CN111755584A - 发光装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供颜色纯度高的红色发光的发光装置。红色发光的发光装置中,含有:光源;覆盖上述光源的至少一部分且含有对从光源射出的光进行波长转换的氟化物荧光体的第一层;覆盖上述第一层的至少一部分且含有对从上述光源和/或上述第一层射出的光进行波长转换的氮化物荧光体的第二层,将发光装置的发光光谱中的最大的发光峰值波长设为中心,将从上述中心到长波长侧及短波长侧分别为15nm或30nm的范围内的发光光谱中的最小的发光强度设为基准发光强度,将上述基准发光强度设为1时,上述光源的最大的发光峰值波长的发光强度比为超过0且在0.1以下的范围内,上述最大的发光峰值波长的发光强度比超过2.8。
Description
技术领域
本发明涉及发光装置。
背景技术
开发有使发光二极管(Light Emitting Diode,以下,也称为“LED”。)与荧光体组合而发出白光的发光装置。这些发光装置中,通过光的混色的原理得到白色光或红色光等期望的发光色。这些发光装置应用在普通照明、车载照明、显示器、液晶用背景灯等广泛的领域中。发光装置要求得到颜色纯度良好的混色光。已知有发光装置的发光光谱中、发光峰值的半峰宽窄的发光装置。半峰宽是指发光光谱中的发光峰值的半峰全宽(Full WidthatHalf Maximum:FWHM),且是指表示发光光谱中的发光峰值的最大值的50%的值的发光峰值的波长宽度。
例如专利文献1中公开有一种发光装置,其含有蓝色发光的LED元件和将LED元件发出的光进行波长转换并发出黄色光和/或绿色光的荧光体,使用通过半峰宽窄的锰激活的氟化物荧光体作为该荧光体,降低氟化物荧光体的使用量,并通过光的混色发出白色光。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:(日本)特开2012-104814号公报
发明内容
发明所要解决的问题
本发明的一个方式的目的在于,提供具有优异的光通量及颜色纯度的进行红色发光的发光装置。
用于解决问题的技术方案
本发明的第一方式提供一种发光装置,其进行红色发光,包括:光源;第一层,其覆盖所述光源的至少一部分,且含有氟化物荧光体,该氟化物荧光体含有对从所述光源射出的光进行波长转换的通过锰激活的氟化物络合物荧光体及通过锰激活的氟锗酸盐荧光体中的至少一方;第二层,其覆盖所述第一层的至少一部分,且含有对从所述光源和/或所述第一层射出的光进行波长转换的氮化物荧光体;在含有所述氟化物络合物荧光体,且不含有所述氟锗酸盐荧光体的情况下,将发光装置的发光光谱中的最大的发光峰值波长设为中心,将从所述中心到长波长侧及短波长侧分别为15nm的范围内的发光光谱中的最小的发光强度设为基准发光强度,在含有所述氟锗酸盐荧光体的情况下,将发光装置的发光光谱中的最大的发光峰值波长设为中心,将从所述中心到长波长侧及短波长侧分别为30nm的范围内的发光光谱中的最小的发光强度设为基准发光强度,将所述基准发光强度设为1时,所述光源的最大的发光峰值波长的发光强度比超过0且在0.1以下的范围内,所述最大的发光峰值波长的发光强度比超过2.8。
发明效果
根据本发明的一个方式,能够提供具有优异的光通量及颜色纯度的进行红色发光的发光装置。
附图说明
图1A是表示发光装置的第一方式的示意性的剖视图。
图1B是表示发光装置的第一方式中的、发光元件的厚度、第一层的厚度、及第二层的厚度的示意性的剖视图。
图2是表示发光装置的第二方式的示意性的剖视图。
图3是表示发光装置的第三方式的示意性的剖视图。
图4是表示氟化物络合物荧光体的发光光谱的图。
图5是表示氟锗酸盐荧光体的发光光谱的图。
图6是表示氮化物荧光体72-1((Ca,Sr,Eu)AlSiN3)的发光光谱的图。
图7是表示氮化物荧光体72-3((Ca,Eu)AlSiN3)的发光光谱的图。
图8是表示实施例1的发光装置的600nm以上且660nm以下的波长范围内的发光光谱的图。
图9是表示实施例1的发光装置的发光光谱中、最大的发光峰值波长和基准发光强度的图。
图10是表示实施例1的发光装置的400nm以上且500nm以下的波长范围内的发光光谱的图。
图11是表示实施例13的发光装置的发光光谱中、最大的发光峰值波长和基准发光强度的图。
图12是表示实施例13的发光装置的400nm以上且500nm以下的波长范围内的发光光谱的图。
图13是表示实施例14及15的发光装置的从初始连续点亮后的相对光通量的图表。
图14是表示比较例1的发光装置的方式的示意性的剖视图。
图15是表示比较例2的发光装置的方式的示意性的剖视图。
图16是表示比较例3的发光装置的方式的示意性的剖视图。
具体实施方式
以下,基于一个实施方式说明本发明的发光装置。但是,以下所示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发光装置。此外,色名与色度坐标的关系、光的波长范围与单色光的颜色名称的关系等依据JIS Z8110。
基于附图说明本发明的一个实施方式的发光装置的一例。图1A是表示本发明的第一实施方式的发光装置101的示意性的剖视图。
发光装置101含有:光源10;覆盖光源10的至少一部分、且含有对从光源10射出的光进行波长转换的氟化物荧光体71的第一层51;覆盖第一层51的至少一部分、且含有对从光源10和/或第一层51射出的光进行波长转换的氮化物荧光体72的第二层52。第一层51及第二层52构成荧光部件50。
发光装置101具备成型体40。成型体40通过第一引线20、第二引线30、含有热塑性树脂或热固化性树脂且构成成型体40的侧壁的树脂部42一体地成型而成。成型体40形成具有底面和侧面的凹部40r。在凹部40r的底面载置有光源10。光源10优选为发光元件,光源10具有一对正负的电极,该一对正负的电极分别经由电线60分别与第一引线20及第二引线30电连接。发光装置101能够经由第一引线20及第二引线30接收来自外部的电力供给并发光。
光源
光源10优选使用半导体发光元件,更优选使用GaN系半导体发光元件。通过使用GaN系半导体发光元件作为光源,能够形成高效率且相对于输入的线性高、机械冲击也强的发光装置。例如,可以使用利用了氮化物系半导体(InxAlYGa1-X-YN,0≦X,0≦Y,X+Y≦1)的GaN系半导体发光元件。
光源10的发光峰值波长优选为400nm以上且480nm以下的范围内,更优选为420nm以上且460nm以下的范围内。
在光源10为发光元件的情况下,在与形成有一对电极的第一面10a对置的第二面10b载置于作为凹部40r的底面的第一引线20、且光源10面朝上安装的情况下,光源10的形成有一对电极的第一面10a主要成为光的取出面。
第一层
第一层51覆盖光源10的至少一部分,与第二层52一起构成荧光部件50。第一层51优选含有树脂或玻璃和对从光源10射出的光进行波长转换的氟化物荧光体71。第一层51中也可以含有对来自光源10的光进行波长转换并进行红色发光的除氟化物荧光体71以外的其它的荧光体。第一层51覆盖光源10的光的取出面的至少一部分。第一层51也可以以覆盖光源10的光的取出面的整个面的方式配置,也可以以覆盖光源10的光的取出面的一部分的方式配置。第一层51优选以与光源10的至少一部分接触的方式配置。当第一层51以与光源10的至少一部分接触的方式配置时,与第一层51距光源10隔开间隔地配置的情况相比,容易吸收从光源10射出的光,能够高效地进行波长转换,可得到提高光通量的红色发光。第一层51中含有的氟化物荧光体71含有通过锰激活的氟化物络合物荧光体(也称为“Mn激活氟化物络合物荧光体”。)及通过锰激活的氟锗酸盐荧光体(也称为“Mn激活MGF荧光体”。)中的至少一方。有时第一层51中含有Mn激活氟化物络合物荧光体而不含有Mn激活MGF荧光体。有时第一层51不含有Mn激活氟化物络合物荧光体而含有Mn激活MGF荧光体。有时第一层51中含有Mn激活氟化物络合物荧光体及Mn激活MGF荧光体双方。
氟化物荧光体
通过第一层中含有包括Mn激活氟化物络合物荧光体及Mn激活MGF荧光体中的至少一方的氟化物荧光体,能够提高红色发光荧光体的光通量。
Mn激活氟化物络合物荧光体
Mn激活氟化物络合物荧光体可举出:组成中含有从由碱金属元素及NH4 +构成的组中选择的至少一种元素和从由周期表IVB族元素及周期表VIA族元素构成的组中选择的至少一种元素、且通过Mn激活的氟化物络合物荧光体。Mn激活氟化物络合物荧光体优选吸收来自例如在400nm以上且480nm以下的范围内具有发光峰值波长的光源的光,其中优选在610nm以上且650nm以下的范围内具有峰值波长,更优选在615nm以上且不足645nm的范围内具有峰值波长。Mn激活氟化物络合物荧光体的半峰宽比较狭窄。具体而言,Mn激活氟化物络合物荧光体的发光光谱中的半峰宽为20nm以下,优选为10nm以下,更优选为5nm以下。Mn激活氟化物络合物荧光体也可以是发光光谱中、610nm以上且650nm以下的范围内具有多个峰值的荧光体。通过第一层中含有Mn激活氟化物络合物荧光体,能够提高红色发光的发光装置的光通量。
Mn激活氟化物络合物荧光体优选具有以下述式(I)表示的组成。
A2[Ma 1-aMn4+ aF6](I)
(式(I)中,A为从由碱金属元素及NH4 +构成的组中选择的至少一种元素,Ma为从由周期表IVB族元素及周期表VIA族元素构成的组中选择的至少一种元素,a为满足0<a<0.2的数。)
Mn激活氟化物络合物荧光体优选为粒子。在Mn激活氟化物络合物荧光体为粒子的情况下,Mn激活氟化物络合物荧光体粒子的平均粒径优选为10μm以上且90μm以下的范围内,更优选为15μm以上且70μm以下的范围内,进一步优选为20μm以上且60μm以下的范围内。荧光体的粒子的平均粒径可以通过费氏粒度测定法(Fisher Sub-Sieve Sizer)法(也称为“FSSS法”。)测定。FSSS法为空气透过法的一种,是利用空气的流通阻力测定比表面积并主要求得一次粒子的粒径的方法。通过FSSS法测定的平均粒径为费氏粒度测定编号(FisherSub-Sieve Sizer’s Number)。当Mn激活氟化物络合物荧光体为粒子且通过FSSS法测定的平均粒径为10μm以上且90μm以下的范围内时,能够将来自光源的光高效地波长转换并更高效地进行红色发光。当Mn激活氟化物络合物荧光体为粒子且平均粒径低于10μm时,存在来自光源的光未被高效地波长转换的情况。当Mn激活氟化物络合物荧光体为粒子且平均粒径超过90μm时,在形成第一层时存在难以处理的情况,有时在第一层内的Mn激活氟化物络合物荧光体的配置中形成不均。
氟化物荧光体为粒子的情况下的第一层中含有的氟化物荧光体粒子的平均粒径优选比第二层中含有的氮化物荧光体为粒子的情况下的氮化物荧光体粒子的平均粒径大。在第一层中含有的氟化物荧光体粒子的平均粒径比第二层中含有的氮化物荧光体粒子的平均粒径大的情况下,在以与重力方向正交的方式配置的光源即发光元件、第一层、第二层中,第一层中的氟化物荧光体容易通过自然沉降或离心沉降配置于发光元件侧,第二层中的氮化物荧光体也容易配置于发光元件及第一层侧。
Mn激活MGF荧光体
Mn激活MGF荧光体在组成中含有:镁氧化物、含有从由碱金属元素及稀土金属元素构成的组中选择的至少一种元素的氧化物、镁氟化物、锗氧化物、含有从周期表VA族元素中选择的至少一种元素的氧化物。Mn激活MGF荧光体吸收来自例如在400nm以上且480nm以下的范围内具有发光峰值波长的光源的光,优选在640nm以上且680nm以下的范围内具有发光峰值波长,更优选在640nm以上且670nm以下的范围内具有发光峰值波长,更优选在645nm以上且670nm以下的范围内具有发光峰值波长。具体而言,Mn激活MGF荧光体的半峰宽为30nm以下,优选为28nm以下,更优选为25nm以下。Mn激活MGF荧光体也可以是发光光谱中、640nm以上且680nm以下的范围内具有多个峰值的荧光体。通过第一层中含有Mn激活MGF荧光体,能够提高红色发光的发光装置的光通量。
Mn激活MGF荧光体优选具有以下述式(II-I)和(II-II)中的任一项表示的组成。
3.5MgO·0.5MgF2·GeO2:Mn (II-I)
(i-j)MgO·(j/2)Mb 2O3·kMgF2·mCaF2·(1-n)GeO2·(n/2)Mc 2O3:zMn4+ (II-II)
(式(II-II)中,Mb为从由Li、Na、K、Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb以及Lu构成的组中选择的至少一种元素,Mc为从由Al、Ga及In构成的组中选择的至少一种元素,i、j、k、m、n以及z分别是满足2≦i≦4,0≦j<0.5,0<k<1.5,0≦m<1.5,0<n<0.5,及0<z<0.05的数。)
第二层
第二层52覆盖第一层51的至少一部分,与第一层51一起构成荧光部件50。第二层52优选含有树脂或玻璃、对从光源10和/或第一层51射出的光进行波长转换的氮化物荧光体72。第二层52中也可以含有对来自光源10的光进行波长转换而进行红色发光的除氮化物荧光体72以外的其它荧光体。氮化物荧光体72也可以使用一种氮化物荧光体,也可以使用荧光体的组成不同的两种以上的氮化物荧光体。第二层52优选以与第一层51的至少一部分接触的方式配置。当第二层52以与第一层51的至少一部分接触的方式配置时,与第二层52从第一层51隔开间隔地配置的情况相比,容易吸收从第一层51射出的光或通过第一层51的光,容易吸收从光源10和/或第一层51射出的光,并能够高效地波长转换,得到提高光通量的红色发光。
氮化物荧光体
作为氮化物荧光体,可举出:组成中含有钙及锶的至少一方、硅、铝且通过铕激活的氮化物荧光体;或组成中含有从由碱土金属元素构成的组中选择的至少一种元素、从由碱金属元素构成的组中选择的至少一种元素、铝,且通过铕激活的氮化物荧光体。氮化物荧光体优选为容易吸收来自光源的光,例如来自在400nm以上且480nm以下的范围内具有发光峰值波长的光源的光,且组成中含有钙及锶的至少一方、硅、铝并通过铕激活的氮化物荧光体。氮化物荧光体容易高效地吸收从光源射出的光,特定的波长范围的光不会从发光装置实质性地逸出,对从光源射出的光进行波长转换,得到颜色纯度良好的红色发光。不会从发光装置实质性地逸出的波长范围的光也可以是例如来自在400nm以上且480nm以下的范围内具有发光峰值波长的光源的光。特定的波长范围的光不会从发光装置实质性地逸出是指,以第一层中含有氟化物荧光体且第二层中含有氮化物荧光体的发光装置的发光光谱中的最大的发光峰值波长为中心,以从上述中心到长波长侧及短波长侧分别为15nm的范围内的发光光谱中的最小的发光强度为基准发光强度,在将上述基准发光强度设为1时,上述光源的最大的发光峰值波长的发光强度比为超过0且0.1以下的范围内。
组成中含有钙及锶的至少一方、硅、铝且通过铕激活的氮化物荧光体,或组成中含有从由碱土金属元素构成的组中选择的至少一种元素、铝且通过铕激活的氮化物荧光体优选吸收例如来自在400nm以上且480nm以下的范围内具有发光峰值波长的光源的光,并在620nm以上且660nm以下的范围内具有峰值波长。
氮化物荧光体优选为粒子。在氮化物荧光体为粒子的情况下,氮化物荧光体的通过FSSS法测定的平均粒径优选为5μm以上且50μm以下的范围内,更优选为10μm以上且40μm以下的范围内,进一步优选为15μm以上且35μm以下的范围内。当氮化物荧光体为粒子且通过FSSS法测定的平均粒径为5μm以上且50μm以下的范围内时,高效地吸收来自光源的光,特定的波长范围的光不会从发光装置实质性地逸出,对从光源射出的光进行波长转换,得到颜色纯度良好的红色发光。当氮化物荧光体为粒子,且平均粒径低于5μm时,存在来自光源的光的波长转换的效率降低的情况。当氮化物荧光体为粒子且平均粒径超过50μm时,第二层中含有的荧光体的单位质量的荧光体的个数变少,第二层中的光的散射变少,存在例如难以以光源的光实质性地不逸出的方式进行波长转换的情况。
氮化物荧光体优选具有以下述式(III)表示的组成。在使用了具有以式(III)表示的组成的氮化物荧光体的情况下,容易吸收从光源射出的光、在400nm以上且480nm以下的范围内具有发光峰值波长的光,能够抑制从光源发出的光未进行波长转换地从发光装置逸出,得到颜色纯度良好的红色发光。
(Ca1-s-tSrsEut)xAluSivNw (III)
(式(III)中,s、t、u、v、w以及x分别是满足0≦s<1,0<t<1.0,0<s+t<1.0,0.8≦x≦1.0,0.8≦u≦1.2,0.8≦v≦1.2,1.9≦u+v≦2.1,2.5≦w≦3.5的数。)
氮化物荧光体也可以是具有以下述式(IV)表示的组成的由Eu激活的氮化物荧光体。
(CabSr1-b-c-dBacEud)eMd fAl3Ng (IV)
(式(IV)中,Md是从由Li、Na、K、Rb以及Cs构成的组中选择的至少一种碱金属元素,b、c、d、e、f以及g分别是满足0≦b<1.0,0.001<c≦0.1,0≦d≦0.2,3.0≦e≦5.0,0.8≦f≦1.05,0.8≦g≦1.05的数。)
氮化物荧光体也可以是具有以下述式(V)表示的组成的由Eu激活的氮化物荧光体。
Me hMf oEupAl3Nq (V)
(式中,Me为从由Sr、Ca、Ba及Mg构成的组中选择的至少一种元素,Mf为从由Li、Na及K构成的组中选择的至少一种元素,h、o、p、以及q分别是满足0.80≦h≦1.1,0.4≦o≦1.8,0.001<p≦0.1,1.5≦q≦5.0的数。)
树脂
作为第一层51或第二层52中使用的树脂,优选为从由硅树脂、改性硅树脂、环氧树脂以及改性环氧树脂构成的组中选择的至少一种。其中,作为第一层51或第二层52中使用的树脂,更优选为耐热性及耐气候性优异的硅树脂或改性硅树脂。作为硅树脂,可举出:二甲基硅树脂、苯基-甲基硅树脂、二苯基硅树脂。第一层51或第二层52中使用的树脂也可以单独使用一种树脂,也可以并用两种以上。第一层51或第二层52中含有的树脂也可以为同一树脂,也可以是不同的树脂。为了通过第二层52对从光源或第一层射出的光高效地进行波长转换,第一层51及第二层52的折射率的差较小为宜,为了缩小折射率的差,优选使用同种的树脂。
玻璃
作为第一层51或第二层52中使用的玻璃,可举出:硼硅酸玻璃、石英玻璃、蓝宝石玻璃、氟化钙玻璃、铝硼硅酸玻璃、氧氮化玻璃、硫属化物玻璃。
发光装置发出如下光:以发光装置的发光光谱中的最大的发光峰值波长为中心,将从中心到长波长侧及短波长侧分别为15nm或30nm的范围内的发光光谱中的最小的发光强度设为基准发光强度,在将上述基准发光强度设为1时,发出光源的最大的发光峰值波长的发光强度比为超过0且0.1以下的范围内,且最大的发光峰值波长的发光强度比超过2.8。在所述发光装置的发光光谱中的最大发光峰值波长为不足645nm的情况下,所述基准发光强度优选为以最大的发光峰值波长为中心、从中心到长波长侧以及短波长侧分别15nm的范围内的发光光谱中的最小的发光强度。另外,在所述发光装置的发光光谱中的最大发光峰值波长为645nm以上的情况下,所述基准发光强度优选为以最大的发光峰值波长为中心、从中心到长波长侧以及短波长侧分别30nm的范围内的发光光谱中的最小的发光强度。
发光装置的发光光谱中,最大的发光峰值波长处于红色区域的波长范围。发光装置的发光光谱中,最大的发光峰值波长优选处于610nm以上且670nm以下的范围内,更优选处于620nm以上且670nm以下的范围内。发光装置的发光光谱中,最大的发光峰值主要源自从Mn激活氟化物络合物荧光体或Mn激活MGF荧光体的一氟化物荧光体射出的红色发光。发光装置的发光光谱中,以最大的发光峰值波长为中心,从最大的发光峰值波长到长波长侧及短波长侧分别为15nm或30nm的范围内的发光光谱中的最小的发光强度也处于红色区域的波长范围内,认为主要源自从氮化物荧光体射出的红色发光。发光装置的发光光谱中,难以区分源自从Mn激活氟化物络合物荧光体或Mn激活MGF荧光体的一种氟化物荧光体射出的红色发光的光谱和源自从氮化物荧光体射出的红色发光的光谱,从最大的发光峰值波长到长波长侧及短波长侧分别为15nm或30nm的范围内的发光光谱中的最小的发光强度中,也存在混合源自从氮化物荧光体射出的红色发光的光谱和源自从Mn激活氟化物络合物荧光体或Mn激活MGF荧光体的一种氟化物荧光体射出的红色发光的光谱的情况。
发光装置将发光光谱中、从最大的发光峰值波长到长波长侧及短波长侧分别为15nm或30nm的范围内的发光光谱中的最小的发光强度设为基准发光强度,且在将基准发光强度设为1时,发出光源的最大的发光峰值波长的发光强度比超过0且0.1以下的光。发光装置的发光光谱中,当光源的最大的发光峰值波长相对于基准发光强度的发光强度比超过0且0.1以下时,从发光装置射出的光未实质性地含有来自光源的光,在光源的光为400nm以上且480nm以下的蓝色区域的光的情况下,蓝色光未从发光装置实质性地逸出,因此,得到颜色纯度高的红色发光。
发光装置发出如下光:将发光光谱中、从最大的发光峰值波长到长波长侧及短波长侧分别为15nm或30nm的范围内的发光光谱中的最小的发光强度设为基准发光强度且将基准发光强度设为1时,最大的发光峰值波长的发光强度比超过2.8。将发光光谱中、上述基准发光强度设为1时,发光装置发出最大的发光峰值波长的发光强度比优选为3.0以上且12.0以下的光,更优选发出3.5以上且11.0以下的光。将发光光谱中、上述基准发光强度设为1时,若最大的发光峰值波长的发光强度比超过2.8,则发光装置发出光通量高的红色光。从发光装置发出的红色的光的主波长越向长波长侧移动,越从发光率最高的555nm附近远离,从而具有发光率变低且光通量降低的倾向。即使在主波长移动至长波长侧的情况下,如果将发光光谱中的基准发光强度设为1时的最大的发光峰值波长的发光强度超过2.8,则发光装置发出维持高的光通量的红色光。发光装置将发光光谱中、上述基准发光强度设为1时,如果最大的发光峰值波长的发光强度比为3.0以上且12.0以下,则发出光通量更高、颜色纯度更高的红色光。特别是发光装置在第一层含有Mn激活氟化物络合物荧光体且不含有Mn激活MGF荧光体的情况下,如果将从最大的发光峰值波长到长波长侧及短波长侧分别为15nm的范围内的发光光谱中的最小的发光强度设为基准发光强度且将基准发光强度设为1时,最大的发光峰值波长的发光强度比为3.0以上且11.0以下,则发出光通量进一步高、颜色纯度也进一步高的红色光。主波长是CIE1931表色系的色度图中、将白色光的色度坐标(x=0.333,y=0.333)与发光装置发出的光的色度坐标(x,y)利用直线连结且其延长线与光谱轨迹交叉的点的波长。
第一层51中含有的氟化物荧光体71吸收例如来自在400nm以上且480nm以下的范围内具有发光峰值波长的光源的光,并进行红色发光。氟化物荧光体71对例如来自在400nm以上且480nm以下的范围内具有发光峰值波长的光源的光的吸收比第二层52中含有的氮化物荧光体72低,未吸收完来自光源的光,从而来自光源的光从第一层51逸出。未被第一层51中含有的氟化物荧光体71吸收而从第一层51逸出的来自光源10的光被对来自光源10的光的吸收比氟化物荧光体71好的第二层52中含有的氮化物荧光体72吸收,光源的蓝色光不会从发光装置101实质性地逸出。来自光源10的光利用氟化物荧光体71及氮化物荧光体72进行波长转换,发光装置发出颜色纯度高、光通量高的红色光。例如,第一层51中含有的氟化物荧光体71的折射率处于1.3~1.4附近,第一层51中含有的树脂的折射率处于1.4~1.5附近,折射率差小。因此,对氟化物荧光体的粒子照射光时,光在氟化物荧光体的粒子中容易透射。另外,即使对多个氟化物荧光体的粒子照射光,由各个氟化物荧光体的粒子反射的比例也小,光路长变短,因此,仅反射比实际的反射率低的比例。与之相对,第二层52中含有的氮化物荧光体72的折射率处于2.0~2.3附近,第二层52中含有的树脂的折射率处于1.4~1.5附近,折射率差比氟化物荧光体的情况大。因此,与氟化物荧光体的情况相比,对氮化物荧光体的粒子照射光时,光难以在氮化物荧光体的粒子中透射。另外,在对多个氮化物荧光体的粒子照射光的情况下,由各个氮化物荧光体的粒子反射的比例大,进行光散射,光路长变长,因此,以比实际的反射率高的比例进行反射。例如,当光源使用在450nm附近具有发光峰值的光源时,第一层51中含有的氟化物荧光体71吸收来自光源的光的50%以上且90%以下,但来自光源的光的10%以上进行反射或透射。与之相对,第二层52中含有的氮化物荧光体72吸收来自光源的光的90%以上,但仅反射或透射来自光源的光的8%以下。荧光体的反射光谱及激发光谱是始终作为参考的值。
因此,在树脂使用了将氟化物荧光体与氮化物荧光体双方混合的混合物的情况下,来自光源的光通过混合物的比例大,来自光源的光遗漏,难以得到颜色纯度高的红色发光的发光装置。与之相对,本实施方式中,在第一层、第二层中混合特定的荧光体,并决定其配置的顺序,由此,能够得到颜色纯度高的红色发光的发光装置。
发光装置优选为进行红色发光的发光装置,其含有:光源;覆盖上述光源的至少一部分且含有对从光源射出的光进行波长转换的Mn激活MGF荧光体的第一层;覆盖上述第一层的至少一部分且含有对从上述光源和/或上述第一层射出的光进行波长转换的氮化物荧光体的第二层;将发光装置的发光光谱中的最大的发光峰值波长设为中心,将从上述中心到长波长侧及短波长侧分别为30nm的范围内的发光光谱中的最小的发光强度设为基准发光强度,在将上述基准发光强度设为1时,上述光源的最大的发光峰值波长的发光强度比为超过0且0.1以下的范围内,上述最大的发光峰值波长的发光强度比为2.8以上。
第一层或第二层中的氟化物荧光体或氮化物荧光体相对于树脂或玻璃的量相对于树脂或玻璃100质量份,氟化物荧光体或氮化物荧光体的量优选为20质量份以上且200质量份以下的范围内,更优选为40质量份以上且180质量份以下的范围内,进一步优选为60质量份以上且180质量份以下的范围内。当第一层中含有的氟化物荧光体相对于第一层中含有的树脂或玻璃100质量份,含有20质量份以上且200质量份以下的范围内时,可得到具有高的光通量的红色发光。如果第二层中含有的氮化物荧光体相对于第二层中含有的树脂或玻璃在100质量份为20质量份以上且200质量份以下的范围内,则高效地吸收从光源和/或第一层射出的光并进行波长转换,得到颜色纯度高的红色发光。
就第一层中含有的氟化物荧光体和第二层中含有的氮化物荧光体的质量比率而言,在氮化物荧光体为100质量份的情况下,氟化物荧光体优选为20质量份以上且200质量份以下的范围内,更优选为40质量份以上且180质量份以下的范围内,进一步优选为60质量份以上且180质量份以下的范围内。如果第一层中含有的氟化物荧光体和第二层中含有的氮化物荧光体的质量比率为上述范围内,则可得到具有高的光通量的红色发光。
第一层或第二层中,除了荧光体、树脂或玻璃以外,也可以含有填料、光稳定剂、着色剂等的其它的成分。作为填料,例如能够举出:二氧化硅、钛酸钡、氧化钛、氧化铝等。
将第一层的厚度设为T1,且将第二层的厚度设为T2。在光源为发光元件的情况下,优选相对于发光元件的厚度Te,第一层及第二层的合计的厚度T1+T2较大。第一层及第二层的合计的厚度优选相对于发光元件的厚度为1.1倍以上且3倍以下的范围内的厚度,更优选为1.3倍以上且2.6倍以下的范围内的厚度,进一步优选为1.6倍以上且2.3倍以下的范围内的厚度。如果第一层及第二层的合计的厚度T1+T2相对于发光元件的厚度Te为1.1倍以上且3倍以下的范围内的厚度,则容易利用第一层吸收从光源射出的光,能够高效地波长转换,发出提高了光通量的红色发光,在第二层中,也容易高效地吸收从光源射出的光,特定的波长范围的光不会从发光装置实质性地逸出地对从光源射出的光进行波长转换,并发出颜色纯度良好的红色发光。图1A所示的第一实施方式的发光装置101中,如图1B所示,就发光元件10的厚度而言,将载置于第一引线20的发光元件10的面10b与形成有对置的一对电极的第一面10a之间的厚度称为发光元件10的厚度Te。另外,后述的第二方式的发光装置102及第三方式的发光装置103中,发光元件10的厚度是指,发光元件10的一个第二面10b与同其对置的另一第一面10a之间的厚度。图1B所示的第一实施方式的发光装置101中,就第一层51及第二层52的合计的厚度T1+T2而言,只要发光元件10的第一面10a上的全部部位的、与发光元件10的第一面10a垂直的方向的同一线上的第一层51及第二层52的合计的厚度T1+T2为发光元件10的厚度Te的1.1倍以上且3倍以下的范围内即可。就第一层51及第二层52的合计的厚度而言,一般而言,能够将发光元件10的从与载置于第一引线20的面10b对置的第一面10a到第二层52的表面的距离作为第一层51及第二层52的合计的厚度T1+T2测定。例如,在发光元件的厚度为150μm的情况下,第一层及第二层的合计的厚度优选为165μm以上且450μm以下的范围内。
第一层51的厚度T1也可以比第二层52的厚度T2大。在将第二层52的厚度T2设为1的情况下,第一层51的厚度T1也可以为1.1倍以上且5倍以下的范围内,也可以为1.2倍以上且4.5倍以下的范围内,也可以为1.3倍以上且4倍以下的范围内,也可以为3.5倍以下,也可以为3倍以下,也可以为2倍以下。在光源为发光元件10的情况下,图1A所示的第一实施方式的发光装置101中,如图1B所示,第一层51的厚度T1与第二层52的厚度T2的比率是指发光元件10的第一面10a上的、与发光元件10的第一面10a垂直的方向的同一线上的第一层51的厚度T1与第二层52的厚度T2的比率。后述的第二方式的发光装置及第三方式的发光装置中,在光源为发光元件10的情况下,第一层的厚度T1及第二层的厚度T2的比率是指,与基板200对置的发光元件10的第一面10a上的、与发光元件10的第一面10a垂直的方向的同一线上的第一层51的厚度T1及第二层52的厚度T2的比率。在第一层51的厚度T1比第二层52的厚度T2大的情况下,容易利用第一层51吸收从光源射出的光,能够高效地波长转换,从而从发光装置101、102或103发出光通量高的红色发光。
在发光元件的厚度Te为150μm且第二层的厚度T2为30μm以上且250μm以下的范围的情况下,第一层的厚度T1也可以为150μm以上且400μm以下的范围内,也可以为200μm以上且350μm以下的范围内,也可以为200μm以上且300μm的范围内。在发光元件的厚度为150μm且第一层的厚度T1为150μm以上且400μm以下的范围内的情况下,第二层的厚度T2也可以为50μm以上且200μm以下的范围内,也可以为50μm以上且150μm以下的范围内。在发光元件的厚度Te为150μm的情况下,第一层的厚度T1及第二层的厚度T2的合计T1+T2也可以为180μm以上且650μm以下的范围内,也可以为200μm以上且600μm以下的范围内,也可以为230μm以上且550μm以下的范围内。
第一层的厚度T1也可以与第二层的厚度T2相同或更小。在将第二层的厚度T2设为1的情况下,第一层的厚度T1也可以为0.1倍以上且1倍以下的范围内,也可以为0.2倍以上0.9倍以下的范围内,也可以为0.3倍以上0.8倍以下的范围内,也可以为0.7倍以下,也可以为0.6倍以下。在第一层的厚度T1比第二层的厚度T2小的情况下,利用第二层抑制氧及水向发光装置内的侵入,抑制容易与氧及水反应的氟化物荧光体的劣化,例如在将发光装置长时间连续点亮的情况下,能够抑制发光装置的光通量维持率的降低。
在发光元件的厚度Te为150μm的情况,且第二层的厚度T2为50μm以上且300μm以下的范围的情况下,第一层的厚度T1也可以为100μm以上且300μm以下的范围内,也可以为150μm以上且300μm以下的范围内。在发光元件的厚度为150μm的情况,且第一层的厚度T1为100μm以上且300μm以下的范围内的情况下,第二层的厚度T2也可以为50μm以上且300μm以下的范围内,也可以为100μm以上且250μm以下的范围内。在发光元件的厚度Te为150μm的情况下,第一层的厚度T1及第二层的厚度T2的合计(T1+T2)也可以为150μm以上且600μm以下的范围内,也可以为200μm以上且600μm以下的范围内,也可以为230μm以上且550μm以下的范围内。
透光体
在发光装置101中,第二层52以与第一层51的至少一部分接触的方式配置,并含有配置于第二层52的与第一层51接触的一侧的相反侧的透光体90。当第二层52以与第一层51的至少一部分接触的方式配置时,由第一层51中含有的氟化物荧光体71波长转换的光及透射第一层51而射出的来自光源10的光高效地波长转换,从发光装置101得到具有高的光通量的红色发光。发光装置101能够利用配置于第二层52的与第一层51接触的一侧的相反侧的透光体90,抑制存在于发光装置101的外部的氧及水进入发光装置101内,保护第二层52中含有的氮化物荧光体72,并维持红色发光高的光通量。另外,发光装置101通过具备透光体90,能够提高发光装置101的强度。透光体的厚度只要能够抑制氧及水的向发光装置内的侵入,则没有特别限制,例如能够设为30μm以上且300μm以下的范围内,优选为40μm以上且280μm以下的范围内,更优选为50μm以上且270μm以下的范围内。
透光体优选由玻璃材料构成。构成透光体的玻璃材料例如可举出:硼硅酸玻璃、石英玻璃、蓝宝石玻璃、氟化钙玻璃、铝硼硅酸玻璃、氧氮化玻璃、硫属化物玻璃等。当透光体由玻璃材料构成时,能够进一步抑制氧及水的向发光装置内的侵入,不会妨碍从第二层射出的红色发光,能够提高发光装置的强度。在第一层或第二层由玻璃材料构成的情况下,透光体也可以由与第二层同种的玻璃材料构成,也可以由与第二层不同的玻璃材料构成。
透光体与成型体或第二层也可以利用粘接材料接合。作为粘接材料,也可以使用含有环氧树脂、硅树脂等的粘接材料,也可以使用高折射率的有机粘接材料、无机类粘接材料、低熔点玻璃等。
反射部件
发光装置101优选含有以与光源10的一部分、第一层51的一部分、及第二层52的一部分接触的方式配置的反射部件80。反射部件80优选与光源10的一部分、第一层51的一部分、及第二层52的一部分接触,且配置于从成型体40的凹部40r的底面到内壁面。反射部件80对从光源10射出的光、由第一层51及第二层52进行波长转换的光高效地反射,能够提高从发光装置101射出的红色发光的光通量。
反射部件优选含有反射材料和树脂或玻璃。作为反射材料,例如可举出含有从由特定的波长的反射率为特定的值以上的钇、锆、铝以及钛构成的组中选择的至少一种的氧化物等。例如可举出从在400nm以上且480nm以下的范围内具有发光峰值波长的光源的光的反射率为50%以上的、含有从由钇、锆、铝以及钛构成的组中选择的至少一种的氧化物。反射部件中也可以含有特定的波长的反射率不是特定的值以上的白色颜料。作为白色颜料,能够将氧化钛、氧化锌、氧化镁、碳酸镁、氢氧化镁、碳酸钙、氢氧化钙、硅酸钙、硅酸镁、钛酸钡、硫酸钡、氢氧化铝、氧化铝、氧化锆中的一种单独使用,或组合它们中的两种以上进行使用。白色颜料的形状没有特别限定,也可以为无定形或破碎状,但在流动性的观点上优选为球状。另外,白色颜料的粒径可举出例如0.1μm以上且0.5μm以下的程度。
第一方式的发光装置101的制造方法优选含有:在构成成型体40的凹部40r的底面的第一引线20上载置光源10;利用含有第一树脂及氟化物荧光体71的第一树脂组合物覆盖光源10的至少一部分的光的取出面,使第一树脂组合物固化而形成第一层51;利用含有第二树脂及氮化物荧光体72的第二树脂组合物覆盖第一层51的至少一部分,使第二树脂组合物固化而形成第二层52。
在成型体40上载置光源10的工序中,光源10与第一引线20进行管芯焊接,配置于第一引线20上的与第二面10b对置的取出光的第一面10a上形成的正负的电极经由电线60分别连接于第一引线20及第二引线30。关于成型体40,可以在树脂成型金属模具的腔室内的预定的位置配置第一引线20及第二引线30,向腔室内注入成型树脂并使其固化,从而形成具有凹部40r的成型体40,也可以预先购买第一引线20及第二引线30通过树脂一体成型而成的成型体40来使用。关于反射部件80,可以在形成第一层51及第二层52之前,将反射部件用树脂组合物注入成型体40的凹部40r来形成,也可以预先购买具备反射部件80的成型体40来使用。
形成第一层51的工序中,可以以第一树脂组合物与载置于成型体40的凹部40r内的光源10的光的取出面的至少一部分接触的方式,使用点胶机等滴下第一树脂组合物,并使第一树脂组合物固化,形成含有氟化物荧光体71的第一层51。
形成第二层52的工序中,可以以与第一层51的至少一部分接触的方式,使用点胶机等从第一层51上滴下第二树脂组合物,使第二树脂组合物固化,并以与第一层51的至少一部分接触的方式形成含有氮化物荧光体72的第二层52。也可以在形成第二层52后,在第二层52的与第一层51接触的一侧的相反侧配置透光体90。在使用了将含有多个凹部40r的多个成型体一体成型的集合成型体的情况下,也可以包括将集合成型体切断成各个成型体而进行单片化的单片化工序。作为将集合成型体单片化的方法,可以采用基于引线切割模具或切割锯的切断或基于激光进行的切断等方法。
图2是表示发光装置的第二方式的示意性的剖视图。表示第二方式的发光装置102相对于表示第一方式的发光装置101,在光源10为上述发光元件且形成有一对电极的面倒装安装于基板200这一点、和代替将第一引线及第二引线一体成型的成型体40而具备与基板200成为一体且构成凹部的侧壁的树脂成型部43这一点上不同,其它相同。
基板
基板200载置至少一个光源10,将发光装置102与外部电连接。基板200具备平板状的支承部件和配置于支承部件的表面和/或内部的导体配线。基板200的支承部件形成为平板状,支承部件中也可以具备散热部件或散热端子。支承部件优选使用绝缘材料形成,作为构成支承部件的绝缘材料,可举出:氧化铝、氮化铝、莫来石等的陶瓷、苯酚树脂、环氧树脂、聚酰亚胺树脂、双马来酰亚胺三嗪树脂、聚邻苯二甲酰胺等的树脂。基板200能够通过使树脂滴下或流入腔室内并固化而形成。导体配线及散热用的端子能够使用Cu、Ag、Au、Al、Pt、Ti、W、Pd、Fe、Ni等的金属以及它们的合金等形成。导体配线能够通过电镀、非电镀、蒸镀、溅射等的方法形成。
作为制造第二方式的发光装置102的方法,例如可举出如下方法,包括:在树脂成型部43的凹部内的基板200上倒装安装光源10;在光源10的周围配置反射部件81;以与反射部件81接触的方式配置第一层51;在第一层51上配置第二层52。反射部件81优选与反射部件80一样,含有反射材料和树脂或玻璃,反射材料能够使用与反射部件80一样材质的材料。反射部件81能够通过在树脂成型部43的凹部内的光源10的周围,滴下含有反射材料和树脂或玻璃的反射部件用的组成物,并使组成物固化而形成。
在光源10为发光元件的情况下,也可以形成有正负一对电极的面10b经由突块等的接合部件,例如倒装安装(面朝下安装)于基板200的导体配线上。作为光源10,在发光元件倒装安装(面朝下安装)于基板200的情况下,与形成有光源10的一对电极的面10b对置的第一面10a主要成为光的取出面。
发光装置102优选载置有倒装安装于基板200上的光源10的部分以外的基板200上表面和光源10的至少一部分及第一层51的至少一部分由反射部件81覆盖。反射部件81能够将构成反射部件81的第三树脂组合物供给至树脂成型部43的凹部43r内,使第三树脂组合物固化并形成反射部件81。反射部件81能够使用与构成第一方式的发光装置101中使用的反射部件的原料一样的原料,含有反射材料或白色颜料,优选含有树脂。在倒装安装的光源10为发光元件的情况下,反射部件81也可以以覆盖发光元件的侧面的整个面的方式配置,也可以以覆盖侧面的一部分的方式配置。在倒装安装的光源10为发光元件的情况下,反射部件81覆盖发光元件的侧面的一部分或侧面的整个面,从基板200的上表面到与构成凹部的侧壁的树脂成型部43的上表面一致的高度,覆盖树脂成型部43的凹部的内表面时,不会从成为光的射出面的第二层52的侧面取出光,因此光的射出方向不会散乱,能够从第二层52的上表面射出红色光。
含有氟化物荧光体71的第一层51能够使用含有氟化物荧光体71和树脂的第一树脂组合物,使第一树脂组合物固化,而形成第一层51。第一树脂组合物优选以与反射部件81接触的方式,向树脂成型部43的凹部43r滴下并固化。从该第一层51上滴下含有氮化物荧光体72和树脂的第二树脂组合物,使第二树脂组合物固化,能够以与第一层51接触的方式形成第二层52。也可以不使第二树脂组合物滴下至第一层51上,而与第一层51分开地使第二树脂组合物固化来形成第二层52,使其与第一层51接触并使用粘接材料接合第一层51和第二层52。第一层51也可以配置成在使树脂或玻璃固化之前例如通过离心沉降使氟化物荧光体71存在于偏向光源10侧,然后,使第一树脂组合物固化,而形成第一层51。另外,第二层52也可以配置成在使树脂或玻璃固化之前,通过自然沉降或离心沉降使氮化物荧光体72存在于偏向第一层51侧,然后使第二树脂组合物固化,而形成第二层52。在使氟化物荧光体71或氮化物荧光体72偏向存在的情况下,也可以在第一层51与第二层52之间形成不存在氟化物荧光体71或氮化物荧光体72的透明层,也可以在第二层52的与第一层51接触的相反侧形成不存在氮化物荧光体72的透明层。在第二层52的与第一层51接触的相反侧形成不存在氮化物荧光体72的透明层时,能够利用该透明层抑制氧及水的向发光装置102内的侵入。
在具有多个凹部43r的树脂成型部43为一体成型的集合体的情况下,也可以含有将集合体切断成含有至少1个光源10的各个发光装置102而进行单片化的单片化工序。作为将集合体进行单片化的方法,能够使用与将上述的集合成型体进行单片化的方法一样的方法。
第二方式的发光装置102中,发光元件10的第一面10a上且与发光元件10的第一面10a垂直的方向的同一线上的第一层及第二层的合计的厚度T1+T2优选比发光元件的厚度Te大。第二方式的发光装置102中,发光元件10的第一面10a上且与发光元件10的第一面10a垂直的方向的同一线上的第一层及第二层的合计的厚度T1+T2相对于发光元件的厚度Te优选为1.1倍以上且3倍以下的范围内的厚度,更优选为1.3倍以上且2.6倍以下的范围内的厚度,进一步优选为1.6倍以上且2.3倍以下的范围内的厚度。第二方式的发光装置102中,发光元件10的第一面10a上且与发光元件10的第一面10a垂直的方向的同一线上的第一层51的厚度T1也可以比第二层52的厚度T2大。在将第二层52的厚度T2设为1的情况下,第一层51的厚度T1可以为1.1倍以上且5倍以下的范围内,也可以为1.2倍以上且4.5倍以下的范围内,也可以为1.3倍以上且4倍以下的范围内,也可以为3.5倍以下,也可以为3倍以下,也可以为2倍以下。第二方式的发光装置102中,发光元件10的第一面10a上且与发光元件10的第一面10a垂直的方向的同一线上的第一层51的厚度T1也可以与第二层52的厚度T2相同或更小。在将第二层52的厚度T2设为1的情况下,第一层51的厚度T1可以为0.1倍以上且1倍以下的范围内,也可以为0.2倍以上0.9倍以下的范围内,也可以为0.3倍以上0.8倍以下的范围内,也可以为0.7倍以下,也可以为0.6倍以下。
图3是表示发光装置的第三方式的示意性的剖视图。表示第三方式的发光装置103相对于表示第二方式的发光装置102,在不存在第一层51与第二层52的交界而存在中间区域53这一点和反射部件81覆盖光源10的侧面的一部分这一点上不同,其它相同。
中间区域
发光装置103的第一层51与第二层52连续地配置,在第一层51与第二层52之间具备含有氟化物荧光体71、氮化物荧光体72、树脂或玻璃的中间区域53。关于中间区域,将含有氟化物荧光体71和树脂或玻璃且构成第一层51的第一树脂组合物配置于光源10的周围之后,在第一树脂组合物固化之前,将含有氮化物荧光体72和树脂或玻璃且构成第二层52的第二树脂组合物以第二树脂组合物的至少一部分与第一树脂组合物连续的方式配置,然后使第一树脂组合物和第二树脂组合物固化,由此含有氟化物荧光体71和树脂或玻璃的第一层51、含有氟化物荧光体71和氮化物荧光体72和树脂或玻璃的中间区域53、含有氮化物荧光体72和树脂或玻璃的第二层52没有各个层或区域的交界地连续被制造。与具有第一层51及第二层52的交界的情况相比,第一层51、中间区域53及第二层52各个没有交界地连续配置的一方的、来自光源的热容易散热至外部,散热性良好。
关于发光装置103的制造方法,将含有氟化物荧光体71和树脂的第一树脂组合物浇注于光源10上,使第一树脂组合物固化之前,浇注含有氮化物荧光体72的第二树脂组合物。也可以配置成,在浇注第二树脂组合物之前,使浇注于光源10上的第一树脂组合物中的氟化物荧光体71通过自然沉降或离心沉降存在于偏向光源侧。第二树脂组合物也可以配置成,在浇注于第一树脂组合物上之后,通过自然沉降或离心沉降使氮化物荧光体72存在于偏向第一树脂组合物侧。在第一树脂组合物固化之前,不存在第一树脂组合物与第二树脂组合物的交界,形成氟化物荧光体71与氮化物荧光体72混杂的中间区域53。此时,关于第一层51与第二层52的荧光体的粒径,优选第一层51中含有的氟化物荧光体71的平均粒径比第二层52中含有的氮化物荧光体72的平均粒径大。这样,通过自然沉降或离心沉降将荧光体配置于第一层51及第二层52时,能够抑制第一层51中含有的氟化物荧光体71混到中间区域53以外的第二层52,能够抑制第二层52中含有的氮化物荧光体72混到中间区域53以外的第一层51,能够得到优异的散热性同时抑制光通量的降低。在第一层51与第二层52之间不存在交界,在形成有含有热传导性比树脂或玻璃良好的氟化物荧光体71及氮化物荧光体72的中间区域53的情况下,与在第一层51与第二层52之间形成有不存在氟化物荧光体71及氮化物荧光体72的透明层的情况相比,在散热路径中,热通过热传导率低的树脂或玻璃的路径变短,因此,从光源10发出的热的散热性良好。第二层52中,也可以在光源10侧的相反侧形成不含有氮化物荧光体72的透明层。当在第二层52的光源10侧的相反侧形成有不存在氮化物荧光体72的透明层时,能够利用透明层抑制氧及水的向发光装置103内的侵入。
第三方式的发光装置103中,难以单独地测定中间区域53的厚度,也难以分开地测定第一层51的厚度T1与中间区域53的厚度、第二层52的厚度T2与中间区域53的厚度。发光装置103中,在形成有第一层51及第二层52及中间区域53的情况下,第一层51及第二层52及中间区域53的合计的厚度能够作为第一层51的厚度T1及第二层52的厚度T2的合计的厚度T1+T2来测定。第三方式的发光装置103中,发光元件10的第一面10a上且与发光元件10的第一面10a垂直的方向的同一线上的第一层51及中间区域53及第二层52的合计的厚度T1+T2优选比发光元件10的厚度Te大。第三方式的发光装置103中,发光元件10的第一面10a上且与发光元件10的第一面10a垂直的方向的同一线上的第一层51及中间区域53及第二层52的合计的厚度T1+T2相对于发光元件10的厚度Te优选为1.1倍以上且3倍以下的范围内的厚度,更优选为1.3倍以上且2.6倍以下的范围内的厚度,进一步优选为1.6倍以上且2.3倍以下的范围内的厚度。第三方式的发光装置103中,发光元件10的厚度Te、第一层51及中间区域53及第二层52的合计的厚度T1+T2是处于与发光元件10的第一面10a垂直的方向的同一线上的发光元件10的厚度Te、第一层51及中间区域53及第二层52的合计的厚度T1+T2。
【实施例】
以下,通过实施例具体地说明本发明。本发明不限定于这些实施例。
氟化物络合物荧光体71-1
作为Mn激活氟化物络合物荧光体71-1,准备具有以K2[SiMn4+F6]表示的组成的氟化物荧光体。通过后述的方法,测定氟化物络合物荧光体71-1的发光光谱和反射光谱。具有以K2[SiMn4+F6]表示的组成的氟化物络合物荧光体71-1在631nm具有发光峰值波长,最大的发光峰值的半峰宽为2.6nm。激发光的发光峰值波长为450nm时,氟化物络合物荧光体71-1的反射率为22.0%。根据各荧光体的反射光谱测定的反射率为参考值。氟化物络合物荧光体71-1及71-2的折射率为1.36。氟化物络合物荧光体、MGF荧光体、氮化物荧光体以及硅树脂的折射率为计算值。通过后述的FSSS法测定的氟化物络合物荧光体71-1的平均粒径为29.0μm。
氟化物络合物荧光体71-2
作为Mn激活氟化物络合物荧光体71-2,准备具有以K2[SiMn4+F6]表示的组成的氟化物荧光体。通过后述的方法,测定氟化物络合物荧光体71-2的发光光谱和反射光谱。具有以K2[SiMn4+F6]表示的组成的氟化物络合物荧光体71-2在631nm具有发光峰值波长,最大的发光峰值的半峰宽为2.6nm。激发光的发光峰值波长时450nm时,氟化物络合物荧光体71-2的反射率为12.2%。通过FSSS法测定的氟化物络合物荧光体71-2的平均粒径为70.5μm。
MGF荧光体71-3
作为Mn激活MGF荧光体71-3,准备具有以(i-j)MgO·(j/2)Mb 2O3·kMgF2·mCaF2·(1-n)GeO2·(n/2)Mc 2O3:zMn4+(上述式(II-II))表示的组成的MGF荧光体71-3。通过后述的方法,测定MGF荧光体71-3的发光光谱和反射光谱。具有以式(II-II)表示的组成的MGF荧光体71-3在670nm具有发光峰值波长,最大的发光峰值的半峰宽为25nm。激发光的发光峰值波长为450nm时,MGF荧光体71-3的反射率为40%程度,折射率为1.70~1.81。通过FSSS法测定的Mn激活MGF荧光体71-3的平均粒径为20.5μm。
氮化物荧光体72-1
作为氮化物荧光体72-1,准备具有以(Ca,Sr,Eu)AlSiN3表示的组成的氮化物荧光体。通过后述的方法测定氮化物荧光体的发光光谱反射光谱。具有以(Ca,Sr,Eu)AlSiN3表示的组成的氮化物荧光体在635nm具有发光峰值波长,最大的发光峰值的半峰宽为78.9nm。激发光的发光峰值波长为450nm时,氮化物荧光体72-1的反射率为5.8%。氮化物荧光体72-1、72-2、72-3以及72-4的折射率为2.15~2.25。通过FSSS法测定的氮化物荧光体72-1的平均粒径为14.1μm。
氮化物荧光体72-2
作为氮化物荧光体72-2,准备具有以(Ca,Sr,Eu)AlSiN3表示的组成的氮化物荧光体。通过后述的方法,测定氮化物荧光体的发光光谱反射光谱。具有以(Ca,Sr,Eu)AlSiN3表示的组成的氮化物荧光体72-2在648nm具有发光峰值波长,最大的发光峰值的半峰宽为86.8nm。激发光的发光峰值波长为450nm时,氮化物荧光体72-2的反射率为7.0%。通过FSSS法测定的氮化物荧光体72-2的平均粒径为10.4μm。
氮化物荧光体72-3
作为氮化物荧光体72-3,准备具有以(Ca,Eu)AlSiN3表示的组成的氮化物荧光体。通过后述的方法,测定氮化物荧光体的发光光谱反射光谱。具有以(Ca,Eu)AlSiN3表示的组成的氮化物荧光体72-3在665nm具有发光峰值波长,最大的发光峰值的半峰宽为90.7nm。激发光的发光峰值波长为450nm时,氮化物荧光体72-3的反射率为6.6%。通过FSSS法测定的氮化物荧光体72-3的平均粒径为10.2μm。
氮化物荧光体72-4
作为氮化物荧光体72-4,准备具有以(Ca,Sr,Eu)AlSiN3表示的组成的氮化物荧光体。通过后述的方法,测定氮化物荧光体的发光光谱反射光谱。具有以(Ca,Sr,Eu)AlSiN3表示的组成的氮化物荧光体在633nm具有发光峰值波长,最大的发光峰值的半峰宽为76nm。激发光的发光峰值波长为450nm时,氮化物荧光体72-4的反射率为5.0%。通过FSSS法测定的氮化物荧光体72-4的平均粒径为12.0μm。
各荧光体的评价
发光光谱
对于氟化物络合物荧光体、MGF荧光体、及氮化物荧光体,使用量子效率测定装置(大冢电子株式会社制造,产品名:QE-2000),将激发波长450nm的光照射于氟化物荧光体或氮化物荧光体,并测定室温(25℃±5℃)下的发光光谱。图4中表示具有以K2[SiMn4+F6]表示的组成的氟化物络合物荧光体71-1的发光光谱。图5中表示具有以式(II-II)表示的组成的MGF荧光体71-3的发光光谱。图6中表示具有以(Ca,Sr,Eu)AlSiN3表示的组成的氮化物荧光体72-1的发光光谱。图7中表示具有以(Ca,Eu)AlSiN3表示的组成的氮化物荧光体72-3的发光光谱。
反射光谱
对于氟化物络合物荧光体、MGF荧光体、及氮化物荧光体,使用分光荧光光度计(株式会社Hitachi High-Technologies制造,产品名:F-4500),以室温(25℃±5℃)将来自成为激发光源的卤素灯的光照射于成为试样的氟化物荧光体或氮化物荧光体,对照激发侧和荧光侧的分光荧光光度计的波长进行扫描,由此测定380nm以上730nm以下的波长范围内的反射光谱。作为基准试样,使用了磷酸氢钙(CaHPO4)。以磷酸氢钙相对于发光峰值波长为450nm的激发光的反射率为基准,以氟化物络合物荧光体、MGF荧光体或氮化物荧光体的反射率为相对反射率而求得。
平均粒径
对于各荧光体,使用Fisher Sub-Sieve Sizer Model 95(Fisher Scientific株式会社制造),通过FSSS法测定平均粒径。
实施例1
制造图2所示的方式的发光装置102。作为光源10,使用了由发光峰值波长为450nm的GaN系半导体构成的发光元件。发光装置102将作为光源10的发光元件倒装安装于基板200上。使用以表1所示的配合比率(质量份)含有硅树脂、和含有氟化物络合物荧光体71-1且不含有MGF荧光体的氟化物荧光体71的第一树脂组合物,以与光源10的至少一部分接触的方式,滴下第一树脂组合物,使第一树脂组合物固化,形成含有氟化物荧光体71的第一层51。接着,使用以表1所示的配合比率(质量份)含有硅树脂和氮化物荧光体72-1的第二树脂组合物,以与第一层51的至少一部分接触的方式,将第二树脂组合物滴下到第一层51上,使第二树脂组合物固化,形成含有氮化物荧光体72的第二层52。硅树脂的折射率为1.4~1.5。
比较例1
制造图14所示的方式的发光装置104。发光装置104在具备由含有氮化物荧光体72-1的一个层构成的荧光层54这一点上与图2所示的方式的发光装置102不同。就荧光层54而言,使用以表1所示的配合比率(质量份)含有硅树脂、和氮化物荧光体72-1的荧光层用的树脂组合物,以荧光层用的树脂组合物与光源10的至少一部分接触的方式滴下,使树脂组合物固化,形成荧光层54。
比较例2
制造图15所示的方式的发光装置105。发光装置105在具备由含有氟化物络合物荧光体71-1和氮化物荧光体72-1的一个层构成的荧光层55这一点上与图2所示的方式的发光装置102不同。就荧光层55而言,使用以表1所示的配合比率(质量份)含有硅树脂、氟化物络合物荧光体71-1、氮化物荧光体72-1的荧光层用的树脂组合物,以荧光层用的树脂组合物与光源10的至少一部分接触的方式滴下,使树脂组合物固化,形成含有氟化物络合物荧光体71-1及氮化物荧光体72-1的一个荧光层55。
比较例3
制造图16所示的方式的发光装置106。发光装置106在具备由含有氟化物络合物荧光体71-1的一个层构成的荧光层56这一点上与图2所示的方式的发光装置102不同。就荧光层56而言,使用以表1所示的配合比率(质量份)含有硅树脂、氟化物络合物荧光体71-1的荧光层用的树脂组合物,以荧光层用的树脂组合物与光源10的至少一部分接触的方式滴下,使树脂组合物固化,形成含有氟化物络合物荧光体71-1的一个荧光层56。
发光装置的评价
发光光谱
对于各实施例及比较例的发光装置,使用与相对光通量的测定一样的全光通量测定装置,测定表示相对于各发光装置的波长的发光强度的发光光谱。以各发光装置的发光光谱中、最大的发光峰值波长和最大的发光峰值波长为中心,求得从上述中心到长波长侧及短波长侧分别为15nm或30nm的范围的发光光谱中的最小的发光强度和其波长。以发光装置的发光光谱中、最大的发光峰值波长和最大的发光峰值波长为中心,以从上述中心到长波长侧及短波长侧分别为15nm或30nm的范围的发光光谱中的最小的发光强度为基准发光强度,求得将该基准发光强度设为1时的最大的发光峰值波长的发光强度比和光源的发光峰值波长的发光强度比。另外,求得实施例1~2及比较例1~5的发光装置的主波长。就主波长而言,将CIE1931表色系的色度图中、白色光的色度坐标(x=0.333,y=0.333)与发光装置发出的光的色度坐标(x,y)利用直线连结,并将该延长线与光谱轨迹交叉的点的波长设为主波长。
色度(x,y)
对于各实施例及比较例的发光装置,通过组合了多通道分光器和积分球的光测量系统,测定CIE1931系的色度图的色度坐标x及y。
颜色纯度(%)
对于各实施例及比较例的发光装置,使用组合和多通道分光器和积分球的光测量系统,测定颜色纯度。颜色纯度(%)表示发光装置发出的光的浓度。
光通量(lm)
对于各实施例及比较例的发光装置,采用使用了积分球的全光通量测定装置测定光通量。
将实施例1、比较例1及2的发光装置的评价结果在表1中表示。
实施例1的发光装置102将发光光谱中、基准发光强度设为1时,最大的发光峰值波长的发光强度比为8.1,未被第一层51中含有的氟化物荧光体71波长转换的来自光源10的光由第二层52中含有的氮化物荧光体72高效地波长转换,因此,从光源10发出的蓝色光不会从发光装置102实质性地逸出,得到颜色纯度高、光通量高的红色发光。与具备含有氟化物络合物荧光体71-1和氮化物荧光体72-1的荧光层55的比较例2的发光装置105相比,实施例1的发光装置102的光通量变高。这是由于,实施例1的发光装置102在更接近光源10的第一层51中含有与构成第一层51的树脂的折射率差小且光的反射率比第二层52中含有的氮化物荧光体小的氟化物络合物荧光体71-1,因此,能够将来自光源的蓝色光高效地波长转换并提高光通量,另外,利用第二层52中含有的氮化物荧光体72-1,对从第一层51逸出的来自光源的蓝色光进行波长转换,因此能够得到颜色纯度高、光通量高的红色发光。
图8及9表示600nm以上且660nm以下的波长范围内的实施例1的发光装置的发光光谱。图10表示400nm以上且500nm以下的波长范围内的实施例1的发光装置的发光光谱。实施例1的发光装置的发光光谱中,光源的发光峰值相对于最大的发光峰值较小,因此,图8及9表示实施例1的发光装置的具有最大的发光峰值的发光光谱。图8及9所示的实施例1的发光装置的发光光谱中,最大的发光峰值波长为631nm,表示从631nm到长波长侧及短波长侧分别为15nm的范围内即616nm以上且646nm以下的范围内的最小的发光强度的波长为642.1nm。将616nm以上且646nm以下的范围内的最小的发光强度设为基准发光强度,将该基准发光强度设为1,求得上述的光源的最大的发光峰值波长的发光强度比和发光装置的最大的发光峰值波长的发光强度比。将发光装置的发光光谱中的基准发光强度设为1时的、最大的发光峰值波长的发光强度比如上述那样为8.1。图10表示实施例1的发光装置的光源的具有最大的发光峰值的发光光谱。发光装置的发光光谱中,光源的发光峰值波长为441.7nm。将发光装置的发光光谱中的基准发光强度设为1时的、光源的最大的发光峰值波长的发光强度比为0.017。
与具备含有氮化物荧光体72-1且不含有氟化物络合物荧光体71-1的荧光层54的比较例1的发光装置104相比,比较例2的发光装置105通过具备含有氮化物荧光体72-1和氟化物络合物荧光体71-1的荧光层55,而光通量高。另一方面,比较例3的发光装置106具备含有氟化物络合物荧光体71-1且不含有氮化物荧光体72-1的荧光层56,因此,仅利用氟化物络合物荧光体71-1中未吸收完从光源发出的蓝色光,不能测定主波长,发光装置未进行红色发光。
实施例2
除了使用了氮化物荧光体72-2作为第二层52中含有的氮化物荧光体72以外,与实施例1相同地形成实施例2的发光装置102。
比较例4
除了使用氮化物荧光体72-2作为氮化物荧光体,并使用了以表2所示的配合比率(质量份)含有该氮化物荧光体72-2的荧光层用的树脂组合物以外,与比较例1相同地形成比较例4的发光装置104。
比较例5
除了使用氮化物荧光体72-2作为氮化物荧光体,并使用了以表2所示的配合比率(质量份)含有该氮化物荧光体72-2的荧光层用的树脂组合物以外,与比较例2相同地形成比较例5的发光装置105。
将通过上述的评价方法测定的实施例2、比较例4以及5的发光装置的评价结果在表2中表示。
实施例2的发光装置102的发光光谱中、基准发光强度设为1时,最大的发光峰值波长的发光强度比为7.6,光源10的最大的发光峰值波长的发光强度比为0.014,因此,光源10的蓝色光不会从发光装置102逸出,颜色纯度与比较例4及5大致相同,光通量变高。实施例2的发光装置102中,未被第一层51中含有的氟化物络合物荧光体71-1波长转换的来自光源10的光由第二层52中含有的氮化物荧光体72-2高效地波长转换,因此,光源的蓝色光不会从发光装置102逸出,得到光通量高的红色发光。
实施例3~7
除了以表3所示的配合比率使用氟化物络合物荧光体71-2作为第一层51中含有的氟化物荧光体并使用氟化物络合物荧光体72-1作为第二层52中含有的氮化物荧光体之外,与实施例1相同地形成实施例3~7的发光装置102。
将通过上述的评价方法测定的实施例3~7的发光装置的评价结果在表3中表示。
实施例3~7的发光装置102中,随着第一层51中含有的氟化物络合物荧光体71-2的配合比率变高,发光装置102的发光光谱中的基准发光强度设为1时的最大的发光峰值波长的发光强度比变大,且光源的发光峰值波长的发光强度比变小。根据该结果,随着第一层51中含有的氟化物络合物荧光体71-1的配合比率变高,从光源10发出的蓝色光不会从发光装置102逸出,得到颜色纯度高、光通量高的红色发光。
实施例8~12
除了以表4所示的配合比率使用氟化物络合物荧光体71-2作为第一层51中含有的氟化物荧光体71并使用氮化物荧光体72-2作为第二层52中含有的氮化物荧光体72以外,与实施例1相同地形成实施例8~12的发光装置102。
将通过上述的评价方法测定的实施例8~12的发光装置的评价结果在表4中表示。
实施例8~12的发光装置102中,随着第一层51中含有的氟化物络合物荧光体71-2的配合比率变高,发光装置102的发光光谱中的基准发光强度设为1时的、最大的发光峰值波长的发光强度比变大,光源的发光峰值波长的发光强度比变小。根据该结果,随着第一层51中含有的氟化物络合物荧光体71的配合比率变高,从光源10发出的蓝色光不会从发光装置102逸出,得到颜色纯度高、光通量高的红色发光。
实施例13
除了代替氟化物络合物荧光体71-1,而使用MGF荧光体71-3,并使用以表5所示的配合比率(质量份)含有MGF荧光体71-3和氮化物荧光体72-3的第一树脂组合物以外,与实施例1相同地形成实施例13的发光装置102。
比较例6
除了使用了以表5所示的配合比率(质量份)含有具有以(Ca,Eu)AlSiN3表示的组成的氮化物荧光体72-3的荧光层用的树脂组合物以外,与比较例1相同地形成比较例6的发光装置104。
将实施例13及比较例6的发光装置的评价结果在表5中表示。
实施例13的发光装置102中,将发光光谱中、基准发光强度设为1时,最大的发光峰值波长的发光强度比为3.6,从光源10发出的蓝色光不会从发光装置102实质性地逸出,得到颜色纯度高、维持与比较例6大致不变的高的光通量的红色发光。随着从发光装置发出的红色的光的主波长向长波长侧移动,具有发光率远离易于聚焦人眼的波长即555nm附近而可见度变低并且光通量降低的倾向。实施例13的发光装置的主波长为636.2nm,与比较例6的发光装置104相比,主波长向长波长侧移动5nm左右。实施例13的发光装置即使主波长向长波长侧移动,也维持比比较例6的发光装置略高的光通量,得到维持高的光通量的红色发光。
比较例6的发光装置104的发光光谱中,基准发光强度设为1时,最大的发光峰值波长的发光强度比低至1.7,与实施例13相比,光通量稍稍变低。
图11表示600nm以上且800nm以下的波长范围内的实施例13的发光装置的发光光谱。图12表示400nm以上且800nm以下的波长范围内的实施例13的发光装置的发光光谱。实施例13的发光装置的发光光谱中,光源的发光峰值相对于最大的发光峰值较小,因此图11表示实施例13的发光装置的具有最大的发光峰值的发光光谱。在图12所示的实施例13的发光装置的发光光谱中,最大的发光峰值波长为659.9nm,表示从659.9nm到长波长侧及短波长侧分别为30nm的范围内即629.9nm以上且680.9nm以下的范围内的最小的发光强度的波长为630.2nm。将该基准发光强度设为1,求得上述的光源的最大的发光峰值波长的发光强度比和发光装置的最大的发光峰值波长的发光强度比。将发光装置的发光光谱中的基准发光强度设为1时的最大的发光峰值波长的发光强度比如上述那样为3.6。在发光装置的发光光谱中,光源的发光峰值波长为443.4nm。图12表示实施例13的发光装置的光源的具有最大发光峰值的发光光谱。将发光装置的发光光谱中的基准发光强度设为1时的光源的最大的发光峰值波长的发光强度比为0.007。
实施例14
制造图2所示的方式的发光装置102。作为光源10,使用了由发光峰值波长为450nm的GaN系半导体构成的发光元件。发光装置102将作为光源10的发光元件倒装安装于基板200上。准备含有硅树脂和氟化物荧光体71的第一树脂组合物,该氟化物荧光体71含有氟化物络合物荧光体71-1且不含有MGF荧光体。第一树脂组合物相对于硅树脂100质量份含有150质量份的氟化物络合物荧光体71-1。以与光源10的至少一部分接触的方式,滴下第一树脂组合物,使第一树脂组合物固化,形成含有氟化物荧光体71的第一层51。接着,准备含有硅树脂和氮化物荧光体72-4的第二树脂组合物。第二树脂组合物相对于硅树脂100质量份含有100质量份的氮化物荧光体72-4。以与第一层51的至少一部分接触的方式,将第二树脂组合物滴下至第一层51上,使第二树脂组合物固化,形成含有氮化物荧光体72的第二层52。硅树脂的折射率为1.4~1.5。得到的发光装置102中,通过离心沉降,氟化物荧光体71在第一层51中存在于偏向发光元件10侧,且在第一层51及第二层52之间形成不含有氟化物荧光体71或氮化物荧光体72的透明层。得到的发光装置102的截面中,通过后述的方法测定的发光元件10的厚度Te为134μm,发光元件10的第一面10a上,且与发光元件10的第一面10a垂直的方向的同一线上的第一层51的厚度T1为76μm,第二层52的厚度T2为226μm。形成于第一层51与第二层52之间的透明层包含在第一层51中,不能单独地仅测定透明层的厚度。
实施例15
制造图3所示的方式的发光装置103。光源10使用了与实施例14一样的发光元件。发光装置103将作为光源10的发光元件倒装安装于基板200上。准备含有硅树脂和氟化物荧光体71的第一树脂组合物,该氟化物荧光体71含有氟化物络合物荧光体71-1且不含有MGF荧光体。第一树脂组合物相对于硅树脂100质量份含有150质量份的氟化物络合物荧光体71-1。另外,准备含有硅树脂和氮化物荧光体72-2的第二树脂组合物。第二树脂组合物相对于硅树脂100质量份,含有35质量份的氮化物荧光体72-2和35质量份的氮化物荧光体72-4。为了调整从发光装置103发出的光的色度,使用了荧光体的组成不同的两种氮化物荧光体72-2及氮化物荧光体72-4作为第二树脂组合物中含有的氮化物荧光体72。以与光源10的至少一部分接触的方式,滴下第一树脂组合物,使第一树脂组合物固化,形成含有氟化物荧光体71的第一层51,接着使用第二树脂组合物以与第一层51的至少一部分接触的方式将第二树脂组合物滴下至第一层51上,使第二树脂组合物固化,形成含有氮化物荧光体72的第二层52。得到的发光装置103含有:含有氟化物荧光体71的第一层51、氟化物荧光体71与氮化物荧光体72混杂的中间区域53、含有氮化物荧光体72的第二层52。第一层51、中间区域53、第二层52没有各个层或区域的交界地连续。得到的发光装置103的截面中,通过后述的方法测定的发光元件10的厚度Te为137μm,发光元件10的第一面10a上,且与发光元件10的第一面10a垂直的方向的同一线上的第一层51及第二层52及中间区域53的合计的厚度T1+T2为301μm。得到的发光装置103中,第一层51、中间区域53、第二层52没有交界地连续形成,因此,不能单独地测定第一层51的厚度T1及第二层52的厚度T2。
发光元件、第一层、第二层及中间区域的厚度
使用扫描型电子显微镜(Scanning Electrom Microscope:SEM),得到实施例14及15的发光装置的截面SEM照片。截面SEM照片中,将载置于基板200的光源10的第一面10a和与其对置的另一第二面10b之间的厚度作为发光元件10的厚度Te进行测定。另外,在发光元件10的第一面10a上且与发光元件10的第一面10a垂直的方向的同一线上,测定第一层51及第二层52的合计的厚度T1+T2。
将实施例14及实施例15的发光装置的评价结果在表6中表示。
实施例14的发光装置102及实施例15的发光装置103的发光光谱中,基准发光强度设为1时,最大的发光峰值波长的发光强度比为7.4或7.8,从光源10发出的蓝色光不会从发光装置102或发光装置103实质性地逸出,得到颜色纯度高、光通量高的红色发光。
可靠性评价(连续点亮后的相对光通量)
对于实施例14及15的发光装置,放置于温度85℃、湿度85%的高温槽中,以350mA连续点亮,每隔经过时间利用使用了积分球的全光通量测定装置测定光通量。将放入高温槽之前的以350mA点亮的初始的发光装置的光通量设为100%,并将从初始每隔经过时间的光通量以相对值表示。另外,将经过1018小时之后的发光装置的光通量相对于初始的发光装置的光通量100%的相对值作为光通量维持率算出。将结果在图13中表示。
实施例14的发光装置的光通量维持率为42.8%,实施例15的发光装置的光通量维持率为72.0%。光通量维持率如图13所示,实施例15的发光装置在第一层及第二层之间形成氟化物络合物荧光体71-1及氮化物荧光体72-4及氮化物荧光体72-2混杂的中间区域,第一层、中间区域及第二层各自没有交界地连续配置,因此认为来自光源的热容易散热至外部,散热性良好,光通量维持率变高。实施例15的发光装置在第一层及第二层之间具有氟化物络合物荧光体71-1及氮化物荧光体72-4及氮化物荧光体72-2混杂的中间区域,因此,即使在以高的温度连续点亮的情况下,也提高了发光装置的耐久性,改善了光通量维持率。实施例14的发光装置在第一层与第二层之间形成有不存在荧光体的透明层,因此与在第一层与第二层之间具有中间区域的实施例15的发光装置相比,光通量维持率变低。
产业上的可利用性
本公开的发光装置能够适用于信号机、照光式开关、各种传感器、各种指示器、以及小型闪光灯等。
附图标记说明
10:光源,10a:第一面,10b:第二面,20:第一引线,30:第二引线,40:成型体,40r:凹部,42:树脂部,43:树脂成型部,43r:凹部,50:荧光部件,51:第一层,52:第二层,53:中间区域,54、55、56:荧光层,60:电线,70:荧光体,71:氟化物荧光体,72:氮化物荧光体,80、81:反射部件,90:透光体,101、102、103、104、105、106:发光装置,200:基板。
Claims (14)
1.一种发光装置,进行红色发光,其特征在于,包括:
光源;
第一层,其覆盖所述光源的至少一部分,且含有氟化物荧光体,该氟化物荧光体含有对从所述光源射出的光进行波长转换的通过锰激活的氟化物络合物荧光体及通过锰激活的氟锗酸盐荧光体中的至少一方;
第二层,其覆盖所述第一层的至少一部分,且含有对从所述光源和/或所述第一层射出的光进行波长转换的氮化物荧光体;
在含有所述氟化物络合物荧光体,且不含有所述氟锗酸盐荧光体的情况下,将发光装置的发光光谱中的最大的发光峰值波长设为中心,将从所述中心到长波长侧及短波长侧分别为15nm的范围内的发光光谱中的最小的发光强度设为基准发光强度,
在含有所述氟锗酸盐荧光体的情况下,将发光装置的发光光谱中的最大的发光峰值波长设为中心,将从所述中心到长波长侧及短波长侧分别为30nm的范围内的发光光谱中的最小的发光强度设为基准发光强度,
将所述基准发光强度设为1时,所述光源的最大的发光峰值波长的发光强度比超过0且在0.1以下的范围内,所述最大的发光峰值波长的发光强度比超过2.8。
2.根据权利要求1所述的发光装置,其中,
将所述基准发光强度设为1时,发光光谱中的最大的发光峰值波长的发光强度比为3.0以上且12.0以下。
3.根据权利要求1或2所述的发光装置,其中,
所述氟化物络合物荧光体具有以下述式(I)表示的组成,
A2[Ma 1-aMn4+ aF6] (I)
式(I)中,A为从由碱金属元素及NH4 +构成的组中选择的至少一种元素或离子,Ma为从由周期表IVB族元素及周期表VIA族元素构成的组中选择的至少一种元素,a为满足0<a<0.2的数。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的发光装置,其中,
所述氟锗酸盐荧光体具有以下述式(II-I)和(II-II)的任一项表示的组成:
3.5MgO·0.5MgF2·GeO2:Mn (II-I)
(i-j)MgO·(j/2)Mb 2O3·kMgF2·mCaF2·(1-n)GeO2·(n/2)Mc 2O3:zMn4+ (II-II)
式(II-II)中,Mb为从由Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb以及Lu构成的组中选择的至少一种元素,Mc为从由Al、Ga及In构成的组中选择的至少一种元素,i、j、k、m、n及z分别为满足2≦i≦4,0≦j<0.5,0<k<1.5,0≦m<1.5,0<n<0.5,以及0<z<0.05的数。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的发光装置,其中,
所述氮化物荧光体为从组成中含有钙及锶的至少一方和硅、铝、且通过铕激活的氮化物荧光体中选择的至少一种。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的发光装置,其中,
所述氮化物荧光体具有以下述式(III)表示的组成:
(Ca1-s-tSrsEut)xAluSivNw (III)
式(III)中,s、t、u、v、w以及x分别为满足0≦s<1,0<t<1.0,0<s+t<1.0,0.8≦x≦1.0,0.8≦u≦1.2,0.8≦v≦1.2,1.9≦u+v≦2.1,2.5≦w≦3.5的数。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的发光装置,其中,
所述光源在400nm以上且480nm以下的范围内具有发光峰值波长。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的发光装置,其中,
所述光源为GaN系半导体发光元件。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的发光装置,其中,
所述第一层及所述第二层含有树脂或玻璃。
10.根据权利要求9所述的发光装置,其中,
所述树脂为从由硅树脂、改性硅树脂、环氧树脂以及改性环氧树脂构成的组选择的至少一种。
11.根据权利要求1~10中任一项所述的发光装置,其中,
所述第二层与所述第一层连续地配置,在所述第一层与所述第二层之间含有中间区域,该中间区域含有所述氟化物荧光体、所述氮化物荧光体、树脂或玻璃。
12.根据权利要求1~11中任一项所述的发光装置,其中,
所述第二层以与所述第一层的至少一部分接触的方式配置,且含有配置于所述第二层的与所述第一层接触的一侧的相反侧的透光体。
13.根据权利要求12所述的发光装置,其中,
所述透光体由玻璃材料构成。
14.根据权利要求1~13中任一项所述的发光装置,其中,
含有以与所述光源的一部分、所述第一层或所述第二层的一部分接触的方式配置的反射部件。
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