DE212019000109U1 - LED-Beleuchtungsvorrichtung mit verbesserter Farbwiedergabe und LED-Filament - Google Patents

LED-Beleuchtungsvorrichtung mit verbesserter Farbwiedergabe und LED-Filament Download PDF

Info

Publication number
DE212019000109U1
DE212019000109U1 DE212019000109.2U DE212019000109U DE212019000109U1 DE 212019000109 U1 DE212019000109 U1 DE 212019000109U1 DE 212019000109 U DE212019000109 U DE 212019000109U DE 212019000109 U1 DE212019000109 U1 DE 212019000109U1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
red phosphor
range
phosphor
led
lighting device
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.)
Active
Application number
DE212019000109.2U
Other languages
English (en)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seoul Semiconductor Co Ltd
Original Assignee
Seoul Semiconductor Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seoul Semiconductor Co Ltd filed Critical Seoul Semiconductor Co Ltd
Publication of DE212019000109U1 publication Critical patent/DE212019000109U1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21K—NON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F21K9/20—Light sources comprising attachment means
    • F21K9/23—Retrofit light sources for lighting devices with a single fitting for each light source, e.g. for substitution of incandescent lamps with bayonet or threaded fittings
    • F21K9/238—Arrangement or mounting of circuit elements integrated in the light source
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/77—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
    • C09K11/7728—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing europium
    • C09K11/7729—Chalcogenides
    • C09K11/7731—Chalcogenides with alkaline earth metals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50—Wavelength conversion elements
    • H01L33/501—Wavelength conversion elements characterised by the materials, e.g. binder
    • H01L33/502—Wavelength conversion materials
    • H01L33/504—Elements with two or more wavelength conversion materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/77—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
    • C09K11/7728—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing europium
    • C09K11/7732—Halogenides
    • C09K11/7733—Halogenides with alkali or alkaline earth metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/77—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
    • C09K11/7766—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing two or more rare earth metals
    • C09K11/7777—Phosphates
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21K—NON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F21K9/20—Light sources comprising attachment means
    • F21K9/23—Retrofit light sources for lighting devices with a single fitting for each light source, e.g. for substitution of incandescent lamps with bayonet or threaded fittings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21K—NON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F21K9/60—Optical arrangements integrated in the light source, e.g. for improving the colour rendering index or the light extraction
    • F21K9/64—Optical arrangements integrated in the light source, e.g. for improving the colour rendering index or the light extraction using wavelength conversion means distinct or spaced from the light-generating element, e.g. a remote phosphor layer
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/075—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00
    • H01L25/0753—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00 the devices being arranged next to each other
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
    • H01L33/26—Materials of the light emitting region
    • H01L33/30—Materials of the light emitting region containing only elements of Group III and Group V of the Periodic Table
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50—Wavelength conversion elements
    • H01L33/501—Wavelength conversion elements characterised by the materials, e.g. binder
    • H01L33/502—Wavelength conversion materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/52—Encapsulations
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/62—Arrangements for conducting electric current to or from the semiconductor body, e.g. lead-frames, wire-bonds or solder balls
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/77—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
    • C09K11/7766—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing two or more rare earth metals
    • C09K11/7774—Aluminates
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
    • H01L33/20—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a particular shape, e.g. curved or truncated substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/36—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes
    • H01L33/38—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes with a particular shape

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
  • Led Devices (AREA)

Abstract

Eine Beleuchtungsvorrichtung, bestehend aus:
einem LED-Chip, der blaues Licht ausstrahlt;
einem grünen Leuchtstoff mit einem Emissionsmaximum in einem Bereich von 500 nm bis 550 nm; und
einem roten Leuchtstoff mit einem Emissionspeak in einem Bereich von 600 nm bis 650 nm, wobei der rote Leuchtstoff enthält:
einen ersten roten Leuchtstoff mit einem Emissionspeak im Bereich von 620 nm bis 630 nm; und
einen zweiten roten Leuchtstoff mit einem Emissionspeak in einem Bereich von 630 nm bis 640 nm, wobei die vollen Breiten bei der Hälfte des Maximums des ersten roten Leuchtstoffs und des zweiten roten Leuchtstoffs in einem Bereich von 20 nm bis 60 nm liegen.

Description

  • [Gebiet der Technik]
  • Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung betreffen eine Beleuchtungsvorrichtung, insbesondere eine LED-Beleuchtungsvorrichtung und ein LED-Filament mit verbesserter Farbwiedergabe.
  • [Stand der Technik]
  • Glühbirnen im verwandten Stand der Technik erzeugen Licht mit Hilfe von Metallfäden, wie Wolfram. Allerdings wurden die Glühbirnen mit Metallfäden wegen ihrer kurzen Lebensdauer, geringen Lichtausbeute und hohen Leistungsaufnahme schnell durch LED-Lampen ersetzt.
  • Eine LED-Beleuchtungsvorrichtung, wie z.B. eine LED-Lampe, verwendet in der Regel LEDs, die Licht im blauen Bereich ausstrahlen, als Lichtquelle. Insbesondere die LED-Beleuchtungsvorrichtung, die weißes Licht umsetzt, verwendet neben den LEDs einen Leuchtstoff.
  • Unterdessen ist eine hohe Farbwiedergabe bei Beleuchtungsvorrichtungen, die weißes Licht einsetzen, in der Regel erforderlich. Die Farbwiedergabe ist eine Eigenschaft einer Beleuchtungslichtquelle, die angibt, wie ähnlich eine von der Beleuchtungsvorrichtung abgestrahlte Objektfarbe einer von einer Referenzlichtquelle abgestrahlten Objektfarbe ist. Die Farbwiedergabe wird durch den Farbwiedergabeindex (CRI) evaluiert, und ein allgemeiner Farbwiedergabeindex (Ra) ist weit verbreitet. Ra ist der Mittelwert der einzelnen Farbwiedergabe-Indizes (spezielle CRIs; R1 bis R8), die anhand von acht Testfarbmustern quantifiziert werden.
  • Im Allgemeinen, wenn Ra einen hohen Wert aufweist, wird erkannt, dass die Farbwiedergabe der Beleuchtungslichtquelle hoch ist. Eine Erhöhung des Ra in der Beleuchtungsvorrichtung mit einer blauen LED als Lichtquelle führt jedoch in der Regel zu einer Abnahme der Lichtstärke und damit zu einer Erhöhung des Stromverbrauchs. Da Ra der Mittelwert der einzelnen Farbwiedergabe-Indizes ist, bedeutet ein hoher Ra-Wert nicht unbedingt, dass R1 bis R8 alle gleich hoch sind. Da insbesondere die LED-Beleuchtungsvorrichtung mit der blauen LED kein Licht im roten Bereich hat, ist der Wert von R8, gemessen mit einer Testfarbprobe mit einem hohen Reflexionsvermögen im rosa Bereich, im Allgemeinen relativ niedrig im Vergleich zu R1 bis R7. Daher besteht ein Bedarf an einer LED-Beleuchtungsvorrichtung, das in der Lage ist, den Wert R8 zu erhöhen und gleichzeitig ein entsprechendes Ra zu erreichen.
  • Obwohl der Leuchtstoff im roten Bereich hinzugefügt wird, um den Wert von R8 ausreichend zu erhöhen, wird unnötiges Licht erzeugt, da eine beträchtliche Menge an Rest im Emissionsspektrum des roten Leuchtstoffs erzeugt wird, wodurch die Effizienz der Beleuchtungsvorrichtung verschlechtert wird. Ein hauptsächlich verwendeter roter Leuchtstoff auf Nitridbasis, wie z.B. CaAlSiN3:Eu2+, hat eine volle Breite bei der Hälfte des Maximums von etwa 80 nm oder mehr, und wenn ein Nitrid-Leuchtstoff mit einer Emissionsspitze von etwa 650 nm verwendet wird, wird eine beträchtliche Menge an Licht sogar in einem Bereich von 700 nm oder mehr erzeugt. Dementsprechend wird bei einer Erhöhung des roten Leuchtstoffs zur Erhöhung von R8 der Ra insgesamt erhöht und die Gesamtleuchtstärke der Beleuchtungsvorrichtung gesenkt. Das heißt, es ist schwierig, R8 zu erhöhen, ohne die Lichtstärke der Beleuchtungsvorrichtung mit dem roten Leuchtstoff auf Nitridbasis zu reduzieren. Darüber hinaus kann die Lichtstärke zwar durch eine Erhöhung der Anzahl der Beleuchtungsvorrichtungen oder durch eine Erhöhung der Anzahl der LEDs und einer Menge an Leuchtstoff in den Beleuchtungsvorrichtungen erhöht werden, da der Stromverbrauch steigt, aber dies ist keine wünschenswerte Maßnahme.
  • Kürzlich wurde K2SiF6:Mn4+(KSF) als roter Leuchtstoff mit einer schmalen vollen Breite bei halbem Maximum verwendet. Der KSF-Leuchtstoff hat eine sehr schmale volle Breite bei der Hälfte des Maximums von weniger als etwa 10 nm und ist dementsprechend ein Leuchtstoff, der eine gute Farbreproduzierbarkeit umsetzen kann. Bei Verwendung des roten Leuchtstoffs mit der schmalen vollen Breite bei halbem Maximum wie KSF ist es möglich, unnötige Reste zu entfernen und Licht im gewünschten roten Bereich zu emittieren, wodurch hohe R8 auch bei relativ niedrigem Ra erreicht werden. Das heißt, es können entsprechende Ra und R8 erreicht werden, ohne die Lichtstärke wesentlich zu reduzieren. Da die volle Breite bei der Hälfte des Maximums jedoch schmal ist, besteht das Problem, dass die Menge des verwendeten KSF-Leuchtstoffs stärker erhöht wird als bei der Verwendung des roten Leuchtstoffs auf Nitridbasis. Im Allgemeinen ist bei Verwendung des KSF-Leuchtstoffs, da die Menge des verwendeten Leuchtstoffs um das Sechsfache oder mehr als bei Verwendung des Leuchtstoffs auf Nitridbasis erhöht wird, die Erhöhung von R8 durch die Verwendung von KSF nicht die richtige Wahl. Darüber hinaus ist der KSF-Leuchtstoff im Vergleich zu anderen roten Leuchtstoffen relativ teuer und als Leuchtstoff schwer zu beschaffen, so dass es viele Einschränkungen bei der Verwendung gibt.
  • [Offenbarung]
  • [Technische Aufgabe]
  • Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung stellen eine neue LED-Beleuchtungsvorrichtung zur Verbesserung von R8 bei gleichzeitiger Verhinderung der Reduzierung der Lichtstärke der Beleuchtungsvorrichtung vor.
  • Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung bieten eine LED-Beleuchtungsvorrichtung, die in der Lage ist, R8 zu erhöhen, ohne die Menge des verwendeten Leuchtstoffs zu erhöhen.
  • [Technische Lösung]
  • Eine Beleuchtungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung enthält: einen LED-Chip, der blaues Licht emittiert; einen grünen Leuchtstoff mit einem Emissionsmaximum in einem Bereich von 500 nm bis 550 nm; und einen roten Leuchtstoff mit einem Emissionsmaximum in einem Bereich von 600 nm bis 650 nm, wobei der rote Leuchtstoff enthält: einen ersten roten Leuchtstoff mit einem Emissionspeak in einem Bereich von 620 nm bis 630 nm; und einen zweiten roten Leuchtstoff mit einem Emissionspeak in einem Bereich von 630 nm bis 640 nm, wobei die vollen Breiten bei dem halben Maximum des ersten roten Leuchtstoffs und des zweiten roten Leuchtstoffs jeweils in einem Bereich von 20 nm bis 60 nm liegen.
  • Insbesondere kann Ra in einem Bereich von 80 bis 98 liegen, und R8 kann größer als 72 sein.
  • Der erste rote Leuchtstoff und der zweite rote Leuchtstoff können (Ca, Sr)S:Eu-basierte Leuchtstoffe sein. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht auf einen bestimmten SulfidLeuchtstoff beschränkt, und es können auch andere rote Leuchtstoffe verwendet werden, deren Emissionsspitze und volle Breite bei maximal halber Höhe die oben genannte Bedingung erfüllen.
  • In einer bestimmten Ausführung kann die volle Breite bei der Hälfte des ersten roten Leuchtstoffs und des zweiten roten Leuchtstoffs in einem Bereich von 50 nm bis 60 nm liegen.
  • Unterdessen kann der grüne Leuchtstoff einen Leuchtstoff auf Lu3(Al, Ga)5O12:Ce (LuAG)-Basis enthalten.
  • Darüber hinaus kann die Beleuchtungsvorrichtung auch einen gelben Leuchtstoff mit einer Emissionsspitze im Bereich von 550 nm bis 600 nm enthalten.
  • Das Mischungsverhältnis von grünem, gelbem und rotem Leuchtstoff kann eingestellt werden, so dass ein gewünschter Farbwiedergabeindex erfüllt werden kann. Da außerdem zwei Arten von roten Leuchtstoffen mit einer relativ schmalen vollen Breite bei der Hälfte des Maximums verwendet werden, kann R8 ohne Reduzierung der Lichtstärke erreicht werden.
  • Die Beleuchtungsvorrichtung kann ein LED-Filament enthalten. Das LED-Filament kann Folgendes umfassen: ein Trägersubstrat; eine Vielzahl von LED-Chips, die an dem Trägersubstrat haften; Drähte, die die LED-Chips elektrisch verbinden; und ein Verkapselungsmaterial zum Einkapseln der Vielzahl von LED-Chips, wobei der grüne Leuchtstoff und der rote Leuchtstoff in dem Verkapselungsmaterial verteilt sein können. Außerdem kann das Verkapselungsmaterial das Trägermaterial umschließen.
  • Ein LED-Filament gemäß einer anderen Ausführungsform kann Folgendes umfassen: ein Trägersubstrat; eine Vielzahl von LED-Chips, die auf dem Trägersubstrat angeordnet sind und blaues Licht aussenden; und ein Verkapselungsmaterial, das die Vielzahl von LED-Chips bedeckt und darin verteilte Leuchtstoffe aufweist, wobei die Leuchtstoffe enthalten sein können: ein grüner Leuchtstoff mit einem Emissionspeak in einem Bereich von 500 nm bis 550 nm; und ein roter Leuchtstoff mit einem Emissionspeak in einem Bereich von 600 nm bis 650 nm, wobei der rote Leuchtstoff Folgendes umfassen kann: einen ersten roten Leuchtstoff mit einem Emissionspeak in einem Bereich von 620 nm bis 630 nm; und einen zweiten roten Leuchtstoff mit einem Emissionspeak in einem Bereich von 630 nm bis 640 nm, wobei die vollen Breiten bei halbem Maximum des ersten roten Leuchtstoffs und des zweiten roten Leuchtstoffs jeweils in einem Bereich von 20 nm bis 60 nm liegen.
  • Ra des LED-Filaments kann in einem Bereich von 80 bis 98 liegen, und R8 kann größer als 72 sein.
  • Darüber hinaus kann der erste rote Leuchtstoff und der zweite rote Leuchtstoff (Ca, Sr)S:Eu-basierte Leuchtstoffe sein.
  • Außerdem dürfen die vollen Breiten bei der Hälfte des ersten roten Leuchtstoffs und des zweiten roten Leuchtstoffs in einem Bereich von 50 nm bis 60 nm liegen.
  • [Vorteilhafter Effekt]
  • Da gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung zwei Arten von roten Leuchtstoffen mit voller Breite bei halbem Maximum in einem Bereich von 20 nm bis 60 nm verwendet werden, kann eine günstige Farbwiedergabe mit R8 von 72 oder mehr erreicht werden, ohne die Menge der verwendeten Leuchtstoffe zu erhöhen, wodurch eine Verringerung der Lichtstärke einer Beleuchtungsvorrichtung verhindert wird.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine schematische Frontansicht, die eine LED-Lampe nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
    • 2 ist eine schematische Darstellung, die ein LED-Filament nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
    • 3 zeigt teilweise vergrößerte Querschnittsansichten eines LED-Filaments nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 4 ist eine schematische Draufsicht eines LED-Chips, der auf einem LED-Filament montiert ist, entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 5 ist ein Querschnitt entlang der Linie A-A von 4.
    • 6 ist eine Grafik, die die Lichtströme und R8 von Beleuchtungsvorrichtungen nach vergleichbaren Beispielen und einer beispielhaften Ausführungsform zeigt.
    • 7 ist ein Diagramm, das die Mengen an Leuchtstoffen zeigt, die in Beleuchtungsvorrichtungen verwendet werden.
    • 8A und 8B sind Grafiken, die Emissionsspektren eines Vergleichsbeispiels und einer beispielhaften Ausführungsform zeigen.
  • [Bevorzugte Ausführungsformen]
  • Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung anhand der beigefügten Zeichnungen detailliert beschrieben. Die folgenden Ausführungsformen werden als Beispiel gegeben, um den Geist der vorliegenden Offenbarung denjenigen, die in der Technik, auf die sich die vorliegende Offenbarung bezieht, bewandert sind, vollständig zu vermitteln. Dementsprechend ist die vorliegende Offenbarung nicht auf die hier offengelegten Ausführungsformen beschränkt und kann auch in anderer Form erfolgen. In den Zeichnungen können Breiten, Längen, Dicken und dergleichen von Elementen aus Gründen der Übersichtlichkeit und Beschreibung übertrieben werden. Wenn ein Element oder eine Schicht als über“ oder auf“ einem anderen Element oder einer anderen Schicht angeordnet bezeichnet wird, kann es direkt über“ oder auf“ dem anderen Element oder der anderen Schicht angeordnet werden oder es können dazwischenliegende Elemente oder Schichten vorhanden sein. In der gesamten Beschreibung bezeichnen gleich Referenzzahlen gleichartige Elemente mit gleicher oder ähnlicher Funktion.
  • Obwohl im Folgenden eine LED-Lampe exemplarisch als Beispiel für eine LED-Beleuchtungsvorrichtung beschrieben wird, sollte verstanden werden, dass die Beleuchtungsvorrichtung dieser Offenbarung nicht auf die unten beschriebene LED-Lampe beschränkt ist, sondern in verschiedenen Arten von Beleuchtungsvorrichtungen enthalten sein kann.
  • 1 ist eine schematische Frontansicht, die eine LED-Lampe nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
  • Wie in 1 dargestellt, besteht die LED-Lampe aus einem Lampensockel 10, einer mittleren Säule 20, einem unteren Anschlussdraht 30, einem oberen Anschlussdraht 40, einem LED-Filament 50 und einer lichtdurchlässigen Birne 60.
  • Der Lampensockel 10 hat die gleiche Elektrodenstruktur wie die einer herkömmlichen Glühbirne. Zusätzlich können passive und aktive Geräte, wie z.B. ein AC/DC-Wandler, in den Lampensockel 10 eingebaut werden.
  • Da der Lampensockel 10 die gleiche Elektrodenstruktur wie die herkömmliche Glühbirne hat, kann die LED-Lampe nach den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung eine herkömmliche Fassung verwenden, und dementsprechend können die Installationskosten für zusätzliche Einrichtungen, die durch die Verwendung der LED-Lampe verursacht werden, eingespart werden.
  • Die Mittlere Säule 20 wird am Lampensockel 10 befestigt und in der Mitte der LED-Lampe angeordnet. Die mittlere Säule 20 kann einen Unterstützer, eine Säule und ein oberes Ende umfassen. Die mittlere Säule 20 dient zur Aufnahme das LED-Filamente 50 und kann z.B. aus Glas geformt sein.
  • Der untere Anschlussdraht 30 verbindet den Lampensockel 10 und das LED-Filament 50 elektrisch. Der untere Anschlussdraht 30 ist mit einem unteren Endteil des LED-Filaments 50 verbunden. Der untere Anschlussdraht 30 ist mit jedem LED-Filament 50 verbunden, wobei diese unteren Leitungsdrähte 30 in zwei Gruppen aufgeteilt und jeweils mit zwei Elektroden des Lampensockels 10 verbunden sind.
  • Der obere Anschlussdraht 40 ist unterdessen mit einem oberen Endteil das LED-Filamente 50 gekoppelt. Ein einziger oberer Anschlussdraht 40 kann ein Paar LED-Filamente 50 miteinander verbinden. In dieser Ausführungsform sind zwei Paare von LED-Filamenten 50 dargestellt, wobei zwei obere Leitungsdrähte 40 die beiden Paare von LED-Filamenten 50 in Reihe schalten. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht darauf beschränkt, und es können ein Paar oder drei oder mehr Paare von LED-Filamenten 50, die durch den oberen Anschlussdraht 40 miteinander verbunden sind, angeordnet werden.
  • Die lichtdurchlässige Birne 60 umgibt das LED-Filament 50 und ist von der äußeren Umgebung getrennt. Die lichtdurchlässige Birne 60 kann aus Glas oder Kunststoff gefertigt sein. Die lichtdurchlässige Birne 60 kann verschiedene Formen haben, und kann die gleiche Form wie die herkömmliche Glühbirne haben.
  • Inzwischen ist das LED-Filament 50 durch den unteren Anschlussdraht 30 und den oberen Anschlussdraht 40 elektrisch mit dem Lampensockel 10 verbunden. Der Aufbau des LED-Filaments 50 wird anhand von 2 und 3 ausführlich beschrieben.
  • 2 ist eine schematische Draufsicht, die ein LED-Filament nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt, und 3 zeigt teilweise vergrößerte Querschnittsansichten eines LED-Filaments nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
  • Gemäß 2 und 3 kann das LED-Filament 50 ein Trägersubstrat 51, einen LED-Chip 53, einen Bonddraht 54, ein Verkapselungsmaterial 55 und eine erste und zweite Metallplatte 56 enthalten. Zusätzlich kann zwischen dem LED-Chip 53 und dem Trägersubstrat 51 ein Klebstoff (52 in 3) zum Verkleben des LED-Chips 53 mit dem Trägersubstrat 51 angeordnet werden. Zusätzlich, wenn auch nicht abgebildet, können die erste und zweite Metallplatte 56 auch mit dem Klebstoff auf dem Trägersubstrat 51 befestigt werden.
  • Das Trägersubstrat 51 hat eine längliche Form wie eine Stange. Das Trägersubstrat 51 kann auch eine erste Oberfläche und eine zweite, der ersten gegenüberliegenden Oberfläche haben. Das Trägersubstrat 51 kann aus einer durchsichtigen Substanz wie Saphir, Quarz oder Glas gebildet werden, ist aber nicht darauf beschränkt und kann aus verschiedenen Arten von durchsichtiger oder undurchsichtiger Keramik gebildet werden.
  • Die LED-Chips 53 sind auf dem Trägersubstrat 51 angeordnet. Die LED-Chips 53 können z.B. auf der ersten Fläche des Trägersubstrats 51 angeordnet werden und können auf beiden Flächen der ersten und zweiten Fläche angeordnet werden. Die LED-Chips 53 können ohne Klebstoff im Waferbonding-Verfahren auf das Trägersubstrat 51 oder mit dem Klebstoff 52 auf das Trägersubstrat 51 geklebt werden. In einer Ausführung wird ein transparenter Klebstoff für den Kleber 52 verwendet, und in einer bestimmten Ausführung kann der Kleber 52 wellenlängenkonvertierende Substanzen wie Leuchtstoff oder Quantendotierungen enthalten.
  • Die Bonddrähte 54 verbinden derweil die LED-Chips 53 elektrisch. Die LED-Chips 53 können durch die Bonddrähte 54 wie abgebildet in Reihe geschaltet werden. Der obere Anschlussdraht 40 von 1 kann ein Paar der auf diese Weise in Reihe geschalteten LED-Filamente 50 miteinander in Reihe verbinden. Inzwischen sind die an beiden Endteilen angeordneten LED-Chips 53 mit der ersten und zweiten Metallplatte 56 elektrisch verbunden. Diese LED-Chips 53 können auch über den Bonddraht 54 mit der ersten und zweiten Metallplatte 56 elektrisch verbunden werden.
  • Das Verkapselungsmaterial 55 bedeckt die LED-Chips 53 und deckt auch die Bonddrähte 54 ab. Das Verkapselungsmaterial 55 kann auch die erste und zweite Metallplatte 56 teilweise bedecken. Obwohl das Verkapselungsmaterial 55 die LED-Chips 53 auf der ersten Oberfläche des Trägersubstrats 51 bedecken kann (3A), ist sie nicht darauf beschränkt, sondern kann so geformt sein, dass sie die gesamte erste und zweite Oberfläche des Trägersubstrats umschließt (3B). Das Verkapselungsmaterial 55 kann Leuchtstoffe enthalten, die die Wellenlängen des von den LED-Chips 53 emittierten Lichts umwandeln. Die im Verkapselungsmaterial enthaltenen Leuchtstoffe werden später ausführlich beschrieben.
  • Die erste und zweite Metallplatte 56 sind mit dem Trägersubstrat 51 gekoppelt. Die erste und zweite Metallplatte 56 kann durch einen Klebstoff auf dem Trägersubstrat 51 befestigt werden, ist aber nicht darauf beschränkt und kann auf verschiedene Weise mit dem Trägersubstrat 51 gekoppelt werden.
  • Währenddessen wird, wie in 1 beschrieben, ein Endteil des LED-Filaments 50 mit dem unteren Anschlussdraht 30 und das restliche Endteil mit dem oberen Anschlussdraht 40 verbunden. In diesem Fall können die erste und zweite Metallplatte 56 mit dem unteren Anschlussdraht 30 und dem oberen Anschlussdraht 40 durch Löten, Schweißen oder ähnliches verbunden werden.
  • Außerdem können der untere Anschlussdraht 30 und der obere Anschlussdraht 40 eine Elastizität aufweisen, und dementsprechend können sich der untere und obere Anschlussdraht 30 und 40 biegen, wenn sich der LED-Glühdraht 40 bei Hitze ausdehnt oder zusammenzieht.
  • 4 ist eine schematische Draufsicht eines LED-Chips 53, der nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung auf einem LED-Filament montiert ist, und 5 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A von 4.
  • Gemäß 4 und 5 kann der LED-Chip 53 ein Wachstumssubstrat 110, eine n-seitige Halbleiterschicht 120, eine aktive Schicht 130, eine p-seitige Halbleiterschicht 140 und eine transparente Elektrode 150, eine n-Elektrode 160 und eine p-Elektrode 170 enthalten.
  • Das Wachstumssubstrat 110 ist ein Substrat, das für das Aufwachsen einer Halbleiterschicht auf Galliumnitridbasis geeignet ist, und kann ein transparentes Substrat sein, das das in der aktiven Schicht 130 erzeugte Licht durchlässt. Das Wachstumssubstrat 110 kann z.B. ein Saphirsubstrat, ein Galliumnitridsubstrat, ein Aluminiumnitridsubstrat oder ähnliches sein, insbesondere kann es sich um ein strukturiertes Saphirsubstrat handeln. 5 zeigt das strukturierte Saphir-Substrat, und dieses Substrat 110 hat auf seiner Oberseite Vorsprünge 115.
  • Eine gestapelte Halbleiterstruktur mit der n-seitigen Halbleiterschicht 120, der aktiven Schicht 130 und der p-seitigen Halbleiterschicht 140 ist auf dem Wachstumssubstrat 110 angeordnet.
  • Die transparente Elektrode 150 kann auf der p-seitigen Halbleiterschicht 140 angeordnet werden, um die p-seitige Halbleiterschicht 140 zu kontaktieren. Die transparente Elektrode 150 überträgt das in der aktiven Schicht 130 erzeugte Licht. Die transparente Elektrode 150 kann aus einer transparenten Oxidschicht wie z.B. Indium-Zinn-Oxid (ITO), ZnO o.ä. oder einem transparenten Metall wie Ni/Au o.ä. bestehen.
  • In der Zwischenzeit können Teile der p-seitigen Halbleiterschicht 140 und der aktiven Schicht 130 entfernt werden, um die n-seitige Halbleiterschicht 120 freizulegen. Die n-Elektrode 160 wird auf der freiliegenden n-seitigen Halbleiterschicht 120 gebildet und elektrisch mit der n-seitigen Halbleiterschicht 120 verbunden. Die n-Elektrode 160 kann aus einer Substanz gebildet werden, die in ohmschem Kontakt mit der n-seitigen Halbleiterschicht 120 steht, und kann z.B. aus Ti/Al bestehen.
  • Die p-Elektrode 170 ist auf der transparenten Elektrode 150 ausgebildet. Ein Teil der transparenten Elektrode 150 kann eine Öffnung haben, die die p-seitige Halbleiterschicht 140 freilegt, und die p-Elektrode 170 kann die p-seitige Halbleiterschicht 140 durch die in der transparenten Elektrode 150 gebildete Öffnung kontaktieren. Die p-Elektrode 170 kann eine Reflexionsschicht zur Reflexion des von der aktiven Schicht 130 einfallenden Lichts enthalten. Die p-Elektrode 170 kann z.B. aus Al/Ti/Pt/Au gebildet werden.
  • Inzwischen kann sich eine Verlängerung 175 von der p-Elektrode 170 zur n-Elektrode 160 erstrecken. Die Verlängerung 175 kann gleichzeitig aus dem gleichen Stoff wie die p-Elektrode 170 gebildet werden.
  • Die auf dem Wachstumssubstrat 110 angeordnete Halbleiter-Stapelstruktur umfasst die n-seitige Halbleiterschicht 120, die aktive Schicht 130 und die p-seitige Halbleiterschicht 140 wie oben beschrieben. Die hier beschriebene gestapelte Halbleiterstruktur kann aus einer Halbleiterschicht auf Galliumnitridbasis gebildet werden und kann auf dem Wachstumssubstrat 110 unter Verwendung eines metallorganischen chemischen Aufdampfverfahrens, eines Hydrid-Aufdampfverfahrens oder ähnlichem aufgewachsen werden.
  • Mittlerweile kann die n-seitige Halbleiterschicht 120 eine ein- oder mehrschichtige Struktur aufweisen. So kann z.B. die n-seitige Halbleiterschicht 120 eine Pufferschicht und eine n-leitende Kontaktschicht enthalten. Die Pufferschicht kann aus GaN gebildet werden, und kann gebildet werden, um Kristalldefekte aufgrund von Gitterfehlanpassungen zwischen dem Wachstumssubstrat und der Halbleiterschicht zu reduzieren.
  • Mittlerweile kann die aktive Schicht 130 eine einfache Quantentopfstruktur oder eine Mehrfach-Quantentopfstruktur aufweisen. Insbesondere kann die aktive Schicht 130 eine Mehrfach-Quantentopfstruktur aufweisen, bei der eine Barriereschicht und eine Wellschicht abwechselnd gestapelt sind, wodurch die interne Quanteneffizienz verbessert werden kann.
  • Die p-seitige Halbleiterschicht 140 kann ein- oder mehrschichtig aufgebaut sein und kann z.B. eine Elektronensperrschicht und eine p-Kontaktschicht enthalten.
  • Die Elektronensperrschicht ist auf der aktiven Schicht 130 angeordnet und bindet die Elektronen in der aktiven Schicht 130 ein, um die Rekombinationsrate zu verbessern. Die Elektronensperrschicht kann aus AlGaN oder AlInGaN gebildet werden.
  • Die p-Kontaktschicht ist eine Schicht, die mit einer p-Verunreinigung wie Mg dotiert ist, und die transparente Elektrode 150 ist elektrisch mit der p-Kontaktschicht verbunden.
  • Obwohl ein Beispiel für den LED-Chip 53 beschrieben wurde, beschränkt sich die vorliegende Offenbarung nicht auf den hier beschriebenen LED-Chip, sondern es können verschiedene Arten von blauen LED-Chips verwendet werden.
  • Der LED-Chip 53 kann inzwischen eine Lichtemissionsspitze im blauen Bereich haben, zum Beispiel im Bereich von 450 nm bis 470 nm, und weiter im Bereich von 450 nm bis 460 nm. Die im Verkapselungsmaterial 55 enthaltenen Leuchtstoffe emittieren inzwischen Licht, das durch das vom LED-Chip 53 ausgesandte Licht umgewandelt und angeregt wird.
  • Insbesondere umfasst der Leuchtstoff einen grünen Leuchtstoff mit einem Emissionsmaximum im Bereich von 500 nm bis 550 nm und einen roten Leuchtstoff mit einem Emissionsmaximum im Bereich von 600 nm bis 650 nm. Ferner umfasst der rote Leuchtstoff in der vorliegenden Ausführung einen ersten roten Leuchtstoff mit einem Emissionsmaximum im Bereich von 620 nm bis 630 nm und einen zweiten roten Leuchtstoff mit einem Emissionsmaximum im Bereich von 630 nm bis 640 nm. Die volle Breite des ersten roten Leuchtstoffs und des zweiten roten Leuchtstoffs darf bei der Hälfte des Maximums in einem Bereich von 20 nm bis 60 nm liegen, und weiter in einem Bereich von 40 nm bis 60 nm, genauer gesagt in einem Bereich von 50 nm bis 60 nm. Der erste und zweite rote Leuchtstoff kann z.B. (Ca, Sr)S:Eu2+ -basierte Sulfidleuchtstoffe sein, ist aber nicht unbedingt darauf beschränkt.
  • Der rote Leuchtstoff, der die volle Breite bei der Hälfte des Maximums von 20 nm bis 60 nm hat, kann R8 verbessern, ohne die Lichtstärke der Beleuchtungsvorrichtung zu reduzieren, da ein Endbereich des unnötigen Wellenlängenbandes klein ist. Da außerdem die volle Breite bei halbem Maximum nicht extrem schmal ist wie die des KSF-Leuchtstoffs, ist es nicht notwendig, die Menge des Leuchtstoffs zur Verbesserung von R8 zu erhöhen.
  • Außerdem werden der erste rote Leuchtstoff mit dem Emissionsmaximum im Bereich von 620 nm bis 630 nm und der zweite rote Leuchtstoff mit dem Emissionsmaximum im Bereich von 630 nm bis 640 nm zusammen verwendet, so dass ein relativ großer Bereich des roten Bereichs zur Verbesserung von R8 leicht abgedeckt werden kann. Dementsprechend ist es möglich, die Menge an Leuchtstoff zur Erreichung eines Ra-Äquivalents im Vergleich zur Verwendung eines Leuchtstoffs auf Nitridbasis zu reduzieren.
  • Mittlerweile der grüne Leuchtstoff einen Emissionspeak in einem Bereich von 500 nm bis 550 nm. Der grüne Leuchtstoff ist nicht besonders begrenzt, aber es kann z.B. ein Leuchtstoff auf Lu3(Al,Ga)5O12:Ce (LuAG)-Basis, ein Silikatleuchtstoff wie Ba2MgSi207:Eu2+, Ba2SiO4:Eu2+, Ca3(Sc,Mg)2Si3O12:Ce3+ oder ähnliches oder ein Sulfidleuchtstoff wie (Sr,Ca)Ga2S4:Eu2+ oder ähnliches verwendet werden. Insbesondere kann der grüne Leuchtstoff im Bereich von 90 nm bis 130 nm bei halbem Maximum die volle Breite haben und damit einen relativ breiten Wellenlängenbereich abdecken.
  • In der Zwischenzeit kann der Leuchtstoff weiter einen gelben Leuchtstoff enthalten. Es kann z.B. ein YAG-Leuchtstoff oder ein Silikat-Leuchtstoff verwendet werden. Der gelbe Leuchtstoff kann einen Emissionspeak in einem Bereich von 550 nm bis 600 nm haben, und kann wie der grüne Leuchtstoff eine breite volle Breite bei der Hälfte von maximal 100 nm oder mehr haben.
  • 6 ist eine Grafik, die die Lichtströme und R8 von Beleuchtungsvorrichtungen nach vergleichbaren Beispielen und einer beispielhaften Ausführungsform zeigt.
  • In den Beleuchtungsvorrichtungen der Vergleichsbeispiele und der exemplarischen Ausführungsform wurden gleichartige LED-Chips auf einem Trägersubstrat angeordnet und das Trägersubstrat mit einem Leuchtstoffhaltigen Verkapselungsmaterial umhüllt. Außerdem wurden bis auf einen roten Leuchtstoff homologe Leuchtstoffe auf LuAG-Basis und YAG-Leuchtstoffe verwendet. Inzwischen wurden für das Vergleichsbeispiel zwei Arten von Leuchtstoff auf Nitridbasis als rote Leuchtstoffe und zwei Arten (Ca, Sr)S:Eu2+ Sulfid-Leuchtstoffe als rote Leuchtstoffe für die exemplarische Ausgestaltung verwendet.
  • Die Leuchtstoffe auf Nitridbasis hatten Emissionsspitzen von etwa 635 nm und 646 nm, und die volle Breite bei der Hälfte des Maximums davon betrug etwa 92,5 nm bzw. 87,5 nm. Im Gegensatz dazu hatten die Sulfid-Leuchtstoffe Emissionsspitzen von etwa 626 nm und 634 nm, und die volle Breite bei der Hälfte des Maximums davon betrug etwa 53,5 nm bzw. etwa 56,5 nm.
  • Ein Mischungsverhältnis dieser Leuchtstoffe wurde so eingestellt, dass das Vergleichsbeispiel 1 mit einem Ra (CRI) von etwa 80 und das Vergleichsbeispiel 2 mit einem Ra (CRI) von etwa 90 und die Beispielvariante 1 mit einem Ra von etwa 80 erstellt wurde.
  • Wenn der Lichtstrom der Beleuchtungsvorrichtung des Vergleichsbeispiels 1 mit Ra von 80 100 war, wurde der Lichtstrom des Vergleichsbeispiels 2 mit Ra von 90 um 10% oder mehr gegenüber dem Vergleichsbeispiel 1 reduziert. Dagegen war der Lichtstrom der Beleuchtungsvorrichtung der Beispielversion 1 mit Ra von 80 gegenüber dem Vergleichsbeispiel 1 leicht reduziert.
  • In der Zwischenzeit hatten die Beleuchtungsvorrichtungen des Vergleichsbeispiels 1 mit Ra von 80 R8 von weniger als 60, und die Beleuchtungsvorrichtungen des Vergleichsbeispiels 2 mit Ra von 90 hatten R8 von 80 oder mehr. Inzwischen, für die Exemplarische Ausführungsform 1, war Ra 80 und R8 war 72 oder mehr.
  • Das heißt, dass nach der Beispielvariante 1 zwei Arten von roten Leuchtstoffen mit relativ kleinen vollen Breiten bei der Hälfte des Maximums gemischt wurden, um sie zu verwenden, und so war es möglich, R8 von 72 oder mehr zu erhöhen, während Ra relativ niedrig gehalten wurde. Bei der Verwendung von Leuchtstoffen auf Nitridbasis mit relativ großen Vollbreiten bei halbem Maximum wie in den Vergleichsbeispielen 1 und 2 ist dagegen zu erkennen, dass zur Erzielung hoher R8 Ra erhöht werden muss und damit der Lichtstrom deutlich reduziert wird.
  • 7 ist ein Diagramm, das die Mengen an Leuchtstoffen zeigt, die in Beleuchtungsvorrichtungen verwendet werden.
  • Um das gleiche Ra 80 zu erreichen, wurde die Menge an Leuchtstoffen in den Beleuchtungsvorrichtungen verglichen. Das Vergleichsbeispiel 1 und die Beispielvariante 1 sind die gleichen wie oben beschrieben, und das Vergleichsbeispiel 3 verwendet einen KSF-Leuchtstoff als roten Leuchtstoff.
  • Als die Menge des Nitrid-Leuchtstoffs 100% betrug, wurde der KSF-Leuchtstoff mehr als sechsmal, fast siebenmal, verwendet, und eine Menge des Sulfid-Leuchtstoffs war geringer als die des Nitrid-Leuchtstoffs.
  • 8A und 8B sind Diagramme, die die Emissionsspektren des Vergleichsbeispiels 1 und der Beispielausführung 1 zeigen.
  • Wie aus 8A und 8B ersichtlich ist, wird bei Verwendung des roten Leuchtstoffs der Beispielausführung 1 mit der schmalen vollen Breite bei halbem Maximum die Lichtstärke des roten Lichtwellenlängenbereichs verbessert. Da außerdem die Leuchtstoffe mit den schmalen vollen Breiten bei halbem Maximum verwendet werden, können die auf einer Seite der langen Wellenlänge erzeugten Schwänze reduziert und damit die Lichtstärke bei gleichzeitiger Verbesserung von R8 erhöht werden.
  • Obwohl einige Ausführungsformen hier beschrieben wurden, sollte man sich darüber im Klaren sein, dass diese Ausführungsformen nur zur Veranschaulichung dienen und in keiner Weise als Einschränkung der vorliegenden Offenbarung zu verstehen sind. Es sollte verstanden werden, dass Merkmale oder Bestandteile einer Ausführungsform auch auf andere Ausführungsformen angewandt werden können, ohne dass vom Geist und Umfang dieser Offenbarung abgewichen wird.

Claims (13)

  1. Eine Beleuchtungsvorrichtung, bestehend aus: einem LED-Chip, der blaues Licht ausstrahlt; einem grünen Leuchtstoff mit einem Emissionsmaximum in einem Bereich von 500 nm bis 550 nm; und einem roten Leuchtstoff mit einem Emissionspeak in einem Bereich von 600 nm bis 650 nm, wobei der rote Leuchtstoff enthält: einen ersten roten Leuchtstoff mit einem Emissionspeak im Bereich von 620 nm bis 630 nm; und einen zweiten roten Leuchtstoff mit einem Emissionspeak in einem Bereich von 630 nm bis 640 nm, wobei die vollen Breiten bei der Hälfte des Maximums des ersten roten Leuchtstoffs und des zweiten roten Leuchtstoffs in einem Bereich von 20 nm bis 60 nm liegen.
  2. Die Beleuchtungsvorrichtung des Anspruchs 1, wobei Ra in einem Bereich von 80 bis 98 liegt und R8 größer als 72 ist.
  3. Die Beleuchtungsvorrichtung des Anspruchs 1, wobei der erste rote Leuchtstoff und der zweite rote Leuchtstoff (Ca, Sr)S:Eu-basierte Leuchtstoffe sind.
  4. Die Beleuchtungsvorrichtung des Anspruchs 3, wobei die vollen Breiten bei der Hälfte des Maximums des ersten roten Leuchtstoffs und des zweiten roten Leuchtstoffs in einem Bereich von 50 nm bis 60 nm liegen.
  5. Die Beleuchtungsvorrichtung des Anspruchs 5, wobei der grüne Leuchtstoff einen Leuchtstoff auf Lu3 (Al, Ga)5O)12: Ce (LuAG)-Basis einschließt.
  6. Die Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, der ferner umfasst: einen gelben Leuchtstoff mit einem Emissionspeak in einem Bereich von 550 nm bis 600 nm.
  7. Die Beleuchtungsvorrichtung des Anspruchs 1, wobei die Beleuchtungsvorrichtung eine LED-Lampe mit einem LED-Filament ist.
  8. Die Beleuchtungsvorrichtung des Anspruchs 7, wobei der LED-Glühdraht umfasst: ein Trägersubstrat; eine Vielzahl von LED-Chips, die auf dem Trägersubstrat haften; Drähte, die die LED-Chips elektrisch verbinden; und ein Verkapselungsmaterial zur Verkapselung der Vielzahl von LED-Chips, wobei der grüne Leuchtstoff und der rote Leuchtstoff in der Verkapselung verteilt sind.
  9. Die Beleuchtungsvorrichtung des Anspruchs 8, wobei das Verkapselungsmaterial das Trägersubstrat umgibt.
  10. Ein LED-Filament, bestehend aus: einwm Trägersubstrat; eineer Vielzahl von LED-Chips, die auf dem Trägersubstrat angeordnet sind und blaues Licht aussenden; und ein Verkapselungsmaterial, das die Vielzahl von LED-Chips bedeckt und darin verteilte Leuchtstoffe aufweist, wobei die Leuchtstoffe umfassen: einem grünen Leuchtstoff mit einem Emissionsmaximum in einem Bereich von 500 nm bis 550 nm; und einem roten Leuchtstoff mit einem Emissionspeak in einem Bereich von 600 nm bis 650 nm, wobei der rote Leuchtstoff enthält: einem ersten roten Leuchtstoff mit einem Emissionspeak in einem Bereich von 620 nm bis 630 nm; und einem zweiten roten Leuchtstoff mit einem Emissionspeak in einem Bereich von 630 nm bis 640 nm, wobei die vollen Breiten bei der Hälfte des Maximums des ersten roten Leuchtstoffs und des zweiten roten Leuchtstoffs in einem Bereich von 20 nm bis 60 nm liegen.
  11. Das LED-Filament des Anspruchs 10, wobei Ra in einem Bereich von 80 bis 98 liegt und R8 größer als 72 ist.
  12. Das LED-Filament des Anspruchs 10, wobei der erste rote Leuchtstoff und der zweite rote Leuchtstoff (Ca, Sr)S:Eu-basierte Leuchtstoffe sind.
  13. Das LED-Filament des Anspruchs 12, wobei die vollen Breiten bei der Hälfte des Maximums des ersten roten Leuchtstoffs und des zweiten roten Leuchtstoffs in einem Bereich von 50 nm bis 60 nm liegen.
DE212019000109.2U 2018-02-23 2019-02-07 LED-Beleuchtungsvorrichtung mit verbesserter Farbwiedergabe und LED-Filament Active DE212019000109U1 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180022178A KR20190101787A (ko) 2018-02-23 2018-02-23 개선된 연색성을 갖는 led 조명 장치 및 led 필라멘트
KR10-2018-0022178 2018-02-23
PCT/KR2019/001534 WO2019164160A1 (ko) 2018-02-23 2019-02-07 개선된 연색성을 갖는 led 조명 장치 및 led 필라멘트

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE212019000109U1 true DE212019000109U1 (de) 2020-04-24

Family

ID=67687789

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE212019000109.2U Active DE212019000109U1 (de) 2018-02-23 2019-02-07 LED-Beleuchtungsvorrichtung mit verbesserter Farbwiedergabe und LED-Filament

Country Status (6)

Country Link
US (2) US11527682B2 (de)
EP (1) EP3657064B1 (de)
KR (2) KR20190101787A (de)
CN (2) CN110402498B (de)
DE (1) DE212019000109U1 (de)
WO (1) WO2019164160A1 (de)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3952616A4 (de) * 2019-03-29 2022-06-01 Sony Group Corporation Lichtemittierende vorrichtung, anzeigevorrichtung und elektronisches instrument
WO2020210740A1 (en) * 2019-04-11 2020-10-15 PixelDisplay Inc. Method and apparatus of a multi-modal illumination and display for improved color rendering, power efficiency, health and eye-safety

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200523340A (en) * 2003-09-24 2005-07-16 Patent Treuhand Ges Fur Elek Sche Gluhlampen Mbh Hochefeizienter leuchtstoff
KR100900372B1 (ko) 2004-04-27 2009-06-02 파나소닉 주식회사 형광체 조성물과 그 제조 방법, 및 그 형광체 조성물을이용한 발광 장치
US8417215B2 (en) 2004-07-28 2013-04-09 Koninklijke Philips Electronics N.V. Method for positioning of wireless medical devices with short-range radio frequency technology
US7453195B2 (en) * 2004-08-02 2008-11-18 Lumination Llc White lamps with enhanced color contrast
KR101319209B1 (ko) * 2006-11-24 2013-10-16 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치의 백라이트 유닛
KR100900620B1 (ko) * 2007-02-20 2009-06-02 삼성전기주식회사 백색 발광 장치
US20100289044A1 (en) * 2009-05-12 2010-11-18 Koninklijke Philips Electronics N.V. Wavelength conversion for producing white light from high power blue led
JP5189211B2 (ja) 2010-07-20 2013-04-24 パナソニック株式会社 電球形ランプ
US8921875B2 (en) 2011-05-10 2014-12-30 Cree, Inc. Recipient luminophoric mediums having narrow spectrum luminescent materials and related semiconductor light emitting devices and methods
US20140218892A1 (en) * 2013-02-05 2014-08-07 Intematix Corporation Wide emission angle led package with remote phosphor component
US9915775B2 (en) * 2013-08-29 2018-03-13 Soraa, Inc. Circadian-friendly LED light sources
TWI610465B (zh) 2013-10-07 2018-01-01 晶元光電股份有限公司 發光二極體組件及製作方法
US9871173B2 (en) * 2015-06-18 2018-01-16 Cree, Inc. Light emitting devices having closely-spaced broad-spectrum and narrow-spectrum luminescent materials and related methods
GB2543139B (en) 2015-08-17 2018-05-23 Jiaxing Super Lighting Electric Appliance Co Ltd LED light bulb and LED filament thereof
US10669478B2 (en) * 2015-10-29 2020-06-02 Signify Holding B.V. White lighting device for retail illumination
CN107946434B (zh) * 2017-11-27 2021-03-26 广东晶科电子股份有限公司 白光发光二极管及背光模组

Also Published As

Publication number Publication date
EP3657064A1 (de) 2020-05-27
US20200295237A1 (en) 2020-09-17
US11527682B2 (en) 2022-12-13
WO2019164160A1 (ko) 2019-08-29
KR20190101787A (ko) 2019-09-02
CN110402498A (zh) 2019-11-01
EP3657064A4 (de) 2021-04-21
EP3657064B1 (de) 2024-06-12
CN112436085A (zh) 2021-03-02
KR20230118056A (ko) 2023-08-10
CN110402498B (zh) 2024-05-17
US20230099215A1 (en) 2023-03-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112011106156B4 (de) Lichtemittierende Diodeneinheit auf Waferebene
DE102005031612B4 (de) LED mit einem omnidirektionalen Reflektor und einer transparenten, leitenden Schicht und omnidirektionaler Reflektor für eine LED
EP2193550B1 (de) Strahlungsemittierender halbleiterkörper
DE102019121014A1 (de) Lichtemittierender diodenchip vom flip-chip-typ
DE112011102506T5 (de) Lichtemittierende Diode mit verteiltem Bragg-Reflektor
DE202011110910U1 (de) Lichtemittierender Diodenchip
DE202011111091U1 (de) Lichtemittierender Diodenchip mit Elektrodenfeld
DE112013006123T5 (de) Leuchtdiode und Verfahren zu deren Herstellung
DE102008020158A1 (de) Abgeschrägter LED-Chip mit transparentem Substrat
DE112013005849T5 (de) Lichtemittierende Diode und Anwendung dafür
DE10112542A1 (de) Strahlungsemittierendes optisches Bauelement
DE102015113759A1 (de) Lichtemittierende vorrichtung und beleuchtungsvorrichtung
WO2016156329A1 (de) Optoelektronischer halbleiterchip, optoelektronisches halbleiterbauelement und verfahren zur herstellung eines optoelektronischen halbleiterchips
DE102007038336A1 (de) Diffusionssperre für Lichtemitterdioden
DE102012108763B4 (de) Optoelektronischer halbleiterchip und lichtquelle mit dem optoelektronischen halbleiterchip
DE102015107580A1 (de) Strahlungsemittierendes optoelektronisches Bauelement
DE102019209331A1 (de) Leuchtdiodenchip vom flip-chip-typ und lichtemittierende vorrichtung mit einem solchen chip
DE102013106593A1 (de) Einchip-Doppellicht-Leuchtelement
DE212019000109U1 (de) LED-Beleuchtungsvorrichtung mit verbesserter Farbwiedergabe und LED-Filament
EP2593526B1 (de) Optoelektronisches bauelement
DE112007002696T5 (de) Licht emittierende Vorrichtung
DE112018004133T5 (de) Lumineszenzdiode
DE112016005214B4 (de) Strahlungsemittierender Halbleiterchip, optoelektronisches Bauelement mit einem strahlungsemittierenden Halbleiterchip und Verfahren zur Beschichtung eines strahlungsemittierenden Halbleiterchips
DE102006049081B4 (de) Halbleiter-Leuchtmittel und Leuchtpaneel mit solchen
WO2022100976A1 (de) Optoelektronisches halbleiterbauteil und dessen verfahren zur herstellung

Legal Events

Date Code Title Description
R207 Utility model specification
R150 Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years