发光装置的制作方法

文档序号:14407380阅读:108来源:国知局
发光装置的制作方法
本申请涉及发光装置。
背景技术
:近年来,作为节能性优异的发光元件,广泛利用发光二极管(lightemittingdiode:以下也称为“led”)。例如,发出红色单色光的led在车载领域中被用于刹车灯等。另一方面,代替发出单色光的led,例如专利文献1公开了一种发红光的发光装置,其具备发出紫外线至蓝色光的发光元件、以及吸收该发光元件发出的光并进行波长转换的荧光体。现有技术文献专利文献专利文献1:国际公开第2014/125714号技术实现要素:发明要解决的问题然而,对于将发光元件与荧光体组合而成的红色发光的发光装置而言,要求进一步提高光通量。本申请所述的一个实施方式的目的在于,提供能够实现高光通量的红色发光的发光装置。用于解决问题的方法本申请所述的第一方式是一种发光装置,其具备:在400nm以上且500nm以下的范围具有发光峰值波长的发光元件;以及,包含在630nm以上且670nm以下的范围具有发光峰值波长且具有下述式(i)所示的组成的荧光体的荧光部件,所述发光装置发出cie1931中的色度坐标的x值为0.640以上的光。cassrteuusivalwnx(i)式(i)中,s、t、u、v、w和x满足0.25≤s≤0.5、0.4≤t≤0.75、0.01≤u≤0.04、0.8≤s+t+u≤1.1、0.8≤v≤1.2、0.8≤w≤1.2、1.8≤v+w≤2.2、2.5≤x≤3.2。本申请所述的第二方式是一种发光装置,其具备:在400nm以上且500nm以下的范围具有发光峰值波长的发光元件;以及,包含在630nm以上且670nm以下的范围具有发光峰值波长且具有上述式(i)所示的组成的荧光体的荧光部件,所述发光装置发出在cie1931的色度图中将色度坐标(x、y)为(0.500、0.280)、(0.540、0.340)、(0.625、0.375)、(0.735、0.262)和(0.600、0.200)的各点依次用直线连结而围成的色度范围所包含的光。发明效果根据本申请所述的一个实施方式,能够提供可实现高光通量的红色发光的发光装置。附图说明图1是示出本实施方式所述的发光装置的一例的示意截面图。图2是示出本实施方式所述的荧光体的反射率相对于波长的反射光谱的例子。图3是示出本实施方式所述的发光装置的相对发光强度相对于波长的发光光谱的例子。图4是示出比较例1所述的发光装置的一部分截面的放大图像。图5是示出实施例1所述的发光装置的一部分截面的放大图像。图6是示出实施例2所述的发光装置的一部分截面的放大图像。图7是示出实施例3所述的发光装置的一部分截面的放大图像。图8是示出实施例4所述的发光装置的一部分截面的放大图像。附图标记说明10:发光元件、40:成形体、50:荧光部件、70:荧光体、100:发光装置具体实施方式以下,基于实施方式来说明本申请所述的发光装置。其中,以下示出的实施方式例示出用于具体说明本发明技术思想的发光装置,但本发明不限定于以下内容。需要说明的是,色名与色度坐标的关系、光的波长范围与单色光的色名的关系等依据jisz8110。此外,关于组合物中的各成分的含量,当组合物中存在多种与各成分相符的物质时,在没有特别记载的情况下,是指组合物中存在的该多种物质的总量。[发光装置]本实施方式所述的发光装置具备:在400nm以上且500nm以下的范围具有发光峰值波长的发光元件;以及,包含在630nm以上且670nm以下的范围具有发光峰值波长且具有下述式(i)所示的组成的荧光体的荧光部件,所述发光装置发出cie1931中的色度坐标的x值为0.640以上的光。cassrteuusivalwnx(i)式(i)中,s、t、u、v、w和x满足0.25≤≤s≤0.5、0.4≤t≤0.75、0.01≤u≤0.04、0.8≤s+t+u≤1.1、0.8≤v≤1.2、0.8≤w≤1.2、1.8≤v+w≤2.2、2.5≤x≤3.2。通过具备以发光装置的发光色具有色度坐标的特定x值的方式包含在特定的波长范围具有发光峰值波长的特定组成的荧光体的荧光部件,能够构成高光通量的红色发光的发光装置。此外,发光装置能够发出色纯度高的红色光。发光装置能够发出高光通量的红色光。发光装置发出的光在cie1931中的色度坐标的x值为0.640以上,可以设为0.660以上或0.670以上。x值的上限例如为0.720以下。此外,色度坐标的y值可以设为例如0.300以上且0.340以下、或者0.310以上且0.330以下。发光装置可以是发出在cie1931的色度图中将色度坐标(x、y)为(0.500、0.280)的第一点、色度坐标(x、y)为(0.540、0.340)的第二点、色度坐标(x、y)为(0.625、0.375)的第三点、色度坐标(x、y)为(0.735、0.262)的第四点、以及色度坐标(x、y)为(0.600、0.200)的第五点中的各点依次用直线连结,并将第五点和第一点用直线连结而围成的色度范围所包含的光的发光装置。通过具备以发光装置的发光色具有特定的色度坐标的方式包含在特定的波长范围具有发光峰值波长的特定组成的荧光体的荧光部件,能够构成高光通量的红色发光的发光装置。在发光装置中,第五点的色度坐标可以为(0.650、0.220)。本实施方式所述的发光装置的表示发光强度相对于波长的发光光谱至少实质上为单一峰形状(以下也称为“主发光峰”),最大发光强度(发光装置的发光峰值强度)的发光峰值波长处于630nm以上且670nm以下、640nm以上且660nm以下、或者645nm以上且655nm以下的范围,主发光峰的半峰宽例如为100nm以下或95nm以下。此外,主发光峰的半峰宽例如为75nm以上或80nm以上。此处,主发光峰是主要源自荧光体发光的峰,不包括发光元件自身发光所致的峰部分。发光装置的发光光谱中,发光元件的发光峰值波长处的发光强度相对于最大发光强度(发光装置的发光峰值强度)的强度比率例如为2%以下,可以设为1.9%以下或1.8%以下。强度比率例如为0.2%以上,为0.25%以上或0.3%以上。如果强度比率为上述上限值以下,则存在色纯度进一步提高的倾向,如果强度比率为上述下限值以上,则存在发光效率提高、能够实现更高的光通量的倾向。基于图1来详细说明本实施方式所述的发光装置100。发光装置100是表面安装型发光装置的一例。发光装置100具有:发出可见光的短波长侧(例如380nm以上且500nm以下的范围)的光,并且发光峰值波长处于400nm以上且500nm以下的范围内的氮化镓系化合物半导体的发光元件10;以及,载置发光元件10的成形体40。成形体40是将第一引线20、第二引线30和树脂部42一体成形而成的。成形体40形成了具有底面和侧面的凹部,在凹部的底面载置有发光元件10。发光元件10具有一对正负电极,这一对正负电极分别经由导线60而与第一引线20和第二引线30电连接。发光元件10被荧光部件50覆盖。荧光部件50例如含有将从发光元件10发出的光进行波长转换的荧光体70和树脂而成。图1中,荧光体70在荧光部件50中偏在于发光元件10侧。即,图1中,荧光部件50包括含有荧光体70且靠近发光元件10的第一层(也称为“堆积层”)以及形成在第一层上且实质上不含荧光体70的第二层(也称为“树脂层”)来构成。像这样,通过与发光元件10靠近地配置荧光体70,能够高效地对发光元件10发出的光进行波长转换,能够制成发光效率优异的发光装置。需要说明的是,荧光部件50中的荧光体70与发光元件10的配置不限定于使它们靠近配置的形态,考虑到发光元件10放出的热对荧光体70造成的影响,也可以在荧光部件50中在发光元件10与荧光体70之间隔开间隔地配置。此外,通过将荧光体70以在荧光部件50整体中大致均匀的比例进行混合,也能够得到颜色不均进一步受到抑制的光。发光装置100中,相比于荧光部件50包含具有与式(i)所示组成的荧光体为不同组成的荧光体的情况,发光元件的上方的包含荧光体70的第一层的厚度能够形成得较薄。由此,存在发光装置100的光通量变得更大的倾向。第一层的厚度例如为180μm以下、优选为170μm以下、更优选为150μm以下、进一步优选为140μm以下,下限值例如为30μm以上。此外,发光元件的上方的第一层的厚度相对于荧光部件的厚度的比率(第一层的厚度/荧光部件的厚度)例如为75%以下、优选为70%以下、更优选为60%以下,此外,下限值例如为30%以上。需要说明的是,关于发光元件的上方的第一层和第二层的厚度,在发光装置的截面观察中,将能够确认到荧光体存在的部分的厚度记作第一层的厚度,将无法确认到荧光体存在的部分的厚度记作第二层的厚度,将第一层与第二层的厚度之和记作荧光部件的厚度。此外,发光装置100可以以发光元件的上方的第一层的厚度相对于荧光部件的厚度的比率(第一层的厚度/荧光部件的厚度)例如达到80%以上、优选达到90%以上、更优选达到95%以上的方式来构成荧光部件50。即,可以以荧光部件50中的树脂含量少于荧光体70的含量的方式来构成。荧光部件50可通过例如将包含荧光体70和树脂的材料配置于成形体40的凹部并覆盖发光元件10来形成。通常在荧光体70与树脂之间存在比重差,因此,通过制成向成形体40的底面方向施加重力的状态,能够使荧光体70向底面方向沉降而在荧光部件50中形成荧光体70的堆积层。此外,通过向底面方向施加离心力等的加速度,也能够使荧光体70沉降。构成荧光部件50的树脂可以是热固化性树脂,通过在使荧光体70沉降后进行热处理而使其固化,能够形成偏在有荧光体70的状态的荧光部件50。发光元件发光元件10的发光峰值波长处于400nm以上且500nm以下的范围内,优选处于400nm以上且460nm以下的范围内。发光元件10的发光光谱的半峰宽可以设为例如30nm以下。作为发光元件10,优选使用例如使用了氮化物系半导体(inxalyga1-x-yn,此处的x和y满足0≤x、0≤y、x+y≤1)的半导体发光元件。通过使用半导体发光元件作为激发光源,能够得到高效率、输出相对于输入的线性高、对机械冲击非常稳定的发光装置。荧光部件荧光部件50至少包含荧光体70,根据需要也可以包含其它的荧光体、树脂、光扩散材料等。荧光体70包含硅氮化物,且包含至少1种在630nm以上且670nm以下的范围具有荧光的峰值波长的氮化物荧光体,所述硅氮化物的组成中包含al、eu、以及包括ca和sr在内的碱土金属。硅氮化物的组成优选为sr的含有率大于等于ca的含有率。荧光体70实质上具有下述式(i)所示的组成。cassrteuusivalwnx(i)式(i)中,s、t、u、v、w和x满足0.25≤s≤0.5、0.4≤t≤0.75、0.01≤u≤0.04、0.8≤s+t+u≤1.1、0.8≤v≤1.2、0.8≤w≤1.2、1.8≤v+w≤2.2、2.5≤x≤3.2。s例如相对于w可以设为0.3以上且0.45以下、或者0.33以上且0.42以下。t例如相对于w可以设为0.45以上且0.6以下、或者0.46以上且0.57以下。u例如相对于w可以设为0.01以上且0.025以下、或者0.012以上且0.022以下。s+t+u例如相对于w可以设为0.85以上且1以下、或者0.87以上且0.95以下。v例如相对于w可以设为1以上且1.1以下、或者1.01以上且1.07以下。荧光体70的组成中,作为其它成分,可以在不对发光特性、尤其是发光强度和发光色相造成影响的程度下包含选自由ba、mg、ge、b、ce、mn和tb组成的组中的至少1种元素。荧光体70的组成中可以包含氟原子。氟原子可源于例如荧光体70的制造方法来含有。荧光体70包含氟原子时,其含量例如相对于铝为6摩尔%以下,优选为1×10-3摩尔%以上且6摩尔%以下,更优选为3×10-3摩尔%以上且4摩尔%以下,进一步优选为5×10-3摩尔%以上且1.5摩尔%以下。如果氟原子的含量在前述范围内,则存在发光效率提高的倾向。荧光体70可以包含氧成分。氧成分可以包含于例如荧光体70的组成中,也可以以碱土金属、铝、硅等的氧化物、氮氧化物等杂质的形式包含。荧光体70包含氧成分时,其含量例如以相对于铝的氧原子计为5摩尔%以上且50摩尔%以下,优选为6摩尔%以上且40摩尔%以下,更优选为7摩尔%以上且30摩尔%以下,进一步优选为7摩尔%以上且15摩尔%以下,进一步优选为7摩尔%以上且12摩尔%以下。如果氧原子的含量在前述范围内,则存在发光效率提高的倾向。荧光体70的组成可以使用荧光x射线分析(xrf)、离子色谱法(ic)、电感耦合等离子体发光分光分析(icp-aes)等并通过常规方法进行测定。荧光体70的发光峰值波长为630nm以上且670nm以下,优选为640nm以上且660nm以下、或者645nm以上且655nm以下。荧光体70的比重例如为3.3g/cm3以上、3.6g/cm3以上或3.7g/cm3以上,此外,例如为4.3g/cm3以下、4.1g/cm3以下或3.9g/cm3以下。如果荧光体的比重为前述下限值以上,则在荧光部件中使荧光体沉降时的生产率提高,能够更致密地构成荧光体的堆积层。由此能够抑制荧光体的堆积层中的散射损失。荧光体70的反射率例如在波长450nm处为10%以下、优选为8%以下、更优选为7%以下。如果反射率为前述上限值以下,则能够以良好的效率吸收发光元件的发光,能够降低获得期望发光特性所需的荧光体量。反射率的下限值例如为3%以上。需要说明的是,荧光体70的反射率对于固体试样而言使用分光光度计进行测定。作为反射率的基准,使用磷酸氢钙(cahpo4)。即,荧光体70的反射率以磷酸氢钙作为基准试样以相对反射率的形式来求出。荧光体70的体积平均粒径例如为5μm以上且50μm以下,可以设为10μm以上或15μm以上,可以设为40μm以下、30μm以下或25μm以下。如果体积平均粒径为前述下限值以上,则存在源自荧光体的发光强度提高的倾向,如果体积平均粒径为前述上限值以下,则存在制造发光装置时的作业性提高的倾向。体积平均粒径是使用激光衍射式粒度分布测定装置(marvern(マルバ一ン)公司制、mastersizer(マスタ一サイザ一)3000)求出的数值,是自小粒径一侧起的体积累计频度达到50%的平均粒径(dm:中值粒径)。荧光部件中的荧光体70的含量例如相对于树脂为40重量%以上且80重量%以下,优选为40重量%以上且75重量%以下,更优选为50重量%以上且75重量%以下,进一步优选为55重量%以上且72重量%以下。如果含量为前述下限值以上,则存在能够得到色纯度更高的发光的倾向。此外,如果含量为前述上限值以下,则存在由荧光体导致的光散射损失减少、能够实现更高的光通量的倾向。荧光体70通过例如包括将原料混合物进行热处理的制造方法来制造,所述原料混合物含有eu源、包括ca和sr在内的碱土金属源、al源和si源。原料混合物优选进一步包含碱土金属氟化物。通过使用包含碱土金属氟化物的原料混合物,能够制造具有更高发光效率的荧光体。作为eu源,可列举出铕化合物、铕金属单质、铕合金等。作为铕化合物,可列举出包含铕的氧化物、氢氧化物、氮化物、氮氧化物、氟化物、氯化物等。作为铕化合物,具体而言,可列举出氧化铕(eu2o3)、氮化铕(eun)、氟化铕(euf3)等。氮化铕(eun)仅由作为目标的荧光体组成的元素构成,因此能够更有效地抑制杂质混入。此外,氧化铕(eu2o3)、氟化铕(euf3)有时作为助熔剂而发挥作用,故而优选使用。铕化合物可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。eu源可以包含钪(sc)、钇(y)、镧(la)、铈(ce)、镨(pr)、钕(nd)、钐(sm)、钆(gd)、铽(tb)、镝(dy)、钬(ho)、饵(er)、铥(tm)、镱(yb)、镥(lu)等稀土类元素。作为碱土金属源,可列举出碱土金属化合物、碱土金属单质、包含碱土金属的合金等。作为碱土金属化合物,可列举出包含碱土金属的氢化物、氧化物、氢氧化物、氮化物、氮氧化物、氯化物、酰胺化合物、酰亚胺化合物等,优选为氢化物、氮化物等。此外,碱土金属源可以包含锂(li)、钠(na)、钾(k)、硼(b)、铝(al)等。作为al源,可列举出铝化合物、铝金属单质、铝合金等。作为铝化合物,可列举出包含铝的氧化物、氢氧化物、氮化物、氮氧化物、氟化物、氯化物等。作为铝化合物,具体而言,可列举出氮化铝(aln)、氧化铝(al2o3)、氢氧化铝(al(oh)3)等,优选使用选自由它们组成的组中的至少1种,更优选为氮化铝。氮化铝仅由作为目标的荧光体组成的元素构成,因此能够更有效地抑制杂质混入。氮化铝与例如包含氧、氢的铝化合物相比能够减少这些元素的影响,与金属单质相比不需要氮化反应。铝化合物可以为单独1种,也可以组合使用2种以上。al源可以包含镓、铟、钒、铬、钴等第iii族元素。作为si源,可列举出硅化合物、硅单质等。作为硅化合物,可列举出包含硅的氧化物、氢氧化物、氮化物、氮氧化物、氟化物、氯化物等。作为硅化合物,具体而言,可列举出氧化硅、氮氧化硅、氮化硅、硅酸盐等,优选使用选自由它们组成的组中的至少1种,更优选为氮化硅。氮化硅仅由作为目标的荧光体组成的元素构成,因此能够更有效地抑制杂质混入。氮化硅与例如包含氧、氢的硅化合物相比能够减少这些元素的影响,与金属单质相比不需要氮化反应。硅化合物可以为单独1种,也可以组合使用2种以上。si源可以包含锗、锡、钛、锆、铪等第iv族元素。原料混合物可以包含至少1种碱土金属氟化物。碱土金属氟化物中包含的碱土金属为选自由镁(mg)、钙(ca)、锶(sr)和钡(ba)组成的组中的至少1种,优选至少包含sr和选自由mg、ca和ba组成的组中的至少1种,更优选包含sr和ca中的至少一者。原料混合物包含碱土金属氟化物时,其含量是例如氟原子相对于al达到2摩尔%以上且25摩尔%以下的量,优选为3摩尔%以上且18摩尔%以下,更优选为4摩尔%以上且13摩尔%以下。通过将前述摩尔含有比设为前述下限值以上,能够充分获得作为助熔剂的效果。如果包含某种程度的量的助熔剂,则助熔剂的效果饱和,即使包含该程度以上的量也观察不到效果,因此,通过设为前述上限值以下,能够获得助熔剂的效果而无需包含必要量以上的助熔剂。原料混合物中,在包含碱土金属氟化物的基础上,还可以进一步包含除此之外的卤化物等助熔剂。作为卤化物,可列举出稀土类、碱金属等的氯化物、氟化物等。原料混合物包含助熔剂时,其含量相对于碱土金属氟化物例如为20质量%以下,优选为10质量%以下,更优选为1质量%以下。原料混合物可通过以达到期望配合比的方式称量构成原料混合物的各成分后,利用使用球磨机等的混合方法、使用亨舍尔混合机、v型共混器等混合机的混合方法、使用研钵和研杵的混合方法等将各成分混合来获得。混合可以通过干式混合来进行,也可以添加溶剂等而通过湿式混合来进行。通过将所得原料混合物进行热处理,能够得到具有高发光强度的荧光体70。原料混合物的热处理温度例如为1200℃以上,优选为1500℃以上,更优选为1900℃以上。此外,热处理温度例如为2200℃以下,优选为2100℃以下,更优选为2050℃以下。通过以前述下限值以上的温度进行热处理,eu容易进入晶体中,以良好的效率形成期望的荧光体70。此外,如果热处理温度为前述上限值以下,则存在所形成的荧光体70的分解受到抑制的倾向。原料混合物的热处理可以以单一的热处理温度来进行,也可以通过包含2个以上的热处理温度的多阶段来进行。原料混合物的热处理中的气氛优选为包含氮气的气氛,更优选实质上为氮气气氛。通过制成包含氮气的气氛,也能够使原料中包含的硅进行氮化。此外,能够抑制作为氮化物的原料、荧光体70的分解。从抑制所生成的荧光体70分解的观点出发,原料混合物的热处理中的压力优选为高压力,例如可以设为常压至200mpa。从抑制所生成的荧光体70的分解的观点出发,优选为高压力,优选为0.1mpa以上且200mpa以下,为0.6mpa以上且1.2mpa以下时,工业设备的制约也少,故而更优选。在原料混合物的热处理中,可以设置特定温度下的保持时间。保持时间例如为0.5小时以上且48小时以下,优选为1小时以上且30小时以下,更优选为2小时以上且20小时以下。通过将保持时间设为前述下限值以上,能够进一步促进均匀的颗粒生长。此外,通过将保持时间设为前述上限值以下,能够进一步抑制荧光体70的分解。原料混合物的热处理可以使用例如气体加压电炉来进行。原料混合物的热处理可以将例如原料混合物填充至石墨等碳材质或氮化硼(bn)材质的坩埚、舟皿等并使用来进行。在原料混合物的热处理后,可以包括对通过热处理得到的荧光体进行将破碎、粉碎、分级操作等处理组合进行的整粒工序。通过整粒工序能够得到期望粒径的粉末。具体而言,将荧光体进行粗粉碎后,可以使用球磨机、喷射磨、振动磨等一般的粉碎机而粉碎至特定的粒径。其中,如果进行过度的粉碎,则有时荧光体颗粒表面产生缺陷,导致发光强度降低。存在因粉碎而产生的粒径不同的颗粒时,也可以进行分级来调整粒径。荧光部件中根据需要可以包含除了式(i)所示的荧光体之外的其它荧光体。作为其它荧光体,可列举出(sr、ca)lial3n4:eu、(ca、sr、ba)2si5n8:eu、(ca、sr、ba)s:eu、k2(si、ti、ge)f6:mn、3.5mgo·0.5mgf2·geo2:mn等。荧光部件50中,在包含荧光体70的基础上,还可以包含至少1种树脂。树脂可列举出例如环氧树脂、硅酮树脂等。荧光部件50中,在包含荧光体70的基础上,也可以根据需要来包含其它成分。作为其它成分,可列举出二氧化硅、钛酸钡、氧化钛、氧化铝等填料、光稳定剂、着色剂等。荧光部件50例如包含填料作为其它成分时,其含量相对于树脂可以设为0.01重量%以上且20重量%以下。实施例以下,通过实施例来具体说明本发明,但本发明不限定于这些实施例。(荧光体)在制造发光装置之前,作为荧光体,分别准备下表中示出的红色发光的荧光体1~5,并利用以下示出的评价方法进行评价。<发光特性>针对通过后述方法得到的荧光体1~5,测定以下的发光特性。使用量子效率测定装置(大塚电子株式会社制、qe-2000),对各荧光体照射波长450nm的激发光,测定室温(25℃±5℃)下的发光光谱。针对各荧光体,将发光强度达到最大的波长作为发光峰值波长(nm)来求出。将结果示于表1。<反射率>针对通过后述方法得到的荧光体1~5,使用分光荧光光度计f-4500(hitachihigh-technologiescorporation制)测定。将波长450nm处的以cahpo4为基准的反射率(%)示于表1。此外,将荧光体1、2和4的反射光谱作为相对于波长的以cahpo4为基准的反射率(%)而示于图2。<体积平均粒径>针对通过后述方法得到的荧光体1~5,使用激光衍射式粒度分布测定装置(marvern(マルバ一ン)公司制造的mastersizer(マスタ一サイザ一)3000),测定自小粒径一侧起的体积累积频度达到50%的体积平均粒径(dm:中值粒径)。将结果示于表1。<组成分析>针对通过后述方法得到的荧光体1~5,使用icp-aes装置(perkinelmer公司制)、离子色谱法系统(dionex日本公司制)、以及氧/氮分析装置(horiba公司制)来分析组成,将al设为0.9或1的各构成元素的摩尔比示于表2。需要说明的是,荧光体1~3中未检出氟原子,但荧光体4和5中以氟原子相对于铝为6摩尔%以下的含量检出氟原子。(荧光体1)在上述式(i)所示的组成cassrteuusivalwnx中,将s=0.9925、t=0、u=0.0075、v=1.1、w=0.9设为设计值,将ca3n2、srnn(相当于n=2/3)、aln、si3n4和eu2o3用作原料,将这些原料以成为设计值的方式在不活性气氛的手套箱内进行计量、混合,从而得到原料混合物。此时,如果x基于各个阳离子的设计值,则以成为x=3的方式进行设定,不考虑原料中包含的氧的影响。将原料混合物填充至坩埚中,在n2气气氛下以0.92mpa的气体压力(表压)、1950℃热处理3小时。将该荧光体作为荧光体1。确认所得荧光体1是各构成元素的摩尔比如表2所示的化合物。此外,荧光体1的体积平均粒径为17.0μm、发光峰值波长为652nm,450nm处的反射率为16.1%。(荧光体2)在上述式(i)所示的组成cassrteuusivalwnx中,将s=0.4、t=0.6、u=0.015、v=1、w=1没为设计值。即,增大eu的摩尔比和sr的摩尔比,设为使该荧光体的发光峰值波长接近荧光体1的发光峰值波长的设定值。除此之外,与荧光体1的情况同样地得到原料混合物。除了将温度设为2000℃、热处理时间设为1小时之外,与荧光体1的情况同样地进行热处理,从而制造荧光体2。确认所得荧光体2是各构成元素的摩尔比如表2所示的化合物。此外,荧光体2的体积平均粒径为18.6μm、发光峰值波长为649nm,450nm处的反射率为6.8%。此外,将荧光体1的发光强度设为100%时的荧光体2的相对发光强度为95.6%。(荧光体3)在上述式(i)所示的组成cassrteuusivalwnx中,将s=0.35、t=0.65、u=0.02、v=1、w=1设为设计值。即,与荧光体2相比增大eu的摩尔比和sr的摩尔比,设为使该荧光体的发光峰值波长接近荧光体1的发光峰值波长的设定值。除此之外,与荧光体1的情况同样地得到原料混合物。与荧光体2的情况同样地对原料混合物进行热处理,从而制造荧光体3。荧光体3的体积平均粒径为18.2μm、发光峰值波长为651nm,450nm处的反射率为5.7%。此外,将荧光体1的发光强度设为100%时的荧光体3的相对发光强度为93.0%。(荧光体4)将原料混合物的组成设为与荧光体2相同的设计值,将作为ca源的ca3n2中的7重量%变更为caf2,将eu源的eu2o3变更为eun,除此之外,与荧光体2的情况同样地得到原料混合物。与荧光体2的情况同样地对原料混合物进行热处理,从而制造荧光体4。荧光体4的体积平均粒径为17.1μm、发光峰值波长为649nm,450nm处的反射率为6.8%。此外,将荧光体1的发光强度设为100%时的荧光体4的相对发光强度为104.2%。(荧光体5)将原料混合物的组成设为与荧光体3相同的设计值,将作为ca源的ca3n2中的8重量%变更为caf2,将eu源的eu2o3变更为eun,除此之外,与荧光体3的情况同样地得到原料混合物。与荧光体2的情况同样地对原料混合物进行热处理,从而制造荧光体5。荧光体5的体积平均粒径为17.3μm、发光峰值波长为651nm,450nm处的反射率为6.1%。此外,将荧光体1的发光强度设为100%时的荧光体5的相对发光强度为102.7%。[表1]可以认为:与荧光体1相比,荧光体2~5的体积平均粒径和发光波长大致相等,但波长为450nm的反射率大幅降低,波长为450nm附近的光的吸收提高。如果观察图2所示的反射光谱,则可知:与荧光体1相比,荧光体2和4的短波长侧的反射率降低。此外,荧光体2~5与荧光体1相比,比重变大。[表2]casreusialnosr+ca+eu荧光体10.90000.0051.0980.92.880.060.91荧光体20.4040.4750.0141.05212.890.090.89荧光体30.3530.5150.0181.02212.850.100.89荧光体40.4030.5110.0151.04712.900.070.93荧光体50.3550.5560.0201.04712.980.070.93由组成分析可知:得到了与设计值大致对应的组成的荧光体,荧光体2~5满足上述式(i)。(比较例1、实施例1~4)发光装置的制作向发光波长为454nm的蓝色发光led(发光元件)组合表3所示的荧光体,并如下制作发光装置。以发光装置发出的光的色度坐标达到x=0.675、y=0.315附近的方式,将荧光体添加至硅酮树脂并混合分散后,进一步进行脱泡,从而得到含有荧光体的树脂组合物。接着,将该含有荧光体的树脂组合物注入、填充在发光元件上。接着,通过加热而使树脂组合物固化。通过这样的工序来分别制作发光装置。将比较例1、实施例1和3所述的发光装置的表示相对发光强度相对于波长的发光光谱示于图3。图3是使用了将各发光装置的最大发光强度作为基准(100%)时的相对发光强度的发光光谱。关于比较例1和实施例1~4所述的发光装置,将与成形体40的底面正交的一部分截面的放大图像分别示于图4~8。图4~8中示出配置在成形体40的底面上的发光元件10、覆盖发光元件10的荧光体的堆积层54、以及配置在堆积层54上的树脂层52,发光元件10的上方的荧光体的堆积层54的厚度用两向箭头线示出。关于各发光装置,将荧光部件中的荧光体相对于树脂的重量比率(%)、色度坐标、将比较例1的发光装置的光通量设为基准(100.0%)时的光通量比(%)、将发光光谱的最大发光强度设为100%时的454nm(发光元件的发光峰值波长)处的发光强度的强度比率(%)、以及发光装置的主发光峰的半峰宽示于表3。此处,比较例1是包含对于使用荧光体1来获得表3所示的色度坐标而言为最小限度的重量的荧光体的发光装置。此外,比较例1和实施例1~4所述的发光装置的光通量采用使用了积分球的总光通量测定装置进行测定。此外,图4~图8中的荧光体的堆积层54和树脂层52的厚度分别在发光元件的上方进行测定,算出堆积层54相对于树脂层52与堆积层54的厚度之和(荧光部件厚度)的厚度比率(%)。将结果示于表4。需要说明的是,堆积层54的厚度作为与成形体40的底面正交的直线上的、从与发光元件10的上表面处的交点起至与荧光部件50中的荧光体70的堆积层54和树脂层52的界面处的交点为止的距离来计测,树脂层52的厚度作为前述直线上的从与堆积层54和树脂层52的界面处的交点起至与荧光部件的表面处的交点为止的距离来计测。此外,厚度的计测在任选的与成形体40的底面正交的1条直线上进行。[表3][表4]如表3所示那样,在实施例1~4的发光装置中,与比较例1的发光装置相比,荧光体的重量比率为60重量%~70重量%,与比较例1的110重量%相比变少,即使进一步降低荧光体的重量也能够得到与色度坐标同等的红色发光。认为这是因为:例如荧光体2~5中基于荧光体的蓝色光吸收变大,其例如由表1所示那样,与荧光体2~5中的450nm处的反射率低于荧光体1有关。此外,在任意发光装置中,cie1931中的色度坐标的x值均达到0.640以上,是能够耐受实用的色纯度的红色发光。此外,发光装置的发光色包含在将色度坐标(x、y)为(0.500、0.280)、(0.540、0.340)、(0.625、0.375)、(0.735、0.262)和(0.600、0.200)的各点依次用直线连结而围成的色度范围内。在将发光光谱的最大发光强度设为100%时,发光元件的发光峰值波长为454nm处的发光强度为0.2%以上且2.0%以下的强度比率,源自发光元件的蓝色发光的比率少。此外,如果发光的强度比率为0.2%以上,则荧光体量受到适度抑制、光的散射损失减少,因而发光效率进一步提高。本实施方式中,通过将荧光体的重量比率控制至特定范围,且将源自发光元件的发光强度控制为特定范围,能够制成发光效率高的红色发光装置。实施例1~4的发光装置的主发光峰的半峰宽为88nm~91nm,大于红色发光led的一般发光光谱的半峰宽,与荧光体1~5的发光光谱的半峰宽大致相同。相对于实施例1和2,实施例3和4使用了在制造荧光体时添加有caf2的荧光体。实施例3和4与实施例1和2相比,进一步提高6%~10%。可以认为:实施例3和4通过在制造荧光体时添加caf2,由于例如所得荧光体的晶体状态得到改善,因而光通量比变大。如表4所示那样,实施例1~4的发光装置与比较例1的发光装置相比,发光元件的上方的荧光体的堆积层的厚度变薄。认为这与实施例1~4的发光装置的光通量高于比较例1的发光装置有关。可以认为其例如以下所示。实施例1~4中使用的荧光体2~5与比较例1的荧光体1相比比重更大,因此,在荧光部件的形成工序中,荧光体颗粒容易沉降。由此,荧光体的堆积层变得更致密,容易将厚度形成得较薄。可以认为:如果荧光体的堆积层的厚度较薄,则荧光部件中的光的散射损失受到抑制,发光装置的光通量变高。产业上的可利用性本申请所述的发光装置是以蓝色发光二极管作为光源且发光特性极其优异的红色发光装置,可适合地用于车载刹车灯、照明用光源、显示器、背光光源、警示灯等。当前第1页12
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