JP7024786B2 - 発光素子および発光装置 - Google Patents
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Description
1.第1の実施の形態(発光素子)
2.第1の実施の形態の変形例(発光素子)
3.第2の実施の形態(発光素子)
4.第2の実施の形態の変形例(発光素子)
5.第3の実施の形態(発光素子)
6.第3の実施の形態の変形例(発光素子)
7.第4の実施の形態(発光素子)
8.第4の実施の形態の変形例(発光素子)
9.第5の実施の形態(発光素子)
10.第5の実施の形態の変形例(発光素子)
11.第6の実施の形態(発光装置)
12.第7の実施の形態(発光装置)
[構成]
本開示の第1の実施の形態に係る発光素子10の構成について説明する。図1は、発光素子10の断面構成例を表したものである。
但し、
ω0 2≡(λ0/π){LOR(RDBR-LOR)}1/2
ここで、
λ0:発振波長
LOR:共振器長
RDBR:DBR層17の曲率半径(=突出部11Aの表面の曲率半径)
このような構成の発光素子10では、半導体層12cと電気的に接続された電極層14と、半導体層12aと電気的に接続された電極層との間に所定の電圧が印加されると、開口部13Aを通して活性層12bに電流が注入され、これにより電子と正孔の再結合による発光が生じる。この光は、一対のDBR層16およびDBR層17により反射され、所定の発振波長λ0でレーザ発振が生じる。そして、DBR層17から漏れ出た光(青色光Lb)の一部が蛍光体層19によって波長変換される。
次に、本実施の形態に係る発光素子10での効果について説明する。
次に、第1の実施の形態の発光素子10の変形例について説明する。
図4は、発光素子10の断面構成の一変形例を表したものである。本変形例では、発光素子10は、反射層18と蛍光体層19との間に、樹脂層23または空気層24を備えている。つまり、蛍光体層19は、樹脂層23または空気層24を介して反射層18と対向配置されている。樹脂層23は、例えば、ポリイミドなどにより構成されている。このようにした場合であっても、素子を小型化することができる。また、小型でありながら、明るく安定した色の白色発光素子を実現することができる。
図5は、発光素子10の断面構成の一変形例を表したものである。本変形例では、反射体21が基板11の裏面だけでなく、反射層18の端部の表面にも接して形成されている。このようにした場合には、素子の幅方向の大きさを小さくすることができる。また、蛍光体層19の幅方向の大きさが小さくなるので、蛍光体層19で発生した熱をより一層、速やかに反射体21を介して外部に放散させることができる。
次に、本開示の第2の実施の形態に係る発光素子20について説明する。
図6は、発光素子20の断面構成例を表したものである。発光素子20は、上記実施の形態の発光素子10において、反射層18、反射体21および反射層22を省略し、その代わりに反射層25を備えたものに相当する。従って、本実施の形態では、蛍光体層19は、DBR層17に接している。反射層25は、本開示の「第1反射層」「第4反射層」の一具体例に対応する。
本実施の形態では、DBR層17が凹面状(または凹曲面状)となっている。これにより、DBR層17(垂直共振器)から漏れ出た光は、凹面状(または凹曲面状)のDBR層17によって広がる。また、本実施の形態では、DBR層17と所定の間隙を介して対向する位置に反射層25が設けられており、DBR層17と反射層25との間に蛍光体層19が設けられている。これにより、DBR層17(垂直共振器)から漏れ出た光は広放射角で蛍光体層19に入射する。さらに、DBR層17(垂直共振器)から漏れ出た光は反射層25で斜めに反射されるので、反射層25で反射された光が蛍光体層19のうち、DBR層17(垂直共振器)から漏れ出た光が通過した箇所とは異なる箇所に入射する。その結果、DBR層17(垂直共振器)から漏れ出た光が狭放射角で蛍光体層19に入射した場合と比べて、蛍光体層19から放射される光の強度分布の均一性が向上する。つまり、蛍光体層19をDBR層17(垂直共振器)から遠く離さなくても、蛍光体層19から放射される光の強度分布の均一性が向上する。従って、素子を小型化することができる。また、小型でありながら、明るく安定した色の白色発光素子を実現することができる。
次に、第2の実施の形態の発光素子20の変形例について説明する。
図9は、発光素子20の断面構成の一変形例を表したものである。本変形例では、発光素子20は、DBR層17と蛍光体層19との間に、樹脂層23または空気層24を備えている。つまり、蛍光体層19は、樹脂層23または空気層24を介してDBR層17と対向配置されている。このようにした場合であっても、上記第2の実施の形態と同様、素子を小型化することができる。また、小型でありながら、明るく安定した色の白色発光素子を実現することができる。
次に、本開示の第3の実施の形態に係る発光素子30について説明する。
図10は、発光素子30の断面構成例を表したものである。発光素子30は、上記第2の実施の形態の発光素子20において、反射層25を省略し、その代わりに反射層26を備えたものに相当する。さらに、発光素子30は、蛍光体層19の側面から光出力ができるように構成されている。反射層26は、本開示の「第1反射層」の一具体例に対応する。
本実施の形態では、DBR層17が凹面状(または凹曲面状)となっている。これにより、DBR層17(垂直共振器)から漏れ出た光は、凹面状(または凹曲面状)のDBR層17によって広がる。また、本実施の形態では、DBR層17と所定の間隙を介して対向する位置に反射層26が設けられており、DBR層17と反射層26との間に蛍光体層19が設けられている。これにより、DBR層17(垂直共振器)から漏れ出た光は広放射角で蛍光体層19に入射する。さらに、DBR層17(垂直共振器)から漏れ出た光は反射層26で斜めに反射されるので、反射層26で反射された光が蛍光体層19のうち、DBR層17(垂直共振器)から漏れ出た光が通過した箇所とは異なる箇所に入射する。その結果、DBR層17(垂直共振器)から漏れ出た光が狭放射角で蛍光体層19に入射した場合と比べて、蛍光体層19から放射される光の強度分布の均一性が向上する。つまり、蛍光体層19をDBR層17(垂直共振器)から遠く離さなくても、蛍光体層19から放射される光の強度分布の均一性が向上する。従って、素子を小型化することができる。また、小型でありながら、明るく安定した色の白色発光素子を実現することができる。
次に、第3の実施の形態の発光素子30の変形例について説明する。
図13は、発光素子30の断面構成の一変形例を表したものである。本変形例では、発光素子30は、DBR層17と蛍光体層19との間に、樹脂層23または空気層24を備えている。つまり、蛍光体層19は、樹脂層23または空気層24を介してDBR層17と対向配置されている。このようにした場合であっても、上記第3の実施の形態と同様、素子を小型化することができる。また、小型でありながら、明るく安定した色の白色発光素子を実現することができる。
次に、本開示の第4の実施の形態に係る発光素子40について説明する。
図14は、発光素子40の断面構成例を表したものである。発光素子40は、上記第1の実施の形態の発光素子10において、反射体21および反射層22を省略し、その代わりに反射層26を備えたものに相当する。さらに、発光素子40は、蛍光体層19の側面から光出力ができるように構成されている。
本実施の形態では、DBR層17が凹面状(または凹曲面状)となっている。これにより、DBR層17(垂直共振器)から漏れ出た光は、凹面状(または凹曲面状)のDBR層17によって広がる。また、本実施の形態では、DBR層17と所定の間隙を介して対向する位置に反射層26が設けられており、DBR層17と反射層26との間に蛍光体層19が設けられている。これにより、DBR層17(垂直共振器)から漏れ出た光は広放射角で蛍光体層19に入射する。さらに、DBR層17(垂直共振器)から漏れ出た光は射層26で斜めに反射されるので、反射層26で反射された光が蛍光体層19のうち、DBR層17(垂直共振器)から漏れ出た光が通過した箇所とは異なる箇所に入射する。その結果、DBR層17(垂直共振器)から漏れ出た光が狭放射角で蛍光体層19に入射した場合と比べて、蛍光体層19から放射される光の強度分布の均一性が向上する。つまり、蛍光体層19をDBR層17(垂直共振器)から遠く離さなくても、蛍光体層19から放射される光の強度分布の均一性が向上する。従って、素子を小型化することができる。また、小型でありながら、明るく安定した色の白色発光素子を実現することができる。
次に、第4の実施の形態の発光素子40の変形例について説明する。
図17は、発光素子40の断面構成の一変形例を表したものである。本変形例では、発光素子40は、反射層18と蛍光体層19との間に、樹脂層23または空気層24を備えている。つまり、蛍光体層19は、樹脂層23または空気層24を介して反射層18と対向配置されている。このようにした場合であっても、上記第4の実施の形態と同様、素子を小型化することができる。また、小型でありながら、明るく安定した色の白色発光素子を実現することができる。
次に、本開示の第5の実施の形態に係る発光素子50について説明する。
図18は、発光素子50の断面構成例を表したものである。発光素子50は、上記第4の実施の形態の発光素子40において、反射層26を省略し、その代わりに反射層22を備えたものに相当する。さらに、発光素子50は、蛍光体層19の側面から光出力ができるように構成されている。
本実施の形態では、DBR層17が凹面状(または凹曲面状)となっている。これにより、DBR層17(垂直共振器)から漏れ出た光は、凹面状(または凹曲面状)のDBR層17によって広がる。また、本実施の形態では、DBR層17と所定の間隙を介して対向する位置に反射層22が設けられており、DBR層17と反射層22との間に蛍光体層19が設けられている。これにより、DBR層17(垂直共振器)から漏れ出た光は広放射角で蛍光体層19に入射する。さらに、DBR層17(垂直共振器)から漏れ出た光は反射層22で斜めに反射されるので、反射層22で反射された光が蛍光体層19のうち、DBR層17(垂直共振器)から漏れ出た光が通過した箇所とは異なる箇所に入射する。その結果、DBR層17(垂直共振器)から漏れ出た光が狭放射角で蛍光体層19に入射した場合と比べて、蛍光体層19から放射される光の強度分布の均一性が向上する。つまり、蛍光体層19をDBR層17(垂直共振器)から遠く離さなくても、蛍光体層19から放射される光の強度分布の均一性が向上する。従って、素子を小型化することができる。また、小型でありながら、明るく安定した色の白色発光素子を実現することができる。
次に、第5の実施の形態の発光素子50の変形例について説明する。
図21は、発光素子50の断面構成の一変形例を表したものである。本変形例では、発光素子50は、反射層18と蛍光体層19との間に、樹脂層23または空気層24を備えている。つまり、蛍光体層19は、樹脂層23または空気層24を介して反射層18と対向配置されている。このようにした場合であっても、上記第5の実施の形態と同様、素子を小型化することができる。また、小型でありながら、明るく安定した色の白色発光素子を実現することができる。
次に、本開示の第6の実施の形態に係る発光装置60について説明する。
次に、本開示の第7の実施の形態に係る発光装置70について説明する。
(1)
活性層と、前記活性層を挟み込む第1半導体層および第2半導体層とを含む積層体と、
開口部を有する電流狭窄層と、
前記積層体および前記開口部を挟み込む、前記第1半導体層側の凹面状の第1反射鏡および前記第2半導体層側の第2反射鏡と、
前記第1反射鏡と所定の間隙を介して対向する位置に配置された第1反射層と、
前記第1反射鏡と前記第1反射層との間に配置され、前記第1反射鏡から漏れ出た光を波長変換する蛍光体層と
を備えた
発光素子。
(2)
前記第1反射層は、前記第1反射鏡の表面形状に倣わない反射面を有する
(1)に記載の発光素子。
(3)
前記反射面は、前記積層体の法線と平行な法線を有する平面である
(2)に記載の発光素子。
(4)
前記第1反射層は、前記蛍光体層による波長変換により生成された光に対する反射率よりも、前記第1反射鏡から漏れ出た光に対する反射率の方が大きいブラッグ反射鏡を含む
(1)ないし(3)のいずれか一項に記載の発光素子。
(5)
前記第1反射鏡と蛍光体層との間に配置され、前記蛍光体層による波長変換により生成された光を反射する第2反射層を更に備えた
(1)ないし(4)のいずれか一項に記載の発光素子。
(6)
前記蛍光体層の側面を覆うとともに、前記反射面のうち前記開口部と対向する箇所を覆わないように形成された第3反射層を更に備えた
(1)ないし(5)のいずれか一項に記載の発光素子。
(7)
前記第3反射層は、金属を含む材料で構成された放熱体である
(6)に記載の発光素子。
(8)
前記蛍光体層の側面を覆うとともに、前記第1反射層とともに前記第1反射鏡から漏れ出た光と、前記蛍光体層による波長変換により生成された光とを前記積層体側に反射するように形成された第4反射層を更に備えた
(1)ないし(3)のいずれか一項に記載の発光素子。
(9)
前記第4反射層は、金属を含む材料で構成された放熱体である
(8)に記載の発光素子。
(10)
当該発光素子は、前記蛍光体層の側面から光出力ができるように構成されている
(1)ないし(5)のいずれか一項に記載の発光素子。
(11)
前記蛍光体層は、前記第2反射層に接している
(5)に記載の発光素子。
(12)
前記蛍光体層は、樹脂層または空気層を介して前記第2反射層と対向配置されている
(5)に記載の発光素子。
(13)
前記蛍光体層は、前記第1反射鏡に接している
(1)ないし(5)のいずれか一項に記載の発光素子。
(14)
前記蛍光体層は、樹脂層または空気層を介して前記第1反射鏡と対向配置されている
(1)ないし(5)のいずれか一項に記載の発光素子。
(15)
複数の発光素子を備え、
各前記発光素子は、
活性層と、前記活性層を挟み込む第1半導体層および第2半導体層とを含む積層体と、
開口部を有する電流狭窄層と、
前記積層体および前記開口部を挟み込む、前記第1半導体層側の凹面状の第1反射鏡および前記第2半導体層側の第2反射鏡と、
前記第1反射鏡と所定の間隙を介して対向する位置に配置された第1反射層と、
前記第1反射鏡と前記第1反射層との間に配置され、前記第1反射鏡から漏れ出た光を
波長変換する蛍光体層と
を有する
発光装置。
Claims (15)
- 活性層と、前記活性層を挟み込む第1半導体層および第2半導体層とを含む積層体と、
開口部を有する電流狭窄層と、
前記積層体および前記開口部を挟み込む、前記第1半導体層側の凹面状の第1反射鏡および前記第2半導体層側の第2反射鏡と、
前記第1反射鏡と所定の間隙を介して対向する位置に配置された第1反射層と、
前記第1反射鏡と前記第1反射層との間に配置され、前記第1反射鏡から漏れ出た光を波長変換する蛍光体層と
を備えた
発光素子。 - 前記第1反射層は、前記第1反射鏡の表面形状に倣わない反射面を有する
請求項1に記載の発光素子。 - 前記反射面は、前記積層体の法線と平行な法線を有する平面である
請求項2に記載の発光素子。 - 前記第1反射層は、前記蛍光体層による波長変換により生成された光に対する反射率よりも、前記第1反射鏡から漏れ出た光に対する反射率の方が大きいブラッグ反射鏡を含む
請求項1に記載の発光素子。 - 前記第1反射鏡と蛍光体層との間に配置され、前記蛍光体層による波長変換により生成された光を反射する第2反射層を更に備えた
請求項4に記載の発光素子。 - 前記蛍光体層の側面を覆うとともに、前記反射面のうち前記開口部と対向する箇所を覆わないように形成された第3反射層を更に備えた
請求項2に記載の発光素子。 - 前記第3反射層は、金属を含む材料で構成された放熱体である
請求項6に記載の発光素子。 - 前記第1反射層とともに一体に形成され、前記蛍光体層の側面を覆うとともに、前記第1反射層とともに前記第1反射鏡から漏れ出た光と、前記蛍光体層による波長変換により生成された光とを前記積層体側に反射するように形成された第4反射層を更に備えた
請求項1に記載の発光素子。 - 前記第1反射層および前記第4反射層は、金属を含む材料で構成された放熱体である
請求項8に記載の発光素子。 - 当該発光素子は、前記蛍光体層の側面から光出力ができるように構成されている
請求項1に記載の発光素子。 - 前記蛍光体層は、前記第2反射層に接している
請求項5に記載の発光素子。 - 前記蛍光体層は、樹脂層または空気層を介して前記第2反射層と対向配置されている
請求項5に記載の発光素子。 - 前記蛍光体層は、前記第1反射鏡に接している
請求項1に記載の発光素子。 - 前記蛍光体層は、樹脂層または空気層を介して前記第1反射鏡と対向配置されている
請求項1に記載の発光素子。 - 複数の発光素子を備え、
各前記発光素子は、
活性層と、前記活性層を挟み込む第1半導体層および第2半導体層とを含む積層体と、
開口部を有する電流狭窄層と、
前記積層体および前記開口部を挟み込む、前記第1半導体層側の凹面状の第1反射鏡および前記第2半導体層側の第2反射鏡と、
前記第1反射鏡と所定の間隙を介して対向する位置に配置された第1反射層と、
前記第1反射鏡と前記第1反射層との間に配置され、前記第1反射鏡から漏れ出た光を波長変換する蛍光体層と
を有する
発光装置。
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002237653A (ja) | 2001-02-02 | 2002-08-23 | Samsung Electro Mech Co Ltd | P型電極と活性層との間に効果的な正孔拡散のためのスペーサを備えるGaN面発光レーザダイオードおよびその製造方法 |
JP2004134633A (ja) | 2002-10-11 | 2004-04-30 | Sharp Corp | 照明装置 |
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---|---|---|---|---|
JPH0575207A (ja) * | 1991-09-13 | 1993-03-26 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 共振器型半導体光装置及びその製法 |
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WO2007133766A2 (en) * | 2006-05-15 | 2007-11-22 | The Regents Of The University Of California | Electrically-pumped (ga,in, ai) n vertical-cavity surface-emitting laser |
US8237152B2 (en) * | 2009-06-02 | 2012-08-07 | The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Navy | White light emitting device based on polariton laser |
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---|---|---|---|---|
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JP2004134633A (ja) | 2002-10-11 | 2004-04-30 | Sharp Corp | 照明装置 |
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