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公開番号2024085774
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-27
出願番号2022200500
出願日2022-12-15
発明の名称紫外線発光装置
出願人旭化成株式会社
代理人個人,個人
主分類H01L 33/48 20100101AFI20240620BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】光源として発光ダイオードを用いた紫外線発光装置の発光出力を向上させる。
【解決手段】紫外線受光装置は、ピーク波長が220nm以上240nm以下の波長帯の光を発する発光ダイオードと、発光ダイオードが発した光のピーク波長との差が5nm以下であるカットオフ波長の下限値を有し、カットオフ波長の下限値未満の波長の光を透過するフィルタと、を備える。フィルタのカットオフ波長の下限値とm発光ダイオードが発する光のピーク波長との差は、3nm以下であることが好ましい。また、フィルタのカットオフ波長の下限値は、発光ダイオードが発する光のピーク波長よりも長波長であることがより好ましい。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ピーク波長が２２０ｎｍ以上２４０ｎｍ以下の波長帯の光を発する発光ダイオードと、
前記発光ダイオードが発した前記光の前記ピーク波長との差が５ｎｍ以下であるカットオフ波長の下限値を有し、前記カットオフ波長の下限値未満の波長の光を透過するフィルタと、
を備える紫外線発光装置。
続きを表示（約 600 文字）【請求項２】
前記カットオフ波長の下限値と、前記光の前記ピーク波長との差が３ｎｍ以下である
請求項１に記載の紫外線発光装置。
【請求項３】
前記カットオフ波長の下限値は、前記光の前記ピーク波長よりも長波長である
請求項１に記載の紫外線発光装置。
【請求項４】
前記フィルタの前記カットオフ波長の上限値は、２５０ｎｍ以上２８０ｎｍ以下である
請求項１に記載の紫外線発光装置。
【請求項５】
前記発光ダイオードは、前記光の主発光スペクトルの長波長側の裾が２８０ｎｍ以下である
請求項４に記載の紫外線発光装置。
【請求項６】
前記発光ダイオードは、
基板と、
前記基板の上に配置された第１導電型半導体層と、
前記第１導電型半導体層の上に配置された多重量子井戸構造と、
前記多重量子井戸構造の上に配置された電子ブロック層と、
前記電子ブロック層上に配置された第２導電型半導体層と、
を備え、
前記多重量子井戸構造は、ＡｌｘＧａ
１－ｘ
Ｎ層（０．７≦ｘ＜１）で形成された量子井戸層と、Ａｌ
ｙ
Ｇａ
１－ｙ
Ｎ層（ｙ＞ｘ）で形成された障壁層と、の繰り返し構造である
請求項１に記載の紫外線発光装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、紫外線発光装置に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
光源とフィルタを組み合わせることで、所望の波長帯のみを放射させる発光装置が開示されている（特許文献１）。この発光装置は、エキシマランプを光源とした例であり、人体への照射に対して害が出ない範囲でエキシマ光を照射して、バクテリアを殺す技術が記載されている。この光源を発光ダイオード（ＬＥＤ：Light-Emitting Diode）に置き換えた場合、発光装置から所望の波長を得て人体に有害ではなく、かつウイルスを不活化することができる照射光を得るには、人体への有害性の高い波長２３０ｎｍ以上（この遮断するべき波長は、用途により変化する）の光を遮断するフィルタをＬＥＤに組み合わせる必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
国際公開第２０１２／１２２２１０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、フィルタにおける遮断可能な光の下限波長が小さい程、ＬＥＤの発光スペクトルの長波長側の発光成分を遮断する割合が大きくなるため、発光出力が低下する。また、この発光出力の低下を抑制するためにＬＥＤからの光のピーク波長を短波長化した場合にも、やはり発光出力が低下してしまう。
【０００５】
上述した課題を解決するために、本開示は、人体に有害ではなく、かつウイルスを不活化することができる紫外線発光装置において、光源として発光ダイオードを用いた紫外線発光装置の発光出力を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するために、本開示の一態様に係る紫外線発光装置は、ピーク波長が２２０ｎｍ以上２４０ｎｍ以下の波長帯の光を発する発光ダイオードと、発光ダイオードが発した光のピーク波長との差が５ｎｍ以下であるカットオフ波長の下限値を有し、カットオフ波長の下限値未満の波長の光を透過するフィルタと、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本開示の紫外線発光装置によれば、光源として発光ダイオードを用いた紫外線発光装置の発光効率を高めることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本開示の実施形態に係る紫外線発光装置に用いられる光源（発光ダイオード）の発光スペクトルと発光出力との関係を示すグラフである。
本開示の実施形態に係る紫外線発光装置に用いられるフィルタの理想的構成を、カットオフ波長の下限が２３５ｎｍの時の例において説明をするグラフである。
本開示の実施形態に係る紫外線発光装置に用いられる光源（発光ダイオード）のピーク波長とフィルタのカットオフ下限波長との関係を説明するグラフである。
本開示の実施形態に係る紫外線発光装置の具体例の一例を概略的に示す断面図である。
本開示の実施形態に係る紫外線発光装置に用いられる光源（発光ダイオード）の具体例の一例を概略的に示す断面図である。
本開示の実施形態に係る紫外線発光装置に用いられるフィルタの具体例の一例を概略的に示す断面図である。
本開示の実施形態に係る紫外線発光装置に用いられる光源（発光ダイオード）の具体例の他の例を概略的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施形態を通じて本開示に係る紫外線発光装置を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明に限定されない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１０】
１．紫外線発光装置
本開示では、光源を発光ダイオード（以下、ＬＥＤと記載する）とした紫外線発光装置について説明する。このような紫外線発光装置では、発光装置から所望の波長を得て人体に有害ではなく、かつウイルスを不活化することができる照射光を得るために、人体への有害性の高い所望の波長の光を遮断するフィルタによって、ＬＥＤが発する光の一部を遮断する必要がある。
（【００１１】以降は省略されています）

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