.3〜0.99の範囲であり、b+cが0.01〜0.7の範囲であり、b:cが1:20〜1:2の範囲であり、a+b+c=1である;
(IX)上記一般式(3)で表されるセラミックスからなり、M2がツリウム(Tm)であり、aが0.3〜0.99の範囲であり、b+cが0.01〜0.7の範囲であり、b:cが1:20〜1:2の範囲であり、a+b+c=1である。
(I) It consists of ceramics represented by the general formula (1), M 2 is erbium (Er), a is in the range of 0 to 0.8, and b + c is in the range of 0.2 to 1. B: c is in the range of 1:10 to 10: 1 and a + b + c = 1;
(II) The ceramic is represented by the general formula (1), M 2 is holmium (Ho), a is in the range of 0 to 0.8, and b + c is in the range of 0.2 to 1. B: c is in the range of 1:20 to 1: 2 and a + b + c = 1;
(III) It consists of ceramics represented by the general formula (1), M 2 is thulium (Tm), a is in the range of 0 to 0.8, and b + c is in the range of 0.2 to 1. B: c is in the range of 1:20 to 1: 2 and a + b + c = 1;
(IV) Made of the ceramic represented by the general formula (2), M 2 is erbium (Er), a is in the range of 0.5 to 0.95, and b + c is 0.05 to 0.5. B: c is in the range of 10: 1 to 1:10 and a + b + c = 1;
(V) It consists of ceramics represented by the general formula (2), M 2 is holmium (Ho), a is in the range of 0.5 to 0.95, and b + c is 0.05 to 0.5. B: c is in the range of 1:20 to 1: 2, and a + b + c = 1;
(VI) It consists of ceramics represented by the above general formula (2), M 2 is thulium (Tm), a is in the range of 0.5 to 0.95, and b + c is 0.05 to 0.5. B: c is in the range of 1:20 to 1: 2, and a + b + c = 1;
(VII) The ceramic is represented by the general formula (3), M 2 is erbium (Er), a is in the range of 0.3 to 0.99, and b + c is 0.01 to 0.7. B: c is in the range of 1:10 to 10: 1 and a + b + c = 1;
(VIII) The ceramic is represented by the general formula (3), M 2 is holmium (Ho), a is in the range of 0.3 to 0.99, and b + c is 0.01 to 0.7. B: c is in the range of 1:20 to 1: 2, and a + b + c = 1;
(IX) The ceramic is represented by the general formula (3), M 2 is thulium (Tm), a is in the range of 0.3 to 0.99, and b + c is 0.01 to 0.7. B: c is in the range of 1:20 to 1: 2, and a + b + c = 1.

本発明に係るアップコンバージョン型蛍光体は、下記(I’)〜(IX’)のいずれかの要件を満たすことが、より高輝度であるアップコンバージョン型蛍光体を提供できるなどの観点より好ましい。   The up-conversion type phosphor according to the present invention preferably satisfies any of the following requirements (I ′) to (IX ′) from the viewpoint of providing an up-conversion type phosphor with higher luminance.

(I’)上記一般式(1)で表されるセラミックスからなり、M2がエルビウム(Er)であり、aが0〜0.75の範囲であり、b+cが0.25〜1の範囲であり、b:cが1:5〜5:2の範囲であり、a+b+c=1である;
(II’)上記一般式(1)で表されるセラミックスからなり、M2がホルミウム(Ho)であり、aが0〜0.75の範囲であり、b+cが0.25〜1の範囲であり、b:cが1:20〜1:4の範囲であり、a+b+c=1である;
(III’)上記一般式(1)で表されるセラミックスからなり、M2がツリウム(Tm)であり、aが0〜0.75の範囲であり、b+cが0.25〜1の範囲であり、b:cが1:20〜1:5の範囲であり、a+b+c=1である;
(IV’)上記一般式(2)で表されるセラミックスからなり、M2がエルビウム(Er)であり、aが0.6〜0.95の範囲であり、b+cが0.05〜0.4の範囲であり、b:cが1:5〜5:2の範囲であり、a+b+c=1である;
(V’)上記一般式(2)で表されるセラミックスからなり、M2がホルミウム(Ho)であり、aが0.6〜0.95の範囲であり、b+cが0.05〜0.4の範囲であり、b:cが1:20〜1:4の範囲であり、a+b+c=1である;
(VI’)上記一般式(2)で表されるセラミックスからなり、M2がツリウム(Tm)であり、aが0.6〜0.95の範囲であり、b+cが0.05〜0.4の範囲であり、b:cが1:20〜1:5の範囲であり、a+b+c=1である;
(VII’)上記一般式(3)で表されるセラミックスからなり、M2がエルビウム(Er)であり、aが0.5〜0.99の範囲であり、b+cが0.01〜0.5の範囲であり、b:cが1:5〜5:2の範囲であり、a+b+c=1である;
(VIII’)上記一般式(3)で表されるセラミックスからなり、M2がホルミウム(Ho)であり、aが0.5〜0.99の範囲であり、b+cが0.01〜0.5の範囲であり、b:cが1:20〜1:4の範囲であり、a+b+c=1である;
(IX’)上記一般式(3)で表されるセラミックスからなり、M2がツリウム(Tm)であり、aが0.5〜0.9の範囲であり、b+cが0.1〜0.5の範囲であり、b:cが1:20〜1:5の範囲であり、a+b+c=1である。
(I ') It consists of ceramics represented by the above general formula (1), M 2 is erbium (Er), a is in the range of 0 to 0.75, and b + c is in the range of 0.25 to 1. Yes, b: c is in the range of 1: 5-5: 2, a + b + c = 1;
(II ′) made of the ceramic represented by the general formula (1), M 2 is holmium (Ho), a is in the range of 0 to 0.75, and b + c is in the range of 0.25 to 1. Yes, b: c is in the range of 1:20 to 1: 4, a + b + c = 1;
(III ') It consists of ceramics represented by the general formula (1), M 2 is thulium (Tm), a is in the range of 0 to 0.75, and b + c is in the range of 0.25 to 1. Yes, b: c is in the range of 1:20 to 1: 5, a + b + c = 1;
(IV ′) Made of the ceramic represented by the general formula (2), M 2 is erbium (Er), a is in the range of 0.6 to 0.95, and b + c is 0.05 to 0.00. 4; b: c is in the range 1: 5-5: 2; a + b + c = 1;
(V ′) Made of the ceramic represented by the general formula (2), M 2 is holmium (Ho), a is in the range of 0.6 to 0.95, and b + c is 0.05 to 0.00. 4; b: c is in the range 1:20 to 1: 4; a + b + c = 1;
(VI ′) Made of the ceramic represented by the general formula (2), M 2 is thulium (Tm), a is in the range of 0.6 to 0.95, and b + c is 0.05 to 0.00. 4; b: c is in the range 1: 20-1: 5; a + b + c = 1;
(VII ′) Made of the ceramic represented by the general formula (3), M 2 is erbium (Er), a is in the range of 0.5 to 0.99, and b + c is 0.01 to 0.00. A range of 5; b: c is in the range of 1: 5 to 5: 2, and a + b + c = 1;
(VIII ′) Made of the ceramic represented by the above general formula (3), M 2 is holmium (Ho), a is in the range of 0.5 to 0.99, and b + c is 0.01 to 0.00. A range of 5; b: c is in the range of 1:20 to 1: 4; a + b + c = 1;
(IX ′) It is made of ceramics represented by the above general formula (3), M 2 is thulium (Tm), a is in the range of 0.5 to 0.9, and b + c is 0.1 to 0.00. 5, b: c is in the range of 1:20 to 1: 5, and a + b + c = 1.

本発明に係る、下記一般式(1)、一般式(2)または一般式(3)で表されるセラミックスからなるアップコンバージョン型蛍光体の第一の製造方法は、イオン半径が0.75〜1.2Åである3価の金属(但し、エルビウム(Er)、ホルミウム(Ho)、イッテルビウム(Yb)およびツリウム(Tm)は除く)の化合物である少なくとも一種類の母材(A)の第1の原料(a)と、タンタル(Ta)化合物およびニオブ(Nb)化合物からなる群より選択される少なくとも1種の5価の金属の化合物からなる母材(A)の第2の原料(a’)と、エルビウム(Er)化合物、ホルミウム(Ho)化合物およびツリウム(Tm)化合物から選択される少なくとも1種の3価の金属の化合物である賦活剤原料化合物(B)と、イッテルビウム(Yb)化合物からなる光増感剤原料化合物(C)とを、下記(XI)〜(XIII)のいずれかの条件を満たすように混合し、得られた粉体混合物を800〜1500℃で焼成することを特徴とする。   The first method for producing an up-conversion phosphor made of ceramics represented by the following general formula (1), general formula (2) or general formula (3) according to the present invention has an ionic radius of 0.75 to 0.75. First of at least one base material (A) that is a compound of a trivalent metal (except erbium (Er), holmium (Ho), ytterbium (Yb) and thulium (Tm)) that is 1.2% And a second raw material (a ′) of a base material (A) comprising a compound of at least one pentavalent metal selected from the group consisting of a tantalum (Ta) compound and a niobium (Nb) compound ), An activator raw material compound (B) that is a compound of at least one trivalent metal selected from an erbium (Er) compound, a holmium (Ho) compound, and a thulium (Tm) compound, and ytterbi The photosensitizer raw material compound (C) composed of the compound (Yb) is mixed so as to satisfy any of the following conditions (XI) to (XIII), and the obtained powder mixture is mixed at 800 to 1500 ° C. It is characterized by firing.

Figure 0006259609
Figure 0006259609

Figure 0006259609
Figure 0006259609

Figure 0006259609
(上記一般式(1)中、aは0〜0.998の範囲であり、b+cは0.002〜1の範囲であり、b:cは100:1〜1:100の範囲であり、a+b+c=1である。
Figure 0006259609
(In the general formula (1), a is in the range of 0 to 0.998, b + c is in the range of 0.002 to 1, b: c is in the range of 100: 1 to 1: 100, and a + b + c. = 1.

上記一般式(2)中、aは0.50〜0.998の範囲であり、b+cは0.002〜0.50の範囲であり、b:cは100:1〜1:100の範囲であり、a+b+c=1である。   In the general formula (2), a is in the range of 0.50 to 0.998, b + c is in the range of 0.002 to 0.50, and b: c is in the range of 100: 1 to 1: 100. Yes, a + b + c = 1.

上記一般式(3)中、aは0.30〜0.998の範囲であり、b+cは0.002〜0.70の範囲であり、b:cは100:1〜1:100の範囲であり、a+b+c=1である。   In the general formula (3), a is in the range of 0.30 to 0.998, b + c is in the range of 0.002 to 0.70, and b: c is in the range of 100: 1 to 1: 100. Yes, a + b + c = 1.

上記一般式(1)、一般式(2)および一般式(3)中、M1は、少なくとも1種の、イオン半径が0.75〜1.2Åである3価の金属原子であり(但し、下記エルビウム(Er)、ホルミウム(Ho)、イッテルビウム(Yb)およびツリウム(Tm)は除く)、
2は、エルビウム(Er)、ホルミウム(Ho)およびツリウム(Tm)よりなる群から選ばれる少なくとも一種類の3価の金属原子であり、
3は、タンタル(Ta)およびニオブ(Nb)よりなる群から選ばれる少なくとも一種類の5価の金属原子である。
In the above general formula (1), general formula (2) and general formula (3), M 1 is at least one trivalent metal atom having an ionic radius of 0.75 to 1.2Å (provided that Erbium (Er), holmium (Ho), ytterbium (Yb) and thulium (Tm) below are excluded),
M 2 is at least one trivalent metal atom selected from the group consisting of erbium (Er), holmium (Ho) and thulium (Tm);
M 3 is at least one pentavalent metal atom selected from the group consisting of tantalum (Ta) and niobium (Nb).

但し、YTaO4:Er,Yb、LaTaO4:Er,Yb、GdTaO4:Er,Yb、YTaO4:Tm,Yb、YNbO4: Er,Yb、および、YNbO4: Tm,Ybは除く。)
(XI)上記一般式(1)で表されるセラミックスからなるアップコンバージョン型蛍光体を製造する場合、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、上記賦活剤原料化合物(B)の金属原子および上記光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計を100原子%としたときに、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子が0〜99.8原子%、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計が0.2〜100原子%となり、
賦活剤原料化合物(B)の金属原子:光増感剤原料化合物(C)の金属原子が100:1〜1:100となり、かつ、
上記母材(A)の第2の原料(a’)のM3の原子数が、上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計原子数100に対して490〜910の割合となるように混合する;
(XII)上記一般式(2)で表されるセラミックスからなるアップコンバージョン型蛍光体を製造する場合、上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、上記賦活剤原料化合物(B)の金属原子および上記光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計を100原子%としたときに、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子が99.8〜50.0原子%、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計が0.2〜50原子%、となり、
賦活剤原料化合物(B)の金属原子:光増感剤原料化合物(C)の金属原子が100:1〜1:100となり、かつ、
上記母材(A)の第2の原料(a’)のM3の原子数が、上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計原子数100に対して70〜130の割合となるように混合する;
(XIII)上記一般式(3)で表されるセラミックスからなるアップコンバージョン型蛍光体を製造する場合、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、上記賦活剤原料化合物(B)の金属原子および上記光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計を100原子%としたときに、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子が99.8〜30.0原子%、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計が0.2〜70原子%、となり、
賦活剤原料化合物(B)の金属原子:光増感剤原料化合物(C)の金属原子が100:1〜1:100となり、かつ、
上記母材(A)の第2の原料(a’)のM3の原子数が、上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計原子数100に対して23〜43の割合となるように混合する。
However, YTaO 4: Er, Yb, LaTaO 4: Er, Yb, GdTaO 4: Er, Yb, YTaO 4: Tm, Yb, YNbO 4: Er, Yb, and, YNbO 4: Tm, Yb is excluded. )
(XI) When producing an up-conversion phosphor made of ceramics represented by the general formula (1),
The total of the metal atoms of the first raw material (a) of the base material (A), the metal atoms of the activator raw material compound (B) and the metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C) is 100 atomic%. When
The metal atom of the first raw material (a) of the base material (A) is 0 to 99.8 atomic%, the metal atom of the activator raw material compound (B) and the metal atom of the photosensitizer raw material compound (C). The total is 0.2-100 atomic%,
The metal atom of the activator raw material compound (B): The metal atom of the photosensitizer raw material compound (C) is 100: 1 to 1: 100, and
The number of M 3 atoms of the second raw material (a ′) of the base material (A) is the metal atom of the first raw material (a) of the base material (A), the metal of the activator raw material compound (B). Mixing so that it may become a ratio of 490-910 with respect to the total number of atoms 100 of an atom and the metal atom of a photosensitizer raw material compound (C);
(XII) When producing an up-conversion type phosphor composed of the ceramic represented by the general formula (2), the metal atom of the first raw material (a) of the base material (A), the activator raw material compound ( When the sum of the metal atoms of B) and the metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C) is 100 atomic%,
The metal atom of the first raw material (a) of the base material (A) is 99.8 to 50.0 atomic%, the metal atom of the activator raw material compound (B) and the metal of the photosensitizer raw material compound (C). The total number of atoms is 0.2-50 atomic%,
The metal atom of the activator raw material compound (B): The metal atom of the photosensitizer raw material compound (C) is 100: 1 to 1: 100, and
The number of M 3 atoms of the second raw material (a ′) of the base material (A) is the metal atom of the first raw material (a) of the base material (A), the metal of the activator raw material compound (B). Mixing so that it may become a ratio of 70-130 with respect to the total number of atoms 100 of an atom and the metal atom of a photosensitizer raw material compound (C);
(XIII) When manufacturing an up-conversion phosphor made of ceramics represented by the general formula (3),
The total of the metal atoms of the first raw material (a) of the base material (A), the metal atoms of the activator raw material compound (B) and the metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C) is 100 atomic%. When
The metal atom of the first raw material (a) of the base material (A) is 99.8 to 30.0 atomic%, the metal atom of the activator raw material compound (B), and the metal of the photosensitizer raw material compound (C). The total number of atoms is 0.2-70 atomic%,
The metal atom of the activator raw material compound (B): The metal atom of the photosensitizer raw material compound (C) is 100: 1 to 1: 100, and
The number of M 3 atoms of the second raw material (a ′) of the base material (A) is the metal atom of the first raw material (a) of the base material (A), the metal of the activator raw material compound (B). It mixes so that it may become a ratio of 23-43 with respect to the total number of atoms 100 of an atom and the metal atom of a photosensitizer raw material compound (C).

本発明に係るアップコンバージョン型蛍光体の第2の製造方法は、イオン半径が0.75〜1.2Åである3価の金属(但し、エルビウム(Er)、ホルミウム(Ho)、イッテルビウム(Yb)およびツリウム(Tm)は除く)の化合物からなる少なくとも1種の母材(A)の第1の原料(a)と、エルビウム(Er)の化合物、ホルミウム(Ho)の化合物およびツリウム(Tm)の化合物から選択される少なくとも1種の3価の金属の化合物である賦活剤原料化合物(B)と、金属化合物としてイッテルビウム(Yb)を含む光増感剤原料化合物(C)と、母材(A)の第2の原料(a’)であるタンタル(Ta)の化合物およびニオブ(Nb)の化合物からなる群より選択される少なくとも1種の5価の金属の化合物と、母材(A)の第2の原料(a’)であるタンタルの配位性有機化合物錯体およびニオブの配位性有機化合物錯体よりなる群から選択される少なくとも1種の配位性有機化合物錯体と、配位性有機化合物と、溶媒とを、下記(XI)〜(XIII)のいずれかの条件を満たすように混合して、混合溶液を調製し、次いで、得られた混合溶液を120〜150℃で加熱して液体成分を蒸発させ、得られた生成物を400〜500℃で加熱してセラミック前駆体を形成し、次いで、得られたセラミック前駆体を800〜1500℃で焼成することを特徴とする。   The second production method of the up-conversion type phosphor according to the present invention is a trivalent metal having an ionic radius of 0.75 to 1.2% (however, erbium (Er), holmium (Ho), ytterbium (Yb)). And a first raw material (a) of at least one base material (A) composed of a compound of erbium (Er), a compound of holmium (Ho) and thulium (Tm). Activator raw material compound (B) which is a compound of at least one trivalent metal selected from compounds, photosensitizer raw material compound (C) containing ytterbium (Yb) as a metal compound, and base material (A And at least one pentavalent metal compound selected from the group consisting of a compound of tantalum (Ta) and a compound of niobium (Nb) which is the second raw material (a ′) of the base material (A) At least one coordinating organic compound complex selected from the group consisting of a coordinating organic compound complex of tantalum and niobium coordinating organic compound complex as the second raw material (a ′); A compound and a solvent are mixed so as to satisfy any of the following conditions (XI) to (XIII) to prepare a mixed solution, and then the obtained mixed solution is heated at 120 to 150 ° C. The liquid component is evaporated, the resulting product is heated at 400-500 ° C. to form a ceramic precursor, and then the obtained ceramic precursor is calcined at 800-1500 ° C.

Figure 0006259609
Figure 0006259609

Figure 0006259609
Figure 0006259609

Figure 0006259609
(上記一般式(1)中、aは0〜0.998の範囲であり、b+cは0.002〜1の範囲であり、b:cは100:1〜1:100の範囲であり、a+b+c=1である。
Figure 0006259609
(In the general formula (1), a is in the range of 0 to 0.998, b + c is in the range of 0.002 to 1, b: c is in the range of 100: 1 to 1: 100, and a + b + c. = 1.

上記一般式(2)中、aは0.50〜0.998の範囲であり、b+cは0.002〜0.50の範囲であり、b:cは100:1〜1:100の範囲であり、a+b+c=1である。   In the general formula (2), a is in the range of 0.50 to 0.998, b + c is in the range of 0.002 to 0.50, and b: c is in the range of 100: 1 to 1: 100. Yes, a + b + c = 1.

上記一般式(3)中、aは0.30〜0.998の範囲であり、b+cは0.002〜0.70の範囲であり、b:cは100:1〜1:100の範囲であり、a+b+c=1である。   In the general formula (3), a is in the range of 0.30 to 0.998, b + c is in the range of 0.002 to 0.70, and b: c is in the range of 100: 1 to 1: 100. Yes, a + b + c = 1.

上記一般式(1)、一般式(2)および一般式(3)中、M1は、少なくとも1種の、イオン半径が0.75〜1.2Åである3価の金属原子であり(但し、下記エルビウム(Er)、ホルミウム(Ho)、イッテルビウム(Yb)およびツリウム(Tm)は除く)、
2は、エルビウム(Er)、ホルミウム(Ho)およびツリウム(Tm)よりなる群から選ばれる少なくとも一種類の3価の金属原子であり、
3は、タンタル(Ta)およびニオブ(Nb)よりなる群から選ばれる少なくとも一種類の5価の金属原子である。
In the above general formula (1), general formula (2) and general formula (3), M 1 is at least one trivalent metal atom having an ionic radius of 0.75 to 1.2Å (provided that Erbium (Er), holmium (Ho), ytterbium (Yb) and thulium (Tm) below are excluded),
M 2 is at least one trivalent metal atom selected from the group consisting of erbium (Er), holmium (Ho) and thulium (Tm);
M 3 is at least one pentavalent metal atom selected from the group consisting of tantalum (Ta) and niobium (Nb).

但し、YTaO4:Er,Yb、LaTaO4:Er,Yb、GdTaO4:Er,Yb、YTaO4:Tm,Yb、YNbO4: Er,Yb、および、YNbO4: Tm,Ybは除く。)
(XI)上記一般式(1)で表されるセラミックスからなるアップコンバージョン型蛍光体を製造する場合、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、上記賦活剤原料化合物(B)の金属原子および上記光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計を100原子%としたときに、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子が0〜99.8原子%、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計が0.2〜100原子%となり、
賦活剤原料化合物(B)の金属原子:光増感剤原料化合物(C)の金属原子が100:1〜1:100となり、かつ、
上記母材(A)の第2の原料(a’)のM3の原子数が、上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計原子数100に対して490〜910の割合となり、かつ、
上記配位性有機化合物の量が全金属に対して1〜10倍モルとなるように混合する;
(XII)上記一般式(2)で表されるセラミックスからなるアップコンバージョン型蛍光体を製造する場合、上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、上記賦活剤原料化合物(B)の金属原子および上記光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計を100原子%としたときに、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子が99.8〜50.0原子%、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計が0.2〜50原子%、となり、
賦活剤原料化合物(B)の金属原子:光増感剤原料化合物(C)の金属原子が100:1〜1:100となり、かつ、
上記母材(A)の第2の原料(a’)のM3の原子数が、上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計原子数100に対して70〜130の割合となり、かつ、
上記配位性有機化合物の量が全金属に対して1〜10倍モルとなるように混合する;
(XIII)上記一般式(3)で表されるセラミックスからなるアップコンバージョン型蛍光体を製造する場合、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、上記賦活剤原料化合物(B)の金属原子および上記光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計を100原子%としたときに、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子が99.8〜30.0原子%、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計が0.2〜70原子%、となり、
賦活剤原料化合物(B)の金属原子:光増感剤原料化合物(C)の金属原子が100:1〜1:100となり、
上記母材(A)の第2の原料(a’)のM3の原子数が、上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計原子数100に対して23〜43の割合となり、かつ、
上記配位性有機化合物の量が全金属に対して1〜10倍モルとなるように混合する。
However, YTaO 4: Er, Yb, LaTaO 4: Er, Yb, GdTaO 4: Er, Yb, YTaO 4: Tm, Yb, YNbO 4: Er, Yb, and, YNbO 4: Tm, Yb is excluded. )
(XI) When producing an up-conversion phosphor made of ceramics represented by the general formula (1),
The total of the metal atoms of the first raw material (a) of the base material (A), the metal atoms of the activator raw material compound (B) and the metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C) is 100 atomic%. When
The metal atom of the first raw material (a) of the base material (A) is 0 to 99.8 atomic%, the metal atom of the activator raw material compound (B) and the metal atom of the photosensitizer raw material compound (C). The total is 0.2-100 atomic%,
The metal atom of the activator raw material compound (B): The metal atom of the photosensitizer raw material compound (C) is 100: 1 to 1: 100, and
The number of M 3 atoms of the second raw material (a ′) of the base material (A) is the metal atom of the first raw material (a) of the base material (A), the metal of the activator raw material compound (B). 490 to 910 relative to the total number of atoms of 100 atoms and metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C), and
Mixing so that the amount of the coordinating organic compound is 1 to 10 times mol of all metals;
(XII) When producing an up-conversion type phosphor composed of the ceramic represented by the general formula (2), the metal atom of the first raw material (a) of the base material (A), the activator raw material compound ( When the sum of the metal atoms of B) and the metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C) is 100 atomic%,
The metal atom of the first raw material (a) of the base material (A) is 99.8 to 50.0 atomic%, the metal atom of the activator raw material compound (B) and the metal of the photosensitizer raw material compound (C). The total number of atoms is 0.2-50 atomic%,
The metal atom of the activator raw material compound (B): The metal atom of the photosensitizer raw material compound (C) is 100: 1 to 1: 100, and
The number of M 3 atoms of the second raw material (a ′) of the base material (A) is the metal atom of the first raw material (a) of the base material (A), the metal of the activator raw material compound (B). 70 to 130 in proportion to the total number of atoms of 100 atoms and metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C), and
Mixing so that the amount of the coordinating organic compound is 1 to 10 times mol of all metals;
(XIII) When manufacturing an up-conversion phosphor made of ceramics represented by the general formula (3),
The total of the metal atoms of the first raw material (a) of the base material (A), the metal atoms of the activator raw material compound (B) and the metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C) is 100 atomic%. When
The metal atom of the first raw material (a) of the base material (A) is 99.8 to 30.0 atomic%, the metal atom of the activator raw material compound (B), and the metal of the photosensitizer raw material compound (C). The total number of atoms is 0.2-70 atomic%,
The metal atom of the activator raw material compound (B): The metal atom of the photosensitizer raw material compound (C) is 100: 1 to 1: 100,
The number of M 3 atoms of the second raw material (a ′) of the base material (A) is the metal atom of the first raw material (a) of the base material (A), the metal of the activator raw material compound (B). A ratio of 23 to 43 with respect to 100 atoms and the total number of metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C), and
It mixes so that the quantity of the said coordinating organic compound may be 1-10 times mole with respect to all the metals.

以下、特に断りがない限り、アップコンバージョン型蛍光体の第一の製造方法、アップコンバージョン型蛍光体の第二の製造方法をまとめて、「アップコンバージョン型蛍光体の製造方法」と総称する。   Hereinafter, unless otherwise specified, the first manufacturing method of the up-conversion phosphor and the second manufacturing method of the up-conversion phosphor are collectively referred to as “up-conversion phosphor manufacturing method”.

本発明に係るアップコンバージョン型蛍光体の製造方法は、上記母材(A)の第1の原料(a)の金属が、スカンジウム(Sc)、イットリウム(Y)、ランタン(La)、セリウム(Ce)、プラセオジウム(Pr)、ネオジム(Nd)、サマリウム(Sm)、ユウロピウム(Eu)、ガドリニウム(Gd)、テルビウム(Tb)、ジスプロシウム(Dy)、インジウム(In)、ビスマス(Bi)、タリウム(Tl)およびアンチモン(Sb)よりなる群から選ばれる少なくとも1種類の3価の金属であることが、より高輝度であるアップコンバージョン型蛍光体を製造できるなどの観点より好ましい。   In the method for producing an upconversion phosphor according to the present invention, the metal of the first raw material (a) of the base material (A) is scandium (Sc), yttrium (Y), lanthanum (La), cerium (Ce). ), Praseodymium (Pr), neodymium (Nd), samarium (Sm), europium (Eu), gadolinium (Gd), terbium (Tb), dysprosium (Dy), indium (In), bismuth (Bi), thallium (Tl) And at least one trivalent metal selected from the group consisting of antimony (Sb) is preferred from the standpoint that an up-conversion phosphor having higher luminance can be produced.

本発明に係るアップコンバージョン型蛍光体の製造方法は、上記母材(A)の第1の原料(a)の金属が、スカンジウム、イットリウム(Y)、ランタン(La)、ガドリニウム(Gd)、インジウム(In)、ビスマス(Bi)およびアンチモン(Sb)よりなる群から選ばれる少なくとも1種類の3価の金属元素であることが、より高輝度であるアップコンバージョン型蛍光体を製造できるなどの観点より好ましい。   In the method for producing an upconversion phosphor according to the present invention, the metal of the first raw material (a) of the base material (A) is scandium, yttrium (Y), lanthanum (La), gadolinium (Gd), indium. From the viewpoint that at least one trivalent metal element selected from the group consisting of (In), bismuth (Bi) and antimony (Sb) can produce an up-conversion phosphor having higher luminance. preferable.

本発明に係るアップコンバージョン型蛍光体の第二の製造方法は、前記オキシカルボン酸が、クエン酸であることが、より高輝度であるアップコンバージョン型蛍光体を製造できるなどの観点より好ましい。   In the second method for producing an up-conversion phosphor according to the present invention, it is preferable that the oxycarboxylic acid is citric acid from the viewpoint of producing an up-conversion phosphor having higher luminance.

本発明に係るアップコンバージョン型蛍光体の製造方法は、上記母材(A)の第1の原料(a)の金属が、イットリウム(Y)、ランタン(La)、およびガドリニウム(Gd)であることが、より高輝度であるアップコンバージョン型蛍光体を製造できるなどの観点より好ましい。   In the method for producing an up-conversion phosphor according to the present invention, the metal of the first raw material (a) of the base material (A) is yttrium (Y), lanthanum (La), and gadolinium (Gd). However, it is preferable from the viewpoint that an up-conversion type phosphor having higher luminance can be manufactured.

本発明に係るアップコンバージョン型蛍光体の製造方法は、上記混合を、下記(I’’)〜(IX’’ )のいずれかの条件を満たすように行うことが、より高輝度であるアップコンバージョン型蛍光体を製造できるなどの観点より好ましい。
(I’’)上記一般式(1)で表されるセラミックスからなり、M2がエルビウム(Er)であるアップコンバージョン型蛍光体を製造する場合、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、上記賦活剤原料化合物(B)の金属原子および上記光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計を100原子%としたときに、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子が0〜80原子%、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計が20〜100原子%となり、
賦活剤原料化合物(B)の金属原子:光増感剤原料化合物(C)の金属原子が1:10〜10:1となり、かつ、
上記母材(A)の第2の原料(a’)のM3の原子数が、上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計原子数100に対して490〜910の割合となり、かつ、
上記配位性有機化合物の量が全金属に対して1〜10倍モルとなるように混合する;
(II’’)上記一般式(1)で表されるセラミックスからなり、M2がホルミウム(Ho)であるアップコンバージョン型蛍光体を製造する場合、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、上記賦活剤原料化合物(B)の金属原子および上記光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計を100原子%としたときに、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子が0〜80原子%、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計が20〜100原子%となり、
賦活剤原料化合物(B)の金属原子:光増感剤原料化合物(C)の金属原子が1:20〜1:2となり、かつ、
上記母材(A)の第2の原料(a’)のM3の原子数が、上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計原子数100に対して490〜910の割合となり、かつ、
上記配位性有機化合物の量が全金属に対して1〜10倍モルとなるように混合する;
(III’’)上記一般式(1)で表されるセラミックスからなり、M2がツリウム(Tm)であるアップコンバージョン型蛍光体を製造する場合、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、上記賦活剤原料化合物(B)の金属原子および上記光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計を100原子%としたときに、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子が0〜80原子%、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計が20〜100原子%となり、
賦活剤原料化合物(B)の金属原子:光増感剤原料化合物(C)の金属原子が1:20〜1:2となり、かつ、
上記母材(A)の第2の原料(a’)のM3の原子数が、上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計原子数100に対して490〜910の割合となり、かつ、
上記配位性有機化合物の量が全金属に対して1〜10倍モルとなるように混合する;
(IV’’)上記一般式(2)で表されるセラミックスからなり、M2がエルビウム(Er)であるアップコンバージョン型蛍光体を製造する場合、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、上記賦活剤原料化合物(B)の金属原子および上記光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計を100原子%としたときに、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子が50〜95原子%、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計が5〜50原子%となり、
賦活剤原料化合物(B)の金属原子:光増感剤原料化合物(C)の金属原子が10:1〜10:1となり、かつ、
上記母材(A)の第2の原料(a’)のM3の原子数が、上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計原子数100に対して70〜130の割合となり、かつ、
上記配位性有機化合物の量が全金属に対して1〜10倍モルとなるように混合する;
(V’’)上記一般式(2)で表されるセラミックスからなり、M2がホルミウム(Ho)であるアップコンバージョン型蛍光体を製造する場合、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、上記賦活剤原料化合物(B)の金属原子および上記光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計を100原子%としたときに、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子が50〜95原子%、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計が5〜50原子%となり、
賦活剤原料化合物(B)の金属原子:光増感剤原料化合物(C)の金属原子が1:20〜1:2となり、かつ、
上記母材(A)の第2の原料(a’)のM3の原子数が、上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計原子数100に対して70〜130の割合となり、かつ、
上記配位性有機化合物の量が全金属に対して1〜10倍モルとなるように混合する;
(VI’’)上記一般式(2)で表されるセラミックスからなり、M2がツリウム(Tm)であるアップコンバージョン型蛍光体を製造する場合、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、上記賦活剤原料化合物(B)の金属原子および上記光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計を100原子%としたときに、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子が50〜95原子%、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計が5〜50原子%となり、
賦活剤原料化合物(B)の金属原子:光増感剤原料化合物(C)の金属原子が1:20〜1:2となり、かつ、
上記母材(A)の第2の原料(a’)のM3の原子数が、上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計原子数100に対して70〜130の割合となり、かつ、
上記配位性有機化合物の量が全金属に対して1〜10倍モルとなるように混合する;
(VII’’)上記一般式(3)で表されるセラミックスからなり、M2がエルビウム(Er)であるアップコンバージョン型蛍光体を製造する場合、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、上記賦活剤原料化合物(B)の金属原子および上記光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計を100原子%としたときに、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子が30〜99原子%、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計が1〜70原子%となり、
賦活剤原料化合物(B)の金属原子:光増感剤原料化合物(C)の金属原子が1:10〜10:1となり、かつ、
上記母材(A)の第2の原料(a’)のM3の原子数が、上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計原子数100に対して23〜43の割合となり、かつ、
上記配位性有機化合物の量が全金属に対して1〜10倍モルとなるように混合する;
(VIII’’)上記一般式(3)で表されるセラミックスからなり、M2がホルミウム(Ho)であるアップコンバージョン型蛍光体を製造する場合、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、上記賦活剤原料化合物(B)の金属原子および上記光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計を100原子%としたときに、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子が30〜99原子%、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計が1〜70原子%となり、
賦活剤原料化合物(B)の金属原子:光増感剤原料化合物(C)の金属原子が1:20〜1:2となり、かつ、
上記母材(A)の第2の原料(a’)のM3の原子数が、上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計原子数100に対して23〜43の割合となり、かつ、
上記配位性有機化合物の量が全金属に対して1〜10倍モルとなるように混合する;
(IX’’)上記一般式(3)で表されるセラミックスからなり、M2がツリウム(Tm)であるアップコンバージョン型蛍光体を製造する場合、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、上記賦活剤原料化合物(B)の金属原子および上記光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計を100原子%としたときに、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子が30〜99原子%、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計が1〜70原子%となり、
賦活剤原料化合物(B)の金属原子:光増感剤原料化合物(C)の金属原子が1:20〜1:2となり、かつ、
上記母材(A)の第2の原料(a’)のM3の原子数が、上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計原子数100に対して23〜43の割合となり、かつ、
上記配位性有機化合物の量が全金属に対して1〜10倍モルとなるように混合する。
In the method for producing an up-conversion type phosphor according to the present invention, it is possible to perform the above mixing so as to satisfy any one of the following conditions (I ″) to (IX ″). Is preferable from the standpoint that a phosphor can be manufactured.
(I ″) When manufacturing an up-conversion type phosphor made of a ceramic represented by the above general formula (1) and M 2 being erbium (Er),
The total of the metal atoms of the first raw material (a) of the base material (A), the metal atoms of the activator raw material compound (B) and the metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C) is 100 atomic%. When
The total of the metal atoms of the first raw material (a) of the base material (A) is 0 to 80 atomic%, the metal atoms of the activator raw material compound (B) and the photosensitizer raw material compound (C). 20-100 atomic%,
The metal atom of the activator raw material compound (B): The metal atom of the photosensitizer raw material compound (C) is 1:10 to 10: 1, and
The number of M 3 atoms of the second raw material (a ′) of the base material (A) is the metal atom of the first raw material (a) of the base material (A), the metal of the activator raw material compound (B). 490 to 910 relative to the total number of atoms of 100 atoms and metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C), and
Mixing so that the amount of the coordinating organic compound is 1 to 10 times mol of all metals;
(II ″) When manufacturing an up-conversion type phosphor made of ceramics represented by the above general formula (1) and M 2 being holmium (Ho),
The total of the metal atoms of the first raw material (a) of the base material (A), the metal atoms of the activator raw material compound (B) and the metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C) is 100 atomic%. When
The total of the metal atoms of the first raw material (a) of the base material (A) is 0 to 80 atomic%, the metal atoms of the activator raw material compound (B) and the photosensitizer raw material compound (C). 20-100 atomic%,
The metal atom of the activator raw material compound (B): The metal atom of the photosensitizer raw material compound (C) is 1:20 to 1: 2, and
The number of M 3 atoms of the second raw material (a ′) of the base material (A) is the metal atom of the first raw material (a) of the base material (A), the metal of the activator raw material compound (B). 490 to 910 relative to the total number of atoms of 100 atoms and metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C), and
Mixing so that the amount of the coordinating organic compound is 1 to 10 times mol of all metals;
(III ″) When manufacturing an up-conversion type phosphor composed of ceramics represented by the above general formula (1) and M 2 being thulium (Tm),
The total of the metal atoms of the first raw material (a) of the base material (A), the metal atoms of the activator raw material compound (B) and the metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C) is 100 atomic%. When
The total of the metal atoms of the first raw material (a) of the base material (A) is 0 to 80 atomic%, the metal atoms of the activator raw material compound (B) and the photosensitizer raw material compound (C). 20-100 atomic%,
The metal atom of the activator raw material compound (B): The metal atom of the photosensitizer raw material compound (C) is 1:20 to 1: 2, and
The number of M 3 atoms of the second raw material (a ′) of the base material (A) is the metal atom of the first raw material (a) of the base material (A), the metal of the activator raw material compound (B). 490 to 910 relative to the total number of atoms of 100 atoms and metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C), and
Mixing so that the amount of the coordinating organic compound is 1 to 10 times mol of all metals;
(IV ″) When manufacturing an up-conversion type phosphor composed of ceramics represented by the above general formula (2) and M 2 being erbium (Er),
The total of the metal atoms of the first raw material (a) of the base material (A), the metal atoms of the activator raw material compound (B) and the metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C) is 100 atomic%. When
The total amount of metal atoms of the first raw material (a) of the base material (A) is 50 to 95 atomic%, the metal atoms of the activator raw material compound (B) and the photosensitizer raw material compound (C). 5 to 50 atomic%,
The metal atom of the activator raw material compound (B): The metal atom of the photosensitizer raw material compound (C) is 10: 1 to 10: 1, and
The number of M 3 atoms of the second raw material (a ′) of the base material (A) is the metal atom of the first raw material (a) of the base material (A), the metal of the activator raw material compound (B). 70 to 130 in proportion to the total number of atoms of 100 atoms and metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C), and
Mixing so that the amount of the coordinating organic compound is 1 to 10 times mol of all metals;
(V ″) When manufacturing an up-conversion type phosphor composed of ceramics represented by the above general formula (2) and M 2 being holmium (Ho),
The total of the metal atoms of the first raw material (a) of the base material (A), the metal atoms of the activator raw material compound (B) and the metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C) is 100 atomic%. When
The total amount of metal atoms of the first raw material (a) of the base material (A) is 50 to 95 atomic%, the metal atoms of the activator raw material compound (B) and the photosensitizer raw material compound (C). 5 to 50 atomic%,
The metal atom of the activator raw material compound (B): The metal atom of the photosensitizer raw material compound (C) is 1:20 to 1: 2, and
The number of M 3 atoms of the second raw material (a ′) of the base material (A) is the metal atom of the first raw material (a) of the base material (A), the metal of the activator raw material compound (B). 70 to 130 in proportion to the total number of atoms of 100 atoms and metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C), and
Mixing so that the amount of the coordinating organic compound is 1 to 10 times mol of all metals;
(VI ″) When manufacturing an up-conversion type phosphor made of ceramics represented by the above general formula (2) and M 2 being thulium (Tm),
The total of the metal atoms of the first raw material (a) of the base material (A), the metal atoms of the activator raw material compound (B) and the metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C) is 100 atomic%. When
The total amount of metal atoms of the first raw material (a) of the base material (A) is 50 to 95 atomic%, the metal atoms of the activator raw material compound (B) and the photosensitizer raw material compound (C). 5 to 50 atomic%,
The metal atom of the activator raw material compound (B): The metal atom of the photosensitizer raw material compound (C) is 1:20 to 1: 2, and
The number of M 3 atoms of the second raw material (a ′) of the base material (A) is the metal atom of the first raw material (a) of the base material (A), the metal of the activator raw material compound (B). 70 to 130 in proportion to the total number of atoms of 100 atoms and metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C), and
Mixing so that the amount of the coordinating organic compound is 1 to 10 times mol of all metals;
(VII ″) When manufacturing an up-conversion type phosphor made of ceramics represented by the above general formula (3) and M 2 being erbium (Er),
The total of the metal atoms of the first raw material (a) of the base material (A), the metal atoms of the activator raw material compound (B) and the metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C) is 100 atomic%. When
The total of the metal atoms of the first raw material (a) of the base material (A) is 30 to 99 atomic%, the metal atoms of the activator raw material compound (B) and the metal sensitizer raw material compound (C). 1-70 atomic%,
The metal atom of the activator raw material compound (B): The metal atom of the photosensitizer raw material compound (C) is 1:10 to 10: 1, and
The number of M 3 atoms of the second raw material (a ′) of the base material (A) is the metal atom of the first raw material (a) of the base material (A), the metal of the activator raw material compound (B). A ratio of 23 to 43 with respect to 100 atoms and the total number of metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C), and
Mixing so that the amount of the coordinating organic compound is 1 to 10 times mol of all metals;
(VIII ″) In the case of producing an upconversion phosphor comprising the ceramic represented by the general formula (3) and M 2 being holmium (Ho),
The total of the metal atoms of the first raw material (a) of the base material (A), the metal atoms of the activator raw material compound (B) and the metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C) is 100 atomic%. When
The total of the metal atoms of the first raw material (a) of the base material (A) is 30 to 99 atomic%, the metal atoms of the activator raw material compound (B) and the metal sensitizer raw material compound (C). 1-70 atomic%,
The metal atom of the activator raw material compound (B): The metal atom of the photosensitizer raw material compound (C) is 1:20 to 1: 2, and
The number of M 3 atoms of the second raw material (a ′) of the base material (A) is the metal atom of the first raw material (a) of the base material (A), the metal of the activator raw material compound (B). A ratio of 23 to 43 with respect to 100 atoms and the total number of metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C), and
Mixing so that the amount of the coordinating organic compound is 1 to 10 times mol of all metals;
(IX ″) When manufacturing an up-conversion type phosphor made of ceramics represented by the above general formula (3) and M 2 being thulium (Tm),
The total of the metal atoms of the first raw material (a) of the base material (A), the metal atoms of the activator raw material compound (B) and the metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C) is 100 atomic%. When
The total of the metal atoms of the first raw material (a) of the base material (A) is 30 to 99 atomic%, the metal atoms of the activator raw material compound (B) and the metal sensitizer raw material compound (C). 1-70 atomic%,
The metal atom of the activator raw material compound (B): The metal atom of the photosensitizer raw material compound (C) is 1:20 to 1: 2, and
The number of M 3 atoms of the second raw material (a ′) of the base material (A) is the metal atom of the first raw material (a) of the base material (A), the metal of the activator raw material compound (B). A ratio of 23 to 43 with respect to 100 atoms and the total number of metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C), and
It mixes so that the quantity of the said coordinating organic compound may be 1-10 times mole with respect to all the metals.

本発明に係るアップコンバージョン型蛍光体の製造方法は、上記混合を、下記(I' ' ')〜(IX' ' ')のいずれかの条件を満たすように行うことが、さらに高輝度であるアップコンバージョン型蛍光体を製造できるなどの観点よりより好ましい。
(I' ' ')上記一般式(1)で表されるセラミックスからなり、M2がエルビウム(Er)であるアップコンバージョン型蛍光体を製造する場合、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、上記賦活剤原料化合物(B)の金属原子および上記光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計を100原子%としたときに、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子が0〜75原子%、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計が25〜100原子%となり、
賦活剤原料化合物(B)の金属原子:光増感剤原料化合物(C)の金属原子が1:5〜5:2となり、かつ、
上記母材(A)の第2の原料(a')のM3の原子数が、上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計原子数100に対して490〜910の割合となり、かつ、
上記配位性有機化合物の量が全金属に対して1〜10倍モルとなるように混合する;
(II' ' ')上記一般式(1)で表されるセラミックスからなり、M2がホルミウム(Ho)であるアップコンバージョン型蛍光体を製造する場合、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、上記賦活剤原料化合物(B)の金属原子および上記光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計を100原子%としたときに、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子が0〜75原子%、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計が25〜100原子%となり、
賦活剤原料化合物(B)の金属原子:光増感剤原料化合物(C)の金属原子が1:20〜1:4となり、かつ、
上記母材(A)の第2の原料(a')のM3の原子数が、上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計原子数100に対して490〜910の割合となり、かつ、
上記配位性有機化合物の量が全金属に対して1〜10倍モルとなるように混合する;
(III' ' ')上記一般式(1)で表されるセラミックスからなり、M2がツリウム(Tm)であるアップコンバージョン型蛍光体を製造する場合、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、上記賦活剤原料化合物(B)の金属原子および上記光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計を100原子%としたときに、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子が0〜75原子%、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計が25〜100原子%となり、
賦活剤原料化合物(B)の金属原子:光増感剤原料化合物(C)の金属原子が1:20〜1:5となり、かつ、
上記母材(A)の第2の原料(a')のM3の原子数が、上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計原子数100に対して490〜910の割合となり、かつ、
上記配位性有機化合物の量が全金属に対して1〜10倍モルとなるように混合する;
(IV' ' ')上記一般式(2)で表されるセラミックスからなり、M2がエルビウム(Er)であるアップコンバージョン型蛍光体を製造する場合、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、上記賦活剤原料化合物(B)の金属原子および上記光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計を100原子%としたときに、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子が60〜95原子%、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計が5〜40原子%となり、
賦活剤原料化合物(B)の金属原子:光増感剤原料化合物(C)の金属原子が1:5〜5:2となり、かつ、
上記母材(A)の第2の原料(a')のM3の原子数が、上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計原子数100に対して70〜130の割合となり、かつ、
上記配位性有機化合物の量が全金属に対して1〜10倍モルとなるように混合する;
(V' ' ')上記一般式(2)で表されるセラミックスからなり、M2がホルミウム(Ho)であるアップコンバージョン型蛍光体を製造する場合、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、上記賦活剤原料化合物(B)の金属原子および上記光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計を100原子%としたときに、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子が60〜95原子%、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計が5〜40原子%となり、
賦活剤原料化合物(B)の金属原子:光増感剤原料化合物(C)の金属原子が1:20〜1:4となり、かつ、
上記母材(A)の第2の原料(a')のM3の原子数が、上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計原子数100に対して70〜130の割合となり、かつ、
上記配位性有機化合物の量が全金属に対して1〜10倍モルとなるように混合する;
(VI' ' ')上記一般式(2)で表されるセラミックスからなり、M2がツリウム(Tm)であるアップコンバージョン型蛍光体を製造する場合、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、上記賦活剤原料化合物(B)の金属原子および上記光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計を100原子%としたときに、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子が60〜95原子%、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計が5〜40原子%となり、
賦活剤原料化合物(B)の金属原子:光増感剤原料化合物(C)の金属原子が1:20〜1:5となり、かつ、
上記母材(A)の第2の原料(a')のM3の原子数が、上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計原子数100に対して70〜130の割合となり、かつ、
上記配位性有機化合物の量が全金属に対して1〜10倍モルとなるように混合する;
(VII' ' ')上記一般式(3)で表されるセラミックスからなり、M2がエルビウム(Er)であるアップコンバージョン型蛍光体を製造する場合、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、上記賦活剤原料化合物(B)の金属原子および上記光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計を100原子%としたときに、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子が50〜99原子%、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計が1〜50原子%となり、
賦活剤原料化合物(B)の金属原子:光増感剤原料化合物(C)の金属原子が1:5〜5:2となり、かつ、
上記母材(A)の第2の原料(a')のM3の原子数が、上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計原子数100に対して23〜43の割合となり、かつ、
上記配位性有機化合物の量が全金属に対して1〜10倍モルとなるように混合する;
(VIII' ' ')上記一般式(3)で表されるセラミックスからなり、M2がホルミウム(Ho)であるアップコンバージョン型蛍光体を製造する場合、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、上記賦活剤原料化合物(B)の金属原子および上記光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計を100原子%としたときに、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子が50〜99原子%、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計が1〜50原子%となり、
賦活剤原料化合物(B)の金属原子:光増感剤原料化合物(C)の金属原子が1:20〜1:4となり、かつ、
上記母材(A)の第2の原料(a')のM3の原子数が、上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計原子数100に対して23〜43の割合となり、かつ、
上記配位性有機化合物の量が全金属に対して1〜10倍モルとなるように混合する;
(IX' ' ')上記一般式(3)で表されるセラミックスからなり、M2がツリウム(Tm)であるアップコンバージョン型蛍光体を製造する場合、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、上記賦活剤原料化合物(B)の金属原子および上記光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計を100原子%としたときに、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子が50〜90原子%、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計が10〜50原子%となり、
賦活剤原料化合物(B)の金属原子:光増感剤原料化合物(C)の金属原子が1:20〜1:5となり、かつ、
上記母材(A)の第2の原料(a')のM3の原子数が、上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計原子数100に対して23〜43の割合となり、かつ、
上記配位性有機化合物の量が全金属に対して1〜10倍モルとなるように混合する。
In the method for producing an up-conversion phosphor according to the present invention, it is further brighter to perform the mixing so as to satisfy any of the following conditions (I ′ ′ ′) to (IX ′ ′ ′). It is more preferable from the standpoint that an up-conversion type phosphor can be manufactured.
(I ′ ′ ′) In the case of producing an upconversion phosphor comprising the ceramic represented by the general formula (1) and M 2 being erbium (Er),
The total of the metal atoms of the first raw material (a) of the base material (A), the metal atoms of the activator raw material compound (B) and the metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C) is 100 atomic%. When
The metal atom of the first raw material (a) of the base material (A) is 0 to 75 atomic%, the total of the metal atom of the activator raw material compound (B) and the metal atom of the photosensitizer raw material compound (C) is 25 to 100 atomic%,
The metal atom of the activator raw material compound (B): The metal atom of the photosensitizer raw material compound (C) is 1: 5 to 5: 2, and
The number of M 3 atoms of the second raw material (a ′) of the base material (A) is the metal atom of the first raw material (a) of the base material (A), the metal of the activator raw material compound (B). 490 to 910 relative to the total number of atoms of 100 atoms and metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C), and
Mixing so that the amount of the coordinating organic compound is 1 to 10 times mol of all metals;
(II ′ ′ ′) In the case of producing an up-conversion type phosphor made of ceramics represented by the above general formula (1) and M 2 being holmium (Ho),
The total of the metal atoms of the first raw material (a) of the base material (A), the metal atoms of the activator raw material compound (B) and the metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C) is 100 atomic%. When
The metal atom of the first raw material (a) of the base material (A) is 0 to 75 atomic%, the total of the metal atom of the activator raw material compound (B) and the metal atom of the photosensitizer raw material compound (C) is 25 to 100 atomic%,
The metal atom of the activator raw material compound (B): The metal atom of the photosensitizer raw material compound (C) is 1:20 to 1: 4, and
The number of M 3 atoms of the second raw material (a ′) of the base material (A) is the metal atom of the first raw material (a) of the base material (A), the metal of the activator raw material compound (B). 490 to 910 relative to the total number of atoms of 100 atoms and metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C), and
Mixing so that the amount of the coordinating organic compound is 1 to 10 times mol of all metals;
(III ′ ′ ′) In the case of producing an upconversion phosphor comprising the ceramic represented by the general formula (1) and M 2 being thulium (Tm),
The total of the metal atoms of the first raw material (a) of the base material (A), the metal atoms of the activator raw material compound (B) and the metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C) is 100 atomic%. When
The metal atom of the first raw material (a) of the base material (A) is 0 to 75 atomic%, the total of the metal atom of the activator raw material compound (B) and the metal atom of the photosensitizer raw material compound (C) is 25 to 100 atomic%,
The metal atom of the activator raw material compound (B): The metal atom of the photosensitizer raw material compound (C) is 1:20 to 1: 5, and
The number of M 3 atoms of the second raw material (a ′) of the base material (A) is the metal atom of the first raw material (a) of the base material (A), the metal of the activator raw material compound (B). 490 to 910 relative to the total number of atoms of 100 atoms and metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C), and
Mixing so that the amount of the coordinating organic compound is 1 to 10 times mol of all metals;
(IV ′ ′ ′) In the case of producing an up-conversion type phosphor made of ceramics represented by the above general formula (2) and M 2 being erbium (Er),
The total of the metal atoms of the first raw material (a) of the base material (A), the metal atoms of the activator raw material compound (B) and the metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C) is 100 atomic%. When
The total of the metal atoms of the first raw material (a) of the base material (A) is 60 to 95 atomic%, the metal atoms of the activator raw material compound (B) and the photosensitizer raw material compound (C). 5-40 atomic%,
The metal atom of the activator raw material compound (B): The metal atom of the photosensitizer raw material compound (C) is 1: 5 to 5: 2, and
The number of M 3 atoms of the second raw material (a ′) of the base material (A) is the metal atom of the first raw material (a) of the base material (A), the metal of the activator raw material compound (B). 70 to 130 in proportion to the total number of atoms of 100 atoms and metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C), and
Mixing so that the amount of the coordinating organic compound is 1 to 10 times mol of all metals;
(V ′ ′ ′) When manufacturing an up-conversion type phosphor made of ceramics represented by the above general formula (2) and M 2 being holmium (Ho),
The total of the metal atoms of the first raw material (a) of the base material (A), the metal atoms of the activator raw material compound (B) and the metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C) is 100 atomic%. When
The total of the metal atoms of the first raw material (a) of the base material (A) is 60 to 95 atomic%, the metal atoms of the activator raw material compound (B) and the photosensitizer raw material compound (C). 5-40 atomic%,
The metal atom of the activator raw material compound (B): The metal atom of the photosensitizer raw material compound (C) is 1:20 to 1: 4, and
The number of M 3 atoms of the second raw material (a ′) of the base material (A) is the metal atom of the first raw material (a) of the base material (A), the metal of the activator raw material compound (B). 70 to 130 in proportion to the total number of atoms of 100 atoms and metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C), and
Mixing so that the amount of the coordinating organic compound is 1 to 10 times mol of all metals;
(VI ′ ′ ′) In the case of producing an up-conversion type phosphor composed of ceramics represented by the above general formula (2) and M 2 being thulium (Tm),
The total of the metal atoms of the first raw material (a) of the base material (A), the metal atoms of the activator raw material compound (B) and the metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C) is 100 atomic%. When
The total of the metal atoms of the first raw material (a) of the base material (A) is 60 to 95 atomic%, the metal atoms of the activator raw material compound (B) and the photosensitizer raw material compound (C). 5-40 atomic%,
The metal atom of the activator raw material compound (B): The metal atom of the photosensitizer raw material compound (C) is 1:20 to 1: 5, and
The number of M 3 atoms of the second raw material (a ′) of the base material (A) is the metal atom of the first raw material (a) of the base material (A), the metal of the activator raw material compound (B). 70 to 130 in proportion to the total number of atoms of 100 atoms and metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C), and
Mixing so that the amount of the coordinating organic compound is 1 to 10 times mol of all metals;
(VII ′ ′ ′) In the case of producing an upconversion phosphor comprising the ceramic represented by the general formula (3) and M 2 being erbium (Er),
The total of the metal atoms of the first raw material (a) of the base material (A), the metal atoms of the activator raw material compound (B) and the metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C) is 100 atomic%. When
The total of the metal atoms of the first raw material (a) of the base material (A) is 50 to 99 atomic%, the metal atoms of the activator raw material compound (B) and the metal sensitizer raw material compound (C). 1 to 50 atomic%,
The metal atom of the activator raw material compound (B): The metal atom of the photosensitizer raw material compound (C) is 1: 5 to 5: 2, and
The number of M 3 atoms of the second raw material (a ′) of the base material (A) is the metal atom of the first raw material (a) of the base material (A), the metal of the activator raw material compound (B). A ratio of 23 to 43 with respect to 100 atoms and the total number of metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C), and
Mixing so that the amount of the coordinating organic compound is 1 to 10 times mol of all metals;
(VIII ′ ′ ′) In the case of producing an upconversion phosphor comprising the ceramic represented by the general formula (3) and M 2 being holmium (Ho),
The total of the metal atoms of the first raw material (a) of the base material (A), the metal atoms of the activator raw material compound (B) and the metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C) is 100 atomic%. When
The total of the metal atoms of the first raw material (a) of the base material (A) is 50 to 99 atomic%, the metal atoms of the activator raw material compound (B) and the metal sensitizer raw material compound (C). 1 to 50 atomic%,
The metal atom of the activator raw material compound (B): The metal atom of the photosensitizer raw material compound (C) is 1:20 to 1: 4, and
The number of M 3 atoms of the second raw material (a ′) of the base material (A) is the metal atom of the first raw material (a) of the base material (A), the metal of the activator raw material compound (B). A ratio of 23 to 43 with respect to 100 atoms and the total number of metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C), and
Mixing so that the amount of the coordinating organic compound is 1 to 10 times mol of all metals;
(IX ′ ′ ′) When manufacturing an up-conversion phosphor made of ceramics represented by the above general formula (3) and M 2 being thulium (Tm),
The total of the metal atoms of the first raw material (a) of the base material (A), the metal atoms of the activator raw material compound (B) and the metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C) is 100 atomic%. When
The total amount of metal atoms of the first raw material (a) of the base material (A) is 50 to 90 atomic%, the metal atoms of the activator raw material compound (B) and the photosensitizer raw material compound (C). 10-50 atomic%,
The metal atom of the activator raw material compound (B): The metal atom of the photosensitizer raw material compound (C) is 1:20 to 1: 5, and
The number of M 3 atoms of the second raw material (a ′) of the base material (A) is the metal atom of the first raw material (a) of the base material (A), the metal of the activator raw material compound (B). A ratio of 23 to 43 with respect to 100 atoms and the total number of metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C), and
It mixes so that the quantity of the said coordinating organic compound may be 1-10 times mole with respect to all the metals.

本発明に係るアップコンバージョン型蛍光体の製造方法は、前記セラミックス前駆体に、ホウ素化合物、アルカリ金属のハロゲン化物およびアルカリ土類金属のハロゲン化物からなる群より選択される少なくとも1種のフラックス剤を、アップコンバージョン型蛍光体100重量%に対して0.1〜50重量%となる量で加えて、上記焼成を行うことが、より高輝度であるアップコンバージョン型蛍光体を製造できるなどの観点より好ましい。   In the method for producing an up-conversion phosphor according to the present invention, at least one flux agent selected from the group consisting of a boron compound, an alkali metal halide and an alkaline earth metal halide is added to the ceramic precursor. From the standpoint that it is possible to produce an up-conversion phosphor with higher luminance, by adding the amount of 0.1 to 50% by weight with respect to 100% by weight of the up-conversion phosphor and performing the above baking. preferable.

本発明によれば、高い化学的安定性を示し、かつ、製造が容易であり、好ましくは高輝度であるセラミックスからなるアップコンバージョン型蛍光体およびその製造方法が提供される。   According to the present invention, there are provided an up-conversion phosphor made of ceramics that exhibits high chemical stability and is easy to manufacture, and preferably has high brightness, and a method for manufacturing the same.

図1は、ダウンコンバージョン型蛍光体の発光原理(左図)、アップコンバージョン型蛍光体の発光原理(中央図)、ダウンコンバージョン型蛍光体とアップコンバージョン型蛍光体との違い(右図)を示す図である。FIG. 1 shows the emission principle of a down-conversion phosphor (left), the emission principle of an up-conversion phosphor (center), and the difference between a down-conversion and up-conversion phosphor (right). FIG. 図2は、アップコンバージョン型蛍光体の母材の結晶構造を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the crystal structure of the base material of the up-conversion type phosphor. 図3は、錯体ゲル法のスキームの一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a complex gel method scheme. 図4は、YTa719の単結晶のX線回折(XRD)およびEr3+,Yb3+共添加YTa719粉末のXRDを示す図である。FIG. 4 is a diagram showing X-ray diffraction (XRD) of a single crystal of YTa 7 O 19 and XRD of Er 3+ , Yb 3+ co-added YTa 7 O 19 powder. 図5は、本発明の蛍光体と従来の酸化物系蛍光体(CeO2:Er,Yb)の発光強度を示す図である。FIG. 5 is a graph showing the emission intensity of the phosphor of the present invention and the conventional oxide phosphor (CeO 2 : Er, Yb). 図6は、本発明の(M1 a2 bYbc)M3 719(M1=Y、M2=Er、M3=Ta)において、Er,Ybの配合量(bとcに対応)を変更した時の輝度の変化を示す図である(左図は実写、右図はカラー図であり、表す内容は同じである)。FIG. 6 shows the blending amounts of Er and Yb (b and c) in (M 1 a M 2 b Yb c ) M 3 7 O 19 (M 1 = Y, M 2 = Er, M 3 = Ta) of the present invention. (The left figure is a live-action image, the right figure is a color diagram, and the contents to be represented are the same). 図7は、本発明の(M1 a2 bYbc)M3 719(M1=Ln、M2=Er、M3=Ta)において、LnをY,La,Gdに替え、さらに、a〜cの比率も変えたときの、母材の組成の異なる蛍光体の発光輝度を比較した結果を示す図である。FIG. 7 shows that in the (M 1 a M 2 b Yb c ) M 3 7 O 19 (M 1 = Ln, M 2 = Er, M 3 = Ta) of the present invention, Ln is replaced with Y, La, Gd, Furthermore, it is a figure which shows the result of having compared the light emission luminance of the fluorescent substance from which a base material composition differs when the ratio of a-c was changed. 図8は、蛍光体合成時に母材(A)の第1の原料(a)と第2原料(a’)とを混合して母材を形成する際の、母材(A)の第1の原料(a)のM1原子に対する母材(A)の第2の原料(a’)のM3原子の比率と、得られる蛍光体における単相形成の有無との関係を表す図である。FIG. 8 shows the first of the base material (A) when the base material is formed by mixing the first raw material (a) and the second raw material (a ′) of the base material (A) during phosphor synthesis. It is a graph depicting the relationship between the presence of single-phase formation in the ratio of M 3 atoms of a second material of the base material (a) (a '), phosphor obtained for M 1 atom of the raw material of (a) . 図9は、(Y0.5Er0.1Yb0.4)Ta719 (付番12)、(Y0.5Ho0.1Yb0.4)Ta719(付番13)および(Y0.5Tm0.1Yb0.4)Ta719(付番14)の発光強度を示す図である。FIG. 9 shows (Y 0.5 Er 0.1 Yb 0.4 ) Ta 7 O 19 (number 12), (Y 0.5 Ho 0.1 Yb 0.4 ) Ta 7 O 19 (number 13) and (Y 0.5 Tm 0.1 Yb 0.4 ) Ta 7 O 19 (numbering 14) is a graph showing an emission intensity of. 図10は、(M1 a2 bYbc)M3 719のM3が混合系である、(Y0.5Er0.1Yb0.4)(Ta1-xNbx719で表されるTa−Nb混合系のアップコンバージョン発光強度を示す図である。Figure 10 is represented by (M 1 a M 2 b Yb c) M 3 of M 3 7 O 19 is mixed system, (Y 0.5 Er 0.1 Yb 0.4 ) (Ta 1-x Nb x) 7 O 19 It is a figure which shows the up-conversion light emission intensity | strength of a Ta-Nb mixed system. 図11は、(M1 a2 bYbc)M3 719のM1が混合系であるアップコンバージョン型蛍光体の相対輝度を示す図である。Figure 11 is a diagram showing a relative brightness of the up-conversion phosphor is (M 1 a M 2 b Yb c) M 3 7 M 1 of O 19 is mixed system. 図12は、(M1 a2 bYbc)M3 719からなるアップコンバージョン型蛍光体およびCeO2:Er,Ybからなるアップコンバージョン型蛍光体の発光強度を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing the light emission intensity of an up-conversion phosphor composed of (M 1 a M 2 b Yb c ) M 3 7 O 19 and an up-conversion phosphor composed of CeO 2 : Er, Yb.

[定義]
本明細書においては、下記用語を次の通り定義する。
「可視光」とは、波長が380〜750nmの電磁波をいい、可視光線ともいう。
「紫外光」とは、波長が1nm以上380nm未満の電磁波をいい、紫外線ともいう。
「赤外光」とは、波長が750nmを越えて1mm以下の電磁波をいい、赤外線ともいう。
「近赤外光」とは、赤外光のうち、波長が750nmを越えて2500nm以下の電磁波をいい、近赤外線ともいう。
[Definition]
In this specification, the following terms are defined as follows.
“Visible light” refers to an electromagnetic wave having a wavelength of 380 to 750 nm, and is also referred to as visible light.
“Ultraviolet light” refers to an electromagnetic wave having a wavelength of 1 nm or more and less than 380 nm, and is also referred to as ultraviolet light.
“Infrared light” refers to electromagnetic waves having a wavelength exceeding 750 nm and 1 mm or less, and is also referred to as infrared rays.
“Near-infrared light” refers to an electromagnetic wave having a wavelength exceeding 750 nm and not more than 2500 nm among infrared light, and is also referred to as near-infrared light.

セラミックスの組成を、例えば、「(Y0.5Er0.1Yb0.4)Ta719」のように、括弧内の元素、括弧外の元素で表した場合は、括弧内の元素と括弧外の元素がセラミックスの基本骨格構造を形成する。括弧内の上記M2に相当する元素(上記例ではEr)は、母材にドープされた賦活剤原料化合物に由来する原子の種類を表し、括弧内の一番右の元素(上記ではYb)は母材にドープされた光増感剤に由来する原子の種類を表し、下付き数字は各元素の原子の数を表すが、括弧内の下付き数字の合計が1となるように設定される。 When the ceramic composition is expressed by an element in parentheses and an element outside the parentheses such as “(Y 0.5 Er 0.1 Yb 0.4 ) Ta 7 O 19 ”, the elements inside the parentheses and the elements outside the parentheses are Forms the basic skeleton structure of ceramics. The element corresponding to M 2 in the parentheses (Er in the above example) represents the type of atom derived from the activator raw material compound doped in the base material, and the rightmost element in the parentheses (Yb in the above). Represents the type of atom derived from the photosensitizer doped in the base material, and the subscript number represents the number of atoms of each element, but the subscript number in parentheses is set to be 1 The

これに対して、例えば、「(YErYb)Ta719」のように、括弧内の元素の下付き数字を記載しない場合には、この例でいえば、母材YTa719に賦活剤原料化合物に由来する原子であるEr、光増感剤原料化合物に由来する原子であるYbがドープされていることを表す。この表記は、セラミックスの実際の組成(各原子の構成比)を示すものではない。 On the other hand, for example, in the case where a subscript number in the parenthesis is not described, such as “(YErYb) Ta 7 O 19 ”, in this example, the activator is added to the base material YTa 7 O 19. It represents that Er which is an atom derived from the raw material compound and Yb which is an atom derived from the photosensitizer raw material compound are doped. This notation does not indicate the actual composition of ceramics (composition ratio of each atom).

そして、上記のように括弧を付してセラミックスの組成を表す表記は、例えば、上記「(YErYb)Ta719」の場合、XTa719のXの位置に、Y、Er、Ybの各原子が任意の割合で存在することを示す。 For example, in the case of “(YErYb) Ta 7 O 19 ”, the notation indicating the composition of ceramics with parentheses as described above is the position of Y, Er, Yb at the X position of XTa 7 O 19 . Indicates that each atom is present in any proportion.

また、セラミックスの組成を、例えば、「Ce0.841.98:Er0.035Yb0.0044Si0.12」のように、組成式、コロン(:)、元素記号および数字(元素毎に全て表示)で表した場合は、コロンの左側の組成式はセラミックスの基本骨格構造の組成式を表し、コロンの右側の元素記号は母材にドープされた原子の種類を表し、下付き数字はシリコン原子(Si)、セリウム原子(Ce)および全希土類原子の総数を1とした時の各原子の数をそれぞれ表す。この表記は、例えば元素分析測定などで決定されたセラミックスの実際の組成を示す。なお、コロンを省略する場合がある。 In addition, when the composition of ceramics is expressed by a composition formula, a colon (:), an element symbol and a number (all displayed for each element), for example, “Ce 0.84 O 1.98 : Er 0.035 Yb 0.0044 Si 0.12 ” The composition formula on the left side of the colon indicates the composition formula of the basic skeleton structure of ceramics, the element symbol on the right side of the colon indicates the type of atoms doped in the base material, and the subscript numbers are silicon atoms (Si) and cerium atoms (Ce) and the number of each atom when the total number of all rare earth atoms is 1, respectively. This notation indicates the actual composition of ceramics determined by, for example, elemental analysis measurement. Note that the colon may be omitted.

これに対して、例えば、「CeO2:Er,Yb」のように、コロンの右側に数字を記載しない場合には、コロンの左側は母材を表し、コロンの右側はドーパントの種類を表す。この表記は、セラミックスの実際の組成(各原子の構成比)を示すものではない。なお、コロンを省略する場合がある。 On the other hand, for example, when no number is written on the right side of the colon as in “CeO 2 : Er, Yb”, the left side of the colon represents the base material, and the right side of the colon represents the type of dopant. This notation does not indicate the actual composition of ceramics (composition ratio of each atom). Note that the colon may be omitted.

上記のようにコロンを付してセラミックスの組成を表す表記は、例えば、上記「YTa719:Er,Yb」の場合、YやTaがErやYbで置換されていることを示す。但し、本発明に係るアップコンバージョン型蛍光体では、賦活剤や光増感剤が3価の原子であるので、実際にEr(賦活剤)やYb(光増感剤)で置換されるのは3価の原子であるYであり、5価の原子であるTaは置換されない。 For example, in the case of “YTa 7 O 19 : Er, Yb”, the notation with a colon as described above indicates that Y or Ta is substituted with Er or Yb. However, in the up-conversion type phosphor according to the present invention, the activator and the photosensitizer are trivalent atoms, and therefore the actual substitution with Er (activator) or Yb (photosensitizer) Y which is a trivalent atom and Ta which is a pentavalent atom are not substituted.

すなわち、本発明に係るアップコンバージョン蛍光体に関しては、例えば、「(YErYb)Ta719」と表記しても、「YTa719:Er,Yb」と表記しても同じ固溶体であることを示す。 That is, the upconversion phosphor according to the present invention is the same solid solution, for example, “(YErYb) Ta 7 O 19 ” or “YTa 7 O 19 : Er, Yb”. Indicates.

「母材」とは、(M1 a2 bYbc)M3 719で表されるセラミックスにおいては、M2で表される金属原子やYbなどドーパントがドープ(ドーピング)される被ドープ体(被ドーピング体)を構成するものをいう。「母材」の組成は、セラミックス中における実際の組成を示すものではない。セラミックス中における実際の組成を示す場合には、別途「基本構造骨格」として表記する。例えば、「(Y0.5Er0.1Yb0.4)Ta719」の組成を有するセラミックスでは、基本構造骨格が「YTa719」であり、その基本構造はほぼ保たれたまま、Yの一部がErならびにYbに置換されている。但し、X線回折測定では、組成は母材であるYTa719と異なっていても、そのピーク値は「YTa719」にほぼ一致する。なお、M2やYbの量が多い場合や、M1が0である場合にもM2やYbのイオン半径がM1のイオン半径に近い場合にはYTa717と似た基本構造骨格を形成する。 In the ceramic represented by (M 1 a M 2 b Yb c ) M 3 7 O 19 , the “base material” is a material doped with a dopant such as a metal atom represented by M 2 or Yb. It means what constitutes a doped body (a body to be doped). The composition of the “base material” does not indicate the actual composition in the ceramic. When the actual composition in ceramics is indicated, it is separately indicated as “basic structure skeleton”. For example, in a ceramic having a composition of “(Y 0.5 Er 0.1 Yb 0.4 ) Ta 7 O 19 ”, the basic structure skeleton is “YTa 7 O 19 ”, and the basic structure is almost maintained, and a part of Y Is substituted with Er and Yb. However, in the X-ray diffraction measurement, even if the composition is different from YTa 7 O 19 which is the base material, the peak value almost coincides with “YTa 7 O 19 ”. When the amount of M 2 or Yb is large, or when M 1 is 0 and the ionic radius of M 2 or Yb is close to the ionic radius of M 1 , the basic structural skeleton similar to YTa 7 O 17 is used. Form.

「ドープ」あるいは「ドーピング」とは、少量の不純物(ドーパント)を母材に対して添加することをいう。ドーパントは、母材に何らかの形で存在していればよく、該母材の結晶格子の原子と置換されていてもよいし、該母材の結晶格子で囲まれた空間内に存在していてもよい。   “Doping” or “doping” refers to adding a small amount of impurities (dopant) to a base material. The dopant may be present in some form in the base material, may be substituted for atoms in the base material crystal lattice, or may exist in a space surrounded by the base material crystal lattice. Also good.

「ドープ量」とは、母材にドープされた量(母材に含有されるドーパントの量)をいう。
「原子%」とは、特定の原子群の総数を100原子%とした時の、対象原子数の割合(百分率)をいう。
The “doping amount” refers to an amount doped in the base material (amount of dopant contained in the base material).
“Atom%” refers to the ratio (percentage) of the number of target atoms when the total number of specific atomic groups is 100 atomic%.

「a.u.」は、「arbitrary unit」の略であり、任意単位であることを示す。
Lnは一般的にはランタニド金属の総称であるが、本明細書では、特に断りがない限り、上記一般式(1)、(2)または(3)においてM1が上記M1のイオン半径及び価数(3価)の要件を満たす金属イオンをLnとよぶ。
以下、本発明について説明する。
“Au” is an abbreviation for “arbitrary unit” and indicates an arbitrary unit.
Ln is generally a generic name for lanthanide metals, but in this specification, unless otherwise specified, M 1 in the general formula (1), (2) or (3) is the ionic radius of M 1 and A metal ion that satisfies the valence (trivalent) requirement is called Ln.
The present invention will be described below.

1.アップコンバージョン型蛍光体
本発明に係るアップコンバージョン型蛍光体は、下記一般式(1)、一般式(2)または一般式(3)で表される化合物からなるアップコンバージョン型蛍光体である。
1. Up-conversion type phosphor The up-conversion type phosphor according to the present invention is an up-conversion type phosphor composed of a compound represented by the following general formula (1), general formula (2) or general formula (3).

Figure 0006259609
Figure 0006259609

Figure 0006259609
Figure 0006259609

Figure 0006259609
(上記一般式(1)中、aは0〜0.998の範囲であり、b+cは0.002〜1の範囲であり、b:cは100:1〜1:100の範囲であり、a+b+c=1である。
Figure 0006259609
(In the general formula (1), a is in the range of 0 to 0.998, b + c is in the range of 0.002 to 1, b: c is in the range of 100: 1 to 1: 100, and a + b + c. = 1.

上記一般式(2)中、aは0.50〜0.998の範囲であり、b+cは0.002〜0.50の範囲であり、b:cは100:1〜1:100の範囲であり、a+b+c=1である。   In the general formula (2), a is in the range of 0.50 to 0.998, b + c is in the range of 0.002 to 0.50, and b: c is in the range of 100: 1 to 1: 100. Yes, a + b + c = 1.

上記一般式(3)中、aは0.30〜0.998の範囲であり、b+cは0.002〜0.70の範囲であり、b:cは100:1〜1:100の範囲であり、a+b+c=1である。   In the general formula (3), a is in the range of 0.30 to 0.998, b + c is in the range of 0.002 to 0.70, and b: c is in the range of 100: 1 to 1: 100. Yes, a + b + c = 1.

上記一般式(1)、一般式(2)および一般式(3)中、M1は、少なくとも1種の、イオン半径が0.75〜1.2Åである3価の金属原子である(但し、下記エルビウム(Er)、ホルミウム(Ho)、イッテルビウム(Yb)およびツリウム(Tm)は除く)。 In the above general formula (1), general formula (2) and general formula (3), M 1 is at least one trivalent metal atom having an ionic radius of 0.75 to 1.2Å (provided that The following erbium (Er), holmium (Ho), ytterbium (Yb) and thulium (Tm) are excluded).

2は、エルビウム(Er)、ホルミウム(Ho)およびツリウム(Tm)よりなる群から選ばれる少なくとも一種類の5価の金属原子である。
3は、タンタル(Ta)およびニオブ(Nb)よりなる群から選ばれる少なくとも一種類の5価の金属原子である。
M 2 is at least one pentavalent metal atom selected from the group consisting of erbium (Er), holmium (Ho), and thulium (Tm).
M 3 is at least one pentavalent metal atom selected from the group consisting of tantalum (Ta) and niobium (Nb).

但し、本発明に係るアップコンバージョン型蛍光体から、YTaO4:Er,Yb、LaTaO4:Er,Yb、GdTaO4:Er,Yb、YTaO4:Tm,Yb、YNbO4: Er,Yb、および、YNbO4: Tm,Ybは除かれる。 However, from the up-conversion type phosphor according to the present invention, YTaO 4 : Er , Yb, LaTaO 4 : Er , Yb, GdTaO 4 : Er , Yb, YTaO 4 : Tm , Yb, YNbO 4 : Er, Yb, and YNbO 4 : Tm and Yb are excluded.

(M1 a2 bYbc)M3 719の(M1 a2 bYbc)、M3、Oの原子数の比(1:7:19)、(M1 a2 bYbc)M34の(M1 a2 bYbc)、M3、Oの原子数の比(1:1:4)、(M1 a2 bYbc337の(M1 a2 bYbc)、M3、Oの原子数の比(3:1:7)は、後述の製造方法の項目で詳述する原料(3価の金属化合物、5価の金属化合物、賦活剤原料化合物、光増感剤原料化合物)を用いることで達成される (M 1 a M 2 b Yb c ) M 3 7 O 19 (M 1 a M 2 b Yb c ), M 3 , O atom ratio (1: 7: 19), (M 1 a M 2 b Yb c ) M 3 O 4 (M 1 a M 2 b Yb c ), M 3 , O atom ratio (1: 1: 4), (M 1 a M 2 b Yb c ) 3 M 3 The ratio of the number of atoms of O 7 (M 1 a M 2 b Yb c ), M 3 , and O (3: 1: 7) is determined according to the raw materials (trivalent metal compounds, This is achieved by using a pentavalent metal compound, an activator raw material compound, a photosensitizer raw material compound).

1−1.一般式(1)、一般式(2)および一般式(3)中のM 1
上記一般式(1)、一般式(2)および一般式(3)において、M1は、少なくとも1種の、イオン半径が0.75〜1.2Åである3価の金属原子である(但し、下記エルビウム(Er)、ホルミウム(Ho)、イッテルビウム(Yb)およびツリウム(Tm)は除く)。
1-1. M 1 in general formula (1), general formula (2) and general formula (3)
In the above general formula (1), general formula (2) and general formula (3), M 1 is at least one trivalent metal atom having an ionic radius of 0.75 to 1.2 Å (provided that The following erbium (Er), holmium (Ho), ytterbium (Yb) and thulium (Tm) are excluded).

なお、イオン半径は、Å単位で表した場合の値の小数点以下第3位を四捨五入した値とする。
1のイオン半径は、より高輝度であるアップコンバージョン型蛍光体を提供するという観点からは、0.75〜1.20Åであることが好ましい。
The ion radius is a value obtained by rounding off the third decimal place after the decimal point.
The ionic radius of M 1 is preferably 0.75 to 1.20 観 点 from the viewpoint of providing an up-conversion phosphor having higher luminance.

1の原子種は、より高輝度のアップコンバージョン型蛍光体を提供するという観点からは、スカンジウム(Sc、イオン半径0.75Å)、イットリウム(Y、イオン半径0.90Å)、ランタン(La、イオン半径1.03Å)、セリウム(Ce、イオン半径1.01Å)、プラセオジウム(Pr、イオン半径0.99Å)、ネオジム(Nd、イオン半径0.98Å)、サマリウム(Sm、イオン半径0.96Å)、ユウロピウム(Eu、イオン半径0.95Å)、ガドリニウム(Gd、イオン半径0.94Å)、テルビウム(Tb、イオン半径0.92Å)、ジスプロシウム(Dy、イオン半径0.91Å)、インジウム(In、イオン半径0.94Å)、ビスマス(Bi、イオン半径1.17Å)、タリウム(Tl、イオン半径1.03Å)、アンチモン(Sb、イオン半径0.90Å)よりなる群から選ばれる少なくとも1種類の3価の金属元素であることが好ましく、スカンジウム(Sc、イオン半径0.75Å)、イットリウム(Y、イオン半径0.90Å)、ランタン(La、イオン半径1.03Å)およびガドリニウム(Gd、イオン半径0.94Å)、インジウム(In,イオン半径0.94Å)、ビスマス(Bi、イオン半径1.17Å)、アンチモン(Sb、イオン半径0.90Å)よりなる群から選ばれる少なくとも1種類の3価の金属元素であることがより好ましく、イットリウム(Y、イオン半径0.90Å)、ランタン(La、イオン半径1.03Å)およびガドリニウム(Gd、イオン半径0.94Å)であることが特に好ましい。 From the viewpoint of providing a higher-brightness up-conversion phosphor, the atomic species of M 1 is scandium (Sc, ionic radius 0.75%), yttrium (Y, ionic radius 0.90%), lanthanum (La, Ion radius 1.03Å), cerium (Ce, ion radius 1.01Å), praseodymium (Pr, ion radius 0.99Å), neodymium (Nd, ion radius 0.98Å), samarium (Sm, ion radius 0.96Å) , Europium (Eu, ion radius 0.95Å), gadolinium (Gd, ion radius 0.94Å), terbium (Tb, ion radius 0.92Å), dysprosium (Dy, ion radius 0.91Å), indium (In, ion Radius 0.94 mm), bismuth (Bi, ion radius 1.17 mm), thallium (Tl, ion radius 1.0) Preferably at least one trivalent metal element selected from the group consisting of モ ン) and antimony (Sb, ionic radius 0.90Å), scandium (Sc, ionic radius 0.75Å), yttrium (Y, ion Radius 0.90Å), lanthanum (La, ion radius 1.03Å) and gadolinium (Gd, ion radius 0.94Å), indium (In, ion radius 0.94Å), bismuth (Bi, ion radius 1.17Å), More preferably, it is at least one trivalent metal element selected from the group consisting of antimony (Sb, ionic radius 0.90Å), yttrium (Y, ionic radius 0.90Å), lanthanum (La, ionic radius 1). 0.03) and gadolinium (Gd, ionic radius 0.94 cm) are particularly preferred.

アップコンバージョン型蛍光体において、M1のイオン半径は、アップコンバージョン型蛍光体を形成する上で非常に重要であり、例えば、上記のようにイオン半径が0.75〜1.20Åにある特定の三価の金属イオン種は、一般式(1)で表されるアップコンバージョン型蛍光体においては、図2に示されるようなLnTa719型結晶構造を安定に形成する。よって、アップコンバージョン型蛍光体を形成する他の(M1以外の)原子種、すなわち、賦活剤原子(M2)、光増感剤原子(Yb)、タンタル、ニオブ(共にM3)および酸素とともに、発光効率に優れたアップコンバージョン型蛍光体を形成することができる。 In the up-conversion phosphor, the ionic radius of M 1 is very important in forming the up-conversion phosphor. For example, as described above, a specific ion radius of 0.75 to 1.201.2 The trivalent metal ion species stably forms an LnTa 7 O 19 type crystal structure as shown in FIG. 2 in the up-conversion phosphor represented by the general formula (1). Therefore, other atomic species (other than M 1 ) forming the up-conversion phosphor, that is, activator atom (M 2 ), photosensitizer atom (Yb), tantalum, niobium (both M 3 ), and oxygen At the same time, an up-conversion phosphor having excellent luminous efficiency can be formed.

1−2.一般式(1)、一般式(2)および一般式(3)中のM 2
上記一般式(1)、一般式(2)および一般式(3)において、M2は、エルビウム(Er)、ホルミウム(Ho)およびツリウム(Tm)よりなる群から選ばれる少なくとも一種類の3価の金属原子である。
1-2. M 2 in general formula (1), general formula (2) and general formula (3)
In the general formula (1), general formula (2), and general formula (3), M 2 is at least one trivalent selected from the group consisting of erbium (Er), holmium (Ho), and thulium (Tm). Metal atom.

これらの3価の金属原子は、発光色の波長および輝度(蛍光度)を考慮して適宜選択することができる。
具体的な吸収波長と発光波長については後述する。
These trivalent metal atoms can be appropriately selected in consideration of the wavelength and luminance (fluorescence) of the emission color.
Specific absorption wavelength and emission wavelength will be described later.

より高輝度であるアップコンバージョン型蛍光体を提供するという観点からは、エルビウム(Er)およびホルミウム(Ho)が好ましく、エルビウム(Er)がより好ましい。異なるM2は異なる波長域で発光するため、M2は所望の発光色の応じて選ぶことができる。1種以上のM2を任意の比率で用いることにより、発光色の調整が可能となる。 From the viewpoint of providing an up-conversion phosphor having higher luminance, erbium (Er) and holmium (Ho) are preferable, and erbium (Er) is more preferable. Since different M 2 emits light in different wavelength ranges, M 2 can be selected according to a desired emission color. By using one or more kinds of M 2 at an arbitrary ratio, the emission color can be adjusted.

1−3.一般式(1)、一般式(2)および一般式(3)中のM 3
上記一般式(1)、一般式(2)および一般式(3)において、M3は、タンタル(Ta)およびニオブ(Nb)よりなる群から選ばれる少なくとも一種類の金属原子である。
タンタル(Ta):ニオブ(Nb)は、原子%で、一般式(1)のアップコンバージョン材料においては1:0〜0.5:0.5、一般式(2)および一般式(3)のアップコンバージョン材料においては1:0〜0:1であることが輝度の観点から好ましい。
より高輝度のアップコンバージョン型蛍光体を提供するという観点からは、M3はタンタル(Ta)を含むことが好ましく、タンタル(Ta)のみであることがより好ましい。
1-3. M 3 in general formula (1), general formula (2) and general formula (3)
In the above general formula (1), general formula (2) and general formula (3), M 3 is at least one metal atom selected from the group consisting of tantalum (Ta) and niobium (Nb).
Tantalum (Ta): Niobium (Nb) is atomic%, and in the upconversion material of the general formula (1), 1: 0 to 0.5: 0.5, of the general formula (2) and the general formula (3) In the upconversion material, 1: 0 to 0: 1 is preferable from the viewpoint of luminance.
From the viewpoint of providing a higher-brightness upconversion phosphor, M 3 preferably contains tantalum (Ta), more preferably tantalum (Ta).

1−4.一般式(1)、一般式(2)および一般式(3)中のM 1 、M 2 、M 3 の組み合わせ
1、M2、M3が上記の通りであるセラミックスは、いずれもアップコンバージョン型で発光する蛍光体であるが、上記M1、M2、M3に関し、それぞれの好ましい原子同士を組み合わせると、より高輝度であるアップコンバージョン型蛍光体を提供することができる。
1-4. The ceramics in which the combinations M 1 , M 2 , and M 3 of M 1 , M 2 , and M 3 in the general formula (1), general formula (2), and general formula (3) are as described above are all up-converted. Although it is a fluorescent substance that emits light in a mold, an up-conversion fluorescent substance with higher luminance can be provided by combining the preferable atoms with respect to M 1 , M 2 , and M 3 .

例えば、(YErYb)Ta719、(LaErYb)Ta719、(GdErYb)Ta719は、その他のアップコンバージョン型蛍光体よりも高輝度であるが、中でも、(YErYb)Ta719がとりわけ高輝度である(図7参照)。 For example, (YErYb) Ta 7 O 19 , (LaErYb) Ta 7 O 19 , and (GdErYb) Ta 7 O 19 have higher brightness than other up-conversion phosphors, but (YErYb) Ta 7 O 19 is particularly bright (see FIG. 7).

1−5.一般式(1)、一般式(2)および一般式(3)中のa、b、c
一般式(1)、一般式(2)および一般式(3)中のa、b、cは、上述の通りである。
より高輝度であるアップコンバージョン型蛍光体を提供できるという観点から、M2の原子の種類ごとに、より詳細に記載すれば下記の通りである。
1-5. A, b, c in general formula (1), general formula (2), and general formula (3)
A, b, and c in the general formula (1), the general formula (2), and the general formula (3) are as described above.
From the viewpoint of providing an up-conversion type phosphor having higher luminance, it will be described below in more detail for each kind of M 2 atoms.

<M 2 がエルビウム(Er)である場合>
2がエルビウム(Er)である場合は、アップコンバージョン型蛍光体の輝度の観点から、下記であることがより好ましい。
<When M 2 is Erbium (Er)>
When M 2 is erbium (Er), the following is more preferable from the viewpoint of the luminance of the up-conversion phosphor.

上記一般式(1)中、aは0〜0.8の範囲であり、b+cは0.2〜1の範囲であり、b:cは1:10〜10:1の範囲であり、a+b+c=1である。
上記一般式(2)中、aは0.5〜0.95の範囲であり、b+cは0.05〜0.5の範囲であり、b:cは1:10〜10:1の範囲であり、a+b+c=1である。
In the general formula (1), a is in the range of 0 to 0.8, b + c is in the range of 0.2 to 1, b: c is in the range of 1:10 to 10: 1, and a + b + c = 1.
In the general formula (2), a is in the range of 0.5 to 0.95, b + c is in the range of 0.05 to 0.5, and b: c is in the range of 1:10 to 10: 1. Yes, a + b + c = 1.

上記一般式(3)中、aは0.3〜0.99の範囲であり、b+cは0.01〜0.7の範囲であり、b:cは1:10〜10:1の範囲であり、a+b+c=1である。
同観点より、下記であることがさらに好ましい。
In the general formula (3), a is in the range of 0.3 to 0.99, b + c is in the range of 0.01 to 0.7, and b: c is in the range of 1:10 to 10: 1. Yes, a + b + c = 1.
From the same viewpoint, the following is more preferable.

上記一般式(1)中、aは0〜0.75の範囲であり、b+cは0.25〜1の範囲であり、b:cは1:5〜5:2の範囲であり、a+b+c=1である。
上記一般式(2)中、aは0.6〜0.95の範囲であり、b+cは0.05〜0.4の範囲であり、b:cは1:5〜5:2の範囲であり、a+b+c=1である。
上記一般式(3)中、aは0.5〜0.99の範囲であり、b+cは0.01〜0.5の範囲であり、b:cは1:5〜5:2の範囲であり、a+b+c=1である。
In the general formula (1), a is in the range of 0 to 0.75, b + c is in the range of 0.25 to 1, b: c is in the range of 1: 5 to 5: 2, and a + b + c = 1.
In the general formula (2), a is in the range of 0.6 to 0.95, b + c is in the range of 0.05 to 0.4, and b: c is in the range of 1: 5 to 5: 2. Yes, a + b + c = 1.
In the general formula (3), a is in the range of 0.5 to 0.99, b + c is in the range of 0.01 to 0.5, and b: c is in the range of 1: 5 to 5: 2. Yes, a + b + c = 1.

<M 2 がホルミウム(Ho)である場合>
2がホルミウム(Ho)である場合は、アップコンバージョン型蛍光体の輝度の観点から、下記であることがより好ましい。
<When M 2 is Holmium (Ho)>
When M 2 is holmium (Ho), the following is more preferable from the viewpoint of the luminance of the up-conversion phosphor.

上記一般式(1)中、aは0〜0.8の範囲であり、b+cは0.2〜1の範囲であり、b:cは1:20〜1:2の範囲であり、a+b+c=1である。
上記一般式(2)中、aは0.5〜0.95の範囲であり、b+cは0.05〜0.5の範囲であり、b:cは1:20〜1:2の範囲であり、a+b+c=1である。
In the general formula (1), a is in the range of 0 to 0.8, b + c is in the range of 0.2 to 1, b: c is in the range of 1:20 to 1: 2, and a + b + c = 1.
In the general formula (2), a is in the range of 0.5 to 0.95, b + c is in the range of 0.05 to 0.5, and b: c is in the range of 1:20 to 1: 2. Yes, a + b + c = 1.

上記一般式(3)中、aは0.3〜0.99の範囲であり、b+cは0.01〜0.7の範囲であり、b:cは1:20〜1:2の範囲であり、a+b+c=1である。
同観点より、下記であることがさらに好ましい。
In the general formula (3), a is in the range of 0.3 to 0.99, b + c is in the range of 0.01 to 0.7, and b: c is in the range of 1:20 to 1: 2. Yes, a + b + c = 1.
From the same viewpoint, the following is more preferable.

上記一般式(1)中、aは0〜0.75の範囲であり、b+cは0.25〜1の範囲であり、b:cは1:20〜1:4の範囲であり、a+b+c=1である。
上記一般式(2)中、aは0.6〜0.95の範囲であり、b+cは0.05〜0.4の範囲であり、b:cは1:20〜1:4の範囲であり、a+b+c=1である。
In the general formula (1), a is in the range of 0 to 0.75, b + c is in the range of 0.25 to 1, b: c is in the range of 1:20 to 1: 4, and a + b + c = 1.
In the general formula (2), a is in the range of 0.6 to 0.95, b + c is in the range of 0.05 to 0.4, and b: c is in the range of 1:20 to 1: 4. Yes, a + b + c = 1.

上記一般式(3)中、aは0.5〜0.99の範囲であり、b+cは0.01〜0.5の範囲であり、b:cは1:20〜1:4の範囲であり、a+b+c=1である。
同観点より、下記であることがさらに好ましい。
In the general formula (3), a is in the range of 0.5 to 0.99, b + c is in the range of 0.01 to 0.5, and b: c is in the range of 1:20 to 1: 4. Yes, a + b + c = 1.
From the same viewpoint, the following is more preferable.

<M 2 がツリウム(Tm)である場合>
2がツリウム(Tm)である場合は、アップコンバージョン型蛍光体の輝度の観点から、下記であることがより好ましい。
<When M 2 is Thulium (Tm)>
When M 2 is thulium (Tm), the following is more preferable from the viewpoint of the luminance of the up-conversion phosphor.

上記一般式(1)中、aは0〜0.8の範囲であり、b+cは0.2〜1の範囲であり、b:cは1:20〜1:2の範囲であり、a+b+c=1である。
上記一般式(2)中、aは0.5〜0.95の範囲であり、b+cは0.05〜0.5の範囲であり、b:cは1:20〜1:2の範囲であり、a+b+c=1である。
In the general formula (1), a is in the range of 0 to 0.8, b + c is in the range of 0.2 to 1, b: c is in the range of 1:20 to 1: 2, and a + b + c = 1.
In the general formula (2), a is in the range of 0.5 to 0.95, b + c is in the range of 0.05 to 0.5, and b: c is in the range of 1:20 to 1: 2. Yes, a + b + c = 1.

上記一般式(3)中、aは0.3〜0.99の範囲であり、b+cは0.01〜0.7の範囲であり、b:cは1:20〜1:2の範囲であり、a+b+c=1である。
同観点より、下記であることがさらに好ましい。
In the general formula (3), a is in the range of 0.3 to 0.99, b + c is in the range of 0.01 to 0.7, and b: c is in the range of 1:20 to 1: 2. Yes, a + b + c = 1.
From the same viewpoint, the following is more preferable.

上記一般式(1)中、aは0〜0.75の範囲であり、b+cは0.25〜1の範囲であり、b:cは1:20〜1:5の範囲であり、a+b+c=1である。
上記一般式(2)中、aは0.6〜0.95の範囲であり、b+cは0.05〜0.4の範囲であり、b:cは1:20〜1:5の範囲であり、a+b+c=1である。
In the general formula (1), a is in the range of 0 to 0.75, b + c is in the range of 0.25 to 1, b: c is in the range of 1:20 to 1: 5, and a + b + c = 1.
In the general formula (2), a is in the range of 0.6 to 0.95, b + c is in the range of 0.05 to 0.4, and b: c is in the range of 1:20 to 1: 5. Yes, a + b + c = 1.

上記一般式(3)中、aは0.5〜0.9の範囲であり、b+cは0.1〜0.5の範囲であり、b:cは1:20〜1:5の範囲であり、a+b+c=1である。
上記組成を有するアップコンバージョン型蛍光体は、各原料の配合量を後述の製造方法の項目に記載したように調整すれば、製造することができる。
In the general formula (3), a is in the range of 0.5 to 0.9, b + c is in the range of 0.1 to 0.5, and b: c is in the range of 1:20 to 1: 5. Yes, a + b + c = 1.
The up-conversion type phosphor having the above composition can be produced by adjusting the blending amount of each raw material as described in the item of the production method described later.

組成については、元素分析により確認することができ、例えば、アップコンバージョン型蛍光体の元素分析を、エネルギー分散型X線分析装置(EDX)を用いて行うことで、アップコンバージョン型蛍光体の組成を確認できる。   The composition can be confirmed by elemental analysis. For example, by performing elemental analysis of an upconversion phosphor using an energy dispersive X-ray analyzer (EDX), the composition of the upconversion phosphor can be determined. I can confirm.

1−6.その他成分
本発明のアップコンバージョン型蛍光体には、上記(M1 a2 bYbc)M3 719、(M1 a2 bYbc)M3Oまたは(M1 a2 bYbc337以外にも、本発明の目的を損なわない範囲内で、例えばアルミニウム(Al)などのその他成分が、必要に応じて含まれていてもよい。
1-6. Other components The up-conversion type phosphor of the present invention includes (M 1 a M 2 b Yb c ) M 3 7 O 19 , (M 1 a M 2 b Yb c ) M 3 O or (M 1 a M 2 In addition to b Yb c ) 3 M 3 O 7 , other components such as aluminum (Al) may be included as necessary within the range not impairing the object of the present invention.

一般に、イオンの電荷が+3、+5以外の金属イオンや、イオン半径が本発明に係るアップコンバージョン蛍光体を構成するイオンから大きく逸脱するイオンは、本発明に係るアップコンバージョン蛍光体の結晶相から排除され別の相を形成するため、アップコンバージョン蛍光体の発光効率の低下に大きく寄与することはない。   In general, metal ions having an ion charge other than +3 and +5, and ions whose ion radius deviates significantly from the ions constituting the upconversion phosphor according to the present invention are excluded from the crystal phase of the upconversion phosphor according to the present invention. However, since another phase is formed, it does not greatly contribute to the decrease in the luminous efficiency of the up-conversion phosphor.

なお、ハロゲン系元素には、加水分解しやすいものや人体など生体にとって危険であるものが含まれているので、本発明のアップコンバージョン型蛍光体には実質的に含まれないことが好ましい。   The halogen-based elements include those that are easily hydrolyzed and those that are dangerous for the living body, such as the human body. Therefore, it is preferable that the halogen-based elements are not substantially included in the up-conversion phosphor of the present invention.

1−7.アップコンバージョン型蛍光体の性状など
1−7−1.結晶構造
本発明に係るアップコンバージョン型蛍光体の結晶構造は、(結晶または粉末)X線回折により確認することができる。例えば、粉末X線回折分析装置を使用し、X線源にCuKαを用いて、アップコンバージョン型蛍光体についてX線回折を実施すれば、該アップコンバージョン型蛍光体のX線回折パターンが得られ、該X線回折パターンを解析することで、アップコンバージョン型蛍光体の結晶構造を確認できる。
1-7. Properties of up-conversion phosphor
1-7-1. Crystal structure
The crystal structure of the upconversion phosphor according to the present invention can be confirmed by (crystal or powder) X-ray diffraction. For example, when an X-ray diffraction is performed on an upconversion phosphor using a powder X-ray diffraction analyzer and CuKα as an X-ray source, an X-ray diffraction pattern of the upconversion phosphor is obtained, By analyzing the X-ray diffraction pattern, the crystal structure of the upconversion phosphor can be confirmed.

本発明に係るアップコンバージョン型蛍光体は、例えば、基本構造骨格が「YTa719」である。
この場合、この基本構造骨格のYが占有している結晶サイトのY原子がY以外のM1、M2、Ybにより置換されるのである。
In the upconversion phosphor according to the present invention, for example, the basic structure skeleton is “YTa 7 O 19 ”.
In this case, the Y atom of the crystal site occupied by Y of this basic structure skeleton is replaced by M 1 , M 2 , Yb other than Y.

本発明で規定するM1、M2はそれらの原子の酸化状態(+3価)およびその酸化状態でのイオン半径がこの基本構造骨格を維持するのに適したものである。故に、基本構造骨格が「YTa719」である上記蛍光体は、母材である「YTa719」と比較すると、置換イオンY(M1)、Ta(M2) 、Ybの置換割合およびYイオンに対するイオンの大きさの点で、結晶構造に多少の違いはあるものの、X線回折測定では、そのピーク値は「YTa719」にほぼ一致する。 M 1 and M 2 defined in the present invention are those in which the oxidation state (+ trivalent) of their atoms and the ionic radius in the oxidation state are suitable for maintaining this basic structure skeleton. Therefore, the phosphor having the basic structure skeleton of “YTa 7 O 19 ” is substituted with substitution ions Y (M 1 ), Ta (M 2 ), and Yb as compared with “YTa 7 O 19 ” as a base material. Although there are some differences in the crystal structure in terms of the ratio and the size of the ions with respect to Y ions, the peak value in X-ray diffraction measurement almost coincides with “YTa 7 O 19 ”.

Yを置換する光増感剤イオン(Yb)や賦活剤イオン(Er、Ho、Tm)のうち、光増感剤や賦活剤として有効に機能する割合を推測することは困難である。しかし、定性的には、アップコンバージョン型蛍光体の結晶構造に関し、全配列に対して、次の条件を満たす配列の割合が大きくすることが、アップコンバージョン効率の改善に有効と考えられる。
・賦活剤イオンと光増感剤イオンとが互いに近傍に配置され、よって光増感剤イオンから賦活剤イオンへの効率的なエネルギー移動がおきる。
・他方で、賦活剤イオンおよび光増感剤イオンはいずれも近傍にあるイオンあるいは原子団により励起状態が短寿命になる現象(いわゆる消光)の発生が少ない。
Of the photosensitizer ions (Yb) and activator ions (Er, Ho, Tm) that substitute Y, it is difficult to estimate the proportion that functions effectively as a photosensitizer or activator. However, qualitatively, regarding the crystal structure of the up-conversion type phosphor, it is considered effective to improve the up-conversion efficiency to increase the proportion of the sequences satisfying the following conditions with respect to all the sequences.
The activator ion and the photosensitizer ion are arranged in the vicinity of each other, so that an efficient energy transfer from the photosensitizer ion to the activator ion occurs.
On the other hand, both the activator ion and the photosensitizer ion are less likely to cause a phenomenon in which the excited state is short-lived by so-called ions or atomic groups (so-called quenching).

1−7−2.励起光と発光光の波長
アップコンバージョン発光させるためにアップコンバージョン型蛍光体に照射する励起光である外部エネルギーとしては、アップコンバージョン型蛍光体に励起光を照射する際に共に励起光に曝される生体組織等の被照射物に損傷を与えないという観点からは、波長が500〜2000nmの範囲の光(電磁波)が好ましく、生体中の透過距離が大きいという観点からは800〜1500nmの範囲の光が特により好ましく、励起光源に適するレーザー光源が容易かつ安価に入手可能であるという観点からは960〜1100nmの範囲の光が最も好ましい。
1-7-2. The external energy, which is the excitation light that irradiates the up-conversion phosphor to emit up-conversion light of the excitation light and the emitted light , is exposed to the excitation light when the up-conversion phosphor is irradiated with the excitation light. Light (electromagnetic wave) having a wavelength in the range of 500 to 2000 nm is preferable from the viewpoint of not irradiating an irradiated object such as a living tissue, and light in a range of 800 to 1500 nm from the viewpoint of a long transmission distance in the living body. Is more preferable, and light in the range of 960 to 1100 nm is most preferable from the viewpoint that a laser light source suitable for an excitation light source can be obtained easily and inexpensively.

このような波長の光を励起光として用いて照射を行うと、アップコンバージョン型蛍光体から可視光が生じる。
例えば、母材であるYTa719であるアップコンバージョン型蛍光体では、セラミックスの母材であるYTa719にドープされた金属原子の種類により、波長が400nm以上500nm未満の領域にある青色、波長が500nm以上600nm未満の領域にある緑色および波長が600nm以上800nm未満の領域にある赤色よりなる群より選択される少なくとも1種の発光が生じる。
When irradiation is performed using light having such a wavelength as excitation light, visible light is generated from the up-conversion phosphor.
For example, the up-conversion phosphor is YTA 7 O 19 as the base material, the type of doped metal atom YTA 7 O 19 is a base material of ceramics, blue wavelength is in the region of less than 500nm or 400nm , At least one kind of light emission selected from the group consisting of green in the region of 500 nm to 600 nm and red in the region of 600 nm to 800 nm occurs.

具体的には、TmとYbとが共にドープされている態様(Tm,Yb共ドープ)では、400nm以上500nm未満の領域にある青色の発光と波長が600nm以上800nm未満の領域にある赤色の発光とが生じ、ErとYbとが共にドープされている態様(Er、Yb共ドープ)やHoとYbとが共にドープされている態様(Ho、Yb共ドープ)では、波長が500nm以上600nm未満の領域にある緑色の強い発光と波長が600nm以上800nm未満の領域にある赤色の弱い発光とが生じる(図5、図9も参照)。また、上記のうち、複数の色の光を発する蛍光体の発色光を(分光せずに)視認する場合には、それら複数の発色光の混合色として観測されるので、ドーパントの種類や量比を適宜調節することで、上記の色以外にも所望の色の光を発光させることも可能である。すなわち、マルチカラー化も可能である。   Specifically, in an embodiment in which both Tm and Yb are doped (Tm and Yb co-doping), blue light emission in a region of 400 nm or more and less than 500 nm and red light emission in a region of a wavelength of 600 nm or more and less than 800 nm. In a mode in which both Er and Yb are doped (Er, Yb co-doping) and a mode in which both Ho and Yb are doped (Ho, Yb co-doping), the wavelength is 500 nm or more and less than 600 nm. Strong green light emission in the region and weak red light emission in the region where the wavelength is 600 nm or more and less than 800 nm are generated (see also FIGS. 5 and 9). In addition, among the above, when the colored light of a phosphor that emits light of a plurality of colors is viewed (without spectroscopy), it is observed as a mixed color of the plurality of colored light, so the type and amount of dopant By appropriately adjusting the ratio, it is possible to emit light of a desired color in addition to the above color. That is, multi-coloring is also possible.

より具体的には、例えば、セラミックスの母材がYTa719である場合、賦活原子(一般式(1)のM2)が単独の原子である場合、得られる光の色は上述の青、緑であるが、賦活原子(一般式(1)のM2)が2種以上の混合系である場合、次のような色の発光光が得られる。例えば、Tm、Ho、Yb共ドープでは、波長が400nm以上500nm未満の領域にある青色、波長が500nm以上600nm未満の領域にある緑色の混合色である水色となる(いわゆる発光色による加色法)。 More specifically, for example, when the ceramic base material is YTa 7 O 19 , and when the activation atom (M 2 in the general formula (1)) is a single atom, the color of the light obtained is the blue color described above. When the activation atom (M 2 in the general formula (1)) is a mixed system of two or more, it is possible to obtain emitted light having the following color. For example, in Tm, Ho, Yb co-doping, it becomes a light blue which is a mixed color of blue in a wavelength range of 400 nm or more and less than 500 nm and green in a wavelength range of 500 nm or more and less than 600 nm (so-called color-added method using emission color). ).

このように、本発明に係るアップコンバージョン型蛍光体では、賦活剤原料化合物(B)に由来する原子(一般式(1)〜(3)のM2)を適宜選択、組み合わせることにより、広い範囲でのマルチカラー化が可能である。 Thus, in the up-conversion type phosphor according to the present invention, by appropriately selecting and combining atoms derived from the activator raw material compound (B) (M 2 in the general formulas (1) to (3)), a wide range can be obtained. Multi-coloring is possible.

これら態様の中でも、960〜1100nmの近赤外光を吸収したときに、450〜750nmの可視光を発光するアップコンバージョン型蛍光体が、前述の生体組織等の被照射物への損傷がない点や発光した光の検出が容易である点などから好ましい。   Among these aspects, the up-conversion type phosphor that emits visible light of 450 to 750 nm when absorbing near infrared light of 960 to 1100 nm does not damage the irradiated object such as the above-mentioned biological tissue. And is preferable from the viewpoint of easy detection of emitted light.

1−7−3.蛍光強度の測定(輝度の評価)
本発明に係るアップコンバージョン型蛍光体の輝度は、蛍光強度により評価することができる。
1-7-3. Fluorescence intensity measurement (luminance evaluation)
The brightness of the upconversion phosphor according to the present invention can be evaluated by the fluorescence intensity.

蛍光強度の測定は、例えば、980nmの半導体レーザー(500mA、THORLABS、TCLD-M9)を光源に使用し、発生した蛍光をマルチチャンネル分光光度計により検出することで、発光波長、発光強度、発光色などを確認することができる。   The fluorescence intensity is measured, for example, by using a 980 nm semiconductor laser (500 mA, THORLABS, TCLD-M9) as a light source, and detecting the generated fluorescence with a multichannel spectrophotometer. Etc. can be confirmed.

本明細書では、発光強度が、CeO2:Er,Ybの輝度よりも高輝度であれば高輝度と判断される。好ましくは2倍以上である。上限値は、通常、250倍程度である((M1 a2 bYbc)M3 719の蛍光体の輝度の25倍とした時、量子収率50%(2光子励起収率100%)となる)が、これに限られるものではない。 In this specification, if the emission intensity is higher than the luminance of CeO 2 : Er, Yb, it is determined that the luminance is high. Preferably it is 2 times or more. The upper limit is usually about 250 times ((M 1 a M 2 b Yb c ) when the luminance of the phosphor of M 3 7 O 19 is 25 times the quantum yield (two-photon excitation yield). 100%)), but is not limited to this.

2.アップコンバージョン型蛍光体の製造方法
本発明に係るアップコンバージョン型蛍光体は、母材(A)の第1の原料(a)、母材(A)の第2の原料(a’)、賦活剤原料化合物(B)、光増感剤原料化合物(C)(および必要に応じてその他成分)を加えて充分に均一混合してセラミックス(アップコンバージョン型蛍光体)の前駆体(以下「セラミックス前駆体」ともいう)を製造し、その後得られたセラミックス前駆体の高温焼成を適宜の時間行い、必要に応じてさらに得られた焼成物を粉砕処理して微粒子群とすることで製造される。
2. Production method of up-conversion type phosphor The up-conversion type phosphor according to the present invention comprises a first raw material (a) of a base material (A), a second raw material (a ') of the base material (A), and an activator. A precursor of ceramics (up-conversion phosphor) (hereinafter referred to as “ceramic precursor”) by adding the raw material compound (B) and the photosensitizer raw material compound (C) (and other components as necessary) and mixing them sufficiently uniformly. The ceramic precursor thus obtained is subjected to high-temperature firing for an appropriate period of time, and the fired product obtained is further pulverized as necessary to form fine particle groups.

なお、母材(A)の第1の原料(a)および母材(A)の第2の原料(a’)により母材が形成される。
以下、より具体的に説明する。
なお、特に断りがない限り、製造方法における圧力条件は実質的に常圧である。
A base material is formed from the first raw material (a) of the base material (A) and the second raw material (a ′) of the base material (A).
More specific description will be given below.
Unless otherwise noted, the pressure condition in the production method is substantially normal pressure.

2−1.製造条件など
本発明のアップコンバージョン型蛍光体の製造方法は、少なくともセラミックス前駆体の調製工程および該セラミックス前駆体の焼成工程を含む。また、本発明のアップコンバージョン型蛍光体の製造方法は、例えば、焼成物の粉砕工程などのその他工程を必要に応じて含んでもよい。
2-1. The manufacturing method of the up-conversion type phosphor of the present invention such as manufacturing conditions includes at least a ceramic precursor preparation step and a ceramic precursor firing step. Moreover, the manufacturing method of the up-conversion type | mold phosphor of this invention may also include other processes, such as a grinding | pulverization process of a baked material, as needed.

本発明に係る、上記一般式(1)、一般式(2)または一般式(3)で表されるセラミックスからなるアップコンバージョン型蛍光体の製造方法としては、例えば、セラミックス前駆体の調製工程で固相法を利用し、母材(A)の第1の原料(a)と、母材(A)の第2の原料(a’)と、賦活剤原料化合物(B)と、光増感剤原料化合物(C)とを混合し、得られた粉体混合物を焼成する方法が挙げられる(後述の固相法)。   As a manufacturing method of the up-conversion type phosphor made of the ceramic represented by the general formula (1), the general formula (2) or the general formula (3) according to the present invention, for example, in a ceramic precursor preparation step, Using the solid phase method, the first raw material (a) of the base material (A), the second raw material (a ′) of the base material (A), the activator raw material compound (B), and photosensitization Examples include a method in which the agent raw material compound (C) is mixed and the obtained powder mixture is fired (a solid phase method described later).

また、本発明に係るアップコンバージョン型蛍光体の製造方法としては、例えば、セラミックス前駆体の調製工程で液相法を利用し、母材(A)の第1の原料(a)と、賦活剤原料化合物(B)と、光増感剤原料化合物(C)と、母材(A)の第2の原料(a’)と、母材(A)の第2の原料(a’)である配位性有機化合物錯体と、配位性有機化合物と、溶媒とを混合して、混合溶液を調製し、次いで、得られた混合溶液を加熱して得られた生成物を加熱してセラミックス前駆体を形成し、次いで、得られたセラミックス前駆体を焼成する方法が挙げられる(後述の液相法)。
これら方法を含めて、以下に、各工程を順に説明する。
Moreover, as a manufacturing method of the up-conversion type phosphor according to the present invention, for example, the first raw material (a) of the base material (A) and the activator using the liquid phase method in the ceramic precursor preparation step The raw material compound (B), the photosensitizer raw material compound (C), the second raw material (a ′) of the base material (A), and the second raw material (a ′) of the base material (A). A coordinating organic compound complex, a coordinating organic compound, and a solvent are mixed to prepare a mixed solution, and then the resultant mixed solution is heated to heat the resulting product to heat the ceramic precursor. And forming the body, and then firing the obtained ceramic precursor (liquid phase method described later).
Each process will be described below in order, including these methods.

2−1−1.セラミックス前駆体の調製工程
セラミックス前駆体の調製工程では、本発明のアップコンバージョン型蛍光体(セラミックス)の前駆体である未焼成セラミックス前駆体を調製する。
2-1-1. Ceramic Precursor Preparation Step In the ceramic precursor preparation step, an unfired ceramic precursor, which is a precursor of the upconversion phosphor (ceramics) of the present invention, is prepared.

該未焼成セラミックス前駆体の製造方法としては、固相法、液相法、気相法が挙げられる。
固相法は、基本的に、原料の粉末を混合して焼結するという簡易な手法であり、作業工程が簡易であり、低コストで大量生産が可能であり、生産性が高い。
Examples of the method for producing the unfired ceramic precursor include a solid phase method, a liquid phase method, and a gas phase method.
The solid-phase method is basically a simple method in which raw material powders are mixed and sintered, the work process is simple, mass production is possible at low cost, and productivity is high.

したがって、例えば、工場スケールで製造する場合において採用されることが一般に多い。
その一方で、固体中におけるイオンの拡散速度が非常に遅く、望ましい微粒子が得られ難い傾向にある。
Therefore, for example, it is generally often used when manufacturing on a factory scale.
On the other hand, the diffusion rate of ions in the solid is very slow, and it tends to be difficult to obtain desirable fine particles.

液相法は、均一組成の焼成物を得易く、その上高純度の微粒子が容易に得られるという利点がある。
気相法は、大量生産には向いていないが、高純度で化学量論比通りの反応が進行し、超微粒子が合成できる利点がある。
The liquid phase method has an advantage that a fired product having a uniform composition can be easily obtained, and high-purity fine particles can be easily obtained.
The gas phase method is not suitable for mass production, but has the advantage that the reaction proceeds according to the stoichiometric ratio with high purity, and ultrafine particles can be synthesized.

いずれの方法を採用しても未焼成セラミックス前駆体を製造できるので、生産性および所望する物性などを勘案して、適宜採用する方法を選択すればよいが、液相法が、高輝度でかつ均一な粒子径を有する微粒子からなる未焼成セラミックス前駆体が得られ易いという利点の観点から、より好都合である。固相法は、一般に、合成工程が単純で装置が簡単であるので工業的に優れた方法である。
以下、固相法および液相法について、より詳細に説明する。
Since any method can be used to produce an unfired ceramic precursor, a method to be appropriately employed may be selected in consideration of productivity and desired physical properties, but the liquid phase method has high brightness and From the viewpoint of the advantage that an unfired ceramic precursor composed of fine particles having a uniform particle diameter is easily obtained, it is more convenient. The solid phase method is generally an industrially superior method because the synthesis process is simple and the apparatus is simple.
Hereinafter, the solid phase method and the liquid phase method will be described in more detail.

<固相法>
本発明に係るアップコンバージョン型蛍光体の製造方法において、固相法では、母材(A)の第1の原料(a)と、母材(A)の第2の原料(a’)と、賦活剤原料化合物(B)と、光増感剤原料化合物(C)とを混合し、得られた粉体混合物を800〜1500℃で焼成する。
<Solid phase method>
In the method for producing an up-conversion phosphor according to the present invention, in the solid phase method, the first raw material (a) of the base material (A), the second raw material (a ′) of the base material (A), The activator raw material compound (B) and the photosensitizer raw material compound (C) are mixed, and the obtained powder mixture is fired at 800 to 1500 ° C.

各原料は、下記(XI)〜(XIII)のいずれかの条件を満たすように混合する。
(XI)上記一般式(1)で表されるセラミックスからなるアップコンバージョン型蛍光体を製造する場合、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、上記賦活剤原料化合物(B)の金属原子および上記光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計を100原子%としたときに、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子が0〜99.8原子%、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計が0.2〜100原子%となり、
賦活剤原料化合物(B)の金属原子:光増感剤原料化合物(C)の金属原子が100:1〜1:100となり、かつ、
上記母材(A)の第2の原料(a’)のM3の原子数が、上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計原子数100に対して490〜910の割合となるように混合する;
(XII)上記一般式(2)で表されるセラミックスからなるアップコンバージョン型蛍光体を製造する場合、上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、上記賦活剤原料化合物(B)の金属原子および上記光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計を100原子%としたときに、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子が50〜99.8原子%、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計が0.2〜50原子%、となり、
賦活剤原料化合物(B)の金属原子:光増感剤原料化合物(C)の金属原子が100:1〜1:100となり、かつ、
上記母材(A)の第2の原料(a’)のM3の原子数が、上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計原子数100に対して70〜130の割合となるように混合する;
(XIII)上記一般式(3)で表されるセラミックスからなるアップコンバージョン型蛍光体を製造する場合、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、上記賦活剤原料化合物(B)の金属原子および上記光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計を100原子%としたときに、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子が30〜99.8原子%、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計が0.2〜70原子%、となり、
賦活剤原料化合物(B)の金属原子:光増感剤原料化合物(C)の金属原子が100:1〜1:100となり、かつ、
上記母材(A)の第2の原料(a’)のM3の原子数が、上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計原子数100に対して23〜43の割合となるように混合する。
Each raw material is mixed so as to satisfy any of the following conditions (XI) to (XIII).
(XI) When producing an up-conversion phosphor made of ceramics represented by the general formula (1),
The total of the metal atoms of the first raw material (a) of the base material (A), the metal atoms of the activator raw material compound (B) and the metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C) is 100 atomic%. When
The metal atom of the first raw material (a) of the base material (A) is 0 to 99.8 atomic%, the metal atom of the activator raw material compound (B) and the metal atom of the photosensitizer raw material compound (C). The total is 0.2-100 atomic%,
The metal atom of the activator raw material compound (B): The metal atom of the photosensitizer raw material compound (C) is 100: 1 to 1: 100, and
The number of M 3 atoms of the second raw material (a ′) of the base material (A) is the metal atom of the first raw material (a) of the base material (A), the metal of the activator raw material compound (B). Mixing so that it may become a ratio of 490-910 with respect to the total number of atoms 100 of an atom and the metal atom of a photosensitizer raw material compound (C);
(XII) When producing an up-conversion type phosphor composed of the ceramic represented by the general formula (2), the metal atom of the first raw material (a) of the base material (A), the activator raw material compound ( When the sum of the metal atoms of B) and the metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C) is 100 atomic%,
50 to 99.8 atomic% of metal atoms of the first raw material (a) of the base material (A), metal atoms of the activator raw material compound (B) and metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C). The total is 0.2-50 atomic%,
The metal atom of the activator raw material compound (B): The metal atom of the photosensitizer raw material compound (C) is 100: 1 to 1: 100, and
The number of M 3 atoms of the second raw material (a ′) of the base material (A) is the metal atom of the first raw material (a) of the base material (A), the metal of the activator raw material compound (B). Mixing so that it may become a ratio of 70-130 with respect to the total number of atoms 100 of an atom and the metal atom of a photosensitizer raw material compound (C);
(XIII) When manufacturing an up-conversion phosphor made of ceramics represented by the general formula (3),
The total of the metal atoms of the first raw material (a) of the base material (A), the metal atoms of the activator raw material compound (B) and the metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C) is 100 atomic%. When
30 to 99.8 atomic% of metal atoms of the first raw material (a) of the base material (A), metal atoms of the activator raw material compound (B), and metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C). The total is 0.2-70 atomic%,
The metal atom of the activator raw material compound (B): The metal atom of the photosensitizer raw material compound (C) is 100: 1 to 1: 100, and
The number of M 3 atoms of the second raw material (a ′) of the base material (A) is the metal atom of the first raw material (a) of the base material (A), the metal of the activator raw material compound (B). It mixes so that it may become a ratio of 23-43 with respect to the total number of atoms 100 of an atom and the metal atom of a photosensitizer raw material compound (C).

ここで、各原料中の金属原子の量は、上述のアップコンバージョン型蛍光体中の各金属元素の量に対応している。好ましい量などについてもそれに準ずればよい。
具体的には、例えば、一般式(1)で表される(M1 a2 bYbc)M3 719では、各元素の量は、M1、M2、Ybの原子数の合計を1とした時の値で表されているが、これをM1、M2、Ybの原子数の合計を100原子%としたときの値に換算すればよい。(M1 a2 bYbc)、M3およびOの量比についても同様である。
Here, the amount of metal atoms in each raw material corresponds to the amount of each metal element in the above-described upconversion phosphor. A preferable amount or the like may be applied thereto.
Specifically, for example, in (M 1 a M 2 b Yb c ) M 3 7 O 19 represented by the general formula (1), the amount of each element is the number of atoms of M 1 , M 2 , and Yb. The total is represented by a value of 1 , but this may be converted to a value when the total number of atoms of M 1 , M 2 , and Yb is 100 atomic%. The same applies to the amount ratio of (M 1 a M 2 b Yb c ), M 3 and O.

また、一般式(2)で表される(M1 a2 bYbc)M34、一般式(3)で表される(M1 a2 bYbc337についても同様である。
上記母材(A)の第2の原料(a’)のM3の原子数が上記範囲を逸脱した場合、一般式(1)、一般式(2)または一般式(3)で表されるセラミックスからなるアップコンバージョン型蛍光体を、単相で純度良く得ることは困難である傾向にある。一方、その場合は、一般式(1)、一般式(2)または一般式(3)で表されるセラミックスの少なくとも一種類を含む混合物が生成する。アップコンバージョンによる発光色は、賦活イオンの種類に大きく依存するため、混合物であってもほぼ単一色なアップコンバージョン発光を得ることができる。
Further, (M 1 a M 2 b Yb c ) M 3 O 4 represented by the general formula (2) and (M 1 a M 2 b Yb c ) 3 M 3 O 7 represented by the general formula (3). The same applies to.
When the number of M 3 atoms in the second raw material (a ′) of the base material (A) deviates from the above range, it is represented by general formula (1), general formula (2), or general formula (3). It tends to be difficult to obtain an up-conversion type phosphor made of ceramics with a single phase and high purity. On the other hand, in that case, a mixture containing at least one kind of ceramics represented by the general formula (1), the general formula (2), or the general formula (3) is generated. Since the emission color due to up-conversion greatly depends on the type of activated ions, up-conversion emission with almost a single color can be obtained even with a mixture.

<液相法>
以下、液相法について、より詳細に説明する。
液相法は、少なくとも上記原料を含む溶液を調製してから、溶液中でそれら原料を充分に混合して未焼成セラミックス前駆体を調製する方法である。未焼成セラミックス前駆体は、焼成工程に供される。
<Liquid phase method>
Hereinafter, the liquid phase method will be described in more detail.
The liquid phase method is a method of preparing an unfired ceramic precursor by preparing a solution containing at least the above raw materials and then sufficiently mixing the raw materials in the solution. The unsintered ceramic precursor is subjected to a firing process.

そのため、液相法は、固相法あるいは気相法に比して全体的に製造工程が長くなる傾向にある。しかしその一方で、分子レベルで原料などが均一に分布した反応系を構築して所定の反応を進めやすく、また、液相法で得られた未焼成セラミックス前駆体は焼成することで結晶化することが容易であり、結晶性の高いセラミックスを容易に製造できる。   Therefore, the liquid phase method tends to require a longer manufacturing process as compared with the solid phase method or the gas phase method. However, on the other hand, it is easy to proceed with a predetermined reaction by constructing a reaction system in which raw materials are uniformly distributed at the molecular level, and the unfired ceramic precursor obtained by the liquid phase method is crystallized by firing. Ceramics with high crystallinity can be easily manufactured.

その結果、液相法で得られた未焼成セラミックス前駆体は、高純度で均一性が高く、これの焼成により、励起光エネルギーの蛍光エネルギーへの変換率である蛍光取り出し効率が高く、平均粒径や粒子の形態が揃った微粒子群からなるセラミックスを製造することが容易である。   As a result, the unfired ceramic precursor obtained by the liquid phase method has high purity and high uniformity. By firing this, the fluorescence extraction efficiency, which is the conversion rate of excitation light energy to fluorescence energy, is high, and the average particle size is high. It is easy to produce ceramics composed of fine particles having a uniform diameter and particle form.

よって、製造するセラミックスの蛍光体としての性状を重要視する場合には、液相法は固相法や気相法よりも望ましい製造方法である。
液相法の具体的な手段として、沈澱法、共沈法、錯体重合法、錯体ゲル法(別名:アモルファス金属錯体法)等が挙げられるが、中でも錯体重合法は、原料などが均一に分布した(混合性に優れた)未焼成セラミックス前駆体を製造できる点から好ましく、錯体ゲル法は、セラミックスの蛍光体の製造のしやすさの点から好ましい。
Therefore, when importance is attached to the properties of the ceramics to be manufactured as a phosphor, the liquid phase method is a more preferable manufacturing method than the solid phase method or the gas phase method.
Specific means of the liquid phase method include precipitation method, coprecipitation method, complex polymerization method, complex gel method (also known as amorphous metal complex method). It is preferable from the viewpoint that an unfired ceramic precursor (excellent in mixing properties) can be manufactured, and the complex gel method is preferable from the viewpoint of ease of manufacturing a ceramic phosphor.

(錯体重合法、錯体ゲル法)
以下、錯体重合法、錯体ゲル法について、詳述する。
錯体重合法、錯体ゲル法により、焼成工程へ供するための未焼成セラミックス前駆体を製造することができる。
(Complex polymerization method, complex gel method)
Hereinafter, the complex polymerization method and the complex gel method will be described in detail.
An unfired ceramic precursor for use in the firing step can be produced by a complex polymerization method or a complex gel method.

本発明に係るアップコンバージョン型蛍光体の製造方法において、液相法の一つである錯体重合法、錯体ゲル法では、例えば、母材(A)の第1の原料(a)と、賦活剤原料化合物(B)と、光増感剤原料化合物(C)と、母材(A)の第2の原料(a’)である配位性有機化合物錯体と、配位性有機化合物と、溶媒とを混合して、混合溶液を調製し、次いで、得られた混合溶液を120〜150℃で加熱して液体成分を蒸発させ(好ましくは蒸発乾固させ)、得られた生成物を400〜500℃で加熱してセラミック前駆体を形成する。   In the method for producing an upconversion phosphor according to the present invention, in the complex polymerization method and complex gel method which are one of the liquid phase methods, for example, the first raw material (a) of the base material (A) and the activator Raw material compound (B), photosensitizer raw material compound (C), coordination organic compound complex as second raw material (a ′) of base material (A), coordination organic compound, solvent To prepare a mixed solution, and then the obtained mixed solution is heated at 120 to 150 ° C. to evaporate the liquid component (preferably to dryness), and the resulting product is heated to 400 to Heat at 500 ° C. to form a ceramic precursor.

ここで、各原料は、下記(XI)〜(XIII)のいずれかの条件を満たすように混合する。
(XI)上記一般式(1)で表されるセラミックスからなるアップコンバージョン型蛍光体を製造する場合、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、上記賦活剤原料化合物(B)の金属原子および上記光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計を100原子%としたときに、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子が0〜99.8原子%、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計が0.2〜100原子%となり、
賦活剤原料化合物(B)の金属原子:光増感剤原料化合物(C)の金属原子が100:1〜1:100となり、かつ、
上記母材(A)の第2の原料(a’)のM3の原子数が、上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計原子数100に対して490〜910の割合となり、かつ、
上記配位性有機化合物の量が全金属に対して1〜10倍モルとなるように混合する;
(XII)上記一般式(2)で表されるセラミックスからなるアップコンバージョン型蛍光体を製造する場合、上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、上記賦活剤原料化合物(B)の金属原子および上記光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計を100原子%としたときに、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子が50〜99.8原子%、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計が0.2〜50原子%、となり、
賦活剤原料化合物(B)の金属原子:光増感剤原料化合物(C)の金属原子が100:1〜1:100となり、かつ、
上記母材(A)の第2の原料(a’)のM3の原子数が、上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計原子数100に対して70〜130の割合となり、かつ、
上記配位性有機化合物の量が全金属に対して1〜10倍モルとなるように混合する;
(XIII)上記一般式(3)で表されるセラミックスからなるアップコンバージョン型蛍光体を製造する場合、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、上記賦活剤原料化合物(B)の金属原子および上記光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計を100原子%としたときに、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子が30〜99.8原子%、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計が0.2〜70原子%、となり、
賦活剤原料化合物(B)の金属原子:光増感剤原料化合物(C)の金属原子が100:1〜1:100となり、
上記母材(A)の第2の原料(a’)のM3の原子数が、上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計原子数100に対して23〜43の割合となり、かつ、
上記配位性有機化合物の量が全金属に対して1〜10倍モルとなるように混合する。
Here, each raw material is mixed so as to satisfy any of the following conditions (XI) to (XIII).
(XI) When producing an up-conversion phosphor made of ceramics represented by the general formula (1),
The total of the metal atoms of the first raw material (a) of the base material (A), the metal atoms of the activator raw material compound (B) and the metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C) is 100 atomic%. When
The metal atom of the first raw material (a) of the base material (A) is 0 to 99.8 atomic%, the metal atom of the activator raw material compound (B) and the metal atom of the photosensitizer raw material compound (C). The total is 0.2-100 atomic%,
The metal atom of the activator raw material compound (B): The metal atom of the photosensitizer raw material compound (C) is 100: 1 to 1: 100, and
The number of M 3 atoms of the second raw material (a ′) of the base material (A) is the metal atom of the first raw material (a) of the base material (A), the metal of the activator raw material compound (B). 490 to 910 relative to the total number of atoms of 100 atoms and metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C), and
Mixing so that the amount of the coordinating organic compound is 1 to 10 times mol of all metals;
(XII) When producing an up-conversion type phosphor composed of the ceramic represented by the general formula (2), the metal atom of the first raw material (a) of the base material (A), the activator raw material compound ( When the sum of the metal atoms of B) and the metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C) is 100 atomic%,
50 to 99.8 atomic% of metal atoms of the first raw material (a) of the base material (A), metal atoms of the activator raw material compound (B) and metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C). The total is 0.2-50 atomic%,
The metal atom of the activator raw material compound (B): The metal atom of the photosensitizer raw material compound (C) is 100: 1 to 1: 100, and
The number of M 3 atoms of the second raw material (a ′) of the base material (A) is the metal atom of the first raw material (a) of the base material (A), the metal of the activator raw material compound (B). 70 to 130 in proportion to the total number of atoms of 100 atoms and metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C), and
Mixing so that the amount of the coordinating organic compound is 1 to 10 times mol of all metals;
(XIII) When manufacturing an up-conversion phosphor made of ceramics represented by the general formula (3),
The total of the metal atoms of the first raw material (a) of the base material (A), the metal atoms of the activator raw material compound (B) and the metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C) is 100 atomic%. When
30 to 99.8 atomic% of metal atoms of the first raw material (a) of the base material (A), metal atoms of the activator raw material compound (B), and metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C). The total is 0.2-70 atomic%,
The metal atom of the activator raw material compound (B): The metal atom of the photosensitizer raw material compound (C) is 100: 1 to 1: 100,
The number of M 3 atoms of the second raw material (a ′) of the base material (A) is the metal atom of the first raw material (a) of the base material (A), the metal of the activator raw material compound (B). A ratio of 23 to 43 with respect to 100 atoms and the total number of metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C), and
It mixes so that the quantity of the said coordinating organic compound may be 1-10 times mole with respect to all the metals.

一般式(1)で表される(M1 a2 bYbc)M3 719、一般式(2)で表される(M1 a2 bYbc)M34、一般式(3)で表される(M1 a2 bYbc337における各原子の原子数を原子%に換算する方法についても同様である。 (M 1 a M 2 b Yb c ) M 3 7 O 19 represented by the general formula (1), (M 1 a M 2 b Yb c ) M 3 O 4 represented by the general formula (2), The same applies to the method of converting the number of atoms of each atom in (M 1 a M 2 b Yb c ) 3 M 3 O 7 represented by the formula (3) into atomic%.

固相法同様、液相法においても、上記母材(A)の第2の原料(a’)のM3の原子数が上記範囲を逸脱した場合、一般式(1)、一般式(2)または一般式(3)で表されるセラミックスからなるアップコンバージョン型蛍光体を、単相で純度良く得ることは困難である傾向にあり、一般式(1)、一般式(2)または一般式(3)で表されるセラミックスの少なくとも一種類を含む混合物が生成するが、混合物であってもほぼ単一色なアップコンバージョン発光を得ることができる。そのような例を実施例78〜80に示す。 Similar to the solid phase method, in the liquid phase method, when the number of M 3 atoms in the second raw material (a ′) of the base material (A) deviates from the above range, the general formula (1), the general formula (2) ) Or the general formula (3), it tends to be difficult to obtain an up-conversion type phosphor made of ceramics in a single phase with high purity. The general formula (1), the general formula (2) or the general formula Although a mixture containing at least one kind of ceramics represented by (3) is generated, up-conversion light emission with almost a single color can be obtained even with the mixture. Such examples are shown in Examples 78-80.

さらに詳しくは、次の通りである。
液相法では、例えば、まず、母材(A)の第1の原料(a)と、賦活剤原料化合物(B)と、光増感剤原料化合物(C)と、母材(A)の第2の原料(a’)の配位性有機化合物錯体と、配位性有機化合物と、溶媒とを混合する。
Further details are as follows.
In the liquid phase method, for example, first, the first raw material (a) of the base material (A), the activator raw material compound (B), the photosensitizer raw material compound (C), and the base material (A). The coordinating organic compound complex of the second raw material (a ′), the coordinating organic compound, and a solvent are mixed.

母材(A)の第1の原料(a)、賦活剤原料化合物(B)、光増感剤原料化合物(C)、母材(A)の第2の原料(a’)の配位性有機化合物錯体と、配位性有機化合物は、上述のように予め別個に溶媒に溶かしてそれぞれ溶液としてから混合してもよいし、そのまま混合して後の操作でそれら混合物を溶媒に溶かして溶液を調製してもよい。要は、得られた混合物を120〜150℃で加熱する際に、該混合物が上記各原料を含む溶液の状態で準備できていればよい。   Coordination of the first raw material (a) of the base material (A), the activator raw material compound (B), the photosensitizer raw material compound (C), and the second raw material (a ′) of the base material (A). As described above, the organic compound complex and the coordinating organic compound may be dissolved separately in advance in a solvent and mixed as a solution, or mixed as they are, and the mixture is dissolved in the solvent in a later operation to prepare a solution. May be prepared. In short, when the obtained mixture is heated at 120 to 150 ° C., it is sufficient that the mixture is prepared in a state of a solution containing each of the above raw materials.

母材(A)の第2の原料(a’)を含む溶液は、金属(=M3であるタンタル(Ta)および/またはニオブ(Nb))−配位性有機化合物錯体の溶液としてもよいし、M3で表される金属の化合物として、母材(A)の第2の原料(a’)を含む溶液とは別に配位性有機化合物を加えてM3−配位性有機化合物錯体を形成させてもよい。このときの温度条件は通常20〜90℃である。 The solution containing the second raw material (a ′) of the base material (A) may be a solution of a metal (= M 3 tantalum (Ta) and / or niobium (Nb))-coordinating organic compound complex. Then, as a metal compound represented by M 3 , a coordinating organic compound is added separately from the solution containing the second raw material (a ′) of the base material (A), and an M 3 -coordinating organic compound complex is added. May be formed. The temperature condition at this time is usually 20 to 90 ° C.

上記溶媒は、母材(A)の第1の原料(a)、賦活剤原料化合物(B)、光増感剤原料化合物(C)、母材(A)の第2の原料(a’)の配位性有機化合物錯体および配位性有機化合物を溶解できるものであれば特に制限されず、有機溶媒であっても無機溶媒であってもよい。   The solvent includes the first raw material (a) of the base material (A), the activator raw material compound (B), the photosensitizer raw material compound (C), and the second raw material (a ′) of the base material (A). The coordinating organic compound complex and the coordinating organic compound are not particularly limited as long as they can be dissolved, and may be an organic solvent or an inorganic solvent.

溶媒の具体例としては水、メタノール、エタノール、アセトン、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシドなどが挙げられる。
溶媒は、1種単独で用いてもよいし、2種以上の混合溶媒として用いてもよい。
Specific examples of the solvent include water, methanol, ethanol, acetone, dimethylacetamide, dimethylformamide, dimethyl sulfoxide and the like.
A solvent may be used individually by 1 type and may be used as a 2 or more types of mixed solvent.

ここで、得られた混合溶液に、エチレングリコールやプロピレングリコール等のポリオールを加えてゲル化を行い、次いでセラミック前駆体の製造する方法が錯体重合法であり、該ポリオールを加えずにゲル化を行って、次いでセラミック前駆体の製造を行う方法が、錯体ゲル法である。   Here, the resulting mixed solution is subjected to gelation by adding a polyol such as ethylene glycol or propylene glycol, and then the method of producing the ceramic precursor is a complex polymerization method, and the gelation is performed without adding the polyol. The method of carrying out and then producing the ceramic precursor is a complex gel method.

錯体重合法においては、配位性有機化合物に、例えば、オキシカルボン酸あるいはカルボン酸が含まれている場合、得られた混合物に、必要に応じてエチレングリコールあるいはプロピレングリコール等のポリオールを加え、120〜150℃で300〜600分間加熱すると、エステル化反応が進んで、ポリエステルが生成する。また、カルボン酸(やポリオール)が3つ以上の反応性官能基を有する場合には、ゲル状の生成物が得られる。この際、水分をすべて蒸発させて(蒸発乾固して)もよいし、次の操作の支障とならない程度に溶媒などの液状物質が残存していてもよい。   In the complex polymerization method, for example, when an oxycarboxylic acid or a carboxylic acid is contained in the coordinating organic compound, a polyol such as ethylene glycol or propylene glycol is added to the obtained mixture as necessary. When heated at ˜150 ° C. for 300 to 600 minutes, the esterification reaction proceeds to produce polyester. Moreover, when carboxylic acid (or polyol) has three or more reactive functional groups, a gel-like product is obtained. At this time, all of the water may be evaporated (evaporated to dryness), or a liquid substance such as a solvent may remain so as not to hinder the next operation.

次いで、加熱炉を用いて通常の方法で上記生成物を特定の範囲内の温度で加熱して、セラミックス前駆体を製造する。該加熱温度は、上記で得られた重合体の種類にもよるが、おおよそ400〜500℃に加熱すると、上記生成物中の重合体の分解反応が進行する。
このようにして、結晶構造が均一なセラミックス(蛍光体)前駆体が得られる。
錯体ゲル法の一例のスキーム図の一例を図3に示す。
Subsequently, the product is heated at a temperature within a specific range by a normal method using a heating furnace to produce a ceramic precursor. The heating temperature depends on the type of polymer obtained above, but when heated to about 400 to 500 ° C., the decomposition reaction of the polymer in the product proceeds.
In this way, a ceramic (phosphor) precursor having a uniform crystal structure is obtained.
An example of a schematic diagram of an example of the complex gel method is shown in FIG.

2−1−2.焼成工程
焼成工程は、少なくとも上記セラミックス前駆体の調製工程を経た後に実施される。
セラミックス前駆体の焼成は、加熱炉を用いて従来法に従い、通常800〜1500℃、好ましくは1000〜1200℃の温度条件で、60〜600分行えばよい。
2-1-2. Firing step The firing step is performed after at least the preparation step of the ceramic precursor.
The firing of the ceramic precursor may be performed for 60 to 600 minutes under a temperature condition of usually 800 to 1500 ° C., preferably 1000 to 1200 ° C. according to a conventional method using a heating furnace.

このようにして得られたセラミックス(アップコンバージョン型蛍光体)は、一次粒子の平均粒径が小さく、かつ、形状および平均粒径が揃った結晶性の微粒子群を得ることができ、良好な蛍光性を示す。   The ceramics thus obtained (up-conversion type phosphor) can obtain a group of crystalline fine particles having a small average particle size of primary particles and a uniform shape and average particle size. Showing gender.

2−1−3.その他工程
上記アップコンバージョン型蛍光体の製造方法は、上記セラミックス前駆体の調製工程と焼成工程以外の工程を含んでいてもよい。
2-1-3. Other Steps The method for producing the upconversion phosphor may include steps other than the ceramic precursor preparation step and the firing step.

例えば、セラミックス前駆体の調製工程で得られたセラミックス前駆体を含む混合物を、焼成工程前に、残存原料を除去するなどしてもよい。
また、得られる蛍光体の形状(粉末等)や大きさは、使用目的(用途)によって異なるが、本発明の目的を損なわない限り特に制限されない。例えば、焼成工程後に、得られたセラミックスを、ボールミルやビーズミルなどの粉砕機などを用いて粉末状に粉砕して得られる、平均粒径1〜200nmのアップコンバージョン型蛍光体などが挙げられる。
For example, the residual raw material may be removed from the mixture containing the ceramic precursor obtained in the ceramic precursor preparation step before the firing step.
In addition, the shape (powder and the like) and size of the obtained phosphor vary depending on the purpose of use (use), but are not particularly limited as long as the purpose of the present invention is not impaired. Examples thereof include up-conversion phosphors having an average particle diameter of 1 to 200 nm obtained by pulverizing the obtained ceramics into a powder using a pulverizer such as a ball mill or a bead mill after the firing step.

上記セラミックス前駆体の調製工程においては、上記原料など以外のものを添加して混合してもよく、そのようなものとしては、例えば結晶性を上げるためのホウ素化合物、アルカリ金属のハロゲン化物、アルカリ土類金属のハロゲン化物などのフラックス剤が挙げられる。   In the process of preparing the ceramic precursor, materials other than the raw materials may be added and mixed. Examples of such a material include boron compounds, alkali metal halides and alkalis for increasing crystallinity. Examples thereof include fluxing agents such as earth metal halides.

2−2.原料
以下に原料について説明するが、下記におけるM1、M2、M3は、上記アップコンバージョン型蛍光体の項目で述べたものと同じである。
2-2. The raw materials will be described below. M 1 , M 2 and M 3 in the following are the same as those described in the item of the up-conversion phosphor.

2−2−1.母材(A)の第1の原料(a)
母材(A)の第1の原料(a)は、後述の母材(A)の第2の原料(a’)と共に、母材であるM13 719、M134またはM1 337を形成する。
2-2-1. First raw material (a) of base material (A)
The first raw material (a) of the base material (A) includes M 1 M 3 7 O 19 and M 1 M 3 O, which are the base materials, together with a second raw material (a ′) of the base material (A) described later. 4 or M 1 3 M 3 O 7 is formed.

母材(A)の第1の原料(a)は、母材であるM13 719、M134またはM1 337のM1で表される金属原子源であり、M1で表される金属の化合物である。
1で表される金属の化合物は、前述の焼成過程が終了するまでに化学変換されて、母材であるM13 719、M134またはM1 337を構成するものであればよい。そのようなM1で表される金属原子の化合物としては、M1で表される金属原子の硝酸塩、塩化物、酢酸塩、炭酸塩、有機キレート剤との錯体化合物などが挙げられる。中でも、例えば、Y(NO3)3のように、M1と硝酸塩、塩化物、酢酸塩、炭酸塩の陰イオンに由来する原子群とからなる化合物が、扱いやすさなどの観点から好ましい(以下同じ。)。これらは結晶水を含む水和物であってもよい。
The first raw material (a) of the base material (A) is a metal atom represented by M 1 of M 1 M 3 7 O 19 , M 1 M 3 O 4 or M 1 3 M 3 O 7 as the base material. The source is a metal compound represented by M 1 .
The metal compound represented by M 1 is chemically converted before the above-described firing process is completed, and M 1 M 3 7 O 19 , M 1 M 3 O 4, or M 1 3 M 3 O as a base material. What constitutes 7 may be used. The compound of such a metal atom represented by M 1, nitrates of the metal atom represented by M 1, chloride, acetate, carbonate, and the like complex compounds with organic chelating agents. Among them, for example, a compound composed of M 1 and an atomic group derived from an anion of nitrate, chloride, acetate, or carbonate such as Y (NO 3 ) 3 is preferable from the viewpoint of ease of handling ( same as below.). These may be hydrates containing crystal water.

その中でも、硝酸塩が、安定性、扱いやすさ、水に対する溶解性などの観点から好ましい。
1で表される金属原子の化合物の純度は、98.0%以上であることが安定した組成を得るとの観点から好ましい。
Among these, nitrates are preferable from the viewpoints of stability, ease of handling, solubility in water, and the like.
The purity of the metal atom compound represented by M 1 is preferably 98.0% or more from the viewpoint of obtaining a stable composition.

2−2−2.母材(A)の第2の原料(a’)
母材(A)の第2の原料(a’)は、母材であるM13 719、M134またはM1 337のM3で表される金属原子源であり、M3で表される金属の化合物である。
2-2-2. Second raw material (a ′) of base material (A)
The second raw material (a ′) of the base material (A) is a metal represented by M 3 of the base material M 1 M 3 7 O 19 , M 1 M 3 O 4 or M 1 3 M 3 O 7. It is an atomic source and is a metal compound represented by M 3 .

3で表される金属の化合物は、前述の焼成過程が終了するまでに化学変換されて、母材であるM13 719、M134またはM1 337を構成するものであればよい。そのようなM3で表される金属の化合物としては、M3で表される金属の硝酸塩、塩化物、酢酸塩、炭酸塩などが挙げられる。あるいは、M3−有機配位性化合物の錯体であってもよい。これらは結晶水を含む水和物であってもよい。 The metal compound represented by M 3 is chemically converted before the above-described firing process is completed, and M 1 M 3 7 O 19 , M 1 M 3 O 4 or M 1 3 M 3 O as a base material. What constitutes 7 may be used. The compound of a metal represented by such M 3, a metal nitrate represented by M 3, chloride, acetate, and the like carbonates. Alternatively, it may be a complex of an M 3 -organic coordination compound. These may be hydrates containing crystal water.

その中でも、M3−オキシカルボン酸錯体が、安定性、扱いやすさ、水に対する溶解性、得られるセラミックスの組成の均一性などの観点から好ましい。
3で表される金属原子の化合物の純度は、98.0%以上であることが安定した組成を得るとの観点から好ましい。
Among these, M 3 -oxycarboxylic acid complexes are preferable from the viewpoints of stability, ease of handling, solubility in water, and uniformity of the composition of the resulting ceramic.
The purity of the metal atom compound represented by M 3 is preferably 98.0% or more from the viewpoint of obtaining a stable composition.

2−2−3.賦活剤原料化合物(B)
賦活剤原料化合物(B)は、(M1 a2 bYbc)M3 719、(M1 a2 bYbc)M34または(M1 a2 bYbc337のM2で表される金属原子源であり、M2で表される金属の化合物である。
2-2-3. Activator raw material compound (B)
The activator raw material compound (B) is (M 1 a M 2 b Yb c ) M 3 7 O 19 , (M 1 a M 2 b Yb c ) M 3 O 4 or (M 1 a M 2 b Yb c ) 3 M 3 O 7 is a metal atom source represented by M 2 of a compound of a metal represented by M 2.

賦活剤原料化合物(B)は、母材であるM13 719、M134またはM1 337にM2をドープできるものであればよい。そのようなM2で表される金属の化合物としては、M2で表される金属の硝酸塩、塩化物、酢酸塩、炭酸塩、有機配位子あるいは有機キレート剤との錯体化合物などが挙げられる。これらは結晶水を含む水和物であってもよい。 The activator raw material compound (B) may be any material capable of doping M 2 into the base material M 1 M 3 7 O 19 , M 1 M 3 O 4 or M 1 3 M 3 O 7 . The compound of a metal represented by such M 2, a metal nitrate represented by M 2, chlorides, acetates, carbonates, and complex compounds with organic ligands or organic chelating agents include . These may be hydrates containing crystal water.

その中でも、硝酸塩が、安定性、扱いやすさ、水に対する溶解性などの観点から好ましい。
2で表される金属の化合物の純度は、98.0%以上であることが安定した組成を得るとの観点から好ましい。
Among these, nitrates are preferable from the viewpoints of stability, ease of handling, solubility in water, and the like.
The purity of the metal compound represented by M 2 is preferably 98.0% or more from the viewpoint of obtaining a stable composition.

2−2−4.光増感剤原料化合物(C)
光増感剤原料化合物(C)は、(M1 a2 bYbc)M3 719、(M1 a2 bYbc)M34または(M1 a2 bYbc337のYb(イッテルビウム)原子源であり、イッテルビウムの化合物である。
2-2-4. Photosensitizer raw material compound (C)
The photosensitizer raw material compound (C) is (M 1 a M 2 b Yb c ) M 3 7 O 19 , (M 1 a M 2 b Yb c ) M 3 O 4 or (M 1 a M 2 b Yb c ) Yb (ytterbium) atom source of 3 M 3 O 7 and a compound of ytterbium.

光増感剤原料化合物(C)は、母材であるM13 719、M134またはM1 337にYb(イッテルビウム)をドープできるものであればよい。そのようなYb(イッテルビウム)の化合物としては、Yb(イッテルビウム)の硝酸塩、塩化物、酢酸塩、炭酸塩、有機配位子あるいは有機キレート剤との錯体化合物などが挙げられる。これらは結晶水を含む水和物であってもよい。 The photosensitizer raw material compound (C) may be any material that can be doped with Yb (ytterbium) in the base material M 1 M 3 7 O 19 , M 1 M 3 O 4 or M 1 3 M 3 O 7. . Examples of such Yb (ytterbium) compounds include Yb (ytterbium) nitrates, chlorides, acetates, carbonates, organic ligands, and complex compounds with organic chelating agents. These may be hydrates containing crystal water.

その中でも、硝酸塩が、安定性、扱いやすさ、水に対する溶解性などの観点から好ましい。
Yb(イッテルビウム)の化合物の純度は、98.0%以上であることが安定した組成を得るとの観点から好ましい。
Among these, nitrates are preferable from the viewpoints of stability, ease of handling, solubility in water, and the like.
The purity of the compound of Yb (ytterbium) is preferably 98.0% or more from the viewpoint of obtaining a stable composition.

2−2−5.配位性有機化合物
配位性有機化合物は、錯体重合法、錯体ゲル法において、上記原料の溶液の作成時に添加される化合物でもあり、配位性有機化合物錯体を形成するための原料でもある。配位性有機化合物錯体は、金属に配位性有機化合物が配位したものである。
配位性有機化合物としては、オキシカルボン酸、カルボン酸、β‐ジケトン、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)、モノアルコール、ポリオールなどが挙げられる。
2-2-5. Coordinating Organic Compound The coordinating organic compound is a compound that is added when preparing the solution of the raw material in the complex polymerization method or complex gel method, and is also a raw material for forming the coordinating organic compound complex. The coordination organic compound complex is a metal in which a coordination organic compound is coordinated.
Examples of the coordinating organic compound include oxycarboxylic acid, carboxylic acid, β-diketone, ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), monoalcohol, and polyol.

[オキシカルボン酸]
オキシカルボン酸としては、例えば、乳酸、グリセリン酸、酒石酸、クエン酸等の炭素数2〜6の脂肪族ヒドロキシカルボン酸が挙げられる。
[Oxycarboxylic acid]
Examples of the oxycarboxylic acid include aliphatic hydroxycarboxylic acids having 2 to 6 carbon atoms such as lactic acid, glyceric acid, tartaric acid, and citric acid.

[カルボン酸]
カルボン酸としては、特に限定されるものではないが、例えば酢酸、プロピオン酸、シュウ酸、クエン酸、乳酸、グリコール酸、酒石酸などが挙げられる。その中でも、カルボキシル基を3つ以上有するカルボン酸が、錯体形成能や結晶構造の均一な蛍光体が得られることなどの観点から好ましく、クエン酸((CH2COOH)2C(OH)(COOH))が同観点から特に好都合である。
[carboxylic acid]
Although it does not specifically limit as carboxylic acid, For example, an acetic acid, propionic acid, oxalic acid, a citric acid, lactic acid, glycolic acid, tartaric acid etc. are mentioned. Among them, a carboxylic acid having three or more carboxyl groups is preferable from the viewpoint of obtaining a phosphor having a complex forming ability and a uniform crystal structure. Citric acid ((CH 2 COOH) 2 C (OH) (COOH) )) Is particularly advantageous from this point of view.

ここで、上記については、金属(=M3であるタンタル(Ta)および/またはニオブ(Nb))−カルボン酸錯体の原料およびそれとは別に加えられるカルボン酸化合物に共通である。 Here, the above is common to the raw material of the metal (= M 3 tantalum (Ta) and / or niobium (Nb))-carboxylic acid complex and the carboxylic acid compound added separately.

カルボン酸は、金属(=M3であるタンタル(Ta)および/またはニオブ(Nb))−カルボン酸錯体のカルボン酸化合物の原料換算量および該錯体とは別に加えられるカルボン酸の量の合計が、母材(A)の第1の原料(a)、母材(A)の第2の原料(a’)、賦活剤原料化合物(B)および光増感剤原料化合物(C)の全金属原子の合計に対して、好ましくは、モル比で1〜10倍当量、より好ましくは2〜8倍当量、特に好ましくは2.5〜5倍当量となる量で用いられる。 Carboxylic acid has a total equivalent amount of carboxylic acid compound of metal (= M 3 tantalum (Ta) and / or niobium (Nb))-carboxylic acid complex and the amount of carboxylic acid added separately from the complex. First metal (a) of base material (A), second raw material (a ′) of base material (A), activator raw material compound (B), and all metal of photosensitizer raw material compound (C) It is preferably used in such an amount that the molar ratio is 1 to 10 times equivalent, more preferably 2 to 8 times equivalent, and particularly preferably 2.5 to 5 times equivalent in terms of molar ratio.

このような量でカルボン酸を用いると、上記組成を有するアップコンバージョン型蛍光体を製造することができ、また、錯体重合法を採用する場合には、上記原料が均一に分布した重合体を製造することができる。   When the carboxylic acid is used in such an amount, an up-conversion phosphor having the above composition can be produced. When a complex polymerization method is employed, a polymer in which the above raw materials are uniformly distributed is produced. can do.

[β‐ジケトン]
β‐ジケトンとしては、アセチルアセトン、ベンゾイルアセトン、ベンゾイルトリフルオロアセトン、ジベンゾイルメタン、フロイルアセトンなどが挙げられる。
[Β-diketone]
Examples of β-diketone include acetylacetone, benzoylacetone, benzoyltrifluoroacetone, dibenzoylmethane, furoylacetone and the like.

[モノアルコール]
モノアルコールとしては、メタノール、エタノール、n−プロパノール、2−プロピルアルコール、sec−ブチルアルコール、n−ブタノール、n−ペンタノール、n−ヘキサノールなどの炭素数1〜6の脂肪族アルコールが挙げられる。
[Monoalcohol]
Examples of the monoalcohol include aliphatic alcohols having 1 to 6 carbon atoms such as methanol, ethanol, n-propanol, 2-propyl alcohol, sec-butyl alcohol, n-butanol, n-pentanol, and n-hexanol.

[ポリオール]
ポリオールは、錯体重合法を採用する際に用いられる任意成分であり、特に限定されるものではないが、例えばエチレングリコール、プロピレングリコールなどのアルキレングリコールやグリセリンなどのトリオールなどが挙げられる。その中でも、低毒性である観点からエチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリンが好都合である。
[Polyol]
The polyol is an optional component used when employing the complex polymerization method, and is not particularly limited, and examples thereof include alkylene glycols such as ethylene glycol and propylene glycol, and triols such as glycerin. Among these, ethylene glycol, propylene glycol, and glycerin are advantageous from the viewpoint of low toxicity.

ポリオールは、母材(A)の第1の原料(a)、母材(A)の第2の原料(a’)、賦活剤原料化合物(B)および光増感剤原料化合物(C)の全金属原子の合計に対して、好ましくは5〜50倍当量、より好ましくは8〜30倍当量、特に好ましくは10〜20倍当量となる量で用いられる。   The polyol is composed of the first raw material (a) of the base material (A), the second raw material (a ′) of the base material (A), the activator raw material compound (B), and the photosensitizer raw material compound (C). The amount is preferably 5 to 50 times equivalent, more preferably 8 to 30 times equivalent, and particularly preferably 10 to 20 times equivalent to the total of all metal atoms.

錯体重合法を採用する場合に、このような量のポリオールを用いると、ポリオール以外の配位性有機化合物の反応性記とポリオールのヒドロキシル基が反応してゲルを形成し、上記原料が均一に分布した重合体(ゲル)を製造することができる。   When adopting the complex polymerization method, if such an amount of polyol is used, the reactivity of the coordinating organic compound other than the polyol reacts with the hydroxyl group of the polyol to form a gel, and the above raw materials are uniformly formed. A distributed polymer (gel) can be produced.

2−2−6.フラックス成分の添加
上記の液相法、固相法のいずれの方法においても、焼成段階以前のステップで原料の混合物、あるいは焼成前駆体に少量のフラックス成分を添加することにより、焼成により得られるアップコンバージョン蛍光体の発光輝度を改善することが出来る。
2-2-6. Addition of flux component In both the liquid phase method and the solid phase method described above, by adding a small amount of flux component to a mixture of raw materials or a firing precursor in a step before the firing step, an improvement obtained by firing is achieved. The light emission luminance of the conversion phosphor can be improved.

フラックス剤を添加するタイミングは、フラックス剤が均一に混合されていることが望ましいことを考慮すると、焼成工程より前であり、具体的にはセラミックス前駆体に添加、混合するのが良い(例えば、図3のフロー図を参照)。   Considering that it is desirable that the fluxing agent is uniformly mixed, the timing of adding the fluxing agent is before the firing step, and specifically, it is better to add and mix the ceramic precursor (for example, (See the flow diagram in FIG. 3).

フラックス成分としては、ホウ素化合物、アルカリ金属のハロゲン化物、アルカリ土類金属のハロゲン化物が挙げられる。
ホウ素化合物は、原料混合〜焼成工程の中で起き得る加水分解、酸化などの反応によってホウ素の酸化物になり得るもので他の不揮発性不純物を含まないホウ素化合物ならば特に限定されない。
Examples of the flux component include boron compounds, alkali metal halides, and alkaline earth metal halides.
The boron compound is not particularly limited as long as it can be converted into an oxide of boron by a reaction such as hydrolysis and oxidation that can occur in the raw material mixing to firing step and does not contain other nonvolatile impurities.

ホウ素系のフラックス剤は焼成プロセスにおいて、酸化物となった後、昇華によって、固相から失われるため、実質的にはアップコンバージョン蛍光体の組成には含まれない。
例えば、酸化ホウ素、ホウ酸、ホウ酸エステルなどのようなホウ素化合物などが挙げられ、より具体的にはトリメチルボロン、トリメトキシボロンのような有機ホウ素化合物、三塩化ホウ素、三ヨウ化ボロンに代表される無機ホウ素化合物、金属ホウ素などが例示できる。
Since the boron-based flux agent becomes an oxide in the firing process and is lost from the solid phase by sublimation, it is not substantially included in the composition of the up-conversion phosphor.
For example, boron compounds such as boron oxide, boric acid, boric acid ester and the like can be mentioned. More specifically, organic boron compounds such as trimethyl boron and trimethoxy boron, boron trichloride, and boron triiodide are representative. Examples thereof include inorganic boron compounds and metal boron.

そのようなホウ素化合物から生じるホウ素の酸化物は、最終的には、すなわち焼成工程で、昇華によって固相から失われるため、ホウ素化合物の添加量は多すぎるということは無い。反応の容積効率や不必要に多量のホウ素化合物を用いないという点を考慮すれば、ホウ素酸化物(B23)換算で得られるアップコンバージョン蛍光体100重量%に対して0.1〜50%程度となるような量で添加すればよく、より効率的かつ効果的に作用させるためには0.2〜10%、より好ましくは0.5〜5%の量で添加すればよい。 Since the boron oxide generated from such a boron compound is finally lost from the solid phase by sublimation, that is, in the firing step, the boron compound is not added too much. Considering the volumetric efficiency of the reaction and the point that an unnecessarily large amount of boron compound is not used, 0.1 to 50 with respect to 100% by weight of the upconversion phosphor obtained in terms of boron oxide (B 2 O 3 ). It may be added in an amount of about%, and in order to act more efficiently and effectively, it may be added in an amount of 0.2 to 10%, more preferably 0.5 to 5%.

アルカリ金属のハロゲン化物、アルカリ土類金属のハロゲン化物としては、具体的には、塩化リチウム、塩化ナトリウム、塩化カルシウムが例示できる。
フラックス剤は、アルカリ金属のハロゲン化物とアルカリ土類金属のハロゲン化物の混合物であってもよい。
Specific examples of the alkali metal halide and the alkaline earth metal halide include lithium chloride, sodium chloride, and calcium chloride.
The fluxing agent may be a mixture of an alkali metal halide and an alkaline earth metal halide.

本発明に係るアップコンバージョン型蛍光体の製造工程において、例えば得られたセラミックス(アップコンバージョン型蛍光体)からこれらのハロゲン化物を除去する際には、は高温で揮発するものは揮発除去すればよく、また、焼成後、揮発除去されないハロゲン化物は、目的複合酸化物から水などの極性溶媒によって抽出除去すればよい。   In the production process of the up-conversion type phosphor according to the present invention, for example, when removing these halides from the obtained ceramics (up-conversion type phosphor), those that volatilize at a high temperature may be removed by volatilization. Moreover, the halide which is not volatilized and removed after firing may be extracted and removed from the target composite oxide with a polar solvent such as water.

2−2−7.その他成分
上記以外にも、本発明の目的を損なわない範囲内で、他の金属化合物を、必要に応じて用いてもよい。
2-2-7. Other components In addition to the above, other metal compounds may be used as necessary within the range not impairing the object of the present invention.

前述の通り、一般に、イオンの電荷が+3、+5以外の金属イオンや、イオン半径が本発明に係るアップコンバージョン蛍光体を構成するイオンのイオン半径から大きく逸脱するイオンは、本発明に係るアップコンバージョン蛍光体の結晶相とは別の相を形成するため、アップコンバージョン蛍光体の発光効率を大きく低下させることはない。   As described above, in general, metal ions other than ions having an ion charge of +3 or +5, or ions whose ion radius greatly deviates from the ion radius of the ions constituting the up-conversion phosphor according to the present invention, are used for the up-conversion according to the present invention. Since a phase different from the crystal phase of the phosphor is formed, the luminous efficiency of the up-conversion phosphor is not greatly reduced.

2−2−8.アップコンバージョン型蛍光体の製造方法の具体的な一例
以下に、本発明に係るアップコンバージョン型蛍光体の製造方法の具体例を示すと次の通りである(M1が希土類原子である場合)。
2-2-8. The following specific example of a manufacturing method of up-conversion phosphor is as follows when a specific example of a manufacturing method of up-conversion phosphor according to the present invention (when M 1 is a rare earth atom).

各希土類硝酸塩(希土類=M1、M2およびYb)の0.1mol/Lの水溶液を作製し、希土類元素を合計で0.25mmolを含む水溶液を試験管に取る。
ここへ0.1mol/Lのクエン酸タンタル錯体水溶液あるいは0.1mol/Lのクエン酸ニオブ錯体水溶液あるいはこれらの混合物を、全希土類元素:(Nb,Taの合計)の化学量論比で加え、混合する。
A 0.1 mol / L aqueous solution of each rare earth nitrate (rare earth = M 1 , M 2 and Yb) is prepared, and an aqueous solution containing a total of 0.25 mmol of rare earth elements is taken in a test tube.
A 0.1 mol / L tantalum citrate complex aqueous solution or a 0.1 mol / L niobium citrate complex aqueous solution or a mixture thereof was added at a stoichiometric ratio of total rare earth elements: (total of Nb and Ta), Mix.

なお、クエン酸タンタル錯体水溶液とクエン酸ニオブ錯体水溶液は、TaCl5またはNbCl5を過酸化水素水に加え、ここへアンモニア水を加え、さらにTaおよびNbの合計に対して5倍のモル数のクエン酸を加えて調製する。 The tantalum citrate complex aqueous solution and the niobium citrate complex aqueous solution were added with TaCl 5 or NbCl 5 to the hydrogen peroxide solution, added with ammonia water, and further 5 times the mole number of Ta and Nb. Prepare by adding citric acid.

希土類とTa(あるいはNbあるいはTa−Nbの混合物)の混合溶液にさらにクエン酸を全金属量のモル数で5倍量加え、溶解後、120℃で蒸発乾固する。
これを400℃で加熱し、クエン酸を熱分解させセラミックス前駆体とする。
To the mixed solution of rare earth and Ta (or a mixture of Nb or Ta-Nb), citric acid is further added in 5 times the number of moles of the total amount of metal, dissolved, and then evaporated to dryness at 120 ° C.
This is heated at 400 ° C. to thermally decompose citric acid to obtain a ceramic precursor.

このセラミックス前駆体に、必要に応じて目的物の1〜3重量%のフラックス剤、例えばH3BO3を加え、乳鉢で粉砕混合し、1200℃5時間大気中で焼成し、目的物を合成する。 If necessary, 1 to 3% by weight of a flux agent such as H 3 BO 3 is added to the ceramic precursor, pulverized and mixed in a mortar, and fired in the atmosphere at 1200 ° C. for 5 hours to synthesize the target product. To do.

3.アップコンバージョン型蛍光体の用途
本発明のアップコンバージョン型蛍光体は、例えば、
太陽電池などのエネルギー変換材料;
偽造防止技術の施された印画物(例えば、特開2006-1094号公開公報参照);
レーザー走査型顕微鏡などの分析機器;
三次元立体可視光ディスプレイなどの表示装置;
レーザープロジェクター、カラーディスプレイなどの表示装置用のレーザー光源やデジタルプリントシステム、業務用カラープリンターなどの印刷装置用のレーザー光源などのアップコンバージョンレーザー発振装置;
液晶パネルのバックライトなどの発光装置;
光メモリなどの記憶装置:
光計測装置などの計測装置;
CD、DVDなどの光情報処理装置;
抗体を使用した腫瘍マーカーや可視光線によりがんを攻撃するがん治療剤などの医療用途;
バイオ・メディカル分野における、IRレーザーと光学顕微鏡とによる生体細胞のイメージング装置;
などに好適に用いることができる。
3. Use of the up-conversion phosphor The up-conversion phosphor of the present invention is, for example,
Energy conversion materials such as solar cells;
Prints with anti-counterfeiting technology (see, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-1094);
Analytical instruments such as laser scanning microscopes;
A display device such as a three-dimensional stereoscopic visible light display;
Upconversion laser oscillators such as laser light sources for display devices such as laser projectors and color displays, and laser light sources for printing devices such as digital printing systems and color printers for business use;
Light-emitting devices such as LCD panel backlights;
Storage devices such as optical memory:
Measuring devices such as optical measuring devices;
Optical information processing equipment such as CD and DVD;
Medical applications such as tumor markers using antibodies and cancer treatments that attack cancer with visible light;
Biological cell imaging device using IR laser and optical microscope in biomedical field;
It can use suitably for.

以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
なお、下記実施例および比較例においては、特に断りがない限り、製造や測定における圧力条件は常圧下である。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited to these.
In the following examples and comparative examples, unless otherwise specified, the pressure conditions in production and measurement are normal pressures.

[実施例1]
<原料>
実施例1で用いた原料などは次の通りである。
硝酸イットリウム:Y(NO33、日本イットリウム(株)製、純度99.9%、
硝酸ランタン:La(NO33、日本イットリウム(株)製、純度99.9%、
硝酸ガドリニウム:Gd(NO33、日本イットリウム(株)製、純度99.9%、
硝酸エルビウム:Er(NO33、日本イットリウム(株)製、純度99.9%、
硝酸イッテルビウム:Yb(NO33、日本イットリウム(株)製、純度99.9%、
硝酸ツリウム:Tm(NO33、日本イットリウム(株)製、純度99.9%、
クエン酸:(CH2COOH)2C(OH)(COOH)、和光純薬工業(株)製、純度98%、
プロピレングリコール:和光純薬工業(株)製、純度99%。
[Example 1]
<Raw material>
The raw materials used in Example 1 are as follows.
Yttrium nitrate: Y (NO 3 ) 3 , manufactured by Nippon Yttrium Co., Ltd., purity 99.9%
Lanthanum nitrate: La (NO 3 ) 3 , manufactured by Japan Yttrium Co., Ltd., purity 99.9%,
Gadolinium nitrate: Gd (NO 3 ) 3 , manufactured by Nippon Yttrium Co., Ltd., purity 99.9%
Erbium nitrate: Er (NO 3 ) 3 , manufactured by Nippon Yttrium Co., Ltd., purity 99.9%
Ytterbium nitrate: Yb (NO 3 ) 3 , manufactured by Nippon Yttrium Co., Ltd., purity 99.9%
Thulium nitrate: Tm (NO 3 ) 3 , manufactured by Japan Yttrium Co., Ltd., purity 99.9%
Citric acid: (CH 2 COOH) 2 C (OH) (COOH), manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., purity of 98%,
Propylene glycol: Wako Pure Chemical Industries, Ltd., purity 99%.

<アップコンバージョン型蛍光体の製造>
硝酸イットリウム(Y(NO33)の0.1mol/Lの水溶液5ml、硝酸エルビウム(Er(NO33)の0.1mol/Lの水溶液1ml、硝酸イッテルビウム(Yb(NO33)の0.1mol/Lの水溶液4mlを試験管に取った。ここへ70mlのタンタル濃度0.1mol/Lのクエン酸タンタル錯体水溶液を加え、混合した。なお、クエン酸タンタル錯体(クエン酸タンタル酸アンモニウム((NH44[Ta2(C343)4(O22O].3H2O))の水溶液は、TaCl5を過酸化水素水に加え、ここへアンモニア水を加え、さらにタンタルの5倍のモル数のクエン酸を加えて調製した(Inorganic Chemistry 2006, 45(23):9251- 9256に記載された方法に準じる)。
<Manufacture of up-conversion phosphor>
5 ml of 0.1 mol / L aqueous solution of yttrium nitrate (Y (NO 3 ) 3 ), 1 ml of 0.1 mol / L aqueous solution of erbium nitrate (Er (NO 3 ) 3 ), ytterbium nitrate (Yb (NO 3 ) 3 ) 4 ml of a 0.1 mol / L aqueous solution was taken in a test tube. To this, 70 ml of a tantalum citrate complex aqueous solution having a tantalum concentration of 0.1 mol / L was added and mixed. Note that an aqueous solution of a tantalum citrate complex (ammonium citrate ammonium ((NH 4 ) 4 [Ta 2 (C 3 H 4 O 3 ) 4 (O 2 ) 2 O) .3H 2 O)) contains TaCl 5 . It was prepared by adding aqueous ammonia to this, adding aqueous ammonia, and then adding citric acid 5 times as many as tantalum (in accordance with the method described in Inorganic Chemistry 2006, 45 (23): 9251-9256). ).

上記のようにして得た希土類(Y、Er、Yb)の硝酸塩とクエン酸タンタル錯体の混合溶液にさらにクエン酸を全金属量のモル数で5倍量加え、溶解後、120℃で蒸発乾固させた。これを400℃で加熱し、クエン酸を熱分解させ蛍光体の前駆体(セラミックス前駆体)とした。このセラミックス前駆体に、目的物(Y0.5Er0.1Yb0.4Ta719)100重量%に対して1重量%となる量のH3BO3(フラックス剤)を加え、乳鉢で粉砕混合し、1200℃で5時間、大気中で焼成し、目的物であるアップコンバージョン型蛍光体を合成した。 To the mixed solution of the rare earth (Y, Er, Yb) nitrate and tantalum citrate complex obtained as described above, citric acid was further added 5 times in terms of the number of moles of all metals, and after dissolution, evaporated to dryness at 120 ° C. Solidified. This was heated at 400 ° C. to thermally decompose citric acid to obtain a phosphor precursor (ceramic precursor). To this ceramic precursor, H 3 BO 3 (flux agent) in an amount of 1% by weight with respect to 100% by weight of the target product (Y 0.5 Er 0.1 Yb 0.4 Ta 7 O 19 ) is added and pulverized and mixed in a mortar. The product was fired in the air at 1200 ° C. for 5 hours to synthesize the up-conversion phosphor as the target product.

次いで、得られた焼成品について、元素分析、X線回折分析、励起光として波長が980nmの半導体レーザーを照射したときに発生した蛍光の輝度の測定、電子顕微鏡写真の撮影を下記の通り行った。   Then, the obtained fired product was subjected to elemental analysis, X-ray diffraction analysis, measurement of luminance of fluorescence generated when a semiconductor laser having a wavelength of 980 nm was irradiated as excitation light, and photographing of an electron micrograph as follows. .

[元素分析]
得られた焼成品(アップコンバージョン型蛍光体)の元素分析を、エネルギー分散型X線分析装置(EDX)((株)堀場製作所製、EMAX−2770)を用いて行ったところ、該焼成品は、(Y0.5Er0.1Yb0.4)Ta719の組成を有していることが確認された。
[Elemental analysis]
When elemental analysis of the obtained fired product (up-conversion type phosphor) was performed using an energy dispersive X-ray analyzer (EDX) (manufactured by Horiba, Ltd., EMAX-2770), the fired product was , (Y 0.5 Er 0.1 Yb 0.4 ) Ta 7 O 19 .

[X線回折分析]
X線回折分析は、粉末X線回折分析装置((株)理学電気製、GeigerFlex RAD-2X)を使用し、X線源(CuKα)を用いて行った。
[X-ray diffraction analysis]
X-ray diffraction analysis was performed using an X-ray source (CuKα) using a powder X-ray diffraction analyzer (manufactured by Rigaku Corporation, GeigerFlex RAD-2X).

得られた焼成品のX線回折パターンは、標準物質であるYTa719のX線回折パターンに近似していた。
結果を図4に示す。上段は標準物質(YTa719の単結晶)であり、下段は得られたアップコンバージョン型蛍光体である。両者のXRDはほぼ同様であるので、Er3+,Yb3+共添加YTa719はYTa719の単結晶と同様に、ほぼ単相と考えられる。
The X-ray diffraction pattern of the obtained fired product approximated the X-ray diffraction pattern of YTa 7 O 19 which is a standard substance.
The results are shown in FIG. The upper part is the standard substance (YTa 7 O 19 single crystal), and the lower part is the obtained up-conversion phosphor. Since both XRDs are almost the same, Er 3+ , Yb 3+ co-added YTa 7 O 19 is considered to be almost single phase like the single crystal of YTa 7 O 19 .

[蛍光強度の測定(輝度の評価)]
蛍光強度の測定は、980nmの半導体レーザー(500mA、THORLABS、TCLD-M9)
を光源に使用し、発生した蛍光をマルチチャンネル分光光度計により検出した。
[Measurement of fluorescence intensity (evaluation of luminance)]
The fluorescence intensity is measured by a 980 nm semiconductor laser (500 mA, THORLABS, TCLD-M9).
Was used as a light source, and the generated fluorescence was detected by a multichannel spectrophotometer.

得られた焼成品は、上記測定において、550nm付近の緑色の蛍光を発した。
450nm〜750nmの蛍光強度を走査した結果を図5(輝度の高い方の線)に示し、560nmでの蛍光強度の測定結果を図6に示す。
結果を表1(以下、表1の群(後に示す表1−1−1〜表1−14全て)を総括的に「表1」という)に示す。
The obtained fired product emitted green fluorescence around 550 nm in the above measurement.
The result of scanning the fluorescence intensity at 450 nm to 750 nm is shown in FIG. 5 (the line with higher luminance), and the measurement result of the fluorescence intensity at 560 nm is shown in FIG.
The results are shown in Table 1 (hereinafter, the group of Table 1 (all of Tables 1-1-1 to 1-14 shown later) are collectively referred to as “Table 1”).

[参考例1]酸化セリウム系アップコンバージョン材料の調製
硝酸セリウム0.96mmol、硝酸エルビウム0.03mmolおよび硝酸イッテルビウム0.006mmolを、蒸留水10mLに溶解させた。
[Reference Example 1] Preparation of cerium oxide-based upconversion material 0.96 mmol of cerium nitrate, 0.03 mmol of erbium nitrate and 0.006 mmol of ytterbium nitrate were dissolved in 10 mL of distilled water.

得られた混合溶液に、先に使用した化合物の全金属の合計量の約2.5倍モルに相当する量(2.5mmol)のクエン酸を加えた。
さらに、得られた液に、前記全金属の合計量の約10倍モルに相当する量(10mmol)のプロピレングリコールを加え、70℃の温度条件下で12時間放置した。
To the obtained mixed solution, citric acid was added in an amount (2.5 mmol) corresponding to about 2.5 times the total amount of the total amount of all metals of the compound used previously.
Further, an amount (10 mmol) of propylene glycol corresponding to about 10 times mole of the total amount of all the metals was added to the obtained liquid, and the mixture was allowed to stand at 70 ° C. for 12 hours.

次いで、得られた混合溶液を、120〜150℃の温度条件下で加熱して、水分を蒸発させるとともにエステル化反応を進め、高分子ゲルを得た。
次いで、得られた高分子ゲルを、450℃に温度設定したサンドバス上で加熱して、高分子ゲル中のポリエステルを熱分解した。さらに、ポリエステルの熱分解後に得られた残渣を、1200℃に温度設定した電気炉で300分間加熱して焼成した。
このようにして、CeO2:Er,Yb(Er3mol%、Yb0.6mol%)である焼成品(セラミックス)を得た(組成はCe0.96Er0.03Yb0.0062)。
Next, the obtained mixed solution was heated under a temperature condition of 120 to 150 ° C. to evaporate the water and proceed the esterification reaction to obtain a polymer gel.
Next, the obtained polymer gel was heated on a sand bath set at 450 ° C. to thermally decompose the polyester in the polymer gel. Furthermore, the residue obtained after the thermal decomposition of the polyester was baked by heating for 300 minutes in an electric furnace set at 1200 ° C.
In this way, a fired product (ceramics) of CeO 2 : Er, Yb (Er 3 mol%, Yb 0.6 mol%) was obtained (composition was Ce 0.96 Er 0.03 Yb 0.006 O 2 ).

得られた焼成品(セラミックス)について、蛍光強度の測定(輝度の評価)を実施例1と同様に行った。
結果を図5に示す。
The obtained fired article (ceramics) was measured for fluorescence intensity (evaluation of luminance) in the same manner as in Example 1.
The results are shown in FIG.

[実施例2〜73]
実施例1において、各原料の量、種類などを表1に示した通りに替えた以外は、実施例1と同様にアップコンバージョン型蛍光体を製造し、単層の結晶構造を有するアップコンバージョン型蛍光体が得られた例では、X線回折分析以外の各種測定を実施例1と同様に行った。
結果を表1、図6〜11に示す。
[Examples 2-73]
In Example 1, except that the amount and type of each raw material were changed as shown in Table 1, an up-conversion type phosphor was produced in the same manner as in Example 1, and an up-conversion type having a single-layer crystal structure In the example in which the phosphor was obtained, various measurements other than X-ray diffraction analysis were performed in the same manner as in Example 1.
The results are shown in Table 1 and Figs.

[実施例74]
実施例1において、硝酸イットリウム0.15ミリモル、硝酸ホルミウム0.05ミリモル、硝酸イッテルビウム0.80ミリモル、クエン酸タンタル錯体7.00ミリモル(Ta換算)を用いた以外は、実施例1と同様にアップコンバージョン型蛍光体を製造し、X線回折分析以外の各種測定を実施例1と同様に行った。結果を表1に示す。
[Example 74]
In Example 1, 0.15 mmol of yttrium nitrate, 0.05 mmol of holmium nitrate, 0.80 mmol of ytterbium nitrate, and 7.00 mmol of tantalum citrate complex (Ta conversion) were used. An upconversion phosphor was manufactured, and various measurements other than X-ray diffraction analysis were performed in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.

[実施例75]
以下の手順で、上記一般式(1)においてM1が0であるアップコンバージョン型蛍光体を製造した。
[Example 75]
In the following procedure, an up-conversion type phosphor having M 1 of 0 in the general formula (1) was produced.

実施例1において、硝酸ホルミウム0.10ミリモル、硝酸イッテルビウム0.90ミリモル、クエン酸タンタル錯体7.00ミリモル(Ta換算)を用い、硝酸イットリウムを用いない以外は、実施例1と同様にアップコンバージョン型蛍光体を製造し、X線回折分析以外の各種測定を実施例1と同様に行った。結果を表1に示す。   In Example 1, upconversion was carried out in the same manner as in Example 1 except that holmium nitrate 0.10 mmol, ytterbium nitrate 0.90 mmol, tantalum citrate complex 7.00 mmol (Ta conversion) was used, and yttrium nitrate was not used. Type phosphor was manufactured, and various measurements other than X-ray diffraction analysis were performed in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.

[実施例76]
以下の手順で、上記一般式(1)においてM1が0であるアップコンバージョン型蛍光体を製造した。
[Example 76]
In the following procedure, an up-conversion type phosphor having M 1 of 0 in the general formula (1) was produced.

実施例1において、硝酸ホルミウム0.50ミリモル、硝酸イッテルビウム0.50ミリモル、クエン酸タンタル錯体7.00ミリモル(Ta換算)を用い、硝酸イットリウムを用いない以外は、実施例1と同様にアップコンバージョン型蛍光体を製造し、X線回折分析以外の各種測定を実施例1と同様に行った。結果を表1に示す。   In Example 1, upconversion was performed in the same manner as in Example 1 except that 0.50 mmol of holmium nitrate, 0.50 mmol of ytterbium nitrate, 7.00 mmol of tantalum citrate complex (Ta conversion) was used, and yttrium nitrate was not used. Type phosphor was manufactured, and various measurements other than X-ray diffraction analysis were performed in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.

[実施例77]
実施例1において、ボロン系フラックス剤(H3BO3)を用いない以外は、実施例1と同様にアップコンバージョン型蛍光体を製造し、X線回折分析以外の各種測定を実施例1と同様に行った。結果を表1に示す。
[Example 77]
In Example 1, except that no boron-based fluxing agent (H 3 BO 3 ) is used, an up-conversion phosphor is produced in the same manner as in Example 1, and various measurements other than X-ray diffraction analysis are the same as in Example 1. Went to. The results are shown in Table 1.

[実施例78]
硝酸イットリウム(Y(NO33)の0.1mol/Lの水溶液5ml、硝酸エルビウム(Er(NO33)の0.1mol/Lの水溶液1ml、硝酸イッテルビウム硝酸イッテルビウム(Yb(NO33)の0.1mol/Lの水溶液4mlを試験管に取った。ここへ30mlのタンタル濃度0.1mol/Lのクエン酸タンタル錯体水溶液を加え、混合した。上で得た希土類(Y、Er、Yb)の硝酸塩とクエン酸タンタル錯体の混合溶液にさらにクエン酸を全金属量のモル数で5倍量加え、溶解後、120℃で蒸発乾固させた。これを400℃で加熱し、クエン酸を熱分解させ蛍光体の前駆体(セラミックス前駆体)とした。このセラミックス前駆体に、目的物(Y0.5Er0.1Yb0.4Ta39)100重量%に対して1重量%となる量のH3BO3(フラックス剤)を加え、乳鉢で粉砕混合し、1200℃で5時間、大気中で焼成し、目的物であるアップコンバージョン型蛍光体を合成した。
[Example 78]
5 ml of 0.1 mol / L aqueous solution of yttrium nitrate (Y (NO 3 ) 3 ), 1 ml of 0.1 mol / L aqueous solution of erbium nitrate (Er (NO 3 ) 3 ), ytterbium nitrate ytterbium nitrate (Yb (NO 3 )) 3 ) 4 ml of a 0.1 mol / L aqueous solution was placed in a test tube. To this, 30 ml of a tantalum citrate complex aqueous solution having a tantalum concentration of 0.1 mol / L was added and mixed. To the mixed solution of the rare earth (Y, Er, Yb) nitrate and tantalum citrate complex obtained above, citric acid was further added 5 times in terms of the number of moles of all metals, and after dissolution, evaporated to dryness at 120 ° C. . This was heated at 400 ° C. to thermally decompose citric acid to obtain a phosphor precursor (ceramic precursor). To this ceramic precursor, H 3 BO 3 (flux agent) in an amount of 1% by weight with respect to 100% by weight of the target product (Y 0.5 Er 0.1 Yb 0.4 Ta 3 O 9 ) is added and pulverized and mixed in a mortar. The product was fired in the air at 1200 ° C. for 5 hours to synthesize the up-conversion phosphor as the target product.

X線回折分析結果から、一般式(1)と一般式(2)で表されるセラミックス、すなわち Y0.5Er0.1Yb0.4Ta719とY0.5Er0.1Yb0.4TaO4が、1:2のモル比で混合した混合物が生成していることが分かった。 From the X-ray diffraction analysis results, the ceramics represented by the general formulas (1) and (2), that is, Y 0.5 Er 0.1 Yb 0.4 Ta 7 O 19 and Y 0.5 Er 0.1 Yb 0.4 TaO 4, were 1: 2. It was found that a mixture mixed at a molar ratio was formed.

[実施例79、80]
実施例78における硝酸イットリウムの代わりに、それぞれ硝酸ランタン、硝酸ガドリニウムを用いた反応を実施例78と同様の方法で行い、アップコンバージョン型蛍光体を得た。X線回折分析結果からそれぞれLa0.5Er0.1Yb0.4Ta719とLa0.5Er0.1Yb0.4TaO4の混合物、Gd0.5Er0.1Yb0.4Ta719とGd0.5Er0.1Yb0.4TaO4の混合物であることが確認された。
[Examples 79 and 80]
A reaction using lanthanum nitrate and gadolinium nitrate in place of yttrium nitrate in Example 78 was performed in the same manner as in Example 78 to obtain an upconversion phosphor. From the X-ray diffraction analysis results, a mixture of La 0.5 Er 0.1 Yb 0.4 Ta 7 O 19 and La 0.5 Er 0.1 Yb 0.4 TaO 4 , Gd 0.5 Er 0.1 Yb 0.4 Ta 7 O 19 and Gd 0.5 Er 0.1 Yb 0.4 TaO 4 , respectively. It was confirmed that.

[比較例1]
硝酸イットリウム(Y(NO33)の0.1mol/Lの水溶液10mlを試験管に取り、ここへ70mlのタンタル濃度0.1mol/Lのクエン酸タンタル錯体水溶液を加え、混合した。上で得たイットリウム硝酸塩とクエン酸タンタル錯体の混合溶液にさらにクエン酸を全金属量のモル数で5倍量加え、溶解後、120℃で蒸発乾固させた。これを400℃で加熱し、クエン酸を熱分解させ蛍光体の前駆体(セラミックス前駆体)とした。このセラミックス前駆体に、目的物(YTa719)100重量%に対して1重量%となる量のH3BO3(フラックス剤)を加え、乳鉢で粉砕混合し、1200℃で5時間、大気中で焼成し、目的物であるイットリウム‐タンタル酸化物を合成した。エネルギー分散型X線分析装置(EDX)を用いた元素分析から該焼成品は、YTa719の組成を有していることが確認された。X線回折分析によりYTa719であることを確認した。980nm赤外光による発光は観測されなかった。
[Comparative Example 1]
10 ml of a 0.1 mol / L aqueous solution of yttrium nitrate (Y (NO 3 ) 3 ) was placed in a test tube, and 70 ml of a tantalum citrate complex aqueous solution having a tantalum concentration of 0.1 mol / L was added thereto and mixed. To the mixed solution of yttrium nitrate and tantalum citrate complex obtained above, citric acid was further added 5 times in terms of the number of moles of all metals, dissolved, and then evaporated to dryness at 120 ° C. This was heated at 400 ° C. to thermally decompose citric acid to obtain a phosphor precursor (ceramic precursor). To this ceramic precursor, H 3 BO 3 (flux agent) in an amount of 1% by weight with respect to 100% by weight of the target product (YTa 7 O 19 ) was added, pulverized and mixed in a mortar, and 1200 ° C. for 5 hours. The target yttrium-tantalum oxide was synthesized by firing in air. Elemental analysis using an energy dispersive X-ray analyzer (EDX) confirmed that the fired product had a composition of YTa 7 O 19 . X-ray diffraction analysis confirmed that it was YTa 7 O 19 . Light emission by 980 nm infrared light was not observed.

Figure 0006259609
Figure 0006259609

Figure 0006259609
Figure 0006259609

Figure 0006259609
Figure 0006259609

Figure 0006259609
Figure 0006259609

Figure 0006259609
Figure 0006259609

Figure 0006259609
Figure 0006259609

Figure 0006259609
Figure 0006259609

Figure 0006259609
Figure 0006259609

Figure 0006259609
Figure 0006259609

Figure 0006259609
Figure 0006259609

Figure 0006259609
Figure 0006259609

Figure 0006259609
Figure 0006259609

Figure 0006259609
Figure 0006259609

Figure 0006259609
Figure 0006259609

Figure 0006259609
Figure 0006259609

Figure 0006259609
Figure 0006259609

Figure 0006259609
Figure 0006259609

Figure 0006259609
Figure 0006259609

Figure 0006259609
Figure 0006259609

Figure 0006259609
Figure 0006259609

Figure 0006259609
Figure 0006259609

Figure 0006259609
以下に考察を述べるが、上記実施例の結果より得られる考察は下記に述べるものに限られるものではない。
Figure 0006259609
Although consideration is described below, the consideration obtained from the result of the above-mentioned embodiment is not limited to the following.

(1)M 2 とYbとのモル比について
表1−1〜1−7に示されるように、M2とYbとのモル比は、アップコンバージョン型蛍光体の発光強度(輝度)に影響し、アップコンバージョン型蛍光体の発光強度(輝度)は、M2とYbとのモル比で調整できることと共に、高輝度のアップコンバージョン型蛍光体を提供できることが分かる。
(1) Molar ratio of M 2 and Yb As shown in Tables 1-1 to 1-7, the molar ratio of M 2 and Yb affects the emission intensity (luminance) of the up-conversion phosphor. It can be seen that the emission intensity (luminance) of the up-conversion phosphor can be adjusted by the molar ratio of M 2 and Yb and that a high-brightness up-conversion phosphor can be provided.

図6に、表1−1〜1−7の輝度に関する情報を左図に実写で示し、右図にカラー図を示した(内容は同じである)。図6より、Er=10mol%、Yb=40mol%が最も高輝度であることが分かる。Relative luminanceは40%以上であれば高輝度であるといえる(グラフ中の色とRelative luminance %の関係はグラフ下の横棒参照)   In FIG. 6, information on the luminance in Tables 1-1 to 1-7 is shown as a real photograph in the left figure, and a color diagram is shown in the right figure (the contents are the same). FIG. 6 shows that Er = 10 mol% and Yb = 40 mol% have the highest luminance. Relative luminance is 40% or more, it can be said that the luminance is high (see the horizontal bar below the graph for the relationship between the color in the graph and Relative luminance%).

(2)母材の結晶構造について
表1−8〜1−10に示されるように、実施例1に対してM1とM3の原子種を変えても目的とする結晶構造を有するアップコンバージョン型蛍光体を製造できることが分かる。
(2) Regarding the crystal structure of the base material, as shown in Tables 1-8 to 1-10, up-conversion having the target crystal structure even if the atomic species of M 1 and M 3 are changed with respect to Example 1. It can be seen that a type phosphor can be manufactured.

図8に、表1−8〜1−10の結果を表形式でまとめた。
また、(M12Yb)をLnと記述すると、LnTa719、LnTaO4、Ln3TaO7の中では、LnTaO4が輝度が高く、LnTa719がさらに著しく輝度が高く、LnaTabcにおいてはa:b:c=1:1:4が好ましく、a:b:c=1:7:19であることが特に好ましいと分かる。
FIG. 8 summarizes the results of Tables 1-8 to 1-10 in tabular form.
When (M 1 M 2 Yb) is described as Ln, among LnTa 7 O 19 , LnTaO 4 , and Ln 3 TaO 7 , LnTaO 4 has a higher luminance, LnTa 7 O 19 has a much higher luminance, and LnTa a Ta b O in c a: b: c = 1 : 1: 4 is preferred, a: b: c = 1 : 7: 19 it can be seen particularly preferably.

(3)M 1 種について
表1−8および表1−9に示されるように、母材の結晶構造やM2種、M3種が同じアップコンバージョン型蛍光体でも、M1種が輝度に影響を及ぼすことが分かる(図7、図12も参照)。発光強度はM1の種類以外にもM1の量、M2の種類、量、Ybの量、M2とYbの比、生成物の結晶性など多くの因子の影響を受けるので、厳密には言えないが、一般的にY、Gd、Laが好ましく、その中でもYがより好ましい。
(3) About M 1 species As shown in Tables 1-8 and 1-9, even if the crystal structure of the base material and the up-conversion phosphors with the same M 2 type and M 3 type are used, the M 1 type is effective in luminance. It can be seen that there is an effect (see also FIGS. 7 and 12). The emission intensity is affected not only by the type of M 1 but also by many factors such as the amount of M 1 , the type and amount of M 2 , the amount of Yb, the ratio of M 2 and Yb, and the crystallinity of the product. Although Y cannot be said, generally Y, Gd, and La are preferable, and Y is more preferable among them.

(4)M 2 種について
表1−11に示されるように、M2種を変えても、高輝度のアップコンバージョン型蛍光体を提供でき、M2種により発光色を調整できることが分かる。
より具体的には、図5、図9に示されるように、発光中心の元素種を変える(Er、Ho、Tm)ことで、発光波長を変更できることが分かる。
(4) as shown in Table 1-11 M 2 species, changing the two M, can provide up-conversion phosphor of high brightness, it can be seen that the luminescent color of which can be regulated by two M.
More specifically, as shown in FIGS. 5 and 9, it is understood that the emission wavelength can be changed by changing the element type of the emission center (Er, Ho, Tm).

(5)M 3 の混合系について
表1−12に示されるように、M3種の混合系においても、高輝度のアップコンバージョン型蛍光体を提供できることが分かる。
(5) About the mixed system of M 3 As shown in Table 1-12, it can be seen that a high-intensity up-conversion phosphor can be provided even in the mixed system of M 3 types.

図10からは、M3が混合系であっても、高輝度のアップコンバージョン型蛍光体が得られることが分かるとともに、タンタル(Ta)とニオブ(Nb)の比が得られるアップコンバージョン型蛍光体の輝度に影響を与えることが分かる。 From FIG. 10, it can be seen that even if M 3 is a mixed system, an up-conversion phosphor having high luminance can be obtained, and an up-conversion phosphor capable of obtaining a ratio of tantalum (Ta) to niobium (Nb). It can be seen that this affects the brightness.

(6)M 1 の混合系について
表1−13に示されるように、M1の混合系においても、高輝度のアップコンバージョン型蛍光体を提供できることが分かる。
(6) About the mixed system of M 1 As shown in Table 1-13, it can be seen that even in the mixed system of M 1 , a high-intensity up-conversion phosphor can be provided.

図11からは、M1が混合系であっても、高輝度のアップコンバージョン型蛍光体が得られることが分かるとともに、M1の構成が得られるアップコンバージョン型蛍光体の輝度に影響を与えることが分かる。 FIG. 11 shows that even if M 1 is a mixed system, a high-brightness up-conversion phosphor can be obtained, and the luminance of the up-conversion phosphor obtained with the configuration of M 1 is affected. I understand.

(7)従来の酸化物系アップコンバージョン型蛍光体との比較
図5に、本発明の蛍光体(付番10(赤線)の矢印)と参考例として示した従来の酸化物系蛍光体(CeO2:Er,Ybで付番11(青線)の矢印)の発光強度を示した。両者を比較することで、本発明の蛍光体(酸化物系)は、従来の酸化物系蛍光体よりも約10倍輝度が高いことが分かる。
(7) Comparison with Conventional Oxide-Based Upconversion Phosphor FIG. 5 shows the phosphor of the present invention (numbered 10 (red line arrow)) and the conventional oxide-based phosphor shown as a reference example ( CeO 2 : Er, Yb shows the emission intensity of number 11 (blue arrow). By comparing the two, it can be seen that the phosphor of the present invention (oxide type) is about 10 times as bright as the conventional oxide type phosphor.

また図12に、(M1 a2 bYbc)M3 719からなるアップコンバージョン型蛍光体およびCeO2:Er、Ybからなるアップコンバージョン型蛍光体の発光強度を示した(表1−8、参考例1も参照)。(M1 a2 bYbc)M3 719からなるアップコンバージョン型蛍光体はM1種に関らず、CeO2:Er、Ybからなるアップコンバージョン型蛍光体よりも輝度が高いことが分かる。 FIG. 12 shows the emission intensity of the up-conversion phosphor composed of (M 1 a M 2 b Yb c ) M 3 7 O 19 and the up-conversion phosphor composed of CeO 2 : Er, Yb (Table 1). -8, see also Reference Example 1). (M 1 a M 2 b Yb c ) Up-conversion phosphors composed of M 3 7 O 19 have higher brightness than up-conversion phosphors composed of CeO 2 : Er, Yb, regardless of M 1 species. I understand.

(8)M 1 の有無
実施例75、76の結果より、M1が0である高輝度なアップコンバージョン型蛍光体も高輝度であることが分かる。
(8) Presence / absence of M 1 From the results of Examples 75 and 76, it can be seen that the high-intensity up-conversion phosphor having M 1 of 0 has high luminance.

(9)フラックス剤の有無
実施例77の結果より、アップコンバージョン型蛍光体の製造時にフラックス剤を用いなくても、高輝度なアップコンバージョン型蛍光体を製造できることが分かる。
(9) Presence / absence of flux agent From the results of Example 77, it can be seen that a high-brightness up-conversion phosphor can be produced without using a flux agent during the production of the up-conversion phosphor.

本発明で得られたアップコンバージョン蛍光体は、エネルギー変換材料、偽造防止技術の施された印画物、分析機器、表示装置、アップコンバージョンレーザー発振装置、発光装置、記憶装置、計測装置、光情報処理装置、医療用薬剤、装置、生体細胞のイメージング装置などへの応用が期待できる。   The up-conversion phosphor obtained in the present invention includes an energy conversion material, a printed matter with anti-counterfeiting technology, an analytical instrument, a display device, an up-conversion laser oscillation device, a light emitting device, a storage device, a measuring device, and an optical information processing. Applications to devices, medical drugs, devices, and biological cell imaging devices can be expected.

10:(Y0.5Er0.1Yb0.4)Ta719(図5中では、YTa719:Er10mol%、Yb40mol%と表記)の蛍光強度
11:CeO2:Er3mol%、Yb0.6mol%の蛍光強度
12:(Y0.50Er0.1Yb0.4)Ta719(図9中では、Er10,Yb40と表記)の蛍光強度
13:(Y0.50Tm0.1Yb0.4)Ta719(図9中では、Tm10,Yb40と表記)の蛍光強度
14:(Ho0.5Yb0.5)Ta719(図9中では、Ho50,Yb50と表記)の蛍光強度
15:(Y0.85Er0.05Yb0.1)Ta719(図12中では、YTa719:Er5mol%、Yb10mol%と表記)の蛍光強度
16:(Gd0.85Er0.05Yb0.1)Ta719(図12中ではGdYTa719:Er5mol%、Yb10mol%と表記)の蛍光強度
17:(La0.85Er0.05Yb0.1)Ta719(図12中では、LaTa719:Er5mol%、Yb10mol%と表記)の蛍光強度
18:CeO2:Er3mol%、Yb0.6mol%の蛍光強度
10: (Y 0.5 Er 0.1 Yb 0.4) Ta 7 O 19 ( in FIG. 5, YTa 7 O 19: Er10mol% , Yb40mol% hereinafter) of the fluorescence intensity 11: CeO 2: Er3mol%, fluorescence Yb0.6Mol% Intensity 12: (Y 0.50 Er 0.1 Yb 0.4 ) Ta 7 O 19 (indicated as Er10, Yb40 in FIG. 9) Fluorescence intensity 13: (Y 0.50 Tm 0.1 Yb 0.4 ) Ta 7 O 19 (in FIG. 9 Fluorescence intensity 14 of Tm10, Yb40): (Ho 0.5 Yb 0.5 ) Ta 7 O 19 (shown as Ho50, Yb50 in FIG. 9) 15: (Y 0.85 Er 0.05 Yb 0.1 ) Ta 7 O 19 (in FIG. 12, YTa 7 O 19: Er5mol% , and Yb10mol% notation) fluorescence intensity of 16: (Gd 0.85 Er 0.05 Yb 0.1) Ta 7 O 19 ( in FIG. 12 GdYTa 7 O 19: Er5mol%, Y Fluorescence intensity of 17: (La 0.85 Er 0.05 Yb 0.1 ) Ta 7 O 19 (indicated as LaTa 7 O 19 : Er 5 mol%, Yb 10 mol% in FIG. 12) 18: CeO 2 : Er3 mol %, Yb 0.6 mol% fluorescence intensity

Claims (11)

下記一般式(1)、一般式(2)または一般式(3)で表されるセラミックスからなるアップコンバージョン型蛍光体;
Figure 0006259609
Figure 0006259609
Figure 0006259609
(上記一般式(1)中、aは0〜0.998の範囲であり、b+cは0.002〜1の範囲であり、b:cは100:1〜1:100の範囲であり、a+b+c=1である。
上記一般式(2)中、aは0.50〜0.998の範囲であり、b+cは0.002〜0.50の範囲であり、b:cは100:1〜1:100の範囲であり、a+b+c=1である。
上記一般式(3)中、aは0.30〜0.998の範囲であり、b+cは0.002〜0.70の範囲であり、b:cは100:1〜1:100の範囲であり、a+b+c=1である。
上記一般式(1)、一般式(2)および一般式(3)中、M1は、スカンジウム(Sc)、イットリウム(Y)、ランタン(La)、ガドリニウム(Gd)、インジウム(In)、ビスマス(Bi)およびアンチモン(Sb)よりなる群から選ばれる少なくとも1種類の3価の金属元素であり、
2は、エルビウム(Er)、ホルミウム(Ho)およびツリウム(Tm)よりなる群から選ばれる少なくとも一種類の3価の金属原子であり、
3は、タンタル(Ta)およびニオブ(Nb)よりなる群から選ばれる少なくとも一種類の5価の金属原子である。
但し、YTaO4:Er,Yb、LaTaO4:Er,Yb、GdTaO4:Er,Yb、YTaO4:Tm,Yb、YNbO4: Er,Yb、および、YNbO4: Tm,Ybは除く。)
Upconversion type phosphors made of ceramics represented by the following general formula (1), general formula (2) or general formula (3);
Figure 0006259609
Figure 0006259609
Figure 0006259609
(In the general formula (1), a is in the range of 0 to 0.998, b + c is in the range of 0.002 to 1, b: c is in the range of 100: 1 to 1: 100, and a + b + c. = 1.
In the general formula (2), a is in the range of 0.50 to 0.998, b + c is in the range of 0.002 to 0.50, and b: c is in the range of 100: 1 to 1: 100. Yes, a + b + c = 1.
In the general formula (3), a is in the range of 0.30 to 0.998, b + c is in the range of 0.002 to 0.70, and b: c is in the range of 100: 1 to 1: 100. Yes, a + b + c = 1.
In the above general formula (1), general formula (2) and general formula (3), M 1 is scandium (Sc), yttrium (Y), lanthanum (La), gadolinium (Gd), indium (In), bismuth. (Bi) and at least one trivalent metal element selected from the group consisting of antimony (Sb),
M 2 is at least one trivalent metal atom selected from the group consisting of erbium (Er), holmium (Ho) and thulium (Tm);
M 3 is at least one pentavalent metal atom selected from the group consisting of tantalum (Ta) and niobium (Nb).
However, YTaO 4: Er, Yb, LaTaO 4: Er, Yb, GdTaO 4: Er, Yb, YTaO 4: Tm, Yb, YNbO 4: Er, Yb, and, YNbO 4: Tm, Yb is excluded. )
上記一般式(1)、一般式(2)および一般式(3)におけるM1が、イットリウム(Y)、ランタン(La)およびガドリニウム(Gd)である請求項1に記載のアップコンバージョン型蛍光体。 The upconversion phosphor according to claim 1, wherein M 1 in the general formula (1), the general formula (2), and the general formula (3) is yttrium (Y), lanthanum (La), or gadolinium (Gd). . 下記(I)〜(IX)のいずれかの要件を満たす請求項1または2に記載のアップコンバージョン型蛍光体:
(I)上記一般式(1)で表されるセラミックスからなり、M2がエルビウム(Er)であり、aが0〜0.8の範囲であり、b+cが0.2〜1の範囲であり、b:cが1:10〜10:1の範囲であり、a+b+c=1である;
(II)上記一般式(1)で表されるセラミックスからなり、M2がホルミウム(Ho)であり、aが0〜0.8の範囲であり、b+cが0.2〜1の範囲であり、b:cが1:20〜1:2の範囲であり、a+b+c=1である;
(III)上記一般式(1)で表されるセラミックスからなり、M2がツリウム(Tm)であり、aが0〜0.8の範囲であり、b+cが0.2〜1の範囲であり、b:cが1:20〜1:2の範囲であり、a+b+c=1である;
(IV)上記一般式(2)で表されるセラミックスからなり、M2がエルビウム(Er)であり、aが0.5〜0.95の範囲であり、b+cが0.05〜0.5の範囲であり、b:cが10:1〜1:10の範囲であり、a+b+c=1である;
(V)上記一般式(2)で表されるセラミックスからなり、M2がホルミウム(Ho)であり、aが0.5〜0.95の範囲であり、b+cが0.05〜0.5の範囲であり、b:cが1:20〜1:2の範囲であり、a+b+c=1である;
(VI)上記一般式(2)で表されるセラミックスからなり、M2がツリウム(Tm)であり、aが0.5〜0.95の範囲であり、b+cが0.05〜0.5の範囲であり、b:cが1:20〜1:2の範囲であり、a+b+c=1である;
(VII)上記一般式(3)で表されるセラミックスからなり、M2がエルビウム(Er)であり、aが0.3〜0.99の範囲であり、b+cが0.01〜0.7の範囲であり、b:cが1:10〜10:1の範囲であり、a+b+c=1である;
(VIII)上記一般式(3)で表されるセラミックスからなり、M2がホルミウム(Ho)であり、aが0.3〜0.99の範囲であり、b+cが0.01〜0.7の範囲であり、b:cが1:20〜1:2の範囲であり、a+b+c=1である;
(IX)上記一般式(3)で表されるセラミックスからなり、M2がツリウム(Tm)であり、aが0.3〜0.99の範囲であり、b+cが0.01〜0.7の範囲であり、b:cが1:20〜1:2の範囲であり、a+b+c=1である。
The upconversion phosphor according to claim 1 or 2 , which satisfies any of the following requirements (I) to (IX):
(I) It consists of ceramics represented by the general formula (1), M 2 is erbium (Er), a is in the range of 0 to 0.8, and b + c is in the range of 0.2 to 1. B: c is in the range of 1:10 to 10: 1 and a + b + c = 1;
(II) The ceramic is represented by the general formula (1), M 2 is holmium (Ho), a is in the range of 0 to 0.8, and b + c is in the range of 0.2 to 1. B: c is in the range of 1:20 to 1: 2 and a + b + c = 1;
(III) It consists of ceramics represented by the general formula (1), M 2 is thulium (Tm), a is in the range of 0 to 0.8, and b + c is in the range of 0.2 to 1. B: c is in the range of 1:20 to 1: 2 and a + b + c = 1;
(IV) Made of the ceramic represented by the general formula (2), M 2 is erbium (Er), a is in the range of 0.5 to 0.95, and b + c is 0.05 to 0.5. B: c is in the range of 10: 1 to 1:10 and a + b + c = 1;
(V) It consists of ceramics represented by the general formula (2), M 2 is holmium (Ho), a is in the range of 0.5 to 0.95, and b + c is 0.05 to 0.5. B: c is in the range of 1:20 to 1: 2, and a + b + c = 1;
(VI) It consists of ceramics represented by the above general formula (2), M 2 is thulium (Tm), a is in the range of 0.5 to 0.95, and b + c is 0.05 to 0.5. B: c is in the range of 1:20 to 1: 2, and a + b + c = 1;
(VII) The ceramic is represented by the general formula (3), M 2 is erbium (Er), a is in the range of 0.3 to 0.99, and b + c is 0.01 to 0.7. B: c is in the range of 1:10 to 10: 1 and a + b + c = 1;
(VIII) The ceramic is represented by the general formula (3), M 2 is holmium (Ho), a is in the range of 0.3 to 0.99, and b + c is 0.01 to 0.7. B: c is in the range of 1:20 to 1: 2, and a + b + c = 1;
(IX) The ceramic is represented by the general formula (3), M 2 is thulium (Tm), a is in the range of 0.3 to 0.99, and b + c is 0.01 to 0.7. B: c is in the range of 1:20 to 1: 2, and a + b + c = 1.
下記(I')〜(IX')のいずれかの要件を満たす請求項1〜のいずれかに記載のアップコンバージョン型蛍光体:
(I')上記一般式(1)で表されるセラミックスからなり、M2がエルビウム(Er)であり、aが0〜0.75の範囲であり、b+cが0.25〜1の範囲であり、b:cが1:5〜5:2の範囲であり、a+b+c=1である;
(II')上記一般式(1)で表されるセラミックスからなり、M2がホルミウム(Ho)であり、aが0〜0.75の範囲であり、b+cが0.25〜1の範囲であり、b:cが1:20〜1:4の範囲であり、a+b+c=1である;
(III')上記一般式(1)で表されるセラミックスからなり、M2がツリウム(Tm)であり、aが0〜0.75の範囲であり、b+cが0.25〜1の範囲であり、b:cが1:20〜1:5の範囲であり、a+b+c=1である;
(IV')上記一般式(2)で表されるセラミックスからなり、M2がエルビウム(Er)であり、aが0.6〜0.95の範囲であり、b+cが0.05〜0.4の範囲であり、b:cが1:5〜5:2の範囲であり、a+b+c=1である;
(V')上記一般式(2)で表されるセラミックスからなり、M2がホルミウム(Ho)であり、aが0.6〜0.95の範囲であり、b+cが0.05〜0.4の範囲であり、b:cが1:20〜1:4の範囲であり、a+b+c=1である;
(VI')上記一般式(2)で表されるセラミックスからなり、M2がツリウム(Tm)であり、aが0.6〜0.95の範囲であり、b+cが0.05〜0.4の範囲であり、b:cが1:20〜1:5の範囲であり、a+b+c=1である;
(VII')上記一般式(3)で表されるセラミックスからなり、M2がエルビウム(Er)であり、aが0.5〜0.99の範囲であり、b+cが0.01〜0.5の範囲であり、b:cが1:5〜5:2の範囲であり、a+b+c=1である;
(VIII')上記一般式(3)で表されるセラミックスからなり、M2がホルミウム(Ho)であり、aが0.5〜0.99の範囲であり、b+cが0.01〜0.5の範囲であり、b:cが1:20〜1:4の範囲であり、a+b+c=1である;
(IX')上記一般式(3)で表されるセラミックスからなり、M2がツリウム(Tm)であり、aが0.5〜0.9の範囲であり、b+cが0.1〜0.5の範囲であり、b:cが1:20〜1:5の範囲であり、a+b+c=1である。
The up-conversion phosphor according to any one of claims 1 to 3 , which satisfies any one of the following requirements (I ') to (IX'):
(I ') It consists of ceramics represented by the above general formula (1), M 2 is erbium (Er), a is in the range of 0 to 0.75, and b + c is in the range of 0.25 to 1. Yes, b: c is in the range of 1: 5-5: 2, a + b + c = 1;
(II ′) made of the ceramic represented by the general formula (1), M 2 is holmium (Ho), a is in the range of 0 to 0.75, and b + c is in the range of 0.25 to 1. Yes, b: c is in the range of 1:20 to 1: 4, a + b + c = 1;
(III ') It consists of ceramics represented by the general formula (1), M 2 is thulium (Tm), a is in the range of 0 to 0.75, and b + c is in the range of 0.25 to 1. Yes, b: c is in the range of 1:20 to 1: 5, a + b + c = 1;
(IV ′) Made of the ceramic represented by the general formula (2), M 2 is erbium (Er), a is in the range of 0.6 to 0.95, and b + c is 0.05 to 0.00. 4; b: c is in the range 1: 5-5: 2; a + b + c = 1;
(V ′) Made of the ceramic represented by the general formula (2), M 2 is holmium (Ho), a is in the range of 0.6 to 0.95, and b + c is 0.05 to 0.00. 4; b: c is in the range 1:20 to 1: 4; a + b + c = 1;
(VI ′) Made of the ceramic represented by the general formula (2), M 2 is thulium (Tm), a is in the range of 0.6 to 0.95, and b + c is 0.05 to 0.00. 4; b: c is in the range 1: 20-1: 5; a + b + c = 1;
(VII ′) Made of the ceramic represented by the general formula (3), M 2 is erbium (Er), a is in the range of 0.5 to 0.99, and b + c is 0.01 to 0.00. A range of 5; b: c is in the range of 1: 5 to 5: 2, and a + b + c = 1;
(VIII ′) Made of the ceramic represented by the above general formula (3), M 2 is holmium (Ho), a is in the range of 0.5 to 0.99, and b + c is 0.01 to 0.00. A range of 5; b: c is in the range of 1:20 to 1: 4; a + b + c = 1;
(IX ′) It is made of ceramics represented by the above general formula (3), M 2 is thulium (Tm), a is in the range of 0.5 to 0.9, and b + c is 0.1 to 0.00. 5, b: c is in the range of 1:20 to 1: 5, and a + b + c = 1.
スカンジウム(Sc)、イットリウム(Y)、ランタン(La)、ガドリニウム(Gd)、インジウム(In)、ビスマス(Bi)およびアンチモン(Sb)よりなる群から選ばれる少なくとも1種類の3価の金属の化合物である少なくとも一種類の母材(A)の第1の原料(a)と、タンタル(Ta)化合物およびニオブ(Nb)化合物からなる群より選択される少なくとも1種の5価の金属の化合物からなる母材(A)の第2の原料(a')と、エルビウム(Er)化合物、ホルミウム(Ho)化合物およびツリウム(Tm)化合物から選択される少なくとも1種の3価の金属の化合物である賦活剤原料化合物(B)と、イッテルビウム(Yb)化合物からなる光増感剤原料化合物(C)とを、下記(XI)〜(XIII)のいずれかの条件を満たすように混合し、得られた粉体混合物を800〜1500℃で焼成する、下記一般式(1)、一般式(2)または一般式(3)で表されるセラミックスからなるアップコンバージョン型蛍光体の製造方法:
Figure 0006259609
Figure 0006259609
Figure 0006259609
(上記一般式(1)中、aは0〜0.998の範囲であり、b+cは0.002〜1の範囲であり、b:cは100:1〜1:100の範囲であり、a+b+c=1である。
上記一般式(2)中、aは0.50〜0.998の範囲であり、b+cは0.002〜0.50の範囲であり、b:cは100:1〜1:100の範囲であり、a+b+c=1である。
上記一般式(3)中、aは0.30〜0.998の範囲であり、b+cは0.002〜0.70の範囲であり、b:cは100:1〜1:100の範囲であり、a+b+c=1である。
上記一般式(1)、一般式(2)および一般式(3)中、M1は、スカンジウム(Sc)、イットリウム(Y)、ランタン(La)、ガドリニウム(Gd)、インジウム(In)、ビスマス(Bi)およびアンチモン(Sb)よりなる群から選ばれる少なくとも1種類の3価の金属元素であり、
2は、エルビウム(Er)、ホルミウム(Ho)およびツリウム(Tm)よりなる群から選ばれる少なくとも一種類の3価の金属原子であり、
3は、タンタル(Ta)およびニオブ(Nb)よりなる群から選ばれる少なくとも一種類の5価の金属原子である。
但し、YTaO4:Er,Yb、LaTaO4:Er,Yb、GdTaO4:Er,Yb、YTaO4:Tm,Yb、YNbO4: Er,Yb、および、YNbO4: Tm,Ybは除く。)
(XI)上記一般式(1)で表されるセラミックスからなるアップコンバージョン型蛍光体を製造する場合、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、上記賦活剤原料化合物(B)の金属原子および上記光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計を100原子%としたときに、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子が0〜99.8原子%、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計が0.2〜100原子%となり、
賦活剤原料化合物(B)の金属原子:光増感剤原料化合物(C)の金属原子が100:1〜1:100となり、かつ、
上記母材(A)の第2の原料(a')のM3の原子数が、上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計原子数100に対して490〜910の割合となるように混合する;
(XII)上記一般式(2)で表されるセラミックスからなるアップコンバージョン型蛍光体を製造する場合、上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、上記賦活剤原料化合物(B)の金属原子および上記光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計を100原子%としたときに、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子が99.8〜50.0原子%、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計が0.2〜50原子%、となり、
賦活剤原料化合物(B)の金属原子:光増感剤原料化合物(C)の金属原子が100:1〜1:100となり、かつ、
上記母材(A)の第2の原料(a')のM3の原子数が、上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計原子数100に対して70〜130の割合となるように混合する;
(XIII)上記一般式(3)で表されるセラミックスからなるアップコンバージョン型蛍光体を製造する場合、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、上記賦活剤原料化合物(B)の金属原子および上記光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計を100原子%としたときに、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子が0.2〜70.0原子%、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計が30〜99.8原子%、となり、
賦活剤原料化合物(B)の金属原子:光増感剤原料化合物(C)の金属原子が100:1〜1:100となり、かつ、
上記母材(A)の第2の原料(a')のM3の原子数が、上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計原子数100に対して23〜43の割合となるように混合する。
Compound of at least one trivalent metal selected from the group consisting of scandium (Sc), yttrium (Y), lanthanum (La), gadolinium (Gd), indium (In), bismuth (Bi) and antimony (Sb) A first raw material (a) of at least one kind of base material (A) and at least one pentavalent metal compound selected from the group consisting of a tantalum (Ta) compound and a niobium (Nb) compound. A second raw material (a ′) of the base material (A) and at least one trivalent metal compound selected from an erbium (Er) compound, a holmium (Ho) compound, and a thulium (Tm) compound. The activator raw material compound (B) and the photosensitizer raw material compound (C) comprising the ytterbium (Yb) compound are subjected to any of the following conditions (XI) to (XIII): Upconversion comprising ceramics represented by the following general formula (1), general formula (2), or general formula (3), which is mixed so as to satisfy the conditions, and the obtained powder mixture is fired at 800 to 1500 ° C. Type phosphor manufacturing method:
Figure 0006259609
Figure 0006259609
Figure 0006259609
(In the general formula (1), a is in the range of 0 to 0.998, b + c is in the range of 0.002 to 1, b: c is in the range of 100: 1 to 1: 100, and a + b + c. = 1.
In the general formula (2), a is in the range of 0.50 to 0.998, b + c is in the range of 0.002 to 0.50, and b: c is in the range of 100: 1 to 1: 100. Yes, a + b + c = 1.
In the general formula (3), a is in the range of 0.30 to 0.998, b + c is in the range of 0.002 to 0.70, and b: c is in the range of 100: 1 to 1: 100. Yes, a + b + c = 1.
In the above general formula (1), general formula (2) and general formula (3), M 1 is scandium (Sc), yttrium (Y), lanthanum (La), gadolinium (Gd), indium (In), bismuth. (Bi) and at least one trivalent metal element selected from the group consisting of antimony (Sb),
M 2 is at least one trivalent metal atom selected from the group consisting of erbium (Er), holmium (Ho) and thulium (Tm);
M 3 is at least one pentavalent metal atom selected from the group consisting of tantalum (Ta) and niobium (Nb).
However, YTaO 4: Er, Yb, LaTaO 4: Er, Yb, GdTaO 4: Er, Yb, YTaO 4: Tm, Yb, YNbO 4: Er, Yb, and, YNbO 4: Tm, Yb is excluded. )
(XI) When producing an up-conversion phosphor made of ceramics represented by the general formula (1),
The total of the metal atoms of the first raw material (a) of the base material (A), the metal atoms of the activator raw material compound (B) and the metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C) is 100 atomic%. When
The metal atom of the first raw material (a) of the base material (A) is 0 to 99.8 atomic%, the metal atom of the activator raw material compound (B) and the metal atom of the photosensitizer raw material compound (C). The total is 0.2-100 atomic%,
The metal atom of the activator raw material compound (B): The metal atom of the photosensitizer raw material compound (C) is 100: 1 to 1: 100, and
The number of M 3 atoms of the second raw material (a ′) of the base material (A) is the metal atom of the first raw material (a) of the base material (A), the metal of the activator raw material compound (B). Mixing so that it may become a ratio of 490-910 with respect to the total number of atoms 100 of an atom and the metal atom of a photosensitizer raw material compound (C);
(XII) When producing an up-conversion type phosphor composed of the ceramic represented by the general formula (2), the metal atom of the first raw material (a) of the base material (A), the activator raw material compound ( When the sum of the metal atoms of B) and the metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C) is 100 atomic%,
The metal atom of the first raw material (a) of the base material (A) is 99.8 to 50.0 atomic%, the metal atom of the activator raw material compound (B) and the metal of the photosensitizer raw material compound (C). The total number of atoms is 0.2-50 atomic%,
The metal atom of the activator raw material compound (B): The metal atom of the photosensitizer raw material compound (C) is 100: 1 to 1: 100, and
The number of M 3 atoms of the second raw material (a ′) of the base material (A) is the metal atom of the first raw material (a) of the base material (A), the metal of the activator raw material compound (B). Mixing so that it may become a ratio of 70-130 with respect to the total number of atoms 100 of an atom and the metal atom of a photosensitizer raw material compound (C);
(XIII) When manufacturing an up-conversion phosphor made of ceramics represented by the general formula (3),
The total of the metal atoms of the first raw material (a) of the base material (A), the metal atoms of the activator raw material compound (B) and the metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C) is 100 atomic%. When
The metal atom of the first raw material (a) of the base material (A) is 0.2 to 70.0 atomic%, the metal atom of the activator raw material compound (B), and the metal of the photosensitizer raw material compound (C). The total number of atoms is 30-99.8 atomic percent,
The metal atom of the activator raw material compound (B): The metal atom of the photosensitizer raw material compound (C) is 100: 1 to 1: 100, and
The number of M 3 atoms of the second raw material (a ′) of the base material (A) is the metal atom of the first raw material (a) of the base material (A), the metal of the activator raw material compound (B). It mixes so that it may become a ratio of 23-43 with respect to the total number of atoms 100 of an atom and the metal atom of a photosensitizer raw material compound (C).
スカンジウム(Sc)、イットリウム(Y)、ランタン(La)、ガドリニウム(Gd)、インジウム(In)、ビスマス(Bi)およびアンチモン(Sb)よりなる群から選ばれる少なくとも1種類の3価の金属の化合物からなる少なくとも1種の母材(A)の第1の原料(a)と、エルビウム(Er)の化合物、ホルミウム(Ho)の化合物およびツリウム(Tm)の化合物から選択される少なくとも1種の3価の金属の化合物である賦活剤原料化合物(B)と、金属化合物としてイッテルビウム(Yb)を含む光増感剤原料化合物(C)と、母材(A)の第2の原料(a')であるタンタル(Ta)の化合物およびニオブ(Nb)の化合物からなる群より選択される少なくとも1種の5価の金属の化合物と、母材(A)の第2の原料(a')であるタンタルの配位性有機化合物錯体およびニオブの配位性有機化合物錯体よりなる群から選択される少なくとも1種の配位性有機化合物錯体と、配位性有機化合物と、溶媒とを、下記(XI)〜(XIII)のいずれかの条件を満たすように混合して、混合溶液を調製し、次いで、得られた混合溶液を120〜150℃で加熱して液体成分を蒸発させ、得られた生成物を400〜500℃で加熱してセラミック前駆体を形成し、次いで、得られたセラミック前駆体を800〜1500℃で焼成する、下記一般式(1)、一般式(2)または一般式(3)で表されるセラミックスからなるアップコンバージョン型蛍光体の製造方法:
Figure 0006259609
Figure 0006259609
Figure 0006259609
(上記一般式(1)中、aは0〜0.998の範囲であり、b+cは0.002〜1の範囲であり、b:cは100:1〜1:100の範囲であり、a+b+c=1である。
上記一般式(2)中、aは0.50〜0.998の範囲であり、b+cは0.002〜0.50の範囲であり、b:cは100:1〜1:100の範囲であり、a+b+c=1である。
上記一般式(3)中、aは0.30〜0.998の範囲であり、b+cは0.002〜0.70の範囲であり、b:cは100:1〜1:100の範囲であり、a+b+c=1である。
上記一般式(1)、一般式(2)および一般式(3)中、M1は、スカンジウム(Sc)、イットリウム(Y)、ランタン(La)、ガドリニウム(Gd)、インジウム(In)、ビスマス(Bi)およびアンチモン(Sb)よりなる群から選ばれる少なくとも1種類の3価の金属元素であり、
2は、エルビウム(Er)、ホルミウム(Ho)およびツリウム(Tm)よりなる群から選ばれる少なくとも一種類の3価の金属原子であり、
3は、タンタル(Ta)およびニオブ(Nb)よりなる群から選ばれる少なくとも一種類の5価の金属原子である。
但し、YTaO4:Er,Yb、LaTaO4:Er,Yb、GdTaO4:Er,Yb、YTaO4:Tm,Yb、YNbO4: Er,Yb、および、YNbO4: Tm,Ybは除く。)
(XI)上記一般式(1)で表されるセラミックスからなるアップコンバージョン型蛍光体を製造する場合、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、上記賦活剤原料化合物(B)の金属原子および上記光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計を100原子%としたときに、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子が0〜99.8原子%、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計が0.2〜100原子%となり、
賦活剤原料化合物(B)の金属原子:光増感剤原料化合物(C)の金属原子が100:1〜1:100となり、かつ、
上記母材(A)の第2の原料(a')のM3の原子数が、上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計原子数100に対して490〜910の割合となり、かつ、
上記配位性有機化合物の量が全金属に対して1〜10倍モルとなるように混合する;
(XII)上記一般式(2)で表されるセラミックスからなるアップコンバージョン型蛍光体を製造する場合、上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、上記賦活剤原料化合物(B)の金属原子および上記光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計を100原子%としたときに、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子が99.8〜50.0原子%、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計が0.2〜50原子%、となり、
賦活剤原料化合物(B)の金属原子:光増感剤原料化合物(C)の金属原子が100:1〜1:100となり、かつ、
上記母材(A)の第2の原料(a')のM3の原子数が、上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計原子数100に対して70〜130の割合となり、かつ、
上記配位性有機化合物の量が全金属に対して1〜10倍モルとなるように混合する;
(XIII)上記一般式(3)で表されるセラミックスからなるアップコンバージョン型蛍光体を製造する場合、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、上記賦活剤原料化合物(B)の金属原子および上記光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計を100原子%としたときに、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子が30〜99.8原子%、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計が0.2〜70原子%、となり、
賦活剤原料化合物(B)の金属原子:光増感剤原料化合物(C)の金属原子が100:1〜1:100となり、
上記母材(A)の第2の原料(a')のM3の原子数が、上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計原子数100に対して23〜43の割合となり、かつ、
上記配位性有機化合物の量が全金属に対して1〜10倍モルとなるように混合する
Compound of at least one trivalent metal selected from the group consisting of scandium (Sc), yttrium (Y), lanthanum (La), gadolinium (Gd), indium (In), bismuth (Bi) and antimony (Sb) At least one selected from the group consisting of a first raw material (a) of at least one base material (A) comprising erbium (Er), holmium (Ho) and thulium (Tm) Activator raw material compound (B) which is a compound of a valent metal, photosensitizer raw material compound (C) containing ytterbium (Yb) as a metal compound, and second raw material (a ′) of the base material (A) At least one pentavalent metal compound selected from the group consisting of tantalum (Ta) compounds and niobium (Nb) compounds, and a second raw material (a) of the base material (A) ') At least one coordination organic compound complex selected from the group consisting of a tantalum coordination organic compound complex and a niobium coordination organic compound complex, a coordination organic compound, and a solvent. In order to satisfy any one of the following conditions (XI) to (XIII), a mixed solution is prepared, and then the obtained mixed solution is heated at 120 to 150 ° C. to evaporate the liquid component. The obtained product is heated at 400 to 500 ° C. to form a ceramic precursor, and then the obtained ceramic precursor is fired at 800 to 1500 ° C. The following general formula (1) and general formula (2) Or the manufacturing method of the up-conversion type | mold phosphor which consists of ceramics represented by General formula (3):
Figure 0006259609
Figure 0006259609
Figure 0006259609
(In the general formula (1), a is in the range of 0 to 0.998, b + c is in the range of 0.002 to 1, b: c is in the range of 100: 1 to 1: 100, and a + b + c. = 1.
In the general formula (2), a is in the range of 0.50 to 0.998, b + c is in the range of 0.002 to 0.50, and b: c is in the range of 100: 1 to 1: 100. Yes, a + b + c = 1.
In the general formula (3), a is in the range of 0.30 to 0.998, b + c is in the range of 0.002 to 0.70, and b: c is in the range of 100: 1 to 1: 100. Yes, a + b + c = 1.
In the above general formula (1), general formula (2) and general formula (3), M 1 is scandium (Sc), yttrium (Y), lanthanum (La), gadolinium (Gd), indium (In), bismuth. (Bi) and at least one trivalent metal element selected from the group consisting of antimony (Sb),
M 2 is at least one trivalent metal atom selected from the group consisting of erbium (Er), holmium (Ho) and thulium (Tm);
M 3 is at least one pentavalent metal atom selected from the group consisting of tantalum (Ta) and niobium (Nb).
However, YTaO 4: Er, Yb, LaTaO 4: Er, Yb, GdTaO 4: Er, Yb, YTaO 4: Tm, Yb, YNbO 4: Er, Yb, and, YNbO 4: Tm, Yb is excluded. )
(XI) When producing an up-conversion phosphor made of ceramics represented by the general formula (1),
The total of the metal atoms of the first raw material (a) of the base material (A), the metal atoms of the activator raw material compound (B) and the metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C) is 100 atomic%. When
The metal atom of the first raw material (a) of the base material (A) is 0 to 99.8 atomic%, the metal atom of the activator raw material compound (B) and the metal atom of the photosensitizer raw material compound (C). The total is 0.2-100 atomic%,
The metal atom of the activator raw material compound (B): The metal atom of the photosensitizer raw material compound (C) is 100: 1 to 1: 100, and
The number of M 3 atoms of the second raw material (a ′) of the base material (A) is the metal atom of the first raw material (a) of the base material (A), the metal of the activator raw material compound (B). 490 to 910 relative to the total number of atoms of 100 atoms and metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C), and
Mixing so that the amount of the coordinating organic compound is 1 to 10 times mol of all metals;
(XII) When producing an up-conversion type phosphor composed of the ceramic represented by the general formula (2), the metal atom of the first raw material (a) of the base material (A), the activator raw material compound ( When the sum of the metal atoms of B) and the metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C) is 100 atomic%,
The metal atom of the first raw material (a) of the base material (A) is 99.8 to 50.0 atomic%, the metal atom of the activator raw material compound (B) and the metal of the photosensitizer raw material compound (C). The total number of atoms is 0.2-50 atomic%,
The metal atom of the activator raw material compound (B): The metal atom of the photosensitizer raw material compound (C) is 100: 1 to 1: 100, and
The number of M 3 atoms of the second raw material (a ′) of the base material (A) is the metal atom of the first raw material (a) of the base material (A), the metal of the activator raw material compound (B). 70 to 130 in proportion to the total number of atoms of 100 atoms and metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C), and
Mixing so that the amount of the coordinating organic compound is 1 to 10 times mol of all metals;
(XIII) When manufacturing an up-conversion phosphor made of ceramics represented by the general formula (3),
The total of the metal atoms of the first raw material (a) of the base material (A), the metal atoms of the activator raw material compound (B) and the metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C) is 100 atomic%. When
30 to 99.8 atomic% of metal atoms of the first raw material (a) of the base material (A), metal atoms of the activator raw material compound (B), and metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C). The total is 0.2-70 atomic%,
The metal atom of the activator raw material compound (B): The metal atom of the photosensitizer raw material compound (C) is 100: 1 to 1: 100,
The number of M 3 atoms of the second raw material (a ′) of the base material (A) is the metal atom of the first raw material (a) of the base material (A), the metal of the activator raw material compound (B). A ratio of 23 to 43 with respect to 100 atoms and the total number of metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C), and
Mix so that the amount of the coordinating organic compound is 1 to 10 times mol of all metals.
前記配位性有機化合物が、クエン酸である請求項に記載のアップコンバージョン型蛍光体の製造方法。 The method for producing an upconversion phosphor according to claim 6 , wherein the coordination organic compound is citric acid. 上記母材(A)の第1の原料(a)の金属が、イットリウム(Y)、ランタン(La)およびガドリニウム(Gd)よりなる群から選ばれる少なくとも1種類の3価の金属元素である請求項5〜7のいずれかに記載のアップコンバージョン型蛍光体の製造方法。 The metal of the first raw material (a) of the base material (A) is at least one trivalent metal element selected from the group consisting of yttrium (Y), lanthanum (La) and gadolinium (Gd) Item 8. A method for producing an up-conversion phosphor according to any one of Items 5 to 7 . 上記混合を、下記(I'')〜(IX'' )のいずれかの条件を満たすように行う請求項5〜8のいずれかに記載のアップコンバージョン型蛍光体の製造方法:
(I'')上記一般式(1)で表されるセラミックスからなり、M2がエルビウム(Er)であるアップコンバージョン型蛍光体を製造する場合、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、上記賦活剤原料化合物(B)の金属原子および上記光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計を100原子%としたときに、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子が0〜80原子%、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計が20〜100原子%となり、
賦活剤原料化合物(B)の金属原子:光増感剤原料化合物(C)の金属原子が1:10〜10:1となり、かつ、
上記母材(A)の第2の原料(a')のM3の原子数が、上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計原子数100に対して490〜910の割合となり、かつ、
上記配位性有機化合物の量が全金属に対して1〜10倍モルとなるように混合する;
(II'')上記一般式(1)で表されるセラミックスからなり、M2がホルミウム(Ho)であるアップコンバージョン型蛍光体を製造する場合、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、上記賦活剤原料化合物(B)の金属原子および上記光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計を100原子%としたときに、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子が0〜80原子%、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計が20〜100原子%となり、
賦活剤原料化合物(B)の金属原子:光増感剤原料化合物(C)の金属原子が1:20〜1:2となり、かつ、
上記母材(A)の第2の原料(a')のM3の原子数が、上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計原子数100に対して490〜910の割合となり、かつ、
上記配位性有機化合物の量が全金属に対して1〜10倍モルとなるように混合する;
(III'')上記一般式(1)で表されるセラミックスからなり、M2がツリウム(Tm)であるアップコンバージョン型蛍光体を製造する場合、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、上記賦活剤原料化合物(B)の金属原子および上記光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計を100原子%としたときに、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子が0〜80原子%、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計が20〜100原子%となり、
賦活剤原料化合物(B)の金属原子:光増感剤原料化合物(C)の金属原子が1:20〜1:2となり、かつ、
上記母材(A)の第2の原料(a')のM3の原子数が、上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計原子数100に対して490〜910の割合となり、かつ、
上記配位性有機化合物の量が全金属に対して1〜10倍モルとなるように混合する;
(IV'')上記一般式(2)で表されるセラミックスからなり、M2がエルビウム(Er)であるアップコンバージョン型蛍光体を製造する場合、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、上記賦活剤原料化合物(B)の金属原子および上記光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計を100原子%としたときに、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子が50〜95原子%、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計が5〜50原子%となり、
賦活剤原料化合物(B)の金属原子:光増感剤原料化合物(C)の金属原子が1:10〜10:1となり、かつ、
上記母材(A)の第2の原料(a')のM3の原子数が、上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計原子数100に対して70〜130の割合となり、かつ、
上記配位性有機化合物の量が全金属に対して1〜10倍モルとなるように混合する;
(V'')上記一般式(2)で表されるセラミックスからなり、M2がホルミウム(Ho)であるアップコンバージョン型蛍光体を製造する場合、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、上記賦活剤原料化合物(B)の金属原子および上記光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計を100原子%としたときに、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子が50〜95原子%、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計が5〜50原子%となり、
賦活剤原料化合物(B)の金属原子:光増感剤原料化合物(C)の金属原子が1:20〜1:2となり、かつ、
上記母材(A)の第2の原料(a')のM3の原子数が、上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計原子数100に対して70〜130の割合となり、かつ、
上記配位性有機化合物の量が全金属に対して1〜10倍モルとなるように混合する;
(VI'')上記一般式(2)で表されるセラミックスからなり、M2がツリウム(Tm)であるアップコンバージョン型蛍光体を製造する場合、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、上記賦活剤原料化合物(B)の金属原子および上記光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計を100原子%としたときに、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子が50〜95原子%、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計が5〜50原子%となり、
賦活剤原料化合物(B)の金属原子:光増感剤原料化合物(C)の金属原子が1:20〜1:2となり、かつ、
上記母材(A)の第2の原料(a')のM3の原子数が、上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計原子数100に対して70〜130の割合となり、かつ、
上記配位性有機化合物の量が全金属に対して1〜10倍モルとなるように混合する;
(VII'')上記一般式(3)で表されるセラミックスからなり、M2がエルビウム(Er)であるアップコンバージョン型蛍光体を製造する場合、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、上記賦活剤原料化合物(B)の金属原子および上記光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計を100原子%としたときに、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子が30〜99原子%、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計が1〜70原子%となり、
賦活剤原料化合物(B)の金属原子:光増感剤原料化合物(C)の金属原子が1:10〜10:1となり、かつ、
上記母材(A)の第2の原料(a')のM3の原子数が、上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計原子数100に対して23〜43の割合となり、かつ、
上記配位性有機化合物の量が全金属に対して1〜10倍モルとなるように混合する;
(VIII'')上記一般式(3)で表されるセラミックスからなり、M2がホルミウム(Ho)であるアップコンバージョン型蛍光体を製造する場合、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、上記賦活剤原料化合物(B)の金属原子および上記光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計を100原子%としたときに、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子が30〜99原子%、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計が1〜70原子%となり、
賦活剤原料化合物(B)の金属原子:光増感剤原料化合物(C)の金属原子が1:20〜1:2となり、かつ、
上記母材(A)の第2の原料(a')のM3の原子数が、上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計原子数100に対して23〜43の割合となり、かつ、
上記配位性有機化合物の量が全金属に対して1〜10倍モルとなるように混合する;
(IX'')上記一般式(3)で表されるセラミックスからなり、M2がツリウム(Tm)であるアップコンバージョン型蛍光体を製造する場合、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、上記賦活剤原料化合物(B)の金属原子および上記光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計を100原子%としたときに、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子が30〜99原子%、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計が1〜70原子%となり、
賦活剤原料化合物(B)の金属原子:光増感剤原料化合物(C)の金属原子が1:20〜1:2となり、かつ、
上記母材(A)の第2の原料(a')のM3の原子数が、上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計原子数100に対して23〜43の割合となり、かつ、
上記配位性有機化合物の量が全金属に対して1〜10倍モルとなるように混合する。
The method for producing an upconversion phosphor according to any one of claims 5 to 8 , wherein the mixing is performed so as to satisfy any of the following conditions (I ") to (IX"):
(I ″) When manufacturing an up-conversion type phosphor made of a ceramic represented by the above general formula (1) and M 2 being erbium (Er),
The total of the metal atoms of the first raw material (a) of the base material (A), the metal atoms of the activator raw material compound (B) and the metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C) is 100 atomic%. When
The total of the metal atoms of the first raw material (a) of the base material (A) is 0 to 80 atomic%, the metal atoms of the activator raw material compound (B) and the photosensitizer raw material compound (C). 20-100 atomic%,
The metal atom of the activator raw material compound (B): The metal atom of the photosensitizer raw material compound (C) is 1:10 to 10: 1, and
The number of M 3 atoms of the second raw material (a ′) of the base material (A) is the metal atom of the first raw material (a) of the base material (A), the metal of the activator raw material compound (B). 490 to 910 relative to the total number of atoms of 100 atoms and metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C), and
Mixing so that the amount of the coordinating organic compound is 1 to 10 times mol of all metals;
(II ″) When manufacturing an up-conversion type phosphor made of ceramics represented by the above general formula (1) and M 2 being holmium (Ho),
The total of the metal atoms of the first raw material (a) of the base material (A), the metal atoms of the activator raw material compound (B) and the metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C) is 100 atomic%. When
The total of the metal atoms of the first raw material (a) of the base material (A) is 0 to 80 atomic%, the metal atoms of the activator raw material compound (B) and the photosensitizer raw material compound (C). 20-100 atomic%,
The metal atom of the activator raw material compound (B): The metal atom of the photosensitizer raw material compound (C) is 1:20 to 1: 2, and
The number of M 3 atoms of the second raw material (a ′) of the base material (A) is the metal atom of the first raw material (a) of the base material (A), the metal of the activator raw material compound (B). 490 to 910 relative to the total number of atoms of 100 atoms and metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C), and
Mixing so that the amount of the coordinating organic compound is 1 to 10 times mol of all metals;
(III ″) When manufacturing an up-conversion type phosphor composed of ceramics represented by the above general formula (1) and M 2 being thulium (Tm),
The total of the metal atoms of the first raw material (a) of the base material (A), the metal atoms of the activator raw material compound (B) and the metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C) is 100 atomic%. When
The total of the metal atoms of the first raw material (a) of the base material (A) is 0 to 80 atomic%, the metal atoms of the activator raw material compound (B) and the photosensitizer raw material compound (C). 20-100 atomic%,
The metal atom of the activator raw material compound (B): The metal atom of the photosensitizer raw material compound (C) is 1:20 to 1: 2, and
The number of M 3 atoms of the second raw material (a ′) of the base material (A) is the metal atom of the first raw material (a) of the base material (A), the metal of the activator raw material compound (B). 490 to 910 relative to the total number of atoms of 100 atoms and metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C), and
Mixing so that the amount of the coordinating organic compound is 1 to 10 times mol of all metals;
(IV ″) When manufacturing an up-conversion type phosphor composed of ceramics represented by the above general formula (2) and M 2 being erbium (Er),
The total of the metal atoms of the first raw material (a) of the base material (A), the metal atoms of the activator raw material compound (B) and the metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C) is 100 atomic%. When
The total amount of metal atoms of the first raw material (a) of the base material (A) is 50 to 95 atomic%, the metal atoms of the activator raw material compound (B) and the photosensitizer raw material compound (C). 5 to 50 atomic%,
The metal atom of the activator raw material compound (B): The metal atom of the photosensitizer raw material compound (C) is 1:10 to 10: 1, and
The number of M 3 atoms of the second raw material (a ′) of the base material (A) is the metal atom of the first raw material (a) of the base material (A), the metal of the activator raw material compound (B). 70 to 130 in proportion to the total number of atoms of 100 atoms and metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C), and
Mixing so that the amount of the coordinating organic compound is 1 to 10 times mol of all metals;
(V ″) When manufacturing an up-conversion type phosphor composed of ceramics represented by the above general formula (2) and M 2 being holmium (Ho),
The total of the metal atoms of the first raw material (a) of the base material (A), the metal atoms of the activator raw material compound (B) and the metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C) is 100 atomic%. When
The total amount of metal atoms of the first raw material (a) of the base material (A) is 50 to 95 atomic%, the metal atoms of the activator raw material compound (B) and the photosensitizer raw material compound (C). 5 to 50 atomic%,
The metal atom of the activator raw material compound (B): The metal atom of the photosensitizer raw material compound (C) is 1:20 to 1: 2, and
The number of M 3 atoms of the second raw material (a ′) of the base material (A) is the metal atom of the first raw material (a) of the base material (A), the metal of the activator raw material compound (B). 70 to 130 in proportion to the total number of atoms of 100 atoms and metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C), and
Mixing so that the amount of the coordinating organic compound is 1 to 10 times mol of all metals;
(VI ″) When manufacturing an up-conversion type phosphor made of ceramics represented by the above general formula (2) and M 2 being thulium (Tm),
The total of the metal atoms of the first raw material (a) of the base material (A), the metal atoms of the activator raw material compound (B) and the metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C) is 100 atomic%. When
The total amount of metal atoms of the first raw material (a) of the base material (A) is 50 to 95 atomic%, the metal atoms of the activator raw material compound (B) and the photosensitizer raw material compound (C). 5 to 50 atomic%,
The metal atom of the activator raw material compound (B): The metal atom of the photosensitizer raw material compound (C) is 1:20 to 1: 2, and
The number of M 3 atoms of the second raw material (a ′) of the base material (A) is the metal atom of the first raw material (a) of the base material (A), the metal of the activator raw material compound (B). 70 to 130 in proportion to the total number of atoms of 100 atoms and metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C), and
Mixing so that the amount of the coordinating organic compound is 1 to 10 times mol of all metals;
(VII ″) When manufacturing an up-conversion type phosphor made of ceramics represented by the above general formula (3) and M 2 being erbium (Er),
The total of the metal atoms of the first raw material (a) of the base material (A), the metal atoms of the activator raw material compound (B) and the metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C) is 100 atomic%. When
The total of the metal atoms of the first raw material (a) of the base material (A) is 30 to 99 atomic%, the metal atoms of the activator raw material compound (B) and the metal sensitizer raw material compound (C). 1-70 atomic%,
The metal atom of the activator raw material compound (B): The metal atom of the photosensitizer raw material compound (C) is 1:10 to 10: 1, and
The number of M 3 atoms of the second raw material (a ′) of the base material (A) is the metal atom of the first raw material (a) of the base material (A), the metal of the activator raw material compound (B). A ratio of 23 to 43 with respect to 100 atoms and the total number of metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C), and
Mixing so that the amount of the coordinating organic compound is 1 to 10 times mol of all metals;
(VIII ″) In the case of producing an upconversion phosphor comprising the ceramic represented by the general formula (3) and M 2 being holmium (Ho),
The total of the metal atoms of the first raw material (a) of the base material (A), the metal atoms of the activator raw material compound (B) and the metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C) is 100 atomic%. When
The total of the metal atoms of the first raw material (a) of the base material (A) is 30 to 99 atomic%, the metal atoms of the activator raw material compound (B) and the metal sensitizer raw material compound (C). 1-70 atomic%,
The metal atom of the activator raw material compound (B): The metal atom of the photosensitizer raw material compound (C) is 1:20 to 1: 2, and
The number of M 3 atoms of the second raw material (a ′) of the base material (A) is the metal atom of the first raw material (a) of the base material (A), the metal of the activator raw material compound (B). A ratio of 23 to 43 with respect to 100 atoms and the total number of metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C), and
Mixing so that the amount of the coordinating organic compound is 1 to 10 times mol of all metals;
(IX ″) When manufacturing an up-conversion type phosphor made of ceramics represented by the above general formula (3) and M 2 being thulium (Tm),
The total of the metal atoms of the first raw material (a) of the base material (A), the metal atoms of the activator raw material compound (B) and the metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C) is 100 atomic%. When
The total of the metal atoms of the first raw material (a) of the base material (A) is 30 to 99 atomic%, the metal atoms of the activator raw material compound (B) and the metal sensitizer raw material compound (C). 1-70 atomic%,
The metal atom of the activator raw material compound (B): The metal atom of the photosensitizer raw material compound (C) is 1:20 to 1: 2, and
The number of M 3 atoms of the second raw material (a ′) of the base material (A) is the metal atom of the first raw material (a) of the base material (A), the metal of the activator raw material compound (B). A ratio of 23 to 43 with respect to 100 atoms and the total number of metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C), and
It mixes so that the quantity of the said coordinating organic compound may be 1-10 times mole with respect to all the metals.
上記混合を、下記(I''')〜(IX’’’)のいずれかの条件を満たすように行う請求項5〜9のいずれかに記載のアップコンバージョン型蛍光体の製造方法:
(I''')上記一般式(1)で表されるセラミックスからなり、M2がエルビウム(Er)であるアップコンバージョン型蛍光体を製造する場合、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、上記賦活剤原料化合物(B)の金属原子および上記光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計を100原子%としたときに、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子が0〜75原子%、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計が25〜100原子%となり、
賦活剤原料化合物(B)の金属原子:光増感剤原料化合物(C)の金属原子が1:5〜5:2となり、かつ、
上記母材(A)の第2の原料(a')のM3の原子数が、上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計原子数100に対して490〜910の割合となり、かつ、
上記配位性有機化合物の量が全金属に対して1〜10倍モルとなるように混合する;
(II''')上記一般式(1)で表されるセラミックスからなり、M2がホルミウム(Ho)であるアップコンバージョン型蛍光体を製造する場合、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、上記賦活剤原料化合物(B)の金属原子および上記光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計を100原子%としたときに、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子が0〜75原子%、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計が25〜100原子%となり、
賦活剤原料化合物(B)の金属原子:光増感剤原料化合物(C)の金属原子が1:20〜1:4となり、かつ、
上記母材(A)の第2の原料(a')のM3の原子数が、上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計原子数100に対して490〜910の割合となり、かつ、
上記配位性有機化合物の量が全金属に対して1〜10倍モルとなるように混合する;
(III''')上記一般式(1)で表されるセラミックスからなり、M2がツリウム(Tm)であるアップコンバージョン型蛍光体を製造する場合、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、上記賦活剤原料化合物(B)の金属原子および上記光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計を100原子%としたときに、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子が0〜75原子%、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計が25〜100原子%となり、
賦活剤原料化合物(B)の金属原子:光増感剤原料化合物(C)の金属原子が1:20〜1:5となり、かつ、
上記母材(A)の第2の原料(a')のM3の原子数が、上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計原子数100に対して490〜910の割合となり、かつ、
上記配位性有機化合物の量が全金属に対して1〜10倍モルとなるように混合する;
(IV''')上記一般式(2)で表されるセラミックスからなり、M2がエルビウム(Er)であるアップコンバージョン型蛍光体を製造する場合、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、上記賦活剤原料化合物(B)の金属原子および上記光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計を100原子%としたときに、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子が60〜95原子%、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計が5〜40原子%となり、
賦活剤原料化合物(B)の金属原子:光増感剤原料化合物(C)の金属原子が1:5〜5:2となり、かつ、
上記母材(A)の第2の原料(a')のM3の原子数が、上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計原子数100に対して70〜130の割合となり、かつ、
上記配位性有機化合物の量が全金属に対して1〜10倍モルとなるように混合する;
(V''')上記一般式(2)で表されるセラミックスからなり、M2がホルミウム(Ho)であるアップコンバージョン型蛍光体を製造する場合、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、上記賦活剤原料化合物(B)の金属原子および上記光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計を100原子%としたときに、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子が60〜95原子%、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計が5〜40原子%となり、
賦活剤原料化合物(B)の金属原子:光増感剤原料化合物(C)の金属原子が1:20〜1:4となり、かつ、
上記母材(A)の第2の原料(a')のM3の原子数が、上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計原子数100に対して70〜130の割合となり、かつ、
上記配位性有機化合物の量が全金属に対して1〜10倍モルとなるように混合する;
(VI''')上記一般式(2)で表されるセラミックスからなり、M2がツリウム(Tm)であるアップコンバージョン型蛍光体を製造する場合、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、上記賦活剤原料化合物(B)の金属原子および上記光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計を100原子%としたときに、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子が60〜95原子%、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計が5〜40原子%となり、
賦活剤原料化合物(B)の金属原子:光増感剤原料化合物(C)の金属原子が1:20〜1:5となり、かつ、
上記母材(A)の第2の原料(a')のM3の原子数が、上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計原子数100に対して70〜130の割合となり、かつ、
上記配位性有機化合物の量が全金属に対して1〜10倍モルとなるように混合する;
(VII''')上記一般式(3)で表されるセラミックスからなり、M2がエルビウム(Er)であるアップコンバージョン型蛍光体を製造する場合、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、上記賦活剤原料化合物(B)の金属原子および上記光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計を100原子%としたときに、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子が50〜99原子%、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計が1〜50原子%となり、
賦活剤原料化合物(B)の金属原子:光増感剤原料化合物(C)の金属原子が1:5〜5:2となり、かつ、
上記母材(A)の第2の原料(a')のM3の原子数が、上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計原子数100に対して23〜43の割合となり、かつ、
上記配位性有機化合物の量が全金属に対して1〜10倍モルとなるように混合する;
(VIII''')上記一般式(3)で表されるセラミックスからなり、M2がホルミウム(Ho)であるアップコンバージョン型蛍光体を製造する場合、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、上記賦活剤原料化合物(B)の金属原子および上記光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計を100原子%としたときに、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子が50〜99原子%、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計が1〜50原子%となり、
賦活剤原料化合物(B)の金属原子:光増感剤原料化合物(C)の金属原子が1:20〜1:4となり、かつ、
上記母材(A)の第2の原料(a')のM3の原子数が、上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計原子数100に対して23〜43の割合となり、かつ、
上記配位性有機化合物の量が全金属に対して1〜10倍モルとなるように混合する;
(IX''')上記一般式(3)で表されるセラミックスからなり、M2がツリウム(Tm)であるアップコンバージョン型蛍光体を製造する場合、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、上記賦活剤原料化合物(B)の金属原子および上記光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計を100原子%としたときに、
上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子が50〜90原子%、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計が10〜50原子%となり、
賦活剤原料化合物(B)の金属原子:光増感剤原料化合物(C)の金属原子が1:20〜1:5となり、かつ、
上記母材(A)の第2の原料(a')のM3の原子数が、上記母材(A)の第1の原料(a)の金属原子、賦活剤原料化合物(B)の金属原子および光増感剤原料化合物(C)の金属原子の合計原子数100に対して23〜43の割合となり、かつ、
上記配位性有機化合物の量が全金属に対して1〜10倍モルとなるように混合する。
The method for producing an up-conversion phosphor according to any one of claims 5 to 9 , wherein the mixing is performed so as to satisfy any of the following conditions (I ''') to (IX''') :
(I ′ ″) When manufacturing an up-conversion phosphor made of ceramics represented by the above general formula (1) and M 2 being erbium (Er),
The total of the metal atoms of the first raw material (a) of the base material (A), the metal atoms of the activator raw material compound (B) and the metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C) is 100 atomic%. When
The metal atom of the first raw material (a) of the base material (A) is 0 to 75 atomic%, the total of the metal atom of the activator raw material compound (B) and the metal atom of the photosensitizer raw material compound (C) is 25 to 100 atomic%,
The metal atom of the activator raw material compound (B): The metal atom of the photosensitizer raw material compound (C) is 1: 5 to 5: 2, and
The number of M 3 atoms of the second raw material (a ′) of the base material (A) is the metal atom of the first raw material (a) of the base material (A), the metal of the activator raw material compound (B). 490 to 910 relative to the total number of atoms of 100 atoms and metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C), and
Mixing so that the amount of the coordinating organic compound is 1 to 10 times mol of all metals;
(II ″ ′) When manufacturing an up-conversion type phosphor composed of ceramics represented by the above general formula (1) and M 2 being holmium (Ho),
The total of the metal atoms of the first raw material (a) of the base material (A), the metal atoms of the activator raw material compound (B) and the metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C) is 100 atomic%. When
The metal atom of the first raw material (a) of the base material (A) is 0 to 75 atomic%, the total of the metal atom of the activator raw material compound (B) and the metal atom of the photosensitizer raw material compound (C) is 25 to 100 atomic%,
The metal atom of the activator raw material compound (B): The metal atom of the photosensitizer raw material compound (C) is 1:20 to 1: 4, and
The number of M 3 atoms of the second raw material (a ′) of the base material (A) is the metal atom of the first raw material (a) of the base material (A), the metal of the activator raw material compound (B). 490 to 910 relative to the total number of atoms of 100 atoms and metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C), and
Mixing so that the amount of the coordinating organic compound is 1 to 10 times mol of all metals;
(III ′ ″) When manufacturing an up-conversion type phosphor made of ceramics represented by the above general formula (1) and M 2 being thulium (Tm),
The total of the metal atoms of the first raw material (a) of the base material (A), the metal atoms of the activator raw material compound (B) and the metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C) is 100 atomic%. When
The metal atom of the first raw material (a) of the base material (A) is 0 to 75 atomic%, the total of the metal atom of the activator raw material compound (B) and the metal atom of the photosensitizer raw material compound (C) is 25 to 100 atomic%,
The metal atom of the activator raw material compound (B): The metal atom of the photosensitizer raw material compound (C) is 1:20 to 1: 5, and
The number of M 3 atoms of the second raw material (a ′) of the base material (A) is the metal atom of the first raw material (a) of the base material (A), the metal of the activator raw material compound (B). 490 to 910 relative to the total number of atoms of 100 atoms and metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C), and
Mixing so that the amount of the coordinating organic compound is 1 to 10 times mol of all metals;
(IV ′ ″) When manufacturing an up-conversion type phosphor made of ceramics represented by the above general formula (2) and M 2 being erbium (Er),
The total of the metal atoms of the first raw material (a) of the base material (A), the metal atoms of the activator raw material compound (B) and the metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C) is 100 atomic%. When
The total of the metal atoms of the first raw material (a) of the base material (A) is 60 to 95 atomic%, the metal atoms of the activator raw material compound (B) and the photosensitizer raw material compound (C). 5-40 atomic%,
The metal atom of the activator raw material compound (B): The metal atom of the photosensitizer raw material compound (C) is 1: 5 to 5: 2, and
The number of M 3 atoms of the second raw material (a ′) of the base material (A) is the metal atom of the first raw material (a) of the base material (A), the metal of the activator raw material compound (B). 70 to 130 in proportion to the total number of atoms of 100 atoms and metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C), and
Mixing so that the amount of the coordinating organic compound is 1 to 10 times mol of all metals;
(V ′ ″) When manufacturing an up-conversion type phosphor composed of ceramics represented by the above general formula (2) and M 2 being holmium (Ho),
The total of the metal atoms of the first raw material (a) of the base material (A), the metal atoms of the activator raw material compound (B) and the metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C) is 100 atomic%. When
The total of the metal atoms of the first raw material (a) of the base material (A) is 60 to 95 atomic%, the metal atoms of the activator raw material compound (B) and the photosensitizer raw material compound (C). 5-40 atomic%,
The metal atom of the activator raw material compound (B): The metal atom of the photosensitizer raw material compound (C) is 1:20 to 1: 4, and
The number of M 3 atoms of the second raw material (a ′) of the base material (A) is the metal atom of the first raw material (a) of the base material (A), the metal of the activator raw material compound (B). 70 to 130 in proportion to the total number of atoms of 100 atoms and metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C), and
Mixing so that the amount of the coordinating organic compound is 1 to 10 times mol of all metals;
(VI ′ ″) When manufacturing an up-conversion type phosphor made of ceramics represented by the above general formula (2) and M 2 being thulium (Tm),
The total of the metal atoms of the first raw material (a) of the base material (A), the metal atoms of the activator raw material compound (B) and the metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C) is 100 atomic%. When
The total of the metal atoms of the first raw material (a) of the base material (A) is 60 to 95 atomic%, the metal atoms of the activator raw material compound (B) and the photosensitizer raw material compound (C). 5-40 atomic%,
The metal atom of the activator raw material compound (B): The metal atom of the photosensitizer raw material compound (C) is 1:20 to 1: 5, and
The number of M 3 atoms of the second raw material (a ′) of the base material (A) is the metal atom of the first raw material (a) of the base material (A), the metal of the activator raw material compound (B). 70 to 130 in proportion to the total number of atoms of 100 atoms and metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C), and
Mixing so that the amount of the coordinating organic compound is 1 to 10 times mol of all metals;
(VII ′ ″) When manufacturing an up-conversion type phosphor made of ceramics represented by the above general formula (3) and M 2 being erbium (Er),
The total of the metal atoms of the first raw material (a) of the base material (A), the metal atoms of the activator raw material compound (B) and the metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C) is 100 atomic%. When
The total of the metal atoms of the first raw material (a) of the base material (A) is 50 to 99 atomic%, the metal atoms of the activator raw material compound (B) and the metal sensitizer raw material compound (C). 1 to 50 atomic%,
The metal atom of the activator raw material compound (B): The metal atom of the photosensitizer raw material compound (C) is 1: 5 to 5: 2, and
The number of M 3 atoms of the second raw material (a ′) of the base material (A) is the metal atom of the first raw material (a) of the base material (A), the metal of the activator raw material compound (B). A ratio of 23 to 43 with respect to 100 atoms and the total number of metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C), and
Mixing so that the amount of the coordinating organic compound is 1 to 10 times mol of all metals;
(VIII ′ ″) When manufacturing an up-conversion type phosphor composed of ceramics represented by the above general formula (3) and M 2 being holmium (Ho),
The total of the metal atoms of the first raw material (a) of the base material (A), the metal atoms of the activator raw material compound (B) and the metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C) is 100 atomic%. When
The total of the metal atoms of the first raw material (a) of the base material (A) is 50 to 99 atomic%, the metal atoms of the activator raw material compound (B) and the metal sensitizer raw material compound (C). 1 to 50 atomic%,
The metal atom of the activator raw material compound (B): The metal atom of the photosensitizer raw material compound (C) is 1:20 to 1: 4, and
The number of M 3 atoms of the second raw material (a ′) of the base material (A) is the metal atom of the first raw material (a) of the base material (A), the metal of the activator raw material compound (B). A ratio of 23 to 43 with respect to 100 atoms and the total number of metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C), and
Mixing so that the amount of the coordinating organic compound is 1 to 10 times mol of all metals;
(IX ′ ″) When manufacturing an up-conversion type phosphor made of ceramics represented by the above general formula (3) and M 2 being thulium (Tm),
The total of the metal atoms of the first raw material (a) of the base material (A), the metal atoms of the activator raw material compound (B) and the metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C) is 100 atomic%. When
The total amount of metal atoms of the first raw material (a) of the base material (A) is 50 to 90 atomic%, the metal atoms of the activator raw material compound (B) and the photosensitizer raw material compound (C). 10-50 atomic%,
The metal atom of the activator raw material compound (B): The metal atom of the photosensitizer raw material compound (C) is 1:20 to 1: 5, and
The number of M 3 atoms of the second raw material (a ′) of the base material (A) is the metal atom of the first raw material (a) of the base material (A), the metal of the activator raw material compound (B). A ratio of 23 to 43 with respect to 100 atoms and the total number of metal atoms of the photosensitizer raw material compound (C), and
It mixes so that the quantity of the said coordinating organic compound may be 1-10 times mole with respect to all the metals.
前記セラミックス前駆体に、ホウ素化合物、アルカリ金属のハロゲン化物およびアルカリ土類金属のハロゲン化物からなる群より選択される少なくとも1種のフラックス剤を、アップコンバージョン型蛍光体100重量%に対して0.1〜50重量%となる量で加えて、上記焼成を行う請求項5〜10のいずれかに記載のアップコンバージョン型蛍光体の製造方法。 At least one fluxing agent selected from the group consisting of boron compounds, alkali metal halides and alkaline earth metal halides is added to the ceramic precursor in an amount of 0.1% relative to 100% by weight of the up-conversion phosphor. The method for producing an upconversion phosphor according to any one of claims 5 to 10 , wherein the firing is performed in an amount of 1 to 50% by weight.
JP2013170551A 2013-08-20 2013-08-20 Upconversion type phosphor and method for producing the same Active JP6259609B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013170551A JP6259609B2 (en) 2013-08-20 2013-08-20 Upconversion type phosphor and method for producing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013170551A JP6259609B2 (en) 2013-08-20 2013-08-20 Upconversion type phosphor and method for producing the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015040226A JP2015040226A (en) 2015-03-02
JP6259609B2 true JP6259609B2 (en) 2018-01-10

Family

ID=52694576

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013170551A Active JP6259609B2 (en) 2013-08-20 2013-08-20 Upconversion type phosphor and method for producing the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6259609B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7230668B2 (en) 2019-04-24 2023-03-01 凸版印刷株式会社 IC media
JP7420179B1 (en) 2022-09-05 2024-01-23 大日本印刷株式会社 Electronic information storage medium, IC card, issuance processing method, and program

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6637176B2 (en) * 2016-07-20 2020-01-29 株式会社日立製作所 Radiation monitor
CN106554778A (en) * 2016-10-08 2017-04-05 中山大学 A kind of single-substrate single-doping white luminescent material and preparation method and application
CN114806569B (en) * 2022-05-13 2023-03-21 大连海事大学 Erbium ytterbium molybdenum tri-doped BiTa 7 O 19 Pure green up-conversion luminescent material and preparation method thereof
CN115490515B (en) * 2022-09-26 2023-07-07 中国科学院福建物质结构研究所 Self-recovery ceramic material and preparation method and application thereof

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0665571A (en) * 1992-03-19 1994-03-08 Mitsubishi Kasei Corp Blue emitting phosphor
JPH069957A (en) * 1992-06-26 1994-01-18 Mitsubishi Kasei Corp Blue-emitting phosphor
US5310505A (en) * 1992-12-16 1994-05-10 E. I. Du Pont De Nemours And Company Process of making tantalate X-ray phosphors
JP2005343701A (en) * 2002-06-11 2005-12-15 Koike Co Ltd SINGLE CRYSTAL OF YTTERBIUM (Yb)-CONTAINING MIXED CRYSTAL OXIDE

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7230668B2 (en) 2019-04-24 2023-03-01 凸版印刷株式会社 IC media
JP7420179B1 (en) 2022-09-05 2024-01-23 大日本印刷株式会社 Electronic information storage medium, IC card, issuance processing method, and program

Also Published As

Publication number Publication date
JP2015040226A (en) 2015-03-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Gupta et al. Lanthanide-doped lanthanum hafnate nanoparticles as multicolor phosphors for warm white lighting and scintillators
JP6259609B2 (en) Upconversion type phosphor and method for producing the same
Gupta et al. Bluish white emitting sr 2 ceo 4 and red emitting sr 2 ceo 4: Eu 3+ nanoparticles: Optimization of synthesis parameters, characterization, energy transfer and photoluminescence
Dai et al. Ligand-passivated Eu: Y2O3 nanocrystals as a phosphor for white light emitting diodes
JP5721767B2 (en) Multifunctional magnetic nanophosphor having core / shell structure and method for producing the same
Grzyb et al. Upconversion luminescence in BaYF5, BaGdF5 and BaLuF5 nanocrystals doped with Yb3+/Ho3+, Yb3+/Er3+ or Yb3+/Tm3+ ions
Marin et al. Photoluminescence properties of YAG: Ce3+, Pr3+ phosphors synthesized via the Pechini method for white LEDs
KR101441485B1 (en) Green-emitting upconversion nanophosphor and synthesis method thereof
US11680205B2 (en) Full-color-tunable upconversion nanophosphor
Tang et al. Synthesis, structure and upconversion luminescence of Yb 3+, Ho 3+ co-doped Gd 3 Al 5 O 12 garnet phosphor prepared by the Pechini sol–gel method
JP2007332016A (en) Method for producing composite metal compound
JP2013060568A (en) Upconversion phosphor
Liu et al. Sm3+-activated Y2Mo4O15 red-emitting microparticles with admirable luminescent performance for indoor illumination
Mahata et al. Host sensitized luminescence and time-resolved spectroscopy of YVO4: Ho3+ nanocrystals
Sridhar et al. Cr-doped ZnGa2O4: Simple synthesis of intense red-NIR emitting nanoparticles with enhanced quantum efficiency
Martínez-Castro et al. Template-free synthesis and luminescent properties of hollow Ln: YOF (Ln= Eu or Er+ Yb) microspheres
Muley et al. Recent development of aluminate materials for solid state lighting
JP2007217202A (en) Method for producing complex metal oxide
Raju et al. Enhanced green upconversion luminescence properties of Er3+/Yb3+ co-doped strontium gadolinium silicate oxyapatite phosphor
He et al. Novel series of quaternary fluoride nanocrystals: room-temperature synthesis and down-shifting/up-converting multicolor fluorescence
Hua et al. Synthesis of near-white emission phosphors for luminescence lifetime thermometers and flexible security films
Liu et al. Spectroscopic properties of nano-sized cerium-doped lutetium aluminum garnet phosphors via sol–gel combustion process
Jung et al. Crystalline structure dependence of luminescent properties of Eu3+-activated Y2O3–Al2O3 system phosphors
Sal'nikova et al. Synthesis and luminescent properties of (RE0. 95Ln0. 05) 2O2S (RE= La, Y; Ln= Ho, Tm)
Jeevaraj et al. Broadband near infrared emission in Cr3+: Cs2AgBiCl6 double perovskite halides

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160804

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170130

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170404

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170605

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: 20171205

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20171211

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6259609

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250