专利名称：荧光体陶瓷及发光装置的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及荧光体陶瓷以及包括该荧光体陶瓷的发光装置。
背景技术：
目前，作为接受蓝色光而发出黄色光的荧光体，已知有包含铈的YAG(钇 铝 石榴石)系荧光体。对这种YAG系荧光体照射蓝色光时，通过将所照射的蓝色光与YAG系荧光体所发出的黄色光混色，可以得到白色光。因此，已知有如下白色发光二极管用YAG系荧光体被覆蓝色发光二极管，能够使蓝色发光二极管发出的蓝色光与YAG系荧光体的黄色光混色而得到白色光。作为这种YAG系荧光体，例如提出了为了实现目标发光色度而调整了掺杂剂(铈) 浓度和厚度的荧光体陶瓷片(例如参照日本特开2010-27704号公报)。
发明内容
然而，对于日本特开2010-27704号公报所记载的荧光体陶瓷片，为了实现目标发光色度和为了确保透光性，需要形成薄的荧光体陶瓷片，这样的话，荧光体陶瓷片的机械强度会降低。如果荧光体陶瓷片的机械强度降低，则有时荧光体陶瓷片会频频破损等，其处理变得困难。因此，本发明的目的在于提供能实现目标发光色度、确保透光性，同时能提高机械强度的荧光体陶瓷以及包括该荧光体陶瓷的发光装置。本发明的荧光体陶瓷的特征在于，其包括能发出荧光的至少一个荧光层；和层叠在前述荧光层上的、不发出荧光的至少一个非荧光层。另外，本发明的荧光体陶瓷优选的是，前述荧光层与前述非荧光层以一个前述荧光层被夹在两个前述非荧光层之间的方式进行层叠。另外，本发明的荧光体陶瓷优选的是，前述荧光层的厚度的总和为ΙΟΟμπι以下。另外，本发明的荧光体陶瓷优选的是，前述荧光层含有基体材料和用于发出荧光的荧光性赋予材料，前述非荧光层不含前述荧光性赋予材料，含有与前述荧光层同样的前述基体材料。另外，本发明的发光装置的特征在于，其包括由外部供给电力的电路基板；和发光二极管，其电连接在前述电路基板上，并且通过来自前述电路基板的电力来发光；和壳体，其以包围前述发光二极管的方式设置在前述电路基板上，并且其上端部配置在比前述发光二极管的上端部更上侧；和上述荧光体陶瓷，其设置在前述壳体之上。根据本发明的荧光体陶瓷，其包括荧光层和层叠在荧光层上的非荧光层。因此，能根据目标发光色度和透光性来调整荧光层的厚度，同时能以非荧光层确保机械强度。结果，能实现目标发光色度、确保透光性，同时能提高机械强度。
另外，根据本发明的发光装置，其包括上述荧光体陶瓷，因此可以容易地将荧光体陶瓷设置在壳体之上，并可以容易地实现目标发光色度和透光性。
图1是示出本发明的荧光体陶瓷的一个实施方式的剖面图。图2是示出包括图1所示的荧光体陶瓷的本发明的发光装置的一个实施方式的剖面图。图3是示出发光装置的驱动电流与荧光体陶瓷的表面温度的关系的相关图。
具体实施例方式图1是示出本发明的荧光体陶瓷的一个实施方式的剖面图。如图1所示，荧光体陶瓷1包括一个荧光层2和以夹持荧光层2的方式层叠在荧光层2上的两个非荧光层3。此外，在荧光体陶瓷1中，荧光层2和非荧光层3的数量、层叠顺序没有特别限定，例如荧光层2和非荧光层3还可以交替层叠来形成2层或4层以上的层压体。荧光层2含有荧光体，该荧光体吸收作为激发光的波长350 480nm光的一部分或全部而被激发，发出波长长于激发光的例如500 650nm的荧光。作为荧光层2中含有的荧光体，例如可列举出在复合金属氧化物、金属硫化物等基体材料中掺杂作为荧光性赋予材料的例如铈(Ce)、铕(Eu)等金属原子而得到的荧光体。作为荧光体，具体而言，可列举出例如Y3Al5O12: Ce (YAG (钇 铝 石榴石)Ce)(基体材料=Y3Al5O12,荧光性赋予材料=Ce)、(Y，Gd) 3A15012 Ce (基体材料:(Y， Gd) 3A15012，荧光性赋予材料=Ce)、Tb3Al3O12 Ce (基体材料=Tb3Al3O12,荧光性赋予材料Ce)、Ca3Sc2Si3O12: Ce(基体材料=Ca3Sc2Si3O12,荧光性赋予材料:Ce), Lu2CaMg2 (Si, Ge)3012:Ce (基体材料=Lu2CaMg2 (Si, Ge)3012，荧光性赋予材料=Ce)等具有石榴石型晶体结构的石榴石型荧光体；例如(Sr，8幻典04工11(基体材料(51·，Ba)2Si04，荧光性赋予材料Eu)、Ca3SiO4Cl2 = Eu(基体材料=Ca3SiO4Cl2,荧光性赋予材料Eu)、Sr3SiO5 = Eu(基体材料=Sr3SiO5,荧光性赋予材料:Eu)、Li2SrSiO4 = Eu(基体材料=Li2SrSiO4,荧光性赋予材料:Eu)、Ca3Si2O7 = Eu(基体材料=Ca3Si2O7,荧光性赋予材料=Eu)等硅酸盐荧光体；例如 CaAl12O19 = Mn (基体材料=CaAl12O19,荧光性赋予材料:Mn)、SrAl2O4 = Eu (基体材料=SrAl2O4, 荧光性赋予材料Eu)等铝酸盐荧光体；例如SiS Cu，Al (基体材料&iS，荧光性赋予材料 Cu、Al)、CaS:Eu(基体材料=CaS,荧光性赋予材料:Eu)、CaGaj4:Eu(基体材料=CaGa2S4, 荧光性赋予材料Eu)、Srfei2S4:Eu (基体材料=SrGa2S4，荧光性赋予材料Eu)等硫化物荧光体；CaSi2O2N2: Eu (基体材料CaSi2&N2，荧光性赋予材料Eu)、SrSi2AN2: Eu (基体材料 SrSi2O2N2，荧光性赋予材料:Eu)、BaSi2O2N2:Eu(基体材料=BaSi2O2N2,荧光性赋予材料 Eu)、Ca-α -SiAlON等氮氧化物荧光体；例如CaAlSiN3 = Eu (基体材料=CaAlSiN3,荧光性赋予材料Eu)、CaSi5N8:Eu (基体材料=CaSi5N8，荧光性赋予材料Eu)等氮化物荧光体；例如 K2SiF6: Mn (基体材料=K2SiF6,荧光性赋予材料Mn)、K2TiF6: Mn (基体材料=K2TiF6,荧光性赋予材料:Mn)等氟化物系荧光体等。优选列举出石榴石型荧光体，更优选列举出Y3Al5012:Ce。非荧光层3只要是不具有荧光特性的材料即可以没有特别限定地使用，优选的是，不含荧光性赋予材料，由与上述荧光层2同样的基体材料形成。如果非荧光层3由与上述荧光层2同样的基体材料形成，则荧光层2与非荧光层3在烧结时的收缩比例近似，因此可以将用于形成荧光层2的陶瓷坯体与用于形成非荧光层3的陶瓷坯体层叠来进行一体化的烧结。另外，例如在荧光层2为Y3Al5O12 = Ce时，可以适宜地使用烧结时的收缩比例与 Y3Al5O12ICe近似的氧化铝。此外，在烧结处理中，有时荧光层2中的荧光性赋予材料会扩散到非荧光层3中， 但这不会损害本发明的效果。对于制造荧光体陶瓷1，首先制作用于形成荧光层2的荧光层用颗粒和用于形成非荧光层3的非荧光层用颗粒。对于制作荧光层用颗粒，在形成Y3Al5O12 = Ce作为荧光体的情况下，以规定的比例使例如硝酸钇六水合物等含钇化合物、例如硝酸铝九水合物等含铝化合物、以及例如硝酸铈六水合物等含铈化合物溶解在例如蒸馏水等溶剂中，制备前体溶液。对于制备前体溶液，以相对于100摩尔钇原子使得铝原子例如为120 220摩尔、 优选为160 180摩尔、铈原子例如为0. 2 5. 0摩尔、优选为0. 5 2. 0摩尔的方式配合含钇化合物、含铝化合物和含铈化合物，并使其溶解在溶剂中。接着，通过将前体溶液边喷雾边热分解，得到前体颗粒。另外，前体颗粒也可以直接作为荧光层颗粒使用，优选例如在1000 1400°C、优选在1150 1300°C下预烧成例如 0. 5 5小时、优选1 2小时来形成荧光层用颗粒。如果将前体颗粒预烧成，则可以调整所得荧光层用颗粒的晶相，可以得到高密度的荧光层2。所得荧光层用颗粒的平均粒径(通过使用自动比表面积测定装置 (Micrometritics 公司制造，Gemini 2365 型)的 BET(Brunauer-Emmett-Teller)法来测定)例如为50 lOOOOnm，优选为50 lOOOnm，更优选为50 500nm。如果荧光层用颗粒的平均粒径在上述范围内，则可以减少粘结剂树脂(后述) 等添加剂的用量，同时可以实现荧光层2的高密度化、烧结时的尺寸稳定性的提高和空隙 (void)产生的减少。另外，作为荧光层用颗粒，也可以使用混合例如氧化钇颗粒等含钇颗粒、例如氧化铝颗粒等含铝颗粒、例如氧化铈颗粒等含铈颗粒而得到的混合物。在该情况下，以使得相对于100摩尔钇原子，铝原子例如为120 220摩尔、优选为160 180摩尔，铈原子例如为0. 2 5. 0摩尔、优选为0. 5 2. 0摩尔的方式混合含钇颗粒、含铝颗粒和含铈颗粒。另外，非荧光层用颗粒除了不配合荧光性赋予材料(在形成Y3Al5O12 = Ce作为荧光体的情况下为Ce原子)以外，与上述荧光层用颗粒的制作同样地制作。接着，对于制作荧光体陶瓷1，制备分散有荧光层用颗粒的荧光层用颗粒分散液和分散有非荧光层用颗粒的非荧光层用颗粒分散液。对于制备荧光层用颗粒分散液，将荧光层用颗粒分散在例如二甲苯等芳香族系溶剂、例如甲醇等醇等具有挥发性的溶剂中。此外，对于将荧光层用颗粒分散在溶剂中，可以适当配合粘结剂树脂、分散剂、增塑剂、烧结助剂等添加剂。另外，作为这些添加剂，只要通过加热而分解则没有特别限定，可以使用公知的添加剂。
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作为将荧光层用颗粒分散在溶剂中的方法，例如使用各种混合机、球磨机、珠磨机等公知的分散装置来进行湿式混合。另外，与上述荧光层用颗粒的制作同样，非荧光层用颗粒分散液也通过将非荧光层用颗粒分散在溶剂中来制备。接着，对于制作荧光体陶瓷1，制作由荧光层用颗粒形成的陶瓷坯片和由非荧光层用颗粒形成的陶瓷坯片。对于制作陶瓷坯片，对荧光层用颗粒分散液或非荧光层用颗粒分散液根据需要进行粘度调整，然后在例如PET薄膜等树脂基材上例如通过刮刀法等进行流延成型(tape casting)、或进行挤出成型，并进行干燥。此外，在使用刮刀法时，各陶瓷坯片的厚度通过调整刮刀的间隙来控制。此外，在将陶瓷坯片的厚度调整至200 μ m以上时，为了抑制干燥溶剂时的皱裂、 表面的起伏，也可以通过先制作小于200 μ m的陶瓷坯片，再在后述的陶瓷坯片的层叠工序中重叠多片同样的陶瓷坯片，从而调整至目标膜厚。接着，对于制作荧光体陶瓷1，层叠由荧光层用颗粒形成的陶瓷坯片和由非荧光层用颗粒形成的陶瓷坯片。对于层叠陶瓷坯片，首先从树脂基材上剥离所得陶瓷坯片。此后，将由荧光层用颗粒形成的陶瓷坯片和由非荧光层用颗粒形成的陶瓷坯片按规定顺序(在本实施方式中用2片由非荧光层用颗粒形成的陶瓷坯片夹持一片由荧光层用颗粒形成的陶瓷坯片)叠合，例如进行热层压，由此制作陶瓷坯片层压体。此外，对于热层压各陶瓷坯片，在荧光层用颗粒分散液或非荧光层用颗粒分散液中配合有粘结剂树脂的情况下，例如在粘结剂树脂的玻璃化转变点附近的温度下进行热层压。接着，将陶瓷坯片层压体在空气中、在例如400 800°C下加热例如1 10小时， 实施分解除去添加剂的脱粘结剂处理。此时，升温速度例如为0.2 2. 0°C/分钟。如果升温速度在上述范围内，则可以防止陶瓷坯体变形、开裂等。接着，将陶瓷坯片层压体烧成来制作荧光体陶瓷1。烧成温度、时间和烧成气氛根据荧光体来适当设定，如果荧光体SY3Al5O12 = CeJlJ 例如在真空中、在氩气等惰性气体气氛中、或者在氢气、氢气/氮气混合气体等还原气体中，在例如1500 1800°C、优选1650 1750°C下，烧成例如0. 5 24小时、优选3 5小时。此外，在还原气氛中进行烧成时，也可以将碳颗粒与还原气体一起组合使用。如果组合使用碳颗粒，则可以进一步提高还原性。另外，到烧成温度为止的升温速度例如为0. 5 20°C /分钟。如果升温速度在上述范围内，则可以高效升温，同时可以使晶粒(grain)较平稳地生长而抑制空隙(void)产生。另外，要想谋求进一步提高荧光体陶瓷的密度、提高透光性，则通过热等静压式烧结法 (HIP法，hot isostatic pressing)在加压下进行烧结。由此，完成荧光体陶瓷1的制作。荧光体陶瓷1的荧光层2的总厚度例如为100 μ m以下，优选为50 μ m以下。荧光体陶瓷1的非荧光层3的厚度要厚于荧光层2，例如为100 1000 μ m,优选为 200 500 μ m。荧光体陶瓷1的总厚度例如为100 1000 μ m,优选为200 700 μ m,更优选为 300 500 μ m。如果荧光体陶瓷1的总厚度在上述范围内，则可以谋求提高处理性和防止破损。荧光体陶瓷1的总透光率(700nm下)例如为40%以上，优选为50%以上。根据该荧光体陶瓷1，其包括荧光层2和层叠在荧光层2上的非荧光层3。因此，能根据目标发光色度和透光性来调整荧光层2的厚度，同时能以非荧光层3 确保机械强度。结果，可以实现目标发光色度、确保透光性，同时可以提高机械强度。另外，根据该荧光体陶瓷1，荧光层2被2个非荧光层3夹持。因此，在烧成陶瓷坯片层压体时，是外侧的非荧光层3被加热，可以防止荧光层2 被直接加热。结果，可以防止由于烧成而在荧光层2的表面产生荧光特性低的部分。另外，在烧成后在研磨荧光体陶瓷1的表面时可以研磨非荧光层3，可以防止由研磨导致的荧光层2的厚度变化。图2为示出包括图1所示的荧光体陶瓷的本发明的发光装置的一个实施方式的剖面图。接着，说明包括荧光体陶瓷1的发光装置11。如图2所示，发光装置11包括电路基板12、发光二极管13、壳体14和荧光体陶瓷 1。电路基板12包括基底基板16和形成在基底基板16的上表面的布线图案17。对电路基板12供给来自外部的电力。基底基板16形成为俯视大致矩形平板状，由例如铝等金属、例如氧化铝等陶瓷材料、例如聚酰亚胺树脂等形成。布线图案17将发光二极管13的端子与用于向发光二极管13供给电力的电源(未图示)的端子(未图示)电连接。布线图案17例如由铜、铁等导体材料形成。发光二极管13设置在基底基板16之上。发光二极管13经由引线(wire) 18与布线图案17电连接(引线接合)。发光二极管13通过来自电路基板12的电力来发光。壳体14以其上端部配置在比发光二极管13的上端部更上侧的方式从基底基板16 的上表面向上竖立设置，在俯视中，形成包围发光二极管13的方式。壳体14例如由添加有填料的树脂、陶瓷来形成。另外，对于壳体14的反射率，将其对来自发光二极管13的光的反射率设定为例如70%以上，优选为90%以上，更优选为95% 以上。此外，壳体14还可以预先以与电路基板12 —体化的方式形成带有壳体的电路基板。作为带有壳体的电路基板，可以得到市售产品，例如可列举出带有空腔(cavity)的多层陶瓷基板(产品编号207806, Sumitomo Metal(SMI)Electronics Devices Inc.制造)寸。另外，在壳体14中根据需要来填满有机硅树脂等密封材料。荧光体陶瓷1以封闭壳体14的上端部的方式设置在壳体14之上，借助于壳体14
7内的密封材料与壳体14粘接。另外，在壳体14之上，根据需要，可以以被覆荧光体陶瓷1的方式来设置大致半球形(大致圆顶形)的透镜15。透镜15例如由有机硅树脂等透明树脂形成。对于制作发光装置11，首先，在电路基板12上设置壳体14。接着，在壳体14内设置发光二极管13，用引线18将发光二极管13与电路基板12电连接。接着，根据需要用密封材料将壳体14内填满，在壳体14之上设置荧光体陶瓷1。最后，根据需要在荧光体陶瓷1之上借助于粘接剂来设置透镜15，从而完成发光装置11的制作。根据该发光装置11，其包括荧光体陶瓷1，该荧光体陶瓷1包括荧光层2和非荧光层3，且强度有所提高，因此可以容易地将荧光体陶瓷1设置在壳体14之上，从而能够容易地实现目标发光色度。此外，在上述实施方式中示出了具有一个发光二极管13的发光装置11，但对发光装置11所具有的发光二极管13的数量没有特别限定，发光装置11例如也可以形成多个发光二极管13以平面(二维)方式或以直线(一维)方式排列而成的阵列状。另外，在上述实施方式中在荧光体陶瓷1之上设置了半球状的透镜15，而例如也可以设置微透镜阵列片、漫射片等代替透镜15。实施例以下基于实施例和比较例来说明本发明，但本发明并不受这些实施例等的任何限定。1.荧光层用颗粒的制作制作例1将观3. 95g硝酸钇六水合物、474. 62g硝酸铝九水合物、4. 07g硝酸铈六水合物溶解在IOOOml的蒸馏水中，制备2mol/L的前体溶液(Ce原子与Y原子的比例1. 25原子％)。使用双流体喷嘴(two fluid nozzle)以lOml/min的速度将该前体溶液喷雾到射频感应等离子体火焰中，进行热分解，由此得到前体颗粒。通过X射线衍射法分析所得前体颗粒的晶相，结果为无定形与YAP (钇 铝·钙钛矿，YAW3)晶体的混合相。另夕卜，所得前体颗粒的平均粒径(通过使用自动比表面积测定装置 (Micrometritics 公司制造，Gemini 2365 型)的 BET(Brunauer-Emmett-Teller)法来测定)为约75nm。接着，将所得前体颗粒投入到氧化铝制的坩埚内，用电炉在1200°C下预烧成2小时，得到荧光层用颗粒(表示为YAG:(^-1.25% )。所得荧光层用颗粒的晶相是YAG(钇 铝·石榴石)晶体的单一相。另外，所得荧光层用颗粒的平均粒径为约95nm。制作例2调整硝酸钇六水合物与硝酸铈六水合物的配合比使Ce原子与Y原子的比例为0. 5 原子％，除此以外，与上述制作例1同样进行，得到荧光层用颗粒(表示为YAG:Ce-0.5%)。制作例3调整硝酸钇六水合物与硝酸铈六水合物的配合比使Ce原子与Y原子的比例为0. 125原子％，除此以外，与上述制作例1同样进行，得到荧光层用颗粒(表示为 YAG:Ce-O. 125% ) 制作例4将11. 233g氧化钇颗粒、8. 560g氧化铝颗粒和0. 2167g氧化铈颗粒混合，得到Ce 原子与Y原子的比例为1. 25原子％的荧光层用颗粒(表示为SSR-YAG:Ce-l. 25% )。2.非荧光层用颗粒的制作将11. 412g氧化钇颗粒和8. 588g氧化铝颗粒混合，得到非荧光层用颗粒(表示为 SSR-YAG)。3.荧光体陶瓷的制作实施例1(1)荧光层用颗粒分散液的制备向氧化铝制容器内添加20g上述制作例1中得到的荧光层用颗粒和作为粘结剂树月旨的 1. 2g PVB(poly(vinyl butyral-co-vinyl alcohol-co-vinyl acetate)，聚(乙烯醇缩丁醛-co-乙烯醇-co-醋酸乙烯酯))、作为分散剂的0. 4g FLOffLEN G_700(共荣社化学株式会社制造)、作为增塑剂的0. 6g BBP (benzyl η-butyl phthalate，邻苯二甲酸丁苄酯)、以及0.6g PEG (polyethylene glycol，聚乙二醇，分子量=400)、作为烧结助剂的 0. Ig TEOS(tetraethyoxysilane，四乙氧基硅烷)、作为溶剂的6ml 二甲苯和6ml甲醇，在 1500rpm的速度下用球磨机(使用直径3mm的钇稳定化氧化锆球)进行M小时的湿式混
口 O由此，制备分散有荧光层用颗粒的荧光层用颗粒分散液。(2)非荧光层用颗粒分散液的制备除了将荧光层用颗粒替换成非荧光层用颗粒以外，与上述荧光层用颗粒分散液同样用球磨机进行湿式混合，制备分散有非荧光层用颗粒的非荧光层用颗粒分散液。(3)陶瓷坯片层压体的制作通过刮刀法分别将上述荧光体层用颗粒分散液和非荧光层用颗粒分散液在PET 薄膜上流延成型，自然干燥，由此分别制作出由上述荧光层用颗粒形成的陶瓷坯片和由非荧光层用颗粒形成的陶瓷坯片。此外，各陶瓷坯片的厚度通过调整刮刀的间隙来控制。分别从PET薄膜上剥离由荧光层用颗粒形成的陶瓷坯片和由非荧光层用颗粒形成的陶瓷坯片，切割成20mmX 20mm的大小。此后，以用2片由非荧光层用颗粒形成的陶瓷坯片夹持1片由荧光层用颗粒形成的陶瓷坯片的方式叠合由荧光层用颗粒形成的陶瓷坯片和由非荧光层用颗粒形成的陶瓷坯片，使用双轴热压机在温度90°C下进行热层压。由此，制作陶瓷坯片层压体。(4)陶瓷坯片层压体的烧成将所得陶瓷坯片层压体在电马弗炉中、空气中以1°C /min的升温速度加热至 800°C，实施分解除去粘结剂树脂等有机成分的脱粘结剂处理。此后，将样品移到高温真空炉内，在约10_3托的真空中以5°C /min的升温速度加热至1700°C，在该温度下烧成5小时，由此得到荧光体陶瓷。通过烧成，与陶瓷坯片层压体的尺寸相比，荧光体陶瓷的厚度和尺寸均收缩了约20%。所得荧光体陶瓷的非荧光层(150 μ m) /荧光层(42 μ m) /非荧光层(150 μ m)、全部层的厚度为342 μ m。实施例2除了使用制作例2中得到的荧光层用颗粒作为荧光层用颗粒以外，与实施例1同样进行，制作非荧光层(150μπι)/荧光层(71μπι)/非荧光层(150μπι)、全部层的厚度为 371 μ m的荧光体陶瓷。实施例3除了使用制作例4中得到的荧光层用颗粒作为荧光层用颗粒以外，与实施例1同样进行，制作非荧光层(150 μ m)/荧光层(58 μ m)/非荧光层(150 μ m)、全部层的总厚度为 358 μ m的荧光体陶瓷。实施例4除了改变非荧光层的厚度以外，与实施例1同样进行，制作非荧光层ΟΟΟμπι)/荧光层(42μπι)/非荧光层(50 μ m)、全部层的厚度为292 μ m的荧光体陶瓷。此外，对于由非荧光层用颗粒形成的陶瓷坯片，通过将2片100 μ m的陶瓷坯片重叠来调整为200 μ m。实施例5除了通过将100 μ m的陶瓷坯片和150 μ m的陶瓷坯片重叠来将非荧光层的厚度调整为250 μ m以外，与实施例4同样进行，制作非荧光层O50 μ m) /荧光层(42 μ m) /非荧光层Q50 μ m)、全部层的厚度为542 μ m的荧光体陶瓷。实施例6通过将100 μ m的陶瓷坯片和150 μ m的陶瓷坯片重叠来将非荧光层的厚度调整至 250 μ m,并将该非荧光层与荧光层层叠来形成2层结构，除此以外，与实施例2同样进行，制作非荧光层Ο50μπι)/荧光层(71 μ m)、全部层的厚度为321 μ m的具有2层结构的荧光体陶瓷。比较例1尝试仅通过由制作例1中得到的荧光层用颗粒形成的陶瓷坯片来制作仅具有一层荧光层(YAGCe-L 25% (厚度42 μ m))的荧光体陶瓷。然而，由于陶瓷坯片过薄而难以处理，在脱粘结剂处理、烧结时多产生翘曲、裂纹。 另外，所得荧光体陶瓷在切割时容易破裂，无法得到具有足够大小的平坦样品。比较例2尝试仅通过由制作例2中得到的荧光层用颗粒形成的陶瓷坯片来制作仅具有一层荧光层(YAG Ce-O. 5% (厚度71 μ m))的荧光体陶瓷。然而，与比较例1同样，陶瓷坯片和所得荧光体陶瓷难以处理，无法得到具有足够大小的平坦样品。比较例3将2片由制作例2中得到的荧光层用颗粒形成的陶瓷坯片层叠，制作仅具有一层荧光层(YAG:Ce-0.5% (厚度142μπι))的荧光体陶瓷。与各实施例相比，由于烧结而产生了少许翘曲。比较例4
仅通过由制作例3中得到的荧光层用颗粒形成的陶瓷坯片来制作仅具有一层荧光层(YAGCe-O. 125% (厚度237μπι))的荧光体陶瓷。比较例5在双组分混合型的热固性有机硅弹性体(Shin-Etsu Silicone Co.，Ltd.制造，产品编号KER2500)中以20质量％的比例分散市售的YAG荧光体粉末(Phosphor Tech公司制造，产品编号BYW01A，平均粒径9 μ m)，制备荧光体分散液。接着，使用涂布器将荧光体分散液在PET薄膜上涂布成约200 μ m的厚度，在100°C 下加热1小时，在150°C下加热1小时，由此制作荧光体分散树脂片。将该片从PET薄膜上剥离，切割成3. 5mmX 2. 8mm的大小，由此制作YAG:Ce粉末分散片。4.评价用发光二极管元件的制作在带有空腔的多层陶瓷基板(SumitomoMetal (SMI)Electronics Devices Inc.制造，产品编号207806,外部尺寸3. 5mmX2. 8mm，空腔长轴方向2. 68mm、短轴方向1.98mm、高度0.6mmt的大致椭圆形)的空腔内，用Au-Sn焊剂对蓝色发光二极管芯片 (Cree, Inc.制造，产品编号:C450EZ1000_0123，980 μ mX980 μ mX 100 μ mt)进行模片固定 (die attach)，用Au线将发光二极管芯片的电极引线接合到多层陶瓷基板的引线框上，由此制作安装有一个蓝色发光二极管芯片的发光二极管封装。另行通过装有金刚石刀片的切割装置，根据发光二极管封装的外部尺寸 (3. 5mmX 2. 8mm)来切割实施例1 6和比较例3 5的荧光体陶瓷或YAG:Ce粉末分散片。将空腔内填满凝胶状有机硅树脂，借助于凝胶状有机硅树脂来设置所切割的荧光体陶瓷或YAG: Ce粉末分散片(尺寸3. 5mmX 2. 8mm)，制作发光装置。另外，在设置于多层陶瓷基板的底部的焊盘(solder pad)上涂布少量的焊膏(产品名Chip Quik，产品编号SMD^1SNL)，将其与市售的星形铝基板(Bergquist公司制造， 产品名=Thermal Clad，产品编号803四1)的电极图案叠合设置，在^(TC下进行回流焊 (reflow)，由此将发光装置焊接在星形铝基板上。进一步在该星形铝基板的背面薄薄地涂布热传导性的润滑脂(ITW CHEMTR0NICS 公司制造，产品编号CT40-5)，借助于前述润滑脂来贴合在铝制的散热片(WAKEFIELD THERMAL SOLUTIONS 公司制造，产品编号882_50AB)上。5.评价(1)荧光体陶瓷的总透光率的测定使用专用的光纤来连接具有瞬时多通道测光系统(Multi-Channel Photo-Detector System，大冢电子公司制造，MCPD7000)和积分球的透射率测定系统(大冢电子公司制造)，在波长380nm IOOOnm的范围测定总透光率。具体而言，将测定时的入射光的光斑尺寸调整为约2mmΦ，设在未设置荧光体陶瓷的状态下的透射率为100%，测定各实施例和比较例的荧光体陶瓷的总透光率。随着荧光体陶瓷的吸收，总透光率会显示波长依赖性，而作为评价透明性(漫射性)的指标，采用的是荧光体层(YAG:Ce)所不吸收的波长700nm的值。结果示于表1。(2)发光装置的发光特件的测定使用专用的光纤来连接具有瞬时多通道测光系统(Multi-ChannelPhoto-Detector System，大冢电子公司制造，MCPD7000)和内径12英寸的积分球，在波长 380nm IOOOnm的范围测定发光装置的发光光谱。具体而言，将发光装置设置在积分球内的中心部，对发光二极管外加IOOmA的直流电流来点亮灯。为了达到发光二极管工作稳定，在供给电力后经过10秒钟以上再开始记录发光光谱。由所得发光光谱算出发光二极管元件的发射强度(mw)和CIE色度(X，y)的值。结果示于表1。(3)荧光体陶瓷表面的温度测定使用红外线摄像机(FLIR Systems公司制造，产品名dnfrared Camera A325)测定对发光装置中的发光二极管通IA的电流时的荧光体陶瓷的温度。结果示于表1。另外， 图3中示出样品的驱动电流与荧光体陶瓷的表面温度的关系。表权利要求
1.一种荧光体陶瓷，其特征在于，其包括 能发出荧光的至少一个荧光层；和层叠在所述荧光层上的、不发出荧光的至少一个非荧光层。
2.根据权利要求1所述的荧光体陶瓷，其特征在于，所述荧光层与所述非荧光层以一个所述荧光层被夹在两个所述非荧光层之间的方式进行层叠。
3.根据权利要求1所述的荧光体陶瓷，其特征在于，所述荧光层的厚度的总和为 100 μ m以下。
4.根据权利要求1所述的荧光体陶瓷，其特征在于，所述荧光层含有基体材料和用于发出荧光的荧光性赋予材料，所述非荧光层不含所述荧光性赋予材料，含有与所述荧光层同样的所述基体材料。
5.一种发光装置，其特征在于，其包括 由外部供给电力的电路基板；和发光二极管，其电连接在所述电路基板上，并且通过来自所述电路基板的电力来发光；和壳体，其以包围所述发光二极管的方式设置在所述电路基板上，并且其上端部配置在比所述发光二极管的上端部更上侧；和荧光体陶瓷，其设置在所述壳体之上， 其中，所述荧光体陶瓷包括 能发出荧光的至少一个荧光层；和层叠在所述荧光层上的、不发出荧光的至少一个非荧光层。
全文摘要
本发明提供荧光体陶瓷及发光装置。一种荧光体陶瓷，其包括能发出荧光的至少一个荧光层；和层叠在前述荧光层上的、不发出荧光的至少一个非荧光层。
文档编号B32B33/00GK102367017SQ201110184490
公开日2012年3月7日 申请日期2011年6月29日 优先权日2010年6月30日
发明者中村年孝, 伊藤久贵, 大薮恭也, 藤井宏中 申请人:日东电工株式会社