JP5330263B2 - 蛍光体およびそれを用いたｌｅｄ発光装置 - Google Patents
蛍光体およびそれを用いたｌｅｄ発光装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5330263B2 JP5330263B2 JP2009544699A JP2009544699A JP5330263B2 JP 5330263 B2 JP5330263 B2 JP 5330263B2 JP 2009544699 A JP2009544699 A JP 2009544699A JP 2009544699 A JP2009544699 A JP 2009544699A JP 5330263 B2 JP5330263 B2 JP 5330263B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phosphor
- light emitting
- emitting device
- light
- mol
- 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 abstract description 98
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims description 17
- 229910052693 Europium Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims description 9
- HCWCAKKEBCNQJP-UHFFFAOYSA-N magnesium orthosilicate Chemical compound [Mg+2].[Mg+2].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] HCWCAKKEBCNQJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000000391 magnesium silicate Substances 0.000 claims description 9
- 229910052919 magnesium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 235000019792 magnesium silicate Nutrition 0.000 claims description 9
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 9
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910004283 SiO 4 Inorganic materials 0.000 claims description 8
- OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N europium atom Chemical compound [Eu] OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 8
- 238000009877 rendering Methods 0.000 abstract description 8
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 abstract 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 abstract 1
- 229910052909 inorganic silicate Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 15
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 15
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 13
- AYJRCSIUFZENHW-DEQYMQKBSA-L barium(2+);oxomethanediolate Chemical compound [Ba+2].[O-][14C]([O-])=O AYJRCSIUFZENHW-DEQYMQKBSA-L 0.000 description 11
- 229910001940 europium oxide Inorganic materials 0.000 description 11
- AEBZCFFCDTZXHP-UHFFFAOYSA-N europium(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Eu+3].[Eu+3] AEBZCFFCDTZXHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- BDAGIHXWWSANSR-NJFSPNSNSA-N hydroxyformaldehyde Chemical compound O[14CH]=O BDAGIHXWWSANSR-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 11
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 11
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000011656 manganese carbonate Substances 0.000 description 11
- 229940093474 manganese carbonate Drugs 0.000 description 11
- 235000006748 manganese carbonate Nutrition 0.000 description 11
- 229910000016 manganese(II) carbonate Inorganic materials 0.000 description 11
- XMWCXZJXESXBBY-UHFFFAOYSA-L manganese(ii) carbonate Chemical compound [Mn+2].[O-]C([O-])=O XMWCXZJXESXBBY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 11
- 229910000018 strontium carbonate Inorganic materials 0.000 description 11
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 9
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 9
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 description 8
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 8
- 238000000295 emission spectrum Methods 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 5
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 4
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 4
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 3
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 3
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- -1 BOSS Chemical compound 0.000 description 2
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000004645 aluminates Chemical class 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052772 Samarium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001217 Terbium Chemical class 0.000 description 1
- FIMLVRCVMNGRMP-UHFFFAOYSA-N [Mn].[Eu] Chemical compound [Mn].[Eu] FIMLVRCVMNGRMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- JNDMLEXHDPKVFC-UHFFFAOYSA-N aluminum;oxygen(2-);yttrium(3+) Chemical class [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Y+3] JNDMLEXHDPKVFC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000010908 decantation Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000003203 everyday effect Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 239000011342 resin composition Substances 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 230000035807 sensation Effects 0.000 description 1
- QSQXISIULMTHLV-UHFFFAOYSA-N strontium;dioxido(oxo)silane Chemical class [Sr+2].[O-][Si]([O-])=O QSQXISIULMTHLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
-
- 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
- C09K11/0883—Arsenides; Nitrides; Phosphides
-
- 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
- C09K11/77342—Silicates
-
- 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
- C09K11/7737—Phosphates
- C09K11/7738—Phosphates with alkaline 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
- C09K11/7783—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing two or more rare earth metals one of which being europium
- C09K11/7784—Chalcogenides
- C09K11/7787—Oxides
- C09K11/7789—Oxysulfides
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Luminescent Compositions (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
Description
本発明は、紫外、または紫外ないし青色発光ダイオードと、その発光を吸収して白色ないし黄白色の発光を示す蛍光体とを組み合わせたＬＥＤ発光装置に関する。
発光ダイオード（以下、ＬＥＤという場合がある）は、光を放射する半導体ダイオードであり、電気エネルギーを紫外光または可視光に変換するものである。特に、可視光を利用するために、ＧａＰ、ＧａＡｓＰ、ＧａＡｌＡｓ、ＧａＮ、ＩｎＧａＡｌＰなどの発光材料から形成した発光チップを透明樹脂で封止したＬＥＤ発光装置が広く使用されている。
また、発光材料をプリント基板や金属リードの上面に固定し、これを、数字や文字などを形どった樹脂ケースで封止したディスプレィ型のＬＥＤ発光装置も多用されている。さらに、発光チップの前表面あるいは発光チップを封止する樹脂の前部中に、各種の蛍光体粉末を含有させることにより、放射光の色を適正に調整することも可能である。すなわちＬＥＤ発光装置の発光色は、青色から赤色まで使用用途に応じた可視光領域の発光を再現することが出来る。
また、発光ダイオードは半導体素子であり、長寿命、高信頼性であるため、光源として用いた場合にはその交換頻度も低減できる。そのため、発光ダイオードは、携帯通信機器、パーソナルコンピュータ周辺機器、ＯＡ機器、家庭用電気機器、オーディオ機器、各種スイッチ、バックライト用光源表示板などの各種表示装置の構成部品として、広く使用されている。
最近、上記各種表示装置の利用者の色彩感覚が向上し、各種表示装置においても、微妙な色合いをより高精細に再現できる機能や、ＬＥＤ発光装置の均一な外観が要求されるようになってきた。特に、白色発光のＬＥＤ発光装置においては、携帯電話のバックライトや車載用ランプ等の用途が著しく拡大しており、将来的には、蛍光灯の代替として、白色発光ＬＥＤ発光装置の用途が大きく伸長していくことが期待されている。そのため、白色発光ＬＥＤ発光装置においては、その白色光の高演色性や均一な外観を実現できるように、種々の改善が試みられている。さらに、２００６年７月に欧州連合（ＥＵ）において発効となったＲＨｏＳ規制は水銀の使用を禁じており、水銀を使用しない白色発光ＬＥＤランプが、従来の蛍光灯に置き換わって行くものと思われる。
現在、普及している、あるいは試行されている白色発光ＬＥＤ装置には、青色発光ダイオードと黄色発光蛍光体、場合によっては、さらに赤色蛍光体を組み合わせたタイプ（以下、タイプ１と称す）、紫外線あるいは紫光発光ダイオードと、青色、黄色、赤色蛍光体とを組み合わせたタイプ（以下、タイプ２と称す）がある。
現時点で、タイプ１はタイプ２よりも高輝度であり、最も普及している。タイプ１の用途として使用されている黄色蛍光体としては、セリウム付活イットリウムアルミン酸塩蛍光体（以下、ＹＡＧと称す）、セリウム付活テルビウムアルミン酸塩蛍光体（以下、ＴＡＧと称す）、アルカリ土類珪酸塩蛍光体（以下、ＢＯＳＳと称す）といった材料が実用化されている。
これらのなかで、ＹＡＧおよびＢＯＳＳについては、発光ダイオードと組み合わせて使用される以前から、良く知られた蛍光体であり、これまで、フライングスポットスキャナーや蛍光灯などの用途に使用されるか、あるいは、応用が試みられてきた。これらの蛍光体は、携帯電話のバックライトなどで既に実用化されているが、照明や車のヘッドランプなどへの更なる拡大を目指して、日々、改良がなされている。このうちＢＯＳＳ蛍光体については、特許文献１などでその改良が開示されてきている。ＹＡＧ、ＴＡＧなどのアルミン酸塩蛍光体については、特許文献２〜２１などに改良が開示されている。
特許第３７４９２４３号公報
特開２００６−３３２６９２号公報
特開２００６−２９９１６８号公報
特開２００６−４１０９６号公報
特開２００５−３１７９８５号公報
特開２００５−８８４４号公報
特開２００３−１７９２５９号公報
特開２００２−１９８５７３号公報
特開２００２−１５１７４７号公報
特開平１０−３６８３５号公報
特開２００６−３２１９７４号公報
特開２００６−２６５５４２号公報
特開２００６−２１３８９３号公報
特開２００６−１６７９４６号公報
特開２００５−２４３６９９号公報
特開２００５−１５０６９１号公報
特開２００４−１１５３０４号公報
特開２００６−３２４４０７号公報
特開２００６−２５３３６号公報
特開２００５−２３５８４７号公報
特開２００２−４２５２５号公報
ＩＥＥＪ Ｊｏｕｒｎａｌ，Ｖｏｌ.１２７，Ｎｏ．４，ｐ．２２６−２２９，２００７
このような、青色発光ダイオードとＢＯＳＳあるいはＹＡＧ、ＴＡＧといった黄色発光蛍光体とを組み合わせたタイプ１の白色発光ＬＥＤ装置の問題点は、その白色光を構成する赤色光が足りないことである。そのため、タイプ１の白色発光ＬＥＤ装置を照明用途として用いた場合、物の色をより自然なものとして再現する演色性が低く、現在も種々改良が続けられている。
また、タイプ１の別の問題としては、白色を構成する青色が半導体チップという一つの塊から発せられ、黄色が粉体である蛍光体から発せられるため、青色と黄色の光の混合が十分ではなく、このタイプ１では、照らされた照射面には、白色に混じって青色や黄色のムラの現れることが指摘されている（非特許文献１）。こうした問題も蛍光灯に代わる照明として白色発光ＬＥＤ装置が伸びていくために、是非とも解決しなければならない問題である。
一方、紫外線あるいは紫光発光ダイオードと、青色、黄色、赤色蛍光体とを組み合わせたタイプ２の白色ＬＥＤ装置は、蛍光灯と同じ原理であるため、演色性を高くすることは容易であるとともに、色の発生源が全て粉体である蛍光体からのものであるため、光の混合が十分であり、タイプ１で指摘されるような照射面での色ムラは発生しにくいという特徴を持っている。
しかしながら、タイプ２ＬＥＤ装置の実際の製造においては、青、黄、赤の三色の蛍光体を塗布する段階で蛍光体の粒径や比重の違いなどから、蛍光体の沈降速度に差が生じる場合がある。そのため、例えば、蛍光体の塗布部の底には赤色蛍光体が多く堆積して、ＬＥＤの底部が赤っぽく見えるといった、白色発光ＬＥＤ装置の外観不良の問題を生じたりしている。こうした問題に対し、各蛍光体の粒径をコントロールすることによる色ムラの低減等が試みられているが、各蛍光体の発光効率との兼ね合いから、問題なしというレベルには至っていないのが現状である。
したがって、本発明の目的は、高演色で色ムラが無く、かつ従来ものでは得られなかった均一な発光が得られるＬＥＤ発光装置、およびそれに用いる蛍光体を提供することにある。
本発明による蛍光体は、その組成が下記化学式で表されることを特徴とする。
（Ｓｒ２−Ｘ−Ｙ−Ｚ−ωＢａＸＭｇＹＭｎＺＥｕω）ＳｉＯ４
（但し、ｘ、ｙ、ｚおよびωは、０．１＜ｘ＜１、０＜ｙ＜０．５、０＜ｚ＜０．１、y ＞ z、０．０１＜ω＜０．２の条件を満たす係数である。)
（Ｓｒ２−Ｘ−Ｙ−Ｚ−ωＢａＸＭｇＹＭｎＺＥｕω）ＳｉＯ４
（但し、ｘ、ｙ、ｚおよびωは、０．１＜ｘ＜１、０＜ｙ＜０．５、０＜ｚ＜０．１、y ＞ z、０．０１＜ω＜０．２の条件を満たす係数である。)
また、別の態様として本発明によるＬＥＤ発光装置は、発光ピーク波長３６０〜４７０ｎｍの紫外ないし青色発光ダイオードと、上記のユーロピウム，マンガン付活アルカリ土類マグネシウム珪酸塩蛍光体とを組合せてなる。
また、別の態様として本発明によるＬＥＤ発光装置は、発光ピーク波長３７０〜４３０ｎｍの紫外発光ダイオードと、上記のユーロピウム，マンガン付活アルカリ土類マグネシウム珪酸塩蛍光体とを組合せてなる。
また、別の態様として本発明によるＬＥＤ発光装置は、発光ピーク波長３６０〜４７０ｎｍの紫外ないし青色発光ダイオードと、請求項１に記載のユーロピウム，マンガン付活アルカリ土類マグネシウム珪酸塩蛍光体と、さらに青色または赤色発光を呈する蛍光体のうち少なくとも一種以上の蛍光体とを組合せてなる。
さらに、別の態様として本発明によるＬＥＤ発光装置は、発光ピーク波長３７０〜４３０ｎｍの紫外発光ダイオードと、請求項１に記載のユーロピウム，マンガン付活アルカリ土類マグネシウム珪酸塩蛍光体と、さらに青色または赤色発光を呈する蛍光体のうち少なくとも一種以上の蛍光体とを組合せてなる。
本発明による蛍光体の発光は、赤、青、緑の三色の発光成分を有しており、単一材料でありながら白色発光を得ることができる。そのため、本発明による蛍光体を単独でＬＥＤと組合せることができ、塗布時のムラ等が発生することがない。また、色補正を目的として、少量の赤色蛍光体や青色蛍光体と混合使用する場合であっても、本発明による蛍光体自身に赤色発光や青色発光が含まれているため、混合蛍光体による発光の均一性は大幅に改善される。したがって、本発明によるＬＥＤ発光装置は、発光の色方位ばらつきが極めて少なく、かつ高演色で高輝度な良質の光源を実現することができる。さらに、本発明によるＬＥＤ発光装置は水銀を含まず、環境にやさしい製品構成となっている。
１ 本発明の蛍光体（Ｓｒ１．０２Ｂａ０．４５Ｍｇ０．４５５Ｍｎ０．０４５Ｅｕ０．０３）ＳｉＯ４ の発光スペクトル
２ 本発明の蛍光体（Ｓｒ１．０２Ｂａ０．４４Ｍｇ０．４４Ｍｎ０．０６Ｅｕ０．０４）ＳｉＯ４の発光スペクトル
３ 発光ダイオード
４ 樹脂に埋め込まれた蛍光体層
５ 樹脂枠
６ 白色ＬＥＤ
７ 測定機の受光部
２ 本発明の蛍光体（Ｓｒ１．０２Ｂａ０．４４Ｍｇ０．４４Ｍｎ０．０６Ｅｕ０．０４）ＳｉＯ４の発光スペクトル
３ 発光ダイオード
４ 樹脂に埋め込まれた蛍光体層
５ 樹脂枠
６ 白色ＬＥＤ
７ 測定機の受光部
図１は、本発明による蛍光体の発光スペクトルを示したものである。発光ピーク波長が３９５ｎｍの紫外線励起にて得られたものである。図１において、１はその蛍光体の組成が（Ｓｒ１．０２Ｂａ０．４５Ｍｇ０．４５５Ｍｎ０．０４５Ｅｕ０．０３）ＳｉＯ４、２は（Ｓｒ１．０２Ｂａ０．４４Ｍｇ０．４４Ｍｎ０．０６Ｅｕ０．０４）ＳｉＯ４ に対応するものである。図１から明らかなように、本発明による蛍光体は、４００〜５００ｎｍの青色域、５００〜６００ｎｍの緑色ないし黄色域、および６００〜７００ｎｍの赤色域においてそれぞれピークを有するスペクトルを示し、単一の蛍光体でありながら白色光を構成するものである。
図１中の１の蛍光体の発光色度（ＣＩＥ色度値）は、（０．３２４、０．４０４）であり、さらに２の発光色度は（０．３３１、０．３７３）の白色光であった。この発光色度は蛍光体の組成を変えることにより広い範囲で変更可能である。具体的には、Ｅｕ付活ストロンチウム珪酸塩蛍光体（Ｓｒ2ＳｉＯ4:Ｅｕ)において、Ｓｒの一部を、モル数で０．１モルから１モルの範囲でＢａに置換えることにより黄色領域の、０．５モル未満の範囲でＭｇに置換えることで青色領域の、さらに、０．１モル未満の範囲でＭｎに置換えることにより赤色領域の発光強度を可変させることができ、夫々の波長領域の発光スペクトルを任意に増減させることができる。
ここで、各元素の添加量下限値は、それ以下だと効果的な発光スペクトル変化が見られない限界値を、また、添加量上限値は、十分なスペクトル変化効果が得られると共に、各元素間の濃度バランスを考慮して設定したものである。また、ＭｇとＭｎとのモル比は、Ｍｇの多い方が望ましい。ＭｎがＭｇよりも多くなると、得られる結晶粉末が着色し、明るさが低下するためである。
本発明による蛍光体は、例えば次のような方法により作ることができる。先ず、原料として炭酸ストロンチウム、炭酸バリウム、酸化マグネシウム、炭酸マンガン、酸化ケイ素、酸化ユーロピウムを所定のモル比に計量した後、ボールミルにてよく混合する。この時、フラックス作用を示すようなハロゲン化物などを加えても良い。得られた原料混合物をアルミナルツボに充填し、１１００〜１３００℃の温度で４〜６時間焼成する。焼成時の雰囲気は、水素を数％含む窒素を炉内に導入することにより得られる還元性のものが望ましい。得られた焼成物を乳鉢で砕き、さらに還元性の雰囲気下で再度焼成を行っても良い。得られた焼成蛍光体は乳鉢で砕き、水中に投入し、デカンテーション法にて洗浄、さらにミリング、洗浄後の、濾過、乾燥、篩別を経て本発明による蛍光体が得られる。
本発明によるＬＥＤ発光装置は、発光波長３６０〜４７０ｎｍの発光ダイオードと一種類以上の本発明の蛍光体とを組み合わせたものである。また、本発明においては、上記した蛍光体を発光波長３７０〜４３０ｎｍの紫外発光ダイオードと組みあわせてもよい。ＬＥＤ発光装置の構成としては、例えば図２に示すような断面を有するものである。図２において、３は発光ダイオードを、４は樹脂に埋め込まれた蛍光体層を、５は発光部を支える樹脂枠を示している。ＬＥＤ発光装置に印加された電気エネルギーは発光ダイオードにより紫外または青色光に変換され、それらの光の一部が発光ダイオード上部の蛍光体層により、より長波長の光に変換され、その総計としての白色光がＬＥＤ発光装置外へ放出される仕組みになっている。
図３は、図２に示すような構成のＬＥＤ発光装置に、本発明の蛍光体を組み合わせて得られるＬＥＤ発光装置の発光スペクトルの一例を示したものである。電流値２０ｍＡでピーク値３９５ｎｍの紫外発光ダイオードを発光させ、蛍光体により色度（０．２８０〜０．３８０、０．２８０〜０．３８０）の白色光に変換した時のＬＥＤ発光装置からの発光は、紫外励起光成分のピーク値が３９５ｎｍに僅かに見られるが、青色、緑色、赤色の各発光成分の発光ピークを有するスペクトルとなっている。これにより輝度で４００ｍｃｄ以上、照明として用いられる時の白色光の質を表す平均演色指数(Ｒａ)で７５以上の特性値が得られる。
本発明のＬＥＤ発光装置の輝度、平均演色指数（Ｒａ）は実用レベルにあるが、現在世の中で試行されているタイプ１またはタイプ２のＬＥＤ発光装置と比べて大幅に改善されるというものではない。本発明のＬＥＤ発光装置の特徴は、異なる方位から発光するＬＥＤを見たときの色差(方位色差)が極めて少ないことである。方位による色バラツキはＬＥＤ光が投影されたときに物体に色ムラを生じさせたりする。そのため、色バラツキを無くすためには、さらに白色光を拡散板などによりミキシングする機構を装置に取込まなければならず、実用上好ましいことではない。本発明においては、このようなミキシング機構を追加することなく、色バラツキのない白色光を実現できるものである。
方位色差の評価は、例えば次のような方法で行うことができる。ＬＥＤは図２に示すような横断面を有し、さらに上から見た場合、円柱の樹脂枠の内部に反射層がすり鉢状に形成された形状をもつ。ＬＥＤ発光装置からの発光の色差は、図４に示すように、先ず測定器の受光部７を白色ＬＥＤ６の真上に配置して色度（ｘ，ｙ）を測定した後、受光部７の角度θを変えて発光色度（ｘ‘，ｙ’）を測定し、それらの値の差の絶対値の最大値を方位色差（Δｘ，Δｙ）とする。この方法によって図３に示した白色ＬＥＤの方位色差を評価したところ、（Δｘ，Δｙ）=（０．００１、０．００２）となり極めて小さいものであった。
本発明のＬＥＤ発光装置は、本発明による蛍光体を発光ダイオード上に塗布してなるものである。例えば、樹脂組成物中の蛍光体を添加して塗工液を調製し、その塗工液を発光ダイオード上に塗布し、樹脂を硬化させることによりＬＥＤ発光装置を製造することができる。ＬＥＤ発光装置に用いる蛍光体として、本発明の蛍光体を単独で用いてもよく、また、本発明の蛍光体をベースに他の蛍光体を混合したものを用いてもよい。本発明の蛍光体にさらに青または赤色等の他の蛍光体を加えた蛍光体を用いた場合であっても、従来のＬＥＤよりも方位色差の少ないＬＥＤ発光装置の得られることが判明した。
次に本発明の実施形態について以下の実施例を参照して具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
本発明のＬＥＤ発光装置の評価は以下のようにして行った。ＬＥＤ発光装置は横断面が図２に示す構成からなり、発光ダイオードはサイズ３００μｍ四方のチップを配し、２０ｍＡの電流値にて発光させ特性を評価した。この発光ダイオードの発光波長は３８０〜４２０ｎｍ（発光ピーク波長４００ｎｍ）であり、その出力は２０ｍＷ（２０ｍＡ）であった。また、蛍光体の種類によっては、短波長の励起光でより明るく発光するものがある。その場合、発光ダイオードとして発光波長が３６０〜４００ｎｍ（発光ピーク波長３８０ｎｍ）のものを用いた。その発光ダイオードの出力は１９ｍＷ（２０ｍＡ）であった。なお、ＬＥＤ発光装置の発光特性評価は、Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍｓ社製ＣＡＳ １４０ＣＯＭＰＡＣＴ ＡＲＲＡＹ ＳＰＥＣＴＲＯＭＥＴＥＲ、および大塚電子社製ＭＣＰＤ装置を用いた。
＜ＬＥＤ発光装置の作製＞
二種類以上の蛍光体を別々にシリコーン樹脂と１０〜２０質量％の比率で混合し、スラリーを作製した。次にそれらのスラリーをＬＥＤ発光装置の色度がｘ＝０．２８０〜０．３８０、ｙ＝０．２８０〜０．３８０の範囲に入るように調合した。得られたスラリーの一部を抜取り、図２のように配置されたＬＥＤ発光装置に滴下し、１００〜１５０Ｃの温度で熱処理、シリコーン樹脂を硬化しＬＥＤ発光装置を得た。
二種類以上の蛍光体を別々にシリコーン樹脂と１０〜２０質量％の比率で混合し、スラリーを作製した。次にそれらのスラリーをＬＥＤ発光装置の色度がｘ＝０．２８０〜０．３８０、ｙ＝０．２８０〜０．３８０の範囲に入るように調合した。得られたスラリーの一部を抜取り、図２のように配置されたＬＥＤ発光装置に滴下し、１００〜１５０Ｃの温度で熱処理、シリコーン樹脂を硬化しＬＥＤ発光装置を得た。
［実施例１］
炭酸ストロンチウム１．０２ｍｏｌ、炭酸バリウム０．４４ｍｏｌ、酸化マグネシウム０．４４ｍｏｌ、炭酸マンガン０．０６ｍｏｌ、酸化ユーロピウム０．０２ｍｏｌ、酸化珪素１．００ｍｏｌの割合で原料を計量し混合した。さらに融剤として塩化アンモニウムを原料に対し０．５質量％添加し、ボールミルにて１時間混合した。得られた混合物をアルミナルツボに充填し、水素を５％含む還元性雰囲気中で５時間焼成して蛍光体を得た。合成された蛍光体を乳鉢で粉砕し、メッシュを通した。さらに蛍光体を水中で攪拌し、攪拌停止後、上澄み液を排出するというデカンテーション法を５回行った後、濾過、乾燥させた。乾燥物を２００メッシュに通しことにより蛍光体１を得た。
続いて、蛍光体１をシリコーン樹脂と３０質量％の濃度で混合したスラリーを発光ダイオード上に塗布した後、１４０℃の熱処理で樹脂を硬化させて、ＬＥＤ発光装置を得た。
炭酸ストロンチウム１．０２ｍｏｌ、炭酸バリウム０．４４ｍｏｌ、酸化マグネシウム０．４４ｍｏｌ、炭酸マンガン０．０６ｍｏｌ、酸化ユーロピウム０．０２ｍｏｌ、酸化珪素１．００ｍｏｌの割合で原料を計量し混合した。さらに融剤として塩化アンモニウムを原料に対し０．５質量％添加し、ボールミルにて１時間混合した。得られた混合物をアルミナルツボに充填し、水素を５％含む還元性雰囲気中で５時間焼成して蛍光体を得た。合成された蛍光体を乳鉢で粉砕し、メッシュを通した。さらに蛍光体を水中で攪拌し、攪拌停止後、上澄み液を排出するというデカンテーション法を５回行った後、濾過、乾燥させた。乾燥物を２００メッシュに通しことにより蛍光体１を得た。
続いて、蛍光体１をシリコーン樹脂と３０質量％の濃度で混合したスラリーを発光ダイオード上に塗布した後、１４０℃の熱処理で樹脂を硬化させて、ＬＥＤ発光装置を得た。
［実施例２］
炭酸ストロンチウム１．０２ｍｏｌ、炭酸バリウム０．４５ｍｏｌ、酸化マグネシウム０．４５５ｍｏｌ、炭酸マンガン０．０４５ｍｏｌ、酸化ユーロピウム０．０１５ｍｏｌ、酸化珪素１．００ｍｏｌの割合で原料を計量し混合した以外は実施例１と同様の処理を行い、蛍光体２を得た。さらに、蛍光体２を用いて、実施例１と同様にしてＬＥＤ発光装置を得た。
炭酸ストロンチウム１．０２ｍｏｌ、炭酸バリウム０．４５ｍｏｌ、酸化マグネシウム０．４５５ｍｏｌ、炭酸マンガン０．０４５ｍｏｌ、酸化ユーロピウム０．０１５ｍｏｌ、酸化珪素１．００ｍｏｌの割合で原料を計量し混合した以外は実施例１と同様の処理を行い、蛍光体２を得た。さらに、蛍光体２を用いて、実施例１と同様にしてＬＥＤ発光装置を得た。
［実施例３］
炭酸ストロンチウム１．１ｍｏｌ、炭酸バリウム０．４１ｍｏｌ、酸化マグネシウム０．４ｍｏｌ、炭酸マンガン０．０５ｍｏｌ、酸化ユーロピウム０．０２ｍｏｌ、酸化珪素１．００ｍｏｌの割合で原料を計量し混合した以外は実施例１と同様の処理を行い、蛍光体３を得た。さらに、蛍光体３を用いて、実施例１と同様にしてＬＥＤ発光装置を得た。
炭酸ストロンチウム１．１ｍｏｌ、炭酸バリウム０．４１ｍｏｌ、酸化マグネシウム０．４ｍｏｌ、炭酸マンガン０．０５ｍｏｌ、酸化ユーロピウム０．０２ｍｏｌ、酸化珪素１．００ｍｏｌの割合で原料を計量し混合した以外は実施例１と同様の処理を行い、蛍光体３を得た。さらに、蛍光体３を用いて、実施例１と同様にしてＬＥＤ発光装置を得た。
［実施例４］
炭酸ストロンチウム１．０２ｍｏｌ、炭酸バリウム０．５３ｍｏｌ、酸化マグネシウム０．３５ｍｏｌ、炭酸マンガン０．０５５ｍｏｌ、酸化ユーロピウム０．０２５５ｍｏｌ、酸化珪素１．００ｍｏｌの割合で原料を計量し混合した以外は実施例１と同様の処理を行い、蛍光体４を得た。さらに、蛍光体４を用いて実施例１と同様にしてＬＥＤ発光装置を得た。
炭酸ストロンチウム１．０２ｍｏｌ、炭酸バリウム０．５３ｍｏｌ、酸化マグネシウム０．３５ｍｏｌ、炭酸マンガン０．０５５ｍｏｌ、酸化ユーロピウム０．０２５５ｍｏｌ、酸化珪素１．００ｍｏｌの割合で原料を計量し混合した以外は実施例１と同様の処理を行い、蛍光体４を得た。さらに、蛍光体４を用いて実施例１と同様にしてＬＥＤ発光装置を得た。
［実施例５］
炭酸ストロンチウム０．７９６ｍｏｌ、炭酸バリウム０．７３ｍｏｌ、酸化マグネシウム０．３７ｍｏｌ、炭酸マンガン０．０６ｍｏｌ、酸化ユーロピウム０．０２２ｍｏｌ、酸化珪素1．００ｍｏｌの割合で原料を計量し混合した以外は実施例１と同様の処理を行い、蛍光体５を得た。さらに、蛍光体５を用いて実施例１と同様にしてＬＥＤ発光装置を得た。
炭酸ストロンチウム０．７９６ｍｏｌ、炭酸バリウム０．７３ｍｏｌ、酸化マグネシウム０．３７ｍｏｌ、炭酸マンガン０．０６ｍｏｌ、酸化ユーロピウム０．０２２ｍｏｌ、酸化珪素1．００ｍｏｌの割合で原料を計量し混合した以外は実施例１と同様の処理を行い、蛍光体５を得た。さらに、蛍光体５を用いて実施例１と同様にしてＬＥＤ発光装置を得た。
［実施例６］
炭酸ストロンチウム０．８２ｍｏｌ、炭酸バリウム０．６５ｍｏｌ、酸化マグネシウム０．４２ｍｏｌ、炭酸マンガン０．０５ｍｏｌ、酸化ユーロピウム０．０３ｍｏｌ、酸化珪素１．００ｍｏｌの割合で原料を計量し混合した以外は実施例1と同様の処理を行い、蛍光体６を得た。さらに、蛍光体６を用いて実施例１と同様にしてＬＥＤ発光装置を得た。
炭酸ストロンチウム０．８２ｍｏｌ、炭酸バリウム０．６５ｍｏｌ、酸化マグネシウム０．４２ｍｏｌ、炭酸マンガン０．０５ｍｏｌ、酸化ユーロピウム０．０３ｍｏｌ、酸化珪素１．００ｍｏｌの割合で原料を計量し混合した以外は実施例1と同様の処理を行い、蛍光体６を得た。さらに、蛍光体６を用いて実施例１と同様にしてＬＥＤ発光装置を得た。
［実施例7］
炭酸ストロンチウム０．９６５ｍｏｌ、炭酸バリウム０．５５ｍｏｌ、酸化マグネシウム０．４ｍｏｌ、炭酸マンガン０．０４５ｍｏｌ、酸化ユーロピウム０．０２ｍｏｌ、酸化珪素1．００ｍｏｌの割合で原料を計量し混合した以外は実施例１と同様の処理を行い、蛍光体７を得た。さらに蛍光体７を用いて実施例１と同様にしてＬＥＤ発光装置を得た。
炭酸ストロンチウム０．９６５ｍｏｌ、炭酸バリウム０．５５ｍｏｌ、酸化マグネシウム０．４ｍｏｌ、炭酸マンガン０．０４５ｍｏｌ、酸化ユーロピウム０．０２ｍｏｌ、酸化珪素1．００ｍｏｌの割合で原料を計量し混合した以外は実施例１と同様の処理を行い、蛍光体７を得た。さらに蛍光体７を用いて実施例１と同様にしてＬＥＤ発光装置を得た。
［実施例８］
炭酸ストロンチウム０．９８ｍｏｌ、炭酸バリウム０．６ｍｏｌ、酸化マグネシウム０．３ｍｏｌ、炭酸マンガン０．０２ｍｏｌ、酸化ユーロピウム０．０５ｍｏｌ、酸化珪素1．００ｍｏｌの割合で原料を計量し混合した以外は実施例１と同様の処理を行い、蛍光体８を得た。得られた蛍光体８と、Ｓｒ５（ＰＯ４）Ｃｌ：Ｅｕで表される青色蛍光体と、Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕで表される赤色蛍光体とを、質量比０．２：１．０：０．４の割合で混合した蛍光体を調製した。
続いて、この蛍光体をシリコーン樹脂と３０質量％の濃度で混合したスラリーを発光ダイオード上に塗布した後、１４０℃の熱処理で樹脂を硬化させて、ＬＥＤ発光装置を得た。
炭酸ストロンチウム０．９８ｍｏｌ、炭酸バリウム０．６ｍｏｌ、酸化マグネシウム０．３ｍｏｌ、炭酸マンガン０．０２ｍｏｌ、酸化ユーロピウム０．０５ｍｏｌ、酸化珪素1．００ｍｏｌの割合で原料を計量し混合した以外は実施例１と同様の処理を行い、蛍光体８を得た。得られた蛍光体８と、Ｓｒ５（ＰＯ４）Ｃｌ：Ｅｕで表される青色蛍光体と、Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕで表される赤色蛍光体とを、質量比０．２：１．０：０．４の割合で混合した蛍光体を調製した。
続いて、この蛍光体をシリコーン樹脂と３０質量％の濃度で混合したスラリーを発光ダイオード上に塗布した後、１４０℃の熱処理で樹脂を硬化させて、ＬＥＤ発光装置を得た。
［実施例９］
炭酸ストロンチウム０．９４５ｍｏｌ、炭酸バリウム０．７ｍｏｌ、酸化マグネシウム０．２ｍｏｌ、炭酸マンガン０．００５ｍｏｌ、酸化ユーロピウム０．０７５ｍｏｌの割合で原料を計量し混合した以外は実施例１と同様の処理を行い、蛍光体９を得た。得られた蛍光体９と、（Ｓｒ，Ｂａ）５（ＰＯ４）Ｃｌ：Ｅｕで表される青色蛍光体と、Ｌａ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ、Ｓｍで表される赤色蛍光体とを、質量比０．２：１．０：０．３の割合で混合した蛍光体調製した。
続いて、この蛍光体をシリコーン樹脂と３０質量％の濃度で混合したスラリーを発光ダイオード上に塗布した後、１４０℃の熱処理で樹脂を硬化させて、ＬＥＤ発光装置を得た。
炭酸ストロンチウム０．９４５ｍｏｌ、炭酸バリウム０．７ｍｏｌ、酸化マグネシウム０．２ｍｏｌ、炭酸マンガン０．００５ｍｏｌ、酸化ユーロピウム０．０７５ｍｏｌの割合で原料を計量し混合した以外は実施例１と同様の処理を行い、蛍光体９を得た。得られた蛍光体９と、（Ｓｒ，Ｂａ）５（ＰＯ４）Ｃｌ：Ｅｕで表される青色蛍光体と、Ｌａ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ、Ｓｍで表される赤色蛍光体とを、質量比０．２：１．０：０．３の割合で混合した蛍光体調製した。
続いて、この蛍光体をシリコーン樹脂と３０質量％の濃度で混合したスラリーを発光ダイオード上に塗布した後、１４０℃の熱処理で樹脂を硬化させて、ＬＥＤ発光装置を得た。
［実施例１０］
炭酸ストロンチウム１．２４７ｍｏｌ、炭酸バリウム０．５ｍｏｌ、酸化マグネシウム０．１５ｍｏｌ、炭酸マンガン０．００３ｍｏｌ、酸化ユーロピウム０．０５ｍｏｌ、酸化珪素１．００ｍｏｌの割合で原料を計量し混合した以外は実施例１と同様の処理を行い、蛍光体１０を得た。得られた蛍光体１０と、ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕで表される青色蛍光体と、Ｌａ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕで表される赤色蛍光体とを、質量比０．１：１．０：０．４の割合で混合した蛍光体を調製した。
続いて、この蛍光体をシリコーン樹脂と３０質量％の濃度で混合したスラリーを発光ダイオード上に塗布した後、１４０℃の熱処理で樹脂を硬化させて、ＬＥＤ発光装置を得た。
炭酸ストロンチウム１．２４７ｍｏｌ、炭酸バリウム０．５ｍｏｌ、酸化マグネシウム０．１５ｍｏｌ、炭酸マンガン０．００３ｍｏｌ、酸化ユーロピウム０．０５ｍｏｌ、酸化珪素１．００ｍｏｌの割合で原料を計量し混合した以外は実施例１と同様の処理を行い、蛍光体１０を得た。得られた蛍光体１０と、ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕで表される青色蛍光体と、Ｌａ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕで表される赤色蛍光体とを、質量比０．１：１．０：０．４の割合で混合した蛍光体を調製した。
続いて、この蛍光体をシリコーン樹脂と３０質量％の濃度で混合したスラリーを発光ダイオード上に塗布した後、１４０℃の熱処理で樹脂を硬化させて、ＬＥＤ発光装置を得た。
［比較例１］
（Ｓｒ，Ｂａ）５（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｅｕで表される青色蛍光体と、ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ，Ｍｎで表される緑色蛍光体と、Ｌａ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕで表される赤色蛍光体とを、質量比０．２：１．０：０．３の割合で混合した蛍光体を調製した。
続いて、この蛍光体をシリコーン樹脂と３０質量％の濃度で混合したスラリーを発光ダイオード上に塗布した後、１４０℃の熱処理で樹脂を硬化させて、従来のＬＥＤ発光装置を得た。
（Ｓｒ，Ｂａ）５（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｅｕで表される青色蛍光体と、ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ，Ｍｎで表される緑色蛍光体と、Ｌａ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕで表される赤色蛍光体とを、質量比０．２：１．０：０．３の割合で混合した蛍光体を調製した。
続いて、この蛍光体をシリコーン樹脂と３０質量％の濃度で混合したスラリーを発光ダイオード上に塗布した後、１４０℃の熱処理で樹脂を硬化させて、従来のＬＥＤ発光装置を得た。
［比較例２］
（Ｓｒ，Ｂａ）２ＳｉＯ４：Ｅｕで表される黄色蛍光体ユーロピウム付活ストロンチウムバリウムオルソケイ酸塩をシリコーン樹脂と１５質量％の濃度で混合したスラリーを発光ダイオード上に塗布した後、１４０℃の熱処理で樹脂を硬化させて、従来のＬＥＤ発光装置を得た。
得られた各ＬＥＤ発光装置に２０ｍＡの電流を流して点灯させたときの、発光の輝度および方位色差は、表１に示される通りであった。
（Ｓｒ，Ｂａ）２ＳｉＯ４：Ｅｕで表される黄色蛍光体ユーロピウム付活ストロンチウムバリウムオルソケイ酸塩をシリコーン樹脂と１５質量％の濃度で混合したスラリーを発光ダイオード上に塗布した後、１４０℃の熱処理で樹脂を硬化させて、従来のＬＥＤ発光装置を得た。
得られた各ＬＥＤ発光装置に２０ｍＡの電流を流して点灯させたときの、発光の輝度および方位色差は、表１に示される通りであった。
表１からも明らかなように、本発明によれば、方位色差が大幅に改善されたＬＥＤ発光装置を得ることができる。また本発明による蛍光体は、発光成分中に赤、青、緑の３色を含んでいることから、演色性が高く、かつ明るい発光を得ることができる。
Claims (5)
- 組成が、下記化学式：
（Ｓｒ２−ｘ−ｙ−ｚ−ωＢａ ｘ Ｍｇ ｙ Ｍｎ ｚ Ｅｕω)ＳｉＯ４
（但し、ｘ、ｙ、ｚおよびωは、０．７＜ｘ＜１、０＜ｙ＜０．５、０＜ｚ＜０．１、y ＞ z、０．０１＜ω＜０．２の条件を満たす係数である。)
で表される、ユーロピウム，マンガン付活アルカリ土類マグネシウム珪酸塩蛍光体。 - 発光ピーク波長３６０〜４７０ｎｍの紫外ないし青色発光ダイオードと、請求項１に記載のユーロピウム，マンガン付活アルカリ土類マグネシウム珪酸塩蛍光体とを組合せてなる、ＬＥＤ発光装置。
- 発光ピーク波長３７０〜４３０ｎｍの紫外発光ダイオードと、請求項１に記載のユーロピウム，マンガン付活アルカリ土類マグネシウム珪酸塩蛍光体とを組合せてなる、ＬＥＤ発光装置。
- 発光ピーク波長３６０〜４７０ｎｍの紫外ないし青色発光ダイオードと、請求項１に記載のユーロピウム，マンガン付活アルカリ土類マグネシウム珪酸塩蛍光体と、さらに青色または赤色発光を呈する蛍光体のうち少なくとも一種以上の蛍光体とを組合せてなる、ＬＥＤ白色発光装置。
- 発光ピーク波長３７０〜４３０ｎｍの紫外発光ダイオードと、請求項１に記載のユーロピウム，マンガン付活アルカリ土類マグネシウム珪酸塩蛍光体と、さらに青色または赤色発光を呈する蛍光体のうち少なくとも一種以上の蛍光体とを組合せてなる、ＬＥＤ白色発光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009544699A JP5330263B2 (ja) | 2007-12-07 | 2008-12-04 | 蛍光体およびそれを用いたｌｅｄ発光装置 |
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007317601 | 2007-12-07 | ||
| JP2007317601 | 2007-12-07 | ||
| JP2009544699A JP5330263B2 (ja) | 2007-12-07 | 2008-12-04 | 蛍光体およびそれを用いたｌｅｄ発光装置 |
| PCT/JP2008/072011 WO2009072539A1 (ja) | 2007-12-07 | 2008-12-04 | 蛍光体およびそれを用いたｌｅｄ発光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPWO2009072539A1 JPWO2009072539A1 (ja) | 2011-04-28 |
| JP5330263B2 true JP5330263B2 (ja) | 2013-10-30 |
Family
ID=40717716
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2009544699A Active JP5330263B2 (ja) | 2007-12-07 | 2008-12-04 | 蛍光体およびそれを用いたｌｅｄ発光装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (3) | US8487330B2 (ja) |
| JP (1) | JP5330263B2 (ja) |
| KR (1) | KR101265833B1 (ja) |
| TW (1) | TWI394816B (ja) |
| WO (1) | WO2009072539A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10957826B2 (en) | 2016-05-20 | 2021-03-23 | Kabushiki Kaisha Toshiba | White light source including LED and phosphors |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009072539A1 (ja) * | 2007-12-07 | 2009-06-11 | Kabushiki Kaisha Toshiba | 蛍光体およびそれを用いたｌｅｄ発光装置 |
| US20120086888A1 (en) * | 2009-06-15 | 2012-04-12 | Sharp Kabushiki Kaisha | Lighting device, display device and television receiver |
| WO2010147007A1 (ja) * | 2009-06-15 | 2010-12-23 | シャープ株式会社 | 照明装置、表示装置、及びテレビ受信装置 |
| US8727553B2 (en) | 2009-09-07 | 2014-05-20 | Sharp Kabushiki Kaisha | Lighting device, display device and television receiver |
| US20120293715A1 (en) * | 2010-01-07 | 2012-11-22 | Sharp Kabushiki Kaisha | Lighting device, display device and television receiver |
| KR101528413B1 (ko) | 2011-03-16 | 2015-06-11 | 가부시끼가이샤 도시바 | 발광 장치용 형광체와 그 제조 방법, 및 그것을 사용한 발광 장치 |
| JP5912895B2 (ja) * | 2012-06-15 | 2016-04-27 | 株式会社東芝 | 蛍光体とその製造方法、及びそれを用いた発光装置 |
| US9837584B2 (en) * | 2013-11-13 | 2017-12-05 | Lg Innotek Co., Ltd. | Bluish green phosphor and light emitting device package including the same |
| JP6194514B2 (ja) * | 2014-06-26 | 2017-09-13 | 豊田合成株式会社 | 発光装置の製造方法 |
| US10620737B2 (en) * | 2014-12-08 | 2020-04-14 | Tactual Labs Co. | Differential transmission for reduction of cross-talk in projective capacitive touch sensors |
| EP3316322B1 (en) | 2015-06-24 | 2023-12-13 | Seoul Semiconductor Co., Ltd. | White light source system |
| JP6590579B2 (ja) * | 2015-08-03 | 2019-10-16 | シチズン電子株式会社 | Ｌｅｄ発光素子 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006131795A1 (en) * | 2005-06-06 | 2006-12-14 | Acol Technologies Sa | Wavelenght shifting compositions |
| JP2007186674A (ja) * | 2005-10-25 | 2007-07-26 | Intematix Corp | 二相シリケート系黄色蛍光体 |
| KR20070082952A (ko) * | 2006-02-20 | 2007-08-23 | 특허법인 맥 | 혼합 형광체 및 이를 이용한 백색 발광 장치 |
| WO2008078711A1 (ja) * | 2006-12-25 | 2008-07-03 | Kyocera Corporation | 蛍光体およびその製法ならびに波長変換器、発光装置、照明装置 |
| JP5121736B2 (ja) * | 2007-02-09 | 2013-01-16 | 株式会社東芝 | 白色発光ランプとそれを用いた照明装置 |
Family Cites Families (30)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3875453A (en) * | 1973-08-10 | 1975-04-01 | Westinghouse Electric Corp | Lamp with high color-discrimination capability |
| JPH05121736A (ja) | 1991-10-28 | 1993-05-18 | Hitachi Ltd | 過温度遮断回路を内蔵した半導体装置 |
| TW383508B (en) | 1996-07-29 | 2000-03-01 | Nichia Kagaku Kogyo Kk | Light emitting device and display |
| JPH1036835A (ja) | 1996-07-29 | 1998-02-10 | Nichia Chem Ind Ltd | フォトルミネセンス蛍光体 |
| JP2002042525A (ja) | 2000-07-26 | 2002-02-08 | Toyoda Gosei Co Ltd | 面状光源 |
| US7023019B2 (en) | 2001-09-03 | 2006-04-04 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Light-emitting semiconductor device, light-emitting system and method for fabricating light-emitting semiconductor device |
| JP3775268B2 (ja) | 2001-09-03 | 2006-05-17 | 日亜化学工業株式会社 | 発光装置の形成方法 |
| JP4263453B2 (ja) | 2002-09-25 | 2009-05-13 | パナソニック株式会社 | 無機酸化物及びこれを用いた発光装置 |
| FR2846663B1 (fr) | 2002-11-05 | 2006-08-11 | Rhodia Elect & Catalysis | Materiau transformant la lumiere, notamment pour parois de serres, comprenant comme additif un silicate de baryum et de magnesium |
| JP4991026B2 (ja) | 2003-02-26 | 2012-08-01 | 日亜化学工業株式会社 | 発光装置 |
| JP4916651B2 (ja) | 2003-08-28 | 2012-04-18 | 三菱化学株式会社 | 発光装置及び蛍光体 |
| WO2005068584A1 (ja) * | 2004-01-16 | 2005-07-28 | Mitsubishi Chemical Corporation | 蛍光体、及びそれを用いた発光装置、照明装置ならびに画像表示装置 |
| JP4534513B2 (ja) | 2004-02-17 | 2010-09-01 | 豊田合成株式会社 | 発光装置 |
| JP2005243699A (ja) | 2004-02-24 | 2005-09-08 | Mitsubishi Chemicals Corp | 発光素子、及び画像表示装置、並びに照明装置 |
| TW200528537A (en) * | 2004-02-27 | 2005-09-01 | Sumitomo Chemical Co | Method for producing silicate phosphor and vacuum ultraviolet excited light-emitting devicemethod for producing silicate phosphor and vacuum ultraviolet excited light-emitting device |
| JP2006025336A (ja) | 2004-07-09 | 2006-01-26 | Epson Toyocom Corp | 圧電発振器とその調整方法 |
| JP4645089B2 (ja) | 2004-07-26 | 2011-03-09 | 日亜化学工業株式会社 | 発光装置および蛍光体 |
| JP4904694B2 (ja) | 2005-02-07 | 2012-03-28 | 三菱化学株式会社 | 酸化物蛍光体、並びにそれを用いた発光素子、画像表示装置、及び照明装置 |
| JP2006167946A (ja) | 2004-12-13 | 2006-06-29 | Koito Mfg Co Ltd | 車輌用灯具及び光線溶着方法 |
| JP4325629B2 (ja) | 2005-02-28 | 2009-09-02 | 三菱化学株式会社 | 蛍光体及びその製造方法並びにそれを使用した発光装置 |
| JP4972957B2 (ja) | 2005-04-18 | 2012-07-11 | 三菱化学株式会社 | 蛍光体、及びそれを用いた発光装置、並びに画像表示装置、照明装置 |
| JP4843990B2 (ja) | 2005-04-22 | 2011-12-21 | 日亜化学工業株式会社 | 蛍光体およびそれを用いた発光装置 |
| JP2006324407A (ja) | 2005-05-18 | 2006-11-30 | Toyoda Gosei Co Ltd | 発光装置 |
| KR100682876B1 (ko) * | 2005-07-06 | 2007-02-15 | 삼성전기주식회사 | 실리코포스페이트계 형광체 및 이를 포함한 ｌｅｄ |
| US8628986B2 (en) * | 2007-07-31 | 2014-01-14 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Organic electroluminescent element and method for manufacturing the same |
| JP2009037813A (ja) * | 2007-07-31 | 2009-02-19 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 有機ｅｌ装置の製造方法 |
| JP5214194B2 (ja) * | 2007-08-10 | 2013-06-19 | 住友化学株式会社 | 金属ドープモリブデン酸化物層を含む有機エレクトロルミネッセンス素子及び製造方法 |
| WO2009072539A1 (ja) * | 2007-12-07 | 2009-06-11 | Kabushiki Kaisha Toshiba | 蛍光体およびそれを用いたｌｅｄ発光装置 |
| JP2010055864A (ja) * | 2008-08-27 | 2010-03-11 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 有機エレクトロルミネッセンス素子およびその製造方法 |
| US9159934B2 (en) * | 2012-06-01 | 2015-10-13 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Organic material, light-emitting element, light-emitting device, electronic appliance, and lighting device |
-
2008
- 2008-12-04 WO PCT/JP2008/072011 patent/WO2009072539A1/ja active Application Filing
- 2008-12-04 JP JP2009544699A patent/JP5330263B2/ja active Active
- 2008-12-04 KR KR1020107013189A patent/KR101265833B1/ko active IP Right Grant
- 2008-12-04 US US12/746,665 patent/US8487330B2/en active Active
- 2008-12-05 TW TW097147445A patent/TWI394816B/zh active
-
2012
- 2012-05-14 US US13/470,588 patent/US9169436B2/en active Active
-
2015
- 2015-10-23 US US14/921,013 patent/US9660149B2/en active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006131795A1 (en) * | 2005-06-06 | 2006-12-14 | Acol Technologies Sa | Wavelenght shifting compositions |
| JP2007186674A (ja) * | 2005-10-25 | 2007-07-26 | Intematix Corp | 二相シリケート系黄色蛍光体 |
| KR20070082952A (ko) * | 2006-02-20 | 2007-08-23 | 특허법인 맥 | 혼합 형광체 및 이를 이용한 백색 발광 장치 |
| WO2008078711A1 (ja) * | 2006-12-25 | 2008-07-03 | Kyocera Corporation | 蛍光体およびその製法ならびに波長変換器、発光装置、照明装置 |
| JP5121736B2 (ja) * | 2007-02-09 | 2013-01-16 | 株式会社東芝 | 白色発光ランプとそれを用いた照明装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10957826B2 (en) | 2016-05-20 | 2021-03-23 | Kabushiki Kaisha Toshiba | White light source including LED and phosphors |
| US11563155B2 (en) | 2016-05-20 | 2023-01-24 | Seoul Semiconductor Co., Ltd. | White light source including LED and phosphors |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPWO2009072539A1 (ja) | 2011-04-28 |
| US20110006325A1 (en) | 2011-01-13 |
| WO2009072539A1 (ja) | 2009-06-11 |
| US8487330B2 (en) | 2013-07-16 |
| US9169436B2 (en) | 2015-10-27 |
| US20160049558A1 (en) | 2016-02-18 |
| KR101265833B1 (ko) | 2013-05-20 |
| TW200938611A (en) | 2009-09-16 |
| US20120223352A1 (en) | 2012-09-06 |
| US9660149B2 (en) | 2017-05-23 |
| TWI394816B (zh) | 2013-05-01 |
| KR20100086051A (ko) | 2010-07-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5330263B2 (ja) | 蛍光体およびそれを用いたｌｅｄ発光装置 | |
| JP5127455B2 (ja) | 白色発光装置とその製造方法、およびそれを用いたバックライト並びに液晶表示装置 | |
| JP5398141B2 (ja) | 白色発光型ｌｅｄランプおよびそれを用いたバックライト並びに液晶表示装置 | |
| JP5075552B2 (ja) | 蛍光体およびそれを用いたｌｅｄランプ | |
| US9657222B2 (en) | Silicate phosphors | |
| JP2008517091A (ja) | 蛍光体及びその蛍光体を利用した発光素子｛Ｐｈｏｓｐｈｏｒａｎｄｌｉｇｈｔｅｍｉｔｔｉｎｇｄｅｖｉｃｅｕｓｉｎｇｔｈｅｓａｍｅ｝ | |
| KR20110016377A (ko) | 백색 발광다이오드 소자용 시온계 산화질화물 형광체, 그의 제조방법 및 그를 이용한 백색 ｌｅｄ 소자 | |
| KR20090093202A (ko) | 백색 발광 다이오드 및 그의 제조방법 | |
| JP5390390B2 (ja) | 蛍光体およびそれを用いたｌｅｄランプ | |
| JP2010270196A (ja) | 蛍光体及び蛍光体の製造方法、並びに、蛍光体含有組成物、発光装置、照明装置、画像表示装置及び蛍光塗料 | |
| JP2004359842A (ja) | 赤色発光蛍光体及び発光装置 | |
| US11005010B2 (en) | Phosphor and method of manufacturing same, and LED lamp | |
| JP2009188274A (ja) | 発光装置およびその製造方法 | |
| JP2009081288A (ja) | 照明用白色発光ランプの製造方法 | |
| JPH11246857A (ja) | 赤色発光蛍光体，その製造方法およびｌｅｄランプ | |
| JP5235266B2 (ja) | 白色ｌｅｄの製造方法およびそれを用いたバックライトの製造方法並びに液晶表示装置の製造方法 | |
| JP6139334B2 (ja) | 蛍光体およびその製造方法、並びにその蛍光体を用いたｌｅｄランプ | |
| JP2007091958A (ja) | 白色発光型ｌｅｄランプの製造方法およびそれを用いたバックライトの製造方法並びに液晶表示装置の製造方法 | |
| JP2013144794A (ja) | 酸窒化物系蛍光体およびこれを用いた発光装置 | |
| JP2015000953A (ja) | 酸窒化物系蛍光体およびこれを用いた発光装置 | |
| JP2007238815A (ja) | 発光装置用蛍光体および発光装置 | |
| JP2006233184A (ja) | 白色発光蛍光体およびそれを用いた発光モジュール | |
| JP2012077208A (ja) | 炭窒化物系蛍光体、およびこれを用いた発光装置、並びに炭窒化物系蛍光体の製造方法 | |
| KR20170096742A (ko) | 적색 산 질화물 형광체 및 이를 이용한 발광 소자 패키지 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110316 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130215 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130416 |
|
| 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: 20130702 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130725 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 5330263 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |