DE112011103144T5 - Roter Phosphor, Verfahren zum Bereitstellen desselben und Licht emittierende Vorrichtung, welche denselben aufweist - Google Patents

Roter Phosphor, Verfahren zum Bereitstellen desselben und Licht emittierende Vorrichtung, welche denselben aufweist Download PDF

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Jeong Ho Ryu
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Abstract

Es ist ein roter Phosphor vorgesehen, der eine überdurchschnittliche thermische und chemische Stabilität und eine herausragende Leuchteffizienz hat, wobei der rote Phosphor eine Verbindung aufweist, welche in folgender Zusammensetzungsformel ausgedrückt wird: Az(Sr, M)2(Si, Al)O4-xNy:R(0 < x < 3, y = 2x/3, 0,001 < z < 0,1), wobei A wenigstens ein Element ist, welches aus einer Gruppe ausgewählt ist, welche aus Lithium (Li), Kalium (K) und Natrium (Na) besteht, M wenigstens ein Element ist, welches aus einer Gruppe ausgewählt ist, welche aus Barium (Ba), Magnesium (Mg) und Calzium (Ca) besteht, und R wenigstens ein Element ist, welches aus einer Gruppe ausgewählt ist, welche aus Lanthaniden und einem Übergangsmetall-Element besteht.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Ein roter Phosphor, ein Verfahren zum Bereitstellen desselben und eine Licht emittierende Vorrichtung, welche denselben aufweist, sind offenbart. Genauer sind ein roter Phosphor, welcher herausragende Licht emittierende Charakteristiken und eine thermische und chemische Stabilität zeigt, ein Verfahren zum Bereitstellen desselben und eine Licht emittierende Vorrichtung, welche denselben aufweist, offenbart.
  • Technischer Hintergrund
  • Leuchtdioden (LEDs = Light Emitting Diodes) zeigen eine hohe Zuverlässigkeit, haben geringe Wartungs- und Reparaturkosten aufgrund eines langen Instandhaltungsintervalls und haben eine geringe Leistungsaufnahme, verglichen mit existierenden Beleuchtungsinstrumenten, und sie können demnach in großem Maße zur Energieeinsparung beitragen. Weiterhin hat, da es leicht ist, verschiedene Designs einzusetzen, und da die Wärmeerzeugung als eine Beleuchtungsvorrichtung gering ist, eine LED sehr favorisierende Bedingungen, wenn die LED als Beleuchtung verwendet wird.
  • Ein fluoreszierendes Material, welches in einer Vorrichtung, welche diese LEDs aufweisen und dergleichen verwendet wird, ist ein Material, welches Licht mit einer bestimmten Wellenlänge von verschiedenen Lichtquellen in Licht mit einer erwünschten Wellenlänge umwandelt, und es ist eine Kerntechnologie zur Herstellung einer weißen LED. Zusätzlich ist die Effizienz des fluoreszierenden Materials ein essentieller Faktor beim Treiben einer Anzeige und dient als ein Hauptparameter, welcher direkt mit der Effizienz eines Lichtquellenprodukts, welches die Anzeige aufweist, verbunden ist. In der jüngsten Zeit wurde eine Technologie zum Implementieren von weißem Licht nahe zu natürlichem Licht, wie es in CIE Farbkoordinaten definiert ist, entwickelt, und Studien an einer weißen LED-Vorrichtung zum Emittieren des weißen Lichts wurden aktiv durchgeführt.
  • Im Allgemeinen wird eine weiße LED in einer Art und Weise hergestellt, in der eine oder mehrere Phosphore, welche aus Phosphoren von Rot, Blau, Gelb und dergleichen ausgewählt sind, bei blauen oder ultravioletten LED-Chips eingesetzt. Insbesondere ist es, wenn ein roter Phosphor und ein Phosphor einer anderen Farbe in Kombination verwendet werden, in dem Fall einer geringen Halbwertsbreite von jedem Phosphor schwierig, einen ausreichenden Farbwiedergabe-Index sicherzustellen und es gibt eine Beschränkung bei der Implementierung des erwünschten natürlichen weißen Lichts.
  • Weiterhin ist es, da der rote Phosphor im Stand der Technik eine relativ geringe Halbwertsbreite zeigt und einen Lichtemissions-Peak bei einem Wellenlängenband von 550 nm bis 700 nm zeigt, schwierig, eine ausreichende Farbwiedergabe-Eigenschaft zu zeigen. Demzufolge gibt es bei einer weißen LED eine Notwendigkeit zur Entwicklung eines roten Phosphors, welcher eine herausragende Leuchteffizienz hat und eine ausreichende Farbwiedergabe-Eigenschaft implementieren kann.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Technische Zielsetzung
  • Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wird ein roter Phosphor, welcher eine hohe Luminanz hat und eine herausragende thermische und chemische Stabilität zeigt, ein Verfahren zum Bereitstellen desselben und eine Licht emittierende Vorrichtung, welche denselben aufweist, bereitgestellt.
  • Technische Lösungen
  • Ein roter Phosphor gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein roter Phosphor, welcher eine Verbindung aufweist, welche in der folgenden Verbindungsformel ausgedrückt wird: Az(Sr, M)2(Si, Al)O4-xNy(0 < x < 3, y = 2x/3, 0,001 < z < 0,1), wobei A wenigstens ein Element ist, welches aus einer Gruppe ausgewählt ist, welche aus Lithium (Li), Kalium (K) und Natrium (Na) besteht, und M wenigstens ein Element ist, welches aus einer Gruppe ausgewählt ist, welche aus Barium (Ba), Magnesium (Mg) und Calzium (Ca) besteht.
  • Gemäß einem Aspekt kann A Natrium (Na) sein, und M kann Calzium (Ca) sein.
  • Gemäß einem Aspekt kann die Verbindung, welche ausgedrückt wird als Az(Sr, M)2(Si, Al)O4-xNy:R(0 < x < 3, y = 2x/3, 0,001 < z < 0,1) ein Wirts-Material aufweisen, welches eine Kristallphase hat, und A kann als ein Dotier-Material oder Aktivator in der Verbindung enthalten sein.
  • Gemäß einem Aspekt kann die Verbindung, welche ausgedrückt wird als Az(Sr, M)2(Si, Al)O4-xNy:R(0 < x < 3, y = 2x/3, 0,001 < z < 0,1) ein Wirts-Material aufweisen, welches eine Kristallphase hat, und A und Aluminium (Al) können als ein Dotier-Material oder Aktivator in der Verbindung enthalten sein.
  • Gemäß einem Aspekt kann der rote Phosphor einen Lichtemissions-Peak bei einem Wellenlängenband von 600 nm bis 700 nm durch Verwenden eines blauen oder ultravioletten Wellenlängenbereichs als einer Anregungsquelle haben.
  • Gemäß einem Aspekt kann der rote Phosphor weiterhin Europium (Eu) oder Dysprosium (Dy) als einen Aktivator enthalten.
  • Gemäß einem Aspekt kann eine Spektren-Halbwertsbreite einer Lichtemissions-Wellenlänge des roten Phosphor von 83 nm bis 150 nm sein.
  • Gemäß einem Aspekt kann die Kristallstruktur eine orthorhombische Kristallstruktur sein.
  • Ein Verfahren zum Bereitstellen eines roten Phosphors gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden ist ein Verfahren zum Herstellen eines roten Phosphors mit: einem Mischschritt des Mischens von Rohmaterialien einschließlich wenigstens einer Verbindung einer Sr-enthaltenden Verbindung und einer M-enthaltenden Verbindung, einer A-enthaltenden Verbindung, einer Eu-enthaltenden Verbindung, einer Al-enthaltenden Verbindung, eines Si-enthaltenden Oxids und eines Si-enthaltenden Nitrids auf; einem Sinter-Schritt des Sinterns der Mischung, um eine Verbindung zu erhalten, welche in folgender Verbindungsformel ausgedrückt wird: Az(Sr, M)2(Si, Al)O4-xNy:Eu(0 < x < 3, y = 2x/3, 0,001 < z < 0,1); und einem Mahlschritt des Zerkleinerns und Mahlens der gesinterten Verbindung, wobei A wenigstens ein Element ist, welches aus einer Gruppe ausgewählt ist, welche aus Lithum (Li), Kalium (K) und Natrium (Na) besteht, und M wenigstens ein Element ist, welches aus einer Gruppe ausgewählt ist, welche aus Barium (Ba), Magnesium (Mg) und Calzium (Ca) besteht.
  • Gemäß einem Aspekt können der Sinter-Schritt und der Mahlschritt jeweils zweimal durchgeführt werden.
  • Gemäß einem Aspekt kann die Eu-enthaltende Verbindung Europiumoxid (Eu2O3) sein.
  • Gemäß einem Aspekt kann bei dem Mischschritt weiterhin Mangankarbonat gemischt werden bzw. zugemischt werden.
  • Gemäß einem Aspekt kann die Sr-enthaltende Verbindung ein Metall, ein wasserlösliches Metallsalz, ein Oxid, ein Nitrat, ein Oxidsalz, ein Sulfat oder ein Karbonat von Strontium (Sr) aufweisen.
  • Gemäß einem Aspekt kann die M-enthaltende Verbindung ein Metall, ein wasserlösliches Metallsalz, ein Oxid, ein Nitrat, ein Oxidsalz, ein Sulfat oder ein Karbonat von M aufweisen.
  • Gemäß einem Aspekt kann das Si-enthaltende Oxid Siliziumoxid (SiO2) sein und das Si-enthaltende Nitrid kann Siliziumnitrid (Si3N4) sein.
  • Gemäß einem Aspekt können bei dem Mischschritt die Rohmaterialien unter Verwendung eines Lösungsmittels nass gemischt werden.
  • Gemäß einem Aspekt kann das Verfahren weiterhin Folgendes aufweisen: ein Trocknen der Mischung, welche dem Mischschritt unterzogen wird.
  • Gemäß einem Aspekt kann das Sintern in einem Temperaturbereich von 1000°C bis 1800°C für 1 bis 24 Stunden durchgeführt werden.
  • Gemäß einem Aspekt kann das Sintern unter einer Stickstoffgas-Atmosphäre durchgeführt werden.
  • Eine Licht emittierende Vorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist ein Licht emittierendes Element, welches ein Anregungslicht emittiert; und eine Wellenlängen-Umwandlungseinheit auf, die das Anregungslicht absorbiert, um sichtbares Licht zu emittieren, wobei die Wellenlängen-Umwandlungseinheit eine Verbindung aufweist, welche in folgender Zusammensetzungsformel ausgedrückt wird: Az(Sr, M)2(Si, Al)O4-xNy:R(0 < x < 3, y = 2x/3, 0,001 < z < 0,1), wobei A wenigstens ein Element ist, welches aus einer Gruppe ausgewählt ist, welche aus Lithium (Li), Kalium (K) und Natrium (Na) besteht, M wenigstens ein Element ist, welches ausgewählt aus einer Gruppe ist, welche aus Barium (Ba), Magnesium (Mg) und Calzium (Ca) besteht, und R wenigstens ein Element ist, welches aus einer Gruppe ausgewählt ist, welche aus Lanthanid und einem Übergangsmetall-Element besteht.
  • Gemäß einem Aspekt kann der rote Phosphor einen Lichtemissions-Peak bei einem Wellenlängenband von 600 nm bis 700 nm durch ein Verwenden eines blauen oder ultravioletten Wellenlängenbereichs als einer Anregungsquelle emittieren.
  • Gemäß einem Aspekt kann das Licht emittierende Element eine Ultraviolett-Licht-emittierende Diode oder eine Blaulicht-emittierende Diode sein.
  • Gemäß einem Aspekt kann die Licht emittierende Vorrichtung wenigstens einen Phosphor aufweisen, welcher ausgewählt ist aus einer Gruppe, welche aus einem blauen Phosphor, einem grünen Phosphor und einem gelben Phosphor besteht, und ein letztendliches Ausgabelicht der Licht emittierenden Vorrichtung kann weißes Licht sein.
  • Gemäß einem Aspekt kann die Wellenlängen-Umwandlungseinheit eine Multischicht-Struktur bzw. Mehrschicht-Struktur haben, welche auf einem oberen Abschnitt des Licht emittierenden Elements gebildet ist, und wenigstens zwei Phosphorschichten aufweist, welche Phosphore aufweisen, welche voneinander unterschiedlich sind.
  • Gemäß einem Aspekt kann der Phosphor wenigstens einer sein, welcher aus einer Gruppe ausgewählt ist, welche aus einem blauen Phosphor, einem grünen Phosphor und einem gelben Phosphor besteht und ein letztendliches Ausgabelicht der Licht emittierenden Vorrichtung kann weißes Licht sein.
  • Gemäß einem Aspekt kann die Wellenlängen-Umwandlungseinheit derart gebildet sein, dass eine äußere Oberfläche des Licht emittierenden Elements gleichmäßig mit einem Harz, welches den roten Phosphor aufweist, bedeckt ist.
  • Gemäß einem Aspekt kann die Wellenlängen-Umwandlungseinheit nur aus einer oberen Oberfläche des Licht emittierenden Elements gebildet sein, oder einer oberen und seitlichen Oberfläche davon.
  • Gemäß einem Aspekt kann die Wellenlängen-Umwandlungseinheit weiterhin eine Harzgehäuse-Einheit aufweisen, welche das Licht emittierende Element kapselt, und der rote Phosphor kann in der Harzgehäuse-Einheit verteilt sein.
  • Gemäß einem Aspekt kann die Wellenlängen-Umwandlungseinheit wenigstens zwei Phosphore aufweisen, welche aus einer Gruppe ausgewählt sind, welche aus einem blauen Phosphor, einem grünen Phosphor und einem gelben Phosphor besteht, und das letztendliche Ausgabelicht der Licht emittierenden Vorrichtung kann weißes Licht sein.
  • Effekt der Erfindung
  • Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein roter Phosphor vorgesehen, welcher rotes Licht mit einer langen Wellenlänge emittieren kann, welcher hohe Licht emittierende Charakteristiken und eine herausragende thermische und chemische Stabilität hat. Weiterhin ist eine Licht emittierende Vorrichtung vorgesehen, welche eine hohe Ausgabe/hohe Zuverlässigkeit hat und weißes Licht nahe zu natürlichem Licht unter Verwendung von blauen und ultravioletten Wellenlängenbändern als einer Anregungsquelle durch ein Einschließen des roten Phosphors emittiert.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 eine Darstellung ist, welche Qualitäten (T/Q-Charakteristiken) eines existierenden Silikat-basierten Phosphors und eines Nitrid-Phosphors der vorliegenden Erfindung gemäß der Temperatur zeigt.
  • 2 eine schematische Ansicht ist, welche eine Kristallphase des roten Phosphors gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
  • 3 eine Darstellung ist, welche die Röntgen-Diffraktionsanalyse-Ergebnisse der Kristallphasen des Phosphors gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und eines Nitrid-basierten roten Phosphors, welcher Natrium, Calzium und Aluminium nicht aufweist, zeigt.
  • 4 eine Darstellung für die Luminanz des roten Phosphors gemäß der Konzentration eines Natrium-Elements, eines Calzium-Elements und eines Aluminium-Elements ist.
  • 5 eine Darstellung für die X-Farbkoordinatenwerte des roten Phosphors gemäß der Konzentration eines Natrium-Elements, eines Calzium-Elements und eines Aluminium-Elements ist.
  • 6 eine Darstellung ist, welche die Änderung in den X-Farbkoordinatenwerten des roten Phosphors gemäß der Konzentration eines Natrium-Elements, eines Calzium-Elements und eines Aluminium-Elements zeigt.
  • 7 ein Elektronenmikroskop-Bild für die Oberflächen von Phosphoren ist, welche verschiedene Arten von Dotierungselementen aufweisen.
  • 8 ein Elektronenmikroskop-Bild für die Oberflächen von Phosphoren ist, welche kein Dotierungselement aufweisen.
  • 9 eine Darstellung ist, welche Luminanz-Charakteristiken eines Phosphors, welcher Lithium, Kalium und Magnesium als Dotierungselemente aufweist, zeigt.
  • 10 eine Darstellung ist, welche die Leuchteffizienz des Phosphors gemäß der Konzentration eines Europium(Eu)-Elements zeigt.
  • 11 ein Flussdiagramm ist, welches den Bereitstellungsvorgang des Phosphors gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
  • 12 eine Seitenquerschnittsansicht ist, welche ein Gehäuse eines Licht emittierenden Elements gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
  • 13 bis 31 Seitenquerschnittsansichten sind, welche ein Licht emittierendes Element gemäß einer ersten und einer zweiten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulichen.
  • 32 und 33 eine Draufsicht und eine Querschnittsansicht sind, welche ein Licht emittierendes Element mit einer vertikalen und einer horizontalen Struktur gemäß einer dritten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulichen.
  • 34 eine Querschnittsansicht ist, welche ein Licht emittierendes Element mit einer vertikalen und einer horizontalen Struktur gemäß einer vierten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
  • 35 und 36 Querschnittsansichten jedes Vorgangs zum Beschreibens eines Verfahrens zum Bereitstellen eines Licht emittierenden Elements gemäß einer fünften und einer sechsten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind.
  • 37 eine Querschnittsansicht ist, welche schematisch ein Licht emittierendes Element gemäß einer siebten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
  • 38 eine schematische Querschnittsansicht ist, welche ein Gehäuse eines Licht emittierenden Elements in einer vierten beispielhaften Ausführungsform veranschaulicht, welches das Licht emittierende Element der siebten beispielhaften Ausführungsform in 37 verwendet.
  • 39 und 40 Querschnittsansichten sind, welche jeweils schematisch Licht emittierende Elemente gemäß einer achten und einer neunten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulichen.
  • 41 und 42 Querschnittsansichten sind, welche die Strukturen der Gehäuse des Licht emittierenden Elements gemäß einer fünften und einer sechsten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulichen, welche jeweils in der Form einer Lampe und eines Chips implementiert sind.
  • 43 und 44 teilweise Strukturen der Gehäuse des Licht emittierenden Elements gemäß einer siebten und einer achten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulichen.
  • 45 eine Konzeptansicht ist, welche schematisch ein Gehäuse eines Licht emittierenden Elements gemäß der achten einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welche in 44 veranschaulicht ist, veranschaulicht.
  • 46 eine schematische Ansicht zum detaillierteren Beschreiben des Betriebsprinzips des Gehäuses des Licht emittierenden Elements gemäß der achten beispielhaften Ausführungsform ist.
  • 47 eine schematische Ansicht ist, welche schematisch einen Energietransfer zwischen einem grünen Phosphor (einem zweiten Phosphor) und einem roten Phosphor (einem ersten Phosphor) veranschaulicht, welche in dem Gehäuse des Licht emittierenden Elements der achten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
  • 48 eine Querschnittsansicht ist, welche ein Gehäuse eines Licht emittierenden Elements gemäß einer neunten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
  • 49 eine schematische Ansicht zum Beschreiben eines Mechanismus zum Extrahieren von Licht aus dem Gehäuse des Licht emittierenden Elements gemäß der neunten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in 48 ist.
  • Bester Ausführungsmodus der Erfindung
  • Im Folgenden werden beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben werden.
  • Ein roter Phosphor gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine Verbindung auf, welche in der folgenden Zusammensetzungsformel ausgedrückt wird: Az(Sr, M)2(Si, Al)O4-xNy:R(0 < x < 3, y = 2x/3, 0,001 < z < 0,1), wobei A wenigstens ein Element ist, welches ausgewählt ist aus einer Gruppe, welche aus Lithium (Li), Kalium (K) und Natrium (Na) besteht, M wenigstens ein Element ist, welches ausgewählt ist aus einer Gruppe, welche aus Barium (Ba), Magnesium (Mg) und Calzium (Ca) besteht und R wenigstens ein Element ist, welches aus einer Gruppe ausgewählt ist, welche aus einem Lanthanid und einem Übergangsmetall-Element besteht.
  • Wenn der rote Phosphor gemäß der vorliegenden Erfindung in verschiedenen Beleuchtungsvorrichtungen wie beispielsweise einer Leuchtdiode (LED) und dergleichen durch ein Einschließen eines Nitrid-Phosphors enthalten ist, welcher in der folgenden Zusammensetzungsformel ausgedrückt wird: Az(Sr, M)2(Si, Al)O4-xNy:R(0 < x < 3, y = 2x/3, 0,001 < z < 0,1), zeigt der rote Phosphor gemäß der vorliegenden Erfindung eine hohe Luminanz-Verbesserungsleistungsfähigkeit um 20% oder mehr als ein roter Phosphor, wie beispielsweise ein Silikat-basierter Phosphor im Stand der Technik und dergleichen, während er eine herausragende thermische und chemische Stabilität zeigt. 1 veranschaulicht eine Darstellung, welche Qualitäten (T/Q-Charakteristiken) des existierenden Silikat-basierten Phosphors und des Nitrid-basierten Phosphors der vorliegenden Erfindung gemäß der Temperatur zeigt.
  • A kann Natrium (Na) sein und M kann Calzium (Ca) sein in der Verbindung, welche ausgedrückt wird als Az(Sr, M)2(Si, Al)O4-xNy:R(0 < x < 3, y = 2x/3, 0,001 < z < 0,1). Natrium und Calzium sind in einer leeren Sphäre, welche in einer Matrix der Verbindung zu bilden ist, eingeschlossen, während sie die Form einer Matrix, welche ein Wirts-Material der Kristallphase der Verbindung ist, nicht beeinflussen, und demnach dazu dienen, die Luminanz des Phosphors zu verbessern. 3 offenbart eine Darstellung, welche das Röntgen-Diffraktionsanalyse-Resultat der Kristallphasen des Phosphors gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und eines Nitrid-basierten roten Phosphors, welcher kein Natrium, Calzium oder Aluminium aufweist, zeigt.
  • Die Verbindung, welche ausgedrückt wird als Az(Sr, M)2(Si, Al)O4-xNy:R(0 < x < 3, y = 2x/3, 0,001 < z < 0,1), kann in Kombination aus verschiedenen Zusammensetzungen zum Verbessern der Leistungsfähigkeit eines Licht emittierenden Körpers bereitgestellt werden durch ein Bereitgestellt-Werden derart, dass ein Element, welches A konstituiert, ein Element, welches M konstituiert und Aluminium (Al) jeweils verschiedene Rollen wie beispielsweise ein Wirts-Material oder Dotierungs-Material, welches eine Kristallphase hat, einen Aktivator oder dergleichen durchführen können.
  • Beispielsweise kann die Verbindung, welche ausgedrückt wird als Az(Sr, M)2(Si, Al)O4-xNy:R(0 < x < 3, y = 2x/3, 0,001 < z < 0,1) ein Wirts-Material aufweisen, welches eine Kristallphase hat, und A kann als ein Dotier-Material oder Aktivator in der Verbindung enthalten sein. Weiterhin kann die Verbindung, welche ausgedrückt wird als Az(Sr, M)2(Si, Al)O4-xNy:R(0 < x < 3, y = 2x/3, 0,001 < z < 0,1) ein Wirts-Material aufweisen, welches eine Kristallphase hat, und A und Aluminium (A) können als ein Dotierungs-Material oder Aktivator in der Verbindung enthalten sein. 2 veranschaulicht eine schematische Darstellung, welche eine Kristallphase des roten Phosphors gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • R ist ein Aktivator, welcher ein Lanthanid oder Übergangsmetall-Element ist und kann beispielsweise Europium (Eu) oder Dysprosium (Dy) sein, und ein roter Phosphor, welcher Europium (Eu) oder Dysprosium (Dy) als einen Aktivator aufweist, kann rotes Licht emittieren, welches einen Lichtemissions-Peak bei einem Wellenlängenband von 600 nm bis 700 nm von einer Anregungsquelle bei einem blauen oder ultravioletten Wellenlängenbereich hat.
  • Für die Halbwertsbreite des Spektrums der Lichtemissions-Wellenlänge des roten Phosphors ist es möglich, einen roten Phosphor zu verwenden, welcher eine Bandbreite hat, welche vorzugsweise in einem Bereich von 83 nm bis 150 nm ist. Ein roter Phosphor, welcher eine Halbwertsbreite in dem Bereich zeigt, kann eine hohe Farbwiedergabe-Eigenschaft in einer Licht emittierenden Vorrichtung wie beispielsweise einer Weißlicht emittierenden Vorrichtung und dergleichen zeigen.
  • Zusätzlich ist es bevorzugt, dass der rote Phosphor leicht hergestellt werden kann und eine thermische und chemische Stabilität durch eine orthorhombische Kristallstruktur zeigt, welche dieselbe ist wie diejenige eines Strontium-Silikat(Sr2SiO4)-Phosphors im Stand der Technik.
  • Die vorliegende Erfindung sieht auch ein Verfahren zum Bereitstellen eines roten Phosphors vor, welches Folgendes aufweist: einen Mischschritt des Mischens von Rohmaterialien einschließlich wenigstens einer Verbindung einer Sr-enthaltenden Verbindung und einer M-enthaltenden Verbindung, einer A-enthaltenden Verbindung, einer Eu-enthaltenden Verbindung, einer Al-enthaltenden Verbindung, eines Si-enthaltenden Oxids und eines Si-enthaltenden Nitrids; einen Sinter-Schritt des Sinterns der Mischung, um eine Verbindung zu erhalten, welche in der folgenden Zusammensetzungsformel ausgedrückt wird: Az(Sr, M)2(Si, Al)O4-xNy:Eu(0 < x < 3, y = 2x/3, 0,001 < z < 0,1); und einen Mahlschritt des Vorzerkleinerns und Mahlens der gesinterten Verbindung, wobei A wenigstens ein Element ist, welches ausgewählt ist aus einer Gruppe, welche aus Lithium (Li), Kalium (K) und Natrium (Na) besteht, und M wenigstens ein Element ist, welches aus einer Gruppe ausgewählt ist, welche aus Barium (Ba), Magnesium (Mg) und Calzium (Ca) besteht.
  • Das heißt, das Verfahren zum Bereitstellen eines roten Phosphors gemäß der vorliegenden Erfindung weist ein Mischen von Rohmaterialien einschließlich wenigstens einer Verbindung von einer Sr-enthaltenden Verbindung und einer M-enthaltenden Verbindung, einer A-enthaltenden Verbindung, einer Eu-enthaltenden Verbindung, einer Al-enthaltenden Verbindung, eines Si-enthaltenden Oxids und eines Si-enthaltenden Nitrids, und dann ein Sintern der Mischung auf, um eine Verbindung zu erhalten, welche in der folgenden Zusammensetzungsformel ausgedrückt wird: Az(Sr, M)2(Si, Al)O4-xNy:Eu(0 < x < 3, y = 2x/3, 0,001 < z < 0,1), und ein Mahlen der Verbindung, wodurch leicht ein roter Phosphor bereitgestellt wird, welcher eine herausragende thermische und chemische Stabilität hat und eine hohe Luminanz zeigt.
  • Beim Bereitstellen des roten Phosphors können der Sinter-Schritt und der Mahlschritt jeweils nur einmal durchgeführt werden, sie können aber auch jeweils zweimal oder öfter durchgeführt werden. Es ist möglich, einen roten Phosphor mit einer thermischen und chemischen Stabilität bereitzustellen und einer Lichtemissions-Leistungsfähigkeit, welche weiterhin verbessert ist durch ein Unterziehen des roten Phosphors dem Sinter-Schritt und dem Mahlschritt zweimal oder öfter.
  • Die Eu-enthaltende Verbindung kann Europiumoxid (Eu2O3) sein und kann weiterhin mit Mangankarbonat in dem Mischschritt des Mischens der Rohmaterialien vermischt werden. Mangan, welches in dem Mangankarbonat enthalten ist, erhöht die Lichtemissions-Intensität von Europium, welches in dem Europiumoxid enthalten ist, welches ein aktives Material ist, weiter.
  • Die Sr-enthaltende Verbindung ist eine Verbindung, welche verschiedene Additive aufweist, welche es ermöglichen, dass der Phosphor leicht bereitgestellt wird, und sie kann beispielsweise ein Metall, ein wasserlösliches Metallsalz, ein Oxid, ein Nitrat, ein Oxidsalz, ein Sulfat oder ein Karbonat von Strontium (Sr) enthalten. Weiterhin kann die M-enthaltende Verbindung ein Metall, ein wasserlösliches Metallsalz, ein Oxid, ein Nitrat, ein Oxidsalz, ein Sulfat oder ein Karbonat von M enthalten. Weiterhin kann das Si-enthaltende Oxid beispielsweise Siliziumoxid (SiO2) verwenden, und das Si-enthaltende Nitrid kann beispielsweise Siliziumnitrid (Si2N4) verwenden.
  • Indes kann der Mischschritt des Mischens der Rohmaterialien als ein Nassmischen von Rohmaterialien unter Verwendung eines Lösungsmittels durchgeführt werden und kann weiterhin ein Trocknen der nassgemischten Rohmaterial-Mischung aufweisen. Zusätzlich kann das Sintern in einem Temperaturbereich von 1000°C bis 1800°C für 1 bis 24 Stunden durchgeführt werden, und das Sintern kann unter einer Stickstoffgas-Atmosphäre durchgeführt werden.
  • 11 offenbart ein Flussdiagramm, welches den Bereitstellungsvorgang des Phosphor gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung offenbart.
  • Die vorliegende Erfindung sieht auch eine Licht emittierende Vorrichtung vor, welche ein Licht emittierendes Element aufweist, welches Anregungslicht emittiert. Eine Wellenlängen-Umwandlungseinheit absorbiert das Anregungslicht, um sichtbares Licht zu emittieren, wobei die Wellenlängen-Umwandlungseinheit eine Verbindung aufweist, welche in der folgenden Zusammensetzungsformel ausgedrückt wird: Az(Sr, M)2(Si, Al)O4-xNy:R(0 < x < 3, y = 2x/3, 0,001 < z < 0,1), wobei A wenigstens ein Element ist, welches ausgewählt ist aus einer Gruppe, welche aus Lithium (Li), Kalium (K) und Natrium (Na) besteht, M wenigstens ein Element ist, welches ausgewählt ist aus einer Gruppe, welche aus Barium (Ba), Magnesium (Mg) und Calzium (Ca) besteht, und R wenigstens ein Element ist, welches aus einer Gruppe ausgewählt ist, welche aus einem Lanthanid und einem Übergangsmetall-Element besteht.
  • Die Licht emittierende Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine hohe Ausgabe/hohe Zuverlässigkeit haben und eine Leistungsfähigkeit des Emittierens von weißem Licht nahe zu natürlichem Licht haben durch ein Verwenden eines blauen und ultravioletten Wellenlängenbandes als eine Anregungsquelle durch ein Enthalten einer Verbindung, welche in der folgenden Zusammensetzungsformel ausgedrückt wird: Az(Sr, M)2(Si, Al)O4-xNy:R(0 < x < 3, y = 2x/3, 0,001 < z < 0,1).
  • Als den roten Phosphor ist es möglich, einen roten Phosphor zu verwenden, welcher ein Wellenlängenband von 600 nm bis 700 nm hat, vorzugsweise durch ein Verwenden eines blauen oder ultravioletten Wellenlängenbereichs als eine Anregungsquelle. Weiterhin wird das Licht emittierende Element weithin als eine Licht emittierende Quelle einer Leuchtdiode verwendet, und eine ultraviolette Leuchtdiode oder eine blaue Leuchtdiode, welche einen geringen Preis hat und eine stabile Leistungsfähigkeit zeigt, kann verwendet werden.
  • Zusätzlich ist die Licht emittierende Vorrichtung eine Weißlicht emittierende Vorrichtung und kann als eine Licht emittierende Vorrichtung hergestellt werden, welche wenigstens einen Phosphor aufweist, welcher aus einer Gruppe ausgewählt ist, welche aus einem blauen Phosphor, einem grünen Phosphor und einem gelben Phosphor in einem Abschnitt der Licht emittierenden Vorrichtung wie beispielsweise einem Elementengehäuse besteht, und deren letztendliches Ausgabelicht weißes Licht ist.
  • Die Wellenlängen-Umwandlungseinheit der Licht emittierenden Vorrichtung kann mit verschiedenen Positionen und Konfigurationen in der Licht emittierenden Vorrichtung gebildet werden und beispielsweise kann sie als eine Wellenlängen-Umwandlungseinheit mit einer Mehrschichtstruktur gebildet sein, welche auf einem oberen Abschnitt des Licht emittierenden Elements gebildet ist, und wenigstens zwei Phosphorschichten aufweist, welche Phosphore, welche voneinander unterschiedlich sind, aufweisen. In diesem Fall kann der Phosphor, welcher in der Wellenlängen-Umwandlungseinheit der mehrschichtigen Struktur enthalten sein kann, als ein Phosphor gebildet sein, welcher wenigstens einer ist, welcher ausgewählt ist aus einer Gruppe, welche aus einem blauen Phosphor, einem grünen Phosphor und einem gelben Phosphor besteht, und in welchem das letztendliche Ausgabelicht der Licht emittierenden Vorrichtung weißes Licht ist.
  • Die Wellenlängen-Umwandlungseinheit kann eine Struktur aufweisen, welche derart gebildet ist, dass eine äußere Oberfläche des Licht emittierenden Elements gleichmäßig mit einem Harz bedeckt ist, welches den roten Phosphor aufweist. Die Wellenlängen-Umwandlungseinheit kann beispielsweise nur auf einer oberen Oberfläche des Licht emittierenden Elements oder auf einer oberen und seitlichen Oberflächen davon gebildet sein.
  • Weiterhin kann die Wellenlängen-Umwandlungseinheit gebildet sein, so dass sie eine Struktur hat, welche weiterhin eine Harzgehäuse-Einheit aufweist, welche das Licht emittierende Element kapselt, und in welcher die roten Phosphore in der Harzgehäuse-Einheit verteilt sind. Hier kann die Wellenlängen-Umwandlungseinheit als eine Wellenlängen-Umwandlungseinheit gebildet sein, welche wenigstens zwei Phosphore aufweist, welche aus einer Gruppe ausgewählt sind, welche aus einem blauen Phosphor, einem grünen Phosphor und einem gelben Phosphor besteht, und in welcher ein letztendliches Ausgabelicht der Licht emittierenden Vorrichtung weißes Licht ist.
  • Im Folgenden werden beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben werden. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die Beispiele beschränkt.
  • [Beispiel 1]
  • SrCO3, SiO2, Eu2O3 und Si3N4 als Rohmaterialien wurden mit einem Ethanol-Lösungsmittel unter einem stöchiometrischen Verhältnis durch eine Verwendung einer Ballmühle bzw. Kugelmühle gemischt. Als nächstes wurde das Ethanol-Lösungsmittel aus der Rohmaterial-Mischung durch ein Verwenden eines Trockners verdampft. Die derart getrocknete Rohmaterial-Mischung wurde in einen Bornitrid-Tiegel gefüllt. Dann wurden 0,01 mol/% (% by mole) Natrium, 0,2 mol/% Calzium und 0,2 mol/% Aluminium als Dotierungselemente in den Bornitrid-Tiegel zugefügt, derart, dass die Dotierungselemente in der Lage waren, mit der Rohmaterialmischung gemischt zu werden.
  • Danach wurde der Bornitrid-Tiegel, in welchen die Rohmaterial-Mischung und die Dotierungselemente gefüllt wurden, in einen Heizofen eingeführt und einem Sinter-Vorgang des Sinterns der Rohmaterial-Mischung und der Dotierungselemente bei 1600°C in einem Gaszustand unter N2-Atmosphäre für 10 Stunden unterzogen, um eine Verbindung von Na0,01(Sr, Ca)2(SiAl)O4-xNy:Eu zu erhalten. Die Verbindung von Na0,01(Sr, Ca)2(SiAl)O4-xNy:Eu wurde einem Mahlvorgang unterzogen, in welchen ein Vorzerkleinern und ein Mahlen für 12 Stunden unter Verwendung einer Mahlmaschine durchgeführt wurde, um wiederum eine Verbindung von Na0,01(Sr, Ca)2(SiAl)O4-xNy:Eu zu erhalten.
  • Die demnach erhaltene Verbindung von Na0,01(Sr, Ca)2(SiAl)O4-xNy:Eu wurde dem Sinter-Vorgang und dem Mahlvorgang unter denselben Bedingungen unterzogen, um einen finalen Phosphor von Na0,01(Sr, Ca)2(SiAl)O4-xNy:Eu zu erhalten.
  • [Beispiel 2]
  • Ein Phosphor wurde auf diese Art und Weise wie in Beispiel 1 bereitgestellt, mit der Ausnahme, dass 0,01 mol/% Natrium, 0,04 mol/% Calzium und 0,4 mol/% Aluminium als Dotierungselemente verwendet wurden.
  • [Beispiel 3]
  • Ein Phosphor wurde in derselben Art und Weise wie in Beispiel 1 bereitgestellt mit der Ausnahme, dass 0,01 mol/% Natrium, 0,6 mol/% Calzium und 0,6 mol/% Aluminium als Dotierungselemente verwendet wurden.
  • [Vergleichsbeispiel 1]
  • Ein Phosphor wurde in derselben Art und Weise wie in Beispiel 1 bereitgestellt mit der Ausnahme, dass Natrium nicht als Dotierungselement verwendet wurde.
  • Die X- und Y-Farbkoordinaten, Wellenlängen, Halbwertsbreiten und die Luminanz für die Phosphore in den Beispielen und Vergleichsbeispielen sind in der folgenden Tabelle 1 gezeigt: [Tabelle 1]
    Gegenstand X-Farbkoordinate Y-Farbkoordinate Wellenlänge Spektren-Halbwertsbreite Luminanz (%)
    Na nicht aufweisend 0,6278 0,3712 616 83 90,49
    0,01 mol/% Na und jeweils 0,2 mol/% Ca und Al 0,6301 0,3700 620,6 84,2 113,46
    0,01 mol/% Na und jeweils 0,4 mol/% Ca und Al 0,6299 0,3699 621,5 83,9 109,54
    0,01 mol/% Na und jeweils 0,6 mol/% Ca und Al 0,6332 0,3659 628,9 88,7 103,21
  • Bezug nehmend auf Tabelle 1 kann erkannt werden, dass der Phosphor gemäß der vorliegenden Erfindung eine herausragende Leistungsfähigkeit in einer Wellenlänge, einer Halbwertsbreite und einer Luminanz zeigt, verglichen mit dem Licht emittierenden Körper in dem Vergleichsbeispiel.
  • 4 veranschaulicht eine Darstellung der Luminanz für den roten Phosphors gemäß der Konzentration eines Natrium-Elements, eines Calzium-Elements und eines Aluminium-Elements. 5 veranschaulicht eine Darstellung für die X-Farbkoordinatenwerte des roten Phosphors gemäß der Konzentration eines Natrium-Elements, eines Calzium-Elements und eines Aluminium-Elements und 6 veranschaulicht die Variation in den X-Farbkoordinatenwerten des roten Phosphors gemäß der Konzentration eines Natrium-Elements, eines Calzium-Elements und eines Aluminium-Elements.
  • 7 offenbart ein Elektronenmikroskop-Bild für die Oberflächen von Phosphoren, welche verschiedene Arten von Dotierungselementen aufweisen, und 8 offenbart ein Elektronenmikroskop-Bild für die Oberflächen von Phosphoren, welche kein Dotierungselement aufweisen.
  • 9 offenbart eine Darstellung, welche Luminanz-Charakteristiken eines Phosphors, welcher Lithium, Kalium und Magnesium als Dotierungselemente aufweist, zeigt. Bezug nehmend auf 9 kann erkannt werden, dass die Phosphore, die jeweils Lithium und Kalium aufweisen, 50% oder weniger Luminanz als der Phosphor in Beispiel 1 gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen, und der Phosphor, welcher Magnesium aufweist, 60% oder weniger Luminanz zeigt als der Phosphor in Beispiel 1 gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • 10 veranschaulicht eine Darstellung, welche die Leuchteffizienz des Phosphors gemäß der Konzentration eines Europium(Eu)-Elements zeigt.
  • Hierin nachstehend werden beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben werden mit Bezug auf die Zeichnungen. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht beschränkt oder eingeschränkt durch die Zeichnungen der beispielhaften Ausführungsformen.
  • 12 ist eine seitliche Querschnittsansicht, welche ein Gehäuse eines Licht emittierenden Elements einer ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Wie in 12 veranschaulicht ist, weist ein Gehäuse 900 eines Licht emittierenden Elements einen Gehäusekörper 910, Leiterrahmen 920, welche mit dem Gehäusekörper 910 vergossen sind und voneinander getrennt sind, ein Licht emittierendes Element 930, welches an wenigstens einem Leiterrahmen angebracht ist, einen Bonding-Draht 940, welcher das Licht emittierende Element 930 und den Leiterrahmen 920 elektrisch verbindet, und eine Harzgehäuse-Einheit 950, welche das Licht emittierende Element 930 kapselt bzw. einkapselt, auf. Darüber hinaus kann in einem Gehäuse 900 für ein Licht emittierendes Element ein Reflexionsbecher bzw. eine Reflexionstasse bzw. eine Reflexionsschale 970, in welcher ein Nut-Abschnitt gebildet ist, so dass er das Licht emittierende Element 900 umgibt, an einem oberen Abschnitt des Gehäusekörpers 910 basierend auf der Position des Leiterrahmens gebildet sein.
  • Zu der Zeit, zu der der Reflexionsbecher 970 in einer ringförmigen Form auf dem Gehäusekörper gebildet wird, wird ein Montagebereich bzw. Anbringbereich des Licht emittierenden Elements 900 durch den Nut-Abschnitt des Reflexionsbechers 970 definiert bzw. begrenzt und wenigstens ein Leiterrahmen ist zu dem Boden des Nut-Abschnitts freiliegend, um den Montagebereich vorzusehen. Weiterhin kann die Seitenwand des Reflexionsbechers als eine geneigte bzw. abgeschrägte Reflexionsoberfläche gebildet sein, um Licht, welches von dem Licht emittierenden Element 900 emittiert wird, in einer erwünschten Richtung zu reflektieren. Hier kann der Gehäusekörper 910 auch integral mit dem Reflexionsbecher 970 gebildet sein.
  • Darüber hinaus kann das Licht emittierende Element 930 auf dem Leiterrahmen 920 durch einen Kleber und dergleichen gebondet sein, und es erzeugt Licht mit einer vorbestimmten Wellenlänge durch ein Empfangen eines Stroms von einer externen Leistungsquelle durch den Bonding-Draht 940. Das Licht emittierende Element 930 kann Licht mit einer Wellenlänge emittieren, welche sich von 200 nm bis 500 nm bewegt und kann beispielsweise eine blaue LED oder eine ultraviolette LED sein, welche eine gestapelte bzw. geschichtete Halbleiterstruktur hat, welche blaues Licht oder ultraviolette Strahlen emittiert. Verschiedene beispielhafte Ausführungsformen der geschichteten Halbleiterstruktur des Licht emittierenden Elements werden unter Bezugnahme auf die 13 bis 18 beschrieben werden.
  • Zusätzlich ist die Harzgehäuse-Einheit 950 an einer inneren Seite des Reflexionsbechers gefüllt, so dass sie das Licht emittierende Element 930, den Bonding-Draht 940 und den Leiterrahmen 920 bedeckt. Weiterhin kann die Harzgehäuse-Einheit 950 auch einen Phosphor 960 aufweisen, welcher eine Emissions-Wellenlänge des Licht emittierenden Elements in Licht bei einer unterschiedlichen Wellenlänge umwandelt.
  • Der Phosphor 960 kann verwendet werden durch ein Mischen eines roten Phosphors mit wenigstens einem eines grünen, blauen und gelben Phosphors, um weißes Licht zu emittieren. Das heißt, die Harzgehäuse-Einheit 950 wird verwendet durch ein angemessenes Mischen einer Phosphor-Mischung mit einem härtbaren transparenten Harz wie beispielsweise einem Epoxy-Harz, einem Silikon-Harz oder einem Silikon/Epoxy-Mischungsharz.
  • Hier ist es möglich, als den roten Phosphor zum Abgeben von weißem Licht, einen Nitrid-basierten Phosphor zu verwenden, welcher eine Verbindung aufweist, welche in den Beispielen 1 bis 3 der vorliegenden Erfindung synthetisiert wurde und in der folgenden Zusammensetzungsformel ausgedrückt wird: Az(Sr, M)2(Si, Al)O4-xNy:R(0 < x < 3, y = 2x/3, 0,001 < z < 0,1), wobei A wenigstens ein Element ist, welches aus einer Gruppe ausgewählt ist, welche aus Lithium (Li), Kalium (K) und Natrium (Na) besteht, M wenigstens ein Element ist, welches ausgewählt ist aus einer Gruppe, welche aus Barium (Ba), Magnesium (Mg) und Calzium (Ca) besteht, und R wenigstens ein Element ist, welches ausgewählt ist aus einer Gruppe, welche aus Lanthaniden und einem Übergangsmetall-Element besteht. Der Nitrid-basierte rote Phosphor hat eine bessere Zuverlässigkeit gegen externe Umweltfaktoren wie beispielsweise Wärme, Feuchtigkeit und dergleichen und eine geringere Wahrscheinlichkeit bzw. Möglichkeit der Entfärbung als der Sulfid-basierte Phosphor. Insbesondere hat der Nitrid-basierte rote Phosphor eine hohe Phosphor-Anregungseffizienz bei einer dominanten Wellenlänge eines blauen LED-Chips, welche auf einem bestimmten Bereich (430 nm bis 465 nm) beschränkt ist, um eine hohe Farbreproduzierbarkeit zu erhalten.
  • Darüber hinaus kann als ein blauer Phosphor (Ba, Sr, Ca)5(PO4)3Cl:(Eu2+, Mn2+) oder Y2O3:(Bi3+, Eu2+) selektiv verwendet werden. Ein grüner Phosphor kann irgendeinen eines Silikat-basierten Phosphors, eines Sulfid-basierten Phosphors und eines Nitrid-basierten Phosphors aufweisen. Der Silikat-basierte grüne Phosphor kann irgendeinen eines A2SiO4 Silikat-basierten grünen Phosphors, welcher eine 2,1,4-Zusammensetzung hat, oder eines A3SiO5 Silikat-basierten grünen Phosphors, welcher eine 3,1,5-Zusammensetzung hat, oder eines Sulfid-basierten grünen Phosphors, welcher eine Zusammensetzung von SrGa2S4:Eu oder eines Nitrid-basierten grünen Phosphors, welcher eine Zusammensetzung von Beta-SiAlON hat, aufweisen. A kann hier Sr, Ba, Ca oder Mg sein, Sr ist eine essentielle Komponente bzw. ein essentieller Bestandteil und Ba, Ca und Mg können selektiv enthalten sein, wenn notwendig (0 = Ba, Ca, Mg = 1).
  • Ein Nitrid-basierter grüner Phosphor kann Kristalle von Nitrid oder Oxinitrid aufweisen, in welchen Eu in festem Zustan gelöst ist inmitten von Kristallen, welche eine β-Typ Si3N4 Kristallstruktur haben, und kann einen Phosphor aufweisen, welcher ausgedrückt wird als Si6-zAlzOzN8-z:Euy, Srx(0,009 < x < 0,011, 0,018 < y < 0,025, 0,23 < z < 0,35) oder Si6-zAlzOzN8-z(0,24 = y = 0,42, der Gehalt an Europium ist 0,05 Atomprozent bis 0,25 Atomprozent). Darüber hinaus kann ein gelber Phosphor irgendeinen eines Granat-basierten Phosphors von YAG oder der TAG-Serie, einen A2SiO4 Silikat-basierten Phosphor, welcher eine 2,1,4 Zusammensetzung hat, oder einen A3SiO5 Silikat-basierten Phosphor, welcher eine 3,1,5 Zusammensetzung hat, oder einen Nitrid-basierten Phosphor, welcher eine alpha-SiAlON-Zusammensetzung hat, aufweisen (A kann hier Sr, Ba, Ca oder Mg sein, Sr ist eine essentielle Komponente bzw. ein essentieller Bestandteil und Ba, Ca und Mg können selektiv enthalten sein, wenn notwendig (0 = Ba, Ca, Mg = 1)).
  • Als der Nitrid-basierte Phosphor ist es möglich, einen Ca-α-Sialon-Phosphor zu verwenden, welcher ausgedrückt wird als CaXSi12-(m+2)Al(m+n)OnN16-n:Euy(0,01 < y < 0,7; 0,6 < m < 3,0 und 0 = n < 1,5).
  • Hierin nachstehend werden verschiedene beispielhafte Ausführungsformen des Licht emittierenden Elements gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 13 bis 18 beschrieben werden.
  • Als erstes kann, wie in 13 veranschaulicht ist, ein Licht emittierendes Element 100 gemäß einer ersten beispielhaften Ausführsform eine geschichtete Halbleiterstruktur haben. Ein Substrat 101, welches aus einer Si-Al-Legierung (hierin nachstehend wird hierauf Bezug genommen als „Si-Al-Legierungssubstrat”) gefertigt wurde, Schutzschichten 120, welche an oberen und unteren Oberflächen des Si-Al-Legierungssubstrats 101 gebildet sind, eine Bonding-Metallschicht 102 auf der Schutzschicht 120, eine reflektierende Metallschicht 103, eine p-Typ Halbleiterschicht 104, eine aktive Schicht 105 und eine n-Typ Halbleiterschicht 106 sind nacheinanderfolgend geschichtet. Die p-Typ und n-Typ Halbleiterschichten 104 und 106 und die aktive Schicht 105 können aus einem GaN-basierten Halbleitermaterial, d. h. AlxGayIn(1-x-y)N(0 = x = 1, 0 = y = 1,0 = x + y = 1) Halbleitermaterial und dergleichen gefertigt sein und eine Licht emittierende Struktur bilden.
  • Eine n-seitige Elektrode 107 ist auf der n-Typ Halbleiterschicht 106 gebildet. Die reflektierende Metallschicht 103, welche zwischen der Bonding-Metallschicht 102 und der p-Typ Halbleiterschicht 104 dazwischenliegend angeordnet ist, reflektiert Licht, welches von der Halbleiterschicht darüber eingestrahlt wird, wodurch die Luminanz des Licht emittierenden Elements weiter erhöht wird. Die reflektierende Metallschicht 103 kann aus einem Metall mit einer hohen Reflektivität beispielsweise Metall, welches ausgewählt ist aus einer Gruppe, welche aus Au, Ag, Al, Rh und einer Legierung von zwei oder mehreren davon besteht, gefertigt sein. Die reflektierende Metallschicht 103 muss jedoch nicht notwendigerweise gebildet sein. Die Bonding-Metallschicht 102 dient dazu, das Si-Al-Legierungssubstrat 101 an die Licht emittierende Struktur zu bonden, und Au und dergleichen können verwendet werden. Hier weist das Licht emittierende Element der vorliegenden Erfindung die Bonding-Metallschicht 102 auf, das Si-Al-Legierungssubstrat 100 kann jedoch auch direkt an die p-Typ Halbleiterschicht 104 ohne die Bonding-Metallschicht 102 gebondet sein. Demzufolge verwendet das Licht emittierende Element 100 der vorliegenden Erfindung das Si-Al-Legierungssubstrat 101 als ein leitfähiges Substrat.
  • Die Si-Al-Legierung ist vorteilhaft hinsichtlich des thermischen Ausdehnungskoeffizienten, der Wärmeleitfähigkeit, der mechanischen Verarbeitbarkeit und dem Preis. Das heißt, der thermische Ausdehnungskoeffizient des Si-Al-Legierungssubstrats 100 ist ähnlich zu denjenigen eines Saphir-Substrats. Demzufolge ist es in dem Fall des Bereitstellens des Licht emittierenden Elements 100 durch ein Verwenden des Si-Al-Legierungssubstrats 101 möglich, das Licht emittierende Element 100 mit weniger Defekten und einer hohen Qualität durch ein signifikantes Reduzieren eines Substrat-Wölbungs-Phänomens und eines Rissbildungs-Phänomens in der Licht emittierenden Struktur zu erhalten, welche auftreten, wenn ein Bonding-Vorgang eines leitfähigen Substrats, welches aus Si gefertigt ist, und ein Vorgang des Trennens eines Saphir-Substrats durch Laser-Einstrahlung im Stand der Technik durchgeführt werden, auftreten.
  • Weiterhin ist die Wärmeleitfähigkeit des Si-Al-Legierungssubstrats 101 ungefähr 120 W/m·K bis ungefähr 180 W/m·K und demnach hat das Si-Al-Legierungssubstrat 101 herausragende Wärmeemissions-Charakteristiken. Zusätzlich kann, da das Si-Al-Legierungssubstrat 101 leicht durch ein Schmelzen von Si und Al bei einem hohen Druck bereitgestellt bzw. hergestellt werden kann, das Si-Al-Legierungssubstrat leicht bei geringen Kosten erhalten werden.
  • Insbesondere sind in dem Licht emittierenden Element 100 der vorliegenden Erfindung die Schutzschichten 120 zusätzlich auf der oberen und der unteren Oberfläche des Si-Al-Legierungssubstrats 101 gebildet, um eine chemische Infiltration in das Si-Al-Legierungssubstrat 101 während eines Reinigungsprozesses zu verhindern. Hier können die Schutzschichten 120 aus Metall, einem leitfähigen Dielektrikum und dergleichen gefertigt werden. Zu dieser Zeit können, wenn die Schutzschichten 120 aus einem Metall gefertigt werden, sie aus irgendeinem von Ni, Au, Cu, W, Cr, Mo, Pt, Ru, Rh, Ti und Ta oder einer Legierung von zwei oder mehr davon in der Metallgruppe gefertigt werden. In diesem Fall können die Schutzschichten 120 durch ein stromloses Plattierungsverfahren, eine Metallabscheidung, ein Sputter-Verfahren, eine chemische Gasphasenabscheidung (CVD = Chemical Vapour Deposition) oder dergleichen gebildet werden, und zu dieser Zeit kann eine metallische Keimschicht 110, welche als ein Keim während des Vorgang des Plattierens der Schutzschicht 120 dient, weiterhin zwischen dem Si-Al-Legierungssubstrat 101 und der Schutzschicht 120, welche aus Metall gefertigt ist, gebildet werden. Die metallische Keimschicht 110 kann aus Ti/Au oder dergleichen gefertigt werden. Weiterhin kann, wenn die Schutzschicht 120 aus einem leitfähigen Dielektrikum gefertigt wird, das leitfähige Dielektrikum aus Indiumzinnoxid (ITO), Indiumzinkoxid (IZO), Kupferindiumoxid (CIO) oder dergleichen gefertigt werden.
  • In diesem Fall kann die Schutzschicht 120 durch eine Ablagerung bzw. Abscheidung, ein Sputter-Verfahren oder dergleichen gebildet werden. Die Schutzschicht 120 wird gebildet, so dass sie eine Dicke von vorzugsweise 0,01 μm bis 20 μm, und weiterhin vorzugsweise 1 μm bis 10 μm hat.
  • Hierin nachstehend wird ein Verfahren zum Bereitstellen des Licht emittierenden Elements gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Detail unter Bezugnahme auf die 14 bis 21 beschrieben werden. Die 14 bis 21 sind Vorgangs-Schnittansichten, welche nacheinanderfolgend das Verfahren zum Bereitstellen des Licht emittierenden Elements gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulichen.
  • Als erstes wird, wie in 14 veranschaulicht ist, ein Saphir-Substrat 150 als ein Wachs-Substrat bzw. Aufwachs-Substrat bereitgestellt und dann werden, wie in 15 veranschaulicht ist, die n-Typ Halbleiterschicht 106, die aktive Schicht 105 und die p-Typ Halbleiterschicht 104 nacheinanderfolgend auf dem Saphir-Substrat 150 gebildet.
  • Als nächstes wird, wie in 16 veranschaulicht ist, die reflektierende Metallschicht 103 auf der p-Typ Halbleiterschicht 104 unter Verwendung eines metallischen Materials mit einer hohen Reflektivität, beispielsweise Au, Al, Ag, Rh oder dergleichen gebildet. Hier muss die reflektierende Metallschicht 103 nicht notwendigerweise gebildet werden. Danach wird, wie in 17 veranschaulicht ist, die Schutzschicht 120 auf der Oberfläche des Si-Al-Legierungssubstrats 101 gebildet. Die Schutzschicht 120 kann unter Verwendung eines Metalls oder eines leitfähigen Dielektrikums gebildet werden.
  • Hier kann, wenn die Schutzschicht 120 aus einem Metall gebildet wird, die Schutzschicht 120 aus irgendeinem von Ni, Au, Cu, W, Cr, Mo, Pt, Ru, Rh, Ti und Ta oder einer Legierung von zweien oder mehreren davon in der metallischen Gruppe gefertigt werden und kann durch stromloses Plattieren, eine Metallabscheidung, ein Sputter-Verfahren, ein CVD-Verfahren oder dergleichen gebildet werden. Zu dieser Zeit kann, wenn die Schutzschicht 120, welche aus einem metallischen Material gefertigt ist, durch das stromlose Plattier-Verfahren gebildet wird, die metallische Keimschicht 110, welche als ein Keim während eines Vorgangs des Plattierens der Schutzschicht 120 dient, zusätzlich gebildet werden, bevor die Schutzschicht 120 auf der Oberfläche des Si-Al-Legierungssubstrats 101 gebildet wird.
  • Weiterhin kann, wenn die Schutzschicht 120 aus einem leitfähigen Dielektrikum gebildet wird, die Schutzschicht 120 aus ITO, IZO, CIO oder dergleichen gefertigt werden und kann durch ein Abscheiden, das Sputter-Verfahren oder dergleichen gebildet werden. Die Schutzschicht 120 wird gebildet, so dass sie eine Dicke von vorzugsweise 0,01 μm bis 20 μm über die gesamte Oberfläche des Si-Al-Legierungssubstrats 101 hat, und die Schutzschicht 120 wird gebildet, so dass sie eine Dicke von weiterhin vorzugsweise 1 μm bis 10 μm hat. Wenn die Schutzschicht 120 gebildet wird, so dass sie eine Dicke geringer als 0,01 μm hat, ist es schwierig für die Schutzschicht 120 vollständig dazu zu dienen, die Infiltration von Chemikalien wie beispielsweise HCl, HF, KOH und dergleichen, welche untenstehend zu beschreiben sind, zu verhindern, und wenn die Schutzschicht 120 gebildet wird, so dass sie eine Dicke größer als 20 μm hat, kann sich der thermische Ausdehnungskoeffizient des Si-Al-Legierungssubstrats 101 ändern, und demnach ist es bevorzugt, dass die Schutzschicht 120 gebildet wird, so dass sie die Dicke des vorstehend erwähnten Bereiches hat.
  • Zu dieser Zeit wird, obwohl in den Zeichnungen nicht veranschaulicht ist, die Schutzschicht 120 gebildet, und dann kann die Oberfläche der Schutzschicht 120 einem chemisch-mechanischen Polier(CMP = Chemical Mechanical Polishing)-Vorgang unterzogen werden, um die Oberflächenrauigkeit zu verbessern.
  • Wie obenstehend beschrieben ist, wird das Si-Al-Legierungssubstrat 101 mit der Schutzschicht 120, welche auf der Oberfläche davon gebildet ist, bereitgestellt, und dann wird das Si-Al-Legierungssubstrat 101 mit der Schutzschicht 120, die auf der Oberfläche davon gebildet ist, an bzw. auf die reflektierende Metallschicht 103 unter Verwendung der Bonding-Metallschicht 102 wie in 18 veranschaulicht ist gebondet. Hier kann, wie obenstehend beschrieben ist, das Si-Al-Legierungssubstrat 101 unter Verwendung der Bonding-Metallschicht 102 gebondet werden, das Si-Al-Legierungssubstrat 101 mit der auf der Oberfläche davon gebildeten Schutzschicht 120 kann aber direkt auf die reflektierende Metallschicht 103 ohne eine Verwendung der Bonding-Metallschicht 102 gebondet werden.
  • Nachfolgend wird, wie in 19 veranschaulicht ist, das Saphir-Substrat 150 von der n-Typ Halbleiterschicht 106 durch einen Laser-Abhebe(LLO = Laser Lift Off)-Vorgang getrennt. Nachdem das Saphir-Substrat 150 abgetrennt ist, kann ein Reinigungsvorgang unter Verwendung einer Chemikalie wie beispielsweise HCl, HF, KOH und dergleichen durchgeführt werden.
  • Danach werden, wie in 20 veranschaulicht ist, eine Mehrzahl von n-seitigen Elektroden 107 auf der n-Typ Halbleiterschicht 106 gebildet, welche durch die Abtrennung von dem Saphir-Substrat 150 freiliegend ist. Hier kann, bevor die n-seitigen Elektroden 107 gebildet werden, ein Texturier-Vorgang unter Verwendung von KOH oder dergleichen auf der Oberfläche der n-Typ Halbleiterschicht 106 durchgeführt werden, um die Licht-Extraktionseffizienz des Elements zu verbessern.
  • Nachfolgend werden, wie in 21 veranschaulicht ist, die n-Typ Halbleiterschicht 106, die aktive Schicht 105, die p-Typ Halbleiterschicht 104, die reflektierende Metallschicht 103, die Bonding-Metallschicht 102, die Schutzschicht 120, die metallische Keimschicht 110 und das Si-Al-Legierungssubstrat 101 zwischen den n-Seitenelektroden 107 gewürfelt bzw. getrennt, um als eine Chip-Einheit abgetrennt bzw. getrennt zu werden. Hierdurch wird das Licht emittierende Element 100 gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erhalten.
  • Wie obenstehend beschrieben ist, gibt es in dem Licht emittierenden Element gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, da die Schutzschicht 120 wie beispielsweise Ni zusätzlich auf der Oberfläche das Si-Al-Legierungssubstrats 101 gebildet ist, einen Effekt, dass verhindert werden kann, dass das Al-Metall des Si-Al-Legierungssubstrats 101 durch eine Chemikalie wie beispielsweise HCl, HF, KOH und dergleichen, welche in dem Reinigungsvorgang, welcher durchgeführt wird, nachdem das Saphir-Substrat 150 abgetrennt ist, oder durch KOH oder dergleichen, welche bei dem Oberflächen-Texturier-Vorgang, welcher auf der n-Typ Halbleiterschicht 106 durchgeführt wird, verwendet werden, geätzt wird. Demzufolge gibt es in dem Licht emittierenden Element gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen Effekt, dass verhindert werden kann, dass ein Defekt eines Ablösens der Licht emittierenden Struktur, welche auf das Si-Al-Legierungssubstrat 101 gebondet ist, auftritt, durch ein Verhindern, dass das Si-Al-Legierungssubstrat 101 Vorsprünge und Vertiefungen darauf hat.
  • Zusätzlich gibt es, wenn ein Metall wie beispielsweise Ni oder dergleichen als ein Material für die Schutzschicht 120 verwendet wird, einen Vorteil darin, dass die Oberflächenrauheit des Si-Al-Legierungssubstrats 101 verbessert wird und demnach das Bonden zwischen dem Si-Al-Legierungssubstrat 101 und der Licht emittierenden Struktur sicher hergestellt werden kann. Das heißt, dass im Stand der Technik das Si-Al-Legierungssubstrat 101 einem Reinigungsvorgang unter Verwendung eines chemischen Materials wie beispielsweise einer Säure oder dergleichen unterzogen wird, um eine native Oxidschicht zu entfernen, bevor die Bonding-Metallschicht 102 gebildet wird, wodurch Oberflächen-Vorsprünge und -Vertiefungen, welche sich in einem Bereich von 200 nm bis 500 nm in der Höhe im Durchschnitt erstrecken, gebildet werden, während das Al-Metall auf der Oberfläche des Si-Al-Legierungssubstrats 101 geätzt wird, aber wie in der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann, wenn ein Metall wie beispielsweise Ni oder dergleichen als die Schutzschicht 120 auf der Oberfläche des Si-Al-Legierungssubstrats 101 gebildet wird, und dann der Ni-CMP-Vorgang darauf durchgeführt wird, die Oberflächen-Irregularität auf 5 nm oder weniger verringert werden, und demnach kann die Oberflächenrauheit ähnlich einer Spiegelfläche verbessert werden.
  • Wie obenstehend beschrieben ist, wird die Oberflächenrauheit des Si-Al-Legierungssubstrats 101 verbessert und demnach gibt es einen Effekt, dass ein Bonden zwischen dem Si-Al-Legierungssubstrat und der Licht emittierenden Struktur sicher gefertigt werden kann, und die Bonding-Ausbeute bzw. Bonding-Ergiebigkeit erhöht werden kann.
  • Als nächstes hat als ein Licht emittierendes Element gemäß einer zweiten beispielhaften Ausführungsform wie in 22 veranschaulicht, das Licht emittierende Element 100 gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Wesentlichen dieselbe Konfiguration wie diejenige des Licht emittierenden Elements gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, ist jedoch von dem Licht emittierenden Element gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nur darin unterschiedlich, dass die Schutzschicht 120 auf der oberen Oberfläche des Si-Al-Legierungssubstrats 101 derart gebildet ist, dass die Schutzschicht 120 einen Abschnitt des Si-Al-Legierungssubstrats 101 freilegt anstelle dass sie vollständig auf der oberen und unteren Oberfläche des Si-Al-Legierungssubstrats 101 gebildet wird, weiterhin eine leitfähige Schicht 122 auf der Schutzschicht 120 und auf der oberen Oberfläche des Si-Al-Legierungssubstrats 101 gebildet ist, welches durch die Schutzschicht 120 freiliegend ist, und eine Kontaktmetallschicht 123 auf der unteren Oberfläche des Si-Al-Legierungssubstrats 101 gebildet ist. Insbesondere ist es bevorzugt, dass die Schutzschicht 120 aus einem isolierenden Material gefertigt ist, eher als aus einem Metall oder einem leitfähigen Dielektrikum. Das heißt, dass in dem Licht emittierenden Element gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung während die Schutzschicht 120 aus einem isolierenden Material eher als aus einem Metall oder einem leitfähigen Dielektrikum gefertigt ist, die Schutzschicht 120 gebildet ist, um einen Teil der oberen Oberfläche des Si-Al-Legierungssubstrats 101 freizulegen, und die leitfähige Schicht 122 zusätzlich auf der oberen Oberfläche des Si-Al-Legierungssubstrats 101, welches die Schutzschicht 120 aufweist, gebildet ist, um es dem Si-Al-Legierungssubstrat 101, auf welchem die Schutzschicht 120 gebildet ist, und der Licht emittierenden Struktur auf dem oberen Abschnitt der Schutzschicht 120 zu ermöglichen, elektrisch verbunden zu werden. Hier kann die leitfähige Schicht 122 aus einem Metall und dergleichen gefertigt sein.
  • Hierin nachstehend werden ein Verfahren zum Bereitstellen eines Licht emittierenden Halbleiterelements gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben werden. Eine Beschreibung von Konfigurationen in der zweiten beispielhaften Ausführungsform, welche dieselben sind wie diejenigen der ersten beispielhaften Ausführungsform, werden jedoch ausgelassen werden und nur unterschiedliche Konfigurationen bzw. Aufbauten in der zweiten beispielhaften Ausführungsform werden im Detail beschrieben werden.
  • Als erstes werden, wie vorangehend in den 14 bis 16 veranschaulicht ist, die n-Typ Halbleiterschicht 106, die aktive Schicht 105, die p-Typ Halbleiterschicht 104 und die reflektierende Metallschicht 103 nacheinanderfolgend auf dem Saphir-Substrat 150 gebildet. Hier muss die reflektierende Metallschicht 103 nicht notwendigerweise gebildet werden.
  • Danach wird, wie in 23 veranschaulicht ist, die Schutzschicht 120 auf der gesamten Oberfläche des Si-Al-Legierungssubstrats 101 gebildet. Hier kann die Schutzschicht 120 aus einem isolierenden Material gefertigt werden.
  • Die Schutzschicht 120, welche aus einem isolierenden Material gefertigt ist, kann gebildet werden, so dass sie eine Dicke hat, welche sich im Bereich von 0,01 μm bis 1 μm bewegt und zwar durch CVD, ein Beschichtungsverfahren oder dergleichen. Zu dieser Zeit kann, obwohl in den Zeichnungen nicht veranschaulicht, nachdem die Schutzschicht 120 gebildet ist, die Oberfläche der Schutzschicht 120 einem CMP unterzogen werden.
  • Wie in 24 veranschaulicht ist, wird dann ein Abschnitt der Schutzschicht 120 durch ein Ätzverfahren oder dergleichen entfernt, um einen Abschnitt der oberen Oberfläche des Si-Al-Legierungssubstrats 101 freizulegen. Danach wird, wie in 25 veranschaulicht ist, die leitfähige Schicht 122 auf der oberen Oberfläche des Si-Al-Legierungssubstrats 101, welches die Schutzschicht 120 aufweist, gebildet. Nachfolgend wird, wie in 26 veranschaulicht ist, die leitfähige Schicht 122, welche auf der oberen Oberfläche des Si-Al-Legierungssubstrats 101 gebildet ist, durch ein Verwenden der Bonding-Metallschicht 102 auf die reflektierende Metallschicht 103 gebondet.
  • Danach wird, wie in 27 veranschaulicht ist, das Saphir-Substrat 150 von der n-Typ Halbleiterschicht 106 durch einen Laser-Abhebevorgang getrennt. Hier kann, nachdem das Saphir-Substrat 150 abgetrennt ist, ein Reinigungsvorgang unter Verwendung einer Chemikalie wie beispielsweise HCl, HF, KOH und dergleichen durchgeführt werden. Zu dieser Zeit kann in dem Licht emittierenden Element gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, da die Schutzschicht 120 und die leitfähige Schicht 122 auf der Oberfläche des Si-Al-Legierungssubstrats 101 gebildet sind, verhindert werden, dass Al-Metall des Si-Al-Legierungssubstrats 101 durch die Chemikalie, welche bei dem Reinigungsprozess verwendet wird, geätzt wird.
  • Danach werden, wie in 28 veranschaulicht ist, eine Mehrzahl von n-seitigen Elektroden 107 auf der n-Typ Halbleiterschicht 106, welche durch das Abtrennen des Saphir-Substrats 150 freiliegend ist, gebildet. Hier kann, bevor die n-seitigen Elektroden 107 gebildet werden, ein Texturier-Vorgang, welcher KOH oder dergleichen verwendet, auf der Oberfläche der n-Typ Halbleiterschicht 106 durchgeführt werden, um die Licht-Extraktions-Effizienz des Elements zu verbessern. Zu dieser Zeit kann gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform, da die Schutzschicht 120 und die leitfähige Schicht 122 auf der Oberfläche des Si-Al-Legierungssubstrats 101 gebildet sind, verhindert werden, dass das Al-Metall des Si-Al-Legierungssubstrats 101 durch die Chemikalie, welche bei dem Texturier-Vorgang verwendet wird, geätzt wird.
  • Danach wird, wie in 29 veranschaulicht ist, ein Läpp-Vorgang durchgeführt, um die untere Oberfläche des Si-Al-Legierungssubstrats 101, welche die Schutzschicht 120 aufweist, mit einer bzw. um eine bestimmten Dicke zu entfernen. Und dann wird, wie in 30 veranschaulicht ist, die metallische Kontaktschicht 123 auf der unteren Oberfläche des Si-Al-Legierungssubstrats 101, welches durch den Läpp-Vorgang freiliegend ist, gebildet.
  • Nachfolgend werden, wie in 31 veranschaulicht ist, die n-Typ Halbleiterschicht 106, die aktive Schicht 105, die p-Typ Halbleiterschicht 104, die reflektierende Metallschicht 103, die Bonding-Metallschicht 102, die leitfähige Schicht 122, die Schutzschicht 120, das Si-Al-Legierungssubstrat 101 und die metallische Kontaktschicht 123 zwischen den n-seitigen Elektroden 107 gewürfelt bzw. unterteilt, um als eine Chip-Einheit getrennt bzw. abgetrennt zu werden. Hierdurch wird das Licht emittierende Element 100 gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erhalten.
  • Indes kann, im Gegensatz zu dem Licht emittierenden Element, welches die vertikale Struktur gemäß der ersten und der zweiten beispielhaften Ausführungsform hat, die vorliegende Erfindung ein Licht emittierendes Element mit einer vertikalen und einer horizontalen Struktur sein, welches für einen Hochstrombetrieb durch ein Wechseln der Dispositionsstruktur der Elektrode erhältlich ist.
  • Die 32 und 33 sind eine Draufsicht und eine Querschnittsansicht, welche das Licht emittierende Element mit einer vertikalen und einer horizontalen Struktur als eine dritte beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulichen. Zu dieser Zeit ist 33 eine Querschnittsansicht, welche entlang der Linie I-I' der 32 geschnitten ist.
  • Wenn es unter Bezugnahme auf die 32 und 33 beschrieben wird, weist ein Licht emittierendes Element 200 gemäß der dritten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein leitfähiges Substrat 210, eine erste Elektrodenschicht 220, eine Isolierschicht 230, eine zweiten Elektrodenschicht 240, eine zweite Halbleiterschicht 250, eine aktive Schicht 260 und eine erste Halbleiterschicht 270 auf, und die jeweiligen Schichten sind nacheinanderfolgend geschichtet.
  • Das leitfähige Substrat 210 kann aus einem Material gefertigt sein, welches es erlaubt, dass Elektrizität hindurchfließt. Beispielsweise ist es bevorzugt, dass das leitfähige Substrat 210 ein metallisches Substrat ist, welches irgendeines von Au, Ni, Cu und W aufweist, oder ein Halbleitersubstrat, welches irgendeines von Si, Ge und GaAs aufweist. Die erste Elektrodenschicht 220 ist auf das leitfähige Substrat 210 geschichtet, und die erste Elektrodenschicht 220 ist elektrisch mit dem leitfähigen Substrat 210 und der aktiven Schicht 260 verbunden, und demnach ist es bevorzugt, dass die erste Elektrodenschicht 220 aus einem Material gefertigt ist, welches einen Kontaktwiderstand mit dem leitfähigen Substrat 210 und der aktiven Schicht 260 minimiert.
  • Die erste Elektrodenschicht 220 ist auf das leitfähige Substrat 210 geschichtet und wie in 33 veranschaulicht ist, durchdringt ein Teilbereich davon die Isolierschicht 230, die zweite Elektrodenschicht 240, die zweite Halbleiterschicht 250 und die aktive Schicht 260 und ist weiterhin durch ein Kontaktloch 280 erstreckt, welches in einen bestimmten Bereich der ersten Halbleiterschicht 270 eindringt, um die erste Halbleiterschicht 270 zu kontaktieren, wodurch elektronisch bzw. elektrisch die erste Halbleiterschicht 270 mit dem leitfähigen Substrat 210 verbunden wird. Das heißt, dass die erste Elektrodenschicht 220 das leitfähige Substrat 210 elektrisch mit der ersten Halbleiterschicht 270 durch das Kontaktloch 280 verbindet, so dass das leitfähige Substrat 210 elektrisch mit der ersten Halbleiterschicht 270 durch die Größe des Kontaktlochs 280 und genauer durch einen Kontaktbereich 290, welcher ein Gebiet ist, in dem die erste Elektrodenschicht 220 und die erste Halbleiterschicht 270 durch das Kontaktloch 280 in Kontakt miteinander sind, verbunden ist.
  • Indes ist die Isolierschicht 230 auf der ersten Elektrodenschicht 220 vorgesehen, um es der ersten Elektrodenschicht 220 zu ermöglichen, elektrisch von Schichten anders als dem leitfähigen Substrat 210 und der ersten Halbleiterschicht 270 isoliert zu sein. Das heißt, die Isolierschicht 230 ist zwischen den Seitenoberflächen der zweiten Elektrodenschicht 240, der zweiten Halbleiterschicht 250 und der aktiven Schicht 260, welche durch das Kontaktloch 280 und die erste Elektrodenschicht 220 freigelegt ist, als auch zwischen der ersten Elektrodenschicht 220 und der zweiten Elektrodenschicht 240 vorgesehen. Weiterhin ist es bevorzugt, dass die isolierende Schicht 230 auch an den Seitenoberflächen von bestimmten Bereichen der ersten Halbleiterschicht 270 vorgesehen ist, welche das Kontaktloch 280 durchdringt, wodurch eine Isolierung erreicht wird.
  • Die zweite Elektrodenschicht 240 ist auf der Isolierschicht 230 vorgesehen. Selbstverständlich ist, wie obenstehend beschrieben ist, die zweite Elektrodenschicht 240 auf bestimmten Bereichen, wo das Kontaktloch 280 hindurchdringt, nicht gegenwärtig. Zu dieser Zeit weist, wie in 33 veranschaulicht ist, die zweite Elektrodenschicht 240 wenigstens einen Bereich, wo bzw. in dem ein Abschnitt der Berührungsfläche bzw. Verbindung, wo die zweite Elektrodenschicht 240 in Kontakt mit der zweiten Halbleiterschicht 250 ist, freiliegend ist, d. h. wenigstens einen freiliegenden Bereich 245 auf. Eine Elektrodenpad-Einheit 247 kann auf dem freiliegenden Bereich 245 vorgesehen sein, um eine externe Leistungsquelle mit der zweiten Elektrodenschicht 240 zu verbinden. Indes sind die zweite Halbleiterschicht 250, die aktive Schicht 260 und die erste Halbleiterschicht 270, welche weiter unten beschrieben sind, nicht auf dem freiliegenden Bereich 245 vorgesehen. Weiterhin ist es, wie in 32 veranschaulicht ist, bevorzugt, dass der freiliegende Bereich 245 an der Ecke des Licht-emittierenden Halbleiterelements 200 gebildet ist, um einen Lichtemissions-Bereich des Licht-emittierenden Halbleiterelements Elements 200 zu maximieren. Indes ist es bevorzugt, dass die zweite Elektrodenschicht 240 durch ein Enthalten irgendeines von Ag, Al und Pt gebildet wird, da es bevorzugt ist, dass die zweite Elektrodenschicht 240 als eine Schicht vorgesehen ist, welche eine Charakteristik des Minimierens des Kontaktwiderstands der zweiten Halbleiterschicht 250 hat, und eine Funktion hat, in der Lage zu sein, die Leucht-Effizienz durch ein Reflektieren von Licht, welches von der aktiven Schicht 260 erzeugt wird, nach außen hin zu erhöhen bzw. verbessern, da die zweite Elektrodenschicht 240 elektrisch in Kontakt mit der zweiten Halbleiterschicht 250 ist.
  • Die zweite Halbleiterschicht 250 ist auf der zweiten Elektrodenschicht 240 vorgesehen, die aktive Schicht 260 ist auf der zweiten Halbleiterschicht 250 vorgesehen, und die erste Halbleiterschicht 270 ist auf der aktiven Schicht 260 vorgesehen. Zu dieser Zeit ist es bevorzugt, dass die erste Halbleiterschicht 270 eine n-Typ Nitrid-Halbleiterschicht ist und die zweite Halbleiterschicht 250 eine p-Typ Nitrid-Halbleiterschicht. Indes kann die aktive Schicht 260 durch ein Selektieren eines unterschiedlichen Materials gemäß den Materialien der ersten und der zweiten Halbleiterschicht 270 und 250 gebildet werden. Das heißt dass es, da die aktive Schicht 260 Energie, welche aus einer Elektron-Loch-Rekombination resultiert, in Licht umwandelt, um das Licht zu emittieren, bevorzugt ist, dass die aktive Schicht 260 aus einem Material gebildet ist, welches eine kleinere Energiebandlücke hat als dasjenige der ersten und zweiten Halbleiterschicht 270 und 250.
  • Indes ist ein Licht emittierendes Element gemäß einer vierten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Abwandlung der Struktur des Licht emittierenden Elements gemäß der dritten beispielhaften Ausführungsform, und die erste Elektrodenschicht, welche mit dem Kontaktloch verbunden ist, kann zu der Außenseite hin freiliegend sein.
  • 34 ist eine Querschnittsansicht, welche ein Licht emittierendes Element gemäß der vierten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. In einem Licht emittierenden Element 300 gemäß der vierten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind eine zweite Halbleiterschicht 350, eine aktive Schicht 360 und eine erste Halbleiterschicht 370 auf einem leitfähigen Substrat 310 gebildet. In diesem Fall kann eine zweite Elektrodenschicht 340 zwischen der zweiten Halbleiterschicht 350 und dem leitfähigen Substrat 310 angeordnet sein, und im Gegensatz zu den vorangehenden beispielhaften Ausführungsformen wird die zweite Elektrodenschicht 340 nicht essentiell benötigt. In dem vorliegenden Beispiel ist ein Kontaktloch 380, welches einen Kontaktbereich 390 in Kontakt mit der ersten Halbleiterschicht 370 hat, mit einer ersten Elektrodenschicht 320 verbunden, und die erste Elektrodenschicht 320 ist zu der Außenseite hin freiliegend, um eine elektrische Verbindungseinheit 345 zu haben. Eine Elektrodenpad-Einheit 347 kann auf der elektrischen Verbindungseinheit 345 gebildet sein. Die erste Elektrodenschicht 320 kann elektrisch von der aktiven Schicht 360, der zweiten Halbleiterschicht 350, der zweiten Elektrodenschicht 340 und dem leitfähigem Substrat 310 durch eine Isolierschicht 330 getrennt sein. Anders als das Kontaktloch, welches mit dem leitfähigen Substrat in der vorangehenden dritten beispielhaften Ausführungsform verbunden ist, ist in der vierten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung das Kontaktloch 380 elektrisch von dem leitfähigen Substrat 310 getrennt, und die erste Elektrodenschicht 320, welche mit dem Kontaktloch 380 verbunden ist, ist zu der Außenseite hin freiliegend. Demzufolge ist das leitfähige Substrat 310 elektrisch mit der zweiten Halbleiterschicht 340 verbunden, um eine unterschiedliche Polarität von derjenigen in dem Licht emittierenden Element gemäß der vorangehenden dritten beispielhaften Ausführungsform zu haben.
  • Demzufolge kann in dem Licht emittierenden Element mit einer vertikalen und einer horizontalen Struktur ein Emissionsgebiet auf dem maximalen Niveau davon gesichert werden durch ein Bilden eines Abschnitts der ersten Elektrode auf einer Lichtemissions-Oberfläche und ein Anordnen des anderen verbleibenden Abschnitts davon unter der aktiven Schicht, und auch wenn ein hoher Betriebsstrom an die Elektroden angelegt wird, kann der Strom einheitlich verteilt werden durch ein einheitliches Verteilen der Elektrode, welche auf der Lichtemissions-Oberfläche angeordnet ist, wodurch ein Stromkonzentrations-Phänomen in dem Hochstrom-Betrieb verringert wird.
  • Indes ist es möglich, eine Wellenlängen-Umwandlungseinheit zu bilden, welche einheitlich die äußeren Oberflächen der Licht emittierenden Elemente gemäß der ersten bis vierten beispielhaften Ausführungsform, welche obenstehend beschrieben sind, mit einem Harzmaterial bedeckt, wodurch Licht emittierende Elemente vom Bedeckt-Chip-Typ vorgesehen werden.
  • Die 35 und 36 sind Querschnittsansichten jedes Vorgangs zum Beschreiben eines Verfahrens zum Bereitstellen eines Licht emittierenden Elements gemäß einer fünften und einer sechsten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Als erstes wird Bezug nehmend auf 35 ein Bonding-Pad 402, das elektrisch mit einem Bonding-Draht 425 verbunden ist, auf der oberen Oberfläche eines Licht emittierenden Elements 410 vorgesehen, und ein oder zwei Bonding-Pads 402 können gemäß der Struktur eines Chip-Die 401, welcher als ein horizontaler oder vertikaler Typ ein vorgesehen ist, vorgesehen sein. Das heißt, die Anzahl von Bonding-Pads 402, welche zu bilden ist, variiert abhängig von der Struktur des Chip-Die 401, und wenn der Chip-Die 401 vorgesehen ist, so dass er eine vertikale Struktur oder eine vertikale und horizontale Struktur hat, in welchen P- und N-Pole jeweils auf einer oberen und einer unteren Oberfläche des Chip-Die 401 gebildet sind, ist das Bonding-Pad 402 alleine vorgesehen, so dass es elektrisch mit dem P-Pol, welcher auf der oberen Oberfläche des Chip-Die 401 gebildet ist, verbunden ist.
  • Zusätzlich werden, wenn das Chip-Die 401 vorgesehen ist, so dass es eine horizontale Struktur oder eine vertikale und horizontale Struktur hat, in welcher sowohl P- als auch N-Pole auf der oberen Oberfläche des Chip-Die 401 gebildet sind, zwei Bonding-Pads vorgesehen, so dass sie jeweils mit dem P- und N-Pol, welche auf der oberen Oberfläche des Chip-Die 401 gebildet sind, elektrisch verbunden sind. Weiterhin ist eine Wellenlängen-Umwandlungseinheit 403 durch ein Mischen von Phosphoren mit einem transparenten Harzmaterial wie beispielsweise Epoxy, Silizium, Harz und dergleichen gebildet, um eine externe Oberfläche des Chip-Die 401, welches an einer Unteraufnahme 404 Die–angebracht ist, konstantzu bedecken. Zu dieser Zeit wird die Wellenlängen-Umwandlungseinheit 403 durch ein Verfahren eines Aufdruckens eines Phosphor-gemischten transparenten Harzes wie beispielsweise Silizium, Epoxy und dergleichen mit einer bestimmten Dicke gebildet, und die Wellenlängen-Umwandlungseinheit 403 kann gebildet sein, so dass sie das gesamte Chip-Die 401 bedeckt und wird durch Wärme oder UV-Licht, welches künstlich vorgesehen wird, ausgehärtet.
  • Hier weist die Wellenlängen-Umwandlungseinheit 403 ein fluoreszierendes Material als ein Wellenlängen-Umwandlungsmittel auf, welches irgendeines einer YAG-Serie, TAG-Serie und eines Silikat-basierten Materials ist, welches in der Lage ist, Licht, welches von dem Chip-Die erzeugt wird, in weißes Licht umzuwandeln, und insbesondere kann der rote Phosphor einen Phosphor verwenden, welcher eine Verbindung aufweist, welche in den Beispielen 1 bis 3 der vorliegenden Erfindung synthetisiert wird und in der folgenden Zusammensetzungsformel ausgedrückt wird: Az(Sr, M)2(Si, Al)O4-xNy:R(0 < x < 3, y = 2x/3, 0,001 < z < 0,1), wobei A wenigstens ein Element ist, welches aus einer Gruppe ausgewählt ist, welche aus Lithium (Li), Kalium (K) und Natrium (Na) besteht, M wenigstens ein Element ist, welches ausgewählt ist aus einer Gruppe, welche aus Barium (Ba), Magnesium (Mg) und Calzium (Ca) besteht und R wenigstens ein Element ist, welches ausgewählt ist aus einer Gruppe, welche aus Lanthanid und einem Übergangsmetall-Element besteht. Darüber hinaus ist ein Leiterrahmen 420 elektrisch durch den Bonding-Draht 425 mit wenigstens einem des Bonding-Pads 402, welches zu der Außenseite durch die obere Oberfläche der Wellenlängen-Umwandlungseinheit 403 freiliegend ist, elektrisch verbunden.
  • Als nächstes wird, Bezug nehmend auf 36, in einem Licht emittierenden Element gemäß der sechsten beispielhaften Ausführungsform eine Wellenlängen-Umwandlungseinheit 403 nur auf einer oberen Oberfläche eines Chip-Die 401' gebildet.
  • Demzufolge kann, wie in 35(g) veranschaulicht ist, ein Gehäuse eines Licht emittierenden Elements gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen Leiterrahmen 421, welcher integral an einem inneren Abschnitt eines Gehäusekörpers (nicht veranschaulicht) vorgesehen ist, welcher einer Harzstruktur ist, welche mit einem Harzmaterial spritzgegossen ist, und den Metalldraht 425 aufweisen, welcher ein Ende drahtgebondet mit dem Bonding-Pad 402 des Licht emittierenden Elements 410 gemäß der fünften beispielhaften Ausführungsform, und das andere Ende drahtgebondet mit dem Leiterrahmen 421 hat. Weiterhin ist, wie in 36(f) veranschaulicht ist, ein Gehäuse für ein Licht emittierendes Element gemäß der dritten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung derart gebildet, dass ein Licht emittierendes Element 410' gemäß der sechsten beispielhaften Ausführungsform an der oberen Oberfläche des Leiterrahmens 421, welcher einen Kathodendraht und einen Anodendraht hat, angebracht ist, wobei der Leiterrahmen 421 integral in dem Gehäusekörper (nicht gezeigt) vorgesehen ist, welcher mit einem Harzmaterial spritzgegossen ist, um eine Kavität zu bilden, welche zu einem oberen Abschnitt hin offen ist, und der Licht emittierende Chip 410', welcher durch die Kavität des Gehäusekörpers zu der Außenseite freiliegend ist, ist elektrisch mit dem Leiterrahmen 421 durch den Metalldraht 425, welcher ein Ende an das Bonding-Pad 402' gebondet hat, verbunden.
  • Wie obenstehend beschrieben ist, ist, wenn das Licht emittierende Element mit einer vertikalen Struktur oder einer vertikalen und horizontalen Struktur für ein Gehäuse eines Licht emittierenden Elements hoher Ausgabe verwendet wird, die Phosphorschicht direkt in Kontakt mit einer Lichtemissions-Oberfläche des Licht emittierenden Elements mit der vertikalen Struktur oder der vertikalen und horizontalen Struktur, was zu einer Verschlechterung des Phosphor führt, welche durch Wärme verursacht wird, welche von dem Licht emittierenden Element erzeugt wird.
  • Der Nitrid-basierte rote Phosphor gemäß der vorliegenden Erfindung ist jedoch chemisch stabil und hat demnach eine bessere Zuverlässigkeit gegen externe Umweltfaktoren wie beispielsweise Wärme bzw. Hitze, Feuchtigkeit und dergleichen und eine geringere Wahrscheinlichkeit einer Entfärbung (discoloration) als der Sulfid-basierte Phosphor im Stand der Technik. Demzufolge ermöglicht es der rote Phosphor gemäß der vorliegenden Erfindung der Wellenlängen-Umwandlungseinheit, dass sie direkt auf der Lichtemissions-Oberfläche des Licht emittierenden Elements gebildet wird, und dass ein Gehäuse eines Weißlicht emittierenden Elements einer hohen Ausgabe/einer hohen Zuverlässigkeit ebenso bereitgestellt wird.
  • 37 ist eine Querschnittsansicht, welche schematisch ein Licht emittierendes Element gemäß einer siebten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Bezug nehmend auf 37 weist das Licht emittierende Element 500 gemäß der siebten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen LED-Chip 501 und eine Wellenlängen-Umwandlungseinheit 502 auf, welche gebildet ist, so dass sie die Oberfläche davon bedeckt und die Wellenlänge von Licht, welches von dem LED-Chip 501 emittiert wird, umwandelt. Dazu kann die Wellenlängen-Umwandlungseinheit 502 als eine Struktur eingesetzt werden, in welcher die Phosphore (P) innerhalb einer transparenten Harzeinheit verteilt sind. Das Licht emittierende Element 500 kann weißes Licht emittieren, wenn Licht, welches durch die Wellenlängen-Umwandlungseinheit 502 umgewandelt wird, und Licht, welches von dem LED-Chip 501 emittiert wird, gemischt werden. Der LED-Chip 501 kann eine Struktur haben, in welcher eine n-Typ Halbleiterschicht, eine Lichtemissions-Schicht und eine p-Typ Halbleiterschicht geschichtet sind, und erste und zweite Elektroden 503a und 503b auf einer Oberfläche davon gebildet sind.
  • Wie in 37 veranschaulicht ist, kann, wenn die Oberfläche des LED-Chip 501, auf welcher die erste und die zweite Elektrode 503a und 503b gebildet sind, als eine erste Oberfläche definiert ist, die entgegengesetzte Oberfläche der ersten Oberfläche als eine zweite Oberfläche definiert ist, und eine Oberfläche, welche zwischen der ersten und der zweiten Oberfläche positioniert ist, als eine Seitenoberfläche definiert ist, die Wellenlängen-Umwandlungseinheit 502 gebildet sein, so dass sie die erste Oberfläche (die Elektroden-gebildete Oberfläche) und die Seitenoberfläche des LED-Chip 501 bedeckt.
  • Dies ist angestrebt, um es Licht von dem LED-Chip 501 zu erlauben, in einer nach oben gerichteten Richtung und in einer lateralen bzw. seitlichen Richtung basierend auf 37 emittiert zu werden. In der gegenwärtigen beispielhaften Ausführungsform ist die Wellenlängen-Umwandlungseinheit 502 in einer Form vorgesehen, so dass sie dünn entlang bzw. auf der Oberfläche des LED-Chip 501 beschichtet ist und vollständig gleichmäßiges Licht kann erhalten werden, verglichen zu einem Verfahren, in welchem ein Phosphor in einen Becher eines Gehäusekörpers injiziert bzw. eingespritzt wird.
  • Zusätzlich kann die Größe des Elements verringert werden, da die Wellenlängen-Umwandlungseinheit 502 direkt an der Oberfläche des LED-Chips 501 angebracht ist und ein Gehäusekörper nicht getrennt enthalten ist. Als eine Struktur für eine elektrische Verbindung des LED-Chip 501 werden in der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform eine erste und eine zweite elektrische Verbindungseinheit 504a und 504b, welche eine plattierte Schicht aufweisen, anstelle eines Leiterrahmens verwendet. Besonders sind die erste und die zweite elektrische Verbindungseinheit 504a und 504b gebildet, so dass sie mit der ersten und der zweiten Elektrode 503a und 503b verbunden sind und jeweils eine plattierte Schicht aufweisen. Die erste und zweite elektrische Verbindungseinheit 504a und 504b sind zu der Außenseite durch die Wellenlängen-Umwandlungseinheit 502 freiliegend und als ein Bereich zum Drahtbonden und dergleichen vorgesehen. Auf diese Art und Weise hat das Licht emittierende Element 500 eine vereinfachte Struktur verglichen mit einem typischen Gehäuse im Stand der Technik und kann verschiedenartig für eine Licht emittierende Vorrichtung wie beispielsweise einen COB (Chip On Board), eine Gehäuseform und dergleichen verwendet werden.
  • 38 ist eine schematische Querschnittsansicht, welche das Gehäuse des Licht emittierenden Elements in einer vierten beispielhaften Ausführungsform, welches das Licht emittierende Element der siebten beispielhaften Ausführungsform in 37 verwendet, veranschaulicht. Das Gehäuse des Licht emittierenden Elements in der vierten beispielhaften Ausführungsform in 38 kann durch ein Anbringen des Licht emittierenden Elements der siebten beispielhaften Ausführungsform auf einem Substrat 505 implementiert werden. In diesem Fall ist das Bezugszeichen, welches das Licht emittierende Element bezeichnet, in 38 ausgelassen.
  • Als das Substrat 505 kann eine Leiterplatte mit einem Leitungsmuster, welches auf einem isolierenden Basismaterial gebildet ist, verwendet werden, und Drähte (W) sind gebildet, um das Licht emittierende Element mit dem Leitungsmuster zu verbinden. Wie obenstehend beschrieben ist, ist das Licht emittierende Element in einer Richtung angebracht, dass die zweite Oberfläche des LED-Chip dem Substrat 505 zugewandt ist, da Licht durch die erste Oberfläche und die Seitenoberfläche des Licht emittierenden Elements emittiert wird. Obwohl Verfahren anders als ein Verfahren des Anbringens des Licht emittierenden Elements auf dem Substrat 505 nicht getrennt veranschaulicht sind, kann das Licht emittierende Element auf einem Leiterrahmen angebracht werden, so dass es in einem typischen Gehäuse verwendet werden kann. Wenn das Licht emittierende Element gepackt bzw. am Gehäuse angebracht und verwendet wird, ist es nicht notwendig, separat einen Phosphor in dem Becher des Gehäusekörpers zu injizieren und es ist möglich, eine einheitliche Farbtemperatur hinsichtlich der gesamten Lichtemissions-Richtung zu erhalten.
  • Die 39 und 40 sind Querschnittsansichten, welche jeweils schematisch Licht emittierende Elemente gemäß einer achten und einer neunten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulichen. Als erstes weist Bezug nehmend auf 40 wie in der siebten beispielhaften Ausführungsform ein Licht emittierendes Element 600 einen LED-Chip 601 auf, welcher eine erste und eine zweite Elektrode 603a und 603b, eine Wellenlängen-Umwandlungseinheit 602 und einen ersten und zweiten elektrischen Verbindungsteil 604a und 604b hat. Der Unterschied des Licht emittierenden Elements 600 von der Struktur, welche in 38 veranschaulicht ist, ist, dass eine Harzeinheit 607, welche an der Seitenoberfläche des LED-Chip 601 gebildet ist, aus einem transparenten Harz ohne einem Phosphor gebildet ist. Die Konfiguration wird gebildet durch ein Berücksichtigen der Tatsache, dass Licht, welches zu der Seitenoberfläche des LED-Chip 601 emittiert wird eine geringere Intensität hat als das Licht, welches zu der ersten Oberfläche emittiert wird.
  • Als nächstes weist ein Licht emittierendes Element 700, welches in 40 veranschaulicht ist, einen LED-Chip 701 auf, welcher eine erste und eine zweite Elektrode 703a und 703b, eine Wellenlängen-Umwandlungseinheit 702 und eine erste und eine zweite elektrische Verbindungseinheit 704a und 704b wie in der siebten beispielhaften Ausführungsform hat. Der Unterschied des Licht emittierenden Elements 700 von der Struktur, welche in 38 veranschaulicht ist, ist, dass eine Underfill-Harzeinheit 706, welche auf der ersten Oberfläche des LED-Chip 701 positioniert ist, und an einem Bereich gebildet ist, welcher die Seitenoberflächen der ersten und der zweiten Elektrode 703a und 703b umgibt, aus einem transparenten Harz ohne einen Phosphor gebildet ist.
  • Indes wird unter Bezugnahme auf die 41 bis 44 die Struktur der Wellenlängen-Umwandlungseinheit, in welcher eine Phosphorschicht in einer Mehrschicht-Form auf einem UV-LED-Chip oder einem blauen LED-Chip geschichtet ist, durch verschiedene beispielhafte Ausführungsformen beschrieben werden.
  • Als erstes sind die 41 und 42 Querschnittsansichten, welche die Struktur des Gehäuses des Licht emittierenden Elements jeweils gemäß einer zweiten und einer dritten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulichen, welche in der Form einer Lampe und eines Chips implementiert sind.
  • Wie in 41 veranschaulicht ist, kann in dem Gehäuse des Licht emittierenden Elements, welches in der Form einer Lampe gemäß einer fünften beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung implementiert ist, ein UV-LED-Chip 810, welcher eine Wellenlänge von ungefähr 410 nm oder weniger hat, durch eine Mehrschicht-Fluoreszenzschicht 820, welche eine erste, zweite und eine dritte fluoreszierende Schicht 821, 822 und 823 aufweist, welche drei Typen von Phosphoren enthalten, welche durch ultraviolette Strahlen angeregt werden, um jeweils Licht in verschiedenen Farben zu emittieren, bedeckt sein.
  • Darüber hinaus ist, wie in 42 veranschaulicht ist, in einem Gehäuse eines Licht emittierenden Elements, welches in der Form eines Chips gemäß der sechsten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung implementiert ist, ein UV-LED-Chip 1010 innerhalb einer Nut eines Gehäuses 1006 auf einem Substrat 1005 installiert. Eine erste, eine zweite und eine dritte fluoreszierende Schicht 1021, 1022 und 1023, welche drei Typen von fluoreszierenden Materialien beinhalten, sind innerhalb der Nut des Gehäuses 1006 gebildet und bilden eine mehrschichtige fluoreszierende Schicht 1020, welche den UV-LED-Chip 1010 bedeckt. Eine n-Elektrode und eine p-Elektrode des UV-LED-Chips 1010 sind elektrisch mit einem Metalldraht 1007, welcher auf dem Substrat 1005 durch einen Draht 1003 gebildet ist, verbunden.
  • Besonders ist die erste fluoreszierende Schicht auf dem UV-LED-Chip gebildet und kann durch ein Mischen eines Phosphors, welcher rotes Licht (R) emittiert und eines Harzes gebildet sein. Als der Phosphor, welcher rotes Licht (R) emittiert, wird ein fluoreszierendes Material verwendet, welches durch ultraviolette Strahlen angeregt wird, so dass es Licht emittiert, welches einen Lichtemissionspeak in einem Bereich von 600 nm bis 700 nm hat, d. h. ein Phosphor, welcher eine Verbindung aufweist, welche gemäß den Beispielen 1 bis 3 der Erfindung synthetisiert ist und in der folgenden Zusammensetzungsformel ausgedrückt wird: Az(Sr, M)2(Si, Al)O4-xNy:R(0 < x < 3, y = 2x/3, 0,001 < z < 0,1), wobei A wenigstens ein Element ist, welches aus einer Gruppe ausgewählt ist, welche aus Lithium (Li), Kalium (K) und Natrium (Na) besteht, M wenigstens ein Element ist, welches ausgewählt ist aus einer Gruppe, welche aus Barium (Ba), Magnesium (Mg) und Calzium (Ca) besteht und R wenigstens ein Element ist, welches ausgewählt ist aus einer Gruppe, welche aus Lanthaniden und einem Übergangsmetall-Element besteht.
  • Die zweite fluoreszierende Schicht ist auf die erste fluoreszierende Schicht geschichtet und kann gebildet werden durch ein Mischen eines Phosphors, welcher ein grünes Licht (G) emittiert und eines Harzes. Als der Phosphor, welcher grünes Licht emittiert kann ein fluoreszierendes Material, welches durch ultraviolette Strahlen angeregt wird, so dass es Licht emittiert, welches einen Wellenlängenbereich von 500 nm bis 550 nm hat, verwendet werden. Die dritte fluoreszierende Schicht ist auf die zweite fluoreszierende Schicht geschichtet und kann durch ein Mischen eines Phosphors, welcher blaues Licht (B) emittiert und eines Harzes gebildet werden. Als der Phosphor, welcher blaues Licht emittiert, kann ein fluoreszierendes Material verwendet werden, welches durch ultraviolette Strahlen angeregt wird, so dass es Licht emittiert, welches eine Wellenlänge in einem Bereich von 420 nm bis 480 nm hat.
  • Durch eine solche Konfiguration regen die ultravioletten Strahlen, welche von dem UV-LED-Chip emittiert werden, die verschiedenen Arten von Phosphoren an, welche in der ersten, der zweiten und der dritten fluoreszierenden Schicht enthalten sind. Demzufolge werden rotes Licht (R), grünes Licht (G) und blaues Licht (B) jeweils von der ersten, der zweiten und der dritten fluoreszierenden Schicht emittiert und Lichtstrahlen der drei jeweiligen Farben werden kombiniert, um weißes Licht (w) zu bilden.
  • Insbesondere ist die fluoreszierende Schicht zum Umwandeln ultravioletter Strahlen in Fluoreszenz aus mehreren Schichten gebildet, d. h. aus drei Schichten, in welchen eine erste fluoreszierende Schicht, welche Licht der längsten Wellenlänge emittiert, d. h. rotes Licht (R), als erstes auf den UV-LED-Chip geschichtet ist und eine zweite und eine dritte fluoreszierende Schicht, welche Licht bei kürzeren Wellenlängen, d. h. grünes Licht (G) und blaues Licht (B) emittieren, nacheinanderfolgend darauf geschichtet sind. Auf dies Art und Weise kann, da die erste fluoreszierende Schicht, welche einen Phosphor enthält, welcher rotes Licht (R) emittiert, welcher die geringste Licht-Umwandlungseffizienz hat, positioniert ist, so dass sie am nächsten zu dem UV-LED-Chip ist, die Licht-Umwandlungseffizienz an der ersten fluoreszierenden Schicht relativ erhöht werden, wodurch die Gesamtlicht-Umwandlungseffizienz des LED-Chips verbessert wird.
  • Als nächstes veranschaulichen die 43 und 44 Teil-Strukturen des Gehäuses des Licht emittierenden Elements gemäß einer siebten und achten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Diese Zeichnungen veranschaulichen nur die Strukturen eines LED-Chips und einer mehrschichtigen fluoreszierenden Schicht und die anderen Konfigurationen sind dieselben wie diejenigen der 41 und 42.
  • Das heißt, die Gehäuse des Licht emittierenden Elements gemäß der siebten und der achten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können auch in der Form einer Lampe oder eines Chips implementiert werden.
  • Das Gehäuse des Licht emittierenden Elements gemäß der siebten beispielhaften Ausführungsform, welche in 43 veranschaulicht ist, weist eine mehrschichtige fluoreszierende Schicht 1120 auf, welche gebildet ist, so dass sie einen UV-LED-Chip 1110 bedeckt, welcher eine Wellenlänge von 410 nm oder weniger hat, und in diesem Fall ist die mehrschichtige fluoreszierende Schicht 1120 als eine zweischichtige fluoreszierende Schicht gebildet. Besonders ist eine erste fluoreszierende Schicht 1121, die auf dem UV-LED-Chip 1110 gebildet ist, durch ein Mischen eines Phosphors, welcher rotes Licht (R) emittiert, und eines Harzes gebildet. Zu dieser Zeit wird ein Phosphor, welcher rotes Licht (R) emittiert, gebildet durch ein Zusammenmischen eines fluoreszierenden Materials, welches durch ultraviolette Strahlen angeregt wird, so dass es Licht emittiert, welches einen Lichtemissions-Peak in einem Bereich von 600 nm bis 700 nm hat, d. h. eines Phosphors, welcher eine Verbindung aufweist, welche gemäß Beispiel 1 bis 3 der vorliegenden Erfindung synthetisiert ist, und in der folgenden Zusammensetzungsform ausgedrückt ist: Az(Sr, M)2(Si, Al)O4-xNy:R(0 < x < 3, y = 2x/3, 0,001 < z < 0,1), wobei A wenigstens ein Element ist, welches aus einer Gruppe ausgewählt ist, welche aus Lithium (Li), Kalium (K) und Natrium (Na) besteht, M wenigstens ein Element ist, welches ausgewählt ist aus einer Gruppe, welche aus Barium (Ba), Magnesium (Mg) und Calzium (Ca) besteht und R wenigstens ein Element ist, welches ausgewählt ist aus einer Gruppe, welche aus Lanthaniden und einem Übergangsmetall-Element besteht.
  • Durch solch eine Konfiguration regen ultraviolette Strahlen, welche von dem UV-LED-Chip emittiert werden, den Phosphor, welcher in der ersten fluoreszierenden Schicht 1121 enthalten ist, an, um rotes Licht (R) zu emittieren, und sie regen die zwei Typen von Phosphoren an, welche in der zweiten fluoreszierenden Schicht 1122 gemischt sind, um grünes Licht (G) und blaues Licht (B) zu emittieren. Wenn die Lichtstrahlen der drei jeweiligen Farben kombiniert werden, wird weißes Licht (w) durch menschliche Augen gesehen. Wir obenstehend beschrieben ist, wird die fluoreszierende Schicht zum Umwandeln ultravioletter Strahlen in Fluoreszenz mit zwei Schichten gebildet, in welchen die erste fluoreszierende Schicht 1121, welche rotes Licht (R) emittiert, welches die längste Wellenlänge hat, zuerst auf den UV-LED-Chip 1110 geschichtet wird, und dann wird die zweite fluoreszierende Schicht 1122, welche zusammen grünes Licht (G) und blaues Licht (B) emittiert, welche eine kürzere Wellenlänge haben, darauf geschichtet. Sogar durch diese Schichtstruktur der mehrschichtigen fluoreszierenden Schicht ist es möglich, einen Effekt zu erhalten, dass die Licht-Umwandlungseffizienz wie in den oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen erhöht ist.
  • Ein Gehäuse eines Licht emittierenden Elements gemäß der achten beispielhaften Ausführungsform, wie es in 44 veranschaulicht ist, weist zwei mehrschichtige fluoreszierende Schichten 1220 auf, welche gebildet sind, um einen LED-Chip 1210, welcher blaues Licht (B) emittiert, welches eine Wellenlänge in einem Bereich von 420 nm bis 480 nm als ein Anregungslicht hat, zu bedecken, und in diesem Fall ist eine erste fluoreszierende Schicht 1221, welche auf dem LED-Chip 1210 zu bilden ist, durch ein Mischen eines Phosphors, welcher rotes Licht (R) emittiert und eines Harzes gebildet. Zu dieser Zeit verwendet der Phosphor, welcher rotes Licht (R) emittiert ein fluoreszierendes Material, welches durch blaues Licht angeregt wird, so dass es Licht emittiert, welches einen Lichtemissions-Peak in einem Bereich von 600 nm bis 700 nm hat, d. h. einen Phosphor, welcher eine Verbindung aufweist, welche gemäß den Beispielen 1 bis 3 der vorliegenden Erfindung synthetisiert ist und durch die folgende Zusammensetzungsformel ausgedrückt wird: Az(Sr, M)2(Si, Al)O4-xNy:R(0 < x < 3, y = 2x/3, 0,001 < z < 0,1), wobei A wenigstens ein Element ist, welches aus einer Gruppe ausgewählt ist, welche aus Lithium (Li), Kalium (K) und Natrium (Na) besteht, M wenigstens ein Element ist, welches ausgewählt ist aus einer Gruppe, welche aus Barium (Ba), Magnesium (Mg) und Calzium (Ca) besteht und R wenigstens ein Element ist, welches ausgewählt ist aus einer Gruppe, welche aus Lanthaniden und einem Übergangsmetall-Element besteht. Darüber hinaus ist eine zweite fluoreszierende Schicht 1222, welche auf die erste fluoreszierende Schicht 1221 zu schichten ist, durch ein Mischen eines Phosphors, welcher grünes Licht (G) oder gelbes Licht (Y) emittiert und eines Harzes gebildet.
  • Durch eine solche Konfiguration regt blaues Licht (B), welches von dem LED-Chip emittiert wird, den Phosphor, welcher in der ersten fluoreszierenden Schicht enthalten ist an, so dass er rotes Licht (R) emittiert, und regt den Phosphor, welcher in der zweiten fluoreszierenden Schicht enthalten ist an, so dass er grünes Licht (G) oder gelbes Licht (Y) emittiert. Auf diese Art und Weise werden das rote Licht (R) und das grüne Licht (G) (oder gelbes Licht (Y)), welche von der mehrschichtigen fluoreszierenden Schicht emittiert werden, und blaues Licht (B), welches von dem LED-Chip erzeugt wird, kombiniert, so dass sie weißes Licht (w) bilden.
  • Hier wird das Weißlicht-Emissionsprinzip des Gehäuses des Licht emittierenden Elements gemäß der achten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welche in 44 offenbart ist, detaillierter beschrieben werden.
  • 45 ist eine Konzeptansicht, welche schematisch ein Gehäuse eines Licht emittierenden Elements gemäß der achten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welche in 44 veranschaulicht ist, veranschaulicht. Bezug nehmend auf 45 wird blaues Licht von einer Blaulichtquelle emittiert. Die Blaulichtquelle hat eine Peak-Emissionswellenlänge in einem Bereich von 420 nm bis 480 nm. Insbesondere kann als die Blaulichtquelle eine blaue LED, welche eine Peak-Emissionswellenlänge in einem Bereich von 420 nm bis 480 nm hat, verwendet werden.
  • Grüne und rote Phosphore werden durch das Blaulicht, welches von der Blaulichtquelle emittiert wird, angeregt, so dass sie jeweils grünes und rotes sichtbares Licht emittieren. Das emittierte grüne und rote sichtbare Licht wird mit blauem Licht gemischt (dem Licht, welches von der Blaulichtquelle emittiert wird), welches durch den Phosphor transmittiert wurde, um weißes Licht auszugeben.
  • Der grüne Phosphor hat eine Peak-Emissionswellenlänge in einem Bereich von 490 nm bis 550 nm und der rote Phosphor verwendet ein fluoreszierendes Material, welches durch blaues Licht angeregt wird, so dass es Licht emittiert, welches einen Lichtemissions-Peak in einem Bereich von 600 nm bis 700 nm hat, d. h. einen Phosphor, welcher eine Verbindung aufweist, welche gemäß den Beispielen 1 bis 3 der vorliegenden Erfindung synthetisiert ist und in der folgenden Zusammensetzungsformel ausgedrückt wird: Az(Sr, M)2(Si, Al)O4-xNy:R(0 < x < 3, y = 2x/3, 0,001 < z < 0,1), wobei A wenigstens ein Element ist, welches aus einer Gruppe ausgewählt ist, welche aus Lithium (Li), Kalium (K) und Natrium (Na) besteht, M wenigstens ein Element ist, welches ausgewählt ist aus einer Gruppe, welche aus Barium (Ba), Magnesium (Mg) und Calzium (Ca) besteht und R wenigstens ein Element ist, welches ausgewählt ist aus einer Gruppe, welche aus Lanthaniden und einem Übergangsmetall-Element besteht. Vorzugsweise haben die Phosphore eine hohe Photoneneffizienz bei einer bestimmten Emissionswellenlänge der Blaulichtquelle. Weiterhin vorzugsweise hat jeder Phosphor eine signifikante Lichtdurchlässigkeit für sichtbares Licht, welches durch einen anderen Phosphor emittiert wird. Der rote Phosphor wird durch Licht angeregt, welches durch den grünen Phosphor (grünes Licht) emittiert wird, sowie er durch blaues Licht angeregt wird, welches durch die Blaulichtquelle emittiert wird, um rotes Licht zu emittieren. Vorzugsweise hat der rote Phosphor eine Peak-Anregungswellenlänge in einem Bereich von 420 nm bis 500 nm, so dass er ausreichend effizient durch blaues Licht und grünes Licht angeregt wird.
  • Weiterhin ist, da der rote Phosphor durch den grünen Phosphor sowie die Blaulichtquelle angeregt wird (d. h. der rote Phosphor wird doppelt angeregt), die Quantenausbeute des roten Phosphors verbessert. Die Gesamt-Leuchteffizienz, die Luminanz und der Farbwiedergabe-Index sind ebenfalls durch die Verbesserung in der Quantenausbeute des roten Phosphors verbessert. Zusätzlich kann, wenn grünes Licht (beispielsweise grün emittiertes Licht, welches zu der rückwärtigen Seite der Lichtausgangs-Oberfläche abgeführt wird), welches im Stand der Technik unverwendet belassen wird, verwendet wird, um den roten Phosphor anzuregen, die Gesamt-Leuchteffizienz weiterhin erhöht werden. Die Gesamt-Luminanz und der Farbwiedergabe-Index der weißes Licht emittierenden Vorrichtung kann durch die Zunahme in der Quantenausbeute verbessert werden.
  • 46 ist eine schematische Ansicht zum detaillierteren Beschreiben des Betriebsprinzips eines Gehäuses eines Licht emittierenden Elements gemäß einem achten Beispiel. Bezug nehmend auf 46 wird blaues Licht 1302 durch eine Blaulichtquelle 1301 wie beispielsweise eine blaue LED emittiert und wird auf Phosphore 1330, d. h. einen zweiten Phosphor 1331 und einen ersten Phosphor 1332 eingestrahlt. Es ist bevorzugt, dass die Phosphore 1330 gebildet sind, so dass sie geschichtete Strukturen haben, die voneinander getrennt sind. Dies ist der Fall, da die Verwendung von Phosphoren der getrennten geschichteten Strukturen geeigneter ist für eine effiziente Verwendung von einer Emission von Licht, welches zu der rückwärtigen Seite der Lichtausgangs-Oberfläche emittiert wird als die Verwendung einer Mischung der Phosphore.
  • Das blaue Licht 1302, welches von der Blaulichtquelle 1301 emittiert wird, wird mit dem bloßen Auge erfasst und kann eine Wellenlänge beispielsweise in einem Bereich von 420 nm bis 480 nm haben. Vorzugsweise ist die Blaulichtquelle 1301 eine blaue LED, welche eine Biege-Emissionswellenlänge in einem Bereich von 420 nm bis 480 nm hat. Der zweite Phosphor 1331 absorbiert das Blaulicht 1302 und emittiert dann grünes Licht 1304 und 1305, welches eine Peak-Emissionswellenlänge in einem Bereich von 490 nm bis 550 nm hat. Der erste Phosphor 1332 absorbiert das blaue Licht 1302 und das Licht (das grüne Licht 1305), welches von dem zweiten Phosphor 1331 emittiert wird, und emittiert dann rotes Licht 1306 und 1307, welches einen Lichtemissions-Peak in einem Bereich von 600 nm bis 700 nm hat. Insbesondere wenn der erste Phosphor 1332 eine Peak-Anregungswellenlänge in einem Bereich von 420 nm bis 500 nm hat, kann der erste Phosphor 1332 das blaue Licht 1302 und das grüne Licht 1305 effektiv absorbieren (d. h. er kann effektiv durch das blaue Licht 1302 und das grüne Licht 1305 angeregt werden). Das rote Licht 1306 ist rotes Licht, welches durch den ersten Phosphor 1332 aufgrund der Absorption des Lichts 1305, welches von dem zweiten Phosphor 1331 emittiert wird, emittiert wird. Das rote Licht 1307 ist rotes Licht, welches durch den ersten Phosphor emittiert wird aufgrund der Absorption des Lichts 1302, welches von der Blaulichtquelle 1301 emittiert wird. Ein Beobachter empfängt die Kombination des grünen Lichts 1304, des blauen Lichts 1302 und der roten Lichtstrahlen 1306 und 1307 als weißes Licht 1308.
  • Wie obenstehend beschrieben ist wird der erste Phosphor 1332 doppelt durch die Blaulichtquelle 1301 und den zweiten Phosphor 1331 angeregt, um rotes Licht zu emittieren. Demzufolge ist die Quantenausbeute des roten Phosphors (des ersten Phosphors 1332) verbessert. Demnach ist die Gesamt-Luminanz der Licht emittierenden Vorrichtung erhöht und der Farbwiedergabe-Index ist verbessert. Der zweite Phosphor 1331 kann irgendein Phosphor sein, solange der Phosphor in Antwort auf das Licht 1302, welches von der Blaulichtquelle 1301 emittiert wird, grünes Licht emittiert, welches eine Peak-Emissionswellenlänge in einem Bereich von 490 nm bis 550 nm hat. Wenn eine blaue LED, welche eine Peak-Emissionswellenlänge in einem Bereich von 420 nm bis 480 nm hat, als die Blaulichtquelle 1301 verwendet wird, kann der zweite Phosphor 1331 einen Phosphor verwenden, welcher eine Peak-Emissionswellenlänge in einem Bereich von 490 nm bis 550 nm hat, welcher eine hohe Quanteneffizienz für das Licht hat, welches von der blauen LED emittiert wird (das blaue Licht, welches eine Peak-Emissionswellenlänge in einem Bereich von 420 nm bis 480 nm hat).
  • Der erste Phosphor 1332 verwendet ein fluoreszierendes Material, welches Licht emittiert, welches einen Lichtemissions-Peak in einem Bereich von 600 nm bis 700 nm in Antwort auf das Licht 1302, welches von der Blaulichtquelle 1301 emittiert wird, und das Licht 1305, welches von dem zweiten Phosphor 1331 emittiert wird, hat, d. h. einen Phosphor, welcher eine Verbindung aufweist, welche gemäß den Beispielen 1 bis 3 der vorliegenden Erfindung synthetisiert ist und in der folgenden Zusammensetzungsformel ausgedrückt wird: Az(Sr, M)2(Si, Al)O4-xNy:R(0 < x < 3, y = 2x/3, 0,001 < z < 0,1), wobei A wenigstens ein Element ist, welches aus einer Gruppe ausgewählt ist, welche aus Lithium (Li), Kalium (K) und Natrium (Na) besteht, M wenigstens ein Element ist, welches ausgewählt ist aus einer Gruppe, welche aus Barium (Ba), Magnesium (Mg) und Calzium (Ca) besteht und R wenigstens ein Element ist, welches ausgewählt ist aus einer Gruppe, welche aus Lanthaniden und einem Übergangsmetall-Element besteht. Vorzugsweise kann der erste Phosphor 1332 Licht absorbieren, welches von dem zweiten Phosphor 1331 in einem Bereich von 490 nm bis 550 nm emittiert wird, sowie das blaue LED-Licht in einem Bereich von 420 nm bis 480 nm, um rotes Licht zu emittieren, welches einen Lichtemissions-Peak in einem Bereich von 600 nm bis 700 nm hat. Die Phosphore können doppelt durch das blaue Licht 2 und das grüne Licht 5 angeregt werden. Demzufolge ist die Quantenausbeute des roten Phosphors (erster Phosphor 32) erhöht und die Gesamt-Leuchteffizienz, die Luminanz und der Farbwiedergabe-Index sind verbessert.
  • 47 ist eine schematische Ansicht, welche schematisch einen Energietransfer zwischen einem grünen Phosphor (einem zweiten Phosphor) und einem roten Phosphor (einem ersten Phosphor) veranschaulicht, welche in dem Gehäuse des Licht emittierenden Elements der achten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Bezug nehmend auf 47 wird der zweite Phosphor durch blaues Licht von ungefähr 460 nm angeregt, so dass er grünes Licht von ungefähr 530 nm emittiert. Weiterhin absorbiert der erste Phosphor einen Teil des Lichts (grünes Licht), welches von dem ersten Phosphor emittiert wird, sowie des blauen Lichts von ungefähr 460 nm, um rotes Licht von ungefähr 620 nm zu emittieren. Auf diese Art und Weise wird der erste Phosphor doppelt angeregt, um rotes Licht zu emittieren. Das heißt, der erste Phosphor 1332 ist auf der Blaulichtquelle 1301, wie der blauen LED und dergleichen angeordnet, und der zweite Phosphor 1331 ist auf dem ersten Phosphor 1332 angeordnet. Mit solch einer Struktur wird das Licht 1305, welches von dem zweiten Phosphor 1331 zu der rückwärtigen Seite emittiert wird, leicht durch den ersten Phosphor 1332 absorbiert, um das rote Licht 1306 zu emittieren. Demzufolge erhöht das zusätzliche Licht 1306, welches von dem ersten Phosphor 1332 emittiert wird, weiterhin die Gesamt-Luminanz der Licht emittierenden Vorrichtung und verbessert weiterhin den Farbwiedergabe-Index. Weiterhin wird das Licht 1305, welches zu der rückwärtigen Seite abgeführt wird, welches verschwenderisch ist, effektiv durch den ersten Phosphor 1332 genutzt. Die Anordnung der Phosphore in der geschichteten Struktur kann leicht durch ein Bilden von Schichten von einem Gießharz implementiert werden, in welchem jeder Phosphor verteilt ist.
  • 48 ist eine Querschnittsansicht, welche ein Gehäuse eines Licht emittierenden Elements gemäß einer neunten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Bezug nehmend auf 48 weist ein Gehäuse 1430 eines Licht emittierenden Elements ein Gehäusesubstrat 1431 und einen LED-Chip 1435 auf, welcher auf dem Gehäusesubstrat 1431 angebracht ist. Das Gehäusesubstrat 1431 kann ein unteres Gehäusesubstrat 1431a mit zwei Leiterrahmen 1432a und 1432b, welche darauf gebildet sind, und ein oberes Gehäusesubstrat 1431b aufweisen, welches eine Kavität aufweist. Der LED-Chip 1435 ist in dem Kavitätsbereich angebracht. Beide Elektroden (nicht veranschaulicht) des LED-Chips 1435 sind mit oberen Enden der Leiterrahmen 1432a und 1432b jeweils mit Drähten verbunden.
  • Ein Bereich 1436 eines geringen Brechungsindex ist vorgesehen, um den LED-Chip 1435 zu umgeben. Der Bereich 1436 des geringen bzw. niedrigen Brechungsindex kann ein leerer Raum sein, es kann jedoch auch kein Raum sein, welcher mit einem transparenten Harz gefüllt ist, welches einen relativ geringen Brechungsindex hat. Wenn der Bereich 1436 des geringen Brechungsindex ein leerer Raum ist, hat der Bereich einen Brechungsindex (n = 1) ähnlich zu denjenigen der Atmosphäre. Zusätzlich kann, wenn der Bereich 1436 des geringen Brechungsindex mit einem transparenten Harz gebildet ist, ein typisches Epoxy-, Silizium- oder ein Mischungsharz davon verwendet werden. In diesem Fall kann der Brechungsindex des Bereichs 1436 mit geringem Brechungsindex ungefähr 1,7 sein.
  • Eine Schicht 1437 mit hohem Brechungsindex ist auf dem Bereich 1436 mit geringem Brechungsindex gebildet. Die Schicht 1437 mit hohem Brechungsindex hat wenigstens einen höheren Brechungsindex als denjenigen des Bereichs 1436 mit dem geringen Brechungsindex und weist ein Muster von Vorsprüngen und Vertiefungen 1437a, welche auf einer oberen Oberfläche davon gebildet sind, auf. Weiterhin ist eine Wellenlängen-Umwandlungsschicht 1438, welche einen Phosphor 1439 zum Umwandeln der Wellenlänge von Licht, welches von der LED 1435 emittiert wird, auf der Schicht 1437 mit hohem Brechungsindex gebildet. Die Wellenlängen-Umwandlungsschicht 1438 ist eine Phosphor-enthaltende Harzschicht und hat einen Brechungsindex wenigstens geringer als denjenigen der Schicht 1437 mit hohem Brechungsindex.
  • Die Wellenlängen-Umwandlungsschicht 1438 weist wenigstens einen roten Phosphor auf, welcher eine Verbindung aufweist, welche gemäß den Beispielen 1 bis 3 der vorliegenden Erfindung synthetisiert ist, und in der folgenden Zusammensetzungsformel ausgedrückt wird: Az(Sr, M)2(Si, Al)O4-xNy:R(0 < x < 3, y = 2x/3, 0,001 < z < 0,1), wobei A wenigstens ein Element ist, welches aus einer Gruppe ausgewählt ist, welche aus Lithium (Li), Kalium (K) und Natrium (Na) besteht, M wenigstens ein Element ist, welches ausgewählt ist aus einer Gruppe, welche aus Barium (Ba), Magnesium (Mg) und Calzium (Ca) besteht, und R wenigstens ein Element ist, welches ausgewählt ist aus einer Gruppe, welche aus Lanthaniden und einem Übergangsmetall-Element besteht.
  • Die Schicht 1437 mit hohem Brechungsindex, welche in der vorliegenden Anmeldung eingesetzt wird, kann aus einem Harz gebildet sein, welches selbst einen hohen Brechungsindex hat, oder kann als eine typische durchsichtige Harzschicht implementiert sein, welche Partikel mit einem hohen Brechungsindex beinhaltet. In diesem Fall können die Partikel mit hohem Brechungsindex ausgewählt sein aus einer Gruppe, welche aus GaP, Si, TiO2, SrTiO3, SiC, kubischem oder amorphem Kohlenstoff, carbon nano tubes bzw. Kohlenstoff-Nanoröhren, AlGaInP, AlGaAs, SiN, SiON, ITO, SiGe, AlN und GaN besteht.
  • Die Schicht 1437 mit hohem Brechungsindex hat einen hohen Brechungsindex derart, dass Photonen, welche von den Phosphorpartikeln 1439 gestreut werden, total von der Verbindung mit dem Bereich 1436 mit niedrigem Brechungsindex reflektiert werden. Es ist bevorzugt, dass die Schicht 1437 mit hohem Brechungsindex gebildet ist, so dass sie einen Brechungsindex von 1,8 oder mehr hat, wenn aber der Bereich 1436 mit niedrigem Brechungsindex aus einem Harz gebildet ist, welches einen bestimmten Brechungsindex hat, kann die Schicht 1437 mit hohem Brechungsindex aus einem Material gebildet sein, welches einen ausreichend höheren Brechungsindex hat, um einen signifikanten Unterschied in dem Brechungsindex von demjenigen des bestimmten Harzes herzustellen.
  • Obwohl die Verbindung mit der Wellenlängen-Umwandlungsschicht 1438 einen relativ hohen kritischen Licht-Extraktionswinkel hat, wird die Licht-Extraktion zu der Wellenlängen-Umwandlungsschicht 1438 leichter durch das Muster von Vorsprüngen Vertiefungen 1437a, welches auf der Schicht 1437 mit hohem Brechungsindex gebildet ist, realisiert. Vorzugsweise kann eine Bildungsperiode der Vorsprünge und Vertiefungen 1437a in einem Bereich von ungefähr 0,001 μm bis ungefähr 500 μm sein. Weiterhin ist es, wenn die Differenz zwischen dem Brechungsindex der Schicht 1437 mit hohem Brechungsindex und demjenigen der Wellenlängen-Umwandlungsschicht 1438 zu groß ist, schwierig, eine ausreichende Licht-Extraktion auch durch die Vorsprünge und Vertiefungen 1437a zu erwarten, und demnach ist der Brechungsindex der Schicht 1437 mit hohem Brechungsindex vorzugsweise 10 oder geringer.
  • 49 ist eine schematische Ansicht zum Beschreiben eines Mechanismus zum Extrahieren von Licht aus dem Licht emittierenden Gehäuse gemäß der neunten beispielhaften Ausführungsform, welches in 48 veranschaulicht ist. Bezug nehmend auf die 48 und 49 tritt Licht, welches von dem LED-Chip 1435 emittiert wird, durch den Bereich 1436 mit geringem Brechungsindex und die Schicht 1437 mit hohem Brechungsindex hindurch und schreitet zu der Wellenlängen-Umwandlungsschicht 1438 voran. Typischerweise hat der Bereich 1436 mit niedrigem Brechungsindex einen geringeren Brechungsindex als Nitrid, welches den LED-Chip 1435 konstituiert, das Muster der Vorsprünge und Vertiefungen (nicht gezeigt) ist aber auf der LED-Oberfläche gebildet, und demnach kann Licht, welches von der LED 1435 erzeugt wird, effektiv zu dem Bereich 1436 mit niedrigem Brechungsindex extrahiert werden. Zusätzlich schreitet Licht, welches sich in Richtung der Schicht 1437 mit hohem Brechungsindex von dem Bereich 1436 mit niedrigem Brechungsindex bewegt zu einem Material mit hohem Brechungsindex voran und kann demnach effektiv extrahiert werden. Die Wellenlängen-Umwandlungsschicht 1438 hat einen geringeren Brechungsindex als denjenigen der Schicht mit hohem Brechungsindex und demnach hat sie einen beschränkten kritischen Licht-Extraktionswinkel, Licht kann aber effektiv durch die Vorsprünge und Vertiefungen, welche auf der oberen Oberfläche der Schicht mit hohem Brechungsindex gebildet sind, extrahiert werden.
  • Nachfolgend wird das Licht, welches von der LED emittiert wird, an den Phosphorpartikeln 1439 angeregt, und ein Teil des angeregten Lichts kann in einer erwünschten Richtung extrahiert werden, d. h. in Richtung des oberen Abschnitts des Gehäuses. Indes kann ein anderer Teil des angeregten Lichts von der Wellenlängen-Umwandlungsschicht 1438 zu der Schicht 1437 mit hohem Brechungsindex in Richtung des Inneren des Gehäuses voranschreiten. Da die Wellenlängen-Umwandlungsschicht 1438 einen geringeren Brechungsindex hat als denjenigen der Schicht 1437 mit hohem Brechungsindex kann das Licht, welches in Richtung des Inneren des Gehäuses voranschreitet, in die Schicht 1437 mit hohem Brechungsindex eintreten ohne im Wesentlichen verloren zu sein. Das meiste des Lichts, welches in die Schicht mit hohem Brechungsindex eingetreten ist, wird von der Verbindung mit dem Bereich 1436 mit niedrigem Brechungsindex aufgrund einer großen Differenz im Brechungsindex total bzw. vollständig reflektiert. Das vollständig reflektierte Licht schreitet zu einem oberen Abschnitt der Schicht 1437 mit hohem Brechungsindex voran und kann durch die Verbindung zwischen der Schicht 1437 mit hohem Brechungsindex und der Wellenlängen-Umwandlungsschicht 1438 hindurchtreten, um in eine erwünschte Richtung extrahiert zu werden. Wie obenstehend beschrieben ist, haben die Schicht 1437 mit hohem Brechungsindex und die Wellenlängen-Umwandlungsschicht 1438 einen beschränkten kritischen Licht-Extraktionswinkel an der Verbindung davon aufgrund eines Unterschieds in den Brechungsindizes davon, aber Licht kann leicht durch die Vorsprünge und Vertiefungen 1437a, welche auf der oberen Oberfläche der Schicht 1437 mit hohem Brechungsindex gebildet sind, extrahiert werden.
  • Auf diese Art und Weise kann das Licht, welches durch die Phosphorpartikel 1439 gestreut wird und in das Innere des Gehäuses voranschreitet, effektiv in einer erwünschten nach oben gerichteten Richtung durch die Schicht 1437 mit dem hohen Brechungsindex mit den Vorsprüngen und Vertiefungen 1437, welche daran gebildet sind und den Bereich 1436 mit niedrigem Brechungsindex vollständig reflektiert werden.
  • Bei der vorliegenden Erfindung kann, da die Wellenlängen-Umwandlungsschicht, welche Phosphorpartikel enthält, an dem oberen Abschnitt davon angeordnet ist und die optische Struktur, welche die Schicht mit hohem Brechungsindex mit einer Oberfläche der Vorsprünge und Vertiefungen, welche darunter gebildet sind, aufweist, und der Bereich mit geringem Brechungsindex an dem unteren Abschnitt der Wellenlängen-Umwandlungsschicht eingeführt ist, die Ausbreitungsrichtung von Licht, welches in jede Richtung von Phosphorpartikeln gestreut wird, in die nach oben gerichtete Richtung nachgestellt werden derart, dass eine Licht-Extraktionseffizienz erhöht ist.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung durch beschränkte Beispiele und Zeichnungen wie obenstehend beschrieben beschrieben wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die Beispiele beschränkt und es wird für Fachleute offensichtlich werden, auf deren Gebiet sich die vorliegende Erfindung bezieht, dass verschiedene Abwandlungen und Variationen von der Beschreibung durchgeführt werden können.
  • Daher sollte der Umfang der vorliegenden Erfindung nicht definiert werden durch Beschränkung auf die beschriebenen Beispiele, sondern sollte definiert werden durch die Ansprüche, die unten beschrieben werden sollen, sowie durch die Äquivalente dieser Ansprüche.

Claims (29)

  1. Roter Phosphor, der Folgendes aufweist: eine Verbindung, welche in folgender Zusammensetzungsformel ausgedrückt wird: Az(Sr, M)2(Si, Al)O4-xNy:R(0 < x < 3, y = 2x/3, 0,001 < z < 0,1), wobei A wenigstens ein Element ist, welches aus einer Gruppe ausgewählt ist, welche aus Lithium (Li), Kalium (K) und Natrium (Na) besteht, M wenigstens ein Element ist, welches aus einer Gruppe ausgewählt ist, welche aus Barium (Ba), Magnesium (Mg) und Calzium (Ca) besteht, und R wenigstens ein Element ist, welches aus einer Gruppe ausgewählt ist, welche aus Lanthaniden und einem Übergangsmetall-Element besteht.
  2. Roter Phosphor nach Anspruch 1, wobei A Natrium (Na) ist und M Calzium (Ca) ist.
  3. Roter Phosphor nach Anspruch 1, wobei die Verbindung, welche ausgedrückt wird als Az(Sr, M)2(Si, Al)O4-xNy:R(0 < x < 3, y = 2x/3, 0,001 < z < 0,1) ein Wirts-Material aufweist, welches eine Kristallphase hat, und A als ein Dotierungs-Material oder Aktivator in der Verbindung enthalten ist.
  4. Roter Phosphor nach Anspruch 1, wobei die Verbindung, welche ausgedrückt wird als Az(Sr, M)2(Si, Al)O4-xNy:R(0 < x < 3, y = 2x/3, 0,001 < z < 0,1) ein Wirts-Material aufweist, welches eine Kristallphase hat, und A und Aluminium (Al) als ein Dotierungs-Material oder Aktivator in der Verbindung enthalten ist.
  5. Roter Phosphor nach Anspruch 1, wobei der rote Phosphor einen Lichtemissions-Peak bei einem Wellenlängenband von 600 nm bis 700 nm durch ein Verwenden eines blauen oder ultravioletten Wellenlängenbereichs als eine Anregungsquelle hat.
  6. Roter Phosphor nach Anspruch 1, wobei R Europium (Eu) oder Dysprosium (Dy) ist.
  7. Roter Phosphor nach Anspruch 1, wobei eine Spektren-Halbwertsbreite einer Lichtemissions-Wellenlänge des roten Phosphors von 83 nm bis 150 nm ist.
  8. Roter Phosphor nach Anspruch 1, wobei eine Kristallstruktur des roten Phosphors eine orthorhombische Kristallstruktur ist.
  9. Verfahren zum Bereitstellen eines roten Phosphors, das Folgendes aufweist: einen Mischschritt des Mischens von Rohmaterialien, welche wenigstens eine Verbindung einer Sr-enthaltenden Verbindung und einer M-enthaltenden Verbindung, einer A-enthaltenden Verbindung, einer Eu-enthaltenden Verbindung, einer Al-enthaltenden Verbindung, eines Si-enthaltenden Oxids und eines Si-enthaltenden Nitrids aufweist; einen Sinter-Schritt des Sinterns der Mischung, um eine Verbindung zu erhalten, welcher in folgender Zusammensetzungsformel ausgedrückt wird: Az(Sr, M)2(Si, Al)O4-xNy:Eu(0 < x < 3, y = 2x/3, 0,001 < z < 0,1); und einen Mahlschritt des Vorzerkleinerns und Mahlens der gesinterten Verbindung, wobei A wenigstens ein Element ist, welches aus einer Gruppe ausgewählt ist, welche aus Lithium (Li), Kalium (K) und Natrium (Na) besteht, und M wenigstens ein Element ist, welches aus einer Gruppe ausgewählt ist, welche aus Barium (Ba), Magnesium (Mg) und Calzium (Ca) besteht.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei der Sinter-Schritt und der Schritt des Vorzerkleinerns jeweils zweimal durchgeführt werden
  11. Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Eu-enthaltenden Verbindung Europiumoxid (Eu2O3) ist.
  12. Verfahren nach Anspruch 9, wobei in dem Mischschritt Mangankarbonat weiterhin beigemischt wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Sr-enthaltende Verbindung ein Metall, ein wasserlösliches Metallsalz, ein Oxid, ein Nitrat, ein Oxidsalz, ein Sulfat oder ein Karbonat von Strontium (Sr) aufweist.
  14. Verfahren nach Anspruch 9, wobei die M-enthaltende Verbindung ein Metall, ein wasserlösliches Metallsalz, ein Oxid, ein Nitrat, ein Oxidsalz, ein Sulfat oder ein Karbonat von M aufweist.
  15. Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Si-enthaltende Oxid Siliziumoxid (SiO2) ist und das Si-enthaltende Nitrid ein Silziumnitrid (Si3N4) ist.
  16. Verfahren nach Anspruch 9, wobei in dem Mischschritt die Rohmaterialien unter Verwendung eines Lösungsmittels nassgemischt werden.
  17. Verfahren nach Anspruch 9, weiterhin aufweisend: einen Trockenschritt des Trocknens der Mischung, welche dem Mischschritt unterzogen wurde.
  18. Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Sintern in einem Temperaturbereich von 1000°C bis 1800° für 1 bis 24 Stunden durchgeführt wird.
  19. Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Sintern unter einer Stoffgas-Atmosphäre durchgeführt wird.
  20. Licht emittierende Vorrichtung, die Folgendes aufweist: ein Licht emittierendes Element, welches Anregungslicht emittiert; und eine Wellenlängen-Umwandlungseinheit, welche das Anregungslicht absorbiert, um sichtbares Licht zu emittieren, wobei die Wellenlängen-Umwandlungseinheit eine Verbindung aufweist, welche in folgender Zusammensetzungsformel ausgedrückt wird: Az(Sr, M)2(Si, Al)O4-xNy:R(0 < x < 3, y = 2x/3, 0,001 < z < 0,1), wobei A wenigstens ein Element ist, welches aus einer Gruppe ausgewählt ist, welche aus Lithium (Li), Kalium (K) und Natrium (Na) besteht, M wenigstens ein Element ist, welches aus einer Gruppe ausgewählt ist, welche aus Barium (Ba), Magnesium (Mg) und Calzium (Ca) besteht, und R wenigstens ein Element ist, welches aus einer Gruppe ausgewählt ist, welche aus Lanthaniden und einem Übergangsmetall-Element besteht.
  21. Licht emittierende Vorrichtung nach Anspruch 20, wobei der rote Phosphor einen Lichemissions-Peak bei einem Wellenlängenband von 600 nm bis 700 nm durch ein Verwenden eines blauen oder ultravioletten Wellenlängenbereichs als einer Anregungsquelle hat.
  22. Licht emittierende Vorrichtung nach Anspruch 20, wobei das Licht emittierende Element eine Ultraviolett-Licht emittierende Diode oder eine Blaulicht emittierende Diode ist.
  23. Licht emittierende Vorrichtung nach Anspruch 20, wobei die Licht emittierende Vorrichtung wenigstens einen Phosphor aufweist, welcher aus einer Gruppe ausgewählt ist, welche aus einem blauen Phosphor, einem grünen Phosphor und einem gelben Phosphor besteht, und ein letztendliches Ausgabelicht der Licht emittierenden Vorrichtung weißes Licht ist.
  24. Licht emittierende Vorrichtung nach Anspruch 20, wobei die Wellenlängen-Umwandlungseinheit eine mehrschichtige Struktur hat, welche auf einem oberen Abschnitt des Licht emittierenden Elements gebildet ist, und wenigstens zwei Phosphorschichten aufweist, welche Phosphore, welche voneinander unterschiedlich sind, aufweisen.
  25. Licht emittierende Vorrichtung nach Anspruch 24, wobei der Phosphor wenigstens einer ist, der aus einer Gruppe ausgewählt ist, welche aus einem blauen Phosphor, einem grünen Phosphor und einem gelben Phosphor besteht, und ein letztendliches Ausgabelicht der Licht emittierenden Vorrichtung weißes Licht ist.
  26. Licht emittierende Vorrichtung nach Anspruch 20, wobei die Wellenlängen-Umwandlungseinheit derart gebildet ist, dass eine äußere Oberfläche des Licht emittierenden Elements einheitlich mit einem Harz, welches den roten Phosphor aufweist, bedeckt ist.
  27. Licht emittierende Vorrichtung nach Anspruch 26, wobei die Wellenlängen-Umwandlungseinheit nur auf einer oberen Oberfläche des Licht emittierenden Elements gebildet ist oder auf einer oberen und seitlichen Oberflächen davon.
  28. Licht emittierende Vorrichtung nach Anspruch 20, wobei die Wellenlängen-Umwandlungseinheit weiterhin eine Harz-Gehäuseeinheit aufweist, welche das Licht emittierende Element kapselt, und der rote Phosphor in der Harz-Gehäuseeinheit verteilt ist.
  29. Licht emittierende Vorrichtung nach Anspruch 28, wobei die Wellenlängen-Umwandlungseinheit wenigstens zwei Phosphore aufweist, welche aus einer Gruppe ausgewählt sind, welche aus einem blauen Phosphor, einem grünen Phosphor und einem gelben Phosphor besteht, und das letztendliche Ausgabelicht der Licht emittierenden Vorrichtung weißes Licht ist.
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