JP5157029B2 - Light emitting device using phosphor - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は信号灯、照明、ディスプレイ、インジケータや各種光源などに使用可能な発光装置に係わり、特に半導体発光素子と蛍光体とを有し白色などが発光可能な発光装置を提供することにある。
【0002】
【従来技術】
今日、光源として半導体発光素子を用いた発光ダイオード(LED)やレーザダイオード(LD)が開発されている。半導体発光素子は、低電圧駆動、小型、軽量、薄型、長寿命で信頼性が高く、低消費電力という長所を生かして、ディスプレイやバックライト、インジケーターなど種々の光源として電球や冷陰極管の一部を代換えしつつあるものである。
【0003】
特に、紫外域から可視光の短波長側で効率よく発光可能な発光素子として窒化物半導体を用いたものが開発されている。例えば、InGaN混晶からなる窒化物半導体を活性層(発光層)とした量子井戸構造では、10カンデラ以上の高輝度を有する青色や緑色発光のLEDが開発製品化されつつある。
【0004】
また、このような半導体発光素子からの光を利用して、その光に励起されて蛍光を発する蛍光体との組合せにより白色を含めた混色表示が可能となった。例として、特開平5−152609号、特開平9−153645号、特開平10−242513号などが挙げられる。
【0005】
このような蛍光体としては、青色発光蛍光体として、BaMgAl1627:Eu、(Sr、Ca、Ba)10(POCl:Eu、緑色発光蛍光体としてBaMgAl1627:Eu、Mn、ZnGeO:Mn、赤色発光蛍光体としてYS:Euなどが挙げられる。また、これらの発光色の蛍光体を混合させることで様々な中間色が発光可能であり、照明等には特に白色系になるよう混合されて用いられている。
【0006】
また、このような蛍光体を用いた発光装置は、発光スクリーンや装飾板などにも使用されている。装飾板として用いる場合は、例えば、コンクリートやガラス等に混入されて用いられており、屋外における太陽光や室内での蛍光灯下でのディスプレイ効果と、UVランプからの長波長紫外線照射下でのディスプレイ効果により装飾効果を発揮するものである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような蛍光体を用いた発光装置において、赤色発光蛍光体であるYS:Euは、発光効率が他色の蛍光体よりも低いため、混合して白色発光を得るためには混合割合を大きくする必要がある。また、この蛍光体は希土類元素を主成分としているために高価であり、混合割合を高くすることで混合蛍光体を高価なものにしてしまう。更に、このように異なる三色の発光色を有する蛍光体を混合して白色発光を得る方法では、目標の色調を得るための混合比の調整が難しく、製造工程においても作業性が悪いという問題がある。そのため、単一で白色系発光が可能な蛍光体が望まれる。また、装飾板や光源などに利用される場合、その効果を発揮するためには、更に発光輝度の高い蛍光体が要求される。
【0008】
【課題を解決するための手段】
従って本発明者は、上記問題を解決し、発光輝度が高く、赤色系が発光可能な蛍光体や、単一で白色系が発光可能な蛍光体を用いることで輝度の高い発光装置を提供することを目的とする。すなわち本発明は、光源と、該光源からの発光スペクトルの少なくとも一部を変換する蛍光体とを有する発光装置であって、光源からの発光スペクトルは、少なくとも300nm〜430nmに発光ピーク波長を有し、蛍光体は、少なくともMg、Ca、Sr、Ba、Znから選択される一種を含むMで代表される元素と、少なくともEu、Mn、Sn、Fe、Crから選択される一種を含むM’で代表される元素とを有するリン酸塩及び/又はホウ酸塩蛍光体であることを特徴とする。これにより、発光輝度の高い発光素子とすることができる。
【0009】
また、本発明の発光装置は、蛍光体は、少なくともSrを含み、Eu及び/又はMnを含むリン酸塩蛍光体である。これにより白色系発光が可能な発光装置とすることができる。
【0010】
また、本発明の発光装置は、蛍光体は、2(M1−x、M’)O・aP・bBで表される。ただし、MはMg、Ca、Sr、Ba、Znから選択される少なくとも一種であり、M’はEu、Mn、Sn、Fe、Crから選択される少なくとも一種である。また、0.001≦x≦0.5、0≦a≦2、0≦b≦3、0.3<a+bの範囲である。これにより、広い範囲の発光色を有する発光装置とすることができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
本発明の蛍光体を用いた発光装置は、光源と、その光源からの発光スペクトルの少なくとも一部を変換する蛍光体とを有する発光装置である。特に発光スペクトルが少なくとも300nm〜430nmに発光ピークを有する光源と、この発光スペクトルの少なくとも一部を変換する蛍光体とを有しているものである。
【0012】
ここで、本発明においては、蛍光体が、少なくともMg、Ca、Sr、Ba、Znから選択される一種を含むMで代表される元素と、少なくともEu、Mn、Sn、Fe、Crから選択される一種を含むM’で代表される元素とを有するリン酸塩及び/又はホウ酸塩蛍光体であることを特徴とする。
【0013】
上記の蛍光体は、M及びM’の割合を変化させることで、発光波長を変化させることができ、赤色系〜白色系(例えば、JIS Z8110の慣用色における白色、或いは系統色名図の基本色となる白色)、更には青色系まで、様々な発光色を再現することができる。しかも、上記のように発光層からの発光スペクトルが紫外領域〜可視光領域までの広い範囲の光で励起されることから、光源からの光との混色も可能であり、更に広い範囲の波長の発光色を得ることができる。さらにこれらの中において、少なくともSrを含み、Eu及び/又はMnを含むリン酸塩蛍光体は、単独で白色系の発光が可能であるので、複数の発光色の蛍光体を用いて混色光を得る場合に比べて高輝度で安定な発光装置とすることができる。
【0014】
紫外線にて励起されて可視光を発光可能な蛍光体を用いる場合は、蛍光体からの発光色をそのまま発光色として視認させることができる。また、可視光にて励起されて可視光が発光可能な蛍光体を用いる場合は、励起源からの励起波長と蛍光体からの発光波長との混合色を視認させることができる。
【0015】
また、本発明の蛍光体は、2(M1−x、M’)O・aP・bBで表されることができる。ただし、MはMg、Ca、Sr、Ba、Znから選択される少なくとも一種であり、M’はEu、Mn、Sn、Fe、Crから選択される少なくとも一種である。また、0.001≦x≦0.5、0≦a≦2、0≦b≦3、0.3<a+bの範囲である。xは付活剤であるEu、Mn、Sn、Fe、Crから選択される少なくとも一種の元素の組成比を示すもので、0.001≦x≦0.5が好ましい。xが0.001未満では発光輝度が低下し、また、0.5を超えると濃度消沈によって十分な発光輝度が得られないので好ましくない。また、a及びbは、リン酸成分及びホウ酸成分の組成比を示すもので、0≦a≦2、0≦b≦3、0.3<a+bが好ましい。aが2を超える範囲、またbが3を超える範囲では、発光輝度の高い蛍光体が得られないので好ましくない。また、a=0、b=0でも発光は可能であるが、a=b=0では発光しない。また、0.3<a+bが好ましく、最も好ましくは、a+b=1である。これにより、発光効率の優れた蛍光体とすることができる。
【0016】
図1は、本発明に用いられる実施例1、2、5、47で得られる蛍光体の365nm励起による発光色例を示すCIE色度図である。この図から本願発明の蛍光体は、その組成比を変えることで、青色系〜白色系〜赤色系に発光スペクトルを有するように種々変化させ色調を調整することが可能であることが分かる。
【0017】
すなわち、MがSrであり、M’がEuである場合、430〜490nm付近にピークを有するEu2+の発光により発光色は青緑色を示すが、M’をMnとし、その濃度を変化させることで青色系〜白色系〜赤色系の発光色を示す。
【0018】
図4は、本発明の実施例1で得られる蛍光体の400nm励起による発光スペクトルを示し、図3は、本発明の実施例1で得られる蛍光体の励起スペクトルを示す。この図から、本発明の実施例1の蛍光体は比較的長波長域の紫外線(例えば300nm〜330nm)から、比較的短波長の可視光(例えば400nm〜430nm)で効率よく励起され、発光色は、JIS Z8110における基本色名白色の領域に含まれることが分かる。尚、この蛍光体は紫外線全域で効率よく励起されることから、短波長紫外線用蛍光体としても有効に利用することができる。
【0019】
本発明の蛍光体は、粒径としては1μm〜100μmの範囲が好ましく、より好ましくは5μm〜50μmである。更に好ましくは10μm〜30μmである。1μmよりも小さい粒径の蛍光体は、比較的凝集体を形成し易い。また、粒径範囲によって、光の吸収率及び光の変換効率が高く且つ励起波長の幅が広い。このように、光学的に優れた特徴を有する大粒径の蛍光体を用いることで、これを用いた発光装置を高輝度のものとすることができる。
【0020】
ここで粒径とは、堆積基準粒度分布曲線により得られる値である。堆積基準粒度分布曲線は、レーザ回折・散乱法により粒度分布を測定して得られるもので、具体的には気温25℃、湿度70%の環境下において、濃度が0.05%であるヘキサメタリン酸ナトリウム水溶液に蛍光体を分散させ、レーザ回折式粒度分布測定装置(SALD−2000A)により、粒径範囲0.03μm〜700μmにて測定することができる。この体積基準粒度分布曲線において積算値が50%の時の粒径値を本発明における粒径(中心粒径)とする。本発明の蛍光体の粒径は10μm〜50μmの範囲でより高輝度を示す。また、この粒径は、中心粒径付近の粒径の蛍光体が頻度高く含ま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とすることにより、発光色ムラが少なく、色調の安定した発光装置とすることができる。
【0021】
本発明の蛍光体は、次に示す方法で得ることができる。本発明の蛍光体の構成元素の酸化物若しくは熱分解により酸化物になりうる各種化合物を所定量秤量し、ボールミル等で充分に混合する。得られた混合物を坩堝に入れ、N/Hの還元雰囲気中で800〜1300℃の温度で3〜7時間焼成する。冷却後、得られた焼成品を坩堝から取り出して粉砕し、篩を通して粗大粒子等を除去する。次に純水中にて水洗して未反応の原料を除去した後、脱水し、乾燥させることで得ることができる。
【0022】
(光源)
本発明の蛍光体は、励起波長が300〜430nmである。このような励起波長の光を発光可能な光源(励起源)としては、紫外線ランプ、半導体発光素子等が挙げられる。本発明では、特に半導体発光素子を用いることで、例えば発光ダイオードやレーザダイオードなどの光源と一体化された発光装置とすることができる。
【0023】
(半導体発光素子)
本発明において半導体発光素子は、蛍光体を効率よく励起可能な発光波長を発光できる発光層を有する半導体発光素子が好ましい。このような半導体発光素子の材料として、BN、SiC、ZnSeやGaN、InGaN、InAlGaN、AlGaN、BAlGaN、BInAlGaNなど種々の半導体を挙げることができる。同様に、これらの元素に不純物元素としてSiやZnなどを含有させ発光中心とすることもできる。蛍光体を効率良く励起できる紫外領域から可視光の短波長を効率よく発光可能な発光層の材料として特に、窒化物半導体(例えば、AlやGaを含む窒化物半導体、InやGaを含む窒化物半導体としてInAlGa1−X−YN、0≦X、0≦Y、X+Y≦1)がより好適に挙げられる。In又はAlの混晶比を高くしていくと、発光波長を長波長にシフトさせることができるので、紫外領域(約365nm)から可視領域(約450nm)までの広い範囲の発光が可能である。
【0024】
また、半導体の構造としては、MIS接合、PIN接合やpn接合などを有するホモ構造、ヘテロ構造あるいはダブルへテロ構成のものが好適に挙げられる。半導体層の材料やその混晶比によって発光波長を種々選択することができる。また、半導体活性層を量子効果が生ずる薄膜に形成させた単一量子井戸構造や多重量子井戸構造とすることでより出力を向上させることもできる。
【0025】
窒化物半導体を使用した場合、半導体用基板にはサファイヤ、スピネル、SiC、Si、ZnO、GaAs、GaN等の材料が好適に用いられる。結晶性の良い窒化物半導体を量産性よく形成させるためにはサファイヤ基板を利用することが好ましい。このサファイヤ基板上にHVPE法やMOCVD法などを用いて窒化物半導体を形成させることができる。サファイア基板上にGaN、AlN、GaAIN等の低温で成長させ非単結晶となるバッファー層を形成しその上にpn接合を有する窒化物半導体を形成させる。
【0026】
窒化物半導体を使用したpn接合を有する紫外領域を効率よく発光可能な発光素子例として、バッファ層上に、サファイア基板のオリフラ面と略垂直にSiO2をストライプ状に形成する。ストライプ上にHVPE法を用いてGaNをELOG(Epitaxial Lateral Over Growth GaN)成長させる。続いて、MOCVD法により、n型窒化ガリウムで形成した第1のコンタクト層、n型窒化アルミニウム・ガリウムで形成させた第1のクラッド層、窒化インジウム・アルミニウム・ガリウムの井戸層と窒化アルミニウム・ガリウムの障壁層を複数積層させた多重量子井戸構造とされる活性層、p型窒化アルミニウム・ガリウムで形成した第2のクラッド層、p型窒化ガリウムで形成した第2のコンタクト層を順に積層させたダブルへテロ構成などの構成が挙げられる。活性層をリッジストライプ形状としガイド層で挟むと共に共振器端面を設け本発明に利用可能な半導体レーザー素子とすることもできる。
【0027】
窒化物半導体は、不純物をドープしない状態でn型導電性を示す。発光効率を向上させるなど所望のn型窒化物半導体を形成させる場合は、n型ドーパントとしてSi、Ge、Se、Te、C等を適宜導入することが好ましい。一方、p型窒化物半導体を形成させる場合は、p型ドーパントであるZn、Mg、Be、Ca、Sr、Ba等をドープさせることが好ましい。窒化物半導体は、p型ドーパントをドープしただけではp型化しにくいためp型ドーパント導入後に、炉による加熱やプラズマ照射等により低抵抗化させることが好ましい。サファイア基板をとらない場合は、第1のコンタクト層の表面までp型側からエンチングさせ各コンタクト層を露出させる。各コンタクト層上にそれぞれ電極形成後、半導体ウエハーからチップ状にカットさせることで窒化物半導体からなる発光素子を形成させることができる。
【0028】
(蛍光体を用いた発光装置)
以下、本発明の蛍光体を用いた発光装置の具体的構成について、一例として図2に示すような表面実装型の発光装置を用いて説明する。発光素子としてLEDチップは、図7に示す如き発光層として発光ピーク波長が約370nmのInGaN半導体を有する窒化物半導体素子を用いる。より具体的なLEDの素子構造としてサファイア基板上に、アンドープの窒化物半導体であるn型GaN層、Siドープのn型電極が形成されn型コンタクト層となるGaN層、アンドープの窒化物半導体であるn型GaN層、窒化物半導体であるn型AlGaN層、次に発光層を構成するInGaN層の単一量子井戸構造としてある。発光層上にはMgがドープされたp型クラッド層としてAlGaN層、Mgがドープされたp型コンタクト層であるGaN層を順次積層させた構成としてある。(なお、サファイヤ基板上には低温でGaN層を形成させバッファ層とさせてある。また、p型半導体は、成膜後400℃以上でアニールさせてある。)エッチングによりサファイア基板上の窒化物半導体に同一面側で、pn各コンタクト層表面を露出させる。各コンタクト層上に、スパッタリング法を用いて正負各台座電極をそれぞれ形成させる。
【0029】
次に、中央部に凹部有し且つ前記凹部の両側にコバール製のリード電極2が気密絶縁的3に挿入固定されたベース部とからなるコバール製パッケージ5を用いる。前記パッケージ及びリード電極の表面にはNi/Ag層が設けられている。パッケージの凹部内に、Ag−Sn合金にて上述のLEDチップをダイボンドする。このように構成することにより、発光装置の構成部材を全て無機物とすることができ、LEDチップから放出される発光が紫外領域或いは可視光の短波長領域であったとしても飛躍的に信頼性の高い発光装置が得られる。
【0030】
次に、ダイボンドされたLEDチップの各電極と、パッケージ凹部底面から露出された各リード電極とをそれぞれAgワイヤ4にて電気的導通を取る。パッケージの凹部内の水分を十分に排除した後、中央部にガラス窓部7を有するコバール製リッド6にて封止しシーム溶接を行う。ガラス窓部には、あらかじめニトロセルロース90wt%とγ−アルミナ10wt%からなるスラリーに蛍光体を含有させ、リッドの透光性窓部の背面に塗布し、220℃にて30分間加熱硬化させることにより色変換部材を構成してある。こうして形成された発光装置を発光させると白色が高輝度に発光可能な発光ダイオードとすることができる。以下、本発明の各構成について詳述する。
【0031】
本発明の発光装置において、量産性よく形成させるためには樹脂を利用して形成させることが好ましく、その主発光波長は300nm以上430nm以下が好ましく、発光素子と蛍光体との励起、発光効率をそれぞれより向上させるためには、360nm以上410nm以下がさらに好ましい。
【0032】
蛍光体の配置場所は半導体発光素子との位置関係において種々の場所に配置することができる。即ち、発光素子をダイボンドするダイボンド材料中に含有させても良いし、発光素子を被覆するモールド材料中に含有させても良い。また、半導体発光素子と間隙をおいて配置しても良いし、直接載置してもよい。
【0033】
蛍光体は有機材料である樹脂や無機材料であるガラスなど種々のバインダーにて付着させることができる。バインダーとして有機物を使用する場合、具体的材料として、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーンなどの耐候性に優れた透明樹脂が好適に用いられる。特にシリコーンを用いると信頼性に優れ且つ蛍光体の分散性を向上させることができ好ましい。
【0034】
また、バインダーとして窓部の熱膨張率と近似である無機物を使用すると、蛍光体を良好に窓部に密着させることができ好ましい。具体的方法として、沈降法やゾル−ゲル法等を用いることができる。例えば、蛍光体、シラノール(Si(OEt)OH)、及びエタノールを混合してスラリーを形成し、スラリーをノズルから吐出させた後、300℃にて3時間加熱してシラノールをSiOとし、蛍光体を所望の場所に固着させることができる。
【0035】
また、無機物である結着剤をバインダーとして用いることもできる。結着剤とは、いわゆる低融点ガラスであり、微細な粒子であり且つ紫外から可視領域のふく射線に対して吸収が少なくバインダー中にて極めて安定であることが好ましく、沈殿法により得られた細かい粒子であるアルカリ土類のほう酸塩が適している。
【0036】
また、大きい粒径を有する蛍光体を付着させる場合、融点が高くても粒子が超微粉体である結着剤、例えば、シリカ、アルミナ、あるいは沈殿法で得られる細かい粒度のアルカリ土類金属のピロりん酸塩、正りん酸塩などを使用することが好ましい。これらの結着剤は、単独、若しくは互いに混合して用いることができる。
【0037】
ここで、結着剤の塗布方法について述べる。結着剤は、結着効果を十分に高めるため、ビヒクル中に湿式粉砕してスラリー状にして結着剤スラリーとして用いることが好ましい。ビヒクルとは、有機溶媒あるいは脱イオン水に少量の粘結剤を溶解して得られる高粘度溶液である。例えば、有機溶媒である酢酸ブチルに対して粘結剤であるニトロセルロースを1wt%含有させることにより、有機系ビヒクルが得られる。
【0038】
このようにして得られた結着剤スラリーに蛍光体を含有させて塗布液を作製する。塗布液中のスラリーの添加量は、塗布液中の蛍光体質量に対してスラリー中の結着剤の総量が1〜3%wt程度とすることができる。光束維持率の低下を抑制するため、結着剤の添加量が少ない法が好ましい。このような塗布液を前記窓部の背面に塗布する。その後、温風あるいは熱風を吹き込み乾燥させる。最後に400℃〜700℃の温度でベーキングを行い、ビヒクルを飛散させることにより所望の場所に蛍光体層が結着剤にて付着される。
【0039】
(拡散剤)
更に、本発明において、蛍光体に加えて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、酸化珪素等が好適に用いられる。これによって良好な指向特性を有する発光装置が得られる。拡散剤の粒径は1nm〜5μmが好ましい。この範囲の粒径の拡散剤は、蛍光体からの光を良好に乱反射させ、大きな粒径の蛍光体を用いることにより生じやすい色ムラを抑制することができるので好ましい。一方、1nm〜1μmの拡散剤は、半導体発光素子からの光波長に対する干渉効果が低い反面、光度を低下させることなく樹脂粘度を高めることができる。これにより、ポッティング等により蛍光体含有樹脂などを配置させる場合、シリンジ内において樹脂中の蛍光体をほぼ均一に分散させその状態を維持することが可能となり、比較的取り扱いが困難である粒径の大きい蛍光体を用いた場合でも歩留まり良く生産することが可能となる。このように本発明における拡散剤は粒径範囲により作用が異なり、使用方法に合わせて選択若しくは組み合わせて用いることができる。
【0040】
(フィラー)
更に、本発明において、蛍光体に加えてフィラーを含有させても良い。具体的な材料は拡散剤と同様であるが、拡散剤と中心粒径が異なり、5μm〜100μmのものが好ましい。このような粒径のフィラーを透光性樹脂中に含有させると、光散乱作用により発光装置の色度バラツキが改善される他、透光性樹脂の耐熱衝撃性を高めることができる。これにより高温下での使用においても、半導体発光素子と外部電極とを電気的に接続しているワイヤーの断線や前記半導体発光素子底面とパッケージの凹部底面と剥離等を防止することができる信頼性の高い発光装置が得られる。更には樹脂の流動性を長時間一定に調整することが可能となり所望とする場所内に封止部材を形成することができ歩留まり良く量産することが可能となる。
また、フィラーは蛍光体と類似の粒径及び/又は形状を有することが好ましい。ここで本明細書では、類似の粒径とは、各粒子のそれぞれの中心粒径の差が20%未満の場合をいい、類似の形状とは、各粒径の真円との近似程度を表す円形度(円形度=粒子の投影面積に等しい真円の周囲長さ/粒子の投影の周囲長さ)の値の差が20%未満の場合をいう。このようなフィラーを用いることにより、蛍光体とフィラーが互いに作用し合い、樹脂中にて蛍光体を良好に分散させることができ色ムラが抑制される。
【0041】
例えば、蛍光体及びフィラーは、共に中心粒径が15μm〜50μm、より好ましくは20μm〜50μmとすることができる。このように粒径を調整することにより、各粒子間に好ましい間隔を設けて配置させることができる。これにより光の取り出し経路が確保され、フィラー混入による光度低下を抑制しつつ指向特性を改善させることができる。 以下、本発明の実施例について詳述する。
【0042】
【実施例】
(実施例1)
蛍光体として2(Sr,Eu,Mn)O・1.0Pを用いる。この蛍光体は、原料としてSrCO、Eu、MnCO、(NHPOを用い2(Sr0.96,Eu0.01,Mn0.03)O・1.0Pの組成比となるように調整、混合する(SrCO:283.4g、Eu:3.52g、MnCO:6.90g、(NHHPO:263.9g)。
【0043】
原料を秤量しボールミル等の混合機によって乾式で充分に混合する。この混合原料をSiC、石英、アルミナなどの坩堝に詰め、N/Hの還元雰囲気中にて960℃/hrで1200℃まで昇温し、恒温部1200℃で3時間焼成する。冷却後、得られた焼成品を水中で粉砕、分散し、篩を通して分離水洗し、乾燥して本発明の蛍光体を得る。
【0044】
尚、本実施例において発光輝度は、基準蛍光体との相対発光輝度を示す。基準蛍光体としては、BaMgAl1627;Eu(青色)、BaMgAl1627;Eu、Mn(緑色)、YS;Eu(赤色)を混合した混合蛍光体であり、本発明の実施例に応じた色調になるような割合で混合させてある。これを100%とし、各励起波長で同時測定して相対値を求める。
【0045】
(半導体発光素子)
発光層として発光ピークが紫外域にある365nmのGaN半導体を有する窒化物半導体素子を用いたLEDチップを作成する。より具体的にはLEDチップは、洗浄させたサファイヤ基板上にTMG(トリメチルガリウム)ガス、TMI(トリメチルインジウム)ガス、窒素ガス及びドーパントガスをキャリアガスと共に流し、MOCVD法で窒化物半導体を成膜させることにより形成させることができる。ドーパントガスとしてSiHとCpMgを切り替えることによってn型窒化物半導体やp型窒化物半導体となる層を形成させる。
【0046】
LEDチップの素子構造としてはサファイア基板上に、アンドープの窒化物半導体であるn型GaN層、Siドープのn型電極が形成されn型コンタクト層となるGaN層、アンドープの窒化物半導体であるn型GaN層、n型クラッド層となるSiが含有されたAlGaN層、次に発光層としてGaN層を積層させ、発光層上にはMgがドープされたp型クラッド層としてAlGaN層、静電耐圧を高めるGaN層、Mgがドープされたp型コンタクト層であるGaN層を順次積層させた構成としてある。(なお、サファイヤ基板上には低温でGaN層を形成させバッファ層とさせてある。また、p型半導体は、成膜後400℃以上でアニールさせてある。)
【0047】
エッチングによりサファイア基板上の窒化物半導体に同一面側で、pn各コンタクト層表面を露出させる。各コンタクト層上に、スパッタリング法を用いて正負各台座電極をそれぞれ形成させた。なお、p型窒化物半導体上の全面には金属薄膜を透光性電極として形成させた後に、透光性電極の一部に台座電極を形成させてある。出来上がった半導体ウエハーをスクライブラインを引いた後、外力により分割させ半導体発光素子であるLEDチップを形成させる。このLEDチップからはピーク波長が365nmの発光が得られる。
【0048】
一方、発光装置の筐体として中央部に凹部有し且つ凹部の両側にコバール製のリード電極が絶縁的に気密絶縁的に挿入固定されたベース部とからなるコバール製パッケージを用いる。前記パッケージ及びリード電極の表面にはNi/Ag層が設けられている。
このようにして構成されたパッケージの凹部内に、Ag−Sn合金にてLEDチップをダイボンドする。次に、ダイボンドされたLEDチップの各電極と、パッケージ凹部底面から露出された各リード電極とをそれぞれAgワイヤにて電気的導通を取る。
【0049】
上記で得られた蛍光体とSiOのフィラー或いは拡散剤をニトロセルロース90wt%とγ−アルミナ10wt%からなるスラリーに含有させ、リッドの透光性窓部の背面に塗布し、220℃にて30分間加熱硬化させることにより色変換部材を構成する。パッケージの凹部内の水分を十分に排除した後、中央部にガラス窓部を有するコバール製リッドにて前記凹部を封止しシーム溶接を行い発光装置を形成させることができる。このような発光装置の色度座標は(x,y)=(0.305,0.242)、発光輝度は125%であった。
【0050】
また、上記半導体発光素子の発光層を、GaNに換えて、井戸層を構成するAlInGaN層と井戸層よりもAl含有量が多いバリア層となるAlInGaN層を1セットとし5セット積層させた多重量子井戸構造とし、400nmの発光波長を有する半導体発光素子とし、これと上記蛍光体とからなる発光装置としたときの発光では発光輝度は176%であった。
【0051】
以下、実施例1の発光装置において、蛍光体を下記のように変更して本発明の発光装置を得る。
(実施例2)原料としてSrCO、Eu、MnCO、(NHPOを用い2(Sr0.97,Eu0.01,Mn0.02)O・1.0Pの組成比となるように調整、混合する以外は、実施例1と同様に行い、本発明の蛍光体を得る。このような蛍光体は、365nm励起では色度座標(x,y)=(0.182,0.125)とすることができ、発光輝度101%となる。また、400nm励起では発光輝度は132%となる。
【0052】
(実施例3)原料としてSrCO、Eu、MnCO、(NHPOを用い2(Sr0.97,Eu0.01,Mn0.02)O・1.0Pの組成比となるように調整、混合する以外は、実施例1と同様に行い、本発明の蛍光体を得る。このような蛍光体は、365nm励起では色度座標(x,y)=(0.235,0.186)とすることができ、発光輝度110%となる。また、400nm励起では発光輝度は154%となる。
【0053】
(実施例4)原料としてSrCO、Eu、MnCO、(NHPOを用い2(Sr0.95,Eu0.01,Mn0.04)O・1.0Pの組成比となるように調整、混合する以外は、実施例1と同様に行い、本発明の蛍光体を得る。このような蛍光体は、365nm励起では色度座標(x,y)=(0.332,0.266)とすることができ、発光輝度132%となる。また、400nm励起では発光輝度は181%となる。
【0054】
(実施例5)原料としてSrCO、Eu、MnCO、(NHPOを用い2(Sr0.94,Eu0.01,Mn0.05)O・1.0Pの組成比となるように調整、混合する以外は、実施例1と同様に行い、本発明の蛍光体を得る。このような蛍光体は、365nm励起では色度座標(x,y)=(0.357,0.301)とすることができ、発光輝度137%となる。また、400nm励起では発光輝度は190%となる。
【0055】
(実施例6)原料としてSrCO、Eu、MnCO、(NHPOを用い2(Sr0.95,Eu0.02,Mn0.03)O・1.0Pの組成比となるように調整、混合する以外は、実施例1と同様に行い、本発明の蛍光体を得る。このような蛍光体は、365nm励起では色度座標(x,y)=(0.325,0.271)とすることができ、発光輝度132%となる。また、400nm励起では発光輝度は185%となる。
【0056】
(実施例7)原料としてSrCO、Eu、MnCO、(NHPOを用い2(Sr0.94,Eu0.03,Mn0.03)O・1.0Pの組成比となるように調整、混合する以外は、実施例1と同様に行い、本発明の蛍光体を得る。このような蛍光体は、365nm励起では色度座標(x,y)=(0.345,0.311)とすることができ、発光輝度145%となる。また、400nm励起では発光輝度は201%となる。
【0057】
[2(Ca,Eu,Mn)O・1.0P
(実施例8)原料としてCaCO、Eu、MnCO、(NHPOを用い2(Ca0.96,Eu0.01,Mn0.03)O・1.0Pの組成比となるように調整、混合する以外は、実施例1と同様に行う(CaCO:192.2g、Eu:3.52g、MnCO:6.90g、(NHHPO:263.9g)。このような蛍光体は、365nm励起では色度座標(x,y)=(0.286,0.231)とすることができ、発光輝度106%となる。また、400nm励起では発光輝度は155%となる。
【0058】
(実施例9)原料としてCaCO、Eu、MnCO、(NHPOを用い2(Ca0.98,Eu0.01,Mn0.01)O・1.0Pの組成比となるように調整、混合する以外は、実施例8と同様に行う。このような蛍光体は、365nm励起では色度座標(x,y)=(0.151,0.105)とすることができ、発光輝度92%となる。また、400nm励起では発光輝度は112%となる。
【0059】
(実施例10)原料としてCaCO、Eu、MnCO、(NHPOを用い2(Ca0.97,Eu0.01,Mn0.02)O・1.0Pの組成比となるように調整、混合する以外は、実施例8と同様に行う。このような蛍光体は、365nm励起では色度座標(x,y)=(0.210,0.161)とすることができ、発光輝度98%となる。また、400nm励起では発光輝度は134%となる。
【0060】
(実施例11)原料としてCaCO、Eu、MnCO、(NHPOを用い2(Ca0.95,Eu0.01,Mn0.04)O・1.0Pの組成比となるように調整、混合する以外は、実施例8と同様に行う。このような蛍光体は、365nm励起では色度座標(x,y)=(0.307,0.260)とすることができ、発光輝度115%となる。また、400nm励起では発光輝度は152%となる。
【0061】
(実施例12)原料としてCaCO、Eu、MnCO、(NHPOを用い2(Ca0.94,Eu0.01,Mn0.05)O・1.0Pの組成比となるように調整、混合する以外は、実施例8と同様に行う。このような蛍光体は、365nm励起では色度座標(x,y)=(0.332,0.281)とすることができ、発光輝度120%となる。また、400nm励起では発光輝度は171%となる。
【0062】
(実施例13)原料としてCaCO、Eu、MnCO、(NHPOを用い2(Ca0.95,Eu0.02,Mn0.03)O・1.0Pの組成比となるように調整、混合する以外は、実施例8と同様に行う。このような蛍光体は、365nm励起では色度座標(x,y)=(0.305,0.256)とすることができ、発光輝度115%となる。また、400nm励起では発光輝度は165%となる。
【0063】
(実施例14)原料としてCaCO、Eu、MnCO、(NHPOを用い2(Ca0.94,Eu0.03,Mn0.03)O・1.0Pの組成比となるように調整、混合する以外は、実施例8と同様に行う。このような蛍光体は、365nm励起では色度座標(x,y)=(0.321,0.292)とすることができ、発光輝度127%となる。また、400nm励起では発光輝度は181%となる。
【0064】
[2(Ba,Eu,Mn)O・1.0P
(実施例15)原料としてBaCO、Eu、MnCO、(NHPOを用い2(Ba0.94,Eu0.03,Mn0.03)O・1.0Pの組成比となるように調整、混合する以外は、実施例1と同様に行う(BaCO:378.9g、Eu:10.6g、MnCO:6.90g、(NHHPO:263.9g)。このような蛍光体は、365nm励起では色度座標(x,y)=(0.182,0.105)とすることができ、発光輝度82%となる。また、400nm励起では発光輝度は101%となる。
【0065】
[2(Sr,Ba,Ca,Eu,Mn)O・1.0P
(実施例16)原料としてSrCO、BaCO、CaCO、Eu、MnCO、(NHPOを用い2(Sr0.70,Ba0.21,Ca0.05,Eu0.01,Mn0.03)O・1.0Pの組成比となるように調整、混合する以外は、実施例1と同様に行う(SrCO:206.7g、BaCO:82.9g、CaCO:10.0g、Eu:3.52g、MnCO:6.90g、(NHHPO:263.9g)。このような蛍光体は、365nm励起では色度座標(x,y)=(0.302,0.241)とすることができ、発光輝度129%となる。また、400nm励起では発光輝度は181%となる。
【0066】
(実施例17)原料としてSrCO、BaCO、CaCO、Eu、MnCO、(NHPOを用い2(Sr0.72,Ba0.21,Ca0.05,Eu0.01,Mn0.01)O・1.0Pの組成比となるように調整、混合する以外は、実施例16と同様に行う。このような蛍光体は、365nm励起では色度座標(x,y)=(0.171,0.121)とすることができ、発光輝度107%となる。また、400nm励起では発光輝度は139%となる。
【0067】
(実施例18)原料としてSrCO、BaCO、CaCO、Eu、MnCO、(NHPOを用い2(Sr0.71,Ba0.21,Ca0.05,Eu0.01,Mn0.02)O・1.0Pの組成比となるように調整、混合する以外は、実施例16と同様に行う。このような蛍光体は、365nm励起では色度座標(x,y)=(0.230,0.185)とすることができ、発光輝度113%となる。また、400nm励起では発光輝度は161%となる。
【0068】
(実施例19)原料としてSrCO、BaCO、CaCO、Eu、MnCO、(NHPOを用い2(Sr0.69,Ba0.21,Ca0.05,Eu0.01,Mn0.04)O・1.0Pの組成比となるように調整、混合する以外は、実施例16と同様に行う。このような蛍光体は、365nm励起では色度座標(x,y)=(0.325,0.261)とすることができ、発光輝度135%となる。また、400nm励起では発光輝度は191%となる。
【0069】
(実施例20)原料としてSrCO、BaCO、CaCO、Eu、MnCO、(NHPOを用い2(Sr0.68,Ba0.21,Ca0.05,Eu0.01,Mn0.05)O・1.0Pの組成比となるように調整、混合する以外は、実施例16と同様に行う。このような蛍光体は、365nm励起では色度座標(x,y)=(0.352,0.295)とすることができ、発光輝度141%となる。また、400nm励起では発光輝度は199%となる。
【0070】
(実施例21)原料としてSrCO、BaCO、CaCO、Eu、MnCO、(NHPOを用い2(Sr0.69,Ba0.21,Ca0.05,Eu0.02,Mn0.03)O・1.0Pの組成比となるように調整、混合する以外は、実施例16と同様に行う。このような蛍光体は、365nm励起では色度座標(x,y)=(0.321,0.269)とすることができ、発光輝度140%となる。また、400nm励起では発光輝度は195%となる。
【0071】
[2(Sr,Ba,Ca,Eu,Mn,Sn)O・1.0P
(実施例22)原料としてSrCO、BaCO、CaCO、Eu、MnCO、(NHPO、SnO、を用い2(Sr0.70,Ba0.20,Ca0.05,Eu0.01,Mn0.03,Sn0.01)O・1.0Pの組成比となるように調整、混合する以外は、実施例1と同様に行う。このような蛍光体は、365nm励起では色度座標(x,y)=(0.332,0.261)とすることができ、発光輝度131%となる。また、400nm励起では発光輝度は192%となる。
【0072】
[2(Sr,Ba,Ca,Eu,Mn,Fe)O・1.0P
(実施例23)原料としてSrCO、BaCO、CaCO、Eu、MnCO、(NHPO、Fe、を用い2(Sr0.70,Ba0.20,Ca0.05,Eu0.01,Mn0.03,Fe0.01)O・1.0Pの組成比となるように調整、混合する以外は、実施例1と同様に行う。このような蛍光体は、365nm励起では色度座標(x,y)=(0.329,0.270)とすることができ、発光輝度119%となる。また、400nm励起では発光輝度は163%となる。
【0073】
[2(Sr,Ba,Ca,Eu,Mn,Cr)O・1.0P
(実施例24)原料としてSrCO、BaCO、CaCO、Eu、MnCO、(NHPO、Cr、を用い2(Sr0.70,Ba0.20,Ca0.05,Eu0.01,Mn0.03,Cr0.01)O・1.0Pの組成比となるように調整、混合する以外は、実施例1と同様に行う。このような蛍光体は、365nm励起では色度座標(x,y)=(0.352,0.250)とすることができ、発光輝度127%となる。また、400nm励起では発光輝度は181%となる。
【0074】
[2(Sr,Ba,Ca,Eu,Mn, Zn)O・1.0P
(実施例25)原料としてSrCO、BaCO、CaCO、Eu、MnCO、(NHPO、ZnO、を用い2(Sr0.65,Ba0.20,Ca0.05,Eu0.01,Mn0.03,Zn0.06)O・1.0Pの組成比となるように調整、混合する以外は、実施例1と同様に行う。このような蛍光体は、365nm励起では色度座標(x,y)=(0.372,0.242)とすることができ、発光輝度135%となる。また、400nm励起では発光輝度は201%となる。
【0075】
[2(Sr,Eu,Mn)O・0.84P・0.16B
(実施例26)原料としてSrCO、Eu、MnCO、(NHPO、HBOを用い2(Sr0.96,Eu0.01,Mn0.03)O・0.84P・0.16Bの組成比となるように調整、混合する以外は、実施例1と同様に行う(SrCO:283.4g、Eu:3.52g、MnCO:6.90g、(NHHPO:221.7g、HBO:19.78g)。このような蛍光体は、365nm励起では色度座標(x,y)=(0.304,0.322)とすることができ、発光輝度137%となる。また、400nm励起では発光輝度は189%となる。
【0076】
(実施例27)原料としてSrCO、Eu、MnCO、(NHPO、HBOを用い2(Sr0.98,Eu0.01,Mn0.01)O・0.84P・0.16Bの組成比となるように調整、混合する以外は、実施例26と同様に行う。このような蛍光体は、365nm励起では色度座標(x,y)=(0.181,0.275)とすることができ、発光輝度115%となる。また、400nm励起では発光輝度は145%となる。
【0077】
(実施例28)原料としてSrCO、Eu、MnCO、(NHPO、HBOを用い2(Sr0.97,Eu0.01,Mn0.02)O・0.84P・0.16Bの組成比となるように調整、混合する以外は、実施例26と同様に行う。このような蛍光体は、365nm励起では色度座標(x,y)=(0.231,0.280)とすることができ、発光輝度123%となる。また、400nm励起では発光輝度は166%となる。
【0078】
(実施例29)原料としてSrCO、Eu、MnCO、(NHPO、HBOを用い2(Sr0.95,Eu0.01,Mn0.04)O・0.84P・0.16Bの組成比となるように調整、混合する以外は、実施例26と同様に行う。このような蛍光体は、365nm励起では色度座標(x,y)=(0.329,0.342)とすることができ、発光輝度142%となる。また、400nm励起では発光輝度は198%となる。
【0079】
(実施例30)原料としてSrCO、Eu、MnCO、(NHPO、HBOを用い2(Sr0.94,Eu0.01,Mn0.05)O・0.84P・0.16Bの組成比となるように調整、混合する以外は、実施例26と同様に行う。このような蛍光体は、365nm励起では色度座標(x,y)=(0.350,0.371)とすることができ、発光輝度150%となる。また、400nm励起では発光輝度は210%となる。
【0080】
(実施例31)原料としてSrCO、Eu、MnCO、(NHPO、HBOを用い2(Sr0.95,Eu0.02,Mn0.03)O・0.84P・0.16Bの組成比となるように調整、混合する以外は、実施例26と同様に行う。このような蛍光体は、365nm励起では色度座標(x,y)=(0.320,0.351)とすることができ、発光輝度143%となる。また、400nm励起では発光輝度は203%となる。
【0081】
(実施例32)原料としてSrCO、Eu、MnCO、(NHPO、HBOを用い2(Sr0.94,Eu0.03,Mn0.03)O・0.84P・0.16Bの組成比となるように調整、混合する以外は、実施例26と同様に行う。このような蛍光体は、365nm励起では色度座標(x,y)=(0.361,0.381)とすることができ、発光輝度162%となる。また、400nm励起では発光輝度は223%となる。
【0082】
[2(Ca,Eu,Mn)O・0.84P・0.16B
(実施例33)原料としてCaCO、Eu、MnCO、(NHPO、HBOを用い2(Ca0.96,Eu0.01,Mn0.03)O・0.84P・0.16Bの組成比となるように調整、混合する以外は、実施例1と同様に行う(CaCO:192.2g、Eu:3.52g、MnCO:6.90g、(NHHPO:221.7g、HBO:19.78g)。このような蛍光体は、365nm励起では色度座標(x,y)=(0.291,0.331)とすることができ、発光輝度125%となる。また、400nm励起では発光輝度は159%となる。
【0083】
(実施例34)原料としてCaCO、Eu、MnCO、(NHPO、HBOを用い2(Ca0.98,Eu0.01,Mn0.01)O・0.84P・0.16Bの組成比となるように調整、混合する以外は、実施例33と同様に行う。このような蛍光体は、365nm励起では色度座標(x,y)=(0.161,0.285)とすることができ、発光輝度102%となる。また、400nm励起では発光輝度は129%となる。
【0084】
(実施例35)原料としてCaCO、Eu、MnCO、(NHPO、HBOを用い2(Ca0.97,Eu0.01,Mn0.02)O・0.84P・0.16Bの組成比となるように調整、混合する以外は、実施例33と同様に行う。このような蛍光体は、365nm励起では色度座標(x,y)=(0.213,0.301)とすることができ、発光輝度108%となる。また、400nm励起では発光輝度は139%となる。
【0085】
(実施例36)原料としてCaCO、Eu、MnCO、(NHPO、HBOを用い2(Ca0.95,Eu0.01,Mn0.04)O・0.84P・0.16Bの組成比となるように調整、混合する以外は、実施例33と同様に行う。このような蛍光体は、365nm励起では色度座標(x,y)=(0.311,0.351)とすることができ、発光輝度127%となる。また、400nm励起では発光輝度は172%となる。
【0086】
(実施例37)原料としてCaCO、Eu、MnCO、(NHPO、HBOを用い2(Ca0.94,Eu0.01,Mn0.05)O・0.84P・0.16Bの組成比となるように調整、混合する以外は、実施例33と同様に行う。このような蛍光体は、365nm励起では色度座標(x,y)=(0.330,0.361)とすることができ、発光輝度135%となる。また、400nm励起では発光輝度は182%となる。
【0087】
(実施例38)原料としてCaCO、Eu、MnCO、(NHPO、HBOを用い2(Ca0.95,Eu0.02,Mn0.03)O・0.84P・0.16Bの組成比となるように調整、混合する以外は、実施例33と同様に行う。このような蛍光体は、365nm励起では色度座標(x,y)=(0.310,0.341)とすることができ、発光輝度138%となる。また、400nm励起では発光輝度は175%となる。
【0088】
(実施例39)原料としてCaCO、Eu、MnCO、(NHPO、HBOを用い2(Ca0.94,Eu0.03,Mn0.03)O・0.84P・0.16Bの組成比となるように調整、混合する以外は、実施例33と同様に行う。このような蛍光体は、365nm励起では色度座標(x,y)=(0.319,0.365)とすることができ、発光輝度155%となる。また、400nm励起では発光輝度は211%となる。
【0089】
[2(Ba,Eu,Mn)O・0.84P・0.16B
(実施例40)原料としてBaCO、Eu、MnCO、(NHPO、HBOを用い2(Ba0.94,Eu0.03,Mn0.03)O・0.84P・0.16Bの組成比となるように調整、混合する以外は、実施例1と同様に行う(BaCO:378.9g、Eu:10.6g、MnCO:6.90g、(NHHPO:221.7g、HBO:19.78g)。このような蛍光体は、365nm励起では色度座標(x,y)=(0.192,0.285)とすることができ、発光輝度99%となる。また、400nm励起では発光輝度は110%となる。
【0090】
[2(Sr,Ba,Ca,Eu,Mn)O・0.84P・0.16B
(実施例41)原料としてSrCO、BaCO、CaCO、Eu、MnCO、(NHPO、HBOを用い2(Ba0.70,Ba0.21,Ca0.05,Eu0.01,Mn0.03)O・0.84P・0.16Bの組成比となるように調整、混合する以外は、実施例1と同様に行う(SrCO:206.7g、BaCO:82.9g、CaCO:10.0g、Eu:3.52g、MnCO:6.90g、(NHHPO:221.7g、HBO:19.78g)。このような蛍光体は、365nm励起では色度座標(x,y)=(0.296,0.321)とすることができ、発光輝度138%となる。また、400nm励起では発光輝度は192%となる。
【0091】
(実施例42)原料としてSrCO、BaCO、CaCO、Eu、MnCO、(NHPO、HBOを用い2(Sr0.72,Ba0.21,Ca0.05,Eu0.01,Mn0.01)O・0.84P・0.16Bの組成比となるように調整、混合する以外は、実施例41と同様に行う。このような蛍光体は、365nm励起では色度座標(x,y)=(0.185,0.281)とすることができ、発光輝度121%となる。また、400nm励起では発光輝度は150%となる。
【0092】
(実施例43)原料としてSrCO、BaCO、CaCO、Eu、MnCO、(NHPO、HBOを用い2(Sr0.71,Ba0.21,Ca0.05,Eu0.01,Mn0.02)O・0.84P・0.16Bの組成比となるように調整、混合する以外は、実施例41と同様に行う。このような蛍光体は、365nm励起では色度座標(x,y)=(0.235,0.282)とすることができ、発光輝度130%となる。また、400nm励起では発光輝度は171%となる。
【0093】
(実施例44)原料としてSrCO、BaCO、CaCO、Eu、MnCO、(NHPO、HBOを用い2(Sr0.69,Ba0.21,Ca0.05,Eu0.01,Mn0.04)O・0.84P・0.16Bの組成比となるように調整、混合する以外は、実施例41と同様に行う。このような蛍光体は、365nm励起では色度座標(x,y)=(0.328,0.337)とすることができ、発光輝度151%となる。また、400nm励起では発光輝度は211%となる。
【0094】
(実施例45)原料としてSrCO、BaCO、CaCO、Eu、MnCO、(NHPO、HBOを用い2(Sr0.68,Ba0.21,Ca0.05,Eu0.01,Mn0.05)O・0.84P・0.16Bの組成比となるように調整、混合する以外は、実施例41と同様に行う。このような蛍光体は、365nm励起では色度座標(x,y)=(0.355,0.368)とすることができ、発光輝度165%となる。また、400nm励起では発光輝度は230%となる。
【0095】
(実施例46)原料としてSrCO、BaCO、CaCO、Eu、MnCO、(NHPO、HBOを用い2(Sr0.69,Ba0.21,Ca0.05,Eu0.02,Mn0.03)O・0.84P・0.16Bの組成比となるように調整、混合する以外は、実施例41と同様に行う。このような蛍光体は、365nm励起では色度座標(x,y)=(0.327,0.351)とすることができ、発光輝度156%となる。また、400nm励起では発光輝度は213%となる。
【0096】
[2(Sr,Ba,Ca,Eu,Mn,Sn)O・0.84P・0.16B
(実施例47)原料としてSrCO、BaCO、CaCO、Eu、MnCO、(NHPO、HBO、SnOを用い2(Sr0.70,Ba0.20,Ca0.05,Eu0.01,Mn0.03,Sn0.01)O・0.84P・0.16Bの組成比となるように調整、混合する以外は、実施例1と同様に行う。このような蛍光体は、365nm励起では色度座標(x,y)=(0.321,0.331)とすることができ、発光輝度125%となる。また、400nm励起では発光輝度は162%となる。
【0097】
[2(Sr,Ba,Ca,Eu,Mn,Fe)O・0.84P・0.16B
(実施例48)原料としてSrCO、BaCO、CaCO、Eu、MnCO、(NHPO、HBO、Feを用い2(Sr0.70,Ba0.20,Ca0.05,Eu0.01,Mn0.03,Fe0.01)O・0.84P・0.16Bの組成比となるように調整、混合する以外は、実施例1と同様に行う。このような蛍光体は、365nm励起では色度座標(x,y)=(0.342,0.311)とすることができ、発光輝度115%となる。また、400nm励起では発光輝度は142%となる。
【0098】
[2(Sr,Ba,Ca,Eu,Mn,Cr)O・0.84P・0.16B
(実施例49)原料としてSrCO、BaCO、CaCO、Eu、MnCO、(NHPO、HBO、Crを用い2(Sr0.70,Ba0.20,Ca0.05,Eu0.01,Mn0.03,Cr0.01)O・0.84P・0.16Bの組成比となるように調整、混合する以外は、実施例1と同様に行う。このような蛍光体は、365nm励起では色度座標(x,y)=(0.361,0.281)とすることができ、発光輝度122%となる。また、400nm励起では発光輝度は162%となる。
【0099】
[2(Sr,Ba,Ca,Eu,Mn,Zn)O・0.84P・0.16B
(実施例50)原料としてSrCO、BaCO、CaCO、Eu、MnCO、(NHPO、HBO、ZnOを用い2(Sr0.65,Ba0.20,Ca0.05,Eu0.01,Mn0.03,Zn0.06)O・0.84P・0.16Bの組成比となるように調整、混合する以外は、実施例1と同様に行う。このような蛍光体は、365nm励起では色度座標(x,y)=(0.352,0.292)とすることができ、発光輝度115%となる。また、400nm励起では発光輝度は138%となる。
【0100】
[2(Sr,Mn)O・1.0P
(実施例51)原料としてSrCO、MnCO、(NHPOを用い2(Sr0.97,Mn0.03)O・1.0Pの組成比となるように調整、混合する以外は、実施例1と同様に行う(SrCO:286.4g、MnCO:6.90g、(NHHPO:263.9g)。このような蛍光体は、365nm励起では色度座標(x,y)=(0.460,0.450)とすることができ、発光輝度138%となる。また、400nm励起では発光輝度は198%となる。
【0101】
(実施例52)原料としてSrCO、MnCO、(NHPOを用い2(Sr0.99,Mn0.01)O・1.0Pの組成比となるように調整、混合する以外は、実施例51と同様に行う。このような蛍光体は、365nm励起では色度座標(x,y)=(0.440,0.442)とすることができ、発光輝度106%となる。また、400nm励起では発光輝度は152%となる。
【0102】
(実施例53)原料としてSrCO、MnCO、(NHPOを用い2(Sr0.98,Mn0.02)O・1.0Pの組成比となるように調整、混合する以外は、実施例51と同様に行う。このような蛍光体は、365nm励起では色度座標(x,y)=(0.452,0.446)とすることができ、発光輝度127%となる。また、400nm励起では発光輝度は180%となる。
【0103】
(実施例54)原料としてSrCO、MnCO、(NHPOを用い2(Sr0.96,Mn0.04)O・1.0Pの組成比となるように調整、混合する以外は、実施例51と同様に行う。このような蛍光体は、365nm励起では色度座標(x,y)=(0.462,0.453)とすることができ、発光輝度143%となる。また、400nm励起では発光輝度は206%となる。
【0104】
(実施例55)原料としてSrCO、MnCO、(NHPOを用い2(Sr0.95,Mn0.05)O・1.0Pの組成比となるように調整、混合する以外は、実施例51と同様に行う。このような蛍光体は、365nm励起では色度座標(x,y)=(0.466,0.455)とすることができ、発光輝度145%となる。また、400nm励起では発光輝度は215%となる。
【0105】
(実施例56)原料としてSrCO、MnCO、(NHPOを用い2(Sr0.93,Mn0.07)O・1.0Pの組成比となるように調整、混合する以外は、実施例51と同様に行う。このような蛍光体は、365nm励起では色度座標(x,y)=(0.470,0.458)とすることができ、発光輝度142%となる。また、400nm励起では発光輝度は208%となる。
【0106】
(実施例57)原料としてSrCO、MnCO、(NHPOを用い2(Sr0.90,Mn0.10)O・1.0Pの組成比となるように調整、混合する以外は、実施例51と同様に行う。このような蛍光体は、365nm励起では色度座標(x,y)=(0.471,0.459)とすることができ、発光輝度117%となる。また、400nm励起では発光輝度は172%となる。
【0107】
[2(Sr,Mn)O・0.84P・0.16B
(実施例58)原料としてSrCO、MnCO、(NHPO、HBOを用い2(Sr0.97,Mn0.03)O・0.84P・0.16Bの組成比となるように調整、混合する以外は、実施例1と同様に行う(SrCO:286.4g、MnCO:6.90g、(NHHPO:221.7g、HBO:19.78g)。このような蛍光体は、365nm励起では色度座標(x,y)=(0.459,0.448)とすることができ、発光輝度135%となる。また、400nm励起では発光輝度は192%となる。
【0108】
(実施例59)原料としてSrCO、MnCO、(NHPO、HBOを用い2(Sr0.99,Mn0.01)O・0.84P・0.16Bの組成比となるように調整、混合する以外は、実施例58と同様に行う。このような蛍光体は、365nm励起では色度座標(x,y)=(0.439,0.440)とすることができ、発光輝度は103%となる。また、400nm励起では発光輝度は148%となる。
【0109】
(実施例60)原料としてSrCO、MnCO、(NHPO、HBOを用い2(Sr0.98,Mn0.02)O・0.84P・0.16Bの組成比となるように調整、混合する以外は、実施例58と同様に行う。このような蛍光体は、365nm励起では色度座標(x,y)=(0.450,0.444)とすることができ、発光輝度は124%となる。また、400nm励起では発光輝度は172%となる。
【0110】
(実施例61)原料としてSrCO、MnCO、(NHPO、HBOを用い2(Sr0.96,Mn0.04)O・0.84P・0.16Bの組成比となるように調整、混合する以外は、実施例58と同様に行う。このような蛍光体は、365nm励起では色度座標(x,y)=(0.461,0.451)とすることができ、発光輝度は139%となる。また、400nm励起では発光輝度は198%となる。
【0111】
(実施例62)原料としてSrCO、MnCO、(NHPO、HBOを用い2(Sr0.95,Mn0.05)O・0.84P・0.16Bの組成比となるように調整、混合する以外は、実施例58と同様に行う。このような蛍光体は、365nm励起では色度座標(x,y)=(0.462,0.451)とすることができ、発光輝度は142%となる。また、400nm励起では発光輝度は203%となる。
【0112】
(実施例63)原料としてSrCO、MnCO、(NHPO、HBOを用い2(Sr0.93,Mn0.07)O・0.84P・0.16Bの組成比となるように調整、混合する以外は、実施例58と同様に行う。このような蛍光体は、365nm励起では色度座標(x,y)=(0.468,0.456)とすることができ、発光輝度は138%となる。また、400nm励起では発光輝度は189%となる。
【0113】
(実施例64)原料としてSrCO、MnCO、(NHPO、HBOを用い2(Sr0.90,Mn0.10)O・0.84P・0.16Bの組成比となるように調整、混合する以外は、実施例58と同様に行う。このような蛍光体は、365nm励起では色度座標(x,y)=(0.470,0.458)とすることができ、発光輝度は118%となる。また、400nm励起では発光輝度は148%となる。
【0114】
[2(Sr,Ba,Ca,Mn)O・1.0P
(実施例65)原料としてSrCO、BaCO、CaCO、MnCO、(NHPOを用い2(Sr0.71,Ba0.21,Ca0.05,Mn0.03)O・1.0Pの組成比となるように調整、混合する以外は、実施例1と同様に行う(SrCO:209.6g、BaCO:82.9g、CaCO:10.0g、MnCO:6.90g、(NHHPO:263.9g)。このような蛍光体は、365nm励起では色度座標(x,y)=(0.440,0.430)とすることができ、発光輝度136%となる。また、400nm励起では発光輝度は194%となる。
【0115】
(実施例66)原料としてSrCO、BaCO、CaCO、MnCO、(NHPOを用い2(Sr0.73,Ba0.21,Ca0.05,Mn0.01)O・1.0Pの組成比となるように調整、混合する以外は、実施例65と同様に行う。このような蛍光体は、365nm励起では色度座標(x,y)=(0.420,0.422)とすることができ、発光輝度106%となる。また、400nm励起では発光輝度は151%となる。
【0116】
(実施例67)原料としてSrCO、BaCO、CaCO、MnCO、(NHPOを用い2(Sr0.72,Ba0.21,Ca0.05,Mn0.02)O・1.0Pの組成比となるように調整、混合する以外は、実施例65と同様に行う。このような蛍光体は、365nm励起では色度座標(x,y)=(0.432,0.428)とすることができ、発光輝度124%となる。また、400nm励起では発光輝度は168%となる。
【0117】
(実施例68)原料としてSrCO、BaCO、CaCO、MnCO、(NHPOを用い2(Sr0.70,Ba0.21,Ca0.05,Mn0.04)O・1.0Pの組成比となるように調整、混合する以外は、実施例65と同様に行う。このような蛍光体は、365nm励起では色度座標(x,y)=(0.442,0.432)とすることができ、発光輝度135%となる。また、400nm励起では発光輝度は189%となる。
【0118】
(実施例69)原料としてSrCO、BaCO、CaCO、MnCO、(NHPOを用い2(Sr0.69,Ba0.21,Ca0.05,Mn0.05)O・1.0Pの組成比となるように調整、混合する以外は、実施例65と同様に行う。このような蛍光体は、365nm励起では色度座標(x,y)=(0.445,0.434)とすることができ、発光輝度140%となる。また、400nm励起では発光輝度は205%となる。
【0119】
(実施例70)原料としてSrCO、BaCO、CaCO、MnCO、(NHPOを用い2(Sr0.64,Ba0.21,Ca0.05,Mn0.10)O・1.0Pの組成比となるように調整、混合する以外は、実施例65と同様に行う。このような蛍光体は、365nm励起では色度座標(x,y)=(0.458,0.448)とすることができ、発光輝度121%となる。また、400nm励起では発光輝度は158%となる。
【0120】
[2(Sr,Ba,Ca,Mn)O・0.84P・0.16B
(実施例71)原料としてSrCO、BaCO、CaCO、MnCO、(NHPO、HBOを用い2(Sr0.71,Ba0.20,Ca0.05,Mn0.03)O・0.84P・0.16Bの組成比となるように調整、混合する以外は、実施例1と同様に行う(SrCO:209.6g、BaCO:82.9g、CaCO:10.0g、MnCO:6.90g、(NHHPO:221.7g、HBO:19.78g)。
このような蛍光体は、365nm励起では色度座標(x,y)=(0.438,0.440)とすることができ、発光輝度130%となる。また、400nm励起では発光輝度は186%となる。
【0121】
(実施例72)原料としてSrCO、BaCO、CaCO、MnCO、(NHPO、HBOを用い2(Sr0.73,Ba0.20,Ca0.05,Mn0.01)O・0.84P・0.16Bの組成比となるように調整、混合する以外は、実施例71と同様に行う。このような蛍光体は、365nm励起では色度座標(x,y)=(0.448,0.443)とすることができ、発光輝度100%となる。また、400nm励起では発光輝度は140%となる。
【0122】
(実施例73)原料としてSrCO、BaCO、CaCO、MnCO、(NHPO、HBOを用い2(Sr0.72,Ba0.20,Ca0.05,Mn0.02)O・0.84P・0.16Bの組成比となるように調整、混合する以外は、実施例71と同様に行う。このような蛍光体は、365nm励起では色度座標(x,y)=(0.460,0.450)とすることができ、発光輝度122%となる。また、400nm励起では発光輝度は161%となる。
【0123】
(実施例74)原料としてSrCO、BaCO、CaCO、MnCO、(NHPO、HBOを用い2(Sr0.70,Ba0.20,Ca0.05,Mn0.04)O・0.84P・0.16Bの組成比となるように調整、混合する以外は、実施例71と同様に行う。このような蛍光体は、365nm励起では色度座標(x,y)=(0.463,0.450)とすることができ、発光輝度130%となる。また、400nm励起では発光輝度は181%となる。
【0124】
(実施例75)原料としてSrCO、BaCO、CaCO、MnCO、(NHPO、HBOを用い2(Sr0.69,Ba0.20,Ca0.05,Mn0.05)O・0.84P・0.16Bの組成比となるように調整、混合する以外は、実施例71と同様に行う。このような蛍光体は、365nm励起では色度座標(x,y)=(0.467,0.456)とすることができ、発光輝度139%となる。また、400nm励起では発光輝度は192%となる。
【0125】
(実施例76)原料としてSrCO、BaCO、CaCO、MnCO、(NHPO、HBOを用い2(Sr0.64,Ba0.20,Ca0.05,Mn0.10)O・0.84P・0.16Bの組成比となるように調整、混合する以外は、実施例71と同様に行う。このような蛍光体は、365nm励起では色度座標(x,y)=(0.468,0.457)とすることができ、発光輝度119%となる。また、400nm励起では発光輝度は152%となる。
【発明の効果】
本発明の構成とすることにより、比較的長波長の紫外線から比較的短波長の可視光までの励起波長によって高輝度に発光可能な蛍光体を用いた発光装置を実現することができる。そのため、半導体発光素子の利点を活かしつつ、照明までも含めた光源としてよりすぐれた輝度や量産性を得ることができる
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例1,2,5,47で得られる蛍光体のCIE色度図。
【図2】 本発明の発光装置である表面実装型発光装置の模式的平面図(a)及び模式的断面図(b)。
【図3】 本発明の実施例1で得られる蛍光体の励起スペクトル。
【図4】 本発明の実施例1で得られる蛍光体の400nm励起による発光スペクトル。
【符号の説明】
1…半導体発光素子
2…リード電極
3…絶縁封止材
4…導電性ワイヤー
5…パッケージ
6…リッド
7…透光性の窓部
8…蛍光体
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a light-emitting device that can be used for signal lights, illumination, displays, indicators, various light sources, and the like, and particularly to provide a light-emitting device that has a semiconductor light-emitting element and a phosphor and can emit white light.
[0002]
[Prior art]
Today, light emitting diodes (LEDs) and laser diodes (LDs) using semiconductor light emitting elements as light sources have been developed. Semiconductor light-emitting elements have the advantages of low voltage drive, small size, light weight, thinness, long life, high reliability, and low power consumption. As a light source for displays, backlights, indicators, etc. The part is being replaced.
[0003]
In particular, a light emitting element that can emit light efficiently from the ultraviolet region to the short wavelength side of visible light has been developed using a nitride semiconductor. For example, in a quantum well structure in which a nitride semiconductor composed of InGaN mixed crystal is used as an active layer (light emitting layer), blue and green light emitting LEDs having high luminance of 10 candela or more are being developed and commercialized.
[0004]
Further, by using the light from such a semiconductor light emitting element, it is possible to display mixed colors including white by combining with a phosphor that emits fluorescence when excited by the light. Examples include JP-A-5-152609, JP-A-9-153645, and JP-A-10-242513.
[0005]
As such a phosphor, as a blue light emitting phosphor, BaMg 2 Al 16 O 27 : Eu, (Sr, Ca, Ba) 10 (PO 4 ) 6 Cl 2 : Eu, BaMg as green light emitting phosphor 2 Al 16 O 27 : Eu, Mn, Zn 2 GeO 4 : Mn, Y as red-emitting phosphor 2 O 2 S: Eu etc. are mentioned. In addition, various intermediate colors can be emitted by mixing phosphors of these luminescent colors, and they are mixed and used for lighting and the like in particular.
[0006]
In addition, light-emitting devices using such phosphors are also used for light-emitting screens and decorative plates. When used as a decorative plate, for example, it is used mixed with concrete, glass, etc., and the display effect under sunlight or indoor fluorescent lamps in the outdoors and under the irradiation of long wavelength ultraviolet rays from a UV lamp. The display effect is a decorative effect.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the light emitting device using the above phosphor, Y which is a red light emitting phosphor 2 O 2 Since S: Eu has lower luminous efficiency than phosphors of other colors, it is necessary to increase the mixing ratio in order to obtain white light emission by mixing. In addition, this phosphor is expensive because it contains a rare earth element as a main component, and increasing the mixing ratio makes the mixed phosphor expensive. Further, in the method of obtaining white light emission by mixing phosphors having three different emission colors in this way, it is difficult to adjust the mixing ratio to obtain a target color tone, and the workability is also poor in the manufacturing process. There is. Therefore, a single phosphor capable of emitting white light is desired. Further, when it is used for a decorative plate, a light source, etc., a phosphor with higher light emission luminance is required in order to exert its effect.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, the present inventor solves the above problems and provides a light emitting device having high luminance by using a phosphor capable of emitting red light and emitting red light or a single phosphor capable of emitting white light. For the purpose. That is, the present invention is a light emitting device having a light source and a phosphor that converts at least a part of an emission spectrum from the light source, and the emission spectrum from the light source has an emission peak wavelength of at least 300 nm to 430 nm. The phosphor is an element represented by M including at least one selected from Mg, Ca, Sr, Ba, and Zn, and M ′ including at least one selected from Eu, Mn, Sn, Fe, and Cr. It is characterized by being a phosphoric acid and / or borate phosphor having a representative element. Thereby, it can be set as the light emitting element with high light-emitting luminance.
[0009]
In the light emitting device of the present invention, the phosphor is a phosphate phosphor containing at least Sr and containing Eu and / or Mn. Thus, a light emitting device capable of white light emission can be obtained.
[0010]
In the light emitting device of the present invention, the phosphor is 2 (M 1-x , M ' x ) O ・ aP 2 O 5 ・ BB 2 O 3 It is represented by However, M is at least one selected from Mg, Ca, Sr, Ba, and Zn, and M ′ is at least one selected from Eu, Mn, Sn, Fe, and Cr. Further, the ranges are 0.001 ≦ x ≦ 0.5, 0 ≦ a ≦ 2, 0 ≦ b ≦ 3, and 0.3 <a + b. Accordingly, a light emitting device having a wide range of emission colors can be obtained.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A light-emitting device using the phosphor of the present invention is a light-emitting device having a light source and a phosphor that converts at least a part of an emission spectrum from the light source. In particular, the light source has a light source having an emission peak at least at 300 nm to 430 nm and a phosphor that converts at least a part of the emission spectrum.
[0012]
Here, in the present invention, the phosphor is selected from an element represented by M including at least one selected from Mg, Ca, Sr, Ba, and Zn, and at least Eu, Mn, Sn, Fe, and Cr. It is characterized by being a phosphate and / or borate phosphor having an element typified by M ′ including one of the above.
[0013]
The phosphors described above can change the emission wavelength by changing the ratio of M and M ′, and can be changed from red to white (for example, white in the conventional colors of JIS Z8110 or the basic color system diagram) It is possible to reproduce various emission colors up to white). Moreover, since the emission spectrum from the light emitting layer is excited by a wide range of light from the ultraviolet region to the visible light region as described above, color mixing with the light from the light source is possible, and an even wider range of wavelengths. An emission color can be obtained. Further, among these, phosphate phosphors containing at least Sr and containing Eu and / or Mn can emit white light alone, and therefore, mixed color light is emitted using phosphors of a plurality of emission colors. As compared with the case of obtaining the light emitting device, the light emitting device can be stable with high luminance.
[0014]
When a phosphor that is excited by ultraviolet rays and can emit visible light is used, the emission color from the phosphor can be visually recognized as the emission color. In addition, when using a phosphor that is excited by visible light and can emit visible light, a mixed color of an excitation wavelength from the excitation source and an emission wavelength from the phosphor can be visually recognized.
[0015]
The phosphor of the present invention has 2 (M 1-x , M ' x ) O ・ aP 2 O 5 ・ BB 2 O 3 Can be represented by: However, M is at least one selected from Mg, Ca, Sr, Ba, and Zn, and M ′ is at least one selected from Eu, Mn, Sn, Fe, and Cr. Further, the ranges are 0.001 ≦ x ≦ 0.5, 0 ≦ a ≦ 2, 0 ≦ b ≦ 3, and 0.3 <a + b. x represents a composition ratio of at least one element selected from Eu, Mn, Sn, Fe, and Cr as activators, and 0.001 ≦ x ≦ 0.5 is preferable. If x is less than 0.001, the emission luminance is lowered, and if it exceeds 0.5, it is not preferable because sufficient emission luminance cannot be obtained due to concentration quenching. Moreover, a and b show the composition ratio of a phosphoric acid component and a boric acid component, and 0 <= a <= 2, 0 <= b <= 3, 0.3 <a + b is preferable. A range in which a exceeds 2 and b exceeds 3 is not preferable because a phosphor with high emission luminance cannot be obtained. Light emission is possible even when a = 0 and b = 0, but no light emission when a = b = 0. Further, 0.3 <a + b is preferable, and most preferably, a + b = 1. Thereby, it can be set as the fluorescent substance excellent in luminous efficiency.
[0016]
FIG. 1 is a CIE chromaticity diagram showing an example of the color of light emitted by excitation at 365 nm of the phosphors obtained in Examples 1, 2, 5, and 47 used in the present invention. From this figure, it can be seen that the phosphor of the present invention can be adjusted in various colors by changing its composition ratio so as to have an emission spectrum from blue to white to red.
[0017]
That is, when M is Sr and M ′ is Eu, Eu having a peak in the vicinity of 430 to 490 nm. 2+ The emission color is blue-green due to the emission of, but M ′ is Mn, and by changing the concentration, emission colors of blue to white to red are exhibited.
[0018]
FIG. 4 shows the emission spectrum of the phosphor obtained in Example 1 of the present invention by 400 nm excitation, and FIG. 3 shows the excitation spectrum of the phosphor obtained in Example 1 of the present invention. From this figure, the phosphor of Example 1 of the present invention is efficiently excited by a relatively short wavelength visible light (for example, 400 nm to 430 nm) from a relatively long wavelength region of ultraviolet light (for example, 300 nm to 330 nm), and the emission color. Is included in the region of the basic color name white in JIS Z8110. Since this phosphor is efficiently excited in the entire ultraviolet region, it can be effectively used as a phosphor for short wavelength ultraviolet rays.
[0019]
The phosphor of the present invention preferably has a particle size in the range of 1 μm to 100 μm, more preferably 5 μm to 50 μm. More preferably, it is 10 micrometers-30 micrometers. A phosphor having a particle size smaller than 1 μm is relatively easy to form an aggregate. Further, depending on the particle size range, the light absorption rate and light conversion efficiency are high, and the width of the excitation wavelength is wide. As described above, by using a phosphor having a large particle diameter having optically excellent characteristics, a light-emitting device using the phosphor can have high luminance.
[0020]
Here, the particle size is a value obtained from a deposition reference particle size distribution curve. The deposition reference particle size distribution curve is obtained by measuring the particle size distribution by a laser diffraction / scattering method, and specifically, hexametaphosphoric acid having a concentration of 0.05% in an environment of an air temperature of 25 ° C. and a humidity of 70%. The phosphor can be dispersed in an aqueous sodium solution and measured with a laser diffraction particle size distribution analyzer (SALD-2000A) in a particle size range of 0.03 μm to 700 μm. In this volume-based particle size distribution curve, the particle size value when the integrated value is 50% is defined as the particle size (center particle size) in the present invention. The particle diameter of the phosphor of the present invention is higher in the range of 10 μm to 50 μm. Moreover, it is preferable that this particle size contains the fluorescent substance of the particle size of the central particle size with high frequency, and the frequency value is preferably 20% to 50%. By using a phosphor with a small variation in particle size in this way, a light emitting device with little emission color unevenness and stable color tone can be obtained.
[0021]
The phosphor of the present invention can be obtained by the following method. Predetermined amounts of oxides of the constituent elements of the phosphor of the present invention or various compounds that can be converted to oxides by thermal decomposition are weighed and mixed thoroughly with a ball mill or the like. The resulting mixture is placed in a crucible and N 2 / H 2 Baked at a temperature of 800 to 1300 ° C. for 3 to 7 hours in a reducing atmosphere. After cooling, the obtained fired product is taken out from the crucible and pulverized, and coarse particles and the like are removed through a sieve. Next, after washing with pure water to remove unreacted raw materials, it can be obtained by dehydration and drying.
[0022]
(light source)
The phosphor of the present invention has an excitation wavelength of 300 to 430 nm. Examples of a light source (excitation source) capable of emitting light having such an excitation wavelength include an ultraviolet lamp and a semiconductor light emitting element. In the present invention, in particular, by using a semiconductor light emitting element, a light emitting device integrated with a light source such as a light emitting diode or a laser diode can be obtained.
[0023]
(Semiconductor light emitting device)
In the present invention, the semiconductor light emitting element is preferably a semiconductor light emitting element having a light emitting layer capable of emitting a light emission wavelength capable of efficiently exciting the phosphor. Examples of the material of such a semiconductor light emitting device include various semiconductors such as BN, SiC, ZnSe, GaN, InGaN, InAlGaN, AlGaN, BAlGaN, and BInAlGaN. Similarly, these elements may contain Si, Zn, or the like as an impurity element to serve as a light emission center. In particular, nitride semiconductors (eg, nitride semiconductors containing Al and Ga, nitrides containing In and Ga, etc.) as materials for the light emitting layer capable of efficiently emitting short wavelengths of visible light from the ultraviolet region that can excite phosphors efficiently In as a semiconductor X Al Y Ga 1-XY N, 0 ≦ X, 0 ≦ Y, and X + Y ≦ 1) are more preferable. If the mixed crystal ratio of In or Al is increased, the emission wavelength can be shifted to a longer wavelength, and thus light emission in a wide range from the ultraviolet region (about 365 nm) to the visible region (about 450 nm) is possible. .
[0024]
As a semiconductor structure, a homostructure having a MIS junction, a PIN junction, a pn junction, or the like, a heterostructure, or a double hetero configuration is preferably exemplified. Various emission wavelengths can be selected depending on the semiconductor layer material and the mixed crystal ratio. Further, the output can be further improved by adopting a single quantum well structure or a multiple quantum well structure in which the semiconductor active layer is formed in a thin film that produces a quantum effect.
[0025]
When a nitride semiconductor is used, a material such as sapphire, spinel, SiC, Si, ZnO, GaAs, or GaN is preferably used for the semiconductor substrate. In order to form a nitride semiconductor with good crystallinity with high productivity, it is preferable to use a sapphire substrate. A nitride semiconductor can be formed on the sapphire substrate using HVPE, MOCVD, or the like. A buffer layer made of GaN, AlN, GaAIN or the like is grown on the sapphire substrate at a low temperature to form a non-single crystal, and a nitride semiconductor having a pn junction is formed thereon.
[0026]
As an example of a light emitting device capable of efficiently emitting light in the ultraviolet region having a pn junction using a nitride semiconductor, a SiO 2 layer is formed on the buffer layer substantially perpendicular to the orientation flat surface of the sapphire substrate 2 Are formed in stripes. GaN is grown on the stripes using EHV (Epitaxial Lateral Over Growth GaN) using the HVPE method. Subsequently, a first contact layer formed of n-type gallium nitride, a first cladding layer formed of n-type aluminum nitride / gallium, a well layer of indium nitride / aluminum / gallium, and aluminum nitride / gallium are formed by MOCVD. An active layer having a multiple quantum well structure in which a plurality of barrier layers are stacked, a second cladding layer formed of p-type aluminum nitride / gallium, and a second contact layer formed of p-type gallium nitride are sequentially stacked. Examples include a double hetero configuration. The active layer may be formed into a ridge stripe shape and sandwiched between guide layers, and a resonator end face may be provided to provide a semiconductor laser device usable in the present invention.
[0027]
Nitride semiconductors exhibit n-type conductivity without being doped with impurities. When forming a desired n-type nitride semiconductor, for example, to improve luminous efficiency, it is preferable to appropriately introduce Si, Ge, Se, Te, C, etc. as an n-type dopant. On the other hand, when forming a p-type nitride semiconductor, it is preferable to dope p-type dopants such as Zn, Mg, Be, Ca, Sr, and Ba. Since nitride semiconductors are not easily converted to p-type by simply doping with a p-type dopant, it is preferable to reduce resistance by heating in a furnace or plasma irradiation after introducing the p-type dopant. When the sapphire substrate is not used, the contact layer is exposed by etching from the p-type side to the surface of the first contact layer. A light emitting element made of a nitride semiconductor can be formed by cutting the semiconductor wafer into chips after forming electrodes on each contact layer.
[0028]
(Light emitting device using phosphor)
Hereinafter, a specific configuration of a light-emitting device using the phosphor of the present invention will be described using a surface-mounted light-emitting device as shown in FIG. 2 as an example. As the light emitting element, the LED chip uses a nitride semiconductor element having an InGaN semiconductor having an emission peak wavelength of about 370 nm as the light emitting layer as shown in FIG. As a more specific LED element structure, an n-type GaN layer that is an undoped nitride semiconductor on a sapphire substrate, a GaN layer that forms an n-type contact layer by forming an Si-doped n-type electrode, and an undoped nitride semiconductor A single quantum well structure includes an n-type GaN layer, an n-type AlGaN layer that is a nitride semiconductor, and then an InGaN layer that constitutes a light-emitting layer. On the light emitting layer, an AlGaN layer as a p-type cladding layer doped with Mg and a GaN layer as a p-type contact layer doped with Mg are sequentially laminated. (Note that a GaN layer is formed on the sapphire substrate at a low temperature to serve as a buffer layer. The p-type semiconductor is annealed at 400 ° C. or higher after film formation.) Nitride on the sapphire substrate by etching The surface of each pn contact layer is exposed on the same side of the semiconductor. Positive and negative pedestal electrodes are formed on each contact layer by sputtering.
[0029]
Next, a Kovar package 5 having a concave portion in the central portion and a base portion in which Kovar lead electrodes 2 are inserted and fixed in an airtight insulating manner 3 on both sides of the concave portion is used. A Ni / Ag layer is provided on the surface of the package and the lead electrode. In the recess of the package, the above-described LED chip is die-bonded with an Ag—Sn alloy. By configuring in this way, all the constituent members of the light emitting device can be made of an inorganic material, and even if the light emitted from the LED chip is in the ultraviolet region or the short wavelength region of visible light, it is extremely reliable. A high light emitting device can be obtained.
[0030]
Next, the respective electrodes of the die-bonded LED chip and the respective lead electrodes exposed from the bottom of the package recess are electrically connected by Ag wires 4. After sufficiently removing moisture in the recess of the package, sealing is performed with a Kovar lid 6 having a glass window 7 at the center, and seam welding is performed. In the glass window part, a phosphor is previously contained in a slurry of 90 wt% nitrocellulose and 10 wt% γ-alumina, applied to the back surface of the light-transmitting window part of the lid, and heated and cured at 220 ° C. for 30 minutes. Thus, a color conversion member is configured. When the light-emitting device thus formed emits light, a light-emitting diode capable of emitting white light with high luminance can be obtained. Hereafter, each structure of this invention is explained in full detail.
[0031]
In the light emitting device of the present invention, in order to form with high productivity, it is preferable to use a resin, and the main light emission wavelength is preferably 300 nm or more and 430 nm or less, and excitation and light emission efficiency of the light emitting element and the phosphor are improved. In order to improve each, 360 nm or more and 410 nm or less are more preferable.
[0032]
The fluorescent material can be arranged at various locations in the positional relationship with the semiconductor light emitting element. That is, the light emitting element may be contained in a die bond material for die bonding, or may be contained in a mold material for covering the light emitting element. Further, it may be disposed with a gap from the semiconductor light emitting element, or may be directly mounted.
[0033]
The phosphor can be attached with various binders such as a resin which is an organic material and a glass which is an inorganic material. When an organic substance is used as the binder, a transparent resin excellent in weather resistance such as an epoxy resin, an acrylic resin, or silicone is preferably used as a specific material. In particular, silicone is preferable because it is excellent in reliability and can improve the dispersibility of the phosphor.
[0034]
In addition, it is preferable to use an inorganic substance that is close to the thermal expansion coefficient of the window portion as the binder because the phosphor can be satisfactorily adhered to the window portion. As a specific method, a precipitation method, a sol-gel method, or the like can be used. For example, phosphor, silanol (Si (OEt) 3 OH) and ethanol are mixed to form a slurry, and after the slurry is discharged from the nozzle, it is heated at 300 ° C. for 3 hours to convert silanol into SiO 2. 2 And the phosphor can be fixed to a desired place.
[0035]
Further, an inorganic binder can be used as a binder. The binder is a so-called low-melting glass, is a fine particle and is preferably very stable in the binder with little absorption with respect to radiation from the ultraviolet to the visible region, and was obtained by a precipitation method. Alkaline earth borates, which are fine particles, are suitable.
[0036]
In addition, when attaching a phosphor having a large particle size, a binder whose particle is an ultrafine powder even if the melting point is high, such as silica, alumina, or a fine-sized alkaline earth metal obtained by a precipitation method Pyrophosphate, orthophosphate, etc. are preferably used. These binders can be used alone or mixed with each other.
[0037]
Here, a method of applying the binder will be described. In order to sufficiently enhance the binding effect, the binder is preferably used in the form of a slurry by wet pulverization in a vehicle and used as a binder slurry. A vehicle is a high viscosity solution obtained by dissolving a small amount of a binder in an organic solvent or deionized water. For example, an organic vehicle can be obtained by adding 1 wt% of nitrocellulose as a binder to butyl acetate as an organic solvent.
[0038]
A phosphor is contained in the binder slurry thus obtained to prepare a coating solution. The added amount of the slurry in the coating solution can be such that the total amount of the binder in the slurry is about 1 to 3% by weight with respect to the phosphor mass in the coating solution. In order to suppress a decrease in the luminous flux maintenance factor, a method in which the amount of the binder added is small is preferable. Such a coating solution is applied to the back surface of the window portion. After that, hot air or hot air is blown to dry. Finally, baking is performed at a temperature of 400 ° C. to 700 ° C., and the vehicle is scattered to adhere the phosphor layer to a desired place with a binder.
[0039]
(Diffusion agent)
Furthermore, in the present invention, a diffusing agent may be contained in addition to the phosphor. As a specific diffusing agent, barium titanate, titanium oxide, aluminum oxide, silicon oxide or the like is preferably used. As a result, a light emitting device having good directivity can be obtained. The particle size of the diffusing agent is preferably 1 nm to 5 μm. A diffusing agent having a particle size in this range is preferable because it diffuses light from the phosphor satisfactorily and can suppress color unevenness that tends to occur when a phosphor having a large particle size is used. On the other hand, a diffusing agent of 1 nm to 1 μm has a low interference effect on the light wavelength from the semiconductor light emitting device, but can increase the resin viscosity without lowering the luminous intensity. This makes it possible to disperse the phosphor in the resin almost uniformly in the syringe and maintain the state when arranging the phosphor-containing resin by potting or the like, and the particle size is relatively difficult to handle. Even when a large phosphor is used, it is possible to produce with high yield. Thus, the action of the diffusing agent in the present invention varies depending on the particle size range, and can be selected or combined according to the method of use.
[0040]
(Filler)
Furthermore, in the present invention, a filler may be contained in addition to the phosphor. The specific material is the same as that of the diffusing agent, but is different from that of the diffusing agent and has a center particle size of 5 μm to 100 μm. When the filler having such a particle size is contained in the translucent resin, the chromaticity variation of the light emitting device is improved by the light scattering action, and the thermal shock resistance of the translucent resin can be enhanced. As a result, even when used at high temperatures, reliability that can prevent disconnection of the wire that electrically connects the semiconductor light emitting element and the external electrode, separation of the bottom surface of the semiconductor light emitting element and the bottom surface of the recess of the package, etc. A light emitting device with high brightness can be obtained. Furthermore, the fluidity of the resin can be adjusted to be constant for a long time, and a sealing member can be formed in a desired place, and mass production can be performed with a high yield.
The filler preferably has a particle size and / or shape similar to that of the phosphor. Here, in this specification, the similar particle diameter means a case where the difference in the central particle diameter of each particle is less than 20%, and the similar shape means an approximate degree of each particle diameter with a perfect circle. This represents a case where the difference in the value of the degree of circularity (circularity = perimeter length of a perfect circle equal to the projected area of the particle / perimeter length of the projected particle) is less than 20%. By using such a filler, the phosphor and the filler interact with each other, the phosphor can be favorably dispersed in the resin, and color unevenness is suppressed.
[0041]
For example, both the phosphor and the filler can have a center particle size of 15 μm to 50 μm, more preferably 20 μm to 50 μm. By adjusting the particle size in this way, it is possible to arrange the particles with a preferable interval. As a result, a light extraction path is ensured, and the directivity can be improved while suppressing a decrease in luminous intensity due to filler mixing. Examples of the present invention will be described in detail below.
[0042]
【Example】
Example 1
2 (Sr, Eu, Mn) O · 1.0P as phosphor 2 O 5 Is used. This phosphor has SrCO as a raw material. 3 , Eu 2 O 3 , MnCO 3 , (NH 4 ) 2 PO 4 2 (Sr 0.96 , Eu 0.01 , Mn 0.03 ) O ・ 1.0P 2 O 5 The composition ratio is adjusted and mixed (SrCO 3 : 283.4 g, Eu 2 O 3 : 3.52 g, MnCO 3 : 6.90 g, (NH 4 ) 2 HPO 4 : 263.9 g).
[0043]
The raw materials are weighed and mixed thoroughly by a dry method using a mixer such as a ball mill. This mixed raw material is packed in a crucible such as SiC, quartz, or alumina, and N 2 / H 2 In a reducing atmosphere, the temperature is raised to 1200 ° C. at 960 ° C./hr, and firing is performed at a constant temperature portion of 1200 ° C. for 3 hours. After cooling, the fired product obtained is pulverized and dispersed in water, separated through a sieve, washed with water, and dried to obtain the phosphor of the present invention.
[0044]
In this embodiment, the light emission luminance is relative light emission luminance with respect to the reference phosphor. As the reference phosphor, BaMg 2 Al 16 O 27 ; Eu (blue), BaMg 2 Al 16 O 27 ; Eu, Mn (green), Y 2 O 2 S: A mixed phosphor in which Eu (red) is mixed, and is mixed at a ratio that gives a color tone according to the embodiment of the present invention. Taking this as 100%, the relative value is obtained by simultaneous measurement at each excitation wavelength.
[0045]
(Semiconductor light emitting device)
An LED chip using a nitride semiconductor element having a 365 nm GaN semiconductor having an emission peak in the ultraviolet region as a light emitting layer is prepared. More specifically, in the LED chip, TMG (trimethylgallium) gas, TMI (trimethylindium) gas, nitrogen gas and dopant gas are flowed together with a carrier gas on a cleaned sapphire substrate, and a nitride semiconductor is formed by MOCVD. Can be formed. SiH as dopant gas 4 And Cp 2 A layer to be an n-type nitride semiconductor or a p-type nitride semiconductor is formed by switching Mg.
[0046]
As an element structure of the LED chip, an n-type GaN layer which is an undoped nitride semiconductor on a sapphire substrate, a GaN layer where an Si-doped n-type electrode is formed to become an n-type contact layer, and an n-type nitride semiconductor which is an undoped nitride semiconductor Type GaN layer, Si-containing AlGaN layer serving as an n-type cladding layer, and then a GaN layer as a light emitting layer, and an AlGaN layer as a p-type cladding layer doped with Mg on the light emitting layer, electrostatic withstand voltage And a GaN layer, which is a p-type contact layer doped with Mg, are sequentially stacked. (Note that a GaN layer is formed on the sapphire substrate at a low temperature to serve as a buffer layer. The p-type semiconductor is annealed at 400 ° C. or higher after film formation.)
[0047]
Etching exposes the surface of each pn contact layer on the same side as the nitride semiconductor on the sapphire substrate. Positive and negative pedestal electrodes were formed on each contact layer by sputtering. A metal thin film is formed on the entire surface of the p-type nitride semiconductor as a translucent electrode, and then a pedestal electrode is formed on a part of the translucent electrode. After drawing the scribe line on the completed semiconductor wafer, it is divided by an external force to form LED chips that are semiconductor light emitting elements. The LED chip can emit light having a peak wavelength of 365 nm.
[0048]
On the other hand, a Kovar package is used as a housing of the light-emitting device. The Kovar package has a concave portion at the center and a base portion in which Kovar lead electrodes are inserted and fixed in an insulating and airtight manner on both sides of the concave portion. A Ni / Ag layer is provided on the surface of the package and the lead electrode.
An LED chip is die-bonded with an Ag—Sn alloy in the recess of the package thus configured. Next, the respective electrodes of the die-bonded LED chip and the respective lead electrodes exposed from the bottom of the package recess are electrically connected by Ag wires.
[0049]
The phosphor obtained above and SiO 2 A color conversion member is prepared by adding a filler or a diffusing agent in a slurry composed of 90 wt% of nitrocellulose and 10 wt% of γ-alumina, applying it to the back surface of the light-transmitting window of the lid, and heating and curing at 220 ° C. for 30 minutes. Configure. After sufficiently removing moisture in the recess of the package, the recess is sealed with a Kovar lid having a glass window at the center, and seam welding is performed to form a light emitting device. The chromaticity coordinates of such a light emitting device were (x, y) = (0.305, 0.242), and the light emission luminance was 125%.
[0050]
In addition, the light emitting layer of the semiconductor light emitting device is replaced with GaN, and a multiquantum in which five sets of AlInGaN layers constituting a well layer and five AlInGaN layers serving as a barrier layer having a higher Al content than the well layer are stacked. When a semiconductor light emitting device having a well structure and a light emission wavelength of 400 nm is formed and a light emitting device comprising this and the above phosphor is used, the light emission luminance is 176%.
[0051]
Hereinafter, in the light emitting device of Example 1, the phosphor is changed as follows to obtain the light emitting device of the present invention.
(Example 2) SrCO as a raw material 3 , Eu 2 O 3 , MnCO 3 , (NH 4 ) 2 PO 4 2 (Sr 0.97 , Eu 0.01 , Mn 0.02 ) O ・ 1.0P 2 O 5 The phosphor of the present invention is obtained in the same manner as in Example 1 except that the composition ratio is adjusted and mixed. Such a phosphor can have chromaticity coordinates (x, y) = (0.182, 0.125) when excited at 365 nm, and has an emission luminance of 101%. Further, the emission luminance is 132% when excited at 400 nm.
[0052]
Example 3 SrCO as raw material 3 , Eu 2 O 3 , MnCO 3 , (NH 4 ) 2 PO 4 2 (Sr 0.97 , Eu 0.01 , Mn 0.02 ) O ・ 1.0P 2 O 5 The phosphor of the present invention is obtained in the same manner as in Example 1 except that the composition ratio is adjusted and mixed. Such a phosphor can have chromaticity coordinates (x, y) = (0.235, 0.186) when excited at 365 nm and has an emission luminance of 110%. In addition, the emission luminance is 154% at 400 nm excitation.
[0053]
Example 4 SrCO as raw material 3 , Eu 2 O 3 , MnCO 3 , (NH 4 ) 2 PO 4 2 (Sr 0.95 , Eu 0.01 , Mn 0.04 ) O ・ 1.0P 2 O 5 The phosphor of the present invention is obtained in the same manner as in Example 1 except that the composition ratio is adjusted and mixed. Such a phosphor can have chromaticity coordinates (x, y) = (0.332, 0.266) at 365 nm excitation, resulting in an emission luminance of 132%. In addition, with 400 nm excitation, the emission luminance is 181%.
[0054]
Example 5 SrCO as raw material 3 , Eu 2 O 3 , MnCO 3 , (NH 4 ) 2 PO 4 2 (Sr 0.94 , Eu 0.01 , Mn 0.05 ) O ・ 1.0P 2 O 5 The phosphor of the present invention is obtained in the same manner as in Example 1 except that the composition ratio is adjusted and mixed. Such a phosphor can have chromaticity coordinates (x, y) = (0.357, 0.301) when excited at 365 nm, resulting in an emission luminance of 137%. Also, with 400 nm excitation, the emission luminance is 190%.
[0055]
Example 6 SrCO as raw material 3 , Eu 2 O 3 , MnCO 3 , (NH 4 ) 2 PO 4 2 (Sr 0.95 , Eu 0.02 , Mn 0.03 ) O ・ 1.0P 2 O 5 The phosphor of the present invention is obtained in the same manner as in Example 1 except that the composition ratio is adjusted and mixed. Such a phosphor can have chromaticity coordinates (x, y) = (0.325, 0.271) when excited at 365 nm, resulting in an emission luminance of 132%. Also, with 400 nm excitation, the emission luminance is 185%.
[0056]
Example 7 SrCO as raw material 3 , Eu 2 O 3 , MnCO 3 , (NH 4 ) 2 PO 4 2 (Sr 0.94 , Eu 0.03 , Mn 0.03 ) O ・ 1.0P 2 O 5 The phosphor of the present invention is obtained in the same manner as in Example 1 except that the composition ratio is adjusted and mixed. Such a phosphor can have chromaticity coordinates (x, y) = (0.345, 0.311) when excited at 365 nm, and has an emission luminance of 145%. Also, with 400 nm excitation, the emission luminance is 201%.
[0057]
[2 (Ca, Eu, Mn) O · 1.0P 2 O 5 ]
(Example 8) CaCO as a raw material 3 , Eu 2 O 3 , MnCO 3 , (NH 4 ) 2 PO 4 2 (Ca 0.96 , Eu 0.01 , Mn 0.03 ) O ・ 1.0P 2 O 5 The same as in Example 1 except that the composition ratio is adjusted and mixed (CaCO 3 : 192.2g, Eu 2 O 3 : 3.52 g, MnCO 3 : 6.90 g, (NH 4 ) 2 HPO 4 : 263.9 g). Such a phosphor can have chromaticity coordinates (x, y) = (0.286, 0.231) when excited at 365 nm, and has an emission luminance of 106%. In addition, the emission luminance is 155% when excited at 400 nm.
[0058]
(Example 9) CaCO as a raw material 3 , Eu 2 O 3 , MnCO 3 , (NH 4 ) 2 PO 4 2 (Ca 0.98 , Eu 0.01 , Mn 0.01 ) O ・ 1.0P 2 O 5 The same procedure as in Example 8 is performed except that the composition ratio is adjusted and mixed. Such a phosphor can have chromaticity coordinates (x, y) = (0.151, 0.105) when excited at 365 nm, and has an emission luminance of 92%. In addition, the emission luminance is 112% with 400 nm excitation.
[0059]
(Example 10) CaCO as a raw material 3 , Eu 2 O 3 , MnCO 3 , (NH 4 ) 2 PO 4 2 (Ca 0.97 , Eu 0.01 , Mn 0.02 ) O ・ 1.0P 2 O 5 The same procedure as in Example 8 is performed except that the composition ratio is adjusted and mixed. Such a phosphor can have chromaticity coordinates (x, y) = (0.210, 0.161) when excited at 365 nm, and has an emission luminance of 98%. Further, the emission luminance is 134% when excited at 400 nm.
[0060]
(Example 11) CaCO as a raw material 3 , Eu 2 O 3 , MnCO 3 , (NH 4 ) 2 PO 4 2 (Ca 0.95 , Eu 0.01 , Mn 0.04 ) O ・ 1.0P 2 O 5 The same procedure as in Example 8 is performed except that the composition ratio is adjusted and mixed. Such a phosphor can have chromaticity coordinates (x, y) = (0.307, 0.260) at 365 nm excitation, and has an emission luminance of 115%. In addition, with 400 nm excitation, the emission luminance is 152%.
[0061]
(Example 12) CaCO as a raw material 3 , Eu 2 O 3 , MnCO 3 , (NH 4 ) 2 PO 4 2 (Ca 0.94 , Eu 0.01 , Mn 0.05 ) O ・ 1.0P 2 O 5 The same procedure as in Example 8 is performed except that the composition ratio is adjusted and mixed. Such a phosphor can have chromaticity coordinates (x, y) = (0.332, 0.281) when excited at 365 nm and has an emission luminance of 120%. Also, with 400 nm excitation, the emission luminance is 171%.
[0062]
(Example 13) CaCO as a raw material 3 , Eu 2 O 3 , MnCO 3 , (NH 4 ) 2 PO 4 2 (Ca 0.95 , Eu 0.02 , Mn 0.03 ) O ・ 1.0P 2 O 5 The same procedure as in Example 8 is performed except that the composition ratio is adjusted and mixed. Such a phosphor can have chromaticity coordinates (x, y) = (0.305, 0.256) when excited at 365 nm, and has an emission luminance of 115%. Also, with 400 nm excitation, the emission luminance is 165%.
[0063]
(Example 14) CaCO as a raw material 3 , Eu 2 O 3 , MnCO 3 , (NH 4 ) 2 PO 4 2 (Ca 0.94 , Eu 0.03 , Mn 0.03 ) O ・ 1.0P 2 O 5 The same procedure as in Example 8 is performed except that the composition ratio is adjusted and mixed. Such a phosphor can have chromaticity coordinates (x, y) = (0.321, 0.292) at 365 nm excitation, resulting in an emission luminance of 127%. In addition, with 400 nm excitation, the emission luminance is 181%.
[0064]
[2 (Ba, Eu, Mn) O · 1.0P 2 O 5 ]
(Example 15) BaCO as a raw material 3 , Eu 2 O 3 , MnCO 3 , (NH 4 ) 2 PO 4 2 (Ba 0.94 , Eu 0.03 , Mn 0.03 ) O ・ 1.0P 2 O 5 The same as in Example 1 except that the composition ratio is adjusted and mixed (BaCO 3 : 378.9 g, Eu 2 O 3 : 10.6 g, MnCO 3 : 6.90 g, (NH 4 ) 2 HPO 4 : 263.9 g). Such a phosphor can have chromaticity coordinates (x, y) = (0.182, 0.105) when excited at 365 nm and has an emission luminance of 82%. In addition, the emission luminance is 101% at 400 nm excitation.
[0065]
[2 (Sr, Ba, Ca, Eu, Mn) O · 1.0P 2 O 5 ]
(Example 16) SrCO as a raw material 3 , BaCO 3 , CaCO 3 , Eu 2 O 3 , MnCO 3 , (NH 4 ) 2 PO 4 2 (Sr 0.70 , Ba 0.21 , Ca 0.05 , Eu 0.01 , Mn 0.03 ) O ・ 1.0P 2 O 5 The same as in Example 1 except that the composition ratio is adjusted and mixed (SrCO 3 : 206.7 g, BaCO 3 : 82.9 g, CaCO 3 : 10.0 g, Eu 2 O 3 : 3.52 g, MnCO 3 : 6.90 g, (NH 4 ) 2 HPO 4 : 263.9 g). Such a phosphor can have chromaticity coordinates (x, y) = (0.302, 0.241) at 365 nm excitation, resulting in a light emission luminance of 129%. In addition, with 400 nm excitation, the emission luminance is 181%.
[0066]
(Example 17) SrCO as a raw material 3 , BaCO 3 , CaCO 3 , Eu 2 O 3 , MnCO 3 , (NH 4 ) 2 PO 4 2 (Sr 0.72 , Ba 0.21 , Ca 0.05 , Eu 0.01 , Mn 0.01 ) O ・ 1.0P 2 O 5 The same procedure as in Example 16 was performed except that the composition ratio was adjusted and mixed. Such a phosphor can have chromaticity coordinates (x, y) = (0.171, 0.121) when excited at 365 nm, and has an emission luminance of 107%. Also, with 400 nm excitation, the emission luminance is 139%.
[0067]
(Example 18) SrCO as a raw material 3 , BaCO 3 , CaCO 3 , Eu 2 O 3 , MnCO 3 , (NH 4 ) 2 PO 4 2 (Sr 0.71 , Ba 0.21 , Ca 0.05 , Eu 0.01 , Mn 0.02 ) O ・ 1.0P 2 O 5 The same procedure as in Example 16 was performed except that the composition ratio was adjusted and mixed. Such a phosphor can have chromaticity coordinates (x, y) = (0.230, 0.185) when excited at 365 nm, resulting in an emission luminance of 113%. Further, with 400 nm excitation, the emission luminance is 161%.
[0068]
(Example 19) SrCO as a raw material 3 , BaCO 3 , CaCO 3 , Eu 2 O 3 , MnCO 3 , (NH 4 ) 2 PO 4 2 (Sr 0.69 , Ba 0.21 , Ca 0.05 , Eu 0.01 , Mn 0.04 ) O ・ 1.0P 2 O 5 The same procedure as in Example 16 was performed except that the composition ratio was adjusted and mixed. Such a phosphor can have chromaticity coordinates (x, y) = (0.325, 0.261) when excited at 365 nm, resulting in an emission luminance of 135%. Also, with 400 nm excitation, the emission luminance is 191%.
[0069]
(Example 20) SrCO as a raw material 3 , BaCO 3 , CaCO 3 , Eu 2 O 3 , MnCO 3 , (NH 4 ) 2 PO 4 2 (Sr 0.68 , Ba 0.21 , Ca 0.05 , Eu 0.01 , Mn 0.05 ) O ・ 1.0P 2 O 5 The same procedure as in Example 16 was performed except that the composition ratio was adjusted and mixed. Such a phosphor can have chromaticity coordinates (x, y) = (0.352, 0.295) at 365 nm excitation, resulting in an emission luminance of 141%. In addition, with 400 nm excitation, the emission luminance is 199%.
[0070]
(Example 21) SrCO as a raw material 3 , BaCO 3 , CaCO 3 , Eu 2 O 3 , MnCO 3 , (NH 4 ) 2 PO 4 2 (Sr 0.69 , Ba 0.21 , Ca 0.05 , Eu 0.02 , Mn 0.03 ) O ・ 1.0P 2 O 5 The same procedure as in Example 16 was performed except that the composition ratio was adjusted and mixed. Such a phosphor can have chromaticity coordinates (x, y) = (0.321, 0.269) when excited at 365 nm, and has an emission luminance of 140%. Further, the emission luminance is 195% when excited at 400 nm.
[0071]
[2 (Sr, Ba, Ca, Eu, Mn, Sn) O · 1.0P 2 O 5 ]
(Example 22) SrCO as a raw material 3 , BaCO 3 , CaCO 3 , Eu 2 O 3 , MnCO 3 , (NH 4 ) 2 PO 4 , SnO 2 , 2 (Sr 0.70 , Ba 0.20 , Ca 0.05 , Eu 0.01 , Mn 0.03 , Sn 0.01 ) O ・ 1.0P 2 O 5 The same procedure as in Example 1 is performed except that the composition ratio is adjusted and mixed. Such a phosphor can have chromaticity coordinates (x, y) = (0.332, 0.261) at 365 nm excitation, resulting in a light emission luminance of 131%. In addition, with 400 nm excitation, the emission luminance is 192%.
[0072]
[2 (Sr, Ba, Ca, Eu, Mn, Fe) O · 1.0P 2 O 5 ]
(Example 23) SrCO as a raw material 3 , BaCO 3 , CaCO 3 , Eu 2 O 3 , MnCO 3 , (NH 4 ) 2 PO 4 , Fe 2 O 3 , 2 (Sr 0.70 , Ba 0.20 , Ca 0.05 , Eu 0.01 , Mn 0.03 , Fe 0.01 ) O ・ 1.0P 2 O 5 The same procedure as in Example 1 is performed except that the composition ratio is adjusted and mixed. Such a phosphor can have chromaticity coordinates (x, y) = (0.329, 0.270) at 365 nm excitation, resulting in an emission luminance of 119%. Also, with 400 nm excitation, the emission luminance is 163%.
[0073]
[2 (Sr, Ba, Ca, Eu, Mn, Cr) O · 1.0P 2 O 5 ]
(Example 24) SrCO as a raw material 3 , BaCO 3 , CaCO 3 , Eu 2 O 3 , MnCO 3 , (NH 4 ) 2 PO 4 , Cr 2 O 3 , 2 (Sr 0.70 , Ba 0.20 , Ca 0.05 , Eu 0.01 , Mn 0.03 , Cr 0.01 ) O ・ 1.0P 2 O 5 The same procedure as in Example 1 is performed except that the composition ratio is adjusted and mixed. Such a phosphor can have chromaticity coordinates (x, y) = (0.352, 0.250) at 365 nm excitation, resulting in an emission luminance of 127%. In addition, with 400 nm excitation, the emission luminance is 181%.
[0074]
[2 (Sr, Ba, Ca, Eu, Mn, Zn) O · 1.0P 2 O 5 ]
(Example 25) SrCO as a raw material 3 , BaCO 3 , CaCO 3 , Eu 2 O 3 , MnCO 3 , (NH 4 ) 2 PO 4 , ZnO, 2 (Sr 0.65 , Ba 0.20 , Ca 0.05 , Eu 0.01 , Mn 0.03 , Zn 0.06 ) O ・ 1.0P 2 O 5 The same procedure as in Example 1 is performed except that the composition ratio is adjusted and mixed. Such a phosphor can have chromaticity coordinates (x, y) = (0.372, 0.242) at 365 nm excitation, and has a light emission luminance of 135%. Also, with 400 nm excitation, the emission luminance is 201%.
[0075]
[2 (Sr, Eu, Mn) O.0.84P 2 O 5 ・ 0.16B 2 O 3 ]
(Example 26) SrCO as a raw material 3 , Eu 2 O 3 , MnCO 3 , (NH 4 ) 2 PO 4 , H 3 BO 3 2 (Sr 0.96 , Eu 0.01 , Mn 0.03 ) O ・ 0.84P 2 O 5 ・ 0.16B 2 O 3 The same as in Example 1 except that the composition ratio is adjusted and mixed (SrCO 3 : 283.4 g, Eu 2 O 3 : 3.52 g, MnCO 3 : 6.90 g, (NH 4 ) 2 HPO 4 : 221.7 g, H 3 BO 3 : 19.78 g). Such a phosphor can have chromaticity coordinates (x, y) = (0.304, 0.322) when excited at 365 nm, and has an emission luminance of 137%. Also, with 400 nm excitation, the emission luminance is 189%.
[0076]
Example 27 SrCO as raw material 3 , Eu 2 O 3 , MnCO 3 , (NH 4 ) 2 PO 4 , H 3 BO 3 2 (Sr 0.98 , Eu 0.01 , Mn 0.01 ) O ・ 0.84P 2 O 5 ・ 0.16B 2 O 3 The same procedure as in Example 26 is performed except that the composition ratio is adjusted and mixed. Such a phosphor can have chromaticity coordinates (x, y) = (0.181, 0.275) when excited at 365 nm, and has an emission luminance of 115%. Also, with 400 nm excitation, the emission luminance is 145%.
[0077]
(Example 28) SrCO as a raw material 3 , Eu 2 O 3 , MnCO 3 , (NH 4 ) 2 PO 4 , H 3 BO 3 2 (Sr 0.97 , Eu 0.01 , Mn 0.02 ) O ・ 0.84P 2 O 5 ・ 0.16B 2 O 3 The same procedure as in Example 26 is performed except that the composition ratio is adjusted and mixed. Such a phosphor can have chromaticity coordinates (x, y) = (0.231, 0.280) when excited at 365 nm and has an emission luminance of 123%. Also, with 400 nm excitation, the emission luminance is 166%.
[0078]
(Example 29) SrCO as a raw material 3 , Eu 2 O 3 , MnCO 3 , (NH 4 ) 2 PO 4 , H 3 BO 3 2 (Sr 0.95 , Eu 0.01 , Mn 0.04 ) O ・ 0.84P 2 O 5 ・ 0.16B 2 O 3 The same procedure as in Example 26 is performed except that the composition ratio is adjusted and mixed. Such a phosphor can have chromaticity coordinates (x, y) = (0.329, 0.342) when excited at 365 nm, resulting in an emission luminance of 142%. In addition, the emission luminance is 198% when excited at 400 nm.
[0079]
(Example 30) SrCO as a raw material 3 , Eu 2 O 3 , MnCO 3 , (NH 4 ) 2 PO 4 , H 3 BO 3 2 (Sr 0.94 , Eu 0.01 , Mn 0.05 ) O ・ 0.84P 2 O 5 ・ 0.16B 2 O 3 The same procedure as in Example 26 is performed except that the composition ratio is adjusted and mixed. Such a phosphor can have chromaticity coordinates (x, y) = (0.350, 0.371) when excited at 365 nm and has an emission luminance of 150%. Also, with 400 nm excitation, the emission luminance is 210%.
[0080]
(Example 31) SrCO as a raw material 3 , Eu 2 O 3 , MnCO 3 , (NH 4 ) 2 PO 4 , H 3 BO 3 2 (Sr 0.95 , Eu 0.02 , Mn 0.03 ) O ・ 0.84P 2 O 5 ・ 0.16B 2 O 3 The same procedure as in Example 26 is performed except that the composition ratio is adjusted and mixed. Such a phosphor can have chromaticity coordinates (x, y) = (0.320, 0.351) when excited at 365 nm, and has an emission luminance of 143%. Further, the emission luminance is 203% when excited at 400 nm.
[0081]
(Example 32) SrCO as a raw material 3 , Eu 2 O 3 , MnCO 3 , (NH 4 ) 2 PO 4 , H 3 BO 3 2 (Sr 0.94 , Eu 0.03 , Mn 0.03 ) O ・ 0.84P 2 O 5 ・ 0.16B 2 O 3 The same procedure as in Example 26 is performed except that the composition ratio is adjusted and mixed. Such a phosphor can have chromaticity coordinates (x, y) = (0.361, 0.381) when excited at 365 nm and has an emission luminance of 162%. Further, the emission luminance is 223% when excited at 400 nm.
[0082]
[2 (Ca, Eu, Mn) O · 0.84P 2 O 5 ・ 0.16B 2 O 3 ]
(Example 33) CaCO as a raw material 3 , Eu 2 O 3 , MnCO 3 , (NH 4 ) 2 PO 4 , H 3 BO 3 2 (Ca 0.96 , Eu 0.01 , Mn 0.03 ) O ・ 0.84P 2 O 5 ・ 0.16B 2 O 3 The same as in Example 1 except that the composition ratio is adjusted and mixed (CaCO 3 : 192.2g, Eu 2 O 3 : 3.52 g, MnCO 3 : 6.90 g, (NH 4 ) 2 HPO 4 : 221.7 g, H 3 BO 3 : 19.78 g). Such a phosphor can have chromaticity coordinates (x, y) = (0.291, 0.331) when excited at 365 nm, and has an emission luminance of 125%. In addition, with 400 nm excitation, the emission luminance is 159%.
[0083]
(Example 34) CaCO as a raw material 3 , Eu 2 O 3 , MnCO 3 , (NH 4 ) 2 PO 4 , H 3 BO 3 2 (Ca 0.98 , Eu 0.01 , Mn 0.01 ) O ・ 0.84P 2 O 5 ・ 0.16B 2 O 3 The same procedure as in Example 33 is performed except that the composition ratio is adjusted and mixed. Such a phosphor can have chromaticity coordinates (x, y) = (0.161, 0.285) when excited at 365 nm and has an emission luminance of 102%. Also, with 400 nm excitation, the emission luminance is 129%.
[0084]
(Example 35) CaCO as a raw material 3 , Eu 2 O 3 , MnCO 3 , (NH 4 ) 2 PO 4 , H 3 BO 3 2 (Ca 0.97 , Eu 0.01 , Mn 0.02 ) O ・ 0.84P 2 O 5 ・ 0.16B 2 O 3 The same procedure as in Example 33 is performed except that the composition ratio is adjusted and mixed. Such a phosphor can have chromaticity coordinates (x, y) = (0.213, 0.301) when excited at 365 nm and has an emission luminance of 108%. Also, with 400 nm excitation, the emission luminance is 139%.
[0085]
(Example 36) CaCO as a raw material 3 , Eu 2 O 3 , MnCO 3 , (NH 4 ) 2 PO 4 , H 3 BO 3 2 (Ca 0.95 , Eu 0.01 , Mn 0.04 ) O ・ 0.84P 2 O 5 ・ 0.16B 2 O 3 The same procedure as in Example 33 is performed except that the composition ratio is adjusted and mixed. Such a phosphor can have chromaticity coordinates (x, y) = (0.311, 0.351) when excited at 365 nm, and has an emission luminance of 127%. In addition, with 400 nm excitation, the emission luminance is 172%.
[0086]
(Example 37) CaCO as a raw material 3 , Eu 2 O 3 , MnCO 3 , (NH 4 ) 2 PO 4 , H 3 BO 3 2 (Ca 0.94 , Eu 0.01 , Mn 0.05 ) O ・ 0.84P 2 O 5 ・ 0.16B 2 O 3 The same procedure as in Example 33 is performed except that the composition ratio is adjusted and mixed. Such a phosphor can have chromaticity coordinates (x, y) = (0.330, 0.361) when excited at 365 nm, resulting in an emission luminance of 135%. Also, with 400 nm excitation, the emission luminance is 182%.
[0087]
(Example 38) CaCO as a raw material 3 , Eu 2 O 3 , MnCO 3 , (NH 4 ) 2 PO 4 , H 3 BO 3 2 (Ca 0.95 , Eu 0.02 , Mn 0.03 ) O ・ 0.84P 2 O 5 ・ 0.16B 2 O 3 The same procedure as in Example 33 is performed except that the composition ratio is adjusted and mixed. Such a phosphor can have chromaticity coordinates (x, y) = (0.310, 0.341) when excited at 365 nm, and has an emission luminance of 138%. Also, with 400 nm excitation, the emission luminance is 175%.
[0088]
(Example 39) CaCO as a raw material 3 , Eu 2 O 3 , MnCO 3 , (NH 4 ) 2 PO 4 , H 3 BO 3 2 (Ca 0.94 , Eu 0.03 , Mn 0.03 ) O ・ 0.84P 2 O 5 ・ 0.16B 2 O 3 The same procedure as in Example 33 is performed except that the composition ratio is adjusted and mixed. Such a phosphor can have chromaticity coordinates (x, y) = (0.319, 0.365) when excited at 365 nm, and has an emission luminance of 155%. Also, with 400 nm excitation, the emission luminance is 211%.
[0089]
[2 (Ba, Eu, Mn) O · 0.84P 2 O 5 ・ 0.16B 2 O 3 ]
(Example 40) BaCO as a raw material 3 , Eu 2 O 3 , MnCO 3 , (NH 4 ) 2 PO 4 , H 3 BO 3 2 (Ba 0.94 , Eu 0.03 , Mn 0.03 ) O ・ 0.84P 2 O 5 ・ 0.16B 2 O 3 The same as in Example 1 except that the composition ratio is adjusted and mixed (BaCO 3 : 378.9 g, Eu 2 O 3 : 10.6 g, MnCO 3 : 6.90 g, (NH 4 ) 2 HPO 4 : 221.7 g, H 3 BO 3 : 19.78 g). Such a phosphor can have chromaticity coordinates (x, y) = (0.192, 0.285) when excited at 365 nm, resulting in an emission luminance of 99%. In addition, the emission luminance is 110% at 400 nm excitation.
[0090]
[2 (Sr, Ba, Ca, Eu, Mn) O.0.84P 2 O 5 ・ 0.16B 2 O 3 ]
(Example 41) SrCO as a raw material 3 , BaCO 3 , CaCO 3 , Eu 2 O 3 , MnCO 3 , (NH 4 ) 2 PO 4 , H 3 BO 3 2 (Ba 0.70 , Ba 0.21 , Ca 0.05 , Eu 0.01 , Mn 0.03 ) O ・ 0.84P 2 O 5 ・ 0.16B 2 O 3 The same as in Example 1 except that the composition ratio is adjusted and mixed (SrCO 3 : 206.7 g, BaCO 3 : 82.9 g, CaCO 3 : 10.0 g, Eu 2 O 3 : 3.52 g, MnCO 3 : 6.90 g, (NH 4 ) 2 HPO 4 : 221.7 g, H 3 BO 3 : 19.78 g). Such a phosphor can have chromaticity coordinates (x, y) = (0.296, 0.321) at 365 nm excitation, resulting in an emission luminance of 138%. In addition, with 400 nm excitation, the emission luminance is 192%.
[0091]
(Example 42) SrCO as a raw material 3 , BaCO 3 , CaCO 3 , Eu 2 O 3 , MnCO 3 , (NH 4 ) 2 PO 4 , H 3 BO 3 2 (Sr 0.72 , Ba 0.21 , Ca 0.05 , Eu 0.01 , Mn 0.01 ) O ・ 0.84P 2 O 5 ・ 0.16B 2 O 3 The same procedure as in Example 41 is performed except that the composition ratio is adjusted and mixed. Such a phosphor can have chromaticity coordinates (x, y) = (0.185, 0.281) when excited at 365 nm, resulting in an emission luminance of 121%. In addition, with 400 nm excitation, the emission luminance is 150%.
[0092]
(Example 43) SrCO as a raw material 3 , BaCO 3 , CaCO 3 , Eu 2 O 3 , MnCO 3 , (NH 4 ) 2 PO 4 , H 3 BO 3 2 (Sr 0.71 , Ba 0.21 , Ca 0.05 , Eu 0.01 , Mn 0.02 ) O ・ 0.84P 2 O 5 ・ 0.16B 2 O 3 The same procedure as in Example 41 is performed except that the composition ratio is adjusted and mixed. Such a phosphor can have chromaticity coordinates (x, y) = (0.235, 0.282) at 365 nm excitation, resulting in a light emission luminance of 130%. Also, with 400 nm excitation, the emission luminance is 171%.
[0093]
(Example 44) SrCO as a raw material 3 , BaCO 3 , CaCO 3 , Eu 2 O 3 , MnCO 3 , (NH 4 ) 2 PO 4 , H 3 BO 3 2 (Sr 0.69 , Ba 0.21 , Ca 0.05 , Eu 0.01 , Mn 0.04 ) O ・ 0.84P 2 O 5 ・ 0.16B 2 O 3 The same procedure as in Example 41 is performed except that the composition ratio is adjusted and mixed. Such a phosphor can have chromaticity coordinates (x, y) = (0.328, 0.337) at 365 nm excitation, and has an emission luminance of 151%. Also, with 400 nm excitation, the emission luminance is 211%.
[0094]
(Example 45) SrCO as a raw material 3 , BaCO 3 , CaCO 3 , Eu 2 O 3 , MnCO 3 , (NH 4 ) 2 PO 4 , H 3 BO 3 2 (Sr 0.68 , Ba 0.21 , Ca 0.05 , Eu 0.01 , Mn 0.05 ) O ・ 0.84P 2 O 5 ・ 0.16B 2 O 3 The same procedure as in Example 41 is performed except that the composition ratio is adjusted and mixed. Such a phosphor can have chromaticity coordinates (x, y) = (0.355, 0.368) at 365 nm excitation, resulting in an emission luminance of 165%. In addition, the emission luminance is 230% when excited at 400 nm.
[0095]
(Example 46) SrCO as a raw material 3 , BaCO 3 , CaCO 3 , Eu 2 O 3 , MnCO 3 , (NH 4 ) 2 PO 4 , H 3 BO 3 2 (Sr 0.69 , Ba 0.21 , Ca 0.05 , Eu 0.02 , Mn 0.03 ) O ・ 0.84P 2 O 5 ・ 0.16B 2 O 3 The same procedure as in Example 41 is performed except that the composition ratio is adjusted and mixed. Such a phosphor can have chromaticity coordinates (x, y) = (0.327, 0.351) when excited at 365 nm, and has an emission luminance of 156%. Further, the emission luminance is 213% when excited at 400 nm.
[0096]
[2 (Sr, Ba, Ca, Eu, Mn, Sn) O.0.84P 2 O 5 ・ 0.16B 2 O 3 ]
(Example 47) SrCO as a raw material 3 , BaCO 3 , CaCO 3 , Eu 2 O 3 , MnCO 3 , (NH 4 ) 2 PO 4 , H 3 BO 3 , SnO 2 2 (Sr 0.70 , Ba 0.20 , Ca 0.05 , Eu 0.01 , Mn 0.03 , Sn 0.01 ) O ・ 0.84P 2 O 5 ・ 0.16B 2 O 3 The same procedure as in Example 1 is performed except that the composition ratio is adjusted and mixed. Such a phosphor can have chromaticity coordinates (x, y) = (0.321, 0.331) when excited at 365 nm, and has an emission luminance of 125%. In addition, the emission luminance is 162% at 400 nm excitation.
[0097]
[2 (Sr, Ba, Ca, Eu, Mn, Fe) O.0.84P 2 O 5 ・ 0.16B 2 O 3 ]
(Example 48) SrCO as a raw material 3 , BaCO 3 , CaCO 3 , Eu 2 O 3 , MnCO 3 , (NH 4 ) 2 PO 4 , H 3 BO 3 , Fe 2 O 3 2 (Sr 0.70 , Ba 0.20 , Ca 0.05 , Eu 0.01 , Mn 0.03 , Fe 0.01 ) O ・ 0.84P 2 O 5 ・ 0.16B 2 O 3 The same procedure as in Example 1 is performed except that the composition ratio is adjusted and mixed. Such a phosphor can have chromaticity coordinates (x, y) = (0.342, 0.311) when excited at 365 nm, and has an emission luminance of 115%. Also, with 400 nm excitation, the emission luminance is 142%.
[0098]
[2 (Sr, Ba, Ca, Eu, Mn, Cr) O.0.84P 2 O 5 ・ 0.16B 2 O 3 ]
(Example 49) SrCO as a raw material 3 , BaCO 3 , CaCO 3 , Eu 2 O 3 , MnCO 3 , (NH 4 ) 2 PO 4 , H 3 BO 3 , Cr 2 O 3 2 (Sr 0.70 , Ba 0.20 , Ca 0.05 , Eu 0.01 , Mn 0.03 , Cr 0.01 ) O ・ 0.84P 2 O 5 ・ 0.16B 2 O 3 The same procedure as in Example 1 is performed except that the composition ratio is adjusted and mixed. Such a phosphor can have chromaticity coordinates (x, y) = (0.361, 0.281) when excited at 365 nm, and has an emission luminance of 122%. In addition, the emission luminance is 162% at 400 nm excitation.
[0099]
[2 (Sr, Ba, Ca, Eu, Mn, Zn) O.0.84P 2 O 5 ・ 0.16B 2 O 3 ]
(Example 50) SrCO as a raw material 3 , BaCO 3 , CaCO 3 , Eu 2 O 3 , MnCO 3 , (NH 4 ) 2 PO 4 , H 3 BO 3 ZnO and 2 (Sr 0.65 , Ba 0.20 , Ca 0.05 , Eu 0.01 , Mn 0.03 , Zn 0.06 ) O ・ 0.84P 2 O 5 ・ 0.16B 2 O 3 The same procedure as in Example 1 is performed except that the composition ratio is adjusted and mixed. Such a phosphor can have chromaticity coordinates (x, y) = (0.352, 0.292) when excited at 365 nm, and has an emission luminance of 115%. Also, with 400 nm excitation, the emission luminance is 138%.
[0100]
[2 (Sr, Mn) O · 1.0P 2 O 5 ]
(Example 51) SrCO as a raw material 3 , MnCO 3 , (NH 4 ) 2 PO 4 2 (Sr 0.97 , Mn 0.03 ) O ・ 1.0P 2 O 5 The same as in Example 1 except that the composition ratio is adjusted and mixed (SrCO 3 : 286.4 g, MnCO 3 : 6.90 g, (NH 4 ) 2 HPO 4 : 263.9 g). Such a phosphor can have chromaticity coordinates (x, y) = (0.460, 0.450) when excited at 365 nm, and has an emission luminance of 138%. In addition, the emission luminance is 198% when excited at 400 nm.
[0101]
(Example 52) SrCO as a raw material 3 , MnCO 3 , (NH 4 ) 2 PO 4 2 (Sr 0.99 , Mn 0.01 ) O ・ 1.0P 2 O 5 The same procedure as in Example 51 is performed except that the composition ratio is adjusted and mixed. Such a phosphor can have chromaticity coordinates (x, y) = (0.440, 0.442) when excited at 365 nm, and has an emission luminance of 106%. In addition, with 400 nm excitation, the emission luminance is 152%.
[0102]
(Example 53) SrCO as a raw material 3 , MnCO 3 , (NH 4 ) 2 PO 4 2 (Sr 0.98 , Mn 0.02 ) O ・ 1.0P 2 O 5 The same procedure as in Example 51 is performed except that the composition ratio is adjusted and mixed. Such a phosphor can have chromaticity coordinates (x, y) = (0.452, 0.446) at 365 nm excitation, resulting in an emission luminance of 127%. Further, the emission luminance is 180% when excited at 400 nm.
[0103]
(Example 54) SrCO as a raw material 3 , MnCO 3 , (NH 4 ) 2 PO 4 2 (Sr 0.96 , Mn 0.04 ) O ・ 1.0P 2 O 5 The same procedure as in Example 51 is performed except that the composition ratio is adjusted and mixed. Such a phosphor can have chromaticity coordinates (x, y) = (0.462, 0.453) when excited at 365 nm, and has an emission luminance of 143%. Also, with 400 nm excitation, the emission luminance is 206%.
[0104]
(Example 55) SrCO as a raw material 3 , MnCO 3 , (NH 4 ) 2 PO 4 2 (Sr 0.95 , Mn 0.05 ) O ・ 1.0P 2 O 5 The same procedure as in Example 51 is performed except that the composition ratio is adjusted and mixed. Such a phosphor can have chromaticity coordinates (x, y) = (0.466, 0.455) when excited at 365 nm, and has an emission luminance of 145%. In addition, with 400 nm excitation, the luminance is 215%.
[0105]
(Example 56) SrCO as a raw material 3 , MnCO 3 , (NH 4 ) 2 PO 4 2 (Sr 0.93 , Mn 0.07 ) O ・ 1.0P 2 O 5 The same procedure as in Example 51 is performed except that the composition ratio is adjusted and mixed. Such a phosphor can be set to chromaticity coordinates (x, y) = (0.470, 0.458) when excited at 365 nm, resulting in an emission luminance of 142%. In addition, with 400 nm excitation, the emission luminance is 208%.
[0106]
(Example 57) SrCO as a raw material 3 , MnCO 3 , (NH 4 ) 2 PO 4 2 (Sr 0.90 , Mn 0.10 ) O ・ 1.0P 2 O 5 The same procedure as in Example 51 is performed except that the composition ratio is adjusted and mixed. Such a phosphor can have chromaticity coordinates (x, y) = (0.471, 0.459) at 365 nm excitation, resulting in an emission luminance of 117%. In addition, with 400 nm excitation, the emission luminance is 172%.
[0107]
[2 (Sr, Mn) O.0.84P 2 O 5 ・ 0.16B 2 O 3 ]
(Example 58) SrCO as a raw material 3 , MnCO 3 , (NH 4 ) 2 PO 4 , H 3 BO 3 2 (Sr 0.97 , Mn 0.03 ) O ・ 0.84P 2 O 5 ・ 0.16B 2 O 3 The same as in Example 1 except that the composition ratio is adjusted and mixed (SrCO 3 : 286.4 g, MnCO 3 : 6.90 g, (NH 4 ) 2 HPO 4 : 221.7 g, H 3 BO 3 : 19.78 g). Such a phosphor can have chromaticity coordinates (x, y) = (0.459, 0.448) when excited at 365 nm, resulting in an emission luminance of 135%. In addition, with 400 nm excitation, the emission luminance is 192%.
[0108]
(Example 59) SrCO as a raw material 3 , MnCO 3 , (NH 4 ) 2 PO 4 , H 3 BO 3 2 (Sr 0.99 , Mn 0.01 ) O ・ 0.84P 2 O 5 ・ 0.16B 2 O 3 The same procedure as in Example 58 was performed except that the composition ratio was adjusted and mixed. Such a phosphor can have chromaticity coordinates (x, y) = (0.439, 0.440) at 365 nm excitation, and the emission luminance is 103%. Also, with 400 nm excitation, the emission luminance is 148%.
[0109]
(Example 60) SrCO as a raw material 3 , MnCO 3 , (NH 4 ) 2 PO 4 , H 3 BO 3 2 (Sr 0.98 , Mn 0.02 ) O ・ 0.84P 2 O 5 ・ 0.16B 2 O 3 The same procedure as in Example 58 was performed except that the composition ratio was adjusted and mixed. Such a phosphor can have chromaticity coordinates (x, y) = (0.450, 0.444) at 365 nm excitation, and the emission luminance is 124%. In addition, with 400 nm excitation, the emission luminance is 172%.
[0110]
(Example 61) SrCO as a raw material 3 , MnCO 3 , (NH 4 ) 2 PO 4 , H 3 BO 3 2 (Sr 0.96 , Mn 0.04 ) O ・ 0.84P 2 O 5 ・ 0.16B 2 O 3 The same procedure as in Example 58 was performed except that the composition ratio was adjusted and mixed. Such a phosphor can have chromaticity coordinates (x, y) = (0.461, 0.451) at 365 nm excitation, and the emission luminance is 139%. In addition, the emission luminance is 198% when excited at 400 nm.
[0111]
(Example 62) SrCO as a raw material 3 , MnCO 3 , (NH 4 ) 2 PO 4 , H 3 BO 3 2 (Sr 0.95 , Mn 0.05 ) O ・ 0.84P 2 O 5 ・ 0.16B 2 O 3 The same procedure as in Example 58 was performed except that the composition ratio was adjusted and mixed. Such a phosphor can have chromaticity coordinates (x, y) = (0.462, 0.451) at 365 nm excitation, and the emission luminance is 142%. Further, the emission luminance is 203% when excited at 400 nm.
[0112]
(Example 63) SrCO as a raw material 3 , MnCO 3 , (NH 4 ) 2 PO 4 , H 3 BO 3 2 (Sr 0.93 , Mn 0.07 ) O ・ 0.84P 2 O 5 ・ 0.16B 2 O 3 The same procedure as in Example 58 was performed except that the composition ratio was adjusted and mixed. Such a phosphor can have chromaticity coordinates (x, y) = (0.468, 0.456) at 365 nm excitation, and the emission luminance is 138%. Also, with 400 nm excitation, the emission luminance is 189%.
[0113]
(Example 64) SrCO as a raw material 3 , MnCO 3 , (NH 4 ) 2 PO 4 , H 3 BO 3 2 (Sr 0.90 , Mn 0.10 ) O ・ 0.84P 2 O 5 ・ 0.16B 2 O 3 The same procedure as in Example 58 was performed except that the composition ratio was adjusted and mixed. Such a phosphor can have chromaticity coordinates (x, y) = (0.470, 0.458) at 365 nm excitation, and the emission luminance is 118%. Also, with 400 nm excitation, the emission luminance is 148%.
[0114]
[2 (Sr, Ba, Ca, Mn) O · 1.0P 2 O 5 ]
(Example 65) SrCO as a raw material 3 , BaCO 3 , CaCO 3 , MnCO 3 , (NH 4 ) 2 PO 4 2 (Sr 0.71 , Ba 0.21 , Ca 0.05 , Mn 0.03 ) O ・ 1.0P 2 O 5 The same as in Example 1 except that the composition ratio is adjusted and mixed (SrCO 3 : 209.6 g, BaCO 3 : 82.9 g, CaCO 3 : 10.0 g, MnCO 3 : 6.90 g, (NH 4 ) 2 HPO 4 : 263.9 g). Such a phosphor can have chromaticity coordinates (x, y) = (0.440, 0.430) at 365 nm excitation, resulting in an emission luminance of 136%. Further, the emission luminance is 194% at 400 nm excitation.
[0115]
Example 66 SrCO as raw material 3 , BaCO 3 , CaCO 3 , MnCO 3 , (NH 4 ) 2 PO 4 2 (Sr 0.73 , Ba 0.21 , Ca 0.05 , Mn 0.01 ) O ・ 1.0P 2 O 5 The same procedure as in Example 65 was performed except that the composition ratio was adjusted and mixed. Such a phosphor can have chromaticity coordinates (x, y) = (0.420, 0.422) at 365 nm excitation, resulting in an emission luminance of 106%. Also, with 400 nm excitation, the emission luminance is 151%.
[0116]
(Example 67) SrCO as a raw material 3 , BaCO 3 , CaCO 3 , MnCO 3 , (NH 4 ) 2 PO 4 2 (Sr 0.72 , Ba 0.21 , Ca 0.05 , Mn 0.02 ) O ・ 1.0P 2 O 5 The same procedure as in Example 65 was performed except that the composition ratio was adjusted and mixed. Such a phosphor can have chromaticity coordinates (x, y) = (0.432, 0.428) when excited at 365 nm and has an emission luminance of 124%. Also, with 400 nm excitation, the emission luminance is 168%.
[0117]
Example 68 SrCO as raw material 3 , BaCO 3 , CaCO 3 , MnCO 3 , (NH 4 ) 2 PO 4 2 (Sr 0.70 , Ba 0.21 , Ca 0.05 , Mn 0.04 ) O ・ 1.0P 2 O 5 The same procedure as in Example 65 was performed except that the composition ratio was adjusted and mixed. Such a phosphor can have chromaticity coordinates (x, y) = (0.442, 0.432) when excited at 365 nm, and has an emission luminance of 135%. Also, with 400 nm excitation, the emission luminance is 189%.
[0118]
(Example 69) SrCO as a raw material 3 , BaCO 3 , CaCO 3 , MnCO 3 , (NH 4 ) 2 PO 4 2 (Sr 0.69 , Ba 0.21 , Ca 0.05 , Mn 0.05 ) O ・ 1.0P 2 O 5 The same procedure as in Example 65 was performed except that the composition ratio was adjusted and mixed. Such a phosphor can have chromaticity coordinates (x, y) = (0.445, 0.434) at 365 nm excitation, resulting in an emission luminance of 140%. Also, with 400 nm excitation, the emission luminance is 205%.
[0119]
(Example 70) SrCO as a raw material 3 , BaCO 3 , CaCO 3 , MnCO 3 , (NH 4 ) 2 PO 4 2 (Sr 0.64 , Ba 0.21 , Ca 0.05 , Mn 0.10 ) O ・ 1.0P 2 O 5 The same procedure as in Example 65 was performed except that the composition ratio was adjusted and mixed. Such a phosphor can have chromaticity coordinates (x, y) = (0.458, 0.448) when excited at 365 nm, resulting in an emission luminance of 121%. Also, with 400 nm excitation, the emission luminance is 158%.
[0120]
[2 (Sr, Ba, Ca, Mn) O · 0.84P 2 O 5 ・ 0.16B 2 O 3 ]
(Example 71) SrCO as a raw material 3 , BaCO 3 , CaCO 3 , MnCO 3 , (NH 4 ) 2 PO 4 , H 3 BO 3 2 (Sr 0.71 , Ba 0.20 , Ca 0.05 , Mn 0.03 ) O ・ 0.84P 2 O 5 ・ 0.16B 2 O 3 The same as in Example 1 except that the composition ratio is adjusted and mixed (SrCO 3 : 209.6 g, BaCO 3 : 82.9 g, CaCO 3 : 10.0 g, MnCO 3 : 6.90 g, (NH 4 ) 2 HPO 4 : 221.7 g, H 3 BO 3 : 19.78 g).
Such a phosphor can have chromaticity coordinates (x, y) = (0.438, 0.440) when excited at 365 nm, and has an emission luminance of 130%. Also, with 400 nm excitation, the emission luminance is 186%.
[0121]
(Example 72) SrCO as a raw material 3 , BaCO 3 , CaCO 3 , MnCO 3 , (NH 4 ) 2 PO 4 , H 3 BO 3 2 (Sr 0.73 , Ba 0.20 , Ca 0.05 , Mn 0.01 ) O ・ 0.84P 2 O 5 ・ 0.16B 2 O 3 The same procedure as in Example 71 was performed except that the composition ratio was adjusted and mixed. Such a phosphor can have chromaticity coordinates (x, y) = (0.448, 0.443) at 365 nm excitation, and has an emission luminance of 100%. In addition, with 400 nm excitation, the emission luminance is 140%.
[0122]
(Example 73) SrCO as a raw material 3 , BaCO 3 , CaCO 3 , MnCO 3 , (NH 4 ) 2 PO 4 , H 3 BO 3 2 (Sr 0.72 , Ba 0.20 , Ca 0.05 , Mn 0.02 ) O ・ 0.84P 2 O 5 ・ 0.16B 2 O 3 The same procedure as in Example 71 was performed except that the composition ratio was adjusted and mixed. Such a phosphor can have chromaticity coordinates (x, y) = (0.460, 0.450) when excited at 365 nm, and has an emission luminance of 122%. Further, with 400 nm excitation, the emission luminance is 161%.
[0123]
(Example 74) SrCO as a raw material 3 , BaCO 3 , CaCO 3 , MnCO 3 , (NH 4 ) 2 PO 4 , H 3 BO 3 2 (Sr 0.70 , Ba 0.20 , Ca 0.05 , Mn 0.04 ) O ・ 0.84P 2 O 5 ・ 0.16B 2 O 3 The same procedure as in Example 71 was performed except that the composition ratio was adjusted and mixed. Such a phosphor can have chromaticity coordinates (x, y) = (0.463, 0.450) when excited at 365 nm, resulting in an emission luminance of 130%. In addition, with 400 nm excitation, the emission luminance is 181%.
[0124]
(Example 75) SrCO as a raw material 3 , BaCO 3 , CaCO 3 , MnCO 3 , (NH 4 ) 2 PO 4 , H 3 BO 3 2 (Sr 0.69 , Ba 0.20 , Ca 0.05 , Mn 0.05 ) O ・ 0.84P 2 O 5 ・ 0.16B 2 O 3 The same procedure as in Example 71 was performed except that the composition ratio was adjusted and mixed. Such a phosphor can have chromaticity coordinates (x, y) = (0.467, 0.456) at 365 nm excitation, resulting in a light emission luminance of 139%. In addition, with 400 nm excitation, the emission luminance is 192%.
[0125]
(Example 76) SrCO as a raw material 3 , BaCO 3 , CaCO 3 , MnCO 3 , (NH 4 ) 2 PO 4 , H 3 BO 3 2 (Sr 0.64 , Ba 0.20 , Ca 0.05 , Mn 0.10 ) O ・ 0.84P 2 O 5 ・ 0.16B 2 O 3 The same procedure as in Example 71 was performed except that the composition ratio was adjusted and mixed. Such a phosphor can have chromaticity coordinates (x, y) = (0.468, 0.457) when excited at 365 nm and has an emission luminance of 119%. In addition, with 400 nm excitation, the emission luminance is 152%.
【Effect of the invention】
With the configuration of the present invention, it is possible to realize a light emitting device using a phosphor that can emit light with high luminance by an excitation wavelength from a relatively long wavelength ultraviolet light to a relatively short wavelength visible light. Therefore, it is possible to obtain superior brightness and mass productivity as a light source including lighting while taking advantage of the semiconductor light emitting device.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a CIE chromaticity diagram of phosphors obtained in Examples 1, 2, 5, and 47 of the present invention.
FIG. 2 is a schematic plan view (a) and a schematic cross-sectional view (b) of a surface-mounted light-emitting device that is a light-emitting device of the present invention.
FIG. 3 is an excitation spectrum of the phosphor obtained in Example 1 of the present invention.
FIG. 4 is an emission spectrum of the phosphor obtained in Example 1 of the present invention by 400 nm excitation.
[Explanation of symbols]
1 ... Semiconductor light emitting device
2 ... Lead electrode
3 ... Insulating sealing material
4 ... Conductive wire
5 ... Package
6 ... Lid
7 ... Translucent window
8 ... phosphor

Claims (1)

光源と、該光源からの発光スペクトルの少なくとも一部を変換する単一の蛍光体とからなる発光装置であって、
前記光源からの発光スペクトルは、少なくとも300nm〜430nmに発光ピークを有し、
前記蛍光体は、2(M1−x、M’)O・aP・bBで表され、白色発光する蛍光体である発光装置。
ただし、MはSr、Ca、Ba、Znから選択される少なくとも一種であり、M’はEu及びMnを必須とし、さらにSn、Fe、Crから選択される少なくとも一種を含有可能であり、且つDyを含まない。また、0.001≦x≦0.5、0≦a≦1、0≦b≦1、a+b=1の範囲である。
A light-emitting device comprising a light source and a single phosphor that converts at least a part of an emission spectrum from the light source,
The emission spectrum from the light source has an emission peak at least from 300 nm to 430 nm,
The phosphor, 2 (M 1-x, M 'x) is represented by O · aP 2 O 5 · bB 2 O 3, phosphor der Ru emitting device emitting white light.
However, M is at least one selected from Sr, Ca, Ba, and Zn, M ′ includes Eu and Mn as essential, and can further contain at least one selected from Sn, Fe, and Cr, and Dy Not included . Further, 0.001 ≦ x ≦ 0.5, 0 ≦ a ≦ 1, 0 ≦ b ≦ 1, and a + b = 1.
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