JP2007266283A - 発光装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 半導体発光素子から発せられる光の色と、蛍光体から発せられる光の色とが合成された色が得られる発光装置において、電流変化や温度変化による光の色の変動が少ない発光装置を提供する。
【解決手段】 GaNを主体として青色の光を発する半導体発光素子に蛍光層を設け、蛍光層にYAG蛍光体である蛍光粒子21を設ける。前記青色の光と蛍光粒子21から発せられる黄色の光との合成で白色光が得られる。蛍光層を構成する蛍光粒子5の外周にはシリカなどの微粒子22が付着し、粒子間に空気層23が形成されている。この空気層23が断熱層として機能し、周囲温度が高くなったときの蛍光粒子21の温度上昇を抑制できる。よって、蛍光粒子21の発光効率が変動しにくくなり、発光色が変化するのを抑制できる。
【選択図】図5

Description

本発明は、半導体発光素子と、この半導体発光素子から発せられる光で発光する蛍光粒子とを備えた発光装置に関する。
白色系の光を発することを目的とした白色LEDと称される発光装置は、青色LEDチップと黄色の光を発する蛍光体とが組み合わされて構成されている。
前記青色LEDチップは、GaN(窒化ガリウム)を主体としたpn結合の化学半導体で形成されて、順方向電流が与えられることにより、例えば波長が560nm以下の青色系の光を発する。前記蛍光体は青色LEDチップから発せられる波長の光を励起光として、黄色の光を発するものであり、一般にYAG(イットリウム・アルミニウム・ガーネット)蛍光体が使用される。
白色LEDは、補色の関係にある青色の光と黄色の光とが合成されることにより白色系の光を発する。この白色LEDは、蛍光灯に比べて消費電力を30%ほど低減できるのみならず、蛍光灯のように水銀を使用していないため、環境適応性にも優れている。よって、白色LEDは、各種表示装置のバックライトや、簡易照明器具などに採用されつつある。
特開2005−41941号公報 特開2005−41942号公報
前記YAG蛍光体は、青色LEDチップから発せられた光を吸収し、その光で励起されて黄色の光を発するものであるが、蛍光作用による発光効率は、使用環境温度によって左右され、特に100℃付近またはそれ以上の環境温度になると、発光効率が大幅に低下する。一方、白色LEDは発光量の高出力化が望まれているため、青色LEDチップに与えられる電力が大きくなる傾向にある。そのため、青色LEDチップが発光しているときの温度が高くなり、YAG蛍光体の発光効率が低下しやすくなる。YAG蛍光体の発光効率が低下すると、青色LEDチップから発せられる光の量とYAG蛍光体で発光する光の量とのバランスが崩れ、白色LEDから発せられる光の波長が青色側に向かってシフトしやすくなる。その結果、例えば表示装置のバックライトとして使用しているときに、表示装置で表現しようとする色のバランスが崩れることになる。
さらに、YAG発光体が高温になり、その発光効率が低下し、青色LEDチップから発せられる青色の成分が多くなると、YAG蛍光体で発せられる色と合成された後の光の色温度が高くなって、白色LEDから、青みがかった冷たく感じられる光が発せられるようになり、例えば照明器具として使用しずらいものとなる。
本発明は上記従来の課題を解決するものであり、使用環境温度が上昇したときの蛍光体の発光効率の低下を抑制して、半導体発光素子から発せられる光の色と、蛍光体から発せられる光の色とが合成された発光色の大きな変化を抑制できるようにした発光装置を提供することを目的としている。
本発明は、半導体発光素子と、前記半導体発光素子に通電する電極と、前記半導体発光素子の発光側を覆う蛍光層と、を有する発光装置において、
前記蛍光層は、前記半導体発光素子から発せられる光で発光する蛍光粒子と、前記蛍光粒子の外部に複数個付着した透明な微粒子とを有し、前記蛍光粒子と微粒子との隙間および微粒子間の隙間に空気層が形成されていることを特徴とするものである。
本発明の発光装置は、蛍光粒子の外側に複数の微粒子が付着して、蛍光粒子の周囲に複数の空気層(好ましくは完全に封止された閉空間の空気層)が形成されている。前記空気層が断熱層として機能することにより、使用環境温度が上昇しても、蛍光粒子の温度上昇を抑制でき、蛍光粒子の発光効率の低下を抑制できる。そのため、半導体発光素子から発せられる光の色と、蛍光粒子から発せられる光の色とが合成された発光色の変動を抑制できるようになる。
好ましくは、前記空気層の空間距離が100nm以下である。大気圧下の窒素の平均自由行程は100nm程度またはそれよりもわずかに短いため、空気層の空間距離を前記平均自由行程よりも短くしておくことにより、前記空気層の断熱効果を高めることができる。また、前記空気層の空間距離は80nm以下であることがさらに好ましい。
また、前記蛍光層の少なくとも一部では、外部に前記微粒子が付着した前記蛍光粒子が凝集していることが好ましい。
複数の蛍光粒子を凝集させておくことにより、蛍光粒子への温度伝達効率が低下するようになり、使用環境温度が上昇したときに、個々の蛍光粒子の温度上昇をさらに抑制しやすくなる。
また、本発明は、例えば前記蛍光層は、透明な合成樹脂と、前記蛍光粒子および前記微粒子とで構成されている。前記合成樹脂は、エポキシ樹脂、ポリアリルアミン(PAA)、シリコーン樹脂などである。
また、本発明は、前記蛍光粒子と前記微粒子、および前記微粒子どうしは、機械的エネルギーが加えられた分子間結合力で結合されているものである。
例えば、本発明は、前記半導体発光素子は青色の光を発し、前記蛍光粒子は黄色の光を発光するものである。
本発明の発光装置は、使用環境温度が高くなっても、発光色のバランスが崩れにくい。また、使用環境温度が高くなっても、出射される光の色温度が高くなるのを抑制することが可能である。
図1は本発明の実施の形態の発光装置1を示す拡大断面図、図2は、前記発光装置1に搭載されている半導体発光素子10の拡大断面図である。
発光装置1には、チップ状の半導体発光素子10を有している。半導体発光素子10は、薄膜プロセスで形成されている。図2に示すように、この半導体発光素子10は、サファイア基板11の表面に薄く形成されたGaN(窒化ガリウム)のバッファー層(図示せず)を有し、このバッファー層の上に、n型コンタクト層12が形成されている。n型コンタクト層12は、Si(珪素)がドープされたGaN層であり、その厚さは4μm程度である。n型コンタクト層12の上には、n型クラッド層13が密着して形成されている。n型クラッド層13は、AlGaNで形成され、または、AlGaNとSiをドープしたn型GaNとで形成されており、その厚さは1.0μm程度である。
n型クラッド層13の表面には活性層14が密着して形成されている。この活性層14は、n型InGaN(インジウム・ガリウム・窒素)で形成され、または、Siをドープしたn型INGaNとInGaNとの積層膜で形成され、全体の膜厚は、400オングストローム程度である。活性層14の表面にはp型クラッド層15が密着して形成されている。p型クラッド層15は、AlGaN(アルミニウム・ガリウム・窒素)で形成され、またはAlGaNとGaNとで形成されており、その厚みは0.5μm程度である。さらに、p型クラッド層15の表面に、p型コンタクト層が形成されている(図示省略)。
半導体発光素子10の側方には、n型コンタクト層12の一部が露出しており、この前記n型コンタクト層12の露出部の表面に、n電極16が形成されている。また、前記p型コンタクト層の表面には、発光領域を避けた位置に、p電極17が形成されている。n電極16およびp電極17は、Ni/Ag(ニッケルと金の積層体)により形成される。
この半導体発光素子10は、p電極17に正の電位が与えられ、pn接合の半導体発光素子10に順電流が与えられると、n型クラッド層13のマイナスの電荷である自由電子と、p型クラッド層15の自由正孔とが活性層14において再結合し、そのときのエネルギーで発光する。GaNを主体とする半導体発光素子10から発せられる光の波長は530nm以下であり、緑色から青色の帯域さらには紫外線の帯域までの光を発することができるが、この実施の形態では、波長が160〜470nmの青色の光を発する。
なお、半導体発光素子として、p型クラッド層の表面、またはp型クラッド層を覆うp型コンタクト層の表面に、p型電極としてITOなどの透明電極が形成されていてもよい。
図1に示す発光装置1は、パッケージ基板2の表面に放熱部材3が設けられている。この放熱部材3は、アルミニウムや銅などの熱伝導率の高い材料で形成されている。チップ状の前記半導体発光素子10は、この放熱部材3の表面に設置されて接着されている。放熱部材3および半導体発光素子10は、パッケージ材4で覆われている。このパッケージ材4は、耐熱性が高く且つ電気的に絶縁材料であり、例えば窒化アルミニウム(AlN)などで形成されている。パッケージ基板2の表面からパッケージ材4の内部には一対のリード端子5と6が形成されている。一方のリード端子5と、半導体発光素子10のn電極16とがワイヤボンディング7で接続され、他方のリード端子6と、半導体発光素子10のp電極17とがワイヤボンディング8で接続されている。
パッケージ材4はリフレクタを兼用しており、その表面は反射面4aとされている。この反射面4aは、発光方向に向かってその開口面積が徐々に広くなるように形成されている。
そして、前記反射面4a上に、半導体発光素子10を覆う蛍光層20が設けられている。
蛍光層20は、エポキシ樹脂やポリアリルアミン(PAA)またはシリコーン樹脂などの透明な合成樹脂材料に蛍光粒子21が混入されて構成されている。図3に示すように、蛍光粒子21は複数個が凝集した凝集体を構成しており、この凝集体が、前記合成樹脂材料内に複数混入されている。なお、前記合成樹脂材料内には、一部の蛍光粒子21が単独で存在しているものであってもよい。
蛍光粒子21は、半導体発光素子10から発せられる光を吸収し、吸収した光で内部分子が励起されて、吸収した光と異なる波長の光を発する。この実施の形態では、蛍光粒子21が、YAG蛍光体(イットリウム・アルミニウム・ガーネット)であり、半導体発光素子10から発せられた光に励起されて、黄色の光を発する。蛍光粒子21の平均粒径は、5〜20μm程度である。
図3と図4に示すように、個々の蛍光粒子21の外部には、複数の透明な微粒子22が付着している。透明な微粒子22は、シリカ(SiO)、酸化チタン(TiO)、アルミサファイアなどであり、平均粒径は、200nm以下で50nm以上である。微粒子22は、蛍光粒子21の外周に複数層に重ねられて付着している。微粒子22と蛍光粒子21との接合、および微粒子22どうしの接合は、メカニカルボンディング、あるいはメカニカル・ケミカルボンディングである。メカニカルボンディングは、例えば、多数の蛍光粒子21と多数の微粒子22とを混合し、摩擦力を与えながら攪拌することで、蛍光粒子21と微粒子22、および微粒子22どうしを分子間結合力で結合させるものである。メカニカル・ケミカルボンディングは、多数の蛍光粒子21と多数の微粒子22に摩擦力を与えることに加え、プラズマエネルギーを与えて、蛍光粒子21と微粒子22、および微粒子22どうしを分子間結合力で結合させるものである。
図5は、蛍光粒子21と微粒子22との結合部を拡大して模式的に示している。
蛍光粒子21の外部に多数の微粒子22が付着している結果、蛍光粒子21と微粒子22との隙間、および微粒子22どうしの隙間内に、複数の空気層23が形成されている。この複数の空気層23は断熱層として機能し、外部温度が上昇したときに、蛍光粒子21の温度が上昇するのを抑制できる。空気層23が断熱層として機能するためには、ほとんどの空気層23が周囲を閉鎖された閉鎖空間内に形成されていることが好ましい。ここで、大気圧下(1気圧下)における窒素分子の平均自由行程は、100nmあるいはそれよりもやや短い程度である。したがって、1つの空気層23の最大空間距離δmaxが、100nm以下であると、空気層23内での熱の伝播を低下させることができ、空気層23の断熱効果を高くできる。また、全ての空気層23の数に対する、前記最大空間距離δmaxが100nm以下の空気層23の占める割合が50%以上であることが好ましく80%以上であることがさらに好ましい。さらに、50%以上または80%以上を占める空気層23の最大空間距離δmaxが80nm以下であることがさらに好ましい。
透明な合成樹脂材料内に図3に示す蛍光粒子21および微粒子22が混入された混合流体が、図1に示す半導体発光素子10および反射面4a上に供給された後に、加熱処理よって合成樹脂材料が硬化されて、蛍光層20が形成される。硬化後の蛍光層20では、前記蛍光粒子21および微粒子22が占める割合が体積比で20〜50Vol%程度が好ましい。
この発光装置1では、リード端子5とリード端子6間に電圧を印加し、半導体発光素子10に順電流が与えられると、半導体発光素子10から青色または青色系の光が発せられる。この実施の形態では、波長が460〜470nmの範囲の青色の光が発せられる。また蛍光粒子21は、前記光を吸収し、この光に励起されて黄色または黄色系の光を発する。合成樹脂材料の層を透過する青色または青色系の光と、蛍光粒子21から発せられる黄色または黄色系の光が合成されることにより、発光装置1からは白色または白色系の光が発せられる。
高出力の光を発するために、半導体発光素子10に比較的大きな電流を与えると、半導体発光素子10が発熱し、この熱が蛍光層20に与えられる。これに加えて、使用環境温度が高くなると、蛍光層20が高温となる。YAG蛍光体などで形成されている蛍光粒子21は、温度が上昇すると、発光効率が低下し、その結果、発光装置1から発せられる光は、半導体発光素子10から発せられる光の量に対して、蛍光粒子21から発せられる光の量が低下して、両光が合成された光の色度および色温度が変動する傾向にある。しかし、発光装置1では、図ないし図5に示すように、蛍光粒子21の外周に、多数の空気層23が存在し、この空気層23が断熱層として機能するため、蛍光粒子21の温度上昇を抑制できる。さらに蛍光層20内で蛍光粒子21が凝集していることにより、蛍光粒子21の温度の上昇を抑制できる。そのため、蛍光粒子21の発光効率の低下を抑制でき、発光装置1から発せられる光の色度および色温度の変動を抑制できるようになる。
(実施例)
実施例の発光装置1では、半導体発光素子10として、460〜470nmの範囲の青色の光を発するものを使用した。蛍光粒子21は平均粒径8μmのYAG蛍光体を使用し、微粒子は平均粒径0.1μmのシリカ(SiO)を用いた。ホソカワミクロン株式会社製の「微粒子複合化装置(形式:NC−LAB−P)」を使用して、蛍光粒子21と微粒子22とを複合化した。
複合された蛍光粒子21と微粒子22との結合状態を走査型電子顕微鏡(SEM)で観察した結果、蛍光粒子21の外周に微粒子22が平均して5層付着していることを確認でき、またそれぞれの空気層23の最大空間距離δmaxが50〜60nmの範囲であることを確認できた。図5は、蛍光粒子21の外周に5層の微粒子22が付着している状態を模式的に示している。図5の(1)が1層目の微粒子22であり、(2)(3)(4)(5)がそれぞれ2層目、3層目、4層目および5層目の微粒子22である。
外周に微粒子22が付着している蛍光粒子21を、硬化前のエポキシ樹脂内に混入し、ボールミルで攪拌した後に、攪拌流体を半導体発光素子10の表面にポッティングし、熱処理によりエポキシ樹脂を硬化して、蛍光層20を形成した。硬化前のエポキシ樹脂と蛍光粒子21および微粒子22との混合液体内での、前記蛍光粒子21と微粒子22の占める割合を、50wt%とした。また、硬化後の蛍光層20を切断してその断面を走査型顕微鏡で確認した結果、ほとんどの蛍光粒子21が互いに凝集しているのを確認できた。また、半導体発光素子10の発光面から蛍光層20の表面までの厚さ寸法は、100μmであった。
(比較例)
前記実施例と同じ発光装置であるが、蛍光粒子21に微粒子22を付着させることなく、エポキシ樹脂と蛍光粒子のみで蛍光層を形成したものを比較例とした。エポキシ樹脂と蛍光粒子21との混合流体における蛍光粒子21の占める割合を前記実施例と同じとした。また、蛍光層の厚みも実施例と同じとした。
(評価)
(a)評価法A
実施例と比較例の発光装置に、「1mA」「5mA」「20mA」「50mA」「100mA」の順電流を与え、それぞれの電流値において実施例と比較例とから発せられる光の色座標上の変化を色度計で測定した。
(b)評価法B
実施例と比較例の発光装置に、「20mA」の順電流を与え、周囲の温度を「−40℃」「−30℃」「0℃」「25℃」「50℃」「85℃」に安定させたときの、実施例と比較例とから発せられる光の色座標上の変化を色度計で測定した。
(評価結果)
図6は、前記評価法Aでの評価結果を示しており、図7は、前記評価法Bでの評価結果を示している。図6と図7では、共に、黒塗りの三角印が実施例の色度の測定結果を示し、黒塗りの小丸が比較例の色度の評価結果を示している。
図6と図8は、横軸をXとし縦軸をYとした色度図である。図8は参考のために色度図の全体を示している。図8の色度図内には、各波長の色の座標位置を示している。中央の左下側において破線で囲んでいる領域が白色領域である。また、色座表内では、白色および白色系での色温度を放射線で示している。色温度はK(ケルビン)で示しており、色温度が高いと冷たい感じの白色または白色系となり、色温度が低いほど暖かい感じの白色または白色系となる。
図6に示す評価法Aでは、電流値を変えたときの光の色変化が、比較例で広い範囲であるのに対し、実施例では狭い範囲であることが解る。実施例においても、電流を高くしていくと、光度が少し変化するのが解る。しかし、実施例での色が変化する座標方向は、色温度が変化しない方向、または電流を高くしていくにしたがって、色温度がわずかに低くなる方向である。
よって、実施例では、半導体発光素子に大電流を与えて使用したときに、発光色の色温度が高くなる方向へ変化するのを抑制でき、冷たい感じの光が発せられる状態となるのを抑制できる。
図7に示す評価法Bでは、使用環境温度を変化させたときの、発光色の色座標上での変動に関して、実施例は比較例に比べて変動幅が低いことが解る。
本発明の実施の形態の発光装置を示す断面図、 前記実施の形態の発光装置に使用されている半導体発光素子を示す拡大断面図、 蛍光粒子と微粒子が凝集している状態を模式的に示す説明図、 蛍光粒子の外周に複数の微粒子が付着した状態を模式的に示す説明図、 蛍光粒子の外周に微粒子が5層付着している状態を模式的に示す拡大説明図、 評価法Aによる評価結果を示す色度図、 評価法Bによる評価結果を示す色度図、 前記図7と図8の色度図に関する説明図
符号の説明
1 発光装置
2 パッケージ基板
3 放熱部材
4 パッケージ材
5,6 リード端子
7,8 ワイヤボンディング
10 半導体発光素子
11 サファイア基板
12 n型コンタクト層
13 n型クラッド層
14 活性層
15 p型クラッド層
20 蛍光層
21 蛍光粒子
22 微粒子
23 空気層

Claims (6)

  1. 半導体発光素子と、前記半導体発光素子に通電する電極と、前記半導体発光素子の発光側を覆う蛍光層と、を有する発光装置において、
    前記蛍光層は、前記半導体発光素子から発せられる光で発光する蛍光粒子と、前記蛍光粒子の外部に複数個付着した透明な微粒子とを有し、前記蛍光粒子と微粒子との隙間および微粒子間の隙間に空気層が形成されていることを特徴とする発光装置。
  2. 前記空気層の空間距離が100nm以下である請求項1記載の発光装置。
  3. 前記蛍光層の少なくとも一部では、外部に前記微粒子が付着した前記蛍光粒子が凝集している請求項1または2記載の発光装置。
  4. 前記蛍光層は、透明な合成樹脂と、前記蛍光粒子および前記微粒子とで構成されている請求項1ないし3のいずれかに記載の発光装置。
  5. 前記蛍光粒子と前記微粒子、および前記微粒子どうしは、機械的エネルギーが加えられた分子間結合力で結合されている請求項1ないし4のいずれかに記載の発光装置。
  6. 前記半導体発光素子は青色の光を発し、前記蛍光粒子は黄色の光を発光する請求項1ないし5のいずれかに記載の発光装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012001821A1 (ja) * 2010-06-29 2012-01-05 株式会社日本セラテック 蛍光体材料および発光装置
WO2012002377A1 (ja) * 2010-06-29 2012-01-05 株式会社日本セラテック 蛍光体材料および発光装置
CN111279228A (zh) * 2017-10-19 2020-06-12 松下知识产权经营株式会社 波长转换体

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010032732A (ja) * 2008-07-28 2010-02-12 Panasonic Corp 液晶表示装置
CN103824852A (zh) * 2014-03-10 2014-05-28 沈阳利昂电子科技有限公司 嵌入裸芯片背光源结构
CN109424860B (zh) * 2017-08-31 2023-05-02 日亚化学工业株式会社 荧光部件、光学零件及发光装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003046141A (ja) * 2001-07-31 2003-02-14 Nichia Chem Ind Ltd 発光装置とその製造方法
JP2003243727A (ja) * 2001-12-14 2003-08-29 Nichia Chem Ind Ltd 発光装置
JP2005079540A (ja) * 2003-09-03 2005-03-24 Matsushita Electric Works Ltd 発光素子及びその製造方法
JP2006245020A (ja) * 2005-02-28 2006-09-14 Sharp Corp 発光ダイオード素子とその製造方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005041941A (ja) 2003-07-24 2005-02-17 Mitsubishi Chemicals Corp 発光物質及びその製造方法、発光物質を用いた発光装置、並びに発光装置を用いた照明装置、画像表示装置
JP2005041942A (ja) 2003-07-24 2005-02-17 Mitsubishi Chemicals Corp 発光物質及びそれを用いた発光装置、並びに発光装置を用いた照明装置、画像表示装置
JP4458804B2 (ja) * 2003-10-17 2010-04-28 シチズン電子株式会社 白色led
JP4880887B2 (ja) * 2004-09-02 2012-02-22 株式会社東芝 半導体発光装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003046141A (ja) * 2001-07-31 2003-02-14 Nichia Chem Ind Ltd 発光装置とその製造方法
JP2003243727A (ja) * 2001-12-14 2003-08-29 Nichia Chem Ind Ltd 発光装置
JP2005079540A (ja) * 2003-09-03 2005-03-24 Matsushita Electric Works Ltd 発光素子及びその製造方法
JP2006245020A (ja) * 2005-02-28 2006-09-14 Sharp Corp 発光ダイオード素子とその製造方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012001821A1 (ja) * 2010-06-29 2012-01-05 株式会社日本セラテック 蛍光体材料および発光装置
WO2012002377A1 (ja) * 2010-06-29 2012-01-05 株式会社日本セラテック 蛍光体材料および発光装置
KR101771446B1 (ko) 2010-06-29 2017-08-25 니뽄 도쿠슈 도교 가부시키가이샤 형광체 재료 및 발광장치
CN111279228A (zh) * 2017-10-19 2020-06-12 松下知识产权经营株式会社 波长转换体
CN111279228B (zh) * 2017-10-19 2022-01-07 松下知识产权经营株式会社 波长转换体

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