JP2013012784A - 白色ledランプ、バックライトおよび照明装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】
本発明に係る白色LEDランプ1は、導電部12と、導電部12に実装され、ピーク波長360nm以上420nm以下の1次光を発光する発光ダイオードチップ20と、発光ダイオードチップ20を封止し、第1の透明樹脂硬化物からなる透明樹脂層30と、第2の透明樹脂硬化物中に1次光を受光して1次光より長波長の2次光を発光する蛍光体粉末42が分散された蛍光体層40とを備え、前記蛍光体粉末の平均粒径が10μm以上であると共に、出射光に含まれる前記1次光のエネルギーが0.4mW/lm以下であることを特徴とする。
【選択図】 図1
Description
白色LEDランプは、白色であることを利用して、液晶表示装置のバックライト用光源や、照明装置の光源等として用いられている。
また、本発明に係るバックライトは、上記問題点を解決するものであり、前記白色LEDランプを用いたことを特徴とする。
さらに、本発明に係る照明装置は、上記問題点を解決するものであり、前記白色LEDランプを用いたことを特徴とする。
また、本発明に係るバックライトによれば、白色LEDランプから出射される白色光中に含まれるUV光の量、および放出される熱量が少ない。
図1は、本発明に係る白色LEDランプの第1実施形態の断面図である。図1に示すように、白色LEDランプ1は、絶縁部11上に導電部としての表面側電極12が設けられた基板10と、基板10の表面側電極12上に実装された発光ダイオードチップ20と、発光ダイオードチップ20を封止する透明樹脂層30と、透明樹脂層30を被覆する蛍光体層40とを備える。
基板10は、絶縁部11と、絶縁部11の表裏側に設けられた導電部としての表面側電極12および裏面側電極13と、絶縁部11を貫通して表面側電極12および裏面側電極13を導通する給電用ビア14とを有する。
絶縁部11としては、たとえば、アルミナ、窒化アルミニウム(AlN)等のセラミックス、ガラスエポキシ樹脂等からなる板材が挙げられる。絶縁部11がアルミナ板や窒化アルミニウム板であると、熱伝導性が高く、白色LEDランプの温度上昇を抑制することができるため好ましい。また、絶縁部11が、表面側電極12のうち発光ダイオードチップ20が設けられる部分の全部または一部と、裏面側電極13と、を貫通するビアホールに、銀ペースト、銅ペースト等を充填した放熱ビアを設けたガラスエポキシ樹脂板であると、熱伝導性が高くなり、白色LEDランプの温度上昇を抑制することができるため好ましい。
導電部としての表面側電極12は絶縁部11上に配されて基板10を構成する。表面側電極12は、発光ダイオードチップが実装される側の導電部であるため、光反射性電極になっている。光反射性電極とは、分光反射率計で測定した、波長400nmでの反射率が60%以上のものを意味する。光反射性電極としては、Ag、Pt、Ru、PdおよびAl等からなる金属電極が挙げられる。
裏面側電極13は、表面側電極12のように光反射性が要求されないため、Ag、Pt、Ni、Cu、Au等の公知の金属材料を用いることができる。
発光ダイオードチップ20は、ピーク波長360nm以上420nm以下のUV光〜紫色光(1次光)を発光する発光ダイオードチップである。発光ダイオードチップ20としては、たとえば、InGaN、GaNまたはAlGaN系発光ダイオードチップが挙げられる。発光ダイオードチップの出射光のピーク波長は360nm以上410nm以下の範囲であることがより好ましい。
透明樹脂層30は、発光ダイオードチップ20を封止するものであり、第1の透明樹脂硬化物31からなる。
透明樹脂層30の厚さは、通常0.1mm以上、好ましくは0.2mm以上、さらに好ましくは0.2mm以上1.0mm以下の範囲内にある。
透明樹脂層30の厚さが0.1mm以上であると、白色LEDランプの発光効率が向上するため好ましい。
ワイヤ着地点厚さは、ボンディングワイヤ25の保護の観点から0.5mm以上であることが好ましい。
蛍光体層40は、透明樹脂層30を被覆するものであり、第2の透明樹脂硬化物41中に、発光ダイオードチップ20の1次光を受光してこの1次光より長波長の光(2次光)を発光する蛍光体粉末42が分散されたものである。
青色蛍光体粉末42Bとしては、ピーク波長430nm〜460nmの青色光を発光する青色蛍光体粉末が用いられる。青色蛍光体粉末42Bとしては、たとえば、下記式(1)で表される組成を有する青色蛍光体粉末が用いられる。
[化1]
(Sr1−x−y−zBaxCayEuz)5(PO4)3Cl (1)
(式中、x、yおよびzは、0≦x<0.5、0≦y<0.1、0.005<z<0.1を満たす値である)。
式(1)中のxおよびyがそれぞれ上記範囲内で大きくなるほど、青色蛍光体粉末からの光の長波長の発光成分が増加するため白色LEDランプが照明用途により適するようになる。また、式(1)中のxおよびyがそれぞれ上記範囲内で小さくなるほど、青色蛍光体粉末からの光のスペクトル幅が狭くなるため白色LEDランプがバックライト用途により適するようになる。
式(1)中のzが上記範囲内にあると、青色蛍光体粉末の発光効率が高いため好ましい。
緑色蛍光体粉末42Gとしては、ピーク波長490nm〜575nmの緑色光を発光する緑色蛍光体粉末が用いられる。緑色蛍光体粉末42Gとしては、たとえば、下記式(2)で表される組成のユーロピウムマンガン付活アルミン酸塩からなる緑色蛍光体粉末が用いられる。
[化2]
(Ba1−x−y−zSrxCayEuz)(Mg1−uMnu)Al10O17 (2)
(式中、x、y、zおよびuは、0≦x<0.2、0≦y<0.1、0.005<z<0.5、0.1<u<0.5を満たす値である)。
式(2)中のxおよびyがそれぞれ上記範囲内にあると、緑色蛍光体粉末の寿命と輝度のバランスがよいため好ましい。
式(2)中のxが0.2以上であると緑色蛍光体粉末の寿命が低下するおそれがある。式(2)中のxが0であると緑色蛍光体粉末からの光の短波長成分が増加し、輝度が低下するおそれがある。
黄色蛍光体粉末42Yとしては、ピーク波長545nm〜565nmの黄色光を発光する黄色蛍光体粉末が用いられる。黄色蛍光体粉末42Yとしては、たとえば、下記式(3)で表される組成を有する黄色蛍光体粉末、および下記式(4)で表される組成を有する黄色蛍光体粉末の少なくとも1種が用いられる。
[化3]
ZnS:AucAld (3)
(式中、cおよびdは、0.0001<c、d<0.002を満たす値である)。
式(3)中のcおよびdがそれぞれ上記範囲内にあると、黄色蛍光体粉末の発光効率が高いため好ましい。
(Sr2−x−y−z−uBaxMgyEuzMnu)SiO4 (4)
(式中、x、y、zおよびuは、0.1<x<0.4、0.005<y<0.21、0.05<z<0.3、0.001<u<0.04を満たす値である)。
式(4)中のyが上記範囲内にあると、黄色蛍光体粉末中でMnの固溶が十分に行われるため好ましい。
式(4)中のzが上記範囲内にあると、黄色蛍光体粉末の発光効率が高いため好ましい。
式(4)中のuが上記範囲内にあると、黄色蛍光体粉末からの光の波長が照明用およびバックライト用に適するため好ましい。また、式(4)中のuが上記範囲内で大きくなるほど、黄色蛍光体粉末からの光の波長が長波長化し照明用により適するようになる。
赤色蛍光体粉末42Rとしては、ピーク波長620nm以上780nm以下の赤色光を発光する赤色蛍光体粉末が用いられる。赤色蛍光体粉末42Rとしては、たとえば、下記式(5)で表される組成のユーロピウム付活酸硫化ランタンからなる赤色蛍光体粉末、および下記式(6)で表される組成を有する赤色蛍光体粉末の少なくとも1種が用いられる。
[化5]
(La1−x−yEuxMy)2O2S (5)
(式中、Mは、Sb、Sm、GaおよびSnから選ばれる少なくとも1種の元素であり、xおよびyは、0.01<x<0.15、0≦y<0.03を満たす値である)。
(SrxCa1−x)SiAlN3:Eu (6)
(式中、xは、0≦x<0.4を満たす値である)。
蛍光体粉末42の平均粒径が大きすぎると蛍光体スラリー中で蛍光体粒子が沈降し不均一なスラリーとなるため光学特性のばらつきが大きくなるおそれがある。蛍光体粉末42の平均粒径が10μm未満であると白色LEDランプ1の光取り出し効率が低下するおそれがある。
図1は、各色の蛍光体粉末42(42B、42G、42Y、および42R)は、蛍光体層40に混合されて分散された状態を模式的に示すものである。
混合蛍光体スラリーは、たとえば、100℃以上160℃以下に加熱することにより硬化させることができる。
蛍光体層40の厚さは、通常0.1mm以上、好ましくは0.1mm以上1.5mm以下、さらに好ましくは0.1mm以上0.8mm以下の範囲内にある。
次に、白色LEDランプ1の作用について説明する。
白色LEDランプ1は、出射光に含まれる1次光のエネルギー量が、通常0.4mW/lm以下になる。
さらに、白色LEDランプ1は、発光効率が20lm/W以上と高い。
白色LEDランプ1によれば、発光効率が高いため、所定の輝度、照度を得るための消費電力が少なくてすみ、熱の発生も少ない。
図2は、本発明に係る白色LEDランプの第2実施形態の断面図である。図2に示される第2実施形態の白色LEDランプ1Aは、図1に示される第1実施形態の白色LEDランプ1に対し、基板10に代えて基板10Aを用いたものである。その他の構成は、第2実施形態の白色LEDランプ1Aと第1実施形態の白色LEDランプ1とで同一であるため、同じ構成に同じ符号を付し、説明を省略または簡略化する。
光反射層16としては、たとえば、微粉末を含む被覆層や、金属製の被覆層が挙げられる。
次に、白色LEDランプ1Aの作用について説明する。
白色LEDランプ1Aは、白色LEDランプ1と同様に、出射面60から白色光を出射する。
白色LEDランプ1Aは、白色LEDランプ1と同様に、出射光に含まれる1次光のエネルギー量が、通常0.4mW/lm以下になる。
白色LEDランプ1Aによれば、出射される白色光中に含まれるUV光が少ないため、白色LEDランプ1Aの出射光による対象物の変退色が生じにくい。
白色LEDランプ1Aによれば、発光効率が高いため、所定の輝度、照度を得るための消費電力が少なくてすみ、熱の発生も少ない。
図3は、本発明に係る白色LEDランプの第3実施形態の断面図である。図3に示される第3実施形態の白色LEDランプ1Bは、図1に示される第1実施形態の白色LEDランプ1に対し、蛍光体層40の表面にさらにUV光吸収層50が形成されたものである。その他の構成は、第3実施形態の白色LEDランプ1Bと第1実施形態の白色LEDランプ1とで同一であるため、同じ構成に同じ符号を付し、説明を省略または簡略化する。
UV光吸収層50は、図示しない第3の透明樹脂硬化物中にUV光吸収粉末が分散されてなる。
ここでUV光吸収層50の厚さとは、蛍光体層40との界面43と、UV光吸収層50の表面53との間の距離を意味する。
次に、白色LEDランプ1Bの作用について説明する。
白色LEDランプ1Bは、白色LEDランプ1と同様に、出射面60Aから白色光を出射する。
このため、白色LEDランプ1Bは、白色LEDランプ1に比べて、出射面60Aから1次光がさらに出射されにくくなる。
白色LEDランプ1Bは、白色LEDランプ1と同様に、出射光に含まれる1次光のエネルギー量が、通常0.4mW/lm以下になる。
白色LEDランプ1Bによれば、出射される白色光中に含まれるUV光が少ないため、白色LEDランプ1Bの出射光による対象物の変退色が生じにくい。
白色LEDランプ1Bによれば、発光効率が高いため、所定の輝度、照度を得るための消費電力が少なくてすみ、熱の発生も少ない。
本発明に係るバックライトは、たとえば、上記白色LEDランプを複数個、横に一直線状に並べて作製した光源ユニットと、この光源ユニットから放射される略帯状の光を側面から受光するとともに正面から出光する導光板と、を備えた構成とすることができる。
本発明に係る照明装置は、上記白色LEDランプを光源として用いたものである。
すなわち、青色蛍光体としては、一般式:
(Sr1−x−y−z,Bax,Cay,Euz)5(PO4)3Cl
(但しx、yは関係式x、y<0.3、0.001<z<0.2を満たす数である);
および
(Ba1−x,Eux)MgAl10O17
(但しxは関係式0.01<x<0.3を満たす数である);
さらに
(Ba3−x−y,Srx,Euy)MgxSi2O8
(但しx、y,zは関係式0≦x<2.9、0.02<y<0.4、0.95<z<1.4を満たす数である);
の少なくとも一つの組成を有することが好ましい。
(Ba1−x、Eux)(Mg1−y、Mny)Al10O17
(但しx、yは関係式0.05<x<0.5、0.1<y<0.6を満たす数である);
(Sr2−x−y−z−ω,Bax、Mgy,Mnz,Euω)SiO4
(但しx、y,z、ωは関係式0.05<x<1、0≦y<0.2、0≦z<0.009、0.03<ω<0.3を満たす数である);
ZnS:Aux,Aly
(但しx、yは関係式0.0002≦x≦0.015,0.0001≦y≦0.0012を満たす数である);
Sr1−x−y,Cax,Euy)Ga2S4
(但しx、yは関係式x<0.2,0.05<y<0.3を満たす数である);
(Sr3−x,Eux)SiyAlzOvNω
(但しx、y,z、v,ωは関係式x<0.2、12<y<14、2<z<4、1<v<3、20<ω<22を満たす数である);
の少なくとも一つの組成を有することが好ましい。
(La1−x―y,Eux,Smy)2O2S
(但しx、yは関係式0.01<x<0.2,0≦y≦0.2を満たす数である);
(Ca1−x,Eux)AlSiN3
(但しxは関係式0.005<x<0.03を満たす数である);
(Sr2−x−y−z−uCaxMgyEuzMnu)SiO4
(式中、x、y、zおよびuは、0.05<x<0.4、0.005<y<0.21、0.05<z<0.3、0.001<u<0.04を満たす値である。);および
(Ba3−x−y−z,Srx,Euy,Mnz)MgωSi2O8
(但しx、y,zは関係式0≦x<0.2、0.02<y<0.6、0.05<z<1.5、0.95<ω<1.4を満たす数である);
の少なくとも一つの組成を有することは好ましい。
実施例、比較例および参考例で用いられた蛍光体粉末は、以下のとおりである。
(1)(Sr0.894Ba0.1Eu0.006)10(PO4)6・Cl2(平均粒径10μm)
ストロンチウムおよびバリウムのリン酸塩、ストロンチウム及びバリウムの塩化物、さらに酸化ユーロピウムの各所定量を秤量し、ボールミルで1時間混合した後、還元雰囲気で焼成した。合成された蛍光体を乳鉢で粉砕し、メッシュを通すことにより、平均粒径10μmの青色蛍光体粉末((Sr0.894Ba0.1Eu0.006)10(PO4)6・Cl2)を得た。
ここで平均粒径とは、重量積算値50%の粒径を示すD50を意味する。平均粒径は、以下、同様の意味で用いる。
ストロンチウムおよびバリウムのリン酸塩、ストロンチウム及びバリウムの塩化物、さらに酸化ユーロピウムの各所定量を秤量し、ボールミルで混合した後還元雰囲気で焼成した。合成された蛍光体を乳鉢で粉砕し、メッシュを通すことにより、平均粒径12μmの青色蛍光体粉末((Sr0.42Ba0.48Ca0.01Eu0.09)10(PO4)6・Cl2)を得た。
ストロンチウムおよびバリウムのリン酸塩、ストロンチウム及びバリウムの塩化物、さらに酸化ユーロピウムの各所定量を秤量し、ボールミルで1時間混合した後還元雰囲気で焼成した。合成された蛍光体を乳鉢で粉砕し、メッシュを通すことにより、平均粒径20μmの青色蛍光体粉末((Sr0.85Ba0.01Ca0.09Eu0.05)10(PO4)6・Cl2)を得た。
ストロンチウムおよびバリウムのリン酸塩、ストロンチウム及びバリウムの塩化物、さらに酸化ユーロピウムの各所定量を秤量し、ボールミルで1時間混合した後還元雰囲気で焼成した。合成された蛍光体を乳鉢で粉砕し、メッシュを通すことにより、平均粒径40μmの青色蛍光体粉末((Sr0.44Ba0.49Ca0.02Eu0.05)10(PO4)6Cl2)を得た。
(1)((Ba0.32Sr0.19Ca0.01Eu0.48)(Mg0.89Mn0.11)Al10O17(平均粒径11μm)
Ba、Sr、CaおよびMnそれぞれの炭酸塩と、Eu酸化物と、Mg酸化物と、Al酸化物とを所定の比率で調合し、ボールミルで混合した後還元雰囲気で焼成した。合成された蛍光体を乳鉢で粉砕し、メッシュを通すことにより、平均粒径11μmの緑色蛍光体粉末((Ba0.32Sr0.19Ca0.01Eu0.48)(Mg0.89Mn0.11)Al10O17)を得た。
Ba、Sr、CaおよびMnそれぞれの炭酸塩と、Eu酸化物と、Mg酸化物と、Al酸化物とを所定の比率で調合し、ボールミルで混合した後、還元雰囲気で焼成した。合成された蛍光体を乳鉢で粉砕し、メッシュを通すことにより、平均粒径22μmの緑色蛍光体粉末((Ba0.975Sr0.01Ca0.009Eu0.006)(Mg0.51Mn0.49)Al10O17)を得た。
Ba、Sr、CaおよびMnそれぞれの炭酸塩と、Eu酸化物と、Mg酸化物と、Al酸化物とを所定の比率で調合し、ボールミルで混合した後還元雰囲気で焼成した。合成された蛍光体を乳鉢で粉砕し、メッシュを通すことにより、平均粒径25μmの緑色蛍光体粉末((Ba0.799Sr0.1Ca0.001Eu0.1)(Mg0.7Mn0.3)Al10O17)を得た。
Ba、Sr、CaおよびMnそれぞれの炭酸塩と、Eu酸化物と、Mg酸化物と、Al酸化物とを所定の比率で調合し、ボールミルで混合した後還元雰囲気で焼成した。合成された蛍光体を乳鉢で粉砕し、メッシュを通すことにより、平均粒径8μmの緑色蛍光体粉末((Ba0.975Sr0.01Ca0.009Eu0.006)(Mg0.7Mn0.3)Al10O17)を得た。
(1)ZnS:Au0.0002Al0.0002(平均粒径22μm)
ZnS粒子に所定量の金およびアルミ原料を混合し焼成することにより、平均粒径22μmの黄色蛍光体粉末(ZnS:Au0.0002Al0.0002)を得た。
Ba、SrおよびMnそれぞれの炭酸塩と、Eu酸化物と、Mg酸化物とを所定の比率で調合し、ボールミルで混合した後還元雰囲気で焼成した。合成された蛍光体を乳鉢で粉砕し、メッシュを通すことにより、平均粒径30μmの黄色蛍光体粉末((Sr1.58Ba0.11Mg0.2Eu0.1Mn0.01)SiO4)を得た。
(1)(La0.98Eu0.02)2O2S(平均粒径10μm)
所定量の酸化ランタン及び酸化ユーロピウムに、硫黄粉末を混合し、焼成することにより、平均粒径10μmの赤色蛍光体粉末((La0.98Eu0.02)2O2S)を得た。
所定量の酸化ランタン及び酸化ユーロピウムに、硫黄粉末を混合し、焼成することにより、平均粒径7μmの赤色蛍光体粉末((La0.86Eu0.14)2O2S)を得た。
所定量の酸化ランタン、酸化ガリウム及び酸化ユーロピウムに、硫黄粉末を混合し、焼成することにより、平均粒径40μmの赤色蛍光体粉末((La0.859Eu0.14Ga0.001)2O2S)を得た。
窒化ストロンチウム、窒化カルシウム、窒化珪素、窒化アルミニウムおよび窒化ユーロピウムを混合し、焼成することにより、平均粒径18μmの赤色蛍光体粉末((Sr0.39Ca0.61)SiAlN3:Eu)を得た。
窒化ストロンチウム、窒化カルシウム、窒化珪素、窒化アルミニウムおよび窒化ユーロピウムを混合し、焼成することにより、平均粒径25μmの赤色蛍光体粉末((Sr0.01Ca0.99)SiAlN3:Eu)を得た。
{白色LEDランプの作製}
以下の、「発光ダイオードチップの実装」、「透明樹脂層の形成」、「蛍光体スラリーの作製」、および「蛍光体層の形成」の手順を行って、白色LEDランプを作製した。
AlN基板の表面に設けられた2つのAg電極のうち、一方のAg電極の表面に、InGaN系発光ダイオードチップ(縦0.4mm×横0.4mm×高さ0.15mm)を、AuSn半田を用いて実装した。
ジメチルシリコーン樹脂を用いて、発光ダイオードチップおよびボンディングワイヤを透明樹脂で封止し、透明樹脂層を形成した。すなわち、はじめに、断面矩形の角筒状金型(第1の角筒状金型)を用い、発光ダイオードチップおよびボンディングワイヤが、第1の角筒状金型内に配置されるように、第1の角筒状金型をAlN基板上に載置した。次に、第1の角筒状金型内にシリコーン樹脂を流し込み、140℃で10分熱処理してシリコーン樹脂を硬化させた。シリコーン樹脂が硬化した後に第1の角筒状金型を除去したところ、発光ダイオードチップおよびボンディングワイヤが透明樹脂層で封止された直方体状の封止物が得られた。透明樹脂層の厚さt1、t2、t3およびt4は0.2mm、透明樹脂層の厚さt5は1.2mmであった。
透明樹脂層の形成に用いたものと同じシリコーン樹脂と、各種の蛍光体粉末とを所定比率で混合して蛍光体スラリーを作製した。
表1に、蛍光体スラリーの作製に用いた蛍光体粉末の種類を示す。
青色蛍光体粉末、緑色蛍光体粉末および赤色蛍光体粉末の蛍光体スラリーの3種を混合して、CIE(国際照明委員会)のXYZ表色系のx値が0.28、y値が0.23を示す混合蛍光体スラリーを作製した。混合蛍光体スラリーのシリコーン樹脂に対する全蛍光体粉末の混合比率は、各色の蛍光体スラリーの混合比率と同じ80質量%であった。
(白色LEDランプの発光特性の評価)
得られた白色LEDランプにつき、Labsphere株式会社製全光束測定装置SMLS、および大塚電子株式会社製瞬間マルチ測光システムMCPD−3700を用いて、発光特性を評価した。
白色LEDランプに30mAを通電したときの電圧を求めたところ、電圧は3.3Vであった。
白色LEDランプからの出射光には、発光ピーク波長が399nmで、30mAでのピーク強度が0.032mW/nmの残存1次光(発光ダイオードチップの光が白色LEDランプから出射されたもの)が含まれていた。白色LEDランプからの出射光のスペクトルのうち、波長360nm〜410nmの範囲のスペクトル強度(残存1次光のスペクトル強度)を積分したところ、エネルギーは0.58mWであった。
ピーク強度比率は(0.032mW/nm)/(0.10mW/nm)より0.32と算出された。
表2に、測定結果等の一部を示す。
得られた白色LEDランプ16個を、鉛フリー半田を用いて液晶ポリマー銅張積層板上に実装した。得られたFPC基板(フレキシブルプリント基板)を、熱伝導性接着剤(サンハヤト(株)製)を用いて、アルミニウム製フィンからなるヒートシンクに接着した。この白色LEDランプの上に、シート状の樹脂製輝度上昇フィルム(住友スリーエム株式会社製DBEF−D400)を載置した後、この状態のまま、雰囲気90℃、電流30mAの条件で白色LEDランプを点灯させた。
表2に、点灯前の透過率に対する2000時間点灯後の透過率の比率を示す。
市販の液晶モジュールを解体して得た冷陰極管を用いた以外は実施例1と同様にして、輝度上昇フィルムの黄変の評価を行った。2000時間点灯後でも輝度上昇フィルムに黄変はほとんど認められず、2000時間点灯後の透過率は、点灯前の透過率を100%として90%であった。
{白色LEDランプの作製}
以下の、「発光ダイオードチップの実装」、「透明樹脂層の形成」、「蛍光体スラリーの作製」、および「蛍光体層の形成」の手順を行って、白色LEDランプを作製した。
銀ペーストからなる放熱ビアを備えたガラスエポキシ樹脂基板(FR−4)の表面に設けられた2つのPt電極のうち、一方のPt電極の表面に、実施例1で用いられたものと同様の発光ダイオードチップを、銀ペーストを用いて実装した。
透明樹脂層の厚さt1、t2、t3およびt4を0.3mmにした以外は実施例1と同様にして発光ダイオードチップおよびボンディングワイヤを透明樹脂で封止し、透明樹脂層を形成した。
実施例1の透明樹脂層の形成に用いたものと同じシリコーン樹脂と、各種の蛍光体粉末とを所定比率で混合して蛍光体スラリーを作製した。
表1に、蛍光体スラリーの作製に用いた蛍光体粉末の種類を示す。
青色蛍光体粉末、緑色蛍光体粉末、黄色蛍光体粉末および赤色蛍光体粉末の蛍光体スラリーの4種を混合して、CIE(国際照明委員会)のXYZ表色系のx値が0.28、y値が0.23を示す混合蛍光体スラリーを作製した。混合蛍光体スラリーのシリコーン樹脂に対する全蛍光体粉末の混合比率は、各色の蛍光体スラリーの混合比率と同じ80質量%であった。
(白色LEDランプの発光特性の評価)
得られた白色LEDランプにつき、実施例1と同様にして、発光特性を評価した。
白色LEDランプからの出射光は、光束が4lm、CIEのXYZ表色系でのxが0.28、yが0.23であった。
また、白色LEDランプからの出射光には、発光ピーク波長が452nmで、30mAでのピーク強度が0.08mW/nmの青色光が含まれていた。
発光効率は40lm/W、全光束あたりの残存1次光のエネルギーは0.01mW/lm、ピーク強度比率は0.032であった。
白色LEDランプにつき、実施例1と同様にして、ジャンクションと基板裏面との間の熱抵抗Rthを算出したところ、40℃/Wであった。
表2に、測定結果等の一部を示す。
得られた白色LEDランプを8個用いた以外は実施例1と同様にして、輝度上昇フィルムの黄変の評価を行った。
表2に、点灯前の透過率に対する2000時間点灯後の透過率の比率を示す。
{白色LEDランプの作製}
以下の、「発光ダイオードチップの実装」、「透明樹脂層の形成」、「蛍光体スラリーの作製」、および「蛍光体層の形成」の手順を行って、白色LEDランプを作製した。
Agめっきを施したCu製リード部2つをエポキシ樹脂で固めた樹脂パッケージを用い、一方のCu製リード部に実施例1で用いられたものと同様の発光ダイオードチップを、銀ペーストを用いて実装した。
この発光ダイオードチップの頂部と他方のCu製リード部の表面とをワイヤボンディングで電気的に接続した。
透明樹脂層の厚さt1、t2、t3およびt4を0.4mmにした以外は実施例1と同様にして発光ダイオードチップおよびボンディングワイヤを透明樹脂で封止し、透明樹脂層を形成した。
実施例1の透明樹脂層の形成に用いたものと同じシリコーン樹脂と、各種の蛍光体粉末とを所定比率で混合して蛍光体スラリーを作製した。
表1に、蛍光体スラリーの作製に用いた蛍光体粉末の種類を示す。
青色蛍光体粉末、緑色蛍光体粉末および赤色蛍光体粉末の蛍光体スラリーの3種を混合して、CIE(国際照明委員会)のXYZ表色系のx値が0.28、y値が0.23を示す混合蛍光体スラリーを作製した。混合蛍光体スラリーのシリコーン樹脂に対する全蛍光体粉末の混合比率は、各色の蛍光体スラリーの混合比率と同じ40質量%であった。
(白色LEDランプの発光特性の評価)
得られた白色LEDランプにつき、実施例1と同様にして、発光特性を評価した。
白色LEDランプからの出射光には、実施例1と同様に、発光ピーク波長が399nmで、30mAでのピーク強度が0.1mW/nmの残存1次光が含まれていた。
また、白色LEDランプからの出射光には、発光ピーク波長が445nmで、30mAでのピーク強度が0.2mW/nmの青色光が含まれていた。
発光効率は30lm/W、全光束あたりの残存1次光のエネルギーは0.4mW/lm、ピーク強度比率は0.5であった。
白色LEDランプにつき、実施例1と同様にして、ジャンクションと基板裏面との間の熱抵抗Rthを算出したところ、4℃/Wであった。
表2に、測定結果等の一部を示す。
得られた白色LEDランプを11個用いた以外は実施例1と同様にして、輝度上昇フィルムの黄変の評価を行った。
表2に、点灯前の透過率に対する2000時間点灯後の透過率の比率を示す。
{白色LEDランプの作製}
(アルミニウム製)電極パッドが7個直列に配置されたアルミナ基板を用い、電極パッドのそれぞれの表面に、実施例1で用いられたものと同様の発光ダイオードチップを1個ずつ、AuSn共晶半田を用いて実装した。
7個の発光ダイオードチップおよびボンディングワイヤを一度に収容可能な第1の角筒状金型を用いた以外は実施例1と同様にして発光ダイオードチップおよびボンディングワイヤを透明樹脂で封止し、透明樹脂層を形成した。
実施例1の透明樹脂層の形成に用いたものと同じシリコーン樹脂と、各種の蛍光体粉末とを所定比率で混合して蛍光体スラリーを作製した。
表1に、蛍光体スラリーの作製に用いた蛍光体粉末の種類を示す。
青色蛍光体粉末、黄色蛍光体粉末および赤色蛍光体粉末の蛍光体スラリーの3種を混合して、CIEのXYZ表色系のx値が0.28、y値が0.23を示す混合蛍光体スラリーを作製した。混合蛍光体スラリーのシリコーン樹脂に対する全蛍光体粉末の混合比率は、各色の蛍光体スラリーの混合比率と同じ70質量%である。
(白色LEDランプの発光特性の評価)
得られた白色LEDランプにつき、実施例1と同様にして、発光特性を評価した。
白色LEDランプからの出射光は、光束が32lm、CIEのXYZ表色系でのxが0.28、yが0.23であった。
また、白色LEDランプからの出射光には、発光ピーク波長が451nmで、30mAでのピーク強度が0.7mW/nmの青色光が含まれていた。
発光効率は45lm/W、全光束あたりの残存1次光のエネルギーは0.01mW/lm、ピーク強度比率は0.03であった。
白色LEDランプにつき、実施例1と同様にして、ジャンクションと基板裏面との間の熱抵抗Rthを算出したところ、1チップあたり40℃/Wであった。
表2に、測定結果等の一部を示す。
得られた白色LEDランプを1個用いた以外は実施例1と同様にして、輝度上昇フィルムの黄変の評価を行った。白色LEDランプは、発光ダイオードチップを7個含むものである。
表2に、点灯前の透過率に対する2000時間点灯後の透過率の比率を示す。
発光特性の評価の際に得られたスペクトルから白色LEDランプの損傷係数を算出したところ、0.007と非常に小さく、良好であった。
{白色LEDランプの作製}
白色LEDランプの蛍光体層の厚さT1、T2、T3、T4およびT5が0.09mmになるようにした以外は実施例3と同様にして、白色LEDランプを作製した。
(白色LEDランプの発光特性の評価)
得られた白色LEDランプにつき、実施例1と同様にして、発光特性を評価した。
白色LEDランプからの出射光には、実施例1と同様に、発光ピーク波長が399nmで、30mAでのピーク強度が0.106mW/nmの残存1次光が含まれていた。
また、白色LEDランプからの出射光には、発光ピーク波長が445nmで、30mAでのピーク強度が0.20mW/nmの青色光が含まれていた。
発光効率は32lm/W、全光束あたりの残存1次光のエネルギーは0.45mW/lm、ピーク強度比率は0.53であった。
白色LEDランプにつき、実施例1と同様にして、ジャンクションと基板裏面との間の熱抵抗Rthを算出したところ、4℃/Wであった。
表2に、測定結果等の一部を示す。
得られた白色LEDランプを10個用いた以外は実施例1と同様にして、輝度上昇フィルムの黄変の評価を行った。
表2に、点灯前の透過率に対する2000時間点灯後の透過率の比率を示す。
本実験例(比較例1)より、蛍光体層が薄いと輝度上昇フィルムが黄変することが分かる。
{白色LEDランプの作製}
以下の手順で、白色LEDランプを作製した。
以下の、「発光ダイオードチップの実装」、「蛍光体スラリーの作製」、および「蛍光体層の形成」の手順を行って、白色LEDランプを作製した。
実施例2と同様にして、ガラスエポキシ樹脂基板上に発光ダイオードチップを実装した。
実施例3と同様にして、青色蛍光体粉末、緑色蛍光体粉末、および赤色蛍光体粉末それぞれの蛍光体スラリーを作製した。
表1に、蛍光体スラリーの作製に用いた蛍光体粉末の種類を示す。
実施例3と同様にして、青色蛍光体粉末、緑色蛍光体粉末および赤色蛍光体粉末の蛍光体スラリーの3種を混合して、混合蛍光体スラリーを作製した。
(白色LEDランプの発光特性の評価)
得られた白色LEDランプにつき、実施例1と同様にして、発光特性を評価した。
白色LEDランプからの出射光には、実施例1と同様に、発光ピーク波長が399nmで、30mAでのピーク強度が0.1mW/nmの残存1次光が含まれていた。
また、白色LEDランプからの出射光には、発光ピーク波長が445nmで、30mAでのピーク強度が0.2mW/nmの青色光が含まれていた。
発光効率は18lm/W、全光束あたりの残存1次光のエネルギーは0.41mW/lm、ピーク強度比率は0.5であった。
白色LEDランプにつき、実施例1と同様にして、ジャンクションと基板裏面との間の熱抵抗Rthを算出したところ、40℃/Wであった。
表2に、測定結果等の一部を示す。
得られた白色LEDランプを18個用いた以外は実施例1と同様にして、輝度上昇フィルムの黄変の評価を行った。
表2に、点灯前の透過率に対する2000時間点灯後の透過率の比率を示す。
本実験例(比較例2)より、透明樹脂層を形成しないと発光効率が低下するとともに輝度上昇フィルムが黄変することが分かる。
{白色LEDランプの作製}
比較例1で得られた白色LEDランプを用い、以下の、「UV光吸収層スラリーの作製」、および「UV光吸収層の形成」の手順を行って、白色LEDランプを作製した。
(UV光吸収層スラリーの作製)
比較例1で得られた白色LEDランプの蛍光体層の表面に、UV光吸収層スラリーを塗布し、140℃で10分熱処理して硬化させたところ、蛍光体層がUV光吸収層で被覆された直方体状の白色LEDランプが得られた。UV光吸収層の厚さは50μmであった。
(白色LEDランプの発光特性の評価)
得られた白色LEDランプにつき、実施例1と同様にして、発光特性を評価した。
白色LEDランプからの出射光には、実施例1と同様に、発光ピーク波長が399nmで、30mAでのピーク強度が0.061mW/nmの残存1次光が含まれていた。
また、白色LEDランプからの出射光には、発光ピーク波長が445nmで、30mAでのピーク強度が0.19mW/nmの青色光が含まれていた。
発光効率は31lm/W、全光束あたりの残存1次光のエネルギーは0.25mW/lm、ピーク強度比率は0.32であった。
白色LEDランプにつき、実施例1と同様にして、ジャンクションと基板裏面との間の熱抵抗Rthを算出したところ、4℃/Wであった。
表2に、測定結果等の一部を示す。
得られた白色LEDランプを10個用いた以外は実施例1と同様にして、輝度上昇フィルムの黄変の評価を行った。
表2に、点灯前の透過率に対する2000時間点灯後の透過率の比率を示す。
{白色LEDランプの作製}
以下の、「発光ダイオードチップの実装」、「透明樹脂層の形成」、「蛍光体スラリーの作製」、および「蛍光体層の形成」の手順を行って、白色LEDランプを作製した。
実施例2と同様にして、発光ダイオードチップをガラスエポキシ樹脂基板の表面に実装した後、発光ダイオードチップおよびボンディングワイヤを透明樹脂で封止して、透明樹脂層を形成した。
実施例1の透明樹脂層の形成に用いたものと同じシリコーン樹脂と、各種の蛍光体粉末とを所定比率で混合して蛍光体スラリーを作製した。
表1に、蛍光体スラリーの作製に用いた蛍光体粉末の種類を示す。
青色蛍光体粉末、緑色蛍光体粉末および赤色蛍光体粉末の蛍光体スラリーの3種を混合して、CIEのXYZ表色系のx値が0.28、y値が0.23を示す混合蛍光体スラリーを作製した。混合蛍光体スラリーのシリコーン樹脂に対する全蛍光体粉末の混合比率は、各色の蛍光体スラリーの混合比率と同じ80質量%であった。
(白色LEDランプの発光特性の評価)
得られた白色LEDランプにつき、実施例1と同様にして、発光特性を評価した。
白色LEDランプからの出射光には、実施例1と同様に、発光ピーク波長が399nmで、30mAでのピーク強度が0.032mW/nmの残存1次光が含まれていた。
また、白色LEDランプからの出射光には、発光ピーク波長が452nmで、30mAでのピーク強度が0.07mW/nmの青色光が含まれていた。
発光効率は10lm/W、全光束あたりの残存1次光のエネルギーは0.42mW/lm、ピーク強度比率は0.46であった。
白色LEDランプにつき、実施例1と同様にして、ジャンクションと基板裏面との間の熱抵抗Rthを算出したところ、40℃/Wであった。
表2に、測定結果等の一部を示す。
得られた白色LEDランプを32個用いた以外は実施例1と同様にして、輝度上昇フィルムの黄変の評価を行った。
表2に、点灯前の透過率に対する2000時間点灯後の透過率の比率を示す。
本実験例(比較例3)より、蛍光体粉末の平均粒径が小さいと発光効率が低下するとともに輝度上昇フィルムが黄変することが分かる。
次に本発明に係る表示装置の実施形態について、以下の実施例および比較例を参照して具体的に説明する。
各実施例および比較例の表示装置の蛍光体膜を形成するために下記組成の蛍光体を用意した。
青色蛍光体 (Sr0.99Eu0.01)5(PO4)3Cl
緑色蛍光体 (Ba0.8Eu0.2)(Mg0.7Mn0.3)Al10O17
赤色蛍光体 (La0.899Eu0.1Sm0.001)2O2S
[比較例101]
青色蛍光体 (Sr0.99Eu0.01)10(PO4)6Cl20.24B2O3
緑色蛍光体 BaMgAl10O17:Eu0.2,Mn0.2
赤色蛍光体 LaO2S:Eu0.099,Sm0.001
[実施例102]
青色蛍光体 (Sr0.8Ba0.19Eu0.01)5(PO4)3Cl
緑色蛍光体 (Ba0.8Eu0.2)(Mg0.7Mn0.3)Al10O17
赤色蛍光体 (La0.899Eu0.1Sm0.001)2O2S
[比較例102]
青色蛍光体 (Sr0.81,Ba0.19)5(PO4)3Cl:Eu0.01
緑色蛍光体 BaMgAl10O17:Eu0.2,Mn0.2
赤色蛍光体 LaO2S:Eu0.098,Sm0.001,Bi0.001
[実施例103]
青色蛍光体 (Sr0.8Ca0.19Eu0.01)5(PO4)3Cl
緑色蛍光体 (Ba0.8Eu0.2)(Mg0.7Mn0.3)Al10O17
赤色蛍光体 (La0.899Eu0.1Sm0.001)2O2S
[比較例103]
青色蛍光体 (Sr0.8Ca0.19Eu0.01)10(PO4)6Cl20.24B2O3
緑色蛍光体 BaMgAl10O17:Eu0.2,Mn0.2
赤色蛍光体 LaO2S:Eu0.098,Ce0.001,Bi0.001
[実施例104]
青色蛍光体 (Sr0.8Ca0.19Eu0.01)5(PO4)3Cl
緑色蛍光体 (Sr1.15Ba0.7Mg0.048Mn0.002Eu0.1)SiO4
赤色蛍光体 (La0.899Eu0.1Sm0.001)2O2S
[比較例104]
青色蛍光体 (Sr0.8Ca0.19Eu0.01)10(PO4)6Cl20.24B2O3
緑色蛍光体 (Sr0.575Ba0.35Mg0.024)2SiO4:Mn0.002,Eu0.1
赤色蛍光体 LaO2S:Eu0.097,Sm0.001,Ce0.001,Bi0.001
[実施例105]
青色蛍光体 (Sr0.8Ca0.19Eu0.01)5(PO4)3Cl
緑色蛍光体 (Sr1.15Ba0.7Mg0.048Mn0.002Eu0.1)SiO4
赤色蛍光体 (La0.898Eu0.1Sm0.002)2O2S
[比較例105]
青色蛍光体 (Sr0.8Ca0.19Eu0.01)10(PO4)6Cl20.24B2O3
緑色蛍光体 (Sr0.575Ba0.35Mg0.023)2SiO4:Mn0.002,Eu0.1,Ti0.002
赤色蛍光体 LaO2S:Eu0.096,Sm0.002,Ce0.001,Bi0.001
[実施例106]
青色蛍光体 (Sr0.98Eu0.02)5(PO4)3Cl
緑色蛍光体 (Sr1.15Ba0.7Mg0.048Mn0.002Eu0.1)SiO4
赤色蛍光体 (La0.898Eu0.1Sm0.002)2O2S
[比較例106]
青色蛍光体 (Sr0.98Eu0.02)10(PO4)6Cl20.24B2O3
緑色蛍光体 (Sr0.575Ba0.35Mg0.023)2SiO4:Mn0.002,Eu0.1,Pr0.002
赤色蛍光体 LaO2S:Eu0.096,Sm0.002,Ce0.001,Bi0.001
[実施例107]
青色蛍光体 (Sr0.8Ca0.19Eu0.01)5(PO4)3Cl
緑色蛍光体 (Sr1.15Ba0.7Mg0.048Mn0.002Eu0.1)SiO4
赤色蛍光体 (La0.898Eu0.1Sm0.002)2O2S
[比較例107]
青色蛍光体 (Sr0.8Ca0.12Mg0.01)5(PO4)3Cl3:Eu
緑色蛍光体 (Sr0.575Ba0.35Mg0.023)2SiO4:Mn0.002,Eu0.1,Pb0.002
赤色蛍光体 LaO2S:Eu0.096,Sm0.002,Bi0.002
[実施例108]
青色蛍光体 (Sr0.98Eu0.02)5(PO4)3Cl
緑色蛍光体 (Sr1.15Ba0.7Mg0.048Mn0.002Eu0.1)SiO4
赤色蛍光体 (La0.899Eu0.1Sm0.001)2O2S
[比較例108]
青色蛍光体 (Sr0.98Eu0.02)10(PO4)6Cl20.24B2O3
緑色蛍光体 (Sr0.575Ba0.35Mg0.023)2SiO4:Mn0.002,Eu0.1,Li0.002
赤色蛍光体 LaO2S:Eu0.097,Sm0.001,Ce0.001,Bi0.001
[実施例109]
青色蛍光体 (Sr0.8Ca0.19Eu0.01)5(PO4)3Cl
緑色蛍光体 (Sr1.13Ba0.72Mg0.048Mn0.002Eu0.1)SiO4
赤色蛍光体 (La0.898Eu0.1Sm0.002)2O2S
[比較例109]
青色蛍光体 (Sr0.8Ca0.19Eu0.01)10(PO4)6Cl20.24B2O3
緑色蛍光体 (Sr0.575Ba0.35Mg0.023)2SiO4:Mn0.002,Eu0.1,Ce0.002
赤色蛍光体 LaO2S:Eu0.097,Sm0.001,Ce0.001,Bi0.001
[実施例110]
青色蛍光体 (Sr0.8Ca0.19Eu0.01)5(PO4)3Cl
緑色蛍光体 (Sr0.995Ba0.8Mg0.1Mn0.005Eu0.1)SiO4
赤色蛍光体 (La0.899Eu0.1Sm0.001)2O2S
[比較例110]
青色蛍光体 (Sr0.8Ca0.19Eu0.01)10(PO4)6Cl20.24B2O3
緑色蛍光体 (Sr0.575Ba0.35Mg0.023)2SiO4:Mn0.002,Eu0.1,Sn0.002
赤色蛍光体 LaO2S:Eu0.099,Sm0.001
[実施例111]
青色蛍光体 (Sr0.8Ca0.19Eu0.01)5(PO4)3Cl
緑色蛍光体 (Sr1.15Ba0.7Mg0.048Mn0.002Eu0.1)SiO4
赤色蛍光体 (La0.098Eu0.1Sm0.002)2O2S
[比較例111]
青色蛍光体 (Sr0.8Ca0.19Eu0.01)10(PO4)6Cl20.24B2O3
緑色蛍光体 (Sr0.575Ba0.374)2SiO4:Mn0.002,Eu0.1
赤色蛍光体 LaO2S:Eu0.097,Sm0.002,Bi0.001
[実施例112]
青色蛍光体 (Sr0.8Ba0.19Eu0.01)5(PO4)3Cl
緑色蛍光体 (Sr1.15Ba0.7Mg0.048Mn0.002Eu0.1)SiO4
赤色蛍光体 (La0.898Eu0.1Sm0.002)2O2S
[比較例112]
青色蛍光体 (Sr0.81Ba0.19)10(PO4)6Cl2:Eu
緑色蛍光体 (Sr0.55Ba0.35)SiO4:Eu0.1
赤色蛍光体 LaO2S:Eu0.097,Sm0.001,Ce0.001,Bi0.001
[実施例113]
青色蛍光体 (Sr0.99Eu0.01)5(PO4)3Cl
緑色蛍光体 (Sr1.15Ba0.7Mg0.048Mn0.002Eu0.1)SiO4
赤色蛍光体 (La0.898Eu0.1Sm0.002)2O2S
[比較例113]
青色蛍光体 (Sr0.8Ca0.19)5(PO4)3Cl:Eu0.05
緑色蛍光体 (Sr0.55Ba0.35)SiO4:Eu0.1
赤色蛍光体 LaO2S:Eu0.1,Sm0.002
[実施例114]
青色蛍光体 (Sr0.8Ba0.19Eu0.01)5(PO4)3Cl
緑色蛍光体 (Sr1.15Ba0.7Mg0.048Mn0.002Eu0.1)SiO4
赤色蛍光体 (La0.898Eu0.1Sm0.002)2O2S
[比較例114]
青色蛍光体 (Sr0.8Ba0.19)5(PO4)3Cl:Eu0.05
緑色蛍光体 (Sr0.575Ba0.35Zn0.024)2SiO4:Mn0.002,Eu0.1
赤色蛍光体 LaO2S:Eu0.1,Sm0.002,Bi0.001
[実施例115]
青色蛍光体 (Sr0.8Ca0.19Eu0.01)5(PO4)3Cl
緑色蛍光体 (Sr0.97Eu0.03)Ga2S4
赤色蛍光体 (La0.898Eu0.1Sm0.002)2O2S
[比較例115]
青色蛍光体 (Sr0.8Ca0.19Eu0.01)10(PO4)6Cl20.24B2O3
緑色蛍光体 SrGa2S4:Eu0.03,Mn0.002
赤色蛍光体 LaO2S:Eu0.097,Sm0.002,Bi0.001
[実施例116]
青色蛍光体 (Sr0.8Ca0.19Eu0.01)5(PO4)3Cl
緑色蛍光体 (Sr1.15Ba0.7Mg0.048Mn0.002Eu0.1)SiO4
赤色蛍光体 Ca0.99Eu0.01AlSiN3
[比較例116]
青色蛍光体 (Sr0.8Ca0.19Eu0.01)10(PO4)6Cl20.24B2O3
緑色蛍光体 (Sr0.575Ba0.35Mg0.023)2SiO4:Mn0.002,Eu0.1,Ti0.002
赤色蛍光体 CaAlSiN3:Eu0.01
[実施例117]
青色蛍光体 (Ba0.99Eu0.01)MgAl10O17
緑色蛍光体 (Sr1.15Ba0.7Mg0.048Mn0.002Eu0.1)SiO4
赤色蛍光体 (La0.898Eu0.1Sm0.002)2O2S
[比較例117]
青色蛍光体 (Ba,Mg)Al10O17:Eu0.01,Mn0.01
緑色蛍光体 (Sr0.575Ba0.35Mg0.023)2SiO4:Mn0.002,Eu0.1,Ce0.002
赤色蛍光体 LaO2S:Eu0.096,Sm0.002,Ce0.001,Bi0.001
[実施例118]
青色蛍光体 (Ba0.97Eu0.03)MgAl10O17
緑色蛍光体 (Sr1.15Ba0.7Mg0.048Mn0.002Eu0.1)SiO4
赤色蛍光体 (La0.898Eu0.1Sm0.002)2O2S
[比較例118]
青色蛍光体 (Ba,Mg)Al10O17:Eu0.03,Mn0.01
緑色蛍光体 (Sr0.575Ba0.35Mg0.024)2SiO4:Mn0.002,Eu0.1
赤色蛍光体 LaO2S:Eu0.097,Sm0.002,Ce0.001
[実施例119]
青色蛍光体 (Ba0.99Eu0.01)MgAl10O17
緑色蛍光体 (Sr1.15Ba0.7Mg0.048Mn0.002Eu0.1)SiO4
赤色蛍光体 (La0.898Eu0.1Sm0.002)2O2S
[比較例119]
青色蛍光体 BaMg2Al16O27:Eu0.01
緑色蛍光体 (Sr0.55Ba0.35)SiO4:Eu0.1
赤色蛍光体 LaO2S:Eu0.096,Sm0.002,Ce0.001,Bi0.001
[実施例120]
青色蛍光体 (Sr0.8Ca0.19Eu0.01)5(PO4)3Cl
緑色蛍光体 (Sr1.15Ba0.7Mg0.048Mn0.002Eu0.1)SiO4
赤色蛍光体 (La0.898Eu0.1Sm0.002)2O2S
[比較例120]
青色蛍光体 (Sr0.8Ca0.19Eu0.01)10(PO4)6Cl20.24B2O3
緑色蛍光体 (Sr0.55Ba0.349)SiO4:Eu0.1,Ce0.01
赤色蛍光体 LaO2S:Eu0.097,Sm0.002,Bi0.001
[実施例121]
青色蛍光体 (Sr2.55Eu0.25)Mg1.25Si2O8
緑色蛍光体 (Sr1.15Ba0.7Mg0.048Mn0.002Eu0.1)SiO4
赤色蛍光体 Sr0.1Ca0.89Eu0.01AlSiN3
[比較例121]
青色蛍光体 (Sr0.8Ca0.19Eu0.01)10(PO4)6Cl20.24B2O3
緑色蛍光体 (Sr0.55Ba0.348)SiO4:Eu0.1,Ce0.02
赤色蛍光体 CaAlSiN3:Eu0.01
[実施例122]
青色蛍光体 (BaSr1.55Eu0.25)Mg1.1Si2O8
緑色蛍光体 (Sr1.15Ba0.7Mg0.047Mn0.003Eu0.1)SiO4
赤色蛍光体 Sr0.085Ca0.9Eu0.015AlSiN3
[比較例122]
青色蛍光体 (Sr0.8Ca0.19Eu0.01)10(PO4)6Cl20.24B2O3
緑色蛍光体 (Sr0.55Ba0.349)SiO4:Eu0.1,Ce0.01
赤色蛍光体 CaAlSiN3:Eu0.015
[実施例123]
青色蛍光体 (Ba0.99Eu0.01)MgAl10O17
緑色蛍光体 (Sr1.15Ba0.7Mg0.048Mn0.002Eu0.1)SiO4
赤色蛍光体 (La0.898Eu0.1Sm0.002)2O2S 70%
(Sr1.688Ca0.2Mg0.01Eu0.1Mn0.002)SiO4 30%
[比較例123]
青色蛍光体 BaMg2Al16O27:Eu0.01
緑色蛍光体 (Sr0.55Ba0.35)SiO4:Eu0.1
赤色蛍光体 LaO2S:Eu0.096,Sm0.002,Ce0.001,Bi0.001
[実施例124]
青色蛍光体 (Sr0.8Ca0.19Eu0.01)5(PO4)3Cl
緑色蛍光体 (Sr1.15Ba0.7Mg0.048Mn0.002Eu0.1)SiO4
赤色蛍光体 (La0.898Eu0.1Sm0.002)2O2S 70%
(Ba2.75,Sr0.05,Eu0.1,Mn0.1)MgSi2O8 30%
[比較例124]
青色蛍光体 (Sr0.8Ca0.19Eu0.01)10(PO4)6Cl20.24B2O3
緑色蛍光体 (Sr0.55Ba0.349)SiO4:Eu0.1,Ce0.01
赤色蛍光体 LaO2S:Eu0.097,Sm0.002,Bi0.001
各実施例および比較例の照明装置の蛍光体膜を形成するために下記組成の青色、緑色、赤色蛍光体をそれぞれ用意した。
青色蛍光体 (Sr0.99Eu0.01)5(PO4)3Cl
緑色蛍光体 (Ba0.8Eu0.2)(Mg0.7Mn0.3)Al10O17
赤色蛍光体 (La0.899Eu0.1Sm0.001)2O2S
[実施例202]
青色蛍光体 (Sr0.8Ba0.19Eu0.01)5(PO4)3Cl
緑色蛍光体 (Ba0.8Eu0.2)(Mg0.7Mn0.3)Al10O17
赤色蛍光体 (La0.899Eu0.1Sm0.001)2O2S
[実施例203]
青色蛍光体 (Sr0.8Ca0.19Eu0.01)5(PO4)3Cl
緑色蛍光体 (Ba0.8Eu0.2)(Mg0.7Mn0.3)Al10O17
赤色蛍光体 (La0.899Eu0.1Sm0.001)2O2S
[実施例204]
青色蛍光体 (Sr0.8Ca0.19Eu0.01)5(PO4)3Cl
緑色蛍光体 (Sr1.15Ba0.7Mg0.048Mn0.002Eu0.1)SiO4
赤色蛍光体 (La0.899Eu0.1Sm0.001)2O2S
[実施例205]
青色蛍光体 (Sr0.8Ca0.19Eu0.01)5(PO4)3Cl
緑色蛍光体 (Sr1.15Ba0.7Mg0.048Mn0.002Eu0.1)SiO4
赤色蛍光体 (La0.898Eu0.1Sm0.002)2O2S
[実施例206]
青色蛍光体 (Sr0.98Eu0.02)5(PO4)3Cl
緑色蛍光体 (Sr1.15Ba0.7Mg0.048Mn0.002Eu0.1)SiO4
赤色蛍光体 (La0.898Eu0.1Sm0.002)2O2S
[実施例207]
青色蛍光体 (Sr0.8Ca0.19Eu0.01)5(PO4)3Cl
緑色蛍光体 (Sr1.15Ba0.7Mg0.048Mn0.002Eu0.1)SiO4
赤色蛍光体 (La0.898Eu0.1Sm0.002)2O2S
[実施例208]
青色蛍光体 (Sr0.98Eu0.02)5(PO4)3Cl
緑色蛍光体 (Sr1.15Ba0.7Mg0.048Mn0.002Eu0.1)SiO4
赤色蛍光体 (La0.899Eu0.1Sm0.001)2O2S
赤色蛍光体 LaO2S:Eu0.097,Sm0.001,Ce0.001,Bi0.001
[実施例209]
青色蛍光体 (Sr0.8Ca0.19Eu0.01)5(PO4)3Cl
緑色蛍光体 (Sr1.13Ba0.72Mg0.048Mn0.002Eu0.1)SiO4
赤色蛍光体 (La0.898Eu0.1Sm0.002)2O2S
[実施例210]
青色蛍光体 (Sr0.8Ca0.19Eu0.01)5(PO4)3Cl
緑色蛍光体 (Sr0.995Ba0.8Mg0.1Mn0.005Eu0.1)SiO4
赤色蛍光体 (La0.899Eu0.1Sm0.001)2O2S
Claims (27)
- 導電部と、
この導電部に実装され、ピーク波長360nm以上420nm以下の1次光を発光する発光ダイオードチップと、
この発光ダイオードチップを封止し、第1の透明樹脂硬化物からなる透明樹脂層と、
第2の透明樹脂硬化物中に前記1次光を受光して前記1次光より長波長の2次光を発光する蛍光体粉末が分散された蛍光体層と、を備え、
前記蛍光体粉末の平均粒径が10μm以上であると共に、
出射光に含まれる前記1次光のエネルギーが0.4mW/lm以下であることを特徴とする白色LEDランプ。 - 前記蛍光体粉末は、ピーク波長430nm以上460nm以下の青色光を発光する青色蛍光体粉末を含み、
出射光の発光スペクトルは、前記青色光に対する前記1次光のピーク強度の比(前記1次光のピーク強度/前記青色光のピーク強度)が0.5以下であることを特徴とする請求項1に記載の白色LEDランプ。 - 前記蛍光体層は、厚さが0.1mm以上であることを特徴とする請求項1に記載の白色LEDランプ。
- 前記蛍光体粉末は、
青色光を発光する青色蛍光体粉末と、
緑色光を発光する緑色蛍光体粉末と、
赤色光を発光する赤色蛍光体粉末と、
を含むことを特徴とする請求項1に記載の白色LEDランプ。 - 前記蛍光体粉末は、
青色光を発光する青色蛍光体粉末と、
黄色光を発光する黄色蛍光体粉末と、
赤色光を発光する赤色蛍光体粉末と、
を含むことを特徴とする請求項1に記載の白色LEDランプ。 - 前記蛍光体粉末は、
青色光を発光する青色蛍光体粉末と、
緑色光を発光する緑色蛍光体粉末と、
黄色光を発光する黄色蛍光体粉末と、
赤色光を発光する赤色蛍光体粉末と、
を含むことを特徴とする請求項1に記載の白色LEDランプ。 - 前記青色蛍光体粉末は、下記式(1)で表される組成を有する青色蛍光体粉末を含むことを特徴とする請求項4〜6のいずれか1項に記載の白色LEDランプ。
[化1]
(Sr1−x−y−zBaxCayEuz)5(PO4)3Cl (1)
(式中、x、yおよびzは、0≦x<0.5、0≦y<0.1、0.005<z<0.1を満たす値である)。 - 前記緑色蛍光体粉末は、下記式(2)で表される組成のユーロピウムマンガン付活アルミン酸塩からなることを特徴とする請求項4または6に記載の白色LEDランプ。
[化2]
(Ba1−x−y−zSrxCayEuz)(Mg1−uMnu)Al10O17
(2)
(式中、x、y、zおよびuは、0≦x<0.2、0≦y<0.1、0.005<z<0.5、0.1<u<0.5を満たす値である)。 - 前記黄色蛍光体粉末は、下記式(3)で表される組成を有する黄色蛍光体粉末を含むことを特徴とする請求項5または6に記載の白色LEDランプ。
[化3]
ZnS:AucAld (3)
(式中、cおよびdは、0.0001<c、d<0.002を満たす値である)。 - 前記黄色蛍光体粉末は、下記式(4)で表される組成を有する黄色蛍光体粉末を含むことを特徴とする請求項5または6に記載の白色LEDランプ。
[化4]
(Sr2−x−y−z−uBaxMgyEuzMnu)SiO4 (4)
(式中、x、y、zおよびuは、0.1<x<0.4、0.005<y<0.21、0.05<z<0.3、0.001<u<0.04を満たす値である)。 - 前記赤色蛍光体粉末は、下記式(5)で表される組成のユーロピウム付活酸硫化ランタンからなる赤色蛍光体粉末を含むことを特徴とする請求項4〜6のいずれか1項に記載の白色LEDランプ。
[化5]
(La1−x−yEuxMy)2O2S (5)
(式中、Mは、Sb、Sm、GaおよびSnから選ばれる少なくとも1種の元素であり、xおよびyは、0.01<x<0.15、0≦y<0.03を満たす値である)。 - 前記赤色蛍光体粉末は、下記式(6)で表される組成を有する赤色蛍光体粉末を含むことを特徴とする請求項4〜6のいずれか1項に記載の白色LEDランプ。
[化6]
(SrxCa1−x)SiAlN3:Eu (6)
(式中、xは、0≦x<0.4を満たす値である)。 - 前記緑色蛍光体は、下記式(7)で表される組成を有する緑色蛍光体粉末を含むことを特徴とする請求項4または6に記載の白色LEDランプ。
[化7]
(Sr3−X,EuX)SiYAlZOVNω (7)
(式中x、y、z、v、ωは関係式x<0.2、12<y<14、2<z<4、1<v<3、20<ω<22を満たす数である。) - 上記式(1)で表される組成のユーロピウム付活ハロ燐酸塩からなる青色蛍光体粉末と、
上記式(2)で表される組成のユーロピウムマンガン付活アルミン酸塩からなる緑色蛍光体粉末と、
上記式(5)で表される組成のユーロピウム付活酸硫化ランタンからなる赤色蛍光体粉末と、
を含むことを特徴とする請求項4または6に記載の白色LEDランプ。 - 前記青色蛍光体粉末は、上記式(1)で表される組成を有する青色蛍光体粉末を含み、
前記黄色蛍光体粉末は、上記式(3)で表される組成を有する黄色蛍光体粉末、および上記式(4)で表される組成を有する黄色蛍光体粉末の少なくともいずれかを含み、
前記赤色蛍光体粉末は、上記式(5)および(6)で表される組成を有する赤色蛍光体粉末の少なくともいずれかを含むことを特徴とする請求項5または6に記載の白色LEDランプ。 - 前記導電部は絶縁部上に配されて基板を構成し、この絶縁部は、アルミナ板、窒化アルミニウム板、または放熱ビアを備えたガラスエポキシ板であることを特徴とする請求項1に記載の白色LEDランプ。
- 前記発光ダイオードチップのジャンクション部と、前記基板の裏面との間の熱抵抗Rthが、前記発光ダイオードチップ1個あたり40℃/W以下であることを特徴とする請求項16に記載の白色LEDランプ。
- 前記導電部は、光反射性電極であることを特徴とする請求項1に記載の白色LEDランプ。
- 前記光反射性電極は、Ag、Pt、Ru、PdおよびAlから選ばれた少なくとも1種の金属からなる電極であることを特徴とする請求項18に記載の白色LEDランプ。
- 前記導電部は、表面に光反射層が設けられたことを特徴とする請求項1に記載の白色LEDランプ。
- 前記光反射層は、酸化チタン、硫酸バリウム、アルミナおよびシリカから選ばれた少なくとも1種の無機物からなる微粉末を含む被覆層であることを特徴とする請求項20に記載の白色LEDランプ。
- 前記光反射層は、Al、Ag、Pt、RuおよびPdから選ばれた少なくとも1種の金属からなる被覆層であることを特徴とする請求項20に記載の白色LEDランプ。
- 第3の透明樹脂硬化物中にUV光吸収粉末が分散されてなるUV光吸収層が、前記蛍光体層の表面にさらに形成されたことを特徴とする請求項1に記載の白色LEDランプ。
- 前記UV光吸収粉末は、酸化チタン、酸化亜鉛および酸化セリウムから選ばれた少なくとも1種の無機物からなる微粉末であることを特徴とする請求項23記載の白色LEDランプ。
- 前記発光ダイオードチップは、InGaN、GaNまたはAlGaN系発光ダイオードチップであることを特徴とする請求項1に記載の白色LEDランプ。
- 請求項1〜25のいずれか1項に記載の白色LEDランプを用いたことを特徴とするバックライト。
- 請求項1〜25のいずれか1項に記載の白色LEDランプを用いたことを特徴とする照明装置。
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