TW201203618A - Light-emitting device - Google Patents
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Description
201203618 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種發光裴置，尤其是關於一種具備高發光 效率、且光萃取效率高之螢光體層的發光裝置。 ^ 【先前技術】 使用半導體發光元件之發光裝置，係於被覆發光元件之密 封樹脂中保持螢光體，使由發光元件所照射出之光藉螢光體 進行色轉換並照射至外部。例如專利文獻1中，記載有一種 具備含螢光體與密封樹脂之螢光體層的發光裝置，藉由將螢 光體層<膜厚、與其中所含之螢光體填充率設為特定值，則 叮防止纥性連接於半導體發光元件之打線的斷線。 專利欠獻1 :曰本專利特開2008-251664號公報 【發明内容】 (發明所欲解決之問題） 一然而，專利文獻1記載之發光裝置因為使用厚度較大之螢 • 光體層’由螢光體層中配置於靠近半導體發光元件之位置的 •螢光體所發出之榮光中’在到達杨出面前被同種榮光體所 自我吸故的比例較大’且在到達光射丨面前被㈣樹脂所吸 收的比例較大，其結果，有螢光體層之發光效率變低的課題 (第1課題）。 2外’因為使用厚度較大之榮光體層，由㈣體層中配置 於靠近♦導體發^件之位置的營紐所發出之螢光中，在 100110977 201203618 到達光射出面前因其他螢光體而發生散射的比例較大，复姓 果，有螢光體層之光萃取效率變低的課題（第2課題）。 另外’在營光體層中混合含有發光色不同之複數種榮光體 的情況，係發生某-種螢光體所發出之螢光被其他種榮光體 吸收的現象、所謂串級激發，而有榮光體層之發光效率變低 的課題（第3課題）。 ' 再者’如專利文獻1記載之發光裝置般，在構成為使螢光 體層直接被覆半導體發光元件的情況，隨著半導體發光元件 之光輸出變高，不僅半導體發光元件之溫度跟著上昇，因螢 光體中之色轉換時之損失所產生之熱而螢光體溫度亦上 升’其結果’有半導體發光元件及螢紐狀發光效率變低 的課題（第4課題）。 — 另外，在使用於紫外光至近紫外光進行發光之半導體發光 几件、與藉由來自上述半導體發光元件之光而被激發以發出 見光之螢光體層構成發光裳置的情況，上述來自半導體發 光元件之光中，若於螢光體層未轉換成可見光而直接輸出^ 光的比例變多，則有螢光體層之發光效率變低的課題（第5 課題）。 再者’在使用於紫外光至近紫外光進行發光之半導體發光 二件^與藉由來自上述半導體發Μ件之光而被激發以發出 可見光之螢光體層構成發光裝置的情況，由螢光體層所發出 之可見光中，若射出至半導體發光元件側之光的比例變多， 100110977 4 201203618 則有發光裝置之發光效率變低的課題(第6課題）。 另外，如專利文獻1記载之發光裝置，在使螢光體層直接 =半導體發光70件的情況，在不構成為可移動螢光體層或 半導體發光元件之位置、將其等移除交換之構成的前提下， 有無法㈣改變發綠置之發光光_課題(第7課題）。 (解決問題之手段） 办本發明者等人為了解決上述第i課題及第2課題而潛心研 =，者眼於發光裝置所具備之螢光體層的構成。_，發現 用㈣缝層之厚度與螢絲層所含之$光體的填 充^設為特讀的薄且_之螢細層，則可使螢光體彼此 己吸收減少而提高螢紐之發光效率，進而可防止螢 光體之光齡喊高來_紐狀移取 發明。本發明係： 體層而構 -種發光裝置，錢具有半導财^件與 成者，其特徵為， ' 以上且520nm以 ⑴上述半導體發光元件發出具有35〇nm 下之波長的光； ⑼上述#讀層含有$光體，該f上述半導體 發光兀件所發出之光而被激發，可發出含有較上述半導體發 光兀件所發出之光更長波長之成分的光； ㈣上述螢光體層係依體積填充率含有15%以上之 光體； 100110977 201203618 (iv)上述螢光體層中’上述螢光體之體積基準之平均粒徑與個 數基準之平均粒徑认的比①瓜)為1.2以上且25以下。 另外，較佳態樣係上述螢光體層具有上述螢光體之體積基 準之中徑Dw的2倍以上且1〇倍以下的厚度 另外，較佳態樣係上述螢光體中，上述體積基準之中徑 D50v為2μηι以上且30μτη以下。 另外，本發明為： 一種發光裝置’其係具有半導體發光元件與螢光體層而構 成者，其特徵為， ⑴上述半導體發光元件發出具有35〇nm以上且52〇nm以 下之波長的光； (11)上述螢光體層含有螢光體，該螢光體係藉上述半導體 發光元件所發出之光而被激發，可發出較上述半導體發光元 件所發出之光更長波長的光； (iii) 上述螢光體層具有上述螢光體之體積基準之中徑d 的2倍以上且1〇倍以下的厚度； (iv) 上述螢光體層中，上述螢光體之體積基準之平均粒徑與個 數基準之平均粒徑Dn的比(Dv/Dn)為1.2以上且25以下。 另外，較佳態樣係上述螢光體層中，最大厚度及最小厚度 之差為上述螢光體層之體積基準之中徑（med— diameter)D50v 以下。 另外，本發明為一種發光裝置，係具有半導體發光元件與 .100110977 £ 201203618 螢光體層而構成者，其特徵為， ⑴上述半導體發光元件發出具有35〇nm以上且52〇nm以 下之波長的光； (11)上述螢光體層含有螢光體’該螢紐係藉上述半導體 發光元件所發出之光而被激發，可發出較上述半導體發光元 件所發出之光更長波長的光； (iii)上述#光體層巾，上砂光體之_基準之平均粒徑
Dv與個數基準之平均粒徑Dn❾比队叫為12以上且25 以下。 ㈣上述螢紐層中’最大厚度及最小厚度之差為上述榮 光體層之體積基準之中徑D50v以丁。 另外，較佳態樣係上述螢光體層含有黏結劑樹脂。 另外，較佳態樣係上述螢光體中，發光光譜中之發光波長 區域與激發光譜中之激發波長區域係波長範圍重複。 另外，較佳態樣係上述螢光體含有：被上述半導體發光元 件所發出之光激發，而可發出較上述半導體發光元件所發出 之光更長波長之第1光的第1螢光體；與被上述半導體發光 元件所發出之光激發而可發出較上述第丨光更長波長之第2 光的第2螢光體。 另外’較佳態樣係上述第2螢光體為被上述第丨光所激發 而可發出較上述第1光更長波長之第2光的螢光體。 另外，較佳態樣係上述第1螢光體之D5〇v值與上述第2 100110977 7 201203618 螢光體之D5〇v值的差為1 μπι以上。 另外’為了解決第3課題，較佳態樣係上述螢光體層具備 第1發光構件及第2發光構件； (I) 上述第1發光構件含有上述第1螢光體； (II) 上述第2發光構件含有上述第2螢光體； (in)上述螢光體層中，第丨發光構件及第2發光構件係在 相對於螢光體層厚度方向呈垂直的方向上形成作為各別的 構件。 另外’為了解決第4課題，較佳態樣係上述發光裝置中， 上述半導體發光元件與上述螢光體層之間的距離設為 0.1 mm以上且5〇〇mm以下。 另外’為了解決第5課題，較佳態樣係上述發光裝置中於 上述螢光體層之發光裝置的光射出關，具備帶通濾波器，請 帶通; 慮波H係將上述半導體發光元件所發丨之光之至少一部分 反射且使上述螢光體所發出之光之至少一部分穿透。 另外，為了解決第6課題，較佳態樣係上述發光裝置中，於 上述螢光體層之上料導體發光元件侧，具備帶賴波器，讀 帶通濾波H係使上述半導體發光元件所發出之光之至少一部分 穿透、且將上述螢光體所發出之光之至少-部分反射。 另卜▲為了解決第7課題，較佳態樣係上述勞光體層含有 發…、不同之Α區域與Β區域，上述發光裝置係藉由使 上述螢絲層缸料料懿元件在相料螢光體廣厚 100110977 201203618 度方向呈垂直之方向移動，而可調整由上述半導體發光元件 照射至A區域及B區域之光的比例。 (發明效果） 根據本發明，可提供使螢光體彼此之光自己吸收及密封樹 脂所造成之光吸收減少而提高螢光體發光效率，進而防止螢 光體之光散射而提高來自螢光體層之光萃取效率的發光裝 置。 【實施方式】 本發明之發光裝置係具有半導體發光元件與螢光體層之 發光裝置。又，通常發光裝置具備用於保持半導體發光元件 的封裝。 <1.螢光體層> <1-1.螢光體層之特性> 本發明之發光裝置所具備之螢光體層較佳係含有螢光 體，並緻密形成的螢光體層。 藉由使螢光體層緻密，則可使螢光體層中未被螢光體激發 之來自半導體發光元件的光減少，而提高發光效率。再者， 於含有密封樹脂的螢光體層中，藉由緻密地填充螢光體則可 減少密封樹脂之使用，而可減少密封樹脂造成之光吸收，提 高發光效率。 如曰本專利特開2007-194147號公報或特開2008-179781 號公報記載，在CCFL用途中，習知以來係緻密地填充可吸 100110977 9 201203618 收真空紫外線而激發之螢光體。然而，已知若與CCFL用途 同樣地，於LED用途中緻密地填充可吸收近紫外〜可見光而 激發之螢光體，則因螢光體粒子間距離變小，而由某螢光體 粒子所發出之光被存在於附近之其他螢光體粒子進行自己 吸收或串級激發的機率變高，結果發光效率降低。因此，認 為於LED用途中最好不要使螢光體變得緻密。然而，本發 明者等人經研討後意外發現，相較於自己吸收或串級激發所 造成之發光效率降低，因密封樹脂之光吸收所造成的發光效 率降低的影響更大，得知藉由將螢光體更緻密地填充而減少 密封樹脂使用量的情況，將可提高發光效率。 螢光體層的緻密度，可由螢光體層中之螢光體之體積填充 率所表示，本發明中，在螢光體層中之螢光體之體積填充率 為15%以上的情況則可提高發光效率。在體積填充率小於 15%時，螢光體層中未被螢光體激發之來自半導體發光元件 的光增加，又，在具備密封樹脂之螢光體層中，密封樹脂相 對於螢光體之使用量過剩，因此，被密封樹脂吸收之光的比 例變高，發光效率降低。體積填充率較佳為20%以上、更佳 40%以上、再更佳50%以上。上限並無特別限定，但即使是 最密填充亦為74%左右，故通常不會大於此值，但例如若組 合使用粒徑大幅相異之大小粒子，則有超過此值的情形。 如上述，相較於螢光體粒徑一致的情況，螢光體粒徑具有 分佈性的情況將可更緻密地填充螢光體。又，例如”The 100110977 10 201203618
Structure and Rheology of Complex Fluids，，（R〇nald G. Larson
Oxford University Press 1999)268 頁圖 6.3、圖表所記載般， 相較於使單一粒徑之粒子分散於媒質中的分散液，混合粒徑 相異之粒子而使粒徑具有分佈性者，即使在增高了分散液中 粒子/辰度的情況，其黏度亦有變低的傾向，尤其是隨著粒徑 分佈幅度變寬，黏度有變低之傾向。因此，相較於使用螢光 體粒徑一致者的情況，使用了螢光體粒徑具有分佈性者的情 况係螢光體層製造時之處理性佳，例如在以網版印刷進行 製造時可容易進行塗佈作為表示粒徑分佈程度的指標，有 如螢光體之體積基準之平均粒徑比與個數基準之平均粒徑 Dn的比(Dv/Dn)。本案發明中，Dv/Dn較佳為i 2以上、更佳 1.35以上、再更佳15以上、特佳18以上最佳2 〇以上。 在Dv/Dn過小時，難以使螢光體緻密填充又，由於需要有 使粒役一致之步驟、例如過篩步驟等，故有成本變高的傾 向另方面’ Dv/Dn較佳為25以下、更佳15以下、再更 佳1〇以下、又更佳5以下、特佳3以下、最佳2.5以下。 在Dv/Dn過大時’則存在重量大幅相異之螢光體粒子’而有 螢光體層巾螢光體粒子之分散變料均的傾向。 尚且，藉由將Dv/Dn設為上述範圍，則可使螢光體層緻 在’尤其是可將f光體層中之榮光體之體積填充率輕易地設 為上述下限值以上，而可提高發光效率。又，由於可使起因 於粒&分佈而在與黏結輯脂混合時之減降低，故可容易 100110977 11 201203618 使螢光體層之厚度均勻，可抑制色不均。 另外，上述Dv、Dn可由使用後述之以雷射繞射•散射法， 作為測定原理的粒度分佈測定裝置所測定之頻率基準粒度 分佈曲線予以算出。 本么明之螢光體層可僅含有唯--種螢光體，亦可含有複 數種之螢光體。在營光H層僅含有—種螢光體時，上述队紙 為表示—種螢錢的粒㈣H面，在螢光體層含有複 數種、例如紅色、綠色、藍色之螢光體時，上述Dv/Dn係以 各別的$光體作為混合物，表示該螢光體混合物之粒徑比。 另外，在混合將D5〇v相異之螢光體複數混合之螢光體混 s物時’螢光體混合物之頻率基準粒度分佈曲線中，波峰（山） 數目亦可為2個以上。此時’可使螢光體混合物之〇风輕 易成為上述範圍，又，在與黏結劑樹脂混合時可使黏度減 低故有在藉網版印刷等塗佈螢光體層時可抑制層厚不均的 傾向。 本發明中，體積填充率係藉由下述而.獲得：（1)測定螢光 體層之厚度與面積而求得螢光體層體積；（2)由螢光體層去 除进封樹脂或黏結劑後測定其重量，以測定上述螢光體層所 含之螢光體重量，使用螢光體之比重算出其體積；比較 該等。 另外，為了使螢光體層緻密，螢光體層之層密度較佳為 g/Cm以上、更佳2.0g/cm3以上。在層密度小於1 .Og/cm3 100110977 12 201203618 時，螢光體層中之螢光體以外物(例如空隙或黏結劑等）所佔 比例過於增加，而未被螢光體所激發之半導體發光元件的光 增加。 螢光體之粒徑係在滿足上述螢光體之體積基準之平均粒 徑Dv與個數基準之平均粒徑Dn的比(Dv/Dn)之要件之下，可 配5塗佈螢光體之方法等而適當選擇，通常較佳係體積基準 之中徑〇5加為2μιη以上者，更佳為使用5μιη以上者。又， 較佳為30μπι以下者，更佳為使用2〇μιη以下者。於此，體 積基準之中徑D5〇v，係定義為：使用以雷射繞射•散射法作 為測定原理之粒度分佈測定裝置，測定試料，求得粒度分佈 (累積分佈）時之體積基準之相對粒子量成為5〇%之粒徑。作 為測定方法，可舉例如為將螢光體置入超純水中，使用超音 波分散器（KAIJO(股）製）並將頻率設為19KHZ、超音波強度 設為5W、25秒，藉超音波使試料分散後，使用流量計並將 穿透率調整為88%至92%之範圍，確認是否發生凝集後’ 藉由雷射繞射式粒度分佈測定裝置(堀場製作所LA_3〇〇)， 依粒徑範圍〇.bm〜6〇(^m進行測定的方法。另外，上述方 法中，在螢光體粒子發生凝集時，亦可使用分散劑，例如可 將螢光體放入至含有Tamol(BASF公司製）等0.0003重量0/〇 之水溶液中，與上述方法同樣地藉超音波使其分散後而進行 測定。 另外’藉由使螢光體層成為薄層，而可減少鸯光體彼此之 100110977 13 201203618 光的自己吸收，並減少因螢光體造成的光散射。本發明中， 螢光體層之厚度較佳係設為螢光體層所含之螢光體之體積 基準之中徑的2倍以上且10倍以下，藉此可減少螢光體彼 此之光的自己吸收，並減少螢光體造成之光散射。在螢光體 層之厚度過薄時，由於來自半導體發光元件之激發光於螢光 體層未被充分轉換，故有輸出光強度降低的傾向。更佳係螢 光體層之厚度為螢光體之中徑的3倍以上、特佳4倍以上。 另一方面，在螢光體層之厚度過厚時，則有螢光體彼此之光 的自己吸收增加，輸出光之強度降低的傾向。更佳係螢光體 層之厚度為螢光體之中徑的9倍以下、特佳8倍以下、更佳 7倍以下、再更佳6倍以下、最佳5倍以下。螢光體層之厚 度可藉由對螢光體層於厚度方向進行切斷，以SEM等電子 顯微鏡觀察其剖面而測定。又，可先以微測計測定合併有螢 光體層所塗佈之基板與螢光體層的厚度，由基板剝除螢光體 層後再次以微測計測定基板厚度，而測定螢光體層之厚度。 同樣地，亦可剝除螢光體層之一部分，使用觸針式膜厚計測 定殘留有螢光體層之部分與經剝除之部分的段差，而直接計 測厚度。 如上述，藉由將螢光體層之厚度設為上述範圍，可提高發 光裝置之發光效率。此外，藉由將螢光體層所含有之螢光體 之Dv/Dn設為上述範圍，則可使螢光體層容易變得緻密，可 更加提高發光效率，並可使起因於粒徑分佈性而與黏結劑樹 100110977 14 201203618 脂混合時的黏度減低，故可使螢光體層之厚度容易均勻，作 成兼顧高發光效率與抑制色不均的發光裝置。 本發明之螢光體層的厚度較佳為lmm以下。更佳為 500哗以下、再更佳3〇〇μιη以下。上述鸯光體層之厚度， 係在營讀層為形成於使近料歧可見光錢之穿透性 基板上的情況，不包括基板厚度。另-方面，本發明中由於 、…θ之厚度㈣，故容易藉由料光體塗佈於使可見光 穿S穿Γ生基板上的方法進行製造，而屬較佳。 佳#上^料之螢麵層巾’最鱗度及最小厚度的差較 ，更佳一 =最小厚度_大時，螢二== 光色不同，而有色叫的傾向。叫處姊^㈣ 如上述，藉由將螢光體声 述範圍，财使螢域衫絲之1設為上 率。此外，可使起因於*卜易交侍緻密，可更加提高發光效 黏度減低，故可使螢光^分佈性而與黏結劑樹脂混合時的 地設為上述範圍，而可作^最大厚度及最小厚度的差輕易 發光裝置。 兼顧抑制色不均與高發光效率的 尚且，本發明之螢光體層 佳為20μιη以下、# 曰，最大厚度及最小厚度的差較 佳一下、最〜下：：、再更佳10-以下、特 讓麵 又’上述體積基準之中徑， 201203618 二或光體層為含有複數種類、例如紅色、綠色、藍色之螢 光脱時’將各個螢光體作為混合物，表示該螢光體混合物之 中徑。 另方面，本發明之螢光體層中，在發光裝置之光射出側 之表面為具有凹凸之形狀的情況，螢光體層表面螢光容易發 生政射未射出而回到螢光體層内之螢光的量變少，故由勞 光奴層之光萃取效率變高而較佳。具體而言，螢光體層之光 射出側之表面粗度Ra較佳為1μιη以上。又，本發明中所謂 表面粗度，係指根據日本工業規格(JIS)之Β0601的算術平 均粗度。 <1-2.螢光體層之製造方法> 作為上述螢光體層之製造方法，可使用與後述發光構件之 製造方法相同的方法。 另外，亦可藉由以網版印刷或刮刀進行形成的方法、或以 喷墨印刷進行形成之方法、轉印法、卿⑽⑽吻丁啊 之塗佈中所使用之曝光式塗佈方法等予以製造。 在以網版印卿行㈣時，可將f光齡末㈣結劑樹脂 混練而糊狀化，使驗圖案化之網版藉刮t板轉印至穿透性 基板而予以製造，版印刷中’基於塗佈之容易、均平性等 理由，作為料騎肺佳錢用聚魏樹脂、胺基 甲酸乙醋樹脂、聚醋胺基甲酸乙酷樹脂等。尤其是由為了二
成緻密層而螢光體比例變多、糊狀物呈言 .V 同舶度化而不易塗佈 100110977 16 201203618 的理由而言，較佳係使用低黏度樹脂，可使用黏度為3000cp 以下、較佳2〇〇〇cp以下、特佳1〇〇〇卬以下之樹脂。又較 佳可使用黏度U)cp以上、更佳5Gep以上、特佳剛cp以上 之樹脂。 另外，在將螢光體粉末與黏結劑樹脂混練而作成糊狀物 時，亦可添加有機溶劑而混練。藉由使用有機溶劑，可調整 -又又，藉由在轉印至基板後進行加熱而去除有機溶劑， 則可於鸯光體層中更緻密地填充螢光體。根據於常溫下不易 揮發而加熱時魏速揮發的理由，有機溶缝佳係使用環己 酮、二曱笨等。
另外’作為穿透性之基板材質，若為對可見光呈透明則益 特別限制，可使用玻璃、塑膠等。塑膠中，較佳為環氧樹月旨、 聚石夕氧樹脂、丙烯酸樹脂、聚石炭酸醋樹脂、pET樹脂、pEN 樹脂等，更佳為PET樹脂、PEN _、聚碳酸賴脂，更 佳為PET樹脂。 此外，亦可藉由日本專利特開2〇〇8-135539記載之方法， 具體而言’係將以聚錢樹脂或環氧樹脂等之樹脂作為主成 分的接黏劑，藉由配量H或讀等方法塗佈於穿透性基板上 而形成接黏綱，對上述麵劑層使㈣縮氣體吸附營光體 粉末而予以形成。 <2-1.螢光體> 本發明所㈣之榮絲’係述半導體發Μ件所發出 100110977 17 201203618 之光而被激發，可發出較上述半導體發光元件所發出之光更 長波長之光的螢光體。 另外’本發明所使用之螢光體，其大多係發光光譜中之發 光波長區域、與激發光譜中之激發波長區域的波長範圍重 複。此時，有時會發生所謂自己吸收現象，亦即，某螢光體 粒子所發出之螢光被同一種之其他螢光體粒子所吸收，該其 他螢光體粒子藉其所吸收之光被激發而發出螢光。本發明之 發光裝置係即使在使用此種條件之螢光體的情況下，仍可提 升螢光體之發光效率。 尚且’本發明所使用之螢光體可僅由1種螢光體所構成， 亦可由含有2種以上之複數種螢光體的螢光體混合物所構 成。在含有2種以上之複數動螢光體的情況，亦可含有例 如.被半導體發光元件所發出之光激發而可發出較上述半導 體發光元件所發出之光更長波長之光的第1螢光體；與被半 導體發光元件所發出之光激發，而可發出較上述第1螢光體 所發出之光更長波長之光的第2螢光體。再者，第1螢光體 亦可為被上述半導體發光元件所發出之激發，而可發出較上 述半導體發光元件所發出之光更長波長之第1光者，第2 勞光體亦可為被上述第1光激發而可發出較上述第1光更長 波長之第2光者。又，亦可進一步含有被半導體發光元件所 發出之激光’而可發出較上述半導體發光元件所發出之光更 長波長之光的第3螢光體。此時，第3螢光體亦可為被上述 100110977 10 201203618 1光及/或第2 第1光及/或第2光激發，而可發出較上述第 光更長波長之第3光者。 另外，在使用上述之2種以上之複數種榮光體時，視營光 體種類而D5GV值可為相同或相異。通f，在如上述般使用 發光波長相異之複數種榮光體時，視螢光體種類而^值 大多相異。於複數使用d5Qv值相異之榮光體時、，D*50值之 差的最大值通常為Ιμϊη以上、較佳3μπι以上更佳以 上、再更佳8μΐη以上、特佳1〇μιη以上，通常為如叫^以下、 更佳25μηι以下、再更佳2〇μιη以下、更佳丨化瓜以下、又 更佳15卿以下、特佳12,以下。如此’藉由使用D50v值 之差的最大值為上述範圍的螢光體混合物，則可容易地使螢 光體混合物之Dv/Dn成為上述範圍。 本發明所使用之螢光體種類可予以適當選擇，關於紅色、 綠色、藍色、黃色螢光體，其代表性螢光體可列舉如下述者。 <2-2.紅色螢光體> 作為紅色螢光體，例如可使用：由具有紅色破斷面之破斷 粒子所構成，進行紅色區域發光之以（Mg，Ca， Ba)2SisNs : Eu所表示的銪賦活鹼土族氮化矽系螢光體·，由 具有歲乎球形狀作為規則性結晶成長形狀的成長粒子所構 成，進行紅色區域發光之以(兄1^，〇(1，1^)2〇28:]£11所表示 的銪賦活稀土族氧基矽化物系螢光體；含有選自由Ti、zr、 Hf、Nb、Ta、W及Mo所組成群之至少i種元素的氧氮化 100110977 19 201203618 物及/或氧硫化物之螢光體，且含有且 _ -、有A1元素之一 全部被Ga元素所取代之作論(Sial〇n)構造 蔡 光體；M2XF6 : Μη(於此，M為含氣化物的螢 4^目由 Li、Na、K、
Rb、Cs及ΝΗ4所組成群之一種以上
Si、Sn、Ti、Na、A1及Zr所組成群之1種3:上:自:：二 賦活氟錯合物螢光體等。 此外，亦可使用：（La, Y)2〇2S : Eu等之EuH活氧硫化物 榮光體；Y(V，P)〇4 : Eu、γ2〇3 : Eu等之Eu賦活氧化物榮 光體，（Ba，Sr，Ca，Mg)2Si〇4 : Eu，Mn、（Ba，Mg)2Si〇4 : Eu Μη 等之Eu，Mn賦活矽酸鹽螢光體；（Ca，Sr)S : Eu等之Eu賦活 硫化物螢光體，YAIO3 : Eu等之Eu賦活紹酸鹽螢光體；
LiY9(Si〇4)6〇2 . Eu、Ca2Y8(Si〇4)6〇2 : Eu、（Sr，Ba，Ca)3Si〇5 :
Eu、Sr2BaSi〇5 : Eu等之Eu賦活石夕酸鹽螢光體；（γ Gd)3Al5012 : Ce、（Tb，Gd)3Al5012 : Ce 等之 Ce 賦活鋁酸鹽 螢光體；（Ca，Sr，Ba)2Si5N8 : Eu、（Mg，Ca，Sr, Ba)SiN2 : Eu、 (Mg，Ca，Sr，Ba)AlSiN3: Eu等之Eu賦活氮化物螢光體；（Mg, Ca，Sr，Ba)AlSiN3: Ce 等之 Ce 賦活氮化物螢光體；（Sr，Ca，Ba， Mg)10(PO4)6Cl2 : Eu，Mn等之Eu，Mn賦活鹵磷酸鹽螢光體； Ba3MgSi208: Eu，Mn、（Ba，Sr，Ca，Mg)3(Zn，Mg)Si208: Eu，Mn 等之Eu，Mn賦活矽酸鹽螢光體；3.5MgO · 0.5MgF2· Ge02: Mn等之Mn賦活鍺酸鹽螢光體；Eu賦活α賽綸等之Eu賦 活氧氮化物螢光體；（Gd，Y，Lu，La)203 : Eu,Bi等之Eu，Bi 100110977 20 201203618 賦活氧化物螢光體；（Gd，Y，Lu，La)202S : Eu,Bi等之Eu，Bi 賦活氧硫化物螢光體；（Gd，Y，Lu，La)V04 : Eu,Bi等之Eu,Bi 賦活鈒酸鹽螢光體；SrY2S4 : EU，Ce等之Eu，Ce賦活硫化物 螢光體；CaLa2S4 : Ce等之Ce賦活硫化物螢光體；（Ba, Sr, Ca)MgP2〇7 : Eu，Mn、（Sr，Ca，Ba, Mg，Zn)2P207 : Eu，Mn 等 之Eu，Mn賦活矽酸鹽螢光體；（Y，Lu)2W06 : Eu,Mo等之 Eu，Mo賦活鎢酸鹽螢光體；（Ba，sr，Ca)xSiyN2 : Eu,Ce(其中， x、y、x為1以上之整數）等之Eu，Ce賦活氮化物螢光體；（Ca， Sr，Ba，Mg)10(p〇4)6(F，ci，Br，〇H)2 : Eu,Mn 等之 Eu，Mn 賦活 鹵磷酸鹽螢光體；（(^Lu’G^TbUcxCeyWCiMgUMg， Zn)2+rSiz_qGeq〇12+5等之Ce賦活矽酸鹽螢光體等。另外，亦 可使用國際公開W02008-096300號公報記載之SrAlSi4N7 或美國專利7524437號公報記載之Sr2Al2Si902N丨4 : Eu。 其中’較佳為（Mg，Ca，Sr, Ba)AlSiN3 : Eu等之Eu賦活氮 化物螢光體、CaAlSi(N，0)3 : Eu(簡稱：CASON)。例示為較 佳者的此等螢光體，因為涵括350nm至600nm具有寬廣的 激發帶’故在與藍色螢光體或綠色螢光體或黃色螢光體併用 時’具有吸收其等發光而被激發以發出藍色螢光的可能性。 <2-3.綠色榮光體> 作為綠色螢光體，例如可使用：由具有破斷面之破斷粒子 所構成，進行綠色區域發光之以（Mg, Ca，Sr, Ba)Si202N2 : Eu所表示的銪賦活鹼土族氮化矽系螢光體；由具有破斷面 100110977 21 201203618 之破斷粒子所構成’進行綠色區域發光之以（Ba，Ca，Sr， MghSiO4 : Eu所表示的銪賦活鹼土族矽酸系螢光體；國際 公開W02007-088966號公報記載之: Eu(其中， Μ表示鹼土族金屬元素）等之Eu賦活氧氮化物螢光體等。 此外，亦可使用 Sr4Al14〇25 : EU、（Ba，Sr，Ca)Ai2〇4 : Eu 等之Eu賦活紹酸鹽螢光體；（Sr，Ba)Ai2Si2〇8 : Eu、（如， Mg)2Si04 ： Eu ^ (Ba, Sr, Ca, Mg)2Si04 ： Eu ^ (Ba, Sr, Ca)2(Mg, Zn)Si2〇7 : Eu等之Eu賦活矽酸鹽螢光體；γ2&〇5 : Ce，Tb 等之Ce，Tb賦活矽酸鹽螢光體；Sr2p2〇7_Sr2B2〇5 : Eu等之 Eu賦活硼酸磷酸鹽螢光體；: Eu等之Eu賦 活鹵矽酸鹽螢光體；Zi^SiO4: Mn等之Mn賦活矽酸鹽螢光 體；CeMgAln〇19 : Tb、Y3Al5〇12 : Tb 等之 Tb 賦活紹酸鹽 螢光體，Ca2Ys(Si〇4)6〇2 : Tb、LasGasSiO!4 : Tb 等之 Tb 賦 活矽酸鹽螢光體KSr，Ba，Ca)Ga2S4: Eu,Tb，Sm等之 賦活硫鎵酸鹽螢光體；Y3(A1，Ga)5〇i2: Ce、（Y, Ga，Tb，’La，’sm，
Pr，Lu)3(A1，Ga)5〇丨2 : Ce等之Ce賦活鋁酸鹽螢光體； Ca3Sc2Si3〇12 : Ce、Ca3(Sc，Mg，Na，Li)2Si3〇i2 : Ce 等之 Q 賦活石夕酸鹽螢光體；CaSc2〇4 : Ce等之Ce賦活氧化物f光 體；SrSiAN2 : Eu、（Sr，Ba，⑶秘凡：Eu、Eu 賦活 p 賽 綸等之Eu赋活氧氮化物榮光體；BaMgAli〇〇i7 :以，施等 之Eu，Mn賦活紹酸鹽螢光體；SrAl2〇4 :㈤$之賦活铭酸鹽 營光體；（La，Gd，Y)2〇2S:Tb等之乃賦活氧硫化物榮光體； 100110977 22 201203618
LaP〇4 : Ce，Tb等之Ce Tb賦活磷酸鹽螢光體；ZnS : Cu，A卜 ZnS : Cu，Au，Al 等之硫化物螢光體；（γ，Ga，Lu，Sc，La)B03 : Ce，Tb、Na2Gd2B2〇7 : Ce Tb、（Ba，Sr)2(Ca，Mg，Zn)B2〇6 : K，Ce，Tb等之Ce，Tb賦活硼酸鹽螢光體；Ca8Mg(Si04)4Cl2 : Eu，Mn等之Eu，Mn賦活鹵矽酸鹽螢光體；（Sr，ca，Ba)(Al，Ga， InhSjEu等之Eu賦活硫鋁酸鹽螢光體或硫鎵酸鹽螢光體； (Ca，Sr)8(Mg，Zn)(Si〇4)4ci2 : Eu，Mn 等之 Eu，Mn 賦活鹵石夕酸 鹽螢光體等。又，亦可使用國際公開W02009-072043號公 報記載之 Sr5Al5Si21〇2N35:Eu，或國際公開 W02007-105631 號公報記載之 Sr3Si13Al3N21〇2 : Eu。 其中，較佳可使用（Ba，Ca，Sr，Mg)2Si04 : Eu、
BaMgAl10O17 : Eu，Mn，Eu 賦活 /3 赛綸、M3Si6012N2 : Eu(其 中，M表示鹼土族金屬元素）等。例示為較佳者的此等螢光 體中 ’（Ba，Ca，Sr，Mg)2Si〇4 : Eu 或 Eu 賦活 /3 賽綸或 M3Si6012N2 : Eu(其中’ Μ表示鹼土族金屬元素）涵括350nm 至500nm具有寬廣的激發帶’而BaMgAli〇〇i7 : Eu，Mn涵括 350nm至440nm具有寬廣的激發帶，故在與藍色螢光體併 用時，具有吸收藍色螢光體之發光而被激發以發出綠色螢光 的可能性。 <2-4.藍色螢光體> 作為藍色螢光體’可舉例如··由具有幾乎六角形狀作為規 則性結晶成長形狀的成長粒子所構成，進行藍色區域發光之 100110977 23 201203618 以BaMgAl1G017 . Eu所表示的销賦活㈣鋇料螢光體；
由具有幾乎球频作為規舰結晶絲形狀的絲粒子所 構成，進行藍色區域發光之以(Ca，Sr，Ba)5(p〇4)3ci:EM 表不的銷賦活_酸料螢光體；由具錢乎立方體形狀作 為規則性結晶成長軸料絲子所構成，進行藍色區域發 先之以(Ca，Sr，Ba)2B5〇9C1: Eu所表示的賴活驗土族氣棚 酸糸螢光體；由具有破斷面之破斷粒子所構成，進行藍綠色 區域發光之以(Sr，Ca，Ba)Al2〇4 : Eu 離，G，B搞4〇25 : Eu所表示的銪賦活驗土族紹酸系營光體等。 此外，作為藍色勞光體，亦可使用U2CV Sn等之Sn 賦活填酸鹽勞光體；Sr4Ali4〇25:Eu、BaMgAii〇〇i7:Eu、
BaAl8〇13 : Eu等之Eu賦活銘酸鹽螢光體；srGa2s4 ·· Ce、
CaGa2S4 Ce等之Ce賦活硫鎵酸鹽營光體：（Ba，Sr，
Ca)MgAll0〇17 : Eu、BaMgAli〇〇i7 : Eu Tb Sm 等之 Μ 賦活銘酸鹽螢光體；（Ba，Sr，Ca)MgAiiQ〇i7 : Bn，·等之 EU，Mn 賦活铭酸鹽螢光體；（Sr，CaBaMg)iG(p〇4)6ci2:Eu、 (Ba，Sr，Ca)5(P04)3(C1，F，如，〇H) : Eu Mn，sb 等之 Em，如 賦活 _酸鹽螢光體；BaAl2Si2〇8 : Eu、（Sr，Ba)3MgSi2〇8 : Eu等之Eu賦活石夕酸鹽螢光體；喊2〇7 : Eu等之如賦活 械鹽營光體；ZnS : Ag、ZnS : Ag，Ai等之硫化物螢光體； Y2Si05 . Ce等之Ce賦活石夕酸鹽榮光體；CaW〇4等之鶴酸 鹽榮光體；伽，Sr，Ca)Bp〇5 : En，Mn、⑸， 100110977 24 201203618
Ca)i〇(P04)6 . nB2〇3 : Eu > 2SrO · 0.84P2O5 · 〇.16B203 : Eu 等之Eu，Mn賦活硼酸磷酸鹽螢光體；Sr2Si308 · 2SrCl2 : Eu 等之Eu賦活鹵石夕酸鹽螢光體等。 其中’較佳可使用（Sr，Ca，Ba)1()(P04)6Cl2 : Eu2+、 BaMgA1i〇〇n : Eu。又，（Sr，Ca，Ba)10(PO4)6Cl2 : Eu2+所示之 螢光體中，較佳可使用SraBabEux(P04)cCld(c、d及x為滿足 2.7Sc$3.3、〇.9Sd$l.l、〇.3gxgl.2 的數，X 較佳為 〇·3^χ$1·〇。再者，a及b係滿足a+b=5-x且 0.05 S b/(a+b) $ 0.6 之條件，b/(a+b)較佳為 〇· 1 ^ b/(a+b)S 0.6) 所示之榮光體。 <2-5.黃色螢光體> 作為黃色螢光體，可舉例如各氧化物系、氮化物系、氧氮 化物系、硫化物系、氧硫化物系等之螢光體。尤其可舉例如： 以 RE3M5〇12 : Ce(於此，RE 表示自由 γ、Tb、Gd、Lu 及 Sm所組成群選出之至少！種的元素，M表示自由Ga 及Sc所組成群選出之至少一種元素）或μ々μι^Μ4〇ι2: Ce(於此，Ma為2價金屬元素，Mb為3價金屬元素，Mc 為4價金屬元素）所示之具有石榴石構造的石榴石系螢光 體，以AE2Md〇4 : Eu(於此，AE表示選自由如、Sr、Ca、 Mg及Zn所組成群之至少1種元素，表示Si及/或Ge) 等所示之正矽酸系螢光體；將此等系之螢光體構成元素之一 部分氧以氮予以取代的氧氮化物系螢光體；AEAlSiN3 : 100110977 25 201203618
Ce(於此’ AE表示選自由Ba、Sr ' Ca、Mg及Zn所組成群 之至少1種元素）等之對具有CaAlSiN3構造的氮化物系螢光 體經Ce賦活的螢光體。 另外，作為黃色螢光體，亦可使用：CaGa2S4 : Eu、（Ca, Sr)Ga2S4:Eu、（Ca, Sr)(Ga，Al)2S4:Eu 等之硫化物系螢光體； Cax(Si，A1)12(0, N)16 : Eu等之具有SiAlON構造的氧氮化物 系螢光體等經 Eu 賦活的螢光體 ； (MbA-BEuAMnBMBOObi^PCXOpXi其中，Μ表示選自由 Ca、 Sr及Ba所組成群之1種以上元素，X表示選自由f、Cl及 Br所組成群選出之1種以上元素。A、B及P分別表示滿足 0.001SAS0.3、0SBS0.3、0SPS0.2 的數）等之 Eu 賦活 或Eu，Mn共賦活鹵化硼酸鹽螢光體；亦可含有鹵土族金屬 元素之具有LasSi^Nu構造的Ce賦活氮化物系榮光體等。 又，上述Ce賦活氮化物系螢光體中，其一部分亦可由Ca 或Ο所取代。 <3.發光構件> 本發明之螢光體層可具備含有螢光體之一種發光構件，亦 可具備數種。具備第1發光構件與第2發光構件，上述第1 發光構件含有可被半導體發光元件所發出之激發而發出較 上述半導體發光元件所發出之光更長波長之光的第丨螢光 體’上述第2發光構件含有可被半導體發光元件所發出之光 激發而發出較上述第1螢光體所發出之光更長波長之光的 100110977 26 201203618 第2螢光體’上述螢光體層中’第i發光構件及第2發光構 件係在相對於螢光體層之厚度方向呈垂直的方向形成作為 各別的構件者’因為可防止串級激發’並可提高榮光體層中 之發光效率’故較佳。再者’亦可具備含有可發出含有與第 1螢光體及第2螢光體不同之波長成分之光之第3螢光體的 第3發光構件。 上述第1螢光體及第2螢光體可配合半導體發光元件所發 出之光的波長而適當選擇。例如，在半導體發光元件之激發 光波長為近紫外區域或紫區域的情況，亦即波長為 350mn〜430nm左右的情況，係配合目標之發光光譜，可選 擇藍、綠、紅之螢光體。又，視需要亦可使用藍綠、黃、= 等中間色螢光體。具體而言，可例示：以藍色作為第i螢光 體、黃色作為第2螢光體的態樣；以綠色作為第1螢光體、 紅色作為第2螢光體、藍色作為第3螢光體的態樣；以藍色 作為第1$紐、綠色㈣第2t光體、紅色作為第3營光 體的‘4樣；以藍色作為第1螢光體、紅色作為第2螢光體 綠色作為第3螢光體的態樣。 _ 另外’在半導體發光^件之激發光波長為藍色區域的情 況’亦即波長為430nm〜48〇nm左右的情況，通常藍色光= 為直接使用半導體發光元件之發光，故可例示以綠色作為第 1螢光體、以紅色作為第2螢光體的態樣。 本發明之勞光體層中’較佳係使上述第i發光構件及第2 100110977 27 2U12U3618 么光構件在相料層之厚 作為各別的構件。更佳係形:。呈垂直的方向形成 鄰、第2發光構件彼此不相I吏卓1發光構件彼此不相 上述第1發光構件及第2發 及可見光穿透的穿透性基板上’使如係在使近紫外光 1發先構件、及含有上述第2爱先吏=述第1蟹光體之第 置。所謂第2發光構件相鄰配 置第1發光槿杜洛贫。 為在上述穿透性基板上配 後而形成、發域件的私，不使兩構件混合 形成，而以分別獨立形成 構件及第2發光麻^ ★ 即，使第1發光 混合，而3之第1勞光體及第2螢光體彼此不 存在於各別的空間區域。 以下，依與半導體發光元 層中之發光構件的態樣。之關係例-本發明之勞光體 (2Γ下用Γ藍色區域之激發光的半導體發光元件時，可 〜舉以下各(a-l)〜(a-4)的態樣。 光禮)杜S有此合有紅色營光體及綠色營光體之混合物的發 九構件所構成之螢光體層 (a_2)由含有黃色螢光體之發光構件所構成的營光體層 (1)將含有綠色螢光體之第1發光構件及含有紅色營光體 之2發光構件，分別塗佈成為各別的構件而成之螢光體層 ㈣)將含有綠色營光體之第1#光構件、含有紅色^體之 第2發光構件、及含有黃色螢光體之第3發光麟，分別塗 100110977 28 201203618 佈成為各別的構件而成之螢光體層 (b)於使用發出近紫外區域或紫區域之激發光的半導體發光 元件時，可列舉以下各(b-1)〜(b_9)的態樣。 0>1)由含有混合有紅色螢光體、綠色螢光體及藍色螢光體之 混合物的發光構件所構成之螢光體層 (b-2)由含有混合有藍色螢光體及黃色勞光體之混合物 光構件所構成之螢光體層 、x (b-3)將含有綠色鸯光體之第丨發㈣件及含有紅 之第2發光構件、及含有藍色螢光體之第3發光構侔體 塗佈成為各_構“叙*鐘層 域件’分別 (b 4)將含有藍色營光體之第ι發光構件、含有綠 第2發光構件、乃人 色榮光體之 ^ 及S有紅色螢光體之第3發光椹# \ 佈成為各別的構件而成之榮光體層 籌件" 刀別塗 L?)將3有監色營光體之第1發光構件、含有么ώ 第2發光構件、及含麵 光體之 .佈成杯㈣構件㈣之之第3發細件，分別塗 .㈣將含有藍色勞光體之= 之第2發井播从 卓】發光構件、及含右戈 弟2叙先構件，分別塗 及各有黃色營光體 ㈣將含有綠色營光體之第=各别的構件而成之勞光體層 第2發柄件、含錢μ 切件、含有4縣體之 色螢光體之第4發光構件，分別^第3發光構件、及含有黃 勞光體層 、佈成為各㈣撟件而成之 100110977 29 201203618 ㈣將含有藍色營光體之第 筮？恭止找从、a丄.. # 4牛' έ有 、綠色鸯光, 第2發光構件、含有紅色勞 綠έ 色螢光體之第4發光構件，構件、及含有黃 螢光體層 4成為各別的構件而成之 (b-9)將含有藍色螢光體之第丨 第2發光構件、含有綠色勞光體之冓牛二有紅色鸯光體之 色勞光體之第4發光構件，分^第3發光構件、及含有黃 勞光體層 1塗佈成為各別的構件而成之 尚且，若選擇上述半導體發 發光裝置所發出之光成為白色。m組合’可使 作為上述發光構件之製造方 樹脂與有機溶舰練巾她物謂末與黏結劑 , ^ β 物化’將糊狀物塗佈於穿透性美 板上，進行乾燥•燒成以去降 土 有機溶劑而予以製造；亦可不 使用黏結劑而將螢絲與有機溶_狀物化，將乾燥•燒结 物藉壓製成型予以製造4使㈣結劑的情況，其種類並無 限制’較佳為使用環氧樹脂或聚⑪氧樹脂、丙烯酸樹脂、聚 碳酸酯樹脂等。 於使用使可見光牙透之穿透性基板時，其材質若為對可見 光呈透明則無特別限制，可使用玻璃、塑膠(例如環氧樹脂 或聚矽氧樹脂、丙烯酸樹脂、聚碳酸酯樹脂等）等。由在以 近紫外區域之波長造成激發時之耐久性的觀點而言，較佳為 玻璃。 100110977 30 201203618 <4·發光構件之重複面積> 在本發明之螢光體層為含有複數種類之發光構件的情 況’在相對於厚度方向呈垂直之方向所形成的各別的發光構 件，若形成為在該發光構件彼此界面，使於螢光體層厚度方 向重疊之部分減少，則可防止串級激發，可提升發光效率， 故較佳。具體而言，螢光體層中，於螢光體層之厚度方向螢 光體複數存在之部分相對於發光裝置中光射出面積的比 例，若為0%以上且20%以下，則可提升發光效率，而較佳。 於此，所謂「發光裝置中之光射出面積」，係指於發光裝 置表面射’由發光裝置射出至外部之光所通過之部分的面 積又’所谓「於榮光體層之厚度方向上榮光體複數存在之 部分的面積」，係指將在螢光體層厚度方向螢光 之部分’由f光體層厚度方向郷至射以向侧之面時的投 影面積。 圖7]〜圖7-3係表示相鄰之發光構件的接觸面。於其接觸 面’於營光體層厚度方向存在複數_之螢光體呈重複的部 分。於此重複部分中，非常容易發生串級激發。因此，藉由 從圖7_2之狀態設成圖7·〗之狀態，則可防止串級激發，曰而 較佳。再者，藉由於發光構件之間設置遮光部等之方法以作 成圖7-3般之構成，則可更加防止串級教發，而更佳。上述 登光體複數存在之部分的面積的關，較佳為·以上、更 佳5°/。以下、最佳〇〇/〇。 100110977 201203618 層中，複數種螢光體呈重複之重複部分的 子顯鮮翻』登光體層於厚度方向切斷，藉聰等電 數個發光構件進行配置而製造，故二於係將複 彼此相_形成 、德處存在有發光構件 之重複部分的面積ΓΓ，所謂複數種螢光體呈重複 光射出面射體料，存在树光裝置之 買r妁重稷部分面積的和。 <5.螢光體之圖案> 切料含有魏種發光構 各種態樣。 Μ各⑽構件’其配置態樣可認為有 2發光構件之形狀，可例示 六角形狀、圓形狀等。 首先，作為第1發光構件及第 條紋狀、三角形狀、四角形狀、 另外，本發明之螢光體層較佳係將第1發光構件及第2 發光構件配置成圖案，更佳係將第i發光構件及第2發光構 件配置成條紋狀。於此，所謂「配置成圖案」，係指將包括 至夕1個以上之第1發光構件與！個以上之第2發光構件、 且同一發光構件彼此不相鄰、使第丨發光構件與第2發光構 件交又配置的單位，規則地重複配置者。又，此處所謂「配 置成條紋狀」，係指第1發光構件與第2發光構件為相同大 小且具有相同形狀，同一發光構件彼此不相鄰，並使苐1 100110977 32 201203618 發光構件與第2發光構件交叉配置者。作為條紋狀之具體 例，可舉例如：第1發光構件及第2發光構件為相同大小且 具有四角形狀，同一構件彼此不相鄰，使其等交叉配置者。 以下，說明具體之發光構件的配置圖案。 圖8表示在半導體發光元件發出近紫外或紫區域之波長 光時，具備含有綠色螢光體之第1發光構件、及含有紅色螢 光體之第2發光構件、含有其他藍色螢光體之第3發光構件 作為螢光體層的螢光體層圖案。 圖8 (a)及（b)表示將長方形形狀之發光構件配置成條紋狀 的螢光體層的圖案，（c)、（d)及(e)表示配置有圓形形狀之發 光構件的螢光體層的圖案，（f)表示配置了三角形形狀之發光 構件的螢光體層的圖案。 另一方面，在半導體發光元件為發出近紫外或紫區域之波 長光的情況，亦可為具備含藍色螢光體之第1發光構件、及 含黃色螢光體之第2發光構件作為螢光體層的螢光體層的 圖案。於圖9(a)〜(e)表示此種螢光體層之圖案。 另外，在半導體發光元件為發出藍色區域之波長光的情 況，亦可為具備含綠色螢光體之第1發光構件、及含紅色螢 光體之第2發光構件作為螢光體層的螢光體層的圖案。此時 之圖案亦為圖9所示圖案，可例示第1發光構件為綠色、第 2發光構件為紅色的圖案。 其他，在半導體發光元件為發出藍色區域之波長光的情 100110977 33 201203618 況’於使用使可見光輯之穿透性基板時，亦可舉例如不配 置含有藍色螢光體之第3發光構件、而使由半導體發光元件 所發出之藍色光直接穿透的圖案。 再者，圖8及9中，亦可作成於各發光構件之界面設置遮 光部的圖案。作為具體態樣’圖10表示例如於圖8(b)中於 各發光構件之界面設置遮光部的圖案。遮光部較佳係配置成 防止由第1發光構件所發出之光人射至第2發域件中。 又，遮光部較佳為黑矩陣或反射材，更佳為反射材。 另外，作為遮光部之具體例’可舉例如使高反射粒子分散 於黏結劑韻巾者等。作為高·粒子，難純化紹粒 子、氧化鈦粒子、二氧化矽粒子、氧化鍅粒子，更佳為氧化 鋁粒子、氧化鈦粒子、二氧化矽粒子，再更佳為氧化鋁粒子。 <6.半導體發光元件> 本發明之半導體發光元件係發出第丨發光構件及第2發光 構件所含有之螢光體之激發光者。激發光之波長為35〇nm 以上且52〇nm以下，較佳為37〇nm以上、更佳38〇nm以上。 又’較佳為500nm以下、更佳480nm以下。 尤其疋若將半導體發光元件所發出之光設為近紫外或紫 區域之光，則可提升發光裝置所發出之光的演色性，故較佳。 作為半導體發光元件之具體例，可舉例如使用了於碳化 石夕、藍寶石、氮化鎵等之基板上，藉MOCVD法等方法進 行結晶成長之InGaAIN系、GaAIN系、InGaAIN系半導體 100110977 34 201203618 平面狀而使用。本發明適合用於具有 此種大么先面積的發光裝置中。 <7·其他本發明發光裝置中亦可含有的構件> 本:::發光裳置可具備用於保持半導體發光元件的封 ί配:Γ _ W，可為板狀、杯狀 =呈=用途作成適當频。其巾，杯狀封裝可使光射出方 向具有指向性，可有效利用發光裝置所發出之光，故較佳。 在設為杯狀封裝的情況，光所射出之開口部的面積較佳為底 =之120/〇以上且6〇〇%以下。又作為封裝之材料，可 為金屬、合金玻璃、碳等之無機材料、合成樹脂等之有機材 料等，配合用途而使用適當者。 本么月中在使用封裝的情況，較佳係使用近紫外區域及可 見光區域整體之光的反射率高的材料。作為此種高反射封 4可舉例如含有由聚⑪氧樹脂所形成之光擴散粒子者。作 為光擴餘子，可舉例如氧化鈦或氧⑽。 另外’本發明之發光裂置較佳係於螢光體層之發光裝置之 光射出面側’具備將半導體發光元件所發出之光之至少一部 刀反射、且使榮光體所發出之光之至少―部分穿透的帶通滤 波$ °藉由採用此種態樣’可使未被螢光體吸收而通過榮光 體層之激發光再切㈣光體相使螢规被激發，可提升 發光裝置之輸出。 100110977 35 201203618 此外，較佳係於螢光體層之半導體發光元件侧，具備使半 導體發光元件所發出之光之至少一部分穿透、且使螢光體所 發出之光之至少一部分反射的帶通濾波器。藉由採用此種態 樣’可防止由螢光體所發出之螢光再度射入至封裝内，可提 升發光裝置之輸出。 本發明中所使用之帶通濾波器可適當載用市售物，其種類 係配合半導體發光元件種類而適當選擇。 其他，可適當配置用於對半導體發光元件供給外部電力的 金屬配線、或用於保護螢光體層之光射出方向侧的蓋等。 <8.本發明之發光裝置:> 本發明之發光裝置較佳係如後述般，於螢光體層中具有發 光光譜相異的2個以上區域、例如a區域及B區域，且構 成為使螢光體層或半導體發光元件在相對於螢光體層厚度 方向呈垂直之方向移動。 在採用此種構成的情況’由於螢光體層所具有之A區域 及B區域係各自區域所射出之光的發光光譜相異的區域， 故藉由使發光裝置之光射出區域中A區域及B區域所佔有 的比例改變，則可連續性地調整由發光裝置所射出之光的發 光光譜’故可作成射出所需發光光譜之光的發光裝置。尤其 是若將A區域與B區域設為射出光之色溫度相異的區域， 則藉由使發光裝置之光射出區域中A區域及B區域所佔有 之比例改變，則可連續性地調整由發光裝置所射出之光的色 100110977 36 201203618 溫度，例如由2800K至6500K。 為了設置發光光譜相異之A區域及B區域’認為可例如 於A區域及B區域中，使第1發光構件與第2發光構件之 面積相同，亦即，使圖案相同，藉由改變第1發光構件及/ 或第2發光構件所含之螢光體的種類或含量，而調整發光光 譜。在半導體發光元件發出藍色區域之激發光的情況，例如 可於A區域及B區域使用相同之第1發光構件（綠色）’而關 於第2發光構件，係在A區域使用含有紅色螢光體之第2 發光構件，並使B區域所使用之第2發光構件含有屬於與A 區域中第2發光構件所含有之螢光體相同色之螢光體（紅色） 但種類相異之螢光體，藉此使發光光譜改變。此外，於A 區域及B區域中，藉由使第2發光構件中含有之螢光體的 含量改變，亦可改變發光光譜。 另一方面，藉由於A區域及B區域中使用同樣之第1發 光構件及第2發光構件，於A區域及B區域中改變第2發 光構件於各區域整體之面積中所佔有的比例，亦可改變發光 光谱。例如，可使B區域所使用之第2發光構件之面積大 於A區域中所使用之第2發光構件之面積。 本發明之螢光體層所具有之A區域及B區域，係適當配 置成發光光譜相異。特佳係於A區域及B區域中’配置成 發光色之色溫度相異。作為螢光體層中之A區域及B區域 的恶樣’可舉例如適當組合下述態樣者： 100110977 37 201203618 •用於發出藍色區域之波長光的半導體發光元件’分別塗佈 紅色、綠色之螢光體的態樣 •用於發出近紫外或紫外區域之波長光的半導體發光元 件，分別塗佈紅色、綠色、藍色之螢光體的態樣 •用於發出近紫外或紫外區域之波長光的半導體發光元 件，分別塗佈藍色、黃色之螢光體的態樣’ 此種具有A區域及B區域之本發明的螢光體層’因為設 計為大於發光裝置之射出面積，故藉由移動螢光體層，可調 整由A區域所發出之光與由B區域所發出之光的發光光譜 相異之2種光的比例。即使不移動螢光體層，仍可藉由移動 半導體發光元件(在具有封裝的情況則為封裝）’調整發光光 譜。 作為使螢光體層及/或半導體發光元件移動的手段’認為 有手動•致動•馬達驅動等。移動方向可為直線移動或旋轉 移動。 以下，列舉本發明之發光裝置之實施形態以説明本發明’ 但本發明並不限定於以下實施形態，在不脫離本發明要旨之 範圍内，可任意變形而實施。 圖1及圖2表示本發明之發光裝置1之整·體概略圖。 發光裝置1係將半導體發光元件2配置於平.面上的發光裝 置’半導體發光元件2係配置於封裝3之凹部的底面。然後’ 封裝3之開口部配置有螢光體層4。 100110977 38 201203618 半導體發光元件2可使用發出具有近紫外區域之波長之 光的近紫外半導體發光元件、發出紫區域之波長光之紫半導 體發光元件、發出藍區域之波長光的藍色半導體發光元件， 而本實施形態中係以紫半導體發光元件為例進行說明。又， 如本實施態樣’可配置1個半導體發光元件（圖1)，亦可將 複數個之半導體發光元件配置成平面狀（圖2)。又，亦可配 置1個大輸出之半導體發光元件而作成發光裝置。尤其是， 若將複數個發光裝置配置成平面狀、或配置1個大輸出之發 光裝置，則因可輕易作成面照明，故為特佳。 封裝3係用於保持半導體發光元件及螢光體層者，本實施 悲樣中為具有開口部與凹部之杯型形狀，於凹部底面配置有 半導體發光元件2。在封裝3為杯型形狀時，可使由發光裝 置所發出之光具有指向性，可有效利用射出光。又，封裝3 之凹部尺寸係設定為使發光裝置1可朝既定方向發出光的 尺寸。又，於封裝3之凹部底部，係設有用於由發光裝置1 外部對半導體發光元件供給電力的電極(未圖示）。封裝3較 佳係使用高反射封裝，如此可使抵達封裝3壁面（錐部）的光 射出至既定方向，可防止光損失。 於封裝3之開口部配置螢光體層4。封裝3之凹部的開口 部係由螢光體層4所被覆，來自半導體發光元件2的光不通 過螢光體層4而不由發光裝置進行發光。 螢光體層4係形成於使近紫外光及可見光穿透之穿透性 100110977 39 201203618 基板5上。若使用穿透性基板5，則可進行網版印刷，容易 形成螢光體層4。穿透性基板上所形成之螢光體層4係厚度 為1 mm以下的層。 圖1或圖2所示之本發明形態，均使半導體發光元件2 與螢光體層4隔開距離，其距離較佳為Q lmm以上、更佳 mm以上再更佳0.5mm以上、特佳imm以上，較佳為 500mm以下、更佳3〇〇mm以下、再更佳1〇〇mm以下特 佳10mm以下。藉由設為此種形態，可每減弱螢光體單位面 積之激發光而防止螢光體光劣化，又，即使在半導體發光元 件溫度上升的情況，亦可防止螢光體層溫度上升。又，藉由 设為此種形態’即使使用打線將半導體發光元件與電極連接 的情況，仍可抑制由螢光體層所發出之熱傳導至打線附近， 且即使於螢光體層發生裂痕，亦可抑制其拉張力傳達至打 線’結果可防止打線之斷線。 至此說明了圖1及圖2之實施形態，但亦可採用其他實施 形態。具體而言’圖3表示螢光體層4具備第1發光構件 6a至第3發光構件6c的實施形態。 第1發光構件6a係本實施形態中含有綠色螢光體7a的發 光構件，被紫半導體發光元件2的光所激發，發出較紫區域 之光更長波長成分的綠色區域的光。 第2發光構件6b係本實施形態中含有紅色螢光體的發光 構件’被紫半導體發光元件2的光所激發，發出較第1發光 100110977 40 201203618 構件所含之綠色螢光體所發出之綠色區域的光更 分的紅色區域的光。 ^皮長成 第3發光構件〜係本實施形態中含有藍色登光體 構件，為用於生成白色光而具備者。 、天光 發光構件係配合所使用之半導體發光元件種類 擇，在使用藍色半導體發光元件時則不需上述第 备選 件’可將來自藍色半導體發光元件之光直制料為^構 先的藍色光。又，各個發光構件係設為使在骜光體二 各度方向上螢絲複數存在之部分㈣積，相對於^層 於發光裝置中之光射出面積、亦即封I 3 ^ —層 〇%以上且2〇%以下。由於在光射出面積中存為 =:故存在複數種類_之部分的_、依複艾 面積總和予以算出。 刀之 另外，如圖4所示般，可於螢光體層4之發光裝置 出面側及/或半導體發光元件侧設置帶通據波器9光射 謂「榮光體層4之發光裝置之光射出面側」，係指在‘ 體層4厚度方向呈垂直之方向的面中，將光射出至發it 外部之方向的面側’亦即，若使關4朗，則指螢光體層 4上方。又’所謂「螢光體層4之半導體發光元件側」，传 體層4厚度方向呈垂直之方向的面中，將光射出 毛先放置内部之方向的面側，亦即，若使用圖 指螢光體層4下方。 100110977 201203618 帶通濾波器9係具有僅使具既定波長之光穿透的性質，藉 由於封裝3與勞光體層4之間具備使半導體發光元件發出之 光之至少一部分穿透、且使螢光體所發出之光之至少一部分 反射的帶通濾波器，則可防止由螢光體發出之螢光再度入射 至封裝内’可提高發光裝置之發光效率。另一方面，藉由於 螢光體層4之發光裝置之光射出面側具備使半導體發光元 件發出之光之至少一部分反射、且使螢光體發出之光之至少 一部分穿透的帶通濾波器，則可使未被螢光體吸收而通過之 半導體發光元件所發出之光再次回到螢光體層以激發螢光 體’可提高發光裝置之發光效率。上述帶通濾波器係配合半 導體發光元件2而適當選擇。又，如圖4所示般，藉由將半 導體發光元件複數配置成平面狀’則在由半導體發光元件所 發出之光中’可使入射至帶通濾波器厚度方向的光的比例增 加，而可更有效地利用上述帶通濾波器。 另外，如圖5所示，螢光體層4係具有發光光譜相異，例
亚水平滑動（圖中箭頭8為螢光體層4 部的螢光體層4被覆封裝3開口部 ^螢光體層4之水平滑動方向的例
展。亦可不使螢光體層4水平滑動， ，而使封裴3水平滑動。 100110977 42 201203618 例如，在將螢光體層之A區域4a設為發光色色溫度為 6500K之高色溫度區域，將B區域4b設為發光色色溫度為 2800K之低色溫度區域，將A區域及B區域之面積設為分 別與封裝開口部相同面積時的發光裝置1中，在以螢光體層 之A區域4a全部被覆封裝3開口部的情況，係射出色溫度 6500K之藍白色光。在以A區域4a與B區域4b分別各半 被覆封裝3開口部的情況，係射出具有2800K與6500K之 中間的4600K左右之色溫度的白色光。另一方面，在以螢 光體層之B區域4b全部被覆封裝3開口部的情況，係射出 色溫度2800K之燈泡色白色光。如此，藉由使被覆封裝3 開口部之螢光體層的區域移動，則可連續性地調整發光色色 溫度，故可作成射出所需色溫度之光的發光裝置。 接著，圖6表示有關半導體發光元件2、封裝3、螢光體 層4之配置的其他實施形態的概略圖。 圖6(a)為圖1之實施形態，為將螢光體層4配置於封裝3 開口部的形態。設置成可使螢光體層4或封裝3於箭頭方向 上移動。由半導體發光元件2發出之光係於螢光體層4成為 螢光，而射出至裝置外部。 圖6(b)為配置成以螢光體層4被覆半導體發光元件2周圍 的形態。並設置成可使螢光體層4於箭頭方向移動，可使封 裝3於箭頭方向移動。由半導體發光元件2發出之光於螢光 體層4成為螢光，射出至裝置外部。 100110977 43 201203618 圖6(c)係配置成於封裝3表面配置螢光體層4，半導體發 光元件2由具備開口部之透光構件所保持，朝圖中下方發光 的形態。設置成可沿著封裝3之凹部形狀於箭頭方向移動螢 光體層4，並可於箭頭方向移動半導體發光元件2。由半導 體發光元件2所發出之光係於螢光體層4成為螢光，該螢光 被含有反射材之封裝3所反射，射出至裝置外部。 圖6所示之本發明形態，均使半導體發光元件2與螢光體 層4隔開距離，其距離較佳為〇 lmm以上、更佳〇3mm以 上、再更佳0.5mm以上、特佳lmm以上，較佳為5〇〇mm 以下、更佳300mm以下、再更佳100mm以下、特佳5〇mm 以下。藉由設為此種形態，可減弱每螢光體單位面積之激發 光而防止螢光體光劣化，又，藉由設為此種形態，則即使使 用打線將半導體發光元件與電極連接的情況，仍可抑制由營 光組層所發出之熱傳導至打線附近，且即使於螢光體層發生 裂痕，亦可抑制其拉張力傳達至打線，結果可防止打線之斷 線。 (實施例） 以下例示實驗例以更具體說明本發明，但本發明並不限定 於以下實驗例’在不脫離本發明要旨之範圍内可予以任意變 更而貫靶。又，實驗例中之螢光體之粒徑•粒度分佈的測 疋、螢光體層厚度之測定、發光裝置之發光光譜的測定，係 依以下方法進行。 100110977 201203618 [粒徑•粒度分佈之測定] 體積平均t徑d5GV係由賴率基#度分佈曲線之強度 所算得之累積值為5G%時之粒難而獲得。上述鮮基準粒 度分佈曲線储由雷射繞射·散射㈣絲度分佈而獲得。 具體而言’係將螢光體置入超純水中，使用超音波分散器 (KAIJO(股)製）並將頻率設為！9KHz、超音波強度設為5w、 Μ秒而藉超音波使簡分散後，使心量計並將光轴上之 初期穿透率調整為88%至92%之範圍，以監測器確認是否 發生凝集後，藉由雷射繞射式粒度分佈測定裝置（堀場製作 所LA-300) ’依粒徑範圍〇.ipm~6〇〇pm進行測定。 尚且，體積基準之平均粒徑Dv係由上述頻率基準粒度分 佈曲線藉Σ(νΛ1)/Σν之算式予以算出，個數基準之平均粒徑 Dn係由上述頻率基準粒度分佈曲線藉s(v/d2)/^(v/d3)之算 出式所算出。又，於此，d為各粒徑頻道的代表值，v為每 頻道之體積基準的百分比。 [螢光體層厚度之測定] 螢光體層之厚度係以微測計測定合併有螢光體層所·塗佈 之基板與螢光體層的厚度，由基板剝除螢光體層後測定基板 厚度而計算得。又，厚度之最大值與最小值之差係藉由測定 任意之相異4點的膜厚而計算。 [發光装置之發光光譜的測定] 對半導體發光裝置依20mA之電流進行通電，使用光纖多 100110977 45 201203618 通道分光器（Ocean Optics公司製USB2000(累積波長範圍. 200nm〜llOOnm，受光方式：積分球（直徑！ 5吋)），測定發 光光譜。 <體積填充率與總光束之模擬所進行的檢討> [實驗例1] 於圖11所示之發光裝置中，藉由模擬檢討使螢光體層中 之螢光體之體積填充率改變時的總光束值。 具體而言，係作成下述發光裝置：使用發光波峰波長為 450nm之藍色LED作為半導體發光元件，使用使螢光體均 勻分散保持於黏結劑樹脂中者作為螢光體層，將其等間隔 〇.5mm之距離而配置。作為螢光體層所含有之螢光體，係使 用乂 CaVSc，MghSisOi2 : Ce所示之波峰波長為514ηιή的 CSMS榮光體（體積基準之中徑：12μιη)及以（Sr，Ca)AlSiN3 : EU所不之波峰波長為630nm的SCASN螢光體（體積基準之
Mm) ’作為螢光體層所使用之黏結劑樹脂，係使用 聚石夕氧树脂（東麗道康寧公司製OE6336)，關於任一之體積 、：' ~適^調整螢光體混合比，而使由發光裝置發出之 光之色度成為相關色溫度為5500K之黑體輻射上。又，螢 光體層與半導體發光元件之間的空間設為空氣層。 將在使馨止μ 笨九體層中之螢光體體積填充率改變時總光束值 之模擬结® — 、於圖12。由圖12可知，在體積填充率為 2%〜7%的益阁 已固下，隨著體積填充率之增加、總光束跟著急 100110977 46 201203618 遽增加，相對於此，在7%〜15%之範圍下，相對於體積填充 率之增加、總光束則緩慢增加，在15%、尤其是20°/。以上， 相對於體積填充率之增加、總光束則幾乎未增加。亦即，若 將胆積填充率設為15%以上、尤其是2〇%以上，則可最大 限度地抑制密封樹脂所造成之光吸收的影響，可提升發光裝 置之發光效率。 <體積填充率與總光束之實測所進行的檢討> [實驗例2] 製作具備半導體發光元件模組與螢光體層之發光裝置，並 測定其之總光束。 作為半導體發光元件模組，係將使用藍寶石基板所形成之 350μιη正方、主發光波峰波長4〇5nm之InGaN系晶片 1個，藉聚矽氧樹脂糊狀物之透明黏晶糊狀物，接黏於 3528SMD型PPA樹脂封裝之腔部底面上。接黏後，藉 150C、2小時之加熱使黏晶糊狀物硬化後使用直徑 之Au線將LED晶片側之電極與封裝侧之電極連接。打線 設為2根。 作為榮光體，係使用以Srs.bBab(P〇4)3C1 : Eu所示之波峰 波長為450nm的SBCA螢光體（體積基準之中徑d5〇v: Ιίμηι，Dv/Dn=1.73)、以 Ba3Si6〇i2N2 : Eu 所示之波峰波長為 535mn的BSON螢光體（體積基準之中徑D心：2〇_， Dv/Dn=1.32)、及以CaAlSi(N，0)3 : Eu所示之波峰波長為 100110977 47 201203618 630nm的CASON螢光體（體積基準之中徑d50v: 18μηι， Dv/Dn=1.50)，作為黏結劑樹脂係使用聚酯胺基甲酸乙酯樹 脂（帝國油墨公司製GLS-HF(medium))，依螢光體層中之螢 光體含量為以體積填充率成為35%之方式，並依由發光裝置 發出之光之相關色溫度成為約58〇〇κ之方式，適當調整螢 光體混合比。 螢光體層之製作，首先係將既定量之黏結劑樹脂與上述2 種螢光體置入同一容器中’藉由去泡練太郎（THINKY公司 製）予以混合攪拌’將其使用網版印刷機（奥原電氣公司製 ST_310F1G)於厚ιοομπι之ΡΕΤΓ樹脂上進行複數次塗佈，對 其以150C、30分鐘之加熱進行乾燥而使樹脂固化，製作而 成。 製作下述發光裝置：使上述半導體發光元件模組之光射出 面（封裝之開口部）與螢光體層密黏，並使半導體發光元件上 面與螢光體層下面間隔著0.85mm之距離而配置。又，將螢 光體層與半導體發光元件之間的空間設為空氣層。 將藉由所得之發光光譜所算出之各種發光特性的值（色度 座標(Cx，Cy)、相關色溫度、總光束）示於表1。 [實驗例3] 除了使螢光體層中之螢光體含量依體積填充率計成為 21/〇以外，其餘與實驗例2同樣進行，製作具備半導體發光 模組與螢光體層的發光裝置，測定其發光光譜。 100110977 48 201203618 將藉由所得之發光光譜所算出之各種發光特性的值（色度 座標（Cx，Cy)、相關色溫度、總光束）示於表1。 [實驗例4] 除了使螢光體層中之螢光體含量依體積填充率計成為 12%以外，其餘與實驗例3同樣進行，製作具備半導體發光 模組與螢光體層的發光裝置，測定其發光光譜。 將藉由所得之發光光譜所算出之各種發光特性的值（色度 座標（Cx, Cy)、相關色溫度、總光束）示於表1。又，實驗例 2〜4所得之總光束的值，係將實施例4所得數值設為1〇〇時 之相對值。 [表1] ^積填充率 (%) 2Ϊ 色度
Cx 相關色溫度 (K) ^^例 4 | 12
由表 1 可知讓 I 0.3454 j 2.m7 I /、園12之模擬結果同樣地可確認，隨著使 體之體積填充率增加，總光束亦增加。其理由認為係因 現著榮光U層巾之鸯光體體積填充率增加，可使榮光體層中 士被螢光體所激發之來自半導體發光元件的光減少，進而， 藉由減V密封樹脂之使用量，而可減少被密封樹脂所吸收之 光的比例。
尚且，實驗例2 螢光體及CASON 之任一者中，由SBCA螢光體、BSON 營光體所構成之螢光體混合物的Dv/Dn比 100110977 49 201203618 均為2.19。亦即，由於如此使用粒度分佈較寬之螢光體混合 物，故可製作高體積填充率的螢光體層。又，上述螢光體混 合物之頻率基準粒度分佈曲線中之波峰數為1個。 再者，實驗例2之螢光體層中，螢光體層厚度之最大值與 最小值之差為4μιη，為上述螢光體混合物之體積基準之中徑 ϋ50ν(=13.6μηι)之0.3倍左右，而製成非常均一的螢光體層。 <螢光體層之厚度與總光束之實測所進行的檢討> [實驗例5] 除了使螢光體層中之螢光體含量依體積填充率計成為 24%，將相關色溫度設為2800Κ，於PET樹脂上之塗佈次數 設為1次以外，其餘與實驗例3同樣進行，製作具備半導體 發光模組與螢光體層的發光裝置，並測定其總光束。 [實驗例6] 除了使於PET樹脂上之塗佈次數設為2次以外，其餘與 實驗例5同樣進行，製作具備半導體發光模組與螢光體層的 發光裝置，並測定其總光束。 [實驗例7] 除了使於PET樹脂上之塗佈次數設為3次以外，其餘與 實驗例5同樣進行，製作具備半導體發光模組與螢光體層的 發光裝置，並測定其總光束。 [實驗例8] 除了使於PET樹脂上之塗佈次數設為4次以外，其餘與 100110977 50 201203618 實驗例5同樣進行，製作具備半導體發光模組與螢光體層的 發光裝置，並測定其總光束。 [實驗例9] 除了使於PET樹脂上之塗佈次數設為5次以外，其餘與 實驗例5同樣進行，製作具備半導體發光模組與螢光體層的 發光裝置，並測定其總光束。 [實驗例10] 除了使於PET樹脂上之塗佈次數設為6次以外，其餘與 實驗例5同樣進行，製作具備半導體發光模組與螢光體層的 發光裝置，並測定其總光束。 [實驗例11] 除了使於PET樹脂上之塗佈次數設為7次以外，其餘與 實驗例5同樣進行，製作具備半導體發光模組與螢光體層的 發光裝置，並測定其總光束。 [實驗例12] 除了使於PET樹脂上之塗佈次數設為8次以外，其餘與 實驗例5同樣進行，製作具備半導體發光模組與螢光體層的 發光裝置，並測定其總光束。 將藉由所得之發光光譜所算出之各種發光特性的值（總光 束)及平均層度之結果示於表2及圖13。 100110977 51 201203618 [表2] 塗佈次數 ⑷ 平均層厚 (μηι) 相對於中徑之相 對平均層厚（倍） 總光束 (1m) 實驗例5 1 28 1.6 1.951 實驗例6 2 47 2.8 2.679 實驗例7 3 67 3.9 2.756 實驗例8 4 92 5.4 2.662 實驗例9 5 116 6.8 2.485 實驗例10 6 129 7.6 2.376 實驗例11 7 151 8.9 2.264 實驗例12 8 173 10.2 2.119 由表2及圖13可知，在相對於中徑(=17.Ομιη)之相對平均 層厚為約1倍〜約4倍的範圍下，隨著相對平均層厚之增加， 總光束亦急遽增加；相對於此，在約4倍〜約10倍的範圍下， 隨著相對平均層厚之增加，總光束則慢慢減少。其理由可認 為，在約1倍〜約4倍之範圍下，隨著螢光體使用量之增加、 發光量雖跟著增加，但在約4倍〜約10倍的範圍下，相較於 螢光體使用量之增加所伴隨得之發光量增加，螢光體使用量 之增加所伴隨而來的自己吸收及/或串級激發之增加所造成 的影響變得更大。 (產業上之可利用性） 本發明可用於使用光之領域中，例如可適合使用於屋内及 屋外照明等。又，以上雖例示特定態樣而說明了本發明，但 本領域從業者當知，在不脫離本發明範圍之下可進行實施形 態之變更。 【圖式簡單說明】 圖1為表示本發明發光裝置之一實施形態的概念圖。 100110977 52 201203618 圖2為表示本發明發光裝置之一實施形態的概念圖。 圖3為表示本發明發光裝置所使用之螢光體層之一實施 形態的概念圖。 圖4為表示本發明發光裝置之一實施形態的概念圖。 •圖5為表示本發明發光裝置之一實施形態的概念圖。 -圖6為表示本發明發光裝置之複數實施形態的概念圖。 圖7-1為本發明發光裝置之螢光體層中存在之發光構件 彼此之界面的放大圖。 圖7-2為本發明發光裝置之螢光體層中存在之發光構件 彼此之界面的放大圖。 圖7-3為本發明發光裝置之螢光體層中存在之發光構件 彼此之界面的放大圖。 圖8為表示本發明發光裝置所使用之螢光體層圖案之複 數例的圖。 圖9為表示本發明發光裝置所使用之螢光體層圖案之複 數例的圖。 圖10為表示本發明發光裝置所使用之螢光體層圖案之一 例的圖。 圖11為表示實驗例1之發光裝置之概念圖。 圖12為表示實驗例1之發光裝置之螢光體層中之螢光體 體積填充率、與總光束之關係的圖表。 圖13為表示實驗例5〜實施例12之發光裝置之螢光體層 100110977 53 201203618 厚、與總光束之關係的圖表。 【主要元件符號說明】 1 發光裝置 2 半導體發光元件 3 封裝 3a 佈線基板 4 螢光體層 4a A區域 4b B區域 5 透光性基板 6a 第1發光構件 6b 第2發光構件 6c 第3發光構件 7a 第1螢光體 7b 第2螢光體 8 滑動方向 9 帶通濾波器 10 空氣層 100110977 54
Claims (1)
- 201203618 七、申睛專利範圍： 1. 一種發光裝置，其係具有半導體發光元件與螢光體層 構成者’其特徵為， ⑴上述半導體發光元件發出具有35〇nm以上且52〇nm γ '下之波長的光； . ⑴)上述螢光體層含有螢光體，該螢光體係藉上述半導體 發光元件所發出之光而被激發’可發出較上述半導體發光元 件所發出之光更長波長的光； 疋 (ill)上述螢光體層係依體積填充率含有15%以上之上述 光體； ~ (IV)上述螢光體層中，上述螢光體之體積基準之平均粒徑 Dv與個數基準之平均粒徑Dn的比(Dv/Dn)為12以上且乃 以下。 2. 如申請專利範圍第1項之發絲置’其中，上述螢光體 層具有上述螢光體之體積基準之中徑D5“ 2倍以上且1〇 倍以下的厚度。 、 3.如中請專利範圍第1或2項之發錄置，其中，上述螢 光體係上述體積基準之巾徑為以上且鄭m以下。 4.一種發光裝置’其係具有半導體發光元件與螢光體層而 構成者，其特徵為， W上述半導體發光元件發出具有350nm以上且520nm以 下之波長的光； 100110977 55 201203618 (ϋ)上述螢光體層含有螢光體，該螢光體係藉上述半導體 發光元件所發出之光而被激發，可發出較上述半導體發光元 件所發出之光更長波長的光； (iii) 上述螢光體層具有上述螢光體之體積基準之中徑 的2倍以上且1〇倍以下的厚度； (iv) 上述螢光體層中，上述螢光體之體積基準之平均粒徑 Dv與個數基準之平均粒徑Dn的比(队/〇1〇為12以上且乃 以下。 5. 如申請專利範圍第丨至4項中任-項之發光裝置，其 中’上述螢紐層係最大厚度及最小厚度之差為上述勞光體 層之體積基準之中捏D50v以下。 6. -種發光裝置，係具有半導體發光元件與螢紐層而構 成者，其特徵為， ⑴上述半導體發光元件發出具有35Gnm以上且52〇麵以 下之波長的光； (11)上述螢光體層含有螢光體，該螢光體係藉上述半導體 發光7L件所發出之光而被激發，可發出較上述半導體發光元 件所發出之光更長波長的光； ㈣上述螢光體層中，上述瑩紐之體積基準之平均粒徑 Dv與個數基準之平均粒徑Dn的比(])為)為12以上且 以下； ㈣上述§光體層係最大厚度及最小厚度之差為上述營光 100110977 201203618 體層之體積基準之中徑〇5〇v以下 7. 如令請專利範圍第丨 中，上述營光體層含麵結劑樹2任1之發光裳置，其 8. 如申請專利範圍第〗至7射任 中，上述螢光體t，發光光譜中之發光波長區域=== 中之激發波長區域，係波長範圍重複。- 、、曰 •如申j專利範圍第項中任一項之發光裝置，其 中，上述螢絲含有：被上料導體發光元件所發出之光激 發，而可發岐上料導體料元件所發出之枝長波長之 第1光的第1螢光體；與被上述半導體發光元件所發出之光 激發而可發出較上述第1光更長波長之第2光的第2螢光 10. 如申請專利範圍第9項之發光裝置，其中，上述第2 螢光體為被上述第1光所激發而可發出較上述第1光更長波 長之第2光的螢光體。 11. 如申請專利範圍第9或10項之發光裝置，其中，上述 第1營光體之D5〇v值與上述第2螢光體之D5〇v值的差為1 μιη 以上。 12.如申請專利範圍第9至11項中任一項之發光裝置，其 中，上述螢光體層具備第1發光構件及第2發光構件； ⑴上述第1發光構件含有上述第1螢光體； (ii)上述第2發光構件含有上述第2螢光體； 100110977 57 201203618 (iii)上述螢光體層中，第1發光構件及第2發光構件係在 相對於螢光體層厚度方向呈垂直的方向形成作為各別的構 件。 13. 如申清專利範圍第1至12項中任一項之發光裝置，其 中，上述發光裝置中，上述半導體發光元件與上述螢光體層 之間的距離為〇. 1 以上且500mm以下。 14. 如申請專利範圍第1至13項中任一項之發光裝置，其 中，上述發光裝置係於上述螢光體層之發光裝置的光射出面 侧具備帶通濾波器，該帶通濾波器係將上述半導體發光元件 所發出之光之至少一部分反射、且使上述螢光體所發出之光 之至少一部分穿透。 15. 如申請專利範圍第1至14項中任一項之發光裝置，其 中，上述發光裝置係於上述螢光體層之上述半導體發光元件 侧具備帶通濾波器，該帶通濾波器係使上述半導體發光元件 所發出之光之至少一部分穿透、且將上述螢光體所發出之光 之至少一部分反射。 16. 如申請專利範圍第！至15項中任一項之發光裝置，其 中’上述榮紐層含有發絲譜不同之A區域與B區域， 上述發光裝置係藉由使上述螢光體層或上述半導體發光元 件在相對於螢光體層厚度方向呈垂直之方向移動，而可調整 由上述半導體發光元件照射至A區域及B區域之光的比例。 100110977 58
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