特許ウォッチ

公開番号2025088518
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-11
出願番号2023203273
出願日2023-11-30
発明の名称希土類アルミン酸塩蛍光体及びその製造方法、波長変換部材、発光装置並びにプロジェクター
出願人日亜化学工業株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類C09K 11/80 20060101AFI20250604BHJP(染料;ペイント;つや出し剤;天然樹脂;接着剤;他に分類されない組成物;他に分類されない材料の応用)
要約【課題】発光効率がより高い波長変換部材を構成可能な希土類アルミン酸塩蛍光体及びその製造方法を提供する。
【解決手段】イットリウム、ランタン、ルテチウム、ガドリニウム及びテルビウムからなる群から選択される少なくとも1種を含む第1元素M¹と、セリウムと、アルミニウムと、酸素原子とを含み、ガリウム及びスカンジウムから選択される少なくとも1種を含む第2元素M²を含んでもよく、酸素原子のモル数を12とする場合に、第1元素M¹とセリウムの合計モル数が2.9以上3.1以下であり、アルミニウムと第2元素M²の合計モル数が4.5以上5.5以下である組成を有する希土類アルミン酸塩蛍光体である。希土類アルミン酸塩蛍光体は、380nmにおける反射率に対する280nmにおける反射率の比が0.33以上0.76以下である。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
イットリウム（Ｙ）、ランタン（Ｌａ）、ルテチウム（Ｌｕ）、ガドリニウム（Ｇｄ）及びテルビウム（Ｔｂ）からなる群から選択される少なくとも１種を含む第１元素Ｍ
１
と、セリウム（Ｃｅ）と、アルミニウム（Ａｌ）と、酸素原子（Ｏ）とを含み、ガリウム（Ｇａ）及びスカンジウム（Ｓｃ）から選択される少なくとも１種を含む第２元素Ｍ
２
を含んでもよく、酸素原子のモル数を１２とする場合に、第１元素Ｍ
１
とセリウムの合計モル数が２．９以上３．１以下であり、アルミニウムと第２元素Ｍ
２
の合計モル数が４．５以上５．５以下である組成を有し、
反射スペクトルにおいて、波長３８０ｎｍにおける反射率に対する波長２８０ｎｍにおける反射率の比が０．３３以上０．７６以下である希土類アルミン酸塩蛍光体。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
励起波長４４２ｎｍにおける蛍光寿命に対する励起波長２８０ｎｍにおける蛍光寿命の比が１．５１より大きい請求項１に記載の希土類アルミン酸塩蛍光体。
【請求項３】
前記第１元素Ｍ
１
とセリウムの合計モル数に対するセリウムのモル数の比が０．００２以上０．０１８以下であり、
前記アルミニウムと第２元素Ｍ
２
の合計モル数に対する第２元素Ｍ
２
のモル数の比が０．６以下である組成を有する請求項１に記載の希土類アルミン酸塩蛍光体。
【請求項４】
下記式（１）で表される組成を有する請求項１に記載の希土類アルミン酸塩蛍光体。
（Ｍ
１
（１－ｐ）
Ｃｅ
ｐ
）
ｑ
（Ａｌ
（１－ｒ）
Ｍ
２
ｒ
）
ｓ
Ｏ
１２
（１）
（式（１）中、Ｍ
１
は、Ｙ、Ｌａ、Ｌｕ、Ｇｄ及びＴｂからなる群から選択される少なくとも１種を含む。Ｍ
２
はＧａ及びＳｃから選択される少なくとも１種を含む。ｐ、ｑ、ｒ及びｓは、０．００２≦ｐ≦０．０１８、２．９≦ｑ≦３．１、ｒ≦０．６、４．５≦ｓ≦５．５を満たす）
【請求項５】
個数平均粒径が、１０μｍ以上６０μｍ以下である請求項１に記載の希土類アルミン酸塩蛍光体。
【請求項６】
励起波長４５０ｎｍにおける発光色のＣＩＥ１９３１表色系の色度座標のおけるｘ値が、０．２９以上０．３５以下である請求項１に希土類アルミン酸塩蛍光体。
【請求項７】
基板と、前記基板上に配置され、結着材及び請求項１から６のいずれか１項に記載の希土類アルミン酸塩蛍光体を含む波長変換層と、を備える波長変換部材。
【請求項８】
前記波長変換層は、前記希土類アルミン酸塩蛍光体の含有量が、前記結着材の１００質量部に対して５０質量部以上７００質量部以下である請求項７に記載の波長変換部材。
【請求項９】
前記波長変換層は、平均厚みが５０μｍ以上２００μｍ以下である請求項７に記載の波長変換部材。
【請求項１０】
請求項７から９のいずれか１項に記載の波長変換部材と、前記波長変換部材に光を照射する光源と、を備える発光装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、希土類アルミン酸塩蛍光体及びその製造方法、波長変換部材、発光装置並びにプロジェクターに関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード（Light Emitting Diode：以下「ＬＥＤ」ともいう。）又は半導体レーザーダイオード（Laser Diode：以下「ＬＤ」ともいう。）の発光素子とともに、車載用、一般照明用の発光装置、液晶表示装置のバックライト、プロジェクター用の光源装置等に用いられる蛍光体として、イットリウム等の希土類を含むイットリウムアルミニウムガーネット系蛍光体（以下、「ＹＡＧ系蛍光体」ともいう）、ルテチウムを含むルテチウムアルミニウムガーネット系蛍光体（以下、「ＬｕＡＧ系蛍光体」ともいう）等の希土類アルミン酸塩蛍光体が知られている。
【０００３】
希土類アルミン酸塩蛍光体のなかでも、Ｃｅで賦活される希土類アルミン酸塩蛍光体は、電子線、真空紫外線、青色光等の粒子線又は電磁波の照射により励起されて、黄色から緑色に発光する。Ｃｅで賦活される希土類アルミン酸塩蛍光体は、短残光であるため、クリアな画像を得ることができる。Ｃｅで賦活される希土類アルミン酸塩蛍光体は、例えば特許文献１に示されるように、プロジェクター用の光源装置に用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１５－１３８１６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本開示の一態様は、発光効率がより高い波長変換部材を構成可能な希土類アルミン酸塩蛍光体及びその製造方法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】
【０００６】
第一態様は、イットリウム（Ｙ）、ランタン（Ｌａ）、ルテチウム（Ｌｕ）、ガドリニウム（Ｇｄ）及びテルビウム（Ｔｂ）からなる群から選択される少なくとも１種を含む第１元素Ｍ
１
と、セリウム（Ｃｅ）と、アルミニウム（Ａｌ）と、酸素原子（Ｏ）とを含み、ガリウム（Ｇａ）及びスカンジウム（Ｓｃ）から選択される少なくとも１種を含む第２元素Ｍ
２
を含んでもよく、酸素原子のモル数を１２とする場合に、第１元素Ｍ
１
とセリウムの合計モル数が２．９以上３．１以下であり、アルミニウムと第２元素Ｍ
２
の合計モル数が４．５以上５．５以下である組成を有し、反射スペクトルにおいて、波長３８０ｎｍにおける反射率に対する波長２８０ｎｍにおける反射率の比が０．３３以上０．７６以下である希土類アルミン酸塩蛍光体である。
【０００７】
第二態様は、基板と、前記基板上に配置され、結着材及び第一態様の希土類アルミン酸塩蛍光体を含む波長変換層と、を備える波長変換部材である。第三態様は、第二態様の波長変換部材と、前記波長変換部材に光を照射する光源と、を備える発光装置である。第四態様は、第三態様の発光装置と、画像表示系と、投射光学系と、を備えるプロジェクターである。
【０００８】
第五態様は、希土類アルミン酸塩蛍光体の製造方法である。製造方法は、イットリウム（Ｙ）、ランタン（Ｌａ）、ルテチウム（Ｌｕ）、ガドリニウム（Ｇｄ）及びテルビウム（Ｔｂ）からなる群から選択される少なくとも１種を含む第１元素Ｍ
１
と、セリウム（Ｃｅ）と、アルミニウム（Ａｌ）と、酸素原子（Ｏ）と、を含み、ガリウム（Ｇａ）及びスカンジウム（Ｓｃ）から選択される少なくとも１種を含む第２元素Ｍ
２
を含んでもよく、酸素原子のモル数を１２とする場合に、第１元素Ｍ
１
とセリウムの合計モル数が２．９以上３．１以下であり、アルミニウムと第２元素Ｍ
２
の合計モル数が４．５以上５．５以下である組成を有する第１希土類アルミン酸塩を準備することと、前記第１希土類アルミン酸塩を還元雰囲気下で９００℃以上１３００℃未満の温度で第１熱処理して第１熱処理物を得ることと、を含む。
【発明の効果】
【０００９】
本開示の一態様によれば、発光効率がより高い波長変換部材を構成可能な希土類アルミン酸塩蛍光体及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
希土類アルミン酸塩蛍光体の反射スペクトルの一例である。
希土類アルミン酸塩蛍光体の相対発光強度と反射率の関係を示す図である。
波長変換部材の発光効率と希土類アルミン酸塩蛍光体の反射率の関係を示す図である。
発光装置の構成の一例を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許