JP2014167974A - Screening method of fluorescent materials and light-emitting apparatus - Google Patents
Screening method of fluorescent materials and light-emitting apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014167974A JP2014167974A JP2013039227A JP2013039227A JP2014167974A JP 2014167974 A JP2014167974 A JP 2014167974A JP 2013039227 A JP2013039227 A JP 2013039227A JP 2013039227 A JP2013039227 A JP 2013039227A JP 2014167974 A JP2014167974 A JP 2014167974A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phosphor
- light emitting
- emitting device
- light
- sealing material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 title abstract description 14
- 238000012216 screening Methods 0.000 title abstract 4
- 238000000295 emission spectrum Methods 0.000 claims abstract description 22
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 120
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 claims description 41
- 238000010187 selection method Methods 0.000 claims description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 4
- 230000004907 flux Effects 0.000 abstract description 42
- 230000005484 gravity Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 17
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 10
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 8
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 5
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 5
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 3
- 238000000695 excitation spectrum Methods 0.000 description 3
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 3
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 description 3
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 3
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 2
- 229920000106 Liquid crystal polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000004977 Liquid-crystal polymers (LCPs) Substances 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- GXGJIOMUZAGVEH-UHFFFAOYSA-N Chamazulene Chemical group CCC1=CC=C(C)C2=CC=C(C)C2=C1 GXGJIOMUZAGVEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004954 Polyphthalamide Substances 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- FZTPSPNAZCIDGO-UHFFFAOYSA-N barium(2+);silicate Chemical compound [Ba+2].[Ba+2].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] FZTPSPNAZCIDGO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000002223 garnet Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 229920006375 polyphtalamide Polymers 0.000 description 1
- 239000000565 sealant Substances 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 1
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Luminescent Compositions (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
Abstract
Description
本発明は、蛍光体の選別方法及び発光装置に関する。 The present invention relates to a phosphor selection method and a light emitting device.
従来の発光装置として、LEDチップと蛍光体を含み、蛍光体がLEDチップから発せられる光を吸収して発する蛍光を利用した発光装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。 As a conventional light-emitting device, a light-emitting device that includes an LED chip and a phosphor and that uses fluorescence emitted from the phosphor by absorbing light emitted from the LED chip is known (for example, see Patent Document 1).
本発明の目的の一つは、より高光束の発光装置を形成するために、高光束の蛍光体を得ることのできる蛍光体の選別方法、及びその方法により選別された蛍光体を用いて形成される発光装置を提供することにある。 One of the objects of the present invention is to form a phosphor selection method capable of obtaining a phosphor having a high luminous flux, and a phosphor selected by the method, in order to form a light emitting device having a higher luminous flux. It is to provide a light emitting device.
上記目的を達成するため、本発明の一態様において、蛍光体の発光スペクトルを測定する工程と、前記蛍光体から、前記発光スペクトルの下記数式(1)で表される発光重心波長λCが530nm以上かつ570nm以下であり、かつ半値幅が90nm以下であるものを選別する工程と、を含む、蛍光体の選別方法を提供する。
また、本発明の他の態様において、基体上に搭載されたLEDチップと、前記LEDチップ上に設置される封止材と、前記封止材に含まれる、上記の蛍光体の選別方法により選別された蛍光体と、を有する発光装置を提供する。 In another aspect of the present invention, the LED chip mounted on the substrate, the sealing material installed on the LED chip, and the above-described phosphor selection method included in the sealing material are selected. And a phosphor.
上記発光装置において、前記LEDチップ、前記封止材、及び前記蛍光体を有する第1の蛍光部と、第2の基体上に搭載された第2のLEDチップ、前記第2のLEDチップ上に設置される第2の封止材、及び前記第2の封止材に含まれる、前記蛍光体よりも発光波長の長い第2の蛍光体を有する第2の蛍光部と、を有し、前記第1の発光部と前記第2の発光部は、水平方向に並んで配置されてもよい。 In the light emitting device, the LED chip, the sealing material, the first fluorescent part having the phosphor, the second LED chip mounted on the second base, and the second LED chip A second fluorescent part having a second phosphor that is installed, and a second phosphor having a light emission wavelength longer than that of the phosphor, which is included in the second sealant, and The first light emitting unit and the second light emitting unit may be arranged side by side in the horizontal direction.
上記発光装置において、前記封止材下に設置される第2の封止材と、前記第2の封止材に含まれる、前記蛍光体よりも発光波長の長い第2の蛍光体と、をさらに有してもよい。 In the light emitting device, a second sealing material installed under the sealing material, and a second phosphor having a light emission wavelength longer than that of the phosphor included in the second sealing material. Furthermore, you may have.
上記発光装置において、前記LEDチップ、前記封止材、及び前記蛍光体を有する蛍光部と、前記蛍光体よりも発光波長の長いランプと、を有してもよい。 The light emitting device may include the LED chip, the sealing material, and a fluorescent portion having the phosphor, and a lamp having a longer emission wavelength than the phosphor.
本発明によれば、高光束の蛍光体を得ることのできる蛍光体の選別方法、及びその方法により選別された蛍光体を用いて形成される発光装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the light-emitting device formed using the fluorescent substance selection method which can obtain the fluorescent substance of a high luminous flux, and the fluorescent substance selected by the method can be provided.
〔第1の実施の形態〕
図1は、第1の実施の形態に係る発光装置の垂直断面図である。発光装置10は、ケース11と、ケース11に含まれる基体12と、ケース11の凹部内の基体12上に搭載されるLEDチップ13と、ケース11の凹部内のLEDチップ13を封止する封止材14を有する。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a vertical cross-sectional view of the light emitting device according to the first embodiment. The light emitting device 10 includes a
LEDチップ13は、例えば、チップ基板と、発光層及びそれを挟むクラッド層を含む結晶層とを有する。LEDチップ13は、結晶層が上方を向いたフェイスアップ型のLEDチップであってもよいし、結晶層が下方を向いたフェイスダウン型のLEDチップであってもよい。
The
ケース11は、凹部の側壁を構成する環状の側壁部を有し、側壁部に囲まれた領域内に、LEDチップ13が搭載される。ケース11の内面は、LEDチップ13から発せられた光を反射する反射部材として機能する。
The
ケース11は、例えば、ポリフタルアミド樹脂、LCP(Liquid Crystal Polymer)、PCT(Polycyclohexylene Dimethylene Terephalate)等の熱可塑性樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂からなる。ケース11は、光反射率を向上させるための、二酸化チタン等の光反射粒子を含んでもよい。
The
基体12は、例えば、リードフレーム、配線基板、又は導体フレームを樹脂でモールド整形して絶縁したリードフレームインサート基板である。LEDチップ13と基体12は、図示しないワイヤー、導電バンプ等により電気的に接続される。
The
封止材14は、例えば、シリコーン系樹脂やエポキシ系樹脂等の樹脂材料や、ガラスからなる。また、封止材14は、粒子状の蛍光体15を含む。例えば、LEDチップ13の発光色が青色であり、蛍光体15の蛍光色が黄色である場合は、発光装置10の発光色は白色になる。蛍光体15は、封止材14中に分散配置されてもよく、沈降配置されてもよい。
The sealing
なお、封止材14は、LEDチップ13の上方にLEDチップ13と離れて形成されてもよい。
The sealing
(蛍光体の特性)
蛍光体15は、発光スペクトルの発光重心波長λcが530nm以上かつ570nm以下であり、かつ半値幅が90nm以下である。ここで、発光重心波長λcは、下記の数式(2)で表される波長である。
(Characteristics of phosphor)
The
上記の数式(2)において、λは波長を表し、P(λ)は波長の関数として表される蛍光体15の発光強度、すなわち蛍光体15の発光スペクトルを表す。
In the above formula (2), λ represents the wavelength, and P (λ) represents the emission intensity of the
複数種の蛍光体の発光スペクトルを測定し、得られた測定結果に基づいて、複数種の蛍光体から上記の発光重心波長λcと半値幅の条件を満たすものを選別することにより、蛍光体15が得られる。 By measuring the emission spectra of a plurality of types of phosphors, and selecting the phosphors satisfying the above-mentioned emission center-of-gravity wavelength λ c and half-value width from the plurality of types of phosphors based on the obtained measurement results, 15 is obtained.
発光重心波長λcは、発光スペクトルにおけるその波長λcの長波長側のスペクトル面積と短波長側のスペクトル面積が等しくなるような波長である。この発光重心波長λcが、明所における標準比視感度V(λ)が最大値をとる波長555nmに近いほど、発光スペクトルP(λ)と明所における標準比視感度V(λ)の重なりが大きくなり、発光スペクトルP(λ)と標準比視感度V(λ)の重なり積分値に比例する光束Φが大きくなる。なお、光束Φは、下記の数式(3)で表される。 Emission centroid wavelength lambda c is a wavelength, such as spectral area of spectrum area and a short wavelength side of the long wavelength side of the wavelength lambda c of the emission spectrum is equal. As the emission center-of-gravity wavelength λ c is closer to the wavelength 555 nm at which the standard relative luminous sensitivity V (λ) in the bright place is maximum, the emission spectrum P (λ) overlaps with the standard relative luminous sensitivity V (λ) in the bright place. Increases, and the luminous flux Φ proportional to the overlap integral value of the emission spectrum P (λ) and the standard relative luminous sensitivity V (λ) increases. The luminous flux Φ is expressed by the following formula (3).
上記の数式(3)において、Kmは最大視感度(683[lm/W])を表し、Φe(λ)は放射束を表す。 In the above mathematical formula (3), K m represents the maximum visibility (683 [lm / W]), and Φ e (λ) represents the radiant flux.
また、蛍光体の発光スペクトルは、半値幅が小さい急峻なスペクトルの方が、半値幅の大きいなだらかなスペクトルよりも、明所における標準比視感度V(λ)との重なりが大きくなり、蛍光体の光束Φが大きくなる。 In addition, the emission spectrum of the phosphor has a sharp overlap with the standard relative luminous sensitivity V (λ) in the bright place is larger in the sharp spectrum with a small half-value width than in a gentle spectrum with a large half-value width. The luminous flux Φ increases.
(蛍光体の評価)
以下の表1に、9種の蛍光体の発光ピーク波長λp、発光重心波長λc、半値幅、及び光束比を表す。ここで、発光ピーク波長λp、及び半値幅は、蛍光体の発光スペクトルの測定により得られたものであり、発光重心波長λcは、発光スペクトルから上記の式(2)を用いて計算されたものである。
(Evaluation of phosphor)
Table 1 below shows the emission peak wavelengths λ p , emission centroid wavelengths λ c , half-value widths, and luminous flux ratios of nine phosphors. Here, the emission peak wavelength λ p and the full width at half maximum are obtained by measuring the emission spectrum of the phosphor, and the emission center-of-gravity wavelength λ c is calculated from the emission spectrum using the above equation (2). It is a thing.
表1の光束比とは、表1の最上段の蛍光体(No.1)の光束を基準としたときの、基準に対する光束の比である。光束は、出力25mW、主波長450nmの青色LEDチップから発せられた光の全てを蛍光体により色変換する(変換効率100%)と仮定したシミュレーションにより求めたものである。
The luminous flux ratio in Table 1 is the ratio of luminous flux to the reference when the luminous flux of the uppermost phosphor (No. 1) in Table 1 is used as a reference. The luminous flux is obtained by simulation assuming that all of the light emitted from the blue LED chip having an output of 25 mW and a main wavelength of 450 nm is color-converted by the phosphor (
図2(a)は、表1に記載された蛍光体の発光重心波長λcと光束比の関係をグラフ化したものである。図2(a)において、表1のNo.1〜6のBOS(バリウム・オルソシリケート)系蛍光体の値をマーク“◆”、No.7〜9のYAG(イットリウム・アルミニウム・ガーネット)系蛍光体の値をマーク“■”で表す。 FIG. 2A is a graph showing the relationship between the emission center-of-gravity wavelength λ c and the luminous flux ratio of the phosphors described in Table 1. In FIG. The values of BOS (barium orthosilicate) phosphors 1 to 6 are marked with “♦”, The values of 7-9 YAG (yttrium, aluminum, garnet) phosphors are represented by the mark “■”.
図2(a)は、発光重心波長λcと光束に相関性があり、発光重心波長λcがおよそ530nm以上かつ570nm以下の範囲にあるときに光束が大きくなり、発光重心波長λcがおよそ535nm以上かつ565nm以下の範囲にあるときに特に光束が大きくなることを示している。これらの発光重心波長λcの数値範囲は、明所における標準比視感度V(λ)が最大値をとる波長555nmを含んでいる。 FIG. 2A shows a correlation between the emission centroid wavelength λ c and the luminous flux. When the emission centroid wavelength λ c is in the range of approximately 530 nm to 570 nm, the luminous flux increases, and the emission centroid wavelength λ c is approximately It shows that the luminous flux is particularly large when it is in the range of 535 nm or more and 565 nm or less. The numerical range of the emission center-of-gravity wavelength λ c includes a wavelength 555 nm at which the standard relative luminous sensitivity V (λ) in a bright place takes a maximum value.
図2(b)は、表1に記載された蛍光体の半値幅と光束比の関係をグラフ化したものである。図2(b)において、表1のNo.1〜6のBOS系蛍光体の値をマーク“◆”、No.7〜9のYAG系蛍光体の値をマーク“■”で表す。 FIG. 2B is a graph showing the relationship between the half-value width of the phosphors described in Table 1 and the luminous flux ratio. In FIG. The values of BOS phosphors 1 to 6 are marked with “♦”, No. The values of YAG phosphors 7 to 9 are represented by the mark “■”.
図2(b)は、半値幅と光束に相関性があり、半値幅がおよそ90nm以下の範囲にあるときに光束が大きくなり、半値幅がおよそ80nm以下の範囲にあるときに特に光束が大きくなることを示している。 FIG. 2B shows a correlation between the full width at half maximum and the light beam. The light beam becomes large when the half width is in the range of about 90 nm or less, and the light beam is particularly large when the half width is in the range of about 80 nm or less. It shows that it becomes.
図2(c)は、表1に記載された蛍光体の発光重心波長λcと半値幅との関係をグラフ化したものである。図2(c)において、表1のNo.1の基準となる蛍光体の値をマーク“●”、光束比が1.0以上の蛍光体の値をマーク“○”、光束比が1.0未満の蛍光体の値をマーク“×”で表す。 FIG. 2C is a graph showing the relationship between the emission center-of-gravity wavelength λ c and the half-value width of the phosphors described in Table 1. In FIG. 1 is marked with a mark “●”, a phosphor value with a luminous flux ratio of 1.0 or more is marked with “◯”, and a phosphor value with a luminous flux ratio of less than 1.0 is marked with “X”. Represented by
図2(c)中の点線で区切られた領域は、表1のNo.3〜6の光束比が1.0以上の蛍光体の値を含むように設定された高光束領域である。 The area delimited by the dotted line in FIG. This is a high luminous flux region that is set so that the luminous flux ratio of 3 to 6 includes a value of a phosphor of 1.0 or more.
以下の表2に、4種の蛍光体をそれぞれ用いて形成した発光装置の特性を示す。表2の“蛍光体特性”は、発光装置に用いられる蛍光体の特性を表し、“発光装置特性”は、発光装置の特性を表す。なお、蛍光体特性”の発光ピーク波長λpは、標準比視感度V(λ)が最大値をとる波長555nmに最も近いピークの波長を表す。 Table 2 below shows the characteristics of the light emitting device formed using each of the four types of phosphors. “Phosphor characteristics” in Table 2 represents the characteristics of the phosphor used in the light emitting device, and “Light emitting apparatus characteristics” represents the characteristics of the light emitting device. The emission peak wavelength λ p of “phosphor characteristic” represents the wavelength of the peak closest to the wavelength 555 nm at which the standard relative luminous sensitivity V (λ) takes the maximum value.
表2のNo.1、2の高光束装置1、2は、本実施の形態の条件を満たす蛍光体、すなわち発光スペクトルの発光重心波長λcが530nm以上かつ570nm以下であり、かつ半値幅が90nm以下である蛍光体を含む発光装置である。また、No.3、4の低光束装置1、2は、本実施の形態の条件を満たさない蛍光体を含む発光装置である。 No. in Table 2 The high luminous flux devices 1 and 2 are phosphors that satisfy the conditions of the present embodiment, that is, fluorescent light whose emission center-of-gravity wavelength λ c of the emission spectrum is not less than 530 nm and not more than 570 nm, and the half width is not more than 90 nm. A light emitting device including a body. No. The low luminous flux devices 1 and 3 are light emitting devices including phosphors that do not satisfy the conditions of the present embodiment.
なお、高光束装置1、2、及び低光束装置1、2は、上記の本実施の形態に係る発光装置10と同様の構成を有し、LEDチップとして青色LEDを備える。 The high luminous flux devices 1 and 2 and the low luminous flux devices 1 and 2 have the same configuration as that of the light emitting device 10 according to the present embodiment, and include blue LEDs as LED chips.
表2の光束比とは、表2の低光束装置1(No.3)の光束を基準としたときの、基準に対する光束の比である。 The luminous flux ratio in Table 2 is the ratio of luminous flux to the reference when the luminous flux of the low luminous flux device 1 (No. 3) in Table 2 is used as a reference.
図3は、表2に記載された高光束装置1、2、及び低光束装置1、2の発光スペクトルと、明所標準比視感度を表すグラフである。 FIG. 3 is a graph showing the emission spectra of the high light flux devices 1 and 2 and the low light flux devices 1 and 2 shown in Table 2 and the photopic standard relative luminous sensitivity.
表2は、本実施の形態の条件を満たす蛍光体を含む高光束装置1、2の光束が、本実施の形態の条件を満たさない蛍光体を含む低光束装置1、2の光束よりも大きいことを示している。 Table 2 shows that the luminous flux of the high luminous flux devices 1 and 2 including the phosphor that satisfies the conditions of the present embodiment is larger than the luminous flux of the low luminous flux devices 1 and 2 including the phosphor that does not satisfy the conditions of the present embodiment. It is shown that.
〔第2の実施の形態〕
第2の実施の形態は、発光装置の構成において第1の実施の形態と異なる。なお、第1の実施の形態と同様の点については、説明を省略又は簡略化する。
[Second Embodiment]
The second embodiment is different from the first embodiment in the configuration of the light emitting device. Note that the description of the same points as in the first embodiment will be omitted or simplified.
第1の実施の形態の蛍光体15を含む発光装置においては、高い光束が得られるが、蛍光体15よりも発光波長の長い蛍光体を混合する場合、蛍光体15から発せられた光が発光波長の長い蛍光体により吸収されてしまい、光取出効率が低下する。
In the light emitting device including the
例えば、第1の実施の形態の表1に記載された蛍光体の評価結果によれば、第1の実施の形態に係る蛍光体15の条件を満たす蛍光体の発光色は黄緑〜緑であり、発光色が黄色の蛍光体は条件を満たさない傾向がある。このため、蛍光体15を用いて白色、特に赤みがかった暖色系白色の発光装置を形成する場合、青色LEDと蛍光体15に加えて、赤色系蛍光体が用いられる。この場合、赤色系蛍光体は蛍光体15よりも発光波長が大きいため、蛍光体15から発せられた光を吸収する。
For example, according to the evaluation result of the phosphor described in Table 1 of the first embodiment, the emission color of the phosphor satisfying the condition of the
図4は、第1の実施の形態の蛍光体15の発光スペクトルと、赤色蛍光体((Ca、Sr)AlSN3:Eu)の励起スペクトルを示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing the emission spectrum of the
図4は、高光束装置1に用いられる蛍光体15の発光スペクトルが赤色蛍光体の励起スペクトルに大きく重なっていることを示しており、このことから、蛍光体15の発光が赤色蛍光体に吸収されることがわかる。
FIG. 4 shows that the emission spectrum of the
(発光装置の構成)
図5(a)は、第2の実施の形態に係る発光装置の垂直断面図である。発光装置20aは、水平方向に並んで配置される発光部201と発光部202を有する。発光部201及び発光部202は、台座26に設置される。
(Configuration of light emitting device)
FIG. 5A is a vertical cross-sectional view of the light emitting device according to the second embodiment. The light emitting device 20a includes a
発光部201は、第1の実施の形態の発光装置10と同じ構成を有する。すなわち、発光部201は、ケース11と、ケース11に含まれる基体12と、ケース11の凹部内の基体12上に搭載されるLEDチップ13と、ケース11の凹部内のLEDチップ13を封止する封止材14を有し、封止材14は蛍光体15を含む。
The
発光部202は、封止材14中に蛍光体15の代わりに蛍光体25を含む点で発光部201と異なる。
The
発光部201に含まれる蛍光体15は、第1の実施の形態に係る蛍光体であり、発光スペクトルの発光重心波長λcが530nm以上かつ570nm以下であり、かつ半値幅が90nm以下である。
The
発光部202に含まれる蛍光体25は、蛍光体15よりも発光波長の長い蛍光体である。例えば、蛍光体15の発光色が緑色や黄緑色である場合、発光色が赤系の蛍光体を蛍光体25として用いる。この場合、LEDチップ13が青色LEDチップであれば、発光部201と発光部202の発光色の混色により、発光装置20aの発光色は白色となる。
The
発光装置20aにおいては、発光部201内の蛍光体15から発せられた光が直接発光部202内へ入射することがない。このため、蛍光体15から発せられた光が蛍光体25に吸収されることによる発光装置の光取出効率の低下を抑えることができる。
In the light emitting device 20 a, the light emitted from the
図5(b)は、第2の実施の形態に係る発光装置の変形例の垂直断面図である。発光装置20bは、発光部201と発光部202のケース11及び基体12が一体になるように形成される。
FIG. 5B is a vertical cross-sectional view of a modification of the light emitting device according to the second embodiment. The light emitting device 20b is formed such that the
発光装置20bにおいても、発光部201内の蛍光体15から発せられた光が直接発光部202内へ入射することがない。このため、蛍光体15から発せられた光が蛍光体25に吸収されることによる発光装置の光取出効率の低下を抑えることができる。
Also in the light emitting device 20 b, the light emitted from the
図5(c)は、第2の実施の形態に係る発光装置の他の変形例の垂直断面図である。発光装置20cは、ケース11の代わりにケース21を有する点で発光装置20bと異なる。ケース21は、ケース11の発光部201と発光部202との境界における部分が除去された形状を有する。
FIG. 5C is a vertical cross-sectional view of another modified example of the light emitting device according to the second embodiment. The
発光装置20cにおいては、発光部201内の蛍光体15から発せられて発光部202内へ入射する光の方向が、水平方向の一部の方向に限定されている。このため、蛍光体15から発せられた光が蛍光体25に吸収されることによる発光装置の光取出効率の低下を抑えることができる。
In the
〔第3の実施の形態〕
第3の実施の形態は、発光装置の構成において第1、第2の実施の形態と異なる。なお、第1、第2の実施の形態と同様の点については、説明を省略又は簡略化する。
[Third Embodiment]
The third embodiment is different from the first and second embodiments in the configuration of the light emitting device. Note that description of the same points as in the first and second embodiments is omitted or simplified.
(発光装置の構成)
図6は、第3の実施の形態に係る発光装置の垂直断面図である。発光装置30は、水平方向に並んで配置される発光部301と発光部302を有する。発光部301と発光部302は、図6に示されるように、交互に配置されることが好ましい。
(Configuration of light emitting device)
FIG. 6 is a vertical cross-sectional view of the light emitting device according to the third embodiment. The light emitting device 30 includes a
発光部301は、基体31に接続されるLEDチップ13と、LEDチップ13を封止するドーム型の封止材32を有する。封止材32は蛍光体15を含む。
The
発光部302は、封止材32中に蛍光体15の代わりに蛍光体25を含む点で発光部301と異なる。
The
封止材32は、第1の実施の形態の封止材14と同様の材料からなる。
The sealing
発光装置30においては、発光部301内の蛍光体15から上方及び斜め上方に発せられた光が直接発光部302内へ入射することがない。このため、蛍光体15から発せられた光が蛍光体25に吸収されることによる発光装置の光取出効率の低下を抑えることができる。
In the light emitting device 30, light emitted upward and obliquely upward from the
〔第4の実施の形態〕
第4の実施の形態は、発光装置の構成において第1、第2の実施の形態と異なる。なお、第1、第2の実施の形態と同様の点については、説明を省略又は簡略化する。
[Fourth Embodiment]
The fourth embodiment differs from the first and second embodiments in the configuration of the light emitting device. Note that description of the same points as in the first and second embodiments is omitted or simplified.
(発光装置の構成)
図7(a)は、第4の実施の形態に係る発光装置の垂直断面図である。発光装置40aは、ケース11と、ケース11に含まれる基体12と、ケース11の凹部内の基体12上に搭載されるLEDチップ13と、ケース11の凹部内のLEDチップ13を封止する封止材14aと、ケース11の凹部内の封止材14a上の中間層41と、ケース11の凹部内の中間層41上の封止材14bと、を有する。封止材14aは蛍光体25を含み、封止材14bは蛍光体15を含む。
(Configuration of light emitting device)
FIG. 7A is a vertical sectional view of the light emitting device according to the fourth embodiment. The light emitting device 40 a includes a
発光装置40aにおいては、蛍光体25を含む封止材14aと蛍光体15を含む封止材14bとが中間層41により分離されており、蛍光体15から上方及び側方に発せられた光が蛍光体25へ直接向かうことがない。このため、蛍光体15から発せられた光が蛍光体25に吸収されることによる発光装置の光取出効率の低下を抑えることができる。
In the light emitting device 40a, the sealing
図7(b)は、第4の実施の形態に係る発光装置の変形例の垂直断面図である。発光装置40bにおいては、蛍光体15を含むプレート42がケース11上、すなわちケース11の凹部の外側に形成される。プレート42は、ガラスや樹脂等からなる板状の部材である。
FIG. 7B is a vertical cross-sectional view of a modified example of the light emitting device according to the fourth embodiment. In the
発光装置40bにおいても、蛍光体25を含む封止材14aと蛍光体15を含むプレート42とが中間層41により分離されており、蛍光体15から上方及び側方に発せられた光が蛍光体25へ直接向かうことがない。このため、蛍光体15から発せられた光が蛍光体25に吸収されることによる発光装置の光取出効率の低下を抑えることができる。
Also in the
〔第5の実施の形態〕
第5の実施の形態は、発光装置の構成において第1、第2の実施の形態と異なる。なお、第1、第2の実施の形態と同様の点については、説明を省略又は簡略化する。
[Fifth Embodiment]
The fifth embodiment is different from the first and second embodiments in the configuration of the light emitting device. Note that description of the same points as in the first and second embodiments is omitted or simplified.
(発光装置の構成)
図8は、第5の実施の形態に係る発光装置の垂直断面図である。発光装置50は、ケース11と、ケース11に含まれる基体12と、ケース11の凹部内の基体12上に搭載されるLEDチップ13と、ケース11の凹部内のLEDチップ13を封止する封止材14aと、ケース11の凹部内の封止材14a上の封止材14bと、を有する。封止材14aは蛍光体25を含み、封止材14bは蛍光体15を含む。
(Configuration of light emitting device)
FIG. 8 is a vertical sectional view of the light emitting device according to the fifth embodiment. The light emitting device 50 includes a
発光装置50においては、蛍光体25が封止材14a中に沈降配置されているため、蛍光体15と蛍光体25とが分離されており、蛍光体15から上方及び側方に発せられた光が蛍光体25へ直接向かうことがない。このため、蛍光体15から発せられた光が蛍光体25に吸収されることによる発光装置の光取出効率の低下を抑えることができる。
In the light emitting device 50, since the
〔第6の実施の形態〕
第6の実施の形態は、発光装置の構成において第1の実施の形態と異なる。なお、第1の実施の形態と同様の点については、説明を省略又は簡略化する。
[Sixth Embodiment]
The sixth embodiment is different from the first embodiment in the configuration of the light emitting device. Note that the description of the same points as in the first embodiment will be omitted or simplified.
(発光装置の構成)
図9は、第6の実施の形態に係る発光装置の垂直断面図である。発光装置60は、ケース61と、ケース61の凹部内に搭載された発光部62と、ケース61の凹部内に搭載されたランプ63を有する。
(Configuration of light emitting device)
FIG. 9 is a vertical sectional view of the light emitting device according to the sixth embodiment. The
発光部62は、第1の実施の形態の発光装置10と同じ構成を有する。すなわち、発光部62は、ケース11と、ケース11に含まれる基体12と、ケース11の凹部内の基体12上に搭載されるLEDチップ13と、ケース11の凹部内のLEDチップ13を封止する封止材14を有し、封止材14は蛍光体15を含む。
The
ランプ63は、発光部62に含まれる蛍光体15よりも発光波長の長いランプである。例えば、蛍光体15の発光色が緑色や黄緑色である場合、ナトリウムランプ等の発光色が橙色系のランプをランプ63として用いる。この場合、発光部62のLEDチップ13が青色LEDチップであれば、発光部62とランプ63の発光色の混色により、発光装置60の発光色は白色となる。
The lamp 63 is a lamp having an emission wavelength longer than that of the
発光装置60においては、蛍光体15の発する光よりも波長の長い光を発するために、蛍光体ではなくランプ63を用いるため、蛍光体15から発せられた光が蛍光体15よりも発光波長の長い蛍光体に吸収されることによる発光装置の光取出効率の低下を抑えることができる。
Since the
図10は、第6の実施の形態に係る発光部とランプの色度を表す色度図である。図10のマーク“△”は、発光重心波長λCが558nmである蛍光体15を含む発光部62の色度を表し、マーク“◇”は、発光重心波長λCが545nmである蛍光体15を含む発光部62の色度を表し、マーク“■”は、ナトリウムランプであるランプ63の色度を表す。
FIG. 10 is a chromaticity diagram illustrating the chromaticity of the light emitting unit and the lamp according to the sixth embodiment. The mark “Δ” in FIG. 10 represents the chromaticity of the
また、図10には、JISZ9112で規格された、昼光色、昼白色、及び電球色の色度範囲を示す。図10において、発光部62の色度とランプ63の色度は、これらの色度範囲を挟む位置にプロットされている。このことは、発光部62中の蛍光体15の含有量等を調節することにより、発光部62とランプ63の発光による発光装置60の発光の色度をこれらの色度範囲に収められることを示している。
FIG. 10 shows chromaticity ranges of daylight color, daylight white color, and light bulb color, which are standardized by JISZ9112. In FIG. 10, the chromaticity of the
(実施の形態の効果)
第1の実施の形態に記載された条件を満たす蛍光体を選別し、選別された蛍光体を用いて発光装置を製造することにより、高光束の発光装置が得られる。また、第2〜6の実施の形態に係る発光装置の形態によれば、選別した蛍光体から発せられた光が発光波長の長い蛍光体に吸収されることによる発光装置の光取出効率の低下を抑えることができる。
(Effect of embodiment)
By selecting phosphors that satisfy the conditions described in the first embodiment and manufacturing a light emitting device using the selected phosphors, a light emitting device with a high luminous flux can be obtained. Moreover, according to the form of the light-emitting device according to the second to sixth embodiments, the light extraction efficiency of the light-emitting device is reduced due to the light emitted from the selected phosphor being absorbed by the phosphor having a long emission wavelength. Can be suppressed.
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されず、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施が可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention.
また、上記の実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。 Moreover, said embodiment does not limit the invention which concerns on a claim. In addition, it should be noted that not all the combinations of features described in the embodiments are essential to the means for solving the problems of the invention.
10、20a、20b、20c、30、40a、40b、50、60 発光装置
12、22、31 基体
13 LEDチップ
14、14a、14b、32 封止材
15、25 蛍光体
42 プレート
63 ランプ
201、202、301、302 発光部
10, 20a, 20b, 20c, 30, 40a, 40b, 50, 60
Claims (5)
前記蛍光体から、前記発光スペクトルの下記数式(1)で表される発光重心波長λCが530nm以上かつ570nm以下であり、かつ半値幅が90nm以下であるものを選別する工程と、
を含む、蛍光体の選別方法。
A step of selecting, from the phosphors, those having an emission center-of-gravity wavelength λ C represented by the following formula (1) of the emission spectrum of 530 nm or more and 570 nm or less and a half width of 90 nm or less;
A method for selecting phosphors.
前記LEDチップ上に設置される封止材と、
前記封止材に含まれる、請求項1に記載の蛍光体の選別方法により選別された蛍光体と、
を有する発光装置。 An LED chip mounted on a substrate;
A sealing material installed on the LED chip;
The phosphor selected by the phosphor selection method according to claim 1, which is included in the sealing material,
A light emitting device.
第2の基体上に搭載された第2のLEDチップ、前記第2のLEDチップ上に設置される第2の封止材、及び前記第2の封止材に含まれる、前記蛍光体よりも発光波長の長い第2の蛍光体を有する第2の蛍光部と、
を有し、
前記第1の発光部と前記第2の発光部は、水平方向に並んで配置される、請求項2に記載の発光装置。 A first fluorescent part having the LED chip, the sealing material, and the phosphor;
More than the second LED chip mounted on the second substrate, the second sealing material installed on the second LED chip, and the phosphor contained in the second sealing material A second fluorescent part having a second phosphor having a long emission wavelength;
Have
The light emitting device according to claim 2, wherein the first light emitting unit and the second light emitting unit are arranged side by side in a horizontal direction.
前記第2の封止材に含まれる、前記蛍光体よりも発光波長の長い第2の蛍光体と、
をさらに有する、請求項2に記載の発光装置。 A second sealing material installed under the sealing material;
A second phosphor having a longer emission wavelength than the phosphor, contained in the second sealing material;
The light emitting device according to claim 2, further comprising:
前記蛍光体よりも発光波長の長いランプと、
を有する、請求項2に記載の発光装置。
A fluorescent portion having the LED chip, the sealing material, and the phosphor;
A lamp having an emission wavelength longer than that of the phosphor;
The light emitting device according to claim 2, comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013039227A JP2014167974A (en) | 2013-02-28 | 2013-02-28 | Screening method of fluorescent materials and light-emitting apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013039227A JP2014167974A (en) | 2013-02-28 | 2013-02-28 | Screening method of fluorescent materials and light-emitting apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2014167974A true JP2014167974A (en) | 2014-09-11 |
Family
ID=51617538
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2013039227A Pending JP2014167974A (en) | 2013-02-28 | 2013-02-28 | Screening method of fluorescent materials and light-emitting apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2014167974A (en) |
Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07140324A (en) * | 1993-09-21 | 1995-06-02 | Omron Corp | Light projecting and receiving device |
| JPH09330611A (en) * | 1996-06-11 | 1997-12-22 | Canon Inc | Image reading device and light source unit |
| JP2002057376A (en) * | 2000-05-31 | 2002-02-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | LED lamp |
| JP2004527638A (en) * | 2001-05-29 | 2004-09-09 | オスラム オプト セミコンダクターズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | High efficiency phosphor |
| JP2007006061A (en) * | 2005-06-23 | 2007-01-11 | Canon Inc | Color filter and imaging apparatus having the same |
| JP2007122950A (en) * | 2005-10-26 | 2007-05-17 | Fujikura Ltd | Lighting device |
| JP2009512178A (en) * | 2005-11-04 | 2009-03-19 | パナソニック株式会社 | LIGHT EMITTING MODULE AND DISPLAY DEVICE AND LIGHTING DEVICE USING THE SAME |
| JP2010275372A (en) * | 2009-05-26 | 2010-12-09 | Niigata Univ | Phosphor and method for producing the same, and composition for forming fluorescent layer, fluorescent layer and light emitting device |
| WO2011002087A1 (en) * | 2009-07-02 | 2011-01-06 | シャープ株式会社 | Light-emitting device |
| WO2011048867A1 (en) * | 2009-10-21 | 2011-04-28 | オリンパス株式会社 | Light source device, electronic image acquisition apparatus, electronic image observation apparatus, endoscope apparatus, and capsule endoscope apparatus |
| JP2012124356A (en) * | 2010-12-09 | 2012-06-28 | Sharp Corp | Light-emitting device |
| WO2012098932A1 (en) * | 2011-01-18 | 2012-07-26 | シャープ株式会社 | Semiconductor light-emitting device |
| JP2013505009A (en) * | 2009-09-18 | 2013-02-14 | ヴァロヤ・オーイュー | Lighting assembly |
-
2013
- 2013-02-28 JP JP2013039227A patent/JP2014167974A/en active Pending
Patent Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07140324A (en) * | 1993-09-21 | 1995-06-02 | Omron Corp | Light projecting and receiving device |
| JPH09330611A (en) * | 1996-06-11 | 1997-12-22 | Canon Inc | Image reading device and light source unit |
| JP2002057376A (en) * | 2000-05-31 | 2002-02-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | LED lamp |
| JP2004527638A (en) * | 2001-05-29 | 2004-09-09 | オスラム オプト セミコンダクターズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | High efficiency phosphor |
| JP2007006061A (en) * | 2005-06-23 | 2007-01-11 | Canon Inc | Color filter and imaging apparatus having the same |
| JP2007122950A (en) * | 2005-10-26 | 2007-05-17 | Fujikura Ltd | Lighting device |
| JP2009512178A (en) * | 2005-11-04 | 2009-03-19 | パナソニック株式会社 | LIGHT EMITTING MODULE AND DISPLAY DEVICE AND LIGHTING DEVICE USING THE SAME |
| JP2010275372A (en) * | 2009-05-26 | 2010-12-09 | Niigata Univ | Phosphor and method for producing the same, and composition for forming fluorescent layer, fluorescent layer and light emitting device |
| WO2011002087A1 (en) * | 2009-07-02 | 2011-01-06 | シャープ株式会社 | Light-emitting device |
| JP2013505009A (en) * | 2009-09-18 | 2013-02-14 | ヴァロヤ・オーイュー | Lighting assembly |
| WO2011048867A1 (en) * | 2009-10-21 | 2011-04-28 | オリンパス株式会社 | Light source device, electronic image acquisition apparatus, electronic image observation apparatus, endoscope apparatus, and capsule endoscope apparatus |
| JP2012124356A (en) * | 2010-12-09 | 2012-06-28 | Sharp Corp | Light-emitting device |
| WO2012098932A1 (en) * | 2011-01-18 | 2012-07-26 | シャープ株式会社 | Semiconductor light-emitting device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10784416B2 (en) | Light source device and light emitting device | |
| US9947840B2 (en) | Light emitting device and light source | |
| US10084119B2 (en) | Light-emitting device | |
| JP6501803B2 (en) | Light source device and light emitting device | |
| US9117980B2 (en) | Light-emitting device including sealing units with different phosphor concentrations | |
| US10374133B2 (en) | Light emitting apparatus with two primary lighting peaks | |
| US11756939B2 (en) | Light emitting element with particular phosphors | |
| JP5974394B2 (en) | White light emitting device and lighting apparatus using the same | |
| US10381530B2 (en) | Light emitting device | |
| JP2020532874A (en) | D50 / D65 High color rendering standard LED light emitting module and lighting device | |
| JP2018129492A (en) | Light-emitting device, and illuminating device | |
| JP2014150293A (en) | Light-emitting device | |
| JP6405738B2 (en) | Light emitting device | |
| JP2007134606A (en) | White light source | |
| JP4591106B2 (en) | White light emitting device | |
| US10168007B2 (en) | Light-emitting device and illuminating apparatus | |
| JP2015233048A (en) | Light-emitting device | |
| KR101518459B1 (en) | LED package | |
| JP2018093161A (en) | Light-emitting device | |
| JP2014167974A (en) | Screening method of fluorescent materials and light-emitting apparatus | |
| TWI487146B (en) | Light emitting diode lamp | |
| JP2021048237A (en) | Light-emitting device | |
| US20180158994A1 (en) | Light emitting device | |
| TWM558998U (en) | Light emitting device | |
| JP2016039167A (en) | Light-emitting device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150424 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160226 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160308 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160428 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20160705 |