JP2015534277A - セラミック変換素子、オプトエレクトロニクス半導体デバイス、及び、セラミック変換素子の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
・第1波長領域の電磁放射を第2波長領域の電磁放射に変換するために適した第1発光材料を有する第1グリーンシートを用意するステップと、
・第1波長領域の電磁放射を第3波長領域の電磁放射に変換するために適した第2発光材料を有する第2グリーンシートを用意するステップと、
・第1グリーンシートと第2グリーンシートとを積層させるステップと、
・第1グリーンシートと第2グリーンシートとを有する積層体を焼結して、上述したようなセラミック変換素子を形成するステップ。
Claims (15)
- セラミック変換素子(1)において、
・第1波長領域の電磁放射を第2波長領域の電磁放射に変換する第1発光材料(3)を有する第1セラミック層(2)と、
・第1波長領域の電磁放射を第3波長領域の電磁放射に変換する第2発光材料(5)を有する第2セラミック層(4)と、
を備えており、
前記第1発光材料(3)と前記第2発光材料(5)とは、少なくとも1つの酸素含有無機化合物をベースにしており、かつ、互いに異なっている、
ことを特徴とするセラミック変換素子(1)。 - 前記第1セラミック層(2)の主延在平面と、前記第2セラミック層(4)の主延在平面とは、前記セラミック変換素子(1)の主平面に対して平行に配置されている、
ことを特徴とする請求項1記載のセラミック変換素子(1)。 - 前記第1セラミック層(2)と前記第2セラミック層(4)とが、1つの共通の界面を形成している、
ことを特徴とする請求項1又は2記載のセラミック変換素子(1)。 - 前記第1発光材料(3)及び前記第2発光材料(5)は、酸素含有ガーネット発光材料である、
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項記載のセラミック変換素子(1)。 - 前記第1発光材料(3)及び前記第2発光材料(5)は、Ln3 (Al5O12):Ce3+の発光材料系をベースにしており、但し、Lnは、ルテチウム、イットリウム、スカンジウム、ガドリニウム、テルビウムの元素のうちの少なくとも1つを表している、
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか一項記載のセラミック変換素子(1)。 - 前記第1発光材料(3)は、(Gd,Y)3Al5O12:Ce3+とTb3Al5O12:Ce3+とを含むグループから選択されており、前記第2発光材料(5)は、Lu3Al5O12:Ce3+とSc3Al5O12:Ce3+とを含むグループから選択されている、
ことを特徴とする請求項1から5のいずれか一項記載のセラミック変換素子(1)。 - 前記第1セラミック層(2)の厚さは、50μm以上300μm以下である、
ことを特徴とする請求項1から6のいずれか一項記載のセラミック変換素子(1)。 - 前記第2セラミック層(4)の厚さは、30μm以上100μm以下である、
ことを特徴とする請求項1から7のいずれか一項記載のセラミック変換素子(1)。 - 前記第1セラミック層(2)と前記第2セラミック層(4)との間に、前記第1波長領域の電磁放射を第4波長領域の電磁放射に変換し、かつ、少なくとも1つの酸素含有無機化合物をベースにした第3発光材料(7)を有する第3セラミック層(6)が配置されている、
ことを特徴とする請求項1から8のいずれか一項記載のセラミック変換素子(1)。 - 前記第1波長領域は青色光を含み、前記第2波長領域は黄色光及び/又は赤色光を含み、前記第3波長領域は緑色光を含む、
ことを特徴とする請求項1から9のいずれか一項記載のセラミック変換素子(1)。 - オプトエレクトロニクス半導体デバイスにおいて、
・動作中に出射面(12)から第1波長領域の電磁放射を放射する半導体本体(10)と、
・前記第1波長領域の電磁放射を少なくとも部分的に第2波長領域の放射と第3波長領域の放射とに変換する、請求項1から10のいずれか一項記載のセラミック変換素子(1)とを備えており、
前記オプトエレクトロニクス半導体デバイスは、前記第1波長領域の電磁放射と、前記第2波長領域の電磁放射と、前記第3波長領域の電磁放射とを放射する、
ことを特徴とするオプトエレクトロニクス半導体デバイス。 - CIE標準表色系の白色の範囲内の色度を有する混合色の放射を放射する、
ことを特徴とする請求項11記載のオプトエレクトロニクス半導体デバイス。 - 前記セラミック変換素子(1)は、前記第1波長領域の光を最も長い波長の光に変換する発光材料(3,5,7)を有するセラミック層(2,4,6)が、前記半導体本体(10)の前記出射面(12)を向くように配置されている、
ことを特徴とする請求項11又は12記載のオプトエレクトロニクス半導体デバイス。 - セラミック変換素子(1)の製造方法において、
・第1波長領域の電磁放射を第2波長領域の電磁放射に変換するために適した第1発光材料(3)を有する第1グリーンシート(15)を用意するステップと、
・第1波長領域の電磁放射を第3波長領域の電磁放射に変換するために適した第2発光材料(5)を有する第2グリーンシート(16)を用意するステップと、
・前記第1グリーンシート(15)と前記第2グリーンシート(16)とを積層させるステップと、
・前記第1グリーンシート(15)と前記第2グリーンシート(16)とを有する積層体を焼結して、請求項1から10のいずれか一項記載のセラミック変換素子(1)を形成するステップと、
を有することを特徴とする製造方法。 - 前記積層体の焼結を、単一の焼結ステップにおいて実施する、
ことを特徴とする請求項14記載の製造方法。
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