發(fā)光裝置的制造方法
【專利說明】
[0001] 本申請是分案申請，其母案申請的【申請?zhí)枴?00880025044.2,申請日：2008.6.24
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明涉及具有極優(yōu)異的可靠性的發(fā)光裝置。
【背景技術(shù)】
[0003] 將半導體發(fā)光元件與熒光體組合得到的發(fā)光裝置作為期待低耗電、小型化、高輝 度、廣范圍的色再現(xiàn)性以及高演色性的新時代的發(fā)光裝置而備受關(guān)注，并正在積極地進行 研究、開發(fā)。由發(fā)光元件發(fā)出的一次光通常使用長波長的紫外線到藍色的范圍的、即380~ 480nm的光。另外，也提出了使用適合該用途的各種熒光體的波長變換部。
[0004] 進而，最近對于該種發(fā)光裝置，嘗試不僅僅提高變換效率（亮度），還進一步提高 輸入的能量來使其更為明亮。提高輸入能量時，包括波長變換部的發(fā)光裝置整體必須有效 地放熱。因此，雖然也在推進發(fā)光裝置整體的結(jié)構(gòu)、材質(zhì)等的開發(fā)，但現(xiàn)狀是無法避免工作 時發(fā)光元件與波長變換部的溫度上升。另外，對于作為一次光的長波長的紫外線或藍色光 的耐光性、化學穩(wěn)定性也變得越發(fā)重要。
[0005] 現(xiàn)在，作為白色的發(fā)光裝置，主要使用藍色發(fā)光的發(fā)光元件（峰值波長：450nm左 右）與下述熒光體的組合，所述熒光體是被該藍色激發(fā)而顯示黃色發(fā)光的被3價鈰活化的 (Y，Gd) 3(Al，Ga)5012焚光體，或被 2 價銪活化的 2(Sr，Ba，Ca)0 ? Si02^光體。
[0006] 但是，特別是被2價銪活化的2 (Sr，Ba，Ca) 0 ? Si02熒光體（例如，于美國專利第 6809347號說明書（專利文獻1)、美國專利第6943380號說明書（專利文獻2)等中公開） 中，吸濕性（對水的溶解性）高，因此，存在下述技術(shù)問題：長期使發(fā)光裝置工作時，與樹脂 中的水分發(fā)生化學反應，特性大幅降低。因此，對于該種發(fā)光裝置，當務之急是提高所用的 熒光體的化學穩(wěn)定性。
[0007] 另外，在該種發(fā)光裝置中，例如日本特開2002 - 60747號公報（專利文獻3)中， 記載了下述內(nèi)容：為了提高演色性，主要使用SrGa2S4:Eu 2+作為綠色熒光體，使用SrS :Eu2+ 作為紅色焚光體。但是，硫代鎵酸鹽（Thiogallate)與硫化物化學上不穩(wěn)定，特別是硫化物 具有在紫外線照射下容易分解的性質(zhì)。
[0008] 另外，例如日本特表平11 一 500584號公報（專利文獻4)中記載了使用至少一種 摻雜了稀土類的巰基沒食子酸鹽或摻雜了稀土類的鋁酸鹽或摻雜了稀土類的原硅酸鹽作 為發(fā)光物質(zhì)顏料粉末。但是，巰基沒食子酸鹽（Thiogallate)如上所述，化學上不穩(wěn)定，并 且游離的S與金屬反應，存在顯著損害發(fā)光裝置特性的技術(shù)問題。
[0009] 進而，例如美國專利第6812500號說明書（專利文獻5)中，作為無機發(fā)光物質(zhì)， 記載了選自摻雜了稀土類的石植石（garnets doped with rare earths)、摻雜了稀土類的 喊土類金屬硫化物（alkaline earth metal sulfides doped with rare earths)、慘雜 了稀土類的硫代鎵酸鹽（thiogallates doped with rare earths)、摻雜了稀土類的錯酸 鹽（aluminates doped with rare earths)與慘雜了稀土類的原娃酸鹽（orthosilicates doped with rare earths)中的至少1種。但是，存在以下技術(shù)問題：如上所述，硫代鎵酸 鹽化學上不穩(wěn)定，另外游離的S與金屬反應，顯著破壞發(fā)光裝置的特性，且硫化物在化學上 也不穩(wěn)定，具有在紫外線照射下容易分解的性質(zhì)。
[0010] 專利文獻1 :美國專利第6809347號說明書
[0011] 專利文獻2 :美國專利第6943380號說明書
[0012] 專利文獻3 :日本特開2002 - 60747號公報
[0013] 專利文獻4 :日本特表平11 一 500584號公報
[0014] 專利文獻5 :美國專利第6812500號說明書

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015] 本發(fā)明是為了解決上述課題而完成的，其目的在于提供壽命特性優(yōu)異的可靠性高 的高效率且高演色性或色再現(xiàn)性（NTSC比）優(yōu)異的發(fā)光裝置。
[0016] 本發(fā)明人對上述技術(shù)問題進行充分調(diào)查、研究和開發(fā)，結(jié)果，由大量試驗確認氮化 物與氮氧化物熒光體在化學上穩(wěn)定，并且對于作為一次光的長波長的紫外線或藍色光的耐 光性、化學穩(wěn)定性也優(yōu)異，并發(fā)現(xiàn)在波長變換部中使用上述熒光體的發(fā)光裝置在長期工作 中，發(fā)光裝置的特性的穩(wěn)定性也優(yōu)異。即，本發(fā)明如下所述。
[0017] 本發(fā)明的發(fā)光裝置的特征在于，其具備氮化鎵系半導體的發(fā)光元件以及吸收由發(fā) 光元件發(fā)出的一部分一次光且發(fā)出具有比一次光的波長長的波長的二次光的波長變換部， 上述波長變換部含有紅色系發(fā)光熒光體與綠色系或黃色系發(fā)光熒光體，上述紅色系發(fā)光熒 光體為由下述通式（A)實質(zhì)表示的2價的銪活化氮化物紅色系發(fā)光熒光體，
[0018] 通式⑷ dML aEua)MIISiN3
[0019] (上述通式（A)中，MI表示選自Mg、Ca、Sr與Ba中的至少1種元素，Mil表示選自 Al、Ga、In、Sc、Y、La、Gd 與 Lu 中的至少 1 種元素，0? 001 彡 a 彡 0? 10。）
[0020] 上述綠色系或黃色系發(fā)光熒光體，是選自通式（B)實質(zhì)表示的為0型SiAlON的2 價的銪活化氮氧化物綠色系發(fā)光熒光體、通式（C)實質(zhì)表示的為a型SiAlON的2價的銪 活化氮氧化物黃色系發(fā)光熒光體以及通式（D)實質(zhì)表示的3價的鈰活化硅酸鹽綠色系發(fā)光 熒光體中的任一種，
[0021]通式（B) :EubSicAld0eNf
[0022] (上述通式⑶中，0? 005 < b < 0? 4、c+d = 12、e+f = 16。）
[0023] 通式（C) WIIIgEUhSiAlANi
[0024] (上述通式（C)中，Mill表示選自Li、Na、K、Rb、Cs、Mg、Ca、Sr與Ba中的至少1 種元素，0 < g 彡 3. 0、0? 005 彡 h 彡 0? 4、i+j = 12、k+l = 16。）
[0025] 通式⑶：MIV3 (MV: Ae丄(Si04) 3
[0026] (上述通式⑶中，MIV表示選自Mg、Ca、Sr與Ba中的至少1種元素，MV表示選自 Al、Ga、In、Sc、Y、La、Gd與 Lu 中的至少 1 種元素，0? 005 彡 m彡 0? 5。）
[0027] 施加于發(fā)光元件的正向電流為25mA以上（以下，將上述發(fā)光裝置稱為"第1方案 的發(fā)光裝置"。）。
[0028] 本發(fā)明還提供一種發(fā)光裝置，其具備氮化鎵系半導體的發(fā)光元件以及吸收由發(fā)光 元件發(fā)出的一部分一次光且發(fā)出具有比一次光的波長長的波長的二次光的波長變換部，上 述波長變換部含有通式（C)實質(zhì)表示的為a型SiAlON的2價的銪活化氮氧化物黃色系發(fā) 光熒光體，施加于發(fā)光元件的正向電流為25mA以上（以下，將該發(fā)光裝置稱為"第2方案的 發(fā)光裝置"。）。
[0029]通式（C) WIIIgEUhSiiAl ANi
[0030] (上述通式（C)中，Mill表示從Li、Na、K、Rb、Cs、Mg、Ca、Sr與Ba中選擇的至少 1 種元素，0 <g彡 3. 0、0? 005 彡h彡 0? 4、i+j= 12、k+1 = 16。）
[0031] 上述本發(fā)明的第1方案的發(fā)光裝置、第2方案的發(fā)光裝置優(yōu)選為以下的（1)或 ⑵。
[0032] (1)發(fā)光元件發(fā)出的一次光的峰值波長為430~480nm
[0033] (2)發(fā)光元件發(fā)出的一次光的峰值波長為380~420nm，所述波長變換部還含有藍 色系發(fā)光熒光體，所述藍色系發(fā)光熒光體是：通式（E)實質(zhì)表示的2價銪活化鹵磷酸鹽藍色 系發(fā)光熒光體、通式（F)實質(zhì)表示的2價的銪活化鋁酸鹽藍色系發(fā)光熒光體、或通式（G)實 質(zhì)表示的2價銪與錳活化鋁酸鹽藍色系發(fā)光熒光體。
[0034]通式（E) : (MVI，Eu) 10 (P04) 6 ? Cl2
[0035](上述通式（E)中，MVI表示選自Mg、Ca、Sr與Ba中的至少1種元素。）
[0036]通式（F) :p(MVII，Eu)0 ? qAl203
[0037](上述通式（F)中，MVII表示選自Mg、Ca、Sr、Ba與Zn中的至少1種元素，p > 0、 q > 0、0? 1 < p/q < 1. 0〇 )
[0038]通式（G) :p (MVII，Eur，Mns) 0 ? qAl203
[0039](上述通式（G)中，MVII表示選自Mg、Ca、Sr、Ba與Zn中的至少1種元素，p > 0、 q>0、0.1<p/q< 1.0、r>0、s>0、0.001<s/;r<0.2。）
[0040] 另外，上述本發(fā)明的第1方案的發(fā)光裝置、第2方案的發(fā)光裝置優(yōu)選具備2個以上 發(fā)光元件。
[0041] 上述本發(fā)明的第1方案的發(fā)光裝置優(yōu)選使用上述通式（A)中MII是選自Al、Ga與 In中的至少1種元素的2價銪活化氮化物紅色系發(fā)光熒光體。
[0042] 另外，上述本發(fā)明的第1方案的發(fā)光裝置、第2方案的發(fā)光裝置優(yōu)選使用上述通式 (D)中MV為選自Ga、In、Sc與Y中的至少1種元素的3價鈰活化硅酸鹽綠色系發(fā)光熒光體。[0043] 本發(fā)明的發(fā)光裝置可以有效吸收來自發(fā)光元件的發(fā)光、得到壽命特性優(yōu)異的、可 靠性高的高效率且高演色性或色再現(xiàn)性（NTSC比）優(yōu)異的白色光。
【附圖說明】
[0044]圖1是示意性地表示本發(fā)明優(yōu)選一例的發(fā)光裝置1的剖面圖。
[0045]圖2是示意性地表示本發(fā)明優(yōu)選的其他例的發(fā)光裝置11的剖面圖。
[0046] 符號說明
[0047] 1、11發(fā)光裝置，2發(fā)光元件，3、12波長變換部，4紅色系發(fā)光熒光體，5綠色系 或黃色系發(fā)光熒光體，6密封劑，13黃色系發(fā)光熒光體
【具體實施方式】
[0048] 本發(fā)明的第1方案的發(fā)光裝置基本上具備為氮化鎵（GaN)系半導體的發(fā)光元件以 及波長變換部，所述波長變換部吸收由發(fā)光元件發(fā)出的一部分一次光，發(fā)出具有比一次光 的波長長的波長的二次光。本發(fā)明的發(fā)光裝置中的波長變換部含有以下的（A)2價的銪活 化氮化物紅色系發(fā)光熒光體作為紅色系發(fā)光熒光體，含有以下的（B)為0型SiAlON的2 價的銪活化氮氧化物綠色系發(fā)光熒光體、（C)為a型SiAlON的2價的銪活化氮氧化物黃 色系發(fā)光熒光體或（D) 3價的鈰活化硅酸鹽綠色系發(fā)光熒光體作為綠色系或