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公開番号2025130659
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-08
出願番号2024131746
出願日2024-08-08
発明の名称酸化物蛍光体、発光装置及び酸化物蛍光体の製造方法
出願人日亜化学工業株式会社
代理人弁理士法人市澤・川田国際特許事務所
主分類C09K 11/62 20060101AFI20250901BHJP(染料;ペイント;つや出し剤;天然樹脂;接着剤;他に分類されない組成物;他に分類されない材料の応用)
要約【課題】酸化物蛍光体、発光装置及び酸化物蛍光体の製造方法を提供する。
【解決手段】Gaと酸素を含有する母体結晶と、賦活元素と、を含む蛍光体粒子と、前記蛍光体粒子の表面に配置された第1化合物粒子、を含み、前記第1化合物粒子は、酸化物粒子を含み、前記酸化物粒子は、第4族元素、第5族元素、第14族元素、及び第15族元素からなる群から選択される少なくとも1種の第1元素を含む、酸化物蛍光体である。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
Ｇａと酸素を含有する母体結晶と、賦活元素と、を含む蛍光体粒子と、
前記蛍光体粒子の表面に配置された第１化合物粒子と、を含み、
前記第１化合物粒子は、酸化物粒子を含み、前記酸化物粒子は、第４族元素、第５族元素、第１４族元素、及び第１５族元素からなる群から選択される少なくとも１種の第１元素を含む、酸化物蛍光体。
続きを表示（約 2,300 文字）【請求項２】
前記蛍光体粒子の表面に配置された第２化合物粒子をさらに含み、
前記第２化合物粒子は、アルカリ金属元素及びアルカリ土類金属元素からなる群から選択される少なくとも１種の第２元素を含む、請求項１に記載の酸化物蛍光体。
【請求項３】
前記酸化物蛍光体の全体の量を１００質量％としたときに、前記第１化合物粒子に含まれる前記第１元素の量が、０.０５質量％以上８０質量％以下の範囲内である、請求項１又は２に記載の酸化物蛍光体。
【請求項４】
前記酸化物蛍光体の全体の量を１００質量％としたときに、前記第２化合物粒子に含まれる前記第２元素の量が、０.０１質量％以上８０質量％以下の範囲内である、請求項２に記載の酸化物蛍光体。
【請求項５】
前記第１元素の量が、前記第２元素の量よりも多い、請求項２に記載の酸化物蛍光体。
【請求項６】
レーザー回折粒度分布測定法で測定される体積基準の粒度分布における積算５０％の体積平均粒径が１０μｍ以上５０μｍ以下の範囲内である、請求項１又は２に記載の酸化物蛍光体。
【請求項７】
前記蛍光体粒子が、下記式（１）で表される組成、下記式（２）で表される組成、又は、下記式（３）で表される組成のいずれかを有する、請求項１又は２に記載の酸化物蛍光体。
（Ｇａ
１－Ｖ１
Ｍ
１
Ｖ１
）
２
Ｏ
３
：Ｃｒ
ｘ１
（１）
（前記式（１）中、Ｍ
１
は、Ａｌ、Ｉｎ及び希土類元素からなる群から選択される少なくとも１種の元素であり、ｖ１、ｘ１は、それぞれ０≦ｖ１≦１．０、０．０２≦ｘ１≦０．３を満たす。）
（Ｍｇ
１－ｔ２
Ｍ
２
ｔ２
）
ｕ２
（Ｇａ
１－ｖ２－ｘ２
Ｍ
３
ｖ２
）
２
Ｏ
ｗ２
：Ｃｒ
２ｘ２
，Ｍ
４
ｙ２
（２）
（前記式（２）中、Ｍ
２
は、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｎｉ及びＺｎからなる群から選択される少なくとも１種の元素であり、Ｍ
３
は、Ｂ、Ａｌ、Ｉｎ及びＳｃからなる群から選択される少なくとも１種の元素であり、Ｍ
４
は、Ｅｕ、Ｃｅ、Ｔｂ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｙｂ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ及びＭｎからなる群から選択される少なくとも１種の元素であり、ｔ２、ｕ２、ｖ２、ｗ２、ｘ２及びｙ２は、それぞれ０≦ｔ２≦０．８、０．７≦ｕ２≦１．３、０≦ｖ２≦０．８、３．７≦ｗ２≦４．３、０．０１＜ｘ２≦０．１５、０≦ｙ２≦０．２、ｙ２＜２ｘ２を満たす。前記式（２）中、「２ｘ２」は、２と変数ｘ２の積である。）
（Ｌｉ
１－ｔ３
Ｍ
５
ｔ３
）
ｕ３
（Ｇａ
１－ｖ３－ｘ３－ｚ３
Ｍ
６
ｖ３
）
５
Ｏ
ｗ３
：Ｃｒ
５ｘ３
，Ｎｉ
ｙ３
，Ｍ
７
５ｚ３
（３）
（前記式（３）中、Ｍ
５
は、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ及びＣｓからなる群から選択される少なくとも１種の元素であり、Ｍ
６
は、Ｂ、Ａｌ、Ｉｎ及び希土類元素からなる群から選択される少なくとも１種の元素であり、Ｍ
７
は、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｂｉ、Ｖ、Ｎｂ及びＴａからなる群から選択される少なくとも１種の元素であり、ｔ３、ｕ３、ｖ３、ｗ３、ｘ３、ｙ３及びｚ３は、それぞれ０≦ｔ３≦１．０、０．７≦ｕ３≦１．６、０≦ｖ３＜１．０、７．８５≦ｗ３≦１１．５、０．０１≦ｘ３≦０．２４、０≦ｙ３≦０．５、０．２５＜５ｘ３＋ｙ３≦１．２、ｙ３＜５ｘ３、０≦ｚ３≦０．１を満たす。前記式（３）中、「５ｘ３」は、５と変数ｘ３の積である。前記式（３）中、「５ｚ３」は、５と変数ｚ３の積である。）
【請求項８】
前記第１元素が、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐ及びＢｉからなる群から選択される少なくとも１種である、請求項１又は２に記載の酸化物蛍光体。
【請求項９】
前記第２元素が、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ及びＢａからなる群から選択される少なくとも１種である、請求項２に記載の酸化物蛍光体。
【請求項１０】
前記蛍光体粒子が、下記式（１－１）で表される組成を有し、前記酸化物蛍光体が、ＣｕＫα線を用いて測定される粉末Ｘ線回折パターンにおいて、ブラッグ角度２θが３４°以上３６°以下の範囲内において最も高い強度を有する第１ピークＰ１と、ブラッグ角度２θが３１°以上３３°以下の範囲内においてピークトップの強度が最も低い強度を有する第２ピークＰ２と、を有し、前記第２ピークＰ２に対する第１ピークＰ１のピーク強度比（Ｐ１／Ｐ２）が５以上１００以下の範囲内である、請求項１又は２に記載の酸化物蛍光体。
Ｇａ
２
Ｏ
３
：Ｃｒ
ｘ１
（１－１）
（前記式（１－１）中、ｘ１は、０．０２≦ｘ１≦０．３を満たす。）
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、酸化物蛍光体、発光装置及び酸化物蛍光体の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
赤色光から近赤外光の波長範囲に発光強度を有する発光装置は、例えば赤外線カメラ、赤外線通信、植物育成、栽培用の光源、生体認証の１種である静脈認証、青果等の農産物又は食品の糖度等を非破壊で測定する食品成分分析機器等、医薬品の異物混入等を非破壊で測定する分析機器等への使用が望まれている。赤色光から近赤外光の波長範囲と共に、可視光の波長範囲においても発光する発光装置も望まれている。
【０００３】
このような発光装置として、発光ダイオード（ＬＥＤ）と蛍光体と、を組み合わせた発光装置が挙げられる。
また、発光装置に組み合わされる蛍光体として、赤色光から近赤外光の波長範囲に比較的大きな発光スペクトルの発光強度を有する蛍光体（以下、「近赤外発光蛍光体」ともいう。）が挙げられる。
【０００４】
特許文献１には、近赤外発光蛍光体として、６８０ｎｍ以上７６０ｎｍ以下の範囲内に発光ピーク波長を有し、組成が例えばＣａＹＡｌＯ
４
：Ｍｎ
４＋
で表される蛍光体が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特表２０２０－５２８４８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したような各用途に適するように、より半値全幅が広く、発光ピーク波長がより長波の波長範囲にある発光スペクトルを有する近赤外発光蛍光体が求められる場合もある。
本開示は、赤色光から近赤外光の波長範囲に発光ピーク波長を有し、発光強度の高い酸化物蛍光体、発光装置及び酸化物蛍光体の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１態様は、Ｇａと酸素を含有する母体結晶と、賦活元素と、を含む蛍光体粒子と、前記蛍光体粒子の表面に配置された第１化合物粒子と、を含み、前記第１化合物粒子は、酸化物粒子を含み、前記酸化物粒子は、第４族元素、第５族元素、第１４族元素、及び第１５族元素からなる群から選択される少なくとも１種の第１元素を含む、酸化物蛍光体である。
【０００８】
第２態様は、前記酸化物蛍光体と、３６５ｎｍ以上６５０ｎｍ以下の範囲内に発光ピーク波長を有し、前記酸化物蛍光体に励起光を照射する発光素子と、を備える、発光装置である。
【０００９】
第３態様は、Ｇａを含む化合物と、賦活元素となるＣｒを含む化合物と、を含む原料混合物を準備することと、
第４族元素、第５族元素、第１４族元素、及び第１５族元素からなる群から選択される少なくとも１種の第１元素を含む酸化物を含む第１フラックスを準備することと、
前記原料混合物と前記第１フラックスと、を混合して混合物を得ることと、
前記混合物を熱処理して、蛍光体粒子と、前記蛍光体粒子の表面に配置された前記第１元素を含む第１化合物粒子と、を含む、酸化物蛍光体を得ること、を含む、酸化物蛍光体の製造方法。
【００１０】
第４態様は、Ｇａを含む化合物と、賦活元素となるＣｒを含む化合物と、を含む原料混合物を準備することと、
第４族元素、第５族元素、第１４族元素、及び第１５族元素からなる群から選択される少なくとも１種の第１元素を含む酸化物を含む第１フラックスを準備することと、
アルカリ金属元素及びアルカリ土類金属元素からなる群から選択される少なくとも１種の第２元素を含む化合物を含む第２フラックスを準備することと、
前記原料混合物と、前記第１フラックスと、前記第２フラックスと、を混合して混合物を得ることと、
前記混合物を熱処理して、蛍光体粒子と、前記蛍光体粒子の表面に配置された前記第１元素を含む第１化合物粒子と、前記蛍光体粒子の表面に配置された前記第２元素を含む第２化合物粒子と、を含む、酸化物蛍光体を得ること、を含む、酸化物蛍光体の製造方法。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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