CN103242842A - 荧光体及发光装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种荧光体及发光装置，所述荧光体具有高温特性和长期可靠性且为高亮度，所述发光装置是使用了该荧光体的白色发光装置。本发明的荧光体具有：峰值波长为540nm以上至545nm以下、荧光强度为260%以上至280%以下的氧氮化物荧光体（A）；峰值波长为615nm以上至625nm以下的氮化物荧光体（B）。荧光体（A）的配比为74质量%以上至89质量%以下，荧光体（B）的配比为11质量%以上至19质量%以下。
Description
技术领域
本发明涉及用于LED（Light Emitting Diode，发光二极管）的荧光体和使用LED的发光装置。
背景技术
作为用于白色发光装置的荧光体，有β型赛隆和红色发光荧光体的组合（参见专利文献1），还有组合具有特定色坐标的红色发光荧光体和绿色发光荧光体而得到的荧光体（参见专利文献2）。
专利文献
专利文献1：日本特开2007-180483号公报
专利文献2：日本特开2008-166825号公报
发明内容
本发明的目的在于，提供向目前的特定的氮化物荧光体中添加氧氮化物荧光体而得到的同时具备高亮度和高可靠性的荧光体，还提供使用该荧光体的白色发光装置。
本发明是一种荧光体，其具有：峰值波长为540nm以上至545nm以下、荧光强度为260%以上至280%以下的氧氮化物荧光体（A）；峰值波长为615nm以上至625nm以下的氮化物荧光体（B），荧光体（A）的配比为74质量%以上至89质量%以下，荧光体（B）的配比为11质量%以上至19质量%以下。
当将荧光体（A）和（B）的配比设为a和b时，优选荧光体的配比具有a+b≥88质量%，且4.0≤a/b≤8.0的关系。
优选荧光体（A）为β型赛隆，荧光体（B）为SCASN。
从本申请的其他观点看，本发明是一种发光装置，其具有上述荧光体和在发光面上搭载有该荧光体的LED。
根据本发明，能够提供具有高温特性和长期可靠性且为高亮度的荧光体以及使用该荧光体的白色发光装置。
具体实施方式
本发明是一种荧光体，其具有：峰值波长为540nm以上至545nm以下、荧光强度为260%以上至280%以下的氧氮化物荧光体（A）；峰值波长为615nm以上至625nm以下的氮化物荧光体（B）。
通过混合上述二种荧光体，能够得到具有高温特性和长期可靠性且为高亮度的荧光体。
荧光体（A）的配比为74质量%以上至89质量%以下，荧光体（B）的配比为11质量%以上至19质量%以下。本发明人发现，如果荧光体（A）的配比过少，则存在亮度变低的趋势；如果荧光体（A）的配比过多，则存在难以得到高演色性的趋势，所以优选上述范围，如果荧光体（B）的配比过少，则存在无法显示高演色性，甚至连白光本身也无法得到的趋势；如果荧光体（B）的配比过多，则存在亮度低，并且无法得到白光的趋势。
荧光体的荧光强度是将标准试样（YAG，具体为三菱化学株式会社制造的P46Y3）的峰值高度作为100%的相对值，并以%来表示。使用株式会社日立High-Tech制造的型号为F-7000的分光光度计，作为荧光强度的测定仪，测定方法如下。
<测定方法>
1）试样配置：在石英比色皿中填充测定试样或标准试样，在测定仪中，交替摆放试样，进行测定。以35%左右的相对填充密度充填至比色皿高度的3/4左右。
2）测定：以455nm的光激发，读取500nm至700nm的最大峰值的高度。测定5次，舍去最大值、最小值，取剩余的3个值的平均值。
本发明的荧光体（A）是峰值波长为540nm以上至545nm以下、荧光强度为260%以上至280%以下的绿色发光氧氮化物荧光体。具体而言，有β型赛隆，更具体而言，有电气化学工业株式会社的ALONBRIGHT（日本注册商标）。
本发明中的荧光体（B）是峰值波长为615nm以上至625nm以下的氮化物荧光体。具体而言，有缩写成SCASN、并被称为エスカズン（SCASN）的红色荧光体，更具体而言，有三菱化学株式会社的BR-102D（峰值波长为620nm）。可以在该荧光体（B）中，以不超过荧光体（B）的添加量的范围混合用于调节峰值波长的如下物质：Intematix公司的R6436（峰值波长为630nm）或R6535（峰值波长为640nm）；三菱化学株式会社的BR-102C、BR-102F（峰值波长为630nm）或BR-101A（峰值波长为650nm）。
为了保持高亮度和高可靠性，优选荧光体（A）和荧光体（B）的配合量较多，当将荧光体（A）和荧光体（B）的配比分别设为a、b时，优选a+b≥88质量%。
由于荧光体（B）与荧光体（A）相比可见度低、亮度差，所以优选荧光体（B）的配比低，但是如果过低，则会使演色性也降低，甚至导致LED不显示白光，因此优选荧光体（B）的配比在4.0≤a/b≤8.0的范围。
只要能够均匀地进行混合或者混合至所期望的混合程度即可，可以适当地选择荧光体（A）、（B）以及其他荧光体的混合方法。对于该混合方法，前提是不混入杂物，或者不使荧光体的形状、粒度发生明显变化。
从本申请的其他观点看，本发明是一种发光装置，其具有上述荧光体和在发光面上搭载有该荧光体的LED。搭载在LED的发光面上的荧光体被密封部件进行密封。作为密封部件，有树脂和玻璃，作为树脂，有有机硅树脂。作为LED，优选根据最终发出的光的颜色，对红色发光LED、蓝色发光LED、发出其他颜色光的LED进行适当选择，在蓝色发光LED的情况下，优选由氮化镓系半导体形成且峰值波长为440nm以上至460nm以下的LED，更优选峰值波长为445nm以上至455nm以下。LED的发光部的大小优选为0.5mm方形以上，对于LED芯片的大小，只要具有上述发光部的面积即可，可以适当选择，并且，LED芯片的大小优选为1.0mm×0.5mm，更优选为1.2mm×0.6mm。
实施例
使用表及比较例对本发明的实施例进行详细说明。
【表1】
表1所示的荧光体为实施例及比较例中使用的荧光体（A）、（B）。在表1的荧光体（A）中，P1、P2和P3是具有权利要求1所述范围内的峰值波长及荧光强度的荧光体。在表1的荧光体（B）中，P8、P9和P10是具有权利要求1所述范围内的峰值波长的荧光体。
将上述荧光体按照表2的比例混合，得到了实施例、比较例中的荧光体。
【表2】
在实施例1的荧光体中混合有74质量%的作为荧光体（A）的表1中的P2荧光体、13质量%的作为荧光体（B）的表1中的P9荧光体以及13质量%的作为额外荧光体的表1中的P6荧光体（即，（A）的比较例）。在表2的荧光体的组成中P1至P12的数值均为质量%。将各荧光体进行混合时，以2.5g的总量在塑料袋内进行混合，并且利用公转自转混合机（株式会社THINKY的AwatoriRentaro ARE-310（日本注册商标）），将所得的混合物与47.5g有机硅树脂（TORAY Dow Corning株式会社的OE6656）一起进行混合。表2中的a+b以及a/b是将荧光体（A）的实施例的配比设为a、荧光体（B）的实施例的配比设为b时的数值。但是，当荧光体（B）的P11以及P12超过P9的混合量时（比较例5和比较例9），由于在不在权利保护范围内，所以，未成为b值的对象。
在凹型的封装本体的底部放置LED，与基板上的电极进行引线接合后，用微量进样器注入混合后的荧光体，从而将荧光体搭载到LED上。搭载后，在120℃使其硬化后，在110℃下实施10小时的二次硬化，并进行密封。LED的发光峰值波长为448nm，并使用了1.0mm×0.5mm大小的芯片。
对表2所示的评价进行说明。
表2的初期评价采用了演色性的评价。在演色性的评价中采用了颜色再现范围，并以色坐标中的NTSC规格比的面积（%）来表示。数字越大则演色性越高。评价的合格条件为72%以上，74%以上时可以说具有优良的颜色再现性，低于68%时，可以说颜色再现性差。这是针对一般的LED-TV所采用的条件。
表2的亮度是用25℃时的光束进行评价。提取施加了10分钟的60mA电流后的测定值。评价的合格条件为26.4lm以上。由于该值因测定仪和条件而发生变化，所以，为了与实施例进行相对比较，将合格值设定为（实施例的下限值）×90%。
表2的高温特性是用相对于25℃时的光束的衰减性进行评价。测定50℃、100℃、150℃时的光束，并将25℃时的值作为100%。评价的合格条件如下：50℃时为97%以上、100℃时为95%以上、150℃时为90%以上。虽然该数值不是世界通用的规定值，但目前被认为是高可靠性的发光元件的基准。
表2的长期可靠性为如下测定的衰减值，即，针对在85℃、85%RH的条件下放置500小时以及2000小时后取出并在室温下进行干燥时的光束进行测定，得到以初期值为100%时的光束的衰减值。评价的合格条件为，在500小时的情况下为96%以上，在2000小时的情况下为93%以上。这是非高可靠性的荧光体无法达到的数值。
如表2所示，本发明的实施例显示了比较良好的颜色再现性、光束值，并且在高温或高温高湿下进行长期保存时的光束的衰减也比较小。
本发明的比较例1、2、3、4、5、8的光束值较小，同样，比较例1、3、4、7、8、9的颜色再现性较差。另外，荧光体（A）使用本发明范围之外的硅酸盐类荧光体的比较例1、2、3、4、6，高温特性、长期可靠性较差，得到可靠性低的LED封装，所以，不能期望应用于电视或监控器等产品。
产业上的可利用性
本发明的荧光体用于白色发光装置。本发明的白色发光装置用于液晶面板的背光、照明装置、信号装置、图像显示装置。
Claims (6)
1.一种荧光体，其特征在于，具有：峰值波长为525nm以上至535nm以下、荧光强度为250%以上至270%以下的硅酸盐荧光体（A）；峰值波长为540nm以上至545nm以下、荧光强度为260%以上至280%以下的氧氮化物荧光体（B）；峰值波长为615nm以上至625nm以下的氮化物荧光体（C），其中，荧光体（A）的配比为20质量%以上至35质量%以下；荧光体（B）的配比为50质量%以上至70质量%以下；荧光体（C）的配比为10质量%以上至20质量%以下。
2.如权利要求1所述的荧光体，其特征在于，当将荧光体（A）和（B）的配比设为a和b时，荧光体的配比具有1.5≤b/a≤3.5的关系。
3.如权利要求1或2所述的荧光体，其特征在于，当将荧光体（A）、（B）和（C）的配比设为a、b和c时，荧光体的配比具有4.0≤（a+b）/c≤8.2的关系。
4.如权利要求1或2所述的荧光体，其特征在于，荧光体（B）为β型赛隆，荧光体（C）为SCASN。
5.如权利要求3所述的荧光体，其特征在于，荧光体（B）为β型赛隆，荧光体（C）为SCASN。
6.一种发光装置，其特征在于，具有权利要求1至5中任一项所述的荧光体和在发光面上搭载有所述荧光体的LED。
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