專利名稱：發(fā)光體以及使用其的光學設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及具有長熒光壽命的發(fā)光體以及采用了此發(fā)光體的光學設備，例如，涉及光電子固體構成元件以及小型節(jié)能燈的制造中所使用的發(fā)光體以及采用此發(fā)光體的光學設備。

背景技術：
Burler，K.H.在“Fluorescent Lamp Phosphors in Technology and Theory(熒光燈熒光體技術及理論)(賓夕法尼亞大學學報(1980)”中公開了能在藍色以及短波長紫外光譜區(qū)域的兩端激勵，而且在可視光譜區(qū)域發(fā)光的熒光燈用發(fā)光體。但是，這些至今為止還僅被周知只在熒光燈以及小型節(jié)能燈中被使用。
有機染料和無機染料都被用于LED中。單獨使用有機染料，穩(wěn)定性低而且有效性也低。
但是，在WO98/12757、WO02/93116以及美國專利第6,252,254號記載了作為用于生成白色光的色變換材料越來越被使用的無機材料。但是，這些必須和主要由釔鋁石榴石構成的YAG發(fā)光體對應。此發(fā)光體種類是生成的白色光為低彩色再現(xiàn)的種類，例如，在藍色LED和此黃色光發(fā)光體的組合的情況下，彩色再現(xiàn)指數(shù)Ra為70～77，存在是彩色再現(xiàn)種類IIa的缺點。這些白色光的生成品質不良的起因在于，即使在比如小于5000K的色溫下得到，白色光也只能是得到不良的橢圓形光分布。但是，YAG發(fā)光體的使用被限于藍色LED。小于色波長460nm，YAG發(fā)光體系的激勵性急劇減小。在作為UVLED的作用范圍的色波長370～400nm下，YAG發(fā)光體只能在有限程度上被激勵。
在WO00/33389中公開了具有在小于色波長500nm下激發(fā)的良好特性的、在色波長505nm下有極大發(fā)光的Ba2SiO4:Eu2+發(fā)光體。
WO00/33390公開了在同時彩色再現(xiàn)指數(shù)Ra為83～87下，產生色溫度3000～6500K的LED用發(fā)光體混合物。優(yōu)選在紅色光譜區(qū)或者藍色光譜區(qū)發(fā)光的另外發(fā)光體的組合中，能將發(fā)光體作為用于生成有色光和/或白色光的混合物使用。LED所使用的全部的現(xiàn)有的發(fā)光體存在溫度特性不充分而且溫度穩(wěn)定性也不充分這樣的缺點。由此，在LED工作時，發(fā)光體的有效性隨著溫度的上升而顯著減少。YAG發(fā)光體系的情況也同樣，在此種情況下也產生發(fā)光能量分布的偏移，產生光顏色變化。
對于某種用途的另外的缺點是，由鋁酸鋇鎂構成的Ce激活YAG發(fā)光體以及Eu激活BAM發(fā)光體等的LED中所使用的周知的發(fā)光體的熒光壽命短。對于以Ce激活發(fā)光體以及Eu激活發(fā)光體為主的典型的熒光壽命是數(shù)微秒。極大時，熒光壽命是數(shù)毫秒，這是例如通過由錳的添加摻雜而得到的。


發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種溫度穩(wěn)定性得到改善而且具有相關的長熒光壽命的發(fā)光體。
進一步，本發(fā)明的目的在于提供有高光品質、節(jié)電以及高亮度等特性優(yōu)良的光學設備。
(A)根據(jù)本發(fā)明，提供具有長熒光壽命的發(fā)光體，其特征在于，作為用于使發(fā)光體的溫度穩(wěn)定性得到提高的另外的發(fā)光中心，除了激活劑之外，還包括從鑭(La)、鈰(Ce)、鐠(Pr)、釹(Nd)、釤(Sm)、釓(Gd)、鋱(Tb)、鏑(Dy)、鈥(Ho)、鉺(Er)、銩(Tm)、鐿(Yb)、镥(Lu)、鉍(Bi)、錫(Sn)、銻(Sb)以及類似的物質中選擇的一種以上的共激活劑。
(B)根據(jù)本發(fā)明的其它方面，提供光學設備，其是具有波長變換部的光學設備，其中波長變換部包括基于從LED元件發(fā)射的光被激勵而發(fā)射激勵光的發(fā)光體，其特征在于， 所述波長變換部包括下述發(fā)光體，該發(fā)光體作為用于使發(fā)光體的溫度穩(wěn)定性得到提高的另外的發(fā)光中心，除了激活劑之外，還包括從鑭(La)、鈰(Ce)、鐠(Pr)、釹(Nd)、釤(Sm)、釓(Gd)、鋱(Tb)、鏑(Dy)、鈥(Ho)、鉺(Er)、銩(Tm)、鐿(Yb)、镥(Lu)、鉍(Bi)、錫(Sn)、銻(Sb)以及類似的物質中選擇的一種以上的共激活劑。
(C)根據(jù)本發(fā)明的其它方面，提供光學設備，其特征在于，包括LED元件； 用于搭載所述LED元件，并且對所述LED元件供電的供電部； 將所述LED元件和所述供電部一體化密封的、具有透光性的密封部；和 波長變換部，其包括發(fā)光體，該發(fā)光體基于從所述LED元件發(fā)射的光被激勵而發(fā)射激勵光，作為用于使發(fā)光體的溫度穩(wěn)定性得到提高的另外的發(fā)光中心，除了激活劑之外，還包括從鑭(La)、鈰(Ce)、鐠(Pr)、釹(Nd)、釤(Sm)、釓(Gd)、鋱(Tb)、鏑(Dy)、鈥(Ho)、鉺(Er)、銩(Tm)、鐿(Yb)、镥(Lu)、鉍(Bi)、錫(Sn)、銻(Sb)以及類似的物質中選擇的一種以上的共激活劑。
(D)根據(jù)本發(fā)明的其它方面，提供光學設備，其特征在于，包括LED燈； 對從所述LED燈發(fā)射的光進行導光的導光部； 波長變換部，其包括發(fā)光體，該發(fā)光體基于由所述導光部進行導光的光被激勵而發(fā)射激勵光，作為用于使發(fā)光體的溫度穩(wěn)定性得到提高的另外的發(fā)光中心，除了激活劑之外，還包括從鑭(La)、鈰(Ce)、鐠(Pr)、釹(Nd)、釤(Sm)、釓(Gd)、鋱(Tb)、鏑(Dy)、鈥(Ho)、鉺(Er)、銩(Tm)、鐿(Yb)、镥(Lu)、鉍(Bi)、錫(Sn)、銻(Sb)以及類似的物質中選擇的一種以上的共激活劑；和 基于經由所述波長變換部發(fā)射的光被照明的被照明部。



第1圖是表示有關本發(fā)明的發(fā)光體的相對強度和加熱溫度的關系的特性圖。
第2圖是表示有關本發(fā)明的發(fā)光體的相對強度和發(fā)光光譜的關系的特性圖。
第3圖是表示在切斷激勵能量的狀態(tài)下的光源中的相對強度的特性圖。
第4圖是表示有關第1實施方式的發(fā)光裝置的剖視圖。
第5圖是表示有關第1實施方式的LED元件的層構成圖。
第6圖是表示有關第1實施方式的LED元件的其它構成的層構成圖。
第7圖表示有關第2實施方式的發(fā)光裝置，其中(a)是縱向剖視圖、(b)是LED元件的部分放大圖。
第8圖是表示有關第3實施方式的發(fā)光裝置的剖視圖。
第9圖是表示有關第4實施方式的發(fā)光裝置的剖視圖。
第10圖是表示有關第5實施方式的發(fā)光裝置的剖視圖。
第11圖是表示有關第6實施方式的發(fā)光裝置的剖視圖。
第12圖是表示有關第7實施方式的作為光學裝置的液晶背光燈裝置的剖視圖。

具體實施例方式 以下，對于關于本發(fā)明的發(fā)光體，參照附圖詳細說明。
在表1中，對根據(jù)本發(fā)明的具有長熒光壽命的發(fā)光體的一部分進行表示，并追加表示在各種溫度下它們的相對發(fā)光濃度。 表1 (1)在表1的第1行，記有具有組成(Ba0.9648Sr0.01Eu0.025Dy0.0002)2(Si0.98Ge0.02)3O8.0006的發(fā)光體。其原料是BaCO3、SrCO3、Eu2O3、Dy2O3、SiO2以及GeO2。
調制 將氧化形態(tài)的原料或者來自能夠轉化為氧化物的材料的原料以表示的化學計量比混合，根據(jù)反應條件，在金剛砂坩堝中，在氮氣/氫氣混合物的還原環(huán)境中以1220℃下煅燒4小時。將最終的生成物用水洗凈、干燥、篩分。得到的發(fā)光體化合物在色波長487nm下顯示極大發(fā)光，具有長熒光壽命。
(2)在表1的第2行，記有具有組成(Ba0.9696Sr0.015Ca0.005Eu0.01Pr0.0004)3(Si0.99Ge0.01)O5.0018的發(fā)光體。其原料是BaCO3、SrCO3、CaCO3、Eu2O3、Pr6O11、SiO2以及GeO2。
調制 將原料以化學計量比經幾個小時劇烈混合之后，將得到的混合物在金剛砂的坩堝中，在氮氣/氫氣混合物的還原環(huán)境中以1245℃下煅燒3小時。將得到的煅燒塊粉碎、水洗、干燥、篩分。得到的發(fā)光體化合物在色波長589nm下顯示極大發(fā)光，具有長熒光壽命。
(3)在表1的第3行，記有具有組成(Ba0.965Sr0.02Zn0.005Eu0.01)(Si0.97Ge0.03)2(Al0.002Dy0.00003)O5.003045的發(fā)光體。其原料是BaCO3、SrCO3、ZnO、Eu2O3、SiO2、GeO2、Al2O3以及Dy2O3。
調制 將原料按化學計量比稱量，經幾個小時均勻混合。將得到的混合物在室溫下放入烘焙箱中，在氮氣/氫氣混合物的還原環(huán)境中以1220℃下煅燒4小時。將得到煅燒物粉碎、水洗、干燥、篩分。得到的發(fā)光體化合物在色波長509nm下顯示極大發(fā)光，具有長熒光壽命。
(4)在表1的第4行，記有具有組成(Ba0.905Sr0.07Zn0.005Mg0.005Eu0.015)2Si(Al0.0001Dy0.0002)O4.00045的發(fā)光體。其原料是BaCO3、SrCO3、ZnO、Eu2O3、MgO、SiO2、Dy2O3以及Al2O3。
調制 將顯示的原料按上述的化學計量比混合。將得到的混合物在還原條件下，在1220℃的溫度下預煅燒。將煅燒材料粉碎后，在氮氣/氫氣混合物的還原環(huán)境中以1220℃的溫度下進行二次煅燒處理。經過2小時的二次煅燒，得到均勻的最終生成物。此后，水洗、干燥、篩分。得到的發(fā)光體化合物在色波長445nm下顯示極大發(fā)光，具有長熒光壽命。
(5)在表1的第5行，記有具有組成(Ba0.915Sr0.005Zn0.005Eu0.075)3Mg0.99Mn0.01(Si0.998Ge0.002)2(Ga0.0001Dy0.0001)O8.0003的發(fā)光體。其原料是BaCO3、SrCO3、ZnO、Eu2O3、MgO、MnCO3、SiO2、GeO2、Dy2O3以及Ga2O3。
調制 將原料很好地混合后，進行煅燒處理。煅燒處理在反應條件下，在氮氣/氫氣混合物的還原環(huán)境中以1225℃下進行3小時。將最終生成物粉碎、水洗、干燥、篩分。得到的發(fā)光體化合物在色波長543nm下顯示極大發(fā)光，具有長熒光壽命。
(6)在表1的第6行，記有具有組成(Ba0.92Sr0.04Zn0.01Ca0.01Eu0.02)2Mg(Si0.9Ge0.1)2(Ga0.0001Dy0.0002)O7.00045的發(fā)光體。其原料是BaCO3、SrCO3、ZnO、CaCO3、Eu2O3、MgO、SiO2、GeO2、Dy2O3以及Ga2O3。
調制 將原料以化學計量比完全劇烈混合后，在氮氣/氫氣混合物的還原環(huán)境中以1235℃下進行4小時煅燒處理。將最終生成物粉碎、水洗、干燥、篩分。得到的發(fā)光體化合物在色波長548nm下顯示極大發(fā)光，具有長熒光壽命。
(7)在表1的第7行，記有具有組成(Ba0.8K0.05Dy0.05Eu0.1)Mg2Al16O27的發(fā)光體。其原料是BaCO3、K2CO3、Dy2O3、Eu2O3、MgO以及Al2O3。
調制 將原料以化學計量比稱量后，將作為溶劑進一步包含AlF3所得到的混合物在氮氣/氫氣混合物的還原環(huán)境中以1420℃下煅燒2小時。將得到的煅燒物粉碎、水洗數(shù)次、干燥、篩分。得到的發(fā)光體化合物在色波長452nm下顯示極大發(fā)光，具有長熒光壽命。
發(fā)光體(Ba0.8K0.05Dy0.05Eu0.1)Mg2Al16O27的相對發(fā)光強度(相對強度)和100K～900K的范圍下加熱溫度的關系在第1圖中表示。發(fā)光體的相對強度在200K～約600K的溫度范圍下超過0.8。
(8)在表1的第8行，記有具有組成(Ba0.15Sr0.8Eu0.05)4Al12.5Ga1.49996Dy0.00004Si0.005O25.0075的發(fā)光體。其原料是BaCO3、SrCO3、Eu2O3、Al2O3、Ga2O3、SiO2以及Dy2O3。
調制 將顯示的原料以化學計量量稱量后，作為溶劑添加硼酸均勻混合，在金剛砂的坩堝中，在氮氣/氫氣混合物的還原環(huán)境中以1420℃下煅燒2小時。接著，將得到的煅燒物粉碎，再次劇烈混合，在相同條件下進一步進行煅燒處理。接著，將得到的最終生成物粉碎、水洗、干燥、篩分。得到的發(fā)光體化合物在色波長496nm下顯示極大發(fā)光，具有長熒光壽命。
(9)在表1的第9行，記有具有組成(Ba0.47Sr0.5Eu0.03)Al1.5997Ga0.4Dy0.0003Si0.004O4.006的發(fā)光體。其原料是BaCO3、SrCO3、Eu2O3、Al2O3、Ga2O3、SiO2以及Dy2O3。
調制 將原料以化學計量比、與作為溶劑的硼酸以及氯化銨一起混合，在氮氣/氫氣混合物的還原環(huán)境中以1420℃下煅燒2小時。重復進行將煅燒塊粉碎以及混合后煅燒處理。將得到的最終生成物粉碎、水洗、干燥、篩分。得到的化合物在色波長523nm下顯示極大發(fā)光，具有長熒光壽命。
第2圖表示未圖示的光源1的虹色的發(fā)光光譜。光源1包含發(fā)光體(Ba0.8K0.05Dy0.05Eu0.1)Mg2Al16O27和(Ba0.965Sr0.02Zn0.005Eu0.01)(Si0.97Ge0.03)2(Al0.002Dy0.00003)O5.003045以及(Ba0.9696Sr0.015Ca0.005Eu0.01Pr0.0004)3(Si0.99Ge0.01)O5.0018的混合物。
在紫外線波長380nm的顏色的相對發(fā)光強度(相對強度)為0.04，在波長490nm的藍色的相對發(fā)光強度為0.034，在波長508nm的綠色的相對發(fā)光強度為0.02，在波長560nm的黃色的相對發(fā)光強度為0.024，在波長610nm的紅色的相對發(fā)光強度為0.02。
切斷光源1的激勵能量之后，此光源還放射在第3圖所示的在色波長580nm下具有極大發(fā)光的相對發(fā)光強度(相對強度)0.0375的黃色光。
(關于本發(fā)明的發(fā)光體的效果) (1)根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光體，除了通常所使用的激活劑之外，通過使用從鑭(La)、鈰(Ce)、鐠(Pr)、釹(Nd)、釤(Sm)、釓(Gd)、鋱(Tb)、鏑(Dy)、鈥(Ho)、鉺(Er)、銩(Tm)、鐿(Yb)、镥(Lu)、鉍(Bi)、錫(Sn)、銻(Sb)以及類似的物質中選擇的一種以上的共激活劑實現(xiàn)。通過共激活劑，在發(fā)光體中可得到另一中心，在LED的情況下，可以實現(xiàn)在更高測量動作溫度下發(fā)光體本身產生更少的能量損失的處理。通過使發(fā)光體中包含作為目的的這些添加的共激活劑，形成另外的和/或新的再結合中心。
由該添加激活，帶來使熒光壽命增加至數(shù)秒或者數(shù)分、最大數(shù)小時的優(yōu)點。通過該方式，在特別注重安全光和健康光下進行作業(yè)的用途中越來越顯重要性的光源，可以適合于人眼的適當動作。
這些發(fā)光體的混合物適合于實現(xiàn)各種時間的熒光壽命。根據(jù)本發(fā)明，由此，如果切斷發(fā)光體的激勵，則可使LED的顏色發(fā)生變化。
這些另外的以及新的中心的其它優(yōu)點在于，由原則上可以與發(fā)光離子發(fā)射再結合的主要的這些中心，可以從激勵狀態(tài)捕獲電子。而這些電子不會由抑制(killer)中心，即，激勵能量被白白地變換為熱而產生發(fā)光損失的中心捕獲。
(2)根據(jù)本發(fā)明，提供通過包含硅酸鹽-鍺酸鹽而且摻雜銪而改善了溫度穩(wěn)定性以及熒光壽命的發(fā)光體，其是包含相當于下述實驗式的添加摻雜劑的發(fā)光體 M’aM”b(Si1-zGez)c(Al，Ga，In)d(Sb，V，Nb，Ta)eO(a+b+2c+3d/2+5e/2-n/2)Xn:Eux，Ry (公式中，M’是從鈣(Ca)、鍶(Sr)、鋇(Ba)以及鋅(Zn)組成的組中選擇的一種以上的元素，M”是從鎂(Mg)、鎘(Cd)、錳(Mn)以及鈹(Be)組成的組中選擇的一種以上的元素，R是從La、Ce、Pr、Nd、Sm、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Bi、Sn以及Sb組成的組中選擇的一種以上的元素，X是為了取得電荷的平衡的從氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)組成的組中選擇的離子，以及0.5≤a≤8，0≤b≤5，0＜c≤10，0≤d≤2，0≤e≤2，0≤n≤4，0≤x≤0.5，0≤y≤0.5，0≤z≤1)。
(3)包含鋁酸鹽-鎵酸鹽而且由銪摻雜的發(fā)光體的情況下對溫度穩(wěn)定性和熒光壽命的改善，是通過相當于實驗式 M’4(Al，Ga)14(Si，Ge)pO25+2p:Eux，Ry的添加摻雜劑或者相當于實驗式 M’(Al，Ga)2(Si，Ge)pO4+2p:Eux，Ry的添加摻雜劑實現(xiàn)的 (公式中，M’是從Sr、Ba、Ca、Mg以及Zn組成的組中選擇的一種以上的元素，以及R是從La、Ce、Pr、Nd、Sm、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Bi、Sn以及Sb組成的組中選擇的一種以上的元素，0＜p≤1，0≤x≤0.5，0≤y≤0.5)。
(4)包含鋁酸鹽而且由銪摻雜的發(fā)光體的情況下對溫度穩(wěn)定性和熒光壽命的改善，是通過相當于實驗式 (M’，M”，M)M””2Al16O27:Eux，Ry(公式中，M’是從Ba、Sr以及Ca組成的組中選擇的一種以上的元素，M”是從鋰(Li)、鈉(Na)、鉀(K)以及銣(Rb)組成的組中選擇的一種以上的元素，M是Dy，M””是Mg、Mn，R是從La、Ce、Pr、Nd、Sm、Gd、Tb、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Bi、Sn以及Sb組成的組中選擇的一種以上的元素，0＜x≤0.5，0≤y≤0.5)的添加摻雜劑實現(xiàn)的。
(5)為了改善包含堿土金屬鋁酸鹽-鎵酸鹽而且摻雜了銪的發(fā)光體時的溫度穩(wěn)定性和熒光壽命，用以實驗式 M’1-a(Al，Ga)b(Si，Ge)CO1.5b+1+3c/2:Eux，Ry (公式中，M’是從Ca、Sr、Ba以及Mg組成的組中選擇的一種以上的元素，R是從La、Ce、Pr、Nd、Sm、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Bi、Sn以及Sb組成的組中選擇的一種以上的元素，以及0≤a≤1，0≤b≤10，0≤c≤8，0≤x≤0.5，0≤y≤0.5)表示的添加摻雜劑進行摻雜。
根據(jù)本發(fā)明，這些發(fā)光體例如 (Ba0.9648Sr0.01Eu0.025Dy0.0002)2(Si0.98Ge0.02)3O8.0006、 (Ba0.9696Sr0.015Ca0.005Eu0.01Pr0.0004)3(Si0.99Ge0.01)O5.0018、 (Ba0.965Sr0.02Zn0.005Eu0.01)(Si0.97Ge0.03)2(Al0.002Dy0.00003)O5.003045、 (Ba0.905Sr0.07Zn0.005Mg0.005Eu0.015)2Si(Al0.0001Dy0.0002)O4.00045、 (Ba0.915Sr0.005Zn0.005Eu0.075)3Mg0.99Mn0.01(Si0.998Ge0.002)2(Ga0.0001Dy0.0001)O8.0003、 (Ba0.92Sr0.04Zn0.01Ca0.01Eu0.02)2Mg(Si0.9Ge0.1)2(Ga0.0001Dy0.0002)O7.00045、 (Ba0.8K0.05Dy0.05Eu0.1)Mg2Al16O27、 (Ba0.15Sr0.8Eu0.05)4Al12.5Ca1.49996Dy0.00004Si0.005O25.0075、 (Ba0.47Sr0.5Eu0.03)Al1.5997Ga0.4Dy0.0003Si0.004O4.006 使用于LED或者小型節(jié)能燈中生成有色～白色光的層。
(6)本發(fā)明的包含硅酸鹽-鍺酸鹽發(fā)光體的發(fā)光體混合物和/或本發(fā)明的包含鋁酸鹽-鎵酸鹽發(fā)光體中一種以上的發(fā)光體混合物適用于作為用于改善LED以及小型節(jié)能燈的溫度穩(wěn)定性以及熒光壽命的層。
作為其它的優(yōu)點還能列舉出在LED工作時，通過芯片本身提供的熱能，從這些中心電子變?yōu)樽杂蓱B(tài)，可以同時發(fā)光。任何一種情況下產生的熱都能被有效地變換。
由此，能夠改善發(fā)光體的溫度穩(wěn)定性，即，適于用于發(fā)光元件中，而且也適于用于產生有色光和/或白色光的特定的LED中。在大約60～120℃的工作溫度下使LED工作時，和以往的發(fā)光體相比，有效性得到改善。進一步發(fā)光體與一般的顯示微秒范圍內的熒光壽命的以往的LED用發(fā)光體相比，顯示出長熒光壽命。由此特性，硅酸鹽-鍺酸鹽發(fā)光體，只要來自可視光譜的橙色-紅色光譜區(qū)域的發(fā)光依賴于該組成，則同時特別適用于來自藍色光譜區(qū)域的發(fā)光。特別是得到具有長熒光壽命、同時具有高度有效性的白色光，硅酸鹽-鍺酸鹽發(fā)光體被選擇用作在波長300～500nm的范圍內的藍色和/或紫外激勵光源用變換材料。
另外的優(yōu)點是，通過來自這些中心的電子變?yōu)樽杂蓱B(tài)，除得到通常存在的激勵狀態(tài)之外，還可以使激勵源工作、溫度上升增加有效性。
此原理能適用于發(fā)射藍色～紅色光譜區(qū)域的發(fā)光體。
同時，如果將硅酸鹽-鍺酸鹽發(fā)光體單獨或者與鋁酸鹽-鎵酸鹽發(fā)光體或者其它的發(fā)光體組合使用，通過由藍色和/或紫外LED的激勵，能夠得到具有長熒光壽命的有色光或者白色光。硅酸鹽晶格中的鍺以及鋁酸鹽晶格中的鎵都產生微小的晶格膨脹，兩種情況下發(fā)射的光都略微偏移，對熒光壽命產生影響。這樣得到的光，在高熒光壽命、高溫度穩(wěn)定性以及高光線品質方面是顯著的。
以下，詳細說明采用了上述的發(fā)光體的光學設備。
(第1實施方式) 第4圖是表示關于本發(fā)明的第1實施方式的發(fā)光裝置的剖視圖。
此發(fā)光裝置1是在導體上裝載了LED元件的波長變換型發(fā)光裝置1，包括作為布線導體的導體2以及3、在導體2上設置的容納LED元件用的杯狀部4、被粘接在杯狀部4的底部5的LED元件6、將LED元件6的未圖示的電極和導體2以及3電氣連接的由Au構成的電線7、將LED元件6以及電線7和杯狀部4一起密封的透光性的密封樹脂8、被混合在密封樹脂8中的發(fā)光體9、具有透光性、將導體2以及3和LED元件6還有電線7密封為一體的炮彈形狀的密封樹脂10。
導體2以及3是由熱傳導性以及導電性良好的銅或者銅合金形成的，在導體3設置的杯狀部4，為了使向杯外部的光放射性提高而要增大內壁的光的射出側，因此其具有傾斜。
LED元件6是發(fā)射波長460nm的藍色光的GaN系LED元件，由具有光反射性的粘接材料被粘接固定在杯狀部4的底部5。
密封樹脂8是混合了發(fā)光體9的硅樹脂，通過罐封注入至杯狀部4，密封LED元件6。
發(fā)光體9除了使用通常所使用的激活劑之外，還使用從鑭(La)、鈰(Ce)、鐠(Pr)、釹(Nd)、釤(Sm)、釓(Gd)、鋱(Tb)、鏑(Dy)、鈥(Ho)、鉺(Er)、銩(Tm)、鐿(Yb)、镥(Lu)、鉍(Bi)、錫(Sn)、銻(Sb)以及類似的物質中選擇的一種以上的共激活劑。
具體說，密封樹脂8混合了發(fā)光體9，該發(fā)光體9相對含硅酸鹽—鍺酸鹽而且摻雜了銪的發(fā)光體、包含相當于以下實驗式的添加的摻雜劑， M’aM”b(Si1-zGez)c(Al，Ga，In)d(Sb，V，Nb，Ta)eO(a+b+2c+3d/2+5e/2-n/2)Xn:Eux，Ry (公式中，M’是從鈣(Ca)、鍶(Sr)、鋇(Ba)以及鋅(Zn)組成的組之中選擇的一種以上的元素，M”是從鎂(Mg)、鎘(Cd)、錳(Mn)以及鈹(Be)組成的組之中選擇的一種以上的元素，R是從La、Ce、Pr、Nd、Sm、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Bi、Sn以及Sb組成的組之中選擇的一種以上的元素，X是用于取得電荷的平衡的氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)組成的組之中選擇的離子，并且0.5≤a≤8，0≤b≤5，0＜c≤10，0≤d≤2，0≤e≤2，0≤n≤4，0≤x≤0.5，0≤y≤0.5，0≤z≤1)。
密封樹脂10由環(huán)氧樹脂構成，通過采用用于形成炮彈形狀的模型的鑄模型法，在光發(fā)射側具有半球狀的光學形狀。
第5圖是LED元件6的層構成圖。LED元件6包括藍寶石基板61、在藍寶石基板61上形成的AlN緩沖層62、在AlN緩沖層62上形成的摻雜Si的n型GaN包層(接觸層)63、在n型GaN包層63上交互地配置3層的InGaN勢井層64A和2層的GaN阻擋層64B而形成的MQW64、在MQW64上形成的Mg摻雜的p型GaN包層65、在p型GaN包層65上形成的摻雜Mg的p型GaN接觸層66、在p型GaN接觸層66上形成的透明電極67、在透明電極67上的規(guī)定位置、例如在靠近元件側面形成的焊盤電極68、在通過由蝕刻除去p型GaN接觸層66、p型GaN包層65、MQW64以及n型GaN包層63的一部分而露出的n型GaN包層63上形成的n側電極69。此LED元件6具有作為發(fā)光層包括MQW64的雙異質結構，在各層包含適量的Al的構成也可以。
接著，對于發(fā)光裝置1的制造方法進行說明。
首先，通過對導體框架的銅板進行沖壓加工，形成具有導體2以及3的導體框架。另外，在導體框架形成時，在導體3上形成杯狀部4。接著，在杯狀部4內用粘接材料粘接固定LED元件6。接著，將LED元件6的焊盤電極68和導體2、以及n側電極69和導體3用電線7電氣連接。接著，通過在杯狀部4罐封注入預先混合了發(fā)光體9的硅樹脂，密封LED元件6。接著，在樹脂成型用的模型中插入密封了LED元件6的導體2以及3。接著，通過在模型內注入環(huán)氧樹脂，在導體2以及3的周圍形成炮彈形狀的密封樹脂10。接著，將導體2以及3和導體框架切斷。
接著，對發(fā)光裝置1的動作進行說明。
通過將導體2以及3與圖中未表示的電源裝置連接、通電，在LED元件6的MQW64中發(fā)光。通過使基于MQW64的發(fā)光的光照射到LED元件6的外部，向發(fā)光體9照射。發(fā)光體9發(fā)射由LED元件6的發(fā)射的光(以下，稱為“發(fā)射光”。)激勵的激勵光。通過將此發(fā)射光和激勵光混合，在杯狀部4的內部生成白色光。此白色光從杯狀部4的內部經由密封樹脂10向外部發(fā)射。另外一部分的白色光在杯狀部4傾斜的內壁被反射，經由密封樹脂10向外部發(fā)射。
根據(jù)上述的第1實施方式的發(fā)光裝置1，能得到以下的效果。
因為用混入發(fā)光體9的密封樹脂8密封杯狀部4，其中發(fā)光體9除了通常使用的激活劑之外還追加共激活劑，所以能提高發(fā)光體的溫度穩(wěn)定性，能夠抑制發(fā)光能量分布的偏移，使從LED元件6發(fā)射的光的光色穩(wěn)定。
由于通過添加共激活劑能夠使熒光壽命增加至數(shù)秒鐘或者數(shù)分鐘、最大數(shù)小時，所以適用于特別注重安全光和健康光下進行作業(yè)的用途，使其可以適合于人眼的適當動作。
由于通過添加共激活劑，能夠實現(xiàn)各種時間的熒光壽命，所以如果切斷發(fā)光體的激勵，可以使從發(fā)光裝置1發(fā)射的光的顏色發(fā)生變化。
另外，將發(fā)光體9和其它的發(fā)光體混合使用也是可能的，作為其它的發(fā)光體，例如能使用YAG。此種情況下，如果切斷發(fā)光裝置1，則從白色伴隨著包含紅色的變化來關燈。具體說，也可以是在藍色的LED元件和YAG的發(fā)光裝置中組合發(fā)光體9的構成、在具有紫外的LED元件和由紫外光激勵的發(fā)光體的發(fā)光裝置中組合發(fā)光體9的構成。
還有，在第1實施方式中，說明了采用在密封樹脂8中混合發(fā)光體9的構成，其中發(fā)光體9相對包含硅酸鹽-鍺酸鹽而且摻雜了銪的發(fā)光體，包含上述的添加的摻雜劑，但也可以是混合作為其它的發(fā)光體9，是對于包含鋁酸鹽-鎵酸鹽而且通過銪摻雜的發(fā)光體，包含相當于以下的實驗式的添加的摻雜劑，即 相當于M’4(Al，Ga)14(Si，Ge)pO25+2p:Eux，Ry的添加的摻雜劑或者 相當于實驗式M’(Al，Ga)2(Si，Ge)pO4+2p:Eux，Ry的添加的摻雜劑 (公式中，M’是從Sr、Ba、Ca、Mg以及Zn組成的組之中選擇的一種以上的元素，以及R是從La、Ce、Pr、Nd、Sm、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Bi、Sn以及Sb組成的組之中選擇的一種以上的元素，0＜p≤1，0≤x≤0.5，0≤y≤0.5)。
另外，也可以混合作為其它的發(fā)光體9，是對于包含鋁酸鹽而且由銪摻雜的發(fā)光體，包含相當于以下的實驗式的添加的摻雜劑的發(fā)光體， (M’，M”，M)M””2Al16O27:Eux，Ry (公式中，M’是從Ba、Sr以及Ca組成的組之中選擇的一種以上的元素，M”是從鋰(Li)、鈉(Na)、鉀(K)以及銣(Rb)組成的組之中選擇的一種以上的元素，M是Dy，M””是Mg、Mn，R是從La、Ce、Pr、Nd、Sm、Gd、Tb、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Bi、Sn以及Sb組成的組之中選擇的一種以上的元素以及0＜x≤0.5，0≤y≤0.5)。
另外，也可以是混合作為再一發(fā)光體9，是對于包含堿土金屬鋁酸鹽—鎵酸鹽而且摻雜了銪的發(fā)光體，包含相當于以下的實驗式的添加的摻雜劑的發(fā)光體， M’1-a(Al，Ga)b(Si，Ge)CO1.5b+1+3c/2:Eux，Ry (公式中，M’是從Ca、Sr、Ba以及Mg組成的組之中選擇的一種以上的元素，R是從La、Ce、Pr、Nd、Sm、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Bi、Sn以及Sb組成的組之中選擇的一種以上的元素，以及0≤a≤1，0≤b≤10，0≤c≤8，0≤x≤0.5，0≤y≤0.5)的發(fā)光體9。
另外，通過組合這些發(fā)光體得到的，例如 (Ba0.9648Sr0.01Eu0.025Dy0.0002)2(Si0.98Ge0.02)3O8.0006、 (Ba0.9696Sr0.015Ca0.005Eu0.01Pr0.0004)3(Si0.99Ge0.01)O5.0018、 (Ba0.965Sr0.02Zn0.005Eu0.01)(Si0.97Ge0.03)2(Al0.002Dy0.00003)O5.003045、 (Ba0.905Sr0.07Zn0.005Mg0.005Eu0.015)2Si(Al0.0001Dy0.0002)O4.00045、 (Ba0.915Sr0.005Zn0.005Eu0.075)3Mg0.99Mn0.01(Si0.998Ge0.002)2(Ga0.0001Dy0.0001)O8.0003、 (Ba0.92Sr0.04Zn0.01Ca0.01Eu0.02)2Mg(Si0.9Ge0.1)2(Ga0.0001Dy0.0002)O7.00045、 (Ba0.8K0.05Dy0.05Eu0.1)Mg2Al16O27、 (Ba0.15Sr0.8Eu0.05)4Al12.5Ga1.49996Dy0.00004Si0.005O25.0075、 (Ba0.47Sr0.5Eu0.03)Al1.5997Ga0.4Dy0.0003Si0.004O4.006、 能使用于在LED或者小型節(jié)能燈中生成有色～白色光的層中。
另外，作為提高向LED元件6外部的光放射性的裝置，也可以相對MQW64，在藍寶石基板61一側設置光反射層。具體說，能在藍寶石基板61上作為光反射層設置Al層。
第6圖是表示LED元件6的其它構成的層構成圖。此LED元件6是作為基板使用GaN基板70的同時，省略了在第5圖中說明的AlN緩沖層的構成。也能夠采用在這樣的GaN基板70上、通過使GaN半導體層結晶成長形成的LED元件6。另外，也可以將采用了由Si、SiC、AlGaN等的材料構成的基板的LED元件6作為光源使用。
(第2實施方式) 第7圖表示關于本發(fā)明的第2實施方式的發(fā)光裝置，(a)是縱向剖視圖，(b)是LED元件的部分放大圖。還有，和第1實施方式的各部分對應的部分采用相同符號。
此發(fā)光裝置1，作為光源采用倒裝片型的LED元件11，如第7圖(a)所示，包括經由Au隆塊(bump)12A以及12B與LED元件11電氣連接的、由Si構成的分安裝座(su’b-mount)13、將分安裝座13和導體15A的杯狀部15a電氣連接的、作為導電性粘接材料的Ag膠(paste)14、經由電線與分安裝座13電氣連接的導體15B、在導體15A中設置的元件容納部15C、在元件容納部15C中設置的傾斜的光反射面15b。
LED元件11如第7圖(b)所示，包括具有透光性的藍寶石基板110、AlN緩沖層111、n型GaN包層112、交互配置3層的InGaN勢井層和2層的阻擋層而形成的MQW113、p型GaN包層114、p型GaN接觸層115、在通過用蝕刻除去p型GaN接觸層115、p型GaN包層114、MQW113以及n型GaN包層112的一部分而露出的n型GaN包層112上形成的n側電極116、在p型GaN接觸層115上形成的p側電極117，并以使基板側配置于杯狀部15a的開口側的方式將其固定在分安裝座13處。
分安裝座13如第7圖(b)所示，包括在n型半導體層134的表面設置的n側電極130、在n型半導體層134的一部分上設置的p型半導體層131、在p型半導體層131上設置的p側電極132、在n型半導體層134的底面一側，即與杯狀部15a的粘接側處設置的n側電極133。n側電極130經由Au隆塊12A與LED元件11的p側電極117連接。另外，p側電極132經由Au隆塊12B與LED元件11的n側電極116連接并與電線7相連。
密封樹脂8混合了在第1實施方式中說明的發(fā)光體9，罐封注入到杯狀部15a以覆蓋、密封LED元件11以及分安裝座13。
在杯狀部15a內固定LED元件11時，首先要在杯狀部15a的底部15c涂Ag膠14。接著，用Ag膠14在杯狀部15a內固定分安裝座13。然后，通過Au隆塊12A以及12B搭載LED元件11，進行超聲波粘接、將LED元件11粘接在分安裝座13上。接著，將p側電極132和導體15B用電線電氣連接。然后，以覆蓋LED元件11以及分安裝座13的方式，將密封樹脂8注入杯狀部15a、密封。
這樣，對于密封了杯狀部15a的導體15A以及15B，將密封樹脂10成型為炮彈形狀。
按照上述的第2實施方式的發(fā)光裝置1，除了第1實施方式的優(yōu)選效果外，由于還能夠將基于MQW113的發(fā)光的光從藍寶石基板一側發(fā)射，所以光的取出性能得到提高。另外，可以為分安裝座13賦予針對靜電的保護功能，所以在這種情況下，還能夠防止由于靜電對LED元件11的破壞。
(第3實施方式) 第8圖是表示關于本發(fā)明的第3實施方式的發(fā)光裝置的剖視圖。
此發(fā)光裝置1構成為在炮彈形狀的密封樹脂10的表面上，設置由包含在第1以及第2實施方式中說明的發(fā)光體9的環(huán)氧樹脂等的樹脂材料形成的帽子狀的發(fā)光體層18，從密封杯狀部15a的密封樹脂8中省去了發(fā)光體9。
按照上述的第3實施方式的發(fā)光裝置1，除了第1以及第2實施方式的優(yōu)選效果之外，由于在LED元件11的周圍沒有堆積發(fā)光體9，所以能夠防止伴隨堆積的熒光體的光吸收的外部發(fā)射效率的下降。由此，能使在密封樹脂10的表面效率良好地被導出的光，在發(fā)光體層18進行波長變換后向外部發(fā)射，可得到高亮度的波長變換型發(fā)光裝置1。
(第4實施方式) 第9圖是表示關于本發(fā)明的第4實施方式的發(fā)光裝置的剖視圖。還有，和第1至第3實施方式的各部分對應的部分采用相同的符號。
此發(fā)光裝置1是表面安裝型的波長變換型發(fā)光裝置1，包括LED元件11、包括基于從LED元件11發(fā)射的光被激勵的發(fā)光體層18的波長變換部19、由丙烯等的樹脂材料形成的主體20、搭載了LED元件11的陶瓷基板21。
波長變換部19在由低熔點玻璃組成的2片玻璃板之間夾著由在第1至第3實施方式中說明的發(fā)光體9組成的發(fā)光體層18，通過進行加熱處理而被一體化了的裝置。具體說，在第1玻璃板的一面上，絲網(wǎng)印刷發(fā)光體9，通過對其在150℃下進行加熱處理除去粘和劑成分，達到薄膜化。以夾住此被薄膜化的發(fā)光體層18的方式配置第2玻璃板，進行加熱處理，使第1以及第2玻璃板一體化。
主體20在內部具有光反射面15b，具有使從LED元件11發(fā)射的光反射在波長變換部19的方向上的光反射面15b，形成為使光發(fā)射面和波長變換部19的表面形成在同一面上。另外，在由光反射面15b包圍的空間內，填充了硅樹脂16。
陶瓷基板21具有作為用于由Au隆塊12A以及12B將LED元件11粘接在表面上的銅箔圖案的布線層21A以及21B，布線層21A以及21B被設置架在作為經由陶瓷基板21的側面與外部電路的粘接面的里面上。
按照上述的第4實施方式的發(fā)光裝置1，除了第1至第3實施方式的優(yōu)選效果之外，因為是由玻璃密封由發(fā)光體9構成的薄膜狀的發(fā)光體層18，所以還能提高熒光體層18的耐水性、耐吸濕性，得到可長期使用的波長變換性能良好的發(fā)光裝置1。
另外，由于發(fā)光體層18是基于絲網(wǎng)印刷以及加熱處理形成為薄膜狀的，所以能夠降低因發(fā)光體層18的光吸收損失，能實現(xiàn)高亮度的波長變換型發(fā)光裝置1。
另外，因為通過發(fā)光體層18的薄膜化能夠減少發(fā)光體9的使用量，所以能夠實現(xiàn)發(fā)光裝置1的成本下降。
(第5實施方式) 第10圖是表示關于本發(fā)明的第5實施方式的發(fā)光裝置的剖視圖。還有，和第1至第4實施方式的各部分相對應的部分采用相同的符號。
此發(fā)光裝置1包括倒裝芯片型(0.3×0.3mm)的LED元件11、搭載LED元件11的由AlN構成的分安裝座13、和分安裝座13粘接的導體架22A以及22B、密封LED元件11以及分安裝座13并對從LED元件11發(fā)射出的光進行波長變換的由低熔點玻璃構成的波長變換部19、將波長變換部19和分安裝座13、導體架22A以及22B密封為一體的由低熔點玻璃構成的玻璃密封部23。波長變換部19形成為具有對從LED元件11發(fā)射的光進行配光控制的光學形狀、即圓頂狀，并且具有與LED元件11以一定間隔隔開配置的發(fā)光體層18。
分安裝座13在表面處形成由銅箔構成的布線層21A以及21B，通過嵌合到設置在導體架22A以及22B上的階梯部22a以及22b上，使布線層21A以及21B與導體架22A以及22B電氣連接。
波長變換部19，通過對在第4實施方式中說明的第1以及第2玻璃板間夾著發(fā)光體層18的裝置進行加熱沖壓而形成光學形狀。另外，在加熱過程的同時，通過對形成玻璃密封部23的第3玻璃板進行加熱處理，將導體架22A以及22B一體化密封。發(fā)光體層18是隨著玻璃的熱處理帶來的變形，在和LED元件11之間具有對應于玻璃板的厚度的間隔來配置的。
根據(jù)上述的第5實施方式的發(fā)光裝置1，除了第1至第4實施方式的優(yōu)選效果之外，因為波長變換部19具有光學形狀，所以能使從LED元件11發(fā)射出的光和在發(fā)光體層18被波長變換的光的混合光發(fā)射到所期望的范圍內。
另外，由于LED元件11因被玻璃密封而提高耐水性、耐吸濕性，所以即使在潮濕條件等的惡劣環(huán)境條件下，也能歷經長期而得到穩(wěn)定的高亮度的波長變換型發(fā)光裝置1。
(第6實施方式) 第11圖是表示關于本發(fā)明的第6實施方式的發(fā)光裝置的剖視圖。還有，和第1至第5實施方式的各部分對應的部分采用相同的符號。
此發(fā)光裝置1使用取代第5實施方式的導體架22A以及22B、采用了在兩面形成了由銅箔構成的布線層24A、24B、25A以及25B的陶瓷基板21，布線層24A和25A以及布線層24B和25B由通孔26電氣連接。另外，布線層24A、24B經由Au隆塊12A以及12B，使倒裝芯片型(1×1mm)的LED元件11電氣連接。
布線層24A以及24B形成為具有比粘接構成波長變換部19的玻璃材料的面積還要大的面積。
按照上述的第6實施方式的發(fā)光裝置1，除了第1至第5實施方式的優(yōu)選效果之外，因為波長變換部19和在陶瓷基板21的表面設置的由銅箔構成的布線層24A以及24B粘接，所以基于玻璃材料和銅箔的良好的粘接性，波長變換部19和布線層24A以及24B具有優(yōu)良的粘接性。由此，能夠有力地防止波長變換部19的剝離和向發(fā)光裝置1內部的吸濕，能得到可靠性優(yōu)良的波長變換型發(fā)光裝置1。
另外，因為通過采用陶瓷基板21，由定時和劃片等的切斷加工能容易地切割在成為基座的基板材料上一體形成的發(fā)光裝置群，所以能得到生產性能優(yōu)良的波長變換型發(fā)光裝置1。
(第7實施方式) 第12圖是表示關于本發(fā)明的第7實施方式的作為光學設備的液晶背光燈裝置的剖視圖。還有，和第1至第6實施方式的各部分對應的部分采用相同的符號。
此液晶背光燈裝置30包括作為光源的LED燈31、對從LED燈發(fā)射出的光進行導光的導光體32、對從在導光體32的表面設置的LED燈31發(fā)射出的光進行波長變換的發(fā)光體層18、基于波長變換光、從背面進行透光照射的液晶面板35。
LED燈31對基于由GaN系半導體層構成的LED元件的發(fā)光的波長460nm的藍色光，在炮彈形狀的樹脂密封部聚光，發(fā)射到規(guī)定的照射范圍內。
導光體32具有將從LED燈31入射的光反射到直角方向的反射面32A、底面32B、在反射面32A被反射后導入導光體32內的光所射入的傾斜面32C。在底面32B上設置了光反射層33。另外，在傾斜面32C上設置有薄膜狀的發(fā)光體層18，該發(fā)光體層18由除了通常使用的激活劑之外，還使用了由從La、Ce、Pr、Nd、Sm、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Bi、Sn、Sb以及類似的物質中選擇的一種以上的共激活劑的發(fā)光體構成。
液晶面板35例如由TFT(Thin Film Transister)基板、液晶層、濾色片基板進行層疊構成，具有使從導光體32發(fā)射出的光透過的透光性。
按照此液晶背光燈裝置30，LED燈31的發(fā)射光經由導光體32被導入傾斜面32C，在傾斜面32C上設置的發(fā)光體層18上，LED燈31的發(fā)射光被波長變換為白色光，透過液晶面板35照明。
按照上述的第7實施方式的液晶背光燈裝置30，除了在第1至第6實施方式中說明的優(yōu)選效果之外，由于使經由導光體32被導光的光由在液晶背光燈裝置30的背面設置的發(fā)光體層18進行波長變換發(fā)射，所以能以藍色光作為光源得到良好的亮度，并且能實現(xiàn)熒光壽命長的透過照明構造，作為攜帶電話機和具有液晶顯示部的設備的照明裝置，能夠帶來嶄新的視覺效果。
另外，由于發(fā)光體層18的熒光壽命長，所以基于和LED燈31的發(fā)光控制的組合，能不使光品質下降，實現(xiàn)節(jié)電，能使使用電池等的電源的設備的可使用時間增長。
還有，在第7實施方式中，采用了LED燈31發(fā)射的光在反射面32A反射后通過導光體32導光的構成，但也可以是不設置反射面32A的構成。例如，取代反射面32A，形成與底面32B呈直角的光的入射面，能使對導光體32的發(fā)射光的光入射方向與導光方向為相同方向。
另外，作為LED燈31，除了發(fā)射藍色光的裝置外，也可以采用發(fā)射紫外光的裝置。
(在工業(yè)上應用的可能性) 如以上所說明的這樣，根據(jù)本發(fā)明，由于除了通常使用的激活劑之外，采用了從La、Ce、Pr、Nd、Sm、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Bi、Sn、Sb以及類似的物質中選擇的一種以上的共激活劑，所以發(fā)光體的溫度穩(wěn)定性得到改善。因此，不易產生發(fā)光的能量分布偏移，能抑制光顏色變化的產生。另外，能夠使熒光壽命從數(shù)微秒級延長至數(shù)秒或者數(shù)分，能實現(xiàn)長壽命。
另外，由于采用了溫度穩(wěn)定性以及熒光壽命特性提高了的發(fā)光體，所以能夠提供高光品質、節(jié)電性以及高亮度等的特性優(yōu)良的光學設備。
權利要求
1.一種溫度穩(wěn)定性得到提高的發(fā)光體，其特征在于，
其中所述發(fā)光體包含鋁酸鹽-鎵酸鹽，所述的鋁酸鹽-鎵酸鹽相當于實驗式
M’4(Al，Ga)14(Si，Ge)pO25+2p:Eux，Ry，
該公式中，
M’是從由Sr、Ba、Ca、Mg以及Zn組成的組之中選擇的一種以上的元素，
R是從由La、Ce、Pr、Nd、Sm、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Bi、Sn以及Sb組成的組之中選擇的一種以上的元素，
以及0＜p≤1；
或者相當于實驗式
M”(Al，Ga)2(Si，Ge)pO4+2p:Eux，Ry，
該公式中，
M”是從由Sr、Ba、Ca、Mg以及Zn組成的組之中選擇的一種以上的元素，
R是從由La、Ce、Pr、Nd、Sm、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Bi、Sn以及Sb組成的組之中選擇的一種以上的元素，
以及0＜p≤1，
0＜x≤0.5，并且
0＜y≤0.5；
或者相當于實驗式
M1-a(Al，Ga)b(Si，Ge)cO1.5b+1+3c/2:Eux，Ry，
其中公式中，
M是從由Ca、Sr、Ba以及Mg組成的組之中選擇的一種以上的元素，
R是從由La、Ce、Pr、Nd、Sm、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Bi、Sn以及Sb組成的組之中選擇的一種以上的元素，
以及0≤a＜1，
0＜b≤10，
0≤c≤8，
0＜x≤0.5，并且
0＜y≤0.5。
2.根據(jù)權利要求1所述的溫度穩(wěn)定性得到提高的發(fā)光體，其特征在于，
將所述發(fā)光體作為單獨或者多個發(fā)光體的混合物使用。
3.根據(jù)權利要求1所述的溫度穩(wěn)定性得到提高的發(fā)光體，其特征在于，
所述發(fā)光體在LED的調制中作為發(fā)光層使用。
4.根據(jù)權利要求1所述的溫度穩(wěn)定性得到提高的發(fā)光體，其特征在于，
所述發(fā)光體在LED中作為產生有色光～白色光的層使用。
5.根據(jù)權利要求1所述的溫度穩(wěn)定性得到提高的發(fā)光體，其特征在于，
所述發(fā)光體在若切斷發(fā)光層的激勵能量則使放射線放出的顏色變化的LED中使用。
6.根據(jù)權利要求1所述的溫度穩(wěn)定性得到提高的發(fā)光體，其特征在于，
所述發(fā)光體作為單獨或者多個發(fā)光體的混合物，使用于小型節(jié)能燈中的發(fā)光層的調制。
7.一種光學設備，是具有波長變換部的光學設備，其中波長變換部包括基于從LED元件發(fā)射出的光被激勵而發(fā)射出激勵光的發(fā)光體，其特征在于，
所述波長變換部包括根據(jù)權利要求1所述的發(fā)光體。
8.一種光學設備，其特征在于，包括
LED元件；
用于搭載所述LED元件并且對所述LED元件供電的供電部；
將所述LED元件和所述供電部一體化密封的具有透光性的密封部；和
波長變換部，其包括根據(jù)權利要求1所述的發(fā)光體，所述發(fā)光體基于從所述LED元件發(fā)射出的光被激勵而發(fā)射激勵光。
9.一種光學設備，其特征在于，包括
LED燈；
對從所述LED燈發(fā)射的光進行導光的導光部；
波長變換部，其包括根據(jù)權利要求1所述的發(fā)光體，所述發(fā)光體基于由所述導光部進行導光的光被激勵而發(fā)射激勵光；和基于經由所述波長變換部發(fā)射的光被照明的被照明部。
10.根據(jù)權利要求8所述的光學設備，其特征在于，
所述波長變換部被包括在密封所述LED元件的具有透光性的密封樹脂中。
11.根據(jù)權利要求8所述的光學設備，其特征在于，
所述發(fā)光體是由具有透光性的玻璃密封的薄膜狀的發(fā)光體層。
12.根據(jù)權利要求11所述的光學設備，其特征在于，
所述發(fā)光體層被形成為面狀。
13.根據(jù)權利要求8所述的光學設備，其特征在于，
所述波長變換部被設置在具有使從所述LED元件發(fā)射出的光發(fā)射到所期望的照射范圍內的光學形狀的密封樹脂的表面。
14.根據(jù)權利要求7～9中任一項所述的光學設備，其特征在于，
所述波長變換部是由波長300nm至500nm的范圍內的藍色光和/或紫外光激勵的。
全文摘要
本發(fā)明提供發(fā)光體以及使用其的光學設備。本發(fā)明涉及以下特征的具有長熒光壽命的發(fā)光體。即作為為了使發(fā)光體的溫度穩(wěn)定性得到提高的另外的發(fā)光中心，除了激活劑之外，還包括從La、Ce、Pr、Nd、Sm、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Bi、Sn、Sb以及類似的物質中選擇的一種以上的共激活劑。本發(fā)明由于在溫度穩(wěn)定性和熒光壽命方面具有優(yōu)越性，所以適用為LED用發(fā)光體。
文檔編號C09K11/80GK101220273SQ20071019965
公開日2008年7月16日 申請日期2003年12月19日 優(yōu)先權日2002年12月20日
發(fā)明者貢杜拉·羅特, 瓦爾特·特夫斯 申請人:豐田合成株式會社, 貢杜拉·羅特, 瓦爾特·特夫斯