CN102792473B - 白色照明装置 - Google Patents

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Abstract

根据实施方式，提供一种白色照明装置，它具有发出近紫外光的半导体发光元件（2）和至少含有发出蓝绿色光的蓝绿色荧光体和发出红色光的红色荧光体的荧光体层（5），发出相关色温度在5000K以下且距黑体轨迹的偏差duv为-0.01以上0.01以下的白色光，荧光体层（5）中，相对于蓝绿色荧光体的含量，红色荧光体的含量的质量比例为35以上50以下。

Description

白色照明装置
技术领域
本发明的实施方式涉及白色照明装置。
背景技术
近年来，组合了发光二级管(LightEmittingDiode:LED)等半导体发光元件和由该半导体发光元件的发光激发而发光的荧光体的高效白色照明装置逐渐商品化。由于使用了所述半导体发光元件的白色照明装置比白炽灯和荧光灯等目前的白色照明装置高效，因此对节能贡献很大。
虽然在医疗用照明、珠宝饰品用照明、食品用照明、摄影用照明等需要接近自然光的视觉颜色的特殊照明用途中要求具有高演色性，但是使用了半导体发光元件的白色照明装置尚不具有充分的演色性。通过提高采用了半导体发光元件的白色照明装置的演色性，在特殊照明的用途中也可以使用采用了半导体发光元件的白色照明装置，可以对节能做出很大贡献。
作为评价所述演色性的方法，可以例举平均演色评价数Ra和特殊演色评价数R9～R15。平均演色评价数Ra和特殊演色评价数R9～R15都是在接近100时适用于特殊照明用途。尤其是，特殊演色评价数R9评价红色的视觉，可以说特殊演色评价数R9越接近100，红色的表现力越高。
JIS演色评价方法中被称为高演色形的灯被分为演色A、演色AA、演色AAA这3级。其中，为了代替演色AA以上的灯，需要平均演色评价数Ra约85以上、更优选90以上。此外，为了以良好的再现性表现红色，需要特殊演色评价数R9约为85以上，更优选90以上。
上述使用半导体发光元件、尤其是使用发光二极管的白色照明装置大致上有使用发蓝色光的蓝色发光二极管的照明装置和使用发近紫外光的近紫外发光二极管的照明装置。
其中，作为使用蓝色发光二极管的照明装置可以例举组合黄色荧光体的照明装置、组合绿色荧光体和红色荧光体的照明装置。但是，组合黄色荧光体的照明装置难以获得85以上的平均演色评价数Ra，难以用于特殊照明用途。此外，组合绿色荧光体和红色荧光体的照明装置虽然可以获得85以上平均演色评价数Ra，但是难以获得85以上的特殊演色评价数R9，难以用于特殊照明的用途。
另一方面，作为使用近紫外发光二极管的照明装置已知有组合了蓝色荧光体、绿色荧光体和红色荧光体的照明装置以及组合黄色荧光体以代替绿色荧光体的照明装置（例如，参考专利文献1）。通过这样的照明装置，相关色温度超过5000K者可以获得85以上的平均演色评价数Ra和特殊演色评价数R9，可以用于特殊照明用途。但是，相关色温度在5000K以下者难以获得85以上的平均演色评价数Ra和特殊演色评价数R9，尤其是难以获得85以上的特殊演色评价数R9，难以用于特殊照明的用途。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2008/096545号文本
发明内容
本发明要解决的课题是提供一种具有发近紫外光的半导体发光元件且发出相关色温度在5000K以下的白色光的白色照明装置，该装置的平均演色评价数Ra和特殊演色评价数R9非常高，适用于医疗用照明、珠宝饰品用照明、食品用照明、摄影用照明等。
实施方式的白色照明装置具有发近紫外光的半导体发光元件和荧光体层，所述荧光体层含有在480nm以上520nm以下的波长区域内具有发光峰的蓝绿色荧光体、在585nm以上630nm以下的波长区域内具有发光峰的红色荧光体以及在这些以外的波长区域内具有发光峰的2种以上荧光体。实施方式的白色照明装置发出相关色温度在5000K以下且距黑体轨迹的偏差duv为-0.01以上0.01以下的白色光。实施方式的白色照明装置的荧光体层中，相对于蓝绿色荧光体的含量，红色荧光体的含量的质量比例为35以上50以下。
附图说明
图1：表示实施方式的白色照明装置的一例的截面图。
图2：表示实施例1的白色照明装置的发光光谱的图。
具体实施方式
以下具体说明实施方式的白色照明装置。
实施方式的白色照明装置具有发近紫外光的半导体发光元件和荧光体层，所述荧光体层含有在480nm以上520nm以下的波长区域内具有发光峰的蓝绿色荧光体、在585nm以上630nm以下的波长区域内具有发光峰的红色荧光体以及在这些以外的波长区域内具有发光峰的2种以上荧光体，所述照明装置发出相关色温度在5000K以下且距黑体轨迹的偏差duv为-0.01以上0.01以下的白色光，上述荧光体层中，相对于蓝绿色荧光体的含量，红色荧光体的含量的质量比例为35以上50以下。
图1是表示实施方式的白色照明装置的一例的截面图。
白色照明装置1具有作为激发源（光源）的半导体发光元件（芯片）2。半导体发光元件2是发出近紫外光的元件，具体而言，是射出在360nm以上440nm以下、优选在380nm以上410nm以下的波长区域内具有发光峰的光的元件。半导体发光元件2可以使用例如紫外发光二极管、紫色发光二极管、紫外发光激光（激光二极管）、紫色发光激光（激光二极管）等。其中，发光二级管可以使用例如InGaN系、GaN系、AlGaN系等发光二极管。
通过组合这样的半导体发光元件2和后述的荧光体，可以制成相关色温度在5000K以下且平均演色评价数Ra和特殊演色评价数R9足够高、适用于医疗用照明、珠宝饰品用照明、食品用照明、摄影用照明等的白色照明装置1。
半导体发光元件2安装在基板3上。基板3使用在表面和内部具有配线网的配线基板。虽然省略了图示，半导体发光元件2的电极与配线基板3的配线网电连接，由此直流电压被施加在半导体发光元件2上。
为了提高光的利用效率，半导体发光元件2被透明树脂层4覆盖。透明树脂层4形成为例如图示的覆盖全体半导体发光元件2的半球形，也可以形成为至少覆盖半导体发光元件2的发光面。实施方式的白色照明装置1未必一定要设置透明树脂层4，也可以形成为后述的在半导体发光元件2上直接形成荧光体层5。
在覆盖半导体发光元件2的透明树脂层4上形成荧光体层5。荧光体层5是在具有透明性的树脂6上分散有为了获得白色光的荧光体7的层。荧光体7是被从半导体发光元件2射出的光激发从而发出白色光的元件。构成透明树脂4和荧光体层5的具有透明性的树脂是例如由硅氧烷树脂或环氧树脂等具有透明性的树脂构成的树脂。
用来获得白色光的荧光体7通过至少含有吸收由半导体发光元件2射出的光（例如紫外光或紫色光）从而发出蓝绿光的蓝绿色荧光体和吸收由半导体发光元件2射出的光从而发出红色光的红色荧光体而构成。即，荧光体7是至少含有蓝绿色荧光体和红色荧光体的混合荧光体。通常，荧光体7除了上述蓝绿色荧光体和红色荧光体之外，还具有吸收从半导体发光元件2射出的光从而发出蓝色光的蓝色荧光体以及吸收从半导体发光元件2射出的光从而发出黄色光的黄色荧光体而构成。
这里，蓝绿色荧光体具体是指被由半导体发光元件2发出的光激发从而进行在480nm以上520nm以下的波长区域内具有发光峰的发光的元件。同样地，红色荧光体是进行在585nm以上630nm以下的波长区域内具有发光峰的发光的元件，蓝色荧光体是在440nm以上460nm以下的波长区域内具有发光峰的元件，黄色荧光体是在525nm以上575nm以下的波长区域内具有发光峰的元件。
构成荧光体7的各色荧光体，即蓝绿色荧光体、红色荧光体、蓝色荧光体以及黄色荧光体可以分别仅有一种荧光体构成，也可以由2种以上荧光体构成。此外，荧光体7还可以辅助性地含有具有这些以外的发光色的荧光体，例如橙色荧光体、深红色荧光体等。这些蓝绿色荧光体、红色荧光体、蓝色荧光体以及黄色荧光体可以预先以结合剂接合的状态分散在荧光体层5中。
施加在白色照明装置1上的电能被半导体发光元件2转换成紫外光或紫外线。从半导体发光元件2射出的光通过分散在荧光体层5中的荧光体7被转换成长波长的光。从构成荧光体7的蓝绿色荧光体、红色荧光体、蓝色荧光体以及黄色荧光体发出的光被混色放出，综合起来发出白色光。
实施方式的白色照明装置1的特征是，荧光体7使用至少含有蓝绿色荧光体和红色荧光体的荧光体，且荧光体层5（荧光体7）中红色荧光体相对于蓝绿色荧光体的质量含量比例（红色荧光体的含量/蓝绿色荧光体的含量）在35以上50以下。通过制成这样，能够制作发出相关色温度在5000K以下且距黑体轨迹的偏差duv在-0.01以上0.01以下的白色光、平均演色评价数Ra和特殊演色评价数R9非常高的照明装置。
关于以往的荧光体的组合，即红色荧光体、蓝色荧光体和蓝绿色荧光体的组合，或者红色荧光体、蓝色荧光体和黄色荧光体的组合，相关色温度超过5000K者能够获得充分的平均演色评价数Ra和特殊演色评价数R9，相关色温度在5000K以下者未必可以获得足够的特殊演色评价数R9。特殊演色评价数R9是红色的演色评价数，通过增大红色荧光体的含量可以将其提高，但如果只是增大红色荧光体的含量，容易带有超过目的相关色温度的红色。
实施方式的白色照明装置1中通过并用发出红色光的补色即蓝绿色光的蓝绿色荧光体，可以抑制作为目的的来自相关色温度的变化，同时可以使红色荧光体的含量比以往增大。由此，可以制成相关色温度在5000K以下且距黑体轨迹的偏差duv在-0.01以上0.01以下的产品，例如具有85以上的平均演色评价数Ra和特殊演色评价数R9，更优选具有90以上的平均演色评价数Ra和特殊演色评价数R9的产品。
只要相关色温度在5000K以下就不必再限定，通常在2600K以上。相关色温度和距黑体轨迹的偏差duv根据JISZ8725中公开的评价方法进行评价。另外，平均演色评价数Ra、特殊演色评价数R9根据JISZ8726中公开的演色评价方法进行评价。
如果相对于蓝绿色荧光体含量的红色荧光体的含量比例不足35，存在例如得不到85以上这样的足够高的特殊演色评价数R9的担忧。另一方面，如果相对于蓝绿色荧光体含量的红色荧光体的含量比例超过50，虽然可以获得足够高的特殊演色评价数R9，但容易造成相关色温度带有红色。
红色荧光体的含量相对于荧光体7的总量即蓝绿色荧光体、红色荧光体、蓝色荧光体和黄色荧光体的总量的比例，根据目的相关色温度、平均演色评价数Ra和特殊演色评价数R9、以及红色荧光体相对于蓝绿色荧光体的含量比例有所不同，但优选为45质量%以上85质量%以下，更优选为50质量%以上80质量%以下。
如果红色荧光体的含量相对于荧光体7的总量的比例不足45质量%，存在无法得到足够高的特殊演色评价数R9的担忧。另一方面，如果红色荧光体的含量比例相对于荧光体7的总量超过85质量%，虽然可以获得足够高的特殊演色评价数R9，但容易造成相关色温度带有红色。
蓝色荧光体和黄色荧光体的含量相对于荧光体7的总量的比例也根据目的相关色温度等有所不同，但优选例如蓝色荧光体的含量比例为10质量%以上50质量%以下，更优选15质量%以上45质量%以下。此外，黄色荧光体的含量比例优选例如1质量%以上10质量%以下，更优选1质量%以上7质量%以下。
蓝绿色荧光体、红色荧光体、蓝色荧光体和黄色荧光体分别有效地吸收从半导体发光元件2射出的紫外光和紫色光，只要是在上述波长区域内具有发光峰者即可，没有特别限定，如果各颜色的亮度差大，容易造成亮度高的颜色突出的白色光，此外为了提高白色光的演色性，有必要提高各颜色平衡。因此，构成荧光体7的蓝绿色荧光体、红色荧光体、蓝色荧光体和黄色荧光体优选组合如下所示的荧光体。
蓝绿色荧光体适宜使用具有通式(Ba1-x-ySrxEuy)2SiO4…(1)(式中，x是满足0≤x<0.5的数、y是满足0.005≤y<0.25的数)所示组成的铕赋活钡锶原硅酸盐荧光体。
作为通式(1)所示的蓝绿色荧光体的铕赋活钡锶原硅酸盐荧光体对在360nm以上440nm以下的波长区域具有发光峰的紫外光或紫色光的吸收效率优异，可以有效地发出红色的补色即蓝绿色。由此，可以抑制相关色温度带有红色的情况，同时可以增加红色荧光体的含量并有效提高特殊演色评价数R9。
红色荧光体适宜使用具有通式(La1-x-yEuxMy)2O2S…(2)(式中，M表示选自Sm、Ga、Sb和Sn中的至少一种，x和y是满足0.008≦x<0.16、0.000001≦y<0.003的数)所示组成的铕赋活氧硫化镧荧光体。
作为通式（2）所示的红色荧光体的铕赋活氧硫化镧荧光体对在360nm以上440nm以下的波长区域具有发光峰的紫外光或紫色光的吸收效率优异，此外，与作为通式(1)所示的蓝绿色荧光体的铕赋活钡锶原硅酸盐荧光体的组合性也优异。
蓝色荧光体适宜使用具有通式(Sr1-x-y-zBaxCayEuz)5(PO4)3Cl…(3)(式中，x、y和z是满足0≦x<0.45、0≦y<0.03、0.005≦z<0.03的数)所示组成的铕赋活碱土类氯磷酸盐荧光体。
作为通式（3）所示的蓝色荧光体的铕赋活碱土类氯磷酸盐荧光体对在360nm以上440nm以下的波长区域具有发光峰的紫外光或紫色光的吸收效率优异，此外，与作为通式(1)所示的蓝绿色荧光体的铕赋活钡锶原硅酸盐荧光体的组合性也优异。
蓝色荧光体可以使用具有通式(Ba1-x-y-zSrxCayEuz)MgAl10O17…(3’)(式中、x、y和z是满足0≦x<0.1、0≦y<0.1、0.005≦z<0.4的数)所示组成的铕赋活铝酸盐荧光体。
黄色荧光体适宜使用具有通式(Sr1-x-y-z-uBaxMgyEuzMnu)2SiO4…(4)(式中、x、y、z和u是满足0.1≦x<0.35、0.025≦y<0.105、0.025≦z<0.25、0.0005≦u<0.02的数)所示组成的铕和锰赋活碱土类镁硅酸盐荧光体。
作为通式（4）所示的黄色荧光体的铕和锰赋活碱土类镁硅酸盐荧光体，例如国际公开第2008/096545号小册子所示，对在360nm以上440nm以下的波长区域具有发光峰的紫外光或紫色光的吸收效率优异，此外，与以往的黄色荧光体相比，在600nm以上700nm以下的范围的发光强度高，能够有效增强红色发光。此外，由于在450nm附近具有副峰，也能够增强蓝色发光。由此，可以成为亮度和演色性优异的白色光。
优选上述各颜色的荧光体，即蓝绿色荧光体、红色荧光体、蓝色荧光体和黄色荧光体各自的粒径在5μm以上80μm以下。平均粒径是粒度分布的中间值（50%值）所示的粒径。通过使各颜色的荧光体的平均粒径在5μm以上80μm以下，可以提高由半导体发光元件2发出的在360nm以上440nm以下的波长区域内具有发光峰的紫外光和紫色光的吸收效率，可以制成高亮度的白色照明装置1。
透明树脂层4优选例如在半导体发光元件2的发光面上的厚度为0.4mm以上10mm以下。通过使透明树脂层4的厚度在0.4mm以上，可以有效地提高光的利用效率。另一方面，如果透明树脂层4的厚度超过10mm，存在产生光的吸收的担忧。考虑到作为照明器材使用时的尺寸，优选透明树脂层4的厚度在10mm以下。
透明树脂层4的厚度优选0.8mm以上，更优选1mm以上。此外，如图1所示制成半球形时，优选半球形部的半径在0.4mm以上10mm以下。此外，在这样的透明树脂层4上形成的荧光体层的厚度优选为0.1mm以上2.0mm以下。
实施方式的白色照明装置1可以如下所示制作。
首先，制备含有各色荧光体粉末的荧光体浆液。荧光体浆液可以例如分别将各颜色的荧光体粉末与树脂混合后，通过将它们相互混合而制备。荧光体浆液也可以预先将各颜色的荧光体粉末混合后，将该混合荧光体粉末与树脂混合而制备。
荧光体粉末和树脂的混合比例可以根据荧光体粉末的种类和粒径适宜选择，例如，相对于荧光体粉末100质量份，优选树脂为5质量份以上100质量份以下。优选将各颜色荧光体粉末的混合比例调整成已经说明过的含量比例。荧光体粉末和树脂的混合可以使用公知的搅拌器进行。
接着，在半导体发光元件2上涂布液态透明树脂，将其固化形成透明树脂层4。从其上涂布荧光体浆液，使荧光体浆液中的树脂固化形成荧光体层5。可以这样制作白色照明装置1。
透明树脂和荧光体浆液的涂布可以通过例如将搭载半导体发光元件2的配线基板3放入模具中，通过分散器向其上供给透明树脂和荧光体浆液来进行。此外，透明树脂和荧光体浆液的涂布也可以通过例如印刷法和注射成型法进行。使用热固化树脂作为透明树脂和荧光体浆液中的树脂时，涂布透明树脂和荧光体浆液后，放入烘箱中加热到100～200℃的温度使其固化，由此可以形成透明树脂层4和荧光体层5。
实施方式的白色照明装置1是发出相关色温度在5000K以下且距黑体轨迹的偏差duv在-0.01以上0.01以下的白色光的照明装置，是例如平均演色评价数Ra和特殊演色评价数R9分别高达85以上的照明装置。由于这样的白色照明装置1具有足够高的平均演色评价数Ra和特殊演色评价数R9，可以适宜地用于医疗用照明、珠宝饰品用照明、食品用照明、摄影用照明等，可以对它们的节能做出很大贡献。
实施例
接着，对本发明的白色照明装置的具体实施例及其评价结果进行描述。
(实施例1)
作为白色照明装置，制造图1所示的白色照明装置。首先，使用具有表1所示组成、平均粒径的荧光体粉末作为蓝绿色荧光体粉末、红色荧光体粉末、蓝色荧光体粉末和黄色荧光体粉末，将它们混合成表1所示的配比，混合制成混合荧光体粉末。在所述混合荧光体粉末40质量份中混合有机硅树脂60质量份，制备构成荧光体层5的荧光体浆液。
接着，在作为半导体发光元件2的近紫外发光二极管（峰波长：405nm、芯片尺寸：0.3mm×0.3mm×0.1mmt）上涂布构成透明树脂层4的有机硅树脂后，涂布上述荧光体浆液。在140℃的温度下将其热处理，使有机硅树脂固化，由此制造发出相关色温度在4000～5000K且距黑体轨迹的偏差duv在-0.01以上0.01以下的白色光的白色照明装置。透明树脂层形成为半球形，其半径为0.8mm。此外，荧光体层的厚度为0.5mm。
[表1]
近紫外发光二极管405nm
红色荧光体粉末相对于蓝绿色荧光体粉末的质量配比41.5
(实施例2)
如表2所示，使用发光峰波长为400nm的近紫外发光二极管并且使用组成不同的红色荧光体粉末，除此之外，与实施例1同样地制造相关色温度为4000～5000K范围内的白色照明装置。
[表2]
近紫外发光二极管400nm
红色荧光体粉末相对于蓝绿色荧光体粉末的质量配比41.5
(实施例3)
如表3所示，使用发光峰波长为395nm的近紫外发光二极管并且使用组成不同的红色荧光体粉末，除此之外，与实施例1同样地制造相关色温度为4000～5000K范围内的白色照明装置。
[表3]
近紫外发光二极管395nm
红色荧光体粉末相对于蓝绿色荧光体粉末的质量配比41.5
(实施例4)
如表4所示，除了改变各颜色的荧光体粉末的配比以使相关色温度在2500～4000K范围内以外，与实施例1同样地制造白色照明装置。
[表4]
近紫外发光二极管405nm
红色荧光体粉末相对于蓝绿色荧光体粉末的质量配比42.8
(实施例5)
如表5所示，使用发光峰波长为400nm的近紫外发光二极管并且使用组成不同的红色荧光体粉末，除此之外，与实施例4同样地制造相关色温度为2500～4000K范围内的白色照明装置。
[表5]
近紫外发光二极管400nm
红色荧光体粉末相对于蓝绿色荧光体粉末的质量配比42.8
(实施例6)
如表6所示，除了改变各颜色的荧光体粉末的配比以使红色荧光体粉末相对于蓝绿色荧光体粉末的配比为35左右以外，与实施例1同样地制造相关色温度为4000～5000K范围内的白色照明装置。
[表6]
近紫外发光二极管405nm
红色荧光体粉末相对于蓝绿色荧光体粉末的质量配比35.9
(实施例7)
如表7所示，除了改变各颜色的荧光体的配比以使相关色温度在2500～4000K范围内且红色荧光体粉末相对于蓝绿色荧光体粉末的配比为50左右以外，与实施例1同样地制造白色照明装置。
[表7]
近紫外发光二极管405nm
红色荧光体粉末相对于蓝绿色荧光体粉末的质量配比48.9
(比较例1)
如表8所示，除了使用发光峰波长为395nm的近紫外发光二极管、仅混合红色荧光体粉末、蓝色荧光体粉末和黄色荧光体粉末以使相关色温度在4000～5000K范围内以外，与实施例1同样地制造白色照明装置。
[表8]
近紫外发光二极管395nm
(比较例2)
如表9所示，除了使用发光峰波长为405nm的近紫外发光二极管、仅混合红色荧光体粉末、蓝色荧光体粉末和黄色荧光体粉末以使相关色温度超过5000K以外，与比较例1同样地制造白色照明装置。
[表9]
近紫外发光二极管405nm
(比较例3)
如表10所示，除了使用发光峰波长为400nm的近紫外发光二极管、仅混合红色荧光体粉末、蓝色荧光体粉末和黄色荧光体粉末以使相关色温度超过6000K以外，与比较例1同样地制造白色照明装置。
[表10]
近紫外发光二极管400nm
(比较例4)
如表11所示，除了使用发光峰波长为405nm的近紫外发光二极管、仅混合红色荧光体粉末、蓝色荧光体粉末和黄色荧光体粉末以使相关色温度不足3000K以外，与比较例1同样地制造白色照明装置。
[表11]
近紫外发光二极管405nm
接着，向实施例和比较例的白色照明装置通入300mA的电流将其点亮，进行发光特性的评价。表12表示实施例1的白色照明装置的光束、色度坐标值等的评价结果。此外，图2表示实施例1的白色照明装置的发光光谱。另外，表13归纳表示各实施例和比较例的白色照明装置的色温度(相关色温度)、偏差duv（距黑体轨迹的偏差duv）、发光效率、平均演色评价数Ra以及特殊演色评价数R9的评价结果。评价使用设备系统公司(InstrumentSystem社)制CAS140COMPACTARRAYSPECTROMETER、大塚电子株式会社（大塚電子社）制MCPD装置进行。
[表12]
[表13]
※红色荧光体粉末相对于蓝绿色荧光体粉末的质量配比
从表13可知，即使在仅使用红色荧光体粉末、蓝色荧光体粉末和黄色荧光体粉末的情况下，相关色温度超过5000K者依然得到90以上的平均演色评价数Ra和特殊演色评价数R9（比较例2、3）。但是，相关色温度在5000K以下者虽然得到90以上的平均演色评价数Ra，但得不到超过50的特殊演色评价数R9（比较例1、4）。
另一方面，并用蓝绿色荧光体粉末且将红色荧光体粉末的含量相对于蓝绿色荧光体粉末的含量的比例设定在特定范围内的实施例的白色照明装置，相关色温度在5000K以下者也均能获得90以上的平均演色评价数Ra和特殊演色评价数R9。
以上说明了本发明的几个实施方式，但这些实施方式仅是作为例子而举出的实施方式，并不是用来限定本发明的范围。这些新的实施方式是可以通过其他各种方式实施的方式，在不脱离发明宗旨的范围内，可以进行各种省略、取代、变更。这些实施方式及其变形都包括在发明的范围和宗旨内，也包括在与权利要求记载的发明等同的范围内。
符号的说明
1…白色照明装置、2…半导体发光元件、3…配线基板、4…透明树脂层、5…荧光体层、6…树脂、7…荧光体。

Claims (7)

1.一种白色照明装置，其特征在于，具有发出近紫外光的半导体发光元件和荧光体层，所述荧光体层含有在480nm以上520nm以下的波长区域内具有发光峰的蓝绿色荧光体、在585nm以上630nm以下的波长区域内具有发光峰的红色荧光体以及在这些以外的波长区域内具有发光峰的2种以上荧光体，发出相关色温度在5000K以下且距黑体轨迹的偏差duv为-0.01以上0.01以下的白色光，上述荧光体层中，相对于所述蓝绿色荧光体的含量，所述红色荧光体的含量的质量比例为35以上50以下；
平均演色评价数Ra为90以上且特殊演色评价数R9为90以上；
所述蓝绿色荧光体由具有通式(Ba1-x-ySrxEuy)2SiO4…(1)所示组成的铕赋活钡锶原硅酸盐荧光体构成，式中，x是满足0≦x<0.5的数、y是满足0.005≦y<0.25的数；
在所述荧光体层中，在所述蓝绿色荧光体和所述红色荧光体以及所述2种以上的荧光体的总量中的所述红色荧光体的含量为45质量％以上85质量％以下。
2.如权利要求1所述的白色照明装置，其特征在于，所述红色荧光体由具有通式(La1-x-yEuxMy)2O2S…(2)所示组成的铕赋活氧硫化镧荧光体构成，式中，M表示选自Sm、Ga、Sb和Sn中的至少一种，x和y是满足0.008≦x<0.16、0.000001≦y<0.003的数。
3.如权利要求1所述的白色照明装置，其特征在于，所述半导体发光元件在360nm以上440nm以下的波长区域内具有发光峰。
4.如权利要求1所述的白色照明装置，其特征在于，所述半导体发光元件是发光二级管或激光二极管。
5.如权利要求1所述的白色照明装置，其特征在于，所述2种以上荧光体是在440nm以上460nm以下的波长区域内具有发光峰的蓝色荧光体和在525nm以上575nm以下的波长区域内具有发光峰的黄色荧光体。
6.如权利要求5所述的白色照明装置，其特征在于，所述蓝色荧光体由具有通式(Sr1-x-y-zBaxCayEuz)5(PO4)3Cl…(3)所示组成的铕赋活碱土类氯磷酸盐荧光体构成，式中，x、y和z是满足0≦x<0.45、0≦y<0.03、0.005≦z<0.03的数。
7.如权利要求5所述的白色照明装置，其特征在于，所述黄色荧光体由具有通式(Sr1-x-y-z-uBaxMgyEuzMnu)2SiO4…(4)所示组成的铕和锰赋活碱土类镁硅酸盐荧光体构成，式中，x、y、z和u是满足0.1≦x<0.35、0.025≦y<0.105、0.025≦z<0.25、0.0005≦u<0.02的数。
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013061942A1 (ja) * 2011-10-24 2013-05-02 株式会社東芝 白色光源およびそれを用いた白色光源システム
EP4044264B1 (en) * 2011-10-24 2024-01-03 Seoul Semiconductor Co., Ltd. White light source and white light source system using white light source
JP2013191385A (ja) * 2012-03-13 2013-09-26 Toshiba Lighting & Technology Corp 照明装置
DE102012210712A1 (de) 2012-06-25 2014-01-02 Carl Zeiss Smt Gmbh Verfahren und Kühlsystem zum Kühlen eines optischen Elements für EUV-Anwendungen
WO2014054290A1 (ja) * 2012-10-04 2014-04-10 株式会社 東芝 白色発光装置、照明装置、および歯科用照明装置
CN104883972B (zh) * 2012-11-30 2020-06-09 株式会社东芝 医疗用光源以及使用了它的医疗用光源系统
JP2015211202A (ja) * 2014-04-30 2015-11-24 株式会社東芝 発光装置
US10811572B2 (en) * 2014-10-08 2020-10-20 Seoul Semiconductor Co., Ltd. Light emitting device
JP6528236B2 (ja) * 2015-03-24 2019-06-12 株式会社ホタルクス 光源用カバー及び照明装置
CN105700230B (zh) * 2016-01-29 2018-11-20 京东方科技集团股份有限公司 背光源、背光模组及显示装置
DE102017120642A1 (de) * 2017-09-07 2019-03-07 Osram Opto Semiconductors Gmbh Leuchtdiode, Verwendung einer Leuchtdiode, Verfahren zum Betreiben einer Leuchtdiode und Verfahren zur Herstellung einer Leuchtdiode
US10879429B2 (en) * 2018-05-29 2020-12-29 Nichia Corporation Light emitting device
EP3628719A1 (en) * 2018-09-28 2020-04-01 Nichia Corporation Light emitting device and lighting fixture provided with the same

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1165933A (zh) * 1995-08-24 1997-11-26 松下电器产业株式会社 通用放电灯及通用照明设备
JP2004501512A (ja) * 2000-05-15 2004-01-15 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ Ｌｅｄ素子用の白色発光蛍光体ブレンド
CN1478855A (zh) * 2003-08-05 2004-03-03 北京大学 紫光激发的二组分三基色荧光粉及制备方法
CN1510104A (zh) * 2002-12-12 2004-07-07 ͨ�õ�����˾ 在高显色指数(cri)荧光灯中红色无机发光材料的应用
JP2007332217A (ja) * 2006-06-13 2007-12-27 Sharp Corp 酸窒化物蛍光体および発光装置
CN101118935A (zh) * 2006-08-03 2008-02-06 黎涤萍 白光led及其照明装置
CN101148588A (zh) * 2007-11-12 2008-03-26 湖南信多利新材料有限公司 一种高显色性节能灯用稀土铝酸盐蓝绿色荧光粉及其制备方法与用途
JP2008187188A (ja) * 2004-04-27 2008-08-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd 発光装置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003021691A1 (en) * 2001-09-03 2003-03-13 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Semiconductor light emitting device, light emitting apparatus and production method for semiconductor light emitting device
JP4389513B2 (ja) * 2003-08-08 2009-12-24 三菱化学株式会社 発光装置及び照明装置ならびに画像表示装置
WO2005103199A1 (en) * 2004-04-27 2005-11-03 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Phosphor composition and method for producing the same, and light-emitting device using the same
JP4972904B2 (ja) * 2005-10-03 2012-07-11 三菱化学株式会社 蛍光体、その蛍光体の製造方法、その蛍光体を用いた発光装置、画像表示装置及び照明装置
JP2007109837A (ja) * 2005-10-13 2007-04-26 Hitachi Ltd 照明装置
CN101501874B (zh) * 2006-08-14 2012-04-04 株式会社藤仓 发光器件及照明装置
JP4859050B2 (ja) * 2006-11-28 2012-01-18 Ｄｏｗａエレクトロニクス株式会社 発光装置及びその製造方法
WO2008096545A1 (ja) * 2007-02-09 2008-08-14 Kabushiki Kaisha Toshiba 白色発光ランプとそれを用いた照明装置
JP2009188274A (ja) * 2008-02-07 2009-08-20 Sharp Corp 発光装置およびその製造方法
EP2293353B1 (en) * 2008-05-30 2019-02-27 Kabushiki Kaisha Toshiba White light led, and backlight and liquid crystal display device using the same
CN102119450B (zh) * 2008-08-11 2014-07-09 奥斯兰姆有限公司 转换型发光二极管
JP4881358B2 (ja) * 2008-08-28 2012-02-22 株式会社東芝 発光装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1165933A (zh) * 1995-08-24 1997-11-26 松下电器产业株式会社 通用放电灯及通用照明设备
JP2004501512A (ja) * 2000-05-15 2004-01-15 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ Ｌｅｄ素子用の白色発光蛍光体ブレンド
CN1510104A (zh) * 2002-12-12 2004-07-07 ͨ�õ�����˾ 在高显色指数(cri)荧光灯中红色无机发光材料的应用
CN1478855A (zh) * 2003-08-05 2004-03-03 北京大学 紫光激发的二组分三基色荧光粉及制备方法
JP2008187188A (ja) * 2004-04-27 2008-08-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd 発光装置
JP2007332217A (ja) * 2006-06-13 2007-12-27 Sharp Corp 酸窒化物蛍光体および発光装置
CN101118935A (zh) * 2006-08-03 2008-02-06 黎涤萍 白光led及其照明装置
CN101148588A (zh) * 2007-11-12 2008-03-26 湖南信多利新材料有限公司 一种高显色性节能灯用稀土铝酸盐蓝绿色荧光粉及其制备方法与用途

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