发光元件及使用它的发光装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及发光元件及使用它的发光装置。该半导体发光元件是将近紫外ＬＥＤ，和包含多个吸收该近紫外ＬＥＤ放出的近紫外光后放出在可见波长区域具有发光峰值的荧光的荧光体的荧光体层组合而成的。将荧光体层作为包含蓝色系荧光体，绿色系荧光体、红色系荧光体及黄色系荧光体的四种荧光体的荧光体层。这样，就能得到用视度感比较高的黄色系发光弥补视度感比较低的红色系发光造成的光束减少的量、获得的白色系光在色彩均匀方面优异、放出高光束而且高Ｒａ的白色系光的半导体发光元件。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种将近紫外发光二极管(以后称作“近紫外LED”)和多个荧光体组成能发出白色系光的半导体发光元件及发光装置。
技术介绍
由在超过350nm而且在410nm以下的近紫外的波长区域具有发光峰值的近紫外LED(严密地说，是近紫外LED芯片)，和包含多个吸收该近紫外LED放出的近紫外光后放出在380nm以上而且在780nm以下的可见波长范围内具有峰值的荧光的无机荧光体的荧光体层组合而成的放出白色系光的半导体发光元件，早已广为人知。使用无机荧光体的所述半导体发光元件，在耐久性方面，优于使用有机荧光物质的半导体发光元件，所以得到广泛采用。此外，在本说明书中，将在CIE色度图中的发光色度点(x、y)在0.21≤x≤0.48、0.19≤y≤0.45范围内的光定义为白色系光。作为这种半导体发光元件，例如在特开平11-246857号公报、特开2000-183408号公报、特表2000-509912号公报或特开平2001-143869号公报等中发布的半导体发光元件，广为人知。在特开平11-246857号公报中，记述着将用一般式(La1-x-yEuxSmy)2O2S(式中0.01≤x≤0.15、0.0001≤y≤0.03)表示的氧硫化镧荧光体作为红色荧光体，具有用氮化镓系化合物半导体构成的发光层，与放出波长370nm左右的光的近紫外LED的组合而成的半导体发光元件。另外，在特开平11-246857号公报中，还公布了通过适当组合所述红色荧光体和其它蓝色、绿色荧光体，发出具有任意色温度的白色光的半导体发光元件的有关技术。在特开2000-183408号公报中，记述着具有用氮化镓系化合物半导体构成的发光层，放出在370nm附近具有发光峰值的紫外光的紫外LED芯片，和含有吸收所述紫外光后发出蓝光的蓝色荧光体的第1荧光体层，以及含有吸收所述蓝光后发出橙黄色光的橙黄色荧光体的第2荧光体层的半导体发光元件。另外，作为蓝色荧光体，通常采用至少从下述(1)～(3)中选择1种构成的蓝色荧光体。(1)用一般式(M1，Eu)10(PO4)6Cl2(式中M1表示至少从Mg、Ca、Sr及Ba的元素群中选择1个元素)实质上表示的2价铕激活卤磷酸盐荧光体。(2)用一般式a(M2，Eu)O·bAl2O3(式中M2表示至少从Mg、Ca、Sr、Ba、Zn、Li、Rb及Cs元素群中选择1个元素，a及b是满足a＞0、b＞0、0.2≤a/b≤1.5的数值)实质上表示的附加2价铕激活铝酸盐荧光体。(3)用一般式a(M2，Euv，Mnw)O·bAl2O3(式中M2表示至少从Mg、Ca、Sr、Ba、Zn、Li、Rb及Cs元素群中选择1个元素，a、b、v及w是满足a＞0、b＞0、0.2≤a/b≤1.5、0.001≤w/v≤0.6的数值)实质上表示的附加2价的铕及锰激活铝酸盐荧光体。另外，作为橙黄色荧光体，通常采用一般式(Y1-x-yGdxCey)3Al5O12(式中x及y是满足0.1≤x≤0.55、0.01≤y≤0.4的数值)实质上表示的3价铈激活铝酸盐荧光体(以下称作“YAG荧光体”)。另外，在特表2000-509912号公报中，还记述了由在300nm以上而且在370nm以下的波长区域具有发光峰值的紫外LED，和在430nm以上而且在490nm以下的波长区域内具有发光峰值的蓝色荧光体、在520nm以上而且在570nm以下的波长区域内具有发光峰值的绿色荧光体、在590nm以上而且在630nm以下的波长区域内具有发光峰值的红色荧光体组合而成的半导体发光元件。在这种半导体发光元件中，作为蓝色荧光体，通常采用BaMgAl10O17:EuSr5(PO4)3Cl:Eu、ZnS:Ag(发光峰值波长都是450nm)；作为绿色荧光体，通常采用ZnS:Cu(发光峰值波长为550nm)及BaMgAl10O17:Eu、Mn(发光峰值波长为515nm)；作为红色荧光体，通常采用Y2O2S:Eu3+(发光峰值波长为628nm)、YVO4:Eu3+(发光峰值波长为620nm)、Y(V，P，B)O4:Eu3+(发光峰值波长为615nm)、YNbO4:Eu3+(发光峰值波长为615nm)、YTaO4:Eu3+(发光峰值波长为615nm)、[Eu(acac)3(phen)](发光峰值波长为611nm)。另一方面，在特开2001-143869号公报中，记述着将有机材料作为发光层，在430nm以下的蓝紫～近紫外的波长范围具有发光峰值的有机LED，或将无机材料作为发光层，在所述蓝紫～近紫外的波长范围具有发光峰值的无机LED，和蓝色荧光体、绿色荧光体、红色荧光体混合而成的半导体发光元件。在这种半导体发光元件中，作为蓝色荧光体，通常采用Sr2P2O7:Sn4+、Sr4Al14O25:Eu2+、BaMgAl10O17:Eu2+、SrGa2S4:Ce3+、CaGa2S4:Ce3+、(Ba，Sr)(Mg，Mn)Al10O17:Eu2+、(Sr，Ca，Ba，Mg)10(PO4)6Cl2:Eu2+、BaAl2SiO8:Eu2+、Sr2P2O7:Eu2+、Sr5(PO4)3Cl:Eu2+、(Sr，Ca，Ba)5(PO4)3Cl:Eu2+、BaMg2Al16O27:Eu2+、(Ba，Ca)5(PO4)3Cl:Eu2+、Ba3MgSi2O8:Eu2+、Sr3MgSi2O8:Eu2+；作为绿色荧光体，通常采用(BaMg)Al16O27:Eu2+，Mn2+、Sr4Al14O25:Eu2+、(SrBa)Al2Si2O8:Eu2+、(BaMg)2SiO4:Eu2+、Y2SiO5:Ce3+，Tb3+、Sr2P2O7-Sr2B2O7:Eu2+、(BaCaMg)5(PO4)3Cl:Eu2+、Sr2Si3O8-2SrCl2:Eu2+、Zr2SiO4-MgAl11O19:Ce3+，Tb3+、Ba2SiO4:Eu2+、Sr2SiO4:Eu2+、(BaSr)SiO4:Eu2+；作为红色荧光体，通常采用Y2O2S:Eu3+、YAlO3:Eu3+、Ca2Y2(SiO4)6:Eu3+、LiY9(SiO4)6O2:Eu3+、YVO4:Eu3+、CaS:Eu3+、Gd2O3:Eu3+、Gd2O2S:Eu3+、Y(P，V)O4:Eu3+。这样，在现有技术的放出白色系光的半导体发光元件中，通过蓝色系荧光体、绿色系荧光体和红色系荧光体放出的光的混色，或通过蓝色系荧光体和黄色系荧光体放出的光的混色，得到白色系光。此外，在现有技术的采用通过蓝色系荧光体和黄色系荧光体放出的光的混色得到白色系光的方式的半导体发光元件中，作为黄色系荧光体，通常使用所述YAG系荧光体。另外，所述YAG系荧光体，是受到超过350nm且在400nm以下的波长区域，尤其是具有由氧化镓系化合物半导体构成的发光层的近紫化LED放出的360nm以上且在400nm以下的近紫外光的激发而几乎不会发光，但在400nm以上且在530nm以下的蓝色系光的激发下，却能高效率地放出黄色光的荧光体，所以在现有技术的使用YAG系荧光体的半导体发光元件中，必须有蓝色系荧光体，通过所述蓝色系荧光体放出的蓝色光，激发黄色荧光体后，才能得到白色系光。放出这种白色系光的半导体发光元件，是作为照明装置及显示装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体发光元件，是将发出的光在超过３５０ｎｍ而且不足４１０ｎｍ的波长区域具有发光峰值的近紫外发光二极管，和包含多个吸收所述近紫外发光二极管发出的近紫外光后发出在３８０ｎｍ以上而且在７８０ｎｍ以下的可见波长区域有发光峰值的荧光的荧光体的荧光体层组合而成的，发出在ＣＩＥ色度图中的发光色度点（ｘ、ｙ）在０．２１≤ｘ≤０．４８、０．１９≤ｙ≤０．４５的范围内的白色系光的半导体发光元件，其特征在于：　所述荧光体层包括：发出在４００ｎｍ以上而且不足５００ｎｍ的波长区域具有发光 峰值的蓝色系的荧光的蓝色系荧光体、发出在５００ｎｍ以上而且不足５５０ｎｍ的波长区域具有发光峰值的绿色系的荧光的绿色系荧光体、发出在６００ｎｍ以上而且不足６６０ｎｍ的波长区域具有发光峰值的红色系的荧光的红色系荧光体、发出在５５０ｎｍ以上而且不足６００ｎｍ的波长区域具有发光峰值的黄色系的荧光的黄色系荧光体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2001-10-1 305032/20011.一种半导体发光元件，是将发出的光在超过350nm而且不足410nm的波长区域具有发光峰值的近紫外发光二极管，和包含多个吸收所述近紫外发光二极管发出的近紫外光后发出在380nm以上而且在780nm以下的可见波长区域有发光峰值的荧光的荧光体的荧光体层组合而成的，发出在CIE色度图中的发光色度点(x、y)在0.21≤x≤0.48、0.19≤y≤0.45的范围内的白色系光的半导体发光元件，其特征在于所述荧光体层包括发出在400nm以上而且不足500nm的波长区域具有发光峰值的蓝色系的荧光的蓝色系荧光体、发出在500nm以上而且不足550nm的波长区域具有发光峰值的绿色系的荧光的绿色系荧光体、发出在600nm以上而且不足660nm的波长区域具有发光峰值的红色系的荧光的红色系荧光体、发出在550nm以上而且不足600nm的波长区域具有发光峰值的黄色系的荧光的黄色系荧光体。2.如权利要求1所述半导体发光元件，其特征在于所述黄色系荧光体，是以用下列化学式表示的化合物为主体的硅酸盐荧光体，(Sr1-a1-b1-xBaa1Cab1Eux)2SiO4化学式中，a1、b1、x是分别满足0≤a1≤0.3、0≤b1≤0.8、0＜x＜1的数值。3.如权利要求2所述半导体发光元件，其特征在于所述硅酸盐荧光体，是具有斜方晶的结晶构造，并用下列化学式表示的化合物作为主体的硅酸盐荧光体，(Sr1-a1-b2-xBaa1Cab2Eux)2SiO4化学式中，a1、b2、x是分别满足0≤a1≤0.3、0≤b2≤0.6、0＜x＜1的数值。4.如权利要求1～3中任一项所述半导体发光元件，其特征在于所述蓝色系荧光体是下述(1)或(2)的蓝色系荧光体，所述绿色系荧光体是下述(3)或(4)的绿色系荧光体，所述红色系荧光体是下述(5)的红色系荧光体，(1)将用下列化学式表示的化合物作为主体的卤磷酸盐荧光体，(M11-xEux)10(PO4)6Cl2化学式中M1表示至少从Ba、Sr、Ca及Mg的元素群中选择一个碱土类金属元素，x是满足0＜x＜1的数值；(2)将用下列化学式表示的化合物作为主体的铝酸盐荧光体，(M21-xEux)(M31-y1Euy1)Al10O17化学式中M2表...

【专利技术属性】
技术研发人员：前田俊秀，大盐祥三，岩间克昭，北原博实，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]