JP2018203983A - 蛍光体および発光装置 - Google Patents
蛍光体および発光装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018203983A JP2018203983A JP2018016463A JP2018016463A JP2018203983A JP 2018203983 A JP2018203983 A JP 2018203983A JP 2018016463 A JP2018016463 A JP 2018016463A JP 2018016463 A JP2018016463 A JP 2018016463A JP 2018203983 A JP2018203983 A JP 2018203983A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phosphor
- light
- emitting device
- wavelength
- light emitting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000295 emission spectrum Methods 0.000 claims abstract description 53
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 46
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 39
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 30
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 520
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 77
- 238000000695 excitation spectrum Methods 0.000 claims description 39
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 75
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 44
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 44
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 44
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 28
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 28
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 description 24
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 17
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 16
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 15
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 15
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 14
- 238000009877 rendering Methods 0.000 description 14
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 14
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 13
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 9
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 8
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 7
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 7
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 7
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 7
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 6
- 238000000634 powder X-ray diffraction Methods 0.000 description 6
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 5
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 5
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 4
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 3
- 108010043121 Green Fluorescent Proteins Proteins 0.000 description 3
- 229910004283 SiO 4 Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000007580 dry-mixing Methods 0.000 description 3
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 3
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 3
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910003564 SiAlON Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910004122 SrSi Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 2
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 2
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000005090 crystal field Methods 0.000 description 2
- 125000000118 dimethyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 2
- 238000002845 discoloration Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 2
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 description 2
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 2
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 2
- LAQFLZHBVPULPL-UHFFFAOYSA-N methyl(phenyl)silicon Chemical compound C[Si]C1=CC=CC=C1 LAQFLZHBVPULPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 2
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 2
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 229920005573 silicon-containing polymer Polymers 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 2
- DDFHBQSCUXNBSA-UHFFFAOYSA-N 5-(5-carboxythiophen-2-yl)thiophene-2-carboxylic acid Chemical compound S1C(C(=O)O)=CC=C1C1=CC=C(C(O)=O)S1 DDFHBQSCUXNBSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910017090 AlO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 102100032047 Alsin Human genes 0.000 description 1
- 101710187109 Alsin Proteins 0.000 description 1
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910015999 BaAl Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910016066 BaSi Inorganic materials 0.000 description 1
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004706 CaSi2 Inorganic materials 0.000 description 1
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910017639 MgSi Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000005811 Viola adunca Nutrition 0.000 description 1
- 240000009038 Viola odorata Species 0.000 description 1
- 235000013487 Viola odorata Nutrition 0.000 description 1
- 235000002254 Viola papilionacea Nutrition 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 1
- WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L calcium difluoride Chemical compound [F-].[F-].[Ca+2] WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910001634 calcium fluoride Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 150000004673 fluoride salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000001513 hot isostatic pressing Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920003217 poly(methylsilsesquioxane) Polymers 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000005428 wave function Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
- C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
- C09K11/77—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
- C09K11/7715—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing cerium
- C09K11/7723—Phosphates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
- C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
- C09K11/77—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
- C09K11/7766—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing two or more rare earth metals
- C09K11/7774—Aluminates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
- C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
- C09K11/0883—Arsenides; Nitrides; Phosphides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
- C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
- C09K11/59—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
- C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
- C09K11/77—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
- C09K11/7766—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing two or more rare earth metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
- C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
- C09K11/77—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
- C09K11/7766—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing two or more rare earth metals
- C09K11/7767—Chalcogenides
- C09K11/7769—Oxides
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/50—Wavelength conversion elements
- H01L33/501—Wavelength conversion elements characterised by the materials, e.g. binder
- H01L33/502—Wavelength conversion materials
- H01L33/504—Elements with two or more wavelength conversion materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/3224—Rare earth oxide or oxide forming salts thereof, e.g. scandium oxide
- C04B2235/3229—Cerium oxides or oxide-forming salts thereof
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
- Luminescent Compositions (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
Description
黄色蛍光体YAG:Ceは、発光の量子効率が高く、また高出力LEDあるいはLDで励起しても発光の量子効率がほとんど変化しないため、ほぼ全ての白色光源に搭載されている。一方、赤色蛍光体CASN:Euは、高出力光で励起すると発光の量子効率が低下するという問題があり、比較的低出力の光源にしか搭載されていない。これは、Euを発光中心として含む蛍光体は、Ceを発光中心として含む蛍光体と比較して発光寿命が長いため、高出力励起時に輝度飽和しやすいためである。そこで、本発明者らは、Ceを発光中心として含む赤色蛍光体を得るべく、鋭意研究した。
本開示の第1の態様に係る蛍光体は、化学組成(Y1-x-y,Cex,Lay)αSiβ-zAlzNγOを有する結晶相を含有する。前記αは、5.5≦α≦6.5を満たし、前記βは、9.5≦β≦12.5を満たし、前記γは、17.5≦γ≦22.5を満たし、前記xは、0<x≦0.1を満たし、前記yは、0≦y≦0.4を満たし、前記zは、0≦z≦0.5を満たす。前記蛍光体の発光スペクトルは、波長600nm以上660nm以下の範囲内にピークを含む。
以下、本開示の実施の形態について詳細に説明する。当然ながら、本開示はこれらの実施形態に限定されるものでなく、本開示の技術的範囲を逸脱しない範囲で適宜変更して実施することができる。
実施形態1では、本開示の蛍光体の実施形態について説明する。
以下、実施形態1の蛍光体の製造方法について説明する。
実施形態1の蛍光体は、発光装置に利用されうる。本実施形態における発光装置は、励起光源と、蛍光体(第一の蛍光体の一例)と、を少なくとも備える。励起光源は、波長600nm以下の光を発する。本実施形態の発光装置の蛍光体は、励起光源の発する光を照射され、励起光源の発する光よりも長波長の蛍光を発する、実施形態1の蛍光体である。以上の構成によれば、高出力時においても量子効率の高い発光装置を構成することができる。
実施形態2の発光装置の一例として、LEDチップ(発光素子の一例)を光源として備えるLED発光装置について説明する。図1は、実施形態2のLED発光装置の一実施形態を示す模式的な断面図である。図1に示すように、LED発光装置10は、蛍光体11と、LEDチップ(励起光源の一例)15と、LED封止体24と、を備える。また、LED発光装置10は支持体23を備えてもよい。支持体23は、LEDチップ15を支持する。本実施形態では、LED発光装置10は、面実装が可能な構造を備えている。よって、支持体23は基板である。なお、LED発光装置10においては、蛍光体11およびLED封止体24によって、波長変換素子が構成されている。
蛍光体11は、LEDチップ15から出射される光のうち、一部の波長成分、あるいは、すべての波長成分を吸収し、蛍光を発する。吸収する光の波長および蛍光の波長は、蛍光体11に含まれる蛍光材料の種類によって決まる。蛍光体11は、光の混色により白色光が作り出されるように、複数の異なる色の蛍光体を含む混合蛍光体であってもよい。蛍光体11は、緑色蛍光体および赤色蛍光体の混合蛍光体であってもよい。赤色蛍光体としては、実施形態1で説明したCeを発光中心として含む赤色蛍光体が用いられる。
実施形態3では、本開示の発光装置の一例として、LD(発光素子の一例)を光源として備えるLD発光装置について説明する。図2は、実施形態3に係るLD発光装置60の概略構成を示している。LD発光装置60は、LD素子(励起光源の一例)58と、波長変換部材(波長変換素子の一例)61と、を備える。波長変換部材61は、蛍光体を含む。蛍光体は、LD素子58からの出射光を、より長波長の光に波長変換する。
実施形態4では、本開示の発光装置の一例として、LD(発光素子の一例)を光源として備えるLD発光装置について説明する。図3は、実施形態4に係るLD発光装置80の概略構成を示している。実施形態3と同一の部材については、同一の符号を付してその説明を省略する。LD発光装置80は、LD素子58と、波長変換部材81と、を備える。
実施形態5における発光装置は、励起光源と、励起光源からの出射光を波長変換する波長変換素子と、を備える。
実施形態6では、本開示の発光装置の一例として、LEDチップ(発光素子の一例)を光源として備えるLED発光装置について説明する。
蛍光体11は、LEDチップ15−1から出射される青色領域の光と、LEDチップ15−2から出射される緑色領域の光のうち、一部の波長成分、あるいは、すべての波長成分を吸収し、蛍光を発する。吸収する光の波長および蛍光の波長は、蛍光体11に含まれる蛍光材料の種類によって決まる。蛍光体11は、光の混色により白色光が作り出されるように、複数の異なる色の蛍光体を含む混合蛍光体であってもよい。蛍光体11は、緑色蛍光体および赤色蛍光体の混合蛍光体であってもよい。赤色蛍光体としては、実施形態1で説明したCeを発光中心として含む赤色蛍光体が用いられる。
実施形態7では、本開示の発光装置の一例として、LD(発光素子の一例)を光源として備えるLD発光装置について説明する。図5は、実施形態7に係るLD発光装置60の概略構成を示している。LD発光装置60は、LD素子(励起光源の一例)58−1と、LD素子(励起光源の一例)58−2と、波長変換部材(波長変換素子の一例)である蛍光体層62と、を備える。LD素子58−1は、青色光を発するLDである。LD素子58−2は、緑色光を発するLDである。蛍光体層62は、蛍光体を含む。蛍光体は、LD素子58からの出射光を、より長波長の光に波長変換する。なお、本実施形態において、LD素子58とは、LD素子58−1およびLD素子58−2の両方を指す。
実施形態8では、本開示の発光装置の一例として、LD(発光素子の一例)を光源として備えるLD発光装置について説明する。図7は、実施形態8に係るLD発光装置60の概略構成を示している。実施形態8のLD発光装置60は、波長変換部材61(波長変換素子の一例)が2層の蛍光体層で構成されている点を除き、図5に示されている実施形態7のLD発光装置60と同じ構成を有する。したがって、ここでは、波長変換部材61ついてのみ説明する。
実施形態9では、本開示の発光装置の一例として、LD(発光素子の一例)を光源として備えるLD発光装置について説明する。図8は、実施形態9に係るLD発光装置80の概略構成を示している。なお、実施形態7および8と同一の部材については、同一の符号を付してその説明を省略する。
実施形態10では、本開示の照明装置の一例について説明する。図10は、実施形態10に係る照明装置120の概略構成を示している。照明装置120は、光源121と、光源121が発する光を前方に導く出射光学系122と、を備える。光源からの発光色を調整するために、光源からの光を吸収または反射する波長カットフィルター123を設けてもよい。光源121は、Ceを発光中心として含む赤色蛍光体を含む。また、光源121は、実施形態2〜9の発光装置10、60または80であってもよい。出射光学系122は、例えば、リフレクタであってもよい。出射光学系122は、例えば、AlまたはAgなどの金属膜、または、表面に保護膜が形成されたAl膜を有してもよい。
実施形態11では、本開示の照明装置の一例として、光ファイバーを用いた照明装置について説明する。図11は、実施形態11に係る照明装置130の概略構成を示している。照明装置130は、LD素子58と、入射光学系59と、光ファイバー132と、波長変換部材131と、出射光学系122と、を備える。
実施形態12では、本開示の照明装置の応用例として、照明装置を備えた車両について説明する。図12は、実施形態11に係る車両140の概略構成を示している。車両140は、実施形態10の照明装置120である車両用ヘッドランプと、電力供給源141と、を備える。また、車両140は、エンジン等の駆動源によって回転駆動され、電力を発生する発電機142を有してもよい。発電機142が生成した電力は、電力供給源141に蓄えられてもよい。電力供給源141は、充放電が可能な2次電池であってもよい。照明装置120は、電力供給源141からの電力によって点灯する。車両140は、例えば、自動車、2輪車、または特殊車両である。また、車両140は、エンジン車、電気車、またはハイブリッド車であってもよい。
蛍光体の発光スペクトルおよび励起スペクトルは、分光蛍光光度計(日本分光製FP−6500)を用いて測定された。発光スペクトルの測定は、励起光のピーク波長を500nmに設定し、蛍光体の発光を550nm〜800nmの範囲で測定した。この時のピーク波長を発光ピーク波長として求めた。励起スペクトルの測定は、蛍光体発光のモニター波長を600nmに設定し、励起光を350nm〜550nmの範囲で変化させて測定した。この時の最も長波長に現れるピーク波長を励起ピーク波長として求めた。
蛍光体の発光寿命は、蛍光寿命測定装置(浜松ホトニクス製Quantaurus−Tau小型蛍光寿命測定装置)を用いて測定された。励起光のピーク波長を470nmに設定し、蛍光体発光のモニター波長を620nmに設定し、励起光を遮断した後の時間に対する発光強度の時間変化を測定した。この時の発光強度が、励起光遮断前の発光強度に対して、1/eとなる時間を1/e発光寿命として求めた。
蛍光体の粉末X線回折パターンは、X線回折測定装置(Rigaku製RINT2100)を用いて測定された。測定にはCu−Kα線を用い、表1に示す条件で行った。
出発原料として、YN粉末、Y2O3粉末、Si3N4粉末、CeN粉末、CeO2粉末、LaN粉末およびAlN粉末を用意した。試料番号1〜12のそれぞれの蛍光体を合成するために、これらの粉末の中から出発原料としての粉末を表2に示すように選択して使用した。さらに、選択した粉末を表2に示す配合組成となるように秤量し混合した。出発原料の粉末の混合は、窒素雰囲気下のグローブボックス中で、乳鉢を用いて乾式混合することによって行われた。混合して得られた原料粉末を、窒化ホウ素製の坩堝に入れた。この原料粉末を0.5MPaの窒素雰囲気中で1900℃にて2時間焼成した。以上の方法により、試料番号1〜12の蛍光体が作製された。
試料番号1〜12の蛍光体の発光スペクトルおよび励起スペクトルは、それぞれ、図13〜24に示されている。試料番号1〜12の蛍光体のXRDパターンは、図25〜29に示されている。試料番号1〜12の蛍光体の発光ピーク波長、励起ピーク波長および1/e発光寿命は、表3に示されている。なお、表2および3中、試料番号に記号「*」が示されている試料番号9は、比較例の蛍光体である。
11 蛍光体
12 赤色蛍光体
13 黄色蛍光体
14 緑色蛍光体
15 LEDチップ
21 ボンディングワイヤ
22 電極
23 支持体 24 LED封止体
27 半田
58 LD素子
59 入射光学系
60 LD発光装置
61 波長変換部材
62 蛍光体層、第1の蛍光体層
63 第2の蛍光体層
64 散乱体
65 散乱体層
68 バインダー
69 バインダー
70 集光レンズ
71 ダイクロイックミラー
72 光ファイバー
73 合波器
80 LD発光装置
81 波長変換部材
82 第1の蛍光体層
83 第2の蛍光体層
84 第3の蛍光体層
120 照明装置
121 光源
122 出射光学系
123 波長カットフィルター
130 照明装置
131 波長変換部材
132 光ファイバー
140 車両
141 電力供給源
142 発電機
Claims (18)
- 化学組成(Y1-x-y,Cex,Lay)αSiβ-zAlzNγOを有する結晶相を含有する蛍光体であって、
前記αは、5.5≦α≦6.5を満たし、
前記βは、9.5≦β≦12.5を満たし、
前記γは、17.5≦γ≦22.5を満たし、
前記xは、0<x≦0.1を満たし、
前記yは、0≦y≦0.4を満たし、
前記zは、0≦z≦0.5を満たし、
前記蛍光体の発光スペクトルは、波長600nm以上660nm以下の範囲内にピークを含む、
蛍光体。 - 前記蛍光体の励起スペクトルは、波長470nm以上550nm以下の範囲内に第1のピークを含む、
請求項1に記載の蛍光体。 - 前記励起スペクトルは、波長480nm以上550nm以下の範囲内に前記第1のピークを含む、
請求項2に記載の蛍光体。 - 前記励起スペクトルは、更に、波長350nm以上470nm未満の範囲内に第2のピークを含む、
請求項2または3に記載の蛍光体。 - 前記yは、0≦y≦0.3を満たす、
請求項1から4のいずれか1項に記載の蛍光体。 - 前記yは、0<y≦0.3を満たす、
請求項5に記載の蛍光体。 - 前記結晶相の1/e発光寿命が100ns以下である、
請求項1から6のいずれか1項に記載の蛍光体。 - 前記結晶相の前記1/e発光寿命が50ns以下である、
請求項7に記載の蛍光体。 - 前記発光スペクトルの前記ピークの半値幅は、100nm以上である、
請求項1から8のいずれか1項に記載の蛍光体。 - 前記発光スペクトルの前記ピークの前記半値幅は、150nm以上である、
請求項9に記載の蛍光体。 - 波長600nm以下の光を発する励起光源と、
前記励起光源が発する前記光を照射され、前記光よりも長波長の蛍光を発する、請求項1から10のいずれか1項に記載の蛍光体である第一の蛍光体と、
を備える、
発光装置。 - 前記励起光源が発する前記光は、波長480nm以上600nm以下の光である、
請求項11に記載の発光装置。 - 前記励起光源が発する前記光は、波長420nm以上480nm以下の光である、
請求項11に記載の発光装置。 - 前記励起光源は、LEDまたはLDである、
請求項11から13のいずれか1項に記載の発光装置。 - 前記励起光源が発する前記光を照射され、前記光よりも長波長の蛍光を発する、第二の蛍光体をさらに備え、
前記第二の蛍光体の発光スペクトルは、波長480nm以上600nm未満の範囲内にピークを含む、
請求項11から14のいずれか1項に記載の発光装置。 - 前記励起光源が発する前記光を照射され、前記光よりも長波長の蛍光を発する、第三の蛍光体をさらに備え、
前記第三の蛍光体は、緑色光を発し、
前記第二の蛍光体は、黄色光を発する蛍光体である、
請求項15に記載の発光装置。 - 前記励起光源は、緑色光と青色光とを発し、
前記緑色光は480nm以上550nm以下の範囲内にピーク波長を有し、
前記青色光は430nm以上470nm以下の範囲内にピーク波長を有する、
請求項11に記載の発光装置。 - 前記励起光源は、前記青色光を発するGaN系半導体レーザー装置と、前記緑色光を発する、第2高調波発生器を備えたYAG:Nd固体レーザー装置と、を備える、
請求項17に記載の発光装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017111760 | 2017-06-06 | ||
JP2017111760 | 2017-06-06 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018203983A true JP2018203983A (ja) | 2018-12-27 |
JP7042457B2 JP7042457B2 (ja) | 2022-03-28 |
Family
ID=62222473
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018016463A Active JP7042457B2 (ja) | 2017-06-06 | 2018-02-01 | 蛍光体および発光装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11001753B2 (ja) |
EP (1) | EP3425022B1 (ja) |
JP (1) | JP7042457B2 (ja) |
CN (1) | CN108998024B (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020162243A1 (ja) * | 2019-02-04 | 2020-08-13 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 発光装置及びそれを用いた医療装置 |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3480903B1 (en) * | 2016-07-04 | 2020-09-30 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Fiber light source, endoscope, and endoscope system |
CN107849448B (zh) | 2016-07-04 | 2022-04-15 | 松下知识产权经营株式会社 | 荧光体以及发光装置 |
WO2018008284A1 (ja) | 2016-07-04 | 2018-01-11 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | プロジェクター装置 |
US10669479B2 (en) * | 2017-02-20 | 2020-06-02 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Light-emitting device |
JP7022284B2 (ja) * | 2019-06-17 | 2022-02-18 | 日亜化学工業株式会社 | 発光装置の製造方法 |
CN112979169A (zh) * | 2020-10-14 | 2021-06-18 | 温州大学 | 一种Ce:YAGG复合玻璃材料及其制备和应用 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005132861A (ja) * | 2003-10-28 | 2005-05-26 | Japan Science & Technology Agency | 発光体の製造方法及び発光体 |
KR20120033421A (ko) * | 2010-09-30 | 2012-04-09 | 순천대학교 산학협력단 | 산질화물 형광체 |
JP2012533659A (ja) * | 2009-11-17 | 2012-12-27 | クリー インコーポレイテッド | 発光粒子、これを識別する方法、及びこれを含む発光装置 |
JP2014094983A (ja) * | 2012-11-07 | 2014-05-22 | Laser System:Kk | 発光性複合材料および発光体ナノ結晶 |
US20140265921A1 (en) * | 2013-03-13 | 2014-09-18 | Cree, Inc. | Solid State Lighting Apparatus and Methods of Forming |
JP2015063680A (ja) * | 2013-08-29 | 2015-04-09 | 三星電子株式会社Samsung Electronics Co.,Ltd. | 蛍光体 |
CN105647533A (zh) * | 2016-04-06 | 2016-06-08 | 江苏罗化新材料有限公司 | 一种新型氮氧化物红色荧光粉及其制备方法 |
JP2017052875A (ja) * | 2015-09-09 | 2017-03-16 | 株式会社豊田中央研究所 | 蛍光体 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6201262B1 (en) * | 1997-10-07 | 2001-03-13 | Cree, Inc. | Group III nitride photonic devices on silicon carbide substrates with conductive buffer interlay structure |
US6995841B2 (en) * | 2001-08-28 | 2006-02-07 | Rice University | Pulsed-multiline excitation for color-blind fluorescence detection |
JP3837588B2 (ja) | 2003-11-26 | 2006-10-25 | 独立行政法人物質・材料研究機構 | 蛍光体と蛍光体を用いた発光器具 |
JP4459941B2 (ja) | 2006-10-04 | 2010-04-28 | 三菱化学株式会社 | 蛍光体及びその製造方法、並びに、蛍光体含有組成物、発光装置、画像表示装置及び照明装置 |
US8287759B2 (en) | 2009-05-15 | 2012-10-16 | Cree, Inc. | Luminescent particles, methods and light emitting devices including the same |
WO2011041657A1 (en) * | 2009-10-01 | 2011-04-07 | Cabot Corporation | Particulate compositions having plural responses to excitation radiation |
KR20110082837A (ko) * | 2010-01-12 | 2011-07-20 | 삼성전자주식회사 | 나이트라이드 형광체, 그 제조 방법 및 그것을 사용한 백색 발광 소자 |
WO2012026592A1 (ja) * | 2010-08-27 | 2012-03-01 | 独立行政法人物質・材料研究機構 | 蛍光体、照明器具および画像表示装置 |
JP2014203932A (ja) * | 2013-04-03 | 2014-10-27 | 株式会社東芝 | 発光装置 |
JP6206696B1 (ja) * | 2016-07-04 | 2017-10-04 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 蛍光体および発光装置 |
WO2018008282A1 (ja) * | 2016-07-04 | 2018-01-11 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 蛍光体を用いた発光装置 |
-
2018
- 2018-02-01 JP JP2018016463A patent/JP7042457B2/ja active Active
- 2018-04-11 CN CN201810319756.0A patent/CN108998024B/zh active Active
- 2018-05-22 EP EP18173503.6A patent/EP3425022B1/en active Active
- 2018-05-23 US US15/987,213 patent/US11001753B2/en active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005132861A (ja) * | 2003-10-28 | 2005-05-26 | Japan Science & Technology Agency | 発光体の製造方法及び発光体 |
JP2012533659A (ja) * | 2009-11-17 | 2012-12-27 | クリー インコーポレイテッド | 発光粒子、これを識別する方法、及びこれを含む発光装置 |
KR20120033421A (ko) * | 2010-09-30 | 2012-04-09 | 순천대학교 산학협력단 | 산질화물 형광체 |
JP2014094983A (ja) * | 2012-11-07 | 2014-05-22 | Laser System:Kk | 発光性複合材料および発光体ナノ結晶 |
US20140265921A1 (en) * | 2013-03-13 | 2014-09-18 | Cree, Inc. | Solid State Lighting Apparatus and Methods of Forming |
JP2015063680A (ja) * | 2013-08-29 | 2015-04-09 | 三星電子株式会社Samsung Electronics Co.,Ltd. | 蛍光体 |
JP2017052875A (ja) * | 2015-09-09 | 2017-03-16 | 株式会社豊田中央研究所 | 蛍光体 |
CN105647533A (zh) * | 2016-04-06 | 2016-06-08 | 江苏罗化新材料有限公司 | 一种新型氮氧化物红色荧光粉及其制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
PARK. B. WOON ET AL: "Y6+x/3Si11-yAlyN20+x-yO1-x+y:Re3+(Re=Ce3+,Tb3+,Sm3+)phosphors identified by solid-state combinatoria", J. MATER. CHEM., vol. 21, JPN7021004424, 2011, pages 5780 - 5785, ISSN: 0004619153 * |
ZHU QIANG-QIANG ET AL.: "Extra-Broad Band Orange-Emitting Ce3+-Doped Y3Si5N9O Phosphor for Solid-State Lighting: Electronic,", CHEMISTRY OF MATERIALS, vol. 28, JPN6022004461, 20 June 2016 (2016-06-20), pages 4829 - 4839, ISSN: 0004700668 * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020162243A1 (ja) * | 2019-02-04 | 2020-08-13 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 発光装置及びそれを用いた医療装置 |
JPWO2020162243A1 (ja) * | 2019-02-04 | 2021-12-09 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 発光装置及びそれを用いた医療装置 |
JP7390599B2 (ja) | 2019-02-04 | 2023-12-04 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 発光装置及びそれを用いた医療装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US11001753B2 (en) | 2021-05-11 |
EP3425022B1 (en) | 2020-07-01 |
EP3425022A1 (en) | 2019-01-09 |
CN108998024B (zh) | 2022-11-22 |
CN108998024A (zh) | 2018-12-14 |
JP7042457B2 (ja) | 2022-03-28 |
US20180346808A1 (en) | 2018-12-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6893320B2 (ja) | 蛍光体を用いた発光装置 | |
JP7042457B2 (ja) | 蛍光体および発光装置 | |
JP6206696B1 (ja) | 蛍光体および発光装置 | |
CN108138045B (zh) | 荧光体以及发光装置 | |
US11168251B2 (en) | Phosphor that includes crystal phase containing cerium | |
JP6281801B1 (ja) | 蛍光体および発光装置 | |
US10662376B2 (en) | Phosphor that includes crystal phase containing celium | |
CN112608739A (zh) | 红色荧光体以及使用其的发光装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210106 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20210914 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20211019 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20211210 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220208 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220228 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 7042457 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |