CN115917770A - 发光装置及使用了该发光装置的电子机器 - Google Patents

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Abstract

本公开的发光装置(1)是具备放射一次光(6)的光源(2)和包含吸收一次光(6)且放射第一波长转换光(7)的第一荧光体(4)的波长转换体(3)、并放射包含第一波长转换光(7)的输出光(15)的发光装置(1),第一波长转换光(7)是在700nm以上且小于800nm的波长范围内具有荧光强度最大值的近红外光,第一波长转换光(7)主要包含基于Cr3+4T24A2的电子能量跃迁的宽幅的荧光成分(31),宽幅的荧光成分(31)的荧光光谱半幅值小于100nm。

Description

发光装置及使用了该发光装置的电子机器
技术领域
本公开涉及发光装置及使用了该发光装置的电子机器(electronic device)。
背景技术
一直以来,已知利用生物体组织的光学特性、例如吸收或散射等对生物体组织中是否存在肿瘤进行检查的手法。专利文献1中公开了一种生物体组织检查装置,其具备对生物体组织的检查区域照射光且放射非相干(incoherent)的光的光源及对反射光或透过光进行检测的光检测器。一般来说,这种检查装置被称作光学相干断层装置,这种手法被称作光学相干断层法。
另一方面,作为检查在生物体组织中是否存在肿瘤、对肿瘤的位置进行特定的手法,还已知被称作荧光成像法的手法。在荧光成像法中,将荧光药剂投与至被检体、使其特异性聚集在被检体内的肿瘤等中之后,通过特定波长的光将荧光药剂激发,拍摄从荧光药剂放射的荧光,进行监视器图像显示。如此,通过对从被检体发出的荧光进行检测,可以把握肿瘤的有无或位置。另外,荧光成像法由于对从肿瘤部放射的荧光进行检测,因此可以较光学相干断层法更加精度良好地检测肿瘤等。
这种荧光成像法近年来在内窥镜医疗的领域中备受关注,特别是作为荧光药剂利用ICG(吲哚菁绿)的ICG荧光法备受关注。ICG被易于透过生物体的近红外光(例如峰波长为770nm)激发、放射较其更长波长的近红外光(例如荧光峰波长为810nm)。因此,通过对从ICG发出的荧光进行检测,可以观察及治疗粘膜下的肿瘤或淋巴。此外,处于650nm以上且小于1400nm的波长范围的光由于难以被生物体内的血红蛋白或水散射,因此易于透过生物体。进而,所述波长范围一般被称作生物体的窗口。
近年来,期待ICG的激发效率的提高。而专利文献2中公开了一种具备转换元件的发光装置,该转换元件含有将从半导体芯片放射的一次波束转换为700nm~2000nm之间波长的二次波束的转换材料。一直以来,作为照射至ICG的近红外光,探讨了其峰与ICG的吸收光谱的峰重叠的光。
对ICG的吸收光谱进行说明。图9为表示在ICG荧光药剂的激发效率的计算中使用的ICG的吸收光谱AICG和作为现有荧光体的GSG系荧光体的荧光光谱LGSG的图。此外,图9中,GSG系荧光体是指(Gd0.75La0.25)3(Ga0.5Sc0.47Cr0.03)2(GaO4)3。如图9所示,ICG的吸收光谱的峰波长为790nm。GSG系荧光体的荧光光谱LGSG的峰波长为765nm。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第5812461号公报
专利文献2:日本特开2018-518046号公报
发明内容
但是,被近红外光激发的ICG的吸收光谱如图9所示的AICG那样,并非是以峰为中心的左右对称的形状,另外峰的半幅值(Half width)较小。因此,在将仅按照与ICG的吸收光谱的峰重叠的方式选择的近红外光照射至ICG的发光装置中,近红外光的荧光光谱的形状与ICG的吸收光谱AICG的形状的重叠面积减小、ICG的激发效率降低。
此外,使用图9所示GSG系荧光体时的ICG的激发效率(ICG激发效率)是指用下述式(A1)计算的值。在下述式(A1)中,“GSG发光光谱强度”是指“上述GSG系荧光体的荧光光谱LGSG的强度”。
[数学式1]
Figure BDA0004013551280000021
此外,使用GSG系荧光体以外的荧光体X时的ICG的激发效率可以代替式(A1)的“GSG发光光谱强度”使用作为“荧光体X的荧光光谱LX的强度”的“X发光光谱强度”进行计算。例如当荧光体X为后述的GLGG系荧光体时,代替式(A1)的“GSG发光光谱强度”使用作为“GLGG系荧光体的荧光光谱LGLGG的强度”的“GLGG发光光谱强度”。
本公开鉴于这种现有技术具有的技术问题而完成。本发明的目的在于提供ICG的激发效率高的发光装置及使用了该发光装置的电子机器。
为了解决上述技术问题,本公开方式的发光装置具备放射一次光的光源和包含吸收上述一次光且放射第一波长转换光的第一荧光体的波长转换体、并放射包含上述第一波长转换光的输出光的发光装置,上述第一波长转换光是在700nm以上且小于800nm的波长范围内具有荧光强度最大值的近红外光,上述第一波长转换光主要包含基于Cr3+4T24A2的电子能量跃迁的宽幅的荧光成分,上述宽幅的荧光成分的荧光光谱半幅值小于100nm。
本公开方式的电子机器具备上述发光装置。
附图说明
图1为表示第1实施方式的发光装置之一例的示意截面图。
图2为表示第2实施方式的发光装置之一例的示意截面图。。
图3为表示第3实施方式的发光装置之一例的示意截面图。
图4为表示第4实施方式的发光装置之一例的示意截面图。
图5为表示第5实施方式的发光装置之一例的示意截面图。
图6为表示第6实施方式的发光装置之一例的示意截面图。
图7为表示第7实施方式的发光装置之一例的示意截面图。
图8为表示第8实施方式的发光装置之一例的示意截面图。
图9为表示在ICG荧光药剂的激发效率的计算中使用的ICG的吸收光谱AICG和作为现有荧光体的GSG系荧光体的荧光光谱LGSG的图。
图10为表示第一荧光体的荧光光谱的图。
图11为表示Cr3+的电子能级的图。
图12为表示第一荧光体的母体晶体的图。
图13为示意地表示实施方式的内窥镜的构成的图。
图14为示意地表示实施方式的内窥镜系统的构成的图。
具体实施方式
以下参照附图说明实施方式的发光装置及电子机器。此外,附图的尺寸比率为了说明的方便有所夸张,有时与实际的比率不同。
[发光装置]
将实施方式的发光装置1(1A~1H)示于图1~图8中。图1为表示第1实施方式的发光装置之一例的示意截面图。图2为表示第2实施方式的发光装置之一例的示意截面图。图3为表示第3实施方式的发光装置之一例的示意截面图。图4为表示第4实施方式的发光装置之一例的示意截面图。图5为表示第5实施方式的发光装置之一例的示意截面图。图6为表示第6实施方式的发光装置之一例的示意截面图。图7为表示第7实施方式的发光装置之一例的示意截面图。图8为表示第8实施方式的发光装置之一例的示意截面图。
此外,第1~第4实施方式的发光装置1A、1B、1C及1D分别进一步具备对第5~第8实施方式的发光装置1E、1F、1G及1H导光一次光6的导光体20,其他的构成相同。换而言之,第5~第8实施方式的发光装置1E、1F、1G及1H是分别从第1~第4实施方式的发光装置1A、1B、1C及1D中删掉导光体20之后的装置。
第1~第8实施方式的发光装置1A~1H分别共同具备放射一次光6的光源2和包含吸收一次光6且放射第一波长转换光7的第一荧光体4的波长转换体3。由此,第1~第8实施方式的发光装置1A~1H分别放射包含第一波长转换光7的输出光15。
第1~第8实施方式的发光装置1A~1H在从光源2放射的一次光6入射到波长转换体3中时,波长转换体3所含的第一荧光体4等荧光体放射荧光。另外,第一荧光体4在受光一次光6时,放射第一波长转换光7。第一波长转换光7是在700nm以上且小于800nm的波长范围内具有荧光强度最大值的近红外光。另外,第一波长转换光7主要包含基于Cr3+4T24A2的电子能量跃迁的宽幅的荧光成分31。进而,宽幅的荧光成分31的荧光光谱半幅值小于100nm。关于第一波长转换光7的上述特性,作为特性(A)~(C)在后叙述。
此外,图1、图2、图5及图6所示的发光装置1A、1B、1E及1F的波长转换体3(3A、3B、3E及3F)中,成为在正面3a上受光一次光6、从背面3b放射第一波长转换光7的构成。另外,图3、图4、图7及图8所示的发光装置1C、1D、1G及1H的波长转换体3(3C、3D、3G及3H)中,成为在正面3a上受光一次光6、在同一正面3a放射第一波长转换光7的构成。
此外,第1~第8实施方式的发光装置1A~1H的波长转换体3(3A~3H)变成受光一次光6、放射至少包含一次光6和第一波长转换光7的输出光15。
[第1实施方式]
对第1实施方式的发光装置1A(1)进行说明。第1实施方式的发光装置1A具备光源2、波长转换体3(3A)和导光体20。发光装置1A中,将光源2和波长转换体3A分开地配置,从光源2放射的一次光6通过导光体20的内部、被照射至波长转换体3A。
发光装置1A中,通过将光源2和波长转换体3A分开地配置,可以将包含从波长转换体3A放射的第一波长转换光7的输出光15以高自由度照射至人体等照射对象物。另外,发光装置1A中,通过使波长转换体3A成为适于照射对象物的形状、小型化,可以效率良好地进行对人体等照射对象物的照射。
(光源)
光源2放射一次光6。作为一次光6,使用发光强度高的光。作为发光强度高的光,例如使用激光、来自高输出LED的放射光等。作为一次光6,例如使用包含在400nm以上且小于500nm的波长范围内具有光谱分布(spectral distribution)的最大强度的蓝色光、及在600nm以上且小于660nm的波长范围内具有光谱分布的最大强度的红色光中的至少任一者的光。作为蓝色光,优选使用在430nm以上且小于470nm的波长范围内具有光谱分布的最大强度的光。作为红色光,优选使用在610nm以上且小于650nm的波长范围内具有光谱分布的最大强度的光。
作为一次光6,使用包含上述蓝色光及上述红色光中的至少任一者的一次光6时,一次光6被经Cr3+激活的第一荧光体4良好地吸收、效率良好地波长转换成第一波长转换光7。因此,根据发光装置1A,可以放射基于Cr3+4T24A2的电子能量跃迁的荧光成分比例多的输出光。另外,当一次光6为激光时,由于容易获得高输出光,因此优选。
作为光源2,例如使用固体发光元件。当光源2为固体发光元件时,由于耐久性优异、寿命长,因此优选。作为放射蓝色光的光源2,例如使用上述放射蓝色光的激光元件、LED等固体发光元件。作为放射红色光的光源2,例如使用上述放射红色光的激光元件、LED等固体发光元件。
此外,放射蓝色光的蓝色激光元件的高效率且高输出的激光元件的获得容易。因此,作为光源2使用蓝色激光元件时,在谋求发光装置的高输出化的方面是优选的。另外,放射红色光的红色激光元件与近红外的光成分的能量差小、伴随波长转换的能量损失小。因此,作为光源2使用红色激光元件时,在谋求发光装置的高效率化的方面是优选的。
作为光源2,例如使用面发光激光二极管。另外,光源2是额定光输出通常为1W以上、优选为3W以上的固体发光元件。光源2的额定光输出为上述范围内时,由于放射高输出一次光6,因此发光装置1A的高输出化是可能的。
此外,额定光输出的上限并无特别限定。通过用多个固体发光元件构成光源2,光源2的高输出化是可能的。但是,考虑到实用性时,光源2的额定光输出通常小于10kW、优选小于3kW。
照射至第一荧光体4的一次光6的光密度通常超过0.5W/mm2、优选超过3W/mm2、更优选超过10W/mm2、进一步优选超过30W/mm2。一次光6的光密度为上述范围内时,由于第一荧光体4被高密度光激发,发光装置1A可以放射高输出的荧光成分。此外,由于今后的LED的大功率化,在开发超过0.5W/mm2的高输出LED时,也可与上述激光同样地使用高输出LED。
(波长转换体)
波长转换体3(3A)包含第一荧光体4和密封材料5。在波长转换体3A中,第一荧光体4包含在密封材料5中。
<第一荧光体>
第一荧光体4是吸收一次光6、转换成比一次光6更长波长的第一波长转换光7的荧光体。第一荧光体4吸收一次光6,放射包含基于Cr3+4T24A2的电子能量跃迁的荧光的第一波长转换光7。即,第一波长转换光7包含基于Cr3+4T24A2的电子能量跃迁的荧光。这里,基于Cr3+4T24A2的电子能量跃迁的荧光变成基于Cr3+的自旋容许跃迁的荧光。
以下对Cr3+4T24A2的电子能量跃迁进行说明。图11为表示Cr3+的电子能级的图。具体地说,图11是适用于6配位的Cr3+、Mn4+等的田边-菅野图。
图11的横轴是用表示配位场分裂(Ligand field splitting)大小的Dq除以表示在电子间起作用的静电排斥力的强度的拉卡参数(Racah parameter)的B的结果。图11的横轴可以理解为是表示Cr3+在晶体中受到来自周围配位子的配位场的强度的指标。作为晶体中的Cr3+的周围的配位子,可举出氧离子等。
图11的纵轴是用来自基底状态的能量E除以上述拉卡参数的B的结果。图11的纵轴可以理解为是表示形成Cr3+最外壳的电子云的3个3d电子形成的激发状态的电子能量的大小、即3个3d电子形成的激发状态与基底状态之间的能量差的指标。
根据图11可知,荧光体晶体中的Cr3+的3d轨道的电子所形成的激发状态的电子能量处于离散的数个状态。另外,根据图11可知,荧光体晶体中的Cr3+具有的电子所形成的电子能量的状态受到周围配位子的种类或配置方法、至配位子的距离等的影响而变化,结果激发状态与基底状态之间的能量差发生变化。进而,根据图11可知,处于离散的数个状态的上述激发状态的电子能量分别显示因配位场而不同的行为。此外,图11中所示的2E或4T24A2等符号是表示Cr3+的3d轨道的3个电子形成的离散的电子能量各状态的公知的符号。
这里,伴有荧光的电子能量跃迁通常成为从最低的激发状态(图11中的2T12E或4T2)向基底状态(图11中的4A2)的电子能量跃迁。因此,根据图11可知,当在晶体中Cr3+受到的配位场强度强时(图11中的横轴数值大时),Cr3+显示由2T12E向4A2的电子能量跃迁产生的荧光。另外,根据图11可知,当配位场强度弱时(图11中的横轴的数值小时),显示从4T24A2的电子能量跃迁(4T24A2的电子能量跃迁)产生的荧光。第一荧光体4表示由后者4T24A2的电子能量跃迁产生的荧光。
此外,从2T12E向4A2的电子能量跃迁如图11可知,即便配位场的强度变化,能量差也不会很大地变化,因此荧光光谱变为线状。
另一方面,从4T24A2的电子能量跃迁(4T24A2的电子能量跃迁)如图11可知,当配位场的强度变化时,由于能量差大大地变化,因此荧光光谱变成宽幅的形状。第一荧光体4的荧光光谱由于基于4T24A2的电子能量跃迁(自旋容许跃迁),因此变成宽幅的形状。
此外,Cr3+的3d电子的从2T12E向4A2的电子能量跃迁的能级间的能量跃迁是宇称禁戒跃迁(parity forbidden transition),因此荧光的残光时间长达100μs以上且小于50ms。基于该Cr3+的荧光的残光时间与表示宇称容许跃迁的Ce 3+或Eu2+的荧光的残光时间(10μs以下)相比,更长。但是,Cr3+4T24A2的电子能量跃迁(4T24A2的电子能量跃迁)由于是在具有相同自旋的两个状态之间进行跃迁的自旋容许跃迁,因此残光时间较短,为100μs前后。
这种显示由宇称禁戒(自旋容许)的电子能量跃迁产生的荧光的Cr3+激活荧光体相比较于显示由宇称容许的电子能量跃迁产生的荧光的Eu2+激活荧光体,显示相当长的残光特性。本公开发现与显示由宇称禁戒的电子能量跃迁产生的荧光的Cr3+激活荧光体相比较于Eu2+激活荧光体显示相当长的残光特性无关,荧光输出的饱和出乎意料地少。
第一荧光体4的第一波长转换光7变成基于Cr3+的自旋容许型4T24A2的电子能量跃迁的荧光。因此,第一荧光体4放射满足下述特性(A)~(C)的荧光。另外,第一荧光体4优选放射除了满足特性(A)~(C)之外、还满足特性(D)的第一波长转换光7。进而,第一荧光体4还可以放射除了满足特性(A)~(D)、还满足特性(E)的第一波长转换光7。
[特性(A)]
特性(A)是所谓第一波长转换光7为在700nm以上且小于800nm的波长范围内具有荧光强度最大值的近红外光的特性。这里,荧光强度最大值是指在荧光光谱中的峰中,荧光强度显示最大值的峰的最大荧光强度。第一波长转换光7优选是在730nm以上且小于790nm的波长范围内具有荧光强度最大值的近红外光。
利用满足第一波长转换光7是在700nm以上且小于800nm的波长范围内具有荧光强度最大值的近红外光、即特性(A)的发光装置,易于获得包含很多近红外成分的点光源。
满足特性(A)的发光装置由于第一波长转换光7的荧光光谱是在适于医疗用或美容用的波长区域的700nm以上且小于800nm的波长范围内具有荧光强度最大值的近红外光,因此作为医疗用或美容用的发光装置适合。
[特性(B)]
特性(B)是所谓第一波长转换光7主要包含基于Cr3+4T24A2的电子能量跃迁的宽幅的荧光成分31的特性。
这里,宽幅的荧光成分31是指包含在第一波长转换光7的荧光光谱中为最高且作为荧光光谱半幅值为50nm以上的峰的“主宽峰”的荧光成分。以下,也将“包含主宽峰的荧光成分”称作“主宽峰荧光成分”。
另外,“荧光光谱半幅值”是指显示荧光光谱的峰荧光强度的1/2荧光强度的荧光光谱上的2点中、2点之间波长的宽度(nm)。使用图10,说明荧光光谱半幅值。图10所示的3根荧光光谱LGGG、LGLGG及LGSG分别是母体晶体为Gd3Ga2(GaO4)3、(Gd0.8La0.2)3Ga2(GaO4)3及(Gd0.75La0.25)3(Ga0.5Sc0.5)2(GaO4)3的荧光体的荧光光谱之一例。
图10的3根荧光光谱LGGG、LGLGG及LGSG中分别表示1个峰。另外,荧光光谱LGGG、LGLGG及LGSG的峰的位置分别位于735nm、745nm、765nm,峰的荧光强度分别变为1.0。因此,在各个荧光光谱LGGG、LGLGG及LGSG中,当测定荧光强度为0.5的荧光光谱上的2点之间波长的宽度(nm)时,获得荧光光谱半幅值。
图10所示的荧光光谱LGGG、LGLGG及LGSG中,荧光光谱半幅值分别为92nm、91nm及109nm,达到50nm以上。因此,荧光光谱LGGG、LGLGG及LGSG的各峰为“主宽峰”。
此外,如图10所示的荧光光谱LGGG、LGLGG及LGSG那样,当第一波长转换光7的荧光光谱仅包含主宽峰时,上述荧光光谱仅由“主宽峰荧光成分”形成。此时,宽幅的荧光成分31变成作为“主宽峰荧光成分”的上述荧光光谱整体。荧光光谱LGGG、LGLGG及LGSG中,荧光光谱整体变成宽幅的荧光成分31。图10中分别用符号31GGG、31GLGG及31GSG表示LGGG、LGLGG及LGSG的宽幅的荧光成分31。
与其相对,第一波长转换光7的荧光光谱除了主宽峰之外、还包含作为其他峰的“副峰”时,上述荧光光谱由“主宽峰荧光成分”和作为包含“副峰”的荧光成分的“副峰荧光成分”形成。此时,“主宽峰荧光成分”与相邻于主宽峰的副峰的“副峰荧光成分”的边界成为在主宽峰与相邻于主宽峰的副峰之间、表示荧光强度达到最低的波长的直线。另外,“副峰荧光成分”之间的边界成为在相邻2个副峰之间、表示荧光强度达到最低的波长的直线。
因此,第一波长转换光7的荧光光谱除了主宽峰之外、还包含作为其他峰的“副峰”时,宽幅的荧光成分31变成作为从上述荧光光谱整体中除去了“副峰荧光成分”之后的剩余部分的“主宽峰荧光成分”。
另外,“第一波长转换光7主要包含上述宽幅的荧光成分31”是指在第一波长转换光7中,上述宽幅的荧光成分31的光量最多。
此外,上述宽幅的荧光成分31如后所述包含所谓的“荧光光谱半幅值小于100nm”的特性(C)。因此,宽幅的荧光成分31的荧光光谱半幅值满足特性(B)的50nm以上和特性(C)的小于100nm这两者。
满足特性(A)及(B)的发光装置的第一波长转换光7包含在作为适于医疗用或美容用的波长区域的700nm以上且小于800nm的波长范围内具有宽幅的峰的近红外光。满足特性(A)及(B)的发光装置由于输出ICG能够以高效率吸收的近红外光、对于光美容有效的宽幅的近红外光,因此作为医疗用或美容用的发光装置适合。
[特性(C)]
特性(C)是所谓的第一波长转换光7的宽幅的荧光成分31的荧光光谱半幅值小于100nm的特性。
第一波长转换光7的宽幅的荧光成分31优选荧光光谱半幅值小于90nm。
满足特性(A)、(B)及(C)的发光装置由于第一波长转换光7的荧光光谱输出ICG能够以高效率吸收的近红外光、对于光美容有效的宽幅的近红外光,因此作为医疗用或美容用的发光装置适合。
[特性(D)]
特性(D)是所谓的波长800nm的荧光强度与第一波长转换光7的荧光光谱的荧光强度最大值的比率小于60%的特性。以下,也将上述荧光强度的比率称作“800nm荧光强度比率”。800nm荧光强度比率优选小于50%。
800nm荧光强度比率为上述范围内时,第一波长转换光7多包含被称作“生物体的窗口”的、光易于透过生物体的近红外的波长域(650~1000nm)的荧光成分。因此,利用满足特性(D)的发光装置,可以增大透过生物体的近红外的光强度。
[特性(E)]
特性(E)是所谓的第一波长转换光7的1/10残光小于1ms的特性。这里,1/10残光是指从显示最大发光强度的时间开始至达到最大发光强度的1/10强度为止所需要的时间τ1/10。1/10残光优选为10μs以上且小于1ms、更优选为10μs以上且小于800μs、进一步优选为10μs以上且小于400μs、特别优选为10μs以上且小于350μs、进而特别优选为10μs以上且小于100μs。
1/10残光为上述范围内时,即便是激发第一荧光体4的激发光的光密度高时,第一荧光体4放射的荧光的输出也难以变得饱和。因此,根据满足特性(E)的发光装置,照射高光密度的激光时的荧光的输出饱和少、能够放射高输出的近红外光。
此外,第一波长转换光7的1/10残光比基于Ce3+或Eu2+等宇称容许跃迁的短残光性(小于10μs)的荧光的1/10残光更长。这是由于,第一波长转换光7主要包含基于残光较长的Cr3+4T24A2的自旋容许型电子能量跃迁的宽幅的荧光成分(31)。
[晶体结构]
第一荧光体4优选具有对母体晶体激活了Cr3+的结构。作为第一荧光体4,优选母体晶体使用具有下述通式(1)所示的石榴石的晶体结构的物质。
A′3B2(C′O4)3(1)
上述式(1)中,A′、B′及C′是构成石榴石的晶体结构的母体晶体的原子。具体地说,A′为“A位点”、包含“A位点”的结构变成以原子A′为中心、氧原子O进行十二面体配位的A位点结构。B′为“B位点”,包含“B位点”的结构变成以原子B′为中心、氧原子O进行八面体配位的B位点结构。C′为“C位点”,包含“C位点”的结构变成以原子C′为中心、氧原子O进行四面体配位的C位点结构。此外,母体晶体41是指作为第一荧光体4的激活元素的Cr以外的原子、且构成第一荧光体4的母体的晶体。
对于母体晶体41,参照附图进行说明。图12为表示第一荧光体4的母体晶体41的图。如图12所示,母体晶体41具有以原子A′为中心、O进行了十二面体配位的A位点结构;以原子B′为中心、O进行了八面体配位的B位点结构;以及以原子C′为中心、O进行了四面体配位的C位点结构。
通式(1)中,B′例如由离子半径为
Figure BDA0004013551280000121
以上且小于
Figure BDA0004013551280000122
的1种元素形成。B′由为上述离子半径且1种元素形成时,因第一波长转换光7的宽幅的荧光成分31的荧光光谱半幅值变小、易于满足特性(B)及(C),因此优选。作为B′,例如使用Al(离子半径为
Figure BDA0004013551280000123
)、Ga(离子半径为
Figure BDA0004013551280000124
)或Sc(离子半径为
Figure BDA0004013551280000125
)。
此外,作为第一荧光体4的激活元素的Cr(离子半径为
Figure BDA0004013551280000126
)通常将母体晶体的B′的一部分取代。因此,例如母体晶体用A′3Ga2(C′O4)3表示时,在被Cr激活的第一荧光体4中有时变为A′3(Ga,Cr)2(C′O4)3。另外,母体晶体用A′3(Ga,Sc)2(C′O4)3表示时,在被Cr激活的第一荧光体4中有时变为A′3(Ga,Sc,Cr)2(C′O4)3
母体晶体41中分别包含多个A位点、B位点及C位点。另外,在母体晶体41中,这些多个A位点之间、多个B位点之间及多个C位点之间分别变成特定的排列。例如母体晶体41中包含的多个B位点之间排列成体心立方格子状。即,将母体晶体41中的多个B位点分别按照存在于位于立方体顶点的8个格子点、及位于立方体重心的1个格子点的共计9个格子点的方式排列。
第一荧光体4的母体晶体41用上述通式(1)表示时,作为进入B位点的原子的B′,如上所述,例如可举出Al、Ga或Sc。例如母体晶体41的B′仅由Ga的1种形成时,将Ga配置在位于上述立方体重心的1个格子点的B位点、且将Ga配置在位于剩余部分的立方体顶点的8个格子点的B位点。
此外,母体晶体41的B′由Ga及Sc的2种形成时,将Ga或Sc配置在位于上述立方体重心的1个格子点的B位点、且将Ga及Sc的1种以上配置在位于剩余部分的立方体顶点的8个格子点的B位点。
然而,如上所述,作为第一荧光体4的激活元素的Cr通常将构成母体晶体41的B位点的B′的一部分取代、配置。此时,Cr通常按照不会进入相邻B位点的方式进行配置。即,在配置于B位点的2个Cr之间通常配置有Cr以外的Al、Ga及Sc等原子。例如将Cr配置在位于上述立方体重心的1个格子点的B位点时,通常不将Cr配置在位于剩余部分的立方体顶点的8个格子点的B位点、而是配置Al、Ga及Sc等。如此,将Cr通常按照不进入相邻B位点的方式进行配置的理由推测是由于第一荧光体4中的Cr的激活量比Al、Ga及Sc等B′的量少。
另外,作为第一荧光体4的激活元素的Cr3+除了B位点的B′之外,还可以与A′及C′的至少一个原子的一部分取代。但是,Cr是激活元素、并非是构成母体晶体41的元素,因此第一荧光体4即便用(A′,Cr)3B2(C′O4)3、A′3B2((C′,Cr)O4)3等表示也没有问题。
通式(1)中,A′例如至少由Gd(离子半径为
Figure BDA0004013551280000131
)形成,根据需要进一步包含La(离子半径为
Figure BDA0004013551280000132
)及Y(离子半径为
Figure BDA0004013551280000133
)。A′包含Gd及La时,A′用(Gd,La)表示。A′包含Gd时,由于易于将第一荧光体4的峰波长调整为700~800nm,因此优选。A′除了Gd之外还包含La时,由于第一荧光体4的峰波长进行长波长化,因此可以进行第一荧光体4的峰波长的更微细的调整,因而优选。
通式(1)中,C′通常仅由Ga(离子半径为
Figure BDA0004013551280000134
)形成。如上所述,Ga还可以作为B位点的B′含有。因此,通式(1)所示的母体晶体41中,Ga可以含有在B位点的B′及C位点的C′的一者或两者中。
作为第一荧光体4,例如A′3B2(C′O4)3所示的母体晶体41使用用Gd3Ga2(GaO4)3(以下也称作“GGG母体晶体”)及(Gd,La)3Ga2(GaO4)3(以下也称作“GLGG母体晶体”)等表示、且用Cr进行了激活的荧光体。
即,作为第一荧光体4,例如使用用A′3(B′,Cr)2(C′O4)3表示、Gd3(Ga,Cr)2(GaO4)3(以下也称作“GGG荧光体”)及(Gd,La)3(Ga,Cr)2(GaO4)3(以下也称作“GLGG系荧光体”)的荧光体。
作为GGG系荧光体,更具体地说使用例如Gd3(Ga0.97,Cr0.03)2(GaO4)3(以下也称作“GG 0.97G荧光体”)等的荧光体。
另外,作为GLGG系荧光体,更具体地说,例如使用(Gd0.8La0.2)3(Ga,Cr)2(GaO4)3(以下也称作“G0.8L0.2GG荧光体”)及(Gd0.8La0.2)3(Ga0.97,Cr0.03)2(GaO4)3(以下也称作“G 0.8L0.2G0.97G荧光体”)等荧光体。
此外,由于不满足上述特性(C),虽然不会作为第一荧光体4使用,但作为类似于GGG荧光体、GLGG系荧光体的结构的荧光体,已知用A′3(B′,Cr)2(C′O4)3表示、(Gd,La)3(Ga,Sc,Cr)2(GaO4)3(以下也称作“GSG系荧光体”)的荧光体。另外,作为GSG系荧光体,更具体地已知(Gd0.75La0.25)3(Ga0.5Sc0.47Cr0.03)2(GaO4)3(以下也称作“G0.75S0.47G荧光体”)的荧光体。
[晶体结构的差异和特性]
对上述GGG荧光体、G0.8L0.2GG荧光体及G0.75S0.47G荧光体进行对比。在GGG荧光体、G0.8L0.2GG荧光体及G0.75S0.47G荧光体之间,特性具有差异。
此外,使GGG荧光体的A位点从Gd变为在Gd中包含离子半径大于Gd的La的(Gd0.8La0.2)等的(Gd,La)者是G0.8L0.2GG荧光体(GLGG系荧光体)。另外,使G0.8L0.2GG荧光体(GLGG系荧光体)的B位点从(Ga,Cr)变为在Ga中包含离子半径大于Ga的Sc者是G0.75S0.47G荧光体(GSG系荧光体)。具体地说,使G0.8L0.2GG荧光体(GLGG系荧光体)的B位点从(Ga,Cr)变为(Ga0.5Sc0.47Cr0.03)等的(Ga,Sc,Cr)者是G0.75S0.47G荧光体(GSG系荧光体)。
[峰波长]
第1对荧光光谱的峰波长进行比较。此外,GGG荧光体及G0.8L0.2GG荧光体的荧光光谱的峰波长是第一波长转换光7的基于Cr3+4T24A2的电子能量跃迁的宽幅的荧光成分31的峰波长。
GGG荧光体、G0.8L0.2GG荧光体及G0.75S0.47G荧光体的峰波长分别为735nm、745nm及765nm。
由这些结果可知,在GGG荧光体的A位点混存有离子半径大于Gd的La的G 0.8L0.2GG荧光体(GLGG系荧光体)中,峰波长进行长波长化。
另外可知,在G0.8L0.2GG荧光体(GLGG系荧光体)的B位点中混存有离子半径大于Ga的Sc的G0.75S0.47G荧光体(GSG系荧光体)中,峰波长进行长波长化。
如此,在包含通式(1)的母体晶体41的荧光体中,当在A位点、B位点等包含离子半径大的原子时,有峰波长进行长波长化的倾向。
如此,在第一荧光体4等荧光体中,当Cr-O间的配位子间距离增大时,则推测荧光波长增大。
另外,在第一荧光体4等荧光体中,通过Gd、La等向A位点的导入,Al、Ga、Sc等向B位点的导入,可以微妙地调整Cr-O之间的配位子间距离,因此可以使荧光光谱宽幅化。因而认为,根据第一荧光体4,通过组成的调整,可以主要包含宽幅的荧光成分31。
[荧光光谱半幅值]
第2对荧光光谱半幅值进行比较。此外,GGG荧光体及G0.8L0.2GG荧光体的荧光光谱半幅值是第一波长转换光7的基于Cr3+4T24A2的电子能量跃迁的宽幅的荧光成分31的荧光光谱半幅值。
GGG荧光体、G0.8L0.2GG荧光体及G0.75S0.47G荧光体的荧光光谱半幅值分别为92nm、91nm及109nm。
由这些结果可知,在G0.8L0.2GG荧光体(GLGG系荧光体)的B位点中混存有离子半径大于Ga的Sc的G0.75S0.47G荧光体(GSG系荧光体)中,荧光光谱半幅值增大。
换而言之,包含通式(1)的母体晶体41的荧光体中,当在B位点包含多种离子半径不同的原子时,有光谱半幅值增大的倾向。
因此推测,在第一荧光体4等的荧光体中,当Cr-O之间的配位子间距离的偏差小时,光谱半幅值减小。
另外认为,第一荧光体4等的荧光体中,通过Gd、La等向A位点的导入,Al、Ga、Sc等向B位点的导入,可以微妙地调整Cr-O之间的配位子间距离,因此可以微妙地调整光谱半幅值。因而认为,根据第一荧光体4,通过组成的调整,可以微妙地调整光谱半幅值。
第一荧光体4优选由陶瓷形成。当第一荧光体4由陶瓷形成时,由于第一荧光体4的放热性高,因此可抑制因温度消光导致的第一荧光体4的输出降低、发光装置可以放射高输出的近红外光。
发光装置1A中,第一荧光体4放射的第一波长转换光7具有基于Cr3+4T24A2的电子能量跃迁的ICG的激发效率高的特定荧光成分。由此,根据发光装置1A,可以有效率地激发ICG等荧光药剂或酞氰等光敏性药剂(也可以是荧光药剂)。
第一波长转换光7优选在700nm以上且小于800nm的波长范围整体中具有光成分,更优选在750nm以上且小于800nm的波长范围整体中具有光成分。由此,荧光药剂或光敏性药剂可以更加效率良好地将第一荧光体4放射的近红外域的光成分吸收,可以增多从荧光药剂放射的近红外光的光量或从光敏性药剂放射的热线。因此,当第一波长转换光7在700nm以上且小于800nm的波长范围整体中具有光成分时,从荧光药剂放射的近红外光的光量或从光敏性药剂放射的热线增多,可获得适于医疗用或美容用的发光装置。
此外,第一波长转换光7的荧光光谱优选不含来自于Cr3+的电子能量跃迁的线状光谱成分的证迹。来自Cr3+的电子能量跃迁的线状光谱成分是因Cr3+的自旋禁戒跃迁产生的长残光性的荧光成分。第一波长转换光7的荧光光谱不包含上述证迹时,由于第一波长转换光7不含因Cr3+的自旋禁戒跃迁产生的长残光性的荧光成分,因此获得照射高光密度的激光时的荧光输出饱和更小的高输出的点光源。
波长转换体3作为荧光体仅包含含有基于Cr3+的电子能量跃迁的荧光的第一荧光体4。另外,第一荧光体4不含Cr3+以外的激活剂。因此,被第一荧光体4吸收的光仅被转换成基于Cr3+的电子能量跃迁的荧光。因而,利用第一荧光体4不含Cr3+以外的激活剂的发光装置1A,易于设计将近红外的荧光成分的输出比例提高至最大限的输出光。
第一荧光体4如上所述,优选母体晶体41具有上述通式(1)的石榴石的晶体结构。石榴石荧光体由于组成变形容易,因此可以制作数量众多的荧光体化合物。因此,当第一荧光体4具有石榴石的晶体结构时,Cr3+周围的晶体场的調整容易,基于Cr3+的电子能量跃迁的荧光的色调控制变得容易。
此外,具有石榴石结构的荧光体、特别是氧化物具有接近于球的多面体的粒子形状,荧光体粒子群的分散性优异。因此,第一荧光体4具有石榴石结构时,可以较为容易地制造透光性优异的波长转换体3,所得发光装置1A的高输出化变为可能。另外,具有石榴石的晶体结构的荧光体作为LED用荧光体具有实际成绩,因此第一荧光体4具有石榴石的晶体结构的发光装置1A的可靠性提高。
第一荧光体4如上所述优选是母体晶体41为上述通式(1)所示的氧化物系的荧光体,更优选是氧化物荧光体。此外,氧化物系的荧光体是指含氧、但不含氮的荧光体。
氧化物由于在大气中是稳定的物质,因此由于因激光导致的高密度的光激发、而氧化物荧光体进行发热时,与氮化物荧光体相比,难以发生因在大气中被氧化所导致的荧光体晶体的变质。第一荧光体4全部为氧化物系的荧光体时,获得可靠性高的发光装置1A。
此外,第一荧光体4还可以包含两种以上的Cr3+激活荧光体。第一荧光体4包含两种以上的Cr3+激活荧光体时,至少可以控制近红外的波长区域的输出光成分。因此,利用第一荧光体4包含两种以上Cr3+激活荧光体的发光装置,易于调整近红外的荧光成分的光谱分布。
<密封材料>
波长转换体3中,第一荧光体4包含在密封材料5中。优选将第一荧光体4分散在密封材料5中。第一荧光体4分散在密封材料5中时,可以有效率地将光源2放射的一次光6吸收、有效率地波长转换成近红外光。另外,将第一荧光体4分散在密封材料5中时,易于将波长转换体3成形为片材状或膜状。
密封材料5由有机材料及无机材料中的至少一者形成。密封材料5优选由透明(透光性)有机材料及透明(透光性)无机材料中的至少一者形成。作为有机材料的密封材料,例如可举出有机硅树脂等透明有机材料。作为无机材料的密封材料,例如可举出低熔点玻璃等透明无机材料。
此外,优选波长转换体3由无机材料形成。这里,无机材料是指有机材料以外的材料,是包含陶瓷或金属的概念。通过波长转换体3由无机材料形成,由于与包含密封树脂等有机材料的波长转换体相比、热传导性变得更高,因此放热设计变得容易。因而,即便是在通过由光源2放射的一次光6、而第一荧光体4以高密度被光激发时,也可有效果地抑制波长转换体3的温度上升。结果,可以抑制波长转换体3中的第一荧光体4的温度消光、发光的高输出化变得可能。
波长转换体3由无机材料形成时,优选密封材料5由无机材料形成。另外,作为密封材料5用的无机材料,优选氧化锌(ZnO)。密封材料5由无机材料形成时,由于第一荧光体4的放热性进一步提高,因此可以抑制因温度消光导致的第一荧光体4的输出降低、可以放射高输出的近红外光。
此外,作为发光装置1A的变形例,还可以代替波长转换体3制成不含密封材料5的波长转换体。此时,只要使用有机或无机的粘结剂将第一荧光体4之间固定即可。另外,还可以使用第一荧光体4的加热反应将第一荧光体4之间固定。作为粘结剂,可以使用通常使用的树脂系粘接剂、或陶瓷微粒子或者低熔点玻璃等。利用不含密封材料5的波长转换体,可以减薄波长转换体的厚度。
(导光体)
导光体20是设置在光源2与波长转换体3A之间、将一次光6导光至波长转换体3A的构件。一次光6通过导光体20的内部。
发光装置1A中,将光源2和波长转换体3A分开地配置。但是,通过导光体20,从光源2放射的一次光6通过导光体20的内部、照射至波长转换体3A。发光装置1A中,通过具备导光体20,即便是将光源2和波长转换体3A分开地配置,也可以效率良好地将一次光6导光至波长转换体3A。
作为导光体20,例如使用光纤维等。
(作用)
对发光装置1A的作用进行说明。首先,从光源2放射的一次光6通过导光体20的内部、照射至波长转换体3A的正面3a。被照射的一次光6透过波长转换体3A。进而,当一次光6透过波长转换体3A时,波长转换体3A所含的第一荧光体4将一次光6的一部分吸收、放射第一波长转换光7。如此,将包含一次光6和第一波长转换光7的输出光15从波长转换体3A的背面3b放射。
(适合的用途)
发光装置1A放射包含第一波长转换光7的输出光15,所述第一波长转换光7包含很多基于Cr3+4T24A2的电子能量跃迁的近红外荧光成分、且具有ICG的激发效率高的特定荧光成分。因此,发光装置1A作为医疗用或美容用的近红外光源或传感用近红外光源适合。
发光装置1A可以制成医疗用或美容用的光源、或医疗用或美容用的照明装置。另外,发光装置1A例如可以制成使用荧光成像法或光线力学疗法的医疗系统用照明装置。此外,这些医疗系统是使用荧光药剂的医疗系统。因此,上述医疗系统用的发光装置1A还可以说是使用荧光药剂的医疗系统用的发光装置。
发光装置1A变成可以通过“生物体的窗口”、用近红外的宽幅的高输出光照射生物体内部,使进入到生物体内的荧光药剂或光敏性药剂充分地发挥功能的光源或照明装置。因此,利用作为医疗用或美容用光源、或医疗用或美容用照明装置、特别是使用荧光成像法或光线力学疗法的医疗系统用照明装置的发光装置1A,获得可以期待大的治疗效果的发光装置。
发光装置1A还可以制成传感机器或传感系统用光源或传感机器或传感系统用照明系统。发光装置1A中,使用在近红外的波长区域具有感光度的传统的受光元件,可以构成高灵敏度的传感机器或传感系统。因此,利用作为传感机器或传感系统用光源或传感机器或传感系统用照明系统的发光装置1A,可以获得使传感机器或传感系统的小型化或传感范围的宽域化变为容易的发光装置。
(效果)
发光装置1A的波长转换体3A所含的第一荧光体4放射包含ICG的激发效率高的第一波长转换光7的输出光15。因此,利用发光装置1A,可以提供ICG的激发效率高的发光装置及使用了该发光装置的电子机器。
发光装置1A由于具备导光体20,可以制成将光源2与波长转换体3有距离地分开的构成。因此,根据发光装置1A,发光装置1内的固体发光元件2和波长转换体3的配置设计的自由度变得较大。
[第2实施方式]
对第2实施方式的发光装置1B(1)进行说明。第2实施方式的发光装置1B具备光源2、波长转换体3(3B)和导光体20。第2实施方式的发光装置1B代替第1实施方式的发光装置1A的波长转换体3A使用波长转换体3B。第2实施方式的发光装置1B与第1实施方式的发光装置1A的不同点仅在于波长转换体3B。因此,以下对波长转换体3B进行说明,对于除此之外的构件,将构成及作用的说明省略或简化。
(波长转换体)
波长转换体3B包含第一荧光体4、第二荧光体8和密封材料5。波长转换体3B中,第一荧光体4及第二荧光体8包含在密封材料5中。即,发光装置1B的波长转换体3B进一步具备吸收一次光6、转换成比一次光6更长波长且与第一波长转换光7不同的第二波长转换光9的第二荧光体8。
波长转换体3B除了进一步包含第二荧光体8以外,与第1实施方式的发光装置1的波长转换体3相同。因此,以下主要说明第二荧光体8,将除此之外的构成及作用的说明省略及简化。
<第二荧光体>
第二荧光体8是吸收一次光6、转换成比一次光6更长波长且与第一波长转换光7不同的第二波长转换光9的荧光体。发光装置1B由于波长转换体3B除了第一荧光体4之外还进一步具备第二荧光体8,从而通过与光源2发出的一次光6、例如蓝色光的加法混色,可以放射白色的输出光。
如此,当波长转换体3B除了第一荧光体4之外还进一步具备第二荧光体8时,可以控制由波长转换体3B放射的荧光光谱的形状或激发特性。因此,所得的发光装置1B可以根据使用用途容易地调整输出光的光谱分布。
波长转换体3B所包含的第二荧光体8只要是能够将光源2发出的一次光6吸收、放射作为可见光的第二波长转换光9,则无特别限定。第二荧光体8优选是以将选自由石榴石型、铁酸钙型及氮化镧硅(La3Si6N11)型晶体结构构成的化合物组中的至少1个为主成分的化合物作为母体而成的Ce 3+激活荧光体。另外,第二荧光体8优选是以将选自由石榴石型、铁酸钙型及氮化镧硅(La3Si6N11)型晶体结构构成的化合物组中的至少1个化合物作为母体而成的Ce 3+激活荧光体。使用这种第二荧光体8时,可以获得具有很多绿色系~黄色系光成分的输出光。
作为第二荧光体8,例如使用以将选自由M3RE2(SiO4)3、RE3Al2(AlO4)3、MRE2O4及RE3Si6N11构成的化合物组中的至少1个为主成分的化合物(B)作为母体而成的Ce3+激活荧光体。另外,作为第二荧光体8,例如使用以将选自M3RE2(SiO4)3、RE3Al2(AlO4)3、MRE2O4及RE3Si6N11中的至少1个作为母体而成的Ce3+激活荧光体。第二荧光体8优选是将以上述化合物(B)为端成分的固溶体作为母体而成的Ce3+激活荧光体。此外,上述化合物(B)中,M为碱土类金属、RE为稀土类元素。
这些第二荧光体8将430nm~480nm波长范围内的光良好地吸收、高效率地转换成在540nm以上且小于590nm的波长范围内具有强度最大值的绿色~黄色系的光。因此,通过制成将蓝色光作为一次光6进行放射的光源2、作为上述第二荧光体8使用,可以容易地获得可见光成分。
波长转换体3B包含第一荧光体4和第二荧光体8时,第一荧光体4优选将光源2发出的一次光6及第二荧光体8发出的第二波长转换光9中的至少任一者吸收,从而放射第一波长转换光7。如上所述,第一荧光体4优选是吸收光源2发出的一次光6、放射作为近红外光的第一波长转换光7的荧光体。
第一荧光体4还可以是将第二荧光体8发出的第二波长转换光9吸收、放射作为近红外光的第一波长转换光7的荧光体。即,第二荧光体8还可以被一次光6激发、放射第二波长转换光9,第一荧光体4还可以被第二波长转换光9激发、放射第一波长转换光7。此时,第一荧光体4还可以是几乎不会被一次光6激发的荧光体,通过介由第二荧光体8可以被第二荧光体8发出的荧光激发。
因此,当第一荧光体4吸收第二波长转换光9、放射第一波长转换光7时,由于作为第一荧光体4可以选择吸收可见光的荧光体,因此第一荧光体4的选择项扩展、发光装置1B的工业生成变得容易。另外,当第一荧光体4吸收第二波长转换光9、放射第一波长转换光7时,发光装置1B可以放射近红外的光成分强度大的第一波长转换光7。
此外,第二荧光体8还可以包含两种以上的Cr3+激活荧光体。第二荧光体8包含两种以上的Cr3+激活荧光体时,至少可以控制近红外的波长区域的输出光成分,因此,近红外的荧光成分的光谱分布的调整变得容易。
(作用)
对发光装置1B的作用进行说明。首先,由光源2放射的一次光6通过导光体20的内部、照射至波长转换体3B的正面3a。被照射的一次光6透过波长转换体3B。进而,当一次光6透过波长转换体3B时,波长转换体3B所含的第二荧光体8将一次光6的一部分吸收、放射第二波长转换光9。进而,波长转换体3B所含的第一荧光体4吸收一次光6及/或第二波长转换光9的一部分、放射第一波长转换光7。如此,从波长转换体3B的背面3b放射包含一次光6、第一波长转换光7和第二波长转换光9的输出光15。
(适合的用途)
发光装置1B的“适合的用途”由于与发光装置1A的“适合的用途”同样,因此将说明省略。
(效果)
发光装置1B的波长转换体3B所含的第一荧光体4放射包含ICG的激发效率高的第一波长转换光7的输出光15。因此,利用发光装置1B,可以提供ICG的激发效率高的发光装置及使用了该发光装置的电子机器。
发光装置1B由于具备导光体20,因此可以变成将光源2与波长转换体3有距离地分开的构成。因此,根据发光装置1B,发光装置1内的固体发光元件2和波长转换体3的配置设计自由度变得较大。
[第3实施方式]
对第3实施方式的发光装置1C(1)进行说明。第3实施方式的发光装置1C具备光源2、波长转换体3(3C)和导光体20。第3实施方式的发光装置1C代替第1实施方式的发光装置1A的波长转换体3A使用波长转换体3C。第3实施方式的发光装置1C与第1实施方式的发光装置1A的不同点仅为波长转换体3C。因此,以下对波长转换体3C进行说明,对于除此之外的构件,将构成及作用的说明省略或简化。
(波长转换体)
波长转换体3C包含第一荧光体4和密封材料5。在波长转换体3C中,第一荧光体4包含在密封材料5中。波长转换体3C在包含第一荧光体4和密封材料5的方面与第1实施方式的发光装置1的波长转换体3A相同,但光学作用与波长转换体3A不同。
第1实施方式的发光装置1A的波长转换体3A中,通过导光体20的内部、照射至波长转换体3A的一次光6透过波长转换体3A。而在波长转换体3C中,通过导光体20的内部、照射至波长转换体3C的一次光6多数从波长转换体3C的正面3a入射至波长转换体3C内,剩余部分在正面3a处进行反射。
(作用)
对发光装置1C的作用进行说明。首先,从光源2放射的一次光6通过导光体20的内部、照射至波长转换体3C的正面3a。一次光6多数从波长转换体3C的正面3a入射至波长转换体3C内,剩余部分在正面3a处进行反射。波长转换体3C中,从被一次光6激发的第一荧光体4放射第一波长转换光7,第一波长转换光7从正面3a被放射。如此,从波长转换体3C的正面3a放射包含一次光6和第一波长转换光7的输出光15。
(适合的用途)
发光装置1C的“适合的用途”由于与发光装置1A的“适合的用途”相同,因此将说明省略。
(效果)
发光装置1C的波长转换体3C所含的第一荧光体4放射包含ICG的激发效率高的第一波长转换光7的输出光15。因此,根据发光装置1C,可以提供ICG的激发效率高的发光装置及使用了该发光装置的电子机器。
发光装置1C由于具备导光体20,因此可以变成将光源2与波长转换体3有距离地分开的构成。因此,根据发光装置1C,发光装置1内的固体发光元件2和波长转换体3的配置设计自由度变得较大。
[第4实施方式]
对第4实施方式的发光装置1D(1)进行说明。第4实施方式的发光装置1D具备光源2、波长转换体3(3D)和导光体20。第4实施方式的发光装置1D代替第2实施方式的发光装置1B的波长转换体3B使用波长转换体3D。第4实施方式的发光装置1D与第2实施方式的发光装置1B的不同点仅为波长转换体3D。因此,以下对波长转换体3D进行说明,对于除此之外的构件,将构成及作用的说明省略或简化。
(波长转换体)
波长转换体3D包含第一荧光体4、第二荧光体8和密封材料5。在波长转换体3D中,第一荧光体4及第二荧光体8包含在密封材料5中。即,发光装置1D的波长转换体3D进一步具备吸收一次光6、转换成比一次光6更长波长且与第一波长转换光7不同的第二波长转换光9的第二荧光体8。波长转换体3D在包含第一荧光体4、第二荧光体8和密封材料5的方面与第2实施方式的发光装置1B的波长转换体3B相同,但光学作用与波长转换体3B不同。
波长转换体3D中使用的第二荧光体8由于与第2实施方式的发光装置1B的波长转换体3B相同,因此将说明省略。发光装置1D由于波长转换体3D包含第二荧光体8,通过与光源2发出的一次光6、例如蓝色光的加法混色,可以放射白色的输出光。
如此,当适当组合使用第一荧光体4和第二荧光体8时,可以控制第一波长转换光7的荧光光谱的形状或激发特性。因此,所得的发光装置C可以根据使用用途容易地调整输出光的光谱分布。
第2实施方式的发光装置1B的波长转换体3B中,通过导光体20的内部照射至波长转换体3B的一次光6来自波长转换体3B。另一方面,波长转换体3D中,通过导光体20的内部、照射至波长转换体3D的一次光6多数从波长转换体3D的正面3a入射至波长转换体3D内,剩余部分在正面3a处进行反射。
(作用)
对图4所示的发光装置1D的作用进行说明。首先,从光源2放射的一次光6通过导光体20的内部、照射至波长转换体3D的正面3a。一次光6多数从波长转换体3D的正面3a入射至波长转换体3D内,剩余部分在正面3a处进行反射。波长转换体3D中,从被一次光6激发的第二荧光体8放射第二波长转换光9,第一波长转换光7从被一次光6及/或第二波长转换光9激发的第一荧光体4放射。进而,第一波长转换光7及第二波长转换光9从正面3a被放射。如此,从波长转换体3D的正面3a放射包含一次光6、第一波长转换光7和第二波长转换光9的输出光15。
(适合的用途)
发光装置1D的“适合的用途”由于与发光装置1A的“适合的用途”相同,因此将说明省略。
(效果)
发光装置1D的波长转换体3D所包含的第一荧光体4放射包含ICG的激发效率高的第一波长转换光7的输出光15。因此,利用发光装置1D,可以提供ICG的激发效率高的发光装置及使用了该发光装置的电子机器。
发光装置1D由于具备导光体20,因此可以变成将光源2与波长转换体3有距离地分开的构成。因此,根据发光装置1D,发光装置1内的固体发光元件2和波长转换体3的配置设计自由度变得较大。
[第5实施方式]
对第5实施方式的发光装置1E(1)进行说明。第5实施方式的发光装置1E具备光源2和波长转换体3(3E)。第5实施方式的发光装置1E是从第1实施方式的发光装置1A中除去了导光体20之后的装置。第5实施方式的发光装置1E与第1实施方式的发光装置1A的不同点仅为导光体20。因此,以下主要说明不含导光体20时的发光装置1E的作用,对于除此之外的构件,将构成及作用的说明省略或简化。
(作用)
对发光装置1E的作用进行说明。首先,将从光源2放射的一次光6照射至波长转换体3E的正面3a。所照射的一次光6透过波长转换体3E。进而,当一次光6透过波长转换体3E时,波长转换体3E所包含的第一荧光体4吸收一次光6的一部分,放射第一波长转换光7。如此,从波长转换体3E的背面3b放射包含一次光6和第一波长转换光7的输出光15。
(适合的用途)
发光装置1E的“适合的用途”由于与发光装置1A的“适合的用途”相同,因此将说明省略。
(效果)
发光装置1E的波长转换体3E所含的第一荧光体4放射包含ICG的激发效率高的第一波长转换光7的输出光15。因此,根据发光装置1E,可以提供ICG的激发效率高的发光装置及使用了该发光装置的电子机器。
根据发光装置1E,由于不具备导光体20,因此廉价。
[第6实施方式]
对第6实施方式的发光装置1F(1)进行说明。第6实施方式的发光装置1F具备光源2和波长转换体3(3F)。第6实施方式的发光装置1F是从第2实施方式的发光装置1B中除去了导光体20之后的装置。第6实施方式的发光装置1F与第2实施方式的发光装置1B的不同点仅为导光体20。因此,以下主要说明不含导光体20时的发光装置1F的作用,对于除此之外的构件,将构成及作用的说明省略或简化。
(作用)
对发光装置1F的作用进行说明。首先,将从光源2放射的一次光6照射至波长转换体3F的正面3a。所照射的一次光6透过波长转换体3F。进而,当一次光6透过波长转换体3F时,波长转换体3F所包含的第二荧光体8吸收一次光6的一部分,放射第二波长转换光9。进而,波长转换体3F所包含的第一荧光体4吸收一次光6及/或第二波长转换光9的一部分、放射第一波长转换光7。如此,从波长转换体3F的背面3b放射包含一次光6、第一波长转换光7和第二波长转换光9的输出光15。
(适合的用途)
发光装置1F的“适合的用途”由于与发光装置1A的“适合的用途”相同,因此将说明省略。
(效果)
发光装置1F的波长转换体3F所含的第一荧光体4放射包含ICG的激发效率高的第一波长转换光7的输出光15。因此,利用发光装置1F,可以提供ICG的激发效率高的发光装置及使用了该发光装置的电子机器。
根据发光装置1F,由于不具备导光体20,因此廉价。
[第7实施方式]
对第7实施方式的发光装置1G(1)进行说明。第7实施方式的发光装置1G具备光源2和波长转换体3(3G)。第7实施方式的发光装置1G是从第3实施方式的发光装置1C中除去了导光体20之后的装置。第7实施方式的发光装置1G与第3实施方式的发光装置1C的不同点仅为导光体20。因此,以下主要说明不含导光体20时的发光装置1G的作用,对于除此之外的构件,将构成及作用的说明省略或简化。
(作用)
对发光装置1G的作用进行说明。首先,将从光源2放射的一次光6照射至波长转换体3G的正面3a。一次光6多数从波长转换体3G的正面3a入射至波长转换体3G内、剩余部分在正面3a处进行反射。波长转换体3G中,从被一次光6激发的第一荧光体4放射第一波长转换光7,将第一波长转换光7从正面3a放射。如此,从波长转换体3G的背面3a放射包含一次光6和第一波长转换光7的输出光15。
(适合的用途)
发光装置1G的“适合的用途”由于与发光装置1A的“适合的用途”相同,因此将说明省略。
(效果)
发光装置1G的波长转换体3G所含的第一荧光体4放射包含ICG的激发效率高的第一波长转换光7的输出光15。因此,根据发光装置1G,可以提供ICG的激发效率高的发光装置及使用了该发光装置的电子机器。
根据发光装置1G,由于不具备导光体20,因此廉价。
[第8实施方式]
对第8实施方式的发光装置1H(1)进行说明。第8实施方式的发光装置1H具备光源2和波长转换体3(3H)。第8实施方式的发光装置1H是从第4实施方式的发光装置1D中除去了导光体20之后的装置。第8实施方式的发光装置1H与第4实施方式的发光装置1D的不同点仅为导光体20。因此,以下主要说明不含导光体20的作用,对于除此之外的构件,将构成及作用的说明省略或简化。
(作用)
对发光装置1H的作用进行说明。首先,将从光源2放射的一次光6照射至波长转换体3H的正面3a。一次光6多数从波长转换体3H的正面3a入射至波长转换体3H内、剩余部分在正面3a处进行反射。波长转换体3H中,从被一次光6激发的第二荧光体8放射第二波长转换光9,将第一波长转换光7从被一次光6及/或第二波长转换光9激发的第一荧光体4放射。进而,将第一波长转换光7及第二波长转换光9从正面3a放射。如此,从波长转换体3H的正面3a放射包含一次光6、第一波长转换光7和第二波长转换光9的输出光15。
(适合的用途)
发光装置1H的“适合的用途”由于与发光装置1A的“适合的用途”相同,因此将说明省略。
(效果)
发光装置1H的波长转换体3H所包含的第一荧光体4放射包含ICG的激发效率高的第一波长转换光7的输出光15。因此,利用发光装置1H,可以提供ICG的激发效率高的发光装置及使用了该发光装置的电子机器。
根据发光装置1H,由于不具备导光体20,因此廉价。
[电子机器]
使用上述发光装置1(1A~1H)可以获得实施方式的电子机器。即,实施方式的电子机器具备实施方式的发光装置1(1A~1H)的任一者。
如上所述,发光装置1(1A~1H)放射包含ICG的激发效率高的第一波长转换光7的输出光15。
实施方式的发光装置1由于放射包含ICG的激发效率高的第一波长转换光7的输出光15,因此当用于医疗机器或美容机器用时,医疗机器或美容机器的小型化容易,可期待大的治疗效果。
因此,实施方式的电子机器为医疗机器或美容机器时,医疗机器或美容机器的小型化容易,可期待大的治疗效果。实施方式的电子机器为医疗机器或美容机器时,当实施方式的电子机器是使用ICG等荧光药剂的电子机器时,由于发光装置1放射包含ICG的激发效率高的第一波长转换光7的输出光15,因此优选。
实施方式的发光装置由于放射包含ICG的激发效率高的第一波长转换光7的输出光15,因此当用于传感机器或传感系统用时,传感机器或传感系统的小型化容易。
因此,实施方式的电子机器为具备实施方式的发光装置和传感机器或传感系统的电子机器时,传感机器或传感系统的小型化容易。作为传感机器,例如可举出内窥镜。作为传感系统,例如可举出内窥镜系统。
实施方式的电子机器是具备实施方式的发光装置和传感机器或传感系统的电子机器时,优选实施方式的电子机器是使用ICG等荧光药剂的电子机器。优选的理由是发光装置1放射包含ICG的激发效率高的第一波长转换光7的输出光15。具备实施方式的发光装置和传感机器或传感系统的电子机器的作用是通过将输出光15中的第一波长转换光7照射至荧光药剂而利用传感机器或传感系统对荧光药剂放射的荧光进行检测。因此,利用具备实施方式的发光装置和传感机器或传感系统的电子机器,可以对与ICG化学键合的观察对象物进行检测。
实施方式的电子机器为传感机器或传感系统时,作为其具体例子,可举出内窥镜及内窥镜系统。以下,对内窥镜及内窥镜系统进行说明。
[内窥镜及内窥镜系统]
实施方式的内窥镜具备上述医疗用或美容用的发光装置。以下,使用图13及图14说明实施方式的内窥镜及使用了所述内窥镜的内窥镜系统之一例。此外,以下说明的内窥镜是除了近红外光、还具备放射可见光的发光装置1(1A~1H)的例子。
(内窥镜)
如图13所示,内窥镜11具备观测器(scope)110、光源连接器111、卡口适配器112、中继透镜113、摄像头114及操作开关115。
观测器110是能够将光从末端导至前端的细长的导光构件,在使用时插入到体内。观测器110在前端具备撮像窗口110z,撮像窗口110z使用光学玻璃或光学塑料等光学材料。观测器110进一步具有将从光源连接器111导入的光导至前端的光纤维和传送自撮像窗口110z入射的光学图像的光纤维。
卡口适配器112是用于将观测器110安装在摄像头114上的构件。在卡口适配器112上装卸自由地安装有各种观测器110。
光源连接器111从发光装置1导入照射至体内的患部等的照明光。本实施方式中,照明光包含可见光及近红外光。导至光源连接器111的光通过光纤维被导至观测器110的前端、从撮像窗口110z照射至体内的患部等。此外,如图13所示,光源连接器111上连接用于将照明光从发光装置1导至观测器110的传送电缆111z。传送电缆111z中还可以包含光纤维。
中继透镜113将通过观测器110传达的光学图像收集在图像传感器的撮像面中。此外,中继透镜113还可以根据操作开关115的操作量使透镜移动,进行焦点调整及倍率调整。
摄像头114在内部具有色分解棱镜。色分解棱镜将在中继透镜113中收集的光分解为R光(红色光)、G光(绿色光)、B光(蓝色光)及IR光(近红外光)的4色。色分解棱镜例如由玻璃等透光性构件构成。
摄像头114进一步在内部具有作为检测器的图像传感器。图像传感器例如具备4个,4个图像传感器将成像于各个撮像面的光学图像转换成电信号。图像传感器并无特别限定,可以使用CCD(Charge Coupled DeviCe)及CMOS(Complementary Metal OxideSemiconductor)中的至少一者。4个图像传感器是将IR成分(近红外成分)、B成分(蓝色成分)、R成分(红色成分)及G成分(绿色成分)的光分别受光的专用传感器。
摄像头114还可以代替色分解棱镜在内部具有彩色滤光片。彩色滤光片具备在图像传感器的撮像面中。彩色滤光片例如具备4个,4个彩色滤光片受到在中继透镜113处收集的光、分别选择性地使R光(红色光)、G光(绿色光)、B光(蓝色光)及IR光(近红外光)透过。
选择性地透过IR光的彩色滤光片优选具备将照明光所含近红外光(IR光)的反射成分去掉的阻挡膜。由此,仅ICG发出的IR光所形成的荧光在IR光用的图像传感器的撮像面中成像。因此,易于明确地观察到因ICG而发光的患部。
此外,如图13所示,摄像头114上连接用于将来自图像传感器的电信号传送至后述CCU12的信号电缆114z。
这种构成的内窥镜11中,将来自被检体的光通过观测器110导至中继透镜113,进而通过摄像头114内的色分解棱镜,在4个图像传感器中成像。
(内窥镜系统)
如图14所述,内窥镜系统100具备对被检体内进行撮像的内窥镜11、CCU(CameraControl Unit)12、发光装置1及显示器等显示装置13。
CCU12至少具备RGB信号处理部、IR信号处理部及输出部。CCU12通过执行CCU12的内部或外部存储器保持的程序,实现RGB信号处理部、IR信号处理部及输出部的各功能。
RGB信号处理部将来自图像传感器的B成分、R成分、G成分的电信号转换成在显示装置13中能够显示的映像信号,输出到输出部。另外,IR信号处理部将来自图像传感器的IR成分的电信号转换成映像信号,输出至输出部。
输出部将RGB各色成分的映像信号及IR成分的映像信号的至少一者输出至显示装置13。例如,输出部根据同时输出模式或重叠输出模式的任一种将映像信号输出。
同时输出模式中,输出部将RGB图像和IR图像由不同画面同时输出。利用同时输出模式,在不同画面中比较RGB图像和IR图像,可以对患部进行观察。重叠输出模式中,输出部输出重叠有RGB图像和IR图像的合成图像。通过重叠输出模式,例如在RGB图像内,可以明确地观察利用ICG进行发光的患部。
显示装置13根据来自CCU12的映像信号,将患部等对象物的图像显示成画面。同时输出模式时,显示装置13将画面分成数个,在各画面中一并显示RGB图像及IR图像。重叠输出模式时,显示装置13在1个画面中显示重叠有RGB图像和IR图像的合成图像。
(作用)
接着,对实施方式的内窥镜11及内窥镜系统100的作用进行说明。使用内窥镜系统100观察被检体时,首先将作为荧光物质的吲哚菁绿(ICG)投与至被检体。由此,ICG聚集在淋巴或肿瘤等部位(患部)。
接着,通过传送电缆111z,将可见光及近红外光从发光装置1导入至光源连接器111。导入至光源连接器111的光被导至观测器110的前端侧,通过从撮像窗口110z使其投射,对包含患部的患部周围进行照射。在患部等处被反射的光及由ICG发出的荧光通过撮像窗口110z及光纤维被导至观测器110的后端侧,在中继透镜113处收集,入射至摄像头114内部的色分解棱镜。
在色分解棱镜中,在入射的光中,被IR分解棱镜分解的IR成分的光在IR用的图像传感器中作为红外光成分的光学图像被撮像。通过蓝色分解棱镜分解的B成分的光在蓝色用的图像传感器中作为蓝色成分的光学图像被撮像。通过红色分解棱镜分解的R成分的光在红色用的图像传感器中作为红色成分的光学图像被摄像。通过绿色分解棱镜分解的G成分的光在绿色用的图像传感器中作为绿色成分的光学图像被撮像。
在IR用的图像传感器中被转换的IR成分的电信号在CCU12内部的IR信号处理部中被转换成映像信号。在RGB用的图像传感器中分别被转换的B成分、R成分、G成分的各电信号在CCU12内部的RGB信号处理部被转换成各映像信号。IR成分的映像信号及B成分、R成分、G成分的各映像信号同期地被输出至显示装置13。
在CCU12内部设定同时输出模式时,显示装置13中同时以2个画面显示RGB图像和IR图像。另外,在CCU12内部设定重叠输出模式时,显示装置13中显示重叠有RGB图像和IR图像的合成图像。
如此,实施方式的内窥镜11具备医疗用或美容用的发光装置1。因此,通过使用内窥镜11有效率地激发荧光药剂使其发光,可以明确地观察患部。
实施方式的内窥镜11优选进一步具备对由吸收了第一波长转换光7的荧光药剂所发出的荧光进行检测的检测器。内窥镜11通过除了发光装置1之外、还一体地具备对从荧光药剂发出的荧光进行检测的检测器,从而可以仅用内窥镜对患部进行特定。因此,由于不需要像过去那样进行大开腹对患部进行特定,因此可以进行患者负担少的诊察及治疗。另外,使用内窥镜11的医师由于能够正确地把握患部,因此可以提高治疗效率。
实施例
以下通过实施例更加详细地说明本实施方式的发光装置,但本实施方式并不限定于这些。
[实施例1]
(荧光体的制备)
使用利用固相反应的制备手法,合成氧化物荧光体。具体地说,合成用Gd3(Ga0.97Cr0.03)2(GaO4)3的组成式表示的氧化物荧光体。此外,合成氧化物荧光体时,使用以下的化合物粉末作为主原料。
氧化钆(Gd2O3):纯度为3N、株式会社高纯度化学研究所制
氧化镓(Ga2O3):纯度为4N、亚细亚物性材料株式会社制
氧化铬(Cr2O3):纯度为3N、株式会社高纯度化学研究所制
首先,按照成为化学计量组成的化合物Gd3(Ga0.97Cr0.03)2(GaO4)3的方式,称量上述原料。接着,使用乳钵和乳棒进行干式混合,制成烧成原料。
将上述烧成原料移至带盖的氧化铝坩埚中,使用箱型电炉在1600℃的大气中烧成2小时后,轻轻地粉碎烧成物时,获得实施例1的荧光体。此外,通过X射线衍射法确认烧成后的试样为Gd3(Ga0.97Cr0.03)2(GaO4)3
(评价)
<荧光光谱的评价>
使用绝对PL量子收率测定装置C9920-02G(浜松Photonics株式会社制)评价荧光体的荧光光谱。图10表示用激发波长:450nm激发时的荧光光谱LGGG
<发光峰波长λMAX的评价>
根据荧光体的荧光光谱,测定作为在荧光光谱中显示荧光强度最大值的荧光强度最大值峰的峰波长的发光峰波长λMAX。将结果示于表1中。
<荧光光谱半幅值的评价>
由荧光体的荧光光谱测定荧光光谱半幅值。将结果示于表1中。
<800nm荧光强度比率L800nm的评价>
计算作为相对于荧光光谱的荧光强度最大值峰的发光峰强度(荧光强度最大值)的波长800nm的发光强度的比率的800nm荧光强度比率L800nm。将结果示于表1中。
<ICG激发效率的评价>
使用下述式(A1)和上述<荧光光谱的评价>中测定的“荧光光谱LGGG”计算ICG激发效率。
[数学式2]
Figure BDA0004013551280000331
具体地说,ICG激发效率为在上述式(A1)的“GSG发光光谱强度”中代入“荧光光谱LGGG的强度”(=GGG发光光谱强度)算出的。将结果示于表1中。
Figure BDA0004013551280000341
[实施例2]
(荧光体的制备)
使用利用固相反应的制备手法,合成氧化物荧光体。具体地说,合成用(Gd0.8La0.2)3(Ga0.97Cr0.03)2(GaO4)3的组成式表示的氧化物荧光体。此外,合成氧化物荧光体时,使用以下的化合物粉末作为主原料。
氧化钆(Gd2O3):纯度为3N、株式会社高纯度化学研究所制
作为La原料,氧化镧(La2O3):纯度为3N、株式会社高纯度化学研究所制、或氢氧化镧(La(OH)3):纯度为3N、信越化学工业株式会社制
氧化镓(Ga2O3):纯度为4N、亚细亚物性材料株式会社制
氧化铬(Cr2O3):纯度为3N、株式会社高纯度化学研究所制首先,按照成为化学计量组成的化合物(Gd0.8La0.2)3(Ga0.97Cr0.03)2(GaO4)3的方式,称量上述原料。接着,使用乳钵和乳棒进行干式混合,制成烧成原料。
将上述烧成原料移至带盖的氧化铝坩埚中,使用箱型电炉在1400℃的大气中烧成2小时后,轻轻地粉碎烧成物时,获得实施例2的荧光体。此外,通过X射线衍射法确认烧成后的试样为(Gd0.8La0.2)3(Ga0.97Cr0.03)2(GaO4)3
(评价)
与实施例1同样地评价荧光体的荧光光谱(LGLGG)、发光峰波长λMAX、荧光光谱半幅值、800nm荧光强度比率L800nm及ICG激发效率。将结果示于图10及表1中。
另外,ICG激发效率为在上述式(A1)的“GSG发光光谱强度”中代入“荧光光谱LGGG的强度”(=GLGG发光光谱强度)算出的。
[比较例1]
(荧光体的制备)
使用利用固相反应的制备手法,合成氧化物荧光体。具体地说,合成用(Gd0.75La0.25)3(Ga0.5Sc0.47Cr0.03)2(GaO4)3的组成式表示的氧化物荧光体。此外,合成氧化物荧光体时,使用以下的化合物粉末作为主原料。
氧化钆(Gd2O3):纯度为3N、株式会社高纯度化学研究所制
作为La原料、氧化镧(La2O3):纯度为3N、株式会社高纯度化学研究所制、或氢氧化镧(La(OH)3):纯度为3N、信越化学工业株式会社制
氧化镓(Ga2O3):纯度为4N、亚细亚物性材料株式会社制
氧化钪(Sc2O3):纯度为4N、信越化学工业株式会社制
氧化铬(Cr2O3):纯度为3N、株式会社高纯度化学研究所制
首先,按照成为化学计量组成的化合物(Gd0.75La0.25)3(Ga0.5Sc0.47Cr0.03)2(GaO4)3的方式,称量上述原料。接着,使用乳钵和乳棒进行干式混合,制成烧成原料。
将上述烧成原料移至带盖的氧化铝坩埚中,使用箱型电炉在1400℃的大气中烧成2小时后,轻轻地粉碎烧成物时,获得比较例1的荧光体。此外,通过X射线衍射法确认烧成后的试样为(Gd0.75La0.25)3(Ga0.5Sc0.47Cr0.03)2(GaO4)3
(评价)
与实施例1同样地评价荧光体的荧光光谱(LGSG)、发光峰波长λMAX、荧光光谱半幅值、800nm荧光强度比率L800nm及ICG激发效率。将结果示于图10及表1中。
此外,ICG激发效率为在上述式(A1)的“GSG发光光谱强度”中代入“荧光光谱LGSG的强度”算出的。
将日本特愿2020-108503号(申请日:2020年6月24日)的全部内容引用至此。
以上,根据实施例说明本实施方式的内容,但本实施方式不限于这些记载,可以进行各种变形及改良,这是本领域技术人员是容易想到的。
产业上的可利用性
根据本公开,可以提供ICG的激发效率高的发光装置及使用了发光装置的电子机器。
符号说明
1、1A、1B、1C、1D、1E、1F、1G、1H 发光装置
2 固体发光元件(光源)
3、3A、3B、3C、3D、3E、3F、3G、3H 波长转换体
4 第一荧光体
6 一次光
7 第一波长转换光
8 第二荧光体
9 第二波长转换光
11 内窥镜
15 输出光
13 显示装置
20 导光体
31 宽幅的荧光成分
41 母体晶体
100 内窥镜系统
110 观测器(导光构件)
110z 撮像窗口
111 光源连接器

Claims (13)

1.一种发光装置,其为具备放射一次光的光源和包含吸收所述一次光且放射第一波长转换光的第一荧光体的波长转换体、并放射包含所述第一波长转换光的输出光的发光装置,
所述第一波长转换光是在700nm以上且小于800nm的波长范围内具有荧光强度最大值的近红外光,
所述第一波长转换光主要包含基于Cr3+4T24A2的电子能量跃迁的宽幅的荧光成分,
所述宽幅的荧光成分的荧光光谱半幅值小于100nm。
2.根据权利要求1所述的发光装置,其中,所述第一波长转换光的荧光光谱的波长800nm的荧光强度与所述荧光强度最大值的比率小于60%。
3.根据权利要求1或2所述的发光装置,其中,所述第一荧光体的母体晶体具有下述通式所示的石榴石的晶体结构,
A′3B2(C′O4)3(1)。
4.根据权利要求3所述的发光装置,其中,所述B′由离子半径为
Figure FDA0004013551270000011
以上且小于
Figure FDA0004013551270000012
的1种元素形成。
5.根据权利要求4所述的发光装置,其中,所述B′为Al、Ga或Sc。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的发光装置,其中,
所述光源为固体发光元件,
所述一次光是在400nm以上且小于500nm的波长范围内具有光谱分布的最大强度的蓝色光、及在600nm以上且小于660nm的波长范围内具有光谱分布的最大强度的红色光中的至少一者。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的发光装置,其中,将所述光源和所述波长转换体分开地配置。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的发光装置,其进一步具备设置在所述光源与所述波长转换体之间、并将所述一次光导至所述波长转换体的导光体,
所述一次光通过导光体的内部。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的发光装置,其中,所述一次光为激光。
10.根据权利要求1~9中任一项所述的发光装置,其为医疗用或美容用的发光装置。
11.一种电子机器,其具备权利要求1~10中任一项所述的发光装置。
12.根据权利要求11所述的电子机器,其具备所述发光装置和传感机器或传感系统。
13.根据权利要求12所述的电子机器,其为使用荧光药剂的电子机器,
其通过将所述输出光中的所述第一波长转换光照射至所述荧光药剂,利用传感机器或传感系统对所述荧光药剂所放射的荧光进行检测。
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