CN109904299A - 波长转换构件及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的课题是提供一种波长转换构件及其制造方法。其解决方法是一种波长转换构件，其包含：含有选自氮化物系荧光体及氮氧化物系荧光体中的至少1种的荧光体、和含有选自稀土类铝酸盐及碱土类金属铝酸盐中的至少1种的铝酸盐。另外，提供一种波长转换构件的制造方法，该方法包括下述工序：准备混合有含有选自氮化物系荧光体及氮氧化物系荧光体中的至少1种的荧光体、和含有选自稀土类铝酸盐及碱土类金属铝酸盐中的至少1种的铝酸盐的成形体；以及将上述成形体烧成，得到包含上述荧光体和上述铝酸盐的波长转换构件。
Description
技术领域
本发明涉及将从发光二极管(Light Emitting Diode，以下也称为“LED”。)、激光二极管(Laser Diode，以下也称为“LD”。)发出的光的波长进行转换的波长转换构件及其制造方法。
背景技术
使用LED、LD的发光元件的发光装置是光转换效率高的光源，耗电少，长寿命，可实现尺寸的小型化，因此，被作为取代白炽灯、荧光灯的光源利用。使用LED、LD的发光元件的发光装置被利用于车载用、室内用的照明装置、液晶显示装置的背光光源、照明、投影机用的照明装置等广范围的领域中。其中，广泛利用着将发出蓝色光的发光元件与黄色荧光体组合、放出它们的混色光的发光装置。
发光装置中使用的荧光体已知有由(Y，Gd，Tb，Lu)3(Al，Ga)5O12：Ce表示的氧化物、即稀土类铝酸盐荧光体、由CaAlSiN3：Eu表示的氮化物系荧光体、β-塞隆荧光体等氮氧化物系荧光体等。
作为波长转换构件，例如公开了由将玻璃粉末和无机荧光体粉末混合、使玻璃粉末熔融固化而得到的烧结体制成的波长转换构件(专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2014-234487号公报
发明内容
发明所要解决的问题
然而，对于专利文献1中公开的波长转换构件，根据与玻璃粉末组合的荧光体的种类，存在不能得到充分的发光的情况。存在玻璃成分在烧结体形成时对无机荧光体造成不良影响、光转换效率显著降低的情况。另外，玻璃和无机荧光体烧结而成的烧结体难以得到高密度的烧结体。玻璃和无机荧光体烧结而成的烧结体中，在烧结体的内部，空穴存在的比例高，在用于发光装置的情况下，光转换效率也降低。另外，构成成为波长转换构件的烧结体的粘合剂为低熔点的玻璃时，照射像激光光源那样光密度高的激发光的情况下，低熔点的玻璃可能会熔融，耐热性也低。此外，在无机荧光体为含有选自氮化物系荧光体及氮氧化物系荧光体中的至少1种荧光体的情况下，构成玻璃的氧化物中的氧容易与氮化物系荧光体或氮氧化物系荧光体中的氮反应，如果将这些荧光体与玻璃烧成，则氮化物系荧光体或氮氧化物系荧光体与玻璃反应，荧光体氧化、结晶结构变化，存在烧成后得到的烧结体不发光的情况。
于是，本发明的一方式的目的在于，提供一种波长转换构件及其制造方法，该波长转换构件由含有氮化物系荧光体和/或氮氧化物系荧光体的陶瓷制成，且具有高的光转换效率。
解决问题的方法
解决上述问题的方法，包括以下方式。
本发明的第一方式是一种波长转换构件，其包含：含有选自氮化物系荧光体及氮氧化物系荧光体中的至少1种的荧光体、和含有选自稀土类铝酸盐及碱土类金属铝酸盐中的至少1种的铝酸盐。
本发明的第二方式是一种波长转换构件的制造方法，其包括下述工序：准备混合有含有选自氮化物系荧光体及氮氧化物系荧光体中的至少1种的荧光体和含有选自稀土类铝酸盐及碱土类金属铝酸盐中的至少1种的铝酸盐的成形体的工序；以及将上述成形体烧成，得到包含上述荧光体和上述铝酸盐的波长转换构件的工序。
发明的效果
根据本发明的一方式，可以提供一种波长转换构件及其制造方法，该波长转换构件由含有氮化物系荧光体和/或氮氧化物系荧光体的陶瓷制成，且具有高的光转换效率。
附图说明
图1是示出本发明的一实施方式的波长转换构件的制造方法的工序顺序的流程图。
具体实施方式
以下，基于实施方式对本发明的波长转换构件及其制造方法进行说明。其中，以下示出的实施方式是用于将本发明的技术思想具体化的示例，本发明不限定于以下的波长转换构件的制造方法。需要说明的是，颜色名和色度坐标之间的关系、光的波长范围和单色光的颜色名之间的关系等遵循JISZ8110。
波长转换构件
本发明的第一实施方式的波长转换构件包含：含有选自氮化物系荧光体及氮氧化物系荧光体中的至少1种的荧光体、和含有选自稀土类铝酸盐及碱土类金属铝酸盐中的至少1种的铝酸盐。
本发明的第一实施方式的波长转换构件包含：氮化物系荧光体和/或氮氧化物系荧光体、以及与氧化物相比不易与氮化物和/或氮氧化物反应的铝酸盐，因此，该铝酸盐成为粘合剂，在保持氮化物系荧光体和/或氮氧化物系荧光体的光转换效率的状态下，得到由包含氮化物系荧光体和/或氮氧化物系荧光体的陶瓷制成的波长转换构件。对于本发明的第一实施方式的波长转换构件而言，作为粘合剂发挥功能的铝酸盐的导热系数高，因此，具有高导热系数。另外，本发明的第一实施方式的波长转换构件由陶瓷制成，因此，耐热性提高。
铝酸盐
选自稀土类铝酸盐及碱土类金属铝酸盐中的至少1种铝酸盐可以单独使用1种，也可以组合使用2种以上。在使用2种以上铝酸盐的情况下，可以组合使用稀土类铝酸盐中的2种以上，可以组合使用碱土类金属铝酸盐中的2种以上，也可以组合使用稀土类铝酸盐中的1种以上及碱土类金属铝酸盐中的1种以上。在本说明书中，选自稀土类铝酸盐及碱土类金属铝酸盐中的至少1种铝酸盐是指不含有活化元素的铝酸盐，或者即使含有活化元素、也仅含有不因来自光源的激发光而发光的程度的微量(以质量计为低于50质量ppm)活化元素的铝酸盐。在本说明书中，选自稀土类铝酸盐及碱土类金属铝酸盐中的至少1种铝酸盐，即使在含有例如Ce、Eu、Mn等活化元素的情况下，也是指上述活化元素的含量以质量计为例如小于50ppm的铝酸盐。通过如此设定活化元素的含量，从而可以使铝酸盐不作为荧光体、而作为荧光体的粘合剂发挥功能。
稀土类铝酸盐
稀土类铝酸盐优选为选自Y3Al5O12、(Y，Gd)3Al5O12、Y3(Al，Ga)5O12、(Y，Gd)3(Al，Ga)5O12、Tb3Al5O12、及Lu3Al5O12中的至少1种。稀土类铝酸盐不易与氮化物系荧光体及氮氧化物系荧光体反应，即使与这些荧光体一起烧成，荧光体的结晶结构也不分解，而稀土类铝酸盐作为粘合剂发挥功能，可以得到含有上述荧光体的烧结体，因而优选。其中，稀土类铝酸盐中，由于透明性高、不易与氮化物或氮氧化物反应、容易以低价获取，因此优选Y3Al5O12。在本说明书中，在表示化合物的组成式中，用逗号(，)分隔记载的多个元素是指，在化合物中的组成中含有这些多个元素中的至少1种元素。表示化合物的组成式中用逗号(，)分隔记载的多个元素含有选自组成式中用逗号分隔的多个元素中的至少1种元素，也可以组合含有上述多个元素中的2种以上。
碱土类金属铝酸盐
碱土类金属铝酸盐优选为选自(Ca，Sr，Ba)Al2O4、(Ca，Sr，Ba)4Al14O25、(Ca，Sr，Ba)Al12O19、(Ca，Sr，Ba)Mg2Al16O27、及(Ca，Sr，Ba)MgAl10O17中的至少1种。由(Ca，Sr，Ba)Al2O4、(Ca，Sr，Ba)4Al14O25、(Ca，Sr，Ba)Al12O19、(Ca，Sr，Ba)Mg2Al16O27、及(Ca，Sr，Ba)MgAl10O17表示的碱土类金属铝酸盐可以含有选自Ca、Sr及Ba中的至少1种碱土类金属元素，也可以在铝酸盐中含有选自Ca、Sr及Ba中的2种以上碱土类金属元素。碱土类金属铝酸盐不易与氮化物系荧光体和/或氮氧化物系荧光体反应，即使与这些荧光体一起烧成，荧光体的结晶结构也不分解，上述碱土类金属铝酸盐作为粘合剂发挥功能，可以得到含有上述荧光体的烧结体，因而优选。
氮化物系荧光体
氮化物系荧光体优选为选自(Ca，Sr，Ba)AlSiN3：Eu、(Ca，Sr，Ba)AlSiN3：Ce、(Ca，Sr，Ba)2Si5N8：Eu、SrLiAl3N4：Eu、La3Si6N11：Ce、CaAlSiN3：Eu、CaAlSiN3：Ce、(Ca，Sr)AlSiN3：Eu、(Ca，Sr)AlSiN3：Ce、Ca2Si5N8：Eu、及(Ca，Sr)2Si5N8：Eu中的至少1种。其中，由于容易得到期望的色调、容易获取，氮化物系荧光体优选为CaAlSiN3：Eu。波长转换构件中，由于容易得到期望的红色色调、容易获取，因而优选含有CaAlSiN3：Eu作为荧光体、含有Y3Al5O12作为稀土类铝酸盐。
氮化物系荧光体吸收来自在380nm以上且485nm以下的范围具有发光峰值波长的激发光源的光，发出在590nm以上且780nm以下的范围具有发光峰值波长的红色光。然而，即使是相同的氮化物系荧光体，La3Si6N11：Ce发出在530nm附近具有发光峰的黄绿光。波长转换构件中的氮化物系荧光体不易与作为粘合剂发挥功能的铝酸盐反应，结晶结构不会分解，因此，可以吸收来自激发光源的光，发出在期望的波长范围具有发光峰的荧光色光。
氮氧化物系荧光体
氮氧化物系荧光体优选为选自BaSi2O2N2：Eu、Ba3Si6O12N2：Eu、Mm/2Si12-(m+n)Al(m+n)OnN(16-n)：Eu(式中，M为选自Sr、Ca、Li、及Y中的至少1种元素，n及m分别为满足0.0≤n≤2.5、0.5≤m≤5的数，n为M的电荷。)、及Si6-zAlzOzN8-z：Eu(式中，z为满足0<z<4.2的数)中的至少1种。氮氧化物系荧光体吸收来自在380nm以上且485nm以下的范围具有发光峰值波长的激发光源的光，根据氮氧化物系荧光体的种类，发出在470nm以上且620nm以下的范围具有发光峰值波长的蓝绿色至红橙色的光。波长转换构件中的氮氧化物系荧光体不易与作为粘合剂发挥功能的铝酸盐反应，结晶结构不会分解，因此，可以吸收来自激发光源的光，发出在期望的波长范围具有发光峰值的荧光色光。
选自氮化物系荧光体及氮氧化物系荧光体中的至少1种荧光体只要通过激发光得到期望色调的荧光色的发光，就可以单独使用1种，也可以组合使用2种以上。使用2种以上荧光体的情况下，可以组合使用氮化物系荧光体中的2种以上，可以组合使用氮氧化物系荧光体中的2种以上，也可以组合使用氮化物系荧光体中的1种以上及氮氧化物荧光体中的1种以上。
其它荧光体
波长转换构件也可以进一步含有除氮化物系荧光体及氮氧化物系荧光体以外的荧光体。波长转换构件中所含的除氮化物系荧光体及氮氧化物系荧光体以外的荧光体优选为具有铝酸盐的组成的荧光体。作为具有铝酸盐的组成的荧光体，优选选自稀土类铝酸盐荧光体及碱土类金属铝酸盐荧光体中的至少1种。具有铝酸盐的组成的荧光体与构成波长转换构件的粘合剂的铝酸盐同样地作为粘合剂发挥功能。波长转换构件只要得到期望色调的荧光色，具有铝酸盐的组成的荧光体就可以代替不具有活化元素的铝酸盐或活化元素的含量以质量计为小于50ppm的铝酸盐作为粘合剂使用。
波长转换构件优选进一步含有选自Y3Al5O12：Ce、(Y，Gd)3Al5O12：Ce、Y3(Al，Ga)5O12：Ce、(Y，Gd)3(Al，Ga)5O12：Ce、Tb3Al5O12：Ce、及Lu3Al5O12：Ce中的至少1种稀土类铝酸盐荧光体。这些稀土类铝酸盐荧光体为：不含有例如Ce等活化元素的铝酸盐、或活化元素的含量以质量计为小于50ppm的铝酸盐的组成的一部分被Ce等活化元素取代的铝酸盐。含有活化元素的稀土类铝酸盐荧光体也与像活化元素的含量以质量计为小于50ppm的稀土类铝酸盐那样不因激发光而发光的铝酸盐同样，可以作为波长转换构件的粘合剂利用。
关于稀土类铝酸盐荧光体，能够在稀土类铝酸盐荧光体中活化元素的含量以质量计为50ppm以上这一点上与作为粘合剂使用的稀土类铝酸盐相区别，作为粘合剂使用的稀土类铝酸盐中活化元素的含量以质量计为低于50ppm。
波长转换构件优选进一步含有选自SrAl2O4：Eu、Sr4Al14O25：Eu、BaMg2Al16O27：Eu、BaMgAl10O17：Mn、BaMgAl10O17：Eu、Sr4Al14O25：Eu，Mn、CaAl2O4：Eu，Mn、BaMg2Al16O27：Eu，Mn、及BaMgAl10O17：Eu，Mn中的至少1种碱土类金属铝酸盐荧光体。由这些组成表示的碱土类金属铝酸盐荧光体为：构成波长转换构件的粘合剂的不含活化元素的碱土类金属铝酸盐、或活化元素的含量以质量计为小于50ppm的碱土类金属铝酸盐的组成的一部分被Eu、Mn、或Eu及Mn的活化元素取代的碱土类金属铝酸盐。
含有活化元素的碱土类金属铝酸盐荧光体也与活化元素的含量以质量计为小于50ppm的碱土类金属铝酸盐同样，可以作为波长转换构件的粘合剂利用。
关于碱土类金属铝酸盐荧光体，能够在碱土类金属铝酸盐荧光体中活化元素的含量以质量计为50ppm以上这一点上与作为粘合剂使用的碱土类金属铝酸盐相区别，作为粘合剂使用的碱土类金属铝酸盐中活化元素的含量以质量计为低于50ppm。
选自稀土类铝酸盐荧光体及碱土类金属铝酸盐荧光体中的至少1种荧光体只要通过激发光得到期望色调的荧光色的发光，就可以单独使用1种，也可以组合使用2种以上。在使用2种以上荧光体的情况下，可以组合使用稀土类铝酸盐荧光体中的2种以上，可以组合使用碱土类金属铝酸盐荧光体中的2种以上，也可以组合使用稀土类铝酸盐荧光体中的1种以上及碱土类金属铝酸盐荧光体中的1种以上。
波长转换构件的制造方法
本发明的第二实施方式的波长转换构件的制造方法包括下述工序：准备混合有含有选自氮化物系荧光体及氮氧化物系荧光体中的至少1种的荧光体和含有选自稀土类铝酸盐及碱土类金属铝酸盐中的至少1种的铝酸盐的成形体的工序；以及将上述成形体烧成，得到含有上述荧光体和上述铝酸盐的波长转换构件。
根据本发明的第二实施方式的制造方法，波长转换构件由将含有选自氮化物系荧光体及氮氧化物系荧光体中的至少1种的荧光体和含有选自稀土类铝酸盐及碱土类金属铝酸盐中的至少1种的铝酸盐的成形体烧成而成的烧结体制成，因此，在保持氮化物系荧光体和/或氮氧化物系荧光体的光转换效率的状态下，得到由包含作为粘合剂发挥功能的铝酸盐和氮化物系荧光体和/或氮氧化物系荧光体的陶瓷制成的波长转换构件。对于通过本发明的第二实施方式的制造方法得到的波长转换构件而言，由于在波长转换构件中，作为粘合剂发挥功能的铝酸盐的导热系数高，因此具有高导热系数。另外，通过本发明的第二实施方式的制造方法得到的波长转换构件由于由陶瓷制成，因此，耐热性提高。
铝酸盐
铝酸盐具体而言可以使用前述的铝酸盐的至少1种。
对于铝酸盐而言，在混合有铝酸盐和含有选自氮化物系荧光体及氮氧化物系荧光体中的至少1种的荧光体的混合粉末的总量100质量％中，以投入量计优选为50质量％以上、更优选为60质量％以上、进一步优选为65质量％以上。另外，波长转换构件中的上述铝酸盐的含量与铝酸盐粉末相对于混合有铝酸盐粉末和荧光体粉末的混合粉末的总量100质量％的质量比例相同。波长转换构件中所含的铝酸盐在混合有铝酸盐和荧光体的混合粉末的总量100质量％中为50质量％以上时，不会妨碍在期望的波长范围具有发光峰值波长的氮化物系荧光体或氮氧化物系荧光体的发光，可得到含有作为粘合剂发挥功能的铝酸盐的烧结体。铝酸盐也可以在铝酸盐粉末与荧光体粉末的混合粉末的总量100质量％中大于99质量％，但由于波长转换构件中所含的荧光体的含量相对减少，因此，为了通过来自光源的激发光得到期望色调的荧光色的发光，铝酸盐的含量优选为99质量％以下。
铝酸盐的平均粒径
铝酸盐的平均粒径优选为1μm以上且25μm以下、更优选为2μm以上且20μm以下、进一步优选为2μm以上且18μm以下。构成波长转换构件前的粉末铝酸盐的平均粒径为上述范围时，可以将铝酸盐和荧光体大致均匀地混合而形成成形体，在得到的波长转换构件中不存在荧光体的分布不均，可以得到均匀发光的波长转换构件。铝酸盐粉末的平均粒径为25μm以下时，波长转换构件中的空隙减少，可以提高光转换效率。在本说明书中，粉末的铝酸盐的平均粒径是指，通过FSSS(费氏微粒测量仪：Fisher Sub-Sieve Sizer)法测定的平均粒径(Fisher Sub-Sieve Sizer’s Number)。FSSS法是空气透过法的1种，是利用空气的流通阻力测定比表面积、从而求出粒径的方法。
氮化物系荧光体和/或氮氧化物系荧光体的含量
选自氮化物系荧光体及氮氧化物系荧光体中的至少1种荧光体具体而言可以使用选自前述的氮化物系荧光体及氮氧化物系荧光体中的至少1种荧光体。
选自氮化物系荧光体及氮氧化物系荧光体中的至少1种荧光体的含量在荧光体与铝酸盐的混合粉末的总量100质量％中，优选为1质量％以上且50质量％以下、更优选为2质量％以上且20质量％以下、进一步优选为3质量％以上且18质量％以下。波长转换构件中的上述氮化物系荧光体和/或氮氧化物系荧光体的含量与氮化物系荧光体和/或氮氧化物系荧光体粉末相对于混合有铝酸盐粉末和荧光体粉末的混合粉末100质量％的质量比例相同。波长转换构件中的氮化物系荧光体和/或氮氧化物系荧光体的含量只要能吸收来自激发光源的光、得到在期望的波长范围具有发光峰值的荧光色的发光，就没有特殊限制。
其它荧光体的含量
除选自氮化物系荧光体及氮氧化物系荧光体中的至少1种荧光体以外，还含有选自前述的稀土类铝酸盐荧光体及碱土类金属铝酸盐荧光体中的至少1种荧光体的情况下，具体而言，优选含有选自前述的稀土类铝酸盐荧光体及碱土类金属铝酸盐荧光体中的至少1种。
选自稀土类铝酸盐荧光体及碱土类金属铝酸盐荧光体中的至少1种铝酸盐荧光体的含量只要能得到期望色调的荧光色的发光即可，没有特别限制。波长转换构件中也可以不含选自稀土类铝酸盐荧光体及碱土类金属氧化铝荧光体中的至少1种铝酸盐荧光体，铝酸盐荧光体的含量在荧光体粉末和铝酸盐粉末的混合粉末的总量100质量％中可以为0质量％。波长转换构件中的稀土类铝酸盐荧光体和/或碱土类金属铝酸盐荧光体的含量与稀土类铝酸盐荧光体和/或碱土类金属铝酸盐荧光体粉末相对于铝酸盐粉末和荧光体粉末的混合粉末的总量100质量％的质量比例相同。对于铝酸盐荧光体而言，如果波长转换构件能得到期望的色调的荧光色的发光，则相对于铝酸盐粉末和荧光体粉末的混合粉末的总量100质量％，优选为50质量％以下、更优选为1质量％以上且20质量％以下、进一步优选为1质量％以上且18质量％以下。
荧光体的平均粒径
荧光体的平均粒径优选为1μm以上且25μm以下、更优选为2μm以上且20μm以下、进一步优选为2μm以上且15μm以下。荧光体的平均粒径为1μm以上时，铝酸盐粉末和荧光体粉末大致均匀地分散，荧光体不会集中存在，可以得到均匀发光的波长转换构件。荧光体的平均粒径为25μm以下时，波长转换构件中的空隙变少，对于荧光体而言，可以保持高的光转换效率。荧光体为选自氮化物系荧光体、氮氧化物系荧光体、稀土类铝酸盐荧光体、及碱土类金属铝酸盐荧光体中的至少1种荧光体。在本说明书中，荧光体的平均粒径是指，通过FSSS(费氏微粒测量仪：Fisher Sub-Sieve Sizer)法测定的平均粒径(Fisher Sub-SieveSizer’s Number)。
图1是示出第二实施方式的波长转换构件的制造方法的工序顺序的一例的流程图。参照图1对波长转换构件的制造方法的工序进行说明。波长转换构件的制造方法包括成形体准备工序S102和烧成工序S103。波长转换构件的制造方法可以在成形体准备工序S102之前包括混合工序S101，也可以在烧成工序S103之后包括对波长转换构件进行加工的加工工序S104。
混合工序
在混合工序中，将含有选自氮化物系荧光体及氮氧化物系荧光体中的至少1种的荧光体粉末、和含有选自稀土类铝酸盐及碱土类金属铝酸盐中的至少1种的铝酸盐粉末混合，得到混合粉末。粉末可以使用研钵及研棒进行混合。粉末也可以使用球磨机等混合介质进行混合。
成形体准备工序
在成形体准备工序中，将含有荧光体粉末和铝酸盐粉末的混合粉末成形为期望的形状，得到成形体。粉末的成形方法可以采用压制成形法等已知的方法，可列举例如模具压制成形法、冷等静压加压法(CIP:Cold IsostaticPressing，以下也称为“CIP”。)等。为了调整成形体的形状，成形方法可以采用2种以上的成形方法，也可以在进行模具压制成形后进行CIP，
烧成工序
烧成优选通过固体压缩烧结法进行。作为固体压缩烧结法，可列举热等静压加压处理(HIP：Hot Isostatic Pressing)(以下，也称为“HIP处理”。)、放电等离子体烧结法(Spark Plasma Sintering Method，也称为“SPS法”。)。通过使用这些固体压缩烧结法中的任意方法，从而可以降低由得到的烧结体构成的波长转换构件的空隙，提高密度，由此可以提高光转换效率。
在通过SPS法进行烧成的情况下，通过在在成形体的粒子间隙直接投入脉冲状的电能，使因火花放电瞬时产生的高温等离子体(放电等离子体)的高能量热扩散，有效地应用于场致发射(電界拡散)，从而可以在短时间内得到烧结体。
加工工序
在波长转换构件的制造方法中，可以包括对由得到的烧结体制成的波长转换构件进行加工的加工工序。加工工序可列举将得到的波长转换构件切割加工成期望大小的工序等。波长转换构件的切割方法可以利用公知的方法，可列举例如：刀片切割、激光切割、线锯等。
通过第一实施方式的波长转换构件或第二实施方式的制造方法得到的波长转换构件通过与LED、LD的发光元件组合，从而能够构成将从发光元件发出的光转换、并发出来自发光元件的光和用波长转换构件进行了波长转换的混色光的发光装置。发光元件可以使用发出例如350nm以上且500nm以下的波长范围的光的发光元件。发光元件中，可以使用例如使用了氮化物系半导体(InXAlYGa1-X-YN、0≤X、0≤Y、X+Y≤1)的半导体发光元件。通过使用半导体发光元件作为发光装置的激发光源，从而可得到效率高、输出功率对输入功率的线性度高、且耐机械冲击性强的稳定的发光装置。
实施例
以下，通过实施例对本发明进行具体说明。本发明并不限定于这些实施例。
实施例1
混合工序
称量平均粒径3μm的Y3Al5O12(也称为“YAG”。)的结晶性粉末17g和平均粒径7μm的CaAlSiN3：Eu荧光体(以下，也称为“CASN”。)的粉末1.5g，使用研钵及研棒进行混合，准备了成形体用的混合粉末。在实施例1至3中使用的YAG粉末中，活化元素(例如Eu等)的含量以质量计为小于50ppm。相对于YAG粉末与CASN荧光体粉末的总量100质量％，YAG粉末的含量为91.9质量％、CASN荧光体粉末的含量为8.1质量％。
成形体准备工序
将混合粉末填充于模具，预形成直径为25mm、厚度6mm的圆柱状成形体。
烧成工序
使用HIP装置(KOBELCO公司制)，基于在压力介质中使用氮气的氮气气氛(氮：99体积％以上)，通过1700℃、150MPa、10小时的HIP处理对得到的成形体进行烧成，得到了烧结体。
加工工序
通过线锯将得到的烧结体切片，用研磨装置、刀片切割进行研磨及单片化加工，由此得到了1mm×1mm、厚度0.2mm的矩形状的波长转换构件。
实施例2
准备混合有平均粒径3μm的YAG的结晶性粉末17g、和平均粒径7μm的CASN荧光体粉末3g的混合粉末，除此以外，与实施例1同样地得到了波长转换构件。在作为实施例2的波长转换构件的烧结体中，相对于YAG粉末和CASN荧光体粉末的总量100质量％，YAG粉末的含量为85质量％、CASN荧光体的含量为15质量％。
实施例3
准备混合有平均粒径3μm的YAG的结晶性粉末15.5g、平均粒径7μm的CASN荧光体粉末1.0g、以及平均粒径10μm的Lu3Al5O12：Ce荧光体(以下，也称为“LuAG：Ce”。)的粉末3.5g的混合粉末，除此以外，与实施例1同样地得到了波长转换构件。在作为实施例3的波长转换构件的各烧结体中，相对于YAG粉末、CASN荧光体粉末和LuAG：Ce荧光体粉末的总量100质量％，YAG的含量为77.5质量％、CASN荧光体的含量为5质量％、LuAG：Ce荧光体的含量为17.5质量％。
实施例4
准备混合有平均粒径3μm的Sr4Al14O25(以下，也称为“SAE”。)的结晶性粉末15.5g、平均粒径7μm的CASN荧光体粉末1.0g、以及平均粒径10μm的LuAG：Ce荧光体粉末3.5g的混合粉末，除此以外，与实施例1同样地得到了波长转换构件。SAE粉末中，活化元素(例如Eu等)的含量以质量计为小于50ppm。在作为实施例4的波长转换构件的各烧结体中，相对于SAE粉末、CASN荧光体粉末以及LuAG：Ce荧光体粉末的总量100质量％，SAE的含量为77.5质量％、CASN荧光体的含量为5质量％、LuAG：Ce荧光体的含量为17.5质量％。
实施例5
准备混合有平均粒径3μm的BaMgAl10O17(以下，也称为“BAM”。)的结晶性粉末15.5g、平均粒径7μm的CASN荧光体粉末1.0g、以及平均粒径10μm的LuAG：Ce荧光体粉末3.5g的混合粉末，除此以外，与实施例1同样地得到了波长转换构件。BAM粉末中，活化元素(例如Eu等)的含量以质量计为小于50ppm。实施例5的波长转换构件、即各烧结体中，相对于SAE粉末、CASN荧光体粉末以及LuAG：Ce荧光体粉末的总量100质量％，BAM的含量为77.5质量％、CASN荧光体的含量为5质量％、LuAG：Ce荧光体的含量为17.5质量％。
比较例1
准备混合有硼硅酸玻璃的粉末17g、和平均粒径7μm的CASN荧光体粉末3g的混合粉末，除此以外，与实施例1同样地得到了1mm×1mm、厚度0.2mm的矩形状的烧结体的样品。在烧结体中，相对于硼硅酸玻璃的粉末和CASN荧光体粉末的混合粉末的总量100质量％，硼硅酸玻璃的粉末的含量为85质量％、CASN荧光体粉末的含量为15质量％。
比较例2
准备混合有平均粒径0.5μm的α-氧化铝的粉末17g、和平均粒径7μm的CASN荧光体粉末3g的混合粉末，除此以外，与实施例1同样地得到了1mm×1mm、厚度0.2mm的矩形状的烧结体的样品。在烧结体中，相对于α-氧化铝的粉末和CASN荧光体粉末的混合粉末的总量100质量％，α-氧化铝的粉末的含量为85质量％、CASN荧光体粉末的含量为15质量％。
利用FSSS法测定的平均粒径
对于实施例及比较例中使用的YAG、SAE、BAM、CASN荧光体、LuAG：Ce荧光体，使用Fisher Sub-Sieve Sizer Model95(Fisher Scientific公司制)、通过F.S.S.S法测定了平均粒径(Fisher Sub-Sieve Sizer’s Number)(μm)。将结果示于表1。
发光装置
将实施例1至5的波长转换构件及比较例1至2的烧结体的样品搭载于发光峰值波长为455nm的蓝色发光LED(发光元件)上，制成发光装置。比较例1的发光装置及比较例2的发光装置中，即使在蓝色发光LED中通入电流1A、照射激发光，也没有荧光。
色度坐标(x、y)值和平均演色评价指数Ra
使用多通道分光器(浜松光电子株式会社、产品名：PMA-12)测定在使用了实施例1至5的波长转换构件的各发光装置中通入1A的电流时的CIE(国际照明委员会：Commissioninternational de l’eclairage)1931表色系的色度坐标(x、y)和平均演色评价指数Ra。将结果示于表1。
相对光通量比
利用使用了积分球的总光通量测定装置，测定在使用了实施例1至5的波长转换构件的各发光装置中通入1A的电流时的光通量(lm)，算出将使用了实施例1的波长转换构件的发光装置的光通量作为基准(100％)的相对光通量比(％)。将结果示于表1。
表1
如表1所示，实施例1的波长转换构件通过来自发光峰值波长为455nm的蓝色LED的激发光发出桃红色光。实施例2的波长转换构件通过来自发光峰值波长为455nm的蓝色LED的激发光发出红色光，可得到比实施例1的发光装置的光通量更高的相对光通量比。
如表1所示，实施例3至5的波长转换构件都发出白色光，平均演色评价指数Ra都为85以上，特别是实施例3可以得到具有高演色性和高相对光通量比的波长转换构件。
另一方面，如表1所示，比较例1及比较例2的烧结体的样品即使照射发光峰值波长为455nm的蓝色LED的激发光，也没有荧光，由此推测，烧结体中的CASN荧光体在烧成时与硼硅酸玻璃或α-氧化铝反应，CASN荧光体被氧化而分解。
工业实用性
通过本申请公开的第一实施方式的波长转换构件及第二实施方式的制造方法得到的波长转换构件具有高光转换效率，能够得到期望的色调，可以作为从LED、LD发出的光的波长的光转换效率高的波长转换构件利用。
Claims (15)
1.一种波长转换构件，其包含：
含有选自氮化物系荧光体及氮氧化物系荧光体中的至少1种的荧光体、和
含有选自稀土类铝酸盐及碱土类金属铝酸盐中的至少1种的铝酸盐。
2.根据权利要求1所述的波长转换构件，其中，
所述稀土类铝酸盐为选自Y3Al5O12、(Y，Gd)3Al5O12、Y3(Al，Ga)5O12、(Y，Gd)3(Al，Ga)5O12、Tb3Al5O12、及Lu3Al5O12中的至少1种。
3.根据权利要求1所述的波长转换构件，其中，
所述碱土类金属铝酸盐为选自(Ca，Sr，Ba)Al2O4、(Ca，Sr，Ba)4Al14O25、(Ca，Sr，Ba)Al12O19、(Ca，Sr，Ba)Mg2Al16O27、及(Ca，Sr，Ba)MgAl10O17中的至少1种。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的波长转换构件，其中，
所述氮化物系荧光体为选自(Ca，Sr，Ba)AlSiN3：Eu、(Ca，Sr，Ba)AlSiN3：Ce、(Ca，Sr，Ba)2Si5N8：Eu、SrLiAl3N4：Eu、La3Si6N11：Ce、CaAlSiN3：Eu、CaAlSiN3：Ce、(Ca，Sr)AlSiN3：Eu、(Ca，Sr)AlSiN3：Ce、Ca2Si5N8：Eu、及(Ca，Sr)2Si5N8：Eu中的至少1种。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的波长转换构件，其中，
所述氮氧化物系荧光体为选自BaSi2O2N2：Eu、Ba3Si6O12N3：Eu、Mm/2Si12-(m+n)Al(m+n)OnN(16-n)：Eu及Si6-zAlzOzN8-z：Eu中的至少1种，
式中，M为选自Sr、Ca、Li、及Y中的至少1种元素，n及m为满足0.0≤n≤2.5、0.5≤m≤5的数，n为M的电荷，且z为满足0<z<4.2的数。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的波长转换构件，其中，
所述荧光体进一步含有选自Y3Al5O12：Ce、(Y，Gd)3Al5O12：Ce、Y3(Al，Ga)5O12：Ce、(Y，Gd)3(Al，Ga)5O12：Ce、Tb3Al5O12：Ce、及Lu3Al5O12：Ce中的至少1种稀土类铝酸盐荧光体。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的波长转换构件，其中，
所述荧光体进一步含有选自SrAl2O4：Eu、Sr4Al14O25：Eu、BaMg2Al16O27：Eu、BaMgAl10O17：Mn、BaMgAl10O17：Eu、Sr4Al14O25：Eu，Mn、CaAl2O4：Eu，Mn、BaMg2Al16O27：Eu，Mn、及BaMgAl10O17：Eu，Mn中的至少1种碱土类金属铝酸盐荧光体。
8.根据权利要求1、2、4、6或7中任一项所述的波长转换构件，其中，
所述氮化物系荧光体为CaAlSiN3：Eu，
所述稀土类铝酸盐为Y3Al5O12。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的波长转换构件，其中，
所述铝酸盐的含量为50质量％以上。
10.一种波长转换构件的制造方法，该方法包括下述工序：
准备混合有荧光体和铝酸盐的成形体，所述荧光体含有选自氮化物系荧光体及氮氧化物系荧光体中的至少1种，所述铝酸盐含有选自稀土类铝酸盐及碱土类金属铝酸盐中的至少1种；以及
将所述成形体烧成，得到包含所述荧光体和所述铝酸盐的波长转换构件。
11.根据权利要求10所述的波长转换构件的制造方法，其中，
通过固体压缩烧结法进行所述烧成。
12.根据权利要求10或11所述的波长转换构件的制造方法，其中，
所述铝酸盐的含量在所述铝酸盐和所述荧光体的总量中为50质量％以上。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的波长转换构件的制造方法，其中，
所述铝酸盐的平均粒径为1μm以上且25μm以下。
14.根据权利要求10至13中任一项所述的波长转换构件的制造方法，其中，
所述荧光体的平均粒径为1μm以上且25μm以下。
15.根据权利要求10至14中任一项所述的波长转换构件的制造方法，其中，
所述氮化物系荧光体为CaAlSiN3：Eu，
所述稀土类铝酸盐为Y3Al5O12。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116947477A (zh) * | 2023-07-18 | 2023-10-27 | 江苏博睿光电股份有限公司 | 一种复合荧光陶瓷及其制备方法与应用 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20200161506A1 (en) * | 2018-11-21 | 2020-05-21 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Method for Producing a Ceramic Converter Element, Ceramic Converter Element, and Optoelectronic Component |
| JP7363919B2 (ja) * | 2019-11-22 | 2023-10-18 | ウシオ電機株式会社 | 蛍光発光素子、及びその製造方法 |
| US11993739B2 (en) | 2021-03-30 | 2024-05-28 | Nichia Corporation | Nitride phosphor and method for producing same |
| JP7436874B2 (ja) * | 2021-03-30 | 2024-02-22 | 日亜化学工業株式会社 | 窒化物蛍光体及びその製造方法 |
| EP4293733A4 (en) | 2022-01-20 | 2024-04-17 | Mitsubishi Chemical Corporation | PHOSPHORUS, LIGHT-EMITTING DEVICE, LIGHTING DEVICE, IMAGE DISPLAY DEVICE AND VEHICLE DISPLAY LAMP |
| EP4293732A4 (en) | 2022-01-20 | 2024-05-15 | Mitsubishi Chemical Corporation | PHOSPHOR, LIGHT-EMITTING DEVICE, LIGHTING DEVICE, IMAGE DISPLAY DEVICE AND INDICATOR LIGHT FOR VEHICLES |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005132870A (ja) * | 2003-10-28 | 2005-05-26 | Kasei Optonix Co Ltd | 長波長紫外線励起用アルカリ土類アルミン酸塩蛍光体およびそれを用いた発光装置 |
| US20080149956A1 (en) * | 2006-12-22 | 2008-06-26 | Philips Lumileds Lighting Company, Llc | Multi-Grain Luminescent Ceramics for Light Emitting Devices |
| CN101400758A (zh) * | 2006-03-10 | 2009-04-01 | 国立大学法人长冈技术科学大学 | 铝酸盐系荧光体的制备方法和铝酸盐系荧光体 |
| JP2009091546A (ja) * | 2007-09-18 | 2009-04-30 | Nichia Corp | 蛍光物質成形体及びその製造方法、発光装置 |
| CN101755345A (zh) * | 2007-07-19 | 2010-06-23 | 夏普株式会社 | 发光装置 |
| CN103210509A (zh) * | 2010-11-18 | 2013-07-17 | 日本电气硝子株式会社 | 波长变换元件和具备该波长变换元件的光源 |
| CN103360110A (zh) * | 2012-03-27 | 2013-10-23 | 信越化学工业株式会社 | 其中扩散有稀土元素的氧化物陶瓷荧光材料 |
| US20130280520A1 (en) * | 2012-04-18 | 2013-10-24 | Nitto Denko Corporation | Phosphor ceramics and methods of making the same |
| CN105621886A (zh) * | 2014-11-26 | 2016-06-01 | 中央硝子株式会社 | 荧光体分散玻璃 |
| CN106206910A (zh) * | 2015-04-30 | 2016-12-07 | 深圳市光峰光电技术有限公司 | 一种用于大功率光源的发光陶瓷及发光装置 |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7723740B2 (en) * | 2003-09-18 | 2010-05-25 | Nichia Corporation | Light emitting device |
| KR101041311B1 (ko) * | 2004-04-27 | 2011-06-14 | 파나소닉 주식회사 | 형광체 조성물과 그 제조 방법, 및 그 형광체 조성물을 이용한 발광장치 |
| JP2009096653A (ja) | 2007-10-15 | 2009-05-07 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 色変換部材の製造方法 |
| CN101953230B (zh) | 2008-02-21 | 2013-03-27 | 日东电工株式会社 | 具有半透明陶瓷板的发光装置 |
| US9657223B2 (en) | 2013-01-04 | 2017-05-23 | Korea Institute Of Machinery & Materials | Method of stabilizing alpha-sialon phosphor raw powder, alpha-sialon phosphor composition obtained therefrom, and method of manufacturing alpha-sialon phosphor |
| JP2014201726A (ja) | 2013-04-09 | 2014-10-27 | スタンレー電気株式会社 | セラミック蛍光体、その製造方法及び発光装置 |
| JP2014234487A (ja) | 2013-06-05 | 2014-12-15 | 日本電気硝子株式会社 | 波長変換部材及び発光デバイス |
| JP6430123B2 (ja) | 2014-02-06 | 2018-11-28 | スタンレー電気株式会社 | 波長変換体及びそれを用いた発光装置 |
| JP2015199640A (ja) | 2014-04-01 | 2015-11-12 | 日本電気硝子株式会社 | 波長変換部材及びそれを用いてなる発光デバイス |
| JP6428245B2 (ja) * | 2014-12-19 | 2018-11-28 | 日亜化学工業株式会社 | 発光装置 |
| CN107207957B (zh) * | 2015-01-21 | 2020-11-17 | 三菱化学株式会社 | 烧结荧光体、发光装置、照明装置、车辆前照灯及烧结荧光体的制造方法 |
| JP6606841B2 (ja) | 2015-03-25 | 2019-11-20 | 日亜化学工業株式会社 | 蛍光物質成形体の製造方法、発光装置 |
| JP2017107071A (ja) | 2015-12-10 | 2017-06-15 | 日本電気硝子株式会社 | 波長変換部材及び波長変換素子、並びにそれらを用いた発光装置 |
| KR20180123059A (ko) | 2016-03-29 | 2018-11-14 | 미쯔비시 케미컬 주식회사 | 형광체, 발광 장치, 조명 장치 및 화상 표시 장치 |
| JP6897387B2 (ja) | 2016-07-26 | 2021-06-30 | 三菱ケミカル株式会社 | 焼結蛍光体、発光装置、照明装置、画像表示装置および車両用表示灯 |
| CN109642156B (zh) | 2016-07-27 | 2022-03-22 | 三菱化学株式会社 | 烧结荧光体、发光装置、照明装置和车辆用显示灯 |
| JP6693360B2 (ja) | 2016-09-14 | 2020-05-13 | Ａｇｃ株式会社 | 光変換部材、照明光源および光変換部材の製造方法 |
-
2017
- 2017-12-08 JP JP2017236068A patent/JP6923804B2/ja active Active
-
2018
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- 2018-12-06 US US16/212,450 patent/US11292963B2/en active Active
Patent Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005132870A (ja) * | 2003-10-28 | 2005-05-26 | Kasei Optonix Co Ltd | 長波長紫外線励起用アルカリ土類アルミン酸塩蛍光体およびそれを用いた発光装置 |
| CN101400758A (zh) * | 2006-03-10 | 2009-04-01 | 国立大学法人长冈技术科学大学 | 铝酸盐系荧光体的制备方法和铝酸盐系荧光体 |
| US20080149956A1 (en) * | 2006-12-22 | 2008-06-26 | Philips Lumileds Lighting Company, Llc | Multi-Grain Luminescent Ceramics for Light Emitting Devices |
| CN101569021A (zh) * | 2006-12-22 | 2009-10-28 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 用于发光器件的多颗粒发光陶瓷 |
| JP2010514189A (ja) * | 2006-12-22 | 2010-04-30 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 光放出デバイス用のマルチ−粒子発光セラミックス |
| CN101755345A (zh) * | 2007-07-19 | 2010-06-23 | 夏普株式会社 | 发光装置 |
| JP2009091546A (ja) * | 2007-09-18 | 2009-04-30 | Nichia Corp | 蛍光物質成形体及びその製造方法、発光装置 |
| CN103210509A (zh) * | 2010-11-18 | 2013-07-17 | 日本电气硝子株式会社 | 波长变换元件和具备该波长变换元件的光源 |
| CN103360110A (zh) * | 2012-03-27 | 2013-10-23 | 信越化学工业株式会社 | 其中扩散有稀土元素的氧化物陶瓷荧光材料 |
| US20130280520A1 (en) * | 2012-04-18 | 2013-10-24 | Nitto Denko Corporation | Phosphor ceramics and methods of making the same |
| CN105621886A (zh) * | 2014-11-26 | 2016-06-01 | 中央硝子株式会社 | 荧光体分散玻璃 |
| CN106206910A (zh) * | 2015-04-30 | 2016-12-07 | 深圳市光峰光电技术有限公司 | 一种用于大功率光源的发光陶瓷及发光装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116947477A (zh) * | 2023-07-18 | 2023-10-27 | 江苏博睿光电股份有限公司 | 一种复合荧光陶瓷及其制备方法与应用 |
| CN116947477B (zh) * | 2023-07-18 | 2024-07-30 | 江苏博睿光电股份有限公司 | 一种复合荧光陶瓷及其制备方法与应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| CN109904299B (zh) | 2024-08-06 |
| EP3495449B1 (en) | 2020-05-13 |
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| US11292963B2 (en) | 2022-04-05 |
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