发光装置制造方法及图纸

技术编号:8963129 阅读:173 留言:0更新日期:2013-07-25 22:58
本发明专利技术提供一种在平均显色指数Ra和特殊显色指数R9以高数值维持的状态下、将发光效率的降低尽可能抑制的且在一般照明用途中可以使用的高显色高效率的发光装置。该发光装置具备至少一个发光元件(6)和荧光体层(5),该发光元件(6)将在近紫外至蓝色区域具有峰值发光波长的光放射,该荧光体层(5)含有:由从发光元件6放射的一次光激发,将在绿色区域具有峰值发光波长的光放射的绿色荧光体;由所述一次光激发,将在红色区域具有峰值发光波长的光放射的第一红色荧光体;由所述一次光激发,将在红色区域具有与所述第一红色荧光体不同的峰值发光波长的光放射的第二红色荧光体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在照明器具、显示装置的光源等上可以利用的发光装置,特别是涉及可以一边将发光亮度维持或将其降低抑制到最小限度、一边实现高显色性的发光装置。
技术介绍
使用了半导体发光元件(以下,适宜称为“发光元件”)的照明装置等的半导体发光装置得到各种开发,用于提高输出性能的手段得到各种研究。特别是在一般照明器具用途上可以使用的发光装置中,在性能上,具有高显色性(基本上平均显色指数Ra为80以上,米国Energy Star规格等)是重要的。作为以半导体发光装置实现白色发光的代表性的方法,可列举如下方法:第一,使用红色、绿色、蓝色发光的三种LED (发光二极管)芯片的方法;第二,使蓝色LED芯片与黄色或橙色荧光体组合的方法;第三,使蓝色LED芯片与绿色荧光体和红色荧光体组合的方法;第四,使紫外发光LED芯片与蓝色荧光体、绿色荧光体和红色荧光体组合的方法。其中一般来说,上述第二或第三种方法被广泛实用化。作为应用上述方法的LED发光装置的构造,一般是将LED芯片装配到配线基板的杯部(凹部),向该杯部灌注混合有荧光体的透明包封树脂,使之固化而形成含有荧光体的树脂层的构造(例如,参照下述专利文献I和专利文献2)。在专利文献I所公开·的发光装置中,采用构造:作为发光元件使用蓝色LED芯片,通过使峰值发光波长不同的两种黄色荧光体和红色荧光体共计三种荧光体在透明树脂中混合、分散而形成荧光体层。特别指出的是,两种黄色荧光体具有:540±20nm的峰值发光波长的第一黄色荧光体、和比该第一黄色荧光体的峰值发光波长长且具有590nm以下的峰值发光波长的第二黄色荧光体,通过调整红色荧光体的调合比,将发光亮度的降低尽可能抑制,同时实现比较高的显色性和高发光亮度。在专利文献2所公开的发光装置中,使构成红色荧光体的氮化物荧光体含有Al和B,通过峰值发光波长的长波长化而实现深红色的发光;通过使之与其他的荧光体(例如,绿色荧光体、黄色荧光体等)组合而构成荧光体层,实现白色发光。先行技术文献专利文献专利文献1:特开2007-116117号公报专利文献2:国际公开2006-077740号但是,在专利文献I所公开的荧光体层的构成中,成为来自LED的蓝色发光和来自荧光体层的黄色和红色发光之组合,由于绿色区域的发光少,所以特别是绿色区域的色再现性不能达到高效率,显色指数(R1:1 = I 15)发生偏移这样的问题存在。另外,为了使平均显色指数Ra和特别是使特殊显色指数R9 (红色)提高,需要含有在波长比较长的区域(630nm以上)中具有峰值发光波长的红色荧光体,但是就红色荧光体的效率而言,若峰值发光波长向长波长区域移动,则由于人的相对视感度的影响导致荧光体自身的效率急剧降低,其结果就引起半导体发光装置的效率降低,这样的问题存在。虽然存在几个发光效率的指标,但是通常使用的是,投入电功率所对应的视感效率(单位:lm/W),在本申请说明书中也同样。就相对视感度而言,国际上由CIE(国际照明委员会)的标准相对视感度曲线定义,国内在经济产业省令第189号计量单位规则附录第八、作为分光视感效率定义。即,所谓人的相对视感度的影响意思是,因为人在明亮的地方对555nm附近的光感觉最强烈,在黑暗的地方对507nm附近的光感觉最强烈,所以对于波长从上述峰值波长偏离而变长或变短的光,感受度降低,感觉更暗。就红色的情况下的视感效率而言,若波长变长则降低。另外,在专利文献2所公开的发光装置中,虽然对于实现深红色的红色荧光体的具体的实现方法和使该红色荧光体与其他的荧光体组合的发光装置,公开有多个实施例,但在相同的荧光体的组合中,为了实现高显色性,应该如何将所有的荧光体以怎样的调合比调整的指标并未公开。
技术实现思路
本专利技术鉴于上述的问题点而形成,其目的在于,提供一种在平均显色指数Ra和特殊显色指数R9以高数值维持的状态下,将发光效率的降低尽可能地抑制的、且可以在一般照明用途中使用的高显色高效率的发光装置。为了达成上述目的,通过本申请专利技术者的锐意研究发现,在具备LED和荧光体层而构成的发光装置中,该LED在近紫外至蓝色区域具有峰值发光波长,该荧光体层含有绿色荧光体和红色荧光体,并且作为红·色荧光体使用如下两种红色荧光体:接近相对视感度的峰值,在对于发光强度维持乃至改善帮助大的短波长域具有峰值发光波长的红色荧光体;在对于显色性改善帮助大的长波长域具有峰值发光波长的红色荧光体,通过调整其调合比,能够控制显色性和发光强度。S卩,本专利技术为了达成上述目的,提供一种发光装置,其特征在于,具有发光元件和荧光体层,该发光元件将在近紫外至蓝色区域具有峰值发光波长的光放射,且该发光元件至少为一个,该荧光体层含有如下:由从所述发光元件放射的一次光激发,将在绿色区域具有峰值发光波长的光放射的绿色荧光体;由所述一次光激发,将在红色区域具有峰值发光波长的光放射的第一红色荧光体;由所述一次光激发,将在红色区域具有与所述第一红色荧光体不同的峰值发光波长的光放射的第二红色荧光体。此外,在上述特征的发光装置中,优选所述绿色荧光体的峰值发光波长处于510nm以上且550nm以下的波长范围内,所述第一红色荧光体的峰值发光波长处于610nm以上且低于625nm的波长范围内,所述第二红色荧光体的峰值发光波长处于625nm以上且670nm以下的波长范围内,此外,优选所述发光元件是将在350nm以上且490nm以下的波长范围内具有峰值发光波长的光放射的LED芯片。此外,优选所述发光元件是将在430nm以上且490nm以下的波长范围内具有峰值发光波长的光放射的LED芯片。或者,所述发光兀件是将在350nm以上且低于430nm的波长范围内具有峰值发光波长的光放射的LED芯片,优选所述荧光体层还含有:由从所述发光元件放射的一次光激发,将在430nm以上且490nm以下的波长范围内具有峰值发光波长的光放射的蓝色荧光体。此外,在上述特征的发光装置中,优选上述LED芯片是InGaN系LED芯片,优选所述绿色荧光体含有Al5LuxOy = Ce系荧光体、Ca3 (Sc,Mg)2Si3012:Ce系荧光体和Al5O12Y3 = Ce系荧光体的任意之一,此外,优选所述第一和第二红色荧光体分别是(Sr,Ca)AlSiN3 = Eu系荧光体或CaAlSiN3 = Eu系荧光体。根据上述特征的发光装置,能够具备作为光色的三原色的蓝、绿、红全部的光成分的发光光谱,并且通过使用两种红色荧光体,能够使红色成分的发光光谱宽频带化,可以实现高显色性。若红色的发光光谱向长波长侧移动,则视感效率降低,因此如果想以一种红色荧光体实现高显色性,则招致发光效率的大幅降低,而通过使用两种红色荧光体,可以在维持发光效率的状态下实现高显色性。此外,在上述特征的发光装置中,优选将所述第一和第二红色荧光体各自相对于其合计重量的重量分配进行调整,以使平均显色指数Ra为80 < Ra < 97。特别是优选将第二红色荧光体对所述第一和第二红色荧光体的合计重量之重量比调整到25%以下,以使平均显色指数Ra为80 < Ra < 85,或者,将第二红色荧光体对所述第一和第二红色荧光体的合计重量之重量比调整至25%以上且75%以下,以使平均显色指数Ra为85 &本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.12.09 JP 2010-2744091.一种发光装置,其特征在于,其具有发光元件和荧光体层,该发光元件将在近紫外至蓝色区域具有峰值发光波长的光放射,且该发光元件至少为一个, 所述荧光体层含有:由从所述发光元件放射的一次光激发,将在绿色区域具有峰值发光波长的光放射的绿色荧光体;由所述一次光激发,将在红色区域具有峰值发光波长的光放射的第一红色荧光体;由所述一次光激发,将在红色区域具有与所述第一红色荧光体不同的峰值发光波长的光放射的第二红色荧光体。2.根据权利要求1所述的发光装置,其特征在于, 所述绿色荧光体的峰值发光波长处于510nm以上且550nm以下的波长范围内, 所述第一红色荧光体的峰值发光波长处于610nm以上且低于625nm的波长范围内, 所述第二红色荧光体的峰值发光波长处于625nm以上且670nm以下的波长范围内。3.根据权利要求1或2所述的发光装置,其特征在于, 所述发光元件是将在350nm以上且490nm以下的波长范围内具有峰值发光波长的光放射的LED芯片。4.根据权利要求1或2所述的发光装置,其特征在于, 所述发光元件是将在430nm以上且490nm以下的波长范围内具有峰值发光波长的光放射的LED芯片。5.根据权利要求1或2所述的发光装置,其特征在于, 所述发光元件是将在350nm以上且低于430nm的波长范围内具有峰值发光波长的光放射的LED芯片, 所述荧光体层还含有:由从所述发光元件放射的一次光激发,将在430nm以上且490nm以下的波长范围内具有峰值发光波长的光放射的蓝色荧光体。6.根据权利要求3 5中任一项所述的发光装置,其特征在于, 所述发光元件是InGaN系LED芯片。7.根据权利要求1 6中任一项所述的发光装置,其特征在于, 所述绿色荧光体含有Al5LuxOy = Ce系荧光体、Ca3 (Sc, Mg)2Si3012:Ce系荧光体和Al5O12Y3 = Ce系荧光体的任意之一。8.根据权利要求1 7中任一项所述的发光装置,其特征在于, 所述第一和第二红色荧光体分别是(Sr,Ca) AlSiN3 = Eu系荧光体或CaAlSiN3 = Eu系荧光体。9.根据权利要求1 8中任一项所述的发光装置,其特征在于, 将所述第一和第二红色荧光体的合计重量所对应的各自的重量分配进行调整,以使平均显色指数Ra为80 < Ra < 97。10.根据权利要求9所述的发光装置,其特征在于,...

【专利技术属性】
技术研发人员:石崎真也
申请(专利权)人:夏普株式会社
类型:
国别省市:

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