1.本发明涉及在宽度较宽的波段具有峰值波长的宽波段led。
背景技术：2.近年来，近红外光在医疗领域、美容领域或保健领域等进行成分分析的领域中被广泛使用。
3.迄今为止，放射近红外光的光源一般是卤素灯，但最近大多使用led。
4.led在放射的光自身中不含有大量热，另外，大多能够以低的电压(例如干电池等)驱动，因此能够有助于设备的小型化、便携化。
5.尝试将这样的led用于分光器。若想要将led用于分光器，则通常led与卤素灯相比光谱分布窄，因此需要在1台分光器中使用发光峰值波长互不相同的多种led。
6.对此，在专利文献1中公开了一种发光装置，其具备：固体光源，其发出在480nm以下的范围内具有峰值波长的光；以及荧光膜，其被该光激励而发出在超过700nm的范围内具有峰值且包含该峰值波长的范围内的发光光谱的半峰全宽为100nm以上的光，该荧光膜含有至少一种近红外荧光体。在先技术文献专利文献
7.专利文献1：国际公开第2019/240150号
技术实现要素：(发明要解决的课题)
8.然而，随着入射到近红外荧光体的光(来自固体光源的光)的峰值波长与被该光激励而产生的更长波长的光(近红外线光)的峰值波长之差(斯托克斯位移)变大，长波长的光自身所具有的光能量变小，因此反而在近红外荧光体、荧光膜中伴有较大的发热。
9.因此，当荧光体或荧光膜中的发热变大时，该荧光体或荧光膜自身变成高温而发光效率降低、或寿命变短。
10.本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种宽波段发光装置，其使用能够对来自固体光源的光实现较大的斯托克斯位移的荧光体，并且能够避免该荧光体自身变成高温。(用于解决课题的技术方案)
11.根据本发明的一个方面，提供一种宽波段发光装置，其具备：基板；固体光源，其配设于所述基板的表面，该固体光源的上表面发光；近红外荧光体，其以在所述固体光源的附近与所述基板的所述表面直接接触的方式配置；以及可见光荧光体，其从所述固体光源的上表面配设到所述近红外荧光体的上表面，
所述近红外荧光体包含在峰值波长为700nm以上且波长半峰宽为100nm以上的近红外区域进行荧光发光的荧光粒子。
12.优选地，所述近红外荧光体的距所述固体光源最近的位置处的距所述基板的所述表面的高度为所述固体光源的距所述基板的所述表面的高度以下。
13.优选地，所述近红外荧光体以与所述固体光源的周围邻接且包围所述固体光源的方式配置。
14.优选地，在所述近红外荧光体及所述可见光荧光体的周缘配置有从所述基板的所述表面立起的壁部件。
15.优选地，所述可见光荧光体以能够发出多种可见波长光的方式被划分为多个区域。
16.优选地，来自所述固体光源的光的峰值波长为340nm以上且600nm以下。
17.优选地，从所述固体光源的发光光谱区域起到1500nm为止的范围成为连续光谱。
18.优选地，从所述固体光源的发光光谱区域起到1200nm为止的范围成为连续光谱。
19.优选地，作为所述固体光源而使用led或激光二极管。(发明效果)
20.根据本发明的宽波段发光装置，近红外荧光体以在固体光源的周围与基板的表面直接接触的方式配置，可见光荧光体从固体光源的上表面配设到近红外荧光体的上表面，因此来自固体光源的上表面的光的一部分通过可见光荧光体而作为可见光放射，其剩余部分在可见光荧光体内反射后进入近红外荧光体，作为近红外光放射。由此，根据该宽波段发光装置，能够放射宽度较宽的波段的光。
21.另外，由于近红外荧光体以在固体光源的周围与基板的表面直接接触的方式配置，因此即使对于来自固体光源的光实现较大的斯托克斯位移而近红外荧光体发热，由于从该近红外荧光体对基板的散热量大，因此也能够避免近红外荧光体自身变成高温。
附图说明
22.图1是表示应用了本发明的宽波段发光装置10的剖视图。图2是表示从固体光源14放射的光的流动的剖视图。图3是表示在近红外荧光体16产生的热的流动的剖视图。图4是表示变形例2所涉及的宽波段发光装置10的剖视图。图5是表示变形例2所涉及的其他宽波段发光装置10的剖视图。
具体实施方式
23.(宽波段发光装置10的结构)以下，对应用了本发明的实施方式所涉及的宽波段发光装置10进行说明。如图1所示，该宽波段发光装置10大致具备基板12、固体光源14、近红外荧光体16、可见光荧光体18以及壁部件20。
24.在本实施方式的情况下，基板12是大致平板状的部件，在表面50或者背面52形成有用于向固体光源14供给电力的电路(未图示)。当然，也可以不在基板12的表面50或者背面52形成电路，而利用引线等架空线向固体光源14供给电力。
25.另外，鉴于后述的宽波段发光装置10的作用效果，优选尽可能由热传导率高的材质形成基板12整体。
26.固体光源14是通过接受电力而放射规定的波形的光的部件，例如可以考虑led、激光二极管。
27.另外，固体光源14配设于基板12的表面50，其上表面22(与基板12对置的面的相反侧的面)发光。另外，固体光源14的上表面22(即，发光面)的形状可以是圆形，也可以是矩形。
28.另外，来自固体光源14的光的峰值波长没有特别限定，优选为340nm以上且600nm以下。通常，用卤素灯校正的分光器大多在从340nm附近到1200nm附近具有波长灵敏度，因此优选为340nm以上。另外，一般而言斯托克斯位移大的近红外荧光体的激励波长为600nm以下，因此优选为600nm以下。
29.近红外荧光体16是以与固体光源14的周围邻接并包围该固体光源14的方式配置的部件，并且包含荧光粒子24。另外，该近红外荧光体16以与基板12的表面50直接接触的方式配置。
30.并且，该近红外荧光体16的距固体光源14最近的位置(在本实施方式中，近红外荧光体16与固体光源14的周围邻接，因此近红外荧光体16与固体光源14接触的位置)处的距基板12的表面50的高度h1与固体光源14的距基板12的表面50的高度h2的关系没有特别限定，但优选设定为高度h1与高度h2相同，或者设定为高度h1比高度h2低。这是因为，如果高度h1比高度h2高，则近红外荧光体16也会流出到固体光源14上，固体光源14上的近红外荧光体16成为高温而引起早期劣化。
31.荧光粒子24是被具有规定的峰值波长的光激励，放射比该峰值波长更长的波长(即，接近红外光)光的部件。例如，作为来自作为固体光源14的一例的led的光而被一般的峰值波长即365nm的光激励后的荧光粒子24放射峰值波长为700nm以上且波长半峰宽为100nm以上的近红外区域的光。
32.作为这样的斯托克斯位移大的荧光粒子24的例子，可举出国际公开第2019/240150号所公开那样的、含有2价铕的荧光粒子。当然，荧光粒子24并不限定于此，只要是被具有规定的峰值波长的光激励而放射峰值波长为700nm以上且波长半峰宽为100nm以上的近红外区域的光的粒子即可。需要说明的是，“波长半峰宽”是指，在将光强度最高的波长设为1的情况下，将光强度为0.5的两侧的波长除以2而得到的范围(θ1/2)。
33.可见光荧光体18是从固体光源14的上表面22配设到近红外荧光体16的上表面54的部件，包含可见光荧光粒子26。另外，“从固体光源14的上表面22配设到近红外荧光体16的上表面54”是指，不仅包括固体光源14的上表面22以及近红外荧光体16的上表面54全部被可见光荧光体18覆盖的状态，还包括至少固体光源14的上表面22的一部分或者近红外荧光体16的上表面54的一部分未被可见光荧光体18覆盖的状态。
34.可见光荧光粒子26是被具有规定的峰值波长的光激励而放射例如紫、蓝、绿、黄、橙或红的任意的可见光的部件。例如，作为来自作为固体光源14的一例的led的光而被一般的峰值波长即365nm的光激励的可见光荧光粒子26放射峰值波长520nm(绿色)的光。
35.另外，可见光荧光粒子26(可见光荧光体18)中的斯托克斯位移比上述的荧光粒子24(近红外荧光体16)中的斯托克斯位移小，因此可见光荧光体18中的发热小，没有可见光
荧光体18自身变成高温而发光效率降低或寿命变短之虞。
36.壁部件20是以从基板12的表面50立起的方式配置的部件。在本实施方式中，壁部件20从基板12的表面50的周缘立起。另外，壁部件20可以与基板12一体地形成，也可以如本实施方式那样与基板12分体(例如，金属或树脂制)地构成。另外，壁部件20不是本发明中的必须的构成要素。
37.通过配置壁部件20，能够防止近红外荧光体16、可见光荧光体18流出到基板12外的情况。另外，在壁部件20的内表面由光反射性物质构成的情况下，能够通过将本来横向地出来而未被利用的来自固体光源14的光向前方反射，从而将前方明亮地照射。
38.另外，本实施方式所涉及的壁部件20以与近红外荧光体16以及可见光荧光体18各自的外周缘邻接的方式配置。
39.(宽波段发光装置10的特征)根据本实施方式的宽波段发光装置10，近红外荧光体16以与固体光源14的周围邻接并包围该固体光源14的方式配置，进而，以与基板12的表面50直接接触的方式配置。另外，可见光荧光体18从固体光源14的上表面22配设到近红外荧光体16的上表面54。
40.由此，如图2所示，来自固体光源14的上表面22的光的一部分通过可见光荧光体18而作为可见光l1放射。另外，来自固体光源14的上表面22的光的剩余部分在可见光荧光体18内反射后进入近红外荧光体16(l2)，在近红外荧光体16内激励荧光粒子24。然后，放射这样被激励而产生的近红外光l3。由此，根据该宽波段发光装置10，能够放射宽度较宽的波段的光。
41.从宽波段发光装置10放射的光优选从固体光源14的发光光谱区域到1500nm的范围成为连续光谱。在此，“成为连续光谱”是指，在从固体光源14的发光光谱区域到1500nm的范围的任意波长下，光的强度都不为零。
42.需要说明的是，优选到“1500nm”的理由如下。一般而言，在用卤素灯进行校正的分光器的情况下，大多在从340nm附近到1200nm附近具有波长灵敏度，荧光体的发光光谱曲线以从顶点描绘高斯分布的方式朝向两端降低。为了测定1200nm，并不是到1200nm为止而必须发光至其以上的波长。若发光至1500nm，则1200nm的光强度会成为对于测定而言充分的光量。
43.另外，从宽波段发光装置10放射的光更优选从固体光源14的发光光谱区域到1200nm的范围成为连续光谱。
44.需要说明的是，优选到“1200nm”的理由如下。一般而言，在仅测定可见光的分光器的情况下，大多在从340nm附近到900nm附近具有波长灵敏度，荧光体的发光光谱曲线以从顶点描绘高斯分布的方式朝向两端降低。为了测定900nm，并不是到900nm为止而必须发光至其以上的波长。若发光至1200nm，则900nm的光强度会成为对于测定而言充分的光量。
45.另外，近红外荧光体16以在固体光源14的周围与基板12的表面50直接接触的方式配置，因此即使对于来自固体光源14的光实现较大的斯托克斯位移而近红外荧光体16发热，如图3所示，从该近红外荧光体16对基板12的散热量大，所以也能够避免近红外荧光体16自身变成高温。另外，图3中的“ht”表示来自近红外荧光体16的散热。
46.(变形例1)在上述的实施方式中，近红外荧光体16以与固体光源14的周围邻接且包围该固体
光源14的方式配置，但近红外荧光体16相对于固体光源14的位置关系并不限定于此，例如，也可以使第三部件介于固体光源14与近红外荧光体16之间，使近红外荧光体16与固体光源14不邻接。另外，近红外荧光体16也可以不包围固体光源14的周围而仅将近红外荧光体16配置于固体光源14的附近。
47.(变形例2)在上述的实施方式中，构成为将1种可见光荧光体18从固体光源14的上表面22配设到近红外荧光体16的上表面54，但也可以代替于此，如图4所示，例如使用具有分别放射不同的可见光的3种区域的可见光荧光体18。
48.在图4所示的例子中，使用包括放射绿色的可见光的可见光荧光粒子26g的可见光荧光体18g、包括放射红色的可见光的可见光荧光粒子26r的可见光荧光体18r、以及包括放射蓝色的可见光的可见光荧光粒子26b的可见光荧光体18b，可见光荧光体18r覆盖固体光源14的上表面22整体和近红外荧光体16的上表面54的一部分。另外，可见光荧光体18g以及可见光荧光体18b分别覆盖近红外荧光体16的上表面54的剩余部分。另外，在图4中，包括相互不同种类的可见光荧光粒子(26g、26r及26b)的可见光荧光体(18g、18r及18b)分别分开配置，但如图5所示，也可以在一个可见光荧光体18内混合配置多种可见光荧光粒子(例如26g、26r及26b)。
49.当然，对于在哪个区域配置放射何种颜色的可见光的可见光荧光体18没有特别限制。
50.应该认为本次公开的实施方式在所有方面都是例示而不是限制性的。本发明的范围不是由上述说明而是由专利请求书来示出，旨在包括与专利请求的范围等同的意思以及范围内的所有变更。(标号说明)
51.10
…
宽波段发光装置、12
…
基板、14
…
固体光源、16
…
近红外荧光体、18
…
可见光荧光体、20
…
壁部件22
…
(固体光源14的)上表面、24
…
荧光粒子、26
…
可见光荧光粒子50
…
(基板12的)表面、52
…
(基板12的)背面、54
…
(近红外荧光体16的)上表面。
技术特征：1.一种宽波段发光装置，其具备：基板；固体光源，其配设于所述基板的表面，该固体光源的上表面发光；近红外荧光体，其以在所述固体光源的附近与所述基板的所述表面直接接触的方式配置；以及可见光荧光体，其从所述固体光源的上表面配设到所述近红外荧光体的上表面，所述近红外荧光体包含在峰值波长为700nm以上且波长半峰宽为100nm以上的近红外区域进行荧光发光的荧光粒子。2.根据权利要求1所述的宽波段发光装置，其中，所述近红外荧光体的距所述固体光源最近的位置处的距所述基板的所述表面的高度为所述固体光源的距所述基板的所述表面的高度以下。3.根据权利要求1或2所述的宽波段发光装置，其中，所述近红外荧光体以与所述固体光源的周围邻接且包围所述固体光源的方式配置。4.根据权利要求1或2所述的宽波段发光装置，其中，在所述近红外荧光体及所述可见光荧光体的周缘配置有从所述基板的所述表面立起的壁部件。5.根据权利要求1或2所述的宽波段发光装置，其中，所述可见光荧光体以能够发出多种可见波长光的方式被划分为多个区域。6.根据权利要求1或2所述的宽波段发光装置，其中，来自所述固体光源的光的峰值波长为340nm以上且600nm以下。7.根据权利要求1或2所述的宽波段发光装置，其中，从所述固体光源的发光光谱区域起到1500nm为止的范围成为连续光谱。8.根据权利要求1或2所述的宽波段发光装置，其中，从所述固体光源的发光光谱区域起到1200nm为止的范围成为连续光谱。9.根据权利要求1或2所述的宽波段发光装置，其中，作为所述固体光源而使用led或激光二极管。
技术总结本发明的课题在于提供一种宽波段发光装置，使用能够针对来自固体光源的光实现较大的斯托克斯位移的荧光体，并且能够避免该荧光体自身变成高温。宽波段发光装置(10)由基板(12)、配设于基板(12)的表面(50)且上表面(22)发光的固体光源(14)、以在固体光源(14)的附近与基板(12)的表面(50)直接接触的方式配置的近红外荧光体(16)、以及从固体光源(14)的上表面(22)配设到近红外荧光体(16)的上表面(54)的可见光荧光体(18)构成。并且，在近红外荧光体(16)中包含在峰值波长为700nm以上且波长半峰宽为100nm以上的近红外区域进行荧光发光的荧光粒子(24)。荧光粒子(24)。荧光粒子(24)。
技术研发人员：乡田哲也 咲本祐太
受保护的技术使用者：凤凰电机公司
技术研发日：2022.07.18
技术公布日：2022/11/1
