特許ウォッチ

公開番号2024035522
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-03-14
出願番号2022140029
出願日2022-09-02
発明の名称発光装置
出願人日亜化学工業株式会社
代理人
主分類H01S 5/0239 20210101AFI20240307BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】蛍光体の温度消光を抑制するとともに正面輝度が向上する発光装置を提供する。
【解決手段】
発光素子と、蛍光体を含む波長変換部品と、を備え、前記波長変換部品は、前記発光素子から出射される光が入射する光入射面と、前記光入射面と非平行である光出射面と、第一屈折率を有し、前記発光素子から出射される光の少なくとも一部を波長変換する複数の第一部分と、前記第一屈折率よりも小さい第二屈折率を有する第二部分と、を含み、前記複数の第一部分各々の形状は、前記光出射面に向かって延びる板状または柱状である、発光装置。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
発光素子と、
蛍光体を含む波長変換部品と、
を備え、
前記波長変換部品は、
前記発光素子から出射される光が入射する光入射面と、
前記光入射面と非平行である光出射面と、
第一屈折率を有し、前記発光素子から出射される光の少なくとも一部を波長変換する複数の第一部分と、
前記第一屈折率よりも小さい第二屈折率を有する第二部分と、
を含み、
前記複数の第一部分各々の形状は、前記光出射面に向かって延びる板状または柱状である、発光装置。
続きを表示（約 700 文字）【請求項２】
平面視において、前記第一部分が周期的に配置されている、請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
周期的に配置された前記第一部分各々に対応して、前記光出射面が周期的な凹凸を有する、請求項２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記第一部分は、単結晶からなる、請求項１に記載の発光装置。
【請求項５】
前記第一部分は、Ｃｅ：ＹＡＧ結晶からなり、前記第二部分は、Ａｌ
２
Ｏ
３
結晶からなる、請求項４に記載の発光装置。
【請求項６】
前記波長変換部品は、前記第一部分及び／又は前記第二部分に接して囲う放熱部品を有する、請求項１に記載の発光装置。
【請求項７】
前記波長変換部品は、
前記光入射面と非平行であり、前記光出射面に対向する接合面と、
前記接合面に接合された光散乱部品と、
を有し、
前記光入射面は、前記光散乱部品に設けられている、請求項１に記載の発光装置。
【請求項８】
前記光散乱部品は、母材と前記母材中に分散されている光散乱粒子とを含み、
前記光散乱部品における、前記光散乱粒子の密度が、前記光入射面から離れるに従い連続的または段階的に増加している、請求項７に記載の発光装置。
【請求項９】
前記発光素子は、複数設けられており、
前記光入射面は、前記発光素子と同数設けられており、
前記光出射面は、１つ設けられている、請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の発光装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、発光装置に関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、発光素子や半導体レーザ素子から放射される励起光を蛍光体材料からなる粒子を含有する発光体に向けて照射し、可視光を出力することが可能な発光装置が、例えば、特許文献１において示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００８－１７７２２７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
蛍光体材料は、励起光の出力を高くしていくと、それに伴いストークスシフトに起因する蛍光体材料の発熱量が増加する。蛍光体材料の温度が上昇すると、励起光を波長変換する効率が低下する温度消光という現象を起こす。
また、蛍光体材料からなる粒子を含有する発光体からの出射光は、粒子による散乱により、ランバート配光のような広い配光となりやすい。発光装置から出る光が広い配光を有すると、発光装置から出る光が発光装置から出る光として利用されない光を多く含むことになるため、発光装置から出る光の利用効率が低下する。
【０００５】
本開示の目的は、蛍光体の温度消光を抑制するとともに正面輝度が向上する発光装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の実施形態に係る発光装置は、発光素子と、蛍光体を含む波長変換部品と、を備え、波長変換部品は、発光素子から出射される光が入射する光入射面と、光入射面と非平行である光出射面と、第一屈折率を有し発光素子から出射される光の少なくとも一部を波長変換する複数の第一部分と、第一屈折率よりも小さい第二屈折率を有する第二部分と、を含み、複数の第一部分各々の形状は、光出射面に向かって延びる板状または柱状である。
【発明の効果】
【０００７】
蛍光体の温度消光を抑制するとともに正面輝度が向上する発光装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本開示の第一の実施形態における発光装置の上面視の模式図である。
本開示の第一の実施形態における発光装置の側面視の模式図である。
本開示の第一の実施形態における他の発光装置の上面視の模式図である。
本開示の第一の実施形態におけるさらに他の発光装置の上面視の模式図である。
本開示の第一の実施形態における波長変換部材および放熱部品を出射方向から見た模式図である。
図５のVＩ－VＩ断面における、波長変換部材および放熱部品の模式図である。
出射方向から見た場合に、本開示の第一の実施形態における波長変換部材の円柱状の第一部分の配置を三角格子配列とする例である。
出射方向から見た場合に、本開示の第一の実施形態における波長変換部材の板状の第一部分および板状の第二部分を交互に積層し配置する例である。
出射方向から見た場合に、正方形の各辺から中心に向かって板状の第一部分および板状の第二部分を交互に配置する例である。
出射方向から見た場合に、本開示の第一の実施形態における、角柱状の第一部分の配置を正方格子配列とする波長変換部材の作製方法の例に含まれる作製工程の一部を表す模式図である。
出射方向から見た場合に、本開示の第一の実施形態における、角柱状の第一部分の配置を正方格子配列とする波長変換部材の作製方法の例に含まれる作製工程の一部を表す模式図である。
出射方向から見た場合に、本開示の第一の実施形態における、角柱状の第一部分の配置を正方格子配列とする波長変換部材の作製方法の例に含まれる作製工程の一部を表す模式図である。
出射方向から見た場合に、本開示の第一の実施形態における、角柱状の第一部分の配置を正方格子配列とする波長変換部材の作製方法の例に含まれる作製工程の一部を表す模式図である。
本開示の第一の実施形態の変形例における波長変換部材および放熱部品の断面形状の例である。
本開示の第一の実施形態の変形例における光出射面の断面形状の例である。
本開示の第二の実施形態における断面模式図である。
本開示の第二の実施形態の変形例における断面模式図である。
本開示の第二の実施形態の変形例における光散乱部品の製造方法の例を示す断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、発明の実施の形態について適宜図面を参照して説明する。ただし、以下に説明する実施の形態は、本開示の技術思想を具体化するためのものであって、特定的な記載がない限り、本開示を以下のものに限定しない。また、一の実施の形態において説明する内容は、他の実施の形態にも適用可能である。各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を容易にするため、誇張していることがある。
【００１０】
（第一の実施形態）
本開示の第一の実施形態における発光装置１００は、図１、図２に示されるように、配線パターン１２、１３を有する基体１０と、発光素子２０と、波長変換部品５０を備える。
発光素子２０から出射される光は、基体１０の上面に沿う光軸を有し、波長変換部品５０に入射する。波長変換部品５０から出射する光は、基体１０の上面の法線方向に光軸を有している。従って、波長変換部品５０が基体１０から外れる等の故障の発生時においても、発光素子２０から出射される光が発光装置から基体１０の上面の法線方向に直接出ていくことはない。波長変換部品５０から出射する光は、発光素子２０から出射される光と同じ波長の光と発光素子２０から出射される光とは異なる波長の光とが混合されている。発光素子２０から出射される光がレーザ光である場合、波長変換部品５０から出射される光は、発光素子２０から出射される光より可干渉性（コヒーレンス）が低下しているので、眼障害を引き起こす可能性が低下する。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許