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公開番号2025025806
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-21
出願番号2023130941
出願日2023-08-10
発明の名称蛍光体プレート
出願人クアーズテック合同会社
代理人個人,個人
主分類G02B 5/20 20060101AFI20250214BHJP(光学)
要約【課題】LED照明の基準に匹敵する白色を実現可能な光束量の多いセラミックス蛍光体プレートを提供する。
【解決手段】光源からの光を受光する光入射面と、前記光入射面に対向して配置され、前記光入射面で受光した光を出光する光出射面とを有する板状の焼成体と、前記焼成体の少なくとも光出射面にガラスコーティング層が形成され、さらに前記ガラスコーティング層の上に反射防止膜が形成された蛍光体プレートであって、前記焼成体が(Y_1-x-y,Gd_x,Ce_y)₃Al₅O₁₂粒子(ただし、0.018≦x≦0.054および0.018≦y≦0.023である)およびAl₂O₃粒子からなり、前記(Y_1-x-y,Gd_x,Ce_y)₃Al₅O₁₂粒子および前記Al₂O₃粒子の全体平均粒径が3.0μm以上5.0μm以下であり、前記焼成体の全体厚さが90μm以上160μm以下であり、前記ガラスコーティング層が無機系ガラスコーティング材により形成され、前記ガラスコーティング層表面の表面粗さRaが0.02μm以上0.2μm以下である蛍光体プレート。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
光源からの光を受光する光入射面と、前記光入射面に対向して配置され、前記光入射面で受光した光を出光する光出射面とを有する板状の焼成体と、
前記焼成体の少なくとも光出射面にガラスコーティング層が形成され、さらに前記ガラスコーティング層の上に反射防止膜が形成された蛍光体プレートであって、
前記焼成体が（Ｙ
1-x-y
，Ｇｄ
x
，Ｃｅ
y
）
3
Ａｌ
5
Ｏ
12
粒子（ただし、０．０１８≦ｘ≦０．０５４および０．０１８≦ｙ≦０．０２３である）およびＡｌ
2
Ｏ
3
粒子からなり、
前記（Ｙ
1-x-y
，Ｇｄ
x
，Ｃｅ
y
）
3
Ａｌ
5
Ｏ
12
粒子および前記Ａｌ
2
Ｏ
3
粒子の全体平均粒径が３．０μｍ以上５．０μｍ以下であり、
前記焼成体の全体厚さが９０μｍ以上１６０μｍ以下であり、
前記ガラスコーティング層が無機系ガラスコーティング材により形成され、前記ガラスコーティング層表面の表面粗さＲａが０．０２μｍ以上０．２μｍ以下である蛍光体プレート。
続きを表示（約 270 文字）【請求項２】
前記（Ｙ
1-x-y
，Ｇｄ
x
，Ｃｅ
y
）
3
Ａｌ
5
Ｏ
12
粒子およびＡｌ
2
Ｏ
3
粒子の合計量１００ｖｏｌ％に対して、（Ｙ
1-x-y
，Ｇｄ
x
，Ｃｅ
y
）
3
Ａｌ
5
Ｏ
12
粒子の濃度が１５ｖｏｌ％以上２５ｖｏｌ％以下である請求項１に記載の蛍光体プレート。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオード（ＬＥＤ）やレーザーダイオード（ＬＤ）からの発光を波長変換して白色光を得るセラミックス蛍光体プレートに関する。
続きを表示（約 3,000 文字）【背景技術】
【０００２】
白色光ＬＥＤおよび白色ＬＤは、蛍光灯に比べて長寿命でかつ低消費電力などの理由により、小型ディスプレイのバックライトおよび表示用パネル、大型ディスプレイ用パネル、車のヘッドランプ、その他一般の照明器具に用いられる照明光として幅広く利用が進んでいる。
【０００３】
ＬＥＤおよびＬＤで白色光を実現する方法のうち、特には車のヘッドライトのような、より高い耐熱性、より高い耐久性が求められる照明器具への応用が最も期待されているのは、青色のＬＥＤもしくはＬＤチップと種々のセラミックス蛍光体との組み合わせによるものである。青色ＬＥＤを発光素子とする場合、該青色ＬＥＤから放出される光によって、セラミックス蛍光体中の黄色蛍光体を励起させて青色と黄色の加色混合により、白色発光させる。
【０００４】
このようなセラミックス蛍光体として、例えば、特許文献１には、光束量が多く、温度上昇による発光効率の低下が抑えられ、かつ色度差の小さい白色光を発する蛍光体プレートとして、（Ｙ
1-x-y
，Ｇｄ
x
，Ｃｅ
y
）
3
Ａｌ
5
Ｏ
12
粒子（ただし、０．０７≦ｘ≦０．１１、０．０１０≦ｙ≦０．０１５）およびＡｌ
2
Ｏ
3
粒子による焼成体からなり、（Ｙ
1-x-y
，Ｇｄ
x
，Ｃｅ
y
）
3
Ａｌ
5
Ｏ
12
粒子の平均粒径が４μｍ以上６μｍ以下であり、（Ｙ
1-x-y
，Ｇｄ
x
，Ｃｅ
y
）
3
Ａｌ
5
Ｏ
12
粒子およびＡｌ
2
Ｏ
3
粒子の合計量１００ｖｏｌ％に対して、（Ｙ
1-x-y
，Ｇｄ
x
，Ｃｅ
y
）
3
Ａｌ
5
Ｏ
12
粒子の濃度が２０ｖｏｌ％以上３０ｖｏｌ％以下であり、Ａｌ
2
Ｏ
3
粒子の平均粒径と（Ｙ
1-x-y
，Ｇｄ
x
，Ｃｅ
y
）
3
Ａｌ
5
Ｏ
12
粒子の平均粒径との比率（Ａｌ
2
Ｏ
3
/（Ｙ
1-x-y
，Ｇｄ
x
，Ｃｅ
y
）
3
Ａｌ
5
Ｏ
12
）が１以上２以下であり、焼成体の全体厚さが１５０μｍ以上２５０μｍ以下である蛍光体プレートが開示されている。
【０００５】
また、信頼性および光取り出し効率を高めるため、波長変換層に反射防止膜を設けた例として、特許文献２には、第一の波長の光を第二の波長の光に変換する波長変換層と、波長変換層の少なくとも一つの面に波長変換層よりも表面粗さの小さい平坦化層とを有し、平坦化層の上にさらに、第一の波長の光または第二の波長の光の少なくとも一部の光の反射を防止する反射防止膜を有する波長変換素子が開示されている。特許文献２には、平坦化層の表面粗さＲａとして、１００ｎｍ（０．１μｍ）以下が好ましく、より好ましくは１０ｎｍ（０．０１μｍ）以下、さらに好ましくは５ｎｍ（０．００５μｍ）以下であることが記載され、焼結蛍光体からなる波長変換層の表面にこのような平坦化層を有することで、波長変換層の表面の空隙が平坦化層で穴埋めされるとともに、平坦化層の屈折率に適合した反射防止膜を形成することができ、光利用効率を高めることができると開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０２２－１０４５２７号公報
特開２０２２－４１８３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
近年、白色光ＬＥＤ、白色光ＬＤにおいては、光束を少しでも高めるために、ＬＥＤチップ、ＬＤチップや蛍光体材料の改良等様々な検討がなされている。確かに、前記特許文献１に記載される蛍光体プレートにおいても相応の光束向上は認められたが、近年の要求に十二分に応えられるものではなかった。このような背景のもと、本発明は、白色光ＬＥＤ、白色光ＬＤにおいて、より高い光束が得られる蛍光体プレートを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の蛍光体プレートは、光源からの光を受光する光入射面と、前記光入射面に対向して配置され、前記光入射面で受光した光を出光する光出射面とを有する板状の焼成体と、前記焼成体の少なくとも光出射面にガラスコーティング層が形成され、さらに前記ガラスコーティング層の上に反射防止膜が形成された蛍光体プレートであって、前記焼成体が（Ｙ
1-x-y
，Ｇｄ
x
，Ｃｅ
y
）
3
Ａｌ
5
Ｏ
12
粒子（ただし、０．０１８≦ｘ≦０．０５４および０．０１８≦ｙ≦０．０２３である）およびＡｌ
2
Ｏ
3
粒子からなり、前記（Ｙ
1-x-y
，Ｇｄ
x
，Ｃｅ
y
）
3
Ａｌ
5
Ｏ
12
粒子および前記Ａｌ
2
Ｏ
3
粒子の全体平均粒径が３．０μｍ以上５．０μｍ以下であり、前記焼成体の全体厚さが９０μｍ以上１６０μｍ以下であり、前記ガラスコーティング層が無機系ガラスコーティング材により形成され、前記ガラスコーティング層表面の表面粗さＲａが０．０２μｍ以上０．２μｍ以下であることを特徴とする。
【０００９】
本発明の蛍光体プレートは、前記（Ｙ
1-x-y
，Ｇｄ
x
，Ｃｅ
y
）
3
Ａｌ
5
Ｏ
12
粒子およびＡｌ
2
Ｏ
3
粒子の合計量１００ｖｏｌ％に対して、（Ｙ
1-x-y
，Ｇｄ
x
，Ｃｅ
y
）
3
Ａｌ
5
Ｏ
12
粒子の濃度が１５ｖｏｌ％以上２５ｖｏｌ％以下であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、白色光ＬＥＤ、白色光ＬＤにおいて、より高い光束が得られる蛍光体プレートを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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