(57)【要約】【課題】例えば蛍光プローブ等に用いた場合に、励起光が紫外光等の被分析物に悪影響を及ぼすものでなく、かつ安定して発光し、十分な発光効率を示す蛍光体微粒子を提供することを主目的とするものである。【解決手段】上記目的を達成するために、本発明は、一般式が（Ｒ１−ｘ，Ｅｒｘ）２Ｏ３（ただし、Ｒは、Ｙ、Ｌａ、Ｇｄ、およびＬｕのうちの少なくとも１種を示す。また、ｘはモル量を示し、０．００１≦ｘ≦０．２０の範囲内である。）の組成式で表され、５００ｎｍ〜２０００ｎｍの範囲内の波長の光により励起されてアップコンバージョン発光することを特徴とするアップコンバージョン蛍光体微粒子を提供する。【選択図】      無し【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式が（Ｒ１−ｘ，Ｅｒｘ）２Ｏ３（ただし、Ｒは、Ｙ、Ｌａ、Ｇｄ、およびＬｕのうちの少なくとも１種を示す。また、ｘはモル量を示し、０．００１≦ｘ≦０．２０の範囲内である。）の組成式で表され、５００ｎｍ〜２０００ｎｍの範囲内の波長の光により励起されてアップコンバージョン発光することを特徴とするアップコンバージョン蛍光体微粒子。
【請求項２】
一般式が（Ｒ１−ｘ―ｙ，Ｅｒｘ，Ｙｂｙ）２Ｏ３（ただし、Ｒは、Ｙ、Ｌａ、Ｇｄ、およびＬｕのうちの少なくとも１種を示す。また、ｘおよびｙはモル量を示し、０．００１≦ｘ≦０．２０、０＜ｙ≦０．２０の範囲内である。）の組成式で表され、５００ｎｍ〜２０００ｎｍの範囲内の波長の光により励起されてアップコンバージョン発光することを特徴とするアップコンバージョン蛍光体微粒子。
【請求項３】
前記微粒子の平均粒子径が、１ｎｍ〜１００ｎｍの範囲内であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のアップコンバージョン蛍光体微粒子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アップコンバージョン蛍光体微粒子に関するものであり、特に赤色光や赤外光により励起されてアップコンバージョン発光することにより、遺伝子診断分野、免疫診断分野、医薬開発分野、環境試験分野、バイオテクノロジー分野、蛍光検査などにおいて好適に用いることができるアップコンバージョン蛍光体微粒子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、医学・生物学分野では、ウイルスや酵素の反応の研究あるいは臨床検査に、有機物分子からなる蛍光物質を標識として用い、紫外線照射したときに発する蛍光を光学顕微鏡あるいは光検出器で測定する方法がとられている。このような方法としては、例えば、抗原−抗体蛍光法がよく知られている。この方法では、蛍光を発する有機蛍光体が結合した抗体が用いられる。抗原−抗体反応は、鍵穴−鍵の関係に例えられるように非常に選択性が高い。このため、蛍光強度分布から抗原の位置を知ることができる。もう１つの例としていわゆるＤＮＡチップを用いた蛍光検査法がある。未知のＤＮＡの塩基配列を決めることを目的として本検査法を用いる場合、その概略は次のようなものである。すなわち、既知の塩基配列を有するＤＮＡ（ＤＮＡ断片）を多数基板上にスポット状に配列した、いわゆるＤＮＡチップと、有機蛍光体でラベルされた被検査物である未知の塩基配列を有するＤＮＡを反応させることにより、被検査物の塩基配列を、ＤＮＡチップ上の蛍光スポットの位置や強度などを解析することにより決定する。
【０００３】
ところで、このように蛍光標識として有用な有機蛍光体には従来から問題点があった。すなわち、保存時や蛍光測定時の安定性に欠け、劣化を生じる恐れがある等の問題があった。
【０００４】
このような問題を解決したものとして、ＣｄＳｅナノ粒子を用いる方法が提案されている（非特許文献１参照）。しかしながら、この方法は、励起光が青色光もしくは紫外光であることから、分析または検出対象が生細胞や生組織である場合等においては、分析または検出対象に対して損傷を与えてしまうといった問題があった。また、分析または検出対象がＤＮＡやたんぱく質などである場合においても、紫外光により分子に損傷が加えられる可能性があり、塩基配列の決定や活性サイトの決定などを精度良く行うに際しての妨げとなる場合があった。
【０００５】
また、励起光が長波長側で発光するものとしては、二光子励起を起こすＳｉナノ粒子が提案されている（非特許文献２参照）。しかしながら、この方法は二光子吸収により発光するメカニズムであることから、発光効率が悪く、検出精度が低下するといった問題の他に、１ｎｍ以下の超微粒子とする必要があることから、加工が煩雑である等の問題があった。
【０００６】
【非特許文献１】
”Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｓ  ａｓ  Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ  Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ  Ｌａｂｅｌｓ”  Ｍａｒｃｅｌ  Ｂｒｕｃｈｅｚ  Ｊｒ，  ｅｔ  ａｌ．，  ｐ２０１３−２０１６，  ＳＣＩＥＮＣＥ  Ｖｏｌ．  ２８１，  ２５  Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ  １９９８”  ；  ”Ｑｕａｎｔｕｍ  Ｄｏｔ  Ｂｉｏｃｏｎｊｕｇａｔｅｓ  ｆｏｒ  Ｕｌｔｒａｓｅｎｓｉｔｉｖｅ  Ｎｏｎｉｓｏｔｏｐｉｃ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ”  Ｗａｒｒｅｎ  Ｃ．  Ｗ．  Ｃｈａｎ  ａｎｄ  Ｓｈｕｍｉｎｇ  Ｎｉｅ，  ｐ２０１６−２０１８，  ＳＣＩＥＮＣＥ  Ｖｏｌ．  ２８１，  ２５  Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ  １９９８
【非特許文献２】
”Ｓｅｃｏｎｄ  ｈａｒｍｏｎｉｃ  ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  ｉｎ  ｍｉｃｒｏｃｒｙｓｔａｌｌｉｔｅ  ｆｉｌｍｓ  ｏｆ  ｕｌｔｒａ  ｓｍａｌｌ  Ｓｉ  ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ”  ＡＰＰＬＩＥＤ  ＰＨＹＳＩＣＳ  ＬＥＴＴＥＲＳ  ＶＯＬＵＭＥ  ７７，  ＮＵＭＢＥＲ  ２５  １８  ＤＥＣＥＭＢＥＲ  ２０００”
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、例えば蛍光プローブ等に用いた場合に、励起光が紫外光等の被分析物に悪影響を及ぼすものでなく、かつ安定して発光し、十分な発光効率を示す蛍光体微粒子を提供することを主目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、一般式が（Ｒ１−ｘ，Ｅｒｘ）２Ｏ３（ただし、Ｒは、Ｙ、Ｌａ、Ｇｄ、およびＬｕのうちの少なくとも１種を示す。また、ｘはモル量を示し、０．００１≦ｘ≦０．２０の範囲内である。）の組成式で表され、５００ｎｍ〜２０００ｎｍの範囲内の波長の光により励起されてアップコンバージョン発光することを特徴とするアップコンバージョン蛍光体微粒子を提供する。
【０００９】
本発明のアップコンバージョン蛍光体微粒子は、上述したような組成の希土類元素を含有する微粒子であるので、安定して発光し、かつ十分な発光効率を示すものであり、さらに、これを例えば蛍光プローブとして用いた場合に、紫外光や青色光を励起光として用いる必要がないことから、生体高分子などの被分析物に対して損傷を与えることがなく、また有機蛍光体のように保存時の安定性に欠けるといった問題もないといった利点を有するものである。
【００１０】
また、本発明はさらに、一般式が（Ｒ１−ｘ―ｙ，Ｅｒｘ，Ｙｂｙ）２Ｏ３（ただし、Ｒは、Ｙ、Ｌａ、Ｇｄ、およびＬｕのうちの少なくとも１種を示す。また、ｘおよびｙはモル量を示し、０．００１≦ｘ≦０．２０、０＜ｙ≦０．２０の範囲内である。）の組成式で表され、５００ｎｍ〜２０００ｎｍの範囲内の波長の光により励起されてアップコンバージョン発光することを特徴とするアップコンバージョン蛍光体微粒子を提供する。
【００１１】
本発明は、上述したような組成の希土類元素を含有する微粒子であるので、さらに高い発光効率を示すものであり、安定して発光すると共に、これを例えば蛍光プローブとして用いた場合に、紫外光や青色光を励起光として用いる必要がないことから、生体高分子などの被分析物に対して損傷を与えることがなく、また有機蛍光体のように保存時の安定性に欠けるといった問題もないといった利点を有するものである。
【００１２】
上述した発明においては、さらに、上記微粒子の平均粒子径が、１ｎｍ〜１００ｎｍの範囲内であることが好ましい。
【００１３】
蛍光体は、ほとんどの場合、粉末の形で用いられ、その平均粒子径は３〜１２μｍ程度である。粒子径を小さくしていくと、ある粒子径（物質によって異なるが、１〜２μｍ程度）以下で発光効率が低下し始める。これは、結晶の表面層の発光効率が低いためと考えられている。１９９４年、粒子径数十〜数ｎｍの蛍光体粒子で高い発光効率が得られることが報じられ、注目された（”Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ  ｏｆ  Ｍａｎｇａｎｅｓｅ−Ｄｏｐｅｄ  Ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｓ  ｏｆ  ＺｎＳ”  ＡＰＰＬＩＥＤ  ＰＨＹＳＩＣＳ  ＬＥＴＴＥＲＳ，  ＶＯＬＵＭＥ  ７２，  ＮＵＭＢＥＲ  ３１７，  ＪＡＮＵＡＲＹ，  １９９４  ）。この現象は、励起子の閉じ込め効果によって説明された。したがって、希土類元素含有微粒子の粒子径を概ね１００ｎｍ以下にすることにより、当該希土類元素含有微粒子によるアップコンバージョン発光の発光効率を更に高めることが期待できるからである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のアップコンバージョン蛍光体微粒子について詳細に説明する。
【００１５】
まず、本発明に用いられるアップコンバージョン発光について、図１を用いて説明する。図１においては、希土類元素として、イッテルビウム（Ｙｂ）とエルビウム（Ｅｒ）の２種類を用いた系であり、励起光として１０００ｎｍの赤外光を照射した例が示されている。まず、図１（ａ）に示すように、１０００ｎｍの励起光によりイッテルビウムが励起されて２Ｆ７／２からよりエネルギー準位の高い２Ｆ５／２に移動する。そして、このエネルギーが、エネルギー移動１により、エルビウムのエネルギー準位を、４Ｉ１５／２から４Ｉ１１／２に押し上げる。そして、図１（ｂ）に示すように、同様に１０００ｎｍの励起光によりイッテルビウムが励起され、このエネルギーがエネルギー移動２により、さらにエルビウムのエネルギー準位を４Ｉ１１／２から４Ｆ１１／２に押し上げる。そして、図１（ｃ）に示すように、上記励起されたエルビウムが基底状態に戻る際に、５５０ｎｍの光を発光する。
【００１６】
このように、１０００ｎｍの光で励起されたものが、よりエネルギーの高い５５０ｎｍの光を発するような場合、すなわち励起光より高いエネルギーを発光するような場合をアップコンバージョン発光というのである。
【００１７】
なお、上記従来技術において説明した二光子励起を起すＳｉナノ粒子は、図２に示すように、二つの光子が同時に吸収された際にはじめて励起するものであり、上記アップコンバージョン発光とは原理的に異なるものである。また、この二光子励起は二つの光子が同時に存在する必要があることから発光効率が悪いのに対し、上記アップコンバージョン発光はそのような必要性がなく、二光子励起を起すＳｉナノ粒子と比較すると極めて高い発光効率を有するものである。
【００１８】
本発明は、このようなアップコンバージョン発光を生じる希土類元素を用いるものであるので、エネルギーの高い光、例えば紫外光等で励起する必要がない。すなわち、発光の際の光の波長は、分析または検出の容易さから通常は可視光であることが好ましい。したがって、アップコンバージョン発光の場合はこれより波長の長い光が励起光として用いられる。このため、生体高分子に対して損傷を与える可能性の高い紫外光や青色光は励起光としては用いられないのである。さらに励起光波長と発光波長が重なることがほとんど無いため、分析または検出を著しく容易にさせるのである。
【００１９】
以下、このような本発明のアップコンバージョン蛍光体微粒子について詳細に説明する。本発明のアップコンバージョン蛍光体微粒子は、その組成により二つの態様がある。それぞれを第１実施態様および第２実施態様として説明する。
【００２０】
１．第１実施態様
本発明のアップコンバージョン蛍光体微粒子の第１実施態様は、一般式が（Ｒ１−ｘ，Ｅｒｘ）２Ｏ３（ただし、Ｒは、Ｙ、Ｌａ、Ｇｄ、およびＬｕのうちの少なくとも１種を示す。また、ｘはモル量を示し、０．００１≦ｘ≦０．２０の範囲内である。）の組成式で表され、５００ｎｍ〜２０００ｎｍの範囲内の波長の光により励起されてアップコンバージョン発光することを特徴とするものである。
【００２１】
本実施態様のアップコンバージョン蛍光体微粒子は、上記組成を有するものであるので、良好な発光効率を有するものであり、かつ、これを例えば蛍光プローブとして用いた場合に、紫外光や青色光を励起光として用いる必要がないことから、生体高分子などの被分析物に対して損傷を与えることがなく、また有機蛍光体のように保存時の安定性に欠けるといった問題もないといった利点を有するものである。
【００２２】
このようなアップコンバージョン蛍光体微粒子の組成としては、上述したように、一般式が（Ｒ１−ｘ，Ｅｒｘ）２Ｏ３で示されるものである。
【００２３】
ここで、Ｅｒ（エルビウム）のモル量は、上述したように、０．１モル％から２０モル％の範囲内であれば特に限定されるものではないが、１モル％〜２０モル％の範囲内が好ましく、特に５モル％〜１５モル％の範囲内が好ましい。Ｅｒがこの範囲内であれば、さらに発光強度の高いアップコンバージョン蛍光体微粒子とすることができるからである。
【００２４】
また、上記Ｒで示される母材として用いられる希土類元素としてはＹ（イットリウム）、Ｌａ（ランタン）、Ｇｄ（ガドリニウム）、およびＬｕ（ルテチウム）からなる群より選択することができ、その数は１種であっても２種以上の複数種であってもよい。
【００２５】
本実施態様においては、発光効率を良好とすることができる点から、上記母材として用いられるのはＹを含むものであることが好ましく、特にＹのみからなるものが好ましい。
【００２６】
本実施態様のアップコンバージョン蛍光体微粒子の平均粒子径は、特に限定されるものではないが、１ｎｍ〜１００ｎｍの範囲内が好ましく、より好ましくは１ｎｍ〜５０ｎｍの範囲内である。本実施態様における平均粒子径は、電子顕微鏡写真より１００個の粒子を抽出し、それぞれの粒子径から求めた平均の粒子径を用いるもとする。
【００２７】
また、本実施態様のアップコンバージョン蛍光体微粒子を励起する励起光の波長の範囲としては、通常５００ｎｍ〜２０００ｎｍの範囲内の波長であり、中でも７００ｎｍ〜２０００ｎｍの範囲内、特に８００ｎｍ〜１６００ｎｍの範囲内の波長であることが好ましい。
【００２８】
このようなアップコンバージョン蛍光体微粒子の製造方法としては、高周波プラズマ法を含むガス中蒸発法、スパッタリング法、ガラス結晶化法、化学析出法、逆ミセル法、ゾル−ゲル法、水熱合成法や共沈法を含む沈殿法またはスプレー法等を挙げることができる。
【００２９】
一例としては、Ｅｒが付活された塩基性炭酸塩を得、この塩基性炭酸塩を焼成し、その後、必要に応じて所定の粒子径に調整することによって得ることができる。
【００３０】
上記の塩基性炭酸塩は、塩基性炭酸イットリウム、塩基性炭酸ガドリニウム、塩基性炭酸ルテチウム、および塩基性炭酸ランタンからなる群より選択することができ、その数は１種であっても２種以上の複数種であってもよい。
【００３１】
平均粒子径が１〜１００ｎｍであるアップコンバージョン蛍光体微粒子を得るためには、上記Ｅｒが付活された塩基性炭酸塩を、液相反応によって得ることが好ましい。当該塩基性炭酸塩は、例えば、Ｅｒで付活しようとする塩基性炭酸塩の構成元素である金属の硝酸塩と、Ｅｒの硝酸塩と、炭酸ナトリウムとを反応させることによって得ることができる。
【００３２】
所望の希土類元素が付活された塩基性炭酸塩を焼成するにあたっては急速加熱することが好ましく、その後、急速冷却することが好ましい。この急速加熱および急速冷却によって粒子の成長を防ぎ、平均粒子径を容易に１００ｎｍ以下にすることができる。
【００３３】
ここで、本実施態様における急速加熱とは、３００℃〜１７００℃、好ましくは５００℃〜１１００℃に設定されたオーブンに少なくとも１０分以上、好ましくは３０分〜１８０分の範囲内で投入することをいう。また、急速冷却とは、上記オーブンから取り出し、オーブン内の温度より２００℃以上低い、好ましくは５００℃〜１１００℃低い温度条件下におくことをいう。
【００３４】
上述した各工程を経ることにより、上記アップコンバージョン蛍光体微粒子を得ることができる。
【００３５】
２．第２実施態様
本発明のアップコンバージョン蛍光体微粒子の第２実施態様は、一般式が（Ｒ１−ｘ―ｙ，Ｅｒｘ，Ｙｂｙ）２Ｏ３（ただし、Ｒは、Ｙ、Ｌａ、Ｇｄ、およびＬｕのうちの少なくとも１種を示す。また、ｘおよびｙはモル量を示し、０．００１≦ｘ≦０．２０、０＜ｙ≦０．２０の範囲内である。）の組成式で表され、５００ｎｍ〜２０００ｎｍの範囲内の波長の光により励起されてアップコンバージョン発光することを特徴とする。
【００３６】
本実施態様のアップコンバージョン蛍光体微粒子は、上記第１実施態様よりさらに発光効率が高く、かつ、上記第１実施態様と同様に、これを例えば蛍光プローブとして用いた場合に、紫外光や青色光を励起光として用いる必要がないことから、生体高分子などの被分析物に対して損傷を与えることがなく、また有機蛍光体のように保存時の安定性に欠けるといった問題もないといった利点を有するものである。
【００３７】
本実施態様と、上記第１実施態様との相違点は、付活される希土類元素をＥｒ（エルビウム）およびＹｂ（イッテルビウム）とした点のみである。したがって、本実施態様の説明は、上記付活される希土類元素の組成の点のみ行い、他の点については、上記第１実施態様の記載と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００３８】
本実施態様においては、このようにＥｒおよびＹｂを含むものであり、Ｅｒは０．１モル％〜２０モル％の範囲内であり、Ｙｂは０モル％を超える値から２０モル％の範囲内である。
【００３９】
本実施態様においては、特に高い発光強度を得たい場合、すなわち発光効率を重視する場合は、Ｅｒを０．１モル％〜１５モル％、好ましくは０．１モル％〜１０モル％の範囲内とし、Ｙｂを０．１モル％〜２０モル％、中でも０．１モル％〜１０モル％の範囲内とすることが好ましい。
【００４０】
一方、この系において、フィルター等を用いずに目視にて識別することができるような赤色発光を得ようとする場合は、Ｅｒを０．１モル％〜１５モル％、好ましくは０．１モル％〜１０モル％の範囲内とし、Ｙｂを１モル％〜２０モル％、中でも３モル％〜１５モル％の範囲内とすることが好ましい。
【００４１】
また、同様に、フィルター等を用いずに目視にて識別することができるような緑色発光を得ようとする場合は、Ｅｒを０．１モル％〜１５モル％、好ましくは０．１モル％〜５モル％の範囲内とし、Ｙｂを０．１モル％〜２０モル％、中でも０．１モル％〜１０モル％の範囲内とすることが好ましい。
【００４２】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【００４３】
【実施例】
以下、実施例を用いて本発明を具体的に説明する。
【００４４】
（実施例１）
１．（Ｙ１−ｘ，Ｅｒｘ）２Ｏ３微粒子の作成
液相反応にてＥｒをドープした前駆体を得、当該前駆体を焼成することにより（Ｙ１−ｘ，Ｅｒｘ）２Ｏ３微粒子を作製した。以下に製造工程を示す。
【００４５】
まず硝酸イットリウムを（０．０２−ｘ）  ｍｏｌと、硝酸エルビウムｘ  ｍｏｌとを蒸留水に溶解させて１００ｍｌとし、Ｙ、Ｅｒイオン混合溶液を作製した。また、炭酸ナトリウム水溶液（０．３ｍｏｌ／ｌ）１００ｍｌを上記のＹ、Ｅｒイオン混合溶液に添加し２時間攪拌した。
【００４６】
次に遠心分離機を用い、３０００ｒｐｍ、３０分間の遠心分離を三回繰り返し行った。その後、沈殿物を真空中で４５℃、５時間乾燥し、前駆体であるＥｒがドープされた塩基性炭酸イットリウムを得た。
【００４７】
この前駆体を、空気中９００℃の電気炉に入れて急熱し、３０分保持した後、取り出して急冷した。このようにして、（Ｙ１−ｘ，Ｅｒｘ）２Ｏ３微粒子を合成した。ＳＥＭおよびＸＤＲの測定結果より、平均粒子径は約４０ｎｍであることが確認された。
【００４８】
２．評価
このようにして得られた（Ｙ１−ｘ，Ｅｒｘ）２Ｏ３微粒子（ｘ＝０．０１、０．０５、０．０７、０．１０、０．１５、０．２０）における、半導体レーザー（９８０ｎｍ）の光励起による発光スペクトルを図３に示す。Ｅｒ３＋の５５０ｎｍ付近の緑色発光と、６６０ｎｍ付近の赤色発光が観測された。
【００４９】
Ｅｒ濃度（ｍｏｌ％）に対する緑色発光、赤色発光および全発光（緑色＋赤色）の発光強度を、それぞれ図４、図５および図６に示す。
【００５０】
（実施例２）
１．（Ｙ０．９９−ｘ，Ｙｂｘ，Ｅｒ０．０１）２Ｏ３微粒子の作成
液相反応にてＹｂとＥｒとをドープした前駆体を得、当該前駆体を焼成することにより（Ｙ０．９９−ｘ，Ｙｂｘ，Ｅｒ０．０１）２Ｏ３微粒子を作製した。以下に製造工程を示す。
【００５１】
まず、硝酸イットリウムを（０．０１９８−ｘ）ｍｏｌと、硝酸イッテルビウムｘ  ｍｏｌ、硝酸エルビウム０．０００２ｍｏｌとを蒸留水に溶解させて１００ｍｌとし、Ｙ、Ｙｂ、Ｅｒイオン混合溶液を作製した。また、炭酸ナトリウム水溶液（０．３ｍｏｌ／ｌ）１００ｍｌを上記Ｙ、Ｙｂ、Ｅｒイオン混合溶液に添加し２時間攪拌した。
【００５２】
次に、遠心分離機を用い、３０００ｒｐｍ、３０分間の遠心分離を三回繰り返し行った。その後、沈殿物を真空中で４５℃、５時間乾燥し、前駆体であるＹｂとＥｒとが付活された塩基性炭酸イットリウムを得た。
【００５３】
この前駆体を空気中９００℃の電気炉に入れて急熱し、３０分保持した後、取り出して急冷した。このようにして、（Ｙ０．９９−ｘ，Ｙｂｘ，Ｅｒ０．０１）２Ｏ３微粒子を合成した。ＳＥＭおよびＸＤＲの測定結果より、平均粒子径は約４０ｎｍであることが確認された。
【００５４】
２．評価
このようにして得られた（Ｙ０．９９−ｘ，Ｙｂｘ，Ｅｒ０．０１）２Ｏ３微粒子（ｘ＝０、０．０１、０．０２、０．０３、０．０５、０．０７、０．１０、０．２０）の半導体レーザー（９８０ｎｍ）の光励起による発光スペクトルを図７示す。Ｅｒ３＋の５５０ｎｍ付近の緑色発光と、６６０ｎｍ付近の赤色発光が観測された。Ｙｂ濃度（ｍｏｌ％）に対する緑色発光、赤色発光および全発光（緑色＋赤色）の発光強度を図８、図９および図１０に示す。
【００５５】
【発明の効果】
本発明においては、所定の組成の希土類元素を用いたアップコンバージョン蛍光体微粒子であるので、発光効率が高いという利点を有する。さらに、紫外光や青色光を励起光として用いる必要がないことから、例えば蛍光プローブ等に用いた際に生体高分子などの被分析物に対して損傷を与えることがなく、また有機蛍光体のように保存時の安定性に欠けるといった問題も有さないといった効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】アップコンバージョン発光を説明するための説明図である。
【図２】２光子発光を説明するための説明図である。
【図３】（Ｙ１−ｘ，Ｅｒｘ）２Ｏ３微粒子の半導体レーザーの光励起による発光スペクトルを示すグラフである。
【図４】モル量を変化させて製造した（Ｙ１−ｘ，Ｅｒｘ）２Ｏ３微粒子の緑色発光の発光強度を示すグラフである。
【図５】モル量ｘを変化させて製造した（Ｙ１−ｘ，Ｅｒｘ）２Ｏ３微粒子の赤色発光の発光強度を示すグラフである。
【図６】モル量ｘを変化させて製造した（Ｙ１−ｘ，Ｅｒｘ）２Ｏ３微粒子の全発光（緑色＋赤色の発光強度を示すグラフである。
【図７】（Ｙ０．９９−ｘ，Ｙｂｘ，Ｅｒ０．０１）２Ｏ３微粒子の半導体レーザーの光励起による発光スペクトルを示すグラフである。
【図８】モル量ｘを変化させて製造した（Ｙ０．９９−ｘ，Ｙｂｘ，Ｅｒ０．０１）２Ｏ３微粒子の緑色発光の発光強度を示すグラフである。
【図９】モル量ｘを変化して製造した（Ｙ０．９９−ｘ，Ｙｂｘ，Ｅｒ０．０１）２Ｏ３微粒子の赤色発光の発光強度を示すグラフである。
【図１０】モル量ｘを変化して製造した（Ｙ０．９９−ｘ，Ｙｂｘ，Ｅｒ０．０１）２Ｏ３微粒子の全発光（緑色＋赤色）の発光強度を示すグラフである。
【図１】
2004292599.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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