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ガラス蛍光体および照明装置 NEW

国内特許コード P200016875
整理番号 5919
掲載日 2020年5月12日
出願番号 特願2018-243275
公開番号 特開2019-120946
出願日 平成30年12月26日(2018.12.26)
公開日 令和元年7月22日(2019.7.22)
優先権データ
  • 特願2017-250731 (2017.12.27) JP
発明者
  • 篠崎 健二
  • 三原 敏行
  • 北村 直之
  • 赤井 智子
  • 村井 俊介
  • 田中 勝久
出願人
  • 国立研究開発法人産業技術総合研究所
  • 国立大学法人京都大学
発明の名称 ガラス蛍光体および照明装置 NEW
発明の概要 【課題】厚みを大きくすることなく、発光効率の高いガラス蛍光体を提供する。
【解決手段】光の回折現象を利用して、入射光の光路長を増やすことで、ガラス蛍光体の発光効率を高める。波長がλ(350nm≦λ≦470nm)の光を照射すると蛍光を発するガラス蛍光体1であって、外面の少なくとも一部に、光を回折させる回折構造2が形成されている。回折構造2は、所定の方向に配列された複数の突条である。光の波長がλであり、前記突条の間隔dは0.75×λ≦d≦2.00×λである。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要

白色LEDやプロジェクタなどの照明部材および表示部材などでは、青色LEDあるいは紫外LEDなどの励起光源からの光を、蛍光体を含む波長変換部材に照射して波長を変換することにより、所望の色を得る方法が広く用いられている。現行の波長変換部材としては、結晶蛍光体粉末を樹脂に分散ないし塗布(成膜)したものが広く用いられている。しかし、そのような波長変換部材では、より明るい光を得るため高出力化すると、励起光源の発熱や光による加熱により樹脂が劣化しやすく、透明性、放熱性に乏しいことから、高出力の励起光源には適さない。また、単結晶や透明セラミックスを用いた蛍光部材も存在するが、コストが高く、加工が難しいという問題がある。

これに対し、透明性、高耐候性、放熱性において現行の波長変換部材より優位なガラス蛍光体が注目されている(例えば、特許文献1)。ガラス蛍光体は、所望の形状に加工しやすい点で、単結晶や透明セラミックスを用いた蛍光部材に対しても優位性がある。

産業上の利用分野

本発明は、光の波長を変換する波長変換部材に用いられるガラス蛍光体に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
波長がλ(350nm≦λ≦470nm)の光を照射すると蛍光を発するガラス蛍光体であって、
外面の少なくとも一部に、光を回折させる回折構造が形成されている、ガラス蛍光体。

【請求項2】
前記ガラス蛍光体は平板形状であり、
前記回折構造は、前記平板形状のガラス蛍光体の少なくとも一方の平板面に形成されている、請求項1に記載のガラス蛍光体。

【請求項3】
前記回折構造は、前記平板形状のガラス蛍光体の両方の平板面に形成されている、請求項2に記載のガラス蛍光体。

【請求項4】
前記回折構造は、所定の方向に配列された複数の突条である、請求項1~3のいずれかに記載のガラス蛍光体。

【請求項5】
前記光の波長がλであり、
前記突条の間隔dは0.75×λ≦d≦2.00×λである、請求項4に記載のガラス蛍光体。

【請求項6】
前記光の波長がλであり、
前記突条の間隔dは0.90×λ≦d≦λである、請求項5に記載のガラス蛍光体。

【請求項7】
前記光の波長が400nm~410nmであり、
前記突条の間隔は300nm~800nmである、請求項4に記載のガラス蛍光体。

【請求項8】
前記光の波長が400nm~410nmであり、
前記突条の間隔は365nm~405nmである、請求項7に記載のガラス蛍光体。

【請求項9】
前記光の波長が450~470nmであり、
前記突条の間隔は340nm~900nmである、請求項4に記載のガラス蛍光体。

【請求項10】
前記光の波長が450~470nmであり、
前記突条の間隔は405nm~450nmである、請求項9に記載のガラス蛍光体。

【請求項11】
請求項1~10のいずれかに記載のガラス蛍光体と、
前記ガラス蛍光体に前記光を照射する光源と、を備えた、照明装置。

【請求項12】
前記光の波長がλであり、
回折次数がmであり、
前記ガラス蛍光体の周囲媒体の屈折率がnであり、
前記ガラス蛍光体の屈折率がnであり、
前記光が入射する平板面に前記突条が形成されており、
前記光が入射する前記平板面に対する角度(°)が、
【数1】
(省略)
以上である、請求項11に記載の照明装置。

【請求項13】
前記光の波長がλであり、
回折次数がmであり、
前記ガラス蛍光体の周囲媒体の屈折率がnであり、
前記ガラス蛍光体の屈折率がnであり、
前記光が入射する平板面、または前記平板面の反対側の平板面に前記突条が形成されており、
前記光が入射する前記平板面に対する角度が垂直であり、
前記突条の間隔dが、
【数2】
(省略)
以下である、請求項11に記載の照明装置。

【請求項14】
前記光の波長がλであり、
回折次数がmであり、
前記ガラス蛍光体の周囲媒体の屈折率がnであり、
前記光が入射する平板面の反対側の平板面に前記突条が形成されており、
前記光が前記ガラス蛍光体から出射する前記平板面に対する角度(°)が、
【数3】
(省略)
以上である、請求項11に記載の照明装置。

【請求項15】
前記光が入射する前記平板面に対する角度(°)が、
arcsin(1-mλ/nd)である、請求項12または14に記載の照明装置。

【請求項16】
前記光の波長が400nm~410nmであり、
前記光が入射する平板面に前記突条が250nm~700nmの間隔で形成されており、
前記光の入射方向の前記平板面に平行な成分が、前記突条の長手方向に垂直であり、
前記光が入射する前記平板面に対する角度が0°~33°である、請求項11に記載の照明装置。

【請求項17】
前記光の波長が400nm~410nmであり、
前記光が入射する平板面に前記突条が900nm~2000nmの間隔で形成されており、
前記光の入射方向の前記平板面に平行な成分が、前記突条の長手方向に垂直であり、
前記光が入射する前記平板面に対する角度が33°~54°である、請求項11に記載の照明装置。

【請求項18】
前記光の波長が400nm~410nmであり、
前記光が入射する平板面に前記突条が形成されており、
前記光の入射方向の前記平板面に平行な成分が、前記突条の長手方向に平行であり、
前記光が入射する前記平板面に対する角度が30°~80°である、請求項11に記載の照明装置。

【請求項19】
前記光の波長が400nm~410nmであり、
前記光が入射する平板面と反対側の平板面に前記突条が250nm~2000nmの間隔で形成されており、
前記光の入射方向の前記平板面に平行な成分が、前記突条の長手方向に垂直であり、
前記光が入射する前記平板面に対する角度が0°~32°である、請求項11に記載の照明装置。

【請求項20】
前記光の波長が400nm~410nmであり、
前記光が入射する平板面と反対側の平板面に前記突条が形成されており、
前記光の入射方向の前記平板面に平行な成分が、前記突条の長手方向に平行であり、
前記光が入射する前記平板面に対する角度が30°~80°である、請求項11に記載の照明装置。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2018243275thum.jpg
出願権利状態 公開
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