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公開番号2025001275
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-08
出願番号2023100776
出願日2023-06-20
発明の名称波長変換部材およびそれを用いた照明装置
出願人スタンレー電気株式会社,国立大学法人京都大学
代理人弁理士法人レクスト国際特許事務所
主分類G02B 5/20 20060101AFI20241225BHJP(光学)
要約【課題】
ナノアンテナを介して出射された光に色ムラが生じることを抑制することが可能な波長変換装置及び照明装置を提供する。
【解決手段】
蛍光体を含む平板状の蛍光体部と、蛍光体部の1の面に形成され、蛍光体が発する蛍光の波長域における一部波長域の蛍光成分を反射するように構成された誘電体多層膜と、誘電体多層膜上に周期的に設けられた複数のナノアンテナと、を有する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
蛍光体を含む平板状の蛍光体部と、
前記蛍光体部の１の面に形成され、前記蛍光体が発する蛍光の波長域における一部波長域の蛍光成分を反射するように構成された誘電体多層膜と、
前記誘電体多層膜上に周期的に設けられた複数のナノアンテナと、を有することを特徴とする波長変換装置。
続きを表示（約 910 文字）【請求項２】
前記蛍光は４８０～７００ｎｍの波長域を有し、
前記誘電体多層膜は、４８０～５３０ｎｍの波長域の蛍光成分を反射するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の波長変換装置。
【請求項３】
前記誘電体多層膜は、前記蛍光成分に対して６０％以下の反射率を有することを特徴とする請求項２に記載の波長変換装置。
【請求項４】
前記蛍光体はセリウムを賦活剤としたイットリウム・アルミニウム・ガーネットからなり、
前記複数のナノアンテナは酸化チタンからなることを特徴とする請求項２又は３に記載の波長変換装置。
【請求項５】
前記蛍光体部の前記１の面と反対の他の面に設けられ、可視光領域の光を反射する反射膜を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の波長変換装置。
【請求項６】
前記複数のナノアンテナは、４２０ｎｍ以上５２０ｎｍ以下の周期で配されていることを特徴とする請求項１に記載の波長変換装置。
【請求項７】
前記複数のナノアンテナは、円柱状又は円錐状若しくは円錐台状を有しかつ底面の径が前記周期の７５％以上８５％以下であることを特徴とする請求項６に記載の波長変換装置。
【請求項８】
前記複数のナノアンテナは、２２５ｎｍ以上３２５ｎｍ以下の高さを有することを特徴とする請求項６又は７に記載の波長変換装置。
【請求項９】
蛍光体を含む蛍光体部と、
前記蛍光体部の１の面に形成され、前記蛍光体が発する蛍光の波長域における前記蛍光のピーク波長以下の波長を有する蛍光成分を反射するように構成された誘電体多層膜と、
前記誘電体多層膜上に周期的に設けられた複数のナノアンテナと、を有することを特徴とする波長変換装置。
【請求項１０】
請求項１又は２に記載の波長変換装置と、
前記蛍光体部の前記１の面と反対の他の面に向けて前記蛍光体を励起する励起光を出射する光源と、
を有することを特徴とする照明装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、波長変換部材およびそれを用いた照明装置に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
ナノサイズのアンテナ（以下、ナノアンテナと称する）を用いて出射光のコリメート化をなす装置が開示されている。例えば、特許文献１には、青色光を出射する光源と光源から出射された光によって励起されて蛍光を発する蛍光体層と蛍光体層の上面に格子状に設けられた複数のナノアンテナとを有する照明装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１８－１３６８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば、特許文献１のような照明装置から出射された光を照明装置から離れた位置に設けられたスクリーンに照射した場合、蛍光体層から放出された蛍光のうち一部の波長域の蛍光成分がナノアンテナの作用によって強く増強されるために、スクリーンに照射された光に色ムラが生じてしまうという問題点が挙げられる。
【０００５】
本発明は、上記した問題点に鑑みてなされたものであり、ナノアンテナを介して出射された光に色ムラが生じることを抑制することが可能な波長変換装置及び照明装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明による波長変換装置は、蛍光体を含む平板状の蛍光体部と、前記蛍光体部の１の面に形成され、前記蛍光体が発する蛍光の波長域における一部波長域の蛍光成分を反射するように構成された誘電体多層膜と、前記誘電体多層膜上に周期的に設けられた複数のナノアンテナと、を有することを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
実施例１に係る照明装置の上面図である。
実施例１に係る照明装置の断面図である。
実施例１に係る照明装置における誘電体多層膜の可視光に対する反射率を示すグラフである。
実施例１に係る照明装置から出射された光をスクリーンに照射した際の状態を模式的に示す図である。
実施例１に係る照明装置において蛍光体部から出射される蛍光の出射角度を変えたときの種々の回折線を示すグラフである。
可視光の波長域の光に対する視感度を示すグラフである。
蛍光体部における蛍光体の励起光に対するスペクトルを示すグラフである。
実施例２に係る照明装置の構成を示す断面図である。
実施例２に係る波長変換装置の断面図である。
実施例３に係る波長変換装置の上面図である。
実施例３に係る照明装置から出射された光をスクリーンに照射した際の状態を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施例について図面を参照して具体的に説明する。なお、図面において同一の構成要素については同一の符号を付け、重複する構成要素の説明は省略する。
【実施例】
【０００９】
［実施例１の照明装置］
図１及び図２を用いて、実施例１に係る照明装置１００の構成について説明する。図１は、実施例１に係る照明装置１００の上面図である。また、図２は、図１における照明装置１００の２－２線に沿った断面図である。なお、図１中左右方向が照明装置１００の幅方向であり、図２中上下方向が照明装置１００の高さ方向である。
【００１０】
照明装置１００は、実装基板１１と実装基板１１上に設けられた発光層を含む発光素子１２と発光素子１２上に設けられ、上記発光層から放出された光を受けて蛍光を発する蛍光体部を含む波長変換装置１３とを含んで構成される。
（【００１１】以降は省略されています）

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