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公開番号2025047434
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-03
出願番号2023155920
出願日2023-09-21
発明の名称発光素子、発光素子の製造方法、酸化アルミニウム前駆体ゾルの製造方法、酸化アルミニウム前駆体ゾル
出願人キヤノン株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類H10H 20/819 20250101AFI20250326BHJP()
要約【課題】発光素子の光取り出し効率を向上させることを目的とする。
【解決手段】サファイア基材と、前記サファイア基材の第1面側に形成された発光部を備え、前記発光部から発せられる光が、前記サファイア基材を透過し、前記サファイア基材の前記第1面に対向する第2面から放出される発光素子であって、前記第2面に、酸化アルミニウムを主成分とする板状結晶を含む板状結晶層が形成され、前記板状結晶層のうち前記第2面の側とは反対側の面に、凹凸構造が設けられていることを特徴とする発光素子。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
サファイア基材と、前記サファイア基材の第１面側に形成された発光部を備え、前記発光部から発せられる光が、前記サファイア基材を透過し、前記サファイア基材の前記第１面に対向する第２面から放出される発光素子であって、
前記第２面に、酸化アルミニウムを主成分とする板状結晶を含む板状結晶層が形成され、
前記板状結晶層のうち前記第２面の側とは反対側の面に、凹凸構造が設けられていることを特徴とする発光素子。
続きを表示（約 730 文字）【請求項２】
前記板状結晶層は、前記サファイア基材のうち前記第１面と前記第２面とに交わる第３面に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の発光素子。
【請求項３】
前記サファイア基材のうち前記第１面と前記第２面とに交わる第３面に、前記発光部から発せられる光を反射する反射層を有することを特徴とする請求項１に記載の発光素子。
【請求項４】
前記第１面に、前記第２面で反射した光を反射する反射層を有することを特徴とする請求項１に記載の発光素子。
【請求項５】
前記凹凸構造のピッチは、５０ｎｍ以上３５０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の発光素子。
【請求項６】
前記凹凸構造の高さは、１５０ｎｍ以上４００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の発光素子。
【請求項７】
前記凹凸構造のピッチは、前記凹凸構造の高さより小さいことを特徴とする請求項１に記載の発光素子。
【請求項８】
前記板状結晶層は、酸化アルミニウムを主成分とする中間層を有し、
前記中間層は、前記サファイア基材と前記凹凸構造との間に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の発光素子。
【請求項９】
前記中間層は、前記凹凸構造より酸化アルミニウムの結晶性が高いことを特徴とする請求項８に記載の発光素子。
【請求項１０】
前記中間層における酸化アルミニウムの密度は、２．７０ｇ／ｃｍ
３
以上３．８２ｇ／ｃｍ
３
以下であることを特徴とする請求項８に記載の発光素子。
（【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、発光素子、発光素子の製造方法、酸化アルミニウム前駆体ゾルの製造方法、酸化アルミニウム前駆体ゾルに関する。
続きを表示（約 1,100 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、発光素子の開発が進んでおり、たとえば医療や食品加工の現場で高い殺菌力を有する波長域の紫外光を出力する発光素子の開発が進められている。この発光素子は、例えばサファイア基材の表面にｎ型半導体層、発光層、ｐ型半導体層などを順に積層することにより形成される。発光層から発せられた紫外光は、サファイア基材内を透過し、サファイア基材の裏面から発光素子の外へ放出される。
【０００３】
しかしサファイア基材は屈折率が高い材料であるため、光取り出し面となる基材の裏面における屈折率差が大きい。そのため、紫外光は裏面で全反射され、サファイア基材の裏面から放出される光の光取り出し効率が大きく低下することがあった。
【０００４】
そこで特許文献１には、サファイア基材の表面をモスアイ面とすることで、サファイア基材の表面における反射を低減した形態が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
国際公開第２０１４／１７１４６７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の形態では、光取り出し面における反射を十分に低減することができない虞があった。
【０００７】
そこで本発明は、発光素子の光取り出し効率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】
【０００８】
上記課題を解決するための手段は、サファイア基材と、前記サファイア基材の第１面側に形成された発光部を備え、前記発光部から発せられる光が、前記サファイア基材を透過し、前記サファイア基材の前記第１面に対向する第２面から放出される発光素子であって、前記第２面に、酸化アルミニウムを主成分とする板状結晶を含む板状結晶層が形成され、前記板状結晶層のうち前記第２面の側とは反対側の面に、凹凸構造が設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
光取り出し効率を向上させた発光素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
発光素子の模式図である。
膜厚と屈折率変化の相関を示すグラフである。
図１の円５０で囲まれた範囲の拡大図である。
発光素子の変形例である。
凹凸構造の製造方法を示した図である。
酸化アルミニウム前駆体ゾルの製造方法を示した図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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