CN117581389A - 发光装置、灯具以及路灯 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于提供发出对海龟行为造成的不利影响少、人容易观察照射物光的发光装置、灯具以及路灯。该发光装置、灯具以及路灯具备:发光元件,其在400nm以上490nm以下的范围内具有发光峰值波长;第一荧光体,其在570nm以上680nm以下的范围内具有发光峰值波长;发出相关色温为1950K以下、平均显色指数Ra为40以上、在所述发光装置的发光光谱中表示最大发光强度的发光光谱的半峰全宽为110nm以下且根据式(1)导出的光对海龟的引诱指数T为0.416以下的光。
Description
技术领域
本发明涉及发光装置、灯具以及路灯。
背景技术
路灯、道路照明灯等在室外设置的灯具的光源选用高压水银灯、金属卤素灯、钠灯或者使用了发光二极管(LED)这样的发光元件的LED灯。
已知利用在室外设置的灯具的光进行的夜间照明会对各种生态系统带来影响。例如将海龟产卵的沙滩照亮的照明会对海龟的生理特性带来影响。无论是雌性海龟为了产卵而登陆沙滩,还是小乌龟从巢中逃出地表踏入大海,都是在夜晚的黑暗中进行的。如果夜间的沙滩被照得明亮,则雌性海龟会避开被通过照明而被照亮的地方,即使上岸,也会由于些许的刺激而放弃产卵而回到大海。作为为了解决将沙滩照亮的亮度的影响的一个方法,将光源更换为对海龟影响较小的发黄光的钠灯。
然而,钠灯在发光材料中使用水银。因此,伴随着与水银相关的水俣条约的限制,寻求替换为使用安全发光材料的照明器具。
另一方面,在专利文献1中,记载了一种发光装置,具有:安装基板;在安装基板上安装的多个LED元件;密封树脂,其含有荧光体粒子和二氧化钛粒子,对多个LED元件进行密封;通过二氧化钛粒子使从LED元件发出的光在透过密封树脂时衰减。
该专利文献1公开的使从LED元件发出的光衰减的发光装置和上述钠灯的显色性低,存在人难以看清照射物、不适合沙滩附近的人或车辆通过的道路道路等的照明的情况。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2018/212300号
发明内容
发明所要解决的技术问题
本发明一个方案的目的在于提供一种发出对海龟行为造成的不利影响少、人容易看清照射物的光的发光装置、灯具以及路灯。
用于解决技术问题的技术方案
第一方案是一种发光装置,该发光装置具备:发光元件,其在400nm以上490nm以下的范围内具有发光峰值波长;第一荧光体,其在570nm以上680nm以下的范围内具有发光峰值波长;所述发光装置发出相关色温为1950K以下、平均显色指数Ra为40以上、在所述发光装置的发光光谱中表示最大发光强度的发光光谱的半峰全宽为110nm以下且根据下述式(1)导出的光对海龟的引诱指数T为0.416以下的光。
[数学式1]
(式(1)中,S(λ)是发光装置发出的光的分光辐射亮度,V(λ)是由CIE(国际照明委员会)规定的人的明视标准相对视敏度曲线,Rt(λ)是海龟对光的响应曲线。)
第二方案是一种发光装置,该发光装置具备:发光元件,其在400nm以上490nm以下的范围内具有发光峰值波长;第一荧光体,其在570nm以上680nm以下的范围内具有发光峰值波长;所述第一荧光体包含由下述式(1A)表示的组成在内的第一氮化物荧光体,所述发光装置发出相关色温为1950K以下、所述发光装置的发光光谱中表示最大发光强度的发光光谱的半峰全宽为110nm以下且根据所述式(1)导出的光对海龟的引诱指数T为0.416以下的光。
M1 2Si5N8:Eu (1A)
(式(1A)中,M1为包含从由Ca、Sr以及Ba组成的组中选择的至少一种的碱土类金属元素。)
第三方案是具备所述发光装置的灯具。
第四方案是具备所述发光装置的路灯。
有益的效果
根据本发明的一个方案,能够提供一种发出对海龟行为造成的不利影响少、人容易看清照射物的光的发光装置、灯具以及路灯。
附图说明
图1是表示海龟对光的响应曲线Rt(λ)的图。
图2是表示人的明视标准相对视敏度曲线V(λ)的图。
图3表示的是CIE1931色度图,是表示CIE1931色度图上的光谱轨迹、纯紫轨迹内的黑体辐射轨迹和与黑体辐射轨迹的色差的图。
图4表示的是图3的局部放大图,是表示CIE1931色度图中的色度坐标的x值为0.300以上0.600以下、y值为0.250以上0.500以下的范围内的黑体辐射轨迹和各相关色温下与黑体辐射轨迹的色差的各轨迹的图。
图5是表示第1构成例的发光装置的一个例子的概略剖视图。
图6是表示第1构成例的发光装置的一个例子的概略剖视图。
图7是表示第2构成例的发光装置的一个例子的概略立体图。
图8是表示第2构成例的发光装置的一个例子的概略剖视图。
图9是表示第2构成例的发光装置的其他例子的概略剖视图。
图10是表示路灯的一个例子的图。
图11是表示路灯的一个例子即低位置照明装置的设置例的图。
图12是表示电介质多层膜-1(DBR-1)、电介质多层膜-2(DBR-2)以及电介质多层膜-3(DBR-3)的入射角度为0度下的反射光谱的图。
图13是表示在第1构成例的发光装置中配置有带通滤光层的一个例子的概略剖视图。
图14是表示实施例1的发光装置的分光辐射亮度、比较例3的发光装置的分光辐射亮度、海龟对光的响应曲线Rt(λ)以及人的明视标准相对视敏度曲线V(λ)的图。
图15是表示实施例2的发光装置的分光辐射亮度、比较例3的发光装置的分光辐射亮度、海龟对光的响应曲线Rt(λ)以及人的明视标准相对视敏度曲线V(λ)的图。
图16是表示实施例3的发光装置的分光辐射亮度、比较例3的发光装置的分光辐射亮度、海龟对光的响应曲线Rt(λ)以及人的明视标准相对视敏度曲线V(λ)的图。
图17是表示实施例4的发光装置的分光辐射亮度、比较例3的发光装置的分光辐射亮度、海龟对光的响应曲线Rt(λ)以及人的明视标准相对视敏度曲线V(λ)的图。
图18是表示比较例1的发光装置的分光辐射亮度、比较例3的发光装置的分光辐射亮度、海龟对光的响应曲线Rt(λ)以及人的明视标准相对视敏度曲线V(λ)的图。
图19是表示比较例2的发光装置的分光辐射亮度、比较例3的发光装置的分光辐射亮度、海龟对光的响应曲线Rt(λ)以及人的明视标准相对视敏度曲线V(λ)的图。
图20是表示实施例1的发光装置的发光光谱、透过实施例5的发光装置的带通滤光层后的发光光谱以及透过实施例6的发光装置的带通滤光层后的发光光谱的图。
图21是表示实施例2的发光装置的发光光谱、透过实施例7的发光装置的带通滤光层后的发光光谱以及透过实施例8的发光装置的带通滤光层后的发光光谱的图。
图22是表示实施例3的发光装置的发光光谱、透过实施例9的发光装置的带通滤光层后的发光光谱以及透过实施例10的发光装置的带通滤光层后的发光光谱的图。
图23是表示实施例4的发光装置的发光光谱、透过实施例11的发光装置的带通滤光层后的发光光谱以及透过实施例12的发光装置的带通滤光层后的发光光谱的图。
具体实施方式
以下,基于本发明的发光装置、灯具以及照明器具的一个实施方式进行说明。但是,以下所示的实施方式是例示的是为使本发明的技术思想具体化的发光装置、灯具以及路灯,本发明并不限定于以下说明的发光装置以及具备该发光装置的灯具、路灯。
需要说明的是,色名与色度坐标的关系、光的波长范围与单色光的色名的关系等遵照JIS Z8110。并且,对于组合物中各成分的含量而言,在组合物中存在多种与各成分相当的物质的情况下,只要没有特别说明,是指组合物中存在的该多种物质的总量。
第1实施方式的发光装置是具备发光元件和第一荧光体的发光装置,所述发光元件在400nm以上490nm以下的范围内具有发光峰值波长,所述第一荧光体在570nm以上680nm以下的范围内具有发光峰值波长,发光装置发出相关色温为1950K以下、平均显色指数Ra为40以上、在发光装置的发光光谱中表示最大发光强度的发光装置的半峰全宽为110nm且根据下述式(1)导出的光对海龟的引诱指数T为0.416以下的光。
[数学式2]
上述式(1)中,S(λ)是发光装置发出的光的分光辐射亮度,V(λ)是由CIE(国际照明委员会)规定的人的明视标准相对视敏度曲线,Rt(λ)是海龟对光的响应曲线。
第2实施方式的发光装置是具备发光元件和第一荧光体的发光装置,所述发光元件在400nm以上490nm以下的范围内具有发光峰值波长,所述第一荧光体在570nm以上680nm以下的范围内具有发光峰值波长,第一荧光体包含第一氮化物荧光体,该第一氮化物荧光体具有由后述的式(1A)表示的组成,发光装置发出相关色温为1950K以下、在发光装置的发光光谱中表示最大发光强度的发光光谱的半峰全宽为110nm以下且根据上述式(1)导出的光对海龟的引诱指数T为0.416以下的光。
M1 2Si5N8:Eu (1A)
(式(1A)中,M1为包含从由Ca、Sr以及Ba组成的组中选择的至少一种的碱土类金属元素。)
认为海龟是以亮度为线索来寻找大海的方向。无论是在实验室还是野外,海龟都想着明亮的光源移动,在岸边则是向着反射的物理移动。图1是海龟对光的响应曲线(非专利文献:Orientation Response curve(方位响应曲线),Witherington等、“Understanding,Assessing,and Resolving Light-Pollution Problems on Sea TurTleNesting Beaches(了解、评估和解决海龟筑巢海滩的光污染问题)”、Florida Fish andWildlife Research Institute TECHNICAL REPORTS(佛罗里达鱼类和野生动物研究所技术报告)、FWRI Technical Report TR-2,Version 2、2014,Florida Fish and WildlifeConservation Commission(佛罗里达鱼类和野生动物保护委员会)),是孵化的绿海龟对光的响应曲线。据推测,不仅是孵化的绿海龟、小海龟和成年海龟除此之外的其他种类的龟(例如,玳瑁、红海龟等)也喜欢短波长的光,被560nm以下的近紫外至黄色范围的光吸引。根据图1所示的海龟对光的响应曲线Rt(λ)可知,能够确认被560nm以下的光引诱,如果夜间从路灯照射吸引海龟的光,则海龟迷失大海的方向的可能性变大。并且,海龟绝大多数时间都是透过蓝色大海的屏障来观察世界,海水选择性地吸收带有红色的长波长的光,因而对短波长的光最为敏感。
图2是表示由CIE规定的人的明视标准相对视敏度曲线V(λ)。人的明视标准相对视敏度曲线的最大敏感度(敏感度峰值波长)为555nm。如果为了不使海龟迷路而完全不照射吸引海龟的560nm以下波长范围的光,则对于人来说则难以看清照射物。
发光装置发出考虑了海龟对360nm以上700nm以下范围的光的响应曲线的发光装置的辐射亮度相对于考虑了CIE规定的人的明视标准相对视敏度的380nm以上730nm以下的范围的发光装置的亮度的比即从所述式(1)导出的光对海龟的引诱指数T为0.416以下的光,从而降低光对海龟的引诱性、照射人容易看到照射物的光。发光装置优选发出从上述式(1)导出的光对海龟的引诱指数T为0.415以下的光,更优选的是发出0.410以下的光,进一步优选为发出0.400以下的光,更进一步优选为发出0.395以下的光,尤其优选为发出0.390以下的光。发光装置可以发出从上述式(1)导出的光对海龟的引诱指数T为0的光,但考虑人观察照射物的难易度,优选发出从上述式(1)导出的光对海龟的引诱指数T为0.01以上的光,更优选的是发出0.05以上的光,进一步优选为发出0.100以上的光,更进一步优选为发出0.150以上的光,尤其优选为发出0.200以上的光。
作为表示白色光源发光色的客观性尺度,有色温。如果从外部加热黑体来提高温度,则从黑色变化为暗红色、红色、黄色、橙色、白色、蓝白色。黑体的温度由开尔文(K)表示,能够依据JIS Z8725对相关色温(CCT;K)、与黑体辐射轨迹的色差Duv进行测定,能够依据JIS Z8726对平均显色指数Ra进行测定。一般而言,色温可表示为篝火为800K左右、蜡烛的火焰为1900K左右、白炽灯泡的照明为2900K左右、荧光灯的照明为4200K左右。
发光装置发出相关色温为1950K以下的光,减少海龟敏感地做出反应的短波长侧的光,发出使其感到放松氛围的光。从发光装置发出的光的相关色温可以为1920K以下,也可以为1900K以下。从发光装置发出的光的相关色温优选为800K以上,优选为1000K以上,可以为1200K以上,也可以为1500K以上,还可以为1700K以上。
显色性表示相同相关色温下的照射物的可见程度。对于发光装置发出的光,对R1至R8的数值取平均的值即平均显色指数Ra能够依据JIS Z8726的光源的显色性评价方法进行测定。发光装置发出的光的平均显色指数Ra为5以上即可,可以为10以上,也可以为20以上,也可以为30以上,也可以为40以上,优选为51以上,更优选的是52以上。发光装置发出的光的平均显色指数Ra的值越接近100,则越成为与相同相关色温下的基准光源近似的显色性。在路灯、道路的照明灯等室外,或者即使在室内也在离室外近的场所设置的灯具只要发出平均显色指数Ra为5以上的光即可。如果发光装置发出的光的平均显色指数Ra为40以上,则在进行货物的分类程度的作业的场所具有需要的程度的显色性,在照射室外的情况下或即使是室内也向靠近室外的场所照射的光,在车辆的行驶,人的步行、人进行轻作业的情况下也具有充足的显色性。发光装置发出的光的平均显色指数Ra可以为53以上,并且可以为99以下,也可以为95以下,还可以为89以下。
发光装置发出的光的特殊显色指数R9是对红色进行评价的指标。发光装置发出的光的特殊显色指数R9可以是负的数值。发光装置发出的光的特殊显色指数R9可以在负(-)150以上正(+)99以下的范围内,也可以在-140以上+98以下的范围内,还可以在-135以上95以下的范围内。
对于发光装置而言,在发光装置的发光光谱中,表示最大发光强度的发光光谱的半峰全宽为110nm以下,也可以为100nm以下,也可以为95nm以下,也可以为90nm以下,并且可以为3nm以上,也可以为40nm以上,也可以为60nm以上,也可以为70nm以上。在发光装置的发光光谱中,如果表示最大发光强度的发光光谱的半峰全宽大,则人难以感知的长波长侧的光的成分变大,或者容易刺激海龟的短波长侧的光的成分变大。如果长波长侧的光的成分变多,则存在从发光装置发出的光的亮度降低的倾向。如果短波长侧的光的成分变多,则存在刺激海龟而容易照射使其迷失向大海的方向的光的倾向。并且,在发光装置的发光光谱中,如果表示最大发光强度的发光光谱的半峰全宽小,则存在特定的波长范围的光的成分变多的倾向。为了提供发出人容易看到照射物、不使亮度降低就能够减小光对海龟的引诱性的光的发光装置,对于发光装置而言,优选发光光谱中表示最大发光强度的发光光谱的半峰全宽为110nm以下。在本说明书中,半峰全宽是指在发光光谱中发光强度相对于表示最大发光强度的发光峰值波长的发光强度为50%的波长宽度。
在发光装置的发光光谱中,表示最大发光强度的发光光谱的半峰全宽存在与具有发光装置所包含的第一荧光体的发光峰值波长在内的发光光谱的半峰全宽或具有后述的第二荧光体的发光峰值波长在内的发光光谱的半峰全宽相比窄的情况。例如,在包含在分别不同的波长范围具有发光峰值波长在内的第一荧光体和第二荧光体的情况下,第一荧光体的发光光谱与第二荧光体的发光光谱重合的部分的发光强度发生变化,其结果是,从发光装置发出的混合光的发光光谱与第一荧光体的发光光谱或第二荧光体的发光光谱不同,存在与具有第一荧光体的发光峰值波长在内的发光光谱的半峰全宽或具有第二荧光体的发光峰值波长在内的发光光谱的半峰全宽相比窄的情况。
对于发光装置而言,在发光装置的发光光谱中,具有最大发光强度的发光峰值波长优选在570nm以上680nm以下的范围内,可以在575nm以上680nm以下的范围内,可以在575nm以上670nm以下的范围内。发光装置的发光光谱中的具有最大发光强度的发光峰值波长的范围可以与第一荧光体的发光峰值波长的范围重复。在发光装置的发光光谱中,具有最大发光强度的发光峰值波长可以归因于第一荧光体发出的光。
发光元件
发光元件在400nm以上490nm以下的范围内具有发光峰值波长。发光元件的发光峰值波长优选在420nm以上480nm以下的范围内,进一步也可以在440nm以上460nm以下的范围内。发光装置通过发光元件的发光与第一荧光体、根据需要而与第二荧光体发出的光的混合光,从而发出相关色温为1950K以下、温暖且感受到放松氛围的光。发光元件发出的光的至少一部分被用作第一荧光体的激发光,在包含第二荧光体的情况下,被用作第二荧光体的激发光。并且,发光元件发出的光的一部分被用作从发光装置发出的光。在发光元件的发光光谱中,具有发光峰值波长的发光谱的半峰全宽优选为30nm以下,更优选的是25nm以下,进一步优选为20nm以下。发光元件例如优选使用氮化物系半导体在内的半导体发光元件。由此,能够得到高效率、输出相对于输入的线性度高且耐机械冲击的稳定的发光装置。
第一荧光体
发光装置具备第一荧光体,该第一荧光体在570nm以上680nm以下的范围内具有发光峰值波长。第一荧光体通过在400nm以上490nm以下的范围内具有发光峰值波长的发光元件发出的光而激发,发出在570nm以上680nm以下的范围内具有发光峰值波长的光。第一荧光体可以在575nm以上670nm以下的范围内具有发光峰值波长,可以在580nm以上660nm以下的范围内具有发光峰值波长。对于第一荧光体而言,在第一荧光体的发光光谱中,具有发光峰值波长的发光光谱的半峰全宽优选在3nm以上120nm以下的范围内。在第一荧光体的发光光谱中,具有发光峰值波长的发光光谱的半峰全宽优选在3nm以上15nm以下的范围内,或者优选在60nm以上120nm以下的范围内。为了从发光装置发出具感受到温暖的相关色温且放松氛围的光,优选具有第一荧光体的发光峰值波长的发光光谱的半峰全宽在3nm以上120nm以下范围内。
第一荧光体优选包含从由具有由下述式(1A)表示的组成在内的第一氮化物荧光体、具有由下述式(1B)表示的组成在内的第二氮化物荧光体、由下述式(1C)表示的第一氟化物荧光体以及具有由组成与下述式(1C)不同的下述式(1C’)表示的组成在内的第二氟化物荧光体组成的组中选择的至少一种。第一荧光体优选必须包含具有由下述式(1A)表示的组成在内的第一氮化物荧光体。发光装置通过包含第一荧光体,能够发出1950K以下的相关色温、发光装置的发光光谱中表示最大发光强度的发光光谱的半峰全宽为110nm以下且从上述式(1)导出的对海龟的引诱指数T为0.416以下的光。
M1 2Si5N8:Eu (1A)
(式(1A)中,M1为包含从由Ca、Sr以及Ba组成的组中选择的至少一种在内的碱土类金属元素。)
SrqCasAltSiuNv:Eu (1B)
(式(1B)中,q、s、t、u、v分别满足0≤q<1、0<s≤1、q+s≤1、0.9≤t≤1.1、0.9≤u≤1.1、2.5≤v≤3.5。)
Ac[M2 1-bMn4+ bFd] (1C)
(式(1C)中,A包含从由K+、Li+、Na+、Rb+、Cs+以及NH4 +组成的组中选择的至少一种,其中优选K+。M2包含从由第4族元素和第14族元素组成的组中选择的至少一种元素,其中优选Si、Ge。b满足0<b<0.2,c为[M2 1-bMn4+ bFd]离子的电荷的绝对值,d满足5<d<7。)
A’c’[M2’ 1-b’Mn4+ b’Fd’] (1C’)
(式(1C’)中,A’包含从由K+、Li+、Na+、Rb+、Cs+以及NH4 +组成的组中选择的至少一种,其中优选K+。M2’包含从由第4族元素、第13族元素以及第14族元素组成的组中选择的至少一种元素,其中优选Si、Al。b’满足0<b’<0.2,c’为[M2’ 1-b’Mn4+ b’Fd’]离子的电荷的绝对值,d’满足5<d’<7。)
在本说明书中,表示荧光体的组成的式中,冒号(:)之前表示母体结晶和荧光体的组成1摩尔中的各元素的摩尔比,冒号(:)之后表示活化元素。
第一荧光体优选包含从由具有由上述式(1A)表示的组成在内的第一氮化物荧光体、具有由上述式(1B)表示的组成在内的第二氮化物荧光体、由上述式(1C)表示的第一氟化物荧光体、具有由组成与上述式(1C)不同的上述式(1C’)表示的组成在内的第二氟化物荧光体、具有由后述的式(D)表示的组成在内的氟锗酸盐荧光体、具有由后述的式(E)表示的组成在内的第四氮化物荧光体、具有由后述的式(1F)表示的组成在内的第一硫化物荧光体组成的组中选择的至少一种。第一荧光体可以单独包含一种荧光体,也可以包含两种以上的荧光体。
第2实施方式的发光装置包含具有由上述式(1A)表示的组成在内的第一氮化物荧光体作为第一荧光体。第一荧光体通过包含具有由上述式(1A)表示的组成在内的第一氮化物荧光体,能够发出1950K以下的相关色温、在发光装置的发光光谱中表示最大发光强度的发光光谱的半峰全宽为110nm以下且根据上述式(1)导出的对海龟的引诱指数T为0.416以下的光。第2实施方式的发光装置优选包含从由具有由上述式(1B)表示的组成在内的第二氮化物荧光体和具有由上述式(1C)表示的组成在内的氟化物荧光体组成的组中选择的至少一种作为第一荧光体。
第一荧光体可以包含从由氟锗酸盐荧光体、第四氮化物荧光体以及第一硫化物荧光体组成的组中选择的至少一种荧光体。氟锗酸盐荧光体例如具有由下述式(1D)表示的组成。第四氮化物荧光体例如具有由下述式(1E)表示的组成。第一硫化物荧光体例如具有由下述式(1F)表示的组成。
(i-j)MgO·(j/2)Sc2O3·kMgF2·mCaF2·(1-n)GeO2·(n/2)M3 2O3:Mn (1D)
(式(1D)中,M3为从由Al、Ga以及In组成的组中选择的至少一种。i、j、k、m、n以及z分别满足2≤i≤4、0≤j<0.5、0<k<1.5、0≤m<1.5、0≤n<0.5。)
M4 v2M5 w2Al3-y2Siy2Nz2:M6 (1E)
(式(1E)中,M4为从由Ca、Sr、Ba以及Mg组成的组中选择的至少一种元素,M5为从由Li、Na以及K组成的组中选择的至少一种元素,M6为从由Eu、Ce、Tb和Mn组成的组中选择的至少一种元素,v2、w2,y2以及z2分别满足0.80≤v2≤1.05、0.80≤w2≤1.05、0≤y2≤0.5、3.0≤z2≤5.0。)
(Ca,Sr)S:Eu (1F)
在本说明书中,表示荧光体的组成的式中,由逗号(,)划分而记载的多种元素是指在组成中包含这些多种元素中的至少一种元素,也可以组合包含多种元素中的两种以上。
具有由式(1D)表示的组成在内的氟锗酸盐荧光体也可以具有由下述式(1d)表示的组成。
3.5MgO·0.5MgF2·GeO2:Mn (1d)
具有由式(1E)表示的组成在内的第四氮化物荧光体也可以具有由下述式(1e)表示的组成。
M4 v2M5 w2M6 x2Al3-y2Siy2Nz2 (1e)
(式(1e)中,M4、M5以及M6分别与式(1E)的M4、M5以及M6含义相同,v2、w2、y2以及z2分别与式(1E)的v2、w2、y2以及z2含义相同,x2满足0.001<x2≤0.1。)
氟锗酸盐荧光体、第四氮化物荧光体以及第一硫化物荧光体在570nm以上680nm以下的范围内具有发光峰值波长,优选在600nm以上630nm以下的范围内具有发光峰值波长。对于氟锗酸盐荧光体、第四氮化物荧光体以及第一硫化物荧光体而言,在第一荧光体的发光光谱中具有发光峰值波长的发光光谱的半峰全宽例如为5nm以上100nm以下,优选为6nm以上90nm以下。
第1实施方式的发光装置和第2实施方式的发光装置可以单独包含一种第一荧光体,也可以包含两种以上的第一荧光体。发光装置通过包含第一荧光体,发出具有1950K以下的相关色温且放松氛围的光。
作为第一荧光体,在必须包含由式(1A)表示的组成在内的第一氮化物荧光体的情况下,可以是第一荧光体全部为第一氮化物荧光体。作为第一荧光体,在必须包含具有由式(1A)表示的组成在内的第一氮化物荧光体,并且包含具有由式(1A)表示的组成在内的第一氮化物荧光体以外的第一荧光体的情况下,第一荧光体中的第一氮化物荧光体与第一氮化物荧光体以外的第一荧光体的混合的质量比率(第一氮化物荧光体/第一氮化物荧光体以外的第一荧光体)可以在99/1至1/99的范围,可以在98/2至10/90的范围,可以在95/5至30/70的范围。具有由式(1A)表示的组成在内的第一氮化物荧光体以外的第一荧光体是指从在由具有由式(1B)表示的组成在内的第二氮化物荧光体、由式(1C)表示的第一氟化物荧光体、由式(1C’)表示的第二氟化物荧光体、具有由式(1D)表示的组成在内的氟锗酸盐荧光体、具有由式(1E)表示的组成在内的第四氮化物荧光体以及由式(1F)表示的第一硫化物荧光体组成的组中选择的至少一种荧光体。
第1实施方式的发光装置或第2实施方式的发光装置可以包含从由具有由式(1D)表示的组成在内的氟锗酸盐荧光体、具有由式(1E)表示的组成在内的第四氮化物荧光体、具有由式(1F)表示的组成在内的第一硫化物荧光体组成的组中选择的至少一种作为第一荧光体。第一荧光体可以单独包含一种荧光体,也可以包含两种以上的荧光体。
发光装置所包含的第一荧光体的含量根据发光装置的形态等而发生变化。在第一荧光体包含于发光装置的波长转换部件的情况下,波长转换部件优选包含荧光体和透光性材料。波长转换部件可以具备包含荧光体和透光性材料在内的波长转换体。波长转换部件所包含的荧光体相对于透光性材料100质量份,荧光体的总量可以为10质量份,也可以为15质量份以上,也可以为20质量份以上,也可以为30质量份以上,也可以为40质量份以上,也可以为50质量份以上。并且,可以为900质量份以下,也可以为800质量份以下,也可以为700质量份以下,也可以为600质量份以下,也可以为500质量份以下,也可以为400质量份以下。在发光装置中仅包含第一荧光体且不包含第一荧光体以外的其他荧光体的情况下,荧光体的总量是指第一荧光体的合计量。在发光装置中包含第一荧光体和第二荧光体的情况下,荧光体的总量是指第一荧光体和第二荧光体的合计量。
在发光装置具备后述的第二荧光体的情况下,发光装置所包含的第一荧光体的含量相对于第一荧光体和第二荧光体的总量优选在5质量%以上95质量%以下的范围内。只要发光装置所包含的第一荧光体的含量相对于第一荧光体和第二荧光体的总量在5质量%以上95质量%以下的范围内,则发光装置发出相关色温为1950K以下、在发光装置的发光光谱中表示最大发光强度的发光光谱的半峰全宽为110nm以下、根据上述式(1)导出的光对海龟的引诱指数T为0.416以下、并且使海龟敏感地做出反应而容易被吸引的短波长侧的光减少的放松氛围的光。发光装置所包含的第一荧光体的含量相对于第一荧光体和第二荧光体的总量可以在8质量%以上80质量%以下的范围内,可以在10质量%以上70质量%以下的范围内,可以在11质量%以上60质量%以下的范围内。
第二荧光体
发光装置优选具备在480nm以上且小于570nm的范围内具有发光峰值波长的第二荧光体。第二荧光体优选在480nm以上569nm以下的范围内具有发光峰值波长。第二荧光体通过在400nm以上490nm以下的范围内具有发光峰值波长的发光元件发出的光而激发,发出在480nm以上且小于570nm的范围内具有发光峰值波长的光。第二荧光体被发光元件激发,可以在490nm以上565nm以下的范围内具有发光峰值波长,可以在495nm以上560nm以下的范围内具有发光峰值波长。对于第二荧光体而言,在第二荧光体的发光光谱中具有发光峰值波长的发光光谱的半峰全宽优选在20nm以上125nm以下的范围内,可以在25nm以上124nm以下的范围内,可以在30nm以上123nm以下的范围内。为了发出具有感受到温暖的相关色温且放松氛围的光,第二荧光体的发光光谱中的具有发光峰值波长的发光光谱的半峰全宽优选在20nm以上125nm以下的范围内。
第二荧光体优选包含从由具有由下述式(2A)表示的组成在内的稀土类铝酸盐荧光体和具有由下述式(2B)表示的组成在内的第三氮化物荧光体组成的组中选择的至少一种。
Ln1 3(Al1-aGaa)5O12:Ce (2A)
(式(2A)中,Ln1为从由Y、Gd、Tb以及Lu组成的组中选择的至少一种元素,a满足0≤a≤0.5。)
LawLn2 xSi6Ny:Cez (2B)
(式(2B)中,Ln2必须包含从由Y和Gd组成的组中选择的至少一种,可以包含从由Sc和Lu组成的组中选择的至少一种,在将组成1摩尔所包含的Ln2元素设为100摩尔%时,Ln2所包含的Y和Gd的合计为90摩尔%以上,w、x、y以及z满足1.2≤w≤2.2、0.5≤x≤1.2、10≤y≤12.0、0.5≤z≤1.2、1.80<w+x<2.40,2.9≤w+x+z≤3.1。)
对于具有由式(2A)表示的组成在内的稀土类铝酸盐荧光体和具有由式(2B)表示的组成在内的第三氮化物荧光体而言,荧光体的发光光谱中具有发光峰值波长的发光峰值的半峰全宽例如为90nm以上,优选为100nm以上,更优选为110nm以上,并且例如为125nm以下,优选为124nm以下,更优选为123nm以下。
第二荧光体可以包含从由碱土类金属铝酸盐荧光体和碱土类金属卤硅酸盐荧光体组成的组中选择的至少一种荧光体。碱土类金属铝酸盐荧光体例如至少包含锶,并且是被铕活化的荧光体,例如具有由下述式(2C)表示的组成。并且碱土类金属卤硅酸盐荧光体例如至少包含钙和氯,并且是被铕活化的荧光体,例如具有由下述式(2D)表示的组成。
Sr4Al14O25:Eu (2C)
(Ca,Sr,Ba)8MgSi4O16(F,Cl,Br)2:Eu (2D)
式(2C)中,Sr的一部分可以被从由Mg、Ca、Ba以及Zn组成的组中选择的至少一种元素所置换。
具有由式(2C)表示的组成在内的碱土类金属铝酸盐荧光体和具有由式(2D)表示的组成在内的碱土类金属卤硅酸盐荧光体在480nm以上且小于520nm的范围内具有发光峰值波长,优选在485nm以上515nm以下的范围内具有发光峰值波长。
对于具有由式(2C)表示的组成在内的碱土类金属铝酸盐荧光体和具有由式(2D)表示的组成在内的碱土类金属卤硅酸盐荧光体而言,荧光体的发光光谱中具有发光峰值波长的发光峰值的半峰全宽例如为30nm以上,优选为40nm以上,更优选的是50nm以上,并且例如为80nm以下,优选为70nm以下。
第二荧光体可以包含从由β赛隆荧光体、第二硫化物荧光体、钪系荧光体以及碱土类金属硅酸盐系荧光体组成的组中选择的至少一种荧光体。β赛隆荧光体例如具有由下述式(2E)表示的组成。第二硫化物荧光体例如具有由下述式(2F)表示的组成。钪系荧光体例如具有由下述式(2G)表示的组成。碱土类金属硅酸盐系荧光体例如具有由下述式(2H)表示的组成或由下述式(2I)表示的组成。
Si6-gAlgOgN8-g:Eu(0<g≤4.2) (2E)
(Sr,M7)Ga2S4:Eu (2F)
(式(2F)中,M7为从由Be、Mg、Ca、Ba以及Zn组成的组中选择的至少一种元素。)
(Ca,Sr)Sc2O4:Ce (2G)
(Ca,Sr)3(Sc,Mg)2Si3O12:Ce (2H)
(Ca,Sr,Ba)2SiO4:Eu (2I)
β赛隆荧光体、第二硫化物荧光体、钪系荧光体以及碱土类金属硅酸盐系荧光体在520nm以上且小于580nm的范围内具有发光峰值波长,优选在525nm以上565nm以下的范围内具有发光峰值波长。β赛隆荧光体、第二硫化物荧光体、钪系荧光体以及碱土类金属硅酸盐系荧光体在第二荧光体的发光光谱中,具有发光峰值波长的发光光谱的半峰全宽例如为20nm以上,优选为30nm以上,并且例如为120nm以下,优选为115nm以下。
第二荧光体可以包含从由具有由式(2A)表示的组成在内的稀土类铝酸盐荧光体、具有由式(2B)表示的组成在内的第三氮化物荧光体、具有由式(2C)表示的组成在内的碱土类金属铝酸盐荧光体、具有由式(2D)表示的组成在内的碱土类金属卤硅酸盐荧光体、具有由式(2E)表示的组成在内的β赛隆荧光体、具有由式(2F)表示的组成在内的第二硫化物荧光体、具有由式(2G)表示的组成在内的钪系荧光体、具有由式(2H)表示的组成在内的碱土类金属硅酸盐系荧光体以及具有由式(2I)表示的组成在内的碱土类金属硅酸盐系荧光体组成的组中选择的至少一种荧光体。第二荧光体可以单独包含一种荧光体,也可以包含两种以上。
发光装置优选发出与黑体辐射轨迹的偏差即色差Duv为负(-)0.008以上正(+)0.008以下的光。色差Duv是从发光装置发出的光与黑体辐射轨迹的偏差,依据JIS Z8725进行测定。即使在相关色温为1950K以下的相关色温较低的情况下,如果在CIE1931色度图上与黑体辐射轨迹(Duv为0.000)的色差Duv在-0.008以上+0.008以下的范围内,则从发光装置发出照射物色调自然的、给人带来的不协调感较少的光。发光装置优选发出1950K以下且与黑体辐射轨迹的偏差即色差Duv在-0.008以上+0.008以下的范围内的光,更优选的是发出Duv在-0.006以上+0.006以下的范围内的光,进一步优选发出Duv在-0.003以上+0.003以下的范围内的光。如果发出1950K以下且与黑体辐射轨迹的偏差即色差Duv大于0.008的光,则存在照射物色调偏离自然、人感受到不协调感的情况。
图3是表示CIE1931色度图上的光谱轨迹与纯紫轨迹内的黑体(Black Body)辐射轨迹(Duv为0.000)和与黑体辐射轨迹的色差的图。图4表示图3的局部放大图,并且是表示CIE1931色度图中的色度坐标的x值在0.300以上0.600以下、y值在0.250以上0.500以下的范围内的黑体辐射轨迹和各相关色温下的与黑体辐射轨迹的色差即Duv为-0.020、Duv为-0.010、Duv为-0.008、Duv为+0.008、Duv为+0.010、Duv为+0.020的轨迹的图。在图3和图4中,与黑体辐射轨迹(Duv为0.000)交叉的直线是各相关色温(CCT为1700K、1950K、2000K、2700K、3000K、4000K、5000K、6500K)下的等色温线。在从发光装置发出的混合光的色差即Duv为0的情况下,没有与黑体辐射轨迹的偏差,近似于黑体辐射轨迹。
详细情况如以下式(2)所示,发光装置优选发出650nm以上750nm以下的范围的第二辐射亮度相对于400nm以上750nm以下的范围的第一辐射亮度100%为50%以下的光。在发光装置的发光中,将650nm以上750nm以下的范围的第二辐射亮度相对于400nm以上750nm以下的范围的第一辐射亮度100%的比例也称为Lp。如果发光装置发出的光的第二辐射亮度相对于第一辐射亮度的比例Lp为50%以下,则由于即使在从发光装置发出的混合光中,人难以感知且对于来说海水选择性吸收长波长侧的光因而难以感知的长波长侧的红色成分的光较少,因此从发光装置发出不会使亮度降低且感受到放松氛围的光。发光装置发出的光的第二辐射亮度相对于第一辐射亮度的比例Lp可以为45%以下,也可以为40%以下,也可以为35%以下,也可以为30%以下。为了发出具有良好的显色性的光,发光装置发出的光的第二辐射亮度相对于第一辐射亮度的比例Lp可以为5%以上,也可以为8%以上。
发光装置发出的光的第二辐射亮度相对于第一辐射亮度的比例Lp由下述式(2)导出。发光装置发出的光的650nm以上750nm以下的范围的第二辐射亮度相对于400nm以上750nm以下的范围的第一辐射亮度100%的比例Lp表示从发光装置发出的混合光中长波长的红色成分的光的比例。
[数学式3]
发光装置优选发出光对海龟的相对引诱指数比T/T0为99%以下的光。对海龟的相对引诱指数比T/T0是指将发出相关色温大于1950K的光的发光装置的基准光对海龟的基准引诱指数T0设为100%时的、发出相关色温为1950K以下的光的发光装置的从上述式(1)导出的光对海龟的引诱指数T的比率。光对海龟的基准引诱指数T0能够将发出相关色温大于1950K的光的测定对象的发光装置中最低数值的光对海龟的引诱指数设为基准引诱指数T0。如果相对引诱指数比T/T0小至99%以下,则能够从发光装置射出人容易观察照射物、不使亮度降低就能够使光对海龟的引诱性降低的光。如果从发光装置发出相对引诱指数比T/T0小于10%的光,例如如果从发光装置发出相对引诱指数T/T0为9%以下的光,则与发出相关色温大于1950K的光的发光装置相比,虽然使光对海龟的引诱性降低的效果变好,但破坏光的色平衡,显色性降低。例如,在路灯等照亮室外的照明中,为了照射人容易观察到照射物且感受到放松氛围的的光,发光装置优选发出相对引诱指数比T/T0在10%以上99%以下的范围内的光。对于发出相关色温为1950K以下的光的发光装置,相对引诱指数比T/T0可以在10%以上99%以下的范围内,也可以在30%以上98%以下的范围内,还可以在40%以上96%以下的范围内。
发出相关色温大于1950K的光的发光装置的光对海龟的基准引诱指数T0能够通过下述式(3)导出。
[数学式4]
(式(3)中,T0是相关色温大于1950K的发光装置的光对海龟的基准引诱指数T0,S0(λ)是相关色温大于1950K的发光装置发出的光的分光辐射亮度,V(λ)、Rt(λ)与式(1)含义相同。)
相对引诱指数比T/T0(%)能够通过下述式(4)导出。
[数学式5]
基于附图对发光装置的一个例子进行说明。图5和图6是表示第1构成例的发光装置的概略剖视图。
如图5所示,发光装置100具备:发光元件10,其在400nm以上490nm以下的范围内具有发光峰值波长;第一荧光体71,其通过来自发光元件的光激发而发光。
发光装置100具备成形体41、发光元件10以及波长转换部件21。成形体40由第一引线2、第二引线3以及包含热塑性树脂或热固化性树脂在内的树脂部42一体地成形而成。成形体41形成具有底面和侧面在内的凹部,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经由导线60分别与第一引线2、第二引线3电连接。发光元件10被波长转换部件21覆盖。波长转换部件21例如包含对来自发光元件10的光进行波长转换的荧光体70和透光性材料。波长转换部件21还具有在成形体40的凹部作为对发光元件10和荧光体70进行覆盖的密封部件的功能。荧光体70包含第一荧光体71,该第一荧光体71通过来自发光元件的光激发而在570nm以上680nm以下的范围内具有发光峰值波长。与发光元件10的正负一对的电极连接的第一引线2、第二引线3朝向构成发光装置100的封装的外方而露出第一引线2、第二引线3的一部分。经由这些第一引线2、第二引线3,能够从外部接受电力的供给而使发光装置100发光。
如图6所示,发光装置200除了荧光体70包含在480nm以上低于570nm以下的范围内具有发光峰值波长的第二荧光体72以外,与图5所示的发光装置100相同,对相同的部件标注相同的附图标记。
第1构成例的发光装置中的波长转换部件优选包含荧光体和透光性材料。透光性材料可举出从由树脂、玻璃以及无机物组成的组中选择的至少一种。树脂优选为从由环氧树脂、硅树脂、酚醛树脂以及聚酰亚胺树脂组成的组中选择的至少一种。无机物可举出从由氧化铝和氮化铝组成的组中选择的至少一种。在波长转换部件中,除了荧光体和透光性材料之外,根据需要也可以包含填料、着色剂、光扩散材料。作为填料,例如可举出二氧化硅、钛酸钡、氧化钛、氧化铝等。对于波长转换部件所包含的荧光体和透光性材料以外的其他成分的含量,其他成分的合计的含量相对于透光性材料100质量份,能够设为在0.01质量份以上50质量份以下的范围内,可以在0.1质量份以上45质量份以下的范围内,也可以在0.5质量份以上40质量份以下的范围内。
第1构成例的发光装置的制造方法
对第1构成例的发光装置的制造方法进行说明。需要说明的是,详情例如也能够参照(日本)特开2010-62272号公报的公开内容。发光装置的制造方法优选包含成形体的准备工序、发光元件的配置工序、波长转换部件用组合物的配置工序以及树脂封装形成工序。在使用具有多个凹部的集合成形体作为成形体的情况下,在树脂封装形成工序后,也可以包含针对各单位区域的每个树脂封装进行分离的单片化工序。
在成形体的准备工序中,使用热固化性树脂或热塑性树脂将多个引线一体成形,准备具有凹部的成形体,该凹部具有侧面和底面。成形体也可以是由包含多个凹部在内的集合基体构成的成形体。
在发光元件的配置工序中,在成形体的凹部的底面配置发光元件,发光元件的正负的电极通过导线与第一引线和第二引线连接。
在波长转换部件用组合物的配置工序中,在成形体的凹部配置波长转换部件用组合物。
在树脂封装成形工序中,使在成形体的凹部配置的波长转换部件用组合物固化,形成树脂封装,制造发光装置。在使用由包含多个凹部在内的集合体基体构成的成形体的情况下,在树脂封装的形成工序后,在单片化工序中,使具有多个凹部在内的集合基体的各单位区域的每个树脂封装分离,制造各个发光装置。如上所述,能够制造图5或图6所示的第1构成例的发光装置。
图7是表示第2构成例的发光装置的概略立体图。图8是表示第2构成例的发光装置的概略剖视图。
如图7和图8所示,发光装置300具备:支承体1;发光元件10,其配置在该支承体1上;波长转换部件22,其包含在上述发光元件10的上表面配置的荧光体70;光反射部件43,其配置于波长转换部件22和发光元件10的侧方且配置于支承体1。在波长转换部件22的上表面具备密封部件50。密封部件50具有:透镜部51,其在俯视观察时为圆形形状且在剖面观察时为半圆球状;凸缘部52,其向该透镜部51的外周侧延伸。透镜部51在俯视观察时呈圆形形状,在剖面观察时呈半圆球状。并且在透镜部51的外周侧延伸出凸缘部52。
波长转换部件22形成为在俯视观察时比发光元件10大。并且,在发光元件10的侧面与光反射部件43之间设有与发光元件10的侧面和波长转换部件22的一部分接触的第一透光性部件30。第一透光性部件30包含在发光元件10与波长转换部件22之间设置的透光性接合部件32。透光性接合部件32能够设为将发光元件10与波长转换部件22接合的粘接材料。该透光性接合部件32也可以使其一部分在由发光元件10的侧面和波长转换部件22的发光元件10侧的主面而形成的角部延伸。并且,如图8所示,延伸的透光性接合部件32的剖面形状也能够设为在光反射部件43的方向上扩展的倒三角形。第一透光性部件30和接合部件32能够利用具有透光性的树脂。支承体1是用于在上表面安装发光元件10、密封构件50等的部件。支承体1具备绝缘性的母材和将发光元件安装于母材表面的配线图案等导电部件4。光反射部件43是用于覆盖第一透光性部件30、接合部件32以及波长转换部件22的部件。需要说明的是,第2构成例的发光装置和后述第2构成例的发光装置的制造方法的细节例如也能够参照(日本)特开2020-57756号公报的公开内容。
第2构成例的发光装置的波长转换部件可以与第1构成例的发光装置的波长转换部件同样地成为包含荧光体和透光性材料在内的单一的荧光体层。荧光体包含第一荧光体,该第一荧光体通过来自发光元件的光激发而在570nm以上680nm以下的范围内具有发光峰值波长。荧光体也可以包含第二荧光体,该第二荧光体通过来自发光元件的光激发而在480nm以上低于570nm的范围内具有发光峰值波长。透光性材料能够使用与第1构成例的发光装置的波长转换部件所使用的透光性材料同样的透光性材料。并且,第2构成例的发光装置的波长转换部件除了荧光体和透光性材料之外,也可以与第1构成例的发光装置的波长转换部件同样地,根据需要而包含填料、着色剂、光扩散材料。在波长转换部件由包含荧光体和透光性材料在内的单一的荧光体层构成的情况下,能够使包含荧光体和透光性材料在内的荧光体层用组合物固化而预先形成为板状、片状或层状,以在发光元件上能够配置的大小进行单片化,从而形成板状、片状或层状的波长转换部件。
图9是表示第2构成例的其他例子的发光装置的概略剖视图,以及荧光体层、带通滤光层、第二透光性部件的概略剖视图的局部放大图。图9的发光装置与图8所示的发光装置的不同点在于,波长转换部件使用包含荧光体层、带通滤光层以及第二透光性部件在内的波长转换部件,上述荧光体层包含荧光体,发光装置的其他部件与图8所示的发光装置相同。
发光装置在发光元件的光的射出侧具备波长转换部件,该波长转换部件包含:荧光体层,其包含第一荧光体;带通滤光层,其配置于荧光体层的光的射出侧;对于入射角度在0度以上30度以下的范围内的光,带通滤光层优选380nm以上且小于495nm的波长范围内的光例如380nm以上494nm以下的波长范围的光的平均反射率为80%以上,并且优选大于580nm且780nm以下的波长范围内的光例如581nm以上780nm以下的波长范围内的光的平均反射率为20%以下。发光装置通过具备包含上述带通滤光层在内的波长转换部件,能够发出使海龟敏感地做出反应且容易被吸引的短波长测的光减少的光。对于带通滤光层而言,相对于入射角度在0度以上且30度以下的范围内的光,优选380nm以上且小于495nm的波长范围内的光的平均反射率为80%以上,更优选的是525nm以上且780nm以下的波长范围内的光的平均反射率为20%以下。对于带通滤光层而言,相对于入射角度在0度以上且30度以下的范围内的光,优选380nm以上且小于495nm的波长范围内的光的平均反射率为80%以上,更优选的是500nm以上且780nm以下的波长范围内的光的平均反射率为20%以下。
以配置带通滤光层即电介质多层膜前的发光装置的特定波长范围的分光辐射亮度Sb(λ)为100%,能够将配置带通滤光层即电介质多层膜后的发光装置的特定波长范围的发光的分光辐射亮度Sa(λ)的比例作为具备带通滤光层在内的发光装置的光谱成分的维持率进行测定。作为特定的波长范围,例如可举出300nm以上800nm以下的范围。具备带通滤光层在内的发光装置的300nm以上800nm以下的范围内的光谱成分的维持率能够通过下述式(5)进行计算。具备带通滤光层在内的发光装置的300nm以上800nm以下的范围内的光谱成分的维持率优选为40%以上,更优选的是50%以上,进一步优选为60%以上,更进一步优选为70%以上,特别优选为80%以上。如果具备带通滤光层在内的发光装置的光谱成分的维持率小于40%,例如如果具备带通滤光层在内的发光装置的光谱成分的维持率为39%以下,则从发光装置射出的发光色的发光光谱的一部分的光变弱,有可能成为人感受到不协调感的发光色。并且,如果具备带通滤光层在内的发光装置的光谱成分的维持率小于40%,则被带通滤光层反射的光变多,由荧光体进行波长转换的光的成分减少,存在亮度降低的可能。具备带通滤光层在内的发光装置的光谱成分的维持率可以为100%以下,可以为95%以下,可以为92%以下,可以为91%以下。
[数学式6]
发光装置400具备波长转换部件26,该波长转换部件26包含:荧光体层23,其包含荧光体70;带通滤光层24。波长转换部件26可以具备第二透光性部件25,可以是从发光元件的光的射出侧将荧光体层23、带通滤光层24、第二透光性部件25依次层叠而成的层叠体。荧光体层23所包含的荧光体70包含第一荧光体,也可以包含第二荧光体。荧光体层23、带通滤光层24以及第二透光性部件25可以是在俯视观察时与发光元件10相比更大地形成的板状、片状或层状,从发光元件10侧将荧光体层23、带通滤光层24、第二透光性部件25依次层叠,从而形成波长转换部件26。
带通滤光层24优选由电介质多层膜构成。电介质多层膜例如能够通过多层膜构成,该多层膜由折射率相互不同的第一电介质层24a和第二电介质层24b交替层叠而成。带通滤光层24通过基于发光元件10发出的光的发光光谱(相对于中心波长、波长的强度分布)、第一电介质层24a的第一折射率以及第二电介质层24b的第二折射率来设定第一电介质层24a的膜厚和第二电介质层24b的膜厚,相对于入射角度在0度以上30度以下的范围内的光,能够构成为反射380nm以上且小于495nm的波长范围的光,并且使荧光体层23所包含的荧光体发出的在570nm以上680nm以下的范围内具有发光峰值波长的光透过。由电介质多层膜构成的带通滤光层24将折射率不同的两个第一电介质层24a、第二电介质层24b分别以λ/4的膜厚交替周期地形成。λ是想要反射的波长区域的峰值波长,是各电介质材料中的介质内波长。对于带通滤光层24而言,以在期望的波长范围内稳定地得到期望的平均反射率的方式适当地设定由折射率低的电介质材料构成的第一电介质层24a与由折射率高的电介质材料构成的第二电介质层24b的各折射率、折射率差以及交替形成的周期数。
折射率低的第一电介质层的折射率(第一折射率)例如能够在1.0以上1.8以下的范围内进行设定,优选能够在1.2以上1.6以下的范围内进行设定。第一电介质层例如能够由SiO2(折射率例如为1.5)形成。折射率高的第二电介质层的折射率(第二折射率)例如能够在1.5以上3.0以下的范围内进行设定,优选能够在2.0以上2.6以下的范围内进行设定。第二电介质层例如能够由Nb2O5(折射率例如为2.4)形成。将第一电介质层和第二电介质层交替地形成的周期数例如能够在1以上30以下的范围内进行设定,优选能够在1以上25以下的范围内进行设定。
构成第一电介质层的电介质材料例如能够从SiO2、Al2O3以及SiON中选择。构成第二电介质层的电介质材料例如能够通过从TiO2、Nb2O3、Ta2O5以及Zr2O5中选择的材料而构成。
荧光体层能够使用与由单一的荧光体层构成的波长转换部件同样的荧光体层。透光性部件能够使用由玻璃或树脂构成的部件。作为玻璃,例如能够从硼硅酸玻璃、石英玻璃中选择。并且,作为树脂,例如能够从硅树脂、环氧树脂中选择。
包含荧光体层、带通滤光层以及第二透光性部件在内的波长转换部件例如能够如下形成。
首先,准备板状的第二透光性部件。接着,将折射率相互不同的第一电介质层和第二电介质层交替层叠而形成由电介质多层膜构成的带通滤光层。电介质多层膜能够通过利用原子层沉积法(ALD:Atomic Layer Deposition)、溅射法、蒸镀法等将第一电介质层和第二电介质层交替地成膜而形成。接着,在带通滤光层上形成荧光体层。荧光体层例如能够在带通滤光层上使用印刷法而形成。在印刷法中,调制包含荧光体、粘合剂以及根据需要的溶剂在内的荧光体层用组合物,将该荧光体层用组合物涂布于由电介质多层膜构成的带通滤光层的表面,进行干燥,由此能够形成荧光体层。作为粘合剂,能够使用环氧树脂、硅树脂、酚醛树脂以及聚酰亚胺树脂等有机粘合剂,或者玻璃等无机粘合剂。代替印刷法,荧光体层能够通过压缩成型法、荧光体电沉积法、荧光体压片法等形成。
第2构成例的发光装置的制造方法
对第2构成例的发光装置的制造方法的一个例子进行说明。第2构成例的发光装置的制造方法包含发光元件的配置工序、波长转换部件的准备工序、透光性部件和接合部件的形成工序、光反射部件的配置工序以及密封部件的配置工序,也可以包含对各单位区域进行分离的单片化工序。
发光元件的配置工序将发光元件倒装安装于预先准备的支承体。波长转换部件的准备工序通过上述方法,将预先形成为板状、片状或层状的波长转换部件以在发光元件上能够配置的大小进行单片化,从而准备板状、片状或层状的波长转换部件。第一透光性部件和接合部件的形成工序在发光元件的上表面涂布透光性的粘接材料,在发光元件的上表面接合波长转换部件。从发光元件和波长转换部件的界面渗出的粘接材料从发光元件的侧面延伸至波长转换部件的周边而附着,呈圆角状地固化,从而形成第一透光性部件和接合部件。光反射部件的配置工序在支承体的上表面以覆盖波长转换部件和透光性部件的侧面的方式配置白色的树脂并使其固化,从而配置光反射部件。最后,在波长转换部件和光反射部件的上表面配置密封部件。由此,能够制造第2构成例的发光装置。
灯具或路灯
灯具只要具备上述发光装置的至少一种即可。灯具具备上述发光装置而构成,也可以进一步具备反射部件、保护部件、用于向发光装置供给电力的附属装置等。灯具也可以具备多个发光装置。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,也可以具备多个形态不同的发光装置。并且,也可以具备分别驱动多个发光装置,并且能够对各个发光装置的亮度等进行调节的驱动装置。作为灯具的使用形态,可以是直装型、嵌入型、悬挂型等中的任一种。灯具可以是路灯或港口、隧道等设想在室外设置的灯具,可以是头灯、手电筒、使用LED的便携用提灯这样的设想在室外使用的灯具,可以是即使是室内也在窗边等靠近室外的场所设置的灯具。
路灯只要具备上述发光装置的至少一种即可。图10是表示路灯1000的一个例子的图。路灯1000具备在人行道W或车道C1设置的杆P和发光装置Le的支承部S,在支承部S具备光透过部T,该光透过部T覆盖发光装置Le的周围,使丙烯酸、聚碳酸酯或玻璃等发光装置Le发出的光的至少一部分透过。路灯1000通过在与杆P为一体的支承部S设置的发光装置Le而能够从高处照射低处。路灯不仅可以是具备能够任意地设定支承部的高度的杆在内的杆型的路灯,也可以是代替杆而利用支架对支承部进行支承的支架型的路灯,也可以是从下方照射上方的投光型的路灯,也可以是装入支柱、砖等景观材料的景观材料装入型路灯。
路灯也可以是从低位置照射路面的低位置照明用装置。低位置照明装置只要具备上述发光装置的至少一种即可。如果在低位置照明装置中使用上述发光装置,则能够照射放松且温暖的光。图11是表示低位置照明装置1001的一个例子的图。低位置照明装置1001例如也可以设置于在道路C2的侧部设置的设置台B上。低位置照明装置例如能够设置在与在车道上行驶的车辆的驾驶员的视线的高度相比更低的位置。低位置照明装置例如可以设定为距车道的路面1m至1.2m左右的高度。低位置照明装置不仅可以设置于道路的侧部,也可以设置于照亮花坛、公园的人行道的侧部或岸边等的场所。
实施例
以下,通过实施例对本发明具体地进行说明。本发明不限定于这些实施例。
在各实施例和比较例的发光装置中,使用以下的第一荧光体和/或第二荧光体。
第一荧光体
作为第一荧光体,准备:由式(1A)表示的组成所包含的第一氮化物荧光体BSESN-2、BSESN-3;由式(1B)表示的组成所包含的第二氮化物荧光体SCASN-1、SCASN-2、SCASN-3、SCASN-4、SCASN-6;由式(1C)表示的组成所包含的氟化物荧光体即KSF。虽然这些荧光体是由式(1A)或式(1B)表示的组成所包含的第一氮化物荧光体或第二氮化物荧光体,但各自组成所包含的各元素的摩尔比不同,如表1所示,分别具有不同的发光峰值波长和半峰全宽。
第二荧光体
作为第二荧光体,准备:由式(2A)表示的组成所包含的且组成为Y3(Al,Ga)5O12:Ce(a满足0<a≤0.5)的稀土类铝酸盐荧光体G-YAG1、G-YAG4;由式(2A)表示的组成所包含的且组成为Y3Al5O12:Ce的稀土类铝酸盐荧光体YAG1、YAG3。虽然这些荧光体是由式(2A)表示的组成所包含的稀土类铝酸盐荧光体,但各自组成所包含的各元素的摩尔比不同,如表2所示,分别具有不同的发光峰值波长和半峰全宽。
荧光体的发光光谱的测定
各荧光体使用量子效率测定装置(QE-2000,大塚电子株式会社制),将激发波长450nm的光照射于各荧光体,测定室温(约25℃)下的发光光谱,并且从各发光光谱对发光峰值波长和半峰全宽进行测定。结果示于表1和表2。
[表1]
峰值波长(nm) | 半峰宽度(nm) | |
SCASN1 | 608 | 73.5 |
SCASN2 | 612 | 74.6 |
SCASN3 | 620 | 72.9 |
SCASN4 | 628 | 75.4 |
SCASN6 | 642 | 96.4 |
BSESN2 | 586 | 74.2 |
BSESN3 | 594 | 80.6 |
KSF | 631 | 7.2 |
[表2]
带通滤光层
能够使用由实施例中使用的电介质多层膜-1(DBR-1)、电介质多层膜-2(DBR-2)以及电介质多层膜-3(DBR-3)构成的带通滤光层。
电介质多层膜的反射光谱的测定
对于各电介质多层膜,从电介质多层膜的法线方向(入射角度0度)照射激发光源的光,使用分光光度计(V-670,日本分光株式会社制),在室温(25℃±5℃)下对300nm以上800nm以下的波长范围内的反射光谱进行测定。对电介质多层膜-1(DBR-1)、电介质多层膜-2(DBR-2)以及电介质多层膜-3(DBR-3)的反射光谱进行测定。将电介质多层膜-1(DBR-1)、电介质多层膜-2(DBR-2)以及电介质多层膜-3(DBR-3)的反射光谱示于图12。在入射角度为0度的各电介质层的反射光谱中,将波长在380nm以上780nm以下的范围内的最大的反射强度设为100%。对于入射角度为0度的光,将380nm以上且小于495nm的波长范围内的光的平均反射率、大于580nm且780nm以下的波长范围内的光的平均反射率、525nm以上780nm以下的波长范围内的平均反射率以及500nm以上780nm以下的波长范围内的光的平均反射率记载于表3。
[表3]
对于电介质多层膜-1(DBR-1)而言,380nm以上且小于495nm的波长范围的光的平均反射率为80%以上,大于580nm且780nm以下的波长范围内的光的平均反射率为20%以下。在电介质多层膜-1(DBR-1)、电介质多层膜-2(DBR-2)以及电介质多层膜-3(DBR-3)中,380nm以上且小于495的波长范围的光例如为380nm以上494nm以下的波长范围的光。并且,大于580nm且780nm以下的波长范围内的光例如为581nm以上780nm以下的波长范围内的光。
对于电介质多层膜-2(DBR-2)而言,380nm以上且小于495nm的波长范围的光的平均反射率为80%以上,525nm以上780nm以下的波长范围内的光的平均反射率为20%以下。
对于电介质多层膜-3(DBR-3)而言,380nm以上且小于495nm的波长范围的光的平均反射率为80%以上,500nm以上780nm以下的波长范围内的光的平均反射率为20%以下。
实施例1、2
制造了第1构成例的发光装置。第1构成例的发光装置能够参照图6。
发光元件10使用由发光峰值波长为450nm的氮化物系半导体层层叠而成的发光元件10。对于发光元件10的大小,平面形状为约700mm见方的大致正方形,厚度为约200mm。
使用引线框作为第一引线2和第二引线3,并且使用环氧树脂一体成形第一引线2和第二引线3,从而准备具有凹部的成形体41,该凹部具有侧面和底面。
在成形体41的凹部的底面配置发光元件10,通过Au制的导线60将发光元件10的正负的电极与第一引线2、第二引线3连接。
使用硅树脂作为构成波长转换部件21的透光性材料。波长转换部件用组合物以使来自发光元件10的光与包含第一荧光体71、第二荧光体72在内的荧光体70的光的混合光的相关色温成为1950K以下的1800K至1850K附近的方式混合第一荧光体71和第二荧光体。这里,荧光体70相对于透光性材料100质量份的总量以及第一荧光体71与第二荧光体72的混合比率如表4所示。波长转换部件用组合物中,相对于硅树脂100质量份也混合有2质量份氧化铝作为填料。接下来,将准备的波长转换部件用组合物填充至成形体41的凹部。
将在成形体41的凹部内填充的波长转换部件用组合物在150℃下加热3小时而使其固化,形成具备包含第一荧光体71和第二荧光体72在内的波长转换部件21的树脂封装,从而制造出发出相关色温为1950K以下的光的第1构成例的发光装置200。
实施例3
制造了第1构成例的发光装置。第1构成例的发光装置能够参照仅包含第一荧光体而不包含第二荧光体的图5。
作为波长转换部件用组合物,使用表4的各实施例所示的第一荧光体71,除了荧光体70的总量(第一荧光体71的合计量)、第一荧光体71相对于第一荧光体71和第二荧光体的合计量为100质量%以外,与实施例1同样地形成树脂封装,制造出发出相关色温为1950K以下的光的第1构成例的发光装置100。如表4所示,作为第一荧光体,是具有由式(1A)表示的组成在内的第一氮化物荧光体,使用组成不同的两种第一氮化物荧光体BSESN2和BSESN33,将BSESN2和BSESN3的质量比率(BSESN2/BSESN3)设为30/70。
实施例4
制造了第1构成例的发光装置200。第1构成例的发光装置200能够参照包含第一荧光体71和第二荧光体72在内的图6。
使用苯基硅树脂作为构成波长转换部件21的透光性材料。使用表4所示的荧光体作为第一荧光体71和第二荧光体72。
对于波长转换部件用组合物而言,以使来自发光元件10的光与包含第一荧光体71在内的荧光体70的光的混合光的相关色温为1950K以下的1800K至1850K附近的方式混合第一荧光体71和第二荧光体72。这里,荧光体70相对于透光性材料100质量份的总量以及第一荧光体71与第二荧光体72的混合比率如表4所示。波长转换部件用组合物相对于苯基硅树脂100质量份混合二氧化硅15质量份作为填料。接下来,将准备的波长转换部件用组合物填充至成形体41的凹部。
将在成形体41的凹部内填充的波长转换部件用组合物在150℃下加热4小时使其固化,形成具备包含第一荧光体71和第二荧光体72在内的波长转换部件21的树脂封装,从而制造出发出相关色温为1950K以下的光的第1构成例的发光装置200。
实施例5、6
与实施例1同样地制造第1构成例的发光装置,如图13所示,在发光装置100的波长转换部件21的光的射出侧配置电介质多层膜作为带通滤光层24。实施例5中,在与实施例1同样的发光装置的波长转换部件的光的射出侧配置电介质多层膜2(DBR-2)。实施例6中,在与实施例1同样的发光装置的波长转换部件的光的射出侧配置电介质多层膜3(DBR-3)。
实施例7、8
实施例7中,在与实施例2同样的发光装置的波长转换部件的光的射出侧配置电介质多层膜2(DBR-2)。实施例8中,在与实施例2同样的发光装置的波长转换部件的光的射出侧配置电介质多层膜3(DBR-3)。
实施例9、10
实施例9中,在与实施例3同样的发光装置的波长转换部件的光的射出侧配置电介质多层膜2(DBR-2)。实施例10中,在与实施例3同样的发光装置的波长转换部件的光的射出侧配置电介质多层膜3(DBR-3)。
实施例11、12
实施例11中,在与实施例4同样的发光装置的波长转换部件的光的射出侧配置电介质多层膜2(DBR-2)。实施例12中,在与实施例4同样的发光装置的波长转换部件的光的射出侧配置电介质多层膜3(DBR-3)。
比较例1
制造了第2构成例的发光装置。第2构成例的发光装置能够参照图7和图8。
发光元件的配置工序
支承体1使用以氮化铝为材料的陶瓷基板。发光元件10使用将发光峰值波长为450nm的氮化物系半导体层层叠而成的发光元件10。对于发光元件10的大小,平面形状为约1.0mm见方的大致正方形,厚度为约0.11mm。发光元件以光射出面为密封部件侧的方式配置,通过使用由Au构成的导电部件4的凸块进行倒晶封装。
波长转换部件的准备工序
使用硅树脂作为构成波长转换部件22的透光性材料。波长转换部件用组合物以使来自发光元件10的光与包含第一荧光体和第二荧光体在内的荧光体70的光的混合光的相关色温为接近于钠灯的色温的2230K附近的方式混合第一荧光体和第二荧光体。这里,荧光体70相对于透光性材料100质量份的总量以及第一荧光体与第二荧光体的混合比率如表4所示。波长转换部件用组合物相对于硅树脂100质量份混合氧化铝2质量份作为填料。接下来,将准备的波长转换部件用组合物在180℃下加热2小时使其固化为片状,从而准备相比于发光元件10的平面形状纵横大约0.1mm、平面形状为约1.6mm见方的大致正方形、厚度为约150μm的单片化的片状的波长转换部件22。
透光性部件和接合部件的形成工序
将透光性的粘接材料即苯基硅树脂涂布于发光元件10的上表面,使波长转换部件22接合,进一步在发光元件10与波长转换部件22的界面涂布透光性的粘接材料,使其在150℃下固化4小时,以从发光元件10的侧面延伸至波长转换部件22的周边的方式形成呈圆角状地固化的第一透光性部件30和接合部件32。
光反射部件的配置工序
作为光反射部件用组合物,准备包含二甲基硅树脂和平均粒径(目录值)为0.28μm的氧化钛粒子,并且氧化钛粒子相对于二甲基硅树脂100质量份包含60质量份的光反射部件用组合物。在支承体1的上表面,以覆盖波长转换部件22、透光性部件30的侧面的方式配置白色的树脂即光反射部件用组合物,使其固化,从而形成光反射部件43。
密封部件的配置工序
最后,配置密封部件50,该密封部件50具备:透镜部51,其使苯基硅树脂固化而形成在俯视观察时为圆形形状,在剖面观察时为半圆球状;凸缘部52,其向透镜部51的外周侧延伸;由此制造出发出相关色温大于1950K的光的第2构成例的发光装置300。
比较例2、3
制造了第1构成例的发光装置。第1构成例的发光装置包含第一荧光体和第二荧光体。
作为波长转换部件用组合物,以使来自发光元件10的光与包含第一荧光体71和第二荧光体72在内的荧光体70的光的混合光的相关色温为接近于钠灯的色温的2000K附近的方式准备含有第一荧光体71和第二荧光体72在内的波长转换部件用组合物。在该波长转换部件用组合物中,荧光体70相对于透光性材料100质量份的总量以及第一荧光体71与第二荧光体72的混合比率如表4所示。
将波长转换部件用组合物注入至成形体41的凹部的发光元件10上,填充至上述凹部,进一步在150℃下加热4小时,使荧光部件用组合物固化,形成荧光部件21,这样,制造出发出相关色温为大于1950K且2000K以下的光的第1构成例的发光装置200。
对各发光装置进行了以下的测定。结果示于表4至表7。
发光装置的发光光谱
对各发光装置使用将分光测光装置(PMA-12,滨松光子学株式会社制)和积分球组合而成的光测量系统,对发光光谱进行测定。各发光装置的发光光谱的测定在室温(20℃至30℃)下进行。图14至图19记载了将从各发光装置的上述式(1)中的分母导出的亮度设为同等数值的情况下的各发光装置的发光光谱(分光辐射亮度)S(λ)、由CIE规定的人的明视标准相对视敏度曲线V(λ)以及海龟对光的响应曲线Rt(λ)。图20至图23记载了未配置带通滤光层的发光装置和配置有各带通滤光层的发光装置的发光光谱。
色度坐标(x,y)、相关色温(K)、色差Duv、平均显色指数Ra、特殊显色指数R9、半峰全宽
根据各发光装置的发光光谱测定CIE1931的CIE色度图上的色度坐标(x值,y值)、依据JIS Z8725测定相关色温(CCT:K)和色差Duv、依据JIS Z8726测定平均显色指数Ra、特殊显色指数R9以及半峰全宽。
第二辐射亮度相对于第一辐射亮度的比例Lp
根据各发光装置的发光光谱(分光辐射亮度)S(λ),基于上述式(2),计算将400nm以上750nm以下的范围的第一辐射亮度设为100%时的650nm以上750nm以下的范围的第二辐射亮度的比例Lp(%)。
光对海龟的引诱指数T
将针对各发光装置测定的各发光光谱(分光辐射亮度)S(λ)、由CIE规定的人的明视标准相对视敏度曲线V(λ)以及海龟对光的响应曲线Rt(λ)算入上述式(1),基于上述式(1)对各发光装置的光对海龟的引诱指数T进行测定。海龟对光的响应曲线Rt(λ)和人的明视标准相对视敏度曲线V(λ)使用将最大的敏感度(敏感度峰值波长)设为1时的作用曲线。
相对引诱指数比T/T0
基于上述式(3),将发出相关色温大于1950K的光的比较例1至比较例3的发光装置中引诱指数为最低的数值即比较例3的发光装置的引诱指数T设为基准引诱指数T0。基于上述式(4)计算各发光装置的引诱指数相对于基准引诱指数T0之比即相对引诱指数比T/T0。
具备带通滤光层的情况下的光谱成分的维持率
基于上述式(5),将配置带通滤光层即电介质多层膜前的发光装置在300nm以上800nm以下的范围的发光的分光辐射亮度Sb(λ)设为100%时的、配置有带通滤光层即电介质多层膜后的发光装置在300nm以上800nm以下的范围的发光的分光辐射亮度Sa(λ)的比例作为具备带通滤光层的情况下的光谱成分的维持率而计算。
[表4]
[表5]
[表6]
[表7]
如表4、表6所示,实施例1至实施例12的发光装置显现相关色温为1950K以下,从而减少海龟敏感地做出反应的短波长侧的光、发出使其感受到放松氛围的光。并且,在使用发光装置代替高压钠灯的情况下,发出使照射物的色调自然,并且使人感到不协调感少的光。并且,对于实施例1至实施例12的发光装置而言,表示最大发光强度的发光光谱的半峰全宽在3nm以上110nm以下的范围内。并且,发光装置的发光光谱中的发光峰值波长在570nm以上680nm以下的范围内。由于发光装置的发光光谱中具有最大发光强度的发光峰值的半峰全宽为3nm以上110nm以下,因此发光装置能够对人难以感知的光的成分和对海龟的行动造成影响的短波长侧的光的成分进行抑制。并且,实施例1至实施例12的发光装置发出由上述式(1)导出的光对海龟的引诱指数T为0.416以下的光,能够发出使光对海龟的引诱性降低且人容易观察照射物的光。
实施例1至实施例4的发光装置发出与黑体辐射轨迹的偏差即色差Duv为0.000的光,即使在发出相关色温为1950K以下的光的情况下,从发光装置发出使照射物的色调自然,并且使人感到不协调感少的光。
实施例5至实施例12的发光装置即使在具备电介质多层膜作为带通滤光层的情况下,也发出与黑体辐射轨迹的偏差即色差Duv为负(-)0.008以上正(+)0.008以下的光,从发光装置发出使照射物的色调自然,并且使人感到不协调感少的光。
如表5、表7所示,实施例1至实施例12的发光装置发出650nm以上750nm以下的范围的第二辐射亮度相对于400nm以上750nm以下的范围的第一辐射亮度100%的比例Lp为30%以下的光。对于实施例1至实施例12的发光装置而言,在从发光装置发出的混合光中人难以感知且对于海龟来说难以感知的长波长侧的红色成分的光较少,因此从发光装置发出不会使亮度降低且感受到放松氛围的光。
对于实施例1至实施例12的发光装置而言,相对引诱指数比T/T0为40%以上99%以下,能够从发光装置射出不破坏发光色的色平衡、人容易观察照射物且感受到放松氛围的光。
实施例1、实施例2、实施例4、实施例5、实施例6、实施例7、实施例8、实施例11以及实施例12的发光装置的平均显色指数Ra为40以上,例如即使在用于室外或靠近室外的室内的情况下,也发出具有能够无不协调感地进行轻度的作业的显色性的光。
实施例3、实施例9以及实施例10的发光装置的平均显色指数Ra为28以上40以下,在道路等室外发出具有充分的显色性、从上述式(1)导出的光对海龟的引诱指数T为0.416以下的光,发出使光对海龟的引诱性降低且人容易观察照射物的光。
实施例5至实施例12的发光装置即使在具备电介质多层膜作为带通滤光层的情况下,也发出维持不具备带通滤光层的发光装置的发光光谱的88%以上、使海龟敏感地做出反应的短波长侧的光减少且人容易观察照射物的光。
认为比较例1至比较例3的发光装置发出与高压钠灯发出的光相比稍高的相关色温的光,光对海龟的引诱指数T大于0.416,没有降低光对海龟的引诱效果。
如图14至图16所示,实施例1至实施例3的发光装置的光对海龟的引诱指数T为0.416以下,因而在引诱海龟的560nm以下的波长范围,与比较例3相比发光强度低,另一方面,在560nm以上的波长范围,发出与比较例3相比发光强度高,并且人容易观察照射物的光。如图17所示,实施例4的发光装置的光对海龟的引诱指数T为0.416以下,在引诱海龟的510nm以下的波长范围,与比较例3相比发光强度低。
如图18和图19所示,比较例1至比较例3的发光装置的光对海龟的引诱指数T大于0.416,比较例1、2与引诱指数T在比较例中最低的比较例3相比,在引诱海龟的560nm以下的波长范围发光强度高,未能使光对海龟的引诱性降低。
如图20至图23所示,实施例1至实施例12的发光装置具备带通滤光层,即使在对短波长侧的光的射出进行抑制的情况下,也具有与不具备带通滤光层的发光装置大致相近的高的发光强度,发出人容易观察照射物的光。
工业实用性
本发明一个方案的发光装置能够用于用于照亮公园、沙滩或道路等的路灯、在港口或隧道等室外设置的灯具、头灯、手电筒、使用了LED的便携用提灯这样的设想在室外使用的灯具或路灯、即使是室内也向出入口附近或窗边等靠近室外的场所特别是靠近海龟活动范围的场所使用的灯具或路灯的光源使用。
附图标记说明
1:支承体;2:第一引线;3:第二引线;4:导电部件;10:发光元件;21、22、26:波长转换部件;23:荧光体层;24:带通滤光层;24a:第一电介质层;24b:第二电介质层;25:第二透光性部件;30:第一透光性部件;32:透光性接合部件;41:成形体;42:树脂部;43:光反射部件;50:密封部件;51:透镜部;52:凸缘部;60:导线;70:荧光体;71:第一荧光体;72:第二荧光体;100、200、300、400:发光装置;1000:路灯;1001:低位置照明装置;B:设置台;C1、C2:车道;Le:光源;P:杆;S:支承部;T:光透过部;W:人行道。
Claims (14)
1.一种发光装置,具备:
发光元件,其在400nm以上490nm以下的范围内具有发光峰值波长;
第一荧光体,其在570nm以上680nm以下的范围内具有发光峰值波长;
所述发光装置发出相关色温为1950K以下、平均显色指数Ra为40以上、在所述发光装置的发光光谱中表示最大发光强度的发光光谱的半峰全宽为110nm以下且根据下述式(1)导出的光对海龟的引诱指数T为0.416以下的光,
式(1)中,S(λ)是发光装置发出的光的分光辐射亮度,V(λ)是由CIE(国际照明委员会)规定的人的明视标准相对视敏度曲线,Rt(λ)是海龟对光的响应曲线。
2.一种发光装置,具备:
发光元件,其在400nm以上490nm以下的范围内具有发光峰值波长;
第一荧光体,其在570nm以上680nm以下的范围内具有发光峰值波长;
所述第一荧光体包含第一氮化物荧光体,所述第一氮化物荧光体具有由下述式(1A)表示的组成,
所述发光装置发出相关色温为1950K以下、所述发光装置的发光光谱中表示最大发光强度的发光光谱的半峰全宽为110nm以下且根据下述式(1)导出的光对海龟的引诱指数T为0.416以下的光,
M1 2Si5N8:Eu(1A)
式(1A)中,M1为包含从由Ca、Sr以及Ba组成的组中选择的至少一种在内的碱土类金属元素,
式(1)中,S(λ)是发光装置发出的光的分光辐射亮度,V(λ)是由CIE(国际照明委员会)规定的人的明视标准相对视敏度曲线,Rt(λ)是海龟对光的响应曲线。
3.根据权利要求1所述的发光装置,
所述第一荧光体包含从第一氮化物荧光体、第二氮化物荧光体、第一氟化物荧光体以及第二氟化物荧光体组成的组中选择的至少一种,所述第一氮化物荧光体具有由下述式(1A)表示的组成,所述第二氮化物荧光体具有由下述式(1B)表示的组成,所述第一氟化物荧光体具有由下述式(1C)表示的组成,所述第二氟化物荧光体具有由组成与下述式(1C)不同的下述式(1C’)表示的组成,
M1 2Si5N8:Eu (1A)
式(1A)中,M1为包含从由Ca、Sr以及Ba组成的组中选择的至少一种在内的碱土类金属元素,
SrqCasAltSiuNv:Eu (1B)
式(1B)中,q、s、t、u以及v分别满足0≤q<1、0<s≤1、q+s≤1、0.9≤t≤1.1、0.9≤u≤1.1、2.5≤v≤3.5,
Ac[M2 1-bMn4+ bFd] (1C)
式(1C)中,A包含从由K+、Li+、Na+、Rb+、Cs+以及NH4 +组成的组中选择的至少一种,M2包含从由第4族元素和第14族元素组成的组中选择的至少一种元素,b满足0<b<0.2,c为[M2 1- bMn4+ bFd]离子的电荷的绝对值,d满足5<d<7,
A’c’[M2’ 1-b’Mn4+ b’Fd’] (1C’)
式(1C’)中,A’包含从由K+、Li+、Na+、Rb+、Cs+以及NH4 +组成的组中选择的至少一种,M2’包含从由第4族元素、第13族元素以及第14族元素组成的组中选择的至少一种元素,b’满足0<b’<0.2,c’为[M2’ 1-b’Mn4+b’Fd’]离子的电荷的绝对值,d’满足5<d’<7。
4.根据权利要求1或2所述的发光装置,
所述第一荧光体进一步包含从第二氮化物荧光体、第一氟化物荧光体、第二氟化物荧光体组成的组中选择的至少一种,所述第二氮化物荧光体具有由下述式(1B)表示的组成,所述第一氟化物荧光体具有由下述式(1C)表示的组成,所述第二氟化物荧光体具有由组成与下述式(1C)不同的下述式(1C’)表示的组成,
SrqCasAltSiuNv:Eu (1B)
式(1B)中,q、s、t、u以及v分别满足0≤q<1、0<s≤1、q+s≤1、0.9≤t≤1.1、0.9≤u≤1.1、2.5≤v≤3.5,
Ac[M2 1-bMn4+ bFd] (1C)
式(1C)中,A包含从由K+、Li+、Na+、Rb+、Cs+以及NH4 +组成的组中选择的至少一种,M2包含从由第4族元素和第14族元素组成的组中选择的至少一种元素,b满足0<b<0.2,c为[M2 1- bMn4+ bFd]离子的电荷的绝对值,d满足5<d<7,
A’c’[M2’ 1-b’Mn4+ b’Fd’] (1C’)
式(1C’)中,A’包含从由K+、Li+、Na+、Rb+、Cs+以及NH4 +组成的组中选择的至少一种,M2’包含从由第4族元素、第13族元素以及第14族元素组成的组中选择的至少一种元素,b’满足0<b’<0.2,c’为[M2’ 1-b’Mn4+b’Fd’]离子的电荷的绝对值,d’满足5<d’<7。
5.根据权利要求1至5中任一项所述的发光装置,
对于所述第一荧光体而言,所述第一荧光体的发光光谱中表示最大发光强度的发光光谱的半峰全宽在3nm以上120nm以下的范围内。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的发光装置,
所述发光装置进一步具备第二荧光体,所述第二荧光体在480nm以上且小于570nm的范围内具有发光峰值波长。
7.根据权利要求6所述的发光装置,
所述第二荧光体包含至少一种具有由下述式(2A)表示的组成的稀土类铝酸盐荧光体,
Ln1 3(Al1-aGaa)5O12:Ce (2A)
式(2A)中,Ln1为从由Y、Gd、Tb以及Lu组成的组中选择的至少一种元素,a满足0≤a≤0.5。
8.根据权利要求6或7所述的发光装置,
对于所述第二荧光体而言,所述第二荧光体的发光光谱中表示最大发光强度的发光光谱的半峰全宽在20nm以上125nm以下的范围内。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的发光装置,
所述第一荧光体的含量相对于所述第一荧光体和所述第二荧光体的总量在5质量%以上95质量%以下的范围内。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的发光装置,
发出与黑体辐射轨迹的色差Duv为负0.008以上正0.008以下的光。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的发光装置,
发出400nm以上750nm以下的范围的第一辐射亮度为100%、650nm以上750nm以下的范围的第二辐射亮度为50%以下的光。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的发光装置,
在所述发光元件的光的射出侧具备波长转换部件,所述波长转换部件包含:荧光体层,其包含所述第一荧光体;带通滤光层,其配置于所述荧光体层的光的射出侧;
对于所述带通滤光层而言,相对于入射角度在0度以上30度以下的范围内的光,380nm以上且小于495nm的波长范围内的光的平均反射率为80%以上,大于580nm且780nm以下的波长范围内的光的平均反射率为20%以下。
13.一种灯具,具备权利要求1至12中任一项所述的发光装置。
14.一种路灯,具备权利要求1至12中任一项所述的发光装置。
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