TWI307173B - - Google Patents

Description

1307173 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於可用於信號燈、照明、顯示器、指示器及 各種光源等之使用發光元件及螢光體之發光裝置。特定而 言’係關於藉由從在紫外光至可見光區域發光之發光元件 而來之光激發，並與可在可見光領域發光之螢光體組合， 而可放出白色等之光之發光裝置。 【先前技術】 目鈿正在開發各種發光二極體（Led)及雷射二極體（LD) 做為發光元件◊此等發光元件具有「低電壓驅動、小型、 輕量、薄型、壽命長、信賴性高且電力消耗低」之優點， 目前正逐漸代替一部份之電燈泡及冷陰極體，做為顯示、 月光或指示器等之各種光源。尤其，在以氮化物半導體 (例如InGaN混晶）做為活性（發光）層之量子井（quantuinn well)型構造之1〇坎德拉（candela)以上之藍色及綠色[ED正 被開發製品化。又’藉由將來自此等lED晶片之光，與來 自被其激發而發光之螢光體之光組合（光之混色之原理）， 可以獲得包括白色之發光色。 例如，有使用發出藍色光之發光元件，並以來自該發光 元件之光，激發可放出黃色光之YAG系螢光體，而發出白 色光之發光裝置。其係藉由將來自發光元件之光之一部份 之藍色光，與被來自該發光元件之光之一部份激發並予以 吸收之YAG系螢光體所發出之黃色光，混色成白光之發光 衣置。S亥發光裝置具有「可使構造本身簡略化，同時易於 96235.doc l3〇7i73 提高光輸出」之優點。 又’亦可利用發出紫外線之發光元件與可發出rGb(紅 色、綠色及藍色）光之螢光體組合，放出白色光。再者， '、有使用放出备、外線之發光元件，使發出藍色光之螢光體 發光，藉由該藍色光使發出黃色光之螢光體激發，發出螢 光，而放出白色等光（例如，參照專利文獻丨）。此種情況， 由於實質上只利用從螢光體放出之光，可比較簡單地進行 色之調整。尤其，利用具有紫外光區域波長之發光元件之 it况，與使用發出可見光之發光元件之情況相較，由於吸 收發光元件之波長等之色偏（c〇l〇r shift)，可只藉由螢光體 之發光色決定色度，以致可提高量產性。 專利文獻1 特開2003-147351號公報 【發明内容】 發明欲解決之課題 然而，從藍色發光元件與YAG系螢光體組合之發光裝置 放出之混色光，正尋求更高之現色性（c〇1〇r rendering)。尤 其，有所謂「紅色成分不足，顯示紅色成分之特殊現色評 價數R9低」之問題。又，由於只能發出色度圖上藍色與 YAG系之發光色連結線上之色之光’因此如欲藉由勞光體 量之調整等得到期望之發光色，亦即得到多色系之發光裝 置，將有所困難。 如特許文獻1之記載，即使使用紫外光區域之發光元件 做為激發光源之發光裝置，在500 nm附近之發光強度亦不 96235.doc 1307173 屬鋁酸鹽螢光體、具有至少用Ce賦活之石榴石構造之稀土 類鋁酸鹽螢光體、鹼土類氧氮化矽螢光體、鹼土類矽酸鹽 登光體及至少用Eu賦活之驗土類氮化石夕螢光體組成之群中 選出之至少2種以上或3種以上為較佳。 又，使用3種以上螢光體時，藉由使用放出在藍紫色區 域至藍色區域具有1個以上發光峰波長之光之第一螢光 體，放出在藍綠色區域至黃綠色區域具有丨個以上發光峰 波長之光之第二螢光體，及放出在黃色區域至紅色區域具 有1個以上發光峰波長之光之第三螢光體，可獲得現色性 高之白色發光色。其中，藍色系區域（純藍色區域）意指455 nm_ 485 nm之範圍，藍綠色區域意指485 nm_495 nm之範圍， 綠色系區域意指495 nm-548 nm之範圍，黃綠色系區域意 指548 nm-573 nm之範圍，黃色系區域意指573 nm 584 nm 之範圍，橙色系區域意指584 nm_61〇 nm之範圍，紅色系 區域意指610 nm-780 nm之範圍。此等色名與色度座標之 關係係依照JIS Z8110之規定。 本發明中，上述第一螢光體以從至少用Eu賦活之鹼土金 屬鹵素磷灰石螢光體、鹼土金屬硼酸鹵素鹽螢光體及鹼土 金屬鋁酸鹽螢光體組成之群中選出丨種以上為較佳。 又，上述第二螢光體以從具有至少用以賦活之石榴石構 造之稀土類紹酸鹽螢光體、至少用如賦活之驗土金屬鋁酸 鹽螢光體、鹼土類氧氮化矽螢光體及鹼土類矽酸鹽螢光體 組成之群中選出1種以上為較佳。 再者，上述第二螢光體以從至少用Eu賦活之鹼土類氮化 96235.doc 1307173 石夕螢光體組成之群中選出1種以上為較佳。 又’在本發明之發光裝置中使用在藍色區域（420_490 nm) 具有主發光峰波長之發光元件，即使以YAG系螢光體做為 上述螢光體’亦可獲得現色性高之期望發光色’並可防止 發光元件因變更驅動電流密度所產生之色偏及現色性變 差。其中，YAG系螢光體意指藉由具有石榴石構造之稀土 類元素賦活之稀土類鋁酸鹽螢光體之總稱。此種波長區域 之發光元件，以在發光層具有含In及Ga之氮化物半導體為 較佳。 又’本發明之發光裝置’係藉由從在250 nm至420 nm間 具有主發光峰之激發光源而來之光，使所使用之至少2種 以上貫質上直接激發之螢光體發光，並使該2種以上螢光 體之光混合，而可獲得各種發光色之發光裝置；該2種以 上之螢光體亦可包含1種以上具有結晶性之氧氮化物系螢 光體或氮化物系螢光體。藉此，可提供具有高發光效率之 勞光體之發光裝置。又，錯由2種以上營光體組合，可提 供具有廣泛色調範圍之發光裝置。再者，由於使用視覺難 以辨認之激發光源，不會感到激發光源之色偏，可提供無 色偏之發光裝置。 再者’本發明之發光裝置’係藉由從42〇 nm至500 nm間 具有主發光峰之激發光源而來之光，使所使用之至少2種 以上實質上直接激發之螢光體發光，並將該2種以上螢光 體之光混合，而可獲得各種發光色之發光裝置；該2種以 上之螢光體亦可包含1種以上具有結晶性之氧氮化物系營 96235.doc -12- 1307173 光體。藉此’可提供對人體有害性小而具有高發光效率之 發光裝置。又’藉由將2種以上螢光體組合，可提供具有 廣泛色調範圍之發光裝置。 又’本發明之發光裝置’係使用至少2種以上實質藉由 從在250 nm至420 nm間具有主發光峰之激發光源而來之光 直接激發之直接激發型螢光體（第一螢光體）來發光，並藉 由來自該2種以上直接激發型螢光體之光之一部份，使所 使用之間接激發型螢光體（第二螢光體）發光，該2種以上直 接激發型螢光體之光與該間接激發型螢光體之光混合，而 可獲得發出各種螢光色之發光裝置；該2種以上之直接激 發型螢光體亦可包含1種以上具有結晶性之氧氮化物系螢 光體或氮化物系螢光體。藉此，可提供具有高發光效率之 直接激發螢光體及具有高發光效率之間接激發螢光體之發 光裝置。又’藉由將2種以上直接激發型螢光體與間接激 發型螢光體加以組合，可提供具有廣泛色調範圍之發光裝 置。 藉由2種以上激發光源而來之光直接激發之螢光體（直接 激發型螢光體）’來自激發光源之光產生之發光效率以為 全波長區域最大發光效率之60%以上為較佳。藉此，可提 供使用具高激發效率之螢光體之發光裝置。又，在具有間 接激發螢光體之情況，藉由為激發光源之直接激發型螢光 體以高效率發光，可使間接激發型螢光體之發光亦變強。 又’藉由來自激發光源之光直接激發之2種以上螢光體 (直接激發螢光體）’可做為激發光源，只要在250 nm至 96235.doc •13- 1307173 550㈣呈現最大發光效率者即可。藉此，可製作對人體有 害性小而具有高發光效率之發光裝置。藉由使用2種以上 在所用激發光源區域具最大發光效率之螢光體，可將螢光 體之特性以最大限度有效利用，而提供具有廣泛色調範圍 且發光亮度高之發光裝置。 又’上述具有結晶性之氧氮化物系螢光體，以含有從 Be、Mg、Ca、Sr、Β^Ζη組成之群中選出之至^種以上 第11族元素，從C、Sl、Ge、Sn、了卜Zr及Hf組成之群中 選出之至少1種以上㈣族元素以及為賦活劑r之稀土類元 素之氧氮化物系螢光體為較佳。藉由使用該新穎螢光體， 可提供色調範圍廣且發光亮度高之發光裝置。尤其，使用 紫外線區域之激發光源使螢光體激發時，— 色至黃色具有發光峰波長 I'4 度高之發光裝置。〜冗度榮先體，可提供發光亮 又，上述氮化物系螢光體，以含有從

Sr、Ba及Zn組成之群中選屮 T、出之至少1種以上第II族元素， 從^、^^及職成之群中選之至少^種以 =族疋素’及為賦活劑R之稀土類元素之氮化物系營 光體為較佳。藉由使用該新穎 η 々賴螢先體，可提供色調範圍廣 且發光売度高之發光裝置。尤 、 置尤其’使用紫外線區域之激發 光源使螢光體激發時，萨由 精由使用從橙色至紅色具有發光峰 波長之咼焭度螢光體，可接 提仏七光亮度高之發光裝置。 又’可提供現色性高之發光裝 ★尤在置。尤其，氮化物系螢光體 由方；吸收紫外線區域至可見 兄九之短波長區域之光而激發， 96235.doc 1307173 可發出橙色至紅色區域之光， 成分向，現色性高之發光裝置 補足紅色成分，而提供紅色 間接激發型螢光體以含有為賦活劑R之稀土類元素之銘 酸鹽螢光體為較佳。藉此，可提供發光亮度高之發光裝 置。 上述激發光源以發光元件為較佳。藉此，可提供小型、 電力效率良好’發出鮮明色之光之發光裝置。本發明中， 激發光源之發光波長可為紫外線區域（紫外區）至可見光區 域。若使用視感度特性低之紫外線區域中具有主發光峰之 激發光源，由於即使發光元件之發光波長改變亦不產生色 偏’故為較佳。亦即，人類眼睛之感覺與光之波長間因視 感度特性造成之關係，以555 nm之光之視感度最高，而越 偏向短波長及長波長則視感度越降低。例如，做為激發光 源使用之紫外線區域之光，屬於視感度低之部分，實質上 可藉由使用之螢光體之發光色，決定發光裝置之發光色。 又，即使在伴隨投入電流之變化等而產生發光元件之色偏 之情況，由於在可見光區域發光之螢光體之色偏被抑制至 極小，結果可提供色調變化少之發光裝置。其中，紫外線 區域意指比可見光波長短之波長區域，具體而言，係指 400 nm以下之波長。在紫外線區域中，以25〇 以上為較 佳，而以近紫外線區域（3〇〇 nm以上）為更佳。又，使用在 可見光區域之短波長區域（42〇 nm以下）具有主發光峰之激 發光源’亦可得到同樣之效果。 另一方面，若使用在可見光區域具有主發光峰之激發光 96235.doc 1307173 源做為激發光源，由於發光元件之發光造成螢光體之劣化 少，故較佳。又，由於利用發光元件本身在可見光區域之 發光得到期望之發光色，因此與使用在紫外光區域發光之 發光元件相較，螢光體之種類減少。此種情況，以使用即 使在可見光區域視感度亦高之42〇 nm以上之光為較佳。 又，由於波長過長時螢光體之激發效率有降低之傾向，故 以500 nm以下為較佳。再者，以廣義之藍色區域（42〇 49〇 nm) 為更佳。再者，本說明書中「藍色區域」及「藍色系區 域」，若無事先特別表示，意指廣義之藍色區域(42〇_49〇 nm)。 本發明之發光裝置，在可見光區域具有2個以上發光 峰，該2個以上發光峰若至少2個發光峰波長有互補色之關 係，將易於發出白色光。其中所謂之白色，不只為以白色 為中心之帶紫色之白、帶藍色之白、帶綠色之白、帶黃色 之白及淡淡之粉紅色，亦包括淡紫、淡靛、淡藍、淡藍 綠、淡綠、淡黃綠、淡黃、淡橙、帶橙色之粉紅色、粉紅 色及帶紫色之粉紅色。 又，本發明之發光裝置’平均現色評價數（Ra)可設定為 80以上’即使發光元件之驅動電流密度變動之情況，亦可 經常維持在8 0以上。舉例言之，本發明之發光裝置，於上 述發光元件之電流密度從2.0 A/cm2變換至50.0 A/cm2 時， 平均現色評價數（Ra)可維持在8 0以上。又，尤以特殊現色 評價數（R9)為50以上為特佳。藉此，可提供具有廣泛色調 範圍之發光裝置，同時可提供現色性優良之發光裝置。平 均現色評價數（Ra)為依照CIE及JIS規定，以試驗光源對8種 96235.doc 1307173 其中，Ml為從Mg、Ca、Ba、Sr及Zn中選出之至少一 種’ Q為從鹵素元素F、Cl、Br及I中選出之至少一種。 又，0.000l£aS0.5。 (3)(Ml i+bEuaMnb)丨。(P〇4)6Q2表示之螢光體。 其中，Ml為從Mg、Ca、Ba、Sr及Zn中選出之至少一 種，Q為從鹵素元素F、Cl、Br及I中選出之至少一種。 又，0.0001910.5，0.0001^10.5。 表示之螢光體。 其中，M2為從Mg、Ca、Sr及Zn中選出之至少一種，Q 為從鹵素元素F、C卜Br及I中選出之至少一種。 又，0.000l£a£0_5，0.10£c£0.98。 至少用Eu賦活之鹼土金屬硼酸鹵素鹽螢光體，例如為以 下（5)及（6)之螢光體。 (SKMUuahBsOgQ表示之螢光體。 其中，Ml為從Mg、Ca、Ba、Sr及Zn中選出之至少一 種，Q為從鹵素元素F、Cl、Br及I中選出之至少一種。 又 ’ 0_0001!al0_5。 (6) (MlnbEuaMnb)2B509Q表示之螢光體。 其中，Ml為從Mg、Ca、Ba、Sr及Zn中選出之至少一 種，Q為從鹵素元素F、a、Br及I中選出之至少一種。 又，O.OOOlSalO.5，0.0001分1〇.5 ° 至少用Eu賦活之鹼土金屬鋁酸鹽螢光體，例如為以下 (7)及（8)之螢光體。 (7) M3i_aEuaMgAli〇〇i7表示之螢光體。 96235.doc -22- 1307173 其中，M3為從Ca、Ba、Sr及Zn中選出之至少—種。 又，0.0001SaS〇.5。 WN^-aEuaMguMnbAhoC^e 示之螢光體。 其中，M3為從Ca、Ba、Sr及Zn中選出之至少—種。 又，0.0001；SaS〇_5，0.0001分£0_5。 <第二螢光體> 又’本發明中之第二螢光體雖可使用至少用鈽賦活之具 有石榴石構造之稀土類鋁酸鹽系螢光體、至少用Eu賦活之 驗土金屬紹酸鹽螢光體、至少用如賦活之鹼土類金屬妙酸 鹽螢光體、至少用Ei^tCe賦活之鹼土金屬氧氮化矽螢二 體、至少用Eu或Ce賦活之鹼土金屬硫化鎵螢光體、Zns : Cu、ZnS : Μη、α -Syalon 系螢光體及 Ca3Sc2Si3〇i2 : 等，然而並不以此為限。 具體而言’至少用鈽賦活之具有石榴石構造之稀土類艇 酸鹽系螢光體，例如LU3Al5Q Ce、Y3A15012 : Ce，pr、γ(Α] 鋁.石榴石系螢光體為較佳， 為更佳。 ΑΙ5Ο12 · Ce、（Υ ’ Ga)3Al5〇12 : Y(A1，Ga)5012 : Ce。其中，l ，以紀*鋁 2*1。 六τ ，以 •石權石糸鸯光體 至少用Eu賦活之鹼土金屬鋁酸鹽螢光體，例如為以下

種。 又，0_000l£_a<0.5。 96235.doc -23- 1307173 (10)Mli-a_bEuaMnbAl2O4表示之螢光體。 其中，Ml為從Mg、Ca、Ba、Sr及Zn中選出至少一種。 又，0.000l£_aS0.5，0.0001SbS〇.5。 '(ΙΙΧΜΙηΕιι^ΑΙμΟμ表示之螢光體。 其中，Μ1為從Mg、Ca、Ba、Sr及Zn中選出之至少一 種，又，0_0001SaS〇.5。 (12) (M1 i-a-bEuaMndAlMC^s表示之螢光體。 其中，Ml為從Mg、Ca、Ba、Sr及Zn中選出之至少一 種。又，0.0001^_a^_0.5，0.000l£_b£0.5 〇 又，至少用Eu賦活之驗土金屬石夕酸鹽螢光體，例如為以 下（13)及（14)之螢光體。 (13) (M1丨·3Ει〇23ί04表示之螢光體。 其中，Ml為從Mg、Ca、Ba、Sr及Zn中選出之至少一 種。又，0.0001SaS0.5。 (UXMlnbEuaMnbhSiC^表示之螢光體。 其中，Ml為從Mg、Ca、Ba、Sr及Zn中選出至少一種。 又，0.000l£al0_5，0_0001分10.5 ° 再者，至少用Eu或Ce賦活之驗土金屬氧氮化石夕營光體， 例如（MlhaEuJSisC^Na表示之螢光體。其中，Ml為從 Mg、Ca、Ba、Sr及 Zn 中選出之至少一種，0.0001950.5。 更具體而言，如 BaSi2〇2N2 : Eu 及（Sr，Ca)Si2〇2N2 : Eu 等。 又，至少用Eu或C e賦活之驗土金屬硫化鎵營光體，例如 * (MUuOGasSd表示之螢光體。其中，Ml為從Mg、Ca、 96235.doc -24- 1307173 叙者，亦可為藉由被發光元件激發而發出藍色光之第一榮 光體而來之光強烈激發，再放出比第一螢光體更長波長側 之光者。視螢光體之種類，亦存在具有雖難以藉由近紫外 光區域之光激發，但易藉藍色系區域之光激發之激發光譜 之螢光體。 又，亦可使用發出藍色光之第一螢光體、發出綠色光之 第二螢光體、發出黃色光之第二螢光體及發出紅色光之第 二螢光體以設定之比例混合者。又，亦可使用發出藍色光 之第一螢光體、發出黃色光之第二螢光體及發出紅色光之 第二螢光體以設定之比例混合者。再者，可使用發出藍色 光之第一螢光體及發出黃色光之第二螢光體以設定之比例 混合者。例如，藉由使用包含為第一螢光體之發出藍色光 之（Sr ’ Ca)5(P〇4)3ci : Eu、為第二螢光體之發出綠色至黃 色光之CaShC^N2 : Eu或SrShC^N2 : Eu及為第三螢光體之 發出紅色光之（Ca，Sr)2Si5Ns : Eu之螢光體11，可提供現 色性良好之發出白色光之發光裝置。其中，由於使用為光 之二原色之紅、藍、綠，只要分別改變螢光體之配合比， 即可獲得期望之白色光。 其他具體例如以下所示。 <與藍色發光元件之組合實例> -發光元件： 發出藍色（420-490 nm ’例如波長450 nm)之光之發光 元件 -第一螢光體： 96235.doc -26- 1307173 從（MlbaEuahAlMOWMl表示至少i種選自Mg、Ca、 Ba、SrAZn組成之群中者，a表示符合〇〇〇〇19切.5之 數），（Ml〗 —aEua)Si2〇2N2(Ml表示至少i種選自岣、q、 Ba、Sr及Zn組成之群中者，a表示符合〇.〇〇〇igg.5^ 數）’ MSbaEiiaMgbbMnbAlwO^Ms表示至少i種選自以、 Ba、Sr及Zn組成之群中者，&表示符合〇 〇〇〇1q^ $之數， b表示符合0_0001分切.5之數），及M1 i aEuaAi2〇4(Mi表示 至少1種選自Mg、Ca、Ba、&及211組成之群中者，a表示 符合0.00019切.5之數）組成之群中選出之至少1種。 -第二螢光體： 從（ReKxSmJWAl卜yGay)5〇〗2 : Ce(其中Re表示至少1種選 自Y、Gd及La組成之群中者，x表示符合〇$χ<1之數，丫表 示符合〇wi之數），及/或（M1】_aEUa)Si2〇2N2(其中M1表示 至少一種選自Mg、Ca、Ba ' Sr及zn組成之群中者，a表示 符合 0.0001SaS0.5 之數）。 -第三螢光體：

MiSisNs . Eu(M 為至少 1 種選自 Sr、Ca、Ba、Mg 及 Zn 中 者）。 若為此種構成之發光裝置，則因螢光體所產生之對於電 極（封裝材及發光元件之電極）及電線之不良影響，或形成 螢光體時螢光體所造成之氣體產生均將不再出現，可提供 . 溫度特性及激發效率優良’即使變更發光元件之驅動電流 密度時發光色之變動亦少且現色性高之發光裝置。 <與發出近紫外光至可見光中短波長光之發光元件之組合 96235.doc -27· 1307173 實例> -發光元件： 發出近紫外光至可見光中短波長（3〇〇货超-420 nm，例如 波長400 nm)之光之發光元件 -第一螢光體（1): 從為至少 i種選自 Mg、Ca、Ba、Sr 及Zn組成之群中者，Q為至少1種選自F、a、Br及I組成之群 中者 ’ a表示符合 〇.〇〇〇iSaS〇5 之數）、（MllaEUa)2B5〇9Q (Ml 為至少1種選自Mg、Ca、Ba、Sr及Zn組成之群中者，q為 至少1種選自F、Cl、Br及I組成之群中者，a表示符合 0.000匕60.5之數）及MSKaEuaMgAhoOr (M3表示至少㈠重 選自Ca、Ba、Sr及Zn組成之群中者，a表示符合 0·00019£0·5之數）組成之群中選出之至少1種。 -第一螢光體（2): 從（MUuahAluOMMl表示至少1種選自Mg、Ca、 Ba、Sr及Zn組成之群中者，a表示符合〇 〇〇〇1^a^〇 5之 數），（Ml baEuJShC^NKMl 表示至少 1 種選自 Mg、Ca、 Ba、Sr及Zn組成之群中者，&表示符合〇 〇〇〇匕5之 數），M31 —aEuaMgi_bMnbAl10〇]7(M3 表示至少 1種選自 Ca、 Ba、Sr及Zn組成之群中者，4示符合〇〇〇〇匕d5之數， b表示符合0.0001分少5之數）’及叫aEUaAl2〇4(Ml表示 至少1種選自Mg、Ca、Ba、Sr及Zn組成之群中者，a表示 符合0.000lSaS0.5之數）組成之群中選出之至少i種。 -第二螢光體： 96235.doc -28- 1307173 從（Rei_xSmx)3(Al丨_yGay)5〇i2 : Ce(其中 Re表示至少 種選 自Y、Gd及La組成之群中者，χ表示符合匕χ<ι之數，乂表 示符合〇加之數），及/或㈤（其中m表示: 至少i種選自Mg、Ca、Ba、ΜΖη組成之群中者，&表干 符合0.0001£^；5_0.5之數）。 -第三螢光體：

: Eu(M為至少i種選自Sr、Ca、Ba、吨及仏中者）。 若為此種構成之發光裝置’則因螢光體所產生之對於電 極（封裝材及發光it件之電極）及電線之不良影響，或形成 螢光體時螢光體所造成之氣體產生均將不再出；見，可提供 =度特性及激發效率優良，即使變更發光元件之驅動電流 密度時發光色之變動亦少且現色性高之發光裝置。 又，第一螢光體之含量，對全部螢光體而言，以5重量 %以上為較佳，並且以70重量％以下為較佳，又上限以5〇 重里％以下為更佳，而以3〇重量％以下為特佳'第二螢光

體之含量，對全部螢光體而t，以3重量％以上為較佳， 並且以80重量％以下為較佳，又上限以5〇重量％以下為更 佳以15重畺％以下為特佳。第三螢光體之含量，對全部 螢光體而言，以i重量％以上為較佳，並且以7〇重量％以下 為較佳，又上限以40重量％以下為更佳，以1〇重量％以下 為特佳。 上述螢光體11之粒徑，以1 μιη至2〇 μπι之範圍為較佳， 而以2 μπι至8 μιη之範圍為更佳。尤其，以5 至8 之範 圍為特佳。具有比2 μηι小之粒徑之螢光體有易於形成凝聚 96235.doc -29- 1307173 體之傾向。另—古 方面，5 μηι至8从爪之粒徑範圍之螢光體， 光之吸收率及變換效率高。藉由使其含有光學性優良之特 徵之大粒徑螢光體，可提高發光裝置之量產性。 其中’粒役係指藉由空氣透過法得到之平均粒徑。具體 而口，在乳溫25t： ’澄度70%之環境下，量取2咖3份量之 =料、’充填於專用之管狀容器後，流過-线力之空氣， 從壓差讀取比表面積，換算成平均粒徑之值。本發明中所 使用之螢光體之平均粒徑以2㈣至8㈣之範圍為較佳。 又以㈤比率含有具有該平均粒徑值之螢光體者為較佳。馨 又’粒度分布亦以狹小範圍分布者為較佳，尤其，以微粒 子2 _以下少者為特佳。藉由使用此種粒徑及粒度分布偏 差小者，更能抑制色斑，得到具有良好色調之發光裝置。 ^上口兒月之螢光體，藉由其組成及組成比之選擇，除依 '、、、各’、且成可在從藍色至紅色之範圍自由地調整色度外，亦 可在比較寬廣範圍内調整其之激發光譜及激發效率等。 (塗覆構件） 塗覆構件12(透光性材料）為設置於引線框13之杯形體β · 者’係與變換發光元件1〇之發光之螢光體出昆合使用。塗 覆構件12之具體材料’如環氧樹脂、尿素樹脂及石夕酮樹脂 等溫度特性及耐候性優良之透明樹脂，從金屬院氧化物等 藉由溶凝膠法生成之透光性無機構成材料，玻璃或無機黏 合劑等。又’亦可與螢光體!!共同地含有擴散劑、鈦酸 鋇、氧化鈦或氧化等。又，亦可含有光安定劑或著色 劑。又，亦可使用無機黏合劑。 96235.doc -30- 1307173 再者，塗覆構件12中除螢光體“外，亦可含有氧化矽、 氧化鋁、氮化鋁、氮化硼或氧化鈦等透光性填充劑。包含 螢光體11及塗覆構件12之螢光體層之成形’於使用印刷2 形之情況，當樹脂與螢光體之量合計為100重量份時，透 光性填充劑之含量以大於〇重量份且200重量份以下為較 佳。又，使用散佈成形之情況，當樹脂與螢光體之量合4 為100重量份時，透光性填充劑之含量以大於〇重量份且⑽ 重量份以下為較佳；在製成罩狀等形狀之樹脂成形之情 況，當樹脂與螢光體之量合計為100重量份時，透光性填 充劑之含量以大於0重量份且400重量份以下為較佳。、 (激發光源） 激發光源以使用在紫外光至可見光區具有發光峰波長者 為較佳。激發光源之波長以在250 11111至5〇〇 nm之區域為較 佳。尤其，以290 nm至470 nm之範圍為更佳。又以視感度 特性低之340 nm至420 nm之範圍為特佳。又，關於能源， 只要為在該範圍中具有主發光峰波長即可，可使用半導體 發光元件或燈、電子束、電漿或EL等做為能源，並無特別 限定。然而’以使用半導體發光元件為較佳。 貫細< 形態1之發光元件，舉例而言，係由包含藍寶石之 基板1，在其上形成之半導體層2,及在與半導體層2同_ 側面形成之正負電極所形成。上述半導體層2由含有發光 層（未圖示）之複數個層組成，光係從該發光層輪出。 可發出紫外光至可見光區域之50〇 nm以下之光之半導體 發光元件材料’可為BN、SiC、ZnSe或GaN、InGaN、 96235.doc •31 - 1307173

InAIGaN、A]GaN、BAIGaN 或 BlnAIGaN 等各種半導體。 此專元素中亦可含有為雜質元素之Si*Zn等做為發光中 心。關於可將螢光體有效激發而效率良好地發出紫外光區 域至可見光之短波長光之發光層之材料，尤其適當的材料 如氮化物半+體（例如，為含A1或Ga之氮化物半導體或含 In或Ga之氮化物半導體如仏叫^ ，0<Χ<1，〇<γ<1， Χ+Υ<1)。 又，發光元件之較佳構造，為具有MIS接合、ρΐΝ接合 或ριι接合等之同型構造、異型構造或雙異型構成者。又， 半導體發光元件，可依照半導體層之材料或其混晶比，對 發光波長進行各種選擇。又，亦可藉由將活性層形成為可 產生量子效果之薄膜之單一量子井型構造或多重量子井型 構造，而使輸出更為提高。 使用氮化物半導體時，以使用藍寶石、尖晶石、、

Si、Zn〇、GaAs^aI^材料做為基板為較佳。為量產性 良好地形成結晶性良好之氮化物半導體，以利用藍寶石基 板為較佳。可在藍寶石基板上使用㈣叩法或MO⑽法 等’使虱化物半導體成長。此時，以在藍寳石基板上使 ㈣、A1N或GaA料於低溫成長，形成為非結晶之緩衝 層，再於其上形成具有pn接合之氮化物半導體為較佳。 [發紫外光之發光元件之實例] 、使用氮化物半導體、具有pn接合、可有效發出紫外光 域之光之發光元件實例，如以下之構造。 區 此種構造例，首先， 在緩衝層上形成與藍寶石基板之球 96235.doc -32· 1307173 弧面略垂直處以條紋狀形成Si〇2 ^繼而，在條紋上使用 HVPE 法使 GaN 進行 ELOG(Epitaxial Lateral 〇Ver Gr〇ws

GaN)成長。繼而，藉*M〇CVD法，將以n型氮化鎵形成之 第一導電層，以η型氮化鋁.鎵形成之第一包覆（clad)層， 使氮化銦.鋁·鎵之井型層與氮化鋁.鎵之壁障層進行複 數積層之多重量子井型構造之活性層，以？型氮化鋁·鎵 形成之第二包覆層，及以p型氮化鎵形成之第一導電層依 順序積層，構成雙異型構造。此種構造亦可將活性層設計 成引線框形狀，用引導層夾合一起形成共振器端面，做成 本發明可利用之半導體雷射元件。 [發藍色光之發光元件之實例] 發光元件10亦可使用與上述發紫外光之發光元件不同之 發藍色系光之發光元件。發藍色系光之發光元件…以⑴族 氮化物系化合物發光元件為較佳。發光元件1〇具有例如在 藍寶石基板1上，經由GaN緩衝層中介，將以未摻雜之η型 GaN層、包含Sl摻雜之11型（3心之11型導電層、未摻雜之 GaN層、具多重量子井型構造之發光層⑴—障壁層 井^層之量子井型構造）、包含Mg摻雜之p型GaN構成之p iGaN之p型覆盍層 '包含Mg摻雜之p型之p型αχ所 構成之p型導電層依序積層*成之積層構造，並藉由以下 方式形成電極。但是，亦可使用與此構成不同之發光元 件。P歐姆電極在p型導電層上近乎全面地形成，該p歐姆 電極之一部份形成p衰減電極（pad electrode) 〇又，n電極 係藉由腐蝕從P型導電層除去未摻雜GaN層，使^型導電層 96235.doc •33· 1307173 之一部份露出’於該露出之部分形成。 再者，本發明之實施型態中雖使用多重量子井型構造之 發光層，然而在本發明中並不限定於此種方式，例如可為 利用InGaN之單量子井型構造，或者亦可制Si3iUn推雜 之GaN。又，發光元件1〇及1〇1之發光層，可藉由改變化之 含量而在420 nm至490 nm之範圍内變動主發光峰波長。 又，發光峰波長並不限定於上述範圍，可使用在36() 至 550 nm具有發光峰波長者。

氮化物半導體雖在無雜質摻雜之狀態呈現η型導電性， 然而以使發光效率提高為目的時，以形成設定載體濃度之 η型氮化物半導體為較佳，此種情況，宜導入^、

Se、邮等做為n型摻雜齊卜另一方面，形成p型氮化物 半導體時，摻雜為P型摻雜劑之Zn、Mg、Be、Ca、及^ 等。乳化物半導體由於只摻雜？型摻雜劑時難以請化，故 在導入P型摻雜劑後，以藉由爐器加熱或電漿照射等使產 生低電阻化為較佳。將藍寶石基板原樣留下，形成正負電

極時，將㈣側㈣-導電層之表面—部份進行腐姓，、使 同一面側η型及P型兩方之導電層露出。於是，在各導電層 上分別形成電極後，藉由將晶片裁切成片肖 物半導體發光元件(片狀)。 K乍鼠化 本實施形態丨中’為形成優良量產性，將螢光體Η固定 於發光元件時，以利用樹脂形成為較佳。此時 來自營光體U之發光波長與透光性樹脂之劣化等 : 件H)以使用具有紫外光區域之發光光m = 96235.doc -34- 1307173 360 nm以上420 nm以下，或45〇 nm以上47〇 nm以下者為較 佳。又，採用藍色發光元件，而使用透光性樹脂做為塗覆 構件或杈型構件之情況，考慮氮化物螢光體之激發波長與 透光性樹脂之劣化等兩方面，發光元件之發光波長以設定 為450 nm以上470 nm以下者為較佳。 又，本發明之發光裝置，如下述實施形態7之方式使用 藍色發光7C件以外之情況時，考慮氮化物螢光體之激發波 長與透光性樹脂之劣化等兩方面，發光元件之發光波長， 其主發光峰波長以設定為36〇 nm以上42〇 nm以下者為較 佳0 又，半導體發光元件中’形成為雜質濃度1〇n_1〇20/cm3之 η型導電層之片電阻Rn與透光性？電極之片電阻Rp以具有 Rp^Rn之關係為較佳。n型導電層較佳形成為例如 (以4-6仰為更佳）之薄膜，由於估計其片電阻值如為⑺七 Ω/□，此時可使其之Rp以具有上述片電阻值以上之片電 阻值之方式形成薄膜。具體而言，透紐p電極以形成膜 厚為150牌以下之薄膜為較佳。又，p電極除金屬以外可 使用m)或Ζη〇β纟中，亦可使用筛狀電極等具備複數個 透光用開口部之電極代替透光性ρ電極。 又，透光性ρ電極係由包含選自金及始族元素組成之群 中之1種及至少1種其他元素之多重膜或合金形成時，若藉 由金或鉑族元素之含量調整Ρ電極之片電阻，將可提高〜 疋性及再現性。金或金屬元素由於在本發明使用之半導體 發光元件之波長區域之吸收係數高’透光性口電極所含之 96235.doc -35- 1307173 ,或鉑私7L素含量愈高，透過性將變得愈好。先 體發光元件之片電阻關係雖為RpSRn，然而若Rp:Rn、，^ 光性P電極與先前者㈣交，雖為形成薄膜，但： 或翻㈣素含量減低，將易於進行薄膜化。^由金 導==本發明中使用之半導體發光元件，其㈣ 層之片電阻ΚηΩ/□，與透光性P電極之片電阻Ω/ □，以形成RPan之關係為較佳。形成半導體發光元 後，難以測定Rn，要確知卟與Rn之關係，事實上不可 能，然而從發光時光強度分布狀態，可知形成何心 Rn之關係。 、 透光性p電極與n型導電層有Rp^Rti之關係時，若連接於 上述透光性p電極上設置具有延長傳導部之p側台座電極， 可試圖使外部量子效率再提高。延長傳導部之形狀及方向 並無限定，延長傳導部為直線狀時，由於減少遮光面積， 故較佳’然而亦可為筛狀。χ，形狀除直線狀以外，亦可 為曲線狀、格子狀、枝狀或鉤狀。此時由於依ρ側台座電 極總面積之比例增大遮光效果，能以遮光效果不提高發光 增強效果之方式設計延長導電部之線寬及長度。 (引線框） 引線框13係由裝配引線13a及内引線13b所構成。 裝配引線13 a為具有配置發光元件1 〇之杯狀體者。裝配 引線13 a之杯狀體内配置複數個發光元件丨〇，可利用裝配 引線13 a做為複數個發光元件1 〇之共通電極。在此種情 況，要求具有充分的導電性及與電線丨4之接續性。發光元 96235.doc •3(3· 1307173 件10與裝配引線13a之杯形體之接著點（die b〇nd)，可藉由 熱固性樹脂進行。熱固性樹脂如環氧樹脂、丙烯酸樹脂或 醯亞胺樹脂等。又’亦可使用無機黏合劑。又，將發光元 件10及裝配引線l3a與接著點一起進行電氣上之連接，做 為發光元件之電極與片電極相對連接之構造，可使用銀 漿、碳漿或金屬凸塊等。 内引線13b係與設置於裝配引線13a上之發光元件丨〇之其 他電極3藉由電線14進行電連接者。内引線nb，為避免與 裝配引線13a電接觸造成短路，被配置於與裝配引線隔 離之位置。裝配引線13a上設置複數個發光元件1〇時，為 不使各電線互相接觸，必須以易於黏接之方式構成。内引 線13b與裝配引線i3a最好使用相同之材質，可使用鐵、 銅 '添加鐵之銅、金、鉑、銀或其等之合金等。 (電線） 電線14為將發光元件1()之電極3與引線框^進行電連接 者。電線Μ以與電極3之電阻性、機械上之連接性、導電 性及熱傳導性良好者為較佳。電線14之具體材料，以金、 銅、鉑、鋁等金屬及其等之合金等為較佳。 (模型構件） 模型構们5係為將發光元件1〇、勞光體"、塗覆元件 12、引線框13及電線14等從外部保護而設置。模型構 除，外部保護外，㈣時具有擴展視野角、緩和發光元件10 而：之指向性及收敵或擴散發光之目6卜為達成， 模型構件可做成適當之形狀。例如，模型構件 96235.doc -37- 1307173 本貫施形態中使用之妃.銘石權石系螢光體(YA G系 螢先體）為包含Y等稀土類元素制㈣族元素之石權石構 造之總稱，係用選自稀土類元素中之至^種元素賦活之 瑩光體’藉由從發光元件1()發出之藍色光激發而發光。 YAGM 光體’例如（Rei xSmx)3(Aii yGay)5〇i2:叫其十 〇—Χ<1，，限制條件為以係至少一種選自Y、㈤及La 組成之群中之元素）。 (ReKxSmJWAlbyGayhCh2 : Ce螢光體由於具有石榴石構 造，對熱、光及水之耐力強’尤其適合高亮度下長時間使 用之情況。又’激發光譜之波峰可設定為47() 附近。發 光峰為530 nm附近，延伸至72() _，可得到寬廣之發光光 譜。 尤其YAG系螢光體藉由將A!、Ga、in、γ、[3及⑹或sm 之含量不同之2種以上（Rei_xSmx)3(Ali yGay)5〇i2 : Ce螢光 體混合，可增加RGB之波長成分。又，現有之半導體發光 元件之發光波長雖產生偏差，然而將2種以上之螢光體混 合，可得到所期望之白色系混色光等。總之，藉由將發光 疋件之發光波長合併及將色度點不同之螢光體組合，可發 出此等螢光體間與發光元件連結之色度圖上任何點之光。 又，紹.石權石糸營光體為含有A1’且含有至少一種選 自Y、Lu ' Sc、La、Gd、Tb、Eu及Sm之元素，及一種選 自以及In中之元素，並用選自稀土類元素之至少一種元 素賦活之螢光體，其係藉由可見光或紫外線激發之螢光 體。 96235.doc -39- 1307173 具有石榴石構造之此種螢光體，將A1之一部份以^取 代，則發光光譜向短波長側轉移，又，組成中之γ之一部 份用Ga及/或La取代，則發光光譜向長波長側轉移。藉由 此種變化組成之方式，可連續地調節發光色。因此，^波 長側之強度可藉由Gd之組成比連續地變化等，利用氮化物 半導體之藍色系發光，可謂具備變換為白色系發光之理想 條件。Y之取代2成不到時，則綠色成分變大，紅色成分變 少，若為8成以上，則紅色成分增加而亮度急速降低。 又，關於激發吸收光譜，亦同樣地，具有石榴石構造之 此種螢光體，將A1之一部份以Ga取代，則發光光譜向短波 長側轉移，又，組成中之γ之一部份用〇(1及/或1^取代，則 發光光譜向長波長側轉移。螢光體之激發吸收光譜之峰波 長，以在比發光元件之發光光譜之峰波長短之波長側為較 佳。若為此種構成，則增加投入發光元件之電流時，由於 激發吸收光譜之峰波長與發光元件之發光光譜之峰波長幾 乎一致，使得螢光體之激發效率不會降低，可抑制色度偏 差之發生。 具體而言，除上述YAG系螢光體之外，如Tb2 95Ce<)()5Al5〇i2、 Y2.9〇Ce〇.〇5Tb〇.〇5Al5〇12 . Y2.94Ce〇.〇5Pr〇.01Al5〇12AY2.9〇Ce〇.〇5Pr0.〇5Al5012 等，再者，如以下表3所示者。其中，以含有γ，及用以或 Pr賦活之釔.鋁氧化物系螢光體為較佳。尤其，以使用組 成不同之2種以上螢光體組合為更佳。 例如，以鈽賦活之釔·鋁氧化物系螢光體可發出綠色系 或紅色系之光。可發出綠色系之光之螢光體，由於為石榴 96235.doc -40- 1307173 譜 ’ 35表示 Sr2Si5N8 : Eu之光譜，36表示（Ca，Sr)2Si5N8 :

Eu之光譜。如圖3所示，氧氮化物螢光體及氮化物螢光體 之任一項，與氧化物螢光體相較，可將較長波長之激發光 源有效地進行波長變換。亦即，氧氮化物螢光體及氮化物 蝥光體可在從250 nm至500 nm之寬廣波長範圍中直接激 發。其中「可藉由某種激發光源直接激發」意指對應於該 激發光源之主發光峰之波長之發光效率，為全部激發波長 區域中最大發光效率之60%以上。亦即，測定該螢光體之 激發光譜’將其激發光譜之最大值當做丨〇〇，若為對象之 激發光源之主發光峰之激發光譜強度為6〇以上，則為可藉 由5亥激發光源直接激發。氧氮化物螢光體及氮化物螢光體 之激發光源，可使用發出紫外線區域之光之激發光源、發 出可見光之短波長區域之光之發光元件、及發出藍色系 (420-490 nm)之光之發光元件等各種類型。 藉由利用此種特性，可構成各種發光元件。 例如，若將氧氮化物螢光體及氮化物螢光體與發出藍色 系（420-490 nm)之光之螢光體組合，則氧氮化物螢光體及 氮化物螢光體不只藉由激發光源直接激發，亦藉由從其他 螢光體而來之藍色系光（420-490 nm)激發。亦即，可提供 種發光裝置’其以發出藍色系之光之螢光體（例如，鹼 土類鹵素磷灰石螢光體或鹼土類金屬鋁酸鹽螢光體等）做 為激發光源’亦藉由其藍色光將氧氮化物螢光體及氮化物 螢光體激發而發光，可發出寬廣色調範圍之光。其中，發 出藍色系光之螢光體，可使用在實施形態丨中列舉做為第 96235.doc 1307173 一螢光體者。 又，亦可將（a)氧氮化物螢光體或氮化物螢光體’與從 表示至少一種選自 Mg、Ca、 Ba、Sr及Zn組成之群中者，3表示符合〇 〇〇〇19^〇5之 數）、MShEUaMgi-bMnbAlMOWMS表示至少一種選自 Ca、 Ba、Sr及Zn組成之群中者，a表示符合〇 〇〇〇1<a<〇 5之數， b表示符合 o.〇〇〇1<b<0.5 之數）、Mli aEuaAl2〇4(Mi 表示至 / —種選自Mg、Ca、Ba、SrAZn組成之群中者，a表示符 合 〇.o〇(n<a<〇.5之數）、（Rei xSmxMAli yGay)5 〇i2 : ce(其 中Re表示至少一種選自γ、Gd及"組成之群中者，χ表示 苻〇 〇Sx<l之數，y表示符合之數）、及MGa2s4 : Eu(M為至少一種選自Sr、Ca、Ba、Mg&Zn中者，χ為從 F C1、以及1中者）組成之群中選出一種以上之螢光體加以 、，且合，並以藍色發光元件（峰波長42〇_49〇 nm)做為激發光 源。 右藉由此種組合構成發光裴置，可提供溫度特性及激發 效率優良之發光裝置。x，可成為即使變更發光元件之驅 動電流密度時亦使發光色之變動少之發光裝置。再者，使 用壽命之特性亦提高。 尤其，以將⑷氧氮化物螢光體、（a，）氮化物螢光體，及 (bXRehSnixMAh-yGaAc^ : Ce(〇£x<1，〇SySl，限制條 件為Re為至少一種選自γ、Gd&La組成之群中之元素）組 合’並以藍色發光元件（峰波長42〇_49〇賊）做為激發光源 為特佳。藉此’可得到高亮度，高現色性之白色發光裝 96235.doc •43- 1307173 置。 又，亦可將（a)氧氮化物螢光體或氮化物螢光體，與從 (b)(MlNaEua)10(PO4)6Q2(Ml 表示至少一種選自 Mg、Ca、 Ba、Sr及Zn組成之群中者，Q表示至少一種選自F、Cl、 Br及I組成之群中者，a表示符合0.0001SaS0.5之數）、 (MlhaEu^BsOpC^Ml表示至少一種選自 Mg、Ca、Ba、Sr 及Zn組成之群中者，q表示至少一種選自ρ、ci、阶及丨組成之 群中者，a表示符合〇.〇〇〇1分却.5之數）、M3i_aEuaMgAl10O]7 (M3表示至少一種選自Ca、Ba、Sr及Zn組成之群中者，a 表示符合 0.00019S0.5 之數）、（Ml“aEua)4Al14〇25(Ml 表示 至少一種選自Mg、Ca、Ba、Sr及Zn組成之群中者，a表示 符合 0.000匕Κ〇·5 之數）、MSi-aEuaMguMnbAl丨〇017(M3 表 示至少一種選自Ca、Ba、Sr及Zn組成之群中者，a表示符 合0.0001^^0.5之數，b表示符合o.oooi分£〇 5之數）、Ml1-a EuaAl2〇4(Ml表示至少一種選自Mg、Ca、Ba、81>及Zn組成 之群中者，a表示符合〇 〇〇〇匕d5之數）、（Rei xSmx)3(AilyGay)5〇12 : ce(其中 Re 表示至少一種選自 γ、Gd 及La組成之群中者，叉表示符合〇χ之數，乂表示符合 〇—y< 1之數）、及MGa2S4 : Eu(M為至少一種以上選自sr、 Ca Ba ' Mg及Zn中者，χ為至少一種以上選自F、ci、Br 及1中者）組成之群中選出之一種以上之螢光體加以組合， 並以近紫外光至可見光之短波長區域(3〇〇_42〇 nm)做為激 發光源。 右糟由此種組合構成發光裝置’亦可提供溫度特性及激 96235.doc -44· 1307173 發效率優良之發光裝置。又’可成為即使變更發光元件之 驅動電流密度時發光色之變動亦少之發光裝置。再者，即 使發光元件輸出偏差之情況亦不產生色偏，且能以高產出 率製造發光裝置。 又，以將⑷氧氮化物螢光體’與從（ΐ»)(Μυι^)1()(；ρ〇4；)6ρ2 (Ml表示至少一種選自Mg、Ca、Ba、Sr及Ζη組成之群中 者，Q表示至少一種選自F、Cl、Br及I組成之群中者，&表 示符合O.OOOlSaSO.5之數）、（MUuahBsOgQCMl表示至少 一種選自Mg、Ca、Ba、Sr及Ζη組成之群中選出者，q表示 至少一種選自F、Cl、Br及I組成之群中者，&表示符合 0.000l£_aS0_5 之數）、T^hEuaMgAl丨〇〇17(M3表示至少一種 選自Ca、Ba、Sr及Ζη組成之群中選出者，&表示符合 0.0001SK0.5之數）、（MUu^AImO^MI表示至少一種 選自Mg、Ca、Ba、Sr及Ζη組成之群中者，a表示符合 0.00019S0.5 之數）、IvObaEuaMgi.bMiHAl丨。〇丨7 (M3表示至 少一種選自Ca、Ba、Sr及Ζη組成之群中者，&表示符合 0.0001SaS〇.5 之數，b表示符合 〇.〇〇〇isbS〇,5 之數）' 及 Μ1ι & EuaAl2〇4(Ml表示至少—種選自Mg、Ca、Ba、s^Zn組成 之群中者，a表示符合0.0001分4.5之數）組成之群中選出 一種以上之螢光體加以組合，並在近紫外光至可見光之短 波長區域（300-420 nm)具有峰波長之發光元件做為激發光 源為較佳。 藉此，可得到高亮度，高現色性之白色發光裝置。 若使以此種方式形成之發光裝置發光，可得到以廣色度 96235.doc -45· 1307173 範圍，高亮度發光之發光二極體。藉此，可得到色度調整 極為簡單’量產性及信賴性優良之發光裝置。 又，藉由將用激發光源直接激發之氧氮化物或氮化物勞 光體，與用激發光源直接激發之其他螢光體組合，可構成 高效率之多色性發光裝置。例如，藉由使料氧氮化物勞 光體與氮化物螢光體組合之螢光體，如主要藉由恥等鑭系 或Μη等過渡金屬系元素賦活之鹼土金屬函素填灰石營光 體、驗土金屬賴i素螢光體、驗土金屬料鹽、稀土類 氧硫化物、鹼土類硫化物、鹼土類硫代鎵酸鹽 (th1〇gallate)、鹼土類氮化矽、鍺酸鹽、或主要以G等鑭 系元素賦活之稀土類鋁酸鹽、稀土類矽酸鹽、或主要以如 等鑭系元素賦活之有機物及有機錯合物等’可提供能發出 發光色調範圍極廣之光之發光裝置。 圖4為表示使用紫外線區域中發光之激發光源時可獲得 之色凋範圍之CIE色度圖。圖4中，41表示Ca10(P〇4)6ci2 :

Eu、42 表示 BaSi202N2 : Eu、43 表示 BaMgAl10O17 : Eu， Μη、44表不 SrGasS4 : Eu、45 表示 SrSisC^N2 : Eu、46表示 CaSi202N2 : EU、47 表示（γ，Gd)3Al5〇i2 : Ce、48 表示

Sr2Si5N8 : Eu、49 表示 Ca2Si5N8 : Eu、50 表示（sr，

CahShN8 : Eu。圖5為表示使用藍色區域（42〇-49〇 nm)中 發光之激發光源時可獲得之色調範圍之CIE色度圖。圖5 中’ 51表示為激發光源且λ=46〇腿之光、52表示

BaSi202N2 : Eu、53 表示 BaMgAl10〇17 : Eu，Μη、54表示

SrGa2S4 : Eu、55 表示 SrSi2〇2N2 : Eu、56表示 CaSi2〇2N2 : 96235.doc •46- 1307173

Eu、57 表示（Υ，Gd)3Al5012 : Ce、58 表示 Ca2Si5N8 : Eu、 59表示 Sr2Si5N8 : Eu、60表示（Sr，Ca)2Si5N8 : Eu。 如圖4所示，使用主發光峰為約400 nm之紫外光區域發 光之激發光源時，藉由使用在可見光區域具有發光峰波長 之2種以上螢光體，使色再現性之範圍擴大。該螢光體11 為藉由激發光源而來之光直接激發之螢光體。尤其使用在 紫外光區域發光之激發光源時，由於該激發光源難以用視 覺辨認，或無法用視覺辨認，故可只由螢光體11之色彩感 覺決定發光色。因此，為得到期望之色調之發光色，以適 宜地變更螢光體之配合比為較佳。表1表示使用主發光峰 約400 nm之激發光源時之螢光體之色度。 X y CaSi202N2:Eu 0.422 0.549 SrSi202N2:Eu 0.333 0.614 BaSi202N2:Eu 0.081 0.453 Ca2Si5N8:Eu 0.646 0.346 Sr2Si5N8:Eu 0.638 0.361 (Sr,Ca)2Si5N8:Eu 0.663 0.321 Ca10(PO4)6C12:Eu 0.138 0.059 BaMgA110O17:Eu,Mn 0.145 0.666 SrGa2S4:Eu 0.283 0.680 BaGa2S4:Eu 0.143 0.517 (Y,Gd)3A15012:Ce 0.472 0.486 如圖5所示，使用主發光峰為在約460 nm之藍色光區域 發光之激發光源時，不再使用在藍色光區域發光之螢光 體，可省略螢光體之複雜之配合調整。表2表示使用主發 96235.doc -47- 1307173 光峰約460 nm之激發光源時之螢光體之色度。 X y CaSi202N2:Eu 0.427 0.551 SrSi202N2:Eu 0.334 0.623 BaSi202N2:Eu 0.081 0.453 Ca2Si5N8:Eu 0.595 0.399 Sr2Si5N8:Eu 0.632 0.361 (Sr，Ca)2Si5N8:Eu 0.646 0.346 BaMgA110O17:Eu,Mn 0.169 0.731 SrGa2S4:Eu 0.279 0.690 (Y，Gd)3A15012:Ce 0.456 0.527 為與氧氮化物或氮化物螢光體對照，將先前之發光裝置 中使用之YAG系之激發光譜示於圖6中。如圖6所示，YAG 系螢光體最大發光效率在460 nm附近，可將激發光源之藍 色光以高效率進行波長變換而成為黃綠色至黃色。與其相 對地，由於在370 nm至400 nm之紫外線區域，發光效率為 460 nm附近之10%不到，入射之紫外光幾乎全部被反射。 因此，若只藉由放出紫外線區域之光之激發光源及YAG系 螢光體，則幾乎不發光。 圖7為表示具有只將發出藍色光之發光元件及1種YAG系 螢光體組合之發光裝置可獲得之色調範圍之CIE色度圖。 該發光裝置為先前技藝發白光之發光裝置。該發光裝置由 於係藉由被紫外光激發而發出藍色光之螢光體與被該藍色 光激發之YAG系螢光體發出之黃色光而獲得白色光者，因 此只能獲得色度圖上發藍色光與發黃色光連結之直線上之 色調。無法提供發出多色系光之發光裝置。 96235.doc -48- 1307173 以下，詳細說明本實施形態中使用之螢光體。 (螢光體） 螢光體11係使用2種以上直接激發之螢光體（包含氧氮化 物榮光體或氮化物螢光體）。直接激發意指藉由主激發光 源而來之光激發者，例如使用在紫外線區域具有主發光峰 時，發光效率為可見光區域中最大值之6〇%以上。相反 地’非直接激發之情'況，意指幾乎未藉由來自激發光源之 光激發，而係以被來自激發光源之光激發之不同螢光體所 發出之光做為第一次激發光源，並被該第一次光激發之情 況。 <氧氮化物系螢光體> 氧氮化物螢光體以鹼土金屬氧氮化物螢光體為較佳，而 以使用鹼土金屬氧氮化矽螢光體為更佳。鹼土金屬氧氮化 物榮光體’具有至少1種以上選自Be、Mg、Ca、Sr、Ba及 Zn組成之群之第η族元素，至少1種以上選自c、Si、Ge、 Sn、Ti、Zr及Hf組成之群中之第IV族元素，及為賦活劑R 之稀土類元素之結晶結構。該元素組合可為任意者，然而 以使用以下組成者為較佳。該氧氮化物螢光體可用

LxMY〇zN((2/3)x+(4/3)y.(2/3)z) : R或 lxMyQtOzN((2/3)x+(4/3)y+t_(2/3)z): R等通式表示。其中’ L為至少1種以上選自Be、Mg、Ca、 &、Ba及Zn組成之群中之第Π族元素。μ為至少1種以上選 自C、Si、Ge、Sn、Ti、Zr及Hf組成之群中之第族元 素。Q為至少1種以上選自Β、A1、Ga及In組成之群中之第 HI族元素。Ο為氧元素。N為氮元素。R為稀土元素。 96235.doc -49- 1307173 〇.5<X<i.5 ’ πγπ ’ 〇<T<〇.5 ’ 15<z<2 5。上述χ、上 述Υ及上述Ζ，在該範圍内呈現高亮度。其中，尤其通式 中上述X、上述Υ及上述Ζ為χ=1，Υ—7 v n _ ' 表示之氧氮化 物螢光體’由於呈現局亮度，故為特佳。 但是，並不以上述範圍為限，亦可使用其他任何者。 具體而言’可使用 CaSl2〇2N2 : Eu、SrSi2〇2N2 : Eu、

BaSi2〇2N2 * Eu、· t*

ZnSi202N2 . Eu，CaGe202N2 : Eu ^

SrGe2〇2N2 ： Eu . BaGe2〇2N2 ： Eu . ZnGe2〇2N2 : Eu .

Ca〇,Sr〇,Si202N2 ： Eu，Ca〇,Ba〇,Si202N2 : Eu , Ca〇,Zn〇,Si2〇2N2 :

Eu ^ Ca〇,Be〇,Sl2〇2N2 ： Eu . Sr0.5Ba〇.5Si2〇2N2 : Eu ,

Ca〇.sMg〇.2Si202N2 : Eu . Sr〇,Mg0.2Si2〇2N2 ： £u ^

Ca〇.5Mg〇.5Si202N2 : eu ^ Sr〇.5Mg0.5Si2〇2N2 : Eu .

CaSi2B0,O2N2 ： Eu . SrSi2B〇,02N2 : Eu . BaSi2B0,〇2N2 ：

Eu > ZnSi2B〇,02N2 ： Eu . CaGe2B〇.0102N2 : Eu > SrGe2Ga0,1〇2N2 ：

Eu > BaGe2In〇,1〇2N2 ： Eu , ZnGe2Al0,5〇2N2 : Eu ^

Ca〇.5Sr〇.5Si2B〇.302N2 : Eu , CaSi^O^Ns ： Eu , SrSi2.5〇1 5n3 ：

Eu、BaSi2 5015N3 : Eu、CaG5BaG5Si25〇r5N3 : Eu、

Cao.5Sro.5Si2.5O1.5N3 : Eu Sri.5Si2.5〇2.5N2.7 ： Eu ' Ca1.oBao.5Si2.5O1.5N3 : eu Cao.5Si1.5O1.5N1.7 ： Eu

Ca，-5Si2-5〇2.5N2.7 ： Eu Bai.5Si2.5〇2 5n2 7 ； Eu Ca,.〇Sr〇.5Si2 5〇i 5n3 . £u Sr〇.5Si1.5〇K5Ni_7 . Eu

Bao.5Su.5OuN" : Eu、Ca〇3Ba〇2Si2 5〇ia : Eu 或 CawSruSiuOuN3 : Eu等表示之氧氮化物系螢光體。 又’如其中所示，可藉由改變〇糾之比而調節色調及 96235.doc -50* 1307173 亮度。又，亦可藉由改變（L+M)/(0+N)所示之陽離子與陰 離子之莫耳比以調整發光光譜及強度。其等可藉由例如施 行真空等之處理，使N或〇脫離等，然而此等方法並並限

定。此等氧氮化物螢光體之組成中，亦可含有H K、Rb、Cs、Mn、Re、Cu、峋或如中之至少一種以上。 由於藉由添加其等’可調整量子效率等發光效率之故。 又，其他几素亦可在無損於特性之程度内加入。 氧氮化物系螢光體所含之第„族元素—部份可被賦活劑 R取代。對上述第π族元素與上述賦活劑尺之混合量而言，

上述賦活劑R之里以成為（上述第π族元素與上述賦活劑R 之混合量）：（上述賦活劑R之量）=1: G顧至i: G 8之莫耳 比為較佳。再者’第11族元素與賦活劑R之混合量與賦活 劑R之莫耳比，右將i莫耳氧氮化物系瑩光體所含之第Η族 元素之莫耳數當做A，賦活劑元素之莫耳數當做B，則可 用（A+B) : B表示。 4至少i種以上選自Mg、Ca、Sr、如及仏組成之群中 之第Π私疋素。總之，雖可將以或Sr等單獨使用，然而亦 :變換為Ca與Sr、c_Ba、&與仏或。與峋等各種組 =。Sr與Ca之混合物可依照期望改變添加比。更特定而 L較佳為選自Mg、Ca、Sr、Ba及Zn組成之群中之至少 1種以上第II族元素且必須包含Ca'㈣如中之任—者。 Μ為至少i種以上選自卜^如^及職成之群 中之第IV族元素。M，雖可為單獨之Si或Ge等’然而亦可 變換為Si與Ge，或3心等各種組合。該等元素雖均可使 96235.doc 1307173 特佳。M較佳為選自C、Si 之至少一種以上第IV族元素 且 用，然而以使用Si或Ge為 Ge、Sn、Ti及Hf組成之群中 必須包含Si。 賦活劑R以稀土類元素為較佳。具體而言，R為Sc、Y、

La Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、

Tm、Yb 或 Lu。其中，r 主 τ ^ ^ ” T R為 La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、

Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、vk τ ^ b或Lu為較佳。此等稀土類 元素中，以Eu為更佳。又，介h 亦可使用含有Eu與從稀土類元 素中選出至少1種以上之元素。尤其，賦活劑尺以從 Y、u、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、H〇、Er、

Tm、Yb及Lu組成之群中選出如為 土類元素為特佳。Eu以外之元素 以含有Eu 70重量％以上為較佳， 更佳。 必須之至少2種以上之稀 ’作用如同共賦活劑。R 而以含有50重量％以上為 亦即’發光中Μ使用為稀土類元素之銪（Eu)為較佳。 本說明書中之說明雖以使用如之情況為十心，然而並不以 此為限，亦可使用與以共賦活者。銪主要具有2價及3價之 能量狀態。該螢光體，對為母體之驗土金屬系氮化石夕酸而 言，使用Eu2+做為賦活劑。Eu2+容易被氧化，—般係以3價 之Ειΐ2〇3之組成進行市售。 尤其，賦活劑R以Eu做為第一賦活劑，以從γ、ce、

Nd、Sm、Gd、Tb、Dy、Er、Tm、YbALu組成之群中\ 出至少一種做為第二賦活劑為較佳。又，以Eu做為第一赋 活劑，以從Dy、Tm&Yb組成之群令選出至少—種做為第 96235.doc -52- 1307173 二賦活劑為更佳。該等第二賦活劑不只有做為賦活 ，。’並且由於有促進粒子成長之作用，使發光亮度更為提 氧氮化物系螢光體所含之第II族元素-部份可被第一.、 活劑及第二賦活劑取代。對第π族元素與第—賊活劑及2 二賦活劑之混合量而言，第：賦活狀量以^ 議5以上為較佳’並且以莫耳比為〇1以下為較佳。: 即，第二賦活劑之量R2以成為（上述Μ族元素與第—賦、、舌 劑R】及第二賦活劑h之混合量）：（第二賦活劑&之量卜/·· 0.0005M : (U之莫耳比為較佳。尤其，第二賦活劑為外 時’對第II族元素與第一賦活劑及Yb之混合量而言，以莫 耳比為0.001以上為更佳，並且以莫耳比為〇 〇5以下為更 佳。第二賦活劑為7111時’對第11族元素與第-賦活劑及 Tm之混合量而言，以莫耳比為咖以上為更佳並：以 莫耳比為0·05以下為更佳。第二賦活劑為^時對第⑽ 元素與第—賦活劑及Dy之混合量而言，以莫耳比為^ 以上為更佳’並且以莫耳比為〇 〇6以下為更佳。 做為母體#料之主成分之L及Μ，亦可使用各種化合 物。此等主成分之L及Μ，可使用金屬、氧化物、醯亞 胺、醯胺、氮化物及各種鹽類。又，亦可將為主成分之L 及Μ預先混合再使用。 Q為從Β、Α卜Ga及In組成之群中選出至少丨種以上之第 族元素。Q亦可使用金屬、氧化物、酿亞胺、酿胺、氮 化物及各種鹽類。例如，B2〇6、H3Bc>3、A%、 96235.doc -53. 1307173

Al(N〇3)3 . 9H20、AIN、GaCl3 或 InCl3 等。 將做為母體材料之L之氮化物、M之氮化物及M之氧化物 加以混合。在該母體材料中混入Eu之氧化物做為賦活劑。 將其等以所期望之量計取，混合至達到均勻。尤其，該母 體材料之L之氮化物、Μ之氮化物及Μ之氧化物，以〇.25<]l 之氮化物<1.75(以0.5<L之氮化物<1·5為更佳），〇·25<μ之 氮化物<1.75，2.25<頁之氧化物<3.75之莫耳比混合為較 佳。將此等母體材料，依照如1^蘭丫0#((2/3)叫4/3)丫-(2/3)2£1): R或LxMYQT〇z N((2/3)x+ (4/3)Y+T_(2/3)z_e) : R之組成比，秤取 所設定之量並加以混合。 又’氧氮化物系螢光體以具有少量之Β及/或C為較佳。 藉此’可縮短氧氮化物系螢光體之殘光。Β之含量以大於〇 ppm為較佳’而以5 ppm以上為更佳，以1 〇 ppm以上為特 佳，並且，以1〇〇〇 ppm以下為較佳，而以5〇〇 ppm以下為 更佳，以400 ppm以下為特佳。B之含量若過多則發光亮度 變低’ B之含量若過少則殘光變長。 C之3里以大於〇 ppm為較佳，而以5 ppm以上為更佳， 以10 ppm以上為特佳，並且，以5〇〇 ppm以下為較佳，而 以300 ppm以下為更佳，以2〇〇 ppm以下為特佳。c之含量 若過夕則發光壳度變低，C之含量若過少則殘光變長。 對於氧氮化物系螢光體，使用具體例加以說明。 [SrSi2〇2N2 : Eu] 以下，對於為氧氮化物螢光體具體例之SrSi2〇2N2 : Eu 力乂次明。表3及表4表示各種添加比做成之SrSi2〇2N2 : 96235.doc 1307173

Eu之發光特性。 表3

Ex=400 nm Eu之添加比 X 色調 X 色調 y 發光亮度 Y(°/〇) 能量效率 Ε(%) 量子效率 0(%) 例1 0.01 0.333 0.614 81.0 81.7 81.0 例2 0.015 0.340 0.612 87.2 87.8 87.3 例3 0.02 0.341 0.612 95.1 95.5 94.9 例4 0.025 0.345 0.609 97.3 97.5 96.9 例5 0.03 0.349 0.608 97.7 98.1 97.9 例6 0.035 0.356 0.604 100.0 100.0 100.0 例7 0.04 0.356 0.604 97.9 98.4 98.5 例8 0.045 0.363 0.600 97.4 97.7 97.9 例9 0.05 0.367 0.598 95.4 95.8 96.2 例10 0.07 0.378 0.590 89.0 90.1 91.2 例11 0.08 0.387 0.584 89.6 91.1 92.4 例12 0.1 0.394 0.579 87.3 89.5 91.4 例13 0.12 0.405 0.571 85.5 88.1 90.4 例14 0.14 0.416 0.562 84.8 88.8 91.5 例15 0.16 0.422 0.558 84.8 89.5 92.4 例16 0.18 0.425 0.556 79.9 84.3 87.0 例17 0.2 0.430 0.552 72.5 76.5 79.5 例18 0.22 0.438 0.546 71.7 76.3 79.5 例19 0.24 0.442 0.543 68.8 73.7 77.0 例20 0.26 0.446 0.539 61.1 66.2 69.2 例21 0.28 0.450 0.536 57.7 62.9 66.1 例22 0.3 0.449 0.537 48.3 52.9 55.4 例23 0.4 0.462 0.526 38.6 43.4 45.9 例24 0.5 0.471 0.519 31.0 35.7 38.0 例25 0.6 0.476 0.514 23.0 26.9 28.7 例26 0.7 0.482 0.508 16.6 20.2 21.8 96235.doc -55- 1307173 表4 Ex=460 nm Eu之添加比 色調 色調 發光亮度 能量效率 量子效率 X X y Y(°/〇) Q(%) 例1 0.01 0.334 0.623 59.6 57.4 55.0 例2 0.015 0.339 0.620 67.0 64.6 62.2 例3 0.02 0.340 0.621 81.5 78.0 — ---- 75.0 例4 0.025 0.343 0.618 83.2 79.8 77.0 例5 0.03 0.347 0.616 84.3 81.0 78.1 例6 0.035 0.352 0.614 94.1 89.8 86.7 例7 0.04 0.354 0.612 91.2 87.4 84.5 例8 0.045 0.358 0.610 96.3 92.2 89.2 例9 0.05 0.363 0.607 96.6 92.7 89.9 例10 0.07 0.375 0.597 97.1 94.0 92.0 例11 0.08 0.380 0.593 97.7 95.0 93.0 例12 0.1 0.390 0.586 97.4 95.4 94.2 例13 0.12 0.400 0.578 100.0 98.5 _二__一 I一 97.9 例14 0.14 0.408 0.571 99.6 99.1 98.7 例15 0.16 0.414 0.566 99.4 100.0 100.0 例16 0.18 0.417 0.564 95.2 95.9 96.0 例17 0.2 0.424 0.559 89.3 90.2 90.8 例18 0.22 0.430 0.555 91.5 93.4 94.2 _ 例19 0.24 0.434 0.551 87.0 89.1 90.1 例20 0.26 0.438 0.547 78.2 81.0 82.1 例21 0.28 0.441 0.545 73.9 77.0 78.3 例22 0.3 0.441 0.545 61.4 63.6 64.6 例23 0.4 0.453 0.535 53.3 56.3 57.7 例24 0.5 0.460 0.529 43.7 46.9 48.4 例25 0.6 0.466 0.524 33.6 36.6 37.8 例26 0.7 0.471 0.518 23.4 26.5 — 一 27.6 _ 使用400 nm附近之激發光源照射螢光體1至26時，以發 光亮度、能源效率及量子效率最高之螢光體例6為基準 96235.doc -56- 1307173 其他例之發光亮度、能源效率及量子效率以其相對值表 示。又，使用460 nm附近之激發光源照射營光體丨至％ 時’以發光亮度最高之螢光體13為基準，立a y 其他例之發光亮 度以其相對值表示。又，以能源效率及吾 、 久篁子效率最高之螢 光體15為基準，其他例之能源效率及蚤 干叹里子效率以其相對值 表示。 其中，SrSi202N2 : Eu如以下之方式製造。 首先，使用Sr3N2、Si3N4、训2及如处做為原料。將 該原料分別粉碎為0.1至3.0 μηι。粉碎德， 』 1欠 u表中所示之 設定數量進行秤量。由於Sr之一部份用如取代，成為 ShooEuxSiWAdocxq)。以上述數量秤量後，將設定數 量之Sr3N2、Si3N4、仙2及Eu2〇3於氮氣蒙氣中，在:套式 操作箱（glove box)中混合至均勻為止。 營光體5中，各原子之莫耳比Sr: & 〇:如=〇97丄 2 : 〇·〇3。以成為此種比率之方式，秤取、叫乂、

Si〇AEu203並進行混合。螢光⑴至％，依照設定之莫耳 比，改變sr(l.x)EuxSi2〇2Nk Sr濃度及如之添加比。表中 Eu之添加比，表示eu之莫耳比。 將上述化合物混合，在氨蒙氣中，投人氮化蝴㈣，於 約l5〇〇t進行約5小時燒成。藉此，得到為目標之氧氮化 物系螢光體。得到之氧氮化物系螢光體之從原料添加比得 到之理論組成為 Sr(丨.x；)EuxSi2〇2N2(〇<：x：<i)。 右測疋螢光體5之氧氮化物螢光體之〇及N之重量％，則 全量中所含〇為15.3重量％’ _1〇1重量％。〇糾之重量 96235.doc 57 1307173 ， 0.66。表中舉出之氧氮化物螢光體，係使用 >匕朋材貝之it禍’於氨蒙氣中進行燒成。關於掛禍，若 使用金屬製之坩堝不佳。例如’若使用Mo製之坩堝時， ㈣禍將被浸韻’引起發光特性降低。因J：b，以使用攀土 等陶瓷製之坩堝為較佳。螢光體i至26之燒成品之任一者 均為結晶性粉體或粒體。粒徑大約為丨至…私加。 測定螢光體1至26之激發光譜。圖8為表示SrSi2〇办： Eu之規格化激發光譜之圖。如圖8所示，在25()赠例_ 被強烈激發。 於Ex=400 nm激發螢光體丨至％之結果如表3所示。螢光 體1之氧氮化物系螢光體具有在色調χ=0 333，色調"614 之黃綠色區域之發光色。螢光體6之氧氮化物系螢光體具 有在色調x=G.356，色調y=G_6()4之黃綠色區域之發光色。 色度座標中，若增加別之添加比，則色調兀向右方，色調Υ 向下方位移》發光亮度方面，若Eu之添加比增加，則發光 党度慢慢變高，在螢光體6時，發光亮度成為最高。若如 之添加比再增加，則發光亮度降低。另一方面，量子效率 貝J若Eu之添加比增加，則量子效率慢慢變高在螢光體6 時里子效率成為最尚。若Eu之添加比再增加’則量子效 率降低。其中，螢光體丨至17可提供能維持高發光亮度及 间量子效率’且具有期望之色調之氧氮化物系螢光體。 於Ex=460 nm將螢光體1至26之氧氮化物系螢光體激發之 結果如表4所示。由於Ex=460 nm為藍色系發光元件適宜使 用之波長區，因此在該波長區進行激發。螢光體丨之氧氮 96235.doc •58· 1307173 化物系蝥光體具有在色調Χ=θ.334 ,色調y=0 623之黃綠色 區域之發光色。色度座標中，若增加&之添加比，則色調 X向右方，色調y向下方位移。螢光體13之氧氮化物系螢光 體具有在色調X=0.400，色調y=0.578之黃綠色區域之發光 色。又，若Eu之添加比增加，則發光亮度慢慢變高，在螢 光體13時，發光亮度成為最高，若恥之添加比再增加，則 發光焭度降低。另一方面，關於量子效率，若如之添加比 增加，則量子效率慢慢變高，在螢光體〗5時，量子效率成 為最向。若Eu之添加比再增加，則量子效率降低。其中， 螢光體2至21可提供能維持高發光亮度及高量子效率，且 具有期望之色調之氧氮化物系螢光體。 又，螢光體1至26之氧氮化物系螢光體之溫度特性極為 良好。溫度特性係以25t:之發光亮度當做1〇〇%時之相對 亮度。粒徑為藉由所謂F.S.s.s.n〇 (Fisher Sub Sieve

Sizer’s No·)之空氣透過法得到之值。螢光體1至26之溫度 特性在100 C時為85%以上。在200。(3時為55%以上。 測定上述氧氮化物系螢光體之又光繞射像時，任一者均 呈現尖銳之繞射峰，明顯地得到之螢光體均為具有規則性 之結晶性化合物。其結晶構造為斜方晶。 [CaSi202N2 ： Eu] 以下，對於為氧氮化物螢光體具體例之CaSi2〇2N2 : 加以說明。表5及表6表示各種添加比做成之CaSi2〇2N2 :

Eu之發光特性。 96235.doc •59- 1307173 表5 Ex=400 nm Eu之添加比 X 色調 X 色調 y 發光亮度 Y(°/〇) 能量效率 Ε(%) 量子效率 Q(%) 例27 0.01 0.422 0.549 99.4 98.7 98.5 例28 0.02 0.428 0.546 100.0 100.0 100.0 例29 0.03 0.433 0.543 94.1 94.6 95.0 例30 0.06 0.444 0.536 76.5 78.7 79.6 例31 0.09 0.451 0.530 69.5 72.7 74.1 例32 0.12 0.456 0.526 72.7 77.2 78.8 例33 0.15 0.460 0.524 72.9 77.2 79.0 例34 0.2 0.464 0.522 77.1 81.7 83.7 例35 0.3 0.473 0.516 76.6 82.0 84.3 例36 0.4 0.485 0.506 67.8 76.0 79.0 例37 0.5 0.499 0.494 65.4 76.2 79.9 例38 0.6 0.502 0.492 45.1 51.7 53.9 例39 0.7 0.500 0.494 45.8 51.9 54.1 例40 0.8 0.497 0.496 26.9 30.2 31.4 表6 Ex=460 nm Eu之添加比 X 色調 X 色調 y 發光亮度 Υ(°/〇) 能量效率 Ε(%) 量子效率 Q(%) 例27 0.01 0.427 0.551 72.1 68.7 66.5 例28 0.02 0.431 0.549 82.1 78.0 76.4 例29 0.03 0.435 0.546 81.1 77.4 76.0 例30 0.06 0.442 0.541 72.1 70.0 69.2 例31 0.09 0.447 0.537 68.5 67.5 66.9 例32 0.12 0.450 0.533 74.6 74.2 73.9 例33 0.15 0.454 0.531 83.5 83.0 82.5 例34 0.2 0.457 0.529 95.0 94.4 94.0 例35 0.3 0.464 0.524 100.0 100.0 100.0 例36 0.4 0.475 0.514 86.0 89.6 90.6 例37 0.5 0.488 0.502 88.2 94.7 96.5 例38 0.6 0.492 0.500 58.3 61.9 63.1 例39 0.7 0.490 0.501 56.8 60.1 60.9 例40 0.8 0.486 0.505 33.9 35.5 35.9

96235.doc -60- 1307173 使用400 nm附近之激發光源照射螢光體27至4〇時，以發 光亮度、能源效率及量子效率最高之螢光體例28為基準， 其他螢光體之發光亮度、能源效率及量子效率以其相對值 表示。又，使用460 nm附近之激發光源照射螢光體27至4〇 時，以發光亮度最高之螢光體35為基準，其他螢光體之發 光亮度以其相對值表示。 其中，CaShC^N2 : Eu如以下之方式製造。 使用Ca3Nz、Si#4、Si〇2及Eu2〇3做為原料。將此等原 料使用與螢光體1同樣之製造方法，進行螢光體27至4〇 之氧氮化物系螢光體之製造。將該原料以所設定之莫耳 比進行製造。得到之氧氮化物系螢光體之理論组成為 Ca(1—x)EuxSi2O2N2(0<X<l)。Ca之一部份被Eu取代。表中

Eu之添加比係表示Eu之莫耳比。 若測定螢光體28之氧氮化物螢光體之〇及n之重量。/。，則 全量中所含Ο為19.5重量％，N為17.5重量％。〇與1^之重量 比，Ο : N=1 : 〇.90。螢光體27至4〇之燒成品，任何一項均 為結晶性粉體或粒體。粒徑大約為1至1〇 μηι。 測疋螢光體27至40之氧氮化物系螢光體之激發光譜。圖 9為表示氧氮化物螢光體（casho^2 : Eu)之規格化激發光 谱之圖。如圖9所示，在250 nm至520 nm被強烈激發。 於以=400 nm將螢光體27至40之氧氮化物系螢光體激發 之結果如表5所示。螢光體28之氧氮化物系螢光體具有在 色調χ=0·428，色調y=0.546之黃綠色區域之發光色。螢光 體27之氧氮化物系螢光體具有在色調χ=〇 422，色調 96235.doc -61 - 1307173 y 0.549之更綠色區域之發光色。色度座標中，若增加 之/4、加比，則色調x向右方，色調y向下方位移。發光亮 度、能I效率及量子效率，在螢光體28時成為最高。其 中，螢光體27至37可提供能維持高發光亮度及高量子效 率，且具有期望之色調之氧氮化物系螢光體。 於Ex=460 nm將螢光體27至4〇之氧氮化物系螢光體激發 之結果如表6所示。由於Ex=46〇 nm為藍色系發光元件適宜 使用之波長區，在該波長區進行激發。結果，螢光體35之 氧氮化物系螢光體具有在色調χ=〇 464，色調y=〇 524之黃 色區域之發光色。色度座標中，若增加Eu之添加比，則色 調X向右方，色調y向下方位移。又，若£11之添加比增加， 則發光亮度、能量效率及量子效率慢慢變高，在螢光體3 5 日守’發光免度成為最高。若仙之添加比再增加，則發光亮 度降低。其中，螢光體27至39可提供能維持高發光亮度及 咼量子效率，且具有期望之色調之氧氮化物系螢光體。 又’測定上述氧氮化物系螢光體之χ光繞射像時，任何 一者均呈現尖銳之繞射峰，得到之螢光體顯然均為具有規 則性之結晶性化合物。其結晶構造為斜方晶。 [BaSi2〇2N2 ： Eu] 以下’對於為氧氮化物螢光體之其他具體例之 BaSisC^N2 : Eu加以說明。表7及表8表示各種添加比做成 之BaSi2〇2N2 : Eu之發光特性。 96235.doc -62· 1307173 表7 Ex=400 nm Eu之添 發光峰 色調 色調 峰強度 發光亮度 能量 量子效率 力口比 (nm) X y (nm) Y(%) 效率 Q(%) X Ε(%) 例41 0.01 495 0.090 0.458 100.3 90.8 96.0 96.0 例42 0.02 496 0.101 0.485 100.0 100.0 100.0 100.0 例43 0.03 497 0.116 0.507 90.1 102.3 96.0 96.5 例44 0.04 498 0.113 0.504 89.2 95.7 92.1 92.6 例45 0.05 499 0.132 0.521 83.6 102.9 92.9 94.1 例46 0.1 498 0.247 0.477 22.5 54.4 42.3 45.0 例47 0.15 518 0.289 0.556 8.4 40.3 23.7 25.5 例48 0.2 531 0.317 0.599 5.7 27.7 14.2 15.3 表8 Ex=460 nm Eu之添加比 X 發光峰 (nm) 峰強度 (nm) 例41 0.01 495 95.2 例42 0.02 496 100.0 例43 0.03 497 94.2 例44 0.04 498 96.7 例45 0.05 498 93.3 例46 0.1 499 28.2 例47 0.15 504 9.1 例48 0.2 536 4.0 使用400 nm附近之激發光源照射螢光體41至48時，以螢 光體42為基準，其他螢光體之峰強度、發光亮度、能源效 率及量子效率以其相對值表示。使用460 nm附近之激發光 源照射螢光體41至48時，以螢光體42為基準，其他螢光體 之峰強度以其相對值表示。

BaSi202N2 : Eu係以如以下之方式製造。 使用B&3N2、SisN4、Si〇2及E U 2 〇 3做為原料。將此專原 96235.doc -63- 1307173 料使用與螢光體1同樣之製造方法，進行螢光體41至48 之氧氮化物系螢光體之製造。將該原料以所設定之莫耳 比進行製造。得到之氧氮化物系螢光體之理論組成為 BaO-X)EuxSi2〇2N2(0<X<l)。Ba之一部份被 Eu取代。表中

Eu之添加比係表示Eu之莫耳比。 若測定螢光體42之氧氮化物螢光體之〇及n之重量％，則 王塁中所含〇為Π.3重量％，N為10.6重量％。〇與N之重量 比，〇 : N=1 : 〇.94。螢光體4丨至48之燒成品，任何一項均 為結晶性粉體或粒體。粒徑大約為1至丨〇 。 測定螢光體42至48之氧氮化物系螢光體之激發光譜。圖 1〇為表示氧氮化物螢光體（BaSbO^2 : Eu)之規格化激發光 省之圖。如圖中所示，在250 nm至比480 nm更長波長區域 為止被強烈激發。 於Ex=400 nm激發螢光體41至48之氧氮化物螢光體之結 果如表7所示。螢光體42之氧氮化物系螢光體具有色調 χ=〇·1〇1，色調y=0.485之綠色領域之發光色。螢光體牦之 氧氮化物系螢光體具有色調χ=〇132，色調y=〇 521之綠色 領域之發光色。色度座標中，若將Eu之添加比增加，則色 調X向右方，色調y向上方位移。發光亮度在螢光體45時成 為最高，能量效率及量子效率在螢光體42時成為最高。其 中，螢光體4丨至45可提供能維持高發光亮度及高量子效 率，且具有期望之色調之氧氮化物系螢光體。 於Ex=460 nm激發榮光體41至48之氧氮化物榮光體之結 果如表8所示。由於Ex=46〇 nm為藍色系發光元件適宜使用 96235.doc -64- 1307173 之波長區，所以在該波長區進行激發。結果，螢光體42之 氧氮化物系螢光體具有最高峰強度。 又，螢光體41至48之氧氮化物系螢光體之溫度特性極為 良好。螢光體41至48之溫度特性在100 °C時為90%以上， 在200°C時為65%以上。測定上述氧氮化物系螢光體之X光 繞射像時，任一者均呈現尖銳之繞射峰，得到之螢光體顯 然均為具有規則性之結晶性化合物。其結晶構造為斜方 晶。 [添加 B之 BaSi2〇2N2 : Eu] 表9表示於BaSi202N2 : Ειι中添加B之實例（螢光體42之1 至10)。使用400 nm附近及460 nm之任一激發光源照射 時，以螢光體42之1為基準，其他螢光體之發光亮度、能 源效率及量子效率以其相對值表示。 表9 EX=400 nm EX=460 nm B之含量 發光峰 色調 色調 發光亮度 Υ(%) 能量 量子 發光能量 能量強度 中央粒徑 (PPm) (nm) X y 效率 效率 Q(%) (nm) (nm) Dm 例42之1 <10 494 0.087 0.450 100.0 100.0 100.0 494 100.0 10.74 例42之2 25 494 0.082 0.445 96,6 96.1 96.0 494 96.6 11.49 例42之3 52 494 0.080 0.440 100.3 99.4 99.5 494 98.5 11.12 例42之4 94 494 0.085 0.444 103.5 101.3 101.4 494 92.6 9.69 例42之5 180 494 0.078 0.437 96.9 95.8 95.8 494 97.2 11.07 例42之6 290 495 0.091 0.455 108.1 100.9 101.3 494 87.8 9.61 例42之7 340 494 0.078 0.436 92.0 91.5 91.4 494 96.9 10.07 例42之8 1700 495 0.117 0.488 103.8 90.4 91.3 494 70,8 9.16 例42之9 3300 497 0.147 0.521 54.7 39.5 40.5 493 20.5 7.46 例42之10 6400 507 0.173 0.541 15.1 10.5 10.9 495 1.8 7.25 -65·

96235.doc 1307173 §亥B a Si 2 Ο 2N2 : Eu係以如以下之方式製造。 使用Ba3N2、Si3N4、Si〇2、仙2〇3及η3Β03做為原料。將 此等原料以與螢光體1同樣之製造方法，進行螢光體42之】 至氧氮化物系螢光體之製造。將該原料以所設定之莫耳 比進行製造。得到之氧氮化物系螢光體之理論組成為

Ba0.98Eu〇.()2Si2_xBx〇2+xN2-x。從螢光體42之 1 至 10，可知若 B 之含量過多，則EX=400 nm時之發光亮度，EX=460 nm時 之峰強度降低。 [BaSi202N2 : Eu > Ln] 以下，對於為Eu與其他稀土類元素共賦活具體例之 BaShC^N2 : Eu，Ln加以說明。表10至2〇表示添加各種稀 土類元素及Eu做為賦活劑之BaSi2〇2N2之發光特性。各螢 光體 Ln^Ln6 ’ 係關於BaSi202N2 : Eu，Ln。其中，Ln 表 示從 Yb、Tm、Dy、Nd、Gd、Tb、γ、Sm、&、^及㈤且 成之群中選出任何一種。使用4〇〇 nm附近之激發光源照射 螢光體Lnl至Ln6時，以螢光體Lnl為基準，其他螢光體之 發光焭度、能源效率及量子效率以其相對值表示。使用 460 nm附近之激發光源照射螢光體Ln 1至時，以螢光體 Lnl為基準，其他螢光體之峰強度以其相對值表示。 96235.doc -66· 1307173 表ίο EX=400 nm EX=460 nm Ln之添 發光峰 色調 色調 發光 能量 量子 發光能量 能量強度 中央 加比 (nm) X y 亮度 效率 效率 (nm) (nm) 粒徑 y Υ(%) Q(%) Dm Ybl 0 494 0.090 0.455 100.0 100.0 100.0 495 100.0 8.0 Yb2 0.005 495 0.085 0.451 106.0 108.1 108.0 495 106.2 10.4 Yb3 0.01 494 0.079 0.446 102.8 105.3 105.1 495 107.5 11.5 Yb4 0.02 494 0.078 0.443 102.4 104.3 104.2 495 105.4 16.8 Yb5 0.04 494 0.077 0.445 91.6 91.6 91.7 495 99.7 18.1 Yb6 0.08 494 0.078 0.431 77.3 79.3 79.2 494 82.8 19.4 表11 EX=400 nm EX=460 nm Ln之添 發光峰 色調 色調 發光 能量 量子 發光能量 能量強度 中央 加比 (nm) X y 亮度 效率 效率 (nm) (nm) 粒徑 y Υ(%) Q(%) Dm Tml 0 494 0.090 0.456 100.0 100.0 100.0 495 100.0 8.0 Tm2 0.005 495 0.088 0.458 105.3 105.3 105.4 495 110.0 9.7 Tm3 0.01 495 0.079 0.449 102.5 102.5 104.4 495 112.2 11.1 Tm4 0.02 495 0.077 0.444 97.4 97.4 99.1 495 110.1 13.3 Tm5 0.04 494 0.078 0.437 85.4 85.4 86.7 494 96.1 13.6 Tm6 0.08 494 0.088 0.423 60.1 60.1 62.1 494 68.5 8.1 表12 EX=400 nm EX=460 nm Ln之添 發光峰 色調 色調 發光 能量 量子 發光能量 能量強度 中央 力匕 (nm) X y 亮度 效率 效率 (nm) (nm) 粒徑 y Υ(%) Q(%) Dm Dayl 0 494 0.090 0.456 100.0 100.0 100.0 495 100.0 8.0 Day2 0.005 494 0.087 0.451 104.9 106.5 106.4 495 105.6 10.4 Day3 0.01 494 0.082 0.444 105.5 108.2 108.0 495 107.5 11.5 Day4 0.02 494 0.078 0.440 95.3 97.9 97.7 495 102.7 16.8 Day5 0.04 494 0.078 0.440 96.5 98.2 98.2 495 104.6 18.1 Day6 0.08 494 0.081 0.430 85.0 88.5 88.4 494 91.8 19.4 -67- 96235.doc 1307173 表13 EX=400 rnn EX=460 nm Ln之添 發光峰 色調 色調 發光 能量 量子 發光能量 能量強度 中央 加比 (nm) X y 亮度 效率 效率 ㈣ ㈣ 粒徑 y Υ(%) Q(%) Dm Ndl 0 494 0.090 0.456 100.0 100.0 100.0 495 100.0 8.0 Nd2 0.005 494 0.084 0.446 101.3 103.6 103.6 495 103.9 9.1 Nd3 0.01 494 0.078 0.440 97.5 99.9 99.6 495 100.8 10.3 Nd4 0.02 494 0.074 0.442 102.8 104.7 104.6 495 112.1 11.2 Nd5 0.04 495 0.074 0.445 102.5 102.6 102.7 495 112.4 14.8 Nd6 0.08 494 0.076 0.435 86.0 87.7 87.6 494 98.1 18.6 表14 EX=400 nm EX=460 nm Ln之添 發光峰 色調 色調 發光亮度 能量 量子 發光能量 能量強度 中央 加比 (nm) X y Υ(%) 效率 效率 ㈣ (nm) 粒徑 y 0(%) Dm Gdl 0 494 0.090 0.456 100.0 100.0 100.0 495 100.0 8.0 Gd2 0.005 494 0.085 0.454 106.6 108.4 108.3 495 106.8 7.0 Gd3 0.01 494 0.077 0.444 105.1 108.6 108.2 495 107.5 9.2 Gd4 0.02 494 0.078 0.440 101.4 103.5 103.4 495 106.5 9.7 Gd5 0.04 494 0.081 0.441 92.3 92.6 92.7 495 100.6 11.8 Gd6 0.08 493 0.096 0.413 64.3 66.9 67.1 494 64.9 7.9 表15 EX=400 nm EX=460 nm Ln之添 發光峰 色調 色調 發光 能量 量子 發光能量 能量強度 中央 加比 (nm) X y 亮度 效率 效率 (nm) (nm) 粒徑 y Υ(%) Q(%) Dm Tdl 0 494 0.090 0.456 100.0 100.0 100.0 495 100.0 8.0 Td2 0.005 494 0.075 0.434 98.5 100.0 100.0 494 103.5 11.8 Td3 0.01 494 0.076 0.435 95.8 100.1 99.9 494 103.6 11.9 Td4 0.02 494 0.076 0.436 96.4 98.9 98.9 494 105.5 12.4 Td5 0.04 494 0.079 0.438 97.5 98.2 98.2 495 107.8 16.5 Td6 0.08 495 0.088 0.455 100.9 103.5 103.9 496 118.1 13.1 -68- 96235.doc 1307173 表16 EX=400 nm EX=460 nm Ln之添 發光峰 色調 色調 發光 能量 量子 發光能量 能量強度 中央 力σ比 ㈣ X y 亮度 效率 效率 (nm) ㈣ 粒徑 y Υ(%) Q(%) Dm Y1 0 494 0.090 0.456 100.0 100.0 100.0 495 100.0 8.0 Y2 0.005 495 0.077 0.453 94.7 103.4 102.8 496 123.9 11.8 Y3 0.01 495 0.078 0.452 99.8 105.5 105.2 495 120.0 10.5 Y4 0.02 494 0.080 0.444 87.2 95.0 94.7 495 112.0 10.5 Y5 0.04 494 0.083 0.434 70.0 78.4 78.3 495 93.2 8.8 Y6 0.08 494 0.083 0.440 100.2 104.8 104.7 494 106.6 11.2 表17 EX=400 nm EX=460 nm Ln之添 加比 y 發光峰 (nm) 色調 X 色調 y 發光亮度 Υ(%) 能量 效率 量子 效率 Q(%) 發光能量 (nm) 能量強度 ㈣ 中央 粒徑 Dm Sml 0 494 0.090 0.456 100.0 100.0 100.0 495 100.0 8.0 Sm2 0.005 494 0.077 0.437 91.6 99.1 98.6 495 100.8 9.2 Sm3 0.01 494 0.075 0.438 96.5 102.5 102.0 495 105.4 9.4 Sm4 0.02 494 0.075 0.442 102.6 106.0 105.7 495 11.6 12.6 Sm5 0.04 495 0.075 0.449 96.8 97.0 97.0 495 105.5 18.1 Sm6 0.08 494 0.077 0.440 78」 79.1 79·0 494 91.9 22.8 表18 EX=400 nm EX=460 nm Ln之添 力口比 y 發光峰 (nm) 色調 X 色調 y 發光亮度 Υ(%) 能量 效率 量子 效率 0(%) 發光能量 (nm) 能量強度 (nm) 中央 粒徑 Dm Erl 0 494 0.090 0.456 100.0 100.0 100‘0 495 100.0 8.0 Er2 0.005 494 0.074 0.440 115.9 116.9 116.9 495 118.9 11.6 Er3 0.01 495 0.078 0.447 111.5 114.2 113.9 495 118.1 12.8 Er4 0.02 494 0.077 0.434 96.0 99.6 99.4 495 107.2 14.9 Er5 0.04 494 0.081 0.425 90.3 93.8 93.8 494 98.1 14.3 Er6 0.08 494 0.081 0.419 87.9 97.2 96.7 495 98.1 12.8 -69- 96235.doc 1307173 表19 EX=400 nm EX=460 nm Ln之添 加比 y 發光峰 (nm) 色調 X 色調 y 發光亮度 Υ(%) 能量 效率 量子 效率 Q(%) 發光能量 (nm) 能量強度 (nm) 中央 粒徑 Dm Cel 0 494 0.090 0.456 100.0 100.0 100.0 495 100.0 8.0 Ce2 0.005 494 0.076 0.443 113.6 113.8 113.6 495 113.7 9.7 Ce3 0.01 494 0.077 0.440 97.2 101.3 101.0 495 111.6 10.6 Ce4 0.02 494 0.076 0.442 106.9 109.3 109.2 495 111.5 10.3 Ce5 0.04 494 0.078 0.442 99.0 99.9 99.9 495 110.5 15.0 Ce6 0.08 494 0.084 0.438 75.5 80.9 80.7 494 93.8 13.7 表20 EX=400 nm EX=460 nm Ln之添 加比 y 發光峰 (nm) 色調 X 色調 y 發光亮度 Υ(%) 能量 效率 量子 效率 0(%) 發光能量 (nm) 能量強度 (nm) 中央 粒徑 Dm Lul 0 494 0.090 0.456 100.0 100.0 100.0 495 100.0 8.0 Lu2 0.005 494 0.074 0.436 102.5 104.1 104.0 494 108.0 13.4 Lu3 0.01 494 0.075 0.436 97.9 102.6 102.3 494 106.6 13.5 Lu4 0.02 494 0.077 0.427 86.0 89.7 89.5 494 95.8 14.4 Lu5 0,04 493 0.079 0.421 83.5 86.9 86,8 494 90.3 14.0 Lu6 0.08 494 0.086 0.440 96.0 102.1 102.2 495 110.2 12.9 原料係使用從 Ba3N2、Si3N4、Si02、Eu203 及 Yb203、 T m 2 Ο 3、D y 2 Ο 3、N d 2 Ο 3、G d 2 Ο 3、T b 4 Ο 7、Y 2 〇 3、S m 2 Ο 3、 Er203、Ce02及Lu203組成之群中選出任何1種。將此等原 料以與螢光體1同樣之製造方法，進行螢光體Lnl至Ln6 之氧氮化物系螢光體之製造。將該原料以所設定之莫耳 比進行製造。得到之氧氮化物系螢光體之理論組成為 Ba(〇.〇8-y)Eu〇.〇2LnySi2〇2N2 0 從螢光體Lnl至Ln6，可知若Ln之添加比變大，則粒子 變大，同時發光亮度及峰強度提高。又，若Ln之添加比過 大，則發光亮度及峰強度降低。 -70- 96235.doc 1307173 <氧氮化物系螢光體之製造方法> (1)LxMy〇zN((2/3)X + (4/3)Y-(2/3)Z) : R之製造方法 [SrSi2〇2N2 : Eu] 以下’關於氧氮化物螢光體之製造方法之細節，以 SrSi2〇2N2 . Eu為例加以說明。再者，本件發明並不限定 於該製造方法。圖11為表示氧氮化物系螢光體之製造方法 之步驟圖。 首先’依照ax疋之添加比將s r之氣化物、S i之氮化物、 Si之軋化物及Eu之乳化物混合。預先準備Sr之氮化物、y 之氮化物、Si之氧化物及Eu之氧化物。此等原料可使用精 製者，然而亦可使用市售者。 首先，將Sr之氮化物粉碎（p〇。可使用Sr3N2做為Sr之氮化 物。其他，亦可使用醯亞胺化合物、醯胺化合物及氧化物 等化合物。又原料之Sr之化合物，亦可為含有B或Ga等者。 又，將Si之氮化物粉碎（ρ2)β以使用si3N4做為Si之氮化 物為較佳。其他，亦可使用單質體、氮化物化合物、醯亞 胺化合物及醯胺化合物等化合物。例如，si(NH2)2、 Mg〗Si、Ca2Si及SiC等。原料之si之純度，以3 N以上者為 較佳’亦可含有]8或(3&等。 又’將Si之氧化物Si〇2粉碎（P3)。以之氧化物以使用 Si〇2為較佳。此項可使用市售者（和光純藥製，&ι^〇η

Dioxide，99.9%，190_0907以。 再者’將Eu之氧化物粉碎（P4)。Eu之氧化物以使用 EU2〇2為較佳。其他，亦可使用氮化物、醯亞胺化合物及 96235.doc 1307173 醯胺化合物等。除氧化銪之外’以使用氮化銪為尤佳。此 係因為生成物中含有氧或氮之故。 繼而，將上述之原料Sr之氮化物8邮、si之氮化㈣眞、 Si之氧化物Si〇2& Eu之氧化物恥2〇2秤量並混合（p5广將上 述原料依照设定之添加比，秤取所設定之莫耳量。 繼而，將Sr之氮化物、Si之氮化物、Si之氧化物及^之 氧化物之混合物進行燒成（P6)。將該混合物投入坩堝，進 行燒成。藉由混合及燒成’可得到SrSi2〇2Nr Eu表示之 氧氮化物系螢光體（P7)。 此項燒成相關之氧氮化物系螢光體之反應式，如化i所示。 [化1] ) Sr3N2+ ) Si3N4+ Si02 + aEu2〇3 —Sr_ W〇2N2 + "f"N2 [CaSi202N2 ： Eu] 同樣地，CaShOzN2 : Eu可用如以下之方式製造。首 先，依照設定之添加比將Ca之氮化物、Si之氮化物、Si之 氧化物及Eu之氧化物混合。預先準備Ca之氮化物、Si之氮 化物、Si之氧化物及Eu之氧化物。此等原料可使用精製 者，然而亦可使用市售者。再者，藉此將製造Ca及Si之氮 化物部分加以說明。 首先’將為原料之Ca粉碎。原料Ca雖以使用單質體為較 佳’然而亦可使用醯亞胺化合物、醯胺化合物或CaO等化合 96235.doc -72- 1307173 合物。又原料Ca’亦可含有B或Ga#。原料G係在氯蒙氣 中，於手套式操作箱（glove box)内進行粉碎。藉 到之Ca平均粒徑以約〇.! μηι為較佳，然而並不限 定於此範圍。Ca之純度以2 Ν以上為較佳，然而並不以此 為限。 將原料之Ca於氮氣蒙氣中進行氮化。其反應式如化2所示。 [化2] 3Ca + N〗—Ca]N2 將Ca在氮氣蒙氣中，600至9〇〇艺下進行約5小時氮化， 可得到Ca之氮化物。Ca之氮化物以高純度者為較佳，然而 亦可使用市售者。 ’' 繼而，將Ca之氮化物粉碎。將（^之氮化物在氬蒙氣中， 或氮蒙氣中，於手套式操作箱（gl〇veb〇x)内進行粉碎。 又’將原料Si粉碎。原料Si雖以使用單質體為較佳，然 而亦可使用氮化物、醯亞胺化合物或醯胺化合物等。例 如，Si3N4、Si(NH2)2、Mg2Si、⑽认⑽等。原料&之純 度，以3 N以上者為較佳，亦可含有3或〇&等。以與原料以 同樣地，在氬蒙氣中，或氮蒙氣中，或於手套式操作箱 (gl〇Ve box)内進行粉碎。81化合物之平均粒徑以約〇1 至1 5 μτη為較佳。 將原料之以於氮氣蒙氣中進行氮化.其反應式如化3所 示0 [化3] 3 Si + 2N2 —S13N4 96235.doc -73· 1307173 將石夕Si在氮氣蒙氣中，800至1 200 〇C下進行約5小時氮 化，可得到氮化矽。本發明中使用之氮化矽以高純度者為 較佳，然而亦可使用市售者。 同樣地，將Si之氮化物粉碎。 為Si之氧化物之Si〇2，可使用市售者（和光純藥製，

Silicon Dioxide，99.9%，190-09072)。 將如以上方式進行精製或製造之原料，秤取所設定之莫 耳量。將秤取之原料混合。 繼而，將Ca之氮化物、Si之氮化物、Si之氧化物及如之 氧化物之混合物，於約150(rc燒成。將該混合物投入坩堝 中進行燒成。藉由混合及燒成’可得到CaSi2〇2N2 :如表 示之氧氮化物螢光體。 此項燒成相關之氧氮化物系螢光體之反應式，如化4所 >Jn 〇 [化4] (l/3)Ca3N2+(l/3)Si3N4+Si02+aEu203~^CaSi202N2 : Eu 但是，此組成為藉由添加比率推算之代表組成，在該比 率附近，具有能勝任實用之充分特性。又，藉由變更各原 料之添加比率，可變更為目標之螢光體之組成。 燒成可使用管狀爐、小型爐、高週波爐或金屬爐等。燒 成溫度並無特別限定，而以在12〇〇至17〇〇。(：之範圍進行燒 成為較佳，以1400至17001：之燒成溫度為更佳。螢光體11 之原料以使用氮化硼（BN)材質之坩堝或釜進行燒成為較 佳。除氮化硼材質之坩堝外’亦可使用礬土（Al2〇3)材質之 96235.doc -74- 1307173 掛塌。又’還原蒙氣可為氮蒙氣、氮-氫蒙氣、氨蒙氣或 氬氣等惰性氣體蒙氣等。 (2)LXMYQT〇zN((2/3)X + (4/3)Y + T-(2/3)Z) : R之製造方法 以下，關於LxMyQtOzNg2/3)^4/3)^-^)?): R表示之氧氮化 物發光體之製造方法，以 §Γχ8ίγΒτ〇ζΝ((2/3)Χ + (4/3)Υ+Τ-(2/3)Ζ-α ): Eu為例加以說明。

SrxSiYBT〇zN((2/3)x+(4/3)Y+T_(2/3)z_a ) : Eu之製造方法，與 上述之SrSuC^N2 : Eu幾乎相同，然而預先在如之氧化物 中將B之化合物ΗΘΟ3進行乾式混合者則不相同。 亦即，首先將Eu與B之混合物粉碎。粉碎後仙與]3之混 合物平均粒杻以約〇. 1 /^111至丨5 μιη為較佳。繼而，與上述

SrShC^N2 : Eu之製造步驟幾乎同樣地，將Sr之氮化物、以 之氮化物、Si之氧化物及含b之Eu氧化物混合。將該混合 物，進行燒成，得到為目標之氧氮化物系螢光體。 混合B之化合物之Eu之化合物，除氧化銪以外，亦可為 金屬銪或氮化销等。X，亦可使用如之醯亞胺化合物或酿 胺化合物。氧化銪雖以高純度者為較佳，然而亦可使用市 售者。雖將B之化合物以乾式混合，然而亦可為溼式混 合。其等之混合物由於為容易氧化者，以在沿蒙氣中，或 氮豕氣中於手套式操作箱（glove box)内進行混合為較 佳。 又 LxMyQt〇zN((2/3)x+(4/3)y+t("3)z): R中之Q除B以外， 亦可為U ' Na或κ等。此種情況，可將該等化合物代替B 之化合物而於Eu之化合物中混合。例如，u〇h .邮、 96235.doc -75- 1307173

Na2C03、K2C03、RbCl、CsCl、Mg(N03)2、CaCl2 . 6H20、SrCl2 · 6H20、BaCl2 . 2H20、Ti0S04 · H2〇、 Zr0(N03)2、HfCl4、Mn02、ReCl5、Cu(CH3COO)2 . H2〇、 AgN03、HAuC14 . 4H20、Zn(N03)2 . 6H20、Ge02 或 Sn(CH3COO)2 等。 <氮化物系螢光體> 氮化物螢光體以鹼土金屬氮化物螢光體為較佳，而以驗 土金屬氮化矽螢光體為更佳。鹼土金屬氮化矽螢光體，如 M2Si5N8 : Eu、MSi7N10 : Eu、MuSisOwNs : Eu 或

Mo.pShOojNw : Eu(M 為從 Sr、Ca、Ba、Mg 及 Zn 中選出至 少1種）等。該氮化物螢光體為提高發光亮度，以含B為較 佳。又該B(硼）之含量以1 ppm以上1〇〇〇〇 ppm以下為較 佳，藉由含有該範圍之硼，可更有效地使發光亮度提高。 氮化物系螢光體可用通式LM Ν . Ό .. 〜Α ΙχΜγΓΜ((2/3)χ + (4/3)γ) . R 或

LxMYOzN((2/3)x+(4/3)Y_(2/3)z) : R表示。其中，L表示從 Be、 Mg、Ca、Sr、Ba及Zn組成之群中選出至少丨種以上之第u 族元素。Μ為選自C、Si、Ge、如、Ti、成之群 中之至少!種以上第以族元素為選自Sc、YU。、

Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dv TT 、Ho、Er及Lu組成之君f中 之至少1種以上之稀土元夸。ν 仰工兀*京。X、Y及Z為o.txg， 1。而以 o.scxc；·^ 入叉3，1.51YS8，Θ£Ζ<1.5 為更 佳。再者本發明中，螢并體φ痛a 贫尤體中所含氧及氮之含量，可藉由 例如氧氮同時分析裝置（堀場制 (劳版作所（股）公司，EMGA-650 型）測定。 96235.doc 76* 1307173 該氮化物系螢光體含有之Μη或B以1 ppm以上10000 ppm 以下為較佳。該氮化物系螢光體中，對通式

LxMyN((2/3)X+(4/3)Y) . R 或 LxMy〇zN“2/3)x + (4/3)Y-(2/3)Z) : R 而 口 各有之Μπ或Β為1 ppm以上10000 ppm以下。添加於原 料之硼，可使用單體、硼化物、氮化硼、氧化硼或硼酸鹽 等。 L表示選自Be、Mg、Ca、Sr、Ba及Zn組成之群中之至少 1種以上之第II族元素。因此，（^或&可單獨使用，亦可為 Ca與Sr、Ca與Mg、Ca與Ba或Ca與Sr與Ba組合。具有該Ca 或Sr任一者之元素，亦可將（^與Sr之一部份用如、、 Ba或Zn取代。使用2種以上混合物時，可依照需要改變添 加比。其中，與只有Sr或只有Ca時相較，將^與^混合 時，峰波長向較長波長側位移^ &與Ca之莫耳比為7 : 3或 3 . 7時，與只有使用Ca或Sr時相較，峰波長 移。再者，一莫耳比為5:5時，位移至最： 側0 M為選自C、Si、Ge、Sn、Ti、Zr及Hf組成之群中之至 少1種以上之第IV族元素。因此，Si可單獨使用，亦可為c 與Si、Ge與Si、㈣以、㈣以或&與仰叫之组合^ 之一部份可被0、^^細取代。使用必須有 SA混合物時’可依照需要改變添加比。例如，可使用％ 重量及5重量％之Ge。 R為選自 Sc'Y、La、Ce'Pr、Nd'Sm、Eu、Gd、Tb、 口丫心^及㈣成之群中之至少傻以上之稀土元 96235.doc •77- 1307173 亦可為Ce與Eu、Pr與Eu或La與Eu等

賦活劑。Eu2+容易氧化，一 素。Eu可單獨使用 之組合。尤其，藉 系氮.化矽酸而言，使用Eu2+做為 一般係以3價之Eu2〇3之組成進行 市售。然而，市售之Eu2〇3中，〇之參與多，難以得到良好 之螢光體。因此，以使用將〇從Eu"3排除至系統外者為較 佳。例如，以使用有單質體或氮化銪為較佳。 添加硼之效果，可促進恥2+之擴散，及提高發光亮度、 能ϊ效率及量子效率之發光特性。又，增大粒徑，可促使 發光特性之提高。又，添加錳時亦相同。上述氮化物系螢 光體之組成中含有氧。 關於氮化物系螢光體’使用具體例加以說明。此等氮化 物系螢光體之激發光譜，參照圖面加以說明。圖12係表示 氮化物系螢光體（SrzSisNs : Eu)之規格化激發光譜之圖。 圖13為表示氮化物系螢光體（Ca2Si5N8 : Eu)之規格化激發 光請之圖。圖14為表示氮化物系螢光體（(ca，Sr)2Si5N8 : Eu)之規袼化激發光譜之圖。 [(Ca〇.97Eu〇.〇3)2Si5N8] 96235.doc 78· 1307173 現說明以（CaowEuu^siA8做為氮化物系螢光體之具體 例。表21表示以各種B含量做成之化之發 光特性。表21係以螢光體49之氮化物系螢光體為基準，將 發光7C度及置子效率以相對值表示。螢光體49至52中，如 濃度為0.03。Eu濃度係相對於Ca莫耳濃度之莫耳比。 表21

該（CaowEuo.o^SisN8係依照以下方式製造 首先’原料之Ca粉碎為W5㈣，在氮氣蒙氣中進行氮 化。然後，將Ca之氮化物粉碎為〇1·〗〇 μηι。將原料之& 秤取20 g ’並進行氮化。 在氮氣蒙氣中進行 10 μηι。將原料以秤 同樣地，將原料Si粉碎成1 _丨5私爪， 氮化。然後，將Si之氮化物粉碎為〇1_ 取20 g，並進行氮化。 繼而，將Eu之化合物如2〇3與6之化合物Hah進行溼式 混合。秤取20 giEu化合物恥2〇3及設定量之。形成 HsBO3之溶液後，混合於恥2〇3中，並乾燥。乾燥後，於 700°C至800°C，氧化之蒙氣中，進行約5小時燒成。藉 此，製造添加B之氧化銪。該燒成後，將仙與B之混合物 粉碎成 〇· 10 /ini。 96235.doc -79- 1307173 將Ca之氮化物、Si之氮化物及Eu與B之混合物在氮蒙氣 中混合。螢光體49至52中，將為原料之氮化鈣ca3N2 :氮 化石夕SislSU ‘氧化銪Ειΐ2〇3之各元素之混合比率（莫耳比）調 整為Ca . Si . Eu=1.94 : 5 : 〇·〇6。以此種混合比率之方 式’秤取CasNJ分子量U8.26)、SisN4(分子量140.31)及£11 與B之混合物，並進行混合。：B之添加量對最終組成之分 子量而言’為 10 ppm、200 ppm、500 ppm及 1000 ppm。 將上述化合物混合，進行燒成。燒成條件，為在氨蒙氣 中，將上述化合物投入坩堝，從室溫慢慢升溫，於約16〇(rc 進行約5小時燒成，並緩慢冷卻至室溫。一般而言，添加 之B即使燒成亦殘留於組成中’不過由於燒成可能使一部 份飛散，因此在最終生成物中，有時以比當初添加量少之 量殘存。 螢光體49至52之氮化物系螢光體之發光亮度及量子效 率，係將螢光體49當做1〇〇%，並以其相對於基準之值 表示。表21顯示，添加1〇〇〇〇 ppm以下之8時，尤其添 加1 ppm以上1000 ppm以下之8時，發光亮度及量子效率 亦呈現高值。 發光體49至52之平均粒徑為63至78 。又，勞光體的 至52含有氧omu重量％。螢光體的至52相關之氮化物 系螢光體’係使用氮化㈣質之㈣’在氨蒙氣中進行燒 成。營光體49至52相關之氮化物系螢光體，溫度特性極良 好例如螢光體5 1之氮化物系榮光體之溫度特性，在1〇〇<^ 時為97%，在細。c為鄕。又，f光體衫至52之氮化物系 96235.doc -80· 1307173 螢光體’藉由460 nm之激發光源激發時，於609 nm附近具 有峰波長。 [(Sr0.97Eu0.03)2Si5Ns] 現説明以（Sr〇.97Eu〇.〇3)2Si5N8做為氮化物系發光體之具體 例。表22表示以各種B含量製成之（Sr^Eii㈣3)2Si5N8之發 光特性。表22係以螢光體53之氮化物系螢光體為基準，將 發光壳度及量子效率以相對值表示。螢光體53至58中，Eu 濃度為0.03。Eu濃度為相對於Sr莫耳濃度之莫耳比。 表22 例 Β之添加量 (ppm) 色調 X 色調 y 發光亮度 量子效率 53 10 0.618 0.375 100 100 54 100 0.619 0.374 104 107 55 200 0.620 0.373 105 109 56 500 0.618 0.376 106 105 57 1000 0.620 0.373 97 102 58 5000 0.625 0.368 95 110 螢光體53至58係藉由與螢光體49至52幾乎相同之製造方 法進行。螢光體5 3至5 8係使用S r以代替螢光體4 9至5 2中使 用之Ca。螢光體49至52係於1600C進行燒成，然而螢光體 53至58係於1350°C進行燒成。 從表22顯示，添加10000 ppm以下之b時，尤其添加1〇 ppm 以上5000 ppm以下時’發光亮度及量子效率亦呈現高值。 螢光體53至58之平均粒徑為2.1至4.7 Mm。氧濃度為〇3至 1.1重量％。 繼而，關於改變燒成溫度之實例加以說明。 96235.doc 81 1307173 表23表示與螢光體52至58不同之溫度燒成之 (SrowEuo.o^SisNs之發光特性。螢光體52至58係於135〇<；c 進行燒成，然而螢光體59至63係於i60(TC進行燒成。表23 係以螢光體59之氮化物系螢光體為基準，將發光亮度及量 子效率以相對值表示。螢光體59至63中，Eu濃度為〇 〇3。 Eli濃度為相對於sr莫耳濃度之莫耳比。 表23

如表23所示，添加1000 PPm以下之B時，尤其添加10 ppm以上500 ppm以下時，發光亮度及量子效率亦呈現高 值。螢光體59至63之平均粒徑為32至39/xme <氮化物系螢光體之製造方法> 繼而，針對含有Β之氮化物系螢光體Ca2Si5N8: Eu之製 造方法加以說明’然而並不以本製造方法為限。 首先，將原料之Ca粉碎（P11p原料之Ca除單質體之 外，亦可使用醯亞胺化合物或醯胺化合物。 將原料之Ca於氮蒙氣中進行氮化（P12)。其反應式如化5 所示。 [化5] 3Ca + N2 —> Ca3N2 96235-doc 1307173 將Ca在氮氣蒙氣中’ 600至9〇〇°C下進行約5小時氮化， 可得到Ca之氮化物。繼而，將Ca之氮化物粉碎（pi3)。 另一方面’將原料之Si粉碎（pi4)。原料之si除單質體之 外，亦可使用氮化物、醯亞胺化合物或醯胺化合物等。例 如 ’ Si3N4、Si(NH2)24Mg2Si等。 將原料之si於氮氣蒙氣中進行氮化（P15)。其反應式如化 6所示。 [化6] 3Si + 2N2 S13N4 將矽si在氮氣蒙氣中，800至120(rc下進行約5小時氮 化，可得到氮化矽。同樣地，將Si之氮化物粉碎（pl 6)。 繼而’於Eu之化合物Eu2〇3中，將B之化合物H3B〇3混合 (P17)。Eu之化合物雖可使用氧化銪，但亦可使用金屬銪 或氮化銪等。此外，原料之銪亦可使用醯亞胺化合物或醯 胺化合物。將Eu之化合物Eu2〇3與B之化合物H3B〇3之混合 物’於氧化蒙氣中燒成（p 18) ^將Eu與b之混合物粉碎 (P19)。進行上述粉碎後’將Ca之氮化物、si之氮化物及 Eu與B之混合物混合（P20)。再者，亦可省略pi 7至p 19之步 驟’而於P20步驟中將Ca之氮化物、si之氮化物、Eu之化 合物Eu2〇3及B之化合物η3Β03混合。 將Ca之氮化物、Si之氮化物及eu與B之混合物於氨蒙氣 中進行燒成（P21)。精由燒成’可得到添加b之Ca2SisN8 : Eu表示之螢光體（P22) 〇該燒成形成之氮化物系螢光體之 反應式，如化7所示。 96235.doc •83- 1307173 [化7] ^ε63Ν2 +|8,3Ν4 + Μΐ5Εϋ2〇3 ^ai.98B^U〇.〇i5Si gN7 990〇0 Q226 但疋’藉由變更各原料之添加比率，可變更為目標之螢 光體之組成。 燒成溫度雖可在1200至200(TC之範圍進行燒成，然而以 1400至1800 C之燒成溫度為較佳。又，還原蒙氣可為含有 氮氣、氫氣、二氧化碳、一氧化碳或氨至少丨種以上之蒙 氣。但是，亦可在彼等以外之還原蒙氣下進行燒成。 藉由使用以上之製造方法，可得到為目的之氮化物系螢 光體。 <其他螢光體> 可將氧氮化物系螢光體與氮化物系螢光體組合，使用如 以下之螢光體做為螢光體丨丨。亦即，以從主要藉由等鑭 系或Μη等過渡金屬系元素賦活之鹼土金屬由素磷灰石螢 光體、鹼土金屬硼酸鹵素螢光體、鹼土金屬矽酸鹽、稀土 類氧1化物、驗土類硫化物、驗土類硫代鎵酸鹽 (thi〇gallate)、鹼土類氮化矽、鍺酸鹽或主要以以等鑭 系兀素賦活之稀土類鋁酸鹽、稀土類矽酸鹽、或主要以仙

等鑭系元相活之有機物及有機錯合物等中選出任何一種U 為較佳。具體而言’可使用以下之螢光體，然而並不以此 %為限。 96235.doc -84 - 1307173 主要藉由Eu等鑭系或Μη等過渡金屬系元素賦活之驗土 金屬鹵素磷灰石螢光體，如Μ5(Ρ〇4)3Χ : R(M為從Sr、 Ca、Ba、Mg及Zn中選出至少1種以上；X為從f、ci、Br 及I中選出至少1種以上；R為Eu、Μη或Eu與Μη中之任1種 以上）等。 主要藉由Eu等鑭系或Μη等過渡金屬系元素賦活之鹼土 金屬鹵素磷灰石螢光體，如Μ丨〇(P〇4)6X2 : R(M為選自Sr、 Ca、Ba、Mg及Zn中之至少1種以上；X為選自f、Cl、Br 及I中之至少1種以上；R係必須包含Eu之稀土元素）等。 鹼土金屬硼酸函素螢光體，如M2B509X : R(M為從Sr、 Ca、Ba、Mg及Zn中選出之至少1種以上；X為選自f、 a、Br及I中之至少1種以上；尺為EU、Μη或Eu與Μη中之 任1種以上）等。 驗土金屬I呂酸鹽螢光體，如SrAl204 : R、Sr4AlM〇25 : R、CaAl2〇4 : R、BaMg2Al16〇27 : R、BaMg2Al16012 : R或 BaMgAl10O17 : R(R為Eu、Μη或Eu與Μη中之任1種以上） 等。 稀土類氧硫化物螢光體’如La202S : Eu、Y2〇2S : Eu或 Gd202S : Eu等。 主要以Ce等鑭系元素賦活之稀土類鋁酸鹽，例如為以 Y3A150丨2 : Ce、（Y0.sGd0.2)3Al5O丨2 : Ce、Y3(Al0 8Ga0.2)5〇丨2 : Ce、（Y ’ Gd)3(Al，Ga)5012 : Ce、Tb3Al5〇12 : Ce 或

YsAhO〗2 : Ce ’ Pr之組成式表示之具有石榴石構造之YAG 系螢光體等。 96235.doc • 85 - 1307173 其他螢光體’如 ZnS : Ag、ZnS : Cu、ZnS : Μη、

Zn2Ge04 : Μη、MGa2S4 : Eu(M為從 Sr、Ca、Ba、Mg及 Zn 中選出之至少1種以上；x為從F、c卜Br及I中選出之至少 1種以上）等。又，亦可為 Msi7Ni。： Eu、Mi 8Si5〇〇 2乂 ： Eu 或 M0.9Si7〇0 丨 Νί0 : Eu(M 為選自 Sr、Ca、Ba、Mg 及 Zn 中之 至少1種以上）等。 上述螢光體亦可依照需要含有從Tb、Clj、Ag、Au、 O' Nd、Dy、Co、Ni及Ti等中選出1種以上以代替Eu或添 加於Eu。又，上述螢光體以外之螢光體，亦可使用具有同 樣性能及效果之螢光體。 此等螢光體除可使用藉由發光元件10之激發光，並在黃 色、紅色、綠色及藍色區域具有發光光譜之螢光體外，亦 可使用具有為其中間色之黃色、藍綠色或橙色等發光光譜 之螢光體。藉由將此等螢光體與氧氮化物系螢光體或氮化 物系螢光體組合，可製造具有各種發光色之發光裝置。 實施形態4 本貫施形態係使用在250 nm至420 nm具有主發光峰之發 光元件，以及使用2種以上實質上被發光元件之發光直接 激發之直接激發型螢光體（第一螢光體），及被該2種以上直 接激發型螢光體激發之間接激發型螢光體（第二螢光體）。 該2種以上直接激發型螢光體包括丨種以上具有結晶性之氧 氮化物系榮光體或氮化物系螢光體。間接激發型螢光體較 佳為使用YAG系螢光體其他方面與實施形態3相同。 具體而言，以使用為直接激發型螢光體之氧氮化物螢 96235.doc •86- 1307173 光體或氮化物螢光體，與從（bKMl^EUahJPO^QJMl表 示至少一種選自Mg、Ca、Ba、Sr及Zn組成之群中者，Q表 示至少一種選自F、C1、Br及I組成之群中者，a表示符合 0.000l£a；S0.5之數）、 (Mli-aEuahBsOsQCMl 表示至少一種選自 Mg、Ca、 Ba、Sr及Zn組成之群中者，Q表示至少一種選自F、 Cl、Br及I組成之群中者，a表示符合0 〇〇〇1Sa^〇 5之 數）、 IVOuEuaMgAhoChAM^表示從 Ca、Ba、Sr 及 Zn 組成 之群中選出至少1種，a表示符合0 0001 5之數）、 (Mli-aEuAAlwOWMl表示至少一種選自 Mg、Ca、Ba、 Sr及Zn組成之群中者，a表示符合〇.〇〇〇匕al〇 5之數）、 MSi.aEuaMgj.bMnbAlioO^MS表示從 Ca、Ba、Sr 及Zn 組 成之群中選出之至少1種，a表示符合〇〇〇〇19切5之數，b 表示符合0.0001^20.5之數）、及

Ml haEuaALOdMl 表示至少一種選自 Mg、Ca、Ba、Sr及 Zn組成之群中選出者’汪表示符合〇_〇〇〇i $之數）組成 之群中選出至少1種以上，且使用為間接激發型螢光體之 (cKRebxSmJdAh.yGayLOn : Ce(0gx<i ’ 〇$y<1，限制 條件為Re係選自Y、Gd及La組成之群中選出者）。 藉由將該組合之螢光體與在250至420 nm具有主發光峰之發 光元件組合，可構成高亮度且現色性高之白色發光元件。 實施形態5 如以上說明，實施形態1及2，由於任一項之複數個螢光 96235.doc •87- 1307173 變化至10 0 m A而§，約為i〇nm之程度（圖μ)。 與此相對地’例如Υ^ΑΙο.&ο. + Ου : Ce表示之YAG螢 光體（圖16)之激發光譜中峰波長約為448 nm，然而將以該 激發光4之峰波長448 nm之光激發時之發光強度當做1 〇〇 時’波長460 nm之光激發時之發光強度成為95。又，該 YAG系螢光體中，對448 nm至460 nm範圍内之波長之光而 言，發光強度約略呈線形變化。 另一方面，例如（Sro.wCao.wEuo.o^ShNs表示之氮化物 螢光體之激發光s普中峰波長約為4 5 〇 nm，然而將以該激發 光譜之峰波長450 nm之發光強度當做ι00時，波長46〇 nm 之發光強度成為95(圖17)。又’對448 nm至460 nm範圍内 之波長之光而言，該氮化物螢光體之發光強度亦呈約略線 形變化。 於疋’右選擇剛輸入電流後（例如，20 mA左右之低電流 時）發光峰波長為460 nm之元件做為發光元件，增加該發 光元件之輸入電流而輸入1 〇〇 mA之電流時，發光峰波長成 為約450 nm，然而在以波長460 nm之光激發之情況，及以 波長450 nm之光激發之情況，氮化物螢光體之激發效率及 YAG系螢光體之激發效率之比率無變化。 因此，將該發光元件之電流輸入量從20 mA增加至1〇〇 mA 時，相對於發光元件發光波長之變化，YAG系螢光體之發 光強度變化量與氮化物螢光體之發光強度變化量成為相 等。 藉此，即使由於發光元件之輸入電流量使發光峰波長改 96235.doc -89- 1307173 變之情況’ YAG系螢光體之發光強度與氮化物螢光體之發 光強度之比可保持一定，而不致造成色偏之發生。 再者’例如將發光元件之電流輸入量從20 mA增加至 1 〇〇 mA時，發光元件之發光強度變高，雖YAG系螢光體 之發光強度與氮化物螢光體之發光強度分別變高，然而 YAG系螢光體之發光強度與氮化物螢光體之發光強度之比 可保持一定。因此，發光裝置整體之發光強度雖變高，仍 不產生色偏。 例如，下述之實施例15及16，係選擇具有直接轉換型發 光中心之螢光體且在考量激發效率之激發波長依存性下構 成之發光裝置。實施例15及16，與在未考量激發效率之激 發波長依存性下構成之比較例5之發光裝置相較，電流密 度造成之色偏及現色性之變化小，為優良之光源。 以上雖係用2個螢光體加以說明，但3種或其以上之榮光 體道理亦相同。 若為以上方式，即使使用可調光之照明光源之情況，可 成為無色偏之照明，又，脈衝驅動時與連續發光時發光色 變化可變得較小。 實施形態6 係於實施形態1至5中，再考量各螢光體發光強度之溫度 依存性，設定組成及組成比，以防止對溫度變動產生之色 偏。亦即，本實施形態中，較佳將各螢光體以伴隨周圍溫 度變化而產生之發光強度變化成為彼此約略相等之方式設 疋各組成及組成比。此係為了防止由於使用環境溫度變化 96235.doc -90- 1307173 度上升造成之亮度降低比較大之Sr(3a2S4 : Eu或CaSf :

Eu。藉由此種差異，實施例丨之發光裝置與比較例6之發光 裝置相比，色偏及現色性之變化少，可做為優良之光源。 實施形態7 實施形態7之發光裝置為表面實裝型之發光裝置，其構 成要件與實施形態i相同（圖18)。發光元件1〇1可使用紫外 光激發之氮化物半導體發光元件。又，發光元件1〇1可使 用藍色光激發之氮化物半導體發光元件。此處，以紫外光 激發之發光元件101為例加以說明。發光元件1〇1使用具有 發光峰波長約370 nm2InGaN半導體之氮化物半導體發光 兀件做為發光層。更具體而言，LED元件構造係在藍寶石 基板上，具有為未摻雜氮化物半導體之η型GaN層，為形 成Si摻雜η型電極型導電層之GaN層，為未摻雜氮化物 半導體之η型GaN層，為氮化物半導體之11型八1(}心層，以 及構成發光層之InGaN層之單一量子井型構造。發光層上 依序將為Mg摻雜之p型包覆層之，及為Mg摻雜之 P型導電層之GaN層積層而構成（再者，藍寶石基板上為低 溫下形成GaN層之緩衝層；又，p型半導體成膜後在4〇〇。〇 以上進行退火）。藉由腐姓，在藍寶石基板上之氮化物半 導體同一面侧，使pn各導電層表面露出。在露出之η型導 電層上形成帶狀之η電極，不予以切除而將殘留ρ型導電層 幾乎全面地形成包含金屬薄膜之透光性ρ電極，再於透光 性Ρ電極上，使用濺射法形成與η電極平行之底座電極。 實施形態7之發光裝置之外殼1〇5係由科瓦（鐵錄銘）合金 96235.doc -92- 1307173 (Kovar)形成，包含形成凹部之中央部分及位於中央部分周 圍之#緣狀基礎部。基礎部中，以將凹部夾合之方式，將 科瓦合金製之引線電極102以氣密絕緣方式插入固定。再 者’於外殼105及引線電極102之表面形成Ni/Ag層。 在以上方式構成之外殼105之凹部内，藉由Ag_Sn合金將 上述LED片1〇1接著。藉由此種構成，可使發光裝置之構 成部分完全為無機物，即使LED片1〇1發出之光為紫外光 區域或可見光之短波長區域，亦可得到具有高信賴性之發 光裝置。 繼而，將接著之LED片1〇1之各引線電極1〇2分別藉*Ag 製電線104進行電連接。於是，將外殼凹部内之水分充分 地排除後，將中央部分以具有玻璃開口部1〇7之科瓦合金 製罩體106覆蓋，藉由縫合熔接，進行封止。 在玻璃開口部1〇7上形成含有例如添加8之以2以5仏：Eu 或（Yo.sGdo.AAlsO!2 : Ce等氮化物螢光體及γΑ(3系螢光體 之色變換層109。該色變換層1〇9係預先將包含氮化物發光 體之螢光體108加入包含蛾基纖維素9〇心與7馨土 1〇 之漿液中，塗布於透光性開口部1()7之背面（相對於凹部之 面）’藉由於220t進行30分鐘加熱硬化而形成。 以上方式構成之實施形態7之表面實裝型發光裝置，發 光7G件與螢光體之組合可與實施形態丨相同，具有與實施 形態1相同之作用效果。 再者，實施形態7之發光裝置t，螢光體1〇8之配置場所 可依照與發光元件10!之位置關係進行各種情況之配置。 96235.doc -93- 1307173 例如，可在被覆發光元件1〇1之模型材料中含有螢光體 108。又，發光元件1 〇 1與螢光體^ 亦可在間隙中配置， 或者亦可在發光元件101之上部將螢光體1〇8直接添置。 再者，實施形態7中，亦可將為有機材料之樹脂或為無 機材料之玻璃等種種塗覆材料（黏合劑）附著於螢光體1 〇8 上。亦可將本實施形態中以下說明之塗覆材料使用於實施 形態1。塗覆材料109亦具有做為黏合劑角色，將螢光體 1〇8固著於發光元件101及開口部1〇7等。使用有機物做為 塗覆材料(黏合劑)之情況，具體之材料而言，可適當地使 用環氧樹脂、丙烯酸樹脂切_脂等耐候性優良之透明 樹月曰。尤其，若使时_樹脂，職賴性優良且使營光體 108之分散性提高，故為較佳。 、又，若使用與開π部1G7之熱膨脹率近似之無機物做為 塗覆材料（黏合劑）109,可使螢光體⑽與上述開口部107密 故為較佳。具體之方法可使用沉降法、溶㈣法或喷 =等。例如’將f光體⑽與钱醇⑻(⑽㈣)及乙醇 :二’形成裂液，將該激液從喷嘴吐出後，於贿加熱3 二日守，使石夕燒醇變成桃，將勞光體固著於所需要之位 劑)i。9。了:著用：無機物之結著劑做為塗覆材料(黏合 紫:卜光二I:::㈣點玻璃，為微細粒子，且對 區域之光吸收少，為淨 中極為安定，故為b纟塗覆材料（黏合劑）1〇9 又’將粒徑大之榮光體附著於塗覆材料(黏合劑)1〇9 96235.doc -94- 1307173 時，以使用即使熔點高粒 、、㈣子亦為超微粉體之結著劑，例如 、或沉澱法得到之細粒度鹼土金屬 正碟酸赜：盔於/本 爲％酸瓜或 相混 合而使用 皿4為車乂佳。此等結著劑可單獨使用，亦可互 此處，對上述結著杳丨丨 冷 …m 塗布方法加以說明。結著劑為使 、、口效果充/刀提尚，以在載劑（vehicle)中進行渔式粉 2，製錢液狀，做為結著㈣液使料較b上述載劑 ，'、、於有機卿或脫離子水巾將少量黏結劑溶解得到之高黏 :溶液。例如，對於為有機溶媒之乙酸丁酷，添加為：結 劑之祕化纖維素lWt%，可得到有機系媒介物。在此種方 式得到之結著劑漿液中，添加螢光體u或⑽，製作塗布 液。塗布液中漿液之添加量，對塗布液中螢光體量而古， 漿液中之結著劑總量可為w wt%左右。為抑制光束料 率之降低，結著劑之添加量越少越好。 將上述塗布液塗布於上述開口部107之背面。然後，吹 送Μ風或熱風使其乾燥。最後在400。〇至700七之溫度下進 订烘烤，使上述載劑飛散。藉此，可將營光體層依靠結著 劑附著於所需要之位置。 實施形態8 實施形態8之發光裝置為加罩型之發光裝置，其之構成 要件與實施形態1相同（圖19)。發光元件1〇係使用例如於 365 nm之紫外光區域具有主要發光峰之發光元件。發光裝 置係於模型構件15之表面上，將包含使螢光體（未圖示）= 散之透光性樹脂之罩體16被覆而構成。 96235.doc -95- 1307173 在裝配？/線13a之上部，設置裝載發光元件〗〇之罩體， ^罩體4略中央部分之底面上，將發光元件W接著。發光 褎置雖可在罩體上部以被覆發光元件1〇之方式設置勞光體 11，然而亦可不特別設置。發光元件1〇之上部不設置螢光 體η ’以致不會直接受到從發光元件產生之熱影響。 罩體16使螢光體在透光性樹月旨中均句地分散。將含有該 螢光體之透光性樹脂成形為可與發光裝置1之模型構件i 5 之幵/狀敢合之形狀。又，亦可為在設計之型箱中將含有螢 光體之透光性樹脂注入後，將發光裝置押入該形箱内，再 成形之製造方法。罩體16之透光性樹脂之具體材料，可使 用環氧樹脂、&素樹月旨或石夕綱樹脂等溫度特性及耐候性優 良之透明樹脂，或矽石溶膠、玻璃或無機黏合劑等。除上 述之外，尚可使用三聚氰胺樹脂或酚樹脂等熱固性樹脂。 又’亦可使用聚乙婦、聚丙稀、聚氯乙稀或聚苯乙稀等熱 塑性树月曰，或苯乙烯_ 丁二烯共聚合體或片段化聚胺基甲 酸知等熱塑性橡膠。又，除螢光體外亦可含有擴散劑 '鈦 酉欠鋇、氧化鈦或氧化鋁等。亦可含有光安定劑或著色劑。 使用於罩體16之螢光體，可為Ca10(P〇4)6Cl2 : Eu、

BaSi2〇2N2 ·· Eu、（Y〇 8Gd〇 2)3Al5〇i2 : Ce 或⑼，

CahShNs : Eu等。使用於裝配引線13a之杯狀體内之螢光 體11 ’可使用Ca10(P〇4)6Cl2 : Eu等螢光體。不過，為了於 罩體16中使用螢光體’亦可使罩體16含有Cai〇(p〇4)6Cl2 : Eu等，而在裝配引線13a之杯狀體内只含塗覆元件12。 此種方式構成之發光裝置’從發光元件丨〇放出之光’將 ·%· 96235.doc 1307173 實施例1至1 6，係使用以下表25至表27所示之螢光體及 發光元件製作發光裝置。 表25 第一螢光體 第二螢光體 第三螢光體 發光元件 nm 實施例1 Cai〇(P04)6Cl2：Eu Lu3Al5〇i2：Ce Ca2Si5Ng：Eu 365 實施例2 Cai〇(P〇4)6Cl2:Eu Lu3Al5〇i2：Ce Sr2Si5Ns：Eu 365 實施例3 Ca10(PO4)6Cl2:Eu Lu3Al5〇i2：Ce (Sr, Ca)2Si5N8:Eu 365 實施例4 Ca10(PO4)6Cl2:Eu Lu3Al5〇i2：Ce Ca2Si5N„:Eu 400 實施例5 Ca10(P〇4)6Cl2：Eu Lu3Al5〇i2：Ce Sr2Si5Ng；Eu 400 實施例6 Cai〇(P〇4)6Cl2:Eu Lu3Al5〇i2：Ce (Sr, Ca)2Si5N8:Eu 400 實施例7 Cai〇(P〇4)eCl2：Eu SrAl2〇4：EU Ca2Si5Ns：Eu 365 實施例8 Ca2B5〇9Cl:Eu Y3(A1, Ga)50,2：Ce (Sr, Ca)2Si5N8:Eu 365 實施例9 Ca2B5〇9Cl:Eu Lu3Al5〇i2：Ce Ca2Si5N8：Eu 365 實施例10 BaMgAli〇〇n：Eu (Sr? Ca)Si2〇2N2：Eu Sr2Si5N8：Eu 365 表26 第一螢光體 第二螢光體 ⑴ 第二螢光體 ⑵ 第三螢光體 發光元 件nm 實施例11 Cai〇(P04)6Cl2:Eu BaSi2〇2N2:Eu (Y, Gd)3Al5〇i?:Ce (Sr, Ca)2Si5Ng：Eu 365 nm 實施例12 Cai〇(P〇4)6Cl2:Eu Sr4Ali4〇25:Eu Lu3Al5〇i2:Ce (Sr, Ca)2SisN8：Eu 400 nm 實施例13 Ca10(PO4)6Cl2:Eu BaSi2〇2N2：Eu (Sr, Ca)Si202N2:Eu (Sr, Ca)2Si5N8：Eu 365 nm 實施例14 Ca10(P〇4)6Cl2:Eu BaSi2〇2N2：Eu (Sr, Ca)Si202N2:Eu (Sr, Ca)2Si5N8:Eu 400 nm 再者，實施例1至14之發光裝置，係使用為第二螢光體 之兩種螢光體（表3中表示之第二螢光體（1)及（2))而構成。 表27 第一螢光體 第二螢光體 第三螢光體 發光元件 實施例15 Y3(A1, Ga)5〇i2：Ce Ca2Si5Ng：Eu 460 ran 實施例16 BaSi2〇2N2：Eu Y3(A1, Ga)5012:Ce (Sr, Ca)2Si5Ng：Eu 460 nm 又，製作表28所示之發光裝置做為比較例。 96235.doc -99- 1307173 表28 第一螢光體 第二螢光體 第三螢光體 發光元件 比較例1 Cai〇(P〇4)6Cl2:E BaMg2Ali6〇27：Eu, Μη Ca2Si5N8:Eu 365 nm 比較例2 Ca10(PO4)6Cl2:E BaMg2Ali6〇27：Eu, Μη Gd2〇2S:Eu 365 nm 比較例3 Cai〇(P〇4)6Cl2 :E SrAl2〇4：Eu Gd2〇2S:Eu 365 nm 比較例4 (Sr, Ca, Ba)5(P04)3Cl:Eu BaMg2Ali6〇27：Eu, Mn La2〇2S:Eu 400 nm 比較例5 • (Y, Gd)3Al5〇i2：Ce _ 460 nm 比較例6 Ca(P〇4)6Cl2:E SrGa2S4：Eu CaS:Eu 400 nm 如以上方式構成之實施例1至16，比較例1至6之驅動電 流密度、色度座標值及現色性之評價結果，如以下表6至7 所示。 表 29(1)-(2) 驅動電流密度A/cm2 色度座標值x/y 現色性Ra 實施例1 DC驅動2.0 0.348/0.349 84.2 DC驅動50.0 0.348/0.349 84.3 實施例2 DC驅動2.0 0.33/0.331 85.9 DC驅動50.0 0.33/0.33 86.1 實施例3 DC驅動2.0 0.329/0.34 87.1 DC驅動50.0 0.329/0.34 87.2 實施例4 DC驅動2.0 0.334/0.325 84.8 DC驅動50.0 0.334/0.324 84.9 脈衝驅動2.0 0.333/0.325 85.1 脈衝驅動50.0 0.336/0.327 84.6 實施例5 DC驅動2.0 0.337/0.321 85.6 DC驅動50.0 0.337/0.32 85.5 脈衝驅動2.0 0.337/0.321 85.9 脈衝驅動50.0 0.339/0.322 85.1 實施例6 DC驅動2.0 0.338/0.336 88.1 DC驅動50.0 0.338/0.336 88 脈衝驅動2.0 0.338/0.337 88.5 脈衝驅動50.0 0.34/0.338 87.6 96235.doc -100- 1307173 實施例7 DC驅動2.0 0.333/0.323 86.5 DC驅動50.0 0.328/0.315 85.1 實施例8 DC驅動2.0 0.348/0.337 90.1 DC驅動50.0 0.349/0.337 90.1 實施例9 DC驅動2.0 0.346/0.358 84.5 DC驅動50.0 0.345/0.357 84.8 實施例10 DC驅動2_0 0.305/0.318 88.1 DC驅動50.0 0.306/0.316 87.1 實施例11 DC驅動2.0 0.324/0.358 85.2 DC驅動50.0 0.323/0.356 85.4 實施例12 DC驅動2.0 0.349/0.359 94.4 DC驅動50.0 0.349/0.356 94 實施例13 DC驅動2.0 0.348/0.364 85.3 DC驅動50.0 0.349/0.363 85.2 實施例14 DC驅動2.0 0.330/0.358 82 DC驅動50.0 0.333/0.358 83.6 實施例15 DC驅動2.0 0.335/0.345 87.3 DC驅動50.0 0.333/0.343 89 實施例16 DC驅動2.0 0.334/0.340 92.7 DC驅動50.0 0.331/0.337 93.2 表30 驅動電流密度A/cm2 色度座標值x/y 現色性Ra 比較例1 DC驅動2.0 0.326/0.326 82.1 DC驅動50.0 0.326/0.25 57.1 脈衝驅動2.0 0.319/0.356 88.6 脈衝驅動50.0 0.316/0.335 85 比較例2 DC驅動2.0 0.343/0.333 40.5 DC驅動50.0 0.226/0.227 範圍外 脈衝驅動2.0 0.402/0.349 35.3 脈衝驅動50.0 0.349/0.341 42.5 比較例3 DC驅動2.0 0.333/0.339 77.4 DC驅動50.0 0.245/0.303 範圍外 脈衝驅動2.0 0.378/0.339 61.2 脈衝驅動50.0 0.321/0.321 71.7 96235.doc -101 - 1307173 表31 第一螢光體 第二螢光體(1) 第二螢光體(2) 第三螢光體(1) 第三螢光體(2) 發光元 #ώτπ 實施例17 Caic(P〇4)6Cl2:Eu LujAlsOoiCe (Sr，Ca)2SisN8:Eu 365 實施例18 CaicfPCWC^Eu Sr4Al14〇25：Eu Lu3Al5〇]2:Ce (Sr,Ca)2Si5NR:Eu 400 實施例19 Caio(P〇4)6Cl2:Eu BaSi2〇2N2:Eu (^Gd)vM5〇p：Ce (SiiC^Siji^Eu 460 實施例20 Li^AlfO^'Cc (S^Ca^SisNgiEu 400 實施细 Ca2B5〇9Q:Eu Y3(Al,Ga)5〇i2：Ce (Sr, Ca)2Si5N8:Eu 365 實施例22 Ca,〇(P〇4)^2:Eu Y3(Al,Ga)5〇12:Ce (Sr,Ca)2Si^R:Eu 400 實施例23 Ca2B5C^Cl:Eu Lu3Al5〇i2：Ce (Sr^^SijNgEu 400 fc»J7 (YGdV^Ce 460 fcbfe例 8 (Sr, Ca, Ba)s(P〇4)3a：Eu BaM&Ali6〇27：Eu, Mn La2〇2S:Eu 400 實施例24 BaSi202N2:Eu WAiG^Ce (Sr,Ca)2Si5N8:Eu 450 實施例25 (Si;Ca,Ba)2Si〇4：Eu Lu3Al5〇n:Ce (a^sisisfeEu 450 實施例26 Sr4Al4〇25：Eu Lu3Al5〇i2：Ce (Si;Ca)2Si5N8£u 450 實施你J27 Sr4Al14〇25：Eu Y3(MGa)A2:Ce (Si;Ca)2Si5N8£u 450 實施i^J28 &|A1m〇25：Eu Y^GaiA^Ce (XGd)3AlA2：Ce (S^Ca^isNgiEu 450 罐歹丨J9 fYGd),Als〇,2«e 460 比較例10 SiGa2S4:Eu QS:Eu 450 tbfe例 11 StGa2S4:Eu 8ΐ4Αΐΐ4〇25^Εϋ • CaS:Eu Sr2Si5N8£u 450 -103 - 96235.doc 1307173 表32 •驅動電流密度 (A/cm2) 周圍溫度25°C 周圍溫度75°C 周圍溫^ E125°C 25。〇 125。。 ^(/Av 現色性Ra 色座 現色性Ra 現色性Ra 實施例17 脈衝·^^/6.0 0312/0323 86.0 0.313/0325 86.7 0.317/0326 882 *K)005M)(XB 實施例18 脈衝《6*46.0 029&Ό.313 95.0 0295/0310 94.9 0298/0.277 88.5 ±0.00/-0.036 實施例19 0331 筋6 812 0.328/D341 80.7 0333/0.350 800 -+0.002/-0.006 實施_ wkmmt/j6.o 033S/0333 90.7 0336^330 88.3 0.331/0328 87.0 -0.007/-0.005 實施細 脈衝 0346^0.336 89.5 0359Λ).345 90.0 0.336Ό.334 92.7 -0.01A0.002 壤動電流密度 (Α/ατή 周圍溫度o°c 周圍溫度70°C 周圍Άί U40°C 0。〇 MOt Δχ/Ay 現色性Ra 現色性Ra 現色性Ra 實施例22 脈衝驅動10.0 0.3酿288 80.0 0305/0290 83.1 0308/0290 85.6 -Η).008/·^.002 實施例23 脈衝麟10.0 0.292/0.299 86.8 0.301/D.304 88.6 0.313/0313 91.9 -K).〇21/-H).〇14 蝴列7 脈衝_10.0 0280/0.295 77.3 0275/0.288 80.4 0.286/0293 68.2 -K).006/-0.002 fctfe例8 脈衝驅動10.0 0.289/0326 68.0 0.361/0.450 56.3 0.419/0.351 34.1 Ή).13_.025 驅動電流密度 (Α/αη2) 色座標地 現色性Ra 實施例24 DC㈣20.0 0346/0.366 93.8 實施例25 DC.鶴20.0 0.34Q/0.330 95.2 實施例26 DC.贿20_0 0359/0349 97.0 實施_ DC|S*!)20.0 0.346/0.363 90.7 實施例28 DC,11*^20.0 0.342/0.297 90.5 DC^20.0 0346/0354 78.9 比較例10 O〇mi2〇.〇 034(M)348 65.8 tbft例 11 DC驅動20.0 0330/0.330 78.8 從表32顯然可知，實施例17至28之發光裝置與比較例7 至11之發光裝置相較，現色性較優良。又，即使周圍溫度 變高仍可維持高現色性，再者溫度變化造成之色偏以及因 驅動電流造成之色偏均小而現色性高，兼具優良之溫度特 性及抑制因驅動電流密度之變更造成之色偏之優點。 以下，詳細說明本發明發光裝置之實施例29至35。圖1 -104- 96235.doc 1307173 為表示實施例29至35及比較例之砲彈型發光裝置之圖。 〈實施例29> 實施例29為本發明之發光裝置。圖22係顯示實施例29之 發光裝置之發光光譜之圖。 實施例29之發光裝置係使用放出主發光峰位於365 nm附 近之光之半導體發光元件1〇。螢光體11係使用

Ca10(PO4)6Cl2 : Eu、BaSi202N2 : Eu、（Y0.8Gd0.2)3Al5O12 : Ce及（Sr ，Ca)2Si5N8 ·· Eu等。此等螢光體中除 (Y0.8Gd0.2)3Al5O12 : Ce 外，Ca10(PO4)6Cl2 : Eu 、 BaSi2〇2N2 : Eu及（Sr，Ca)2Si5N8 : Eu均為藉由半導體發光 元件10放出之紫外光直接激發之螢光體。與其相對地， (Y〇.8Gd〇.2)3 AI5O12 : Ce在365 nm附近之紫外光只得到最大 激發波長之5%不到程度之發光效率，入射光之大部分均 被反射。 以從半導體元件1〇放出之紫外光照射Ca1G(p〇4)6Cl2 : Eu、BaSi202N2 : Eu 及（Sr，Ca)2Si5N8 : Eu之螢光體 11使其 激發。Ca]0(PO4)6Cl2 : Eu發出藍色光，BaSi202N2 : Eu發 出綠色光，（Sr，Ca)2Si5Ns : Eu發出紅色光。又，藉由 Ca10(PO4)6Cl2 : Eu發出之藍色光，（γ0 8Gd0.2)3Al5O12 : Ce 發出黃綠色之光。但是，BaSi202N2 : Eu及（Sr， CahSisNs : Eu不只藉由半導體發光元件1〇放出之紫外光激 發，亦藉由Ca10(P〇4)6Cl2 : Eu放出之藍色光之一部份激 發。藉此’將4種螢光體11放出之可見光混合，放出白色 光。其中，從半導體元件10放出之紫外光，由於視覺難以 96235.doc -105- 1307173 辨認，不至於影響發光色…即使在由於驅動造成電流 密度增減而產生半導體#光元件10之激發《色調偏差之情 況，由於並非可見光，不至於影響從發光裝置放出之^ 感。又，實施例29之發光裝置呈現高現色性。尤其，呈現 紅色成分之特殊現色評價數（R9)高，可提供具有富於現色 性之發光色之發光裝置。 表33表示實施例29之發光裝置之發光特性。 表33 色調 色溫度 平均 評七 現色 1數 X Y Tcp(K) Ra 0.324 0.360 5850 85.4 現色性 R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8 R9 R10 R11 R17 R13 R14 R15 93.6 92.4 78.5 79.7 93.1 90.8 80.4 74.6 50.4 80.2 84.5 84.2 95.3 87.1 84.2 再者，藉由改變此4種螢光體11之添加比，可提供具有 期望之色調之發光裝置。 <實施例30> 實施例30為本發明之發光裝置。圖23為表示實施例30之 發光裝置具有之發光光譜之圖。 實施例30之發光裝置係使用放出主發光峰位於4〇〇 nm附 近之光之半導體發光元件10。螢光體11係使用 Cai〇(P〇4)6Cl2 . Eu、Sr4Al!4〇25 : Eu、LU3AI5O12 . Ce 及 (Sr，Ca)2Si5N8 : Eu等。此等螢光體中除 Lu3A15012 : Ce 外，Cai〇(P〇4)6Cl2 : Eu、Sr4Al14〇25 : Eu 及（Sr， Ca)2Si5N8 : Eu均為藉由半導體發光元件10放出之紫外光直 96235.doc •106- 1307173 接激發之螢光體。 以從半導體元件10放出之紫外光照射Ca1Q(P〇4)6Cl2 : Eu、Sr4Al14〇25 : Eu 及（Sr，Ca)2Si5N8 : Eu 之螢光體 11 使其 激發。Cai〇(P〇4)6Cl2 : Ευ發出藍色光，Sr4Al14〇25 : Eu發 出藍綠色光’（Sr ’ Ca)2Si5Ns : Eu發出紅色光。又，藉由 Ca10(P〇4)6ci2 : Eu發出之藍色光，Lu3A15012 : Ce發出黃綠 色之光。但是，（Sr，CahSisNs : Eu不只藉由半導體發光 元件10放出之紫外光激發，亦藉由Ca10(PO4)6Cl2 : EU放出 之藍色光之一部份激發。藉此，將4種螢光體11放出之可 見光混合’放出白色光。又，實施例3 0之發光裝置呈現高 現色性。尤其，呈現紅色成分之特殊現色評價數（R9)高， 可提供具有富於現色牲之發光色之發光裝置。 表34表示實施例30之發光裝置之發光特性。 表34 色調 色溫度 平均 評$ 現色 1數 X Y ΤΓρίΚ) Ra 0.351 0.357 4785 94.0 現色性 R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8 R9 RIO R11 R12 R13 R14 R15 98.7 96.0 94.2 91.8 96.3 94.6 90.7 89.9 84.1 93.1 94.0 85.2 97.4 97.5 95.6 再者，藉由改變此4種螢光體11之添加比，可提供具有 期望之色調之發光裝置。 <實施例31> 實施例3 1為本發明之發光裝置。圖24為表示實施例3 1之 發光裝置具有之發光光譜之圖。 96235.doc -107- 1307173 貫把例3 1之發光裝置係使用放出主發光峰位於400 附 近之光之半導體發光元件1〇。螢光體u係使用 CaI0(P〇4)6Cl2 ： Eu ^ BaSi202N2 ： Eu ^ (Υ0.8〇ά0.2)3Α15Ο12 ： Ce及（Sr，Ca)2SisN8 : Eu等。此等螢光體中除 (Y〇.8Gd〇.2)3Al5012 : Ce 外，Ca 丨 0(p〇4；)6Cl2 : ElI、

BaSuChN2 . Eu及（Sr ’ CahSisNg : Eu均為藉由半導體發光 元件10放出之紫外光直接激發之螢光體。與其相對地， (Y0.8Gd〇.2)3Al5012: Ce幾乎不被400 nm附近之光激發，入 射光之大部分均被反射。 以從半導體元件10放出之紫外光至可見光之短波長區域 之光照射 Ca10(PO4)6Cl2 : Eu、BaSi2〇2N2 : Eu 及（Sr， Ca)2Si5N8 : Eu之螢光體1丨使其激發。Caic(P〇4)6Cl2 :以發 出藍色光 ’ BaSi2〇2N2 : Eu發出綠色光，（sr，Ca)2Si5N8 : Eu發出紅色光。又，藉由cupa^ci2 : Eu發出之藍色 光，（Y〇.8Gd〇.2)3Al5〇i2 : Ce發出黃綠色之光。但是， BaShC^N2 : Eu及（Sr ’ Ca)2Si5Ns : Eu不只藉由半導體發光 元件ίο放出之紫外光激發’亦藉由Cai0(P〇4)6Cl2: Eu放出 之藍色光之一部份激發。藉此，將4種螢光體丨丨放出之可 見光混合，放出白色光。其中，從半導體元件1〇放出之紫 外光至可見光之短波長區域之光，由於視覺難以辨認，幾 乎不至於影響發光色。又，即使在由於驅動造成電流密度 增減而產生半導體發光元件10之激發光色調偏差之情況， 由於並非可見光’不至於影響從發光裝置放出之色感。 又’實施例3 1之發光裝置呈現高現色性。尤其，呈現紅色 96235.doc -108- 1307173 成分之特殊現色評價數（R9)高，可提供具有富於現色性之 發光色之發光裝置。 表35表示實施例3 1之發光裝置之發光特性。 表35 色調 色溫度 平均 評a 現色 Ϊ數 X Y Tcp(K) Ra 0.342 0.365 5172 84.0 現色性 R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8 R9 R10 R11 R12 R13 R14 R15 90.2 84.3 74.3 86.3 87.9 76.3 83.9 89.0 92.1 57.4 85.0 65.4 87.0 84.7 93.7 再者，藉由改變此4種螢光體11之添加比，可提供具有 期望之色調之發光裝置。 <實施例32> 實施例32為本發明之發光裝置。圖25為表示實施例32之 發光裝置具有之發光光譜之圖。 貫施例3 2之發光裝置係使用放出主發光峰位於4〇〇 nm附 近之光之半導體發光元件10。螢光體1丨係使用

Cai〇(P〇4)6Cl2 : Eu、BaSi2〇2N2 : Eu、（Sr，Ca)Si2〇2N2 :

Eu及（Sr，CahSisNg : Eu等。此等螢光體均為藉由半導體 發光元件10放出之紫外光直接激發之螢光體。 以從半導體元件10放出之紫外光至可見光之短波長區域 之光照射 Cai〇(P〇4)6Cl2 : Eu、BaSi2〇2N2 : Eu、（Sr， Ca)Si2〇2N2 · Eu及（Sr ’ Ca)2Si5Ng : Eu之營光體 11 使其激 發。Ca10(P〇4)6Cl2 : Eu發出藍色光，BaSi2〇2N2 : Eu發出 綠色光，（Sr，Ca)Si202N2 : Eu發出橙色光，（Sr， 96235.doc -109- 1307173

Ca)2Si5N8 : Eu發出紅色光。但是，BaSi2〇2N2 : Eu、⑼， Ca)Si2〇2N2 : Eu及（Sr，CahSisNs : Eu 不只藉由半導體發 光元件ίο放出之紫外光激發，亦藉由Cai〇(p〇4)6Cl2: Eu放 出之藍色光之一部份激發。藉此’將4種螢光體1丨放出之 可見光混合，放出白色光。由於四種螢光體丨丨均藉由半導 體元件ίο而來之光激發，具有高發光效率。又，實施例32 之發光裝置呈現咼現色性。尤其，呈現紅色成分之特殊現 色評價數（R9)高，可提供具有富於現色性之發光色之發光 裝置。 表36表示實施例32之發光裝置之發光特性。 表36 色調 色溫度 平均 評必 現色 r數 X Y Tcp(K) Ra 0,346 0.368 5009 84.3 } 見色性 R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8 R9 R10 R11 R12 RH R14 R15 97.9 87.8 74.8 81.9 94.1 82.0 78.7 773 65.8 69.2 85.9 75.1 94.2 85.5 91.1 再者’藉由改變此4種螢光體11之添加比，可提供具有 期望之色調之發光裝置。 <實施例33> 實施例33為本發明之發光裝置。圖26為表示實施例33之 發光裝置具有之發光光譜之圖。 實施例3 3之發光裝置係使用放出主發光峰位於46〇 nm附 近之光之半導體發光元件10。螢光體11係使用BaSi2〇2N2 : Eu、（Y0 8Gd0.2)3Al5O12 : Ce及（Sr，Ca)2Si5N8 : Eu等。此等螢 96235.doc -110- 1307173 - 光體均為藉由半導體發光元件10放出之紫外光直接激發之 ； 螢光體。 以從半導體元件10放出之藍色光照射BaSi2〇2N2 : Eu、 (Y〇.8Gd0,2)3Al5〇丨2: Ce 及（Sr，Ca)2Si5N8: Eu 之螢光體 11 使 其激發。BaSi2〇2N2 : Eu發出綠色光，（γ〇 8Gd0.2)3Al5O12 : 以發出黃綠色光，（Sr ’ Ca)2SisNs : Eu發出紅色光。藉 此，將從半導體發光元件1〇及3種螢光體II放出之可見光 混合，放出白色光。由於3種螢光體丨丨均藉由半導體元件 10而來之光激發，具有高發光效率。又，實施例Μ之發光 裝置呈現高現色性。尤其，呈現紅色成分之特殊現色評價 數（R9)高’可提供具有富於現色性之發光色之發光裝置。 表37表示實施例33之發光裝置之發光特性。 表37 色調 色溫度 平均 評ή 現色 1數 X Y Tcp(K) Ra 0.334 0.340 5400 92.7 ^ 現色性 R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8 R9 R10 R11 R12 P 14 D 1《 96.6 94.8 90.5 93.8 95.7 91.6 89.8 89.0 83.0 88.7 96.4 81.0 96.8 94.4 93.4 再者，藉由改變該3種螢光體11之添加比，可提供具有 期望之色調之發光裝置。 <實施例34> 實施例34為本發明之發光裝置。 實施例34之發光裝置係使用放出主發光峰位於4〇〇 口也附 近之光之半導體發光元件1〇。螢光體丨丨係使用（Sr， 96235.doc •111· 1307173

Ca)Si2〇2N2 : Eu及（Sr ’ Ca)2Si5N8 : Eu。此等螢光體均為 藉由半導體發光元件10放出之紫外光至可見光之短波長區 域之光直接激發之螢光體。 以從半導體元件1〇放出之紫外光至可見光之短波長區域 之光照射（Sr ’ Ca)Si2〇2N2 : Eu及（Sr，Ca)2Si5Ns : Eu之榮 光體11使其激發。（Sr，Ca)Si202N2 : Eu發出黃色光， (Sr ’ Ca)2Si5Ns : Eu發出紅色光。將2種螢光體11放出之可 見光混合，放出期望之光。其中，從半導體元件1〇放出之 紫外光至可見光短波長區域之光，由於視覺難以辨認，幾 乎不至於影響發光色。又，即使在由於驅動造成電流密度 增減而產生半導體發光元件1 〇之激發光色調偏差之情況， 由於視覺難以辨認’不至於影響從發光裝置放出之色感。 又，實施例34之發光裝置呈現色度（χ，y) = (〇.582， 0.426)。其呈現交通信號機之黃色。先前，做為黃色信號 用途之LED係使用AlInGaP。然而，AlInGaP之LED會因周 圍溫度強烈地產生色偏。與此相對地，實施例34之發光裝 置不會發生因周圍溫度造成之色偏。 〈實施例35> 實施例35為本發明之發光裝置。 實施例35之發光裝置係使用放出主發光峰位於365 nm附 近之光之半導體發光元件10。螢光體U係使用 BaShOA2 : Eu及Ca2Si5N8 : Eu。此等螢光體均為藉由半 導體發光元件10放出之紫外光直接激發之螢光體。 以從半導體元件丨〇放出之紫外光至可見光之短波長區域 96235.doc -112· 1307173 之光照射BaSi2〇2N2 : Eu及Ca2Si5N8 : Eu之螢光體11使其激 發。BaS^C^N2 : Eu發出綠色光，Ca2Si5N8 : Eu發出橙色 光。將從2種螢光體11放出之可見光混合，放出期望之 光。貫施例35之發光裝置呈現色度（X，y)=(〇.4〇5， 0.404)。實施例35之發光裝置可被使用做為裝飾用顯示。 <比較例12> 比較例12為相關之發光裝置。圖27為表示比較例12之發 光裝置具有之發光光譜之圖。 比較例12之發光裝置係使用放出主發光峰位於365 nm附 近之光之半導體發光元件10。螢光體11係使用 Ca10(PO4)6Cl2 ： Eu 及（Y08Gd02)3Al5O12 ： Ce 。

Ca10(P〇4)6Cl2 : Eu為藉由半導體發光元件ι〇放出之紫外光 直接激發之螢光體。與其相對地，（Y() sGdwhAhOu : Ce 只得到在365 nm附近之紫外光ι〇%不到程度之激發，入射 光之大部分均被反射出去。 以從半導體元件1〇放出之紫外光，照射Cai(>(p〇4)6 ci2 : Eu之螢光體11使其激發。Cai〇(P〇4)6Cl2 : Eu發出藍色光， 藉由該藍色光’（Y0.8Gd0.2)3Al5O丨2 : Ce發出黃綠色之光。 藉由365 nm之紫外線將螢光體^激發時，Cai0(p〇4)6 ci2 : Eu之色度（X ’ y) = (〇.l38，0.059)，藉由從 Ca丨0(PO4)6 Cl2 : Eu而來之光激發，（γ〇 8Gd0 2)3Al5 012 : Ce之色度（x， y)=(0.456 ’ 0.527)。藉此，將從2種螢光體丨丨放出之可見光 混合，可放出白色光。該比較例12之發光裝置中，只有色 度座標之藍色與黃色連結直線上之發光色可再現，無法提 96235.doc -113· 1307173 圖6係表示yag系螢光體之規格化激發光譜之圖。 I 圖7係表示藉由具有藍色發光元件及1種γΑ(3系螢光體之 發光裝置可獲得之色調範圍之CIE色度圖。 圖8係表示氧氮化物系螢光體（SrSi2〇2N2 : Eu)之規格化 激發光譜之圖。 圖9係表示氧氮化物系螢光體（CaSi2〇2N2 : Eu)之規格化 激發光譜之圖。 圖10係表示氧氮化物系螢光體（BaSi2〇2N2 : Eu)之規格化 激發光譜之圖。 圖11係表示氧氮化物系螢光體之製造方法之步驟圖。 圖係表示氮化物系螢光體（Sr2Si5N8 : EU)之規格化激 發光譜之圖。 圖13係表示氮化物系螢光體（Ca2Si5N8 : Eu)之規格化激 發光譜之圖。 圖14係表示氮化物系螢光體（(Ca，sr)2Si5N8 : eu)之規格 化激發光譜之圖。 圖15係表示改變半導體發光元件中之輸入電流時發光光 譜之變動圖。 圖16係表示YAG系螢光體之激發光譜之圖。 圖17係表示氮化物螢光體之激發光譜之圖。 圖18Λ係表示實施形態7之發光裝置之平面圖。 圖18B係表示實施形態7之發光裝置之斷面圖。 圖19係表示實施形態8之發光裝置之圖。 圖20係表示實施例1至3之發光裝置之發光光譜之圖。 96235.doc -115- 1307173 圖2〗係表示實施例11至13之發光裝置之發光光譜之圖 圖22係表示具有實施例29之發光裝置之發光光譜之圖 圖II係表示具有實施例30之發光裝置之發光光譜之圖 圖24係表示具有實施例3 ：[之發光裝置之發光光譜之圖 圖25係表示具有實施例32之發光裝置之發光光譜之圖 圖26係表示具有實施例33之發光裝置之發光光譜之圖 圖27係表示具有比較例12之發光裝置之發光光譜之圖 【主要元件符號說明】 1 基板 2 半導體層 3 電極 4 凸出部 10 發光元件 11 螢光體 12 塗覆構件 13 引線框 13a 裝配引線 13b 内引線 14 電線 15 模型構件 101 發光元件 102 引線電極 103 絕緣封止材料 104 電線 96235.doc -116- 1307173

105 外殼 106 引線 107 開口部 108 螢光體 109 塗覆構件 201 基板 202 基底層 203 η型層 203a 露出面 204 活性層 205 ρ側載體封閉層 206 第一 ρ型層 207 電流擴散層 208 ρ側導電層 209 發光部 210 ρ側電極 210a 電極分支 210b Ρ側衰減電極 211a η側電極 211b η側衰減電極 96235.doc -117-

Claims (1)

13 07 y 了 δ128272號專利申請案 t文申請專利範圍替換本(97年9 jTj II, 十、申請專利範圍：竹年7月0珥修(更)正本| 1 · 一種發光裝置，其特徵為：其係使用至少2種以上藉由 來自在250 nm至420 nm具有主發光峯之激發光源之光實 質上直接激發之螢光體’使其發光，並將該2種以上螢 光體之光混合以獲得各種發光色者， (a) 該2種以上螢光體至少包含： (1)具有結晶性之氧氮化物螢光體，以 X γ〇ζΝ((2/3)χ+(4/3)γ·(2/3)ζ) . R 或 LxMyQt〇zN((2/3)X+(4/3)Y+T-(2/3)Z): R(〇.5<X<1.5，1.5<Υ<2.5，0<Τ<0.5，1.5<Ζ<2·5)表 示’ L為至少1種以上選自Be、Mg、Ca、Sr、Ba及 Zn所組成之群中之第〗〗族元素，μ為至少i種以上 選自C、Si、Ge、Sn、Ti、Zr及Hf所組成之群中之 第IV族元素，Q為至少1種以上選自b、a卜Ga及In 所組成之群中之第III族元素，〇為氧元素，N為氮 元素’R為稀土元素；及 (ii)氮化物系螢光體； (b) 上述2種以上螢光體藉由來自激發光源之光產生之 發光效率為250 nm至420 nm之波長區域中最大發光效率 之60%以上。 2.如請求項丨之發光裝置，其中以光作為激發光源時，該2 種以上螢光體在250 nm至500 nm呈現最大發光效率。 3 _如睛求項1或2之發光裝置，其中該氮化物系螢光體為含 有至少1種以上選自Be、Mg、Ca、Sr、Ba及Zn所組成之 群中之第II族元素、至少1種以上選自c、si、Ge、Sn、 O:\96\96235-970919.doc 1307173 Τ"* · 1、Zr及Hf所組成之群中之第ιν族元素及為賦活劑R之 稀土類元素之氮化物系螢光體。 4’如清求項3之發光裝置，其中該發光裝置發出白色系之 光。 5 5.如晴求項4之發光裝置，其中該發光裝置之平均現色評 · 價數為8 0以上。 6’種發光裝置’其特徵為：其係使用至少3種以上藉由 來自在420 nm至5〇〇 nm具有主發光峯之激發光源之光實 貝上直接激發之螢光體，使其發光，並將該3種以上螢 帽 光體之光混合以獲得各種發光色者， β亥3種以上螢光體至少包含： (1)具有結晶性之氧氮化物螢光體，以 LxMy〇zN((2/3)x+(4/3)y_(2/3)z) . R 或 LxMyQt〇zN((2/3)X+(4/3)Y+T-(2/3)Z): R(〇.5<X<1.5，1·5<Υ<2.5，0<Τ<0·5，1·5<Ζ<2.5)表 示，L為至少1種以上選自Be、吨、Ca、Sr、Ba及 Zn所組成之群中之第η族元素，μ為至少1種以上 選自C、Si、Ge、Sn、Ti、Zr及Hf所組成之群中之 餐 第IV族元素’ Q為至少1種以上選自B、a卜Ga及In 所組成之群中之第ΙΠ族元素，〇為氧元素，N為氮 元素，R為稀土元素； (ii) 氮化物系螢光體；及 (iii) 響應速度時間為200 με以下之榮光體。 7.如請求項6之發光裝置，其中上述3種以上螢光體藉由來 自激發光源之光產生之發光效率為420 nm至500 nm之波 96235-970919.doc 1307173 長區域中最大發光效率之60〇/〇以上。 8. 9. 10 11. 如請求項6或7之發光裝置，其中以㈣為激發光源時， 該3種以上螢光體在25〇 11111至55〇 11〇1呈現最大發光效 率 〇 如請求項8之發光裝置，其中該發光裝置發出白色系之 光。 如請求項9之發光裝置，其中該發光裝置之平均現色評 "ί貝數為8 0以上。 種發光裝置，其特徵為：其係使用至少2種以上藉由 來自在250 nm至420 nm具有主發光峯之激發光源之光實 質上直接激發之第一螢光體，使其發光， 使用藉由來自上述2種以上第一螢光體之光之一部份 激發之第二螢光體，使其發光，將上述2種以上第一螢 光體之光與該第二螢光體之光混合，獲得各種發光色 者， (a)該2種以上第一螢光體至少包含： (1)具有結晶性之氧氮化物螢光體，以 LxMYOzN((2/3)X+(4/3)Y_(2/3)Z) :. R 或 LxMYQT0ZN((2/3)x+(4/3)Y+T-(2/3)Z): R(0.5<X<1.5，1.5<γ<2.5，0<Τ<0·5，1·5<Ζ<2·5)表 示’ L為至少1種以上選自Be、Mg、Ca、Sr、Ba及 Zn所組成之群中之第II族元素，M為至少1種以上 選自C、Si、Ge、Sn、Ti、Zr及Hf所組成之群中之 第IV族元素，q為至少1種以上選自b、a卜Ga及In 所組成之群中之第m族元素，〇為氧元素，N為氮 96235-970919.doc 1307173 元素，R為稀土元素；及 (ii)氮化物系螢光體； (b)上述2種以上第一螢光體藉由來自激發光源之光產 生之發光效率為250 nm至420 nm之波長區域中最大發光 效率之60%以上。 12.如請求項11之發光裝置，其中該氮化物系螢光體為含有 至少1種以上選自Be、Mg、Ca、Sr、Ba及Zn所組成之群 中之第II族元素、至少1種以上選自C、Si、Ge、Sn、 Ti、Zr及Hf所組成之群中之第IV族元素及為賦活劑R之 稀土類元素之氮化物系螢光體。 13·如請求項11或12之發光裝置，其中上2種以上第一螢光 體進而包含發藍光之螢光體。 14.如請求項11或12之發光裝置，其中該第二螢光體係包含 做為賦活劑R之稀土類元素之鋁酸鹽螢光體。 15·如請求項13之發光裝置，其中該發光裝置發出白色系之 光。 16 ·如請求項15之發光裝置，其中該發光裝置之平均現色評 價數為8 0以上。 96235-9709l9.doc Ι307Ϊ73 128272號專利申請案 中文圖式替換頁(97年9月） 十一、圖式： 厂¥7月勺曰修(更)正替換頁

V-γ-，13

96235-970919.doc 1307173 凾2

96235.doc 1307173

3'§ 涔洳{i) 400

96235.doc 1307173

X

圖4 96235.doc -4- 1307173

x i 5 96235.doc 1307173 20 Ο ο ο ο ο 0 8 6 4 1

500 550 250 300 350 400 450 波長（nm) 8 6 96235.doc 1307173

x B 7 96235.doc 1307173 ο ο ο ο ο ο ο 2 0 8 6 4 2 1 i—

50 ο ο ο ο ο ο ο 2 0 8 6 4 2 1— it

300 350 400 450 500 波長（nm)

50 300 350 400 450 500 波長（nm) 圖9 96235.doc 1307173

ο -1-1-1- 250 300 350 400 450 波長（nm) 圖10

圖11 96235.doc 1307173 οοοοοοο 2 0 8 6 4 2 1. i—

50 350 450 波長(nm) 圖12 550 οοοοοοο 2 0 8 6 4 2 t— 1 50

350 450 550 波長（nnr〇 圖13 96235.doc -10- 1307173

〇 -1-'->— 250 350 450 550 波長（ηπ〇 圖14 96235.doc -11 - 1307173

發光強度(任意單位） so s 15 ▲ 私 σ> 〇□ 〇 nd 4^0 〇〇〇〇〇〇 ---— ------ ....

96235.doc •12- 1307173 發光強度(任意單位） g nd ^ σ> 〇〇 〇 ο ο ο ο ο ο

96235.doc -13- 1307173 發光強度(任意單位） οι 38 350 400 450 500 550600 650700 鲜>(33)s 17 96235.doc —L mm^k. mmL 〇〇〇〇〇〇〇〇

-14- 1307173

104 107 108 109

23-105 103 102 圖18B 96235.doc -15- 1307173

圖19 96235.doc •16- 1307173 (玢吉零壬]〇罢锻采發 P p ， r·4· f〇 ν>. ω ·ω Ο cn ό οι ο ο cn ο

96235.doc 17 031307173 〇 Ο O ro Ο οι. Ο cji Ο rs> οι a 2i 400 i 600 7§ 800 鲜-1： (i)

96235.doc -18- 1307173 ο 200080604020

50 450 550 波長（nm)圖22 650 750 A ο ο ο ο ο ο ο 2 0 8 6 4 2 1- 1— (与衅辦忠)铡娥¥徵

35( 450 550 650 波長（nm) 750 圖23 96235.doc 19- 1307173

oooooo 2 0 8 6 4 2 1— 1—

50

450 550 波長（nm)圖24 650 750 ο ο o own- 20 8 6 4 2 1 1i ο 35(

450 550 波長（nm) 650 750 圖25 96235.doc -20- 1307173 ο ο ο ο ο ο ο 2 0 8 6 4 2 i— 1

550 波長（rm〇 35 450 650 750 r\ 圖26 ο ο ο ο ο ο ο 2 0 8 6 4 2 1» 1—

550 波長（nm) 50 450 650 750 圖27 96235.doc •21 -