CN115398655A - 发光装置及具备该发光装置的灯具 - Google Patents

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Abstract

提供具有视觉作业优异的发光光谱且发光效率高的发光装置及具备该发光装置的灯具。发光装置(100)具备发光元件(10)和荧光构件(50),发光元件(10)在400nm以上且490nm以下的范围具有发光峰值波长,荧光构件(50)包括:第一荧光体(71),其在510nm以上且小于580nm的范围具有发光峰值;第二荧光体(72),其在580nm以上且680nm以下的范围具有发光峰值波长,并且发光光谱中的半值宽度为15nm以上且100nm以下;第三荧光体(73),其在600nm以上且650nm以下的范围具有发光峰值波长,并且发光光谱中的半值宽度为14nm以下,在相关色温例如为2000K以上且小于2800K的情况下,黑视素比(MR)值为0.47以上且0.73以下。

Description

发光装置及具备该发光装置的灯具
技术领域
本发明涉及发光装置及具备该发光装置的灯具。
背景技术
作为使用发光二极管(Light emitting diode,以下称作“LED”。)这样的发光元件的发光装置,熟知白色系的发光装置,该白色系的发光装置使用蓝色发光的发光元件、以及黄色发光等的荧光体。这样的发光装置在一般照明、车载照明、显示器、液晶用背光等广泛的领域中使用。近年来,随着LED照明的普及,越来越多地关注LED照明给人体带来的影响。例如日本专利文献1中,记载了LED照明可能给人的日周期节律(昼夜节律;生物体节律)带来影响。
日周期(circadian)是用拉丁语表示“约”的“Circa”和表示“1日”的“Dies”相连而造出的复合词,是指“昼夜节律”。人之所以在1日周期中睡醒或困倦,与其说是由于基于外界的明亮程度、黑暗程度的变化得出的外在环境因素的影响,莫如说是由于身体中的体内时钟发挥效力所引起。人的睡眠、体温节律周期是比1日稍微长的约25小时,但在通常的生活中受到外部环境的变化的刺激,通过修正体内时钟的相位而成为同步。该同步因素,生物利用光,25小时周期的人由于因早上照晒的光而使相位提前来成为同步,在23小时周期的小白鼠的系统中由于日落前照晒的光而使相位延迟来成为同步。即,以光为触发条件的体内时钟的控制在形成日周期节律方面是非常重要的。
另外,2002年在哺乳类的视网膜上发现了相对于杆体、锥体另外的新的光接受体,命名为内因性光敏性视网膜神经节细胞intrinsically photosensitive RetinalGanglion Cell(以下称作ipRGC)。明确了ipRGC具有黑视蛋白(melanopsin)这样的视色素,参与日周期节律的光同步、瞳孔反射这样的非视觉性的功能。ipRGC是通过直接投送到视交叉上核而赋予光信号的细胞。视交叉上核处于脑的下丘脑的非常小的区域并承担统率哺乳类的日周期节律的体内时钟的作用,通过约20000个神经细胞来创建睡眠、清醒、血压、体温、荷尔蒙分泌等各种各样的生理功能的日周期节律。即,ipRGC的内因性光响应的控制在形成日周期节律的方面是非常重要的。
ipRGC所具有的黑视蛋白通过相当于视网膜神经节细胞中的约1~2%程度的细胞来发现光接受蛋白质。其他的大多数的视网膜神经节细胞不具有光敏性。已知该光接受物质的吸收特性根据细胞而不同,若为黑视蛋白则在480~490nm附近存在峰值波长。另外,锥体所具有的视蛋白中,S锥体在440nm附近存在峰值波长、M锥体在535nm附近存在峰值波长、L锥体在565nm附近存在峰值波长,杆体所具有的视紫红质在507nm附近存在峰值波长。
该黑视蛋白被认为也大幅参与作为促进睡眠荷尔蒙的褪黑素的分泌或抑制,例如认为通过对ipRGC的刺激量增加而抑制褪黑素分泌。褪黑素在夜间示出分泌峰值,通过分泌褪黑素而使人感到困倦,促进睡眠。作为进行个人电脑等的事务作业、会议等的场所的照明,考虑优选采用抑制褪黑素分泌的光。
近年来,人本照明(Human Centric Lighting(HCL)、以人为中心的照明)的思想开始广泛普及,在以工作的人的健康为焦点的新楼房认证即WELL认证中,将采用顾及到日周期的照明例举为认证的必需项目。其中,作为影响日周期节律的明亮程度的定量单位,使用等效黑视素(Melanopic)照度,在满足办公空间的75%以上且1日4小时以上的条件的方面,要求垂直面的等效黑视素照度成为250lux以上。另外,在等效黑视素照度的算出中,需要根据光源的分光分布求出的黑视素比(MR、Melanopic Ratio)。等效黑视素照度根据下述式(1)求出,黑视素比根据下述式(2)来求出。
等效黑视素照度=照度×黑视素比 (1)
Figure BDA0003866773800000031
(所述式(2)中,在波长为380nm以上且730nm以下的范围内,“Lamp×Circadian”是光源的分光分布所包含的黑视素(日周期响应),“Lamp×Visual”是光源的分光分布所包含的视觉灵敏度响应,“1.218”是常数(lux Factor)。)
在用于算出黑视素比的Circadian的作用曲线中,使用ipRGC的灵敏度曲线(日周期(Ciracadian)作用曲线、吸光度)。另外,在Visual的作用曲线中使用人的明视中的视觉灵敏度曲线。作为使用ipRGC的灵敏度曲线及人的明视中的视觉灵敏度曲线的结果,能够判断为越是示出黑视素比高的值则越是能够强烈刺激日周期节律的分光分布。
认为黑视素比受到480nm至490nm附近的成分的影响,因此存在随着显色性上升而黑视素比变高的倾向,但作为高显色性的权衡(trade off)而发光效率降低成为问题。因而,为了形成顾及日周期节律的照明,要求兼顾与日周期相应的黑视素比的控制和此时的发光效率。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2012/144087号
发明内容
发明要解决的课题
于是,本发明的一方案的目的在于,提供一种发光装置及具备该发光装置的灯具,所述发光装置具有显现高的黑视素比的光谱,抑制发光效率的降低并且具有适于视觉作业的高显色性。
用于解决课题的方案
本发明包含以下的方案。
第一方案涉及一种发光装置,其中,所述发光装置具备发光元件和荧光构件,所述发光元件在400nm以上且490nm以下的范围具有发光峰值波长,所述荧光构件包括:第一荧光体,其在510nm以上且小于580nm的范围具有发光峰值;第二荧光体,其在580nm以上且680nm以下的范围具有发光峰值波长,并且发光光谱中的半值宽度为15nm以上且100nm以下;以及第三荧光体,其在600nm以上且650nm以下的范围具有发光峰值波长,并且发光光谱中的半值宽度为14nm以下,在以下所示的(1)至(5)的相关色温的范围的情况下,黑视素比(MR)值分别满足以下的范围。
(1)在相关色温为2000K以上且小于2800K的情况下,MR值为0.47以上且0.73以下,(2)在相关色温为2800K以上且小于3500K的情况下,MR值为0.53以上且0.81以下,(3)在相关色温为3500K以上且小于4500K的情况下,MR值为0.68以上且1.00以下,(4)在相关色温为4500K以上且小于5700K的情况下,MR值为0.84以上且1.18以下,(5)在相关色温为5700K以上且小于7200K的情况下,MR值为1.00以上且1.40以下。
第二方案是具备所述发光装置的灯具。
发明效果
根据本发明的一方案,能够提供一种发光装置及具备该发光装置的灯具,所述发光装置具有显现高的黑视素比的光谱,抑制发光效率的降低并且具有适于视觉作业的高显色性。
附图说明
图1是表示发光装置的一例的简要剖视图。
图2是表示第二荧光体、第三荧光体的反射光谱的图。
图3是表示第二荧光体、第三荧光体的发光光谱、视觉灵敏度光谱的图。
图4是表示实施例1的发光装置的发光光谱、比较例1及2的发光装置的发光光谱的图。
图5是表示实施例2的发光装置的发光光谱、比较例1及2的发光装置的发光光谱的图。
图6是表示实施例3的发光装置的发光光谱、比较例1及2的发光装置的发光光谱的图。
图7是表示实施例4的发光装置的发光光谱、比较例1及2的发光装置的发光光谱的图。
图8是表示实施例5的发光装置的发光光谱、比较例3及4的发光装置的发光光谱的图。
图9是表示实施例6的发光装置的发光光谱、比较例3及4的发光装置的发光光谱的图。
图10是表示实施例7的发光装置的发光光谱、比较例3及4的发光装置的发光光谱的图。
图11是表示实施例8的发光装置的发光光谱、比较例3及4的发光装置的发光光谱的图。
图12是表示实施例9的发光装置的发光光谱、比较例3及4的发光装置的发光光谱的图。
图13是表示实施例10的发光装置的发光光谱、比较例5及6的发光装置的发光光谱的图。
图14是表示实施例11的发光装置的发光光谱、比较例5及6的发光装置的发光光谱的图。
图15是表示实施例12的发光装置的发光光谱、比较例5及6的发光装置的发光光谱的图。
图16是表示实施例13的发光装置的发光光谱、比较例5及6的发光装置的发光光谱的图。
图17是表示实施例14的发光装置的发光光谱、比较例7及8的发光装置的发光光谱的图。
图18是表示实施例15的发光装置的发光光谱、比较例7及8的发光装置的发光光谱的图。
图19是表示实施例16的发光装置的发光光谱、比较例7及8的发光装置的发光光谱的图。
图20是表示实施例17的发光装置的发光光谱、比较例7及8的发光装置的发光光谱的图。
图21是表示实施例18的发光装置的发光光谱、比较例7及8的发光装置的发光光谱的图。
图22是表示实施例19的发光装置的发光光谱、比较例7及8的发光装置的发光光谱的图。
图23是表示实施例20的发光装置的发光光谱、比较例7及8的发光装置的发光光谱的图。
图24是表示实施例21的发光装置的发光光谱、比较例7及8的发光装置的发光光谱的图。
图25是表示实施例22的发光装置的发光光谱、比较例9及10的发光装置的发光光谱的图。
图26是表示实施例23的发光装置的发光光谱、比较例9及10的发光装置的发光光谱的图。
图27是表示实施例24的发光装置的发光光谱、比较例9及10的发光装置的发光光谱的图。
图28是表示实施例25的发光装置的发光光谱、比较例9及10的发光装置的发光光谱的图。
具体实施方式
以下,基于一实施方式来说明本发明的发光装置及具备该发光装置的灯具。不过,以下所示的实施方式是例示用于将本发明的技术思想具体实现的发光装置及具备该发光装置的灯具的实施方式,本发明不限定于以下的发光装置及具备该发光装置的灯具。
需要说明的是,色名与色度坐标之间的关系、光的波长范围与单色光的色名之间的关系等遵照JIS Z8110。另外,在组成物中存在多个属于各成分的物质的情况下,若无特殊说明,组成物中的各成分的含有量是指组成物中存在的该多个物质的合计量。
[发光装置]
发光装置具备发光元件和荧光构件,所述发光元件在400nm以上且490nm以下的范围具有发光峰值波长,所述荧光构件包括在510nm以上且小于580nm的范围具有发光峰值的第一荧光体、在580nm以上且680nm以下的范围具有发光峰值波长且发光光谱中的半值宽度为15nm以上且100nm以下的第二荧光体、以及在600nm以上且650nm以下的范围具有发光峰值波长且发光光谱中的半值宽度为14nm以下的第三荧光体,在以下(1)至(5)中任一项所示的相关色温的范围的情况下,黑视素比(MR)值分别满足以下的范围。需要说明的是,本说明书中的黑视素比使用将如下灵敏度设为1而标准化了的作用曲线来算出,该灵敏度是指ipRGC的灵敏度曲线和人的明视中的视觉灵敏度曲线各自的峰值波长下的灵敏度。
(1)在相关色温为2000K以上且小于2800K的情况下,MR值例如为0.47以上、优选为0.48以上、更优选为0.50以上、进一步优选为0.51以上,且为0.73以下、优选为0.68以下、更优选为0.63以下。
(2)在相关色温为2800K以上且小于3500K的情况下,MR值例如为0.53以上、优选为0.54以上、更优选为0.56以上,且为0.81以下、优选为0.76以下、更优选为0.71以下。
(3)在相关色温为3500K以上且小于4500K的情况下,MR值例如为0.68以上、优选为0.69以上、更优选为0.70以上,且为1.00以下、优选为0.95以下、更优选为0.90以下。
(4)在相关色温为4500K以上且小于5700K的情况下,MR值例如为0.84以上、优选为0.85以上、更优选为0.89以上、进一步优选为0.93以上,且为1.18以下、优选为1.13以下、更优选为1.08以下。
(5)在相关色温为5700K以上且小于7200K的情况下,MR值例如为1.00以上、优选为1.01以上、更优选为1.04以上,且为1.40以下、优选为1.35以下、更优选为1.30以下。
以下,基于附图来说明发光装置的一例。图1是表示发光装置100的简要剖视图。
发光装置100如图1所示具备发光元件10和荧光构件50,发光元件10在400nm以上且490nm以下的范围内具有发光峰值波长,荧光构件50包括通过来自发光元件的光而激发来发光的荧光体70。
发光装置100例如具备成形体40、发光元件10及荧光构件50。成形体40是第一引线20及第二引线30与包括热塑性树脂或热固化性树脂的树脂部42一体成形而成的成形体。成形体40形成具有底面和侧面的凹部,在凹部的底面载置有发光元件10。发光元件10具有一对正负的电极,该一对正负的电极分别与第一引线20及第二引线30分别经由导线60进行电连接。发光元件10由荧光构件50覆盖。荧光构件50例如包括对来自发光元件10的光进行波长变换的荧光体70和密封材料。荧光体70被来自发光元件的光激发而在特定的波长范围具有至少一个发光峰值波长,也可以包括发光峰值波长的波长范围不同的两种以上的荧光体。与发光元件10的正负一对电极连接的第一引线20及第二引线30朝向构成发光装置100的封装的外侧而使第一引线20及第二引线30的一部分露出。能够经由该第一引线20及第二引线30而从外部接受电力的供给来使发光装置100发光。
发光元件10的发光峰值波长例如为400nm以上、优选为410nm以上、更优选为430nm以上、进一步优选为440nm以上,且例如为490nm以下、优选为480nm以下、更优选为470nm以下、进一步优选为460nm以下。
发光元件10的发光光谱的半值宽度例如可以为30nm以下,也可以为25nm以下,还可以为20nm以下。半值宽度是指发光光谱中的最大的发光峰值的半值全宽(Full Width athalf Maximum:FWHM),是指各发光光谱中的表示最大的发光峰值的最大值的50%的值的发光峰值的波长宽度。发光元件10例如优选是使用了氮化物系半导体(InxAlYGa1-X-YN,0≤X、0≤Y、X+Y≤1)的半导体发光元件。作为发光元件,通过使用半导体发光元件,能够得到高效率且相对于输入的线性高耐机械冲击也强的稳定的发光装置。
荧光构件50
荧光构件50包括荧光体70和至少树脂。荧光构件50包括:通过从发光元件10发出的光而在510nm以上且小于580nm的范围具有发光峰值波长的第一荧光体71的至少一种;在580nm以上680nm以下的范围具有发光峰值波长并且发光光谱中的半值宽度为15nm以上且100nm以下的第二荧光体72的至少一种;在600nm以上且650nm以下的范围具有发光峰值波长并且发光光谱中的半值宽度为14nm以下的第三荧光体73的至少一种。荧光构件50也可以包括第一荧光体71、第二荧光体72、第三荧光体73、另外根据需要而包括第四荧光体74、其他荧光体。
第一荧光体71
第一荧光体71的发光峰值波长处于510nm以上且小于580nm的范围内、优选处于510nm以上且560nm以下、更优选处于510nm以上且540nm以下、进一步优选处于515nm以上且526nm以下的范围内。第一荧光体71的发光光谱中的半值宽度例如为90nm以上、优选为92nm以上、更优选为95nm以上,另外例如为125nm以下、优选为120nm以下、更优选为115nm以下。
第一荧光体71从在发光装置的发光光谱中能够获得期望的发光强度、且获得抑制褪黑素分泌的发光光谱的观点出发,优选为从由例如稀土类铝酸盐荧光体、钪系荧光体、碱土类金属硅酸盐荧光体及镧系硅氮化物荧光体构成的组中选择的至少一种。第一荧光体71可以仅使用一种,也可以并用两种以上。
第一荧光体71优选是具有由下述式(1A)表示的组成的稀土类铝酸盐荧光体。
(Ln1-aCea)3(Al1-bGab)5O12 (1A)
式(1A)中,Ln包括从由Y、Gd、Lu及Tb构成的组中选择出的至少一种的稀土类元素,a及b分别是满足0.001≤a≤0.2、0≤b≤1.0的数。
第一荧光体71也可以包括从如下组中选择出的至少一种,该组由钪系荧光体、碱土类金属硅酸盐荧光体及镧系硅氮化物荧光体构成,该钪系荧光体具有由下述式(1B)表示的组成,该碱土类金属硅酸盐荧光体具有由下述式(1C)表示的组成,该镧系硅氮化物荧光体具有由下述式(1D)表示的组成。
(Ca,Sr)Sc2O4:Ce (1B)
(Ca,Sr)3(Sc,Mg)2Si3O12:Ce (1C)
(La,Y,Gd)3Si6N11:Ce (1D)
在本说明书中,在组成式中,由逗号(,)划分而记载的多种元素是指在组成中含有该多种元素中的至少一种元素。组成式中的由逗号(,)划分而记载的多种元素包括从组成中由逗号划分的多个元素中选出的至少一种元素,也可以从所述多种元素中将两种以上组合而包含该两种以上元素。在本说明书中,在表示荧光体的组成的式子中,冒号(:)之前表示母体结晶,冒号(:)之后表示活化元素。
荧光构件所包含的相对于总荧光体量而言的第一荧光体的含有比率优选为20质量%以上且90质量%以下。
在2000K以上且小于2800K的情况下,荧光构件所包含的相对于总荧光体量而言的第一荧光体的含有比率更优选为30质量%以上、进一步优选为35质量%以上、且更优选为80质量%以下、进一步优选为70质量%以下。
在2800K以上且小于3500K的情况下,荧光构件所包含的相对于总荧光体量而言的第一荧光体的含有比率更优选为25质量%以上、进一步优选为30质量%以上、且更优选为80质量%以下、进一步优选为70质量%以下。
在3500K以上且小于4500K的情况下,荧光构件所包含的相对于总荧光体量而言的第一荧光体的含有比率更优选为25质量%以上、进一步优选为30质量%以上、且更优选为80质量%以下、进一步优选为70质量%以下。
在4500K以上且小于5700K的情况下,荧光构件所包含的相对于总荧光体量而言的第一荧光体的含有比率更优选为25质量%以上、进一步优选为30质量%以上、且更优选为85质量%以下、进一步优选为80质量%以下。
在5700K以上且小于7200K的情况下,荧光构件所包含的相对于总荧光体量而言的第一荧光体的含有比率更优选为20质量%以上、进一步优选为25质量%以上、且更优选为85质量%以下、进一步优选为80质量%以下。
第一荧光体71的平均粒径例如为3μm以上且40μm以下、优选为5μm以上且35μm以下。通过增大平均粒径,能够增大从发光元件10发出的光所激发出的第一荧光体的发光强度。通过减小平均粒径,能够提高发光装置的制造工序中的作业性。
第二荧光体72
第二荧光体72被从所述发光元件10发出的光所激发,在580nm以上且680nm以下的范围内具有发光峰值波长。第二荧光体72的发光峰值波长优选处于600nm以上且640nm以下的范围。第二荧光体72的发光光谱中的半值宽度为15nm以上、优选为18nm以上、更优选为20nm以上、且为100nm以下、优选为95nm以下、更优选为90nm以下。
第二荧光体72从在发光装置的发光光谱中能够获得期望的发光强度、获得抑制褪黑素分泌的发光光谱的观点出发,优选是从由例如硅氮化物系荧光体、碱土类金属硅氮化物系荧光体、α塞隆荧光体、氟锗酸盐荧光体、及硫化物荧光体构成的组中选择出的至少一种。第二荧光体72可以单独使用一种,也可以并用两种以上。
第二荧光体72优选包括从碱土类金属硅氮化物荧光体和α塞隆荧光体中选出的至少一种荧光体,该碱土类金属硅氮化物荧光体具有由下述式(2A)或(2B)表示的组成,该α塞隆荧光体具有由下述式(2C)表示的组成。
SrsCatAluSivNw:Eu (2A)
式(2A)中,s、t、u、v及w分别是满足0≤s<1、0<t≤1、s+t≤1、0.9≤u≤1.1、0.9≤v≤1.1、2.5≤w≤3.5的数。
(Ca1-q-rSrqBar)2Si5N8:Eu (2B)
式(2B)中,q及r分别是满足0≤q≤1.0、0≤r≤1.0、q+r≤1.0的数。
M4 kSi12-(m+n)Alm+nOnN16-n:Eu (2C)
式(2C)中,M4包括从如下组中选出的至少一种元素,该组由Li、Mg、Ca、Sr、Y及镧系元素(不过,除了La和Ce以外。)构成,且k、m及n分别是满足0<k≤2.0、2.0≤m≤6.0、0≤n≤1.0的数。
第二荧光体72也可以包括从如下组中选择出的至少一种,该组由具有下述式(2E)表示的组成的氟锗酸盐荧光体、具有下述式(2F)表示的组成的硅氮化物系荧光体、具有下述式(2G)表示的组成的硫化物荧光体构成。
(i-j)MgO·(j/2)Sc2O3·hMgF2·pCaF2·(1-z)GeO2·(z/2)M6 2O3:Mn (2E)
式(2E)中,M6包括从由Al、Ga及In构成的组中选择出的至少一种元素。i、j、h、p及z分别是满足2≤i≤4、0≤j<0.5、0<h<1.5、0≤p<1.5、0<z<0.5的数。
M7 b1M8 c1Al3-e1Sie1Nf1:M9 (2F)
式(2F)中,M7包括从由Ca、Sr、Ba及Mg构成的组中选择出的至少一种元素,M8包括从由Li、Na及K构成的组中选择出的至少一种元素,M9包括从由Eu、Ce、Tb及Mn构成的组中选择出的至少一种元素,b1、c1、el及f1分别是满足0.80≤b1≤1.05、0.80≤c1≤1.05、0≤e1≤0.5、3.0≤f1≤5.0的数。
(Ca,Sr)S:Eu (2G)
荧光构件所包含的相对于总荧光体量而言的第二荧光体的含有比率优选为0.5质量%以上且15质量%以下,更优选为1质量%以上且10质量%以下。
第二荧光体72的平均粒径例如为1μm以上且40μm以下,优选为5μm以上且30μm以下。通过增大平均粒径,能够增大从发光元件10发出的光所激发出的第二荧光体的发光强度。另外,通过减小平均粒径,能够提高发光装置的制造工序中的作业性。
第三荧光体73
第三荧光体73被从发光元件10发出的光所激发,且在600nm以上且650nm以下的范围具有发光峰值波长。第三荧光体73优选为,从发光元件发出的光下的发光峰值波长处于620nm以上且640nm以下的范围。第三荧光体73的发光光谱中的半值宽度为14nm以下,优选为12nm以下,更优选为10nm以下。
第三荧光体73优选是氟化物荧光体,该氟化物荧光体具有下述式(3D)所示的组成。
A2[M5 1-alMn4+ a1F6] (3D)
式(3D)中,A包括从由碱金属及铵构成的组中选择出的至少一种,优选至少包括钾。M5包括从由第四族元素、第十三族元素及第十四族元素构成的组中选择出的至少一种元素,优选包括从由硅、铝、锗及钛构成的组中选择出的至少一种元素,更优选的是,包括从由硅及铝构成的组中选择出的至少一种元素。a1是满足0.01<a1<0.2的数。
荧光构件所包含的相对于总荧光体量而言的第三荧光体的含有比率优选为5质量%以上且70质量%以下。
在2000K以上且小于2800K的情况下,荧光构件所包含的相对于总荧光体量而言的第三荧光体的含有比率更优选为10质量%以上、进一步优选为20质量%以上,且更优选为60质量%以下、进一步优选为50质量%以下、更进一步优选为40质量%以下。
在2800K以上且小于3500K的情况下,荧光构件所包含的相对于总荧光体量而言的第三荧光体的含有比率更优选为7质量%以上、进一步优选为10质量%以上,且更优选为65质量%以下、进一步优选为55质量%以下、更进一步优选为45质量%以下。
在3500K以上且小于4500K的情况下,荧光构件所包含的相对于总荧光体量而言的第三荧光体的含有比率更优选为7质量%以上、进一步优选为10质量%以上,且更优选为65质量%以下、进一步优选为60质量%以下、更进一步优选为45质量%以下。
在4500K以上且小于5700K的情况下,荧光构件所包含的相对于总荧光体量而言的第三荧光体的含有比率更优选为7质量%以上、进一步优选为10质量%以上,且更优选为55质量%以下、进一步优选为45质量%以下、更进一步优选为30质量%以下。
在5700K以上且小于7200K的情况下,荧光构件所包含的相对于总荧光体量而言的第三荧光体的含有比率更优选为5质量%以上、进一步优选为6质量%以上,且更优选为55质量%以下、进一步优选为40质量%以下、更进一步优选为25质量%以下。
相对于所述第二荧光体和所述第三荧光体的总荧光体量而言的第三荧光体的含有比率例如为60质量%以上且99质量%以下,优选为65质量%以上且98%质量以下,更优选为70质量%以上且98质量%以下。
第三荧光体73的平均粒径例如为1μm以上且40μm以下,优选为5μm以上且30μm以下。通过增大平均粒径,能够增大从发光元件10发出的光所激发出的第三荧光体的发光强度。通过减小平均粒径,能够提高发光装置的制造工序中的作业性。
第四荧光体74
荧光构件优选还包括在470nm以上且550nm以下的范围内具有与第一荧光体不同的发光峰值的第四荧光体。第四荧光体74的从发光元件发出的光下的发光峰值波长例如为470nm以上、优选为475nm以上、更优选为480nm以上,例如为550nm以下、优选为540nm以下、更优选为530nm以下、进一步优选为520nm以下。作为第四荧光体,优选的是,具有由下述式(4a)表示的组成的碱土类金属铝酸盐荧光体(以下也称作“SAE”。)、以及具有由下述式(4b)表示的组成的碱土类金属氯硅酸盐荧光体(以下也称作“CMSC”。)。
(Sr1-v1M1 v1)4Al14O25:Eu (4a)
式(4a)中,M1包括从由Mg、Ca、Ba及Zn构成的组中选出的至少一种元素,v1是满足0≤v1≤0.5的数。
M2 8MgSi4O16X2:Eu (4b)
式(4b)中,M2包括从由Ca、Sr、Ba及Zn构成的组中选出的至少一种元素,X包括从由F、Cl、Br及I构成的组中选出的至少一种元素。
作为第四荧光体,也可以举出具有由下述式(4c)表示的组成的β塞隆荧光体、具有由下述式(4d)或(4e)表示的组成的硫化物荧光体、具有由(4f)表示的组成的碱土类金属硅酸盐荧光体。
Si6-eAleOeN8-e:Eu(0<e≤4.2) (4c)
(Sr,M3)Ga2S4:Eu (4d)
(Sr1-f-gM3 fEug)Ga2S4 (4e)
式(4d)或(4e)中,M3包括从由Be、Mg、Ca、Ba及Zn构成的组中选择出的至少一种元素。式(4e)中,f及g是满足0.03≤f≤0.25、0≤g<0.97、f+g<1的数。
(Ca,Sr,Ba)2SiO4:Eu (4f)
第四荧光体74的发光光谱中的半值宽度为20nm以上、优选为30nm以上、更优选为40nm以上,且为85nm以下、优选为80nm以下、更优选为70nm以下。
荧光构件所包含的相对于总荧光体量而言的第四荧光体的含有比率优选为1质量%以上且70质量%以下。
在2000K以上且小于2800K的情况下,荧光构件所包含的相对于总荧光体量而言的第四荧光体的含有比率更优选为2质量%以上、且更优选为50质量%以下、进一步优选为40质量%以下。
在2800K以上且小于3500K的情况下,荧光构件所包含的相对于总荧光体量而言的第四荧光体的含有比率更优选为2质量%以上、且更优选为50质量%以下、进一步优选为35质量%以下。
在3500K以上且小于4500K的情况下,荧光构件所包含的相对于总荧光体量而言的第四荧光体的含有比率更优选为2质量%以上、且更优选为65质量%以下、进一步优选为45质量%以下。
在4500K以上且小于5700K的情况下,荧光构件所包含的相对于总荧光体量而言的第四荧光体的含有比率更优选为2质量%以上、且更优选为65质量%以下、进一步优选为55质量%以下。
在5700K以上且小于7200K的情况下,荧光构件所包含的相对于总荧光体量而言的第四荧光体的含有比率更优选为2质量%以上、且更优选为65质量%以下、进一步优选为60质量%以下。
第四荧光体74的平均粒径例如为3μm以上且40μm以下,优选为5μm以上且30μm以下。通过增大平均粒径,能够增大从发光元件10发出的光所激发出的第四荧光体的发光强度。通过减小平均粒径,能够提高发光装置的制造工序中的作业性。
荧光体除了使用市售的荧光体以外,例如,第三荧光体可以通过申请人在先申请的日本专利申请2014-202266号、日本专利申请2020-212532号所述的制造方法来制造,关于其他荧光体,例如可以通过以下方式制造。将荧光体的组成所含有的元素的单体、氧化物、碳酸盐、氮化物、氯化物、氟化物、硫化物等作为原料,以使上述各原料成为规定的组成比的方式进行称量。另外,对原料进一步适当添加熔剂等添加材料,并使用混合机通过湿式或干式的方式来混合。由此,能够促进固相反应而形成均匀的大小的粒子。另外,混合机除了工业上通常使用的球磨机以外,也可以使用振动式磨机、辊磨机、喷射式磨机等粉碎机。通过使用粉碎机进行粉碎,也能够增大比表面积。另外,为了使粉末的比表面积处于一定范围,也可以采用工业上通常用的沉降槽、水力旋流器、离心分离器等湿式分离机、旋流器、空气分离器等干式分级机来进行分级。将上述的混合的原料装填至SiC、石英、氧化铝、BN等的坩埚,在氩、氮等非活性气氛、包含氢的还原气氛下进行烧成。烧成以规定的温度及时间进行。烧成后进行粉碎、分散、过滤等而得到目的的荧光体粉末。固液分离可以通过过滤、吸引过滤、加压过滤、离心分离、倾析等工业上通常用的方法来进行。干燥可以通过真空干燥机、热风加热干燥机、圆锥形干燥机、旋转蒸发器等工业上通常用的装置来进行。
用于发光装置的荧光构件优选包括荧光体70及密封材料。密封材料例如可举出硅酮树脂、环氧树脂。荧光构件除了红色荧光体及密封材料以外,也可以包括填料、光稳定剂、着色剂等其他成分。作为填料,可举出例如二氧化硅、钛酸钡、氧化钛、氧化铝等。荧光构件中的、荧光体及密封材料以外的其他成分的含有量根据目的的发光装置的大小、目的的混色光的相关色温、混色光的色调而有所不同,可以基于目的的相关色温、色调而设定为合适范围。例如,荧光构件中的荧光体及密封材料以外的其他成分的含有量可以相对于密封材料100质量份而设为0.01质量份以上且20质量份以下。
[发光特性]
作为光源的显色性评价方法由JIS Z8726规定。具体而言,通过如下方式进行规定,即关于将具有规定的反射率特性的15种(编号1至15)试验色在试验光源和基准光源下分别测色了的情况下的色差ΔEi(i为1至15的整数),进行数值计算而算出显色评价指数。在此算出的特殊显色评价指数Ri(i为1至15的整数)的各值中,上限值为100,试验光源与其所对应的色温的基准光源的色差越小,则越接近100地升高。另外,在特殊显色评价指数Ri中,关于R1至R8,作为其值的平均值即平均显色评价指数(以下仅称作“Ra”。)而进行评价,关于R9至R15,作为特殊显色评价指数而按单个的值进行评价。需要说明的是,关于特殊显色评价指数R9至R15,R9为红色、R10为黄色、R11为绿色、R12为蓝色、R13为西洋人的肌肤的颜色、R14为树叶的颜色、R15为日本人的肌肤的颜色。
JIS公布了基于荧光灯·LED的光源及显色性的区分(JIS Z9112),规定了与使用的场所相应的优选的平均显色评价指数、特殊显色评价指数。
发光装置能够达到JIS Z9112的高显色形的级别1、或级别2。发光装置的Ra例如为80以上、优选为85以上、更优选为90以上、进一步优选为95以上。另外,发光装置的特殊显色评价指数R9为例如50以上、优选为55以上、更优选为70以上、进一步优选为80以上。特殊显色评价指数R15例如为70以上、优选为85以上、更优选为90以上。
发光装置发出的光例如能够为CIE1931所规定的色度坐标包含在x=0.28~0.55、且y=0.29~0.44的范围内的光,也能够为包含在x=0.31~0.45、且y=0.32~0.43的范围内的光。
发光装置发出的光的相关色温例如可以为2000K以上,也可以为2700K以上。另外,相关色温可以为7000K以下,也可以为6500K以下。
[灯具]
灯具具备上述的发光装置中的至少一种即可。而且,灯具也可以组合具备上述的发光装置中的至少一种、以及已经公知的发出白色系的混色光的发光装置。灯具除了上述的发光装置以外,也可以还具备反射构件、保护构件、用于向发光装置供给电力的附属装置等。需要说明的是,灯具也可以具备多个上述的发光装置。在灯具具备多个发光装置的情况下,可以具备多个相同的发光装置,也可以具备多个例如相关色温不同的发光装置。另外,也可以具备能够单独驱动多个发光装置而根据喜好来调节明亮程度、相关色温的驱动装置。作为灯具的使用形态,也可以是直接贴靠型、埋入型、悬吊型等中的任一方。
实施例
以下,通过实施例来具体说明本发明。本发明并不限定于这些实施例。
第一荧光体71
作为第一荧光体,准备了具有由下述式(1a)所表示的组成的稀土类铝酸盐荧光体(以下也称作“G-LAG”、“LAG”。)、具有由下述式(1b)表示的组成的稀土类铝酸盐荧光体(以下也称作“G-YAG”、“YAG”。)。需要说明的是,将组成中包含Ga的稀土类铝酸盐荧光体分别记作“G-LAG”、“G-YAG”。
Lu3(Al,Ga)5O12:Ce (1a)
Y3(Al,Ga)5O12:Ce (1b)
作为通过调节上述组成所包含的元素(例如作为活化剂的Ce)的摩尔比而得到的、以下的表1所示的第一荧光体,将G-LAG、LAG、G-YAG1、G-YAG2、YAG各自的发光峰值波长、半值宽度在以下的表1中示出。
[表1]
Figure BDA0003866773800000181
第二荧光体72
作为第二荧光体,准备了具有由下述式(2a)表示的组成的硅氮化物系荧光体。
(Sr,Ca)AlSiN3:Eu (2a)
作为通过调节上述组成所包含的元素(例如作为活化剂的Eu)的摩尔比而得到的、以下的表2所示的第二荧光体,将SCASN1、SCASN2、SCASN3、SCASN4各自的发光峰值波长、半值宽度在以下的表2中示出。
[表2]
Figure BDA0003866773800000191
第三荧光体73
作为第三荧光体,准备了具有由K2SiF6:Mn表示的组成的氟化物荧光体(以下也称作“KSF”。)。在630nm处具有发光峰值波长,半值宽度为7nm。
第四荧光体74
作为第四荧光体,准备了具有由Sr4Al14O25:Eu表示的组成的碱土类金属铝酸盐荧光体(以下也称作“SAE”。)。
另外,作为第四荧光体,准备了具有由Ca8MgSi4O16Cl2:Eu表示的组成的碱土类金属氯硅酸盐荧光体(以下也称作“CMSC”。)。
作为通过调节上述组成所包含的元素(例如作为活化剂的Eu)的摩尔比而得到的、以下的表3所示的第四荧光体,将SAE、CMSC1、CMSC2各自的发光峰值波长、半值宽度在以下的表2中示出。
[表3]
Figure BDA0003866773800000192
实施例1
发光装置100使用在450nm处具有发光峰值波长的氮化物半导体作为发光元件10。作为构成荧光构件50的密封材料而使用硅酮树脂。对于以CIE1931中的色度坐标处于x=0.458、y=0.410附近的方式将第一荧光体71、第二荧光体72、第三荧光体73混合调配而成的荧光体70、以及硅酮树脂,将它们混合分散之后,进一步进行脱泡,由此得到了荧光构件用树脂组成物。将荧光构件用组成物向成形体40的凹部的发光元件10上注入而向所述凹部中填充,进一步以150℃加热3小时,使荧光构件用组成物固化,形成荧光构件50,制造了图1所示那样的发光装置100。
关于通过实施例1得到的发光装置及后述的实施例及比较例的各发光装置,测定了发光色的色度坐标、相关色温(Tcp;K)、平均显色评价指数(Ra(R1至R8))、特殊显色评价指数(R9至R15)。具体而言,关于实施例及比较例中使用的各发光装置,使用将分光测光装置(PMA-12、滨松光电株式会社)和积分球组合而成的光计测系统,求出了CIE1931色度图的色度坐标系中的色度坐标(x、y)、光通量、辐射通量(分光全辐射通量)。发光色的色度坐标、相关色温(Tcp;K)的结果在表4~7中一并示出。显色评价指数的结果在以下的表2中示出。发光装置的发光光谱使用分光荧光光度计来测定。在图4至图28中,分别示出了将发光元件的发光峰值波长下的发光强度设为1而标准化了的实施例及比较例的各发光装置的发光光谱。实施例1中的发光装置的相关色温为2727K,处于2000K以上且2800K以下的范围内。根据发光装置的分光分布、由WELL认证提倡的哺乳类的视网膜处的光接受体即ipRGC的灵敏度曲线(日周期作用曲线)、由国际照明委员会(CIE)规定的包括人在内的哺乳类的明视下的视觉灵敏度曲线,基于所述式(2)而导出了黑视素比。使用将ipRGC的灵敏度曲线和人的明视下的视觉灵敏度曲线各自的峰值波长下的灵敏度设为1而标准化了的作用曲线,来算出黑视素比。
实施例2~4、及比较例1
将第一荧光体71、第二荧光体72及第三荧光体73的种类、相对于荧光体总量而言的各荧光体的含有量变更成了以下的表4所示那样,除此以外与实施例1同样地制作了发光装置。另外,与实施例1同样地测定了发光装置的发光特性。各实施例及比较例中的发光装置的相关色温为约2700K,处于2000K以上且2800K以下的范围内。
[表4]
Figure BDA0003866773800000211
实施例5~9、及比较例3,4
以CIE1931中的色度坐标处于x=0.434、y=0.403附近的方式将第一荧光体71、第二荧光体72及第三荧光体73进行了混合调配、以及将第一荧光体71、第二荧光体72及第三荧光体73的种类、相对于荧光体总量而言的各荧光体的含有量变更成了以下的表5所示那样,除此以外与实施例1同样地制作了发光装置。另外,与实施例1同样地测定了发光装置的发光特性。各实施例及比较例中的发光装置的相关色温为约3000K,处于2800K以上且小于3500K的范围内。
[表5]
Figure BDA0003866773800000221
实施例10~13、及比较例5,6
以CIE1931中的色度坐标处于x=0.382、y=0.380附近的方式将第一荧光体71、第二荧光体72及第三荧光体73进行了混合调配、以及将第一荧光体71、第二荧光体72及第三荧光体73的种类、相对于荧光体总量而言的各荧光体的含有量变更成了以下的表6所示那样,除此以外与实施例1同样地制作了发光装置。另外,与实施例1同样地测定了发光装置的发光特性。各实施例及比较例中的发光装置的相关色温为约4000K,处于3500K以上且小于4500K的范围内。
[表6]
Figure BDA0003866773800000231
实施例14~21、及比较例7,8
以CIE1931中的色度坐标处于x=0.345、y=0.355附近的方式将第一荧光体71、第二荧光体72及第三荧光体73进行了混合调配、以及将第一荧光体71、第二荧光体72及第三荧光体73的种类、相对于荧光体总量而言的各荧光体的含有量变更成了以下的表7所示那样,除此以外与实施例1同样地制作了发光装置。另外,与实施例1同样地测定了发光装置的发光特性。各实施例及比较例中的发光装置的相关色温为约5000K,处于4500K以上且小于5700K的范围内。
[表7]
Figure BDA0003866773800000241
实施例22~25、及比较例9,10
以CIE1931中的色度坐标处于x=0.312、y=0.328附近的方式将第一荧光体71、第二荧光体72及第三荧光体73进行了混合调配、以及将第一荧光体71、第二荧光体72及第三荧光体73的种类、相对于荧光体总量而言的各荧光体的含有量变更成了以下的表8所示那样,除此以外与实施例1同样地制作了发光装置。另外,与实施例1同样地测定了发光装置的发光特性。各实施例及比较例中的发光装置的相关色温为约6500K,处于5700K以上且小于7200K的范围内。
[表8]
Figure BDA0003866773800000251
如表4~8所示那样,确认到在实施例1、5、10、14~16、22的发光装置中,通过组合在450nm具有发光峰值的发光元件、第一荧光体、第二荧光体及第三荧光体,从而显现比各比较例高的MR值。
如表4~8所示那样,确认到在实施例2~4、6~9、11~13、17~21、23~25的发光装置中,通过组合在450nm具有发光峰值的发光元件、第一荧光体、第二荧光体、第三荧光体及第四荧光体,从而显现比各比较例高的MR值。
另外,实施例1~3、5~8、10~12、14~19、21、22~24中,平均显色评价指数Ra为90以上,特殊显色评价指数R9为50以上,特殊显色评价指数R15为85以上。而且,实施例4、9、13、20、25中,确认到平均显色评价指数Ra达80以上、特殊显色评价指数R9达50以上的高显色性。而且,也确认到相对于比较例而言抑制效率降低。
关于作为第二荧光体的一种的SCASN1及作为第三荧光体的一种的KSF,在图2中示出荧光体的反射光谱,在图3中示出发光光谱和视觉灵敏度光谱。
如图2所示,SCASN1的绿色的波长区域(约485nm以上且约573nm以下的波长范围、参照JIS Z8110)的反射率比KSF小,即,在绿色的波长区域中,与KSF相比SCASN1的光的吸收较大。因此,通过使用KSF,绿色的波长区域中的荧光体的发光能够与SCASN1相比不会被吸收而向发光装置的外部放射。另外,在图3中,可知,SCASN1与KSF相比在长波长侧(630nm以上的长波长侧)的发光成分较多。KSF在较长波长侧的发光成分少,能够减少视觉灵敏度低的波长区域的成分。因此,认为通过并用KSF和SCASN,尽管在高显色下也能够抑制发光效率降低。
在WELL认证中,由于各项目中满足WELL的规定的标准而会增加评分。在显色品质的确保中,规定为在Ra为90以上或Ra为80以上且R9为50以上时会加分。在实施例1~3、5~8、10~12、14~19、21、22~24中,Ra为90以上,实施例4、9、13、20、25中,Ra为80以上、R9为50以上,因此本次的实施例1~25全部能够满足WELL的加分条件。
实施例1~25示出各色温下高的MR值,适于用于活动性的时间的照明。另外,由于显色性高,因此也适于进行精密作业的场所。另外,由于特殊显色评价指数R15高,因此认为适于在医院中诊断时、看人的脸部而进行交流的场景。
图4至图28中,示出了实施例及比较例的各发光装置的发光光谱。实施例1~25的发光装置在发光光谱中600nm以上且650nm以下的范围,成功确认到半值宽度为14nm以下的第三荧光体(KSF)的特征性的峰值。实施例1~25的发光装置的发光光谱与比较例的各发光装置的发光光谱相比,成功地减少了650nm以上的视觉灵敏度低的波长区域的发光成分。
一般地低色温时MR值也低,高色温时MR值也高。也能够通过按活动的时间·非活动的时间等使用的不同时间段、不同用途而改变色温来调整MR值,但优选的光色也根据使用的环境、国家的不同而不同。认为实施例1~25能够提供在实现使用的人感到满意的光色的同时显现高的MR值的光谱。
产业上的可利用性
本发明的发光装置能够抑制褪黑素分泌,发出具有作业性优异的发光光谱的光。例如,能够用作办公室、一般家庭、商业设施、工厂等的屋内设置的一般照明、车载用照明、显示器、观赏用照明、警告灯、防盗灯、显示灯、液晶用的背光。而且,能够用作具备该发光装置的灯具。
附图标记说明
10:发光元件、40:成形体、50:荧光构件、70:荧光体、71:第一荧光体、72:第二荧光体、73:第三荧光体、74:第四荧光体、100:发光装置。

Claims (16)

1.一种发光装置,其中,
所述发光装置具备发光元件和荧光构件,
所述发光元件在400nm以上且490nm以下的范围具有发光峰值波长,
所述荧光构件包括:第一荧光体,其在510nm以上且小于580nm的范围具有发光峰值;第二荧光体,其在580nm以上且680nm以下的范围具有发光峰值波长,并且发光光谱中的半值宽度为15nm以上且100nm以下;以及第三荧光体,其在600nm以上且650nm以下的范围具有发光峰值波长,并且发光光谱中的半值宽度为14nm以下,
在以下(1)~(5)中任一项所示的相关色温的范围的情况下,黑视素比(MR)值分别满足以下的范围,
(1)在相关色温为2000K以上且小于2800K的情况下,MR值为0.47以上且0.73以下,
(2)在相关色温为2800K以上且小于3500K的情况下,MR值为0.53以上且0.81以下,
(3)在相关色温为3500K以上且小于4500K的情况下,MR值为0.68以上且1.00以下,
(4)在相关色温为4500K以上且小于5700K的情况下,MR值为0.84以上且1.18以下,
(5)在相关色温为5700K以上且小于7200K的情况下,MR值为1.00以上1.40以下。
2.根据权利要求1所述的发光装置,其中,
在以下(1’)~(5’)中任一项所示的相关色温的范围的情况下,所述黑视素比(MR)值分别满足以下的范围,
(1’)在相关色温为2000K以上且小于2800K的情况下,MR值为0.47以上且0.63以下,
(2’)在相关色温为2800K以上且小于3500K的情况下,MR值为0.53以上且0.71以下,
(3’)在相关色温为3500K以上且小于4500K的情况下,MR值为0.68以上且0.90以下,
(4’)在相关色温为4500K以上且小于5700K的情况下,MR值为0.84以上且1.08以下,
(5’)在相关色温为5700K以上且小于7200K的情况下,MR值为1.00以上且1.30以下。
3.根据权利要求1或2所述的发光装置,其中,
所述第一荧光体具有由下述式(1A)表示的组成,
(Ln1-aCea)3(Al1-bGab)5O12 (1A)
式(1A)中,Ln包括从由Y、Gd、Lu及Tb构成的组中选择出的至少一种元素,a及b是分别满足0.001≤a≤0.2、0≤b≤1.0的数。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的发光装置,其中,
所述荧光构件所包含的相对于总荧光体量而言的所述第一荧光体的含有比率为20质量%以上且90质量%以下。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的发光装置,其中,
所述第二荧光体具有由下述式(2A)表示的组成,
SrsCatAluSivNw:Eu (2A)
式(2A)中,s、t、u、v及w是分别满足0≤s<1、0<t≤1、s+t≤1、0.9≤u≤1.1、0.9≤v≤1.1、2.5≤w≤3.5的数。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的发光装置,其中,
所述荧光构件所包含的相对于总荧光体量而言的所述第二荧光体的含有比率为0.5质量%以上且15质量%以下。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的发光装置,其中,
所述第三荧光体具有由下述式(3D)表示的组成,
A2[M5 1-a1Mn4+ a1F6] (3D)
式(3D)中,A包括从由碱金属及铵离子构成的组中选择出的至少一种,M5包括从由第四族元素、第十三族元素及第十四族元素构成的组中选择出的至少一种元素,a1是满足0.01<a1<0.2的数。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的发光装置,其中,
所述荧光构件所包含的相对于总荧光体量而言的所述第三荧光体的含有比率为5质量%以上且70质量%以下。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的发光装置,其中,
所述荧光构件还包括在470nm以上且550nm以下的范围具有与所述第一荧光体不同的发光峰值的第四荧光体。
10.根据权利要求9所述的发光装置,其中,
所述第四荧光体具有从下述式(4a)及式(4b)选择出的至少一种组成,
(Sr1-v1M1 v1)4Al14O25:Eu (4a)
式(4a)中,M1包括从由Mg、Ca、Ba及Zn构成的组中选出的至少一种元素,v1是满足0≤v1≤0.5的数,
M2 8MgSi4O16X2:Eu (4b)
式(4b)中,M2包括从由Ca、Sr、Ba及Zn构成的组中选出的至少一种元素,X包括从由F、Cl、Br及I构成的组中选出的至少一种元素。
11.根据权利要求9或10所述的发光装置,其中,
所述荧光构件所包含的相对于总荧光体量而言的第四荧光体的含有比率为1质量%以上且70质量%以下。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的发光装置,其中,
平均显色评价指数Ra为80以上。
13.根据权利要求1至11中任一项所述的发光装置,其中,
平均显色评价指数Ra为90以上。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的发光装置,其中,
特殊显色评价指数R9为50以上。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的发光装置,其中,
特殊显色评价指数R15为85以上。
16.一种灯具,其中,
所述灯具具备所述权利要求1至15中任一项所述的发光装置。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023074525A1 (ja) * 2021-10-28 2023-05-04 日亜化学工業株式会社 発光装置及び光源装置

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103493226B (zh) 2011-04-22 2016-09-28 株式会社东芝 白光源以及包括所述白光源的白光源系统
RU2639733C2 (ru) * 2012-11-01 2017-12-22 Люмиледс Холдинг Б.В. Устройство с широкой цветовой палитрой на основе сид
JP2014202266A (ja) 2013-04-03 2014-10-27 新日鐵住金株式会社 高耐食性セルフタッピングねじ及びその製造方法
US9410664B2 (en) * 2013-08-29 2016-08-09 Soraa, Inc. Circadian friendly LED light source
JP2015070866A (ja) * 2013-10-01 2015-04-16 パナソニックIpマネジメント株式会社 光源モジュール及び照明装置
US10811572B2 (en) * 2014-10-08 2020-10-20 Seoul Semiconductor Co., Ltd. Light emitting device
WO2016146688A1 (en) * 2015-03-19 2016-09-22 Philips Lighting Holding B.V. Bio hue lamp
WO2017044380A1 (en) * 2015-09-10 2017-03-16 Intematix Corporation Phosphor converted white light emitting devices and photoluminescence compounds for general lighting and display backlighting
JP6384468B2 (ja) * 2015-12-22 2018-09-05 日亜化学工業株式会社 発光装置
EP3249703B1 (en) * 2016-05-26 2021-08-04 Nichia Corporation Light emitting device
JP6477779B2 (ja) * 2016-05-26 2019-03-06 日亜化学工業株式会社 発光装置
KR102253975B1 (ko) * 2016-09-12 2021-05-18 루미레즈 엘엘씨 감소된 멜라노픽 스펙트럴 성분을 갖는 조명 시스템
JP7025424B2 (ja) * 2017-06-28 2022-02-24 京セラ株式会社 発光装置および照明装置
JP6940764B2 (ja) * 2017-09-28 2021-09-29 日亜化学工業株式会社 発光装置
EP4223366A3 (en) * 2018-08-31 2023-09-20 Signify Holding B.V. Cyan enriched white light
CN109545941B (zh) * 2018-11-29 2021-11-12 江苏博睿光电有限公司 一种荧光体混合物及其发光装置

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