一种残膜回收机防缠绕挑膜装置的制 一种秧草收获机用电力驱动行走机构

发光装置的制作方法

2022-07-30 08:09:57 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及发光装置。


背景技术:

2.已知在暗处和明处人眼的视敏度发生变化。在明亮的环境下的明视觉(photopic vision)中,通过作为人眼的感光细胞(视细胞)的视锥细胞的工作而可以感知到颜色。在黑暗环境下的暗视觉(scotopic vision)中,由于视锥细胞不起作用,所以许多颜色无法被感知到,但通过视杆细胞的工作而视敏度提高。
3.已知在明处活跃地工作的视锥细胞的视敏度的峰值波长为555nm,在暗处活跃地工作的视杆细胞的视敏度的峰值波长为507nm,在暗处和明处视敏度的峰值不同。这一现象作为薄暮现象(purkinje phenomenon)而为人所知,即,在明处时,长波长侧的颜色看起来鲜艳,在暗处时,短波长侧的颜色看起来鲜艳。
4.例如,在专利文献1中,作为利用了薄暮现象的照明装置,提出了一种路灯,其在暗处和明处的中间亮度的薄明视觉环境下,发出驾驶员的人行道侧的视认性高、行人的视认性高、在车道侧和人行道侧不易感觉到色斑的白色光。在专利文献1中认为,暗视觉相对于明视觉的比率即s/p比越高,越是在薄明视觉环境下视认性越高的光。
5.现有技术文献
6.专利文献
7.专利文献1:日本特开2017-220312号公报


技术实现要素:

8.发明要解决的课题
9.然而,如果s/p比过高,则存在人眼在明视觉时感觉暗,在暗视觉时感觉炫目的情况。另外,在将发光元件与荧光体组合而构成发光装置的情况下,还要求荧光体的波长转换效率更高。
10.本发明的一个方式的目的在于提供一种无论是暗视觉还是明视觉都明亮、降低对人的眩目、并且荧光体的波长转换效率更高的发光装置。
11.用于解决课题的手段
12.本发明的一个方式为一种发光装置,其包含:在430nm以上且500nm以下的范围内具有主波长的发光元件;以及被上述发光元件的光激发,在507nm以上且660nm以下的范围内具有发光峰值波长的荧光体,上述发光装置发出在490nm以上且500nm以下的范围内具有主波长的光,明视觉下的光通量相对于暗视觉下的光通量的比率即s/p比为6.5以下,上述发光元件的发光峰值波长处的发光强度高于上述荧光体的发光峰值波长处的发光强度。
13.发明的效果
14.根据本发明的一个方式,能够提供一种无论是暗视觉还是明视觉都明亮、且降低了对人的炫目的发光装置。
附图说明
15.图1是表示明视觉标准光谱光视效率v(λ)与暗视觉标准光谱光视效率v’(λ)的图。
16.图2是表示cie1931色度图的xy色度坐标系的一部分中的区域a的图。
17.图3是本发明的第一方式的发光装置的截面示意图。
18.图4a是本发明的第二方式的发光装置的俯视示意图。
19.图4b是本发明的第二方式的发光装置的截面示意图。
20.图5是表示各荧光体的发光光谱的图。
21.图6是表示各荧光体的发光光谱的图。
22.图7是表示实施例1~3的发光装置的发光光谱的图。
23.图8是表示实施例4~6的发光装置的发光光谱的图。
24.图9是表示比较例1~5的发光装置的发光光谱的图。
25.图10是在cie1931色度图中示出实施例1~6的发光装置的发光色的色度坐标(xd,yd)和目标色调范围(区域a)而得的图。
26.图11是在cie1931色度图中示出比较例1~5的发光装置的发光色的色度坐标(xd,yd)和目标色调范围(区域a)而得的图。
27.图12是表示实施例7~9的发光装置的发光光谱的图。
28.图13是表示实施例10~13的发光装置的发光光谱的图。
29.图14是表示比较例6~11的发光装置的发光光谱的图。
30.图15是在cie1931色度图中示出实施例7~13的发光装置的发光色的色度坐标(xd,yd)和目标色调范围(区域a)而得的图。
31.图16是在cie1931色度图中示出比较例6~11的发光装置的发光色的色度坐标(xd,yd)和目标色调范围(区域a)而得的图。
具体实施方式
32.以下,基于一个实施方式对本发明的发光装置进行说明。然而,以下所示的实施方式是用于将本发明的技术思想具体化的例示,本发明并不限定于以下的发光装置。需要说明的是,颜色名称与色度坐标的关系、光的波长范围与单色光的颜色名称的关系依据jis z8110。另外,关于组合物中的各成分的含量,在组合物中存在多种相当于各成分的物质的情况下,只要没有特别说明,则是指存在于组成部中的多种物质的合计量。
33.发光装置
34.发光装置包含在430nm以上且500nm以下的范围内具有主波长的发光元件、以及被上述发光元件的光激发,在507nm以上且660nm以下的范围内具有发光峰值波长的荧光体,上述发光装置发出在490nm以上且500nm以下的范围内具有主波长的光,明视觉下的光通量相对于暗视觉下的光通量的比率即s/p比为6.5以下,上述发光元件的发光峰值波长处的发光强度高于上述荧光体的发光峰值波长处的发光强度。
35.发光元件的主波长是指将cie(国际照明委员会:commission internationale de 1’eclairage)1931色度图中的白色光的色度坐标(x=0.3333,y=0.3333)与发光元件的发光色的色度坐标(xe,ye)用直线连接,其延长线与光谱轨迹相交的点的波长。发光装置的主波长是指将cie1931色度图中的白色光的色度坐标(x=0.3333,y=0.3333)与发光装置的
发光色的色度坐标(xd,yd)用直线连接,其延长线与光谱轨迹相交的点的波长。
36.发光装置包含:在蓝色~蓝绿色的波长范围具有主波长的发光元件、以及在绿色、黄绿色、黄色、黄红色和红色的波长范围具有发光峰值波长的荧光体,所述发光装置发出在蓝绿色~绿色的波长范围具有主波长的光。已知暗视觉下的光通量相对于明视觉下的光通量的比率即s/p比越高,人的视认性越高。图1是表示明视觉标准光谱光视效率v(λ)与暗视觉标准光谱光视效率v’(λ)的图。如图1所示,明视觉标准光谱光视效率v(λ)的峰值波长为555nm,暗视觉标准光谱光视效率v’(λ)的峰值波长为507nm,在暗处和明处,视敏度的峰值不同。已知在明处和暗处,人眼的视敏度的峰值波长不同,因此,对于人眼而言,由于薄暮现象,在明处长波长侧的颜色看起来鲜艳,在暗处短波长侧的颜色看起来鲜艳。对于发出在蓝绿色~绿色的波长范围具有主波长的光的发光装置而言,如果为了提高视认性而提高s/p比,则在暗处被视认时,短波长侧的颜色变得过于鲜艳,有时感觉到炫目。本发明的实施方式的发光装置即使在发出在包括蓝绿色的蓝色~绿色的波长范围具有主波长的光的情况下,也将s/p比设为6.5以下,从而降低暗处的光通量与明处的光通量之差,无论是暗视觉还是明视觉都看起来明亮,能够维持优异的视认性,能够降低人感觉到的炫目。
37.从发光装置发出的光的明视觉下的光通量相对于暗视觉下的光通量的比率即s/p比为6.5以下,优选为6.0以下,优选为2.0以上,更优选为3.0以上,进一步优选为4.0以上。从发光装置发出的光的s/p比为6.5以下,通过降低暗视觉下的光通量与明视觉下的光通量之差,即使在发出在包括蓝绿色的蓝色~绿色的波长范围具有主波长的光的发光装置中,也能够发出维持无论是暗视觉还是明视觉都看起来明亮的优异的视认性,并且无论是暗视觉还是明视觉人感觉到的炫目都降低了的光。从发光装置或发光元件发出的光的主波长、光通量、后述的cie1931色度图的xy色度坐标系中的色度坐标、辐射通量可以使用组合了分光光度测定装置(例如pma-11,hamamatsu photonics株式会社制)和积分球的光测量系统进行测定。另外,暗处的光通量与明处的光通量的比率即s/p比可以基于计算式(i)来计算。
38.在将v(λ)设为明视觉下的光谱光视效率(明视觉标准光谱光视效率)、将v’(λ)设为暗视觉下的光谱光视效率(暗视觉标准光谱光视效率)的情况下,下述s/p比(r
sp
)可以基于计算式(i)来计算。
39.【数学式1】
[0040][0041]
计算式(i)中,常数k为6831lm/w,常数k’为1700hn/w,φe(λ)为实施例和比较例的各发光装置的辐射通量(光谱总辐射通量)。
[0042]
对于发光装置而言,优选发出在cie1931色度图的xy色度坐标系中,色度坐标(x,y)在以下区域内的光:所述区域是以(x=0.0082,y=0.5384)为第一点、以(x=0.0454,y=0.2950)为第二点、以(x=0.2000,y=0.3200)为第三点、以(x=0.2000,y=0.4000)为第四点、连接上述第一点与上述第二点的第一直线、连接上述第二点与上述第三点的第二直线、连接上述第三点与上述第四点的第三直线、以及连接上述第四点与上述第一点的第四直线划定的区域。图2表示cie1931色度图的xy色度坐标系的一部分。发光装置1优选发出由连接图2中的第一点和第二点、第二点和第三点、第三点和第四点、第四点和第一点的直线包围
的区域a内的光。发光装置发出图2中的区域a内的光,区域a内的光在490nm以上且500nm以下的范围内具有主波长,呈现包括蓝绿色的蓝色~绿色。
[0043]
在发光装置的发光光谱中,380nm以上且531nm以下的波长范围内的积分值ib相对于380nm以上且780nm以下的波长范围内的积分值ia的积分值的比率ib/ia优选为0.6以上且0.95以下的范围内,更优选为0.65以上且0.94以下的范围内,进一步优选为0.70以上且0.93以下的范围内,特别优选为0.75以上且0.92以下的范围内。在发光装置的发光光谱中,如果上述积分值的比率ib/ia为0.6以上且0.95以下的范围内,则从发光装置发出在包括蓝绿色的蓝色~绿色的波长范围具有主波长的光,能够发出维持无论是暗视觉还是明视觉都看起来明亮的优异的视认性,并且无论是暗视觉还是明视觉人感觉到的炫目都降低了的光。发光装置的发光光谱、所测定的发光光谱中的380nm以上且780nm以下的波长范围内的积分值ia、380nm以上且531nm以下的波长范围内的积分值ib、后述的发光装置的发光光谱中的荧光体的发光峰值波长的发光强度b、以及发光装置的发光光谱中的发光元件的发光峰值波长的发光强度a可以使用组合了分光光度测定装置(例如pma-11,hamamatsu photonics株式会社制)和积分球的光测量系统来进行测定。可以根据所测得的积分值ia和积分值ib求出积分值的比率ib/ia。可以根据所测得的发光装置的发光光谱中的发光元件的发光峰值波长的发光强度a和荧光体的发光峰值波长的发光强度b,求出后述的发光强度的比率a/b。
[0044]
对于发光装置而言,在发光装置的发光光谱中,发光元件的发光峰值波长的发光强度a高于荧光体的发光峰值波长的发光强度b。发光装置由于发光元件的发光峰值波长的发光强度a比荧光体的发光峰值波长的波长强度b高,所以即使在发出在包括蓝绿色的蓝色~绿色的波长范围具有主波长的光的情况下,也能够将s/p比设为6.5以下,降低暗处下的光通量与明处下的光通量之差,无论是暗视觉还是明视觉都看起来明亮,维持优异的视认性,能够降低人感觉到的炫目。
[0045]
在发光装置的发光光谱中,发光元件的发光峰值波长的发光强度a相对于荧光体的发光峰值波长的发光强度b的发光强度的比率a/b优选为3.0以上。在发光装置的发光光谱中,如果发光元件的发光峰值波长的发光强度a相对于荧光体的发光峰值波长的发光强度b的发光强度的比率a/b为3.0以上,则从发光装置发出在490nm以上且500nm以下的范围内具有主波长的光,s/p比为6.5以下,能够发出维持无论是暗视觉还是明视觉都看起来明亮的优异的视觉性,并且无论是暗视觉还是明视觉人感觉到的炫目都降低了的光。在发光装置的发光光谱中,如果发光强度的比率a/b小于3.0,则对于从发光装置发出的光而言,有时相对于荧光体的发光峰值波长的发光强度,发光元件的发光峰值波长的发光强度变低,无论是暗视觉还是明视觉都无法维持看起来明亮的视认性。在发光装置的发光光谱中,发光强度的比率a/b更优选为3.5以上,也可以为4.0以上。在发光装置的发光光谱中,发光元件的发光峰值波长的发光强度a的发光强度相对于荧光体的发光峰值波长的发光强度b的比率a/b可以为50以下,也可以为45以下。
[0046]
发光装置优选发出发光装置的辐射通量fb相对于发光元件的辐射通量fa的辐射通量的比率fb/fa为0.75以上的光。如果从发光装置发出的光的辐射通量fb与发光装置中使用的发光元件的辐射通量fa的辐射通量的比率fb/fa为0.75以上,则从发光装置射出在维持发光元件的发光的辐射能量的状态下呈现包括蓝绿色的蓝色~绿色的发光色、降低人
感觉到的炫目、并且无论是暗视觉还是明视觉都看起来明亮、维持了优异的视认性的光。发光装置更优选发出辐射通量的比率fb/fa为0.76以上的光,进一步优选发出辐射通量的比率fb/fa为0.78以上的光,特别优选发出辐射通量的比率fb/fa为0.80以上的光。发光装置的辐射通量fb相对于发光元件的辐射通量fa的辐射通量的比率fb/fa通常为1以下,可以为0.99以下,也可以为0.98以下。
[0047]
发光元件
[0048]
发光元件例如可以使用作为使用了组成式由in
x
alyga
1-x-y
n(0≤x,0≤y,x y≤1)表示的氮化物系半导体的半导体发光元件的发光二极管(led)芯片或激光二极管(ld)芯片,优选使用led芯片。
[0049]
发光元件在430nm以上且500nm以下的范围内具有主波长。从发光元件发出的光的主波长优选为440nm以上且500nm以下的范围内,更优选为450nm以上且500nm以下的范围内。
[0050]
发光元件优选在380nm以上且500nm以下的范围内具有发光峰值波长,更优选在390nm以上且495nm以下的范围内具有发光峰值波长,进一步优选在400nm以上且490nm以下的范围内具有发光峰值波长,特别优选在420nm以上且490nm以下的范围内具有发光峰值波长。
[0051]
发光元件设置有p电极和n电极。发光元件的p电极和n电极可以形成于发光元件的相同侧的面,也可以设置于不同侧的面。发光元件可以进行倒装芯片安装。
[0052]
荧光体
[0053]
荧光体被发光元件的光激发,在507nm以上且660nm以下的范围内具有发光峰值波长。荧光体的发光峰值波长优选在510nm以上且655nm以下的范围内,更优选在520nm以上且650nm以下的范围内。
[0054]
荧光体的半值宽度优选为45nm以上且120nm以下的范围内。荧光体的半值宽度(半峰全宽)是指在荧光体的发光光谱中表现出最大发光强度的50%的发光强度的发光光谱的波长宽度。荧光体的半值宽度更优选为48nm以上且110nm以下的范围内,进一步优选为50nm以上且105nm以下的范围内。
[0055]
荧光体优选包括选自如下荧光体中的至少一种荧光体:(i)稀土类铝酸盐荧光体,其具有包含ce、al、选自y、la、lu、gd和tb中的至少一种元素ln、以及根据需要包含的选自ga和sc中的至少一种元素的组成,(ii)β赛隆荧光体,其具有包含si、al、o、n和eu的组成,(iii)卤硅酸盐荧光体,其具有包含ca、eu、mg、si、o以及选自f、cl和br中的至少一种卤素元素的组成,以及(iv)氮化物荧光体,其具有包含ca、eu、si、al、n和根据需要包含的sr的组成。发光装置通过包含在430nm以上且500nm以下的范围内具有主波长的发光元件和选自稀土类铝酸盐荧光体、β赛隆荧光体、卤硅酸盐荧光体和氮化物荧光体中的至少一种荧光体,从而发出在490nm以上且500nm以下的范围内具有主波长的光。
[0056]
荧光体优选包含选自具有下述式(1)所示的组成的稀土类铝酸盐荧光体、具有下述式(2)所示的组成的卤硅酸盐荧光体、具有下述式(3)所示的组成的β赛隆荧光体、以及具有下述式(4)所示的组成的氮化物荧光体中的至少一种荧光体。荧光体可以包含具有下述式(1)~(4)所示的组成的荧光体的两种以上。
[0057]
(y,lu,gd)3(al,ga)5o
12
:ce
ꢀꢀ
(1)
[0058]
(ca,sr,ba)8mgsi4o
16
(f,cl,br)2:eu
ꢀꢀ
(2)
[0059]
si
6-z
alzozn
8-z
:eu,0≤z≤4.2
ꢀꢀ
(3)
[0060]
(sr,ca)alsin3:eu
ꢀꢀ
(4)
[0061]
在本说明书中,在表示荧光体组成的组成式中,用逗号(,)分隔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。另外,在表示荧光体的组成的式中,冒号(:)之前表示构成母体结晶的元素及其摩尔比,冒号(:)之后表示活化元素。“摩尔比”表示荧光体的组成的1摩尔中的元素的摩尔量。
[0062]
稀土类铝酸盐荧光体可以具有下述式(1a)所示的组成。
[0063]
(y
1-a-b-c
luagdb)3(al
1-c
gac)5o
12
:cedꢀꢀ
(1a)
[0064]
式(1a)中,a、b、c和d分别为满足0≤a≤1.0、0≤b≤1.0、0≤a b≤1.0、0≤c≤1.0、0<d≤0.022的数。式(1a)中,d可以为0.001≤d≤0.021。
[0065]
卤硅酸盐荧光体可以具有下述式(2a)所示的组成。
[0066]
(ca
1-e-f
srebaf)8mgsi4o
16
(f
1-g-h
clgbrh)2:euiꢀꢀ
(2a)
[0067]
式(2a)中,e、f、g、h和i分别为满足0≤e≤1.0、0≤f≤1.0、0≤e f≤1.0、0≤g≤1.0、0≤h≤1.0、0≤g h≤1.0、0<i≤1.0的数。式(2a)中,i可以为满足0.01≤i≤0.9的数。式(2a)中,g可以为满足0<g≤1.0的数。
[0068]
β赛隆荧光体可以具有下述式(3a)所示的组成。
[0069]
si
6-z
alzozn
8-z
:eujꢀꢀ
(3a)
[0070]
式(3a)中,j和z为满足0<j≤1.0、0<z≤4.2的数。式(3a)中,j可以为满足0.01≤j≤0.9的数。
[0071]
氮化物荧光体可以具有下述式(4a)所示的组成。
[0072]
(sr
1-k
cak)alsin3:eumꢀꢀ
(4a)
[0073]
式(4a)中,k和m为满足0≤k≤1.0、0<m≤1.0的数。式(4a)中,m可以为满足0.0001≤m≤0.9的数。
[0074]
荧光体的平均粒径优选为2μm以上且40μm以下的范围内,更优选为3μm以上且30μm以下的范围内,进一步优选为5μm以上且25μm以下的范围内。荧光体粒子的粒径越大,越能够高效地对从发光元件发出的光进行波长转换,越能够提高光取出效率。另一方面,如果荧光体粒子过大,则发光装置的制造工序中的作业性降低。荧光体粒子的平均粒径可以通过费氏粒度测量(fisher sub-sieve sizer)法(以下,也称为“fsss法”。)进行测定。fsss法为空气透过法的一种,是利用空气的流通阻力来测定比表面积且主要求出一次粒子的粒径的方法。通过fsss法测定的平均粒径为费氏粒度测量粒径(fisher sub-sieve sizer’s number)。
[0075]
波长转换构件
[0076]
发光装置优选具备包含荧光体和透光性材料的波长转换构件。波长转换构件优选相对于透光性材料100质量份,在0.5质量份以上且65质量份以下的范围内包含荧光体。发光装置具备包含通过发光元件的发光而被激发的荧光体的波长转换构件,并在发光元件的光的射出侧配置波长转换构件,从而能够利用波长转换构件所包含的荧光体高效地对来自于发光元件的光进行波长转换。波长转换构件相对于透光性材料100质量份可以包含1质量份以上的荧光体,也可以包含60质量份以下的荧光体。
[0077]
透光性材料
[0078]
透光性材料可举出选自树脂、玻璃和无机物中的至少一种。树脂优选为选自环氧树脂、硅酮树脂、酚醛树脂和聚酰亚胺树脂中的至少一种。无机物可举出选自氧化铝和氮化铝中的至少一种。在波长转换构件中,除了荧光体和透光性材料以外,还可以根据需要包含填料、着色剂、光扩散材料。作为填料,例如可举出氧化硅、钛酸钡、氧化钛、氧化铝等。波长转换构件中所含的荧光体和透光性材料以外的其他成分的含量以其他成分的合计的含量计,相对于透光性材料100质量份,可以设为0.01质量份以上且50质量份以下的范围内,可以为0.1质量份以上且45质量份以下的范围内,也可以为0.5质量份以上且40质量份以下的范围内。
[0079]
第一方式的发光装置
[0080]
基于附图对发光装置的例子进行说明。图3是第一方式的发光装置100的截面示意图。发光装置100具备:在430nm以上且500nm以下的范围内具有主波长的发光元件11、包含被来自于发光元件11的光激发而发光的至少一种荧光体21的波长转换构件31、以及成形体41。成形体41是通过将第1引线51、第2引线52、包含树脂的树脂部42一体成形而成的。成形体41形成具有底面和侧面的凹部,在凹部的底面载置有发光元件11。发光元件11具有一对正负电极,该一对正负电极分别经由作为导电构件61的导线与第1引线51和第2引线52电连接。发光元件11被波长转换构件31被覆。波长转换构件31包含荧光体21和透光性材料。荧光体21被来自于发光元件11的光激发而在特定的波长范围具有至少1个发光峰值波长。波长转换构件31也可以包含发光峰值波长不同的两种以上的荧光体21。与发光元件11的正负一对电极连接的第1引线51和第2引线52的一部分朝向成形体41的外侧露出。经由第1引线51和第2引线52,从发光装置100的外部接受电力的供给,能够使发光装置100发光。
[0081]
第一方式的发光装置100中的波长转换构件31优选包含荧光体21和透光性材料,且透光性材料为树脂。作为在第一方式的发光装置100所使用的波长转换构件31中使用的透光性材料的树脂,可举出上述的透光性材料中使用的树脂。
[0082]
第一方式的发光装置的制造方法
[0083]
对第一方式的发光装置的制造方法的一个例子进行说明。需要说明的是,详细情况例如也可以参照日本特开2010-062272号公报的公开。发光装置的制造方法优选包括:成形体的准备工序、发光元件的配置工序、波长转换构件用组合物的配置工序、以及树脂封装形成工序。作为成形体,在使用具有多个凹部的集合成形体的情况下,在树脂封装形成工序后,也可以包括按各单位区域的树脂封装而进行分离的单片化工序。
[0084]
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,所述凹部具有侧面和底面。成形体可以是由包含多个凹部的集合基体构成的成形体。
[0085]
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,发光元件的正负电极通过导线与第1引线和第2引线连接。
[0086]
在波长转换构件用组合物的配置工序中,在成形体的凹部配置波长转换构件用组合物。
[0087]
在树脂封装成形工序中,使配置于成形体的凹部的波长转换构件用组合物固化,形成树脂封装,制造发光装置。在使用由包含多个凹部的集合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,将具有多个凹部的集合基体的各单位区域的每个树脂封装分离,制造单独的发光装置。如上所述,能够制造图3所示的第一方式的发光装置。
[0088]
第二方式的发光装置
[0089]
图4a是第二方式的发光装置200的俯视示意图,图4b是图4a所示的发光装置200的iia-iia’线的截面示意图。发光装置200具备:在430nm以上且500nm以下的范围内具有主波长的发光元件12、以及包含波长转换构件32和透光体33的波长转换体34,所述波长转换构件32包含被来自于发光元件12的光激发而发光的至少一种荧光体,所述透光体33与波长转换构件32一体地成形。发光元件12经由作为导电构件62的凸块而倒装芯片安装于基板72上。波长转换体34的波长转换构件32经由粘接层82设置于发光元件12的发光面上。发光元件12和波长转换体34的侧面被反射光的被覆构件92覆盖。波长转换构件32包含被来自于发光元件12的光激发而在特定的波长范围具有至少1个发光峰值波长的荧光体。波长转换构件32可以包含发光峰值波长的波长范围不同的两种以上的荧光体。发光元件12能够经由形成于基板72上的布线和导电构件62接受来自于发光装置200的外部的电力的供给,使发光装置200发光。发光装置200可以包含用于防止发光元件12因施加过大的电压而损坏的保护元件等半导体元件13。被覆构件92例如以覆盖半导体元件13的方式进行设置。以下,对第二方式的发光装置中使用的各构件进行说明。需要说明的是,详细情况例如也可以参照日本特开2014-112635号公报的公开。
[0090]
第二方式的发光装置的基板
[0091]
基板优选由不易透射来自于发光元件的光或外部光的绝缘性材料制成。作为基板的材料,可举出氧化铝、氮化铝等陶瓷、酚醛树脂、环氧树脂、聚酰亚胺树脂、双马来酰亚胺三嗪树脂(bt树脂)、聚邻苯二甲酰胺(ppa)树脂等树脂。陶瓷的耐热性高,因此优选作为基板的材料。
[0092]
第二方式的发光装置的波长转换体
[0093]
波长转换构件
[0094]
波长转换体优选包含含有荧光体和透光性材料的波长转换构件,更优选进一步具备配置有该波长转换构件的透光体。
[0095]
波长转换构件优选包含荧光体以及选自树脂、玻璃和无机物(例如氧化铝)中的至少一种上述透光性材料,且形成为片状或板状。波长转换构件可以为一层,也可以为两层以上。在波长转换构件中,除了荧光体和透光性材料以外,还可以根据需要包含填料、着色剂、光扩散材料。
[0096]
波长转换构件可以使用使荧光体和作为透光性材料的上述玻璃、无机物烧结而成的陶瓷复合体,并制成片状或板状,从而作为波长转换构件使用。
[0097]
透光体
[0098]
透光体可以使用由玻璃、树脂那样的透光性材料构成的板状体。玻璃例如可举出硼硅酸玻璃、石英玻璃。树脂可举出硅酮树脂、环氧树脂。透光体的厚度只要是制造工序中的机械强度不降低、能够充分支撑荧光体层的厚度即可。透光体中可以含有扩散剂。如果透光体中含有扩散剂,则能够抑制从发光装置发出的光的颜色不均、亮度不均。扩散剂可以使用选自氧化钛、钛酸钡、氧化铝和氧化硅中的至少一种。
[0099]
粘接层
[0100]
粘接层介于发光元件与波长转换构件之间,将发光元件与波长转换构件固定。构成粘接层的粘接剂优选由能够将发光元件与波长转换构件光学连接的材料构成。作为构成粘接层的材料,优选为选自环氧树脂、硅酮树脂、酚醛树脂和聚酰亚胺树脂中的至少一种树脂。
[0101]
半导体元件
[0102]
根据需要设置于发光装置的半导体元件例如可举出用于控制发光元件的晶体管、用于抑制因施加过大的电压而导致的发光元件的损坏、性能劣化的保护元件。作为保护元件,可举出齐纳二极管(zener diode)。
[0103]
被覆构件
[0104]
作为被覆构件的材料,优选使用绝缘材料。更具体而言,可举出酚醛树脂、环氧树脂、双马来酰亚胺三嗪树脂(bt树脂)、聚邻苯二甲酰胺(ppa)树脂、硅酮树脂。被覆构件中可以根据需要添加着色剂、填料。作为填料,优选为包含选自钇、锆、铝、钛、镁和硅中的至少一种元素的氧化物。考虑到反射性和作业性,被覆构件中所含的填料的量相对于树脂100质量份优选为10质量份以上且100质量份以下的范围内。
[0105]
导电构件
[0106]
作为导电构件,可以使用凸块,作为凸块的材料,可以使用au或其合金,作为其他导电构件,可以使用共晶焊料(au-sn)、pb-sn、无铅焊料等。发光装置可以为了保护配置于基板上的发光元件、半导体元件、导电构件免受尘垢、水分、外力的影响而具备底部填充物。作为底部填充物的材料,例如可举出硅酮树脂、环氧树脂、尿素树脂。底部填充物可以在这些树脂中根据需要含有着色剂、光扩散剂、填料。
[0107]
第二方式的发光装置的制造方法
[0108]
对第二方式的发光装置的制造方法的一个例子进行说明。需要说明的是,详细情况例如也可以参照日本特开2014-112635号公报或日本特开2017-117912号公报的公开。发光装置的制造方法优选包括发光元件的配置工序、根据需要的半导体元件的配置工序、包含波长转换构件的波长转换体的形成工序、发光元件与波长转换构件的粘接工序、被覆构件的形成工序。在形成了使多个发光元件、波长转换构件和半导体元件配置于1个基板上的集合基板的情况下,也可以包括按各单位区域的树脂封装而进行分离的单片化工序。
[0109]
发光元件的配置工序
[0110]
在发光元件的配置工序中,在基板上配置并安装发光元件。在使用集合基板的情况下,在集合基板上配置多个发光元件。另外,也可以在配置的发光元件的行或列方向中的任一方向上,在发光元件与其相邻的发光元件之间根据需要配置半导体元件。发光元件和半导体元件例如倒装芯片安装于基板上。
[0111]
包含波长转换构件的波长转换体的形成工序
[0112]
在包含波长转换构件的波长转换体的形成工序中,波长转换构件可以是通过印刷法、粘接法、压缩成形法、电沉积法在透光体的一面形成板状、片状或层状的波长转换构件而得到的。例如,印刷法可以将包含荧光体和成为粘结剂或溶剂的树脂的波长转换构件用组合物印刷于透光体的一面,形成包含波长转换构件的波长转换体。
[0113]
发光元件与波长转换构件的粘接工序
[0114]
在发光元件与波长转换构件的粘接工序中,使波长转换构件与发光元件的发光面对置,通过粘接层将包含波长转换构件和透光体的波长转换体接合至发光元件上。在优选的方式中,波长转换体的与发光元件的接合面,即波长转换构件的与发光元件的接合面优选大于发光元件的接合面。
[0115]
被覆构件的形成工序
[0116]
在被覆构件的形成工序中,除了发光面以外的、发光元件以及包含波长转换构件和透光体的波长转换体的侧面用被覆构件用组合物进行覆盖,在除了发光面以外的发光元件和波长转换体的侧面形成被覆构件。在集合基板上配置多个发光元件和半导体元件、在各发光元件上接合波长转换体的情况下,在发光元件和波长转换体与半导体元件之间填充被覆构件用组合物。该被覆构件用于使从发光元件射出的光反射,其以不覆盖波长转换体的发光面而覆盖侧面、且埋设半导体元件的方式形成。
[0117]
在集合基板上配置有多个发光元件和波长转换体、以及半导体元件的情况下,以按每个单位区域各包含1个发光元件和波长转换体以及半导体元件的方式切断被覆构件和集合基板,从而按每个单位区域进行分离,制造单独的发光装置。按各单位区域的树脂封装进行分离,制造单独的发光装置。如上所述,能够制造图4a和图4b所示的第二方式的发光装置。
[0118]
实施例
[0119]
以下,通过实施例对本发明进行具体说明。本发明并不限定于这些实施例。
[0120]
荧光体
[0121]
将实施例和比较例的各发光装置中使用的荧光体1~荧光体8示于表1。荧光体1(bsion)是具有basi2o2n2:eu所示的组成的氮化物荧光体。荧光体2(sae)是具有sr4al4o
25
:eu所示的组成的铝酸盐荧光体。荧光体3(lag)是具有上述式(1)所示的组成的稀土类铝酸盐荧光体。荧光体4(β赛隆)是具有上述式(3)所示的组成的β赛隆荧光体。荧光体5(氯硅酸盐)是具有上述式(2)所示的组成、且具有包含cl的组成的卤硅酸盐荧光体的一种。荧光体6(scasn-1)、组成的摩尔比与荧光体6不同的荧光体7(scasn-2)和荧光体8(casn-1)是具有上述式(4)所示的组成的氮化物荧光体。以下记载各荧光体的评价的方法,将评价的结果示于表1。
[0122]
荧光体的评价
[0123]
发光特性
[0124]
对各荧光体测定发光特性。关于荧光体的发光特性,使用量子效率测定装置(qe-2000,大塚电子株式会社制)对各荧光体照射激发光的波长为450nm的光,对室温(25℃
±
5℃)下的发光光谱进行测定。根据各荧光体的发光光谱,对各荧光体求出cie色度图中的色度坐标系中的色度坐标(x,y)。在图5和图6中示出各荧光体的发光光谱。根据所得到的各荧光体的发光光谱求出发光峰值波长(nm)和半值宽度。
[0125]
平均粒径
[0126]
对于各荧光体,使用fisher sub-sieve sizer model95(fisher scientific公司制),通过fsss法测定平均粒径。
[0127]
组成分析
[0128]
对于荧光体6~8的具有式(4)所示的组成的氮化物荧光体,使用icp-aes装置
(perkin elmer制)和离子色谱系统(dionex日本制)对组成中的sr、eu和ca进行分析。算出将sr、eu和ca的合计设为1摩尔时的sr、eu和ca的各元素的摩尔比率。
[0129]
【表1】
[0130][0131]
如图5和图6所示,具有式(1)所示的组成的荧光体3(lag)、具有式(3)所示的组成的荧光体4(β赛隆)、具有式(2)所示的组成的荧光体5(氯硅酸盐)、具有式(4)所示的组成的荧光体6、7、8(scasn-1、scasn-2、casn-1)在暗处的光谱标准光视效率的峰值波长即507nm以上的波长范围具有发光峰值波长。
[0132]
如图5所示,作为氮化物荧光体的荧光体1(bsion)和作为铝酸盐荧光体的荧光体2(sae)在暗视觉下的光谱标准光视效率的峰值波长即507nm以下的波长范围具有发光峰值波长。
[0133]
实施例1
[0134]
制造第一方式的发光装置。准备具有凹部的成形体,所述凹部具有第1引线、第2引线、侧面和侧面。准备使用了主波长为483nm的氮化物系半导体的发光元件,在凹部的底面配置发光元件,利用导线与第1引线和第2引线连接。准备相对于作为透光性材料的硅酮树脂100质量份包含30质量份的具有式(1)所示的组成的荧光体3(lag)的波长转换构件用组合物,在成形体的凹部内填充波长转换构件用组合物。在150℃加热3小时而使波长转换构件用组合物固化,形成波长转换构件而形成树脂封装,制造第一方式的发光装置。
[0135]
实施例2
[0136]
准备相对于作为透光性材料的硅酮树脂100质量份包含20质量份的具有式(3)所示的组成的荧光体4(β赛隆)的波长转换构件用组合物,使用该波长转换构件用组合物形成波长转换构件,除此以外,与实施例1同样地操作,制造第一方式的发光装置。
[0137]
实施例3
[0138]
准备相对于作为透光性材料的硅酮树脂100质量份包含10质量份的具有式(2)所示的组成的荧光体5(氯硅酸盐)的波长转换构件用组合物,使用该波长转换构件用组合物形成波长转换构件,除此以外,与实施例1同样地操作,制造第一方式的发光装置。
[0139]
实施例4
[0140]
使用利用了主波长为494nm的氮化物系半导体的发光元件,准备相对于作为透光性材料的硅酮树脂100质量份包含1质量份的具有式(4)所示的组成的荧光体6(scasn-1)的波长转换构件用组合物,使用该波长转换构件用组合物形成波长转换构件,除此以外,与实
施例1同样地操作,制造第一方式的发光装置。
[0141]
实施例5
[0142]
准备相对于作为透光性材料的硅酮树脂100质量份包含2质量份的具有式(4)所示的组成的荧光体7(scasn-2)的波长转换构件用组合物,使用该波长转换构件用组合物形成波长转换构件,除此以外,与实施例4同样地操作,制造第一方式的发光装置。
[0143]
实施例6
[0144]
准备相对于作为透光性材料的硅酮树脂100质量份包含2质量份的具有式(4)所示的组成的荧光体8(casn-1)的波长转换构件用组合物,使用该波长转换构件用组合物形成波长转换构件,除此以外,与实施例4同样地操作,制造第一方式的发光装置。
[0145]
比较例1
[0146]
准备使用了主波长为449nm的氮化物系半导体的发光元件,使用该发光元件,使用硅酮树脂作为透光性材料,使用不含荧光体的密封构件来代替波长转换构件,除此以外,与实施例1同样地操作,制造第一方式的发光装置。
[0147]
比较例2
[0148]
使用硅酮树脂作为透光性材料,使用不含荧光体的密封构件来代替波长转换构件,除此以外,与实施例1同样地操作,制造第一方式的发光装置。
[0149]
比较例3
[0150]
准备使用了主波长为494nm的氮化物系半导体的发光元件,使用该发光元件,使用硅酮树脂作为透光性材料,使用不含荧光体的密封构件来代替波长转换构件,除此以外,与实施例1同样地操作,制造第一方式的发光装置。
[0151]
比较例4
[0152]
准备使用了主波长为449nm的氮化物系半导体的发光元件,使用该发光元件,准备相对于作为透光性材料的硅酮树脂100质量份包含45质量份的作为氮化物荧光体的荧光体1(bsion)的波长转换构件用组合物,使用该波长转换构件用组合物形成波长转换构件,除此以外,与实施例1同样地操作,制造第一方式的发光装置。
[0153]
比较例5
[0154]
准备使用了主波长为449nm的氮化物系半导体的发光元件,使用该发光元件,准备相对于作为透光性材料的硅酮树脂100质量份包含80质量份的作为铝酸盐荧光体的荧光体2(sae)的波长转换构件用组合物,使用该波长转换构件用组合物形成波长转换构件,除此以外,与实施例1同样地操作,制造第一方式的发光装置。
[0155]
发光元件的评价
[0156]
发光元件的色度坐标(xe,ye)、辐射通量
[0157]
对于实施例和比较例中使用的各发光元件,使用组合了分光光度测定装置(pma-11,hamamatsu photonics株式会社)和积分球的光测量系统,求出cie1931色度图的色度坐标系中的色度坐标(xe,ye)、辐射通量fa。
[0158]
发光元件的主波长
[0159]
关于实施例和比较例中使用的各发光元件的主波长,将cie1931色度图中的白色光的色度坐标(x=0.3333,y=0.3333)与各发光元件的发光色的色度坐标(xe,ye)用直线连接,求出其延长线与光谱轨迹相交的点的波长作为主波长。将结果示于表2。
[0160]
发光装置的评价
[0161]
发光装置的色度坐标(xd,yd)、光通量、辐射通量fb
[0162]
对于实施例和比较例中使用的各发光装置,使用组合了分光光度测定装置(pma-11,hamamatsu photonics株式会社)和积分球的光测量系统,求出cie1931色度图的色度坐标系中的色度坐标(xd,yd)、光通量、辐射通量(光谱总辐射通量)。将各发光装置的色度坐标(xd,yd)示于表2。将各发光装置的辐射通量fb示于表3。
[0163]
发光装置的主波长
[0164]
对于实施例和比较例中使用的各发光装置的主波长,将cie1931色度图中的白色光的色度坐标(x=0.3333,y=0.3333)与各发光装置的发光色的色度坐标(xd,yd)用直线连接,求出其延长线与光谱轨迹相交的点的波长作为主波长。将结果示于表2。
[0165]
发光装置的相对光通量
[0166]
将比较例1的光通量设为100%,求出实施例1~6和比较例2~5的各发光装置的光通量的相对值作为相对光通量。将结果示于表2。
[0167]
s/p比
[0168]
对于实施例和比较例的各发光装置,基于上述计算式(i)来计算明视觉下的光通量相对于暗视觉下的光通量之比即s/p比。将s/p比示于表2。
[0169]
发光装置的发光光谱的测定
[0170]
对于实施例和比较例的各发光装置,使用组合了分光光度测定装置(pma-11,hamamatsu photonics株式会社)和积分球的光测量系统,对室温(25℃
±
5℃)下的发光光谱进行测定。对于各发光装置,将各发光装置的发光光谱中最大的发光强度设为1,求出相对发光光谱。在图7中示出实施例1~3的发光装置的相对发光光谱。在图8中示出实施例4~6的发光装置的相对发光光谱。在图9中示出比较例1~5的发光装置的相对发光光谱。
[0171]
发光强度的积分值的比率ib/ia
[0172]
在实施例和比较例的各发光装置的相对发光光谱中,求出380nm以上且531nm以下的波长范围内的积分值ib相对于380nm以上且780nm以下的波长范围内的积分值ia的积分值的比率ib/ia。将结果示于表3。
[0173]
发光装置的发光光谱中的发光元件的发光峰值波长和发光强度a
[0174]
在实施例和比较例的各发光装置的发光光谱中,求出比荧光体的峰值波长短的波长侧的峰值波长作为发光装置的发光光谱中的发光元件的发光峰值波长,将该发光峰值波长处的发光强度作为发光装置的发光光谱中的发光元件的发光峰值波长的发光强度a。将结果示于表3。
[0175]
发光装置的发光光谱中的荧光体的发光峰值波长的发光强度b
[0176]
在实施例和比较例的各发光装置的发光光谱中,求出发光装置中使用的各荧光体的发光峰值波长处的发光强度作为发光装置中的荧光体的发光峰值波长的发光强度b。将结果示于表3。
[0177]
发光强度的比率a/b
[0178]
求出发光装置的发光光谱中的发光元件的发光峰值波长的发光强度a相对于发光装置的发光光谱中的荧光体的发光峰值波长的发光强度b的发光强度的比率a/b。将结果示于表3。
[0179]
辐射通量的比率fb/fa
[0180]
求出发光装置的辐射通量fb相对于发光元件的辐射通量fa的辐射通量的比率fb/fa。将结果示于表3。
[0181]
【表2】
[0182][0183]
【表3】
[0184][0185]
实施例1~6的发光装置的相对光通量高达450%以上,s/p比为6.5以下。另外,对于实施例1~6的发光装置而言,发光装置的发光光谱中的380nm以上且531nm以下的波长范围内的积分值ib相对于380nm以上且780nm以下的波长范围内的积分值ia的积分值的比率ib/ia为0.6以上且0.95以下的范围内。认为这是因为,通过将在暗视觉下的光谱标准光视效率的峰值波长即507nm以上具有发光峰值波长的荧光体和在430nm以上且500nm以下的范围内具有主波长的发光元件组合,从而与明视觉标准光谱光视效率v(λ)的积分值范围重叠的发光装置的发光光谱的积分值范围增加。
[0186]
实施例1~6的发光装置中,发光装置的辐射通量fb相对于发光元件的辐射通量fa的辐射通量的比率fb/fa大至0.75以上,从发光元件射出的光被波长转换构件所包含的荧
光体高效地进行了波长转换。
[0187]
此外,在实施例1~6的发光装置的发光光谱中,发光元件的发光峰值波长的发光强度a相对于荧光体的发光峰值波长的发光强度b的发光强度的比率a/b大至3.0以上,从发光元件射出的光比被荧光体波长转换后的光更强,从发光装置射出了在包括蓝绿色的蓝色~绿色的波长范围具有主波长的所期望的光。
[0188]
实施例1~6的发光装置中,根据发光装置的发光光谱中的发光强度的比率a/b的结果,从发光装置射出在包括蓝绿色的蓝色~绿色的波长范围具有主波长的所期望的光,根据相对光通量、辐射通量的比率fb/fa的结果,维持了无论是暗视觉还是明视觉都看起来明亮的优异的视认性。
[0189]
另外,实施例1~6的发光装置中,根据s/p比和积分值的比率ib/ia的结果,可以确认到发出无论是暗视觉还是明视觉人感觉到的炫目都降低了的光。
[0190]
如图7和图8所示,实施例1~6的发光装置的发光光谱在与明视觉标准光谱光视效率v(λ)的积分值范围重叠的范围内的发光光谱的积分值范围增加。
[0191]
比较例1~3的发光装置的s/p比变大而超过6.5。
[0192]
另外,比较例1~3的发光装置由于不含荧光体,所以发光装置的发光光谱中的380nm以上且531nm以下的波长范围内的积分值ib相对于380nm以上且780nm以下的波长范围内的积分值ia的积分值的比率ib/ia变大而超过0.95。认为这是因为,由于不含荧光体,所以与明视觉标准光谱光视效率v(λ)的积分值范围重叠的发光装置的发光光谱的积分值范围少。比较例1~3的发光装置的s/p比变大而超过6.5,因此在明处和暗处人眼感觉到的明亮度存在差异,在暗处,有可能对在包括蓝绿色的蓝色~绿色的波长范围具有主波长的从发光装置射出的光感到眩目。
[0193]
比较例4的发光装置的s/p比为6.5,但发光装置的发光光谱中的380nm以上且531nm以下的波长范围内的积分值ib相对于380nm以上且780nm以下的波长范围内的积分值ia的积分值的比率ib/ia变大而超过0.95。认为这是因为,发光装置中所含的荧光体具有比暗视觉下的光谱标准光视效率的峰值波长即507nm小的发光峰值波长,因此与明视觉标准光谱光视效率v(λ)的积分值范围重叠的发光装置的发光光谱的积分值范围少。对于比较例4的发光装置而言,在暗处有可能对在包括蓝绿色的蓝色~绿色的波长范围具有主波长的从发光装置射出的光感到眩目。另外,比较例4的发光装置中,发光装置的辐射通量fb相对于发光元件的辐射通量fa的辐射通量的比率fb/fa为0.75以下,被从发光元件射出的光激发的荧光体的波长转换效率低,无法维持优异的视认性。
[0194]
比较例5的发光装置的s/p比为6.5以下,发光装置的发光光谱中的380nm以上且531nm以下的波长范围内的积分值ib相对于380nm以上且780nm以下的波长范围内的积分值ia的积分值的比率ib/ia为0.95以下,但发光装置的辐射通量fb相对于发光元件的辐射通量fa的辐射通量的比率fb/fa低至0.74,荧光体的波长转换效率不好。另外,比较例5的发光装置的发光装置的发光光谱中的发光强度的比率a/b小至0.29,从发光元件射出的光比被荧光体波长转换后的光弱,无法维持优异的视认性。
[0195]
如图9所示,在比较例1~3的发光装置的发光光谱中,能够确认到从发光元件发出的光的发光光谱,但与明视觉标准光谱光视效率v(λ)的积分值范围重叠的范围少,在明处和暗处人眼感觉到的明亮度存在差异,在暗处,有可能对在包括蓝绿色的蓝色~绿色的波
长范围具有主波长的从发光装置射出的光感到眩目。另外,如图9所示,在比较例4和5的发光装置的发光光谱中,发光元件的发光峰值波长的发光强度a相对于荧光体的发光峰值波长的发光强度b的发光强度的比率a/b小,无法维持无论是暗视觉还是明视觉都看起来明亮的优异的视认性。
[0196]
如图10所示,在cie1931色度图上,实施例1~6的发光装置的发光色的色度坐标(xd,yd)全部落入目标色调范围(区域a),得到了目标色调的发光色。
[0197]
如图11所示,在cie1931色度图上,比较例3~5的发光装置的发光色的色度坐标(xd,yd)落入目标色调范围(区域a),得到了目标色调的发光色,但比较例1和2的发光装置的发光色的色度坐标(xd,yd)偏离目标色调范围(区域a),没有得到目标色调的发光色。
[0198]
实施例7
[0199]
制造第二方式的发光装置。
[0200]
在发光元件的配置工序中,基板使用以氮化铝为材料的陶瓷基板。发光元件使用层叠有主波长为488nm的氮化物系半导体层的发光元件。发光元件的大小是平面形状为约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成为基板侧的方式配置,通过使用了由au构成的导电构件的凸块来进行倒装芯片安装。另外,通过使用了由au构成的导电构件的凸块将半导体元件与发光元件隔开间隔地进行倒装芯片安装。
[0201]
在包含波长转换构件的波长转换体的形成工序中,准备了如下的波长转换构件用组合物:相对于作为透光性材料的硅酮树脂100质量份包含具有式(1)所示的组成的荧光体3(lag)46质量份,包含作为填料的氧化铝5质量份,为了使形状稳定而包含平均粒径11μm(商品说明书值)的球状二氧化硅30质量份。作为透光体,准备由硼硅酸玻璃构成、纵横比起发光元件的平面形状约大0.15mm、平面形状为约1.15mm见方的大致正方形、厚度为约0.10mm的透光体。通过印刷法在透光体的大致正方形的一面印刷波长转换构件用组合物,在150加热3小时,使波长转换构件用组合物固化,形成厚度约80μm的层状的波长转换构件,形成层状的波长转换构件与透光体成为一体的波长转换体。
[0202]
在发光元件与波长转换构件的粘接工序中,使用包含硅酮树脂的粘接剂将波长转换构件的平面形状为约1.15mm见方的大致正方形的一面与发光元件的平面形状为约1.0mm见方的大致正方形的一面粘接,在发光元件与波长转换构件之间形成粘接层。关于波长转换构件的与发光元件的接合面,波长转换构件的接合面比发光元件的接合面在纵横方向上约大0.15mm,因此,从发光元件的接合面露出的粘接剂附着于发光元件的侧面,形成纵截面形状为大致三角形的粘接层的露出部分。附着于发光元件的侧面的粘接层的露出部分具有层的厚度朝向发光元件的下方而变小的三角形状,具有朝向上方的波长转换构件侧扩展的倾斜。
[0203]
在被覆构件的形成工序中,准备了包含二甲基硅酮树脂和平均粒径(商品说明书值)为0.28μm的氧化钛粒子且相对于二甲基硅酮树脂100质量份包含30质量份的氧化钛粒子的被覆构件用组合物。用被覆构件用组合物覆盖配置于基板上的包含发光元件、波长转换构件和透光体的波长转换体的侧面,以半导体元件完全埋设于被覆构件用组合物的方式填充被覆构件用组合物,使被覆构件用组合物固化,形成被覆构件,从而形成树脂封装,制造第二方式的发光装置。
[0204]
实施例8
[0205]
准备相对于作为透光性材料的硅酮树脂100质量份包含60质量份的具有式(3)所示的组成的荧光体4(β赛隆)、且包含作为填料的氧化铝5质量份的波长转换构件用组合物,使用该波长转换构件用组合物,除此以外,与实施例7同样地操作,制造第二方式的发光装置。
[0206]
实施例9
[0207]
准备相对于作为透光性材料的硅酮树脂100质量份包含23质量份的具有式(2)所示的组成的荧光体5(氯硅酸盐)、包含作为填料的氧化铝5质量份、用于使形状稳定的30质量份的平均粒径11μm(商品说明书值)的球状二氧化硅的波长转换构件用组合物,使用该波长转换构件用组合物,除此以外,与实施例7同样地操作,制造第二方式的发光装置。
[0208]
实施例10
[0209]
使用层叠有主波长为495nm的氮化物系半导体层的发光元件作为发光元件,除此以外,与实施例7同样地操作,制造第二方式的发光装置。
[0210]
实施例11
[0211]
使用层叠有主波长为495nm的氮化物系半导体层的发光元件作为发光元件,除此以外,与实施例8同样地操作,制造第二方式的发光装置。
[0212]
实施例12
[0213]
使用层叠有主波长为495nm的氮化物系半导体层的发光元件作为发光元件,除此以外,与实施例9同样地操作,制造第二方式的发光装置。
[0214]
实施例13
[0215]
使用层叠有主波长为495nm的氮化物系半导体层的发光元件作为发光元件,使用相对于作为透光性材料的硅酮树脂100质量份,包含4质量份的具有式(4)所示的组成的荧光体6(scasn-1)、包含5质量份作为填料的氧化铝、30质量份的平均粒径11μm(商品说明书值)的球状二氧化硅的波长转换构件用组合物,除此以外,与实施例7同样地操作,制造第二方式的发光装置。
[0216]
比较例6
[0217]
使用利用了主波长为449nm的氮化物系半导体的发光元件,代替波长转换构件用组合物,准备相对于作为透光性材料的硅酮树脂100质量份包含10质量份的作为填料的氧化铝的光扩散构件用组合物,将该光扩散构件用组合物涂布于厚度为约0.15μm的透光体,形成厚度为约35μm的层状的光扩散构件,将光扩散构件与发光元件粘接,除此以外,与实施例7同样地操作,制造了代替波长转换构件而包含光扩散构件的第二方式的发光装置。
[0218]
比较例7
[0219]
使用利用了主波长为488nm的氮化物系半导体的发光元件,除此以外,与比较例6同样地操作,制造了代替波长转换构件而包含光扩散构件的第二方式的发光装置。
[0220]
比较例8
[0221]
使用利用了主波长为492nm的氮化物系半导体的发光元件,除此以外,与比较例6同样地操作,制造了代替波长转换构件而包含光扩散构件的第二方式的发光装置。
[0222]
比较例9
[0223]
使用利用了主波长为495nm的氮化物系半导体的发光元件,除此以外,与比较例6同样地操作,制造了代替波长转换构件而包含光扩散构件的第二方式的发光装置。
[0224]
比较例10
[0225]
使用利用了主波长为449nm的氮化物系半导体的发光元件,使用相对于作为透光性材料的硅酮树脂100质量份包含150质量份的作为氮化物荧光体的荧光体1(bsion)、包含20质量份的作为填料的氧化铝的波长转换构件用组合物,除此以外,与实施例7同样地操作,制造第二方式的发光装置。
[0226]
比较例11
[0227]
使用利用了主波长为449nm的氮化物系半导体的发光元件,使用相对于作为透光性材料的硅酮树脂100质量份包含150质量份的作为铝酸盐荧光体的荧光体2(sae)、包含20质量份的作为填料的氧化铝的波长转换构件用组合物,除此以外,与实施例7同样地操作,制造第二方式的发光装置。
[0228]
发光元件的评价
[0229]
实施例7~13和比较例6~11中使用的发光元件的色度坐标(xe,ye)、辐射通量、发光元件的主波长与实施例1中使用发光元件同样地求出。
[0230]
发光装置的评价
[0231]
实施例7~13和比较例6~11的发光装置与实施例1同样地操作,求出色度坐标(xd,yd)、光通量、辐射通量fb、主波长、相对光通量、s/p比、发光光谱、积分值的比率ib/ia、发光装置的发光光谱中的发光元件的发光峰值波长和发光强度a、发光装置的发光光谱中的荧光体的发光峰值波长的发光强度b、发光强度的比率a/b、辐射通量的比率fb/fa。关于相对光通量,将比较例6的光通量设为100%,求出实施例7~13和比较例7~11的各发光装置的光通量的相对值。将结果示于表4和表5。在图12中示出实施例7~9的发光装置的相对发光光谱。在图13中示出实施例10~13的发光装置的相对发光光谱。在图14中示出比较例6~11的发光装置的相对发光光谱。
[0232]
【表4】
[0233][0234]
【表5】
[0235][0236]
实施例7~13的发光装置的相对光通量高达500%以上,s/p比为6.5以下。另外,对于实施例7~13的发光装置而言,发光装置的发光光谱中的380nm以上且531nm以下的波长范围内的积分值ib相对于380nm以上且780nm以下的波长范围内的积分值ia的积分值的比率ib/ia为0.6以上且0.95以下的范围内。认为这是因为,通过将在暗视觉下的光谱标准光视效率的峰值波长即507nm以上具有发光峰值波长的荧光体与在430nm以上且500nm以下的范围内具有主波长的发光元件组合,从而与明视觉标准光谱光视效率v(λ)的积分值范围重叠的发光装置的发光光谱的积分值范围增加。
[0237]
实施例7~13的发光装置中,发光装置的辐射通量fb相对于发光元件的辐射通量fa的辐射通量的比率fb/fa大至0.75以上,从发光元件射出的光基于波长转换构件中包含的荧光体的波长转换效率变得更高。
[0238]
此外,在实施例7~13的发光装置的发光光谱中,发光元件的发光峰值波长的发光强度a相对于荧光体的发光峰值波长的发光强度b的发光强度的比率a/b大至3.0以上,从发光元件射出的光比被荧光体波长转换后的光更强,从发光装置射出在包括蓝绿色的蓝色~绿色的波长范围具有主波长的所期望的光。
[0239]
实施例7~13的发光装置中,根据发光强度的比率a/b的结果,从发光装置射出在包括蓝绿色的蓝色~绿色的波长范围具有主波长的所期望的光,根据相对光通量和辐射通量的比率fb/fa的结果,维持了无论是暗视觉还是明视觉都看起来明亮的优异的视认性。
[0240]
另外,实施例7~13的发光装置中,根据s/p比和积分值的比率ib/ia的结果可以确认,发出了无论是暗视觉还是明视觉人感觉到的炫目都降低了的光。
[0241]
如图12和13所示,实施例7~13的发光装置的发光光谱在与明视觉标准光谱光视效率v(λ)的积分值范围重叠的范围内的发光光谱的积分值范围增加。
[0242]
比较例6~9的发光装置的s/p比变大而超过6.5。
[0243]
另外,由于比较例6~9的发光装置使用不含荧光体的光扩散构件来代替包含荧光体的波长转换构件,所以发光装置的发光光谱中的380nm以上且531nm以下的波长范围内的积分值ib相对于380nm以上且780nm以下的波长范围内的积分值ia的积分值的比率ib/ia变大而超过0.95。认为这是因为,由于不含荧光体,所以与明视觉标准光谱光视效率v(λ)的积
分值范围重叠的发光装置的发光光谱的积分值范围少。比较例6~9的发光装置由于s/p比变大而超过6.5,所以在明处和暗处,人眼感觉到的明亮度存在差异,在暗处,有可能对在包括蓝绿色的蓝色~绿色的波长范围具有主波长的从发光装置射出的光感到眩目。
[0244]
比较例10的发光装置的s/p比为6.5以下,但发光装置的发光光谱中的380nm以上且531nm以下的波长范围内的积分值ib相对于380nm以上且780nm以下的波长范围内的积分值ia的积分值的比率ib/ia变大而超过0.95。认为这是因为,由于发光装置中所含的荧光体具有比暗视觉下的光谱标准光视效率的峰值波长即507nm小的发光峰值波长,所以与明视觉标准光谱光视效率v(λ)的积分值范围重叠的发光装置的发光光谱的积分值范围少。对于比较例10的发光装置而言,在暗处有可能对在包括蓝绿色的蓝色~绿色的波长范围具有主波长的从发光装置射出的光感到眩目。另外,比较例10的发光装置中,发光装置的辐射通量fb相对于发光元件的辐射通量fa的辐射通量的比率fb/fa小至0.31,另外,发光装置的发光光谱中的发光强度的比率a/b小至0.1而小于1.0,被从发光元件射出的光激发的荧光体的波长转换效率低。比较例10的发光装置为了降低s/p比从而确保优异的视认性,需要比实施例更大量的荧光体。
[0245]
比较例11的发光装置的s/p比为6.5以下,发光装置的发光光谱中的380nm以上且531nm以下的波长范围内的积分值ib相对于380nm以上且780nm以下的波长范围内的积分值ia的积分值的比率ib/ia为0.95以下,但发光装置的辐射通量fb相对于发光元件的辐射通量fa的辐射通量的比率fb/fa低至0.69,荧光体的波长转换效率不好。另外,比较例11的发光装置的发光光谱中的发光强度的比率a/b为0.5而小于1.0,被从发光元件射出的光激发的荧光体的波长转换效率低。比较例11的发光装置为了降低s/p比从而确保优异的视认性,需要比实施例更大量的荧光体。
[0246]
如图14所示,在比较例6~9的发光装置的发光光谱中,能够确认到从发光元件发出的光的发光光谱,但与明视觉标准光谱光视效率v(λ)的积分值范围重叠的范围少,在明处和暗处人眼感觉到的明亮度存在差异,在暗处有可能对在包括蓝绿色的蓝色~绿色的波长范围具有主波长的从发光装置射出的光感到眩目。另外,如图14所示,在比较例10和11的发光装置的发光光谱中,发光元件的发光峰值波长的发光强度a相对于荧光体的发光峰值波长的发光强度b的发光强度的比率a/b小。
[0247]
如图15所示,在cie1931色度图上,实施例7~13的发光装置的发光色的色度坐标(xd,yd)全部落入目标色调范围(区域a),得到了目标色调的发光色。
[0248]
如图16所示,在cie1931色度图上,比较例8~11的发光装置的发光色的色度坐标(xd,yd)落入目标色调范围(区域a),得到了目标色调的发光色,但比较例6和7的发光装置的发光色的色度坐标(xd,yd)偏离目标色调范围(区域a),没有得到目标色调的发光色。
[0249]
产业上的可利用性
[0250]
可以将本发明的一个方式的发光装置用作一般照明用的发光装置、车辆用的发光装置、显示装置、照明器具、显示器等。
[0251]
附图标记说明
[0252]
11、12:发光元件,13:半导体元件,21:荧光体,31、32:波长转换构件,33:透光体,34:波长转换体,41:成形体,42:树脂部,51:第1引线,52:第2引线,61、62:导电构件,72:基板,82:粘接层,92:被覆构件,100、200:发光装置。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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