JP2006073202A - Light emitting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、照明器具、ディスプレイ、液晶のバックライトなどに用いられる発光素子及び蛍光物質を用いた発光装置に関する。特に、レーザーダイオード及び蛍光物質を用いた白色系に発光する発光装置に関する。 The present invention relates to a light emitting element used for a lighting fixture, a display, a liquid crystal backlight, and the like, and a light emitting device using a fluorescent material. In particular, the present invention relates to a light emitting device that emits white light using a laser diode and a fluorescent material.
発光素子を用いた発光装置は、小型で電力効率が良く鮮やかな色の発光をする。また、該発光素子は半導体素子であるため球切れなどの心配がない。さらに初期駆動特性が優れ、振動やオン・オフ点灯の繰り返しに強いという特徴を有する。このような優れた特性を有するため、発光ダイオード(LED)、レーザーダイオード(LD)などの発光素子を用いる発光装置は、各種の光源として利用されている。 A light-emitting device using a light-emitting element emits light with a small color, high power efficiency, and vivid colors. In addition, since the light-emitting element is a semiconductor element, there is no fear of a broken ball. Further, it has excellent initial driving characteristics and is strong against vibration and repeated on / off lighting. Because of such excellent characteristics, light-emitting devices using light-emitting elements such as light-emitting diodes (LEDs) and laser diodes (LDs) are used as various light sources.
従来、バックライトに関して青色発光ダイオードに蛍光体を塗布したものを用いて白色発光スペクトルを得ていた。しかし、発光ダイオードの光出力はレーザーダイオードと比較して原理的に自然放出光を利用したものであるので、十分な光出力を得るには不十分であった。また、レーザーダイオードを用いる場合、レーザーダイオードから出力されるレーザ光は人間の目に対する危険性から使用することが困難であった。 Conventionally, a white light emission spectrum has been obtained by using a blue light emitting diode coated with a phosphor as a backlight. However, since the light output of the light emitting diode is based on spontaneous emission light in principle as compared with the laser diode, it is insufficient to obtain a sufficient light output. Further, when using a laser diode, it has been difficult to use the laser light output from the laser diode because of the danger to human eyes.
これらの問題を解決すべく、従来、半導体レーザ及び拡散板を用いた分散光源装置が知られている。(例えば、特許文献1参照)。図15に示すように、この分散光源装置は、半導体レーザ700から出射された光は、シリンドリカルレンズ710で拡散板720の厚み方向に収束され、拡散板720の横から拡散板内部に導入される。拡散板720の側面と底面には、導入された光が外部に散乱しないようにミラー740を形成している。半導体レーザ700から拡散板720に導入された光は、ミラー740により反射し、あるいは、直接拡散面730に達して、分散光に変換される。
In order to solve these problems, a distributed light source device using a semiconductor laser and a diffusion plate is conventionally known. (For example, refer to Patent Document 1). As shown in FIG. 15, in this distributed light source device, the light emitted from the
しかし、従来の発光装置にあっては、発光ダイオードと比較して高出力光が得られるレーザーダイオードを用いることで光出力の高い発光装置を得ることができる点で有用であるものの、一方で、発光ダイオードと異なり半導体レーザ700から出射された光は直進性が極めて強く、拡散板720内部で光が均一に分散しておらず、拡散面730から外部に出射される光には色むらが生じるという問題がある。また、半導体レーザ700からの光を拡散板720及び拡散面を通して外部に放出するため、半導体レーザ700の光と異なる色調にすることはできず、種々の色味を有する発光装置を提供することはできないという問題がある。さらに、レーザーダイオードから出力されるレーザ光が、直接人間の網膜に入らないようにしなければならないという問題もある。
However, in the conventional light emitting device, although it is useful in that a light emitting device with high light output can be obtained by using a laser diode that can obtain high output light compared to a light emitting diode, Unlike the light-emitting diode, the light emitted from the
以上のことから、本発明は、高輝度で、色むらの極めて少ない、フルカラーが実現可能な発光装置を提供することを目的とする。 In view of the above, an object of the present invention is to provide a light-emitting device capable of realizing full color with high luminance and extremely small color unevenness.
上記の問題点を解決すべく、本発明者は鋭意検討を重ねた結果、本発明を完成するに到った。 In order to solve the above-mentioned problems, the present inventor has intensively studied, and as a result, the present invention has been completed.
本発明は、光源と、前記光源からの光を伝達する導光板と、を有する発光装置であって、前記光源は第1の発光素子と、前記第1の発光素子が持つ発光ピーク波長よりも長波長側に発光ピーク波長を持つ第2の発光素子と、を有し、前記導光板は、前記第1の発光素子からの光の少なくとも一部を吸収して異なる波長の光を発する蛍光物質を有し、少なくとも前記第2の発光素子からの光及び前記蛍光物質からの光が混合されて外部に放出される発光装置に関する。ここで「蛍光物質を有し」とは、蛍光物質を導光板に含有させることの他、蛍光物質を含有する被膜を導光板に被着させること、接着剤等を介して蛍光物質を導光板に被着させることなどをいう。 The present invention is a light emitting device having a light source and a light guide plate that transmits light from the light source, wherein the light source has a first light emitting element and an emission peak wavelength of the first light emitting element. A second light emitting element having an emission peak wavelength on the long wavelength side, wherein the light guide plate absorbs at least part of light from the first light emitting element and emits light of different wavelengths And a light emitting device in which at least light from the second light emitting element and light from the fluorescent material are mixed and emitted to the outside. Here, “having a fluorescent material” means that the fluorescent material is contained in the light guide plate, a coating containing the fluorescent material is attached to the light guide plate, and the fluorescent material is introduced through an adhesive or the like. It means that it is attached to the surface.
前記発光装置は、さらに前記第1の発光素子からの光が混合されて外部に放出されるものでもよい。 The light emitting device may be a device in which light from the first light emitting element is further mixed and emitted to the outside.
前記第1の発光素子及び前記第2の発光素子のいずれかは、レーザーダイオードであることが好ましい。 Either of the first light emitting element and the second light emitting element is preferably a laser diode.
前記蛍光物質は、前記第1の発光素子が持つ発光ピーク波長よりも長波長側に発光ピーク波長を持つものを使用することができる。 As the fluorescent material, one having an emission peak wavelength on the longer wavelength side than the emission peak wavelength of the first light emitting element can be used.
前記蛍光物質は、前記第1の発光素子が持つ発光ピーク波長と前記第2の発光素子が持つ発光ピーク波長との間に発光ピーク波長を持つものも使用することができる。 As the fluorescent material, those having an emission peak wavelength between the emission peak wavelength of the first light emitting element and the emission peak wavelength of the second light emitting element can be used.
前記蛍光物質は、蛍光体の他、量子ドットを使用することができる。 As the fluorescent material, quantum dots can be used in addition to the fluorescent material.
前記第1の発光素子は、可視光であるものも使用することができる。 As the first light emitting element, a visible light can be used.
前記第1の発光素子は、380nmから495nmの間に発光ピーク波長を持つものも使用することができる。本明細書では、380nm以上の光を可視光としている。 As the first light emitting element, one having an emission peak wavelength between 380 nm and 495 nm can be used. In this specification, light having a wavelength of 380 nm or more is regarded as visible light.
前記第1の発光素子は、紫外光であるものも使用することができる。例えば、前記紫外光は300nmから380nm未満の間に発光ピーク波長を持つものを使用することができる。本明細書では、380nm未満の光を紫外光としている。 As the first light emitting element, an ultraviolet light can be used. For example, the ultraviolet light having an emission peak wavelength between 300 nm and less than 380 nm can be used. In this specification, light of less than 380 nm is ultraviolet light.
前記光源は、前記第1の発光素子及び前記第2の発光素子が複数個配置されていてもよい。複数個は、第1の発光素子と第2の発光素子とを組み合わせたものを複数個セットで配置することのほか、第1の発光素子を3個配置してその間に第2の発光素子を2個配置する、第1の発光素子を複数個配置して両端に第2の発光素子を2個配置するなど、種々の組合せを用いることができる。 The light source may include a plurality of the first light emitting elements and the second light emitting elements. In addition to arranging a plurality of combinations of the first light emitting element and the second light emitting element, a plurality of the first light emitting elements are arranged, and the second light emitting element is interposed between them. Various combinations can be used, such as arranging two, a plurality of first light emitting elements, and two second light emitting elements at both ends.
前記導光板は、前記蛍光物質が含有されているものも使用することができる。 As the light guide plate, one containing the fluorescent material can be used.
本発明は、光源と、前記光源からの光を伝達する導光板と、前記光源と前記導光板との間に設けられる光拡散部材と、を有する発光装置であって、前記光源はレーザーダイオードを有し、前記導光板は、前記レーザーダイオードからの光の少なくとも一部を吸収して異なる波長の光を発する蛍光物質を有し、前記レーザーダイオードからの光及び前記蛍光物質からの光の少なくともいずれかの光が外部に放出される発光装置に関する。 The present invention is a light emitting device including a light source, a light guide plate that transmits light from the light source, and a light diffusion member provided between the light source and the light guide plate, wherein the light source includes a laser diode. The light guide plate includes a fluorescent material that absorbs at least a part of the light from the laser diode and emits light of a different wavelength, and at least one of the light from the laser diode and the light from the fluorescent material The present invention relates to a light emitting device in which such light is emitted to the outside.
前記導光板は、拡散材が含有されているものも使用することができる。 As the light guide plate, one containing a diffusing material may be used.
前記導光板は、光を取り出す面の表面に前記蛍光物質を塗布することが好ましい。 The light guide plate is preferably coated with the fluorescent material on the surface of the light extraction surface.
前記導光板は、光を取り出す面側に前記蛍光物質を配置することが好ましい。 It is preferable that the light guide plate has the fluorescent material disposed on a surface side from which light is extracted.
前記導光板は、光を取り出す面と異なる面付近の少なくとも一部に前記蛍光物質を配置してもよい。 In the light guide plate, the fluorescent material may be disposed on at least a part near a surface different from a surface from which light is extracted.
前記導光板は、光を取り出す面の内側若しくは外側付近に紫外線吸収材を配置することが好ましい。 It is preferable that the light guide plate has an ultraviolet absorber disposed inside or near the outside of the surface from which light is extracted.
前記導光板は、前記拡散材をほぼ均一に分散することが好ましい。 The light guide plate preferably disperses the diffusing material substantially uniformly.
前記発光装置は、前記光源と前記導光板との間に光拡散部材を設けることが好ましい。 The light emitting device preferably includes a light diffusing member between the light source and the light guide plate.
本発明は、以上説明したように構成されているので、以下に記載されるような効果を奏する。 Since the present invention is configured as described above, the following effects can be obtained.
本発明は、光源と、前記光源からの光を伝達する導光板と、を有する発光装置であって、前記光源は第1の発光素子と、前記第1の発光素子が持つ発光ピーク波長よりも長波長側に発光ピーク波長を持つ第2の発光素子と、を有し、前記導光板は、前記第1の発光素子からの光の少なくとも一部を吸収して異なる波長の光を発する蛍光物質を有し、少なくとも前記第2の発光素子からの光及び前記蛍光物質からの光が混合されて外部に放出される発光装置に関する。一般に第1の発光素子への投入電力量を増加すると、第1の発光素子から放出される光は短波長側にシフトする傾向がある。このとき第1の発光素子からの光と第2の発光素子からの光とを混合した場合、色ずれを生じる。これに対し、本発明は第1の発光素子からの光により蛍光物質を励起すると、ほぼ一定の色度の光が得られる。この蛍光物質から放出される一定の色度の光と、第2の発光素子からの光とが混合することにより色ずれの小さい発光装置を提供することができる。特に第1の発光素子は紫外線領域に発光ピーク波長を有するものが好ましい。これにより第1の発光素子の色ずれを視感しにくくなり、色ずれの小さい発光装置を提供することができる。 The present invention is a light emitting device having a light source and a light guide plate that transmits light from the light source, wherein the light source has a first light emitting element and an emission peak wavelength of the first light emitting element. A second light emitting element having an emission peak wavelength on the long wavelength side, wherein the light guide plate absorbs at least part of light from the first light emitting element and emits light of different wavelengths And a light emitting device in which at least light from the second light emitting element and light from the fluorescent material are mixed and emitted to the outside. In general, when the amount of electric power input to the first light emitting element is increased, the light emitted from the first light emitting element tends to shift to the short wavelength side. At this time, when light from the first light-emitting element and light from the second light-emitting element are mixed, color misregistration occurs. On the other hand, in the present invention, when a fluorescent material is excited by light from the first light emitting element, light having a substantially constant chromaticity can be obtained. A light emitting device with a small color shift can be provided by mixing light of a certain chromaticity emitted from the fluorescent material and light from the second light emitting element. In particular, the first light emitting element preferably has an emission peak wavelength in the ultraviolet region. Accordingly, it is difficult to visually perceive the color shift of the first light emitting element, and a light emitting device with a small color shift can be provided.
前記発光装置は、さらに前記第1の発光素子からの光が混合されて外部に放出されるものでもよい。これにより発光装置から放出される光の色調範囲を拡大することができる。 The light emitting device may be a device in which light from the first light emitting element is further mixed and emitted to the outside. Thereby, the color tone range of the light emitted from the light emitting device can be expanded.
前記第1の発光素子及び前記第2の発光素子のいずれかは、レーザーダイオードであることが好ましい。これにより発光ダイオードを用いた場合より発光強度の高い発光装置を提供することができる。 Either of the first light emitting element and the second light emitting element is preferably a laser diode. As a result, a light emitting device having a higher emission intensity than when a light emitting diode is used can be provided.
前記蛍光物質は、前記第1の発光素子が持つ発光ピーク波長よりも長波長側に発光ピーク波長を持つものを使用することができる。これによりエネルギー変換効率の高い発光装置を提供することができる。 As the fluorescent material, one having an emission peak wavelength on the longer wavelength side than the emission peak wavelength of the first light emitting element can be used. Thus, a light emitting device with high energy conversion efficiency can be provided.
前記蛍光物質は、前記第1の発光素子が持つ発光ピーク波長と前記第2の発光素子が持つ発光ピーク波長との間に発光ピーク波長を持つものも使用することができる。例えば青色に発光する第1の発光素子と、緑色に発光する蛍光物質と、赤色に発光する第2の発光素子とを組み合わせることにより、白色に発光する3波長の発光装置を提供することができる。また、紫外線を発する第1の発光素子と、青緑色に発光する蛍光物質と、赤色に発光する第2の発光素子とを組み合わせることにより、白色に発光する発光装置を提供することができる。これにより、波長変換効率の良い蛍光物質を組み合わせることができるため、発光強度が高く色調範囲の広い発光装置を提供することができる。 As the fluorescent material, those having an emission peak wavelength between the emission peak wavelength of the first light emitting element and the emission peak wavelength of the second light emitting element can be used. For example, by combining a first light emitting element that emits blue light, a fluorescent material that emits green light, and a second light emitting element that emits red light, a three-wavelength light emitting device that emits white light can be provided. . In addition, a light-emitting device that emits white light can be provided by combining a first light-emitting element that emits ultraviolet light, a fluorescent material that emits blue-green light, and a second light-emitting element that emits red light. As a result, a fluorescent material having a high wavelength conversion efficiency can be combined, so that a light emitting device with high emission intensity and a wide color tone range can be provided.
前記蛍光物質は、量子ドットを使用することができる。量子ドット(ナノ粒子)は、同一物質であるにもかかわらず、粒子の大きさから、入射波長により発光波長が異なるという性質を有するものである。よって、粒子サイズを変えることによってのみ色調を変換できるため、極めて有用である。 Quantum dots can be used as the fluorescent material. Quantum dots (nanoparticles) have the property that the emission wavelength varies depending on the incident wavelength due to the size of the particles, even though they are the same substance. Therefore, since the color tone can be converted only by changing the particle size, it is extremely useful.
前記第1の発光素子は、可視光であるものも使用することができる。第1の発光素子から放出される光は視認できるため、第1の発光素子からの光を有効に利用することができる。 As the first light emitting element, a visible light can be used. Since the light emitted from the first light emitting element can be visually recognized, the light from the first light emitting element can be used effectively.
前記第1の発光素子は、380nmから495nmの間に発光ピーク波長を持つものも使用することができる。第1の発光素子からの光により蛍光物質を励起するため、エネルギーの高いものであることが好ましく、また、可視光であることから発光色に寄与することができるからである。 As the first light emitting element, one having an emission peak wavelength between 380 nm and 495 nm can be used. This is because the fluorescent material is excited by light from the first light-emitting element, so that it is preferable to have high energy, and since it is visible light, it can contribute to the emission color.
前記第1の発光素子は、紫外光であるものも使用することができる。発光素子は投入電力量を増加すると短波長側にシフトする傾向があるため、発光素子から放出される光が可視光であると、発光装置から放出される光に色ズレが生じる場合がある。そのため、視認できない紫外光を用いることにより色ズレの小さい発光装置を提供することができる。例えば、ピーク波長が370nm、375nm近傍のものを使用することもできる。 As the first light emitting element, an ultraviolet light can be used. Since the light emitting element tends to shift to the short wavelength side when the input power amount is increased, if the light emitted from the light emitting element is visible light, color deviation may occur in the light emitted from the light emitting device. Therefore, a light-emitting device with small color shift can be provided by using ultraviolet light that cannot be visually recognized. For example, a peak wavelength of around 370 nm or 375 nm can be used.
前記光源は、前記第1の発光素子及び前記第2の発光素子が複数個配置されていてもよい。視感度特性から、比較的視感度の低い領域の発光強度を高めることにより色調バラツキを低減することができる。また、同一面における色むらを低減することができる。 The light source may include a plurality of the first light emitting elements and the second light emitting elements. From the visibility characteristic, it is possible to reduce color variation by increasing the light emission intensity in a region with relatively low visibility. In addition, color unevenness on the same surface can be reduced.
前記導光板は、前記蛍光物質が含有されているものも使用することができる。これにより蛍光物質を導光板に被着する工程を省くことができる。また、蛍光物質を含む膜が導光板より剥がれることを防止することができる。また、導光板に蛍光物質を均一に含有することができるため、色むらを防止することができる。 As the light guide plate, one containing the fluorescent material can be used. This eliminates the step of depositing the fluorescent material on the light guide plate. In addition, the film containing the fluorescent material can be prevented from being peeled off from the light guide plate. Further, since the fluorescent material can be uniformly contained in the light guide plate, uneven color can be prevented.
前記蛍光物質は、前記第1の発光素子が持つ発光ピーク波長と前記第2の発光素子が持つ発光ピーク波長との間に発光ピーク波長を持ち、前記導光板に前記蛍光物質を含有する構成にすることもできる。これにより、第2の発光素子から放出される光が蛍光物質に照射されると、大部分が反射される。これにより蛍光物質が光拡散材として機能することとなり、光拡散効果が増強される。よって導光板に蛍光物質を均一に分散させることにより、均一に発光する発光装置を提供することができる。 The fluorescent material has a light emission peak wavelength between a light emission peak wavelength of the first light emitting element and a light emission peak wavelength of the second light emitting element, and the light guide plate contains the fluorescent material. You can also Thereby, when the light emitted from the second light emitting element is irradiated onto the fluorescent material, most of the light is reflected. Thereby, the fluorescent substance functions as a light diffusing material, and the light diffusing effect is enhanced. Therefore, a light emitting device that emits light uniformly can be provided by uniformly dispersing the fluorescent material in the light guide plate.
本発明は、光源と、前記光源からの光を伝達する導光板と、前記光源と前記導光板との間に設けられる光拡散部材と、を有する発光装置であって、前記光源はレーザーダイオードを有し、前記導光板は、前記レーザーダイオードからの光の少なくとも一部を吸収して異なる波長の光を発する蛍光物質を有し、前記レーザーダイオードからの光及び前記蛍光物質からの光の少なくともいずれかの光が外部に放出される発光装置に関する。発光装置を照明光として用いる場合、レーザーダイオードは集光性が高いため、レーザー光が直接目に入ると非常に危険であるため、分散光とする必要がある。そのため、レーザーダイオードと導光板との間に光拡散部材を配置して、レーザー光を分散させている。また、レーザー光を分散させることにより導光板から放出される光を均一にすることができる。 The present invention is a light emitting device including a light source, a light guide plate that transmits light from the light source, and a light diffusion member provided between the light source and the light guide plate, wherein the light source includes a laser diode. The light guide plate includes a fluorescent material that absorbs at least a part of the light from the laser diode and emits light of a different wavelength, and at least one of the light from the laser diode and the light from the fluorescent material The present invention relates to a light emitting device in which such light is emitted to the outside. When a light-emitting device is used as illumination light, a laser diode has high light condensing properties. Therefore, it is very dangerous if the laser light directly enters the eyes, and thus it is necessary to use dispersed light. Therefore, a light diffusion member is disposed between the laser diode and the light guide plate to disperse the laser light. Moreover, the light emitted from the light guide plate can be made uniform by dispersing the laser light.
前記導光板は、拡散材が含有されているものも使用することができる。これにより導光板から放出される光を均一にすることができる。 As the light guide plate, one containing a diffusing material may be used. Thereby, the light emitted from the light guide plate can be made uniform.
前記導光板は、光を取り出す面の表面に前記蛍光物質が塗布されていることが好ましい。これにより導光板を成型した後に蛍光物質を塗布するため製造工程が容易となる。また、導光板中に蛍光物質を混入させないため、導光板の成型において熱を加えることができ、より強固な導光板を成型することができる。 The light guide plate is preferably coated with the fluorescent material on the surface from which light is extracted. This facilitates the manufacturing process because the fluorescent material is applied after the light guide plate is molded. Moreover, since a fluorescent substance is not mixed in the light guide plate, heat can be applied in forming the light guide plate, and a stronger light guide plate can be formed.
前記導光板は、光を取り出す面側に前記蛍光物質を配置することが好ましい。これにより蛍光物質で波長変換する部分と波長変換を行わない部分とを分けることができる。 It is preferable that the light guide plate has the fluorescent material disposed on a surface side from which light is extracted. Thereby, the part which wavelength-converts with a fluorescent material and the part which does not perform wavelength conversion can be divided.
前記導光板は、光を取り出す面と異なる面付近の少なくとも一部に前記蛍光物質を配置することもできる。導光板内部に拡散材を混入させておくと、蛍光物質から放出される光を導光板内部で拡散することができ、第2の発光素子からの光と蛍光物質からの光との混合を均一に行うことができる。また、異なる面に反射板を設けておくことにより第1の発光素子からの光の拡散効果を高め、蛍光物質からの光を反射板で反射させることにより、さらに均一に発光する発光装置を提供することができる。 In the light guide plate, the fluorescent material may be disposed on at least a part near a surface different from a surface from which light is extracted. If a diffusion material is mixed in the light guide plate, the light emitted from the fluorescent material can be diffused inside the light guide plate, and the light from the second light emitting element and the light from the fluorescent material are mixed uniformly. Can be done. In addition, a light emitting device that enhances the light diffusion effect from the first light emitting element by providing a reflecting plate on a different surface and reflects light from the fluorescent material by the reflecting plate to provide more uniform light emission can do.
前記導光板は、光を取り出す面の内側若しくは外側付近に紫外線吸収材を配置することが好ましい。紫外線は人体に有害な場合もあるため、紫外線を吸収する部材を配置することにより紫外線の発光が少ない発光装置を提供することができる。 It is preferable that the light guide plate has an ultraviolet absorber disposed inside or near the outside of the surface from which light is extracted. Since ultraviolet rays may be harmful to the human body, a light emitting device that emits less ultraviolet rays can be provided by arranging a member that absorbs ultraviolet rays.
前記導光板は、前記拡散材をほぼ均一に分散してもよい。これにより光源からの光を分散することができ、光を取り出す面から均一に光を取り出すことができる。 The light guide plate may disperse the diffusing material substantially uniformly. As a result, light from the light source can be dispersed, and light can be extracted uniformly from the light extraction surface.
前記発光装置は、前記光源と前記導光板との間に光拡散部材を設けることが好ましい。これにより光源からの光が導光板内部に入射する前に光を分散させると共に、導光板内部に配置された蛍光物質でも光を分散させることができるので、導光板から均一に光を取り出すことができる。 The light emitting device preferably includes a light diffusing member between the light source and the light guide plate. As a result, the light from the light source can be dispersed before the light enters the light guide plate, and the light can be dispersed even by the fluorescent material disposed inside the light guide plate, so that the light can be uniformly extracted from the light guide plate. it can.
以下、本発明に係る発光装置及びその製造方法を、実施の形態及び実施例を用いて説明する。だたし、本発明は、この実施の形態及び実施例に限定されない。 Hereinafter, a light-emitting device and a manufacturing method thereof according to the present invention will be described with reference to embodiments and examples. However, the present invention is not limited to this embodiment and example.
<第1の実施の形態>
図1は、本発明に係る発光装置を示す概略斜視図である。図2は、本発明に係る発光装置を示す概略断面図である。図2は、図1のI−Iで切断した際の概略断面図である。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a schematic perspective view showing a light emitting device according to the present invention. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a light emitting device according to the present invention. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along the line II of FIG.
<発光装置>
第1の実施の形態に係る発光装置は、光源100と、光源100からの光を伝達する導光板200と、光源100と導光板200との間に設けられる光拡散部材300と、を有する。光源100は第1の発光素子101と、第2の発光素子102とを持つ。第2の発光素子102は、第1の発光素子101が持つ発光ピーク波長よりも長波長側に発光ピーク波長を持っている。導光板200は、第1の発光素子101からの光の一部を吸収して異なる波長の光を発する蛍光物質400を光取り出し面200aに有している。ここでは蛍光物質400を含む被膜を導光板200の光取り出し面200aに被着している。導光板200内部は透光性の部材から成っており、底面200b及び側面200cは反射部材を設けている。導光板200の光取り出し面200aは、導光板200内部で反射・散乱された光を外部に放出するように構成されている。光拡散部材300は、光源100からの光を拡散すると共に、集光レンズとして働き導光板200内部に効率よく光を導くものである。蛍光物質400は、第1の発光素子101からの光の一部を吸収して異なる波長の光を発する。これに対し、蛍光物質400は、第2の発光素子102の持つ発光ピーク波長よりも短波長側に発光ピーク波長を持つため、第2の発光素子102からの光では、蛍光物質400は、ほとんど波長変換されない。よって第2の発光素子102からの光は、蛍光物質400で波長変換されることなく、光取り出し面200aから外部に放出される。
<Light emitting device>
The light emitting device according to the first embodiment includes a
発光装置は、以下のような作用で発光する。 The light emitting device emits light by the following operation.
第1の発光素子101及び第2の発光素子102とを持つ光源100からの光は、光拡散部材300を通り、導光板200の側面部位から内部に入射される。このとき光源から放出された光は光拡散作用により拡がるが、その光が光拡散部材300に入射されると光拡散部材300の集光レンズにより集光され、光源からの光が効率よく導光板200の側面部位に入射される。導光板200内部に入射された光は、導光板200の底面200b及び側面200cにて反射され、光取り出し面200aから外部に放出される。導光板200の光取り出し面200aには、蛍光物質400を含有する被膜を被着しており、第1の発光素子101からの光を波長変換して異なる波長の光を外部に放出している。このとき光取り出し面200aから放出される光は、蛍光物質400からの光と、第2の発光素子102からの光との混色光となる。例えば、第1の発光素子101が紫外光の場合は、蛍光物質400からの光(例えば、青緑色光)と、第2の発光素子102からの光(例えば、赤色光)との混色光(白色光)が導光板200の光取り出し面200aから放出される。これに対し、第1の発光素子101が可視光(例えば、青色光)の場合は、蛍光物質400からの光(例えば、緑色光)と、第2の発光素子102からの光(例えば、赤色光)との混色光(白色光)が導光板200の光取り出し面200aから放出される。これは第1の発光素子101からの光の全てが蛍光物質400に吸収されるものではなく、第1の発光素子101からの光の一部が蛍光物質400に吸収されず導光板200等中を透過して外部に放出されるものである。
Light from the
以下、各構成部材について、詳しく説明する。 Hereinafter, each component will be described in detail.
<光源>
光源100は、第1の発光素子101及び第2の発光素子102とを持つ。この第1の発光素子101と第2の発光素子102は、発光ダイオード(LED)、レーザーダイオード(LD)を用いることができる。特に、高出力の発光装置を製造するにあたっては、発光ダイオードよりも高出力のレーザーダイオードを用いる方が好ましい。レーザーダイオードは光の集光性が発光ダイオードよりも高く、直進性が強いため導光板200に入射しやすい。その一方、高出力の光が導光板200に入射すると、入射部位が損傷する場合もあるため、光拡散部材300を用いてレーザー光を拡散して導光板200の損傷を抑制している。
<Light source>
The
光源100は、第1の発光素子101及び第2の発光素子102が複数個配置されていてもよい。複数個は、第1の発光素子101と第2の発光素子102とを組み合わせたものを複数個セットで配置することのほか、第1の発光素子101を3個配置してその間に第2の発光素子102を2個配置する、第1の発光素子101を複数個配置して両端に第2の発光素子102を2個配置するなど、種々の組合せを用いることができる。これにより視感度の低い部分の光を補うようにしている。
The
第1の発光素子は、主として紫外線発光、青紫色発光、青色発光のレーザーダイオードを使用する。蛍光物質400をより効率よく波長変換するためである。第2の発光素子は主として黄赤色発光、赤色発光のレーザーダイオードを使用する。蛍光物質400の発光色と補色の関係にあるものを使用することが好ましい。ただし、緑色発光、黄緑色発光のレーザーダイオード等が開発された場合は、それとの組合せを用いることができる。
As the first light-emitting element, a laser diode mainly emitting ultraviolet light, blue-violet light, or blue light is used. This is because the wavelength of the
光源100における第1の発光素子101と第2の発光素子102とを導光板200の平面に対して上下方向に設けることが好ましい。これにより導光板200内部で第1の発光素子101により波長変換された蛍光物質400からの光と、第2の発光素子102からの光とが混合して、均一に面発光するからである。
It is preferable to provide the first
光源100は導光板200の平面に沿って複数個左右に設けることが好ましい。この場合、上記のように第1の発光素子101と第2の発光素子102とは上下方向に設けているものを1組として複数組左右に設ける方が好ましい。レーザーダイオードは直進性が強く導光板200の発光面全体を均一に発光させることが困難であるため、複数個の光源100を所定の間隔離して設けることが好ましい。使用する発光素子の個数は特に限定しない。
A plurality of
<発光素子>
上述のように、光源100に用いる発光素子101、102は発光ダイオード若しくはレーザーダイオードである。高出力の光を放出することができることからレーザーダイオードが好ましい。第1の発光素子101及び第2の発光素子102は、ともにレーザーダイオードであることが好ましいが、第1の発光素子101にレーザーダイオード、第2の発光素子102に発光ダイオードを用いる組合せも可能である。これにより高出力かつ高演色性の発光装置を提供することができる。さらに第1の発光素子101に発光ダイオード、第2の発光素子102にレーザーダイオードを用いることも可能である。
<Light emitting element>
As described above, the
第1の発光素子101は、可視光であるものも使用することができる。これにより第1の発光素子101からの光も有効に利用できるからである。特に第1の発光素子101は、380nmから495nmの間に発光ピーク波長を持つものも使用することができる。可視光の波長のうち短波長側に発光ピーク波長を持つものは長波長側に発光ピーク波長を持つものよりもエネルギーが高いため、より効率よく蛍光物質400を光らせることが可能である。なお、本明細書では、380nm以上の光を可視光と定義する。
As the first light-emitting
第1の発光素子101は、紫外光であるものも使用することができる。一般に発光素子は投入電流の増加に伴い短波長側に発光ピーク波長がシフトするため、可視光の発光素子を用いると色ズレが生じる場合がある。しかし、紫外線発光の発光素子を用いた場合は発光素子への投入電流の増加に伴う発光ピーク波長のズレは、発光色に影響を及ぼさないため、色ズレを低減することができるからである。なお、紫外光は300nmから380nm未満の間に発光ピーク波長を持つものを使用することができる。本明細書では、380nm未満の光を紫外光としている。
As the first light-emitting
第2の発光素子102は、第1の発光素子101が持つ発光ピーク波長よりも長波長側に発光ピーク波長を持つ。蛍光物質400からの光と第2の発光素子102からの光とを組み合わせることにより色ズレの少ない高出力の発光装置を提供することができるからである。
The second
(発光ダイオード)
発光ダイオード101、102は、蛍光物質400を効率よく励起可能な発光スペクトルを持った半導体発光ダイオード(すなわち、蛍光物質を効率よく励起可能な発光スペクトルの光を発光する発光層を有する半導体発光ダイオード)が好ましい。このような半導体発光ダイオードの材料として、BN、SiC、ZnSeやGaN、InGaN、InAlGaN、AlGaN、BAlGaN、BInAlGaNなど種々の半導体を挙げることができる。また、これらの元素に不純物元素としてSiやZnなどを含有させ発光中心とすることもできる。蛍光物質400を効率良く励起できる紫外領域から可視光の短波長を効率よく発光可能な発光層の材料として特に、窒化物半導体(例えば、AlやGaを含む窒化物半導体、InやGaを含む窒化物半導体としてInXAlYGa1−X−YN、0<X<1、0<Y<1、X+Y≦1)がより好適に挙げられる。
(Light emitting diode)
The
また、半導体の構造としては、MIS接合、PIN接合やpn接合などを有するホモ構造、ヘテロ構造あるいはダブルへテロ構成のものが好適に挙げられる。半導体層の材料やその混晶比によって発光波長を種々選択することができる。また、半導体活性層を量子効果が生ずる薄膜に形成させた単一量子井戸構造や多重量子井戸構造とすることでより出力を向上させることもできる。 Further, as a semiconductor structure, a homostructure having a MIS junction, a PIN junction, a pn junction, or the like, a heterostructure, or a double hetero configuration is preferably exemplified. Various emission wavelengths can be selected depending on the semiconductor layer material and the mixed crystal ratio. Further, the output can be further improved by adopting a single quantum well structure or a multiple quantum well structure in which the semiconductor active layer is formed in a thin film that produces a quantum effect.
窒化物半導体を使用した場合、半導体用基板にはサファイア、スピネル、SiC、Si、ZnO、GaAs、GaN等の材料が好適に用いられる。結晶性の良い窒化物半導体を量産性よく形成させるためにはサファイア基板を利用することが好ましい。このサファイア基板上にHVPE法やMOCVD法などを用いて窒化物半導体を形成させることができる。サファイア基板上にGaN、AlN、GaAIN等の低温で成長させ非単結晶となるバッファ層を形成しその上にpn接合を有する窒化物半導体を形成させる。 When a nitride semiconductor is used, a material such as sapphire, spinel, SiC, Si, ZnO, GaAs, or GaN is preferably used for the semiconductor substrate. In order to form a nitride semiconductor with good crystallinity with high productivity, it is preferable to use a sapphire substrate. A nitride semiconductor can be formed on the sapphire substrate by HVPE method, MOCVD method or the like. A buffer layer made of GaN, AlN, GaAIN or the like is grown at a low temperature on the sapphire substrate to form a non-single crystal, and a nitride semiconductor having a pn junction is formed thereon.
この窒化物半導体を使用したpn接合を有する紫外領域を効率よく発光可能な発光ダイオード例は以下のようなものである。 An example of a light emitting diode capable of efficiently emitting light in the ultraviolet region having a pn junction using this nitride semiconductor is as follows.
まず、バッファ層上に、サファイア基板のオリフラ面と略垂直にSiO2をストライプ状に形成する。ストライプ上にHVPE法を用いてGaNをELOG(Epitaxial Lateral Over Grows GaN)成長させる。続いて、MOCVD法により、n型窒化ガリウムで形成した第1のコンタクト層、n型窒化アルミニウム・ガリウムで形成させた第1のクラッド層、窒化インジウム・アルミニウム・ガリウムの井戸層と窒化アルミニウム・ガリウムの障壁層を複数積層させた多重量子井戸構造とされる活性層、p型窒化アルミニウム・ガリウムで形成した第2のクラッド層、p型窒化ガリウムで形成した第2のコンタクト層を順に積層する。 First, on the buffer layer, SiO 2 is formed in a stripe shape substantially perpendicular to the orientation flat surface of the sapphire substrate. GaN is grown on the stripes using EHV (Epitaxial Lateral Over Grows GaN) using the HVPE method. Subsequently, a first contact layer formed of n-type gallium nitride, a first cladding layer formed of n-type aluminum nitride / gallium, a well layer of indium nitride / aluminum / gallium, and aluminum nitride / gallium are formed by MOCVD. An active layer having a multiple quantum well structure in which a plurality of barrier layers are stacked, a second cladding layer formed of p-type aluminum nitride / gallium nitride, and a second contact layer formed of p-type gallium nitride are sequentially stacked.
また、ELOG成長を用いることなく以下のようにしてもよい。 Further, the following may be performed without using ELOG growth.
例えば、サファイア基板1上にGaNバッファ層を介して、Siがアンドープのn型GaN層、Siがドープされたn型GaNからなるn型コンタクト層、アンドープGaN層、多重量子井戸構造の発光層(GaN障壁層/InGaN井戸層の量子井戸構造)、Mgがドープされたp型GaNからなるp型GaNからなるpクラッド層、Mgがドープされたp型GaNからなるp型コンタクト層を順次積層する。そして電極を以下のように形成する。 For example, an n-type GaN layer in which Si is undoped, an n-type contact layer made of n-type GaN in which Si is doped, an undoped GaN layer, and a light emitting layer having a multiple quantum well structure (through a GaN buffer layer on the sapphire substrate 1 ( GaN barrier layer / InGaN well layer quantum well structure), Mg-doped p-type GaN p-clad layer, and Mg-doped p-type GaN p-type contact layer. . And an electrode is formed as follows.
pオーミック電極は、p型コンタクト層上のほぼ全面に形成され、そのpオーミック電極上の一部にpパッド電極が形成される。 The p ohmic electrode is formed on almost the entire surface of the p-type contact layer, and the p pad electrode is formed on a part of the p ohmic electrode.
また、n電極は、エッチングによりp型コンタクト層からアンドープGaN層を除去してn型コンタクト層の一部を露出させ、その露出された部分に形成される。 The n-electrode is formed in the exposed portion by removing the undoped GaN layer from the p-type contact layer by etching to expose a part of the n-type contact layer.
なお、本実施の形態では、多重量子井戸構造の発光層を用いたが、本発明は、これに限定されるものではなく、例えば、InGaNを利用した単一量子井戸構造としても良いし、Si、Zn等のn型、p型不純物がドープされたGaNを利用しても良い。 In the present embodiment, the light emitting layer having a multiple quantum well structure is used. However, the present invention is not limited to this, and for example, a single quantum well structure using InGaN may be used. Alternatively, GaN doped with n-type and p-type impurities such as Zn may be used.
また、発光ダイオード101、102の発光層は、Inの含有量を変化させることにより、420nmから490nmの範囲において主発光ピークを変更することができる。また、発光波長は、上記範囲に限定されるものではなく、360〜550nmに発光波長を有しているものを使用することができる。
The light emitting layers of the
このようにして、基板上にダブルへテロ構造の半導体発光ダイオードが構成される。また、本発明では、活性層をリッジストライプ形状としガイド層で挟むと共に共振器端面を設けてなる半導体レーザーダイオードを用いてもよい。 Thus, a semiconductor light emitting diode having a double hetero structure is formed on the substrate. In the present invention, a semiconductor laser diode in which the active layer is formed in a ridge stripe shape and sandwiched between guide layers and a resonator end face is provided may be used.
窒化物半導体は、不純物をドープしない状態でn型導電性を示す。発光効率を向上させるなど所望のn型窒化物半導体を形成させる場合は、n型ドーパントとしてSi、Ge、Se、Te、C等を適宜導入することが好ましい。一方、p型窒化物半導体を形成させる場合は、p型ドーパントであるZn、Mg、Be、Ca、Sr、Ba等をドープさせることが好ましい。窒化物半導体は、p型ドーパントをドープしただけではp型化しにくいためp型ドーパント導入後に、炉による加熱やプラズマ照射等により低抵抗化させることが好ましい。サファイア基板をとらない場合は、第1のコンタクト層の表面までp型側からエンチングさせ各コンタクト層を露出させる。各コンタクト層上にそれぞれ電極形成後、半導体ウエハーからチップ状にカットさせることで窒化物半導体からなる発光ダイオードを形成させることができる。 Nitride semiconductors exhibit n-type conductivity without being doped with impurities. When forming a desired n-type nitride semiconductor, for example, to improve luminous efficiency, it is preferable to appropriately introduce Si, Ge, Se, Te, C, etc. as an n-type dopant. On the other hand, when forming a p-type nitride semiconductor, it is preferable to dope p-type dopants such as Zn, Mg, Be, Ca, Sr, and Ba. Since nitride semiconductors are not easily converted to p-type by simply doping with a p-type dopant, it is preferable to reduce resistance by heating in a furnace or plasma irradiation after introducing the p-type dopant. When the sapphire substrate is not used, the contact layer is exposed by etching from the p-type side to the surface of the first contact layer. A light emitting diode made of a nitride semiconductor can be formed by forming an electrode on each contact layer and then cutting the semiconductor wafer into chips.
発光装置において、量産性よく形成させるためには透光性封止部材を利用して形成させることが好ましい。特に、蛍光物質11を混合して封止することため、透光性の樹脂が好ましい。この場合蛍光体からの発光波長と透光性樹脂の劣化等を考慮して、発光ダイオードは紫外域に発光スペクトルを有し、その主発光波長は360nm以上420nm以下のものや、450nm以上470nm以下のものも使用することができる。 In order to form the light emitting device with high productivity, it is preferable to use a light-transmitting sealing member. In particular, a translucent resin is preferable because the fluorescent material 11 is mixed and sealed. In this case, considering the emission wavelength from the phosphor and the deterioration of the translucent resin, the light emitting diode has an emission spectrum in the ultraviolet region, and the main emission wavelength is from 360 nm to 420 nm, or from 450 nm to 470 nm. Can also be used.
ここで、半導体発光ダイオードにおいては、不純物濃度1017〜1020/cm3で形成されるn型コンタクト層のシート抵抗と、透光性p電極のシート抵抗とが、Rp≧Rnの関係となるように調節されていることが好ましい。n型コンタクト層は、例えば膜厚3〜10μm、より好ましくは4〜6μmに形成されると好ましく、そのシート抵抗は10〜15Ω/□と見積もられることから、このときのRpは前記シート抵抗値以上のシート抵抗値を有するように薄膜に形成するとよい。また、透光性p電極は、膜厚が150μm以下の薄膜で形成されていてもよい。また、p電極は金属以外のITO、ZnOも使用することができる。ここで透光性p電極の代わりに、メッシュ状電極などの複数の光取り出し用開口部を備えた電極形態としてもよい。 Here, in the semiconductor light emitting diode, the sheet resistance of the n-type contact layer formed at an impurity concentration of 10 17 to 10 20 / cm 3 and the sheet resistance of the light-transmitting p electrode have a relationship of Rp ≧ Rn. It is preferable that the adjustment is performed. The n-type contact layer is preferably formed to a film thickness of, for example, 3 to 10 μm, more preferably 4 to 6 μm, and the sheet resistance is estimated to be 10 to 15Ω / □, so that Rp at this time is the sheet resistance value. It is good to form in a thin film so that it may have the above sheet resistance values. The translucent p-electrode may be formed of a thin film having a thickness of 150 μm or less. Moreover, ITO other than a metal and ZnO can also be used for a p electrode. Here, instead of the translucent p-electrode, an electrode having a plurality of light extraction openings such as a mesh electrode may be used.
また、透光性p電極が、金および白金族元素の群から選択された1種と、少なくとも1種の他の元素とから成る多層膜または合金で形成される場合には、含有されている金または白金族元素の含有量により透光性p電極のシート抵抗の調整をすると安定性および再現性が向上される。金または金属元素は、本発明に使用する半導体発光ダイオードの波長領域における吸収係数が高いので、透光性p電極に含まれる金又は白金族元素の量は少ないほど透過性がよくなる。従来の半導体発光ダイオードはシート抵抗の関係がRp≦Rnであったが、本発明ではRp≧Rnであるので、透光性p電極は従来のものと比較して薄膜に形成されることとなるが、このとき金または白金族元素の含有量を減らすことで薄膜化が容易に実現できる。 Further, when the translucent p-electrode is formed of a multilayer film or alloy composed of one kind selected from the group of gold and platinum group elements and at least one other element, it is contained. When the sheet resistance of the translucent p-electrode is adjusted by the content of the gold or platinum group element, stability and reproducibility are improved. Since gold or metal element has a high absorption coefficient in the wavelength region of the semiconductor light emitting diode used in the present invention, the smaller the amount of gold or platinum group element contained in the translucent p-electrode, the better the transparency. In the conventional semiconductor light emitting diode, the relationship of sheet resistance is Rp ≦ Rn. However, in the present invention, Rp ≧ Rn, and therefore the translucent p-electrode is formed in a thin film as compared with the conventional one. However, thinning can be easily realized by reducing the content of the gold or platinum group element.
上述のように、半導体発光ダイオードは、n型コンタクト層のシート抵抗RnΩ/□と、透光性p電極のシート抵抗RpΩ/□とが、Rp≧Rnの関係を成していることが好ましい。半導体発光ダイオードとして形成した後にRnを測定するのは難しく、RpとRnとの関係を知るのは実質上不可能であるが、発光時の光強度分布の状態からどのようなRpとRnとの関係になっているのかを知ることは可能である。 As described above, in the semiconductor light emitting diode, it is preferable that the sheet resistance RnΩ / □ of the n-type contact layer and the sheet resistance RpΩ / □ of the translucent p electrode satisfy the relationship of Rp ≧ Rn. It is difficult to measure Rn after it is formed as a semiconductor light emitting diode, and it is practically impossible to know the relationship between Rp and Rn, but what is the relationship between Rp and Rn from the state of the light intensity distribution during light emission. It is possible to know if they are related.
また、発光ダイオードにおいて、透光性p電極とn型コンタクト層とがRp≧Rnの関係であるとき、前記透光性p電極上に接して延長伝導部を有するp側台座電極を設けると、さらなる外部量子効率の向上を図ることができる。延長伝導部の形状及び方向に制限はなく、延長伝導部が衛線上である場合、光を遮る面積が減るので好ましいが、メッシュ状でもよい。また形状は、直線状以外に、曲線状、格子状、枝状、鉤状でもよい。このときp側台座電極の総面積に比例して遮光効果が増大するため、遮光効果が発光増強効果を上回らないように延長導電部の線幅及び長さを設計することが好ましい。 Further, in the light emitting diode, when the translucent p electrode and the n-type contact layer have a relationship of Rp ≧ Rn, a p-side pedestal electrode having an extended conductive portion in contact with the translucent p electrode is provided. The external quantum efficiency can be further improved. There is no limitation on the shape and direction of the extended conductive portion, and when the extended conductive portion is on the satellite, it is preferable because the area for blocking light is reduced, but a mesh shape may be used. Further, the shape may be a curved shape, a lattice shape, a branch shape, or a hook shape in addition to the straight shape. At this time, since the light shielding effect increases in proportion to the total area of the p-side pedestal electrode, it is preferable to design the line width and length of the extended conductive portion so that the light shielding effect does not exceed the light emission enhancing effect.
(レーザーダイオード)
発光素子101、102に用いる窒化物半導体としては、GaN、AlN、もしくはInN、又はこれらの混晶である窒化ガリウム系化合物半導体(InxAlyGa1−x−yN、0≦x、0≦y、x+y≦1)がある。その他に前記窒化ガリウム系化合物半導体の一部を、B、Pで置換している。
(Laser diode)
As a nitride semiconductor used for the light-emitting
窒化物半導体レーザーは、GaN基板上において、InxGa1-xN(0≦x<1)から成る活性層が、n型AlyGa1−yN(0≦y<1)層(各層毎にyの値は異なる)と、p型AlzGa1−zN(0≦z<1)層(各層毎にzの値は異なる)によって挟まれており、いわゆるダブルへテロ構造が形成されている。 In a nitride semiconductor laser, an active layer made of In x Ga 1-x N (0 ≦ x <1) is formed on an n-type Al y Ga 1-y N (0 ≦ y <1) layer (each layer) on a GaN substrate. Each of which has a different y value) and a p-type Al z Ga 1-z N (0 ≦ z <1) layer (a different z value for each layer), forming a so-called double heterostructure Has been.
活性層は、Inx1Aly1Ga1-x1−y1N井戸層(0≦x1≦1、0≦y1≦1、0≦x1+y1≦1)とInx2Aly2Ga1-x2−y2N障壁層(0≦x2≦1、0≦y1≦1、0≦x1+y1≦1、x1>x2)が、障壁層-井戸層-障壁層の順に適当な回数だけ交互に繰り返し積層されたMQW構造を有しており、活性層の両端はいずれも障壁層となっている。井戸層はアンドープで形成されている。一方、p型電子閉じ込め層に隣接した最終障壁層を除いて、全ての障壁層にはSi、Sn等のn型不純物がドープされており、最終障壁層はアンドープで成長されている。また、最終障壁層には、隣接するp型窒化物半導体層からMg等のp型不純物が拡散している。 The active layer is an In x1 Al y1 Ga 1-x1-y1 N well layer (0 ≦ x 1 ≦ 1, 0 ≦ y 1 ≦ 1, 0 ≦ x 1 + y 1 ≦ 1) and In x2 Al y2 Ga 1-x2 -Y2 N barrier layer (0 ≦ x 2 ≦ 1, 0 ≦ y 1 ≦ 1, 0 ≦ x 1 + y 1 ≦ 1, x 1 > x 2 ) is an appropriate number of times in the order of barrier layer-well layer-barrier layer In this case, both ends of the active layer are barrier layers. The well layer is formed undoped. On the other hand, except for the final barrier layer adjacent to the p-type electron confinement layer, all barrier layers are doped with n-type impurities such as Si and Sn, and the final barrier layer is grown undoped. In the final barrier layer, p-type impurities such as Mg are diffused from the adjacent p-type nitride semiconductor layer.
最終障壁層を除く障壁層にn型不純物がドープされていることにより、活性層中の初期電子濃度が大きくなって井戸層への電子注入効率が高くなり、レーザーの発光効率が向上する。一方、最終障壁層は、最もp型層側にあるため井戸層への電子注入には寄与しない。そこで、最終障壁層にn型不純物をドープせず、むしろp型不純物をp型層からの拡散によって実質的にドープすることにより、井戸層へのホール注入効率を高めることができる。また、最終障壁層にn型不純物をドープしないことにより、障壁層中に異なる型の不純物が混在してキャリアの移動度が低下することを防止できる。 Since the barrier layer except the final barrier layer is doped with n-type impurities, the initial electron concentration in the active layer is increased, the electron injection efficiency into the well layer is increased, and the laser emission efficiency is improved. On the other hand, since the final barrier layer is closest to the p-type layer, it does not contribute to electron injection into the well layer. Therefore, the hole injection efficiency into the well layer can be increased by not doping the final barrier layer with the n-type impurity, but rather by substantially doping the p-type impurity by diffusion from the p-type layer. In addition, by not doping the final barrier layer with n-type impurities, it is possible to prevent different types of impurities from being mixed in the barrier layer and lowering the carrier mobility.
以下、窒化物半導体レーザーについて、構造の詳細について説明する。基板としては、GaNを用いることが好ましいが、窒化物半導体と異なる異種基板を用いても良い。異種基板としては、例えば、C面、R面、及びA面のいずれかを主面とするサファイア、スピネル(MgA12O4のような絶縁性基板、SiC(6H、4H、3Cを含む)、ZnS、ZnO、GaAs、Si、及び窒化物半導体と格子整合する酸化物基板等、窒化物半導体を成長させることが可能で従来から知られており、窒化物半導体と異なる基板材料を用いることができる。好ましい異種基板としては、サファイア、スピネルが挙げられる。また、異種基板は、オフアングルしていてもよく、この場合ステップ状にオフアングルしたものを用いると窒化ガリウムからなる下地層が結晶性よく成長するため好ましい。更に、異種基板を用いる場合には、異種基板上に素子構造形成前の下地層となる窒化物半導体を成長させた後、異種基板を研磨などの方法により除去して、窒化物半導体の単体基板として素子構造を形成してもよく、また、素子構造形成後に、異種基板を除去する方法でも良い。 The details of the structure of the nitride semiconductor laser will be described below. As the substrate, GaN is preferably used, but a heterogeneous substrate different from the nitride semiconductor may be used. Examples of the heterogeneous substrate include, for example, sapphire, spinel (including an insulating substrate such as MgA1 2 O 4 , SiC (including 6H, 4H, and 3C) having any one of the C-plane, R-plane, and A-plane. It has been conventionally known that a nitride semiconductor such as ZnS, ZnO, GaAs, Si, and an oxide substrate lattice-matched with a nitride semiconductor can be grown, and a substrate material different from the nitride semiconductor can be used. Preferred examples of the heterogeneous substrate include sapphire and spinel, and the heterogeneous substrate may be off-angled, and in this case, if an off-angled stepped substrate is used, the underlying layer made of gallium nitride has good crystallinity. Furthermore, in the case of using a heterogeneous substrate, after growing a nitride semiconductor serving as a base layer before forming the element structure on the heterogeneous substrate, the heterogeneous substrate is used. Is removed by a method such as polishing, it may form a device structure as a single substrate of nitride semiconductor, also after the device structure formed may be a method of removing foreign substrate.
異種基板を用いる場合には、バッファ層(低温成長層)、窒化物半導体(好ましくはGaN)からなる下地層を介して、素子構造を形成すると、窒化物半導体の成長が良好なものとなる。また、異種基板上に設ける下地層(成長基板)として、その他に、ELOG(Epitaxially Laterally Overgrowth)成長させた窒化物半導体を用いると結晶性が良好な成長基板が得られる。ELOG成長層の具体例としては、異種基板上に、窒化物半導体層を成長させ、その表面に窒化物半導体の成長が困難な保護膜を設けるなどして形成したマスク領域と、窒化物半導体を成長させる非マスク領域を、ストライプ状に設け、その非マスク領域から窒化物半導体を成長させることで、膜厚方向への成長に加えて、横方向への成長が成されることにより、マスク領域にも窒化物半導体が成長して成膜された層などがある。その他の形態では、異種基板上に成長させた窒化物半導体層に開口部を設け、その開口部側面から横方向への成長がなされて、成膜される層でもよい。 In the case of using a heterogeneous substrate, if the element structure is formed via a base layer made of a buffer layer (low temperature growth layer) and a nitride semiconductor (preferably GaN), the growth of the nitride semiconductor becomes good. In addition, when a nitride semiconductor grown by ELOG (Epitaxially Laterally Overgrowth) is used as a base layer (growth substrate) provided on a different substrate, a growth substrate having good crystallinity can be obtained. As a specific example of the ELOG growth layer, a nitride semiconductor layer is grown on a heterogeneous substrate, a mask region formed by providing a protective film on which the nitride semiconductor growth is difficult, and a nitride semiconductor are formed. A non-mask region to be grown is provided in a stripe shape, and a nitride semiconductor is grown from the non-mask region, so that the growth in the lateral direction is achieved in addition to the growth in the film thickness direction. There is also a layer formed by growing a nitride semiconductor. In another form, the nitride semiconductor layer grown on the different kind of substrate may be provided with an opening, and the film may be formed by lateral growth from the side of the opening.
基板上には、バッファ層を介して、n型窒化物半導体層であるn型コンタクト層、クラック防止層、n型クラッド層、及びn型光ガイド層が形成されている。n型クラッド層を除く他の層は、素子によっては省略することもできる。n型窒化物半導体層は、少なくとも活性層と接する部分において活性層よりも広いバンドギャップを有することが必要であり、そのためにAlを含む組成であることが好ましい。また、各層は、n型不純物をドープしながら成長させてn型としても良いし、アンドープで成長させてn型としても良い。 An n-type contact layer, a crack prevention layer, an n-type cladding layer, and an n-type light guide layer, which are n-type nitride semiconductor layers, are formed on the substrate via a buffer layer. Other layers other than the n-type cladding layer may be omitted depending on the element. The n-type nitride semiconductor layer needs to have a wider band gap than that of the active layer at least in a portion in contact with the active layer, and therefore, preferably has a composition containing Al. Each layer may be grown while doping with n-type impurities to be n-type, or may be grown undoped to be n-type.
n型窒化物半導体層の上には、活性層が形成されている。活性層は、前述の通り、Inx1Aly1Ga1-x1−y1N井戸層(0≦x1≦1、0≦y1≦1、0≦x1+y1≦1)とInx2Aly2Ga1-x2−y2N障壁層(0≦x2≦1、0≦y1≦1、0≦x1+y1≦1、x1>x2)が適当な回数だけ交互に繰り返し積層されたMQW構造を有しており、活性層の両端はいずれも障壁層となっている。井戸層は、アンドープで形成されており、最終障壁層を除く全ての障壁層はSi、Sn等のn型不純物が好ましくは1×1017〜1×1019cm−3の濃度でドープして形成されている。 An active layer is formed on the n-type nitride semiconductor layer. As described above, the active layer is an In x1 Al y1 Ga 1-x1-y1 N well layer (0 ≦ x 1 ≦ 1, 0 ≦ y 1 ≦ 1, 0 ≦ x 1 + y 1 ≦ 1) and In x2 Al y2. Ga 1-x2-y2 N barrier layers (0 ≦ x 2 ≦ 1, 0 ≦ y 1 ≦ 1, 0 ≦ x 1 + y 1 ≦ 1, x 1 > x 2 ) were alternately and repeatedly stacked an appropriate number of times. It has an MQW structure, and both ends of the active layer are barrier layers. The well layer is undoped, and all the barrier layers except the final barrier layer are preferably doped with n-type impurities such as Si and Sn at a concentration of 1 × 10 17 to 1 × 10 19 cm −3. Is formed.
最終障壁層は、アンドープで形成されており、次に成長させるp型電子閉じ込め層からの拡散によってMg等のp型不純物を1×1016〜1×1019cm−3含んでいる。尚、最終障壁層を成長させるときに、Mg等のp型不純物を1×1019cm−3以下の濃度でドープしながら成長させても良い。また、最終障壁層は、次にp型電子閉じ込め層を成長させるときのガスエッチングによる分解の影響を抑制するために、他の障壁層よりも厚く形成されている。最終障壁層の好適な厚みは、p型電子閉じ込め層の成長条件によって適宜変化するが、例えば、他の障壁層の好ましくは1.1〜10倍、より好ましくは1.1〜5倍の厚みに成長させる。これにより、最終障壁層は、Inを含む活性層の分解を防止する保護膜としての役割を果たす。 The final barrier layer is formed undoped and contains p-type impurities such as Mg by 1 × 10 16 to 1 × 10 19 cm −3 due to diffusion from the p-type electron confinement layer to be grown next. When the final barrier layer is grown, it may be grown while doping a p-type impurity such as Mg at a concentration of 1 × 10 19 cm −3 or less. The final barrier layer is formed thicker than the other barrier layers in order to suppress the influence of decomposition by gas etching when the p-type electron confinement layer is grown next. The suitable thickness of the final barrier layer varies depending on the growth conditions of the p-type electron confinement layer. For example, the thickness is preferably 1.1 to 10 times, more preferably 1.1 to 5 times that of the other barrier layers. To grow. Thus, the final barrier layer serves as a protective film that prevents the decomposition of the active layer containing In.
最終障壁層の上には、p型窒化物半導体層として、p型電子閉じ込め層、p型光ガイド層、p型クラッド層、p型コンタクト層が形成されている。p型クラッド層を除く他の層は、素子によっては省略することもできる。p型窒化物半導体層は、少なくとも活性層と接する部分において活性層よりも広いバンドギャップを有することが必要であり、そのためにAlを含む組成であることが好ましい。また、各層は、p型不純物をドープしながら成長させてp型としても良いし、隣接する他の層からp型不純物を拡散させてp型としても良い。 On the final barrier layer, as a p-type nitride semiconductor layer, a p-type electron confinement layer, a p-type light guide layer, a p-type cladding layer, and a p-type contact layer are formed. Other layers other than the p-type cladding layer may be omitted depending on the element. The p-type nitride semiconductor layer needs to have a wider band gap than that of the active layer at least in a portion in contact with the active layer, and therefore, it is preferably a composition containing Al. Each layer may be grown while doping with p-type impurities to be p-type, or p-type impurities may be diffused from other adjacent layers to be p-type.
p型電子閉じ込め層は、p型クラッド層よりも高いAl混晶比を持つp型窒化物半導体から成り、好ましくはAlxGa1-xN(0.1<x<0.5)なる組成を有する。また、Mg等のp型不純物が高濃度で、好ましくは5×1017〜1×1019cm-3の濃度でドープされている。これにより、p型電子閉じ込め層は、電子を活性層中に有効に閉じ込めることができ、レーザーの閾値を低下させる。また、p型電子閉じ込め層は、30〜200Å程度の薄膜で成長させれば良く、薄膜であればp型光ガイド層やp型光クラッド層よりも低温で成長させることができる。したがって、p型電子閉じ込め層を形成することにより、p型光ガイド層等を活性層の上に直接形成する場合に比べて、Inを含む活性層の分解を抑制することができる。 The p-type electron confinement layer is made of a p-type nitride semiconductor having an Al mixed crystal ratio higher than that of the p-type cladding layer, and preferably has a composition of Al x Ga 1-x N (0.1 <x <0.5). Have Further, a p-type impurity such as Mg is doped at a high concentration, preferably 5 × 10 17 to 1 × 10 19 cm −3 . Thereby, the p-type electron confinement layer can effectively confine electrons in the active layer, and lowers the laser threshold. Further, the p-type electron confinement layer may be grown as a thin film of about 30 to 200 mm, and if it is a thin film, it can be grown at a lower temperature than the p-type light guide layer and the p-type optical cladding layer. Therefore, by forming the p-type electron confinement layer, decomposition of the active layer containing In can be suppressed as compared with the case where the p-type light guide layer or the like is formed directly on the active layer.
また、p型電子閉じ込め層は、アンドープで成長させた最終障壁層にp型不純物を拡散によって供給する役割を果たしており、両者は協働して、活性層を分解から保護すると共に、活性層へのホール注入効率を高める役割を果たす。即ち、MQW活性層の最終層としてアンドープInx2Ga1-x2N層(0≦x2<1)を他の障壁層よりも厚く形成し、その上にMg等のp型不純物を高濃度にドープしたp型AlxGa1-xN(0.1<x<0.5)から成る薄膜を低温で成長させることにより、Inを含む活性層が分解から保護されると共に、p型AlxGa1-xN層からアンドープInx2Ga1-x2N層にMg等のp型不純物が拡散して活性層へのホール注入効率を向上することができる。 The p-type electron confinement layer plays a role of supplying p-type impurities to the final barrier layer grown by undoping by diffusion, and both cooperate to protect the active layer from decomposition and to the active layer. It plays a role in increasing the hole injection efficiency. That is, an undoped In x2 Ga 1 -x2 N layer (0 ≦ x 2 <1) is formed thicker than the other barrier layers as the final layer of the MQW active layer, and a p-type impurity such as Mg is formed thereon at a high concentration. By growing a thin film made of doped p-type Al x Ga 1-x N (0.1 <x <0.5) at a low temperature, the active layer containing In is protected from decomposition, and p-type Al x Ga 1-x from the N layer such as Mg undoped in x2 Ga 1-x2 N layer p-type impurity can be improved hole injection efficiency to diffuse active layer.
p型窒化物半導体層のうち、p型光ガイド層の途中までリッジストライプが形成され、さらに、保護膜、p型電極、n型電極、pパット電極、及びnパット電極が形成されて半導体レーザーが構成されている。 Among the p-type nitride semiconductor layers, a ridge stripe is formed up to the middle of the p-type light guide layer, and further, a protective film, a p-type electrode, an n-type electrode, a p-pad electrode, and an n-pad electrode are formed to form a semiconductor laser. Is configured.
第1の発光素子101に用いられるレーザー光は、350nmから500nmに発光ピーク波長を有することが好ましい。この範囲のレーザー光を用いることにより波長変換効率の良好な蛍光物質400を使用することができる。また、この範囲にすることにより蛍光物質400を混合した樹脂の劣化を抑制することができる。第2の発光素子102に用いられるレーザー光は、573nmから780nmに発光ピーク波長を有するものを使用できる。
The laser light used for the first light-emitting
<導光板>
導光板200は、点光源100である第1の発光素子101、第2の発光素子102からの光を外部に導き、分散光源とするためのものである。
<Light guide plate>
The
導光板200の光取り出し面200aは、略矩形の他、略正方形、略多角形、略円形、略楕円形など種々の形状をとることができる。導光板200は、略直方体とすることできる他、光源100の入射側側面200bを広く、反対側の側面200bを狭くするように設けることが好ましい。これにより入射された光を光取り出し面200a側に効率よく取り出すためである。
The light extraction surface 200a of the
導光板200の側面200cは、一側面のみから光源を入射させるだけでなく、対面の二面、隣り合う二面、隣り合う三面などから光源を入射させることもできる。光取り出し面200aから高出力かつ均一に光を取り出すためである。
The
導光板200の材料として、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、非晶性ポリオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、ノルボルネン樹脂、シクロオレフィンポリマー(COP)、ガラスなどを用いることができる。これらの導光板200の材料はそれぞれ屈折率が異なるが、導光板の入射端面に形成する切り欠きプリズムの角度や数等を選定することによって、光の拡散を制御することができるので、屈折率により制約を受けることはない。導光板200は、上記材料を金型に射出成形することで形成される。金型は平面のものだけでなく、スリット(切り欠き)を設けたり、傾斜を設けたりすることもでき、用途に応じて任意の形状とすることができる。加工方法としては、ブラスト加工法やエッチング加工法等があるが、放電加工が最も好ましい。放電加工で金型にパターン形状を形成するには以下の条件を適宜調整させる。放電加工の条件はパルス幅を1μsec〜200μsecとし、電流値を0.1A〜20Aの範囲で変化させる。その他の放電加工の条件として電極と金型との距離を0.5μm〜1000μm、好ましくは1μm〜100μmの範囲とする。電極と金型との距離を上記範囲で徐々に近づけ、また、徐々に離すといった操作を行うことで上記出射面や反射面の梨子地面をグラデーション形状とすることができる。これにより連続的に梨地面を形成した導光板を提供することができる。
As the material of the
導光板200は、第1の発光素子101からの光の少なくとも一部を吸収して異なる波長の光を発する蛍光物質400を有する。ここで「蛍光物質を有し」とは、蛍光物質を導光板に含有させることの他、蛍光物質を含有する被膜を導光板に被着させること、接着剤等を介して蛍光物質を導光板に被着させることなどをいう。第1の実施の形態では、蛍光物質400を含有した被膜を導光板200に被着させている。これにより導光板200の製造が容易で、かつ、光劣化に強い樹脂を製造することができる。また、加熱して成型する導光板も使用することができる。その一方、導光板200は、光取り出し面の表面に蛍光物質400を塗布することもできる。また、導光板200内部に蛍光物質400を混入して成型することもできる。このとき導光板200内部に均一に蛍光物質400を配置する他、蛍光物質400を沈降させて光取り出し面200a若しくは底面200bに蛍光物質400を配置することもできる。
The
導光板200の底面200b及び側面200cには、反射部材を設けることが好ましい。光源100から入射された光を光取り出し面200aに効率よく導くためである。また、導光板200の光取り出し面200aには、紫外線吸収部材若しくは紫外線反射部材を設けることが好ましい。紫外線は視覚や人体に影響を及ぼすため、導光板200から外部に放出されるのを極力低減することが好ましいからである。反射部材として可視光の光を効率よく反射するAg、Cu、Au、Pt、Al等が好ましい。
It is preferable to provide a reflecting member on the
<光拡散部材>
発光装置は、光源100と導光板200との間に光拡散部材300を設けることが好ましい。光源100と導光板200との間とは、光源100から出射された光が導光板200に入射する経路の間の意味であり、光源100から出射された光が導光板200に直接入射する場合の間だけでなく、光源100から出射された光が間接部材を介して導光板200に入射する場合の間も含む。また、光拡散部材300は、導光板200と別部品として構成されていることが好ましいが、一体の部品として構成されていてもよい。光拡散部材300は、光源100から出射された光を拡散するための部材の意味である。例えば、光源100にレーザーダイオードを用いた場合、レーザー光の直進性が強いため、導光板200に入射した際、光の拡散が生じ難く光取り出し面200aから均一に光を取り出し難いからである。さらに光拡散部材300はレーザー光の形を変えることができる場合もある。
<Light diffusion member>
In the light emitting device, it is preferable to provide a
光拡散部材300として、一般的に使用されているシリンドリカルレンズ、ロッドレンズを使用することができる。光拡散部材300の材料としてアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、非晶性ポリオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、ノルボルネン樹脂、シクロオレフィンポリマー(COP)、ガラスなどを用いる。光拡散部材300には無機ガラスなどの無機物質の微細な粒を混入しておくこともできる。
As the
<蛍光物質>
蛍光物質400は、第1の発光素子101が持つ発光ピーク波長よりも長波長側に発光ピーク波長を持つものを使用することができる。これにより効率よく発光させることができる。
<Fluorescent substance>
As the
また、蛍光物質400は、第1の発光素子101が持つ発光ピーク波長と第2の発光素子102が持つ発光ピーク波長との間に発光ピーク波長を持つものも使用することができる。これにより第1の発光素子101からの光によって主として蛍光物質400の光を調整することができるため、蛍光物質400からの光と第2の発光素子102との光の混色を容易に調整することができる。また、蛍光物質400の光の吸収は、第2の発光素子の発光ピーク波長よりも短波長側にあり、ほとんど波長変換されず反射されるため、蛍光物質400が光拡散作用を持つと考えられる。
In addition, a
蛍光物質400は、導光板200内部に混入させて導光板200を形成してもよい。蛍光物質400は導光板200中に均一に分散されている構成を採ることができるほか、蛍光物質400の粒子の比重により導光板200中に沈降若しくは浮上させ光取り出し面200a若しくは底面200b側に配置させる構成を採ることもできる。このほか、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂などの被膜中に蛍光物質400を混入させ、平板上のシートを形成させ、このシート状の被膜を導光板200に被着させてもよい。さらに、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂などの被膜中に蛍光物質400を混入させ、印刷手段、インクジェット噴霧手段などを用いて導光板200の表面に塗布、接着させてもよい。蛍光物質400は、1種類のみである必要はなく2種類以上のものを混合等して用いてもよい。
The
蛍光物質400は、例えば以下のものを使用することができる。蛍光物質400として、青色に発光する蛍光体、緑色に発光する蛍光体、黄色に発光する蛍光体、赤色に発光する蛍光体等を使用することができる。例えばEu、Ce等のランタノイド系元素で主に賦活される窒化物系蛍光体・酸窒化物系蛍光体、Eu等のランタノイド系若しくはMn等の遷移金属系の元素により主に付活されるアルカリ土類ハロゲンアパタイト蛍光体、アルカリ土類金属ホウ酸ハロゲン蛍光体、アルカリ土類金属アルミン酸塩蛍光体、アルカリ土類ケイ酸塩、アルカリ土類硫化物、アルカリ土類チオガレート、アルカリ土類窒化ケイ素、ゲルマン酸塩、又は、Ce等のランタノイド系元素で主に付活される希土類アルミン酸塩、希土類ケイ酸塩、又は、Eu等のランタノイド系元素で主に賦活される有機及び有機錯体等から選ばれる少なくともいずれか1以上であることが好ましい。具体例として、下記の蛍光体を使用することができるが、これに限定されない。
As the
Eu、Ce等のランタノイド系元素で主に賦活される窒化物系蛍光体は、M2Si5N8:Eu(Mは、Sr、Ca、Ba、Mg、Znから選ばれる少なくとも1種以上である。)などがある。また、M2Si5N8:EuのほかMSi7N10:Eu、M1.8Si5O0.2N8:Eu、M0.9Si7O0.1N10:Eu(Mは、Sr、Ca、Ba、Mg、Znから選ばれる少なくとも1種以上である。)などもある。 A nitride phosphor mainly activated by a lanthanoid element such as Eu or Ce is M 2 Si 5 N 8 : Eu (M is at least one selected from Sr, Ca, Ba, Mg, Zn). There is.) In addition to M 2 Si 5 N 8 : Eu, MSi 7 N 10 : Eu, M 1.8 Si 5 O 0.2 N 8 : Eu, M 0.9 Si 7 O 0.1 N 10 : Eu (M Is at least one selected from Sr, Ca, Ba, Mg, and Zn.
Eu、Ce等のランタノイド系元素で主に賦活される酸窒化物系蛍光体は、MSi2O2N2:Eu(Mは、Sr、Ca、Ba、Mg、Znから選ばれる少なくとも1種以上である。)などがある。 An oxynitride phosphor mainly activated by a lanthanoid element such as Eu or Ce is MSi 2 O 2 N 2 : Eu (M is at least one selected from Sr, Ca, Ba, Mg, Zn) Etc.).
Eu等のランタノイド系若しくはMn等の遷移金属系の元素により主に付活されるアルカリ土類ハロゲンアパタイト蛍光体には、M5(PO4)3X:R(Mは、Sr、Ca、Ba、Mg、Znから選ばれる少なくとも1種以上である。Xは、F、Cl、Br、Iから選ばれる少なくとも1種以上である。Rは、Eu、Mn、EuとMn、のいずれか1以上である。)などがある。 Alkaline earth halogen apatite phosphors mainly activated by lanthanoid-based elements such as Eu or transition metal-based elements such as Mn include M 5 (PO 4 ) 3 X: R (M is Sr, Ca, Ba). X is at least one selected from F, Cl, Br and I. R is any one of Eu, Mn, Eu and Mn. Etc.).
アルカリ土類金属ホウ酸ハロゲン蛍光体には、M2B5O9X:R(Mは、Sr、Ca、Ba、Mg、Znから選ばれる少なくとも1種以上である。Xは、F、Cl、Br、Iから選ばれる少なくとも1種以上である。Rは、Eu、Mn、EuとMn、のいずれか1以上である。)などがある。 The alkaline earth metal borate phosphor has M 2 B 5 O 9 X: R (M is at least one selected from Sr, Ca, Ba, Mg, Zn. X is F, Cl , Br, or I. R is Eu, Mn, or any one of Eu and Mn.).
アルカリ土類硫化物蛍光体には、La2O2S:Eu、Y2O2S:Eu、Gd2O2S:Euなどがある。 Examples of the alkaline earth sulfide phosphor include La 2 O 2 S: Eu, Y 2 O 2 S: Eu, and Gd 2 O 2 S: Eu.
Ce等のランタノイド系元素で主に賦活される希土類アルミン酸塩蛍光体には、Y3Al5O12:Ce、(Y0.8Gd0.2)3Al5O12:Ce、Y3(Al0.8Ga0.2)5O12:Ce、(Y,Gd)3(Al,Ga)5O12の組成式で表されるYAG系蛍光体などがある。 Examples of rare earth aluminate phosphors mainly activated with lanthanoid elements such as Ce include Y 3 Al 5 O 12 : Ce, (Y 0.8 Gd 0.2 ) 3 Al 5 O 12 : Ce, Y 3 (Al 0.8 Ga 0.2) 5 O 12: Ce, and the like (Y, Gd) 3 (Al , Ga) YAG -based phosphor represented by the composition formula of 5 O 12.
アルカリ土類金属珪酸塩は、以下のような一般式で表されるアルカリ土類金属オルト珪酸塩が好ましい。
(2−x−y)SrO・x(Ba,Ca)O・(1−a−b−c−d)SiO2・aP2O5bAl2O3cB2O3dGeO2:yEu2+(式中、0<x<1.6、0.005<y<0.5、0<a、b、c、d<0.5である。)
(2−x−y)BaO・x(Sr,Ca)O・(1−a−b−c−d)SiO2・aP2O5bAl2O3cB2O3dGeO2:yEu2+(式中、0.01<x<1.6、0.005<y<0.5、0<a、b、c、d<0.5である。)
ここで、好ましくは、a、b、cおよびdの値のうち、少なくとも一つが0.01より大きい。
The alkaline earth metal silicate is preferably an alkaline earth metal orthosilicate represented by the following general formula.
(2-x-y) SrO · x (Ba, Ca) O · (1-a-b-c-d) SiO 2 · aP 2 O 5 bAl 2 O 3 cB 2 O 3 dGeO 2: yEu 2+ ( Equation Medium, 0 <x <1.6, 0.005 <y <0.5, 0 <a, b, c, d <0.5.)
(2-x-y) BaO · x (Sr, Ca) O · (1-a-b-c-d) SiO 2 · aP 2 O 5 bAl 2 O 3 cB 2 O 3 dGeO 2: yEu 2+ ( Equation (Inside, 0.01 <x <1.6, 0.005 <y <0.5, 0 <a, b, c, d <0.5.)
Here, preferably, at least one of the values of a, b, c and d is greater than 0.01.
アルカリ土類金属塩からなる蛍光体として、上述したアルカリ土類金属珪酸塩の他、ユウロピウムおよび/またはマンガンで付活されたアルカリ土類金属アルミン酸塩やY(V,P,Si)O4:Eu、または次式で示されるアルカリ土類金属−マグネシウム−二珪酸塩を有することもできる。 As a phosphor composed of an alkaline earth metal salt, in addition to the alkaline earth metal silicate described above, an alkaline earth metal aluminate or Y (V, P, Si) O 4 activated with europium and / or manganese is used. : Eu, or an alkaline earth metal-magnesium-disilicate represented by the following formula:
Me(3−x−y)MgSi2O3:xEu,yMn(式中、0.005<x<0.5、0.005<y<0.5、Meは、Baおよび/またはSrおよび/またはCaを示す。)
アルカリ土類金属アルミン酸塩蛍光体には、SrAl2O4:R、Sr4Al14O25:R、CaAl2O4:R、BaMg2Al16O27:R、BaMg2Al16O12:R、BaMgAl10O17:R(Rは、Eu、Mn、EuとMn、のいずれか1以上である。)などがある。
Me (3-xy) MgSi 2 O 3 : xEu, yMn (wherein 0.005 <x <0.5, 0.005 <y <0.5, Me represents Ba and / or Sr and / or Or Ca.)
Alkaline earth metal aluminate phosphors include SrAl 2 O 4 : R, Sr 4 Al 14 O 25 : R, CaAl 2 O 4 : R, BaMg 2 Al 16 O 27 : R, BaMg 2 Al 16 O 12 : R, BaMgAl 10 O 17 : R (R is Eu, Mn, or any one of Eu and Mn).
その他の蛍光体には、ZnS:Eu、Zn2GeO4:Mn、MGa2S4:Eu(Mは、Sr、Ca、Ba、Mg、Znから選ばれる少なくとも1種以上である。Xは、F、Cl、Br、Iから選ばれる少なくとも1種以上である。)などがある。また、M2Si5N8:Eu、MSi7N10:Eu、M1.8Si5O0.2N8:Eu、M0.9Si7O0.1N10:Eu(Mは、Sr、Ca、Ba、Mg、Znから選ばれる少なくとも1種以上である。)などもある。 Other phosphors include ZnS: Eu, Zn 2 GeO 4 : Mn, MGa 2 S 4 : Eu (M is at least one selected from Sr, Ca, Ba, Mg, Zn. X is At least one selected from F, Cl, Br, and I). M 2 Si 5 N 8 : Eu, MSi 7 N 10 : Eu, M 1.8 Si 5 O 0.2 N 8 : Eu, M 0.9 Si 7 O 0.1 N 10 : Eu (M is , Sr, Ca, Ba, Mg, and Zn.).
上述の蛍光体は、所望に応じてEuに代えて、又は、Euに加えてTb、Cu、Ag、Au、Cr、Nd、Dy、Co、Ni、Tiから選択される1種以上を含有させることもできる。 The phosphor described above contains at least one selected from Tb, Cu, Ag, Au, Cr, Nd, Dy, Co, Ni, and Ti instead of Eu or in addition to Eu as desired. You can also.
また、上記蛍光体以外の蛍光体であって、同様の性能、効果を有する蛍光体も使用することができる。 Moreover, it is fluorescent substance other than the said fluorescent substance, Comprising: The fluorescent substance which has the same performance and effect can also be used.
これらの蛍光体は、光源100からの励起光により、黄色、赤色、緑色、青色、またはこれらの中間色である黄色、青緑色、橙色などに発光する。これらの蛍光体を適宜組み合わせることにより、種々の発光色を有する発光装置を製造することができる。
These phosphors emit light in yellow, red, green, blue, or an intermediate color such as yellow, blue-green, or orange by excitation light from the
蛍光物質として蛍光顔料、蛍光染料なども使用することができる。 A fluorescent pigment, a fluorescent dye, or the like can also be used as the fluorescent substance.
そのほか、蛍光物質として量子ドット(ナノ粒子)を使用することもできる。量子ドット(ナノ粒子)は、粒子サイズによって発光色が異なるナノサイズの粒子である。例えば、ナノサイズのセレン化カドミウム粒子(CdSe)などの粒子ドットを用いることもできる。これは粒径が大きくなるに従って長波長側の光を放出するものである。例えば、平均粒径2.4nmでは青色、2.8nmでは緑色、3.4nmでは黄色、3.8nmでは橙色、4.2nmでは赤色である。 In addition, quantum dots (nanoparticles) can be used as the fluorescent material. Quantum dots (nanoparticles) are nanosized particles having different emission colors depending on the particle size. For example, particle dots such as nano-sized cadmium selenide particles (CdSe) can be used. This emits light on the longer wavelength side as the particle size increases. For example, when the average particle size is 2.4 nm, the color is blue at 2.8 nm, green at 3.4 nm, orange at 3.8 nm, red at 4.2 nm, and red at 4.2 nm.
<拡散材>
更に、導光板200中に拡散剤を含有させても良い。具体的な拡散剤としては、チタン酸バリウム、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化珪素等が好適に用いられる。これによって光源100から入射された光が分散して、光取り出し面200aから均一な光が放出される。
<Diffusion material>
Further, the
<第2の実施の形態>
図3は、本発明に係る発光装置を示す概略平面図である。図4は、本発明に係る発光装置を示す概略断面図である。図4は、図3のII−IIで切断した際の概略断面図である。第1の実施の形態とほぼ同様の部分については説明を省略する。
<Second Embodiment>
FIG. 3 is a schematic plan view showing a light emitting device according to the present invention. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a light emitting device according to the present invention. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. A description of portions that are substantially the same as those in the first embodiment will be omitted.
第2の実施の形態に係る発光装置は、光源110と、光源110からの光を伝達する導光板210と、光源110と導光板210との間に設けられる光拡散部材310と、を有する。光拡散部材310は、導光板210の側面に装着されている。これにより集積効率を向上することができる。導光板210は平板状の形状を成しており、その隣り合う側面210c二面に光拡散部材310が装着されており、残る側面210c二面及び底面210bには反射部材が設けられている。導光板210の隣り合う側面210cに対してほぼ平行となるように二つの光源110を配置する。光源110は第1の発光素子と、第2の発光素子とを持ち、第1の発光素子は400nm近傍に発光ピーク波長を持つレーザーダイオードであり、第2の発光素子は赤色領域に発光ピーク波長を持つレーザーダイオードである。蛍光物質410は第1の発光素子からの光により青緑色に発光ピーク波長を持つもの、例えば、酸窒化物蛍光体である。これにより蛍光物質からの青緑色光と第2の発光素子からの赤色光によって白色に発光する発光装置を提供することができる。導光板210は、蛍光物質410を含有する被膜を光取り出し面210aに被着させている。被膜は光取り出し面200aのみならず光拡散部材310まで被着されており光拡散部材310からの光の漏れを低減している。この被膜は、蛍光物質410が極めて密に詰まっており光源110からの光をほとんど外部に漏らさないように構成されている。導光板210は透光性のガラス部材を用いている。導光板210の光取り出し面210aは、導光板210内部で反射・散乱された光を外部に放出するように構成されている。光拡散部材310は、光源110からの光を拡散する。第1の実施の形態と異なり光拡散部材310は導光板210に装着されているため、集光レンズ形状を採ることを要さず、また、光拡散部材300と導光板210との間の反射等による光の損失が少ないため、効率よく導光板200内部に導くことができる。導光板210は、拡散材510が含有されており、ほぼ均一に光が分散される。
The light emitting device according to the second embodiment includes a
<第3の実施の形態>
以下の実施の形態は、上述及び後述の発光装置の一部に置換可能である。第3の実施の形態及び第4の実施の形態は、光源に関するものである。
<Third Embodiment>
The following embodiments can be replaced with a part of the light emitting device described above and below. The third embodiment and the fourth embodiment relate to a light source.
第3の実施の形態として、例えば、光源120を種々変更したものがある。図5は、光源の光取り出し面を示す概略平面図である。
As the third embodiment, for example, there are various modifications of the
光源120は、導光板の側面方向に沿うように横長の楕円形状の出射口と成っている。これは、点光源を平板状の導光板の側面に効率よく入射するためである。この光源120の個数も導光板の大きさに応じて適宜変更する。また、光源120は、第1の発光素子を二個配置し、その間に第2の発光素子を配置する構成としてもよい。
The
<第4の実施の形態>
第4の実施の形態として、第1の発光素子131と第2の発光素子132とを一組として複数組並べたものも使用することができる。図6は、光源の光取り出し面を示す概略平面図である。
<Fourth embodiment>
As the fourth embodiment, one in which a plurality of first light-emitting
第3の実施の形態と異なり、第4の実施の形態は導光板の側面方向に沿うように円形の出射口を2個配置している。この2個の出射口は第1の発光素子131と第2の発光素子132とを一組としている。これにより一組の発光素子から出射される光は均一に混じりあう。
Unlike the third embodiment, in the fourth embodiment, two circular emission ports are arranged along the side surface direction of the light guide plate. The two light emission ports are a set of the first
<第5の実施の形態>
第5の実施の形態乃至第9の実施の形態は導光板に関するものである。
<Fifth embodiment>
The fifth to ninth embodiments relate to a light guide plate.
第5の実施の形態は底面に傾斜を設けた導光板220に関する。図7は、導光板を示す概略断面図である。
The fifth embodiment relates to a
導光板220の側面から入射された光を光取り出し面200aに導くため、導光板220の底面に傾斜を設けている。傾斜角αは0°より大きく15°程度が好ましいが、1°〜3°程度が最も好ましい。光は直進性を有するため、光取り出し面200aに対して平行に入射される光源からの光は、何らかの部材に照射しない限り、向きを変えることがない。そのため、この平行光を導光板220の底面に照射及び反射させて光取り出し面200a側に導くようにしたものである。導光板220は、蛍光物質420がほぼ均一に混合されて成形されている。
In order to guide the light incident from the side surface of the
<第6の実施の形態>
第6の実施の形態は蛍光物質430を導光板230に固着させたものである。図8は、導光板を示す概略断面図である。
<Sixth Embodiment>
In the sixth embodiment, a
導光板230の光取り出し面側に蛍光物質430をインクジェット噴霧手段若しくはメッキ手段、印刷手段等を用いて固着させる。蛍光物質430に固着性がない場合は、エポキシ樹脂等の接着剤を蛍光物質430の表面にコーティングしたものを用いて固着させる。光取り出し面に蛍光物質430を密に充填して光源からの光を効率よく波長変換させる。
The
<第7の実施の形態>
第7の実施の形態は導光板240の内部の光取り出し面側に蛍光物質440を配置させたものである。図9は、導光板を示す概略断面図である。
<Seventh embodiment>
In the seventh embodiment, a fluorescent material 440 is arranged on the light extraction surface side inside the light guide plate 240. FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing the light guide plate.
導光板240の内部には蛍光物質440と拡散材520とが混入されている。蛍光物質440は導光板240の光取り出し面側にほぼ均一に配置されている。拡散剤520は、導光板240の内部に均一に拡散されている。導光板240の側面及び底面には反射部材が設けられている。また、導光板240の底面は傾斜が設けられている。これにより導光板240の側面から入射された光は、拡散剤520に照射して光が拡散される。この拡散された光は底面及び側面に照射して反射され光取り出し面側に配置されている蛍光物質440に照射される。この蛍光物質440で吸収、波長変換された光は光取り出し面から外部に放出される。一方、底面及び側面に照射されず直接蛍光物質440に照射することもあり得る。 A fluorescent material 440 and a diffusion material 520 are mixed in the light guide plate 240. The fluorescent material 440 is disposed substantially uniformly on the light extraction surface side of the light guide plate 240. The diffusing agent 520 is uniformly diffused inside the light guide plate 240. Reflective members are provided on the side and bottom surfaces of the light guide plate 240. The bottom surface of the light guide plate 240 is inclined. As a result, the light incident from the side surface of the light guide plate 240 is applied to the diffusing agent 520 to diffuse the light. The diffused light is applied to the bottom and side surfaces, reflected, and applied to the fluorescent material 440 disposed on the light extraction surface side. Light that has been absorbed and wavelength-converted by the fluorescent material 440 is emitted to the outside from the light extraction surface. On the other hand, the fluorescent material 440 may be directly irradiated without being irradiated on the bottom and side surfaces.
導光板240の光取り出し面には、凹凸が形成されている。これにより光取り出し効率を向上させたり、レーザーダイオードの持つコヒーレント性を打ち消したりすることができる。 Concavities and convexities are formed on the light extraction surface of the light guide plate 240. As a result, the light extraction efficiency can be improved, or the coherency of the laser diode can be canceled.
導光板240は、導光板240の材質の比重とほぼ同じ程度の拡散剤520と、導光板240の材質の比重よりも重い蛍光物質440とをよく混ぜ合わせる。その後、光取り出し面側を下向きにして、所定時間放置する。これにより比重の重い蛍光物質440が沈降して硬化する。その後、反射部材を導光板240の所定の側面及び底面に固着する。 The light guide plate 240 is a mixture of a diffusing agent 520 that is approximately equal to the specific gravity of the material of the light guide plate 240 and a fluorescent material 440 that is heavier than the specific gravity of the material of the light guide plate 240. Then, the light extraction surface side is faced down and left for a predetermined time. As a result, the fluorescent material 440 having a high specific gravity settles and hardens. Thereafter, the reflecting member is fixed to predetermined side surfaces and the bottom surface of the light guide plate 240.
これにより第1の発光素子の紫外光を導光板240から漏らさなくすることができる。 Thereby, the ultraviolet light of the first light emitting element can be prevented from leaking from the light guide plate 240.
<第8の実施の形態>
第8の実施の形態は、第7の実施の形態と蛍光物質450の配置が異なる以外ほぼ同じである。図10は、導光板を示す概略断面図である。
<Eighth Embodiment>
The eighth embodiment is almost the same as the seventh embodiment except that the arrangement of the
導光板250の内部に蛍光物質450と拡散剤530とが配置されている。蛍光物質450は導光板250の底面に配置する。場合により側面にも配置する。この場合も、蛍光物質450と導光板250の材料との比重差を利用して配置するものである。これにより光源から入射された光は底面及び側面に配置された蛍光物質450に照射され光取り出し面側に放出される。蛍光物質450により波長変換された光は、拡散剤540で拡散される。これにより第2の発光素子からの光がより光取り出し面から放出されることとなり、蛍光物質540の光とより均一に混色する。
A
<第9の実施の形態>
第9の実施の形態は、導光板260内部に拡散剤540と蛍光物質460とを均一に拡散させている。図11は、導光板を示す概略断面図である。
<Ninth embodiment>
In the ninth embodiment, the diffusing
導光板260の内部に拡散剤540と蛍光物質460とを均一に拡散させている。これにより第2の発光素子からの光は蛍光物質460に吸収されず反射されるため、蛍光物質460が拡散剤として作用している。これにより均一に混色させることができる。
The diffusing
<第10の実施の形態>
第10の実施の形態は、導光板270の表面にフィルム600が固着されている。図12は、本発明に係る発光装置を示す概略断面図である。
<Tenth Embodiment>
In the tenth embodiment, the
導光板270の光取り出し面には蛍光物質470が配置されている。この導光板270の光取り出し面表面にフィルム600が吸着されている。このフィルム600は、紫外線を透過させず、可視光のみを透過するものである。光源120からの光は光拡散部材320を透過して導光板270の側面に入射する。光拡散部材320の入射面側及び導光板270の入射面側の側面には無反射コーティングが施されている。これにより入射損失を低減することができる。光拡散部材320は集光レンズ形状をなしており光源120からの光を集光させて導光板270の側面に入射させている。
A
<第11の実施の形態>
第11の実施の形態は、導光板280の中央部を盛り上げるように傾斜を設けている。図13は、導光板を示す概略断面図である。
<Eleventh embodiment>
In the eleventh embodiment, an inclination is provided so that the central portion of the
導光板280の底面280bは、傾斜が設けられている。この傾斜は中央部を導光板2の内側方向に凹ませている。これにより一側面から入射した光が対面の側面へと光が抜けるのを防止している。また、導光板280の底面に凹凸を設け、光散乱効果を高めることもできる。
The
<第12の実施の形態>
第12の実施の形態は、導光板290と光拡散部材とを一体成型している。図14は、本発明に係る発光装置を示す概略断面図である。
<Twelfth embodiment>
In the twelfth embodiment, the
導光板290は側面に丸みを持たせ、光源140からの光を入射し易くし拡散するように形成されている。導光板290の光取り出し面には蛍光物質490を混入した被膜を被着させている。
The
<実施例1>
実施例1は、光源100と導光板200と光拡散部材300とを有する。図1は、本発明に係る発光装置を示す概略斜視図である。図2は、本発明に係る発光装置を示す概略断面図である。上述の第1の実施の形態も参照する。
<Example 1>
The first embodiment includes a
光源100の第1の発光素子101にGaN系のレーザーダイオードを用いる。第1の発光素子101及び第2の発光素子102のレーザーダイオードを導光板200に対して縦方向に並べて配置している。第1の発光素子101は、青色領域に発光ピーク波長を持つものを使用する。第2の発光素子102は、赤色領域に発光ピーク波長を持つものを使用する。
A GaN laser diode is used for the first
導光板200は、レーザー光源に対して透明な母体であるガラス材料を用いる。導光板200は、厚さ約1mmの平板である。この導光板200の光取り出し面200aに蛍光物質400を塗布している。蛍光物質400は、YAG蛍光体を使用する。導光板200の底面200b及び側面200c(光源側を除く)には、Agをコーティングしている。導光板200の側面200c(光源側)には、無反射コーティングを施している。
The
光拡散部材300にシリンドリカルレンズを用いる。シリンドリカルレンズはアクリル材料を用い、焦点距離3mmのものを用いる。シリンドリカルレンズの光入射面及び光出力面には無反射コーティングを施しており、入射損失を5%以下としている。これにより導光板200における入射面でのビーム幅は短方で約0.5mmとなり全光出力の80%以上をガラス内に注入することができる。
A cylindrical lens is used for the
一般に透明な母体に入射された光は、導光板200内部で反射・散乱を繰り返し最終的に蛍光物質400に照射されることになる。また、裏面に入射された光は定在波として散乱し、蛍光物質400に照射され白色光に変換される。この光学配置を用いることで、人間の目に直接レーザーダイオードのコヒーレンス性の高いレーザー光が入射することがなくなる。
In general, light incident on a transparent mother body is repeatedly reflected and scattered inside the
これにより、第1の発光素子101からの青色光により、YAG蛍光体が励起され黄色に発光し、導光板200からは混色光である白色系の光が放出する。さらに色調を変えるため、第2の発光素子102を導光板200に入射させ、やや赤味を帯びた白色にすることもできる。第1の発光素子101及び第2の発光素子102からの光は、シリンドリカルレンズ及び導光板200で拡散・反射・散乱を繰り返し、導光板200の光取り出し面200aからは均一な光が放出される。
Accordingly, the YAG phosphor is excited by the blue light from the first
<実施例2>
実施例2は、光源110と導光板210と光拡散部材310とを有する。図3は、本発明に係る発光装置を示す概略斜視図である。図4は、本発明に係る発光装置を示す概略断面図である。図5光源の光取り出し面を示す概略平面図である。上述の第2の実施の形態も参照する。
<Example 2>
The second embodiment includes a
実施例1のように、導光板200の一側面のみからレーザー光を照射するのみでも十分な輝度が得られるが、さらに高い輝度を得るために、一側面のみならず二以上の側面からレーザー光を照射することも可能である。複数のレーザー光を照射させることで数倍の輝度を得ることが可能である。
As in the first embodiment, sufficient luminance can be obtained only by irradiating the laser beam from only one side of the
導光板210の二側面から光を入射させるため、光源110は二組使用する。一組の光源には第1の発光素子を二個使用して、その間に第2の発光素子を一つ使用する。第1の発光素子はGaN系の405nm近傍に発光ピーク波長を持つレーザーダイオードを使用する。第2の発光素子は赤色領域に発光ピーク波長を持つものを使用する。
Two sets of
導光板210は透光性のガラスを使用して、光源110からの光が入射される部分及び光取り出し面210a以外はAgのコーティングを施す。導光板210には光拡散部材300であるシリンドリカルレンズを装着している。導光板210の光取り出し面210aには蛍光物質410を混入した被膜を被着させている。蛍光物質410は、Ca10(PO4)6(Cl,Br)2:Euで表されるアルカリ土類ハロゲンアパタイト蛍光体、及びBaSi2O2N2:Euで表される酸窒化物蛍光体を使用する。
The
第1の発光素子はアルカリ土類ハロゲンアパタイト蛍光体及び酸窒化物蛍光体を励起して、この蛍光体からの光と第2の発光素子からの光との混色により白色に発光する発光装置を提供することができる。 The first light emitting element excites an alkaline earth halogen apatite phosphor and an oxynitride phosphor, and emits white light by mixing the light from the phosphor and the light from the second light emitting element. Can be provided.
本発明の発光装置は、照明器具、ディスプレイ、液晶のバックライトなどに利用することができる。 The light emitting device of the present invention can be used for lighting fixtures, displays, liquid crystal backlights, and the like.
100、110、120、130、140 光源
101 第1の発光素子
102 第2の発光素子
200、210、220、230、240、250、260、270、280、290 導光板
200a、210a、280a 光取り出し面
200b、210b、280b 底面
200c、210c、280c 側面
300、310、320 光拡散部材
400、410、420、430、440、450、460、470、480、290 蛍光物質
510、520、530、540 拡散材
600 フィルム
100, 110, 120, 130, 140
Claims (18)
前記光源は第1の発光素子と、前記第1の発光素子が持つ発光ピーク波長よりも長波長側に発光ピーク波長を持つ第2の発光素子と、を有し、
前記導光板は、前記第1の発光素子からの光の少なくとも一部を吸収して異なる波長の光を発する蛍光物質を有し、
少なくとも前記第2の発光素子からの光及び前記蛍光物質からの光が混合されて外部に放出されることを特徴とする発光装置。 A light-emitting device having a light source and a light guide plate that transmits light from the light source,
The light source includes a first light emitting element, and a second light emitting element having a light emission peak wavelength on a longer wavelength side than the light emission peak wavelength of the first light emitting element,
The light guide plate includes a fluorescent material that emits light of different wavelengths by absorbing at least part of the light from the first light emitting element,
At least light from the second light emitting element and light from the fluorescent material are mixed and emitted to the outside.
前記光源はレーザーダイオードを有し、
前記導光板は、前記レーザーダイオードからの光の少なくとも一部を吸収して異なる波長の光を発する蛍光物質を有し、
前記レーザーダイオードからの光及び前記蛍光物質からの光の少なくともいずれかの光が外部に放出されることを特徴とする発光装置。 A light emitting device comprising: a light source; a light guide plate that transmits light from the light source; and a light diffusion member provided between the light source and the light guide plate,
The light source comprises a laser diode;
The light guide plate has a fluorescent material that absorbs at least part of light from the laser diode and emits light of different wavelengths,
At least one of the light from the laser diode and the light from the fluorescent material is emitted to the outside.
The light emitting device according to claim 1, wherein a light diffusing member is provided between the light source and the light guide plate.
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