JP2021108381A - 白色発光装置 - Google Patents
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Abstract
Description
で、前記Mは、Si、Ti、Nb及びTaからなる群から選ばれるいずれか一つである。
SiN3:EUで表現される蛍光体を含んでもよい。
SiN3:EUで表現される第2レッド蛍光体、化学式(Ba,Sr,Ca)2SiO4:
EUで表現されるグリーン蛍光体、及び化学式Lu3Al5O12:Ce又は一部のAlが他の3族元素に置換された化学式Lu3(Al,X)5O12:Ce(XはAl以外の3族元素)で表現されるシアン蛍光体を含み、前記シアン蛍光体と前記グリーン蛍光体の質量比は8〜9.9:0.1〜2であり、前記第2レッド蛍光体と前記第1レッド蛍光体の質量比は2.5〜5:7.5〜5であってよく、前記Aは、Li、Na、K、Rb、Ce及びNH4からなる群から選ばれるいずれか一つで、前記Mは、Si、Ti、Nb及びTaから
なる群から選ばれるいずれか一つで、前記Xは、Al以外の3族元素である。これによって、演色性に優れるだけでなく、光量に優れた発光装置を提供することができる。
光量変化率(%)=[F1/F0]×100
F1:前記発光装置から放出された光の光量(lm)
F0:蛍光体として、化学式Lu3Al5O12:Ce又は一部のAlが他の3族元素に置
換された化学式Lu3(Al,X)5O12:Ce(XはAl以外の3族元素)で表現されるLuAG系列の蛍光体、及び化学式(Sr,Ca)AlSiN3:EUで表現されるCA
SN系列の蛍光体のみを含む波長変換部を有する発光装置から放出された光の光量(lm)
で、前記Mは、Si、Ti、Nb及びTaからなる群から選ばれるいずれか一つである。
蛍光体を含んでもよい。
で、前記Mは、Si、Ti、Nb及びTaからなる群から選ばれるいずれか一つで、前記XはAl以外の3族元素である。
光量変化率(%)=[F1/F0]×100
F1:前記発光装置から放出された光の光量(lm)
F0:蛍光体として、化学式(Sr,Ca)AlSiN3:EUで表現されるCASN系列の蛍光体、及び化学式Lu3Al5O12:Ce又は一部のAlが他の3族元素に置換された化学式Lu3(Al,X)5O12:Ce(XはAl以外の3族元素)で表現されるLuAG系列の蛍光体のみを含む波長変換部を有する発光装置から放出された光の光量(lm)
methacrylate)系列、PE(polyethylene)系列及びPS(polystyrene)系列のうちの少なくとも一つを含む物質で形成されてもよい。波長変換部104は、上述した物質と第1及び第2蛍光体105、106との混合物を用いた射出工程を通じて形成してもよい。また、波長変換部104は、別途の鋳型を用いて製作した後、これを加圧又は熱処理することによって形成してもよい。波長変換部104は、凸レンズ形態、平板形態(図示せず)、及び表面に所定の凹凸を有する形態などの多様な形状に形成することができる。本発明に係る発光装置においては、凸レンズ形態を有する波長変換部104を開示したが、波長変換部104の形状がこれに限定されることはない。
に係る発光装置であって、425nmのピーク波長を有する光を放出する発光ダイオードチップ、化学式Lu3(Al,Ga)5O12:Ceで表現されるシアン蛍光体(第1蛍光体)、及び化学式(Sr,Ca)AlSiN3:Euで表現される赤色蛍光体(第2蛍光体
)を含む。2つの発光装置サンプルに印加される電流は100mAで、上述した条件を除いた全ての条件が同一な状態で実験を実施した。
表現される赤色蛍光体(第2蛍光体)、及び化学式(Sr,Ba)10(PO4)6Cl2:
Euで表現される青色蛍光体(第3蛍光体)を含む発光装置である。2つの発光装置サンプルに印加される電流は100mAであり、上述した条件を除いた全ての条件が同一な状態で実験を実施した。
フレクタ111は、ハウジング101上に金属又は金属酸化物を蒸着又はコーティングすることによって形成してもよく、金属インクを印刷することによって形成してもよい。また、リフレクタ111は、ハウジング101上に反射フィルム又は反射シートを接着することによって形成してもよい。
、前記Mは、Si、Ti、Nb及びTaからなる群から選ばれるいずれか一つである。本発明で使用される第1レッド蛍光体133は、625nm〜660nmの波長範囲でピーク波長を有してもよい。第2レッド蛍光体134はCASN系列蛍光体を含んでもよい。本発明で使用されるCASN系列蛍光体は、600nm〜650nmの波長範囲でピーク波長を有してもよい。CASN系列蛍光体は、化学式(Sr,Ca)AlSiN3:EU
又は化学式CaAlSiN3:EUで表現される蛍光体を含んでもよい。
は、Si、Ti、Nb及びTaからなる群から選ばれるいずれか一つである。
光量変化率(%)=[F1/F0]×100
F1:前記発光装置から放出された光の光量(lm)
F0:蛍光体として、化学式Lu3(Al,Ga)5O12:Ceで表現されるLuAG系
列の蛍光体、及び化学式(Sr,Ca)AlSiN3:EUで表現されるCASN系列の
蛍光体のみを含む波長変換部を有する発光装置から放出された光の光量(lm)
化学式K2SiF6:Mnで表現される第1レッド蛍光体を4:6の質量比で含み、化学式Lu3(Al,Ga)5O12:Ceで表現されるLuAG系列の蛍光体と化学式(Ba,Sr,Ca)2SiO4:EUで表現されるシリケート系列の蛍光体を9:1の質量比で含むように製造した。
ッド蛍光体と化学式K2SiF6:Mnで表現される第1レッド蛍光体を、4:6の質量比ではなく、7:3の質量比で含むことを除いては実施例1と同一の方法で発光装置を製造した。
ッド蛍光体と化学式K2SiF6:Mnで表現される第1レッド蛍光体を、4:6の質量比ではなく、2:8の質量比で含むことを除いては実施例1と同一の方法で発光装置を製造した。
、前記Mは、Si、Ti、Nb及びTaからなる群から選ばれるいずれか一つである。本発明で使用される第1レッド蛍光体133は、625nm〜660nmの波長範囲でピーク波長を有してもよい。
AlSiN3:EUで表現される蛍光体を含んでもよい。
前記Mは、Si、Ti、Nb及びTaからなる群から選ばれるいずれか一つである。
光量変化率(%)=[F1/F0]×100
F1:前記発光装置から放出された光の光量(lm)
F0:蛍光体として、化学式(Sr,Ca)AlSiN3:EUで表現されるCASN系列の蛍光体、及び化学式Lu3Al5O12:Ce又は一部のAlが他の3族元素に置換された化学式Lu3(Al,X)5O12:Ce(XはAl以外の3族元素)で表現されるLuAG系列の蛍光体のみを含む波長変換部を有する発光装置から放出された光の光量(lm)
表現される第2レッド蛍光体と化学式K2SiF6:Mnで表現される第1レッド蛍光体を3:7の質量比で含み、化学式Lu3(Al,Ga)5O12:Ceで表現されるLuAG系列の蛍光体を含むように製造した。
ッド蛍光体と化学式K2SiF6:Mnで表現される第1レッド蛍光体を、3:7の質量比ではなく、2:8の質量比で含むことを除いては実施例2と同一の方法で発光装置を製造した。
式(Sr,Ca)AlSiN3:EUで表現される第2レッド蛍光体と化学式CaAlS
iN3:EUで表現されるCASN系列の蛍光体を7:3の質量比で含むことを除いては
、実施例2と同一の方法で発光装置を製造した。
ッド蛍光体と化学式K2SiF6:Mnで表現される第1レッド蛍光体を、3:7の質量比ではなく、4:6の質量比で含むことを除いては実施例2と同一の方法で発光装置を製造した。
ッド蛍光体と化学式K2SiF6:Mnで表現される第1レッド蛍光体を、3:7の質量比ではなく、7:3の質量比で含むことを除いては実施例2と同一の方法で発光装置を製造した。
Claims (43)
- ハウジングと、
前記ハウジングに配置される発光ダイオードチップと、
前記発光ダイオードチップ上に配置される波長変換部と、
前記波長変換部内に分布し、シアン光帯域のピーク波長を有する光を放出する第1蛍光体と、
前記波長変換部内に分布し、赤色光帯域のピーク波長を有する光を放出する第2蛍光体と、を含み、
前記発光ダイオードチップが放出する光のピーク波長は415nm〜430nmの波長範囲内に位置する発光装置。 - 前記第1蛍光体は、LuAG、YAG、窒化物及びシリケート系列の蛍光体のうちの少なくとも一つを含む、請求項1に記載の発光装置。
- 前記第2蛍光体は、CASN、CASON及びSCASN系列蛍光体のうちの少なくとも一つを含む、請求項1に記載の発光装置。
- 前記第1蛍光体が放出する光のシアン光帯域のピーク波長は500nm〜540nmの波長範囲内に位置し、前記第2蛍光体が放出する光の赤色光帯域のピーク波長は600nm〜650nmの波長範囲内に位置する、請求項1に記載の発光装置。
- 前記波長変換部内に分布し、青色光帯域のピーク波長を有する光を放出する第3蛍光体をさらに含み、
前記第3蛍光体は、SBCA、BAM、シリケート及び窒化物系列蛍光体のうちの少なくとも一つを含む、請求項1に記載の発光装置。 - 前記第3蛍光体が放出する光の青色光帯域のピーク波長は、450nm〜480nmの波長範囲内に位置する、請求項5に記載の発光装置。
- 前記発光ダイオードチップは、前記第1蛍光体及び前記第2蛍光体のそれぞれから放出される光の合成によって白色光が形成され、
前記白色光の演色指数(CRI)は85以上である、請求項1に記載の発光装置。 - 前記波長変換部は、シリコン、エポキシ、PMMA、PE及びPSのうちの少なくとも一つを含む、請求項1に記載の発光装置。
- 前記波長変換部と前記発光ダイオードチップとの間に配置されるバッファ部をさらに含み、前記バッファ部は、前記波長変換部より低い硬度を有する、請求項1に記載の発光装置。
- 前記波長変換部は、前記発光ダイオードチップを覆う第1波長変換部と、
前記第1波長変換部を覆う第2波長変換部と、を含み、
前記第1波長変換部は前記第2蛍光体を含有し、前記第2波長変換部は前記第1蛍光体を含有する、請求項1に記載の発光装置。 - 前記ハウジングは、前記発光ダイオードチップから放出された光を反射するリフレクタを含む、請求項1に記載の発光装置。
- 前記ハウジングは、前記リフレクタを覆うバリアリフレクタをさらに含む、請求項11に記載の発光装置。
- 発光ダイオードチップと、
前記発光ダイオードチップからの光によって励起され、シアン光帯域のピーク波長を有する光を放出する第1蛍光体と、
前記発光ダイオードチップからの光によって励起され、赤色光帯域のピーク波長を有する光を放出する第2蛍光体と、を含み、
前記発光ダイオードチップが放出する光のピーク波長は415nm〜430nmの波長範囲内に位置し、
前記発光ダイオードチップは、前記第1蛍光体及び前記第2蛍光体が放出する光の合成によって白色光が形成され、前記白色光の光スペクトルは、500nm〜600nmの波長範囲内で40%以上が分布する発光装置。 - 前記第1蛍光体が放出する光のシアン光帯域のピーク波長は500nm〜540nmの波長範囲内に位置し、前記第2蛍光体が放出する光の赤色光帯域のピーク波長は600nm〜650nmの波長範囲内に位置する、請求項13に記載の発光装置。
- 前記白色光の演色指数(CRI)は85以上である、請求項13に記載の発光装置。
- 前記第1蛍光体は、LuAG、YAG、窒化物及びシリケート系列の蛍光体のうちの少なくとも一つを含む、請求項13に記載の発光装置。
- 前記第2蛍光体は、CASN、CASON及びSCASN系列蛍光体のうちの少なくとも一つを含む、請求項13に記載の発光装置。
- 前記発光ダイオードチップからの光によって励起され、青色光帯域のピーク波長を有する光を放出する第3蛍光体をさらに含み、
前記第3蛍光体は、SBCA、BAM、シリケート及び窒化物系列蛍光体のうちの少なくとも一つを含む、請求項13に記載の発光装置。 - 前記第3蛍光体が放出する光の青色光帯域のピーク波長は、450nm〜480nmの波長範囲内に位置する、請求項18に記載の発光装置。
- 白色発光装置において、
415nm〜435nmの範囲内のピーク波長を有する光を放出する発光ダイオードと、
前記発光ダイオード上に位置する波長変換部と、を含み、
前記波長変換部は、赤色光帯域のピーク波長を有する光を放出する第1レッド蛍光体及び第2レッド蛍光体、緑色光帯域のピーク波長を有する光を放出するグリーン蛍光体、並びにシアン光帯域のピーク波長を有する光を放出するシアン蛍光体を含み、
前記第1レッド蛍光体と前記第2レッド蛍光体は互いに異なる物質であり、
前記発光装置から放出された光は90以上のCRI値を有する発光装置。 - 前記第1レッド蛍光体は、化学式A2MF6:Mnで表現される蛍光体を含む、請求項20に記載の発光装置。
(前記Aは、Li、Na、K、Rb、Ce及びNH4からなる群から選ばれるいずれか
一つで、前記Mは、Si、Ti、Nb及びTaからなる群から選ばれるいずれか一つである。) - 前記グリーン蛍光体はシリケート系列の蛍光体を含む、請求項20に記載の発光装置。
- 前記シリケート系列の蛍光体は、化学式(Ba,Sr,Ca)2SiO4:EUで表現される蛍光体である、請求項22に記載の発光装置。
- 前記第2レッド蛍光体はCASN系列の蛍光体を含む、請求項20に記載の発光装置。
- 前記CASN系列の蛍光体は、化学式(Sr,Ca)AlSiN3:EU又は化学式C
aAlSiN3:EUで表現される蛍光体である、請求項24に記載の発光装置。 - 前記シアン蛍光体はLuAG系列の蛍光体を含む、請求項20に記載の発光装置。
- 前記LuAG系列の蛍光体は、化学式Lu3Al5O12:Ce又は一部のAlが他の3族元素に置換された化学式Lu3(Al,X)5O12:Ce(XはAl以外の3族元素)で表現される蛍光体である、請求項26に記載の発光装置。
- 前記シアン蛍光体と前記グリーン蛍光体の質量比は8〜9.9:0.1〜2であり、
前記第2レッド蛍光体と前記第1レッド蛍光体の質量比は2.5〜5:7.5〜5である、請求項20に記載の発光装置。 - 前記第1レッド蛍光体及び前記第2レッド蛍光体は600nm〜630nmの波長を有する光を放出し、前記グリーン蛍光体は520nm〜550nmの波長を有する光を放出し、前記シアン蛍光体は490nm〜550nmの波長を有する光を放出する、請求項20に記載の発光装置。
- 前記波長変換部は、前記発光ダイオードの少なくとも一部を覆う、請求項20に記載の発光装置。
- 白色発光装置において、
415nm〜435nmの範囲内のピーク波長を有する光を放出する発光ダイオードと、
前記発光ダイオード上に位置する波長変換部と、を含み、
前記波長変換部は、
化学式A2MF6:Mnで表現される第1レッド蛍光体、
化学式(Sr,Ca)AlSiN3:EU又は化学式CaAlSiN3:EUで表現される第2レッド蛍光体、
化学式(Ba,Sr,Ca)2SiO4:EUで表現されるグリーン蛍光体、及び
化学式Lu3Al5O12:Ce又は一部のAlが他の3族元素に置換された化学式Lu3
(Al,X)5O12:Ceで表現されるシアン蛍光体を含み、
前記シアン蛍光体と前記グリーン蛍光体の質量比は8〜9.9:0.1〜2であり、
前記第2レッド蛍光体と前記第1レッド蛍光体の質量比は2.5〜5:7.5〜5である発光装置。
(前記Aは、Li、Na、K、Rb、Ce及びNH4からなる群から選ばれるいずれか
一つで、前記Mは、Si、Ti、Nb及びTaからなる群から選ばれるいずれか一つで、前記XはAl以外の3族元素である。) - 白色発光装置において、
415nm〜435nmの範囲内のピーク波長を有する光を放出する発光ダイオードと、
前記発光ダイオード上に位置する波長変換部と、を含み、
前記波長変換部は、赤色光帯域のピーク波長を有する光を放出するレッド蛍光体、緑色光帯域のピーク波長を有する光を放出するグリーン蛍光体、及びシアン光帯域のピーク波長を有する光を放出するシアン蛍光体を含み、
前記発光装置から放出された光は90以上のCRI値を有し、
下記の式1の光量変化率が100%超過である発光装置。
[式1]
光量変化率(%)=[F1/F0]×100
F1:前記発光装置から放出された光の光量(lm)
F0:蛍光体として、化学式Lu3Al5O12:Ce又は一部のAlが他の3族元素に置
換された化学式Lu3(Al,X)5O12:Ce(XはAl以外の3族元素)で表現されるLuAG系列の蛍光体、及び化学式(Sr,Ca)AlSiN3:EUで表現されるCA
SN系列の蛍光体のみを含む波長変換部を有する発光装置から放出された光の光量(lm) - 白色発光装置において、
415nm〜435nmの範囲内のピーク波長を有する光を放出する発光ダイオードと、
前記発光ダイオード上に位置する波長変換部と、を含み、
前記波長変換部は、赤色光帯域のピーク波長を有する光を放出する第1レッド蛍光体及び第2レッド蛍光体、並びにシアン光帯域のピーク波長を有する光を放出するシアン蛍光体を含み、
前記第1レッド蛍光体と前記第2レッド蛍光体は互いに異なる物質であり、
前記発光装置から放出された光は、90以上のCRI値を有し、50以上のR9値を有する発光装置。 - 前記第1レッド蛍光体は、化学式A2MF6:Mnで表現される蛍光体を含む、請求項33に記載の発光装置。
(前記Aは、Li、Na、K、Rb、Ce及びNH4からなる群から選ばれるいずれか
一つで、前記Mは、Si、Ti、Nb及びTaからなる群から選ばれるいずれか一つである。) - 前記第2レッド蛍光体はCASN系列の蛍光体を含む、請求項33に記載の発光装置。
- 前記CASN系列の蛍光体は、化学式(Sr,Ca)AlSiN3:EUで表現される
蛍光体を含む、請求項35に記載の発光装置。 - 前記シアン蛍光体はLuAG系列の蛍光体を含む、請求項33に記載の発光装置。
- 前記LuAG系列の蛍光体は、化学式Lu3Al5O12:Ce又は一部のAlが他の3族元素に置換された化学式Lu3(Al,X)5O12:Ce(XはAl以外の3族元素)で表現される蛍光体を含む、請求項37に記載の発光装置。
- 前記第2レッド蛍光体と前記第1レッド蛍光体の質量比は0.5〜4:6.5〜9.5である、請求項33に記載の発光装置。
- 前記第1レッド蛍光体及び前記第2レッド蛍光体は600nm〜660nmの波長を有する光を放出し、前記シアン蛍光体は490nm〜550nmの波長を有する光を放出する、請求項33に記載の発光装置。
- 前記波長変換部は前記発光ダイオードの少なくとも一部を覆う、請求項33に記載の発光装置。
- 白色発光装置において、
415nm〜435nmの範囲内のピーク波長を有する光を放出する発光ダイオードと、
前記発光ダイオード上に位置する波長変換部と、を含み、
前記波長変換部は、
化学式A2MF6:Mnで表現される第1レッド蛍光体、
化学式(Sr,Ca)AlSiN3:EUで表現される第2レッド蛍光体、及び
化学式Lu3Al5O12:Ce又は一部のAlが他の3族元素に置換された化学式Lu3
(Al,X)5O12:Ceで表現されるシアン蛍光体を含み、
前記第2レッド蛍光体と前記第1レッド蛍光体の質量比は0.5〜4:6.5〜9.5である発光装置。
(前記Aは、Li、Na、K、Rb、Ce及びNH4からなる群から選ばれるいずれか
一つで、前記Mは、Si、Ti、Nb及びTaからなる群から選ばれるいずれか一つで、前記XはAl以外の3族元素である。) - 白色発光装置において、
415nm〜435nmの範囲内のピーク波長を有する光を放出する発光ダイオードと、
前記発光ダイオード上に位置する波長変換部と、を含み、
前記波長変換部は、赤色光帯域のピーク波長を有する光を放出するレッド蛍光体、及びシアン光帯域のピーク波長を有する光を放出するシアン蛍光体を含み、
前記発光装置から放出された光は、90以上のCRI値を有し、50以上のR9値を有し、
下記の式1の光量変化率が98.8%以上である発光装置。
[式1]
光量変化率(%)=[F1/F0]×100
F1:前記発光装置から放出された光の光量(lm)
F0:蛍光体として、化学式(Sr,Ca)AlSiN3:EUで表現されるCASN系列の蛍光体、及び化学式Lu3Al5O12:Ce又は一部のAlが他の3族元素に置換された化学式Lu3(Al,X)5O12:Ce(XはAl以外の3族元素)で表現されるLuAG系列の蛍光体のみを含む波長変換部を有する発光装置から放出された光の光量(lm)
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