[发明专利]发光元件

说明书

技术领域

本发明涉及作为白色光源的发光元件，特别是涉及通过从发光二极管或面发光型激光器等出射的光使荧光体得以激发而发光、由此使不同的光混合而以白色光出射的发光元件。

背景技术

可以发出白色光的固体发光元件，是小型、效率高且耗电低的器件，且被期望作为现在所使用的荧光灯和白炽灯的替代物等的划时代的光源。就固体发光元件之中的、发光二极管(Light Emitting Diode:LED)而言，因为是单色性高的光源，所以为了使用LED而得到白色光，就需要使至少两种以上的光发生并混合。

作为现有的白色发光元件，在专利文献1中，公开有一种由含有YAG(Yttrium aluminum garnet:钇铝石榴石)荧光体的透光性树脂包封蓝色LED的元件。图4是专利文献1所公开的现有的白色发光元件的剖面图。如图4所示，在白色发光元件100中，在基板104上经由装配构件108而搭载有蓝色LED103。蓝色LED103的各电极，通过导线107，与在基板104上所设置的引导电极105和106电连接。蓝色LED103和导线107，被含有YAG荧光体102的透光性树脂101包封在基板104上。

在图4所示的白色发光元件100中，YAG荧光体102将蓝色LED103所发出的光部分地吸收而发出黄色波段的荧光。这两种光被混合，从白色发光元件100中出射视觉上白色的光。

但是，在现有的白色发光元件100中，荧光体的发光效率低这样的问题存在，以及因为使用双色的光源所以得不到纯粹的白色光而使演色性差这样的问题存在。

对此，随着近年来的微细加工技术的发展，能够制作粒径微小的纳米荧光体。因为纳米荧光体的尺寸比光的波长小，所以能够期望通过纳米荧7光体的使用而与一般的荧光体相比使光的散射得以抑制而使发光效率提高。另外，通过红色、绿色和蓝色这三原色分别使用发光波长得到控制的三种纳米荧光体，能够得到演色性良好的白色光。例如专利文献2中，公开有一种将纳米粒子用于波长转换材料的发光光学元件。

先行技术文献

专利文献1:特开2000-223750号公报

专利文献2:特表2008-546877号公报

但是，由于纳米荧光体的粒径小，导致纳米荧光体的表面缺陷的比例(每单位体积的表面缺陷数)比大块荧光体大。该表面缺陷成为无辐射跃迁的原因，招致发光效率的降低。还有，若对纳米荧光体的表面进行修饰而修复缺陷，则虽然能够使发光效率提高，但是元件制作工艺变得复杂，低成本化困难这样的其他问题会产生。

发明内容

鉴于所述，本发明其目的在于，提供一种发光效率高的白色发光元件。

为了达成所述的目的，本发明的发光元件具备如下:发光部，其具有通过外加电压而发光的活性层;金属薄膜，其配置在所述发光部上的所述光的照射区域，并且，在所述金属薄膜上设有多个孔部，该孔部拥有比所述光的波长小的直径，在所述多个孔部的各自配置有至少一个荧光体。

根据本发明的发光元件，通过活性层发出的光与由该光激发的荧光体发出的光混合，从而能够出射白色光。这时，从活性层发出的光在金属薄膜中生成表面等离子体子，能够得到由该表面等离子体子所增强的电场，因此，在金属薄膜的孔部所配置的荧光体被强烈激发而以高亮度发光。因此，能够实现发光效率高的白色发光元件。

在本发明的发光元件中，所述荧光体也可以是拥有100nm以下的尺寸的粒子。据此，能够抑制由荧光体造成的光散射，因此能够使光引出效率提高。

在本发明的发光元件中，所述多个孔部各自拥有50nm以上且200nm以下的直径也可。据此，能够高效率地生成前述的表面等离子体子。

在本发明的发光元件中，作为所述荧光体，使用在蓝色、绿色和红色的各自波长区域发光的三种荧光体也可。据此，因为能够利用三原色的荧光，所以能够得到演色性良好的白色光。这种情况下，将所述活性层发出的所述光的波长设为λact，在所述蓝色的波长区域发光的所述荧光体的发光波长设为λ1，在所述绿色的波长区域发光的所述荧光体的发光波长设为λ2，在所述红色的波长区域发光的所述荧光体的发光波长设为λ3时，也可以是λact＜λ1、λact＜λ2、λact＜λ3。据此，由活性层发生的光使荧光体得以高效率的激发。

在本发明的发光元件中，所述荧光体由量子点构成也可。据此，能够得到半值宽度小的荧光。这种情况下，所述量子点拥有1nm以上且20nm以下的尺寸也可。据此，能够得到拥有可视光波长的荧光。