發光裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及發光裝置。
【背景技術】
[0002] 將發出一次光的發光元件和吸收該一次光而發出二次光的波長轉換部進行組合 而得到的發光裝置,作為低耗電化、小型化和高亮度且能夠實現廣范圍的色再現性的發光 裝置,在近年急速地得到普及,為了進一步提高性能,正在被進行活躍的研宄開發。
[0003] 此處,從發光元件發出的一次光,通常使用長波長的紫外線~藍色光的范圍的光。 此外,波長轉換部使用與發光裝置的用途相適應的各種熒光體,例如經常使用氧化物的熒 光體。
[0004] 在這樣的狀況下,近年來提出了由從使用GaN等氮化物半導體的半導體發光元件 發出的激勵光激勵的氮化物熒光體,即氧氮化物熒光體。氧氮化物熒光體與現有的熒光體 相比,熱和化學的性質穩定,且對近紫外區域至可見區域的波長的光具有強吸收性能。
[0005] 在專利文獻1中公開了在氧氮化物熒光體中,特別是0型賽隆熒光體具有在波長 500nm~550nm的范圍的波長出現峰值的尖銳的發光光譜形狀,CIE座標上的(x,y)的值 取0彡x彡0. 3、0. 6彡y彡0.83的范圍的值。此外,在專利文獻1中記載有0型賽隆熒 光體用于照明器具和圖像顯示裝置的情況。
[0006] 此外,在專利文獻2中記載有通過令Eu活化0型賽隆熒光體的一次顆粒的50% 面積平均直徑為5ym以上,提高Eu活化0型賽隆熒光體的發光強度,從而提高使用了該 Eu活化0型賽隆熒光體的發光裝置的發光強度的技術。
[0007] 現有技術文獻
[0008] 專利技術
[0009] 專利文獻1:日本特開2005-255895號公報
[0010] 專利文獻2 :國際公開第2012/011444號
[0011] 非專利文獻
[0012] 非專利文獻 1 :W.J.Wiscombe,"ImprovedMiescatteringalgorithms",Applied Optics,Vol. 19,page1505,May1,1980
【發明內容】
[0013] 發明所要解決的技術問題
[0014] 但是,本發明的發明人對Eu活化0型賽隆熒光體的發光強度與使用了該Eu活 化0型賽隆熒光體的發光裝置的發光效率的關系進行了研宄,發現了以下新的問題:即使 為了提高Eu活化0型賽隆熒光體的發光強度而將Eu活化0型賽隆熒光體的一次顆粒的 50%面積平均直徑變大,因為在分散于透明部件的狀態下Eu活化0型賽隆熒光體吸收激 勵光的效率下降,所以在Eu活化0型賽隆熒光體自身的發光強度高的情況下,設置有該熒 光體的發光裝置的發光效率也不會提高。
[0015] 鑒于上述的情況,本發明的目的在于提高使用了一次顆粒的50%面積平均直徑大 的Eu活化0型賽隆熒光體的發光裝置的發光效率。
[0016] 解決技術問題的手段
[0017] 本發明是一種發光裝置,其包括:透明部件;和設置在透明部件中的激勵光源、Eu 活化0型賽隆熒光體和散射部件,Eu活化0型賽隆熒光體的一次顆粒的50%面積平均 直徑為10ym以上,散射部件的從激勵光源發出的激勵光的峰值波長的散射概率為0. 1mm1 以上0.5mm1以下,Eu活化0型賽隆熒光體與散射部件一起以分散的狀態被封入透明部件 中。通過構成為這樣的結構,即使在使用一次顆粒的50%面積平均直徑為10ym以上的大 粒徑的Eu活化0型賽隆熒光體的情況下,也能夠提高發光裝置的發光效率。
[0018] 發明的效果
[0019] 根據本發明,能夠提高使用了一次顆粒的50%面積平均直徑大的Eu活化0型賽 隆熒光體的發光裝置的發光效率。
【附圖說明】
[0020] 圖1是實施方式的發光裝置的示意性截面圖。
[0021] 圖2是計算Eu活化0型賽隆熒光體的一次顆粒的50%平均面積AS所使用的圖 表的一個例子。
[0022] 圖3是制造例1的Eu活化0型賽隆熒光體粉末的發光光譜。
[0023] 圖4是制造例1的Eu活化0型賽隆熒光體粉末的激勵光譜。
[0024]圖5是制造例1的波長轉換部的發光光譜。
[0025] 圖6是制造例2的波長轉換部的發光光譜。
[0026]圖7是制造例3的波長轉換部的發光光譜。
[0027] 圖8是平均粒徑為2ym的Y203顆粒的粒度分布。
[0028] 圖9是平均粒徑為3. 9ym的Y203顆粒的粒度分布。
[0029] 圖10是平均粒徑為9ym的Y203顆粒的粒度分布。
[0030]圖11是不出實施例1~3和比較例2~5的發光裝置的散射部件的散射概率與 發光裝置的光束的相對值的關系的圖。
[0031] 圖12是比較例1的發光裝置的示意性截面圖。
【具體實施方式】
[0032] 以下,對本發明的實施方式進行說明。另外,在本發明的附圖中,相同的參照附圖 標記表示相同部分或相當部分。
[0033] 圖1示出作為本發明的發光裝置的一個例子的實施方式的發光裝置的示意性截 面圖。如圖1所示,發光裝置1具有在透明部件5中包含激勵光源2、Eu活化0型賽隆熒 光體13和散射部件14的結構。此處,Eu活化0型賽隆熒光體13和散射部件14以分散 的狀態被封入透明部件5中,由透明部件5、Eu活化0型賽隆熒光體13和散射部件14構 成波長轉換部。此外,透明部件5填充在以包圍配線基板21的表面的外周的方式設置的框 體4的內側。
[0034] 配線基板21包括:絕緣性基材3;設置在絕緣性基材3的表面的n型電極部9和p 型電極部11。n型電極部9和p型電極部11按照從絕緣性基材3的表面通過側面到達背 面的方式設置,在n型電極部9與p型電極部11之間空出規定的間隔,相互電絕緣。
[0035] 激勵光源2在本實施方式中由氮化物半導體發光元件構成,具有構成為在由n型 的氮化物半導體構成的n型氮化物半導體層與由p型的氮化物半導體構成的p型氮化物半 導體層之間設置有由InGaN等氮化物半導體構成的活性層的氮化物半導體疊層結構體6。 而且,在氮化物半導體疊層結構體6的n型氮化物半導體層上和p型氮化物半導體層上分 別設置有n側電極7和p側電極8。
[0036] 激勵光源2設置在配線基板21上,激勵光源2的n側電極7與配線基板21的n 型電極部9通過導電性粘接件10電連接,激勵光源2的p側電極8與配線基板21的p型 電極部11通過金屬導線12電連接。
[0037] 在具有以上結構的發光裝置1中,從激勵光源2發出的激勵光被Eu活化0型賽 隆熒光體13吸收,由Eu活化0型賽隆熒光體13進行波長轉換之后發出熒光,從發光裝置 1放出所期望的顏色的光。
[0038] 在實施方式的發光裝置1中,一次顆粒的50%面積平均直徑為10ym以上的大粒 徑的Eu活化0型賽隆熒光體13,與從激勵光源2發出的激勵光的峰值波長的散射概率為 0? 1mm1以上O.SmnT1以下的散射部件14 一起,以分散的狀態被封入于透明部件中。由此, 在實施方式的發光裝置1中,即使在使用一次顆粒的50%面積平均直徑為10ym以上的大 粒徑的Eu活化0型賽隆熒光體13的情況下,也能夠提高發光裝置1整體的發光效率。
[0039] 這是因為本發明的發明人經過專心研宄后發現:為了提高Eu活化0型賽隆熒光 體的發光強度而使Eu活化0型賽隆熒光體的一次顆粒的50%面積平均直徑變大,由此獲 得的Eu活化0型賽隆熒光體的發光強度增加量難以有助于發光裝置的光束增大,這種使 用了Eu活化0型賽隆熒光體的發光裝置特有的問題,能夠通過使從激勵光源2發出的激 勵光的峰值波長的散射概率為〇. 1mm1以上0.SmnT1以下的散射部件14,與一次顆粒的50% 面積平均直徑為10Um以上的大粒徑的Eu活化0型賽隆熒光體13-起,以分散的狀態封 入透明部件5來解決,從而能夠提高使用了Eu活化0型賽隆熒光體13的發光裝置1的發 光效率。
[0040] 作為激勵光源2,只要是發出被Eu活化0型賽隆熒光體13吸收而產生熒光的 激勵光的光源就沒有特別限定,從激勵光源2發出的激勵光的峰值波長優選為420nm以上 480nm以下,更優選為440nm以上470nm以下。在從激勵光源2發出的激勵光的峰值波長為 420nm以上480nm以下的情況下,特別是在為440nm以上470nm以下的情況下,能夠進一步 提高發光裝置1的發光效率。
[0041] 此外,作為透明部件5至少可使用能夠使從Eu活化0型賽隆熒光體13發出的熒 光的至少一部透射的材質,其中,優選使用硅樹脂。在使用硅樹脂作為透明部件5的情況 下,使能夠從發光裝置1取出的光束增大,由此能夠進一步提高發光裝置1的發光效率。
[0042] 作為Eu活化0型賽隆熒光體13,例如能夠使用由以下的組成式(I)表示的熒光 體。該結晶是以具有與0型Si3N4相同的結晶結構的氧氮化物或氮化物為基質晶體,并添 加有Eu作為發光中心的固溶體結晶。
[0043] Si6_zAlz0zN8_z:Eu…(I)
[0044] 在上述的式(I)中,優選z滿足0〈z〈4.2的關系。另外,在上述的式(I)中,Si、 Al、0、N和Eu分別表示硅、鋁、氧、氮和銪,z表示構成Eu活化0型賽隆熒光體13的各個 原子的固溶量(原子數比)。
[0045] 此外,Eu活化0型賽隆熒光體13的一次顆粒的50%面積平均直徑能夠如以下那 樣計算。首先,求取各個Eu活化0型賽隆熒光體13顆粒的一次顆粒的截面積。此處,各個 Eu活化0型賽隆熒光體13顆粒的一次顆粒的截面積能夠利用電子背散射衍射像(EBSP: ElectronBackscatterDiffractionPattern)法計算。
[0046] S卩,對各個Eu活化0型賽隆熒光體13照射電子線,產生電子散射,獲得與Eu活 化0型賽隆熒光體13的結晶結構和結晶面對應的電子散射的圖案。之后,對在該電子散 射的圖案的測定范圍內存在的一次顆粒的全部個數N進行計數,令將該電子散射的圖案的 測定范圍的全部面積S除以該電子散射的圖案的測定范圍內存在的一次顆粒的全部個數N 而得到的值(S/N)為各個Eu活化0型賽隆熒光體13顆粒的一次顆粒的截面積CA。
[0047] 之后,從各個Eu活化0型賽隆熒光體13顆粒的一次顆粒的截面積小的顆粒起按 顆粒A1、顆粒A2、......、顆粒Ai、......、顆粒Ak的順序排列,將各個Eu活化0型賽隆熒光 體13顆粒的一次顆粒的截面積CA1、CA2、……、CAi、……、CAk依次相加,計算各個Eu活 化0型賽隆熒光體13顆粒的一次顆粒的截面積之和(CA1+CA2+……+CAi+……+CAk)。
[0048] 以這樣求得的各個Eu活化0型賽隆熒光體13顆粒的所有一次顆粒的截面積之 和為100%,例如圖2所示那樣,在橫軸將Eu活化0型賽隆熒光體13顆粒從一次顆粒的截 面積小的顆粒起進行排列,并且在縱軸將各個Eu活化0型賽隆熒光體13顆粒的一次顆粒 的