DE102020001999A1 - Lichtemittierende Vorrichtung - Google Patents

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Abstract

Die rotes Licht emittierende Vorrichtung schließt eine Lichtquelle, eine erste Schicht, die mindestens einen Teil der Lichtquelle abdeckt und einen Fluoridleuchtstoff enthält, der von der Lichtquelle emittiertes Licht konvertiert, und eine zweite Schicht, die mindestens einen Teil der ersten Schicht abdeckt und einen Nitridleuchtstoff enthält, der von der Lichtquelle und/oder der ersten Schicht emittiertes Licht konvertiert, ein. Ein Emissionsintensitätsverhältnis bei der Wellenlänge des maximalen Emissionspeaks der Lichtquelle ist größer als 0 und 0,1 oder weniger und das Emissionsintensitätsverhältnis bei der Wellenlänge des maximalen Emissionspeaks ist größer als 2,8 unter der Annahme, dass die Referenz-Emissionsintensität, welche die minimale Emissionsintensität im Emissionsspektrum innerhalb des Bereichs von plus oder minus 15 nm oder 30 nm von der Wellenlänge des maximalen Emissionspeaks aus im Emissionsspektrum der lichtemittierenden Vorrichtung ist, 1 ist.

Description

  • QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
  • Diese Anmeldung nimmt Priorität gegenüber der japanischen Patentanmeldung Nr. 2019 - 068534 , eingereicht am 29. März 2019, und der japanischen Patentanmeldung Nr. 2020-49075 , eingereicht am 19. März 2020, in Anspruch, deren Offenbarungen hiermit durch die Bezugnahme in ihrer Gänze eingeschlossen sind.
  • HINTERGRUND
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft eine lichtemittierende Vorrichtung.
  • Lichtemittierende Vorrichtungen, die Kombinationen aus Leuchtdioden (hierin nachstehend auch als „LEDs“ bezeichnet) und Leuchtstoffen einsetzen, um weißes Licht zu emittieren, sind entwickelt worden. Solche lichtemittierenden Vorrichtungen stellen die gewünschten Emissionsfarben, wie weiß oder rot, gemäß den Prinzipien des Mischens von Farben des Lichts bereit. Diese lichtemittierenden Vorrichtungen werden weit verbreitet in den Gebieten von allgemeiner Beleuchtung, Lichtern von Fahrzeugen, Displays, Hintergrundbeleuchtungen für Flüssigkristallanzeigen und dergleichen verwendet. Lichtemittierende Vorrichtungen, die gemischtes Licht mit hoher Farbreinheit emittieren, sind gewünscht. Eine lichtemittierende Vorrichtung mit einer kleinen Halbwertsbreite eines Emissionspeaks in ihrem Emissionsspektrum ist bekannt. Die Halbwertsbreite (FWHM) des Emissionspeaks in dem Emissionsspektrum; das heißt die Breite bezüglich der Wellenlängen des Emissionspeaks bei 50 % des maximalen Werts des Emissionspeaks in dem Emissionsspektrum.
  • Beispielsweise offenbart die japanische Patentveröffentlichung Nr. 2012-104814 eine lichtemittierende Vorrichtung, die ein LED-Element, das blaues Licht emittiert, und einen Leuchtstoff, der gelbes Licht und/oder grünes Licht durch Wellenlängenumwandlung des Lichts, das von dem LED-Element emittiert wird, emittiert, einschließt. Die lichtemittierende Vorrichtung emittiert weißes Licht durch Mischen der Farben des Lichts, indem eine verringerte Menge eines Mangan-aktivierten Fluoridleuchtstoffs mit einer geringen Halbwertsbreite als der Leuchtstoff eingesetzt wird.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Eine bestimmte Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung hat eine Aufgabe, eine lichtemittierende Vorrichtung bereitzustellen, die rotes Licht mit einem guten Lichtstrom und guter Farbreinheit emittiert.
  • Eine erste Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist eine rotes Licht emittierende Vorrichtung, die eine Lichtquelle, eine erste Schicht und eine zweite Schicht einschließt. Die erste Schicht deckt mindestens einen Teil der Lichtquelle ab und schließt einen Fluoridleuchtstoff zur Wellenlängenumwandlung des von der Lichtquelle emittierten Lichts ein. Der Fluoridleuchtstoff schließt mindestens eines von einem Mangan-aktivierten Fluoridkomplex-Leuchtstoff und einem Mangan-aktivierten Fluorgermanat-Leuchtstoff ein. Die zweite Schicht deckt mindestens einen Teil der ersten Schicht ab und schließt einen Nitridleuchtstoff zur Wellenlängenumwandlung des von der Lichtquelle und/oder der ersten Schicht emittierten Lichts ein. In einem Fall, in dem der Fluoridkomplex-Leuchtstoff enthalten ist und der Fluorgermanat-Leuchtstoff nicht enthalten ist, wobei eine erste Referenz-Emissionsintensität als eine minimale Emissionsintensität in einem Emissionsspektrum in einem Bereich von 15 nm sowohl auf einer langwelligen Seite als auch auf einer kurzwelligen Seite von einem Zentrum aus betrachtet wird, das eine Wellenlänge eines ersten maximalen Emissionspeaks in einem Emissionsspektrum der lichtemittierenden Vorrichtung ist. In einem Fall, in dem der Fluorgermanat-Leuchtstoff umfasst ist, wobei eine zweite Referenz-Emissionsintensität als eine minimale Emissionsintensität in einem Emissionsspektrum in einem Bereich von 30 nm sowohl auf der langwelligen Seite als auch auf der kurzwelligen Seite von dem Zentrum aus betrachtet wird, das eine Wellenlänge eines zweiten maximalen Emissionspeaks in dem Emissionsspektrum der lichtemittierenden Vorrichtung ist. Unter der Annahme, dass die erste Referenz-Emissionsintensität und die zweite Referenz-Emissionsintensität 1 sind, ist ein Emissionsintensitätsverhältnis bei der Wellenlänge von jedem der ersten und zweiten maximalen Emissionspeaks der Lichtquelle größer als 0 und 0,1 oder weniger und ist ein Emissionsintensitätsverhältnis bei einer Wellenlänge eines maximalen Emissionspeaks größer als 2,8.
  • Eine bestimmte Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann eine lichtemittierende Vorrichtung bereitstellen, die rotes Licht mit einem guten Lichtstrom und guter Farbreinheit emittiert.
  • Es versteht sich, dass sich der Begriff „abdecken“ oder „deckt ab“ vorzugsweise auf einen Zustand bezieht, in dem eine Funktionseinheit (z. B. eine Schicht) so positioniert ist, dass sie sich teilweise oder vollständig im Lichtpfad des Lichts, das von dem lichtemittierenden Element emittiert wird, zu einem Betrachter befindet, der außerhalb der lichtemittierenden Vorrichtung ist. Dies kann mit der folgenden Anordnung veranschaulicht werden, bei der A die Lichtquelle ist, B die Funktionseinheit ist, die abgedeckt wird, C die Funktionseinheit ist, welche die Funktionseinheit B abdeckt, und D ein Betrachter ist: A − B − C − D
    Figure DE102020001999A1_0001
  • Es versteht sich, dass der Ausdruck „C deckt B ab“ nicht notwendigerweise bedeutet, dass B in direktem Kontakt mit C ist. Vielmehr kann B von C durch eine oder mehrere dazwischen liegende Funktionseinheiten getrennt sein, kann B teilweise in direktem Kontakt mit C sein oder kann B vollständig oder im Wesentlichen vollständig in direktem Kontakt mit C sein. Demgemäß kann es in der vorstehenden Veranschaulichung eine beliebige Anzahl von zusätzlichen Funktionseinheiten zwischen A und B, B und C und/oder C und D geben.
  • Weiterhin versteht es sich, dass Begriffe, wie „kann sein“, „können sein“ und „vorzugsweise“ optionale Merkmale beschreiben, die in der vorliegenden Erfindung erfüllt sein können und zu zusätzlichen günstigen Wirkungen führen können, aber nicht wesentlich für die vorliegende Erfindung sind.
  • Figurenliste
    • 1A ist eine schematische Querschnittsansicht, die eine lichtemittierende Vorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform veranschaulicht.
    • 1B ist eine schematische Querschnittsansicht, welche die Dicke des lichtemittierenden Elements, die Dicke der ersten Schicht und die Dicke der zweiten Schicht in der ersten Ausführungsform der lichtemittierenden Vorrichtung veranschaulicht.
    • 2 ist eine schematische Querschnittsansicht, die eine lichtemittierende Vorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform veranschaulicht.
    • 3 ist eine schematische Querschnittsansicht einer lichtemittierenden Vorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform.
    • 4 zeigt ein Emissionsspektrum eines Fluoridkomplex-Leuchtstoffs.
    • 5 zeigt ein Emissionsspektrum eines Fluorgermanat-Leuchtstoffs.
    • 6 zeigt ein Emissionsspektrum von Nitridleuchtstoff 72-1 ((Ca,Sr,Eu)AlSiN3).
    • 7 zeigt ein Emissionsspektrum von Nitridleuchtstoff 72-3 ((Ca,Eu)AlSiN3).
    • 8 zeigt ein Emissionsspektrum im Wellenlängenbereich von 600 nm oder größer und 660 nm oder weniger der lichtemittierenden Vorrichtung gemäß Beispiel 1.
    • 9 zeigt die Wellenlänge des maximalen Emissionspeaks und eine Referenz-Emissionsintensität im Emissionsspektrum der lichtemittierenden Vorrichtung gemäß Beispiel 1.
    • 10 zeigt ein Emissionsspektrum im Wellenlängenbereich von 400 nm oder größer und 500 nm oder weniger der lichtemittierenden Vorrichtung gemäß Beispiel 1.
    • 11 zeigt die Wellenlänge des maximalen Emissionspeaks und eine Referenz-Emissionsintensität im Emissionsspektrum einer lichtemittierenden Vorrichtung gemäß Beispiel 13.
    • 12 zeigt ein Emissionsspektrum im Wellenlängenbereich von 400 nm oder größer und 500 nm oder weniger der lichtemittierenden Vorrichtung gemäß Beispiel 13.
    • 13 ist ein Diagramm, das den relativen Lichtstrom vom anfänglichen Zustand bis nach andauerndem Leuchten der lichtemittierenden Vorrichtungen gemäß der Beispiele 14 und 15 veranschaulicht.
    • 14 ist eine schematische Querschnittsansicht, die eine Ausführungsform der lichtemittierenden Vorrichtung gemäß Vergleichsbeispiel 1 veranschaulicht.
    • 15 ist eine schematische Querschnittsansicht, die eine Ausführungsform der lichtemittierenden Vorrichtung gemäß Vergleichsbeispiel 2 veranschaulicht.
    • 16 ist eine schematische Querschnittsansicht, die eine Ausführungsform der lichtemittierenden Vorrichtung gemäß Vergleichsbeispiel 3 veranschaulicht.
  • AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Eine lichtemittierende Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wird nachstehend auf der Grundlage einer Ausführungsform beschrieben werden. Die nachstehende Ausführungsform ist ein Beispiel für die Verkörperung der technischen Idee der vorliegenden Erfindung und begrenzt die vorliegende Erfindung nicht auf die nachstehende lichtemittierende Vorrichtung. Die Beziehungen zwischen Farbennamen und Chromatizitätskoordinaten, die Beziehungen zwischen Wellenlängenbereichen des Lichts und Farbennamen von monochromatischem Licht und dergleichen basieren auf dem Japanese Industrial Standard (JIS) Z8110.
  • Eine veranschaulichende lichtemittierende Vorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird auf der Grundlage der Zeichnungen beschrieben werden. 1A ist eine schematische Querschnittsansicht, die eine lichtemittierende Vorrichtung 101 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
  • Die lichtemittierende Vorrichtung 101 schließt eine Lichtquelle 10, eine erste Schicht 51, die mindestens einen Teil der Lichtquelle 10 abdeckt und einen Fluoridleuchtstoff 71 enthält, der Wellenlängenumwandlung des von der Lichtquelle 10 emittierten Lichts durchführt, und eine zweite Schicht 52 ein, die mindestens einen Teil der ersten Schicht 51 abdeckt und einen Nitridleuchtstoff 72 enthält, der Wellenlängenumwandlung des von der Lichtquelle 10 und/oder der ersten Schicht 51 emittierten Lichts durchführt. Die erste Schicht 51 und die zweite Schicht 52 stellen ein Leuchtstoffelement 50 dar.
  • Die lichtemittierende Vorrichtung 101 schließt einen Formkörper 40 ein. Der Formkörper 40 ist als ein integriertes Formstück aus einer ersten Leitung 20, einer zweiten Leitung 30 und einem Harzteil 42 konfiguriert. Der Harzteil 42 enthält ein thermoplastisches Harz oder ein duroplastisches Harz und stellt eine seitliche Wand des Formkörpers 40 dar. Der Formkörper 40 weist eine Aussparung 40r auf, die eine untere Oberfläche und mindestens eine seitliche Oberfläche aufweist. Die Lichtquelle 10 ist an der unteren Oberfläche der Aussparung 40r platziert. Die Lichtquelle 10 ist vorzugsweise ein lichtemittierendes Element. Die Lichtquelle 10 schließt ein Paar aus positiven bzw. negativen Elektroden ein, die mit den Drähten 60 elektrisch mit der ersten Leitung 20 bzw. der zweiten Leitung 30 verbunden sind. Die lichtemittierende Vorrichtung 101 kann Licht emittieren, indem sie Elektrizität aufnimmt, die von einer externen Vorrichtung durch die erste Leitung 20 und die zweite Leitung 30 zugeführt wird.
  • Lichtquelle
  • Die Lichtquelle 10 ist vorzugsweise ein lichtemittierendes Halbleiterelement, stärker bevorzugt ein lichtemittierendes GaN-Halbleiterelement. Die Verwendung eines lichtemittierenden GaN-Halbleiterelements als die Lichtquelle kann eine Lichtquelle mit hohem Wirkungsgrad erzielen, die eine hohe Linearität relativ zum Eingangsstrom aufweist und gegenüber mechanischen Erschütterungen beständig ist. Beispielsweise kann ein lichtemittierendes GaN-Halbleiterelement verwendet werden, das einen Nitridhalbleiter einsetzt (InxAlYGa1-X-YN, wobei 0 ≤ X, 0 ≤ Y und X + Y ≤ 1).
  • Die Emissions-Peakwellenlänge der Lichtquelle 10 liegt im Bereich von vorzugsweise 400 nm oder größer und 480 nm oder weniger, stärker bevorzugt 420 nm oder größer und 460 nm oder weniger.
  • In dem Fall, bei dem die Lichtquelle 10 als ein lichtemittierendes Element konfiguriert ist, ist eine zweite Oberfläche 10b, die einer ersten Oberfläche 10a, an der das Paar der Elektroden gebildet worden ist, gegenüber liegt, an der ersten Leitung 20 platziert, welche die untere Oberfläche der Aussparung 40r darstellt, und dient die erste Oberfläche 10a der Lichtquelle 10, an der das Paar der Elektroden gebildet worden ist, als die Hauptoberfläche zur Gewinnung von Licht, falls die Lichtquelle 10 mit der Elektrodenoberfläche nach oben zeigend montiert ist.
  • Erste Schicht
  • Die erste Schicht 51 deckt mindestens einen Teil der Lichtquelle 10 ab und stellt zusammen mit der zweiten Schicht 52 das Leuchtstoffelement 50 dar. Die erste Schicht 51 enthält vorzugsweise ein Harz oder Glas und den Fluoridleuchtstoff 71, der Wellenlängenumwandlung des von der Lichtquelle 10 emittierten Lichts durchführt. Die erste Schicht 51 kann einen anderen Leuchtstoff, der Wellenlängenumwandlung des von der Lichtquelle 10 emittierten Lichts durchführt, um rotes Licht zu emittieren, zusätzlich zu dem Fluoridleuchtstoff 71 enthalten. Die erste Schicht 51 deckt mindestens einen Teil der Oberfläche zur Gewinnung von Licht der Lichtquelle 10 ab. Die erste Schicht 51 kann die gesamte Oberfläche zur Gewinnung von Licht der Lichtquelle 10 oder einen Teil der Oberfläche zur Gewinnung von Licht der Lichtquelle 10 abdecken. Die erste Schicht 51 ist vorzugsweise in Kontakt mit mindestens einem Teil der Lichtquelle 10. Falls die erste Schicht 51 in Kontakt mit mindestens einem Teil der Lichtquelle 10 ist, ist es wahrscheinlicher, dass von der Lichtquelle 10 emittiertes Licht absorbiert und wirksam der Wellenlängenumwandlung unterzogen wird, als in dem Fall, bei dem die erste Schicht 51 räumlich getrennt von der Lichtquelle 10 angeordnet ist, so dass rotes Licht mit einem verbesserten Lichtstrom erhalten wird. Der Fluoridleuchtstoff 71, der in der ersten Schicht 51 enthalten ist, enthält mindestens einen aus einem Fluoridkomplex-Leuchtstoff, der mit Mangan aktiviert ist (auch als „Mn-aktivierter Fluoridkomplex-Leuchtstoff“ bezeichnet), und einem Fluorgermanat-Leuchtstoff, der mit Mangan aktiviert ist (auch als „Mn-aktivierter MGF-Leuchtstoff“ bezeichnet). Es gibt einen Fall, bei dem die erste Schicht 51 den Mn-aktivierten Fluoridkomplex-Leuchtstoff enthält und den Mn-aktivierten MGF-Leuchtstoff nicht enthält. Es gibt einen Fall, bei dem die erste Schicht 51 den Mn-aktivierten Fluoridkomplex-Leuchtstoff nicht enthält und den Mn-aktivierten MGF-Leuchtstoff enthält. Es gibt einen Fall, bei dem die erste Schicht 51 sowohl den Mn-aktivierten Fluoridkomplex-Leuchtstoff als auch den Mn-aktivierten MGF-Leuchtstoff enthält.
  • Fluoridleuchtstoff
  • Die erste Schicht, die einen Fluoridleuchtstoff enthält, der mindestens einen aus dem Mn-aktivierten Fluoridkomplex-Leuchtstoff und dem Mn-aktivierten MGF-Leuchtstoff enthält, kann den Lichtstrom des Leuchtstoffs, der rotes Licht emittiert, erhöhen.
  • Mn-aktivierter Fluoridkomplex-Leuchtstoff
  • Der Mn-aktivierte Fluoridkomplex-Leuchtstoff kann einer sein, der mindestens eines, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus den Alkalimetallelementen und NH4 +; und mindestens ein Element, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus den Elementen der Gruppe IV und den Elementen der Gruppe XIV, in seiner Zusammensetzung enthält. Der Mn-aktivierte Fluoridkomplex-Leuchtstoff absorbiert Licht, das von der Lichtquelle mit einer Emissions-Peakwellenlänge innerhalb des Bereichs von beispielsweise 400 nm oder größer und 480 nm oder weniger emittiert wird, und emittiert vorzugsweise Licht mit einer Peakwellenlänge innerhalb des Bereichs von 610 nm oder größer und 650 nm oder weniger. Der Mn-aktivierte Fluoridkomplex-Leuchtstoff weist eine vergleichsweise kleine Halbwertsbreite auf. Die Halbwertsbreite im Emissionsspektrum des Mn-aktivierten Fluoridkomplex-Leuchtstoffs beträgt spezifisch 20 nm oder weniger, vorzugsweise 10 nm oder weniger, stärker bevorzugt 5 nm oder weniger. Das Emissionsspektrum des Mn-aktivierten Fluoridkomplex-Leuchtstoffs kann eine Vielzahl von Peaks innerhalb des Bereichs von 610 nm oder größer und 650 nm oder weniger zeigen und emittiert stärker bevorzugt Licht mit einer Peakwellenlänge innerhalb des Bereichs von 615 nm oder größer und weniger als 645 nm. Die erste Schicht, die den Mn-aktivierten Fluoridkomplex-Leuchtstoff enthält, kann den Lichtstrom der lichtemittierenden Vorrichtung erhöhen, die rotes Licht emittiert.
  • Der Mn-aktivierte Fluoridkomplex-Leuchtstoff weist vorzugsweise die Zusammensetzung auf, die durch die nachstehende Formel (I) dargestellt ist. A2[Ma 1-aMn4+ aF6] (I) (In Formel (I) ist „A“ mindestens eines, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus den Alkalimetallelementen und NH4 +, ist Ma mindestens ein Element, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus den Elementen der Gruppe 4 und den Elementen der Gruppe 14 und erfüllt „a“ 0 < a < 0,2.)
  • Der Mn-aktivierte Fluoridkomplex-Leuchtstoff liegt vorzugsweise als Teilchen vor. In dem Fall, bei dem der Mn-aktivierte Fluoridkomplex-Leuchtstoff als Teilchen vorliegt, liegt der mittlere Teilchendurchmesser der Teilchen des Mn-aktivierten Fluoridkomplex-Leuchtstoffs vorzugsweise in einem Bereich von 10 µm oder größer und 90 µm oder weniger, stärker bevorzugt in einem Bereich von 15 µm oder größer und 70 µm oder weniger und ferner bevorzugt in einem Bereich von 20 µm oder größer und 60 µm oder weniger. Der mittlere Teilchendurchmesser der Teilchen des Leuchtstoffs kann mit dem Fisher Siebdurchfallverfahren (auch als „FSSS-Verfahren“ bezeichnet, Fisher sub-sieve sizer) gemessen werden. Das FSSS-Verfahren ist eine Art des Luftdurchlässigkeitsverfahrens, bei dem die spezifische Oberfläche gemessen wird, indem der Durchflusswiderstand von Luft genutzt wird, und hauptsächlich der Teilchendurchmesser der Primärteilchen erhalten wird. Der mittlere Teilchendurchmesser, der mit dem FSSS-Verfahren gemessen wird, ist die Fisher Sub-Sieve Sizer Zahl. In dem Fall, bei dem der Mn-aktivierte Fluoridkomplex-Leuchtstoff als Teilchen vorliegt und der mittlere Teilchendurchmesser, gemessen mit dem FSSS-Verfahren, in einem Bereich von 10 µm oder größer und 90 µm oder weniger liegt, kann das Licht von der Lichtquelle wirksam der Wellenlängenumwandlung unterzogen werden und kann rotes Licht wirksam emittiert werden. In dem Fall, bei dem der Mn-aktivierte Fluoridkomplex-Leuchtstoff als Teilchen vorliegt und der mittlere Teilchendurchmesser weniger als 10 µm beträgt, kann das Licht von der Lichtquelle in einigen Fällen nicht wirksam der Wellenlängenumwandlung unterzogen werden. In dem Fall, bei dem der Mn-aktivierte Fluoridkomplex-Leuchtstoff als Teilchen vorliegt und der mittlere Teilchendurchmesser 90 µm übersteigt, wird die Handhabung davon bei der Bildung der ersten Schicht in einigen Fällen schwierig und wird die Disposition des Mn-aktivierten Fluoridkomplex-Leuchtstoffs innerhalb der ersten Schicht in einigen Fällen ungleichmäßig.
  • In dem Fall, bei dem der Fluoridleuchtstoff als Teilchen konfiguriert ist und der Nitridleuchtstoff, der in der zweiten Schicht enthalten ist, als Teilchen konfiguriert ist, ist der mittlere Teilchendurchmesser der Teilchen des Fluoridleuchtstoffs, die in der ersten Schicht enthalten sind, vorzugsweise größer als der mittlere Teilchendurchmesser der Teilchen des Nitridleuchtstoffs. In dem Fall, bei dem der mittlere Teilchendurchmesser der Teilchen des Fluoridleuchtstoffs, die in der ersten Schicht enthalten sind, größer ist als der mittlere Teilchendurchmesser der Teilchen des Nitridleuchtstoffs, die in der zweiten Schicht enthalten sind, ist es wahrscheinlich, dass in dem lichtemittierenden Element als der Lichtquelle, der ersten Schicht und der zweiten Schicht, die senkrecht zur Richtung der Schwerkraft angeordnet sind, sich der Fluoridleuchtstoff in der ersten Schicht durch natürliche Sedimentation oder zentrifugale Sedimentation vorherrschend in der Nähe des lichtemittierenden Elements anordnet, und ist es auch wahrscheinlich, dass sich der Nitridleuchtstoff in der zweiten Schicht vorherrschend in der Nähe des lichtemittierenden Elements und der ersten Schicht anordnet.
  • Mn-aktivierter MGF-Leuchtstoff
  • Der Mn-aktivierte MGF-Leuchtstoff enthält Magnesiumoxid, ein Oxid, das mindestens ein Element, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus den Alkalimetallelementen und den Seltenerdmetallelementen, enthält, Magnesiumfluorid, Germaniumoxid und ein Oxid, das mindestens ein Element, ausgewählt aus den Elementen der Gruppe XIII, enthält, in seiner Zusammensetzung. Der Mn-aktivierte MGF-Leuchtstoff absorbiert Licht, das von der Lichtquelle mit einer Emissions-Peakwellenlänge innerhalb des Bereichs von beispielsweise 400 nm oder größer und 480 nm oder weniger emittiert wird, und emittiert vorzugsweise Licht mit einer Emissions-Peakwellenlänge innerhalb des Bereichs von 640 nm oder größer und 680 nm oder weniger, weist stärker bevorzugt eine Emissions-Peakwellenlänge innerhalb des Bereichs von 640 nm oder größer und 670 nm oder weniger auf und emittiert ferner bevorzugt Licht mit einer Peakwellenlänge innerhalb des Bereichs von 645 nm oder größer und weniger als 670 nm. Die Halbwertsbreite des Mn-aktivierten MGF-Leuchtstoffs beträgt spezifisch 30 nm oder weniger, vorzugsweise 28 nm oder weniger, stärker bevorzugt 25 nm oder weniger. Das Emissionsspektrum des Mn-aktivierten MGF-Leuchtstoffs kann eine Vielzahl von Peaks innerhalb des Bereichs von 640 nm oder größer und 680 nm oder weniger zeigen. Die erste Schicht, die den Mn-aktivierten MGF-Leuchtstoff enthält, kann den Lichtstrom der lichtemittierenden Vorrichtung erhöhen, die rotes Licht emittiert.
  • Der Mn-aktivierte MGF-Leuchtstoff weist vorzugsweise die Zusammensetzung auf, die durch die nachstehende Formel (II-I) oder (II-II) dargestellt ist. 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) (In Formel (II-II) ist Mb mindestens ein Element, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Li, Na, K, Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb und Lu, ist Mc mindestens ein Element, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Al, Ga und In, und sind i, j, k, m, n bzw. z Zahlen, die 2 ≤ i ≤ 4, 0 ≤ j < 0,5, 0 < k < 1,5, 0 ≤ m < 1,5, 0 < n < 0,5 bzw. 0 < z < 0,05 erfüllen.)
  • Zweite Schicht
  • Die zweite Schicht 52 deckt mindestens einen Teil der ersten Schicht 51 ab und stellt zusammen mit der ersten Schicht 51 das Leuchtstoffelement 50 dar. Die zweite Schicht 52 enthält vorzugsweise ein Harz oder Glas und den Nitridleuchtstoff 72, der Wellenlängenumwandlung des von der Lichtquelle 10 und/oder der ersten Schicht 51 emittierten Lichts durchführt. Die zweite Schicht 52 kann einen anderen Leuchtstoff, der Wellenlängenumwandlung des von der Lichtquelle 10 emittierten Lichts durchführt, um rotes Licht zu emittieren, zusätzlich zu dem Nitridleuchtstoff 72 enthalten. Der Nitridleuchtstoff 72 kann lediglich eine Art von Nitridleuchtstoff oder zwei oder mehrere Arten von Nitridleuchtstoffen mit voneinander verschiedenen Zusammensetzungen enthalten. Die zweite Schicht 52 ist vorzugsweise in Kontakt mit mindestens einem Teil der ersten Schicht 51. In dem Fall, bei dem die zweite Schicht 52 in Kontakt mit mindestens einem Teil der ersten Schicht 51 ist, ist es wahrscheinlicher, dass Licht, das von der ersten Schicht 51 emittiert oder durch diese durchgelassen wird, absorbiert wird, und ist es wahrscheinlicher, dass Licht, das von der Lichtquelle 10 und/oder der ersten Schicht 51 emittiert wird, absorbiert wird, wodurch effizientere Wellenlängenumwandlung erreicht werden kann und rotes Licht mit einem verbesserten Lichtstrom als in dem Fall, bei dem die zweite Schicht 52 räumlich von der ersten Schicht 51 getrennt ist, erhalten werden kann.
  • Nitridleuchtstoff
  • Beispiele für den Nitridleuchtstoff schließen einen Europium-aktivierten Nitridleuchtstoff, der Silizium, Aluminium und mindestens eines aus Calcium und Strontium in seiner Zusammensetzung enthält; und einen Europium-aktivierten Nitridleuchtstoff ein, der Aluminium, mindestens ein Element, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus den Erdalkalimetallelementen, und mindestens ein Element, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus den Alkalimetallelementen, in seiner Zusammensetzung enthält. Der Nitridleuchtstoff ist vorzugsweise ein Europium-aktivierter Nitridleuchtstoff, bei dem es wahrscheinlich ist, dass er Licht absorbiert, wie Licht mit einer Emissions-Peakwellenlänge innerhalb des Bereichs von 400 nm oder größer und 480 nm oder weniger, das von der Lichtquelle emittiert wird, und der Silizium, Aluminium und mindestens eines aus Calcium und Strontium in seiner Zusammensetzung enthält. Bei dem Nitridleuchtstoff ist es wahrscheinlich, dass er wirksam von der Lichtquelle emittiertes Licht absorbiert, und er führt Wellenlängenumwandlung des von der Lichtquelle emittierten Lichts durch, fast ohne zuzulassen, dass Licht in einem speziellen Wellenlängenbereich aus der lichtemittierenden Vorrichtung austritt, und deshalb kann rotes Licht mit einer hohen Farbreinheit erhalten werden. Das Licht in dem speziellen Wellenlängenbereich, das im Wesentlichen nicht aus der lichtemittierenden Vorrichtung austritt, kann beispielsweise Licht von der Lichtquelle mit einer Emissions-Peakwellenlänge in einem Bereich von 400 nm oder größer und 480 nm oder weniger sein. Die Tatsache, dass das Licht in dem speziellen Wellenlängenbereich im Wesentlichen nicht aus der lichtemittierenden Vorrichtung austritt, bedeutet, dass, wo eine Referenz-Emissionsintensität (d. h. erste Referenz-Emissionsintensität) als eine minimale Emissionsintensität in dem Emissionsspektrum innerhalb eines Bereichs von 15 nm sowohl auf der langwelligen Seite als auch der kurzwelligen Seite von dem Zentrum aus angesehen wird, das die Wellenlänge eines maximalen Emissionspeak (d. h. erster maximaler Emissionspeak) im Emissionsspektrum der lichtemittierenden Vorrichtung ist, welche die erste Schicht, die den Fluoridleuchtstoff enthält, und die zweite Schicht, die den Nitridleuchtstoff enthält, einschließt, unter der Annahme, dass die Referenz-Emissionsintensität 1 ist, das Emissionsintensitätsverhältnis bei der Wellenlänge des maximalen Emissionspeaks der Lichtquelle größer als 0 und 0,1 oder weniger ist.
  • Ein Europium-aktivierter Nitridleuchtstoff, der Silizium, Aluminium und mindestens eines aus Calcium und Strontium in seiner Zusammensetzung enthält, oder ein Europium-aktivierter Nitridleuchtstoff, der Aluminium und mindestens ein Element, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus den Erdalkalimetallelementen, in seiner Zusammensetzung enthält, absorbiert Licht, das von der Lichtquelle mit einer Emissions-Peakwellenlänge im Bereich von beispielsweise 400 nm oder größer und 480 nm oder weniger emittiert wird, und emittiert vorzugsweise Licht mit einer Peakwellenlänge im Bereich von 620 nm oder größer und 660 nm oder weniger.
  • Der Nitridleuchtstoff liegt vorzugsweise als Teilchen vor. In dem Fall, wo der Nitridleuchtstoff als Teilchen vorliegt, liegt der mittlere Teilchendurchmesser des Nitridleuchtstoffs, der mit dem FSSS-Verfahren gemessen wird, vorzugsweise in einem Bereich von 5 µm oder größer und 50 µm oder weniger, stärker bevorzugt in einem Bereich von 10 µm oder größer und 40 µm oder weniger und ferner bevorzugt in einem Bereich von 15 µm oder größer und 35 µm oder weniger. In dem Fall, bei dem der Nitridleuchtstoff als Teilchen vorliegt und der mittlere Teilchendurchmesser, der mit dem FSSS-Verfahren gemessen wird, in einem Bereich von 5 µm oder größer und 50 µm oder weniger liegt, ist es wahrscheinlich, dass Licht, das von der Lichtquelle emittiert wird, wirksam absorbiert wird, und kann Licht, das von der Lichtquelle emittiert wird, der Wellenlängenumwandlung im Wesentlichen ohne zuzulassen, dass Licht in dem speziellen Wellenlängenbereich aus der lichtemittierenden Vorrichtung austritt, unterzogen werden, so dass rotes Licht mit einer hohen Farbreinheit erhalten werden kann. In dem Fall, bei dem der Nitridleuchtstoff als Teilchen vorliegt und der mittlere Teilchendurchmesser weniger als 5 µm beträgt, erniedrigt sich in einigen Fällen der Wirkungsgrad der Wellenlängenumwandlung des Lichts von der Lichtquelle. In dem Fall, wo der Nitridleuchtstoff als Teilchen vorliegt und der mittlere Teilchendurchmesser 50 µm übersteigt, erniedrigt sich die Anzahl der Leuchtstoffteilchen relativ zur Masse des Leuchtstoffs, der in der zweiten Schicht enthalten ist, und somit erniedrigt sich die Streuung des Lichts in der zweiten Schicht. Dies kann es beispielsweise in einigen Fällen schwierig machen, die Wellenlängenumwandlung im Wesentlichen durchzuführen, ohne zuzulassen, dass das Licht der Lichtquelle austritt.
  • Der Nitridleuchtstoff weist vorzugsweise die Zusammensetzung auf, die durch die nachstehende Formel (III) dargestellt ist. In dem Fall, bei dem der Nitridleuchtstoff mit der Zusammensetzung, die durch Formel (III) dargestellt ist, verwendet wird, ist es wahrscheinlich, dass Licht, das von der Lichtquelle mit einer Emissions-Peakwellenlänge im Bereich von 400 nm oder größer und 480 nm oder weniger emittiert wird, absorbiert wird, und kann Licht, das von der Lichtquelle emittiert wird, daran gehindert werden, aus der lichtemittierenden Vorrichtung auszutreten, ohne der Wellenlängenumwandlung unterzogen zu werden, so dass rotes Licht mit einer hohen Farbreinheit erhalten wird. (Ca1-s-tSrsEut)xAluSivNw (III) (In Formel (III) sind s, t, u, v, w bzw. x Zahlen, die 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 bzw. 2,5 ≤ w ≤ 3,5 erfüllen.)
  • Der Nitridleuchtstoff kann ein Eu-aktivierter Nitridleuchtstoff mit der Zusammensetzung sein, die durch nachstehende Formel (IV) dargestellt ist. (CabSr1-b-c-dBacEud)eMd fAl3Ng (IV) (In Formel (IV) ist Md mindestens ein Alkalimetallelement, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Li, Na, K, Rb und Cs, und sind b, c, d, e, f bzw. g Zahlen, die 0 ≤ b < 1,0, 0,001 < c ≤ 0,1, 0 ≤ d ≤ 0,2, 3,0 ≤ e ≤ 5,0, 0,8 ≤ f ≤ 1,05 bzw. 0,8 ≤ g ≤ 1,05 erfüllen.)
  • Der verwendete Nitridleuchtstoff kann ein mit Eu aktivierter Nitridleuchtstoff mit einer Zusammensetzung sein, die durch die nachstehende Formel (V) dargestellt ist. Me hMf oEupAl3Nq (V) (In der Formel ist Me mindestens ein Element, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Sr, Ca, Ba und Mg; ist Mf mindestens ein Element, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Li, Na und K; sind h, o, p bzw. q Zahlen, die 0,80 ≤ h ≤ 1,1, 0,4 ≤ o ≤ 1,8, 0,001 < p ≤ 0,1 bzw. 1,5 ≤ q ≤ 5,0 erfüllen.)
  • Harz
  • Das Harz, das für die erste Schicht 51 oder die zweite Schicht 52 verwendet wird, ist vorzugsweise mindestens eines, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Silikonharzen, modifizierten Silikonharzen, Epoxidharzen und modifizierten Epoxidharzen. Unter diesen Harzen ist das Harz, das für die erste Schicht 51 oder die zweite Schicht 52 verwendet wird, stärker bevorzugt ein Silikonharz oder ein modifiziertes Silikonharz, das gute Wärme- und Witterungsbeständigkeit aufweist. Beispiele für Silikonharze schließen Dimethylsilikonharze, Phenyl-Methyl-Silikonharze und Diphenylsilikonharze ein. Als das Harz, das für die erste Schicht 51 oder die zweite Schicht 52 verwendet wird, kann eine Art von Harz allein verwendet werden oder können zwei oder mehrere Arten in Kombination verwendet werden. Das Harz, das in der ersten Schicht 51 enthalten ist, kann dasselbe, wie das Harz, das in der zweiten Schicht 52 enthalten ist, oder davon verschieden sein. Der Unterschied im Brechungsindex zwischen der ersten Schicht 51 und der zweiten Schicht 52 ist vorzugsweise klein, so dass die Wellenlängenumwandlung von Licht, das von der Lichtquelle oder der ersten Schicht emittiert wird, wirksam in der zweiten Schicht 52 durchgeführt werden kann. Um den Unterschied im Brechungsindex zu verringern, wird vorzugsweise dieselbe Art von Harz verwendet.
  • Glas
  • Beispiele für Glas, das für die erste Schicht 51 oder die zweite Schicht 52 verwendet wird, schließen Borosilikatglas, Quarzglas, Saphirglas, Calciumfluoridglas, Aluminoborosilikatglas, Oxynitridglas und Chalkogenidglas ein.
  • Eine Referenz-Emissionsintensität der lichtemittierenden Vorrichtung wird als die minimale Emissionsintensität in einem Emissionsspektrum im Bereich von 15 nm oder 30 nm sowohl auf der langwelligen Seite als auch auf der kurzwelligen Seite von dem Zentrum aus angesehen, das die Wellenlänge des maximalen Emissionspeak im Emissionsspektrum der lichtemittierenden Vorrichtung ist. Unter der Annahme, dass eine Referenz-Emissionsintensität 1 ist, ist ein Emissionsintensitätsverhältnis bei der Wellenlänge des maximalen Emissionspeaks der Lichtquelle größer als 0 und 0,1 oder weniger und ein Emissionsintensitätsverhältnis bei der Wellenlänge des maximalen Emissionspeaks von Licht, das von der lichtemittierenden Vorrichtung emittiert wird, größer als 2,8. Wenn die maximale Emissions-Peakwellenlänge im Emissionsspektrum der lichtemittierenden Vorrichtung weniger als 645 nm beträgt, ist die Referenz-Emissionsintensität vorzugsweise eine minimale Emissionsintensität im Emissionsspektrum im Bereich von 15 nm auf sowohl der langwelligen Seite als auch der kurzwelligen Seite von dem Zentrum aus, das die Wellenlänge des maximalen Emissionspeaks ist. Wenn die maximale Emissions-Peakwellenlänge im Emissionsspektrum der lichtemittierenden Vorrichtung 645 nm oder mehr beträgt, ist die Referenz-Emissionsintensität vorzugsweise eine minimale Emissionsintensität im Emissionsspektrum im Bereich von 30 nm auf sowohl der langwelligen Seite als auch der kurzwelligen Seite von dem Zentrum aus, das die Wellenlänge des maximalen Emissionspeaks ist.
  • Im Emissionsspektrum der lichtemittierenden Vorrichtung liegt die Wellenlänge des maximalen Emissionspeaks innerhalb des roten Wellenlängenbereichs. Im Emissionsspektrum der lichtemittierenden Vorrichtung liegt die Wellenlänge des maximalen Emissionspeaks im Bereich von vorzugsweise 610 nm oder größer und 670 nm oder weniger, stärker bevorzugt 620 nm oder größer und 670 nm oder weniger. Im Emissionsspektrum der lichtemittierenden Vorrichtung leitet sich der maximale Emissionspeak hauptsächlich von rotem Licht ab, das von entweder dem Mn-aktivierten Fluoridkomplex-Leuchtstoff oder dem Mn-aktivierten MGF-Leuchtstoff emittiert wird. Im Emissionsspektrum der lichtemittierenden Vorrichtung liegt die minimale Emissionsintensität im Emissionsspektrum im Bereich von 15 nm oder 30 nm sowohl auf der langwelligen Seite als auch der kurzwelligen Seite von dem Zentrum aus, das die Wellenlänge des maximalen Emissionspeaks ist, auch im roten Wellenlängenbereich und es wird angenommen, dass sie sich hauptsächlich von rotem Licht ableitet, das vom Nitridleuchtstoff emittiert wird. Im Emissionsspektrum der lichtemittierenden Vorrichtung ist es schwierig, zwischen dem Spektrum, das sich von rotem Licht ableitet, das von entweder dem Mn-aktivierten Fluoridkomplex-Leuchtstoff oder dem Mn-aktivierten MGF-Leuchtstoff emittiert wird, und dem Spektrum, das sich von rotem Licht ableitet, das von dem Nitridleuchtstoff emittiert wird, zu unterscheiden. Auch kann sich im Emissionsspektrum im Bereich von 15 nm oder 30 nm sowohl auf der langwelligen Seite als auch der kurzwelligen Seite von der Wellenlänge des maximalen Emissionspeaks aus die minimale Emissionsintensität aus der Kombination der Intensität, die sich von rotem Licht, das vom Nitridleuchtstoff emittiert wird, ableitet, und der Intensität, die sich von rotem Licht, das von entweder dem Mn-aktivierten Fluoridkomplex-Leuchtstoff oder dem Mn-aktivierten MGF-Leuchtstoff emittiert wird, ableitet, zusammensetzen.
  • Die Referenz-Emissionsintensität der lichtemittierenden Vorrichtung wird als die minimale Emissionsintensität im Emissionsspektrum in dem Bereich von 15 nm oder 30 nm sowohl auf der langwelligen Seite als auch auf der kurzwelligen Seite von der Wellenlänge des maximalen Emissionspeaks aus im Emissionsspektrum der lichtemittierenden Vorrichtung angesehen. Unter der Annahme, dass die Referenz-Emissionsintensität 1 ist, ist das Emissionsintensitätsverhältnis bei der Wellenlänge des maximalen Emissionspeaks der Lichtquelle größer als 0 und 0,1 oder weniger. Falls das Emissionsintensitätsverhältnis bei der Wellenlänge des maximalen Emissionspeaks der Lichtquelle größer als 0 und 0,1 oder weniger relativ zu der Referenz-Emissionsintensität im Emissionsspektrum der lichtemittierenden Vorrichtung ist, enthält Licht, das von der lichtemittierenden Vorrichtung emittiert wird, im Wesentlichen kein Licht, das direkt von der Lichtquelle emittiert wird. In dem Fall, bei dem die Lichtquelle Licht im blauen Bereich von 400 nm oder größer und 480 nm oder weniger emittiert, tritt im Wesentlichen kein blaues Licht aus der lichtemittierenden Vorrichtung aus und wird rotes Licht mit einer hohen Farbreinheit erhalten.
  • Unter der Annahme, dass die Referenz-Emissionsintensität 1 ist, ist das Emissionsintensitätsverhältnis von Licht, das von der lichtemittierenden Vorrichtung bei der Wellenlänge des maximalen Emissionspeaks emittiert wird, größer als 2,8, wo die Referenz-Emissionsintensität als die minimale Emissionsintensität im Emissionsspektrum in dem Bereich von 15 nm oder 30 nm sowohl auf der langwelligen Seite als auch auf der kurzwelligen Seite von der Wellenlänge des maximalen Emissionspeaks aus im Emissionsspektrum der lichtemittierenden Vorrichtung ist. Das Emissionsintensitätsverhältnis von Licht, das von der lichtemittierenden Vorrichtung bei der Wellenlänge des maximalen Emissionspeaks emittiert wird, ist vorzugsweise 3,0 oder größer und 12,0 oder weniger, stärker bevorzugt 3,5 oder größer und 11,0 oder weniger im Emissionsspektrum der lichtemittierenden Vorrichtung unter der Annahme, dass die Referenz-Emissionsintensität 1 ist. Falls das Emissionsintensitätsverhältnis bei der Wellenlänge des maximalen Emissionspeaks unter der Annahme, dass die Referenz-Emissionsintensität im Emissionsspektrum 1 ist, größer als 2,8 ist, emittiert die lichtemittierende Vorrichtung rotes Licht mit einem hohen Lichtstrom. In dem Maße, wie sich die dominante Wellenlänge des roten Lichts, das von der lichtemittierenden Vorrichtung emittiert wird, zur langwelligen Seite verschiebt, verschiebt sich die Wellenlänge weg von ungefähr 555 nm, wo der spektrale Hellempfindlichkeitsgrad, wie vom menschlichen Auge wahrgenommen, am höchsten ist, und somit nimmt der spektrale Hellempfindlichkeitsgrad ab. Demgemäß ist es wahrscheinlich, dass der Lichtstrom abnimmt. Falls die Emissionsintensität bei der Wellenlänge des maximalen Emissionspeaks im Emissionsspektrum unter der Annahme, dass die Referenz-Emissionsintensität 1 ist, größer als 2,8 ist, kann ein hoher Lichtstrom von rotem Licht als Licht, das von der lichtemittierenden Vorrichtung emittiert wird, selbst in dem Fall beibehalten werden, bei dem sich die dominante Wellenlänge zur langwelligen Seite verschoben hat. Falls das Emissionsintensitätsverhältnis bei der Wellenlänge des maximalen Emissionspeaks 3,0 oder größer und 12,0 oder weniger unter der Annahme, dass die Referenz-Emissionsintensität im Emissionsspektrum 1 ist, zeigt rotes Licht, das von der lichtemittierenden Vorrichtung emittiert wird, einen höheren Lichtstrom und eine höhere Farbreinheit. Insbesondere in dem Fall, bei dem die erste Schicht den Mn-aktivierten Fluoridkomplex-Leuchtstoff enthält, aber nicht den Mn-aktivierten MGF-Leuchtstoff enthält, wo die Referenz-Emissionsintensität (d. h. erste Referenz-Emissionsintensität) als die minimale Emissionsintensität im Emissionsspektrum innerhalb des Bereichs von 15 nm auf sowohl der langwelligen Seite als auch der kurzwelligen Seite von der Wellenlänge des maximalen Emissionspeaks aus angesehen wird, unter der Annahme, dass die Referenz-Emissionsintensität 1 ist, emittiert die lichtemittierende Vorrichtung rotes Licht mit einem noch höheren Lichtstrom und einer noch höheren Farbreinheit, falls das Emissionsintensitätsverhältnis bei der Wellenlänge des maximalen Emissionspeaks 3,0 oder größer und 11,0 oder weniger ist. Die dominante Wellenlänge ist die Wellenlänge im CIE 1931 Farbraum-Chromatizitätsdiagramm am Schnittpunkt der Spektralfarblinie und der Verlängerung einer Geraden, welche die Chromatizitätskoordinaten (x = 0,333, y = 0,333) von weißem Licht und die Chromatizitätskoordinaten (x, y) von Licht, das von der lichtemittierenden Vorrichtung emittiert wird, verbindet.
  • Der Fluoridleuchtstoff 71, der in der ersten Schicht 51 enthalten ist, absorbiert Licht, das von der Lichtquelle mit einer Emissions-Peakwellenlänge im Bereich von beispielsweise 400 nm oder größer und 480 nm oder weniger emittiert wird, und emittiert rotes Licht. Der Fluoridleuchtstoff 71 absorbiert eine kleinere Menge an Licht, das von der Lichtquelle mit einer Emissions-Peakwellenlänge im Bereich von beispielsweise 400 nm bis 480 nm emittiert wird, als die Menge an Licht, das von dem Nitridleuchtstoff 72, der in der zweiten Schicht 52 enthalten ist, absorbiert wird, und kann nicht vollständig das Licht absorbieren, das von der Lichtquelle emittiert wird. Dies kann Austreten des Lichts, das von der Lichtquelle emittiert wird, durch die erste Schicht 51 verursachen. Licht, das von der Lichtquelle 10 emittiert wird und durch die erste Schicht 51 austritt, ohne vollständig durch den Fluoridleuchtstoff 71, der in der ersten Schicht 51 enthalten ist, absorbiert zu werden, wird durch den Nitridleuchtstoff 72, der in der zweiten Schicht 52 enthalten ist, absorbiert. Der Nitridleuchtstoff 2, der in der zweiten Schicht 52 enthalten ist, absorbiert Licht, das von der Lichtquelle 10 emittiert wird, besser als der Fluoridleuchtstoff 71. Demgemäß wird blaues Licht, das von der Lichtquelle emittiert wird, im Wesentlichen am Austreten aus der lichtemittierenden Vorrichtung 101 gehindert. Licht, das von der Lichtquelle 10 emittiert wird, wird der Wellenlängenumwandlung durch den Fluoridleuchtstoff 71 und den Nitridleuchtstoff 72 unterzogen, und die lichtemittierende Vorrichtung emittiert rotes Licht mit einer hohen Farbreinheit und einem hohen Lichtstrom. Beispielsweise beträgt der Brechungsindex des Fluoridleuchtstoffs 71, der in der ersten Schicht 51 enthalten ist, etwa 1,3 bis 1,4 und beträgt der Brechungsindex des Harzes, das in der ersten Schicht 51 enthalten ist, etwa 1,4 bis 1,5. Der Unterschied zwischen diesen Brechungsindizes ist gering. Folglich ist es wahrscheinlich, dass Licht, das auf Teilchen des Fluoridleuchtstoffs trifft, durch die Teilchen des Fluoridleuchtstoffs durchgelassen wird. Selbst in dem Fall, bei dem eine Vielzahl an Teilchen des Fluoridleuchtstoffs mit Licht bestrahlt werden, ist der Anteil an Licht, der von jedem Teilchen des Fluoridleuchtstoffs reflektiert wird, klein und ist die optische Weglänge klein. Folglich ist der Anteil an Licht, der reflektiert wird, kleiner als das tatsächliche Reflexionsvermögen. Auf der anderen Seite beträgt der Brechungsindex des Nitridleuchtstoffs 72, der in der zweiten Schicht 52 enthalten ist, etwa 2,0 bis 2,3 und beträgt der Brechungsindex des Harzes, das in der zweiten Schicht 52 enthalten ist, etwa 1,4 bis 1,5. Der Unterschied zwischen den Brechungsindizes ist größer als im Fall des Fluoridleuchtstoffs. Folglich ist es unwahrscheinlich, dass Licht, das auf Teilchen des Nitridleuchtstoffs trifft, durch die Teilchen des Nitridleuchtstoffs durchgelassen wird als im Fall des Fluoridleuchtstoffs. In dem Fall, bei dem eine Vielzahl an Teilchen des Nitridleuchtstoffs mit Licht bestrahlt werden, ist der Anteil an Licht, der von jedem Teilchen des Nitridleuchtstoffs reflektiert wird, groß, wird das Licht gestreut und ist die optische Weglänge groß. Folglich ist der Anteil an Licht, der reflektiert wird, größer als das tatsächliche Reflexionsvermögen. Beispielsweise absorbiert, falls eine Lichtquelle mit einem Emissionspeak bei etwa 450 nm verwendet wird, der Fluoridleuchtstoff 71, der in der ersten Schicht 51 enthalten ist, 50 % oder größer und 90 % oder weniger des Lichts, das von der Lichtquelle emittiert wird, aber 10 % oder größer des Lichts, das von der Lichtquelle emittiert wird, wird reflektiert oder durchgelassen. Auf der anderen Seite absorbiert der Nitridleuchtstoff 72, der in der zweiten Schicht 52 enthalten ist, 90 % oder weniger des Lichts, das von der Lichtquelle emittiert wird, und lediglich 8 % oder weniger des Lichts, das von der Lichtquelle emittiert wird, wird reflektiert oder durchgelassen. Die Werte der Reflexionsspektren und der Anregungsspektren der Leuchtstoffe werden lediglich zu Referenzzwecken bereitgestellt.
  • Folglich ist es in dem Fall, bei dem ein Gemisch aus einem Harz und aus sowohl dem Fluoridleuchtstoff als auch dem Nitridleuchtstoff verwendet wird, schwierig, eine lichtemittierende Vorrichtung zu erhalten, die rotes Licht mit einer hohen Farbreinheit emittiert, da ein großer Anteil an Licht, das von der Lichtquelle emittiert wird, durch das Gemisch durchgelassen wird, was zum Austreten von Licht, das von der Lichtquelle emittiert wird, führt. Auf der anderen Seite kann die vorliegende Ausführungsform eine lichtemittierende Vorrichtung bereitstellen, die rotes Licht mit einer hohen Farbreinheit emittiert, da spezielle Leuchtstoffe jeweils in die erste Schicht und die zweite Schicht gemischt werden und die Reihenfolge der Schichten ausgewählt wird, wie in Anspruch 1 definiert.
  • Die lichtemittierende Vorrichtung ist vorzugsweise eine rotes Licht emittierende Vorrichtung, welche die Lichtquelle, die erste Schicht, die mindestens einen Teil der Lichtquelle abdeckt und den Mn-aktivierten MGF-Leuchtstoff enthält, der Wellenlängenumwandlung von Licht, das von der Lichtquelle emittiert wird, durchführt, und die zweite Schicht, die mindestens einen Teil der ersten Schicht abdeckt und den Nitridleuchtstoff enthält, der Wellenlängenumwandlung von Licht, das von der Lichtquelle und/oder der ersten Schicht emittiert wird, durchführt, einschließt, wo eine Referenz-Emissionsintensität (d. h. zweite Referenz-Emissionsintensität) als die minimale Emissionsintensität im Emissionsspektrum innerhalb des Bereichs von 30 nm sowohl auf der langwelligen Seite als auch auf der kurzwelligen Seite von dem Zentrum aus, das eine Wellenlänge eines maximalen Emissionspeaks (d. h. zweiter maximaler Emissionspeak) im Emissionsspektrum der lichtemittierenden Vorrichtung ist, angesehen wird, unter der Annahme, dass die Referenz-Emissionsintensität 1 ist, wobei das Emissionsintensitätsverhältnis bei der Wellenlänge des maximalen Emissionspeaks der Lichtquelle größer als 0 und 0,1 oder weniger ist und das Emissionsintensitätsverhältnis bei der Wellenlänge des maximalen Emissionspeaks 2,8 oder größer ist.
  • Die Menge des Fluoridleuchtstoffs oder des Nitridleuchtstoffs relativ zu 100 Massenteilen des Harzes oder Glases in der ersten Schicht oder der zweiten Schicht liegt im Bereich von vorzugsweise 20 Massenteilen oder größer und 200 Massenteilen oder weniger, stärker bevorzugt 40 Massenteilen oder größer und 180 Massenteilen oder weniger, ferner bevorzugt 60 Massenteilen oder größer und 180 Massenteilen oder weniger. Falls der Gehalt an dem Fluoridleuchtstoff in der ersten Schicht im Bereich von 20 Massenteilen oder größer und 200 Massenteilen oder weniger relativ zu 100 Massenteilen des Harzes oder Glases, das in der ersten Schicht enthalten ist, liegt, kann rotes Licht mit einem hohen Lichtstrom erhalten werden. Falls der Gehalt an dem Nitridleuchtstoff in der zweiten Schicht im Bereich von 20 Massenteilen oder größer und 200 Massenteilen oder weniger relativ zu 100 Massenteilen des Harzes oder Glases, das in der zweiten Schicht enthalten ist, liegt, werden wirksame Absorption und Wellenlängenumwandlung von Licht, das von der Lichtquelle und/oder der ersten Schicht emittiert wird, durchgeführt und kann rotes Licht mit einer hohen Farbreinheit erhalten werden.
  • Das Massenverhältnis zwischen dem Fluoridleuchtstoff, der in der ersten Schicht enthalten ist, und dem Nitridleuchtstoff, der in der zweiten Schicht enthalten ist, ist in dem Fall, bei dem die Menge des Nitridleuchtstoffs 100 Massenteile beträgt, derart, dass die Menge des Fluoridleuchtstoffs im Bereich von vorzugsweise 20 Massenteilen oder größer und 200 Massenteilen oder weniger, stärker bevorzugt 40 Massenteilen oder größer und 180 Massenteilen oder weniger, ferner bevorzugt 60 Massenteilen oder größer und 180 Massenteilen oder weniger liegt. Falls das Massenverhältnis zwischen dem Fluoridleuchtstoff, der in der ersten Schicht enthalten ist, und dem Nitridleuchtstoff, der in der zweiten Schicht enthalten ist, im vorstehend beschriebenen Bereich liegt, kann rotes Licht mit einem hohen Lichtstrom erhalten werden.
  • Die erste Schicht oder die zweite Schicht können zusätzlich zu dem Leuchtstoff und dem Harz oder Glas andere Komponenten enthalten, wie ein Füllstoff, ein Lichtschutzmittel und ein Farbmittel. Beispiele für den Füllstoff schließen Siliziumdioxid, Bariumtitanat, Titanoxid und Aluminiumoxid ein.
  • Es wird vorausgesetzt, dass die Dicke der ersten Schicht T1 ist und die Dicke der zweiten Schicht T2 ist. In dem Fall, bei dem die Lichtquelle ein lichtemittierendes Element ist, ist die Gesamtdicke T1+T2 der ersten Schicht und der zweiten Schicht vorzugsweise größer als die Dicke Te des lichtemittierenden Elements. Die Gesamtdicke der ersten Schicht und der zweiten Schicht liegt, verglichen mit der Dicke des lichtemittierenden Elements, vorzugsweise in einem Bereich des 1,1-Fachen oder größer und 3-Fachen oder weniger, stärker bevorzugt in einem Bereich des 1,3-Fachen oder größer und 2,6-Fachen oder weniger und ferner bevorzugt in einem Bereich des 1,6-Fachen oder größer und 2,3-Fachen oder weniger. In dem Fall, bei dem die Gesamtdicke T1+T2 der ersten Schicht und der zweiten Schicht in einem Bereich des 1,1-Fachen oder größer und 3-Fachen oder weniger, verglichen mit der Dicke Te des lichtemittierenden Elements, liegt, ist es wahrscheinlich, dass das Licht, das von der Lichtquelle emittiert wird, von der ersten Schicht absorbiert wird, um wirksam die Wellenlängenumwandlung durchzuführen, was zu rotem Licht führt, das mit einem verbesserten Lichtstrom emittiert wird. Demgemäß ist es wahrscheinlich, dass Licht, das von der Lichtquelle emittiert wird, wirksam auch von der zweiten Schicht absorbiert wird, um die Wellenlängenumwandlung des Lichts, das von der Lichtquelle emittiert wird, im Wesentlichen durchzuführen ohne zuzulassen, dass das Licht in dem speziellen Wellenlängenbereich aus der lichtemittierenden Vorrichtung austritt, so dass rotes Licht mit einer hohen Farbreinheit erhalten wird. Bei der lichtemittierenden Vorrichtung 101 der ersten Ausführungsform, die in 1A gezeigt wird, wird, was die Dicke des lichtemittierenden Elements 10 betrifft, die Dicke zwischen der Oberfläche 10b des lichtemittierenden Elements 10, die zur ersten Leitung 20 zeigt, und der gegenüberliegenden ersten Oberfläche 10a, an der das Paar der Elektroden gebildet wird, als die Dicke Te des lichtemittierenden Elements 10 bezeichnet, wie in 1B gezeigt. Auch bei der lichtemittierenden Vorrichtung 102 der zweiten Ausführungsform und der lichtemittierenden Vorrichtung 103 der dritten Ausführungsform, die später beschrieben werden, ist die Dicke des lichtemittierenden Elements 10 die Dicke zwischen der zweiten Oberfläche 10b als der einen Oberfläche des lichtemittierenden Elements 10 und der zweiten Oberfläche 10a als der gegenüberliegenden anderen Oberfläche. Bei der lichtemittierenden Vorrichtung 101 der ersten Ausführungsform, die in 1B gezeigt wird, genügt es, was die Gesamtdicke T1+T2 der ersten Schicht 51 und der zweiten Schicht 52 betrifft, dass die Gesamtdicke T1+T2 der ersten Schicht 51 und der zweiten Schicht 52 entlang einer Linie, die sich in der Richtung senkrecht zur ersten Oberfläche 10a des lichtemittierenden Elements 10 erstreckt, in einem Bereich des 1,1-Fachen oder größer und 3-Fachen oder weniger der Dicke Te des lichtemittierenden Elements 10 über den gesamten Teil der ersten Oberfläche 10a des lichtemittierenden Elements 10 liegt. Was die Gesamtdicke der ersten Schicht 51 und der zweiten Schicht 52 betrifft, kann der Abstand von der ersten Oberfläche 10a, die der Oberfläche 10b gegenüberliegt, die eine Montagefläche des lichtemittierenden Elements 10 zu der ersten Leitung 20 ist, zu der Oberfläche der zweiten Schicht 52 im Allgemeinen als die Gesamtdicke T1+T2 der ersten Schicht 51 und der zweiten Schicht 52 gemessen werden. Beispielsweise liegt in dem Fall, bei dem die Dicke des lichtemittierenden Elements 150 µm beträgt, die Gesamtdicke der ersten Schicht und der zweiten Schicht vorzugsweise in einem Bereich von 165 µm oder größer und 450 µm oder weniger.
  • Die Dicke T1 der ersten Schicht 51 kann größer als die Dicke T2 der zweiten Schicht 52 sein. Unter der Annahme, dass die Dicke T2 der zweiten Schicht 52 1 ist, kann die Dicke T1 der ersten Schicht 51 in einem Bereich des 1,1-Fachen oder größer und 5-Fachen oder weniger liegen, kann in einem Bereich des 1,2-Fachen oder größer und 4,5-Fachen oder weniger liegen, kann in einem Bereich des 1,3-Fachen oder größer und 4-Fachen oder weniger liegen, kann das 3,5-Fache oder weniger sein, kann das 3-Fache oder weniger sein und kann das 2-Fache oder weniger sein. In dem Fall, bei dem die Lichtquelle das lichtemittierende Element 10 in der lichtemittierenden Vorrichtung 101 der ersten Ausführungsform ist, die in 1A gezeigt wird, ist das Verhältnis der Dicke T1 der ersten Schicht 51 und der Dicke T2 der zweiten Schicht 52 das Verhältnis der Dicke T1 der ersten Schicht 51 und der Dicke T2 der zweiten Schicht 52 entlang der Linie, die sich in der Richtung senkrecht zur ersten Oberfläche 10a des lichtemittierenden Elements 10 an der ersten Oberfläche 10a des lichtemittierenden Elements 10 erstreckt, wie in 1B gezeigt. Auch bei der lichtemittierenden Vorrichtung 102 der zweiten Ausführungsform und der lichtemittierenden Vorrichtung 103 der dritten Ausführungsform, die später beschrieben werden, ist in dem Fall, bei dem die Lichtquelle das lichtemittierende Element 10 ist, das Verhältnis der Dicke T1 der ersten Schicht 51 und der Dicke T2 der zweiten Schicht 52 das Verhältnis der Dicke T1 der ersten Schicht 51 und der Dicke T2 der zweiten Schicht 52 entlang der Linie, die sich in der Richtung senkrecht zu ersten Oberfläche 10a des lichtemittierenden Elements 10 an der ersten Oberfläche 10a des lichtemittierenden Elements 10 gegenüber der Montageplatte 200 erstreckt. In dem Fall, bei dem die Dicke T1 der ersten Schicht 51 größer als die Dicke T2 der zweiten Schicht 52 ist, ist es wahrscheinlich, dass Licht, das von der Lichtquelle emittiert wird, in der ersten Schicht 51 absorbiert wird, um wirksam die Wellenlängenumwandlung durchzuführen, so dass rotes Licht mit einem hohen Lichtstrom von der lichtemittierenden Vorrichtung 101, 102 oder 103 emittiert wird.
  • In dem Fall, bei dem die Dicke Te des lichtemittierenden Elements 150 µm beträgt und die Dicke T2 der zweiten Schicht 30 µm oder größer und 250 µm oder weniger ist, kann die Dicke T1 der ersten Schicht vorzugsweise in einem Bereich von 150 µm oder größer und 400 µm oder weniger liegen, kann in einem Bereich von 200 µm oder größer und 350 µm oder weniger liegen und kann in einem Bereich von 200 µm oder größer und 300 µm oder weniger liegen. In dem Fall, wo die Dicke des lichtemittierenden Elements 150 µm beträgt und die Dicke T1 der ersten Schicht in einem Bereich von 150 µm oder größer und 400 µm oder weniger liegt, kann die Dicke T2 der zweiten Schicht in einem Bereich von 50 µm oder größer und 200 µm oder weniger liegen und kann in einem Bereich von 50 µm oder größer und 150 µm oder weniger liegen. In dem Fall, bei dem die Dicke Te des lichtemittierenden Elements 150 µm beträgt, kann vorzugsweise T1+T2, das die Summe der Dicke T1 der ersten Schicht und der Dicke T2 der zweiten Schicht ist, in einem Bereich von 180 µm oder größer und 650 µm oder weniger liegen, kann in einem Bereich von 200 µm oder größer und 600 µm oder weniger liegen und kann in einem Bereich von 230 µm oder größer und 550 µm oder weniger liegen.
  • Die Dicke T1 der ersten Schicht kann gleich wie oder kleiner als die Dicke T2 der zweiten Schicht sein. Unter der Annahme, dass die Dicke T2 der zweiten Schicht 1 ist, kann vorzugsweise die Dicke T1 der ersten Schicht in einem Bereich des 0,1-Fachen oder größer und 1-Fachen oder weniger liegen, kann in einem Bereich des 0,2-Fachen oder größer und 0,9-Fachen oder weniger liegen, kann in einem Bereich des 0,3-Fachen oder größer und 0,8-Fachen oder weniger liegen, kann das 0,7-Fache oder weniger sein und kann das 0,6-Fache oder weniger sein. In dem Fall, bei dem die Dicke T1 der ersten Schicht kleiner als die Dicke T2 der zweiten Schicht ist, kann die zweite Schicht Sauerstoff oder Wasser daran hindern, in die lichtemittierende Vorrichtung einzudringen, und den Fluoridleuchtstoff, bei dem es wahrscheinlich ist, dass er mit Sauerstoff und Wasser reagiert, daran hindern, sich zu verschlechtern, und beispielsweise. Demgemäß ist es weniger wahrscheinlich, dass sich die Beibehaltung des Lichtstroms der lichtemittierenden Vorrichtung in dem Fall verringert, bei dem die lichtemittierende Vorrichtung andauernd für eine lange Zeitdauer leuchten gelassen wird.
  • In dem Fall, bei dem die Dicke Te des lichtemittierenden Elements 150 µm beträgt und die Dicke T2 der zweiten Schicht 50 µm oder größer und 300 µm oder weniger ist, kann die Dicke T1 der ersten Schicht vorzugsweise in einem Bereich von 100 µm oder größer und 300 µm oder weniger liegen und kann in einem Bereich von 150 µm oder größer und 300 µm oder weniger liegen. In dem Fall, bei dem die Dicke des lichtemittierenden Elements 150 µm beträgt und die Dicke T1 der ersten Schicht in einem Bereich von 100 µm oder größer und 300 µm oder weniger liegt, kann die Dicke T2 der zweiten Schicht in einem Bereich von 50 µm oder größer und 300 µm oder weniger liegen und kann in einem Bereich von 100 µm oder größer und 250 µm oder weniger liegen. In dem Fall, bei dem die Dicke Te des lichtemittierenden Elements 150 µm beträgt, kann die Summe (T1+T2) der Dicke T1 der ersten Schicht und der Dicke T2 der zweiten Schicht in einem Bereich von 150 µm oder größer und 600 µm oder weniger liegen, kann in einem Bereich von 200 µm oder größer und 600 µm oder weniger liegen und kann in einem Bereich von 230 µm oder größer und 550 µm oder weniger liegen.
  • Lichtdurchlässiger Körper
  • Bei der lichtemittierenden Vorrichtung 101 wird es bevorzugt, dass die zweite Schicht 52 in Kontakt mit mindestens einem Teil der ersten Schicht 51 ist und dass ein lichtdurchlässiger Körper 90 auf der Oberfläche der zweiten Schicht 52 gegenüber der Oberfläche in Kontakt mit der ersten Schicht 51 eingeschlossen ist. Das Zulassen, dass die zweite Schicht 52 in Kontakt mit mindestens einem Teil der ersten Schicht 51 ist, kann wirksam eine Wellenlängenumwandlung von Licht, das die Wellenlängenumwandlung durch den Fluoridleuchtstoff 71, der in der ersten Schicht 51 enthalten ist, durchgemacht hat, und Licht, das von der Lichtquelle 10 durch die erste Schicht 51 emittiert wird, durchführen, so dass die lichtemittierende Vorrichtung 101 rotes Licht mit einem hohen Lichtstrom emittiert. Bei der lichtemittierenden Vorrichtung 101 hindert der lichtdurchlässige Körper 90, der auf der Oberfläche der zweiten Schicht 52 gegenüber der Oberfläche in Kontakt mit der ersten Schicht 51 angeordnet ist, Sauerstoff oder Wasser, die außerhalb der lichtemittierenden Vorrichtung 101 vorliegen, am Eindringen in die lichtemittierende Vorrichtung 101 und schützt den Nitridleuchtstoff 72, der in der zweiten Schicht 52 enthalten ist, wodurch die Emission von rotem Licht mit einem hohen Lichtstrom aufrecht erhalten wird. Mit dem lichtdurchlässigen Körper 90 kann die Festigkeit der lichtemittierenden Vorrichtung 101 verbessert werden. Die Dicke des lichtdurchlässigen Körpers ist nicht begrenzt, solange das Eindringen von Sauerstoff oder Wasser in die lichtemittierende Vorrichtung verringert wird, und die Dicke kann im Bereich von beispielsweise 30 µm oder größer und 300 µm oder weniger, vorzugsweise 40 µm oder größer und 280 µm oder weniger, stärker bevorzugt 50 µm oder größer und 270 µm oder weniger liegen.
  • Der lichtdurchlässige Körper wird vorzugsweise aus einem Glasmaterial gebildet. Beispiele für das Glasmaterial, das den lichtdurchlässigen Körper aufbaut, schließen Borosilikatglas, Quarzglas, Saphirglas, Calciumfluoridglas, Aluminoborosilikatglas, Oxynitridglas und Chalkogenidglas ein. Indem der lichtdurchlässige Körper, der aus einem Glasmaterial gebildet wird, eingesetzt wird, kann das Eindringen von Sauerstoff oder Wasser in die lichtemittierende Vorrichtung weiter verringert werden und kann die Festigkeit der lichtemittierenden Vorrichtung verbessert werden, ohne die Emission von rotem Licht von der zweiten Schicht zu unterbrechen. In dem Fall, bei dem die erste Schicht oder die zweite Schicht aus einem Glasmaterial gebildet ist, kann der lichtdurchlässige Körper aus derselben Art von Glasmaterial wie die zweite Schicht gebildet sein oder kann aus einem Glasmaterial gebildet sein, das sich vom Glasmaterial für die zweite Schicht unterscheidet.
  • Der lichtdurchlässige Körper kann mit einem Klebstoff an den Formkörper oder die zweite Schicht gebunden sein. Beispielsweise kann ein Klebstoff, der ein Epoxidharz, ein Silikonharz oder dergleichen enthält, ein organischer Klebstoff, ein anorganischer Klebstoff oder ein niedrig schmelzendes Glas mit einem hohen Brechungsindex als der Klebstoff verwendet werden.
  • Reflektierendes Element
  • Die lichtemittierende Vorrichtung 101 kann ein reflektierendes Element 80 einschließen. Das reflektierende Element 80 kann in Kontakt mit einem Teil der Lichtquelle 10, einem Teil der ersten Schicht 51 und einem Teil der zweiten Schicht 52 sein. Das reflektierende Element 80 ist vorzugsweise in Kontakt mit einem Teil der Lichtquelle 10, einem Teil der ersten Schicht 51 und einem Teil der zweiten Schicht 52 und erstreckt sich vorzugsweise von der unteren Oberfläche bis zur inneren Wand der Aussparung 40r des Formkörpers 40. Das reflektierende Element 80 kann wirksam Licht, das von der Lichtquelle 10 emittiert wird, und Licht, das Wellenlängenumwandlung durch die erste Schicht 51 und die zweite Schicht 52 durchgemacht hat, reflektieren, wodurch sich der Lichtstrom von rotem Licht verbessert, der von der lichtemittierenden Vorrichtung 101 emittiert wird.
  • Das reflektierende Element enthält vorzugsweise ein reflektierendes Material und ein Harz oder Glas. Beispiele für das reflektierende Material schließen ein Oxid, das mindestens eines, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Yttrium, Zirkonium, Aluminium und Titan, enthält, mit einem Reflexionsvermögen von gleich einem oder größer als ein bestimmter Wert bei einer bestimmten Wellenlänge ein. Beispiele für das Oxid schließen ein Oxid, das mindestens eines, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Yttrium, Zirkonium, Aluminium und Titan, enthält, mit einem Reflexionsvermögen von 50 % oder größer für Licht, das von der Lichtquelle mit einer Emissions-Peakwellenlänge im Bereich von 400 nm oder größer und 480 nm oder weniger emittiert wird, ein. Das reflektierende Element kann ein weißes Pigment mit einem Reflexionsvermögen enthalten, das nicht gleich einem oder größer als ein bestimmter Wert bei einer bestimmten Wellenlänge ist. Als das weiße Pigment kann eines aus Titanoxid, Zinkoxid, Magnesiumoxid, Magnesiumcarbonat, Magnesiumhydroxid, Calciumcarbonat, Calciumhydroxid, Calciumsilikat, Magnesiumsilikat, Bariumtitanat, Bariumsulfat, Aluminiumhydroxid, Aluminiumoxid und Zirkoniumoxid allein verwendet werden oder können zwei oder mehrere dieser Pigmente in Kombination verwendet werden. Es gibt keine besondere Begrenzung hinsichtlich der Form des weißen Pigments. Die Form kann unregelmäßig oder zermahlen sein, ist aber im Hinblick auf das Fließvermögen vorzugsweise kugelförmig. Der Teilchendurchmesser des weißen Pigments ist beispielsweise etwa 0,1 µm oder größer und 0,5 µm oder weniger, wie mit dem Fisher Siebdurchfallverfahren (auch als „FSSS-Verfahren“ bezeichnet) gemessen, das hierin beschrieben wird.
  • Ein Verfahren zur Herstellung der lichtemittierenden Vorrichtung 101 einer ersten Ausführungsform schließt vorzugsweise das Platzieren der Lichtquelle 10 auf der ersten Leitung 20, welche die untere Oberfläche der Aussparung 40r des Formkörpers 40 darstellt, Bilden der ersten Schicht 51, indem mindestens ein Teil der Oberfläche zur Gewinnung von Licht der Lichtquelle 10 mit einer Harzzusammensetzung, die ein erstes Harz und den Fluoridleuchtstoff 71 enthält, abgedeckt und die erste Harzzusammensetzung gehärtet wird, und Bilden der zweiten Schicht 52, indem mindestens ein Teil der ersten Schicht 51 mit einer zweiten Harzzusammensetzung, die ein zweites Harz und den Nitridleuchtstoff 72 enthält, abgedeckt und die zweite Harzzusammensetzung gehärtet wird, ein.
  • Beim Schritt des Platzierens der Lichtquelle 10 auf dem Formkörper 40 wird die Lichtquelle 10 an die erste Leitung 20 die-gebondet und die positiven bzw. negativen Elektroden auf der ersten Oberfläche 10a (Oberfläche zur Gewinnung von Licht) gegenüber der zweiten Oberfläche 10b (Montagefläche) werden durch die Drähte 60 mit der ersten Leitung 20 bzw. der zweiten Leitung 30 verbunden. Der Formkörper 40 mit der Aussparung 40r kann gebildet werden, indem die erste Leitung 20 und die zweite Leitung 30 an vorgegebenen Positionen im Hohlraum einer Metallform zum Harz-Formen angeordnet werden, ein Harz, das geformt werden soll, in den Hohlraum gegossen wird, und das Harz gehärtet wird. Alternativ kann der Formkörper 40, der bereits durch integriertes Formen der ersten Leitung 20, der zweiten Leitung 30 und des Harzes hergestellt wurde, käuflich erworben werden. Das reflektierende Element 80 kann gebildet werden, indem eine Harzzusammensetzung für das reflektierende Element in die Aussparung 40r des Formkörpers 40 gegossen wird, bevor die erste Schicht 51 und die zweite Schicht 52 gebildet werden, oder der Formkörper 40, der mit dem reflektierenden Element 80 versehen ist, kann käuflich erworben werden.
  • Bei dem Schritt zum Bilden der ersten Schicht 51 kann die erste Schicht 51, die den Fluoridleuchtstoff 71 enthält, durch Auftropfen der ersten Harzzusammensetzung mit einem Dispenser oder dergleichen, so dass die erste Harzzusammensetzung in Kontakt mit mindestens einem Teil der Oberfläche zur Gewinnung von Licht der Lichtquelle 10 ist, die in der Aussparung 40r des Formkörpers 40 platziert ist, und Härten der ersten Harzzusammensetzung gebildet werden.
  • Beim Schritt zum Bilden der zweiten Schicht 52 kann die zweite Schicht 52, die den Nitridleuchtstoff 72 enthält, in Kontakt mit mindestens einem Teil der ersten Schicht 51 durch Auftropfen der zweiten Harzzusammensetzung auf die erste Schicht 51 von oberhalb der ersten Schicht mit einem Dispenser oder dergleichen, so dass die zweite Harzzusammensetzung in Kontakt mit mindestens einem Teil der ersten Schicht 51 ist, und Härten der zweiten Harzzusammensetzung gebildet werden. Nachdem die zweite Schicht 52 gebildet wurde, kann der lichtdurchlässige Körper 90 auf der Oberfläche der zweiten Schicht 52 gegenüber der Oberfläche in Kontakt mit der ersten Schicht 51 gebildet werden. In dem Fall, bei dem ein kollektiver Formkörper, der eine Vielzahl von Aussparungen 40r aufweist und eine Vielzahl von miteinander integrierten Formkörpern einschließt, verwendet wird, kann ein Vereinzelungsschritt eingeschlossen werden, bei dem der kollektive Formkörper zerschnitten und zu einzelnen Formkörpern vereinzelt wird. Der kollektive Formkörper kann beispielsweise durch Zerschneiden mit einer Leitungsschneidform oder einer Wafer-Säge oder Zerschneiden mit Laserlicht vereinzelt werden.
  • 2 ist eine schematische Querschnittsansicht, die eine zweite Ausführungsform der lichtemittierenden Vorrichtung veranschaulicht. Eine lichtemittierende Vorrichtung 102, welche die zweite Ausführungsform verkörpert, unterscheidet sich von der lichtemittierenden Vorrichtung 101, welche die erste Ausführungsform verkörpert, darin, dass die Lichtquelle 10, die das vorstehend beschriebene lichtemittierende Element ist, auf einer Montageplatte 200 flip-chip-montiert wird, wobei die Oberfläche, auf der die Elektroden gebildet wurden, als die Montagefläche dient, und darin, dass ein Harzformteil 43, das mit der Montageplatte 200 integriert ist und die seitliche Wand der Aussparung darstellt, an Stelle des Formkörpers 40, der durch integriertes Formen mit der ersten Leitung und der zweiten Leitung hergestellt wurde, eingeschlossen ist. Die anderen Merkmale sind beiden lichtemittierenden Vorrichtungen gemeinsam.
  • Montageplatte
  • Mindestens eine Lichtquelle 10 wird auf der Montageplatte 200 platziert und die Montageplatte 200 verbindet die lichtemittierende Vorrichtung 102 elektrisch mit einer externen Vorrichtung. Die Montageplatte 200 schließt ein flaches plattenförmiges Stützelement und eine elektrische Leitungsverdrahtung ein, die auf der Oberfläche von und/oder im Inneren des Stützelements angeordnet ist. Das Stützelement der Montageplatte 200 ist zu einer flachen Plattenform geformt und kann mit einem Wärme abführenden Element oder einem Wärme abführenden Anschluss versehen sein. Das Stützelement ist vorzugsweise aus einem isolierenden Material hergestellt und Beispiele für das isolierende Material, welches das Stützelement darstellt, schließen Keramik, wie Aluminiumoxid, Aluminiumnitrid und Mullit, und Harze, wie Phenolharze, Epoxidharze, Polyimidharze, Bismaleimid-Triazin-Harze und Polyphthalamid (PPA), ein. Die Montageplatte 200 kann durch Auftropfen eines Harzes oder Gießen des Harzes in einen Hohlraum und Härten des Harzes gebildet werden. Die elektrische Leitungsverdrahtung und der Wärme abführende Anschluss können beispielsweise aus einem Metall, wie Cu, Ag, Au, Al, Pt, Ti, W, Pd, Fe und Ni, oder einer Legierung aus diesen Metallen gebildet sein. Die elektrische Leitungsverdrahtung kann mit einem Verfahren, wie Galvanisieren, chemisches Plattieren, Dampfabscheidung und Sputtern, gebildet werden.
  • Ein Verfahren zur Herstellung der lichtemittierenden Vorrichtung 102 der zweiten Ausführungsform schließt beispielsweise Flip-Chip-Montieren der Lichtquelle 10 auf der Montageplatte 200 im Inneren der Aussparung des Harzformteils 43, Anordnen eines reflektierenden Elements 81 um die Lichtquelle 10 herum, Anordnen der ersten Schicht 51 in Kontakt mit dem reflektierenden Element 81 und Anordnen der zweiten Schicht 52 auf der ersten Schicht 51 ein. In gleicher Weise wie das reflektierende Element 80 enthält das reflektierende Element 81 vorzugsweise ein reflektierendes Material und ein Harz oder Glas. Das reflektierende Material kann dasselbe Material sein wie für das reflektierende Element 80. Das reflektierende Element 81 kann durch Auftropfen einer Zusammensetzung für das reflektierende Element, die das reflektierende Material und ein Harz oder Glas enthält, um die Lichtquelle 10 in der Aussparung des Harzformteils 43 herum und Härten der Zusammensetzung gebildet werden.
  • In dem Fall, bei dem die Lichtquelle 10 ein lichtemittierendes Element ist, kann beispielsweise die zweite Oberfläche 10b, die mit dem Paar aus positiven und negativen Elektroden versehen ist, auf der Leitungsverdrahtung der Montageplatte 200 mit bondenden Elementen, wie dazwischen angeordneten Höckern, flip-chip-montiert (d. h. mit der Oberseite nach unten montiert) werden. In dem Fall, bei dem das lichtemittierende Element, das als die Lichtquelle 10 verwendet wird, auf der Montageplatte 200 flip-chip-montiert (d. h. mit der Oberseite nach unten montiert) wird, dient die erste Oberfläche 10a der Lichtquelle 10 gegenüber der zweiten Oberfläche 10b, die mit dem Paar von Elektroden versehen ist, als die Hauptoberfläche zur Gewinnung von Licht.
  • Bei der lichtemittierenden Vorrichtung 102 deckt das reflektierende Element 81 vorzugsweise mindestens einen Teil der Lichtquelle 10, mindestens einen Teil der ersten Schicht 51 und die obere Oberfläche der Montageplatte 200 mit Ausnahme des Teils ab, auf dem die Lichtquelle 10 flip-chip-montiert ist. Das reflektierende Element 81 kann gebildet werden, indem eine dritte Harzzusammensetzung, die das reflektierende Element 81 aufbaut, in eine Aussparung 43r des Harzformteils 43 zugeführt und die dritte Harzzusammensetzung gehärtet wird. Das reflektierende Element 81 kann aus denselben Ausgangsmaterialien wie den Ausgangsmaterialien, die das reflektierende Element aufbauen, das für die lichtemittierende Vorrichtung 101 der ersten Ausführungsform verwendet wird, gebildet werden. Das reflektierende Element 81 kann ein reflektierendes Material oder ein weißes Pigment und vorzugsweise ein Harz enthalten. In dem Fall, bei dem die flip-chip-montierte Lichtquelle 10 ein lichtemittierendes Element ist, kann das reflektierende Element 81 die gesamten seitlichen Oberflächen oder einen Teil der seitlichen Oberflächen des lichtemittierenden Elements abdecken. In dem Fall, bei dem das reflektierende Element 81 einen Teil der seitlichen Oberflächen oder die gesamten seitlichen Oberflächen des lichtemittierenden Elements, das als flip-chip-montierte Lichtquelle 10 dient, abdeckt und die innere Oberfläche der Aussparung des Harzformteils 43 sich von der oberen Oberfläche der Montageplatte 200 bis zur Höhe der oberen Oberfläche des Harzformteils 43, der die seitliche Wand der Aussparung darstellt, erstreckt, wird kein Licht von der seitlichen Oberfläche der zweiten Schicht 52, die eine Lichtemissionsoberfläche sein könnte, gewonnen, wodurch rotes Licht von der oberen Oberfläche der zweiten Schicht 52 mit weniger Schwankung in der Richtung der Lichtemission emittiert werden kann.
  • Die erste Schicht 51, die den Fluoridleuchtstoff 71 enthält, kann durch Verwenden der ersten Harzzusammensetzung, die den Fluoridleuchtstoff 71 und das Harz enthält, und Härten der ersten Harzzusammensetzung gebildet werden. Die erste Harzzusammensetzung wird vorzugsweise in die Aussparung 43r des Harzformteils 43 aufgetropft, so dass die aufgetropfte erste Harzzusammensetzung in Kontakt mit dem reflektierenden Element 81 ist, und gehärtet. Die zweite Harzzusammensetzung, die den Nitridleuchtstoff 72 und das Harz enthält, wird auf die erste Schicht 51 aufgetropft und die zweite Harzzusammensetzung wird gehärtet, so dass die zweite Schicht 52 in Kontakt mit der ersten Schicht 51 gebildet werden kann. An Stelle des Auftropfens der zweiten Harzzusammensetzung auf die erste Schicht 51 kann die zweite Schicht 52 getrennt von der ersten Schicht 51 durch Härten der zweiten Harzzusammensetzung, in Kontakt Bringen mit der ersten Schicht 51 und Bonden mit einem Klebstoff an die erste Schicht 51 gebildet werden. Die erste Schicht 51 kann gebildet werden, indem der Fluoridleuchtstoff 71 beispielsweise einer zentrifugalen Sedimentation unterzogen wird, bevor das Harz oder Glas gehärtet wird, so dass der Fluoridleuchtstoff 71 vorherrschend in der Nähe der Lichtquelle 10 angeordnet sein wird, und dann die erste Harzzusammensetzung gehärtet wird. Die zweite Schicht 52 kann auch gebildet werden, indem der Nitridleuchtstoff 72 natürlicher Sedimentation oder zentrifugaler Sedimentation unterzogen wird, bevor das Harz oder Glas gehärtet wird, so dass der Nitridleuchtstoff 72 vorherrschend in der Nähe der ersten Schicht 51 angeordnet sein wird, und dann die zweite Harzzusammensetzung gehärtet wird. In dem Fall, bei dem der Fluoridleuchtstoff 71 oder der Nitridleuchtstoff 72 lokalisiert positioniert wird, kann eine klare Schicht, die im Wesentlichen den Fluoridleuchtstoff 71 bzw. den Nitridleuchtstoff 72 nicht enthält, an der ersten Schicht 51 bzw. der zweiten Schicht 52 gebildet werden und die klare Schicht, die den Nitridleuchtstoff 72 nicht enthält, kann auf der Oberfläche der zweiten Schicht 52 gegenüber der Oberfläche in Kontakt mit der ersten Schicht 51 gebildet werden. In dem Fall, bei dem die klare Schicht, die den Nitridleuchtstoff 72 nicht enthält, auf der Oberfläche der zweiten Schicht 52 gegenüber der Oberfläche in Kontakt mit der ersten Schicht 51 gebildet wird, kann die klare Schicht das Eindringen von Sauerstoff oder Wasser in die lichtemittierende Vorrichtung 102 verringern.
  • In dem Fall eines kollektiven Körpers, der eine Vielzahl von Aussparungen 43r aufweist und eine Vielzahl von miteinander integrierten Harzformteilen 43 einschließt, kann ein Vereinzelungsschritt des Zerschneidens und Vereinzelns des kollektiven Körpers zu einzelnen lichtemittierenden Vorrichtungen 102, die jeweils mindestens eine Lichtquelle 10 einschließen, eingeschlossen sein. Der kollektive Körper kann mit demselben Verfahren wie für das Vereinzeln des vorstehend beschriebenen kollektiven Formkörpers vereinzelt werden.
  • Bei der lichtemittierenden Vorrichtung 102 der zweiten Ausführungsform ist die Gesamtdicke T1+T2 der ersten Schicht und der zweiten Schicht entlang der Linie, die sich in der Richtung senkrecht zur ersten Oberfläche 10a des lichtemittierenden Elements 10 in der ersten Oberfläche 10a des lichtemittierenden Elements 10 erstreckt, vorzugsweise größer als die Dicke Te des lichtemittierenden Elements. Bei der lichtemittierenden Vorrichtung 102 der zweiten Ausführungsform ist die Gesamtdicke T1+T2 der ersten Schicht und der zweiten Schicht entlang der Linie, die sich in der Richtung senkrecht zur ersten Oberfläche 10a des lichtemittierenden Elements 10 in der ersten Oberfläche 10a des lichtemittierenden Elements 10 erstreckt, im Vergleich zur Dicke Te des lichtemittierenden Elements vorzugsweise eine Dicke in einem Bereich des 1,1-Fachen oder größer und 3-Fachen oder weniger, stärker bevorzugt eine Dicke in einem Bereich des 1,3-Fachen oder größer und 2,6-Fachen oder weniger und ferner bevorzugt eine Dicke in einem Bereich des 1,6-Fachen oder größer und 2,3-Fachen oder weniger. Bei der lichtemittierenden Vorrichtung 102 der zweiten Ausführungsform kann die Dicke T1 der ersten Schicht 51 entlang der Linie, die sich in der Richtung senkrecht zur ersten Oberfläche 10a des lichtemittierenden Elements 10 in der ersten Oberfläche 10a des lichtemittierenden Elements 10 erstreckt, größer sein als die Dicke T2 der zweiten Schicht 52. Unter der Annahme, dass die Dicke T2 der zweiten Schicht 52 1 ist, kann die Dicke T1 der ersten Schicht 51 in einem Bereich des 1,1-Fachen oder größer und 5-Fachen oder weniger liegen, kann in einem Bereich des 1,2-Fachen oder größer und 4,5-Fachen oder weniger liegen, kann in einem Bereich des 1,3-Fachen oder größer und 4-Fachen oder weniger liegen, kann das 3,5-Fache oder weniger sein, kann das 3-Fache oder weniger sein und kann das 2-Fache oder weniger sein. Bei der lichtemittierenden Vorrichtung 102 der zweiten Ausführungsform kann die Dicke T1 der ersten Schicht 51 entlang der Linie, die sich in der Richtung senkrecht zur ersten Oberfläche 10a des lichtemittierenden Elements 10 in der ersten Oberfläche 10a des lichtemittierenden Elements 10 erstreckt, gleich der oder kleiner als die Dicke T2 der zweiten Schicht 52 sein. Unter der Annahme, dass die Dicke T2 der zweiten Schicht 52 1 ist, kann die Dicke T1 der ersten Schicht 51 in einem Bereich des 0,1-Fachen oder größer und 1-Fachen oder weniger liegen, kann in einem Bereich des 0,2-Fachen oder größer und 0,9-Fachen oder weniger liegen, kann in einem Bereich des 0,3-Fachen oder größer und 0,8-Fachen oder weniger liegen, kann das 0,7-Fache oder weniger sein und kann das 0,6-Fache oder weniger sein.
  • 3 ist eine schematische Querschnittsansicht, die eine dritte Ausführungsform der lichtemittierenden Vorrichtung veranschaulicht. Eine lichtemittierende Vorrichtung 103, welche die dritte Ausführungsform verkörpert, unterscheidet sich von der lichtemittierenden Vorrichtung 102, welche die zweite Ausführungsform verkörpert, darin, dass ein Zwischenbereich 53 an Stelle der Grenzfläche zwischen der ersten Schicht 51 und der zweiten Schicht 52 vorliegt, und darin, dass das reflektierende Element 81 einen Teil der seitlichen Oberflächen der Lichtquelle 10 abdeckt. Die anderen Merkmale sind beiden lichtemittierenden Vorrichtungen gemeinsam.
  • Zwischenbereich
  • Die lichtemittierende Vorrichtung 103 schließt die erste Schicht 51 und die zweite Schicht 52, ohne Unterbrechung miteinander, und den Zwischenbereich 53 zwischen der ersten Schicht 51 und der zweiten Schicht 52 ein. Der Zwischenbereich 53 enthält den Fluoridleuchtstoff 71, den Nitridleuchtstoff 72 und ein Harz oder Glas. Die erste Schicht 51 enthält den Fluoridleuchtstoff 71 und das Harz oder Glas. Der Zwischenbereich 53 enthält den Fluoridleuchtstoff 71, den Nitridleuchtstoff 72 und das Harz oder Glas. Die zweite Schicht 52 enthält den Nitridleuchtstoff 72 und das Harz oder Glas. Die erste Harzzusammensetzung enthält den Fluoridleuchtstoff 71 und das Harz oder Glas und stellt die erste Schicht 51 dar. Die zweite Harzzusammensetzung enthält den Nitridleuchtstoff 72 und das Harz oder Glas und stellt die zweite Schicht 52 dar. Die erste Schicht, der Zwischenbereich und zweite Schicht werden kontinuierlich ohne Grenzflächen zwischen den Schichten oder dem Bereich hergestellt, indem die erste Harzzusammensetzung um die Lichtquelle 10 herum angeordnet wird, die zweite Harzzusammensetzung angeordnet wird, bevor die erste Harzzusammensetzung gehärtet wird, so dass mindestens ein Teil der zweiten Harzzusammensetzung kontinuierlich mit der ersten Harzzusammensetzung ist, und dann die erste Harzzusammensetzung und die zweite Harzzusammensetzung gehärtet werden. Wärme, die von der Lichtquelle erzeugt wird, wird leichter nach außen abgeführt und das Leistungsvermögen bei der Abführung von Wärme verbessert sich in dem Fall, bei dem die erste Schicht 51, der Zwischenbereich 53 und die zweite Schicht 52 kontinuierlich ohne Grenzflächen angeordnet sind als in dem Fall, bei dem die Grenzfläche zwischen der ersten Schicht 51 und der zweiten Schicht 52 vorliegt.
  • Bei einem Verfahren zur Herstellung der lichtemittierenden Vorrichtung 103 wird die erste Harzzusammensetzung, die den Fluoridleuchtstoff 71 und das Harz enthält, durch Vergießen auf der Lichtquelle 10 gebildet und wird die zweite Harzzusammensetzung, die den Nitridleuchtstoff 72 enthält, durch Vergießen gebildet, bevor die erste Harzzusammensetzung gehärtet ist. Bevor die zweite Harzzusammensetzung durch Vergießen gebildet wird, kann der Fluoridleuchtstoff 71 in der ersten Harzzusammensetzung, die durch Vergießen auf der Lichtquelle 10 gebildet wird, einer natürlichen Sedimentation oder zentrifugalen Sedimentation unterzogen werden, so dass der Fluoridleuchtstoff 71 vorherrschend in der Nähe der Lichtquelle angeordnet ist. Nachdem die zweite Harzzusammensetzung durch Vergießen auf der ersten Harzzusammensetzung gebildet ist, kann natürliche Sedimentation oder zentrifugale Sedimentation durchgeführt werden, so dass der Nitridleuchtstoff 72 vorherrschend in der Nähe der ersten Harzzusammensetzung angeordnet ist. Die Grenzfläche zwischen der ersten Harzzusammensetzung und zweiten Harzzusammensetzung bildet sich nicht, bevor die erste Harzzusammensetzung gehärtet wird, und der Zwischenbereich 53, der sowohl den Fluoridleuchtstoff 71 als auch den Nitridleuchtstoff 72 enthält, bildet sich. Zu diesem Zeitpunkt ist, was die Teilchendurchmesser der Leuchtstoffe in der ersten Schicht 51 und der zweiten Schicht 52 betrifft, der mittlere Teilchendurchmesser des Fluoridleuchtstoffs 71, der in der ersten Schicht 51 enthalten ist, vorzugsweise größer als der mittlere Teilchendurchmesser des Nitridleuchtstoffs 72, der in der zweiten Schicht 52 enthalten ist. Gemäß der Struktur ist es zum Zeitpunkt, wenn die Leuchtstoffe in der ersten Schicht 51 und der zweiten Schicht 52 angeordnet werden, weniger wahrscheinlich, dass sich der Fluoridleuchtstoff 71, der in der ersten Schicht 51 enthalten ist, in die zweite Schicht 52 mit Ausnahme des Zwischenbereichs 53 mischt, und ist es weniger wahrscheinlich, dass sich der Nitridleuchtstoff 72, der in der zweiten Schicht 52 enthalten ist, in die erste Schicht 51 mit Ausnahme des Zwischenbereichs 53 durch natürliche Sedimentation oder zentrifugale Sedimentation mischt. Demgemäß wird der Lichtstrom bei guter Abführung der Wärme daran gehindert abzunehmen. Der Fluoridleuchtstoff 71 und der Nitridleuchtstoff 72 sind besser thermisch leitfähig als Harze oder Glas. Also ist in dem Fall, bei dem der Zwischenbereich 53 ohne die Grenzfläche zwischen der ersten Schicht 51 und der zweiten Schicht 52 gebildet wird, der Weg der Wärme durch das Harz oder Glas beim Weg der Abführung von Wärme kürzer als in dem Fall, bei dem die klare Schicht, die im Wesentlichen keinen Fluoridleuchtstoff 71 oder Nitridleuchtstoff 72 enthält, zwischen der ersten Schicht 51 und der zweiten Schicht 52 gebildet wird. Das Leistungsvermögen bei der Abführung von Wärme, die von der Lichtquelle 10 erzeugt wird, verbessert sich deshalb. Die zweite Schicht 52 kann die klare Schicht, die im Wesentlichen keinen Nitridleuchtstoff 72 enthält, auf der Oberfläche gegenüber der Lichtquelle 10 einschließen. Die Bildung der klaren Schicht auf der Oberfläche der zweiten Schicht 52 gegenüber der Lichtquelle 10 kann das Eindringen von Sauerstoff oder Wasser in die lichtemittierende Vorrichtung 103 verringern.
  • Bei der lichtemittierenden Vorrichtung 103 der dritten Ausführungsform ist es schwierig, einzeln die Dicke des Zwischenbereichs 53 allein zu messen, und ist es auch schwierig zu messen, während zwischen der Dicke T1 der ersten Schicht 51 und der Dicke des Zwischenbereichs 53 und zwischen der Dicke T2 der zweiten Schicht 52 und der Dicke des Zwischenbereichs 53 getrennt wird. In dem Fall, bei dem die erste Schicht 51, die zweite Schicht 52 und der Zwischenbereich 53 in der lichtemittierenden Vorrichtung 103 gebildet werden, kann die Gesamtdicke der ersten Schicht 51, der zweiten Schicht 52 und des Zwischenbereichs 53 als die Gesamtdicke T1+T2 der Dicke T1 der ersten Schicht 51 und der Dicke T2 der zweiten Schicht 52 gemessen werden. Bei der lichtemittierenden Vorrichtung 103 der dritten Ausführungsform ist die Gesamtdicke T1+T2 der ersten Schicht 51, des Zwischenbereichs 53 und der zweiten Schicht 52 entlang der Linie, die sich in der Richtung senkrecht zur ersten Oberfläche 10a des lichtemittierenden Elements 10 in der ersten Oberfläche 10a des lichtemittierenden Elements 10 erstreckt, vorzugsweise größer als die Dicke Te des lichtemittierenden Elements 10. Bei der lichtemittierenden Vorrichtung 103 der dritten Ausführungsform ist die Gesamtdicke T1+T2 der ersten Schicht 51, des Zwischenbereichs 53 und der zweiten Schicht 52 entlang der Linie, die sich in der Richtung senkrecht zur ersten Oberfläche 10a des lichtemittierenden Elements 10 in der ersten Oberfläche 10a des lichtemittierenden Elements 10 erstreckt, vorzugsweise eine Dicke, im Vergleich zur Dicke Te des lichtemittierenden Elements 10, in einem Bereich des 1,1-Fachen oder größer und 3-Fachen oder weniger, stärker bevorzugt eine Dicke in einem Bereich des 1,3-Fachen oder größer und 2,6-Fachen oder weniger und ferner bevorzugt eine Dicke in einem Bereich des 1,6-Fachen oder größer und 2,3-Fachen oder weniger. Bei der lichtemittierenden Vorrichtung 103 der dritten Ausführungsform sind die Dicke Te des lichtemittierenden Elements 10 und die Gesamtdicke T1+T2 der ersten Schicht 51, des Zwischenbereichs 53 und der zweiten Schicht 52 vorzugsweise die Dicke Te des lichtemittierenden Elements 10 und die Gesamtdicke T1+T2 der ersten Schicht 51, des Zwischenbereichs 53 und der zweiten Schicht 52 entlang einer Linie, die sich in der Richtung senkrecht zur ersten Oberfläche 10a des lichtemittierenden Elements 10 erstreckt.
  • Beispiele
  • Eine spezifische Beschreibung wird wie nachstehend unter Bezug auf Beispiele gegeben werden, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Beispiele begrenzt.
  • Fluoridkomplex-Leuchtstoff 71-1
  • Als ein Mn-aktivierter Fluoridkomplex-Leuchtstoff 71-1 wurde ein Fluoridleuchtstoff mit der Zusammensetzung, dargestellt als K2[SiMn4+F6], bereitgestellt. Das Emissionsspektrum und das Reflexionsspektrum des Fluoridkomplex-Leuchtstoffs 71-1 wurden mit einem später beschriebenen Verfahren gemessen. Der Fluoridkomplex-Leuchtstoff 71-1 mit der Zusammensetzung, dargestellt als K2[SiMn4+F6], wies eine Emissions-Peakwellenlänge von 631 nm auf und die Halbwertsbreite des maximalen Emissionspeaks betrug 2,6 nm. In dem Fall, bei dem die Emissions-Peakwellenlänge des Anregungslichts 450 nm betrug, war das Reflexionsvermögen des Fluoridkomplex-Leuchtstoffs 71-1 22,0 %. Das Reflexionsvermögen, das unter Verwendung des Reflexionsspektrums von jedem Leuchtstoff gemessen wird, ist ein Wert zu Referenzzwecken. Die Brechungsindizes der Fluoridkomplex-Leuchtstoffe 71-1 und 71-2 betrugen 1,36. Die Brechungsindizes der Fluoridkomplex-Leuchtstoffe, eines MGF-Leuchtstoffs, der Nitridleuchtstoffe und eines Silikonharzes sind berechnete Werte. Der mittlere Teilchendurchmesser der Fluoridkomplex-Leuchtstoffe 71-1, gemessen mit dem nachstehend beschriebenen FSSS-Verfahren, beträgt 29,0 µm.
  • Fluoridkomplex-Leuchtstoff 71-2
  • Als der Mn-aktivierte Fluoridkomplex-Leuchtstoff 71-2 wurde ein Fluoridleuchtstoff mit der Zusammensetzung, dargestellt als K2[SiMn4+F6], bereitgestellt. Das Emissionsspektrum und das Reflexionsspektrum des Fluoridkomplex-Leuchtstoffs 71-2 wurden mit einem später beschriebenen Verfahren gemessen. Der Fluoridkomplex-Leuchtstoff 71-2 mit der Zusammensetzung, dargestellt als K2[SiMn4+F6], wies eine Emissions-Peakwellenlänge von 631 nm auf und die Halbwertsbreite des maximalen Emissionspeaks betrug 2,6 nm. In dem Fall, bei dem die Emissions-Peakwellenlänge des Anregungslichts 450 nm betrug, war das Reflexionsvermögen des Fluoridkomplex-Leuchtstoffs 71-2 12,2%. Der mittlere Teilchendurchmesser der Fluoridkomplex-Leuchtstoffe 71-2, gemessen mit dem nachstehend beschriebenen FSSS-Verfahren, beträgt 70,5 µm.
  • MGF-Leuchtstoff 71-3
  • Als ein Mn-aktivierter MGF-Leuchtstoff 71-3 wurde ein MGF-Leuchtstoff 71-3 mit der Zusammensetzung, dargestellt als (i-j)MgO·(j/2)Mb 2O)3·kMgF2·mCaF2·(1-n)GeO2·(n/2)Mc 2O3:zMn4+ (vorstehende Formel (II-II)) bereitgestellt. Das Emissionsspektrum und das Reflexionsspektrum des MGF-Leuchtstoffs 71-3 wurden mit einem später beschriebenen Verfahren gemessen. Der MGF-Leuchtstoff 71-3 mit der durch Formel (II-II) dargestellten Zusammensetzung wies eine Emissions-Peakwellenlänge von 670 nm auf und die Halbwertsbreite des maximalen Emissionspeaks betrug 25 nm. In dem Fall, bei dem die Emissions-Peakwellenlänge des Anregungslichts 450 nm betrug, war das Reflexionsvermögen des MGF-Leuchtstoffs 71-3 etwa 40 % und war sein Brechungsindex 1,70 bis 1,81. Der mittlere Teilchendurchmesser des Mn-aktivierten MGF-Leuchtstoffs 71-3, gemessen mit dem FSSS-Verfahren, betrug 20,5 µm.
  • Nitridleuchtstoff 72-1
  • Als ein Nitridleuchtstoff 72-1 wurde ein Nitridleuchtstoff mit der Zusammensetzung, dargestellt als (Ca,Sr,Eu)AlSiN3, bereitgestellt. Das Emissionsspektrum und das Reflexionsspektrum des Nitridleuchtstoffs wurden mit einem später beschriebenen Verfahren gemessen. Der Nitridleuchtstoff mit der Zusammensetzung, dargestellt als (Ca,Sr,Eu)AlSiN3, wies eine Emissions-Peakwellenlänge von 635 nm auf und die Halbwertsbreite des maximalen Emissionspeaks betrug 78,9 nm. Die Brechungsindizes der Nitridleuchtstoffe 72-1, 72-2, 72-3 und 72-4 betrugen 2,15 bis 2,25. Der mittlere Teilchendurchmesser des Nitridleuchtstoffs 72-1, gemessen mit dem FSSS-Verfahren, betrug 14,1 µm.
  • Nitridleuchtstoff 72-2
  • Als der Nitridleuchtstoff 72-2 wurde ein Nitridleuchtstoff mit der Zusammensetzung, dargestellt als (Ca,Sr,Eu)AlSiN3, bereitgestellt. Das Emissionsspektrum und das Reflexionsspektrum des Nitridleuchtstoffs wurden mit einem später beschriebenen Verfahren gemessen. Der Nitridleuchtstoff 72-2 mit der Zusammensetzung, dargestellt als (Ca,Sr,Eu)AlSiN3, wies eine Emissions-Peakwellenlänge von 648 nm auf und die Halbwertsbreite des maximalen Emissionspeaks betrug 86,8 nm. In dem Fall, bei dem die Emissions-Peakwellenlänge des Anregungslichts 450 nm betrug, war das Reflexionsvermögen des Nitridleuchtstoffs 72-2 7,0 %. Der mittlere Teilchendurchmesser des Nitridleuchtstoffs 72-2, gemessen mit dem FSSS-Verfahren, betrug 10,4 µm.
  • Nitridleuchtstoff 72-3
  • Als ein Nitridleuchtstoff 72-3 wurde ein Nitridleuchtstoff mit der Zusammensetzung, dargestellt als (Ca,Eu)AlSiN3, bereitgestellt. Das Emissionsspektrum und das Reflexionsspektrum des Nitridleuchtstoffs wurden mit einem später beschriebenen Verfahren gemessen. Der Nitridleuchtstoff 72-3 mit der Zusammensetzung, dargestellt als (Ca,Eu)AlSiN3, wies eine Emissions-Peakwellenlänge von 665 nm auf und die Halbwertsbreite des maximalen Emissionspeaks betrug 90,7 nm. In dem Fall, bei dem die Emissions-Peakwellenlänge des Anregungslichts 450 nm betrug, war das Reflexionsvermögen des Nitridleuchtstoffs 72-3 6,6 %. Der mittlere Teilchendurchmesser des Nitridleuchtstoffs 72-3, gemessen mit dem FSSS-Verfahren, betrug 10,2 µm.
  • Nitridleuchtstoff 72-4
  • Als ein Nitridleuchtstoff 72-4 wurde ein Nitridleuchtstoff mit der Zusammensetzung, dargestellt als (Ca,Sr,Eu)AlSiN3, bereitgestellt. Das Emissionsspektrum und das Reflexionsspektrum des Nitridleuchtstoffs wurden mit einem später beschriebenen Verfahren gemessen. Der Nitridleuchtstoff mit der Zusammensetzung, dargestellt als (Ca,Sr,Eu)AlSiN3, wies eine Emissions-Peakwellenlänge von 633 nm auf und die Halbwertsbreite des maximalen Emissionspeaks betrug 76 nm. In dem Fall, bei dem die Emissions-Peakwellenlänge des Anregungslichts 450 nm betrug, war das Reflexionsvermögen des Nitridleuchtstoffs 72-4 5,0 %. Der mittlere Teilchendurchmesser des Nitridleuchtstoffs 72-4, gemessen mit dem FSSS-Verfahren, betrug 12,0 µm.
  • Bewertung von jedem Leuchtstoff
  • Emissionsspektrum
  • Die Emissionsspektren der Fluoridkomplex-Leuchtstoffe, des MGF-Leuchtstoffs und der Nitridleuchtstoffe bei Zimmertemperatur (25 °C ± 5 °C) wurden gemessen, indem der Fluorid- oder Nitridleuchtstoff mit Licht mit einer Anregungswellenlänge von 450 nm unter Verwendung eines Geräts zur Messung der Quantenausbeute (hergestellt von Otsuka Electronics Co., Ltd., Produktname: QE-2000) bestrahlt wurde. 4 zeigt das Emissionsspektrum des Fluoridkomplex-Leuchtstoffs 71-1 mit der Zusammensetzung, dargestellt als K2[SiMn4+F6]. 5 zeigt das Emissionsspektrum des MGF-Leuchtstoffs 71-3 mit der Zusammensetzung, dargestellt durch Formel (II-II). 6 zeigt das Emissionsspektrum des Nitridleuchtstoffs 72-1 mit der Zusammensetzung, dargestellt als (Ca,Sr,Eu)AlSiN3. 7 zeigt das Emissionsspektrum des Nitridleuchtstoffs 72-3 mit der Zusammensetzung, dargestellt als (Ca,Eu)AlSiN3.
  • Reflexionsspektrum
  • Die Reflexionsspektren der Fluoridkomplex-Leuchtstoffe, des MGF-Leuchtstoffs und der Nitridleuchtstoffe im Wellenlängenbereich von 380 nm oder größer und 730 nm oder weniger wurden gemessen, indem der Fluorid- oder Nitridleuchtstoff, der eine Probe war, mit Licht, das von einer Halogenlampe emittiert wurde, die als eine Anregungslichtquelle diente, bei Zimmertemperatur (25 °C ± 5 °C) unter Verwendung eines Spektrofluorometers (hergestellt von Hitachi High-Technologies Corporation, Produktname: F-4500) bestrahlt wurde und Anregungs- und Emissionsscans des Spektrofluorometers synchron über die Wellenlängen durchgeführt wurden. Calciumhydrogenphosphat (CaHPO4) wurde als die Referenzprobe verwendet. Das Reflexionsvermögen von jedem der Fluoridkomplex-Leuchtstoffe, des MGF-Leuchtstoffs und der Nitridleuchtstoffe wurde als ein relatives Reflexionsvermögen relativ zum Reflexionsvermögen von Calciumhydrogenphosphat des Anregungslichts mit einer Emissions-Peakwellenlänge von 450 nm bestimmt.
  • Mittlerer Teilchendurchmesser
  • Die mittleren Teilchendurchmesser der Leuchtstoffe wurden mit dem FSSS-Verfahren unter Verwendung eines Fisher Sub-sieve Sizer Modell 95 (hergestellt von Fisher Scientific International, Inc.) gemessen.
  • Beispiel 1
  • Eine lichtemittierende Vorrichtung 102 der in 2 gezeigten Ausführungsform wurde hergestellt. Ein lichtemittierendes Element, das einen GaN-Halbleiter mit einer Emissions-Peakwellenlänge von 450 nm einschloss, wurde als die Lichtquelle 10 verwendet. Bei der lichtemittierenden Vorrichtung 102 war das lichtemittierende Element, das als die Lichtquelle 10 diente, auf der Montageplatte 200 flip-chip-montiert. Eine erste Harzzusammensetzung, die ein Silikonharz und einen Fluoridleuchtstoff 71, der den Fluoridkomplex-Leuchtstoff 71-1 enthielt und den MGF-Leuchtstoff nicht enthielt, wurde bei einem Mischungsverhältnis (Massenteile), das in Tabelle 1 gezeigt wird, aufgetropft, so dass die erste Harzzusammensetzung mit mindestens einem Teil der Lichtquelle 10 in Kontakt gebracht wurde. Dann wurde die erste Harzzusammensetzung gehärtet, um die erste Schicht 51, die den Fluoridleuchtstoff 71 enthielt, zu bilden. Nachfolgend wurde eine zweite Harzzusammensetzung, die ein Silikonharz und den Nitridleuchtstoff 72-1 bei einem Mischungsverhältnis (Massenteile), das in Tabelle 1 gezeigt wird, enthielt, auf die erste Schicht 51 aufgetropft, so dass die zweite Harzzusammensetzung mit mindestens einem Teil der ersten Schicht 51 in Kontakt gebracht wurde. Dann wurde die zweite Harzzusammensetzung gehärtet, um die zweite Schicht 52, die den Nitridleuchtstoff 72 enthielt, zu bilden. Die Brechungsindizes der Silikonharze betrugen 1,4 bis 1,5.
  • Vergleichsbeispiel 1
  • Eine lichtemittierende Vorrichtung 104 einer in 14 gezeigten Ausführungsform wurde hergestellt. Die lichtemittierende Vorrichtung 104 unterscheidet sich von der lichtemittierenden Vorrichtung 102 der in 2 gezeigten Ausführungsform darin, dass eine einzige Leuchtstoffschicht 54, die den Nitridleuchtstoff 72-1 enthält, eingeschlossen ist. Eine Harzzusammensetzung für die Leuchtstoffschicht, die ein Silikonharz und den Nitridleuchtstoff 72-1 bei einem Mischungsverhältnis (Massenteile), das in Tabelle 1 gezeigt wird, enthielt, wurde aufgetropft, so dass die Harzzusammensetzung für die Leuchtstoffschicht mit mindestens einem Teil der Lichtquelle 10 in Kontakt gebracht wurde. Dann wurde die Harzzusammensetzung gehärtet, um die Leuchtstoffschicht 54 zu bilden.
  • Vergleichsbeispiel 2
  • Eine lichtemittierende Vorrichtung 105 einer in 15 gezeigten Ausführungsform wurde hergestellt. Die lichtemittierende Vorrichtung 105 unterscheidet sich von der lichtemittierenden Vorrichtung 102 der in 2 gezeigten Ausführungsform darin, dass eine einzige Leuchtstoffschicht 55, die den Fluoridkomplex-Leuchtstoff 71-1 und den Nitridleuchtstoff 72-1 enthält, eingeschlossen ist. Eine Harzzusammensetzung für die Leuchtstoffschicht, die ein Silikonharz, den Fluoridkomplex-Leuchtstoff 71-1 und den Nitridleuchtstoff 72-1 bei einem Mischungsverhältnis (Massenteile), das in Tabelle 1 gezeigt wird, enthielt, wurde aufgetropft, so dass die Harzzusammensetzung für die Leuchtstoffschicht mit mindestens einem Teil der Lichtquelle 10 in Kontakt gebracht wurde. Dann wurde die Harzzusammensetzung gehärtet, um die einzige Leuchtstoffschicht 55, die den Fluoridkomplex-Leuchtstoff 71-1 und den Nitridleuchtstoff 72-1 enthielt, zu bilden.
  • Vergleichsbeispiel 3
  • Eine lichtemittierende Vorrichtung 106 einer in 16 gezeigten Ausführungsform wurde hergestellt. Die lichtemittierende Vorrichtung 106 unterscheidet sich von der lichtemittierenden Vorrichtung 102 der in 2 gezeigten Ausführungsform darin, dass eine einzige Leuchtstoffschicht 56, die den Fluoridkomplex-Leuchtstoff 71-1 enthält, eingeschlossen ist. Eine Harzzusammensetzung für die Leuchtstoffschicht, die ein Silikonharz und den Fluoridkomplex-Leuchtstoff 71-1 bei einem Mischungsverhältnis (Massenteile), das in Tabelle 1 gezeigt wird, enthielt, wurde aufgetropft, so dass die Harzzusammensetzung für die Leuchtstoffschicht mit mindestens einem Teil der Lichtquelle 10 in Kontakt gebracht wurde. Dann wurde die Harzzusammensetzung gehärtet, um die einzige Leuchtstoffschicht 56, die den Fluoridkomplex-Leuchtstoff 71-1 enthielt, zu bilden.
  • Bewertung der lichtemittierenden Vorrichtung
  • Emissionsspektrum
  • Das Emissionsspektrum, das die Emissionsintensität von jeder der lichtemittierenden Vorrichtungen in dem Beispiel und den Vergleichsbeispielen in Abhängigkeit von der Wellenlänge zeigt, wurde mit einem Gerät zur Messung des Gesamtlichtstroms gemessen, das im Wesentlichen dasselbe wie bei einer Messung des relativen Lichtstroms war. Bei dem Emissionsspektrum von jeder lichtemittierenden Vorrichtung wurden die Wellenlänge des maximalen Emissionspeaks, die minimale Emissionsintensität und die Wellenlänge der minimalen Emissionsintensität bestimmt. Die minimale Emissionsintensität und die Wellenlänge der minimalen Emissionsintensität in dem Emissionsspektrum ist hierin eine minimale Emissionsintensität und ihre Wellenlänge im Bereich von 15 nm oder 30 nm auf sowohl der langwelligen Seite als auch der kurzwelligen Seite von dem Zentrum aus, das die Wellenlänge des maximalen Emissionspeaks war. Eine Referenz-Emissionsintensität wurde als die minimale Emissionsintensität im Emissionsspektrum innerhalb des Bereichs von 15 nm oder 30 nm auf sowohl der langwelligen Seite als auch der kurzwelligen Seite von dem Zentrum aus, das die Wellenlänge des maximalen Emissionspeaks war, angesehen. Bei dem Emissionsspektrum der lichtemittierenden Vorrichtung die Wellenlänge des maximalen Emissionspeaks, das Emissionsintensitätsverhältnis bei der Wellenlänge des maximalen Emissionspeaks unter der Annahme, dass eine Referenz-Emissionsintensität 1 war. Auf dieser Grundlage wurde das Emissionsintensitätsverhältnis bei der Emissions-Peakwellenlänge der Lichtquelle bestimmt. Die dominanten Wellenlängen der lichtemittierenden Vorrichtungen der Beispiele 1 und 2 und Vergleichsbeispiele 1 bis 5 wurden bestimmt. Die dominante Wellenlänge wurde als die Wellenlänge im CIE 1931 Farbraum-Chromatizitätsdiagramm am Schnittpunkt der Spektralfarblinie und der Verlängerung einer Geraden angesehen, welche die Chromatizitätskoordinaten (x = 0,333, y = 0,333) von weißem Licht und die Chromatizitätskoordinaten (x, y) von Licht, das von der lichtemittierenden Vorrichtung emittiert wird, verbindet.
  • Chromatizität (x, y)
  • Die Chromatizitätskoordinaten x und y gemäß dem CIE 1931 Chromatizitätsdiagramm der lichtemittierenden Vorrichtungen in den Beispielen und den Vergleichsbeispielen wurden mit einem optischen Messsystem gemessen, das eine Kombination aus einem mehrkanaligen Spektroskop und einer Ulbricht-Kugel war.
  • Farbreinheit (%)
  • Die Farbreinheiten der lichtemittierenden Vorrichtungen in den Beispielen und den Vergleichsbeispielen wurden mit einem optischen Messsystem gemessen, das eine Kombination aus einem mehrkanaligen Spektroskop und einer Ulbricht-Kugel war. Eine Farbreinheit (%) stellt die Farbtiefe von Licht dar, das von einer lichtemittierenden Vorrichtung emittiert wird.
  • Lichtstrom (Im)
  • Die Lichtströme der lichtemittierenden Vorrichtungen in den Beispielen und den Vergleichsbeispielen wurden mit einem Gerät zur Messung des Gesamtlichtstroms gemessen, das eine Ulbricht-Kugel einsetzt.
  • Die Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse der lichtemittierenden Vorrichtungen gemäß Beispiel 1 und Vergleichsbeispielen 1 und 2.
  • Figure DE102020001999A1_0002
  • Die lichtemittierende Vorrichtung 102 gemäß Beispiel 1 zeigte 8,1 an Emissionsintensitätsverhältnis bei der Wellenlänge des maximalen Emissionspeaks im Emissionsspektrum unter der Annahme, dass die Referenz-Emissionsintensität 1 war, so dass blaues Licht, das von der Lichtquelle 10 emittiert wurde und keine Wellenlängenumwandlung durch den Fluoridleuchtstoff 71, der in der ersten Schicht 51 enthalten war, durchmachte, wirksam der Wellenlängenumwandlung durch den Nitridleuchtstoff 72, der in der zweiten Schicht 52 enthalten war, unterzogen wurde. Also wurde rotes Licht mit einer hohen Farbreinheit und einem hohen Lichtstrom erhalten, wodurch das blaue Licht, das von der Lichtquelle 10 emittiert wurde, im Wesentlichen daran gehindert wurde, aus der lichtemittierenden Vorrichtung 102 auszutreten. Die lichtemittierende Vorrichtung 102 gemäß Beispiel 1 zeigte einen höheren Lichtstrom als die lichtemittierende Vorrichtung 105 gemäß Vergleichsbeispiel 2, welche die Leuchtstoffschicht 55 einschloss, die den Fluoridkomplex-Leuchtstoff 71-1 und den Nitridleuchtstoff 72-1 enthielt. Dies liegt daran, dass die erste Schicht 51, die näher an der Lichtquelle 10 ist, den Fluoridkomplex-Leuchtstoff 71-1 mit einem Brechungsindex, der sich nicht stark von dem Brechungsindex des Harzes der ersten Schicht 51 unterschied, und einem geringeren Lichtreflexionsvermögen als der Nitridleuchtstoff, der in der zweiten Schicht 52 enthalten war, enthielt. Dies ermöglichte effiziente Wellenlängenumwandlung von blauem Licht, das von der Lichtquelle emittiert wurde, um den Lichtstrom zu verstärken, und ließ zu, dass der Nitridleuchtstoff 72-1, der in der zweiten Schicht 52 enthalten war, Wellenlängenumwandlung von blauem Licht durchführte, das von der Lichtquelle emittiert wurde und aus der ersten Schicht 51 austrat. Demgemäß ergab die lichtemittierende Vorrichtung 102 gemäß Beispiel 1 rotes Licht mit einer hohen Farbreinheit und einem hohen Lichtstrom.
  • 8 und 9 zeigen das Emissionsspektrum der lichtemittierenden Vorrichtung gemäß Beispiel 1 innerhalb des Wellenlängenbereichs von 600 nm oder größer und 660 nm oder weniger. 10 zeigt das Emissionsspektrum der lichtemittierenden Vorrichtung gemäß Beispiel 1 innerhalb des Wellenlängenbereichs von 400 nm oder größer und 500 nm oder weniger. 8 und 9 zeigen das Emissionsspektrum einschließlich des maximalen Emissionspeaks der lichtemittierenden Vorrichtung gemäß Beispiel 1, da der Emissionspeak der Lichtquelle relativ zu dem maximalen Emissionspeak im Emissionsspektrum der lichtemittierenden Vorrichtung gemäß Beispiel 1 klein ist. Wie in den 8 und 9 gezeigt, betrug im Emissionsspektrum der lichtemittierenden Vorrichtung gemäß Beispiel 1 die Wellenlänge des maximalen Emissionspeaks 631 nm und betrug die Wellenlänge, bei der die Emissionsintensität minimal war, 642,1 nm innerhalb des Bereichs von 15 nm auf sowohl der langwelligen Seite als auch der kurzwelligen Seite von 631 nm aus, mit anderen Worten des Bereichs von 616 nm oder größer und 646 nm oder weniger. Unter der Annahme, dass die Referenz-Emissionsintensität, welche die minimale Emissionsintensität im Bereich von 616 nm oder größer und 646 nm oder weniger war, 1 war, wurden das Emissionsintensitätsverhältnis bei der Wellenlänge des maximalen Emissionspeaks der Lichtquelle und das Emissionsintensitätsverhältnis bei der Wellenlänge des maximalen Emissionspeaks der vorstehend beschriebene lichtemittierenden Vorrichtung bestimmt. Das Emissionsintensitätsverhältnis bei der Wellenlänge des maximalen Emissionspeaks war 8,1, wie vorstehend beschrieben, unter der Annahme, dass die Referenz-Emissionsintensität im Emissionsspektrum der lichtemittierenden Vorrichtung 1 war. 10 zeigt ein Emissionsspektrum einschließlich des maximalen Emissionspeaks der Lichtquelle der lichtemittierenden Vorrichtung gemäß Beispiel 1. Im Emissionsspektrum der lichtemittierenden Vorrichtung betrug die Emissions-Peakwellenlänge der Lichtquelle 441,7 nm. Das Emissionsintensitätsverhältnis bei der Wellenlänge des maximalen Emissionspeaks der Lichtquelle war 0,017 unter der Annahme, dass die Referenz-Emissionsintensität im Emissionsspektrum der lichtemittierenden Vorrichtung 1 war.
  • Eine lichtemittierende Vorrichtung 105 gemäß Vergleichsbeispiel 2 schloss die Leuchtstoffschicht 55 ein, die den Nitridleuchtstoff 72-1 und den Fluoridkomplex-Leuchtstoff 71-1 enthielt. Die lichtemittierende Vorrichtung 105 zeigte einen höheren Lichtstrom als denjenigen der lichtemittierenden Vorrichtung 104 aus Vergleichsbeispiel 1, welche die Leuchtstoffschicht 54 einschloss, die den Nitridleuchtstoff 72-1 enthielt und den Fluoridkomplex-Leuchtstoff 71-1 nicht enthielt. Auf der anderen Seite schließt eine lichtemittierende Vorrichtung 106 gemäß Vergleichsbeispiel 3 die Leuchtstoffschicht 56 ein, die den Fluoridkomplex-Leuchtstoff 71-1 enthält und den Nitridleuchtstoff 72-1 nicht enthält. Die dominante Wellenlänge der lichtemittierenden Vorrichtung 106 konnte nicht gemessen werden und die lichtemittierende Vorrichtung emittierte nicht im Wesentlichen rotes Licht, da blaues Licht, das von der Lichtquelle emittiert wurde, nicht ausreichend von lediglich dem Fluoridkomplex-Leuchtstoff 71-1 absorbiert wurde.
  • Beispiel 2
  • Eine lichtemittierende Vorrichtung 102 gemäß Beispiel 2 wurde auf im Wesentlichen dieselbe Art und Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, ausgenommen dass der Nitridleuchtstoff 72-2 als der Nitridleuchtstoff 72, der in der zweiten Schicht 52 enthalten war, verwendet wurde.
  • Vergleichsbeispiel 4
  • Eine lichtemittierende Vorrichtung 104 gemäß Vergleichsbeispiel 4 wurde auf im Wesentlichen dieselbe Art und Weise wie in Vergleichsbeispiel 1 hergestellt, ausgenommen dass eine Harzzusammensetzung für die Leuchtstoffschicht, die den Nitridleuchtstoff 72-2 enthielt, als der Nitridleuchtstoff bei einem Mischungsverhältnis (Massenteile), das in Tabelle 2 gezeigt wird, verwendet wurde.
  • Vergleichsbeispiel 5
  • Eine lichtemittierende Vorrichtung 105 gemäß Vergleichsbeispiel 5 wurde auf im Wesentlichen dieselbe Art und Weise wie in Vergleichsbeispiel 2 hergestellt, ausgenommen dass eine Harzzusammensetzung für die Leuchtstoffschicht, die den Nitridleuchtstoff 72-2 enthielt, als der Nitridleuchtstoff bei einem Mischungsverhältnis (Massenteile), das in Tabelle 2 gezeigt wird, verwendet wurde.
  • Die Tabelle 2 zeigt die Ergebnisse der Bewertungen der lichtemittierenden Vorrichtungen gemäß Beispiel 2 und Vergleichsbeispielen 4 und 5. Diese Bewertungsergebnisse wurden mit den vorstehend beschriebenen Verfahren erhalten bewertet.
  • Figure DE102020001999A1_0003
  • Die lichtemittierende Vorrichtung 102 gemäß Beispiel 2 zeigte unter der Annahme, dass die Referenz-Emissionsintensität im Emissionsspektrum 1 war, dass ein Emissionsintensitätsverhältnis bei der Wellenlänge des maximalen Emissionspeaks 7,6 betrug und ein Emissionsintensitätsverhältnis bei der Wellenlänge des maximalen Emissionspeaks der Lichtquelle 10 0,014 betrug. Dieses Ergebnis zeigte, dass blaues Licht, das von der Lichtquelle 10 emittiert wurde, nicht aus der lichtemittierenden Vorrichtung 102 austrat. Die Farbreinheit war im Wesentlichen gleich derjenigen der Vergleichsbeispiele 4 und 5 und der Lichtstrom war erhöht. Die lichtemittierende Vorrichtung 102 gemäß Beispiel 2 emittierte rotes Licht mit einem hohen Lichtstrom, da blaues Licht, das von der Lichtquelle 10 emittiert wurde und keine Wellenlängenumwandlung durch den Fluoridkomplex-Leuchtstoff 71-1, der in der ersten Schicht 51 enthalten war, durchmachte, wirksam einer Wellenlängenumwandlung durch den Nitridleuchtstoff 72-2, der in der zweiten Schicht 52 enthalten war, unterzogen wurde und es weniger wahrscheinlich ist, dass es aus der lichtemittierenden Vorrichtung 102 austrat.
  • Beispiele 3 bis 7
  • Die lichtemittierenden Vorrichtungen 102 gemäß den Beispielen 3 bis 7 wurden auf im Wesentlichen dieselbe Art und Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, ausgenommen dass der Fluoridleuchtstoff 71-2 als der Fluoridleuchtstoff, der in der ersten Schicht 51 enthalten ist, verwendet wurde und dass der Nitridleuchtstoff 72-1 als der Nitridleuchtstoff, der in der zweiten Schicht 52 enthalten war, bei den Mischungsverhältnissen, die in Tabelle 3 gezeigt werden, verwendet wurde.
  • Die Tabelle 3 zeigt die Ergebnisse der Bewertungen der lichtemittierenden Vorrichtungen gemäß den Beispielen 3 bis 7. Diese Bewertungsergebnisse wurden mit den vorstehend beschriebenen Verfahren erhalten.
  • Figure DE102020001999A1_0004
  • Bei den Emissionsspektren der lichtemittierenden Vorrichtungen 102 gemäß den Beispielen 3 bis 7 wurde, je höher das Mischungsverhältnis des Fluoridkomplex-Leuchtstoffs 71-2 war, der in der ersten Schicht 51 enthalten war, das Emissionsintensitätsverhältnis bei der Wellenlänge des maximalen Emissionspeaks umso größer und das Emissionsintensitätsverhältnis bei der Emissions-Peakwellenlänge der Lichtquelle umso kleiner, unter der Annahme, dass die Referenz-Emissionsintensität 1 war. Demgemäß war, je höher das Mischungsverhältnis des Fluoridkomplex-Leuchtstoffs 71-1 war, der in der ersten Schicht 51 enthalten war, das Austreten von blauem Licht, das von der Lichtquelle 10 von der lichtemittierenden Vorrichtung 102 emittiert wurde, desto geringer, wodurch das erhaltene rote Licht hoch in der Farbreinheit und dem Lichtstrom sein kann.
  • Beispiele 8 bis 12
  • Die lichtemittierenden Vorrichtungen 102 gemäß den Beispielen 8 bis 12 wurden auf im Wesentlichen dieselbe Art und Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, ausgenommen dass der Fluoridleuchtstoff 71-2 als der Fluoridleuchtstoff 71, der in der ersten Schicht 51 enthalten ist, verwendet wurde und dass der Nitridleuchtstoff 72-2 als der Nitridleuchtstoff 72, der in der zweiten Schicht 52 enthalten war, bei den Mischungsverhältnissen, die in Tabelle 4 gezeigt werden, verwendet wurde.
  • Die Tabelle 4 zeigt die Ergebnisse der Bewertungen der lichtemittierenden Vorrichtungen gemäß den Beispielen 8 bis 12. Diese Bewertungsergebnisse wurden mit den vorstehend beschriebenen Verfahren erhalten.
  • Figure DE102020001999A1_0005
  • Bei den Emissionsspektren der lichtemittierenden Vorrichtungen 102 gemäß den Beispielen 8 bis 12 wurde, je höher das Mischungsverhältnis des Fluoridkomplex-Leuchtstoffs 71-2 war, der in der ersten Schicht 51 enthalten war, das Emissionsintensitätsverhältnis bei der Wellenlänge des maximalen Emissionspeaks umso größer und das Emissionsintensitätsverhältnis bei der Emissions-Peakwellenlänge der Lichtquelle umso kleiner, unter der Annahme, dass die Referenz-Emissionsintensität 1 war. Demgemäß war, je höher das Mischungsverhältnis des Fluoridkomplex-Leuchtstoffs 71 war, der in der ersten Schicht 51 enthalten war, das Austreten von blauem Licht, das von der Lichtquelle 10 von der lichtemittierenden Vorrichtung 102 emittiert wurde, desto geringer, wodurch das erhaltene rote Licht hoch in der Farbreinheit und dem Lichtstrom sein kann.
  • Beispiel 13
  • Eine lichtemittierende Vorrichtung 102 gemäß Beispiel 13 wurde auf im Wesentlichen dieselbe Art und Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, ausgenommen dass eine erste Harzzusammensetzung, die den MGF-Leuchtstoff 71-3 an Stelle des Fluoridkomplex-Leuchtstoffs 71-1 enthielt, und der MGF-Leuchtstoff 71-3 und der Nitridleuchtstoff 72-3 bei einem Mischungsverhältnis (Massenteile), das in Tabelle 5 gezeigt wird, enthalten waren.
  • Vergleichsbeispiel 6
  • Eine lichtemittierende Vorrichtung 104 gemäß Vergleichsbeispiel 6 wurde auf im Wesentlichen dieselbe Art und Weise wie in Vergleichsbeispiel 1 hergestellt, ausgenommen dass eine Harzzusammensetzung für die Leuchtstoffschicht, die den Nitridleuchtstoff 72-3 mit der Zusammensetzung, dargestellt als (Ca,Eu)AlSiN3 enthielt, bei einem Mischungsverhältnis (Massenteile), das in Tabelle 5 gezeigt wird, enthalten war.
  • Die Tabelle 5 zeigt die Ergebnisse der Bewertungen der lichtemittierenden Vorrichtungen gemäß Beispiel 13 und Vergleichsbeispiel 6.
  • Figure DE102020001999A1_0006
  • Die lichtemittierende Vorrichtung 102 gemäß Beispiel 13 zeigte ein Emissionsintensitätsverhältnis bei der Wellenlänge des maximalen Emissionspeaks von 3,6 im Emissionsspektrum unter der Annahme, dass die Referenz-Emissionsintensität 1 war, so dass es weniger wahrscheinlich war, dass blaues Licht, das von der Lichtquelle 10 emittiert wurde, aus der lichtemittierenden Vorrichtung 102 austrat. Demgemäß kann die lichtemittierende Vorrichtung gemäß Beispiel 13 rotes Licht mit einer hohen Farbreinheit und mit einem hohen Lichtstrom emittieren, der im Wesentlichen dem Lichtstrom in Vergleichsbeispiel 6 gleich ist. In dem Maße, wie sich die dominante Wellenlänge des roten Lichts, das von der lichtemittierenden Vorrichtung emittiert wird, zur langwelligen Seite verschiebt, ist die Wellenlänge entfernt von ungefähr 555 nm, wo menschliche Augen leicht scharf stellen, und der spektrale Hellempfindlichkeitsgrad nimmt ab, so dass in der Regel der Lichtstrom abnimmt. Die dominante Wellenlänge der lichtemittierenden Vorrichtung gemäß Beispiel 13 war 636,2 nm, was um etwa 5 nm zur längerwelligen Seite von der dominanten Wellenlänge der lichtemittierenden Vorrichtung 104 gemäß Vergleichsbeispiel 6 verschoben ist. Die lichtemittierende Vorrichtung gemäß Beispiel 13, die einen etwas höheren Lichtstrom als den Lichtstrom der lichtemittierenden Vorrichtung gemäß Vergleichsbeispiel 6 selbst in dem Fall beibehielt, bei dem sich die dominante Wellenlänge zur langwelligen Seite verschob, so dass rotes Licht mit einem hohen Lichtstrom erhalten wurde.
  • Die lichtemittierende Vorrichtung 104 gemäß Vergleichsbeispiel 6 zeigte ein Emissionsintensitätsverhältnis bei der Wellenlänge des maximalen Emissionspeaks von 1,7, was niedrig war, unter der Annahme, dass die Referenz-Emissionsintensität im Emissionsspektrum 1 war, und der Lichtstrom war etwas niedriger als in Beispiel 13.
  • 11 zeigt das Emissionsspektrum der lichtemittierenden Vorrichtung gemäß Beispiel 13 im Wellenlängenbereich von 600 nm oder größer und 800 nm oder weniger. 12 zeigt ein Emissionsspektrum im Wellenlängenbereich von 400 nm oder größer und 500 nm oder weniger der lichtemittierenden Vorrichtung gemäß Beispiel 13. 11 zeigt das Emissionsspektrum einschließlich des maximalen Emissionspeaks der lichtemittierenden Vorrichtung gemäß Beispiel 13, da der Emissionspeak der Lichtquelle relativ zu dem maximalen Emissionspeak im Emissionsspektrum der lichtemittierenden Vorrichtung gemäß Beispiel 13 klein ist. Im Emissionsspektrum der lichtemittierenden Vorrichtung gemäß Beispiel 13, das in 12 gezeigt wird, war die Wellenlänge des maximalen Emissionspeaks 659,9 nm und war die Wellenlänge, bei der die Emissionsintensität minimal war, 630,2 nm innerhalb des Bereichs von 30 nm auf sowohl der langwelligen Seite als auch der kurzwelligen Seite von 659,9 nm aus, mit anderen Worten des Bereichs von 629,9 nm oder größer und 680,9 nm oder weniger. Das Emissionsintensitätsverhältnis bei der Wellenlänge des maximalen Emissionspeaks der Lichtquelle und das Emissionsintensitätsverhältnis bei der Wellenlänge des maximalen Emissionspeaks der vorstehend beschriebenen lichtemittierenden Vorrichtung wurden unter der Annahme, dass die Referenz-Emissionsintensität 1 war, bestimmt. Das Emissionsintensitätsverhältnis bei der Wellenlänge des maximalen Emissionspeaks war 3,6, wie vorstehend beschrieben, unter der Annahme, dass die Referenz-Emissionsintensität im Emissionsspektrum der lichtemittierenden Vorrichtung 1 war. 12 zeigt das Emissionsspektrum einschließlich des maximalen Emissionspeaks der Lichtquelle der lichtemittierenden Vorrichtung gemäß Beispiel 13. Im Emissionsspektrum der lichtemittierenden Vorrichtung betrug die Emissions-Peakwellenlänge der Lichtquelle 443,4 nm. Das Emissionsintensitätsverhältnis bei der Wellenlänge des maximalen Emissionspeaks der Lichtquelle war 0,007 unter der Annahme, dass die Referenz-Emissionsintensität im Emissionsspektrum der lichtemittierenden Vorrichtung 1 war.
  • Beispiel 14
  • Eine lichtemittierende Vorrichtung 102 der in 2 gezeigten Ausführungsform wurde hergestellt. Ein lichtemittierendes Element, das aus einem Halbleiter auf GaN-Basis mit einer Emissions-Peakwellenlänge von 450 nm gebildet wurde, wurde als die Lichtquelle 10 verwendet. Bei der lichtemittierenden Vorrichtung 102 war das lichtemittierende Element als die Lichtquelle 10 auf der Montageplatte 200 flip-chip-montiert. Eine erste Harzzusammensetzung, die ein Silikonharz und einen Fluoridleuchtstoff 71 enthielt, der den Fluoridkomplex-Leuchtstoff 71-1 enthielt und den MGF-Leuchtstoff nicht enthielt, wurde hergestellt. Die erste Harzzusammensetzung enthielt 150 Massenteile Fluoridkomplex-Leuchtstoff 71-1 relativ zu 100 Massenteilen Silikonharz. Die erste Harzzusammensetzung wurde aufgetropft, so dass sie mit mindestens einem Teil der Lichtquelle 10 in Kontakt gebracht wurde, und die erste Harzzusammensetzung wurde gehärtet, um die erste Schicht 51, die den Fluoridleuchtstoff 71 enthielt, zu bilden. Nachfolgend wurde eine zweite Harzzusammensetzung, die ein Silikonharz und den Nitridleuchtstoff 72-4 enthielt, hergestellt. Die zweite Harzzusammensetzung enthielt 100 Massenteile Nitridleuchtstoff 72-4 relativ zu 100 Massenteilen Silikonharz. Die zweite Harzzusammensetzung wurde auf die erste Schicht 51 aufgetropft, so dass sie mit mindestens einem Teil der ersten Schicht 51 in Kontakt gebracht wurde, und die zweite Harzzusammensetzung wurde gehärtet, um die zweite Schicht 52, die den Nitridleuchtstoff 72 enthielt, zu bilden. Der Brechungsindex der Silikonharze lag in einem Bereich von 1,4 bis 1,5. Bei der resultierenden lichtemittierenden Vorrichtung 102 war der Fluoridleuchtstoff 71 lokal in der Nähe des lichtemittierenden Elements 10 in der ersten Schicht 51 durch zentrifugale Sedimentation angeordnet, und es bildete sich eine klare Schicht, die im Wesentlichen keinen Fluoridleuchtstoff 71 oder Nitridleuchtstoff 72 enthielt, zwischen der ersten Schicht 51 und der zweiten Schicht 52. Am Querschnitt der resultierenden lichtemittierenden Vorrichtung 102 war die Dicke Te des lichtemittierenden Elements 10 134 µm und war entlang der Linie, die sich in der Richtung senkrecht zur ersten Oberfläche 10a des lichtemittierenden Elements 10 in der ersten Oberfläche 10a des lichtemittierenden Elements 10 erstreckt, die Dicke T1 der ersten Schicht 51 76 µm und war die Dicke T2 der zweiten Schicht 52 226 µm, gemessen mit dem später beschriebenen Verfahren. Die klare Schicht, die sich zwischen der ersten Schicht 51 und der zweiten Schicht 52 bildete, wurde in der ersten Schicht 51 eingeschlossen und die Dicke der klaren Schicht allein konnte nicht einzeln gemessen werden.
  • Beispiel 15
  • Eine lichtemittierende Vorrichtung 103 der in 3 gezeigten Ausführungsform wurde hergestellt. Dasselbe lichtemittierende Element wie in Beispiel 14 wurde für die Lichtquelle 10 verwendet. Bei der lichtemittierenden Vorrichtung 103 war das lichtemittierende Element als die Lichtquelle 10 auf der Montageplatte 200 flip-chip-montiert. Eine erste Harzzusammensetzung, die ein Silikonharz und einen Fluoridleuchtstoff 71 enthielt, der den Fluoridkomplex-Leuchtstoff 71-1 enthielt und den MGF-Leuchtstoff nicht enthielt, wurde hergestellt. Die erste Harzzusammensetzung enthielt 150 Massenteile Fluoridkomplex-Leuchtstoff 71-1 relativ zu 100 Massenteilen Silikonharz. Eine zweite Harzzusammensetzung, die ein Silikonharz und den Nitridleuchtstoff 72-2 enthielt, wurde hergestellt. Die zweite Harzzusammensetzung enthielt 35 Massenteile Nitridleuchtstoff 72-2 und 35 Massenteile Nitridleuchtstoff 72-4 relativ zu 100 Massenteilen Silikonharz. Zum Regulieren der Chromatizität von Licht, das von der lichtemittierenden Vorrichtung 103 emittiert wurde, wurden zwei Arten des Nitridleuchtstoffs 72-2 und des Nitridleuchtstoffs 72-4 mit unterschiedlichen Zusammensetzungen des Leuchtstoffs als der Nitridleuchtstoff 72 verwendet, der in der zweiten Harzzusammensetzung enthalten war. Die erste Harzzusammensetzung wurde aufgetropft, so dass sie mit mindestens einem Teil der Lichtquelle 10 in Kontakt gebracht wurde, und die erste Harzzusammensetzung wurde gehärtet, um die erste Schicht 51, die den Fluoridleuchtstoff 71 enthielt, zu bilden. Nachfolgend wurde die zweite Harzzusammensetzung auf die erste Schicht 51 aufgetropft, so dass sie mit mindestens einem Teil der ersten Schicht 51 in Kontakt gebracht wurde, und die zweite Harzzusammensetzung wurde gehärtet, um die zweite Schicht 52, die den Nitridleuchtstoff 72 enthielt, zu bilden. Die resultierende lichtemittierende Vorrichtung 103 schloss die erste Schicht 51, die den Fluoridleuchtstoff 71 enthielt, den Zwischenbereich 53, der den Fluoridleuchtstoff 71 und den Nitridleuchtstoff 72 gemischt enthielt, und die zweite Schicht 52, die den Nitridleuchtstoff 72 enthielt, ein. Die erste Schicht 51, der Zwischenbereich 53 und die zweite Schicht 52 wurden kontinuierlich ohne die Grenzfläche zwischen den Schichten oder dem Bereich gebildet. Im Querschnitt der resultierenden lichtemittierenden Vorrichtung 103 war die Dicke Te des lichtemittierenden Elements 10 137 µm und war entlang der Linie, die sich in der Richtung senkrecht zur ersten Oberfläche 10a des lichtemittierenden Elements 10 in der ersten Oberfläche 10a des lichtemittierenden Elements 10 erstreckt, die Gesamtdicke T1+T2 der ersten Schicht 51, der zweiten Schicht 52 und des Zwischenbereichs 53 301 µm, gemessen mit dem später beschriebenen Verfahren. Bei der resultierenden lichtemittierenden Vorrichtung 103 konnten die Dicke T1 der ersten Schicht 51 und die Dicke T2 der zweiten Schicht 52 nicht einzeln gemessen werden, da die erste Schicht 51, der Zwischenbereich 53 und die zweite Schicht 52 kontinuierlich ohne die Grenzfläche gebildet waren.
  • Dicke von lichtemittierendem Element, erster Schicht, zweiter Schicht und Zwischenbereich
  • Die SEM-Querschnittsbilder der lichtemittierenden Vorrichtungen gemäß den Beispielen 14 und 15 wurden unter Verwendung eines Rasterelektronenmikroskops (SEM) erhalten. An dem SEM-Querschnittsbild wurde die Dicke zwischen der ersten Oberfläche 10a und der zweiten Oberfläche 10b als der anderen, dazu gegenüberliegenden Oberfläche der Lichtquelle 10, die auf der Montageplatte 200 platziert war, als die Dicke Te des lichtemittierenden Elements 10 gemessen. Die Gesamtdicke T1+T2 der ersten Schicht 51 und der zweiten Schicht 52 wurde entlang der Linie, die sich in der Richtung senkrecht zur ersten Oberfläche 10a des lichtemittierenden Elements 10 in der ersten Oberfläche 10a des lichtemittierenden Elements 10 erstreckt, gemessen.
  • Die Tabelle 6 zeigt die Ergebnisse der Bewertungen der lichtemittierenden Vorrichtungen gemäß den Beispielen 14 und 15.
  • Figure DE102020001999A1_0007
  • In den Emissionsspektren der lichtemittierenden Vorrichtung 102 gemäß Beispiel 14 und der lichtemittierenden Vorrichtung 103 gemäß Beispiel 15 waren unter der Annahme, dass die Referenz-Emissionsintensität 1 war, die Emissionsintensitätsverhältnisse bei der Wellenlänge des maximalen Emissionspeaks 7,4 und 7,8 und wurde rotes Licht mit einer hohen Farbreinheit und einem hohen Lichtstrom erhalten, im Wesentlichen ohne zuzulassen, dass blaues Licht, das von der Lichtquelle 10 emittiert wird, von der lichtemittierenden Vorrichtung 102 oder 103 austritt.
  • Bewertung der Zuverlässigkeit (relativer Lichtstrom nach andauerndem Leuchten)
  • Die lichtemittierenden Vorrichtungen gemäß den Beispielen 14 und 15 wurden in eine Hochtemperaturkammer bei einer Temperatur von 85 °C und einer Feuchtigkeit von 85 % platziert und einem andauernden Leuchten bei 350 mA unterzogen und der Lichtstrom wurde bei jeder verstrichenen Zeitdauer mit einem Gerät zur Messung des Gesamtlichtstroms gemessen, das eine Ulbricht-Kugel einsetzt. Unter der Annahme, dass der anfängliche Lichtstrom der lichtemittierenden Vorrichtung, die bei 350 mA leuchtet, vor dem Platzieren in die Hochtemperaturkammer 100 % betrug, wurden die Lichtströme vom anfänglichen Zustand bis nach dem andauernden Leuchten als relative Werte ausgedrückt. Der relative Wert des Lichtstroms der lichtemittierenden Vorrichtung nach dem Verstreichen von 1018 Stunden hinsichtlich 100 % des anfänglichen Lichtstroms der lichtemittierenden Vorrichtung wurde als die Beibehaltung des Lichtstroms berechnet. 13 zeigt die Ergebnisse.
  • Die lichtemittierende Vorrichtung gemäß Beispiel 14 zeigte eine Beibehaltung des Lichtstroms von 42,8 % und die lichtemittierende Vorrichtung gemäß Beispiel 15 zeigte eine Beibehaltung des Lichtstroms von 72,0 %. Bei der lichtemittierenden Vorrichtung gemäß Beispiel 15 war der Zwischenbereich, der den Fluoridkomplex-Leuchtstoff 71-1, den Nitridleuchtstoff 72-4 und den Nitridleuchtstoff 72-2 gemischt enthielt, zwischen der ersten Schicht und der zweiten Schicht gebildet worden. Die erste Schicht, der Zwischenbereich und die zweite Schicht wurden kontinuierlich ohne die Grenzfläche gebildet. Dies wird als ein Grund dafür angesehen, dass Wärme, die von der Lichtquelle erzeugt wird, leicht nach außen abgeführt wird, um ein gutes Leistungsvermögen bei der Abführung von Wärme zu erreichen, und die Beibehaltung des Lichtstroms verbesserte sich, wie durch die Beibehaltung des Lichtstroms und 13 gezeigt. Die lichtemittierende Vorrichtung gemäß Beispiel 15 schloss den Zwischenbereich, der den Fluoridkomplex-Leuchtstoff 71-1, den Nitridleuchtstoff 72-4 und den Nitridleuchtstoff 72-2 gemischt zwischen der ersten Schicht und der zweiten Schicht enthielt, ein und deshalb verbesserte sich die Lebensdauer der lichtemittierenden Vorrichtung und die Beibehaltung des Lichtstroms verbesserte sich sogar im Fall von andauerndem Leuchten bei hoher Temperatur. Bei der lichtemittierenden Vorrichtung gemäß Beispiel 14 war die klare Schicht, die im Wesentlichen keinen Leuchtstoff enthielt, zwischen der ersten Schicht und der zweiten Schicht gebildet worden und deshalb war die Beibehaltung des Lichtstroms geringer als diejenige der lichtemittierenden Vorrichtung gemäß Beispiel 15 mit dem Zwischenbereich zwischen der ersten Schicht und der zweiten Schicht.
  • Die lichtemittierende Vorrichtung der vorliegenden Offenbarung kann in geeigneter Weise für Signale, beleuchtete Schalter, verschiedene Sensoren, verschiedene Anzeigen, kleine Stroboskope und dergleichen verwendet werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2019 A [0001]
    • JP 068534 A [0001]
    • JP 202049075 [0001]

Claims (15)

  1. Eine rotes Licht emittierende Vorrichtung, umfassend: eine Lichtquelle; eine erste Schicht, welche mindestens einen Teil der Lichtquelle abdeckt und einen Fluoridleuchtstoff zur Wellenlängenumwandlung des von der Lichtquelle emittierten Lichts umfasst, wobei der Fluoridleuchtstoff mindestens eines von einem Mangan-aktivierten Fluoridkomplex-Leuchtstoff und einem Mangan-aktivierten Fluorgermanat-Leuchtstoff enthält; und eine zweite Schicht, welche mindestens einen Teil der ersten Schicht abdeckt und einen Nitridleuchtstoff zur Wellenlängenumwandlung des von der Lichtquelle und/oder der ersten Schicht emittierten Lichts umfasst.
  2. Die lichtemittierende Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei in einem Fall, in dem der Fluoridkomplex-Leuchtstoff enthalten ist und der Fluorgermanat-Leuchtstoff nicht enthalten ist, wobei eine erste Referenz-Emissionsintensität als eine minimale Emissionsintensität in einem Emissionsspektrum in einem Bereich von 15 nm sowohl auf einer langwelligen Seite als auch auf einer kurzwelligen Seite von einem Zentrum aus betrachtet wird, das eine Wellenlänge eines ersten maximalen Emissionspeaks in einem Emissionsspektrum der lichtemittierenden Vorrichtung ist, und in einem Fall; in dem der Fluorgermanat-Leuchtstoff umfasst ist, wobei eine zweite Referenz-Emissionsintensität als eine minimale Emissionsintensität in einem Emissionsspektrum in einem Bereich von 30 nm sowohl auf der langwelligen Seite als auch auf der kurzwelligen Seite von dem Zentrum aus betrachtet wird, das eine Wellenlänge eines zweiten maximalen Emissionspeaks in dem Emissionsspektrum der lichtemittierenden Vorrichtung ist, unter der Annahme, dass die erste Referenz-Emissionsintensität und die zweite Referenz-Emissionsintensität 1 sind, ein Emissionsintensitätsverhältnis bei der Wellenlänge des ersten maximalen Emissionspeaks oder des zweiten maximalen Emissionspeaks der Lichtquelle größer als 0 und 0,1 oder weniger ist, und ein Emissionsintensitätsverhältnis bei der Wellenlänge des ersten maximalen Emissionspeaks oder des zweiten maximalen Emissionspeaks im Emissionsspektrum größer als 2,8 ist.
  3. Die lichtemittierende Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei unter der Annahme, dass die erste Referenz-Emissionsintensität und die zweite Referenz-Emissionsintensität 1 sind, das Emissionsintensitätsverhältnis bei der Wellenlänge des ersten maximalen Emissionspeaks oder des zweiten maximalen Emissionspeaks in dem Emissionsspektrum 3,0 oder größer und 12,0 oder kleiner ist.
  4. Die lichtemittierende Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Fluoridkomplex-Leuchtstoff eine Zusammensetzung, dargestellt durch nachstehende Formel (I), aufweist: A2[Ma 1-aMn4+aF6] (I), wobei „A“ mindestens ein Ion ist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Alkalimetall-Ionen und NH4 +, wobei Ma mindestens ein Element ist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Elementen der Gruppe IV und Elementen der Gruppe XIV, und wobei „a“ die Bedingung 0 < a < 0,2 erfüllt.
  5. Die lichtemittierende Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Fluorgermanat-Leuchtstoff eine Zusammensetzung, dargestellt durch eine der nachstehenden Formeln (II-I) und (II-II), aufweist: 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) wobei Mb mindestens ein Element, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb und Lu, darstellt, wobei Mc mindestens ein Element, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Al, Ga und In, darstellt und wobei i, j, k, m, n und z Zahlen sind, welche jeweils die Bedingungen 2 ≤ i ≤ 4, 0≤j < 0,5, 0 < k < 1,5, 0 ≤ m < 1,5, 0 < n < 0,5 und 0 < z < 0,05 erfüllen.
  6. Die lichtemittierende Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Nitridleuchtstoff mindestens eines, ausgewählt aus Europium-aktivierten Nitridleuchtstoffen, jeweils umfassend Silizium, Aluminium, und mindestens eines von Calcium und Strontium in der Zusammensetzung, umfasst.
  7. Die lichtemittierende Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Nitridleuchtstoff eine Zusammensetzung, dargestellt durch nachstehende Formel (III), aufweist: (Cal-s-tSrsEut)xAluSivNw (III) wobei s, t, u, v, w und x Zahlen sind, welche jeweils die Bedimgungen 0 ≤ s < 1, 0 < t < 1.0, 0 < s + t < 1,0, 0,8 ≤ ×≤ 1,0, 0,8≤ u ≤ 1,2, 0,8≤ v ≤ 1,2, 1,9 ≤ u + v ≤ 2,1 und 2,5 ≤ w ≤ 3,5 erfüllen.
  8. Die lichtemittierende Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Lichtquelle eine Emissions-Peakwellenlänge in einem Bereich von 400 nm oder größer und 480 nm oder weniger aufweist.
  9. Die lichtemittierende Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Lichtquelle ein lichtemittierendes Halbleiterelement auf GaN-Basis umfasst.
  10. Die lichtemittierende Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die erste Schicht ein Harz oder Glas umfasst und die zweite Schicht ein Harz oder Glas umfasst.
  11. Die lichtemittierende Vorrichtung gemäß Anspruch 10, wobei das Harz mindestens eines, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Silikonharz, einem modifizierten Silikonharz, einem Epoxidharz und einem modifiziertem Epoxidharz umfasst.
  12. Die lichtemittierende Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die zweite Schicht die erste Schicht durchgehend bedeckt und wobei ein Bereich zwischen der ersten Schicht und der zweiten Schicht ein Zwischenbereich ist, welcher den Fluoridleuchtstoff, den Nitridleuchtstoff und ein Harz oder Glas umfasst.
  13. Die lichtemittierende Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die zweite Schicht in Kontakt mit mindestens einem Teil der ersten Schicht steht, wobei die lichtemittierende Vorrichtung ferner einen lichtdurchlässigen Körper auf einer Oberfläche der zweiten Schicht gegenüber der mit der ersten Schicht in Kontakt stehenden Oberfläche umfasst.
  14. Die lichtemittierende Vorrichtung gemäß Anspruch 13, wobei der lichtdurchlässige Körper ein Glasmaterial umfasst.
  15. Die lichtemittierende Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14, ferner umfassend ein reflektierendes Element in Kontakt mit einem Teil der Lichtquelle und einem Teil der ersten Schicht oder einem Teil der zweiten Schicht.
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