專利名稱:發(fā)光單元及使用該發(fā)光單元的照明裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及具備發(fā)光色不同的多個(gè)發(fā)光裝置的發(fā)光單元及使用該發(fā)光單元的照 明裝置,該多個(gè)發(fā)光裝置具備半導(dǎo)體發(fā)光元件。
背景技術(shù):
近年來,開發(fā)出了一種使用發(fā)光元件的發(fā)光裝置,該發(fā)光元件由能夠高輸出地發(fā) 出R(紅色)、G (綠色)、B (藍(lán)色)光的LED芯片等半導(dǎo)體發(fā)光元件構(gòu)成。此外,還開發(fā)出了 一種發(fā)光裝置,其具備發(fā)光元件,由LED芯片等半導(dǎo)體發(fā)光元件構(gòu)成;以及波長(zhǎng)變換部,由 覆蓋該發(fā)光元件并含有熒光體的透光性部件構(gòu)成,該熒光體將來自該發(fā)光元件的光的至少 一部分吸收并進(jìn)行波長(zhǎng)變換而發(fā)出成為互補(bǔ)色的熒光;該發(fā)光裝置例如將來自發(fā)光元件的 藍(lán)色光與來自波長(zhǎng)變換部的黃色光進(jìn)行混色而放射白色光。這些發(fā)光裝置隨著各發(fā)光元件 的光輸出的高效率化而被利用于照明裝置。但是,在利用了這些發(fā)光裝置的照明裝置中,為了使從照明裝置放射的光的色調(diào) 成為希望的色溫度的白色光等,有時(shí)將發(fā)光色不同的多種發(fā)光裝置安裝在同一基板上,對(duì) 各發(fā)光裝置的光輸出進(jìn)行調(diào)整而使其發(fā)光。例如,作為具備發(fā)光色不同的多種發(fā)光裝置的照明裝置,已知如下的照明裝置,其 具備第一發(fā)光裝置(作為主光源的發(fā)出白色光的白色LED),在圖11所示的XYZ表色系的 xy色度圖中,色溫度被設(shè)定為黑體軌跡BL上的兩個(gè)色度點(diǎn)WmiruWmax的中間的色度點(diǎn)(以 下稱作白色點(diǎn))W ;第二發(fā)光裝置(第一輔助光源),在將連接白色點(diǎn)W和色溫度較低的色度 點(diǎn)Wmin的線段從Wmin延長(zhǎng)時(shí),在與光譜軌跡SL相交的點(diǎn)Ll附近發(fā)出峰值波長(zhǎng);以及第三 發(fā)光裝置(第二輔助光源),在將連接白色點(diǎn)W和色溫度較高的色度點(diǎn)Wmax的線段從Wmax 延長(zhǎng)時(shí),在與光譜軌跡SL相交的點(diǎn)Sl附近發(fā)出峰值波長(zhǎng);在黑體軌跡BL上能夠得到與作 為主光源的第一發(fā)光裝置的色溫度不同的色溫度的混色光(例如參照專利文獻(xiàn)1)。該照明裝置對(duì)于被設(shè)定在規(guī)定色溫度的白色點(diǎn)W的第一發(fā)光裝置,利用在指定的 波長(zhǎng)域具有峰值波長(zhǎng)的校正色用的第二及第三發(fā)光裝置,通過與從第二及第三發(fā)光裝置放 射的光進(jìn)行混色,不僅能夠進(jìn)行從照明裝置放射的光的色溫度的校正,還能夠進(jìn)行演色性 的校正。另外,在上述專利文獻(xiàn)1的照明裝置中,例如,第一發(fā)光裝置構(gòu)成為,將在450 460nm的波長(zhǎng)域發(fā)出峰值波長(zhǎng)的藍(lán)色LED芯片與由從該藍(lán)色LED芯片放射的藍(lán)色光激勵(lì)而 放射黃色熒光的YAG熒光體組合,而發(fā)出白色光。此外,第二發(fā)光裝置使用在590nm發(fā)出峰 值波長(zhǎng)的AlInGaP類的橙色LED芯片而構(gòu)成。并且,第三發(fā)光裝置使用在470 480nm的 波長(zhǎng)域發(fā)出峰值波長(zhǎng)的InGaN類的藍(lán)色LED芯片而構(gòu)成。這樣的照明裝置特別適用于無影 燈、客廳室內(nèi)燈、化妝燈等。此外,已知一種如圖12所示的照明裝置,具備發(fā)光裝置110,僅利用了放射藍(lán)色 光的藍(lán)色LED芯片;發(fā)光裝置111,具有藍(lán)色LED芯片以及吸收藍(lán)色光并放射綠色光的綠色 熒光體;發(fā)光裝置112,具有藍(lán)色LED芯片以及吸收藍(lán)色光并放射紅色光的紅色熒光體;發(fā)光裝置113,具有藍(lán)色LED芯片以及吸收藍(lán)色光并放射黃色光的黃色熒光體;發(fā)光裝置114, 僅利用綠色LED芯片;以及控制裝置120,控制各發(fā)光裝置110 114各自的光輸出(例如 參照專利文獻(xiàn)2)。專利文獻(xiàn)2的照明裝置利用發(fā)光色不同的多個(gè)發(fā)光裝置,能夠提供從照明裝置放 射的光的演色性較高、能使明亮度及色調(diào)變化的照明裝置。另外,發(fā)光裝置利用于手機(jī)的背光、便攜電燈或裝飾照明等。發(fā)光裝置隨著半導(dǎo)體 發(fā)光元件的發(fā)光效率變高,與一直以來的將白熾燈、鹵素?zé)?、水銀燈或熒光燈等作為光源的 照明裝置相比較,消耗電力低且壽命長(zhǎng),因此被期待作為下一代的一般照明裝置。作為這種發(fā)光裝置,例如已知如圖13(a)所示那樣的發(fā)光裝置,其具備作為發(fā)出 藍(lán)色光的半導(dǎo)體發(fā)光元件的LED芯片1 ;以及波長(zhǎng)變換部件2,具有吸收來自該LED芯片1 的藍(lán)色光而發(fā)出黃色熒光的熒光物質(zhì)33 ;通過來自LED芯片1的藍(lán)色光與來自波長(zhǎng)變換部 件2的黃色光的混色,由此發(fā)出白色光(例如專利文獻(xiàn)3)。另外,圖13(a)的發(fā)光裝置為,在發(fā)光裝置的外殼3內(nèi)部設(shè)有一對(duì)電端子31、31。 LED芯片1構(gòu)成為,安裝并電連接在一個(gè)電端子31上,并且使安裝在一個(gè)電端子31上的LED 芯片1的相反面?zhèn)鹊碾姌O經(jīng)由金屬線32與另一個(gè)電端子31電連接,而能夠供電。此外,作為其他發(fā)光裝置,已知圖13(b)所示的發(fā)光裝置,其具備發(fā)出白色光的 發(fā)光二極管36 ;以及波長(zhǎng)變換部6’,將來自該發(fā)光二極管36的白色光變換為藍(lán)、綠、黃或紅 等其他波長(zhǎng)光,并進(jìn)行色調(diào)調(diào)整而發(fā)光(例如專利文獻(xiàn)4)。圖13(b)所示的發(fā)光裝置構(gòu)成為,在外殼3的凹部?jī)?nèi)配置發(fā)光二極管36,能夠通 過電端子31對(duì)發(fā)光二極管36供電。此外,發(fā)光裝置為,通過從發(fā)光二極管36發(fā)光并經(jīng)由 密封部34透射波長(zhǎng)變換部6’的光α、以及從發(fā)光二極管36發(fā)光并經(jīng)由密封部34被在上 述凹部的表面上設(shè)置的反射部件35反射后透射波長(zhǎng)變換部6’的光β,來提高光的利用效率。專利文獻(xiàn)1 國(guó)際公開W003/019072號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本專利公開2007-122950號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3 日本專利公開2004-31989號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)4 日本專利公開2009-86468號(hào)公報(bào)但是,上述的專利文獻(xiàn)1的照明裝置,由于在發(fā)光色不同的每個(gè)發(fā)光裝置中使用 所用的半導(dǎo)體材料不同的LED芯片,因此LED芯片的初始發(fā)光特性以及隨時(shí)間變化特性不 同,存在的問題為從照明裝置放射的光的色調(diào)根據(jù)驅(qū)動(dòng)電流、使用時(shí)的發(fā)光裝置的溫度、 周囲環(huán)境或時(shí)間的經(jīng)過等而變化、產(chǎn)生色差。此外,在上述的專利文獻(xiàn)2的照明裝置中,由于作為L(zhǎng)ED芯片而使用發(fā)出藍(lán)色光的 藍(lán)色LED芯片和發(fā)出綠色光的綠色LED芯片,因此半導(dǎo)體材料的組成比等不同,也存在如下 問題由LED芯片的初始發(fā)光特性以及隨時(shí)間變化特性不同而引起的、從照明裝置放射的 光的色調(diào)根據(jù)驅(qū)動(dòng)電流、使用時(shí)的發(fā)光裝置的溫度、周囲環(huán)境或時(shí)間的經(jīng)過等而變化、產(chǎn)生 色差。另外,如果使用專利文獻(xiàn)2的5種發(fā)光裝置110至114中的發(fā)光裝置110、111、112, 則也能夠僅使用藍(lán)色LED芯片來作為發(fā)光色不同的發(fā)光裝置的LED芯片,但存在的問題為 僅利用藍(lán)色LED芯片的發(fā)光裝置110的指向特性比其他發(fā)光裝置111、112的指向特性強(qiáng), 藍(lán)色的發(fā)光色顯眼,混色性較低。
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但是,照明裝置通過將R、G、B等發(fā)光色不同的發(fā)光裝置分別進(jìn)行組合并常時(shí)調(diào)整 從各發(fā)光裝置放射的光輸出,由此還能夠維持成為希望的色調(diào)的混色光的發(fā)光。例如可以 考慮用受光傳感器等檢測(cè)從照明裝置放射的光的一部分,并對(duì)照明裝置的各發(fā)光裝置的光 輸出進(jìn)行反饋控制,由此從照明裝置獲得穩(wěn)定的色調(diào)的光。但是,當(dāng)照明裝置將對(duì)從各發(fā)光裝置放射的光的光輸出進(jìn)行反饋控制的反饋控制 電路部設(shè)置于控制裝置中時(shí),控制裝置的結(jié)構(gòu)變得更復(fù)雜并成為高價(jià)。此外,在謀求照明裝 置整體上的光取出效率的提高的情況下,照明裝置的具備反饋電路部的控制裝置中的系統(tǒng) 效率也成問題。尤其是,照明裝置被要求更高的光輸出,用于照明裝置的LED芯片的光輸出越大, 從照明裝置放射的光由于初始發(fā)光特性、使用環(huán)境或隨時(shí)間變化特性的不同,而存在作為 色差越顯著的傾向,僅通過上述照明裝置的結(jié)構(gòu)是不充分的,要求進(jìn)一步的改良。此外,以往將熒光燈等作為光源的一般照明裝置,通過熒光燈的更換,能夠比較容 易地變更為晝光色、晝白色、白色、溫白色或電燈泡等沿著黑體放射的希望的色溫度的光。相對(duì)于此,具備上述半導(dǎo)體發(fā)光元件的上述發(fā)光裝置,具有上述半導(dǎo)體發(fā)光元件 的靜電耐壓比較低、上述半導(dǎo)體發(fā)光元件由于處理而容易被破壞的性質(zhì)。因此,多數(shù)情況下 使用者難以在不直接接觸上述發(fā)光裝置等的情況下將其配置在照明裝置的內(nèi)部并更換。因 而,在將具備上述半導(dǎo)體發(fā)光元件的發(fā)光裝置作為光源的上述照明裝置中,從上述發(fā)光裝 置的設(shè)計(jì)階段就確定從上述照明裝置照射的光的色溫度、色度及演色性而制造。例如,在上述的專利文獻(xiàn)3的上述發(fā)光裝置中,通過來自波長(zhǎng)變化部件2的光等, 決定所發(fā)出的光的色調(diào),在應(yīng)用于發(fā)出沿著圖14的色度圖中例示的黑體放射軌跡的白色 系的光(Wc)或電燈泡系的光(Wb)的光的照明裝置的情況下,需要將熒光物質(zhì)33本身或熒 光物質(zhì)33的含量與預(yù)先決定的色溫度配合來個(gè)別地進(jìn)行調(diào)整,而制造上述發(fā)光裝置。此外,在上述的專利文獻(xiàn)4的發(fā)光裝置中,為了獲得白色光,需要使用發(fā)出藍(lán)、綠 及紅光的互補(bǔ)色關(guān)系的發(fā)光裝置,并調(diào)節(jié)各發(fā)光裝置的光輸出。因此,為了利用于照明裝 置,需要進(jìn)行各發(fā)光裝置的光輸出的控制調(diào)整,所以存在的問題為照明裝置整體的大型化 以及必須調(diào)整各發(fā)光裝置的光輸出的偏差。例如,圖15表示制造應(yīng)用專利文獻(xiàn)3的發(fā)光裝置的照明裝置的制造方法的例子。在圖15(a)中,從圖中左側(cè)到右側(cè)排列有分別能夠發(fā)出晝白色光Ll、白色光L2、溫 白色光L3以及電燈泡光L4的發(fā)光裝置4’的截面圖。各發(fā)光裝置4’為大致相同的結(jié)構(gòu), 在外殼3的凹部3a內(nèi)具備作為半導(dǎo)體發(fā)光元件的LED芯片1、以及由從LED芯片1放射的 藍(lán)色光激勵(lì)而發(fā)出黃色熒光的波長(zhǎng)變換部件2a’、2b’、2c’、2d’。發(fā)光裝置4’的波長(zhǎng)變換部 件2a’、2b’、2c’、2d’為在透光性樹脂中含有熒光物質(zhì)的變化,上述熒光物質(zhì)的含量分別不 同。發(fā)光裝置4’隨著從晝白色光Ll側(cè)向電燈泡色光L4側(cè),增加波長(zhǎng)變換部件加’、213’、 2c’、2d’中的上述熒光物質(zhì)的含量。由此,發(fā)光裝置4’的來自向外部發(fā)光的LED芯片1的 藍(lán)色光的光量被上述熒光物質(zhì)吸收而減少,并且吸收藍(lán)色光而通過上述熒光物質(zhì)進(jìn)行波長(zhǎng) 變換后的黃色光的發(fā)光增加。因此,發(fā)光裝置4’能夠分別發(fā)出晝白色、白色、溫白色以及電 燈泡色的光等色溫度不同的光。因此,對(duì)各照明裝置20’的每個(gè)(圖15(b)、(c))設(shè)計(jì)并制 造照明裝置20’所需要的色溫度的發(fā)光裝置4。接著,在圖15(b)中示出具備在安裝基板5的一個(gè)表面fe側(cè)各安裝了 6個(gè)發(fā)光裝置4,的發(fā)光單元10a,、10b,、10C,、10d,的照明裝置20的主視圖。發(fā)光單元10a,、10b,、 10c’、10d’將按照明裝置20’所需要的每個(gè)色溫度的光(晝白色光Li、白色光L2、溫白色光 L3以及電燈泡色光L4)而區(qū)分的多個(gè)發(fā)光裝置4’按每個(gè)色溫度安裝在安裝基板5的一個(gè) 表面5a上,由此能夠制造分別不同的4種發(fā)光單元IOaMObMOcMOd'0圖15(c)示出將按每個(gè)色溫度(晝白色、白色、溫白色以及電燈泡色)區(qū)分、且分 別不同的4種發(fā)光單元IOa'、10b’、10c,、IOd'被收納到器具主體22內(nèi)部的照明裝置20,。如上所述,在制造分別發(fā)出晝白色、白色、溫白色以及電燈泡色等光的照明裝置 20’時(shí),分別制造放出晝光色、晝白色、白色以及溫白色等光的發(fā)光裝置4’。因此,為了使照 明裝置20’發(fā)出不同的色溫度的光,需要從作為光源的發(fā)光裝置4’的根本開始分開制造。因而,照明裝置20’為從發(fā)光裝置4’的制造階段開始就需要個(gè)別地進(jìn)行開發(fā)、生 產(chǎn)及在庫管理等效率差的生產(chǎn)方式。另外,發(fā)光裝置4’為了發(fā)出電燈泡色系的光,需要使 黃色發(fā)光比白色光強(qiáng),因此上述熒光物質(zhì)的含有濃度成為更高的狀態(tài),光束也存在變低的 傾向。根據(jù)圖15所示的照明裝置20’的制造工序可知,照明裝置20’產(chǎn)生如下問題根 據(jù)不同的色溫度進(jìn)行各種發(fā)光裝置4’的個(gè)別的開發(fā)、生產(chǎn)以及在庫管理等較麻煩,同時(shí)為 了成為色溫度不同的照明裝置20’,需要更換照明裝置20’本身,對(duì)于利用者造成非常大的 負(fù)擔(dān)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問題作出的,其目的在于提供一種照明裝置,能夠通過更簡(jiǎn)單 的結(jié)構(gòu)抑制隨著使用環(huán)境或隨時(shí)間變化而產(chǎn)生的色差,并能夠穩(wěn)定地獲得希望的色調(diào)的混 色光。此外,本發(fā)明的目的在于提供一種發(fā)光單元及使用該發(fā)光單元的照明裝置,能夠 使用共通的發(fā)光裝置,將從發(fā)光裝置發(fā)出的白色系的光比較簡(jiǎn)單地改變?yōu)椴煌南嚓P(guān)色溫 度的光,并且生產(chǎn)性更高。技術(shù)方案1的發(fā)明是一種照明裝置,具備發(fā)光色不同的多個(gè)發(fā)光裝置以及對(duì)多個(gè) 上述發(fā)光裝置的光輸出比進(jìn)行控制的控制裝置,并且使從發(fā)光色不同的多個(gè)上述發(fā)光裝置 放射的光的混色光的色調(diào)可變,其特征在于,多個(gè)上述發(fā)光裝置分別具備發(fā)光元件以及第 一波長(zhǎng)變換部,該第一波長(zhǎng)變換部吸收從該發(fā)光元件放射的光的至少一部分并發(fā)出波長(zhǎng)變 換后的熒光;多個(gè)上述發(fā)光裝置中的一部分上述發(fā)光裝置具有第二波長(zhǎng)變換部,該第二波 長(zhǎng)變換部將從上述發(fā)光元件或上述第一波長(zhǎng)變換部中的至少一方放射的光的至少一部分, 波長(zhǎng)變換為與從上述發(fā)光元件及上述第一波長(zhǎng)變換部放射的光的發(fā)光色不同的發(fā)光色。根據(jù)該發(fā)明,多個(gè)發(fā)光裝置分別共通地具備發(fā)光元件以及吸收從該發(fā)光元件放射 的光的至少一部分并發(fā)出波長(zhǎng)變換后的熒光的第一波長(zhǎng)變換部,并且通過第二波長(zhǎng)變換部 使發(fā)光色不同,由此具有分別以大致相同的發(fā)光光譜的光進(jìn)行發(fā)光的上述發(fā)光元件、和具 有大致相同的波長(zhǎng)變換特性的上述第一波長(zhǎng)變換部,能夠降低從照明裝置放射的光由于上 述發(fā)光元件的驅(qū)動(dòng)電流、使用時(shí)的溫度、周圍環(huán)境以及時(shí)間的經(jīng)過而產(chǎn)生色差的情況。尤其是,在照明裝置中,上述發(fā)光裝置的基本結(jié)構(gòu)共通,能夠使上述發(fā)光元件的初 始發(fā)光特性以及隨時(shí)間劣化特性實(shí)質(zhì)上相同,因此能夠抑制基于不同的發(fā)光色的上述發(fā)光裝置的色差。因此,照明裝置的上述控制裝置能夠省略反饋控制電路部,該反饋控制電路部 為了穩(wěn)定地獲得希望的色調(diào)的混色光,用光傳感器等檢測(cè)從照明裝置放射的光,進(jìn)行從各 個(gè)上述發(fā)光裝置放射的光輸出的反饋控制。即,照明裝置能夠通過更簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定地獲 得希望的色調(diào)的混色光。技術(shù)方案2的發(fā)明的特征在于,在技術(shù)方案1所述的發(fā)明中,第二波長(zhǎng)變換部含有 使光擴(kuò)散的光擴(kuò)散材料。根據(jù)該發(fā)明,設(shè)置在多個(gè)上述發(fā)光裝置的一部分中的上述第二波長(zhǎng)變換部含有光 擴(kuò)散材料,因此通過調(diào)整光擴(kuò)散材料的光擴(kuò)散性,能夠使從多個(gè)上述發(fā)光裝置分別放射的 光的配光特性實(shí)質(zhì)上一致,能夠進(jìn)一步提高從照明裝置放射的光的混色性。 技術(shù)方案3的發(fā)明的特征在于,在技術(shù)方案1或2所述的發(fā)明中,多個(gè)上述發(fā)光裝 置中的不具有上述第二波長(zhǎng)變換部的上述發(fā)光裝置,具有使來自上述第一波長(zhǎng)變換部的光 擴(kuò)散的擴(kuò)散層。根據(jù)該發(fā)明,由于多個(gè)上述發(fā)光裝置中的不具有上述第二波長(zhǎng)變換部的上述發(fā)光 裝置具有使來自上述第一波長(zhǎng)變換部的光擴(kuò)散的擴(kuò)散層,因此通過調(diào)整擴(kuò)散層的光擴(kuò)散 性,能夠使從多個(gè)上述發(fā)光裝置分別放射的光的配光特性實(shí)質(zhì)上一致,能夠進(jìn)一步提高從 照明裝置放射的光的混色性。技術(shù)方案4的發(fā)明的特征在于,在技術(shù)方案1或2所述的發(fā)明中,上述第二波長(zhǎng) 變換部對(duì)每個(gè)上述發(fā)光裝置存在多種,各第二波長(zhǎng)變換部分別含有共通的兩種以上的熒光 體,兩種以上的上述熒光體的含有比率不同。根據(jù)該發(fā)明,上述第二波長(zhǎng)變換部對(duì)每個(gè)上述發(fā)光裝置存在多種,各第二波長(zhǎng)變 換部具有分別共通的兩種以上的熒光體,兩種以上的上述熒光體的含有比率不同,從而形 成為具有分別不同的波長(zhǎng)變換特性的多種上述第二波長(zhǎng)變換部。因此,照明裝置的上述發(fā) 光裝置僅通過調(diào)節(jié)多種上述第二波長(zhǎng)變換部的各熒光體的含有比率,就能夠容易地設(shè)計(jì)從 上述發(fā)光裝置放射的不同發(fā)光色的光的色溫度。技術(shù)方案5的發(fā)明是一種發(fā)光單元,具有發(fā)光裝置,具備半導(dǎo)體發(fā)光元件并發(fā)出 白色系的光;以及安裝基板,安裝該發(fā)光裝置;其特征在于,設(shè)置有波長(zhǎng)變換部,該波長(zhǎng)變 換部至少覆蓋發(fā)出白色系的光的上述發(fā)光裝置的發(fā)光部而另行形成,并且發(fā)出相關(guān)色溫度 比來自上述發(fā)光裝置的上述白色系的光低的光。根據(jù)該發(fā)明,通過設(shè)置至少覆蓋發(fā)出白色系的光的上述發(fā)光裝置的發(fā)光部而另行 形成、并且發(fā)出相關(guān)色溫度比來自上述發(fā)光裝置的上述白色系的光低的光的波長(zhǎng)變換部, 能夠使用共通的發(fā)光裝置,將從上述發(fā)光裝置發(fā)出的白色系的光比較簡(jiǎn)單地改變?yōu)椴煌?相關(guān)色溫度的光,能夠成為生產(chǎn)性更高的發(fā)光單元。S卩,上述發(fā)光單元基于從上述發(fā)光裝置放射的白色系的光,通過另行形成的上述 波長(zhǎng)變換部,能夠發(fā)出相關(guān)色溫度更低的光。因此,例如即使在僅共通地制造了具備發(fā)出晝白色的光的上述發(fā)光裝置的上述發(fā) 光單元的情況下,上述發(fā)光單元也能夠通過交換上述波長(zhǎng)變換部,來有效地發(fā)出白色、溫白 色或電燈泡色的光。因此,上述發(fā)光單元也不需要對(duì)相關(guān)色溫度不同的上述發(fā)光裝置個(gè)別地進(jìn)行開 發(fā)、生產(chǎn)以及在庫管理,相關(guān)色溫度不同的上述發(fā)光裝置的開發(fā)工時(shí)數(shù)能夠縮短、在庫管理的簡(jiǎn)化良好,能夠生產(chǎn)性良好地形成。 尤其是,能夠?qū)⒕邆浒l(fā)出白色系的光的上述發(fā)光裝置的上述發(fā)光單元作為共通的 基本體,在制造上述發(fā)光單元時(shí)的后工序中構(gòu)成相關(guān)色溫度、色調(diào)及演色性不同的上述發(fā) 光單元,能夠提供生產(chǎn)性良好的上述發(fā)光單元。即,也不需要對(duì)不同的色調(diào)的每個(gè)上述發(fā)光 單元,對(duì)相關(guān)色溫度、色調(diào)或演色性不同的上述發(fā)光裝置個(gè)別地進(jìn)行開發(fā)、生產(chǎn)以及在庫管 理,上述發(fā)光裝置的開發(fā)工時(shí)數(shù)縮短、在庫管理的簡(jiǎn)化良好。此外,將上述發(fā)光裝置安裝在 上述安裝基板上而成的上述發(fā)光單元,也不需要色調(diào)、演色性等個(gè)別的開發(fā)、生產(chǎn)以及在庫 管理等,能夠降低品質(zhì)偏差。 技術(shù)方案6的發(fā)明的特征在于,在技術(shù)方案5的發(fā)明中,來自上述發(fā)光裝置的上述 白色系的光在4500k 7000k的范圍內(nèi)。根據(jù)該發(fā)明,由于來自上述發(fā)光裝置的上述白色系的光在4500k 7000k的范圍 內(nèi),因此例如通過從上述發(fā)光裝置發(fā)出晝光色、晝白色或白色等白色系的光,能夠通過上述 波長(zhǎng)變換部使上述發(fā)光單元有效地放出溫白色或電燈泡色的光。技術(shù)方案7的發(fā)明是一種照明裝置,其特征在于,具有設(shè)有發(fā)光單元的器具主 體,該發(fā)光單元具有具備半導(dǎo)體發(fā)光元件且發(fā)出白色系的光的發(fā)光裝置、以及安裝該發(fā)光 裝置而成的安裝基板;以及波長(zhǎng)變換部,至少覆蓋發(fā)出白色系的光的上述發(fā)光裝置的發(fā)光 部而另行形成,并且發(fā)出相關(guān)色溫度比來自上述發(fā)光裝置的上述白色系的光低的光。根據(jù)該發(fā)明,通過具有設(shè)有發(fā)光單元的器具主體,該發(fā)光單元具有具備半導(dǎo)體發(fā) 光元件且發(fā)出白色系的光的發(fā)光裝置、以及安裝該發(fā)光裝置而成的安裝基板;透光性面板 或球狀蓋,使來自上述發(fā)光單元的光的至少一部分透射;以及波長(zhǎng)變換部,至少覆蓋發(fā)出白 色系的光的上述發(fā)光裝置的發(fā)光部而另行形成,并且發(fā)出相關(guān)色溫度比來自上述發(fā)光裝置 的上述白色系的光低的光;由此能夠使用共通的發(fā)光裝置,將從上述發(fā)光裝置發(fā)出的白色 系的光比較簡(jiǎn)單地改變?yōu)椴煌南嚓P(guān)色溫度的光,并能夠做成生產(chǎn)性更高的照明裝置。技術(shù)方案8的發(fā)明的特征在于,在技術(shù)方案7的發(fā)明中,還具備透射來自上述發(fā)光 單元的光的至少一部分的透光性面板或球狀蓋,上述波長(zhǎng)變換部為在上述透光性面板或上 述球狀蓋的表面上涂布的涂布部。根據(jù)該發(fā)明,通過使上述透光性面板或上述球狀蓋在表面上具備涂布了上述波長(zhǎng) 變換部的涂布部,能夠在比上述發(fā)光裝置的上述發(fā)光部的面積大的上述透光性面板或上述 球狀蓋的表面上形成上述波長(zhǎng)變換部。因此,照明裝置通過僅涂布上述波長(zhǎng)變換部的比較簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu),就能夠形成色調(diào) 的控制性較好的上述波長(zhǎng)變換部。此外,通過僅將上述透光性面板或上述球狀蓋交換的簡(jiǎn) 單的結(jié)構(gòu),照明裝置能夠?qū)⒄丈涞陌咨档墓獗容^簡(jiǎn)單地任意且自由地改變?yōu)椴煌南嚓P(guān) 色溫度的光。尤其是,在上述透光性面板或上述球狀蓋的表面,在上述發(fā)光裝置之外另行設(shè)有 上述波長(zhǎng)變換部,并且從上述發(fā)光裝置的上述發(fā)光部離開,因此隨著上述發(fā)光裝置的點(diǎn)燈, 難以發(fā)生由于來自上述發(fā)光裝置的熱量而上述波長(zhǎng)變換部熱劣化的情況。此外,由于上述 波長(zhǎng)變換部從上述發(fā)光裝置的上述發(fā)光部離開,因此能夠降低由波長(zhǎng)變換引起的發(fā)熱。因 此,與在上述發(fā)光裝置的上述發(fā)光部上形成上述上述波長(zhǎng)變換部的結(jié)構(gòu)相比,能夠成為光 束更高的照明裝置。
此外,通過調(diào)整上述球狀蓋的形狀、從上述發(fā)光裝置到上述球狀蓋的離開距離、以 及從上述發(fā)光裝置的上述發(fā)光部發(fā)出的光的射出角,能夠從上述波長(zhǎng)變換部發(fā)出更均勻的 透射光。技術(shù)方案9的發(fā)明的特征在于,在技術(shù)方案7所述的發(fā)明中,還具備透射來自上述 發(fā)光單元的光的至少一部分的透光性面板或球狀蓋,上述波長(zhǎng)變換部在上述透光性面板或 上述球狀蓋的表面上設(shè)置為薄片部。根據(jù)該發(fā)明,上述透光性面板或上述球狀蓋在表面上設(shè)有上述波長(zhǎng)變換部的薄片 部,由此能夠在比上述發(fā)光裝置的上述發(fā)光部的面積大的上述透光性面板或上述球狀蓋的 表面上形成上述波長(zhǎng)變換部。因此,照明裝置通過僅設(shè)置上述波長(zhǎng)變換部的上述薄片部的比較簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu),就 能夠形成色調(diào)的控制性較好的上述波長(zhǎng)變換部。此外,通過僅將上述透光性面板或上述球 狀蓋或上述波長(zhǎng)變換部交換的簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu),照明裝置能夠?qū)⒄丈涞陌咨档墓獗容^簡(jiǎn)單地 任意且自由地變更為不同的相關(guān)色溫度的光。尤其是,在上述透光性面板或上述球狀蓋的表面上,在上述發(fā)光裝置之外另行地 設(shè)有上述波長(zhǎng)變換部,并且從上述發(fā)光裝置的上述發(fā)光部離開,因此隨著上述發(fā)光裝置的 點(diǎn)燈,難以發(fā)生由于來自上述發(fā)光裝置的熱Laing而上述波長(zhǎng)變換部熱劣化的情況。此外, 由于上述波長(zhǎng)變換部從上述發(fā)光裝置的上述發(fā)光部離開,因此能夠降低伴隨波長(zhǎng)變換的激 勵(lì)熱。因此,與在上述發(fā)光裝置的上述發(fā)光部形成上述波長(zhǎng)變換部的結(jié)構(gòu)相比,能夠成為光 束更高的照明裝置。此外,通過調(diào)整上述球狀蓋的形狀、從上述發(fā)光裝置到上述球狀蓋的離開距離、從 上述發(fā)光裝置的上述發(fā)光部發(fā)出的光的射出角,能夠從上述波長(zhǎng)變換部發(fā)出更均勻的透射光。技術(shù)方案10的發(fā)明的特征在于,在技術(shù)方案8所述的發(fā)明中,上述涂布部具備使 來自上述發(fā)光裝置的白色系的光透射的上述波長(zhǎng)變換部的去除部位,該去除部位構(gòu)成圖形 或花紋的至少一方。根據(jù)該發(fā)明,上述涂布部具備使來自上述發(fā)光裝置的白色系的光透射的上述波長(zhǎng) 變換部的去除部位,該去除部位構(gòu)成圖形或花紋的至少一方,由此利用上述波長(zhǎng)變換部的 上述去除部位,能夠獲得任意的圖形或花紋的發(fā)光,能夠提供設(shè)計(jì)性良好的照明裝置。技術(shù)方案11的發(fā)明的特征在于,在技術(shù)方案9所述的發(fā)明中,上述薄片部具備使 來自上述發(fā)光裝置的白色系的光透射的上述波長(zhǎng)變換部的去除部位,該去除部位構(gòu)成圖形 或花紋的至少一方。根據(jù)該發(fā)明,上述薄片部具備使來自上述發(fā)光裝置的白色系的光透射的上述波長(zhǎng) 變換部的去除部位,該去除部位構(gòu)成圖形或花紋的至少一方,由此利用上述波長(zhǎng)變換部的 上述去除部位,能夠獲得任意的圖形或花紋的發(fā)光,能夠提供設(shè)計(jì)性良好的照明裝置。技術(shù)方案12的發(fā)明的特征在于,在技術(shù)方案9所述的發(fā)明中,上述透光性面板或 上述球狀蓋在表面上具備熒光部件,該熒光部件通過來自上述波長(zhǎng)變換部的光的色調(diào)和來 自上述發(fā)光裝置的光,發(fā)出與該光不同的色調(diào)的熒光,該熒光部件構(gòu)成圖形或花紋的至少 一方。根據(jù)該發(fā)明,上述透光性面板或上述球狀蓋在表面具備熒光部件,該熒光部件通過來自上述波長(zhǎng)變換部的光的色調(diào)和來自上述發(fā)光裝置的光,發(fā)出與該光不同的色調(diào)的熒 光,該熒光部件構(gòu)成圖形或花紋的至少一方,由此上述熒光部件能夠獲得任意的圖形或花 紋,能夠提供設(shè)計(jì)性良好的照明裝置。此外,上述球狀蓋通過使上述熒光部件激勵(lì)發(fā)光,能夠獲得任意的圖形或花紋。發(fā)明的效果在技術(shù)方案1的發(fā)明中,多個(gè)發(fā)光裝置分別具備發(fā)光裝置以及將從該發(fā)光裝置放 射的光的至少一部分吸收并發(fā)出波長(zhǎng)變換后的熒光的第一波長(zhǎng)變換部,多個(gè)上述發(fā)光裝置 中的一部分上述發(fā)光裝置具有第二波長(zhǎng)變換部,該第二波長(zhǎng)變換部將從上述發(fā)光元件或上 述第一波長(zhǎng)變換部的至少一方放射的光的至少一部分,波長(zhǎng)變換為與從上述發(fā)光元件及上 述第一波長(zhǎng)變換部放射的光的發(fā)光色不同的發(fā)光色,由此具有如下的顯著效果能夠提供 一種的照明裝置,通過更簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)來抑制伴隨使用環(huán)境或隨時(shí)間變化的色差,能夠穩(wěn)定 地獲得希望的色調(diào)的混色光。在技術(shù)方案5的發(fā)明中,具有波長(zhǎng)變換部,該波長(zhǎng)變換部至少覆蓋發(fā)光裝置的發(fā) 光部而另行形成,并且發(fā)出相關(guān)色溫度比從上述發(fā)光裝置的上述發(fā)光部發(fā)出的白色系的光 的黑體放射的相關(guān)色溫度低的光,由此具有如下的顯著效果通過將從上述發(fā)光裝置發(fā)出 的白色系的光比較簡(jiǎn)單地改變?yōu)椴煌南嚓P(guān)色溫度的光,能夠提供生產(chǎn)性更高的發(fā)光單兀。此外,在技術(shù)方案7的發(fā)明中,具有設(shè)有發(fā)光單元的器具主體,該發(fā)光單元具有 具備半導(dǎo)體發(fā)光元件且發(fā)出白色系的光的發(fā)光裝置、以及安裝該發(fā)光裝置而成的安裝基 板;以及波長(zhǎng)變換部,至少覆蓋發(fā)出白色系的光的上述發(fā)光裝置的發(fā)光部而另行形成,并 且發(fā)出相關(guān)色溫度比來自上述發(fā)光裝置的上述白色系的光低的光,由此具有如下的顯著效 果通過使用共通的發(fā)光裝置,并將從上述發(fā)光裝置發(fā)出的白色系的光比較簡(jiǎn)單地改變?yōu)?不同的相關(guān)色溫度的光,從而能夠提供生產(chǎn)性更高的照明裝置。
圖1表示實(shí)施方式1的照明裝置,(a)是概略立體圖,(b)是概略截面圖,(C)是原 理說明圖。圖2是表示同上的其他照明裝置的概略截面圖。圖3表示實(shí)施方式2的照明裝置,(a)是概略立體圖,(b)是概略截面圖,(c)是原 理說明圖。圖4是表示同上的其他照明裝置的概略截面圖。圖5是表示實(shí)施方式3的照明裝置的概略截面圖。圖6表示實(shí)施方式5的發(fā)光單元,(a)是主視圖,(b)是沿(a)的A-A觀察的示意 截面圖。圖7是說明使用了同上的發(fā)光單元的照明裝置的制造工序的說明圖。圖8是說明實(shí)施方式6的照明裝置的制造工序的說明圖。圖9表示實(shí)施方式7的照明裝置,(a)表示作為基礎(chǔ)的照明裝置的示意截面圖,(b) 是放射與(a)不同的相關(guān)色溫度的光的照明裝置的示意截面圖。圖10表示同上的照明裝置的主視圖。
圖11是說明以往的照明裝置的說明圖。圖12是表示以往的其他照明裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。圖13表示以往的發(fā)光裝置,(a)是發(fā)光裝置的截面圖,(b)是其他發(fā)光裝置的截面 圖。圖14是為了參考而示出的說明發(fā)光裝置所發(fā)出的光的說明圖。圖15表示用于與本申請(qǐng)比較的照明裝置的制造工序。符號(hào)的說明ILED芯片(發(fā)光元件)2第一波長(zhǎng)變換部3 外殼41~、48、413、413,、47第二波長(zhǎng)變換部9擴(kuò)散層10r、10g、10b、10y 發(fā)光裝置4aa發(fā)光部5安裝基板6波長(zhǎng)變換部10發(fā)光單元12去除部位20照明裝置21球狀蓋22器具主體23涂布部
具體實(shí)施例方式(實(shí)施方式1)以下,根據(jù)圖1以及圖2說明本實(shí)施方式的照明裝置。另外,在圖1以及圖2中對(duì) 于相同的部件賦予相同的序號(hào),并省略重復(fù)說明。本實(shí)施方式的圖1(a)、(b)所示的照明裝置20,為了放射希望的色調(diào)的混色光,具 備多種(在本實(shí)施方式中為兩種)發(fā)光裝置10b、10y,該多種發(fā)光裝置10b、10y發(fā)出在圖 1(c)所示的 CIE(Commission International del' Eclairage ;國(guó)際照明委員會(huì))的 XYZ 表色系的xy色度圖中表示的在沿著黑體軌跡BL的線段上規(guī)定的不同的色度點(diǎn)ffb、Wy的發(fā) 光色。另外,在圖1(c)的xy色度圖中,還例示了用與黑體軌跡BL分別交叉的線段表示的 一系列的等色溫度線。在本實(shí)施方式的照明裝置20中,發(fā)光裝置IOb發(fā)出在xy色度圖中用色溫度較高 的色度點(diǎn)恥表示的藍(lán)色系的白色光,發(fā)光裝置IOy發(fā)出在xy色度圖中用色溫度較低的色 度點(diǎn)Wy表示的黃色系的白色光。照明裝置20通過控制裝置(未圖示)控制發(fā)光裝置IOb和發(fā)光裝置IOy的光輸 出比,由此能夠放射將成為互補(bǔ)色關(guān)系的從發(fā)光裝置IOb放射的光的色度點(diǎn)Wb與從發(fā)光裝 置IOy放射的光的色度點(diǎn)Wy連接的點(diǎn)劃線的線段上的色調(diào)的混色光(這里為白色光)。
更具體而言,在本實(shí)施方式的圖1(a)所示的照明裝置20中,兩個(gè)發(fā)出藍(lán)色系的白 色光的發(fā)光裝置10b、和兩個(gè)發(fā)出黃色系的白色光的發(fā)光裝置10y,分別安裝在電路基板11 的一個(gè)表面上,該電路基板11具有作為向各發(fā)光裝置10b、10y的供電路徑的布線圖案。電 路基板11例如是形成有用Au電鍍的布線圖案的圓形平板狀的金屬基底基板。各發(fā)光裝置 10b、10y的各外部電極(未圖示),分別通過導(dǎo)電性部件(未圖示)(例如AuSn或Ag糊料 等),電連接在電路基板11的一對(duì)布線圖案的焊盤12上。另外,本實(shí)施方式的照明裝置20 的回路基板11形成為圓板狀,但不限于圓板狀,例如也可以形成為橢圓的板狀或矩形板狀 等多邊形的板狀。照明裝置20的各發(fā)光裝置10b、IOy例如使用由氧化鋁陶瓷材料構(gòu)成的外殼3,該 外殼3具有共通的外形,并形成有向內(nèi)部凹陷的凹部、在該凹部的內(nèi)底面上形成一對(duì)導(dǎo)體 圖案(未圖示)。在發(fā)光裝置10b、10y的外殼3的上述凹部的內(nèi)底面上安裝有LED芯片1。LED芯片1為,在藍(lán)寶石基板上依次層疊有η型的氮化鎵類化合物半導(dǎo)體層、由含 有^的氮化鎵類化合物半導(dǎo)體構(gòu)成的發(fā)光層以及P型的氮化鎵類化合物半導(dǎo)體層。此外, LED芯片1為,上述發(fā)光層及上述ρ型的氮化鎵類化合物半導(dǎo)體層的一部分被除去,而露出 上述η型的各氮化鎵類化合物半導(dǎo)體層的一部分,并在同一平面?zhèn)确謩e設(shè)有與ρ型及η型 的各氮化鎵類化合物半導(dǎo)體層電連接的陽極電極及陰極電極。LED芯片1利用Au凸點(diǎn)通過 倒裝片安裝,將設(shè)置在LED芯片1的同一平面?zhèn)鹊纳鲜鲫枠O電極及上述陰極電極,能夠供電 地安裝到在發(fā)光裝置10b、10y的外殼3上形成的一對(duì)導(dǎo)體圖案上。安裝在電路基板11上的發(fā)光裝置10b、10y的LED芯片1分別共通,并且通過基于 通電的發(fā)光,分別放射峰值波長(zhǎng)例如在450nm 470nm的范圍內(nèi)的藍(lán)色光(例如圖1 (c)的 xy色度圖中的色度點(diǎn)B)。此外,在各發(fā)光裝置10b、10y的外殼3的上述凹部的內(nèi)底面安裝 的LED芯片1上,以覆蓋LED芯片1的方式設(shè)有第一波長(zhǎng)變換部2。第一波長(zhǎng)變換部2分別 共通,是將能夠吸收來自LED芯片1的藍(lán)色光而發(fā)出黃色熒光的黃色熒光體(例如由Eu激 活的(Sr、Ba)2Si04或由Ce激活的TOA15012等),均勻分散在作為粘合劑的硅酮樹脂中, 涂布在LED芯片1上并使其硬化。第二波長(zhǎng)變換部4b、4y,是將能夠吸收來自LED芯片1的光而發(fā)出黃色光的黃色熒 光體(例如由Eu激活的(Sr、Ba)2Si04或由Ce激活的TOA15012等),均勻分散在作為粘 合劑的硅酮樹脂中,形成為膜狀。另外,第二波長(zhǎng)變換部4b、4y的上述熒光體的種類共通, 但粘合劑中的含有比率不同。通過將第二波長(zhǎng)變換部4b、4y嵌入固定在各發(fā)光裝置10b、IOy上的上述凹部?jī)?nèi), 由此從LED芯片1放射并透射了第一波長(zhǎng)變換部2的藍(lán)色光的一部分,通過第二波長(zhǎng)變換 部4b、4y被波長(zhǎng)變換為黃色光的比例不同,發(fā)光裝置IOb能夠發(fā)出藍(lán)色系的白色光,發(fā)光裝 置20y能夠發(fā)出黃色系的白色光。照明裝置20通過控制裝置(未圖示)對(duì)各發(fā)光裝置10b、10y的光輸出比進(jìn)行控 制,由此能夠控制地放射來自照明裝置20的希望的色調(diào)的混色光。另外,照明裝置20為了調(diào)整從照明裝置20放射的光的色溫度,只要有發(fā)光色不同 的發(fā)光裝置10b、10y即可。因此,作為發(fā)出成為可見光中短波長(zhǎng)側(cè)的藍(lán)色光的發(fā)光裝置IOb 的結(jié)構(gòu),也可以如圖2所示的本實(shí)施方式的其他照明裝置20那樣,成為如下構(gòu)成發(fā)光裝置 IOb以及發(fā)光裝置IOy在共通的外殼3的上述凹部的內(nèi)底面上使用共通的LED芯片1以及共通的第一波長(zhǎng)變換部2,但在發(fā)光裝置IOb中不使用第二波長(zhǎng)變換部4b。例如,在圖2所示的照明裝置20中,能夠使各發(fā)光裝置10b、10y分別構(gòu)成為,具 備LED芯片1,能夠以峰值波長(zhǎng)為420nm放射藍(lán)紫色光;外殼3,由陶瓷材料構(gòu)成,將LED芯 片1安裝在凹部的內(nèi)底面上;以及第一波長(zhǎng)變換部2,覆蓋安裝在外殼3的上述凹部的內(nèi) 底面上的LED芯片1,由含有藍(lán)色熒光體(例如由Ce激活的La3Si8mi04或由Ce激活的 LaAl(Si6-ZAlZ)N10-Z0Z等)的透光性材料(例如玻璃、硅酮樹脂等)形成,該藍(lán)色熒光體 能夠吸收LED芯片1放射的藍(lán)紫色光并進(jìn)行波長(zhǎng)變換,而發(fā)出藍(lán)色熒光。另外,為了從發(fā)光裝置IOb放射藍(lán)色系的白色光,優(yōu)選熒光體的發(fā)光光譜較寬,在 第一波長(zhǎng)變換部2中除了能夠發(fā)出藍(lán)色熒光的上述藍(lán)色熒光體以外,也可以含有能夠發(fā)出 黃色熒光的黃色熒光體(例如由Eu激活的(Sr、Ba) 2Si04或由Ce激活的TOA15012等)。這里,發(fā)光裝置IOy為與發(fā)光裝置IOb基本相同的結(jié)構(gòu),在光放射面?zhèn)冉?jīng)由空氣層 5另行設(shè)有第二波長(zhǎng)變換部4y,第二波長(zhǎng)變換部4y含有由從發(fā)出藍(lán)紫色光的LED芯片1以 及第一波長(zhǎng)變換部2放射的藍(lán)色光的至少一個(gè)光激勵(lì)而發(fā)出黃色光的黃色熒光體(例如由 Eu激活的(31~、83)23104或由&激活的^^15012等)。另外,在本實(shí)施方式的發(fā)光裝置 IObUOy中,作為外殼3的材料使用陶瓷材料來形成,但并不限于陶瓷材料。在本實(shí)施方式的圖2所示的照明裝置20中,作為各LED芯片1,使用相同規(guī)格(發(fā) 光層的半導(dǎo)體材料、發(fā)光波長(zhǎng)及結(jié)構(gòu)大致相同)的LED芯片1。在以上說明的本實(shí)施方式的照明裝置20中,以能夠?qū)恼彰餮b置20放射的混色 光的色調(diào)設(shè)定為將在圖1(c)所示的xy色度圖的黑體軌跡BL上規(guī)定的兩個(gè)色度點(diǎn)ffb、Wy連 接的線段上的色度點(diǎn)的方式,構(gòu)成發(fā)出各色度點(diǎn)Wb、Wy的發(fā)光色的兩種發(fā)光裝置10b、10y。因此,發(fā)光裝置20能夠抑制隨著藍(lán)紫色的LED芯片1的驅(qū)動(dòng)電流、使用環(huán)境及隨 時(shí)間變化而產(chǎn)生的從發(fā)光裝置10b、10y放射的光的色差,是可靠性較高的裝置。并且,照明 裝置20在使從照明裝置20放射的混色光的色調(diào)變更的情況下,即使是不具備反饋控制電 路部的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的控制裝置,通過僅改變從發(fā)光裝置10b、10y放射的光輸出比,也能夠穩(wěn) 定地獲得希望的色調(diào)的混色光。此外,在制造本實(shí)施方式的照明裝置20時(shí),如下構(gòu)成即可在所有的發(fā)光裝置 IObUOy中,準(zhǔn)備具備相同規(guī)格的藍(lán)紫色的LED芯片1、第一波長(zhǎng)變換部2以及外殼3的多 個(gè)發(fā)光裝置10b,并且僅在作為發(fā)出黃色系的白色光的發(fā)光裝置IOy的一部分發(fā)光裝置IOb 上,另行覆蓋第二波長(zhǎng)變換部4y。因此,各發(fā)光裝置10b、10y的制造變得容易,照明裝置20 的制造成品率較高,能夠容易地制造能夠抑制色差的發(fā)生的照明裝置20。由控制裝置對(duì)向發(fā)光裝置10b、10y的LED芯片1供給的驅(qū)動(dòng)電流進(jìn)行控制,并通 過從各發(fā)光裝置10放射的光輸出的強(qiáng)弱的控制,由此從照明裝置20放射的混色光能夠控 制色調(diào)。在本實(shí)施方式的照明裝置20中,即使是不具備反饋控制電路部的上述控制裝置, 也能夠抑制隨著使用環(huán)境或隨時(shí)間變化而產(chǎn)生的色差,而穩(wěn)定地獲得希望的色調(diào)的混色 光。另外,當(dāng)作為發(fā)光元件的LED芯片1要使光輸出提高時(shí),LED芯片1的發(fā)光光譜與 從熒光體放射的光的發(fā)光光譜相比,存在發(fā)出尖銳且較窄的波長(zhǎng)的光的傾向。此外,LED芯 片1通過伴隨驅(qū)動(dòng)電流的增加的發(fā)熱等,不僅光輸出下降,而且有時(shí)發(fā)光光譜向長(zhǎng)波長(zhǎng)側(cè) 移位。
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因此,不僅從LED芯片1放射的光的波長(zhǎng)變化,而且產(chǎn)生從LED芯片1放射的光的 發(fā)光光譜與吸收來自LED芯片1的光的熒光體的激勵(lì)光譜的之間偏差,因此有時(shí)由于熒光 體的激勵(lì)效率的變化還產(chǎn)生從熒光體放射的光輸出的變化等。但是,在本實(shí)施方式的圖2的發(fā)光裝置10b、10y中,將LED芯片1和具備熒光體的 第一波長(zhǎng)變換部2組合為基本結(jié)構(gòu),從第一波長(zhǎng)變換部2放射的光的發(fā)光光譜與LED芯片1 的發(fā)光光譜相比,能夠具有更寬的光譜寬度,因此能夠抑制第二波長(zhǎng)變換部4y的光輸出的 變化,并還能夠抑制從發(fā)光裝置10b、IOy放射的光的色調(diào)變化。以下,詳細(xì)說明本實(shí)施方式的照明裝置20所使用的各結(jié)構(gòu)。本實(shí)施方式1的照明裝置20所使用的發(fā)光元件,能夠通過通電來發(fā)出光。發(fā)光元 件放射的光,例如能夠設(shè)為峰值波長(zhǎng)為405nm到490nm的藍(lán)紫色光或藍(lán)色光,但并不僅限定 于藍(lán)紫色光或藍(lán)色光,也可以使用紫外線等其他波長(zhǎng)。作為發(fā)光元件的LED芯片1,能夠舉 出如下芯片例如在藍(lán)寶石基板、尖晶石基板、氮化鎵基板、氧化鋅基板或碳化硅基板等晶 體生長(zhǎng)基板上,依次層疊η型的氮化鎵類化合物半導(dǎo)體層、作為多重量子阱結(jié)構(gòu)或單一量 子阱結(jié)構(gòu)的發(fā)光層的含有銦的氮化鎵類化合物層、P型的氮化鎵類化合物半導(dǎo)體層。另外,作為晶體生長(zhǎng)基板而使用了絕緣性基板的LED芯片1,通過從上述ρ型的氮 化鎵類半導(dǎo)體層側(cè)露出上述η型的氮化鎵類化合物半導(dǎo)體層的一部分,能夠在同一平面?zhèn)?分別形成陽極電極以及陰極電極。此外,使用了導(dǎo)電性基板的LED芯片1,在LED芯片1的 厚度方向的兩面?zhèn)刃纬申枠O電極或陰極電極即可。設(shè)置在LED芯片1上的上述陽極電極及上述陰極電極,只要是Ni膜和Au膜的層 疊膜、Al膜、ITO膜等、能夠得到與氮化鎵類化合物半導(dǎo)體層等的良好的歐姆特性的材料, 則不限定。在同一面?zhèn)仍O(shè)置了上述陽極電極以及上述陰極電極的LED芯片1,能夠利用Au凸 點(diǎn)等金屬凸點(diǎn)而倒裝片安裝于形成在發(fā)光裝置10b、10y的外殼3的凹部的內(nèi)底面上的一對(duì) 導(dǎo)電圖案上。此外,在作為L(zhǎng)ED芯片1使用在厚度方向的兩面?zhèn)刃纬闪松鲜鲫枠O電極或上 述陰極電極的LED芯片1的情況下,將在安裝LED芯片1的外殼3上形成的一對(duì)導(dǎo)體圖案 中的一個(gè)導(dǎo)體圖案、與LED芯片1的上述陽極電極或上述陰極電極,經(jīng)由導(dǎo)電性部件(例如 AuSn或Ag糊料等)進(jìn)行管芯焊接等來電連接。此外,LED芯片1的光取出面?zhèn)鹊牧硪粋€(gè)上 述陰極電極或上述陽極電極,經(jīng)由金屬絲(例如金線或鋁線等)與另一個(gè)導(dǎo)體圖案電連接 即可。另外,在本實(shí)施方式的照明裝置20中,在各發(fā)光裝置10b、10y上分別安裝有一個(gè) LED芯片1,但各LED芯片1的數(shù)量并不限于一個(gè),也能夠分別使用多個(gè)。在該情況下,將各 LED芯片1使用導(dǎo)體圖案適當(dāng)串聯(lián)、并聯(lián)或者串并聯(lián)地電連接即可。此外,LED芯片1也可 以使用同種芯片,也可以使用發(fā)出不同發(fā)光波長(zhǎng)的多個(gè)LED芯片1。照明裝置20為了使放射的光為白色光,優(yōu)選使從發(fā)光色不同的發(fā)光裝置10b、10y 放射的光為互補(bǔ)色關(guān)系。例如,照明裝置20使用發(fā)出藍(lán)色光的發(fā)光裝置IOb和發(fā)出黃色光 的發(fā)光裝置10y。因此,發(fā)光裝置10b、10y為,通過分別使用與發(fā)光色不同的發(fā)光裝置10b、 IOy中從發(fā)光裝置10b、IOy放出的光的主發(fā)光波長(zhǎng)最短的藍(lán)色光相比、放射更靠短波長(zhǎng)側(cè) (例如藍(lán)紫色)的光的LED芯片1,能夠使第一波長(zhǎng)變換部2及第二波長(zhǎng)變換部4b、4y有效 地發(fā)光。
接著,外殼3只要能夠分別安裝作為發(fā)光元件的LED芯片1即可,利用外殼3的凹 部的內(nèi)底面上的上述一對(duì)導(dǎo)體圖案(例如最表面被電鍍了 Au的導(dǎo)體圖案),能夠構(gòu)成LED 芯片1的通電路徑。這樣的發(fā)光裝置10b、10y的外殼3,能夠使用采用了氧化鋁或氮化鋁 等的陶瓷基板、采用了 Cu、Al或!^e等金屬材料的金屬基底基板、或環(huán)氧樹脂基板等來形成。 此外,外殼3也可以例如由丙烯樹脂或環(huán)氧樹脂等樹脂成型了一對(duì)半導(dǎo)體圖案。另外,在發(fā)光裝置10b、10y上,也可以使導(dǎo)體圖案從外殼3的凹部的內(nèi)底面延伸 設(shè)置到外殼3的側(cè)面以及背面,而構(gòu)成為發(fā)光裝置10b、10y的外部電極。這樣的發(fā)光裝置 IObUOy的外部電極,通過回流工序等能夠與電路基板11容易地電連接。本實(shí)施方式的照明裝置20的電路基板11,能夠安裝多個(gè)發(fā)光裝置IOb、IOy并對(duì)發(fā) 光裝置10b、10y通電。本實(shí)施方式的照明裝置20的電路基板11形成為圓形平板狀,但也 可以在電路基板11的上述一個(gè)表面的周部具備使來自發(fā)光裝置10b、10y的光反射的反射 器(reflector)。此外,照明裝置20為了使來自發(fā)光裝置10b、IOy的光混色而向希望的方 向放射,也可以在發(fā)光裝置10b、10y上另行設(shè)置反射板、擴(kuò)散板或透鏡等配光控制部(未圖 示)°此外,照明裝置20也可以在電路基板11上設(shè)置反射膜(未圖示),這種反射膜能 夠有效地反射從發(fā)光裝置10b、10y放射的光,具體而言,使用含有Al、Al合金、Ag、Ag等金 屬材料、或BaS04等成為白色顏料的無機(jī)材料的玻璃來構(gòu)成即可。本實(shí)施方式所使用的第一波長(zhǎng)變換部2為,對(duì)作為發(fā)光元件的LED芯片1放射的 光的至少一部分進(jìn)行吸收并進(jìn)行波長(zhǎng)變換,發(fā)出比來自LED芯片1的光更靠長(zhǎng)波長(zhǎng)側(cè)成為 主發(fā)光波長(zhǎng)的熒光。第一波長(zhǎng)變換部2,例如在硅酮樹脂、丙烯樹脂、環(huán)氧樹脂或玻璃等透光性材料中 含有熒光體來形成即可,該熒光體對(duì)從LED芯片1放射的光的一部分進(jìn)行吸收,而放射在更 長(zhǎng)波長(zhǎng)側(cè)成為主發(fā)光波長(zhǎng)的熒光。此外,第二波長(zhǎng)變換部4b、4y含有熒光體,該熒光體對(duì)從LED芯片1放射的光或從 第一波長(zhǎng)變換部2放射的熒光的一部分進(jìn)行吸收,而放射在更長(zhǎng)波長(zhǎng)側(cè)成為主發(fā)光波長(zhǎng)的 熒光,第二波長(zhǎng)變換部4b、4y放射波長(zhǎng)比從第一波長(zhǎng)變換部2放射的光的主發(fā)光波長(zhǎng)更長(zhǎng) 的光。第二波長(zhǎng)變換部4b、4y也能夠與第一波長(zhǎng)變換部2同樣,例如在硅酮樹脂、丙烯樹脂、 環(huán)氧樹脂或玻璃等透光性材料中含有熒光體。為了使照明裝置20放射的混色光成為演色性更高的白色光,發(fā)光裝置10b、10y在 放射藍(lán)色光的LED芯片1與第一波長(zhǎng)變換部2以及第二波長(zhǎng)變換部4b、4y的組合中,作為 第一波長(zhǎng)變換部2用的熒光體能夠使用黃色熒光體,作為第二波長(zhǎng)變換部4b、4y用的熒光 體能夠使用綠色熒光體以及紅色熒光體。照明裝置20在發(fā)光裝置10b、10y使用了能夠發(fā)出不同的二色或者三色的光的發(fā) 光裝置的情況下,為了使改變了顏色時(shí)的彩度盡可能變大,優(yōu)選成為相對(duì)于想改變顏色的 范圍、發(fā)出盡可能分離的色度點(diǎn)的光的發(fā)光裝置10b、10y的結(jié)構(gòu)。另一方面,在相對(duì)于想改 變顏色的范圍、發(fā)出盡可能分離的色度點(diǎn)的光的發(fā)光裝置10b、10y的結(jié)構(gòu)中,色差變大,用 于控制為希望的色調(diào)的混色光的控制精度變低,因此重要的是考慮能獲得的混色光的色調(diào) 及發(fā)光色的色差的雙方來適當(dāng)?shù)卦O(shè)定。作為在第一波長(zhǎng)變換部2以及第二波長(zhǎng)變換部4b、4y中使用的熒光體,例如除了由Ce激活的TOA15012或由Ce激活的Tb3A15012等鋁酸鹽類的熒光體以外,還能夠采用 由Eu激活的Ba2Si04或由Eu激活的(Sr、Ba)2Si04等硅酸鹽類的熒光體,由Eu激活的 CaAlSiN3、由Eu激活的Sr2Si5N8、由Eu激活的Ca2Si5N8、由Eu激活的SrSi7mO或由Eu 激活的CaSi7N10等氮化物類的熒光體。例如,作為發(fā)出綠色光的綠色熒光體,可以舉出由Ce激活的Ca3Sc2Si3012、由Ce 激活的CaSc204或由Eu激活的(Sr、Ba、Ca)Si04等,作為發(fā)出黃色光的黃色熒光體,可以 舉出由Ce激活的TOA15012、由Ce激活的Tb3A15012等鋁酸熒光體、或由Eu激活的(Sr、 Ba) 2Si04等,作為紅色熒光體,可以舉出由Eu激活的CaAlSiN3或由Eu激活的(Sr、Ca、Mg) AlSiN3、由Ce激活的(Sr、Ca、Mg) AlSiN3、由Ce激活的(Sr、Ca) 2Si5N8等氮化物熒光體。另外,在本實(shí)施方式的圖2所示的照明裝置20的發(fā)光裝置IOb中,在收納了 LED 芯片1及第一波長(zhǎng)變換部2的外殼3中未設(shè)置任何部件,但以保護(hù)LED芯片1及第一波長(zhǎng) 變換部2為目的,也可以另行設(shè)置由透光性部件構(gòu)成的密封部。另外,本實(shí)施方式的照明裝置20的控制裝置具備控制裝置(未圖示),該控制裝置 由電源供給電力,能夠?qū)煞N發(fā)光裝置10b、10y各自的光輸出個(gè)別地進(jìn)行控制。這里,控制 裝置例如構(gòu)成為,具備存儲(chǔ)部,存儲(chǔ)使對(duì)從照明裝置20放射的光的色溫度進(jìn)行調(diào)整時(shí)的 色溫度與每個(gè)發(fā)光色的發(fā)光裝置10b、10y的光輸出對(duì)應(yīng)起來的表;各點(diǎn)燈電路部,使各發(fā) 光裝置10b、10y分別點(diǎn)燈;以及電流控制電路部,控制向各點(diǎn)燈電路部供給的驅(qū)動(dòng)電流的 電流值;該控制裝置根據(jù)與通過色溫度設(shè)定部(未圖示)的操作而設(shè)定的色溫度相對(duì)應(yīng)的 調(diào)色信號(hào),來控制發(fā)光裝置10b、10y的光輸出。S卩,照明裝置20預(yù)先測(cè)定色溫度與向各發(fā)光裝置10b、10y的驅(qū)動(dòng)電流的電流值之 間的關(guān)系,并在構(gòu)成上述電流控制電路部的微計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)部中存儲(chǔ)使色溫度與各發(fā)光裝 置10b、10y的光輸出比對(duì)應(yīng)起來的表,以使從照明裝置20放射的混色光的色溫度,能夠在 圖1 (c)的xy色度圖所示的、沿著黑體軌跡BL的將上述色度點(diǎn)ffb、Wy連接的線段上變化。因此,照明裝置20如果根據(jù)通過上述色溫度設(shè)定部的操作而設(shè)定的色溫度,改變 向各發(fā)光裝置10b、10y的驅(qū)動(dòng)電流的電流值而控制光輸出比,則能夠在黑體軌跡BL上調(diào)整 從照明裝置20放射的混色光的色溫度。此外,在色溫度與照度的關(guān)系中,一般來說,即使是相同的照度,也有色溫度越低 則感到的明亮度感(人看到被照明的房間整體時(shí)的明亮度的印象)越暗的傾向。因此,照明 裝置20的控制裝置,如果將各發(fā)光裝置10b、10y的光輸出比控制為所照射的混色光的色溫 度越低則照度越高,則照明裝置20能夠在對(duì)視覺辨認(rèn)者給予大致一定的明亮度感的同時(shí), 使所放射的混色光的色調(diào)變化。(實(shí)施方式2)圖3(a)、(b)所示的本實(shí)施方式的照明裝置20的不同為,代替圖1所示的實(shí)施方 式1的照明裝置20中使用兩種發(fā)光裝置10b、10y的情況,而使用發(fā)出圖3 (c)所示的xy色 度圖上的三個(gè)色度點(diǎn)Wr、WgJb的三種發(fā)光裝置10r、10g、10b。另外,對(duì)于與實(shí)施方式1相 同的結(jié)構(gòu)要素賦予相同的符號(hào)并適當(dāng)省略說明。本實(shí)施方式的照明裝置20構(gòu)成為,通過對(duì)從發(fā)光色不同的三種發(fā)光裝置10r、 IOgUOb放射的光的光輸出比進(jìn)行了控制的加法混色,由此獲得希望的色調(diào)的混色光。具體而言,本實(shí)施方式的照明裝置20的發(fā)光裝置IOb為,具備放射藍(lán)色光的LED芯片1、對(duì)來自LED芯片1的藍(lán)色光的一部分進(jìn)行吸收而發(fā)出波長(zhǎng)變換后的黃色熒光的第一 波長(zhǎng)變換部2以及第二波長(zhǎng)變換部4,并且放射藍(lán)色系的白色光。發(fā)光裝置IOg為,具備放 射藍(lán)色光的LED芯片1、對(duì)來自LED芯片1的藍(lán)色光的一部分進(jìn)行吸收而發(fā)出波長(zhǎng)變換后的 黃色熒光的第一波長(zhǎng)變換部2、以及對(duì)來自藍(lán)色LED芯片1的藍(lán)色光的一部分進(jìn)行吸收而發(fā) 出波長(zhǎng)變換后的綠色熒光的第二波長(zhǎng)變換部4,并且放射綠色系的白色光。此外,發(fā)光裝置 IOr為,具備放射藍(lán)色光的LED芯片1、對(duì)來自LED芯片1的藍(lán)色光的一部分進(jìn)行吸收而發(fā) 出波長(zhǎng)變換后的黃色熒光的第一波長(zhǎng)變換部2、以及對(duì)來自LED芯片1的藍(lán)色光的一部分進(jìn) 行吸收而發(fā)出波長(zhǎng)變換后的紅色熒光的第二波長(zhǎng)變換部4,并且放射橙色系的白色光。這里,發(fā)光裝置10r、10g、10b分別具備放射藍(lán)色光的藍(lán)色LED芯片1、以及對(duì)來自 LED芯片1的藍(lán)色光的一部分進(jìn)行吸收而發(fā)出波長(zhǎng)變換后的熒光的第一波長(zhǎng)變換部2,根據(jù) 不同的發(fā)光色來組合第二波長(zhǎng)變換部4r、4g、4b而獲得三色的發(fā)光。即,各發(fā)光裝置10r、10g、IOb作為基本結(jié)構(gòu)構(gòu)成為,在分別共通的外殼3的凹部的 內(nèi)底面上,具有分別共通的發(fā)出藍(lán)色光的LED芯片1,并用分別共通的第一波長(zhǎng)變換部2覆 蓋各LED芯片1。另外,作為各發(fā)光裝置IOb的結(jié)構(gòu),也可以代替在圖3(b)所示的發(fā)光裝置10r、 10g、IOb的外殼3的凹部?jī)?nèi),經(jīng)由第一波長(zhǎng)變換部2和空氣層5設(shè)置各第二波長(zhǎng)變換部4r、 4g、4b的情況,而如圖4 (a)所示的照明裝置20那樣,使平板狀的各第二波長(zhǎng)變換部4r、4g、 4b形成在各外殼3的上述凹部上,并使第二波長(zhǎng)變換部4r、4g、4b與覆蓋了 LED芯片1的第 一波長(zhǎng)變換部2經(jīng)由空氣層5對(duì)置配置。此外,也可以如圖4(b)所示的照明裝置20那樣,發(fā)光裝置10r、10g、10b中僅發(fā)出 藍(lán)色系的白色光的發(fā)光裝置10b,不使用第二波長(zhǎng)變換部4b,而由使用了 LED芯片1和第一 波長(zhǎng)變換部2的外殼3來形成。此外,照明裝置20的各發(fā)光裝置10r、10g、10b也可以如圖4(c)所示那樣,在第二 波長(zhǎng)變換部4r、4g、4b的內(nèi)側(cè)具備由半球狀的透光性材料(例如硅酮樹脂等)形成的密封 部7,該密封部7將LED芯片1及第一波長(zhǎng)變換部2密封,并在與外殼3之間以包圍的形狀 配置,在第二波長(zhǎng)變換部4r、4g、4b的內(nèi)面與各密封部7的光射出面之間形成空氣層5。這 樣的發(fā)光裝置10r、10g、10b能夠抑制光從各第二波長(zhǎng)變換部4r、4g、4b向各密封部7側(cè)傳 送,并能夠提高向外部的光取出效率。并且,照明裝置20的發(fā)光裝置10r、10g、10b也可以如圖4(d)所示那樣,將配置了 LED芯片1和覆蓋LED芯片1的第一波長(zhǎng)變換部2的相同規(guī)格的外殼3利用為基本結(jié)構(gòu),將 該外殼3配置在收納部8內(nèi)部,該收納部8在光射出面?zhèn)攘硇芯邆浒l(fā)出不同的發(fā)光色的第 二波長(zhǎng)變換部4r、4g、4b。這樣,本實(shí)施方式的照明裝置20的發(fā)光裝置10r、10g、10b,都在外殼3的內(nèi)底面上 將LED芯片1和覆蓋LED芯片1的第一波長(zhǎng)變換部2利用為相同規(guī)格的基本結(jié)構(gòu),并分別 設(shè)置發(fā)出不同的發(fā)光色的第二波長(zhǎng)變換部4r、4g、4b,由此在具有LED芯片1及第一波長(zhǎng)變 換部2的成為相同規(guī)格的外殼3中,發(fā)生主要的發(fā)熱。這樣的發(fā)熱在每個(gè)發(fā)光色的發(fā)光裝置10r、10g、10b中都共通地產(chǎn)生,因此能夠抑 制從照明裝置20放射的混色光隨著使用環(huán)境或隨時(shí)間變化而產(chǎn)生的色差,能夠穩(wěn)定地獲 得希望的色調(diào)的混色光。
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另外,照明裝置20的發(fā)光裝置10r、10g、10b,將第二波長(zhǎng)變換部4r、4g、4b與外殼 3的上述凹部的內(nèi)底面上的LED芯片1及覆蓋LED芯片1的第一波長(zhǎng)變換部2,例如經(jīng)由空 氣層5對(duì)置配置,使其熱分離地構(gòu)成,由此能夠進(jìn)一步抑制隨著LED芯片1的發(fā)熱而產(chǎn)生的 第二波長(zhǎng)變換部4r、4g、4b中的色差,能夠提高可靠性。進(jìn)而,在本實(shí)施方式的照明裝置20中,在圖3 (c)的xy色度圖中,將從發(fā)光色不同 的發(fā)光裝置10r、10g、10b放射的光分別設(shè)為色度點(diǎn)Wr、Wg、ffb,并設(shè)從照明裝置20能夠放 射由點(diǎn)劃線表示的三角形所圖示的范圍內(nèi)的混色光,但從構(gòu)成照明裝置20的各發(fā)光裝置 IOrUOgUOb等放射的光在xy色度圖上的色度點(diǎn)不限于上述三角形,例如也可以是使用了 發(fā)光色不同的五種發(fā)光裝置的五邊形等多邊形。此外,本實(shí)施方式的照明裝置20也可以將由擴(kuò)散透光性材料形成的擴(kuò)散面板以 與電路基板11對(duì)置的方式配置,通過上述擴(kuò)散面板提高從各發(fā)光裝置10r、10g、IOb放射的 光的混色性。此外,也可以代替將各發(fā)光裝置10r、10g、10b安裝在電路基板11上,而例如在照 明裝置20中搭載在由熱傳導(dǎo)性較高的材料(金屬等)構(gòu)成的器具主體等的基底部件上,將 形成有使各發(fā)光裝置10r、10g、IOb各自的一部分或全部露出的多個(gè)窗孔的電路基板11與 基底部件對(duì)置配置。(實(shí)施方式3)本實(shí)施方式的不同為,代替在圖4(b)所示的實(shí)施方式2的照明裝置20中使用的 未設(shè)置第二波長(zhǎng)變換4b的發(fā)光裝置IOb的情況,而使用如圖5所示那樣設(shè)有使從第一波長(zhǎng) 變換部2或LED芯片1放射的光擴(kuò)散的擴(kuò)散層9的發(fā)光裝置10b。另外,對(duì)于與實(shí)施方式2 相同的結(jié)構(gòu)要素賦予相同的符號(hào)而適當(dāng)省略說明。在圖4(b)的照明裝置20中,發(fā)光裝置10r、10g、10b中僅發(fā)光裝置IOb未設(shè)置第 二波長(zhǎng)變換部。因此,從照明裝置20的各發(fā)光裝置10r、10g、10b放射的光的發(fā)光特性,在 透射了第二波長(zhǎng)變換部4r、4g的光、以及未設(shè)置第二波長(zhǎng)變換部而從第一波長(zhǎng)變換部2放 射的光中不同。更具體而言,本實(shí)施方式的圖4(b)所示的照明裝置20的發(fā)光裝置10r、10g、10b, 作為設(shè)置在外殼3上的第二波長(zhǎng)變換部4r、4g而含有熒光體。因此,從各發(fā)光裝置10r、IOg 放射的光通過第二波長(zhǎng)變換部4r、4g的上述熒光體而散射等,配光特性與從發(fā)光裝置IOb 放射的光不同。結(jié)果,在從照明裝置20放射的混色光由透鏡或反射鏡等光學(xué)系統(tǒng)的配光控制部 (未圖示)進(jìn)行了配光控制的情況下,在照明裝置20的被照射面的配光圖案上,存在從各發(fā) 光裝置10r、10g、10b放射的光的配光特性導(dǎo)致的差異容易被強(qiáng)調(diào)的傾向,顏色不均勻有可 能明顯。即,照明裝置20的發(fā)光裝置10r、10g、10b,在使用了第二波長(zhǎng)變換部4r、4g的發(fā)光 裝置10r、10g和未使用第二波長(zhǎng)變換部的發(fā)光裝置IOb中,光的擴(kuò)散程度不同,從未使用第 二波長(zhǎng)變換部的發(fā)光裝置IOb放射的光的散射程度變低。因此,在圖5(a)所示的本實(shí)施方 式的照明裝置20中,在未使用第二波長(zhǎng)變換部的發(fā)光裝置IOb中,代替其他發(fā)光裝置10r、 IOg的第二波長(zhǎng)變換部4r、4g,而配置含有光擴(kuò)散材料的擴(kuò)散層9。擴(kuò)散層9通過調(diào)整含有 光擴(kuò)散材料的透光性材料(例如硅酮樹脂等)的含有比率,能夠使從各發(fā)光裝置10r、10g、IOb放射的光的擴(kuò)散程度均勻,能夠使從照明裝置20放射的混色光的配光特性一致,能夠 提高從照明裝置20放射的光的混色性。接著,作為本實(shí)施方式的其他照明裝置20,圖5(b)所示的本實(shí)施方式的其他照明 裝置20,在圖5(a)的照明裝置20的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,還在第二波長(zhǎng)變換部4g’中配合有光擴(kuò) 散材料,以便能夠使從發(fā)光裝置10r、10g的第二波長(zhǎng)變換部4r、4g’放射的光的配光特性實(shí)
質(zhì)上一致。更具體而言,本實(shí)施方式的圖5(b)所示的照明裝置20的發(fā)光裝置10r、10g、10b, 作為設(shè)置在外殼3上的第二波長(zhǎng)變換部4r、4g’,有時(shí)使用熒光體的含有濃度為各色不同的 兩種波長(zhǎng)變換部4r、4g’。因此,在照明裝置20的發(fā)光裝置10r、10g、10b中,通過第二波長(zhǎng) 變換部4r、4g’的上述熒光體使光散射的程度不同。但是,圖5(b)所示的本實(shí)施方式的照明裝置20,通過使發(fā)光裝置IOg的第二波長(zhǎng) 變換部4g’中含有光擴(kuò)散材料,由此通過第二波長(zhǎng)變換部4g’中的光擴(kuò)散材料的配合來使 從發(fā)光裝置10r、10g放射的光的配光特性一致。另外,第二波長(zhǎng)變換部4g’所含有的光擴(kuò)散材料(未圖示)、與第二波長(zhǎng)變換部4g’ 的作為含有熒光體的粘合劑的透光性材料(例如硅等)之間的折射率差越大,能夠使光散 射的程度越大。因此,如果從第二波長(zhǎng)變換部4g’放射的光的配光特性是大致相同的光的 擴(kuò)散程度,則使用光擴(kuò)散材料與透光性材料之間的折射率差越大的材料的光擴(kuò)散材料,越 能夠降低透光性材料中的光擴(kuò)散材料的含有比率。作為這樣的光擴(kuò)散材料的材料,例如可以舉出氧化鋁、二氧化硅、氧化鈦等無機(jī)材 料或氟類樹脂等有機(jī)材料、將有機(jī)成分和無機(jī)成分以分子水平或粒子水平進(jìn)行復(fù)合化的有 機(jī)無機(jī)混合材料等的粒子、形成在透光材料中的空孔等,平均粒徑例如從幾ym到幾十μπι 適當(dāng)選擇即可。另外,在圖5(b)所示的照明裝置中,僅使發(fā)光裝置IOg的第二波長(zhǎng)變換部4g’含 有光擴(kuò)散材料,但也可以僅使發(fā)光裝置IOr的第二波長(zhǎng)變換部4r含有光擴(kuò)散材料,也可以 使發(fā)光裝置10r、10g分別含有光擴(kuò)散材料。(實(shí)施方式4)本實(shí)施方式的不同點(diǎn)為,代替圖3所示的實(shí)施方式2的照明裝置20中的發(fā)光裝置 IOrUOgUOb的分別含有不同的熒光體的第二波長(zhǎng)變換部4r、4g、4b的情況,而使第二波長(zhǎng) 變換部4r、4g、4b含有共通的兩種以上的熒光體,上述熒光體的含有比率不同。構(gòu)成本實(shí)施方式的照明裝置20的發(fā)光裝置10r、10g、10b,為了放射不同的發(fā)光色 的光,使用相同規(guī)格的LED芯片1、第一波長(zhǎng)變換部2及外殼3。此外,發(fā)光裝置10r、10g、 IOb的第二波長(zhǎng)變換部4r、4g、4b在每個(gè)發(fā)光裝置10r、10g、10b中分別為三種,各第二波長(zhǎng) 變換部4r、4g、4b在作為粘合劑的透光性材料中含有分別共通的兩種以上的熒光體(例如 吸收藍(lán)色光而發(fā)出綠色熒光的綠色熒光體、和吸收藍(lán)色光而發(fā)出紅色熒光的紅色熒光體), 通過將各熒光體的含有比率例如下述表1所示那樣成為不同含有比率,由此控制從第二波 長(zhǎng)變換部4r、4g、4b放射的光的色調(diào)。表1綠色熒光體紅色熒光體透射性材料中的熒光體 的含有濃度發(fā)光裝置IOb80.4 19.61.5%發(fā)光裝置IOg97.7 2.34.5%發(fā)光裝置IOr68.1 31.95.2%結(jié)果,照明裝置20的所有發(fā)光裝置10r、10g、10b,僅通過調(diào)整各第二波長(zhǎng)變換部 的熒光體的含有比率,就能夠容易地設(shè)計(jì)從發(fā)光裝置10r、10g、10b放射的不同的發(fā)光色的 光的色溫度。此外,由于照明裝置20的發(fā)光裝置10r、10g、10b的第二波長(zhǎng)變換部4r、4g、4b 由共通的相同熒光體組合,因此LED芯片1或第二波長(zhǎng)變換部4r、4g、4b的初始特性以及時(shí) 間變化特性實(shí)質(zhì)上相同,能夠抑制由周圍環(huán)境或時(shí)間的經(jīng)過引起的色差。(實(shí)施方式5)利用圖6以及圖7對(duì)本實(shí)施方式的發(fā)光單元以及使用該發(fā)光單元的照明器具進(jìn)行 說明。另外,在圖6以及圖7中,對(duì)相同的結(jié)構(gòu)要素賦予相同的符號(hào)。本實(shí)施方式的圖6所示的發(fā)光單元10具備發(fā)光裝置4,發(fā)出白色系的混色光(例 如標(biāo)準(zhǔn)光(D65)),并具有作為半導(dǎo)體發(fā)光元件的LED芯片1和在透光性樹脂中含有熒光物 質(zhì)的波長(zhǎng)變換部件2 (第一波長(zhǎng)變換部),該熒光物質(zhì)吸收來自該LED芯片1的藍(lán)色光并發(fā) 出作為互補(bǔ)色的黃色系的熒光;以及安裝基板5,將該發(fā)光裝置4安裝在一個(gè)表面fe側(cè)而 成。尤其是,發(fā)光單元10具有波長(zhǎng)變換部6 (第二波長(zhǎng)變換部)而成,該波長(zhǎng)變換部6 至少覆蓋發(fā)出白色系的光的發(fā)光裝置4的發(fā)光部4aa而另行形成,發(fā)出相關(guān)色溫度比來自 發(fā)光裝置4的上述白色系的混色光更低的光。這里,相關(guān)色溫度表示在光源的顏色不在黑 體放射軌跡上而完全不一致的情況下最近似的黑體的溫度。另外,波長(zhǎng)變換部6如圖6(b)所示,至少覆蓋發(fā)出白色系的光的發(fā)光裝置4的發(fā) 光部4aa而另行形成,并與發(fā)光裝置4的發(fā)光部4aa離開地配置。這里,圖6(a)的發(fā)光單元10構(gòu)成為,將多個(gè)(這里為6個(gè))發(fā)光裝置4安裝在安 裝基板5的一個(gè)表面fe側(cè)上。另外,在安裝基板5的外周部具備向后述的照明裝置20a、 20b、20c、20d的內(nèi)部固定時(shí)利用的切口部恥。更具體而言,發(fā)光單元10在平板狀的安裝基板5的一個(gè)表面fe側(cè)安裝有6個(gè) 發(fā)光裝置4。在發(fā)光裝置4各自的凹部3a的內(nèi)部,配置有發(fā)出藍(lán)色光(例如發(fā)光峰值波 長(zhǎng)為460nm的藍(lán)色的光)的由氮化物半導(dǎo)體材料構(gòu)成的作為半導(dǎo)體發(fā)光元件的LED芯片 1。LED芯片1與從發(fā)光裝置4的外殼3的凹部3a的內(nèi)部向外殼3的外部延伸的引線框 (未圖示)電連接。LED芯片1由在透光性樹脂(例如硅酮樹脂)中含有熒光物質(zhì)(例如 BaO. 05Sr0. 93EuO. 02) 2Si04)的波長(zhǎng)變換部2覆蓋,該熒光物質(zhì)吸收來自該LED芯片1的 藍(lán)色光而發(fā)出作為互補(bǔ)色的黃色系的熒光。此外,發(fā)光裝置4構(gòu)成為,通過釬焊等使在安裝 基板5的上述一個(gè)表面如側(cè)形成的導(dǎo)體圖案(未圖示)與上述引線框電連接,由此能夠?qū)?LED芯片1供電。若從外部對(duì)發(fā)光裝置4的LED芯片1供電,則LED芯片1發(fā)出藍(lán)色光,并 且波長(zhǎng)變換部件2的熒光物質(zhì)吸收藍(lán)色光而發(fā)出黃色光。通過透射了波長(zhǎng)變換部件2的來自LED芯片1的藍(lán)色光與來自波長(zhǎng)變換部件2的熒光物質(zhì)的黃色光的混色,由此從發(fā)光 裝置4的發(fā)光部4aa發(fā)出白色系的光中的黑體放射的相關(guān)色溫度為5000k左右的晝白色的光。這里,在從發(fā)光單元10放出相關(guān)色溫度比來自發(fā)光裝置4的發(fā)光部4aa的 晝白光更低的白色、溫白色或電燈泡色的光的情況下,發(fā)光單元10只要將波長(zhǎng)變換 部6與發(fā)光裝置4的發(fā)光部4aa離開地配置即可,該波長(zhǎng)變換部6覆蓋發(fā)光裝置4的 發(fā)光部4aa而另行形成,并且在透光性樹脂(例如硅酮樹脂)中含有熒光物質(zhì)(例如 (BaO. 05Sr0. 93EuO. 02)2Si04)而成型為半球狀,該熒光物質(zhì)吸收來自該LED芯片1的藍(lán)色 光而發(fā)出作為互補(bǔ)色的黃色系的熒光。這里,波長(zhǎng)變換部6通過增加上述熒光物質(zhì)在樹脂 中的濃度,能夠使從波長(zhǎng)變換部6放射的光的相關(guān)色溫度從白色側(cè)向電燈泡色側(cè)變低。另 外,形成為半球狀的波長(zhǎng)變換部6可以由未圖示的嵌入部來固定、也可以通過由硅酮樹脂 等構(gòu)成的粘接劑來固定,以便覆蓋發(fā)光裝置4的發(fā)光部^a。由此,發(fā)光單元10如圖7所示,在將發(fā)光裝置4安裝到安裝基板5的一個(gè)表面fe 之前,能夠共通地生產(chǎn)僅一種發(fā)光單元10,并僅通過波長(zhǎng)變換部6的有無或更換為用于發(fā) 光作為目的的色溫度的波長(zhǎng)變換部6b、6c、6d,就能夠成為獲得兩種以上的色溫度的光的發(fā) 光單元10。在圖7中,用從發(fā)光單元10起的箭頭圖示分別不同的照明裝置20b、20c、20d的 俯視圖,用從該俯視圖起的箭頭表示照明裝置20b、20c、20d的示意截面圖。S卩,本實(shí)施方式的發(fā)光單元10在發(fā)光裝置4中沒有蓋形狀的波長(zhǎng)變換部6的情 況下,從發(fā)光單元10發(fā)出的光例如能夠成為色調(diào)相當(dāng)于晝白色的相關(guān)色溫度的光。此外, 發(fā)光單元IOb為,與發(fā)出晝白色的光的發(fā)光裝置4的發(fā)光部4aa離開地覆蓋另行形成的蓋 形狀的波長(zhǎng)變換部6b,由此能夠從發(fā)光裝置4發(fā)出相關(guān)色溫度比作為基本的白色系(晝白 色)的光更低的白色的光。此外,發(fā)光單元IOc為,與發(fā)出晝白色的光的發(fā)光裝置4的發(fā)光 部4aa離開地覆蓋另行形成的蓋形狀的波長(zhǎng)變換部6c,由此能夠從發(fā)光裝置4發(fā)出相關(guān)色 溫度比作為基本的白色系(晝白色)的光低的溫白色的光。同樣,發(fā)光單元IOd為,與發(fā)出 晝白色的光的發(fā)光裝置4的發(fā)光部4aa離開地覆蓋另行形成的蓋形狀的波長(zhǎng)變換部6d,由 此能夠從發(fā)光裝置4發(fā)出相關(guān)色溫度比作為基本的白色系(晝白色)的光低的電燈泡色的 光。如此形成的各發(fā)光單元10分別配置在照明裝置20a、20b、20c、20d的器具主體22 內(nèi)部即可。在想要使照明裝置20a、20b、20c、20d任意地放出不同的相關(guān)色溫度的發(fā)光色的 情況下,準(zhǔn)備發(fā)出相關(guān)色溫度比從發(fā)光裝置4的發(fā)光部4aa發(fā)出的白色系的光更低的光的 多種波長(zhǎng)變換部6即可。另外,從發(fā)光裝置4放射的白色系的光不限于相關(guān)色溫度為5000k 前后的光,作為照明裝置20a、20b、20c、20d也能夠設(shè)定為發(fā)出比所設(shè)定的相關(guān)色溫度更高 的色度。以下,詳細(xì)說明本實(shí)施方式的發(fā)光單元10及照明裝置20a、20b、20c、20d中使用的
各結(jié)構(gòu)。本實(shí)施方式的發(fā)光單元10的發(fā)光裝置4所使用的半導(dǎo)體發(fā)光元件,是能夠通過通 電而發(fā)光的半導(dǎo)體元件。半導(dǎo)體發(fā)光元件放射的光例如能夠?yàn)榭梢姽庵械哪芰枯^強(qiáng)的藍(lán)色 光,但并不是僅限定于藍(lán)色光,在通過從作為半導(dǎo)體發(fā)光元件的LED芯片1的發(fā)光和從波長(zhǎng) 變換部件2的發(fā)光而發(fā)出白色系的光的情況下,為了有效激勵(lì)波長(zhǎng)變換部件2,也可以使用紫外線或其他波長(zhǎng)的光。作為上述半導(dǎo)體發(fā)光元件的LED芯片1,例如可以舉出在藍(lán)寶石基 板、尖晶石基板、氮化鎵基板、氧化鋅基板或碳化硅基板等晶體生長(zhǎng)基板上具有具備pn結(jié) 的氮化鎵類化合物半導(dǎo)體層的芯片。另外,LED芯片1也可以采用在絕緣性基板上形成半導(dǎo)體層、在該半導(dǎo)體層的同一 面?zhèn)确謩e形成了正負(fù)的各個(gè)電極的LED芯片1,也可以采用使用導(dǎo)電性基板、并在LED芯片 1的厚度方向的兩面?zhèn)确謩e形成了正負(fù)的各個(gè)電極的LED芯片1。在同一面?zhèn)仍O(shè)置了正負(fù)的各個(gè)電極的LED芯片1,能夠使用金屬凸點(diǎn)等凸點(diǎn),倒裝 片安裝于在表面形成了一對(duì)導(dǎo)電圖案的發(fā)光裝置4的外殼3的凹部3a的底面上。此外,在 LED芯片1的厚度方向的兩面?zhèn)仍O(shè)置了正負(fù)的各個(gè)電極的LED芯片1,經(jīng)由導(dǎo)電性部件(例 如AuSn或Ag糊料等)進(jìn)行管芯焊接,而使在安裝LED芯片1的外殼的凹部3a的底面上形 成的一對(duì)導(dǎo)體圖案中的一個(gè)導(dǎo)體圖案與LED芯片1的上述一個(gè)電極電連接。此外,經(jīng)由金 屬絲(例如,鋁線或金線等)使LED芯片1的光取出面?zhèn)鹊牧硪粋€(gè)電極與另一個(gè)導(dǎo)體圖案 電連接即可。在本實(shí)施方式的發(fā)光單元10的發(fā)光裝置4中,在外殼3的凹部3a內(nèi)作為半導(dǎo)體 發(fā)光元件安裝有一個(gè)LED芯片1,但LED芯片1并不僅限于一個(gè)也能夠使用多個(gè)。在該情況 下,使各LED芯片1適當(dāng)?shù)匾源?lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)的方式電連接即可。另外,到目前為止,通過使用了一個(gè)作為半導(dǎo)體發(fā)光元件的LED芯片1的發(fā)光裝置 4,難以獲得與以往的一般照明裝置中的熒光燈等光源相匹敵的足夠的光輸出。因此,將多 個(gè)發(fā)光裝置4配置在安裝基板5的一個(gè)表面fe側(cè)而作為發(fā)光單元10。在該情況下,由于難 以使從各發(fā)光裝置4發(fā)出的光的色調(diào)均勻,因此在本實(shí)施方式的發(fā)光單元10中,預(yù)先在安 裝基板5的一個(gè)表面fe側(cè)安裝發(fā)出白色系的光的發(fā)光裝置4,并通過多種波長(zhǎng)變換部6控 制相關(guān)色溫度,由此能夠飛躍性地提高發(fā)光單元10或使用了發(fā)光單元10的照明裝置20的 生產(chǎn)性。然后,本實(shí)施方式的發(fā)光單元10的發(fā)光裝置4所使用的波長(zhǎng)變換部件2,為了從 發(fā)光裝置4的發(fā)光部4aa發(fā)出白色系的光,能夠使用在透光性樹脂或玻璃等中含有使來自 LED芯片1的光的至少一部分波長(zhǎng)變換的熒光物質(zhì)的部件。波長(zhǎng)變換部件2所使用的熒光 物質(zhì),例如處理能夠采用由Eu激活的(Sr、Ca、Mg)AlSiN3、由Eu激活的(Sr、Ca)2Si5N8等 氮化物類熒光物質(zhì)以外,還能夠采用由Ce激活的TOA15012、由Ce激活的Tb3A15012等鋁酸 鹽類熒光物質(zhì)、由Eu激活的Ba2Si04或由Eu激活的(Sr、Ba、Ca) 2Si04等硅酸鹽類熒光物 質(zhì)、或Ca2B03C12等鹵硼酸鹽(7 τ· 口 # > 一卜)類熒光物質(zhì)。此外,波長(zhǎng)變換部件2所使 用的上述熒光物質(zhì)不限于黃色熒光物質(zhì),例如即使添加紅色熒光物質(zhì)和綠色熒光物質(zhì)也能 夠獲得白色光。然后,本實(shí)施方式的發(fā)光單元10的發(fā)光裝置4所使用的外殼3,能夠保護(hù)作為半 導(dǎo)體發(fā)光元件的LED芯片1及波長(zhǎng)變換部件2,能夠由樹脂或陶瓷等形成。為了使來自LED 芯片1及波長(zhǎng)變換部件2的光有效地向規(guī)定方向發(fā)出,優(yōu)選使用具備如下的凹部3a的外殼 3,該凹部3a的內(nèi)面對(duì)于來自LED芯片1及波長(zhǎng)變換部件2的光的反射率較高。但是,外殼 3并不一定需要具備凹部3a。因此,發(fā)光裝置4根據(jù)外殼3的材料或結(jié)構(gòu),有時(shí)發(fā)光裝置4 的整體作為發(fā)光部4aa起作用。此外,發(fā)光裝置4并不是僅安裝在安裝基板5的一個(gè)表面 fe側(cè),也可以安裝在安裝基板5的與一個(gè)表面如相反的另一個(gè)表面?zhèn)取T谠撉闆r下,使外殼3如下地構(gòu)成即可能夠?qū)l(fā)光裝置4安裝在上述另一個(gè)表面?zhèn)?,以便從安裝基板5的貫 通孔(未圖示)發(fā)出白色系的光。本實(shí)施方式的發(fā)光單元10所使用的安裝基板5,能夠?qū)l(fā)光裝置4安裝在一個(gè)表 面如側(cè)。安裝基板5也可以利用在一個(gè)表面如上設(shè)置有一對(duì)導(dǎo)體圖案(未圖示)的基板, 并構(gòu)成發(fā)光裝置4的通電路徑。這樣的安裝基板5能夠采用使用了狗材料、Cu材料或Al 材料等的金屬基板、氮化鋁或氧化鋁等陶瓷基板或玻璃環(huán)氧樹脂基板等。在安裝基板5具 有導(dǎo)電性的情況下,為了防止與上述導(dǎo)體圖案的短路,在安裝基板5的一個(gè)表面fe側(cè)適當(dāng) 地形成絕緣層即可。在作為安裝基板5使用了氮化鋁的陶瓷基板的情況下,與玻璃環(huán)氧樹 脂基板等相比熱傳導(dǎo)率較高,能夠使由于發(fā)光裝置4的點(diǎn)燈而產(chǎn)生的熱量有效地散熱至外 部,能夠提高發(fā)光單元10的散熱性。另外,本實(shí)施方式的發(fā)光單元10為了安裝發(fā)光裝置4而使用了平板狀的安裝基板 5,但也可以使用在安裝基板5的周部具備反射來自發(fā)光裝置4的光的反射器的安裝基板5。在本實(shí)施方式的收納了發(fā)光單元10的照明裝置20a、20b、20c、20d中,在圖7所示 的俯視圖中,優(yōu)選在安裝基板5的一個(gè)表面fe側(cè)設(shè)置覆蓋部7,該覆蓋部7在各發(fā)光裝置4 各自的周部具備反射來自發(fā)光裝置4的光的反射器部7a。本實(shí)施方式的發(fā)光單元10所使用的波長(zhǎng)變換部6,發(fā)出相關(guān)色溫度比從發(fā)光裝置 4的發(fā)光部4aa發(fā)出的白色系的光低的光。波長(zhǎng)變換部6例如能夠由含有熒光物質(zhì)的硅酮 樹脂、環(huán)氧樹脂、丙烯樹脂或玻璃等透光性材料構(gòu)成,熒光物質(zhì)對(duì)來自發(fā)光裝置4的白色系 的光中的藍(lán)色光成分吸收而放射黃色光。根據(jù)從發(fā)光單元10放射的光的作為目標(biāo)的相關(guān)色溫度或從發(fā)光裝置4放射的白 色系的光的強(qiáng)度,能夠選擇多種波長(zhǎng)變換部6的厚度。此外,在波長(zhǎng)變換部6的透光性材料 中含有的熒光物質(zhì),根據(jù)熒光物質(zhì)的發(fā)光效率、波長(zhǎng)變換部6的厚度、從發(fā)光裝置4放射的 光的作為目標(biāo)的相關(guān)色溫度或從發(fā)光裝置4放射的白色系的光的強(qiáng)度而不同,但例如能夠 設(shè)為50重量%以下。此外,作為波長(zhǎng)變換部6所使用的熒光物質(zhì),例如除了能夠采用由Eu激活的(Sr、 Ca、Mg) AlSiN3、由Eu激活的(Sr、Ca) 2Si5N8等氮化物類熒光物質(zhì)以外,還能夠采用由Ce激 活的TOA15012、由Ce激活的Tb3A15012等鋁酸鹽類熒光物質(zhì)、由Eu激活的Ba2Si04或由Eu 激活的(31~、8^01)25104等硅酸鹽類熒光物質(zhì)或012803(12等鹵硼酸鹽類熒光物質(zhì)。此外, 波長(zhǎng)變換部6所使用的上述熒光物質(zhì)不限于黃色熒光物質(zhì),例如也可以添加紅色熒光物質(zhì) 和綠色熒光物質(zhì)。這里,在發(fā)光裝置4的發(fā)光部4aa和波長(zhǎng)變換部6未離開地配置的情況下,LED芯 片1上所覆蓋的波長(zhǎng)變換部6隨著發(fā)光裝置4的點(diǎn)燈而被加熱。波長(zhǎng)變換部6具有光輸出 隨著溫度上升而降低的溫度消光的特性,因此波長(zhǎng)變換部6不能整體均勻地發(fā)光,有波長(zhǎng) 變換部6的發(fā)光效率降低的傾向。相對(duì)于此,在發(fā)光裝置4的發(fā)光部4aa和波長(zhǎng)變換部6離開的情況下,能夠抑制波 長(zhǎng)變換部6隨著LED芯片1的點(diǎn)燈而被加熱,并且能夠抑制發(fā)光效率降低。但是,本實(shí)施方式的發(fā)光單元10,通過將1種發(fā)光單元10作為基本、交換另行形成 的波長(zhǎng)變換部6,由此能夠形成發(fā)出不同色調(diào)的光的發(fā)光單元10。在該情況下,在未形成波 長(zhǎng)變換部6的發(fā)光單元10和由波長(zhǎng)變換部6覆蓋發(fā)光裝置4的發(fā)光部的發(fā)光單元10中,不僅是發(fā)光色和演色性不同,有時(shí)從各發(fā)光裝置4放出的光的指向角也改變。因此,本實(shí)施方式的發(fā)光單元10,還能夠根據(jù)熒光物質(zhì)的含有量使半球狀的波長(zhǎng) 變換部6的透鏡形狀等變化而進(jìn)行調(diào)整,以使從發(fā)光裝置4放射的光的指向角實(shí)質(zhì)上不變 化。也可以在波長(zhǎng)變換部6的內(nèi)側(cè)面上形成根據(jù)熒光物質(zhì)的含有量而具有不同的大 小或角度的凹凸,以便在設(shè)置了任意的波長(zhǎng)變換部6的情況下、從這樣的發(fā)光裝置4放射的 光的指向角都一致。這里,發(fā)光單元10為了發(fā)出第一色調(diào)的光(例如晝白色),作為將從半導(dǎo)體發(fā)光元 件即LED芯片1放射的藍(lán)色光直接向外部放出的發(fā)光裝置4,將5個(gè)發(fā)光裝置4安裝在安裝 基板5的一個(gè)表面fe側(cè)。另外,也可以考慮構(gòu)成如下的發(fā)光單元10 將從發(fā)光裝置4放射的藍(lán)色光等作為 發(fā)光基本色,通過蓋形狀的波長(zhǎng)變換部6進(jìn)行波長(zhǎng)變換,由此發(fā)出希望的白色光。但是,發(fā) 光裝置4有如下傾向從LED芯片1放出的藍(lán)色光的波長(zhǎng)不均或光輸出不均,通過與吸收藍(lán) 色光而使其變換為作為互補(bǔ)色的黃色光的蓋形狀的波長(zhǎng)變換部的組合產(chǎn)生的色調(diào)不均等 變大。因此,在本實(shí)施方式的發(fā)光單元10所使用的發(fā)光裝置4中,使從發(fā)光裝置4放射的 光將從熒光物質(zhì)放射的混色光作為基本,而形成發(fā)光單元10。由波長(zhǎng)變換部6覆蓋的半導(dǎo)體發(fā)光元件,隔著空氣而形成有波長(zhǎng)變換部6,因此由 于波長(zhǎng)變換部6的界面的反射等,能夠進(jìn)一步降低顏色不均勻。這樣的波長(zhǎng)變換部6為,在硅酮樹脂或環(huán)氧樹脂、玻璃等透光性部件中混合熒光 物質(zhì)而通過射出成型等來成型,由此能夠比較簡(jiǎn)單地形成為希望的形狀。(實(shí)施方式6)本實(shí)施方式的圖7所示的照明裝置20的基本結(jié)構(gòu),是與使用了圖6所示的實(shí)施方 式5的發(fā)光單元10的照明裝置20a、20b、20c、20d大致相同的結(jié)構(gòu),不同點(diǎn)為,如圖8所示, 代替實(shí)施方式5中的蓋形狀的波長(zhǎng)變換部6而使用了薄片狀的波長(zhǎng)變換部6e、6f、6g。另 外,對(duì)于與實(shí)施方式5同樣的結(jié)構(gòu)要素賦予相同的符號(hào),并適當(dāng)省略說明。圖8示出為了制造本實(shí)施方式的照明裝置20,沿著箭頭的方向從示意截面圖的發(fā) 光裝置4到俯視的發(fā)光單元10、從發(fā)光單元10到將發(fā)光單元10收納到照明裝置20a、20e、 20f、20g中的照明裝置20的發(fā)光面以及示意截面圖。首先,發(fā)光裝置4在外殼3的凹部3a內(nèi)安裝能夠發(fā)出藍(lán)色光的LED芯片1,并以覆 蓋LED芯片1的方式填充波長(zhǎng)變換部件2。從發(fā)光裝置4的發(fā)光部4aa發(fā)出白色系的光的 晝白色光Li。本實(shí)施方式的發(fā)光單元10具有發(fā)光裝置4,具備作為半導(dǎo)體發(fā)光元件的LED芯 片1,并發(fā)出白色系的晝白色光Ll ;以及安裝基板5,將該發(fā)光裝置4安裝在一個(gè)表面如側(cè)。 發(fā)光裝置4,將發(fā)出相同的白色系的晝白色光Ll的發(fā)光裝置4安裝在安裝基板5的一個(gè)表 面5a上。接著,安裝基板5上的安裝了多個(gè)(這里為6個(gè))發(fā)光裝置4的發(fā)光單元10,將薄 片狀的波長(zhǎng)變換部6e、6f、6g收納在照明裝置20e、20f、20g的器具主體22的內(nèi)部,該波長(zhǎng) 變換部6e、6f、6g覆蓋發(fā)光裝置4的各發(fā)光部4aa而另行形成,并且發(fā)出相關(guān)色溫度比從發(fā) 光裝置4的發(fā)光部4aa各自發(fā)出的白色系的晝白光色Ll低的光。
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這里,通過將波長(zhǎng)變換部6e、6f、6g形成為薄片狀,能夠不對(duì)多個(gè)發(fā)光裝置4分別 單獨(dú)地覆蓋實(shí)施方式1中的蓋形狀的波長(zhǎng)變換部6,而能夠通過夾入到與照明裝置20e、 20f、20g的發(fā)光面板(未圖示)之間來形成。因此,能夠大幅提高用于形成發(fā)光單元10或 照明裝置20e、20f、20g的操作性。此外,通過將薄片狀的波長(zhǎng)變換部6e、6f、6g保持在從發(fā)光裝置4離開的位置上, 由此能夠不受薄片狀的波長(zhǎng)變換部6e、6f、6g中的變換光率降低的、基于發(fā)光裝置4的發(fā)熱 的不良影響,而能夠抑制發(fā)光效率的降低。因此,薄片狀的波長(zhǎng)變換部6e、6f、6g還具有如 下效果補(bǔ)充在使從上述的波長(zhǎng)變換部6放射的光的相關(guān)色溫度減低為電燈泡色系等、提 高熒光物質(zhì)的濃度的情況下的發(fā)光取出效率的降低。這樣的發(fā)光單元10,能夠使薄片狀的波長(zhǎng)變換部6e、6f、6g重合在透射從發(fā)光裝 置4放射的光的透光性面板(未圖示)上,并收納在器具主體22的內(nèi)部,由此構(gòu)成照明裝 置20e、20f、20g。另外,在通過將照明裝置20e、20f、20g的透光性面板和波長(zhǎng)變換部6貼合 來形成薄片部的情況、或通過應(yīng)用了絲網(wǎng)印刷的印刷法來形成由波長(zhǎng)變換部6構(gòu)成的印刷 部的情況下,通過透光性面板的交換,還具有能夠任意自由地變更色調(diào)的效果。此外,上述 涂布部或上述薄片部還能夠具備使來自發(fā)光裝置4的白色系的光透射的波長(zhǎng)變換部6的去 除部位,通過該去除部位能夠適當(dāng)形成希望的圖形或花紋等。(實(shí)施方式7)本實(shí)施方式的圖9所示的照明裝置20的基本結(jié)構(gòu),與使用了圖8所示的實(shí)施方式 6的發(fā)光單元10的照明裝置20a、20e、20f、20g大致相同,不同點(diǎn)為,如圖9所示,代替將實(shí) 施方式2的波長(zhǎng)變換部6形成在透光性面板上,而將波長(zhǎng)變換部6形成在球狀蓋21的內(nèi)側(cè) 面。另外,對(duì)于與實(shí)施方式6相同的結(jié)構(gòu)要素賦予相同的符號(hào),并適當(dāng)省略說明。本實(shí)施方式的圖9(a)所示的照明裝置20,例如是具有吸頂燈那樣的形狀的照明 裝置20的方式。照明裝置20具有發(fā)光單元10,包括發(fā)出白色系的光的發(fā)光裝置4、和將 該發(fā)光裝置4安裝在一個(gè)表面fe側(cè)而成的安裝基板5 ;以及器具主體22,具備透射從發(fā)光 裝置4放射的光的球狀蓋21。此外,圖9(b)所示的照明裝置20在圖9(a)所示的照明裝置20的球狀蓋21的內(nèi) 側(cè)面具有波長(zhǎng)變換部6,該波長(zhǎng)變換部6覆蓋發(fā)光裝置4而另行形成,并發(fā)出相關(guān)色溫度比 從發(fā)光裝置4發(fā)出的上述白色系的光低的光。由此,照明裝置20構(gòu)成為,將發(fā)出白色系的光的發(fā)光裝置4安裝在安裝基板5的 一個(gè)表面fe側(cè)的結(jié)構(gòu)為基本。此外,圖9(a)所示的照明裝置20使用不具備波長(zhǎng)變換部6 的原本的球狀蓋21單體,并發(fā)出來自發(fā)光單元10的發(fā)光裝置4的基本色調(diào)的白色系的光。 圖9(b)所示的照明裝置20,使用與圖9(a)的發(fā)光單元10相同種類的單元,并且具備在球 狀蓋21的內(nèi)側(cè)的表面整體上涂布了波長(zhǎng)變換部6的涂布部23。同樣,也可以代替在球狀蓋 21的內(nèi)側(cè)的表面整體上涂布了波長(zhǎng)變換部6的涂布部23,而通過重合來形成波長(zhǎng)變換部6 的薄片部(未圖示)。由此,照明裝置20能夠從球狀蓋21發(fā)出相關(guān)色溫度比發(fā)光裝置4發(fā) 出的作為基本色調(diào)的白色系的光低的光。本實(shí)施方式的照明裝置20與實(shí)施方式6的照明裝置20同樣,具有的效果為通過 球狀蓋21的交換或薄片形狀的波長(zhǎng)變換部6的交換等,能夠改變來自照明裝置20的光的 相關(guān)色溫度。另外,波長(zhǎng)變換部6并不一定要形成在球狀蓋21的內(nèi)側(cè)面,也可以形成在外側(cè)面或內(nèi)部。進(jìn)而,本實(shí)施方式的照明裝置20如圖10所示,球狀蓋21的作為波長(zhǎng)變換部6的 上述涂布部或上述薄片部,具備使來自發(fā)光裝置4的白色系的光透射的波長(zhǎng)變換部6的去 除部位12,該去除部位12例如還能夠構(gòu)成星形或月亮的圖形或花紋。去除部位12也可以 是去除、非涂布部,或也能夠通過另行涂布不同的熒光材料等,由此獲得任意的色調(diào)。此外, 也可以通過重疊多種熒光材料來構(gòu)成圖形或花紋。即,球狀蓋21在表面具備發(fā)出與來自波長(zhǎng)變換部6的光的色調(diào)以及來自發(fā)光裝 置4的光的色調(diào)不同的色調(diào)的光的熒光部件,該熒光部件還能夠構(gòu)成圖形或花紋的至少一 個(gè)。由此,照明裝置20能夠獲得任意的圖形或花紋的發(fā)光,能夠提供設(shè)計(jì)性良好的照明裝 置20。
權(quán)利要求
1.一種照明裝置,具備發(fā)光色不同的多個(gè)發(fā)光裝置和對(duì)多個(gè)上述發(fā)光裝置的光輸出比 進(jìn)行控制的控制裝置,并且使從發(fā)光色不同的多個(gè)上述發(fā)光裝置放射的光的混色光的色調(diào) 可變,其特征在于,多個(gè)上述發(fā)光裝置分別具備發(fā)光元件和第一波長(zhǎng)變換部,該第一波長(zhǎng)變換部吸收從該 發(fā)光元件放射的光的至少一部分并發(fā)出波長(zhǎng)變換后的熒光;多個(gè)上述發(fā)光裝置中的一部分上述發(fā)光裝置具有第二波長(zhǎng)變換部,該第二波長(zhǎng)變換部 將從上述發(fā)光元件或上述第一波長(zhǎng)變換部中的至少一方放射的光的至少一部分,波長(zhǎng)變換 為與從上述發(fā)光元件及上述第一波長(zhǎng)變換部放射的光的發(fā)光色不同的發(fā)光色。
2.如權(quán)利要求1所述的照明裝置,其特征在于,上述第二波長(zhǎng)變換部含有使光擴(kuò)散的光擴(kuò)散材料。
3.如權(quán)利要求1或2所述的照明裝置,其特征在于,多個(gè)上述發(fā)光裝置中的不具有上述第二波長(zhǎng)變換部的上述發(fā)光裝置,具有使來自上述 第一波長(zhǎng)變換部的光擴(kuò)散的擴(kuò)散層。
4.如權(quán)利要求1或2所述的照明裝置,其特征在于,上述第二波長(zhǎng)變換部對(duì)每個(gè)上述發(fā)光裝置存在多種,各第二波長(zhǎng)變換部分別含有共通 的兩種以上的熒光體,兩種以上的上述熒光體的含有比率不同。
5.一種發(fā)光單元,具有發(fā)光裝置,具備半導(dǎo)體發(fā)光元件并發(fā)出白色系的光;和安裝基 板,安裝有該發(fā)光裝置;上述發(fā)光單元的特征在于,設(shè)置有波長(zhǎng)變換部,該波長(zhǎng)變換部至少覆蓋發(fā)出白色系的光的上述發(fā)光裝置的發(fā)光部 而另行形成,并且發(fā)出相關(guān)色溫度比來自上述發(fā)光裝置的上述白色系的光低的光。
6.如權(quán)利要求5所述的發(fā)光單元,其特征在于,來自上述發(fā)光裝置的上述白色系的光在4500k 7000k的范圍內(nèi)。
7.一種照明裝置,其特征在于,具有器具主體,設(shè)置有發(fā)光單元,該發(fā)光單元具有具備半導(dǎo)體發(fā)光元件并發(fā)出白色系的光 的發(fā)光裝置和安裝有該發(fā)光裝置的安裝基板;以及波長(zhǎng)變換部,至少覆蓋發(fā)出白色系的光的上述發(fā)光裝置的發(fā)光部而另行形成,并且發(fā) 出相關(guān)色溫度比來自上述發(fā)光裝置的上述白色系的光低的光。
8.如權(quán)利要求7所述的照明裝置,其特征在于,還具備透射來自上述發(fā)光單元的光的至少一部分的透光性面板或球狀蓋,上述波長(zhǎng)變 換部為在上述透光性面板或上述球狀蓋的表面上涂布的涂布部。
9.如權(quán)利要求7所述的照明裝置,其特征在于,還具備透射來自上述發(fā)光單元的光的至少一部分的透光性面板或球狀蓋,上述波長(zhǎng)變 換部在上述透光性面板或上述球狀蓋的表面上設(shè)置為薄片部。
10.如權(quán)利要求8所述的照明裝置,其特征在于,上述涂布部具備使來自上述發(fā)光裝置的白色系的光透射的上述波長(zhǎng)變換部的去除部 位,該去除部位構(gòu)成圖形或花紋的至少一方。
11.如權(quán)利要求9所述的照明裝置,其特征在于,上述薄片部具備使來自上述發(fā)光裝置的白色系的光透射的上述波長(zhǎng)變換部的去除部 位,該去除部位構(gòu)成圖形或花紋的至少一方。
12.如權(quán)利要求8或9所述的照明裝置,其特征在于,上述透光性面板或上述球狀蓋在表面上具備熒光部件,該熒光部件根據(jù)來自上述波長(zhǎng) 變換部的光的色調(diào)和來自上述發(fā)光裝置的光,發(fā)出與該光不同的色調(diào)的熒光,該熒光部件 構(gòu)成圖形或花紋的至少一方。
全文摘要
本發(fā)明提供一種照明裝置,具備發(fā)光色不同的多個(gè)發(fā)光裝置以及對(duì)多個(gè)上述發(fā)光裝置的光輸出比進(jìn)行控制的控制裝置,并且使從發(fā)光色不同的多個(gè)上述發(fā)光裝置放射的光的混色光的色調(diào)可變,多個(gè)上述發(fā)光裝置分別具備發(fā)光元件以及第一波長(zhǎng)變換部,該第一波長(zhǎng)變換部吸收從該發(fā)光元件放射的光的至少一部分并發(fā)出波長(zhǎng)變換后的熒光;多個(gè)上述發(fā)光裝置中的一部分上述發(fā)光裝置具有第二波長(zhǎng)變換部,該第二波長(zhǎng)變換部將從上述發(fā)光元件或上述第一波長(zhǎng)變換部中的至少一個(gè)放射的光的至少一部分,波長(zhǎng)變換為與從上述發(fā)光元件及上述第一波長(zhǎng)變換部放射的光的發(fā)光色不同的發(fā)光色。
文檔編號(hào)F21V9/08GK102095155SQ20101056919
公開日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2010年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月25日
發(fā)明者清積克行, 田中健一郎, 葛原一功, 西岡浩二 申請(qǐng)人:松下電工株式會(huì)社