JPWO2019208562A1 - 近赤外発光蛍光体、蛍光体混合物、発光素子、および発光装置 - Google Patents
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Abstract
Description
(Y3−xGa5O12 : Crxの合成)
原料として、Y2O3、Ga2O3、Cr2O3を最終的なCr:Y:Ga:Oのモル組成比が、0.08:2.92:5:12、0.10:2.90:5:12、0.12:2.88:5:12、0.15:2.85:5:12、0.20:2.80:5:12となるように秤量し、乳鉢を用いて混合した。この混合物をアルミナ製坩堝にいれ、電気炉に大気中1500℃で5時間焼成した。焼成物を水洗浄、乾燥、分級処理後、実施例1に該当する近赤外線発光蛍光体を得た。線源がCuKα線のX線回折装置(XRD6100、島津製作所社製)を用いてX線回折パターンを測定した。蛍光分光光度計(FP6500、JASCO社製)で波長450nm励起による発光特性を測定した。得られた蛍光体のX線回折パターンを図1に示す。図1から、得られた蛍光体において異相は認められず、高品位な結晶が形成されたことが確認された。
(Y2.9−zLuzGa5O12 : Cr0.1の合成)
原料として、Y2O3、Ga2O3、Cr2O3、Lu2O3を最終的なCr:Y:Lu:Ga:Oのモル組成比が、0.10:2.00:0.90:5:12、0.10:0:2.90:5:12、となるように秤量し、後は上述の実施例1と同様に、近赤外線発光蛍光体を製造し、そのX線回折パターンおよび発光特性を得た。得られた蛍光体のX線回折パターンから、得られた蛍光体において異相は認められず、高品位な結晶が形成されたことが確認された。
(Y3−xSc2Ga5O12 : Crxの合成)
原料として、Y2O3、Ga2O3、Cr2O3、Sc2O3を最終的なCr:Y:Sc:Ga:Oのモル組成比が、0.10:2.90:2:5:12、となるように秤量し、後は上述の実施例1と同様に、近赤外線発光蛍光体を製造し、そのX線回折パターンおよび発光特性を得た。得られた蛍光体のX線回折パターンを図4に示す。得られた蛍光体のX線回折パターンから、得られた蛍光体において異相は認められず、高品位な結晶が形成されたことが確認された。
(Lu3−xGa5O12 : Crxの合成)
原料として、Lu2O3、Ga2O3、Cr2O3、Sc2O3を最終的なCr:Lu:Sc:Ga:Oのモル組成比が、0.10:2.90:2:5:12、となるように秤量し、後は上述の実施例1と同様に、近赤外線発光蛍光体を製造し、そのX線回折パターンおよび発光特性を得た。得られた蛍光体のX線回折パターンを図6に示す。得られた蛍光体のX線回折パターンから、得られた蛍光体において異相は認められず、高品位な結晶が形成されたことが確認された。
(Gd3−xGa5O12 : Crxの合成)
原料として、Gd2O3、Ga2O3、Cr2O3を最終的なCr:Gd:Ga:Oのモル組成比が、0.10:2.90:5:12となるように秤量し、後は上述の実施例1と同様に、近赤外線発光蛍光体を製造し、そのX線回折パターンおよび発光特性を得た。得られた蛍光体のX線回折パターンを図7に示す。図7から、得られた蛍光体において異相は認められず、高品位な結晶が形成されたことが確認された。
(Lu3−xAl5O12 : Crxの合成)
原料として、Lu2O3、Al2O3、Cr2O3を最終的なCr:Lu:Ga:Oのモル組成比が、0.10:2.90:5:12となるように秤量し、後は上述の実施例1と同様に、近赤外線発光蛍光体を製造し、そのX線回折パターンおよび発光特性を得た。得られた蛍光体のX線回折パターンを図9に示す。図9から、得られた蛍光体において異相は認められず、高品位な結晶が形成されたことが確認された。
(Y3−xAl5O12 : Crxの合成)
原料として、Y2O3、Al2O3、Cr2O3を最終的なCr:Y:Al:Oのモル組成比が、0.10:2.90:5:12となるように秤量し、後は上述の実施例1と同様に、近赤外線発光蛍光体を製造し、そのX線回折パターンおよび発光特性を得た。得られた蛍光体のX線回折パターンを図11に示す。図11から、得られた蛍光体において異相は認められず、高品位な結晶が形成されたことが確認された。
さらに、上記実施例1の蛍光体組成にイッテルビウム(Yb)を添加した組成の蛍光体について確認した。上記と同様に、原料として、Y2O3、Ga2O3、Cr2O3、Yb2O3を最終的なCr:Y:Ga:O:Ybのモル組成比が、0.09:2.90:5:12:0.01となるように秤量し、後は上述の実施例1と同様に、近赤外線発光蛍光体を製造し、そのX線回折パターンおよび発光特性を得た。得られた蛍光体のX線回折パターンから、得られた蛍光体において異相は認められず、高品位な結晶が形成されたことが確認された。得られた蛍光体の発光特性を図13に示す。
先ず、上記と同様に、上記実施例1の蛍光体組成にイッテルビウム(Yb)を添加した組成の蛍光体について、原料として、Y2O3、Ga2O3、Cr2O3、Yb2O3を最終的なCr:Y:Ga:O:Ybのモル組成比が、0.15:2.84:5:12:0.01となるように秤量し、後は上述の実施例1と同様に、近赤外線発光蛍光体を製造し、そのX線回折パターンおよび発光特性を得た。得られた蛍光体のX線回折パターンから、得られた蛍光体において異相は認められず、高品位な結晶が形成されたことが確認された。得られた蛍光体の発光特性を図15の蛍光体(1k−A)として示す。
先ず、上記蛍光体(1k−A)と同様の元素構成で、Ybのモル組成比を0.006とした蛍光体を合成した。すなわち、イッテルビウム(Yb)を含むがネオジム(Nd)を含まない組成の蛍光体について、原料として、Y2O3、Ga2O3、Cr2O3、Yb2O3を最終的なCr:Y:Ga:O:Ybのモル組成比が、0.15:2.844:5:12:0.006となるように秤量し、後は上述の実施例1と同様に、近赤外線発光蛍光体を製造し、そのX線回折パターンおよび発光特性を得た。得られた蛍光体のX線回折パターンから、得られた蛍光体において異相は認められず、高品位な結晶が形成されたことが確認された。得られた蛍光体の発光特性を図16の蛍光体(1k−A2)として示す。
(2種の蛍光体混合物)
以下、上記実施例1で得た蛍光体Y3−xGa5O12 : Crxを、他の蛍光体と混合して蛍光体混合物を得た。本実施例では、2種類の蛍光体を混合した。すなわち、近赤外線発光蛍光体Y2.9Ga5O12 : Cr0.1とY3Al5O12:Ce蛍光体を、重量比率でY3Al5O12:Ce蛍光体:近赤外線発光蛍光体Y2.9Ga5O12 : Cr0.1を1:3で混合した蛍光体混合物と、1:4で混合した蛍光体混合物とを得た。得られた蛍光体混合物について、波長450nm励起による発光特性の測定結果を各々図17および図18に示す。
(3種の蛍光体混合物)
本実施例では、3種類の蛍光体を混合した。すなわち、重量比で、(Ba,Sr)2SiO4:Eu蛍光体:Y3Al5O12:Ce蛍光体:近赤外線発光蛍光体Y2.9Ga5O12 : Cr0.1を1:1:1で混合した蛍光体混合物と、Y3Al5O12:Ce蛍光体:(Ba,Sr)3SiO5:Eu蛍光体:近赤外線発光蛍光体Y2.9Ga5O12 : Cr0.1を1:0.1:4で混合した蛍光体混合物および1:0.5:4で混合した蛍光体混合物と、Y3Al5O12:Ce蛍光体:近赤外線発光蛍光体Y2.9Ga5O12 : Cr0.1:ScBO3:Cr蛍光体を1:4:6で混合した蛍光体混合物とを得た。得られた蛍光体混合物について、波長450nm励起による発光特性の測定結果を各々図19〜図22に示す。
(4種の蛍光体混合物)
本実施例では、4種類の蛍光体を混合した。すなわち、重量比で、Y3Al5O12:Ce蛍光体:近赤外線発光蛍光体Y2.9Ga5O12 : Cr0.1:CaAlSiN3蛍光体:ScBO3:Cr蛍光体を1:4:0.1:6で混合した蛍光体混合物を得た。また、同じ重量比率で、CaAlSiN3蛍光体をSrCaAlSiN3蛍光体に替えて混合した蛍光体混合物を得た。得られた蛍光体混合物について、波長450nm励起による発光特性の測定結果を各々図23および図24に示す。
Claims (10)
- 一般式(Y,Lu,Gd)3−x−y(Ga,Al,Sc)5O12:(Crx,(Yb,Nd)y)(0.05<x<0.3、0≦y<0.3)で表されることを特徴とする
近赤外線発光蛍光体。 - 請求項1に記載の近赤外線発光蛍光体において、
y=0であることを特徴とする
近赤外線発光蛍光体。 - 請求項1または2に記載の近赤外線発光蛍光体を含む蛍光体混合物であって、
Y3Al5O12:Ce蛍光体、CaAlSiN3蛍光体、SrCaAlSiN3蛍光体、ScBO3:Cr蛍光体、(Ba,Sr)2SiO4:Eu蛍光体、(Ba,Sr)3SiO5:Eu蛍光体、(Lu, Y, Ga)3Al5O12:Ce蛍光体、La3Si6N11:Ce蛍光体、α-サイアロン蛍光体から成る群から選択される少なくともY3Al5O12:Ce蛍光体を含むことを特徴とする
蛍光体混合物。 - 請求項3に記載の蛍光体混合物において、
ScBO3:Cr蛍光体および/または(Ba,Sr)2SiO4:Eu蛍光体を含むことを特徴とする
蛍光体混合物。 - 請求項3または4に記載の蛍光体混合物において、
CaAlSiN3蛍光体、SrCaAlSiN3蛍光体、および(Ba,Sr)3SiO5:Eu蛍光体から成る群から選択される少なくともいずれかを含むことを特徴とする 蛍光体混合物。 - 請求項3〜5のいずれかに記載の蛍光体混合物において、
重量比率で、Y3Al5O12:Ce蛍光体:前記近赤外線発光蛍光体が、1:1〜1:10であることを特徴とする
蛍光体混合物。 - 請求項4または5に記載の蛍光体混合物において、
重量比率で、Y3Al5O12:Ce蛍光体:(ScBO3:Cr蛍光体および/または(Ba,Sr)2SiO4:Eu蛍光体)が、1:1〜1:10であることを特徴とする
蛍光体混合物。 - 請求項5に記載の蛍光体混合物において、
重量比率で、Y3Al5O12:Ce蛍光体:(CaAlSiN3蛍光体および/またはSrCaAlSiN3蛍光体)が、1:0.1〜1:1であることを特徴とする
蛍光体混合物。 - 請求項1または2に記載の近赤外線発光蛍光体または請求項3〜8のいずれかに記載の蛍光体混合物を備えることを特徴とする
発光素子。 - 請求項1または2に記載の近赤外線発光蛍光体または請求項3〜8のいずれかに記載の蛍光体混合物を備えることを特徴とする
発光装置。
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