本發(fā)明專利技術(shù)提供一種即使增加Gd或Ce的比例以將熒光的峰波長(zhǎng)調(diào)整至長(zhǎng)波長(zhǎng)側(cè)，也可維持高輻射通量(radiant?flux)的光轉(zhuǎn)換用陶瓷復(fù)合體、其制造方法、及具備其的發(fā)光裝置。一種光轉(zhuǎn)換用陶瓷復(fù)合體，具有至少第1相及第2相的2者所構(gòu)成的相的氧化物相連續(xù)且三維地相互絡(luò)合而成的組織且由特定的分子式所表示的組成物所構(gòu)成的凝固體，前述第1相為會(huì)發(fā)熒光的Ce所活化的Y3Al5O12相、該第2相為Al2O3相，該凝固體的截面的97面積％以上為前述第1相及前述第2相；或者是前述第1相為Gd及會(huì)發(fā)熒光的Ce所活化的Y3Al5O12相、該第2相為Al2O3相，前述凝固體的截面的97面積％以上為前述第1相及前述第2相。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國(guó)外來(lái)華專利技術(shù)】光轉(zhuǎn)換用陶瓷合體、其制造方法、及具備其的發(fā)光裝置
本專利技術(shù)是關(guān)于一種可利用于裝置、照明、及背光光源等的發(fā)光二極管等中所使用的光轉(zhuǎn)換用陶瓷復(fù)合體、其制造方法、及具備其的發(fā)光裝置。
技術(shù)介紹
近年來(lái)以藍(lán)色發(fā)光元件為發(fā)光源的白色發(fā)光裝置的開(kāi)發(fā)研究盛行。尤其是使用了藍(lán)色發(fā)光二極管元件的白色發(fā)光二極管重量輕、未使用水銀且壽命長(zhǎng)，因此可預(yù)測(cè)今后其需求急速擴(kuò)大。此外，發(fā)光元件使用發(fā)光二極管元件的發(fā)光裝置稱為發(fā)光二極管。將藍(lán)色發(fā)光二極管元件的藍(lán)色光變換為白色光的方法中最被一般使用的方法是通過(guò)混色與藍(lán)色互補(bǔ)色關(guān)系的黃色來(lái)獲得近似白色。例如專利文獻(xiàn)I所記載，發(fā)出藍(lán)色光的發(fā)光二極管元件的前面設(shè)有會(huì)吸收局部藍(lán)色光而發(fā)出黃色光的熒光體的涂敷層，通過(guò)在此之前設(shè)置能將光源藍(lán)色光與突光體發(fā)出的黃色光加以混色的模層(mold layer)等,可構(gòu)成白色發(fā)光二極管。熒光體為使用經(jīng)鈰活化的YAG(Y3Al5O12)(以下記作YAG Ce)粉末等。然而，由專利文獻(xiàn)I所代表的現(xiàn)在一般的使用的白色發(fā)光二極管的構(gòu)造，因?yàn)槭菍晒怏w粉末與環(huán)氧等樹(shù)脂加以混 合進(jìn)行涂布，因此難以確保熒光體粉末與樹(shù)脂的混合狀態(tài)的均一性、及難以控制涂布膜的厚度的穩(wěn)定化等，被指出易于發(fā)生白色發(fā)光二極管的色不均、偏差。且使用熒光體粉末時(shí)所必須的樹(shù)脂與金屬或陶瓷相比，耐熱性差，因此來(lái)自發(fā)光元件的熱所致的變性會(huì)易于造成穿透率降低。因此，成為現(xiàn)在所要求的白色發(fā)光二極管的高輸出化的障礙。本專利技術(shù)人等提出了一種白色發(fā)光裝置，其使用以下組成所構(gòu)成含YAG =Ce熒光體相與Al2O3相的多數(shù)氧化物相連續(xù)且三維地相互絡(luò)合形成的凝固體所形成的光轉(zhuǎn)換用陶瓷復(fù)合體、及藍(lán)色發(fā)光元件與該光轉(zhuǎn)換用陶瓷復(fù)合體(專利文獻(xiàn)2)。前述光轉(zhuǎn)換用陶瓷復(fù)合體因?yàn)閅AG =Ce熒光體相均勻地分布，因此可安定地獲得均質(zhì)的黃色熒光，且因?yàn)槭翘沾梢虼四蜔嵝詢?yōu)異。又，其本身為塊體，因此如專利文獻(xiàn)I般，在白色發(fā)光裝置的構(gòu)成中不需要樹(shù)脂。因此白色發(fā)光裝置其色不均、偏差小，且極適用于高輸出化。使用有藍(lán)色發(fā)光二極管元件與YAG =Ce熒光體的白色發(fā)光裝置中，現(xiàn)在一般所使用的藍(lán)色發(fā)光二極管元件的光峰波長(zhǎng)在460nm附近的藍(lán)色(例如CIE1931色度坐標(biāo)(以下稱為色度坐標(biāo))Cx = O. 135、Cy = O. 08)。此原因在于YAG =Ce熒光體的發(fā)光效率在此波長(zhǎng)范圍會(huì)變高的緣故。然而，未經(jīng)發(fā)光波長(zhǎng)調(diào)整的YAG Ce(以下稱為無(wú)調(diào)整YAG Ce)熒光體的熒光的色彩為530 545nm附近具有峰波長(zhǎng)的黃色(例如色度坐標(biāo)Cx = 0.41, Cy = O. 56)。因此，當(dāng)將從460nm附近的藍(lán)色發(fā)光二極管元件發(fā)出的光與無(wú)調(diào)整YAG =Ce熒光體發(fā)出的光加以混色時(shí)，會(huì)比白色(例如6000K :色度坐標(biāo)Cx = O. 32、Cy = O. 34)更偏離至綠色側(cè)。因此，為了由此構(gòu)成獲得白色，則必須使用熒光的峰波長(zhǎng)會(huì)較位于紅色側(cè)(長(zhǎng)波長(zhǎng)側(cè))的YAG =Ce熒光體。YAG =Ce熒光體通過(guò)增加活化劑即Ce量，則可使得熒光波長(zhǎng)的峰值往長(zhǎng)波長(zhǎng)側(cè)移動(dòng)，此已知為現(xiàn)有技術(shù)(非專利文獻(xiàn)I)。因此可使得YAG =Ce熒光體的熒光波長(zhǎng)的峰值移動(dòng)至560nm附近。又，YAG =Ce熒光體通過(guò)將例如Y元素以Gd元素取代一部分，可使得熒光波長(zhǎng)的峰值往長(zhǎng)波長(zhǎng)側(cè)移動(dòng)，但此已知為現(xiàn)有技術(shù)(非專利文獻(xiàn)2、3)。因此熒光波長(zhǎng)已往長(zhǎng)波長(zhǎng)側(cè)調(diào)整的YAG =Ce熒光體與藍(lán)色發(fā)光二極管元件經(jīng)過(guò)組合而構(gòu)成白色發(fā)光二極管，獲得白色 (CIE色度坐標(biāo)Cx = O. 33、Cy = O. 33)的方法已由專利文獻(xiàn)2所提議。專利文獻(xiàn)2所記載的上述光轉(zhuǎn)換用陶瓷復(fù)合體方面也記載本專利技術(shù)人等通過(guò)調(diào)整凝固體整體的組成，可在550 560nm、或540 580nm的范圍內(nèi)調(diào)整熒光波長(zhǎng)的峰值(專利文獻(xiàn)3) ο專利文獻(xiàn)I :日本特開(kāi)2000-208815號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 :TO2004/065324專利文獻(xiàn)3 :TO2007/051108非專利文獻(xiàn)I J. Physics and Chemistry of Solids, vol65 (2004) p845_850非專利文獻(xiàn)2 MATERIALS INTEGRATION, vol. 16，NO. 7，(2003)p41_46非專利文獻(xiàn)3 :應(yīng)用物理第71卷第12號(hào)(2002)pl518-1522。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
然而，專利文獻(xiàn)3所載的方法所得的光轉(zhuǎn)換用陶瓷復(fù)合體，將光轉(zhuǎn)換用陶瓷復(fù)合體的熒光波長(zhǎng)的峰值調(diào)整至長(zhǎng)波長(zhǎng)側(cè)時(shí)，則所得的白色光的光譜的積分值(總輻射通量)變小。總輻射通量變小的理由認(rèn)為如下。構(gòu)成光轉(zhuǎn)換用陶瓷復(fù)合體I的氧化物相為YAG =Ce相、Al2O3相、(Y，Ce) AlO3相、(Y， Ce)4Al209相、CeAl11O18相、Y2O3相、及CeO2相等之中的至少2相，當(dāng)含有Gd元素時(shí)，為YAG (Gd，Ce)相、Al2O3 相、(Y，Gd，Ce) AlO3 相、(Y，Gd，Ce)4A1209 相、(Gd，Ce) Al11O18 相、Y2O3 相、 Gd2O3相、及CeO2相等之中的至少2相，YAG =Ce相及YAG (Gd，Ce)相、以及Al2O3相以外的相其連續(xù)性大多較低，會(huì)易于使光散射、使光穿透率降低。尤其是，通過(guò)將YAG =Ce相的Ce 分率以及YAG (Gd，Ce)相的Gd及Ce分率提高，則可將光轉(zhuǎn)換用陶瓷復(fù)合體的熒光的峰波長(zhǎng)調(diào)整至長(zhǎng)波長(zhǎng)側(cè)，而光轉(zhuǎn)換用陶瓷復(fù)合體整體的組成中，Gd或Ce的比例會(huì)變大，以大比例含有Ce的CeAlO3相及CeAl11O18相等以及以大比例含有Gd及/或Ce的(Gd，Ce) AlO3相及(Gd，CeMl11O18相等的體積比例也有增大的傾向。因此認(rèn)為白色光的光譜的輻射通量會(huì)降低。又，專利文獻(xiàn)2的實(shí)施例I中揭示僅由YAG =Ce相、及Al2O3相所構(gòu)成的光變換用陶瓷復(fù)合材料。此光變換用陶瓷復(fù)合材料的原料組成為以下式(3)所示的組成式中，X’ = O. 8200、C，= O. 0033，所制造的凝固體中，因?yàn)樵揧AG =Ce相的Ce分率低，因此約470nm的藍(lán)色光入射所發(fā)出的熒光的峰波長(zhǎng)會(huì)停留在530nm。因此本專利技術(shù)的目的為提供一種即使增加Gd或Ce的比例以將熒光的峰波長(zhǎng)調(diào)整至長(zhǎng)波長(zhǎng)側(cè)，也可維持高輻射通量(radiant flux)的光轉(zhuǎn)換用陶瓷復(fù)合體、其制造方法、及具備其的發(fā)光裝置。為達(dá)成上述目的，本專利技術(shù)人等反復(fù)努力研究的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)通過(guò)將YAG :Ce相及YAG (Gd，Ce)相、以及Al2O3相以外的相的生成加以抑制，則可獲得即使將熒光的峰波長(zhǎng)調(diào)整至長(zhǎng)波長(zhǎng)側(cè)也可維持高輻射通量的光轉(zhuǎn)換用陶瓷復(fù)合體。也就是，本專利技術(shù)為一種光轉(zhuǎn)換用陶瓷復(fù)合體，是具有至少第I相及第2相的2者所構(gòu)成的相的氧化物相連續(xù)且三維地相互絡(luò)合而成的組織且由式(I)所表示的組成物所構(gòu)成的凝固體，其中，該第I相為會(huì)發(fā)熒光的Ce所活化的Y3Al5O12相、該第2相為Al2O3相，該凝固體的截面的97面積％以上為該第I相及該第2相。式IX · A103/2_y · (a · Y03/2_c · CeO2)... (I)其中，x、y、a、及c 是摩爾分率、O. 770 < x < O. 835、O. 002 ^ c < O. 012、本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
【技術(shù)特征摘要】
【國(guó)外來(lái)華專利技術(shù)】...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：大坪英樹(shù)，坂田信一，石飛信一，市薗泰之，宮本典史，射場(chǎng)久善，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：宇部興產(chǎn)株式會(huì)社，
類(lèi)型：
國(guó)別省市：
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