專利名稱：發(fā)光器件及照明裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及白色發(fā)光二極管燈等發(fā)光器件及使用該設(shè)備的發(fā)光裝 置，尤其涉及以在照明領(lǐng)域中的利用為目的的發(fā)光器件及使用該器件的 照明裝置。
本申請要求主張2006年8月14日向日本申請的特愿2006-221062 號的優(yōu)先權(quán)，將其內(nèi)容援引到本說明書中。
目前，在照明領(lǐng)域中，對固體照明、尤其是使用了半導(dǎo)體發(fā)光二極 管的白色照明充滿著期待，廣泛持續(xù)地致力于研究開發(fā)。白色發(fā)光二極 管燈已經(jīng)達到與白熾燈同等以上的發(fā)光效率，并且認為在進一步的改善 中，不久的將來會作為節(jié)能照明設(shè)備而廣泛普及。而且，不含7jC銀等環(huán) 境負擔高的物質(zhì)也是4艮大的優(yōu)點。并且，由于元件的尺寸小，所以大多 被組裝到液晶顯示裝置的背光燈或移動電話等中而使用。
其中，在以下的說明書的記載中，將發(fā)光二極管簡記為LED。
背景技術(shù)：
以往，已知有一種白色LED，其使用了以藍色光或紫外光等短波長 發(fā)光的LED元件；和通過吸收所述LED元件的發(fā)光的一部分或全部而 被激發(fā)，發(fā)出更長波長的黃色等熒光的熒光物質(zhì)。例如，專利文獻l、 專利文獻2及非專利文獻1等中公開了一種白色LED,其由化合物半 導(dǎo)體藍色LED元件；和吸收藍色光、發(fā)出作為藍色的互補色的黃色熒 光的被鈰賦予活性的釔.鋁.石榴石系熒光體構(gòu)成。
另外，為了補償紅色成分的不足而追加紅色熒光體的技術(shù)為公知技 術(shù)，專利文獻3中公開了向由藍色LED元件和被鈰賦予活性的釔.鋁-石 榴石系熒光體構(gòu)成的白色LED中，添加作為紅色熒光體的(Sivx-y-zBaxCay) 2Si5N8: Eu/或SrS: Eu、 CaS: Eu、 (CaxSrlx)S: Eu"的 技術(shù)。同樣的技術(shù)還在專利文獻4及非專利文獻2中進行了公開。
7作為使用了藍色LED元件的其他事例，還公知一種專利文獻5等 公開的由藍色LED元件、藍色激發(fā)綠色發(fā)光熒光體和藍色激發(fā)紅色發(fā) 光熒光體實現(xiàn)白色LED的技術(shù)。而且，在非專利文獻3等中公開了使 用作為藍色激發(fā)綠色發(fā)光熒光體的SrGa2S4: Eu2+、和作為藍色激發(fā)紅 色發(fā)光熒光體的SrS: Eu2+的白色LED。
并且，作為使用了紫外LED元件的事例，公知專利文獻6等公開 的一種通過紫外LED元件、紫外激發(fā)藍色發(fā)光熒光體、紫外激發(fā)綠色 發(fā)光熒光體和紫外激發(fā)紅色發(fā)光熒光體的組合，實現(xiàn)了具有高的演色性 的白色光的技術(shù)。
另一方面，近年來盛行氮氧化物熒光體與氮化物熒光體的研究，例 如，專利文獻7公開了一種使銪元素(Eu)激活的鈣(Ca)固溶a-型 賽隆熒光體。所述熒光體由于通過被藍色激發(fā)而發(fā)出黃色光，所以適合 作為白色LED用波長變換材料。該熒光體的詳細情況因非專利文獻4 等而為公眾所知。此外，非專利文獻5等中公開了一種利用了該熒光體 的、色度穩(wěn)定性相對溫度變化優(yōu)異的色溫低的白色LED燈。
專利文獻1:日本專利第2900928號公才艮
專利文獻2:日本專利第2927279號>^才艮
非專利文獻1: K, Bando， .K, Sakano， Y. Noguchi and Y. Shimizu,"Development of Hi gh—bright and Pure-white LED Lamps'" J. Light & Vis. Env. Vol. 22， No. 1(1998)， p
p. 2-5
專利文獻3:特開2003 - 273409號爿>才艮 專利文獻4:特開2003 - 321675號>^才艮
非專利文獻2: M. YAMADA, T. NAITOU' K. IZUNO, H. TAMAKI， Y. MURAZAKI，
M. KAMESHMA and T. MUKAI，"Red-Enhanced White-Light-Emitting Diode Usin g a New RedPhosphor," Jpn. J. A卯l. Phys. Vol. 42 (2003) pp. L20-L23
專利文獻5:特開平10 - 163535號7>才艮非專利文獻& Paul S. Martin， "Performance, Thermal, Cost & Reliability challenges for Solid State Lighting," OIDA Conference., May 30th 2002
專利文獻6:特表2000 - 509912號>^才艮 專利文獻7:特開2002 - 363554號公報
非專利文獻4: R.丄Xie, N. Hirosaki, K. Sakuma, Y, Yamamoto， M. Mitomo'"Eu2十-doped Ca- cc -SiAlON: A yellow phosphor for white light-emitting diodes," Appl. Ph ys. Lett" Vol. 84' pp. 5404-5406 (2004)
非專利文獻5. K. Sakuma， K. Omichi, N. Kimura， M. OhasW， D. Tanaka， N. Hirosak i， Y. Yamamoto, R. -J. Xie， T, Suehiro，"Warm-white light-emitting diode with yel〗o wish orange SiAlON ceramic phosphor," Opt- Lett" Vol. 29，卯.2001-2003 (2004)
以往，熒光體以氧化物或硫化物為主體，對其耐久性或高溫環(huán)境下 的特性要求進一步的改善。近年來，盛行著長期可靠性和高溫特性更優(yōu) 異的氮氧化物熒光體或氮化物熒光體的開發(fā)。另一方面，盛行著使半導(dǎo) 體發(fā)光元件與熒光體組合的固體照明設(shè)備的研究，其中，氮氧化物熒光 體或硫化物熒光體為主流。然而，即使適當組合這些以往公知的各種熒 光物質(zhì)，通過組合所述熒光物質(zhì)和藍色LED元件來制作白色LED，也 難以得到演色性高的白色LED。
另外，專利文獻6等公開的利用了紫外LED元件的白色LED雖然 可實現(xiàn)高的演色性，但因來自發(fā)光二極管元件的紫外光會導(dǎo)致密封樹脂 與封裝劣化，所以存在很大的課題。這在長期可靠性上成為大的問題。
并且，還存在未經(jīng)波長變換的紫外光向外漏出的問題、與藍色LED 元件相比，紫外LED元件的發(fā)光效率低的課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于上述情況而完成，其目的在于，提供一種使用藍色LED 元件，平均演色評價數(shù)超過90的演色性高的白色LED。
9為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種發(fā)光器件，其具備發(fā)藍色光 或藍紫色光的半導(dǎo)體發(fā)光元件；和吸收從所述半導(dǎo)體發(fā)光元件發(fā)出的光 的一部分或全部，發(fā)出與所述光不同波長的熒光的熒光物質(zhì)，所述熒光 物質(zhì)是混合下列熒光物質(zhì)而得到的發(fā)出藍綠色光或綠色光的第 一熒光 物質(zhì)；發(fā)光峰值波長比所述第一熒光物質(zhì)長，發(fā)出綠色光或黃綠色光的 第二熒光物質(zhì)；發(fā)光峰值波長比所述第二熒光物質(zhì)長，發(fā)出黃綠色光、 黃色光或黃紅色光中的任意一種光的第三熒光物質(zhì)；和發(fā)光峰值波長比 所述第三熒光物質(zhì)長，發(fā)出黃紅色光或紅色光的第四熒光物質(zhì)。
在本發(fā)明的發(fā)光器件中，優(yōu)選所述第一熒光物質(zhì)是由通式Bax(1-r)
SiyOzN(2x+4y-2z)/3:EUxr表示的氮氧化物結(jié)晶熒光體，所述第二熒光物質(zhì)
是經(jīng)銪元素激活的p -型賽隆(p - SiAlON: Eu型)熒光體，所述第三 熒光物質(zhì)是經(jīng)銪元素激活的a —型賽隆(a - SiAlON: Eu型)熒光體， 所述第四熒光物質(zhì)是由通式(Ca， Eu) AlSiN3表示的氮化物結(jié)晶紅色 熒光體。
而且，優(yōu)選所述a-型賽隆熒光體由通式CaqEur ( Si， Al) 12 ( O, N) 16表示，主相具有a-型賽隆結(jié)晶構(gòu)造，所述q為0.75以上1.0以 下且所述r為0.03以上0.10以下。
并且，優(yōu)選所述p-型賽隆熒光體由通式Eiis (Si, A1)6-S(0， N) 8表示，主相具有P-型賽隆結(jié)晶構(gòu)造，所述s為0.011以上0.019以下。
另外，優(yōu)選在所述由通式Bax(1-r) SiyOzN(2x+4y-2zW3:Euxr表示的氮 氧化物結(jié)晶熒光體中，所述x為0.8以上1.2以下，所述y為1.6以上 2.4以下，所述z為1.6以上2.4以下，所述r為0.015以上0.10以下。
在本發(fā)明的發(fā)光器件中，優(yōu)選由從所述半導(dǎo)體發(fā)光元件發(fā)出的光與 從所述混合熒光物質(zhì)發(fā)出的熒光進行混色而發(fā)出的光的色度，在 CIE1931的XYZ表色系色度圖上，位于由連接坐標x = 0.4775、 y = 0.4283所表示的點、坐標x-0.4594、 y = 0.3971所表示的點、坐標x二 0.4348、 y = 0.4185所表示的點和坐標x = 0.4214、 y = 0.3887所表示的點 的四邊形表示的電燈色范圍內(nèi)。
在本發(fā)明的發(fā)光器件中，優(yōu)選由從所述半導(dǎo)體發(fā)光元件發(fā)出的光與
10從所述混合熒光物質(zhì)發(fā)出的熒光進行混色而發(fā)出的光的發(fā)光光譜中，波
長380nm~475nm的發(fā)光強度、波長475nm 520nm的發(fā)光強度、波 長520nm~560nm的發(fā)光強度、波長560nm ~ 615nm的發(fā)光強度、與 波長615nm 780nm的發(fā)光強度的比率為1: 1.6: 2.4: 4.2: 9.5。
在本發(fā)明的發(fā)光器件中，優(yōu)選當將以實施了光鐠修正的熒光分光光 度計測定的、所述第一熒光物質(zhì)的發(fā)光峰值強度設(shè)為A、所述第二熒光 物質(zhì)的發(fā)光峰值強度設(shè)為B、所述第三熒光物質(zhì)的發(fā)光峰值強度設(shè)為C、 所述第四熒光物質(zhì)的發(fā)光峰值強度設(shè)為D時，所述混合熒光物質(zhì)是以質(zhì) 量比2.5xD/A: 1.9xD/B: 1.5xD/C: 1混合所述第一熒光物質(zhì)、所述第 二熒光物質(zhì)、所述第三熒光物質(zhì)和所述第四熒光物質(zhì)而得到的混合熒光 物質(zhì)。
在本發(fā)明的發(fā)光器件中，優(yōu)選所述混合熒光物質(zhì)是以質(zhì)量比6: 8: 7: 3混合所述第一熒光物質(zhì)、所述第二熒光物質(zhì)、所述第三熒光物質(zhì)和 所述第四熒光物質(zhì)而得到的混合熒光物質(zhì)。
在本發(fā)明的發(fā)光器件中，優(yōu)選由從所述半導(dǎo)體發(fā)光元件發(fā)出的光與 從所述混合熒光物質(zhì)發(fā)出的熒光進行混色而發(fā)出的光的色度，在 CIE1931的XYZ表色系色度圖上，位于由連接坐標x = 0.4341、 y = 0.4233所表示的點、坐標x-0.4171、 y = 0.3846所表示的點、坐標x = 0.4021、 y = 0.4076所表示的點和坐標x-0.3903、 y - 0.3719所表示的點 的四邊形表示的暖白色范圍內(nèi)。
在本發(fā)明的發(fā)光器件中，優(yōu)選由從所述半導(dǎo)體發(fā)光元件發(fā)出的光與 從所述混合熒光物質(zhì)發(fā)出的熒光進行混色而發(fā)出的光的發(fā)光光鐠中，波 長380nm~475nm的發(fā)光強度、波長475nm~520nm的發(fā)光強度、波 長520nm 560nm的發(fā)光強度、波長560nm ~ 615nm的發(fā)光強度、與 波長615nm 780nm的發(fā)光強度的比率為1: 1.0: 1.5: 2.3: 4.6。
在本發(fā)明的發(fā)光器件中，優(yōu)選當將以實施了光i普修正的熒光分光光 度計測定的、所述第一熒光物質(zhì)的發(fā)光峰值強度設(shè)為A、所述第二熒光 物質(zhì)的發(fā)光峰值強度設(shè)為B、所述第三熒光物質(zhì)的發(fā)光峰值強度設(shè)為C、 所述第四熒光物質(zhì)的發(fā)光峰值強度設(shè)為D時，所述混合熒光物質(zhì)是以質(zhì) 量比3.7xD/A: 12.8xD/B: 1.8xD/C: 1混合所述第一熒光物質(zhì)、所述第二熒光物質(zhì)、所述第三熒光物質(zhì)和所述第四熒光物質(zhì)而得到的混合熒光 物質(zhì)。
在本發(fā)明的發(fā)光器件中，優(yōu)選所述混合熒光物質(zhì)是以質(zhì)量比9: 12: 8: 3混合所述第一熒光物質(zhì)、所述第二熒光物質(zhì)、所述第三熒光物質(zhì)和 所述第四熒光物質(zhì)而得到的混合熒光物質(zhì)。
在本發(fā)明的發(fā)光器件中，優(yōu)選由從所述半導(dǎo)體發(fā)光元件發(fā)出的光與 從所述混合熒光物質(zhì)發(fā)出的熒光進行混色而發(fā)出的光的色度，在 CIE1931的XYZ表色系色度圖上，位于由連接坐標x-0.3938、 y = 0.4097所表示的點、坐標x-0.3805、 y = 0.3642所表示的點、坐標x-0.3656、 y = 0.3905所表示的點和坐標x-0.3584、 y = 0.3499所表示的點 的四邊形表示的白色范圍內(nèi)。
在本發(fā)明的發(fā)光器件中，優(yōu)選由從所述半導(dǎo)體發(fā)光元件發(fā)出的光與 從所述混合熒光物質(zhì)發(fā)出的熒光進行混色而發(fā)出的光的發(fā)光光譜中，波 長380nm ~ 475nm的發(fā)光強度、波長475nm ~ 520nm的發(fā)光強度、波 長520nm 560nm的發(fā)光強度、波長560nm ~ 615nm的發(fā)光強度、與 波長615nm 780nm的發(fā)光強度的比率為1: 0.8: 1.2: 1.6: 2.9。
在本發(fā)明的發(fā)光器件中，優(yōu)選當將以實施了光語修正的熒光分光光 度計測定的、所述第一熒光物質(zhì)的發(fā)光峰值強度設(shè)為A、所述第二熒光 物質(zhì)的發(fā)光峰值強度設(shè)為B、所述第三熒光物質(zhì)的發(fā)光峰值強度設(shè)為C、 所述第四熒光物質(zhì)的發(fā)光峰值強度設(shè)為D時，所述混合熒光物質(zhì)是以質(zhì) 量比5.5xD/A: 3.6xD/B: 2.0xD/C: 1混合所述第一熒光物質(zhì)、所述第 二熒光物質(zhì)、所述第三熒光物質(zhì)和所述第四熒光物質(zhì)而得到的混合熒光 物質(zhì)。
在本發(fā)明的發(fā)光器件中，優(yōu)選所述混合熒光物質(zhì)是以質(zhì)量比4.5: 5: 3: l混合所述第一熒光物質(zhì)、所述第二熒光物質(zhì)、所述第三熒光物質(zhì)和 所述第四熒光物質(zhì)而得到的混合熒光物質(zhì)。
在本發(fā)明的發(fā)光器件中，優(yōu)選由從所述半導(dǎo)體發(fā)光元件發(fā)出的光與 從所述混合熒光物質(zhì)發(fā)出的熒光進行混色而發(fā)出的光的色度，在 CIE1931的XYZ表色系色度圖上，位于由連接坐標x = 0.3616、 y =0.3875所表示的點、坐標x-0.3552、 y = 0.3476所表示的點、坐標x二 0.3353、 y = 0.3659所表示的點和坐標x = 0.3345、 y = 0.3314所表示的點 的四邊形表示的晝白色范圍內(nèi)。
在本發(fā)明的發(fā)光器件中，優(yōu)選由從所述半導(dǎo)體發(fā)光元件發(fā)出的光與 從所述混合熒光物質(zhì)發(fā)出的熒光進行混色而發(fā)出的光的發(fā)光光i普中，波 長380nm~475nm的發(fā)光強度、波長475nm~520nm的發(fā)光強度、波 長520nm~560nm的發(fā)光強度、波長560nm ~ 615nm的發(fā)光強度、與 波長615nm 780nm的發(fā)光強度的比率為1: 0.8: 0.9: 1.1: 1.7。
在本發(fā)明的發(fā)光器件中，優(yōu)選當將以實施了光"i普修正的熒光分光光 度計測定的、所述第一熒光物質(zhì)的發(fā)光峰值強度設(shè)為A、所述第二熒光 物質(zhì)的發(fā)光峰值強度設(shè)為B、所述第三熒光物質(zhì)的發(fā)光峰值強度設(shè)為C、 所述第四熒光物質(zhì)的發(fā)光峰值強度設(shè)為D時，所述混合熒光物質(zhì)是以質(zhì) 量比7.4xD/A: 5.0xD/B: 2.3xD/C: 1混合所述第一熒光物質(zhì)、所述第 二熒光物質(zhì)、所述第三熒光物質(zhì)和所述第四熒光物質(zhì)而得到的混合熒光
物質(zhì)o
在本發(fā)明的發(fā)光器件中，優(yōu)選所述混合熒光物質(zhì)是以質(zhì)量比6: 7: 3.5: l混合所述第一熒光物質(zhì)、所述第二熒光物質(zhì)、所述第三熒光物質(zhì) 和所述第四熒光物質(zhì)而得到的混合熒光物質(zhì)。
在本發(fā)明的發(fā)光器件中，優(yōu)選由從所述半導(dǎo)體發(fā)光元件發(fā)出的光與 從所述混合熒光物質(zhì)發(fā)出的熒光進行混色而發(fā)出的光的色度，在 CIE1931的XYZ表色系色度圖上，位于由連接坐標x = 0.3274、 y = 0.3673所表示的點、坐標x-0.3282、 y = 0.3297所表示的點、坐標x-0.2998、 y = 0.3396所表示的點和坐標x-0.3064、 y = 0.3091所表示的點 的四邊形表示的晝白色范圍內(nèi)。
在本發(fā)明的發(fā)光器件中，優(yōu)選由從所述半導(dǎo)體發(fā)光元件發(fā)出的光與 從所述混合熒光物質(zhì)發(fā)出的熒光進行混色而發(fā)出的光的發(fā)光光譜中，波 長380nm 475nm的發(fā)光強度、波長475nm~520nm的發(fā)光強度、波 長520nm 560nm的發(fā)光強度、波長560nm 615nm的發(fā)光強度、與 波長615nm 780nm的發(fā)光強度的比率為1: 0.7: 0.7: 0.9: 1.1。
13在本發(fā)明的發(fā)光器件中，優(yōu)選當將以實施了光鐠修正的熒光分光光
度計測定的、所述第一熒光物質(zhì)的發(fā)光峰值強度設(shè)為A、所述第二熒光 物質(zhì)的發(fā)光峰值強度設(shè)為B、所述第三熒光物質(zhì)的發(fā)光峰值強度設(shè)為C、 所述第四熒光物質(zhì)的發(fā)光峰值強度設(shè)為D時，所述混合熒光物質(zhì)是以質(zhì) 量比9.8xD/A: 6.4xD/B: 2.6xD/C: 1混合所述第一熒光物質(zhì)、所述第 二熒光物質(zhì)、所述第三熒光物質(zhì)和所述第四熒光物質(zhì)而得到的混合熒光
物質(zhì)o
在本發(fā)明的發(fā)光器件中，優(yōu)選所述混合熒光物質(zhì)是以質(zhì)量比8: 9: 4: l混合所述第一熒光物質(zhì)、所述第二熒光物質(zhì)、所述第三熒光物質(zhì)和 所述第四熒光物質(zhì)而得到的混合熒光物質(zhì)。
而且，本發(fā)明提供具有上述本發(fā)明的發(fā)光器件作為光源的照明裝置。
由于本發(fā)明的發(fā)光器件是組合了發(fā)藍色光或藍紫色光的半導(dǎo)體發(fā) 光元件、和混合了四種熒光物質(zhì)的混合熒光物質(zhì)的構(gòu)成，其中，所述四 種熒光物質(zhì)是指吸收從所述半導(dǎo)體發(fā)光元件發(fā)出的光的一部分或全 部，發(fā)出藍綠色光或綠色光的第一熒光物質(zhì)；發(fā)光峰值波長比所述第一 熒光物質(zhì)長，發(fā)出綠色光或黃綠色光的第二熒光物質(zhì)；發(fā)光峰值波長比 所述第二熒光物質(zhì)長，發(fā)出黃綠色光、黃色光或黃紅色光中的任意一種 光的第三熒光物質(zhì)；和發(fā)光峰值波長比所述第三熒光物質(zhì)長，發(fā)出黃紅 色光或紅色光的第四熒光物質(zhì)，所以，能夠提供可靠性高、高效率且演 色性極高的白色LED燈。
而且，根據(jù)本發(fā)明，通過利用上述本發(fā)明的發(fā)光器件構(gòu)成照明裝置， 可提供可靠性高、高效率且演色性極高的照明裝置。


圖l是作為第一熒光物質(zhì)的(Ba, Eu) Si202N2熒光物質(zhì)的發(fā)光光 譜和激發(fā)光譜。
圖2是作為第二熒光物質(zhì)的P-型賽隆熒光物質(zhì)的發(fā)光光譜和激發(fā) 光i普。
14圖3是作為第三熒光物質(zhì)的a -型賽隆熒光物質(zhì)的發(fā)光光譜和激發(fā) 光鐠。
圖4是作為第四熒光物質(zhì)的(Ca， Eu) AlSiN3熒光物質(zhì)的發(fā)光光 鐠和激發(fā)光鐠。
圖5是表示實施例1中制作的LED燈的概略構(gòu)造的剖面圖。 圖6是實施例1中制作的LED燈的發(fā)光光譜。 圖7是實施例1中制作的第一 第四熒光物質(zhì)的發(fā)光光譜。 圖8是實施例2中制作的LED燈的發(fā)光光譜。 圖9是實施例3中制作的LED燈的發(fā)光光鐠。 圖10是實施例4中制作的LED燈的發(fā)光光鐠。 圖11是實施例5中制作的LED燈的發(fā)光光鐠。 符號的說明
11…芯片型LED燈，12、 13…導(dǎo)線，14…藍色LED元件，15…鍵合線 (bonding wire )， 16…熒光體粉末，17…樹脂，19…封裝。
具體實施例方式
本發(fā)明的發(fā)光器件是將發(fā)出藍色光或藍紫色光的半導(dǎo)體發(fā)光元件、 與混合熒光物質(zhì)組合的構(gòu)成，所述混合熒光物質(zhì)混合了下述四種熒光物 質(zhì)吸收從所述半導(dǎo)體發(fā)光元件發(fā)出的光的一部分或全部，發(fā)出藍綠色 光或綠色光的第一熒光物質(zhì)；發(fā)光峰值波長比所述第一熒光物質(zhì)長，發(fā) 出綠色光或黃綠色光的第二熒光物質(zhì)；發(fā)光峰值波長比所述第二熒光物 質(zhì)長，發(fā)出黃綠色光、黃色光或黃紅色光中的任意一種光的第三熒光物 質(zhì)；和發(fā)光峰值波長比所述第三熒光物質(zhì)長，發(fā)出黃紅色光或紅色光的 第四熒光物質(zhì)。
下面，作為本發(fā)明的發(fā)光器件的實施方式，對白色LED進行具體 說明，但以下的各實施例只是本發(fā)明的例示，本發(fā)明不只限定于這些具
15[實施例1
首先，對第一熒光物質(zhì)進行說明。第一熒光物質(zhì)是被藍色激發(fā)而以
藍綠色、綠色中的任意一個發(fā)光的經(jīng)銪元素激活并由Bax(1-r)SiyOzN(2x + 4y-2z) /3 :Euxr表示的氮氧化物結(jié)晶熒光體。該由Bax(1-r)SiyOzN
(2x + 4y-2z)
/3:Eur表示的氮氧化物結(jié)晶熒光體的合成如下所述。
作為原料粉末，使用Si3N4粉末、Si02粉末、BaC03粉末、Eu203 粉末進行了煅燒。關(guān)于鋇，認為可根據(jù)目標組成而適當使用氮化鋇或氧 化鋇，但由于氮化鋇非常昂貴在工業(yè)上不適合，而且氧化鋇會因空氣中 的水分、二氧化碳導(dǎo)致一部分成為氫氧化鋇及碳酸鋇，所以，存在無法
準確稱量的問題。鑒于此，在本實施例中使用廉價且穩(wěn)定的碳酸鋇，通 過在煅燒時以從碳酸鋇分離二氧化碳的溫度保持一定時間，來進行在以
煅燒溫度實施加熱之前從碳酸鋇變化為氧化鋇這一方法。通過該方法， 能夠?qū)崿F(xiàn)準確地稱量、且可廉價地進行制作。
本發(fā)明者們分別變更了 Si3N4、 Si02、 BaC03、 ￡11203在原料粉末中 所占的比例從而合成多種試樣，通過比較其發(fā)光特性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)其組 成范圍在0.8^1.2， 1.6Sy￡2.4， 1.6^2.4, 0.0155"0.10的范圍時， 發(fā)光強度特別強、且演色性非常高，因此適合白色LED燈的用途。
在本實施例中選擇了 x=1.0、 y = 2.0、 z = 2.0、 r = 0.025。按照可得 到由組成式Bao.975Si202N2:Eu。.o25i示的組成，分別稱量Si3N4粉末23.62 質(zhì)量％ 、 Si02粉末10.12質(zhì)量％ 、 BaC03粉末64.78質(zhì)量％ 、 ￡11203粉 末1.48質(zhì)量％，并按一批次為50g進行了混合。接著，收容到帶氮化硼 制的蓋的容器中，按每個所述帶蓋的容器將原料粉末收容到氣體加壓燒 結(jié)爐中。由于二氧化碳從碳酸鋇脫離，所以一旦在1300。C、真空下保持 了3小時之后，在燒結(jié)溫度1500。C、氮氣氛0.5MPa下進行氣體加壓， 燒結(jié)5小時。燒結(jié)后的粉末成為一塊，但稍微對其施力即會散成粉末狀， 形成熒光體粉末。
接著，對第二熒光物質(zhì)進行說明。第二熒光物質(zhì)是發(fā)光波長比第一 熒光物質(zhì)長，以綠色、黃綠色的任意一個發(fā)光的經(jīng)銪元素激活的p-型
16賽隆熒光體。對該卩-型賽隆熒光體的合成進行說明。
通常，(5-型賽隆是指由通式Si6，AlzOzNs —z表示的物質(zhì)，在本發(fā)明 中，其組成由通式Eus (Si, A1)6-S(0， N)si示，將具有p型Si3N4 或與p型賽隆同等結(jié)晶構(gòu)造的氮化物熒光體或氮氧化物熒光體、與P-型賽隆熒光體具有同等結(jié)晶構(gòu)造的氮化物熒光體或氮氧化物熒光體稱 為P-型賽隆熒光體。
本發(fā)明者們分別變更了 Si3N4、 A1N、 Eii203在原料粉末中所占的比 例從而合成多種試樣，通過比較其發(fā)光特性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在0.01l￡s50.019 的范圍時可得到良好的發(fā)光特性，在s = 0.013時可得到特別良好的特 性。
在本實施例中，上述組成為Si3N489mol % 、 AlN10.7mol% 、 Eu2O30.3mol % 。原料粉末使用了氮化硅粉末、氮化鋁粉末、氧化銪粉 末。為了得到上述組成，分別稱量氮化珪粉末95.82質(zhì)量％、氮化鋁粉 末3.37質(zhì)量％ 、氧化銪粉末0.81質(zhì)量％ ，使一批次為50g，并添加正己 烷，以濕式行星球磨機混合2小時。接著，利用旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器使混合后 的原料粉末干燥，使用研缽將其充分揉開，并利用按照JISZ8801的標 準網(wǎng)眼為125fim的不銹鋼制試驗用篩網(wǎng)，造粒成適當?shù)牧剑杖莸?氮化硼制的帶蓋的容器中。接著，按每個所述帶蓋的容器將原料粉末收 容到氣體加壓燒結(jié)爐中，以燒結(jié)溫度2000。C、氮氣氛0.5MPa進行氣體 加壓，燒結(jié)兩小時，然后，以燒結(jié)溫度1700。C、氮氣氛0.5MPa進行氣 體加壓，再燒結(jié)24小時。雖然燒結(jié)后的粉末成為一塊，但稍微對其施 力即散成粉末狀，形成熒光體粉末。
第三熒光物質(zhì)是發(fā)光波長比第二熒光物質(zhì)長，以黃綠色、黃色、黃 紅色中任意一種發(fā)光并經(jīng)銪元素激活的釣a-型賽隆熒光體。對該鈞a -型賽隆熒光體的合成進行說明。
所述a-型賽隆熒光體是經(jīng)2價銪(Eu)激活的鉤(Ca)固溶a-型賽隆熒光體，其組成由通式Caq (Si， A1)12(0, N)16: Eu2 + r表示。 本發(fā)明者們分別變更了 q及r、合成多種試樣，通過比較其發(fā)光特性， 結(jié)果發(fā)現(xiàn)其組成范圍;0.75S^1.0且0.03^1^0.10時，發(fā)光強度特別 強、且其發(fā)光色度適合白色LED燈用途。
17在本實施例中，選擇了 q = 0.875、 r = 0.07。原料粉末使用了氮化硅 粉末、氮化鋁粉末、碳酸鈣粉末、氧化銪粉末。為了得到由組成式
Cao^Si^AlwOo.MNM.M: EU2 + 。.。7表示的組成，分別稱量氮化硅粉末
65.78質(zhì)量o/。、氮化鋁粉末18.71質(zhì)量％、碳酸鈣粉末13.59質(zhì)量％、氧 化銪粉末1.91質(zhì)量％，使一批次為50g,并添加正己烷，以濕式行星球 磨機混合2小時。接著，利用旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器使混合后的原料粉末干燥， 使用研缽將其充分揉開，并利用按照JIS Z 8801的標準網(wǎng)眼為125nm 的不銹鋼制試驗用篩網(wǎng)，造粒成適當?shù)牧剑杖莸綆У鹬频纳w的 容器中。接著，按每個所述帶蓋的容器將原料粉末收容到氣體加壓燒結(jié) 爐中，以燒結(jié)溫度1700。C、氮氣氛0.5MPa進行氣體加壓，燒結(jié)24小 時。雖然燒結(jié)后的粉末成為一塊，但稍微對其施力即散成粉末狀，形成 熒光體粉末。
第四熒光物質(zhì)是發(fā)光波長比第三熒光物質(zhì)長，以黃紅色、紅色中任 意一種發(fā)光并由通式(Ca, Eu) AlSiN3表示的氮化物結(jié)晶熒光體。對 該由(Ca， Eu) AlSiN3表示的氮化物結(jié)晶熒光體的合成進行說明。
原料粉末使用了氮化硅粉末、氮化鋁粉末、氮化鈣粉末、在氨中使 金屬銪氮化而合成的氮化銪。為了得到由組成式￡110.剛^&。.9995入181]\3 表示的組成，分別稱量氮化硅粉末34.0735質(zhì)量％、氮化鋁粉末29.8705 質(zhì)量％、氮化鈣粉末35.9956質(zhì)量％、氮化銪粉末0.06048質(zhì)量％，以 瑪瑙研缽和研桿進行30分鐘混合，然后利用模具對得到的混合物施加 20MPa的壓力而成型，制成直徑12mm、厚5mm的成型體。粉末的稱 量、混合、成型各工序全都在可以保持水分為lppm以下、氧為l卯m 以下的氮氣氛的手套箱中進行操作。該成型體被放入氮化硼制的坩鍋 中，移動到石墨電阻加熱方式的電氣爐上。煅燒的操作首先通過擴散泵 使煅燒氣氛成為真空，從室溫到800。C以每小時500。C的速度進行加熱， 在800。C下導(dǎo)入純度為99.999體積％的氮、使壓力為lMPa，以每小時 500。C升溫至1800°C，在1800。C下保持兩小時。煅燒后，利用瑪瑙研桿 和研缽將得到的燒結(jié)體粉碎成粉末。
針對如此合成的第一熒光物質(zhì)、第二熒光物質(zhì)、第三熒光物質(zhì)和第 四熒光物質(zhì)的光學(xué)特性進行說明。在測定中使用了日立制作所公司制造 的熒光分光光度計F-4500。上述測定儀利用若丹明B法、和標準光源實施校正，在光鐠修正后進行了測定。
圖1是作為第一熒光物質(zhì)的(Ba， Eu) Si202N2熒光體的發(fā)光光鐠和 紋光鐠。
圖2是作為第二熒光物質(zhì)的p —型賽隆熒光體的發(fā)光光譜和激發(fā)光鐠。
圖3是作為第三熒光物質(zhì)的a-型賽隆熒光體的發(fā)光光鐠和激發(fā)光鐠。
圖4是作為第四熒光物質(zhì)的(Ca， Eu) AlSiN3熒光體的發(fā)光光譜 和激發(fā)光鐠。
圖1~圖4中用粗線表示發(fā)光光鐠、用細線表示激發(fā)光i普。發(fā)光光 譜的測定假想基于藍色LED的激發(fā)，全都以激發(fā)波長為450nm實施了 測定。激發(fā)光譜的測定以各個熒光體的發(fā)光峰值波長為監(jiān)視波長、實施 了測定。而且，縱軸將基準熒光體的發(fā)光峰值強度標準化為1?；鶞薀?光體利用市場銷售的(Y， Gd) 3A15012: Ce"熒光體粉末(YAG系熒 光體)，使用了基準熒光體的發(fā)光強度為最高的、將激發(fā)波長設(shè)為460nm 時的測定結(jié)果。
對于將激發(fā)波長設(shè)為450nm時的各個熒光體的發(fā)光峰值波長而言， 作為第一熒光物質(zhì)的(Ba， Eu) Si202N2熒光體為493nm,作為第二熒 光物質(zhì)的P-型賽隆熒光體為539nm，作為第三熒光物質(zhì)的a-型賽隆 熒光體為589nm，作為第四熒光物質(zhì)的(Ca， Eu ) AlSiN3熒光體為 655nm。對于基于發(fā)光峰值波長的第一 ~第四熒光物質(zhì)的發(fā)光色而言， 根據(jù)JIS Z8110,作為第一熒光物質(zhì)的(Ba, Eu) Si202N2熒光體為藍 綠色，作為第二熒光物質(zhì)的P-型賽隆熒光體為綠色，作為第三熒光物 質(zhì)的a -型賽隆熒光體為黃紅色，作為第四熒光物質(zhì)的(Ca， Eu ) AlSiN3 熒光體為紅色。
關(guān)于激發(fā)光鐠，任意一個熒光物質(zhì)都從藍色光到紫外光的區(qū)域具有 非常寬廣的激發(fā)峰值。對于作為第三熒光物質(zhì)的a-型賽隆熒光體和作 為第四熒光物質(zhì)的(Ca， Eu) AlSiN3熒光體而言，尤其能夠以450nm 附近的藍色光高效激發(fā)。而對于作為第一熒光物質(zhì)的(Ba， Eu)Si202N2熒光體而言，450nm附近的藍色光也接近峰值、能以高效率激發(fā)。另一 方面，關(guān)于作為第二熒光物質(zhì)的P-型賽隆熒光體，雖然450nm處的激 發(fā)效率足夠高，但以更短波長的光進行激發(fā)使激發(fā)效率更高，成為理想 的結(jié)果。
對于發(fā)光峰值強度而言，在將所述基準熒光體的發(fā)光峰值強度設(shè)為 100%時，作為第一熒光物質(zhì)的(Ba, Eu) Si202N2熒光體為226%,作 為第二熒光物質(zhì)的p-型賽隆熒光體為131%，作為第三熒光物質(zhì)的a -型賽隆熒光體為121%，作為第四熒光物質(zhì)的(Ca， Eu) AlSiNs熒光 體為184% 。圖7表示對第一 第四熒光物質(zhì)的發(fā)光光鐠進行比較的圖。
接著，作為本實施例的發(fā)光器件，對使用了混合第一 第四熒光物 質(zhì)而得到的混合熒光物質(zhì)的白色LED燈的構(gòu)造進行說明。圖5是芯片 型LED燈ll。白色樹脂制的封裝19成為夾持兩條導(dǎo)線12、 13的構(gòu)造， 其中央部具有凹部。在凹部中，導(dǎo)線12、 13的端部露出，載置有發(fā)光 峰值波長為450nm的藍色LED元件14。藍色LED元件14的下部電極 和導(dǎo)線12的端部通過導(dǎo)電性骨而電連接。并且，藍色LED元件14的 上部電極和導(dǎo)線13的端部通過作為金細線的鍵合線15而電連接。利用 在透明樹脂中分散了混合有第一熒光物質(zhì)、第二熒光物質(zhì)、第三熒光物 質(zhì)和第四熒光物質(zhì)的熒光體粉末16的樹脂17,被覆藍色LED元件14 的整體，并且密封了包含導(dǎo)線12、 13的凹部整體。優(yōu)選藍色LED元件 14的發(fā)光中心波長為400nm 480nm,尤其優(yōu)選為能夠?qū)ψ鳛榈谌裏晒?物質(zhì)的a-型賽隆熒光體和作為第四熒光物質(zhì)的(Ca, Eu) AlSiN3熒光 體進行高效激發(fā)的445nm ~ 460nm。
表示該芯片型LED燈11的制造步驟。
在第一工序中，稱量笫一熒光物質(zhì)、第二熒光物質(zhì)、第三熒光物質(zhì) 和第四熒光物質(zhì)并進行混合。
在第二工序中，利用導(dǎo)電性膏將發(fā)光峰值波長為450nm的藍色LED 元件14管芯焊接(die bonding)到導(dǎo)線12的端部。
在第三工序中，用金細線將藍色LED元件14與另一方的導(dǎo)線13 引線接合(wire bonding )。在第四工序中，按照被覆藍色LED元件14的方式，向凹部適量涂 敷以11質(zhì)量％分散有混合后的熒光體粉末16的樹脂17，并使其固化。 此時，調(diào)整成預(yù)先通過實驗而決定的適當涂敷量。樹脂采用硅酮樹脂。
在本實施例中，通過將發(fā)藍綠色光的第一熒光物質(zhì)、發(fā)綠色光的第 二熒光物質(zhì)、發(fā)黃紅色光的第三熒光物質(zhì)、發(fā)紅色光的第四熒光物質(zhì)的 混合比按質(zhì)量比設(shè)為6: 8: 7: 3,使其發(fā)光色度為電燈色。電燈色在 CIE1931的XYZ表色系色度圖上是由連接坐標(x, y)為(0.4775， 0.4283)、 (0.4594， 0.3971 )、 (0.4348, 0.4185)、 (0.4214， 0.3887)這四 點的四邊形而表示的范圍。
本實施例的電燈色LED燈是CIE1931的XYZ表色系色度圖上的坐 標(x, y)為(0.451， 0.415)的電燈色，相關(guān)色溫為2870K。平均演 色評價數(shù)Ra極高，達到98。相對投入電力的發(fā)光效率為231m/W。圖 6表示其發(fā)光光譜。
根據(jù)圖6所示的電燈色LED燈的發(fā)光光譜、與圖7所示的第一~ 第四熒光物質(zhì)的發(fā)光光語的比較可知，在本實施例制作的電燈色LED 燈中，380nm~475nm波長區(qū)域的發(fā)光是由來自藍色LED元件的發(fā)光 所支配的，475nm 520nm波長區(qū)域的發(fā)光是由來自第一熒光物質(zhì)的發(fā) 光所支配的，520nm 560nm波長區(qū)域的發(fā)光是由來自第二熒光物質(zhì)的 發(fā)光所支配的，560nm 615nm波長區(qū)域的發(fā)光是由來自第三熒光物質(zhì) 的波長所支配的，615nm ~ 780nm波長區(qū)域的發(fā)光是由來自第四熒光物 質(zhì)的發(fā)光所支配的?？梢姽鈪^(qū)域中的波長380nm~ 475nm、波長 475腿~ 520證、波長520腿 560腿、波長560誰~615腿、波長 615nm 780nm各波長區(qū)域的發(fā)光強度、即發(fā)光光語的面積比率為1: 1.6: 2.4: 4.2: 9.5。
另一方面，針對第一~第四熒光物質(zhì)的混合比，必須根據(jù)需要進行 重新研究。由于本實施例中使用的第一 ~第四熒光物質(zhì)還處于光學(xué)特性 改善研究的過程中，所以針對其發(fā)光強度今后也可能進一步提高。在本 實施例中，熒光體的發(fā)光強度存在圖7所示的關(guān)系，但今后在任意一個 熒光體的發(fā)光強度提高而其比率變化的情況下，第一~第四熒光物質(zhì)的 混合比當然也需要重新研究，以使白色LED燈的發(fā)光色度成為電燈色。 例如，當利用實施了光鐠修正的熒光分光光度計測定的第一 ~第四熒光物質(zhì)的發(fā)光峰值強度為A: B: C: D時，可考慮將其混合比以重量比 設(shè)為2.5xD/A: 1.9xD/C: 1。
在本實施例中，與上述實施例1中使用的熒光物質(zhì)同樣，使用發(fā)藍 綠色光的第一熒光物質(zhì)、發(fā)綠色光的第二熒光物質(zhì)、發(fā)黃紅色光的第三 熒光物質(zhì)、發(fā)紅色光的第四熒光物質(zhì)，并將這些第一~第四熒光物質(zhì)的 混合比按質(zhì)量比設(shè)為4.5: 5: 3: 1，由此使其發(fā)光色度成為白色。
白色是在CIE1931的XYZ表色系色度圖上由連接坐標(x， y)為 (0.3938， 0.4097 )、 ( 0.3805, 0.3642 )、 ( 0.3656， 0.3卯5 )、 ( 0.3584， 0.3499 ) 這四點的四邊形表示的范圍。
除此之外，與實施例1同樣地制作白色LED燈，對其發(fā)光光鐠進 行了測定。
本實施例的白色LED燈是CIE1931的XYZ表色系色度圖上的坐標 (x， y)為(0.376, 0.378)的白色，相關(guān)色溫為4130K。
平均演色評價數(shù)Ra為95，與實施例1的電燈色時同樣為極高。相 對投入電力的發(fā)光效率為271m/W。圖9表示其發(fā)光光譜。
與上述實施例1同樣，本實施例的LED燈中，380nm~475nm波 長區(qū)域的發(fā)光是由來自藍色LED元件的發(fā)光所支配的，475nm ~ 520nm 波長區(qū)域的發(fā)光是由來自第一熒光物質(zhì)的發(fā)光所支配的，520nm~ 560nm波長區(qū)域的發(fā)光是由來自第二熒光物質(zhì)的發(fā)光所支配的， 560nm ~ 615nm波長區(qū)域的發(fā)光是由來自第三熒光物質(zhì)的波長所支配 的，615nm ~ 780nm波長區(qū)域的發(fā)光是由來自第四熒光物質(zhì)的發(fā)光所支 配的。可見光區(qū)域中的波長380nm 475nm、波長475nm~ 520nm、波 長520nm 560nm、波長560nm ~ 615nm、波長615nm ~ 780nm各波長 區(qū)域的發(fā)光強度、即發(fā)光光鐠的面積比率為1: 0.8: 1.2: 1.6: 2.9。
另一方面，針對第一~第四熒光物質(zhì)的混合比，必須根據(jù)需要進行重
23新研究。由于所使用的第一 ~第四熒光物質(zhì)還處于光學(xué)特性改善研究的 過程中，所以針對其發(fā)光強度今后也可能進一步提高。在本實施例中，熒
光體的發(fā)光強度存在圖7所示的關(guān)系，但今后在任意一個熒光體的發(fā)光強 度提高而其比率變化的情況下，第一 第四熒光物質(zhì)的混合比當然也需要 重新研究，以使白色LED燈的發(fā)光色度成為白色。例如，當利用實施了 光鐠修正的熒光分光光度計測定的第一 ~第四熒光物質(zhì)的發(fā)光峰值強度 為A: B: C: D時，可考慮將其混合比以質(zhì)量比設(shè)為5.5xD/A: 3.6xD/B: 2.0xD/C: 1。
在本實施例中，與上述實施例1中使用的熒光物質(zhì)同樣，使用發(fā)藍 綠色光的第一熒光物質(zhì)、發(fā)綠色光的第二熒光物質(zhì)、發(fā)黃紅色光的第三 熒光物質(zhì)、發(fā)紅色光的第四熒光物質(zhì)，并將這些第一~第四熒光物質(zhì)的 混合比按質(zhì)量比設(shè)為8: 9: 4: 1，由此使其發(fā)光色度成為日光色。
日光色是在CIE1931的XYZ表色系色度圖上由連接坐標(x, y) 為(0.3274, 0.3673)、 (0.3282, 0.3297)、 (0.2998， 0.3396)、 (0.3064， 0.3091 )這四點的四邊形表示的范圍。
除此之外，與實施例1同樣地制作日光色LED燈，對其發(fā)光光鐠 進行了測定。
本實施例的日光色LED燈是CIE1931的XYZ表色系色度圖上的坐 標(x， y)為(0.311， 0.328)的日光色，相關(guān)色溫為6630K。平均演 色評價數(shù)Ra為96，與實施例1的電燈色同樣為極高。相對投入電力的 發(fā)光效率為31 lm/W。圖11表示其發(fā)光光鐠。
與上述實施例1同樣，本實施例的LED燈中，380nm~475nm波 長區(qū)域的發(fā)光是由來自藍色LED元件的發(fā)光所支配的，475nm ~ 520nm 波長區(qū)域的發(fā)光是由來自第一熒光物質(zhì)的發(fā)光所支配的，520nm~ 560nm波長區(qū)域的發(fā)光是由來自第二熒光物質(zhì)的發(fā)光所支配的，
25560nm~615nm波長區(qū)域的發(fā)光是由來自第三熒光物質(zhì)的波長所支配 的，615nm ~ 780nm波長區(qū)域的發(fā)光是由來自第四熒光物質(zhì)的發(fā)光所支 配的?？梢姽鈪^(qū)域中的波長380nm 475nm、波長475nm ~ 520nm、波 長520腿~560腿、波長560腿~615腿、波長615腿~ 780腿各波長 區(qū)域的發(fā)光強度、即發(fā)光光鐠的面積比率為1: 0.7: 0.7: 0.9: 1.1。
另一方面，針對第一 第四熒光物質(zhì)的混合比，必須根據(jù)需要進行重 新研究。由于所使用的第一 ~第四熒光物質(zhì)還處于光學(xué)特性改善研究的 過程中，所以針對其發(fā)光強度今后也可能進一步提高。在本實施例中，熒 光體的發(fā)光強度存在圖7所示的關(guān)系，但今后在任意一個熒光體的發(fā)光強 度提高而其比率變化的情況下，第一~第四熒光物質(zhì)的混合比當然也需要 重新研究，以使白色LED燈的發(fā)光色度成為日光色。例如，當利用實施 了光譜修正的熒光分光光度計測定的第一 ~第四熒光物質(zhì)的發(fā)光峰值強 度為A: B: C: D時，可考慮將其混合比以重量比設(shè)為9.8xD/A: 6.4xD/B: 2.6xD/C: 1。
本發(fā)明的發(fā)光器件可提供可靠性高、效率高且演色性極高的白色LED 燈及照明裝置。因此，本申請發(fā)明在工業(yè)上極其有用。
2權(quán)利要求
1、一種發(fā)光器件，其特征在于，具備發(fā)藍色光或藍紫色光的半導(dǎo)體發(fā)光元件，和吸收從所述半導(dǎo)體發(fā)光元件發(fā)出的光的一部分或全部，發(fā)出與所述光不同波長的熒光的熒光物質(zhì)，所述熒光物質(zhì)是混合下列熒光物質(zhì)而得到的混合熒光物質(zhì)發(fā)出藍綠色光或綠色光的第一熒光物質(zhì)；發(fā)光峰值波長比所述第一熒光物質(zhì)長，發(fā)出綠色光或黃綠色光的第二熒光物質(zhì)；發(fā)光峰值波長比所述第二熒光物質(zhì)長，發(fā)出黃綠色光、黃色光或黃紅色光中的任意一種光的第三熒光物質(zhì)；和發(fā)光峰值波長比所述第三熒光物質(zhì)長，發(fā)出黃紅色光或紅色光的第四熒光物質(zhì)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，其特征在于，所述第一熒光物質(zhì)是由通式BaxU-r)SiyOzN(2x + 4y-2z)/3:EUxr表示的氮氧化物結(jié)晶熒光體，所述第二熒光物質(zhì)是經(jīng)銪元素激活的(5-型賽隆(p-SiAlON: Eu 型)熒光體，所述第三熒光物質(zhì)是經(jīng)銪元素激活的a-型賽隆(a-SiAlON: Eu型)熒光體，所述第四熒光物質(zhì)是由通式(Ca， Eu ) AlSiN3 表示的氮化物結(jié)晶紅色熒光體。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光器件，其特征在于，所述a-型賽 隆熒光體由通式CaqEur (Si, A1)12(0， N)w表示，主相具有a -型 賽隆結(jié)晶構(gòu)造，所述q為0.75以上1.0以下且所述r為0.03以上0.10 以下。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光器件，其特征在于，所述P-型賽隆 熒光體由通式Eus (Si， Al) 6-s (O, N) 8表示，主相具有|5-型賽隆 結(jié)晶構(gòu)造，所述s為0.011以上0.019以下。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光器件，其特征在于，在所述由通式 BaxU-r)SiyOzN<2x+4y-2z)/3:Euxr表示的氮氧化物結(jié)晶熒光體中，所述x 為0.8以上1.2以下，所述y為1.6以上2.4以下，所述z為1.6以上2.4 以下，所述r為0.015以上0.10以下。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，其特征在于，由從所述半導(dǎo) 出的光的色度，在CIE1931的XYZ表色系色度圖上，位于由連接坐標x = 0.4775、 y = 0.4283所表示的點、坐標x-0.4594、 y = 0.3971所表示 的點、坐標x = 0.4348、 y = 0.4185所表示的點和坐標x = 0.4214、 y = 0.3887所表示的點的四邊形表示的電燈色范圍內(nèi)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，其特征在于，由從所述半導(dǎo) 體發(fā)光元件發(fā)出的光與從所述混合熒光物質(zhì)發(fā)出的熒光進行混色而發(fā) 出的光的發(fā)光光譜中，波長380nm ~ 475nm的發(fā)光強度、波長475nm ~ 520nm的發(fā)光強度、波長520nm~560nm的發(fā)光強度、波長560nm~ 615nm的發(fā)光強度、與波長615nm ~ 780nm的發(fā)光強度的比率為1:1.6: 2.4: 4.2: 9.5。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，其特征在于，當將以實施了 光鐠修正的熒光分光光度計測定的、所述第一熒光物質(zhì)的發(fā)光峰值強度 設(shè)為A、所述第二熒光物質(zhì)的發(fā)光峰值強度設(shè)為B、所述第三熒光物質(zhì) 的發(fā)光峰值強度設(shè)為C、所述第四熒光物質(zhì)的發(fā)光峰值強度設(shè)為D時， 所述混合熒光物質(zhì)是以質(zhì)量比2.5xD/A: 1.9xD/B: 1.5xD/C: 1混合所 述第一熒光物質(zhì)、所述第二熒光物質(zhì)、所述第三熒光物質(zhì)和所述第四熒 光物質(zhì)而得到的混合熒光物質(zhì)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，其特征在于，所述混合熒光 物質(zhì)是以質(zhì)量比6: 8: 7: 3混合所述第一熒光物質(zhì)、所述第二熒光物 質(zhì)、所述第三熒光物質(zhì)和所述第四熒光物質(zhì)而得到的混合熒光物質(zhì)。
10、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的發(fā)光器件，其特征在于，由從所述半導(dǎo) 體發(fā)光元件發(fā)出的光與從所述混合熒光物質(zhì)發(fā)出的熒光進行混色而發(fā) 出的光的色度，在CIE1931的XYZ表色系色度圖上，位于由連接坐標 x = 0.4341、 y = 0.4233所表示的點、坐標x-0.4171、 y = 0.3846所表示 的點、坐標x = 0.4021、 y = 0.4076所表示的點和坐標x = 0.3903、 y = 0.3719所表示的點的四邊形表示的暖白色范圍內(nèi)。
11、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的發(fā)光器件，其特征在于，由從所述半導(dǎo) 體發(fā)光元件發(fā)出的光與從所述混合熒光物質(zhì)發(fā)出的熒光進行混色而發(fā) 出的光的發(fā)光光鐠中，波長380nm ~ 475nm的發(fā)光強度、波長475nm ~ 520nm的發(fā)光強度、波長520nm ~ 560nm的發(fā)光強度、波長560nm-615nm的發(fā)光強度、與波長615nm ~ 780nm的發(fā)光強度的比率為1:1.0: 1.5: 2.3: 4.6。
12、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的發(fā)光器件，其特征在于，當將以實施了 光i普修正的熒光分光光度計測定的、所述第一熒光物質(zhì)的發(fā)光峰值強度 設(shè)為A、所述第二熒光物質(zhì)的發(fā)光峰值強度設(shè)為B、所述第三熒光物質(zhì) 的發(fā)光峰值強度設(shè)為C、所述第四熒光物質(zhì)的發(fā)光峰值強度設(shè)為D時， 所述混合熒光物質(zhì)是以質(zhì)量比3.7xD/A: 12.8xD/B: 1.8xD/C: 1混合所 述第一熒光物質(zhì)、所述第二熒光物質(zhì)、所述第三熒光物質(zhì)和所述第四熒 光物質(zhì)而得到的混合熒光物質(zhì)。
13、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的發(fā)光器件，其特征在于，所述混合熒光 物質(zhì)是以質(zhì)量比9: 12: 8: 3混合所述第一熒光物質(zhì)、所述第二熒光物 質(zhì)、所述第三熒光物質(zhì)和所述第四熒光物質(zhì)而得到的混合熒光物質(zhì)。
14、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的發(fā)光器件，其特征在于，由從所述半導(dǎo)出的光的色度，在CIE1931的XYZ表色系色度圖上，位于由連接坐標 x = 0.3938、 y = 0.4097所表示的點、坐標x-0.3805、 y = 0.3642所表示 的點、坐標x = 0.3656、 y = 0.3%5所表示的點和坐標x = 0.3584、 y = 0.3499所表示的點的四邊形表示的白色范圍內(nèi)。
15、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的發(fā)光器件，其特征在于，由從所述半導(dǎo)出的光的發(fā)光光語中，波長380nm ~ 475nm的發(fā)光強度、波長475nm ~ 520nm的發(fā)光強度、波長520nm ~ 560nm的發(fā)光強度、波長560nm 615nm的發(fā)光強度、與波長615nm ~ 780nm的發(fā)光強度的比率為1: 0.8: 1.2: 1.6: 2.9。
16、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的發(fā)光器件，其特征在于，當將以實施了 光鐠修正的熒光分光光度計測定的、所述第一熒光物質(zhì)的發(fā)光峰值強度 設(shè)為A、所述第二熒光物質(zhì)的發(fā)光峰值強度設(shè)為B、所述第三熒光物質(zhì) 的發(fā)光峰值強度設(shè)為C、所述第四熒光物質(zhì)的發(fā)光峰值強度設(shè)為D時， 所述混合熒光物質(zhì)是以質(zhì)量比5.5xD/A: 3.6xD/B: 2.0xD/C: 1混合所 述第一熒光物質(zhì)、所述第二熒光物質(zhì)、所述第三熒光物質(zhì)和所述第四熒 光物質(zhì)而得到的混合熒光物質(zhì)。
17、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的發(fā)光器件，其特征在于，所述混合熒光 物質(zhì)是以質(zhì)量比4.5: 5: 3: 1混合所述第一熒光物質(zhì)、所述第二熒光物質(zhì)、所述第三熒光物質(zhì)和所述第四熒光物質(zhì)而得到的混合熒光物質(zhì)。
18、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的發(fā)光器件，其特征在于，由從所述半導(dǎo) 體發(fā)光元件發(fā)出的光與從所述混合熒光物質(zhì)發(fā)出的熒光進行混色而發(fā) 出的光的色度，在CIE1931的XYZ表色系色度圖上，位于由連接坐標 x = 0.3616、 y = 0.3875所表示的點、坐標x-0.3552、 y - 0.3476所表示 的點、坐標x = 0.3353、 y = 0.3659所表示的點和坐標x-0.3345、 y = 0.3314所表示的點的四邊形表示的晝白色范圍內(nèi)。
19、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的發(fā)光器件，其特征在于，由從所述半導(dǎo)出的光的發(fā)光光鐠中，波長380nm ~ 475nm的發(fā)光強度、波長475nm ~ 520nm的發(fā)光強度、波長520nm 560nm的發(fā)光強度、波長560nm~ 615nm的發(fā)光強度、與波長615nm ~ 780nm的發(fā)光強度的比率為1:0.8: 0.9: 1.1: 1.7。
20、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的發(fā)光器件，其特征在于，當將以實施了 光i普修正的熒光分光光度計測定的、所述第一熒光物質(zhì)的發(fā)光峰值強度 設(shè)為A、所述第二熒光物質(zhì)的發(fā)光峰值強度設(shè)為B、所述第三熒光物質(zhì) 的發(fā)光峰值強度設(shè)為C、所述第四熒光物質(zhì)的發(fā)光峰值強度設(shè)為D時， 所述混合熒光物質(zhì)是以質(zhì)量比7.4xD/A: 5.0xD/B: 2.3xD/C: 1混合所 述第一熒光物質(zhì)、所述第二熒光物質(zhì)、所述第三熒光物質(zhì)和所述第四熒 光物質(zhì)而得到的混合熒光物質(zhì)。
21、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的發(fā)光器件，其特征在于，所述混合熒光 物質(zhì)是以質(zhì)量比6: 7: 3.5: 1混合所述第一熒光物質(zhì)、所述第二熒光物 質(zhì)、所述第三熒光物質(zhì)和所述第四熒光物質(zhì)而得到的混合熒光物質(zhì)。
22、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的發(fā)光器件，其特征在于，由從所述半導(dǎo)出的光的色度，在CIE1931的XYZ表色系色度圖上，位于由連接坐標 x = 0.3274、 y = 0.3673所表示的點、坐標x-0.3282、 y = 0.3297所表示 的點、坐標x = 0.2998、 y = 0.3396所表示的點和坐標x = 0.3064、 y = 0.3091所表示的點的四邊形表示的日光色范圍內(nèi)。
23、根據(jù)權(quán)利要求l所述的發(fā)光器件，其特征在于，由從所述半導(dǎo)體發(fā)光元件發(fā)出的光與從所述混合熒光物質(zhì)發(fā)出的熒光進行混色而發(fā)出的光的發(fā)光光鐠中，波長380nm ~ 475nm的發(fā)光強度、波長475nm ~ 520nm的發(fā)光強度、波長520nm~560nm的發(fā)光強度、波長560nm~ 615nm的發(fā)光強度、與波長615nm ~ 780nm的發(fā)光強度的比率為1: 0.7: 0.7: 0.9: 1.1。
24、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的發(fā)光器件，其特征在于，當將以實施了 光i普修正的熒光分光光度計測定的、所述第 一熒光物質(zhì)的發(fā)光峰值強度 設(shè)為A、所述第二熒光物質(zhì)的發(fā)光峰值強度設(shè)為B、所述第三熒光物質(zhì) 的發(fā)光峰值強度設(shè)為C、所述第四熒光物質(zhì)的發(fā)光峰值強度設(shè)為D時， 所述混合熒光物質(zhì)是以質(zhì)量比 /A: 6.4xD/B: 2.6xD/C: 1混合所 述第一熒光物質(zhì)、所述第二熒光物質(zhì)、所述第三熒光物質(zhì)和所述第四熒 光物質(zhì)而得到的混合熒光物質(zhì)。
25、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的發(fā)光器件，其特征在于，所述混合熒光 物質(zhì)是以質(zhì)量比8: 9: 4: 1混合所述第一熒光物質(zhì)、所述第二熒光物 質(zhì)、所述第三熒光物質(zhì)和所述第四熒光物質(zhì)而得到的混合熒光物質(zhì)。
26、 一種照明裝置，具有作為光源的權(quán)利要求1~25中任意一項所述 的發(fā)光器件。
全文摘要
本發(fā)明提供一種使用藍色LED元件，平均演色評價數(shù)超過90的演色性高的白色LED。上述白色LED具備發(fā)藍色光或藍紫色光的半導(dǎo)體發(fā)光元件；和吸收從所述半導(dǎo)體發(fā)光元件發(fā)出的光的一部分或全部，發(fā)出與所述光不同波長的熒光的熒光物質(zhì)，所述熒光物質(zhì)是混合下列熒光物質(zhì)而得到的混合熒光物質(zhì)發(fā)出藍綠色光或綠色光的第一熒光物質(zhì)；發(fā)光峰值波長比所述第一熒光物質(zhì)長，發(fā)出綠色光或黃綠色光的第二熒光物質(zhì)；發(fā)光峰值波長比所述第二熒光物質(zhì)長，發(fā)出黃綠色光、黃色光或黃紅色光中的任意一種光的第三熒光物質(zhì)；和發(fā)光峰值波長比所述第三熒光物質(zhì)長，發(fā)出黃紅色光或紅色光的第四熒光物質(zhì)。
文檔編號C09K11/64GK101501874SQ20078002975
公開日2009年8月5日 申請日期2007年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月14日
發(fā)明者佐久間健, 廣崎尚登, 木村直樹, 鈴木龍次 申請人:株式會社藤倉;獨立行政法人物質(zhì)·材料研究機構(gòu)