TW200849669A - White light-emitting lamp and illuminating device using the same - Google Patents

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200849669 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 白色發光燈與使 LED )，係將電 可見光（visible 耐用壽命長而信 業之優點。經以 利用爲攜帶式通 (辦公室自動化 用液晶顯示裝置 各種開關類、車 tone ) 而言，藉 組合，即可實現 域。特別是白色 晶顯示裝置的背 。將來可期待爲 一般性螢光燈中 色LED燈所替代 本發明有關具備有半導體發光元件之 用其之照明裝置。 【先前技術】 發光二極體（Light Emitting Diode: 能（electrical energy)變換爲紫外光或 light)後放射之半導體發光元件，而具有 賴性高，如作爲光源使用時能減輕更換作 透明樹脂密封LED晶片之LED燈，係廣泛 信設備、PC (個人電腦）周邊設備、OA )設備、家庭用電氣設備等的顯示部所使 之背光板（back light)、或信號裝置、 體用燈、一般照明等的照明裝置。 從LED燈所發射之光的色調（colour 由LED晶片與具有種種發光色之螢光體之 應因從藍色至紅色之使用用途之可見光領 發光式的LED燈（白色LED燈），係爲液 光板或車體用燈等的用途方面急速普及中 螢光燈的替代品而大幅成長。例如，由於 採用有汞之故，將來可能被不使用汞之白 現在，在普及或試用之白色LED燈而言，周知有經組 200849669 合藍色發光之LED與黃色螢光體（YAG :釔鋁石榴石等） 之LED燈、及經組合發光波長在3 60至440 nm的紫外發光 之LED與藍、綠、紅的各螢光體之混合物（BGR螢光體） 之LED燈。現狀而言，由於前者較後者爲輝度（luminance )特性優異之故較爲普遍採用。惟前者的白色LED燈之光 的分佈係偏頗於藍色成分與黃色成分之故紅色成分之光較 爲不足。因此，前者的白色LED燈即使作爲光源光而具有 作爲目的之發光色度（luminescence chromaticity)，惟 仍然存在使用此種光源來觀看物體時的反射光，將與太陽 光下所觀看之自然色大大不相同之缺點。 相對於此，使用後者的紫外發光LED之白色LED燈， 雖然輝度較前者爲劣差，惟其發光或投射光的色相不均較 少，因而可期待爲將來能成爲白色燈之主流。關於使用紫 外發光LED之白色LED燈方面，已在進行根據各螢光體的 特性或其等的組合以改善輝度（亮度brightness )或現色 性（c ο 1 〇 u r r e n d e r i n g )等的燈特性之作法（參照專利文獻 1、2 )。例如，爲提升白色LED燈的亮度起見，在硏究不 用發光峰値波長在5 00至5 3 0 nm的綠色螢光體，而採用峰 値波長在540至5 70 nm的黃色螢光體之作法。 不用綠色螢光體而使用含有黃色螢光體之混合螢光體 (BYR螢光體）之白色LED燈，係由於較使用BGR螢光體 之白色LED燈之亮度爲佳之故，作爲照明裝置用之光源而 頗受期待。然而，經使用含有在來之黃色螢光體之BYR螢 光體之白色LED燈，因未獲得充分的特性之改善效果之故 200849669 ，盼望能更提升白色LED燈之輝度或現色性等。另一方面 ，關於黃色螢光體方面，已有藉由與藍色發光LED之組合 使用之螢光體之種種提案。 與藍色螢光LED組合使用之黃色螢光體而言，周知有 :鈽（Cerium)活化（Activated) ί乙（Yittrium) I 呂酸鹽 螢光體（YAG)、鈽活化铽（Terbium)銘酸鹽螢光體（ TAG)、銪（Europium)活化鹼土類矽酸鹽螢光體（BOSS )等（參照專利文獻3)。關於在來的黃色螢光體方面，雖 然因從藍色發光LED所放出之藍色光（發光波長：430至500 nm )所激發（excite )時之發光特性係經人硏究過，惟對因 從紫外發光LED所放出之發光波長在360至440 nm所激發時 之發光特性則尙無人充分加以硏究，故盼望對此加以硏究並 改善其發光特性。 [專利文獻1]日本專利特開2002-1 7 1 000公報 [專利文獻2]日本專利特開2003- 1 607 8 5公報 [專利文獻3]專利註冊第3749243號說明書 【發明內容】 本發明之目的在於提供一種當將含有藍色螢光體、黃 色螢光體及紅色螢光體之BYR螢光體與LED等的半導體發 光元件組合使用時，藉由黃色螢光體的特性之改善而同時 達成高輝度與高現色性之白色發光燈’以及使用其之照明 裝置。 有關本發明之形態之白色發光燈’係射出峰値波長在 200849669 3 70 nm以上470 nm以下的範圍之光之半導體發光件，及因 從前述半導體發光件所射出之光所激發而進行白色光之發 光之發光部，其特徵爲：具備含有吸收前述光後進行峰値 波長在440 nm以上470 nm以下的範圍之光之發光之藍色螢 光體、及吸收前述光後進行峰値波長在5 3 5 nm以上570 nm 以下的範圍之光之發光之黃色螢光體，以及吸收前述光後 進行峰値波長在5 90 nm以上63 0 nm以下的範圍之光之發光 之紅色螢光體之發光部，而前述黃色螢光體，係由具有可 以： ~** 般式·（Sri_x_y_z_u,Bax，Mgy，Euz，Mnu)2Si〇4 (式中，X、y、Z以及 u，係能滿足 0.1SxS0.35、0.025S y S 0 · 1 0 5、0.0 2 5 S z S 0.2 5、0 · 0 0 0 5 g u $ 0 2 之數） 表示之組成之銪（Eu )及錳（Μη )活化鹼土類鎂矽酸鹽 螢光體所成。 有關本發明之形態之照明裝置，其特徵爲：具備有關 本發明之形態之白色發光燈。 [發明之最佳實施形態] 以下，就發明之最佳實施形態，在參考圖面之下加以 說明。第1圖，係表示將本發明之白色發光燈適用於白色 L E D燈之實施形態的構成之剖面圖。第1圖中所示之白色 LED燈1，作爲激發源（光源）而具有LED晶片2。激發源 200849669 ，並不限於LED晶片2。白色發光燈的激發源而言，可採 用：發光的峰値波長在370 nm以上470 nmW下的範圍之發 光二極體或雷射二極體（laser diode)等的半導體發光元 件。 爲作爲激發源之LED晶片2，可採用：InGaN (氮化銦 鎵）系、GaN (氮化鎵）、AlGaN (氮化鋁鎵）系等的各 種發光二極體。LED晶片2的發光峰値波長，較佳爲370 nm以上43 0 nm以下的範圍。如將此種LED晶片2與BYR螢 光體組合使用，則可實現高輝度且色再現性優異的白色 LED燈1。在此，將作爲激發源之發光二極體標記爲LED晶 片2，將爲最後製得白色發光之用的發光燈標記爲白色 LED燈 1。 LED晶片2係經實裝於配線基板3上者。配線基板3上 ，設置有圓筒狀的框體4，框體4的內壁面側則作成反射層 。框體4之至少表面係以金屬等的導電材料所形成者’而 構成對LED晶片2之電配線的一部份。LED晶片2的上部電 極2a，係介由銲線5而按電氣方式與框體4連接者。LED晶 片2的下部電極2b，係按電氣方式及機械方式與配線基板3 的金屬配線層6相連接。框體4內塡充有透明樹脂7 ’於此 透明樹脂層7內埋設有LED晶片2。 埋設有LED晶片2之透明樹脂層7，含有爲獲得白色光 的螢光體8。經分散於透明樹脂層7中之螢光體8，係被從 LED晶片2所射出之光所激發而進行白色光之發光。亦即 ，分散有螢光體8之透明樹脂層7，係作爲進行白色光之發 -9 - 200849669 光之發光部9發揮功能者。發光部9，係按覆蓋LED晶片2 的發光面之方式所配置者。爲透明樹脂層7，可採用例如 聚矽氧樹脂、或環氧樹脂等。在此，基板3或框體4等的構 成可爲任意方式。 發光部9，如第2圖所示，可具備有··不含有螢光體8 之第1透明樹脂層7A、及含有螢光體8之第2透明樹脂層7B 。第1透明樹脂層7A係按覆蓋LED晶片2的發光面之方式所 配置。第2透明樹脂層7B係按覆蓋第1透明樹脂層7A之方式 所配置。具有此種構成之發光部9，係對白色LED燈1的發 光效率之提升有助益者。第1透明樹脂7 A，係將配置於例 如從LED晶片2的發光面500至2000// m的範圍。 爲獲得白色光之螢光體8，含有：吸收從LED晶片2射 出之光（例如紫外光或紫色光），而發光峰値波長在440 nm以上47 0 nm以下的範圍之光之藍色（B )螢光體，發光 峰値波長在5 3 5 nm以上5 70 nm以下的範圍之光之黃色（Y )螢光體，發光峰値波長在5 90 nm以上63 0 nm以下的範圍 之光之紅色（R )螢光體。螢光體8係藍色、黃色、紅色的 混合螢光體（BYR螢光體）。BYR螢光體8可含有同色的螢 光體2種以上，亦可補助方式含有具有藍、黃、紅以外的 發光色之螢光體。BYR螢光體8可在預先經使用結合劑（ binder )結合各螢光體之狀態下使其分散於透明樹脂層7中 〇 經施加於白色LED燈1之電能，係由LED晶片2之變換 爲紫外光或紫色光。從LED晶片2所射出之光，即由經分 -10- 200849669 散於透明樹脂層7中之BYR螢光體8而變換爲長波長的光。 來自BYR螢光體8中所含之藍色螢光體、黃色螢光體以及 紅色螢光體之發光經混色後放出之結果，總合後從白色 LED燈1進行白色光之發光。如構成BYR螢光體8之各螢光 體的峰値波長在上述範圍內時，則可獲得輝度或現色性優 異的白色光。 構成BYR螢光體8之各螢光體之中，爲黃色螢光體可 使用可以一般式： (Sri_x_y-z-u，Bax，Mgy，Euz，Mnu)2Si〇4 .--(1) (式中，X、y、z以及u，係能滿足 0·1$χ$0·35、0.025Sy S0.105、0.025 $zS0.25、0.0005 Su$0.02 之數） 表示之組成之銪（Eu )及錳（Μη )活化鹼土類鎂矽酸鹽 螢光體。可以式（1 )表示組成之Eu及Μη活化鹼土類鎂矽 酸鹽螢光體，係不僅峰値波長在3 70至43 0 nm的範圍的紫 外光或紫色光的吸收率優異，且具有紅色發光成分的補強 效果。 第3圖中，將Eu及Μη活化鹼土類鎂矽酸鹽螢光體（ (Sr〇.7，Ba〇.i5,Mg〇.〇975，Eu〇.〇5，Mn〇.〇〇25)2Si〇4)的發光光譜（ A )，作爲與在來的黃色螢光體（（Sr，Ba，Eu)2Si〇4螢光體 )的發光光譜（B)之比較而表示。由第3圖可知，Eu及 Μη活化鹼土類鎂矽酸鹽螢光體，係較在來的黃色螢光體爲 增加600至70 0 nm的發光強度，而經增強紅色。因而，能 -11 - 200849669 補強紅色發光成分。再者，於4 5 0 nm左右所出現之次峰値 (sub-peak)，係可作爲藍色發光成分使用。 一般周知，紅色螢光體係較藍色螢光體或黃色螢光體 ，其對波長370至43 0 nm的範圍的紫外線或紫色光之發光 效率爲差劣之事實。對此種事實，如藉由Eu及Μη活化鹼 土類鎂矽酸螢光體而補強紅色發光成分，則能提升使藍、 黃、紅的各發光成分混色所得之白色光的輝度或現光性。 亦即，如使用Eu及Μη活化鹼土類鎂矽酸鹽螢光體以補強 紅色螢光體的發光不足而提升輝度平衡（luminance balance )。再者，由於輝度平衡之提升，而可提升白色光 的現色性。 具有式（1)所示之組成之黃色螢光體方面，可能由 於Eu活化鹼土類矽酸鹽螢光體的發光光譜加上Μη的發光 而紅色發光成分接受補強之故。爲獲得此種效果起見，Μη 的含量係以作爲式（1 )中的u値而作成0.0005至0.02的範 圍。如u値在0.0005以下，則不能獲得紅色發光成分的補 強效果。如u値在0.02以上時，則較600至700 nm的紅色發 光成分的增加效果以上，在535至570 nm的範圍的黃色發 光成分的降低效果爲顯著。u値更佳爲在0.005至0.02的範 圍。

Eu係主要爲獲得黃色發光之用的活化劑（activator ) 。Eu之含量係爲獲得黃色發光起見，式（1 )中的z値則作 爲0.025至0.25的範圍。如Eu含量不在上述範圍內，則黃色 發光成分的強度等會降低。Eu含量，以z値計，更佳爲作 -12- 200849669 成0.05至0.2的範圍。 因Eu及Μη活化鹼土類鎂矽酸鹽螢光體所獲致之紅色 發光成分的補強效果，係在峰値波長被3 70至43 0 nm的範 圍的紫外光或紫色光所激發時會顯著出現之效果。在此， 如將Eu及Μη活化鹼土類鎂矽酸鹽螢光體藉由峰値波長在 440至470 nm的藍色光（從藍色發光LED所射出之光）而 激發時，發光光譜的紅色成分將獲增強。Eu及Μη活化鹼 土類鎂矽酸鹽螢光體，係作爲當作爲激發源而使用峰値波 長在3 70至430 nm的範圍的LED晶片2時之白色LED燈1的黃 色螢光體有效者。 然而，僅於在來的Eu活化鹼土類矽酸鹽螢光體（ (Sr，Ba，Eu)2Si04螢光體）中添加Μη，則在螢光體製作時螢 光體的體色將黑化，以致不能獲得良好的發光特性。於是 ，於此實施形態的黃色螢光體，則於Eli及Μη活化鹼土類 鎂矽酸鹽螢光體（81：8&，£11，1^11)23丨04螢光體）中，再添加 有Mg。 於（Sr，Ba，Eu，Mn)2Si04螢光體中添加Mg之結果，能維 持作爲黃色螢光體之發光特性。爲獲得上述之防止黑化之 效果起見，Mg含量係將式（1 )中的y値作成0.025至0.105 的範圍。如y値在0.0 2 5以下時，則不能充分獲得黃色螢光 體的防止黑化效果。如y値在0.1 05以上時，則5 3 5至570 nm的範圍的黃色發光成分會降低。y値，更佳爲作成0.075 至0.1 0 5的範圍。

Ba含量係爲將Eu及Μη活化驗土類鎂砂酸鹽螢光體作 -13- 200849669 成黃色螢光體起見，將式（1)中的X値，作成0·1至ο·35的 範圍。如Ba含量不在上述範圍時，則鹼土類矽酸鹽的結晶 構造等變化，而成爲帶有綠色之螢光體。X値，更佳爲作 成0.1至0.3的範圍。 構成BYR螢光體8之各螢光體中，爲藍色螢光體或紅 色螢光體，祗要是能有效吸收從LED晶片2所射出之光（ 特別是紫外光或紫色光）者均可使用各種螢光體。從與由 Eu及Μη活化鹼土類鎂矽酸鹽螢光體所成之黃色螢光體的 組合來看，藍色螢光體較佳爲選自Eu活化鹼土類氯磷酸鹽 螢光體及Eu活化鋁酸鹽螢光體之至少1種。紅色螢光體， 較佳爲Ειι活化氧硫化鑭螢光體。 作爲藍色螢光體的Eu活化鹼土類氯磷酸鹽螢光體，較 佳爲具有可以一般式： (Sr 1 _a_b-c，Baa，Cab，Euc)5(P〇4)3Cl …（2) (式中，a、b以及c係能滿足0SaS0.45、0SbS0.03、 0.005 g c S 0.03之數） 表示之組成。能滿足式（2 )的組成之Ειι活化鹼土類氯磷 酸鹽螢光體，係從LED晶片2所射出之光的吸收效率高， 且與可以式（1 )表示之黃色螢光體的組合性優異者。

Eu活化鋁酸鹽螢光體，較佳爲具有可以一般式： (Bai-a-b-c，Sra，Cab，Euc)MgAli〇〇i7 …（3) -14- 200849669 (式中，a、b以及c，係能滿足OgaSO.l、OgbSO.l、 0.005 $ eg 0.4之數） 表示之組成。能滿足式（3 )的組成之Eu活化鋁酸鹽螢光 體，係從L E D晶片2所射出之光的吸收效率高，且與可以 式（1)表示之黃色螢光體的組合性優異者。 作爲紅色螢光體的Eu活化氧硫化鑭螢光體，較佳爲具 有可以一般式： (Lai-a-b?Eua?Mb)2〇2S …（4) (式中，Μ表示選自Sm (釤）、Ga (鎵）、Sb (銻）以及 Sn (鍚）之至少1種，a及b係能滿足008 S a $ 0.16、 0.00000 1 g bg 0.003 之數） 表示之組成。能滿足式（4 )的組成之Ειχ活化氧硫化鑭螢 光體，係從LED晶片2所射出之光的吸收效率高，且與可 以式（1 )表示之黃色螢光體的組合性優異者。 第4圖，係表示經使用含有上述之藍、黃以及紅的各 螢光體之BYR螢光體8之白色LED燈1的發光光譜之一例者 。第4圖係將來自電流値20 mA、峰値400 nm的LED晶片的 紫外光，藉由B YR螢光體而變換爲（x，y )色度値（ chromaticity value )在（x = 0.3 00 至 0.3 5 0，y = 0.3 00 至 0.3 5 0 )的白色光時的發光光譜。如依照上述之各螢光體 的組合，則可獲得藍色發光成分的峰値在450 nm、綠色發 -15- 200849669 光成分的峰値在560 nm、紅色發光成分的峰値在623 nm’ 而輝度在3 70 mcd以上、平均現色指數（colour rendering index ) ( Ra )在90以上的特性値。 藍、黃以及紅的各螢光體’則例如作成此等的混合物 而使其分散於透明樹脂層7中。各螢光體的混合比例係按 照作爲目的之白色光的色度而任意加以設定。需要時’亦 可添加藍、黃以及紅以外的螢光體。爲能在發光部9獲得 良好的白色發光起見，各螢光體的混合比例較佳爲將藍色 螢光體作成1 5至3 5質量％的範圍，將黃色螢光體作成3 5至 70質量％的範圍，將紅色螢光體作成剩餘部份（藍色螢光 體、黃色螢光體、紅色螢光體的合計爲1〇〇質量％)。 再者，藍、黃以及紅的各螢光體較佳爲分別具有1 0 # m以上8 0 // m以下的範圍的平均粒徑。在此所指之平均 粒徑，係表示粉度分佈的中間位置（50%値）者。如將藍 、黃以及紅的各螢光體的平均粒徑作成1 0至8 0 // m的範圍 ’則可提高從LED晶片2所射出之紫外光或紫色光的吸收 效率。因而，能再提高白色LED燈1的輝度。螢光體的平 均粒徑更佳爲作成20至70 // m的範圍。 藍、黃以及紅的各螢光體，爲提高透明樹脂層7中的 分散狀態的均勻性起見，亦可作成按預先使用無機結合劑 或有機結合劑等結合劑加以一體化後，在此狀態下使其分 散於透明樹脂層7中之方式。無機結合劑而言，可採用經 微粉化之驗土類硼酸鹽等。有機結合劑而言，可採用丙烯 酸樹脂或聚矽氧樹脂等透明樹脂。如使用結合劑進行一體 -16- 200849669 化處理，則各螢光體無規方式連結而大粒徑化。結果，由 於透明樹脂層7中的各螢光體的沉降速度之差所引起之分 散狀態的不均勻性等可獲解決之故’能提高白色光的再現 性或發光的均勻性。 在本實施形態的白色LED燈1，係輝度特性、現色性 、色再現性等的燈特性優異者。因而，白色LED燈1係作 爲車體用燈、信號裝置、各種開關類、一般照明等的照明 裝置的光源有效者。採用本發明之實施形態之照明裝置， 係作爲光源而具備有1個或複數個白色LED燈1。第5圖及 第6圖表示採用本發明之實施形態之照明裝置（照明器具 )。此等圖中所示之照明裝置1 1，係作爲光源而具備有複 數個白色LED燈1。 白色LED燈1係按照所適用之照明裝置11的光量或用 途，將於基板1 2上按各種排列而配置使用。第5圖表示具 備有經於圓板狀的基板12上配置爲矩陣（matrix)狀之複 數個白色LED燈1之照明裝置11。第6圖表示具備有經於矩 形狀的基板1 2上配置爲直線狀之複數個白色LED燈1之照 明裝置1 1。基板1 2可爲白色LED燈1的配線基板3，亦可爲 配線基板3之外之另一基板。採用本實施形態的白色LED 燈1之照明裝置1 1，係作爲在來的螢光燈的替代品而提供 筒品質的品質者。 【實施方式】 接著’就本發明之具體性實施例以及其評價結果加以 -17- 200849669 說明。 (實施例1 ) 作爲藍色螢光體，準備平均粒徑在12 # m的Eu活化鹼 土類氯碟酸鹽（叫(緦)0.59，。&(|5)().。1，8&(鋇)。.39$11(銪)().。1)5(?〇4)3.(：1 )螢光體。作爲黃色螢光體’準備平均粒徑在15// m的Eu 及 Μη 活化鹼 土類鎂 矽酸鹽 （ (Sr〇.7，Ba〇.i5，Mg().()975，Eu().()5，Mn(),〇()25)2Si〇4)螢光體。作爲紅色螢光 體，準備平均粒徑在12 // m的Eu活化氧硫化鑭（ (Lao.mEuo.o^Smo.o^hC^S)螢光體。螢光體的粒徑係利 用雷射繞射法所測定之値。 將各螢光體分別按3 0質量％的比例混合於聚矽氧樹脂 中以製作料漿（slurry )。將此等各料漿按白色LED燈的 發光色度能在（x = 〇.29至0.34，y = 0.29至0.34)的範圍之 方式，依藍色螢光體料漿30質量％、黃色螢光體料漿43質 量％、紅色螢光體料漿27質量％之比例加以混合。 其次，於第2圖中表示構成之白色LED燈1的LED晶片 (發光峰値波長：399 nm，尺寸：300x300/zm) 2上，滴 下不含螢光體之聚矽氧樹脂後，滴下含有上述之各螢光體 之混合料漿’並在1 40 °C下進行熱處理而使聚矽氧樹脂硬 化，以製作白色LED燈1。將所得白色LED燈，供爲後述之 特性評價之用。 (實施例2 ) -18- 200849669 作爲藍色螢光體，準備平均粒徑在15//m的Eu活化鹼 土類氯磷酸鹽（（Sr〇.75，Ca().()i,Ba〇.23,Eu〇.()i)5(P〇4)3 · C1 ) 螢光體，作爲黃色螢光體，準備平均粒徑在16// m的Eu及 Μη活化鹼 土類鎂砂酸鹽（（SrG.7,Ba().i5，Mg().()965，Eii().()5，Mn().()()35)2Si〇4 )螢光體，作爲紅色螢光體，準備平均粒徑在17// m的Eu 活化氧硫化鑭（（Lao.mEno.ohGao.oozhC^S)螢光體。 將各螢光體分別按3 0質量％的比例混合於聚矽氧樹脂 中以製作料漿。將此等各料漿按白色LED燈的發光色度能 在（χ = 0·29至0.34，y = 0.29至0.34)的範圍之方式，依藍 色螢光體料漿22質量％、黃色螢光體料漿67質量％、紅色 螢光體料漿1 1質量％之比例加以混合。使用如此方式所調 配之混合料漿以外其餘則按與實施例1同樣方式，製作第2 圖中表示構成之白色LED燈1，並供爲後述之特性評價之 用。 (實施例3 ) 作爲藍色螢光體，準備平均粒徑在23 // m的Eu活化鹼 土類氯磷酸鹽（（Sro.ACao.ohBao.wEiio.oiWPC^h · C1 ) 螢光體，作爲黃色螢光體，準備平均粒徑在25 // m的Eu及 Μη活化驗 土類鎂砂酸鹽（（SrG.7，Ba().15，Mg().()95，Eu().〇5，Mn().()()5)2Si〇4 )螢光體，作爲紅色螢光體，準備平均粒徑在25 // m的Eu 活化氧硫化鑭（（Lao.mhEuo.ohSbo.oocnhC^S)螢光體。 將各螢光體分別按30質量％的比例混合於聚矽氧樹脂 中以製作料漿。將此等各料漿按白色LED燈的發光色度能 -19- 200849669 在（χ = 0.29至0.34，y = 0.29至0.34)的範圍之方式，依藍 色螢光體料漿2 9質量％、黃色螢光體料漿4 1質量％、紅色 螢光體料漿3 0質量％之比例加以混合。使用如此方式所調 配之混合料漿以外其餘則按與實施例1同樣方式，製作第2 圖中表示構成之白色LED燈1，並供爲後述之特性評價之 用。 (實施例4 ) 作爲藍色螢光體，準備平均粒徑在17 // m的Eli活化鋁 酸鹽（（BaG.72，Eu〇.28)MgAl1()017 )螢光體，作爲黃色螢光 體，準備平均粒徑在18 // m的Ειι及Μη活化鹼土類鎂矽酸鹽 ((SroiBao.aMgowaEuo.c^Mno.oohhSiCU)螢光體，作爲紅色螢 光體，準備平均粒徑在15/zm的Eu活化氧硫化鑭（ (La〇.9397，Eu〇.〇6，Sm(),〇()()3)2〇2S)螢光體。 將各螢光體分別按3 0質量％的比例混合於聚矽氧樹脂 中以製作料漿。將此等各料漿按白色LED燈的發光色度能 在（χ = 0·29至0.34，y = 〇.29至0.34)的範圍之方式，依藍 色螢光體料漿2 5質量。/〇、黃色螢光體料漿5 5質量％、紅色 螢光體料漿20質量％之比例加以混合。使用如此方式所調 配之混合料漿以外其餘則按與實施例1同樣方式，製作第2 圖中表示構成之白色LED燈1，並供爲後述之特性評價之 用。 (實施例5 ) -20- 200849669 作爲藍色螢光體，準備平均粒徑在25/zm的Eu活化鹼 土類氯憐酸鹽（（Sr().75，Ca().Gi5Ba〇.33，Eu〇.()i)5(P〇4)3 · C1 ) 螢光體，作爲黃色螢光體，準備平均粒徑在27// m的Eu及 Μη活化鹼 土類鎂矽酸鹽（（Sro.hBao.aMgo.oMsEuo.wMno.oohhSiCU )螢光體，作爲紅色螢光體，準備平均粒徑在25 // m的Eu 活化氧硫化續（（La〇.9399，ElI().()6，Sb〇.()()〇i)2〇2S)營光體。 將各螢光體分別按3 0質量％的比例混合於聚矽氧樹脂 中以製作料漿。將此等各料漿按白色LED燈的發光色度能 在（χ = 0·29至0·34，y = 0.29至0.34 )的範圍之方式，依藍 色螢光體料漿25質量％、黃色螢光體料漿65質量％、紅色 螢光體料漿1〇質量％之比例加以混合。使用如此方式所調 配之混合料漿以外其餘則按與實施例1同樣方式，製作第2 圖中表示構成之白色LED燈1，並供爲後述之特性評價之 用。 (比較例1 ) 作爲藍色螢光體，準備平均粒徑在5 # m的Ell活化鹼土 類氯磷酸鹽（（Sro.RCauhBamJuo.oOWPOdrCl)螢 光體，作爲黃色螢光體，準備平均粒徑在7//m的Eu及Μη 活化鋁酸鹽（（BanEnojKMgo.AMno.OAhoOu)螢光體 ，作爲紅色螢光體，準備平均粒徑在7// m的Eu活化氧硫化 鑭（（L a G . 9 4，E U。· G 6 ) 2 〇 2 S )營光體。 將各螢光體分別按30質量％的比例混合於聚矽氧樹脂 中以製作料漿。將此等各料漿按白色LED燈的發光色度能 -21 - 200849669 在（χ = 0·29至0.34，y = 〇.29至0.34)的範圍之方式，依藍 色螢光體料漿1 5質量％、黃色螢光體料漿〗4質量％、紅色 螢光體料漿7 1質量％的比例加以混合。使用如此方式所調 配之混合料漿以外其餘則按與實施例1同樣方式，製作第2 圖中表示構成之白色LED燈1，並供爲後述之特性評價之 用。 (比較例2 ) 作爲藍色螢光體，準備平均粒徑在12 // m的Eu活化鹼 土類氯磷酸鹽（（Sro^^CauhBao.wEiio.MMPCUh · C1 ) 螢光體，作爲黃色螢光體，準備平均粒徑在15//m的Eu活 化鹼土類矽酸鹽（（Sro.wBao.mCanEuo.ASiCU)螢光體，作爲 紅色螢光體，準備平均粒徑在12// m的Eu活化氧硫化鑭（ (La〇.938，Eu〇.〇6，Sm〇.〇〇2)2〇2S)螢光體。 將各螢光體分別按3 0質量％的比例混合於聚矽氧樹脂 中以製作料漿。將此等各料漿按白色LED燈的發光色度能 在（x = 0.29至0.34，y = 0.29至0.34)的範圍之方式，依藍 色螢光體料漿5 6質量％、黃色螢光體料漿1 2質量％、紅色 螢光體料漿3 2質量％之比例加以混合。使用如此方式所調 配之混合料漿以外其餘則按與實施例1同樣方式，製作第2 圖所示構成之白色LED燈1，並供爲後述之特性評價之用 (實施例6 ) -22- 200849669 作爲藍色螢光體，準備平均粒徑在35 " m的Eu活化鹼 土類氯憐酸鹽（（Sr〇.59，Ca〇.Gi，Ba().395EUG ()i)5(P〇4)3 · C1 ) 螢光體，作爲黃色螢光體，準備平均粒徑在32 // m的Eu及 Μη活化鹼 土類鎂矽酸鹽（（SmBao.aMgc^AEiio.c^Mno.oi^hSiCU )螢光體，作爲紅色螢光體，準備平均粒徑在38 // m的Eu 活化氧硫化鑭（（Lao^mEuo.ohSmo.ooiuhC^S)螢光體。 將各螢光體分別按30質量％的比例混合於聚矽氧樹脂 中以製作料漿。將此等各料漿按白色LED燈的發光色度能 在（χ = 0·29至0.34，y = 0.29至0.34)的範圍之方式，依藍 色螢光體料漿3 1質量％、黃色螢光體料漿44質量％、紅色 螢光體料漿25質量％之比例加以混合。 其次，於第2圖中表示構成之白色LED燈1的LED晶片 (發光峰値波長：396 nm，尺寸：300x300//m) 2上，滴 下不含螢光體之聚矽氧樹脂後，滴下含有上述之各螢光體 之混合料漿，並在1 40 °C下進行熱處理而使聚矽氧樹脂硬 化，以製作白色LED燈1。將所得白色LED燈，供爲後述之 特性評價之用。 (實施例7 ) 作爲藍色螢光體，準備平均粒徑在34// m的Eu活化驗 土類氯磷酸鹽（（Sro.aCao.ohBam’Euo.oddPC^h · C1 ) 螢光體，作爲黃色螢光體，準備平均粒徑在35 // m的Eu及 Μη活化鹼 土類鎂矽酸鹽（（Sr。iBao.aMgo.ow^Euo.wMno.oM^SiCU )螢光體，作爲紅色螢光體，準備平均粒徑在33 /z m的Eu -23- 200849669 活化氧硫化鑭（（Laomjuo.o^Gao.ocnhC^S)螢光體。 將各螢光體分別按3 0質量％的比例混合於聚矽氧樹脂 中以製作料漿。將此等各料漿按白色LED燈的發光色度能 在（χ = 0·29至0.34，y = 0.29至0.34)的範圍之方式，依藍 色螢光體料漿24質量％、黃色螢光體料漿65質量％、紅色 螢光體料漿1 1質量％之比例加以混合。使用如此方式所調 配之混合料漿以外其餘則按與實施例6同樣方式，製作第2 圖中所示構成之白色LED燈1，並供爲後述之特性評價之 用。 (實施例8 ) 作爲藍色螢光體，準備平均粒徑在30 // m的Eu活化鋁 酸鹽（（Bao.aSro.otCao.ohEiiojOMgAhoOu)螢光體，作 爲黃色螢光體，準備平均粒徑在29/zm的Eu及Μη活化驗土 類鎂矽酸鹽（（SroiBao.aMgo.owsEiio.i^Mno.ooMhSiCU)螢光體， 作爲紅色螢光體，準備平均粒徑在31 // m的Eu活化氧硫化 鑭（（L a G · 9 3 8，E U G ·。6，S m 〇 .。〇 2 ) 2 0 2 S )螢光體。 將各螢光體分別按30質量％的比例混合於聚矽氧樹脂 中以製作料漿。將此等各料漿按白色LED燈的發光色度能 在（χ = 0·29至0.34，y = 0.29至0.34)的範圍之方式，依藍 色螢光體料漿23質量％、黃色螢光體料漿57質量％、紅色 螢光體料漿20質量％之比例加以混合。使用如此方式所調 配之混合料漿以外其餘則按與實施例6同樣方式，製作第2 圖中表示構成之白色LED燈1，並供爲後述之特性評價之 -24- 200849669 用。 (實施例9 ) 作爲藍色螢光體，準備平均粒徑在45 // m的Eu活化鹼 土類氯磷酸鹽（（Sro.aCao.obBao.^Euo.oOdPCUh · C1 ) 螢光體，作爲黃色螢光體，準備平均粒徑在48 /zm的Eu及 Μη活化鹼 土類鎂矽酸鹽（（Sro^Bao.aMgowaEuo.wMno.oohhSiCU )螢光體，作爲紅色螢光體，準備平均粒徑在49 // m的Ειι 活化氧硫化鑭（（La〇.9397，EU().()6，Sm().()0()3)2〇2S)營光體。 將各螢光體分別按30質量％的比例混合於聚矽氧樹脂 中以製作料漿。將此等各料漿按白色LED燈的發光色度能 在（χ = 0·29至0.34，y = 0.29至0.34)的範圍之方式，依藍 色螢光體料漿20質量％、黃色螢光體料漿65質量％、紅色 螢光體料漿1 5質量％之比例加以混合。使用如此方式所調 配之混合料漿以外其餘則按與實施例1同樣方式，製作第2 圖中表示構成之白色LED燈1，並供爲後述之特性評價之 用。 (實施例1 0 ) 作爲藍色螢光體，準備平均粒徑在55 // m的Eu活化鋁 酸鹽（（BaG.8，Eu().2)MgAl1()017)螢光體，作爲黃色螢光體 ，準備平均粒徑在60 // m的Eu及Μη活化鹼土類鎂砂酸鹽（ (Sr〇.7，Ba〇.15，Mg().()975，Eu().()5，Mn().〇()25)2Si〇4)螢光體，作爲紅色螢光 體，準備平均粒徑在57 // m的Eu活化氧硫化鑭（ -25- 200849669 (La〇.9385Eu〇〇6，Sb〇.()〇2)2〇2S)營光體。 將各螢光體分別按30質量％的比例混合於聚矽氧樹脂 中以製作料漿。將此等各料漿按白色LED燈的發光色度能 在（χ = 〇·29至0.34，y = 0.29至0.34)的範圍之方式，依藍 色螢光體料漿22質量％、黃色螢光體料漿5 3質量％、紅色 螢光體料漿25質量％之比例加以混合。使用如此方式所調 配之混合料漿以外其餘則按與實施例1同樣方式，製作第2 圖中表示構成之白色LED燈1，並供爲後述之特性評價之 用。 (比較例3 ) 作爲藍色螢光體，準備平均粒徑在5 // m的Ειι活化鹼土 類氯憐酸鹽（（Sr〇.75，Ca〇.Gi,Ba〇.23，Eu〇.〇l)5(P〇4)3 · C1 )營 光體，作爲黃色螢光體，準備平均粒徑在3// m的Ell及Μη 活化鋁酸鹽（（BanEuo.^Mgo.^Mno.yAhoOn)螢光體，作爲 紅色螢光體，準備平均粒徑在8 // m的Eu活化氧硫化鑭（ (Lao.wEuo.whC^S )螢光體。 將各螢光體分別按30質量％的比例混合於聚矽氧樹脂 中以製作料漿。將此等各料漿按白色LED燈的發光色度能 在= 0.29至0.34，y = 0.29至0.34)的範圍之方式，依藍 色螢光體料漿1 5質量％、黃色螢光體料漿1 4質量％、紅色 螢光體料漿7 1質量％之比例加以混合。使用如此方式所調 配之混合料漿以外其餘則按與實施例6同樣方式，製作第2 圖中表示構成之白色LED燈1，並供爲後述之特性評價之 -26- 200849669 用。 (比較例4 ) 作爲藍色螢光體，準備平均粒徑在35/zm的Eu活化鹼 土類氯磷酸鹽（（Sro.ACao.ohBao.AEuo.oiMPCUh · C1 ) 螢光體’作爲黃色螢光體，準備平均粒徑在32/zm的Eu活 化鹼土類矽酸鹽（（SroiBao.nsCao.owEiKMhSiCU)螢光體，作 爲紅色螢光體，準備平均粒徑在38// m的Eu活化氧硫化鑭 ((L a 〇 . 9 3 9 8，E U G _ Q 6，G a 〇 . 〇 〇 〇 2 ) 2 〇 2 S )營光體。 將各螢光體分別按3 0質量％的比例混合於聚矽氧樹脂 中以製作料漿。將此等各料漿按白色LED燈的發光色度能 在（x = 0.29至0.34，y = 0.29至0.34)的範圍之方式，依藍 色螢光體料漿5 4質量％、黃色螢光體料漿9質量％、紅色螢 光體料漿37質量％之比例加以混合。使用如此方式所調配 之混合料漿以外其餘則按與實施例6同樣方式，製作第2圖 中表示構成之白色LED燈1，並供爲後述之特性評價之用 〇 對實施例1至10及比較例1至4的各白色LED燈流通20 mA的電流而使其點燈，以測定各白色LED燈的輝度及平均 現色指數。將此等測定結果表示於表1中。各白色LED燈 的發光特性，係採用Instrument System (儀器系統）公司 製 CAS 140 COMPACT ARRAY SPECTROMETER ( CAS 100 袖珍型陣列光譜分析儀）及大塚電子公司製MCPD ( multi-chan e 1 p h o t o d e t e c t o r : 多道光 探測器 ） 裝 置所測 定者。 -27- 200849669 [表i] 輝度(mcd) 平均現色指數Ra 實施例1 300 94 實施例2 350 90 實施例3 340 95 實施例4 320 92 實施例5 380 91 比較例1 180 81 比較例2 250 85 實施例6 370 94 實施例7 400 90 實施例8 350 92 實施例9 430 90 實施例1〇 360 92 比較例3 250 70 比較例4 290 82 由表1可知，採用實施例1至10之各白色LED燈的輝度 及現色性均較採用比較例1至4者爲優之情形。再者’分別 使用採用實施例1至10之白色LED燈以製作第3圖所示照明 裝置之結果，經確認顯示良好的發光特性。 [產業上之利用可能性] 本發明之白色發光燈，係作爲黃色螢光體而採用含有 長波長成分較多之銪（Eu )及錳（Μη )活化鹼土類鎂矽 酸鹽螢光體者。因此，均能提升輝度特性及現色性。此種 同時具有高現色性及高輝度之白色發光燈，可有效利用於 照明用途等。 -28- 200849669 【圖式簡單說明】 第1圖：表示依照本發明之實施形態之白色發光燈之剖 面圖。 第2圖：表示第1圖中所示白色發光燈的變形例之剖面 圖。 第3圖：將本發明中所適用之黃色螢光體的發光光譜（ emission spectrum)的一例，作爲與在來的黃色螢光體之比 較而表示之圖。 第4圖：表示依照本發明之實施形態之白色LED燈的發 光光譜之一例之圖。 第5圖：表示依照本發明之實施形態之照明裝置的構成 之平面圖。 第6圖：表示第5圖中所示照明裝置的變形例之平面圖 〇 【主要元件符號說明】 1 :白色LED燈 2 : LED晶片 2a :上部電極 2b :下部電極 3 :配線基板 4 :框體 5 :銲線（bonding wire) 6 :金屬配線層 29- 200849669 7 :透明樹脂層 7A :第1透明樹脂層 7B :第2透明樹脂層 8 : BYR螢光體 9 :發光部 1 1 :照明裝置 1 2 :基板 -30-

Claims (1)

1. 200849669 十、申請專利範圍 1 . 一種白色發光燈，係射出峰値波長在3 7 0 nm以上 4 70 nm以下的範圍之光之半導體發光元件，及因從前述半 導體發光元件所射出之光所激發而進行白色光之發光之發 光部，其特徵爲：具備含有吸收前述光後進行峰値波長在 440 nm以上470 nm以下的範圍之光之發光之藍色螢光體， 以及吸收前述光後進行峰値波長在5 3 5 nm以上5 70 nm以下 的範圍之光之發光之黃色螢光體，以及吸收前述光後進行 峰値波長在5 90 nm以上63 0 nm以下的範圍之光之發光之紅 色螢光體之發光部，而 前述黃色螢光體，係由具有可以 '般式·（Sri_x_y-z_u，Bax，Mgy，Euz，Mnu)2Si〇4 (式中，X、y、Z以及u，係能滿足 0.1SxS0.35、0.025 ‘ yS0.105、0.025 Sz$0.25、0.0005 $uS0.02 之數） 表示之組成之銪（Eu )及錳（Μη )活化鹼土類鎂矽酸鹽 螢光體所成。 2.如申請專利範圍第1項之白色發光燈，其中該藍色 螢光體，係由選自具有可以 ~*般式：（Sri_a-b-c，Baa，Cab，Euc)5(P〇4)3Cl (式中，a、b以及c係能滿足O^a‘0.45、0SbS0,03、 -31 - 200849669 0.005 $ c S 0.03之數） 表示之組成之銪（Eu )活化鹼土類氯磷酸鹽螢光體，及具 有可以 ~* 般式·（Bai-a-b-c，Sra，Cab，Euc)MgAli〇〇i7 (式中，a、b以及c，係能滿足O^aSO.l、〇‘b$0.1、 0.005 S eg 0.4之數） 表示之組成之銪（Eu )活化鋁酸鹽螢光體之至少1種所成 〇 3 ·如申請專利範圍第1項之白色發光燈，其中該紅色 螢光體，係由具有可以 一般式：（LaLhEUhMbhC^S (式中，Μ表示選自Sm、Ga、Sb以及Sn之至少1種，而a及 b，係會g 滿足 008Sa^0.16、 O.OOOOOl^bS 0.003 之數） 表示之組成之銪（Eu )活化氧硫化鑭（La )螢光體所成。 4.如申請專利範圍第1項之白色發光燈，其中該藍色 螢光體，該黃色螢光體以及該紅色螢光體具有10/im以上 8 0 // m以下的範圍的平均粒徑。 5 ·如申請專利範圍第1項之白色發光燈，其中該發光 部，係按能覆蓋該半導體發光元件的發光面之方式所設置 ，而具有含有該藍色螢光體，該黃色螢光體以及該紅色螢 -32- 200849669 光體之透明樹脂層。 6. 如申請專利範圍第1項之白色發光燈，其中該發光 部，具備按能覆蓋該半導體發光元件的發光面之方式所設 置，而不含有該藍色螢光體，該黃色螢光體以及該紅色螢 光體之第1透明樹脂層，及按能覆蓋前述第1透明樹脂層之 方式所設置，而含有該藍色螢光體，該黃色螢光體以及該 紅色螢光體之第2透明樹脂層。 7. 如申請專利範圍第1項之白色發光燈，其中該半導 體發光元件具有370 nm以上43 0 nm以下的範圍之峰値波長 〇 8 .如申請專利範圍第1項之白色發光燈，其中該半導 體發光元件具備發光二極體或雷射二極體。 9.一種照明裝置，其特徵爲··具備申請專利範圍第1 項之白色發光燈。 1 〇.如申請專利範圍第9項之照明裝置，其中再具備配 置有複數個該白色發光燈之基板。 1 1 .如申請專利範圍第9項之照明裝置，其中該藍色螢 光體，係由選自具有可以 一般式：（Sri_a_b_c，Baa，Cab，Euc)5(P〇4)3Cl (式中，a、b以及 c，係能滿足 0SaS0.45、0SbS0.03、 0·005 S cS 0.03之數） 表示之組成之銪（Eu )活化鹼土類氯磷酸鹽螢光體’及具 33- 200849669 有可以 一般式：（Bai_a-b_c，Sra,Cab，Euc)MgAli〇〇i7 (式中，a、b以及c，係能滿足O^aSO.l、0‘bS0.1、 0.005 S c S 0.4之數） 表示之組成之銪（Eu )活化鋁酸鹽螢光體之至少1種所成 〇 12.如申請專利範圍第9項之照明裝置，其中該紅色螢 光體，係由具有可以 一般式：（Lai_a-b，Eua,Mb)2〇2S (式中，Μ表示選自Sm、Ga、Sb以及Sn之至少1種，而a及 b ，係會g 滿足 0.08S 0.16 、 0.000001$ 0.003 之數） 表示之組成之銪（Eu )活化氧硫化鑭（La )螢光體所成。 1 3 .如申請專利範圍第9項之照明裝置，其中該發光部 ，具備按能覆蓋該半導體發光元件的發光面之方式所設置 ，而不含有該藍色螢光體，該黃色螢光體以及該紅色螢光 體之第1透明樹脂層，及按能覆蓋前述第1透明樹脂層之方 式所設置，而含有該藍色螢光體，該黃色螢光體以及該紅 色螢光體之第2透明樹脂層。 14·如申請專利範圍第9項之照明裝置，其中該半導體 發光元件具有370 nm以上43 0 nm以下的範圍之峰値波長。 -34-