CN1744316A - 发光装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种LED的驱动控制容易并且显色性高的发光装置。该发光装置具有：在蓝色区域具有第1发光峰值波长并发射出蓝色光的第1发光元件(108a)、被来自第1发光元件(108a)的光激发的发射出红色光的荧光物质(140)、在第1发光峰值波长的长波长侧并且在荧光物质(140)的发光峰值波长的短波长侧具有第2发光峰值波长的第2发光元件(108b)、发射出在第1发光峰值波长的长波长侧具有第2发光峰值波长的绿色光的第2发光元件(108b)，这些蓝色光和红色光和绿色光的混色光被发射到外部。

Description

发光装置
技术领域
本发明涉及一种用于液晶背光灯光源、照明器具、显示器的背光灯光源、照相机的闪光灯、动画照明辅助光源等的发光装置。
背景技术
现在，在移动类家电以外的液晶背光灯光源中使用冷阴极荧光管(CCFL)。但是，作为环境对策强烈要求向无水银光源的转变，因而使用了发光元件(以下也称作「LED」。)的发光装置受到关注。
使用了发光元件的发光装置小型并且电力效率优良，能够发出颜色鲜艳的光。另外，由于该发光元件为半导体元件，因此不用担心断丝等。另外，还具有初期驱动特性优良、可以耐受振动或开、关灯的反复操作的特征。由于具有此种优良的特性，因此使用发光二极管、激光二极管(以下称作「LD」。)等发光元件的发光装置被作为各种光源使用。
一直以来，在使用了LED的白色发光装置中，已知有以下3种组合。
作为第一种，有将蓝色LED和发出黄色光的所谓YAG荧光体组合了的发光装置。该发光装置利用蓝色LED的光激发YAG荧光体，利用蓝色光和黄色光的混色光放出白色光。该发光装置由于可以减少消耗电力，能够容易地进行LED的驱动控制，混色性也良好，因此一般来说被广泛地使用。
作为第二种，有将紫外LED和荧光体组合了的发光装置。荧光体分别使用发出蓝色、绿色、红色光的物体。该发光装置是利用来自荧光体的蓝色光、绿色光、红色光的混色光来发出白色光的装置。由于来自紫外LED的光基本上无法用视觉感知，因此发光颜色仅由来自荧光体的光决定。该发光装置可以容易地进行LED的控制，混色性也良好。
作为第三种，有将蓝色LED、绿色LED、红色LED组合了的发光装置。该发光装置是所谓的三波长的发光装置，是利用来自LED的光来发出白色光的装置。该发光装置可以减少消耗电力，透过液晶后的颜色显示范围宽。
但是，第一种发光装置由于是蓝色光和黄色光的组合，因此与冷阴极荧光管(CCFL)相比缺少红色成分。
第二种发光装置由于使用紫外LED，因此必须实施防止紫外线向外部泄漏的对策。另外，由于紫外LED基本上不被视觉感知，因此无法将泄漏的紫外光作为可见光有效地利用，发光效率降低。
第三种发光装置是难以混色，缺乏显色性的装置。从LED中发出的光由于与从荧光体中发出的光不同，是窄频的光，因此从各LED中发出的光难以被混合。另外，由于在一个光源中至少需要3个LED，因此驱动控制变得复杂，另外色调调整也变得复杂。
发明内容
由于以上的情况，本发明的目的在于，提供LED的驱动控制容易并且透过液晶后的颜色显示范围宽而高的发光装置。
为了解决所述的问题，本发明人等反复进行了深入研究，结果完成了本发明。
即，本发明如下所述地构成，发挥如下所述的效果。
本发明的第1发光装置至少具备具有在可见光的短波长区域的第1发光峰值波长的第1发光元件、转换来自该第1发光元件的光波长的荧光物质、和具有在大于该第1发光峰值波长的长波长侧、且小于所述荧光物质的发光峰值波长的短波长侧的第2发光峰值波长的第2发光元件，其中来自该第1发光元件的光、来自该荧光物质的光和来自该第2发光元件的光被混合并发射到外部。该第1发光装置由于可以利用2个LED调节色调，因此驱动控制变得容易。另外，由于使用与LED相比具有更宽的发光光谱的荧光物质，因此容易被混色，可以提供显色性高的发光装置。另外，由于可以利用来自第1发光元件的可见光，因此可以提供发光效率高的发光装置。另外，透过液晶后的颜色显示范围也很宽。
另外，本发明的第2发光装置至少具备具有在紫外区域的第1发光峰值波长的第1发光元件、转换来自该第1发光元件的光波长的荧光物质、和具有在大于该第1发光峰值波长的长波长侧的第2发光峰值波长的第2发光元件，其中来自该荧光物质的光与来自该第2发光元件的光被混合并发射到外部。
该第2发光装置由于可以利用2个LED调节色调，因此驱动控制变得容易。另外，由于使用紫外LED，因此伴随着投入电力量的变化产生的紫外LED的发光峰值波长的向短波长侧的偏移对于可见度基本上不会造成影响，可以提供颜色偏差极少的发光装置。另外，由于利用来自荧光物质的光和来自第2发光元件的光来进行色调调整，因此容易调整为所需的色调。
本发明的第3发光装置至少具备具有第1发光峰值波长的第1发光元件、转换来自该第1发光元件的光波长的荧光物质、和具有在大于该第1发光峰值波长的长波长侧的第2发光峰值波长的第2发光元件，该第1发光元件和该第2发光元件是具有不同的发光颜色的氮化物类化合物半导体，其中来自该第1发光元件的光、来自该荧光物质的光和来自该第2发光元件的光中的至少2种光被混合并发射到外部。这里，虽然表现为「发光颜色不同」，但是这里所说的发光元件也包括在紫外线区域发光的元件。即，在紫外线区域发光的元件仅在视觉上难以感知，而其本身仍然发光，其发光颜色被认为是无色透明的发光颜色，而区别于其他的发光颜色。例如，当在第1发光元件中使用在紫外线区域发光的元件，在第2发光元件中使用发出可见光区域的蓝色的元件时，本说明书中为无色透明和蓝色，发光颜色不同。像这样通过至少使用2种发光颜色不同的发光元件，就可以拓宽透过液晶后的颜色显示范围。另外，伴随着向作为氮化物类化合物半导体的发光元件的投入电力量的变化产生的颜色偏差，由于在第1发光元件和第2发光元件中近似，因此容易进行色调调整。
本发明的发光装置中，第1发光峰值的波长和第2发光峰值波长的差优选在30nm以上，更优选设为60nm以上。当像这样增大第1发光峰值波长和第2发光峰值波长的差时，就能够实现更宽范围的色调。例如为使用发出在460nm附近具有第1发光峰值波长的蓝色光的发光元件、发出在530nm附近具有第2发光峰值波长的绿色光的发光元件这样的情况。
另外，本发明的发光装置中，所述荧光物质是被稀土类元素活性化的并且含有第II族元素、第IV族元素和N的氮化物荧光体，其中所述稀土类元素是选自由Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Lu组成的元素群中的至少1种以上的元素，所述第II族元素是选自由Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Zn组成的元素群中的至少1种以上的元素，所述第IV族元素是选自由C、Si、Ge、Sn、Ti、Zr、Hf组成的元素群中的至少1种以上的元素，该荧光物质由来自第1发光元件的光极为有效地被波长转换。另外，由于具有很宽的发光光谱，因此可以提供显色性优良的发光装置。
所述荧光物质在由第1发光元件使之激发时的发光光谱中，当在第1发光元件的第1发光峰值波长下的光强度为100时，在第2发光元件的第2发光峰值波长下的光强度优选80以下。这样，荧光物质主要被来自第1发光元件的光激发，由来自第2发光元件的光补充性地激发。
附图说明
图1是表示实施方式1的发光装置的概略俯视图。
图2是表示实施方式1的发光装置的概略A-A剖面图。
图3是表示实施方式1的发光装置的概略B-B剖面图。
图4是表示实施方式1的发光装置的背面侧的概略立体图。
图5是实施方式2的封装体成形体的示意性的立体图。
图6是实施方式2的半导体器件的示意性的俯视图。
图7是实施方式2的封装体成形体的示意性的剖面图。
图8是实施方式2的封装体成形体的示意性的后视图。
图9是表示氮化物荧光体的激发光谱的图。
图10是表示用实施例1的发光装置的蓝色LED使氮化物荧光体激发时的发光光谱的图。
图11是表示用实施例2的发光装置的蓝色LED使氮化物荧光体激发时的发光光谱的图。
图12是表示使绿色LED发光时的发光光谱的图。
图13是表示实施例1及实施例2的发光装置的色调坐标的图。
图14是表示一般的液晶透光率的图。
具体实施方式
下面将使用实施方式及实施例对本发明的发光装置及其制造方法进行说明。但是，本发明并不限定于该实施方式及实施例。
而且，本说明书中，在关于颜色名称和色度坐标的关系没有特别指出的情况下，全都采用基于CIE显示系统的关系。
<实施方式1>
图1是表示实施方式1的发光装置的概略构成的俯视图。图2是对图1的A-A线的概略剖面图。图3是对图1的B-B线的概略剖面图。图4是表示实施方式1的发光装置的背面侧的构成的概略立体图。
(发光装置)
实施方式1的发光装置10具有发光元件2、具备2个带有放置发光元件2的底面部1a、从底面部1a中延伸出来的侧面部1b的凹部1c的封装体1。在封装体1的凹部1c的底面部1a上，设有电极3，在该电极3的底座部3a上搭载有发光元件2。发光元件2具有第1发光元件2a和第2发光元件2b，在2个凹部1c当中的一方的凹部1c上设有第1发光元件2a，在另一方的凹部1c上设有第2发光元件2b。
发光元件2例如为GaN类的元件，在绝缘性的蓝宝石基板上，层叠n型的化合物半导体，在其上层叠p型的化合物半导体。该发光元件2在电极3的上面搭载有蓝宝石基板。形成于化合物半导体的n型层的上面的n侧电极由电线5与电极3电连接。另外，形成于化合物半导体的p型层的上面的p侧电极由电线5与电极3电连接。电极3为一对正负电极。发光元件2除了GaN类以外，还可以使用InGaN类的元件或GaP、GaAs类的元件等。发光元件2除了可以使用发出蓝色光或绿色光、黄色光、红色光等可见光的元件以外，还可以使用发出紫外线、红外线的元件。第1发光元件2a在从紫外区域到可见光的短波长区域具有第1发光峰值波长。第2发光元件2b在第1发光峰值波长的长波长侧具有第2发光峰值波长。
封装体(package)1形成有向上开口的凹部1c。凹部1c具有放置发光元件2的底面部1a、从底面部1a中延伸出来的侧面部1b。封装体1在从凹部1c的开口部上方切断的剖面形状中，穿过凹部1c的底面部1a的中心点的垂线a-a、与穿过从凹部1c的侧面部1b的一边延伸的第1直线b-b和从凹部1c的侧面部1b的另一边延伸的第2直线c-c的交点的垂线d-d的位置不同。穿过交点的垂线d-d配置于比穿过中心点的垂线a-a更靠外侧时，由发光元件2发出的光在相邻的凹部1c的中央附近被混合，可以获得给定的均一的混色光。与之相反，穿过交点的垂线d-d配置于比穿过中心点的a-a线更靠内侧时，由发光元件2发出的光在相邻的凹部1c的中央附近被混合，并且在相邻的凹部1c的中央附近高亮度地发光，可以获得高亮度并且均一的混色光。从相邻的2个凹部1c的开口部上方切断的剖面形状最好相对于夹持该2个凹部1c的开口部的垂线e-e对称。封装体1的背面设有从设于凹部1c的底面部1a的底座(mount)部3a延续的背面侧电极部3b。背面侧电极部3b的厚度和封装体1的背面侧的凸部1d最好在放置了发光装置10时成为相同的高度。这是因为，通过设为相同的高度，就可以增加放置发光装置10时的稳定感。在封装体1的背面侧，有2个树脂注入痕1e。这是因为，在封装体1的成形中通过在型箱上设置多个树脂注入口就可以实现封装体1的薄型化。封装体1的形状不是被特别限定的，封装体1的底部的投影形状可以举出圆、椭圆、四角形、多角形或大致与它们对应的形状等各种形状。封装体1的大小不被特别限定，例如可以举出0.1mm2～100mm2的大小等。封装体1的厚度可以举出100μm～10mm左右。封装体1的材质不受特别限定，可以将公知的材料、通常作为耐热性树脂的热塑性工程聚合物、热硬化性树脂等的1种或2种以上组合形成。例如，可以举出液晶聚合物(LCP)、聚苯硫醚(PPS)、芳香族尼龙(PPA)、环氧树脂、硬质硅酮树脂等。其中，热塑性工程聚合物从成本方面考虑优选。另外，在这些树脂中，也可以组合添加氧化钛、氧化锌、氧化铝、二氧化硅、钛酸钡、磷酸钙、碳酸钙、白炭墨、滑石、碳酸镁、氮化硼、玻璃纤维等无机填充剂等的1种或2种以上。此外，可以适当添加抗氧化剂、热稳定剂、光稳定剂等添加剂。例如相对于100重量份树脂，添加10～80重量份无机填充剂，优选添加40～80重量份。封装体1的凹部1c的开口部形成椭圆形状。椭圆形状的一个直径最好为另一个直径的二倍的长度。通过并排排列2个椭圆形状，就可以形成近似圆形或近似正方形的形状。从而可以获得均一的混色光。另外，通过采用椭圆形状，即使在产生了伴随着透光性树脂4的硬化的体积收缩的情况下，电线(wire)5也不会在透光性树脂4的上部露出。这是因为，椭圆形状的中央部的凹陷小于圆形的中央部的凹陷。
电极3具有用于放置发光元件2的底座部3a及从底座部3a延续的背面侧电极部3b。背面侧电极部3b是为了与外部电极连接而设置的。电极3可以是实施了非电解镀膜的电极，或通过经过曝光处理、蚀刻处理、抗蚀剂除去等工序，在铜箔上电解镀镍及金而获得。电极3可以利用铜、铁等的合金形成的高热传导体形成。另外，在这些合金的表面也可以实施银、铝、金等的镀膜。
发光元件2除了可以面部朝上地进行管芯焊接而搭载在底座部3a上以外，也可以面部朝下地借助焊锡焊盘、金焊盘等搭载。此外，也可以在保护元件上搭载发光元件2，将该保护元件搭载于电极3上。作为保护元件，例如可以举出齐纳二极管、电容器、两端开关元件等。
齐纳二极管具备具有正极的p型半导体区域、具有负极的n型半导体区域，保护元件的负极及正极被相对于发光元件的p侧电极和n侧电极反并联地连接。像这样，通过将保护元件设为齐纳二极管，即使在正负电极间施加过大的电压，发光元件的正负两电极间也会被保持为齐纳电压，从而可以保护发光元件免受过大的电压的损害，防止元件破损或性能恶化的发生。
电容器可以使用表面安装用的芯片部件。此种构造的电容器在两侧设有带状的电极，该电极被与发光元件的正极及负极并联。当向正负电极间施加过电压时，由于该过电压，充电电流流向电容器，使电容器的端子电压瞬间降低，通过使对于发光元件的施加电压不升高，就可以保护发光元件免受过电压的损害。另外，当被施加了包括高频成分的噪音时，由于电容器作为双通电容器发挥作用，因此也可以排除外来噪音。
透光性树脂4可以使用环氧树脂或硅酮树脂、非晶体聚酰胺树脂、氟树脂等。
在透光性树脂4中混入荧光物质6。但是，虽然必须在被投入配置有第1发光元件2a的凹部1c的透光性树脂4中混入荧光物质6，但是是否在被投入配置有第2发光元件2b的凹部1c中的透光性树脂4中混入荧光物质6是任意的。通过使用荧光物质6，发光元件2作为激发光源动作，利用从发光元件2中发出的光激发荧光物质，将与发光元件2发出的光不同的波长的光发射到外部。这样就可以提供可以色调的发光装置10。在被投入配置有第1发光元件2a的凹部1c中的透光性树脂4中混入的荧光物质6特别优选氮化物荧光体。在透光性树脂4中混入的荧光物质6没有特别限定，可以使用各种荧光物质，其中所述透光性树脂4是被投入到配置有第2发光元件2b的凹部1c中的透光性树脂。
该发光装置与三波长LED不同，由于仅使用2个发光元件，因此驱动控制更为容易。
例如，在1个凹部1c中配置发出蓝色光的第1发光元件2a，在第1发光元件2a上配置发出红色光的氮化物荧光体6，在另一个凹部1c中配置发出绿色光的第2发光元件2b，制作发光装置。这样，就会齐备蓝色、绿色、红色这三原色，提供具有所需的色调的发光装置。另外，当仅向第1发光元件2a投入电流时，就可以发出蓝色光和红色光的混色光，当仅向第2发光元件2b投入电流时，就可以发出绿色光，当向第1发光元件2a和第2发光元件2b双方投入电流时，就可以发出白色光，利用向2个发光元件投入的电流，就可以提供3色的发光装置。另外，根据所投入的电流量也可以发出它们的中间色的光。
例如，在1个凹部1c中配置发出蓝色光的第1发光元件2a，在第1发光元件2a上配置发出红色光的氮化物荧光体6，在另一个凹部1c中配置发出绿色光的第2发光元件2b，在第2发光元件2b上配置发出红色光的荧光体，制作发光装置。这样，就会齐备蓝色、绿色、红色这三原色，提供具有所需的色调的发光装置。另外，当仅向第1发光元件2a投入电流时，就可以发出蓝色光和红色光的混色光，当仅向第2发光元件2b投入电流时，就可以发出绿色光和红色光的混色光，当向第1发光元件2a和第2发光元件2b双方投入电流时，就可以发出白色光，利用向2个发光元件投入的电流，就可以提供3色的发光装置。另外，根据所投入的电流量也可以发出它们的中间色的光。
例如，在1个凹部1c中配置发出紫外光的第1发光元件2a，在第1发光元件2a上配置发出红色光的氮化物荧光体6，在另一个凹部1c中配置发出绿色光的第2发光元件2b，制作发光装置。这就可以提供利用绿色光和红色光具有给定的色调的发光装置。紫外光由于对视觉敏感度不造成影响，因此即使在第1发光元件2a的第1发光峰值波长偏移了的情况下，由于仅由发出红色光的氮化物荧光体决定色调，因此可以提供色调偏差极少的发光装置。
<实施方式2>
图5是表示实施方式2的封装体成形体的示意性的立体图，图6是表示在实施方式2的封装体成形体上放置了发光元件的状态的示意性的俯视图。图7是图6的虚线III-III的示意性的剖面图，图8是实施方式2的封装体成形体的示意性的后视图。
封装体成形体100具有相互面对而被成形构件105绝缘分离的第一金属基体101、第二金属基体102及第三金属基体103。第一金属基体101、第二金属基体102及第三金属基体103的端部被插入到成形构件105，另一个端部从成形构件105的外壁面突出地由成形构件的一体成形制成。第一金属基体101从与第二金属基体102及第三金属基体103所突出的外壁面相面对的外壁面中突出。封装体成形体100在其主面侧具有由内壁面106a形成并用于收纳发光元件108的凹部(第一凹部120)，金属基体的主面的一部分在凹部的底面分别露出。在第一凹部120内，利用内壁面106b设有第二凹部130，在第二凹部130的底面露出第一金属基体的主面。这里，本说明书中所谓「主面」对于封装体成形体、金属基体、引线电极之类的发光装置的各构成构件的表面，是指放置有发光元件108侧的面，例如发光元件108的光被输出的发光面侧的面。
发光元件108具有第1发光元件108a和第2发光元件108b。第1发光元件在从紫外区域到可见光的短波长区域中具有第1发光峰值波长。第2发光元件108b在第1发光峰值波长的长波长侧具有第2发光峰值波长。在第一凹部120及第二凹部130的至少任意一方中，配置有荧光物质140。荧光物质140对来自第1发光元件108a的光进行波长转换。这样，来自在可见光的短波长区域具有发光峰值波长的第1发光元件108a的光、来自荧光物质140的光、来自第2发光元件108b的光被混合并发射到外部。或者使用在紫外区域具有发光峰值波长的第1发光元件108a，来自荧光物质140的光和来自第2发光元件108b的光被混合并发射到外部。但是，即使是在紫外区域具有发光峰值波长的第1发光元件108a，由于在具有宽的发光光谱时发出可见光，因此与第2发光元件108b及荧光物质140的光混合而作为混色光并发射到外部。本说明书中的「可见光的短波长区域」是指λp＝380nm以上495nm以下的波长区域。另外，「紫外区域」是指λp＝300nm以上而小于380nm的波长区域。
第一凹部120在开口部附近最好具有阶梯106c。通过具有此种阶梯106c，就可以防止柔软性硅树脂之类的粘接性高的密封树脂爬上封装体成形体上面的情况。所以，可以使用柔软性硅树脂之类的粘接性高的密封树脂。
第一金属基体101也可以在主面侧具有凹部，在该凹部的底面可以放置发光元件108。与第一金属基体101的主面相面对的背面从成形构件105中露出，被按照与封装体成形体100的背面大致成为相同平面的方式成形。由于通过如此构成，发光装置的安装性提高，与安装面的接触面积增大，因此发光装置的放热性提高。
第二金属基体102及第三金属基体103成为向收纳于设于封装体成形体100的主面上的凹部内的发光元件108及保护元件107提供电力的引线(lead)电极。与从封装体成形体100的外壁面中突出的第二金属基体102及第三金属基体103的主面相面对的背面的一部分，被按照与封装体成形体100的背面(第一金属基体101的背面)成为大致相同平面的方式折曲，被设为与设于外部的安装基板上的导电性图案连接的连接端子部。第二金属基体102及第三金属基体103的主面，其一部分在封装体成形体100的第一凹部120底面露出，另外，所露出的主面，通过使形成第一凹部120的内壁的成形构件105的一部分作为壁部104向第二凹部130的方向延伸，使壁部104的壁面的一部分延伸至与内壁面106b近似成为同一平面，而被分割。该被分割的主面具有多个焊接(bonding)区域102a、102b、103a、103b。即，具有与发光元件108连接的导线被引线接合(wire bonding)的区域，或者具有用于保护发光元件108不受到过电压的破坏的保护元件被裸片焊接(die bond)的区域。特别是，发光装置具有放置于第二凹部130的底面的发光元件108、具有背面电极的保护元件107，保护元件107被按照使背面电极夹隔导电性构件与焊接区域之一相面对的方式放置。与发光元件108及保护元件107连接的导线109或保护元件107被壁部104分隔，而被分别与不同的焊接区域102a、102b、103a、103b引线接合。例如，保护元件107与第三金属基体103的焊接区域103a裸片焊接，与保护元件107连接的导线109与第二金属基体102的焊接区域102a引线接合。此时，与发光元件108连接的导线109当中的、以相同极性与保护元件107被引线接合的焊接区域103a连接的导线109，与和保护元件被裸片焊接的焊接区域103a相邻并被壁部104分隔设置的焊接区域103b引线接合。另一方面，与发光元件108连接的导线109当中的、以相同极性与和保护元件107连接的导线109被引线接合的焊接区域102a连接的导线109，与和引线接合区域相邻并被壁部104分隔设置的焊接区域102b引线接合。这里，如果是在同样的焊接区域被引线接合，则导线109的条数也可以是多条。由于通过如此构成，即使产生了断线，只要其他的线并未断线，则仍然构成电导通，因此就可以形成可靠性高的发光装置。另外，壁部104将第二金属基体102及第三金属基体103的主面覆盖，而只留下在导线109、保护元件107的焊接中所必需的面积。所以，由于可以使在凹部底面露出的第一构件101及第二构件102、第三构件103的区域与以往技术相比更小，因此第一密封构件111及第二密封树脂112就很难从封装体成形体上剥离。另外，壁部104由于可以增大相互密接性比较高的密封构件和成形构件的接触面积，因此密封构件就很难从封装体成形体上剥离。另外，密封构件的应力向壁部104的方向集中。所以，由于导线109很少受到密封构件的应力的影响，因此导线109就很难从焊接区域中剥离。
下面，虽然将主要对实施方式2中所使用的构件详细叙述，但是对于实施方式1中所使用的构件，也具有相同的构成。
(发光元件)
发光元件虽然没有被特别限定，但是当将一对引线电极和金属基体用成形树脂进行插入成形时，使用在同一面侧具有正负一对电极的发光元件。另外，优选具有可以发出能够激发荧光物质的发光波长的光的发光层的发光元件。作为此种半导体发光元件，虽然可以举出ZnSe或GaN等各种半导体，但是优选采用能够发出可以有效地激发荧光物质的短波长光的氮化物半导体(InXAlYGa1-X-YN，0≤X、0≤Y、X+Y≤1)。另外，也可以根据所需，在氮化物半导体中含有硼或磷。作为半导体的构造，可以举出具有MIS结、PIN结或pn结等的均质构造、异质构造或双异质构成的结构。可以利用半导体层的材料或其混晶度来选择各种发光波长。另外，也可以采用在产生量子效应的薄膜中形成了半导体活性层的单一量子阱构造或多重量子阱构造。当使用了氮化物半导体时，在半导体用基板中，优选使用蓝宝石、尖晶石、SiC、Si、ZnO及GaN等材料。为了能够以较好的批量生产性形成结晶性良好的氮化物半导体，优选使用蓝宝石基板。在该蓝宝石基板上可以使用MOCVD法等形成氮化物半导体。在蓝宝石基板上形成GaN、AlN、GaAIN等缓冲层，在其上形成具有pn结的氮化物半导体。作为使用了氮化物半导体的具有pn结的发光元件，可以举出在缓冲层上依次层叠了以n型氮化镓形成的第1接触层、以n型氮化铝·镓形成的第1包覆层、以氮化铟·镓形成的第2包覆层、以p型氮化镓形成的第2接触层的双异质构成等。氮化物半导体在未掺杂杂质的状态下显示n型导电性。在提高发光效率等形成所需的n型氮化物半导体的情况下，作为n型掺杂剂，最好适当地导入Si、Ge、Se、Te、C等。另一方面，当形成p型氮化物半导体时，掺杂作为p型掺杂剂的Zn、Mg、Be、Ca、Sr、Ba等。氮化物半导体由于仅掺杂p型掺杂剂则难以p型化，因此在导入p型掺杂剂后，最好利用炉子的加热或等离子体照射等使之低电阻化。另外，可以在p型层上层叠金属层之后，除去半导体用基板。当将如此构成的发光元件按照使所述金属层成为安装面侧的方式安装时，就可以获得放热性高的发光装置。在分别露出的p型层及n型层上形成各电极后，通过从半导体晶片中切割为芯片状，就可以形成由氮化物半导体制成的发光元件。
在可见光的短波长区域具有第1发光峰值波长的第1发光元件108a最好在380nm以上495nm以下具有发光峰值波长，特别优选从380nm到420nm或者从440nm到485nm具有发光峰值波长。例如，使用在400nm、从440nm到445nm、从455nm到465nm具有第1发光峰值波长的第1发光元件108a。在紫外区域具有第1发光峰值波长的第1发光元件108a优选在300nm以上而小于380nm处具有发光峰值波长的发光元件，特别优选在350nm以上而小于380nm处具有发光峰值波长的发光元件。
第2发光元件108b只要是在第1发光峰值波长的长波长侧具有第2发光峰值波长的发光元件即可，但是优选在荧光物质140的发光峰值波长的短波长侧具有第2发光峰值波长的发光元件。这是因为，这样就可以实现各种颜色的发光。特别是，当使用在可见光的短波长区域具有第1发光峰值波长的第1发光元件108a时，第2发光元件108b优选在从495nm到573nm具有第2发光峰值波长的发光元件。另一方面，当使用在紫外区域具有第1发光峰值波长的第1发光元件108a时，第2发光元件108b优选在从400nm到573nm具有第2发光峰值波长的发光元件。
(保护元件)
所谓保护元件是指与发光元件等半导体元件一起被收纳于封装体成形体的第一凹部120内的元件，是用于保护其他的半导体元件免受由过电压造成的破坏的元件。保护元件除了具有半导体构造的以外，也包括不具有半导体构造的。
在本实施方式中可以使用的保护元件中，可以使用当施加规定电压以上的电压时即变为通电状态的齐纳二极管(zener diode)、吸收脉冲性的电压的电容器等。
作为齐纳二极管发挥作用的保护元件具备具有正极的p型半导体区域、具有负极的n型半导体区域，保护元件的负极及正极相对于发光元件的p侧电极和n侧电极反并联地连接。通过像这样将保护元件设为齐纳二极管，在正负引线电极间施加过大的电压的情况下，当该电压超过齐纳二极管的齐纳电压时，发光元件的正负两电极间就被保持为齐纳电压，而不会达到该齐纳电压以上。所以，就可以防止在发光元件间施加过大的电压，保护发光元件免受过大的电压的损害，可以防止元件破坏或性能恶化的发生。
作为保护元件的电容器可以使用表面安装用的芯片部件。此种构造的电容器在两侧设有带状的电极，该电极被与发光元件的正极及负极并联。当向正负一对引线电极间施加了过电压时，由于该过电压，充电电流流向电容器，使电容器的端子电压瞬间降低，通过使对于发光元件的施加电压不升高，就可以保护发光元件免受过电压的损害。另外，当被施加了包括高频成分的噪音时，由于电容器作为双通电容器发挥作用，因此也可以排除外来噪音。
(密封构件)
本实施方式的所谓密封构件是指覆盖收纳于封装体成形体中的发光元件的构件。例如可以将软质硅树脂或环氧树脂等透光性树脂单独作为密封构件。另外，密封构件可以设置覆盖发光元件108的第一密封构件111、覆盖第一密封构件111的第二密封构件112。另外，通过将第一密封构件111设为柔软性构件，将第二密封构件112设为硬质性构件，就可以制成可靠性高的半导体器件。在密封构件中除了含有荧光物质140以外，也可以使之含有扩散剂、填充剂等。
另外，在从第二凹部130底面露出的第一基体上，以Ag糊状物作为粘结剂固定子底座(sub mount)，用导线109连接向凹部内露出的引线电极和子底座的正负两电极，制成半导体器件。
(柔软性构件)
可以按照覆盖被放置于封装体成形体上的所述的半导体元件的方式，从封装体成形体的第一凹部120内到上方的硬质性构件下端部设置柔软性构件。柔软性构件除了可以保护半导体元件免受水分等的影响以外，还可以具有透光性，而将来自发光元件的光有效地向外部输出。另外，由于对于热具有高的稳定性，因此可以缓解在发光装置动作时产生的热应力。另外，当使用了近紫外区域或紫外区域的发光元件时，优选使用对这些光的耐光性优良的柔软性构件。作为这些具有柔软性的构件，可以举出橡胶状弹性树脂、凝胶状硅树脂之类的凝胶状树脂等。这些树脂由于交联密度低或不具有交联构造，因此可以具有良好的柔软性。另外，为了对来自发光元件芯片的光具有特定的过滤效果，也可以添加着色染料或着色颜料。
(硬质性构件)
在发光装置中，设于发光元件108周围的柔软性构件被硬质性构件密封。硬质性构件只要具有机械强度并且是透光性的，就没有特别限定。
本实施方式中，作为光输出窗部的硬质性构件位于配置于封装体成形体的第一凹部120中的发光元件108的上方，第一凹部120的内壁面的延长面和硬质性构件的上面的交线的内侧成为与半导体器件的发光有关的发光面。从发光元件的端部发出的光在柔软性构件中被反射散射，透过硬质性构件而向正面方向输出。这些反射散射光的存在范围被认为基本上在第一凹部120的内壁面的延长线内。所以，通过将所述交线的内侧的形状调整为所有形状，就可以获得能够发出所需亮度的光的发光装置。另外，硬质性构件的材料优选与形成封装体主体的成形树脂及设于下部的柔软性构件的热膨胀系数近似的材料。例如，当将柔软性构件设为凝胶状硅树脂时，硬质性构件的材料优选采用硬质硅树脂。通过如此构成，就可以防止灰尘附着在粘接性高的凝胶状硅树脂上，而对半导体器件的光学特性产生不良影响的情况。
硬质性构件的形状最好具有连续的一个背面的形状。这样，就能够不使气泡混入与柔软性构件的界面地可靠性高地设置。另一方面，主面侧也可以在凹部侧面的延长线内部具有中央部突出的曲面。这样就可以将由背面侧扩散的光向正面方向有效地会聚，从而可以提高正面方向的发光强度。硬质性构件被内接于第二主面的外轮廓内，在构造上与柔软性构件一体化。此种硬质性构件在内部、主面侧表面、背面侧表面，为了对来自发光元件芯片的光具有特定的过滤效果等，也可以添加着色染料或着色颜料。
(荧光物质)
(氮化物荧光体)
被第1发光元件激发的荧光物质140使用氮化物荧光体。氮化物荧光体是包括被稀土类元素活性化的并且含有第II族元素、第IV族元素和N的氮化物荧光体，其中所述稀土类元素是选自由Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Lu组成的元素群中的至少1种以上的元素，所述第II族元素是选自由Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Zn组成的元素群中的至少1种以上的元素，所述第IV族元素是选自由C、Si、Ge、Sn、Ti、Zr、Hf组成的元素群中的至少1种以上的元素。该氮化物荧光体中优选含有1ppm以上10000ppm以下的B。此外，该氮化物荧光体也可以使用在组成中含有O的物质。优选所述氮化物荧光体的组合当中的被Eu活性化的由Ca及Sr的至少任意一个元素、Si、N组成的氮化物荧光体，且含有1ppm以上10000ppm以下的B。Eu的一部分可以利用选自由Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Lu组成的元素群中的至少1种以上的稀土类元素置换。Ca及Sr的至少任意一方的元素的一部分可以利用选自由Be、Mg、Ba、Zn组成的元素群中的至少1种以上的第II族元素置换。Si的一部分可以利用选自由C、Ge、Sn、Ti、Zr、Hf组成的元素群中的至少1种以上的第IV族元素置换。
氮化物荧光体被以通式LXMYN((2/3)X+(4/3)Y):R或LXMYOZN((2/3)X+(4/3)Y-(2/3)Z):R(L为选自由Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Zn组成的元素群中的至少1种以上的第II族元素。M为选自由C、Si、Ge、Sn、Ti、Zr、Hf组成的元素群中的至少1种以上的第IV族元素。R为选自由Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Lu组成的元素群中的至少1种以上的稀土类元素。X、Y、Z为0.5≤X≤3、1.5≤Y≤8、0＜Z≤3。)表示。或者氮化物荧光体被以通式LXMYTUOZN((2/3)X+(4/3)Y+U-(2/3)Z):R(L为选自由Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Zn组成的元素群中的至少1种以上的第II族元素。M为选自由C、Si、Ge、Sn、Ti、Zr、Hf组成的元素群中的至少1种以上的第IV族元素。T为B、Al、Ga、In、Sc的至少1种以上。R为选自由Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Lu组成的元素群中的至少1种以上的稀土类元素。X、Y、Z为0.5≤X≤3、1.5≤Y≤8、0＜U＜0.5、0＜Z≤3。)表示。该氮化物荧光体虽然T和R的摩尔比优选T/R＝0.001～1.0，但是也可以使用T/R＝0.01～5.0的材料。作为通式的具体例，优选使用以(SrTCa1-T)2Si5N8:Eu、Ca2Si5N8:Eu、SrTCa1-TSi7N10:Eu、SrSi7N10:Eu、CaSi7N10:Eu、Sr2Si5N8:Eu、Ba2Si5N8:Eu、Mg2Si5N8:Eu、Zn2Si5N8:Eu、SrSi7N10:Eu、BaSi7N10:Eu、MgSi7N10:Eu、ZnSi7N10:Eu、Sr2Ge5N8:Eu、Ba2Ge5N8:Eu、Mg2Ge5N8:Eu、Zn2Ge5N8:Eu、SrGe7N10:Eu、BaGe7N10:Eu、MgGe7N10:Eu、ZnGe7N10:Eu、Sr1.8Ca0.2Si5N8:Eu、Ba1.8Ca0.2Si5N8:Eu、Mg1.8Ca0.2Si5N8:Eu、Zn1.8Ca0.2Si5N8:Eu、Sr0.8Ca0.2Si7N10:Eu、Ba0.8Ca0.2Si7N10:Eu、Mg0.8Ca0.2Si7N10:Eu、Zn0.8Ca0.2Si7N10:Eu、Sr0.8Ca0.2Ge7N10:Eu、Ba0.8Ca0.2Ge7N10:Eu、Mg0.8Ca0.2Ge7N10:Eu、Zn0.8Ca0.2Ge7N10:Eu、Sr0.8Ca0.2Si6GeN10:Eu、Ba0.8Ca0.2Si6GeN10:Eu、Mg0.8Ca0.2Si6GeN10:Eu、Zn0.8Ca0.2Si6GeN10:Eu、Sr2Si5N8:Pr、Ba2Si5N8:Pr、Sr2Si5N8:Tb、BaGe7N10:Ce(0＜T＜1。)等表示的氮化物荧光体。
该氮化物荧光体可以在通式LXMYN((2/3)X+(4/3)Y):R或LXMYOZN((2/3)X+(4/3)Y-(2/3)Z):R中，含有1ppm以上10000ppm以下的B。B的混合方法除了以湿式、干式向各种原料中添加硼化合物以外，还可以使Ca3N2、Si3N4等原料组成中预先含有。硼在制造工序的烧成阶段中，由于一部分飞散，因此烧成后的硼的含量少于向原料中添加时的量。
L是选自由Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Zn组成的元素群中的至少1种以上的第II族元素。由此，虽然可以将Mg、Ca、Sr等单独使用，但是也可以采用Ca和Sr、Ca和Mg、Ca和Ba、Ca和Sr和Ba等组合。特别是，通过在氮化物荧光体的组成中使用Ca和Sr的至少任意一方，就可以提供在发光亮度、量子效率等方面优良的荧光体。也可以具有该Ca和Sr的至少任意一方的元素，将Ca和Sr的一部分用Be、Mg、Ba、Zn置换。当使用2种以上的混合物时，可以根据所需来改变配合比。这里，与仅使用Sr或者仅使用Ca时相比，混合了Sr和Ca的一方的峰值波长会向更长波长侧移动。Sr和Ca的摩尔比为7∶3或3∶7时，与仅使用了Ca、Sr的情况相比，峰值波长会向长波长侧移动。另外，Sr和Ca的摩尔比大致为5∶5时，波长会向最长波长侧移动。
M为选自由C、Si、Ge、Sn、Ti、Zr、Hf组成的元素群中的至少1种以上的第IV族元素。由此，虽然可以单独使用C、Si、Ge等，但是也可以采用C和Si、Ge和Si、Ti和Si、Zr和Si、Ge和Ti和Si等的组合。特别是，通过在氮化物荧光体的组成中使用Si，就可以提供廉价并且结晶性良好的氮化物荧光体。也可以将Si的一部分用C、Ge、Sn、Ti、Zr、Hf置换。当使用以Si为必需元素的混合物时，可以根据所需改变配合比。例如，可以使用95重量％的Si，使用5重量％的Ge。
R为选自由Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Lu组成的元素群中的至少1种以上的稀土类元素。虽然可以单独使用Eu、Pr、Ce等，但是也可以采用Ce和Eu、Pr和Eu、La和Eu等的组合。特别是，通过使用Eu作为活化剂，可以提供在从黄色到红色区域具有峰值波长的发光特性优良的氮化物荧光体。也可以将Eu的一部分用Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Lu置换。通过将Eu的一部分用其他的元素置换，其他的元素就作为共活化剂发挥作用。通过采用共活化，可以改变色调，可以进行发光特性的调整。当使用以Eu为必需元素的混合物时，可以根据所需改变配合比。以下的实施例在发光中心使用作为稀土类元素的铕Eu。铕主要具有2价和3价的能级。本发明的荧光体对母体的碱土类金属类氮化硅，使用Eu2+作为活化剂。Eu2+容易被氧化，在市场上以3价的Eu2O3组成被销售。但是，市售的Eu2O3中，O的影响很大，难以获得良好的荧光体。由此，最好使用从Eu2O3中将O向系统外除去的物质。例如，优选使用铕单体、氮化铕。另外，可以通过改变Eu的量来形成更长波长的荧光体。
添加硼时的效果是促进Eu2+的扩散，可以实现发光亮度、能量效率、量子效率等发光特性的提高。另外，可以增大粒径、实现发光特性的提高。
也可以使用在氮化物荧光体的组成中，包括Al、Ga、In、Sc的一部分的物质。它们具有调节剩余光、增大粒径等效果。
在氮化物荧光体的组成中含有氧。氧被认为是从成为原料的各种氧化物中导入，或在烧成中混入氧。该氧被认为会促进Eu扩散、粒子生长、结晶性提高的效果。即，虽然即使将原料中所使用的一个化合物改变为金属、氮化物、氧化物，也可以获得相同的效果，但是当然也有使用了氧化物时的效果更大的情况。氮化物荧光体的晶体构造虽然有单斜晶体或斜方晶体，但是也有非单晶、六方晶系等。
(氮化物荧光体的制造方法)
下面，对以Ca2Si5N8:Eu表示的氮化物荧光体的制造方法进行说明，但是并不限定于本制造方法。
将原料的Ca粉碎(P1)。原料的Ca虽然优选使用单体，但是也可以使用亚酰胺化合物、酰胺化合物等化合物。
将原料Ca在氮气气氛中氮化(P2)。将该反应式表示在[化1]中。
[化1]
将Ca在氮气气氛中、600～900℃下氮化大约5小时，就可以得到Ca的氮化物。
将Ca的氮化物粉碎(P3)。
将原料Si粉碎(P4)。
将原料Si在氮气气氛中氮化(P5)。将该反应式表示在[化2]中。
[化2]
硅Si也在氮气气氛中、800～1200℃下氮化大约5小时，得到氮化硅。
同样地，将Si的氮化物粉碎(P6)。
然后，混合Eu的化合物Eu2O3(P7)。
烧成Eu的化合物Eu2O3(P8)。
将Eu粉碎(P9)。
在进行了所述粉碎后，将Ca的氮化物、Si的氮化物、Eu混合(P10)。
烧成Ca的氮化物、Si的氮化物、Eu(P11)。虽然可以在从1200℃到2000℃的范围中进行烧成，但是优选从1400℃到1800℃的烧成温度。烧成虽然优选缓慢地进行升温并且使用从1200℃到1500℃进行数小时烧成的一阶段烧成，但是也可以使用在从800℃到1000℃进行第一阶段烧成，然后缓慢加热而在从1200℃到1500℃进行第二阶段的烧成的二阶段烧成(多阶段烧成)。利用该烧成，就可以获得以Ca2Si5N8:Eu表示的氮化物荧光体。将利用该烧成得到的氮化物荧光体的反应式表示在[化3]中。
[化3]
如上所述地制造氮化物荧光体。
(其他的荧光体)
作为发光装置的荧光物质，除了氮化物荧光体以外，也可以将作为辅助色发出蓝色光的荧光体、发出绿色光的荧光体、发出黄色光的荧光体的至少任意一个以上的荧光体混合使用。这样就可以进行微妙的色调调整。作为荧光体，优选选自主要被Eu等镧系元素、Mn等过渡金属类的元素活化的碱土类卤素磷灰石荧光体、碱土类金属硼酸卤素荧光体、碱土类金属铝酸盐类荧光体、碱土类硅酸盐、碱土类硫化物、碱土类硫代棓酸盐(チオガレ一ト)、碱土类氮化硅、锗酸盐或主要被Ce等镧系元素活化的有机及有机络合物等中的至少任意一种以上。作为具体例，虽然可以使用下述的荧光体，但是并不限定于此。
在主要被Eu等镧系元素、Mn等过渡金属类的元素活化的碱土类卤素磷灰石荧光体中，有M5(PO4)3X:R(M为选自Sr、Ca、Ba、Mg、Zn中的至少一种以上。X为选自F、Cl、Br、I中的至少一种以上。R为Eu、Mn、Eu和Mn的任意一个以上。)等。
在碱土类金属硼酸卤素荧光体中，有M2B5O9X:R(M为选自Sr、Ca、Ba、Mg、Zn中的至少一种以上。X为选自F、Cl、Br、I中的至少一种以上。R为Eu、Mn、Eu和Mn的任意一个以上。)等。
在碱土类硫化物荧光体中，有La2O2S:Eu、Y2O2S:Eu、Gd2O2S:Eu等。
在主要被Ce等镧系元素活化的稀土类铝酸盐荧光体中，有以Y3Al5O12:Ce、(Y0.8Gd0.2)3Al5O12:Ce、Y3(Al0.8Ga0.2)5O12:Ce、(Y，Gd)3(Al，Ga)5O12的组成式表示的YAG类荧光体等。
碱土类金属硅酸盐优选以如下的通式表示的碱土类金属原硅酸盐。
(2-x-y)SrO·x(Ba，Ca)O·(1-a-b-c-d)SiO2·aP2O5bAl2O3cB2O3dGeO2:yEu2+(式中，0＜x＜1.6，0.005＜y＜0.5，0＜a、b、c、d＜0.5。)
(2-x-y)BaO·x(Sr，Ca)O·(1-a-b-c-d)SiO2·aP2O5bAl2O3cB2O3dGeO2:yEu2+(式中，0.01＜x＜1.6，0.005＜y＜0.5，0＜a、b、c、d＜0.5。)
这里，最好a、b、c及d的值当中的至少一个大于0.01。
作为由碱土类金属盐构成的荧光体，除了所述的碱土类金属硅酸盐以外，也可以具有被铕和/或锰活化的碱土类金属铝酸盐或Y(V、P、Si)O4:Eu或以下式表示的碱土类金属-镁-二硅酸盐。
Me(3-x-y)MgSi2O3:xEu、yMn(式中，0.005＜x＜0.5，0.005＜y＜0.5，Me表示Ba及/或Sr及/或Ca。)
在碱土类金属铝酸盐荧光体中，有SrAl2O4:R、Sr4Al14O25:R、CaAl2O4:R、BaMg2Al16O27:R、BaMg2Al16O12:R、BaMgAl10O17:R(R为Eu、Mn、Eu和Mn的任意一个以上。)等。
在其他的荧光体中，有ZnS:Eu、Zn2GeO4:Mn、MGa2S4:Eu(M为选自Sr、Ca、Ba、Mg、Zn中的至少一种以上。X为选自F、Cl、Br、I中的至少一种以上。)等。另外，还有M2Si5N8:Eu、MSi7N10:Eu、M1.8Si5O0.2N8:Eu、M0.9Si7O0.1N10:Eu(M为选自Sr、Ca、Ba、Mg、Zn中的至少一种以上。)等。
所述的荧光体也可以根据需要，取代Eu，或者除了Eu以外，还含有选自Tb、Cu、Ag、Au、Cr、Nd、Dy、Co、Ni、Ti的一种以上。
另外，也可以使用所述荧光体以外的具有相同的性能、效果的荧光体。
发光装置II的荧光体108的配置场所可以在与发光元件101的位置关系中配置在各种场所。例如，可以在覆盖发光元件101的模压材料中，含有荧光体108。另外，也可以将发光元件101和荧光体108留有间隙地配置，还可以将荧光体108直接放置在发光元件101的上部。
[实施例]
<实施例1及2>
实施例1及2的发光装置使用实施方式2的发光装置。图5是实施方式2的封装体成形体的示意性的立体图。图6是实施方式2的半导体器件的示意性的俯视图。图7是实施方式2的封装体成形体的示意性的剖面图。图8是实施方式2的封装体成形体的示意性的后视图。图9是表示氮化物荧光体的激发光谱的图。图10是表示用实施例1的发光装置的蓝紫色LED激发氮化物荧光体时的发光光谱的图。图11是用实施例2的发光装置的蓝紫色LED激发氮化物荧光体时的发光光谱的图。图12是表示使绿色LED发光时的发光光谱的图。
第1发光元件108a为□600μm的ITO片，使用在大约444nm处具有第1发光峰值波长的材料。该第1发光元件108a发出蓝紫色光。
第2发光元件108b使用在大约533nm处具有第2发光峰值波长的材料。该第2发光元件108b发出绿色。
实施例1中所使用的荧光物质140使用Ca2Si5N8:Eu的组成的氮化物荧光体。该氮化物荧光体在大约609nm处具有发光峰值波长。实施例2中所使用的荧光物质140使用(Ca，Sr)2Si5N8:Eu的组成的氮化物荧光体。该氮化物荧光体在大约650nm处具有发光峰值波长。根据图示，将在第1发光元件108a的第1发光峰值波长大约444nm处实施例1及实施例2中所使用的氮化物荧光体的光强度设为100。在第2发光元件108b的第2发光峰值波长大约533nm处，实施例1中所使用的氮化物荧光体的光强度为大约65，实施例2的光强度为大约74。这样，氮化物荧光体被第2发光元件108b激发的效率低于第1发光元件108a。
使实施例1及实施例2的蓝紫色LED和氮化物荧光体发光的元件在蓝紫色的大约444nm和红色的大约609nm处具有发光峰值波长，但是在从480nm到560nm的区域中基本上不发光。通过像这样使基本上不发光的部分具有与三原色不同的中间色，就可以如下说明所示地拓宽透过液晶后的颜色显示范围。
表1中表示以给定的积分球测定了使实施例1及实施例2的蓝紫色LED和氮化物荧光体发光时的结果。它是将实施例1及实施例2的发光装置(使蓝紫色LED和氮化物荧光体发光的装置)各制作10个而取其平均值的结果。将同一条件下测定了第2发光元件的结果合并表示。它是仅使用第2发光元件(发绿色光的发光元件)而安装在与所述相同的发光装置上的结果。它也是制作10个而取其平均值的结果。
                                         表1
  电流If(mA)   电压Vf(V)   全光束Φv(lm)   流明效率(lm/W)   光输出Φe(uW)   色调x   色调y   峰值波长λp(nm)
  实施例1   100   3.8   5819   15.3   38086   0.316   0.163   444
  实施例2   100   3.8   3913   10.4   39117   0.324   0.139   444
  绿色LED   100   3.5   17017   48   30051   0.261   0.700   533
这样就可以提供具有给定的色调的发光装置。该色调除了可以根据投入电流量适当地变更以外，也可以利用荧光物质140的使用量来变更。
然后，向实施例1及实施例2的发光装置(使蓝紫色LED和氮化物荧光体发光的装置)投入给定的电流量。表2表示与所述相同以给定的积分球测定了实施例1的发光装置(使蓝紫色LED和氮化物荧光体发光的装置)的结果。表3表示与所述相同以给定的积分球测定了实施例2的发光装置(使蓝紫色LED和氮化物荧光体发光的装置)的结果。表4表示与所述相同以给定的积分球测定了第2发光元件的结果。
                                             表2
  实施例1   电流If(mA)   电压Vf(V)   全光束Φv(lm)   流明效率(lm/W)   光输出Φe(uW)   色调x   色调y   峰值波长λp(nm)
  50   3.6   3078   16.9   20046   0.318   0.163   445
  100   4   5748   14.2   37216   0.319   0.164   445
  150   4.3   8082   12.4   52509   0.318   0.164   444
  200   4.6   10310   11.2   66837   0.319   0.164   443
                                             表3
 实施例2   电流If(mA)   电压Vf(V)   全光束Φv(lm)   流明效率(lm/W)   光输出Φe(uW)   色调x   色调y   峰值波长λp(nm)
  50   3.6   2123   12   21461   0.322   0.137   444
  100   3.9   3889   9.9   39088   0.322   0.137   444
  150   4.2   5543   8.8   55599   0.323   0.137   444
  200   4.5   7045   7.9   70711   0.323   0.137   444
                                                  表4
  实施例3   电流If(mA)   电压Vf(V)   全光束Φv(lm)   流明效率(lm/W)   光输出Φe(uW)   色调x   色调y   峰值波长λp(nm)
  50   3.2   10369   64   17972   0.273   0.694   535
  100   3.5   17210   48.6   30225   0.26   0.7   532
  150   3.8   22744   40.3   40803   0.252   0.703   532
  200   4   27441   34.7   49742   0.245   0.706   531
这样，就可以提供具有给定的色调的透过液晶后的颜色显示范围宽的发光装置。特别是实施例1及实施例2的发光装置(使蓝紫色LED和氮化物荧光体发光的装置)即使在改变了所投入的电流量的情况下，也没有颜色偏差，可以保持给定的发光颜色。在这一点上，由于当使用了3波长的发光元件时，因所投入的电流量及周围温度等而产生颜色偏差，因此本发明极为有用。
但是，该色调可以通过改变投入第1发光元件及第2发光元件的电流量来形成不同的发光颜色。另外，利用荧光物质的使用量也可以形成不同的发光颜色。
液晶背光灯光源是使用给定的滤色片，仅取出必需的波长的光的部件。图14是表示一般的液晶透过率的图。它表示蓝色、绿色、红色、白色的各滤色片的液晶透过率。当使给定的光透过蓝色滤色片时，红色区域的光等(在波长比约580nm长的长波长侧的光)基本上不透过，主要是460nm附近的蓝色光被发射出。另外，当使给定的光透过绿色滤色片时，蓝紫色或红色的光等(在波长比约460nm短的短波长侧及波长比约600nm长的长波长侧的光)基本上不透过，主要是530nm附近的绿色光被发射出。在蓝色滤色片的液晶透过率和绿色滤色片的液晶透过率中有重合的部分(从大约470nm到大约560nm)。例如，当使用了蓝色LED(λp＝460nm)和YAG荧光体时，YAG荧光体具有宽的发光光谱，发射出在大约500nm处也具有颜色的光。在该蓝色LED和YAG荧光体上设置了各色的滤色片的液晶背光灯光源中，由于蓝色、绿色、红色这三原色的发光光谱不被输出，因此透过液晶后的颜色显示范围变窄。即，蓝色LED和YAG荧光体，由于在液晶透过率的各色的滤色片的重合部分(称作「中间色」，例如500nm附近)具有发光颜色，因此该重合部分的光透过滤色片，颜色显示范围变窄。与之相反，例如本申请发明的蓝色LED和绿色LED和红色荧光体，由于在液晶透过率的各色的滤色片的重合部分(例如500nm附近)基本上不具有发光颜色，因此与使用了蓝色LED和YAG荧光体时相比，可以拓宽透过液晶后的颜色显示范围。在液晶背光灯光源中，使用了三原色的3个发光元件的光源由于透过液晶后的颜色显示范围被拓宽，因此被使用，但是由于发出红色光的发光元件的温度特性不能说是良好的，因此就会有产生颜色偏差的情况。另外，当使用三原色的3个发光元件时，发光元件的驱动控制变得复杂。另外，显色性也较差。与之相反，本发明可以提供颜色偏差极少，发光元件的驱动控制容易的发光装置。
<实施例3>
实施例3的发光装置使用实施方式2的发光装置。
第1发光元件108a使用在大约460nm具有第1发光峰值波长的GaN类的半导体发光元件。该第1发光元件108a发出蓝色光。
第2发光元件108b使用在大约533nm具有第2发光峰值波长的发光元件。该第2发光元件108b发出绿色光。
荧光物质140使用在大约650nm具有发光峰值波长的(Ca，Sr)2Si5N8:Eu的组成的氮化物荧光体。另外，使用发出黄色光的(Y，Gd)3Al5O12:Ce的组成的稀土类铝酸盐荧光体。该稀土类铝酸盐荧光体被来自第1发光元件2a的光激发。该氮化物荧光体和稀土类铝酸盐荧光体是在透光性树脂4中被大致均一地混合配置的。也有因荧光物质的分散程度或比重而沉降的情况。
实施例3的发光装置利用来自第1发光元件108a的蓝色光、来自第2发光元件108b的绿色光、来自氮化物荧光体的红色光、来自稀土类铝酸盐荧光体的黄色光的这些混合而具有所需的发光颜色。该发光装置由于具有红色调成分，因此具有很高的显色性。另外，可以提供基本上没有颜色偏差的发光装置。
<实施例4>
实施例4的发光装置使用实施方式2的发光装置。
第1发光元件108a使用在大约380nm处具有第1发光峰值波长的GaN类的半导体发光元件。该第1发光元件108a由于在紫外区域发光，因此基本上无法被视觉感知。
第2发光元件108b使用在大约630nm处具有第2发光峰值波长的发光元件。该第2发光元件108b发出红色光。
荧光物质使用发出蓝色光的(Sr，Ca)5(PO4)3Cl:Eu的组成的碱土类卤素磷灰石荧光体及发出黄绿色光的(Y，Gd)3(Al，Ga)5O12:Ce的组成的稀土类铝酸盐荧光体。该碱土类卤素磷灰石荧光体由第1发光元件108a激发，发出蓝色光。由该碱土类卤素磷灰石荧光体发射出的蓝色光激发稀土类铝酸盐荧光体而发射出黄绿色光。
这样，就可以提供利用碱土类卤素磷灰石荧光体的蓝色光、铝酸盐荧光物质的黄绿色光、来自第2发光元件108b的红色光发出白色光的发光装置。该发光装置由于即使在第1发光元件108a的峰值波长偏移的情况下，从发光装置中发射出的发光颜色基本上也不会变化，因此就可以提供颜色偏差少的发光装置。
<实施例5>
实施例5的发光装置使用实施方式2的发光装置。
第1发光元件108a使用在大约380nm处具有第1发光峰值波长的GaN类的半导体发光元件。该第1发光元件108a由于在紫外区域发光，因此基本上无法被视觉感知。
第2发光元件108b使用在大约533nm处具有第2发光峰值波长的GaN类的半导体发光元件。该第2发光元件108b发出绿色光。
荧光物质140使用发出蓝色光的(Sr，Ca)5(PO4)3Cl:Eu的组成的碱土类卤素磷灰石荧光体及发出红色光的Ca2Si5N8:Eu的组成的氮化物荧光体。氮化物荧光体被来自第1发光元件108a的光及来自碱土类卤素磷灰石荧光体的光激发而发射出红色光。
这样，就可以提供颜色偏差少、显色性优良的给定的发光装置。
<实施例6>
实施例6的发光装置使用实施方式1的发光装置。
在一方的凹部内，配置第1发光元件2a、第1荧光物质6a。在另一方的凹部内，配置第2发光元件2b、第2荧光物质6b。
第1发光元件2a使用在大约400nm处具有第1发光峰值波长的GaN类的半导体发光元件。该第1发光元件2a由于在可见光的短波长区域发光，因此基本上无法被视觉感知。第1荧光物质6a使用发出红色光的Ca2Si5N8:Eu的组成的氮化物荧光体。该氮化物荧光体被来自第1发光元件2a的光激发而有效地发射出红色光。
第2发光元件2b使用在大约460nm处具有第2发光峰值波长的GaN类的半导体发光元件。该第2发光元件2b发出蓝色光。第2荧光物质6b使用发出黄绿色光的(Y，Gd)3(Al，Ga)5O12:Ce的组成的稀土类铝酸盐荧光体。该稀土类铝酸盐荧光体被来自第2发光元件2b的光激发而有效地发射出黄绿色光。
这样就可以提供颜色偏差少、显色性优良的给定的发光装置。
本发明的发光装置可以用于液晶的背光灯光源、照明器具、显示器的背光灯光源、照相机的闪光灯、动画照明辅助光源等中。

Claims (5)

1.一种发光装置，其特征在于，至少包括：
具有可见光的短波长区域的第1发光峰值波长的第1发光元件，和
转换来自该第1发光元件的光波长的荧光物质，和
具有在大于该第1发光峰值波长的长波长侧、且小于所述荧光物质的发光峰值波长的短波长侧的第2发光峰值波长的第2发光元件，
其中来自该第1发光元件的光、来自该荧光物质的光和来自该第2发光元件的光被混合并发射到外部。
2.一种发光装置，其特征在于，至少包括：
具有在紫外区域的第1发光峰值波长的第1发光元件，和
转换来自该第1发光元件的光波长的荧光物质，和
具有在大于该第1发光峰值波长的长波长侧的第2发光峰值波长的第2发光元件，
其中来自该荧光物质的光与来自该第2发光元件的光被混合并发射到外部。
3.一种发光装置，其特征在于，至少包括：
具有第1发光峰值波长的第1发光元件，
转换来自该第1发光元件的光波长的荧光物质，和
具有在大于该第1发光峰值波长的长波长侧的第2发光峰值波长的第2发光元件，
该第1发光元件与该第2发光元件是具有不同的发光颜色的氮化物类化合物半导体，
其中来自该第1发光元件的光、来自该荧光物质的光和来自该第2发光元件的光的至少2种光被混合并发射到外部。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的发光装置，其特征在于：所述荧光物质是通过稀土类元素被活性化的，且含有第II族元素、第IV族元素和N的氮化物荧光体，其中所述稀土类元素是选自由Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Lu组成的元素群中的至少1种以上的元素，所述第II族元素是选自由Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Zn组成的元素群中的至少1种以上的元素，所述第IV族元素是选自由C、Si、Ge、Sn、Ti、Zr、Hf组成的元素群中的至少1种以上的元素。
5.根据权利要求1至3中任意一项所述的发光装置，其特征在于：当所述荧光物质在第1发光峰值波长下的光强度为100时，在第2发光峰值波长下的光强度为80以下。
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