JP6376225B2 - 波長変換部材及び発光装置 - Google Patents
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Description
[1] 熱可塑性樹脂に蛍光体を分散させてなる波長変換部材であって、上記蛍光体が、
(A)下記組成式(1)
(Y1-α-βLuαCeβ)3Al5O12 (1)
(式中、αは0.3以上0.8以下の正数、βは0.01以上0.05以下の正数である。)
で表され、青色光で励起することにより黄緑光を発光し、かつCuのKα1線によるX線回折における回折角2θが52.9度以上53.2度以下の範囲内に回折ピークを有するセリウム賦活ルテチウムイットリウムアルミニウムガーネット蛍光体と、
(B)下記組成式(2)
K2(Si1-xMnx)F6 (2)
(式中、xは0.001以上0.3以下の正数である。)で表され、青色光で励起することにより赤色光を発光するマンガン賦活ケイ複フッ化物蛍光体とを含有し、
(B)成分の蛍光体を(A)成分の蛍光体に対して1倍以上5倍以下の質量比で含有することを特徴とする波長変換部材。
[2] 上記(A)成分の蛍光体の外観色が、CIE L*a*b*表色系における色度座標のa*値が−23.0以上−21.0以下、b*値が87.0以上97以下であることを特徴とする[1]記載の波長変換部材。
[3] 上記熱可塑性樹脂が、ポリオレフィン、ポリスチレン、スチレン共重合体、フッ素樹脂、アクリル樹脂、ナイロン、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、塩化ビニル樹脂及びポリエーテル樹脂の群から選ばれる1種又は2種以上を含むことを特徴とする[1]又は[2]記載の波長変換部材。
[4] ピーク波長440〜470nmの青色光成分を含む光を出射する青色LED光源と、該青色LED光源の光軸上に配置された[1]乃至[3]のいずれかに記載の波長変換部材とを備えることを特徴とする発光装置。
[5] 発光色が、xy色度図(CIE 1931)の色度座標において、xが0.3100以上0.3850以下、yが0.3190以上0.3790以下であることを特徴とする[4]記載の発光装置。
[6] リモートフォスファー型であることを特徴とする[4]又は[5]記載の発光装置。
まず、本発明の波長変換部材について説明する。
本発明の波長変換部材には、熱可塑性樹脂と蛍光体とが含まれ、波長変換部材は、熱可塑性樹脂に蛍光体を分散させた樹脂成形体である。蛍光体は、粒子状又は粉状のものが好適に用いられる。
(Y1-α-βLuαCeβ)3Al5O12 (1)
(式中、αは0.3以上0.8以下の正数、βは0.01以上0.05以下の正数である。)
で表され、青色光で励起することにより黄緑光を発光する蛍光体であり、構成元素のLu、Y又はそれら双方のサイトの一部が3価のセリウム(Ce3+)に置換された構造を有している。そのため、LuYAG蛍光体は、(Y,Lu)3Al5O12:Ce又は(Y,Lu)3Al5O12:Ce3+と表記される場合もある。LuYAG蛍光体は、波長420〜490nm、好ましくは波長440〜470nmの青色光により励起されて、主波長が563〜570nmのブロードな発光スペクトルを有する黄緑光を発光する。
K2(Si1-xMnx)F6 (2)
(式中、xは0.001以上で、0.3以下、好ましくは0.1以下の正数である。)で表され、青色光で励起することにより赤色光を発光する蛍光体であり、構成元素のうちSiのサイトの一部が4価のマンガン(Mn4+)に置換された構造を有している。そのため、KSF蛍光体は、K2SiF6:Mn又はK2SiF6:Mn4+と表記される場合もある。KSF蛍光体は、波長420〜490nm、好ましくは波長440〜470nmの青色光により励起されて、波長630〜640nmの範囲内に最大の発光ピークを有する赤色光を発光する。
本発明の発光装置は、ピーク波長440〜470nmの青色光成分を含む光を出射する青色LED光源と、青色LED光源の光軸上に配置された波長変換部材とを備える。この青色LED光源としては、青色LEDを用いても、青色LEDを用いた疑似白色LED、即ち、青色成分を含む光を発光する疑似白色LEDを用いてもよい。
透明アクリル樹脂ペレット デルペット(旭化成(株)製)に、添加剤としてリコワックスE(クラリアント社製)を0.15質量%加えて撹拌した後、90℃で11時間熱処理し、乾燥と同時にペレット表面にワックス層を形成した。この添加剤混合アクリル樹脂ペレット8kgに、二軸押出機(東芝機械(株)製)を用い、粒径D50が約15μmのK2(Si0.98Mn0.02)F6で表わされるKSF蛍光体と共に、粒径D50が約12μm、外観色が、CIE L*a*b*表色系における明度L*の値が106.30、色度座標のa*値が−22.28、b*値が93.25である(Y0.294Lu0.686Ce0.02)3Al5O12で表わされるLuYAG蛍光体を、表1に示される含有率で、230℃で混練して、蛍光体を練り込んだアクリル樹脂ペレットを得た。
蛍光体として、KSF蛍光体と共に、LuYAG蛍光体の代わりに、Lu3Al5O12:Ce3+(Ce賦活率2mol%)で表されるセリウム賦活ルテチウムアルミニウムガーネット蛍光体(LuAG蛍光体)、又はY3Al5O12:Ce3+(Ce賦活率2mol%)で表されるセリウム賦活イットリウムアルミニウムガーネット蛍光体(YAG蛍光体)を、表2に示される含有率で用いた以外は、実施例と同様にして、波長変換部材を得、得られた波長変換部材を用いてリモートフォスファー型発光装置を作製した。
1a 白色LED
2 波長変換部材
3 リフレクター
4 放熱フィン
10,10a 発光装置
Lb 青色光
Eg 黄緑光
Er 赤色光
Ey 黄色光
Claims (6)
- 熱可塑性樹脂に蛍光体を分散させてなる波長変換部材であって、上記蛍光体が、
(A)下記組成式(1)
(Y1-α-βLuαCeβ)3Al5O12 (1)
(式中、αは0.3以上0.8以下の正数、βは0.01以上0.05以下の正数である。)
で表され、青色光で励起することにより黄緑光を発光し、かつCuのKα1線によるX線回折における回折角2θが52.9度以上53.2度以下の範囲内に回折ピークを有するセリウム賦活ルテチウムイットリウムアルミニウムガーネット蛍光体と、
(B)下記組成式(2)
K2(Si1-xMnx)F6 (2)
(式中、xは0.001以上0.3以下の正数である。)で表され、青色光で励起することにより赤色光を発光するマンガン賦活ケイ複フッ化物蛍光体とを含有し、
(B)成分の蛍光体を(A)成分の蛍光体に対して1倍以上5倍以下の質量比で含有することを特徴とする波長変換部材。 - 上記(A)成分の蛍光体の外観色が、CIE L*a*b*表色系における色度座標のa*値が−23.0以上−21.0以下、b*値が87.0以上97以下であることを特徴とする請求項1記載の波長変換部材。
- 上記熱可塑性樹脂が、ポリオレフィン、ポリスチレン、スチレン共重合体、フッ素樹脂、アクリル樹脂、ナイロン、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、塩化ビニル樹脂及びポリエーテル樹脂の群から選ばれる1種又は2種以上を含むことを特徴とする請求項1又は2記載の波長変換部材。
- ピーク波長440〜470nmの青色光成分を含む光を出射する青色LED光源と、該青色LED光源の光軸上に配置された請求項1乃至3のいずれか1項記載の波長変換部材とを備えることを特徴とする発光装置。
- 発光色が、xy色度図(CIE 1931)の色度座標において、xが0.3100以上0.3850以下、yが0.3190以上0.3790以下であることを特徴とする請求項4記載の発光装置。
- リモートフォスファー型であることを特徴とする請求項4又は5記載の発光装置。
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