JP2018084829A - 波長変換部材、波長変換体及び発光装置 - Google Patents
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Abstract
Description
はじめに、実施形態に係る蛍光体について説明する。
本実施形態に係る蛍光体は、母体ガーネット化合物と同様に、ガーネット構造を有する。このため、本実施形態に係る蛍光体は、いわゆるガーネット蛍光体である。
母体ガーネット化合物は、ガーネット構造を有し、かつ発光中心であるCe3+を含む母体となる化合物である。ここで、ガーネット構造とは、A3B2(CO4)3(式中、A、B、Cは、元素を示す)で表される結晶構造である。母体ガーネット化合物は、2種以上の端成分からなる固溶体になっている。
第1の端成分であるLu2CaMg2(SiO4)3は、母体ガーネット化合物に必須の端成分である。母体ガーネット化合物が第1の端成分を含む固溶体であると、得られる蛍光体が、発光ピーク波長が相対的に長く、温度消光が改善された新規な蛍光体になりやすい。
第2の端成分であるY3Al2(AlO4)3は、第1の端成分Lu2CaMg2(SiO4)3ともに用いられる、任意の端成分である。母体ガーネット化合物が第2の端成分を含む固溶体であると、得られる蛍光体が、Y3Al2(AlO4)3:Ce3+よりも発光ピーク波長が相対的に長く、同じ光色を放つ他のガーネット蛍光体と比較して温度消光が改善された蛍光体になりやすい。この蛍光体は、新規な蛍光体である。
第3の端成分であるLu3Al2(AlO4)3は、第1の端成分Lu2CaMg2(SiO4)3ともに用いられる、任意の端成分である。母体ガーネット化合物が第3の端成分を含む固溶体であると、得られる蛍光体が、Lu3Al2(AlO4)3:Ce3+よりも発光ピーク波長が相対的に長く、同じ光色を放つ他のガーネット蛍光体と比較して温度消光が改善された蛍光体になりやすい。この蛍光体は、新規な蛍光体である。
母体ガーネット化合物は、上記の第1の端成分Lu2CaMg2(SiO4)3を必須の端成分として含む固溶体である。また、母体ガーネット化合物は、第1の端成分に加え、第1の端成分以外の1種以上の端成分を有する固溶体である。この第1の端成分以外の端成分がAlを含む端成分であると、得られる蛍光体は、同じ光色を放つ他のガーネット蛍光体と比較して、より温度消光が改善されたガーネット蛍光体になりやすい。
第1の端成分を必須の端成分として含む固溶体である母体ガーネット化合物としては、例えば、一般式(1)で表される固溶体が挙げられる。
(1−x)Y3Al2(AlO4)3・xLu2CaMg2(SiO4)3 (1)
(式中、xは0<x<1を満足する数値である)
第1の端成分を必須の端成分として含む固溶体である母体ガーネット化合物としては、例えば、一般式(2)で表される固溶体が挙げられる。
(1−x)Lu3Al2(AlO4)3・xLu2CaMg2(SiO4)3 (2)
(式中、xは0<x<1を満足する数値である)
本実施形態に係る蛍光体は、上記母体ガーネット化合物中に、発光中心であるCe3+が含まれてなる蛍光体である。
(1−x)(Y1−aCea)3Al2(AlO4)3・x(Lu1−bCeb)2CaMg2(SiO4)3 (3)
(式中、xは0<x<1を満足する数値であり、aは0≦a≦0.2を満足する数値であり、bは0≦b≦0.2を満足する数値であり、a+bは0<a+b≦0.4を満足する数値である。)
(1−x)(Lu1−cCec)3Al2(AlO4)3・x(Lu1−dCed)2CaMg2(SiO4)3 (4)
(式中、xは0<x<1を満足する数値であり、cは0≦c≦0.2を満足する数値であり、dは0≦d≦0.2を満足する数値であり、c+dは0<c+d≦0.4を満足する数値である。)
実施形態に係る蛍光体によれば、発光ピーク波長が560nm以上にあり、同じ光色を放つ他のガーネット蛍光体と比較して温度消光が改善された、新規なガーネット蛍光体を提供することができる。
次に、実施形態に係る発光装置について、図1〜3を参照して説明する。
図1に示すように、第1の実施形態に係る発光装置114Aは、蛍光体2と、蛍光体2を励起する励起源117と、を備える。図1に第1の実施形態として示される発光装置114Aは、励起源117が励起線又は励起光である一次光3を蛍光体2に照射する方向と、蛍光体2が出力光113を放射する方向と、が同じ方向になる構造の発光装置である。発光装置114Aは、白色LED光源、蛍光ランプ、電子管等に、好ましく用いられる。
図2に示すように、第2の実施形態に係る発光装置114Bは、蛍光体2と、蛍光体2を励起する励起源117と、を備える。図2に第2の実施形態として示される発光装置114Bは、励起源117が励起線又は励起光である一次光3を蛍光体2に照射する方向と、蛍光体2が出力光113を放射する方向と、が反対の方向になる構造の発光装置である。すなわち、図2に第2の実施形態として示される発光装置114Bは、図1に第1の実施形態として示される発光装置114Aに比較して、励起源117及び蛍光体2の配置、並びに一次光3に対する出力光113の方向が異なる。発光装置114Bは、プラズマディスプレイ装置、反射板付き蛍光体ホイールを用いる光源装置及びプロジェクター等に、好ましく用いられる。
図3に第3の実施形態として示される発光装置114Cは、上記実施形態に係る蛍光体と基板116とを含む波長変換体としての蛍光板115と、蛍光板115中の蛍光体を励起する励起源117と、を備える。発光装置114Cは、プロジェクター用の光源装置の例である。
実施形態に係る発光装置によれば、発光ピーク波長が相対的に長く、温度消光が改善された、発光装置を提供することができる。
酸化ルテチウム(Lu2O3):純度3N、信越化学工業株式会社製
酸化ガドリニウム(Gd2O3):純度3N、関東化学株式会社製
炭酸カルシウム(CaCO3):純度2N5、関東化学株式会社製
酸化マグネシウム(MgO):純度4N、株式会社高純度化学研究所製
酸化セリウム(CeO2):純度4N、信越化学工業株式会社製
酸化アルミニウム(θ−Al2O3):純度4N5、住友化学株式会社製AKP−G008
二酸化珪素(SiO2):純度>3N、日本アエロジル株式会社製AEROSIL200
炭酸カリウム(K2CO3):純度2N5、関東化学株式会社製
はじめに、表1に示す割合で、各原料を秤量した。次に、これらの原料をガラスビーカーに適量の純水と共に投入し、マグネチックスターラーを用いて十分に攪拌し、スラリー状の混合原料を得た。そして、このスラリー状の混合原料を容器に移し、乾燥機を用いて150℃で3時間乾燥させた。乾燥後の混合原料を乳鉢と乳棒を用いて粉砕することにより、焼成原料を得た。
各原料の配合割合を表1に示すように変えた以外は実施例1と同様にして、0.5(Lu0.97Ce0.03)2CaMg2Si3O12・0.5(Y0.98Ce0.02)3Al5O12を得た。
各原料の配合割合を表1に示すように変えた以外は実施例1と同様にして、0.9(Lu0.97Ce0.03)2CaMg2Si3O12・0.1(Y0.98Ce0.02)3Al5O12を得た。
はじめに、表1に示す割合で、各原料及び反応促進剤を秤量した。次に、これらの原料を、ガラスビーカーに適量の純水と共に投入し、マグネチックスターラーを用いて十分に攪拌し、スラリー状の混合原料を得た。そして、このスラリー状の混合原料を容器に移し、乾燥機を用いて150℃で3時間乾燥させた。乾燥後の混合原料を乳鉢と乳棒を用いて粉砕することにより、焼成原料を得た。
各原料及び反応促進剤の配合割合を表1に示すように変えた以外は比較例1と同様にして、公知のLu3Al2(AlO4)3:Ce3+蛍光体である(Lu0.98Ce0.02)3Al2(AlO4)3を得た。
各原料及び反応促進剤の配合割合を表1に示すように変えた以外は比較例1と同様にして、公知の(Y,Gd)3Al2(AlO4)3:Ce3+蛍光体である(Y0.38Gd0.6Ce0.02)3Al2(AlO4)3を得た。
各原料及び反応促進剤の配合割合を表1に示すように変えた以外は比較例1と同様にして、公知のY3(Al,Mg)2((Al,Si)O4)3:Ce3+蛍光体である(Y0.98Ce0.02)3AlMg(AlO4)2(SiO4):Ce3+を得た。
はじめに、表1に示す割合で、各原料を秤量した。次に、これらの原料を、ガラスビーカーに適量の純水と共に投入し、マグネチックスターラーを用いて十分に攪拌し、スラリー状の混合原料を得た。そして、このスラリー状の混合原料を容器に移し、乾燥機を用いて150℃で3時間乾燥させた。乾燥後の混合原料を乳鉢と乳棒を用いて粉砕することにより、焼成原料を得た。
<結晶構造解析>
はじめに、実施例1〜3の化合物の結晶構造解析を行った。図4は、実施例1〜3の化合物及び公知の化合物のX線回折(XRD)パターンを示すグラフである。なお、XRDパターンは、X線回折装置(製品名:MultiFlex、株式会社リガク製)を用いて評価した。
なお、比較例1及び比較例5の化合物のXRDパターンは、実施例1〜3と同様のX線回折装置を用いて測定した。
実施例1〜3の化合物に紫外線(波長365nm)を照射する紫外線照射試験を行った。
実施例1〜3の化合物について励起特性及び発光特性を測定した。励起特性及び発光特性は、分光蛍光光度計(日本分光株式会社製FP−6500)を用いて測定した。
各原料の配合割合を表1に示すように変えた以外は実施例1と同様にして、0.1(Lu0.97Ce0.03)2CaMg2Si3O12・0.9(Lu0.98Ce0.02)3Al5O12を得た(実施例4)。
また、各原料の配合割合を表1に示すように変えた以外は実施例1と同様にして、0.5(Lu0.97Ce0.03)2CaMg2Si3O12・0.5(Lu0.98Ce0.02)3Al5O12を得た(実施例5)。
さらに、各原料の配合割合を表1に示すように変えた以外は実施例1と同様にして、0.9(Lu0.97Ce0.03)2CaMg2Si3O12・0.1(Lu0.98Ce0.02)3Al5O12を得た(実施例6)。
実施例4〜6の化合物について、実施例1と同様にして、結晶構造解析、紫外線照射試験、及び励起特性及び発光特性の測定を行った。
図7は、実施例4〜6の化合物及び公知の化合物のX線回折(XRD)パターンを示すグラフである。
図8のグラフは、以下のようにして作成した。はじめに、化合物のXRDパターンの33°付近の主ピーク((420)面の回折線)のXRD回折角(2θ)をもとに、各化合物の(420)面のd値を算出した。次に、各化合物のd値と、各化合物の(1−x)(Lu0.98Ce0.02)3Al2(AlO4)3・x(Lu0.97Ce0.03)2CaMg2(SiO4)3で表される組成とに基づき、xとd値との関係を示すグラフを作成した。
なお、比較例2の化合物のXRDパターンは、実施例1〜3と同様のX線回折装置を用いて測定した。
実施例4〜6の化合物に紫外線(波長365nm)を照射する紫外線照射試験を行った。
実施例4〜6の化合物について実施例1と同様にして励起特性及び発光特性を測定した。
各原料の配合割合を表1に示すように変えた以外は実施例1と同様にして、0.1(Lu0.97Ce0.03)2(Ca0.9Mg0.1)Mg2Si3O12・0.9(Lu0.98Ce0.02)3Al5O12を得た(実施例7)。
また、各原料の配合割合を表1に示すように変えた以外は実施例1と同様にして、0.5(Lu0.97Ce0.03)2(Ca0.9Mg0.1)Mg2Si3O12・0.5(Lu0.98Ce0.02)3Al5O12を得た(実施例8)。
さらに、各原料の配合割合を表1に示すように変えた以外は実施例1と同様にして、0.9(Lu0.97Ce0.03)2(Ca0.9Mg0.1)Mg2Si3O12・0.1(Lu0.98Ce0.02)3Al5O12を得た(実施例9)。
また、各原料の配合割合を表1に示すように変えた以外は実施例1と同様にして、(Lu0.97Ce0.03)2(Ca0.9Mg0.1)Mg2Si3O12を得た(実施例10)。
実施例7〜10の化合物について、実施例1と同様にして、結晶構造解析、紫外線照射試験、及び発光特性の測定を行った。
図10は、実施例7〜10の化合物及び公知の化合物のX線回折(XRD)パターンを示すグラフである。
図11のグラフは、以下のようにして作成した。はじめに、化合物のXRDパターンの33°付近の主ピーク((420)面の回折線)のXRD回折角(2θ)をもとに、各化合物の(420)面のd値を算出した。次に、各化合物のd値と、各化合物の(1−x)(Lu0.98Ce0.02)3Al2(AlO4)3・x(Lu0.97Ce0.03)2(Ca0.9Mg0.1)Mg2(SiO4)3で表される組成とに基づき、xとd値との関係を示すグラフを作成した。
実施例7〜10の化合物に紫外線(波長365nm)を照射する紫外線照射試験を行った。
実施例7〜10の化合物について実施例1と同様にして発光特性を測定した。
実施例3、実施例6、実施例9及び比較例1〜5の蛍光体について、温度消光を評価した。温度消光は、瞬間マルチ測光システム(製品名:MCPD−9800、大塚電子株式会社製)を備える量子効率測定システム(製品名:QE−1100、大塚電子株式会社製)を用いて評価した。具体的には、量子効率測定システムが備える加熱機構を用いて、実施例3、実施例6、実施例9及び比較例1〜5の蛍光体を、30℃から200℃まで、10℃又は20℃刻みで加熱した。そして、10℃又は20℃刻みで加熱した度に、内部量子効率を測定した。
3 励起光
4 出力光
114、114A、114B、114C 発光装置
117 励起源
Claims (15)
- ガーネット構造を有する母体ガーネット化合物中に、発光中心であるCe3+が含まれてなる蛍光体を含む波長変換部材であり、
前記母体ガーネット化合物は2種以上の端成分からなる固溶体であり、前記端成分は第1の端成分としてLu2CaMg2(SiO4)3を含むことを特徴とする波長変換部材。 - 前記母体ガーネット化合物は、Alを含む化合物であることを特徴とする請求項1に記載の波長変換部材。
- 前記端成分は第2の端成分としてY3Al2(AlO4)3を含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の波長変換部材。
- 前記端成分は第3の端成分としてLu3Al2(AlO4)3を含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の波長変換部材。
- 前記母体ガーネット化合物は、一般式(1)で表されることを特徴とする請求項3に記載の波長変換部材。
(1−x)Y3Al2(AlO4)3・xLu2CaMg2(SiO4)3 (1)
(式中、xは0<x<1を満足する数値である) - 前記母体ガーネット化合物は、一般式(2)で表されることを特徴とする請求項4に記載の波長変換部材。
(1−x)Lu3Al2(AlO4)3・xLu2CaMg2(SiO4)3 (2)
(式中、xは0<x<1を満足する数値である) - 前記母体ガーネット化合物を構成するCaの一部がMgに置換されていることを特徴とする請求項2、4又は6に記載の波長変換部材。
- 基板の表面に請求項1〜7のいずれか1項に記載の波長変換部材が形成されていることを特徴とする波長変換体。
- 前記基板は、透光性を有する請求項8に記載の波長変換体。
- 前記基板は、透光性を有しない請求項8に記載の波長変換体。
- 反射板付き蛍光体ホイールである請求項10に記載の波長変換体。
- 請求項1〜7のいずれか1項に記載の波長変換部材と、前記波長変換部材が含む蛍光体を励起する励起源とを備える発光装置であって、
前記発光装置が放射する出力光は、前記励起源が放射する一次光と同じ方向に放射されることを特徴とする発光装置。 - 請求項1〜7のいずれか1項に記載の波長変換部材と、前記波長変換部材が含む蛍光体を励起する励起源とを備える発光装置であって、
前記発光装置が放射する出力光は、前記励起源が放射する一次光と反対方向に放射されることを特徴とする発光装置。 - プロジェクター用の光源装置である請求項13に記載の発光装置。
- 多色表示のための発光装置である請求項13又は14に記載の発光装置。
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---|---|---|---|---|
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007112951A (ja) * | 2005-10-24 | 2007-05-10 | Fujifilm Corp | 無機化合物及びこれを含む組成物と成形体、発光装置、固体レーザ装置 |
JP2012009469A (ja) * | 2010-06-22 | 2012-01-12 | Nitto Denko Corp | 複合シートおよびそれを用いた半導体発光装置 |
JP2013028667A (ja) * | 2011-07-27 | 2013-02-07 | Panasonic Corp | イットリウムアルミニウムガーネットタイプの蛍光体とこれを用いた発光装置 |
JP2016027077A (ja) * | 2014-06-30 | 2016-02-18 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 表面処理蛍光体の製造方法、この方法で得られた表面処理蛍光体、並びにこれを用いた波長変換部材及び発光装置 |
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---|---|---|---|---|
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US7094362B2 (en) * | 2003-10-29 | 2006-08-22 | General Electric Company | Garnet phosphor materials having enhanced spectral characteristics |
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JP2014210684A (ja) * | 2013-04-19 | 2014-11-13 | パナソニック株式会社 | アルミニウムガーネットタイプ無機酸化物、蛍光体及びこれを用いた発光装置 |
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007112951A (ja) * | 2005-10-24 | 2007-05-10 | Fujifilm Corp | 無機化合物及びこれを含む組成物と成形体、発光装置、固体レーザ装置 |
JP2012009469A (ja) * | 2010-06-22 | 2012-01-12 | Nitto Denko Corp | 複合シートおよびそれを用いた半導体発光装置 |
JP2013028667A (ja) * | 2011-07-27 | 2013-02-07 | Panasonic Corp | イットリウムアルミニウムガーネットタイプの蛍光体とこれを用いた発光装置 |
JP2016027077A (ja) * | 2014-06-30 | 2016-02-18 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 表面処理蛍光体の製造方法、この方法で得られた表面処理蛍光体、並びにこれを用いた波長変換部材及び発光装置 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2018042949A1 (ja) * | 2016-08-29 | 2019-06-24 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 蛍光体及び発光装置 |
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