專利名稱:發(fā)光裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及具備熒光體以及半導(dǎo)體發(fā)光元件的發(fā)光裝置。
背景技術(shù):
發(fā)光二極管(LED)等的半導(dǎo)體發(fā)光元件具有小型且消耗功率少、能穩(wěn)定地進(jìn)行高亮度發(fā)光的優(yōu)點(diǎn),近年來,將白熾燈等照明器具置換成使用由LED構(gòu)成的發(fā)出白色光的發(fā)光裝置的照明器具的動(dòng)向不斷進(jìn)展。作為發(fā)出白色光的LED,例如有組合了藍(lán)色LED和以 (Y,Gd) 3 (Al,GGa) 5012的組成式來表示的YAG系熒光體的LED。在上述構(gòu)成的發(fā)光裝置中,通過將LED的藍(lán)色光和由熒光體的YAG熒光體發(fā)出的黃色光的混色而實(shí)現(xiàn)了白色光。在該構(gòu)成中,由于YAG熒光體的發(fā)光特性而導(dǎo)致紅色成分不足,在用于家庭用照明器具等的情況下,例如會(huì)產(chǎn)生讓人的皮膚看起來不自然這樣的不適。具體地,在上述發(fā)光裝置中,在用于照明器具中的以晝白色或燈泡色來定義的色溫區(qū)域中,平均演色評(píng)價(jià)指數(shù)(Ra)為70程度,特別是表示看到紅色的效果的特殊演色評(píng)價(jià)指數(shù)(R9)為-40程度,在作為照明器具而使用時(shí),看紅色的效果極端惡化。另外,所謂Ra 是指將以基準(zhǔn)光而看到的顏色為100,表示試驗(yàn)光能何種程度忠實(shí)再現(xiàn)試驗(yàn)顏色的指標(biāo), 特別是R9,它是紅色的特殊演色評(píng)價(jià)指數(shù)。另外,除了上述的藍(lán)色LED和YAG系熒光體等黃色熒光體和綠色熒光體之外,近年來提出了如下組合通過還嵌入氮化物類的紅色熒光體,來提高由熒光體發(fā)出的熒光的發(fā)光光譜的均勻性,提高從半導(dǎo)體發(fā)光裝置發(fā)出的白色光的Ra和R9。但是,由于在該構(gòu)成中,利用了長波長區(qū)域的紅色光,因此在從人的視感度曲線偏離的波長區(qū)域的能量會(huì)變大。進(jìn)而,除此之外,由于紅色熒光體會(huì)吸收黃色熒光體所發(fā)出的黃色光,因此,發(fā)光裝置的發(fā)光效率會(huì)顯著降低。在這樣的狀況下,示出了組合了藍(lán)色LED和綠色熒光體和橙色熒光體的白色發(fā)光裝置(例如參照專利文獻(xiàn)1)。在上述構(gòu)成中,由于在藍(lán)色LED中組合使用了 2種以上的熒光體,因此,與僅組合了藍(lán)色LED和黃色熒光體的構(gòu)成比較,Ra以及R9高。另外,在專利文獻(xiàn)1中,由于組合了綠色熒光體和橙色熒光體,發(fā)光光譜與人的視感度匹配,因此,與在藍(lán)色LED以及黃色熒光體中組合紅色熒光體的構(gòu)成比較,發(fā)光效率
尚ο先行技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本國公開特許公報(bào)“特開2007-2279 號(hào)公報(bào)(2007年9月6日公開)”
發(fā)明概要
發(fā)明所要解決的課題但是,在專利文獻(xiàn)1記載的構(gòu)成中,發(fā)光裝置的發(fā)光光譜中的紅色成分不足,在演色性評(píng)價(jià)指數(shù)內(nèi),表示紅色的指標(biāo)的值不充分。另外,由于熒光體所發(fā)出的光的峰值波長較大地偏離人的視感度曲線,因此發(fā)光效率不充分。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于上述問題點(diǎn)而開發(fā)的,其目的在于提高一種發(fā)光效率高、具有發(fā)出高的演色性的光的發(fā)光裝置。用于解決課題的手段本發(fā)明的發(fā)明者們,如上所述,為了在發(fā)出的光中實(shí)現(xiàn)高演色性且提供發(fā)光效率高的發(fā)光裝置,反復(fù)進(jìn)行熒光體、以及使用了熒光體和半導(dǎo)體發(fā)光元件的發(fā)光裝置的試制。 其結(jié)果,發(fā)現(xiàn)通過以下所示的組合,能提供解決上述課題的發(fā)光裝置,直到完成本發(fā)明。以下記述了本發(fā)明的詳細(xì)的內(nèi)容。本發(fā)明所涉及的發(fā)光裝置為了解決上述課題,具備發(fā)出藍(lán)色光的半導(dǎo)體發(fā)光元件;吸收該藍(lán)色光來發(fā)出綠色光的綠色熒光體;和吸收該藍(lán)色光來發(fā)出橙色光的橙色熒光體,上述綠色熒光體和上述橙色熒光體所發(fā)出的熒光的發(fā)光光譜中,峰值波長在540nm以上且565nm以下的范圍內(nèi),在設(shè)該峰值波長中的發(fā)光強(qiáng)度為PI (MAX)、比該峰值波長長90nm 的波長下的發(fā)光強(qiáng)度為PI (90)時(shí),滿足下面的關(guān)系0.70 > PI (90)/PI (MAX) >0.55。根據(jù)上述構(gòu)成,由于熒光的發(fā)光光譜的峰值波長非常接近人的視感度的峰值即 555nm,因此發(fā)光裝置的發(fā)光效率高。并且,由于滿足上述PI (90)/PI (MAX) > 0. 55的關(guān)系, 因此發(fā)光裝置的發(fā)光光譜遍及整個(gè)可視區(qū)域而分布,發(fā)光裝置所發(fā)出的光的演色性變得良好,特別是示出了 R9等表示看紅色效果的指標(biāo)為良好的值。因此,能兼顧與視感度曲線的匹配和發(fā)光光譜的均勻性,特別是能實(shí)現(xiàn)演色性優(yōu)良、發(fā)光效率高的發(fā)光裝置。因此,根據(jù)上述構(gòu)成,起到能提供發(fā)光效率高、發(fā)出高演色性的光的發(fā)光裝置的效果。發(fā)明的效果如以上,本發(fā)明所涉及的發(fā)光裝置特征在于,具備發(fā)出藍(lán)色光的半導(dǎo)體發(fā)光元件;吸收該藍(lán)色光來發(fā)出綠色光的綠色熒光體;和吸收該藍(lán)色光來發(fā)出橙色光的橙色熒光體,上述綠色熒光體和上述橙色熒光體所發(fā)出的熒光的發(fā)光光譜中,峰值波長在540nm以上且565nm以下的范圍內(nèi),在設(shè)該峰值波長中的發(fā)光強(qiáng)度為PI (MAX)、比該峰值波長長90nm 的波長下的發(fā)光強(qiáng)度為PI (90)時(shí),滿足下面的關(guān)系0.70 > PI (90)/PI (MAX) >0.55。因此,起到了能提供發(fā)光效率高、發(fā)出具有高演色性的光的發(fā)光裝置。
圖1是表示本實(shí)施方式所涉及的半導(dǎo)體裝置的概略構(gòu)成的截面圖。圖2是表示在制造例1-1所獲得的熒光體粉末的發(fā)光光譜的曲線圖。圖3是表示在制造例1-1所獲得的熒光體粉末的激發(fā)光譜的曲線圖。圖4是表示在制造例1-1所獲得的熒光體粉末的吸收光譜的曲線圖。圖5是表示在制造例1-2所獲得的熒光體粉末的發(fā)光光譜的曲線圖。圖6是表示在制造例1-2所獲得的熒光體粉末的激發(fā)光譜的曲線圖。圖7是表示在制造例1-2所獲得的熒光體粉末的吸收光譜的曲線圖。
圖8是表示在制造例2-1所獲得的熒光體粉末的發(fā)光光譜的曲線圖。圖9是表示在制造例2-2所獲得的熒光體粉末的發(fā)光光譜的曲線圖。圖10是表示在比較制造例1所獲得的熒光體粉末的發(fā)光光譜的曲線圖。圖11是表示在比較制造例2所獲得的熒光體粉末的發(fā)光光譜的曲線圖。圖12是表示在實(shí)施例1制作的發(fā)光裝置的發(fā)光光譜的曲線圖。圖13是表示在實(shí)施例2制作的發(fā)光裝置的發(fā)光光譜的曲線圖。圖14是表示在實(shí)施例3制作的發(fā)光裝置的發(fā)光光譜的曲線圖。圖15是表示在實(shí)施例4制作的發(fā)光裝置的發(fā)光光譜的曲線圖。圖16是表示在實(shí)施例5制作的發(fā)光裝置的發(fā)光光譜的曲線圖。圖17是表示在實(shí)施例6制作的發(fā)光裝置的發(fā)光光譜的曲線圖。圖18是表示在實(shí)施例7制作的發(fā)光裝置的發(fā)光光譜的曲線圖。圖19是表示在實(shí)施例8制作的發(fā)光裝置的發(fā)光光譜的曲線圖。圖20是表示在比較例1制作的發(fā)光裝置的發(fā)光光譜的曲線圖。圖21是表示在比較例2制作的發(fā)光裝置的發(fā)光光譜的曲線圖。圖22是表示半導(dǎo)體發(fā)光裝置的Ra和PI (90)/PI (MAX)的關(guān)系的曲線圖。圖23是表示半導(dǎo)體發(fā)光裝置的R9和PI (90)/PI (MAX)的關(guān)系的曲線圖。圖M是表示半導(dǎo)體發(fā)光裝置的Ra和PI (-35)/PI (MAX)的關(guān)系的曲線圖。圖25是表示半導(dǎo)體發(fā)光裝置的LED發(fā)光強(qiáng)度和PI (-35)/PI (MAX)的關(guān)系的曲線圖。圖沈是將橙色熒光體的吸收光譜和綠色熒光體的發(fā)光光譜在同一個(gè)曲線圖上進(jìn)行描繪的曲線圖。圖27是表示半導(dǎo)體發(fā)光裝置的LED發(fā)光強(qiáng)度和綠色熒光體的波長600nm中的光吸收率的關(guān)系的曲線圖。圖觀是表示在比較制造例3獲得的熒光體粉末的發(fā)光光譜的曲線圖。圖四是表示在比較例3制作的發(fā)光裝置的發(fā)光光譜的曲線圖。圖30是表示固溶了 Ce和氧的固溶體結(jié)晶的發(fā)光強(qiáng)度的Li濃度依賴性的曲線圖。圖31是表示固溶了 Ce和氧的固溶體結(jié)晶的以波長450nm的光激發(fā)時(shí)的發(fā)光強(qiáng)度的周邊溫度依賴性的曲線圖。圖32是表示固溶了 Ce和氧的固溶體結(jié)晶的以波長450nm的光激發(fā)時(shí)的發(fā)光強(qiáng)度的周邊溫度依賴性的曲線圖。圖33是表示固溶了 Ce和氧的固溶體結(jié)晶的以波長450nm的光激發(fā)時(shí)的發(fā)光光譜的半值幅度(half width)的Li濃度依賴性的曲線圖。圖34是表示在制造例1-1獲得的熒光體粉末的XRD測(cè)定結(jié)果的曲線圖。圖35是表示在制造例1-2獲得的熒光體粉末的XRD測(cè)定結(jié)果的曲線圖。圖36是表示在制造例2-1獲得的熒光體粉末的XRD測(cè)定結(jié)果的曲線圖。圖37是表示在制造例1-1獲得的熒光體粉末的改變了激發(fā)波長時(shí)的發(fā)光光譜的變化的曲線圖。
具體實(shí)施方式
如下來說明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式。另外,在本說明書中,表示范圍的“A B”為 A以上且B以下。另外,本說明書所舉出的各種物性,只要沒有特別的例外,就意味是用后述的實(shí)施例中所記載的方法測(cè)定出的值。圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的半導(dǎo)體裝置的概略構(gòu)成的截面圖。本實(shí)施方式所涉及的半導(dǎo)體發(fā)光裝置1具備發(fā)出藍(lán)色光的半導(dǎo)體發(fā)光元件2、 吸收該藍(lán)色光而發(fā)出橙色光的橙色熒光體13、和吸收該藍(lán)色光而發(fā)出綠色光的綠色熒光體 14。在此,上述“藍(lán)色光”是指以波長420 480nm的光為主成份的光,上述“綠色光” 是指以波長500 550nm的光為主成份的光,上述“橙色光”是指以波長560 620nm的光為主成份的光,“紅色光”意味著以波長620 680nm的光為主成份的光。另外,上述“綠色熒光體”是指,被上述藍(lán)色光激發(fā)而發(fā)出上述綠色光的物質(zhì),上述 “橙色熒光體”是指,被上述藍(lán)色光激發(fā)而發(fā)出上述黃橙光的物質(zhì)。上述的“為主成份”是指含有50%以上,更具體地,是指用以后述的實(shí)施例所記載的方法來測(cè)定的發(fā)光光譜中的面積比例來計(jì),含有50%以上。本實(shí)施方式所涉及的半導(dǎo)體發(fā)光裝置1在作為基體的印刷布線基板3上配置有半導(dǎo)體發(fā)光裝置2,在同樣載置于印刷布線基板3上的樹脂框4的內(nèi)側(cè)填充由分散有上述橙色熒光體13以及上述綠色熒光體14的透光性樹脂構(gòu)成的模制樹脂5,從而密封半導(dǎo)體發(fā)光元件2。上述半導(dǎo)體發(fā)光元件2作為活性層具有InGaN層6,夾著InGaN層6而具有ρ側(cè)電極7以及η側(cè)電極8,該η側(cè)電極8介由具有導(dǎo)電性的粘接劑10與從印刷布線基板3的上表面直到背面而設(shè)置的η電極部9電連接。另外,半導(dǎo)體元件2的ρ側(cè)電極7介由金屬導(dǎo)線12與從和上述的η電極部9不同印刷布線基板3的上表面直到背面而設(shè)置的ρ電極部 11電連接。另外,本實(shí)施方式所涉及的半導(dǎo)體裝置1并不限定圖1所示的構(gòu)造,能采用現(xiàn)有公知的一般的半導(dǎo)體發(fā)光裝置的構(gòu)造。(I)發(fā)光光譜在本實(shí)施方式所涉及的半導(dǎo)體發(fā)光裝置1中,綠色熒光體14和橙色熒光體13所發(fā)出的熒光的發(fā)光光譜的峰值波長為540nm以上且565nm以下的范圍內(nèi)。另外,記為上述“綠色熒光體14和橙色熒光體13所發(fā)出的熒光的發(fā)光光譜”(在下面,有僅記為“熒光體所發(fā)出的熒光的發(fā)光光譜”的情況),是指將上述橙色熒光體13吸收了半導(dǎo)體發(fā)光元件2所發(fā)出的藍(lán)色光后發(fā)出的橙色光、和上述綠色熒光體14吸收半導(dǎo)體發(fā)光元件2所發(fā)出的藍(lán)色光后發(fā)出的綠色光彼此重疊后的光譜。另外,在設(shè)熒光體所發(fā)出的熒光的熒光光譜中的上述峰值波長下的發(fā)光強(qiáng)度為 PI (MAX)、比該峰值波長長90nm的波長下的發(fā)光強(qiáng)度為PI (90)時(shí),滿足下述的關(guān)系0. 70 > PI (90) /PI (MAX) >0.55。通過上述發(fā)光光譜的峰值波長處于上述范圍內(nèi),人的視感度為最高的555nm附近的發(fā)光強(qiáng)度變高,其結(jié)果,能實(shí)現(xiàn)發(fā)光效率高的發(fā)光裝置。另外,通過滿足PI (90)/PI (MAX) > 0. 55,該發(fā)光光譜遍及可視區(qū)域的整個(gè)區(qū)域而分布,因此演色性變高。進(jìn)而,通過滿足0. 70 > PI (90)/PI (MAX),抑制了人的視感度低的紅色區(qū)域中的發(fā)光強(qiáng)度,維持發(fā)光裝置的發(fā)光效率不變,能實(shí)現(xiàn)較高的演色性。在本實(shí)施方式所涉及的半導(dǎo)體發(fā)光裝置1中,更優(yōu)選在設(shè)比上述峰值波長短35nm 的波長下的發(fā)光強(qiáng)度為PI9 (-3 時(shí),滿足以下的關(guān)系PI (-35) /PI (MAX) < 0. 60。通過滿足上述關(guān)系,人的視感度的峰值即555nm附近的強(qiáng)度進(jìn)一步提高,因此能實(shí)現(xiàn)發(fā)光效率更高的發(fā)光裝置。通常,在將半導(dǎo)體發(fā)光元件與各種的熒光體組合來構(gòu)成發(fā)光裝置的情況下,為了提高演色性,設(shè)計(jì)為發(fā)光裝置的發(fā)光光譜在可視區(qū)域附近的波長區(qū)域中成為平坦。但是,在更優(yōu)選的本實(shí)施方式中,由于熒光體所發(fā)出的熒光的熒光光譜如上所述, 滿足PI (-35) /PI (MAX) <0. 60,因此,如后述的圖12等所示,成為在藍(lán)色區(qū)域和綠色區(qū)域之間具有強(qiáng)度急劇變化的谷的發(fā)光光譜。這雖然與現(xiàn)有的發(fā)光裝置的設(shè)計(jì)思想相反,但本發(fā)明的發(fā)明者們?yōu)榱颂岣呒骖櫢哐萆院桶l(fā)光效率的發(fā)光裝置,從進(jìn)行使用了熒光體和半導(dǎo)體發(fā)光裝置的發(fā)光裝置的試制的結(jié)果中找出適宜的光譜形狀。(II)半導(dǎo)體發(fā)光元件在本實(shí)施方式中,上述半導(dǎo)體發(fā)光元件2是發(fā)光二極管(LED),但作為上述半導(dǎo)體發(fā)光元件2并不限于發(fā)光二極管(LED),也能使用半導(dǎo)體激光器、無機(jī) EL(electroluminescence)元件等發(fā)出藍(lán)色光的現(xiàn)有公知的元件。另外,LED例如能使用 Cree公司制造的市場(chǎng)公開出售商品。雖然上述半導(dǎo)體發(fā)光元件2的發(fā)光峰值波長沒有特別的限定,但從Ra、R9值高的觀點(diǎn)出發(fā),更優(yōu)選在440nm 470nm的范圍內(nèi)。[III]橙色熒光體上述橙色熒光體13優(yōu)選發(fā)光光譜的峰值波長處于570nm 620nm的范圍內(nèi),該峰值的半值幅度優(yōu)選處于120nm 150nm的范圍內(nèi)。通過發(fā)光光譜的峰值波長以及該峰值的半值幅度為上述范圍,能使熒光體所發(fā)出的熒光的熒光光譜處于上述的范圍內(nèi),因此示出更高的發(fā)光效率,能實(shí)現(xiàn)具有更高的演色性的半導(dǎo)體發(fā)光裝置。另外,在設(shè)比420nm長的波長側(cè)的上述橙色熒光體13的吸收率的最大值為 ABS (MAX),設(shè)波長520nm的上述橙色熒光體13的吸收率(吸光率)為ABS (520)時(shí),上述橙色熒光體13優(yōu)選滿足以下的關(guān)系A(chǔ)BS (520) /ABS (MAX) < 0. 60。通過橙色熒光體13的吸收率滿足上述條件,充分抑制了橙色熒光體13吸收綠色光,能實(shí)現(xiàn)更高發(fā)光效率的發(fā)光裝置。上述橙色熒光體13優(yōu)選在其激發(fā)光譜中,在440nm 470nm中具有激發(fā)峰值。通過橙色熒光體13的激發(fā)光譜滿足上述要件,能實(shí)現(xiàn)更高發(fā)光效率的發(fā)光裝置。作為上述橙色熒光體13,只要是示出了上述峰值波長以及半值幅度的發(fā)光光譜的橙色熒光體則沒有特別的限定,但優(yōu)選是由Ce激活的Ce激活熒光體。這是因?yàn)橛捎贑e的基態(tài)能級(jí)的分裂較大,所以Ce激活熒光體示出寬幅的光譜。作為上述Ce激活熒光體,具體地能適宜地使用Ce激活氮化物系熒光體或Ce激活氮氧化物系熒光體。氮化物系熒光體和氮氧化物系熒光體例如與氧化物系熒光體和硫化物系熒光體比較,由于母體的共價(jià)鍵合性強(qiáng),因此,母體的穩(wěn)定性高,即使在高溫環(huán)境下,發(fā)光強(qiáng)度也難以降低。上述橙色熒光體優(yōu)選是含有具有以下述一般式(1)來表示的化學(xué)組成的含有Ce 的結(jié)晶相的熒光體。(1-a-b) (Ln' pM(II) ‘ (1_p)M(III) ‘ M(IV) ‘ N3) *a(M(IV) ‘ (3n+2)/4Nn0) .b (A .M(IV) ‘2N3)……⑴(式中,Ln'是從鑭系元素、Mn以及Ti構(gòu)成的群中選擇的至少一種金屬元素,M(II)'是從由Ln'元素以外的2價(jià)的金屬元素構(gòu)成的群中選擇的一種或2種以上的元素,M(III)'是從由3價(jià)金屬元素構(gòu)成的群中選擇的1種或2種以上的元素,M(IV)'是從由4價(jià)金屬元素構(gòu)成的群中選擇的1種或2種以上的元素,A是從Li、Na、以及K構(gòu)成的群中選擇的1種以上的1價(jià)金屬元素,P為滿足0<p<0. 2的數(shù),a、b 以及 η 為滿足 0 彡 a、0 彡 b、a+b > 0、0 彡 η 以及 0. 002 彡(3n+2) a/4 彡 0. 9
的數(shù))。具有式(1)中所表示的組成的化合物例如能通過將各構(gòu)成金屬元素的氮化物或氧化物以成為期望的組成比的比率混合后,燒制而獲得。作為式⑴所示的代表性的組成,能例示進(jìn)行橙色的發(fā)光的由Ce激活的 CaAlSiN3,能依據(jù)日本國特許公報(bào)“特許第3837588號(hào)”的記載來制造。另外,能例示由下面的式O)、(3)所表示的組成,能依據(jù)日本國公開特許公報(bào)“特許公開公報(bào)2007-231245號(hào)”的記載來制造,其中式(2)、(3)示為(1-a) (CepCa1^pAlSiN3) · aSi2N20 ......(2)(1-x) (Cey (Ca, Sr) ^yAlSiN3) · XLiSi2N3......(3)在此,在上述式O)中,ρ為0 < ρ彡0.2,更優(yōu)選為0.005 < ρ彡0. 1,a為 0彡a彡0. 45,更優(yōu)選為0彡a彡0. 3,更優(yōu)選為0. 002彡a彡0. 3,進(jìn)一步優(yōu)選為 0. 15 彡 a 彡 0. 3。另外,在上述式(3)中,y為0<y<0. 2,優(yōu)選為0. 003 <y<0. 2,χ為0<x < 1. 0,更優(yōu)選為0. 02彡X彡0. 4,更優(yōu)選0. 03彡X彡0. ;35。在此,從進(jìn)行橙色發(fā)光的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選在Ce激活熒光體的母體結(jié)晶中包含氧和 Li。這種情況下,在母體結(jié)晶中,也可以僅包含氧和Li中的任一個(gè),也可以包含兩者,更優(yōu)選包含兩者。在該Ce激活熒光體中包含Li、氧或氧以及Li的兩者的情況下,發(fā)光光譜、吸收率、激發(fā)光譜滿足上述要件,該Ce激活CaAlSiN3熒光體的發(fā)光效率變高。尤其是,上述的Ce激活熒光體由于在具有CCaAlSiN3* (l_c)LiSi2N3(式中, 0. 2 ^ c ^ 0. 8)的組成的結(jié)晶中,固溶了 Ce和氧的固溶體結(jié)晶的情況下,由于橙色發(fā)光的發(fā)光效率特別高,因此作為橙色熒光體更為優(yōu)選。為了使上述Ce激活熒光體的具有上述組成的結(jié)晶中固溶了 Ce和氧的固溶體結(jié)晶,例如需要將如( 那樣構(gòu)成的金屬元素的氧化物包含在至少一種原料粉末中。在固溶了 Ce和氧的上述固溶體結(jié)晶中的Li濃度,從發(fā)光效率的觀點(diǎn)出發(fā)優(yōu)選為4重量%以下。另外,在將半導(dǎo)體發(fā)光元件用于照明器具等中的情況下,與用于指示器等中的情況相比需要流過大電流,半導(dǎo)體發(fā)光元件的周邊溫度甚至?xí)_(dá)到100°C 150°C。例如,日本國公開特許公報(bào)“特開2003-321675號(hào)公報(bào)”中例示的YAG:Ce熒光體如日本國公開特許公報(bào)“特開2008-127529號(hào)公報(bào)”所公開那樣,在周邊溫度150°C的高溫環(huán)境下,發(fā)光強(qiáng)度降低到室溫的50%。相對(duì)于這樣的現(xiàn)有的熒光體,本申請(qǐng)說明書在所例示的氮氧化物系熒光體特別是在高溫環(huán)境下的發(fā)光特性優(yōu)良,例如,如非專利文獻(xiàn)(Science and Technology of Advanced Materials 8(2007)588-600)所例示那樣,在周邊溫度為 100°C 150°C的高溫環(huán)境中也維持室溫的85% 90%程度的發(fā)光強(qiáng)度。本發(fā)明所涉及的半導(dǎo)體發(fā)光裝置所具備的熒光體也優(yōu)選與上述非專利文獻(xiàn)中例示的熒光體具有同等的在高溫環(huán)境下的發(fā)光特性,從這樣的觀點(diǎn)出發(fā),固溶了 Ce和氧的上述固溶體結(jié)晶中的Ce濃度優(yōu)選超過0重量%、6重量%以下。進(jìn)而,固溶了 Ce和氧的上述固溶體結(jié)晶中的Li濃度從使發(fā)光光譜的半值幅度較大的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選為1.5重量%以上。在本發(fā)明所涉及的半導(dǎo)體發(fā)光裝置中,能實(shí)現(xiàn)具有橙色熒光體的發(fā)光光譜的半值幅度越大、演色性就越高的演色性,發(fā)光效率高的發(fā)光裝置。(IV)綠色熒光體上述綠色熒光體14能適宜地使用發(fā)光光譜的半值幅度窄、峰值波長為520nm 545nm的范圍的熒光體。若綠色熒光體14的發(fā)光光譜的峰值波長為上述范圍內(nèi),則在通過組合上述橙色熒光體13以及發(fā)出藍(lán)色的光的半導(dǎo)體發(fā)光元件2來構(gòu)成發(fā)出白色光的發(fā)光裝置1時(shí),能使熒光發(fā)光光譜的峰值波長為MOnm 565nm的范圍。因此,能實(shí)現(xiàn)發(fā)光效率高的發(fā)光裝置。另外,上述綠色熒光體14優(yōu)選其發(fā)光光譜的半值幅度為55nm以下,特別能適宜地使用30nm以上55nm以下的范圍內(nèi)的熒光體。若綠色熒光體14的發(fā)光光譜的半值幅度為上述范圍,則由于與上述橙色熒光體 13的發(fā)光光譜的半值幅度相比較,綠色熒光體14的發(fā)光光譜的半值幅度充分窄,因此,橙色熒光體13對(duì)綠色光的吸收被抑制,能實(shí)現(xiàn)發(fā)光效率更高的發(fā)光裝置。作為上述那樣的綠色熒光體14并沒有特別的限定,例如,由于穩(wěn)定性高且溫度特性優(yōu)良,因此能適宜地使用Eu激活氮氧化物系熒光體。進(jìn)而,在Eu激活氮氧化物系熒光體中,能適宜地使用日本國公開特許公報(bào)“特開2008-138156號(hào)公報(bào)”所示的Eu激活BSON熒光體、或日本國公開特許公報(bào)“特開2005-255895號(hào)公報(bào)”所示的Eu激活β硅鋁氧氮陶瓷熒光體。作為上述Eu激活BSON熒光體,具體地優(yōu)選具有如下組成的熒光體Bay, Eux, Siu, Ov, Nw,(其中,^ 3,1. 6 ^ y' +x' ^ 3,5 ^ u' ^ 7,9 < ν' < 15,0 <w' ^ 4)上述的y'、x'、u'、v'、w'的更優(yōu)選的范圍為1. 5彡y‘彡3,2彡y' +χ'彡3, 5. 5 ^ u' ^ 7,10 < ν' < 13,1. 5 < W' <4。另外,作為上述Eu激活β硅鋁氧氮陶瓷熒光體,具體地優(yōu)選具有如下組成的熒光體Si6_z, Alz, Oz, Ν8_ζ,
(其中,0 < ζ' < 4. 2)上述ζ'的更優(yōu)選的范圍為0< ζ' <0.5。特別是Eu激活β硅鋁氧氮陶瓷熒光體,表示出在穩(wěn)定性以及溫度特性上優(yōu)良,還有發(fā)光光譜的半值幅度特別窄的發(fā)光特性。另外,在國際公開W02008/062781中公開的Eu激活β硅鋁氧氮陶瓷熒光體在燒制后通過氧處理的后處理除去了熒光體的損傷相,因此不需要的吸收較少,發(fā)光效率高。作為上述的綠色熒光體14,更具體地,能適宜地使用對(duì)Eu激活β硅鋁氧氮陶瓷熒光體的發(fā)光完全無貢獻(xiàn)的波長區(qū)域、且在上述橙色熒光體的峰值波長附近的600nm下的光的吸收率為10%以下的熒光體。另外,在本實(shí)施方式中所使用的綠色熒光體是Eu激活氮氧化物系熒光體,且橙色熒光體13為Ce激活氮化物系熒光體或Ce激活氮氧化物系熒光體的情況下,由于這兩種熒光體都是氮化物系,因此,兩種熒光體的溫度依賴性、比重、粒徑等成為接近的值。因此,在形成上述那樣的半導(dǎo)體發(fā)光元件時(shí),能成品率良好地進(jìn)行制造,發(fā)光元件成為具有不被周圍環(huán)境影響的具有高可靠性的發(fā)光元件。此外,由于氮化物系熒光體的共價(jià)鍵合性強(qiáng),因此溫度依賴性較小,在化學(xué)、物理性上難以受損傷。(V)模制樹脂在上述半導(dǎo)體發(fā)光裝置1中用于密封半導(dǎo)體發(fā)光元件2的模制樹脂5例如是在硅酮樹脂、環(huán)氧樹脂等的透光性樹脂中分散上述橙色熒光體13以及綠色熒光體14而形成的。 作為該分散方法并沒有特別的限定,能采用公知的方法。使分散的橙色熒光體13以及綠色熒光體14的混合比率并沒有特別的限定,能按照可獲得期望的表示白色點(diǎn)的光譜的方式來適宜地決定。例如,能使透光性樹脂相對(duì)于橙色熒光體13以及綠色熒光體14的質(zhì)量比(透光性樹脂的質(zhì)量/(橙色熒光體13+綠色熒光體14))為2 20的范圍內(nèi)。進(jìn)而,能使綠色熒光體14相對(duì)于橙色熒光體13的質(zhì)量比(綠色熒光體14/橙色熒光體13的質(zhì)量比)為 0. 2 2的范圍內(nèi)。(VI)其它在本實(shí)施方式所涉及的半導(dǎo)體發(fā)光裝置中,關(guān)于半導(dǎo)體發(fā)光元件2、橙色熒光體 13、綠色熒光體14以及模制樹脂5以外的印刷布線基板3、粘接劑10、金屬導(dǎo)線12等,能采用與現(xiàn)有技術(shù)(例如日本國公開特許公報(bào)“2003-321675號(hào)公報(bào)”、日本國公開特許公報(bào)“特開2006-8721號(hào)公報(bào)”等)相同的構(gòu)成,能通過與現(xiàn)有技術(shù)相同的方法來制造。如以上,在本發(fā)明所涉及的發(fā)光裝置中,在綠色熒光體和橙色熒光體所發(fā)出的熒光的上述發(fā)光光譜中,在設(shè)比峰值波長短35nm的波長下的發(fā)光強(qiáng)度為PI (-35)時(shí),優(yōu)選還滿足以下的關(guān)系PI (-35) /PI (MAX) < 0. 60。根據(jù)上述構(gòu)成,通過上述發(fā)光光譜滿足上述PI (-35)/PI (MAX) < 0. 60的關(guān)系,在將由發(fā)光裝置所發(fā)出的光的色度點(diǎn)設(shè)為期望的白色點(diǎn)時(shí),由于人的視感度的峰值即555nm 附近的強(qiáng)度提高,因此能實(shí)現(xiàn)發(fā)光效率更高的發(fā)光裝置。在本發(fā)明所涉及的發(fā)光裝置中,優(yōu)選上述半導(dǎo)體發(fā)光元件所發(fā)出的藍(lán)色光的峰值波長為440nm以上且470nm以下的范圍內(nèi),上述橙色熒光體所發(fā)出的熒光的發(fā)光光譜中的峰值波長為570nm以上且620nm以下的范圍內(nèi),上述橙色熒光體所發(fā)出的熒光的上述發(fā)光光譜中的半值幅度為120nm以上且150nm以下的范圍內(nèi)。根據(jù)上述構(gòu)成,能實(shí)現(xiàn)發(fā)出的光的演色性更高、發(fā)光效率更高的發(fā)光裝置。在本發(fā)明所涉及的發(fā)光裝置中,優(yōu)選上述綠色熒光體所發(fā)出的發(fā)光光譜的峰值波長為520nm以上且545nm以下的范圍內(nèi)。根據(jù)上述構(gòu)成,由于人的視感度的峰值即555nm附近的強(qiáng)度提高,因此能實(shí)現(xiàn)發(fā)光效率更好的發(fā)光裝置。在本發(fā)明所涉及的發(fā)光裝置中,優(yōu)選上述綠色熒光體所發(fā)出的發(fā)光光譜的半值幅度為55nm以下。在本發(fā)明所涉及的發(fā)光裝置中,在設(shè)比420nm長的波長側(cè)中的上述橙色熒光體的吸收率的最大值為ABS (MAX),設(shè)波長520nm的上述橙色熒光體的吸收率為ABS (520)時(shí),在優(yōu)選滿足以下的關(guān)系 ABS (520) /ABS (MAX) < 0. 60。通過橙色熒光體的吸收率滿足上述關(guān)系,充分抑制了橙色熒光體吸收綠色光,能實(shí)現(xiàn)發(fā)光效率高的發(fā)光裝置。在本發(fā)明所涉及的發(fā)光裝置中,優(yōu)選上述橙色熒光體為Ce激活熒光體。在本發(fā)明所涉及的發(fā)光裝置中,上述Ce激活熒光體優(yōu)選是Ce激活氮化物系熒光體或Ce激活氮氧化物系熒光體。在本發(fā)明所涉及的發(fā)光裝置中,上述Ce激活熒光體優(yōu)選是含有具有用下面的式 (1)表示的化學(xué)組成的結(jié)晶相的熒光體(1-a-b) (Ln' pM(II) ‘ (1_P)M(III) ‘ M(IV) ‘ N3) *a(M(IV) ‘ (3n+2)/4Nn0) .b (A .M(IV) ‘2N3)……⑴(式中,Ln'是從鑭系元素、Mn以及Ti構(gòu)成的群中選擇的至少一種金屬元素,M(II)'是從由Ln'元素以外的2價(jià)的金屬元素構(gòu)成的群中選擇的一種或2種以上的元素,M(III)'是從由3價(jià)金屬元素構(gòu)成的群中選擇的1種或2種以上的元素,M(IV)'是從由4價(jià)金屬元素構(gòu)成的群中選擇的1種或2種以上的元素,A是從Li、Na、以及K構(gòu)成的群中選擇的1種以上的1價(jià)金屬元素,P為滿足0<p<0. 2的數(shù),a、b 以及 η 為滿足 0 彡 a、0 彡 b、0 < a+b < 1、0 彡 η 以及 0. 002 彡(3n+2) a/4 彡 0. 9
的數(shù))。關(guān)于母體具有滿足上述要件的結(jié)晶構(gòu)造的激活了 Ce的熒光體,其示出了通過藍(lán)色光被有效地激發(fā)、且基于藍(lán)色光的激發(fā)滿足本發(fā)明的要件的發(fā)光。在本發(fā)明所涉及的發(fā)光裝置中,上述Ce激活熒光體優(yōu)選是在具有下述組成的結(jié)晶中固溶了 Ce和氧的固溶體結(jié)晶,其中該組成為CCaAlSiN3 · (I-C)LiSi2N3(其中,0. 2 彡 c 彡 0. 8)。根據(jù)上述構(gòu)成,由于橙色發(fā)光體的發(fā)光效率特別高,因此能實(shí)現(xiàn)發(fā)光效率更高的發(fā)光裝置。
在本發(fā)明所涉及的發(fā)光裝置中,固溶了 Ce和氧的上述固溶體結(jié)晶中的Ce的濃度有選為6重量%以下的范圍。根據(jù)上述構(gòu)成,能實(shí)現(xiàn)發(fā)光效率高、溫度特性優(yōu)良的發(fā)光裝置。在本發(fā)明所涉及的發(fā)光裝置中,在上述固溶了 Ce和氧的固溶體結(jié)晶中,被取入到結(jié)晶中的Li濃度優(yōu)選為1. 5重量% 4重量%的范圍。根據(jù)上述構(gòu)成,能實(shí)現(xiàn)發(fā)光效率高、演色性優(yōu)良的發(fā)光裝置。在本發(fā)明所涉及的發(fā)光裝置中,優(yōu)選上述橙色熒光體的激發(fā)光譜在440nm以上且 470nm以下的范圍內(nèi)具有激發(fā)峰值,上述橙色熒光體的熒光光譜在580nm以上且620以下的范圍內(nèi)具有發(fā)光峰值。通過橙色熒光體的激發(fā)光譜滿足上述要件,能實(shí)現(xiàn)發(fā)光效率更高的發(fā)光裝置。在本發(fā)明所涉及的發(fā)光裝置中,優(yōu)選上述綠色熒光體為Eu激活β硅鋁氧氮陶瓷熒光體。Eu激活β硅鋁氧氮陶瓷熒光體示出了通過藍(lán)色光而被有效地激發(fā)且在基于藍(lán)色光的激發(fā)下滿足本發(fā)明的要件的發(fā)光。本發(fā)明所涉及的發(fā)光裝置中,優(yōu)選上述Eu激活β硅鋁氧氮陶瓷熒光體的600nm 的吸收率為10%以下。根據(jù)上述構(gòu)成,抑制了綠色熒光體對(duì)橙色光的不需要的吸收,能提高發(fā)光裝置的發(fā)光效率。實(shí)施例下面,舉出實(shí)施例以及比較例來更詳細(xì)地說明本發(fā)明,但本發(fā)明并不限定于它們。(1)熒光體的制作(制造例1-1橙色熒光體的制作1)將0. 2CaAlSiN3 ·0. SLiSi2N3組成的結(jié)晶作為母體結(jié)晶,來合成在其中激活了 Ce的熒光體。為了獲得 Cetl. 0017Li0.13Ca0.0313A10. Q33SiQ. 30 00.0025N0.50 的理論組成式的化合物,以 Si3N4 74. 3 質(zhì)量%、A1N 7. 24 質(zhì)量%、Li3N :8. 2 質(zhì)量%、Ca3N2 :8. 73 質(zhì)量%、Ce02 :1. 52 質(zhì)量%的組成比率,按照全部量成為2g的方式來稱量原料粉末,用瑪瑙的研杵和研缽混合10分鐘, 之后,使獲得的混合物自然落下到氮化硼制的坩堝中并填充(體積填充率38% )。另外,粉末的稱量、混合的各工序全部在能保持水分Ippm以下、氧Ippm以下的氮?dú)夥盏恼窒渲羞M(jìn)行。將該混合粉末放入氮化硼制的坩堝中,并設(shè)置在石墨電阻加熱方式的電爐上。燒制的操作為首先通過擴(kuò)散泵使燒制氣氛成為真空,從室溫以每小時(shí)1200°C的速度升溫到 800°C,在800°C下,導(dǎo)入純度99. 999體積%的氮并使其壓力為0. 92Mpa,直到1800°C的燒制溫度為止以每小時(shí)600°C來升溫,在1800°C的燒制溫度下保持2個(gè)小時(shí)。燒制后,對(duì)獲得的燒制體用水洗除去多余的Li3N,接下來,在粗粉碎后,使用鋁研缽用手將其粉碎,從而獲得熒光體粉末。另外,通過用ICP(日本夕乂一 > > · y、y V 二公司制IRIS Advantage)來測(cè)定該熒光體粉末的Li濃度結(jié)果,為3. 84重量%。在此,基于ICP測(cè)定的Li濃度雖然成為比理論組成的4. 9重量%低的值,但這被認(rèn)為是燒制中Li的揮發(fā)和燒制后的水洗帶來的影響。另外,同樣地通過ICP測(cè)定的Ce濃度為1.25重量%。
另外,上述熒光體粉末由于在原料粉末中包含氧化物原料,因此是固溶了 Ce和氧的固溶體結(jié)晶。在獲得的熒光體粉末中,進(jìn)行了 Cu的Ka線的粉末X射線衍射測(cè)定(XRD)的結(jié)果,獲得如圖;34所示的XRD圖譜,能確認(rèn)上述熒光體粉末具有以CaAlSiN3相為主相的結(jié)晶構(gòu)造。另外,用發(fā)出波長365nm的光的燈來照射熒光體粉末的結(jié)果,能確認(rèn)發(fā)出橙色的光。另外,在本說明書中,“主相”是指最多存在的相,具體地是指存在50重量%以上的相。圖2是表示獲得的熒光體粉末的發(fā)光光譜的曲線圖,縱軸是發(fā)光強(qiáng)度(任意單位)、橫軸是波長(nm)。另外,圖3是表示獲得的熒光體粉末的激發(fā)光譜的曲線圖,縱軸是吸光度(任意單位),橫軸是波長(nm)。另外,圖2以及圖3所示的熒光體粉末的激發(fā)光譜以及發(fā)光光譜是使用 F-4500(日立制作所)來進(jìn)行測(cè)定的結(jié)果。激發(fā)光譜是掃描發(fā)光峰值的強(qiáng)度來進(jìn)行測(cè)定。 另外,各發(fā)光光譜是以各吸收光譜中的峰值波長的光進(jìn)行激發(fā)來測(cè)定。圖2所示的發(fā)光光譜的色度坐標(biāo)(u' , ν' ) = (0.264,0. 557),峰值波長為 596nm,半值幅度為146nm。另外,圖4是在制造例獲得的熒光體粉末的吸收光譜,若設(shè)比本制造例的熒光體的420nm長的波長下的吸收率的最大值為ABS(MAX),波長520nm下的吸收率為ABS (520), 則有 ABS (520) /ABS (MAX) = 52 %。另外,圖4所示的熒光體粉末的吸收光譜是使用組合了 MCPD_7000( “大塚電子” 制造)和積分球的測(cè)定系統(tǒng)來進(jìn)行測(cè)定的結(jié)果。(制造例1-2“橙色光熒光體的制作2)將0. 3CaAlSiNs ·0. 7LiSi2N3組成的結(jié)晶作為母體結(jié)晶,來合成在其中激活了 Ce的熒光體。為了獲得Cetl. 0017Li0.12Ca0.0483A10.050Si0.28 00.0025N0. so 的理論組成式的化合物,以 Si3N4 68. 3 質(zhì)量%、A1N :10. 6 質(zhì)量%、Li3N :7. 0 質(zhì)量%、Cei#2 :12. 7 質(zhì)量%、Ce& :1. 48 質(zhì)量%的組成比率,按照全部量成為2g的方式來稱量原料粉末,用瑪瑙的研杵和研缽混合10分鐘, 之后,使獲得的混合物自然落下到氮化硼制的坩堝中并填充(體積填充率38% )。另外,粉末的稱量、混合的各工序全部在能保持水分Ippm以下、氧Ippm以下的氮?dú)夥盏恼窒渲羞M(jìn)行。將該混合粉末放入氮化硼制的坩堝中,并設(shè)置在石墨電阻加熱方式的電爐上。燒制的操作為首先通過擴(kuò)散泵使燒制氣氛成為真空,從室溫以每小時(shí)1200°C的速度升溫到 8000C,在800°C下,導(dǎo)入純度99. 999體積%的氮并使其壓力為0. 92Mpa,直到1800°C的燒制溫度為止以每小時(shí)600°C來升溫,在1800°C的燒制溫度下保持2個(gè)小時(shí)。燒制后,對(duì)獲得的燒制體用水洗除去多余的Li3N,接下來,在粗粉碎后,使用鋁研缽用手將其粉碎,從而獲得熒光體粉末。另外,通過用ICP(日本“夕乂一 >卟· y V * 二”公司制IRIS Advantage) 來測(cè)定該熒光體粉末的Li濃度結(jié)果,為3. M重量%。在此,基于ICP測(cè)定的Li濃度雖然成為比理論組成的4. 17重量%低的值,但這被認(rèn)為是燒制中Li的揮發(fā)和燒制后的水洗帶來的影響。另外,同樣地通過ICP測(cè)定的Ce濃度為1.21重量%。另外,上述熒光體粉末由于在原料粉末中包含氧化物原料,因此是固溶了 Ce和氧的固溶體結(jié)晶。在獲得的熒光體粉末中,進(jìn)行了 Cu的Ka線的粉末X射線衍射測(cè)定(XRD)的結(jié)果,獲得如圖35所示的XRD圖譜,能確認(rèn)上述熒光體粉末具有以CaAlSiN3相為主相的結(jié)晶構(gòu)造。另外,用發(fā)出波長365nm的光的燈來照射熒光體粉末的結(jié)果,能確認(rèn)發(fā)出橙色的光。圖5是表示在本制造例獲得的熒光體粉末的發(fā)光光譜的曲線圖,縱軸是發(fā)光強(qiáng)度 (任意單位)、橫軸是波長(nm)。另外,圖6是表示獲得的熒光體粉末的激發(fā)光譜的曲線圖, 縱軸是吸光度(任意單位),橫軸是波長(nm)。另外,圖5以及圖6所示的熒光體粉末的發(fā)光光譜以及激發(fā)光譜是使用 F-4500(日立制作所)來進(jìn)行測(cè)定的結(jié)果。激發(fā)光譜是掃描發(fā)光峰值的強(qiáng)度來進(jìn)行測(cè)定。 另外,各發(fā)光光譜是以各吸收光譜中的峰值波長的光進(jìn)行激發(fā)來測(cè)定。圖5所示的發(fā)光光譜的色度坐標(biāo)(u',ν' ) = (0.263,0. 558),峰值波長為 592nm,半值幅度為142nm。另外,圖7是在制造例獲得的熒光體粉末的吸收光譜,若設(shè)比本制造例的熒光體的420nm長的波長下的吸收率的最大值為ABS(MAX),波長520nm下的吸收率為ABS (520), 則有 ABS (520)/ABS (MAX) =51%。另外,圖7所示的熒光體粉末的吸收光譜是使用組合了 MCPD_7000( “大塚電子” 制造)和積分球的測(cè)定系統(tǒng)來進(jìn)行測(cè)定的結(jié)果。(制造例1-3-1 1-3-11橙色熒光體的制作3)通過以表1所示的組成比率來混合Si3N4、AlN、Li3、Ca3N2、Ce02,使Ce濃度以及Li 濃度變化,合成固溶了 Ce和氧的各種固溶體結(jié)晶。在表2示出通過ICP而獲得的Ce濃度以及Li濃度。[表 1]
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體發(fā)光裝置,其特征在于,具備 發(fā)出藍(lán)色光的半導(dǎo)體發(fā)光元件;吸收該藍(lán)色光來發(fā)出綠色光的綠色熒光體;和吸收該藍(lán)色光來發(fā)出橙色光的橙色熒光體,上述綠色熒光體和上述橙色熒光體發(fā)出的熒光的發(fā)光光譜的峰值波長在540nm以上且565nm以下的范圍內(nèi),在設(shè)該峰值波長的發(fā)光強(qiáng)度為PI (MAX)、比該峰值波長長90nm的波長下的發(fā)光強(qiáng)度為PI (90)時(shí),滿足下面的關(guān)系 0. 70 > PI (90) /PI (MAX) >0.55。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體發(fā)光裝置,其特征在于,在綠色熒光體和橙色熒光體所發(fā)出的熒光的上述發(fā)光光譜中,設(shè)比峰值波長短35nm 的波長下的發(fā)光強(qiáng)度為PI (-35)時(shí),還滿足以下關(guān)系 PI(-35)/PI(MAX) < 0. 60。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體發(fā)光裝置,其特征在于,上述半導(dǎo)體發(fā)光元件發(fā)出的藍(lán)色光的峰值波長在440nm以上且470nm以下的范圍內(nèi), 上述橙色熒光體發(fā)出的熒光的發(fā)光光譜中的峰值波長在570nm以上且620nm以下的范圍內(nèi),上述橙色熒光體發(fā)出的熒光的上述發(fā)光光譜中的半值幅度在120nm以上且150nm以下的范圍內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體發(fā)光裝置,其特征在于,在設(shè)比420nm長的波長側(cè)中的上述橙色熒光體的吸收率的最大值為ABS(MAX)、設(shè)波長 520nm下的上述橙色熒光體的吸收率為ABS (520)時(shí),滿足以下關(guān)系 ABS (520)/ABS(MAX) < 0.60。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體發(fā)光裝置,其特征在于, 上述橙色熒光體是Ce激活熒光體。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體發(fā)光裝置,其特征在于,上述Ce激活熒光體是Ce激活氮化物系熒光體或Ce激活氮氧化物系熒光體。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體發(fā)光裝置,其特征在于,上述Ce激活熒光體是含有具有以下述的一般式(1)所表示的化學(xué)組成的結(jié)晶相的熒光體(1-a-b) (Ln' #(11)' (1_p)M(III) ‘ M(IV) ‘ N3) -a(M(IV) ‘ (3n+2)/4Nn0) .b (A .M(IV) ‘ 2 N3)……⑴式中,Ln'是從鑭系元素、Mn以及Ti構(gòu)成的群中選擇的至少一種金屬元素, M(II)'是從由Ln'元素以外的2價(jià)的金屬元素構(gòu)成的群中選擇的一種或2種以上的元素,M(III)‘是從由3價(jià)金屬元素構(gòu)成的群中選擇的1種或2種以上的元素, M(IV)‘是從由4價(jià)金屬元素構(gòu)成的群中選擇的1種或2種以上的元素, A是從Li、Na、以及K構(gòu)成的群中選擇的1種以上的1價(jià)金屬元素, P為滿足0 < ρ彡0. 2的數(shù),a、b 以及 η 為滿足 0 彡 a、0 彡 b、0 < a+b < 1、0 彡 η 以及 0. 002 彡(3n+2) a/4 彡 0. 9的數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體發(fā)光裝置,其特征在于,上述Ce激活熒光體是在具有下述組成的結(jié)晶中固溶了 Ce和氧的固溶體結(jié)晶,該組成為CCaAlSiN3 · (I-C)LiSi2N3 其中,0. 2彡c彡0. 8。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體發(fā)光裝置,其特征在于,固溶了 Ce和氧的上述固溶體結(jié)晶中的Ce濃度在6重量%以下的范圍內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體發(fā)光裝置,其特征在于,固溶了 Ce和氧的上述固溶體結(jié)晶中的Li濃度為1. 5重量%以上且4重量%以下的范圍內(nèi)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體發(fā)光裝置,其特征在于,上述橙色熒光體的激發(fā)光譜在440nm以上且470nm以下的范圍內(nèi)具有激發(fā)峰值, 上述橙色熒光體的發(fā)光光譜在580nm以上且620nm以下的范圍內(nèi)具有發(fā)光峰值。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體發(fā)光裝置,其特征在于,上述綠色熒光體所發(fā)出的發(fā)光光譜的峰值波長在520nm以上且M5nm以下的范圍內(nèi)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體發(fā)光裝置,其特征在于, 上述綠色熒光體發(fā)出的發(fā)光光譜的半值幅度為55nm以下。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體發(fā)光裝置,其特征在于, 上述綠色熒光體是Eu激活β硅鋁氧氮陶瓷熒光體。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的半導(dǎo)體發(fā)光裝置,其特征在于,上述Eu激活β硅鋁氧氮陶瓷熒光體在600nm下的光的吸收率為10%以下。
全文摘要
本發(fā)明提供一種實(shí)現(xiàn)發(fā)光效率高、發(fā)出具有高演色性的光的發(fā)光裝置。本發(fā)明所涉及的半導(dǎo)體發(fā)光裝置(1)具備發(fā)出藍(lán)色光的半導(dǎo)體發(fā)光元件(2)、吸收該藍(lán)色光來發(fā)出綠色光的綠色熒光體(14)、和吸收該藍(lán)色光來發(fā)出橙色光的橙色熒光體(13),上述綠色熒光體(14)和橙色熒光體(13)所發(fā)出的熒光的發(fā)光光譜的峰值波長在540nm以上且565nm以下的范圍,在設(shè)該峰值波長的發(fā)光強(qiáng)度為PI(MAX)、比該峰值波長長90nm的長波長下的發(fā)光強(qiáng)度為PI(90)時(shí),滿足下面的關(guān)系0.70>PI(90)/PI(MAX)>0.55。
文檔編號(hào)H01L33/50GK102473815SQ20108002859
公開日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2010年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月2日
發(fā)明者吉村健一, 廣崎尚登, 福永浩史, 高橋向星 申請(qǐng)人:夏普株式會(huì)社, 獨(dú)立行政法人物質(zhì)·材料研究機(jī)構(gòu)