本发明专利技术提供一种白光源，其包含：具有在421nm到490nm范围内的发光峰值波长的蓝色发光二极管(蓝光LED)和包括磷光体和树脂的磷光体层，其中所述白光源满足关系式-0.2≤[(P(λ)×V(λ))/(P(λmax1)×V(λmax1))-(B(λ)×V(λ))/(B(λmax2)×V(λmax2))]≤+0.2，假设：所述白光源的发光光谱是P(λ)；与所述白光源具有相同色温的黑体辐射的发光光谱是B(λ)；光谱光视效率的光谱是V(λ)；P(λ)×V(λ)变为最大处的波长是λmax1；且B(λ)×V(λ)变为最大处的波长是λmax2，且其中从所述白光源初始点亮时到所述白光源连续点亮6000小时后时CIE色度图上的色度变化量小于0.010。根据上述白光源，可以提供能够再现与自然光相同的发光光谱的白光源。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】白光源和包括所述白光源的白光源系统
本专利技术涉及白光源和包括所述白光源的白光源系统。更具体来说，本专利技术涉及发光光谱接近自然光的发光光谱的白光源，并且涉及包括所述白光源的白光源系统。
技术介绍
近年来，包括发光二极管(LED)的白光源在节能措施和减少二氧化碳排放量方面引起了人们关注。与包括钨丝的常规白炽灯泡相比，LED具有更长的使用寿命，并且能够节能。如日本专利特许公开(未经审查的公开)10-242513号(专利文献1)中所公开的，在常规白光LED中，使用均具有在400nm到530nm范围内的发光峰值波长的蓝光LED激发YAG磷光体，并且从所述LED发射的蓝光与从所述YAG磷光体发射的黄光相互混合，由此获得并实现了白光。包括LED的白光源已经广泛地用作交通信号灯和液晶显示器(LCD)以及一般照明设备(发光设备)(例如室内灯)的背光。在包括常规蓝光LED的白光源的发光光谱中，从所述蓝光LED发射的蓝光的峰值高度是从磷光体发射的黄光的峰值高度的至少1.5倍，因此蓝光的影响往往较强。在所述情况下，随着包括LED的白光源的普及，白光源对人体的不利影响开始引起人们担忧。如上所述，在常规的白光LED中，蓝光LED的发光峰较强。这样具有强蓝光发射峰值的白光显著不同于自然光。在这里，自然光是指日光。根据在考虑所述白光源对人体的影响而实现的国际公开WO2008/069101号的小册子(专利文献2)，组合具有不同发光峰值的LED和磷光体，并且由此混合4种类型的发光峰，由此提供了与光谱光视效率偏差较小的白光。在这里，将人眼对光的敏感度称作光视函数，国际照明委员会(InternationalCommissiononIllumination)(CIE)将光谱光视效率定义为标准光谱光视函数V(λ)。因此，光谱光视效率和标准光谱光视函数V(λ)在含义上相同。图1显示由CIE定义的光谱光视效率V(λ)。也就是说，图1显示人在最高敏感度下识别波长为约555nm的光。另一方面，专利文献2的目标是考虑到蓝光对人体的影响而控制波长在420nm到490nm范围内的光。预计这样的方法产生使褪黑激素的分泌正常化的作用，所述褪黑激素是涉及生物钟夜间调节的激素之一。在这点上，人的昼夜节律(24小时节律)受到体内生物钟控制。人应该基本上生活于自然光下，但在现代社会中有各种生活方式，例如长时间的室内工作和昼夜颠倒的方式。如果不暴露于自然光的生活长期持续，那么会扰乱昼夜节律，并且担心对人体有不利影响。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特许公报10(1998)-242513号专利文献2：国际公开WO2008/069101号的小册子
技术实现思路
本专利技术所要解决的问题当前的包括LED的白光源，也就是说，包括蓝光LED的白光源，具有显著不同于自然光的发光光谱。在这些白光源辐照下长时期生活可能不利地影响人的昼夜节律。为了应对这样的问题而实现的本专利技术的目标是提供发光光谱接近自然光的发光光谱的白光源和白光源系统。解决所述问题的手段为了实现上述目标，根据第一专利技术的白光源包含：具有在421nm到490nm范围内的发光峰值波长的蓝色发光二极管(蓝光LED)和包括磷光体和树脂的磷光体层，其中所述白光源满足关系式-0.2≤[(P(λ)×V(λ))/(P(λmax1)×V(λmax1))-(B(λ)×V(λ))/(B(λmax2)×V(λmax2))]≤+0.2，假设：白光源的发光光谱是P(λ)；与白光源具有相同色温的黑体辐射的发光光谱是B(λ)；光谱光视效率的光谱是V(λ)；P(λ)×V(λ)变为最大处的波长是λmax1；且B(λ)×V(λ)变为最大处的波长是λmax2，且其中从白光源初始点亮时到白光源连续点亮6000小时后时CIE色度图上的色度变化量小于0.010。此外，根据第二专利技术的白光源包含：具有在421nm到490nm范围内的发光峰值波长的蓝色发光二极管(蓝光LED)和包括磷光体和树脂的磷光体层，其中所述白光源满足关系式-0.2≤[(P(λ)×V(λ))/(P(λmax1)×V(λmax1))-(B(λ)×V(λ))/(B(λmax2)×V(λmax2))]≤+0.2，假设：白光源的发光光谱是P(λ)；与白光源具有相同色温的黑体辐射的发光光谱是B(λ)；光谱光视效率的光谱是V(λ)；P(λ)×V(λ)变为最大处的波长是λmax1；且B(λ)×V(λ)变为最大处的波长是λmax2，且其中磷光体层内所含磷光体的质量比是5质量％或更大与50质量％或更小。更优选上述白光源中的每一个均满足关系式-0.1≤[(P(λ)×V(λ))/(P(λmax1)×V(λmax1))-(B(λ)×V(λ))/(B(λmax2)×V(λmax2))]≤+0.1。此外，优选将白光源的色温设定为2,500K到5,400K。此外，优选上述磷光体层包括两种或更多种类型(更优选三种或更多种类型)的均具有不同峰值波长的磷光体。此外，仍更优选组合使用上述三种或更多种类型的均具有不同峰值波长的磷光体以引起相互吸收，其中一种磷光体通过吸收从另一磷光体发射的光而受到激发。此外，仍更优选磷光体层具有0.01mm到3mm的厚度。此外，仍更优选磷光体具有1μｍ到80μｍ的平均粒径。此外，更优选使空间形成为磷光体层与发光二极管之间的一部分。此外，还优选将磷光体层提供于发光二极管上。此外，还优选通过透明树脂层将磷光体层提供于发光二极管上。此外，通过包含上述根据本专利技术的白光源中的多个来配置根据本专利技术的白光源系统。本专利技术的优点根据本专利技术的白光源可再现与自然光相同的发光光谱。因此，即使人体长时间暴露于从白光源发射的白光，仍可使得对人体的不利影响相当于自然光的不利影响。此外，在使用4种或更多种类型的均具有不同峰值波长的磷光体的情况下，可提供即使在长时期使用白光源后仍能够抑制色度变化、因此具有高可靠性的白光源。此外，由于控制了磷光体层内所含磷光体的质量比，因此可提供即使在长时期使用白光源后仍能够有效地抑制亮度退化、因此具有高可靠性的白光源。附图说明图1是显示光谱光视效率V(λ)的图。图2是用于获得黑体辐射的发光光谱B(λ)的数学表达式(公式)。图3是显示实施例1中的白光源的发光光谱的图。图4是显示实例1(色温为2700K)中的黑体辐射的发光光谱B(λ)的图。图5是显示实施例1中的(P(λ)×V(λ))/(P(λmax1)×V(λmax1))的图。图6是显示实施例1(色温为2700K)中的(B(λ)×V(λ))/(B(λmax2)×V(λmax2))的图。图7是显示实施例1中的差异A(λ)的图。图8是显示实施例2中的白光源的发光光谱P(λ)的图。图9是显示实例2(色温为4100K)中的黑体辐射的发光光谱B(λ)的图。图10是显示实施例2中的(P(λ)×V(λ))/(P(λmax1)×V(λmax1))的图。图11是显示实施例2(色温为4100K)中的(B(λ)×V(λ))/(B(λmax2)×V(λmax2))的图。图12是显示实施例2中的差异A(λ)的图。图13是显示实施例3中的发光光谱P(λ)的图。图14是显示实例3(色温为5400K)中的黑体辐射的发光光谱B(λ)的图。图15是显示实施例3中的(P(λ)×V(λ))/(P本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种白光源，其包含：具有在421nm到490nm范围内的发光峰值波长的蓝色发光二极管和包括磷光体和树脂的磷光体层，其中所述白光源满足关系式‑0.2≤[(P(λ)×V(λ))/(P(λmax1)×V(λmax1))‑(B(λ)×V(λ))/(B(λmax2)×V(λmax2))]≤+0.2，假设：所述白光源的发光光谱是P(λ)；与所述白光源具有相同色温的黑体辐射的发光光谱是B(λ)；光谱光视效率的光谱是V(λ)；P(λ)×V(λ)变为最大处的波长是λmax1；且B(λ)×V(λ)变为最大处的波长是λmax2，且其中从所述白光源初始点亮时到所述白光源连续点亮6000小时后时CIE色度图上的色度变化量小于0.010。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.10.24 JP 2011-233420;2011.10.24 JP 2011-233421.一种白光源，其包含：具有在421nm到490nm范围内的发光峰值波长的蓝色发光二极管和包括三种或更多种类型的具有不同峰值波长的磷光体和树脂的磷光体层，其中所述白光源满足关系式-0.2≤[(P(λ)×V(λ))/(P(λmax1)×V(λmax1))-(B(λ)×V(λ))/(B(λmax2)×V(λmax2))]≤+0.2，假设：所述白光源的发光光谱是P(λ)；与所述白光源具有相同色温的黑体辐射的发光光谱是B(λ)；光谱光视效率的光谱是V(λ)；P(λ)×V(λ)变为最大处的波长是λmax1；且B(λ)×V(λ)变为最大处的波长是λmax2，且其中从所述白光源初始点亮时到所述白光源连续点亮6000小时后时CIE色度图上的色度变化量小于0.010。2.一种白光源，其包含：具有在421nm到490nm范围内的发光峰值波长的蓝色发光二极管；和包括磷光体和树脂的磷光体层，其中所述白光源满足以下关系式：-0.2≤[(P(λ)×V(λ))/(P(λmax1)×V(λmax1))-(B(λ)×V(λ))/(B(λmax2)×V(λmax2))]≤+0.2，假设：所述白光源的发光光谱是P(λ)；与所述白光源具有相同色温的黑体辐射的发光光谱是B(λ)；光谱光视效率的光谱是V(λ)；P(λ)×V(λ)变为最大处的波长是λmax...
【专利技术属性】
技术研发人员：山川昌彦，白川康博，
申请(专利权)人：株式会社东芝，东芝高新材料公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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