JP2019208037A - 発光装置 - Google Patents
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〔単結晶蛍光体〕
第1の実施の形態に係る単結晶蛍光体は、Ceで付活されるYAG系単結晶蛍光体であり、(Y1−a−bLuaCeb)3+cAl5−cO12(0≦a≦0.9994、0.0002≦b≦0.0067、−0.016≦c≦0.315)で表される組成を有する。ここで、Ceは、Yサイトに置換され、付活剤として機能する(発光中心となる)。一方、Luは、Yサイトに置換されるが、付活剤としては機能しない。
本実施の形態の単結晶蛍光体の製造方法の一例として、CZ法による製造方法について以下に述べる。
組成の異なる複数の第1の実施の形態に係る単結晶蛍光体を製造し、組成の分析、CIE色度と内部量子効率の評価を行った。
Ceにより付活されたYAG系単結晶蛍光体とYAG系多結晶蛍光体粉末とでは、Ceの濃度と発光色の関係が大きく異なる。例えば、特許文献(特開2010−24278号公報)には、組成式(Y1−zCez)3Al5O12で表される組成を有する多結晶蛍光体粉末では0.003≦z≦0.2のCe濃度範囲で一定の色度(0.41,0.56)の光を発することが記載されている。一方、本実施の形態の単結晶蛍光体では、Ce濃度に依存して色度が変化し、例えば、上記特許文献の多結晶蛍光体粉末と同じ色度(0.41,0.56)の光を発するための組成は(Y1−zCez)3Al5O12(z=0.0005)である。
第2の実施の形態は、第1の実施の形態に係る単結晶蛍光体を有する発光装置についての形態である。
図3(a)は、第2の実施の形態に係る発光装置10の垂直断面図である。図3(b)は、発光装置10に含まれる発光素子100及びその周辺部の拡大図である。
発光素子100に通電すると、配線12a、n側電極105a、及びn型半導体層102を介して電子が発光層103に注入され、また、配線12b、p側電極105b、及びp型半導体層104を介して正孔が発光層103に注入されて、発光層103が発光する。
第3の実施の形態は、発光素子がフェイスアップ型のLEDチップである点において、第2の実施の形態と異なる。なお、第1の実施の形態と同様の点については、説明を省略又は簡略化する。
図7(a)は、第3の実施の形態に係る発光装置20の垂直断面図である。図7(b)は、発光装置20に含まれる発光素子200及びその周辺部の拡大図である。図7(c)は、発光素子200の上面図である。
発光素子200に通電すると、配線12a、n側電極205a、及びn型半導体層202を介して電子が発光層203に注入され、また配線12b、p側電極205b、透明電極207、及びp型半導体層204を介して正孔が発光層203に注入されて、発光層203が発光する。
第4の実施の形態は、単結晶蛍光体の設置位置において、第2の実施の形態と異なる。なお、第2の実施の形態と同様の点については、説明を省略又は簡略化する。
次に、本発明の第5の実施の形態について、図9を参照して説明する。図9は、第5の実施の形態に係る発光装置40の垂直断面図である。図9に示すように、本実施の形態では、蛍光体の状態及びその配置が第2の実施の形態とは異なっている。以下、第2の実施の形態と同一の機能及び構成を有する発光装置40の構成要素については共通する符号を付して説明を省略する。
次に、比較例について、図10を参照して説明する。図10は、比較例に係る発光装置50の垂直断面図である。図10に示すように、比較例では、粒子状の単結晶蛍光体を含む封止材の形状が第5の実施の形態とは異なっている。以下、第5の実施の形態と同一の機能及び構成を有する発光装置50の構成要素については共通する符号を付して説明を省略する。
Claims (7)
- ピーク波長が380〜490nmの青色系の光を出射する発光素子と、
組成式( Y1−a−bLuaCeb)3+cAl5−cO12(0≦a≦0.9994、0.0002≦b≦0.0067、−0.016≦c≦0.315)で表される組成を有し、かつ励起光のピーク波長が450nm、温度が25℃ であるときの発光スペクトルのCIE色度座標x、yが、−0.4377x+0.7384≦y≦−0.4377x+0.7504の関係を満たす単結晶蛍光体と、を含み、
前記単結晶蛍光体は、前記発光素子から出射された前記青色系の光が入射する光入射面と、前記光入射面から入射した前記青色系の光が吸収されて波長変換された光を出射する光出射面と、を有し、
前記単結晶蛍光体により波長変換された光は、514〜546nmの波長に発光ピークを有し、
前記単結晶蛍光体の前記光入射面は、前記発光素子の前記青色系の光を出射する光出射面と同等もしくはそれ以上の面積を有する、発光装置。 - 前記単結晶蛍光体の前記光入射面は、前記発光素子の前記光出射面上に他の部材を介さず接触する、請求項1に記載の発光装置。
- 前記発光素子の前記光出射面と前記単結晶蛍光体の前記光入射面との間に封止材を含む、請求項1に記載の発光装置。
- 前記封止材は、透明樹脂からなる、請求項3に記載の発光装置。
- 前記封止材は、透明無機材料からなる、請求項3に記載の発光装置。
- 前記透明樹脂は、シリコーン系樹脂である、請求項4に記載の発光装置。
- 前記波長変換された光と前記青色系の光との混合光は、色度規格(ANSI C78.377)で規定された色温度2700〜6500Kの色度範囲にある、請求項1から6のいずれか1項に記載の発光装置。
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