JP5046206B2 - 発光素子 - Google Patents
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Description
本発明において、前記金属被覆層は、前記発光ダイオードの発光光の波長より小さな直径を備え規則性を持って配列された孔部を備えており、該孔部にエバネッセント光が発生する。前記孔部に発生するエバネッセント光は、1つの孔部に発生したエバネッセント光が該孔部の配列の規則性に従って、縦横斜めに次々に隣接する孔部に伝播することによって強度が増大される。従って、前記金属被覆層によれば、強度が増大されたエバネッセント光により、該金属被覆層の表面に前記表面プラズモン光を容易に励起させることができる。
この結果、前記のように前記表面プラズモン光により強度が増大された前記発光ダイオードの発光光が前記蛍光体層に入射し、前記蛍光体を励起する。
本発明において、前記蛍光体層は、希土類金属のイオンを含む2光子蛍光体からなり、前記発光ダイオードの発光光は、前記表面プラズモン光により強度が増大されているので、該2光子蛍光体に含まれる該希土類金属のイオンを多段階励起させることができる。この結果、本発明の発光素子は、前記2光子蛍光体が励起状態から基底状態に遷移する際に、入射光である前記発光ダイオードの発光光より短波長の光を放出することができる。
本発明の発光素子において、前記発光ダイオードが赤色発光ダイオードであるときには、前記2光子蛍光体層から青色乃至緑色の発光を得ることができる。また、本発明の発光素子において、前記発光ダイオードは青色発光ダイオードであるときには、前記2光子蛍光体層から紫外発光を得ることができる。
Claims (4)
- 光源となる発光ダイオードの発光面を被覆する金属被覆層と、該金属被覆層に積層された蛍光体層とを備える発光素子において、
該金属被覆層は、該発光ダイオードの発光光の透過を妨げる厚さを備えると共に、該発光ダイオードの発光光の波長より小さな直径を備え規則性を持って配列されてエバネッセント光を発生させ縦横斜めに伝播させる孔部を備え、該発光ダイオードの発光光により表面プラズモン光を発生し、
該蛍光体層は、該金属被覆層表面に励起された該表面プラズモン光により多段階励起される希土類金属イオンを含む2光子蛍光体からなり、該表面プラズモン光により励起されて、多段階励起状態から基底状態に遷移する際に、該発光ダイオードの発光光より短波長の光線を放射することを特徴とする発光素子。 - 前記金属被覆層は、10nm〜10μmの厚さを備える蒸着膜であることを特徴とする請求項1記載の発光素子。
- 前記発光ダイオードは赤色発光ダイオードであり、前記2光子蛍光体層は青色乃至緑色光を放射することを特徴とする請求項1または請求項2記載の発光素子。
- 前記発光ダイオードは青色発光ダイオードであり、前記2光子蛍光体層は紫外光を放射することを特徴とする請求項1または請求項2記載の発光素子。
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