JP2005272852A - 発光装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 360nm〜550nmに発光波長を有し、第1の発光スペクトルを有する発光素子10と、発光素子10により励起された発光スペクトルの一部を波長変換し、黄から赤色領域に発光スペクトルを有するMnが添加されたSr−Ca−Si−N:Eu,Z系(Zは、Pr、La、Tb等の希土類元素)シリコンナイトライド蛍光体11と、アルカリ土類金属ハロゲンアパタイト蛍光体と、を有する発光装置に関する。
【選択図】 図1
Description
本発明の実施の形態に係る蛍光体は、L−M−N:Eu,Z、又は、L−M−O−N:Eu,Z(Lは、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、ZnのII価からなる群より選ばれる少なくとも1種以上を含有する。Mは、C、Si、Ge、Sn、Ti、Zr、HfのIV価からなる群より選ばれる少なくとも1種以上を含有する。Nは、窒素である。Euは、ユウロピウムである。Zは、希土類元素である。)で表される。
次に、図2を用いて、本発明に係る蛍光体Sr−Ca−Si−O−N:Eu,Laの製造方法を説明するが、本製造方法に限定されない。上記蛍光体には、Mnが含有されている。
発光素子10は、III属窒化物系化合物発光素子であることが好ましい。発光素子10は、例えばサファイア基板1上にGaNバッファ層を介して、Siがアンドープのn型GaN層、Siがドープされたn型GaNからなるn型コンタクト層、アンドープGaN層、多重量子井戸構造の発光層(GaN障壁層/InGaN井戸層の量子井戸構造)、Mgがドープされたp型GaNからなるp型GaNからなるpクラッド層、Mgがドープされたp型GaNからなるp型コンタクト層が順次積層された積層構造を有し、以下のように電極が形成されている。但し、この構成と異なる発光素子10も使用できる。
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、シリカゾル、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。
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。
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。
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。これらの目的を達成するためモールド部材は、所望の形状にすることができる。また、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、シリカゾル、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物質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。
実施例1乃至15は、基本構成元素Ca−Si−N:Eu,Zにおける共付活剤Zを種々変更した蛍光体を製造した。表1は、基本構成元素Ca−Si−N:Eu,Zにおける共付活剤Zを種々変更させた実施例1乃至15の蛍光体の化学的特性及び物理的特性を示す。図3は、基本構成元素Ca−Si−N:Eu,Zにおける共付活剤Zを種々変更させた実施例1乃至15の蛍光体の発光輝度を比較したグラフを示す。
実施例16乃至24は、基本構成元素Ca−Si−N:Eu,Laにおける共付活剤Laの添加濃度を種々変更した蛍光体を製造した。表2は、基本構成元素Ca−Si−N:Eu,Laにおける共付活剤Laの添加濃度を種々変更させた実施例16乃至24の蛍光体の化学的特性及び物理的特性を示す。図4は、基本構成元素Ca−Si−N:Eu,Laにおける共付活剤Laの添加濃度を種々変更させた実施例16乃至24の蛍光体の発光輝度を測定した測定結果を示す図である。図5は、基本構成元素Ca−Si−N:Eu,Laにおける共付活剤Laの添加濃度を種々変更させた実施例16乃至24の蛍光体の発光スペクトルを示す図である。図6は、基本構成元素Ca−Si−N:Eu,Laにおける共付活剤Laの添加濃度を種々変更させた実施例16乃至24の蛍光体の反射スペクトルを示す図である。図7は、基本構成元素Ca−Si−N:Eu,Laにおける共付活剤Laの添加濃度を種々変更させた実施例16乃至24の蛍光体の励起スペクトルを示す図である。図8(a)は実施例19、図8(b)は実施例20の蛍光体の粒径を撮影した写真である。
実施例25乃至35は、基本構成元素Ca−Si−N:Eu,Prにおける共付活剤Prの添加濃度を種々変更した蛍光体を製造した。表3は、基本構成元素Ca−Si−N:Eu,Prにおける共付活剤Prの添加濃度を種々変更させた実施例25乃至35の蛍光体の化学的特性及び物理的特性を示す。
実施例36乃至39は、基本構成元素Ca−Si−N:Eu,PrにおけるEu濃度を種々変更した蛍光体を製造した。表4は、基本構成元素Ca−Si−N:Eu,PrにおけるEu濃度を種々変更させた実施例36乃至39の蛍光体の化学的特性及び物理的特性を示す。
実施例40乃至46は、基本構成元素Sr−Ca−Si−N:Eu,LaにおけるSrとCaとの混合比率を種々変更した蛍光体を製造した。表5は、基本構成元素Sr−Ca−Si−N:Eu,Laにおける共付活剤Laの添加濃度を種々変更させた実施例40乃至46の蛍光体の化学的特性及び物理的特性を示す。
実施例47乃至51は、基本構成元素Ca−Si−N:Eu,Tbにおける共付活剤Tbの添加濃度を種々変更した蛍光体を製造した。表6は、基本構成元素Ca−Si−N:Eu,Tbにおける共付活剤Tbの添加濃度を種々変更させた実施例47乃至51の蛍光体の化学的特性及び物理的特性を示す。
実施例52乃至56は、基本構成元素Ca−Si−N:Eu,Ndにおける共付活剤Ndの添加濃度を種々変更した蛍光体を製造した。表7は、基本構成元素Ca−Si−N:Eu,Ndにおける共付活剤Ndの添加濃度を種々変更させた実施例52乃至56の蛍光体の化学的特性及び物理的特性を示す。
発光装置1は、赤味成分を付加した白色発光装置に関する。図1は、本発明に係る発光装置1を示す図である。
発光装置3は、電球色の発光装置に関する。発光装置3は、図1の発光装置1と同じ構成をとる。図9は、本発明に係る発光装置3の色度座標を示す図である。
図10は、本発明に係る発光装置4を示す図である。
図11は、本発明に係るキャップタイプの発光装置4を示す図である。
P2 原料のSiを粉砕する。
P3 原料のSr、Caを窒素雰囲気中で窒化する。
P4 原料のSiを窒素雰囲気中で窒化する。
P5 Sr、Ca、Sr−Caの窒化物を粉砕する。
P6 Siの窒化物を粉砕する。
P7 Euの化合物Eu2O3を粉砕する。
P8 Laの化合物La2O3を粉砕する。
P9 Sr、Ca、Sr−Caの窒化物、Siの窒化物、Euの化合物Eu2O3、Laの化合物La2O3を混合し、Mn2O3を添加する。
P10 Mnが添加されたSr、Ca、Sr−Caの窒化物、Siの窒化物、Euの化合物Eu2O3、Laの化合物La2O3の混合物をアンモニア雰囲気中で、焼成する。
P11 Mnが添加されたSr−Ca−Si−O−N:Eu,Laで表される蛍光体。
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
16 キャップ
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
Claims (3)
- 360nm〜550nmに発光波長を有し、第1の発光スペクトルを有する発光素子と、
前記第1の発光スペクトルの少なくとも一部を波長変換し、前記第1の発光スペクトルと異なる領域に第2の発光スペクトルを有する蛍光体と、
を有する発光装置であって、
前記蛍光体は、LXMYN(2/3X+4/3Y):Eu,ZまたはLXMYOWN(2/3X+4/3Y−2/3W):Eu,Z(Lは、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、ZnのII価からなる群より選ばれる少なくとも1種以上を含有する。Mは、C、Si、Ge、Sn、Ti、Zr、HfのIV価からなる群より選ばれる少なくとも1種以上を含有する。Nは、窒素である。Euは、ユウロピウムである。Zは、希土類元素である。X=2、Y=5又は、X=1、Y=7である。)で現される蛍光体と、アルカリ土類金属ハロゲンアパタイト蛍光体と、を有することを特徴とする発光装置。 - 第1の発光スペクトルを有する発光素子と、
前記第1の発光スペクトルの少なくとも一部を波長変換し、前記第1の発光スペクトルと異なる領域に第2の発光スペクトルを有する蛍光体と、
を有する発光装置であって、
前記蛍光体は、残光を1/10に要する時間が12.5ms以下であることを特徴とする発光装置。 - 第1の発光スペクトルを有する発光素子と、
前記第1の発光スペクトルの少なくとも一部を波長変換し、前記第1の発光スペクトルと異なる領域に第2の発光スペクトルを有する蛍光体と、
を有する発光装置であって、
前記蛍光体は、残光を1/10に要する時間が23.5ms以上であることを特徴とする発光装置。
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