CN116825931A - 发光装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种发光装置，该发光装置是琥珀色的发光装置，利用LED和荧光体发出琥珀色的光，使亮度飞跃性地提高。一种发光装置，其包含蓝色LED、第一荧光体和第二荧光体，发出琥珀色的光，其中，所述第一荧光体被所述蓝色LED的光激励而发出绿色至黄色的光，所述第二荧光体被所述蓝色LED的光激励而发出具有比所述第一荧光体的发光峰值波长大且625nm以下的发光峰值波长的光，发光装置的发光波长650nm的发光强度为发光装置的发光峰值波长的发光强度的60％以下。
Description
技术领域
本发明涉及发出琥珀色的光的发光装置。
背景技术
作为琥珀色的发光装置，使用在白炽灯上安装了玻璃滤色器的发光装置、AlInGaP系的发光二极管(LED芯片)。另外，还使用下述专利文献1那样的由蓝色LED、YAG荧光体和氮化物荧光体构成的发光装置。
已知人眼感觉到波长555nm的黄色光最明亮(参照图6)。在白色照明中，也需要蓝色、红色成分。但是，这些波长的视觉灵敏度低，因此为了兼顾显色性和亮度而开发了各种技术(非专利文献：参照非专利文献1至3)。
[现有技术文献]
专利文献1：日本特开2011-044738号公报
非专利文献1：《自然通讯(NATURE COMMUNICATIONS)》(2019年)第10卷1824，Gregor J.Hoerder等人的“Sr[Li2Al2O2N2]:Eu2+-Ahigh performance red phosphor tobrighten the future(照亮未来的Eu2+-A高性能红色荧光体)”
非专利文献2：《美国光学学会杂志(Journal of the optical society ofamerica)》(1971年)第161卷No.9,W.A.Thornton的“Luminosity and Color-RenderingCapability of White Light(白光的亮度和色彩渲染能力)”
非专利文献3：《照明研究技术(Lighting Reseach and Technology)》(1971年)第3卷No.3，M.Koedam and J.J.Opstelten等人的“Measurement and computer-aidedoptimization of spectral power distributions(光谱功率分布的测量和计算机辅助优化)”
发明内容
AlInGaP系的发光二极管(LED芯片)也可以不使用荧光体，但存在因电流值使得颜色的变化大、温度特性差的问题。因此，将蓝色LED和荧光体组合来制作白色、琥珀色等是重要的。在专利文献1的琥珀色的发光装置中，显色性高，但在利用指示器等使琥珀色的发光装置点亮时目视确认有无点亮是重要的领域等中，无法得到充分的亮度。
本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供一种在利用LED和荧光体发出琥珀色的发光装置中，使亮度飞跃性地提高的琥珀色的发光装置。
本发明是为了实现上述目的而完成的，提供一种发光装置，其包含蓝色LED、第一荧光体和第二荧光体，发出琥珀色的光，所述第一荧光体被所述蓝色LED的光激励而发出绿色至黄色的光，所述第二荧光体被所述蓝色LED的光激励而发出具有比所述第一荧光体的发光峰值波长大且625nm以下的发光峰值波长的光，发光装置的发光波长650nm的发光强度为发光装置的发光峰值波长的发光强度的60％以下。
根据这样的发光装置，抑制发出长波长且视觉灵敏度差的光，成为使亮度飞跃性地提高的琥珀色的发光装置。
此时，所述第二荧光体的量可以为所述发光装置所含的所述第一荧光体和所述第二荧光体的总量的15质量％以上。
由此，成为进一步提高了亮度的琥珀色的发光装置。
此时，所述第一荧光体的发光峰值的半值宽度可以为110nm以下。
通过使用半值宽度窄的荧光体，长波长的深红色区域的发光强度变得更小，成为明亮的琥珀色的发光装置。
此时，可以为：所述第二荧光体发出的光的发光峰值波长为615nm以下，所述发光装置的发光波长650nm的发光强度为所述发光装置的发光峰值波长的发光强度的50％以下。
由此，通过进一步抑制发出长波长且视觉灵敏度低的光，成为使亮度进一步提高的琥珀色的发光装置。
此时，所述第二荧光体的量可以为所述发光装置所含的所述第一荧光体和所述第二荧光体的总量的20质量％以上。
由此，通过使用减少了长波长的视觉灵敏度低的部分的荧光体，能够增加第二荧光体在荧光体整体中所占的比例，能够进一步提高琥珀色的发光装置的亮度。
此时，所述第一荧光体可以是粒径为24μm以上的荧光体。
由此，成为使亮度进一步飞跃性地提高的琥珀色的发光装置。
[发明效果]
如上所述，根据本发明的发光装置，成为抑制长波长且视觉灵敏度低的发光，使亮度飞跃性地提高的琥珀色的发光装置。
附图说明
图1示出本发明的发光装置的一例。
图2示出被蓝色LED的光激励而发出绿色至黄色的光的荧光体的发光光谱。
图3示出被蓝色LED的光激励而发出红色光的荧光体的发光光谱。
图4示出对第二荧光体的峰值波长依赖性进行评价的结果(实施例3-6、比较例3)。
图5示出发光装置的发光光度对第一荧光体的峰值波长的依赖性。
图6示出人的视觉相对于光的波长的灵敏度曲线。
标号说明
1：荧光体；1a：第一荧光体；1b：第二荧光体；2：填料；10：发光元件；20：荧光体层；30：封装；40：基板；100：发光装置。
具体实施方式
以下，对本发明进行详细说明，但本发明并不限定于此。
如上所述，要求使亮度飞跃性地提高的琥珀色的发光装置。
本发明人等对上述课题反复进行了深入研究，结果是，发现通过如下这样的发光装置，能够抑制发出长波长且视觉灵敏度差的光，成为使亮度飞跃性地提高的琥珀色的发光装置，从而完成了本发明：该发光装置包含蓝色LED、第一荧光体和第二荧光体，发出琥珀色的光，其中，所述第一荧光体被所述蓝色LED的光激励而发出绿色至黄色的光，所述第二荧光体被所述蓝色LED的光激励而发出具有比所述第一荧光体的发光峰值波长大且625nm以下的发光峰值波长的光，发光装置的发光波长650nm的发光强度为发光装置的发光峰值波长的发光强度的60％以下。
以下，参照附图进行说明。
[发光装置]
首先，本发明的发光装置是包含蓝色LED、第一荧光体和第二荧光体，发出琥珀色的光的发光装置。而且，关于将蓝色LED、第一荧光体和第二荧光体组合而成的发光装置，发光波长650nm的发光强度为发光峰值波长的发光强度的60％以下。如果发光装置的发光波长650nm的发光强度为发光装置的发光峰值波长的发光强度的50％以下，则长波长的深红色区域的发光强度变得更小，变得更明亮，因此优选。
琥珀色相当于JIS标准Z8110中的由黄色中的长波长区域和黄色～红色的短波长区域构成的区域、安全色彩的JIS标准Z9101中的由黄色的区域和黄色～红色的短波长区域所夹的区域的色度范围。具体而言，有车载用琥珀色的JIS标准、黄色的交通信号灯的标准，但在本说明书中，将包含所有这些标准的范围全部设为琥珀色。
更具体而言，作为车载用琥珀色的标准，有SAE标准(SAE J588)，据此，将色度图表内的由(x，y)＝(0.56，0.44)、(0.54，0.42)、(0.60，0.39)、(0.61，0.39)包围的区域设为琥珀色。另外，同样地，作为车载用琥珀色的标准，有JIS标准(JIS D5500)，据此，将色度图表内的由(x，y)＝(0.571，0.429)、(0.564，0.429)、(0.595，0.398)、(0.602，0.398)包围的区域设为琥珀色。另外，作为黄色的交通信号灯，有CIE标准(CIE DS004 2/E-1996)，将色度图表内的由(x，y)＝(0.547，0.452)、(0.536，0.444)、(0.593，0.387)、(0.613，0.387)包围的区域设为琥珀色。在本说明书中，至少落入这些范围中的任一个范围的颜色为琥珀色。需要说明的是，说明书中的颜色名与色度坐标的关系全部基于JIS标准(JIS Z8110)。
图1示出本发明的发光装置100的一例。本发明的发光装置100例如包含：蓝色LED10，其配置在基板40上；以及荧光体1，其吸收来自蓝色LED10的光的一部分而转换为与蓝色LED10的发光波长不同的波长的光。荧光体1包含第一荧光体1a和第二荧光体1b，这些第一荧光体1a和第二荧光体1b也可以分散在也作为覆盖蓝色LED10的由树脂、玻璃等构成的密封体而发挥功能的荧光体层20中，并收纳在封装30中。在荧光体层20中，除了树脂以外，还可以适当添加例如填料2、用于提高荧光体1等的分散性的添加物等。另外，封装30和基板40也可以一体成型。以下，进行详细说明。
(蓝色LED)
本发明的蓝色LED10没有特别限定，可以使用发光峰值波长在380～480nm的范围内的蓝色LED。这样的蓝色LED能够比较容易地获得高品质且低成本。
(第一荧光体)
本发明的第一荧光体被蓝色LED的光激励而发出绿色至黄色的光。图2示出被蓝色LED的光激励而发出绿色至黄色的光的第一荧光体1a的发光光谱。作为第一荧光体1a，例如能够使用YAG系荧光体、LuAG系荧光体、SiAlON系荧光体、硅酸盐系荧光体。YAG系荧光体例如是Y3(Al，Ga)5O12：Ce等那样的荧光体。LuAG系荧光体例如是Lu3(Al，Ga)5O12：Ce等那样的荧光体。SiAlON系荧光体是指例如β-SiAlON:Eu(β赛隆)、Ca-α-SiAlON:Eu等荧光体。硅酸盐系荧光体是指(Ba，Sr)2SiO4：Eu、Ca8Mg(SiO4)4Cl2：Eu等那样的荧光体。如专利文献1中也记载的那样，YAG系荧光体是一般的，但如图2所示，可知与YAG荧光体相比，LuAG荧光体的发光半值宽度窄，深红色区域的发光强度小。另外，可知β赛隆荧光体那样的Eu发光的荧光体的半值宽度更窄。
在此，第一荧光体1a优选使用发光峰值的半值宽度为110nm以下的荧光体。这样的荧光体相当于图2所示的荧光体中的LuAG、β赛隆。如果使用这样的荧光体作为第一荧光体1a，则长波长的深红色区域的发光强度变得更小，成为明亮的琥珀色的发光装置。
另外，第一荧光体1a优选粒径为24μm以上。如果使用这样的第一荧光体，则成为使亮度进一步飞跃性地提高的琥珀色的发光装置。
(第二荧光体)
本发明的第二荧光体被蓝色LED的光激励而发出具有比第一荧光体的发光峰值波长大且625nm以下的发光峰值波长的光。图3示出被蓝色LED的光激励而发出红色光的荧光体的发光光谱。从这样的荧光体中选择本发明的第二荧光体1b，与上述的第一荧光体1a组合使用。作为第二荧光体，特别优选发出具有615nm以下的发光峰值波长的光的荧光体。
另外，作为发出红色光的荧光体，可以使用被称为CASN的CaAlSiN3:Eu、被称为SCASN的(Sr，Ca)AlSiN3:Eu、被称为258系的(Ba，Sr，Ca)2Si5N8:Eu等荧光体。以往，红色荧光体使用半值宽度宽的荧光体，但近年来，半值宽度窄的荧光体的开发正在推进。开发了一种SCASN系荧光体，该SCASN系荧光体的深红色区域的发光强度比作为琥珀色用荧光体被公知的α赛隆小。作为本发明的第二荧光体，优选使用这样的深红色区域的发光强度小的荧光体。
(荧光体的组合)
对于第一荧光体与第二荧光体的组合没有特别限定，优选LuAG与SCASN的组合。这样的组合的半值宽度窄，因此能够减少长波长的视觉灵敏度低的部分(深红色发光)，进而能够提供飞跃性地提高了亮度的琥珀色的发光装置。
第二荧光体的量优选为发光装置中所含的第一荧光体和第二荧光体的总量的15质量％以上，更优选为20质量％以上。由此，成为亮度进一步提高的琥珀色的发光装置。
[实施例]
以下，列举实施例对本发明进行具体说明，但这并不限定本发明。
作为发光装置，准备了在3528尺寸(3.5mm×2.8mm)的浴缸型的SMD(SurfaceMount Device：表面贴装器件)上安装有发光峰值波长447nm的蓝色LED的装置。将荧光体混炼到硅酮树脂中，涂布规定量，评价其光学特性。另外，由于蓝色LED具有各自的输出差，因此以If＝65mA时的光输出成为25mW/sr的方式对光度进行了校正。准备具有各种物性的荧光体作为第一及第二荧光体，将它们组合而制成进行评价的发光装置，进行评价。在比较例1中，作为荧光体仅使用1种(α-SiAlON)，以其光度的评价结果为基准。将本实施例、比较例中使用的各种荧光体示于表1。
[表1]
首先，说明评价发光装置的光度对第二荧光体的峰值波长的依赖性的结果。表2中示出各材料的详细情况、各材料的配比及评价结果。表2的“Ip650”表示发光装置的发光波长650nm的发光强度相对于发光峰值波长的发光强度。另外，图4中示出发光装置的光度(表2中的“光度(相对值)”)对第二荧光体的峰值波长的依赖性的评价结果(实施例3-6、比较例3)。
[表2]
如表2的实施例1-6、图4所示可知：如果使用发出具有625nm以下的发光峰值波长的光的荧光体作为第二荧光体，且发光装置的发光波长650nm的发光强度为发光装置的发光峰值波长的发光强度的60％以下，则光度(相对值)为100％以上。另外，由实施例3-6的结果可知，如果第二荧光体的发光峰值波长为615nm以下(实施例4、5)且Ip650为50％以下(实施例4-6)，则光度(相对值)变得更高。此外可知，第二荧光体的量为第一荧光体和第二荧光体的总量(表2的“红色比率”)的15质量％以上(实施例5)、进而为20质量％以上(实施例4)时，光度(相对值)变得更高。
接着，对第二荧光体使用相同的荧光体而改变第一荧光体的条件进行评价的结果进行说明。表3中示出各材料的详细情况、各材料的配比及评价结果。另外，图5表示评价发光装置的光度(相对值)对第一荧光体的峰值波长的依赖性的结果。
[表3]
如表3的实施例7-9所示可知：若使用发光峰值的半值宽度为110nm以下的荧光体作为第一荧光体，则发光装置的光度(相对值)变得更高。另一方面，如图5所示，可知发光装置的发光光度对第一荧光体的峰值波长的依赖性小。
接着，对第二荧光体使用相同的荧光体而改变第一荧光体的粒径进行评价的结果(第一荧光体的粒径依赖性)进行说明。表4中示出各材料的详细情况、各材料的配比及评价结果。
[表4]
如表4所示，可知第一荧光体的粒径越大，发光装置的光度(相对值)越高，特别是使用粒径为24μm以上的荧光体为佳。
如上所述，根据本发明的实施例，能够得到光度高(明亮)的琥珀色的发光装置。
另外，本发明并不限定于上述实施方式。上述实施方式为例示，具有与本发明的权利要求书所记载的技术思想实质上相同的结构并发挥同样的作用效果的技术方案，均包含在本发明的技术范围内。
Claims (6)
1.一种发光装置，其包含蓝色LED、第一荧光体和第二荧光体，发出琥珀色的光，其特征在于，
所述第一荧光体被所述蓝色LED的光激励而发出绿色至黄色的光，
所述第二荧光体被所述蓝色LED的光激励而发出具有比所述第一荧光体的发光峰值波长大且625nm以下的发光峰值波长的光，
发光装置的发光波长650nm的发光强度为发光装置的发光峰值波长的发光强度的60％以下。
2.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，
所述第二荧光体的量为所述发光装置所含的所述第一荧光体和所述第二荧光体的总量的15质量％以上。
3.根据权利要求1或2所述的发光装置，其特征在于，
所述第一荧光体的发光峰值的半值宽度为110nm以下。
4.根据权利要求1或2所述的发光装置，其特征在于，
所述第二荧光体发出的光的发光峰值波长为615nm以下，
所述发光装置的发光波长650nm的发光强度为所述发光装置的发光峰值波长的发光强度的50％以下。
5.根据权利要求1或2所述的发光装置，其特征在于，
所述第二荧光体的量为所述发光装置所含的所述第一荧光体和所述第二荧光体的总量的20质量％以上。
6.根据权利要求1或2所述的发光装置，其特征在于，
所述第一荧光体的粒径为24μm以上。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication |