JP2017011098A - Light emitting device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light emitting device that can suppress occurrence of fluctuation of chromaticity even when ambient temperature varies.SOLUTION: A light emitting device includes a light emitting element and a first phosphor that absorbs at least a part of light from the light emitting element and emits light having a different wavelength. In the light emitting element, the peak wavelength of a light emission spectrum of the light emitting element is shifted to a longer wavelength side as ambient temperature rises. The peak wavelength of the light emission spectrum of the light emitting element is on a shorter wavelength side than the peak wavelength of an excitation spectrum of the first phosphor. In a wavelength variation range occurring when the ambient temperature of the light emitting element varies, the excitation efficiency of the first phosphor on a long wavelength side of the wavelength variation range is higher than that on a short wavelength side.SELECTED DRAWING: None

Description

本開示は発光装置に関する。   The present disclosure relates to a light emitting device.

発光素子を用いて、照明用、バックライトユニット用などの白色光源を作り出す研究開発が進められている。発光素子によって白色光源を作る方法の例として、蛍光体を用いる方法、単色発光の発光素子を複数用いる方法などが上げられる。蛍光体を用いる方法では、青色を発光する発光素子と、前記発光素子からの光を吸収し波長変換し黄色を発光する蛍光体と、を使用して白色を作り出す。蛍光体としては、イットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体(以下「YAG系蛍光体」と呼ぶ)が知られている(例えば、特許文献1参照)。   Research and development is underway to create white light sources for lighting and backlight units using light emitting elements. Examples of a method for producing a white light source using a light emitting element include a method using a phosphor and a method using a plurality of light emitting elements that emit monochromatic light. In the method using a phosphor, white is produced using a light emitting element that emits blue light and a phosphor that absorbs light from the light emitting element and converts the wavelength to emit yellow light. As the phosphor, an yttrium / aluminum / garnet phosphor (hereinafter referred to as “YAG phosphor”) is known (for example, see Patent Document 1).

特開2004−119743号公報JP 2004-119743 A

しかしながら、前記蛍光体を用いた白色光源装置は、継続的に強い光を発光する照明用光源として用いられると、発光素子の発熱により白色光源装置の温度が上昇して、白色光源装置の光度の変化、色ズレ、色温度の変化等の問題が生じていた。ここで、色ズレとは、色度図上において出光する光の色度が所望の色度からずれた位置に観測されることをいう。   However, when the white light source device using the phosphor is used as an illumination light source that continuously emits strong light, the temperature of the white light source device rises due to heat generation of the light emitting element, and the brightness of the white light source device increases. Problems such as change, color shift, and change in color temperature have occurred. Here, the color misregistration means that the chromaticity of the light emitted on the chromaticity diagram is observed at a position deviated from the desired chromaticity.

そこで、本実施形態は、周囲温度が変化しても、色度ズレの発生を抑えることが可能な発光装置を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present embodiment is to provide a light emitting device that can suppress the occurrence of chromaticity deviation even when the ambient temperature changes.

本実施形態に係る発光装置は、発光素子と、前記発光素子からの光の少なくとも一部を吸収して異なる波長の光を発する第1の蛍光体と、を有し、前記発光素子は、周囲温度が上昇するにしたがって、前記発光素子が持つ発光スペクトルのピーク波長が長波長側に移行されるものであり、前記発光素子が持つ発光スペクトルのピーク波長が、前記第1の蛍光体が持つ励起スペクトルのピーク波長よりも短波長側にあり、前記発光素子の周囲温度が変化したときに生じる波長変化の範囲において、前記波長変化の範囲の長波長側が短波長側よりも前記第1の蛍光体の励起効率が高くなっている。   The light emitting device according to the present embodiment includes a light emitting element and a first phosphor that absorbs at least a part of light from the light emitting element and emits light having a different wavelength. As the temperature rises, the peak wavelength of the emission spectrum of the light-emitting element is shifted to the longer wavelength side, and the peak wavelength of the emission spectrum of the light-emitting element is excited by the first phosphor. In the range of wavelength change that occurs when the ambient temperature of the light emitting element is changed, which is on the shorter wavelength side than the peak wavelength of the spectrum, the first phosphor is configured such that the longer wavelength side of the wavelength change range is shorter than the shorter wavelength side. The excitation efficiency of is high.

これにより、周囲温度が変化した際に、色度ズレの少ない発光装置を提供することができる。   Thus, a light emitting device with little chromaticity deviation can be provided when the ambient temperature changes.

(a)は、実施形態に係る発光装置の構成を模式的に示す断面図であり、(b)は、(a)の一部を拡大して示す拡大部分断面図である。(A) is sectional drawing which shows typically the structure of the light-emitting device which concerns on embodiment, (b) is an expanded partial sectional view which expands and shows a part of (a). YAG系蛍光体の励起スペクトルを示すグラフである。It is a graph which shows the excitation spectrum of a YAG type fluorescent substance. LAG系蛍光体の励起スペクトルを示すグラフである。It is a graph which shows the excitation spectrum of a LAG type fluorescent substance. KFS系蛍光体の励起スペクトルを示すグラフである。It is a graph which shows the excitation spectrum of a KFS type | system | group fluorescent substance. 実施例1に使用したYAG系蛍光体の励起スペクトルを示すグラフである。3 is a graph showing an excitation spectrum of a YAG phosphor used in Example 1. FIG. 実施例1の発光装置において周囲温度が変化したときの色度変化を色度図上に示したグラフである。6 is a graph showing a chromaticity change on the chromaticity diagram when the ambient temperature changes in the light emitting device of Example 1.

実施の形態を、以下に図面を参照しながら説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するための発光装置を例示するものであって、本発明は発光装置を以下に限定するものではない。また、各図面に示す部材の大きさや位置関係などは説明を明確にするために誇張しているが、事実に即している。   Embodiments will be described below with reference to the drawings. However, the embodiment described below exemplifies a light emitting device for embodying the technical idea of the present invention, and the present invention does not limit the light emitting device to the following. Moreover, although the size and positional relationship of the members shown in each drawing are exaggerated for clarity of explanation, they correspond to the facts.

実施形態に係る発光装置は、発光素子と、前記発光素子からの光の少なくとも一部を吸収して異なる波長の光を発する第1の蛍光体と、を有する。前記発光素子は、周囲温度が上昇するにしたがって、前記発光素子が持つ発光スペクトルのピーク波長が長波長側に移行されるものである。前記発光素子が持つ発光スペクトルのピーク波長が、前記第1の蛍光体が持つ励起スペクトルのピーク波長よりも短波長側にある。前記発光素子の周囲温度が変化したときに生じる波長変化の範囲において、前記波長変化の範囲の長波長側が短波長側よりも前記第1の蛍光体の励起効率が高くなっている。
前記発光素子が持つ発光スペクトルのピーク波長は、周囲温度が25℃から150℃に上昇するにしたがって、5〜20nm変化するものを使用することができる。
前記第1の蛍光体は、YとAlを含み、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イットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体を含むものを使用することができる。
前記第1の蛍光体は、さらに、Lu、Sc、La、Gd、Tb、Eu及びSmから選択された少なくとも一種の元素と、Ga及びInから選択された一種の元素とを含むものを使用することができる。
前記第1の蛍光体は、(YGd1−z(AlGa1−x12:Ce(但し、0<z≦1、0<x≦1である)であるものを使用することができる。
前記第1の蛍光体を、第2の蛍光体で覆うこともできる。
前記周囲温度が25℃から150度に変化したときに生じる色度図上移動距離が0.02以下であることが好ましい。
前記周囲温度が25℃から150度に変化したときに生じる色温度変化量が600以下であることが好ましい。
前記周囲温度が25℃から150度に変化したときに生じる150℃光度は、25℃時に対する相対光度で0.67より大きいことが好ましい。
この実施形態に係る発光装置では、前記第1の蛍光体は、例えば、前記発光素子の発熱によりその発光素子の周囲温度が変化したときに発光素子に生じる波長変化の範囲において、長波長側が短波長側よりも励起効率が高くなっており、周囲温度上昇に伴う励起効率の減少を、前記発光素子のピーク波長の前記周囲温度上昇に対応するピーク波長の長波長化によって生じる励起効率の増加によって打ち消すことが可能になる。
したがって、周囲温度が変化しても、光束[lm]の低下や色度ズレの発生を抑えることが可能でかつ色温度の変化を抑制できる発光装置を提供することができる。
実施形態に係る発光装置は、発光素子と、前記発光素子からの光の少なくとも一部を吸収して異なる波長の光を発する第1の蛍光体とを有する。
図1は、実施形態に係る発光装置の構成を模式的に示す断面図である。
リードタイプ(砲弾型)の発光装置100は、マウント・リード105とインナー・リード106とモールド部材104とを備える。発光素子102は、マウント・リード105のカップ部内に載置する。発光素子102を覆うように、カップ部内に蛍光体107を含むコーティング部101を充填する。さらに、マウント・リード105のカップ部、発光素子102及びコーティング部101はモールド部材104により樹脂モールドしている。ここで、発光素子102が持つ一対の電極はマウント・リード105とインナー・リード106とのそれぞれにワイヤー103を用いて接続している。
The light-emitting device according to the embodiment includes a light-emitting element and a first phosphor that absorbs at least part of light from the light-emitting element and emits light of different wavelengths. In the light emitting element, the peak wavelength of the emission spectrum of the light emitting element is shifted to the longer wavelength side as the ambient temperature rises. The peak wavelength of the emission spectrum of the light emitting element is on the shorter wavelength side than the peak wavelength of the excitation spectrum of the first phosphor. In the range of wavelength change that occurs when the ambient temperature of the light emitting element changes, the excitation efficiency of the first phosphor is higher on the long wavelength side of the wavelength change range than on the short wavelength side.
As the peak wavelength of the emission spectrum of the light emitting element, one that changes by 5 to 20 nm as the ambient temperature increases from 25 ° C. to 150 ° C. can be used.
As the first phosphor, one containing Y and Al and containing an yttrium-aluminum-garnet phosphor activated with at least one element selected from rare earth elements can be used.
The first phosphor further includes at least one element selected from Lu, Sc, La, Gd, Tb, Eu, and Sm and one element selected from Ga and In. be able to.
What is Ce (provided that 0 <z ≦ 1,0 <x ≦ 1): the first phosphor, (Y z Gd 1-z ) 3 (Al x Ga 1-x) 5 O 12 Can be used.
The first phosphor can be covered with a second phosphor.
It is preferable that the moving distance on the chromaticity diagram generated when the ambient temperature is changed from 25 ° C. to 150 ° C. is 0.02 or less.
It is preferable that a color temperature change amount generated when the ambient temperature is changed from 25 ° C. to 150 ° C. is 600 or less.
The 150 ° C. luminous intensity generated when the ambient temperature changes from 25 ° C. to 150 ° C. is preferably greater than 0.67 in terms of relative luminous intensity with respect to 25 ° C.
In the light emitting device according to this embodiment, the first phosphor has a short wavelength on the long wavelength side in the range of wavelength change that occurs in the light emitting element when the ambient temperature of the light emitting element changes due to heat generation of the light emitting element, for example. The excitation efficiency is higher than the wavelength side, and the decrease in excitation efficiency due to the increase in ambient temperature is caused by the increase in excitation efficiency caused by the longer peak wavelength corresponding to the increase in ambient temperature of the peak wavelength of the light emitting element. It becomes possible to cancel.
Therefore, it is possible to provide a light-emitting device that can suppress the decrease in the luminous flux [lm] and the occurrence of chromaticity deviation even when the ambient temperature changes, and can suppress the change in color temperature.
The light emitting device according to the embodiment includes a light emitting element and a first phosphor that absorbs at least a part of light from the light emitting element and emits light of different wavelengths.
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the light emitting device according to the embodiment.
The lead type (bullet type) light emitting device 100 includes a mount lead 105, an inner lead 106, and a mold member 104. The light emitting element 102 is placed in the cup portion of the mount lead 105. The coating part 101 including the phosphor 107 is filled in the cup part so as to cover the light emitting element 102. Further, the cup portion of the mount lead 105, the light emitting element 102, and the coating portion 101 are resin-molded by a molding member 104. Here, the pair of electrodes of the light emitting element 102 is connected to the mount lead 105 and the inner lead 106 using the wire 103.

発光装置100は、発光素子102によって発光された光の一部が蛍光体107を励起し、他の光は蛍光体107に吸収されることなくコーティング部101から外部に出射される。発光素子102からの光によって励起された蛍光体107は、発光素子からの光と異なる波長の光を出射する。蛍光体107から出射された光と、蛍光体107の励起に寄与することなく出射された発光素子102からの光とが混ざり合って、発光装置100から混色光が出射される。発光装置100の混色光は、発光素子102の発光色、蛍光体107の蛍光色に基づき、発光装置100の混色光が所望の色になるように、蛍光体107の量が設定される。   In the light emitting device 100, part of the light emitted by the light emitting element 102 excites the phosphor 107, and other light is emitted from the coating unit 101 to the outside without being absorbed by the phosphor 107. The phosphor 107 excited by the light from the light emitting element 102 emits light having a wavelength different from that of the light from the light emitting element. The light emitted from the phosphor 107 and the light from the light emitting element 102 emitted without contributing to the excitation of the phosphor 107 are mixed to emit mixed color light from the light emitting device 100. Based on the emission color of the light emitting element 102 and the fluorescent color of the phosphor 107, the amount of the phosphor 107 is set so that the mixed color light of the light emitting device 100 becomes a desired color.

ここで、コーティング部101に含有させる蛍光体107の含有量は、発光装置100が使用される頻度が最も高いと考えられる室温、例えば、25℃の温度で発光装置100が所望の発光色の光を出射するように設定される。しかしながら、一般に、蛍光体107は周囲温度の上昇と共に励起効率が低下するため、発光素子102の発熱及び/又は環境温度の変化に起因して周囲温度が上昇すると、蛍光体107から出光する光の出力も低下する。したがって、周囲温度が変化すると、蛍光体107の蛍光と発光素子102の光の混色割合が変化して色ずれが生じる。また、発光素子102は、それ自身の発熱又は環境温度の変化に起因する周囲温度の変化により発光スペクトルのピーク波長が変化する。例えば、発光素子102は、一般に、周囲温度が上昇すると発光スペクトルのピーク波長は長波長側に移行する。また、蛍光体107の励起スペクトルも波長依存性を有している。   Here, the content of the phosphor 107 to be included in the coating unit 101 is light of a desired emission color at a room temperature at which the light emitting device 100 is considered to be used most frequently, for example, at a temperature of 25 ° C. Is set to emit. However, in general, the excitation efficiency of the phosphor 107 decreases as the ambient temperature rises. Therefore, when the ambient temperature rises due to the heat generation of the light-emitting element 102 and / or the change in the environmental temperature, the light emitted from the phosphor 107 does not emit light. The output is also reduced. Therefore, when the ambient temperature changes, the color mixture ratio of the fluorescence of the phosphor 107 and the light of the light emitting element 102 changes, resulting in a color shift. Further, the peak wavelength of the emission spectrum of the light emitting element 102 changes due to a change in ambient temperature caused by its own heat generation or a change in environmental temperature. For example, the light emitting element 102 generally shifts the peak wavelength of the emission spectrum to the longer wavelength side when the ambient temperature rises. Further, the excitation spectrum of the phosphor 107 also has wavelength dependency.

そこで、本実施形態に係る発光装置100では、上述のことを考慮して以下のように構成している。
(1)発光素子102として、周囲温度が上昇するにしたがって、発光素子102が持つ発光スペクトルのピーク波長が長波長側に移行される。
(2)蛍光体107は、発光素子102の周囲温度が変化したときに生じる波長が変化する範囲において、長波長側が短波長側よりも励起効率が高くなっているものを使用する。
(3)発光素子102の発光スペクトルのピーク波長を、蛍光体107が持つ励起スペクトルのピーク波長よりも短波長側に設定する。このとき、好ましくは、発光素子102の周囲温度が最も高くなった場合においても発光素子102の発光スペクトルのピーク波長を、蛍光体107が持つ励起スペクトルのピーク波長よりも短波長側に位置していることが好ましい。
Therefore, the light emitting device 100 according to the present embodiment is configured as follows in consideration of the above.
(1) As the light emitting element 102, as the ambient temperature rises, the peak wavelength of the emission spectrum of the light emitting element 102 shifts to the longer wavelength side.
(2) As the phosphor 107, a phosphor having a higher excitation efficiency on the long wavelength side than on the short wavelength side is used in a range where the wavelength generated when the ambient temperature of the light emitting element 102 changes.
(3) The peak wavelength of the emission spectrum of the light emitting element 102 is set to be shorter than the peak wavelength of the excitation spectrum of the phosphor 107. At this time, preferably, even when the ambient temperature of the light emitting element 102 is the highest, the peak wavelength of the emission spectrum of the light emitting element 102 is located on the shorter wavelength side than the peak wavelength of the excitation spectrum of the phosphor 107. Preferably it is.

以上のように構成することにより、発光素子102の周囲温度が変化しても、周囲温度上昇に伴う励起効率の減少を、発光素子102のピーク波長の長波長化による蛍光体107の励起効率の増加によって打ち消すことが可能になる。尚、発光素子102の周囲温度の変化により、発光素子102の発光強度も低下する傾向にある場合には、発光素子102の周囲温度上昇に伴う発光強度の低下率と蛍光体107の周囲温度上昇に伴う励起効率の減少とを発光素子102のピーク波長の長波長化による蛍光体107の励起効率の増加によって補償することが好ましい。すなわち、蛍光体107の励起効率の励起波長の長波長化に伴う増加率は波長により異なるので、発光素子102の周囲温度上昇に伴う発光強度の低下率と蛍光体107の周囲温度上昇に伴う励起効率の減少とを補償するような位置に発光素子102のピーク波長を設定すればよい。
例えば、発光素子102の周囲温度上昇に伴う発光強度の低下率と蛍光体107の周囲温度上昇に伴う励起効率の減少とが大きい場合には、蛍光体107の励起効率の励起波長の長波長化に伴う増加率が大きい位置に発光素子102のピーク波長を設定する。
With the above configuration, even if the ambient temperature of the light emitting element 102 changes, the excitation efficiency decreases as the ambient temperature rises, and the excitation efficiency of the phosphor 107 is increased by increasing the peak wavelength of the light emitting element 102. It can be countered by the increase. When the light emission intensity of the light emitting element 102 tends to decrease due to a change in the ambient temperature of the light emitting element 102, the rate of decrease in the light emission intensity accompanying the increase in the ambient temperature of the light emitting element 102 and the increase in the ambient temperature of the phosphor 107 It is preferable to compensate for the decrease in excitation efficiency due to the increase in the excitation efficiency of the phosphor 107 by increasing the peak wavelength of the light emitting element 102. That is, the rate of increase in the excitation efficiency of the phosphor 107 due to the longer wavelength of the excitation wavelength varies depending on the wavelength, so the rate of decrease in emission intensity associated with the increase in ambient temperature of the light emitting element 102 and excitation associated with the increase in ambient temperature of the phosphor 107. The peak wavelength of the light emitting element 102 may be set at a position that compensates for the decrease in efficiency.
For example, when the rate of decrease in emission intensity associated with the increase in ambient temperature of the light emitting element 102 and the decrease in excitation efficiency associated with the increase in ambient temperature of the phosphor 107 are large, the excitation wavelength of the excitation efficiency of the phosphor 107 is increased. The peak wavelength of the light emitting element 102 is set at a position where the increase rate associated with is large.

以下、実施の形態の各構成について詳述する。   Hereinafter, each configuration of the embodiment will be described in detail.

[蛍光体107]
(イットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体)
本実施形態で使用する蛍光体は、例えば、Ceで付活されたYAG系蛍光体であり、YAlO:Ce、YAl12Y:Ce(YAG:Ce)やYAl:Ce、更にはこれらの混合物などが挙げられる。このYAG系蛍光体は、発光素子102から発光された可視光や紫外線で励起されて発光する。本明細書において、YAG系蛍光体とは、前記例示した組成の蛍光体だけではなく、イットリウムの一部あるいは全体を、Lu、Sc、La、Gd及びSmからなる群から選ばれる少なくとも1つの元素に置換され、あるいは、アルミニウムの一部あるいは全体をBa、Tl、Ga、Inの何れが又は両方で置換され蛍光作用を有する蛍光体を含む広義の意味で用いている。更に詳しくは、一般式(YzGd1-z3Al512:Ce(但し、0<z≦1)で示されるフォトルミネッセンス蛍光体や一般式(Re1-aSma3Re’512:Ce(但し、0≦a<1、0≦b≦1、Reは、Y、Gd、La、Scから選択される少なくとも一種、Re’は、Al、Ga、Ba、Tl及びInから選択される少なくとも一種である。)で示されるフォトルミネッセンス蛍光体である。
本実施形態において、好ましくは、YとAlを含み、かつLu、Sc、La、Gd、Tb、Eu及びSmから選択された少なくとも一つの第1選択元素と、Ga及びInから選択された一つの第2選択元素とを含みかつセリウムで付活されたYAG系蛍光体を用いる。
このYAG系蛍光体は、第1選択元素及び第2選択元素の種類及びその含有量により、励起スペクトルの励起スペクトル及び励起スペクトルのピーク波長を比較的幅広い範囲で種々設定することができる。
本実施形態において、Ceの他、Prで付活されたイットリウム・アルミニウム酸化物系蛍光体も利用することができる。また、YAG系蛍光体には、Ba、Sr、Mg、Ca、Znの少なくとも一種が含有されていてもよく、さらにSiを含有させることによって、結晶成長の反応を抑制し蛍光物質の粒子を揃えることもできる。
[Phosphor 107]
(Yttrium / Aluminum / Garnet phosphor)
The phosphor used in the present embodiment is, for example, a YAG-based phosphor activated with Ce, and YAlO 3 : Ce, Y 3 Al 5 O 12 Y: Ce (YAG: Ce) and Y 4 Al 2 O. 9 : Ce, and a mixture thereof. This YAG phosphor emits light when excited by visible light or ultraviolet light emitted from the light emitting element 102. In the present specification, the YAG-based phosphor is not only a phosphor having the above-described composition, but also at least one element selected from the group consisting of Lu, Sc, La, Gd, and Sm, as a part or all of yttrium. Or a part or all of aluminum is used in a broad sense including a phosphor having a fluorescent action in which any one or both of Ba, Tl, Ga, and In are substituted. More specifically, the general formula (Y z Gd 1-z) 3 Al 5 O 12: Ce ( where, 0 <z ≦ 1) photoluminescence phosphor and the general formula represented by (Re 1-a Sm a) 3 Re ' 5 O 12 : Ce (where 0 ≦ a <1, 0 ≦ b ≦ 1, Re is at least one selected from Y, Gd, La, and Sc, and Re ′ is Al, Ga, Ba, Tl, and At least one selected from In.).
In the present embodiment, preferably, at least one first selection element containing Y and Al and selected from Lu, Sc, La, Gd, Tb, Eu and Sm, and one selected from Ga and In is used. A YAG phosphor containing a second selective element and activated with cerium is used.
In this YAG phosphor, the excitation spectrum of the excitation spectrum and the peak wavelength of the excitation spectrum can be variously set in a relatively wide range depending on the types and contents of the first selection element and the second selection element.
In this embodiment, in addition to Ce, an yttrium-aluminum oxide phosphor activated with Pr can also be used. In addition, the YAG phosphor may contain at least one of Ba, Sr, Mg, Ca, and Zn, and by further containing Si, the crystal growth reaction is suppressed and the phosphor particles are aligned. You can also

本実施の形態に用いられるセリウムで付活されたイットリウム・アルミニウム酸化物系蛍光体は、ガーネット構造のため、熱、光及び水分に強い。また、セリウムで付活されたイットリウム・アルミニウム酸化物系蛍光体である緑色系が発光可能なYAG系蛍光体は、第1選択元素及び第2選択元素の種類及びその含有量により、励起吸収スペクトルのピーク波長を420nmから470nm付近に設定することができる。また、緑色系が発光可能なYAG系蛍光体は、発光ピーク波長λpも530nm付近にあり700nm付近まで裾を引くブロードな発光スペクトルを持つ。一方、セリウムで付活されたイットリウム・アルミニウム酸化物系蛍光体である黄色系が発光可能なYAG系蛍光体は、第1選択元素及び第2選択元素の種類及びその含有量により、励起吸収スペクトルのピーク波長を420nmから470nm付近に設定することができる。また、黄色系が発光可能なYAG系蛍光体は、発光ピーク波長λpが560nm付近にあり750nm付近まで裾を引くブロードな発光スペクトルを持つ。   The yttrium / aluminum oxide-based phosphor activated with cerium used in the present embodiment is resistant to heat, light and moisture due to its garnet structure. The YAG phosphor capable of emitting green light, which is an yttrium / aluminum oxide phosphor activated by cerium, has an excitation absorption spectrum depending on the types and contents of the first selection element and the second selection element. Can be set in the vicinity of 420 nm to 470 nm. In addition, the YAG phosphor capable of emitting green light has a broad emission spectrum that has a light emission peak wavelength λp near 530 nm and extends to the vicinity of 700 nm. On the other hand, a YAG phosphor capable of emitting yellow light, which is an yttrium / aluminum oxide phosphor activated with cerium, has an excitation absorption spectrum depending on the types and contents of the first and second selective elements. Can be set in the vicinity of 420 nm to 470 nm. Further, the YAG phosphor capable of emitting yellow light has a broad emission spectrum with an emission peak wavelength λp in the vicinity of 560 nm and extending to the vicinity of 750 nm.

ガーネット構造を持ったYAG系蛍光体の組成の内、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。このようなYAG系蛍光体は、例えば化学量論比より過剰の置換元素が添加されるように調整した原料を焼成することにより得ることもできる。Yの置換が2割未満では、緑色成分が大きく赤色成分が少なくなる。また、8割以上では、赤み成分が増えるものの輝度が急激に低下する。また、励起吸収スペクトルについても同様に、ガーネット構造を持ったYAG系蛍光体の組成の内、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。   Of the composition of YAG phosphors with 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. By doing so, the emission spectrum shifts to the long wavelength side. Such a YAG-based phosphor can also be obtained, for example, by firing a raw material adjusted so as to add an excess of substitutional elements relative to the stoichiometric ratio. If the substitution of Y is less than 20%, the green component is large and the red component is small. On the other hand, at 80% or more, although the reddish component increases, the luminance rapidly decreases. Similarly, the excitation absorption spectrum is shifted to the short wavelength side by substituting part of Al with Ga in the composition of the YAG phosphor having a garnet structure. By substituting a part of Gd and / or La, the excitation absorption spectrum is shifted to the longer wavelength side.

このようなYAG系蛍光体は、Y、Gd、Ce、La、Al、Sm及びGa等の原料として酸化物、又は高温で容易に酸化物になる化合物を使用し、それらを化学量論比で十分に混合して原料を得る。又は、Y、Gd、Ce、La、Smの希土類元素を化学量論比で酸に溶解した溶解液を蓚酸で共沈したものを焼成して得られる共沈酸化物と、酸化アルミニウム、酸化ガリウムとを混合して混合原料を得る。これにフラックスとしてフッ化アンモニウム等のフッ化物、あるいはNHClを適量混合して坩堝に詰め、空気中1350〜1450°Cの温度範囲で2〜5時間焼成して焼成品を得、次に焼成品を水中でボールミルして、洗浄、分離、乾燥、最後に篩を通すことで得ることができる。焼成工程では、蛍光体の原料を混合した混合原料とフラックスからなる混合物を、大気中又は弱還元雰囲気中にて行う第一焼成工程と、還元雰囲気中にて行う第二焼成工程とを含み、二段階で焼成することが好ましい。ここで、弱還元雰囲気とは、混合原料から所望の蛍光体を形成する反応過程において必要な酸素量は少なくとも含むように設定された弱い還元雰囲気のことをいい、この弱還元雰囲気中において所望とする蛍光体の構造形成が完了するまで第一焼成工程を行うことにより、蛍光体の黒変を防止し、かつ光の吸収効率の低下を防止できる。また、第二焼成工程における還元雰囲気とは、弱還元雰囲気より強い還元雰囲気をいう。このように二段階で焼成すると、励起波長の吸収効率の高い蛍光体が得られる。従って、このように形成された蛍光体にて発光装置を形成した場合に、所望とする色調を得るために必要な蛍光体量を減らすことができ、光取り出し効率の高い発光装置を形成することができる。 Such YAG-based phosphors use oxides or compounds that easily become oxides at high temperatures as raw materials such as Y, Gd, Ce, La, Al, Sm, and Ga. Mix thoroughly to obtain the raw material. Alternatively, a coprecipitated oxide obtained by co-precipitation of a solution obtained by coprecipitation of a solution obtained by dissolving a rare earth element of Y, Gd, Ce, La, and Sm in an acid at a stoichiometric ratio with oxalic acid, and aluminum oxide or gallium oxide. To obtain a mixed raw material. An appropriate amount of fluoride such as ammonium fluoride or NH 4 Cl is mixed as a flux into this crucible and packed in a crucible, and baked in the temperature range of 1350 to 1450 ° C. for 2 to 5 hours to obtain a baked product. The fired product can be obtained by ball milling in water, washing, separating, drying, and finally passing through a sieve. The firing step includes a first firing step performed in the atmosphere or a weak reducing atmosphere, and a second firing step performed in a reducing atmosphere, a mixture consisting of a mixed raw material and a flux mixed with phosphor raw materials, Baking in two stages is preferred. Here, the weak reducing atmosphere refers to a weak reducing atmosphere set to include at least the amount of oxygen necessary in the reaction process of forming a desired phosphor from the mixed raw material. By performing the first firing step until the formation of the phosphor structure is completed, blackening of the phosphor can be prevented and a decrease in light absorption efficiency can be prevented. In addition, the reducing atmosphere in the second firing step refers to a reducing atmosphere stronger than the weak reducing atmosphere. By firing in two stages in this way, a phosphor with high absorption efficiency at the excitation wavelength can be obtained. Therefore, when a light emitting device is formed with the phosphor thus formed, the amount of the phosphor necessary for obtaining a desired color tone can be reduced, and a light emitting device with high light extraction efficiency can be formed. Can do.

本実施形態において、例えば、以下の組成のYAG系蛍光体を使用することができる。   In the present embodiment, for example, a YAG phosphor having the following composition can be used.

(Y0.90Gd0.10)2.85Ce0.15Al512、(Y0.395Gd0.605)2.85Ce0.15Al512、Y2.965Ce0.035(Al0.8Ga0.2)512、(Y0.8,Gd0.2)2.965Ce0.035Al512、Y2.965Ce0.035(Al0.5,Ga0.5)512、Y2.85Ce0.15Al512、La2.96Ce0.04Al512、(Y0.8,Lu0.2)2.93Ce0.07Al512 (Y 0.90 Gd 0.10 ) 2.85 Ce 0.15 Al 5 O 12 , (Y 0.395 Gd 0.605 ) 2.85 Ce 0.15 Al 5 O 12 , Y 2.965 Ce 0.035 (Al 0.8 Ga 0.2 ) 5 O 12 , (Y 0.8 , Gd 0.2 ) 2.965 Ce 0.035 Al 5 O 12 , Y 2.965 Ce 0.035 (Al 0.5 , Ga 0.5 ) 5 O 12 , Y 2.85 Ce 0.15 Al 5 O 12, La 2.96 Ce 0.04 Al 5 O 12 , (Y 0.8 , Lu 0.2 ) 2.93 Ce 0.07 Al 5 O 12

本実施形態では、組成の異なる2種類以上のセリウムで付活されたイットリウム・アルミニウム酸化物系蛍光体を用いることもできる。2種類以上のセリウムで付活されたイットリウム・アルミニウム酸化物系蛍光体を用いる場合、それらを混合して用いても良いし、例えば、第1層と第2層に分離するなどそれぞれ独立して配置してもよい。蛍光体をそれぞれ独立して配置させる場合、発光素子から光をより短波波長側で吸収発光しやすい蛍光体、それよりも長波長側で吸収発光しやすい蛍光体の順に配置させることが好ましい。これによって効率よく吸収及び発光させることができる。   In the present embodiment, yttrium / aluminum oxide phosphors activated by two or more kinds of cerium having different compositions may be used. When using yttrium / aluminum oxide phosphors activated with two or more kinds of cerium, they may be used in combination, for example, separated into a first layer and a second layer, respectively. You may arrange. When the phosphors are arranged independently, it is preferable to arrange the phosphors in the order of the phosphor that easily absorbs and emits light from the light emitting element on the shorter wavelength side and the phosphor that easily absorbs and emits light on the longer wavelength side. This makes it possible to efficiently absorb and emit light.

本実施形態では、例えば、発光素子によって発光された青色光の一部を吸収して黄から赤色領域の光を発光する窒化物系蛍光体をYAG系蛍光体と共に使用することができる。窒化物系蛍光体をYAG系蛍光体と共に使用すると、窒化物系蛍光体による黄色から赤色光とがさらに加わった暖色系の白色に発光する発光装置を提供することができる。   In the present embodiment, for example, a nitride-based phosphor that absorbs part of blue light emitted by the light-emitting element and emits light in the yellow to red region can be used together with the YAG-based phosphor. When the nitride-based phosphor is used together with the YAG-based phosphor, it is possible to provide a light-emitting device that emits a warm white light in which yellow to red light is further added by the nitride-based phosphor.

すなわち、セリウムで付活されたイットリウム・アルミニウム酸化物蛍光物質は、発光素子102により発光された青色光の一部を吸収して黄色領域の光を発光する。ここで、発光素子102により発光された青色光と、イットリウム・アルミニウム酸化物蛍光物質の黄色光との混色による発光色は青白い白色になる。従って、このイットリウム・アルミニウム酸化物蛍光物質と赤色発光する蛍光体(例えば、窒化物蛍光体)とを、透光性を有するコーティング部材101中に一緒に混合し、発光素子102により発光された青色光とを組み合わせることにより白色系の混色光を発光する発光装置を提供することができる。特に好ましいのは、色度が色度図における黒体放射の軌跡上に位置する白色の発光装置である。但し、所望の色温度の発光装置を提供するため、イットリウム・アルミニウム酸化物蛍光物質の蛍光体量と、赤色発光の蛍光体量を適宜変更することもできる。この白色系の混色光を発光する発光装置は、特殊演色評価数R9の改善を図っている。従来の青色発光素子とセリウムで付活されたイットリウム・アルミニウム酸化物蛍光物質との組み合わせのみの白色に発光する発光装置は、色温度Tcp=4600K付近において特殊演色評価数R9がほぼ0に近く、赤み成分が不足していた。そのため特殊演色評価数R9を高めることが解決課題となっていたが、本実施形態において赤色発光の蛍光体をイットリウム・アルミニウム酸化物蛍光物質と共に用いることにより、色温度Tcp=4600K付近において特殊演色評価数R9を40付近まで高めることができる。   That is, the yttrium / aluminum oxide phosphor activated by cerium absorbs part of the blue light emitted by the light emitting element 102 and emits light in the yellow region. Here, the emission color due to the color mixture of the blue light emitted by the light emitting element 102 and the yellow light of the yttrium aluminum oxide fluorescent material is pale white. Therefore, this yttrium aluminum oxide phosphor and a phosphor emitting red light (for example, a nitride phosphor) are mixed together in a coating member 101 having translucency, and blue light emitted by the light emitting element 102 is mixed. By combining with light, a light emitting device that emits white mixed light can be provided. Particularly preferred is a white light emitting device whose chromaticity is located on the locus of black body radiation in the chromaticity diagram. However, in order to provide a light emitting device having a desired color temperature, the amount of phosphor of the yttrium / aluminum oxide phosphor and the amount of phosphor of red light emission can be appropriately changed. This light-emitting device that emits white-based mixed color light improves the special color rendering index R9. A conventional light emitting device that emits white light only with a combination of a blue light emitting element and a yttrium aluminum oxide phosphor activated by cerium has a special color rendering index R9 of nearly 0 at a color temperature of Tcp = 4600K, The red component was insufficient. Therefore, increasing the special color rendering index R9 has been a problem to be solved. In this embodiment, a special color rendering evaluation is performed in the vicinity of the color temperature Tcp = 4600K by using a phosphor emitting red light together with an yttrium aluminum oxide phosphor. The number R9 can be increased to around 40.

(窒化物系蛍光体)
窒化物系蛍光体は、Nを含み、かつBe、Mg、Ca、Sr、Ba、及びZnから選択された少なくとも一種の元素と、C、Si、Ge、Sn、Ti、Zr、及びHfから選択された少なくとも一種の元素とを含み、希土類元素から選択された少なくとも一種の元素で付活された蛍光体であり、発光素子102から発光された可視光、紫外線、及びYAG系蛍光体からの発光を吸収することによって励起されて発光する。窒化物系蛍光体の基本構成元素は、一般式LSi(2/3X+4/3Y):Eu若しくはLSi(2/3X+4/3Y−2/3Z):Eu(Lは、Sr、Ca、SrとCaのいずれか。0.5≦X≦3、1.5≦Y≦8である。)で表される。一般式中、X及びYは、X=2、Y=5又は、X=1、Y=7であることが好ましいが、任意のものも使用できる。また、一般式、LAlSiN:Euも使用することができる。
(Nitride phosphor)
The nitride-based phosphor contains N and is selected from at least one element selected from Be, Mg, Ca, Sr, Ba, and Zn, and C, Si, Ge, Sn, Ti, Zr, and Hf A phosphor activated with at least one element selected from rare earth elements and emitted from visible light, ultraviolet light, and YAG phosphors Is excited to absorb light and emits light. The basic constituent element of the nitride-based phosphor is represented by the general formula L X Si Y N (2 / 3X + 4 / 3Y) : Eu or L X Si Y O Z N (2 / 3X + 4 / 3Y-2 / 3Z) : Eu (L Is any one of Sr, Ca, Sr and Ca. 0.5 ≦ X ≦ 3 and 1.5 ≦ Y ≦ 8. In the general formula, X and Y are preferably X = 2, Y = 5, or X = 1, Y = 7, but any can be used. The general formula LAlSiN 3 : Eu can also be used.

Lは、Sr、Ca、SrとCaのいずれかである。SrとCaは、所望により配合比を変えることができる。   L is any one of Sr, Ca, Sr and Ca. The mixing ratio of Sr and Ca can be changed as desired.

蛍光体の組成にSiを用いることにより安価で結晶性の良好な蛍光体を提供することができる。   By using Si for the composition of the phosphor, it is possible to provide an inexpensive phosphor with good crystallinity.

発光中心に希土類元素であるユウロピウムEuを用いる。ユウロピウムは、主に2価と3価のエネルギー準位を持つ。本実施形態に係る蛍光体は、母体のアルカリ土類金属系窒化ケイ素に対して、Eu2+を付活剤として用いる。Eu2+は、酸化されやすく、3価のEuの組成で市販されている。しかし、市販のEuでは、Oの関与が大きく、良好な蛍光体が得られにくい。そのため、EuからOを、系外へ除去したものを使用することが好ましい。たとえば、ユウロピウム単体、窒化ユウロピウムを用いることが好ましい。但し、Mnを添加した場合は、その限りではない。 Europium Eu, which is a rare earth element, is used for the emission center. Europium mainly has bivalent and trivalent energy levels. The phosphor according to the present embodiment uses Eu 2+ as an activator with respect to the base alkaline earth metal silicon nitride. Eu 2+ is easily oxidized and is commercially available with a trivalent Eu 2 O 3 composition. However, in commercially available Eu 2 O 3 , O is greatly involved and it is difficult to obtain a good phosphor. Therefore, it is preferable to use a material obtained by removing O from Eu 2 O 3 out of the system. For example, it is preferable to use europium alone or europium nitride. However, this is not the case when Mn is added.

添加物であるMnは、Eu2+の拡散を促進し、発光輝度、エネルギー効率、量子効率等の発光効率の向上を図る。Mnは、原料中に含有させるか、又は、製造工程中にMn単体若しくはMn化合物を含有させ、原料と共に焼成する。但し、Mnは、焼成後の基本構成元素中に含有されていないか、含有されていても当初含有量と比べて少量しか残存していない。これは、焼成工程において、Mnが飛散したためであると思われる。 Mn as an additive promotes diffusion of Eu 2+ and improves luminous efficiency such as luminous luminance, energy efficiency, and quantum efficiency. Mn is contained in the raw material, or Mn alone or a Mn compound is contained in the manufacturing process and fired together with the raw material. However, Mn is not contained in the basic constituent elements after firing, or even if contained, only a small amount remains compared to the initial content. This is probably because Mn was scattered in the firing step.

蛍光体には、基本構成元素中に、若しくは、基本構成元素とともに、Mg、Sr、Ca、Ba、Zn、B、Al、Cu、Mn、Cr、O及びNiからなる群より選ばれる少なくとも1種以上を含有する。これらの元素は、粒径を大きくしたり、発光輝度を高めたりする等の作用を有している。また、B、Al、Mg、Cr及びNiは、残光を抑えることができるという作用を有している。   The phosphor has at least one selected from the group consisting of Mg, Sr, Ca, Ba, Zn, B, Al, Cu, Mn, Cr, O and Ni in the basic constituent element or together with the basic constituent element. Contains the above. These elements have actions such as increasing the particle diameter and increasing the luminance of light emission. Further, B, Al, Mg, Cr and Ni have an effect that afterglow can be suppressed.

このような窒化物系蛍光体は、発光素子102によって発光された青色光の一部を吸収して黄から赤色領域の光を発光する。窒化物系蛍光体をYAG系蛍光体と共に上記の構成を有する発光装置に使用して、発光素子102により発光された青色光と、窒化物系蛍光体による黄色から赤色光とが混色により暖色系の白色に発光する発光装置を提供する。   Such a nitride-based phosphor absorbs part of the blue light emitted by the light emitting element 102 and emits light in the yellow to red region. Using the nitride phosphor together with the YAG phosphor in the light emitting device having the above-described configuration, the blue light emitted from the light emitting element 102 and the yellow to red light by the nitride phosphor are mixed to produce a warm color system. Provided is a light emitting device that emits white light.

前記発光素子は、発光スペクトルのピーク波長が350nmから530nmであることが好ましい。特に発光素子からの光に色調を有する400nmから530nmが好ましい。更に好ましくは400nmから450nmの前記第一の蛍光体の励起ピークより短波長が適する。このような構成とすることによって、半導体発光素子の色調変化と蛍光体の色調変化を制御し発光装置全体の色ズレを制御することが可能である。   The light emitting element preferably has a peak wavelength of an emission spectrum of 350 nm to 530 nm. In particular, 400 nm to 530 nm having a color tone to light from the light emitting element is preferable. More preferably, a wavelength shorter than the excitation peak of the first phosphor of 400 to 450 nm is suitable. With this configuration, it is possible to control the color shift of the entire light emitting device by controlling the color tone change of the semiconductor light emitting element and the color tone change of the phosphor.

本実施形態では、YAG系蛍光体と発光層に窒化物系化合物半導体を用いた青色発光素子、YAG系蛍光体及び窒化物蛍光体と発光層に窒化物系化合物半導体を用いた青色発光素子、とを用いることにより、白色を含め電球色など任意の色調を持った発光装置を提供することができる。   In the present embodiment, a blue light emitting device using a nitride compound semiconductor for the YAG phosphor and the light emitting layer, a blue light emitting device using a nitride compound semiconductor for the YAG phosphor and the nitride phosphor and the light emitting layer, Can be used to provide a light emitting device having an arbitrary color tone such as a light bulb color including white.

すなわち、発光層に窒化物系化合物半導体を用いた発光素子から発光した青色系の光と、青色光を吸収させるためボディーカラーが黄色または赤色である蛍光体から発光する緑色系及び赤色系の光と、或いは、黄色系の光であってより緑色系及びより赤色系の光を混色表示させると所望の白色系発光色表示を行うことができる。発光装置はこの混色を起こさせるために蛍光体の粉体やバルクをエポキシ樹脂、アクリル樹脂或いはシリコーン樹脂などの各種樹脂や酸化珪素、酸化アルミニウムなどの無機物中に含有させることが好ましい。このように蛍光体が含有されたものは、発光素子からの光が透過する程度に薄く形成させたドット状のものや層状ものなど用途に応じて種々用いることができる。蛍光体と樹脂などとの比率や塗布、充填量を種々調整すること及び発光素子の発光波長を選択することにより白色を含め電球色など任意の色調を提供させることができる。   That is, blue light emitted from a light emitting element using a nitride compound semiconductor in the light emitting layer, and green light and red light emitted from a phosphor whose body color is yellow or red to absorb blue light. Alternatively, when yellow light and green light and red light are mixedly displayed, a desired white light emission color display can be performed. In order to cause this color mixture, the light emitting device preferably contains phosphor powder or bulk in various resins such as epoxy resin, acrylic resin or silicone resin, and inorganic materials such as silicon oxide and aluminum oxide. Such phosphors can be used in various ways depending on the application, such as dot-like and layer-like ones that are formed thin enough to transmit light from the light-emitting element. Arbitrary color tones such as a light bulb color including white can be provided by variously adjusting the ratio, coating, and filling amount of the phosphor and the resin, and selecting the emission wavelength of the light emitting element.

本実施形態において使用できる赤味を帯びた光を発光する蛍光体として、窒化物系蛍光体の他、波長が400〜600nmの光によって励起されて発光する、例えば、YS:Eu、LaS:Eu、CaS:Eu、SrS:Eu、ZnS:Mn、ZnCdS:Ag,Al、ZnCdS:Cu,Al等を用いることもできる。YAG系蛍光体とともにこれらの赤色系の光を発光可能な蛍光体を使用することにより発光装置の演色性を向上させることが可能である。 As a phosphor that emits reddish light that can be used in this embodiment, in addition to a nitride-based phosphor, the phosphor emits light when excited by light having a wavelength of 400 to 600 nm, for example, Y 2 O 2 S: Eu. La 2 O 2 S: Eu, CaS: Eu, SrS: Eu, ZnS: Mn, ZnCdS: Ag, Al, ZnCdS: Cu, Al, and the like can also be used. The color rendering property of the light emitting device can be improved by using a phosphor capable of emitting such red light together with the YAG phosphor.

本実施形態に係る発光装置の色ずれ防止のメカニズムについて、具体例を用いて説明する。   A mechanism for preventing color misregistration of the light emitting device according to this embodiment will be described using a specific example.

(蛍光体及び発光素子の選定)
励起スペクトルの長波長側のピーク波長が約457nmであるYAG系蛍光体を使用する発光装置について考える。
(Selection of phosphor and light emitting element)
Consider a light-emitting device that uses a YAG-based phosphor having a peak wavelength on the long wavelength side of the excitation spectrum of about 457 nm.

この発光装置において、例えば、発光素子への投入電流が低い20mAの定格駆動において発光ピーク波長が457nmの発光素子を使用すると、YAG系蛍光体(Y2.85Ce0.15Al512)の励起スペクトル(図2)のピーク波長が457nmにあるから、発光素子の点灯当初、すなわち周囲温度が室温程度であるときは、前記YAG系蛍光体は、最も効率よく発光する。しかし、前記発光素子への周囲温度が上昇するにしたがって、前記発光素子の発光スペクトルのピーク波長は、長波長側に10nm程度移行する。10nm程度長波長側に発光ピーク波長が移行した場合、YAG系蛍光体の励起効率が低下するため、YAG系蛍光体の相対的な発光強度が低下する。すなわち、励起光に対する変換後の発光の発光強度の割合が相対的に低下する。また、比較例の発光装置では、発光素子の発光ピーク波長が長波シフトすることに伴う視感青成分と増加することにより色調ズレがさらに大きくなる。そのため、この比較例の発光装置は、発光素子の周囲温度の増加により、色調ズレが生じる。 In this light emitting device, for example, when a light emitting element having an emission peak wavelength of 457 nm is used at a rated drive of 20 mA with a low input current to the light emitting element, an excitation spectrum of a YAG phosphor (Y 2.85 Ce 0.15 Al 5 O 12 ) ( Since the peak wavelength in FIG. 2) is 457 nm, the YAG phosphor emits light most efficiently when the light emitting element is turned on, that is, when the ambient temperature is about room temperature. However, as the ambient temperature to the light emitting element rises, the peak wavelength of the emission spectrum of the light emitting element shifts by about 10 nm to the long wavelength side. When the emission peak wavelength shifts to the long wavelength side by about 10 nm, the excitation efficiency of the YAG phosphor decreases, so the relative emission intensity of the YAG phosphor decreases. That is, the ratio of the emission intensity of the converted light to the excitation light is relatively lowered. Further, in the light emitting device of the comparative example, the color misregistration is further increased by increasing the luminous blue component accompanying the long wave shift of the light emission peak wavelength of the light emitting element. For this reason, the light emitting device of this comparative example causes a color shift due to an increase in the ambient temperature of the light emitting element.

これに対し、YAG系蛍光体の励起スペクトルのピーク波長が457nmである蛍光体に対して、発光ピーク波長が445nmの発光素子を選定した本実施形態にかかる発光装置では、発光素子の発熱に伴って、発光素子の発光ピーク波長が長波シフトするとYAG系蛍光体の励起効率が高くなり発光強度は向上する。また、発光素子の発光ピーク波長が長波シフトすると視感青成分が増えるが、視感青成分の増加に釣り合うようにYAG系蛍光体の発光強度が向上するので、視感青成分増加とYAG系蛍光体の発光強度のバランスが維持でき色調ズレを抑えられる。すなわち、本実施形態に係る発光装置は、発光素子のピーク波長が長波長側に移行した場合に、YAG系蛍光体の励起効率の低下によってもたらされる発光強度比の変化による色ずれを抑制しているだけではなく、発光素子の発光ピーク波長が長波シフトすることに伴う視感青成分と増加とYAG系蛍光体の発光強度の向上とのバランスにより色調ズレを抑えるものである。一方、通常、発光素子の発熱に伴って、発光素子およびYAG系蛍光体、双方の発光出力が低下するが、発光素子の周囲温度が上昇しても発光素子の発光出力が低下するとともに蛍光体の出力も低下するので、発光素子と蛍光体の温度上昇に伴うそのものの出力低下による色調ズレは少なくできる。
したがって、本実施形態に係る発光装置によれば、色調が安定した発光が可能な発光装置を提供することができる。
On the other hand, in the light emitting device according to the present embodiment in which the light emitting element having the emission peak wavelength of 445 nm is selected with respect to the phosphor having the peak wavelength of the excitation spectrum of the YAG-based phosphor of 457 nm, the light emitting element generates heat. Thus, when the emission peak wavelength of the light emitting element is shifted by a long wave, the excitation efficiency of the YAG phosphor increases and the emission intensity improves. In addition, when the emission peak wavelength of the light emitting element is shifted to a long wave, the luminous blue component increases. However, since the emission intensity of the YAG phosphor is improved to balance the increase in the luminous blue component, the luminous blue component increases and the YAG component increases. The balance of the emission intensity of the phosphor can be maintained, and the color tone deviation can be suppressed. That is, the light emitting device according to the present embodiment suppresses color misregistration due to a change in the emission intensity ratio caused by a decrease in the excitation efficiency of the YAG phosphor when the peak wavelength of the light emitting element shifts to the long wavelength side. In addition, the color shift is suppressed by the balance between the luminous blue component and the increase due to the long wave shift of the emission peak wavelength of the light emitting element and the improvement of the emission intensity of the YAG phosphor. On the other hand, the light emission output of both the light emitting element and the YAG phosphor usually decreases with the heat generation of the light emitting element, but the light emission output of the light emitting element decreases and the phosphor decreases even if the ambient temperature of the light emitting element rises. Therefore, the color tone misalignment due to the decrease in the output due to the temperature increase of the light emitting element and the phosphor can be reduced.
Therefore, according to the light emitting device according to the present embodiment, it is possible to provide a light emitting device capable of emitting light with a stable color tone.

尚、発光素子は、投入電流を増加することにより、発光素子が持つ発光スペクトルのピーク波長は、短波長側に移行する。しかしながら、短波長側への移行に関しては、電流密度の増加による短波長側への移行より、周囲温度の上昇による長波長側への移行のほうが支配的であり、例えば、本実施の形態では周囲温度が25℃から150℃へ上昇した場合、約5から10nm程度の長波長側への移行がある。   Note that the peak wavelength of the emission spectrum of the light emitting element shifts to the short wavelength side by increasing the input current. However, regarding the shift to the short wavelength side, the shift to the long wavelength side due to the increase in the ambient temperature is more dominant than the shift to the short wavelength side due to the increase in current density. When the temperature rises from 25 ° C. to 150 ° C., there is a shift to the long wavelength side of about 5 to 10 nm.

蛍光体として2種類の第1の蛍光体と第2の蛍光体とを用いて発光装置を構成した場合についても、それぞれの蛍光体の励起スペクトルのピーク波長より発光素子のピーク波長が低くなるように発光素子を選定する。第2の蛍光体は第1の蛍光体よりも長波長の領域において発光するものを使用する。   In the case where the light emitting device is configured using two types of first phosphor and second phosphor as phosphors, the peak wavelength of the light emitting element is lower than the peak wavelength of the excitation spectrum of each phosphor. Select a light emitting element. As the second phosphor, one that emits light in a longer wavelength region than the first phosphor is used.

例えば、第1の蛍光体としてYAG系蛍光体を用い、第2の蛍光体として窒化物系蛍光体を用いた場合について説明する。ここで、窒化物系蛍光体は、発光素子からの光だけでなく、YAG系蛍光体の発光スペクトルのピーク波長(約530nm)付近の光も吸収し、励起される。   For example, a case where a YAG phosphor is used as the first phosphor and a nitride phosphor is used as the second phosphor will be described. Here, the nitride-based phosphor absorbs not only light from the light-emitting element but also light near the peak wavelength (about 530 nm) of the emission spectrum of the YAG-based phosphor, and is excited.

上述したように、発光装置に電流を投入することにより発光素子に発熱が生じ、周囲温度が上昇することにより、発光素子のピーク波長が長波長側に移行して、第1の蛍光体の発光強度が増加する。これらの相互作用により、発光素子と第1の蛍光体の関係では、色調及び発光出力をほとんど変化することなく維持することができる。また、第2の蛍光体も、それ自身の励起スペクトルと発光素子の長波長側移行の関係、及び第1の蛍光体の発光強度の増加による励起光の強度の増加により発光出力の低下が防止できる。したがって、第2の蛍光体と、第1の蛍光体及び発光素子の関係においても色調及び発光出力をほとんど変化することなく維持することができる。   As described above, when a current is supplied to the light emitting device, heat is generated in the light emitting element, and when the ambient temperature rises, the peak wavelength of the light emitting element shifts to the long wavelength side, and the first phosphor emits light. Strength increases. By these interactions, the color tone and the light emission output can be maintained with almost no change in the relationship between the light emitting element and the first phosphor. The second phosphor also prevents a decrease in light output due to the relationship between the excitation spectrum of the second phosphor and the shift of the light emitting element to the longer wavelength side, and the increase in the intensity of excitation light due to the increase in the emission intensity of the first phosphor. it can. Therefore, even in the relationship between the second phosphor, the first phosphor, and the light emitting element, the color tone and the light output can be maintained with almost no change.

なお、発光素子が投入電力の増加により、短波長側に移行する範囲で、励起スペクトルがほとんど変化しない蛍光体を第2の蛍光体として用いることもできる。このようにしても、YAGとの組み合わせにより、効果を示す。   Note that a phosphor whose excitation spectrum hardly changes within a range in which the light emitting element shifts to the short wavelength side due to an increase in input power can be used as the second phosphor. Even in this case, the effect is shown by the combination with YAG.

また、発光装置の熱抵抗値や放熱特性、発光素子のジャンクション温度等を考慮して、励起スペクトルと発光素子のピーク波長の位置を調整することもできる。   In addition, the position of the excitation spectrum and the peak wavelength of the light emitting element can be adjusted in consideration of the thermal resistance value and heat dissipation characteristics of the light emitting device, the junction temperature of the light emitting element, and the like.

尚、明細書における色名と色度座標との関係は、全てJIS規格に基づく(JIS Z8110)。   The relationship between the color name and the chromaticity coordinates in the specification is based on the JIS standard (JIS Z8110).

また、粒径は、F.S.S.S.No.(Fisher Sub Sieve Sizer's No.)という空気透過法による値である。   The particle size is F. S. S. S. No. (Fisher Sub Sieve Sizer's No.) Value by air permeation method.

[発光素子102]
本実施形態において使用される発光素子は、発光素子102である。蛍光体と発光素子とを組み合わせ、蛍光体を励起させることによって波長変換した光を出光させる発光装置とする場合、蛍光体を励起可能な波長の光を出光する発光素子が使用される。発光素子102は、MOCVD法等により基板上にGaAs、InP、GaAlAs、InGaAlP、InN、AlN、GaN、InGaN、AlGaN、InGaAlN等の半導体を発光層として形成させる。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挙げられる。半導体層の材料やその混晶度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もできる。好ましくは、蛍光体を効率良く励起できる比較的短波長を効率よく発光可能な窒化物系化合物半導体(一般式IniGajAlkN、ただし、0≦i、0≦j、0≦k、i+j+k=1)である。
[Light emitting element 102]
The light emitting element used in this embodiment is the light emitting element 102. When a light emitting device that emits light having a wavelength converted by exciting a phosphor by combining the phosphor and the light emitting element, a light emitting element that emits light having a wavelength that can excite the phosphor is used. In the light emitting element 102, a semiconductor such as GaAs, InP, GaAlAs, InGaAlP, InN, AlN, GaN, InGaN, AlGaN, or InGaAlN is formed as a light emitting layer on a substrate by MOCVD or the like. Examples of the semiconductor structure include a homostructure having a MIS junction, a PIN junction, a PN junction, etc., a heterostructure, or a double heterostructure. Various emission wavelengths can be selected depending on the material of the semiconductor layer and the degree of mixed crystal. In addition, a single quantum well structure or a multiple quantum well structure in which the semiconductor active layer is formed in a thin film in which a quantum effect is generated can be used. Preferably, a nitride compound semiconductor (general formula In i Ga j Al k N, where 0 ≦ i, 0 ≦ j, 0 ≦ k, capable of efficiently exciting a phosphor and capable of efficiently emitting a relatively short wavelength) i + j + k = 1).

窒化ガリウム系化合物半導体を使用した場合、半導体基板にはサファイア、スピネル、SiC、Si、ZnO、GaN等の材料が好適に用いられる。結晶性の良い窒化ガリウムを形成させるためにはサファイア基板を用いることがより好ましい。サファイア基板上に半導体膜を成長させる場合、GaN、AlN等のバッファー層を形成しその上にPN接合を有する窒化ガリウム半導体を形成させることが好ましい。また、サファイア基板上にSiO2をマスクとして選択成長させたGaN単結晶自体を基板として利用することもできる。この場合、各半導体層の形成後SiO2をエッチング除去させることによって発光素子とサファイア基板とを分離させることもできる。窒化ガリウム系化合物半導体は、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型窒化ガリウム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型窒化ガリウム半導体を形成させる場合は、P型ドーパンドであるZn、Mg、Be、Ca、Sr、Ba等をドープさせる。 When a gallium nitride compound semiconductor is used, a material such as sapphire, spinel, SiC, Si, ZnO, or GaN is preferably used for the semiconductor substrate. In order to form gallium nitride with good crystallinity, it is more preferable to use a sapphire substrate. When a semiconductor film is grown on a sapphire substrate, it is preferable to form a gallium nitride semiconductor having a PN junction on a buffer layer made of GaN, AlN or the like. Further, a GaN single crystal itself selectively grown on a sapphire substrate using SiO 2 as a mask can be used as the substrate. In this case, the light emitting element and the sapphire substrate can be separated by etching away SiO 2 after forming each semiconductor layer. Gallium nitride-based compound semiconductors exhibit N-type conductivity without being doped with impurities. When forming a desired N-type gallium nitride semiconductor such as improving luminous efficiency, Si, Ge, Se, Te, C, etc. are preferably introduced as appropriate as N-type dopants. On the other hand, when a P-type gallium nitride semiconductor is formed, a P-type dopant such as Zn, Mg, Be, Ca, Sr, or Ba is doped.

窒化ガリウム系化合物半導体は、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、低速電子線照射やプラズマ照射等によりアニールすることでP型化させることが好ましい。具体的な発光素子の層構成としては、窒化ガリウム、窒化アルミニウムなどを低温で形成させたバッファー層を有するサファイア基板や炭化珪素上に、窒化ガリウム半導体であるN型コンタクト層、窒化アルミニウム・ガリウム半導体であるN型クラッド層、Zn及びSiをドープさせた窒化インジュウムガリウム半導体である活性層、窒化アルミニウム・ガリウム半導体であるP型クラッド層、窒化ガリウム半導体であるP型コンタクト層が積層されたものが好適に挙げられる。発光素子102を形成させるためにはサファイア基板を有する発光素子102の場合、エッチングなどによりP型半導体及びN型半導体の露出面を形成させた後、半導体層上にスパッタリング法や真空蒸着法などを用いて所望の形状の各電極を形成させる。SiC基板の場合、基板自体の導電性を利用して一対の電極を形成させることもできる。   Since a gallium nitride compound semiconductor is difficult to become P-type only by doping with a P-type dopant, it is preferable to make it P-type by annealing with a furnace, low-energy electron beam irradiation, plasma irradiation or the like after introduction of the P-type dopant. . Specific examples of the layer structure of the light-emitting element include an N-type contact layer, which is a gallium nitride semiconductor, and an aluminum nitride / gallium semiconductor on a sapphire substrate or silicon carbide having a buffer layer in which gallium nitride, aluminum nitride, or the like is formed at a low temperature. An N-type cladding layer, an active layer that is an indium gallium nitride semiconductor doped with Zn and Si, a P-type cladding layer that is an aluminum nitride-gallium semiconductor, and a P-type contact layer that is a gallium nitride semiconductor Are preferable. In order to form the light emitting element 102, in the case of the light emitting element 102 having a sapphire substrate, an exposed surface of a P-type semiconductor and an N-type semiconductor is formed by etching or the like, and then a sputtering method or a vacuum evaporation method is performed on the semiconductor layer. Each electrode is formed in a desired shape. In the case of a SiC substrate, a pair of electrodes can be formed using the conductivity of the substrate itself.

次に、形成された半導体ウエハー等をダイヤモンド製の刃先を有するブレードが回転するダイシングソーにより直接フルカットするか、又は刃先幅よりも広い幅の溝を切り込んだ後(ハーフカット)、外力によって半導体ウエハーを割る。あるいは、先端のダイヤモンド針が往復直線運動するスクライバーにより半導体ウエハーに極めて細いスクライブライン(経線)を例えば碁盤目状に引いた後、外力によってウエハーを割り半導体ウエハーからチップ状にカットする。このようにして窒化物系化合物半導体である発光素子102を形成させることができる。   Next, the formed semiconductor wafer or the like is directly fully cut by a dicing saw with a blade having a diamond cutting edge, or a groove having a width wider than the cutting edge width is cut (half cut), and then the semiconductor is applied by an external force. Break the wafer. Alternatively, after a very thin scribe line (meridian) is drawn on the semiconductor wafer by, for example, a grid shape by a scriber in which the diamond needle at the tip moves reciprocally linearly, the wafer is divided by an external force and cut into chips. In this manner, the light emitting element 102 which is a nitride compound semiconductor can be formed.

蛍光体を励起させて発光させる本実施形態に係る発光装置においては、蛍光体との補色等を考慮して発光素子102の主発光波長は350nm以上530nm以下が好ましい。   In the light emitting device according to this embodiment that emits light by exciting the phosphor, the main emission wavelength of the light emitting element 102 is preferably 350 nm or more and 530 nm or less in consideration of the complementary color with the phosphor and the like.

[導電性ワイヤー103]
導電性ワイヤー103としては、発光素子102の電極とのオーミック性、機械的接続性、電気伝導性及び熱伝導性がよいものが求められる。熱伝導度としては0.01cal/(s)(cm)(℃/cm)以上が好ましく、より好ましくは0.5cal/(s)(cm)(℃/cm)以上である。また、作業性などを考慮して導電性ワイヤーの直径は、好ましくは、Φ10μm以上、Φ45μm以下である。特に、蛍光体が含有されたコーティング部と蛍光体が含有されていないモールド部材との界面で導電性ワイヤーが断線しやすい。それぞれ同一材料を用いたとしても蛍光体が入ることにより実質的な熱膨張量が異なるため断線しやすいと考えられる。そのため、導電性ワイヤーの直径は、25μm以上がより好ましく、発光面積や扱い易さの観点から35μm以下がより好ましい。
[Conductive wire 103]
The conductive wire 103 is required to have good ohmic properties, mechanical connectivity, electrical conductivity, and thermal conductivity with the electrode of the light emitting element 102. Preferably 0.01cal / (s) (cm 2 ) (℃ / cm) or higher as heat conductivity, and more preferably 0.5cal / (s) (cm 2 ) (℃ / cm) or more. In consideration of workability and the like, the diameter of the conductive wire is preferably Φ10 μm or more and Φ45 μm or less. In particular, the conductive wire is likely to break at the interface between the coating portion containing the phosphor and the mold member not containing the phosphor. Even if the same material is used, it is considered that wire breakage easily occurs because the substantial amount of thermal expansion differs depending on the phosphor. Therefore, the diameter of the conductive wire is more preferably 25 μm or more, and more preferably 35 μm or less from the viewpoint of light emission area and ease of handling.

このような導電性ワイヤーとして具体的には、金、銅、白金、アルミニウム等の金属及びそれらの合金を用いた導電性ワイヤーが挙げられる。このような導電性ワイヤーは、各発光素子の電極と、インナー・リード及びマウント・リードなどと、をワイヤーボンディング機器によって容易に接続させることができる。   Specific examples of such conductive wires include conductive wires using metals such as gold, copper, platinum, and aluminum, and alloys thereof. Such a conductive wire can easily connect an electrode of each light emitting element to an inner lead, a mount lead, and the like by a wire bonding apparatus.

[マウント・リード105]
マウント・リード105としては、発光素子102を配置させるものであり、ダイボンド機器などで積載するのに十分な大きさがあれば良い。また、発光素子を複数設置しマウント・リードを発光素子の共通電極として利用する場合においては、十分な電気伝導性とボンディングワイヤー等との接続性が求められる。また、マウント・リード上のカップ内に発光素子を配置すると共に蛍光体を内部に充填させる場合は、近接して配置させた別の発光ダイオードからの光により疑似点灯することを防止することができる。
[Mount lead 105]
As the mount lead 105, the light emitting element 102 is disposed, and it is sufficient that the mount lead 105 has a size sufficient to be stacked by a die bond device or the like. Further, when a plurality of light emitting elements are installed and the mount lead is used as a common electrode of the light emitting elements, sufficient electrical conductivity and connectivity with bonding wires and the like are required. Further, when the light emitting element is arranged in the cup on the mount lead and the phosphor is filled inside, it is possible to prevent the pseudo lighting by the light from another light emitting diode arranged in the vicinity. .

発光素子102とマウント・リード105のカップとの接着は熱硬化性樹脂などによって行うことができる。具体的には、エポキシ樹脂、アクリル樹脂や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などによりマウント・リードと接着させると共に電気的に接続させるためにはAgペースト、カーボンペースト、金属バンプ等を用いることができる。さらに、発光ダイオードの光利用効率を向上させるために発光素子が配置されるマウント・リードの表面を鏡面状とし、表面に反射機能を持たせても良い。この場合の表面粗さは、0.1S以上0.8S以下が好ましい。また、マウント・リードの具体的な電気抵抗としては300μΩ−cm以下が好ましく、より好ましくは、3μΩ−cm以下である。また、マウント・リード上に複数の発光素子を積置する場合は、発光素子からの発熱量が多くなるため熱伝導度がよいことが求められる。具体的には、0.01cal/(s)(cm)(℃/cm)以上が好ましくより好ましくは 0.5cal/(s)(cm)(℃/cm)以上である。これらの条件を満たす材料としては、鉄、銅、鉄入り銅、錫入り銅、メタライズパターン付きセラミック等が挙げられる。 Adhesion between the light emitting element 102 and the cup of the mount lead 105 can be performed by a thermosetting resin or the like. Specifically, an epoxy resin, an acrylic resin, an imide resin, etc. are mentioned. In addition, Ag paste, carbon paste, metal bumps, or the like can be used for bonding and electrical connection to the mount lead by a face-down light emitting element or the like. Further, in order to improve the light utilization efficiency of the light emitting diode, the surface of the mount lead on which the light emitting element is arranged may be a mirror surface, and the surface may have a reflecting function. In this case, the surface roughness is preferably 0.1 S or more and 0.8 S or less. The specific electric resistance of the mount lead is preferably 300 μΩ-cm or less, more preferably 3 μΩ-cm or less. In addition, when a plurality of light emitting elements are stacked on the mount lead, heat generation from the light emitting elements is required to be high, so that thermal conductivity is required. Specifically, more preferably preferably 0.01cal / (s) (cm 2 ) (℃ / cm) or more is 0.5cal / (s) (cm 2 ) (℃ / cm) or more. Examples of materials that satisfy these conditions include iron, copper, iron-containing copper, tin-containing copper, and ceramic with a metallized pattern.

[インナー・リード106]
インナー・リード106としては、マウント・リード105上に配置された発光素子102と接続された導電性ワイヤー103との接続を図るものである。マウント・リード上に複数の発光素子を設けた場合は、各導電性ワイヤー同士が接触しないよう配置できる構成とする必要がある。具体的には、マウント・リードから離れるに従って、インナー・リードのワイヤーボンディングさせる端面の面積を大きくすることなどによってマウント・リードからより離れたインナー・リードと接続させる導電性ワイヤーの接触を防ぐことができる。導電性ワイヤーとの接続端面の粗さは、密着性を考慮して1.6S以上10S以下が好ましい。インナー・リードの先端部を種々の形状に形成させるためには、あらかじめリードフレームの形状を型枠で決めて打ち抜き形成させてもよく、あるいは全てのインナー・リードを形成させた後にインナー・リード上部の一部を削ることによって形成させても良い。さらには、インナー・リードを打ち抜き形成後、端面方向から加圧することにより所望の端面の面積と端面高さを同時に形成させることもできる。
[Inner lead 106]
The inner lead 106 is intended to be connected to the conductive wire 103 connected to the light emitting element 102 arranged on the mount lead 105. In the case where a plurality of light emitting elements are provided on the mount lead, it is necessary that the conductive wires can be arranged so as not to contact each other. Specifically, as the distance from the mount lead increases, the area of the end surface of the inner lead that is wire-bonded increases to prevent contact of the conductive wire that is connected to the inner lead that is further away from the mount lead. it can. The roughness of the connecting end surface with the conductive wire is preferably 1.6 S or more and 10 S or less in consideration of adhesion. In order to form the tip of the inner lead in various shapes, the shape of the lead frame may be determined in advance by the mold, and it may be punched or formed, or after all the inner leads are formed, the upper part of the inner lead You may form by shaving a part of. Furthermore, after punching and forming the inner lead, it is possible to simultaneously form the desired end face area and end face height by applying pressure from the end face direction.

インナー・リードは、導電性ワイヤーであるボンディングワイヤー等との接続性及び電気伝導性が良いことが求められる。具体的な電気抵抗としては、300μΩ−cm以下が好ましく、より好ましくは3μΩ−cm以下である。これらの条件を満たす材料としては、鉄、銅、鉄入り銅、錫入り銅及び銅、金、銀をメッキしたアルミニウム、鉄、銅等が挙げられる。   The inner lead is required to have good connectivity and electrical conductivity with a bonding wire or the like that is a conductive wire. The specific electric resistance is preferably 300 μΩ-cm or less, more preferably 3 μΩ-cm or less. Examples of materials that satisfy these conditions include iron, copper, iron-containing copper, tin-containing copper and copper, gold, silver plated aluminum, iron, copper, and the like.

[コーティング部101]
コーティング部101とは、モールド部材104とは別にマウント・リードのカップに設けられるものであり発光素子の発光を変換する蛍光体が含有されるものである。コーティング部の具体的材料としては、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、シリコーンなどの耐候性に優れた透明樹脂や、耐光性に優れたシリカゾル、硝子などの透光性無機材料が好適に用いられる。ここで特に、酸化珪素や酸化アルミニウムを具体的材料とするコーティング部は、エチルシリケートやアルミニウムアルコレートのような金属アルコキシドに蛍光体を含有させた溶液をカップ内に充填後、焼結・乾燥させることにより形成される。また、蛍光体と共に拡散剤を含有させても良い。具体的な拡散剤としては、チタン酸バリウム、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化珪素、二酸化珪素等が好適に用いられる。
[Coating part 101]
The coating portion 101 is provided on the mount lead cup separately from the mold member 104 and contains a phosphor that converts the light emission of the light emitting element. As a specific material for the coating portion, a transparent resin having excellent weather resistance such as epoxy resin, urea resin, and silicone, and a light-transmitting inorganic material such as silica sol and glass having excellent light resistance are preferably used. Here, in particular, the coating portion using silicon oxide or aluminum oxide as a specific material is filled with a solution containing a phosphor in a metal alkoxide such as ethyl silicate or aluminum alcoholate, and then sintered and dried. Is formed. Moreover, you may contain a diffusing agent with fluorescent substance. As a specific diffusing agent, barium titanate, titanium oxide, aluminum oxide, silicon oxide, silicon dioxide or the like is preferably used.

[モールド部材104]
モールド部材104は、発光ダイオードの使用用途に応じて発光素子102、導電性ワイヤー103、蛍光体が含有されたコーティング部101などを外部から保護するために設けることができる。モールド部材は、一般には樹脂を用いて形成させることができる。また、蛍光体を含有させることによって視野角を増やすことができるが、樹脂モールドに拡散剤を含有させることによって発光素子102からの指向性を緩和させ視野角をさらに増やすことができる。更にまた、モールド部材104を所望の形状にすることによって発光素子からの発光を集束させたり拡散させたりするレンズ効果を持たせることができる。従って、モールド部材104は複数積層した構造でもよい。具体的には、凸レンズ形状、凹レンズ形状さらには、発光観測面から見て楕円形状やそれらを複数組み合わせた物である。モールド部材104の具体的材料としては、主としてエポキシ樹脂、ユリア樹脂、シリコーン樹脂などの耐候性に優れた透明樹脂や硝子などが好適に用いられる。また、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、酸化珪素、二酸化珪素等が好適に用いられる。さらに、拡散剤に加えてモールド部材中にも蛍光体を含有させることもできる。したがって、蛍光体はモールド部材中に含有させてもそれ以外のコーティング部などに含有させて用いてもよい。また、コーティング部を蛍光体が含有された樹脂、モールド部材を硝子などに変えた異なる部材を用いて形成させても良い。この場合、生産性良くより水分などの影響が少ない発光装置とすることができる。また、屈折率を考慮してモールド部材とコーティング部とを同じ部材を用いて形成させても良い。モールド部材に拡散剤や着色剤を含有させることは、発光観測面側から見た蛍光体の着色を隠すことができる。なお、蛍光体の着色とは、蛍光体が強い外光からの光のうち、青色成分を吸収し発光する。そのため黄色に着色しているように見えることである。特に、凸レンズ形状などモールド部材の形状によっては、着色部が拡大されて見えることがある。このような着色は、意匠上など好ましくない場合がある。モールド部材に含有された拡散剤は、モールド部材を乳白色に着色剤は所望の色に着色することで着色を見えなくさせることができる。したがって、このような発光観測面側から蛍光体の色が観測されることはない。
[Mold member 104]
The mold member 104 can be provided to protect the light emitting element 102, the conductive wire 103, the coating portion 101 containing the phosphor, and the like from the outside according to the use application of the light emitting diode. In general, the mold member can be formed using a resin. In addition, the viewing angle can be increased by containing the phosphor, but by adding a diffusing agent to the resin mold, the directivity from the light emitting element 102 can be relaxed and the viewing angle can be further increased. Furthermore, by forming the mold member 104 in a desired shape, it is possible to have a lens effect that focuses or diffuses light emitted from the light emitting element. Accordingly, a plurality of mold members 104 may be stacked. Specifically, a convex lens shape, a concave lens shape, an elliptical shape as viewed from the light emission observation surface, or a combination of them. As a specific material of the mold member 104, a transparent resin or glass having excellent weather resistance such as an epoxy resin, a urea resin, or a silicone resin is preferably used. As the diffusing agent, barium titanate, titanium oxide, aluminum oxide, silicon oxide, silicon dioxide, or the like is preferably used. Furthermore, in addition to the diffusing agent, a phosphor can also be contained in the mold member. Therefore, the phosphor may be contained in the mold member or may be contained in other coating portions. Alternatively, the coating portion may be formed using a resin containing a phosphor, and a different member obtained by replacing the mold member with glass or the like. In this case, a light-emitting device with high productivity and less influence of moisture or the like can be obtained. Further, in consideration of the refractive index, the mold member and the coating portion may be formed using the same member. Inclusion of a diffusing agent or a coloring agent in the mold member can hide the coloring of the phosphor viewed from the light emission observation surface side. In addition, the coloring of the phosphor means that the phosphor absorbs the blue component of the light from the strong external light and emits light. Therefore, it seems to be colored yellow. In particular, depending on the shape of the mold member such as a convex lens shape, the colored portion may appear enlarged. Such coloring may be undesirable in terms of design. The diffusing agent contained in the mold member can make the mold member invisible white by coloring the mold member milky white and the colorant in a desired color. Therefore, the color of the phosphor is not observed from such a light emission observation surface side.

また、発光素子から放出される光の主発光波長が430nm以上では、光安定化剤である紫外線吸収剤をモールド部材中に含有させた方が耐候性上より好ましい。   Further, when the main emission wavelength of light emitted from the light emitting element is 430 nm or more, it is more preferable in terms of weather resistance to contain an ultraviolet absorber as a light stabilizer in the mold member.

以上の実施形態では、YAG系蛍光体を例に説明した。
しかしながら本実施形態はこれに限定されるものではなく、例えば、青色発光素子により励起されて励起光より長波長の光を発光し、その励起スペクトルのピークが発光素子のピーク波長より長波長側にあり、かつ周囲温度が変化したときに生じる発光素子の波長変化の範囲において、長波長側が短波長側よりも励起効率が高くなっている蛍光体であれば使用することができる。
具体的には、以下のルテチウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体(以下、「LAG系蛍光体」と呼ぶことがある。)、KSFと略称で呼ばれるKSiF:Mn蛍光体等を用いることができる。
In the above embodiment, the YAG phosphor has been described as an example.
However, the present embodiment is not limited to this. For example, the light emitted from the blue light emitting element emits light having a longer wavelength than the excitation light, and the peak of the excitation spectrum is longer than the peak wavelength of the light emitting element. In addition, any phosphor can be used as long as the excitation efficiency is higher on the long wavelength side than on the short wavelength side in the range of the wavelength change of the light emitting element that occurs when the ambient temperature changes.
Specifically, the following lutetium / aluminum / garnet phosphors (hereinafter sometimes referred to as “LAG phosphors”), K 2 SiF 6 : Mn phosphors, abbreviated as KSF, and the like are used. it can.

(ルテチウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体)
ルテチウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体とは、一般式(Lu1−a−b(Al1−cGa12(但し、RはCeを必須とする少なくとも1種以上の希土類元素である。MはSc、Y、La、Gdから選択される少なくとも1種の元素であり、0.0001≦a≦0.5、0≦b≦0.5、0.0001≦a+b<1、0≦c≦0.8である。)で表される蛍光体である。例えば、組成式が(Lu0.99Ce0.01Al12、(Lu0.90Ce0.10Al12、(Lu0.99Ce0.01(Al0.5Ga0.512で表される蛍光体である。
図3に、ルテチウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体の励起スペクトルの一例を示す。
(Lutetium / Aluminum / Garnet phosphor)
The lutetium / aluminum / garnet phosphor is a general formula (Lu 1-ab R a M b ) 3 (Al 1-c Ga c ) 5 O 12 (provided that R is at least one element in which Ce is essential). The above rare earth elements, M is at least one element selected from Sc, Y, La, and Gd, and 0.0001 ≦ a ≦ 0.5, 0 ≦ b ≦ 0.5, 0.0001 ≦ a + b <1, 0 ≦ c ≦ 0.8.) For example, the composition formula is (Lu 0.99 Ce 0.01 ) 3 Al 5 O 12 , (Lu 0.90 Ce 0.10 ) 3 Al 5 O 12 , (Lu 0.99 Ce 0.01 ) 3 (Al a phosphor represented by 0.5 Ga 0.5) 5 O 12.
FIG. 3 shows an example of an excitation spectrum of a lutetium / aluminum / garnet phosphor.

ルテチウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体は、次のようにして得られる。蛍光体原料として、ルテチウム化合物、希土類元素Rの化合物、希土類元素Mの化合物、アルミニウム化合物及びガリウム化合物を用い、各化合物について前記一般式の割合になるように秤取し、混合するか、又はこれら蛍光体原料にフラックスを加えて混合し、原料混合物を得る。この原料混合物をルツボに充填後、還元性雰囲気中、1200〜1600℃で焼成し、冷却後、分散処理することにより、前記一般式で表される本実施形態に係る蛍光体を得る。   The lutetium / aluminum / garnet phosphor is obtained as follows. As a phosphor raw material, a lutetium compound, a rare earth element R compound, a rare earth element M compound, an aluminum compound, and a gallium compound are used, and each compound is weighed so as to have the ratio of the above general formula, and mixed, or these Flux is added to the phosphor material and mixed to obtain a material mixture. After filling this raw material mixture into a crucible, it is fired at 1200 to 1600 ° C. in a reducing atmosphere, and after cooling, the phosphor according to the present embodiment represented by the above general formula is obtained by dispersion treatment.

蛍光体原料として、酸化物又は熱分解により酸化物となる炭酸塩、水酸化物等の化合物が好ましく用いられる。また、蛍光体原料として、蛍光体を構成する各金属元素を全部又は一部含む共沈物を用いることもできる。例えば、これらの元素を含む水溶液にアルカリ、炭酸塩等の水溶液を加えると共沈物が得られるが、これを乾燥又は熱分解して用いることができる。また、フラックスとしてはフッ化物、ホウ酸塩等が好ましく、蛍光体原料100重量部に対し0.01〜1.0重量部の範囲で添加する。焼成雰囲気は、付活剤のセリウムが酸化されない還元性雰囲気が好ましい。水素濃度が3.0体積%以下の水素・窒素の混合ガス雰囲気がより好ましい。焼成温度は1200〜1600℃が好ましく、目的の中心粒径の蛍光体を得ることができる。より好ましくは1300〜1500℃である。   As the phosphor raw material, an oxide or a compound such as a carbonate or hydroxide that becomes an oxide by thermal decomposition is preferably used. Moreover, the coprecipitate which contains all or one part of each metal element which comprises a fluorescent substance can also be used as a fluorescent substance raw material. For example, when an aqueous solution such as alkali or carbonate is added to an aqueous solution containing these elements, a coprecipitate can be obtained, which can be used after being dried or thermally decomposed. Moreover, as a flux, a fluoride, a borate, etc. are preferable, and it adds in 0.01-1.0 weight part with respect to 100 weight part of fluorescent substance raw materials. The firing atmosphere is preferably a reducing atmosphere in which the activator cerium is not oxidized. A mixed gas atmosphere of hydrogen and nitrogen having a hydrogen concentration of 3.0% by volume or less is more preferable. The firing temperature is preferably 1200 to 1600 ° C., and a phosphor having a target center particle diameter can be obtained. More preferably, it is 1300-1500 degreeC.

前記一般式において、Rは付活剤であり、Ceを必須とする少なくとも1種以上の希土類元素であって、具体的には、Ce、La、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lrである。RはCeのみでもよいが、CeとCe以外の希土類元素から選ばれる少なくとも1種以上の元素とを含んでいてもよい。Ce以外の希土類元素は、共付活剤として作用するためである。ここで、Rには、CeがR全量に対し70mol%以上含有されていることが好ましい。a値(R量)は、0.0001≦a≦0.5が好ましく、0.0001未満では発光輝度が低下し、0.5を越えても濃度消光によって発光輝度が低下する。より好ましくは、0.001≦a≦0.4、さらに好ましくは、0.005≦a≦0.2である。b値(M量)は、0≦b≦0.5が好ましく、より好ましくは0≦b≦0.4であり、さらに好ましくは0≦b≦0.3である。例えば、MがYの場合、b値が0.5を越えると長波長紫外線〜短波長可視光、特に360〜410nm励起による発光輝度が非常に低下してしまう。c値(Ga量)は、0≦c≦0.8が好ましく、より好ましくは0≦c≦0.5であり、さらに好ましくは0≦c≦0.3である。c値が0.8を越えると発光波長は短波長にシフトし、発光輝度が低下する。   In the above general formula, R is an activator, and is at least one or more rare earth elements essential to Ce, specifically, Ce, La, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, and Lr. R may be Ce alone, but may contain Ce and at least one element selected from rare earth elements other than Ce. This is because rare earth elements other than Ce act as coactivators. Here, it is preferable that Ce contains 70 mol% or more of Ce with respect to the total amount of R. The a value (R amount) is preferably 0.0001 ≦ a ≦ 0.5. If the value is less than 0.0001, the light emission luminance is lowered, and if it exceeds 0.5, the light emission luminance is lowered by concentration quenching. More preferably, 0.001 ≦ a ≦ 0.4, and still more preferably 0.005 ≦ a ≦ 0.2. The b value (M amount) is preferably 0 ≦ b ≦ 0.5, more preferably 0 ≦ b ≦ 0.4, and still more preferably 0 ≦ b ≦ 0.3. For example, when M is Y and the b value exceeds 0.5, the emission luminance due to excitation of long-wavelength ultraviolet light to short-wavelength visible light, particularly 360 to 410 nm is extremely lowered. The c value (Ga content) is preferably 0 ≦ c ≦ 0.8, more preferably 0 ≦ c ≦ 0.5, and still more preferably 0 ≦ c ≦ 0.3. When the c value exceeds 0.8, the emission wavelength shifts to a short wavelength, and the emission luminance decreases.

LAG系蛍光体の中心粒径は1〜100μmの範囲が好ましく、より好ましくは5〜50μmの範囲であり、さらに好ましくは5〜15μmの範囲である。1μmより小さい蛍光体は、凝集体を形成しやすい傾向にある。これに対し、5〜50μmの粒径範囲の蛍光体は、光の吸収率及び変換効率が高く、光変換部材も形成しやすい。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、発光装置の量産性も向上する。また、前記中心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く、頻度値は20%〜50%が好ましい。このように粒径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 center particle size of the LAG phosphor is preferably in the range of 1 to 100 μm, more preferably in the range of 5 to 50 μm, and still more preferably in the range of 5 to 15 μm. Phosphors smaller than 1 μm tend to form aggregates. On the other hand, the phosphor having a particle size in the range of 5 to 50 μm has high light absorptivity and conversion efficiency, and easily forms a light conversion member. As described above, the mass productivity of the light-emitting device is improved by including a phosphor having a large particle diameter and having optically excellent characteristics. Moreover, it is preferable that the phosphor having the central particle size value is contained frequently, and the frequency value is preferably 20% to 50%. By using a phosphor having a small variation in particle size in this way, a light emitting device having a favorable color tone with more suppressed color unevenness can be obtained.

ルテチウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体は300nm〜550nmの波長域の紫外線又は可視光により効率よく励起され発光することから、光変換部材に含有される蛍光体として有効に利用することができる。さらに、組成式の異なる複数種のLAG系蛍光体、又はLAG系蛍光体を他の蛍光体とともに用いることにより、発光装置の発光色を種々変化させることができる。半導体発光素子からの青色系の発光と、前記発光を吸収し黄色系の発光する蛍光体からの発光との混色により、白色系の混色光を発光する従来の発光装置は、発光素子からの光の一部を透過させて利用するため、構造自体を簡略化できると共に出力向上を行いやすいという利点がある。その一方、前記発光装置は、2色の混色による発光であるため、演色性が十分でなく、改良が求められている。そこで、LAG系蛍光体を利用して白色系の混色光を発する発光装置は、従来の発光装置と比較してその演色性を向上させることができる。また、LAG系蛍光体は、YAG系蛍光体と比較して温度特性に優れるため、劣化、色ずれの少ない発光装置を得ることができる。   Since the lutetium / aluminum / garnet phosphor is efficiently excited and emitted by ultraviolet rays or visible light in the wavelength region of 300 nm to 550 nm, it can be effectively used as a phosphor contained in the light conversion member. Furthermore, by using a plurality of types of LAG phosphors having different composition formulas or LAG phosphors together with other phosphors, the emission color of the light emitting device can be variously changed. A conventional light emitting device that emits white mixed light by mixing the blue light emitted from the semiconductor light emitting element and the light emitted from the phosphor emitting yellow light by absorbing the light emitted from the light emitting element. Since part of the light is used through transmission, there is an advantage that the structure itself can be simplified and the output can be easily improved. On the other hand, since the light emitting device emits light by mixing two colors, the color rendering property is not sufficient, and improvement is required. Therefore, a light emitting device that emits white color mixed light using a LAG phosphor can improve its color rendering as compared with a conventional light emitting device. In addition, since the LAG phosphor has excellent temperature characteristics as compared with the YAG phosphor, a light emitting device with little deterioration and color shift can be obtained.

(KSiF:Mn蛍光体)
SiF:Mn蛍光体とは、一般式がK(Si1-xMn)F(但し、xは、0.01<x<0.2であり、Siの一部をTi、Zr、Hfの第4族元素及びC、Ge、Snの第14族元素で置換することもできる。)で表される蛍光体である。例えば、組成式がK(Si0.95Mn0.05)Fで表される蛍光体である。
(K 2 SiF 6 : Mn phosphor)
The K 2 SiF 6 : Mn phosphor has the general formula K 2 (Si 1-x Mn x ) F 6 (where x is 0.01 <x <0.2, and part of Si is Ti , Zr, and Hf group 4 elements and C, Ge, and Sn group 14 elements). For example, it is a phosphor whose composition formula is represented by K 2 (Si 0.95 Mn 0.05 ) F 6 .

(KSiF:Mn蛍光体)
SiF:Mn蛍光体は、次のようにして得られる。前記の一般式の割合になるように、フッ化水素酸にフッ化水素カリウムを溶解させた溶液(溶液A)とフッ化水素酸にヘキサフルオロマンガン酸カリウムを溶解させた溶液にヘキサフルオロケイ酸水溶液を添加した混合溶液(溶液B)を調整し、A液とB液を混合することで得られた沈殿物を分離、洗浄、乾燥することにより、前記一般式で表される蛍光体を得る。
(K 2 SiF 6 : Mn phosphor)
The K 2 SiF 6 : Mn phosphor is obtained as follows. Hexafluorosilicic acid is added to a solution in which potassium hydrogen fluoride is dissolved in hydrofluoric acid (solution A) and a solution in which potassium hexafluoromanganate is dissolved in hydrofluoric acid so that the ratio of the above general formula is obtained. The phosphor represented by the above general formula is obtained by adjusting a mixed solution (solution B) to which an aqueous solution is added, and separating, washing, and drying the precipitate obtained by mixing the liquid A and the liquid B. .

実施例1.
実施例1として、励起スペクトルのピークが447nmであるYAG系蛍光体を用いて、図1に示す構造の発光装置1、2、3を作製した。実施例1のYAG系蛍光体は、Y2.9Ce0.1Al512であり、図5に示す励起スペクトルを有している。発光素子として、窒化物半導体を用いた発光ダイオードを用い、発光スペクトルのピークをそれぞれ434nm(発光装置1)、438nm(発光装置2)、441nm(発光装置3)に設定した。
また、比較例として、励起スペクトルのピークが447nmである実施例と同じYAG系蛍光体を用い、発光素子として発光スペクトルのピークをそれぞれ447nm(比較例1)、450nm(比較例2)、453nm(比較例3)に設定した3種類の比較例を作製した。
その結果を表1に示す。
Example 1.
As Example 1, the light emitting devices 1, 2, and 3 having the structure shown in FIG. 1 were fabricated using a YAG phosphor having an excitation spectrum peak of 447 nm. The YAG phosphor of Example 1 is Y 2.9 Ce 0.1 Al 5 O 12 and has the excitation spectrum shown in FIG. A light emitting diode using a nitride semiconductor was used as the light emitting element, and the peak of the emission spectrum was set to 434 nm (light emitting device 1), 438 nm (light emitting device 2), and 441 nm (light emitting device 3), respectively.
In addition, as a comparative example, the same YAG phosphor as that of the example having an excitation spectrum peak of 447 nm was used, and the emission spectrum peak of the light emitting element was 447 nm (Comparative Example 1), 450 nm (Comparative Example 2), and 453 nm ( Three types of comparative examples set in Comparative Example 3) were produced.
The results are shown in Table 1.

Figure 2017011098
Figure 2017011098

発光装置1の発光素子は周囲温度が25℃のとき434nmのピーク波長を有しており、周囲温度が高くなるにしたがってピーク波長が長波長側にシフトし、周囲温度が150℃になると440nmになる。また、実施例1のYAG系蛍光体の励起スペクトルは、励起波長が434nmから440nmの範囲では励起波長が高いほど励起効率が高くなる。したがって、周囲温度が上昇するにしたがってYAG系蛍光体は発光素子からの光を多く吸収するようになり、光度が高くなる。これにより、YAG系蛍光体自体は黄色味が強くなり、発光素子は青から緑色方向に色度座標上でシフトする。
その傾向が図6に示す色度図に現れている。
The light-emitting element of the light-emitting device 1 has a peak wavelength of 434 nm when the ambient temperature is 25 ° C., and the peak wavelength shifts to the longer wavelength side as the ambient temperature increases, and reaches 440 nm when the ambient temperature reaches 150 ° C. Become. Further, the excitation spectrum of the YAG phosphor of Example 1 has higher excitation efficiency as the excitation wavelength is higher in the range of the excitation wavelength from 434 nm to 440 nm. Therefore, as the ambient temperature rises, the YAG phosphor absorbs more light from the light emitting element, and the luminous intensity increases. As a result, the YAG phosphor itself has a strong yellow tint, and the light emitting element shifts from blue to green on the chromaticity coordinates.
This tendency appears in the chromaticity diagram shown in FIG.

一方、例えば、比較例については、例えば、比較例5の例で説明すると次のようになる。
比較例5では、発光素子は周囲温度が25℃のとき450nmのピーク波長を有しているが、周囲温度が高くなるにしたがって長波長側にピーク波長がシフトし、周囲温度が150℃になると発光素子の発光スペクトルのピーク波長は457nmになる。
これに対して、YAG系蛍光体の励起スペクトルにおいて、450nmから457nmの範囲では励起効率はピーク波長が長いほど励起効率は低くなる。
したがって、発光素子の波長が変化する範囲である450nmから457nmの範囲では発光素子のピーク波長が長くなるほど発光素子からの光の吸収が少なくなり(反射が多くなり)、光度が下がる。これにより、YAG系蛍光体自体は黄色味が弱くなり、発光素子の発光色は青から緑色方向に色度座標上をシフトする。
このように、比較例では、YAG系蛍光体自体は黄色味が弱くなることに加え、発光素子の発光色が緑色方向にシフトするので、色ずれが、比較例の方が大きくなる。
On the other hand, for example, the comparative example will be described as follows in the example of the comparative example 5, for example.
In Comparative Example 5, the light-emitting element has a peak wavelength of 450 nm when the ambient temperature is 25 ° C., but when the ambient temperature increases, the peak wavelength shifts to the longer wavelength side, and the ambient temperature becomes 150 ° C. The peak wavelength of the emission spectrum of the light emitting element is 457 nm.
On the other hand, in the excitation spectrum of the YAG phosphor, the excitation efficiency becomes lower as the peak wavelength is longer in the range from 450 nm to 457 nm.
Therefore, in the range of 450 nm to 457 nm in which the wavelength of the light emitting element changes, the longer the peak wavelength of the light emitting element is, the less light is absorbed from the light emitting element (the more the reflection is), and the light intensity is reduced. Thereby, the yellow color of the YAG phosphor itself is weakened, and the emission color of the light emitting element shifts on the chromaticity coordinates from blue to green.
As described above, in the comparative example, the YAG phosphor itself has a yellowish color, and the emission color of the light emitting element shifts in the green direction. Therefore, the color shift is larger in the comparative example.

具体的には、本実施形態にかかる実施例1の発光装置1〜3では、25℃〜150℃に周囲温度が変化したときに、色度図上の移動距離が0.02以下であるのに対して、比較例1〜3の発光装置では、色度図上の移動距離が0.02を越えている。
また、本実施形態にかかる実施例1の発光装置1〜3では、25℃〜150℃に周囲温度が変化したときに、色温度の変化量が600以下であるのに対して、比較例1〜3の発光装置では、600を越えている。
さらに、25℃の光度を基準にしたときの150℃の光度の相対値についても実施例の発光装置の方が比較例の発光装置より大きくなっている。
Specifically, in the light emitting devices 1 to 3 of Example 1 according to the present embodiment, when the ambient temperature changes from 25 ° C. to 150 ° C., the moving distance on the chromaticity diagram is 0.02 or less. On the other hand, in the light emitting devices of Comparative Examples 1 to 3, the moving distance on the chromaticity diagram exceeds 0.02.
Further, in the light emitting devices 1 to 3 of Example 1 according to the present embodiment, when the ambient temperature changes from 25 ° C. to 150 ° C., the change amount of the color temperature is 600 or less, whereas Comparative Example 1 In the light emitting devices of ˜3, it exceeds 600.
Further, the light emitting device of the example is larger than the light emitting device of the comparative example with respect to the relative value of the light intensity of 150 ° C. with reference to the light intensity of 25 ° C.

この発光装置は、例えば、店頭のディスプレイ用の照明、医療現場用の照明などの蛍光ランプ、液晶ディスプレイのバックライト光源などにも応用することができる。   This light-emitting device can be applied to, for example, fluorescent lamps for storefront display lighting, medical field lighting, and backlight light sources for liquid crystal displays.

100・・・発光装置
101・・・コーティング部
102・・・発光素子
103・・・ワイヤー
104・・・モールド部材
105・・・マウント・リード
106・・・インナー・リード
107・・・蛍光体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Light-emitting device 101 ... Coating part 102 ... Light-emitting element 103 ... Wire 104 ... Mold member 105 ... Mount lead 106 ... Inner lead 107 ... Phosphor

Claims (9)

発光素子と、前記発光素子からの光の少なくとも一部を吸収して異なる波長の光を発する第1の蛍光体と、を有し、
前記発光素子は、周囲温度が上昇するにしたがって、前記発光素子が持つ発光スペクトルのピーク波長が長波長側に移行されるものであり、
前記発光素子が持つ発光スペクトルのピーク波長が、前記第1の蛍光体が持つ励起スペクトルのピーク波長よりも短波長側にあり、
前記発光素子の周囲温度が変化したときに生じる波長変化の範囲において、前記波長変化の範囲の長波長側が短波長側よりも前記第1の蛍光体の励起効率が高くなっている発光装置。
A light emitting element, and a first phosphor that absorbs at least part of light from the light emitting element and emits light of a different wavelength,
The light emitting element, as the ambient temperature rises, the peak wavelength of the emission spectrum of the light emitting element is shifted to the long wavelength side,
The peak wavelength of the emission spectrum of the light emitting element is on the shorter wavelength side than the peak wavelength of the excitation spectrum of the first phosphor,
In the range of wavelength change that occurs when the ambient temperature of the light emitting element changes, the light emitting device in which the excitation efficiency of the first phosphor is higher on the long wavelength side of the wavelength change range than on the short wavelength side.
前記発光素子が持つ発光スペクトルのピーク波長は、周囲温度が25℃から150℃に上昇するにしたがって、5〜20nm変化する請求項1に記載の発光装置。   2. The light emitting device according to claim 1, wherein a peak wavelength of an emission spectrum of the light emitting element changes by 5 to 20 nm as the ambient temperature increases from 25 ° C. to 150 ° C. 3. 前記第1の蛍光体は、YとAlを含み、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イットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体を含む請求項1又は2に記載の発光装置。   3. The light emitting device according to claim 1, wherein the first phosphor includes Y and Al, and includes an yttrium / aluminum / garnet phosphor activated by at least one element selected from rare earth elements. 前記第1の蛍光体は、さらに、Lu、Sc、La、Gd、Tb、Eu及びSmから選択された少なくとも一種の元素と、Ga及びInから選択された一種の元素とを含む請求項3に記載の発光装置。   The first phosphor further includes at least one element selected from Lu, Sc, La, Gd, Tb, Eu, and Sm, and one element selected from Ga and In. The light-emitting device of description. 前記第1の蛍光体は、(YGd1−z(AlGa1−x12:Ce(但し、0<z≦1、0<x≦1である)である請求項1乃至4のいずれか一項に記載の発光装置。 The first phosphor, (Y z Gd 1-z ) 3 (Al x Ga 1-x) 5 O 12: a Ce (provided that 0 <z ≦ 1,0 <x ≦ 1) according Item 5. The light emitting device according to any one of Items 1 to 4. 前記第1の蛍光体を、第2の蛍光体で覆っている請求項1乃至5のいずれか一項に記載の発光装置。   The light emitting device according to any one of claims 1 to 5, wherein the first phosphor is covered with a second phosphor. 前記周囲温度が25℃から150度に変化したときに生じる色度図上移動距離が0.02以下である請求項1乃至6のいずれか一項に記載の発光装置。   The light emitting device according to any one of claims 1 to 6, wherein a moving distance on the chromaticity diagram generated when the ambient temperature is changed from 25 ° C to 150 ° C is 0.02 or less. 前記周囲温度が25℃から150度に変化したときに生じる色温度変化量が600以下である請求項1乃至7のいずれか一項に記載の発光装置。   The light emitting device according to any one of claims 1 to 7, wherein an amount of change in color temperature that occurs when the ambient temperature changes from 25 ° C to 150 degrees is 600 or less. 前記周囲温度が25℃から150度に変化したときに生じる150℃光度は、25℃時に対する相対光度で0.67より大きい請求項1乃至8のいずれか一項に記載の発光装置。   9. The light emitting device according to claim 1, wherein the 150 ° C. luminous intensity generated when the ambient temperature changes from 25 ° C. to 150 ° C. is greater than 0.67 in terms of relative luminous intensity with respect to 25 ° C. 9.
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