JP2006041096A - Light emission device and phosphor - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light emission device which has small color slurring and color unevenness, and high light emission efficiency, and to provide a phosphor used therefor. <P>SOLUTION: The light emission device is equipped with an exciting light source and the phosphor which absorbs at least part of the light emitted by the exciting light source and converts it to a different wavelength. The phosphor is a rare-earth aluminate phosphor having (a) aluminum; (b) at least one kind selected from a group of yttrium, lutetium, scandium, lanthanum, gadolinium, terbium, europium, and samarium; (c) gallium at need; and (d) a rare-earth element and has a filled part and a cavity inside, the area rate of the cavity to the total of the filled part and cavity stands at the level of 0 to 20% in a section. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ディスプレイ、バックライト光源、表示器、照光式スイッチおよび各種インジケータなどに利用される発光装置、およびそれに用いられる蛍光体に関する。   The present invention relates to a light emitting device used for a display, a backlight light source, a display, an illuminated switch, various indicators, and the like, and a phosphor used therefor.

発光素子を用いた発光装置は、小型で電力効率が良く鮮やかな色の発光をする。また半導体素子であるため、球切れなどの心配がない。さらに初期駆動特性が優れ、振動やオン・オフ点灯の繰り返しに強い。
このような優れた特性を有するため、LED(Light Emitting Diode)、LD(Laser Diode)などの半導体発光素子を用いる発光装置は、各種の光源として利用されている。
A light-emitting device using a light-emitting element emits light with a small color, high power efficiency, and vivid colors. Moreover, since it is a semiconductor element, there is no worry of a broken ball. In addition, it has excellent initial drive characteristics and is resistant to vibration and repeated on / off lighting.
Because of such excellent characteristics, light-emitting devices using semiconductor light-emitting elements such as LEDs (Light Emitting Diodes) and LDs (Laser Diodes) are used as various light sources.

蛍光ランプ等の照明、車載照明、ディスプレイ、液晶用バックライト等の幅広い分野で、多色系の発光装置が求められている。特に、白色系に発光する発光装置(以下、「白色系発光装置」という。)が求められている。
半導体発光素子を用いた白色系発光装置の発光色は、光の混色の原理によって得られる。発光素子から放出された青色光は、YAl12:Ceの組成式で表されるYAG系蛍光体層の中へ入射した後、層内で何回かの吸収と散乱を繰り返した後、外部へ放出される。一方、YAG系蛍光体に吸収された青色光は励起光源として働き、黄色の蛍光を発する。そして、青色光と黄色光が混ざり合い、人間の目には白色として認識される。
There is a demand for multicolor light emitting devices in a wide range of fields such as lighting such as fluorescent lamps, in-vehicle lighting, displays, and backlights for liquid crystals. In particular, a light emitting device that emits white light (hereinafter referred to as “white light emitting device”) is required.
The light emission color of a white light emitting device using a semiconductor light emitting element is obtained by the principle of light color mixing. The blue light emitted from the light emitting element is incident on the YAG-based phosphor layer represented by the composition formula of Y 3 Al 5 O 12 : Ce, and then repeatedly absorbed and scattered several times in the layer. After that, it is discharged to the outside. On the other hand, the blue light absorbed by the YAG phosphor acts as an excitation light source and emits yellow fluorescence. Then, blue light and yellow light are mixed and recognized as white by human eyes.

特許文献1には、発光物質が添加されている透明なエポキシ注型樹脂を基材とし、紫外線、青色光或いは緑色光を放出する半導体素体を備えたエレクトロルミネセンス素子のための波長変換する注型材料であって、この透明なエポキシ注型樹脂に、一般式A3512:Mを持つ蛍光物質の群からの発光物質顔料を備えた無機の発光物質顔料粉末が分散され、かつこの発光物質顔料が≦20μmの粒子の大きさと平均粒子直径d50≦5μmを持っていることを特徴とする波長変換する注型材料が記載されている。そして、これにより、均質な混合色を放出し、適用可能な技術的コストと充分に再現可能な素子特性でもって大量生産を可能にするエレクトロルミネセンス素子を製造し得る波長変換注型材料を提供できることが記載されている。
しかしながら、この注型材料では、近年の発光装置に要求されている発光効率の向上や、色むらの改善をすることができなかった。また、色ずれにも向上の余地があった。
In Patent Document 1, wavelength conversion is performed for an electroluminescent element including a semiconductor element that emits ultraviolet light, blue light, or green light based on a transparent epoxy casting resin to which a luminescent material is added. An inorganic luminescent material pigment powder comprising a luminescent material pigment from the group of fluorescent materials having the general formula A 3 B 5 X 12 : M is dispersed in this transparent epoxy casting resin, A wavelength-converting casting material is described in which the phosphor pigment has a particle size of ≦ 20 μm and an average particle diameter d 50 ≦ 5 μm. And this provides a wavelength conversion casting material that can produce electroluminescent devices that emits a homogeneous mixed color and enables mass production with applicable technical costs and fully reproducible device characteristics It describes what you can do.
However, with this casting material, it has been impossible to improve luminous efficiency and color unevenness required for recent light emitting devices. There was also room for improvement in color misregistration.

特表平11−500584号公報Japanese National Patent Publication No. 11-500584

本発明の目的は、色ずれ、色むらが少なく、高い発光効率の発光装置、およびそれに用いられる蛍光体を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a light-emitting device with low color misregistration and uneven color and high luminous efficiency, and a phosphor used therefor.

本発明は、以下の(1)〜(7)を提供する。   The present invention provides the following (1) to (7).

(1)励起光源と、
前記励起光源の発する光の少なくとも一部を吸収し異なる波長に変換する蛍光体とを備える発光装置であって、
前記蛍光体は、(a)アルミニウムと、
(b)イットリウム、ルテチウム、スカンジウム、ランタン、ガドリニウム、テルビウム、ユーロピウムおよびサマリウムからなる群から選ばれる少なくとも1種と、
(c)必要に応じてガリウムと、
(d)希土類元素と
を有する希土類アルミネート蛍光体であり、
前記蛍光体は、前記蛍光体の内部に充填部と、空洞部とを有し、
前記蛍光体について断面出しを行ったときの、前記空洞部の、前記充填部と前記空洞部の合計に対する面積割合は、0%より大きく20%より小さい、発光装置。
(1) an excitation light source;
A light-emitting device comprising: a phosphor that absorbs at least part of light emitted from the excitation light source and converts the light into a different wavelength;
The phosphor includes (a) aluminum,
(B) at least one selected from the group consisting of yttrium, lutetium, scandium, lanthanum, gadolinium, terbium, europium and samarium;
(C) gallium as necessary;
(D) a rare earth aluminate phosphor having a rare earth element;
The phosphor has a filling portion and a hollow portion inside the phosphor,
The light emitting device, wherein an area ratio of the hollow portion to the total of the filling portion and the hollow portion when the cross-section is performed on the phosphor is larger than 0% and smaller than 20%.

(2)前記蛍光体は、粒界を3以上有する上記(1)に記載の発光装置。 (2) The light emitting device according to (1), wherein the phosphor has three or more grain boundaries.

(3)上記(1)または(2)に記載の発光装置であって、前記蛍光体の一般式が次式で表される、発光装置。
(Ln1−x,R(Al1−n,Ga12
(LnはY,Lu,Sc,La,Gd,Tb,EuおよびSmからなる群から選ばれる少なくとも1種を表し、Rは少なくとも1種以上の希土類元素を表し、xは0.0001≦x≦0.3を満たす数を表し、nは0≦n≦0.5を満たす数を表す。)
(3) The light emitting device according to the above (1) or (2), wherein the general formula of the phosphor is represented by the following formula.
(Ln 1-x, R x ) 3 (Al 1-n, Ga n) 5 O 12
(Ln represents at least one selected from the group consisting of Y, Lu, Sc, La, Gd, Tb, Eu and Sm, R represents at least one rare earth element, and x represents 0.0001 ≦ x ≦ Represents a number satisfying 0.3, and n represents a number satisfying 0 ≦ n ≦ 0.5.)

(4)発光層が半導体である発光素子と、該発光素子によって発光された光の一部を吸収して、吸収した光の波長と異なる波長を有する光を発光するフォトルミネッセンス蛍光体とを備えた発光装置において、
(1)前記発光素子は、その発光層が窒化ガリウム系半導体で、その発光スペクトルのピーク波長が410〜490nmの範囲にある青色発光のLEDチップであり、
(2)前記フォトルミネッセンス蛍光体は、(a)アルミニウムと、
(b)イットリウム、ルテチウム、スカンジウム、ランタン、ガドリニウム、テルビウム、ユーロピウムおよびサマリウムからなる群から選ばれる少なくとも1種と、
(c)必要に応じてガリウムと、
(d)希土類元素と
を有する希土類アルミネート蛍光体であり、
前記蛍光体は、前記蛍光体の内部に充填部と、空洞部とを有し、
前記蛍光体について断面出しを行ったときの、前記空洞部の、前記充填部と前記空洞部の合計に対する面積割合は、0%より大きく20%より小さい蛍光体であり、
(3)前記蛍光体の発光する510〜580nmの範囲にピーク波長を有する発光スペクトルと、前記LEDチップからの前記蛍光体に吸収されない、410〜490nmの範囲にピーク波長を有する発光スペクトルとの混合により、両スペクトルが重なり合い、連続した合成スペクトルの白色光を発光する、発光装置。
(4) A light-emitting element whose light-emitting layer is a semiconductor, and a photoluminescence phosphor that absorbs part of the light emitted by the light-emitting element and emits light having a wavelength different from the wavelength of the absorbed light. In the light emitting device
(1) The light-emitting element is a blue light-emitting LED chip whose light-emitting layer is a gallium nitride semiconductor and whose emission spectrum has a peak wavelength in the range of 410 to 490 nm.
(2) The photoluminescent phosphor comprises: (a) aluminum;
(B) at least one selected from the group consisting of yttrium, lutetium, scandium, lanthanum, gadolinium, terbium, europium and samarium;
(C) gallium as necessary;
(D) a rare earth aluminate phosphor having a rare earth element;
The phosphor has a filling portion and a hollow portion inside the phosphor,
When the cross section of the phosphor is taken out, the area ratio of the cavity to the total of the filler and the cavity is a phosphor that is greater than 0% and less than 20%.
(3) Mixing of an emission spectrum having a peak wavelength in the range of 510 to 580 nm emitted from the phosphor and an emission spectrum having a peak wavelength in the range of 410 to 490 nm that is not absorbed by the phosphor from the LED chip The light emitting device emits white light having a continuous combined spectrum by overlapping both spectra.

(5)(a)アルミニウムと、
(b)イットリウム、ルテチウム、スカンジウム、ランタン、ガドリニウム、テルビウム、ユーロピウムおよびサマリウムからなる群から選ばれる少なくとも1種と、
(c)必要に応じてガリウムと、
(d)希土類元素と
を有する希土類アルミネート蛍光体であり、
前記蛍光体は、前記蛍光体の内部に充填部と、空洞部とを有し、
前記蛍光体について断面出しを行ったときの、前記空洞部の、前記充填部と前記空洞部の合計に対する面積割合は、0%より大きく20%より小さい、希土類アルミネート蛍光体。
(5) (a) aluminum;
(B) at least one selected from the group consisting of yttrium, lutetium, scandium, lanthanum, gadolinium, terbium, europium and samarium;
(C) gallium as necessary;
(D) a rare earth aluminate phosphor having a rare earth element;
The phosphor has a filling portion and a hollow portion inside the phosphor,
The rare earth aluminate phosphor, wherein an area ratio of the cavity portion to the total of the filling portion and the cavity portion when the cross section is taken out of the phosphor is greater than 0% and less than 20%.

(6)前記蛍光体は、粒界を3以上有する上記(5)に記載の希土類アルミネート蛍光体。 (6) The rare earth aluminate phosphor according to (5), wherein the phosphor has three or more grain boundaries.

(7)上記(5)または(6)に記載の希土類アルミネート蛍光体であって、前記蛍光体の一般式が次式で表される、希土類アルミネート蛍光体。
(Ln1−x,R(Al1−n,Ga12
(LnはY,Lu,Sc,La,Gd,Tb,EuおよびSmからなる群から選ばれる少なくとも1種を表し、Rは少なくとも1種以上の希土類元素を表し、xは0.0001≦x≦0.3を満たす数を表し、nは0≦n≦0.5を満たす数を表す。)
(7) The rare earth aluminate phosphor according to (5) or (6), wherein the general formula of the phosphor is represented by the following formula.
(Ln 1-x, R x ) 3 (Al 1-n, Ga n) 5 O 12
(Ln represents at least one selected from the group consisting of Y, Lu, Sc, La, Gd, Tb, Eu and Sm, R represents at least one rare earth element, and x represents 0.0001 ≦ x ≦ Represents a number satisfying 0.3, and n represents a number satisfying 0 ≦ n ≦ 0.5.)

(1)に記載の発光装置は、励起光源と、励起光源の発する光の少なくとも一部を吸収し異なる波長に変換する蛍光体とを備える発光装置であって、蛍光体は、(a)アルミニウムと、(b)イットリウム、ルテチウム、スカンジウム、ランタン、ガドリニウム、テルビウム、ユーロピウムおよびサマリウムからなる群から選ばれる少なくとも1種と、(c)必要に応じてガリウムと、(d)希土類元素とを有する希土類アルミネート蛍光体であり、蛍光体は、その内部に充填部と、空洞部とを有し、蛍光体について断面出しを行ったときの、空洞部の、充填部と空洞部の合計に対する面積割合は、0%より大きく20%より小さい。
上記のような空洞部を有することで、吸収したエネルギーの損失を減少させて発光することができると考えられ、発光効率が向上する。また空洞部と充填部の間が界面となり、光を拡散するため、色ずれおよび色むらが小さくなる。
また、上記の構成にすることで樹脂中で蛍光体粒子が沈みきらず均一化するので色ずれおよび色むらが小さくなる。
The light-emitting device described in (1) is a light-emitting device that includes an excitation light source and a phosphor that absorbs at least a part of light emitted from the excitation light source and converts the light into a different wavelength. And (b) at least one selected from the group consisting of yttrium, lutetium, scandium, lanthanum, gadolinium, terbium, europium, and samarium, (c) a gallium, if necessary, and (d) a rare earth element It is an aluminate phosphor, and the phosphor has a filling portion and a cavity portion inside, and the area ratio of the cavity portion to the total of the filling portion and the cavity portion when the cross section of the phosphor is taken out Is greater than 0% and less than 20%.
By having such a cavity, it is considered that light can be emitted with reduced loss of absorbed energy, and the light emission efficiency is improved. Moreover, since the space between the cavity and the filling portion serves as an interface and diffuses light, color shift and color unevenness are reduced.
In addition, by adopting the above configuration, the phosphor particles in the resin are not completely submerged and are uniformed, so that color misregistration and color unevenness are reduced.

(2)に記載の発光装置においては、蛍光体が粒界を3以上有するのが好ましい。3以上の粒界を有することで、光の拡散効果が得られ、高い発光効率を維持したまま色むらを、より少なくすることができる。   In the light emitting device according to (2), it is preferable that the phosphor has three or more grain boundaries. By having three or more grain boundaries, a light diffusion effect can be obtained, and color unevenness can be further reduced while maintaining high luminous efficiency.

(3)に記載の発光装置においては、蛍光体の一般式が、(Ln1−x,R(Al1−n,Ga12(LnはY,Lu,Sc,La,Gd,Tb,EuおよびSmからなる群から選ばれる少なくとも1種を表し、Rは少なくとも1種以上の希土類元素を表し、xは0.0001≦x≦0.3を満たす数を表し、nは0≦n≦0.5を満たす数を表す。)で表されるのが好ましい。 (3) The light emitting device according to the general formula of the phosphor, (Ln 1-x, R x) 3 (Al 1-n, Ga n) 5 O 12 (Ln is Y, Lu, Sc, La , Gd, Tb, Eu and Sm, R represents at least one rare earth element, x represents a number satisfying 0.0001 ≦ x ≦ 0.3, n Represents a number satisfying 0 ≦ n ≦ 0.5.

(4)に記載の発光装置は、発光層が半導体である発光素子と、発光素子によって発光された光の一部を吸収して、吸収した光の波長と異なる波長を有する光を発光するフォトルミネッセンス蛍光体とを備えた発光装置において、発光素子は、その発光層が窒化ガリウム系半導体で、その発光スペクトルのピーク波長が410〜490nmの範囲にある青色発光のLEDチップであり、フォトルミネッセンス蛍光体は、(a)アルミニウムと、(b)イットリウム、ルテチウム、スカンジウム、ランタン、ガドリニウム、テルビウム、ユーロピウムおよびサマリウムからなる群から選ばれる少なくとも1種と、(c)必要に応じてガリウムと、(d)希土類元素とを有する希土類アルミネート蛍光体であり、蛍光体は、その内部に充填部と、空洞部とを有し、蛍光体について断面出しを行ったときの、空洞部の、充填部と空洞部の合計に対する面積割合は、0%より大きく20%より小さい蛍光体であり、蛍光体の発光する510〜580nmの範囲にピーク波長を有する発光スペクトルと、前記LEDチップからの前記蛍光体に吸収されない、410〜490nmの範囲にピーク波長を有する発光スペクトルとの混合により、両スペクトルが重なり合い、連続した合成スペクトルの白色光を発光する。
上記のような構成にすることで、色ずれ、色むらが小さく、高い発光効率の発光装置が得られる。
The light-emitting device described in (4) includes a light-emitting element whose light-emitting layer is a semiconductor and a photo that emits light having a wavelength different from the wavelength of the absorbed light by absorbing part of the light emitted by the light-emitting element. In the light emitting device including the luminescent phosphor, the light emitting element is a blue light emitting LED chip whose light emitting layer is a gallium nitride semiconductor and whose emission spectrum has a peak wavelength in the range of 410 to 490 nm. The body comprises (a) aluminum, (b) at least one selected from the group consisting of yttrium, lutetium, scandium, lanthanum, gadolinium, terbium, europium and samarium, and (c) gallium, if necessary, (d ) A rare earth aluminate phosphor having a rare earth element, the phosphor has a filling portion therein, The area ratio of the cavity portion to the total of the filling portion and the cavity portion when the cross section of the phosphor is provided is a phosphor larger than 0% and smaller than 20%. By mixing the emission spectrum having a peak wavelength in the range of 510 to 580 nm that emits light and the emission spectrum having a peak wavelength in the range of 410 to 490 nm that is not absorbed by the phosphor from the LED chip, both spectra overlap, Emits white light with a continuous composite spectrum.
With the above-described configuration, a light emitting device with small color shift and color unevenness and high light emission efficiency can be obtained.

(5)に記載の希土類アルミネート蛍光体は、(a)アルミニウムと、(b)イットリウム、ルテチウム、スカンジウム、ランタン、ガドリニウム、テルビウム、ユーロピウムおよびサマリウムからなる群から選ばれる少なくとも1種と、(c)必要に応じてガリウムと、(d)希土類元素とを有する希土類アルミネート蛍光体であり、蛍光体は、その内部に充填部と、空洞部とを有し、蛍光体について断面出しを行ったときの、空洞部の、充填部と空洞部の合計に対する面積割合は、0%より大きく20%より小さい。
上記のような空洞部を有することで、吸収したエネルギーの損失を減少させて発光することができると考えられ、発光効率が向上する。また空洞部と充填部の間が界面となり、光を拡散するため、色ずれおよび色むらが小さくなる。
また、上記の構成にすることで樹脂中で蛍光体粒子が沈みきらず均一化するので色ずれおよび色むらが小さくなる。
The rare earth aluminate phosphor described in (5) includes (a) aluminum, (b) at least one selected from the group consisting of yttrium, lutetium, scandium, lanthanum, gadolinium, terbium, europium, and samarium; ) A rare earth aluminate phosphor having gallium and (d) a rare earth element as required, and the phosphor has a filling portion and a cavity inside thereof, and the phosphor was sectioned. The ratio of the area of the cavity to the total of the filler and cavity is greater than 0% and less than 20%.
By having such a cavity, it is considered that light can be emitted with reduced loss of absorbed energy, and the light emission efficiency is improved. Moreover, since the space between the cavity and the filling portion serves as an interface and diffuses light, color shift and color unevenness are reduced.
In addition, by adopting the above configuration, the phosphor particles in the resin are not completely submerged and are uniformed, so that color misregistration and color unevenness are reduced.

(6)に記載の希土類アルミネート蛍光体においては、蛍光体が粒界を3以上有するのが好ましい。3以上の粒界を有することで、光の拡散効果が得られ、高い発光効率を維持したまま色むらを、より少なくすることができる。 In the rare earth aluminate phosphor described in (6), the phosphor preferably has three or more grain boundaries. By having three or more grain boundaries, a light diffusion effect can be obtained, and color unevenness can be further reduced while maintaining high luminous efficiency.

(7)に記載の希土類アルミネート蛍光体においては、蛍光体の一般式が、(Ln1−x,R(Al1−n,Ga12(LnはY,Lu,Sc,La,Gd,Tb,EuおよびSmからなる群から選ばれる少なくとも1種を表し、Rは少なくとも1種以上の希土類元素を表し、xは0.0001≦x≦0.3を満たす数を表し、nは0≦n≦0.5を満たす数を表す。)で表されるのが好ましい。 In the rare earth aluminate phosphor according to (7), the general formula of the phosphor, (Ln 1-x, R x) 3 (Al 1-n, Ga n) 5 O 12 (Ln is Y, Lu, Represents at least one selected from the group consisting of Sc, La, Gd, Tb, Eu and Sm, R represents at least one rare earth element, and x represents a number satisfying 0.0001 ≦ x ≦ 0.3. And n is preferably a number satisfying 0 ≦ n ≦ 0.5.

以下、本発明に係る発光装置および希土類アルミネート蛍光体を具体的に説明する。ただし、本発明は、この実施の形態に限定されない。   Hereinafter, the light emitting device and the rare earth aluminate phosphor according to the present invention will be described in detail. However, the present invention is not limited to this embodiment.

本発明に係る発光装置は、励起光源と、励起光源の発する光の少なくとも一部を吸収し異なる波長に変換する蛍光体とを備える発光装置である。
本発明において、色名と色度座標との関係は、JIS Z8110を参酌している。
The light-emitting device according to the present invention is a light-emitting device that includes an excitation light source and a phosphor that absorbs at least part of light emitted from the excitation light source and converts it to a different wavelength.
In the present invention, JIS Z8110 is taken into consideration for the relationship between color names and chromaticity coordinates.

(励起光源)
励起光源は、紫外から可視光の短波長側に発光ピーク波長を有するものを使用する。この範囲に発光ピーク波長を有する励起光源であれば、半導体発光素子やランプ、電子ビーム、プラズマ、ELなどをエネルギー源とするものでも使用でき、特に限定されない。半導体発光素子を用いることが好ましい。
(Excitation light source)
As the excitation light source, one having an emission peak wavelength from the ultraviolet to the short wavelength side of visible light is used. Any excitation light source having an emission peak wavelength in this range can be used even if it uses a semiconductor light emitting element, lamp, electron beam, plasma, EL or the like as an energy source, and is not particularly limited. It is preferable to use a semiconductor light emitting element.

(発光装置)
本発明の実施の形態1の発光装置について図1を用いて説明する。
実施の形態1の発光装置は、サファイア基板1の上部に積層された半導体層2と、この半導体層2に形成された正負の電極3から延びる導電性ワイヤ14で導電接続されたリードフレーム13と、サファイア基板1と半導体層2とから構成される発光素子10の外周を覆うようにリードフレーム13aのカップ内に設けられた蛍光体11とコーティング部材12と、リードフレーム13の外周面を覆うモールド部材15と、から構成されている。
(Light emitting device)
A light-emitting device according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIG.
The light emitting device of the first embodiment includes a semiconductor layer 2 stacked on the sapphire substrate 1, and a lead frame 13 conductively connected by a conductive wire 14 extending from positive and negative electrodes 3 formed on the semiconductor layer 2. The phosphor 11 and the coating member 12 provided in the cup of the lead frame 13 a so as to cover the outer periphery of the light emitting element 10 composed of the sapphire substrate 1 and the semiconductor layer 2, and the mold that covers the outer peripheral surface of the lead frame 13. And a member 15.

サファイア基板1上に半導体層2が形成され、半導体層2の同一平面側に正負の電極3が形成されている。半導体層2には、発光層(図示しない)が設けられており、この発光層から出力される発光ピーク波長は、紫外から青色領域の500nm以下近傍の発光スペクトルを有する。   A semiconductor layer 2 is formed on the sapphire substrate 1, and positive and negative electrodes 3 are formed on the same plane side of the semiconductor layer 2. The semiconductor layer 2 is provided with a light emitting layer (not shown), and an emission peak wavelength output from the light emitting layer has an emission spectrum in the vicinity of 500 nm or less from the ultraviolet to the blue region.

この発光素子10をダイボンダーにセットし、カップが設けられたリードフレーム13aにフェイスアップしてダイボンド(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をカップの設けられたリードフレーム13aに金線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 element 10 is set on a die bonder, face-up to a lead frame 13a provided with a cup, and die-bonded (adhered). 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 lead frame 13a provided with a cup with a gold wire, and the positive electrode 3 is wire bonded to the other lead frame 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13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、あらかじめ所望の割合に均一に混合しておく。蛍光体11は、発光素子10により直接励起される蛍光体を少なくとも1種以上用いている。
次に、蛍光体11注入後、蛍光体11とコーティング部材12とを硬化する。
最後に、あらかじめモールド部材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、型枠をはずして樹脂を硬化させ、図1に示すような砲弾型の発光装置とする。
Next, it transfers to a molding apparatus and inject | pours the fluorescent substance 11 and the coating member 12 in the cup of the lead frame 13 with the dispenser of a molding apparatus. The phosphor 11 and the coating member 12 are uniformly mixed in advance at a desired ratio. As the phosphor 11, at least one phosphor that is directly excited by the light emitting element 10 is used.
Next, after the phosphor 11 is injected, the phosphor 11 and the coating member 12 are cured.
Finally, after immersing the lead frame 13 in a mold mold in which the mold member 15 has been injected in advance, the mold is removed and the resin is cured to obtain a bullet-type light emitting device as shown in FIG.

次に、本発明の実施の形態2の発光装置について図2を用いて説明する。
実施の形態2の発光装置は、表面実装型の発光装置を形成する。発光素子101は、紫外光励起の窒化物半導体発光素子を用いることができる。また、発光素子101は、青色光励起の窒化物半導体発光素子も用いることもできる。
ここでは、紫外光励起の発光素子101を例にとって、説明する。発光素子101は、発光層として発光ピーク波長が約370nmのInGaN半導体を有する窒化物半導体発光素子を用いる。より具体的なLEDの素子構造としてサファイア基板上に、アンドープの窒化物半導体であるn型GaN層、Siドープのn型電極が形成されn型コンタクト層となるGaN層、アンドープの窒化物半導体であるn型GaN層、窒化物半導体であるn型AlGaN層、次に発光層を構成するInGaN層の単一量子井戸構造としてある。発光層上にはMgがドープされたp型クラッド層としてAlGaN層、Mgがドープされたp型コンタクト層であるGaN層を順次積層させた構成としてある。(なお、サファイア基板上には低温でGaN層を形成させバッファ層とさせてある。また、p型半導体は、成膜後400℃以上でアニールさせてある。)。エッチングによりサファイア基板上の窒化物半導体に同一面側で、pn各コンタクト層表面を露出させる。露出されたn型コンタクト層の上にn電極を帯状に形成し、切除されずに残ったp型コンタクト層のほぼ全面に、金属薄膜から成る透光性p電極が形成され、さらに透光性p電極の上にはn電極と平行に台座電極がスパッタリング法を用いて形成されている。
Next, the light-emitting device of Embodiment 2 of this invention is demonstrated using FIG.
The light-emitting device of Embodiment 2 forms a surface-mount type light-emitting device. The light-emitting element 101 can be an ultraviolet light-excited nitride semiconductor light-emitting element. The light-emitting element 101 can also be a blue-light-excited nitride semiconductor light-emitting element.
Here, the light emitting element 101 excited by ultraviolet light will be described as an example. The light emitting element 101 uses a nitride semiconductor light emitting element having an InGaN semiconductor with an emission peak wavelength of about 370 nm as a light emitting layer. As a more specific LED element structure, an n-type GaN layer that is an undoped nitride semiconductor on a sapphire substrate, a GaN layer that is formed with an Si-doped n-type electrode and becomes an n-type contact layer, and an undoped nitride semiconductor A single quantum well structure includes an n-type GaN layer, an n-type AlGaN layer that is a nitride semiconductor, and then an InGaN layer that constitutes a light-emitting layer. On the light emitting layer, an AlGaN layer as a p-type cladding layer doped with Mg and a GaN layer as a p-type contact layer doped with Mg are sequentially laminated. (Note that a GaN layer is formed on the sapphire substrate at a low temperature to serve as a buffer layer. In addition, the p-type semiconductor is annealed at 400 ° C. or higher after film formation). Etching exposes the surface of each pn contact layer on the same side as the nitride semiconductor on the sapphire substrate. An n-electrode is formed in a strip shape on the exposed n-type contact layer, and a translucent p-electrode made of a metal thin film is formed on almost the entire surface of the p-type contact layer that remains without being cut. A pedestal electrode is formed on the p-electrode in parallel with the n-electrode using a sputtering method.

次に、中央部に凹部を有し、この凹部の両側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たベース部とからなるコバール製パッケージ105を用いる。前記パッケージ105及びリード電極102の表面にはNi/Ag層が設けられている。パッケージ105の凹部内に、Ag−Sn合金にて上述の発光素子101をダイボンドする。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、発光素子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。   Next, a Kovar package 105 having a concave portion at the central portion and a base portion having Kovar lead electrodes 102 inserted and fixed in an airtight manner on both sides of the concave portion is used. A Ni / Ag layer is provided on the surface of the package 105 and the lead electrode 102. The light emitting element 101 described above is die-bonded with an Ag—Sn alloy in the recess of the package 105. With this configuration, all the constituent members of the light emitting device can be made of an inorganic material, and the light emission from the light emitting element 101 is drastically reliable even if the light emitted from the light emitting element 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、ダイボンドされた発光素子101の各電極と、パッケージ凹部底面から露出された各リード電極102とを、それぞれAgワイヤ104によって電気的導通を取る。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にて封止しシーム溶接を行う。ガラス窓部107には、次の色変換部材を構成している。色変換部材は、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対して、本発明の蛍光体108を含有させ、リッド106の透光性窓部107の背面に塗布し、220℃にて30分間加熱硬化させることにより製造することができる。こうして形成された発光装置を発光させると白色が高輝度に発光可能な発光ダイオードとすることができる。これによって色度調整が極めて簡単で量産性、信頼性に優れた発光装置とすることできる。
以下、本発明の各構成について詳述する。
Next, each electrode of the die-bonded light emitting element 101 is electrically connected to each lead electrode 102 exposed from the bottom of the package recess by an Ag wire 104. After sufficiently removing moisture in the recess of the package, sealing is performed with a Kovar lid 106 having a glass window 107 at the center, and seam welding is performed. The glass window 107 constitutes the following color conversion member. The color conversion member contains the phosphor 108 of the present invention in a slurry composed of 90 wt% of nitrocellulose and 10 wt% of γ-alumina, and is applied to the back surface of the translucent window 107 of the lid 106, and is heated to 220 ° C. For 30 minutes. When the light-emitting device thus formed emits light, a light-emitting diode capable of emitting white light with high luminance can be obtained. As a result, it is possible to obtain a light emitting device that is extremely easy to adjust the chromaticity and has excellent mass productivity and reliability.
Hereafter, each structure of this invention is explained in full detail.

(蛍光体11、108)
蛍光体11、108は、直接励起される蛍光体を少なくとも1種以上含むものである。直接励起されるとは、主に励起光源からの光によって励起されるものであり、例えば、紫外線領域に主発光ピークを持つ励起光源を用いたときに、発光効率が可視光領域での最大値の60%以上であるものをいう。逆に、直接励起されない場合とは、励起光源からの光によっては、ほとんど励起されず、励起光源からの光により励起された、異なる蛍光体からの1次光が励起光源となり、この1次光により励起される場合をいう。
(Phosphor 11, 108)
The phosphors 11 and 108 include at least one phosphor that is directly excited. Direct excitation means excitation mainly by light from an excitation light source.For example, when an excitation light source having a main emission peak in the ultraviolet region is used, the luminous efficiency is the maximum value in the visible light region. That is 60% or more. On the other hand, the case of not being directly excited means that the primary light from a different phosphor excited by the light from the excitation light source becomes the excitation light source and is not excited by the light from the excitation light source. When excited by.

蛍光体11、108は、本発明に係る希土類アルミネート蛍光体である。
本発明に係る希土類アルミネート蛍光体は、(a)アルミニウムと、(b)イットリウム、ルテチウム、スカンジウム、ランタン、ガドリニウム、テルビウム、ユーロピウムおよびサマリウムからなる群から選ばれる少なくとも1種と、(c)必要に応じてガリウムと、(d)希土類元素とを有する希土類アルミネート蛍光体であり、この蛍光体は、その内部に充填部と、空洞部とを有し、蛍光体について断面出しを行ったときの、空洞部の、充填部と空洞部の合計に対する面積割合は、0%より大きく20%より小さい。
The phosphors 11 and 108 are rare earth aluminate phosphors according to the present invention.
The rare earth aluminate phosphor according to the present invention includes (a) aluminum, (b) at least one selected from the group consisting of yttrium, lutetium, scandium, lanthanum, gadolinium, terbium, europium and samarium, and (c) necessary Is a rare earth aluminate phosphor having gallium and (d) a rare earth element, and this phosphor has a filling portion and a cavity portion therein, and when the cross section of the phosphor is taken out The area ratio of the hollow portion to the sum of the filling portion and the hollow portion is greater than 0% and smaller than 20%.

本発明の希土類アルミネート蛍光体は、蛍光体の内部に充填部と、空洞部とを有し、蛍光体について断面出しを行ったときの、空洞部の、充填部と空洞部の合計に対する面積割合は、0%より大きく20%より小さいことが必要である。
本発明において、断面出しは次のようにして行う。本発明に係る希土類アルミネート蛍光体の数ある粒子の中から、平均粒子径の希土類アルミネート蛍光体を選択する。
ここで、平均粒子径とは、中央粒径のことを意味する。中央粒径とは、二次粒子の粒度分布の体積累積頻度が50%に達する粒径を意味する。中央粒径の測定方法は、特に限定されない。例えば、レーザー回折散乱法により粒度分布を測定し、体積基準の粒子径の対数を用いた積算分布を求め、蛍光体粉末全体の50%を占めるときの粒子径、即ちオーバーサイズ50%の粒径として測定することができる。
選択した希土類アルミネート蛍光体の粒子断面像が最大粒径となる部分まで断面出しを行う。なお、断面出しを複数回(例えば、10回)行うことによって、そこから求められた面積割合の平均値を用いるのが好ましい。
断面出しの方法は、特に限定されない。例えば、樹脂に埋包してその粒子断面を削り出す方法、FIBにて加工する方法によって行うことができる。粒子断面像は、特に限定されない。例えば、SEM像、SIM像、TEM像、STEM像を用いることができる。
The rare earth aluminate phosphor of the present invention has a filling part and a cavity part inside the phosphor, and the area of the cavity part with respect to the total of the filling part and the cavity part when the cross section of the phosphor is taken out The proportion needs to be greater than 0% and less than 20%.
In the present invention, the cross-section is performed as follows. A rare earth aluminate phosphor having an average particle diameter is selected from among a number of particles of the rare earth aluminate phosphor according to the present invention.
Here, the average particle size means the median particle size. The median particle size means a particle size at which the volume cumulative frequency of the particle size distribution of the secondary particles reaches 50%. The method for measuring the median particle size is not particularly limited. For example, the particle size distribution is measured by the laser diffraction scattering method, and the integrated distribution using the logarithm of the volume-based particle diameter is obtained. Can be measured as
The cross-section is performed up to the portion where the particle cross-sectional image of the selected rare earth aluminate phosphor has the maximum particle size. In addition, it is preferable to use the average value of the area ratio calculated | required from performing cross-section out several times (for example, 10 times).
The method for extracting the cross section is not particularly limited. For example, it can be carried out by a method of embedding in a resin and scraping the particle cross section, or a method of processing by FIB. The particle cross-sectional image is not particularly limited. For example, an SEM image, a SIM image, a TEM image, or a STEM image can be used.

希土類アルミネート蛍光体について断面出しを行ったときの、空洞部の、充填部と空洞部の合計に対する面積割合は、1%以上であるのが好ましく、2%以上であるのがより好ましく、また、18%以下であるのが好ましく、15%以下であるのがより好ましい。
空洞部が小さすぎると吸収エネルギーの損失が大きくなり、また粒子が重く沈みやすいため色ずれおよび色むらが生じる。空洞部が大きすぎると吸収したエネルギーを充分に光に変換できず、また粒子が軽すぎて浮いてしまうため色ずれおよび色むらが生じる。
本発明の蛍光体において、空洞部が複数存在する場合には、本発明における空洞部とは、複数存在する空洞部の合計を意味する。
When the cross section of the rare earth aluminate phosphor is taken out, the area ratio of the cavity portion to the total of the filling portion and the cavity portion is preferably 1% or more, more preferably 2% or more, , 18% or less is preferable, and 15% or less is more preferable.
If the cavity is too small, the loss of absorbed energy increases, and the particles are heavy and easily sink, resulting in color shift and color unevenness. If the cavity is too large, the absorbed energy cannot be converted into light sufficiently, and the particles are too light to float, resulting in color shift and color unevenness.
In the phosphor of the present invention, when there are a plurality of cavities, the cavities in the present invention mean the sum of the plurality of cavities.

本発明の希土類アルミネート蛍光体は、粒界を3以上有するのが好ましい。本発明における粒界とは、材質のマトリックスな部分を構成する微細な粒子の間の境界を意味する。粒界を10以上有するのがさらに好ましく、30以上有するのがより好ましく、かつ、80以下有するのが好ましく、50以下有するのがさらに好ましい。
粒界が多すぎるとエネルギー損失が大きくなり、粒界が少なすぎると粒子の拡散効果が少なくなり色ずれおよび色むらが生じる。
The rare earth aluminate phosphor of the present invention preferably has three or more grain boundaries. The grain boundary in the present invention means a boundary between fine particles constituting a matrix portion of a material. It is more preferable to have 10 or more grain boundaries, more preferably 30 or more, more preferably 80 or less, and even more preferably 50 or less.
When there are too many grain boundaries, energy loss increases, and when there are too few grain boundaries, the effect of particle diffusion is reduced, resulting in color shift and color unevenness.

本発明の希土類アルミネート蛍光体の好適な態様として、以下の(i)〜(iii)が挙げられる。   The following (i)-(iii) are mentioned as a suitable aspect of the rare earth aluminate fluorescent substance of this invention.

(i)(a)アルミニウムと、(b)イットリウム、ルテチウム、スカンジウム、ランタン、ガドリニウム、テルビウム、ユーロピウムおよびサマリウムからなる群から選ばれる少なくとも1種と、(c)必要に応じてガリウムと、(d)希土類元素とを有し、(d):(a)の組成比が、1:0.5〜1:2である希土類アルミネート蛍光体。 (I) (a) aluminum; (b) at least one selected from the group consisting of yttrium, lutetium, scandium, lanthanum, gadolinium, terbium, europium, and samarium; and (c) gallium, if necessary, (d And) a rare earth aluminate phosphor having a rare earth element and having a composition ratio of (d) :( a) of 1: 0.5 to 1: 2.

(ii)イットリウムの一部あるいは全体を、Lu、Sc、La、Gd、Pr、TbおよびSmからなる群から選ばれる少なくとも1種の元素に置換され、あるいは、アルミニウムの一部あるいは全体をTl、Ga、Inの何れか又は両方で置換され蛍光作用を有するセリウム付活イットリウムアルミニウム酸化物系蛍光体。   (Ii) A part or all of yttrium is replaced with at least one element selected from the group consisting of Lu, Sc, La, Gd, Pr, Tb and Sm, or a part or all of aluminum is replaced with Tl, A cerium-activated yttrium aluminum oxide-based phosphor having a fluorescent action that is substituted with either or both of Ga and In.

(iii)一般式(YGd1−zAl12:Ce(zは0<z≦1を満たす数を表す。)、または、(A1−aSmA’12:Ce(AはY、Lu、Sc、La、Gd、PrおよびTbからなる群から選ばれる少なくとも1種を表し、A’はAl、GaおよびInからなる群から選ばれる少なくとも1種を表し、aは0≦a<1を満たす数を表す。)で表される態様。 (Iii) the general formula (Y z Gd 1-z) 3 Al 5 O 12: Ce (. Z is representing a number satisfying 0 <z ≦ 1), or, (A 1-a Sm a ) 3 A '5 O 12 : Ce (A represents at least one selected from the group consisting of Y, Lu, Sc, La, Gd, Pr and Tb, and A ′ represents at least one selected from the group consisting of Al, Ga and In. And a represents a number satisfying 0 ≦ a <1.)

本発明の希土類アルミネート蛍光体は、その結晶構造がガーネット構造であるのが好ましい。
以下、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)等についてより詳細に説明する。
The rare earth aluminate phosphor of the present invention preferably has a garnet structure in the crystal structure.
Hereinafter, the yttrium / aluminum / garnet phosphor (YAG phosphor) will be described in more detail.

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などの希土類元素とAlなどのIII族元素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。   Yttrium / Aluminum / Garnet phosphor (YAG phosphor) is a general term for a garnet structure containing rare earth elements such as Y and Group III elements such as 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.

YAG系蛍光体としては、例えば、(Ln1-xSmx3(Al1-yGay512:Ce(0≦x<1、0≦y≦1、但し、Ln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。
(Ln1-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。
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(Ln1-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。
The YAG-based phosphor, for example, (Ln 1-x Sm x ) 3 (Al 1-y Ga y) 5 O 12: Ce (0 ≦ x <1,0 ≦ y ≦ 1, where, Ln is, Y And at least one element selected from the group consisting of Gd, La).
(Ln 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.
In particular, YAG-based phosphor, Al, Ga, In, Y , La and Gd and the Sm content is two or more kinds of (Ln 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. .

またアルミニウム・ガーネット系蛍光体としては、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が挙げられ、可視光や紫外線で励起されて発光する蛍光体である。
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。
The aluminum / garnet phosphor contains Al and contains 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 with at least one element selected from rare earth elements, and is a phosphor that emits light when excited by visible light or ultraviolet light.
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、Tb2.95Ce0.05Al512、Y2.90Ce0.05Tb0.05Al512、Y2.94Ce0.05Pr0.01Al512、Y2.90Ce0.05Pr0.05Al512等が挙げられる。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。 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 or the like. 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.

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。   For example, an yttrium / aluminum oxide phosphor activated with cerium can emit green or red light. Since the phosphor capable of emitting green light is garnet structure, it 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 stretches to the vicinity.

本発明の希土類アルミネート蛍光体の結晶構造がガーネット構造であると、熱、光および水分に強くなり、励起スペクトルのピークを450nm付近にさせることができる。また、発光ピークも、580nm付近となり700nmまですそを引くブロードな発光スペクトルを持つ蛍光体となる。
また、この蛍光体は、結晶中にGdを含有することにより、460nm以上の長波長域の励起発光効率を高くすることができる。Gdの含有量の増加により、発光ピーク波長が長波長に移動し全体の発光波長も長波長側にシフトする。すなわち、赤みの強い発光色が必要な場合、Gdの置換量を多くすることで達成することができる。一方、Gdの量が増加するとともに、青色光によるこの蛍光物質の発光輝度は低下する傾向にある。さらに、所望に応じてCeに加えTb、Cu、Ag、Au、Fe、Cr、Nd、Dy、Co、Ni、Ti、Euらを含有させるとこもできる。
結晶構造がガーネット構造であるイットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体の組成のうち、Alの一部をGaで置換することで発光波長が短波長側にシフトさせることができる。また、組成のYの一部をGdで置換することで、発光波長が長波長側にシフトさせることができる。
Yの一部をGdで置換する場合、Gdへの置換を1割未満にし、かつ、Ceの含有(置換)を0.03から1.0にすることが好ましい。Gdへの置換が2割未満では緑色成分が大きく赤色成分が少なくなるが、Ceの含有量を増やすことで赤色成分を補え、輝度を低下させることなく所望の色調を得ることができる。このうような組成にすることにより温度特性が向上する。
When the crystal structure of the rare earth aluminate phosphor of the present invention is a garnet structure, it becomes strong against heat, light and moisture, and the peak of the excitation spectrum can be made around 450 nm. In addition, the emission peak is near 580 nm and becomes a phosphor having a broad emission spectrum that extends to 700 nm.
Further, this phosphor can increase the excitation emission efficiency in a long wavelength region of 460 nm or more by containing Gd in the crystal. As the Gd content increases, the emission peak wavelength shifts to a longer wavelength, and the entire emission wavelength also shifts to the longer wavelength side. That is, when a strong reddish emission color is required, it can be achieved by increasing the amount of substitution of Gd. On the other hand, as the amount of Gd increases, the emission luminance of this fluorescent material by blue light tends to decrease. Furthermore, in addition to Ce, Tb, Cu, Ag, Au, Fe, Cr, Nd, Dy, Co, Ni, Ti, Eu, and the like can be contained if desired.
In the composition of the yttrium / aluminum / garnet phosphor having a garnet structure as the crystal structure, the emission wavelength can be shifted to the short wavelength side by replacing a part of Al with Ga. Further, by replacing part of Y in the composition with Gd, the emission wavelength can be shifted to the longer wavelength side.
When a part of Y is substituted with Gd, it is preferable that the substitution with Gd is less than 10%, and the Ce content (substitution) is 0.03 to 1.0. If the substitution with Gd is less than 20%, the green component is large and the red component is small. However, by increasing the Ce content, the red component can be supplemented and a desired color tone can be obtained without lowering the luminance. With such a composition, the temperature characteristics are improved.

本発明の希土類アルミネート蛍光体は、Y4Al29:Ce、斜方晶系、立方晶系および六方晶系からなる群から選ばれる少なくとも1種のYAlO3:Ceを有していてもよい。 The rare earth aluminate phosphor of the present invention has at least one YAlO 3 : Ce selected from the group consisting of Y 4 Al 2 O 9 : Ce, orthorhombic, cubic and hexagonal. Also good.

本発明の希土類アルミネート蛍光体は、粒子の粒度分布において、体積累積頻度が10%、50%および90%に達する粒径をそれぞれ、D10、D50およびD90としたとき、
0.60≦(D10/D50)<0.80、
1.30<(D90/D50)≦1.50および
1.0μm≦D50≦40μm
のすべてを満足するのが好ましい。
D10、D50およびD90が上記関係式を満足することにより、色調のばらつきを低減することができる。
粒子の粒度分布の測定は、特に限定されない。例えば、レーザー回折散乱法により測定することができる。
In the rare earth aluminate phosphor of the present invention, in the particle size distribution, when the particle sizes at which the volume accumulation frequency reaches 10%, 50% and 90% are D10, D50 and D90, respectively,
0.60 ≦ (D10 / D50) <0.80,
1.30 <(D90 / D50) ≦ 1.50 and 1.0 μm ≦ D50 ≦ 40 μm
It is preferable to satisfy all of the following.
When D10, D50, and D90 satisfy the above relational expression, variations in color tone can be reduced.
The measurement of the particle size distribution of the particles is not particularly limited. For example, it can be measured by a laser diffraction scattering method.

本発明の希土類アルミネート蛍光体は、アスペクト比が0.78以上、かつ、1.00以下であるのが好ましい。アスペクト比は、0.85以上であるのがさらに好ましい。アスペクト比がこの範囲であることで、励起光の反射が少なくなり、また蛍光体粒子の沈降スピードが均一化される。
本発明において、アスペクト比は、以下のようにして求める。
試料について、倍率4000倍のSEMで粒子像の写真を撮る。図4で示すようにSEM写真からランダムに複数個(例えば、20個、50個、100個など)の粒子像を抽出する。そして、各々の粒子像についてa(粒子像の最長径)およびb(aに垂直な最大径)を求め、bの値をaの値で除して、その値の平均値をアスペクト比とする。
The rare earth aluminate phosphor of the present invention preferably has an aspect ratio of 0.78 or more and 1.00 or less. The aspect ratio is more preferably 0.85 or more. When the aspect ratio is within this range, reflection of excitation light is reduced and the sedimentation speed of the phosphor particles is made uniform.
In the present invention, the aspect ratio is obtained as follows.
The sample is photographed with a SEM at a magnification of 4000 times. As shown in FIG. 4, a plurality of particle images (for example, 20, 50, 100, etc.) are randomly extracted from the SEM photograph. Then, a (the longest diameter of the particle image) and b (the maximum diameter perpendicular to a) are obtained for each particle image, the value of b is divided by the value of a, and the average value of the values is defined as the aspect ratio. .

本発明の希土類アルミネート蛍光体は、フッ素の含有量が5ppm以上であるのが好ましく、10ppm以上であるのがより好ましく、かつ、50ppm以下であるのが好ましく、20ppm以下であるのがより好ましい。フッ素の含有量が多すぎると、樹脂劣化を引き起こし、発光出力が低下する。フッ素の含有量が少なすぎると、焼成時に粒子が成長せず輝度が低下する。   The rare earth aluminate phosphor of the present invention preferably has a fluorine content of 5 ppm or more, more preferably 10 ppm or more, and preferably 50 ppm or less, more preferably 20 ppm or less. . When there is too much content of fluorine, resin degradation will be caused and luminescence output will fall. If the fluorine content is too small, the particles do not grow at the time of firing and the luminance is lowered.

上記蛍光体11の粒径は、1μm〜20μmの範囲が好ましく、より好ましくは2μm〜8μmである。特に、5μm〜8μmが好ましい。2μmより小さい粒径を有する蛍光体は、凝集体を形成しやすい傾向にある。一方、5μm〜8μmの粒径範囲の蛍光体は、光の吸収率及び変換効率が高い。このように、光学的に優れた特徴を有する粒径の大きな蛍光体を含有させることにより、発光装置の量産性が向上する。
ここで粒径は、空気透過法で得られる平均粒径を意味する。具体的には、気温25℃、湿度70%の環境下において、1cm分の試料を計り取り、専用の管状容器にパッキングした後、一定圧力の乾燥空気を流し、差圧から比表面積を読みとり、平均粒径に換算した値である。本発明で用いられる蛍光体の平均粒径は2μm〜8μmの範囲であることが好ましい。
また、この平均粒径値を有する蛍光体が、頻度高く含有されていることが好ましい。また、粒度分布も狭い範囲に分布しているものが好ましく、特に、微粒子2μm以下の少ないものが好ましい。このように粒径、及び粒度分布のバラツキが小さい蛍光体を用いることにより、より色ムラが抑制され、良好な色調を有する発光装置が得られる。
The particle diameter of the phosphor 11 is preferably in the range of 1 μm to 20 μm, more preferably 2 μm to 8 μm. Particularly, 5 μm to 8 μm is preferable. A phosphor having a particle size smaller than 2 μm tends to form an aggregate. On the other hand, a phosphor having a particle size range of 5 μm to 8 μm has high light absorptivity and conversion efficiency. In this manner, the mass productivity of the light-emitting device is improved by including a phosphor having a large particle diameter and having optically excellent characteristics.
Here, the particle diameter means an average particle diameter obtained by the air permeation method. Specifically, in an environment with an air temperature of 25 ° C. and a humidity of 70%, a sample of 1 cm 3 is weighed and packed in a special tubular container. The value is converted into an average particle diameter. The average particle size of the phosphor used in the present invention is preferably in the range of 2 μm to 8 μm.
Moreover, it is preferable that the phosphor having this average particle diameter value is contained frequently. In addition, it is preferable that the particle size distribution is distributed in a narrow range, and in particular, particles having a particle size of 2 μm or less are preferable. As described above, by using a phosphor having a small variation in particle size and particle size distribution, color unevenness is further suppressed, and a light emitting device having a good color tone can be obtained.

本発明の希土類アルミネート蛍光体とともにアルカリ土類金属窒化物蛍光体(アルカリ土類金属窒化珪素蛍光体)および/またはアルカリ土類金属酸窒化物蛍光体(アルカリ土類金属酸窒化珪素蛍光体)を使用することにより、色むらおよび色ずれが少なく、高発光効率という特性を損なうことなく、演色性の向上した発光装置を得ることができる。 Alkaline earth metal nitride phosphor (alkaline earth metal silicon nitride phosphor) and / or alkaline earth metal oxynitride phosphor (alkaline earth metal silicon oxynitride phosphor) together with the rare earth aluminate phosphor of the present invention By using the light emitting device, it is possible to obtain a light emitting device with less color unevenness and color misregistration and with improved color rendering properties without impairing the characteristics of high light emission efficiency.

アルカリ土類金属酸窒化物蛍光体としては、少なくともEuで付活された単斜晶、もしくは斜方晶のアルカリ土類金属窒化珪素蛍光体、例えば、CaSi:Eu、SrSi:Eu、BaSi:Eu、(Ca,Sr)Si:Euなどを用いることが好ましい。また、次の(1)〜(4)の蛍光体を用いることもできる。
(1)(M11−aEu)Sで表されるアルカリ土類金属硫化物蛍光体。
ここで、M1は、Mg、Ca、Ba、Sr、Znから選択される少なくとも一種であり、0.0001≦a≦0.5である。
(2)(M11−a−bEuMn)Sで表されるアルカリ土類金属硫化物蛍光体。
ここで、M1は、Mg、Ca、Ba、Sr、Znから選択される少なくとも一種であり、0.0001≦a≦0.5、0.0001≦b≦0.5である。
(3)例えば、LiEuWなどのアルカリ金属タングステン酸塩蛍光体。(4)少なくともEuで付活されたアルカリ金属ホウ酸塩蛍光体。
As the alkaline earth metal oxynitride phosphor, a monoclinic or orthorhombic alkaline earth metal silicon nitride phosphor activated with at least Eu, for example, Ca 2 Si 5 N 8 : Eu, Sr 2 Si 5 N 8 : Eu, Ba 2 Si 5 N 8 : Eu, (Ca, Sr) 2 Si 5 N 8 : Eu, or the like is preferably used. Also, the following phosphors (1) to (4) can be used.
(1) An alkaline earth metal sulfide phosphor represented by (M1 1-a Eu a ) S.
Here, M1 is at least one selected from Mg, Ca, Ba, Sr, and Zn, and 0.0001 ≦ a ≦ 0.5.
(2) (M1 1-a -b Eu a Mn b) alkaline earth metal sulfide phosphor represented by S.
Here, M1 is at least one selected from Mg, Ca, Ba, Sr, and Zn, and 0.0001 ≦ a ≦ 0.5 and 0.0001 ≦ b ≦ 0.5.
(3) An alkali metal tungstate phosphor such as LiEuW 2 O 8 . (4) An alkali metal borate phosphor activated with at least Eu.

アルカリ土類金属窒化物蛍光体には、MSi:Eu、MSi10:Eu、M1.8Si0.2:Eu、M0.9Si0.110:Eu(Mは、Sr、Ca、Ba、Mg、Znから選ばれる少なくとも1種以上である。)などもある。この窒化物蛍光体では、発光輝度を向上させるために、Bが含まれていることが好ましい。また、このB(ホウ素)の含有量は、1ppm以上10000ppm以下であることが好ましく、この範囲のホウ素を含有させることでより効果的に発光輝度を向上させることができる。 The alkaline earth metal nitride phosphor, M 2 Si 5 N 8: Eu, MSi 7 N 10: Eu, M 1.8 Si 5 O 0.2 N 8: Eu, M 0.9 Si 7 O 0 .1 N 10 : Eu (M is at least one selected from Sr, Ca, Ba, Mg, Zn). This nitride phosphor preferably contains B in order to improve the light emission luminance. Moreover, it is preferable that content of this B (boron) is 1 ppm or more and 10,000 ppm or less, and light emission luminance can be improved more effectively by containing boron in this range.

さらに、少なくともEuもしくはCeで付活されたアルカリ土類金属酸窒化珪素蛍光体としては、例えば、(M11−aEu)Siで表される蛍光体が挙げられる。ここで、M1は、Mg、Ca、Ba、Sr、Znから選択される少なくとも一種であり、0.0001≦a≦0.5である。より具体的には、BaSi:Eu、(Sr,Ca)Si:Euなどである。 Furthermore, examples of the alkaline earth metal silicon oxynitride phosphor activated by at least Eu or Ce include a phosphor represented by (M1 1-a Eu a ) Si 2 O 2 N 2 . Here, M1 is at least one selected from Mg, Ca, Ba, Sr, and Zn, and 0.0001 ≦ a ≦ 0.5. More specifically, BaSi 2 O 2 N 2 : Eu, (Sr, Ca) Si 2 O 2 N 2 : Eu, and the like.

アルカリ土類金属酸窒化物蛍光体としては、少なくともEuもしくはCeで付活されたアルカリ土類金属酸窒化珪素蛍光体が好ましい。例えば、(M11−aEu)Siで表される蛍光体が挙げられる。ここで、M1は、Mg、Ca、Ba、Sr、Znから選択される少なくとも一種であり、0.0001≦a≦0.5である。より具体的には、BaSi:Eu、(Sr,Ca)Si:Euなどである。 As the alkaline earth metal oxynitride phosphor, an alkaline earth metal silicon oxynitride phosphor activated with at least Eu or Ce is preferable. For example, a phosphor represented by (M1 1-a Eu a ) Si 2 O 2 N 2 can be given. Here, M1 is at least one selected from Mg, Ca, Ba, Sr, and Zn, and 0.0001 ≦ a ≦ 0.5. More specifically, BaSi 2 O 2 N 2 : Eu, (Sr, Ca) Si 2 O 2 N 2 : Eu, and the like.

アルカリ土類金属酸窒化物蛍光体は、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。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。酸窒化物蛍光体は、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(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。)の一般式で表される。X、YおよびZは、この範囲で高い輝度を示す。そのうち特に、一般式中、X、YおよびZが、X=1、Y=2およびZ=2で表される酸窒化物蛍光体は高い輝度を示すため特に好ましい。但し、上記範囲に限定されず、任意のものも使用できる。 The alkaline earth metal oxynitride phosphor uses a rare earth element as an activator, and includes at least one group II element selected from the group consisting of Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Zn, and And at least one group IV element selected from the group consisting of C, Si, Ge, Sn, Ti, Zr, and Hf. Although the combination of elements is arbitrary, it is preferable to use the following composition. Oxynitride phosphor, 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 (L is at least one selected from the group consisting of Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Zn. M is a Group II element, 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, Q is B, Al, Ga, It is at least one group III element selected from the group consisting of 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, and 1.5 <Z <2.5.) X, Y and Z show high luminance in this range. Of these, oxynitride phosphors in which X, Y, and Z are represented by X = 1, Y = 2, and Z = 2 in the general formula are particularly preferable because they exhibit high luminance. However, it is not limited to the said range, Arbitrary things can also be used.

(蛍光体の製造方法)
本発明の希土類アルミネート蛍光体は、製造方法を特に限定されないが、例えば、以下のようにして製造することができる。
(Phosphor production method)
The production method of the rare earth aluminate phosphor of the present invention is not particularly limited, and can be produced, for example, as follows.

(1)原料混合物の作製
後述する化合物を各構成元素が所定の組成比となるように混合して、蛍光体の原料混合物を得る。蛍光体の原料混合物に用いられる化合物は、目的とする組成を構成する元素に応じて選択される。
混合の方法は、特に限定されず、例えば、粉末状の化合物をそのまま混合して原料混合物とする方法;水および/または有機溶媒を用いてスラリー状として混合した後、乾燥させて原料混合物とする方法;上述した化合物の水溶液を混合して沈降させ、得られた沈殿物を乾燥させて原料混合物とする方法;これらを併用する方法が挙げられる。
(1) Preparation of raw material mixture The compounds described later are mixed so that each constituent element has a predetermined composition ratio to obtain a raw material mixture of the phosphor. The compound used for the raw material mixture of the phosphor is selected according to the elements constituting the target composition.
The mixing method is not particularly limited, for example, a method of mixing powdery compounds as they are to obtain a raw material mixture; mixing in a slurry form using water and / or an organic solvent, and then drying to obtain a raw material mixture Method: A method in which an aqueous solution of the above-mentioned compound is mixed and precipitated, and the resulting precipitate is dried to obtain a raw material mixture; a method in which these are used in combination.

以下に、蛍光体の原料混合物に用いられる化合物を例示する。
Y、Lu、Sc、La、Gd、Pr、Tb、Eu、Sm、Al、Tl、Ga、CeおよびInの化合物は、特に限定されないが、例えば、酸化物、又は高温で容易に酸化物になる化合物が挙げられる。
原料混合物は、そのアスペクト比が0.75以上、かつ、1.00以下であるものを用いる。
また、原料混合物は、その粒子の粒度分布において、体積累積頻度が10%、50%および90%に達する粒径をそれぞれ、D10、D50およびD90としたとき、D10が2.5〜4.0μm、D50が4.0〜5.5μm、D90が5.5〜8.5μmのものを用いる。
このような粒度分布を有する原料混合物を得るために、らいかい乳鉢、ボールミル、振動ミル、ジェットミル等を使用することができる。また、種々の分級装置を使用することもできる。
Below, the compound used for the raw material mixture of fluorescent substance is illustrated.
The compounds of Y, Lu, Sc, La, Gd, Pr, Tb, Eu, Sm, Al, Tl, Ga, Ce and In are not particularly limited, but for example, oxides, or oxides easily at high temperatures Compounds.
A raw material mixture having an aspect ratio of 0.75 or more and 1.00 or less is used.
The raw material mixture has a particle size distribution of 10%, 50% and 90% in the particle size distribution of the particles, where D10, D50 and D90 are D10, 2.5 to 4.0 μm , D50 is 4.0 to 5.5 μm, and D90 is 5.5 to 8.5 μm.
In order to obtain a raw material mixture having such a particle size distribution, a rough mortar, ball mill, vibration mill, jet mill, or the like can be used. Various classifiers can also be used.

(2)原料混合物の焼成および粉砕
ついで、原料混合物を焼成する。焼成の温度、時間、雰囲気等は、特に限定されず、目的に応じて適宜決定することができる。
焼成温度は、800℃以上であるのが好ましい。焼成温度が低すぎると、未反応の原料が第二の蛍光物質に残留し、第二の蛍光物質の本来の特徴を生かせない場合がある。また、焼成温度は、2000℃以下であるのが好ましい。焼成温度が高すぎると、第二の蛍光物質の粒径が大きくなり過ぎて特性が低下する場合がある。
焼成時間は、一般に、1〜20時間であるのが好ましい。焼成時間が短すぎると、原料粒子間の拡散反応が進行しない。焼成時間が長すぎると、拡散反応がほぼ完了した後の焼成が無駄となり、また、焼結による粗大粒子が形成されてしまう場合がある。
(2) Firing and grinding of raw material mixture Next, the raw material mixture is fired. The firing temperature, time, atmosphere, and the like are not particularly limited, and can be appropriately determined according to the purpose.
The firing temperature is preferably 800 ° C. or higher. If the firing temperature is too low, unreacted raw materials may remain in the second fluorescent material, and the original characteristics of the second fluorescent material may not be utilized. Moreover, it is preferable that a calcination temperature is 2000 degrees C or less. If the firing temperature is too high, the particle size of the second fluorescent material may become too large and the characteristics may deteriorate.
In general, the firing time is preferably 1 to 20 hours. When the firing time is too short, the diffusion reaction between the raw material particles does not proceed. If the firing time is too long, firing after the diffusion reaction is almost completed is wasted, and coarse particles may be formed by sintering.

焼成は、複数の焼成工程に分けてもよい。例えば、第一の焼成工程を800〜1000℃で、2〜3時間行い、第二の焼成工程を1300〜1600℃で、2〜3時間行うことができる。   The firing may be divided into a plurality of firing steps. For example, the first baking step can be performed at 800 to 1000 ° C. for 2 to 3 hours, and the second baking step can be performed at 1300 to 1600 ° C. for 2 to 3 hours.

焼成の雰囲気は、例えば、大気、酸素ガス、これらと窒素ガス、アルゴンガス等の不活性ガスとの混合ガス、酸素濃度(酸素分圧)を制御した雰囲気、弱酸化雰囲気、H,Nなどの還元雰囲気が挙げられる。中でも、H,Nなどの還元雰囲気が好ましい。
ここで還元雰囲気とは、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。
The firing atmosphere is, for example, air, oxygen gas, a mixed gas of these with an inert gas such as nitrogen gas or argon gas, an atmosphere in which the oxygen concentration (oxygen partial pressure) is controlled, a weak oxidizing atmosphere, H 2 , N 2. And reducing atmosphere. Among them, a reducing atmosphere such as H 2 and N 2 is preferable.
Here, the reducing atmosphere is a nitrogen atmosphere, a nitrogen-hydrogen atmosphere, an ammonia atmosphere, an inert gas atmosphere such as argon, or the like.

焼成後、所望により、らいかい乳鉢、ボールミル、振動ミル、ピンミル、ジェットミル等を用いて粉砕し、目的とする粒度の粉体とすることもできる。篩に通してもよい。
上述した製造方法により、本発明の希土類アルミネート蛍光体を得ることができる。
After firing, if desired, the powder may be pulverized using a rough mortar, ball mill, vibration mill, pin mill, jet mill or the like to obtain a powder having a desired particle size. It may be passed through a sieve.
By the manufacturing method described above, the rare earth aluminate phosphor of the present invention can be obtained.

(コーティング部材12、109)
蛍光体11、108は、有機材料である樹脂や無機材料であるガラスなど種々のコーティング部材(バインダー)を用いて、付着させることができる。コーティング部材12、109は、蛍光体11、108を発光素子10、101や窓部107等に固着させるためのバインダーとしての役割を有することもある。コーティング部材(バインダー)として有機物を使用する場合、具体的材料として、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーンなどの耐候性に優れた透明樹脂が好適に用いられる。特に、シリコーンを用いると、信頼性に優れ、且つ蛍光体11、108の分散性を向上させることができ好ましい。
(Coating member 12, 109)
The phosphors 11 and 108 can be attached using various coating members (binders) such as a resin that is an organic material and glass that is an inorganic material. The coating members 12 and 109 may have a role as a binder for fixing the phosphors 11 and 108 to the light emitting elements 10 and 101, the window portion 107, and the like. When an organic material is used as the coating member (binder), a transparent resin having excellent weather resistance such as an epoxy resin, an acrylic resin, or silicone is preferably used as a specific material. In particular, it is preferable to use silicone because it is excellent in reliability and the dispersibility of the phosphors 11 and 108 can be improved.

また、コーティング部材(バインダー)12、109として、窓部107の熱膨張率と近似である無機物を使用すると、蛍光体108を良好に窓部107に密着させることができ好ましい。
蛍光体をコーティング部材を用いて、付着させる具体的方法として、沈降法やゾル−ゲル法、スプレー法等を用いることができる。例えば、蛍光体11、108に、シラノール(Si(OEt)OH)、及びエタノールを混合してスラリーを形成し、スラリーをノズルから吐出させた後、300℃にて3時間加熱してシラノールをSiOとし、蛍光体を所望の場所に固着させることができる。
In addition, it is preferable to use an inorganic material that approximates the thermal expansion coefficient of the window portion 107 as the coating members (binders) 12 and 109 because the phosphor 108 can be adhered to the window portion 107 satisfactorily.
As a specific method of attaching the phosphor using a coating member, a precipitation method, a sol-gel method, a spray method, or the like can be used. For example, the phosphors 11 and 108 are mixed with silanol (Si (OEt) 3 OH) and ethanol to form a slurry. After the slurry is discharged from the nozzle, the slurry is heated at 300 ° C. for 3 hours. SiO 2 can be used to fix the phosphor at a desired location.

また、無機物である結着剤をコーティング部材(バインダー)12、109として用いることもできる。
結着剤とは、いわゆる低融点ガラスであり、微細な粒子であり、且つ紫外から可視領域の光に対して吸収が少なく、コーティング部材(バインダー)12、109中にて極めて安定であることが好ましい。
In addition, an inorganic binder can be used as the coating members (binders) 12 and 109.
The binder is so-called low-melting glass, is fine particles, has little absorption with respect to light in the ultraviolet to visible region, and is extremely stable in the coating members (binders) 12 and 109. preferable.

また、粒径の大きな蛍光体をコーティング部材(バインダー)12、109に付着させる場合、融点が高くても粒子が超微粉体である結着剤、例えば、シリカ、アルミナ、あるいは沈殿法で得られる細かい粒度のアルカリ土類金属のピロリン酸塩、正りん酸塩などを使用することが好ましい。これらの結着剤は、単独、若しくは互いに混合して用いることができる。   In addition, when a phosphor having a large particle size is attached to the coating members (binders) 12 and 109, it can be obtained by a binder in which the particles are an ultrafine powder, for example, silica, alumina, or a precipitation method even if the melting point is high. It is preferable to use a fine-grained alkaline earth metal pyrophosphate or orthophosphate. These binders can be used alone or mixed with each other.

結着剤は、結着効果を十分に高めるため、ビヒクル中に湿式粉砕して、スラリー状にして、結着剤スラリーとして用いることが好ましい。ビヒクルとは、有機溶媒あるいは脱イオン水に少量の粘結剤を溶解して得られる高粘度溶液である。例えば、有機溶媒である酢酸ブチルに対して粘結剤であるニトロセルロースを1wt%含有させることにより、有機系ビヒクルが得られる。 In order to sufficiently enhance the binding effect, the binder is preferably wet pulverized in a vehicle to form a slurry and used as a binder slurry. A vehicle is a high viscosity solution obtained by dissolving a small amount of a binder in an organic solvent or deionized water. For example, an organic vehicle can be obtained by adding 1 wt% of nitrocellulose as a binder to butyl acetate as an organic solvent.

このようにして得られた結着剤スラリーに、蛍光体11、108を含有させて塗布液を作製する。塗布液中のスラリーの添加量は、塗布液中の蛍光体量に対してスラリー中の結着剤の総量が、1〜3%wt程度とすることができる。光束維持率の低下を抑制するため、結着剤の添加量が少ない方が好ましい。
塗布液を窓部107の背面に塗布する。その後、温風あるいは熱風を吹き込み乾燥させる。最後に400℃〜700℃の温度でベーキングを行い、ビヒクルを飛散させる。これにより所望の場所に蛍光体層が結着剤にて付着される。
The binder slurry thus obtained contains phosphors 11 and 108 to prepare a coating solution. The added amount of the slurry in the coating solution can be such that the total amount of the binder in the slurry is about 1 to 3% wt with respect to the amount of the phosphor in the coating solution. In order to suppress a decrease in the luminous flux maintenance factor, it is preferable that the amount of the binder added is small.
The coating liquid is applied to the back surface of the window portion 107. After that, hot air or hot air is blown to dry. Finally, baking is performed at a temperature of 400 ° C. to 700 ° C. to disperse the vehicle. As a result, the phosphor layer is adhered to the desired place with the binder.

(発光素子10、101)
本発明において発光素子10、101は、蛍光体を効率よく励起可能な発光波長を発光できる発光層を有する半導体発光素子が好ましい。このよう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。同様に、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11、108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、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、0≦Y、X+Y≦1)がより好適に挙げられる。
(Light emitting element 10, 101)
In the present invention, the light-emitting elements 10 and 101 are preferably semiconductor light-emitting elements having a light-emitting layer capable of emitting a light emission wavelength capable of efficiently exciting the phosphor. Examples of the material of such a semiconductor light emitting device include various semiconductors such as BN, SiC, ZnSe, GaN, InGaN, InAlGaN, AlGaN, BAlGaN, and BInAlGaN. Similarly, these elements may contain Si, Zn, or the like as an impurity element to serve as a light emission center. In particular, a nitride semiconductor (for example, a nitride semiconductor containing Al or Ga, In or Ga, for example) is used as a light emitting layer material that can efficiently emit short wavelengths of visible light from the ultraviolet region that can excite the phosphors 11 and 108 efficiently. in X Al Y Ga 1-X -Y N, 0 ≦ X, 0 ≦ Y as a nitride semiconductor containing, X + Y ≦ 1) can be mentioned as more preferable.

また、半導体の構造としては、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好適に挙げられる。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、半導体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。   Further, as a semiconductor structure, a homostructure having a MIS junction, a PIN junction, a pn junction, or the like, a heterostructure, or a double hetero configuration is preferably exemplified. Various emission wavelengths can be selected depending on the semiconductor layer material 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 semiconductor active layer is formed in a thin film that produces a quantum effect.

発光素子10、101に、窒化物半導体を使用した場合、半導体用基板にはサファイア、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させ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形成させることができる。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 for the light emitting elements 10 and 101, a material such as sapphire, spinel, SiC, Si, ZnO, GaAs, or GaN is preferably used for the semiconductor 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 formed on the sapphire substrate by HVPE method, MOCVD method or the like. A buffer layer made of GaN, AlN, GaAIN or the like is grown at a low temperature on the sapphire substrate 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を効率よく発光可能な発光素子例として、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。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とされる活性層、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たダブルへテロ構成などの構成が挙げられる。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。 As an example of a light emitting element capable of efficiently emitting light in an ultraviolet region having a pn junction using a nitride semiconductor, SiO 2 is formed in a stripe shape on the buffer layer substantially perpendicular to the orientation flat surface of the sapphire substrate. GaN is grown on the stripes using EHV (Epitaxial Lateral Over Grows GaN) using the HVPE method. Subsequently, 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 are formed by MOCVD. An 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 are sequentially stacked. Examples include a double hetero configuration. The active layer may be formed into a ridge stripe shape and sandwiched between guide layers, and a resonator end face may be provided to provide a semiconductor laser device usable 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。発光効率を向上させるなど所望のn型窒化物半導体を形成させる場合は、n型ドーパントとしてSi、Ge、Se、Te、C等を適宜導入することが好ましい。一方、p型窒化物半導体を形成させる場合は、p型ドーパントであるZn、Mg、Be、Ca、Sr、Ba等をドープさせることが好ましい。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型ドーパント導入後に、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。サファイア基板をとらない場合は、第1のコンタクト層の表面までp型側からエッチングさせコンタクト層を露出させる。各コンタクト層上にそれぞれ電極形成後、半導体ウェハーからチップ状にカットさせることで窒化物半導体からなる発光素子を形成させることができる。   Nitride semiconductors exhibit n-type conductivity without being doped with impurities. When forming a desired n-type nitride semiconductor, for example, to improve luminous efficiency, it is preferable to appropriately introduce Si, Ge, Se, Te, C, etc. as an n-type dopant. On the other hand, when forming a p-type nitride semiconductor, it is preferable to dope p-type dopants such as Zn, Mg, Be, Ca, Sr, and Ba. Since nitride semiconductors are not easily converted to p-type by simply doping with a p-type dopant, it is preferable to reduce resistance by heating in a furnace or plasma irradiation after introducing the p-type dopant. When the sapphire substrate is not used, the contact layer is exposed by etching from the p-type side to the surface of the first contact layer. A light emitting element made of a nitride semiconductor can be formed by cutting the semiconductor wafer into chips after forming electrodes on each contact layer.

本発明の発光装置において、量産性よく形成させるためには、蛍光体11、108を発光素子10、101に固着する際に、樹脂を利用して形成することが好ましい。この場合、蛍光体11、108からの発光波長と透光性樹脂の劣化等を考慮して、発光素子10、101は紫外域に発光スペクトルを有し、その発光ピーク波長は、360nm以上420nm以下のものや、450nm以上470nm以下のものを使用することが好ましい。
ここで、本発明で用いられる半導体発光素子10、101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と、透光性p電極のシート抵抗とが、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。また、透光性p電極は、膜厚が150μm以下の薄膜で形成されていてもよい。
In order to form the light emitting device of the present invention with high productivity, it is preferable to form the phosphors 11 and 108 using a resin when the phosphors 11 and 108 are fixed to the light emitting elements 10 and 101. In this case, taking into consideration the emission wavelength from the phosphors 11 and 108 and the deterioration of the translucent resin, the light emitting elements 10 and 101 have an emission spectrum in the ultraviolet region, and the emission peak wavelength is 360 nm or more and 420 nm or less. And those having a wavelength of 450 nm to 470 nm are preferable.
Here, in the semiconductor light emitting devices 10 and 101 used in the present invention, the sheet resistance of the n-type contact layer formed at an impurity concentration of 10 17 to 10 20 / cm 3 and the sheet resistance of the translucent p electrode are as follows: It is preferable to adjust so that Rp ≧ Rn. The n-type contact layer is preferably formed to a film thickness of, for example, 3 to 10 μm, more preferably 4 to 6 μm, and the sheet resistance is estimated to be 10 to 15Ω / □, so that Rp at this time is the sheet resistance value. It is good to form in a thin film so that it may have the above sheet resistance values. The translucent p-electrode may be formed of a thin film having a thickness of 150 μm or less.

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10、101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10、101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 devices 10 and 101 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 have a relationship of Rp ≧ Rn. Preferably. It is difficult to measure Rn after forming the semiconductor light emitting devices 10 and 101, and it is practically impossible to know the relationship between Rp and Rn. However, from the state of the light intensity distribution during light emission, what Rp and You can know if it is related to Rn.

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.

(発光素子10、101)
発光素子10、101は、上述の紫外発光の発光素子と異なる青色系に発光する発光素子を使用することもできる。青色系に発光する発光素子10、101は、III族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、101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も使用できる。
(Light emitting element 10, 101)
As the light-emitting elements 10 and 101, a light-emitting element that emits blue light different from the above-described ultraviolet light-emitting element can be used. The light emitting elements 10 and 101 that emit blue light are preferably group III nitride compound light emitting elements. The light-emitting elements 10 and 101 include, for example, an n-type GaN layer in which Si is undoped, an n-type contact layer made of n-type GaN in which Si is doped, an undoped GaN layer, and multiple quanta on a sapphire substrate 1. Light emitting layer with a well structure (GaN well layer / InGaN well layer quantum well structure), p-clad layer made of p-type GaN made of Mg-doped p-type GaN, p-type made of p-type GaN doped with Mg It has a laminated structure in which contact layers are sequentially laminated, and electrodes are formed as follows. However, a light emitting element different from this configuration can also be used.

pオーミック電極は、p型コンタクト層上のほぼ全面に形成され、そのpオーミック電極上の一部にpパッド電極が形成される。
また、n電極は、エッチングによりp型コンタクト層からアンドープGaN層を除去してn型コンタクト層の一部を露出させ、その露出された部分に形成される。
なお、本実施の形態では、多重量子井戸構造の発光層を用いたが、本発明は、これに限定されるものではなく、例えば、InGaNを利用した単一量子井戸構造としても良いし、Si、ZnがドープされたGaNを利用しても良い。
The p ohmic electrode is formed on almost the entire surface of the p-type contact layer, and the p pad electrode is formed on a part of the p ohmic electrode.
The n-electrode is formed in the exposed portion by removing the undoped GaN layer from the p-type contact layer by etching to expose a part of the n-type contact layer.
In the present embodiment, the light emitting layer having a multiple quantum well structure is used. However, the present invention is not limited to this, and for example, a single quantum well structure using InGaN may be used. GaN doped with Zn may be used.

また、発光素子10、101の発光層は、Inの含有量を変化させることにより、420nmから490nmの範囲において主発光ピーク波長を変更することができる。また、発光ピーク波長は、上記範囲に限定されるものではなく、360nm〜550nmに発光ピーク波長を有しているものを使用することができる。   The light emitting layers of the light emitting elements 10 and 101 can change the main light emission peak wavelength in the range of 420 nm to 490 nm by changing the In content. The emission peak wavelength is not limited to the above range, and those having an emission peak wavelength in the range of 360 nm to 550 nm can be used.

(コーティング部材12、109)
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 member 12, 109)
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 transparent resins, silica sol, glass, inorganic binders, and the like that are excellent in temperature characteristics and weather resistance, such as epoxy resins, urea resins, and silicone resins. Further, a diffusing agent, barium titanate, titanium oxide, aluminum oxide or the like may be contained together with the phosphor. Moreover, you may contain a light stabilizer and a coloring agent.

(リードフレーム13)
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。
マウントリード13aは、発光素子10を配置させるものである。マウントリード13aの上部は、カップ形状になっており、カップ内に発光素子10をダイボンドし、発光素子10の外周面すなわち、カップ内を蛍光体11とコーティング部材12とで覆っている。カップ内に発光素子10を複数配置しマウントリード13aを発光素子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、フェースダウン発光素子10などによりマウントリード13aとダイボンドすると共に電気的接続を行うには、Ag―エースと、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。
(Lead frame 13)
The lead frame 13 includes a mount lead 13a and an inner lead 13b.
The mount lead 13a is for placing the light emitting element 10 thereon. The upper portion of the mount lead 13a has a cup shape, and the light emitting element 10 is die-bonded in the cup, and the outer peripheral surface of the light emitting element 10, that is, the cup is covered with the phosphor 11 and the coating member 12. A plurality of light emitting elements 10 can be arranged in the cup, and the mount lead 13 a can be used as a common electrode of the 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. In addition, Ag-ace, carbon paste, metal bumps, or the like can be used for die-bonding and electrical connection with the mount lead 13a by the face-down light emitting element 10 or the like. 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の電極3から延びる導電性ワイヤ14との電気的接続を図るものである。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することが好ましい。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配置できる構成にする必要がある。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、銀などを用いることができる。   The inner lead 13b is intended to be electrically connected to the conductive wire 14 extending from the electrode 3 of the light emitting element 10 disposed on the mount lead 13a. The inner lead 13b is preferably 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. In the case where the plurality of light emitting elements 10 are provided on the mount lead 13a, it is necessary that the conductive wires be arranged so as not to contact each other. The inner lead 13b is preferably made of the same material as the mount lead 13a, and iron, copper, iron-containing copper, gold, platinum, silver, or the like 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 is for electrically connecting 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。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. In order to achieve these objects, the mold member can have a desired shape. Further, the mold member 15 may have a structure in which a plurality of layers are stacked in addition to the convex lens shape and the concave lens shape. As a specific material of the mold member 15, a material excellent in translucency, weather resistance, and temperature characteristics such as epoxy resin, urea resin, silicone resin, silica sol, and glass 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.

(他の好ましい形態)
実施の形態3の発光装置は、図3に示されるように、キャップタイプの発光装置である。発光素子10は、365nmの紫外光領域に主発光ピークを有する発光素子を使用する。
(Other preferred forms)
The light-emitting device of Embodiment 3 is a cap-type light-emitting device as shown in FIG. The light emitting element 10 uses a light emitting element having a main light emission peak in an ultraviolet light region of 365 nm.

発光装置は、モールド部材15の表面に、蛍光体(図示しない)を分散させた光透過性樹脂からなるキャップ16を被せることにより構成される。   The light emitting device is configured by covering the surface of the mold member 15 with a cap 16 made of a light transmissive resin in which a phosphor (not shown) is dispersed.

マウントリード13aの上部に、発光素子10を積載するためのカップが設けられており、カップのほぼ中央部の底面に発光素子10がダイボンドされている。発光装置では、カップの上部に発光素子10を覆うように、蛍光体11が設けられているが、特に設けなくてもよい。発光素子10の上部に蛍光体11を設けないことにより、発光素子10から発生する熱の影響を直接受けないからである。   A cup for mounting the light emitting element 10 is provided on the top of the mount lead 13a, and the light emitting element 10 is die-bonded on the bottom surface of the substantially central part of the cup. In the light emitting device, the phosphor 11 is provided so as to cover the light emitting element 10 on the upper portion of the cup. This is because the phosphor 11 is not provided on the light emitting element 10 so that it is not directly affected by the heat generated from the light emitting element 10.

キャップ16は、蛍光体を光透過性樹脂に均一に分散させている。この蛍光体を含有する光透過性樹脂を、発光装置のモールド部材15の形状に嵌合する形状に成形している。または、所定の型枠内に蛍光体を含有する光透過性樹脂を入れた後、発光装置を型枠内に押し込み、成型する製造方法も可能である。キャップ16の光透過性樹脂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。上記の他、メラミン樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂を使用することができる。また、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン等の熱可塑性樹脂、スチレン−ブタジエンブロック共重合体、セグメント化ポリウレタン等の熱可塑性ゴム等も使用することができる。また、蛍光体と共に拡散剤、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。キャップ16に使用される蛍光体は、本発明の希土類アルミネート蛍光体である(Y0.8Gd0.2Al12:Ceと、Ca10(POCl:Eu、BaSi:Eu、(Sr,Ca)Si:Euなどの蛍光体とを使用する。マウントリード13aのカップ内に用いられる蛍光体11は、Ca10(POCl:Euなどの蛍光体を用いる。しかし、キャップ16に蛍光体を用いるため、Ca10(POCl:Euなどをキャップ16に含有し、マウントリード13aのカップ内は、コーティング部材12のみでもよい。 The cap 16 has the phosphor uniformly dispersed in the light transmissive resin. The light-transmitting resin containing this phosphor is molded into a shape that fits into the shape of the mold member 15 of the light-emitting device. Alternatively, a manufacturing method in which a light-transmitting resin containing a phosphor is placed in a predetermined mold, and then the light emitting device is pushed into the mold and molded is also possible. Specific materials for the light transmissive resin of the cap 16 include transparent resins, silica sol, glass, inorganic binders, and the like that are excellent in temperature characteristics and weather resistance such as epoxy resins, urea resins, and silicone resins. In addition to the above, thermosetting resins such as melamine resins and phenol resins can be used. In addition, thermoplastic resins such as polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, and polystyrene, thermoplastic rubbers such as styrene-butadiene block copolymer, segmented polyurethane, and the like can also be used. Further, a diffusing agent, barium titanate, titanium oxide, aluminum oxide or the like may be contained together with the phosphor. Moreover, you may contain a light stabilizer and a coloring agent. The phosphor used for the cap 16 is the rare earth aluminate phosphor of the present invention (Y 0.8 Gd 0.2 ) 3 Al 5 O 12 : Ce and Ca 10 (PO 4 ) 6 Cl 2 : Eu. , BaSi 2 O 2 N 2 : Eu, (Sr, Ca) 2 Si 5 N 8 : Eu, and other phosphors are used. The phosphor 11 used in the cup of the mount lead 13a is a phosphor such as Ca 10 (PO 4 ) 6 Cl 2 : Eu. However, since a phosphor is used for the cap 16, Ca 10 (PO 4 ) 6 Cl 2 : Eu or the like may be contained in the cap 16, and only the coating member 12 may be contained in the cup of the mount lead 13 a.

このように構成された発光装置は、発光素子10から放出される光が、蛍光体11のCa10(POCl:Euなどを励起する。本発明の希土類アルミネート蛍光体である(Y0.8Gd0.2Al12:Ceは、Ca10(POCl:Euが発する青色光によって励起される。これにより、蛍光体11の混色光により、キャップ16の表面からは、白色系の光が外部へ放出される。 In the light emitting device configured as described above, light emitted from the light emitting element 10 excites Ca 10 (PO 4 ) 6 Cl 2 : Eu or the like of the phosphor 11. (Y 0.8 Gd 0.2 ) 3 Al 5 O 12 : Ce, which is the rare earth aluminate phosphor of the present invention, is excited by blue light emitted from Ca 10 (PO 4 ) 6 Cl 2 : Eu. Thereby, white light is emitted from the surface of the cap 16 to the outside by the mixed color light of the phosphor 11.

以下、本発明に係る希土類アルミネート蛍光体について実施例を挙げて説明するが、この実施例に限定されるものではない。   Hereinafter, the rare earth aluminate phosphor according to the present invention will be described with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples.

〔実施例1〕
アスペクト比が0.92であり、D10が5.0μm、D50が7.3μmおよびD90が10.4μmである(Y0.90Ce0.05Gd0.0523を29.72g、Al23を21.88g、H3BO3を0.01gおよびAlF3を0.03g混合し、還元雰囲気中にて1400度で4時間焼成した。粉砕して組成式が(Y0.90Ce0.09Gd0.013Al512である希土類アルミネート蛍光体を得た。
[Example 1]
Aspect ratio is 0.92, D10 is 5.0 μm, D50 is 7.3 μm and D90 is 10.4 μm (Y 0.90 Ce 0.05 Gd 0.05 ) 2 O 3 29.72 g, Al 2 O 3 21 .88 g, 0.01 g of H 3 BO 3 and 0.03 g of AlF 3 were mixed and baked at 1400 ° C. for 4 hours in a reducing atmosphere. By grinding, a rare earth aluminate phosphor having a composition formula of (Y 0.90 Ce 0.09 Gd 0.01 ) 3 Al 5 O 12 was obtained.

〔実施例2〕
アスペクト比が0.82であり、D10が4.5μm、D50が6.7μmおよびD90が9.3μmである(Y0.90Ce0.05Gd0.0523を29.72g、Al23を21.88gおよびBaF2を0.52g混合し、還元雰囲気中にて1400度で4時間焼成した。粉砕して組成式が(Y0.90Ce0.05Gd0.053Al512である希土類アルミネート蛍光体を得た。
[Example 2]
The aspect ratio is 0.82, D10 is 4.5 μm, D50 is 6.7 μm, and D90 is 9.3 μm (Y 0.90 Ce 0.05 Gd 0.05 ) 2 O 3 29.72 g, Al 2 O 3 21 .88 g and 0.52 g of BaF 2 were mixed and baked at 1400 ° C. for 4 hours in a reducing atmosphere. By grinding, a rare earth aluminate phosphor having a composition formula of (Y 0.90 Ce 0.05 Gd 0.05 ) 3 Al 5 O 12 was obtained.

〔比較例1〕
23を669g、CeO2を12g、Al23を538.5g、AlF3を2.44gおよびH3BO3を1.22g混合し、還元雰囲気中にて1400度で4時間焼成した。粉砕して組成式がY2.965Ce0.035Al512である希土類アルミネート蛍光体を得た。
[Comparative Example 1]
Y 2 O 3 to 669 g, the CeO 2 12g, 538.5g of Al 2 O 3, the 2.44g and H 3 BO 3 and AlF 3 were mixed 1.22 g, 4 hours firing at 1400 ° C. in a reducing atmosphere did. By grinding, a rare earth aluminate phosphor having a composition formula of Y 2.965 Ce 0.035 Al 5 O 12 was obtained.

1.希土類アルミネート蛍光体の性状
(1)組成分析
実施例で得られた希土類アルミネート蛍光体を硝酸に溶解し、プラズマ発光分光(ICP)分析法により、ハロゲン元素、酸素以外の各構成元素の含有量の定量を行った。また所定量の実施例で得られた希土類アルミネート蛍光体を純水に投入して撹拌し、上澄み水溶液を得た。アニオン選択性電極を指示電極に用いたイオンメーターにより、上澄み水溶液中のハロゲン元素を定量した。
1. Properties of rare earth aluminate phosphors (1) Composition analysis The rare earth aluminate phosphors obtained in the examples were dissolved in nitric acid, and each element other than halogen elements and oxygen was contained by plasma emission spectroscopy (ICP) analysis. The quantity was quantified. Further, the rare earth aluminate phosphor obtained in a predetermined amount was put into pure water and stirred to obtain a supernatant aqueous solution. The halogen element in the supernatant aqueous solution was quantified by an ion meter using an anion selective electrode as an indicator electrode.

(2)アスペクト比の測定
実施例で得られた希土類アルミネート蛍光体について、倍率4000倍のSEMで粒子像の写真を撮った。図4で示すようにSEM写真からランダムに複数個(例えば、20個、50個、100個など)の粒子像を抽出した。そして、各々の粒子像についてa(粒子像の最長径)およびb(aに垂直な最大径)を求め、bの値をaの値で除して、その値の平均値をアスペクト比とした。
(2) Measurement of aspect ratio With respect to the rare earth aluminate phosphor obtained in the examples, a photograph of a particle image was taken with an SEM at a magnification of 4000 times. As shown in FIG. 4, a plurality of particle images (for example, 20, 50, 100, etc.) were randomly extracted from the SEM photograph. Then, for each particle image, a (the longest diameter of the particle image) and b (the maximum diameter perpendicular to a) are obtained, the value of b is divided by the value of a, and the average value of the values is defined as the aspect ratio. .

(3)粒度分布の測定
実施例で得られた希土類アルミネート蛍光体について、レーザー回折散乱法により測定し、D10/D50、D90/D50およびD50を求めた。
(3) Measurement of particle size distribution The rare earth aluminate phosphors obtained in the examples were measured by a laser diffraction scattering method to obtain D10 / D50, D90 / D50 and D50.

(4)面積割合の測定
実施例で得られた希土類アルミネート蛍光体の数ある粒子の中から、各々中位径の希土類アルミネート蛍光体を選択した。選択した希土類アルミネート蛍光体の粒子断面像(SIM像)が最大粒径となる部分まで集束イオンビーム加工観察装置により断面出しを行った。この粒子断面像の空間部の、外殻部と空間部の合計に対する面積の割合をSIM像から計算した。
(4) Measurement of area ratio From the number of particles of rare earth aluminate phosphors obtained in the examples, each medium-sized rare earth aluminate phosphor was selected. A cross-section was performed by a focused ion beam processing observation apparatus up to a portion where the particle cross-sectional image (SIM image) of the selected rare earth aluminate phosphor had the maximum particle size. The ratio of the area of the space portion of the particle cross-sectional image to the total of the outer shell portion and the space portion was calculated from the SIM image.

結果を表1に示す。
実施例1および2で得られた希土類アルミネート蛍光体は、比較例1で得られた希土類アルミネート蛍光体に比べて、発光装置に使用した場合色ずれ、色むらが少なく、高い発光効率であった。
The results are shown in Table 1.
Compared with the rare earth aluminate phosphor obtained in Comparative Example 1, the rare earth aluminate phosphor obtained in Examples 1 and 2 has less color shift and color unevenness when used in a light emitting device, and has high luminous efficiency. there were.

Figure 2006041096
Figure 2006041096

本発明に係る発光装置は、信号、照明、ディスプレイ、インジケーター、携帯電話のバックライトなどの各種電源に利用することができる。   The light emitting device according to the present invention can be used for various power sources such as signals, lighting, displays, indicators, and backlights of mobile phones.

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. (a)本発明に係る実施の形態2の発光装置の構成を示す平面図である。(b)本発明に係る実施の形態2の発光装置の構成を示す断面図である。(A) It is a top view which shows the structure of the light-emitting device of Embodiment 2 which concerns on this invention. (B) It is sectional drawing which shows the structure of the light-emitting device of Embodiment 2 which concerns on this invention. 本発明に係る実施の形態3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 3 which concerns on this invention. SEM写真によるアスペクト比の評価方法を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the evaluation method of the aspect ratio by a SEM photograph.

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
201 基板
202 下地層
203 n型層
203a 露出面
204 活性層
205 p側キャリア閉込め層
206 第1p型層
207 電流拡散層
208 p側コンタクト層
209 発光部
210 p側電極
210a 電極枝
210b p側パット電極
211a n側電極
211b n側パット電極
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 201 Substrate 202 Underlayer 203 N-type layer 203a Exposed surface 204 Active layer 205 P-side carrier confinement layer 206 First p-type layer 207 Current diffusion layer 208 P-side contact layer 209 Light emission Part 210 p-side electrode 210a electrode branch 210b p-side pad electrode 211a n-side electrode 211b n-side pad electrode

Claims (7)

励起光源と、
前記励起光源の発する光の少なくとも一部を吸収し異なる波長に変換する蛍光体とを備える発光装置であって、
前記蛍光体は、(a)アルミニウムと、
(b)イットリウム、ルテチウム、スカンジウム、ランタン、ガドリニウム、テルビウム、ユーロピウムおよびサマリウムからなる群から選ばれる少なくとも1種と、
(c)必要に応じてガリウムと、
(d)希土類元素と
を有する希土類アルミネート蛍光体であり、
前記蛍光体は、前記蛍光体の内部に充填部と、空洞部とを有し、
前記蛍光体について断面出しを行ったときの、前記空洞部の、前記充填部と前記空洞部の合計に対する面積割合は、0%より大きく20%より小さい、発光装置。
An excitation light source;
A light-emitting device comprising: a phosphor that absorbs at least part of light emitted from the excitation light source and converts the light into a different wavelength;
The phosphor includes (a) aluminum,
(B) at least one selected from the group consisting of yttrium, lutetium, scandium, lanthanum, gadolinium, terbium, europium and samarium;
(C) gallium as necessary;
(D) a rare earth aluminate phosphor having a rare earth element;
The phosphor has a filling portion and a hollow portion inside the phosphor,
The light emitting device, wherein an area ratio of the hollow portion to the total of the filling portion and the hollow portion when the cross-section is performed on the phosphor is larger than 0% and smaller than 20%.
前記蛍光体は、粒界を3以上有する請求項1に記載の発光装置。   The light emitting device according to claim 1, wherein the phosphor has three or more grain boundaries. 請求項1または2に記載の発光装置であって、前記蛍光体の一般式が次式で表される、発光装置。
(Ln1−x,R(Al1−n,Ga12
(LnはY,Lu,Sc,La,Gd,Tb,EuおよびSmからなる群から選ばれる少なくとも1種を表し、Rは少なくとも1種以上の希土類元素を表し、xは0.0001≦x≦0.3を満たす数を表し、nは0≦n≦0.5を満たす数を表す。)
3. The light emitting device according to claim 1, wherein a general formula of the phosphor is represented by the following formula.
(Ln 1-x, R x ) 3 (Al 1-n, Ga n) 5 O 12
(Ln represents at least one selected from the group consisting of Y, Lu, Sc, La, Gd, Tb, Eu and Sm, R represents at least one rare earth element, and x represents 0.0001 ≦ x ≦ Represents a number satisfying 0.3, and n represents a number satisfying 0 ≦ n ≦ 0.5.)
発光層が半導体である発光素子と、該発光素子によって発光された光の一部を吸収して、吸収した光の波長と異なる波長を有する光を発光するフォトルミネッセンス蛍光体とを備えた発光装置において、
(1)前記発光素子は、その発光層が窒化ガリウム系半導体で、その発光スペクトルのピーク波長が410〜490nmの範囲にある青色発光のLEDチップであり、
(2)前記フォトルミネッセンス蛍光体は、(a)アルミニウムと、
(b)イットリウム、ルテチウム、スカンジウム、ランタン、ガドリニウム、テルビウム、ユーロピウムおよびサマリウムからなる群から選ばれる少なくとも1種と、
(c)必要に応じてガリウムと、
(d)希土類元素と
を有する希土類アルミネート蛍光体であり、
前記蛍光体は、前記蛍光体の内部に充填部と、空洞部とを有し、
前記蛍光体について断面出しを行ったときの、前記空洞部の、前記充填部と前記空洞部の合計に対する面積割合は、0%より大きく20%より小さい蛍光体であり、
(3)前記蛍光体の発光する510〜580nmの範囲にピーク波長を有する発光スペクトルと、前記LEDチップからの前記蛍光体に吸収されない、410〜490nmの範囲にピーク波長を有する発光スペクトルとの混合により、両スペクトルが重なり合い、連続した合成スペクトルの白色光を発光する、発光装置。
A light emitting device comprising: a light emitting element whose light emitting layer is a semiconductor; and a photoluminescence phosphor that absorbs part of the light emitted by the light emitting element and emits light having a wavelength different from the wavelength of the absorbed light. In
(1) The light-emitting element is a blue light-emitting LED chip whose light-emitting layer is a gallium nitride semiconductor and whose emission spectrum has a peak wavelength in the range of 410 to 490 nm.
(2) The photoluminescent phosphor comprises: (a) aluminum;
(B) at least one selected from the group consisting of yttrium, lutetium, scandium, lanthanum, gadolinium, terbium, europium and samarium;
(C) gallium as necessary;
(D) a rare earth aluminate phosphor having a rare earth element;
The phosphor has a filling portion and a hollow portion inside the phosphor,
When the cross section of the phosphor is taken out, the area ratio of the cavity to the total of the filler and the cavity is a phosphor that is greater than 0% and less than 20%.
(3) Mixing of an emission spectrum having a peak wavelength in the range of 510 to 580 nm emitted from the phosphor and an emission spectrum having a peak wavelength in the range of 410 to 490 nm that is not absorbed by the phosphor from the LED chip The light emitting device emits white light having a continuous combined spectrum by overlapping both spectra.
(a)アルミニウムと、
(b)イットリウム、ルテチウム、スカンジウム、ランタン、ガドリニウム、テルビウム、ユーロピウムおよびサマリウムからなる群から選ばれる少なくとも1種と、
(c)必要に応じてガリウムと、
(d)希土類元素と
を有する希土類アルミネート蛍光体であり、
前記蛍光体は、前記蛍光体の内部に充填部と、空洞部とを有し、
前記蛍光体について断面出しを行ったときの、前記空洞部の、前記充填部と前記空洞部の合計に対する面積割合は、0%より大きく20%より小さい、希土類アルミネート蛍光体。
(A) aluminum;
(B) at least one selected from the group consisting of yttrium, lutetium, scandium, lanthanum, gadolinium, terbium, europium and samarium;
(C) gallium as necessary;
(D) a rare earth aluminate phosphor having a rare earth element;
The phosphor has a filling portion and a hollow portion inside the phosphor,
The rare earth aluminate phosphor, wherein an area ratio of the cavity portion to the total of the filling portion and the cavity portion when the cross section is taken out of the phosphor is greater than 0% and less than 20%.
前記蛍光体は、粒界を3以上有する請求項5に記載の希土類アルミネート蛍光体。 The rare earth aluminate phosphor according to claim 5, wherein the phosphor has three or more grain boundaries. 請求項5または6に記載の希土類アルミネート蛍光体であって、前記蛍光体の一般式が次式で表される、希土類アルミネート蛍光体。
(Ln1−x,R(Al1−n,Ga12
(LnはY,Lu,Sc,La,Gd,Tb,EuおよびSmからなる群から選ばれる少なくとも1種を表し、Rは少なくとも1種以上の希土類元素を表し、xは0.0001≦x≦0.3を満たす数を表し、nは0≦n≦0.5を満たす数を表す。)
The rare earth aluminate phosphor according to claim 5 or 6, wherein the general formula of the phosphor is represented by the following formula.
(Ln 1-x, R x ) 3 (Al 1-n, Ga n) 5 O 12
(Ln represents at least one selected from the group consisting of Y, Lu, Sc, La, Gd, Tb, Eu and Sm, R represents at least one rare earth element, and x represents 0.0001 ≦ x ≦ Represents a number satisfying 0.3, and n represents a number satisfying 0 ≦ n ≦ 0.5.)
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