CN113348225A - 荧光体和光照射装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供波长可变的荧光体和具有该荧光体的光照射装置。本发明的荧光体含有激活剂，并且沿着至少一个方向具有激活剂的浓度梯度。

Description

荧光体和光照射装置
技术领域
本发明涉及荧光体和使用该荧光体的光照射装置。
背景技术
专利文献1中研究了一种光照射装置，其包括：发出蓝色光的蓝色发光二极管；和接收该蓝色发光二极管的蓝色光而被激发并发出黄色荧光的荧光体，使透过荧光体的蓝色光(蓝色透射光)和黄色荧光混合而发射白色光。但是，对于在一个荧光体中使荧光的波长变化并没有研究。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2015-81314号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
本发明是鉴于上述技术问题而做出的，其目的在于提供波长可变的荧光体和具有该荧光体的光照射装置。
用于解决技术问题的手段
用于实现上述目的的本发明的技术方案如下。
[1]一种荧光体，其含有激活剂，并且沿着至少一个方向具有所述激活剂的浓度梯度。
[2]根据上述[1]所述的荧光体，其中，所述荧光体为柱状，并且沿着所述荧光体的长边方向具有所述激活剂的浓度梯度。
[3]根据上述[1]或[2]所述的荧光体，其中，沿着与透过所述荧光体的光的光路的方向垂直的方向具有所述激活剂的浓度梯度。
[4]根据上述[1]～[3]中任一项所述的荧光体，其中，所述荧光体为单晶。
[5]根据上述[1]～[4]中任一项所述的荧光体，其中，所述激活剂为重金属元素或稀土元素。
[6]根据上述[1]～[5]中任一项所述的荧光体，其中，设所述激活剂的含量相对于所述荧光体中包含的氧以外的元素的含量的比例为激活剂浓度时，所述荧光体中的所述激活剂浓度为0.05摩尔％以上20摩尔％以下。
[7]根据上述[1]～[6]中任一项所述的荧光体，其中，所述荧光体的荧光的波长为530nm～645nm。
[8]根据上述[1]～[7]中任一项所述的荧光体，其中，所述激活剂为选自Ce、Pr、Sm、Eu、Tb、Dy、Tm和Yb中的至少1种。
[9]根据上述[1]～[8]中任一项所述的荧光体，其特征在于，所述荧光体通过微下拉法生成。
[10]一种光照射装置，其具有：上述[1]～[9]中任一项所述的荧光体；和改变来自用于激发所述荧光体的光源的光的照射位置的部件。
[11]根据上述[10]所述的光照射装置，其中，还具有光源，所述光源为蓝色发光二极管和蓝色半导体激光器中的至少任一者。
附图说明
图1是本发明一个实施方式的光照射装置的正面图。
图2是用于制造本发明一个实施方式的荧光体的单晶制造装置的概略截面图。
图3是表示本发明一个实施方式的荧光体的制造方法的示意图。
图4是本发明的另一个实施方式的光照射装置的正面图。
图5是本发明的另一个实施方式的光照射装置的正面图。
图6是本发明的另一个实施方式的光照射装置的正面图。
图7是本发明的另一个实施方式的光照射装置的正面图。
图8是表示本发明的实施例的图。
图9是表示本发明的实施例的图。
图10是表示本发明的实施例的图。
具体实施方式
[第一实施方式]
1.光照射装置
图1表示本实施方式的光照射装置2。本实施方式的光照射装置2在反射基板6和罩8的内部具有荧光体4和蓝色发光元件10。蓝色发光元件10设置在反射基板6上。
罩8的材质没有特别限定。作为罩8的材质，例如为透明的玻璃或树脂。
如图1所示，蓝色发光元件10发出作为用于激发荧光体4的激发光的蓝色光L1。入射至荧光体4的第一面4a的蓝色光L1中的一部分被荧光体4吸收而进行波长转换，发出荧光。这样发出的荧光与蓝色光L1混合而从荧光体4的第二面4b发出白色光L2。
本实施方式的荧光体4包含激活剂，如图1所示，荧光体4是与蓝色光L1的光路垂直的方向为长边方向(X轴方向)的柱状。本实施方式的荧光体4中，激活剂沿着图1的X轴的箭头的方向逐渐减少，具有激活剂的浓度梯度。在利用同一激发光照射激活剂的浓度较高的部分(高浓度部分)和激活剂的浓度较低的部分(低浓度部分)来进行激发的情况下，从高浓度部分发出的荧光，与从低浓度部分发出的荧光相比，波长有变长的趋势。
荧光体4通常随着波长变长，按照紫色、靛色、蓝色、绿色、黄色、橙色、红色的顺序变化。大致上380nm～430nm为紫色，430nm～460nm为靛色，460nm～500nm为蓝色，500nm～530nm为绿色，530nm～590nm为黄色，590nm～650nm为橙色，650nm～780nm为红色。即，根据本实施方式的荧光体4，能够在一个荧光体4中，通过使照射激发光的部分变化，来发出紫色、靛色、蓝色、绿色、黄色、橙色或红色的荧光。上述的波长的范围在各色中有一部分重复，这是因为：颜色的变化是连续的，因此，无法使颜色与波长的关系完全对应。
如图1所示，蓝色发光元件10能够沿着X轴方向向XL或XR的方向移动。因此，能够通过使蓝色发光元件10移动，来使荧光体4中被蓝色光L1照射的部分变化。
如上所述，根据本实施方式的荧光体4，能够在一个荧光体4中，通过使被蓝色光L1照射的部分变化，来使发出的荧光的波长变化，即，使荧光的颜色变化。因此，能够通过使蓝色发光元件10在反射基板6上沿着X轴方向向XL或XR的方向移动来使荧光体4中被蓝色光L1照射的部分变化，从而使从荧光体4发出的荧光的波长变化，即，使荧光的颜色变化。
通常白色光源中使用的荧光的波长为530nm～540nm，蓝色光L1的波长可以从405nm～460nm的波长中任意选择，特别是白色光源中使用的蓝色光L1的波长通常使用425nm～460nm的波长。作为它们的混合光的白色光L2与JIS标准的白色在色度表上产生了偏差。
另外，以往的荧光体，在一个荧光体中接收激发光而产生的荧光的波长是固定的。因此，无法在一个荧光体中使荧光的波长变化。
根据本实施方式，如上所述，能够使从荧光体4发出的荧光的颜色变化。其结果是，能够为了使通过蓝色光L1和荧光的合成而得到的白色光L2更接近期望的白色光L2而对荧光的颜色进行微调整。具体而言，根据本实施方式，能够为了得到JIS标准的白色光L2，而进行荧光的波长的微调整。
本实施方式的荧光体4的荧光的波长没有特别限定。本实施方式的荧光体4优选能够在一个荧光体4中使荧光的波长在380nm～780nm的范围变化，更优选能够在一个荧光体4中使荧光的波长在530nm～645nm的范围变化，进一步优选能够在一个荧光体4中使荧光的波长在534nm～630nm的范围变化。
1-2.蓝色发光元件
本实施方式的蓝色发光元件10是用于激发荧光体4的光源。而且，本实施方式的蓝色发光元件10能够发出蓝色光L1，该蓝色光L1能够通过与荧光混合而发出白色光L2、并且能够由荧光体4波长转换为荧光。作为这样的蓝色发光元件10，例如可以举出蓝色发光二极管(蓝色LED)或蓝色半导体激光器(蓝色LD)。
1-3.荧光体
图1所示的荧光体4为柱状，且为单晶。荧光体4为单晶这一点可以通过例如利用XRD确认αAG单晶(α表示下述元素α)的结晶峰来进行确认。
荧光体4为单晶，因此，与荧光体为透明陶瓷或共晶体的情况相比，能够提高蓝色光L1的透射率。这是因为，透明陶瓷由于晶界处的光散射，透射率有降低的趋势，共晶体由于相界处的光散射，透射率有降低的趋势。因此，单晶的荧光体4与透明陶瓷或共晶体相比为高亮度。
本实施方式的荧光体4的组成没有特别限定。本实施方式的荧光体4的组成例如可以举出：在硫化锌等硫化物类或硅酸盐、硼酸盐、稀土元素盐、铀酰盐、铂氰络盐或钨酸盐等无机物质中添加了微量的重金属元素或稀土元素等激活剂的组成。
作为本实施方式的荧光体4的激活剂使用的重金属元素没有特别限定。作为可被用作本实施方式的荧光体4的激活剂的重金属元素，例如可以举出Mn、Cr等。
作为本实施方式的荧光体4的激活剂使用的稀土元素没有特别限定。作为可被用作本实施方式的荧光体4的激活剂的稀土元素，例如为选自Ce、Pr、Sm、Eu、Tb、Dy、Tm和Yb中的至少1种。
本实施方式的荧光体4的组成，具体而言，例如为α3Al5O12:β3+、(“α”为后述的元素α，“β”为后述的元素β)、CaGa2S4:Eu2+、(Sr，Ca，Ba)2SiO4:Eu2+、(Sr，Ca)S:Eu2+、(Ca，Sr)2Si5N8:Eu2+、CaAlSiN3:Eu2+、(Sr，Ba)3SiO5:Eu2+、K2SiF6:Mn、Y3(Al，Ga)5O12:Ce3+、SrGa2S4:Eu2 +、(Ba，Sr)2SiO4:Eu2+、Ca3Sc2Si3O12:Ce3+、CaSc2O4:Ce3+、(Sr，Ba)Si2O2N2:Eu2+或Ba3Si6O12N2:Eu2+等。
本实施方式的荧光体4的组成优选为α3Al5O12:β3+。α3Al5O12:β3+可用(α1-xβx)3+aAl5- aO12(0.0001≤x≤0.007，-0.016≤a≤0.315)表示。
元素α至少为选自Y、Lu、Gd、Tb和La中的至少1种。此外，优选元素α至少含有Y。通过元素α含有Y，能够提高亮度。
元素β为激活剂。元素β例如为选自Ce、Pr、Sm、Eu、Tb、Dy、Tm和Yb中的至少1种。由此，能够使荧光体4高亮度化，并且能够使荧光的波长为530nm～645nm。元素β优选为Ce或Eu，更优选为Ce。
在本实施方式中，设激活剂的含量相对于荧光体4中包含的氧以外的元素的含量的比例为“激活剂浓度”。
本实施方式的荧光体4的激活剂浓度没有特别限定。本实施方式的荧光体4中的激活剂浓度的最小值优选为0.05摩尔％以上。由此，能够提高荧光的亮度。本实施方式的荧光体4中的激活剂浓度的最小值更优选为0.1摩尔％以上。
本实施方式的荧光体4中的激活剂浓度的最大值更优选为20摩尔％以下。由此，能够防止由产生异相引起的透射率降低。本实施方式的荧光体4中的激活剂浓度的最大值进一步优选为15摩尔％以下。
本实施方式的荧光体4具有激活剂浓度沿着图1的X轴的箭头的方向逐渐减少的浓度梯度。本实施方式的荧光体4的激活剂浓度的浓度梯度的程度没有特别限定。设每1mm的激活剂浓度的变化量为R(摩尔％/mm)时，R(摩尔％/mm)优选为0.05摩尔％/mm～5摩尔％/mm，更优选为0.1摩尔％/mm～2摩尔％/mm。
荧光体4的激活剂浓度可以利用LA-ICP-MS、EPMA、EDX等测量。
2.荧光体的制造方法
图2表示作为本实施方式的荧光体4的制造装置的基于μ-PD法(微下拉法)的单晶制造装置22的概略截面图。μ-PD法为下述的熔融凝固法：通过对放入有试样的坩埚24直接或间接地进行加热，在坩埚24内得到对象物质的熔液，使设置在坩埚24的下方的籽晶34与坩埚24下端的开口部接触，在此形成固液界面并将籽晶34下拉，从而使单晶生长。
在熔融凝固法中，在激活剂向温度低的部位移动的同时，单晶生长。在从生成的单晶切出各个部分时，在各切出位置可得到具有激活剂的规定的浓度梯度的荧光体4。特别是在μ-PD法中，如图3所示，籽晶34的下拉方向G与荧光体4的长边方向(X0方向)一致。换言之，籽晶34的下拉方向G与透过荧光体4的蓝色光L1的光路的垂直方向一致。
本实施方式的荧光体4通过μ-PD法生成，由此，与以往的通过CZ法(CzochralskiMethod：提拉法)生成的荧光体相比，容易具有激活剂的浓度梯度。因此，本实施方式的荧光体4优选通过μ-PD法生成。
如图2所示，用于制造本实施方式的荧光体4的单晶制造装置22包括：以开口部向下的方式设置的坩埚24；和覆盖坩埚24周围的耐火材料炉26。耐火材料炉26进一步由石英管28覆盖，在石英管28的纵向的中央部附近设置有用于加热坩埚24的感应加热线圈30。
在坩埚24的开口部设置有由籽晶保持治具32保持的籽晶34。另外，在坩埚24的开口部附近设置有后加热器36。
虽然未图示，但是单晶制造装置22中设置有：对耐火材料炉26的内部进行减压的减压单元、对减压进行监视的压力测量单元、测量耐火材料炉26的温度的温度测量单元、和向耐火材料炉26的内部供给不活泼气体的气体供给单元。
籽晶34使用将单晶呈棒状切出而得到的物质。籽晶34优选为包含构成期望的荧光体4的元素、并且不包含激活剂的单晶。
籽晶保持治具32的材料没有特别限定，优选在作为使用温度的1900℃附近影响少的致密氧化铝等。籽晶保持治具32的形状和大小也没有特别限定，优选为不与耐火材料炉26接触的程度的直径的棒状的形状。
单晶的熔点高，因此，坩埚24和后加热器36的材质优选为Ir、Mo等。为了防止因坩埚24的材质的氧化而导致单晶中混入异物，作为坩埚24的材质，更优选使用Ir。在以1500℃以下的熔点的物质为对象的情况下，作为坩埚24的材质可以使用Pt。在使用Pt作为坩埚24的材质的情况下，可以在大气中进行结晶生长。在以超过1500℃的高熔点物质为对象的情况下，作为坩埚24和后加热器36的材质，使用Ir等，因此，结晶生长仅在Ar等不活泼气体气氛下进行。
从单晶的熔液的粘度低、以及与坩埚24的润湿性的观点出发，坩埚24的开口部的直径优选为200μm～400μm左右且为平坦的形状。
耐火材料炉26的材质没有特别限定，从保温性、使用温度、防止向结晶中混入杂质的观点出发，优选为氧化铝。
接着，对本实施方式的荧光体4(单晶)的制造方法进行说明。下面，特别对αAG:Ce类的荧光体4的制造方法进行说明。
首先，将作为单晶的原料的αAG原料和Ce放入耐火材料炉26内部的坩埚24中，利用N2或Ar等不活泼气体对炉内进行置换。
接着，一边使不活泼气体以10～100cm3/min流入，一边利用感应加热线圈(加热用高频线圈)30对坩埚24进行加热，将原料熔融得到熔液。
在已将原料充分熔融时，使籽晶34从坩埚24下部逐渐接近，使籽晶34与坩埚24下端的开口部接触。在熔液从坩埚24下端的开口部流出时使籽晶34下降，使结晶生长开始。
将这里的籽晶34的下降速度称为“培育速度”。结晶中的激活剂的浓度梯度能够通过改变该培育速度来进行调整。在培育速度低的情况下，激活剂浓度有变低的趋势，在培育速度高的情况下，激活剂浓度有变高的趋势。
在本实施方式中，可以是首先降低培育速度，逐渐提高培育速度，来产生结晶中的激活剂的浓度梯度，也可以是首先提高培育速度，逐渐降低培育速度，来产生结晶中的激活剂的浓度梯度，没有特别限定。
在本实施方式中，从得到稳定的结晶生长的理由出发，优选首先降低培育速度，逐渐提高培育速度。在该情况下，图3的荧光体4中，接近籽晶34的下方的部分的激活剂浓度低，远离籽晶34的上方的部分的激活剂浓度高。
本实施方式的培育速度没有限定。本实施方式的培育速度例如优选在0.01mm/min～30mm/min的范围内变化，更优选在0.01mm/min～0.20mm/min的范围内变化。
结晶生长速度可以在利用CCD摄像机或热像仪观察固液界面的情形的同时，手动地与温度一起控制。
通过感应加热线圈30的移动，温度梯度可以在10℃/mm～100℃/mm的范围内选择。
使籽晶34下降直至坩埚24内的熔液不流出为止，籽晶34离开坩埚24之后，以单晶不会产生裂纹的方式进行冷却。通过这样直到坩埚24和后加热器36以下形成陡峭的温度梯度，能够提高熔液的拉出速度，从而提高培育速度。
在耐火材料炉26内部，在上述的结晶生长和冷却的期间，也在与加热时相同的条件下流入不活泼气体。炉内气氛优选使用N2或Ar等不活泼气体。
3.本实施方式的总结
本实施方式的荧光体含有激活剂，并且沿着至少一个方向具有激活剂的浓度梯度。
由此，能够得到从紫外到红外的期望的波长的荧光，能够得到具有波长控制性的荧光体。
本实施方式的荧光体4为柱状，并且沿着荧光体的长边方向具有激活剂的浓度梯度。
由此，荧光体4的波长控制性进一步提高。
本实施方式的荧光体4沿着与透过荧光体4的光的光路的方向垂直的方向具有激活剂的浓度梯度。
由此，更容易发挥荧光体4的波长控制性的效果。
本实施方式的荧光体4为单晶。
由此，能够提高荧光体4的透射率，提高亮度。
本实施方式的荧光体4的激活剂为重金属元素或稀土元素。
由此，能够提高荧光体4的亮度。
本实施方式的荧光体4，设激活剂的含量相对于荧光体4中包含的氧以外的元素的含量的比例为激活剂浓度时，荧光体4中的激活剂浓度的最小值为0.05摩尔％，最大值为20摩尔％。
由此，能够提高荧光体4的透射率，提高亮度。
本实施方式的荧光体4的荧光的波长为530nm～645nm。
由此，能够使通过蓝色光L1与荧光的合成而得到的白色光L2更接近期望的白色光。
本实施方式的荧光体4的激活剂为选自Ce、Pr、Sm、Eu、Tb、Dy、Tm和Yb中的至少1种。
由此，能够使荧光体4更高亮度化，并且能够使荧光的波长为530nm～645nm。
本实施方式的荧光体4通过微下拉法生成。
由此，容易制作具有浓度梯度的荧光体。另外，微下拉法培育速度快，且形状控制性优异。
本实施方式的光照射装置2具有：荧光体4；和改变来自用于激发荧光体4的光源的光的照射位置的部件。
根据本实施方式的荧光体4，能够在一个荧光体4中，通过使被照射的部分变化，来使发出的荧光的波长变化，即，使荧光的颜色变化。因此，能够通过改变来自光源的光在荧光体4上的照射位置，来使从荧光体4发出的荧光的波长、即荧光的颜色变化。
本实施方式的光照射装置2还具有光源，光源为蓝色发光二极管和蓝色半导体激光器中的至少任一者。
由于光源为这样的照射蓝色光L1的蓝色发光元件10，能够通过蓝色光L1与来自荧光体4的黄色荧光的混色而得到白色光L2，或通过蓝色光L1与来自荧光体4的绿色和红色的混色而得到白色光L2。
[第二实施方式]
本实施方式的光照射装置2a除了以下所示的以外，与第一实施方式的光照射装置2同样。本实施方式的光照射装置2a，如图4所示，将蓝色发光元件10固定在旋转机构12上，通过使旋转机构12向R1或R2的方向旋转，来改变从蓝色发光元件10发出的蓝色光L1对荧光体4的照射位置。
图4的白色光L2相对于与光照射装置2a的底面垂直的方向倾斜。对此，例如可以通过使白色光L2穿过偏振机构，将照射方向改变为与光照射装置2a的底面垂直的方向。
另外，虽然没有图示，但是也可以是与图4相反地，将荧光体固定在旋转机构上，通过使旋转机构旋转，来改变从蓝色发光元件发出的蓝色光对荧光体的照射位置。
[第三实施方式]
本实施方式的光照射装置2b除了以下所示的以外，与第一实施方式的光照射装置2同样。本实施方式的光照射装置2b，如图5所示，设置有可向与X轴方向平行的XL或XR的方向移动的反射机构14。即，能够通过利用可移动的反射机构14反射来自蓝色发光元件10的蓝色光L1，来改变从蓝色发光元件10发出的蓝色光L1对荧光体4的照射位置。
[第四实施方式]
本实施方式的光照射装置2c除了以下所示的以外，与第一实施方式的光照射装置2同样。本实施方式的光照射装置2c，如图6所示，设置有偏振机构16，该偏振机构16能够在从与蓝色光L1的入射方向平行的方向起角度θ的范围内使蓝色光L1偏振。即，能够通过利用偏振机构16使来自蓝色发光元件10的蓝色光L1偏振，来改变从蓝色发光元件10发出的蓝色光L1对荧光体4的照射位置。
图6的白色光L2相对于与光照射装置2c的底面垂直的方向倾斜。对此，可以通过使白色光L2穿过未图示的另一个偏振机构，将照射方向改变为与光照射装置2c的底面垂直的方向。
[第五实施方式]
本实施方式的光照射装置2d除了以下所示的以外，与第一实施方式的光照射装置2同样。本实施方式的光照射装置2d，如图7所示，在与X轴方向平行的方向上设置有多个蓝色发光元件10a～10e。即，能够通过从多个蓝色发光元件10a～10e中选择产生蓝色光L1的蓝色发光元件，来改变从蓝色发光元件发出的蓝色光L1对荧光体4的照射位置。
[第六实施方式]
本实施方式的光照射装置除了以下所示的以外，与第一实施方式的光照射装置2同样。本实施方式的光照射装置，从蓝色发光元件经由光纤向荧光体照射蓝色光。根据该方法，能够通过移动光纤的荧光体侧的前端部的位置，来改变从蓝色发光元件发出的蓝色光对荧光体的照射位置。
本发明并不限定于上述的实施方式，可以在本发明的范围内进行各种改变。
例如，荧光体的形状没有特别限定，可以是与光路平行的截面为多边形、圆或椭圆的柱状。另外，荧光体的形状也可以是与光路垂直的截面为圆或椭圆的圆盘状、或者球或橄榄球型。
另外，在上述的实施方式中，作为用于激发荧光体4的光源，使用了蓝色发光元件10，但是也可以使用紫色发光元件代替蓝色发光元件10。在使用紫色发光元件的情况下，能够利用紫色发光元件激发蓝色、绿色和红色的荧光体而得到白色光。
能够利用来自紫色发光元件的光激发的荧光体的组成没有特别限定。作为能够利用来自紫色发光元件的光激发的荧光体的组成，例如可以举出：(Sr，Ca)S:Eu2+、(Ca，Sr)2Si5N8:Eu2+、CaAlSi5N8:Eu2+、CaAlSiN3:Eu2+、La2O2S:Eu3+、LiEuW2O8、3.5MgO·0.5MgF2·GeO2:Mn4+、(Sr，Ca，Ba，Mg)10(PO4)6Cl2:Eu2+,Mn2+、Ba3MgSi2O8:Eu2+,Mn2+、SrGa2S4:Eu2+、SrSi2O2N2:Eu2+、Ba3Si6O12N2:Eu2+、BaMgAl10O17:Eu2+,Mn2+、SrAl2O4:Eu2+、(Sr，Ca，Ba，Mg)10(PO4)6Cll2:Eu2 +、(Ba，Sr)MgAl10O17:Eu2+、SrSi9Al19ON31:Eu2+或(Sr，Ba)3MgSi2O8:Eu2+等。
在本发明中，改变蓝色光L1在荧光体4上的照射位置的方法没有特别限定。
例如，也可以是将蓝色发光元件10的位置固定，通过使荧光体4移动，来改变蓝色光L1在荧光体4上的照射位置。
例如，也可以是通过使蓝色发光元件10和荧光体4分别移动，来改变蓝色光L1在荧光体4上的照射位置。
上述的实施方式的荧光体4中，激活剂浓度沿着图1的X轴的箭头的方向逐渐减少，但是激活剂的浓度梯度的形式没有特别限定。例如也可以是激活剂浓度沿着与X轴的箭头的方向相反的方向逐渐减少。另外，也可以是激活剂沿着X轴的箭头的方向逐渐减少后，逐渐增加，或者具有多个激活剂浓度的拐点。
例如，也可以是在荧光体4的表层部具有激活剂的浓度梯度，并且荧光体4的表层部的激活剂浓度高于荧光体4的中心部的激活剂浓度。
当荧光体4中的激活剂浓度过高时，透射率有降低的趋势。因此，通过在荧光体4的表层部具有激活剂的浓度梯度、并且荧光体4的表层部的激活剂浓度高于荧光体4的中心部的激活剂浓度，能够使荧光体4具有适当的透射率。
荧光体4的表层部的范围没有特别限定。在设荧光体4的与蓝色光L1的光路平行的截面的从最表面到中心的距离为m时，例如荧光体4的表层部为从截面的最表面起向截面的中心去的m的20％的距离所包含的范围，优选为从截面的最表面起向截面的中心去的m的10％的距离所包含的范围。
荧光体4的中心部的范围没有特别限定。荧光体4的中心部的范围例如为荧光体4中的表层部以外的部分。
也可以是荧光体4的中心部的激活剂浓度高于荧光体4的表层部的激活剂浓度。从容易得到适当的透射率的理由出发，优选荧光体4的表层部的激活剂浓度高于荧光体4的中心部的激活剂浓度。
使荧光体4的表层部的激活剂浓度高于荧光体4的中心部的激活剂浓度，或者使得仅在表层部具有激活剂的浓度梯度的方法没有特别限定。例如，可以通过调整单晶的培育速度，来使荧光体4的表层部的激活剂浓度高于荧光体4的中心部的激活剂浓度。另外，例如，可以通过调整单晶的培育气氛温度，使得仅在荧光体4的表层部具有激活剂的浓度梯度。
荧光体4中的激活剂的浓度梯度，除了能够通过利用μ-PD法生成成为荧光体4的单晶、利用后加热器36控制坩埚24以下的温度来得到以外，还能够通过利用EFG法培育荧光体4来得到。EFG法为下述方法：将原料投入到坩埚中并进行加热而使其熔解，将该原料引导至直立设置于坩埚的狭缝模(slit die)的开口部，在使籽晶与原料在该开口部接触的状态下将籽晶上拉，从而培育结晶。
本发明的荧光体4例如可以用于车载前灯、荧光灯、荧光板、发光涂料、电致发光器件、闪烁计数器、阴极射线管、或设计用照明等。
在将本发明的荧光体4用于车载前灯的情况下，可以将车载前灯的色温调整为期望的白色光，或将车载前灯的色温设为黄色作为雾灯。
实施例
下面，基于更详细的实施例对本发明进行说明，但是本发明并不限定于这些实施例。
使用图2所示的单晶制造装置22利用μ-PD法生成Ce:YAG(Yttrium AluminumGarnet：钇铝石榴石)单晶。
向内径20mm的Ir制的坩埚24中投入10质量份的作为起始原料的YAG原料，并投入作为激活剂的Ce。将投入有原料的坩埚24投入到耐火材料炉26中，使耐火材料炉26内的压力为减压气氛，以50cm3/min的流量流通N2气。
然后，开始进行坩埚24的加热，花费1小时逐渐加热直至到达YAG单晶的熔点。使用YAG单晶作为籽晶34，使籽晶34上升至YAG的熔点附近。
使籽晶34的前端与坩埚24下端的开口部接触，使温度逐渐上升直到熔液从开口部流出。如果熔液从坩埚24下端的开口部流出，则使籽晶34逐渐下降，同时首先使速度为0.01mm/min，最后使速度为0.2mm/min，使速度逐渐变化来进行结晶生长。
其结果，得到直径5mm、长边方向的长度93mm的Ce:YAG单晶。
将该Ce:YAG单晶切成2mm见方、长边方向的长度(X0)55mm的柱状。
利用以下所示的方法对切出的单晶进行评价。荧光的波长和透射率，对切出的单晶在位于短边方向的中央部且沿着长边方向的线上的5mm间隔的各点进行测量。
·单晶
通过利用XRD确认YAG单晶的结晶峰，确认不包含异相成分，从而确认为单晶。
·荧光的波长
荧光的波长使用日立高新技术株式会社(Hitachi High-Tech Corporation)制造的F-7000型荧光分光光度计，在25℃、200℃和300℃进行测量。测量模式为荧光光谱，测量条件为激发波长450nm、光电倍增管电压400V。
·透射率
透射率的测量使用日本分光株式会社(JASCO Corporation)制造的V660光谱仪作为测量装置。测量波长为390nm。
[表1]
Figure BDA0003181510830000141
根据表1、图8可确认，沿着荧光体的长边方向，存在激活剂浓度的浓度梯度。
根据表1、图9和图10可确认有下述趋势：当激活剂浓度低时，荧光的波长短，透射率高。
根据表1、图9和图10可确认有下述趋势：当激活剂浓度高时，荧光的波长长，透射率低。
附图标记说明
2、2a、2b、2c、2d光照射装置，4荧光体，4a第一面，4b第二面，6反射基板，8罩，10、10a、10b、10c、10d、10e蓝色发光元件，12旋转机构，14反射机构，16偏振机构，22单晶制造装置，24坩埚，26耐火材料炉，28石英管，30感应加热线圈，32籽晶保持治具，34籽晶，36后加热器。

Claims (10)

1.一种荧光体，其特征在于：
含有激活剂，
并且沿着至少一个方向具有所述激活剂的浓度梯度。
2.根据权利要求1所述的荧光体，其特征在于：
所述荧光体为柱状，
并且沿着所述荧光体的长边方向具有所述激活剂的浓度梯度。
3.根据权利要求1或2所述的荧光体，其特征在于：
沿着与透过所述荧光体的光的光路的方向垂直的方向具有所述激活剂的浓度梯度。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的荧光体，其特征在于：
所述荧光体为单晶。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的荧光体，其特征在于：
所述激活剂为重金属元素或稀土元素。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的荧光体，其特征在于：
设所述激活剂的含量相对于所述荧光体中包含的氧以外的元素的含量的比例为激活剂浓度时，
所述荧光体中的所述激活剂浓度为0.05摩尔％以上20摩尔％以下。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的荧光体，其特征在于：
所述荧光体的荧光的波长为530nm～645nm。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的荧光体，其特征在于：
所述激活剂为选自Ce、Pr、Sm、Eu、Tb、Dy、Tm和Yb中的至少1种。
9.一种光照射装置，其特征在于，具有：
权利要求1～8中任一项所述的荧光体；和
改变来自用于激发所述荧光体的光源的光的照射位置的部件。
10.根据权利要求9所述的光照射装置，其特征在于：
还具有光源，所述光源为蓝色发光二极管和蓝色半导体激光器中的至少任一者。
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