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DE112021007723T5 - Oxidleuchtstoff, lichtemittierende Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Oxidleuchtstoff - Google Patents

Oxidleuchtstoff, lichtemittierende Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Oxidleuchtstoff Download PDF

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DE112021007723T5
DE112021007723T5 DE112021007723.6T DE112021007723T DE112021007723T5 DE 112021007723 T5 DE112021007723 T5 DE 112021007723T5 DE 112021007723 T DE112021007723 T DE 112021007723T DE 112021007723 T5 DE112021007723 T5 DE 112021007723T5
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Germany
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phosphor
composition
formula
range
light
Prior art date
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Application number
DE112021007723.6T
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Yoshinori Murazaki
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Nichia Corp
Original Assignee
Nichia Corp
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Publication date
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Application filed by Nichia Corp filed Critical Nichia Corp
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Abstract

Bereitgestellt wird ein Oxidleuchtstoff mit einer Lichtemissions-Peakwellenlänge von 800 nm oder mehr. Der Oxidleuchtstoff hat eine Zusammensetzung, die Mg, Ga, O und Cr enthält und gegebenenfalls ein erstes Element M1, ein zweites Element M2und ein drittes Element M3enthält. Wenn das Gesamtmolverhältnis von Ga, Cr, dem zweiten Element M2und dem dritten Element M3pro Mol der Zusammensetzung des Oxidleuchtstoffs 2 beträgt, liegt das Molverhältnis von Mg oder das Molverhältnis der Gesamtmenge von Mg und dem ersten Element M1in einem Bereich von 0,7 bis 1,3, liegt das Molverhältnis von O in einem Bereich von 3,7 bis 4,3 und liegt das Molverhältnis von Cr im Bereich von mehr als 0,02 und 0,3 oder weniger. Der Oxidleuchtstoff weist eine Lichtemissions-Peakwellenlänge in einem Bereich von 800 nm bis 1600 nm auf in einem Lichtemissionsspektrum.

Description

  • Fachgebiet
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft einen Oxidleuchtstoff, eine lichtemittierende Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung des Oxidleuchtstoffes.
  • Stand der Technik
  • Eine lichtemittierende Vorrichtung, die eine Lichtemissionsintensität in einem Wellenlängenbereich von rotem Licht bis hin zu nahinfrarotem Licht aufweist, wird vorzugsweise zum Beispiel in Infrarotkameras, in der Infrarotkommunikationstechnik, in Lichtquellen für Pflanzenwachstum und -kultivierung, in der Venenauthentifizierung, welche eine Art der biometrischen Authentifizierung ist, und in Instrumenten zur Analyse von Lebensmittelbestandteilen für die zerstörungsfreie Messung des Zuckergehalts von Lebensmitteln, wie z. B. Obst und Gemüse, verwendet. Lichtemittierende Vorrichtungen, die Licht im sichtbaren Wellenlängenbereich sowie im roten bis nahinfraroten Wellenlängenbereich emittieren, sind auch gewünscht. Ein Beispiel für eine solche lichtemittierende Vorrichtung ist eine lichtemittierende Vorrichtung, in der eine lichtemittierende Diode (LED) und ein Leuchtstoff kombiniert sind.
  • Patentdokument 1 offenbart einen phosphoreszierenden Leuchtstoff, der aus chromaktiviertem Gallat besteht, und gibt an, dass der phosphoreszierende Leuchtstoff als Display oder Lichtquelle an einem dunklen Ort verwendet wird und Licht mit einer Lichtemissions-Peakwellenlänge im roten Lichtbereich von 660 nm bis 720 nm emittiert, wenn er durch ultraviolette Strahlen von 254 nm angeregt wird.
  • Liste der Anführungen
  • Patentdokument
  • Patentdokument 1: JP 10-259375 A
  • Kurzdarstellung der Erfindung
  • Technische Aufgabe
  • Bei Lichtquellen, die in kleinen Analyseinstrumenten für medizinische Zwecke oder für Lebensmittelproduktzwecke verwendet werden, kann es in manchen Fällen erforderlich sein, dass sie Licht mit einer Lichtemissions-Peakwellenlänge im nahen Infrarotbereich von mehr als 720 nm emittieren. Daher besteht eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung darin, einen Oxidleuchtstoff mit einer Lichtemissions-Peakwellenlänge im Wellenlängenbereich des nahen Infrarotlichts von 800 nm oder mehr, eine lichtemittierende Vorrichtung, die den Oxidleuchtstoff verwendet, und ein Verfahren zur Herstellung des Oxidleuchtstoffs bereitzustellen.
  • Technische Lösung
  • Ein erster Aspekt ist ein Oxidleuchtstoff mit einer Zusammensetzung, die Mg, Ga, O (Sauerstoff) und Cr umfasst, wobei die Zusammensetzung gegebenenfalls beinhaltet: mindestens ein erstes Element M1, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ca, Sr, Ba, Ni und Zn; mindestens ein zweites Element M2, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus B, Al, In und Sc; und mindestens ein drittes Element M3, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Eu, Ce, Tb, Pr, Nd, Sm, Yb, Ho, Er, Tm und Mn, wobei, wenn das Gesamtmolverhältnis von Ga, Cr, dem zweiten Element M2 und dem dritten Element M3 pro Mol der Zusammensetzung des Oxidleuchtstoffs 2 beträgt, das Molverhältnis von Mg oder das Molverhältnis der Gesamtmenge von Mg und dem ersten Element M1, wenn das erste Element M1 enthalten ist, in einem Bereich von 0,7 bis 1,3 liegt, das Molverhältnis von O in einem Bereich von 3,7 bis 4,3 liegt, das Molverhältnis von Cr in einem Bereich von größer als 0,02 und 0,3 oder weniger liegt und weiter, wenn das Molverhältnis der Gesamtmenge von Mg und dem ersten Element M1 1 beträgt, das Molverhältnis des ersten Elements M1 in einem Bereich von 0 bis 0,8 liegt, das Molverhältnis des zweiten Elements M2 in einem Bereich von 0 bis 1,6 liegt, das Molverhältnis des dritten Elements M3 in einem Bereich von 0 bis 0,2 liegt, wobei das Molverhältnis des dritten Elements M3 kleiner ist als das Molverhältnis von Cr, und wobei im Lichtemissionsspektrum des Leuchtstoffs der Oxidleuchtstoff eine Lichtemissions-Peakwellenlänge in einem Bereich von 800 nm bis 1600 nm aufweist.
  • Ein zweiter Aspekt ist eine lichtemittierende Vorrichtung, umfassend den vorstehend genannten Oxidleuchtstoff und ein lichtemittierendes Element mit einer Lichtemissions-Peakwellenlänge in einem Bereich von 365 nm bis 500 nm, wobei das lichtemittierende Element den Oxidleuchtstoff bestrahlt.
  • Ein dritter Aspekt ist ein Verfahren zur Herstellung eines Oxidleuchtstoffs, wobei das Verfahren umfasst: das Herstellen einer ersten Verbindung, die Mg enthält, einer zweiten Verbindung, die Ga enthält, einer dritten Verbindung, die Cr enthält, und gegebenenfalls einer vierten Verbindung, die mindestens ein erstes Element M1, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ca, Sr, Ba, Ni und Zn, enthält, einer fünften Verbindung, die mindestens ein zweites Element M2, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus B, Al, In und Sc, enthält, und einer sechsten Verbindung, die mindestens ein drittes Element M3, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Eu, Ce, Tb, Pr, Nd, Sm, Yb, Ho, Er, Tm und Mn, enthält; das Herstellen eines Ausgangsmaterialgemisches, welches die erste Verbindung, die zweite Verbindung, die dritte Verbindung und gegebenenfalls die vierte Verbindung, die fünfte Verbindung oder die sechste Verbindung umfasst, die derart eingestellt und gemischt wurden, dass, wenn das Gesamtmolverhältnis von Ga, Cr, dem zweiten Element M2 und dem dritten Element M3 pro Mol der Zusammensetzung des Oxidleuchtstoffs 2 beträgt, das Molverhältnis von Mg oder, wenn das erste Element M1 enthalten ist, das Molverhältnis der Gesamtmenge von Mg und dem ersten Element M1 in einem Bereich von 0,7 bis 1,3 liegt, das Molverhältnis von Cr in einem Bereich von größer als 0,02 und 0,3 oder weniger liegt, und, wenn das Molverhältnis der Gesamtmenge von Mg und dem ersten Element M1 1 beträgt, das Molverhältnis des ersten Elements M1 in einem Bereich von 0 bis 0,8 liegt, das Molverhältnis des zweiten Elements M2 in einem Bereich von 0 bis 1,6 liegt, das Molverhältnis des dritten Elements M3 in einem Bereich von 0 bis 0,2 liegt und das Molverhältnis des dritten Elements M3 kleiner als das Molverhältnis von Cr ist; und das Erhalten eines Oxidleuchtstoffs durch Wärmebehandlung des Ausgangsmaterialgemisches in einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre bei einer Temperatur in einem Bereich von 1200 °C bis 1700 °C, wobei mindestens eine, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus der ersten Verbindung, der zweiten Verbindung und der dritten Verbindung, ein Oxid ist.
  • Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung können ein Oxidleuchtstoff mit einer Lichtemissions-Peakwellenlänge im Wellenlängenbereich des nahen Infrarotlichts von 800 nm bis 1600 nm, eine lichtemittierende Vorrichtung, in welcher der Oxidleuchtstoff verwendet wird, und ein Verfahren zur Herstellung des Oxidleuchtstoffs bereitgestellt werden.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
    • 1 ist eine schematische Querschnittsansicht, die ein Beispiel für ein erstes Konfigurationsbeispiel einer lichtemittierenden Vorrichtung veranschaulicht.
    • 2 ist eine schematische Querschnittsansicht, die ein weiteres Beispiel für das erste Konfigurationsbeispiel der lichtemittierenden Vorrichtung veranschaulicht.
    • 3A ist eine schematische Draufsicht, die ein zweites Konfigurationsbeispiel der lichtemittierenden Vorrichtung veranschaulicht.
    • 3B ist eine schematische Querschnittsansicht, die das zweite Konfigurationsbeispiel der lichtemittierenden Vorrichtung veranschaulicht.
    • 4 ist eine REM-Aufnahme eines Oxidleuchtstoffs gemäß Beispiel 3.
    • 5 ist ein Diagramm, das Emissionsspektren von Oxidleuchtstoffen gemäß den Beispielen 1 bis 3 darstellt.
    • 6 ist ein Diagramm, das Emissionsspektren von Oxidleuchtstoffen gemäß den Beispielen 4 bis 6 darstellt.
    • 7 ist ein Diagramm, das Emissionsspektren von Oxidleuchtstoffen gemäß den Beispielen 7 bis 9 darstellt.
    • 8 ist ein Diagramm, das Emissionsspektren von Oxidleuchtstoffen gemäß den Beispielen 10 bis 12 darstellt.
    • 9 ist ein Diagramm, das Emissionsspektren von Oxidleuchtstoffen gemäß den Beispielen 13 bis 15 darstellt.
    • 10 ist ein Diagramm, das ein Absorptionsspektrum des Oxidleuchtstoffs gemäß Beispiel 3 darstellt.
    • 11 ist ein Diagramm, das Emissionsspektren von Oxidleuchtstoffen gemäß den Vergleichsbeispielen 1 und 2 darstellt.
    • 12 ist ein Diagramm, das Emissionsspektren von Oxidleuchtstoffen gemäß den Vergleichsbeispielen 3 und 4 darstellt.
    • 13 ist ein Diagramm, das Emissionsspektren von lichtemittierenden Vorrichtungen gemäß den Beispielen 1 und 2 darstellt.
    • 14 ist ein Diagramm, das Emissionsspektren von Oxidleuchtstoffen gemäß den Beispielen 16 bis 18 darstellt.
    • 15 ist ein Diagramm, das Emissionsspektren von Oxidleuchtstoffen gemäß den Beispielen 19 bis 21 darstellt.
    • 16 ist ein Diagramm, das Emissionsspektren von Oxidleuchtstoffen gemäß den Beispielen 22 bis 24 darstellt.
  • Beschreibung von Ausführungsformen
  • Nachstehend werden ein Oxidleuchtstoff, eine lichtemittierende Vorrichtung, die diesen verwendet, und ein Verfahren zur Herstellung des Oxidleuchtstoffs gemäß der vorliegenden Offenbarung beschrieben. Jedoch sind die nachstehend dargestellten Ausführungsformen Beispiele zur Verkörperung eines technischen Konzepts der vorliegenden Erfindung und die vorliegende Erfindung ist nicht auf den nachstehenden Oxidleuchtstoff, die nachstehende lichtemittierende Vorrichtung und das nachstehende Verfahren zur Herstellung des Oxidleuchtstoffs beschränkt. Es wird darauf hingewiesen, dass in Bezug auf sichtbares Licht die Beziehung zwischen dem Farbnamen und den Farbartkoordinaten, die Beziehung zwischen dem Wellenlängenbereich des Lichts und dem Farbnamen von monochromatischem Licht und dergleichen JIS Z 8110 entspricht.
  • Eine lichtemittierende Vorrichtung muss Licht in einem optimalen Wellenlängenbereich entsprechend dem zu betrachtenden Objekt und den Einsatzbedingungen emittieren. Zum Beispiel kann es bei medizinischen Vorrichtungen, die im medizinischen Umfeld und beim täglichen Management der körperlichen Verfassung oder dergleichen verwendet werden, erforderlich sein, dass sie problemlos in-vivo-Informationen gewinnen. Ein lebender Körper enthält Lichtabsorber, wie zum Beispiel Wasser, Hämoglobin und Melanin. Beispielsweise weist Hämoglobin eine hohe Absorptionsrate für Licht in einem Wellenlängenbereich des sichtbaren Lichts mit einer Wellenlänge von weniger als 650 nm auf, aber mit einer lichtemittierenden Vorrichtung, die Licht im Wellenlängenbereich des sichtbaren Lichts emittiert, dringt Licht im Wellenlängenbereich des sichtbaren Lichts nicht leicht in einen lebenden Körper ein und daher ist es nicht leicht, in-vivo-Informationen zu erhalten. Aus diesem Grund gibt es einen Bereich, der „biologisches Fenster“ genannt wird, durch welchen Licht leicht in den lebenden Körper eindringt. Es kann eine lichtemittierende Vorrichtung, die Licht im Wellenlängenbereich von hochtransmissivem Nahinfrarotlicht emittiert, der mindestens einen Teil des Bereichs des „biologischen Fensters“, zum Beispiel einen Bereich von 800 nm bis 1300 nm einschließt, erforderlich sein. Zum Beispiel können, wenn eine Zunahme oder Abnahme der Sauerstoffkonzentration im Blut eines lebenden Körpers anhand einer Zunahme oder Abnahme der Lichtabsorption durch Hämoglobin, das an Sauerstoff bindet, gemessen werden kann, in-vivo-Informationen leicht durch Bestrahlung mit Licht von der lichtemittierenden Vorrichtung erhalten werden. Daher kann es erforderlich sein, dass der in der lichtemittierenden Vorrichtung verwendete Leuchtstoff eine Lichtemissions-Peakwellenlänge in einem Bereich von 800 nm bis 1300 nm, vorzugsweise 800 nm bis 1200 nm und stärker bevorzugt 800 nm bis 1000 nm aufweist.
  • Zum Beispiel besteht im Bereich der Lebensmittelprodukte ein Bedarf an einem zerstörungsfreien Saccharimeter zum Messen des Zuckergehalts von Obst und Gemüse in einer zerstörungsfreien Art und Weise sowie an einem zerstörungsfreien Geschmacksmessgerät für Reis und dergleichen. Die Nahinfrarotspektroskopie wird manchmal als Methode zur zerstörungsfreien Messung der inneren Qualität, wie z. B. des Zuckergehalts, des Säuregehalts, der Reife, und inneren Schädigung von Obst und Gemüse, sowie der Qualität der Oberflächenschicht, wie z. B. abnormaler Trockenheit auf der Schalenoberfläche oder der Schalenoberflächenschicht nahe der Schalenoberfläche von Obst und Gemüse, angewandt. Bei der Nahinfrarotspektroskopie wird eine Frucht oder ein Gemüse mit Licht im Wellenlängenbereich des nahen Infrarotlichts bestrahlt, wird transmittiertes Licht, das von der Frucht oder dem Gemüse durchgelassen wird, oder reflektiertes Licht, das durch die Frucht oder das Gemüse reflektiert wird, empfangen und wird die Qualität der Frucht oder des Gemüses anhand der Abnahme der Lichtintensität (Lichtabsorption) gemessen. Es wird eine Lichtquelle, wie z. B. eine Wolframlampe oder eine Xenonlampe, in einem auf Nahinfrarotspektroskopie basierenden Analysegerät, das in solchen Lebensmittelproduktbereichen eingesetzt wird, verwendet.
  • In manchen Fällen kann eine lichtemittierende Vorrichtung, die nicht nur Licht in einem Wellenlängenbereich von 800 nm bis 1600 nm, sondern auch in einem Wellenlängenbereich von 365 nm bis weniger als 700 nm emittiert, erforderlich sein. Zum Beispiel kann in manchen Fällen eine Lichtemission im Wellenlängenbereich des sichtbaren Lichts erforderlich sein, nicht nur um interne Informationen von einem lebenden Körper oder einer Frucht oder einem Gemüse zu erhalten, sondern auch um die Visibilität eines Objekts zu verbessern.
  • Der phosphoreszierende Leuchtstoff, der in vorstehendem Patentdokument 1 beschrieben ist, wird beispielsweise durch ultraviolette Strahlen von 254 nm angeregt und weist eine Lichtemissions-Peakwellenlänge von 706 nm auf, was weniger als 800 nm ist. Daher kann eine Lichtemission in einem Wellenlängenbereich von 800 nm bis 1000 nm zum Erhalten interner Informationen von einem lebenden Körper oder einer Frucht oder einem Gemüse nicht in ausreichendem Maße erhalten werden. Außerdem wird der phosphoreszierende Leuchtstoff, der in Patentdokument 1 beschrieben wird, beispielsweise durch ultraviolette Strahlen von 254 nm angeregt, weshalb die Lichtemission in einem Wellenlängenbereich des sichtbaren Lichts von 365 nm bis 700 nm für die Visibilität eines Objekts unzureichend sein kann.
  • Oxidleuchtstoff
  • Der Oxidleuchtstoff enthält Mg, Ga, O (Sauerstoff) und Cr. Der Oxidleuchtstoff weist eine Zusammensetzung auf, die gegebenenfalls mindestens ein erstes Element M1, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ca, Sr, Ba, Ni und Zn; mindestens ein zweites Element M2, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus B, Al, In und Sc; und mindestens ein drittes Element M3, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Eu, Ce, Tb, Pr, Nd, Sm, Yb, Ho, Er, Tm und Mn, enthalten kann. Wenn das Gesamtmolverhältnis von Ga, Cr, dem zweiten Element M2 und dem dritten Element M3 pro Mol der Zusammensetzung des Oxidleuchtstoffs 2 beträgt, liegt das Molverhältnis von Mg oder das Molverhältnis der Gesamtmenge von Mg und des ersten Elements M1, wenn das erste Element M1 enthalten ist, in einem Bereich von 0,7 bis 1,3. Das Molverhältnis von O liegt in einem Bereich von 3,7 bis 4,3 und das Molverhältnis von Cr liegt in einem Bereich von größer als 0,02 und 0,3 oder weniger. Ferner liegt, wenn das Molverhältnis der Gesamtmenge von Mg und dem ersten Element M1 1 beträgt, das Molverhältnis des ersten Elements M1 in einem Bereich von 0 bis 0,8, das Molverhältnis des zweiten Elements M2 in einem Bereich von 0 bis 1,6, das Molverhältnis des dritten Elements M3 in einem Bereich von 0 bis 0,2 und das Molverhältnis des dritten Elements M3 ist kleiner ist als das Molverhältnis von Cr. Im Lichtemissionsspektrum als ein Leuchtstoff weist der Oxidleuchtstoff eine Lichtemissions-Peakwellenlänge in einem Bereich von 800 nm bis 1600 nm auf. Das erste Element M1, das zweite Element M2 und das dritte Element M3 können zwei oder mehr Arten von Elementen umfassen.
  • Der Oxidleuchtstoff mit einer Zusammensetzung, bei der jedes Element den vorstehend beschriebenen Molverhältnisbereich aufweist, wird angeregt, indem er Licht von einer Lichtquelle mit einer Wellenlänge von 400 nm oder mehr absorbiert, und emittiert Licht mit einer Lichtemissions-Peakwellenlänge im Bereich von 800 nm bis 1600 nm. Ein Oxidleuchtstoff mit einer Zusammensetzung, bei der jedes Element den vorstehend beschriebenen Molverhältnisbereich aufweist, zum Beispiel ein Oxidleuchtstoff mit einer Zusammensetzung, die durch die nachstehende Formel (1) dargestellt wird, weist eine hohe Absorptionsrate von Licht zum Beispiel im Wellenlängenbereich von ultraviolettem Licht von 10 nm bis 400 nm und insbesondere von Licht in einem Wellenlängenbereich von 240 nm bis 260 nm, sowie von Licht in einem Wellenlängenbereich von 400 nm bis 450 nm auf und absorbiert auch Licht in einem Wellenlängenbereich von 400 nm bis 450 nm und emittiert Licht mit einer Lichtemissions-Peakwellenlänge im Bereich von 800 nm bis 1600 nm. Der Oxidleuchtstoff mit einer Zusammensetzung, bei der das Molverhältnis jedes Elements innerhalb der vorstehend beschriebenen Bereiche liegt, weist auch eine hohe Absorptionsrate von Licht in einem Wellenlängenbereich von 550 nm bis 600 nm auf und kann angeregt werden durch Absorption von Licht in dem Bereich von 550 nm bis 600 nm.
  • Der Oxidleuchtstoff weist vorzugsweise eine Zusammensetzung auf, die in der Zusammensetzungsformel, dargestellt durch nachstehende Formel (1), enthalten ist: (Mg1-tM1 t)u(Ga1-v-x-yM2 v)2Ow:Crx,M3 y (1) wobei in Formel (1) t, u, v, w, x und y erfüllen: 0 ≤ t ≤ 0,8; 0,7 ≤ u ≤ 1,3; 0 ≤ v ≤ 0,8; 3,7 ≤ w ≤ 4,3; 0,02 ≤ x ≤ 0,3; 0 ≤ y ≤ 0,2 und y < x.
  • Bei dem Oxidleuchtstoff umfasst das erste Element M1 vorzugsweise mindestens ein Element, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ca, Sr, Ni und Zn, umfasst das zweite Element M2 vorzugsweise mindestens ein Element, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Al und Sc, und umfasst das dritte Element M3 vorzugsweise mindestens ein Element, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Eu, Ce, Ni und Mn.
  • Wenn der Oxidleuchtstoff eine Zusammensetzung aufweist, die in der durch Formel (1) dargestellten Zusammensetzungsformel enthalten ist, kann die Variable u, die das Molverhältnis von Mg oder das Molverhältnis der Gesamtmenge von Mg und dem ersten Element M1, wenn der Oxidleuchtstoff das erste Element M1 enthält, darstellt, 0,8 ≤ u ≤ 1,2, 0,9 ≤ u ≤ 1,1 oder u = 1,0 erfüllen. Wenn der Oxidleuchtstoff die durch Formel (1) dargestellte Zusammensetzung aufweist, wird das Molverhältnis des ersten Elements M1 durch das Produkt der Variablen t und der Variablen u dargestellt, und wenn das Molverhältnis der Gesamtmenge von Mg und dem ersten Element M1 1 ist, kann die Variable t 0,1 ≤ t ≤ 0,7, 0,2 ≤ t ≤ 0,6 oder 0,3 ≤ t ≤ 0,5 erfüllen.
  • Wenn der Oxidleuchtstoff Zn als das erste Element M1 enthält, liegt in einem Fall, in dem das Molverhältnis der Gesamtmenge aus dem ersten Element M1 und Mg pro Mol der Zusammensetzung des Oxidleuchtstoffs 1 beträgt, das Molverhältnis des ersten Elements M1 vorzugsweise in einem Bereich von 0,1 bis 0,5. Wenn der Oxidleuchtstoff Zn als das erste Element M1 enthält, liegt in einem Fall, in dem das Molverhältnis der Gesamtmenge des ersten Elements M1 und Mg pro Mol der Zusammensetzung des Oxidleuchtstoffs 1 beträgt, das Molverhältnis des ersten Elements M1 vorzugsweise im Bereich von 0,1 bis 0,5 und der Oxidleuchtstoff enthält das zweite Element M2 und das zweite Element M2 ist vorzugsweise Al.
  • Wenn der Oxidleuchtstoff Zn als das erste Element M1 und Al als das zweite Element M2 enthält, erfüllt in einem Fall, in dem der Oxidleuchtstoff eine Zusammensetzung aufweist, die in der durch Formel (1) dargestellten Zusammensetzungsformel enthalten ist, und in Formel (1) das erste Element M1 Zn ist und das zweite Element M2 Al ist, die Variable t vorzugsweise 0,1 ≤ t < 0,5 und erfüllt die Variable v vorzugsweise 0,1 ≤ v ≤ 0,6 und erfüllt stärker bevorzugt 0,2 ≤ v ≤ 0,5. Wenn der Oxidleuchtstoff Zn als das erste Element M1 enthält, weist in einem Fall, in dem das Molverhältnis der Gesamtmenge von dem ersten Element M1 und Mg in der Zusammensetzung des Oxidleuchtstoffs 1 beträgt, wenn das Molverhältnis des ersten Elements M1 innerhalb des vorstehend genannten Bereichs liegt, der Oxidleuchtstoff eine Lichtemissions-Peakwellenlänge in einem Bereich von 800 nm bis 1600 nm in dem Lichtemissionsspektrum auf.
  • Wenn der Oxidleuchtstoff Ni als das erste Element M1 enthält, liegt in einem Fall, in dem das Molverhältnis der Gesamtmenge aus dem ersten Element M1 und Mg pro Mol der Zusammensetzung des Oxidleuchtstoffs 1 beträgt, das Molverhältnis des ersten Elements M1 vorzugsweise in einem Bereich von 0,001 bis 0,50, kann in einem Bereich von 0,002 bis 0,30 liegen und kann in einem Bereich von 0,005 bis 0,20 liegen. Wenn der Oxidleuchtstoff eine Zusammensetzung aufweist, die in der durch Formel (1) dargestellten Zusammensetzungsformel enthalten ist, und wenn das erste Element M1 Ni ist in Formel (1), erfüllt die Variable t vorzugsweise 0,001 ≤ t ≤ 0,50, kann 0,002 ≤ t ≤ 0,30 erfüllen oder kann 0,005 ≤ t ≤ 0,20 erfüllen. Wenn der Oxidleuchtstoff Ni als das erste Element M1 enthält, weist in einem Fall, in dem das Molverhältnis der Gesamtmenge aus dem ersten Element M1 und Mg in der Zusammensetzung des Oxidleuchtstoffs 1 beträgt, wenn das Molverhältnis des ersten Elements M1 innerhalb des vorstehenden Bereichs liegt, der Oxidleuchtstoff eine Lichtemissions-Peakwellenlänge in einem Bereich von 800 nm bis 1600 nm in dem Lichtemissionsspektrum auf.
  • Wenn der Oxidleuchtstoff eine Zusammensetzung aufweist, die in der durch Formel (1) dargestellten Zusammensetzungsformel enthalten ist, wird das Molverhältnis des zweiten Elements M2 durch das Produkt der Variablen v und 2 dargestellt. Die Variable v in Formel (1) erfüllt 0 ≤ v ≤ 0,8, kann 0,01 ≤ v ≤ 0,70 erfüllen, kann 0,02 ≤ v ≤ 0,60 erfüllen und kann 0,05 ≤ v ≤ 0,50 erfüllen.
  • Wenn die Gesamtmenge an Ga, Cr, dem zweiten Element M2 und dem dritten Element M3 pro Mol der Zusammensetzung des Oxidleuchtstoffs 2 beträgt, liegt das Molverhältnis von O (Sauerstoff), der in dem Oxidleuchtstoff enthalten ist, in einem Bereich von 3,7 bis 4,3, kann in einem Bereich von 3,8 bis 4,2 liegen, kann in einem Bereich von 3,9 bis 4,1 liegen oder kann 4,0 betragen. Wenn der Oxidleuchtstoff eine Zusammensetzung aufweist, die in der durch Formel (1) dargestellten Zusammensetzungsformel enthalten ist, kann die Variable w, die das Molverhältnis von O (Sauerstoff) in Formel (1) darstellt, 3,7 ≤ w ≤ 4,3 erfüllen, kann 3,8 ≤ w ≤ 4,2 erfüllen, kann 3,9 ≤ w ≤ 4,1 erfüllen oder kann w = 4 sein.
  • In dem Oxidleuchtstoff ist Cr ein aktivierendes Element. Wenn der Oxidleuchtstoff eine Zusammensetzung aufweist, die in der durch Formel (1) dargestellten Zusammensetzungsformel enthalten ist, wird das Molverhältnis von Cr durch die Variable x dargestellt. Die Variable x in Formel (1) erfüllt 0,02 < x ≤ 0,3, kann 0,03 ≤ x ≤ 0,25 erfüllen oder kann 0,03 < x ≤ 0,20 erfüllen.
  • In dem Oxidleuchtstoff ist das dritte Element M3 ein aktivierendes Element, zusammen mit Cr. Wenn der Oxidleuchtstoff eine Zusammensetzung aufweist, die in der durch Formel (1) dargestellten Zusammensetzungsformel enthalten ist, wird das Molverhältnis des dritten Elements M3 durch die Variable y dargestellt. Die Variable y in Formel (1) erfüllt 0 ≤ y ≤ 0,20, kann 0,001 ≤ y ≤ 0,20 erfüllen, kann 0,002 ≤ y ≤ 0,15 erfüllen und kann 0,003 ≤ y ≤ 0,10 erfüllen. Um Licht mit der angestrebten Lichtemissions-Peakwellenlänge zu emittieren, ist das Molverhältnis des dritten Elements M3 in der Zusammensetzung des Oxidleuchtstoffs kleiner als das Molverhältnis von Cr. Wenn der Oxidleuchtstoff die durch Formel (1) dargestellte Zusammensetzung aufweist, erfüllen die Variable x, die das Molverhältnis von Cr darstellt, und die Variable y, die das Molverhältnis des dritten Elements M3 darstellt, y < x.
  • Durch Bestrahlung mit Licht von einer Lichtquelle weist der Oxidleuchtstoff eine Lichtemissions-Peakwellenlänge in einem Bereich von 800 nm bis 1600 nm in dem Lichtemissionsspektrum des Leuchtstoffs auf. Wenn der Oxidleuchtstoff durch Bestrahlung mit Licht von einer Lichtquelle eine Lichtemissions-Peakwellenlänge in dem Bereich von 800 nm bis 1600 nm in dem Lichtemissionsspektrum des Leuchtstoffs aufweist, kann die Zunahme oder Abnahme des Lichts im Bereich von 800 nm bis 1300 nm und die Qualität von Lebensmittelprodukten, wie z. B. Obst und Gemüse, gemessen werden, und folglich kann der Oxidleuchtstoff in einer Lichtquelle verwendet werden, die in kleinen Analysegeräten für medizinische Zwecke oder Lebensmittelproduktzwecke verwendet wird. Durch Bestrahlung mit Licht von einer Lichtquelle kann der Oxidleuchtstoff, im Lichtemissionsspektrum des Leuchtstoffs, eine Lichtemissions-Peakwellenlänge in einem Bereich von 810 nm bis 1500 nm, eine Lichtemissions-Peakwellenlänge in einem Bereich von 820 nm bis 1400 nm, eine Lichtemissions-Peakwellenlänge in einem Bereich von 820 nm bis 1300 nm, eine Lichtemissions-Peakwellenlänge in einem Bereich von 820 nm bis 1200 nm, eine Lichtemissions-Peakwellenlänge in einem Bereich von 830 nm bis 1000 nm oder eine Lichtemissions-Peakwellenlänge in einem Bereich von 830 nm bis 980 nm aufweisen.
  • In dem Lichtemissionsspektrum weist der Oxidleuchtstoff eine Lichtemissions-Peakwellenlänge in einem Bereich von 800 nm bis 1600 nm auf und die Halbwertsbreite des Lichtemissionsspektrums liegt vorzugsweise in einem Bereich von 150 nm bis 350 nm, kann in einem Bereich von 160 nm bis 340 nm liegen oder kann in einem Bereich von 170 nm bis 330 nm liegen. In der vorliegenden Beschreibung bezieht sich die Halbwertsbreite auf eine Wellenlängenbreite, bei der die Lichtemissionsintensität 50 % der Lichtemissionsintensität bei der Lichtemissions-Peakwellenlänge, die die maximale Lichtemissionsintensität in dem Lichtemissionsspektrum zeigt, beträgt. Absorption und Streuung von Licht treten in einem lebenden Körper auf und um eine geringfügige Änderung des Ausbreitungsverhaltens von Licht im Blut in dem lebenden Körper zu messen, wird vorzugsweise Licht, das einen Lichtemissionspeak mit einer breiten Halbwertsbreite aufweist, eingestrahlt. Außerdem wird auch dann, wenn Lebensmittelprodukte, wie Obst, Gemüse und Reis, in einer zerstörungsfreien Art und Weise gemessen werden sollen, vorzugsweise Licht, das ein Lichtemissionsspektrum mit einer breiten Halbwertsbreite aufweist, eingestrahlt, um Informationen über das Innere des Lebensmittelproduktes zu erhalten. Außerdem weist, im Hinblick darauf, wie die Farbe eines Objekts bei Bestrahlung mit Licht aussieht (nachstehend auch als „Farbwiedergabeeigenschaft“ bezeichnet), das Licht vorzugsweise ein Lichtemissionsspektrum mit einem breiten Wellenlängenbereich auf und mit einer größeren Halbwertsbreite kann Licht mit einer hervorragenden Farbwiedergabeeigenschaft emittiert werden. Zum Beispiel kann auch im Falle der Verwendung an einem Ort, an dem Arbeiten ausgeführt werden, wie z. B. in einer Fabrik, die Emission von Licht, das die spektrale Ausgewogenheit des Lichts nicht stört, erforderlich sein, so dass ein Arbeiter die Arbeiten problemlos ausführen kann.
  • Wenn der Oxidleuchtstoff in dem Lichtemissionsspektrum eine Lichtemissions-Peakwellenlänge in einem Bereich von 800 nm bis 1000 nm aufweist, liegt die Halbwertsbreite des Lichtemissionsspektrums vorzugsweise in einem Bereich von 150 nm bis 250 nm und liegt stärker bevorzugt in einem Bereich von 160 nm bis 240 nm. In dem Lichtemissionsspektrum des Oxidleuchtstoffs kann die Halbwertsbreite des Lichtemissionsspektrums 160 nm oder mehr, 170 nm oder mehr, 180 nm oder mehr oder 190 nm oder mehr betragen und kann 250 nm oder weniger oder 230 nm oder weniger betragen.
  • Wenn der Oxidleuchtstoff in dem Lichtemissionsspektrum eine Lichtemissions-Peakwellenlänge in einem Bereich von mehr als 1000 nm und 1600 nm oder weniger aufweist, zum Beispiel in einem Bereich von 1001 nm bis 1600 nm, liegt die Halbwertsbreite des Lichtemissionsspektrums vorzugsweise in einem Bereich von 150 nm bis 350 nm, stärker bevorzugt in einem Bereich von 180 nm bis 340 nm, noch stärker bevorzugt in einem Bereich von 200 nm bis 330 nm und sogar noch stärker bevorzugt in einem Bereich von 205 nm bis 330 nm.
  • Die kumulative 50 % Median-Teilchengröße (Median-Größe) Dm des Oxidleuchtstoffs in einer volumenbasierten Teilchengrößenverteilung, gemessen durch ein Laserbeugungsverfahren zur Messung der Teilchengrößenverteilung, liegt vorzugsweise in einem Bereich von 5 µm bis 50 µm und liegt stärker bevorzugt in einem Bereich von 10 µm bis 30 µm. Wenn die Median-Teilchengröße des Oxidleuchtstoffs in dem Bereich von 5 µm bis 50 µm liegt, absorbiert der Oxidleuchtstoff leicht Anregungslicht und emittiert leicht Licht mit einer Lichtemissions-Peakwellenlänge im Bereich von 800 nm bis 1600 nm in dem Lichtemissionsspektrum. Die Median-Größe Dm kann zum Beispiel unter Verwendung eines Teilchengrößenmessgeräts vom Laserbeugungstyp (MASTER SIZER 3000, erhältlich von Malvern Instruments Ltd.) gemessen werden.
  • Lichtemittierende Vorrichtung
  • Die lichtemittierende Vorrichtung ist mit dem Oxidleuchtstoff und einem lichtemittierenden Element, das eine Lichtemissions-Peakwellenlänge in einem Bereich von 365 nm bis 500 nm aufweist, ausgestattet und bestrahlt den Oxidleuchtstoff. Der Oxidleuchtstoff kann als ein Element verwendet werden, das zusammen mit einem lichtdurchlässigen Material ein Element zur Wellenlängenkonversion bildet.
  • Die lichtemittierende Vorrichtung ist vorzugsweise zum Beispiel mit einem LED-Chip oder einem LD-Chip ausgestattet, bei dem ein Halbleiter auf Nitridbasis als lichtemittierendes Element zum Bestrahlen des Oxidleuchtstoffs verwendet wird.
  • Das lichtemittierende Element hat eine Lichtemissions-Peakwellenlänge in einem Bereich von 365 nm bis 500 nm, hat vorzugsweise eine Lichtemissions-Peakwellenlänge in einem Bereich von 370 nm bis 490 nm, hat stärker bevorzugt eine Lichtemissions-Peakwellenlänge in einem Bereich von 375 nm bis 480 nm und hat noch stärker bevorzugt eine Lichtemissions-Peakwellenlänge in einem Bereich von 380 nm bis 470 nm. Durch die Verwendung eines lichtemittierenden Elements als Anregungslichtquelle für den Oxidleuchtstoff kann eine lichtemittierende Vorrichtung, die Farbmischlicht eines gewünschten Wellenlängenbereichs emittiert, wobei das Farbmischlicht Licht von dem lichtemittierenden Element und Fluoreszenzlicht von Leuchtstoffen, einschließlich des Oxidleuchtstoffs, umfasst, konfiguriert werden. Die Halbwertsbreite des Lichtemissionspeaks in dem Lichtemissionsspektrum des lichtemittierenden Elements kann zum Beispiel 30 nm oder weniger betragen. Als das lichtemittierende Element wird zum Beispiel ein lichtemittierendes Element, das einen Halbleiter auf Nitridbasis verwendet, vorzugsweise verwendet. Es kann eine stabil lichtemittierende Vorrichtung, die einen hohen Wirkungsgrad und eine hohe Ausgangslinearität in Bezug auf den Eingang aufweist und die widerstandsfähig gegen mechanische Stöße ist, erhalten werden, indem als Lichtquelle ein lichtemittierendes Element verwendet wird, in welchem ein Halbleiter auf Nitridbasis eingesetzt wird.
  • Die lichtemittierende Vorrichtung umfasst als eine wesentliche Komponente einen ersten Leuchtstoff, der den vorstehend beschriebenen Oxidleuchtstoff umfasst, und kann ferner einen anderen Leuchtstoff umfassen. Zusätzlich zu dem ersten Leuchtstoff umfasst die lichtemittierende Vorrichtung vorzugsweise mindestens einen Leuchtstoff, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem zweiten Leuchtstoff mit einer Lichtemissions-Peakwellenlänge in einem Bereich von 455 nm bis weniger als 495 nm, einem dritten Leuchtstoff mit einer Lichtemissions-Peakwellenlänge in einem Bereich von 495 nm bis weniger als 610 nm, einen vierten Leuchtstoff mit einer Lichtemissions-Peakwellenlänge in einem Bereich von 610 nm bis weniger als 700 nm und einem fünften Leuchtstoff mit einer Lichtemissions-Peakwellenlänge in einem Bereich von 700 nm bis 1050 nm, wobei die Lichtemissions-Peakwellenlängen innerhalb des Lichtemissionsspektrums jedes Leuchtstoffs liegen. Die lichtemittierende Vorrichtung umfasst stärker bevorzugt den ersten Leuchtstoff, der den vorstehend beschriebenen Oxidleuchtstoff als eine wesentliche Komponente umfasst, und mindestens einen Leuchtstoff, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus dem dritten Leuchtstoff, dem vierten Leuchtstoff und dem fünften Leuchtstoff. Ferner weist die lichtemittierende Vorrichtung vorzugsweise ein Lichtemissionsspektrum auf, das kontinuierlich ist in einem Bereich von der Lichtemissions-Peakwellenlänge des lichtemittierenden Elements bis 900 nm und bei welchem, ausgehend von einer maximalen Lichtemissionsintensität in dem Bereich von der Lichtemissions-Peakwellenlänge des lichtemittierenden Elements bis 900 nm von 100 %, die minimale Lichtemissionsintensität in dem Bereich von der Lichtemissions-Peakwellenlänge des lichtemittierenden Elements bis 900 nm 3 % oder mehr beträgt. Dass das Lichtemissionsspektrum der lichtemittierenden Vorrichtung kontinuierlich ist in dem Bereich von der Lichtemissions-Peakwellenlänge des lichtemittierenden Elements bis 900 nm, bedeutet, dass in dem gesamten Wellenlängenbereich von der Lichtemissions-Peakwellenlänge des lichtemittierenden Elements bis 900 nm das Lichtemissionsspektrum kontinuierlich ist, ohne dass die Lichtemissionsintensität des Lichtemissionsspektrums 0 % wird und ohne dass das Lichtemissionsspektrum unterbrochen wird. Es kann eine Lichtquelle, die Licht mit einem Lichtemissionsspektrum in einem Wellenlängenbereich, der von sichtbarem Licht bis zu einem Teil des Nahinfrarotlichts reicht, emittiert, erforderlich sein, je nach Messziel oder Detektionsziel, beispielsweise in einem lebenden Körper oder einer Frucht oder einem Gemüse. Wenn eine Wolframlampe oder eine Xenonlampe als Lichtquelle verwendet wird, wird Licht mit einem kontinuierlichen Lichtemissionsspektrum von sichtbarem Licht bis zu einem Wellenlängenbereich, der einen Teil des Nahinfrarotlichts einschließt, emittiert, ohne Unterbrechung des Lichtemissionsspektrums. Wenn jedoch eine Wolframlampe oder eine Xenonlampe als Lichtquelle verwendet wird, ist es schwierig, die Größe des Geräts zu reduzieren. Ferner kann, wenn es sich um eine lichtemittierende Vorrichtung handelt, die Licht emittiert, dessen Lichtemissionsspektrum kontinuierlich ist innerhalb eines Bereichs von der Lichtemissions-Peakwellenlänge des lichtemittierenden Elements bis 900 nm und bei dem, ausgehend von einer maximalen Lichtemissionsintensität in dem Bereich von der Lichtemissions-Peakwellenlänge des lichtemittierenden Elements bis 900 nm von 100 %, die minimale Lichtemissionsintensität in dem Bereich von der Lichtemissions-Peakwellenlänge des lichtemittierenden Elements bis 900 nm 3% oder mehr beträgt, die lichtemittierende Vorrichtung, von der Lichtquelle, Licht emittieren, das ein Lichtemissionsspektrum innerhalb eines Bereichs von sichtbarem Licht bis zu einer Wellenlänge, die einen Teil des Infrarotlichts einschließt, aufweist. Eine solche lichtemittierende Vorrichtung kann kleiner gebaut werden als eine lichtemittierende Vorrichtung, bei der eine Wolframlampe oder eine Xenonlampe als Lichtquelle verwendet wird. Ferner kann eine solche kleine lichtemittierende Vorrichtung auf einem kleinen mobilen Gerät, wie z. B. einem Smartphone, montiert werden und zum Management der körperlichen Verfassung oder Ähnlichem verwendet werden, wenn Informationen über das Innere eines lebenden Körpers gewonnen werden. Hier bedeutet „innerhalb eines Bereichs von der Lichtemissions-Peakwellenlänge des lichtemittierenden Elements bis 900 nm“ zum Beispiel innerhalb eines Bereichs von 443 nm bis 900 nm, wenn die Lichtemissions-Peakwellenlänge des lichtemittierenden Elements 443 nm beträgt.
  • Die lichtemittierende Vorrichtung weist ein Lichtemissionsspektrum auf, das kontinuierlich ist in dem Bereich von der Lichtemissions-Peakwellenlänge des lichtemittierenden Elements bis 900 nm, und bei dem, ausgehend von einer maximalen Lichtemissionsintensität im Bereich von der Lichtemissions-Peakwellenlänge des lichtemittierenden Elements bis 900 nm von 100 %, die minimale Lichtemissionsintensität im Bereich von der Lichtemissions-Peakwellenlänge des lichtemittierenden Elements bis 900 nm 3 % oder mehr beträgt, und die lichtemittierende Vorrichtung emittiert Licht in einem breiten Wellenlängenbereich von sichtbarem Licht bis zum nahen Infrarotlicht. Eine solche lichtemittierende Vorrichtung kann zum Beispiel in einem reflexionsspektroskopischen Messgerät oder in einem Beleuchtungsgerät verwendet werden, das Messungen im Inneren eines lebenden Körpers, von Obst und Gemüse oder dergleichen in einer zerstörungsfreien Art und Weise durchführen kann und Licht benötigt, das hervorragende Farbwiedergabeeigenschaften aufweist.
  • Der zweite Leuchtstoff, welcher eine andere Zusammensetzung aufweist als der erste Leuchtstoff, der den vorstehend beschriebenen Oxidleuchtstoff umfasst, umfasst vorzugsweise mindestens eine Art von Leuchtstoff, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Phosphatleuchtstoff mit einer Zusammensetzung, die durch nachstehende Formel (2a) dargestellt ist, einem Aluminatleuchtstoff mit einer Zusammensetzung, die in einer durch nachstehende Formel (2b) dargestellten Zusammensetzungsformel enthalten ist, und einem Aluminatleuchtstoff mit einer Zusammensetzung, die durch nachstehende Formel (2c) dargestellt ist, und der zweite Leuchtstoff kann zwei oder mehr Arten von Leuchtstoffen umfassen: (Ca, Sr, Ba, Mg)10(PO4)6(F, CI, Br, I)2:Eu (2a) (Ba, Sr, Ca)MgAl10O17:Eu (2b) Sr4Al14O25:Eu (2c)
  • In der vorliegenden Beschreibung bedeuten mehrere durch Kommas (,) getrennte Elemente in einer Zusammensetzungsformel, dass mindestens ein Element aus den mehreren Elementen in der Zusammensetzung enthalten ist. Außerdem stellen hierin in einer Zusammensetzungsformel, die eine Zusammensetzung eines Leuchtstoffs darstellt, Informationen vor dem Doppelpunkt (:) Elemente dar, die einen Wirtskristall und das Molverhältnis davon konfigurieren, und stellen Informationen nach dem Doppelpunkt (:) ein aktivierendes Element dar.
  • Der dritte Leuchtstoff umfasst vorzugsweise mindestens eine Art von Leuchtstoff, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Silikatleuchtstoff mit einer Zusammensetzung, die durch nachstehende Formel (3a) dargestellt ist, einem Aluminatleuchtstoff oder einem Gallatleuchtstoff mit einer Zusammensetzung, die durch nachstehende Formel (3b) dargestellt ist, einem β-Sialon-Leuchtstoff mit einer Zusammensetzung, die durch nachstehende Formel (3c) dargestellt ist, einem Cäsium-Bleihalogenid-Leuchtstoff mit einer Zusammensetzung, die durch nachstehende Formel (3d) dargestellt ist, und einem Nitridleuchtstoff mit einer Zusammensetzung, die durch nachstehende Formel (3e) dargestellt ist, und der dritte Leuchtstoff kann zwei oder mehr Arten von Leuchtstoffen umfassen. In einem Fall, in welchem der dritte Leuchtstoff zwei oder mehr Arten von Leuchtstoffen umfasst, sind die zwei oder mehr Arten von dritten Leuchtstoffen vorzugsweise Leuchtstoffe, die Lichtemissions-Peakwellenlängen in jeweils unterschiedlichen Bereichen von 495 nm bis 610 nm aufweisen. (Ca, Sr, Ba)8MgSi4O16(F, CI, Br)2:Eu (3a) (Lu, Y, Gd, Tb)3(Al, Ga)5O12:Ce (3b) Si6-zAlzOzN8-z:Eu (0 < z ≤ 4,2) (3c) CsPb(F, CI, Br, I)3 (3d) (La, Y, Gd)3Si6N11:Ce (3e)
  • Der vierte Leuchtstoff umfasst vorzugsweise mindestens eine Art von Leuchtstoff, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Nitridleuchtstoff mit einer Zusammensetzung, die durch nachstehende Formel (4a) dargestellt ist, einem Fluorgermanatleuchtstoff mit einer Zusammensetzung, die durch nachstehende Formel (4b) dargestellt ist, einem Oxynitridleuchtstoff mit einer Zusammensetzung, die durch nachstehende Formel (4c) dargestellt ist, einem Fluoridleuchtstoff mit einer Zusammensetzung, die durch nachstehende Formel (4d) dargestellt ist, einem Fluoridleuchtstoff mit einer Zusammensetzung, die durch nachstehende Formel (4e) dargestellt ist, einem Nitridleuchtstoff mit einer Zusammensetzung, die durch nachstehende Formel (4f) dargestellt ist, und einem Nitridleuchtstoff mit einer Zusammensetzung, die durch nachstehende Formel (4g) dargestellt ist, und der vierte Leuchtstoff kann zwei oder mehr Arten von Leuchtstoffen umfassen. Wenn der vierte Leuchtstoff zwei oder mehr Arten von Leuchtstoffen umfasst, sind die zwei oder mehr Arten von vierten Leuchtstoffen vorzugsweise Leuchtstoffe, die Lichtemissions-Peakwellenlängen in jeweils unterschiedlichen Bereichen im Bereich von 610 nm bis 700 nm aufweisen. (Sr, Ca)AlSiN3:Eu (4a) 3,5MgO·0,5MgF2·GeO2:Mn (4b) (Ca, Sr, Mg)kSi12-(m+n)Alm+nOnN16-n:Eu (4c) wobei in Formel (4c) k, m und n 0 < k ≤ 2,0, 2,0 ≤ m ≤ 6,0 und 0 ≤ n ≤ 2,0 erfüllen. Ac[M4 1-bMn4+ bFd] (4d) wobei in Formel (4d) A mindestens ein Ion, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus K+, Li+, Na+, Rb+, Cs+ und NH4 +, beinhaltet und von diesen K+ bevorzugt ist. M4 umfasst mindestens ein Element, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Elementen der Gruppe 4 und Elementen der Gruppe 14 und von diesen sind Si und Ge bevorzugt, b erfüllt 0 < b < 0,2, c ist ein absoluter Wert der elektrischen Ladung des [M4 1-bMn4+ bFd]-Ions und d erfüllt 5 < d < 7. A'c'[M4' 1-b'Mn4+ b'Fd'] (4e) wobei in Formel (4e) A' mindestens ein Ion, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus K+, Li+, Na+, Rb+, Cs+ und NH4 +, beinhaltet und von diesen K+ bevorzugt ist. M4' enthält mindestens ein Element, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Elementen der Gruppe 4, Elementen der Gruppe 13 und Elementen der Gruppe 14, und von diesen sind Si und AI bevorzugt, b' erfüllt 0 < b' < 0,2, c' ist der absolute Wert der elektrischen Ladung des [M4' 1-b-Mn4+ b'Fd']-Ions und d' erfüllt 5 < d' < 7. (Ba, Sr, Ca)2Si5N8:Eu (4f) (Sr, Ca)LiAl3N4:Eu (4g)
  • Der fünfte Leuchtstoff umfasst vorzugsweise mindestens einen Leuchtstoff, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Gallatleuchtstoff mit einer Zusammensetzungsformel, die durch nachstehende Formel (5a) dargestellt ist, einem Aluminatleuchtstoff mit einer Zusammensetzungsformel, die durch nachstehende Formel (5b) dargestellt ist, einem Gallatleuchtstoff mit einer Zusammensetzungsformel, die durch nachstehende Formel (5c) dargestellt ist, einem Aluminatleuchtstoff mit einer Zusammensetzung, die durch nachstehende Formel (5d) dargestellt ist, und einem Leuchtstoff mit einer Zusammensetzung, die durch nachstehende Formel (5e) dargestellt ist, und der fünfte Leuchtstoff kann zwei oder mehr Arten von Leuchtstoffen umfassen. Es kann auf die Offenbarung von JP 2020-198326 verwiesen werden für Informationen bezüglich des Leuchtstoffs mit einer Zusammensetzung, die in der durch nachstehende Formel (5e) dargestellten Zusammensetzungsformel enthalten ist. Ga2O3:Cr (5a) Al2O3:Cr (5b) ZnGa2O4:Cr (5c) (Lu, Y, Gd, Tb)3(Al, Ga)5O12:Ce,Cr (5d) m5 gM6 hM7 iM8 5Oj:Cre,M9 f (5e) wobei in Formel (5e) M5 mindestens ein Element, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Li, Na, K, Rb und Cs, ist, M6 mindestens ein Element, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Mg, Ca, Sr, Ba und Zn, ist, M7 mindestens ein Element, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ba, Al, Ga, In und Seltenerdelementen, ist, M8 mindestens ein Element, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Si, Ti, Ge, Zr, Sn, Hf und Pb, ist und M9 mindestens ein Element, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Eu, Ce, Tb, Pr, Nd, Sm, Yb, Ho, Er, Tm, Ni und Mn, ist und e, f, g, h, i und j 0 < e ≤ 0,2; 0 ≤ f ≤ 0,1; f < e; 0,7 ≤ g ≤ 1,3; 1,5 ≤ h ≤ 2,5; 0,7 ≤ i ≤ 1,3 und 12,9 ≤ j ≤ 15,1 erfüllen.
  • Ein Beispiel für die lichtemittierende Vorrichtung wird anhand der Zeichnungen beschrieben. 1 ist eine schematische Querschnittsansicht, die ein Beispiel für das erste Konfigurationsbeispiel einer lichtemittierenden Vorrichtung veranschaulicht. 2 ist eine schematische Querschnittsansicht, die ein weiteres Beispiel für das erste Konfigurationsbeispiel der lichtemittierenden Vorrichtung veranschaulicht.
  • Wie in 1 dargestellt, umfasst eine lichtemittierende Vorrichtung 100 einen Formkörper 40 mit einer Aussparung, ein lichtemittierendes Element 10, das als Lichtquelle dient, und ein Element zur Wellenlängenkonversion 50, das das lichtemittierende Element 10 bedeckt. Der Formkörper 40 wird durch integrales Formen eines ersten Anschlusses 20, eines zweiten Anschlusses 30 und eines Harzteils 42, der ein thermoplastisches Harz oder ein wärmehärtendes Harz umfasst, gebildet. Bei dem Formkörper 40 sind der erste Anschluss 20 und der zweite Anschluss 30 angeordnet, um die Bodenfläche der Aussparung zu bilden, und ist der Harzteil 42 angeordnet, um die Seitenflächen der Aussparung zu bilden. Das lichtemittierende Element 10 ist auf der Bodenfläche der Aussparung des Formkörpers 40 montiert. Das lichtemittierende Element 10 umfasst ein Paar aus einer positiven und einer negativen Elektrode und das Paar aus der positiven und negativen Elektrode ist elektrisch verbunden mit dem ersten Anschluss 20 bzw. dem zweiten Anschluss 30, über die jeweiligen Drähte 60. Das lichtemittierende Element 10 ist durch das Wellenlängenkonversionselement 50 bedeckt. Das Wellenlängenkonversionselement 50 umfasst einen Leuchtstoff 70, der das lichtemittierende Element 10 einer Wellenlängenkonversion unterwirft, und ein lichtdurchlässiges Material. Der Leuchtstoff 70 umfasst, als eine wesentliche Komponente, einen ersten Leuchtstoff 71, der einen Oxidleuchtstoff umfasst. Der Leuchtstoff 70 kann einen Leuchtstoff umfassen, der eine Lichtemissions-Peakwellenlänge in einem Wellenlängenbereich aufweist, der sich von dem der Lichtemissions-Peakwellenlänge des ersten Leuchtstoffs 71 unterscheidet. Wie in 2 dargestellt, umfasst der Leuchtstoff 70 vorzugsweise mindestens eine Art von Leuchtstoff, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem zweiten Leuchtstoff 72, einem dritten Leuchtstoff 73, einem vierten Leuchtstoff 74 und einem fünften Leuchtstoff 75, welche jeweils vorstehend beschrieben sind, und kann zwei oder mehr Arten von Leuchtstoffen umfassen. Der Leuchtstoff 70 umfasst den ersten Leuchtstoff 71 als eine wesentliche Komponente und kann den zweiten Leuchtstoff 72, den dritten Leuchtstoff 73, den vierten Leuchtstoff 74 und den fünften Leuchtstoff 75 umfassen. Das Wellenlängenkonversionselement 50 fungiert auch als Element zum Schutz des lichtemittierenden Elements 10 und des Leuchtstoffs 70 vor der äußeren Umgebung. Die lichtemittierende Vorrichtung 100 wird über den ersten Anschluss 20 und den zweiten Anschluss 30 von außen mit Strom versorgt und emittiert dadurch Licht.
  • 3A und 3B veranschaulichen ein zweites Konfigurationsbeispiel einer lichtemittierenden Vorrichtung. 3A ist eine schematische Querschnittsansicht einer lichtemittierenden Vorrichtung 200. 3B ist eine schematische Querschnittsansicht entlang der Linie III-III' der lichtemittierenden Vorrichtung 200, die in 3A dargestellt ist. Die lichtemittierende Vorrichtung 200 ist ausgestattet mit: einem lichtemittierenden Element 10, das eine Lichtemissions-Peakwellenlänge in einem Bereich von 365 nm bis 500 nm aufweist, und einem Wellenlängenkonversionselement 51, umfassend einen Wellenlängenkonversionskörper 52, der einen ersten Leuchtstoff 71 umfasst, der Licht emittiert, wenn er durch Licht von dem lichtemittierenden Element 10 angeregt wird, und einen lichtdurchlässigen Körper 53, auf dem der Wellenlängenkonversionskörper 52 angeordnet ist. Das lichtemittierende Element 10 ist mittels Flip-Chip-Montage auf einem Substrat 1 montiert, über einen Höcker, der ein leitendes Element 61 ist. Der Wellenlängenkonversionskörper 52 des Wellenlängenkonversionselements 51 ist auf der lichtemittierenden Oberfläche des lichtemittierenden Elements 10 bereitgestellt, über eine Klebeschicht 80. Die Seitenflächen des lichtemittierenden Elements 10 und des Wellenlängenkonversionselements 52 sind mit einem Abdeckelement 90, das Licht reflektiert, bedeckt. Der Wellenlängenkonversionskörper 52 wird durch Licht von dem lichtemittierenden Element 10 angeregt und umfasst, als eine wesentliche Komponente, den ersten Leuchtstoff 71, der einen Oxidleuchtstoff umfasst. Der Wellenlängenkonversionskörper 52 kann mindestens einen Leuchtstoff, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus dem zweiten Leuchtstoff, dem dritten Leuchtstoff, dem vierten Leuchtstoff und dem fünften Leuchtstoff, umfassen. Das lichtemittierende Element 10 wird von außerhalb der lichtemittierenden Vorrichtung 200 mit elektrischer Energie versorgt, über das leitende Element 61 und die auf dem Substrat 1 ausgebildete Verdrahtung, und kann die lichtemittierende Vorrichtung 200 dazu bringen, Licht zu emittieren. Die lichtemittierende Vorrichtung 200 kann ein Halbleiterelement 11, wie z. B. ein Schutzelement umfassen, um zu verhindern, dass das lichtemittierende Element 10 durch das Anlegen einer übermäßigen Spannung beschädigt wird. Das Abdeckelement 90 wird bereitgestellt, um das Halbleiterelement 11 zu bedecken, zum Beispiel. Jedes der in der lichtemittierenden Vorrichtung verwendeten Elemente wird nachstehend beschrieben. Für Einzelheiten kann beispielsweise auf die Offenbarung von JP 2014-112635 A verwiesen werden.
  • Beispiele für das lichtdurchlässige Material, das zusammen mit dem Leuchtstoff das Wellenlängenkonversionselement bildet, schließen mindestens ein Material, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Harzen, Glas und anorganischen Substanzen, ein. Als Harz kann mindestens eine Art von Harz, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Silikonharz, Epoxidharz, Phenolharz, Polycarbonatharz, Acrylharz und modifizierten Harzen davon, verwendet werden. Das Silikonharz und das modifizierte Silikonharz sind unter dem Aspekt bevorzugt, dass sie eine hervorragende Wärmebeständigkeit und Lichtbeständigkeit zeigen. Das Wellenlängenkonversionselement kann, zusätzlich zum Leuchtstoff und dem lichtdurchlässigen Material, einen Füllstoff, einen Farbstoff und ein lichtstreuendes Material enthalten, nach Bedarf. Beispiele für den Füllstoff schließen Siliziumoxid, Bariumtitanat, Titanoxid und Aluminiumoxid ein.
  • In einem Fall, in welchem das Wellenlängenkonversionselement ein Harz und einen Leuchtstoff enthält, wird vorzugsweise eine Zusammensetzung zur Bildung eines Wellenlängenkonversionselements hergestellt, die den Leuchtstoff in dem Harz enthält, und die Zusammensetzung zur Bildung eines Wellenlängenkonversionselements wird zur Bildung des Wellenlängenkonversionselements verwendet. Bei der Zusammensetzung zur Bildung eines Wellenlängenkonversionselements liegt der Gehalt an dem ersten Leuchtstoff, der den Oxidleuchtstoff umfasst, pro 100 Massenteile des Harzes, vorzugsweise in einem Bereich von 20 Massenteilen bis 100 Massenteilen, kann in einem Bereich von 25 Massenteilen bis 90 Massenteilen liegen und kann in einem Bereich von 30 Massenteilen bis 85 Massenteilen liegen. Der erste Leuchtstoff kann gegebenenfalls nur den Oxidleuchtstoff umfassen. Der Oxidleuchtstoff, der in dem ersten Leuchtstoff enthalten ist, kann zwei oder mehr Arten von Oxidleuchtstoffen, die unterschiedliche Zusammensetzungen aufweisen, umfassen.
  • Die Zusammensetzung zur Bildung des Wellenlängenkonversionselements wird so angepasst, dass der Gehalt jedes Leuchtstoffs innerhalb der nachstehend beschriebenen Bereiche liegt. Der Gehalt an dem zweiten Leuchtstoff, der in der Zusammensetzung zur Bildung des Wellenlängenkonversionselements enthalten ist, kann, pro 100 Massenteilen Harz, in einem Bereich von 10 Massenteilen bis 100 Massenteilen, in einem Bereich von 20 Massenteilen bis 90 Massenteilen oder in einem Bereich von 30 Massenteilen bis 80 Massenteilen liegen. Der Gehalt an dem dritten Leuchtstoff, der in der Zusammensetzung zur Bildung des Wellenlängenkonversionselements enthalten ist, kann, pro 100 Massenteile des Harzes, in einem Bereich von 5 Massenteilen bis 100 Massenteilen, in einem Bereich von 10 Massenteilen bis 90 Massenteilen, in einem Bereich von 15 Massenteilen bis 80 Massenteilen, in einem Bereich von 20 Massenteilen bis 70 Massenteilen oder in einem Bereich von 25 Massenteilen bis 60 Massenteilen liegen.
    Der Gehalt an dem vierten Leuchtstoff, der in der Zusammensetzung zur Bildung des Wellenlängenkonversionselements enthalten ist, kann, pro 100 Massenteilen Harz, in einem Bereich von 1 Massenteil bis 50 Massenteilen, in einem Bereich von 2 Massenteilen bis 40 Massenteilen, in einem Bereich von 3 Massenteilen bis 30 Massenteilen, in einem Bereich von 4 Massenteilen bis 40 Massenteilen oder in einem Bereich von 5 Massenteilen bis 20 Massenteilen liegen.
  • Der Gehalt an dem fünften Leuchtstoff, der in der Zusammensetzung zur Bildung des Wellenlängenkonversionselements enthalten ist, kann, pro 100 Massenteilen Harz, in einem Bereich von 5 Massenteilen bis 100 Massenteilen, in einem Bereich von 10 Massenteilen bis 90 Massenteilen, in einem Bereich von 10 Massenteilen bis 80 Massenteilen oder in einem Bereich von 15 Massenteilen bis 70 Massenteilen liegen. In einem Fall, in welchem die Zusammensetzung zur Bildung des Wellenlängenkonversionselements den fünften Leuchtstoff enthält und der fünfte Leuchtstoff zwei oder mehr Arten von Leuchtstoffen enthält, bezieht sich der Gehalt an dem fünften Leuchtstoff auf den Gesamtgehalt aus den zwei oder mehr Arten von fünften Leuchtstoffen. In einem Fall, in dem die Zusammensetzung zur Bildung des Wellenlängenkonversionselements zwei oder mehr Arten beliebiger Leuchtstoffe von dem zweiten Leuchtstoff bis zu dem vierten Leuchtstoff enthält, bezieht sich der Gehalt auf den Gesamtgehalt aus den zwei oder mehr Arten von Leuchtstoffen.
    Der Gesamtgehalt der Leuchtstoffe, die in der Zusammensetzung zur Bildung des Wellenlängenkonversionselements enthalten sind, kann, pro 100 Massenteilen des Harzes, in einem Bereich von 50 Massenteilen bis 300 Massenteilen, in einem Bereich von 100 Massenteilen bis 280 Massenteilen, in einem Bereich von 120 Massenteilen bis 250 Massenteilen oder in einem Bereich von 150 Massenteilen bis 200 Massenteilen liegen.
  • Das Wellenlängenkonversionselement kann ferner mit einem lichtdurchlässigen Körper ausgestattet sein. Es kann ein plattenförmiger Körper aus einem lichtdurchlässigen Material, wie z. B. Glas oder Harz, als der lichtdurchlässige Körper verwendet werden. Beispiele für das Glas schließen Borosilikatglas und Quarzglas ein. Beispiele für das Harz schließen ein Silikonharz und ein Epoxidharz ein. Wenn das Wellenlängenkonversionselement ein Substrat umfasst, besteht das Substrat vorzugsweise aus einem isolierenden Material, das nicht ohne weiteres Licht von dem lichtemittierenden Element oder externes Licht durchlässt. Beispiele für das Material des Substrats schließen Keramiken, wie z. B. Aluminiumoxid und Aluminiumnitrid, und Harze, wie z. B. Phenolharz, Epoxidharz, Polyimidharz, Bismaleimidtriazinharz (BT-Harz) und Polyphthalamidharz (PPA), ein. Wenn eine Klebeschicht zwischen dem lichtemittierenden Element und dem Wellenlängenkonversionselement angeordnet ist, besteht der Klebstoff, der die Klebeschicht bildet, vorzugsweise aus einem Material, das das lichtemittierende Element und das Wellenlängenkonversionselement optisch koppeln kann. Das Material, das die Klebeschicht bildet, ist vorzugsweise mindestens eine Art von Harz, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Epoxidharz, Silikonharz, Phenolharz und Polyimidharz.
  • Beispiele für das Halbleiterelement, das bei Bedarf in der lichtemittierenden Vorrichtung bereitgestellt wird, schließen einen Transistor zur Steuerung des lichtemittierenden Elements und ein Schutzelement zur Unterdrückung von Schäden oder Leistungsverschlechterungen des lichtemittierenden Elements aufgrund des Anlegens einer übermäßigen Spannung ein. Ein Beispiel für das Schutzelement ist eine Zener-Diode. Wenn die lichtemittierende Vorrichtung mit einem Abdeckelement ausgestattet ist, wird vorzugsweise ein isolierendes Material als Material für das Abdeckelement verwendet. Konkretere Beispiele für das Material des Abdeckelements schließen Phenolharz, Epoxidharz, Bismaleimidtriazinharz (BT-Harz), Polyphthalamidharz (PPA) und Silikonharz ein. Es kann ein Farbstoff, ein Leuchtstoff oder ein Füllstoff zu dem Abdeckelement zugegeben werden, bei Bedarf. Die lichtemittierende Vorrichtung kann einen Höcker als das leitende Element verwenden. Es kann Au oder eine Au-Legierung als das Material für den Höcker verwendet werden und es kann eutektisches Lot (Au-Sn), Pb-Sn, bleifreies Lot oder dergleichen als das andere leitfähige Element verwendet werden.
  • Verfahren zur Herstellung einer lichtemittierenden Vorrichtung
  • Es wird ein Beispiel für ein Verfahren zur Herstellung einer lichtemittierenden Vorrichtung gemäß einem ersten Konfigurationsbeispiel beschrieben. Für Einzelheiten kann beispielsweise auf die Offenbarung von JP 2010-062272 A verwiesen werden. Das Verfahren zur Herstellung der lichtemittierenden Vorrichtung umfasst vorzugsweise einen Schritt zur Herstellung eines Formkörpers, einen Schritt zur Anordnung eines lichtemittierenden Elements, einen Schritt zur Anordnung einer Zusammensetzung zur Bildung eines Wellenlängenkonversionselements und einen Schritt zur Bildung eines Harzgehäuses. Wenn ein Formkörperaggregat mit einer Vielzahl von Aussparungen als Formkörper verwendet wird, kann das Herstellungsverfahren nach dem Schritt der Bildung des Harzgehäuses einen Vereinzelungsschritt, bei dem das Harzgehäuse jedes Einheitsbereichs jeweils abgetrennt wird, umfassen.
  • In dem Schritt der Herstellung eines Formkörpers werden mehrere Anschlüsse unter Verwendung eines wärmehärtbaren Harzes oder eines thermoplastischen Harzes integral geformt, um einen Formkörper, der eine Aussparung aufweist, mit Seitenflächen und einer Bodenfläche herzustellen. Der Formkörper kann ein Formkörper sein, der aus einem Substrataggregat, das eine Vielzahl von Aussparungen aufweist, besteht.
  • In dem Schritt des Anordnens des lichtemittierenden Elements wird das lichtemittierende Element auf der Bodenfläche der Aussparung des Formkörpers angeordnet und die positive und negative Elektrode des lichtemittierenden Elements werden durch Drähte mit dem ersten Anschluss und dem zweiten Anschluss verbunden.
  • In dem Schritt des Anordnens der Zusammensetzung zur Bildung des Wellenlängenkonversionselements wird die Zusammensetzung zur Bildung des Wellenlängenkonversionselements in der Aussparung des Formkörpers angeordnet.
  • In dem Schritt zur Bildung des Harzgehäuses wird die Zusammensetzung zur Bildung des Wellenlängenkonversionselements, die in der Aussparung des Formkörpers angeordnet ist, gehärtet, um das Harzgehäuse zu bilden, wodurch die lichtemittierende Vorrichtung hergestellt wird. Wenn ein Formkörper, bestehend aus einer aggregatförmigen Basis, die eine Vielzahl von Aussparungen umfasst, verwendet wird, wird nach dem Schritt der Bildung des Harzgehäuses die aggregatförmige Basis, die eine Vielzahl von Aussparungen umfasst, in dem Vereinzelungsschritt jeweils in das Harzgehäuse jedes Einheitsbereichs getrennt und es werden einzelne lichtemittierende Vorrichtungen gefertigt. Auf diese Weise kann die lichtemittierende Vorrichtung, die in 1 oder 2 dargestellt ist, gefertigt werden.
  • Es wird ein Beispiel für ein Verfahren zur Herstellung einer lichtemittierenden Vorrichtung gemäß einem zweiten Konfigurationsbeispiel beschrieben. Für Einzelheiten kann beispielsweise auf die Offenbarung von JP 2014-112635 A oder JP 2017-117912 A verwiesen werden. Das Verfahren zur Herstellung der lichtemittierenden Vorrichtung umfasst vorzugsweise einen Schritt des Anordnens eines lichtemittierenden Elements, einen Schritt des Anordnens eines Halbleiterelements, nach Bedarf, einen Schritt des Bildens eines Wellenlängenkonversionselements, das einen Wellenlängenkonversionskörper umfasst, einen Schritt des Anbringens des lichtemittierenden Elements und des Wellenlängenkonversionselements und einen Schritt des Bildens eines Abdeckelements.
  • Beispielsweise wird in dem Schritt des Anordnens des lichtemittierenden Elements das lichtemittierende Element auf einem Substrat angeordnet. Das lichtemittierende Element und das Halbleiterelement werden zum Beispiel mittels Flip-Chip-Montage auf dem Substrat montiert. Anschließend kann in dem Schritt des Bildens des Wellenlängenkonversionselements, das den Wellenlängenkonversionskörper umfasst, der Wellenlängenkonversionskörper durch Bilden eines plattenförmigen, blattförmigen oder schichtförmigen Wellenlängenkonversionskörpers auf einer Oberfläche eines lichtdurchlässigen Körpers erhalten werden, und zwar durch ein Druckverfahren, ein Klebeverfahren, ein Formpressverfahren oder ein Elektroabscheidungsverfahren. Zum Beispiel kann das Druckverfahren verwendet werden, um ein Wellenlängenkonversionselement, das einen Wellenlängenkonversionskörper enthält, durch Drucken einer Zusammensetzung für einen Wellenlängenkonversionskörper, die einen Leuchtstoff und ein als Bindemittel dienendes Harz oder Lösungsmittel enthält, auf einer Oberfläche eines lichtdurchlässigen Körpers zu bilden. Anschließend wird in dem Schritt des Anbringens des lichtemittierenden Elements und des Wellenlängenkonversionselements miteinander das Wellenlängenkonversionselement durch eine Klebeschicht auf das lichtemittierende Element geklebt, wobei das Wellenlängenkonversionselement der lichtemittierenden Oberfläche des lichtemittierenden Elements zugewandt ist. Anschließend werden in dem Schritt der Bildung des Abdeckelements die Seitenflächen des lichtemittierenden Elements und des Wellenlängenkonversionselements mit der Zusammensetzung für das Abdeckelement bedeckt. Das Abdeckelement reflektiert Licht, das von dem lichtemittierenden Element emittiert wird, und ist vorzugsweise so geformt, dass, wenn die lichtemittierende Vorrichtung auch ein Halbleiterelement umfasst, das Halbleiterelement in das Abdeckelement eingebettet ist. Auf diese Weise kann die lichtemittierende Vorrichtung, die in 3A und 3B dargestellt ist, hergestellt werden.
  • Verfahren zur Herstellung eines Oxidleuchtstoffs
  • Das Verfahren zur Herstellung eines Oxidleuchtstoffs umfasst: das Herstellen einer ersten Verbindung, die Mg enthält, einer zweiten Verbindung, die Ga enthält, einer dritten Verbindung, die Cr enthält, und gegebenenfalls einer vierten Verbindung, enthaltend mindestens ein erstes Element M1, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ca, Sr, Ba, Ni und Zn, einer fünften Verbindung, enthaltend mindestens ein zweites Element M2, ausgewählt aus _der Gruppe bestehend aus B, Al, In und Sc, und einer sechsten Verbindung, enthaltend mindestens ein drittes Element M3, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Eu, Ce, Tb, Pr, Nd, Sm, Yb, Ho, Er, Tm und Mn; das Herstellen eines Ausgangsmaterialgemisches, das die erste Verbindung, die zweite Verbindung, die dritte Verbindung und gegebenenfalls die vierte Verbindung, die fünfte Verbindung oder die sechste Verbindung enthält, die derart eingestellt und gemischt wurden, dass, wenn das Gesamtmolverhältnis von Ga, Cr, dem zweiten Element M2 und dem dritten Element M3 pro Mol der Zusammensetzung des Oxidleuchtstoffs 2 beträgt, das Molverhältnis von Mg oder das Molverhältnis der Gesamtmenge an Mg und dem ersten Element M1, wenn das erste Element M1 enthalten ist, in einem Bereich von 0,7 bis 1,3 liegt, das Molverhältnis von Cr in einem Bereich von mehr als 0,02 und 0,3 oder weniger liegt, wenn das Molverhältnis der Gesamtmenge von Mg und dem ersten Element M11 beträgt, das Molverhältnis des ersten Elements M1 in einem Bereich von 0 bis 0,8 liegt, das Molverhältnis des zweiten Elements M2 in einem Bereich von 0 bis 1,6 liegt, das Molverhältnis des dritten Elements M3 in einem Bereich von 0 bis 0,2 liegt und das Molverhältnis des dritten Elements M3 kleiner als das Molverhältnis von Cr ist; und das Erhalten eines Oxidleuchtstoffs durch Wärmebehandlung des Ausgangsmaterialgemisches in einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre bei einer Temperatur in einem Bereich von 1200 °C bis 1700 °C, wobei mindestens eine, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus der ersten Verbindung, der zweiten Verbindung und der dritten Verbindung, ein Oxid ist.
  • Schritt der Herstellung des Ausgangsmaterialgemisches
  • Ausgangsmaterialien
  • Was die Ausgangsmaterialien zur Herstellung des Oxidleuchtstoffs angeht, so schließen Beispiele für die erste Verbindung, die Mg enthält, die zweite Verbindung, die Ga enthält, die dritte Verbindung, die Cr enthält, und gegebenenfalls die vierte Verbindung, die das erste Element M1 enthält, die fünfte Verbindung, die das zweite Element M2 enthält, und die sechste Verbindung, die das dritte Element M3 enthält, Oxide, Carbonate, Chloride und Hydrate davon ein. Mindestens eine Verbindung, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus der ersten Verbindung, der zweiten Verbindung und der dritten Verbindung, ist ein Oxid, und es können zwei oder mehr dieser Verbindungen Oxide sein. Die dritte Verbindung, die das erste Element M1 enthält, die fünfte Verbindung, die das zweite Element M2 enthält, oder die sechste Verbindung, die das dritte Element M3 enthält, welche nach Bedarf enthalten sind, können ein Oxid sein. Die erste Verbindung, die zweite Verbindung, die dritte Verbindung, die vierte Verbindung, die fünfte Verbindung und die sechste Verbindung sind vorzugsweise Pulver.
  • Konkrete Beispiele für die erste Verbindung schließen MgO, MgCO3, MgCl2 und Hydrate davon ein. Konkrete Beispiele für die zweite Verbindung schließen Ga2O3, GaCl2 und GaCl3 ein. Konkrete Beispiele für die dritte Verbindung schließen Cr2O3, Cr2(CO3)3, CrCl2 und CrCl3 ein. Beispiele für die vierte Verbindung, die fünfte Verbindung und die sechste Verbindung schließen Oxide, die das erste Element M1, das zweite Element M2 oder das dritte Element M3 enthalten, oder Verbindungen, die als Verbindung stabil sind und leicht zu einem Oxid werden, ein. Konkrete Beispiele schließen CaCO3, CaO, SrCO3, SrO, BaCO3, NiO, NiCO3, ZnO, B2O3, Al2O3, In2O3, Sc2O3, Eu2O3, Ce2O3, CeO2, Ce2(CO3)3, Tb4O2, Pr6O11, Pr2(CO3)3, Nd2O3, Nd2(CO3)3, Sm2O3, Sm2(CO3)3, Yb2O3, Ho2O3, Er2O3, Tm2O3, MnO, Mn2O3, MnO4 und Mn3O4 ein. Die erste Verbindung, die zweite Verbindung, die dritte Verbindung, die vierte Verbindung, die fünfte Verbindung und die sechste Verbindung können Hydrate sein.
  • Ausgangsmaterialgemisch
  • Ein Ausgangsmaterialgemisch wird erhalten durch Einwiegen und Mischen jeder als Ausgangsmaterial dienenden Verbindung, umfassend die erste Verbindung, die Mg enthält, die zweite Verbindung, die Ga enthält, die dritte Verbindung, die Cr enthält, und gegebenenfalls die vierte Verbindung, die das erste Element M1 enthält, die fünfte Verbindung, die das zweite Element M2 enthält, und die sechste Verbindung, die das dritte Element M3 enthält, so dass, wenn das Gesamtmolverhältnis von Ga, Cr, dem zweiten Element M2 und dem dritten Element M3 pro Mol der Zusammensetzung des Oxidleuchtstoffs, die erhalten werden kann, 2 beträgt, das Molverhältnis von Mg oder das Molverhältnis der Gesamtmenge von Mg und dem ersten Element M1, wenn das erste Element M1 enthalten ist, in einem Bereich von 0,7 bis 1,3 liegt, das Molverhältnis von Cr in einem Bereich von mehr als 0,02 und 0,3 oder weniger liegt, wenn das Molverhältnis der Gesamtmenge von Mg und dem ersten Element M1 1 beträgt, das Molverhältnis des ersten Elements M1 in einem Bereich von 0 bis 0,8 liegt, das Molverhältnis des zweiten Elements M2 in einem Bereich von 0 bis 1,6 liegt, das Molverhältnis des dritten Elements M3 in einem Bereich von 0 bis 0,2 liegt und das Molverhältnis des dritten Elements M3 kleiner ist als das Molverhältnis von Cr. Jede der eingewogenen Verbindungen kann nass oder trocken gemischt werden und kann mit einem Mischer gemischt werden. Als Mischer können neben einer üblicherweise in industriellen Anwendungen verwendeten Kugelmühle auch eine Vibrationsmühle, eine Walzenmühle, eine Strahlmühle oder dergleichen verwendet werden.
  • Vorzugsweise wird das Ausgangsmaterialgemisch, enthaltend jede der eingewogenen Verbindungen, die als Ausgangsmaterialien dienen, so hergestellt, dass es eine Zusammensetzung aufweist, in der Mg, Ga und Cr und gegebenenfalls das erste Element M1, das zweite Element M2 oder das dritte Element M3, enthalten in den jeweiligen Verbindungen, gemäß der durch Formel (1) dargestellten Zusammensetzungsformel enthalten sind.
  • Flussmittel
  • Das Ausgangsmaterialgemisch kann ein Flussmittel enthalten. Wenn das Ausgangsmaterialgemisch ein Flussmittel enthält, wird die Reaktion zwischen den Ausgangsmaterialien weiter gefördert und die Festphasenreaktion verläuft gleichmäßiger, wodurch ein Leuchtstoff mit einer großen Teilchengröße und hervorragenderen Lichtemissionseigenschaften erhalten werden kann. Wenn die Wärmebehandlungstemperatur zum Erhalt des Leuchtstoffs im Wesentlichen der Temperatur entspricht, bei der sich die flüssige Phase der als Flussmittel verwendeten Verbindung bildet, wird die Reaktion zwischen den Ausgangsmaterialien durch das Flussmittel gefördert. Als Flussmittel kann ein Halogenid, enthaltend mindestens ein Element, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Seltenerdelementen, Erdalkalimetallelementen und Alkalimetallelementen, verwendet werden. Von den Halogeniden kann Fluorid als das Flussmittel verwendet werden. Wenn das in dem Flussmittel enthaltene Element das gleiche Element ist wie zumindest einige der Elemente, aus denen der Oxidleuchtstoff besteht, kann das Flussmittel als Teil der Ausgangsmaterialien für den Oxidleuchtstoffs, der die Zielzusammensetzung aufweist, hinzugefügt werden, so dass die Zusammensetzung des Oxidleuchtstoff zur Zielzusammensetzung wird, das Flussmittel kann aber auch noch hinzugefügt werden, nachdem die Ausgangsmaterialien gemischt wurden, um die Zielzusammensetzung zu bilden.
  • Schritt zum Erhalt eines Oxidleuchtstoffs durch Wärmebehandlung
  • Das Ausgangsmaterialgemisch kann in einen Tiegel oder in ein Schiffchen aus Kohlenstoff, wie z. B. Graphit, oder aus einem Material, wie z. B. Bornitrid (BN), Aluminiumoxid (Al2O3), Wolfram (W) oder Molybdän (Mo), gegeben und dann in einem Ofen wärmebehandelt werden.
  • Wärmebehandlungsatmosphäre
  • Die Wärmebehandlung wird vorzugsweise in einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre durchgeführt. Der Sauerstoffgehalt in der Atmosphäre ist nicht besonders begrenzt. Der Sauerstoffgehalt in der sauerstoffhaltigen Atmosphäre beträgt vorzugsweise 5 Vol. % oder mehr, stärker bevorzugt 10 Vol.-% oder mehr und noch stärker bevorzugt 15 Vol.-% oder mehr. Die Wärmebehandlung erfolgt vorzugsweise in einer Luftatmosphäre (Sauerstoffgehalt 20 Vol.-% oder mehr). Wenn die Atmosphäre keinen Sauerstoff enthält, das heißt, wenn der Sauerstoffgehalt weniger als 1 Vol.-% beträgt, kann in manchen Fällen kein Oxidleuchtstoff mit der gewünschten Zusammensetzung erhalten werden.
  • Wärmebehandlungstemperatur
  • Die Temperatur für die Wärmebehandlung liegt in einem Bereich von 1200 °C bis 1700 °C, vorzugsweise in einem Bereich von 1250 °C bis 1650 °C und stärker bevorzugt in einem Bereich von 1300 °C bis 1600 °C. Wenn die Wärmebehandlungstemperatur im Bereich von 1200 °C bis 1700 °C liegt, wird die Zersetzung durch Wärme unterdrückt und es wird ein Oxidleuchtstoff mit der angestrebten Zusammensetzung und einer stabilen Kristallstruktur erhalten.
  • Bei der Wärmebehandlung kann eine Verweilzeit bei einer vorgegebenen Temperatur vorgesehen werden. Die Verweilzeit kann zum Beispiel in einem Bereich von 0,5 Stunden bis 48 Stunden, in einem Bereich von 1 Stunde bis 40 Stunden oder in einem Bereich von 2 Stunden bis 30 Stunden liegen. Das Kristallwachstum kann gefördert werden, indem die Verweilzeit so eingestellt wird, dass sie in einem Bereich von 0,5 Stunden bis 48 Stunden liegt.
  • Der Druck der Wärmebehandlungsatmosphäre kann Standardatmosphärendruck (0,101 MPa) sein, kann 0,101 MPa oder höher sein oder kann eine Atmosphäre, die unter einem Druck in einem Bereich von 0,11 MPa bis 200 MPa steht, sein. Wenn die Wärmebehandlungstemperatur hoch ist, verschlechtert sich leicht die Kristallstruktur des durch die Wärmebehandlung erhaltenen wärmebehandelten Produkts. Allerdings kann eine Verschlechterung der Kristallstruktur unterdrückt werden, indem die Wärmebehandlung in einer unter Druck stehenden Atmosphäre durchgeführt wird.
  • Die Wärmebehandlungsdauer kann geeignet ausgewählt werden entsprechend der Wärmebehandlungstemperatur und dem Druck der Atmosphäre während der Wärmebehandlung und liegt vorzugsweise in einem Bereich von 0,5 Stunden bis 20 Stunden. Auch wenn die Wärmebehandlung in zwei oder mehr Stufen durchgeführt wird, liegt die Wärmebehandlungsdauer für eine Stufe vorzugsweise in einem Bereich von 0,5 Stunden bis 20 Stunden. Wenn die Wärmebehandlungsdauer in einem Bereich von 0,5 Stunden bis 20 Stunden liegt, wird der Abbau des erhaltenen wärmebehandelten Produkts unterdrückt und es kann ein Leuchtstoff mit einer stabilen Kristallstruktur und einer gewünschten Lichtemissionsintensität erhalten werden. Außerdem können die Produktionskosten gesenkt werden und die Produktionszeit verhältnismäßig verkürzt werden. Die Wärmebehandlungsdauer liegt stärker bevorzugt in einem Bereich von 1 Stunde bis 10 Stunden und noch stärker bevorzugt in einem Bereich von 1,5 Stunden bis 9 Stunden.
  • Das wärmebehandelte Produkt, das durch die Wärmebehandlung erhalten wird, kann einer Nachbehandlung, wie z. B. einer Pulverisierung, Dispergierung, Fest-Flüssig-Trennung und einer Trocknung, unterzogen werden. Die Fest-Flüssig-Trennung kann durch ein Verfahren erfolgen, das in industriellen Anwendungen üblicherweise verwendet wird, wie z. B. Filtration, Saugfiltration, Druckfiltration, Zentrifugaltrennung und Dekantierung. Die Trocknung kann unter Verwendung eines Gerätes erfolgen, das üblicherweise in industriellen Anwendungen verwendet wird, wie z. B. eines Vakuumtrockners, eines Heißlufttrockners, eines Konustrockners oder eines Rotationsverdampfers.
  • BEISPIELE
  • Die vorliegende Erfindung wird nachstehend anhand von Beispielen ausführlich beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Beispiele beschränkt.
  • Oxidleuchtstoff
  • Beispiel 1
  • Die Ausgangsmaterialien wurden eingewogen, so dass sie 8,44 g MgCO3, 18,28 g Ga2O3 und 0,38 g Cr2O3 umfassten. Jedes Element wurde, pro Mol der Zusammensetzung des erhaltenen Oxidleuchtstoffs, so eingewogen, dass das Molverhältnis jedes Elements in der hergestellten Zusammensetzung MgGa1,95O4:Cr0,05 betrug. In der hergestellten Zusammensetzung betrug das Molverhältnis der Elemente, deren Molverhältnis nicht beschrieben ist, 1. Die Ausgangsmaterialien wurden 10 Minuten lang unter Verwendung eines Achatmörsers und eines Achatstößels gemischt, um ein Ausgangsmaterialgemisch zu erhalten. Das erhaltene Ausgangsmaterialgemisch wurde in einen Aluminiumoxidtiegel gegeben und wärmebehandelt, bei 1400 °C in einer Luftatmosphäre (20 Vol.-% Sauerstoff) bei Standardatmosphärendruck (0,101 MPa) 6 Stunden lang. Nach der Wärmebehandlung wurde das erhaltene wärmebehandelte Produkt pulverisiert und es wurde der Oxidleuchtstoff von Beispiel 1 erhalten.
  • Beispiel 2
  • Die Ausgangsmaterialien wurden eingewogen, so dass sie 8,44 g MgCO3, 18,09 g Ga2O3 und 0,53 g Cr2O3 umfassten. Der Oxidleuchtstoff von Beispiel 2 wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass ein Ausgangsmaterialgemisch, das so eingewogen wurde, dass das Molverhältnis jedes Elements in der hergestellten Zusammensetzung MgGa1,93O4:Cr0,07 betrug, verwendet wurde.
  • Beispiel 3
  • Die Ausgangsmaterialien wurden eingewogen, so dass sie 8,44 g MgCO3, 17,91 g Ga2O3 und 0,68 g Cr2O3 umfassten. Der Oxidleuchtstoff von Beispiel 3 wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass ein Ausgangsmaterialgemisch, das so eingewogen wurde, dass das Molverhältnis jedes Elements in der hergestellten Zusammensetzung MgGa1,91O4:Cr0,09 betrug, verwendet wurde.
  • Beispiel 4
  • Die Ausgangsmaterialien wurden eingewogen, so dass sie 8,44 g MgCO3, 17,81 g Ga2O3 und 0,76 g Cr2O3 umfassten. Der Oxidleuchtstoff von Beispiel 4 wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass ein Ausgangsmaterialgemisch, das so eingewogen wurde, dass das Molverhältnis jedes Elements in der hergestellten Zusammensetzung MgGa1,90O4:Cr0,10 betrug, verwendet wurde.
  • Beispiel 5
  • Die Ausgangsmaterialien wurden eingewogen, so dass sie 8,44 g MgCO3, 18,47 g Ga2O3 und 0,23 g Cr2O3 umfassten. Der Oxidleuchtstoff von Beispiel 5 wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass ein Ausgangsmaterialgemisch, das so eingewogen wurde, dass das Molverhältnis jedes Elements in der hergestellten Zusammensetzung MgGa1,97O4:Cr0,03 betrug, verwendet wurde.
  • Beispiel 6
  • Die Ausgangsmaterialien wurden eingewogen, so dass sie 8,44 g MgCO3, 17,34 g Ga2O3 und 1,14 g Cr2O3 umfassten. Der Oxidleuchtstoff von Beispiel 6 wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass ein Ausgangsmaterialgemisch, das so eingewogen wurde, dass das Molverhältnis jedes Elements in der hergestellten Zusammensetzung MgGa1,85O4:Cr0,15 betrug, verwendet wurde.
  • Beispiel 7
  • Die Ausgangsmaterialien wurden eingewogen, so dass sie 8,44 g MgCO3, 16,87 g Ga2O3 und 1,52 g Cr2O3 umfassten. Der Oxidleuchtstoff von Beispiel 7 wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass ein Ausgangsmaterialgemisch, das so eingewogen wurde, dass das Molverhältnis jedes Elements in der hergestellten Zusammensetzung MgGa1,80O4:Cr0,20 betrug, verwendet wurde.
  • Beispiel 8
  • Die Ausgangsmaterialien wurden eingewogen, so dass sie 8,44 g MgCO3, 16,40 g Ga2O3 und 1,90 g Cr2O3 umfassten. Der Oxidleuchtstoff von Beispiel 8 wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass ein Ausgangsmaterialgemisch, das so eingewogen wurde, dass das Molverhältnis jedes Elements in der hergestellten Zusammensetzung MgGa1,75O4:Cr0,25 betrug, verwendet wurde.
  • Beispiel 9
  • Die Ausgangsmaterialien wurden eingewogen, so dass sie 8,44 g MgCO3, 15,94 g Ga2O3 und 2,28 g Cr2O3 umfassten. Der Oxidleuchtstoff von Beispiel 9 wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass ein Ausgangsmaterialgemisch, das so eingewogen wurde, dass das Molverhältnis jedes Elements in der hergestellten Zusammensetzung MgGa1,70O4:Cr0,30 betrug, verwendet wurde.
  • Beispiel 10
  • Die Ausgangsmaterialien wurden eingewogen, so dass sie 8,44 g MgCO3, 13,12 g Ga2O3, 2,81 g Al2O3 und 0,38 g Cr2O3 umfassten. Der Oxidleuchtstoff von Beispiel 10 wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass ein Ausgangsmaterialgemisch, das so eingewogen wurde, dass das Molverhältnis jedes Elements in der hergestellten Zusammensetzung MgGa1,40Al0,55O4:Cr0,05 betrug, verwendet wurde. In Beispiel 10 war, wenn die hergestellte Zusammensetzung eine Zusammensetzung war, die in der durch Formel (1) dargestellten Zusammensetzungsformel enthalten ist, das zweite Element M2 Al und die Variable v betrug 0,275.
  • Beispiel 11
  • Die Ausgangsmaterialien wurden eingewogen, so dass sie 8,44 g MgCO3, 9,37 g Ga2O3, 4,85 g Al2O3 und 0,38 g Cr2O3 umfassten. Der Oxidleuchtstoff von Beispiel 11 wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass ein Ausgangsmaterialgemisch, das so eingewogen wurde, dass das Molverhältnis jedes Elements in der hergestellten Zusammensetzung MgGaAl0,95O4:Cr0,05 betrug, verwendet wurde. In Beispiel 11 war, wenn die hergestellte Zusammensetzung eine Zusammensetzung war, die in der durch Formel (1) dargestellten Zusammensetzungsformel enthalten ist, das zweite Element M2 AI und die Variable v betrug 0,475.
  • Beispiel 12
  • Die Ausgangsmaterialien wurden eingewogen, so dass sie 5,90 g MgCO3, 2,44 g ZnO, 17,91 g Ga2O3 und 0,68 g Cr2O3 umfassten. Der Oxidleuchtstoff von Beispiel 12 wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass ein Ausgangsmaterialgemisch, das so eingewogen wurde, dass das Molverhältnis jedes Elements in der hergestellten Zusammensetzung Mg0,7Zn0,3Ga1,91O4:Cr0,09 betrug, verwendet wurde. In Beispiel 12 war, wenn die hergestellte Zusammensetzung eine Zusammensetzung war, die in der durch Formel (1) dargestellten Zusammensetzungsformel enthalten ist, das erste Element M1 Zn, die Variable t betrug 0,3 und die Variable u betrug 1.
  • Beispiel 13
  • Die Ausgangsmaterialien wurden eingewogen, so dass sie 4,22 g MgCO3, 4,07 g ZnO, 17,91 g Ga2O3 und 0,68 g Cr2O3 umfassten. Der Oxidleuchtstoff von Beispiel 13 wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass ein Ausgangsmaterialgemisch, das so eingewogen wurde, dass das Molverhältnis jedes Elements in der hergestellten Zusammensetzung Mg0,5Zn0,5Ga1,91O4:Cr0,09 betrug, verwendet wurde. In Beispiel 13 war, wenn die hergestellte Zusammensetzung eine Zusammensetzung war, die in der durch Formel (1) dargestellten Zusammensetzungsformel enthalten ist, das erste Element M1 Zn, die Variable t betrug 0,5 und die Variable u betrug 1.
  • Beispiel 14
  • Die Ausgangsmaterialien wurden eingewogen, so dass sie 5,90 g MgCO3, 2,44 g ZnO, 9,37 g Ga2O3, 4,64 g Al2O3 und 0,68 g Cr2O3 umfassten. Der Oxidleuchtstoff von Beispiel 14 wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass ein Ausgangsmaterialgemisch, das so eingewogen wurde, dass das Molverhältnis jedes Elements in der hergestellten Zusammensetzung Mg0,7Zn0,3GaAl0,91O4:Cr0,09 betrug, verwendet wurde. In Beispiel 14 war, wenn die hergestellte Zusammensetzung eine Zusammensetzung war, die in der durch Formel (1) dargestellten Zusammensetzungsformel enthalten ist, das erste Element M1 Zn, das zweite Element M2 Al, die Variable t betrug 0,3, die Variable u betrug 1 und die Variable v betrug 0,455.
  • Beispiel 15
  • Die Ausgangsmaterialien wurden eingewogen, so dass sie 4,22 g MgCO3, 4,07 g ZnO, 9,37 g Ga2O3, 4,64 g Al2O3 und 0,68 g Cr2O3 umfassten. Der Oxidleuchtstoff von Beispiel 15 wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass ein Ausgangsmaterialgemisch, das so eingewogen wurde, dass das Molverhältnis jedes Elements in der hergestellten Zusammensetzung Mg0,5Zn0,5GaAl0,91O4:Cr0,09 betrug, verwendet wurde. In Beispiel 15 war, wenn die hergestellte Zusammensetzung eine Zusammensetzung war, die in der durch Formel (1) dargestellten Zusammensetzungsformel enthalten ist, das erste Element M1 Zn, das zweite Element M2 Al, die Variable t betrug 0,5, die Variable u betrug 1 und die Variable v betrug 0,455.
  • Vergleichsbeispiel 1
  • Die Ausgangsmaterialien wurden eingewogen, so dass sie 8,44 g MgCO3, 18,70 g Ga2O3 und 0,04 g Cr2O3 umfassten. Der Oxidleuchtstoff von Vergleichsbeispiel 1 wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass ein Ausgangsmaterialgemisch, das so eingewogen wurde, dass das Molverhältnis jedes Elements in der hergestellten Zusammensetzung MgGa1,995O4:Cr0,005 betrug, verwendet wurde. Im Lichtemissionsspektrum des Oxidleuchtstoffs von Vergleichsbeispiel 1, gemessen durch das nachstehend beschriebene Messverfahren, betrug die Lichtemissions-Peakwellenlänge 709 nm, was weniger als 800 nm ist.
  • Vergleichsbeispiel 2
  • Die Ausgangsmaterialien wurden eingewogen, so dass sie 8,44 g MgCO3, 18,65 g Ga2O3 und 0,08 g Cr2O3 umfassten. Der Oxidleuchtstoff von Vergleichsbeispiel 2 wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass ein Ausgangsmaterialgemisch, das so eingewogen wurde, dass das Molverhältnis jedes Elements in der hergestellten Zusammensetzung MgGa1,99O4:Cr0,01 betrug, verwendet wurde. Im Lichtemissionsspektrum des Oxidleuchtstoffs von Vergleichsbeispiel 2, gemessen durch das nachstehend beschriebene Messverfahren, betrug die Lichtemissions-Peakwellenlänge 709 nm, was weniger als 800 nm ist.
  • Vergleichsbeispiel 3
  • Die Ausgangsmaterialien wurden eingewogen, so dass sie 8,14 g ZnO, 18,56 g Ga2O3 und 0,08 g Cr2O3 umfassten. Der Oxidleuchtstoff von Vergleichsbeispiel 3 wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass ein Ausgangsmaterialgemisch, das so eingewogen wurde, dass das Molverhältnis jedes Elements in der hergestellten Zusammensetzung ZnGa1,99O4:Cr0,01 betrug, verwendet wurde. Im Lichtemissionsspektrum des Oxidleuchtstoffs von Vergleichsbeispiel 3, gemessen durch das nachstehend beschriebene Messverfahren, betrug die Lichtemissions-Peakwellenlänge 708 nm, was weniger als 800 nm ist.
  • Vergleichsbeispiel 4
  • Die Ausgangsmaterialien wurden eingewogen, so dass sie 8,14 g ZnO, 18,37 g Ga2O3 und 0,24 g Cr2O3 umfassten. Der Oxidleuchtstoff von Vergleichsbeispiel 4 wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass ein Ausgangsmaterialgemisch, das so eingewogen wurde, dass das Molverhältnis jedes Elements in der hergestellten Zusammensetzung ZnGa1,97O4:Cr0,03 betrug, verwendet wurde. Im Lichtemissionsspektrum des Oxidleuchtstoffs von Vergleichsbeispiel 4, gemessen durch das nachstehend beschriebene Messverfahren, betrug die Lichtemissions-Peakwellenlänge 708 nm, was weniger als 800 nm ist.
  • Messung der Median-Teilchengröße (Median-Größe), des Lichtemissionsspektrums, des Absorptionsspektrums und der Lichtemissionseigenschaften
  • Es wurde ein Teilchengrößenmessgerät vom Laserbeugungstyp (MASTER SIZER 3000, erhältlich von Malvern Instruments Ltd.) verwendet, um die kumulative 50 % Median-Teilchengröße (Median-Größe) Dm von der Seite der kleinen Größen in der volumenbasierten Teilchengrößenverteilung des Oxidleuchtstoffs von Beispiel 3 zu messen. Die Median-Teilchengröße Dm des Oxidleuchtstoffs von Beispiel 3 betrug 12,8 µm. 4 ist eine REM-Aufnahme des Oxidleuchtstoffs von Beispiel 3, aufgenommen mit einem Rasterelektronenmikroskop (REM).
    Die Lichtemissionsspektren jedes der Oxidleuchtstoffe der Beispiele und Vergleichsbeispiele wurden unter Verwendung eines Quanteneffizienz-Messsystems (QE-2000, erhältlich von Otsuka Electronics Co., Ltd.) gemessen. Die Lichtemissions-Peakwellenlänge des Anregungslichts, das in dem Quanteneffizienz-Messsystem verwendet wurde, betrug 450 nm. Außerdem wurde das Absorptionsspektrum des Oxidleuchtstoffs von Beispiel 3 im Wellenlängenbereich von 200 nm bis 700 nm unter Verwendung des Quanteneffizienz-Messsystems (QE-2000, erhältlich von Otsuka Electronics Co., Ltd.) gemessen. Aus den erhaltenen Lichtemissionsspektren jedes Leuchtstoffs wurden die relative Lichtemissionsintensität (%), die Lichtemissions-Peakwellenlänge (λp) (nm) und die Halbwertsbreite (HWB) (nm) als Lichtemissionseigenschaften ermittelt. Was die relative Lichtemissionsintensität angeht, so war die Lichtemissionsintensität bei der Lichtemissions-Peakwellenlänge des Oxidleuchtstoffs gemäß Beispiel 9 die niedrigste Lichtemissionsintensität, und deshalb wurde die relative Lichtemissionsintensität bei der Lichtemissions-Peakwellenlänge jedes Oxidleuchtstoffs auf der Grundlage der Lichtemissionsintensität bei der Lichtemissions-Peakwellenlänge des Oxidleuchtstoffs gemäß Beispiel 9 als 100% ermittelt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben. Außerdem veranschaulicht 5 die Lichtemissionsspektren der Oxidleuchtstoffe gemäß den Beispielen 1 bis 3. 6 veranschaulicht die Lichtemissionsspektren der Oxidleuchtstoffe gemäß den Beispielen 4 bis 6. 7 veranschaulicht die Lichtemissionsspektren der Oxidleuchtstoffe gemäß den Beispielen 7 bis 9. 8 veranschaulicht die Lichtemissionsspektren der Oxidleuchtstoffe gemäß den Beispielen 10 bis 12. 9 veranschaulicht die Lichtemissionsspektren der Oxidleuchtstoffe gemäß den Beispielen 13 bis 15. 10 veranschaulicht ein Absorptionsspektrum in einem Bereich von 300 nm bis 700 nm des Oxidleuchtstoffs gemäß Beispiel 3. In 10 ist die relative Absorption (%) in einem Bereich von 300 nm bis 700 nm auf der Grundlage der maximalen Absorption des Absorptionsspektrums nahe 250 nm als 100 % dargestellt. 11 veranschaulicht die Lichtemissionsspektren der Oxidleuchtstoffe gemäß den Vergleichsbeispielen 1 und 2. 12 veranschaulicht die Lichtemissionsspektren der Oxidleuchtstoffe gemäß den Vergleichsbeispielen 3 und 4. In 5 bis 9, 11 und 12 sind die Lichtemissionsspektren im Bereich von 400 nm bis 500 nm die Lichtemissionsspektren des Anregungslichts. Tabelle 1
    Hergestellte Zusammensetzung Oxidleuchtstoff
    Lichtemissions-Peakwellenlänge λp (nm) Halbwertsbreite HWB (nm) Relative Lichtemissionsintensität (%)
    Beispiel 1 MgGa1,95O4:Cr0,05 890 210 349,4
    Beispiel 2 MgGa1,93O4:Cr0,07 890 220 370,7
    Beispiel 3 MgGa1,91O4:Cr0,09 890 210 406,9
    Beispiel 4 MgGa1,90O4:Cr0,10 890 200 350,8
    Beispiel 5 MgGa1,97O4:Cr0,03 845 220 242,8
    Beispiel 6 MgGa1,85O4:Cr0,15 940 220 253,4
    Beispiel 7 MgGa1,80O4:Cr0,20 950 220 131,7
    Beispiel 8 MgGa1,75O4:Cr0,25 980 200 104,0
    Beispiel 9 MgGa1,70O4:Cr0,30 980 200 100,0
    Beispiel 10 MgGa1,40Al0,55O4:Cr0,05 850 240 266,3
    Beispiel 11 MgGaAl0,95O4:Cr0,05 840 210 230,1
    Beispiel 12 Mg0,7Zn0,3Ga1,91O4:Cr0,09 910 200 290,4
    Beispiel 13 Mg0,5Zn0,5Ga1,91O4:Cr0,09 900 200 243,3
    Beispiel 14 Mg0,7Zn0,3GaAl0,91O4:Cr0,09 890 220 262,4
    Beispiel 15 Mg0,5Zn0,5GaAl0,91O4:Cr0,09 870 200 160,2
    Vergleichsbeispiel 1 MgGa1,995O4:Cr0,005 709 50 141,3
    Vergleichsbeispiel 2 MgGa1,99O4:Cr0,01 709 50 177,0
    Vergleichsbeispiel 3 ZnGa1,99O4:Cr0,01 708 35 160,9
    Vergleichsbeispiel 4 ZnGa1,97O4:Cr0,03 708 60 187,7
  • Wie aus Tabelle 1 bzw. 5 bis 9 hervorgeht, hatten die Lichtemissionsspektren der Oxidleuchtstoffe gemäß den Beispielen 1 bis 15 Lichtemissions-Peakwellenlängen in einem Bereich von 800 nm bis 1000 nm und Werte für die Halbwertsbreite (HWB) von 150 nm oder mehr. Die Oxidleuchtstoffe gemäß den Beispielen 1 bis 15 hatten Lichtemissions-Peakwellenlängen im Wellenlängenbereich des nahen Infrarotlichts von 800 nm bis 1000 nm und hatten Lichtemissionsspektren mit breiten Halbwertsbreiten von 150 nm oder mehr, konkreter von 200 nm oder mehr. 10 veranschaulicht das Absorptionsspektrum des Oxidleuchtstoffs gemäß Beispiel 3. Aus 10 wird deutlich, dass Peaks mit relativ hohen Absorptionsraten im Bereich von 400 nm bis 450 nm und im Bereich von 550 nm bis 600 nm vorhanden sind.
  • Aus Tabelle 1 bzw. 11 geht hervor, dass die Oxidleuchtstoffe gemäß den Vergleichsbeispielen 1 und 2 ein Molverhältnis von Cr von weniger als 0,2 pro Mol der Zusammensetzung des Oxidleuchtstoffs aufwiesen und dass zwar die relativen Lichtemissionsintensitäten höher als die des Oxidleuchtstoffs gemäß Beispiel 9 zum Beispiel waren, die Lichtemissions-Peakwellenlängen aber 709 nm, also weniger als 800 nm, betrugen. Außerdem geht aus Tabelle 1 bzw. 12 hervor, dass bei Bestrahlung mit Anregungslicht mit einer Emissionsspitzenwellenlänge von 450 nm die Oxidleuchtstoffe gemäß den Vergleichsbeispielen 3 und 4 Lichtemissions-Peakwellenlängen von 708 nm, also weniger als 800 nm, aufwiesen. Das Molverhältnis von Cr des Oxidleuchtstoffs gemäß Vergleichsbeispiel 4 betrug 0,02 oder mehr pro Mol der Zusammensetzung des Oxidleuchtstoffs, Mg war jedoch in der Zusammensetzung des Oxidleuchtstoffs nicht enthalten und das Molverhältnis von Zn, das als das erste Element M1 diente, das nach Bedarf enthalten ist, betrug pro Mol der Zusammensetzung des Oxidleuchtstoffs mehr als 0,8 und daher betrug die Lichtemissions-Peakwellenlänge weniger als 800 nm.
  • Lichtemittierende Vorrichtung gemäß den Beispielen
  • Ein Leuchtstoff, der durch die nachstehend hergestellte Zusammensetzung repräsentiert wird und die nachstehende Lichtemissions-Peakwellenlänge aufweist, wenn er durch ein lichtemittierendes Element mit einer Lichtemissions-Peakwellenlänge von 450 nm angeregt wird, wurde als Wellenlängenkonversionselement verwendet, das in einer lichtemittierenden Vorrichtung verwendet wird.
  • Erster Leuchtstoff
  • Formel (1-1): MgGa1,95O4:Cr0,05, Lichtemissions-Peakwellenlänge von 890 nm.
  • Dritter Leuchtstoff
  • Formel (3b-1): Lu3Al5O12:Ce, Lichtemissions-Peakwellenlänge von 520 nm.
  • Vierter Leuchtstoff
  • Formel (4a-1): (Sr, Ca)AlSiN3:Eu, Lichtemissions-Peakwellenlänge von 620 nm.
  • Formel (4a-2): CaAlSiN3:Eu, Lichtemissions-Peakwellenlänge von 660 nm.
  • Fünfter Leuchtstoff
  • Formel (5a): Ga2O3:Cr, Lichtemissions-Peakwellenlänge von 730 nm.
  • Lichtemittierende Vorrichtung von Beispiel 1
  • Der Oxidleuchtstoff gemäß Beispiel 1 wurde als der erste Leuchtstoff verwendet. Der dritte Leuchtstoff, der vierte Leuchtstoff und der fünfte Leuchtstoff, die in Tabelle 2 ausgewiesen sind, wurden gemischt und dispergiert mit einem Silikonharz in den in Tabelle 2 ausgewiesenen Mischmengen, wonach das Gemisch ferner entschäumt wurde, und es wurde eine Zusammensetzung zur Bildung eines Wellenlängenkonversionselements erhalten. Tabelle 2 zeigt die Mischmengen, in Massenteilen, des ersten Leuchtstoffs, des dritten Leuchtstoffs, des vierten Leuchtstoffs und des fünften Leuchtstoffs pro 100 Massenteile des Harzes für jedes der Beispiele und Vergleichsbeispiele. Die Gesamtmenge der Leuchtstoffe in der Zusammensetzung zur Bildung eines Wellenlängenkonversionselements betrug 179,7 Massenteile pro 100 Massenteile des Harzes. Anschließend wurde ein Formkörper mit einer Aussparung, wie in 2 dargestellt, hergestellt und ein lichtemittierendes Element mit einer Lichtemissions-Peakwellenlänge von 443 nm und einem Verbundhalbleiter auf Galliumnitridbasis auf einem ersten Anschluss an der Bodenfläche der Aussparung angeordnet. Die Lichtemissions-Peakwellenlänge des lichtemittierenden Elements betrug 443 nm und die Halbwertsbreite des Lichtemissionsspektrums betrug 15 nm. Nachdem das lichtemittierende Element auf dem ersten Anschluss angeordnet war, wurde die Zusammensetzung zur Bildung eines Wellenlängenkonversionselements auf das lichtemittierende Element gespritzt, so dass die Aussparung gefüllt wurde, und ferner erwärmt, um das Harz in der Zusammensetzung zur Bildung eines Wellenlängenkonversionselements zu härten. Es wird angemerkt, dass die lichtemittierende Vorrichtung von Beispiel 1 den zweiten Leuchtstoff 72 in dem Wellenlängenkonversionselement, das in 2 dargestellt ist, nicht enthielt. Durch diese Schritte wurde eine lichtemittierende Vorrichtung gemäß dem Beispiel hergestellt.
  • Lichtemittierende Vorrichtung von Beispiel 2
  • Die lichtemittierende Vorrichtung gemäß Beispiel 2 und die lichtemittierende Vorrichtung gemäß Beispiel 3 wurden auf die gleiche Weise wie die lichtemittierende Vorrichtung gemäß Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Zusammensetzung zur Bildung eines Wellenlängenkonversionselements so hergestellt wurde, dass die Mischmengen des ersten Leuchtstoffs, des dritten Leuchtstoffs, des vierten Leuchtstoffs und des fünften Leuchtstoffs pro 100 Massenteilen des Harzes jeweils die in Tabelle 2 ausgewiesenen waren, und es wurde die Zusammensetzung zur Bildung eines Wellenlängenkonversionselements verwendet.
  • Messung des Lichtemissionsspektrums
  • Die Lichtemissionsspektren bei Raumtemperatur (25 °C ± 5 °C) der lichtemittierenden Vorrichtungen der Beispiele wurden unter Verwendung eines optischen Messsystems gemessen, das ein Spektrophotometer (PMA-11, erhältlich von Hamamatsu Photonics K.K.) und ein Ulbricht-Kugel kombinierte. Für jede lichtemittierende Vorrichtung wurde im Lichtemissionsspektrum der lichtemittierenden Vorrichtung jeweils der Maximalwert der Lichtemissionsintensität in einem Bereich von der Lichtemissions-Peakwellenlänge des lichtemittierenden Elements bis 900 nm als 100 % definiert und die minimale relative Lichtemissionsintensität im Bereich von der Lichtemissions-Peakwellenlänge des lichtemittierenden Elements bis 900 nm wurde ermittelt (minimale relative Lichtemissionsintensität (%) = (minimale Lichtemissionsintensität)/(maximale Lichtemissionsintensität) × 100). Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 angegeben. Tabelle 2
    Harz (Massenteile) Leuchtstoff Lichtemittierende Vorrichtung
    Erster Leuchtstoff (Massenteile) Dritter Leuchtstoff Vierter Leuchtstoff (Massenteile) Fünfter Leuchtstoff (Massenteile) Minimale Relative Lichtemissionsintensität (%)
    (1-1) (3b-1) (4a-1) (4a-2) (5a)
    MgGa1,95O4:Cr0,05 Lu3Al5O12:Ce (Sr, Ca)AlSiN3:Eu CaAlSiN3:Eu Ga3O3:Cr
    Bsp. 1 100,0 109,8 180,0 17,0 15,7 27,4 4,1
    Bsp. 2 100,0 88,0 120,0 11,3 10,5 20,4 5,7
  • Die lichtemittierenden Vorrichtungen gemäß den Beispielen 1 und 2 emittierten Licht, bei dem der minimale Wert der Lichtemissionsintensität im Bereich von 443 nm bis 1000 nm im Lichtemissionsspektrum 3 % oder mehr betrug, wenn der maximale Wert der Lichtemissionsintensität im Bereich von 443 nm bis 900 nm als 100 % definiert wurde.
  • 13 ist ein Diagramm, das die Lichtemissionsspektren der lichtemittierenden Vorrichtungen gemäß den Beispielen 1 und 2 veranschaulicht. Die Lichtemissionsspektren der lichtemittierenden Vorrichtungen gemäß den Beispielen 1 und 2 waren kontinuierlich innerhalb eines Bereichs von der Lichtemissions-Peakwellenlänge des lichtemittierenden Elements bis 900 nm und ausgehend von der maximalen Lichtemissionsintensität im Bereich von der Lichtemissions-Peakwellenlänge des lichtemittierenden Elements bis 900 nm als 100 %, emittierten die lichtemittierenden Vorrichtungen Licht, bei dem die minimale Lichtemissionsintensität im Bereich von der Lichtemissions-Peakwellenlänge des lichtemittierenden Elements bis 900 nm 3 % oder mehr beträgt, und die lichtemittierenden Vorrichtungen konnten von der Lichtquelle Licht mit einem Lichtemissionsspektrum in einem Bereich vom sichtbaren Licht bis zu einer Wellenlänge, die einen Teil des Infrarotlichts einschließt, abstrahlen.
  • Beispiel 16
  • Die Ausgangsmaterialien wurden eingewogen, so dass sie 7,94 g MgCO3, 0,45 g NiO, 18,29 g Ga2O3 und 0,38 g Cr2O3 umfassten. Jedes Element wurde pro Mol der Zusammensetzung des erhaltenen Oxidleuchtstoffs so eingewogen, dass das Molverhältnis jedes Elements in der hergestellten Zusammensetzung Mg0,94Ni0,06Ga1,95O4:Cr0,05 betrug. Die Ausgangsmaterialien wurden 10 Minuten lang mit einem Achatmörser und einem Achatstößel gemischt, um ein Ausgangsmaterialgemisch zu erhalten. Das erhaltene Ausgangsmaterialgemisch wurde in einen Aluminiumoxidtiegel gegeben und wärmebehandelt, bei 1400 °C in einer Luftatmosphäre (20 Vol.-% Sauerstoff) bei Standardatmosphärendruck (0,101 MPa) 6 Stunden lang. Nach der Wärmebehandlung wurde das erhaltene wärmebehandelte Produkt pulverisiert und es wurde der Oxidleuchtstoff von Beispiel 16 erhalten.
  • Beispiel 17
  • Die Ausgangsmaterialien wurden eingewogen, so dass sie 8,19 g MgCO3, 0,23 g NiO, 18,29 g Ga2O3 und 0,38 g Cr2O3 umfassten. Der Oxidleuchtstoff von Beispiel 17 wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 16 erhalten, mit der Ausnahme, dass jedes Element pro Mol der Zusammensetzung des erhaltenen Oxidleuchtstoffs so eingewogen wurde, dass das Molverhältnis jedes Elements in der hergestellten Zusammensetzung Mg0,97Ni0,03Ga1,95O4:Cr0,05 betrug.
  • Beispiel 18
  • Die Ausgangsmaterialien wurden eingewogen, so dass sie 8,19 g MgCO3, 0,23 g NiO, 17,91 g Ga2O3 und 0,69 g Cr2O3 umfassten. Der Oxidleuchtstoff von Beispiel 18 wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 16 erhalten, mit der Ausnahme, dass jedes Element pro Mol der Zusammensetzung des erhaltenen Oxidleuchtstoffs so eingewogen wurde, dass das Molverhältnis jedes Elements in der hergestellten Zusammensetzung Mg0,97Ni0,03Ga1,91O4:Cr0,09 betrug.
  • Beispiel 19
  • Die Ausgangsmaterialien wurden eingewogen, so dass sie 7,94 g MgCO3, 0,45 g NiO, 17,91 g Ga2O3 und 0,69 g Cr2O3 umfassten. Der Oxidleuchtstoff von Beispiel 19 wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 16 erhalten, mit der Ausnahme, dass jedes Element pro Mol der Zusammensetzung des erhaltenen Oxidleuchtstoffs so eingewogen wurde, dass das Molverhältnis jedes Elements in der hergestellten Zusammensetzung Mg0,94Ni0,06Ga1,91O4:Cr0,09 betrug.
  • Beispiel 20
  • Die Ausgangsmaterialien wurden eingewogen, so dass sie 7,60 g MgCO3, 0,75 g NiO, 17,91 g Ga2O3 und 0,69 g Cr2O3 umfassten. Der Oxidleuchtstoff von Beispiel 20 wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 16 erhalten, mit der Ausnahme, dass jedes Element pro Mol der Zusammensetzung des erhaltenen Oxidleuchtstoffs so eingewogen wurde, dass das Molverhältnis jedes Elements in der hergestellten Zusammensetzung Mg0,90Ni0,10Ga1,91O4:Cr0,09 betrug.
  • Beispiel 21
  • Die Ausgangsmaterialien wurden eingewogen, so dass sie 8,19 g MgCO3, 0,23 g NiO, 18,47 g Ga2O3 und 0,23 g Cr2O3 umfassten. Der Oxidleuchtstoff von Beispiel 21 wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 16 erhalten, mit der Ausnahme, dass jedes Element pro Mol der Zusammensetzung des erhaltenen Oxidleuchtstoffs so eingewogen wurde, dass das Molverhältnis jedes Elements in der hergestellten Zusammensetzung Mg0,97Ni0,03Ga1,97O4:Cr0,03 betrug.
  • Beispiel 22
  • Die Ausgangsmaterialien wurden eingewogen, so dass sie 8,32 g MgCO3, 0,12 g NiO, 17,91 g Ga2O3 und 0,69 g Cr2O3 umfassten. Der Oxidleuchtstoff von Beispiel 22 wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 16 erhalten, mit der Ausnahme, dass jedes Element pro Mol der Zusammensetzung des erhaltenen Oxidleuchtstoffs so eingewogen wurde, dass das Molverhältnis jedes Elements in der hergestellten Zusammensetzung Mg0,985Ni0,015Ga1,91O4:Cr0,09 betrug.
  • Beispiel 23
  • Die Ausgangsmaterialien wurden eingewogen, so dass sie 8,25 g MgCO3, 0,18 g NiO, 17,91 g Ga2O3 und 0,69 g Cr2O3 umfassten. Der Oxidleuchtstoff von Beispiel 23 wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 16 erhalten, mit der Ausnahme, dass jedes Element pro Mol der Zusammensetzung des erhaltenen Oxidleuchtstoffs so eingewogen wurde, dass das Molverhältnis jedes Elements in der hergestellten Zusammensetzung Mg0,977Ni0,023Ga1,91O4:Cr0,09 betrug.
  • Beispiel 24
  • Die Ausgangsmaterialien wurden eingewogen, so dass sie 8,39 g MgCO3, 0,05 g NiO, 17,91 g Ga2O3 und 0,69 g Cr2O3 umfassten. Der Oxidleuchtstoff von Beispiel 24 wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 16 erhalten, mit der Ausnahme, dass jedes Element pro Mol der Zusammensetzung des erhaltenen Oxidleuchtstoffs so eingewogen wurde, dass das Molverhältnis jedes Elements in der hergestellten Zusammensetzung Mg0,993Ni0,007Ga1,91O4:Cr0,09 betrug.
  • Messung der Lichtemissionseigenschaften
  • Die Lichtemissionsspektren jedes der erhaltenen Oxide der Beispiele wurden unter Verwendung eines Quanteneffizienz-Messsystems (QE-2000, erhältlich von Otsuka Electronics Co., Ltd.) gemessen, durch das gleiche Verfahren wie das Verfahren zur Messung der Lichtemissionseigenschaften, das vorstehend beschrieben ist. Die Lichtemissions-Peakwellenlänge des Anregungslichts, das in dem Quanteneffizienz-Messsystem verwendet wurde, betrug 450 nm. Aus den erhaltenen Lichtemissionsspektren jedes Leuchtstoffs wurden die relative Lichtemissionsintensität (%), die Lichtemissions-Peakwellenlänge (λp) (nm) und die Halbwertsbreite (HWB) (nm) als Lichtemissionseigenschaften ermittelt. Was die relative Lichtemissionsintensität angeht, so war die Lichtemissionsintensität bei der Lichtemissions-Peakwellenlänge des Oxidleuchtstoffs gemäß Beispiel 16 die niedrigste Lichtemissionsintensität von den Oxidleuchtstoffen der Beispiele 16 bis 24, und deshalb wurde die relative Lichtemissionsintensität bei der Lichtemissions-Peakwellenlänge jedes Oxidleuchtstoffs auf der Grundlage der Lichtemissionsintensität bei der Lichtemissions-Peakwellenlänge des Oxidleuchtstoffs gemäß Beispiel 16 als 100 % ermittelt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 angegeben. Darüber hinaus veranschaulicht 5 die Lichtemissionsspektren der Oxidleuchtstoffe gemäß den Beispielen 1 bis 3 in einem Bereich von 1000 nm bis 1600 nm. 14 veranschaulicht die Lichtemissionsspektren der Oxidleuchtstoffe gemäß den Beispielen 16 bis 18 in einem Bereich von 100 nm bis 1600 nm. 15 veranschaulicht die Lichtemissionsspektren der Oxidleuchtstoffe gemäß den Beispielen 19 bis 21. Darüber hinaus veranschaulicht 16 die Lichtemissionsspektren der Oxidleuchtstoffe gemäß den Beispielen 22 bis 24 in einem Bereich von 1000 nm bis 1600 nm. Tabelle 3
    Hergestellte Zusammensetzung Oxidleuchtstoff
    Lichtemissions-Peakwellenlänge Xp (nm) Halbwertsbreite HWB (nm) Relative Lichtemissionsintensität (%)
    Beispiel 16 Mg0,94Ni0,06Ga1,95O4:Cr0,05 1277 313 100,0
    Beispiel 17 Mg0,97Ni0,03Ga1,95O4:Cr0,05 1263 328 153,7
    Beispiel 18 Mg0,97Ni0,03Ga1,91O4:Cr0,09 1264 246 138,6
    Beispiel 19 Mg0,94Ni0,06Ga1,91O4:Cr0,09 1261 268 112,5
    Beispiel 20 Mg0,90Ni0,10Ga1,91O4:Cr0,09 1298 208 50,7
    Beispiel 21 Mg0,97Ni0,03Ga1,97O4:Cr0,03 1268 251 106,8
    Beispiel 22 Mg0,985Ni0,015Ga1,91O4:Cr0,09 1257 247 174,3
    Beispiel 23 Mg0,977Ni0,023Ga1,91O4:Cr0,09 1256 263 152,5
    Beispiel 24 Mg0,993Ni0,007Ga1,91O4:Cr0,09 1254 257 125,4
  • Wie aus Tabelle 3 bzw. 14 bis 16 hervorgeht, wiesen die Oxidleuchtstoffe der Beispiele 16 bis 24 in den Lichtemissionsspektren Lichtemissions-Peakwellenlängen in einem Bereich von 800 nm bis 1600 nm und, konkreter in einem Bereich von 1001 nm bis 1600 nm auf und hatten Werte für die Halbwertsbreite (HWB) von 150 nm oder mehr. Die Oxidleuchtstoffe gemäß den Beispielen 1 bis 15 wiesen Lichtemissions-Peakwellenlängen im Wellenlängenbereich des nahen Infrarotlichts von 800 nm bis 1600 nm auf und hatten Lichtemissionsspektren mit breiten Halbwertsbreiten von 150 nm oder mehr, konkreter von 330 nm oder mehr.
  • Industrielle Anwendbarkeit
  • Der Oxidleuchtstoff gemäß der vorliegenden Offenbarung kann auch in einer medizinischen lichtemittierenden Vorrichtung zur Gewinnung von in-vivo-Informationen, einer lichtemittierenden Vorrichtung, die auf einem kleinen mobilen Gerät, wie z. B. einem Smartphone, zum Management des körperlichen Zustands montiert ist, einer lichtemittierenden Vorrichtung für ein Analysegerät zur zerstörungsfreien Ermittlung interner Informationen von Lebensmittelprodukten, wie z. B. Obst, Gemüse und Reis, und einer lichtemittierenden Vorrichtung eines reflexionsspektroskopischen Messgeräts, das zum Messen der Filmdicke oder dergleichen verwendet wird, verwendet werden.
  • Liste der Bezugszeichen
    • 10
    Lichtemittierendes Element
    11
    Halbleiterelement
    20
    Erster Anschluss
    30
    Zweiter Anschluss
    40
    Formkörper
    42
    Harzteil
    50, 51
    Wellenlängenkonversionselement
    52
    Wellenlängenkonversionskörper
    53
    Lichtdurchlässiger Körper
    60
    Draht
    61
    Leitfähiges Element
    70
    Leuchtstoff
    71
    Erster Leuchtstoff
    72
    Zweiter Leuchtstoff
    73
    Dritter Leuchtstoff
    74
    Vierter Leuchtstoff
    75
    Fünfter Leuchtstoff
    80
    Klebeschicht
    90
    Abdeckelement
    100, 200
    Lichtemittierende Vorrichtung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 10259375 A [0004]
    • JP 2020198326 [0041]
    • JP 2014112635 A [0044, 0056]
    • JP 2010062272 A [0051]
    • JP 2017117912 A [0056]

Claims (16)

  1. Ein Oxidleuchtstoff mit einer Zusammensetzung, die Mg, Ga, O (Sauerstoff) und Cr umfasst, wobei die Zusammensetzung gegebenenfalls beinhaltet: mindestens ein erstes Element M1, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ca, Sr, Ba, Ni und Zn; mindestens ein zweites Element M2, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus B, Al, In und Sc; und mindestens ein drittes Element M3, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Eu, Ce, Tb, Pr, Nd, Sm, Yb, Ho, Er, Tm und Mn, wobei, wenn ein Gesamtmolverhältnis von Ga, Cr, dem zweiten Element M2 und dem dritten Element M3 pro Mol der Zusammensetzung des Oxidleuchtstoffs 2 beträgt, ein Molverhältnis von Mg oder ein Molverhältnis einer Gesamtmenge von Mg und dem ersten Element M1, wenn das erste Element M1 enthalten ist, in einem Bereich von 0,7 bis 1,3 liegt, ein Molverhältnis von O in einem Bereich von 3,7 bis 4,3 liegt, ein Molverhältnis von Cr in einem Bereich von größer als 0,02 und 0,3 oder weniger liegt und weiter, wenn ein Molverhältnis einer Gesamtmenge von Mg und dem ersten Element M1 1 beträgt, ein Molverhältnis des ersten Elements M1 in einem Bereich von 0 bis 0,8 liegt und ein Molverhältnis des zweiten Elements M2 in einem Bereich von 0 bis 1,6 liegt, ein Molverhältnis des dritten Elements M3 in einem Bereich von 0 bis 0,2 liegt, wobei das Molverhältnis des dritten Elements M3 kleiner ist als das Molverhältnis von Cr, und wobei in einem Lichtemissionsspektrum als Leuchtstoff der Oxidleuchtstoff eine Lichtemissions-Peakwellenlänge in einem Bereich von 800 nm bis 1600 nm aufweist.
  2. Der Oxidleuchtstoff nach Anspruch 1, welcher eine Zusammensetzung aufweist, die in einer durch nachstehende Formel (1) dargestellten Zusammensetzungsformel enthalten ist: (Mg1-tM1 t)u(Ga1-v-x-yM2 v)2Ow:Crx,M3 y (1) wobei in Formel (1) t, u, v, w, x und y: 0 ≦ t ≦ 0,8; 0,7 ≦ u ≦ 1,3; 0 ≦ v ≦ 0,8; 3,7 ≦ w ≦ 4,3; 0,02 < x ≦ 0,3; 0 ≦ y ≦ 0,2; und y < x erfüllen.
  3. Der Oxidleuchtstoff nach Anspruch 1 oder 2, wobei das erste Element M1 mindestens ein Element, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ca, Sr, Ni und Zn, ist, das zweite Element M2 mindestens ein Element, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Al und Sc, ist und das dritte Element M3 mindestens ein Element, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Eu, Ce und Mn, ist.
  4. Der Oxidleuchtstoff nach Anspruch 1, wobei das erste Element M1 Ni ist und ein Molverhältnis des ersten Elements M1 in einem Bereich von 0,001 bis 0,50 liegt, wenn ein Molverhältnis einer Gesamtmenge von Mg und dem ersten Element M1 1 beträgt.
  5. Der Oxidleuchtstoff nach Anspruch 2, wobei das erste Element M1 Ni ist und in Formel (1) t 0,001 ≦ t ≦ 0,50 erfüllt.
  6. Der Oxidleuchtstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei eine Halbwertsbreite eines Lichtemissionsspektrums mit der Lichtemissions-Peakwellenlänge 150 nm oder mehr beträgt.
  7. Eine lichtemittierende Vorrichtung, umfassend: den in einem der Ansprüche 1 bis 6 beschriebenen Oxidleuchtstoff; und ein lichtemittierendes Element mit einer Lichtemissions-Peakwellenlänge in einem Bereich von 365 nm bis 500 nm, wobei das lichtemittierende Element den Oxidleuchtstoff bestrahlt.
  8. Die lichtemittierende Vorrichtung nach Anspruch 7, weiter umfassend: als eine wesentliche Komponente einen ersten Leuchtstoff, der den Oxidleuchtstoff beinhaltet; und mindestens eine Art von Leuchtstoff umfasst, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: einem zweiten Leuchtstoff mit einer Lichtemissions-Peakwellenlänge in einem Bereich von 455 nm bis weniger als 495 nm; einem dritten Leuchtstoff mit einer Lichtemissions-Peakwellenlänge in einem Bereich von 495 nm bis weniger als 610 nm; einem vierten Leuchtstoff mit einer Lichtemissions-Peakwellenlänge in einem Bereich von 610 nm bis weniger als 700 nm; und einem fünften Leuchtstoff mit einer Lichtemissions-Peakwellenlänge in einem Bereich von 700 nm bis 1050 nm, in einem Lichtemissionsspektrum jedes Leuchtstoffs, wobei in einem Lichtemissionsspektrum der lichtemittierenden Vorrichtung die lichtemittierende Vorrichtung ein derartiges Lichtemissionsspektrum aufweist, dass, wenn ein Maximalwert der Lichtemissionsintensität in einem Bereich von der Lichtemissions-Peakwellenlänge des lichtemittierenden Elements bis 900 nm als 100% definiert ist, ein Minimalwert der Lichtemissionsintensität in dem Bereich von der Lichtemissions-Peakwellenlänge des lichtemittierenden Elements bis 900 nm 3% oder höher beträgt.
  9. Die lichtemittierende Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei der zweite Leuchtstoff mindestens eine Art von Leuchtstoff umfasst, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Phosphatleuchtstoff mit einer Zusammensetzung, die in einer durch nachstehende Formel (2a) dargestellten Zusammensetzungsformel enthalten ist, einem Aluminatleuchtstoff mit einer Zusammensetzung, die in einer durch nachstehende Formel (2b) dargestellten Zusammensetzungsformel enthalten ist, und einem Aluminatleuchtstoff mit einer Zusammensetzung, die in einer durch nachstehende Formel (2c) dargestellten Zusammensetzungsformel enthalten ist: (Ca, Sr, Ba, Mg)10(PO4)6(F, CI, Br, I)2:Eu (2a) (Ba, Sr, Ca)MgAl10O17:Eu (2b) Sr4Al14O25:Eu (2c).
  10. Die lichtemittierende Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, wobei der dritte Leuchtstoff mindestens eine Art von Leuchtstoff umfasst, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Silikatleuchtstoff mit einer Zusammensetzung, die in einer durch nachstehende Formel (3a) dargestellten Zusammensetzungsformel enthalten ist, einem Aluminatleuchtstoff oder einem Gallatleuchtstoff mit einer Zusammensetzung, die in einer durch nachstehende Formel (3b) dargestellten Zusammensetzungsformel enthalten ist, einem β-Sialon-Leuchtstoff mit einer Zusammensetzung, die in einer durch nachstehende Formel (3c) dargestellten Zusammensetzungsformel enthalten ist, einem Cäsium-Bleihalogenid-Leuchtstoff mit einer Zusammensetzung, die in einer durch nachstehende Formel (3d) dargestellten Zusammensetzungsformel enthalten ist, und einem Nitridleuchtstoff mit einer Zusammensetzung, die in einer durch nachstehende Formel (3e) dargestellten Zusammensetzungsformel enthalten ist: (Ca, Sr, Ba)8MgSi4O16(F, CI, Br)2:Eu (3a) (Lu, Y, Gd, Tb)3(Al, Ga)5O12:Ce (3b) Si6-zAlzOzN8-z:Eu (0 < z ≦ 4,2) (3c) CsPb(F, Cl, Br)3 (3d) (La, Y, Gd)3Si6N11:Ce (3e).
  11. Die lichtemittierende Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei der vierte Leuchtstoff mindestens eine Art von Leuchtstoff umfasst, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Nitridleuchtstoff mit einer Zusammensetzung, die in einer durch nachstehende Formel (4a) dargestellten Zusammensetzungsformel enthalten ist, einem Fluorgermanatleuchtstoff mit einer Zusammensetzung, die in einer durch nachstehende Formel (4b) dargestellten Zusammensetzungsformel enthalten ist, einem Oxynitridleuchtstoff mit einer Zusammensetzung, die in einer durch nachstehende Formel (4c) dargestellten Zusammensetzungsformel enthalten ist, einem Fluoridleuchtstoff mit einer Zusammensetzung, die in einer durch nachstehende Formel (4d) dargestellten Zusammensetzungsformel enthalten ist, einem Fluoridleuchtstoff mit einer Zusammensetzung, die in einer durch nachstehende Formel (4e) dargestellten Zusammensetzungsformel enthalten ist, einem Nitridleuchtstoff mit einer Zusammensetzung, die in einer durch nachstehende Formel (4f) dargestellten Zusammensetzungsformel enthalten ist, und einem Nitridleuchtstoff mit einer Zusammensetzung, die in einer durch nachstehende Formel (4g) dargestellten Zusammensetzungsformel enthalten ist: (Sr, Ca)AlSiN3:Eu (4a) 3,5MgO·0,5MgF2·GeO2:Mn (4b) (Ca, Sr, Mg)kSi12-(m+n)Alm+nOnN16-n:Eu (4c) wobei in Formel (4c) k, m und n 0 < k ≦ 2,0, 2,0 ≦ m ≦ 6,0 und 0 ≦ n ≦ 2,0 erfüllen, Ac[M4 1-bMn4+ bFd] (4d) wobei in Formel (4d) A mindestens ein Ion, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus K+, Li+, Na+, Rb+, Cs+ und NH4 +, beinhaltet, M4 mindestens ein Element, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Elementen der Gruppe 4 und Elementen der Gruppe 14, beinhaltet, b 0 < b < 0,2 erfüllt, c ein absoluter Wert einer Ladung des [M4 1-bMn4+ bFd]-Ions ist und d 5 < d < 7 erfüllt, A'c'[M4 1-b'Mn4+ b'Fd'] (4e) wobei in Formel (4e) A' mindestens ein Ion, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus K+, Li+, Na+, Rb+, Cs+ und NH4+, beinhaltet, M4' mindestens ein Element, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Elementen der Gruppe 4, Elementen der Gruppe 13 und Elementen der Gruppe 14, beinhaltet, b' 0 < b' < 0,2 erfüllt, c' ein absoluter Wert einer Ladung des [M2' 1-b'Mn4+ b'Fd']-Ions ist und d' 5 < d' < 7 erfüllt: (Ba, Sr, Ca)2Si5N8:Eu (4f) (Sr, Ca)LiAl3N4:Eu (4g).
  12. Die lichtemittierende Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei der fünfte Leuchtstoff mindestens einen Leuchtstoff umfasst, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Gallat-Leuchtstoff mit einer durch nachstehende Formel (5a) dargestellten Zusammensetzung, einem Aluminat-Leuchtstoff mit einer durch nachstehende Formel (5b) dargestellten Zusammensetzung, einem Gallat-Leuchtstoff mit einer durch nachstehende Formel (5c) dargestellten Zusammensetzung, einem Aluminat-Leuchtstoff mit einer durch nachstehende Formel (5d) dargestellten Zusammensetzung und einem Leuchtstoff mit einer Zusammensetzung, die in einer durch nachstehende Formel (5e) dargestellten Zusammensetzungsformel enthalten ist: Ga2O3:Cr (5a) Al2O3:Cr (5b) ZnGa2O4:Cr (5c) (Lu, Y, Gd, Tb)3(Al, Ga)5O12:Ce,Cr (5d) M5 gM6 hM7 iM8 5Oj:Cre,M9 f (5e) wobei in Formel (5e) M5 mindestens ein Element, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Li, Na, Ka, Rb und Cs, ist, M6 mindestens ein Element, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Mg, Ca, Sr, Ba und Zn, ist, M7 mindestens ein Element, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ba, AI, Ga, In und Seltenerdelementen, ist, M8 mindestens ein Element, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Si, Ti, Ge, Zr, Sn, Hf und Pb, ist und M9 mindestens ein Element, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Eu, Ce, Tb, Pr, Nd, Sm, Yb, Ho, Er, Tm, Ni und Mn, ist und e, f, g, h, i und j: 0 < e ≦ 0,2; 0 :5 f ≦ 0,1; f < e, 0,7 ≦ g ≦ 1,3; 1,5 ≦ h ≦ 2,5; 0,7 ≦ i :5 1,3; und 12,9 :5 j :5 15,1 erfüllen.
  13. Ein Verfahren zur Herstellung eines Oxidleuchtstoffs, wobei das Verfahren umfasst: Herstellen einer ersten Verbindung, die Mg enthält, einer zweiten Verbindung, die Ga enthält, einer dritten Verbindung, die Cr enthält, und gegebenenfalls einer vierten Verbindung, die mindestens ein erstes Element M1, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ca, Sr, Ba, Ni und Zn, enthält, einer fünften Verbindung, die mindestens ein zweites Element M2, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus B, AI, In und Sc, enthält, und einer sechsten Verbindung, die mindestens ein drittes Element M3, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Eu, Ce, Tb, Pr, Nd, Sm, Yb, Ho, Er, Tm und Mn, enthält; Herstellen eines Ausgangsmaterialgemischs, welches die erste Verbindung, die zweite Verbindung, die dritte Verbindung und gegebenenfalls die vierte Verbindung, die fünfte Verbindung oder die sechste Verbindung umfasst, die derart eingestellt und gemischt wurden, dass, wenn ein Gesamtmolverhältnis von Ga, Cr, dem zweiten Element M2 und dem dritten Element M3 pro Mol der Zusammensetzung des Oxidleuchtstoffs 2 beträgt, ein Molverhältnis von Mg oder, wenn das erste Element M1 enthalten ist, ein Molverhältnis einer Gesamtmenge von Mg und dem ersten Element M1 in einem Bereich von 0,7 bis 1,3 liegt, ein Molverhältnis von Cr in einem Bereich von größer als 0,02 und 0,3 oder weniger liegt, wenn ein Molverhältnis einer Gesamtmenge von Mg und dem ersten Element M1 1 beträgt, ein Molverhältnis des ersten Elements M1 in einem Bereich von 0 bis 0,8 liegt, ein Molverhältnis des zweiten Elements M2 in einem Bereich von 0 bis 1,6 liegt, ein Molverhältnis des dritten Elements M3 in einem Bereich von 0 bis 0,2 liegt und das Molverhältnis des dritten Elements M3 kleiner als das Molverhältnis von Cr ist; und Erhalten eines Oxidleuchtstoffs durch Wärmebehandlung des Ausgangsmaterialgemischs in einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre bei einer Temperatur in einem Bereich von 1200°C bis 1700°C, wobei mindestens eine, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus der ersten Verbindung, der zweiten Verbindung und der dritten Verbindung, ein Oxid ist.
  14. Das Verfahren zur Herstellung eines Oxidleuchtstoffs nach Anspruch 13, wobei das Ausgangsmaterialgemisch derart hergestellt wird, dass es eine Zusammensetzung aufweist, die in einer durch nachstehende Formel (1) dargestellten Zusammensetzungsformel enthalten ist: (Mg1-tM1 t)u(Ga1-v-x-yM2 v)2Ow:Crx,M3 y (1) wobei in Formel (1) t, u, v, w, x und y 0 ≦ t ≦ 0,8, 0,7 ≦ u ≦ 1,3, 0 ≦ v ≦ 0,8, 3,7 ≦ w ≦ 4,3, 0,02 < x ≦ 0,3, 0 ≦ y ≦ 0,2 und y < x erfüllen.
  15. Das Verfahren zur Herstellung eines Oxidleuchtstoffs nach Anspruch 13 oder 14, wobei die Atmosphäre, in der die Wärmebehandlung durchgeführt wird, eine Luftatmosphäre ist.
  16. Das Verfahren zur Herstellung eines Oxidleuchtstoffs nach einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei eine Temperatur für die Wärmebehandlung in einem Bereich von 1300°C bis 1600°C liegt.
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