TW202135344A - 螢光體板片、以及發光裝置 - Google Patents

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山浦太陽
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Abstract

本發明之螢光體板片(100)，具備板狀複合體，該板狀複合體含有： 無機母材，係含有SiO2 之2種以上之金屬氧化物之燒結物；以及，含於該無機母材中之螢光體； 該螢光體含有α型矽鋁氮氧化物螢光體， 當令該螢光體板片之波長455nm之透射光之強度為T1，波長455nm之反射光之強度為R1時，T1、R1符合1.5×10-2 ≦T1/R1≦5.0×10-2 。

Description

螢光體板片、以及發光裝置
本發明係關於螢光體板片、及發光裝置。
迄今針對螢光體板片已有各式各樣的開發。針對此種技術，例如已知專利文獻1記載之技術。專利文獻1中記載無機螢光體分散在玻璃基質中而成之波長變換構件(專利文獻1之請求項1)。依該文獻，記載波長變換構件之形狀不限定，也可為板狀(段落0054)。 [先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本特開2015-199640號公報
(發明欲解決之課題)
但是本案發明人探討後，發現上述專利文獻1記載之板狀之波長變換構件，於外部量子效率方面尚存在改善空間。 (解決課題之方式)
本案發明人進一步探討，發現：當使用α型螢光體作為上述無機螢光體時，螢光體板片中，內部量子效率、外部量子效率會有降低之虞。基於如此的理解，進一步努力研究，結果發現：藉由將係激發光之波長455nm之T1/R1作為指標，能夠穩定地評價針對螢光體板片之光學特性，並發現藉由設指標T1/R1之下限為預定值以上，能改善螢光體板片之外部量子效率，乃完成本發明。
依照本發明，提供一種螢光體板片，具備板狀複合體，該板狀複合體含有：無機母材，係含有SiO2 之2種以上之金屬氧化物之燒結物；以及，含於該無機母材中之螢光體； 該螢光體含有α型矽鋁氮氧化物螢光體， 當令依下列程序測定之該螢光體板片之波長455nm之透射光之強度為T1， 波長455nm之反射光之強度為R1時， T1、R1符合1.5×10-2 ≦T1/R1≦5.0×10-2 ； 程序： 使用量子效率測定裝置，測定該螢光體板片之波長455nm及波長600nm之各波長下之反射光及透射光之強度。
又，依照本發明，提供一種發光裝置，具備： III族氮化物半導體發光元件；及設置於該III族氮化物半導體發光元件之一面上之上述螢光體板片。 (發明之效果)
依照本發明，提供外部量子效率優異之螢光體板片、及使用此螢光體板片之發光裝置。
以下針對本發明之實施形態使用圖式說明。又，全部圖式中，同樣的構成要素標註同樣的符號，並適當地省略說明。又，圖係概略圖，和實際之尺寸比率並非一致。
以下概述本實施形態之螢光體板片。
以下說明本實施形態之螢光體板片之概要。 本實施形態之螢光體板片係以板狀構件構成，該板狀構件具備板狀複合體，該板狀複合體含有：無機母材，係含有SiO2 之2種以上之金屬氧化物之燒結物；以及，含於該無機母材中之α型矽鋁氮氧化物螢光體。
螢光體板片，能作為將照射之藍光變換為橙光而發光之波長變換體而作用。
螢光體板片，其構成為：當令使用量子效率測定裝置測定之波長455nm之透射光之強度為T1、波長455nm之反射光之強度為R1時，T1、R1符合1.5×10-2 ≦T1/R1≦5.0×10-2 。
依本案發明人之見解，發現藉由以激發光波長455nm之T1/R1作為指標，能夠針對螢光體板片之光學特性予以穩定地評價，藉由指標T1/R1之下限設為上述上限值以上，能夠使螢光體板片之外部量子效率更好。
詳細的機轉不詳，但推測如下。 T1代表波長455nm(藍光)之透射光之強度，R1代表波長455nm(藍光)之反射光之強度。此波長455nm之藍光成為使螢光體板片發光用之激發光。所以，螢光體板片吸收多量波長455nm之激發光，會對於光學特性之提升有所貢獻。 此處，指標T1/R1越大，代表T1與R1之值之差越大。在此，T1相較於R1係1/100左右之非常小的值，T1＜＜R1。所以，T1/R1越大，代表R1減小，亦即，波長455nm之激發光被螢光體板片吸收。因此指標T1/R1之下限藉由設為上述下限值以上，據認為外部量子效率會增大。
螢光體板片中，令使用量子效率測定裝置測定之波長455nm之透射光之強度為T1、波長455nm之反射光之強度為R1、波長600nm之透射光之強度為T2、及波長600nm之反射光之強度為R2。 測定對象之螢光體板片也可使用厚度約0.17mm~0.22mm者。 也可設波長455nm、波長600nm之激發光之入射角為90度、反射角、透射角為45度。
T1/R1之下限為1.5×10-2 以上，較佳為1.6×10-2 以上，更佳為1.7×10-2 以上。藉此，能夠使外部量子效率及內部量子效率更好。 T1/R1之上限，也可為例如：5.0×10-2 以下，較佳為4.0×10-2 以下，更佳為3.5×10-2 以下。
螢光體板片也可是T1、T2符合8.0×10-2 ≦T1/T2≦2.5×10-1 之構成。 T1/T2之下限為8.0×10-2 以上，較佳為9.0×10-2 以上，更佳為1.0×10-1 以上。藉此，能夠使外部量子效率及內部量子效率更好。 T1/T2之上限，也可為例如：2.5×10-1 以下，較佳為2.3×10-1 以下，更佳為2.0×10-1 以下。
螢光體板片，也可符合8.5×10-1 ≦T2/R2≦9.5×10-1 。 T2/R2之下限為8.5×10-1 以上，較佳為8.8×10-1 以上，更佳為9.0×10-1 以上。藉此，能使外部量子效率及內部量子效率更好。 T2/R2之上限，可為例如：9.5×10-1 以下，較佳為9.4×10-1 以下，更佳為9.3×10-1 以下。
螢光體板片也可符合5.0≦R1/R2≦6.5。 R1/R2之下限為5.0以上，較佳為5.1以上，更佳為5.2以上。藉此，能夠使外部量子效率及內部量子效率更好。 R1/R2之上限，可為例如：6.5以下，較佳為6.4以下，更佳為6.3。
本實施形態中，例如藉由適當選擇螢光體板片中之α型矽鋁氮氧化物螢光體中所含之各成分之種類、摻合量、α型矽鋁氮氧化物螢光體、螢光體板片之製備方法等，則能控制上述T1/R1、T1/T2、T2/R2、及R1/R2。該等之中，可列舉例如適當實施α型矽鋁氮氧化物螢光體之製造步驟中之退火處理及酸處理，而作為用以使上述T1/R1、T1/T2、T2/R2、及R1/R2成為所望之數值範圍之要素。
依上述螢光體板片，受到波長455nm之藍光照射時，從螢光體板片發出之波長變換光之峰部波長宜為585nm以上605nm以下較佳。又，依此，藉由將螢光體板片組合到發藍光之發光元件，能獲得發出亮度高之橙色之發光裝置。
以下詳述本實施形態之螢光體板片之構成。
構成上述螢光體板片之複合體中，α型矽鋁氮氧化物螢光體與無機母材係成混雜狀態。具體而言，複合體也可具有在構成無機母材之玻璃基質(SiO2 之燒結物)中分散有α型矽鋁氮氧化物螢光體之結構。此α型矽鋁氮氧化物螢光體可為粒子之狀態且均勻地分散於無機母材(金屬氧化物之燒結物)中。
(α型矽鋁氮氧化物螢光體) 本實施形態之α型矽鋁氮氧化物螢光體，包含下列通式(1)表示之含Eu元素之α型矽鋁氮氧化物螢光體。 (M)m(1-x)/p (Eu)mx/2 (Si)12-(m+n) (Al)m+n (O)n (N)16-n ・・通式(1)
上述通式(1)中，M表示選自由Li、Mg、Ca、Y及鑭系元素元素(不包括La及Ce)構成之群組中之1種以上之元素，p表示M元素之價數且為0＜x＜0.5、1.5≦m≦4.0、0≦n≦2.0。 n也可為例如：2.0以下，也可為1.0以下，也可為0.8以下。
α型矽鋁氮氧化物之固溶組成，係α型氮化矽之單元胞(Si12 N16 )之m個Si-N鍵取代為Al-N鍵，n個Si-N鍵取代為Al-O鍵，且為了保持電中性，m/p個陽離子(M、Eu)侵入固溶於結晶格內，以上述通式表示。尤其若使用Ca作為M，α型矽鋁氮氧化物會在廣組成範圍內穩定化，並藉由將其一部分以成為發光中心之Eu取代，可獲得會被紫外至藍色之廣波長域之光所激發而呈黃色至橙色之可見光之螢光體。
一般而言，α型矽鋁氮氧化物，會因為和該α型矽鋁氮氧化物不同之第二結晶相、不可避免地存在之非晶質相，而無法利用組成分析等來嚴格地規定固溶組成。α型矽鋁氮氧化物之結晶相宜為α型矽鋁氮氧化物單相較理想，也可以含有β型矽鋁氮氧化物、氮化鋁或其類多型(polytypoid)、Ca2 Si5 N8 、CaAlSiN3 等作為其他結晶相。
就α型矽鋁氮氧化物螢光體之製造方法而言，有將由氮化矽、氮化鋁及侵入固溶元素之化合物構成之混合粉末於高溫之氮氣環境中加熱而使其反應之方法。藉由於加熱步驟，構成成分之一部分形成液相且物質移動到此液相，生成α型矽鋁氮氧化物固溶體。合成後之α型矽鋁氮氧化物螢光體，係多數等軸狀之一次粒子燒結而形成塊狀之二次粒子。本實施形態中之一次粒子，係指粒子內之結晶方位相同且能單獨存在之最小粒子。
α型矽鋁氮氧化物螢光體之平均粒徑之下限為5μm以上較理想，10μm以上更理想。又，α型矽鋁氮氧化物螢光體之平均粒徑之上限為30μm以下較理想，20μm以下更理想。α型矽鋁氮氧化物螢光體之平均粒徑係上述二次粒子之尺寸。α型矽鋁氮氧化物螢光體之平均粒徑藉由為5μm以上，能夠使複合體之透明性更高。另一方面，α型矽鋁氮氧化物螢光體之平均粒徑藉由為30μm以下，當以切塊機等對螢光體板片進行切斷加工時，能抑制碎屑產生。
在此，α型矽鋁氮氧化物螢光體之平均粒徑，係指以粒度分布測定裝置(MICROTRACBEL(股)公司製MICROTRAC MT3000II)測得之體積基準粒度分布中，從小粒徑側累加之通過級分(累積通過分率)50%之粒徑D50。
α型矽鋁氮氧化物螢光體之含量之下限值，相對於複合體全體，按體積換算時，例如：5Vol%以上，較佳為10Vol%以上，更佳為15Vol%以上。藉此，能夠提高薄層之螢光體板片中之發光強度。又，能夠使螢光體板片之光變換效率更好。另一方面，α型矽鋁氮氧化物螢光體之含量之上限值，相對於複合體全體，按體積換算時，例如：50Vol%以下，較佳為45Vol%以下，更佳為40Vol%以下。能抑制螢光體板片之熱傳導性下降。
α型矽鋁氮氧化物螢光體及無機母材之含量之下限值，例如相對於複合體全體，按體積換算時，為95Vol%以上，較佳為98Vol%以上，更佳為99Vol%以上。即指，構成螢光體板片之複合體含有α型矽鋁氮氧化物螢光體及無機母材作為主成分。藉此，可提高耐久性，且達成穩定的發光效率。另一方面，α型矽鋁氮氧化物螢光體及無機母材之含量之上限值不特別限定，例如：相對於複合體全體，按體積換算計，為100Vol%以下亦可。
也可對於上述螢光體板片之至少主面、或主面及背面兩面的表面施以表面處理。表面處理，例如：使用金剛石砥石等進行之研削、磨光、拋光等研磨等。 上述螢光體板片之主面的表面粗糙度Ra，為例如：0.1μm以上2.0μm以下，較佳為0.3μm以上1.5μm以下。 另一方面，上述螢光體板片之背面之表面粗糙度Ra，例如：0.1μm以上2.0μm以下，較佳為0.3μm以上1.5μm以下。 上述表面粗糙度藉由為上述上限值以下，能抑制光之取出效率、面內方向之光強度之變異。上述表面粗糙度藉由為上述下限值以上，能期待提高與被黏體之密合性。
上述螢光體板片中，450nm之藍光之光線透射率之上限值，為例如：10%以下，較佳為5%以下，更佳為1%以下。藉此能抑制藍光透射螢光體板片，故能發出高亮度之橙光。藉由適當調整α型矽鋁氮氧化物螢光體之含量、螢光體板片之厚度，能減小450nm之藍光之光線透射率。 又，450nm之藍光之光線透射率之下限值無特殊限制，例如：0.01%以上亦可。
以下針對本實施形態之螢光體板片之製造步驟詳述。
本實施形態之螢光體板片之製造方法也可有：步驟(1)，獲得含有含SiO2 之2種以上之金屬氧化物、及α型矽鋁氮氧化物螢光體之混合物；及步驟(2)，將獲得之混合物煅燒。
步驟(1)中，作為原料使用之α型矽鋁氮氧化物螢光體、金屬氧化物之粉末，儘可能為高純度較理想，構成元素以外之元素之雜質為0.1%以下較佳。
原料粉末之混合可採用乾式、濕式各種方法，宜為作為原料使用之α型矽鋁氮氧化物螢光體粒子儘量不粉碎及混合時儘量防止來自裝置之雜質混入之方法為較佳。 也可使用玻璃粉末(含SiO2 之粉末)作為原料之金屬氧化物。 針對玻璃粉末，可使用SiO2 粉末(二氧化矽粉末)、一般的玻璃原料。它們可單獨使用也可將2種以上組合使用。
SiO2 粉末，係除了不可避免地含有的SiO2 以外之成分僅含SiO2 者。 SiO2 粉末煅燒而獲得之玻璃(二氧化矽玻璃)之軟化點例如約1600~1700℃。二氧化矽玻璃中之SiO2 之含量可為例如：按質量換算時為98質量%以上，也可為99質量%以上。
一般的玻璃原料除了含有SiO2 以外，也可含有其他成分。其他成分例如：Al2 O3 、BaO、Sb2 O3 、SrO、Na2 O、Na2 O3 、CaO、MgO、K2 O、La2 O3 、CeO2 、Y2 O3 、ZrO2 、ZnO2 、As2 O3 、TiO2 、B2 O3 、Cr2 O3 、PbO、V2 O5 、SnO2 等。又，也可摻合會因熱分解而成為該等金屬氧化物之碳酸鹽、氫氧化物、草酸鹽作為原料。藉由含有其他成分，能調整玻璃之軟化點為較低。
步驟(2)中，SiO2 燒結而構成玻璃基質，將α型矽鋁氮氧化物螢光體之粒子分散於此玻璃基質中而成之螢光體板片進行成形。或SiO2 熔融，並使螢光體分散在熔融的玻璃中，將玻璃成形為板狀並冷卻，以成形為螢光體板片。 α型矽鋁氮氧化物螢光體，可不熔融而以粒子狀態存在於玻璃中。
步驟(2)中，煅燒溫度可設為玻璃之軟化點±400℃以內，較佳為玻璃之軟化點±300℃以內。
煅燒方法可為常壓燒結也可為加壓燒結，為了抑制α型矽鋁氮氧化物螢光體之特性低落且為了獲得緻密的複合體，宜為比起常壓燒結更易緻密化之加壓燒結較佳。
加壓燒結方法可列舉熱壓製燒結、放電電漿燒結(SPS)、熱等靜壓燒結(HIP)等。熱壓製燒結、SPS燒結時，壓力為10MPa以上，較佳為30MPa以上，100MPa以下為較佳。 針對煅燒氣體環境，為了防止α型矽鋁氮氧化物之氧化，宜為氮氣、氬氣等非氧化性之鈍性氣體、或真空氣體環境下較佳。 依以上可獲得本實施形態之螢光體板片。 對於獲得之螢光體板片中之板狀之複合體之表面，可在不妨礙本發明效果之範圍內，施以研磨處理、電漿處理、表面塗覆處理等公知之表面處理等。
以下針對本實施形態之發光裝置說明。
本實施形態之發光裝置，具備：III族氮化物半導體發光元件(發光元件20)，及設於III族氮化物半導體發光元件之一面上之上述螢光體板片10。III族氮化物半導體發光元件，例如具備由AlGaN、GaN、InAlGaN系材料等III族氮化物半導體構成之n層、發光層、及p層。針對III族氮化物半導體發光元件，可使用發藍光之藍色LED。 螢光體板片10可直接配置在發光元件20之一面上，也可介隔光透射性構件或間隔件來配置。
配置在發光元件20之上之螢光體板片10，可使用圖1所示之圓板形狀之螢光體板片100(螢光體晶片)，也可使用將螢光體板100分片化後所得者。
圖1係顯示螢光體板片之構成之一例之示意圖。 圖1所示螢光體板片100之厚度之下限，例如：50μm以上，較佳為80μm以上，更佳為100μm以上。螢光體板100之厚度之上限，例如：1mm以下，較佳為500μm以下，更佳為300μm以下。 螢光體板片100之厚度，在以上述製造步驟獲得板片之後可以藉由研削等來適當調整。
又，圓板形狀之螢光體板片100相較於四角形狀時，較能抑制角隅部出現缺損、破裂，耐久性、運送性優異。
上述半導體裝置之一例示於圖2(a)、(b)。圖2(a)係顯示覆晶型之發光裝置110之構成之示意剖面圖，圖2(b)係打線型發光裝置120之構成之示意剖面圖。
圖2(a)之發光裝置110，具備：基板30；介隔焊料40(黏晶材)而和基板30電連接之發光元件20；及設於發光元件20之發光面上之螢光體板片10。覆晶型之發光裝置110也可為面朝上型及面朝下型中之任意結構。 又，圖2(b)之發光裝置120，具備：基板30；介隔合接線60及電極50而和基板30電連接之發光元件20；及設於發光元件20之發光面上之螢光體板片10。 圖2中，發光元件20與螢光體板片10依公知之方法黏合，例如也可利用聚矽氧系黏接劑、熱熔接等方法黏合。 又，發光裝置110、發光裝置120也可將整體以透明密封材予以密封。
又，也可對於安裝於基板30之發光元件20貼合已分片化之螢光體板片10。也可於大面積之螢光體板片100黏合多個發光元件20後，利用切割，將附設螢光體板片10之發光元件20逐個予以分片化。又，也可於表面形成了多個發光元件20之半導體晶片黏合大面積之螢光體板片100，之後將半導體晶片與螢光體板片100一併予以分片化。
以上已敘述本發明之實施形態，但此等係本發明之例示，可採用上述以外之各式各樣的構成。又，本發明不限於上述實施形態，本發明包括可達成本發明之目的之範圍內的變形、改良等。 實施例
以下參照實施例針對本發明詳細說明，但本發明不限於此等實施例之記載。
＜α型矽鋁氮氧化物螢光體之製造＞ 依以下之程序來製作α型矽鋁氮氧化物螢光體A~C。
(實施例1：α型矽鋁氮氧化物螢光體A) ＜混合＞ 於手套箱內，就原料粉末之摻合組成而言，係準備氮化矽粉末(宇部興產(股)公司製，E10等級)62.4質量份、氮化鋁粉末(德山(股)公司製，E等級)22.5質量份、氧化銪粉末(信越化學工業公司製RU等級)2.2質量份、氮化鈣粉末(高純度化學研究所公司製)12.9質量份，並將原料粉末乾摻混後，通過篩孔250μm之尼龍製篩，獲得原料混合粉末。將此原料混合粉末120g填充在內部容積0.4公升之附蓋之圓筒型氮化硼製容器(電化(股)公司製，N-1等級)。
＜煅燒＞ 將此原料混合粉末連同容器一起在碳加熱器之電爐於大氣壓氮氣環境中以1800℃實施16小時之加熱處理。原料混合粉末中含有的氮化鈣於空氣中易水解，故將填充有原料混合粉末之氮化硼製容器從手套箱取出後，快速地設置於電爐並立即進行真空排氣，防止氮化鈣之反應。將合成物以研鉢輕輕地解碎，全數通過篩孔150μm之篩，獲得螢光體粉末。
＜退火＞ 將獲得之螢光體粉末填充在內部容積0.4公升之附蓋之圓筒型氮化硼製容器，於電爐中，於氫氣環境中以1450℃實施8小時之退火處理。
＜酸處理＞ 然後，將50%氫氟酸50ml與70%硝酸50ml混合成混合原液。於混合原液中加入蒸餾水300ml，將混合原液之濃度稀釋成25%，製備成混酸水溶液400ml。於此混酸水溶液中添加由上述α型矽鋁氮氧化物螢光體粒子構成之粉末30g，保持混酸水溶液之溫度為80℃，邊使用磁攪拌器以旋轉速度500rpm攪拌，邊實施浸漬60分鐘之酸處理。酸處理後之粉末係以蒸餾水充分地將酸沖洗掉並進行過濾，再使其乾燥後，通過篩孔45μm之篩，製成由實施例1之α型矽鋁氮氧化物螢光體粒子構成之粉末。
(實施例2：α型矽鋁氮氧化物螢光體B) 使用實施例1中使用之混酸水溶液，保持混酸水溶液之溫度為80℃，邊使用磁攪拌器以旋轉速度300rpm攪拌，邊實施浸漬60分鐘之酸處理，除此以外和實施例1以同樣程序進行，製成由實施例2之α型矽鋁氮氧化物螢光體粒子構成之粉末。
(比較例1：α型矽鋁氮氧化物螢光體C) ＜混合＞ 於手套箱內，就原料粉末之摻合組成而言，係準備氮化矽粉末(宇部興產(股)公司製，E10等級)62.4質量份、氮化鋁粉末(德山(股)公司製，E等級)22.5質量份、氧化銪粉末(信越化學工業公司製RU等級)2.2質量份、氮化鈣粉末(高純度化學研究所公司製)12.9質量份，並將原料粉末乾摻混後，通過篩孔250μm之尼龍製篩，獲得原料混合粉末。將此原料混合粉末120g填充在內部容積0.4公升之附蓋之圓筒型氮化硼製容器(電化(股)公司製，N-1等級)。
＜煅燒＞ 將此原料混合粉末連同容器一起在碳加熱器之電爐於大氣壓氮氣環境中以1800℃實施16小時之加熱處理。原料混合粉末中含有的氮化鈣於空氣中易水解，故將填充有原料混合粉末之氮化硼製容器從手套箱取出後，快速地設置於電爐並立即進行真空排氣，防止氮化鈣之反應。將合成物以研鉢輕輕地解碎，全數通過篩孔150μm之篩，獲得由α型矽鋁氮氧化物螢光體C構成之螢光體粉末。
針對實施例1、2、及比較例1獲得之螢光體粉末，藉由使用CuKα射線之粉末X射線繞射測定(XRD測定)來檢查結晶相，結果確認結晶相皆為含有Eu及Ca之α型矽鋁氮氧化物。又，α型矽鋁氮氧化物型螢光體A~C皆符合上述通式(1)。
(實施例1) 針對實施例1之螢光體板片之原料，使用玻璃粉末、Ca-α型矽鋁氮氧化物螢光體(獲得之α型矽鋁氮氧化物螢光體A、平均粒徑D50：15μm)。將玻璃粉末、與Ca-α型矽鋁氮氧化物螢光體粉末按預定量比以瑪瑙研鉢進行乾式混合。將混合後之原料通過篩孔75μm之尼龍製網目篩使凝聚散開，獲得原料混合粉末。又，從原料之真密度(玻璃粉末：3.70g/cm3 、Ca-α型矽鋁氮氧化物螢光體：3.34g/cm3 )算出之摻合比為玻璃粉末：Ca-α型矽鋁氮氧化物螢光體=70：30體積%。
將約11g之原料混合粉末填充在安置有碳製下衝頭之內徑30mm之碳製模頭，安置碳製上衝頭，夾入原料粉末。又，為了防止附著，於原料混合粉末與碳治具之間安置厚度0.127mm之碳片(GraTech公司製，GRAFOIL)。
將已填充此原料混合粉末之熱壓製治具安置於備有碳加熱器之多目的高溫爐(富士電波工業(股)公司製，HIMULTI 5000)。將爐內進行真空排氣到0.1Pa以下，保持減壓狀態，對於上下衝頭以55MPa之壓製壓力進行加壓。維持加壓狀態，以每分5℃的速度升溫到1450℃。到達1450℃後停止加熱，緩慢冷卻到室溫並除壓。之後回收外徑30mm之煅燒物，使用平面研削盤及圓筒研削盤，對於外周部進行研削，獲得直徑25mm、厚度1.5mm之圓板狀之螢光體板片。 將實施例1之螢光體板片進行研磨並實施SEM觀察，結果觀察到Ca-α型矽鋁氮氧化物螢光體粒子分散在玻璃基質相之間之狀態。 又，依據JIS B0601：1994，使用表面粗糙度測定器(MITSUTOYO製，SJ-400)測得之實施例1之螢光體板片之主面之表面粗糙度Ra為1.0μm，和主面相反側之背面之表面粗糙度Ra為1.0μm。
(實施例2) 使用獲得之α型矽鋁氮氧化物螢光體B作為Ca-α型矽鋁氮氧化物螢光體，除此以外和實施例1同樣進行，獲得圓板狀之螢光體板片。
(比較例1) 使用獲得之α型矽鋁氮氧化物螢光體C作為Ca-α型矽鋁氮氧化物螢光體，除此以外和實施例1同樣進行，獲得圓板狀之螢光體板片。
[表1]
  厚度(mm) T1 T2 R1 R2 T1/R1 T2/R2 R1/R2 T1/T2 吸收率 反射率 透射率 外部量子效率 內部量子效率
實施例1 0.180 4.5E-05 3.0E-04 1.8E-03 3.3E-04 0.0251 0.909 5.399 0.149 91.0% 8.7% 0.2% 65.3% 71.7%
實施例2 0.191 3.3E-05 2.7E-04 1.7E-03 2.9E-04 0.0188 0.919 6.013 0.123 90.6% 9.2% 0.2% 61.9% 68.4%
比較例1 0.198 1.6E-05 2.3E-04 1.3E-03 2.7E-04 0.0122 0.834 4.768 0.070 91.7% 8.2% 0.1% 56.3% 61.5%
表1中，T1表示波長455nm透射光之強度，T2表示波長600nm透射光之強度，R1表示波長455nm反射光之強度，R2表示波長600nm反射光之強度。
針對獲得之螢光體板片就以下之評價項目進行評價。 將獲得之厚度1.5mm之圓板狀之螢光體板片加工至薄到表1所示之厚度，製成試驗用板。
[光學特性] 使用獲得之試驗用板，測定發光光譜。其結果，發光光譜中，皆在波長595nm以上且605nm以下，即橙光(Orange)之波長區呈最大之發光強度。
[反射光、透射光之強度] 針對獲得之試驗用板，使用有獨立評價之系統之量子效率測定裝置(QE-2100HMB、大塚電子(股)公司製)測定激發光：455nm及600nm之反射光(R1、R2)、透射光(T1、T2)。結果示於表1。
[吸收率、反射率、透射率、外部量子效率、內部量子效率] 又，針對獲得之試驗用板，和[反射光、透射光之強度]同樣進行，使用量子效率測定裝置(QE-2100HMB、大塚電子(股)公司製)，測定455nm之吸收率、反射率、透射率、外部量子效率、內部量子效率。結果示於表1。 亦即，將測定之實施例、比較例之螢光體板片安裝在積分球之開口部。使用光纖將從發光光源(Xe燈)分出之波長455nm之單色光作為螢光體之激發光而導入此積分球內。將此單色光對螢光體板片照射，並使用量子效率測定裝置測定螢光體板片之螢光光譜。 從獲得之光譜數據算出激發反射光光子數(Qref)及螢光光子數(Qem)。激發反射光光子數，係在和激發光光子數為同波長範圍算出，螢光光子數係在480~800nm之範圍算出。 又，使用同裝置，在積分球之開口部安裝反射率為99%之標準反射板(Labsphere公司製SPECTRALON(註冊商標))，測定波長455nm之激發光之光譜。此時，從435~470nm之波長範圍之光譜算出激發光光子數(Qex)。 依下述算式求出實施例、比較例之各螢光體之455nm吸光率、內部量子效率。 455nm吸光率=((Qex-Qref)/Qex)×100 內部量子效率=(Qem/(Qex-Qref))×100 又，依下述算式求出外部量子效率。 外部量子效率=(Qem/Qex)×100 因此，依上式，外部量子效率成為以下所示之關係。 外部量子效率=455nm吸光率×內部量子效率
實施例1、2之螢光體板片相較於比較例1，內部量子效率及外部量子效率顯示優異之結果。因此，藉由使用實施例1、2之螢光體板片，可達成亮度優異之發光裝置。
本申請案基於2020年3月4日提申之日本申請案日本特願2020-036876號主張優先權，其揭示全部在此援用。
10:螢光體板片 20:發光元件 30:基板 40:焊料 50:電極 60:合接線 100:螢光體板片 110:發光裝置 120:發光裝置
圖1係顯示本實施形態之螢光體板片之構成之一例之示意圖。 圖2中，(a)係示意顯示覆晶型之發光裝置之構成之剖面圖，(b)係示意顯示打線型之發光元件之構成之剖面圖。
100:螢光體板片

Claims (10)

  1. 一種螢光體板片，具備板狀複合體，該板狀複合體含有：無機母材，係含有SiO2 之2種以上之金屬氧化物之燒結物；以及，含於該無機母材中之螢光體； 該螢光體含有α型矽鋁氮氧化物螢光體， 當令依下列程序測定之該螢光體板片之波長455nm之透射光之強度為T1， 波長455nm之反射光之強度為R1時， T1、R1符合1.5×10-2 ≦T1/R1≦5.0×10-2 ； 程序： 使用量子效率測定裝置，測定波長455nm及波長600nm之各波長下，該螢光體板片之反射光及透射光的強度。
  2. 如請求項1之螢光體板片，當令上述程序測定之該螢光體板片之波長455nm之透射光之強度為T1，波長600nm之透射光之強度為T2時， T1、T2符合8.0×10-2 ≦T1/T2≦2.5×10-1 。
  3. 如請求項1或2之螢光體板片，其中， 令依下列程序測定之該螢光體板片之波長600nm之透射光之強度為T2， 波長600nm之反射光之強度為R2時， T2、R2符合8.5×10-1 ≦T2/R2≦9.5×10-1 。
  4. 如請求項1或2之螢光體板片，其中， 令依下列程序測定之該螢光體板片之波長455nm之反射光之強度為R1， 波長600nm之反射光之強度為R2時， R1、R2符合5.0≦R1/R2≦6.5。
  5. 如請求項1或2之螢光體板片，其中， 該α型矽鋁氮氧化物螢光體之含量，於該α型矽鋁氮氧化物螢光體與該含有SiO2 之2種以上之金屬氧化物之合計體積100Vol%中，按體積換算計，係5Vol%以上且50Vol%以下。
  6. 如請求項1或2之螢光體板片，其中，該α型矽鋁氮氧化物螢光體之平均粒徑D50為5μm以上且30μm以下。
  7. 如請求項1或2之螢光體板片，其中， 該螢光體板片之厚度為50μm以上且300μm以下。
  8. 如請求項1或2之螢光體板片，係作為將照射之藍光變換為橙光而發光之波長變換體使用。
  9. 如請求項1或2之螢光體板片，其中，455nm之藍光之光線透射率為10%以下。
  10. 一種發光裝置，具備： III族氮化物半導體發光元件；及 設置於該III族氮化物半導體發光元件之一面上之如請求項1至9中任一項之螢光體板片。
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