JP2005093913A - Light-emitting device - Google Patents

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寛人 玉置
Masatoshi Kameshima
正敏 亀島
Masaru Takashima
優 高島
Takahiro Naito
隆宏 内藤
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Nichia Chemical Industries Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light-emitting device of an amber color which has a relatively broad emission spectrum, with less color shift. <P>SOLUTION: The light-emitting device comprises a light emitting element which emits light from the ultraviolet to blue color, a first phosphor which is excited by the light emitted from the light-emitting element to emit first light whose wavelength is longer than that of the excitation light, and a second phosphor, comprising a nitride phosphor, which is excited by the light emitted from the light-emitting element to emit second light whose wavelength is further longer than that of the first light. Its emission color is a mixture of the first light and the second light, and the nitride phosphor contains B at a ratio of 1-10,000 ppm. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、発光素子と蛍光体とを含む発光装置、特にアンバー色の発光装置に関する。   The present invention relates to a light emitting device including a light emitting element and a phosphor, and more particularly to an amber light emitting device.

従来は、交通信号用のアンバー色には、白熱電球に色ガラスフィルターを取りつけたものや、AlInGaP系の発光ダイオード(LED)が用いられていた。色ガラスフィルターを取りつけたタイプのものは、太陽光により擬似発光し点灯の有無を認識しにくいという問題があるため、最近では、AlInGaP系の発光ダイオード(LED)が多く用いられるようになってきていた。   Conventionally, the amber color for traffic signals has been an incandescent bulb with a colored glass filter or an AlInGaP light emitting diode (LED). Since the type with a colored glass filter has a problem that it is difficult to recognize the presence or absence of lighting by simulating light emission by sunlight, recently, an AlInGaP-based light emitting diode (LED) has been widely used. It was.

特開平8−306957JP-A-8-306957

しかしながら、AlInGaP系の発光ダイオード(LED)は、効率が良く、比較的安価に製造でき、しかも太陽光による擬似発光がないという利点を有するものの、AlInGaP系の発光ダイオードの発光スペクトルは、ラインスペクトル(幅の狭い鋭いスペクトル)であるために、色覚障害をもつ人には認識しにくいという問題があった。
また、発光素子への投入電流が変化すると色ずれが生じるという問題があった。
However, although the AlInGaP-based light emitting diode (LED) has the advantages that it is efficient, can be manufactured relatively inexpensively, and has no pseudo light emission due to sunlight, the emission spectrum of the AlInGaP-based light emitting diode is a line spectrum ( Because of its narrow and sharp spectrum, there is a problem that it is difficult for people with color blindness to recognize.
In addition, there is a problem that color shift occurs when the input current to the light emitting element changes.

そこで、本発明は、比較的幅広いブロードな発光スペクトルを有し、色ずれの少ないアンバー色の発光装置を提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide an amber light emitting device having a relatively broad broad emission spectrum and little color shift.

以上の目的を達成するために、本発明に係る第1の発光装置は、紫外から青色の発光素子と、その発光素子が発光する光によって励起されてその励起光より長波長域の第1の光を発光する第1の蛍光体と前記発光素子が発光する光によって励起されて前記第1の光よりさらに長波長域の第2の光を発光する窒化物蛍光体からなる第2の蛍光体とを含み、前記第1の光と前記第2の光の混色による発光色を有する発光装置であって、
前記窒化物蛍光体は、Bを1ppm以上10000ppm以下の割合で含むことを特徴とする。
ここで、窒化物蛍光体とは、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Znからなる群から選ばれる少なくとも1種以上の第II族元素と、C、Si、Ge、Sn、Ti、Zr、Hfからなる群から選ばれる少なくとも1種以上の第IV族元素と、Nとを含み、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Luからなる群から選ばれる少なくとも1種以上の希土類元素により賦活される蛍光体をいう。
In order to achieve the above object, a first light emitting device according to the present invention includes a first light emitting element having a wavelength longer than that of the excitation light by being excited by ultraviolet to blue light emitting elements and light emitted from the light emitting elements. A first phosphor that emits light and a second phosphor that is excited by light emitted from the light emitting element and emits second light in a longer wavelength region than the first light. A light emitting device having a light emission color by a color mixture of the first light and the second light,
The nitride phosphor contains B at a ratio of 1 ppm to 10000 ppm.
Here, the nitride phosphor is at least one group II element selected from the group consisting of Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Zn, C, Si, Ge, Sn, Ti, Zr, At least one group IV element selected from the group consisting of Hf and N, and consisting of Y, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, and Lu A phosphor activated by at least one rare earth element selected from the group.

以上のように構成された窒化物蛍光体を含む本発明に係る発光装置は、前記窒化物蛍光体の発光色が黄色〜黄赤領域にあることから、発光色を前記第1の光と前記第2の光の混色とすることによりアンバー色の発光が可能な発光装置が実現できる。
また、本発明に係るアンバー色の発光装置は、前記窒化物蛍光体の発光スペクトルが50nm以上の広い半値幅を有しているため、色覚障害を持つ人にとっても認識しやすいものとできる。
In the light-emitting device according to the present invention including the nitride phosphor configured as described above, since the emission color of the nitride phosphor is in a yellow to yellow-red region, the emission color is changed from the first light to the first light. A light emitting device that can emit amber light can be realized by mixing the second light.
In addition, the amber light emitting device according to the present invention has a wide half-value width of 50 nm or more because the emission spectrum of the nitride phosphor can be easily recognized by a person with color blindness.

また、前記窒化物蛍光体は、一般式、L((2/3)X+(4/3)Y):R若しくはL((2/3)X+(4/3)Y−(2/3)Z):R(Lは、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Znからなる群から選ばれる少なくとも1種以上の第II族元素である。Mは、C、Si、Ge、Sn、Ti、Zr、Hfからなる群から選ばれる少なくとも1種以上の第IV族元素である。Rは、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Luからなる群から選ばれる少なくとも1種以上の希土類元素である。X、Y、Zは、0.5≦X≦3、1.5≦Y≦8、0<Z≦3である。)で表される窒化物蛍光体であることが好ましい。 The nitride phosphor has the general formula L X M Y N ((2/3) X + (4/3) Y) : R or L X M Y O Z N ((2/3) X + (4 / 3) Y- (2/3) Z) : R (L is at least one group II element selected from the group consisting of Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Zn. At least one group IV element selected from the group consisting of C, Si, Ge, Sn, Ti, Zr, and Hf, where R is Y, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, At least one rare earth element selected from the group consisting of Tb, Dy, Ho, Er, and Lu, where X, Y, and Z are 0.5 ≦ X ≦ 3, 1.5 ≦ Y ≦ 8, and 0 <. It is preferable that the nitride phosphor represented by Z ≦ 3.

以上のように構成された本発明に係る発光装置では、ホウ素を含む窒化物蛍光体を用いているので、発光輝度、量子効率等の発光効率の向上を図ることができる。
すなわち、本発明は、前記窒化物蛍光体の原料に対して、添加量を制御自在となるように添加されたBが含まれることを特徴とする窒化物蛍光体を用いている。これにより、発光輝度、量子効率、残光等の発光特性の調節を行うことができる。ホウ素を添加していない場合は、発光輝度、量子効率等の発光特性は一定であるが、ホウ素を添加することにより、発光輝度の向上を図ったり、残光を短くしたりすることができる。発光特性の調節は、照明用、表示用などの用途に応じて、要求される特性が異なるため、同じ色調で発光特性を変えることが求められているからである。
In the light emitting device according to the present invention configured as described above, since the nitride phosphor containing boron is used, it is possible to improve the light emission efficiency such as light emission luminance and quantum efficiency.
That is, the present invention uses a nitride phosphor characterized in that B is added to the nitride phosphor raw material so that the amount added can be controlled. Thereby, the light emission characteristics such as light emission luminance, quantum efficiency, and afterglow can be adjusted. When boron is not added, light emission characteristics such as light emission luminance and quantum efficiency are constant, but by adding boron, light emission luminance can be improved and afterglow can be shortened. This is because adjustment of the light emission characteristics requires different characteristics depending on applications such as lighting and display, and therefore, it is required to change the light emission characteristics with the same color tone.

また、本発明に係る発光装置において、前記発光素子の発光のうち、直接外部に漏れる光の強度を、蛍光体の発光のメインピークにおける強度の10%以下とすることが好ましく、これにより、前記第1と第2の蛍光体を含む蛍光体による発光のみによって発光色を設定することができる。   In the light emitting device according to the present invention, it is preferable that the intensity of light leaking directly to the outside of the light emitted from the light emitting element is 10% or less of the intensity at the main peak of light emission of the phosphor. The light emission color can be set only by light emission from the phosphor including the first and second phosphors.

本発明に係る発光装置において、前記発光素子は青色発光素子であり、前記第1の蛍光体はYAG系蛍光体であってもよい。
また、本発明に係る発光装置において、前記発光素子は紫外発光素子であり、前記第1の蛍光体は酸窒化物蛍光体であってもよい。
In the light emitting device according to the present invention, the light emitting element may be a blue light emitting element, and the first phosphor may be a YAG phosphor.
In the light emitting device according to the present invention, the light emitting element may be an ultraviolet light emitting element, and the first phosphor may be an oxynitride phosphor.

ここで、前記酸窒化物蛍光体は、一般式L((2/3)X+(4/3)Y−(2/3)Z):R、又は、L((2/3)X+(4/3)Y+T−(2/3)Z):R(ここで、Lは、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Znからなる群から選ばれる少なくとも1種以上である第II族元素である。Mは、C、Si、Ge、Sn、Ti、Zr、Hfからなる群から選ばれる少なくとも1種以上である第IV族元素である。Qは、B、Al、Ga、Inからなる群から選ばれる少なくとも1種以上である第III族元素である。Oは、酸素元素である。Nは、窒素元素である。Rは、希土類元素である。0.5<X<1.5、1.5<Y<2.5、0<T<0.5、1.5<Z<2.5である。)で表される酸窒化物蛍光体であることが好ましい。 Here, the oxynitride phosphor has a general formula L X M Y O Z N ((2/3) X + (4/3) Y- (2/3) Z) : R or L X M Y Q T O Z N ((2/3) X + (4/3) Y + T− (2/3) Z) : R (where L is a group consisting of Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Zn). It is at least one selected group II element, and M is at least one group IV element selected from the group consisting of C, Si, Ge, Sn, Ti, Zr, and Hf. Q is at least one group III element selected from the group consisting of B, Al, Ga, and In, O is an oxygen element, N is a nitrogen element, and R is a rare earth element. 0.5 <X <1.5, 1.5 <Y <2.5, 0 <T <0.5, 1.5 <Z <2.5.) It is preferably that oxynitride phosphor.

また、前記窒化物蛍光体は、CaとSiを含む窒化物蛍光体であることが好ましい。
さらに、本発明の発光装置において、前記発光素子の発光ピーク波長が、前記第1の蛍光体の第1の励起スペクトルのピーク波長及び前記第2の蛍光体の第2の励起スペクトルのピーク波長より長波長側にあり、かつ前記発光素子の発光ピーク波長の変動範囲において、前記第1の励起スペクトル及び前記励起スペクトルはそれぞれ負の傾きを有することが好ましい。
The nitride phosphor is preferably a nitride phosphor containing Ca and Si.
Furthermore, in the light emitting device of the present invention, the emission peak wavelength of the light emitting element is greater than the peak wavelength of the first excitation spectrum of the first phosphor and the peak wavelength of the second excitation spectrum of the second phosphor. It is preferable that the first excitation spectrum and the excitation spectrum each have a negative slope in the fluctuation range of the emission peak wavelength of the light emitting element on the long wavelength side.

またさらに、本発明の発光装置において、前記第1の励起スペクトル及び前記励起スペクトルの傾きによって表される第1の蛍光体と第2の蛍光体の励起効率の励起波長に対する変化率が、前記発光素子の発光ピーク波長の変動範囲において実質的に等しいことが好ましい。
また、前記窒化物蛍光体の結晶構造は、単斜晶又は斜方晶であることが好ましい。
Still further, in the light emitting device of the present invention, the rate of change of the excitation efficiency of the first phosphor and the second phosphor expressed by the slope of the first excitation spectrum and the excitation spectrum with respect to the excitation wavelength is the light emission. It is preferable that they are substantially equal in the fluctuation range of the emission peak wavelength of the device.
The crystal structure of the nitride phosphor is preferably monoclinic or orthorhombic.

本発明に係る第2の発光装置は、紫外の発光素子と、その発光素子が発光する光によって励起されて青色光を発光する青色蛍光体と、その青色光により励起されてその青色光より長波長域の第1の光を発光する第1の蛍光体と、前記青色光により励起されて前記第1の光よりさらに長波長域の第2の光を発光する窒化物蛍光体からなる第2の蛍光体とを含み、前記窒化物蛍光体は、Bを1ppm以上10000ppm以下の割合で含み、前記第1の光と前記第2の光の混色による発光色を有することを特徴とする。   A second light emitting device according to the present invention includes an ultraviolet light emitting element, a blue phosphor that is excited by light emitted from the light emitting element and emits blue light, and is excited by the blue light and is longer than the blue light. A second phosphor comprising a first phosphor that emits first light in a wavelength region and a nitride phosphor that is excited by the blue light and emits second light in a longer wavelength region than the first light. The nitride phosphor contains B at a ratio of 1 ppm to 10000 ppm and has a light emission color due to a color mixture of the first light and the second light.

また、本発明に係る第2の発光装置において、前記発光素子をコーティング部材により覆い、そのコーティング部材に前記第1と第2の蛍光体を含む蛍光体が15wt%以上含まれているようにすると、発光素子の発光が直接外部に出力されるのを阻止でき、前記第1と第2の蛍光体を含む蛍光体による発光のみによって発光色を設定することができる。   Further, in the second light emitting device according to the present invention, the light emitting element is covered with a coating member, and the coating member contains 15 wt% or more of the phosphor containing the first and second phosphors. The light emission of the light emitting element can be prevented from being directly output to the outside, and the emission color can be set only by the light emission by the phosphor including the first and second phosphors.

本発明に係る第2の発光装置において、前記窒化物蛍光体は、一般式、L((2/3)X+(4/3)Y):R若しくはL((2/3)X+(4/3)Y−(2/3)Z):R(Lは、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Znからなる群から選ばれる少なくとも1種以上の第II族元素である。Mは、C、Si、Ge、Sn、Ti、Zr、Hfからなる群から選ばれる少なくとも1種以上の第IV族元素である。Rは、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Luからなる群から選ばれる少なくとも1種以上の希土類元素である。X、Y、Zは、0.5≦X≦3、1.5≦Y≦8、0<Z≦3である。)で表される窒化物蛍光体であることが好ましい。 In the second light emitting device according to the present invention, the nitride phosphor has a general formula of L X M Y N ((2/3) X + (4/3) Y) : R or L X M Y O Z N ((2/3) X + (4/3) Y- (2/3) Z) : R (L is at least one selected from the group consisting of Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Zn. It is a group II element, and M is at least one group IV element selected from the group consisting of C, Si, Ge, Sn, Ti, Zr, and Hf, and R is Y, La, Ce, Pr , Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Lu are at least one rare earth element selected from the group consisting of 0.5 ≦ X ≦ 3, It is preferable that the phosphor is a nitride phosphor represented by .5 ≦ Y ≦ 8 and 0 <Z ≦ 3.

前記第1の蛍光体はYAG系蛍光体であることが好ましく、前記窒化物蛍光体は、CaとSiを含む窒化物蛍光体であることが好ましい。
さらに、前記窒化物蛍光体の結晶構造は、単斜晶又は斜方晶であることが好ましい。
The first phosphor is preferably a YAG phosphor, and the nitride phosphor is preferably a nitride phosphor containing Ca and Si.
Further, the crystal structure of the nitride phosphor is preferably monoclinic or orthorhombic.

以上のように本発明によれば、アンバー色の発光装置を提供できる。   As described above, according to the present invention, an amber light emitting device can be provided.

以下、本発明に係る蛍光体及びその製造方法を、実施の形態及び実施例を用いて説明する。だたし、本発明は、この実施の形態及び実施例に限定されない。   Hereinafter, the phosphor and the method for producing the same according to the present invention will be described using embodiments and examples. However, the present invention is not limited to this embodiment and example.

実施の形態1.
本発明に係る実施の形態1の発光装置は、可視光のうち比較的短波長の青色の光を発光する発光素子(青色発光ダイオード)と、その発光素子の青色光の少なくとも一部を吸収してアンバー色の光を発光する蛍光体とを有する発光装置である。
ここで、特に本実施の形態1の発光装置は、後述する窒化物蛍光体とYAG蛍光体とを用いたことを特徴とし、この2つの蛍光体の発光色の混色により、所望のアンバー色を実現している。
Embodiment 1 FIG.
The light emitting device according to the first embodiment of the present invention absorbs at least a part of blue light of a light emitting element (blue light emitting diode) that emits blue light having a relatively short wavelength of visible light. And a phosphor that emits amber light.
Here, in particular, the light emitting device according to the first embodiment is characterized by using a nitride phosphor and a YAG phosphor, which will be described later, and a desired amber color can be obtained by mixing colors of the two phosphors. Realized.

具体的には、本実施の形態1では、第1に、YAG蛍光体のみでは実現が困難であったアンバー色を、赤色成分の多い窒化物蛍光体をYAG蛍光体とともに用いることによって、所望のアンバー色を実現している。
また、本実施の形態1では、第2に、可視光である青色光を発光する発光素子を用いているが、その発光素子は窒化物蛍光体とYAG蛍光体を励起するために用いてその青色光が直接外部に出力されることがないようにし、窒化物蛍光体の発光とYAG蛍光体の発光が混合されたアンバー色の光を出力するようにしている。
Specifically, in the first embodiment, first, the amber color, which is difficult to realize with only the YAG phosphor, is used by using a nitride phosphor with a large red component together with the YAG phosphor. Amber color is realized.
In the first embodiment, second, a light emitting element that emits visible blue light is used. The light emitting element is used to excite a nitride phosphor and a YAG phosphor. Blue light is not directly output to the outside, and amber light in which the light emission of the nitride phosphor and the light emission of the YAG phosphor are mixed is output.

ここで、アンバー色とは、JIS規格Z8110における黄色のうちの長波長領域と黄赤の短波長領域とからなる領域や、安全色彩のJIS規格Z9101による黄色の領域と黄赤の短波長領域に挟まれた領域の色度範囲が該当し、例えば、ドミナント波長で言えば、580nm〜600nmの範囲に位置する領域をいう。
具体的には、車載用アンバー色のJIS規格や黄色の交通信号灯の規格があるが、本明細書では、これらの規格の全てを包含する範囲は全てアンバー色である。
より具体的には、車載用アンバー色の規格として、SAE規格(SAE J588)があり、これによれば、図14及び図15の色度図表内の(A)の領域を示すもので、(x、y)=(0.56、0.44)、(0.54、0.42)、(0.60、0.39)、(0.61、0.39)に囲まれる領域をアンバー色としている。また、同様に車載用アンバー色の規格として、JIS規格(JIS D5500)があり、これによれば、図14及び15の色度図表内の(B)の領域を示すもので、(x、y)=(0.571、0.429)、(0.564、0.429)、(0.595、0.398)、(0.602、0.398)に囲まれる領域をアンバー色としている。さらにまた、黄色の交通信号灯としてCIE規格(CIE DS004 2/E−1996)があり、図14及び15の色度図表内の(C)の領域を示すもので、(x、y)=(0.547、0.452)、(0.536、0.444)、(0.593、0.387)、(0.613、0.387)に囲まれる領域をアンバー色としている。本明細書では、すくなくともこれら(A)〜(C)のいずれかの範囲に入るものはアンバー色であるとする。
尚、明細書における色名と色度座標との関係は、全てJIS規格に基づく(JIS Z8110)。
Here, the amber color is a region composed of a long wavelength region of yellow in JIS standard Z8110 and a short wavelength region of yellow red, or a yellow region and a short wavelength region of yellow red in JIS standard Z9101 of safe colors. The chromaticity range of the sandwiched region corresponds to, for example, a region located in a range of 580 nm to 600 nm in terms of dominant wavelength.
Specifically, there are a vehicle-mounted amber color JIS standard and a yellow traffic signal light standard, but in this specification, the range including all of these standards is amber color.
More specifically, there is a SAE standard (SAE J588) as an amber color standard for in-vehicle use. According to this, the region (A) in the chromaticity charts of FIGS. x, y) = (0.56, 0.44), (0.54, 0.42), (0.60, 0.39), (0.61, 0.39) It is color. Similarly, there is a JIS standard (JIS D5500) as an amber color standard for in-vehicle use. According to this, the (B) region in the chromaticity charts of FIGS. ) = (0.571, 0.429), (0.564, 0.429), (0.595, 0.398), (0.602, 0.398) is an amber color. . Furthermore, there is a CIE standard (CIE DS004 2 / E-1996) as a yellow traffic signal light, which indicates the region (C) in the chromaticity charts of FIGS. 14 and 15, where (x, y) = (0 .547, 0.452), (0.536, 0.444), (0.593, 0.387), and (0.613, 0.387) are the amber colors. In the present specification, it is assumed that at least one in the range of (A) to (C) is amber.
The relationship between the color name and the chromaticity coordinate in the specification is based on the JIS standard (JIS Z8110).

以下、本実施の形態1の発光装置の構成について詳細に説明する。
実施の形態1の発光装置は、図1に示すように、紫外領域の発光素子10と、発光素子10を載置するためのカップを有するカソード側のリードフレーム13aと、リードフレーム13aから離れて設けられたアノード側のリードフレーム13bと、リードフレーム13aのカップ内に設けられた蛍光体11を含むコーティング部材12と、全体を覆う透明のモールド部材15を有してなり、蛍光体11として後述の窒化物蛍光体とYAG蛍光体が用いられている。
尚、発光素子10の正の電極3は、導電性ワイヤ14によってリードフレーム13bに接続され、発光素子10の負の電極4は、導電性ワイヤ14によってリードフレーム13aに接続されており、発光素子10、導電性ワイヤ14、リードフレーム13aのカップ及びリードフレーム13bの先端部分が透明のモールド部材15によって覆われている。
Hereinafter, the configuration of the light-emitting device of Embodiment 1 will be described in detail.
As shown in FIG. 1, the light-emitting device of Embodiment 1 is separated from the light-emitting element 10 in the ultraviolet region, the cathode-side lead frame 13a having a cup for mounting the light-emitting element 10, and the lead frame 13a. The anode-side lead frame 13b provided, the coating member 12 including the phosphor 11 provided in the cup of the lead frame 13a, and a transparent mold member 15 covering the whole are provided. Nitride phosphors and YAG phosphors are used.
The positive electrode 3 of the light emitting element 10 is connected to the lead frame 13b by the conductive wire 14, and the negative electrode 4 of the light emitting element 10 is connected to the lead frame 13a by the conductive wire 14. 10, the conductive wire 14, the cup of the lead frame 13 a and the tip of the lead frame 13 b are covered with a transparent mold member 15.

以上のように構成される実施の形態1の発光装置は、次のようにして製造される。
まず、発光素子10をダイボンダーによって、リードフレーム13aのカップにフェイスアップでダイボンド(接着)する。
ダイボンド後、リードフレーム13をワイヤーボンダーに移送し、発光素子の負電極3をリードフレーム13aのカップの上端部分に金線(導電性ワイヤ)でワイヤーボンドし、正電極3をもう一方のリードフレーム13bにワイヤーボンドする。
The light emitting device according to the first embodiment configured as described above is manufactured as follows.
First, the light emitting element 10 is die-bonded (adhered) to the cup of the lead frame 13a with a die bonder.
After die bonding, the lead frame 13 is transferred to a wire bonder, the negative electrode 3 of the light emitting element is wire bonded to the upper end portion of the cup of the lead frame 13a with a gold wire (conductive wire), and the positive electrode 3 is connected to the other lead frame. Wire bond to 13b.

次に、モールド装置に移送し、モールド装置のディスペンサーでリードフレーム13aのカップ内に蛍光体11及びコーティング部材12を注入する。蛍光体11とコーティング部材12とは、注入前に予め所望の割合に均一に混合しておく。特に、本実施の形態1の発光装置では、2つの蛍光体の発光色により発光装置の発光色が決定され、青色光が直接外に漏れると発光色が変化するので、発光素子の青色光が外に出力されないように蛍光体の含有量は設定される。   Next, the phosphor 11 and the coating member 12 are injected into the cup of the lead frame 13a using a dispenser of the molding apparatus. The phosphor 11 and the coating member 12 are uniformly mixed in a desired ratio in advance before injection. In particular, in the light emitting device of the first embodiment, the emission color of the light emitting device is determined by the emission colors of the two phosphors, and the emission color changes when the blue light leaks directly outside. The phosphor content is set so as not to be output to the outside.

そして、蛍光体11及びコーティング部材12を注入後、樹脂を硬化させ、予めモールド部材15が注入されたモールド型枠の中にリードフレーム13を浸漬した後、再度樹脂を硬化させ、最後に型枠をはずすと、図1に示すような砲弾型の発光装置が製造できる。   And after inject | pouring the fluorescent substance 11 and the coating member 12, resin is hardened, after immersing the lead frame 13 in the mold frame in which the mold member 15 was injected previously, the resin is hardened again, and finally the mold frame By removing the, a bullet-type light emitting device as shown in FIG. 1 can be manufactured.

以下、本実施の形態1の各要素についてより詳細に説明する。   Hereinafter, each element of the first embodiment will be described in more detail.

[蛍光体]
本実施の形態1において使用される蛍光体は、イットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体と、赤色系の光を発光可能な蛍光体、特に窒化物蛍光体とを組み合わせたものを使用する。これらのYAG系蛍光体および窒化物系蛍光体は、蛍光体11として混合されてコーティング部材12中に含有される。尚、YAG系蛍光体を含むコーティング層と窒化物系蛍光体を含むコーティング層の2層構造としてもよい。
[Phosphor]
The phosphor used in the first embodiment is a combination of an yttrium / aluminum / garnet phosphor and a phosphor capable of emitting red light, particularly a nitride phosphor. These YAG phosphor and nitride phosphor are mixed as phosphor 11 and contained in coating member 12. A two-layer structure of a coating layer containing a YAG phosphor and a coating layer containing a nitride phosphor may be used.

それぞれの蛍光体について詳細に説明する。
(イットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体)
本実施の形態1に用いられるイットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体(YAG系蛍光体)は、YとAlを含むガーネット構造の総称であり、希土類元素から選択された少なくとも一種の元素で付活された蛍光体であり、発光素子10から発光される青色光で励起されて発光する。YAG系蛍光体としては、例えば、(Re1-xSmx3(Al1-yGay512:Ce(0≦x<1、0≦y≦1、但し、Reは、Y、Gd、Laからなる群から選択される少なくとも一種の元素である。)等が挙げられる。
(Re1-xSmx3(Al1-yGay512:Ce蛍光体は、ガーネット構造のため、熱、光及び水分に強く、特に、高輝度で長時間使用する場合に好適である。また、励起スペクトルのピークを470nm付近に設定することができる。発光ピークは530nm付近にあり、720nmまで裾を引くブロードな発光スペクトルが得られる。
Each phosphor will be described in detail.
(Yttrium / Aluminum / Garnet phosphor)
The yttrium / aluminum / garnet phosphor (YAG phosphor) used in the first embodiment is a general term for a garnet structure containing Y and Al, and is activated by at least one element selected from rare earth elements. The phosphor is excited by blue light emitted from the light emitting element 10 and emits light. The YAG-based phosphor, for example, (Re 1-x Sm x ) 3 (Al 1-y Ga y) 5 O 12: Ce (0 ≦ x <1,0 ≦ y ≦ 1, where, Re is, Y And at least one element selected from the group consisting of Gd, La).
(Re 1-x Sm x) 3 (Al 1-y Ga y) 5 O 12: Ce phosphor, for garnet structure, heat, resistant to light and moisture, in particular, when used for a long time at a high intensity Is preferred. Further, the peak of the excitation spectrum can be set around 470 nm. The emission peak is in the vicinity of 530 nm, and a broad emission spectrum that extends to 720 nm is obtained.

特に、YAG系蛍光体は、Al、Ga、In、Y、La及びGdやSmの含有量が異なる2種類以上の(Re1-xSmx3(Al1-yGay512:Ce蛍光体を混合させることにより、RGBの波長成分を増やすことができる。また、現在のところ半導体発光素子の発光波長には、バラツキが生ずるものがあるが、2種類以上の蛍光体を混合することにより、所望の白色系の混色光等を得ることができる。つまり、発光素子の発光波長に合わせて色度点の異なる蛍光体を組み合わせることにより、それらの蛍光体間と発光素子とで結ばれる色度図上の任意の点の光を発光させることができる。
またアルミニウム・ガーネット系蛍光体とは、Alを含み、かつY、Lu、Sc、La、Gd、Tb、Eu及びSmから選択された少なくとも一つの元素と、Ga及びInから選択された一つの元素とを含み、希土類元素から選択された少なくとも一つの元素で賦活された蛍光体であり、可視光や紫外線で励起されて発光する蛍光体である。
In particular, YAG-based phosphor, Al, Ga, In, Y , La and Gd and the Sm content is two or more kinds of (Re 1-x Sm x) 3 (Al 1-y Ga y) 5 O 12 : RGB wavelength components can be increased by mixing Ce phosphors. At present, there are some variations in the emission wavelength of the semiconductor light emitting device, but by mixing two or more kinds of phosphors, a desired white mixed color light or the like can be obtained. That is, by combining phosphors having different chromaticity points according to the emission wavelength of the light emitting element, light at an arbitrary point on the chromaticity diagram connected between the phosphors and the light emitting element can be emitted. .
The aluminum garnet-based phosphor includes Al and at least one element selected from Y, Lu, Sc, La, Gd, Tb, Eu, and Sm, and one element selected from Ga and In. And a phosphor activated by at least one element selected from rare earth elements and excited by visible light or ultraviolet light to emit light.

ガーネット構造を有するこの種の蛍光体は、Alの一部をGaで置換することで、発光スペクトルが短波長側にシフトし、また組成のYの一部をGd及び/又はLaで置換することで、発光スペクトルが長波長側へシフトする。このように組成を変化することで発光色を連続的に調節することが可能である。したがって、長波長側の強度がGdの組成比で連続的に変えられるなど、窒化物半導体の青色系発光を利用して白色系発光に変換するための理想条件を備えている。Yの置換が2割未満では、緑色成分が大きく、赤色成分が少なくなり、8割以上では、赤色成分が増えるものの輝度が急激に低下する。   In this type of phosphor having a garnet structure, the emission spectrum is shifted to the short wavelength side by substituting part of Al with Ga, and part of Y of the composition is replaced with Gd and / or La. Thus, the emission spectrum shifts to the longer wavelength side. In this way, it is possible to continuously adjust the emission color by changing the composition. Therefore, an ideal condition for converting white light emission using the blue light emission of the nitride semiconductor is provided such that the intensity on the long wavelength side is continuously changed by the composition ratio of Gd. If the Y substitution is less than 20%, the green component is large and the red component is small, and if it is 80% or more, the red component is increased, but the luminance is drastically decreased.

また、励起吸収スペクトルについても同様に、ガーネット構造を有するこの種の蛍光体は、Alの一部をGaで置換することで、励起吸収スペクトルが短波長側にシフトし、また組成のYの一部をGd及び/又はLaで置換することで、励起吸収スペクトルが長波長側へシフトする。蛍光体の励起吸収スペクトルのピーク波長は、発光素子の発光スペクトルのピーク波長より短波長側にあることが好ましい。このように構成すると、発光素子に投入する電流を増加した場合、励起吸収スペクトルのピーク波長は、発光素子の発光スペクトルのピーク波長にほぼ一致するため、蛍光体の励起効率を低下させることなく、色度ズレの発生を抑えることができる。   Similarly, this type of phosphor having a garnet structure also has an excitation absorption spectrum that shifts the excitation absorption spectrum to the short wavelength side by substituting a part of Al with Ga. By substituting the part with Gd and / or La, the excitation absorption spectrum is shifted to the longer wavelength side. The peak wavelength of the excitation absorption spectrum of the phosphor is preferably shorter than the peak wavelength of the emission spectrum of the light emitting element. With this configuration, when the current input to the light emitting element is increased, the peak wavelength of the excitation absorption spectrum substantially matches the peak wavelength of the emission spectrum of the light emitting element, so that the excitation efficiency of the phosphor is not reduced. Occurrence of chromaticity deviation can be suppressed.

具体的には、上述したYAG系蛍光体の他、Tb2.95Ce0.05Al12、Y2.90Ce0.05Tb0.05Al12、Y2.94Ce0.05Pr0.01Al12、Y2.90Ce0.05Pr0.05Al12等、さらに、以下の表3に示すものが挙げられる。なかでも、Yを含み、かつCe又はPrで賦活されたイットリウム・アルミニウム酸化物系蛍光体が好ましい。特に、組成の異なる2種類以上の蛍光体を組み合わせて用いることが好ましい。
例えば、セリウムで賦活されたイットリウム・アルミニウム酸化物系蛍光体は、緑色系又は赤色系に発光可能である。緑色系に発光可能な蛍光体は、ガーネット構造のため、熱、光及び水分に強く、励起吸収スペクトルのピーク波長が420nmから470nm付近であり、発光ピーク波長λpは510nm付近にあり、700nm付近まで裾を引くブロードな発光スペクトルを有する。また、赤色系に発光可能な蛍光体は、ガーネット構造であり、熱、光及び水分に強く、励起吸収スペクトルのピーク波長が420nmから470nm付近であり、発光ピーク波長λpは600nm付近にあり、750nm付近まで裾を引くブロードな発光スペクトルを有する。
Specifically, in addition to the YAG phosphor described above, Tb 2.95 Ce 0.05 Al 5 O 12 , Y 2.90 Ce 0.05 Tb 0.05 Al 5 O 12 , Y 2.94 Ce 0 .05 Pr 0.01 Al 5 O 12 , Y 2.90 Ce 0.05 Pr 0.05 Al 5 O 12 , and the like, and those shown in Table 3 below may be mentioned. Of these, an yttrium-aluminum oxide phosphor containing Y and activated with Ce or Pr is preferable. In particular, it is preferable to use a combination of two or more phosphors having different compositions.
For example, an yttrium / aluminum oxide phosphor activated with cerium can emit green or red light. The phosphor capable of emitting green light has a garnet structure and is resistant to heat, light, and moisture. The peak wavelength of the excitation absorption spectrum is from 420 nm to 470 nm, and the emission peak wavelength λp is from 510 nm to 700 nm. It has a broad emission spectrum that draws a tail. The phosphor capable of emitting red light has a garnet structure, is resistant to heat, light and moisture, has a peak wavelength of excitation absorption spectrum of 420 nm to 470 nm, and an emission peak wavelength λp of 600 nm, which is 750 nm. It has a broad emission spectrum that extends to the vicinity.

YAG系蛍光体を使用すると、放射照度として(Ee)=0.1W・cm−2以上1000W・cm−2以下のLEDチップと接する或いは近接して配置された場合においても高効率に十分な耐光性を有する発光装置とすることができる。
本実施の形態1に用いられるセリウムで付活されたイットリウム・アルミニウム酸化物系蛍光体である緑色系が発光可能なYAG系蛍光体では、ガーネット構造のため、熱、光及び水分に強く、励起吸収スペクトルのピーク波長を420nmから470nmの範囲に設定することができる。また、発光ピーク波長λpも510nm付近にあり700nm付近まで裾を引くブロードな発光スペクトルを持つ。一方、セリウムで付活されたイットリウム・アルミニウム酸化物系蛍光体である赤色系が発光可能なYAG系蛍光体も、ガーネット構造であり熱、光及び水分に強く、励起吸収スペクトルのピーク波長を420nmから470nmの範囲に設定することができる。また、発光ピーク波長λpが600nm付近にあり750nm付近まで裾を引くブロードな発光スペクトルを持つ。
When YAG phosphors are used, even if they are placed in contact with or close to LED chips with irradiance of (Ee) = 0.1 W · cm −2 or more and 1000 W · cm −2 or less, sufficient light resistance with high efficiency The light emitting device can be made to have the property.
The cerium-activated yttrium / aluminum oxide phosphor used in the first embodiment, which emits green light, has a garnet structure and is highly resistant to heat, light, and moisture. The peak wavelength of the absorption spectrum can be set in the range of 420 nm to 470 nm. Also, the emission peak wavelength λp is near 510 nm, and has a broad emission spectrum that extends to around 700 nm. On the other hand, the YAG phosphor capable of emitting red light, which is an yttrium / aluminum oxide phosphor activated by cerium, has a garnet structure, is resistant to heat, light and moisture, and has a peak wavelength of an excitation absorption spectrum of 420 nm. To 470 nm. In addition, the emission peak wavelength λp is in the vicinity of 600 nm and has a broad emission spectrum that extends to the vicinity of 750 nm.

ガーネット構造を持ったYAG系蛍光体において、Alの一部をGaで置換することで発光スペクトルを短波長側にシフトさせることができ、また組成のYの一部をGd及び/又はLaで置換することで、発光スペクトルが長波長側へシフトさせることができる。Yの置換が2割未満では、緑色成分が大きく赤色成分が少なくなる。また、8割以上では、赤み成分が増えるものの輝度が急激に低下する。また、励起吸収スペクトルについても同様に、ガーネット構造を持ったYAG系蛍光体において、Alの一部をGaで置換することで励起吸収スペクトルを短波長側にシフトさせることができ、また組成のYの一部をGd及び/又はLaで置換することで、励起吸収スペクトルが長波長側にシフトさせることができる。   In YAG phosphors with a garnet structure, the emission spectrum can be shifted to the short wavelength side by substituting part of Al with Ga, and part of Y in the composition is replaced with Gd and / or La. By doing so, the emission spectrum can be shifted to the longer wavelength side. If the substitution of Y is less than 20%, the green component is large and the red component is small. On the other hand, at 80% or more, although the reddish component increases, the luminance rapidly decreases. Similarly, in the YAG phosphor having a garnet structure, the excitation absorption spectrum can be shifted to the short wavelength side by substituting part of Al with Ga. By substituting a part of Gd and / or La, the excitation absorption spectrum can be shifted to the longer wavelength side.

(YAG蛍光体の製造方法)
本実施の形態1のYAG蛍光体は、以下のようにして作製できる。
まず、Y、Gd、Ce、La、Al、Lu、Tb、Sc、Pr、Sm及びGaの原料として酸化物、又は高温で容易に酸化物になる化合物を使用し、それらを化学量論比で十分に混合して原料を得る。又は、Y、Gd、Ce、La、Lu、Tb、Sc、Pr、Smの希土類元素を化学量論比で酸に溶解した溶解液を蓚酸で共沈したものを焼成して得られる共沈酸化物と、酸化アルミニウム、酸化ガリウムとを混合して混合原料を得る。
これにフラックスとしてフッ化アンモニウム等のフッ化物、あるいはNHClを適量混合して坩堝に詰め、空気中1350〜1450°Cの温度範囲で2〜5時間焼成して焼成品を得、次に焼成品を水中でボールミルして、洗浄、分離、乾燥、最後に篩を通すことで作製できる。
(Method for producing YAG phosphor)
The YAG phosphor of the first embodiment can be produced as follows.
First, oxides or compounds that easily become oxides at high temperatures are used as raw materials for Y, Gd, Ce, La, Al, Lu, Tb, Sc, Pr, Sm, and Ga. Mix thoroughly to obtain the raw material. Alternatively, coprecipitation oxidation obtained by calcining a solution obtained by coprecipitation of oxalic acid with a solution obtained by dissolving a rare earth element of Y, Gd, Ce, La, Lu, Tb, Sc, Pr, Sm in an acid in a stoichiometric ratio with an acid. A mixed raw material is obtained by mixing the product with aluminum oxide and gallium oxide.
An appropriate amount of fluoride such as ammonium fluoride or NH 4 Cl is mixed as a flux into this crucible and packed in a crucible and baked in air at a temperature range of 1350 to 1450 ° C. for 2 to 5 hours to obtain a baked product. The fired product can be produced by ball milling in water, washing, separating, drying, and finally passing through a sieve.

尚、蛍光体の原料を混合した混合原料とフラックスからなる混合物は、大気中又は弱還元雰囲気中にて焼成した後(第一焼成工程)、還元雰囲気中で焼成する(第二焼成工程)二段階焼成が好ましい。ここで、弱還元雰囲気とは、混合原料から所望の蛍光体を形成する反応過程において必要な酸素量は少なくとも含むように設定された弱い還元雰囲気のことをいい、この弱還元雰囲気中において所望とする蛍光体の構造形成が完了するまで第一焼成工程を行うことにより、蛍光体の黒変を防止し、かつ光の吸収効率の低下を防止できる。また、第二焼成工程における還元雰囲気とは、弱還元雰囲気より強い還元雰囲気をいう。このように二段階で焼成すると、励起波長の吸収効率の高い蛍光体が得られ、効率の高い発光装置が得られる。   The mixture of the raw material of the phosphor mixed with the raw material and the flux is fired in the atmosphere or weakly reducing atmosphere (first firing step) and then fired in the reducing atmosphere (second firing step). Step calcination is preferred. Here, the weak reducing atmosphere refers to a weak reducing atmosphere set to include at least the amount of oxygen necessary in the reaction process of forming a desired phosphor from the mixed raw material. By performing the first firing step until the formation of the phosphor structure is completed, blackening of the phosphor can be prevented and a decrease in light absorption efficiency can be prevented. In addition, the reducing atmosphere in the second firing step refers to a reducing atmosphere stronger than the weak reducing atmosphere. When firing in two stages in this way, a phosphor with high absorption efficiency at the excitation wavelength is obtained, and a light-emitting device with high efficiency is obtained.

また、本実施の形態1では、組成の異なる2種類以上のセリウムで付活されたイットリウム・アルミニウム酸化物系蛍光体を用いて構成してもよい。この場合、その2種類以上の蛍光体は、混合して用いても良いし、それぞれ別の層として配置しても良い。   Moreover, in this Embodiment 1, you may comprise using the yttrium aluminum oxide type | system | group fluorescent substance activated with two or more types of cerium from which a composition differs. In this case, the two or more types of phosphors may be used in combination, or may be arranged as separate layers.

(窒化物系蛍光体)
本実施の形態1の発光装置における窒化物蛍光体は、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Luからなる群から選ばれる少なくとも1種以上の希土類元素により賦活される、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Znからなる群から選ばれる少なくとも1種以上の第II族元素と、C、Si、Ge、Sn、Ti、Zr、Hfからなる群から選ばれる少なくとも1種以上の第IV族元素と、Nと、を含む蛍光体である。
この窒化物蛍光体の組成中に、Oが含まれていてもよい。
(Nitride phosphor)
The nitride phosphor in the light emitting device of the first embodiment is at least one selected from the group consisting of Y, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, and Lu. From at least one group II element selected from the group consisting of Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Zn and C, Si, Ge, Sn, Ti, Zr, Hf A phosphor containing at least one group IV element selected from the group consisting of N and N.
O may be contained in the composition of the nitride phosphor.

上記元素の組み合わせのうち、Euにより賦活される、Ca及びSrの少なくともいずれか1元素と、Siと、Nとからなる窒化物蛍光体であることが特に好ましい。
すなわち、Caを用いた窒化物蛍光体は、温度特性に優れていることから、長時間で使用しても劣化速度を小さく抑えることができる。またSrを用いた窒化物蛍光体は、粒径がCaを用いた窒化物蛍光体などの中で最も小さいことから、発光素子からの光を外部に漏らさないようにするという点で最も好ましい。粒径が小さいことで、蛍光体の濃度が小さくても発光素子からの光を外部に漏らさないようにできるので、蛍光体の濃度が高くなることによる光出力の低下を抑えることもできる。
Of the combinations of the above elements, a nitride phosphor composed of at least one element of Ca and Sr, Si, and N activated by Eu is particularly preferable.
That is, since the nitride phosphor using Ca is excellent in temperature characteristics, the deterioration rate can be kept small even when used for a long time. A nitride phosphor using Sr is the most preferable in terms of preventing light from the light emitting element from leaking to the outside because the particle size is the smallest among the nitride phosphors using Ca. Since the particle size is small, it is possible to prevent light from the light emitting element from leaking to the outside even when the concentration of the phosphor is small. Therefore, it is possible to suppress a decrease in light output due to an increase in the concentration of the phosphor.

また、この組成をベースとして、Euの一部は、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Luからなる群から選ばれる少なくとも1種以上の希土類元素により置換可能である。Ca及びSrの少なくともいずれか一方の元素の一部は、Be、Mg、Ba、Znからなる群から選ばれる少なくとも1種以上の第II族元素により置換可能である。Siの一部は、C、Ge、Sn、Ti、Zr、Hfからなる群から選ばれる少なくとも1種以上の第IV族元素により置換可能である。   Based on this composition, a part of Eu is at least one rare earth element selected from the group consisting of Y, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, and Lu. Can be replaced. A part of at least one of Ca and Sr can be substituted with at least one Group II element selected from the group consisting of Be, Mg, Ba, and Zn. A part of Si can be replaced by at least one group IV element selected from the group consisting of C, Ge, Sn, Ti, Zr, and Hf.

本実施の形態1の窒化物蛍光体は、具体的には、一般式、L((2/3)X+(4/3)Y):R若しくはL((2/3)X+(4/3)Y−(2/3)Z):R(Lは、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Znからなる群から選ばれる少なくとも1種以上の第II族元素である。Mは、C、Si、Ge、Sn、Ti、Zr、Hfからなる群から選ばれる少なくとも1種以上の第IV族元素である。Rは、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Luからなる群から選ばれる少なくとも1種以上の希土類元素である。X、Y、Zは、0.5≦X≦3、1.5≦Y≦8、0<Z≦3である。)で表される窒化物蛍光体である。 Specifically, the nitride phosphor of the first embodiment has a general formula L X M Y N ((2/3) X + (4/3) Y) : R or L X M Y O Z N ( (2/3) X + (4/3) Y- (2/3) Z) : R (L is at least one selected from the group consisting of Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Zn) M is at least one group IV element selected from the group consisting of C, Si, Ge, Sn, Ti, Zr, and Hf, and R is Y, La, Ce, Pr, At least one rare earth element selected from the group consisting of Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, and Lu, where X, Y, and Z are 0.5 ≦ X ≦ 3, 1. 5 ≦ Y ≦ 8 and 0 <Z ≦ 3)).

上記一般式に含まれる窒化物蛍光体の好ましい具体例として、(SrCa1−TSi:Eu、CaSi:Eu、SrCa1−TSi10:Eu、SrSi10:Eu、CaSi10:Eu、SrSi:Eu、BaSi:Eu、MgSi:Eu、ZnSi:Eu、SrSi10:Eu、BaSi10:Eu、MgSi10:Eu、ZnSi10:Eu、SrGe:Eu、BaGe:Eu、MgGe:Eu、ZnGe:Eu、SrGe10:Eu、BaGe10:Eu、MgGe10:Eu、ZnGe10:Eu、Sr1.8Ca0.2Si:Eu、Ba1.8Ca0.2Si:Eu、Mg1.8Ca0.2Si:Eu、Zn1.8Ca0.2Si:Eu、Sr0.8Ca0.2Si10:Eu、Ba0.8Ca0.2Si10:Eu、Mg0.8Ca0.2Si10:Eu、Zn0.8Ca0.2Si10:Eu、Sr0.8Ca0.2Ge10:Eu、Ba0.8Ca0.2Ge10:Eu、Mg0.8Ca0.2Ge10:Eu、Zn0.8Ca0.2Ge10:Eu、Sr0.8Ca0.2SiGeN10:Eu、Ba0.8Ca0.2SiGeN10:Eu、Mg0.8Ca0.2SiGeN10:Eu、Zn0.8Ca0.2SiGeN10:Eu、SrSi:Pr、BaSi:Pr、SrSi:Tb、BaGe10:Ce(0<T<1である。)等が挙げられる。 Preferred specific examples of the nitride phosphor included in the above general formula include (Sr T Ca 1-T ) 2 Si 5 N 8 : Eu, Ca 2 Si 5 N 8 : Eu, Sr T Ca 1-T Si 7 N 10 : Eu, SrSi 7 N 10 : Eu, CaSi 7 N 10 : Eu, Sr 2 Si 5 N 8 : Eu, Ba 2 Si 5 N 8 : Eu, Mg 2 Si 5 N 8 : Eu, Zn 2 Si 5 N 8: Eu, SrSi 7 N 10 : Eu, BaSi 7 N 10: Eu, MgSi 7 N 10: Eu, ZnSi 7 N 10: Eu, Sr 2 Ge 5 N 8: Eu, Ba 2 Ge 5 N 8: Eu, Mg 2 Ge 5 N 8 : Eu, Zn 2 Ge 5 N 8 : Eu, SrGe 7 N 10 : Eu, BaGe 7 N 10 : Eu, MgGe 7 N 10 : Eu, ZnGe 7 N 10 : Eu, Sr 1.8 Ca 0.2 Si 5 N 8 : Eu, Ba 1.8 Ca 0.2 Si 5 N 8 : Eu, Mg 1.8 Ca 0.2 Si 5 N 8 : Eu, Zn 1.8 Ca 0 .2 Si 5 N 8 : Eu, Sr 0.8 Ca 0.2 Si 7 N 10 : Eu, Ba 0.8 Ca 0.2 Si 7 N 10 : Eu, Mg 0.8 Ca 0.2 Si 7 N 10: Eu, Zn 0.8 Ca 0.2 Si 7 N 10: Eu, Sr 0.8 Ca 0.2 Ge 7 N 10: Eu, Ba 0.8 Ca 0.2 Ge 7 N 10: Eu, Mg 0.8 Ca 0.2 Ge 7 N 10 : Eu, Zn 0.8 Ca 0.2 Ge 7 N 10 : Eu, Sr 0.8 Ca 0.2 Si 6 GeN 10 : Eu, Ba 0.8 Ca 0 .2 Si 6 GeN 10 : Eu, Mg 0.8 Ca 0.2 Si 6 GeN 10: Eu, Zn 0.8 Ca 0.2 Si 6 GeN 10: Eu, Sr 2 Si 5 N 8: Pr, Ba 2 Si 5 N 8: Pr, Sr 2 Si 5 N 8: Tb, BaGe 7 N 10 : Ce (0 <T <1).

Lは、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Znからなる群から選ばれる少なくとも1種以上の第II族元素である。すなわち、第II族元素として、Mg、Ca、Srなどを単独で使用することもできるし、CaとSr、CaとMg、CaとBa、CaとSrとBaなどの2種類の組合せであってもよいし、さらに3以上の種類の元素の組み合わせであってもよい。特に、窒化物蛍光体の組成中、第II族元素として、CaとSrの少なくともいずれか一方を用いることにより、発光輝度、量子効率等にすぐれた蛍光体が得られる。このCaとSrの少なくともいずれか一方の元素を含むようにし、Ca又はSrの一部を、Be、Mg、Ba、Znで置換してもよい。2種以上の混合物を使用する場合、所望により配合比を変えることができる。本窒化物蛍光体では、Srのみ、若しくは、Caのみのときより、SrとCaとを混合した方が、より長波長側にピーク波長がシフトする。SrとCaのモル比が、7:3若しくは3:7のとき、Ca、Srのみを用いた場合と比べて、長波長側にピーク波長がシフトしている。さらに、SrとCaのモル比が、ほぼ5:5のとき、最も長波長側にピーク波長がシフトする。   L is at least one Group II element selected from the group consisting of Be, Mg, Ca, Sr, Ba, and Zn. That is, Mg, Ca, Sr, etc. can be used alone as a group II element, or two kinds of combinations such as Ca and Sr, Ca and Mg, Ca and Ba, Ca and Sr and Ba, It may also be a combination of three or more kinds of elements. In particular, by using at least one of Ca and Sr as the Group II element in the composition of the nitride phosphor, a phosphor excellent in emission luminance, quantum efficiency, and the like can be obtained. At least one element of Ca and Sr may be included, and a part of Ca or Sr may be substituted with Be, Mg, Ba, or Zn. When using 2 or more types of mixtures, a compounding ratio can be changed as desired. In the present nitride phosphor, the peak wavelength shifts to the longer wavelength side when Sr and Ca are mixed than when only Sr or Ca is used. When the molar ratio of Sr and Ca is 7: 3 or 3: 7, the peak wavelength is shifted to the long wavelength side compared to the case where only Ca and Sr are used. Furthermore, when the molar ratio of Sr and Ca is approximately 5: 5, the peak wavelength is shifted to the longest wavelength side.

Mは、C、Si、Ge、Sn、Ti、Zr、Hfからなる群から選ばれる少なくとも1種以上の第IV族元素である。すなわち、第IV族元素として、C、Si、Geなどを単独で使用することもできるし、CとSi、GeとSi、TiとSi、ZrとSi、GeとTiとSiなど2種の組合せであってもよいし、さらに3以上の種類の元素の組み合わせであってもよい。特に、窒化物蛍光体では、第IV族元素として、Siを用いることにより安価で結晶性の良好な窒化物蛍光体を提供することができる。この場合、Siの一部を、C、Ge、Sn、Ti、Zr、Hfで置換してもよい。Siを必須として含む場合、所望により配合比を変えることができる。例えば、第IV族元素として、Siを95重量%用いて、Geを5重量%用いることができる。   M is at least one group IV element selected from the group consisting of C, Si, Ge, Sn, Ti, Zr, and Hf. That is, as the group IV element, C, Si, Ge, etc. can be used alone, or C and Si, Ge and Si, Ti and Si, Zr and Si, Ge and Ti and Si, etc. It may be a combination of three or more kinds of elements. In particular, nitride phosphors can be provided at low cost and with good crystallinity by using Si as the Group IV element. In this case, a part of Si may be replaced with C, Ge, Sn, Ti, Zr, and Hf. When Si is contained as an essential component, the blending ratio can be changed as desired. For example, 95% by weight of Si and 5% by weight of Ge can be used as Group IV elements.

Rは、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Luからなる群から選ばれる少なくとも1種以上の希土類元素である。すなわち、希土類元素として、Eu、Pr、Ceなどを単独で使用することもできるし、CeとEu、PrとEu、LaとEuなどの2種類の組合せであってもよいし、さらに3以上の種類の組合せであってもよい。特に、賦活剤として、希土類元素として、Euを用いることにより、黄色から赤色領域にピーク波長を有する発光特性に優れた窒化物蛍光体を提供することができる。Euの一部を、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Luで置換してもよい。Euの一部を他の元素で置換することにより、他の元素は、共賦活として作用する。共賦活とすることにより色調を変化することができ、発光特性の調整を行うことができる。Euを必須とする混合物を使用する場合、所望により配合比を変えることができる。以下の実施例は、発光中心に希土類元素であるユウロピウムEuを用いる。ユウロピウムは、主に2価と3価のエネルギー準位を持つ。本発明の蛍光体は、母体のアルカリ土類金属系窒化ケイ素に対して、Eu2+を賦活剤として用いる。Eu2+は、酸化されやすく、3価のEuの組成で市販されている。たとえば、ユウロピウム単体、窒化ユウロピウムを用いることが好ましい。 R is at least one rare earth element selected from the group consisting of Y, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, and Lu. That is, as rare earth elements, Eu, Pr, Ce and the like can be used alone, or two kinds of combinations such as Ce and Eu, Pr and Eu, La and Eu may be used, and three or more It may be a combination of types. In particular, by using Eu as a rare earth element as an activator, a nitride phosphor having excellent emission characteristics having a peak wavelength in the yellow to red region can be provided. A part of Eu may be replaced with Y, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, and Lu. By substituting a part of Eu with another element, the other element acts as a co-activation. By co-activation, the color tone can be changed, and the light emission characteristics can be adjusted. When using a mixture in which Eu is essential, the blending ratio can be changed as desired. In the following examples, europium Eu, which is a rare earth element, is used for the emission center. Europium mainly has bivalent and trivalent energy levels. The phosphor of the present invention uses Eu 2+ as an activator with respect to the base alkaline earth metal silicon nitride. Eu 2+ is easily oxidized and is commercially available with a trivalent Eu 2 O 3 composition. For example, it is preferable to use europium alone or europium nitride.

本発明で使用する窒化物蛍光体としては、ホウ素が含まれていることが好ましい。
ホウ素を添加した場合、Eu2+の拡散が促進され、発光輝度、エネルギー効率、量子効率等の発光特性の向上を図ることができる。また、粒径を大きくでき、発光特性の向上を図ることができる。
The nitride phosphor used in the present invention preferably contains boron.
When boron is added, diffusion of Eu 2+ is promoted, and emission characteristics such as emission luminance, energy efficiency, and quantum efficiency can be improved. Further, the particle size can be increased, and the light emission characteristics can be improved.

前記窒化物蛍光体は、さらに、Li、Na、K、Rb、Csからなる群から選ばれる少なくとも1種以上の第I族元素を1以上500ppm以下含むこともできる。第I族元素は、製造工程における焼成時に、飛散するため、原料への添加当初より、焼成後の添加量の方が、少ない量となっている。そのため、原料に添加する量を1000ppm以下に調整することが好ましい。これにより、発光輝度等の発光効率の調整を図ることができるからである。第I族元素を添加することにより、上述のように、発光輝度、量子効率の向上を図ることができる。   The nitride phosphor may further include 1 to 500 ppm of at least one group I element selected from the group consisting of Li, Na, K, Rb, and Cs. Since Group I elements are scattered during firing in the production process, the amount added after firing is smaller than the amount added to the raw material. Therefore, it is preferable to adjust the amount added to the raw material to 1000 ppm or less. This is because light emission efficiency such as light emission luminance can be adjusted. By adding the Group I element, it is possible to improve the light emission luminance and the quantum efficiency as described above.

前記窒化物蛍光体は、さらに、Cu、Ag、Auからなる第I族元素、Al、Ga、Inからなる第III族元素、Ti、Zr、Hf、Sn、Pbからなる第IV族元素、P、Sb、Biからなる第V族元素、Sからなる第VI族元素から選ばれる少なくとも1種以上の元素を1以上500ppm以下含むこともできる。これらの元素も、第I族元素と同様に、製造工程における焼成時に、これらの元素が飛散するため、原料への添加当初より、焼成後の添加量の方が、少ない量となっている。そのため、原料に添加する量を1000ppm以下に調整することが好ましい。これらの元素を添加することにより、発光効率の調整を行うことができる。   The nitride phosphor further includes a group I element composed of Cu, Ag, Au, a group III element composed of Al, Ga, In, a group IV element composed of Ti, Zr, Hf, Sn, Pb, P 1 to 500 ppm of at least one element selected from Group V elements consisting of Sb, Bi, and Group VI elements consisting of S can also be included. These elements, like the Group I elements, are scattered during firing in the production process, so that the amount added after firing is less than the amount initially added to the raw material. Therefore, it is preferable to adjust the amount added to the raw material to 1000 ppm or less. The luminous efficiency can be adjusted by adding these elements.

前記窒化物蛍光体は、さらに、Ni、Crのいずれかの元素を1以上500ppm以下含むこともできる。残光を調節するためである。そのため、原料に添加する量を1000ppm以下に調整することが好ましい。   The nitride phosphor may further contain 1 or more and 500 ppm or less of any element of Ni and Cr. This is to adjust the afterglow. Therefore, it is preferable to adjust the amount added to the raw material to 1000 ppm or less.

上述の窒化物蛍光体に、さらに加える元素は、通常、酸化物、若しくは酸化水酸化物で加えられるが、これに限定されるものではなく、メタル、窒化物、イミド、アミド、若しくはその他の無機塩類でも良く、また、予め他の原料に含まれている状態でも良い。   The elements to be added to the above-described nitride phosphor are usually added as oxides or oxide hydroxides, but are not limited thereto, and are not limited to metals, nitrides, imides, amides, or other inorganic substances. A salt may be sufficient and the state previously contained in the other raw material may be sufficient.

前記窒化物蛍光体の組成中に酸素が含有されていてもよい。酸素は、原料となる各種酸化物から導入されるか、焼成中に酸素が混入してくることが考えられる。この酸素は、Eu拡散、粒成長、結晶性向上の効果を促進すると考えられる。すなわち、原料に使用される一の化合物をメタル、窒化物、酸化物と変えても同様の効果が得られるが、むしろ酸化物を用いた場合の効果が大きい場合もある。窒化物蛍光体の結晶構造は、単斜晶又は斜方晶があるが、非単結晶、六方晶系などもある。   Oxygen may be contained in the composition of the nitride phosphor. It is conceivable that oxygen is introduced from various oxides as raw materials, or oxygen is mixed during firing. This oxygen is considered to promote the effects of Eu diffusion, grain growth, and crystallinity improvement. That is, even if one compound used as a raw material is replaced with metal, nitride, or oxide, the same effect can be obtained, but rather the effect when using an oxide may be great. The crystal structure of the nitride phosphor may be monoclinic or orthorhombic, but may be non-single crystal or hexagonal.

(窒化物蛍光体の製造方法)
次に、窒化物蛍光体の製造方法の一例として、((SrCa1−XSi:Eu)の製造方法について説明する。尚、本発明は以下の製造方法に限定されるものではない。また、蛍光体には、Mn、Oが含有されていてもよい。
まず、原料のSr、Caを粉砕する。原料のSr、Caは、単体を使用することが好ましいが、イミド化合物、アミド化合物などの化合物を使用することもできる。また原料Sr、Caには、B、Al、Cu、Mg、Mn、Alなどを含有するものでもよい。粉砕により得られたSr、Caは、平均粒径が約0.1μmから15μmであることが好ましい。Sr、Caの純度は、2N以上であることが好ましい。より混合状態を良くするため、金属Ca、金属Sr、金属Euのうち少なくとも1以上を合金状態としたのち、窒化し、粉砕後、原料として用いることもできる。
(Nitride phosphor manufacturing method)
Next, a method for producing ((Sr X Ca 1-X ) 2 Si 5 N 8 : Eu) will be described as an example of a method for producing a nitride phosphor. In addition, this invention is not limited to the following manufacturing methods. Further, the phosphor may contain Mn and O.
First, raw materials Sr and Ca are pulverized. The raw materials Sr and Ca are preferably used alone, but compounds such as imide compounds and amide compounds can also be used. The raw materials Sr and Ca may contain B, Al, Cu, Mg, Mn, Al 2 O 3 or the like. Sr and Ca obtained by pulverization preferably have an average particle size of about 0.1 μm to 15 μm. The purity of Sr and Ca is preferably 2N or higher. In order to improve the mixed state, at least one of the metal Ca, the metal Sr, and the metal Eu can be alloyed, nitrided, pulverized, and used as a raw material.

次に、原料のSiを粉砕する。原料のSiは、単体を使用することが好ましいが、窒化物化合物、イミド化合物、アミド化合物などを使用することもできる。例えば、Si、Si(NH、MgSiなどである。原料のSiの純度は、3N以上のものが好ましいが、Al、Mg、金属ホウ化物(CoB、NiB、CrB)、酸化マンガン、HBO、B、CuO、CuOなどの化合物が含有されていてもよい。Siも、原料のSr、Caと同様に、粉砕を行う。Si化合物の平均粒径は、約0.1μmから15μmであることが好ましい。 Next, the raw material Si is pulverized. The raw material Si is preferably a simple substance, but a nitride compound, an imide compound, an amide compound, or the like can also be used. For example, Si 3 N 4 , Si (NH 2 ) 2 , Mg 2 Si, or the like. The purity of the raw material Si is preferably 3N or more, but Al 2 O 3 , Mg, metal borides (Co 3 B, Ni 3 B, CrB), manganese oxide, H 3 BO 3 , B 2 O 3 , Compounds such as Cu 2 O and CuO may be contained. Si is also pulverized in the same manner as the raw materials Sr and Ca. The average particle size of the Si compound is preferably about 0.1 μm to 15 μm.

次に、原料のSr、Caを、窒素雰囲気中で窒化する。この反応式を、以下の式1および式2にそれぞれ示す。
3Sr + N → Sr ・・・(式1)
3Ca + N → Ca ・・・(式2)
Sr、Caを、窒素雰囲気中、600〜900℃、約5時間、窒化する。Sr、Caは、混合して窒化しても良いし、それぞれ個々に窒化しても良い。これにより、Sr、Caの窒化物を得ることができる。Sr、Caの窒化物は、高純度のものが好ましいが、市販のものも使用することができる。
Next, the raw materials Sr and Ca are nitrided in a nitrogen atmosphere. This reaction formula is shown in the following formula 1 and formula 2, respectively.
3Sr + N 2 → Sr 3 N 2 (Formula 1)
3Ca + N 2 → Ca 3 N 2 (Formula 2)
Sr and Ca are nitrided in a nitrogen atmosphere at 600 to 900 ° C. for about 5 hours. Sr and Ca may be mixed and nitrided, or may be individually nitrided. Thereby, a nitride of Sr and Ca can be obtained. Sr and Ca nitrides are preferably of high purity, but commercially available ones can also be used.

原料のSiを、窒素雰囲気中で窒化する。この反応式を、以下の式3に示す。
3Si + 2N → Si ・・・(式3)
ケイ素Siも、窒素雰囲気中、800〜1200℃、約5時間、窒化する。これにより、窒化ケイ素を得る。本発明で使用する窒化ケイ素は、高純度のものが好ましいが、市販のものも使用することができる。
The raw material Si is nitrided in a nitrogen atmosphere. This reaction formula is shown in the following formula 3.
3Si + 2N 2 → Si 3 N 4 (Formula 3)
Silicon Si is also nitrided in a nitrogen atmosphere at 800 to 1200 ° C. for about 5 hours. Thereby, silicon nitride is obtained. The silicon nitride used in the present invention is preferably highly pure, but commercially available ones can also be used.

Sr、Ca若しくはSr−Caの窒化物を粉砕する。
同様に、Siの窒化物を粉砕する。また、同様に、Euの化合物Euを粉砕する。Euの化合物として、酸化ユウロピウムを使用するが、金属ユウロピウム、窒化ユウロピウムなども使用可能である。このほか、原料のZは、イミド化合物、アミド化合物を用いることもできる。酸化ユウロピウムは、高純度のものが好ましいが、市販のものも使用することができる。粉砕後のアルカリ土類金属の窒化物、窒化ケイ素及び酸化ユウロピウムの平均粒径は、約0.1μmから15μmであることが好ましい。
Sr, Ca or Sr—Ca nitride is pulverized.
Similarly, Si nitride is pulverized. Similarly, the Eu compound Eu 2 O 3 is pulverized. Europium oxide is used as the Eu compound, but metal europium, europium nitride, and the like can also be used. In addition, as the raw material Z, an imide compound or an amide compound can be used. Europium oxide is preferably highly purified, but commercially available products can also be used. The average particle size of the alkaline earth metal nitride, silicon nitride and europium oxide after pulverization is preferably about 0.1 μm to 15 μm.

上記原料中には、Mg、Sr、Ca、Ba、Zn、B、Al、Cu、Mn、Cr、O及びNiからなる群より選ばれる少なくとも1種以上が含有されていてもよい。また、Mg、Zn、B等の上記元素を以下の混合工程において、配合量を調節して混合することもできる。これらの化合物は、単独で原料中に添加することもできるが、通常、化合物の形態で添加される。この種の化合物には、HBO、Cu、MgCl、MgO・CaO、Al、金属ホウ化物(CrB、Mg、AlB、MnB)、B、CuO、CuOなどがある。
上記粉砕を行った後、Sr、Ca、Sr−Caの窒化物、Siの窒化物、Euの化合物Euを混合し、Mnを添加する。
The raw material may contain at least one selected from the group consisting of Mg, Sr, Ca, Ba, Zn, B, Al, Cu, Mn, Cr, O, and Ni. In addition, the above elements such as Mg, Zn, and B can be mixed by adjusting the blending amount in the following mixing step. These compounds can be added alone to the raw material, but are usually added in the form of compounds. Such compounds include H 3 BO 3 , Cu 2 O 3 , MgCl 2 , MgO · CaO, Al 2 O 3 , metal borides (CrB, Mg 3 B 2 , AlB 2 , MnB), B 2 O 3 , Cu 2 O, CuO, and the like.
After the pulverization, Sr, Ca, Sr—Ca nitride, Si nitride, and Eu compound Eu 2 O 3 are mixed, and Mn is added.

最後に、Sr、Ca、Sr−Caの窒化物、Siの窒化物、Euの化合物Euの混合物をアンモニア雰囲気中で、焼成する。焼成により、Mnが添加された(SrCa1−XSi:Euで表される蛍光体を得ることができる。この焼成によるベース窒化物蛍光体の反応式を、以下の式4に示す。
(式4)
(X/3)Sr+((1.97−X)/3)Ca+(5/3)Si+(0.03/2)Eu
→SrCa1.97−XEu0.03Si7.980.045
Finally, a mixture of Sr, Ca, Sr—Ca nitride, Si nitride, and Eu compound Eu 2 O 3 is fired in an ammonia atmosphere. A phosphor represented by (Sr X Ca 1-X ) 2 Si 5 N 8 : Eu to which Mn is added can be obtained by firing. The reaction formula of the base nitride phosphor by this firing is shown in the following formula 4.
(Formula 4)
(X / 3) Sr 3 N 2 + ((1.97-X) / 3) Ca 3 N 2 + (5/3) Si 3 N 4 + (0.03 / 2) Eu 2 O 3
→ Sr X Ca 1.97-X Eu 0.03 Si 5 N 7.98 O 0.045

以上のようにして、(SrCa1−XSi:Euで表される窒化物蛍光体を製造できる。
他の組成の窒化物蛍光体は、原料の選択、配合比率を変更することにより製造できる。
焼成温度は、1200から1700℃の範囲で焼成を行うことができるが、1400から1700℃の焼成温度が好ましい。焼成は、徐々に昇温を行い1200から1500℃で数時間焼成を行う一段階焼成を使用することが好ましいが、800から1000℃で一段階目の焼成を行い、徐々に加熱して1200から1500℃で二段階目の焼成を行う二段階焼成(多段階焼成)を使用することもできる。蛍光体の原料は、窒化ホウ素(BN)材質の坩堝、ボートを用いて焼成を行うことが好ましい。窒化ホウ素材質の坩堝の他に、アルミナ(Al)材質の坩堝を使用することもできる。
As described above, a nitride phosphor represented by (Sr X Ca 1-X ) 2 Si 5 N 8 : Eu can be manufactured.
Nitride phosphors with other compositions can be produced by changing the selection of raw materials and the blending ratio.
The firing temperature can be in the range of 1200 to 1700 ° C, but the firing temperature is preferably 1400 to 1700 ° C. It is preferable to use a one-step baking in which the temperature is gradually raised and the baking is performed at 1200 to 1500 ° C. for several hours, but the first baking is performed at 800 to 1000 ° C. and the heating is gradually started from 1200. Two-stage firing (multi-stage firing) in which the second stage firing is performed at 1500 ° C. can also be used. The phosphor material is preferably fired using a boron nitride (BN) crucible and boat. Besides the crucible made of boron nitride, a crucible made of alumina (Al 2 O 3 ) can also be used.

以上の製造方法を使用することにより、目的とする蛍光体を得ることが可能である。
以上、説明した実施の形態1の窒化物蛍光体は、その組成によって励起スペクトル及び発光スペクトルを比較的広い範囲内において調整することができ、YAG蛍光体との組み合わせによって所望のアンバー色の発光装置を構成することが可能となる。
また、2種類の蛍光体を用いて発光装置を構成した場合に生じることがある、発光素子の発光波長の変動による色ずれを抑制するような組成の選択が可能である。
By using the above manufacturing method, it is possible to obtain a target phosphor.
As described above, the nitride phosphor of the first embodiment described above can adjust the excitation spectrum and the emission spectrum within a relatively wide range depending on its composition, and a desired amber-colored light emitting device by combining with the YAG phosphor. Can be configured.
In addition, it is possible to select a composition that suppresses a color shift caused by a change in the emission wavelength of the light emitting element, which may occur when the light emitting device is configured using two types of phosphors.

また、この窒化物蛍光体には、発光輝度を高くするために、Bが1ppm以上10000ppm以下含まれていることが好ましいが、ホウ素を含有させるためには、例えば、製造する際の各出発原料とともにホウ素化合物を添加するようにすればよい。若しくは、Ca、Siなどの原料組成中に、予め含有させておくこともできる。例えば、湿式混合において、原料とは別に、HBOを添加する場合は、1ppm以上1000ppm以下に設定することが好ましく、より好ましくは、100ppm以上1000ppm以下にする。乾式混合において、ホウ素を添加する場合は、1ppm以上10000ppm以下に設定することが好ましく、より好ましくは、100ppm以上10000ppm以下とする。そのホウ素は、フラックスとして働く。
原料に添加するホウ素は、ボロン、ホウ化物、窒化ホウ素、酸化ホウ素、ホウ酸塩等が使用できる。具体的には、BN、HBO、B、B、BCl、SiB、CaBなどが挙げられる。これらのホウ素化合物は、原料に所定量を秤量して、添加する。原料へのホウ素の添加量と、焼成後のホウ素の含有量とは、必ずしも一致しない。ホウ素は、製造工程における焼成段階で、一部が飛散するため、焼成後のホウ素の含有量は、原料への添加時よりも少なくなる。
The nitride phosphor preferably contains 1 ppm or more and 10000 ppm or less of B in order to increase the light emission luminance. In order to contain boron, for example, each starting raw material in manufacturing is used. A boron compound may be added together. Alternatively, it can be contained in advance in a raw material composition such as Ca 3 N 2 or Si 3 N 4 . For example, in wet mixing, when H 3 BO 3 is added separately from the raw material, it is preferably set to 1 ppm or more and 1000 ppm or less, and more preferably 100 ppm or more and 1000 ppm or less. In the dry mixing, when boron is added, it is preferably set to 1 ppm or more and 10,000 ppm or less, more preferably 100 ppm or more and 10,000 ppm or less. The boron acts as a flux.
Boron, boride, boron nitride, boron oxide, borate, etc. can be used as boron added to the raw material. Specific examples include BN, H 3 BO 3 , B 2 O 6 , B 2 O 3 , BCl 3 , SiB 6 , and CaB 6 . A predetermined amount of these boron compounds is weighed and added to the raw material. The amount of boron added to the raw material does not necessarily match the boron content after firing. Since boron partially scatters at the firing stage in the manufacturing process, the boron content after firing is less than when added to the raw material.

以上説明したYAG蛍光体は、その組成および組成比の選択により、緑色から黄色の範囲において色度を自由に調整できる他、その励起スペクトルや励起効率等を比較的広い範囲で調整できる。
また、窒化物蛍光体は、その組成および組成比の選択により、黄色の黄赤の範囲において色度を自由に調整できる他、その励起スペクトルや励起効率等を比較的広い範囲で調整できる。
したがって、所定の色度が得られるように組成及び組成比が調整されたYAG蛍光体と、そのYAG蛍光体との組み合わせることによって所望のアンバー色が得られるようにその組成及び組成比が調整された窒化物蛍光体とを適切な範囲で組み合わせることによって、所定のアンバー色が実現できる。
The YAG phosphor described above can freely adjust the chromaticity in the range from green to yellow by selecting the composition and composition ratio, and can adjust the excitation spectrum and excitation efficiency in a relatively wide range.
In addition, the nitride phosphor can freely adjust the chromaticity in the yellow-red range by selecting the composition and composition ratio, and can adjust the excitation spectrum and excitation efficiency in a relatively wide range.
Therefore, the composition and composition ratio are adjusted so that a desired amber color can be obtained by combining a YAG phosphor whose composition and composition ratio have been adjusted so as to obtain a predetermined chromaticity, and the YAG phosphor. By combining the nitride phosphor with an appropriate range, a predetermined amber color can be realized.

(コーティング部材)
コーティング部材12(光透光性材料)は、リードフレーム13のカップ内に設けられるものであり発光素子10の発光を変換する蛍光体11と混合して用いられる。コーティング部材12の具体的材料としては、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、シリコーン樹脂などの温度特性、耐候性に優れた透明樹脂、金属アルコキシドなどからゾルゲル法により生成される透光性無機材料、ガラス、無機バインダーなどが用いられる。また、蛍光体11と共に拡散剤、チタン酸バリウム、酸化チタン、酸化アルミニウムなどを含有させても良い。また、光安定化剤や着色剤を含有させても良い。
(Coating material)
The coating member 12 (light transmissive material) is provided in the cup of the lead frame 13 and is used by mixing with the phosphor 11 that converts the light emission of the light emitting element 10. Specific materials for the coating member 12 include a transparent resin excellent in temperature characteristics and weather resistance such as epoxy resin, urea resin, and silicone resin, a translucent inorganic material generated by a sol-gel method from a metal alkoxide, glass, inorganic A binder or the like is used. In addition to the phosphor 11, a diffusing agent, barium titanate, titanium oxide, aluminum oxide, or the like may be included. Moreover, you may contain a light stabilizer and a coloring agent.

(コーティング部材と蛍光体との比率)
本実施の形態1では、コーティング部材に含まれる蛍光体の量を15wt%以上にすることにより、発光素子の青色光の外部への出力が抑えられ、発光色が実質的に蛍光体のみが発光する光により決定される。
具体的には、蛍光体の量がコーティング部材の15重量パーセントであるとき、発光素子からの光が直接外部に放出される光の量は、全光束で10%となる。このように発光素子からの直接外部に放出される光の量を10%以下とすると、発光色が実質的に蛍光体の発光のみによって決定され、アンバー色の発光が可能な発光装置を得ることができる。
(Ratio of coating material to phosphor)
In the first embodiment, by setting the amount of the phosphor contained in the coating member to 15 wt% or more, the output of the blue light of the light emitting element to the outside is suppressed, and the emission color is substantially emitted only by the phosphor. It is determined by the light to be.
Specifically, when the amount of the phosphor is 15 weight percent of the coating member, the amount of light emitted from the light emitting element directly to the outside is 10% with respect to the total luminous flux. As described above, when the amount of light directly emitted from the light emitting element is 10% or less, the light emitting color is substantially determined only by the light emission of the phosphor, and a light emitting device capable of amber light emission is obtained. Can do.

<発光素子>
実施の形態1の発光素子は、例えば、サファイアからなる基板1と、その上に形成された半導体層2と、その半導体層2の同一平面側に形成された正負の電極が形成されている。前記半導体層2は発光層(図示しない)を含む複数の層からなり、この発光層から青色光が出力される。
紫外から青色領域の500nm以下の光の発光が可能な半導体発光素子の材料として、BN、SiC、ZnSeやGaN、InGaN、InAlGaN、AlGaN、BAlGaN、BInAlGaNなど種々の半導体を挙げることができる。これらの元素に不純物元素としてSiやZnなどを含有させ発光中心とすることもできる。蛍光体を効率良く励起できる紫外領域から可視光の短波長を効率よく発光可能な発光層の材料として特に適した材料として、窒化物半導体(例えば、AlやGaを含む窒化物半導体、InやGaを含む窒化物半導体としてInAlGa1−X−YN、0<X<1、0<Y<1、X+Y≦1)が挙げられる。
<Light emitting element>
In the light emitting element of the first embodiment, for example, a substrate 1 made of sapphire, a semiconductor layer 2 formed thereon, and positive and negative electrodes formed on the same plane side of the semiconductor layer 2 are formed. The semiconductor layer 2 includes a plurality of layers including a light emitting layer (not shown), and blue light is output from the light emitting layer.
Examples of the material of the semiconductor light emitting device capable of emitting light of 500 nm or less in the ultraviolet to blue region include various semiconductors such as BN, SiC, ZnSe, GaN, InGaN, InAlGaN, AlGaN, BAlGaN, and BInAlGaN. These elements can contain Si, Zn, or the like as an impurity element to serve as a light emission center. As a material particularly suitable as a material of a light emitting layer capable of efficiently emitting a short wavelength of visible light from an ultraviolet region capable of efficiently exciting a phosphor, a nitride semiconductor (for example, a nitride semiconductor containing Al or Ga, In or Ga, etc.) In X Al Y Ga 1-X -Y N, 0 <X <1,0 <Y <1, X + Y ≦ 1) is mentioned as a nitride semiconductor containing.

また、発光素子の好ましい構造としては、MIS接合、PIN接合やpn接合などを有するホモ構造、ヘテロ構造あるいはダブルへテロ構成のものが挙げられる。半導体発光素子では、半導体層の材料やその混晶比によって発光波長を種々選択することができる。また、活性層を量子効果が生ずる薄膜に形成させた単一量子井戸構造や多重量子井戸構造とすることでより出力を向上させることもできる。   As a preferable structure of the light-emitting element, a homostructure having a MIS junction, a PIN junction, a pn junction, or the like, a heterostructure, or a double heterostructure can be given. In the semiconductor light emitting device, various emission wavelengths can be selected depending on the material of the semiconductor layer and the mixed crystal ratio. Further, the output can be further improved by adopting a single quantum well structure or a multiple quantum well structure in which the active layer is formed in a thin film in which a quantum effect is generated.

窒化物半導体を使用した場合、基板としては、サファイア、スピネル、SiC、Si、ZnO、GaAs、GaN等の材料が好適に用いられる。結晶性の良い窒化物半導体を量産性よく形成するためにはサファイア基板を利用することが好ましい。このサファイア基板上にHVPE法やMOCVD法などを用いて窒化物半導体を成長させることができる。この場合、好ましくはサファイア基板上にGaN、AlN、GaAIN等の低温で成長させ非単結晶となるバッファ層を形成しその上にpn接合を有する窒化物半導体を形成させる。   When a nitride semiconductor is used, a material such as sapphire, spinel, SiC, Si, ZnO, GaAs, or GaN is preferably used as the substrate. In order to form a nitride semiconductor with good crystallinity with high productivity, it is preferable to use a sapphire substrate. A nitride semiconductor can be grown on the sapphire substrate by HVPE method, MOCVD method or the like. In this case, preferably, a buffer layer made of GaN, AlN, GaAIN or the like is grown on the sapphire substrate at a low temperature to form a non-single crystal, and a nitride semiconductor having a pn junction is formed thereon.

窒化物半導体を使用したpn接合を有する紫外領域の光を効率よく発光可能な発光素子例として、以下のような構造が挙げられる。
その構造例では、まず、バッファ層上に、サファイア基板のオリフラ面と略垂直にSiOをストライプ状に形成する。次に、ストライプ上にHVPE法を用いてGaNをELOG(Epitaxial Lateral Over Grows GaN)成長させる。続いて、MOCVD法により、n型窒化ガリウムで形成した第1のコンタクト層、n型窒化アルミニウム・ガリウムで形成させた第1のクラッド層、窒化インジウム・アルミニウム・ガリウムの井戸層と窒化アルミニウム・ガリウムの障壁層を複数積層させた多重量子井戸構造の活性層、p型窒化アルミニウム・ガリウムで形成した第2のクラッド層、p型窒化ガリウムで形成した第2のコンタクト層を順に積層させることによりダブルへテロ構造を構成する。この構造では、活性層をリッジストライプ形状としガイド層で挟むと共に共振器端面を設け本発明に利用可能な半導体レーザー素子とすることもできる。
Examples of light-emitting elements that can efficiently emit light in the ultraviolet region having a pn junction using a nitride semiconductor include the following structures.
In the structure example, first, SiO 2 is formed in a stripe shape on the buffer layer substantially perpendicular to the orientation flat surface of the sapphire substrate. Next, GaN is grown on the stripes by HVPE using ELOG (Epitaxial Lateral Over Grows GaN). Subsequently, by MOCVD, a first contact layer formed of n-type gallium nitride, a first cladding layer formed of n-type aluminum nitride / gallium, a well layer of indium nitride / aluminum / gallium, and aluminum nitride / gallium Double the active layer having a multiple quantum well structure in which a plurality of barrier layers are stacked, a second cladding layer formed of p-type aluminum nitride / gallium, and a second contact layer formed of p-type gallium nitride. Configure the heterostructure. In this structure, the active layer can be formed into a ridge stripe shape and sandwiched between guide layers, and a resonator end face can be provided to provide a semiconductor laser device that can be used in the present invention.

窒化物半導体は、不純物をドープしない状態でn型導電性を示すが、発光効率を向上させることを目的として、所定のキャリア濃度のn型窒化物半導体を形成することが好ましく、その場合には、n型ドーパントとしてSi、Ge、Se、Te、C等を適宜導入する。一方、p型窒化物半導体を形成する場合は、p型ドーパントであるZn、Mg、Be、Ca、Sr、Ba等をドープする。窒化物半導体は、p型ドーパントをドープしただけではp型化しにくいためp型ドーパントを導入した後に、炉による加熱やプラズマ照射等により低抵抗化させることが好ましい。サファイア基板をそのまま残して、正負の電極を形成する場合には、第1のコンタクト層の表面までp型側から一部をエンチングし、同一面側にp型及びn型の両方のコンタクト層を露出させる。そして、各コンタクト層上にそれぞれ電極を形成した後、ウエハーをチップ状にカットすることにより窒化物半導体発光素子(チップ)が作製される。   Nitride semiconductors exhibit n-type conductivity without being doped with impurities, but it is preferable to form an n-type nitride semiconductor having a predetermined carrier concentration for the purpose of improving luminous efficiency. Si, Ge, Se, Te, C, etc. are introduced as appropriate as n-type dopants. On the other hand, when forming a p-type nitride semiconductor, the p-type dopants such as Zn, Mg, Be, Ca, Sr, and Ba are doped. Since nitride semiconductors are not easily converted to p-type by simply doping with a p-type dopant, it is preferable to lower the resistance by heating in a furnace or plasma irradiation after introducing the p-type dopant. When forming the positive and negative electrodes while leaving the sapphire substrate as it is, a part of the p-type side is etched to the surface of the first contact layer, and both the p-type and n-type contact layers are formed on the same surface side. Expose. And after forming an electrode on each contact layer, the nitride semiconductor light emitting device (chip) is manufactured by cutting the wafer into chips.

本実施の形態1では、青色発光素子を用いているが、コーティング部材又はモールド部材として、透光性の樹脂を用いる場合には、窒化物蛍光体の励起波長と透光性の樹脂の劣化の両方を考慮して、発光素子の発光波長は450nm以上470nm以下に設定することが好ましい。
また、本発明に係る発光装置において、後述の実施の形態2のように青色発光素子以外を用いる場合には、窒化物蛍光体の励起波長と透光性の樹脂の劣化の両方を考慮して、発光素子の発光波長は、その主発光波長が360nm以上420nm以下に設定することが好ましい。
In the first embodiment, a blue light emitting element is used. However, when a translucent resin is used as a coating member or a mold member, the excitation wavelength of the nitride phosphor and the deterioration of the translucent resin are reduced. Considering both, it is preferable to set the emission wavelength of the light emitting element to 450 nm or more and 470 nm or less.
In addition, in the light emitting device according to the present invention, when a device other than a blue light emitting element is used as in the second embodiment described later, both the excitation wavelength of the nitride phosphor and the deterioration of the translucent resin are considered. The emission wavelength of the light emitting element is preferably set so that the main emission wavelength is 360 nm or more and 420 nm or less.

また、半導体発光素子は、不純物濃度1017〜1020/cmで形成されるn型コンタクト層のシート抵抗Rnと、透光性p電極のシート抵抗Rpとが、Rp≧Rnの関係となるように調節されていることが好ましい。n型コンタクト層は、例えば膜厚3〜10μm、より好ましくは4〜6μmに形成されると好ましく、そのシート抵抗Rnは10〜15Ω/□と見積もられることから、このときのRpは前記シート抵抗値以上のシート抵抗値を有するように薄膜に形成するとよい。具体的には、透光性p電極は、膜厚が150μm以下の薄膜で形成されることが好ましい。また、p電極は金属以外のITO、ZnOも使用することができる。ここで透光性p電極の代わりに、メッシュ状電極などの複数の光取り出しよ用開口部を備えた電極も使用することができる。 Further, in the semiconductor light emitting device, the sheet resistance Rn of the n-type contact layer formed with an impurity concentration of 10 17 to 10 20 / cm 3 and the sheet resistance Rp of the translucent p electrode have a relationship of Rp ≧ Rn. It is preferable that the adjustment is performed. For example, the n-type contact layer is preferably formed to a thickness of 3 to 10 μm, more preferably 4 to 6 μm, and its sheet resistance Rn is estimated to be 10 to 15Ω / □. It is good to form in a thin film so that it may have a sheet resistance value more than a value. Specifically, the translucent p-electrode is preferably formed of a thin film having a thickness of 150 μm or less. Moreover, ITO other than a metal and ZnO can also be used for a p electrode. Here, instead of the translucent p-electrode, an electrode having a plurality of light extraction openings such as a mesh electrode can also be used.

また、透光性p電極が、金および白金族元素の群から選択された1種と、少なくとも1種の他の元素とから成る多層膜または合金で形成される場合には、含有されている金または白金族元素の含有量により透光性p電極のシート抵抗の調整をすると安定性および再現性が向上される。金または金属元素は、本発明に使用する半導体発光素子の波長領域における吸収係数が高いので、透光性p電極に含まれる金又は白金族元素の量は少ないほど透過性がよくなる。従来の半導体発光素子はシート抵抗の関係がRp≦Rnであったが、本発明ではRp≧Rnであるので、透光性p電極は従来のものと比較して薄膜に形成されることとなるが、このとき金または白金族元素の含有量を減らすことで薄膜化が容易に行える。   Further, when the translucent p-electrode is formed of a multilayer film or alloy composed of one kind selected from the group of gold and platinum group elements and at least one other element, it is contained. When the sheet resistance of the translucent p-electrode is adjusted by the content of the gold or platinum group element, stability and reproducibility are improved. Since gold or a metal element has a high absorption coefficient in the wavelength region of the semiconductor light emitting device used in the present invention, the smaller the amount of gold or platinum group element contained in the translucent p-electrode, the better the transparency. In the conventional semiconductor light emitting device, the relationship of sheet resistance is Rp ≦ Rn. However, in the present invention, Rp ≧ Rn, and therefore the translucent p-electrode is formed in a thin film as compared with the conventional one. However, thinning can be easily performed by reducing the content of gold or platinum group elements.

上述のように、本発明で用いられる半導体発光素子は、n型コンタクト層のシート抵抗RnΩ/□と、透光性p電極のシート抵抗RpΩ/□とが、Rp≧Rnの関係を成していることが好ましい。半導体発光素子として形成した後にRnを測定するのは難しく、RpとRnとの関係を知るのは実質上不可能であるが、発光時の光強度分布の状態からどのようなRpとRnとの関係になっているのかを知ることができる。   As described above, in the semiconductor light emitting device used in the present invention, the sheet resistance RnΩ / □ of the n-type contact layer and the sheet resistance RpΩ / □ of the translucent p-electrode form a relationship of Rp ≧ Rn. Preferably it is. It is difficult to measure Rn after it is formed as a semiconductor light emitting device, and it is practically impossible to know the relationship between Rp and Rn, but what is the relationship between Rp and Rn from the state of the light intensity distribution during light emission? You can know if they are in a relationship.

透光性p電極とn型コンタクト層とがRp≧Rnの関係であるとき、前記透光性p電極上に接して延長伝導部を有するp側台座電極を設けると、さらなる外部量子効率の向上を図ることができる。延長伝導部の形状及び方向に制限はなく、延長伝導部が衛線上である場合、光を遮る面積が減るので好ましいが、メッシュ状でもよい。また形状は、直線状以外に、曲線状、格子状、枝状、鉤状でもよい。このときp側台座電極の総面積に比例して遮光効果が増大するため、遮光効果が発光増強効果を上回らないように延長導電部の線幅及び長さを設計するのがよい。   When the translucent p-electrode and the n-type contact layer have a relationship of Rp ≧ Rn, providing a p-side pedestal electrode in contact with the translucent p-electrode and having an extended conductive portion further improves external quantum efficiency. Can be achieved. There is no limitation on the shape and direction of the extended conductive portion, and when the extended conductive portion is on the satellite, it is preferable because the area for blocking light is reduced, but a mesh shape may be used. Further, the shape may be a curved shape, a lattice shape, a branch shape, or a hook shape in addition to the straight shape. At this time, since the light shielding effect increases in proportion to the total area of the p-side pedestal electrode, it is preferable to design the line width and length of the extended conductive portion so that the light shielding effect does not exceed the light emission enhancing effect.

(リードフレーム)
リードフレーム13は、マウントリード13aとインナーリード13bとから構成される。
(Lead frame)
The lead frame 13 includes a mount lead 13a and an inner lead 13b.

マウントリード13aは、発光素子10を配置させるカップを有するものである。マウントリード13aのカップ内に発光素子10を複数配置してマウントリード13aを複数の発光素子10の共通電極として利用することもできる。この場合、十分な電気伝導性と導電性ワイヤ14との接続性が求められる。発光素子10とマウントリード13aのカップとのダイボンド(接着)は、熱硬化性樹脂などによって行うことができる。熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、イミド樹脂などが挙げられる。また、フェースダウン構造として、発光素子10とマウントリード13aとをダイボンドすると共に電気的接続を行うには、Agペーストと、カーボンペースト、金属バンプなどを用いることができる。また、無機バインダーを用いることもできる。   The mount lead 13a has a cup in which the light emitting element 10 is disposed. A plurality of light emitting elements 10 can be arranged in the cup of the mount lead 13 a and the mount leads 13 a can be used as a common electrode for the plurality of light emitting elements 10. In this case, sufficient electrical conductivity and connectivity with the conductive wire 14 are required. Die bonding (adhesion) between the light emitting element 10 and the cup of the mount lead 13a can be performed with a thermosetting resin or the like. Examples of the thermosetting resin include an epoxy resin, an acrylic resin, and an imide resin. Further, as a face-down structure, Ag paste, carbon paste, metal bump, or the like can be used for die-bonding the light emitting element 10 and the mount lead 13a and making electrical connection. An inorganic binder can also be used.

インナーリード13bは、マウントリード13a上に配置された発光素子10の他方の電極3と導電性ワイヤ14によって電気的接続されるものである。インナーリード13bは、マウントリード13aとの電気的接触によるショートを避けるため、マウントリード13aから離れた位置に配置される。マウントリード13a上に複数の発光素子10を設けた場合は、各導電性ワイヤ同士が接触しないようにワイヤーボンディングしやすいように構成する必要がある。インナーリード13bは、マウントリード13aと同様の材質を用いることが好ましく、鉄、銅、鉄入り銅、金、白金、銀やそれらの合金などを用いることができる。   The inner lead 13 b is electrically connected to the other electrode 3 of the light emitting element 10 disposed on the mount lead 13 a by the conductive wire 14. The inner lead 13b is disposed at a position away from the mount lead 13a in order to avoid a short circuit due to electrical contact with the mount lead 13a. When a plurality of light emitting elements 10 are provided on the mount lead 13a, it is necessary to configure the wire bonding so that the conductive wires do not contact each other. The inner lead 13b is preferably made of the same material as that of the mount lead 13a, and iron, copper, iron-containing copper, gold, platinum, silver, or an alloy thereof can be used.

(導電性ワイヤ)
導電性ワイヤ14は、発光素子10の電極3とリードフレーム13とを電気的に接続するものである。導電性ワイヤ14は、電極3とオーミック性、機械的接続性、電気導電性及び熱伝導性が良いものが好ましい。導電性ワイヤ14の具体的材料としては、金、銅、白金、アルミニウムなどの金属及びそれらの合金などが好ましい。
(Conductive wire)
The conductive wire 14 electrically connects the electrode 3 of the light emitting element 10 and the lead frame 13. The conductive wire 14 preferably has good ohmic properties, mechanical connectivity, electrical conductivity, and thermal conductivity with the electrode 3. Specific materials for the conductive wire 14 are preferably metals such as gold, copper, platinum, and aluminum, and alloys thereof.

(モールド部材)
モールド部材15は、発光素子10、蛍光体11、コーティング部材12、リードフレーム13及び導電性ワイヤ14などを外部から保護するために設けられている。モールド部材15は、外部からの保護目的の他に、視野角を広げたり、発光素子10からの指向性を緩和したり、発光を収束、拡散させたりする目的も併せ持っている。モールド部材は、これらの目的を達成するために適した形状にすることができる。例えば、モールド部材15は、凸レンズ形状、凹レンズ形状の他、複数積層する構造であっても良い。モールド部材15の具体的材料としては、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、シリコーン樹脂、金属アルコキシドなどからゾルゲル法により生成される透光性無機材料、ガラスなどの透光性、耐候性、温度特性に優れた材料を使用することができる。モールド部材15には、拡散剤、着色剤、紫外線吸収剤や蛍光体を含有させることもできる。拡散剤としては、チタン酸バリウム、酸化チタン、酸化アルミニウム等が好ましい。コーティング部材12との材質の反発性を少なくするため、屈折率を考慮するため、同材質を用いることが好ましい。
(Mold member)
The mold member 15 is provided to protect the light emitting element 10, the phosphor 11, the coating member 12, the lead frame 13, the conductive wire 14, and the like from the outside. In addition to the purpose of protection from the outside, the mold member 15 also has the purposes of widening the viewing angle, relaxing the directivity from the light emitting element 10, and converging and diffusing the emitted light. The mold member can have a shape suitable for achieving these purposes. For example, the mold member 15 may have a structure in which a plurality of layers are stacked in addition to a convex lens shape and a concave lens shape. As a specific material of the mold member 15, a translucent inorganic material produced by a sol-gel method from an epoxy resin, a urea resin, a silicone resin, a metal alkoxide, or the like, a glass or the like has excellent translucency, weather resistance and temperature characteristics Material can be used. The mold member 15 can contain a diffusing agent, a colorant, an ultraviolet absorber, and a phosphor. As the diffusing agent, barium titanate, titanium oxide, aluminum oxide or the like is preferable. In order to reduce the resilience of the material with the coating member 12, it is preferable to use the same material in consideration of the refractive index.

実施の形態2.
本発明に係る実施の形態2の発光装置は、実施の形態1の発光装置において窒化物蛍光体の励起効率の励起波長依存性と、YAG蛍光体の励起効率の励起波長依存性とを考慮して窒化物蛍光体の組成及び組成比とYAG蛍光体のの組成及び組成比とを設定することにより、発光素子の発光波長の変動による色ずれを防止したものである。
すなわち、実施の形態1のように2種類の蛍光体を用いて発光装置を構成した場合、発光素子の発光波長の変動により、2つの蛍光体における励起効率の波長依存性が異なる場合には、光の混合比が変化し、発光色が変動する。
しかしながら、本実施の形態2の発光装置では、発光素子の発光波長が変化した場合でも、窒化物蛍光体の励起効率とYAG蛍光体の励起効率が同じように変化するようにして、発光素子の発光波長の変動範囲において、光の混合比が常に一定に保たれるように窒化物蛍光体とYAG蛍光体の組成を設定している。
Embodiment 2. FIG.
The light emitting device according to the second embodiment of the present invention considers the excitation wavelength dependency of the excitation efficiency of the nitride phosphor and the excitation wavelength dependency of the excitation efficiency of the YAG phosphor in the light emitting device of the first embodiment. By setting the composition and composition ratio of the nitride phosphor and the composition and composition ratio of the YAG phosphor, the color shift due to the variation in the emission wavelength of the light emitting element is prevented.
That is, when the light emitting device is configured using two types of phosphors as in the first embodiment, when the wavelength dependence of the excitation efficiency of the two phosphors is different due to the variation in the emission wavelength of the light emitting element, The light mixing ratio changes, and the emission color changes.
However, in the light emitting device of the second embodiment, even when the emission wavelength of the light emitting element changes, the excitation efficiency of the nitride phosphor and the excitation efficiency of the YAG phosphor change in the same way, The composition of the nitride phosphor and the YAG phosphor is set so that the light mixing ratio is always kept constant within the fluctuation range of the emission wavelength.

具体的には、実施の形態1の発光装置において、蛍光体を励起する発光素子のピーク波長は、発光素子に投入する電流値が小さい場合には長く、発光素子に投入する電流値が大きい場合には短くなる。そこで、本実施の形態2では、発光素子の電流値による発光波長の変化を考慮して、YAG系蛍光体の励起吸収スペクトルのピーク波長は、投入電流値が低い場合の発光素子のピーク波長より短波長側に設定する。そして、好ましくは、発光素子に投入する電流が最大になるときの発光素子のピーク波長と、YAG蛍光体の励起吸収スペクトルのピーク波長とを略一致させる。このようにすると、YAG蛍光体を効率良く励起することができる。   Specifically, in the light-emitting device of Embodiment 1, the peak wavelength of the light-emitting element that excites the phosphor is long when the current value input to the light-emitting element is small, and the peak value of the current input to the light-emitting element is large. Will be shorter. Therefore, in the second embodiment, in consideration of the change in the emission wavelength due to the current value of the light emitting element, the peak wavelength of the excitation absorption spectrum of the YAG phosphor is higher than the peak wavelength of the light emitting element when the input current value is low. Set to short wavelength side. Preferably, the peak wavelength of the light emitting element when the current input to the light emitting element is maximized is substantially matched with the peak wavelength of the excitation absorption spectrum of the YAG phosphor. In this way, the YAG phosphor can be excited efficiently.

そして、窒化物蛍光体の組及び組成比は、窒化物蛍光体の励起吸収スペクトルのピーク波長が、投入電流値が低い場合の発光素子のピーク波長より短波長側に位置するように設定する。この場合、好ましくは、窒化物蛍光体を効率良く励起するために、発光素子に投入する電流が最大になるときの発光素子のピーク波長と、窒化物蛍光体の励起吸収スペクトルのピーク波長とが略一致するように窒化物蛍光体の組及び組成比を設定する。
このように、YAG蛍光体と窒化物蛍光体の組成及び組成比を設定すると、色ずれの少ないアンバー色の発光装置が実現できる。
The group and composition ratio of the nitride phosphors are set so that the peak wavelength of the excitation absorption spectrum of the nitride phosphor is located on the shorter wavelength side than the peak wavelength of the light emitting device when the input current value is low. In this case, preferably, in order to efficiently excite the nitride phosphor, the peak wavelength of the light emitting element when the current input to the light emitting element is maximized and the peak wavelength of the excitation absorption spectrum of the nitride phosphor are A set of nitride phosphors and a composition ratio are set so as to substantially match.
In this way, when the composition and composition ratio of the YAG phosphor and the nitride phosphor are set, an amber light emitting device with little color shift can be realized.

以下、実施の形態2における色ずれ防止の仕組みについて、具体的な組成の蛍光体を例に説明する。
まず、半導体発光素子は、図2に示すように、投入電流を増加することにより、ピーク波長が短波長側にシフトする。これは、投入電流を増加すると、電流密度が大きくなって、バンドギャップが大きくなることなどによる。発光素子への電流密度が小さい場合の発光スペクトルのピーク波長と、投入電流を増加させた時の発光スペクトルのピーク波長との変動は、例えば、20mAから100mAの投入電流の変化に対して、約10nm程度である(図2)。
Hereinafter, the mechanism for preventing color misregistration in the second embodiment will be described using a phosphor having a specific composition as an example.
First, as shown in FIG. 2, the peak wavelength of the semiconductor light emitting element is shifted to the short wavelength side by increasing the input current. This is because when the input current is increased, the current density is increased and the band gap is increased. The variation between the peak wavelength of the emission spectrum when the current density to the light emitting element is small and the peak wavelength of the emission spectrum when the input current is increased is, for example, about a change in the input current from 20 mA to 100 mA. It is about 10 nm (FIG. 2).

これに対して、例えば、Y(Al0.8Ga0.212:Ceで表されるYAG蛍光体(図3の蛍光体3)の励起スペクトルにおけるピーク波長は約448nmであるが、その励起スペクトルのピーク波長448nmの光で励起したときの発光強度を100とした場合、波長460nmの光で励起したときの発光強度は95となる。また、そのYAG蛍光体において、448nm〜460nmの範囲内の波長の光に対して、発光強度はほぼ線形で変化する。 On the other hand, for example, the peak wavelength in the excitation spectrum of the YAG phosphor represented by Y 3 (Al 0.8 Ga 0.2 ) 5 O 12 : Ce (phosphor 3 in FIG. 3) is about 448 nm. However, when the emission intensity when excited with light having a peak wavelength of 448 nm in the excitation spectrum is 100, the emission intensity when excited with light having a wavelength of 460 nm is 95. Further, in the YAG phosphor, the emission intensity changes substantially linearly with respect to light having a wavelength in the range of 448 nm to 460 nm.

一方、例えば、(Sr0.579Ca0.291Eu0.03Siで表される窒化物蛍光体の励起スペクトルにおけるピーク波長は約450nmであるが、この励起スペクトルのピーク波長450nmの発光強度を100とした場合、460nmでの発光強度は95である(図4において、蛍光体5として示す。)。また、448nm〜460nmの範囲の光に対して、この窒化物蛍光体の発光強度もほぼ線形で変化する。
そこで、発光素子として、電流を投入した直後(例えば、20mA程度の低い電流値のとき)の発光ピーク波長が460nmである素子を選択すると、その発光素子において投入電流を増加して100mAの電流を投入した場合、発光ピーク波長は約450nmとなるが、波長460nmの光で励起した場合と、波長450nmの光で励起した場合とでは、窒化物蛍光体の励起効率とYAG蛍光体の励起効率の比率には変化がない。
On the other hand, for example, the peak wavelength in the excitation spectrum of the nitride phosphor represented by (Sr 0.579 Ca 0.291 Eu 0.03 ) 2 Si 5 N 8 is about 450 nm. When the emission intensity at 450 nm is 100, the emission intensity at 460 nm is 95 (shown as phosphor 5 in FIG. 4). Further, the emission intensity of the nitride phosphor changes substantially linearly with respect to light in the range of 448 nm to 460 nm.
Therefore, when an element having an emission peak wavelength of 460 nm immediately after the current is input (for example, at a current value as low as about 20 mA) is selected as the light emitting element, the input current is increased in the light emitting element to obtain a current of 100 mA. In this case, the emission peak wavelength is about 450 nm. However, the excitation efficiency of the nitride phosphor and the excitation efficiency of the YAG phosphor are different when excited with light having a wavelength of 460 nm and excited with light having a wavelength of 450 nm. There is no change in the ratio.

したがって、その発光素子の電流投入量を20mAから100mAに増加させたときの、発光素子の発光波長の変化に対するYAG蛍光体の発光強度の変化量と窒化物蛍光体の発光強度の変化量は等しくなる。
これにより、発光素子における投入電流量により発光ピーク波長が変化した場合であっても、YAG蛍光体の発光強度と窒化物蛍光体の発光強度の比を一定にでき、色ずれの発生を無くすことができる。
Accordingly, when the current input amount of the light emitting element is increased from 20 mA to 100 mA, the change amount of the emission intensity of the YAG phosphor and the change amount of the emission intensity of the nitride phosphor with respect to the change of the emission wavelength of the light emitting element are equal. Become.
As a result, even when the emission peak wavelength changes due to the amount of input current in the light emitting element, the ratio of the emission intensity of the YAG phosphor and the emission intensity of the nitride phosphor can be made constant, and the occurrence of color shift is eliminated. Can do.

尚、発光素子の電流投入量を、例えば、20mAから100mAに増加させた場合、発光素子の発光強度は高くなって、YAG蛍光体の発光強度と窒化物蛍光体の発光強度はそれぞれ高くなるが、YAG蛍光体と窒化物蛍光体の間の発光強度比は一定に保たれる。したがって、発光装置全体としての発光強度は高くなるが、色ずれが生じることはない。   Note that when the current input amount of the light emitting element is increased from 20 mA to 100 mA, for example, the light emission intensity of the light emitting element increases, and the light emission intensity of the YAG phosphor and the light emission intensity of the nitride phosphor increase. The emission intensity ratio between the YAG phosphor and the nitride phosphor is kept constant. Therefore, although the light emission intensity as a whole of the light emitting device is increased, no color shift occurs.

以上のように、本実施の形態2の発光装置によれば、調光可能な照明光源として用いた場合でも色ずれのない照明とでき、また、パルス駆動の場合と連続発光の場合とで発光色が変化することはない。   As described above, according to the light emitting device of the second embodiment, even when used as a dimmable illumination light source, illumination without color misregistration can be achieved, and light is emitted in the case of pulse driving and continuous light emission. The color never changes.

実施の形態3.
本発明に係る実施の形態3の発光装置は、実施の形態1の発光装置において窒化物蛍光体の発光強度の温度依存性と、YAG蛍光体の発光強度の温度依存性とを考慮して窒化物蛍光体の組成及び組成比とYAG蛍光体のの組成及び組成比とを設定することにより、色ずれを防止したものである。
Embodiment 3 FIG.
The light emitting device according to the third embodiment of the present invention is nitrided in consideration of the temperature dependency of the emission intensity of the nitride phosphor and the temperature dependency of the emission intensity of the YAG phosphor in the light emitting device of the first embodiment. Color misregistration is prevented by setting the composition and composition ratio of the phosphor and the composition and composition ratio of the YAG phosphor.

すなわち、本実施の形態3では、好ましくは各蛍光体の周囲温度の変化にともなう発光強度の変化が互いにほぼ等しくなるように各組成及び組成比を設定する。使用環境温度の変化や発光素子の発熱等により蛍光体の周囲温度の変化による色ずれを防止するためである。すなわち、発光強度の温度依存性が異なると、周囲温度の変化によって蛍光体間の発光強度比が変動して色ずれが生じるからである。   That is, in the third embodiment, the respective compositions and composition ratios are preferably set so that the changes in emission intensity accompanying changes in the ambient temperature of the respective phosphors are substantially equal to each other. This is to prevent color misregistration due to a change in ambient temperature of the phosphor due to a change in use environment temperature or heat generation of the light emitting element. That is, if the temperature dependence of the emission intensity is different, the emission intensity ratio between the phosphors varies due to the change in the ambient temperature, resulting in a color shift.

また、一般に、蛍光体は周囲温度の上昇と共に励起効率が低下するため、蛍光体から出光する光の出力も低下するが、その低下率はいうまでもなく小さい方が好ましい。
本実施の形態1においては、周囲温度を1℃変化させたときの相対発光出力の低下割合を発光出力低下率と定義し、2以上の蛍光体の発光出力低下率は共に4.0×10−3[a.u./℃]以下、好ましくは3.0×10−3[a.u./℃]以下、より好ましくは2.0×10−3[a.u./℃]以下となるように蛍光体の組成を調整する。これにより、従来と比較して発熱を伴う発光装置全体の光束[lm]の低下を更に抑えることが可能である。したがって、本実施の形態1では、上述の範囲に発光出力低下率を調整し、かつ2以上の蛍光体の温度上昇に対する発光出力低下率がほぼ等しい構成としてある。このようにすることにより発熱によって励起効率が低下する蛍光体の温度特性がほぼ同じとなり、周囲温度が変化しても色ズレの発生を抑えることが可能な発光装置を形成することができる。
In general, since the excitation efficiency of the phosphor decreases as the ambient temperature increases, the output of light emitted from the phosphor also decreases, but it is needless to say that the rate of decrease is small.
In the first embodiment, the decrease rate of the relative light emission output when the ambient temperature is changed by 1 ° C. is defined as the light emission output decrease rate, and the light emission output decrease rates of two or more phosphors are both 4.0 × 10. -3 [a. u. / ° C.] or less, preferably 3.0 × 10 −3 [a. u. / ° C.] or less, more preferably 2.0 × 10 −3 [a. u. / ° C.] The composition of the phosphor is adjusted so as to be below. Thereby, it is possible to further suppress the decrease in the luminous flux [lm] of the entire light emitting device that generates heat as compared with the conventional case. Therefore, in the first embodiment, the light emission output decrease rate is adjusted within the above-described range, and the light emission output decrease rate with respect to the temperature increase of two or more phosphors is substantially equal. By doing so, the temperature characteristics of the phosphors whose excitation efficiency decreases due to heat generation are substantially the same, and a light emitting device capable of suppressing the occurrence of color misregistration even when the ambient temperature changes can be formed.

実施の形態1〜3の変形例.
実施の形態1〜3の発光装置では、コーティング樹脂における蛍光体量を多くすることにより発光素子の発光が外部に放出されないようにし、実質的に蛍光体の発光のみにより発光色が決定されるようにした。しかしながら、本発明では、発光素子が発光する青色光の外部への放出を阻止する色フィルタを用いて構成するようにしてもよい。
例えば、発光素子の青色光と蛍光体の発光とによる電球色の発光色が得られるようにし、その電球色光のうち比較的短波長域の可視光成分を色フィルタによってカットして出力するように構成するとアンバー色が実現できる。
Modifications of the first to third embodiments.
In the light-emitting devices of Embodiments 1 to 3, the light emission of the light-emitting element is prevented from being emitted to the outside by increasing the amount of phosphor in the coating resin, and the emission color is determined substantially only by the light emission of the phosphor. I made it. However, in the present invention, a color filter that prevents the blue light emitted from the light emitting element from being emitted to the outside may be used.
For example, a light emission color of a light bulb is obtained by blue light of a light emitting element and light emission of a phosphor, and a visible light component in a relatively short wavelength region is cut by a color filter and output from the light bulb color light. If configured, an amber color can be realized.

すなわち、本変形例では、可視光である青色光を発光する発光素子を用いているが、その青色光は窒化物蛍光体とYAG蛍光体を励起するためだけに用い、青色光が直接外部に出力されることがないようにし色フィルタを備えている。   That is, in this modification, a light emitting element that emits visible blue light is used, but the blue light is used only to excite the nitride phosphor and the YAG phosphor, and the blue light is directly exposed to the outside. A color filter is provided to prevent output.

具体的には、本変形例の発光装置は、図1に示すような発光装置において、さらにモールド部材15を覆うように青色領域及びそれより短波長の光をカットする色フィルタ(色フィルタキャップ)16を被せるようにすればよい(図17)。
また、色フィルタキャップ16に代えて、例えば、モールド部材15に発光素子の発光色と同一色を有する無機又は有機顔料を含ませることにより、モールド部材15そのものに短波長成分の通過を阻止するフィルタ機能を持たせるようにしてもよい。
尚、本変形例では、青色光等の短波長成分をカットする色フィルタを用いたが、本発明はこれに限られるものではなく、本発明では、短波長成分に限らず、短波長成分と長波長成分、又は長波長成分のみなど不要な波長成分をカットする色フィルタを設けるようにしてもよい。これにより、所望の発光色の実現が可能になる。
Specifically, the light-emitting device of the present modification is a color filter (color filter cap) that cuts light of a blue region and shorter wavelength so as to cover the mold member 15 in the light-emitting device as shown in FIG. 16 may be covered (FIG. 17).
Further, instead of the color filter cap 16, for example, a filter that prevents the short wavelength component from passing through the mold member 15 itself by including an inorganic or organic pigment having the same color as the emission color of the light emitting element in the mold member 15. You may make it give a function.
In this modification, a color filter that cuts a short wavelength component such as blue light is used. However, the present invention is not limited to this, and the present invention is not limited to the short wavelength component. You may make it provide the color filter which cuts unnecessary wavelength components, such as only a long wavelength component or a long wavelength component. As a result, a desired emission color can be realized.

実施の形態4.
本発明に係る実施の形態4の発光装置は、実施の形態1の発光装置において、(1)青色発光素子に代えて、紫外の光を発する発光素子を用い、(2)YAG蛍光体に代えて酸窒化物蛍光体を用いた以外は実施の形態1と同様に構成される。
すなわち、本実施の形態4の発光装置は、紫外の光を発する発光素子と、窒化物蛍光体と、酸窒化物蛍光体とを組合せた点に特徴があり、窒化物蛍光体の発光色と酸窒化物蛍光体との発光色の混色によって所望のアンバー色を実現している。
Embodiment 4 FIG.
The light emitting device according to Embodiment 4 of the present invention is the same as that of Embodiment 1 except that (1) a light emitting element that emits ultraviolet light is used instead of a blue light emitting element, and (2) a YAG phosphor is used. The configuration is the same as in the first embodiment except that an oxynitride phosphor is used.
That is, the light-emitting device of the fourth embodiment is characterized in that a light-emitting element that emits ultraviolet light, a nitride phosphor, and an oxynitride phosphor are combined. A desired amber color is realized by the color mixture of the luminescent color with the oxynitride phosphor.

なお、この実施の形態4の発光装置においては、上述の実施の形態2と同様にして、紫外の光を発する発光素子の発光波長の変動に対して、窒化物蛍光体の励起効率と酸窒化物蛍光体の励起効率が同じ割合で変化するようにすることが好ましく、これにより色ずれを防止できる。
例えば、(Ca0.985Eu0.015Siで表される窒化物蛍光体は、励起スペクトルのピーク波長が約370nmであり、そのピーク波長より波長が長くなると励起効率は下がる。また、CaSi:Euで表される酸窒化物蛍光体の励起スペクトルにおけるピーク波長は約370nmであり、そのピーク波長より波長が長くなると励起効率は低くなる。
また、この励起効率の低下率は、窒化物蛍光体及び酸窒化物蛍光体の組成を適宜選択することにより、ほぼ同一とできる。
In the light emitting device of the fourth embodiment, the excitation efficiency and oxynitridation of the nitride phosphor with respect to fluctuations in the emission wavelength of the light emitting element that emits ultraviolet light, as in the second embodiment. It is preferable that the excitation efficiency of the fluorescent substance is changed at the same rate, thereby preventing color shift.
For example, the nitride phosphor represented by (Ca 0.985 Eu 0.015 ) 2 Si 5 N 8 has an excitation spectrum peak wavelength of about 370 nm, and the excitation efficiency decreases when the wavelength becomes longer than the peak wavelength. . Moreover, the peak wavelength in the excitation spectrum of the oxynitride phosphor represented by CaSi 2 O 2 N 2 : Eu is about 370 nm, and the excitation efficiency decreases as the wavelength becomes longer than the peak wavelength.
The rate of decrease in excitation efficiency can be made substantially the same by appropriately selecting the composition of the nitride phosphor and the oxynitride phosphor.

したがって、発光素子として、電流を投入した直後(例えば、20mA程度の低い電流値のとき)の発光ピーク波長が380nmである素子を選択すると、発光素子の発光波長の変化に対する窒化物蛍光体の発光強度の変化量と酸窒化物蛍光体の発光強度の変化量を略等しくできる。
尚、本実施の形態において、窒化物蛍光体の励起スペクトルにおけるピーク波長及び酸窒化物蛍光体のの励起スペクトルにおけるピーク波長は、各組成を適宜選択することにより、より短波長側又は長波長側にシフトさせることができ、選択する発光素子の波長に応じて調整できる。
Therefore, when an element having an emission peak wavelength of 380 nm immediately after supplying current (for example, at a current value as low as about 20 mA) is selected as the light emitting element, the light emission of the nitride phosphor with respect to the change in the emission wavelength of the light emitting element. The amount of change in intensity and the amount of change in emission intensity of the oxynitride phosphor can be made substantially equal.
In the present embodiment, the peak wavelength in the excitation spectrum of the nitride phosphor and the peak wavelength in the excitation spectrum of the oxynitride phosphor are selected by appropriately selecting each composition, so that the shorter wavelength side or the longer wavelength side. And can be adjusted according to the wavelength of the light emitting element to be selected.

また、本発明において、窒化物蛍光体の励起スペクトルにおけるピーク波長と酸窒化物蛍光体の励起スペクトルにおけるピーク波長は一致させることが好ましいが、本発明はこれに限られるものではない。
以上のように、本実施の形態4の発光装置によれば、紫外の光を発する発光素子を用いてアンバー色の発光装置を実現できる。
この実施の形態4のアンバー色の発光装置は、紫外の光を発する発光素子を用いて構成していることから、実施の形態1の場合のように、発光素子の光の外部への出射を必ずしも抑える必要はない。
In the present invention, the peak wavelength in the excitation spectrum of the nitride phosphor and the peak wavelength in the excitation spectrum of the oxynitride phosphor are preferably matched, but the present invention is not limited to this.
As described above, according to the light emitting device of the fourth embodiment, an amber light emitting device can be realized using a light emitting element that emits ultraviolet light.
Since the amber light emitting device of the fourth embodiment is configured using a light emitting element that emits ultraviolet light, the light emitted from the light emitting element is emitted to the outside as in the case of the first embodiment. It is not necessary to suppress it.

また、窒化物蛍光体の励起効率の励起波長を依存性及び酸窒化物蛍光体の励起効率の励起波長依存性を考慮して、各組成及び組成比を選択することにより、色ずれの少ない発光装置を提供できる。また、組成を最適化することにより窒化物蛍光体と酸窒化物蛍光体の温度特性を実質的に一致させ、色ずれを防ぐことも可能である。   In addition, by considering the excitation wavelength dependency of the excitation efficiency of the nitride phosphor and the excitation wavelength dependency of the excitation efficiency of the oxynitride phosphor, light emission with less color shift is selected by selecting each composition and composition ratio. Equipment can be provided. Further, by optimizing the composition, it is possible to substantially match the temperature characteristics of the nitride phosphor and the oxynitride phosphor, thereby preventing color shift.

以下、酸窒化物蛍光体について詳細に説明する。
本実施の形態4に係る酸窒化物蛍光体は、賦活剤に希土類元素を用いており、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Znからなる群から選ばれる少なくとも1種以上である第II族元素と、C、Si、Ge、Sn、Ti、Zr、Hfからなる群から選ばれる少なくとも1種以上である第IV族元素と、を少なくとも含有する酸窒化物蛍光体結晶を含む蛍光体である。
ここで、酸窒化物蛍光体結晶は、例えば、後述の実施例で示す斜方晶に属する結晶からなる酸窒化物蛍光体である。
上記列記されたII族元素と第IV族元素の組合せは任意であるが、以下の組成のものを使用することが好ましい。
Hereinafter, the oxynitride phosphor will be described in detail.
The oxynitride phosphor according to the fourth embodiment uses a rare earth element as an activator, and is a group II which is at least one selected from the group consisting of Be, Mg, Ca, Sr, Ba, and Zn. The phosphor includes an oxynitride phosphor crystal containing at least one element and at least one group IV element selected from the group consisting of C, Si, Ge, Sn, Ti, Zr, and Hf. .
Here, the oxynitride phosphor crystal is, for example, an oxynitride phosphor made of a crystal belonging to an orthorhombic crystal shown in an example described later.
The combinations of the group II elements and group IV elements listed above are arbitrary, but those having the following compositions are preferably used.

好ましい実施の形態4の酸窒化物蛍光体は、一般式L((2/3)X+(4/3)Y−(2/3)Z):R、又は、L((2/3)X+(4/3)Y+T−(2/3)Z):Rの一般式で表される。ここで、Lは、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Znからなる群から選ばれる少なくとも1種以上である第II族元素である。Mは、C、Si、Ge、Sn、Ti、Zr、Hfからなる群から選ばれる少なくとも1種以上である第IV族元素である。Qは、B、Al、Ga、Inからなる群から選ばれる少なくとも1種以上である第III族元素である。Oは、酸素元素である。Nは、窒素元素である。Rは、希土類元素である。0.5<X<1.5、1.5<Y<2.5、0<T<0.5、1.5<Z<2.5である。 The oxynitride phosphor of the preferred embodiment 4 has the general formula L X M Y O Z N ((2/3) X + (4/3) Y- (2/3) Z) : R or L X M Y Q T O Z N ( (2/3) X + (4/3) Y + T- (2/3) Z): represented by the general formula of R. Here, L is a Group II element that is at least one selected from the group consisting of Be, Mg, Ca, Sr, Ba, and Zn. M is a Group IV element that is at least one selected from the group consisting of C, Si, Ge, Sn, Ti, Zr, and Hf. Q is a Group III element that is at least one selected from the group consisting of B, Al, Ga, and In. O is an oxygen element. N is a nitrogen element. R is a rare earth element. 0.5 <X <1.5, 1.5 <Y <2.5, 0 <T <0.5, 1.5 <Z <2.5.

この一般式で表される酸窒化物蛍光体は、少なくとも一部に元素が一定の規則にしたがって配列された結晶を含むようにでき、その結晶から効率よく高輝度の光が発光される。上記一般式において、0.5<X<1.5、1.5<Y<2.5、0<T<0.5、1.5<Z<2.5に設定することにより、発光部である結晶相を比較的容易に形成でき、発光効率の良い輝度の高い蛍光体を提供することができる。   The oxynitride phosphor represented by the general formula can include a crystal in which elements are arranged at least partially according to a certain rule, and high-luminance light is efficiently emitted from the crystal. In the above general formula, by setting 0.5 <X <1.5, 1.5 <Y <2.5, 0 <T <0.5, 1.5 <Z <2.5, the light emitting part Therefore, it is possible to provide a phosphor with high luminance and high luminance.

また、上記一般式中、X、Y、Zは、X=1、Y=2、Z=2であることが好ましく、この組成のときに、より多くの結晶相が形成されるとともにその結晶性も良好にでき、発光効率及び輝度を高くできる。本実施の形態4の酸窒化物蛍光体に含まれる結晶(結晶相)の割合は、好ましくは50重量%以上、より好ましくは80重量%以上である。
尚、発光輝度等の調整を目的として、含有される結晶の割合を所望の値に設定したい場合には、上記一般式中、X、Y、Zの値により調整することもできる。
但し、上記範囲は好ましい範囲であって、本発明は、上記範囲に限定されるものではない。
In the above general formula, X, Y, and Z are preferably X = 1, Y = 2, and Z = 2. With this composition, more crystal phases are formed and the crystallinity thereof is increased. The luminous efficiency and luminance can be increased. The proportion of crystals (crystal phase) contained in the oxynitride phosphor of the fourth embodiment is preferably 50% by weight or more, more preferably 80% by weight or more.
For the purpose of adjusting the light emission luminance and the like, when it is desired to set the ratio of contained crystals to a desired value, it can be adjusted by the values of X, Y, and Z in the above general formula.
However, the above range is a preferable range, and the present invention is not limited to the above range.

具体的には、本発明の酸窒化物蛍光体には、CaSi:Eu、SrSi:Eu、BaSi:Eu、ZnSi:Eu、CaGe:Eu、SrGe:Eu、BaGe:Eu、ZnGe:Eu、Ca0.5Sr0.5Si:Eu、Ca0.5Ba0.5Si:Eu、Ca0.5Zn0.5Si:Eu、Ca0.5Be0.5Si:Eu、Sr0.5Ba0.5Si:Eu、Ca0.8Mg0.2Si:Eu、Sr0.8Mg0.2Si:Eu、Ca0.5Mg0.5Si:Eu、Sr0.5Mg0.5Si:Eu、CaSi0.1:Eu、SrSi0.1:Eu、BaSi0.1:Eu、ZnSi0.1:Eu、CaGe0.01:Eu、SrGeGa0.01:Eu、BaGeIn0.01:Eu、ZnGeAl0.05:Eu、Ca0.5Sr0.5Si0.3:Eu、CaSi2.51.5:Eu、SrSi2.51.5:Eu、BaSi2.51.5:Eu、Ca0.5Ba0.5Si2.51.5:Eu、Ca0.5Sr0.5Si2.51.5:Eu、Ca1.5Si2.52.52.7:Eu、Sr1.5Si2.52.52.7:Eu、Ba1.5Si2.52.52.7:Eu、Ca1.0Ba0.5Si2.51.5:Eu、Ca1.0Sr0.5Si2.51.5:Eu、Ca0.5Si1.51.51.7:Eu、Sr0.5Si1.51.51.7:Eu、Ba0.5Si1.51.51.7:Eu、Ca0.3Ba0.2Si2.51.5:Eu、Ca0.2Sr0.3Si2.51.5:Eu等で表される酸窒化物蛍光体が含まれる。 Specifically, the oxynitride phosphor of the present invention includes CaSi 2 O 2 N 2 : Eu, SrSi 2 O 2 N 2 : Eu, BaSi 2 O 2 N 2 : Eu, ZnSi 2 O 2 N 2 : Eu, CaGe 2 O 2 N 2 : Eu, SrGe 2 O 2 N 2 : Eu, BaGe 2 O 2 N 2 : Eu, ZnGe 2 O 2 N 2 : Eu, Ca 0.5 Sr 0.5 Si 2 O 2 N 2 : Eu, Ca 0.5 Ba 0.5 Si 2 O 2 N 2 : Eu, Ca 0.5 Zn 0.5 Si 2 O 2 N 2 : Eu, Ca 0.5 Be 0.5 Si 2 O 2 N 2 : Eu, Sr 0.5 Ba 0.5 Si 2 O 2 N 2 : Eu, Ca 0.8 Mg 0.2 Si 2 O 2 N 2 : Eu, Sr 0.8 Mg 0.2 Si 2 O 2 N 2: Eu, Ca 0.5 Mg 0.5 Si 2 O 2 N 2: E , Sr 0.5 Mg 0.5 Si 2 O 2 N 2: Eu, CaSi 2 B 0.1 O 2 N 2: Eu, SrSi 2 B 0.1 O 2 N 2: Eu, BaSi 2 B 0.1 O 2 N 2 : Eu, ZnSi 2 B 0.1 O 2 N 2 : Eu, CaGe 2 B 0.01 O 2 N 2 : Eu, SrGe 2 Ga 0.01 O 2 N 2 : Eu, BaGe 2 In 0 .01 O 2 N 2: Eu, ZnGe 2 Al 0.05 O 2 N 2: Eu, Ca 0.5 Sr 0.5 Si 2 B 0.3 O 2 N 2: Eu, CaSi 2.5 O 1. 5 N 3 : Eu, SrSi 2.5 O 1.5 N 3 : Eu, BaSi 2.5 O 1.5 N 3 : Eu, Ca 0.5 Ba 0.5 Si 2.5 O 1.5 N 3 : Eu, Ca 0.5 Sr 0.5 Si 2.5 O 1.5 N 3: Eu, a 1.5 Si 2.5 O 2.5 N 2.7 : Eu, Sr 1.5 Si 2.5 O 2.5 N 2.7: Eu, Ba 1.5 Si 2.5 O 2.5 N 2.7 : Eu, Ca 1.0 Ba 0.5 Si 2.5 O 1.5 N 3 : Eu, Ca 1.0 Sr 0.5 Si 2.5 O 1.5 N 3 : Eu, Ca 0.5 Si 1.5 O 1.5 N 1.7 : Eu, Sr 0.5 Si 1.5 O 1.5 N 1.7 : Eu, Ba 0.5 Si 1.5 O 1.5 N 1.7 : Eu, Ca 0.3 Ba 0.2 Si 2.5 O 1.5 N 3 : Eu, Ca 0.2 Sr 0.3 Si 2.5 O 1.5 N 3 : represented by Eu, etc. Oxynitride phosphors are included.

また、ここで示すように、本実施の形態4の酸窒化物蛍光体は、OとNとの比を変化させることが可能で、その比を変化させることにより、色調や輝度を調節することができる。また、(L+M)/(O+N)で示す陽イオンと陰イオンのモル比を変化させることもでき、それによって微妙に発光スペクトルや強度を調整することも可能である。これは、例えば、真空などの処理を施し、NやOを脱離させること等により可能であるが、本発明は、この方法により限定されるものではない。この酸窒化物蛍光体の組成中には、Li、Na、K、Rb、Cs、Mn、Re、Cu、Ag、Auの少なくとも1種以上含有されていてもよく、これらを添加することにより輝度、量子効率等の発光効率を調整することができる。また、その他の元素も特性を損なわない程度に入っていても良い。
酸窒化物蛍光体に含まれる第II族元素の一部は、賦活剤Rで置換される。第II族元素と前記賦活剤Rとの混合量に対して、前記賦活剤Rの量は、(前記第II族元素と前記賦活剤Rとの混合量):(前記賦活剤Rの量)=1:0.001乃至1:0.8のモル比であることが好ましい。
Further, as shown here, the oxynitride phosphor of the fourth embodiment can change the ratio of O and N, and the color tone and brightness can be adjusted by changing the ratio. Can do. Further, the molar ratio of the cation and the anion represented by (L + M) / (O + N) can be changed, whereby the emission spectrum and intensity can be finely adjusted. This can be achieved, for example, by performing a process such as vacuum to desorb N and O, but the present invention is not limited to this method. The composition of the oxynitride phosphor may contain at least one of Li, Na, K, Rb, Cs, Mn, Re, Cu, Ag, and Au. The light emission efficiency such as quantum efficiency can be adjusted. Further, other elements may be included so as not to impair the characteristics.
Part of the Group II element contained in the oxynitride phosphor is replaced with the activator R. The amount of the activator R with respect to the mixed amount of the Group II element and the activator R is (the mixed amount of the Group II element and the activator R): (the amount of the activator R). It is preferable that the molar ratio is 1: 0.001 to 1: 0.8.

また、Lは、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Znからなる群から選ばれる少なくとも1種以上である第II族元素である。本発明において、Lは、Ca、Sr等の単体であってもよいが、CaとSr、CaとBa、SrとBa、CaとMg等、複数の元素の組合せからなっていてもよい。また、Lが複数の元素の組み合わせである場合、その組成比は変化させることができる。例えば、SrとCaとの混合物は、所望により配合比を変えることができる。   L is a Group II element that is at least one selected from the group consisting of Be, Mg, Ca, Sr, Ba, and Zn. In the present invention, L may be a simple substance such as Ca and Sr, but may be composed of a combination of a plurality of elements such as Ca and Sr, Ca and Ba, Sr and Ba, and Ca and Mg. Further, when L is a combination of a plurality of elements, the composition ratio can be changed. For example, the mixture ratio of Sr and Ca can be changed as desired.

特に、Lは、Mg、Ca、Sr、Ba、Znからなる群から選ばれるCa、Sr、Baのいずれかを必須とする少なくとも1種以上である第II族元素であることが好ましい。
Mは、C、Si、Ge、Sn、Ti、Zr、Hfからなる群から選ばれる少なくとも1種以上である第IV族元素である。Mも、Si、Ge等を単体であってもよいし、SiとGe、SiとC等の複数の元素の組合せからなっていてもよい。本発明では、上述の第IV族元素を用いることができるが、特にSi、Geを用いることが好ましい。Si、Geを用いることにより安価で結晶性の良好な蛍光体を提供することができる。
In particular, L is preferably a Group II element that is at least one or more of Ca, Sr and Ba selected from the group consisting of Mg, Ca, Sr, Ba and Zn.
M is a Group IV element that is at least one selected from the group consisting of C, Si, Ge, Sn, Ti, Zr, and Hf. M may be a single element of Si, Ge, or a combination of a plurality of elements such as Si and Ge or Si and C. In the present invention, the above-mentioned group IV elements can be used, but it is particularly preferable to use Si or Ge. By using Si or Ge, an inexpensive phosphor with good crystallinity can be provided.

特に、Mは、C、Si、Ge、Sn、Ti、Hfからなる群から選ばれるSiを必須とする少なくとも1種以上である第IV族元素であることが好ましい。
Rは、希土類元素である。具体的には、Rは、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lrから選ばれる1又は2以上の元素である。本発明では、これら希土類元素のうち、Euを用いることが好ましい。また、Euと、希土類元素から選ばれる少なくとも1以上の元素と、を含んでいてもよい。その場合、Rとして、Euが50重量%以上、より好ましくは70%以上含有されていることが好ましい。すなわち、賦活剤Rは、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lrからなる群から選ばれるEuを必須とする少なくとも1種以上である希土類元素であることが好ましい。Eu以外の元素は、共賦活剤として、作用するためである。
In particular, M is preferably a Group IV element that is at least one or more of Si, which is essentially selected from the group consisting of C, Si, Ge, Sn, Ti, and Hf.
R is a rare earth element. Specifically, R is one or more elements selected from La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, and Lr. In the present invention, among these rare earth elements, Eu is preferably used. Further, Eu and at least one element selected from rare earth elements may be included. In that case, as R, it is preferable that Eu is contained by 50% by weight or more, more preferably 70% or more. That is, the activator R is at least one or more types including Eu selected from the group consisting of La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, and Lr. A certain rare earth element is preferable. This is because elements other than Eu act as a co-activator.

本実施の形態4では、発光中心に希土類元素であるユウロピウムEuを用いる。ユウロピウムは、主に2価と3価のエネルギー準位を持つ。本実施の形態4の蛍光体は、母体のアルカリ土類金属系窒化ケイ素に対して、Eu2+を付活剤として用いる。Eu2+は、酸化されやすく、一般に3価のEuの組成で市販されている。
尚、本明細書においては、発光中心として、代表例であるEuを用いたものについて説明する場合もあるが、本発明はこれに限定されるものではない。
In the fourth embodiment, europium Eu, which is a rare earth element, is used for the emission center. Europium mainly has bivalent and trivalent energy levels. In the phosphor of the fourth embodiment, Eu 2+ is used as an activator with respect to the base alkaline earth metal silicon nitride. Eu 2+ is easily oxidized and is generally commercially available with a trivalent Eu 2 O 3 composition.
In this specification, a case where Eu, which is a representative example, is used as the emission center may be described, but the present invention is not limited to this.

母体材料として、主成分のL、Mも、それぞれの化合物を使用することができる。これら主成分のL、Mは、金属、酸化物、イミド、アミド、窒化物及び各種塩類などを用いることができる。また、あらかじめ主成分のL、Mの元素を混合し、使用してもよい。
Qは、B、Al、Ga、Inからなる群から選ばれる少なくとも1種以上である第III族元素である。Qも、金属、酸化物、イミド、アミド、窒化物及び各種塩類などを用いることができる。例えば、B、HBO、Al、Al(NO・9HO、AlN、GaCl、InCl等である。
As the base material, each of the main components L and M can also be used. For these main components L and M, metals, oxides, imides, amides, nitrides and various salts can be used. In addition, the main components L and M may be mixed and used in advance.
Q is a Group III element that is at least one selected from the group consisting of B, Al, Ga, and In. As Q, metals, oxides, imides, amides, nitrides, various salts, and the like can be used. For example, B 2 O 6 , H 3 BO 3 , Al 2 O 3 , Al (NO 3 ) 3 .9H 2 O, AlN, GaCl 3 , InCl 3 and the like.

Lの窒化物、Mの窒化物、Mの酸化物を母体材料として、混合する。該母体材料中に、Euの酸化物を付活剤として混入する。これらを所望の蛍光体組成になるように秤量し、均一になるまで混合する。特に、該母体材料のLの窒化物、Mの窒化物、Mの酸化物は、0.5<Lの窒化物<1.5、0.25<Mの窒化物<1.75、2.25<Mの酸化物<3.75、のモル比で混合されていることが好ましい。すなわち、これらの母体材料を、L((2/3)X+Y−(2/3)Z−α):R又はL((2/3)X+Y+T−(2/3)Z−α):Rの組成比となるように、所定量を秤量して混合する。 L nitride, M nitride, and M oxide are mixed as a base material. In the base material, an oxide of Eu is mixed as an activator. These are weighed to obtain a desired phosphor composition and mixed until uniform. In particular, the base material L nitride, M nitride, and M oxide are 0.5 <L nitride <1.5, 0.25 <M nitride <1.75,2. It is preferable that the oxides are mixed in a molar ratio of 25 <M oxide <3.75. That is, these base materials, L X M Y O Z N ((2/3) X + Y- (2/3) Z-α): R or L X M Y Q T O Z N ((2/3) X + Y + T− (2/3) Z−α) : A predetermined amount is weighed and mixed so as to have a composition ratio of R.

(酸窒化物蛍光体の製造方法)
次に、本実施の形態4に係る酸窒化物蛍光体、CaSi:Euの製造方法を説明する。尚、本発明は、以下の製造方法に限定されるものではない。
まず、Caの窒化物、Siの窒化物、Siの酸化物、Euの酸化物を準備する。これら原料は、精製したものを用いる方が良いが、市販のものを用いても良い。
(Method for producing oxynitride phosphor)
Next, a method for producing the oxynitride phosphor, CaSi 2 O 2 N 2 : Eu, according to the fourth embodiment will be described. In addition, this invention is not limited to the following manufacturing methods.
First, Ca nitride, Si nitride, Si oxide, and Eu oxide are prepared. It is better to use purified materials, but commercially available materials may be used.

1.Caの窒化物の準備
最初に、原料のCaを粉砕する。原料のCaは、単体を使用することが好ましいが、イミド化合物、アミド化合物、CaOなどの化合物を使用することもできる。また原料Caは、B、Gaなどを含有するものでもよい。原料のCaは、アルゴン雰囲気中、グローブボックス内で粉砕を行う。粉砕により得られたCaは、平均粒径が約0.1μmから15μmであることが好ましいが、この範囲に限定されない。Caの純度は、2N以上であることが好ましいが、これに限定されない。
次に、粉砕した原料のCaを、窒素雰囲気中で窒化する。Caの窒化物は、粉砕したCaを窒素雰囲気中、600〜900℃で、約5時間、窒化することにより、得ることができる。この反応式を、式5に示す。
(式5)
3Ca + N → Ca
Caの窒化物は、高純度のものが好ましいことはいうまでもない。Caの窒化物として、市販のものも使用することができる。
次に、Caの窒化物を粉砕する。Caの窒化物を、アルゴン雰囲気中、若しくは、窒素雰囲気中、グローブボックス内で粉砕を行う。
1. Preparation of Ca nitride First, raw material Ca is pulverized. As the raw material Ca, it is preferable to use a simple substance, but compounds such as an imide compound, an amide compound, and CaO can also be used. The raw material Ca may contain B, Ga, or the like. The raw material Ca is pulverized in a glove box in an argon atmosphere. Ca obtained by pulverization preferably has an average particle diameter of about 0.1 μm to 15 μm, but is not limited to this range. The purity of Ca is preferably 2N or higher, but is not limited thereto.
Next, the pulverized raw material Ca is nitrided in a nitrogen atmosphere. The nitride of Ca can be obtained by nitriding pulverized Ca in a nitrogen atmosphere at 600 to 900 ° C. for about 5 hours. This reaction formula is shown in Formula 5.
(Formula 5)
3Ca + N 2 → Ca 3 N 2
Needless to say, a high-purity Ca nitride is preferable. A commercially available Ca nitride can also be used.
Next, the Ca nitride is pulverized. Ca nitride is pulverized in a glove box in an argon atmosphere or a nitrogen atmosphere.

2.Siの窒化物の準備
最初に、原料のSiを粉砕する。原料のSiは、単体を使用することが好ましいが、窒化物化合物、イミド化合物、アミド化合物などを使用することもできる。例えば、Si、Si(NH、MgSi、CaSi、SiCなどである。原料のSiの純度は、3N以上のものが好ましいが、B、Gaなどが含有されていてもよい。Siも、原料のCaの場合と同様に、アルゴン雰囲気中、若しくは、窒素雰囲気中、グローブボックス内で粉砕を行う。Si化合物の平均粒径は、約0.1μmから15μmであることが好ましい。
原料のSiを、窒素雰囲気中で窒化する。窒化ケイ素は、ケイ素Siを窒素雰囲気中、800〜1200℃で、約5時間、窒化することにより得られる。この反応式を、式6に示す。
(式6)
3Si + 2N → Si
本発明で使用する窒化ケイ素は、高純度のものが好ましいことはいうまでもない。尚、窒化ケイ素として、市販のものを使用してもよい。
2. Preparation of Si Nitride First, raw material Si is pulverized. The raw material Si is preferably a simple substance, but a nitride compound, an imide compound, an amide compound, or the like can also be used. For example, Si 3 N 4 , Si (NH 2 ) 2 , Mg 2 Si, Ca 2 Si, SiC, or the like. The purity of the raw material Si is preferably 3N or higher, but may contain B, Ga and the like. Si is also pulverized in a glove box in an argon atmosphere or a nitrogen atmosphere as in the case of the raw material Ca. The average particle size of the Si compound is preferably about 0.1 μm to 15 μm.
The raw material Si is nitrided in a nitrogen atmosphere. Silicon nitride can be obtained by nitriding silicon Si in a nitrogen atmosphere at 800 to 1200 ° C. for about 5 hours. This reaction formula is shown in Formula 6.
(Formula 6)
3Si + 2N 2 → Si 3 N 4
Needless to say, the silicon nitride used in the present invention is preferably of high purity. A commercially available silicon nitride may be used.

次に、Siの窒化物を粉砕する。
3.Siの酸化物の準備
Siの酸化物であるSiOは、市販のものを用いる(和光純薬製 Silicon Dioxide 99.9%,190-09072)。
以上のようにして精製又は製造を行った原料(Caの窒化物、Siの窒化物、Siの酸化物、Euの酸化物)を所定のモル量になるように秤量する。
そして、その秤量した原料を、混合する。
次に、Caの窒化物、Siの窒化物、Siの酸化物、Euの酸化物の混合物をアンモニア雰囲気中、約1500℃で、焼成する。その焼成された混合物を坩堝に投入し、焼成する。
混合及び焼成により、CaSi:Euで表される酸窒化物蛍光体を得ることができる。この焼成による基本構成元素の反応式を、式7に示す。
(式7)
(1/3)Ca+(1/3)Si+SiO+aEu
→CaSi:Eu
ただし、この組成は、配合比率より推定される代表組成であり、その比率の近傍では、実用に耐える十分な特性を有する。また、各原料の配合比率を変更することにより、目的とする蛍光体の組成を変更することができる。
Next, the Si nitride is pulverized.
3. Preparation of Si Oxide Commercially available SiO 2 is used as Si oxide (Silicon Dioxide 99.9%, 190-09072, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.).
The raw materials (Ca nitride, Si nitride, Si oxide, Eu oxide) purified or manufactured as described above are weighed to a predetermined molar amount.
Then, the weighed raw materials are mixed.
Next, a mixture of Ca nitride, Si nitride, Si oxide, and Eu oxide is fired at about 1500 ° C. in an ammonia atmosphere. The fired mixture is put into a crucible and fired.
By mixing and firing, an oxynitride phosphor represented by CaSi 2 O 2 N 2 : Eu can be obtained. The reaction formula of the basic constituent elements by this firing is shown in Formula 7.
(Formula 7)
(1/3) Ca 3 N 2 + (1/3) Si 3 N 4 + SiO 2 + aEu 2 O 3
→ CaSi 2 O 2 N 2 : Eu
However, this composition is a representative composition estimated from the blending ratio, and has sufficient characteristics to withstand practical use in the vicinity of the ratio. Moreover, the composition of the target phosphor can be changed by changing the blending ratio of each raw material.

焼成は、管状炉、小型炉、高周波炉、メタル炉などを使用することができる。焼成温度は、特に限定されないが、1200から1700℃の範囲で焼成を行うことが好ましく、1400から1700℃の焼成温度が、さらに好ましい。蛍光体の原料は、窒化ホウ素(BN)材質の坩堝、ボートを用いて焼成を行うことが好ましい。窒化ホウ素材質の坩堝の他に、アルミナ(Al)材質の坩堝を使用することもできる。
また、還元雰囲気は、窒素雰囲気、窒素−水素雰囲気、アンモニア雰囲気、アルゴン等の不活性ガス雰囲気等である。
For firing, a tubular furnace, a small furnace, a high-frequency furnace, a metal furnace, or the like can be used. The firing temperature is not particularly limited, but the firing is preferably performed in the range of 1200 to 1700 ° C, more preferably 1400 to 1700 ° C. The phosphor material is preferably fired using a boron nitride (BN) crucible and boat. Besides the crucible made of boron nitride, a crucible made of alumina (Al 2 O 3 ) can also be used.
The reducing atmosphere is a nitrogen atmosphere, a nitrogen-hydrogen atmosphere, an ammonia atmosphere, an inert gas atmosphere such as argon, or the like.

以上の製造方法を使用することにより、目的とする酸窒化物蛍光体を得ることが可能である。
なお、Bを含むCaSi((2/3)X+Y+T−(2/3)Z−α):Euで表される酸窒化物蛍光体は、以下のようにして製造することができる。
あらかじめ、Euの酸化物に、Bの化合物HBOを乾式混合する。Euの化合物として、酸化ユウロピウムを使用するが、前述の他の構成元素と同様、金属ユウロピウム、窒化ユウロピウムなども使用可能である。このほか、原料のEuは、イミド化合物、アミド化合物を用いることもできる。酸化ユウロピウムは、高純度のものが好ましいが、市販のものも使用することができる。Bの化合物を乾式混合するが、湿式混合することもできる。これらの混合物は、酸化されやすいものもあるため、Ar雰囲気中、又は、窒素雰囲気中、グローブボックス内で、混合を行う。
By using the above manufacturing method, it is possible to obtain a target oxynitride phosphor.
Incidentally, B Ca X Si containing Y B T O Z N (( 2/3) X + Y + T- (2/3) Z-α): oxynitride represented by Eu phosphor as follows manufacturing can do.
In advance, Eu compound is dry-mixed with B compound H 3 BO 3 . Europium oxide is used as the Eu compound, but metal europium, europium nitride, and the like can be used in the same manner as the other constituent elements described above. In addition, an imide compound or an amide compound can also be used as the raw material Eu. Europium oxide is preferably highly purified, but commercially available products can also be used. The compound of B is dry mixed, but can also be wet mixed. Since some of these mixtures are easily oxidized, they are mixed in a glove box in an Ar atmosphere or a nitrogen atmosphere.

Bの化合物HBOを例にとって、酸窒化物蛍光体の製造方法を説明するが、B以外の成分構成元素には、Li、Na、K等があり、これらの化合物、例えば、LiOH・HO、NaCO、KCO、RbCl、CsCl、Mg(NO、CaCl・6HO、SrCl・6HO、BaCl・2HO、TiOSO・HO、ZrO(NO、HfCl、MnO、ReCl、Cu(CHCOO)・HO、AgNO、HAuCl・4HO、Zn(NO・6HO、GeO、Sn(CHCOO)等を使用することができる。 The production method of the oxynitride phosphor will be described by taking the compound H 3 BO 3 of B as an example. Component constituent elements other than B include Li, Na, K, etc., and these compounds, for example, LiOH. H 2 O, Na 2 CO 3 , K 2 CO 3 , RbCl, CsCl, Mg (NO 3 ) 2 , CaCl 2 .6H 2 O, SrCl 2 .6H 2 O, BaCl 2 .2H 2 O, TiOSO 4 .H 2 O, ZrO (NO 3 ) 2 , HfCl 4 , MnO 2 , ReCl 5 , Cu (CH 3 COO) 2 .H 2 O, AgNO 3 , HAuCl 4 .4H 2 O, Zn (NO 3 ) 2 .6H 2 O, it can be used GeO 2, Sn (CH 3 COO ) 2 or the like.

EuとBの混合物を粉砕する。粉砕後のEuとBの混合物の平均粒径は、約0.1μmから15μmであることが好ましい。
上記粉砕を行った後、前述のCaSi:Euの製造工程とほぼ同様に、Caの窒化物、Siの窒化物、Siの酸化物、Bを含有するEuの酸化物、を混合する。該混合後、焼成を行い、目的の酸窒化物蛍光体を得ることができる。
Grind the mixture of Eu and B. The average particle size of the mixture of Eu and B after pulverization is preferably about 0.1 μm to 15 μm.
After the above pulverization, Ca nitride, Si nitride, Si oxide, and Eu oxide containing B are substantially the same as the manufacturing process of CaSi 2 O 2 N 2 : Eu described above. Mix. After the mixing, firing is performed to obtain the target oxynitride phosphor.

以上の実施の形態4の酸窒化物蛍光体は、YAG系蛍光体と同等以上の安定性を有し、さらに以下のような特徴がある。
(1)本実施の形態4の酸窒化物蛍光体は、その組成及び組成比を選ぶことにより、青緑色領域〜黄赤色領域の比較的広い範囲において所望の発光色を設定でき、色調、発光輝度、量子効率等も幅広く調整できる。
例えば、II族元素を2種以上使用して、その比率を変えることにより、色調、発光輝度、量子効率を調整できる。
(2)YAG系蛍光体は、紫外〜短波長の可視領域の光による励起ではほとんど発光しないが、本実施の形態4の酸窒化物蛍光体は、紫外〜短波長の可視領域の光の励起により高い発光効率が得られる。
すなわち、本実施の形態4の酸窒化物蛍光体により紫外〜短波長の可視領域の発光素子との組み合わせに適した蛍光体を提供できる。
(3)結晶質であることから、粉体又は粒体として容易に製造することができ、その取り扱い及び加工が容易である。
尚、実施の形態4の発光装置において、酸窒化物蛍光体以外の構成要素については、実施の形態1と同様であるからその説明は省略する。
The oxynitride phosphor of the fourth embodiment described above has the same or better stability as the YAG phosphor and has the following characteristics.
(1) The oxynitride phosphor of the fourth embodiment can set a desired emission color in a relatively wide range from the blue-green region to the yellow-red region by selecting the composition and composition ratio, and the color tone and emission Brightness, quantum efficiency, etc. can be adjusted widely.
For example, the color tone, light emission luminance, and quantum efficiency can be adjusted by using two or more Group II elements and changing the ratio.
(2) Although the YAG phosphor hardly emits light when excited by light in the ultraviolet to short wavelength visible region, the oxynitride phosphor of the fourth embodiment excites light in the ultraviolet to short wavelength visible region. High luminous efficiency can be obtained.
That is, the phosphor suitable for combination with the light emitting element in the visible region of ultraviolet to short wavelength can be provided by the oxynitride phosphor of the fourth embodiment.
(3) Since it is crystalline, it can be easily produced as a powder or granule, and its handling and processing are easy.
In the light emitting device of the fourth embodiment, the constituent elements other than the oxynitride phosphor are the same as those of the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.

実施の形態5.
本発明に係る実施の形態5の発光装置は、実施の形態1の発光装置において、青色発光素子に代えて、紫外の光を発する発光素子と青色の蛍光体とを用いて構成した以外は実施の形態1と同様に構成される。
以上のように構成された本実施の形態5の発光装置では、紫外の光を発する発光素子が青色蛍光体を励起して青色光を発生させ、その青色光によって、YAG蛍光体と窒化物蛍光体とを励起している。
すなわち、本実施の形態5の発光装置では、励起光源として、紫外の光を発する発光素子によって励起される青色蛍光体を用いている点で実施の形態1とは異なるが、YAG蛍光体の発光色と窒化物蛍光体の発光色との混色により発光装置としての発光色が決定される点では実施の形態1と同様である。
Embodiment 5 FIG.
The light emitting device according to the fifth embodiment of the present invention is the same as the light emitting device according to the first embodiment except that a light emitting element that emits ultraviolet light and a blue phosphor are used instead of the blue light emitting element. It is comprised similarly to the form 1 of.
In the light emitting device of the fifth embodiment configured as described above, the light emitting element that emits ultraviolet light excites the blue phosphor to generate blue light, and the blue light generates the YAG phosphor and the nitride fluorescence. Excites the body.
That is, the light emitting device of the fifth embodiment is different from the first embodiment in that a blue phosphor excited by a light emitting element that emits ultraviolet light is used as an excitation light source. This is the same as in Embodiment 1 in that the color of light emitted from the light emitting device is determined by the color mixture of the color and the color of light emitted from the nitride phosphor.

この励起光源としての青色蛍光体は、その発光波長(発光スペクトル)が発光素子の紫外光の波長が変化してもほとんど変化しないという特徴を有している。
したがって、本実施の形態5の発光装置においては、励起光源の波長の変動による色ずれはほとんど生じないので、色ずれの少ないアンバー色の発光装置が実現できる。
したがって、本実施の形態5の発光装置では、YAG蛍光体の発光色と窒化物蛍光体の組成及び組成比の設定において、各蛍光体の波長依存性を考慮する必要がないので、組成及び組成比の選択の自由度が広がる上に、実施の形態2の発光装置と同様、色ずれの少ないアンバー色の発光装置が実現できる。
The blue phosphor as the excitation light source has a feature that its emission wavelength (emission spectrum) hardly changes even if the wavelength of ultraviolet light of the light emitting element changes.
Therefore, in the light emitting device of the fifth embodiment, the color shift due to the fluctuation of the wavelength of the excitation light source hardly occurs, so that an amber light emitting device with little color shift can be realized.
Therefore, in the light emitting device of the fifth embodiment, it is not necessary to consider the wavelength dependency of each phosphor in setting the emission color of the YAG phosphor and the composition and composition ratio of the nitride phosphor. In addition to increasing the degree of freedom in selecting the ratio, an amber light emitting device with little color misregistration can be realized as in the light emitting device of the second embodiment.

以下、本実施の形態5の青色蛍光体について、説明する。
本実施の形態5の青色蛍光体として、例えば、以下の(1)〜(13)から選択することができる。
(1)(M11−a−bEuL110(POで表される蛍光物質、
ただし、M1はMg、Ca、Ba、Sr、Znから選択される少なくとも1種と、L1はMn、Fe、Cr、Snから選択される少なくとも1種と、Qはハロゲン元素のF、Cl、Br、Iから選択される少なくとも1種とを有する。0.0001≦a≦0.5、0.0001≦b≦0.5である。
(2)(M11−aEu10(POで表される蛍光物質、
ただし、M1はMg、Ca、Ba、Sr、Znから選択される少なくとも1種と、Qはハロゲン元素のF、Cl、Br、Iから選択される少なくとも1種とを有する。0.0001≦a≦0.5である。
(3)(M11−a−bEuMn10(POで表される蛍光物質、
ただし、M1はMg、Ca、Ba、Sr、Znから選択される少なくとも1種と、Qはハロゲン元素のF、Cl、Br、Iから選択される少なくとも1種とを有する。0.0001≦a≦0.5、0.0001≦b≦0.5である。
(4)(M21−a−cEuBa10(POで表される蛍光物質、
ただし、M2はMg、Ca、Sr、Znから選択される少なくとも1種と、Qはハロゲン元素のF、Cl、Br、Iから選択される少なくとも1種とを有する。0.0001≦a≦0.5、0.10≦c≦0.98である。
(5)M11−aEuAlで表される蛍光物質、
ただし、M1はMg、Ca、Ba、Sr、Znから選択される少なくとも1種を有する。0.0001≦a≦0.5である。
(6)M11−a−bEuMnAlで表される蛍光物質、
ただし、M1はMg、Ca、Ba、Sr、Znから選択される少なくとも1種を有する。0.0001≦a≦0.5、0.0001≦b≦0.5である。
(7)M31−a−cEuCaAlで表される蛍光物質、
ただし、M3はMg、Ba、Sr、Znから選択される少なくとも1種を有する。0.0001≦a≦0.5、0.10≦c≦0.98である。
(8)M41−aEuMgAl1017で表される蛍光物質、
ただし、M4はCa、Ba、Sr、Znから選択される少なくとも1種を有する。0.0001≦a≦0.5である。
(9)M41−aEuMg1−bMnAl1017で表される蛍光物質、
ただし、M4はCa、Ba、Sr、Znから選択される少なくとも1種を有する。0.0001≦a≦0.5、0.0001≦b≦0.5である。
(10)(M11−aEuAl1425で表される蛍光物質、
ただし、M1はMg、Ca、Ba、Sr、Znから選択される少なくとも1種を有する。0.0001≦a≦0.5である。
(11)ZnS:Agで表される蛍光物質、
(12)(Zn、Cd)S:Ag、Mnで表される蛍光物質、
(13)(M1−aEuQ(Mは、Mg、Cu、Ba、Sr、Znから選択される少なくとも一種であり、Qは、F、Cl、Br、Iから選択される少なくとも一種である。)で表される蛍光物質。
尚、他の窒化物蛍光体、YAG蛍光体、発光素子等の他の要素は、実施の形態1と同様であるから、その詳細な説明は省略する。
Hereinafter, the blue phosphor of the fifth embodiment will be described.
As a blue fluorescent substance of this Embodiment 5, it can select from the following (1)-(13), for example.
(1) (M1 1-a -b Eu a L1 b) 10 fluorescent substance represented by (PO 4) 6 Q 2,
However, M1 is at least one selected from Mg, Ca, Ba, Sr, Zn, L1 is at least one selected from Mn, Fe, Cr, Sn, and Q is a halogen element F, Cl, Br. , At least one selected from I. 0.0001 ≦ a ≦ 0.5 and 0.0001 ≦ b ≦ 0.5.
(2) a fluorescent substance represented by (M1 1-a Eu a ) 10 (PO 4 ) 6 Q 2 ;
However, M1 has at least one selected from Mg, Ca, Ba, Sr, and Zn, and Q has at least one selected from halogen elements F, Cl, Br, and I. 0.0001 ≦ a ≦ 0.5.
(3) (M1 1-a -b Eu a Mn b) 10 fluorescent substance represented by (PO 4) 6 Q 2,
However, M1 has at least one selected from Mg, Ca, Ba, Sr, and Zn, and Q has at least one selected from halogen elements F, Cl, Br, and I. 0.0001 ≦ a ≦ 0.5 and 0.0001 ≦ b ≦ 0.5.
(4) (M2 1-a -c Eu a Ba c) 10 fluorescent substance represented by (PO 4) 6 Q 2,
However, M2 has at least one selected from Mg, Ca, Sr, and Zn, and Q has at least one selected from halogen elements F, Cl, Br, and I. 0.0001 ≦ a ≦ 0.5 and 0.10 ≦ c ≦ 0.98.
(5) a fluorescent material represented by M1 1-a Eu a Al 2 O 4 ;
However, M1 has at least 1 sort (s) selected from Mg, Ca, Ba, Sr, and Zn. 0.0001 ≦ a ≦ 0.5.
(6) a fluorescent material represented by M1 1-ab Eu a Mn b Al 2 O 4 ,
However, M1 has at least 1 sort (s) selected from Mg, Ca, Ba, Sr, and Zn. 0.0001 ≦ a ≦ 0.5 and 0.0001 ≦ b ≦ 0.5.
(7) a fluorescent material represented by M3 1-ac Eu a Ca c Al 2 O 4 ;
However, M3 has at least 1 sort (s) selected from Mg, Ba, Sr, and Zn. 0.0001 ≦ a ≦ 0.5 and 0.10 ≦ c ≦ 0.98.
(8) A fluorescent material represented by M4 1-a Eu a MgAl 10 O 17 ,
However, M4 has at least 1 sort (s) selected from Ca, Ba, Sr, and Zn. 0.0001 ≦ a ≦ 0.5.
(9) A fluorescent material represented by M4 1-a Eu a Mg 1-b Mn b Al 10 O 17 ,
However, M4 has at least 1 sort (s) selected from Ca, Ba, Sr, and Zn. 0.0001 ≦ a ≦ 0.5 and 0.0001 ≦ b ≦ 0.5.
(10) A fluorescent material represented by (M1 1-a Eu a ) 4 Al 14 O 25 ,
However, M1 has at least 1 sort (s) selected from Mg, Ca, Ba, Sr, and Zn. 0.0001 ≦ a ≦ 0.5.
(11) a fluorescent material represented by ZnS: Ag,
(12) A fluorescent material represented by (Zn, Cd) S: Ag, Mn,
(13) (M 1-a Eu a ) 2 B 5 O 9 Q (M is at least one selected from Mg, Cu, Ba, Sr, Zn, and Q is from F, Cl, Br, I) And at least one selected fluorescent material).
Since other elements such as other nitride phosphors, YAG phosphors, and light emitting elements are the same as those in the first embodiment, detailed description thereof will be omitted.

実施の形態5の変形例.
実施の形態5の発光装置では、コーティング樹脂に含まれる各蛍光体の量を調整することにより、青色光が外部に放出されないようにし、実質的にYAG系蛍光体の発光と窒化物蛍光体の発光のみの混色により発光色が決定されるようにした。しかしながら、本発明では、発光素子が発光する青色光の外部への放出を阻止する色フィルタを用いて構成するようにしてもよい。
Modification of the fifth embodiment.
In the light emitting device of the fifth embodiment, the amount of each phosphor contained in the coating resin is adjusted so that blue light is not emitted to the outside, and the light emission of the YAG phosphor and the nitride phosphor are substantially reduced. The emission color is determined by the color mixture of only emission. However, in the present invention, a color filter that prevents the blue light emitted from the light emitting element from being emitted to the outside may be used.

すなわち、本変形例では、青色光を発光する青色蛍光体を用いているが、その青色光は窒化物蛍光体とYAG蛍光体を励起するためだけに用い、青色光が直接外部に出力されることがないようにし色フィルタを備えるようにしてもよい。   That is, in this modification, a blue phosphor that emits blue light is used, but the blue light is used only to excite the nitride phosphor and the YAG phosphor, and the blue light is directly output to the outside. However, a color filter may be provided.

尚、本変形例の発光装置において、図1に示すような発光装置において、さらにモールド部材15を覆うように青色領域及びそれより短波長の光をカットする色フィルタ(色フィルタキャップ16)を被せるようにしてもよいし(図17)、色フィルタキャップ16に代えて、例えば、モールド部材15に発光素子の発光色と同一色を有する無機又は有機顔料を含ませることにより、モールド部材15そのものに短波長成分の通過を阻止するフィルタ機能を持たせるようにしてもよい。
また、本発明では、短波長成分に限らず、短波長成分と長波長成分、又は長波長成分のみなど不要な波長成分をカットする色フィルタを設けるようにしてもよい。
In the light emitting device of this modification, in the light emitting device as shown in FIG. 1, a blue region and a color filter (color filter cap 16) that cuts light having a shorter wavelength are covered so as to cover the mold member 15. Alternatively, instead of the color filter cap 16, for example, by adding an inorganic or organic pigment having the same color as the emission color of the light emitting element to the mold member 15, You may make it provide the filter function which blocks passage of a short wavelength component.
In the present invention, not only the short wavelength component but also a color filter for cutting unnecessary wavelength components such as a short wavelength component and a long wavelength component, or only a long wavelength component may be provided.

実施の形態6.
本発明に係る実施の形態6の発光装置は、紫外又は比較的短波長の可視光の発光素子と窒化物蛍光体とを含み、アンバー色の発光が可能な表面実装型の発光装置である(図5)。
実施の形態5において、発光素子101は、実施の形態1の発光素子10と同様のものを使用することができる。
Embodiment 6 FIG.
The light-emitting device of Embodiment 6 according to the present invention is a surface-mounted light-emitting device that includes a light-emitting element of visible light with ultraviolet or relatively short wavelength and a nitride phosphor, and is capable of emitting amber color ( FIG. 5).
In Embodiment 5, a light-emitting element 101 similar to the light-emitting element 10 of Embodiment 1 can be used.

実施の形態6の発光装置のパッケージ105は、コバールからなり、凹部が形成された中央部とその中央部の周りに位置する鍔状のベース部とからなる。ベース部には、凹部を挟むようにコバール製のリード電極102が気密絶縁的に挿入固定されている。尚、パッケージ105及びリード電極102の表面にはNi/Ag層が形成されている。
以上のように構成されたパッケージ105の凹部内に、Ag−Sn合金にて上述のLEDチップ101がダイボンドされる。このように構成することにより、発光装置の構成部材を全て無機物とすることができ、LEDチップ101から放出される発光が紫外領域或いは可視光の短波長領域であったとしても飛躍的に信頼性の高い発光装置が得られる。
The package 105 of the light emitting device according to the sixth embodiment is made of Kovar, and includes a central portion in which a concave portion is formed and a bowl-shaped base portion positioned around the central portion. A Kovar lead electrode 102 is inserted and fixed in the base portion in an airtight manner so as to sandwich the concave portion. A Ni / Ag layer is formed on the surfaces of the package 105 and the lead electrode 102.
The LED chip 101 is die-bonded with an Ag—Sn alloy in the recess of the package 105 configured as described above. With this configuration, all the constituent members of the light emitting device can be made of an inorganic material, and the light emitted from the LED chip 101 can be remarkably reliable even if the light emitted from the LED chip 101 is in the ultraviolet region or the short wavelength region of visible light. A light emitting device with high brightness can be obtained.

次に、ダイボンドされたLEDチップ101の各電極と各リード電極102とをそれぞれAgワイヤ104にて電気的に接続する。そして、パッケージの凹部内の水分を十分に排除した後、中央部にガラス窓部107を有するコバール製リッド106を被せてシーム溶接することにより封止する。
ガラス窓部107には、例えば、Bが添加されたCaSi:Eu、(Y0.8Gd0.2Al12:Ce等の窒化物蛍光体とYAG蛍光体を含む色変換層109が形成されている。この色変換層109は、あらかじめニトロセルロース90wt%とγ−アルミナ10wt%からなるスラリーに窒化物蛍光体からなる蛍光体108を含有させ、透光性窓部107の背面(凹部に対向する面)に塗布し、220℃にて30分間加熱硬化させることにより形成される。
Next, each electrode of the die-bonded LED chip 101 and each lead electrode 102 are electrically connected by an Ag wire 104, respectively. Then, after sufficiently removing moisture in the concave portion of the package, a Kovar lid 106 having a glass window 107 at the center is put and sealed by seam welding.
The glass window 107 includes, for example, a nitride phosphor such as Ca 2 Si 5 N 8 : Eu, (Y 0.8 Gd 0.2 ) 3 Al 5 O 12 : Ce added with B, and a YAG phosphor. The color conversion layer 109 containing is formed. The color conversion layer 109 contains a phosphor 108 made of a nitride phosphor in a slurry made of 90 wt% nitrocellulose and 10 wt% γ-alumina in advance, and the back surface of the translucent window 107 (the surface facing the recess). It is formed by being applied to and cured by heating at 220 ° C. for 30 minutes.

以上のように構成された実施の形態6の表面実装型の発光装置において、発光素子と蛍光体の組合せは、実施の形態1〜3のうちのいずれかと同様の青色発光素子と窒化物蛍光体及びYAG蛍光体の組合せ、実施の形態4と同様の紫外発光素子と窒化物蛍光体及び酸窒化物蛍光体の組合せ、実施の形態5と同様の紫外発光素子と青色蛍光体からなる励起光源と、窒化物蛍光体及びYAG蛍光体の組み合わせのいずれであってもよく、それぞれ実施の形態1〜5と同様の作用効果を有する。   In the surface-mounted light emitting device of the sixth embodiment configured as described above, the combination of the light emitting element and the phosphor is the same blue light emitting element and nitride phosphor as in any of the first to third embodiments. And a combination of a YAG phosphor, an ultraviolet light emitting device similar to that of the fourth embodiment, a combination of a nitride phosphor and an oxynitride phosphor, an excitation light source comprising the same ultraviolet light emitting device and a blue phosphor as those of the fifth embodiment, and Any combination of nitride phosphors and YAG phosphors may be used, and each has the same effect as in the first to fifth embodiments.

以上の実施の形態では、蛍光体に対する励起光として、発光ダイオードを使用した例について説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、レーザダイオードを用いて構成してもよい。
また、半導体発光素子に限られるものできなく、他の励起光源を使用してもよい。
以上の実施の形態では、窒化物蛍光体と、YAG系蛍光体若しくは酸窒化物蛍光体との組み合わせたものについて説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、例えば、窒化物蛍光体と、YAG系蛍光体または酸窒化物蛍光体以外の蛍光体を組み合わせることもできる。
In the above embodiment, an example in which a light emitting diode is used as excitation light for a phosphor has been described. However, the present invention is not limited to this, and a laser diode may be used.
Moreover, it cannot be restricted to a semiconductor light emitting element, You may use another excitation light source.
In the above embodiment, a combination of a nitride phosphor and a YAG-based phosphor or an oxynitride phosphor has been described. However, the present invention is not limited to this, for example, a nitride phosphor. And phosphors other than YAG phosphors or oxynitride phosphors can be combined.

以下、本発明に係る実施例について、比較例を交えながら詳述する。なお、本発明は以下に示す実施例のみに限定されないことは言うまでもない。   Hereinafter, examples according to the present invention will be described in detail with reference to comparative examples. Needless to say, the present invention is not limited to the following examples.

[実施例1]
実施例1では、発光素子としては青色発光素子を、本発明の第1の蛍光体としてYAG系蛍光体と、第2の蛍光体としてホウ素(B)を添加した窒化物系蛍光体とを用いて、図1に示す構造の発光装置(発光ダイオード)を作製した。また比較例としてAlInGaP系の発光素子との特性について評価した。
具体的には、実施例1では、発光素子として発光ピーク波長が460nmの青色発光素子を用い、YAG系蛍光体として、(Y,Gd)Al12:Ce、窒化物系蛍光体として、ホウ素を添加したCaSi:Euを用いた。
また、実施例1において、樹脂と蛍光体の比率は、樹脂:YAG系蛍光体:窒化物系蛍光体=10:3.5:3.5とした。
このように、樹脂に対する蛍光体量を70%とすると、図1の構造の発光装置では、アンバー色規格(B)を満足するものが提供できる。
[Example 1]
In Example 1, a blue light emitting element is used as the light emitting element, a YAG phosphor as the first phosphor of the present invention, and a nitride phosphor to which boron (B) is added as the second phosphor. Thus, a light emitting device (light emitting diode) having the structure shown in FIG. 1 was produced. In addition, as a comparative example, characteristics with an AlInGaP light emitting element were evaluated.
Specifically, in Example 1, a blue light-emitting element having an emission peak wavelength of 460 nm is used as the light-emitting element, and (Y, Gd) 3 Al 5 O 12 : Ce is used as the YAG-based phosphor. And Ca 2 Si 5 N 8 : Eu to which boron was added were used.
In Example 1, the ratio of resin to phosphor was resin: YAG phosphor: nitride phosphor = 10: 3.5: 3.5.
As described above, when the amount of the phosphor with respect to the resin is 70%, the light emitting device having the structure of FIG.

図6には、以上のように構成した実施例1の発光スペクトルを比較例の発光スペクトルとともに示す。図6に示すように、実施例1と比較例はいずれもアンバー色の発光が得られるが、比較例の半値幅が約15nmであるのに対し、実施例1は120nmあり、半値幅において顕著な差が生じている。この実施例1は、半値幅が広いことから非常に視認性に優れている。
尚、図6〜図11及び図14に示す測定値は、DC駆動、環境温度Ta=25℃の条件で測定したものである。また、図6はIf=20mAの条件における測定値である。
FIG. 6 shows the emission spectrum of Example 1 configured as described above together with the emission spectrum of the comparative example. As shown in FIG. 6, both Example 1 and the comparative example can emit amber light, but the half value width of the comparative example is about 15 nm, whereas Example 1 has 120 nm, which is remarkable in the half value width. There is a big difference. This Example 1 is very excellent in visibility since the half width is wide.
The measurement values shown in FIGS. 6 to 11 and 14 are measured under the conditions of DC drive and environmental temperature Ta = 25 ° C. FIG. 6 shows measured values under the condition of If = 20 mA.

図7は、実施例1の発光装置において、発光素子への投入電流を変化させたときの発光スペクトル(発光装置のスペクトル)の変化を示すものであり、図8は、比較例のAlInGaP系の発光素子において、投入電流を変化させたときの発光スペクトルの変化を示すものである。図7と図8から、実施例1の発光装置は、発光素子への投入電流を変化させたときでも発光スペクトルの発光ピークはほとんど変化しないのに対して、比較例のAlInGaP系の発光素子は投入電流を変化させると発光スペクトルのピーク波長が変動(長波長側に発光ピーク波長がシフト)する。   FIG. 7 shows the change of the emission spectrum (the spectrum of the light emitting device) when the input current to the light emitting element is changed in the light emitting device of Example 1, and FIG. 8 shows the AlInGaP type of the comparative example. In the light emitting element, the change in the emission spectrum when the input current is changed is shown. 7 and 8, the light-emitting device of Example 1 shows almost no change in the emission peak of the emission spectrum even when the input current to the light-emitting element is changed, whereas the AlInGaP-based light-emitting element of the comparative example When the input current is changed, the peak wavelength of the emission spectrum changes (the emission peak wavelength shifts to the longer wavelength side).

また、図14において、実施例1と比較例についてそれぞれ、発光素子に投入する電流の変動に対する色度の変化を色度図上に示している。
図14に示すように、実施例1の発光装置は、発光素子に投入する電流の変動に対して色度がほとんど変化しないのに対して、比較例では発光素子に投入する電流の変動に対する色度が変化している。
また、図9には実施例1で用いた発光素子における投入電流の変化に対する発光スペクトルの変動を示している。
In addition, in FIG. 14, for each of Example 1 and Comparative Example, the change in chromaticity with respect to the change in current input to the light emitting element is shown on the chromaticity diagram.
As shown in FIG. 14, in the light emitting device of Example 1, the chromaticity hardly changes with respect to the fluctuation of the current input to the light emitting element, whereas in the comparative example, the color with respect to the fluctuation of the current input to the light emitting element. The degree is changing.
FIG. 9 shows the fluctuation of the emission spectrum with respect to the change in input current in the light emitting element used in Example 1.

図7と図9を比較することにより、実施例1の発光装置では、発光素子に投入する電流を変化させると、発光素子の発光スペクトルのピーク波長は変化する(青色発光素子は電流を上げると発光ピークは短波長側にシフトする)が、発光装置全体としての発光スペクトルのピーク波長はほとんど変化しないことがわかる。
すなわち、青色の光を発する発光素子が発光する光によって励起された第1の蛍光体からの第1の光と、第2の蛍光体からの第2の光との混色による発光ピーク波長は投入電流を増加させてもずれることはない。この結果は、青色発光素子が発光した光は外部にほとんど放出されていないことを示している。
By comparing FIG. 7 and FIG. 9, in the light emitting device of Example 1, when the current input to the light emitting element is changed, the peak wavelength of the emission spectrum of the light emitting element changes (the blue light emitting element increases the current). The emission peak shifts to the short wavelength side), but it can be seen that the peak wavelength of the emission spectrum of the entire light emitting device hardly changes.
That is, the emission peak wavelength due to the color mixture of the first light from the first phosphor excited by the light emitted from the light emitting element emitting blue light and the second light from the second phosphor is input. Even if the current is increased, there is no deviation. This result indicates that the light emitted from the blue light emitting element is hardly emitted to the outside.

また、図10は投入電流を増加させたときの光出力の増加を、実施例と比較例のそれぞれについて示している。図10に示されるように、投入電流に対して、比較例より実施例1の発光装置は高出力が得られることがわかる。また、比較例の発光ダイオードでは、光出力は40mAで飽和し、それ以上投入電流を増加させても光出力はほとんど増加しない。これに対して、実施例1の発光装置では、投入電流が60mA以上まで光出力はほぼ直線的に増加する。   FIG. 10 shows an increase in light output when the input current is increased for each of the example and the comparative example. As shown in FIG. 10, it can be seen that the output of the light emitting device of Example 1 is higher than that of the comparative example with respect to the input current. In the light emitting diode of the comparative example, the light output is saturated at 40 mA, and the light output hardly increases even if the input current is increased further. In contrast, in the light emitting device of Example 1, the light output increases almost linearly until the input current is 60 mA or more.

また、図11は、実施例1と比較例のそれぞれについて、投入電流に対する全光束を示すグラフである。光出力と同様、発光装置からの光の総出力についても、投入電流を増加していくと、比較例より実施例1の方が高出力が得られる。また、比較例の発光ダイオードでは、全光束についても40mAでほぼ飽和し、それ以上投入電流を増加させても全光束はほとんど増加しない。これに対して、実施例1の発光装置では、投入電流が60mA以上まで全光束はほぼ直線的に増加する。   FIG. 11 is a graph showing the total luminous flux with respect to the input current for each of Example 1 and the comparative example. Similar to the light output, with respect to the total light output from the light emitting device, the output of Example 1 is higher than that of the comparative example when the input current is increased. In the light emitting diode of the comparative example, the total luminous flux is almost saturated at 40 mA, and the total luminous flux hardly increases even when the input current is further increased. In contrast, in the light emitting device of Example 1, the total luminous flux increases almost linearly until the input current is 60 mA or more.

また、実施例1の発光装置の周囲温度に対する全光束を評価した。その結果を、市販のAlInGaP系発光素子(A社製、B社製、C社製)とともに、図12に示す。
尚、図12に示す測定値は、パルス駆動、Ifp=20mA、周波数200Hz、パルス幅=50μ秒、デューティー比1%の条件で測定したものである。
図12に示すように、実施例1の発光装置は、市販のAlInGaP系発光素子(A社製、B社製、C社製)に比べて、発光出力(全光束)の温度依存性は小さく、安定した光出力が得られることがわかる。
Further, the total luminous flux with respect to the ambient temperature of the light emitting device of Example 1 was evaluated. The results are shown in FIG. 12 together with commercially available AlInGaP-based light-emitting elements (manufactured by A company, manufactured by B company, and manufactured by C company).
The measured values shown in FIG. 12 are measured under conditions of pulse driving, Ifp = 20 mA, frequency 200 Hz, pulse width = 50 μsec, and duty ratio 1%.
As shown in FIG. 12, the light emitting device of Example 1 has a smaller temperature dependency of the light emission output (total luminous flux) than the commercially available AlInGaP light emitting elements (manufactured by A, B, and C). It can be seen that a stable light output can be obtained.

[実施例2〜4]
実施例2〜4では、実施例1と同じ青色発光素子と蛍光体を用い、コーティング部における樹脂に対する蛍光体の比率を変化させて図5に示す発光装置を作製し評価した。
尚、蛍光体の濃度は、樹脂に対する第1の蛍光体と第2の蛍光体の総量で算出した。
樹脂に対する蛍光体の比率は、実施例2が15%であり、実施例3が20%であり、実施例4が25%である。尚、ここでいう比率は、重量比である。
また、ここでは製造ばらつきを考慮して各実施例についてそれぞれ3つのサンプルを作製した。
[Examples 2 to 4]
In Examples 2 to 4, the same blue light-emitting element and phosphor as in Example 1 were used, and the ratio of the phosphor to the resin in the coating part was changed to produce and evaluate the light-emitting device shown in FIG.
In addition, the density | concentration of fluorescent substance was computed by the total amount of the 1st fluorescent substance and the 2nd fluorescent substance with respect to resin.
The ratio of the phosphor to the resin is 15% in Example 2, 20% in Example 3, and 25% in Example 4. In addition, the ratio here is a weight ratio.
Here, three samples were prepared for each example in consideration of manufacturing variations.

表1に各サンプルの色度(x,y)を示す。
[表1]

Figure 2005093913
Table 1 shows the chromaticity (x, y) of each sample.
[Table 1]
Figure 2005093913

また、色度図上では、図15に示すように、実施例2については、アンバーの規格(C)の境界上にあり、実施例3は規格(A)と(C)内にあり、また実施例4は規格(A)〜(C)のすべてに含まれていた。このことから、コーティング部の蛍光体の濃度を、樹脂に対して15%以上とすることで、種々の用途に利用可能なアンバー色の発光装置が得られることがわかる。
尚、図15に示す測定値は、パルス駆動、Ifp=350mA、環境温度Ta=25℃、周波数200Hz、パルス幅=50μ秒、デューティー比1%の条件で測定したものである。
Further, on the chromaticity diagram, as shown in FIG. 15, the second embodiment is on the boundary of the amber standard (C), the third embodiment is in the standards (A) and (C), and Example 4 was included in all of the standards (A) to (C). From this, it can be seen that by setting the concentration of the phosphor in the coating portion to 15% or more with respect to the resin, it is possible to obtain amber light emitting devices that can be used for various applications.
The measured values shown in FIG. 15 are measured under conditions of pulse driving, Ifp = 350 mA, environmental temperature Ta = 25 ° C., frequency 200 Hz, pulse width = 50 μsec, and duty ratio 1%.

また、実施例2〜4の発光スペクトルを図16に示す。この図16に示すように、実施例2〜4の発光装置の発光色はいずれもアンバー色であるが、実施例3,4の発光装置では青色発光素子の発光によるピークが観測されないのに対して、実施例2の発光装置では波長460nmにおいて青色発光素子の発光によるピーク(発光装置のメインピークに対して略10%の強度)が観測される。すなわち、本発明において、少なくとも発光素子の光の外部への漏れを発光装置のメインピークに対して10%以下に抑えることにより、アンバー色の発光装置を実現することができる。
尚、実施例3及び4の発光装置における、発光素子の光の外部への漏れは発光装置のメインピークに対してそれぞれ0.03及び0.01であり、この比を0.01以下にすることによりアンバー色の規格(B)を満足させることができる。
Moreover, the emission spectrum of Examples 2-4 is shown in FIG. As shown in FIG. 16, the emission colors of the light emitting devices of Examples 2 to 4 are all amber, whereas in the light emitting devices of Examples 3 and 4, no peak due to light emission of the blue light emitting element is observed. In the light-emitting device of Example 2, a peak due to light emission of the blue light-emitting element (approximately 10% intensity with respect to the main peak of the light-emitting device) is observed at a wavelength of 460 nm. That is, in the present invention, an amber light emitting device can be realized by suppressing at least leakage of light from the light emitting element to 10% or less with respect to the main peak of the light emitting device.
In the light emitting devices of Examples 3 and 4, the light leakage of the light emitting elements to the outside is 0.03 and 0.01 with respect to the main peak of the light emitting device, respectively, and this ratio is 0.01 or less. Thus, the amber color standard (B) can be satisfied.

また、本発明では、発光装置の発光色は実質的には蛍光体の発光色により決定されるので、発光装置のメインピーク強度は、実質的に蛍光体の発光強度と等しくなる。したがって、発光素子の光の漏れを発光装置のメインピークに対して10%以下に抑えるとは、発光素子の光の漏れの強度を蛍光体の発光強度のメインピークに対して10%以下に抑えることを意味する。
尚、実施例2のピーク波長は605nm、半値幅は108.4nm、出力Poは、36.4mWで、全光束は、11.5lm(ルーメン)あった。
また、実施例3のピーク波長は606nm、半値幅は105.9nm、出力Poは31.3mWで、全光束は、9.4lm(ルーメン)あった。
さらに、実施例4のピーク波長は607nm、半値幅は102.5nm、出力Poは26.8mWで、全光束は、7.7lm(ルーメン)あった。
In the present invention, since the emission color of the light emitting device is substantially determined by the emission color of the phosphor, the main peak intensity of the light emitting device is substantially equal to the emission intensity of the phosphor. Therefore, suppressing the light leakage of the light emitting element to 10% or less with respect to the main peak of the light emitting device means that the light leakage intensity of the light emitting element is suppressed to 10% or less with respect to the main peak of the light emission intensity of the phosphor. Means that.
In Example 2, the peak wavelength was 605 nm, the half width was 108.4 nm, the output Po was 36.4 mW, and the total luminous flux was 11.5 lm (lumen).
In Example 3, the peak wavelength was 606 nm, the half width was 105.9 nm, the output Po was 31.3 mW, and the total luminous flux was 9.4 lm (lumen).
Further, in Example 4, the peak wavelength was 607 nm, the half width was 102.5 nm, the output Po was 26.8 mW, and the total luminous flux was 7.7 lm (lumen).

[実施例5]
本実施例5では、発光素子として、発光ピーク波長が460nmの青色発光素子を用い、YAG系蛍光体として、Y(Al,Ga)12:Ce、窒化物系蛍光体として、ホウ素(B)を添加したCaSi:Euを用いた。また、蛍光体の樹脂に対する比率は25パーセントとした。
この結果、色度点はアンバー色の規格(B)からは外れるが、規格(A)及び(C)に入り、また、投入電流の増加による色ずれは見られなかった。
[Example 5]
In Example 5, a blue light-emitting element having an emission peak wavelength of 460 nm is used as the light-emitting element, Y 3 (Al, Ga) 5 O 12 : Ce is used as the YAG-based phosphor, and boron ( Ca 2 Si 5 N 8 : Eu to which B) was added was used. The ratio of the phosphor to the resin was 25%.
As a result, the chromaticity point deviated from the amber color standard (B) but entered the standards (A) and (C), and no color shift due to an increase in input current was observed.

[実施例6]
本実施例6では、発光素子として、発光ピーク波長が460nmの青色発光素子を用い、YAG系蛍光体として、Y(Al,Ga)12:Ce、窒化物系蛍光体として、ホウ素(B)を添加したSrSi:Euを用いた。また、蛍光体の樹脂に対する比率は25パーセントとした。
この結果、色度点はアンバー色の規格(B)に入り、また投入電流の増加による色ずれは見られなかった。
[Example 6]
In Example 6, a blue light emitting device having an emission peak wavelength of 460 nm is used as the light emitting device, Y 3 (Al, Ga) 5 O 12 : Ce is used as the YAG phosphor, and boron ( Sr 2 Si 5 N 8 : Eu to which B) was added was used. The ratio of the phosphor to the resin was 25%.
As a result, the chromaticity point entered the amber color standard (B), and no color shift due to an increase in input current was observed.

[実施例7]
本実施例7では、発光素子として、発光ピーク波長が465nmの青色発光素子を用い、YAG系蛍光体として、(Y,Gd)Al12:Ce、窒化物系蛍光体として、ホウ素(B)を添加したCaSi:Euを用いた。また、蛍光体の樹脂に対する比率は25パーセントとした。この結果、色度点はアンバー色の規格(B)に入り、また投入電流の増加による色ずれは見られなかった。
[Example 7]
In Example 7, a blue light emitting element having an emission peak wavelength of 465 nm is used as the light emitting element, (Y, Gd) 3 Al 5 O 12 : Ce is used as the YAG phosphor, and boron ( Ca 2 Si 5 N 8 : Eu to which B) was added was used. The ratio of the phosphor to the resin was 25%. As a result, the chromaticity point entered the amber color standard (B), and no color shift due to an increase in input current was observed.

本発明に係る実施の形態1の発光装置の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the light-emitting device of Embodiment 1 which concerns on this invention. 本発明に用いることができる発光ダイオードの発光スペクトルを示す図であり、投入電流に対するスペクトルの変移を示している。It is a figure which shows the emission spectrum of the light emitting diode which can be used for this invention, and has shown the transition of the spectrum with respect to input current. YAG系蛍光体の励起スペクトルを示すグラフである。It is a graph which shows the excitation spectrum of a YAG type fluorescent substance. 窒化物蛍光体の励起スペクトルを示すグラフである。It is a graph which shows the excitation spectrum of nitride fluorescent substance. 本発明に係る実施の形態6の発光装置の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the light-emitting device of Embodiment 6 which concerns on this invention. 本発明に係る実施例1の発光装置の発光スペクトルを示すグラフである。It is a graph which shows the emission spectrum of the light-emitting device of Example 1 which concerns on this invention. 実施例1の発光装置において、投入電流値を変化させたときの発光スペクトルの変化を示すグラフである。In the light-emitting device of Example 1, it is a graph which shows the change of the emission spectrum when an input current value is changed. 比較例の発光装置において、投入電流値を変化させたときの発光スペクトルの変化を示すグラフである。It is a graph which shows the change of the emission spectrum when the input current value is changed in the light emitting device of the comparative example. 実施例1の発光装置に使用した発光素子において、投入電流値を変化させたときの発光スペクトルの変化を示すグラフである。4 is a graph showing changes in the emission spectrum when the input current value is changed in the light-emitting element used in the light-emitting device of Example 1. 実施例1の発光装置における投入電流値に対する発光強度を示すグラフである。6 is a graph showing light emission intensity with respect to input current value in the light emitting device of Example 1. 実施例1の発光装置における投入電流値に対する全光束を示すグラフである。4 is a graph showing the total luminous flux with respect to the input current value in the light emitting device of Example 1. 実施例1の発光装置における全光束の温度依存性を示すグラフである。4 is a graph showing the temperature dependence of the total luminous flux in the light emitting device of Example 1. アンバー色の概略の範囲を示す色度図である。It is a chromaticity diagram showing the approximate range of amber color. 実施例1の発光装置の発光色を示す色度図である。FIG. 3 is a chromaticity diagram illustrating a light emission color of the light-emitting device of Example 1. 本発明に係る実施例2〜4の発光装置の発光色を示す色度図である。It is a chromaticity diagram which shows the luminescent color of the light-emitting device of Examples 2-4 which concerns on this invention. 本発明に係る実施例2〜4の発光装置の発光スペクトルを示す図である。It is a figure which shows the emission spectrum of the light-emitting device of Examples 2-4 which concerns on this invention. 本発明に係る実施の形態1〜3の変形例の発光装置の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the light-emitting device of the modification of Embodiment 1-3 which concerns on this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 基板
2 半導体層
3 電極
4 バンプ
10 発光素子
11 蛍光体
12 コーティング部材
13 リードフレーム
13a マウントリード
13b インナーリード
14 導電性ワイヤ
15 モールド部材
101 発光素子
102 リード電極
103 絶縁封止材
104 導電性ワイヤ
105 パッケージ
106 リッド
107 窓部
108 蛍光体
109 コーティング部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2 Semiconductor layer 3 Electrode 4 Bump 10 Light emitting element 11 Phosphor 12 Coating member 13 Lead frame 13a Mount lead 13b Inner lead 14 Conductive wire 15 Mold member 101 Light emitting element 102 Lead electrode 103 Insulating sealing material 104 Conductive wire 105 Package 106 Lid 107 Window 108 Phosphor 109 Coating member

Claims (16)

紫外から青色の発光素子と、その発光素子が発光する光によって励起されてその励起光より長波長域の第1の光を発光する第1の蛍光体と前記発光素子が発光する光によって励起されて前記第1の光よりさらに長波長域の第2の光を発光する窒化物蛍光体からなる第2の蛍光体とを含み、前記第1の光と前記第2の光の混色による発光色を有する発光装置であって、
前記窒化物蛍光体は、Bを1ppm以上10000ppm以下の割合で含むことを特徴とする発光装置。
An ultraviolet to blue light emitting element, a first phosphor that is excited by light emitted from the light emitting element and emits first light in a longer wavelength region than the excitation light, and excited by light emitted from the light emitting element. And a second phosphor made of a nitride phosphor that emits a second light in a longer wavelength region than the first light, and a light emission color due to a color mixture of the first light and the second light A light emitting device comprising:
The light emitting device, wherein the nitride phosphor contains B at a ratio of 1 ppm to 10000 ppm.
前記窒化物蛍光体は、一般式、L((2/3)X+(4/3)Y):R若しくはL((2/3)X+(4/3)Y−(2/3)Z):R(Lは、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Znからなる群から選ばれる少なくとも1種以上の第II族元素である。Mは、C、Si、Ge、Sn、Ti、Zr、Hfからなる群から選ばれる少なくとも1種以上の第IV族元素である。Rは、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Luからなる群から選ばれる少なくとも1種以上の希土類元素である。X、Y、Zは、0.5≦X≦3、1.5≦Y≦8、0<Z≦3である。)で表される窒化物蛍光体である請求項1記載の発光装置。 The nitride phosphor has the general formula, L X M Y N ((2/3) X + (4/3) Y) : R or L X M Y O Z N ((2/3) X + (4/3) ) Y- (2/3) Z) : R (L is at least one group II element selected from the group consisting of Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Zn. M is C, At least one group IV element selected from the group consisting of Si, Ge, Sn, Ti, Zr, and Hf, where R is Y, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, And at least one rare earth element selected from the group consisting of Dy, Ho, Er, and Lu. X, Y, and Z are 0.5 ≦ X ≦ 3, 1.5 ≦ Y ≦ 8, and 0 <Z ≦. The light-emitting device according to claim 1, wherein the light-emitting device is a nitride phosphor represented by 3). 前記発光素子の発光のうち、直接外部に漏れる光の強度を、蛍光体の発光のメインピークにおける強度の10%以下とした請求項1又は2記載の発光装置。 3. The light emitting device according to claim 1, wherein, of the light emitted from the light emitting element, the intensity of light leaking directly to the outside is 10% or less of the intensity at the main peak of light emission of the phosphor. 前記発光素子は青色発光素子であり、前記第1の蛍光体はYAG系蛍光体である請求項1〜3のうちのいずれか1つに記載の発光装置。 The light emitting device according to claim 1, wherein the light emitting element is a blue light emitting element, and the first phosphor is a YAG phosphor. 前記発光素子は紫外発光素子であり、前記第1の蛍光体は酸窒化物蛍光体である請求項1〜3のうちのいずれか1つに記載の発光装置。 The light-emitting device according to claim 1, wherein the light-emitting element is an ultraviolet light-emitting element, and the first phosphor is an oxynitride phosphor. 前記酸窒化物蛍光体は、一般式L((2/3)X+(4/3)Y−(2/3)Z):R、又は、L((2/3)X+(4/3)Y+T−(2/3)Z):R(ここで、Lは、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Znからなる群から選ばれる少なくとも1種以上である第II族元素である。Mは、C、Si、Ge、Sn、Ti、Zr、Hfからなる群から選ばれる少なくとも1種以上である第IV族元素である。Qは、B、Al、Ga、Inからなる群から選ばれる少なくとも1種以上である第III族元素である。Oは、酸素元素である。Nは、窒素元素である。Rは、希土類元素である。0.5<X<1.5、1.5<Y<2.5、0<T<0.5、1.5<Z<2.5である。)で表される酸窒化物蛍光体である請求項5記載の発光装置。 The oxynitride phosphor has a general formula L X M Y O Z N ((2/3) X + (4/3) Y- (2/3) Z) : R or L X M Y Q T O Z N ((2/3) X + (4/3) Y + T− (2/3) Z) : R (where L is at least selected from the group consisting of Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Zn) It is a Group II element that is one or more, and M is a Group IV element that is at least one selected from the group consisting of C, Si, Ge, Sn, Ti, Zr, and Hf. It is at least one group III element selected from the group consisting of B, Al, Ga, and In, O is an oxygen element, N is a nitrogen element, and R is a rare earth element. 0.5 <X <1.5, 1.5 <Y <2.5, 0 <T <0.5, 1.5 <Z <2.5.) The light emitting device according to claim 5, wherein the object phosphor. 前記窒化物蛍光体は、CaとSiを含む窒化物蛍光体である請求項1〜6のうちのいずれか1つに記載の発光装置。 The light-emitting device according to claim 1, wherein the nitride phosphor is a nitride phosphor containing Ca and Si. 前記発光素子の発光ピーク波長が、前記第1の蛍光体の第1の励起スペクトルのピーク波長及び前記第2の蛍光体の第2の励起スペクトルのピーク波長より長波長側にあり、かつ前記発光素子の発光ピーク波長の変動範囲において、前記第1の励起スペクトル及び前記励起スペクトルはそれぞれ負の傾きを有する請求項1〜7のうちのいずれか1つに記載の発光装置。 The emission peak wavelength of the light emitting element is longer than the peak wavelength of the first excitation spectrum of the first phosphor and the peak wavelength of the second excitation spectrum of the second phosphor, and the light emission The light-emitting device according to claim 1, wherein the first excitation spectrum and the excitation spectrum each have a negative slope in a fluctuation range of an emission peak wavelength of the element. 前記第1の励起スペクトル及び前記励起スペクトルの傾きによって表される第1の蛍光体と第2の蛍光体の励起効率の励起波長に対する変化率が、前記発光素子の発光ピーク波長の変動範囲において実質的に等しい請求項8記載の発光装置。 The rate of change of the excitation efficiency of the first phosphor and the second phosphor represented by the first excitation spectrum and the inclination of the excitation spectrum with respect to the excitation wavelength is substantially within the fluctuation range of the emission peak wavelength of the light emitting element. The light-emitting device according to claim 8 which is equal to each other. 前記窒化物蛍光体の結晶構造は、単斜晶又は斜方晶である請求項1〜9のうちのいずれか1つに記載の発光装置。 The light emitting device according to claim 1, wherein a crystal structure of the nitride phosphor is monoclinic or orthorhombic. 紫外の発光素子と、その発光素子が発光する光によって励起されて青色光を発光する青色蛍光体と、その青色光により励起されてその青色光より長波長域の第1の光を発光する第1の蛍光体と、前記青色光により励起されて前記第1の光よりさらに長波長域の第2の光を発光する窒化物蛍光体からなる第2の蛍光体とを含み、かつ前記窒化物蛍光体は、Bを1ppm以上10000ppm以下の割合で含み、前記第1の光と前記第2の光の混色による発光色を有する発光装置。 An ultraviolet light emitting element; a blue phosphor that emits blue light when excited by light emitted from the light emitting element; and a first phosphor that emits first light in a longer wavelength region than the blue light when excited by the blue light. 1 phosphor and a second phosphor composed of a nitride phosphor that is excited by the blue light and emits second light in a longer wavelength region than the first light, and the nitride The phosphor includes a light emitting device that includes B at a ratio of 1 ppm to 10000 ppm and has a light emission color due to a color mixture of the first light and the second light. 前記発光素子は、コーティング部材により覆われており、そのコーティング部材には、前記青色蛍光体及び前記第1と第2の蛍光体を含む蛍光体が15wt%以上含まれている請求項11記載の発光装置。 The light emitting element is covered with a coating member, and the coating member contains 15 wt% or more of the phosphor including the blue phosphor and the first and second phosphors. Light emitting device. 前記窒化物蛍光体は、一般式、L((2/3)X+(4/3)Y):R若しくはL((2/3)X+(4/3)Y−(2/3)Z):R(Lは、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Znからなる群から選ばれる少なくとも1種以上の第II族元素である。Mは、C、Si、Ge、Sn、Ti、Zr、Hfからなる群から選ばれる少なくとも1種以上の第IV族元素である。Rは、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Luからなる群から選ばれる少なくとも1種以上の希土類元素である。X、Y、Zは、0.5≦X≦3、1.5≦Y≦8、0<Z≦3である。)で表される窒化物蛍光体である請求項10〜12のうちのいずれか1つに記載の発光装置。 The nitride phosphor has the general formula, L X M Y N ((2/3) X + (4/3) Y) : R or L X M Y O Z N ((2/3) X + (4/3) ) Y- (2/3) Z) : R (L is at least one group II element selected from the group consisting of Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Zn. M is C, At least one group IV element selected from the group consisting of Si, Ge, Sn, Ti, Zr, and Hf, where R is Y, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, And at least one rare earth element selected from the group consisting of Dy, Ho, Er, and Lu. X, Y, and Z are 0.5 ≦ X ≦ 3, 1.5 ≦ Y ≦ 8, and 0 <Z ≦. The light-emitting device according to claim 10, wherein the light-emitting device is a nitride phosphor represented by 3). 前記第1の蛍光体はYAG系蛍光体である請求項10〜13のうちのいずれか1つに記載の発光装置。 The light emitting device according to any one of claims 10 to 13, wherein the first phosphor is a YAG phosphor. 前記窒化物蛍光体は、CaとSiを含む窒化物蛍光体である請求項10〜14のうちのいずれか1つに記載の発光装置。 The light-emitting device according to claim 10, wherein the nitride phosphor is a nitride phosphor containing Ca and Si. 前記窒化物蛍光体の結晶構造は、単斜晶又は斜方晶である請求項10〜15のうちのいずれか1つに記載の発光装置。
The light emitting device according to claim 10, wherein a crystal structure of the nitride phosphor is monoclinic or orthorhombic.
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