CN104871324A - 发光装置 - Google Patents

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Abstract

发光装置，是具有发光成分中包含波长420～490nm的蓝色光的LED光源的蓝色光的发光装置或准白色光的发光装置，其中，将含有吸收蓝色光而发出红色光的复合氟化物荧光体的演色性提高部件配置在从上述LED光源照射光的区域中与其发光轴平行的光的照射区域以外的位置，该复合氟化物荧光体由A2(M1-xMnx)F6(式中，M为选自Si、Ti、Zr、Hf、Ge和Sn中的1种或2种以上的4价元素，A为选自Li、Na、K、Rb和Cs并且至少包含Na和/或K的1种或2种以上的碱金属，x为0.001～0.3。)表示。

Description

发光装置
技术领域
本发明涉及使用了蓝色发光二极管(蓝色LED)的一般照明、背光光源、前照灯光源等发光装置的照明光的演色性得到了改善的发光装置。
背景技术
发光二极管在现在可利用的光源中是效率最高的光源之一。其中，白色发光二极管作为替代白炽电灯泡、荧光灯、CCFL(Cold CathodeFluorescent Lamp)背光、卤素灯等的新一代光源，正急剧地扩大市场。作为实现白色LED(Light Emitting Diode)的构成之一，蓝色发光二极管(蓝色LED)与通过蓝色光激发而发出更长波长、例如黄色、绿色光的荧光体的组合产生的LED发光装置(LED照明)已实用化。
其中现在已成为主流的是采用蓝色LED和黄色发光的荧光体(以下称为黄色荧光体)的准白色LED装置，作为该黄色荧光体，已知Y3Al5O12：Ce、(Y，Gd)3(Al，Ga)5O12：Ce、(Y，Gd)3Al5O12：Ce、Tb3Al5O12：Ce、CaGa2S4：Eu、(Sr，Ca，Ba)2SiO4：Eu、Ca-α-赛隆(SiAlON)：Eu等。
这样的准白色LED装置中，例如，通过以在蓝色LED的前面密合的形式配置由分散有黄色发光荧光体粒子的有机硅树脂或玻璃制成的荧光部件(波长转换部件)，从而利用入射的波长450nm左右的蓝色光产生中心波长570nm左右(波长510～600nm)的黄色荧光，与透过波长转换部件的来自蓝色LED的光汇合从而形成白色光的准白色LED装置多。
但是，来自使用了一般的Y3Al5O12：Ce作为黄色荧光体的准白色LED装置的光中，波长500nm附近的绿色波长成分、或者波长600nm以上的红色波长成分很少，结果这样的准白色LED装置的射出光的演色性与自然光相比要差。
因此，目前为止，关于白色LED装置的演色性的改善，研究了在射出光中带来温暖、优雅的红色发光特性的改善，作为其中的一种方法，可列举在准白色LED装置的波长转换部件中进一步混合与黄色荧光体、或绿色发光的荧光体(以下称为绿色荧光体)相比长波长区域的荧光成分多的、Sr-CaAlSiN3：Eu、或Mn活化氟化4价金属盐荧光体等红色发光的荧光体(以下称为红色荧光体)的方法(例如，特开2009-280763号公报(专利文献1)、特开2010-045328号公报(专利文献2)、特开2010-093132号公报(专利文献3)、国际公开第2009/110285号(专利文献4))。
但是，将黄色荧光体或绿色荧光体与红色荧光体混合的方法中，存在如下问题：仅是红色荧光体的追加部分，就使发光效率降低，因红色荧光体的种类不同，吸收来自黄色荧光体的黄色发光，进一步损害发光效率。此外，应用广泛进行的在有机硅树脂或环氧树脂中使两荧光体混合分散并涂布于蓝色LED前面而形成波长转换部的封装法制作波长转换部件的情形下，由于各个LED上的荧光体的分散状态的不同，每个LED的波长转换的比例不同，收率良好地得到均一的发光色困难。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：特开2009-280763号公报
专利文献2：特开2010-045328号公报
专利文献3：特开2010-093132号公报
专利文献4：国際公开第2009/110285号
发明内容
发明要解决的课题
本发明鉴于上述实际情况而完成，目的在于提供不使发光效率降低而得到演色性高的射出光的发光装置。
用于解决课题的手段
本发明人为了解决上述课题而进行深入研究，研究了对于以往的准白色光附加红色光所产生的改善的程度，结果发现，相对于作为射出光带来准白色光的黄色光，作为光量(光子的量)通过追加大约5～10％左右的红色光而得到使演色性大幅改善的白色光。此外，对于得到这样的红色光的方法进行了研究，结果发现在发出准白色光的LED发光装置中通过将使用了红色荧光体的演色性提高部件配置在从LED光源照射光的区域中与其发光轴平行的光的照射区域外的位置，从而能够得到改善发光色的演色性所必需的荧光发光，完成了本发明。
因此，本发明提供下述的发光装置。
[1]发光装置，是具有在发光成分中包含波长420～490nm的蓝色光的LED光源的蓝色光的发光装置或准白色光的发光装置，其特征在于，将含有吸收蓝色光而发出红色光的荧光体的演色性提高部件配置在从上述LED光源照射光的区域中与其发光轴平行的光的照射区域外的位置。
[2][1]所述的发光装置，其特征在于，将上述演色性提高部件相对于上述LED光源的发光轴配置在射出角10°以上120°以下的范围的位置。
[3][1]或[2]所述的发光装置，其特征在于，将上述演色性提高部件配置在上述LED光源的发光轴的周边以包围该发光轴。
[4][1]～[3]的任一项所述的发光装置，其特征在于，在上述演色性提高部件和上述LED光源的背后具备将来自该演色性提高部件的光反射的反射板。
[5][1]～[4]的任一项所述的发光装置，其特征在于，上述荧光体为由下述式(1)所示的复合氟化物荧光体：
A2(M1-xMnx)F6   (1)
式中，M为选自Si、Ti、Zr、Hf、Ge和Sn中的1种或2种以上的4价元素，A为选自Li、Na、K、Rb和Cs并且至少包含Na和/或K的1种或2种以上的碱金属，x为0.001～0.3。
[6][5]所述的发光装置，其特征在于，上述复合氟化物荧光体为由K2(Si1-xMnx)F6(x与上述相同)表示的锰活化硅氟化钾。
[7][5]或[6]所述的发光装置，其特征在于，上述演色性提高部件由上述复合氟化物荧光体构成。
[8][5]或[6]所述的发光装置，其特征在于，上述演色性提高部件是分散有上述复合氟化物荧光体的树脂成型体。
[9][1]～[8]的任一项所述的发光装置，其特征在于，上述LED光源射出蓝色光，在该LED光源的发光轴上具备波长转换部件，该波长转换部件包含吸收蓝色光而发出波长不同于上述演色性提高部件中所含的荧光体的光的荧光体。
[10][1]～[8]的任一项所述的发光装置，其特征在于，上述LED光源射出白色光。
发明的效果
根据本发明的发光装置，只是将包含红色荧光体的演色性提高部件配置在从LED光源照射光的区域中与其发光轴平行的光的照射区域以外的位置，就在发光光谱中加入红色成分，演色性的提高成为可能。此外，演色性提高部件只要是蓝色激发光入射的位置，不必设置在LED光源的发光轴上，例如，可配置在反射板周边、灯罩周边等与发光轴平行的光的照射区域以外的位置，因此发光效率的降低很小。
附图说明
图1是表示本发明涉及的发光装置的第1实施方式的构成的概略斜视图。
图2是表示图1的发光装置中的演色性提高部件的配置状态的剖面概略图。
图3是表示本发明涉及的发光装置的第1实施方式的另一构成的概略斜视图。
图4是表示本发明涉及的发光装置的第2实施方式的构成的概略斜视图。
图5是表示本发明涉及的发光装置的第3实施方式的构成的概略斜视图。
图6是表示实施例的评价用准白色LED发光装置的构成的概略斜视图。
图7是实施例3的演色性提高部件和比较例3的波长转换部件的发光的状态的斜视图像。
图8是表示实施例5～12和比较例5的发光装置的发光光谱的图。
具体实施方式
以下对本发明涉及的发光装置进行说明。
本发明的发光装置涉及通过用荧光体将来自LED光源的激发光进行波长转换而发白色光的LED照明具。
作为以往的这种发光装置，广泛地使用了在成为光源的LED芯片的前面的密封树脂中混入Y3Al5O12：Ce3+等黄色荧光体而制成黄色系的波长转换部的白色LED装置。此外，在LED装置中，为了改善作为LED装置的照明具的配光特性，也有将独立的大面积的黄色系波长转换部件在蓝色发光LED芯片的前面只相距数～数十mm地配置的称为远程荧光体的结构。
该远程荧光体结构的发光装置中，一般地，从LED光源在侧方发出的激发光以及激发光中被波长转换部件反射的光被在LED光源的背后配置的反射板反射，成为了再入射到波长转换部件的构成。
本发明人首先尝试了将这样的远程荧光体结构的发光装置与包含红色荧光体的演色性提高部件组合而改善作为LED照明器具的演色性。其结果发现，在远程荧光体结构的发光装置中，通过在与LED的背面设置了反射板的LED光源的发光轴平行的光的照射区域以外的位置等配置演色性提高部件，从而改善作为LED照明器具的演色性。
进而，本发明人在蓝色LED芯片上配置了荧光体的结构的发光装置中也尝试了组合包含红色荧光体的演色性提高部件而改善作为LED照明器具的演色性。其结果发现，在蓝色LED芯片上配置了荧光体的结构的发光装置中，通过在与LED光源的发光轴平行的光的照射区域以外的位置等配置演色性提高部件，从而也改善作为LED照明器具的演色性。
即，本发明涉及的发光装置，其特征在于，在具有射出至少包含蓝色波长成分的光的LED光源，射出包含蓝色波长成分的白色光的发光装置中，将含有吸收蓝色波长成分的光而发出包含红色波长成分的光的荧光体的演色性提高部件配置在从上述LED光源照射光的区域中与其发光轴平行的光的照射区域以外的位置。与发光轴平行的光的照射区域，具体地，能够设为假想在通过LED光源发光面的外周的与发光轴平行的周面的情形下的该周面及其内侧的区域。
详细地说，作为发光装置，将蓝色LED光源和黄色系(或绿色系)的波长转换部件相距数～数十mm而配置，在LED光源的周边部的几乎不遮挡从发光装置直接向前方射出的激发光的位置配置演色性提高部件，在发光光谱中加入红色成分，使自然的色再现成为可能。此外，此时，演色性提高部件被从LED光源在侧方产生的光、被波长转换部件反射的光激发，使照明器具变得照度降低的从LED光源在发光轴方向射出的激发光的衰减、即、色度调整导致的发光量的降低很小。
进而，作为发光装置，将演色性提高部件配置在白色LED光源的周边部这样的、几乎不遮挡从发光装置直接向前方射出的激发光的位置，在发光光谱中加入红色成分，使自然的色再现成为可能。此外，此时，演色性提高部件被从LED光源在侧方产生的光、被波长转换部件反射的光激发，使照明器具变得照度降低的从LED光源在发光轴方向射出的激发光的衰减、即、色度调整导致的发光量的降低很小。
以下对本发明的发光装置具体地说明。
图1是表示本发明涉及的发光装置的第1实施方式中的构成的斜视图，表示LED投光机的实施方式。
本发明涉及的发光装置10，如图1中所示，具备：射出蓝色光的LED光源11；在从LED光源11照射光的区域中与其发光轴A平行的光的照射区域以外的位置配置的演色性提高部件13；在LED光源11的发光轴A上配置的、包含吸收蓝色光而发出波长不同于演色性提高部件13中所含的荧光体的光的荧光体的波长转换部件12。演色性提高部件13优选设置在LED光源11与波长转换部件12之间的、不遮挡激发光通过的区域的位置，例如，LED光源11的发光方向前方以外的位置(例如，侧方或后方)。
在此，LED光源11必须包含能够激发发光装置10中配置的波长转换部件12和演色性提高部件13的荧光体的发射光，可射出蓝色光、优选地发光波长420～490nm、更优选地440～470nm左右的蓝色光。此外，LED光源11在图1中示出了包含1个LED芯片的构成，作为LED照明用，也优选包含多个LED芯片。
波长转换部件12优选分散有黄色荧光体或绿色荧光体的树脂成型体、玻璃被密封的产物，例如，优选为将Y3Al5O12：Ce3+、Lu3Al5O12：Ce3+等以往公知的黄色荧光体在热塑性树脂中混炼而成的黄色系波长转换部件。
本发明中使用的波长转换部件12中的荧光体的含量，考虑入射的蓝色光的光量、黄色或绿色波长区域的光的发光量、蓝色光的透过率等而确定，例如，包含Y3Al5O12：Ce3+荧光体的厚2mm的波长转换部件的情形下，优选1～4质量％。
演色性提高部件13含有吸收蓝色光而发出红色光的红色荧光体，吸收来自射出蓝色光的LED光源11的蓝色光而发出红色光，提高发光装置的演色性能。
演色性提高部件13优选包含由下述式(1)
A2(M1-xMnx)F6   (1)
(式中，M为选自Si、Ti、Zr、Hf、Ge和Sn中的1种或2种以上的4价元素，A为选自Li、Na、K、Rb和Cs并且至少包含Na和/或K的1种或2种以上的碱金属，x为0.001～0.3，优选为0.001～0.1。)
所示的复合氟化物荧光体。
在此使用的复合氟化物荧光体是上述式(1)所示的红色荧光体，是具有将由A2MF6表示的复合氟化物的构成元素的一部分用锰置换而成的结构的锰活化复合氟化物荧光体。该锰活化复合氟化物荧光体中，对活化元素的锰并无特别限定，优选锰在由A2MF6表示的4价元素的位点置换而成的产物，即，作为4价的锰(Mn4+)置换而成的产物。这种情形下，可表示为A2MF6：Mn4+。其中，复合氟化物荧光体特别优选为由K2(Si1-xMnx)F6(x与上述相同)表示的锰活化硅氟化钾。
这样的锰活化复合氟化物荧光体，被波长420～490nm、优选地波长440～470nm的蓝色光激发，发出在波长600～660nm的范围内具有发光峰、或者最大发光峰的红色光。此外，具有下述特征：该复合氟化物荧光体的波长500nm左右的黄色光的吸收率低。
应予说明，上述式(1)所示的复合氟化物荧光体可以是采用以往公知的方法制造的产物，例如，可使用使金属氟化物原料在氢氟酸中溶解或分散、加热而使其蒸发干固得到的产物。
此外，演色性提高部件13优选由上述复合氟化物荧光体构成。这种情形下，例如，可以是将粒子状的上述复合氟化物荧光体在基板上平面地或立体地填充而形成的产物，只要能够应用于发光装置10，其形状也无特别限制。
此外，演色性提高部件13优选为分散有上述复合氟化物荧光体的树脂成型体。这种情形的演色性提高部件13的形状，只要是板状、圆盘状、环状、蜂窝状等能够应用于发光装置10的形状，则并无特别限制。
荧光体优选为粒子状，作为其粒径，粒度分布中的体积累计50％的粒径D50优选为2μm以上200μm以下，更优选为10μm以上60μm以下。D50值小于2μm的情形下，有可能发生荧光体的内部量子效率的降低和吸收率的降低引起的演色性提高的效果的下降。D50的值超过200μm的情形下，演色性提高部件制造时荧光体粒子的分散性容易变得不均一。再有，本发明中的粒径的测定方法优选例如在空气中将对象粉末喷雾或者使其分散浮游的状态下照射激光而由其衍射图案求出粒径的干式激光衍射散射法。
此外，使演色性提高部件13为由将复合氟化物荧光体分散的树脂成型体构成的情形下，该演色性提高部件13中的锰活化复合氟化物荧光体的含量，即，相对于该荧光体的树脂的含量，优选为1质量％以上60质量％以下，更优选为3质量％以上20质量％以下，特别优选为5质量％以上10质量％以下。如果荧光体含量超过60质量％，担心作为演色性提高部件的机械强度的降低。另一方面，如果小于1质量％，由于荧光体含量少，因此演色性提高效果显著减小。
作为用于演色性提高部件13的树脂，并无特别限定，优选对酸、碱的化学耐性高、防湿性也优异的热塑性树脂。此外，对于热塑性树脂，具有能够采用注射成型等方法容易地制造演色性提高部件的优点。
此外，选择热塑性树脂的情况下，如果超过250℃，有可能锰活化复合氟化物荧光体热分解，因此演色性提高部件的制造时的温度优选为250℃以下，优选选择在250℃以下能够成型的热塑性树脂。
作为对于演色性提高部件13优选的光透过性的热塑性树脂，可列举聚丙烯等聚烯烃、通用聚苯乙烯(GPPS)等聚苯乙烯、以及苯乙烯-马来酸共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)等苯乙烯共聚物等，优选使用从这些中选择的1种或2种以上。采用这些，荧光体的良好的混合是可能的，能够制造化学耐性高、耐湿性也优异的演色性提高部件。
此外，该热塑性树脂更优选为包含40质量％以上的聚丙烯和/或聚苯乙烯的热塑性树脂。此外，作为聚丙烯，优选在共聚物中含有2质量％以上6质量％以下的少量的乙烯单元的无规共聚物型的聚丙烯，更优选JIS K 7210中规定的熔体流动速率(MFR)为5～30g/10分钟左右的能够注射成型的聚丙烯。
进而，在演色性提高部件13的树脂中，与以往的热塑性塑料材料同样地，可根据用途以0.1～0.3质量％的范围配合以抗氧化剂、光稳定剂、紫外线吸收剂为首的稳定剂以及成型润滑剂。
本发明中，优选以上述热塑性树脂、其他助剂等作为原料树脂，以锰活化复合氟化物荧光体作为粉体，投入双螺杆混炼挤出机中，在加热的原料树脂中将该粉体混炼的形式将两者混炼，热成型为适合用途的任意的形状。例如，可将两者混炼，直接地成型为适合演色性提高部件的目标的厚度、形状，也可暂时成型为粒料状，必要时由该粒料成型为目标的厚度、形状的演色性提高部件。
演色性提高部件13的厚度优选0.05mm以上50mm以下。如果厚度不到0.05mm，有时难以维持演色性提高部件13的机械强度，如果超过50mm，有可能入射到演色性提高部件13的光的由树脂引起的损失变得过大，但并不是超过上述范围的厚度就不能使用。
这样得到的演色性提高部件13，在锰活化复合氟化物荧光体粒子这样的红色荧光体没有变质的情况下与规定的热塑性树脂混合而成。此外，演色性提高部件13由于利用波长420～490nm的蓝色光而发出波长约600～660nm红色光，因此通过将演色性提高部件13应用于白色LED装置，从而在其发光光谱中加入红色光，演色性的提高成为可能。此外，演色性提高部件13中，使用了上述锰活化复合氟化物荧光体的情况下，该锰活化氟化物荧光体由于对于蓝色光的吸收率比Sr-CaAlSiN3：Eu2+荧光体等氮化物荧光体低，因此并不是只有蓝色光入射的部分发光，而是蓝色光入射的部分吸收该蓝色光的一部分而发光的同时，使剩余的蓝色光透过，散射并供给周围的荧光体，因此演色性提高部件13全体发光。即，根据演色性提高部件13的形状、大小而成为面发光，适合在发光装置10中作为辅助地调整光的色度的部件。这种情况下，作为红色荧光体使用了Sr-CaAlSiN3：Eu2+荧光体等氮化物、氧氮化物荧光体的情况下，由于荧光体的吸收率高，因此只是蓝色光入射的部分发光，因此作为演色性提高部件的效果低。
演色性提高部件13的配置，可基于LED光源11的发光强度分布，由发光的红色波长成分的光(红色光)的量与作为发光装置的射出光的光量的保持均衡决定。演色性提高部件13的位置，如图2中所示，用相对于LED光源11的发光轴A的射出角θ表示，例如，射出角θ优选10°以上120°以下，更优选30°以上90°以下，进一步优选60°以上90°以下。对于射出角不到10°的位置，有可能使发光装置10的射出光的光量降低，对于超过120°的位置，有时色度调整用的红色光不足。
此外，发光装置10优选在演色性提高部件13和LED光源11的背后具有将来自演色性提高部件13的光反射的反射板15，例如，演色性提高部件13，如图2中所示，优选在LED光源11的背后配置的反射板15上配置。
此外，为了发光的均匀化，优选将演色性提高部件13在LED光源11的周边以将发光轴A包围的方式特别是相对于发光轴A均等地配置。例如，如图1中所示，可将多个小型圆盘状的演色性提高部件13相对于发光轴A在同一圆周上均等分配。或者，可配置环状(环状)的演色性提高部件13以使其环中心与发光轴A一致。由此，相对于在发光装置10的发光轴A方向射出的光，来自演色性提高部件13的红色光从其射出光的周围均等地出来，得到作为发光装置优选的发光。
根据本发明的发光装置10，由于成为了来自相同的LED光源11的激发光激发波长转换部件12和演色性提高部件13中所含的两者的荧光体的构成，因此不易发生使用多个LED光源时容易产生的LED的输出、发光色的波动引起的发光不均，具有得到色度稳定并且均一的发光的效果。此外，根据本发明的发光装置10，演色性提高部件13被从LED光源11在侧方产生的光、被波长转换部件12反射的光激发，使照明器具变得照度降低的从LED光源11在发光轴方向射出的光、波长转换部件12引起的荧光衰减几乎不会发生。此外，发光装置10的组装中，可根据目标的色度、演色性，将荧光体含量经调整的波长转换部件12和演色性提高部件13组装，通过简单的调整，自由度高的调整成为可能。进而，由于波长转换部件12和演色性提高部件13与LED光源(发光芯片)在空间上独立、分离，因此波长转换部件12和演色性提高部件13不易成为高温，适合高功率的发光装置。
图3是表示本发明涉及的发光装置的第1实施方式中的另一构成的斜视图。
本发明涉及的发光装置10A，如图3中所示，具备：射出包含蓝色波长成分的白色光的LED光源11A；在从该LED光源11照射光的区域中与其发光轴A平行的光的照射区域以外的位置配置的演色性提高部件13。演色性提高部件13优选回避从LED光源11A发射的光向发光装置10A的外侧照射的方向，例如，设置在LED光源11A的发光方向前方以外的位置(例如，侧方或后方)。
在此，LED光源11A是包含发出例如波长420～490nm、优选地440～470nm的蓝色光的蓝色LED和在蓝色LED表面涂布了包含黄色荧光体或绿色荧光体的树脂涂料的波长转换部的射出准白色光的光源。
演色性提高部件13和反射板15与图1中所示的情形相同，优选将演色性提高部件13相对于LED光源11A的发光轴，配置于射出角θ与图1中所示的角同等的位置。
上述构成的发光装置10A中，如果从LED光源11A射出白色光(例如，蓝色光和黄色光产生的白色光)，则在LED光源11A的侧方发出的白色光入射到演色性提高部件13，将白色光中的蓝色光成分转换为红色光。其结果，作为发光装置，将红色光以规定的比率射出，得到演色性进一步提高的白色光。
接下来，在图4示出本发明涉及的发光装置的第2实施方式中的构成。图4为在中央的右侧的部分的一部分中可看到内部的构成的斜视图。
本发明涉及的发光装置20，如图4中所示是直管型，具备：由包含吸收蓝色光而发出与演色性提高部件23中所含的荧光体波长不同的光的荧光体的波长转换部件22构成的直管；容纳于该直管内部的、兼作支持部件的板状的反射板25；射出蓝色光的LED光源21；和演色性提高部件23。此外，将LED光源21和演色性提高部件23在反射板25上在直管纵向交互地配置。这种情况下，LED光源21各自的发光轴相对于反射板25，为垂直方向，演色性提高部件23的配置成为了从LED光源21照射光的区域中与其发光轴平行的光的照射区域以外的位置。演色性提高部件23优选回避从LED光源21发出的光照射到发光装置20的外侧的方向，例如，设置于LED光源21的发光方向前方以外的位置(例如，侧方或后方)。此外，从直管端部的电极26向LED光源21供给电力。
上述构成的发光装置20中，如果从LED光源21射出蓝色光，则蓝色光入射到波长转换部件22，蓝色光的一部分被波长转换部件22中所含的荧光体吸收，转换为黄色光，与透过波长转换部件22的剩余的蓝色光一起被射出。另一方面，在邻接的LED光源21的侧方发出的蓝色光和被波长转换部件22反射的蓝色光入射到演色性提高部件23，这些蓝色光被演色性提高部件23转换为红色光。其结果，作为发光装置20，将蓝色光、黄色光、红色光以规定的比率射出，得到演色性高的白色光。
根据本发明的发光装置20，由于成为了来自相同的LED光源21的激发光激发波长转换部件22和演色性提高部件23中所含的两者的荧光体的构成，因此具有不易发生使用多个LED光源时容易发生的LED的输出、发光色的波动导致的发光不均，得到色度稳定并且均一的发光的效果。此外，根据本发明的发光装置20，演色性提高部件23被来自LED光源21在侧方产生的光、被波长转换部件22反射的光激发，使照明器具变得照度降低的从LED光源21在光轴方向上射出的光、波长转换部件22产生的荧光衰减几乎不会发生。此外，在发光装置20的组装中，可根据目标的色度、演色性，组装对荧光体含量进行了调整的波长转换部件22和演色性提高部件23，通过简单的调整，自由度高的调整成为可能。进而，由于波长转换部件22和演色性提高部件23与LED光源(发光芯片)在空间上独立、分离，因此波长转换部件22和演色性提高部件23不易成为高温，适合高功率的发光装置。
接下来，在图5中示出本发明涉及的发光装置的第3实施方式中的构成。图5为在中央的左侧的部分的一部分中可看到内部的构成的透视图。
本发明涉及的发光装置30，如图5中所示，为电灯泡型，具备：由包含吸收蓝色光而发出与演色性提高部件33中所含的荧光体波长不同的光的荧光体的波长转换部件32构成的电灯泡罩；容纳于该电灯泡罩内部的、兼作支持部件的上部变细的圆柱状的反射板35；射出蓝色光的LED光源31和板状的演色性提高部件33。此外，LED光源31和演色性提高部件33在反射板35的外周面上、即在反射板35的外周方向交替地配置。这种情况下，LED光源31各自的发光轴，相对于反射板35的外周面成为垂直方向，演色性提高部件33的配置成为了在从LED光源31照射光的区域中与其发光轴平行的光的照射区域以外的位置，演色性提高部件33设置在LED光源31的发光方向的侧方至后方。此外，从灯头36向LED光源31供给电力。
上述构成的发光装置30中，如果从LED光源31射出蓝色光，则蓝色光入射到波长转换部件32，蓝色光的一部分被波长转换部件32中所含的荧光体吸收，被转换为包含黄色波长区域(或绿色波长区域)的光(黄色光或绿色光)，与透过波长转换部件32的剩余的蓝色光一起被射出。另一方面，在邻接的LED光源31的侧方发出的蓝色光和被波长转换部件32反射的蓝色光入射到演色性提高部件33，这些蓝色光被演色性提高部件33中所含的红色荧光体吸收，被转换为红色光。其结果，作为发光装置30，将蓝色光、黄色光、红色光以规定的比率射出，得到演色性高的白色光。
根据本发明的发光装置30，由于成为了来自相同的LED光源31的激发光激发波长转换部件32和演色性提高部件33中所含的两者的荧光体的构成，因此具有不易发生使用多个LED光源时容易发生的LED的输出、发光色的波动引起的发光不均，得到色度稳定并且均一的发光的效果。此外，根据本发明的发光装置30，演色性提高部件33被从LED光源31在侧方发生的光、用波长转换部件32反射的光激发，使照明器具变得照度降低的从LED光源31在发光轴方向射出的光、波长转换部件32产生的荧光衰减几乎没有发生。此外，在发光装置30的组装中，可根据目标的色度、演色性，组装荧光体含量经调整的波长转换部件32和演色性提高部件33，通过简单的调整，自由度高的调整成为可能。进而，由于波长转换部件32和演色性提高部件33与LED光源(发光芯片)在空间上独立、分离，因此波长转换部件32和演色性提高部件33不易变成高温，适合高功率的发光装置。
应予说明，不仅适用于以蓝色LED作为光源而得到白色光的发光装置，而且本发明的演色性提高部件也适用于LED光源射出白色光的发光装置，即，具有在发光成分中包含波长420～490nm的蓝色光的准白色LED光源的发光装置。
本发明的发光装置适合作为从蓝色LED光源经由气体层或真空层在远离的场所配置了波长转换部件的远程荧光体方式的发光装置。远程荧光体具有由于是面发光而辐射角大等与一般的LED发光装置不同的配光特性，特别适合要照射宽范围的照明器具等。
实施例
以下列举实施例和比较例，对本发明更具体地说明，但本发明并不限定于实施例。
[实施例1～4、比较例1～4]
在以下的条件下制作LED发光装置。
使用双螺杆挤出机，进行粒径D50值17.6μm的K2(Si0.97Mn0.03)F6荧光体0.5kg在透明聚丙烯粒料4.5kg中的混合，得到了使K2(Si0.97Mn0.03)F6荧光体的含量为10质量％的含有K2(Si0.97Mn0.03)F6的聚丙烯粒料。
接下来，使用得到的含有K2(Si0.97Mn0.03)F6的聚丙烯粒料，采用20t卧式注射成型机进行成型，得到了内径90mm、外径96mm、厚10mm的环状的演色性提高部件。
此外，制作以含量3～10质量％将粒径D50值50μm的Y3Al5O12：Ce3+荧光体在聚碳酸酯树脂中混炼而成的粒料，将其作为原料，进行注射成型，得到了厚2mm、直径100mm的圆盘状的黄色系的波长转换部件。
如图6中所示，将得到的演色性提高部件43配置于LED投光机4(GL-RB100(使用6个Cree社制造的2W型蓝色LED芯片XT-Eロイヤルブルー)、日野电子(株)制造)的LED芯片(LED光源)41设置面，即，相对于LED光源41的发光轴，设置于圆周上。由此将6个LED芯片41容纳于演色性提高部件43的环内。此时，将演色性提高部件43相对于LED光源41的发光轴配置于射出角90°的位置。此外，将上述波长转换部件42与LED芯片41相距15mm配置在LED投光机4的前面(发光方向L)的发光轴上，制成LED发光装置。此外，作为比较用，也准备了没有配置演色性提高部件而只配置了波长转换部件的LED发光装置。
在与制作的LED发光装置相距20cm的位置，使用分光辐射照度计CL-500A(コニカミノルタオプティクス(株)制)测定白色光的照度、色温度、平均演色评价数Ra、特殊演色评价数△R9，评价演色性的好否。将其结果示于表1。
[表1]
*因测定对象的白色光的蓝色成分相对于其他的色成分过大而不能测定
进而，使用上述粒料，对于实施例3的演色性提高部件和比较例3的波长转换部件，制作厚2mm、40mm见方的板状的演色性提高部件和波长转换部件，相对于演色性提高部件和波长转换部件的40mm见方的面，从垂直方向照射来自蓝色LED(波长460nm)的光，通过目视确认从照射面的里侧看到的演色性提高部件和波长转换部件的发光的状态。将发光状态的斜视图像示于图7。图7(B)的比较例3的波长转换部件的情形下，只是作为激发光的蓝色光照射的部分(图的右侧部)发光而发亮，而图7(A)的实施例3的演色性提高部件的情形下，与作为激发光的蓝色光照射的部分一起，其周缘部(图的中央部的左侧部)也发光，可知演色性提高部件的发光范围广。
如以上所述，根据本发明的LED发光装置，通过配置演色性提高部件，能够大大改善只使用了黄色系波长转换部件的LED发光装置的平均演色评价数Ra和特殊演色评价数△R9。此外，看到了照度略有提高的倾向。
[实施例5～12、比较例5]
在以下的条件下制作LED发光装置。
使用双螺杆挤出机，进行粒径D50值17.6μm的K2(Si0.97Mn0.03)F6的荧光体在透明聚丙烯粒料中的混合，得到了使K2(Si0.97Mn0.03)F6荧光体的含量为12质量％的含有K2(Si0.97Mn0.03)F6的聚丙烯粒料。
接下来，使用得到的含有K2(Si0.97Mn0.03)F6的聚丙烯粒料，采用20t卧式注射成型机，进行成型，得到了厚2mm、25mm×30mm四方的板状的演色性提高部件。
此外，制作以含量4质量％将粒径D50值50μm的Y3Al5O12：Ce3+荧光体在聚甲基丙烯酸甲酯树脂中混炼而成的粒料，将其作为原料，进行注射成型，得到了厚2mm、直径100mm的圆盘状的黄色系的波长转换部件。
将得到的演色性提高部件1～8片设置于LED投光机(GL-100、输入15W、发光波长450nm、日野电子(株)制造)的LED芯片设置面。此时，将演色性提高部件相对于LED光源的发光轴配置在射出角90°的位置。此外，将上述波长转换部件在LED投光机的前面的发光轴上与LED芯片相距40mm而配置，制成LED发光装置。此外，作为比较用，也准备了没有配置演色性提高部件而只配置了波长转换部件的LED发光装置。
在与制作的LED发光装置相距20cm的位置，采用分光辐射照度计CL-500A(コニカミノルタオプティクス(株)制造)测定色温度、偏差(Δuv)、平均演色评价数Ra、特殊演色评价数△R9，评价演色性的好否。将其结果示于表2。此外，将这些发光光谱示于图8。
[表2]
如以上所述可知，如果增加本发明的演色性提高部件，能够进一步改善平均演色评价数Ra和特殊演色评价数△R9，如图8中所示，在几乎没有使黄色光的光量变化的情况下，能够增加红色光的光量。
应予说明，目前为止通过实施方式对本发明进行了说明，但本发明并不限于这些实施方式，其他的实施方式、追加、变更、删除等，能够在本领域技术人员能够想到的范围内变更，只要所有方式都发挥本发明的作用效果，则都包含在本发明的范围内。
附图标记的说明
10，10A，20，30  发光装置
11，11A，21，31，41  LED光源
12，22，32，42  波长转换部件
13，23，33，43  演色性提高部件
15，25，35  反射板
26  电极
36  灯头
4  LED投光机
A  发光轴
L  发光方向

Claims (10)

1.发光装置，是具有发光成分中包含波长420～490nm的蓝色光的LED光源的蓝色光的发光装置或准白色光的发光装置，其特征在于，将含有吸收蓝色光而发出红色光的荧光体的演色性提高部件配置在从上述LED光源照射光的区域中与其发光轴平行的光的照射区域以外的位置。
2.权利要求1所述的发光装置，其特征在于，将上述演色性提高部件相对于上述LED光源的发光轴，配置在射出角10°以上120°以下的范围的位置。
3.权利要求1或2所述的发光装置，其特征在于，将上述演色性提高部件配置在上述LED光源的发光轴的周边以包围该发光轴。
4.权利要求1～3的任一项所述的发光装置，其特征在于，在上述演色性提高部件和上述LED光源的背后具备将来自该演色性提高部件的光反射的反射板。
5.权利要求1～4的任一项所述的发光装置，其特征在于，上述荧光体是由下述式(1)表示的复合氟化物荧光体，
A2(M1-xMnx)F6  (1)
式中，M为选自Si、Ti、Zr、Hf、Ge和Sn中的1种或2种以上的4价元素，A为选自Li、Na、K、Rb和Cs并且至少包含Na和/或K的1种或2种以上的碱金属，x为0.001～0.3。
6.权利要求5所述的发光装置，其特征在于，上述复合氟化物荧光体是由K2(Si1-xMnx)F6表示的锰活化硅氟化钾，x与上述相同。
7.权利要求5或6所述的发光装置，其特征在于，上述演色性提高部件由上述复合氟化物荧光体构成。
8.权利要求5或6所述的发光装置，其特征在于，上述演色性提高部件是分散有上述复合氟化物荧光体的树脂成型体。
9.权利要求1～8的任一项所述的发光装置，其特征在于，上述LED光源射出蓝色光，在该LED光源的发光轴上具备包含吸收蓝色光而发出与上述演色性提高部件中所含的荧光体波长不同的光的荧光体的波长转换部件。
10.权利要求1～8的任一项所述的发光装置，其特征在于，上述LED光源射出白色光。
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