CN101813255A - 光源装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种将从发光二极管所发出的光变换成白色光的光源装置。本发明的光源装置的构成至少由发光二极管及光变换构件构成，其中光变换构件包括：将从所述发光二极管所发出的光变换成白色的荧光体膜，及形成于所述荧光体膜上的金属氧化物的薄膜。另外，所述光变换构件包括：荧光体膜，其是为了使从发光二极管所发出的紫外线乃至蓝色光成为白色光，在玻璃基材的至少一个面上涂布混合有荧光体、有机粘结剂及溶剂的液体，并进行干燥和烧结而形成的；及由金属氧化物构成的薄膜，其是在所述荧光体膜上涂布含有金属烷氧化物及/或金属烷氧化物的低聚物的涂布材料，并进行干燥和烧结而形成的。

Description

光源装置
技术领域
本发明涉及一种将从发光二极管所发出的光变换成白色光的光源装置。本发明涉及一种将从发光二极管所发出的光藉由荧光体材料变换成白色光之际，提高发光效率，而且耐湿性、耐热性、耐久性优异的光源装置。
背景技术
以前的光源装置使从蓝色发光二极管所发出的蓝色光例如透过YAG系荧光体膜而将其变换成白色光。另外，以前的荧光体膜例如正如日本特开2004-111981号公报所记载的那样，有以稀土类元素掺杂的柘榴石[Y3Ga5O12:Ce3+、Y(Al、Ga)5O12:Ce3+、Y(Al、Ga)5O12:Tb3+]、以稀土类元素掺杂的碱土类硫化物[SrS:Ce3+、Na、SrS:Ce3+、Cl、SrS:CeCl3、CaS:Ce3+、SrSe:Ce3+]、以稀土类元素掺杂的硫代镓酸盐(thiogallate)[CaGa2S4:Ce3+、SrGa2S4:Ce3+]。同样地包括以稀土类元素掺杂的铝酸盐[YAlO3:Ce3+、YGaO3:Ce3+、Y(Al、Ga)O3:Ce3+]、以稀土类元素掺杂的原硅酸盐[M2SiO5:Ce3+(M:Sc、Y、Sc)、Y2SiO5:Ce3+]等。
以前的光源装置所使用的荧光体材料通常包含在硅树脂片中。包含上述荧光体材料的硅树脂片在安装于由各种形状所构成的光源装置、尤其是白炽灯泡之类的球面的光源装置上时，在粘结或附着上存在困难。也就是说，包含荧光体材料的硅树脂片在适用于各种形状的光源装置上有所限制。另外，以前的荧光体材料除了发光效率以外，还在耐湿性、耐热性及耐久性上存在问题。
上述以前的荧光体材料所构成的荧光体膜在高湿度及高温方面较弱，在可靠性及寿命方面存在问题，无法用于高输出的光源装置，或者水产部门、尤其是渔业等方面。另外，包含上述荧光体材料的硅树脂片被硅树脂膜所覆盖，由此对应于上述湿度及温度。但是，上述硅树脂由于容易吸收水分，因而无法解决上述问题。
包含上述荧光体材料的硅树脂所存在的问题是由于发光二极管的发热而处于高温下，从而降低发光效率而使特性恶化。另外，发光二极管当被上述硅树脂覆盖时，则热传导变差、温度上升，由此存在的问题是品质进一步恶化。再者，包含上述荧光体材料的硅树脂通常呈片状，难以适用于具有除平面以外的各式各样的球面的光源装置。
专利文献1：日本特开2004-111981号公报
发明内容
为了解决以上的课题，本发明的目的在于提供一种发光效率、耐湿性、耐热性、耐久性、可靠性优异，而且可将从发光二极管所发出的蓝色光变换成白色光的光源装置。另外，本发明的目的还在于提供一种也可适用于发光面为球面等而不是平面的光源装置。
(第1发明)
第1发明涉及一种光源装置，其特征在于：所述光源装置的构成至少包括：发光二极管；荧光体膜，其是为了使从发光二极管所发出的紫外线乃至蓝色光成为白色光，在玻璃基材的至少一个面上涂布混合有荧光体、有机粘结剂及溶剂的液体，并进行干燥和烧结而形成的；及由金属氧化物构成的薄膜，其是在所述荧光体膜上涂布含有金属烷氧化物及/或金属烷氧化物的低聚物的涂布材料，并进行干燥和烧结而形成的；所述光源装置借助于所述荧光体膜将所述从发光二极管所发出的紫外线乃至蓝色光变换成白色光。
(第2发明)
第2发明的光源装置的特征在于，金属烷氧化物的金属是选自硅、钛、锆之中的至少一种。
(第3发明)
第3发明的光源装置的特征在于，有机粘结剂为选自甲基纤维素、乙基纤维素、羟乙基纤维素等纤维素系、聚乙烯醇系树脂、醇酸系树脂、缩丁醛系树脂、酚醛系树脂、松香系树脂之中的1种以上。
(第4发明)
第4发明涉及一种光源装置，其特征在于，所述光源装置的构成至少包括：框体，至少一部分由玻璃基材所构成；发光二极管装配体，安装于所述框体的内部；荧光体膜，其是在所述玻璃基材的至少一个面上涂布混合有荧光体、有机粘结剂及溶剂的液体，并进行干燥和烧结而形成的；由金属氧化物构成的薄膜，其是在所述荧光体膜上涂布含有金属烷氧化物及/或金属烷氧化物的低聚物的涂布材料，并进行干燥和烧结而形成的；及电源连接部，与所述发光二极管装配体进行电连接，而且设于所述框体上。
(第5发明)
第5发明涉及一种光源装置，其特征在于，所述光源装置的构成至少包括：框体，至少一部分由灯泡状玻璃基材所构成；发光二极管装配体，安装于所述框体的内部；荧光体膜，其是在所述灯泡状玻璃基材的至少一个面上涂布混合有荧光体、有机粘结剂及溶剂的液体，并进行干燥和烧结而形成的；由金属氧化物构成的薄膜，其是在所述荧光体膜上涂布含有金属烷氧化物及/或金属烷氧化物的低聚物的涂布材料，并进行干燥和烧结而形成的；电源装置，将电力供给给所述发光二极管装配体；及灯座部，与所述电源装置进行电连接。
(第6发明)
第6发明的光源装置的特征在于，发光二极管装配体借助于电及热的传导体而悬挂于所述框体或灯泡状透光性构件的内部。
(第7发明)
第7发明的光源装置的特征在于，荧光体膜的膜厚为20μm～200μm。
(第8发明)
第8发明的光源装置的特征在于，灯座部由旋入照明器具中的螺合部与散热部分所构成。
(第9发明)
第9发明的光源装置的特征在于，玻璃基材由具有凸面及/或凹面的透镜所构成。
根据本发明，由于将光变换构件形成为荧光体膜及涂布含有金属烷氧化物及/或金属烷氧化物的低聚物的涂布材料、并进行干燥和烧结而由金属氧化物构成的薄膜这两层，因而可得到发光效率、耐湿性、耐热性、耐久性、及可靠性高的光源装置。
根据本发明，借助于在金属烷氧化物及/或金属烷氧化物的低聚物中，分散由疏水性金属氧化物微粒子、及吸收上述蓝色光的一部分而发出黄色光的黄色荧光体所构成的组合物所形成的分散液而得到荧光体膜，因而可以得到发光效率、耐湿性、耐热性、耐久性及可靠性高的光源装置。
根据本发明，由于形成了由上述组合物所构成的两层的光变换构件，因而可以设计为任何形状的面，尤其是适用于灯泡型或手电筒等的光源装置。
根据本发明，可制作符合在高温度的热带地方的使用、安装在伴随着高热的器具上的情况、以及在鱼市场等容易溅上水的场所的使用等目的的各种光源装置，且可制作成高发光效率、耐久性优异的光源装置。
附图说明
图1(a)是用以说明本发明的由灯泡状透光性构件所构成的光源装置的剖视图，图1(b)是用以说明不相同的光源装置的剖视图(实施例1)。
图2是用以说明本发明的实施例中的蓝色发光二极管装配体的图。
图3是用以说明在本发明的实施例中将荧光体膜形成于球面的内壁面时的方法的图。
图4是用以说明在本发明的其它实施例中将荧光体膜形成于球面的外壁面时的方法的图。
图5是用以说明在本发明的实施例与以前例中有无覆盖的树脂所产生的效果的图。
图6是用以说明由本发明与以前例的荧光体膜所产生的温度与发光效率的推移的图。
图7是用以说明使用了本发明的荧光体膜的发光装置中时间与温度的关系的图。
图8是用以说明使用了本发明的荧光体膜的发光装置中波长的峰值的图。
图9是用以说明使用了以前的荧光体膜的发光装置中波长的峰值的图。
符号说明：
10：灯泡(光源装置)
11：外部灯泡(灯泡状透光性构件)
12：SOG荧光体膜(荧光体膜)
13：基板(蓝色发光二极管装配体)
131：发光二极管(蓝色发光二极管晶片)
132：陶瓷基板
133、134：电极
135：引线(键合引线，bonding wire)
14、14’：支柱
15：散热材(散热部)
151：垫片(凹凸部)
152：散热器
153：空间部
16：灯座
161：灯头(导电螺合部)
162：灯头(导电端部)
17：点灯电路(电源部)
18、18’：引线
19、19’：引线
20：表面安装型LED(光源装置)
21：散热器(安装基板)
211、212：电极
22：反射框
23：蓝色发光二极管装配体
231：基板
232：发光二极管(蓝色发光二极管晶片)
233：引线(键合引线)
24：树脂模(透光性构件)
25：荧光体膜
具体实施方式
(第1发明)
第1发明的光源装置至少由发光二极管、及将从上述发光二极管所发出的例如455nm的蓝色光变换成白色的荧光体膜所构成。另外，上述光变换构件包括：荧光体膜，其是为了使从发光二极管所发出的紫外线乃至蓝色光成为白色光，在玻璃基材的至少一个面上涂布混合有荧光体、有机粘结剂及溶剂的液体，并进行干燥和烧结而形成的；及由金属氧化物构成的薄膜，其是在所述荧光体膜上涂布含有金属烷氧化物及/或金属烷氧化物的低聚物的涂布材料，并进行干燥和烧结而形成的。上述玻璃基材例如可由平面、凹面或者凸面(透镜)所构成。另外，上述玻璃基材可耐上述烧结的温度。
另外，上述荧光体膜将以氧化硅为主成分的SOG(Spin on Glass：旋涂玻璃)、及黄色荧光体材料分散于溶剂中所得到的液体进行涂布和烧结也可得到。本发明的荧光体膜由于未包含黄色以外的其它颜色的成分，因而不但可以使发光效率良好，还可构成耐湿性、耐热性、耐久性、可靠性优异的光源装置。
另外，使用了上述光变换构件的光源装置由于上述耐湿性、耐热性优异，因而在高温度的热带地方的使用、以及设置在伴随着高热的器具上的情况、在容易溅上水的市场、或者容易溅上含有盐分的水的渔业(例如，聚鱼灯)等的使用中，可发挥较大的效果。上述黄色的荧光体材料当使其不含有钇时，则可变换成发光效率更为优异的白色光。
(第2发明)
在第2发明的光源装置的光变换构件中，作为所使用的金属烷氧化物，为选自硅、钛、锆之中的至少一种。另外，金属烷氧化物也可以是低聚物，通过涂布、干燥和烧结，便形成更致密的金属氧化物的薄膜，由此可提高上述荧光体膜的耐热性、耐湿性及耐久性。由于要作成薄膜，因而也可以用乙醇、甲醇、丙酮、异丙醇、乙二醇二甲基醚等的溶剂加以稀释。作为这样的材料，可使用SOG。
上述SOG由于用溶剂稀释金属烷氧化物，因而可得到产生与本发明同样的效果的荧光体膜。上述荧光体膜由于可作为溶于上述溶剂的液体，因而能够容易地涂布于光源装置的弯曲的内壁面或外壁面上。
(第3发明)
第3发明的光源装置中的金属氧化物微粒子由选自氧化硅、氧化钛、氧化铝或它们的复合氧化物之中的至少一种所构成。含有上述组合物的光变换构件由于可以提高粘度，因而分散液中的金属氧化物微粒子不会沉淀，而是能够以均匀的厚度进行涂布。关于包含上述组合物的荧光体膜，其折射率为1.4～1.7的范围，在用于光源装置的情况下，可提高发光效率。
(第4发明)
第4发明的光源装置的构成至少包括：一部分由透光性构件、例如玻璃基材所构成的框体，例如将来自蓝色发光二极管的光变换成白色光的光变换构件，蓝色发光二极管装配体，及设于上述框体上的电源连接部。上述荧光体膜是在所述玻璃基材的至少一个面上涂布混合有荧光体、有机粘结剂及溶剂的液体，并进行干燥和烧结而形成的。在上述荧光体膜上，形成有由金属氧化物所构成的薄膜，该薄膜是将含有金属烷氧化物及/或金属烷氧化物的低聚物的涂布材料进行涂布、干燥和烧结而形成的。含有上述金属烷氧化物的低聚物的涂布材料是在上述荧光体膜上进行涂布和烧结而形成的。
另外，上述荧光体膜是在以氧化硅为主成分的SOG、及黄色的荧光体材料中，以溶解于乙醇、甲醇、丙酮、异丙二醇(IPA：isopropyl alcohol)、乙二醇二甲基醚、丙二醇二甲基醚的溶剂中的液体为基而形成的。上述蓝色发光二极管装配体是在上述框体内部，将至少一个蓝色发光二极管设于基板上，能够与电源进行连接。
上述电源连接部与上述蓝色发光二极管装配体进行电连接，而且设于上述框体上。另外，电源连接部与交流电源进行连接时，在上述框体的内部设置电源变换装置，变换成所需要的电压及电流之后，才将所期望的电力供给给发光二极管。另外，上述电源连接部与直流电源进行连接时，与可供给上述发光二极管所需要的电压及电流的电源电路等进行连接。
上述框体的形状并没有特别的限制。也就是说，上述透光性构件的形状可具有平面及/或曲面。无论上述框体的透光性构件表面是任何平面或曲面的内壁面或外壁面，形成于上述形状的框体的透光性构件上的荧光体膜和薄膜也以均匀的厚度来形成。对于上述荧光体膜的涂布例如通过使用旋转涂布器等，就可制成均匀的膜厚。上述荧光体膜在涂布上述分散液之后，例如在氮气及/或氢气、或是氮气与氢气的混合气体(hominggas：自导气体)等不活泼气体中进行烧结，因而溶剂得以除去，从而形成包含荧光体材料的以氧化硅为主成分的氧化物。包含上述荧光体材料的以氧化硅为主成分的氧化物由于耐湿性、耐热性优异，因而多方面的需要得以扩大。
(第5发明)
与第4发明的框体的形状并未被特定相对照，第5发明的光源装置以能够代替以前灯泡的方式而由灯泡状透光性构件(玻璃基材)所构成。荧光体膜及蓝色发光二极管装配体也可以与第4发明大致相同。上述荧光体膜涂布于上述灯泡状透光性构件的内壁及/或外壁面。蓝色发光二极管装配体安装于上述灯泡状透光性构件的内部。另外，上述灯泡状透光性构件在下部设有灯座部，经由上述蓝色发光二极管装配体和电源装置而与上述灯座部的导电螺合部进行连接。
上述电源装置通过上述蓝色发光二极管装配体内的蓝色发光二极管数等而将商业用电源(AC100V)变换成预定的电压和电流。第5发明的光源装置由于灯座部的导电螺合部与白炽灯泡相同，因而不但能够与上述白炽灯泡互换，还可提高发光效率，而且可作为耐湿性、耐热性上优异的照明。
(第6发明)
第6发明的光源装置的蓝色发光二极管装配体在上述框体或灯泡状透光性构件的内部，例如通过由铝或对铝进行阳极化处理所得到的构件构成的支柱而被悬挂。上述铝等由于电及热的传导优异，因而散热性上优异。另外，上述散热性优异的上述支柱因为经由灯座而与电力线进行连接，因而将从上述蓝色发光二极管所产生的热向上述电力线进行散热，从而可提高散热效率。
(第7发明)
第7发明的光源装置的荧光体膜由于是涂布上述溶液而成的，因而可将膜厚设定为20μm～200μm。上述荧光体膜在上述涂布后，通过将加热温度设定为100℃～500℃，并将烧结时间设定为10分钟～60分钟，就可在60℃90％1000小时、85℃85％1000小时、或是高压老化试验(PCT：Pressure Cooker Test)121℃2atom 96小时下合格，在膜质上未看到变化。另外，上述荧光体膜耐高温，当一次烧结时，即使在1000℃下也不会变化。另外，上述荧光体膜将荧光体材料溶解于溶剂中而进行喷雾或涂布，之后实施烧结，因而可薄且均匀地形成膜厚，而且老化少，耐久性高。
(第8发明)
第8发明的光源装置的灯座部设于灯泡状透光性构件的下部，由旋入照明器具中的导电螺合部与散热部分所构成。上述散热部分以与上述导电螺合部相同的方式而形成凹凸，由此作为光源装置，不仅散热性优异，而且设计上也优异。
(第9发明)
第9发明的光源装置可将透光性构件设计为具有凸面及/或凹面的透镜。上述透镜例如设于手电筒等小型的光源装置的前端部，就可射出更强的光。
[实施例1]
如图1所示，本实施方式的荧光体膜12以与多个LED 131借助于键合引线串联及/或并联连接而进行安装的基板13相对置的方式设于由玻璃构成的外部灯泡11的背面。
上述荧光体膜是如下形成的，即形成混合有荧光体、有机粘结剂及溶剂的液体，将其涂布于由玻璃构成的外部灯泡11的背面，并进行干燥和烧结，从而使上述有机粘结剂大致消失。在此所使用的有机粘结剂为选自甲基纤维素、乙基纤维素，羟乙基纤维素等纤维素系、聚乙烯醇系树脂、醇酸系树脂、缩丁醛系树脂、酚醛系树脂、松香系树脂之中的至少1种以上，能够均匀地进行涂布，另外，只要在烧结时能够燃烧，则也可能是除此以外的有机物。
另外，为了提高荧光体与玻璃基材的附着力，也可以配合无机粘结剂。作为该无机粘结剂，优选为二氧化硅微粒子、氧化铝微粒子、二氧化钛微粒子等无机氧化物微粒子。
上述荧光体可使用硅酸盐系荧光体、YAG荧光体、TAG荧光体等公知的黄色荧光体。在蓝色LED中，使用上述黄色荧光体，要求演色性时，也可配合红色荧光体。另外，当为紫外线LED时，通过使用RGB的三种荧光体可以提高发光效率。
以下，在上述荧光体膜的上部形成由金属氧化物构成的薄膜12’，该薄膜是涂布含有金属烷氧化物及/或金属烷氧化物的低聚物的涂布材料，并进行干燥和烧结而形成的。
上述金属烷氧化物是以下述通式(I)所表示的金属烷氧化物及/或其低聚物。
M(OR)nR’4-n                    (I)
(n为1～4的整数，R、R’是碳原子数为1～4的烷基，M是Si、Ti、Zr等前过渡金属)
作为上述金属烷氧化物的具体例，可以列举出四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四丙氧基硅烷、四异丙氧基硅烷、四丁氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基等的硅烷氧化物、四甲氧基钛、四乙氧基钛等的烷氧基钛、四丙氧基氧化锆、四异丙氧基氧化锆、四丁氧基氧化锆等的烷氧基氧化锆等。它们可以单独使用，也可以组合2种以上使用。另外，在上述金属烷氧化物中，特别优选为硅烷氧化物。
另外，在荧光体膜或金属烷氧化物中，通过配合硅烷偶合剂，可提高附着力。作为硅烷偶合剂的具体例，例如可以列举出γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、β-(3，4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、或γ-氮丙基三乙氧基硅烷等具有氨基末端的硅烷偶合剂等。作为配合量，为0.1～1质量％左右。
图1(a)是用以说明本发明的由灯泡状透光性构件构成的光源装置的剖视图，图1(b)是用以说明具有反射框的光源装置的剖视图。在图1(a)中，灯泡(光源装置)10由外部灯泡(灯泡状透光性构件)11、及安装有上述灯泡状透光性构件11的灯座部16构成。上述灯座部16至少由具有垫片(凹凸部)151的散热部15、及一体地连设于上述散热部15的导电螺合部161构成。上述灯泡状透光性构件11例如由玻璃基材构成，在内壁面涂布有荧光体膜12。另外，散热部15在外部具有凹凸部151，而且在内部成形有散热器(安装基板)152及在下部成形有散热部(空间部)153。上述安装基板152通过导电性支柱14、14’而保持着基板(蓝色发光二极管装配体)13。
上述空间部153例如设有将AC100V变换成与上述蓝色发光二极管晶片131相适应的电压与电流的点灯电路(电源部)17。上述灯座部16的导电螺合部161在端部设有绝缘的导电端部162。上述AC100V的电流流经上述导电端部162-引线(铜线)18-电源部17-引线(铜线)19-导电性支柱14-发光二极管(蓝色发光二极管晶片)131-引线(键合引线)132-导电性支柱14’-引线(铜线)19’-电源部153-引线(铜线)18’-灯头(导电性螺合部)161。上述蓝色发光二极管晶片131所发出的蓝色光通过荧光体膜12而变换成发光效率优异的白色光。
在图1(b)中，表面安装型发光二极管(光源装置)20至少由安装基板21、反射框22、蓝色发光二极管装配体23、及透光性构件24构成。上述安装基板21例如在上表面的两端形成有电极211、212，而且安装有反射框22。在上述安装基板21上且在上述反射框22的中央部设有蓝色发光二极管装配体23。在上述反射框22的开口部，设有荧光体膜25形成于内壁面的树脂模(透光性构件)24。由上述安装基板21、反射框22、及透光性构件24构成的框体可以根据使用用途而改变形状。另外，上述反射框22在内表面设有反射构件。
以下，就本发明的荧光体膜12或荧光体膜25加以说明。上述荧光体膜12、25也可使用作为半导体的绝缘膜使用的SOG。另外，上述SOG是用乙醇、甲醇、丙酮、异丙二醇(IPA)、乙二醇二甲基醚、丙二醇二甲基醚的溶剂进行稀释而得到的。
包含涂布于上述灯泡状透光性构件11或透光性构件24上的上述荧光体材料的分散液在300℃左右进行烧结。进而涂布金属烷氧化物系涂布材料，在500℃左右进行烧结。由上述方法所得到的荧光体膜12、25在60℃90％1000小时、85℃85％1000小时、或是高压老化试验(PCT)121℃2atom 96小时下合格，在膜质上完全没有看到变化。另外，上述荧光体膜12、25耐高温，当一次烧结时，即使在1000℃下也不会变化。上述荧光体膜12、25是涂布金属烷氧化物、尤其是硅烷氧化物系的涂布材料之后实施烧结，因而形成致密膜，可制成高耐久性的荧光体膜。
上述喷雾或涂布的液体状荧光体膜是将上述液体例如在氮气及/或氢气、或是氮气与氢气的混合气体(自导气体)等不活泼气体中进行烧结，由此上述溶剂得以除去，从而形成包含荧光体材料的以氧化硅为主成分的氧化物。包含上述荧光体材料的以氧化硅为主成分的氧化物由于发光效率、耐湿性、耐热性、寿命、可靠性优异，因而多方面的需要得以扩大。另外，上述荧光体膜的形成由于采用喷雾或涂布进行，因而与平面或曲面无关，都可均匀地形成。
形成上述荧光体膜的上述组合物由于是对选自硅、钛、氧化锆之中的至少一种的金属烷氧化物的金属进行烧结而成的，因而尤其是耐热性、耐久性高，厚度为0.1μm～10μm左右，且折射率在1.4～1.7的范围，而使用于光源装置时，可提高发光效率。
图2是用以说明本发明的实施例中的蓝色发光二极管装配体的图。在图2中，蓝色发光二极管装配体13例如由陶瓷基板132，安装于上述陶瓷基板132上的多个蓝色发光二极管晶片131，电极133、134，及连接各电极和上述各蓝色发光二极管晶片131的键合引线135构成。关于上述蓝色发光二极管装配体13，各蓝色发光二极管晶片131在上述陶瓷基板132上的安装、或者引线的键合等可以采用公知或周知的技术来进行。
图3是用以说明在本发明的实施例中将荧光体膜形成于球面的内壁面时的方法的图。在图3中，例如，具有上述球面的灯泡状透光性构件11被固定在夹具31上。另外，分散有本发明的荧光体材料等的分散液从喷嘴32全方位地朝向灯泡状透光性构件11的内壁面喷射而进行涂布。另外，在上述灯泡状透光性构件11或者夹具31中，无论使哪一方旋转，都可使膜厚更为均匀。之后，上述荧光体材料在不活泼气体中进行烧结，由此溶剂得以除去，成为厚度均匀的致密荧光体膜12。
图4是用以说明在本发明的其它实施例中将荧光体膜形成于球面的外壁面时的方法的图。在图4中，具有上述球面的灯泡状透光性构件11被固定在夹具31上。另外，溶有本发明的荧光体材料的液体是从设于上述灯泡状透光性构件11的外部的喷嘴42朝着上述灯泡状透光性构件11的外壁面喷射而进行涂布。
图3及图4中的涂布和烧结可以旋转灯泡状透光性构件11及/或夹具31，或者也可以旋转喷嘴32、42。上述荧光体膜通过使任一方或者双方旋转，可以使膜厚更为均匀。之后，上述荧光体材料在不活泼气体中进行烧结，由此溶剂得以除去，成为致密的荧光体膜12、12’。
图5是用以说明在本发明的实施例与以前例中有无覆盖的树脂所产生的效果的图。在图5中，“无树脂”依据本发明的实施例，如图3或图4所示，荧光体膜形成于灯泡状透光性构件11的内壁面或外壁面，荧光体的粒子未被树脂所覆盖。在图5中，“有树脂”是由树脂覆盖未图示的荧光体粒子而进行保护。由图5可知，在不由树脂覆盖荧光体粒子的情况(本实施例)与流过一个蓝色发光二极管晶片的电极(mA)相对应的温度较低。上述荧光体膜也与由树脂覆盖上述荧光体粒子的情况、或者由树脂覆盖上述荧光体膜的情况相同。
另外，由图5可知，未由树脂覆盖荧光体膜12、12’的情况(本实施例)随着流过一个蓝色发光二极管晶片的电流的增大，温度差增大。也就是说，本实施例的荧光体膜12、12’即使在蓝色发光二极管晶片上流过较大的电流，温度上升也较小，因而可提高发光效率、耐湿性、耐热性、及耐久性。
图6是用以说明由本发明与以前例的荧光体膜所产生的温度与发光效率的推移的图。在图6中，记载于上部者为本发明，而记载于下部者为以前例。形成有本发明的荧光体膜的光源装置即使温度上升，发光效率降低也较少。与此相对照，以前的荧光体膜所形成的光源装置可知随着温度的上升，发光效率急剧地降低。尤其是，以前的荧光体膜所形成的发光装置在200℃下，发光效率将降低至大约一半。
图7是用以说明使用了本发明的荧光体膜的光源装置中时间与温度的关系的图。在图7中，光源装置是在11个晶片上的电流设定为210mA、450mW的例子，相当于40W的白炽灯。可知上述例子的光源装置在大约1小时左右，温度上升达到大致恒定。
图8是用以说明使用了本发明的荧光体膜的光源装置中波长的峰值的图。图9是用以说明使用了以前的荧光体膜的光源装置中波长的峰值的图。在图8中，由本发明的组合物所形成的荧光体膜在波长为451nm及560nm处有峰值。在图9中，以前的荧光体膜在451nm处有峰值。图8及图9相比较，本发明的荧光体膜由于在波长为451nm及560nm处有峰值，因而成为发光效率高的白色光。
以上就本发明的实施例进行了详细说明，但本发明并不限定于上述实施例。另外，本发明只要没有超越权利要求书所述的事项，就可进行各种设计变更。例如，发光二极管可设计为上下电极型发光二极管。发光二极管装配体可使用公知或周知的封装。另外，本发明的荧光体膜所形成的框体除了灯泡状以外，也可以适用于任何形状。

Claims (9)

1.一种光源装置，其特征在于：所述光源装置的构成至少包括：
发光二极管；
荧光体膜，其是为了使从发光二极管所发出的紫外线乃至蓝色光成为白色光，在玻璃基材的至少一个面上涂布混合有荧光体、有机粘结剂及溶剂的液体，并进行干燥和烧结而形成的；及
由金属氧化物构成的薄膜，其是在所述荧光体膜上涂布含有金属烷氧化物及/或金属烷氧化物的低聚物的涂布材料，并进行干燥和烧结而形成的；
所述光源装置借助于所述荧光体膜将所述从发光二极管所发出的紫外线乃至蓝色光变换成白色光。
2.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，所述金属烷氧化物的金属是选自硅、钛、锆之中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的光源装置，其特征在于，所述有机粘结剂为选自甲基纤维素、乙基纤维素、羟乙基纤维素等纤维素系、聚乙烯醇系树脂、醇酸系树脂、缩丁醛系树脂、酚醛系树脂、松香系树脂之中的1种以上。
4.一种光源装置，其特征在于，所述光源装置的构成至少包括：
框体，至少一部分由玻璃基材所构成；
发光二极管装配体，安装于所述框体的内部；
荧光体膜，其是在所述玻璃基材的至少一个面上涂布混合有荧光体、有机粘结剂及溶剂的液体，并进行干燥和烧结而形成的；
由金属氧化物构成的薄膜，其是在所述荧光体膜上涂布含有金属烷氧化物及/或金属烷氧化物的低聚物的涂布材料，并进行干燥和烧结而形成的；及
电源连接部，与所述发光二极管装配体进行电连接，而且设于所述框体上。
5.一种光源装置，其特征在于，所述光源装置的构成至少包括：
框体，至少一部分由灯泡状玻璃基材所构成；
蓝色发光二极管装配体，安装于所述框体的内部；
荧光体膜，其是在所述灯泡状玻璃基材的至少一个面上涂布混合有荧光体、有机粘结剂及溶剂的液体，并进行干燥和烧结而形成的；
由金属氧化物构成的薄膜，其是在所述荧光体膜上涂布含有金属烷氧化物及/或金属烷氧化物的低聚物的涂布材料，并进行干燥和烧结而形成的；
电源装置，将电力供给给所述发光二极管装配体；及
灯座部，与所述电源装置进行电连接。
6.根据权利要求4或5所述的光源装置，其特征在于，所述发光二极管装配体借助于电及热的传导体而悬挂于所述框体或灯泡状透光性构件的内部。
7.根据权利要求4～6的任一项所述的光源装置，其特征在于，所述荧光体膜的膜厚为20μm～200μm。
8.根据权利要求5所述的光源装置，其特征在于，所述灯座部由旋入照明器具中的螺合部与散热部分所构成。
9.根据权利要求1～8的任一项所述的光源装置，其特征在于，所述玻璃基材由具有凸面及/或凹面的透镜所构成。
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PB01 Publication
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20100825