JP5634352B2 - 蛍光体、発光装置および蛍光体の製造方法 - Google Patents
蛍光体、発光装置および蛍光体の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5634352B2 JP5634352B2 JP2011182626A JP2011182626A JP5634352B2 JP 5634352 B2 JP5634352 B2 JP 5634352B2 JP 2011182626 A JP2011182626 A JP 2011182626A JP 2011182626 A JP2011182626 A JP 2011182626A JP 5634352 B2 JP5634352 B2 JP 5634352B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light emitting
- phosphor
- light
- emitting device
- green
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 299
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 51
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 46
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 45
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 43
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 43
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 32
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims description 29
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 28
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 19
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 18
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 claims description 13
- 239000011812 mixed powder Substances 0.000 claims description 6
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 32
- 229910052705 radium Inorganic materials 0.000 description 31
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 25
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 25
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 description 15
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 13
- 238000000295 emission spectrum Methods 0.000 description 12
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 11
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 10
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 10
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 9
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 9
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 9
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 9
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 9
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 9
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 8
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 7
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 6
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 6
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052693 Europium Inorganic materials 0.000 description 3
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004833 X-ray photoelectron spectroscopy Methods 0.000 description 3
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 3
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 3
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910020068 MgAl Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910004283 SiO 4 Inorganic materials 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 2
- 238000000859 sublimation Methods 0.000 description 2
- 230000008022 sublimation Effects 0.000 description 2
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012856 weighed raw material Substances 0.000 description 2
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000789 Aluminium-silicon alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005457 Black-body radiation Effects 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052688 Gadolinium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052765 Lutetium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013973 M18XHF22 Inorganic materials 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000005811 Viola adunca Nutrition 0.000 description 1
- 240000009038 Viola odorata Species 0.000 description 1
- 235000013487 Viola odorata Nutrition 0.000 description 1
- 235000002254 Viola papilionacea Nutrition 0.000 description 1
- 235000011054 acetic acid Nutrition 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000002050 diffraction method Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009877 rendering Methods 0.000 description 1
- 229910052706 scandium Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 sialon Chemical compound 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 238000010301 surface-oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
- C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
- C09K11/77—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
- C09K11/7728—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing europium
- C09K11/7734—Aluminates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
- C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
- C09K11/77—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
- C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
- C09K11/77—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
- C09K11/7728—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing europium
- C09K11/77348—Silicon Aluminium Nitrides or Silicon Aluminium Oxynitrides
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
- H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/45001—Core members of the connector
- H01L2224/45099—Material
- H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
- H01L2224/45138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
- H01L2224/45144—Gold (Au) as principal constituent
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/48245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
- H01L2224/48247—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
- H01L2224/85909—Post-treatment of the connector or wire bonding area
- H01L2224/8592—Applying permanent coating, e.g. protective coating
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/181—Encapsulation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/50—Wavelength conversion elements
- H01L33/501—Wavelength conversion elements characterised by the materials, e.g. binder
- H01L33/502—Wavelength conversion materials
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Luminescent Compositions (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
Description
31.7°,32.0°,34.2°,34.9°,36.1°,36.4°
37.5°,38.4°,39.9°,61.5°,62.3°,63.0°
したがって、Sr3Si13Al3O2N21属結晶は、Sr3Al3Si13O2N21のXRDプロファイルと同一のプロファイルを示す物質のみに限定されない。構成元素が他の元素と入れ替わることにより格子定数が一定の範囲内で変化した物質もまた、本実施形態におけるSr3Si13Al3O2N21属結晶に包含される。
(式中、0<x<1、−0.1≦y≦0.30、−3≦z≦1、−3<u−w≦1.5)
各元素の組成が上述した範囲内に規定された場合には、より高い量子効率が得られる。こうした蛍光体が蛍光層に含まれる発光装置は、温度消光が抑制されて好ましい温度特性を示す。
・Pass Energy:Narrow Scan−280.0eV(0.25eV/Step)
・ジオメトリ:θ=45°(θ:試料表面と検出器との角度)
・Ar+エッチング条件:
加速電圧 2kV
ラスターサイズ 2×2mm
インターバル 0.25min/step(約1.7nm/step)
レート 約6.9nm/min(T−SiO2の場合)
こうした測定から得られるのは、表面から深さ方向に向かった位置における原子数の比である。測定結果に基づいて、蛍光体粒子の表面から5nmまでの外側領域における酸素濃度の平均値(Oouter)は、表面から5nmまでの各位置における原子数比の平均を算出することにより求めることができる。また、表面より5nmから150nmまでの位置における原子数比の平均を算出することによって、粒子の表面から5nmより深い内側領域における酸素濃度の平均値(Oinner)が求められる。
発光素子106としては、n型電極とp型電極とを同一面上に有するフリップチップ型のものを用いることもできる。この場合には、ワイヤーの断線や剥離、ワイヤーによる光吸収等のワイヤーに起因した問題を解消して、信頼性の高い高輝度な半導体発光装置が得られる。また、n型基板を有する発光素子を用いて、次のような構成とすることもできる。発光素子のn型基板の裏面にn型電極を形成し、基板上に積層された半導体層の上面にはp型電極を形成する。n型電極はリード上にマウントし、p型電極はワイヤーにより他方のリードに接続する。
(式中、0<s<1.0,0.55<a<0.95、2<b<3.9、0<c<0.6、
4<d<5.7)
赤色発光蛍光体(R)は、Sr2Si7Al3ON13と実質的に同一の結晶構造を有する無機化合物を基本としている。かかる蛍光体は、各元素の組成が所定の範囲内に規定されていることによって、高い量子効率を示す。
原料粉体として、Sr3N2、EuN、Si3N4、Al2O3およびAlNを用意し、バキュームグローブボックス中でそれぞれ秤量した。Sr3N2、EuN、Si3N4、Al2O3およびAlNの配合質量は、それぞれ2.676g、0.398g、6.080g、0.680g、および0.683gとした。秤量された原料粉体は、配合質量の少ないものから順にめのう乳鉢内で乾式混合した。得られた混合物を窒化ホウ素(BN)るつぼに充填し、7.5気圧の窒素雰囲気中、1850℃で4時間熱処理することにより焼成して粉体を得た。
緑色発光蛍光体(G3):450℃
緑色発光蛍光体(G4):475℃
焼成後の蛍光体(G1)〜(G4)は、いずれも体色が黄緑色の粒子であり、ブラックライトで励起した結果、緑色発光が観察された。
31.7°,32.0°,34.2°,34.9°,36.1°,36.4°
37.5°,38.4°,39.9°,61.5°,62.3°,63.0°
また、それぞれの蛍光体における酸素濃度をXPS法により測定した。用いた測定装置はQuantera SXM(PHI社製)であり、測定条件は以下のとおりとした。
・Pass Energy:Narrow Scan−280.0eV(0.25eV/Step)
・ジオメトリ:θ=45°(θ:試料表面と検出器との角度)
・Ar+エッチング条件:
加速電圧 2kV
ラスターサイズ 2×2mm
インターバル 0.25min/step(約1.7nm/step)
レート 約6.9nm/min(T−SiO2の場合)
測定により、表面から深さ方向に向かった位置における原子数の比が得られた。この測定結果に基づいて、表面から5nmまでの外側領域における酸素濃度の平均値(Oouter)、および表面から5nmより深い内側領域における酸素濃度の平均値(Oinner)を得た。具体的には、表面から5nmまでの各位置における原子数比の平均と、表面より5nmから150nmまでの位置における原子数比の平均との割合を算出することによって、(Oouter)および(Oinner)を得、酸素濃度比(Oouter/Oinner)を算出した。
出発原料として、Sr3N2、EuN、Si3N4、Al2O3およびAlNを用意し、バキュームグローブボックス中でそれぞれ秤量した。Sr3N2、EuN、Si3N4、Al2O3およびAlNの配合質量は、それぞれ2.579g、0.232g、4.583g、0.476g、および1.339gとした。秤量された原料粉体は、めのう乳鉢内で乾式混合した。得られた混合物をBNるつぼに充填し、7.5気圧の窒素雰囲気中、1850℃で4時間焼成して、設計組成が(Sr0.95Eu0.05)2Al3Si7ON13であるような蛍光体(R1)を得た。
緑色発光蛍光体(G1)および赤色発光蛍光体(R1)を用いて、図2に示した構成の発光装置を作製した。8mm角のAlNパッケージ401の上に、発光素子402としての発光ピーク波長455nmの発光ダイオードを半田接合した。金ワイヤー403を介して、発光素子402の一方の電極をAlNパッケージ401の電極に接続した。
803:昼白色の色度範囲
804:白色の色度範囲
805:温白色の色度範囲
806:電球色の色度範囲
図示するように、赤色発光蛍光体(R1)とともに緑色発光蛍光体(G1)を用いた本実施例の発光装置は、駆動電流が上昇しても色度の変動が少なく、350mA駆動時においてもJIS規格の色度範囲を逸脱することがない。光束効率およびRaもまた、以下に示すように駆動電流が上昇しても変動が少なかった。
300mA駆動:48.3lm/W、Ra=77
350mA駆動:43.9lm/W、Ra=75
<実施例2>
緑色発光蛍光体を緑色発光蛍光体(G2)に変更した以外は実施例1と同様にして、本実施例の発光装置を作製した。この発光装置を積分球内に設置し、20mA、3.1Vで駆動させたところ、色度(0.345,0.352)、色温度5000K、光束効率73.8lm/W、Ra=79であった。
300mA駆動:53.5lm/W、Ra=77
350mA駆動:49.1lm/W、Ra=76
<実施例3>
緑色発光蛍光体を緑色発光蛍光体(G3)に変更した以外は実施例1と同様にして、本実施例の発光装置を作製した。この発光装置を積分球内に設置し、20mA、3.1Vで駆動させたところ、色度(0.345,0.352)、色温度5000K、光束効率64.8lm/W、Ra=90であった。
300mA駆動:48.0lm/W、Ra=84
350mA駆動:44.3lm/W、Ra=82
<緑色発光蛍光体(G5)〜(G7)の合成>
真空雰囲気中での熱処理温度を以下のように変更する以外は緑色発光蛍光体(G1)の場合と同様にして、緑色発光蛍光体(G5)〜(G7)を得た。
緑色発光蛍光体(G6):550℃
緑色発光蛍光体(G7):600℃
焼成後の蛍光体(G5)〜(G7)は、いずれも体色が黄緑色の粒子であり、ブラックライトで励起した結果、緑色発光が観察された。
緑色発光蛍光体を緑色発光蛍光体(G5)に変更した以外は実施例1と同様にして、本実施例の発光装置を作製した。この発光装置を積分球内に設置し、20mA、3.1Vで駆動させたところ、色度(0.345,0.352)、色温度5000K、光束効率69.73lm/W、Ra=88であった。
緑色発光蛍光体を緑色発光蛍光体(G6)に変更した以外は実施例1と同様にして、本実施例の発光装置を作製した。この発光装置を積分球内に設置し、20mA、3.1Vで駆動させたところ、色度(0.345,0.352)、色温度5000K、光束効率62.9lm/W、Ra=79であった。
緑色発光蛍光体を緑色発光蛍光体(G7)に変更した以外は実施例1と同様にして、本実施例の発光装置を作製した。この発光装置を積分球内に設置し、20mA、3.1Vで駆動させたところ、色度(0.345,0.352)、色温度5000K、光束効率74.8lm/W、Ra=90であった。
緑色発光蛍光体(G4)を、赤色発光蛍光体および青色発光蛍光体とともに用いて、図3に示した構成の発光装置を作製した。赤色発光蛍光体としては、前述の赤色発光蛍光体(R1)を用い、青色発光蛍光体(B1)としては(Ba0.9Eu0.1)MgAl10O17を用いた。
(x,y)=(0.341,0.348)
300mA駆動:44.7lm/W、Ra=88
(x,y)=(0.339,0.349)
350mA駆動:41.5lm/W、Ra=88
(x,y)=(0.336,0.347)
図11には、実施例1の発光装置の発光スペクトルを示す。実施例2〜7の発光装置の発光スペクトルも図11とほぼ同様のものが得られた。
出発原料としてSrCO3、Eu2O3、Si3N4およびAlNを用意した。これら各々0.664g、0.792g、3.788g、7.009gを秤量後、めのう乳鉢内で乾式混合した。得られた混合物をBNるつぼに充填し、7.5気圧の窒素雰囲気中、1800℃で4時間焼成して、設計組成が(Sr0.50Eu0.50)3Al19Si9ON31であるような青色発光蛍光体(B2)を合成した。
(x,y)=(0.331,0.340)
300mA駆動:43.9lm/W、Ra=85
(x,y)=(0.329,0.339)
350mA駆動:38.0lm/W、Ra=84
(x,y)=(0.327,0.337)
<緑色発光蛍光体(G8)〜(G10)の合成>
原料粉体として、Sr3N2、EuN、Si3N4、Al2O3およびAlNを用意し、バキュームグローブボックス中でそれぞれ秤量した。Sr3N2、EuN、Si3N4、Al2O3およびAlNの配合質量は、それぞれ2.676g、0.398g、6.548g、0.340g、および0.547gとした以外はG1と同様の方法で緑色発光蛍光体(G8)を得た。
真空雰囲気中での熱処理条件を次のように変更する以外は緑色発光蛍光体(G1)の場合と同様にして、緑色発光蛍光体(G11)〜(G13)を得た。
緑色発光蛍光体(G12):350℃
緑色発光蛍光体(G13):650℃
焼成後の蛍光体(G11)〜(G13)は、体色が黄緑色の粒子であり、ブラックライトで励起した結果、緑色発光が観察された。
緑色発光蛍光体を緑色発光蛍光体(G11)に変更した以外は実施例1と同様にして、本比較例の発光装置を作製した。
300mA駆動:14.0lm/W、Ra=66
350mA駆動:12.2lm/W、Ra=53
<比較例2>
緑色発光蛍光体(G14)として(Ba0.1Sr0.8)2SiO4:Eu2+を用い、赤色蛍光体(R2)としてピーク波長585nmの(Sr0.8Ca0.2)SiO4:Eu2+を用いて、図2に示した構成の発光装置を作製した。8mm角のAlNパッケージ401の上に、発光素子402として発光ピーク波長455nmの発光ダイオードを半田接合した。金ワイヤー403を介して、発光素子402の一方の電極をAlNパッケージ401の電極に接続した。
300mA駆動:33.9lm/W、Ra=68
350mA駆動:26.9lm/W、Ra=57
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行なうことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
104…反射面; 105…凹部; 106…発光チップ
107…ボンディングワイヤー; 108…ボンディングワイヤー; 109…蛍光層
110…蛍光体; 111…樹脂層; 401…AlNパッケージ
402…発光ダイオード; 403…ボンディングワイヤー: 404…透明樹脂層
405…第一の蛍光層; 406…第二の蛍光層; 407…第三の蛍光層。
Claims (7)
- Euで付活されたSr3Si13Al3O2N21属結晶を含む粒子を含有し、波長250〜500nmの光で励起した際に波長490〜580nmの間に発光ピークを有する発光を示す蛍光体であって、前記粒子は、表面から5nmまでの外側領域における前記結晶中の酸素濃度の平均値(Oouter)と、表面から5nmより深い内側領域における前記結晶中の酸素濃度の平均値(Oinner)との比(Oouter/Oinner)が1.0〜3.8であることを特徴とする蛍光体。
- 前記蛍光体は、下記組成式(1)で表わされる組成を有することを特徴とする請求項1に記載の蛍光体。
(Sr1-xEux)3-yAl3+zSi13-zO2+uN21-w (1)
(式中、0<x<1、−0.1≦y≦0.30、−3≦z≦1、−3<u−w≦1.5) - 波長250〜500nmの光を発する発光素子と、
前記発光素子からの光を受けて緑色発光する蛍光体を含有する緑色発光層とを具備し、前記緑色発光する蛍光体は請求項1または2に記載の蛍光体を含むことを特徴とする発光装置。 - 前記発光素子は250〜500nmの波長範囲の光を発し、
波長580〜660nmの間に発光ピークを有する赤色発光蛍光体を含有する赤色発光層をさらに含むことを特徴とする請求項3に記載の発光装置。 - 前記発光素子は250〜430nmの波長範囲の光を発し、
波長580〜660nmの間に発光ピークを有する赤色発光蛍光体を含有する赤色発光層、および波長400〜490nmの間に発光ピークを有する青色発光蛍光体を含有する青色発光層をさらに具備することを特徴とする請求項3に記載の発光装置。 - 請求項1に記載の蛍光体の製造方法であって、
Sr原料、Al原料、Si原料およびEu原料を含む混合粉体を、窒素雰囲気中で熱処理する工程と、
前記窒素雰囲気中での熱処理後、真空雰囲気中、400〜600℃で熱処理する工程と、
前記真空雰囲気中での熱処理後、水素濃度1%以上100%未満のN2/H2の還元性雰囲気中で熱処理する工程と
を具備することを特徴とする蛍光体の製造方法。 - 前記真空雰囲気は、13.3Pa以下であることを特徴とする請求項6に記載の製造方法。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011182626A JP5634352B2 (ja) | 2011-08-24 | 2011-08-24 | 蛍光体、発光装置および蛍光体の製造方法 |
EP12156915.6A EP2562231B1 (en) | 2011-08-24 | 2012-02-24 | Luminescent material |
TW101106261A TWI471407B (zh) | 2011-08-24 | 2012-02-24 | Fluorescent body |
KR1020120019592A KR101372660B1 (ko) | 2011-08-24 | 2012-02-27 | 형광체 |
CN201210047613.1A CN102952541B (zh) | 2011-08-24 | 2012-02-28 | 荧光体 |
US13/407,115 US9068116B2 (en) | 2011-08-24 | 2012-02-28 | Luminescent material |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011182626A JP5634352B2 (ja) | 2011-08-24 | 2011-08-24 | 蛍光体、発光装置および蛍光体の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013043937A JP2013043937A (ja) | 2013-03-04 |
JP5634352B2 true JP5634352B2 (ja) | 2014-12-03 |
Family
ID=45656690
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011182626A Active JP5634352B2 (ja) | 2011-08-24 | 2011-08-24 | 蛍光体、発光装置および蛍光体の製造方法 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9068116B2 (ja) |
EP (1) | EP2562231B1 (ja) |
JP (1) | JP5634352B2 (ja) |
KR (1) | KR101372660B1 (ja) |
CN (1) | CN102952541B (ja) |
TW (1) | TWI471407B (ja) |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5129392B2 (ja) * | 2009-08-28 | 2013-01-30 | 株式会社東芝 | 蛍光体の製造方法およびそれにより製造された蛍光体 |
JP6285100B2 (ja) | 2012-06-13 | 2018-02-28 | アルパッド株式会社 | 蛍光体および発光装置 |
JP6081235B2 (ja) * | 2013-03-07 | 2017-02-15 | 株式会社東芝 | 白色発光装置 |
JP2014203932A (ja) | 2013-04-03 | 2014-10-27 | 株式会社東芝 | 発光装置 |
JP2014224184A (ja) * | 2013-05-15 | 2014-12-04 | 株式会社東芝 | 蛍光体および発光装置 |
JP2014224182A (ja) * | 2013-05-15 | 2014-12-04 | 株式会社東芝 | 蛍光体、発光装置、および蛍光体の製造方法 |
JP2015082596A (ja) | 2013-10-23 | 2015-04-27 | 株式会社東芝 | 発光装置 |
JP2015166416A (ja) * | 2014-03-03 | 2015-09-24 | 株式会社東芝 | 蛍光体、蛍光体の製造方法およびそれを用いた発光装置 |
US9528876B2 (en) | 2014-09-29 | 2016-12-27 | Innovative Science Tools, Inc. | Solid state broad band near-infrared light source |
WO2017030030A1 (ja) * | 2015-08-19 | 2017-02-23 | 宇部興産株式会社 | 蛍光体及びその製造方法並びに発光装置 |
CN105623658B (zh) * | 2016-01-29 | 2017-04-12 | 江苏博睿光电有限公司 | 一种氮氧化物荧光粉及其制备方法、氮氧化物发光体和发光器件 |
CN105623657B (zh) * | 2016-01-29 | 2017-04-26 | 江苏博睿光电有限公司 | 一种含氮发光颗粒及其制备方法、含氮发光体和发光器件 |
CN109386742B (zh) * | 2017-08-09 | 2022-12-09 | 中国辐射防护研究院 | 一种含放射源无外部能量的照明装置 |
CN109988568A (zh) * | 2019-04-08 | 2019-07-09 | 北京科技大学 | 一种氮氧化物绿色长余辉发光材料及其制备方法 |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6429583B1 (en) | 1998-11-30 | 2002-08-06 | General Electric Company | Light emitting device with ba2mgsi2o7:eu2+, ba2sio4:eu2+, or (srxcay ba1-x-y)(a1zga1-z)2sr:eu2+phosphors |
AT410266B (de) | 2000-12-28 | 2003-03-25 | Tridonic Optoelectronics Gmbh | Lichtquelle mit einem lichtemittierenden element |
US6576410B1 (en) * | 2002-07-11 | 2003-06-10 | Eastman Kodak Company | High-speed thermally developable imaging materials and methods of using same |
JP2004115633A (ja) | 2002-09-25 | 2004-04-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 珪酸塩蛍光体およびそれを用いた発光装置 |
JP2005052016A (ja) | 2003-08-05 | 2005-03-03 | Japan Science & Technology Agency | 小胞体局在転写因子oasis及びその遺伝子の用途 |
KR20070115951A (ko) * | 2005-03-04 | 2007-12-06 | 도와 일렉트로닉스 가부시키가이샤 | 형광체 및 그 제조 방법 및 상기 형광체를 이용한 발광장치 |
WO2007037059A1 (ja) * | 2005-09-27 | 2007-04-05 | Dowa Electronics Co., Ltd. | 蛍光体およびその製造方法、並びに該蛍光体を用いた発光装置 |
EP2308946B1 (en) * | 2006-03-10 | 2013-07-24 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Luminescent material and light-emitting device |
JP5227503B2 (ja) * | 2006-09-29 | 2013-07-03 | Dowaエレクトロニクス株式会社 | 蛍光体、蛍光体シート及び蛍光体の製造方法、並びに当該蛍光体を用いた発光装置 |
JP5353192B2 (ja) * | 2007-11-09 | 2013-11-27 | 三菱化学株式会社 | 蛍光体、及びその製造方法 |
JP5592602B2 (ja) * | 2008-07-31 | 2014-09-17 | 株式会社東芝 | 蛍光体およびそれを用いた発光装置 |
JP4869317B2 (ja) * | 2008-10-29 | 2012-02-08 | 株式会社東芝 | 赤色蛍光体およびそれを用いた発光装置 |
JP5129392B2 (ja) * | 2009-08-28 | 2013-01-30 | 株式会社東芝 | 蛍光体の製造方法およびそれにより製造された蛍光体 |
JP5190475B2 (ja) | 2010-02-19 | 2013-04-24 | 株式会社東芝 | 蛍光体およびそれを用いた発光装置 |
JP5592729B2 (ja) * | 2010-08-18 | 2014-09-17 | 株式会社東芝 | 蛍光体およびそれを用いた発光装置 |
-
2011
- 2011-08-24 JP JP2011182626A patent/JP5634352B2/ja active Active
-
2012
- 2012-02-24 EP EP12156915.6A patent/EP2562231B1/en not_active Not-in-force
- 2012-02-24 TW TW101106261A patent/TWI471407B/zh active
- 2012-02-27 KR KR1020120019592A patent/KR101372660B1/ko active IP Right Grant
- 2012-02-28 US US13/407,115 patent/US9068116B2/en active Active
- 2012-02-28 CN CN201210047613.1A patent/CN102952541B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN102952541B (zh) | 2015-05-06 |
CN102952541A (zh) | 2013-03-06 |
EP2562231A1 (en) | 2013-02-27 |
US9068116B2 (en) | 2015-06-30 |
KR20130022365A (ko) | 2013-03-06 |
EP2562231B1 (en) | 2015-09-09 |
JP2013043937A (ja) | 2013-03-04 |
TWI471407B (zh) | 2015-02-01 |
US20130050980A1 (en) | 2013-02-28 |
TW201309781A (zh) | 2013-03-01 |
KR101372660B1 (ko) | 2014-03-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5634352B2 (ja) | 蛍光体、発光装置および蛍光体の製造方法 | |
JP5127965B2 (ja) | 蛍光体およびそれを用いた発光装置 | |
JP5592602B2 (ja) | 蛍光体およびそれを用いた発光装置 | |
JP5190475B2 (ja) | 蛍光体およびそれを用いた発光装置 | |
KR101575531B1 (ko) | 발광 물질 | |
JP2010106127A (ja) | 赤色蛍光体およびそれを用いた発光装置 | |
JP4825923B2 (ja) | 赤色蛍光体およびそれを用いた発光装置 | |
JP5325959B2 (ja) | 蛍光体およびそれを用いた発光装置 | |
JP5592729B2 (ja) | 蛍光体およびそれを用いた発光装置 | |
TW201504391A (zh) | 磷光體及使用彼之發光裝置 | |
JP2015166416A (ja) | 蛍光体、蛍光体の製造方法およびそれを用いた発光装置 | |
KR101603007B1 (ko) | 형광체 | |
JP6285100B2 (ja) | 蛍光体および発光装置 | |
JP6546304B2 (ja) | 蛍光体および発光装置 | |
JP2016056241A (ja) | 蛍光体、その製造方法、およびその蛍光体を用いた発光装置 | |
JP2014181260A (ja) | 蛍光体、発光装置、および蛍光体の製造方法 | |
JP2013047347A (ja) | 蛍光体およびそれを用いた発光装置 | |
JP2014224184A (ja) | 蛍光体および発光装置 | |
JP5398778B2 (ja) | 蛍光体の製造方法 | |
JP2016060844A (ja) | 蛍光体、発光装置、および蛍光体の製造方法 | |
JP2017036392A (ja) | 蛍光体、発光装置、および蛍光体の製造方法 | |
JP2015187250A (ja) | 蛍光体、その製造方法、およびその蛍光体を用いた発光装置 | |
JP2016060891A (ja) | 蛍光体、蛍光体の製造方法、およびそれを用いた発光装置 | |
JP2013216909A (ja) | 蛍光体 | |
JP2013227587A (ja) | 蛍光体およびそれを用いた発光装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20131001 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20131205 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20131212 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20131219 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20131226 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20140109 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140827 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140916 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20141014 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5634352 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |