JP2015060969A - 発光装置 - Google Patents
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Abstract
Description
波長変換部材2としては、例えばガラスや樹脂のマトリクス中に蛍光体粉末が分散してなる板状のものが挙げられる。特に、ガラスマトリクス中に蛍光体粉末が分散してなる構造であると、耐熱性に優れるため好ましい。また、透光性を有するガラスやセラミック等の基板上に蛍光体層を形成してなるものであってもよい。
光源3は第1のピーク波長を有する励起光を波長変換部材2に照射する。第1のピーク波長としては300〜500nmであることが好ましく、400〜500nmであることがより好ましく、440〜480nmであることがさらに好ましい。
(1)波長変換部材の作製
R2O‐RO−B2O3―SiO2系ガラス粉末(ガラス組成(モル比):59SiO2−17B2O3−6Al2O3−3K2O−8Na2O−7Li2O、平均粒子径(D50)3.3μm)に対し、Y3(Al,Gd)5O12:Ce2+蛍光体粉末(平均粒子径(D50)18μm)を表1に記載の各含有量になるように配合し、得られた混合粉末を、プレス金型を用いて直径10mm、厚み15mmの円柱状に予備成形した。得られた予備成形体を600℃で20分間焼成することにより焼結体を得た。焼結体に対し切削、研磨加工を施すことにより厚み0.2mmの波長変換部材を得た。
上記で得られた波長変換部材に青色LED(ピーク波長445nm、出力1.87W)を照射し、波長変換部材から発せられる光の強度を積分球内で測定した。得られた発光スペクトルを図3に示す。各試料について、第1及び第2のピーク波長における発光強度の測定結果を表1に示す。
下記の条件により、波長変換部材への励起光照射のシミュレーションを行った。シミュレーションはCYBERNET社のLightToolsを用いて行った。
シミュレーションに用いた発光装置のモデル(側面図)を図4に示す。各パラメータは以下のように設定した。
直径:5mm
厚み:0.2mm
ガラスマトリクス:R2O‐RO−B2O3―SiO2系ガラス(屈折率nd 1.52)
蛍光体粉末:CaAlSiN3:Eu2+(屈折率nd 2.3、比重 3.5、平均粒子径(D50)9μm)
蛍光体粉末濃度:10〜50体積%の範囲で適宜選択。
蛍光体粉末の励起スペクトル及び蛍光スペクトル:株式会社日立ハイテクノロジーズ製の分光蛍光光度計F−7000で測定した値を入力。
蛍光体粉末の吸収スペクトル:蛍光体粉末に対する励起光照射実験を行い、次式から得られた値を入力。
α(λex)=1−(Φsc(λex)/Φex(λex))
(α(λex):吸収スペクトル、Φsc(λex):出射側励起光強度、
Φex(λex):入射側励起光強度)
・光源
直径:1mm
発光面と波長変換部材との距離:80mm
励起光照射角度※:100°
青色レーザーダイオード
ピーク波長:445nm
出力:1.87W
※「励起光照射角度」は、発光面から出射される光の広がり角度をいう。
・受光面
直径:3mm
波長変換部材との距離:1μm
2 波長変換部材
2a 光入射面
2b 光出射面
3 光源
11 発光装置
12 波長変換部材
13 透光性基板
14 蛍光体層
15 光源
L1 励起光
L2 発光
Claims (5)
- 第1のピーク波長を有する励起光を第2のピーク波長を有する蛍光に波長変換して、前記励起光と前記蛍光を含む出射光を出射する波長変換部材、及び、
前記波長変換部材に前記励起光を照射する光源、
を備えてなる発光装置であって、
前記出射光の発光スペクトルにおいて、前記第1のピーク波長における発光強度I1及び前記第2のピーク波長における発光強度I2が、0<I1/I2≦1の関係を満たすことを特徴とする発光装置。 - 前記出射光の発光スペクトルにおいて、前記第1のピーク波長における発光強度I1及び前記第2のピーク波長における発光強度I2が、0.001≦I1/I2≦0.8の関係を満たすことを特徴とする請求項1に記載の発光装置。
- 前記第1のピーク波長が300〜500nmであることを特徴とする請求項1または2に記載の発光装置。
- 前記波長変換部材が、ガラスマトリクス中に蛍光体粉末が分散してなることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の発光装置。
- プロジェクター用であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の発光装置。
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