專利名稱：熒光體層、半導(dǎo)體發(fā)光裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種組合藍(lán)色發(fā)光二極管(以下稱為藍(lán)色LED)與黃色熒光 體以釋放出白色光的半導(dǎo)體發(fā)光元件、使用半導(dǎo)體發(fā)光元件的發(fā)光裝置及 半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法。
背景技術(shù)：
到目前為止，組合藍(lán)色LED(嚴(yán)格地說，是藍(lán)色LED芯片)及熒光體 層而成的半導(dǎo)體發(fā)光元件已為人所周知，其中，該藍(lán)色LED，在波長400 nm以上且530 nm以下的藍(lán)色的波長區(qū)域中具有主發(fā)光峰值，而該熒光 體層含有無機(jī)熒光體(以下，簡稱為"熒光體")，該無機(jī)熒光體吸收該藍(lán) 色LED所釋放出的藍(lán)色光之后，再釋放出在從綠色至黃色的可見波長范 圍內(nèi)(大致從530 nm至580 nm的范圍)具有發(fā)光峰值的熒光。下面，在 本說明書中，將激勵熒光體的LED的光稱為"激勵光"，將其光譜稱為"激 勵光光譜"，將其強(qiáng)度的峰值稱為"激勵光峰值"。作為這種半導(dǎo)體發(fā)光元件，例如有如日本專利第2927279號公報(bào)、特 開平10—163535號公報(bào)、特開2000_208822號公報(bào)、特開2000 — 244021號公報(bào)等中所揭示的半導(dǎo)體發(fā)光元件。在日本專利第2927279號公報(bào)中，揭示了一種以氮化鎵系化合物半導(dǎo) 體為發(fā)光層，且組合在400 nm以上且530 nm以下的波長范圍中具有發(fā) 光峰值的藍(lán)色LED、及(REixSmx)3(AlyGai-y)50i2:Ce熒光體(其中，0《x <1， 0《y《l， RE為選自Y(釔)、Gd(釓)中的至少一種稀土類元素)(以下， 稱為"YAG系熒光體")所構(gòu)成的半導(dǎo)體發(fā)光元件。由于在藍(lán)色LED所釋放出的藍(lán)色光(激勵光)之下，上述YAG系熒光 體釋放出在580 nm附近具有峰值的高效率的光(黃色光)，所以在上述專 利公報(bào)中，記載了將藍(lán)色LED所釋放出的藍(lán)色光與YAG系熒光體所釋放出的光的顏色相加，使半導(dǎo)體發(fā)光元件成為釋放出白色光的白色半導(dǎo)體發(fā)光元件。還有，在日本專利特開平10—163535號公報(bào)中，揭示了一種組合藍(lán) 色或藍(lán)紫色的LED、與吸收該LED的發(fā)光后，在可見區(qū)域發(fā)光的一種或 二種以上的熒光體的白色半導(dǎo)體發(fā)光元件。作為熒光體，揭示了以(Zn， Cd)S為熒光體母材的藍(lán)色、綠色、黃色、橙色、紅色熒光體及(Y， Gd)s(Al， Ga)sOi2:Ce， Eu熒光體。另外，上述(Y， Gd)3(Al， Ga)sOi2:Ce， Eu熒 光體，為學(xué)術(shù)上被看作YAG系熒光體的熒光體。還有，在日本專利特開平10—163535號公報(bào)中，揭示一種將藍(lán)色LED 與YAG系熒光體的顏色相加，而形成發(fā)光色的CIE色度圖中的發(fā)光色度 點(diǎn)(x， y)在0.21《x《0.48、 0.19《y《0.45之范圍內(nèi)的白色半導(dǎo)體發(fā)光元 件。而且，在日本專利特開2000—208822號公報(bào)、特開2000 — 244021 號公報(bào)中，也揭示了一種組合藍(lán)色LED與YAG系熒光體的白色半導(dǎo)體發(fā) 光元件。在特開2000 — 244021號公報(bào)中，揭示了一種為了補(bǔ)償白色半導(dǎo)體發(fā)光元件所釋放出的白色光中的紅色區(qū)域的光束的不足，而不僅采用 YAG系熒光體，還采用被銪(Eu)活化的硫化鍶(SrS:Eu)紅色熒光體的半導(dǎo) 體發(fā)光元件。另外，我們已知現(xiàn)有的YAG系熒光體的主發(fā)光峰值波長，會根據(jù)其 組成而在530 nm~590 nm左右之間發(fā)生變化，尤其是因用Gd(釓)原子置 換構(gòu)成YAG系熒光體的Y(釔)原子的置換量成為發(fā)光中心的Ce 3+的添加 量或者周圍溫度等，而在530 nm 590 nm左右之間發(fā)生變化，而釓(Gd) 置換量或成為發(fā)光中心的Ce 3+的添加量的增加、或是周圍溫度的上升， 均會使發(fā)光峰值波長朝著長波長一側(cè)移位(請參考熒光體手冊:歐姆公司、 或文獻(xiàn)(R. Mach et and G.O. Mueller: Proceedings of SPIE Vol. 3938 (2000) pp. 30 — 41))。其中，由于釓(Gd)原子比釔(Y)原子重，所以隨著釓 (Gd)原子置換量的增加，YAG系熒光體的真比重也會隨著增加。另外，我們還知道完全不含釓(Gd)原子的Y3Al5Ch2:CeS+熒光體(硒 (Ce)置換釔(Y)的置換量0.1 2%)的真比重在4.15 4.55之間。我們還 知道在其室溫下的發(fā)光峰值波長，在530nm(真比重為4.15的熒光體)到557nm(真比重為4.55的熒光體)之間的波長范圍附近(綠色到黃色系的波 長區(qū)域)(摘自Phosphor Index(日亞化學(xué)工業(yè)股份有限公司)、及飛利浦公 司產(chǎn)品目錄)。在此，簡單地說明一下有關(guān)半導(dǎo)體發(fā)光元件所釋放出的光、尤其是白 色系光的光色的控制問題，目前主要以如下三種方式進(jìn)行光色的控制。(1) 通過改變藍(lán)色LED所釋放出的藍(lán)色光與YAG系熒光體所釋放出 的黃色系光的輸出比例以獲得所希望的光色的方法。(2) 通過改變藍(lán)色LED所釋放出的藍(lán)色光的色調(diào)以獲得所希望的光 色的方法。(3) 通過改變熒光體的組成或發(fā)光中心CeS+添加量，且改變YAG系熒光體所釋放出的黃色系光的色調(diào)以獲得所希望的光色的方法。因此，組合藍(lán)色LED與熒光體，而獲得藍(lán)色LED所釋放出的藍(lán)色光與熒光體所釋放出的發(fā)光的混色光的現(xiàn)有的半導(dǎo)體發(fā)光元件，幾乎全部是 采用YAG系熒光體作為熒光體的。另外，在上述專利公報(bào)、公開專利公報(bào)中，記載了具有以下結(jié)構(gòu)的半 導(dǎo)體發(fā)光元件將藍(lán)色LED導(dǎo)通著裝在設(shè)在安裝導(dǎo)線(mount lead)上的 杯體(cup)部，同時在上述杯體內(nèi)設(shè)置由內(nèi)含有YAG系熒光體的樹脂所構(gòu) 成的熒光體層這樣的結(jié)構(gòu)；或?qū)⑺{(lán)色LED布置在筐體內(nèi)，同時在上述筐 體內(nèi)設(shè)置由內(nèi)含有YAG系熒光體的樹脂所構(gòu)成的熒光體層這樣的結(jié)構(gòu)； 或?qū)⒌寡b型(flip chip)藍(lán)色LED導(dǎo)通著搭載在輔助安裝(sub-mount)元 件上，同時用內(nèi)含有YAG系熒光體的熒光體層構(gòu)成的樹脂封裝體(package) 來將倒裝型藍(lán)色LED封裝起來這樣的結(jié)構(gòu)等。我們知道這種半導(dǎo)體發(fā)光元件，是一種用作照明裝置或顯示裝置等 的發(fā)光裝置且常需要它發(fā)出白色光的那種半導(dǎo)體發(fā)光元件。另一方面，到現(xiàn)在為止，我們還知道一部分將YAG熒光體以外的無 機(jī)化合物熒光體與LED結(jié)合起來的半導(dǎo)體發(fā)光元件。例如，在日本專利 特開2001 —143869號公報(bào)中，記載了一種采用Ba2SiO4: Eu2+熒光體、 Sr2SiO4:Eu2+熒光體、Mg2SiO4: Eu2+熒光體、(BaSr)2SiO4: Eu2+熒光體、 (BaMg)2Si04:Eu"熒光體等硅酸鹽熒光體的半導(dǎo)體發(fā)光元件。還有，在該日本專利特開2001 — 143869號公報(bào)中，LED發(fā)光的理想波長區(qū)域在430nm以下，在400~430 nm的范圍內(nèi)更理想。此外，在在 同公報(bào)中所記載的實(shí)施例中，也記載了一種采用釋放出波長區(qū)域在 343 405nm光的LED的半導(dǎo)體發(fā)光元件。而且，在同公報(bào)中，不僅記載 了任一個硅酸鹽熒光體作為綠色熒光體的應(yīng)用例，還記載了從發(fā)光效率 的觀點(diǎn)來看，采用有機(jī)LED比采用由無機(jī)化合物所構(gòu)成的無機(jī)LED更理 相亦即，上述日本專利特開2001 —143869號公報(bào)中所記載的發(fā)明，可 以說是一個涉及將釋放出近紫外光的LED與釋放出紅色、綠色、藍(lán)色光 的無機(jī)化合物熒光體組合起來而構(gòu)成的半導(dǎo)體發(fā)光元件的發(fā)明。在此，若就硅酸鹽熒光體加以說明，則我們知道到現(xiàn)在為止，該硅 酸鹽熒光體，為以(Sria3b3xBaasCab3Eux)2Si04(其中，a3、 b3、 x系各為 滿足0《a3《1， 0《b3《l, 0<x<l的數(shù)值)這一化學(xué)式表示的硅酸鹽熒 光體。我們還知道，該硅酸鹽熒光體為被當(dāng)作熒光燈用的熒光體來研究的 熒光體；且為通過改變鋇一鍶一鈣(Ba—Sr—Ca)的組成而使發(fā)光的峰值波 長在505 nm以上且598 nm以下左右的范圍內(nèi)變化的熒光體。而且，硅 酸鹽熒光體，為在170-350 nm的范圍內(nèi)的光照射下發(fā)光效率較高的熒光 體，這一事實(shí)也在文獻(xiàn)(J. Electrochemical Soc. Vol. 115， No. 11 (1968) pp. 1181 — 1184)、或文獻(xiàn)(Fluorescent Lamp Phosphors, Kith H. Butler, The Pennsylvania State University Press (1980) pp. 270 —279)等中作 了敘述。然而，在與上述硅酸鹽熒光體有關(guān)的文獻(xiàn)中，還根本沒有以下記載: 即硅酸鹽熒光體會在大于350nm的波長區(qū)域，尤其是在超過430nm且在 500nm以下的藍(lán)色的波長區(qū)域中高效發(fā)光。因此，到目前為止，我們一直 不知道硅酸鹽熒光體會受到在上述藍(lán)色波長區(qū)域尤其是在450~470nm 附近色純度好的藍(lán)色光的激勵，而被作為在550nm以上且600nm以下的 黃綠色到橙色的波長區(qū)域，特別是能釋放出與YAG系熒光體一樣的黃色 光的熒光體用。以下，就組合藍(lán)色LED與YAG系熒光體而構(gòu)成的半導(dǎo)體發(fā)光元件再 次加以說明。在上述日本專利第2927279號公報(bào)、特開平10—163535號 公報(bào)、特開2000 — 208822號公報(bào)、特開平2000 — 244021號公報(bào)等中，還揭示了半導(dǎo)體發(fā)光元件的熒光體層的厚度、制造方法等事項(xiàng)。例如，在以日本專利第2927279號公報(bào)為首的同一申請人的公開專利 公報(bào)中，已記載了這樣一種技術(shù)，即利用將YAG系熒光體混合分散到作 為熒光體層之母材用的環(huán)氧樹脂中，再將它流入設(shè)在搭載有LED芯片的 安裝導(dǎo)線腳上的杯體部、樹脂制筐體的收納部內(nèi)，最后使環(huán)氧樹脂固化的 手法(注入法)，而在LED芯片上形成含有YAG系熒光體的涂敷部。此外， 在這些公報(bào)中，還記載了要將含有YAG系熒光體的涂敷部的厚度設(shè)在 100~400u m之間。還有，在以日本專利特開2000—208822號公報(bào)為首的同一申請人的 公開專利公報(bào)中，揭示了一種以下手法，即將YAG系熒光體混合分散在 環(huán)氧樹脂中而構(gòu)成的熒光體糊劑(paste),涂敷在LED芯片安裝面以外 之周圍上，以形成使糊劑固化而成的熒光體層來作為覆蓋LED的封裝體。 在這些公報(bào)中，還記載著要將含有YAG系熒光體的封裝即熒光體層的厚 度設(shè)在20 110ym之間。此時，可采用光刻法、網(wǎng)版印刷法、轉(zhuǎn)印法等 作為將熒光體糊劑涂敷在LED芯片安裝面以外的周圍上的方法。圖7為示出了依現(xiàn)有的注入法所形成的芯片型半導(dǎo)體發(fā)光元件的一例 的剖視圖。如該圖所示，該現(xiàn)有的半導(dǎo)體發(fā)光元件，包含有筐體8;配 置在筐體8內(nèi)的藍(lán)色LED1;用以覆蓋筐體8內(nèi)的藍(lán)色LED1的周圍且由 黃色熒光體粒子與樹脂的混合物所構(gòu)成的YAG系熒光體層3;以及覆蓋筐 體8內(nèi)的YAG系熒光體層3的上部涂敷部10。圖9為電子顯微鏡照片圖，示出了圖7所示狀態(tài)的半導(dǎo)體發(fā)光元件涂 敷部10的剖面構(gòu)造。圖IO為電子顯微鏡照片圖，示出了筐體8附近的放 大圖。在本發(fā)明人等的實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)，按上述注入法而形成熒光體層的情況， 就如圖7、圖9及圖10的電子顯微鏡照片所示，在形成涂敷部的那一段時 間內(nèi)，涂敷部大致被分成含高密度的YAG系熒光體的熒光體層3及幾乎 不含YAG系熒光體的上部涂敷部IO。其主要原因，為由于YAG系熒光 體與樹脂的比重差，而使YAG系熒光體粒子9在重力的作用下而沉積在 涂敷部的底部。換句話說，所獲得的實(shí)質(zhì)的熒光體層3，并非是YAG系熒 光體粒子9散布在正給環(huán)氧樹脂(母材)上的構(gòu)造，而是YAG系熒光體粒子 9彼此之間相接觸而偏位存在于母材中，并沉積存在在涂敷部的底部。在此，所謂分散狀態(tài)，是指熒光體粒子完全均勻地分散在熒光體層中的狀態(tài)。熒光體層3的實(shí)質(zhì)厚度比上部涂敷部10的厚度薄，在10 70u m之間。另外，有關(guān)涂敷部中的YAG系熒光體粒子的分布，例如在日本專利 再公表專利WO98/05078號中，有這樣的記載即"通過調(diào)整含有發(fā)光熒 光體的構(gòu)件、形成溫度、粘度或發(fā)光熒光體的形狀、粒度分布等即可實(shí)現(xiàn) 各種各樣的發(fā)光熒光體的分布…"，雖然還暗示了有可能形成其結(jié)構(gòu)為 YAG系熒光體粒子均勻地分散在母材中的熒光體層，但是實(shí)際上采用YAG系熒光體與所揭示的樹脂類(環(huán)氧樹脂、尿素樹脂、硅樹脂)的上述注入法， 在本發(fā)明人等的追加測試實(shí)驗(yàn)中沒能實(shí)現(xiàn)。為慎重起見，搞到了由日本專 利第2927279號公報(bào)的申請人成品化了的半導(dǎo)體發(fā)光元件，并對熒光體層 的剖面構(gòu)造進(jìn)行了評估。熒光體層，并不是YAG系熒光體粒子均勻地分 散在整個母材中的結(jié)構(gòu)，而是如圖9所示的熒光體層，即YAG系熒光體 粒子彼此之間相接觸而偏位存在于母材中，且熒光體層沉積于涂敷部的底 部而形成的熒光體層。還有，熒光體層的實(shí)質(zhì)厚度如圖9的電子顯微鏡照 片所示，約為70iim。還有，即使在使用上述光刻法或轉(zhuǎn)印法來涂敷熒光體層，以形成作為 封裝體的熒光體層的方法中，也會在熒光體形成過程中由于重力的作用而 使YAG系熒光體粒子沉積于涂敷部的底部。因而，所獲得的實(shí)質(zhì)的熒光 體層，就不是YAG系熒光體粒子分散在整個母材中的狀態(tài)，封裝體中的 熒光體粒子的分布會出現(xiàn)分布不均勻的情況。還有，當(dāng)使用網(wǎng)版印刷法來 形成作為封裝體的熒光體層時，雖然YAG系熒光體粒子的沉積緩和一些 且變成接近分散在整個母材中的結(jié)構(gòu)的狀態(tài)，但是仍會被看作是熒光體粒 子的分布不均勻的情形。而且所形成的熒光體層的發(fā)光性能會變得較低。如此，在現(xiàn)有的半導(dǎo)體發(fā)光元件中，有這樣的一個傾向即熒光體層 中YAG系熒光體粒子彼此之間相接觸而偏位存在于母材中的熒光體較多， 而被看成是熒光體層中熒光體粒子分布不均勻。若對以上說明的現(xiàn)有的半 導(dǎo)體發(fā)光元件的熒光體層做一下歸納的話，就是所采用的熒光體為YAG 系熒光體，其實(shí)質(zhì)厚度為10 70"m之間，在10 30um之間較多。而且， 使YAG系熒光體混合分散在用作母材的樹脂中所形成的那一物質(zhì)(熒光體 糊劑)固化，即可形成熒光體層。其次，對上述半導(dǎo)體發(fā)光元件的熒光體層的構(gòu)造與顏色不均勻的關(guān)系 及現(xiàn)有的顏色不均勻的抑制方法加以說明。至今為止，在組合藍(lán)色LED與熒光體而成的半導(dǎo)體發(fā)光元件中，發(fā) 光色的顏色不均勻這一現(xiàn)象一直被視為一個大問題，且為抑制這一現(xiàn)象的 發(fā)生也做了各種各樣的嘗試。大多是根據(jù)YAG系熒光體粒子的形狀、粒 子尺寸、粒度分布的最佳化、讓熒光體存在于其內(nèi)的母材的選擇、熒光體 糊劑的粘度的調(diào)整及干燥條件的最佳化等的制造技術(shù)情報(bào)(know-how) 來解決這一問題的。另一方面，也有具體的從根本上改善熒光體層等構(gòu)造等方案，而不是 從制造技術(shù)信息來解決這一問題。例如，在日本專利特開平11 — 31845號公報(bào)中，有這樣的記載即在LED芯片上涂敷環(huán)氧樹脂作為粘結(jié)劑之后， 再在該粘結(jié)劑上附著上YAG系熒光體粒子，進(jìn)而利用氣體噴吹將過剩附 著在該粘結(jié)劑上的YAG系熒光體粒子吹走，通過這一手法而使YAG系熒 光體層的厚度均勻化，從而抑制半導(dǎo)體發(fā)光元件的發(fā)光顏色不均勻。還有， 在日本專利特開2000—208822號公報(bào)中，有這樣的記載即在藍(lán)色LED 的安裝面以外的周圍，形成熒光體層(光透過性的波長轉(zhuǎn)換層)作為覆蓋藍(lán) 色LED的封裝體，使從藍(lán)色LED的外側(cè)輪廓面開始的封裝體的厚度在發(fā) 光方向的方位上大致相等，通過這一手法使熒光體層的厚度均勻化以抑制 顏色不均勻。而且，在日本專利特開2001 —177158號公報(bào)中，還記載了: 一種以與主光取出面呈平行的方式研磨制作出熒光體層的表面的方法。如上所述，在現(xiàn)有的半導(dǎo)體發(fā)光元件中，因?yàn)椴捎肶AG系熒光體作 為黃色熒光體，而在熒光體層的形成過程中使YAG系熒光體粒子在重力 的作用下而沉積于涂敷部的底部，所以涂敷層會被分成熒光體粒子彼此之 間相接觸而偏位存在于母材中的熒光體層及幾乎不含YAG系熒光體的上 部涂敷層。而且，即使YAG系熒光體粒子彼此之間尚未達(dá)到相接觸的程 度，也會形成母材中熒光體粒子的分布不均勻較大的熒光體層。該原因雖 未必很明確，但是至少熒光體與母材的比重差成為它的原因之一。需提一下，雖然依熒光體的組成而有若干的不同，但是如上所述，雖 然完全不含Gd原子的Y3AkCh2:CeS+熒光體((Ce置換Y的置換量 0.1~2°/。，室溫下的主發(fā)光峰值波長530-557 nm》的真比重為4.15~4.55，但是若依據(jù)發(fā)明人等的評估，為了獲得良好的黃色系光，釔(Y)的一部分由 釓(Gd)置換的至少(Yo.7 Gd。.28Ceo.o2)3Al5Oi2熒光體(主發(fā)光峰值波長565 nm)的真比重的測量結(jié)果為4.98， Y3Al5Ch2:CeS+熒光體的一部分由釓(Gd) 置換后所得到的熒光體，均為超過4.65的重?zé)晒怏w(參照圖48)。需提一下，我們知道以上述(Zn， Cd)S作熒光體母材的硫化物熒光 體，為通過含有鎘(Cd)而可釋放出在560 nm左右以上的波長區(qū)域中具有 主發(fā)光峰值的黃色系光的熒光體(例如，參照熒光體手冊，熒光體同學(xué)會編， 歐姆公司第248頁)，其真比重在4.13左右，較輕(參照Phosphor Index(日 亞化學(xué)工業(yè)股份有限公司))。但是，不僅發(fā)光效率會由于藍(lán)色光(激勵光) 的照射而下降，還因?yàn)槠渲泻杏泻Φ逆k(Cd)，而使制造、處理、保管等 都極其困難。這樣以來，現(xiàn)有的半導(dǎo)體發(fā)光元件，由于在熒光體層中會發(fā)生熒光體 粒子的分布不均勻的情況，所以也出現(xiàn)了發(fā)光不均勻，產(chǎn)品合格率低的不 良情況。該發(fā)光不均勻的不良情況，為使用YAG系熒光體所構(gòu)成的現(xiàn)有 的半導(dǎo)體發(fā)光元件所共有，而且在為了補(bǔ)償紅色光的不足而進(jìn)一步采用紅 色熒光體的半導(dǎo)體發(fā)光元件中、或?yàn)榱颂岣咭曈X度而進(jìn)一步采用綠色熒光 體的半導(dǎo)體發(fā)光元件中，也會出現(xiàn)這樣的不良情況。還有，在現(xiàn)有的半導(dǎo)體發(fā)光元件中，還存在從不同的角度看到的不良 現(xiàn)象。現(xiàn)有的半導(dǎo)體發(fā)光元件中，具有熒光體粒子彼此之間相接觸而偏位 存在的熒光體層的半導(dǎo)體發(fā)光元件，因熒光體層吸收藍(lán)色LED的藍(lán)色光 而容易衰減，結(jié)果出現(xiàn)了將LED的藍(lán)色光與YAG系熒光體的黃色系光 的顏色相加而得到的白色系光的光束不足的現(xiàn)象。還有，YAG系熒光體為藍(lán)色光激勵熒光體(以藍(lán)色光激勵的熒光體)， 這種藍(lán)色激勵熒光體，接受在藍(lán)色LED所釋放出的410nm以上且530 nm 以下的范圍內(nèi)的藍(lán)色光的照射，以較高的轉(zhuǎn)換效率將藍(lán)色光轉(zhuǎn)換成在550 nm以上且600nm以下之范圍內(nèi)的黃色系的光。因此，在使用這種YAG 系熒光體而構(gòu)成的現(xiàn)有的白色半導(dǎo)體發(fā)光元件中，由于使用較少的高轉(zhuǎn)換 效率YAG系熒光體即可達(dá)到目的，所以熒光體層的實(shí)質(zhì)厚度為10-70u m，而在較多的實(shí)用半導(dǎo)體發(fā)光元件中，熒光體層的厚度在10 30um之 間，很薄。YAG系熒光體粒子的大小(中心粒徑)大約在5 20nm之間，而在熒光體層的實(shí)質(zhì)厚度較薄的情況下，由于充其量也是僅由數(shù)個到數(shù)十 個粒子即可確保熒光體層的實(shí)質(zhì)厚度，所以熒光體層的表面上的微小的表面凹凸所帶來的影響很大，發(fā)光不均勻會變大。相對于此，當(dāng)將YAG系 熒光體的熒光體濃度(熒光體重量/(熒光體重量+樹脂重量))降到比通常的 5~10重量％還低，如設(shè)在不到5重量％而加厚熒光體層的實(shí)質(zhì)厚度時，半 導(dǎo)體發(fā)光元件的配光特性就會變差。人們已想出了各種各樣的方案來抑制這種顏色不均勻，但尚未找到充 分完全的解決方案，所以現(xiàn)狀是半導(dǎo)體發(fā)光元件的成品合格率較低。而且， 除了顏色不均勻問題以外，顏色控制上也存在問題，即因YAG系熒光體 的黃色系光的發(fā)光峰值波長，被限定在約550 nm以上且590 nm以下的 范圍內(nèi)，所以上述半導(dǎo)體發(fā)光元件，尤其是釋放出白色系光的半導(dǎo)體發(fā)光 元件的光的顏色表現(xiàn)范圍較窄。這是因?yàn)榘雽?dǎo)體發(fā)光元件所釋放出的光的 顏色，由藍(lán)色LED所釋放出的藍(lán)色光、及YAG系熒光體所釋放出的黃色 系光的顏色相加而決定所致。還有，在使用這樣的現(xiàn)有半導(dǎo)體發(fā)光元件的發(fā)光裝置中，存在著容 易出現(xiàn)顏色不均勻的問題，由于它引起的發(fā)光裝置的成品合格率低的問題。 還存在著由于半導(dǎo)體發(fā)光元件的成品合格率低，而使發(fā)光裝置的制造成本 變高的問題。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的，在于提供一種組合藍(lán)色發(fā)光元件與熒光體而得到的 半導(dǎo)體發(fā)光元件的顏色不均勻得到了控制，顏色不均勻較少的半導(dǎo)體發(fā)光 元件或半導(dǎo)體發(fā)光裝置，尤其是一種光束與組合現(xiàn)有的YAG系熒光體與 藍(lán)色發(fā)光元件而得到的白色半導(dǎo)體發(fā)光元件相等或者高于它的白色半導(dǎo)體 發(fā)光元件及顏色不均勻較少的高光束發(fā)光裝置。本發(fā)明的一種半導(dǎo)體發(fā)光元件，包括至少一個具有光取出面且可從 該光取出面釋放出藍(lán)色光的藍(lán)色發(fā)光元件，及被布置成覆蓋上述藍(lán)色發(fā)光 元件的至少上述光取出部的狀態(tài)，并含有吸收上述藍(lán)色發(fā)光元件所釋放出 的藍(lán)色光并釋放出黃色熒光的黃色熒光體的熒光體層；上述黃色熒光體， 為以由下述化學(xué)式表示的至少一種化合物為主體而構(gòu)成的硅酸鹽熒光體(Sri-al-bl-x BaalCablEUx)2Si04(0《al《0.3， 0《bl《0.8， 0<x<l)。這里，從能獲得釋放出良好的白色光的半導(dǎo)體發(fā)光元件的觀點(diǎn)來看， 上述藍(lán)色發(fā)光元件，最好是釋放出在超過430nm且500 nm以下，較佳 為440 nm以上且490 nm以下，更佳為450 nm以上且480 nm以下的 波長區(qū)域中具有主發(fā)光峰值的光的藍(lán)色發(fā)光元件。還有，上述黃色熒光體， 最好是釋放出在超過550 nm且600 nm以下，較佳為560 nm以上且590 nm以下，更佳為565 nm以上且585 nm以下的波長區(qū)域中具有主發(fā)光 峰值的熒光的黃色熒光體。還有，從熒光體相對熱的結(jié)晶的穩(wěn)定性、發(fā)光特性的耐熱性、黃色系 發(fā)光的發(fā)光強(qiáng)度及光色的觀點(diǎn)來看，上述化學(xué)式中的al、 bl、 x的數(shù)值， 分別為0〈al《0.2、 0<bl《0.7、 0.005<x<0.1很好，分別為0<al《 0.15、 0<bl《0.6、 0.01<x<0.05更好，分別為0.01《al《0.1、 0.001 《bl《0.05、 0.0Kx《0.02最好。圖8為顯示硅酸鹽熒光體及YAG系熒光體的激勵光光譜與發(fā)光光譜 的示意圖。如圖8所示，因?yàn)楣杷猁}熒光體為一種在250-300 nm附近 具有激勵光峰值、吸收100-500 nm這一較寬波長范圍內(nèi)的光、釋放出在 550-600 nm的黃綠色 黃色 橙色波長區(qū)域中具有發(fā)光峰值的黃色熒光 的黃色熒光體，所以當(dāng)將它和上述藍(lán)色發(fā)光元件組合起來時，將成為靠藍(lán) 色發(fā)光元件的藍(lán)色光與黃色熒光體的熒光的顏色相加而釋放出光的半導(dǎo)體 發(fā)光元件。在此，若進(jìn)一步對上述硅酸鹽熒光體的組成范圍與結(jié)晶結(jié)構(gòu)及發(fā)光色 間之關(guān)系、釋放出黃色光的上述硅酸鹽熒光體的特性等做一說明的話，情 況如下。第一、在上述硅酸鹽熒光體的化學(xué)式中的al與bl的數(shù)值均接近 0的情況下，上述硅酸鹽熒光體很容易成為單斜晶系的硅酸鹽熒光體或者 斜方晶系與單斜晶系相混合的硅酸鹽熒光體。第二、在al的數(shù)值從上述 最好范圍偏到較大一側(cè)，而bl的數(shù)值接近0的情況下，EW+離子周圍的 結(jié)晶場(Crystal Field)就會變?nèi)?。第三、在al的數(shù)值接近0而bl的數(shù)值 從上述最好范圍偏到較大一側(cè)的情況下，上述硅酸鹽熒光體就很容易成為 具有單斜晶系結(jié)晶結(jié)構(gòu)的硅酸鹽熒光體。第四、在al的數(shù)值與bl的數(shù)值均從上述最好范圍偏離到較大一側(cè)，而l-al-bl-x的數(shù)值接近0的情況下， 上述硅酸鹽熒光體就容易成為具有六方晶系(Hexagonal)結(jié)晶結(jié)構(gòu)的硅酸 鹽熒光體。還有，在上述第一到第四的任一種情況下，都有可能變成帶綠 色感的熒光體且所發(fā)出的光中黃色的色純度較差。還有，當(dāng)x的數(shù)值從上 述最好范圍偏到較小一側(cè)時，由于Eu"發(fā)光中心濃度較低，所以硅酸鹽熒 光體的發(fā)光強(qiáng)度變?nèi)酰欢?dāng)x的數(shù)值從上述最好范圍偏到較大一側(cè)時，發(fā) 光強(qiáng)度不僅會因EW+離子的濃度消光或自我吸收而變?nèi)?，而且還會出現(xiàn)隨 著硅酸鹽熒光體的周圍溫度上升，發(fā)光強(qiáng)度下降這樣的溫度消光現(xiàn)象。還有，因?yàn)榕c圖8所示的一例，即YAG系熒光體的激勵光光譜作一 下比較，可知上述硅酸鹽熒光體，為一種在超過430 nm且500 nm以 下的波長范圍內(nèi)的藍(lán)色光的激勵下，發(fā)光效率較低(例如在470 nm激勵下， 發(fā)光強(qiáng)度為YAG系熒光體的一半)的熒光體，所以若例如想在靠藍(lán)色發(fā)光 元件的藍(lán)色光與黃色熒光體的黃色光的顏色相加而釋放出白色光的白色半 導(dǎo)體發(fā)光元件中獲得同一光色，那么，和使用YAG系熒光體相比，使用 硅酸鹽熒光體時，熒光體的使用量就會增多，所以熒光體層的厚度會相對 地變厚。結(jié)果，會成為受熒光體層表面上的凹凸影響較少的熒光體層，熒 光體層的厚度變動實(shí)質(zhì)上會變少，而成為發(fā)光顏色不均勻較少的半導(dǎo)體發(fā)光元件。上述藍(lán)色發(fā)光元件，為選自藍(lán)色發(fā)光二極管、激光二極管、表面發(fā)光 激光二極管、共鳴共振器發(fā)光二極管(Resonant cavity light emitting dio(ie)、無機(jī)電致發(fā)光元件及有機(jī)電致發(fā)光元件這些元件中之一個元件， 從半導(dǎo)體發(fā)光元件的高輸出化或長壽命化這兩個方面來看，則以發(fā)光二極 管、激光二極管、表面發(fā)光激光二極管、共鳴共振器發(fā)光二極管等為佳。上述黃色熒光體的Ca(鈣)組合比bl，最好為在0《b2《0.6這一范圍 內(nèi)的組成比b2。這時，從熒光體對熱的結(jié)晶穩(wěn)定性、發(fā)光特性的耐熱性、發(fā)黃色光時 的發(fā)光強(qiáng)度及光色的觀點(diǎn)來看，b2的數(shù)值為0<b2《0.4很好，為0<b2 《0.3更好，為0.001《b2《0.05最好。由于具有斜方晶系結(jié)晶結(jié)構(gòu)的上述組成范圍內(nèi)的硅酸鹽熒光體，在上述藍(lán)色光激勵下，會釋放出效率又高黃色純度又好的黃色光，所以半導(dǎo)體發(fā)光元件所釋放出的光，不僅成為高光束，也成為白色純度良好的白色光。 還有，在半導(dǎo)體發(fā)光元件中，可使藍(lán)色發(fā)光元件為氮化鎵系化合物半 導(dǎo)體、硒化鋅半導(dǎo)體、氧化鋅半導(dǎo)體中之任一種藍(lán)色無機(jī)發(fā)光元件。由于 這種藍(lán)色無機(jī)發(fā)光元件的發(fā)光效率很高，尤其是具有由氮化鎵系化合物半 導(dǎo)體構(gòu)成的發(fā)光層的藍(lán)色發(fā)光元件的發(fā)光效率很高，所以若將這種藍(lán)色無 機(jī)發(fā)光元件，尤其是具有由氮化鎵系化合物半導(dǎo)體構(gòu)成的發(fā)光層的藍(lán)色發(fā) 光元件與上述硅酸鹽熒光體組合起來，就可獲得釋放出高光束的光的半導(dǎo) 體發(fā)光元件。還有，在半導(dǎo)體發(fā)光元件中，可將半導(dǎo)體發(fā)光元件所釋放出的光的發(fā)光色在CIE色度圖中的發(fā)光色度點(diǎn)(x， y)，設(shè)在0.21《x《0.48、 0.19《y 《0.45的范圍內(nèi)。由于該色度范圍包含較寬的白色，所以若將上述半導(dǎo)體發(fā)光元件所釋 放出的光色設(shè)在該色度范圍內(nèi)，就能得到用處較多的白色半導(dǎo)體發(fā)光元件。還有，也可進(jìn)一步包括在超過波長600 nm且660 nm以下的紅色區(qū) 域中具有發(fā)光峰值的紅色熒光體。這樣做以后，就可由紅色熒光體來補(bǔ)償黃色熒光體中所無法補(bǔ)足的紅 色發(fā)光成份，結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體發(fā)光元件所釋放出的光中就含有較多的紅色發(fā)光成份。還有，還可進(jìn)一步包括在波長500 nm以上且550 nm未滿的綠色 區(qū)域中具有發(fā)光峰值的綠色熒光體。這樣做以后，可由綠色熒光體來補(bǔ)償黃色熒光體所無法補(bǔ)足的視覺度 高的綠色發(fā)光成份，所以半導(dǎo)體發(fā)光元件所釋放出的光中就包含較多的綠 色發(fā)光成份，半導(dǎo)體發(fā)光元件所釋放出的光，尤其是白色光就成為視覺度 很高的白色光。也可將紅色熒光體及綠色熒光體組合起來給黃色熒光體。還有，上述綠色熒光體，最好是以由下述化學(xué)式表示的化合物為主體 所構(gòu)成的硅酸鹽熒光體。(Sri-a3-b3-x Baa3Cab3Ellx)2SiO4(0《a3《l， 0《b3《l， 0<x<l)這樣做以后，上述綠色熒光體的組成或結(jié)晶結(jié)構(gòu)將與釋放出黃色光的 上述硅酸鹽熒光體相似，故不僅包含綠色熒光體的半導(dǎo)體發(fā)光元件中的顏色不均勻較少，而且在半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造工序等中，也不需要引進(jìn)新 技術(shù)，而可用簡單的步驟制造。還有，也可讓釋放出在550 nm以上且600 nm以下的波長區(qū)域中具 有發(fā)光峰值的黃色光的多個組成互異的上述硅酸鹽熒光體包含在熒光體層 中。這樣做以后，即可控制將藍(lán)色發(fā)光元件釋放出的藍(lán)色光和硅酸鹽熒光 體釋放出的黃色光的顏色相加后而得到的白色光的光色。最好是，上述熒光體層以透光性樹脂作母材；而上述黃色熒光體在上 述母材中以粒子狀態(tài)分散存在著。當(dāng)讓它成為這種熒光體層時，由于熒光體層實(shí)質(zhì)上不包含光吸收因子 或光散射因子，所以熒光體層的透光性良好。因而，幾乎不會出現(xiàn)藍(lán)色發(fā) 光元件的藍(lán)色光被吸收而衰減的情況，藍(lán)色光會透過熒光體層或有助于激 勵熒光體。還有，由于會成為藍(lán)色光可照射熒光體粒子表面的較寬部分這 樣的狀態(tài)的熒光體層，所以熒光體粒子的激勵截面積實(shí)質(zhì)上會增加，熒光 體層中的熒光體粒子就能高效率地發(fā)光。還有，在具有分散著熒光體粒子的構(gòu)造的熒光體層中，由于熒光體層的實(shí)質(zhì)厚度增加了，所以受熒光體層的厚度變動的影響就變少，因熒光體 層的厚度變動而產(chǎn)生的發(fā)光不均勻就會變少。另外，可采用樹脂或類似的 材料作為上述具有透光性的母材?？刹捎铆h(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂、聚酰亞 胺樹脂、尿素樹脂、硅樹脂等樹脂作為樹脂，最好是環(huán)氧樹脂或硅樹脂。但是，上述熒光體層，也可通過讓上述硅酸鹽熒光體成形(燒成)而構(gòu) 成它。最好是，讓上述藍(lán)色發(fā)光元件所釋放出的藍(lán)色光通過上述熒光體層，以便做到對上述藍(lán)色光與上述熒光體所釋放出的熒光進(jìn)行顏色相加以后就能釋放出白色光。本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光元件，可采用包括如下構(gòu)件的結(jié)構(gòu)。第一結(jié)構(gòu)，為還包括基板；上述藍(lán)色發(fā)光元件以倒裝的狀態(tài)裝在上述基板上；上述熒光體層起密封上述藍(lán)色發(fā)光元件的密封樹脂的作用。 在這種情況下，最好是，上述基板包括齊納二極管。 第二構(gòu)造，可為還包括具有杯體部的安裝導(dǎo)線腳；上述藍(lán)色發(fā)光元件裝在上述杯體部上；上述熒光體層被設(shè)在上述杯體內(nèi)。第三構(gòu)造，可為還包括用以布置藍(lán)色發(fā)光元件的筐體；上述熒光體 層被設(shè)在上述筐體內(nèi)。形成這種半導(dǎo)體發(fā)光元件以后，就可獲得釋放出高光束白色光的半導(dǎo) 體發(fā)光元件，而且可用較單純的步驟來制造，所以也可提高產(chǎn)品合格率。還有，在上述半導(dǎo)體發(fā)光元件中，由于具有第一構(gòu)造的半導(dǎo)體發(fā)光元 件，具有顏色不均勻本來就比具有第二、第三構(gòu)造的半導(dǎo)體發(fā)光元件小的 特性，所以根據(jù)具有第一構(gòu)造的半導(dǎo)體發(fā)光元件，可使半導(dǎo)體發(fā)光元件的 顏色不均勻變得更少，且成品合格率更高，所以具有第一構(gòu)造的半導(dǎo)體發(fā) 光元件是一理想的元件。最好是，上述熒光體層中位于上述藍(lán)色發(fā)光元件的上述光取出面上的 部分的實(shí)質(zhì)厚度，在50" m以上且1000u m以下的范圍內(nèi)。將熒光體層的實(shí)質(zhì)厚度設(shè)在50 u m以上且1000y m以下的范圍內(nèi)， 設(shè)在100 ii m以上且700 u m以下的范圍內(nèi)更好以后，硅酸鹽熒光體受藍(lán) 色光激勵的截面積就比現(xiàn)有的YAG系熒光體又有增加，所以硅酸鹽熒光 體所釋放出的黃色光的發(fā)光強(qiáng)度增大，將它和藍(lán)色發(fā)光元件所釋放出的藍(lán) 色光的顏色相加以后，半導(dǎo)體發(fā)光元件即可釋放出色調(diào)良好的白色光。還 有，如上所述，因熒光體層實(shí)質(zhì)上不包含光的吸收衰減因子，故藍(lán)色發(fā)光 元件的藍(lán)色光不會被吸收而衰減，而會透過熒光體層或有助于激勵熒光體， 硅酸鹽熒光體所釋放出的黃色光的發(fā)光強(qiáng)度也增大，所以設(shè)定一最佳的熒 光體濃度(樹脂與熒光體的重量比熒光體重量/(熒光體重量+樹脂重量)) 以后，即可釋放出光束高于采用YAG系熒光體的現(xiàn)有半導(dǎo)體發(fā)光元件的 的白色光。而且，若和采用YAG系熒光體的現(xiàn)有的半導(dǎo)體發(fā)光元件做一下比較 的話，由于熒光體層的實(shí)際厚度會大幅度地變厚，所以即使熒光體層的實(shí) 際的表面凹凸多少大一些，表面凹凸對整個熒光體層厚度的影響也變少， 且由于外觀上厚度變動會變少，所以由于熒光體層的厚度變動而產(chǎn)生的發(fā) 光不均勻也會變少。由于當(dāng)熒光體層的實(shí)質(zhì)厚度比上述最好厚度范圍更薄吋，受硅酸鹽熒 光體的藍(lán)色光激勵的激勵截面積會變小，熒光體的實(shí)質(zhì)發(fā)光效率會變低， 故有時就成為藍(lán)色發(fā)光元件的發(fā)光占優(yōu)勢的藍(lán)色感較強(qiáng)的發(fā)光色，而無法獲得色調(diào)良好的白色光。還有無法獲得較高光束的時候。另一方面，當(dāng)實(shí) 質(zhì)厚度比上述厚度范圍更厚時，雖然由硅酸鹽熒光體的藍(lán)色光激勵的激勵 截面積會變大，且熒光體的實(shí)質(zhì)發(fā)光效率會變高，但是由于藍(lán)色光的大半 部分會被熒光體吸收而轉(zhuǎn)換成黃色光，所以有時會成為硅酸鹽熒光體的黃 色發(fā)光占優(yōu)勢的黃色感較強(qiáng)的發(fā)光色，而無法獲得色調(diào)良好的白色光。還 有由于熒光體粒子彼此之間局部地產(chǎn)生接觸，而容易吸收衰減藍(lán)色發(fā)光元 件的藍(lán)色光，結(jié)果無法獲得較高光束的時候。另外，在現(xiàn)有的使用YAG系熒光體的半導(dǎo)體發(fā)光元件中，若使熒光 體層的厚度和本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光元件的厚度一樣厚，由于在具有普通的 硅酸鹽熒光體的熒光體層的熒光體濃度條件(10 80重量％)這一條件下， YAG系熒光體在藍(lán)色光照射下的發(fā)光效率極高，所以只能得到Y(jié)AG系熒 光體的發(fā)光占優(yōu)勢的黃色感較強(qiáng)的發(fā)光色，且光束也會下降。還有，若降 低熒光體濃度而確保所希望的光色而形成這種較厚的熒光體層時，YAG系 熒光體粒子，就很容易偏位存在于熒光體層的母材(樹脂)中，發(fā)光的色度 或亮度的偏差也會由此而變大，配光特性也容易變壞，而只能獲得產(chǎn)品加 之較低的半導(dǎo)體發(fā)光元件。另外，本說明書中，利用圖9及圖IO所示的電子顯微鏡照片示出了 熒光體粒子偏位存在于該母材中的情況，用倍率50 1000倍的電子顯微鏡 觀察半導(dǎo)體發(fā)光元件的截面，目視便可明確地觀察到的母材中熒光體粒子 之存在的平均厚度，被定義為"熒光體層的實(shí)質(zhì)厚度"。最好是，上述熒光體層的至少位于藍(lán)色發(fā)光元件的上述光取出面上的 部分的上面，平坦且大致與上述光取出面平行。從制造簡便性來看，大部分都是將藍(lán)色發(fā)光元件的光取出面(尤其是主 光取出面)作得很平坦。因而，當(dāng)讓熒光體的表面與光取出面(尤其是主光 取出面)平行時，從光取出面的外輪廓面到熒光體層的外輪廓面的距離，即 熒光體的厚度，在光取出面上整個熒光體層上就大致一定，熒光體層的厚 度變動會變得更少，半導(dǎo)體發(fā)光元件的發(fā)光不均勻就會變少。上述至少藍(lán)色發(fā)光元件，可設(shè)置多個；上述熒光體層，被布置成用來 覆蓋上述多個藍(lán)色發(fā)光元件的各光取出面的狀態(tài)。本發(fā)明的發(fā)光裝置，包括釋放出藍(lán)色光的至少一個藍(lán)色發(fā)光元件、含吸收上述藍(lán)色發(fā)光元件所釋放出的藍(lán)色光并釋放出黃色熒光的黃色熒光 體的至少一個熒光體層、以及用以支撐上述藍(lán)色發(fā)光元件及熒光體層的支 撐構(gòu)件；上述黃色熒光體，為以由下述化學(xué)式表示的至少一種化合物為主 體而構(gòu)成的硅酸鹽熒光體(Sri-al-bl-x BaaiCabiEux)2SiO4(0《al《0.3， 0《bl《0,8， 0<x<l)。因?yàn)楸景l(fā)明的包括藍(lán)色發(fā)光元件與熒光體層的半導(dǎo)體發(fā)光元件的顏色 不均勻變少，結(jié)果可提高產(chǎn)品合格率、降低價格。因此，若用這些半導(dǎo)體 發(fā)光元件構(gòu)成發(fā)光裝置，則不僅能使半導(dǎo)體發(fā)光裝置的顏色不均勻變少， 半導(dǎo)體發(fā)光裝置的成本也很低。還有，因這種半導(dǎo)體發(fā)光元件能夠釋放出 高于現(xiàn)有的采用YAG系熒光體的半導(dǎo)體發(fā)光元件的光束，所以發(fā)光裝置 的光束也會提高。上述至少藍(lán)色發(fā)光元件，設(shè)置了多個；上述熒光體層，被布置成覆蓋 上述多個藍(lán)色發(fā)光元件的各光取出面的狀態(tài)。另外，本說明書中，使用了半導(dǎo)體發(fā)光元件的各種顯示裝置(例如LED 資訊顯示終端、LED交通信號燈、汽車的LED剎車燈或LED方向指示 燈等)或各種照明裝置(LED屋內(nèi)外照明燈、車內(nèi)LED燈、LED緊急照明 燈、LED表面發(fā)光源等)被廣義地定義為發(fā)光裝置。本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光元件的熒光體層的制造方法，該半導(dǎo)體發(fā)光元件， 包括可釋放出在超過430 nm且500 nm以下的波長區(qū)域中具有主發(fā)光 峰值的光的藍(lán)色發(fā)光元件，及含有吸收上述藍(lán)色發(fā)光元件所釋放出的藍(lán)色 光并釋放出在550 nm以上且600 nm以下的波長區(qū)域中具有主發(fā)光峰值 的黃色熒光體的熒光體層；該制造方法，包括以下幾個步驟步驟(a)，用 含有真比重在3.0以上且4.65以下的范圍內(nèi)且室溫下發(fā)光的主發(fā)光峰值波 長在560 nm以上600 nm以下的范圍內(nèi)的上述黃色熒光體、及真比重在 0.8以上且上述黃色熒光體的真比重以下之范圍內(nèi)的樹脂的熒光體糊劑來 覆蓋至少上述藍(lán)色發(fā)光元件的光取出面，及步驟(b)，使上述熒光體糊劑固 化，以形成上述熒光體層；在上述步驟(a)中，用以從Mg(鎂)、Ca(鈣)、 Sr(鍶)、Ba(鋇)、Sc(鈧)、Y(釔)、鑭系元素、Ti(鈦)、Zr(鋯)、Hf(鉿)、V(釩)、 Nb(鈮)、Ta(鉭)、Mo(鉬)、W(鎢)、Zn(鋅)、B(硼)、Al(鋁)、Ga(鎵)、In(銦)、Si(硅)、Ge(鍺)、Sn(錫)、P(磷)中選出的至少一種元素，及從O(氧)、S(硫)、 Se(硒)、F(氟)、Cl(氯)、Br(溴)中選出的至少一種元素構(gòu)成的化合物為母 體的熒光體，作上述黃色熒光體。這些化合物不包括Cd(鎘)等比重較大的元素。在這樣讓包含黃色熒光體與樹脂的熒光體糊劑固化以形成熒光體層的 熒光體層的制造方法中，由于當(dāng)采用真比重小于YAG系熒光體的黃色熒 光體時，樹脂(特殊情況除外，通常它的真比重比熒光體的小)與熒光體的 間的比重差變小，所以在熒光體糊劑固化之前或者在熒光體糊劑的固化過 程中，熒光體會不易在重力的作用下在熒光體糊劑中下沉，所形成的熒光 體層就成為一種熒光體粒子大致均勻地分散在整個樹脂中的結(jié)構(gòu)，或是接 近它的結(jié)構(gòu)。還因采用了不含有害的鎘(Cd)的熒光體，使用氧化物熒光體 更好，所以容易進(jìn)行制造、處理、保管及管理等。上述步驟(a)中的上述黃色熒光體，采用中心粒徑在0.5" m以上且30 m以下的范圍內(nèi)的黃色熒光體來作。這樣做以后，就可獲得發(fā)光強(qiáng)度較強(qiáng)、具有分散有熒光體粒子的構(gòu)造 的熒光體層。上述步驟(a)中的上述黃色熒光體，為以由下述化學(xué)式表示的至少一種 化合物為主體所構(gòu)成的硅酸鹽熒光體(Sri-al-bl-x BaalCablEUx)2Si04(0《al《0.3， 0《bl《0.8， 0<x<l)。其中，al、 bl、 x，分別為滿足0<al《0.2， 0《bl《0.7， 0.05<x <0.1的數(shù)值很好。因?yàn)榫哂形挥谏鲜鲚^佳范圍內(nèi)的組成、且釋放出在560 nm以上且600 nm以下的波長區(qū)域中具有主發(fā)光峰值的熒光的硅酸鹽熒 光體，為真比重通常小于YAG系熒光體、在3.0以上且4.65以下的范圍 內(nèi)、在藍(lán)色光激勵下釋放出黃色系發(fā)光的黃色熒光體，所以當(dāng)同時使用真 比重在0.8以上且黃色熒光體的真比重以下這一范圍內(nèi)的樹脂(例如，環(huán)氧 樹脂)形成熒光體層時，在實(shí)際步驟中，就可實(shí)現(xiàn)發(fā)光強(qiáng)度較強(qiáng)、具有分散 著熒光體粒子的結(jié)構(gòu)的熒光體層。另外，在al的數(shù)值大于上述最好范圍 的情況下，有時會出現(xiàn)以下現(xiàn)象，該數(shù)值越大，硅酸鹽熒光體的真比重就 會越大，熒光體粒子就越容易在熒光體糊劑中下沉，而無法獲得分散有熒光體粒子的結(jié)構(gòu)的熒光體層。該作用是由于鋇(Ba)原子比鍶(Sr)原子重而造成的。在此，若簡單地說明一下YAG系熒光體的組成與真比重及主發(fā)光峰 值波長間的關(guān)系的話，YAG系熒光體的真比重隨組成、尤其是釓(Gd)置換 釔(Y)的置換量而發(fā)生很大的變化，但是在室溫下在560 nm以上且600 nm以下的波長區(qū)域中具有主發(fā)光峰值的YAG系熒光體，軋(Gd)置換量通 常會較多，其真比重由此而會超過4.55，而在4.60、 4.65甚至超過4.7 的范圍內(nèi)，較重。還有，上述熒光體糊劑中，還可含有一次粒子的平均直徑在1 nm以 上且100 nm以下的范圍內(nèi)的超微粒子，并使該熒光體糊劑固化而形成。 因?yàn)樯鲜龀⒘Ｗ釉跇渲械南鲁了俣葮O慢幾乎為0，所以這樣的話，浮 游在樹脂中的超微粒子，就有阻礙黃色熒光體下沉的作用。結(jié)果是，黃色 熒光體的下沉速度變慢，而很容易獲得分散有熒光體粒子之結(jié)構(gòu)的熒光體 層。還有，可讓藍(lán)色發(fā)光二極管所釋放出的藍(lán)色光通過上述熒光體層，而 讓藍(lán)色光與熒光體所釋放出的熒光的顏色相加，最后釋放出白色光。這樣 以來，就確實(shí)能對藍(lán)色光與熒光體所釋放出的熒光(黃色、紅色、綠色)進(jìn) 行顏色相加而獲得白色光。而且，在熒光體糊劑的固化過程中，以下方法可作為抑制熒光體粒子 的下沉方法第一、 一種半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法，包括步驟(a)，用包含樹脂 與熒光體粒子的熒光體糊劑覆蓋藍(lán)色發(fā)光元件的光取出面；及步驟(b)，讓 上述熒光體糊劑邊振動邊固化。第二、一種半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法，包括步驟(a)，用包含樹脂 與熒光體粒子的熒光體糊劑來覆蓋藍(lán)色發(fā)光元件的光取出面；及步驟(b)， 讓上述熒光體糊劑邊翻轉(zhuǎn)邊固化。第三、 一種半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法，重復(fù)進(jìn)行多次用包含樹脂與 熒光體粒子的熒光體糊劑來覆蓋藍(lán)色發(fā)光元件的光取出面的步驟(a)及使 上述熒光體糊劑固化的步驟(b)。第四、 一種半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法，重復(fù)進(jìn)行多次用包含樹脂與熒光體粒子且其粘度在1 Pa 'S以上且100 Pa *S以下這一范圍內(nèi)的熒光 體糊劑覆蓋藍(lán)色發(fā)光元件的光取出面的步驟(a)及使上述熒光體糊劑固化 的步驟(b)。第五、 一種半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法，包括步驟(a)，用包含樹脂 與熒光體粒子的熒光體糊劑來覆蓋藍(lán)色發(fā)光元件的光取出面；以及步驟 (b)，利用紫外線照射使上述熒光體糊劑固化。第六、 一種半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法，包括步驟(a)，用包含樹脂與熒光體粒子的熒光體糊劑來覆蓋藍(lán)色發(fā)光元件的光取出面；以及步驟 (b)，邊攪拌上述熒光體糊劑邊讓它固化。還有，以下方法為用以獲得具有盡量讓較多的熒光體粒子接近藍(lán)色發(fā) 光元件的結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體發(fā)光元件的方法。第一、 一種半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法，包括步驟(a)，用含有由透光性樹脂構(gòu)成的母材及含黃色熒光體的熒光體粒子的第一熒光體糊劑來覆 蓋可釋放出在超過430 nm且500 nm以下的波長區(qū)域中具有主發(fā)光峰值 的光的藍(lán)色發(fā)光元件的至少光取出面，步驟(b，在上述步驟(a)之后，用至 少含有透光性樹脂且上述黃色熒光體的濃度比上述第一熒光體糊劑的還低 的第二熒光體糊劑來覆蓋上述第一熒光體糊劑，及步驟(c)，使上述第一及 第二熒光體糊劑固化；在上述步驟(a)中，用吸收上述藍(lán)色發(fā)光元件所釋放 出的光，并釋放出在550 nm以上且600 nm以下的波長區(qū)域中具有主發(fā) 光峰值的光的黃色熒光體作上述黃色熒光體，用以由下述化學(xué)式表示的至 少一種化合物為主體所構(gòu)成的硅酸鹽熒光體作上述黃色熒光體，(Sri-ai-bi-x BaaiCabiEux)2SiO4(0《al《0.3， 0《bl《0.8， 0<x<l)。第二、 一種半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法，包括步驟(a)，讓含黃色熒 光體的熒光體粒子附著在釋放出在超過430 nm且500 nm以下的波長區(qū) 域中具有主發(fā)光峰值的光的藍(lán)色發(fā)光元件的至少光取出面上，步驟(c)，在 上述步驟(a)之后，利用透光性樹脂來覆蓋上述藍(lán)色發(fā)光元件的至少光取出 面，以及步驟(d)，使上述樹脂固化；在上述步驟(b)中，上述黃色熒光體， 為吸收上述藍(lán)色發(fā)光元件所釋放出的光，并釋放出在550 nm以上且600 nm以下的波長區(qū)域中具有主發(fā)光峰值的光的黃色熒光體，為以由下述化學(xué)式表示的至少一種化合物為主體所構(gòu)成的硅酸鹽熒光體 (Sri-al-bl-x BaalCablEUx)2Si04(0《al《0.3， 0《bl《0.8， 0<x<l)。在這種情況下，在上述步驟(a)中，有將上述黃色熒光體粒子撒到上述 藍(lán)色發(fā)光元件上的方法；在上述步驟(a)中，還有將藍(lán)色發(fā)光元件浸漬在含 有包含黃色熒光體的熒光體粒子與揮發(fā)性溶媒的懸浮液中之后，再使上述 溶媒揮發(fā)的方法。第三、 一種半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法，包括步驟(a)，用具有含黃 色熒光體且?guī)д姷奈镔|(zhì)附著在其表面的熒光體粒子及透光性樹脂的熒光 體糊劑來覆蓋用以釋放出在超過430 nm且500 nm以下的波長區(qū)域中具 有主發(fā)光峰值的光的藍(lán)色發(fā)光元件的至少光取出面，及步驟(c)，在上述步 驟(a)之后，使上述熒光體糊劑固化；在上述步驟(a)中，上述黃色熒光體， 為吸收上述藍(lán)色發(fā)光元件所釋放出的光并釋放出在550 nm以上且600 nm以下的波長區(qū)域中具有主發(fā)光峰值的光的黃色熒光體，其為以由下述 化學(xué)式表示的至少一種化合物為主體所構(gòu)成的硅酸鹽熒光體(Sri-ai-bi-x BaaiCabiEux)2Si04(0《al《0,3， 0《bl《0.8， 0<x<l =。本發(fā)明提供一種熒光體層，包括熒光體粒子、超微粒子和透光性樹脂， 其中所述熒光體粒子被分散在所述熒光體層中，所述超微粒子的一次粒 子的平均直徑在3nm以上且50mn以下的范圍內(nèi)。另外，本發(fā)明提供一種組合了所述熒光體層與發(fā)光元件的半導(dǎo)體發(fā)光 裝置，其中所述熒光體粒子吸收所述發(fā)光元件放出的光而釋放出熒光，所述發(fā)光 元件放出的光與所述熒光的顏色相加的光從發(fā)光面釋放出，所述熒光體層 覆蓋所述發(fā)光元件的至少主光取出面。另外，本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體發(fā)光裝置的制造方法，該半導(dǎo)體發(fā)光裝 置組合了熒光體層與發(fā)光元件，所述熒光體層包括熒光體粒子、超微粒子 及透光性樹脂，其中，這種半導(dǎo)體發(fā)光裝置的制造方法包括在熒光體糊劑中包含一次粒子的平均直徑在1 mn以上且100nm以下 的范圍內(nèi)的所述超微粒子的工序，和將所述熒光體糊劑通過光刻法、網(wǎng)版印刷法或轉(zhuǎn)印法涂敷在從所述發(fā)光元件的主光取出面釋放出的光通過的位 置，并使該熒光體糊劑固化形成所述熒光體層的工序， 所述熒光體粒子被分散在所述熒光體層中。另外，本發(fā)明還提供一種半導(dǎo)體發(fā)光裝置的制造方法，該半導(dǎo)體發(fā)光 裝置組合了熒光體層與發(fā)光元件，所述熒光體層包括熒光體粒子、超微粒 子及透光性樹脂，其中，這種半導(dǎo)體發(fā)光裝置的制造方法包括通過倒裝連接方法將所述發(fā)光元件固定在基板上的工序，在熒光體糊劑中包含一次粒子的平均直徑在1 nm以上且100nm以下的范圍內(nèi)的所述 超微粒子的工序，和將所述熒光體糊劑通過網(wǎng)版印刷法涂敷在從所述發(fā)光 元件的主光取出面釋放出的光通過的位置，并使該熒光體糊劑固化形成所 述熒光體層的工序，所述熒光體粒子被分散在所述熒光體層中。


圖1為本發(fā)明第一個實(shí)施形態(tài)第一例中的半導(dǎo)體發(fā)光元件的縱剖視圖。圖2為本發(fā)明第一個實(shí)施形態(tài)第二例的半導(dǎo)體發(fā)光元件的縱剖視圖。 圖3為本發(fā)明第一個實(shí)施形態(tài)第三例的半導(dǎo)體發(fā)光元件的縱剖視圖。 圖4為概略地顯示本發(fā)明第二個實(shí)施形態(tài)第一例中的為發(fā)光裝置的立式照明裝置的構(gòu)造的立體圖。圖5為概略地顯示本發(fā)明第二個實(shí)施形態(tài)第二例中的為發(fā)光裝置的圖像顯示裝置的構(gòu)造的立體圖。圖6為概略地顯示本發(fā)明第二個實(shí)施形態(tài)第三例中的為發(fā)光裝置的圖案顯示裝置的構(gòu)造的立體圖。圖7為利用現(xiàn)有注入法而形成的芯片型半導(dǎo)體發(fā)光元件之一例的剖視圖。圖8為硅酸鹽熒光體及YAG系熒光體的激勵光光譜與發(fā)光光譜圖。 圖9為示出了圖7所示狀態(tài)的半導(dǎo)體發(fā)光元件的涂敷部剖面構(gòu)造的電 子顯微鏡照片圖。圖IO為示出了筐體附近的放大圖的電子顯微鏡照片圖。圖11為示出了硅酸鹽熒光體在一次燒成后的發(fā)光強(qiáng)度(主發(fā)光峰值強(qiáng) 度)及二次燒成后的發(fā)光強(qiáng)度(主發(fā)光峰值強(qiáng)度)為一次燒成溫度的函數(shù)的圖。圖12(a) 圖12(d)為示出了第一具體例中的半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造工 序的剖視圖。圖13(a)、圖13(b)分別為在第一具體例中的制造工序的半導(dǎo)體發(fā)光元 件的上面圖及剖視圖。圖14(a) 圖14(c)為示出了第二具體例中的半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造工序中的前半部分的剖視圖。圖15(a)、圖15(b)為示出了第二具體例中的半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造工 序中的后半部分的剖枧圖。圖16(a) 圖16(c)為示出了第三具體例中的半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造工序中的前半部分的剖視圖。圖17(a)、圖17(b)皆為平面圖，示出了在半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法 下的第一具體例中加超聲波振動的兩種方法。圖18(a)、圖18(b)皆為平面圖，示出了在半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法 下的第一具體例中加超聲波振動的兩種方法。圖19(a)、圖19(b)為平面圖，示出了在半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法下 的第一具體例(轉(zhuǎn)移工法)中模子上下顛倒的方法。圖20(a)及圖20(b)示出了在半導(dǎo)體發(fā)光元件的第二具體例中的制造工 序中的圖15(a)所示的步驟，使模子上下顛倒吋的狀態(tài)。圖21(a) 圖21(d)為剖視圖，用以比較現(xiàn)有的熒光體下沉在其中的白 色發(fā)光元件及熒光體均勻地分散在樹脂中的白色發(fā)光元件。圖22為剖視圖，示出了熒光體糊劑噴出裝置的較佳具體例。圖23示出了對硅酸鹽熒光體進(jìn)行的X射線繞射解析的結(jié)果，為顯示 繞射角與X射線繞射強(qiáng)度間之關(guān)系的X射線繞射圖案示意圖。圖24為示出了用粒度分布測量器測得的硅酸鹽熒光體的粒度分布的圖。圖25為示出了用積分球?qū)杷猁}熒光體的發(fā)光進(jìn)行積分評估而得到 的結(jié)果的圖。圖26(a)、圖26(b)分別為完全不含Ca與Ba的(Sro.98Eu謹(jǐn))2Si04熒 光體及公知的單斜晶系Sr2Si04化合物的X射線解析圖案示意圖。
圖27(a)、圖27(b)分別為完全不含Ca而包含置換量5原子％的Ba 的(Sr。.93Bao.。5Euo。2)2Si04熒光體及公知的斜方晶系Sr2Si04化合物的X射
線解析圖案示意圖。
圖28(a)、圖28(b)分別為完全不含Ca與Sr的(Ba0 98Eu0 02)2SiO^ 光體及公知的斜方晶系Ba2Si04化合物的X射線解析圖案示意圖。
圖29(a)、圖29(b)分別為包含38原子％的Ca、 60原子％的Ba的 (Cao.38Ba。.6。Eu。.。2)2Si04熒光體及公知的六方晶系Ba。.3Ca().7Si04化合物的 X射線解析圖案示意圖。
圖30(a)、圖30(b)分別為完全不含Sr與Ba的(Ca固Eu謹(jǐn))2Si04熒 光體及公知的單斜晶系Ca2Si04化合物的X射線解析圖案示意圖。
圖31(a)、圖31(b)分別為一部分Si由Ge置換后而得到的(Sr。.84Ba
(U4Eu。.。2)2(Si。.8Ge02)O4熒光體及公知的斜方晶系Sl"2Si04化合物的X射線
解析圖案示意圖。
圖32為鋇(Ba)置換量(a3)不同的(Sr固.a3Baa3Eu。.。2)2Si04熒光體的發(fā) 光光譜圖。
圖33為包含置換量為5原子e/。的鋇(Ba)且鈣(Ca)置換量(b3)不同的 (Cab3Sro.93-b3Bao.o5Euo.o2)2SiO4熒光體的發(fā)光光譜圖。
圖34為鈣(Ca)置換量(b3)不同的(Cab3Bao.98b3Eu。.。2)2Si04熒光體的發(fā) 光光譜圖。
圖35為鈣(Ca)置換量(b3)為19原子％、鋇(Ba)置換量(a3)為24原子 。/o的(Ca。.i9Sro.55Bao.24Eu().()2 )2Si04熒光體的發(fā)光光譜圖。
圖36為示出了(Sr0.98a3Baa3EU().02)2SiO4熒光體(硅酸鹽熒光體)中的主
發(fā)光峰值波長是如何隨鋇(Ba)置換量(a3)而變化的圖。
圖37為示出了(Cab3Sro.93.b3Bao.。5Eu().o2)2Si04熒光體(硅酸鹽熒光體) 中的主發(fā)光峰值波長如何隨鈣(Ca)置換量(b3)而變的示意圖。
圖38為示出了(Cab3Bao.98.b3Euo.。2)2Si04熒光體(硅酸鹽熒光體)中的主 發(fā)光峰值波長如何隨鈣(Ca)置換量(b3)而變的示意圖。
圖39為便于參考而示出的一部分Si由Ge置換后而得到的(Sro.84Ba0.14 EuQ.Q2)2(SiQ.8Ge0.2)O4熒光體的發(fā)光光譜的示意圖。
圖40為便于參考而示出的多種銪(Eu)濃度(x)的(Sn-xEux)2Si04熒光
體的發(fā)光光譜的示意圖。
圖41為便于參考而示出的(Sro,xBao.。5Eux)2Si04熒光體的發(fā)光光譜
的示意圖。
圖42為顯示(Sri.xEux)2Si04熒光體、與(Sro.95-xBao.o5Eux)2Si04熒光 體的主發(fā)光峰值波長是如何隨銪(Eu)濃度而變的示意圖。
圖43為示出了熒光體的發(fā)光特性與發(fā)光中心濃度間之關(guān)系例的示意圖。
圖44為示出了熒光體重量％與亮度間之關(guān)系的示意圖。
圖45為示出了熒光體濃度與所有光束間之關(guān)系的示意圖。
圖46為示出了熒光體濃度與所有放射束間之關(guān)系的示意圖。
圖47示出了熒光體濃度與色度(x值)間之關(guān)系的示意圖。
圖48為示出了 YAG系熒光體與硅酸鹽熒光體的真比重與主發(fā)光峰值
波長間之關(guān)系的示意圖。
圖49為示出了將藍(lán)色LED連接到各自的齊納二極管上時，包括多個
齊納二極管的晶片狀態(tài)的平面圖。
圖50(a) 圖50(c)為示出了第三個實(shí)施形態(tài)的制造方法的第一例中的
制造工序的剖視圖。
圖51(a) 圖51(c)為示出了第三個實(shí)施形態(tài)的制造方法的第二例中的
制造工序的剖視圖。
圖52(a) 圖52(d)為示出了第三個實(shí)施形態(tài)的制造方法的第三例中的
制造工序的剖視圖。
圖53為便于參考而用表格的形式來表示硅酸鹽熒光體的代表性組成 與特性的圖。
圖54為用表格的形式來表示對采用YAG系熒光體的半導(dǎo)體發(fā)光元 件、及采用硅酸鹽熒光體的半導(dǎo)體發(fā)光元件的亮度特性進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的圖。
圖55為以表格的形式將超微粉末硅石等的超微粉末的二氧化硅當(dāng)作 攪溶性(thixotropy)賦予劑而插入到半導(dǎo)體發(fā)光元件的硅酸鹽熒光體中而得到的的樣品的各種特性顯示出來的圖。
圖56為示出了具備多個藍(lán)色LED的半導(dǎo)體發(fā)光元件的構(gòu)造的剖視圖。
圖57為示出了具備多個藍(lán)色LED與一個熒光體層的發(fā)光裝置的構(gòu)造的剖視圖。
符號說明
1、 101、 601、 651藍(lán)色LED(藍(lán)色發(fā)光半導(dǎo)體芯片)；2、 108、 116、 126、 207、 311、 411、 511、 602、 652黃色熒光體粒子(熒光體粒子)；3YA熒 光體層；4、 103、 303、 403、 503、 604 基板(輔助安裝元件)；5導(dǎo) 線架；6杯體；7密封樹脂；8、 120筐體；9 YAG系熒光體粒子；10 上部涂敷部；ll半導(dǎo)體發(fā)光元件；12開關(guān)；13、 310、 320、 410、 512 母材(透光性樹脂)；51、 52、 112、 112c、 113、 122、 123外部連接端 子(端子)；101a、 102a陽極；101b、 102b陰極；102齊納二極管；104 電極端子；105、 114、 124金線；106環(huán)氧樹脂；107、 117、 301、 401、 501模子110臺架；111、 128凹部；112a設(shè)置部；112b、 121側(cè)部； 115、 118、 125、 613、 663樹脂；119、 129、 603、 653熒光體層；120
基部；130超聲波振動層；131振動附加機(jī)構(gòu)；141旋轉(zhuǎn)軸；200原料 槽；201噴嘴頭；202槽室；203噴嘴；204泵；205分散噴嘴； 206、 408、 508熒光體糊劑；302、 402、 502發(fā)光二極管；305、 306、 405、 505、 506容器；307第一熒光體糊劑；308第二熒光體糊劑；507 懸浮液；510揮發(fā)性溶媒；654支撐構(gòu)件；CA腔室；S金屬球。
具體實(shí)施方式
—第一個實(shí)施形態(tài)一
下面，參考附圖，說明與本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光元件及半導(dǎo)體發(fā)光元件 的顏色不均勻控制方法有關(guān)的第一個實(shí)施形態(tài)。
圖1為本實(shí)施形態(tài)的代表例即第一例的半導(dǎo)體發(fā)光元件的縱剖視圖。
如該圖所示，第一例中的半導(dǎo)體發(fā)光元件，為一種包含有基板4(輔助安裝 元件)、倒裝型藍(lán)色LED1及熒光體層3的倒裝型半導(dǎo)體發(fā)光元件，其中 基板4具有齊納二極管的功能；倒裝型藍(lán)色LED1以與基板內(nèi)的齊納二極管電導(dǎo)通的狀態(tài)搭載在基板4上，而熒光體層3則用以密封藍(lán)色LED1的 周圍且由黃色熒光體粒子2及母材13(透光性樹脂)的混合體所構(gòu)成。藍(lán)色 LED1的主光取出面，在該圖所示的狀態(tài)下朝向上方，而熒光體層3則被 設(shè)在由主光取出面發(fā)出的藍(lán)色光所通過的位置上。圖2為本實(shí)施形態(tài)中的第二例的半導(dǎo)體發(fā)光元件的縱剖視圖。如該圖 所示，第二例的半導(dǎo)體發(fā)光元件，為一種包含有導(dǎo)線架5、杯體6、藍(lán)色 LED1、熒光體層3及密封樹脂7的炮彈型半導(dǎo)體發(fā)光元件，其中杯體6 被設(shè)在導(dǎo)線架5的安裝導(dǎo)線腳上；利用焊接線(bonding wire)讓藍(lán)色 LED1在它與導(dǎo)線架5保持電導(dǎo)通的狀態(tài)下將它裝到杯體6的凹部內(nèi);熒 光體層3形成在杯體6內(nèi)，且為黃色熒光體粒子2及母材13(樹脂)的混合 體；密封樹脂7用以密封導(dǎo)線架5、熒光體層3及焊接線。另外，杯體6 的凹部側(cè)壁起對光進(jìn)行反射的反射板的作用。在該圖所示的狀態(tài)下，藍(lán)色 LED1的主光取出面朝向上方；而熒光體層3被設(shè)在從主光取出面發(fā)出的 藍(lán)色光所通過的位置上。圖3示出了本實(shí)施形態(tài)中的第三例的半導(dǎo)體發(fā)光元件的縱剖視圖。如 該圖所示，第三例的半導(dǎo)體發(fā)光元件，為一種包括樹脂制筐體8、藍(lán)色 LED1、外部連接端子51、 52、焊接線及熒光體層3的芯片型半導(dǎo)體發(fā)光 元件。筐體8具有凹部且一體成形；藍(lán)色LED1被布置在筐體8的凹部內(nèi)； 外部連接端子51、 52從凹部的底面穿過筐體8的側(cè)部并被引向外部；焊 接線將外部連接端子51、 52及藍(lán)色LED1的焊接墊電極連接起來；熒光 體層3形成在筐體8內(nèi)且由黃色熒光體粒子2及樹脂的混合體所構(gòu)成。另 外，筐體8的凹部側(cè)壁起對光進(jìn)行反射的反射板的作用。在該圖所示的狀 態(tài)下，藍(lán)色LED1的主光取出面朝向上方；而熒光體層3被設(shè)在從主光取 出面發(fā)出的藍(lán)色光所通過的位置上。在圖1到圖3所示的第一例到第三例的半導(dǎo)體發(fā)光元件中，藍(lán)色 LED1，為一種釋放出在超過430nm且500nm以下的波長區(qū)域中具有主 發(fā)光峰值的光的LED;黃色熒光體粒子2，為一種吸收藍(lán)色LED1所釋放 出的藍(lán)色光，并釋放出在550nm以上且600nm以下的波長區(qū)域中具有主 發(fā)光峰值的熒光的熒光體；而熒光體層3為一種包含黃色熒光粒子2的熒 光體層。本發(fā)明中的藍(lán)色發(fā)光元件，除可為本實(shí)施形態(tài)中的藍(lán)色LED(藍(lán)色發(fā) 光二極管)以外，還可為從激光二極管、表面發(fā)光激光二極管、無機(jī)電致發(fā) 光元件及有機(jī)電致發(fā)光元件中選出的一個元件，而若從半導(dǎo)體發(fā)光元件的 高輸出化及長壽命化這一方面來看的話，則以發(fā)光二極管、激光二極管、 表面發(fā)光激光二極管等為佳。本發(fā)明中的半導(dǎo)體發(fā)光元件，為一種組合藍(lán)色LED1及熒光體層3而 成的半導(dǎo)體發(fā)光元件，其中，熒光體層3，為包含有吸收該藍(lán)色LED1所 釋放出的藍(lán)色光并釋放出在550nm以上且600nm以下的波長區(qū)域中具有 主發(fā)光峰值的熒光的黃色熒光體粒子2;本發(fā)明中的半導(dǎo)體發(fā)光元件能發(fā) 出白色系光，將用由藍(lán)色LED1所發(fā)出的光的一部分去激勵包含在熒光體 層3內(nèi)的黃色熒光體粒子2而產(chǎn)生的與藍(lán)色LED光波長不同的熒光與不 去激勵黃色熒光體而輸出的藍(lán)色LED光混色以后，即能發(fā)出白色系光。在此，黃色熒光體粒子2，為以由下述化學(xué)式(l)表示的化合物為主體 所構(gòu)成的硅酸鹽熒光體。(Sri-ai-bi-xBaaiCabiEux)2Si04 (1)其中，化學(xué)式(i)中，ai、 bl、 x，為分別在0《a1《0.3、 0《bl《0.8、 0<x<l這一范圍內(nèi)的數(shù)值。后面要用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)詳細(xì)說明，該硅酸鹽熒光體可取斜方晶系、單斜晶 系及六方晶系作它的結(jié)晶結(jié)構(gòu)，但在本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光元件中，只要為 吸收藍(lán)色LED1所釋放出的藍(lán)色光并釋放出在550 nm以上且600 nm以 下的波長區(qū)域中具有主發(fā)光峰值的熒光的黃色熒光體即可，而硅酸鹽熒光 體的結(jié)晶結(jié)構(gòu)，可為斜方晶系、單斜晶系及六方晶系中的任一種。另外，從發(fā)明人等所做的實(shí)驗(yàn)來看，這種黃色熒光體，為被限定為以 具有斜方晶系的結(jié)晶結(jié)構(gòu)的下述化學(xué)式(2)表示的化合物為主體所構(gòu)成的 硅酸鹽熒光體。(Sri-ai-b2-xBaaiCab2Eux)2Si04 (2)其中，al、 b2、 x分別為滿足0《al《0.3、 0《b2《0.6、 0<x<l的 數(shù)值。al、 b2、 x分別為滿足0<al《0.2、 0<b2《0.4、 0.005<x<0.1 的數(shù)值很好。al、 b2、 x分別為滿足0<al《0.15、 0<b2《0.3、 0.01<x <0.05的數(shù)值更好。al、 b2、 x分別為滿足0.01《al《0.1、 0.001《b2《0.05、 0.01<x《0.02的數(shù)值最好。如上所述，在化學(xué)式(2)中的al、 b2小于上述范圍內(nèi)的數(shù)值的組成下， 硅酸鹽熒光體的結(jié)晶結(jié)構(gòu)就不穩(wěn)定，容易含有單斜晶系的結(jié)晶結(jié)構(gòu)，發(fā)光 特性會隨動作溫度而變化。另一方面，在大于范圍內(nèi)的數(shù)值的組成下，即 使結(jié)晶結(jié)構(gòu)為斜方晶系，發(fā)光也會帶有綠色感，無法成為良好的黃色熒光 體。因?yàn)樗蔀榫G色熒光體了，所以即使將它與藍(lán)色LED組合起來，也 得不到光色良好的白色半導(dǎo)體發(fā)光元件。還有，在銪(Eu)添加量x小于上 述范圍內(nèi)的數(shù)值的組成下，發(fā)光強(qiáng)度較弱；而在大數(shù)值的組成下，不僅發(fā) 光強(qiáng)度會由于Eu"離子的濃度消光或自我吸收而較弱，而且明顯會出現(xiàn)發(fā) 光強(qiáng)度隨著周圍溫度的上升而下降這樣的溫度消光問題。如上所述，本發(fā) 明中所用的黃色熒光體，因硅酸鹽熒光體所釋放出的黃色系光的色純度很 純，而可提供釋放出光色佳的白色光的半導(dǎo)體發(fā)光元件。出于這一理由， 最好是用具有斜方晶系的結(jié)晶結(jié)構(gòu)的硅酸鹽熒光體。而且，為使硅酸鹽熒 光體的結(jié)晶結(jié)構(gòu)穩(wěn)定化，或提高發(fā)光強(qiáng)度，也可用鎂(Mg)或鋅(Zn)來置換 鍶(Sr)、鋇(Ba)、鈣(Ca)的一部分。而且，為了控制硅酸鹽熒光體的發(fā)光的顏色，也可用鍺(Ge)來置換硅 (Si)的一部分。亦即，本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光元件，也可為其所用的黃色熒 光體，為以用下述化學(xué)式(3)表示的化合物為主體所構(gòu)成的硅酸鹽熒光體的 半導(dǎo)體發(fā)光元件。(Sri.al-bl-x BaaiCabiEux)2Sii-zGez04 (3)其中，al、 bl、 x、 z，分別為滿足0《al《0.3、 0《bl《0.8、 0<x <1、 0《z〈l(最好是0《z《0.2)的數(shù)值。當(dāng)以鍺(Ge)置換硅(Si)的一部分 時，雖可知有發(fā)光強(qiáng)度大幅度下降這樣的傾向，但是至少在鍺(Ge)置換量 為20原子％以上時，主發(fā)光峰值會向短波長一側(cè)移動，所得到的就是帶綠 色感的發(fā)光。但是，從保持發(fā)光強(qiáng)度的觀點(diǎn)來看，鍺(Ge)置換量z越少越 佳，最好是z的數(shù)值被固定在不超過0.2的范圍內(nèi)。還有，為達(dá)到補(bǔ)償半導(dǎo)體發(fā)光元件的發(fā)光的紅色成份的目的，還可采 用吸收例如藍(lán)色LED的藍(lán)色光或硅酸鹽熒光體所釋放出的黃色系光之后， 在超過600 nm且660 nm以下的紅色區(qū)域中具有主發(fā)光峰值的紅色熒光 體；而為了達(dá)到提高光通量的目的，還可采用吸收例如藍(lán)色LED的藍(lán)色光之后，釋放出在500 nm以上且550 nm未滿的高視覺度的綠色區(qū)域中 具有主發(fā)光峰值的綠色熒光體。這樣的紅色熒光體或綠色熒光體的材料，也并不限于本實(shí)施形態(tài)中所 采用的材料，還可為由無機(jī)化合物構(gòu)成的熒光體，或由有機(jī)化合物構(gòu)成的熒光體。還有，這種紅色熒光體或綠色熒光體的使用方法，也并不限于本實(shí)施 形態(tài)中所采用的方法，只要成為進(jìn)一步具有這些熒光體(熒光物質(zhì))的半導(dǎo) 體發(fā)光元件即可。這些熒光體，既可含于熒光體層中，又可與熒光體層分 開布置。只要吸收上述藍(lán)色光并釋放出紅色或綠色光即可，且只要藍(lán)色光 至少通過熒光體層即可。另外，作為上述紅色熒光體，例如陰極發(fā)光材料或電致發(fā)光材料為眾 人皆知，其中有CaS:Eu"熒光體或SrS:EW+熒光體等、或例如在日本專 利特開平11 —246510號公報(bào)或特開2000—63682號公報(bào)中所揭示的稀土 類錯合體或含有該稀土類錯合體的樹脂構(gòu)成物等、或例如在日本專利特開 2001 — 267632號公報(bào)中所揭示的LiEuW2O8熒光體等。當(dāng)使用這種紅色熒光體時，上述半導(dǎo)體發(fā)光元件的紅色發(fā)光成份強(qiáng)度 就會增強(qiáng)，尤其是釋放出白色系光的半導(dǎo)體發(fā)光元件的紅色發(fā)光成份強(qiáng)度 會增強(qiáng)。結(jié)果，在照明的區(qū)域中，可提高代表紅色的忠實(shí)性、為眾人所知 的特殊彩色重現(xiàn)評估指數(shù)(special color rendering index),如JIS Z 8726 —1990中所記載的R9、或以上述JIS Z 8726 — 1990為參考而記載的色 域面積比Ga，而可提供一種釋放出這些指數(shù)較大的光色的半導(dǎo)體發(fā)光元 件。還有，為眾人所知的陰極發(fā)光材料或是電致發(fā)光材料的SrGa2S4:Eu2+ 熒光體、或釋放出在500以上且600 nm以下的波長區(qū)域中具有發(fā)光峰值 的熒光且以下述化學(xué)式(4)表示的化合物為主體所構(gòu)成的硅酸鹽熒光體，可 作為上述綠色熒光體。(Sri-a3-b3- xBaa3CabsEux)2Si04 (4)其中，a3、 b3、 x，分別為滿足0《a3《1、 0《b3《l、 0<x<l的數(shù)值。另外，上述(Sri.a3.b3xBaa3Cab3EUx)2Si04硅酸鹽熒光體，為釋放出黃色系發(fā)光的上述硅酸鹽熒光體中，只有組成或結(jié)晶結(jié)構(gòu)不同的熒光體。因此，具有與黃色系發(fā)光的硅酸鹽熒光體的各種物性相類似的物性。因而， 不僅從半導(dǎo)體發(fā)光元件的特性方面來看，最好是將該綠色發(fā)光硅酸鹽熒光體與上述黃色發(fā)光硅酸鹽熒光體組合起來使用，從制造等方面來看，也最 好是將該綠色發(fā)光硅酸鹽熒光體與上述黃色發(fā)光硅酸鹽熒光體組合起來而 使用。還有，為了提供一種釋放出所希望的光色的半導(dǎo)體發(fā)光元件，可將釋放出在550 nm以上且600 nm以下的波長區(qū)域中具有發(fā)光峰值的黃色系 光，且組成互異的多個上述硅酸鹽熒光體，包含在熒光體層中。因該硅酸 鹽熒光體，為一通過改變它的組成就能釋放出覆蓋上述黃色系較寬的波長 區(qū)域的發(fā)光的熒光體，故通過將多種這樣的硅酸鹽熒光體組合起來使用， 即可加寬由藍(lán)色LED所釋放出的藍(lán)色光以及由該硅酸鹽熒光體所釋放出 的黃色系光的顏色相加而決定的上述半導(dǎo)體發(fā)光元件的光的顏色表現(xiàn)范 圍，尤其是釋放出白色系光的半導(dǎo)體發(fā)光元件的光的顏色表現(xiàn)范圍。還有，從控制半導(dǎo)體發(fā)光元件所釋放出的光的光色，尤其是白色系光 的光色的觀點(diǎn)來看，有效的做法是熒光體層中，再包含以上述化學(xué)式(4) 表示的化合物為主體，且組成與黃色熒光體不同的至少一種硅酸鹽熒光體。 該硅酸鹽熒光體，為一種在上述a3及b3的所有數(shù)值范圍的組成下，在藍(lán) 色光激勵下發(fā)出光的熒光體；且為一種通過改變熒光體的組成，即可在 505 598 nm左右的較寬的波長范圍內(nèi)改變發(fā)光峰值波長的熒光體。當(dāng)熒 光體中還包含有這種熒光體時，半導(dǎo)體發(fā)光元件所釋放出的光的光色，就 是將由藍(lán)色LED所釋放出的藍(lán)色光、釋放出黃色系光的硅酸鹽熒光體的黃色系光、及(Sri.a3-b3xBaa3Cab3Eux)2Si04硅酸鹽熒光體所釋放出的藍(lán)綠色、綠色、黃色、橙色中之至少一種光的顏色相加而得到的，即至少相加 三種顏色而得到的光色，所以可加寬半導(dǎo)體發(fā)光元件所釋放出的光的光色 的控制范圍。還有，為了補(bǔ)償半導(dǎo)體發(fā)光元件的發(fā)光的紅色成份，也可在圖l到圖 3中之任一幅圖中所記載的半導(dǎo)體發(fā)光元件中，將含(絡(luò))Cr的基板與藍(lán)色 LED組合起來使用?？衫盟{(lán)色LED所發(fā)出的藍(lán)色光，而從能轉(zhuǎn)換成更 長的波長的含鉻(Cr)基板中發(fā)出紅色光。這樣以來，便可由自藍(lán)色LED的藍(lán)色光、來自硅酸鹽熒光體的黃色光及來自含鉻(Cr)基板的紅色光的混色 光，發(fā)出彩色重現(xiàn)性(color rendering performance)高的白色光。換句 話說，本發(fā)明，當(dāng)然適用于倒裝型、炮彈型或芯片型等任何一種型式的半 導(dǎo)體發(fā)光元件。根據(jù)由激光繞射/散射式粒度分布測量器(例如LMS — 30:三星 (SEISIN)企業(yè)股份有限公司)測得的粒度分布來評價硅酸鹽熒光體的話， 只要中心粒徑為O.lum以上且100um以下就足夠了，但從熒光體合成 的難易度、取得的難易度以及熒光體層形成的難易度等方面來看，中心粒 徑在0.5 ii m以上且30 u m以下很好，在1 P m以上且20u m以下更好， 在2um以上且10um以下最好。就粒度分布而言，只要包含0.01 u m 未滿及超過1000" m的粒子即可，但出于與中心粒徑相同的理由，最好 是，在1 P m以上且50u m以下的范圍內(nèi)具有近似正規(guī)分布的分布的硅酸 鹽熒光體。這種硅酸鹽熒光體，例如可根據(jù)上述文獻(xiàn)(J. Electrochemical Soc. Vol. 115, No. 11 (1968) pp. 1181 — 1184)中所記載的合成方法來制造。本 實(shí)施形態(tài)的半導(dǎo)體發(fā)光元件中的硅酸鹽熒光體的制造方法后述，下面更進(jìn) 一步詳細(xì)地說明硅酸鹽熒光體的特性。圖8為示出了本實(shí)施形態(tài)中所用的斜方晶硅酸鹽熒光體的激勵光光譜 (稱為硅酸鹽熒光體被激勵的光的光譜)及發(fā)光光譜的一例的示意圖。為進(jìn) 行比較，圖8中也歸納示出了 YAG系熒光體的激勵光光譜及發(fā)光光譜的 一例。從圖8可知，YAG系熒光體，為一種在100 nm~300 nm附近、300 nm~370 nm附近、370 nm~550 nm附近這三個地方具有激勵光峰值，吸 收上述每一個狹窄波長范圍內(nèi)的光后，在550 580nm的黃綠色 黃色波 長區(qū)域中具有發(fā)光峰值的黃色熒光的熒光體；而硅酸鹽熒光體，則為:一種 在250~300 nm附近具有激勵光峰值，吸收100 500nm這一波長范圍 的光，釋放出在550 600nm(圖8中記載一例)的黃綠色 黃色 橙色的波 長區(qū)域中具有發(fā)光峰值的黃色熒光的黃色熒光體。還有，在超過430 nm 且500 nm以下的藍(lán)色光(激勵光)照射下的硅酸鹽熒光體的發(fā)光強(qiáng)度通常 很低，為YAG系熒光體的100-30%;要列舉出具體數(shù)值的話，則可知在激勵光的波長470 nm下，硅酸鹽熒光體的發(fā)光強(qiáng)度為YAG系熒光體的 發(fā)光強(qiáng)度的一半(50%)。另外，若為具有上述化學(xué)式(1)或(2)中的al、 bl、 b2、 x在一定數(shù)值 范圍內(nèi)的組成的硅酸鹽熒光體的話，激勵光光譜及發(fā)光光譜就和圖8所示 的光譜相似。其次，說明使用硅酸鹽熒光體的熒光體層的特征。如圖8所示的硅酸鹽熒光體的激勵光光譜及發(fā)光光譜之一例所示，因 為硅酸鹽熒光體，為一種在250~300nm附近具有激勵光峰值，可吸收 100 500nm這樣的大波長范風(fēng)的光，并釋放出在550~600 nm的黃綠色 黃色 橙色的波長區(qū)域中具有發(fā)光峰值的黃色熒光的黃色熒光體，所以當(dāng) 與藍(lán)色LED相組合時，半導(dǎo)體發(fā)光元件就釋放出由藍(lán)色LED的藍(lán)色光與 黃色熒光體的熒光的顏色相加而成的光。而且，比較一下圖8所示的那一例硅酸鹽熒光體與YAG系熒光體的 激勵光光譜，可知硅酸鹽熒光體，為一種即所謂發(fā)光效率(外部量子效率) 較低的熒光體，具體而言，即在超過430 nm且500 nm以下的波長范圍 內(nèi)的藍(lán)色光(激勵光)的照射下，雖然內(nèi)部量子效率比較高但是由于藍(lán)色激 勵光的反射率較高，外部量子效率就較低。例如在激勵光470 nm下，硅 酸鹽熒光體釋放出的熒光的強(qiáng)度僅為YAG系熒光體的一半。因而，例如， 要想在將藍(lán)色LED的藍(lán)色光與黃色熒光體的黃色光的顏色相加而釋放出 白色光的白色半導(dǎo)體發(fā)光元件中獲得相同的光色，那么，與使用YAG系 熒光體相比，使用硅酸鹽熒光體時，該熒光體的使用量就增多，所以熒光 體層的厚度會相對地變厚。結(jié)果是，該熒光體層成為受熒光體層表面所產(chǎn) 生的凹凸影響很少的熒光體層，且由于熒光體層的厚度變動實(shí)質(zhì)上會變少， 所以可獲得發(fā)光的顏色不均勻較少的半導(dǎo)體發(fā)光元件。而且，和使用現(xiàn)有的YAG系熒光體的熒光體層的情況相比，使用上 述硅酸鹽熒光體與樹脂以形成熒光體層時，熒光體層中的熒光體粒子的分 布不均勻會變少。另外，在使用YAG系熒光體以構(gòu)成半導(dǎo)體發(fā)光元件時， 又成為熒光體粒子彼此之間相接觸的熒光體層，且如上所述，結(jié)果會發(fā)生 白色系光的強(qiáng)度較低這樣的不良現(xiàn)象。因這種原因而使強(qiáng)度變低的不良現(xiàn) 象，并非只在使用YAG系熒光體的情況下發(fā)生，這種現(xiàn)象在具有熒光體粒子彼此之間相接觸的熒光體層的半導(dǎo)體發(fā)光元件中都會發(fā)生。相對于此，若象本實(shí)施形態(tài)的半導(dǎo)體發(fā)光元件那樣，選擇熒光體層的 形成條件的話，則由于形成了熒光體粒子比較均勻性地分散的熒光體層， 所以可獲得發(fā)光的顏色不均勻較少的半導(dǎo)體發(fā)光元件。另外，雖然現(xiàn)在在仔細(xì)分析調(diào)查使用本實(shí)施形態(tài)的硅酸鹽熒光體時，熒光體層中的熒光體 粒子分布不均勻會變少的理由，但是卻無法完全解釋明白。只不過是，有 —點(diǎn)是很明確的，即至少熒光體與樹脂的比重差較小于YAG系熒光體與 樹脂的比重差這一點(diǎn)與上述理由有關(guān)。下面，參考圖1到圖3，對本實(shí)施形態(tài)的半導(dǎo)體發(fā)光元件中的熒光體 層，具有熒光體粒子比較均勻地分散在整個母材中這樣的結(jié)構(gòu)(分散結(jié)構(gòu)) 進(jìn)行說明。在圖1到圖3所示的熒光體層3中，如上所述，黃色熒光體粒子2， 為一種吸收藍(lán)色LED釋放出的藍(lán)色光，在550以上600 nm以下的波長 區(qū)域中具有主發(fā)光峰值的熒光體，且為硅酸鹽熒光體。而且，母材13為 透光性的樹脂，例如，為環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂、聚酰亞胺樹脂、尿素樹 脂、硅樹脂等樹脂。另外，本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光元件，既可在熒光體層3中，進(jìn)一步包含 黃色熒光體以外的熒光體或包含熒光體以外的物質(zhì)。又可包含多種上述黃 色熒光體。在本實(shí)施形態(tài)的半導(dǎo)體發(fā)光元件中，若熒光體層3成為如圖l到圖3 所示的黃色熒光體粒子2分散在母材13中那樣的構(gòu)造，那么，對熒光體 層3中的黃色熒光體粒子2的大小或形狀就沒有什么特別限定。已經(jīng)證實(shí) 了在使用硅酸鹽熒光體粒子作熒光體層中的熒光體粒子的情況下，若使 用中心粒徑為0.5 y m以上且30 u m以下的熒光體粒子，則熒光體層就會 成為圖1到圖3所示那樣的熒光體粒子分散著的結(jié)構(gòu)。另外，黃色熒光體粒子2的尺寸越小，則越容易成為分散有熒光體層 3的構(gòu)造。但是，較小的熒光體粒子由于其比表面積較大，所以相對于熒 光體粒子的體積，存在較多晶格缺陷的粒子表面所占的比例會變多，故而 熒光體層3的發(fā)光強(qiáng)度會降低。另一方面，在熒光體粒子的尺寸較大時， 在熒光體層3的形成構(gòu)成中，黃色熒光體粒子2容易在重力的作用下而下沉，熒光體層3容易成為熒光體粒子分散著的結(jié)構(gòu)。從這種觀點(diǎn)來看，黃 色熒光體的中心粒徑在上述范圍(中心粒徑為0.5 Pm以上且30 um以下 的范圍)內(nèi)很好，在lum以上且25um以下的范圍內(nèi)更好，在3um以 上且20 u m以下這一范圍內(nèi)最好。還有，若熒光體層成為如圖l到圖3所示的熒光體粒子分散著的結(jié)構(gòu)， 則母材13的材料就并不限于本實(shí)施形態(tài)中所說明的材料，只要是具有透 光性的材料，樹脂以外的材料也是可以的。還有，在將母材13定為樹脂 的情況下，樹脂的種類或真比重等，基本上也不限于本實(shí)施形態(tài)。另外，在將母材13定為樹脂的情況下，樹脂的真比重越接近上述黃 色熒光體粒子2的真比重，熒光體層3就越容易成為分散有熒光體粒子的 構(gòu)造。另外，如下所述，由于樹脂的真比重通常小于上述黃色熒光體粒子 2的真比重，所以樹脂的真比重，在未超過上述黃色熒光體粒子2的真比 重的范圍內(nèi)越大則越佳。在樹脂的真比重較小的情況下，在熒光體層3的形成過程中，黃色熒 光體粒子2容易在重力的作用下而下沉，熒光體層3就不容易成為熒光體 粒子分散著的結(jié)構(gòu)。從這種觀點(diǎn)來看，樹脂的真比重在0.8以上且熒光體 粒子的真比重以下的范圍內(nèi)很好，在1.0以上且熒光體粒子的真比重以下 的范圍內(nèi)更好，在1.5以上且熒光體粒子的真比重以下的范圍內(nèi)最好。另外，從塑料數(shù)據(jù)手冊(伊藤公正編，工業(yè)調(diào)查會)或非金屬數(shù)據(jù)手冊 (日本規(guī)格協(xié)會)等中可知環(huán)氧樹脂的真比重在1.0以上且2.1以下；丙烯 酸樹脂的真比重在1.0以上且1.4以下；聚酰亞胺樹脂的真比重為1.3以 上且1.5以下；尿素樹脂的真比重約為1.5;硅樹脂的真比重在1.7以上且 2.0以下。另外，在圖1到圖3所示的半導(dǎo)體發(fā)光元件的例子中，熒光體層3為 使用熒光體粒子與樹脂(母材)的混合體，不僅如此，還可取而代之，通過 成型(燒結(jié))熒光體材料而形成熒光體層。—一般制造方法一后面，還要對本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光元件的具體的制造方法之例做詳細(xì) 的說明，這里，先大致說明一下具有熒光體粒子分散著的結(jié)構(gòu)的熒光體層 3的制造方法及較佳的實(shí)施形態(tài)。具有熒光體粒子分散著的結(jié)構(gòu)的熒光體層3，可利用注入或涂敷等方 法，將熒光體糊劑布置到半導(dǎo)體發(fā)光元件的特定位置上，并使該熒光體糊 劑固化而制得，而該熒光體糊劑，又是通過使真比重在一定范圍內(nèi)的黃色 熒光體粒子2分散在真比重在一定范圍內(nèi)的母材13中而制得的。熒光體糊劑，例如可通過捏合(kneading)將秤量到特定的熒光體濃度 放黃色熒光體粒子2與樹脂等的母材13而制得。有各種各樣的捏合方法， 現(xiàn)舉出幾例，如用研缽捏合、用攪拌機(jī)捏合、用輥?zhàn)幽蠛系?。另外，在將二者捏合起來時，黃色熒光體粒子2相對母材13的較佳 重量比例(熒光體濃度)，在10重量％以上且80重量％以下的范圍；最好 是在20重量％以上且60重量％以下的范圍內(nèi)。若熒光體濃度低于該范圍， 就會成為黃色熒光體的發(fā)光較弱的熒光體層3，且使用該熒光體層3所構(gòu) 成的半導(dǎo)體發(fā)光元件，將釋放出藍(lán)色感較強(qiáng)的光，而很難獲得色調(diào)良好的 白色光。另一方面，若熒光體濃度高于該范圍，就會成為黃色熒光體的發(fā) 光較強(qiáng)的熒光體層3，且使用該熒光體層3所構(gòu)成的半導(dǎo)體發(fā)光元件，將 釋放出黃色感較強(qiáng)的光，而很難獲得色調(diào)良好的白色光。在本發(fā)明的熒光體層的制造方法中，熒光體糊劑的固化方式并不限于 特定的方法。作為母材13，既可用由二液體混合而固化的材料在熒光體糊 劑中發(fā)生二液體混合固化的方式使它固化；也可通過使用熱固化材料加熱 熒光體糊劑而使它固化；還可通過使用光固化材料并對它進(jìn)行光照射而使 它固化。無論是利用哪一種熒光體糊劑的固化方法，均能得到熒光體層3。最好是，在形成分散有熒光體粒子的構(gòu)造的熒光體層3時，抑制母材 13中的黃色熒光體粒子2的下沉速度。以下，便于參考，對在溶媒中下沉的熒光體粒子的下沉速度進(jìn)行簡單 的說明。按照斯托克斯(Stokes)定律，在密度Pi、粘性率n(一占度，單位: Pa.s或P(泊))的流體中下沉的半徑r(單位m)、密度P2的球狀物體的 下沉速度u(m/s)，可用下式(5)表示。u = {2 x r2 x (p 2- P i) x g} / (9x n) (5)其中，式(5)中，g為重力加速度(單位:m(s-2)因而，定性地講，熒光體粒子的中心粒徑越小，在作為溶媒的樹脂中 下沉的熒光體粒子的下沉速度就越慢；焚光體粒子與樹脂的比重差越小，它就越慢；樹脂的粘度越高，它就越慢。從上述的斯托克斯定律來看，根據(jù)下述方法1.~4.,有可能減慢黃色 熒光體3在樹脂中的下沉速度。1. 使用真比重較小且輕的熒光體粒子。2. 使用真比重較大的樹脂。3. 使用中心粒徑較小的熒光體粒子。4. 使用粘度較高的樹脂。但是，上述的方法1. 4.受到各種限制，如受制造工序的限制、受成 本的限制、還受熒光體層的發(fā)光性能的限制等。在本發(fā)明的熒光體層的制造方法中，系將用以限定包含發(fā)光的主峰值 波長范圍的元素的黃色熒光體粒子2的真比重與樹脂真比重兩者限定在特 定范圍內(nèi)，較佳的形態(tài)，系進(jìn)一步將黃色熒光體的中心粒徑限定在特定范 圍內(nèi)，更佳的形態(tài)，系限定黃色熒光體的種類與組成。首先，以不包含鎘(Cd)，室溫下發(fā)光的主發(fā)光峰值波長在560 nm以 上且600 nm以下的范圍內(nèi)很好、在超過560 nm且600 nm以下的范圍 內(nèi)更好、在565 nm以上且600 nm以下的范圍內(nèi)最好的熒光體，作黃色 熒光體粒子2。其次，將黃色熒光體粒子2的真比重限定在3.0以上且4.65 以下的范圍內(nèi)，在3.0以上且4.60以下的范圍內(nèi)更好，在3.0以上且4.55 未滿的范圍內(nèi)最好。同時，將樹脂的真比重限定在0.8以上且黃色熒光體 的真比重以下的范圍內(nèi)，在1.0以上且黃色熒光體的真比重以下的范圍內(nèi) 更好，在1.5以上且黃色熒光體的真比重以下的范圍內(nèi)最好。從上式(5)所示的斯托克斯定律可知，若這樣做，黃色熒光體粒子2與 樹脂的比重差會變小，熒光體粒子在樹脂中的下沉速度會變慢。結(jié)果，容 易制造分散有熒光體粒子的構(gòu)造的熒光體層。尤其是，以由如下元素構(gòu)成的化合物為母材的熒光體作不包含Cd的黃色熒光體，該化合物包含有選自Mg、 Ca、 Sr、 Ba、 Sc、 Y、鑭系元素、 Ti、 Zr、 Hf、 V、 Nb、 Ta、 Mo、 W、 Zn、 B、 Al、 Ga、 In、 Si、 Ge、 Sn、 P中的至少一種元素；以及選自0、 S、 Se、 F、 Cl、 Br中的至少一種元 素。另外，這些元素的有害性較少。另外，之所以將黃色熒光體粒子2的主峰值波長限定在560 nm以上且600 nm以下的范圍內(nèi)，是為了獲得較佳色調(diào)的白色光。還有，將樹脂的真比重限定在上述范圍內(nèi)的理由及限定為不含鎘(Cd)的熒光體的理由，如上所述。在本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光元件的發(fā)光層的制造方法下，對黃色熒光體粒 子2的種類基本上不做什么限定，只要是不含鎘(Cd)，室溫下發(fā)光的主發(fā) 光峰值波長在560 nm以上且600 nm以下的范圍內(nèi)，且真比重在3.0以 上且4.65以下的范圍內(nèi)的黃色熒光體粒子2即可。黃色熒光體粒子2，可 為前面所說明的硅酸鹽熒光體粒子，也可不是前面所說明的硅酸鹽熒光體 粒子。另一方面，在現(xiàn)有的半導(dǎo)體發(fā)光元件中，不能采用不含有害物質(zhì)、在 藍(lán)色光激勵下釋放出黃色系的光、且在本實(shí)施形態(tài)中所說明的這種真比重 的范圍內(nèi)的較輕的黃色熒光體粒子2作為熒光體粒子，不得不采用真比重 較大的黃色發(fā)光YAG系熒光體制得上述熒光體層。黃色發(fā)光YAG系熒光 體粒子的真比重，在超過4.65且4.98左右以下的范圍內(nèi)，而由于黃色系 YAG系熒光體粒子的發(fā)光光譜，隨著它的真比重變大而移動到長波長一 側(cè)，所以在現(xiàn)有的發(fā)光元件中，很難獲得本實(shí)施形態(tài)的發(fā)光元件的優(yōu)越特 性。在本發(fā)明所涉及的較好的形態(tài)中，將黃色熒光體粒子2的中心粒徑限 定在0.5um以上且30y m以下的范圍內(nèi)，在lnm以上且25um以下 的范圍內(nèi)更好，在3um以上且20um以下的范圍內(nèi)最好。另外，限定黃 色熒光體粒子2的中心粒徑以達(dá)到較佳形態(tài)的理由如上所述。在更好的形態(tài)中，采用以上所述的由化學(xué)式(l)表示的化合物為主體而 構(gòu)成的硅酸鹽熒光體，換句話說，采用以(Sri.ai.bhBaaiCabiEux)2Si04表 示的化合物為主體而構(gòu)成的硅酸鹽熒光體，作黃色熒光體粒子2。該硅酸 鹽熒光體的真比重會由于組成的不同而多少有點(diǎn)變動，但由于很容易制作 真比重在3.0以上且4.65以下這一范圍內(nèi)的黃色熒光體粒子2，所以很容 易制造具有熒光體粒子分散著的結(jié)構(gòu)的熒光體層。另外，鋇(Ba)置換量越 多，以由化學(xué)式(l)表示的化合物為主體而構(gòu)成的硅酸鹽熒光體的比重就越 大；鈣(Ca)置換量越多，以由化學(xué)式(l)表示的化合物為主體而構(gòu)成的硅酸 鹽熒光體的比重就越小。在此，對熒光體的真比重做一補(bǔ)充說明。在使用麥克羅梅里蒂克斯(Micro Meritex)公司制的多量(multi volume)密度計(jì)1305，依氦(He)氣 體置換法的定容量膨脹法所進(jìn)行的熒光體的真密度測量中，YAG系熒光體 (Y0.7Gdo.28Ce。.Q2)3Al5O12:主發(fā)光峰值波長565 nm)、硅酸鹽熒光體 ((Ba0.05Sr0.93Eu0.02)2SiO4:主發(fā)光峰值波長575 nm)、組成上與它不同的 鍶(Sr)較少的硅酸鹽熒光體((Bao.24 SrO.74Euo.o2)2SiO4:主發(fā)光峰值波長 559 nm)的真比重，分別為4.98、 4.53、 4.67(測量精度± 1%)。以釋放出 在565 nm附近具有主發(fā)光峰值的發(fā)光的熒光體加以說明的話，可知硅 酸鹽熒光體的真比重約比YAG系熒光體的真比重小10%。圖48為示出了 YAG系熒光體與硅酸鹽熒光體的真比重與主發(fā)光峰值 波長間之關(guān)系的圖。由圖48可知，釋放出在560nm以上且600nm以下 的波長區(qū)域中，尤其是在565nm以上600 nm以下的波長區(qū)域中具有主 發(fā)光峰值的黃色系光，且真比重為4.65以下的熒光體，就無法在YAG系 熒光體中獲得，或是即使能夠得到，為得到它也是很難的。相對于此，以 由化學(xué)式(1)表示的化合物，換句話說，在以由(Srl-al-bl.xBaalCablEUx)2Si04表示的化合物為主體而構(gòu)成的硅酸鹽熒光體中，卻很容易獲得釋放出在560nm以上600nm以下的波長區(qū)域中，尤其是在 565以上600 nm以下的波長區(qū)域中具有主發(fā)光峰值的黃色系光，且真比 重在4.65以下的熒光體。其次，對樹脂或熒光體糊劑的粘度加以說明。本發(fā)明所涉及的半導(dǎo)體 發(fā)光元件的熒光體層的制造方法，并不限于后面所述的制造方法。但是， 如上所述，當(dāng)樹脂或熒光體糊劑的粘度過低時，熒光體粒子會在重力的作 用下下沉，而無法獲得熒光體粒子分散在樹脂中這樣的結(jié)構(gòu)。相反，當(dāng)樹 脂的粘度太高時，又會出現(xiàn)半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造工序中處理變得很麻煩 這樣的不利情況。綜合考慮上述問題點(diǎn)以后，樹脂或熒光體的粘度就要在 0.01 Pa *s以上且lOPa *s以下的范圍內(nèi)，在0.03 Pa s以上且3 Pa s 以下的范圍更好，在0.1Pa's以上且lPa's以下的范圍內(nèi)最好。但是， 樹脂或熒光體糊劑等液狀流體的粘度會根據(jù)溫度及壓力而變動，且溫度越 高，它就越?。粔毫υ黾?，它就變大。所以很難對它做出單純的規(guī)定。制 造時，只要能對包含壓力、溫度等條件進(jìn)調(diào)整，而將樹脂或熒光體糊劑的粘度調(diào)整在上述范圍內(nèi)即可。還有，在本發(fā)明所涉及的半導(dǎo)體發(fā)光元件的熒光體層的制造方法下，也可在熒光體糊劑中還包含一次粒子的平均直徑在1 nm以上且100 nm 以下的范圍內(nèi)，最好是在3 nm以上且50 nm以下的范圍內(nèi)的超微粒子的 狀態(tài)下，使熒光體糊劑固化，這樣來形成熒光體層。從上式(5)可知，粒子半徑極小的超微粒子在熒光體糊劑中的下沉速度 極慢。因而，當(dāng)讓這種超微粒子含在熒光體糊劑中時，下沉極慢的超微粒 子，將發(fā)揮出阻礙黃色熒光體粒子2下沉的作用。結(jié)果，將超微粒子添加 在熒光體糊劑中以后，熒光體糊劑中的黃色熒光體粒子2的下沉速度就會 變慢，也就很容易獲得樹脂中分散有熒光體粒子這樣的結(jié)構(gòu)的熒光體層3。這種超微粒子，例如有以氣溶膠(aerosil，德格薩(DEGUSA公司德 國)這一商品名而著稱的二氧化硅粉末。但是，可添加到熒光體糊劑中的超 微粒子材料，并不限于二氧化硅，只要為一次粒子的平均直徑在1 nm以 上且100 nm以下的范圍內(nèi)的超微粒子材料即可。二氧化硅以外的超微粒 子材料，例如有氧化鋁等。另外，不可能利用上述的激光繞射/散射式粒度分布測量器測量粒徑約 5 nm以下的超微粒子。因而，以用電子顯微鏡得到的觀察象為基礎(chǔ)而實(shí) 際測量每一個超微粒子的粒子直徑，將其平均值定義為一次粒子的平均直 徑。如上所述，采用上述半導(dǎo)體發(fā)光元件的熒光體層的制造方法，即可形 成具有熒光體粒子分散著這樣的結(jié)構(gòu)的熒光體層3;而且，利用了具有熒 光體粒子分散著這樣的結(jié)構(gòu)的熒光體層的半導(dǎo)體發(fā)光元件，會起以下作用， 會發(fā)揮出顯著的效果。換句話說，由于這種熒光體層實(shí)質(zhì)上并不包含光吸收因子或光散射因 子，所以例如與現(xiàn)有的熒光體粒子彼此之間相接觸的熒光體層相比，這種 熒光體層中的熒光體粒子彼此之間相接觸的幾率會變小，且即使相接觸其 接觸面積也會大幅度地變小，且實(shí)質(zhì)上不包含熒光體層中的光的吸收衰減 因子。因此，熒光體層的光透過性變得良好，不會吸收衰減藍(lán)色LED的 藍(lán)色光，而會透過熒光體層或有助于熒光體的激勵。還有，由于成為藍(lán)色 光可照射熒光體粒子的整個表面之形態(tài)的熒光體層，所以熒光體粒子的激勵截面積實(shí)質(zhì)上會增加，熒光體層中的熒光體粒子發(fā)光效率就高。另外， 雖照射熒光體粒子但對熒光體的激勵不起什么作用的藍(lán)色光，在熒光體粒 子表面反射后，當(dāng)作藍(lán)色光而釋放到熒光體層的外部。在使用同一種藍(lán)色LED的情況下，由于藍(lán)色LED所釋放出的藍(lán)色光的輸出一定，所以在將 藍(lán)色LED的藍(lán)色光與黃色熒光體的黃色光的顏色相加而得到白色光的白 色半導(dǎo)體發(fā)光元件中，若熒光體層中的光的吸收衰減因子較少，則即使它 是使用在藍(lán)色光的激勵下發(fā)光效率(外部量子效率)較低的熒光體材料的熒 光體層，只要它是一種內(nèi)部量子效率較高的熒光體，仍可釋放出較高的光 束。還有，在半導(dǎo)體發(fā)光元件的熒光體層的表面積(圖1到圖3所示的半導(dǎo) 體發(fā)光元件中的熒光體層3的最上面的面積)相同的情況下，與使用體積量 和本實(shí)施形態(tài)的半導(dǎo)體發(fā)光元件相同的熒光體粒子，且較多的熒光體粒子 彼此之間互相接觸的現(xiàn)有的熒光體層(參照圖7的熒光體層3)相比，在本 實(shí)施形態(tài)所示的結(jié)構(gòu)為在樹脂中分散有熒光體粒子的熒光體層(參照例如 圖2所示的熒光體層3)，熒光體層的實(shí)質(zhì)厚度會增大。因而，在本實(shí)施形 態(tài)的半導(dǎo)體發(fā)光元件中，即使熒光體層3的表面凹凸多少變大，熒光體層 3的表面的凹凸有助于熒光體層3的厚度變動的比例會變小，結(jié)果因熒光 體層3的厚度變動而產(chǎn)生的發(fā)光不均勻也會變少。一第二個實(shí)施形態(tài)一其次，參考附圖，說明本發(fā)明的發(fā)光裝置的實(shí)施形態(tài)。另外，本說明書中，將使用半導(dǎo)體發(fā)光元件的各種顯示裝置(例如LED資訊顯示終端、LED交通信號燈、汽車的LED剎車燈或LED方向指示燈等)、各種照明裝置(LED屋內(nèi)外照明燈、車內(nèi)LED燈、LED緊急照明燈、LED表面發(fā)光源等)廣泛地定義為發(fā)光裝置。圖4到圖6為顯示本發(fā)明的第二個實(shí)施形態(tài)的發(fā)光裝置的立體圖。圖4為概略地示出了本發(fā)明的第一例的發(fā)光裝置即立式照明裝置的結(jié)構(gòu)的立體圖。如圖4所示，第一例的發(fā)光裝置，包括并排而設(shè)的多個第一個實(shí)施 形態(tài)中所說明的本發(fā)明半導(dǎo)體發(fā)光元件11的照明部、及起動半導(dǎo)體發(fā)光 元件11用開關(guān)12。開關(guān)12—接通，半導(dǎo)體發(fā)光元件ll就通電而釋放出光來(未圖示)。另外，圖4所示的照明裝置只不過是發(fā)光裝置的較佳一例而已，本發(fā) 明的發(fā)光裝置并不限于此例。最好是采用由例如第一個實(shí)施例所揭示的本 發(fā)明半導(dǎo)體發(fā)光元件11來構(gòu)成本發(fā)明的發(fā)光裝置。不僅如此，將第一個 實(shí)施形態(tài)中的白色系半導(dǎo)體發(fā)光元件、和例如釋放出藍(lán)色、綠色、黃色、 紅色等光的LED組合起來，也可成為本發(fā)明的發(fā)光裝置。還有，半導(dǎo)體 發(fā)光元件11所發(fā)出的光的顏色、大小、數(shù)量、發(fā)光部分的形狀等，也沒 有什么限定。再者，本發(fā)明的發(fā)光裝置，還可為收斂來自半導(dǎo)體發(fā)光元件 的光以釋放出激光的半導(dǎo)體激光釋放型照明裝置。這樣以來，不僅在它作 為照明裝置用時視野性優(yōu)良，還能提高光的強(qiáng)度。還有，在該第一例的照明裝置中，較佳的色溫度雖在2000K以上且 12000K以下的范圍內(nèi)，在3000K以上且10000K以下的范圍內(nèi)更好，在 3500K以上且8000K以下的范圍內(nèi)最好。但是本發(fā)明所涉及的發(fā)光裝置 即照明裝置，并不限于該范圍內(nèi)的色溫度。圖5為概略顯示本發(fā)明第二例的發(fā)光裝置即圖像顯示裝置的結(jié)構(gòu)的立 體圖。如圖5所示，第二例的圖像顯示裝置，包括將第一個實(shí)施形態(tài)中所 說明的本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光元件11排列成多個矩陣狀的顯示部。雖可任 意制作圖像顯示裝置整體的尺寸，但是最好是寬度在lcm以上且10m以 下的范圍內(nèi)，高度在lcm以上且10m以下的范圍內(nèi)，縱向深度在5mm 以上且5m以下的范圍內(nèi)。而且，可根據(jù)圖像顯示裝置的尺寸來選擇半導(dǎo) 體發(fā)光元件11的個數(shù)。作為發(fā)光裝置之一例的該圖像顯示裝置，與第一例中的照明裝置一樣， 最好是采用第一個實(shí)施形態(tài)中所說明的半導(dǎo)體發(fā)光元件11來構(gòu)成。但是， 除了本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光元件以外，還可為將例如釋放出藍(lán)色、綠色、黃 色、紅色等光的LED與熒光體層組合起來而構(gòu)成的發(fā)光元件。還有，對 半導(dǎo)體發(fā)光元件11所發(fā)出的光的顏色、大小、數(shù)量、發(fā)光部分的形狀、 或半導(dǎo)體發(fā)光元件ii的布置形式等，也不做什么限定。而且，對外觀形狀也不做什么限定。圖6為概略顯示本發(fā)明第三例的發(fā)光裝置即圖案顯示裝置的結(jié)構(gòu)的立體圖。如圖6所示，第三例中的圖案顯示裝置，包括第一個實(shí)施形態(tài)中所 說明的本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光元件11排列而成能根據(jù)各個像素的發(fā)光、非 發(fā)光而顯示出0 9這些數(shù)字中的任意數(shù)字的顯示部。但是，圖案顯示裝置所顯示的圖案，并不限于圖6所示的數(shù)字，也可為漢字、片假名、阿拉伯?dāng)?shù)字、希臘文字等。還有，在圖案顯示裝置示出了數(shù)字的情況下，半導(dǎo)體發(fā)光元件11的大小、數(shù)量、像素的形狀等，也不限圖6所示的構(gòu)造。發(fā)光裝置的一例即該圖案顯示裝置，與第一例的照明裝置一樣，最好 是采用第一個實(shí)施形態(tài)中所說明的半導(dǎo)體發(fā)光元件11構(gòu)成。但是，除了本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光元件以外，例如也組合釋放出藍(lán)色、綠色、黃色、紅 色等光的LED與熒光體層來構(gòu)成。還有，半導(dǎo)體發(fā)光元件ll所發(fā)出光的 光的顏色、大小、數(shù)量、發(fā)光部分的形狀、或半導(dǎo)體發(fā)光元件11的布置 形狀等，并沒有特別的限定。而且，外觀形狀也沒有特別的限定。另外，圖4到圖6所示的發(fā)光裝置具有這樣的優(yōu)點(diǎn)，當(dāng)使其成為用多 個同一種類的LED芯片的半導(dǎo)體發(fā)光元件11而構(gòu)成的發(fā)光裝置時，各半 導(dǎo)體發(fā)光元件就可在完全相同的驅(qū)動電壓或注入電流工作。除此以外，還 有以下優(yōu)點(diǎn)。因在這種情況下，可使周圍溫度等外部因素而造成的發(fā)光元 件的特性變動也大致相同，故即能減少發(fā)光元件的發(fā)光強(qiáng)度或色調(diào)相對電 壓變化或溫度變化而產(chǎn)生的變化率，同吋又能使發(fā)光裝置很簡單。還有，因?yàn)楫?dāng)采用像素面大致平坦的半導(dǎo)體發(fā)光元件來構(gòu)成發(fā)光裝置 時，可獲得顯示面大致平坦的顯示裝置或表面發(fā)光的照明裝置等整個發(fā)光 面大致平坦的發(fā)光裝置，所以可提供畫質(zhì)良好的圖像顯示裝置或設(shè)計(jì)性優(yōu) 良的照明裝置。當(dāng)本發(fā)明所涉及的發(fā)光裝置為例如為照明裝置或顯示裝置時，通過采 用具有第一個實(shí)施形態(tài)那樣的結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體發(fā)光元件，即可使其成為能夠抑制顏色不均勻的發(fā)光裝置。第一個實(shí)施形態(tài)的半導(dǎo)體發(fā)光元件的顏色不 均勻變少，結(jié)果產(chǎn)品合格率變高，且價格低廉。因而，采用第一個實(shí)施形 態(tài)的半導(dǎo)體發(fā)光元件而構(gòu)成發(fā)光裝置，即可獲得一種不僅作為發(fā)光裝置的 顏色不均勻現(xiàn)象變少，且制造成本也低廉的發(fā)光裝置。還有，由于第一個實(shí)施形態(tài)的半導(dǎo)體發(fā)光元件能夠釋放出高于采用現(xiàn)有的YAG系熒光體的 半導(dǎo)體發(fā)光元件所釋放出的光束，所以也可提高整個發(fā)光裝置的光束。另外，本說明書中，將使用半導(dǎo)體發(fā)光元件的各種顯示裝置(例如LED 信息顯示終端、LED交通信號燈、汽車的LED剎車燈或LED方向指示 燈等)、各種照明裝置(LED室內(nèi)外照明燈、車內(nèi)LED燈、LED緊急照明 燈、LED表面發(fā)光源等)廣泛地定義為發(fā)光裝置。一有關(guān)半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法的實(shí)施形態(tài)一(硅酸鹽熒光體的制取方法)用在本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光元件上的硅酸鹽熒光體的制取方法，雖并不 限于下述的制造方法，但可利用下述方法來制取硅酸鹽熒光體。 硅酸鹽熒光體，例如可通過以下各處理來獲得。 第一處理熒光體原料的秤量及調(diào)合 第二處理熒光體原料的混合第三處理混合熒光體原料的燒成第四處理燒成物之后處理(分解弄碎、分級、洗凈、干燥等) 以下，就各處理的內(nèi)容更進(jìn)一步加以詳細(xì)說明。 第一處理熒光體原料的秤量及調(diào)合首先，秤量及調(diào)合熒光體原料。作為熒光體原料，可采用各種的堿土 類金屬化合物、硅化合物、銪化合物等各種粉末。另外，作為上述堿土類 金屬化合物的一例，可為堿土類金屬的碳酸鹽(碳酸鍶、碳酸鋇、碳酸鈣)、 硝酸鹽(硝酸鍶、硝酸鋇、硝酸鈣)、氫氧化物(氫氧化鍶、氫氧化鋇、氫氧 化鈣)、氧化物(氧化鍶、氧化鋇、氧化鈣)、硫酸鹽(硫酸鍶、硫酸鋇、硫酸 鈣)、草酸鹽(草酸鍶、草酸鋇、草酸鈣)等。還有，也可使用鹵化物(氯化鍶、 氯化鋇、氯化鈣、氟化鍶、氟化鋇、氟化鈣、溴化鍶、溴化鋇、溴化鈣等)。 還有，上述硅化合物之一例，為二氧化硅或一氧化硅等氧化物，但是也可 根據(jù)具體條件使用氮化硅等非氧化物。另外，為達(dá)到提高熒光體原料彼此之間的反應(yīng)性的目的，最好是，使用以"氣溶膠(aerosil)"這一商品名而 著稱的德格薩公司(德國)制超微粉末硅石等超微粉末的二氧化硅。還有， 上述銪化合物之一例系為氧化銪、氟化銪、氯化銪等。另外，可采用氧化 鍺等的鍺化合物作含有以前接觸的鍺熒光體的鍺原料。然后，在該第一處理中，秤量及調(diào)合該等堿土類金屬化合物、硅化合物、銪化合物，做到堿土類金屬元件、硅、銪元素等在熒光體中達(dá)到所 希望的元素比例。另外，為了達(dá)到提高熒光體原料彼此之間的反應(yīng)性的目的，也可在熒 光體原料或是熒光體原料的暫時燒成物或一次燒成物中，混合助溶劑 (flux)。作為上述助溶劑，可采用各種的鹵化物或硼化合物。作為上述鹵化 物，有氟化鍶、氟化鋇、氟化鈣、氟化銪、氟化銨、氟化鋰、氟化鈉、氟 化鉀、氯化鍶、氯化鋇、氯化鈣、氯化銪、氯化銨、氯化鋰、氯化鈉、氯 化鉀等，作為硼化合物，有硼酸、氧化硼、硼酸鍶、硼酸鋇、硼酸鈣等。 另外，用作助溶劑的化合物相對熒光體1摩爾的摩爾數(shù)，在0.0001摩爾 以上且1摩爾以下的范圍，通常在0.001摩爾以上且0.3摩爾以下的范圍 內(nèi)。第二處理熒光體原料的混合其次，混合在上述第一處理中經(jīng)秤量及調(diào)合過的一定摩爾比例或重量 比例的熒光體原料，以獲得混合熒光體原料。采用各種手法進(jìn)行熒光體原 料的混合。例如有以下各種方法，用研缽進(jìn)行混合、用球磨粉機(jī)(ballmill) 進(jìn)行混合、用V字型混合機(jī)進(jìn)行混合、用交叉旋轉(zhuǎn)攪拌機(jī)(cross rotary mixer)進(jìn)行混合、用噴射磨粉機(jī)(jet mill)進(jìn)行混合、利用攪拌機(jī)進(jìn)行混合 等，這些混合方法為眾人所知。還有，作為混合方式，可采用完全不用溶 媒而只混合熒光體原料的干式混合，或是將熒光體原料投到水或有機(jī)溶媒 等的溶媒中，并讓它們在上述溶媒中分散而達(dá)到混合的濕式混合等?？墒?用乙醇、甲醇等作為上述有機(jī)溶媒。另外，在進(jìn)行上述濕式混合的情況下， 一般而言，是用例如布赫納(Buchner)過濾器等從熒光體原料與溶媒所構(gòu) 成的懸浮液中將混合熒光體原料過濾出來，之后再使用干燥機(jī)等，將過濾 后的混合熒光體原料，在60 20(TC左右的溫度下干燥數(shù)小時到數(shù)十小時， 以獲得混合熒光體原料。第三處理混合熒光體原料的燒成其次，依以下順序，燒成混合熒光體原料。燒成時使用電氣爐或瓦斯 爐等加熱裝置。加熱裝置的種類并沒有特別的限定，只要能在所希望溫度、 所希望環(huán)境中將混合熒光體原料燒成所希望時間即可使用。當(dāng)以由電氣爐作加熱裝置的情況為例時，可使用管狀氛圍氣爐、氛圍氣控制箱型爐、帶式運(yùn)送(belt conveyor)爐、輥?zhàn)邮?roller house)爐、托盤推進(jìn)式(tray pusher)連續(xù)爐等。還有， 一般而言，雖系將混合熒光體原料，置入坩堝 或晶舟(boat)等燒成容器內(nèi)，并根據(jù)具體情況在燒成容器上蓋個蓋，與燒 成容器同時加熱，但是也可不用燒成容器而只燒成混合熒光體原料。另外，作為燒成容器，其材質(zhì)可為由鉑、石英、氧化鋁、氧化鋯、氧化鎂、碳化 硅、氮化硅、瓷器、碳等所構(gòu)成的材質(zhì)，且可根據(jù)具體情況將它們合起來 使用等。若燒成溫度在80CTC以上且160(TC以下的范圍內(nèi)，就能制得上述硅酸 鹽熒光體。由于當(dāng)燒成溫度高于該溫度范圍時，熒光體粒子彼此之間會燒 結(jié)或熔解，所以很難獲得粉末狀的硅酸鹽熒光體，而另一方面，在燒成溫 度低于該溫度范圍時，又很難從熒光體獲得較高的發(fā)光。但是，為了獲得發(fā)光效率更高的粉末狀的硅酸鹽熒光體，最好將燒成溫度設(shè)在ioocrc以上且150(TC以下的范圍內(nèi)，將它設(shè)在110(TC以上且145(TC以下的范圍內(nèi)更 好，設(shè)在1200'C以上且140(TC以下的范圍內(nèi)最好。還有，燒成時間在10分鐘以上且1000小吋以下的范圍即已足夠，但 是從提高制造效率或提高熒光體的品質(zhì)等觀點(diǎn)來看，燒成時間在30分鐘 以上且500小時以下的范圍內(nèi)很好，在1小時以上且100小吋以下的范圍 內(nèi)更好。就燒成次數(shù)而言也沒有特別的限制，但是從提高熒光體的制造效 率的觀點(diǎn)來看，次數(shù)較少為佳，而一次完成最好。燒成環(huán)境，可從大氣中、低壓環(huán)境、真空環(huán)境、惰性氣體環(huán)境、氮?dú)?環(huán)境、氧化環(huán)境、還原環(huán)境等中幾個環(huán)境中任選一個。但是，由于有必要 使Eu"離子形成在熒光體中作發(fā)光中心，所以有必要在燒成的最終階段或 接近最終階段的那一階段，至少在能使EW+離子形成在熒光體中的環(huán)境中 燒成。作為該環(huán)境，從裝置簡便、價格廉價等理由、或氣體或材料容易處 理的觀點(diǎn)來看，最好是使用氮/氫混合氣體或由一氧化碳帶來的還原環(huán)境， 尤其是氮/氫混合氣體環(huán)境為佳。另外，當(dāng)限定于氮及氫混合氣體環(huán)境來 加以說明時，從最小限的還原力的確保及氣體的安全性的確保這兩個觀點(diǎn) 來看，氫濃度在0.1%以上且10%以下的范圍內(nèi)很好，在1%以上且5%以 下的范圍內(nèi)更好。另外，為了達(dá)到提高混合熒光體彼此之間的反應(yīng)的目的，也可事先在40(TC 140CrC的大氣中進(jìn)行暫時燒成。第四處理燒成物的后處理最后，對通過上述燒成而得到的燒成物(熒光體)進(jìn)行后處理以獲得硅 酸鹽熒光體。后處理，主要包含有分解弄碎步驟(稱為將的分解開以形成粉 末狀的步驟)、分級步驟、洗凈步驟、及干燥步驟。在粉碎步驟中，將依上述燒成而得到的燒成后的熒光體(粒子的凝聚體) 粉碎成粒子狀。另外，在燒成物的分解弄碎中可采用各種手法。當(dāng)舉一例時，有利用研缽的分解弄碎、利用球磨粉機(jī)的分解弄碎、利用v字型混合機(jī)的分解弄碎、利用交叉旋轉(zhuǎn)攪拌機(jī)的分解弄碎、利用噴射磨粉機(jī)的分解弄碎、及利用壓碎機(jī)(crusher)、馬達(dá)磨粉機(jī)(motor grinder)、振動杯形磨 粉機(jī)(cup mill)、圓盤磨粉機(jī)(disc mill)、轉(zhuǎn)子速度磨粉機(jī)(rotor speed mill)、切削磨粉機(jī)(cuttingmill)、錘擊磨粉機(jī)(hammer mill)的分解弄碎 等。還有，作為分解弄碎方式，可采用完全不采用溶媒而只分解弄碎燒成 物的干式分解弄碎，或是在將燒成物投入到水或有機(jī)溶媒等溶媒中，并使 之在上述溶媒中分解弄碎的濕式分解弄碎等。作為上述有機(jī)溶媒，可使用 乙醇、甲醇等。在分級步驟中，使依上述分解弄碎而得到熒光體粒子的集合體，形成 具有一定粒度分布的粒子。分級中雖可使用各種手法，但是當(dāng)舉一例時， 有利用篩子的分級、或利用熒光體粒子下沉到水或是醇等溶媒中的下沉現(xiàn) 象的分級手法等。另外，在利用篩子的分級中，當(dāng)使用50~1000個網(wǎng)眼左 右的篩子來分級時，即可獲得適用于半導(dǎo)體發(fā)光元件的上述范圍(第一個實(shí) 施形態(tài)中所說明的范圍)內(nèi)的中心粒徑的硅酸鹽熒光體。還有，即使是分級 方式，也可使用完全不采用溶媒的干式分級，或是將分解弄碎物投入到水 或有機(jī)溶媒等的溶媒中，再與上述溶媒同時分級的濕式分級。為了達(dá)到獲得陡度較大的粒度分布的目的，也有采用這多個分級手法的時候。在洗凈步驟中，主要是除去在上述燒成后含于燒成物中的殘留助溶劑 成份、或在分解弄碎或是分級步驟中混入制造物中的微粒子。有多種洗凈 方法，但是當(dāng)舉一例時，有利用酸的洗凈、利用堿的洗凈、利用蒸熘水或 純水等的水的洗凈、利用乙醇或甲醇等的有機(jī)溶媒的洗凈等，且使用依熒 光體材料的種類或組成而適當(dāng)?shù)剡x擇出的溶煤洗凈分解弄碎或分級后的熒光體粒子。另外，若使分解弄碎或是分級步驟為濕式，則這些步驟就可兼 做洗凈步驟用。還有，依所制造的熒光體的種類的不同，有時可省略洗凈步驟。在干燥步驟中，加熱經(jīng)由分解弄碎步驟、分級步驟、洗凈步驟而得到 的熒光體粒子的集合體，并使該集合體中所含的大量或少量的水或有機(jī)溶 媒等溶媒蒸發(fā)及干燥，以獲得最終制品或接近最終制品的熒光體粒子的集 合體。雖也有多種干燥方法，但若舉一例時，有利用恒溫干燥機(jī)或真空干燥機(jī)的干燥。另外，在使用恒溫干燥機(jī)的情況下，為在60 30(TC左右的 范圍內(nèi)的溫度下，將它干燥30分鐘到100小時左右。還有，依所制造的 熒光體的種類，也能省略洗凈步驟及干燥步驟。另外，上述分解弄碎步驟、分級步驟、洗凈步驟及干燥步驟的組合方 法、順序、次數(shù)等，均可根據(jù)熒光體的種類或目的而隨時做出決定。—硅酸鹽熒光體的制造方法的具體例一以下，邊利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，邊結(jié)合著助溶劑的效果來說明硅酸鹽熒光體 的制造方法的具體例。圖11為用硅酸鹽熒光體的一次燒成后的發(fā)光強(qiáng)度(主發(fā)光峰值強(qiáng)度) 及二次燒成后的發(fā)光強(qiáng)度(主發(fā)光峰值強(qiáng)度)作一次燒成溫度的函數(shù)而描繪 出來的圖。該圖所示的一次燒成后的發(fā)光強(qiáng)度，為將調(diào)合成為(Sro.93Bao.05Eu0.Q2)2SiO4這樣的熒光體組成的熒光體原料，在從室溫到140(TC的還原環(huán)境(氮?dú)浠旌蠚怏w)中燒成(一次燒成)2個小時而得到的一次燒成物的數(shù) 據(jù)。還有，該圖所示的二次燒成后的發(fā)光強(qiáng)度，為將作為助溶劑的氯化鋇 (BaCl2)，秤量成(Sro.93 Bao.o5Euo.o2)2Si04硅酸鹽熒光體BaCl2= 1 mol(摩 爾):0.1mol這樣的比例，添加到上述一次燒成物中，并經(jīng)充分混合之后， 在140CTC的還原氛圍氣中燒成(二次燒成)兩個小時后而得到的二次燒成 物的數(shù)據(jù)。該圖所示的一次燒成物的發(fā)光強(qiáng)度，是為了參考而示出的。該 硅酸鹽熒光體，可經(jīng)由一次燒成(但可省略)、添加及混合助溶劑、二次燒 成這樣的燒成順序而制出。另外，從一次燒成物的X射線繞射圖案中，可確認(rèn)出在至少80(TC 以上的一次燒成溫度下燒成的一次燒成物中，存在著具有斜方晶系的結(jié)晶 結(jié)構(gòu)的(Sr0.93Ba0.05Eu0.02)2SiO4硅酸鹽熒光體。還可確認(rèn)出在1000。C、1200°C、 140(TC這樣的一次燒成溫度下的燒成的一次燒成物，為具有斜方 晶系的結(jié)晶結(jié)構(gòu)且大致為一種結(jié)晶相的硅酸鹽熒光體。還有，從二次燒成物的X射線繞射圖案中，可確認(rèn)出與一次燒成溫 度無關(guān)，所有的二次燒成物，均為具有斜方晶系的結(jié)晶結(jié)構(gòu)的(Sro.93Bao.05 Euo.。2)2Si04硅酸鹽熒光體。亦即，圖ll告訴我們不用助溶劑，可借800 140(TC的一次燒成而得到硅酸鹽熒光體；若再在室溫(沒有一次燒成)到14ocrc的溫度下所燒成的一次燒成物中添加混合助溶劑并再次燒成(二次燒成)，可進(jìn)而獲得發(fā)光強(qiáng)度較強(qiáng)(約為未使用助溶劑時的1.4-1.6倍)的硅 酸鹽熒光體。一半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法的第一具體例一其次，邊參考附圖，邊說明本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法的具 體例。作為第一具體例，就利用轉(zhuǎn)移工法制造的發(fā)白色光的半導(dǎo)體發(fā)光元 件的制造方法及制造裝置加以說明。圖12(a) 圖12(d)示出了第一具體例 中的半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造工序的剖視圖。首先，準(zhǔn)備圖12(a)所示的為藍(lán)色LED的藍(lán)色發(fā)光半導(dǎo)體芯片101。 該藍(lán)色發(fā)光半導(dǎo)體芯片101，例如為使用GaN等在450nm~560 nm的范 圍中具有發(fā)光光譜的峰值的藍(lán)色LED,在主面上具有陽極101a及陰極 101b。然后，在圖12(b)所示的步驟中，將藍(lán)色發(fā)光半導(dǎo)體芯片101利用覆 晶連接法搭載固定在齊納二極管102上。此時，將藍(lán)色發(fā)光半導(dǎo)體芯片101 與齊納二極管102互相電連接起來。具體而言，讓藍(lán)色發(fā)光半導(dǎo)體芯片101 的陽極101a與齊納二極管102的陰極102b互相電連接，并讓藍(lán)色發(fā)光 半導(dǎo)體芯片101的陰極101b與齊納二極管102的陽極102a互相電連接。其次，在圖12(c)所示的步驟中，將固定有藍(lán)色發(fā)光半導(dǎo)體芯片101 的齊納二極管102搭載固定在基板103上。此時，將銀糊劑等的粘著材料 涂敷在基板103上，然后通過該粘著材料將齊納二極管102固定在基板 103上。另外，此時所用的粘著材料也可為焊錫等其他粘接材料。之后，將齊納二極管102的陽極102a連接在設(shè)在基板103上的規(guī)定 電極端子104上。在本實(shí)施形態(tài)中，連接時，使用金線105將陽極102a 連接在電極端子104上。這樣以來，藍(lán)色發(fā)光半導(dǎo)體芯片101的陰極101b就電連接在基板103的電極端子104上了。另外，既可將齊納二極管102 的陰極102b連接在設(shè)在基板103上的電極端子104上，又可將齊納二極 管102的陽極102a及陰極102b連接在設(shè)在基板103上的不同的電極端 子104上。其次，在圖12(d)所示的步驟中，形成具有熒光體粒子的樹脂，以便 從藍(lán)色發(fā)光半導(dǎo)體芯片IOI(藍(lán)色LED)所發(fā)出的光通過。具體而言，將基 板103布置在規(guī)定的模子107內(nèi)，并讓密封樹脂流入該模子107中。一般 而言，是采用具有多個模子107的密封裝置，一次形成釋放出白色光的多 個半導(dǎo)體發(fā)光元件。這里，采用使熒光體粒子108分散在環(huán)氧樹脂106中 的樹脂作密封樹脂。之后，從模子107中分離出釋放出白色光的半導(dǎo)體發(fā) 光元件。環(huán)氧樹脂，使用日東電工公司制NTT8506的環(huán)氧樹脂。之后， 使環(huán)氧樹脂固化。圖13(a)及圖13(b)分別為在第一具體例的制造工序下形成的半導(dǎo)體發(fā) 光元件的上面圖及剖視圖。其中，在圖13(a)中，將環(huán)氧樹脂106及熒光 體粒子108當(dāng)作透明體來處理。如圖13(a)及圖13(b)所示，可獲得一種在 基板103上，具有藍(lán)色發(fā)光半導(dǎo)體芯片(藍(lán)色LED101)及熒光體層109 的半導(dǎo)體發(fā)光元件，其中藍(lán)色LED101是通過齊納二極管102而搭載著的， 而熒光體層109為熒光體粒子(黃色熒光體粒子)108均勻地分散在環(huán)氧樹 脂106中的熒光體層。如上所述，利用轉(zhuǎn)移工法所制造的白色發(fā)光半導(dǎo)體元件的制造方法， 包括將作為藍(lán)色發(fā)光元件的藍(lán)色LED101連接在齊納二極管102(基板) 上的步驟；及設(shè)置熒光體粒子108與樹脂106以便從藍(lán)色LED101發(fā)出 的光通過的步驟。更詳細(xì)地講，如圖49所示，它包括將作為藍(lán)色發(fā)光元件的藍(lán)色LED 連接到具有多個齊納二極管102的晶片109上的各自的齊納二極管上的步 驟；設(shè)置內(nèi)含熒光體等的樹脂以便從藍(lán)色LED發(fā)出的光通過的步驟；以 及將齊納二極管相互分離開的步驟。利用這種制造方法，即可制造包括:藍(lán)色LED、電連接在藍(lán)色LED上 的齊納二極管(基板)、及所設(shè)的為使從藍(lán)色LED發(fā)出的光能通過的、熒光 體粒子分散在樹脂中的熒光體層的發(fā)白色光的半導(dǎo)體發(fā)光元件。另外，也可制造沒有齊納二極管，而只具有藍(lán)色LED、及為使從藍(lán)色 LED發(fā)出的光通過而將熒光體粒子分散在樹脂中而成的熒光體層的發(fā)白 色光的半導(dǎo)體發(fā)光元件。另外，構(gòu)成本具體例中的藍(lán)色LED的材料，有氮化鎵系化合物半導(dǎo) 體、硒化鋅半導(dǎo)體、氧化鋅半導(dǎo)體?？刹捎蒙鲜龅谝粋€實(shí)施形態(tài)中所述的 熒光體熒光材料作熒光材料，最好是選擇硅酸鹽熒光體。一半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法的第二具體例一第二具體例中要說明的是，炮彈型發(fā)白色光的半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造 方法及其制造裝置。圖14(a) 圖14(c)為顯示第二具體例中的半導(dǎo)體發(fā)光 元件的制造工序中的前半部分工序的剖視圖。圖15(a)及圖15(b)為顯示第 二具體例中的半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造工序中的后半部分工序的剖視圖。首先，在圖14(a)所示的步驟中，將藍(lán)色LED101搭載固定在臺架 110(導(dǎo)線架)上。該臺架110包含有用以布置藍(lán)色發(fā)光半導(dǎo)體元件101的 凹部111、連接在凹部111的端子112及未連接在凹部111上的端子113。 實(shí)際上，為防止端子112及端子113脫離而利用與這些端子相同的金屬讓 這兩個端子在與凹部111相反的一側(cè)連接起來。但是后步驟中要將這一連 接切斷。還有，端子112不連接在凹部111上也可。這里，如圖14(a)所 示，藍(lán)色LED101被布置在凹部111的底面上，并使用銀糊劑等粘接材料 固定在端子112上。另外，此時所用的粘接材料也可為焊錫等其他粘接材 料。之后，在圖14(b)所示的步驟中，利用金線114將藍(lán)色LED101的陽 極及陰極分別與端子112c、 113電連接起來。其次，在圖14(c)所示的步驟中，讓熒光體粒子116與樹脂115的混 合體流到臺架110的凹部111內(nèi)。在此，使用環(huán)氧樹脂作樹脂115，該環(huán) 氧樹脂115中分散有熒光體粒子116。然后，以加熱溫度115'C、加熱時 間12個小時這樣的條件，或加熱溫度120°C、加熱時間5個小時這樣的 條件使該環(huán)氧樹脂115固化。這樣以來，就形成熒光體粒子116分散在樹 脂115中的熒光體層119。在該第二具體例中，使用微聚合物(Fine Polymers)公司制的環(huán)氧樹脂作環(huán)氧樹脂。另外，流入凹部111內(nèi)的樹脂 115，當(dāng)使用不靠熱而固化的樹脂材料，例如利用紫外線照射使的固化的環(huán)氧樹脂(油化瑟耳(Cell)公司制YL6663)、或利用固化劑使的固化的樹脂 材料時，即可抑制樹脂115在加熱時發(fā)生軟化。因而，可阻礙由于樹脂115 固化之前樹脂115軟化而促進(jìn)熒光體粒子116下沉這一現(xiàn)象發(fā)生。因而， 通過使用不靠熱固化的樹脂材料，即可使熒光體116在樹脂115中的分散 性更加均勻。之后，在圖15(a)所示的步驟中，將該臺架IIO翻過來并將它布置在 規(guī)定的模子117上，并讓密封用樹脂118流到該模子117內(nèi)。在此，采用 環(huán)氧樹脂作密封用樹脂118。另外，從白色發(fā)光元件的可靠性度的觀點(diǎn)來 看，最好是使用利用熱固化的環(huán)氧樹脂作該密封用樹脂118。然而，也可 使用不靠熱固化的樹脂。之后，使樹脂固化，即可獲得如圖15(b)所示的炮彈型發(fā)白色光的半 導(dǎo)體發(fā)光元件。亦即，可獲得一種具有熒光體粒子116分散在樹脂115中 的熒光體層119，且釋放出象第一個實(shí)施形態(tài)中所說明的色調(diào)良好的白色 光的炮彈型半導(dǎo)體發(fā)光元件。在此，只要盛放藍(lán)色LED101的臺架110的剖面為凹形狀即可。因而， 臺架110，包括用以將藍(lán)色LED接地的設(shè)置部112a(在此為凹部的底面)、 包圍住設(shè)置部112a的側(cè)部112b、及端子112c、113，且能在由設(shè)置部112a 與側(cè)部112b所構(gòu)成的空間(凹部lll)上設(shè)置熒光體層。凹部111的形狀可 為下述任一種形狀。即可為一個底面開放著的圓柱、多角柱；或底面開放 著的圓錐、多角錐；或上面或下面開放著的圓錐臺、多角錐臺。如此，通過使側(cè)部112b形成為反射設(shè)置在設(shè)置部112a(底面)上的藍(lán) 色LED101所發(fā)出的光的結(jié)構(gòu)，即可提高整個半導(dǎo)體發(fā)光元件的外部光取 出效率。還有，最好是，將分散有熒光體粒子116的樹脂115充填到低于凹部 111的側(cè)部高度的那一位置上，換句話說，熒光體層119不達(dá)到凹部111 的上端。凹部lll的形狀為圓柱、多角柱、圓錐、多角錐、圓錐臺、多角 錐臺中的任一種形狀時是一樣的。這樣以來，在設(shè)置多個發(fā)白色光的半導(dǎo) 體發(fā)光元件，并利用各個半導(dǎo)體發(fā)光元件發(fā)出的光的情況下，可避免以下 現(xiàn)象發(fā)生即在某一個半導(dǎo)體光元件及與之相鄰的半導(dǎo)體發(fā)光元件之間， 因一方所發(fā)出的藍(lán)色光激勵另一方的半導(dǎo)體發(fā)光元件的樹脂中的熒光體粒子而導(dǎo)致串?dāng)_。尤其是，雖然因?yàn)槔迷撍{(lán)色發(fā)光半導(dǎo)體元件的藍(lán)色光與 由該藍(lán)色光所激勵的熒光體的黃色光而發(fā)出白色光的元件，是一種藍(lán)色光也朝外部釋放的結(jié)構(gòu)，這種串?dāng)_問題會變得嚴(yán)重，但是通過將熒光體層129 設(shè)置在低于凹部111側(cè)部112b的那一高度上，即可消除這種串?dāng)_。如上所述，第二具體例中的半導(dǎo)體發(fā)光裝置的制造方法，為一種包括 將藍(lán)色LED101設(shè)置在設(shè)置部112a上的步驟(或機(jī)構(gòu))；及形成由熒光體 粒子116與樹脂115的混合體構(gòu)成的熒光體層119而使由藍(lán)色LED發(fā)出 的光通過的步驟(或機(jī)構(gòu))的制造方法(或制造裝置)。更詳細(xì)地講，設(shè)置上述樹脂的步驟(或機(jī)構(gòu))，為一種在形成在設(shè)置部 112a與側(cè)部112b的間的凹部111上，包括設(shè)置的步驟(或機(jī)構(gòu))的制造方法(或制造裝置)。更詳細(xì)地講，為一種包 括將上述藍(lán)色發(fā)光二極管設(shè)在設(shè)置部上的步驟(或機(jī)構(gòu))；設(shè)置具有熒光體 的第一樹脂而使從上述藍(lán)色發(fā)光二極管發(fā)出的光通過的步驟(或機(jī)構(gòu))；及 設(shè)置不具有熒光體的第二樹脂而使從上述藍(lán)色發(fā)光二極管發(fā)出的光通過的 步驟(或機(jī)構(gòu))的制造方法(或制造裝置)。在此，最好是，選擇不靠熱固化的 樹脂為第一樹脂，而選擇靠熱固化的樹脂為第二樹脂。另外，可采用氮化鎵系化合物半導(dǎo)體、硒化鋅半導(dǎo)體、氧化鋅半導(dǎo)體 作構(gòu)成藍(lán)色LED的材料?？刹捎玫谝粋€實(shí)施形態(tài)中所說明的材料，最好 是選擇硅酸鹽熒光體作為熒光體材料。在該具體例中，采用環(huán)氧樹脂作樹脂125，不僅如此，也可采用硅樹 脂等其他樹脂。還有，用金線把藍(lán)色LED的陽極及陰極與各端子之間相互電連接起來了，不僅如此，只要是可進(jìn)行電連接的材料就可作金屬線用。例如，也可采用鋁線等。一半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法的第三具體例一以側(cè)視(side view)型發(fā)白色光的半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法及制造裝 置作為第三具體例加以說明。圖16(a) 圖16(c)為示出了第三具體例中的 半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造工序中的前半部分的剖視圖。首先，在圖16(a)所示的步驟中，將藍(lán)色LED101搭載固定在筐體120 上。該筐體120，包括配置藍(lán)色LED101用的基部120、側(cè)部121;以及從凹部128的底面上穿過筐體120的側(cè)部121并被取到外部的外部連接端 子122、 123。在此，如圖16(a)所示，藍(lán)色LED101被設(shè)置在凹部128的底面并使用銀糊劑等粘接材料固定好。另外，此吋所用的粘接材料也可 為焊錫等其他粘接材料。之后，在圖16(b)所示的步驟中，用金線124將藍(lán)色LED101的陽極 及陰極分別與端子122、 123電連接起來。其次，在圖16(c)所示的步驟中，讓樹脂125與熒光體粒子126的混 合體流入筐體120的凹部128內(nèi)。在該具體例中，使用環(huán)氧樹脂作樹脂 125，并使熒光體粒子126分散在該環(huán)氧樹脂中。然后，以加熱溫度115 °C、加熱時間12個小時這樣的條件，或加熱溫度120°C、加熱時間5個 小時這樣的條件使該環(huán)氧樹脂125固化。這樣以來，就形成了熒光體粒子 116分散在樹脂115中的熒光體層119。在該第二具體例中，使用微聚合 物(FinePolymers)公司制的環(huán)氧樹脂作環(huán)氧樹脂。另外，使用不靠熱固化 的樹脂材料，例如利用紫外線照射固化的環(huán)氧樹脂(油化瑟耳(Cell)公司制 YL6663)、或利用固化劑固化的樹脂材料作流入凹部128內(nèi)的樹脂125， 即可抑制加熱時樹脂125的軟化。因而，可阻礙由于樹脂125固化前樹脂 125軟化而促進(jìn)熒光體粒子126下沉這一現(xiàn)象。因而，通過使用不靠熱固 化的樹脂材料，即可使樹脂125中的熒光體126的分散性更加均勻。之后，通過使樹脂固化，即可獲得如圖16(c)所示的側(cè)視型發(fā)白色光的 半導(dǎo)體發(fā)光元件。亦即，可獲得一種熒光體粒子126分散在樹脂125中的 熒光體層129，且釋放出如第一個實(shí)施形態(tài)中所說明的色調(diào)良好的白色光 的炮彈型半導(dǎo)體發(fā)光元件。在此，只要盛放藍(lán)色LED101的臺架120的剖面為凹形狀即可。因而， 臺架120，包括用以將藍(lán)色LED接地的基部120、在基部120上包圍住 凹部128的側(cè)部121、及外部連接端子122、 123，且能在由基部120與 側(cè)部121所構(gòu)成的空間(凹部128)上設(shè)置熒光體層。凹部128的形狀可為 下述任一種形狀。即可為一個底面開放著的圓柱、多角柱；或底面開放著 的圓錐、多角錐；或上面或下面開放著的圓錐臺、多角錐臺。如此，通過使側(cè)部121為一起反射設(shè)置在基部120上的藍(lán)色LED101 所發(fā)出的光的反射板之作用的結(jié)構(gòu)，即可提高整個半導(dǎo)體發(fā)光元件的外部光取出效率。還有，最好是，將分散有熒光體粒子126的樹脂125充填到低于側(cè)部 121 (凹部的側(cè)壁)的那一位置上，換句話說，熒光體層129不達(dá)到凹部 lll的上端。凹部128的形狀為圓柱、多角柱、圓錐、多角錐、圓錐臺、 多角錐臺中的任一種形狀時是一樣的。這樣以來，在設(shè)置多個發(fā)白色光的 半導(dǎo)體發(fā)光元件，并利用各個半導(dǎo)體發(fā)光元件發(fā)出的光的情況下，可避免 以下現(xiàn)象發(fā)生即在某一個半導(dǎo)體光元件及與之相鄰的半導(dǎo)體發(fā)光元件之 間，因一方所發(fā)出的藍(lán)色光激勵另一方的半導(dǎo)體發(fā)光元件的樹脂中的熒光 體粒子而導(dǎo)致串?dāng)_。尤其是，雖然因?yàn)槔迷撍{(lán)色發(fā)光半導(dǎo)體元件的藍(lán)色 光與由該藍(lán)色光所激勵的熒光體的黃色光而發(fā)出白色光的元件，是一種藍(lán) 色光也朝外部釋放的結(jié)構(gòu)，這種串?dāng)_問題會變得嚴(yán)重，但是通過將熒光體 層119設(shè)置在低于側(cè)部121的那一高度上，即可消除這種串?dāng)_。如上所述，第二具體例中的半導(dǎo)體發(fā)光裝置的制造方法，為一種包括 將藍(lán)色LED101 (藍(lán)色發(fā)光元件)設(shè)置在基部120上的步驟；及形成由熒 光體粒子116與樹脂115的混合體構(gòu)成的熒光體層119而使由藍(lán)色LED 發(fā)出的光通過的步驟的制造方法。更詳細(xì)地講，為一種包括將藍(lán)色發(fā)光元件設(shè)置在基部上的步驟；設(shè) 置熒光體而使從藍(lán)色發(fā)光元件發(fā)出的光通過的步驟；及設(shè)置不包含熒光體 的透過性樹脂而使從上述藍(lán)色發(fā)光二極管發(fā)出的光通過的步驟的制造方 法。在此，最好是，選擇不靠熱固化的樹脂作構(gòu)成熒光體的樹脂，而選擇 靠熱固化的樹脂作不包含熒光體的樹脂。另外，可采用氮化鎵系化合物半導(dǎo)體、硒化鋅半導(dǎo)體、氧化鋅半導(dǎo)體 作構(gòu)成藍(lán)色LED的材料?？刹捎玫谝粋€實(shí)施形態(tài)中所說明的材料，最好 是選擇硅酸鹽熒光體作為熒光體材料。在該具體例中，采用環(huán)氧樹脂作樹脂125，不僅如此，也可采用硅樹 脂等其他樹脂。還有，用金線把藍(lán)色LED的陽極及陰極與各端子之間相互電連接起 來了，不僅如此，只要是可進(jìn)行電連接的材料就可作金屬線用。例如，也 可采用鋁線等。在此，最好是，在上述具體例中的半導(dǎo)體發(fā)光裝置的制造工序中，使熒光體粒子盡量均勻地分散在樹脂中。因此，下面，對在半導(dǎo)體發(fā)光元件 的制造工序中，使熒光體粒子盡量均勻地分散在樹脂中這樣的具體例加以說明。一使熒光體粒子均勻分散的第一具體例一在第一具體例中，說明在樹脂的固化過程中施加振動的方法及裝置。圖17(a)及圖17(b)為顯示在半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造工序中施加超聲波振動 的兩種方法的平面圖。亦即，如圖17(a)所示，在超聲波振動層130 (KAIJODENNKI公司制)中設(shè)置模子107，并使樹脂106固化的那一段 時間內(nèi)，通過在整個模子107上施加振動，即可使熒光體粒子108均勻地 分散在樹脂106中。還有，如圖17(b)所示，也可利用振動附加機(jī)構(gòu)131(超 聲波喇叭等)將振動直接施加到模子107上。即使例如由于樹脂106與熒 光體粒子108的比重差較大，如圖21(b)所示，熒光體粒子108在熒光體 層109中下沉到樹脂106的底部，也可如圖17(a)、 (b)所示，通過使模子 107振動，而讓熒光體粒子108及樹脂106振動，結(jié)果熒光體粒子108 就會均勻地分散在樹脂106中，如圖21(d)所示。圖18(a)及圖18(b)為顯示在半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法的第一具體例 (炮彈型半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法)中施加超聲波振動的兩種方法的平面 圖，顯示在圖15(b)所示的步驟中，施加超聲波振動吋的狀態(tài)。亦即，如 圖18(a)所示，在超聲波振動層130(KAIJODENNKI公司串lJ)中設(shè)置模子 117，并使樹脂115固化的那一段時間內(nèi)，通過在整個模子117上施加振 動，即可使熒光體粒子116均勻地分散在樹脂115中。還有，如圖18(b) 所示，也可利用振動附加機(jī)構(gòu)131(超聲波喇叭等)將振動直接施加在模子 117上。即使由于例如樹脂115與熒光體粒子116的比重差較大，而如圖 21(a)所示，熒光體粒子116在熒光體層119中下沉到樹脂115的底部， 也可通過使模子117振動，讓熒光體粒子116及樹脂115振動，如圖18(a)、 (b)所示，結(jié)果，熒光體粒子116就會均勻地分散到樹脂115中，如圖21(c) 所示。同樣地，在半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法的第三具體例(側(cè)視型半導(dǎo)體發(fā) 光元件的制造方法)的圖16(c)所示的步驟中，可使用超聲波振動裝置130 或超聲波附加機(jī)構(gòu)131。即使在該情況下，由于例如樹脂125與熒光體粒子126的比重差較大，熒光體粒子126在熒光體層129中下沉到樹脂125 的底部，也可通過使熒光體粒子126與樹脂125振動，而使熒光體粒子 126均勻地分散在樹脂125中。一均勻分散熒光體粒子用的第二具體例一在第二具體例中，說明在樹脂的固化過程中使模子上下翻轉(zhuǎn)的方法及 裝置。圖19(a)、 (b)為顯示在半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造工序中使模子上下翻 轉(zhuǎn)的方法的平面圖，顯示的是使模子上下翻轉(zhuǎn)時的狀態(tài)。亦即，如圖19(a) 所示，采用具有旋轉(zhuǎn)軸141及使旋轉(zhuǎn)軸141旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動馬達(dá)(未圖示)的翻 轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，并將旋轉(zhuǎn)軸141裝到模子107上，且在使樹脂106固化的那一段 時間內(nèi)，通過使整個模子107在圖19(a)所示的正常位置與圖19(b)所示的 翻轉(zhuǎn)位置之間反復(fù)地上下翻轉(zhuǎn)，即可使熒光體粒子108均勻地分散在樹脂 106中。即使例如由于樹脂106與熒光體粒子108的比重差較大，如圖 21(b)所示，熒光體粒子108在熒光體層109中下沉到樹脂106的底部， 也可如圖19(a)、 (b)所示，通過使模子107上下翻轉(zhuǎn)，而使熒光體粒子108 及樹脂106移動，則如圖21(d)所示，熒光體粒子108就會均勻地分散在 樹脂106中。在此，使模子107翻轉(zhuǎn)的次數(shù)越多，則熒光體粒子108在樹脂106 中的分散性就越好。還有，為了使樹脂在最初的1小時約有90%固化，最 好是在該1小時內(nèi)使模子107(即樹脂106)上下翻轉(zhuǎn)。圖20(a)及圖20(b)示出了在半導(dǎo)體發(fā)光元件的第二具體例的制造工序 中的圖15(a)所示的步驟下，使模子上下翻轉(zhuǎn)時的狀態(tài)。亦即，如圖20(a) 所示，采用具有旋轉(zhuǎn)軸141及使旋轉(zhuǎn)軸141旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動馬達(dá)(未圖示)的翻 轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，并旋轉(zhuǎn)軸141安裝在模子117上，且在使樹脂115固化的那一段 時間內(nèi)，通過使模子117整體在圖20(a)所示的正常位置與圖20(b)所示的 翻轉(zhuǎn)位置之間反復(fù)上下翻轉(zhuǎn)，即可使熒光體粒子116均勻地分散在樹脂 115中。即使例如由于樹脂115與熒光體粒子116的比重差較大，如圖21(a) 所示，熒光體粒子116在熒光體層119中下沉到樹脂115的底部，也可如 圖18(a)及圖18(b)所示，通過使模子117上下翻轉(zhuǎn)，而使熒光體粒子116 及樹脂115移動，就可使熒光體粒子116均勻地分散在樹脂115中，如圖 21(c)所示。在該情況下，也是使模子117翻轉(zhuǎn)的次數(shù)越多，則熒光體粒子116樹 脂115中的分散性就越好。還有，為了使樹脂在最初的1個小時約有90% 固化，最好是在該1個小時內(nèi)使模子117(即樹脂115)上下翻轉(zhuǎn)。同樣地，在半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法的第三具體例(側(cè)視型半導(dǎo)體發(fā) 光元件的制造方法)的圖16(c)所示的步驟中，可使用翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。即使在該 情況，由于例如樹脂125與熒光體粒子126的比重差較大，熒光體粒子 126在熒光體層129中下沉到樹脂125的底部，也可通過使熒光體粒子 126與樹脂125振動，而使熒光體粒子126均勻地分散在樹脂125中。一讓熒光體粒子均勻分散的第三具體例一在第三具體例中，對分幾次來將樹脂填充到凹部或模子內(nèi)并使之固化 的處理方法加以說明。在該具體例中，在例如半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法的第一具體例(轉(zhuǎn)移 工法)的圖12(d)所示的步驟中，每次將含有熒光體粒子108的樹脂106的 總量的1/3填充到模子107內(nèi)，并將加熱時間設(shè)為5個小時，將加熱溫 度設(shè)為120°C，這樣來使樹脂106固化。該處理重復(fù)進(jìn)行3次，就在模子 107上形成了熒光體層109。就這樣，分幾次進(jìn)行樹脂的填充及固化以后，即可如圖21(b)所示， 熒光體粒子108不會在熒光體層109中下沉到樹脂106的底部，而可使熒 光體粒子108較均勻地分散在樹脂106中。同樣地，在半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法的第二具體例(炮彈型半導(dǎo)體發(fā) 光元件的制造方法)的圖14(c)所示的步驟、或半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法 的第三具體例(側(cè)視型半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法)的圖16(c)所示的步驟 中，分幾次來將樹脂充填到模子或凹部內(nèi)并讓它固化，即可使熒光體粒子 較均勻地分散在樹脂中。在此，將樹脂填充到模子或凹部內(nèi)并使之固化的次數(shù)越多，則樹脂中 的熒光體粒子的分散性就越好。但是，由于若該次數(shù)增多，則制造時間會 變長，所以最好是次數(shù)在5次以下；3次左右最好。_讓熒光體粒子均勻分散的第四具體例一在第四具體例中，對形成熒光體層時使用高粘度樹脂的方法加以說明。 在該具體例中，在例如半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造工序(例如圖17(c)所示的步驟)中，通過將含有熒光體粒子108的樹脂106的粘度設(shè)在較高的粘 度，在樹脂106的固化過程中熒光體粒子108就不會下沉。在該具體例中， 將樹脂106的粘度設(shè)在熒光體粒子108不會下沉的那一個粘度上。最好是 粘度在1 Pa s以上且100 Pa s以下這一范圍內(nèi)。這樣以來，采用高粘度樹脂以后，就能如圖21(b)所示，熒光體粒子 108在熒光體層109中不會下沉到樹脂106的底部，熒光體粒子108會較 均勻地分散在樹脂106中。同樣地，在半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法的第二具體例(炮彈型半導(dǎo)體發(fā) 光元件的制造方法)的圖14(c)所示的步驟、或半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法 的第三具體例(側(cè)枧型半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法)的圖16(c)所示的步驟中，采用高粘度的樹脂以后，熒光體粒子就會較均勻地分散在樹脂中。 一均勻分散熒光體粒子用的第五具體例—在第五具體例中，說明使用在形成熒光體層吋不靠加熱即能固化的樹 脂的方法。在該具體例中，例如在半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造工序(例如圖12(d)所示 的步驟)中，采用利用紫外線而固化的樹脂(油化瑟耳(Cell)公司制 YL6633)(以下，稱為紫外線固化型樹脂)作為含有熒光體粒子108的樹脂 106。不僅如此，也可采用靠樹脂固化劑固化的樹脂(以下稱為二液固化樹 脂)作樹脂106。結(jié)果，在靠熱固化的樹脂中，由于在固化前有樹脂粘度降低的時期， 所以能夠看到熒光體粒子108有些下沉的現(xiàn)象，相對于此，當(dāng)采用不靠熱 固化的紫外線固化型樹脂或二液固化樹脂時，可知熒光體粒子108會較均 勻地分散在樹脂106中。同樣地，在半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法的第二具體例(炮彈型半導(dǎo)體發(fā) 光元件的制造方法)的圖14(c)所示的步驟、或半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法 的第三具體例(側(cè)視型半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法)的圖16(c)所示的步驟 中，采用不靠熱而固化的紫外線固化型樹脂或二液固化樹脂以后，熒光體 粒子就會較均勻地分散在樹脂中。然后，如上述第一到第五具體例所示，加上使熒光體粒子更均勻地分 散在樹脂中的步驟或機(jī)構(gòu)以后，即可收到下述效果。使熒光體粒子均勻地分散在樹脂中，尤其是使它在樹脂中均勻地分散在縱向上以后，則與熒光體粒子偏位存在著的情況相比，藍(lán)色LED所發(fā)出的藍(lán)色光(450 nm 560 nm之間具有發(fā)光光譜的峰值的光)就不會被過度地密封在偏位存在著的 熒光體粒子內(nèi)，而可將它取到外部，而得到適當(dāng)?shù)陌咨狻＿€有，熒光體粒子所發(fā)出的熒光本身，并不會過度地密封在偏位存在 著的熒光體粒子中，而可將它取到外部。而且，與熒光體粒子偏位存在于樹脂中的情況，尤其是如圖21(a)、 (c) 所示，熒光體下沉到基板103上的情況相比，在采用相同的藍(lán)色LED的 情況下，即使所用熒光體之量少了 10%左右，白色發(fā)光半導(dǎo)體元件的色溫 度也會相同，而且，在相同的色溫度下能夠增加亮度、強(qiáng)度。另外，單獨(dú)使用上述第一到第五具體例的步驟或機(jī)構(gòu)可收到效果，若 將其中之二者以上結(jié)合起來使用，還能收到更多的相乘效果。一有關(guān)熒光體層之?dāng)嚢璧木唧w例一圖22為一剖視圖，示出了讓含有硅酸鹽熒光體的熒光體糊劑流到半 導(dǎo)體發(fā)光元件的腔室內(nèi)時所采用的熒光體糊劑噴出裝置的理想的具體例。 圖22中，200為原料槽，201為噴嘴頭，CA為半導(dǎo)體發(fā)光元件的腔室， 204為泵，205為分散噴嘴，206為熒光體糊劑，207為熒光體糊劑206 中所含的熒光體粒子，208為熒光體糊劑206中的樹脂。噴嘴頭201，例 如包含有用以貯存自原料槽200移動來的熒光體糊劑206的槽室202; 將熒光體糊劑206噴到腔室CA的噴嘴203;以及布置在槽室202內(nèi)的金 屬球S。貯存在原料槽200內(nèi)的熒光體糊劑，靠循環(huán)泵204的加壓而被供 到槽室202內(nèi)，并從噴嘴203而連續(xù)地噴到腔室CA中。貯存在原料槽200內(nèi)或槽室202內(nèi)的熒光體糊劑206中的熒光體粒子 207有這樣一種傾向，隨著時間的推移該熒光體粒子會凝聚而形成熒光體 粒子207的凝聚物。若形成熒光體粒子207的凝聚物，有吋就會出現(xiàn)以下 情況，即噴嘴203就會被堵塞，噴出的熒光體糊劑206中的熒光體粒子 207的濃度會發(fā)生變化，而很難使熒光體粒子207均勻地分散在腔室CA 內(nèi)。因此，在本具體例的熒光體糊劑噴出裝置中，是通過攪袢fc存在原料 槽200、槽室202內(nèi)的熒光體糊劑206，來抑制熒光體粒子207的凝聚物 的形成的。在圖22所示的例子中，在原料槽200或槽室202內(nèi)放了金屬球S，并使金屬球S靠磁力在槽內(nèi)移動，這樣就可對熒光體糊劑206進(jìn)行 攪拌。也就能抑制熒光體在原料槽200或槽室202內(nèi)凝聚。另外，原料槽200或槽室202內(nèi)的熒光體糊劑206的攪拌方法，并不 限于如圖22所示的使用金屬球S的方法，只要是能盡量地抑制熒光體糊 劑207的濃度分布在槽室等內(nèi)部發(fā)生變化的方法，也可采用其他的方法。 例如，也可讓槽室202振動，或只事先在槽室202內(nèi)附設(shè)攪拌構(gòu)件。還可 事先在原料槽200內(nèi)設(shè)置上過濾器，且通過過濾器將熒光體糊劑206供到 原料槽200內(nèi)，即可使凝聚物解體。而且，在本具體例的熒光體糊劑噴出裝置中，設(shè)有用以控制熒光體糊 劑206的流速的分散噴嘴205。當(dāng)熒光體糊劑206通過分散噴嘴205時， 熒光體糊劑206中的熒光體粒子207的凝聚物就會被噴射流細(xì)分化，該凝 聚就會被分解開。若事先將分散噴嘴205的頸徑設(shè)定成與噴嘴頭202的噴 嘴徑相吻合的尺寸，則在原料槽200內(nèi)或供給路徑中途所凝聚的熒光體糊 劑206中的凝聚物就能被適度地分解開，而可使來自噴嘴203的噴出穩(wěn)定 化。透過分散噴嘴205而抑制熒光體在噴嘴頭202中的凝聚，這樣做不僅 能進(jìn)一步防止噴嘴203中的堵塞，還很容易使熒光體粒子207均勻地分散 在腔室CA內(nèi)。另外，并不一定要設(shè)分散噴嘴205，可根據(jù)硅酸鹽熒光體 的粘度等而決定。一熒光體層的帶電一上面已經(jīng)說了，造成YAG系熒光體沉積的原因是熒光體與母材的比 重差較大，YAG系熒光體一直帶正電這一現(xiàn)象也可被認(rèn)為是造成YAG系 熒光體沉積的另一原因。換句話說，當(dāng)作為母材的樹脂同樣帶正電時，一 般是由于二者互相排斥而造成YAG系熒光體沉積。另一方面，當(dāng)考慮以化學(xué)式(SriaibixBaaiCabiEux)2Si04表示的化合 物為主體所構(gòu)成的硅酸鹽熒光體對相同的樹脂不沉積這一事實(shí)、以及上述 帶電與沉積間的關(guān)系時，就可認(rèn)為硅酸鹽熒光體粒子會分散到整個樹脂中 這一現(xiàn)象，是由于該硅酸鹽熒光體粒子會帶與樹脂相反的負(fù)電而使兩者處 于一種互相吸引的關(guān)系中，帶正電的樹脂有環(huán)氧樹脂與硅樹脂。如上所述，利用帶負(fù)電的氧化物等來涂敷熒光體粒子這一方法，可被 作為提高YAG系熒光體粒子的分散性的手段。例如以下方法為在熒光體粒子的表面上涂敷氧化物、氟化物的方法。 首先，在混合攪袢熒光體糊劑的懸浮液及所需的氧化物或氟化物的涂敷粒子的懸浮液之后，對它進(jìn)行吸引過濾，且在125。C以上的溫度下進(jìn)行干燥， 少后.s弁3snT的溫度下'瞎成。先了提言恭脊汰SSik物、氫ik物的來A<formula>formula see original document page 66</formula>著力，也可加入少量的樹脂、有機(jī)硅烷、水玻璃(硅酸鈉)等。還有，利用金屬有機(jī)化合物的加水分解之方法也是一種將熒光體粒子 的表面涂敷成膜狀的方法。借助該方法，就可涂敷很容易在熒光體粒子的 表面帶負(fù)電的氧化物即Si02。還有，在形成Al203膜的情況下，使用鋁的醇鹽(alkoxide)的Al(OC2H5)3，并在醇溶液中對它和熒光體進(jìn)行混合攪拌， 這樣就在熒光體表面涂敷上了 A1203。本發(fā)明人等就這樣得到以下見解，即由將帶電極性與樹脂的帶電極性相反的材料構(gòu)成的構(gòu)件附著或涂敷在熒光體粒子的表面以后，樹脂分子就 會包圍住附著或涂敷有其所帶的電的極性與樹脂的帶電極性相反的構(gòu)件的 熒光體粒子周圍，而可抑制熒光體粒子彼此之間的凝聚，同時可防止熒光 體粒子下沉。本發(fā)明人等還發(fā)現(xiàn)在YAG系熒光體粒子、硅酸鹽熒光體粒 子任一種情況下，只要選擇至少讓分散有熒光體粒子的樹脂與熒光體粒子 帶上逆極性的電的構(gòu)件，則不會發(fā)生現(xiàn)有的顯著的熒光體粒子下沉現(xiàn)象。這里，有以下?lián)模串?dāng)涂敷到熒光體粒子的表面帶負(fù)電的氧化物或 氟化物的涂敷量過少時，效果就少；而當(dāng)它過多時，又會吸收所產(chǎn)生的光， 而使亮度下降。因此，熒光體粒子表面帶負(fù)電的氧化物或氟化物的涂敷量 的較佳范圍，為相對于熒光體粒子的重量在0.05%~2.0%，這是本發(fā)明人 等進(jìn)行各種實(shí)驗(yàn)而得到的見解。就這樣，在本發(fā)明的更進(jìn)一步的發(fā)明中，為一種在環(huán)氧樹脂中具有涂 敷或附著有Si02的YAG系熒光體的結(jié)構(gòu)。亦即，為一種形成在環(huán)氧樹脂 中具有附著或涂敷了帶負(fù)電的氧化物、氟化物的YAG系熒光體的構(gòu)造及 制造這種構(gòu)造的方法。更詳言之，通過形成在帶負(fù)電的樹脂即環(huán)氧樹脂中 具有附著或涂敷了帶負(fù)電的氧化物、氟化物的YAG系熒光體的構(gòu)造及制 造這種構(gòu)造的方法，再加上形成使藍(lán)色LED的發(fā)光通過該環(huán)氧樹脂的構(gòu) 成及制造這種構(gòu)成的方法以后，即可提供一種發(fā)出熒光體粒子均勻分散著 的白色系光的半導(dǎo)體發(fā)光元件，如圖21(c)、圖21(d)所示。一半導(dǎo)體發(fā)光元件的硅酸鹽熒光體的例子一下面，說明有關(guān)本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光元件的實(shí)施例。制作硅酸鹽熒光體的順序例首先，制作其組成能釋放出黃色系光的硅酸鹽熒光體粒子。采用碳酸鋇(BaCOs)、碳酸鍶(SrC03)、氧化銪(Em03)、 二氧化硅(Si02)的各粉末 作熒光體原料，而采用氯化鈣(CaCl2)作助溶劑。熒光體原料的純度均在 99.9%以上，而熒光體原料的中心粒徑采用10 nm以上且5u m以下的范 圍內(nèi)。另外，為了消除各原料因吸附氣體所帶來的秤量的誤差，而要事先 調(diào)查在約90(TC的大氣中加熱前后的重量變化，以便掌握它。用電子天秤稱出粉末狀的碳酸鋇9.9g、碳酸鍶138.0g、氧化銪2.6g、 二氧化硅30.7g及氯化鈣1.7g之后，利用自動研缽將這些粉末充分混合后， 即可獲得混合熒光體原料粉末。之后，將混合熒光體原料粉末裝在氧化鋁 晶舟(boat)內(nèi)，并將氧化鋁布置在當(dāng)作爐心管的管狀氛圍爐內(nèi)的特定位 置之后，進(jìn)行燒成。燒成條件為加熱溫度140CTC、氫5%及氮95%的環(huán) 境、加熱時間2個小時。在確認(rèn)好了爐心管內(nèi)部已冷卻到室溫之后，將燒成物(硅酸鹽熒光體) 取出，以進(jìn)行分解弄碎、洗凈、分級及干燥等后處理。經(jīng)由以上作業(yè)程序， 即可獲得具有斜方晶的結(jié)晶結(jié)構(gòu)且釋放出黃色系光的硅酸鹽熒光體。下面，說明事先對所獲得的硅酸鹽熒光體的特性進(jìn)行了評價以后而得 到的結(jié)果。在此，所評價的內(nèi)容包括根據(jù)X射線繞射法所得的硅酸鹽熒 光體粒子的結(jié)晶構(gòu)成物、利用激光繞射及散射式粒度分布測量器所得的硅 酸鹽熒光體粒子的粒度分布及中心粒徑、使用ICP發(fā)光分光分析法而得到 的該硅酸鹽熒光體的組成、硅酸鹽熒光體的激勵光光譜及發(fā)光光譜以及藍(lán) 色激勵光的反射光譜及由藍(lán)色光激勵的熒光體的發(fā)光光譜。圖23示出了對硅酸鹽熒光體進(jìn)行的X射線繞射解析的結(jié)果，為顯示 繞射角與X射線繞射強(qiáng)度間之關(guān)系的X射線繞射圖案示意圖。圖23所示 的X射線繞射圖案，與后述斜方晶系Sr2Si04化合物的X射線繞射圖案(參 照圖27(b))相同。這表明實(shí)施例所涉及的硅酸鹽熒光體，為具有斜方晶的 結(jié)晶結(jié)構(gòu)的一種結(jié)晶相的(Sr、 Ba、 Eu)2Si04熒光體。圖24示出了利用X射線繞射法所得的硅酸鹽熒光體的粒度分布圖。如該圖所示，實(shí)施例所涉及的硅酸鹽熒光體粒子的粒徑，約分布在3um 以上且30" m以下的范圍內(nèi)，且由中心粒徑為11.5um的熒光體粒子組 所構(gòu)成的熒光體。另外，由電子顯微鏡觀察結(jié)果發(fā)現(xiàn)硅酸鹽熒光體的一 個粒子，是帶圓形狀的數(shù)個一次粒子凝聚起來而構(gòu)成的。而且，雖然上述 一次粒子的表面有些粗糙，但還是較平滑的。其次，使用ICP發(fā)光分光分析法，評價了該硅酸鹽熒光體的組成。結(jié) 果，上述硅酸鹽熒光體的組成，為(Cao.oisSro.92Bao.o5Euo.oi5)Sio.990x，大 致與裝入時的硅酸鹽熒光體的組成比一致。其次，評估了上述硅酸鹽熒光體的激勵光光譜及發(fā)光光譜。結(jié)果如圖 8所示。為便于比較，圖8示出了 YAG系熒光體粒子的激勵光光譜及發(fā)光 光譜。如圖8所示，該例所涉及的硅酸鹽熒光體，為在250 300nm附近 具有激勵光峰值，并吸收100 500 nm的較寬波長范圍的光，且在569 nm 具有發(fā)光峰值的黃色熒光體。另外，硅酸鹽熒光體所釋放出的黃色系光在 CIE色度座標(biāo)上的色度(x、 y)，分別為(0.484、 0.506)。圖25示出了使用積分球?qū)杷猁}熒光體的發(fā)光進(jìn)行積分、評價后所 得的結(jié)果。這里，評價了將波長470 nm的激勵用藍(lán)色光照射到由上述 處理而得到的硅酸鹽熒光體上，藍(lán)色激勵光的反射光譜與由藍(lán)色光激勵的 熒光體的發(fā)光光譜。另外，470nm的藍(lán)色光是讓Xe燈泡的光通過單色光 鏡(monochrometer)而得到的。為便于比較，圖25也示出了 YAG系熒光 體的上述反射光譜及發(fā)光光譜強(qiáng)度。另外，圖25中，470nm的發(fā)光峰值 是根據(jù)激勵光(藍(lán)色光)而得到的。圖25表明該硅酸鹽熒光體比YAG系 熒光體更具有容易反射三倍以上藍(lán)色光的性質(zhì)，YAG系熒光體相比，該硅 酸鹽熒光體由藍(lán)色光所激勵的發(fā)光強(qiáng)度較弱，且約為YAG系熒光體的發(fā) 光強(qiáng)度的一半。一硅酸鹽熒光體的各種特性一下面，詳細(xì)說明按上述順序而制造的硅酸鹽熒光體的特性。圖53是 為便于參考，而將硅酸鹽熒光體的代表性組成與特性作成的表。圖53中 所示的組成，基本上是根據(jù)ICP發(fā)光分光分析法而定量評價的組成，或者 是從上述定量分析的結(jié)果中可能推測出來的組成。首先，說明硅酸鹽熒光體的組成與結(jié)晶結(jié)構(gòu)間的關(guān)系。另外，在以下的說明中，說明的是將銪(Eu)濃度(以二 Eu/(Sr + Ba + Ca + Eu)定義的) 設(shè)為典型的2原子％(亦即，銪(Eu)濃度::0.02)，并在1400°C的還原環(huán)境 中，燒成2個小時而得到的硅酸鹽熒光體。如上所述，按其組成的不同，硅酸鹽熒光體至少能夠?yàn)樾狈骄?、?斜晶系、六方晶系這三種結(jié)晶結(jié)構(gòu)。參照圖26(a) 圖30(b),說明各種結(jié) 曰曰 結(jié)構(gòu)。圖26(a)及圖26分別為完全不含Ca與Ba的(Sro.98Euo.o2)2SiO4熒光 體及公知的單斜晶系Sr2SiCM七合物的X射線解析圖案示意圖。圖27(a) 及圖27(b)分別為完全不含Ca而包含置換量5原子％的Ba的(Sro.93Bao.05Ell0.Q2)2SiO4熒光體及公知的斜方晶系Sl"2Si04化合物的X射線解析圖案示意圖。圖28(a)及圖28(b)分別為完全不含Ca與Sr的(Bao.98Euo.Q2)2Si04 熒光體及公知的斜方晶系Ba2SiCU化合物的X射線解析圖案示意圖。圖 29(a)及圖29(b)分別為各包含38原子％、 60原子％的Ca與Ba的 (CaQ.38BaQ.6QEuo.Q2)2SiO4熒光體及公知的六方晶系Ba().3Ca().7SiO4化合物 的X射線解析圖案示意圖。圖30(a)及圖30(b)分別為完全不含Sr與Ba 的(Cao.98Eu證)2Si04熒光體及公知的單斜晶系Ca2SiCM七合物的X射線 解析圖案示意圖。在此，每一個X射線解析圖案示意圖，是在常溫常壓的條件下所測得 的數(shù)據(jù)。還有，圖26(b)、圖27(b)、圖28(b)、圖29(b)、圖30(b)，分別 為JCPDS (Joint Committee on Powder Diffraction Standards)卡而成 為人們所知的化合物的數(shù)據(jù)，各圖中示出了化合物編號。對圖26(a)到圖 30(a)及圖26(b)到圖30(b)中的各個X射線繞射圖案進(jìn)行一下比較以后， 可知在本例中所制作的熒光體的結(jié)晶結(jié)構(gòu)，分別為單斜晶系、斜方晶系、 斜方晶系、六方晶系、單斜晶系。另外，硅酸鹽熒光體的組成與主要結(jié)晶結(jié)構(gòu)間的關(guān)系如圖53所示。 (Sr、 Ba)2Si04:Eu2+熒光體及(Ca、 Sr)2SiO4: Eu2+熒光體可取單斜晶系與 斜方晶系的結(jié)晶結(jié)構(gòu)。(Ca、 Ba)2Si04:EW+熒光體，可取斜方晶系、六方 晶系及單斜晶系的結(jié)晶結(jié)構(gòu)。還有，鍶(Sr)置換量(=Sr / (Sr + Ba + Ca + Eu))至少為50原子。/。以上的(Sr、 Ba、 Ca)2Si04:EW+熒光體的結(jié)晶結(jié)構(gòu) 為斜方晶。在結(jié)晶結(jié)構(gòu)這一方面特別引人注目的物質(zhì)，是(SnahBa^Eux)2Si04 熒光體。雖然完全不含鋇(Ba)的純粹的(SrhEiix)2Si04熒光體，在銪(En) 濃度至少在0《x《0.1范圍內(nèi)具有單斜晶系結(jié)晶結(jié)構(gòu)，但是當(dāng)它包含鋇(Ba) 置換量(=Ba / ( Sr + Ba + Ca + Eu))在1原子。/。左右以上的鋇(Ba)以后， (SriaixBaaiEux)2Si04熒光體，就會在銪(Eu)濃度至少在0《x《0.3的范 圍內(nèi)，具有斜方晶系的結(jié)晶結(jié)構(gòu)(參照圖53)。圖31(a)及圖31(b)為Si的一部分被鍺(Ge)置換后而得到的 (Sro.84Bao.i4 Euo.Q2)2(Sio.8Geo.2)04熒光體及公知的斜方晶系Sr2SiO4化合 物的X射線解析圖案示意圖。圖31(a)及圖31 (b)是為便于參考而顯示出 來的，由這兩個圖中的圖案一致可知鍺(Si)的一部分被鍺(Ge)置換后而得 到的(Sr。.84Bao.i4Euo.02)2 (Sio.s Geo.2)04熒光體的結(jié)晶結(jié)構(gòu)為斜方晶。另 外，雖然將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)省略不提了，但是Si的一部分由鍺(Ge)置換后的 (Sro.84Bao.i4 Euo.Q2)2(Si0.8 Geo.2)04熒光體的結(jié)晶結(jié)構(gòu)，為鍺(Ge)置換量 (二Ge/(Si+Ge))在0~100原子％所有置換范圍內(nèi)的斜方晶系。其次，說明本例的硅酸鹽熒光體的組成與發(fā)光特性間的關(guān)系。另外， 以下說明的是，將銪(En)濃度(以二Eu/(Sr + Ba + Ca + Eu)定義的)設(shè)為 典型的2原子％，并在140CTC的還原環(huán)境中燒成2個小時后而得到的硅酸 鹽熒光體時的情況。圖32為鋇(Ba)置換量(a3)不同的(Sro.98.a3Baa3 Eu0.02)2SiO4熒光體的 發(fā)光光譜圖。圖33為包含5原子M的Ba置換量且鈣(Ca)置換量(b3)不同 的(Cab3Sro.93.b3BaG.G5 Euo.Q2)2SiO4熒光體的發(fā)光光譜圖。圖34為鈣(Ca) 置換量(b3)不同的(Cab3Bao.98b3Euo.o2)2Si04熒光體的發(fā)光光譜圖。圖32 到圖34分別是為便于參考而顯示出來的示意圖。圖35示出了鈣(Ca)置換量(b3)為19原子％，鋇(Ba)置換量(a3)為24 原子。/。的(CaQ.i9Sro.55Bao.24Euo.o2)2Si04熒光體的發(fā)光光譜圖。該圖所示的 數(shù)據(jù)，由于實(shí)驗(yàn)的關(guān)系，是將在波長254 nm的紫外線的激勵下所測得的 結(jié)果總結(jié)起來后而得到的。另外，當(dāng)比較一下在藍(lán)色光的激勵下、和在波長254 nm的紫外線的 激勵下的發(fā)光光譜時，雖然是對一部分試樣的評估結(jié)果，但是大致相似。還有，雖省略了各個硅酸鹽熒光體的激勵光光譜，但是本發(fā)明所涉及的(S汁a3-b3'xBaa3Cab3Eux)2Si04硅酸鹽熒光體，雖有程度上的差別，但是能夠以目視檢查確認(rèn)出它是一種在所有的組成范圍中，至少在主發(fā)光峰 值波長為470 nm藍(lán)色光的激勵下，能釋放出藍(lán)綠色 綠色 黃色 橙色之 光的熒光體，而其主發(fā)光峰值波長在505 nm~598 nm的范圍內(nèi)。另外，也公認(rèn)(Sri.a3.b3.xBaa3Cab3'EuX)2Si04硅酸鹽熒光體，尤其是在鍶(Sr)的比例較大的這種熒光體，在藍(lán)色光的激勵下有比較高的發(fā)光效率。圖36為顯示(Sr0.98.a3Baa3Eu0.02)2SiO4熒光體(硅酸鹽熒光體)中的主發(fā)光峰值波長是如何隨鋇(Ba)置換量(a3)的不同而變化的示意圖。 (Sro.98a3Baa3Euo.o2)2Si04熒光體中的鋇(Ba)置換量(a3)與主發(fā)光峰值波長 間的關(guān)系，在圖53中也顯示了出來。從這些圖中可知，當(dāng)該硅酸鹽熒光 體的鋇(Ba)置換量在0原子％以上且0.3原子％未滿這一范圍時，主發(fā)光 峰值波長就在535 545 nm附近，且該硅酸鹽熒光體所釋放出的光為綠色； 相對于此，至少在鋇(Ba)置換量在0.3原子％以上且24原子％以下的范圍 中，主發(fā)光峰值波長會在550 nm以上且600 nm以下的黃色區(qū)域，且硅 酸鹽熒光體所釋放出的光為黃色系光。另外，當(dāng)考慮到實(shí)驗(yàn)誤差、雜質(zhì)的 影響以后，例如高溫環(huán)境等特殊條件下的特性等以后，就可推知鋇(Ba) 置換量在0原子％以上且30原子％左右以下的范圍內(nèi)的硅酸鹽熒光體能釋 放出黃色系光。還有，圖37為顯示(Cab3Sro.93.b3Bao.05 Eu0.02)2SiO4熒光體(硅酸鹽熒 光體)中的主發(fā)光峰值波長如何隨鈣(Ca)置換量(b3)的變化而變化的示意 圖。如該圖所示，至少在鈣(Ca)置換量在0原子M以上且57原子y。以下的 范圍中，該硅酸鹽熒光體的主發(fā)光峰值波長會在550 nm以上且600 nm 以下的黃色區(qū)域，且鈣(Ca)置換量在70原子％左右以下的范圍內(nèi)的硅酸鹽 熒光體所釋放出的光為黃色系光。另外，當(dāng)考慮實(shí)驗(yàn)的誤差等吋，可推知: 鈣(Ca)置換量在0原子M以上且80原子。/。左右以下的范圍中的硅酸鹽熒光 體((Cab3Sm93.b3Bao.o5EuQ.()2)2Si04熒光體)，可釋放出黃色系光。圖38為示出了(Cab3Ba0.98.b3Eu0.02)2SiO4熒光體(硅酸鹽熒光體)中的 主發(fā)光峰值波長隨鈣(Ca)置換量(b3)變化而變化的示意圖。如該圖所示， 在(Cab3Ba固b3Euo.o2)2Si04熒光體的所有組成范圍中，主發(fā)光峰值波長都 在500 nm以上且550 nm未滿的綠色區(qū)域，且(Cab3Bao.98.b3Euo.o2)2SiO4熒光體所釋放出的光為綠色光，而不是黃色光。另外，從圖35所示的發(fā)光光譜中可知，(Cao.19Sro.55Bao.24Euo.o2)2SiO4 熒光體的主發(fā)光峰值波長，在50nm以上且600nm以下的黃色區(qū)域，且 (Cao.i9Sro.55Bao.24 Eu0.02)2SiO4熒光體所釋放出的光為黃色系光。如上所述，能從組成范圍被限定的硅酸鹽熒光體中獲得黃色系光，其 組成范圍，為在鋇(Ba)置換量(a3)為0《a3《0.3的范圍內(nèi)，鈣(Ca)置換量 (b3)在0《b3《0.8的范圍內(nèi)。而且，最好是，鋇(Ba)置換量(a3)在0<a3 《0.2的范圍內(nèi)，鈣(Ca)置換量(b3)在(Xb3《0.7的范圍內(nèi)。另外，從圖 53中可知，該組成范圍內(nèi)的硅酸鹽熒光體的結(jié)晶結(jié)構(gòu)均為斜方晶系。圖39是為便于比較而顯示的硅(Si)的一部分被鍺(Ge)置換后的(Sro.84 Bao.i4Euo.Q2)2(Sm8Geo.2)04熒光體的發(fā)光光譜的示意圖。如該圖所示，該 熒光體也為可在藍(lán)色光的激勵下發(fā)光的熒光體，其發(fā)光強(qiáng)度隨著鍺(Ge)置 換量^Ge/(Si+Ge))的增大而大幅度地下降，但是至少在鍺(Ge)置換量在 20原子％~100原子％這一置換范圍內(nèi)為黃綠色(主發(fā)光峰值波長約為 550 nm)o其次，說明硅酸鹽熒光體的Eu2+發(fā)光中心濃度(與= Eu/(Sr+Ba+Ca+Eu):與銪(Eu)濃度同意)與結(jié)晶結(jié)構(gòu)及發(fā)光特性間的關(guān) 系。另外，以下說明的是，將組成設(shè)為(SrixEux)2Si04或(Sro.95x Bao.os Eux)2Si04，且在140(TC的還原環(huán)境中燒成2個小時而得到的硅酸鹽熒光 體的情況。圖40是為便于參考而顯示的銪(Eu)濃度(x)各不相同的 (SrhEiix)2Si04熒光體的發(fā)光光譜的示意圖。圖41是為便于參考而顯示 的(Sro.95.xBao.o5Eux)2Si04熒光體的發(fā)光光譜的示意圖。圖40及圖41中 的數(shù)據(jù)分別是在波長254 nm的紫外光激勵下所測得的結(jié)果。若對這些熒 光體的結(jié)晶結(jié)構(gòu)加以簡單說明，則是這樣的在X射線繞射圖案的評價結(jié) 果中，至少在銪(Eu)濃度(x)在0《x《0.1的范圍內(nèi)的(Sri.xEux)2Si04熒光 體的結(jié)晶結(jié)構(gòu)為單斜晶系。還有，至少在銪(En)濃度(x)在0《x《0.3的范 圍內(nèi)的(Sro.95x Bao.os Eux)2Si04熒光體、至少x = 0.3的(Sri-xEux)2Si。4 熒光體的結(jié)晶結(jié)構(gòu)，為斜方晶系。圖42為顯示(Sri.xEux)2Si04熒光體和(Sro.95-xBao.Q5 Eux)2Si04熒光體的主發(fā)光峰值波長如何隨銪(Eu)濃度而變化的示意圖。如該圖所示，在已 說明的硅酸鹽熒光體的結(jié)晶結(jié)構(gòu)與發(fā)光色之間有相關(guān)關(guān)系。亦即，具有單 斜晶系的結(jié)晶結(jié)構(gòu)，且至少銪(Eu)濃度(x)在0.001《x《0.1的范圍內(nèi)的 (Sn.xEux)2Si04熒光體的主發(fā)光峰值波長在500 nm以上且550 nm未滿 的綠色區(qū)域；相對于此，具有斜方晶系的結(jié)晶結(jié)構(gòu)，且至少銪(Eu)濃度(x) 在0.001《x《0.3的范圍內(nèi)的(Sro.95-x Bao.o5 Eux)2Si04熒光體、與x=0.3 的(SrixEux)2Si04熒光體的主發(fā)光峰值波長，在550 nm以上且600 nm 以下的黃色區(qū)域。從以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，在254 nm的紫外線激勵下或在上述藍(lán)色光激 勵下所共認(rèn)的黃色系發(fā)光，僅是以上說明的組成被限定的斜方晶系的硅酸 鹽熒光體才能釋放出的。從以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)還能知道為了發(fā)揮發(fā)明的效果的硅酸鹽熒光體的各 元素的適當(dāng)范圍，如下所示。鋇(Ba)因?yàn)辄S色的波長由于在550 nm以上且600 nm以下的范圍內(nèi)，所以 從圖32可知從該化合物獲得黃色波長的條件，是鋇(Ba)置換量的組成比 在0.0 0.3的范圍內(nèi)。另外，雖然鋇(Ba)置換量在組成比為0.3的化合物 的實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒有顯示在圖32中，但是從組成比為0.24的化合物的實(shí)驗(yàn)結(jié) 果及組成比b為0.43的化合物的實(shí)驗(yàn)結(jié)果中，很容易推測出在組成比為 0.3的化合物中也能獲得黃色的波長。還有，從圖36中可知從該化合物獲得黃色波長的條件，是鋇(Ba) 置換量為0~30原子％。另外，雖然鋇(Ba)置換量為30原子％的化合物的 實(shí)驗(yàn)結(jié)果未顯示在圖36中，但從鋇(Ba)置換量為24原子％的化合物的實(shí) 驗(yàn)結(jié)果及鋇(Ba)置換量為43原子M的化合物的實(shí)驗(yàn)結(jié)果中，可推測出鋇 (Ba)置換量為30原子％的化合物也可獲得黃色的波長。鈣(Ca)從圖33中可知，從該化合物中獲得黃色波長的最佳條件，是鈣(Ca) 置換量的組成比為0.0~0.6。另外，雖然Ca的組成比為0.7的化合物的實(shí) 驗(yàn)結(jié)果為顯示出來，但是從鈣(Ca)置換量的組成比為0.57的化合物的實(shí)驗(yàn) 結(jié)果與置換量的組成比為0.76的化合物的實(shí)驗(yàn)結(jié)果中，可推測出在鈣(Ca)置換量的組合比為0.7的化合物中也可獲得黃色的波長。還有，雖然 從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來看，應(yīng)推測出鈣(Ca)置換量的組成比為0.8的化合物的發(fā) 光峰值波長在黃色的波長之外，但若考慮其中存在著實(shí)驗(yàn)誤差的話，就可 這樣認(rèn)為除鈣(Ca)置換量的組成比在0.0 0.6這一范圍的化合物外，包 含組成比為0.7、 0.8的組成比為0.0-0.8也是用以取得黃色波長的化合物 的Ca組成比的條件。還有，由圖37可知，從該化合物獲得黃色波長的條件，為鈣(Ca)置 換量為0 80原子％。另外，雖然鈣(Ca)置換量為70原子％的實(shí)驗(yàn)結(jié)果未 顯示出來，但是從鈣(Ca)置換量為57原子c/。的實(shí)驗(yàn)結(jié)果及鈣(Ca)置換量為 76原子％的實(shí)驗(yàn)結(jié)果中，可推測出鈣(Ca)置換量為70原子％的情況也可 獲得黃色的波長。還有，雖然根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果來看，可推測出鈣(Ca)置換 量為80原子％的發(fā)光峰值波長在黃色的波長以外，但是若考慮實(shí)驗(yàn)誤差， 那么它就是包含在內(nèi)的最佳值。鍶(Sr)從圖34、圖38中可知，完全不含鍶(Sr)的化合物，不發(fā)出黃色光。 結(jié)晶結(jié)構(gòu)從圖42中可知，結(jié)晶結(jié)構(gòu)為單斜晶的，與銪(Eii)置換量無關(guān)，無法 獲得黃色，而結(jié)晶結(jié)構(gòu)為斜方晶的，則與銪(Eu)置換量無關(guān)，能獲得黃色 的波長。銪(En)雖然從圖43中可知，結(jié)晶結(jié)構(gòu)為斜方晶的，與銪(Eu)置換量無關(guān)， 可獲得黃色的波長，但若考慮發(fā)光峰值的高度，最好是銪(Eu)置換量在 10%以下。另外，銪(Eu)濃度與發(fā)光強(qiáng)度(主發(fā)光峰值強(qiáng)度(高度))間的關(guān)系，如圖 43所示。無論是(Sri.xEux)2Si04熒光體，還是(Sro.95xBao.o5Eux)2Si04熒 光體，都有以下傾向即發(fā)光強(qiáng)度均隨著銪(Eu)濃度的增加而變強(qiáng)，在銪 (Eu)濃度在1~1.5原子％附近變成最大，之后它又逐漸下降。從圖43、圖 41及圖53可知，從發(fā)光強(qiáng)度、發(fā)光光譜形狀、色度等方面來看，銪(Eu) 濃度(組成比x)在0.005<x《0.1的范圍內(nèi)很好，在0.01<x《0.05這一范 圍內(nèi)更好，在0.0Kx《0.02這一范圍內(nèi)最好。在此，對在現(xiàn)有技術(shù)欄中所述的日本專利特開2001 — 143869號公報(bào) 中作為綠色熒光體記載的、Sr2Si04 : Eu"硅酸鹽熒光體與(BaSr)2Si04: EW+熒光體做一下說明。若使用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)加以說明的話，在本發(fā)明人等所進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的范圍內(nèi)， Sr2Si04:Eu2+硅酸鹽熒光體，為由于含有微量的鋇(Ba)等雜質(zhì)而可具有斜 方晶系(Orthorhombic)與單斜晶系(Monoclinic)這兩種結(jié)晶相的熒光體， 且在常壓室溫的條件下，至少可實(shí)用的EuS+發(fā)光中心添加量^Eu原子數(shù) /(Sr原子數(shù)+Eu原子數(shù)):x)，在0.01<x<0.05的范圍內(nèi)，斜方晶 Sr2Si04:Eu2+(a '—Sr2Si04:Eu2+),釋放出在波長560-575 nm附近具有 主發(fā)光峰值的黃色系光的黃色熒光體；而單斜晶Sr2Si04:En2+(/3 — Sr2Si04:Eu2+)，為釋放出在波長535~545 nm附近具有主發(fā)光峰值的綠色 光的綠色熒光體(參照圖42、圖53)。另外，根據(jù)本案發(fā)明人的實(shí)驗(yàn)得知銪(Eu)組成比^En/(Sr+Eu)原子 比例)，在發(fā)光強(qiáng)度等方面實(shí)用的0.001以上且0.3以下的范圍(即0.1原子 %以上且30原子％以下的范圍)，尤其是在0.003以上且0.03以下的范圍 內(nèi)，主發(fā)光峰值波長幾乎不變化。因而，在日本專利特開2001 — 143869 號公報(bào)中所記載的Sr2Si04:Eu"綠色熒光體，可被看作是單斜晶 Sr2Si04:Eu2+熒光體。另外，Sr2Si04化合物的結(jié)晶結(jié)構(gòu)，依所含的少量Ba，而可取斜方晶 系與單斜晶系，這已得到了公認(rèn)(例如G. PIEPER et al.， Journal of The American Ceramic Society, Vol. 55， No. 12 (1972) pp. 619 — 622)。還知 道單斜晶系的Sr2Si04化合物的結(jié)晶結(jié)構(gòu)，約在383K的溫度下朝著斜 方晶系進(jìn)行可逆的變化(例如，參考M. Catti et al.， Acta Cryst.， B39 (1983) pp. 674—679)。還有，相對鍶(Sr)原子的鋇(Ba)雜質(zhì)原子的含有量(Ba/(Sr+Ba)原子比 例以下記為鋇(Ba)含有量)在1%左右以上的化合物，即鋇(Ba)含有量比 (Sm99Bao.oi)2Si04: Eu"化合物還多的化合物，成為結(jié)晶結(jié)構(gòu)為斜方晶的 熒光體，且主發(fā)光峰值波長隨著鋇(Ba)含有量的增加，而從575 nm附近 變化到505 nm附近(參照圖32、圖36及圖53)。當(dāng)考慮實(shí)驗(yàn)中的測量誤 差等時，從圖32、圖36、圖53中可知，在至少以由化學(xué)式(Sr0.98a3Baa3Eu().Q2)2SiO4表示的化合物為主體而構(gòu)成的硅酸鹽熒光體(其中，a3為滿足0《a3《0.98的數(shù)值)中，組成在0.1《a3《0.3這一范圍內(nèi) 的化學(xué)式(Sro.98.a3Baa3EuQ.o2)2Si04硅酸鹽熒光體，為在波長550 nm以上 且600 nm以下的范圍內(nèi)具有主發(fā)光峰值的黃色熒光體，而組成在0.3< a3《0.98這一范圍內(nèi)的硅酸鹽熒光體，為在波長505 nm以上且550 nm 未滿的范圍內(nèi)具有主發(fā)光峰值的綠色熒光體。另外，由發(fā)明人等所做的其他實(shí)驗(yàn)可知，從發(fā)光強(qiáng)度這一方面來看實(shí) 用的銪(En)濃度組成比為0.001以上且0.3以下的范圍內(nèi)，尤其是在0.003 以上且0.03以下的范圍內(nèi)，主發(fā)光峰值波長幾乎不會變化。因而，上述日 本專利特開2001 — 143869號公報(bào)中所記載的(BaSr) Si04:Eu"綠色熒光 體，可被看作至少在組成在0.3 < a3《0.98的范圍內(nèi)的 (Sria3xBaa3Eux)2Si04硅酸鹽熒光體(其中，x為滿足0.001《x《0.3的數(shù) 值)。最后，說明一下，對具有斜方晶系的結(jié)晶結(jié)構(gòu)、釋放出黃色系的光且 使銪(Eu)濃度最佳化的硅酸鹽熒光體((Cao.oi5Sro.92 BaQ.G5EuQ.Qi5)2SiO4熒 光體)與YAG系熒光體(Yo.7 Gdo.28Ceo.o2)3Al5012的發(fā)光特性進(jìn)行比較后的 比較結(jié)果。一YAG系熒光體與硅酸鹽熒光體的亮度特性的比較一首先，對使用YAG系熒光體的半導(dǎo)體發(fā)光元件和使用硅酸鹽熒光體的半導(dǎo)體發(fā)光元件在亮度特性上的不同加以說明。圖54將對使用YAG系熒光體的半導(dǎo)體發(fā)光元件和使用硅酸鹽熒光體的半導(dǎo)體發(fā)光元件的亮度特性進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作成表而顯示出來了。圖54中，主要顯示出了各試樣的熒光體材料的種類、其重量％、亮度、全光束、全放射束及色度。圖54表明YAG系熒光體(試樣D、 E)的重量。/。少于硅酸鹽熒光體(其 他的試樣)，也能獲得黃色系的顏色。具體而言，在獲得色度(0.35、 0.35) 附近的光的情況下，YAG系熒光體的熒光體重量％為7.4%(試樣D)、 9.8%(試樣E);相對于此，對例如使用硅酸鹽熒光體的試樣A、 B、 C而 言，熒光體重量％約為50%，另一方面，該情況下的光束也沒有降低。由 此現(xiàn)象可知，藍(lán)色LED所釋放出的410 nm以上且530 nm以下的范圍、將藍(lán)色光轉(zhuǎn)換成550 nm以上且600 nm以下的范圍的黃色系光的轉(zhuǎn)換效 率，YAG系熒光體的低，硅酸鹽熒光體的高。亦即，由于YAG系熒光體 的轉(zhuǎn)換效率較大，所以為了獲得適當(dāng)強(qiáng)度的黃色光只能在熒光體層中采用 少量的熒光體。結(jié)果是熒光體粒子較容易偏位存在于母材中。另一方面， 當(dāng)其為硅酸鹽熒光體的吋候，用于半導(dǎo)體發(fā)光元件中的熒光體的量會變多， 且在半導(dǎo)體發(fā)光元件中可形成實(shí)質(zhì)厚度較大的熒光體層。結(jié)果，可改善熒 光體糊劑的攪溶性(thixotr叩y)(換句話說，攪溶性指數(shù)在適當(dāng)范圍內(nèi))，且 不容易偏位存在于熒光體層的母材中，同時可維持熒光體粒子均勻地分散 著且散開的狀態(tài)，而可抑制顏色不均勻的發(fā)生。還有，使用試樣F、 G、 H、 I、 J、 K，并改變硅酸鹽熒光體的重量％， 這樣測量了對亮度、色度、全光束、全放射束變化造成的影響。圖44為示出了熒光體濃度與亮度間關(guān)系的示意圖。圖45為示出了熒 光體濃度與全光束間之關(guān)系的示意圖。圖46為示出了熒光體濃度與全放 射束間之關(guān)系的示意圖。圖47為示出了熒光體濃度與色度(x值)間之關(guān)系 的示意圖。圖44到圖47為示出了根據(jù)圖54的數(shù)據(jù)而得到的結(jié)果的示意 圖；且在各圖中示出了熒光體為30重量％、 40重量％、 50重量％時的各 測量值。首先，有熒光體的重量比例越大，亮度、全光束及全放射束就越 小的傾向。另一方面，色度則傾向于熒光體的重量比例越大，色度(x值) 就越大且黃色感會增加。從該現(xiàn)象來看，可以說熒光體的重量比例，至少 大于30%很好。熒光體的重量比例在30%以上且50%以下的范圍內(nèi)更好。一攪溶性賦予劑的添加一其次，說明在半導(dǎo)體發(fā)光元件的硅酸鹽熒光體中插入超微粉末硅石等超微粉末的二氧化硅(商品名"氣溶膠"德格薩公司(德國)制)作攪溶性賦予 劑(這里指具有提高攪溶性指數(shù)之作用的物質(zhì))后所帶來的效果。圖55將在半導(dǎo)體發(fā)光元件的硅酸鹽熒光體插入超微粉末硅石等超微 粉末的二氧化硅當(dāng)作攪溶性賦予劑后而得到的各個試樣的各種特性作成表 而顯示出來了。圖55所示的數(shù)據(jù)，是使用含30重量％的硅酸鹽熒光體的試樣1、含 約30重量％且氣溶膠的濃度為0.57的硅酸鹽熒光體的試樣2、及含約30 重量％且氣溶膠的濃度為1.11的硅酸鹽熒光體的試樣3這三種試樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)而得到的結(jié)果。圖55中示出了當(dāng)色度(x、 y)在(0.3、 0.3)附近時各試樣 下的亮度、全光束、全放射束的結(jié)果。比較一下試樣2與試樣3可知，氣 溶膠的濃度越大，不僅亮度就越提高，光束、放射束也會變大。還有，各試樣的亮度、色度(x值)、全光束、全放射束等屬性中存在標(biāo) 準(zhǔn)偏差。試樣3的所有標(biāo)準(zhǔn)偏差，在這三種試樣中最小，可靠度最高。的 確，色度的大小有若干差異且為參考，但是雖然試樣l的亮度、光速量及 放射束較大，但其標(biāo)準(zhǔn)偏差成為試樣中較大的值，可靠度很低。從以上現(xiàn)象能看出，越添加氣溶膠，不僅使亮度、光速量、放射束變 得越大，且越能提高可靠度。這是因?yàn)楣杷猁}熒光體糊劑的攪溶性由于 氣溶膠而變大與此有關(guān)，且熒光體糊劑的粘度被設(shè)定在一個適當(dāng)?shù)闹瞪现?故。具體而言，因?yàn)樵趯⒐杷猁}熒光體糊劑插到半導(dǎo)體發(fā)光元件中時，可 邊保持適度的粘度邊滑順地灌注硅酸鹽熒光體糊劑，所以硅酸鹽熒光體粒 子能夠較均勻地分散在熒光體糊劑中。在將它裝到發(fā)光裝置的腔室內(nèi)之后， 由于粘度會比灌注時更往上提高，所以硅酸鹽熒光體粒子不會下沉，而可 維持它較均勻地分散在母材中的狀態(tài)。這樣以來，就可抑制象YAG系熒 光體那樣的顏色不均勻現(xiàn)象，并可提高亮度、光速量及可靠度。一第三個實(shí)施形態(tài)一本實(shí)施形態(tài)中，將說明形成薄熒光體層的方法。在該實(shí)施形態(tài)中，圖 1、圖2、圖3中的半導(dǎo)體發(fā)光元件那樣，讓以由化學(xué)式(Sn"-bh BaaiCabiEux)2Si04(al、 bl、 x，各在0《al《0.3、 0《bl《0.8(更理想的 是0《bl《0.6)、 0<x<l的范圍內(nèi)的數(shù)值)表示的、釋放出在550 nm以 上且600 nm以下的波長區(qū)域中具有發(fā)光峰值的光的黃色熒光體，聚集在 發(fā)光二極管附近，以使熒光體層變薄，而通過減少光透過的厚度以降低光 的衰減。例如， 一種用以形成位于熒光體層的藍(lán)色發(fā)光元件的光取出面上 的部分的實(shí)質(zhì)厚度在50u m以上且1000y m以下這一范圍內(nèi)的半導(dǎo)體發(fā) 光元件的方法。下面，就該制造方法的各例加以說明。一制造方法的第一例一圖50(a) 圖50(c)為剖視圖，示出了本實(shí)施形態(tài)的制造方法的第一例 中的制造工序。首先，在圖50(a)所示的步驟中，在模子301的腔室內(nèi)，設(shè)置基板303與裝在基板303上的發(fā)光二極管302(例如藍(lán)色LED)。然后， 從容器305將以由透光性樹脂構(gòu)成的母材310和含黃色熒光體的熒光體粒 子311為主要構(gòu)成要素的第一熒光體糊劑307注入到模子301內(nèi)。此時， 將熒光體糊劑307注入到比發(fā)光二極管302的上面還高的位置為止。發(fā)光 二極管302的主光取出面為朝向該圖所示的上方的面。其次，在圖50(b)所示的步驟中，從容器306將熒光體粒子311的濃 度比第一熒光體糊劑307還低的第二熒光體糊劑308注入到模子301內(nèi)。其次，在圖50(c)所示的步驟中，當(dāng)使樹脂固化時，成為以下狀態(tài)母 材310中發(fā)光二極管302附近的區(qū)域，尤其是主光取出面上方的區(qū)域上， 熒光體粒子311很密地分散著，遠(yuǎn)離光二極管302的母材320中很散地分 散熒光體粒子311。之后，從模子301中取出半導(dǎo)體發(fā)光元件。這樣以來，就形成了在母材310中發(fā)光二極管302的至少光取出面上 方的區(qū)域上很密地存在著熒光體粒子311、顏色不均勻較少的白色半導(dǎo)體 發(fā)光元件。還有，將這種半導(dǎo)體發(fā)光元件裝到圖4到圖6所示的發(fā)光裝置 內(nèi)以后，即可制造出顏色不均勻得到了控制的白色發(fā)光裝置。一制造方法的第二例一圖51(a) 圖51(c)為剖視圖，示出了本實(shí)施形態(tài)的制造方法的第二例 中的制造工序。首先，在圖51(a)所示的步驟中，基板403與裝在基板403 上的發(fā)光二極管402(例如藍(lán)色LED)放到模子401的腔室內(nèi)。然后，將含 黃色熒光體的熒光體粒子411撒到模子401內(nèi)的發(fā)光二極管402附近，尤 其是撒在主光取出面上。發(fā)光二極管402的主光取出面為朝向該圖所示的 上方的面。其次，在圖51(b)所示的步驟中，從容器405將以由透光性樹脂所構(gòu) 成的母材410與含黃色熒光體的少量熒光體粒子411為主要構(gòu)成要素的熒 光體糊劑408注到模子401內(nèi)。其次，在圖51(c)所示的步驟中，當(dāng)使樹脂固化時成為以下狀態(tài)在母 材410中發(fā)光二極管402附近的區(qū)域，尤其是主光取出面的上方的區(qū)域上， 熒光體粒子411很密地分散著，同時，在遠(yuǎn)離發(fā)光二極管402的部位上熒 光體粒子411很散地分散著。之后，從模子401中取出半導(dǎo)體發(fā)光元件。這樣以來，就形成了在母材410中發(fā)光二極管402的至少光取出面上方的區(qū)域上很密地存在有熒光體粒子411，顏色不均勻較少的白色半導(dǎo)體 發(fā)光元件。還有，將這種半導(dǎo)體發(fā)光元件組裝到圖4到圖6所示的發(fā)光裝 置內(nèi)以后，即可制造出顏色不均勻得到控制的白色發(fā)光裝置。 一制造方法的第三例一圖52(a) 圖52(d)為剖視圖，示出了本實(shí)施形態(tài)的制造方法的第三例 中的制造工序。首先，在圖52(a)所示的步驟中，將基板503與裝在基板503上的發(fā) 光二極管502(例如藍(lán)色LED)放到模子501的腔室內(nèi)，然后，從容器505 將以揮發(fā)性溶媒510與含黃色熒光體的熒光體粒子511為主要構(gòu)成要素的 懸浮液507注入到模子501內(nèi)。此時，將懸浮液507注入到高于發(fā)光二極 管502上面的位置為止。發(fā)光二極管502的主光取出面為朝向該圖所示的 上方的面。其次，在圖52(b)所示的步驟中，靠加熱或低壓使懸浮液507中的揮 發(fā)性溶媒510蒸發(fā)。其次，在圖52(c)所示的步驟中，從容器506將以由透光性樹脂構(gòu)成 的母材512與含黃色熒光體的少量熒光體粒子511為主要構(gòu)成要素的熒光 體糊劑508注入到模子501內(nèi)。其次，在圖52(c)所示的步驟中，使樹脂固化時會達(dá)到以下狀態(tài)熒光 體粒子511很密地分散在母材512中發(fā)光二極管502附近的區(qū)域，尤其是 主光取出面的上方的區(qū)域，同時熒光體粒子511在遠(yuǎn)離光二極管502的部 位上很散地分散著。之后，從模子501中取出半導(dǎo)體發(fā)光元件。這樣以來，就形成了在母材410中發(fā)光二極管402的至少光取出面上 方的區(qū)域上很密地分散著熒光體粒子411，顏色不均勻較少的白色半導(dǎo)體 發(fā)光元件。還有，將這種半導(dǎo)體發(fā)光元件組裝到圖4到圖6所示的發(fā)光裝 置內(nèi)以后，即可制造出顏色不均勻得以控制的白色發(fā)光裝置。一制造方法的第四例一上面已經(jīng)說了，造成YAG系熒光體沉積的原因是熒光體與母材的比 重差較大，YAG系熒光體一直帶正電這一現(xiàn)象也可被認(rèn)為是造成YAG系 熒光體沉積的另一原因。換句話說，當(dāng)作為母材的樹脂同樣帶正電時，一 般是由于二者互相排斥而造成YAG系熒光體沉積。另一方面，當(dāng)考慮以化學(xué)式(Sri.aibixBaaiCabiEux)2Si04表示的化合 物為主體所構(gòu)成的硅酸鹽熒光體對相同的樹脂不沉積這一事實(shí)、以及上述 帶電與沉積間的關(guān)系時，就可認(rèn)為硅酸鹽熒光體粒子均勻地分散到樹脂中 這一現(xiàn)象，是由于樹脂帶正電，熒光體粒子帶負(fù)電，兩者處于一種互相吸 引的關(guān)系而帶來的，帶正電的樹脂有環(huán)氧樹脂與硅樹脂。如上所述，用帶正電的氧化物等涂敷熒光體粒子這一方法，可被作為 讓硅酸鹽熒光體沉積的手段。以下方法為在熒光體粒子的表面上涂敷氧化物、氟化物的方法。首先， 在混合攪拌熒光體粒子及所需的氧化物或氟化物的涂敷粒子的懸浮液之 后，對它進(jìn)行吸引過濾，且在125'C以上的溫度下干燥未過濾掉而留下來 的殘留物，之后，再在35(TC的溫度下燒成。為了提高熒光體與氧化物、 氟化物的粘著力，也可加入少量的樹脂、有機(jī)硅烷、水玻璃(硅酸鈉)等。還有，利用金屬有機(jī)化合物的加水分解之方法也是一種涂敷成膜狀的 方法。在形成Ak03膜的情況下，使用鋁的醇鹽(alkoxide)的Al(OC2H5)3， 并在乙醇溶液中對它和熒光體進(jìn)行混合攪拌，這樣就在熒光體表面涂敷上 了 Al203o出現(xiàn)以下情況是不好的，即當(dāng)涂敷到熒光體粒子的表面帶負(fù)電的氧化 物或氟化物的涂敷量過少時，效果就少；而當(dāng)它過多時，又會吸收所產(chǎn)生 的光，而使亮度下降。因此，從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來看，所得到的理想范圍是相對 于熒光體的重量在0.05%~2.0%。這樣以來，就形成了在母材中發(fā)光二極管的至少光取出面上方的區(qū)域 上很密地存在著熒光體粒子，顏色不均勻較少的白色半導(dǎo)體發(fā)光元件。還 有，將這種半導(dǎo)體發(fā)光元件組裝到圖4到圖6所示的發(fā)光裝置內(nèi)，即可制 造出顏色不均勻得到了控制的白色發(fā)光裝置。利用第三個實(shí)施形態(tài)所涉及的制造方法，即可獲得一種位于熒光體層 的藍(lán)色發(fā)光元件的光取出面上的部分的實(shí)質(zhì)厚度在50u m以上且1000u m以下之范圍內(nèi)的半導(dǎo)體發(fā)光元件。一其他實(shí)施形態(tài)一在上述各實(shí)施形態(tài)中，說明的是，在半導(dǎo)體發(fā)光元件中，藍(lán)色發(fā)光元 件即藍(lán)色LED為單數(shù)的情況，但是本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光元件并不限于這些實(shí)施形態(tài)。圖56為一剖視圖，示出了包括多個藍(lán)色LED的半導(dǎo)體發(fā)光元件的構(gòu) 造。如該圖所示，該半導(dǎo)體發(fā)光元件，包括多個布置在基板604上的藍(lán) 色LED601、用以覆蓋各藍(lán)色LED601的各主光取出面(在圖56所示的狀 態(tài)為上面)的熒光體層603。熒光體層603包括具有在上述各實(shí)施形態(tài)中 所說明的組成的黃色熒光體的熒光體粒子602、熒光體粒子602分散在其 中的作為母材的樹脂613?？刹捎蒙鲜龈鲗?shí)施形態(tài)中所說明的材質(zhì)作樹脂 613，可在基板604上裝上齊納二極管。在這樣的結(jié)構(gòu)下，可提高釋放出白色光的半導(dǎo)體發(fā)光元件的發(fā)光強(qiáng)度， 或根據(jù)所裝的藍(lán)色LED601的個數(shù)來調(diào)整發(fā)光強(qiáng)度。還有，在有關(guān)上述發(fā)光裝置的實(shí)施形態(tài)中，是以布置了多個分別包括 一個藍(lán)色LED與一個熒光體層的半導(dǎo)體發(fā)光元件為例進(jìn)行說明的，但本 發(fā)明的發(fā)光裝置并不限于這種實(shí)施形態(tài)。圖57為一剖視圖，示出了包括多個藍(lán)色LED與一個熒光體層的發(fā)光 裝置的構(gòu)造。如該圖所示，該發(fā)光裝置，包括由支撐構(gòu)件654支撐著的 多個藍(lán)色LED651(藍(lán)色發(fā)光元件)、布置在所有的藍(lán)色LED651的面上的 一個熒光體層653。熒光體層653，包括兩片玻璃基板、填充在兩片玻 璃板之間的母材即樹脂663及分散布置在樹脂663中的熒光體粒子652， 熒光體層653的周圍由支撐構(gòu)件654支撐著。而熒光體粒子652由具有在 上述各實(shí)施形態(tài)中所說明的組成的黃色熒光體構(gòu)成?？刹捎蒙鲜龈鲗?shí)施形 態(tài)中所說明的材質(zhì)作樹脂613的材質(zhì)。根據(jù)圖57所示的結(jié)構(gòu)，給多個藍(lán)色LED651設(shè)置一個熒光體層653 就行了，故可降低制造成本、簡化制造工序。產(chǎn)業(yè)上的可利用性各種顯示裝置(例如LED信息顯示終端、LED交通信號燈、汽車的 LED剎車燈或LED方向指示燈等)、各種照明裝置(LED屋內(nèi)外照明燈、 車內(nèi)LED燈、LED緊急照明燈、LED表面發(fā)光源等)都被定義為發(fā)光裝 置，本發(fā)明中的半導(dǎo)體發(fā)光元件特別適用于利用白色光的裝置。
權(quán)利要求
1、一種熒光體層，包括熒光體粒子、超微粒子和透光性樹脂，其中所述熒光體粒子被分散在所述熒光體層中，所述超微粒子的一次粒子的平均直徑在3nm以上且50nm以下的范圍內(nèi)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求第l項(xiàng)所述的熒光體層，其中 所述熒光體粒子的中心粒徑在0.5 " m以上且30 P m以下。
3、 根據(jù)權(quán)利要求第2項(xiàng)所述的熒光體層，其中 所述熒光體粒子的中心粒徑在1 P m以上且20 u m以下。
4、 根據(jù)權(quán)利要求第1項(xiàng)所述的熒光體層，其中 所述熒光體層的實(shí)質(zhì)厚度在50txm以上。
5、 根據(jù)權(quán)利要求第4項(xiàng)所述的熒光體層，其中 所述熒光體層的實(shí)質(zhì)厚度在110um以上。
6、 根據(jù)權(quán)利要求第1項(xiàng)所述的熒光體層，其中 所述熒光體粒子的真比重在3.0以上。
7、 根據(jù)權(quán)利要求第1項(xiàng)所述的熒光體層，其中 所述透光性樹脂選自環(huán)氧樹脂、尿素樹脂、硅樹脂。
8、 根據(jù)權(quán)利要求第1項(xiàng)所述的熒光體層，其中 所述超微粒子的材料為二氧化硅或氧化鋁。
9、 根據(jù)權(quán)利要求第l項(xiàng)所述的熒光體層，其中 所述超微粒子為攪溶性賦予劑。
10、 根據(jù)權(quán)利要求第1項(xiàng)所述的熒光體層，其中所述超微粒子的濃度在1.11%以上。
11、 一種組合了權(quán)利要求1所述的熒光體層與發(fā)光元件而得到的半導(dǎo)體發(fā)光裝置，其中所述熒光體粒子吸收所述發(fā)光元件放出的光而釋放出熒光，所述發(fā)光 元件放出的光與所述熒光的顏色相加的光從發(fā)光面釋放出，所述熒光體層 覆蓋所述發(fā)光元件的至少主光取出面。
12、 根據(jù)權(quán)利要求第ll項(xiàng)所述的半導(dǎo)體發(fā)光裝置，其中 所述發(fā)光元件在超過430nm且500nm以下的波長區(qū)域中具有主發(fā)光峰值。
13、 根據(jù)權(quán)利要求第11項(xiàng)所述的半導(dǎo)體發(fā)光裝置，其中 所述熒光體粒子釋放出在550以上且600 nm以下的波長區(qū)域中具有主發(fā)光峰值的熒光。
14、 根據(jù)權(quán)利要求第12項(xiàng)所述的半導(dǎo)體發(fā)光裝置，其中-. 所述熒光體粒子釋放出在550以上且600 nm以下的波長區(qū)域中具有主發(fā)光峰值的熒光。
15、 根據(jù)權(quán)利要求第ll項(xiàng)所述的半導(dǎo)體發(fā)光裝置，其中 所述熒光體粒子，在激勵光的波長為120nm以上且550nm以下的范圍內(nèi)，發(fā)光強(qiáng)度最大的發(fā)光是通過430nm以上且500nm以下的范圍以外 波長的激勵光的照射而得到的。
16、 根據(jù)權(quán)利要求第11項(xiàng)所述的半導(dǎo)體發(fā)光裝置，其中 具有多個所述發(fā)光元件，所述熒光體層單獨(dú)地覆蓋各所述發(fā)光元件的主光取出面，所述熒光體層的上面是平坦的面，所述發(fā)光面相對于所述發(fā)光元件的主光取出面平行，位于所述發(fā)光元件的主光取出面上的所述熒光體層的實(shí)質(zhì)厚度為50um以上。
17、 根據(jù)權(quán)利要求第16項(xiàng)所述的半導(dǎo)體發(fā)光裝置，其中 位于所述主光取出面上的所述熒光體層的實(shí)質(zhì)厚度比110um厚。
18、 根據(jù)權(quán)利要求第16項(xiàng)所述的半導(dǎo)體發(fā)光裝置，其中 多個所述發(fā)光元件是在主面上具有陽極及陰極的多個發(fā)光二極管，所述主光取出面為以所述主面為下朝向上方的面。
19、 根據(jù)權(quán)利要求第18項(xiàng)所述的半導(dǎo)體發(fā)光裝置，其中 所述多個發(fā)光二極管通過倒裝連接方法固定在一個基板上。
20、 根據(jù)權(quán)利要求第16項(xiàng)所述的半導(dǎo)體發(fā)光裝置，其中 所述熒光體層是通過將含有所述熒光體粒子的所述透光性樹脂填充到模具中后使之固化而形成的。
21、 一種半導(dǎo)體發(fā)光裝置的制造方法，該半導(dǎo)體發(fā)光裝置組合了熒光 體層與發(fā)光元件，所述熒光體層包括熒光體粒子、超微粒子及透光性樹脂， 其中，這種半導(dǎo)體發(fā)光裝置的制造方法包括在熒光體糊劑中包含一次粒子的平均直徑在1 nm以上且100nm以下 的范圍內(nèi)的所述超微粒子的工序，和將所述熒光體糊劑通過光刻法、網(wǎng)版印刷法或轉(zhuǎn)印法涂敷在從所述發(fā) 光元件的主光取出面釋放出的光通過的位置，并使該熒光體糊劑固化形成 所述熒光體層的工序，所述熒光體粒子被分散在所述熒光體層中。
22、 一種半導(dǎo)體發(fā)光裝置的制造方法，該半導(dǎo)體發(fā)光裝置組合了熒光體層與發(fā)光元件，所述熒光體層包括熒光體粒子、超微粒子及透光性樹脂，其中，這種半導(dǎo)體發(fā)光裝置的制造方法包括通過倒裝連接方法將所述發(fā)光元件固定在基板上的工序，在熒光體糊劑中包含一次粒子的平均直徑在1 nm以上且100nm以下 的范圍內(nèi)的所述超微粒子的工序，和將所述熒光體糊劑通過網(wǎng)版印刷法涂敷在從所述發(fā)光元件的主光取 出面釋放出的光通過的位置，并使該熒光體糊劑固化形成所述熒光體層的 工序，所述熒光體粒子被分散在所述熒光體層中。
全文摘要
一種熒光體層、半導(dǎo)體發(fā)光裝置及其制造方法，所述熒光體層，包括熒光體粒子、超微粒子和透光性樹脂，其中所述熒光體粒子被分散在所述熒光體層中，所述超微粒子的一次粒子的平均直徑在3nm以上且50nm以下的范圍內(nèi)。據(jù)此，使組合了發(fā)光元件與所述熒光體層而得到的半導(dǎo)體發(fā)光裝置的顏色不均勻較少。
文檔編號H01L33/32GK101335322SQ20081014609
公開日2008年12月31日 申請日期2002年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月3日
發(fā)明者前田俊秀, 北原博實(shí), 坂上惠, 大鹽祥三, 巖間克昭, 池田忠昭, 花田康行, 龜井英德 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社