JP7428323B2 - 発光装置 - Google Patents
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Description
本発明は、光源からの光による励起により、少なくとも、700nmを超える領域にピーク波長を有する発光装置を提供することを課題とする。
[1]480nm以下の範囲にピーク波長を有する光を発光する固体光源と、該固体光源を覆い少なくとも一種の蛍光体を含有する蛍光膜とを少なくとも備え、前記蛍光膜が前記固体光源からの光に励起されて700nmを超える範囲にピーク波長を有しかつ該ピーク波長を含む範囲における発光スペクトルの半値全幅が100nm以上である光を発する少なくとも一種の近赤外蛍光体を含有する、発光装置。
[2]少なくとも、400nm以上1000nm以下の範囲に連続的な発光スペクトルを有する、[1]に記載の発光装置。
[3]前記蛍光膜が、前記固体光源からの光に励起され350nm以上700nm以下の範囲にピーク波長を有する光を発する少なくとも一種の可視蛍光体をさらに含有する、[1]又は[2]に記載の発光装置。
[4]前記蛍光膜が、前記可視蛍光体として、前記固体光源からの光に励起されて350nm以上430nm未満の範囲にピーク波長を有する光を発する可視蛍光体A、前記固体光源からの光に励起されて430nm以上500nm未満の範囲にピーク波長を有する光を発する可視蛍光体B、前記固体光源からの光に励起されて500nm以上700nm以下の範囲にピーク波長を有する光を発する可視蛍光体Cを、それぞれ一種以上含む、[3]に記載の発光装置。
[5]前記蛍光膜が2以上の層で形成されており、前記可視蛍光体A及びBが異なる層に含まれている、[4]に記載の発光装置。
[6]前記蛍光膜が、含まれる前記蛍光体の種類が異なる2以上の層で形成されており、該2以上の層が、ピーク波長がより長い蛍光体を含有する層からピーク波長がより短い蛍光体を含有する層へと順に、前記固体光源からの光の進行方向に積層されている、[4]又は[5]に記載の発光装置。
[7]前記蛍光膜の各層に含まれる前記蛍光体の種類が1以上3以下である、[5]又は[6]に記載の発光装置。
[8]前記蛍光膜が、含まれる前記蛍光体の種類が異なる2以上の領域を同一面上に有する、[4]に記載の発光装置。
[9]前記蛍光体の種類が異なる2以上の領域が、少なくとも、前記近赤外蛍光体を含有する領域及び前記可視蛍光体を含有する領域を有する、[8]に記載の発光装置。
[10]前記固体光源を2以上備える、[1]から[9]のいずれかに記載の発光装置。
[11]前記固体光源が、発光ダイオード、レーザーダイオード、及び有機エレクトロルミネッセンス発光素子から選択される少なくとも1種である、[1]~[10]のいずれかに記載の発光装置。
[12]前記近赤外蛍光体が2価のユーロピウムイオンを含有する、[1]~[11]のいずれかに記載の発光装置。
[13]前記近赤外蛍光体が、以下の式(I)で示される組成を有する、[1]~[12]のいずれかに記載の発光装置。
LiaSrbLacSidNeEuf・・・(I)
(ただし、a~fは、a+b+c+d+e+f=100、0≦a≦8.22、0.22≦b≦17.33、1.12≦c≦11.36、22.41≦d≦38.09、49.47≦e≦56.09、0.88≦f≦1.01、を満たす数である。)
[14]480nm以下の範囲にピーク波長を有する光により700nmを超える範囲にピーク波長を有しかつ該ピーク波長を含む範囲における発光スペクトルの半値全幅が100nm以上である光を発する少なくとも一種の近赤外蛍光体と、前記光により350nm以上700nm以下の範囲にピーク波長を有する光を発する少なくとも一種の可視蛍光体とを含有する、蛍光膜。
[発光装置]
図1に、一実施形態に係る発光装置の構成を示す概略平面図及び側面図を示す。図2に、固体光源及び蛍光膜の積層例を示す。図1,2に示す発光装置10は、パッケージ1に載置された固体光源2と、該固体光源2を覆う蛍光膜3とを備える。パッケージ1は、凹部を有するカップ状の基体で構成され、凹部の底面に固体光源2が設けられているとともに、凹部の開口部分が蛍光膜3で覆われている。なお、図1(A)では蛍光膜3は省略している。パッケージ1を構成する基体としては、樹脂板、セラミックス板等を用いた、表面実装用パッケージ(SMDパッケージ)又はチップオンボード用基板(COB基板)等を用いることができる。固体光源2は、図示しない銀ペースト等のダイアタッチ材を用いてパッケージ1に接合されているとともに、固体光源2の正極及び負極がパッケージ1の正極及び負極のそれぞれの電極パッド5に繋がるように、金等を含むワイヤ4によってパッケージ1と電気的に接続されている。なお、フリップチップ実装の場合は、ワイヤ4に替えて導電部材を用いた突起状の端子を用いて電気的に接続されていてもよい。固体光源2の上側には、固体光源2の上面から所定の空間をあけて、パッケージ1の凹部の開口部を覆いかつ固体光源2の上面と平行になるように、蛍光膜3が設けられている。これにより、蛍光膜3は、固体光源2の全体を覆うように、かつ主面が固体光源2からの光と垂直に交わるように設けられている。
図2では、蛍光膜3は三層で構成されているが、単層でもよく、二層以上の任意の層数とすることができる。層構成の詳細は後述する。蛍光膜3が複数の層(2以上の層)で形成されている場合、各層は固体光源2からの光の進行方向に積層されている。図1では、蛍光膜3は、固体光源の上面から所定の空間をあけて設けられているが、該空間は不活性ガスや樹脂やガラスなどの透明部材等により充填されていてもよい。また、蛍光膜3は、固体光源2に接するように設けられていてもよい。
必要に応じて、図1に示すように、ツェナーダイオードやESD素子等の静電保護素子6を、固体光源2と並列に、ワイヤ4で電極パット5に接続してもよい。
固体光源は、480nm以下の範囲にピーク波長を有する光を発光する固体光源である。固体光源は、450nm以下、又は410nm以下の範囲にピーク波長を有する光を発光する固体光源とすることもできる。固体光源が発する光のピーク波長の範囲の下限値は、特に限定されず、260nm以上、330nm以上、又は350nm以上とすることができる。なお、本明細書において、特に指定のない限り、「ピーク波長」との用語は、分光発光スペクトルがピークを示す波長のことであり、そのうち最大強度の波長を「最大ピーク波長」という。上記範囲にピーク波長を有する光を発光する固体光源を用いることで、後述する各種の蛍光体を励起させることができる。また、固体光源の発光スペクトルは、通常は半値全幅が10nm以上、かつ、該発光スペクトルはガウス関数に従う強度分布を取ると考えて良いため、カットオフ波長(例えば、蛍光強度が最大ピーク波長における強度の1.5%を下回る波長)の幅(短波長側カットオフ波長と長波長側カットオフ波長の間隔)は20nm以上となるので、例えば、400nm以下の範囲にピーク波長を有する光を発光する固体光源を用いることで、380nm以下の紫外線領域の発光スペクトルを有する発光装置とすることができる。
蛍光膜は、固体光源を覆うように設けられており、少なくとも一種の蛍光体を含有する。蛍光膜は、単層で構成されていてもよく2以上の層で構成されていてもよい。蛍光膜は、固体光源からの光に励起されて700nmを超える範囲、好ましくは750nm以上の範囲にピーク波長(好ましくは、最大ピーク波長)を有しかつ該発光スペクトルの半値全幅(full width at half maximum,FWHM)が100nm以上、好ましくは120nm以上、より好ましくは150nm以上、特に好ましくは200nm以上である光を発する少なくとも一種の近赤外蛍光体(以下、単に「近赤外蛍光体」ともいう。)を含有する。
LiaSrbLacSidNeEuf・・・(I)
(ただし、a~fは、a+b+c+d+e+f=100、0≦a≦8.22、0.22≦b≦17.33、1.12≦c≦11.36、22.41≦d≦38.09、49.47≦e≦56.09、0.05≦f≦10、となる数である。)
なお、本明細書において、「可視蛍光体」との用語は、上記のとおり、「固体光源からの光に励起されて350nm以上700nm以下の範囲にピーク波長(好ましくは、最大ピーク波長)を有する光を発する蛍光体」のことを意味している。一般的には、「可視」との用語は、380nm~780nm程度の波長範囲を指す用語として用いられている。本実施形態で用いる可視蛍光体は、350nm以上700nm以下の範囲にピーク波長を有しており、通常は該発光スペクトルの半値全幅は50nm以上であり、かつ、該発光スペクトルはガウス関数に従う強度分布を取ると考えて良いため、カットオフ波長(例えば、蛍光強度が最大ピーク波長における強度の1.5%を下回る波長)の幅(短波長側カットオフ波長と長波長側カットオフ波長の範囲)は100nm以上であるので、少なくとも380nm~780nm程度の波長範囲全域にわたってスペクトルを呈することになるため、一般的な意味合いからも矛盾しない。
ユーロピウム賦活化酸硫化物蛍光体(A2-1)としては、例えば、ガドリニウム、イットリウム、及びランタンからなる群から選択された1以上の希土類金属と、酸硫化物を母体結晶として、該母体結晶に賦活剤としてユーロピウムを含有する、酸硫化物蛍光体等を挙げることができる。
(A2-x,Eux)2O2S ・・・(A2-1)
(但し、Aは、Ga,Y,Laのいずれかであり、xは、0<x<0.1を満たす数である。)
(Zn1-x,Ag2x)S ・・・(A2-2)
(但し、xは、0<x<0.1を満たす数である。)
(A1-x,Eux)Al11O17 ・・・(B1)
(但し、Aは、Ca,Sr,Mg,Ba又はその組み合わせであり、xは、0<x<0.1を満たす数である。)
(Ca0.25~2Si0.01~11.49Al0.51~11.99O0.01~11.49N4.51~15.99):Ce0.001~0.5 ・・・(B3)
Al4.6Si0.3~0.39N5:Eu0.01~0.1 ・・・(B4)
(但し、xは、0<x<0.1を満たす数である。)
(但し、x,yは、0<x<1、0<y<0.1を満たす数である。)
(但し、x,yは、0<x<1、0<y<0.1を満たす数である。)
MeAlSiN3:Eu ・・・(C5)
但し、式(C4),(C5)において、Meは、Ca,Sr,又はBaを表す。
蛍光膜が複数の層で構成されている場合、各層に含まれる蛍光体の種類は、1以上4以下であることが好ましく、1以上3以下であることがより好ましい。蛍光体の種類を1以上4以下とすることで、比重や粒径の違う多種の蛍光体を含むことにより蛍光体の分散性が低下することを防ぐことができる。
本実施形態に係る発光装置は、少なくとも、400nm以上1000nm以下の範囲に連続的な発光スペクトル(以下、「連続スペクトル」ともいう。)を有していることが好ましい。この範囲に連続的なスペクトルを有することで、広帯域な発光が求められる産業用機器用の光源として好ましく用いることができる。「連続的な発光スペクトル」とは、発光スペクトルの発光強度(以下、「蛍光強度」ともいう。)がこの範囲内の全域で、800nm基準の相対値として0.01以上(1%以上)であることを意味している。上記範囲の全域で800nm基準の相対値として1%以上であるので、産業機器用の光源としてより好ましく用いることができる。標準光源として用いる場合は、発光スペクトルの発光強度(蛍光強度)が、上記範囲の全域で、800nm基準の相対値として0.015以上(1.5%以上)であることが好ましく、使いやすさの観点からは、0.05以上(5%以上)であることがより好ましい。
白色干渉膜厚計は、光源の波長帯域の範囲に複数のフリンジ(干渉縞)が含まれていることが望ましいため、特に極薄膜の膜厚等を計測するためには、より広帯域の光源を用いることが求められている。従来のLED光源では十分な広帯域を達成することができないが、本実施形態に係る発光装置によれば白色干渉膜厚計の光源として十分な波長帯域を達成することができる。
ハンディタイプの色度計は、従来、光源の帯域に合せて測光範囲が400nm~700nmに設定されている。しかし、国際照明委員会(CIE)が定めるXYZ表色系は、380nm~780nmに規定されているため、従来のハンディタイプの色度計では厳密な計測が難しい。本実施形態に係る発光装置によれば、少なくとも、400nm以上1000nm以下の範囲の広帯域の発光スペクトルを有するので、CIEの規定に則った正確な計測が可能となる。その結果、照明分野、色彩分野、印刷分野、塗装分野等、広範囲の産業に貢献することができる。
ハロゲンランプは、多くの産業機器用光源として用いられている。しかし、例えばクリーンルーム等の外部と遮断された空間で用いられるものは、発熱及び排熱の問題が生じる場合がある。本実施形態に係る発光装置によれば、ハロゲンランプに類似した発光スペクトルに調整することが可能であるため、ハロゲンランプの代替品として好適に用いることができる。ハロゲンランプの代替品として用いる場合は、上記の蛍光体を複数組み合わせることにより、ハロゲンランプの発光スペクトルに類似した発光スペクトルを有する発光装置とすることができる。
次に本実施形態に係る発光装置の変形例について述べる。以下の各変形例では、第1実施形態及び他の変形例と異なる点のみを述べる。以下に述べられていない構成については既述の構成と同様にすることができる。
第1変形例は、第1実施形態において蛍光膜を複数の層で構成する例(図2参照)の変形例であり、含まれる蛍光体の種類が異なる複数の領域を同一面上に有するように構成する。
第2変形例は、固体光源を2以上用いる場合の例である。図11,12を用いて第2変形例を説明する。図11,12は、第2変形例の発光装置の構成例を示す概略平面図である。図11に示す発光装置101は、パッケージ12の同一面上に設けられた2以上の固体光源22a~22fと、該固体光源22a~22fのいずれか一つ又は複数を覆う蛍光膜32a~32eを備える。図12に示す発光装置102は、固体光源23a~23fと、該固体光源23a~23fの全てを覆う蛍光膜33gと、蛍光膜33gの上に設けられかつ固体光源23a~23fのうちの一つを覆う位置に設けられた蛍光膜33a~33fと、を備える。
固体光源22a~22f、23a~23fは、ピーク波長が同じ光を発光する固体光源であってもよく、ピーク波長が異なる光をそれぞれ発光する固体光源であってもよい。図11,12では、固体光源は6つの固体光源22a~22f又は23a~23fで構成されているが、固体光源の数は、これに限定されず2以上、3以上、5以上、10以上等、求められる明るさに対応できるよう任意の数にすることができる。
蛍光膜を同一平面状に複数個有する構成(例えば各固体光源がそれぞれ別個の蛍光膜で覆われている構成)にする場合は、樹脂硬化のための加熱時に樹脂が流れ出すことを防止する点で、例えばシリコーン樹脂等が固体光源の周囲を取り囲むように設けられている、いわゆるダムを有していてもよい。
発光装置は、発光した光の指向性をコントロールするため、固体光源及び蛍光膜を覆うようにレンズが設けられていてもよい。レンズとしては、片面凸レンズ、両面凸レンズ、凸メニスカスレンズ、ロッドレンズ、光ファイバー、等を挙げることができる。
実施例では、組成にLiaSrbLacSidNeEuf(ただし、a~fは、a+b+c+d+e+f=100となる数)で表される赤外蛍光体材料を用いた。
以下のようにして、実施例で用いることのできる近赤外蛍光体P1~P14を製造した。表1にこれらの蛍光体の設計組成示す。
この蛍光体を370nmに分光したXe光源で励起した場合の発光特性を表3に示す。なお、表3において、「発光ピーク波長」は、「最大ピーク波長」を示しており、発光半値全幅の単位は「nm」である。
この近赤外蛍光体P8の発光スペクトルを、分光器(光源:370nmに分光したキセノンランプ)を用いて測定したところ、680±3nm、776±3nmにピーク波長が測定された。この結果を図5に示した。
[可視蛍光体A1]式(A1-1)で表される蛍光体(分子式:C24H22N2O)、ピーク波長405nm±3nm
[可視蛍光体B]BaMgAl11O17:Eu、ピーク波長452±3nm、459±3nm
[可視蛍光体C1-1]Sr3SiO5:Eu、ピーク波長520±3nm
[可視蛍光体C1-2]Sr3SiO5:Eu、ピーク波長593±3nm
[バインダー]シリコーン樹脂、信越化学工業株式会社製「KER-1930」
[分散剤]シリコーンナノパウダー、株式会社トクヤマ製、「レシオロール」
表4に示す蛍光体粉末とシリコーン樹脂とを、攪拌装置を用いて表1に記載の割合で混合し、蛍光体樹脂組成物a~eを作製した。樹脂組成物aを、SCHOTT社製の透明基材上で基材との間に隙間を設けたスキージをスライドさせて成膜し、熱硬化させた後に透明基材から剥がして、表1に記載の厚さの第1層を形成した。次いで、樹脂組成物bを、第1層と同様の方法で第2層を形成した。さらに同様の方法で樹脂組成物c、d、eを用いて第3層、第4層、第5層を形成し、それぞれの層の間にシリコーン樹脂を薄く塗布し、重ねあわせることで5種類の蛍光体がそれぞれ別の層に含まれる5層の蛍光膜を製作した。
凹部を有するセラミック製パッケージの凹部の底面に、銀ペースト製のダイアタッチ材を塗布し、その上に365nmにピーク波長を有する紫外線LEDチップ(1.1mm×1.1mm×高さ0.2mm、電流値500mA、放射束600mW以上)をマウントした。LEDチップの正極と負極がパッケージの正極と負極のそれぞれの電極パッドに繋がるように金ワイヤで接続した。LEDチップと並列に、静電保護素子を配置した。パッケージの凹部の開口部に上記の蛍光膜をシリコーン樹脂で取り付け、図1,2に示す構造を有する発光装置を作製した。
表6に示す組成及び割合で蛍光膜を作製した以外は、実施例1と同様にして、発光装置を作製した。この発光装置における蛍光膜は、可視蛍光体A,Bがそれぞれ別の層に含まれており、近赤外蛍光体、可視蛍光体C1-1、C1-2が同じ層に含まれている3層構造を有している。
近赤外蛍光体を含まないこと以外は、実施例1と同様にして、発光装置を作製した。
近赤外蛍光体に替えて三菱ケミカル株式会社製の蛍光体「BR-101/N」(ピーク波長648nm、半値全幅88nm)を用いた以外は、実施例1と同様にして、発光装置を作製した。
実施例及び比較例の発光装置の発光スペクトルを、分光器を用いて、Ta=25℃、IF=500mAの条件により測定した。実施例1,3の結果を図6に示した。実施例2の結果を図7に示した。比較例1,2と実施例1との比較を図8に示した。
図6,7に示すように、実施例1~3の発光装置は、780nmを超える領域にピーク波長を有している。中でも、実施例1,3の発光装置は、780nmを超える領域に、連続的な発光スペクトルにおいて最大の発光強度を得る波長を有している。
また、図6に示す実施例1のスペクトルにおいて、連続スペクトルの両端(350nm、1200nm)における蛍光強度は、800nm付近の最大強度に対してそれぞれ1.7%、1.9%であり、かつ、390nm付近の極小点における蛍光強度も8.2%であり、いずれも1.5%を上回っている。よって、この発光装置は、少なくとも、350nm以上1200nm以下の範囲に連続的な発光スペクトルを有している。同様に、実施例2,3の発光装置についても、少なくとも、350nm以上1200nmの広帯域に連続的な発光スペクトルを有していることが確認された。
さらに、実施例に示す発光装置は、10mWを超える放射束を達成することが確認された。よって、この発光装置は、紫外線領域から近赤外線領域まで広帯域の発光スペクトル分布を有するとともに、高輝度性、高集光性に優れており、通電時の発光応答性、発光強度の時間的変動、温度による波長シフト等も小さいので、それらの特性に関して問題点を有していた従来光源(ハロゲンランプ等)の代替素子として、産業機器用の発光装置に好適に用いることができる。
1,11,12,13 パッケージ
2,21,22a~22e,23a~23f 固体光源
3,30,31,32a~32e,33a~33g 蛍光膜
4 ワイヤ
5 電極パッド
6 静電保護素子
Claims (12)
- 480nm以下の範囲にピーク波長を有する光を発光する固体光源と、該固体光源を覆い少なくとも一種の蛍光体を含有する蛍光膜とを少なくとも備え、
前記蛍光膜が、前記固体光源からの光に励起されて700nmを超える範囲にピーク波長を有しかつ該ピーク波長を含む範囲における発光スペクトルの半値全幅が100nm以上である光を発する少なくとも一種の近赤外蛍光体を含有し、
前記近赤外蛍光体が、以下の式(I):
LiaSrbLacSidNeEuf・・・(I)
(ただし、a~fは、a+b+c+d+e+f=100、0≦a≦8.22、0.22≦b≦17.33、1.12≦c≦11.36、22.41≦d≦38.09、49.47≦e≦56.09、0.88≦f≦1.01、を満たす数である。)
で示される組成を有する、発光装置。 - 少なくとも、400nm以上1000nm以下の範囲に連続的な発光スペクトルを有する、請求項1に記載の発光装置。
- 前記蛍光膜が、前記固体光源からの光に励起されて350nm以上700nm以下の範囲にピーク波長を有する光を発する少なくとも一種の可視蛍光体をさらに含有する、請求項1又は2に記載の発光装置。
- 前記蛍光膜が、前記可視蛍光体として、前記固体光源からの光に励起されて350nm以上430nm未満の範囲にピーク波長を有する光を発する可視蛍光体A、前記固体光源からの光に励起されて430nm以上500nm未満の範囲にピーク波長を有する光を発する可視蛍光体B、前記固体光源からの光に励起されて500nm以上700nm以下の範囲にピーク波長を有する光を発する可視蛍光体Cを、それぞれ一種以上含む、請求項3に記載の発光装置。
- 前記蛍光膜が2以上の層で形成されており、前記可視蛍光体A及びBが異なる層に含まれている、請求項4に記載の発光装置。
- 前記蛍光膜が、含まれる前記蛍光体の種類が異なる2以上の層で形成されており、
該2以上の層が、ピーク波長がより長い蛍光体を含有する層からピーク波長がより短い蛍光体を含有する層へと順に、前記固体光源からの光の進行方向に積層されている、請求項4又は5に記載の発光装置。 - 前記蛍光膜の各層に含まれる前記蛍光体の種類が1以上3以下である、請求項5又は6に記載の発光装置。
- 前記蛍光膜が、含まれる前記蛍光体の種類が異なる2以上の領域を同一面上に有する、請求項4に記載の発光装置。
- 前記蛍光体の種類が異なる2以上の領域が、少なくとも、前記近赤外蛍光体を含有する領域及び前記可視蛍光体を含有する領域を有する、請求項8に記載の発光装置。
- 前記固体光源を2以上備える、請求項1から9のいずれか一項に記載の発光装置。
- 前記固体光源が、発光ダイオード、レーザーダイオード、及び有機エレクトロルミネッセンス発光素子から選択される少なくとも1種である、請求項1から10のいずれか一項に記載の発光装置。
- 480nm以下の範囲にピーク波長を有する光により700nmを超える範囲にピーク波長を有しかつ該ピーク波長を含む範囲における発光スペクトルの半値全幅が100nm以上である光を発する少なくとも一種の近赤外蛍光体と、前記光により350nm以上700nm以下の範囲にピーク波長を有する光を発する少なくとも一種の可視蛍光体とを含有し、
前記近赤外蛍光体が、以下の式(I):
LiaSrbLacSidNeEuf・・・(I)
(ただし、a~fは、a+b+c+d+e+f=100、0≦a≦8.22、0.22≦b≦17.33、1.12≦c≦11.36、22.41≦d≦38.09、49.47≦e≦56.09、0.88≦f≦1.01、を満たす数である。)
で示される組成を有する、蛍光膜。
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FR3125632A1 (fr) * | 2021-07-22 | 2023-01-27 | Aledia | Empilement de matériaux à effet d’antenne et dispositif optoélectronique comprenant un tel empilement |
CN114198649A (zh) * | 2021-11-18 | 2022-03-18 | 惠州市勤仕达科技有限公司 | 一种全光谱护眼led灯板结构和灯具 |
WO2023038554A1 (ru) * | 2022-04-04 | 2023-03-16 | Дамир Булатович АБДРАШИТОВ | Инфракрасный кондиционер |
WO2024058087A1 (ja) * | 2022-09-12 | 2024-03-21 | ローム株式会社 | 半導体レーザ装置 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009224053A (ja) | 2008-03-13 | 2009-10-01 | Sharp Corp | 前照灯およびそれを光源として用いた車両用赤外線暗視装置 |
WO2010055831A1 (ja) | 2008-11-13 | 2010-05-20 | 国立大学法人名古屋大学 | 半導体発光装置 |
WO2016174236A1 (de) | 2015-04-30 | 2016-11-03 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Strahlungsemittierendes optoelektronisches bauelement |
WO2017159175A1 (ja) | 2016-03-14 | 2017-09-21 | 三井金属鉱業株式会社 | 蛍光体 |
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Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7038370B2 (en) * | 2003-03-17 | 2006-05-02 | Lumileds Lighting, U.S., Llc | Phosphor converted light emitting device |
JP2007049114A (ja) * | 2005-05-30 | 2007-02-22 | Sharp Corp | 発光装置とその製造方法 |
EP2595206A4 (en) | 2010-07-12 | 2016-01-13 | Univ Nagoya Nat Univ Corp | BROADBAND INFRARED LIGHT EMITTING DEVICE |
JP2013106550A (ja) * | 2011-11-18 | 2013-06-06 | Sharp Corp | 植物育成用照明装置 |
KR20150054937A (ko) * | 2012-09-13 | 2015-05-20 | 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 | 넓은 색상 범위를 갖는 효율적인 조명 시스템 |
CN103022328B (zh) | 2013-01-17 | 2016-06-01 | 中国科学院上海高等研究院 | 太阳模拟器光源及其实现方法 |
US9184350B2 (en) * | 2013-06-21 | 2015-11-10 | Venntis Technologies LLC | Light emitting device for illuminating plants |
JP6351265B2 (ja) | 2014-01-09 | 2018-07-04 | デンカ株式会社 | 蛍光体含有多層膜シート、並びに発光装置 |
US9911937B2 (en) * | 2016-05-12 | 2018-03-06 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Light-emitting element, light-emitting device, electronic device, and lighting device |
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009224053A (ja) | 2008-03-13 | 2009-10-01 | Sharp Corp | 前照灯およびそれを光源として用いた車両用赤外線暗視装置 |
WO2010055831A1 (ja) | 2008-11-13 | 2010-05-20 | 国立大学法人名古屋大学 | 半導体発光装置 |
WO2016174236A1 (de) | 2015-04-30 | 2016-11-03 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Strahlungsemittierendes optoelektronisches bauelement |
WO2017159175A1 (ja) | 2016-03-14 | 2017-09-21 | 三井金属鉱業株式会社 | 蛍光体 |
JP2017214442A (ja) | 2016-05-30 | 2017-12-07 | 日亜化学工業株式会社 | 希土類アルミニウム・ガリウム酸塩の組成を有する蛍光体 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
V.P.Dotsenko et al.,「Influence of Ce3+ Ions on the Near Infrared Emission of Eu2+-doped Ca3Sc2Si3O12」,JOURNAL OF NANO-AND ELECTRONIC PHYSICS,2015年01月01日 |
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