JP5370047B2 - Color rendering improvement method for white light emitting device and white light emitting device - Google Patents

Color rendering improvement method for white light emitting device and white light emitting device Download PDF

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Description

本発明は、半導体発光素子を励起源として備える白色発光ダイオード(白色LED)などの白色発光装置、とりわけ、白色光の成分となる青色光の発生源として青色蛍光体を用いて、色温度の高い白色光を発生させる白色発光装置のための、演色性改善方法に関する。本発明は、また、演色性の改善された白色光を生成する白色発光装置に関する。   The present invention is a white light emitting device such as a white light emitting diode (white LED) provided with a semiconductor light emitting element as an excitation source, in particular, using a blue phosphor as a source of blue light, which is a component of white light, and has a high color temperature. The present invention relates to a color rendering improvement method for a white light emitting device that generates white light. The present invention also relates to a white light emitting device that generates white light with improved color rendering.

発光ダイオード(LED)素子を用いたLEDランプ、とりわけ、発光ダイオード素子と蛍光体とを組み合わせて白色光を放出するように構成してなる白色LEDの用途が、近年、飛躍的に広がっている。従来、白色LEDの主な用途は携帯電話用液晶パネルのバックライトであったが、輝度の改善に伴い、一般照明用途における実用化が本格化しつつある。   In recent years, the use of LED lamps using light emitting diode (LED) elements, in particular, white LEDs configured to emit white light by combining light emitting diode elements and phosphors, has expanded dramatically. Conventionally, the main application of the white LED has been a backlight of a liquid crystal panel for a mobile phone, but with the improvement of luminance, practical application in general lighting applications is becoming full-scale.

よく知られているように、照明装置の重要な評価項目は演色性である。
白色LEDの中でも相関色温度の高いもの(4500K以上)においては、高性能な窒化物系の赤色蛍光体が開発されたことによって、演色性のよい白色光が得られるようになったといわれている(特許文献1)。
As is well known, an important evaluation item of a lighting device is color rendering.
Among white LEDs having a high correlated color temperature (4500 K or more), it is said that white light with good color rendering properties can be obtained by developing a high-performance nitride-based red phosphor. (Patent Document 1).

特開2006−63233号公報JP 2006-63233 A

しかしながら、特許文献1に記載された実験例が示すように、相関色温度の高い白色LEDにおいては、青色の見え方を示す特殊演色評価数R12が低くなる傾向がある。さらに、注目すべきは、波長390nmの紫外光を用いて青色、緑色、橙色および赤色の4種類の蛍光体を含む混合物を発光させたときでさえ、いわゆる昼白色の光については特殊演色評価数R12が90を超えるものが得られていないことである。   However, as shown in the experimental example described in Patent Document 1, in a white LED having a high correlated color temperature, the special color rendering index R12 indicating the appearance of blue tends to be low. Furthermore, it should be noted that even when a mixture containing four kinds of phosphors of blue, green, orange and red is emitted using ultraviolet light having a wavelength of 390 nm, special color rendering index is obtained for so-called daylight white light. That is, R12 exceeding 90 is not obtained.

相関色温度の高い白色LEDにおいて特殊演色評価数R12を改善するには、青色光の発生源に用いる半導体発光素子または青色蛍光体の発光ピークを長波長化すること(特に、470nm以上とすること)が有効であると記載する特許文献がある(特開2007−191680号公報)   In order to improve the special color rendering index R12 in a white LED having a high correlated color temperature, the emission peak of a semiconductor light emitting element or blue phosphor used as a blue light source is lengthened (particularly, 470 nm or more). ) Is effective (Japanese Patent Laid-Open No. 2007-191680).

空間的な色調の均一性(spatial color uniformity)の高さが要求される照明用の白色LEDにおいては、LED素子は専ら蛍光体の励起源として使用し、蛍光体により三原色光(RGB)を発生させる方式を採用することが望ましい。この方式の白色LEDでは、InGaN系の紫色発光素子(発光ピーク波長395nm〜435nm)を励起源として好適に用いることができる。InGaN系LED素子の発光効率は、発光ピーク波長を395nm〜450nmの範囲内としたとき最大となるからである(G. Chen, et al., phys. stat. sol. (a) 205, No.5, 1086-1092(2008))。   In a white LED for illumination that requires high spatial color uniformity, the LED element is used exclusively as a phosphor excitation source, and the phosphor generates three primary color lights (RGB). It is desirable to adopt the method of making them. In this type of white LED, an InGaN-based violet light-emitting element (emission peak wavelength: 395 nm to 435 nm) can be suitably used as an excitation source. This is because the luminous efficiency of the InGaN-based LED element is maximized when the emission peak wavelength is in the range of 395 nm to 450 nm (G. Chen, et al., Phys. Stat. Sol. (A) 205, No. 5, 1086-1092 (2008)).

波長395nm以上の光で励起できる高性能な青色蛍光体の多くは、発光ピーク波長を460nm未満に有している。このような青色蛍光体を用いることにより、発光輝度の良好な照明用の白色LEDを得ることができる一方、上記のように、昼白色光またはそれより色温度の高い白色光を発生させる場合には、特殊演色評価数R12が90を超えるもの
を得ることが難しくなる。
Many high-performance blue phosphors that can be excited by light having a wavelength of 395 nm or more have an emission peak wavelength of less than 460 nm. By using such a blue phosphor, it is possible to obtain a white LED for illumination with good emission luminance, while generating daylight white light or white light having a higher color temperature as described above. It is difficult to obtain a special color rendering index R12 exceeding 90.

本発明はこの問題を解決しようとしてなされたものであり、白色光の成分となる青色光の発生源として青色蛍光体を用いて色温度の高い白色光を発生させる白色発光装置のための、青色に関する演色性改善方法を提供することを、主たる目的とする。本発明は、また、青色に関する演色性の改善された色温度の高い白色光を発生させる、白色発光装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in order to solve this problem. A blue light emitting device for generating white light having a high color temperature by using a blue phosphor as a source of blue light which is a component of white light. The main purpose is to provide a method for improving color rendering. Another object of the present invention is to provide a white light-emitting device that generates white light having a high color temperature and improved color rendering for blue.

本発明において「青色蛍光体」とは、発光ピーク波長を360nm以上435nm以下の範囲に有する半導体発光素子で励起したとき、波長440nm以上490nm以下の範囲内に主発光ピーク波長を有する青色光を放出する蛍光体をいう。青色光は、CIE色度図(特公昭48−22117号公報の第2図参照)にいう「紫がかった青色」、「青色」、「緑色を帯びた青色」または「青緑色」に該当する色調の光を含む。
本発明において「青色波長域」とは、波長440nm以上490nm以下の波長領域をいう。
In the present invention, the “blue phosphor” means that, when excited by a semiconductor light emitting device having an emission peak wavelength in the range of 360 nm to 435 nm, emits blue light having a main emission peak wavelength in the range of 440 nm to 490 nm. Refers to a phosphor. Blue light corresponds to “purple blue”, “blue”, “greenish blue” or “blue-green” in the CIE chromaticity diagram (see FIG. 2 of Japanese Patent Publication No. 48-22117). Includes tonal light.
In the present invention, the “blue wavelength region” refers to a wavelength region having a wavelength of 440 nm to 490 nm.

上記課題を解決するために、本発明の一態様によれば、次の方法が提供される:
相関色温度4500K以上の白色光を放出する白色発光装置のための演色性改善方法であって、
前記白色光は、半導体発光素子により励起される青色蛍光体からの発光を成分に含むとともに、そのスペクトルの青色波長域にピーク波長Λ(nm)を有しており、
前記青色蛍光体は、発光ピーク波長がλ(nm)、発光強度が波長λより長波長側において波長λにおける値の半分となる波長がλ+Δλ(nm)であり、
λ<Λ<490となるように、下記(A)に規定する第1蛍光体により前記青色蛍光体からの発光の一部を吸収させる、方法。
(A)第1蛍光体は、波長λの光を吸収して異なる波長の可視光に変換することができ、その励起スペクトルの強度が、波長λ−Δλからλまでの範囲内ではλにおける強度の90%以上であり、かつ、波長λからλ+Δλにかけてλにおける強度の半分未満となるまで減少している。
In order to solve the above problems, according to one aspect of the present invention, the following method is provided:
A method for improving color rendering for a white light emitting device that emits white light having a correlated color temperature of 4500 K or more,
The white light includes light emission from a blue phosphor excited by a semiconductor light emitting element as a component, and has a peak wavelength Λ B (nm) in a blue wavelength region of the spectrum,
The blue phosphor has an emission peak wavelength of λ B (nm), and a wavelength at which the emission intensity is half the value at the wavelength λ B on the longer wavelength side than the wavelength λ B is λ B + Δλ B (nm),
A method in which part of light emitted from the blue phosphor is absorbed by the first phosphor defined in (A) below so that λ BB <490.
(A) The first phosphor can absorb light of wavelength λ B and convert it into visible light of a different wavelength, and the intensity of the excitation spectrum is in the range from wavelength λ B -Δλ B to λ B Is 90% or more of the intensity at λ B and decreases from the wavelength λ B to λ B + Δλ B until it becomes less than half of the intensity at λ B.

また、本発明の一態様によれば、次の白色発光装置が提供される:
相関色温度4500K以上の白色光を放出する白色発光装置であって、
前記白色光は、半導体発光素子により励起される青色蛍光体からの発光を成分に含むとともに、そのスペクトルの青色波長域にピーク波長Λ(nm)を有しており、
前記青色蛍光体は、発光ピーク波長がλ(nm)、発光強度が波長λより長波長側において波長λにおける値の半分となる波長がλ+Δλ(nm)であり、
前記青色蛍光体からの発光の一部を吸収するように下記(A)に規定する第1蛍光体が配置されており、
λ<Λ<490である、白色発光装置。
(A)第1蛍光体は、波長λの範囲の光を吸収して異なる波長の可視光に変換することができ、その励起スペクトルの強度が、波長λ−Δλからλまでの範囲内ではλにおける強度の90%以上であり、かつ、波長λからλ+Δλにかけてλにおける強度の半分未満となるまで減少している。
Moreover, according to one aspect of the present invention, the following white light emitting device is provided:
A white light emitting device that emits white light having a correlated color temperature of 4500 K or more,
The white light includes light emission from a blue phosphor excited by a semiconductor light emitting element as a component, and has a peak wavelength Λ B (nm) in a blue wavelength region of the spectrum,
The blue phosphor has an emission peak wavelength of λ B (nm), and a wavelength at which the emission intensity is half the value at the wavelength λ B on the longer wavelength side than the wavelength λ B is λ B + Δλ B (nm),
The first phosphor defined in (A) below is arranged so as to absorb part of the light emitted from the blue phosphor,
A white light emitting device in which λ BB <490.
(A) The first phosphor can absorb light in the wavelength λ B range and convert it into visible light having a different wavelength, and the intensity of the excitation spectrum ranges from the wavelength λ B −Δλ B to λ B. within the scope and the intensity of 90% or more at lambda B, and is reduced to less than half the intensity at the wavelength lambda lambda B over the λ B + Δλ B from B.

上記方法または装置においては、青色蛍光体が放出する光のスペクトルを、一種の光学的フィルターを用いて変形させる。それによって、青色蛍光体の発光波長そのものが長波長化されたときと同様の作用が発生して、該青色蛍光体の発光を成分に含む白色光の、青色に関する演色性改善が生じる。   In the above method or apparatus, the spectrum of light emitted from the blue phosphor is transformed using a kind of optical filter. As a result, the same action as when the emission wavelength of the blue phosphor itself is lengthened occurs, and the color rendering property of white light containing the light emission of the blue phosphor as a component is improved.

上記方法または装置の主要な特徴は、上記光学的フィルターの機能を担う物質として、波長変換物質である「第1蛍光体」を用いていることである。第1蛍光体が吸収した青色光は、異なる色の可視光に変換され、白色発光装置の出力光の一部として用いられる。そのため、この第1蛍光体が奏するフィルター作用に伴う損失は、吸収した光を全て熱に変換するタイプの光学的フィルターを用いた場合の損失に比べて小さいものとなる。   The main feature of the method or apparatus is that a “first phosphor” that is a wavelength converting substance is used as a substance that functions as the optical filter. The blue light absorbed by the first phosphor is converted into visible light of a different color and used as part of the output light of the white light emitting device. Therefore, the loss due to the filter action exhibited by the first phosphor is smaller than the loss when using an optical filter of the type that converts all absorbed light into heat.

上記方法または装置のもうひとつの主要な特徴は、第1蛍光体の励起特性に関する上記(A)の限定である。
上記(A)の限定において、λおよびΔλは、青色蛍光体単独の発光スペクトル測定から求められる数値である。すなわち、λは青色蛍光体の発光ピーク波長である。また、Δλは、青色蛍光体の発光強度が波長λより長波長側において波長λにおける強度の半分となる波長を、λ+Δλとすることにより、定義される。この発光スペクトル測定に用いる励起波長は、白色発光装置で励起源として用いる半導体発光素子の発光ピーク波長をλ(nm)したとき、λ±10(nm)の範囲内の波長であればよい。
Another major feature of the method or apparatus is the limitation of (A) above regarding the excitation properties of the first phosphor.
In the above limitation (A), λ B and Δλ B are numerical values obtained from emission spectrum measurement of the blue phosphor alone. That is, λ B is the emission peak wavelength of the blue phosphor. Δλ B is defined by setting the wavelength at which the emission intensity of the blue phosphor is half the intensity at the wavelength λ B on the longer wavelength side than the wavelength λ B to be λ B + Δλ B. The excitation wavelength used in this emission spectrum measurement may be any wavelength within the range of λ E ± 10 (nm) when the emission peak wavelength of the semiconductor light emitting element used as the excitation source in the white light emitting device is λ E (nm). .

上記(A)の限定を充たす第1蛍光体は、青色蛍光体が放出する光のうち、λより短波長の成分を、λより長波長の成分に比べて、著しく強く吸収する性質を持つ。従って、十分な量の第1蛍光体が存在すれば、その吸収により青色蛍光体の発光スペクトルが、あたかも発光ピークが長波長化したかのように変形する。4500K以上という高い相関色温度を有する白色光を放出する発光装置においては、それによって、特殊演色評価数R12の改善がもたらされる。このような青色蛍光体の発光スペクトルの変形が生じるとき、白色発光装置の出力光(白色光)のスペクトルが青色波長域に有するピークの波長Λは、λよりも長波長となる。 First phosphor satisfying the limitation of the (A), among the light emitted from the blue phosphor emits, lambda components shorter than B, and compared with the component of wavelength longer than lambda B, the property of absorbing significantly stronger Have. Therefore, if there is a sufficient amount of the first phosphor, the absorption causes the emission spectrum of the blue phosphor to be transformed as if the emission peak has a longer wavelength. In a light emitting device that emits white light having a high correlated color temperature of 4500K or higher, this leads to an improvement in the special color rendering index R12. When such a modification of the emission spectrum of the blue phosphor occurs, the peak wavelength Λ B of the spectrum of the output light (white light) of the white light emitting device in the blue wavelength region is longer than λ B.

本発明に係る上記方法によれば、青色に関する演色性の良好な白色光を生成する白色発光装置を得ることができる。
また、本発明に係る上記白色発光装置は、青色に関する演色性が良好な白色光を発生させることができる。
According to the method of the present invention, it is possible to obtain a white light emitting device that generates white light having a good color rendering property regarding blue.
Further, the white light emitting device according to the present invention can generate white light having a good color rendering property for blue.

本発明の実施形態に係る白色LEDの断面構造である。2 is a cross-sectional structure of a white LED according to an embodiment of the present invention. 実施例1で使用した蛍光体BSSの励起スペクトルである。2 is an excitation spectrum of the phosphor BSS used in Example 1. 本発明の実施形態に係る白色LEDの発光スペクトルである。It is an emission spectrum of white LED concerning the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る白色LEDの発光スペクトルである。It is an emission spectrum of white LED concerning the embodiment of the present invention. 実施例3で使用した蛍光体BSONの励起スペクトルである。6 is an excitation spectrum of the phosphor BSON used in Example 3. 本発明の実施形態に係る白色LEDの発光スペクトルである。It is an emission spectrum of white LED concerning the embodiment of the present invention.

本発明にいう白色発光装置は、半導体発光素子を蛍光体の励起源として備え、蛍光体が放出するルミネッセント光を成分として白色光を生成する構成を備えた、あらゆる発光装置を包含する。   The white light-emitting device referred to in the present invention includes all light-emitting devices that include a semiconductor light-emitting element as an excitation source of a phosphor and a configuration that generates white light using luminescent light emitted from the phosphor as a component.

半導体発光素子には、LEDの他に、LD(レーザダイオード)なども含まれる。発光素子の主要部分を構成する半導体の種類に限定はなく、窒化ガリウム系半導体や酸化亜鉛系半導体など、蛍光体の励起に適した短波長光を発生可能な半導体が好ましく例示される。半導体発光素子は、砲弾型パッケージ、SMD型パッケージなどのパッケージに固定してもよいし、チップ・オン・ボード型の発光装置の例のように基板上に直接固定してもよい。   In addition to LEDs, semiconductor light emitting elements include LDs (laser diodes) and the like. There is no limitation on the type of semiconductor constituting the main part of the light-emitting element, and a semiconductor capable of generating short-wavelength light suitable for excitation of a phosphor, such as a gallium nitride semiconductor or a zinc oxide semiconductor, is preferably exemplified. The semiconductor light emitting element may be fixed to a package such as a shell-type package or an SMD type package, or may be directly fixed on a substrate as in the case of a chip-on-board type light emitting device.

半導体発光素子と蛍光体との光学的な結合の形態に限定はなく、両者の間は単に透明な媒体(空気を含む)で充たされているだけであってもよいし、あるいは、レンズ、光ファイバ、導光板などの光学素子が両者の間に介在していてもよい。   There is no limitation on the form of optical coupling between the semiconductor light emitting element and the phosphor, and the gap between the two may be simply filled with a transparent medium (including air), or a lens, An optical element such as an optical fiber or a light guide plate may be interposed between the two.

蛍光体は粒子状として供されるものを好ましく用い得る他、蛍光体相を含有する発光セラミックの形態で供されるものを用いることもできる。粒子状として供される蛍光体は、透明マトリックス中に分散させて用いることができる他、電気泳動法やエアロゾル・デボジション法により何らかの表面上に層状に堆積された形態としたうえで使用することもできる。   As the phosphor, those provided in the form of particles can be preferably used, and those provided in the form of a luminescent ceramic containing a phosphor phase can also be used. The phosphor provided as particles can be used by being dispersed in a transparent matrix, and can also be used after being formed into a layered form on a certain surface by electrophoresis or aerosol desorption. it can.

白色発光装置の典型例は白色LEDである。最も一般的な白色LEDでは、砲弾型、SMD型などのパッケージにLEDチップが実装され、そのLEDチップの表面を覆う透光性の樹脂コーティング中に粒子状の蛍光体が添加される。白色LEDを部品として含む照明装置(室内灯、屋外灯、懐中電灯、ヘッドライトなどを含む)も、本発明にいう白色発光装置の範疇に入る。   A typical example of a white light emitting device is a white LED. In the most common white LED, an LED chip is mounted on a shell type or SMD type package, and a particulate phosphor is added in a translucent resin coating covering the surface of the LED chip. Lighting devices including white LEDs as components (including indoor lights, outdoor lights, flashlights, headlights, etc.) also fall within the category of white light emitting devices referred to in the present invention.

演色性という特性は、照明用の発光装置において評価される項目である。照明用の白色光の相関色温度は、2500K〜8000Kの範囲に設定されるのが普通である。本発明は、相関色温度が4500K以上8000K以下の白色光を生成する白色発光装置に好ましく適用することができ、特に、昼白色または昼光色と分類される色温度の白色光を放出する発光装置に好ましく適用することができる。   The characteristic of color rendering is an item evaluated in a light emitting device for illumination. The correlated color temperature of white light for illumination is normally set in the range of 2500K to 8000K. The present invention can be preferably applied to a white light emitting device that generates white light having a correlated color temperature of 4500K or more and 8000K or less, and in particular, to a light emitting device that emits white light having a color temperature classified as daylight white or daylight color. It can be preferably applied.

図1に、本発明の一実施形態に係る白色LEDの断面構造を示す。この図に示す白色LED1はSMD(表面実装)型LEDであり、パッケージ10に設けられたキャビティ(カップ状部分)の底面上に、InGaN系LEDチップ20が接着剤(図示せず)を用いて固定されている。   FIG. 1 shows a cross-sectional structure of a white LED according to an embodiment of the present invention. The white LED 1 shown in this figure is an SMD (surface mount) type LED, and an InGaN-based LED chip 20 is bonded onto the bottom surface of a cavity (cup-shaped portion) provided in the package 10 using an adhesive (not shown). It is fixed.

パッケージ10は、セラミック(アルミナ、AlNなど)、白色樹脂(シリコーン樹脂などの透明樹脂に白色顔料を分散させた組成物)などで形成された絶縁基板11と、二つのパッケージ電極12と、金属または白色材料(セラミックまたは樹脂)で形成されたリフレクタ13とから構成されている。この図では絶縁基板11とリフレクタ13とを別個の部材のように示しているが、これらは同一材料を用いて一体的に形成することもできる。   The package 10 includes an insulating substrate 11 formed of ceramic (alumina, AlN, etc.), white resin (composition in which a white pigment is dispersed in a transparent resin such as silicone resin), two package electrodes 12, metal or And a reflector 13 formed of a white material (ceramic or resin). Although the insulating substrate 11 and the reflector 13 are shown as separate members in this figure, they can be formed integrally using the same material.

InGaN系LEDチップ20は、サファイア、SiC、GaNなどからなる結晶基板21と、その上に形成された窒化ガリウム系半導体膜22とを有している。窒化ガリウム系半導体膜22は、InGaN活性層と、これを挟むp型およびn型の窒化ガリウム系半導体層からなる積層構造(図示せず)を有しており、p型半導体層上に正電極23が、部分的に露出したn型半導体層上に負電極24が形成されている。好ましくは、結晶基板21の下面に金属または誘電体からなる反射膜25を形成する。正電極23および負電極24は、Au、Al、Cuなどからなるボンディングワイヤ30により、2つのパッケージ電極12のそれぞれに接続されている。   The InGaN-based LED chip 20 includes a crystal substrate 21 made of sapphire, SiC, GaN, or the like, and a gallium nitride-based semiconductor film 22 formed thereon. The gallium nitride based semiconductor film 22 has a laminated structure (not shown) composed of an InGaN active layer and p-type and n-type gallium nitride based semiconductor layers sandwiching the InGaN active layer, and a positive electrode on the p-type semiconductor layer. The negative electrode 24 is formed on the n-type semiconductor layer 23 partially exposed. Preferably, a reflective film 25 made of metal or dielectric is formed on the lower surface of the crystal substrate 21. The positive electrode 23 and the negative electrode 24 are connected to the two package electrodes 12 by bonding wires 30 made of Au, Al, Cu, or the like.

InGaN系LEDチップ20は透光性のコーティング40により覆われている。コーティング40の表面はモールド成形などの方法で凸面や凹凸面とすることも可能である。コーティング40のベース材料は透明な樹脂またはガラスであり、その中でも好ましいのは、ケイ素含有化合物からなるものである。   The InGaN-based LED chip 20 is covered with a translucent coating 40. The surface of the coating 40 can be formed as a convex surface or an uneven surface by a method such as molding. The base material of the coating 40 is a transparent resin or glass, and among these, a silicon-containing compound is preferable.

ケイ素含有化合物とは、分子中にケイ素原子を有する化合物をいい、例えば、ポリオルガノシロキサン等の有機材料(シリコーン系材料)、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸窒化ケ
イ素等の無機材料、及びホウケイ酸塩、ホスホケイ酸塩、アルカリケイ酸塩等のガラス材料を挙げることができる。中でも、透明性、接着性、ハンドリングの容易さ、機械的・熱的応力の緩和特性に優れる等の点から、シリコーン系材料が好ましい。シリコーン系材料とは、通常、シロキサン結合を主鎖とする有機重合体をいい、その硬化機構に応じて、縮合型、付加型、ゾルゲル型、光硬化型などの種類がある。
The silicon-containing compound refers to a compound having a silicon atom in a molecule, for example, an organic material (silicone material) such as polyorganosiloxane, an inorganic material such as silicon oxide, silicon nitride, silicon oxynitride, and borosilicate. And glass materials such as phosphosilicate and alkali silicate. Among these, silicone materials are preferable from the viewpoints of transparency, adhesiveness, ease of handling, and excellent mechanical / thermal stress relaxation characteristics. The silicone-based material usually refers to an organic polymer having a siloxane bond as a main chain, and there are types such as a condensation type, an addition type, a sol-gel type, and a photo-curing type depending on the curing mechanism.

コーティング40の内部には、粒子状の青色蛍光体、緑色蛍光体および赤色蛍光体が分散されている(蛍光体は図示せず)。これらの蛍光体に加えて、あるいは、緑色蛍光体に代えて、黄色蛍光体を分散させることもできる。各蛍光体はコーティング40の内部全体に一様に分散させることができる。一例では、コーティング40を多層構造化し、蛍光体を含有する層と含有しない層とを設けてもよく、あるいは、層毎に含有する蛍光体の種類および/または量を異ならしめることもできる。   Particulate blue phosphor, green phosphor and red phosphor are dispersed in the coating 40 (phosphor not shown). In addition to these phosphors, or in place of the green phosphor, a yellow phosphor can be dispersed. Each phosphor can be uniformly distributed throughout the interior of the coating 40. In one example, the coating 40 may be multi-layered to provide a layer containing phosphor and a layer not containing phosphor, or the type and / or amount of phosphor contained in each layer may be different.

青色蛍光体が十分に励起されるよう、InGaN系LEDチップ20の発光ピーク波長は360nm以上435nmとされる。LED素子の発光効率も考慮すると、InGaN系LEDチップ20の発光ピーク波長は好ましくは395nm以上435nm以下、より好ましくは405nm以上430nm以下である。更に、LEDチップの発光ピーク波長を420nm以下とすると、LEDチップから出る光の視感度が十分に低くなるので、白色LED1が放出する光の空間的な色調の均一性が特に良好となる。   The emission peak wavelength of the InGaN-based LED chip 20 is 360 nm or more and 435 nm so that the blue phosphor is sufficiently excited. Considering the luminous efficiency of the LED element, the emission peak wavelength of the InGaN-based LED chip 20 is preferably 395 nm to 435 nm, more preferably 405 nm to 430 nm. Furthermore, when the emission peak wavelength of the LED chip is 420 nm or less, the visibility of the light emitted from the LED chip is sufficiently low, so that the uniformity of the spatial color tone of the light emitted from the white LED 1 is particularly good.

コーティング40に添加して使用することができる青色蛍光体を表1に例示する。使用する青色蛍光体の発光ピークの半値幅が大きいほど、Λとλの差を大きくすることができる、すなわち、上記機構による青色の演色性(R12)の改善効果が顕著に現れる。具体的には、発光ピークの半値幅が50nm以上、特に、60nm以上の青色蛍光体を用いた場合である。
発光ピークの半値幅が比較的大きいにもかかわらず、良好な発光効率を有する青色蛍光体の典型例は、Eu付活アルミン酸塩系蛍光体、とりわけ、BAMと呼ばれる(Ca,Sr,Ba)MgAl1017:Euである。
Table 1 shows blue phosphors that can be used by being added to the coating 40. As the half-value width of the emission peak of the blue phosphor used is larger, the difference between Λ B and λ B can be increased, that is, the effect of improving the blue color rendering (R12) due to the above mechanism becomes more prominent. Specifically, this is a case where a blue phosphor having a half-value width of the emission peak of 50 nm or more, particularly 60 nm or more is used.
A typical example of a blue phosphor having good emission efficiency despite a relatively large half-value width of the emission peak is called Eu-activated aluminate-based phosphor, particularly BAM (Ca, Sr, Ba). MgAl 10 O 17 : Eu.

Figure 0005370047
Figure 0005370047

コーティング40の内部に青色蛍光体とともに分散される、青色以外の蛍光体の少なくとも一部は、前記(A)の規定を充たす蛍光体、即ち、「第1蛍光体」に該当する蛍光体である。青色蛍光体の発光特性にもよるが、一般的には、前記(A)の規定を充たし得る
蛍光体は、440nmから500nmまでの波長範囲内に、励起スペクトルの強度が波長とともに急激に低下する波長領域を有する蛍光体である。
At least a part of the phosphor other than blue dispersed together with the blue phosphor in the coating 40 is a phosphor satisfying the above-mentioned definition (A), that is, a phosphor corresponding to the “first phosphor”. . Although it depends on the light emission characteristics of the blue phosphor, in general, the phosphor satisfying the above (A) has an excitation spectrum intensity rapidly decreasing with the wavelength within a wavelength range from 440 nm to 500 nm. It is a phosphor having a wavelength region.

従って、Eu付活アルカリ土類シリケート系蛍光体、Eu付活アルカリ土類ハロシリケート系蛍光体およびEu付活BSON系蛍光体が、「第1蛍光体」の候補として好ましく例示される。   Accordingly, Eu-activated alkaline earth silicate phosphors, Eu-activated alkaline earth halosilicate phosphors, and Eu-activated BSON phosphors are preferably exemplified as candidates for the “first phosphor”.

Eu付活アルカリ土類シリケート系蛍光体は、一般式(Ba,Sr,Ca,Mg)SiO:Euで表されるものである。特開2006−124422号公報には、カルシウム、ストロンチウムおよびバリウムから選ばれる一種以上のアルカリ土類金属のシリケート(ケイ酸塩)を母体とするEu付活アルカリ金属土類シリケート系の蛍光体の製造例が開示されており、その図4、図6および図7によれば、発光色を緑色、黄色または黄緑色とした場合に、440nmから500nmまでの波長範囲内に励起スペクトルの強度が波長とともに急激に低下する波長領域を含むものが得られている。 The Eu-activated alkaline earth silicate phosphor is represented by the general formula (Ba, Sr, Ca, Mg) 2 SiO 4 : Eu. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-124422 discloses production of an Eu-activated alkali metal earth silicate phosphor based on a silicate (silicate) of at least one alkaline earth metal selected from calcium, strontium and barium. Examples are disclosed, and according to FIGS. 4, 6, and 7, when the emission color is green, yellow, or yellow-green, the intensity of the excitation spectrum with the wavelength is within a wavelength range from 440 nm to 500 nm. The thing containing the wavelength range which falls rapidly is obtained.

特開2006−111829号公報には、Eu付活アルカリ土類金属シリケート系の黄色蛍光体である(Sr0.915La0.06Eu0.0252SiO4および(Sr0.915Ba0.06
0.0252SiO4の製造例および励起スペクトル(図2)が開示されている。励起スペ
クトルには、440nmから500nmまでの波長範囲内に、波長とともに強度が急激に低下する波長領域が含まれている。
JP 2006-1111829 discloses Eu-activated alkaline earth metal silicate-based yellow phosphors (Sr 0.915 La 0.06 Eu 0.025 ) 2 SiO 4 and (Sr 0.915 Ba 0.06 E).
An example of the production of u 0.025 ) 2 SiO 4 and the excitation spectrum (FIG. 2) are disclosed. The excitation spectrum includes a wavelength region in which the intensity rapidly decreases with the wavelength within a wavelength range from 440 nm to 500 nm.

Eu付活アルカリ土類ハロシリケート系蛍光体については、例えば、特表2003−535478号公報、および、特表2009−517525号公報を参照することができる。特表2003−535478号公報には、Ca−Mg−クロロシリケート骨格を有する緑色蛍光体CaMg(SiOCl:Euの製造例と励起スペクトル(図1)が開示されている。
特表2009−517525号公報には、緑色蛍光体(Ca,Sr)SiOCl:Euの製造例と励起スペクトル(図5)、および、緑色蛍光体(Ca,Sr)Mg(SiOCl:Euの製造例と励起スペクトル(図7)が、開示されている。
いずれの励起スペクトルも、440nmから500nmまでの波長範囲内に、波長とともに強度が急激に低下する波長領域を含んでいる。
Regarding the Eu-activated alkaline earth halosilicate phosphor, for example, Japanese Patent Publication No. 2003-535478 and Japanese Patent Publication No. 2009-515525 can be referred to. Japanese Patent Publication No. 2003-535478 discloses a production example and an excitation spectrum (FIG. 1) of a green phosphor Ca 8 Mg (SiO 4 ) 4 Cl 2 : Eu having a Ca—Mg-chlorosilicate skeleton.
JP 2009-517525 A discloses a production example and excitation spectrum (FIG. 5) of green phosphor (Ca, Sr) 3 SiO 4 Cl 2 : Eu, and green phosphor (Ca, Sr) 8 Mg (SiO 2). 4) 4 Cl 2: preparation of Eu with the excitation spectrum (FIG. 7) is disclosed.
Each excitation spectrum includes a wavelength region in which the intensity rapidly decreases with the wavelength within a wavelength range from 440 nm to 500 nm.

Eu付活BSON系蛍光体は、特開2008−138156号公報に開示された発明に係る蛍光体であり、典型的には、同文献中で定義される「BSON相」を含む複合酸窒化物系蛍光体である。Eu付活BSON系蛍光体の好ましい化学組成の具体例は、特開2008−138156号公報の段落[0056]を参照されたいが、一例を挙げれば、(Mg,Ca,Sr,Ba)Si:Eu、(Ba,Sr,Ca)Si12:Eu、(Ba,Sr,Ca)Si:Euなどがある。 The Eu-activated BSON phosphor is a phosphor according to the invention disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-138156, and is typically a composite oxynitride containing a “BSON phase” defined in the same document System phosphor. For specific examples of preferable chemical compositions of Eu-activated BSON phosphors, refer to paragraph [0056] of JP-A-2008-138156. For example, (Mg, Ca, Sr, Ba) Si 2 O 2 N 2 : Eu, (Ba, Sr, Ca) 3 Si 6 O 12 N 2 : Eu, (Ba, Sr, Ca) 3 Si 6 O 9 N 4 : Eu, and the like.

特開2008−138156号公報には、Ba1.88Eu0.12Siという仕込み組成を用いたEu付活BSON系緑色蛍光体の合成例と、その励起スペクトル(図43)が開示されている。
WO2009/017206号公報には、Euの添加量を種々変化させたBa−Si−複合酸窒化物骨格を有するEu付活BSON系緑色蛍光体の合成例と、励起スペクトル(図6)が開示されている。また、緑色蛍光体Ba2.7(Pr0.063Eu0.9370.3Si12の合成例と励起スペクトル(図27)が開示されている。
これらの例のいずれにおいても、励起スペクトルには、440nmから500nmまでの波長範囲内に、波長とともに強度が急激に低下する波長領域が含まれている。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-138156 discloses a synthesis example of an Eu-activated BSON green phosphor using a charged composition of Ba 1.88 Eu 0.12 Si 6 O 8 N 4 and its excitation spectrum (FIG. 43). Is disclosed.
WO2009 / 017206 discloses a synthesis example of an Eu-activated BSON-based green phosphor having a Ba-Si-complex oxynitride skeleton with various amounts of added Eu and an excitation spectrum (FIG. 6). ing. In addition, a synthesis example and excitation spectrum (FIG. 27) of green phosphor Ba 2.7 (Pr 0.063 Eu 0.937 ) 0.3 Si 6 O 12 N 2 are disclosed.
In any of these examples, the excitation spectrum includes a wavelength region in which the intensity rapidly decreases with the wavelength in the wavelength range from 440 nm to 500 nm.

上記の蛍光体の他に、Mn付活フッ化物錯体系蛍光体もまた「第1蛍光体」の候補とし
て挙げられる。この蛍光体は、アルカリ金属、アミンまたはアルカリ土類金属のフッ化物錯体塩を母体結晶とする赤色蛍光体である。母体結晶を形成するフッ化物錯体には、配位中心が3価金属(B、Al、Ga、In、Y、Sc、ランタノイド)のもの、4価金属(Si、Ge、Sn、Ti、Zr、Re、Hf)のもの、5価金属(V、P、Nb、Ta)のものがあり、その周りに配位するフッ素原子の数は5〜7である。具体例としては、A[MF]:Mn(AはLi、Na、K、Rb、Cs、NHから選ばれる一種以上;MはGe、Si、Sn、Ti、Zrから選ばれる一種以上)、E[MF]:Mn(EはMg、Ca、Sr、Ba、Znから選ばれる一種以上;MはGe、Si、Sn、Ti、Zrから選ばれる一種以上)、Ba0.65、Zr0.352.70:Mn、A[ZrF]:Mn(AはLi、Na、K、Rb、Cs、NHから選ばれる一種以上)、A[MF]:Mn(AはLi、Na、K、Rb、Cs、NHから選ばれる一種以上;MはAl、Ga、Inから選ばれる一種以上)、A[MF]:Mn(AはLi、Na、K、Rb、Cs、NHから選ばれる一種以上;MはAl、Ga、Inから選ばれる一種以上)、Zn[MF]:Mn(MはAl、Ga、Inから選ばれる一種以上)、A[In]:Mn(AはLi、Na、K、Rb、Cs、NHから選ばれる一種以上)などが挙げられる。
In addition to the above phosphors, Mn-activated fluoride complex phosphors can also be cited as candidates for the “first phosphor”. This phosphor is a red phosphor having a base crystal of a fluoride complex salt of alkali metal, amine or alkaline earth metal. Fluoride complexes that form host crystals include those whose coordination center is a trivalent metal (B, Al, Ga, In, Y, Sc, lanthanoid), and tetravalent metal (Si, Ge, Sn, Ti, Zr, Re, Hf) and pentavalent metals (V, P, Nb, Ta), and the number of fluorine atoms coordinated around them is 5-7. As a specific example, A 2 [MF 6 ]: Mn (A is one or more selected from Li, Na, K, Rb, Cs and NH 4 ; M is one or more selected from Ge, Si, Sn, Ti and Zr) ), E [MF 6 ]: Mn (E is one or more selected from Mg, Ca, Sr, Ba, Zn; M is one or more selected from Ge, Si, Sn, Ti, Zr), Ba 0.65 , Zr 0.35 F 2.70 : Mn, A 3 [ZrF 7 ]: Mn (A is one or more selected from Li, Na, K, Rb, Cs, NH 4 ), A 2 [MF 5 ]: Mn ( A is one or more selected from Li, Na, K, Rb, Cs, and NH 4 ; M is one or more selected from Al, Ga, and In; A 3 [MF 6 ]: Mn (A is Li, Na, K) , Rb, Cs, NH 4 or more; M is selected from Al, Ga, In Zn 2 [MF 7 ]: Mn (M is one or more selected from Al, Ga, In), A [In 2 F 7 ]: Mn (A is Li, Na, K, Rb, Cs, And one or more selected from NH 4 ).

米国特許第3576756号公報の図1に開示されたKTiF:Mnの励起スペクトル、および、特表2009−528429号公報の図11に開示されたKAlF:Mnの励起スペクトルから分かるように、Mn付活フッ化物錯体系蛍光体は、440nmから500nmまでの波長範囲内に、励起スペクトルの強度が波長とともに急激に低下する波長領域を有している。 It can be seen from the excitation spectrum of K 2 TiF 6 : Mn disclosed in FIG. 1 of US Pat. No. 3,576,756 and the excitation spectrum of K 3 AlF 6 : Mn disclosed in FIG. 11 of JP-T-2009-528429. As described above, the Mn-activated fluoride complex phosphor has a wavelength region in which the intensity of the excitation spectrum rapidly decreases with the wavelength in the wavelength range from 440 nm to 500 nm.

「第1蛍光体」の作用により、白色LED1の出力光(白色光)のスペクトルが青色波長域に有するピークの波長Λは、青色蛍光体単独の発光ピーク波長λよりも長波長となる。以下では、このΛとλとの差(Λ−λ)を「青領域の波長シフト」と呼ぶことにする。
青領域の波長シフトは青色蛍光体の発光の一部を「第1蛍光体」が吸収することにより生じるので、コーティング40に含まれる青色蛍光体と「第1蛍光体」の量的比率を変えることにより制御することが可能である。
Due to the action of the “first phosphor”, the peak wavelength Λ B of the spectrum of the output light (white light) of the white LED 1 in the blue wavelength region is longer than the emission peak wavelength λ B of the blue phosphor alone. . Hereinafter, the difference (Λ B −λ B ) between Λ B and λ B is referred to as “blue region wavelength shift”.
Since the wavelength shift in the blue region is caused by the “first phosphor” absorbing part of the light emission of the blue phosphor, the quantitative ratio between the blue phosphor and the “first phosphor” included in the coating 40 is changed. It is possible to control by this.

白色LED1の出力光の特殊演色評価数R12(青色に関する演色性の指標)の改善度を高めるために、青領域の波長シフトは、好ましくは5nm以上、より好ましくは10nm以上である。ただし、Λが490nmを超えると演色性の低下が生じる恐れがあることに注意すべきである。青領域の波長シフト後のΛは、好ましくは460nm以上、より好ましくは470nm以上である。
白色LED1の色温度を調整するために、「第1蛍光体」の他に、緑色蛍光体、橙色蛍光体、赤色蛍光体等をコーティング40に適宜含有等させることが可能である。
In order to improve the improvement degree of the special color rendering index R12 (index of color rendering properties regarding blue) of the output light of the white LED 1, the wavelength shift in the blue region is preferably 5 nm or more, more preferably 10 nm or more. However, it should be noted that if Λ B exceeds 490 nm, the color rendering may be degraded. Λ B after the wavelength shift in the blue region is preferably 460 nm or more, more preferably 470 nm or more.
In order to adjust the color temperature of the white LED 1, in addition to the “first phosphor”, a green phosphor, an orange phosphor, a red phosphor, or the like can be appropriately contained in the coating 40.

[実験例1]
シリコーン樹脂を主成分とする透明なバインダに、Eu付活アルミン酸塩系青色蛍光体BaMgAl1017:Eu(略称:BAM)と、Eu付活アルカリ土類シリケート系緑色蛍光体(Ba,Sr)SiO:Eu(略称:BSS)と、Eu付活酸窒化物系赤色蛍光体(Mg,Ca,Sr,Ba)AlSi(N,O):Eu(略称:CASON)とを、表2に示す配合量で混合することにより、蛍光体ペーストを作製した。
[Experiment 1]
A transparent binder mainly composed of silicone resin, Eu-activated aluminate-based blue phosphor BaMgAl 10 O 17 : Eu (abbreviation: BAM), Eu-activated alkaline earth silicate-based green phosphor (Ba, Sr) ) 2 SiO 4 : Eu (abbreviation: BSS) and Eu-activated oxynitride red phosphor (Mg, Ca, Sr, Ba) AlSi (N, O) 3 : Eu (abbreviation: CASON) A phosphor paste was prepared by mixing at the blending amount shown in 2.

Figure 0005370047
Figure 0005370047

上記蛍光体ペーストに使用したBAMは、励起波長400nmにて発光スペクトルを測定したとき、発光ピークの波長λが455nm、半値幅が53nmであった。また、波長λより長波長側において、発光強度が波長λにおける値の半分となる波長λ+Δλは、487nmであった。よって、Δλは32nmと計算される。
一方、上記蛍光体ペーストに使用したBSSについて測定した励起スペクトルにおいては、波長455nm(λ)における強度を100%としたとき、波長423nm(λ−Δλ)と波長455nmの間での強度は100%〜112%であり、また、波長487nm(λ+Δλ)における強度は45%であった。波長455nmから487nmにかけて、励起スペクトルの強度は単調減少していた。使用した蛍光体BSSの励起スペクトルを図2に示す。
When the emission spectrum of the BAM used in the phosphor paste was measured at an excitation wavelength of 400 nm, the emission peak wavelength λ B was 455 nm, and the half width was 53 nm. Furthermore, the longer wavelength side than the wavelength lambda B, the emission intensity half become wavelength λ B + Δλ B values at the wavelength lambda B was 487 nm. Therefore, Δλ B is calculated as 32 nm.
On the other hand, in the excitation spectrum measured for the BSS used for the phosphor paste, the intensity between the wavelength 423 nm (λ B −Δλ B ) and the wavelength 455 nm when the intensity at the wavelength 455 nm (λ B ) is 100%. Was 100% to 112%, and the intensity at a wavelength of 487 nm (λ B + Δλ B ) was 45%. From the wavelength 455 nm to 487 nm, the intensity of the excitation spectrum decreased monotonously. An excitation spectrum of the phosphor BSS used is shown in FIG.

次に、サファイア基板を用いて形成された350μm角、発光ピーク波長403nmのInGaN系LEDチップをSMD型パッケージに実装し、実装したLEDチップの表面を上記蛍光体ペーストで被覆した。続いて、加熱処理を行うことにより蛍光体ペーストを硬化させ、白色LEDを得た。   Next, an InGaN-based LED chip having a 350 μm square and an emission peak wavelength of 403 nm formed using a sapphire substrate was mounted on an SMD type package, and the surface of the mounted LED chip was covered with the phosphor paste. Subsequently, the phosphor paste was cured by heat treatment to obtain a white LED.

得られた白色LEDに対し、LEDチップ1個あたり36mAの電流を印加したときの発光特性を調べた。CIE色度座標値、相関色温度、平均演色評価数Ra、特殊演色評価数R12についての評価結果を表3に示す。発光スペクトルは図3に示す通りであり、青色領域に存在する発光ピークの波長Λは468nmであった。 The emission characteristics when a current of 36 mA per LED chip was applied to the obtained white LED were examined. Table 3 shows the evaluation results for the CIE chromaticity coordinate value, the correlated color temperature, the average color rendering index Ra, and the special color rendering index R12. The emission spectrum is as shown in FIG. 3, and the wavelength Λ B of the emission peak existing in the blue region was 468 nm.

Figure 0005370047
Figure 0005370047

[実験例2]
蛍光体ペーストに添加する蛍光体の全量に対する重量比率で表したとき、BAMについては2%の減量、BSSおよびCASONについてはそれぞれ1%ずつの増量を行ったこ
と、加えて、発光ピーク波長410nmのInGaN系LEDチップを用いたことの他は、実験例1と同様にして、白色LEDを作製し、発光特性を調べた。CIE色度座標値、相関色温度、Ra(平均演色評価数)、R12(特殊演色評価数)についての評価結果を表3に示す。発光スペクトルは図4に示す通りであり、青色領域に存在する発光ピークの波長Λは478nmであった。
[Experiment 2]
When expressed as a weight ratio with respect to the total amount of the phosphor added to the phosphor paste, BAM was reduced by 2%, BSS and CASON were each increased by 1%, and in addition, the emission peak wavelength was 410 nm. A white LED was fabricated and the light emission characteristics were examined in the same manner as in Experimental Example 1 except that an InGaN-based LED chip was used. Table 3 shows the evaluation results for CIE chromaticity coordinate values, correlated color temperature, Ra (average color rendering index), and R12 (special color rendering index). The emission spectrum is as shown in FIG. 4, and the wavelength Λ B of the emission peak existing in the blue region was 478 nm.

[実験例3]
BSSに代えてEu付活BSON系緑色蛍光体(略称:BSON)を用いるとともに、バインダと各蛍光体の配合量を表2に示す通りとした他は、実験例1と同様にして蛍光体ペーストを作製した。
蛍光体ペーストに使用したBSONについて測定した励起スペクトルにおいては、波長455nm(λ)における強度を100%としたとき、波長423nm(λ−Δλ)と波長455nmの間での強度は100%〜115%であり、また、波長487nm(λ+Δλ)における強度は42%であった。波長455nmから487nmにかけて、励起スペクトルの強度は単調に減少していた。使用した蛍光体BSONの励起スペクトルを図5に示す。
[Experiment 3]
Phosphor paste in the same manner as in Experimental Example 1, except that Eu-activated BSON green phosphor (abbreviation: BSON) was used instead of BSS, and the blending amounts of the binder and each phosphor were as shown in Table 2. Was made.
In the excitation spectrum of the BSON used in the phosphor paste, when the intensity at the wavelength 455nm (lambda B) as 100%, the intensity between the wavelengths 423nm (λ B -Δλ B) the wavelength 455nm 100% The intensity at a wavelength of 487 nm (λ B + Δλ B ) was 42%. From the wavelength 455 nm to 487 nm, the intensity of the excitation spectrum decreased monotonously. An excitation spectrum of the phosphor BSON used is shown in FIG.

蛍光体ペーストを上記の通り変更した他は実験例1と同様にして、白色LEDを作製し、発光特性を調べた。CIE色度座標値、相関色温度、平均演色評価数Ra、特殊演色評価数R12についての評価結果を表3に示す。発光スペクトルは図6に示す通りであり、青色領域に存在する発光ピークの波長Λは468nmであった。 A white LED was produced in the same manner as in Experimental Example 1 except that the phosphor paste was changed as described above, and the light emission characteristics were examined. Table 3 shows the evaluation results for the CIE chromaticity coordinate value, the correlated color temperature, the average color rendering index Ra, and the special color rendering index R12. The emission spectrum is as shown in FIG. 6, and the wavelength Λ B of the emission peak existing in the blue region was 468 nm.

Claims (16)

相関色温度4500K以上の白色光を放出する白色発光装置のための演色性改善方法であって、
前記白色光は、半導体発光素子により励起される青色蛍光体からの発光を成分に含むとともに、そのスペクトルの青色波長域にピーク波長Λ(nm)を有しており、
前記青色蛍光体は、発光ピーク波長がλ(nm)、発光強度が波長λより長波長側において波長λにおける値の半分となる波長がλ+Δλ(nm)であり、
λ<Λ<490となるように、下記(A)に規定する第1蛍光体により前記青色蛍光体からの発光の一部を吸収させる、方法。
(A)第1蛍光体は、Eu付活アルカリ土類シリケート系緑色蛍光体、Eu付活アルカリ土類ハロシリケート系緑色蛍光体またはEu付活BSON系緑色蛍光体であり、波長λの光を吸収して異なる波長の可視光に変換することができ、その励起スペクトルの強度が、波長λ−Δλからλまでの範囲内ではλにおける強度の90%以上であり、かつ、
波長λからλ+Δλにかけてλにおける強度の半分未満となるまで減少している。
A method for improving color rendering for a white light emitting device that emits white light having a correlated color temperature of 4500 K or more,
The white light includes light emission from a blue phosphor excited by a semiconductor light emitting element as a component, and has a peak wavelength Λ B (nm) in a blue wavelength region of the spectrum,
The blue phosphor has an emission peak wavelength of λ B (nm), and a wavelength at which the emission intensity is half the value at the wavelength λ B on the longer wavelength side than the wavelength λ B is λ B + Δλ B (nm),
A method in which part of light emitted from the blue phosphor is absorbed by the first phosphor defined in (A) below so that λ BB <490.
(A) The first phosphor is an Eu-activated alkaline earth silicate green phosphor, an Eu-activated alkaline earth halosilicate green phosphor, or an Eu-activated BSON green phosphor, and has a wavelength λ B. And the intensity of the excitation spectrum is 90% or more of the intensity at λ B within the wavelength λ B −Δλ B to λ B , and
From the wavelength λ B to λ B + Δλ B , the intensity decreases to less than half of the intensity at λ B.
Λ−λ≧5である、請求項1に記載の方法。 The method of claim 1, wherein Λ B −λ B ≧ 5. λ<460、460<Λである、請求項2に記載の方法。 The method of claim 2, wherein λ B <460, 460 <Λ B. 470<Λである、請求項2または3に記載の方法。 470 <a lambda B, Method according to claim 2 or 3. 白色光の特殊演色評価数R12が90を超える、請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。The method according to any one of claims 1 to 4, wherein the special color rendering index R12 of white light exceeds 90. 前記青色蛍光体の発光ピークの半値幅が50nm以上である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の方法。 The method according to any one of claims 1 to 5, wherein a half-value width of an emission peak of the blue phosphor is 50 nm or more. 前記青色蛍光体がEu付活アルミン酸塩系の青色蛍光体である、請求項1〜6のいずれか1項に記載の方法。 The blue phosphor is a blue phosphor Eu-activated aluminate A method according to any one of claims 1-6. 前記青色蛍光体と第1蛍光体がケイ素含有化合物中に分散されている、請求項1〜6のいずれか1項に記載の方法。The method according to claim 1, wherein the blue phosphor and the first phosphor are dispersed in a silicon-containing compound. 相関色温度4500K以上の白色光を放出する白色発光装置であって、
前記白色光は、半導体発光素子により励起される青色蛍光体からの発光を成分に含むとともに、そのスペクトルの青色波長域にピーク波長Λ(nm)を有しており、
前記青色蛍光体は、発光ピーク波長がλ(nm)、発光強度が波長λより長波長側において波長λにおける値の半分となる波長がλ+Δλ(nm)であり、
前記青色蛍光体からの発光の一部を吸収するように配置された、下記(A)に規定する第1蛍光体を備え、
λ<Λ<490である、装置。
(A)第1蛍光体は、Eu付活アルカリ土類シリケート系緑色蛍光体、Eu付活アルカリ土類ハロシリケート系緑色蛍光体またはEu付活BSON系緑色蛍光体であり、波長λの光を吸収して異なる波長の可視光に変換することができ、その励起スペクトルの強度が、λ−Δλからλまでの波長範囲内ではλにおける強度の90%以上であり、かつ、波長λからλ+Δλにかけてλにおける強度の半分未満となるまで減少している。
A white light emitting device that emits white light having a correlated color temperature of 4500 K or more,
The white light includes light emission from a blue phosphor excited by a semiconductor light emitting element as a component, and has a peak wavelength Λ B (nm) in a blue wavelength region of the spectrum,
The blue phosphor has an emission peak wavelength of λ B (nm), and a wavelength at which the emission intensity is half the value at the wavelength λ B on the longer wavelength side than the wavelength λ B is λ B + Δλ B (nm),
A first phosphor as defined in (A) below, arranged to absorb part of the light emitted from the blue phosphor,
An apparatus wherein λ BB <490.
(A) The first phosphor is an Eu-activated alkaline earth silicate green phosphor, an Eu-activated alkaline earth halosilicate green phosphor, or an Eu-activated BSON green phosphor, and has a wavelength λ B. by absorbing can be converted to a different wavelength visible light, the intensity of the excitation spectrum is within a wavelength range of from lambda B -.DELTA..lambda B to lambda B is a strength of 90% or more at lambda B, and, From the wavelength λ B to λ B + Δλ B , the intensity decreases to less than half of the intensity at λ B.
Λ−λ≧5である、請求項に記載の装置。 The apparatus of claim 9 , wherein Λ B −λ B ≧ 5. λ<460、460<Λである、請求項10に記載の装置。 The apparatus of claim 10 , wherein λ B <460, 460 <Λ B. 470<Λである、請求項10または11に記載の装置。 470 <a lambda B, according to claim 10 or 11. 白色光の特殊演色評価数R12が90を超える、請求項9〜12のいずれか1項に記載の装置。The apparatus according to any one of claims 9 to 12, wherein the special color rendering index R12 of white light exceeds 90. 前記青色蛍光体の発光ピークの半値幅が50nm以上である、請求項13のいずれか1項に記載の装置。 The device according to any one of claims 9 to 13 , wherein a half width of an emission peak of the blue phosphor is 50 nm or more. 前記青色蛍光体がEu付活アルミン酸塩系の青色蛍光体である、請求項9〜14のいずれか1項に記載の装置。 The device according to claim 9, wherein the blue phosphor is an Eu-activated aluminate-based blue phosphor. 前記青色蛍光体と第1蛍光体がケイ素含有化合物中に分散されている、請求項9〜15のいずれか1項に記載の装置。The device according to any one of claims 9 to 15, wherein the blue phosphor and the first phosphor are dispersed in a silicon-containing compound.
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