CN103080635A - Led电灯泡 - Google Patents

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Abstract

实施方式的LED电灯泡(1)具备LED模块(2)、设置LED模块(2)的基体部(3)、和安装于基体部(3)的灯罩(4)。LED模块(2)具备安装在基板(7)的表面(7a)上的发出紫外线至紫色光的LED芯片(8)。灯罩(4)具有在与基板(7)的表面平行的方向上的截面为圆形的形状。灯罩(4)的内表面设有吸收自LED芯片射出的紫外线至紫色光而发出白色光的荧光膜(9)。灯罩(4)的上述截面具有向基体部(3)安装的安装部的直径D1小于最大的部分的直径D2的形状。

Description

LED电灯泡
技术领域
本发明的实施方式涉及LED电灯泡。
背景技术
采用发光二极管(LED)的发光装置被广泛利用于液晶显示装置的背光源、信号装置、各种背光源、车载用灯、一般照明等的照明装置。将LED与荧光体组合而得的白色发光型的LED灯作为白炽灯泡的替代品而受到人们的瞩目，其开发正迅速进行。作为使用LED的电灯泡(以下也记作LED电灯泡)，已知例如在设置电灯泡灯头的基体部安装灯罩，并且在灯罩内配置LED芯片，再在基体部内设置LED芯片的点灯电路而得的具有一体型的灯结构的电灯泡。
现有的LED电灯泡中，采用发蓝色光的LED芯片(蓝色LED)和吸收自蓝色LED射出的蓝色光而发黄色光的黄色荧光体(YAG荧光体等)的组合，由自蓝色LED射出的蓝色光和黄色荧光体吸收该蓝色光而发出的黄色光的混合色得到白色光。将蓝色LED和黄色荧光体组合而得的LED电灯泡具有容易确保亮度等特征。但是，基于来自蓝色LED的蓝色光和来自黄色荧光体的黄色光的混合色的白色光具有用平均彩色重现指数(日文：平均演色評価数)(Ra)等评价的彩色重现性(日文：演色性)差的缺点。
将蓝色LED和黄色荧光体组合而得的LED电灯泡中，光的分布偏向蓝色成分和黄色成分，而红色成分的光不足，所以在用来自LED电灯泡的光观察物体时的反射光与在太阳光下观察时的自然色不同。现有的LED电灯泡中，自蓝色LED射出的光被用于白色光的生成，所以电灯泡整体的亮度容易不均匀。因此，难以降低电灯泡的耀眼及局部的炫目、即眩光(glare)。自蓝色LED射出的蓝色光的直进性强，在水平方向上前进的光原样地直进而不朝周围扩张，即难以将光分布角充分增大。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开2005-005546号公报
专利文献2:日本专利特开2009-170114号公报
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种能够实现彩色重现性的改善和眩光的降低，并且增大光分布角的LED电灯泡。
实施方式的LED电灯泡具备LED模块、设置了LED模块的基体部、和以覆盖LED模块的方式安装于基体部且在与基板的表面平行的方向上的截面为圆形的灯罩。LED模块具备安装于基板上的发出紫外线至紫色光的LED芯片。在基体部设置有使LED芯片点灯的点灯电路和与点灯电路电连接的灯头。灯罩的上述截面具有向基体部安装的安装部的直径小于最大的部分的直径的形状。
附图说明
图1是表示实施方式1的LED电灯泡的部分截面图。
图2是表示实施方式2的LED电灯泡的部分截面图。
图3是表示是实施方式3的LED电灯泡的图。
图4是表示是实施方式4的LED电灯泡的图。
图5是表示实施方式的LED电灯泡的光分布角的一例的图。
图6是表示用含有荧光体的树脂层覆盖LED芯片的LED电灯泡的光分布角的一例的图。
具体实施方式
以下，参照附图说明实施方式的LED电灯泡。图1是表示实施方式1的LED电灯泡的图，图2是表示实施方式2的LED电灯泡的图，图3是表示实施方式3的LED电灯泡的图，图4是表示实施方式4的LED电灯泡的图。这些图中示出的LED电灯泡1具备：LED模块2、设置了LED模块2的基体部3、以覆盖LED模块2的方式安装在基体部3上的灯罩4、隔着绝缘构件5安装于基体部3的下端部的灯头6、和设置在基体部3内的点灯电路(未图示)。
LED模块2具备安装在基板7的表面7a上的发出紫外线至紫色光的LED芯片8。在基板7上表面安装有多个LED芯片8。发出紫外线至紫色光的LED芯片8采用InGaN系、GaN系、AlGaN系等的发光二极管。基板7的表面7a(根据需要还可在内部)设置有布线网(未图示)，LED芯片8的电极与基板7的布线网电连接。在LED模块2的侧面或底面引出省略图示的布线，该布线与设置在基体部3内的点灯电路(未图示)电连接。LED芯片8通过点灯电路所施加的直流电压进行点灯。
灯罩4的内表面设有吸收自LED芯片8射出的紫外线至紫色光而发出白色光的荧光膜9。LED电灯泡1的发光色由LED芯片8的发光波长和构成荧光膜9的荧光体的组合确定。当与紫外线至紫色光的LED芯片8组合而获得白色光时，荧光膜9较好是由含有蓝色荧光体、绿色至黄色荧光体、及红色荧光体的混合荧光体(BGR或BYR荧光体)构成。混合荧光体可以还含有选自蓝绿色荧光体及深红色荧光体的至少1种荧光体。荧光膜9包含仅来自其自身发出的光(不包括从LED芯片8射出的光)而获得白色光的混合荧光体。
作为构成上述的BGR或BYR荧光体的各荧光体，或者可根据需要所添加的蓝绿色荧光体及深红色荧光体，从与来自LED芯片8的紫外线至紫色光的组合、所得的白色光的色温和彩色重现性(平均彩色重现指数Ra等)等的观点考虑，优选使用以下示出的荧光体。作为蓝色荧光体，使用发光的峰值波长在430～460nm的范围的荧光体，优选使用例如具有以式(1)表示的组成的带铕(Eu)的活性碱土类氯磷酸盐荧光体。
通式:(Sr1-x-y-zBaxCayEuz)5(PO4)3·Cl……(1)
(式中，x、y及z是满足0≤x＜0.5、0≤y＜0.1、0.005≤z＜0.1的数)。
作为绿色至黄色荧光体，使用发光的峰值波长在490～580nm的范围的荧光体，优选使用例如选自具有以式(2)表示的组成的带铕(Eu)和锰(Mn)的活性碱土类铝酸盐荧光体、具有以式(3)表示的组成带铕(Eu)和锰(Mn)的活性碱土类硅酸盐荧光体、具有以式(4)表示的组成的带铈(Ce)的活性稀土类铝酸盐荧光体、具有以式(5)表示的组成的带铕(Eu)的活性硅铝氧氮聚合材料荧光体(日文：サイアロン蛍光体)、及具有以式(6)表示的组成的带铕(Eu)的活性硅铝氧氮聚合材料荧光体的至少1种。
通式:(Ba1-x-y-zSrxCayEuz)(Mg1-uMnu)Al10O17……(2)
(式中，x、y、z及u是满足0≤x＜0.2、0≤y＜0.1、0.005＜z＜0.5、0.1＜u＜0.5的数)。
通式:(Sr1-x-y-z-uBaxMgyEuzMnu)2SiO4……(3)
(式中，x、y、z及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)。
通式:RE3AxAl5-x-yByO12:Cez……(4)
(式中，RE表示选自Y、Lu及Gd的至少1种元素；A和B是成对的元素，且(A,B)是(Mg,Si)、(B,Sc)、(B,In)中的任一对；x、y及z是满足x＜2、y＜2、0.9≤x/y≤1.1、0.05≤z≤0.5的数)。
通式:(Si,Al)6(O,N)8:Eux……(5)
(式中，x是满足0＜x＜0.3的数)。
通式:(Sr1-xEux)αSiβAlγOδNω……(6)
(式中，x、α、β、γ、δ及ω是满足0＜x＜1、0＜α≤3、12≤β≤14、2≤γ≤3.5、1≤δ≤3、20≤ω≤22的数)。
作为红色荧光体，使用发光的峰值波长在580～630nm的范围的荧光体，优选使用例如选自具有以式(7)表示的组成的带铕(Eu)的活性氧硫化镧荧光体、具有以式(8)表示的组成的带铕(Eu)和铋(Bi)的活性氧化钇荧光体、具有以式(9)表示的组成的带铕(Eu)的活性氮化铝硅钙荧光体(日文：カズン蛍光体)、及具有以式(10)表示的组成的带铕(Eu)的活性硅铝氧氮聚合材料荧光体的至少1种。
通式:(La1-x-yEuxMy)2O2S……(7)
(式中，M表示选自Sm、Ga、Sb及Sn的至少1种元素；x及y是满足0.08≤x＜0.16、0.000001≤y＜0.003的数)。
通式:(Y1-x-yEuxBiy)2O3……(8)
(式中，x及y是满足0.01≤x＜0.15、0.001≤y＜0.05的数)。
通式:(Ca1-x-ySrxEuy)SiAlN3……(9)
(式中，x及y是满足0≤x＜0.4、0＜y＜0.5的数)。
通式:(Sr1-xEux)αSiβAlγOδNω……(10)
(式中，x、α、β、γ、δ及ω是满足0＜x＜1、0＜α≤3、5≤β≤9、1≤γ≤5、0.5≤δ≤2、5≤ω≤15的数)。
作为蓝绿色荧光体，使用发光的峰值波长在460～490nm的范围的荧光体，优选使用例如具有以式(11)表示的组成的带铕(Eu)和锰(Mn)的活性碱土类硅酸盐荧光体。
通式:(Ba1-x-y-z-uSrxMgyEuzMnu)2SiO4……(11)
(式中，x、y、z及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)。
作为深红色荧光体，使用发光的峰值波长在630～780nm的范围的荧光体，优选使用例如具有以式(12)表示的组成的带锰(Mn)的活性氟锗酸镁荧光体。
通式:αMgO·βMgF2·(Ge1-xMnx)O2……(12)
(式中，α、β及x是满足3.0≤α≤4.0、0.4≤β≤0.6、0.001≤x≤0.5的数)。
构成混合荧光体的各荧光体的比率可根据LED电灯泡1的发光色等进行适当设定，优选例如混合荧光体中含有10～60质量％的范围的蓝色荧光体、0～10质量％的范围的蓝绿色荧光体、1～30质量％的范围的绿色至黄色荧光体、30～90质量％的范围的红色荧光体、及0～35质量％的范围的深红色荧光体。如果采用这种混合荧光体，则能够以同一荧光种类获得相关色温为6500K～2500K这样的宽范围的白色光。
荧光膜9通过下述方法形成：例如将混合荧光体的粉末与粘合剂树脂等混合，将该混合物(例如浆料)涂布在灯罩4的内表面后进行加热，使其固化而形成。混合荧光体粉末较好是平均粒径(粒度分布的中位值(D50))在3～50μm的范围内。通过使用具有这种平均粒径的混合荧光体(荧光体粒子)，可提高从LED芯片8射出的紫外线至紫色光的吸收效率，能够提高LED电灯泡1的亮度。
荧光膜9的膜厚较好是在80～800μm的范围内。作为荧光膜9的激励源使用发出紫外线至紫色光的LED芯片8时，抑制紫外线从灯罩4中漏出，较为理想。从灯罩4漏出的紫外线有可能对存在于LED电灯泡1附近及配置空间内的印刷物、食品、化学药品、人体等产生不良影响。荧光膜9的膜厚低于80μm时，紫外线的漏出量增多。另一方面，如果荧光膜9的膜厚超过800μm，则LED电灯泡1的亮度下降。如果使用膜厚为80～800μm的荧光膜9，则可以将从灯罩4漏出的紫外线量(紫外线的能量)减少至例如0.3mW/nm/lm以下，并且可抑制LED电灯泡1的亮度的下降。荧光膜9的膜厚更好是在150～600μm的范围内。
与现有的将荧光体粒子分散于LED芯片的密封树脂中而成的LED模块不同，该实施方式的LED电灯泡1中的荧光膜9以远离LED芯片8的方式设置在灯罩4的内表面。施加于LED电灯泡1的电能被LED芯片8转换成紫外线至紫色光，再被荧光膜9转换成更长波长的光，从而作为白色光被放出。与现有的将蓝色LED和黄色荧光体组合而成的LED电灯泡不同，从LED电灯泡1放出的白色光仅由荧光膜9的发光构成。
LED电灯泡1中，因设置于灯罩4的整个内表面的荧光膜9发光，所以与现有的使荧光体粒子分散于密封树脂中而成的LED模块不同，使荧光膜9整体进行面发光，白色光自荧光膜9向所有方位进行扩散。还有，与现有的将蓝色LED和黄色荧光体组合而成的LED电灯泡不同，因仅由来自荧光膜9的发光而获得白色光，所以可抑制局部的亮度不均等。由此，可获得不耀眼、均匀且柔和的白色光。即，与现有的将蓝色LED和黄色荧光体组合而成的LED电灯泡相比，能够大幅度降低LED电灯泡1的眩光。
在使用发出紫外线至紫色光的LED芯片8作为LED电灯泡1的激励源时，与现有的将蓝色LED和黄色荧光体组合而成的LED电灯泡不同，可用各种荧光体构成荧光膜9。即，构成荧光膜9的荧光体种类的选择范围变宽，因此可提高从LED电灯泡1放出的白色光的彩色重现性等。具体而言，在相关色温在6500K以下可容易地获得平均彩色重现指数Ra在85以上的白色光。通过获得这种白色光，能够提高作为白炽灯泡的替代品的LED电灯泡1的实用性等。
LED芯片8可以是发出紫外线至紫色光类型(发光峰值波长为350～430nm)的LED，特别优选使用发光峰值波长在370～415nm的范围且发光光谱的半峰宽为10～15nm的LED芯片8。将这种LED芯片8和由上述的混合荧光体(BGR或BYR荧光体，还有根据需要添加蓝绿色荧光体及深红色荧光体而得的混合荧光体)构成的荧光膜9组合使用时，对于相关色温(发光色)，不受LED芯片8的输出功率不均影响，可获得稳定的白色光，能够提高LED电灯泡1的成品率。现有的蓝色LED和黄色荧光体的组合中，LED芯片的输出功率不均影响相关色温(发光色)，LED电灯泡的成品率容易降低。
表面安装于基板7上的多个LED芯片8较好是用透明树脂层10覆盖。即，LED模块2较好是具备表面安装在基板7上的多个LED芯片8以及以覆盖多个LED芯片8的方式设置在基板7上的透明树脂层10。透明树脂层10较好是采用例如有机硅树脂或环氧树脂等，特别优选使用耐紫外线性优异的有机硅树脂。如此，通过用透明树脂层10覆盖多个LED芯片8，从各LED芯片8射出的光相互传播，可缓和成为眩光的原因的局部的光的强弱，并且可提高光的取出效率。
灯罩4较好是由可见光的透射率为80％以上的具有透明或白色系的体色的材料形成，例如由玻璃或树脂形成。由此，可将从荧光膜9发出的白色光高效地取出至电灯泡外部。灯罩4具有例如图1所示的穹型形状。图1所示的穹型形状具有下述形状：在与基板7的表面7a平行的方向上的截面(第1截面)为圆形，并且其第1截面具有向基体部3安装的安装部4a的直径D1小于最大的部分的直径D2。图1示出的灯罩4具有以下形状：从包含球体中心的平面(包含大圆的面/中心面)开始将下方的半球部的一部分以与中心面平行的方式切除，将该切除后的端部作为安装部4a。
通过在具有这种形状的灯罩4的内表面设置发白色光的荧光膜9，可增大LED电灯泡1的光分布角，并且可抑制因荧光膜9的温度上升等引起的经时的亮度下降。这里，光分布角是指光向电灯泡的周围的扩散的指标，如果光分布角小，即使电灯泡正下方的亮度高，也会让人感觉电灯泡整体的亮度不足。该实施方式中的光分布角是，求得在左右两侧亮度为电灯泡的中心亮度的1/2的角度，并将两个角度合计而得的值。左右对称的情况下，为单侧角度的2倍的值。
现有的用含有荧光体的树脂层覆盖LED芯片而成的电灯泡结构中，从LED芯片放射出的能量被树脂层中的荧光体转换成可见光，该可见光自树脂层朝各个方向扩散。但是，光沿着与安装有LED芯片的基板的表面呈水平的方向原样地直进，因而难以向基板的背侧(基板的下方)扩散。因此，如图6所示，用含有荧光体的树脂层覆盖LED芯片而成的LED电灯泡的光分布角为120度左右。
还有，现有的将蓝色LED和黄色荧光体等组合而成的LED电灯泡中，在灯罩的内表面形成由黄色荧光体等构成的荧光膜时，荧光膜所发出的光朝周围扩散，与用含有荧光体的树脂层覆盖LED芯片而成的LED电灯泡相比，光分布角变大。但是，构成白色光的一部分的从蓝色LED放射出的光的直进性高，在该状态下透过灯罩而放出到外部，因此仍然难以朝基板的背侧(基板的下方)扩散。因此，LED电灯泡的光分布角的改善受到限制。
与之相对，实施方式的LED电灯泡1中，使设置在灯罩4的内表面的荧光膜9整体面发光，仅以来自该荧光膜9的发光即可获得白色光，所以白色光从荧光膜9朝所有方位扩散。即，使构成白色光的发光成分全部在灯罩4的内侧发光，使白色光从荧光膜9的整个面向周围扩散，因此白色光自身向电灯泡背面的扩散变大。
还有，灯罩4的第1截面具有向基体部3安装的安装部4a的直径D1小于最大部分的直径D2的形状。即，灯罩4具有朝着安装部4a收缩的形状，所以白色光朝背面方向的扩散进一步增大。因此，如图5所示，能够将LED电灯泡1的白色光的光分布角增大。如果采用该实施方式的LED电灯泡1，则可以使光分布角扩大到例如180度以上，甚至为200度以上。
在增大LED电灯泡1的光分布角方面，具有图2所示的穹型形状的灯罩4更加有效。图2所示的灯罩4具有半球状的穹部11、和将穹部11与向基体部3安装的安装部4a连接的收缩部12。收缩部12具有在与基板7的表面7a垂直的方向上的截面(图2所示的截面/第2截面)为直线状的形状，藉此能够将灯罩4的形状进一步大大地收缩，并且使灯罩4的一部分朝向背面方向。半球状的穹部11与收缩部12的连接部分具有最大直径D2。
如果采用这种具有穹部11和收缩部12的灯罩4，除了抑制灯罩4的整体形状的增大外，还可以增大自穹部11的基体部3突出的突出量(横罩量(日文：オーバーハング量))，并且使在灯罩4的内表面所形成的荧光膜9的一部分更有效地朝向背面方向。藉此，能够有效地增大从LED电灯泡1放出的白色光的光分布角。
图2所示的灯罩4更好具有下述形状：即具有穹部11的最大直径(第1截面的最大部分的直径)D2与安装部4a的直径D1的比(D2/D1)在1.07～1.61的范围，且收缩部12的高度H与最大直径D2和安装部4a的直径D1的差(D2-D1)的比(H/(D2-D1))在0.147～3.125的范围的形状。通过使用具有这种形状的灯罩4，能够更加有效地增大从LED电灯泡1放出的白色光的光分布角。
D2/D1比如果低于1.07，则有可能无法充分获得由收缩部12产生的光分布角的扩大效果。另一方面，D2/D1比即使超过1.61，也无法期待在此以上的效果增加，还可能造成LED电灯泡1的整体形状扩大而实用性下降。此外，如果H/(D2-D1)比低于0.147，则无法使白色光有效地迂回到背面方向，有可能导致光分布角的扩大效果降低。另一方面，H/(D2-D1)比即使超过3.125，也无法期待在此以上的效果增加，还可能造成LED电灯泡1的整体形状扩大而实用性下降。D2/D1比更好是在1.07～1.43的范围内，H/(D2-D1)比更好是在0.294～1.7的范围内。
图1所示的灯罩4也同样，较好具有灯罩4的最大直径D2与安装部4a的直径D1的比(D2/D1)在1.07～1.61的范围的形状。通过使用具有这种形状的灯罩4，能够高效地增大从LED电灯泡1放出的白色光的光分布角。D2/D1比如果低于1.07，则有可能无法充分获得光分布角的扩大效果。D2/D1比即使超过1.61，也无法期待在此以上的效果增加，还有可能造成LED电灯泡1的整体形状扩大而实用性下降。
穹部11及收缩部12的具体形状较好是根据灯头6的种类等进行适当选择。例如，如果是具有一般电灯泡所使用的E26灯头的LED电灯泡1，则最大直径D2较好是在60～90mm的范围内。此时的安装部4a的直径D1较好是在40～84mm的范围，收缩部12的高度H较好是在5～45mm的范围。此外，如果是具有小型电灯泡所使用的E17灯头等的LED电灯泡1，则较好是采用与其对应的同样的比率的形状。
关于由荧光膜9的温度上升等引起的经时的亮度下降，在现有的用含荧光体的树脂层覆盖LED芯片的结构中，在使LED电灯泡连续开灯时，由于LED芯片的温度上升，荧光体也容易温度上升。因此，容易发生由荧光体的温度上升引起的亮度劣化。对此，通过以远离LED芯片8的方式将荧光膜9设置在灯罩4的内表面，即使在LED芯片8温度上升的情况下，也能够抑制荧光膜9的温度上升。在荧光膜9和LED芯片8之间存在足够的距离时，例如荧光膜9的温度仅仅上升至60℃左右。因此，能够抑制LED电灯泡1在点灯中的经时的亮度下降。
上述灯罩4中的向基体部3安装的安装部4a的直径D1比最大部分的直径D2小的形状并不局限于图1及图2所示的穹型形状。例如，也可以采用具有如图3所示的茄型形状或如图4所示的圆筒型形状的灯罩4。图3所示的茄型形状的灯罩4中，基于茄型形状，相对于最大部分的直径D2，安装部4a的直径D1变小。图4所示的圆筒型形状的灯罩4具有将圆筒部13和安装部4a连接的收缩部14，藉此，相对于最大部分的直径D2，安装部4a的直径D1变小。
该实施方式的LED电灯泡1例如可以按照以下方法来制造。首先，制备含有荧光体粉末的荧光体浆料。荧光体浆料可通过例如将荧光体粉末与有机硅树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂等粘合剂树脂及氧化铝、二氧化硅等填充材料混合来制备。荧光体和粘合剂树脂的混合比可根据荧光体的种类及粒径来适当选择，例如在荧光体为100质量份时，粘合剂树脂较好是在20～1000质量份的范围内。荧光体的种类、平均粒径、混合比等较好是根据目标的白色光，在上述的条件范围内适当设定。
接着，在灯罩4的内表面涂布荧光体浆料。荧光体浆料的涂布可通过例如喷雾法、浸渍法、或使灯罩4旋转的方法等来实施，在灯罩4的内表面均匀涂布。接着，通过使用干燥器或烤炉等加热装置对荧光体浆料的塗布膜进行加热使其干燥，从而在灯罩4的内表面形成荧光膜9。然后，在设置有LED模块2和灯头6等的基体部3中安装具有荧光膜9的灯罩4，从而制造目标LED电灯泡1。
实施例
接着，对具体实施例及其评价结果进行描述。
(实施例1)
首先，作为蓝色荧光体，准备平均粒径为40μm的带Eu的活性碱土类氯磷酸盐((Sr0.604Ba0.394Eu0.002)5(PO4)3Cl)荧光体；作为绿色至黄色荧光体，准备平均粒径为17μm的带Eu和Mn的活性碱土类硅酸盐((Sr0.675Ba0.25Mg0.0235Eu0.05Mn0.0015)2SiO4)荧光体；作为红色荧光体，准备平均粒径为45μm的带Eu的活性氧硫化镧((La0.9Eu0.1)2O2S)荧光体。将这些荧光体按照蓝色荧光体和绿色至黄色荧光体和红色荧光体的比率以质量比计为17.6:4.1:78.3的条件进行混合，来制备混合荧光体(BGR荧光体)。
接着，准备具有图1所示的形状的灯罩。灯罩由半透明且可见光的透射率为88％的聚碳酸酯树脂构成，具有厚度约为1mm、最大部分的直径D2为63mm、向基体部安装的安装部的直径D1为59mm的穹型形状。在这种灯罩的内表面按照以下方法形成荧光膜。首先，使上述的混合荧光体分散在作为粘合剂树脂的有机硅树脂中，进行脱泡。接着，在灯罩内投入形成所需膜厚的量的荧光体浆料，一边变化角度一边旋转灯罩以使荧光体浆料在灯罩的内表面均匀扩散。接着，使用红外线加热器或干燥器等进行加热，直到荧光体浆料开始固化且涂布膜不再流动。然后，使用烤炉等在100℃×5小时左右的条件下进行热处理，使荧光体浆料的涂布膜完全固化。
LED模块的结构是使用112个发光峰值波长为405nm、发光光谱的半峰宽为15nm的LED芯片，将这些LED芯片表面安装在基板上，再用有机硅树脂被覆而成。此外，作为基体部，准备具有E26灯头的基体部。使用这些构成部件组装LED电灯泡。将由此得到的LED电灯泡用于后述的特性评价。
(实施例2～22)
准备多个具有图2所示的形状的灯罩。这些灯罩的具体形状即是最大部分的直径D2、向基体部安装的安装部的直径D1、收缩部的高度H分别如表1所示的形状。除使用这种灯罩以外，与实施例1同样地制造LED电灯泡。将这些LED电灯泡用于后述的特性评价。
(比较例1)
除了使用与实施例2同样形状的灯罩，以及在覆盖蓝色发光的LED芯片(发光峰值波长:450nm)的树脂层中分散带Ce的活性稀土类铝酸盐荧光体(黄色荧光体)以外，与实施例1同样地制造LED电灯泡。没有在灯罩的内表面形成荧光膜。将该LED电灯泡用于后述的特性评价。
(比较例2～5)
除了使用与实施例2～5同样形状的灯罩，以及在覆盖与实施例1同样的LED芯片(发光峰值波长:405nm)的树脂层中分散与实施例1同样的混合荧光体以外，与实施例1同样地制造LED电灯泡。没有在灯罩的内表面形成荧光膜。将这些LED电灯泡用于后述的特性评价。
接着，用柯尼卡美能达株式会社(コニカミノルタ社)制的照度计T-10测定实施例1～22及比较例1～5的各LED电灯泡的光分布角。此外，通过目视来评价各LED电灯泡的眩光。这些测定和评价的结果示于表1。以○、△、×三个等级对眩光进行相对评价。对各LED电灯泡在点灯时放出的白色光的相关色温、亮度、平均彩色重现指数Ra进行了测定，结果各实施例的LED电灯泡的相关色温为2700K、亮度为50l/W、平均彩色重现指数Ra为94，与此相对，比较例1的LED电灯泡的相关色温为5000K、亮度为89l/W、平均彩色重现指数Ra为70。
[表1]
Figure BDA00002866466400121
＊：蓝色LED＋黄色荧光体
根据表1可知，实施例1～22的LED电灯泡的光分布角大，且眩光少。特别是通过使用具有图2所示的形状的灯罩，能够更有效地增大光分布角。另一方面，可知在覆盖LED芯片的树脂层中分散有荧光体的比较例1～5的LED电灯泡的光分布角小，且眩光的减少也不充分。
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，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、替代、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。

Claims (15)

1.一种LED电灯泡，其特征在于，具备：
具有基板、和安装在所述基板的表面的发出紫外线至紫色光的LED芯片的LED模块；
设置了所述LED模块的基体部；
以覆盖所述LED模块的方式安装于所述基体部、且在与所述基板的表面平行的方向上的截面为圆形的灯罩；
以远离所述LED芯片的方式设置在所述灯罩的内表面，吸收从所述LED芯片射出的紫外线至紫色光而发出白色光的荧光膜；
设置在所述基体部内且使所述LED芯片点灯的点灯电路；和
与所述点灯电路电连接的灯头；
所述灯罩的所述截面具有向所述基体部安装的安装部的直径小于最大的部分的直径的形状。
2.如权利要求1所述的LED电灯泡，其特征在于，所述灯罩具有穹型形状。
3.如权利要求1所述的LED电灯泡，其特征在于，所述灯罩具有半球状的穹部、向所述基体部安装的安装部、以及收缩部；该收缩部是为了将所述穹部和所述安装部连接而设置的，并且其在与所述基板的表面垂直的方向上的截面为直线状。
4.如权利要求3所述的LED电灯泡，其特征在于，在将所述安装部的直径记为D1，将所述穹部的最大直径记为D2，将所述收缩部的高度记为H时，所述灯罩具有D2/D1在1.07～1.61的范围，并且H/(D2-D1)在0.147～3.125的范围的形状。
5.如权利要求1所述的LED电灯泡，其特征在于，所述灯罩具有从包含球体中心的平面开始将下方的半球部的一部分以与所述平面平行的方式切除而成的形状，所述切除后的端部被安装在所述基体部。
6.如权利要求5所述的LED电灯泡，其特征在于，在将安装在所述基体部的部分的直径记作D1，将所述灯罩的最大直径记作D2时，所述灯罩具有D2/D1在1.07～1.61的范围的形状。
7.如权利要求1所述的LED电灯泡，其特征在于，从所述LED电灯泡放射的所述白色光的光分布角为180度以上。
8.如权利要求1所述的LED电灯泡，其特征在于，所述灯罩由具有透明或白色系的体色、且可见光的透射率为80％以上的材料构成。
9.如权利要求1所述的LED电灯泡，其特征在于，所述紫外线至紫色光的发光峰值波长在370nm以上且415nm以下的范围，并且发光光谱的半峰宽在10nm以上且15nm以下的范围。
10.如权利要求1所述的LED电灯泡，其特征在于，所述LED模块具备安装于所述基板的表面上的多个所述LED芯片、以及以覆盖所述多个LED芯片的方式设置在所述基板的表面上的透明树脂层。
11.如权利要求1所述的LED电灯泡，其特征在于，所述荧光膜包含蓝色荧光体、绿色至黄色荧光体及红色荧光体。
12.如权利要求11所述的LED电灯泡，其特征在于，
所述蓝色荧光体是具有以通式:(Sr1-x-y-zBaxCayEuz)5(PO4)3·Cl表示的组成的带铕的活性碱土类氯磷酸盐荧光体，式中，x、y及z是满足0≤x＜0.5、0≤y＜0.1、0.005≤z＜0.1的数；
所述绿色至黄色荧光体是选自下述物质的至少1种：
具有以通式:(Ba1-x-y-zSrxCayEuz)(Mg1-uMnu)Al10O17表示的组成的带铕和锰的活性碱土类铝酸盐荧光体，式中，x、y、z及u是满足0≤x＜0.2、0≤y＜0.1、0.005＜z＜0.5、0.1＜u＜0.5的数；
具有以通式:(Sr1-x-y-z-uBaxMgyEuzMnu)2SiO4表示的组成的带铕和锰的活性碱土类硅酸盐荧光体，式中，x、y、z及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；
具有以通式:RE3AxAl5-x-yByO12:Cez表示的组成的带铈的活性稀土类铝酸盐荧光体，式中，RE表示选自Y、Lu、及Gd的至少1种的元素，A和B是成对的元素且(A,B)是(Mg,Si)、(B,Sc)、(B,In)中的任一对，x、y及z是满足x＜2、y＜2、0.9≤x/y≤1.1、0.05≤z≤0.5的数；
具有以通式:(Si,Al)6(O,N)8:Eux表示的组成的带铕的活性硅铝氧氮聚合材料荧光体，式中，x是满足0＜x＜0.3的数；以及
具有以通式:(Sr1-xEux)αSiβAlγOδNω表示的组成的带铕的活性硅铝氧氮聚合材料荧光体，式中，x、α、β、γ、δ及ω是满足0＜x＜1、0＜α≤3、12≤β≤14、2≤γ≤3.5、1≤δ≤3、20≤ω≤22的数；
所述红色荧光体是选自下述物质的至少1种：
具有以通式:(La1-x-yEuxMy)2O2S表示的组成的带铕的活性氧硫化镧荧光体，式中，M表示选自Sm、Ga、Sb、及Sn的至少1种元素，x及y是满足0.08≤x＜0.16、0.000001≤y＜0.003的数；
具有以通式:(Y1-x-yEuxBiy)2O3表示的组成的带铕和铋的活性氧化钇荧光体，式中，x及y是满足0.01≤x＜0.15、0.001≤y＜0.05的数；
具有以通式:(Ca1-x-ySrxEuy)SiAlN3表示的组成的带铕的活性氮化铝硅钙荧光体，式中，x及y是满足0≤x＜0.4、0＜y＜0.5的数；以及
具有以通式:(Sr1-xEux)αSiβAlγOδNω表示的组成的带铕的活性硅铝氧氮聚合材料荧光体，式中，x、α、β、γ、δ及ω是满足0＜x＜1、0＜α≤3、5≤β≤9、1≤γ≤5、0.5≤δ≤2、5≤ω≤15的数。
13.如权利要求11所述的LED电灯泡，其特征在于，所述荧光膜还包含选自蓝绿色荧光体及深红色荧光体的至少1种的荧光体。
14.如权利要求13所述的LED电灯泡，其特征在于，
所述蓝绿色荧光体是具有以通式:(Ba1-x-y-z-uSrxMgyEuzMnu)2SiO4表示的组成的带铕和锰的活性碱土类硅酸盐荧光体，式中，x、y、z及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；
所述深红色荧光体是具有以通式:αMgO·βMgF2·(Ge1-xMnx)O2表示的组成的带锰的活性氟锗酸镁荧光体，式中，α、β及x是满足3≤α≤4、0.4≤β≤0.6、0.001≤x≤0.5的数。
15.如权利要求1所述的LED电灯泡，其特征在于，所述白色光的相关色温在6500K以下，且平均彩色重现指数Ra在85以上。
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