Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

WO2013118330A1 - 蛍光体及び発光装置 - Google Patents

蛍光体及び発光装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2013118330A1
WO2013118330A1 PCT/JP2012/070392 JP2012070392W WO2013118330A1 WO 2013118330 A1 WO2013118330 A1 WO 2013118330A1 JP 2012070392 W JP2012070392 W JP 2012070392W WO 2013118330 A1 WO2013118330 A1 WO 2013118330A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
phosphor
light emitting
peak wavelength
oxynitride
silicate
Prior art date
Application number
PCT/JP2012/070392
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
慶太 小林
市川 恒希
康人 伏井
秀幸 江本
山田 鈴弥
Original Assignee
電気化学工業株式会社
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 電気化学工業株式会社 filed Critical 電気化学工業株式会社
Priority to US14/377,487 priority Critical patent/US9401459B2/en
Priority to KR1020147022759A priority patent/KR101643753B1/ko
Priority to EP12868215.0A priority patent/EP2813560A4/en
Priority to JP2013557354A priority patent/JP5697766B2/ja
Publication of WO2013118330A1 publication Critical patent/WO2013118330A1/ja

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor 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
    • H01L33/48Semiconductor 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
    • H01L33/50Wavelength conversion elements
    • H01L33/501Wavelength conversion elements characterised by the materials, e.g. binder
    • H01L33/502Wavelength conversion materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/59Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing silicon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/59Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing silicon
    • C09K11/592Chalcogenides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/62Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing gallium, indium or thallium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/64Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing aluminium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/64Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing aluminium
    • C09K11/646Silicates
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor 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
    • H01L33/48Semiconductor 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
    • H01L33/483Containers
    • H01L33/486Containers adapted for surface mounting
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor 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
    • H01L33/48Semiconductor 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
    • H01L33/50Wavelength conversion elements
    • H01L33/501Wavelength conversion elements characterised by the materials, e.g. binder
    • H01L33/502Wavelength conversion materials
    • H01L33/504Elements with two or more wavelength conversion materials
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps

Definitions

  • the present invention relates to a phosphor used in an LED (Light Emitting Diode) and a light emitting device using the LED.
  • LED Light Emitting Diode
  • a phosphor used in a white light emitting device there is a combination of ⁇ -type sialon and a red light emitting phosphor (see Patent Document 1), and a phosphor in which a red light emitting phosphor having a specific color coordinate and a green light emitting phosphor are combined. Yes (see Patent Document 2).
  • An object of the present invention is to provide a phosphor having both high luminance and high color rendering by adding an oxynitride phosphor to a conventional phosphor, and further, a white light emitting device using the phosphor is provided. It is to provide.
  • the present invention relates to a silicate phosphor (A) having a peak wavelength of 525 nm to 535 nm and a fluorescence intensity of 250% to 270%, and an oxynitride phosphor having a peak wavelength of 540 nm to 545 nm and a fluorescence intensity of 260% to 280% ( B) and a nitride phosphor (C) having a peak wavelength of 615 nm or more and 625 nm or less, the blending ratio of the silicate phosphor (A) is 20 mass% or more and 35 mass% or less, and the oxynitride phosphor ( B) is a phosphor having a blending ratio of 50 mass% or more and 70 mass% or less, and a blending ratio of the nitride phosphor (C) of 10 mass% or more and 20 mass% or less.
  • the mixing ratio of the silicate phosphor (A) and the oxynitride phosphor (B) is a and b, the relationship is preferably 1.5 ⁇ b / a ⁇ 3.5.
  • the mixing ratio of the silicate phosphor (A), the oxynitride phosphor (B), and the nitride phosphor (C) is a, b, and c
  • the respective relationships are 4.0 ⁇ (a + b) / It is preferable that c ⁇ 8.2.
  • the oxynitride phosphor (B) is ⁇ -sialon and the nitride phosphor (C) is SCASN.
  • the invention from another aspect of the present application is a light emitting device including the above-described phosphor and an LED having the phosphor mounted on a light emitting surface.
  • a phosphor having high brightness, high temperature characteristics and long-term reliability, and a white light emitting device using the phosphor can be provided.
  • the present invention relates to a silicate phosphor (A) having a peak wavelength of 525 nm to 535 nm and a fluorescence intensity of 250% to 270%, and an oxynitride phosphor having a peak wavelength of 540 nm to 545 nm and a fluorescence intensity of 260% to 280% ( B) and a phosphor having a nitride phosphor (C) having a peak wavelength of 615 nm or more and 625 nm or less.
  • the blending ratio of the silicate phosphor (A) is 20 to 35% by weight
  • the blending ratio of the oxynitride phosphor (B) is 50 to 70% by weight
  • the nitride phosphor (C ) Is 10% by mass or more and 20% by mass or less.
  • the blending ratio of the silicate phosphor (A) is too small, the color rendering property tends to be low, and when it is too large, it tends to be difficult to obtain high temperature characteristics and long-term reliability.
  • the blending ratio of the oxynitride phosphor (B) is too small, high temperature characteristics and long-term reliability tend to be difficult to obtain, and if too large, high color rendering properties tend not to be obtained.
  • the blending ratio of the nitride phosphor (C) is too small, high color rendering properties are not exhibited, and if it is severe, white light itself tends not to be obtained. There is a tendency to become unobtainable.
  • the phosphor (A) in the present invention is a green light-emitting silicate phosphor having a peak wavelength of 525 nm to 535 nm and a fluorescence intensity of 250% to 270%.
  • G3161, EG2762, EG3261, EG3560 manufactured by Intematix, and SGA-530 and SGA-535 manufactured by Merck are examples of G3161, EG2762, EG3261, EG3560 manufactured by Intematix, and SGA-530 and SGA-535 manufactured by Merck.
  • the fluorescence intensity of the phosphor is expressed as a relative value expressed in% with the peak height of the standard sample (YAG, more specifically, P46Y3 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) as 100%.
  • the fluorescence intensity measuring instrument is an F-7000 spectrophotometer manufactured by Hitachi High-Tech Co., Ltd.
  • the measuring method is as follows. ⁇ Measurement method> 1) Sample set: A quartz cell was filled with a measurement sample or a standard sample, and set in a measuring machine alternately and measured. The filling was performed up to about 3/4 of the cell height so that the relative filling density was about 35%. 2) Measurement: Excited with 455 nm light, the height of the maximum peak from 500 nm to 700 nm was read. The measurement was performed 5 times, and the average value of the remaining three points was obtained except for the maximum value and the minimum value.
  • the phosphor (B) in the present invention is a green light emitting oxynitride phosphor having a peak wavelength of 540 nm to 545 nm and a fluorescence intensity of 260% to 280%. Specifically, there is ⁇ -type sialon, and more specifically, there is Aron Bright (registered trademark) of Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.
  • the phosphor (C) in the present invention is a nitride phosphor having a peak wavelength of 615 nm or more and 625 nm or less. Specifically, it is a red phosphor abbreviated as SCASN and called Escazun, and more specifically, there is Mitsubishi Chemical Corporation BR-102D (peak wavelength 620 nm). In this nitride phosphor (C), Intematix R6436 (peak wavelength 630 nm) and R6535 (peak wavelength 640 nm), Mitsubishi Chemical Co., Ltd. are used for peak wavelength adjustment within a range not exceeding the amount of phosphor (C) added. Company BR-102C, BR-102F (peak wavelength: 630 nm) or BR-101A (peak wavelength: 650 nm) may be mixed.
  • the mixing ratio of the silicate phosphor (A) and the oxynitride phosphor (B) is the same as that of the oxynitride phosphor (B) in order to maintain high reliability.
  • the ratio is preferably lower than the ratio.
  • the mixing ratios are a and b, it is preferable to have a relationship of 1.5 ⁇ b / a ⁇ 3.5.
  • Nitride phosphor (C) has lower visibility and lower brightness than silicate phosphor (A) and oxynitride phosphor (B), so its blending ratio is preferably low, but too low The color rendering property is also lowered, and when it is severe, the LED does not show white light, so the range of 4.0 ⁇ (a + b) /c ⁇ 8.2 is preferable.
  • the mixing means of the silicate phosphor (A), the oxynitride phosphor (B) and the nitride phosphor (C) can be appropriately selected as long as it can be uniformly mixed or mixed to a desired mixing degree.
  • this mixing means it is premised that impurities are not mixed and the shape and particle size of the phosphor are not clearly changed.
  • the invention from another viewpoint of the present application is a light emitting device having a mixed phosphor and an LED having the phosphor mounted on a light emitting surface as described above.
  • the phosphor when mounted on the light emitting surface of the LED is sealed by a sealing member.
  • the sealing member includes a resin and glass, and the resin includes a silicone resin.
  • the LED it is preferable to appropriately select a red light-emitting LED, a blue light-emitting LED, or an LED that emits another color according to the color finally emitted.
  • a blue light emitting LED it is preferably formed of a gallium nitride-based semiconductor and has a peak wavelength of 440 nm to 460 nm, and more preferably a peak wavelength of 445 nm to 455 nm.
  • the size of the light emitting part of the LED is preferably 0.5 mm square or more, and the size of the LED chip can be appropriately selected as long as it has the area of the light emitting part, preferably 1.0 mm ⁇ 0.5 mm. More preferably, it is 1.2 mm ⁇ 0.6 mm.
  • Each phosphor shown in Table 1 is a silicate phosphor (A), an oxynitride phosphor (B), and a nitride phosphor (C) used in Examples and Comparative Examples.
  • silicate phosphors (A) in Table 1 P2 and P3 are phosphors that satisfy the conditions of a peak wavelength of 525 nm to 535 nm and a fluorescence intensity of 250% to 270%.
  • the oxynitride phosphors (B) in Table 1 only P6 is a phosphor satisfying the conditions of a peak wavelength of 540 nm to 545 nm and a fluorescence intensity of 260% to 280%.
  • nitride phosphors (C) in Table 1 only P8 is a phosphor that satisfies the conditions of a peak wavelength of 615 nm or more and 625 nm or less.
  • the phosphor of Example 1 is 35% by mass of the phosphor of P2 in Table 1 as the silicate phosphor (A), 50% by mass of the phosphor of P6 in Table 1 as the oxynitride phosphor (B), and 15% by mass of the phosphor of P8 in Table 1 as the nitride phosphor (C) is blended.
  • the values of P1 to P9 in the phosphor structure in Table 2 are mass%.
  • the phosphor was mounted on the LED by placing the LED on the bottom of the concave package body, wire bonding the electrode on the substrate, and then injecting the mixed phosphor from the microsyringe. After mounting the phosphor, it was cured at 120 ° C., and then post-cured at 110 ° C. for 10 hours and sealed.
  • the LED used had an emission peak wavelength of 448 nm and a chip size of 1.0 mm ⁇ 0.5 mm.
  • the evaluation shown in Table 2 will be described. As an initial evaluation in Table 2, the evaluation of color rendering was adopted. For the evaluation of color rendering, a color reproduction range was adopted, and the area was expressed as an area (%) of the NTSC standard ratio in color coordinates. The larger the number, the higher the color rendering.
  • the pass condition for evaluation is 72% or more, which is a condition adopted for general LED-TV.
  • the luminance in Table 2 was evaluated by the luminous flux (lm) at 25 ° C. The measured value after applying a current of 60 mA for 10 minutes was taken. The pass condition of evaluation is 25 lm or more. Since this value varies depending on the measuring machine and conditions, it is a value set as (lower limit value of the example) ⁇ 85% for comparison with the example. It can be said that it has excellent luminance when it exceeds 30 lm which is the acceptable value ⁇ 120%.
  • the high temperature characteristics shown in Table 2 were evaluated based on attenuation with respect to 25 ° C. light flux. It is a value when the light flux at 50 ° C., 100 ° C., and 150 ° C. is measured and 25 ° C. is taken as 100%.
  • the pass conditions for evaluation are 97% or more at 50 ° C, 95% or more at 100 ° C, and 90% or more at 150 ° C. This value is not a standard value common to the world, but is currently considered as a guideline for highly reliable light-emitting elements.
  • the long-term reliability shown in Table 2 shows that the light flux when left at 500 ° C. and 85% RH for 500 hours (hrs) and 2,000 hours, and then taken out and dried at room temperature is 100%. This is the attenuation value of the luminous flux.
  • the pass conditions for the evaluation are 96% or more at 500 hrs and 93% or more at 2,000 hrs. This is a value that cannot be achieved by the silicate phosphor alone.
  • the examples of the present invention showed relatively good color reproducibility and luminous flux values, and the luminous flux attenuation was relatively small when stored for a long time under high temperature or high temperature and high humidity.
  • Comparative Examples 1, 2, 3, 7, 8, and 11 have small light flux values, and Comparative Examples 1, 4, 5, 6, 9, 10, and 11 have poor color reproducibility.
  • Comparative Example 1 in which a silicate phosphor outside the scope of the present invention is used for the silicate phosphor (A), Comparative Example 7 in which the amount of silicate phosphor (A) is too large, and the amount of addition of the oxynitride phosphor (B)
  • the comparative example 8 with too little is inferior in high-temperature characteristics and long-term reliability, becomes an LED package with low reliability, and cannot be expected to be applied to products such as televisions and monitors.
  • the phosphor of the present invention is used for a white light emitting device.
  • the white light emitting device of the present invention is used for a backlight of a liquid crystal panel, an illumination device, a signal device, and an image display device.

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)

Abstract

 ピーク波長525nm以上535nm以下、蛍光強度250%以上270%以下のシリケート蛍光体(A)と、ピーク波長540nm以上545nm以下、蛍光強度260%以上280%以下の酸窒化物蛍光体(B)と、ピーク波長615nm以上625nm以下の窒化物蛍光体(C)を有し、シリケート蛍光体(A)の配合割合が20質量%以上35質量%以下で、酸窒化物蛍光体(B)の配合割合が50質量%以上70質量%以下で、窒化物蛍光体(C)の配合割合が10質量%以上20質量%以下である、蛍光体。

Description

蛍光体及び発光装置
 本発明は、LED(Light Emitting Diode)に用いられる蛍光体及びLEDを用いた発光装置に関する。
 白色発光装置に用いられる蛍光体として、β型サイアロンと赤色発光蛍光体の組み合わせがあり(特許文献1参照)、特定の色座標を有する赤色発光蛍光体と緑色発光蛍光体を組み合わせた蛍光体がある(特許文献2参照)。
特開2007-180483号公報 特開2008-166825号公報
 本発明の目的は、従来の蛍光体に酸窒化物蛍光体を加えて高輝度と高演色性を両立させた蛍光体を提供することにあり、さらに、この蛍光体を用いた白色発光装置を提供することにある。
 本発明は、ピーク波長525nm以上535nm以下、蛍光強度250%以上270%以下のシリケート蛍光体(A)と、ピーク波長540nm以上545nm以下、蛍光強度260%以上280%以下の酸窒化物蛍光体(B)と、ピーク波長615nm以上625nm以下の窒化物蛍光体(C)とを有し、シリケート蛍光体(A)の配合割合が20質量%以上35質量%以下であり、酸窒化物蛍光体(B)の配合割合が50質量%以上70質量%以下であり、窒化物蛍光体(C)の配合割合が10質量%以上20質量%以下である蛍光体である。
 シリケート蛍光体(A)及び酸窒化物蛍光体(B)の配合割合をa及びbとしたときに、それぞれの関係は、1.5≦b/a≦3.5であることが好ましい。
 シリケート蛍光体(A)、酸窒化物蛍光体(B)及び窒化物蛍光体(C)の配合割合をa、b及びcとしたときに、それぞれの関係は、4.0≦(a+b)/c≦8.2であることが好ましい。
 酸窒化物蛍光体(B)がβ型サイアロン、窒化物蛍光体(C)がSCASNであるのが好ましい。
 本願の他の観点からの発明は、前述の蛍光体と、当該蛍光体を発光面に搭載したLEDとを有する発光装置である。
 本発明によれば、高輝度で高温特性と長期信頼性を有する蛍光体及びこの蛍光体を用いた白色発光装置を提供することができる。
 本発明は、ピーク波長525nm以上535nm以下、蛍光強度250%以上270%以下のシリケート蛍光体(A)と、ピーク波長540nm以上545nm以下、蛍光強度260%以上280%以下の酸窒化物蛍光体(B)と、ピーク波長615nm以上625nm以下の窒化物蛍光体(C)を有する蛍光体である。
 これらの蛍光体(A),(B)及び(C)を混在させることにより、高輝度で高温特性と長期信頼性を有する蛍光体を得ることができた。
 シリケート蛍光体(A)の配合割合は20質量%以上35質量%以下であり、酸窒化物蛍光体(B)の配合割合は50質量%以上70質量%以下であり、窒化物蛍光体(C)の配合割合は10質量%以上20質量%以下である。
 シリケート蛍光体(A)の配合割合は、あまりに少ないと演色性が低くなる傾向にあり、あまりに多いと高温特性や長期信頼性を得難くなる傾向にあるため、かかる範囲が好ましい。酸窒化物蛍光体(B)の配合割合は、あまりに少ないと高温特性や長期信頼性が得難くなる傾向にあり、あまりに多いと高い演色性が得られなくなる傾向にある。窒化物蛍光体(C)の配合割合も、あまりに少ないと高い演色性を示さず、甚だしい場合には白色光そのものが得られなくなる傾向にあり、あまりに多いと輝度が低下し、更には白色光が得られなくなる傾向にある。
 本発明における蛍光体(A)は、ピーク波長525nm以上535nm以下、蛍光強度250%以上270%以下の緑色発光シリケート蛍光体である。具体的には、Intematix社製のG3161、EG2762、EG3261、EG3560、Merck社製のSGA-530、SGA-535がある。
 蛍光体の蛍光強度は、標準試料(YAG、より具体的には三菱化学株式会社製P46Y3)のピーク高さを100%とした相対値を%表示して示したものである。蛍光強度の測定機は、株式会社日立ハイテック製F-7000形分光光度計を用い、測定方法は、次のものである。
<測定法>
 1)試料セット:石英製セルに測定試料又は標準試料を充填し、測定機に交互にセットして測定した。充填は、相対充填密度35%程度になるようにしてセル高さの3/4程度まで充填した。
 2)測定:455nmの光で励起し、500nmから700nmの最大ピークの高さを読み取った。測定を5回行ない、最大値、最小値を除いて残りの3点の平均値とした。
 本発明における蛍光体(B)は、ピーク波長540nm以上545nm以下、蛍光強度260%以上280%以下の緑色発光酸窒化物蛍光体である。具体的には、β型サイアロンがあり、より具体的には、電気化学工業株式会社アロンブライト(登録商標)がある。
 本発明における蛍光体(C)は、ピーク波長615nm以上625nm以下の窒化物蛍光体である。具体的には、SCASNと略されてエスカズンとよばれる赤色蛍光体であり、より具体的には、三菱化学株式会社BR-102D(ピーク波長620nm)がある。この窒化物蛍光体(C)には、蛍光体(C)の添加量を超えない範囲で、ピーク波長の調整用としてIntematix社R6436(ピーク波長630nm)やR6535(ピーク波長640nm)、三菱化学株式会社のBR-102C、BR-102F(ピーク波長630nm)又はBR-101A(ピーク波長650nm)を混在させても良い。
 シリケート蛍光体(A)と酸窒化物蛍光体(B)との配合比は、高信頼性を維持するために、シリケート蛍光体(A)の配合割合を酸窒化物蛍光体(B)の配合割合に比べて低くするのが好ましく、それぞれの配合割合をa、bとしたとき、1.5≦b/a≦3.5の関係を有するのが好ましい。
 窒化物蛍光体(C)はシリケート蛍光体(A)、酸窒化物蛍光体(B)に比べて視感度が低く、明るさに劣るため、その配合比は低い方が好ましいが、あまりに低いと演色性までもが低下し、甚だしい場合にはLEDが白色光を示さなくなるため、4.0≦(a+b)/c≦8.2の範囲が好ましい。
 シリケート蛍光体(A)、酸窒化物蛍光体(B)及び窒化物蛍光体(C)の混合手段は、均一に混合又は希望する混合度合いに混合できれば、適宜選択できるものである。この混合手段にあっては、不純物が混入したり、蛍光体の形状や粒度が明らかに変わったりしないことが前提である。
 本願の他の観点からの発明は、上述のように、混合した蛍光体と、当該蛍光体を発光面に搭載したLEDとを有する発光装置である。LEDの発光面に搭載される際の蛍光体は、封止部材によって封止されたものである。封止部材としては、樹脂とガラスがあり、樹脂としてはシリコーン樹脂がある。LEDとしては、最終的に発光される色に合わせて赤色発光LED、青色発光LED、他の色を発光するLEDを適宜選択することが好ましい。青色発光LEDの場合、窒化ガリウム系半導体で形成され、ピーク波長は440nm以上460nm以下にあるものが好ましく、さらに好ましくは、ピーク波長は、445nm以上455nm以下である。LEDの発光部の大きさは0.5mm角以上のものが好ましく、LEDチップの大きさは、かかる発光部の面積を有するものであれば適宜選択でき、好ましくは、1.0mm×0.5mm、更に好ましくは1.2mm×0.6mmである。
 本発明に係る実施例を、表及び比較例を用いて詳細に説明する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 表1に示した各蛍光体は、実施例及び比較例で用いたシリケート蛍光体(A)、酸窒化物蛍光体(B)及び窒化物蛍光体(C)である。表1のシリケート蛍光体(A)のうち、P2及びP3はピーク波長525nm以上535nm以下、蛍光強度250%以上270%以下の条件を満たす蛍光体である。表1の酸窒化物蛍光体(B)のうち、P6のみがピーク波長540nm以上545nm以下、蛍光強度260%以上280%以下の条件を満たす蛍光体である。表1の窒化物蛍光体(C)のうち、P8のみがピーク波長615nm以上625nm以下の条件を満たす蛍光体である。
 これら各蛍光体を表2の割合で混合して、実施例、比較例に係る蛍光体を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 実施例1の蛍光体は、シリケート蛍光体(A)としての表1のP2の蛍光体を35質量%、酸窒化物蛍光体(B)としての表1のP6の蛍光体を50質量%及び窒化物蛍光体(C)としての表1のP8の蛍光体を15質量%配合したものである。表2での蛍光体の構成におけるP1乃至P9の値は質量%である。蛍光体同士の混合にあっては、合計2.5gを計量してビニール袋内で混合した上、シリコーン樹脂(東レダウコーニング株式会社OE6656)47.5gと一緒に自転公転式の混合機(株式会社シンキー製「あわとり練太郎」ARE-310(登録商標))で混合した。表2のb/a及び(a+b)/cは、シリケート蛍光体(A)の配合割合をa、酸窒化物蛍光体(B)の配合割合をb、窒化物蛍光体(C)の配合割合をcとしたときの値である。
 LEDへの蛍光体の搭載は、凹型のパッケージ本体の底部にLEDを置いて、基板上の電極とワイヤボンディングした後、混合した蛍光体をマイクロシリンジから注入して行なった。蛍光体の搭載後、120℃で硬化させた後、110℃×10時間のポストキュアを施して封止した。LEDは、発光ピーク波長448nmで、チップ1.0mm×0.5mmの大きさのものを用いた。
 表2で示した評価について説明する。
表2の初期評価として、演色性の評価を採用した。演色性の評価には色再現範囲を採用し、色座標におけるNTSC規格比の面積(%)で表した。数字が大きいほど演色性が高い。評価の合格条件は72%以上であり、これは一般的なLED-TV向けに採用されている条件である。
 表2の輝度は25℃での光束(lm)で評価した。電流60mAを10分間印加した後の測定値を取った。評価の合格条件は、25lm以上である。この値は測定機や条件によって変わるため、実施例との相対的な比較するために、(実施例の下限値)×85%として設定した値である。この合格値×120%である30lmを超える場合は、優れた輝度を持つと言える。
 表2の高温特性は、25℃の光束に対する減衰性で評価した。50℃、100℃、150℃での光束を測定して、25℃を100%とした時の値である。評価の合格条件は、50℃で97%以上、100℃で95%以上、150℃で90%以上である。この値は、世界共通の規格値ではないが、現状、高信頼性の発光素子の目安と考えられている。
 表2の長期信頼性は、85℃、85%RHにおいて、それぞれ500時間(hrs)及び2,000時間放置した後、取り出して室温で乾燥した際の光束を測定し、初期値を100%としたときの光束の減衰値である。
 評価の合格条件は、500hrsで96%以上、2,000hrsで93%以上である。これはシリケート蛍光体だけでは達成できない値である。
 表2に示すように、本発明の実施例は、比較的良好な色再現性、光束値を示し、且つ高温や高温高湿下で長期保存した際の光束の減衰も比較的小さかった。
 比較例1、2、3、7、8、11は、光束値が小さく、比較例1、4、5、6、9、10、11では色再現性に劣った。シリケート蛍光体(A)に本発明の範囲外のシリケートを用いた比較例1やシリケート蛍光体(A)の添加量が多すぎる比較例7、更には酸窒化物蛍光体(B)の添加量が少な過ぎた比較例8は、高温特性、長期信頼性に劣り、信頼性の低いLEDパッケージとなって、テレビやモニターなどの製品に適用することは到底望めない。
 本発明の蛍光体は、白色発光装置に用いられる。本発明の白色発光装置としては、液晶パネルのバックライト、照明装置、信号装置、画像表示装置に用いられる。

Claims (6)

  1.  ピーク波長525nm以上535nm以下、蛍光強度250%以上270%以下のシリケート蛍光体(A)と、
     ピーク波長540nm以上545nm以下、蛍光強度260%以上280%以下の酸窒化物蛍光体(B)と、
     ピーク波長615nm以上625nm以下の窒化物蛍光体(C)と、を有し、
     シリケート蛍光体(A)の配合割合が20質量%以上35質量%以下であり、酸窒化物蛍光体(B)の配合割合が50質量%以上70質量%以下であり、窒化物蛍光体(C)の配合割合が10質量%以上20質量%以下である蛍光体。
  2.  請求項1記載シリケート蛍光体(A)及び酸窒化物蛍光体(B)の配合割合をa及びbとしたときに、1.5≦b/a≦3.5の関係を有する蛍光体。
  3.  請求項1又は2記載のシリケート蛍光体(A)、酸窒化物蛍光体(B)及び窒化物蛍光体(C)の配合割合をa、b及びcとしたときに、4.0≦(a+b)/c≦8.2の関係を有する蛍光体。
  4.  酸窒化物蛍光体(B)がβ型サイアロン、窒化物蛍光体(C)がSCASNである請求項1又は2に記載の蛍光体。
  5.  酸窒化物蛍光体(B)がβ型サイアロン、窒化物蛍光体(C)がSCASNである請求項3に記載の蛍光体。
  6.  請求項1乃至4のいずれか一項に記載の蛍光体と、当該蛍光体を発光面に搭載したLEDとを有する発光装置。
PCT/JP2012/070392 2012-02-09 2012-08-09 蛍光体及び発光装置 WO2013118330A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/377,487 US9401459B2 (en) 2012-02-09 2012-08-09 Phosphor and light-emitting device
KR1020147022759A KR101643753B1 (ko) 2012-02-09 2012-08-09 형광체 및 발광 장치
EP12868215.0A EP2813560A4 (en) 2012-02-09 2012-08-09 LUMINOPHORE AND LUMINESCENT DEVICE
JP2013557354A JP5697766B2 (ja) 2012-02-09 2012-08-09 蛍光体及び発光装置

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012-026587 2012-02-09
JP2012026587 2012-02-09

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2013118330A1 true WO2013118330A1 (ja) 2013-08-15

Family

ID=48922716

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2012/070392 WO2013118330A1 (ja) 2012-02-09 2012-08-09 蛍光体及び発光装置

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9401459B2 (ja)
EP (1) EP2813560A4 (ja)
JP (1) JP5697766B2 (ja)
KR (1) KR101643753B1 (ja)
CN (1) CN103242833B (ja)
TW (1) TWI454555B (ja)
WO (1) WO2013118330A1 (ja)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007180483A (ja) 2005-11-30 2007-07-12 Sharp Corp 発光装置
JP2008166825A (ja) 2007-01-02 2008-07-17 Samsung Electro Mech Co Ltd 白色発光装置及びこれを用いたlcdバックライト用光源モジュール
JP2009065145A (ja) * 2007-08-10 2009-03-26 Mitsubishi Chemicals Corp 半導体発光装置、バックライトおよびカラー画像表示装置
JP2009212508A (ja) * 2008-02-07 2009-09-17 Mitsubishi Chemicals Corp 半導体発光装置、バックライトおよびカラー画像表示装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI435927B (zh) * 2006-02-10 2014-05-01 Mitsubishi Chem Corp 螢光體及其製造方法,含螢光體之組成物,發光裝置,暨影像顯示裝置及照明裝置
JP2007291352A (ja) * 2006-03-27 2007-11-08 Mitsubishi Chemicals Corp 蛍光体及びそれを使用した発光装置
KR101258229B1 (ko) * 2006-06-30 2013-04-25 서울반도체 주식회사 발광 소자
JP2008116849A (ja) * 2006-11-07 2008-05-22 Sony Corp 表示装置
US20110182072A1 (en) * 2007-06-29 2011-07-28 Mitsubishi Chemical Corporation Phosphor, production method of phosphor, phosphor-containing composition, and light emitting device
CN101755345A (zh) * 2007-07-19 2010-06-23 夏普株式会社 发光装置
JPWO2009028657A1 (ja) * 2007-08-30 2010-12-02 日亜化学工業株式会社 発光装置
JP5578597B2 (ja) * 2007-09-03 2014-08-27 独立行政法人物質・材料研究機構 蛍光体及びその製造方法、並びにそれを用いた発光装置
EP2246409B1 (en) * 2008-01-21 2014-04-16 Nichia Corporation Light emitting apparatus
KR101559603B1 (ko) * 2008-02-07 2015-10-12 미쓰비시 가가꾸 가부시키가이샤 반도체 발광 장치, 백라이트, 컬러 화상 표시 장치, 및 그들에 사용하는 형광체
EP2813559A4 (en) * 2012-02-09 2015-11-11 Denki Kagaku Kogyo Kk FLUOROPHORIC AND LIGHT-EMITTING DEVICE

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007180483A (ja) 2005-11-30 2007-07-12 Sharp Corp 発光装置
JP2008166825A (ja) 2007-01-02 2008-07-17 Samsung Electro Mech Co Ltd 白色発光装置及びこれを用いたlcdバックライト用光源モジュール
JP2009065145A (ja) * 2007-08-10 2009-03-26 Mitsubishi Chemicals Corp 半導体発光装置、バックライトおよびカラー画像表示装置
JP2009212508A (ja) * 2008-02-07 2009-09-17 Mitsubishi Chemicals Corp 半導体発光装置、バックライトおよびカラー画像表示装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2813560A4

Also Published As

Publication number Publication date
KR101643753B1 (ko) 2016-07-29
EP2813560A1 (en) 2014-12-17
KR20140124776A (ko) 2014-10-27
US9401459B2 (en) 2016-07-26
US20150054010A1 (en) 2015-02-26
EP2813560A4 (en) 2015-11-11
CN103242833B (zh) 2014-11-05
JPWO2013118330A1 (ja) 2015-05-11
JP5697766B2 (ja) 2015-04-08
TWI454555B (zh) 2014-10-01
CN103242833A (zh) 2013-08-14
TW201333165A (zh) 2013-08-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2013118333A1 (ja) 蛍光体及び発光装置
JPWO2013118334A1 (ja) 蛍光体及び発光装置
JP5697765B2 (ja) 蛍光体及び発光装置
JP5916409B2 (ja) 蛍光体及び発光装置
JP5697766B2 (ja) 蛍光体及び発光装置
JP5916412B2 (ja) 蛍光体及び発光装置
WO2013118332A1 (ja) 蛍光体及び発光装置
JP5937837B2 (ja) 蛍光体及び発光装置
JP5886069B2 (ja) 蛍光体及び発光装置
JP5916408B2 (ja) 蛍光体及び発光装置
JP5916413B2 (ja) 蛍光体及び発光装置
JP5919014B2 (ja) 蛍光体及び発光装置
JP5919015B2 (ja) 蛍光体及び発光装置
JP5901985B2 (ja) 蛍光体及び発光装置
WO2013118331A1 (ja) 蛍光体及び発光装置
JP5901987B2 (ja) 蛍光体及び発光装置
JP5916411B2 (ja) 蛍光体及び発光装置
JP5916410B2 (ja) 蛍光体及び発光装置
JP5886070B2 (ja) 蛍光体及び発光装置
JP5901986B2 (ja) 蛍光体及び発光装置
JP2013163723A (ja) 蛍光体及び発光装置
JP2013163722A (ja) 蛍光体及び発光装置
JP2013163732A (ja) 蛍光体及び発光装置
JP2013163736A (ja) 蛍光体及び発光装置
WO2013118335A1 (ja) 蛍光体及び発光装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12868215

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2013557354

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2012868215

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20147022759

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14377487

Country of ref document: US