TW202309435A - 燈具 - Google Patents

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小西正宏
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日商電化股份有限公司
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Abstract

發光裝置(100)包含：於基板表面設有螢光體層(36)之螢光體基板(30)、設於螢光體基板(30)，並輸出峰值波長為可見光之波長區域之光之第1發光部(20A)、設於螢光體基板(30)，並輸出峰值波長在315nm~470nm之範圍之光(亦即近紫外線)之第2發光部(20B)、包含透過第2發光部(20B)之光進行光觸媒反應之物質(光觸媒)之光觸媒部(160)，以及覆蓋螢光體基板(30)之覆蓋構件(110)(燈罩)，螢光體層(36)係設成與第1發光部(20A)及第2發光部(20B)不同之個體。

Description

燈具
本發明係關於一種燈具。
專利文獻1中揭示一種LED照明器具，其具備搭載了發光元件(LED元件)之基板。 [先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：中國專利公開106163113號公報
[發明欲解決之課題]
例如，專利文獻1之LED照明器具未揭示在使複數之發光部(發光元件)有效率地發光的同時以期望之發光色發光之照明技術，而尋求新的技術。又，近來亦尋求在設置照明器具之周圍清潔環境之技術。
本發明之目的在於提供一種在設置照明裝置(燈具)之周圍清潔環境之技術。 [解決課題之手段]
透過本發明提供以下之發明。 [1]一種燈具，包含： 螢光體基板，於基板表面設有螢光體層； 第1發光部，設於該螢光體基板，並輸出峰值波長為可見光之波長區域之光； 第2發光部，設於該螢光體基板，並輸出峰值波長在315nm~470nm之範圍之光； 光觸媒部，包含透過該第2發光部之光進行光觸媒反應之物質；以及， 燈罩，覆蓋該螢光體基板； 該螢光體層係設成與該第1發光部及該第2發光部不同之個體。 [2]如[1]所述之燈具，其中， 該燈罩使該第1發光部之光透射，而不使該第2發光部之光透射。 [3]如[1]或[2]所述之燈具，其中， 該光觸媒部係設於該燈罩之內側面。 [4]如[1]至[3]中任一項所述之燈具，其中， 該光觸媒部係設於該螢光體基板。 [5]如[1]至[4]中任一項所述之燈具，其中， 該燈罩，在設有該光觸媒部之位置之更外側具有光吸收材料層，其包含吸收該第2發光部之光之光吸收材料。 [6]如[1]至[5]中任一項所述之燈具，更包含： 風扇，於該燈罩所覆蓋之空間產生空氣之流動；以及， 排出路徑，將該空氣向該燈罩之外排出。 [7]如[6]所述之燈具，其中， 該風扇，係將伴隨該第1發光部及該第2發光部之發光而產生之發熱散熱之散熱用風扇。 [8]如[1]至[7]中任一項所述之燈具，其中， 該第2發光部之光係峰值波長在315nm~400nm之範圍之光； 該光觸媒部包含二氧化鈦，作為進行該光觸媒反應之物質。 [9]如[1]至[8]中任一項所述之燈具，其中， 該第2發光部之光係峰值波長在400nm~470nm之範圍之光； 該光觸媒部包含從由三氧化鎢、摻雜非金屬離子之二氧化鈦及金屬載持二氧化鈦構成之群組中選擇之一種或複數種，作為進行該光觸媒反應之物質。 [10]如[1]至[9]中任一項所述之燈具，其中， 該燈罩含有抗菌材料。 [11]如[1]至[10]中任一項所述之燈具，更包含： 第3發光部，輸出峰值波長在100nm~300nm之範圍之光。 [12]如[11]所述之燈具，更包含： 風扇，將被該第3發光部之光照射之空間的空氣向外部排出。 [13]如[1]至[12]中任一項所述之燈具，其中， 該第1發光部之發光元件及該第2發光部之發光元件係發光二極體元件。 [14]如[1]至[13]中任一項所述之燈具，其中， 該第1發光部與該第2發光部串聯。 [15]如[1]至[14]中任一項所述之燈具，更包含： 串聯體，串聯複數之該第1發光部及至少一個該第2發光部。 [16]如[15]所述之燈具，其中， 該串聯體包含串聯之複數之該第2發光部。 [17]如[16]所述之燈具，其中， 該串聯體包含並聯之複數之該第2發光部。 [18]如[15]至[17]中任一項所述之燈具，其中， 並聯複數該串聯體。 [19]如[1]至[18]中任一項所述之燈具，更包含： 調整用阻抗，調整流向該第1發光部之電流。 [20]如[1]至[19]中任一項所述之燈具，更包含： 電路圖案，安裝該第1發光部及該第2發光部； 該電路圖案包含設於基板中心側之正電位部及設於基板外周側之接地電位部，作為向該第1發光部及該第2發光部供給電力之路徑。 [發明效果]
透過本發明，可提供在設置照明裝置(燈具)之周圍清潔環境之技術。
＜發光裝置100之概要＞ 圖1係本實施態樣之發光裝置100(燈具)之立體圖，圖2係發光裝置100之分解立體圖。發光裝置100係LED燈泡，並具備覆蓋構件110、發光基板10、筒部130、風扇150及驅動電路140。發光裝置100除了燈泡形狀，亦可係略圓錐狀或圓筒狀、長方體(箱形)。發光裝置100可作為於室內外使用之燈泡或屋外之路燈，再者，亦可作為用於賽場之照明或大規模建築物之外照明(亦即塔照明)之高輸出照明裝置。
發光基板10在俯視下呈略圓形，並搭載複數之發光部20。發光部20例如係後續圖5所述之包含發光二極體元件(覆晶LED)作為發光元件22之CSP(Chip Scale Package，晶片尺寸封裝)。又，作為發光部20不限於CSP，例如可使用SMD(Surface Mount Device，表面貼裝元件)型LED及覆晶LED。作為發光基板10之形狀之一例以俯視下為略圓形例示，但可對應發光裝置100之形狀及發光部20之搭載數或配置等而適當選擇矩形或其他形狀。發光基板10係在螢光體基板30上搭載複數之發光部20之構成，該螢光體基板係在絕緣基板32之其中一面上設置螢光體層36。作為發光部20，具有輸出可見光之第1發光部20A及輸出與第1發光部20A不同之光之第2發光部20B，其細節將在之後敘述。具體而言，第2發光部20B輸出近紫外線之光(以下稱為「近紫外光」)或藍光。
筒部130例如以鋁壓鑄等形成。於筒部130形成內部空間，於筒部130之底部安裝燈頭132。於筒部130設有用以將內部之熱排出之散熱用開口131。於筒部130之表面塗裝散熱用塗料並電性絕緣。
於筒部130之內部空間配置風扇150及驅動電路140，並在其之上安裝覆蓋內部空間之上述發光基板10。
[風扇150] 風扇150係配置於外殼60之內部且在發光基板10之背面側(圖示下側)。風扇150在發光裝置100之發光動作時接受電源(例如驅動電路140)之供電，並作為在發光裝置100內產生空氣流，而將發光基板10及驅動電路140冷卻之冷卻風扇，同時作為將覆蓋構件110內部之空氣與外部替換之循環風扇。
[覆蓋構件110] 覆蓋構件110例如以熱塑性樹脂或玻璃形成球形狀，其圖示下側(亦即筒部130側)開放。覆蓋構件110以開放部份安裝成覆蓋安裝有發光基板10之筒部130之頂部。覆蓋構件110具有光觸媒機能(內側面之光觸媒部160)、紫外線吸收機能及抗菌機能，其細節將在之後敘述。
[覆蓋構件110之光觸媒機能(光觸媒部160)] 光觸媒部160設於覆蓋構件110之內側面。光觸媒部160例如可係藉由在覆蓋構件110之內側面塗布含有光觸媒之塗覆材料而得之光觸媒層(或光觸媒膜)。光觸媒部160透過第2發光部20B之近紫外光或藍光而發揮光觸媒機能。光觸媒部160可設於覆蓋構件110之整個內側面，亦可設於一部份。又，第2發光部20B輸出藍光之情況，不須如輸出近紫外光之情況考慮對於人體等之影響，故設置光觸媒部160之位置並無限制，亦可設於覆蓋構件110之外側面。 作為光觸媒，若第2發光部20B輸出之光(第2波長之光)係近紫外光則例如可使用二氧化鈦或氧化鋅，特別係二氧化鈦因化學性穩定且對環境無害而較佳。若為藍光，則可使用三氧化鎢(並用鉑等觸媒)、摻雜氮、硫、碳等非金屬離子之二氧化鈦、載持鐵或銅等金屬之二氧化鈦(金屬載持二氧化鈦)等作為光觸媒(亦稱為「可見光激發光觸媒」)。
當第2發光部20B輸出之光(亦即近紫外光或藍光)接觸光觸媒部160之光觸媒(例如二氧化鈦或三氧化鎢等)，於光觸媒表面發生氧化還原反應而產生具有分解力之活性氧，從而發揮除臭、抗菌、消毒等機能。
覆蓋構件110內部之空氣透過風扇150產生之空氣流，而經由中央開口37及散熱用開口131向外部排出。藉此，可清潔設置發光裝置100之周圍的環境。
[覆蓋構件110之紫外線吸收機能] 覆蓋構件110具有吸收第2發光部20B輸出之近紫外光之機能。亦即，覆蓋構件110係內含不吸收可見光而吸收近紫外線之紫外線吸收材料之構成，並使第2發光部20B之近紫外線無法從發光裝置100向外部輸出。若第2發光部20B係輸出藍光，則不設置紫外線吸收機能(紫外線吸收材料)。
作為紫外線吸收材料，例如可使用氧化鋅或二氧化鈦。 又，作為安裝覆蓋構件110之紫外線吸收機能之構成，不限於內含紫外線吸收材料之構成，例如亦可在覆蓋構件110之表面塗覆紫外線吸收材料或設置紫外線吸收膜。
[覆蓋構件110之抗菌機能] 覆蓋構件110具有抗菌機能。具體而言，於覆蓋構件110之外側面設有包含銀離子作為抗菌材料之抗菌層。作為抗菌材料，除了銀離子，亦可利用銅離子、二氧化鈦等材料。
又，抗菌機能不限於設於覆蓋構件110之構成，可設於筒部130等殼體或其他構成，亦可例如將具有銀離子產生機能之構成(包含裝置等)設於筒部130內部或發光基板10。 又，不需抗菌機能之情況，或可透過光觸媒部160安裝期望之抗菌機能之情況，亦可不設置抗菌機能。又，作為安裝抗菌機能之構成，亦可設置輸出峰值波長在100~300nm之範圍之光(以下亦稱為「深紫外光」)之第3發光部。此時，設置遮光部以防止第3發光部輸出之光向外部洩漏。遮光部可係設置成專用，亦可係使筒部130等殼體作為遮光部發揮機能。例如，於發光基板10之底面(亦即與配置第1發光部20B等之面為相反側之面)配置第3發光部，並以筒部130覆蓋而容納於其內部，藉此防止第3發光部輸出之光向外部洩漏。又，從應對深紫外光造成之劣化之觀點而言，較佳不在深紫外光觸及之位置配置有機材料，或者與有機材料使用部份分隔(例如以金屬覆蓋)。又，透過上述之風扇150或另外設置之風扇，將被第3發光部之光照射之空間的空氣向外部排出。如此，藉由同時設置輸出近紫外光之第2發光部20B及輸出深紫外光之第3發光部，可使發光裝置100之抗菌效果進一步提升。
驅動電路140具備LED驅動IC及電容器等，並藉由對發光部20之開關載空比進行PWM(Pulse Width Modulation，脈衝寬度調變)控制，而使發光部20發光驅動。亦可將驅動電路140之一部份構成搭載於發光基板10。
發光裝置100在具有螢光體層36之螢光體基板30設有複數種類之發光部20。發光部20具有輸出峰值波長為第1波長之光之第1發光部20A，以及輸出峰值波長為與第1波長不同之第2波長之光之第2發光部20B。
第1發光部20A輸出可見光之波長區域之光，例如，輸出具有白色光之光譜之光。 第2發光部20B如上所述輸出近紫外光或藍光。亦即，第2發光部20B輸出第2波長之峰值波長在315nm以上470nm以下之範圍之光。更具體而言，第2發光部20B輸出(1)315nm以上400nm以下之範圍內之近紫外光或(2)峰值波長在400nm~470nm之範圍之藍光。第2發光部20B輸出之光可僅有一種亦可係複數種類。亦即，可係(1)僅有近紫外光、(2)僅有藍光、(3)近紫外光及藍光2種，以上之任一情況，更可在近紫外光及藍光中分別包含複數種波長之光。
螢光體層36至少設於第1發光部20A及第2發光部20B之周圍。螢光體層36包含以第1發光部20A或第2發光部20B中至少一方之光作為激發光而發光時之發光峰值波長在可見光區域內之螢光體。亦即，可將(1)僅有第1發光部20A之光、(2)僅有第2發光部20B之光、(3)第1發光部20A及第2發光部20B雙方之光作為激發光。以下，說明螢光體層36透過第2發光部20B之光進行發光之情況。
[發光基板10] 對於發光基板10，主要參照圖3~圖5進行說明。圖3係從發光基板10之表面31側看時之俯視圖。圖4係從圖3之發光基板10省略發光部20及螢光體層36而使電路圖案層34露出之狀態下的發光基板10之俯視圖。圖5係發光基板10之剖面圖，且係針對一個發光部20示意表示之剖面圖。
如圖3及圖4所示，發光基板10例如在俯視下為圓形。發光基板10具有螢光體基板30、複數之發光部20、連接器70及電子零件(未圖示)。複數之發光部20、連接器70及電子零件係搭載於螢光體基板30。
於發光基板10之中心設有上下貫通之中央開口37。複數之發光部20連接於連接器70，並從中央開口37經由導線(未圖示)連接於驅動電路140。連接器70具有陽極側之連接器(+)70A及接地(GND)側之連接器(GND)70B。
[發光部20] 主要如圖5所示，發光部20(第1發光部20A、第2發光部20B)分別例如係將發光元件22亦即覆晶LED密封於密封樹脂23(密封材)。第1發光部20A與第2發光部20B之基本構造相同。
發光部20之發光元件22例如係利用氮化銦鎵(InGaN)構成之LED，第1發光部20A之發光元件22輸出峰值波長450nm之藍光，第2發光部20B之發光元件22輸出近紫外光或藍光。又，構成LED之材料不限於氮化銦鎵(InGaN)，只要輸出期望之峰值波長之光則可選擇各種材料。
第1發光部20A中，發光元件22密封於添加黃色發光螢光體之密封樹脂23。其結果，由發光元件22激發而發光之光因密封樹脂23之螢光體而發生色變換，而例如以被識別為白色光之光譜分布輸出。
第2發光部20B中，發光元件22密封於未添加螢光體之無色透明的密封樹脂23。其結果，由發光元件22激發而發光之光(亦即近紫外光或藍光)不會因密封樹脂23而發生色變換，而直接以近紫外光或藍光輸出。
又，存在螢光體層36中之螢光發光之激發效率佳之波長帶與光觸媒部160中之觸媒反應效率(激發效率)佳之波長帶不一致之情況。例如，存在螢光體層36之螢光發光在450nm附近呈現非常高之效率，另一方面，光觸媒部160之觸媒反應在405nm呈現非常高之效率之情況。如此之情況下，若重視螢光體層36之螢光發光，則利用輸出450nm之光之元件作為第2發光部20B之發光元件22，若重視光觸媒部160之觸媒反應，則利用輸出405nm之光之元件作為第2發光部20B之發光元件22，若重視雙方，則可採用並用輸出450nm之光之元件及輸出405nm之光之元件之構成。
[螢光體基板30] 螢光體基板30具有絕緣基板32、設於絕緣基板32的表面31之電路圖案層34、螢光體層36及設於絕緣基板32的背面33之金屬芯38。
[絕緣基板32] 絕緣基板32例如具有以下特徵。形狀如上所述，例如從表面31側及背面33側看時為圓形。材質例如係包含雙馬來亞醯胺樹脂及玻璃布之絕緣材料。厚度例如係100μm。 縱方向及橫方向之熱膨脹係數(CTE)分別例如在50℃~100℃之範圍內為10ppm/℃以下。又，若換另一個角度來看，縱方向及橫方向之熱膨脹係數(CTE)分別例如係6ppm/℃。此值與本實施態樣之發光部20幾乎同等(90%~110%，亦即±10%以內)。 玻璃轉移溫度例如高於300℃。 儲存彈性率例如在100℃~300℃之範圍內為大於1.0×10 10Pa、小於1.0×10 11Pa。 縱方向及橫方向之彎曲彈性率例如分別在常態下為35GPa及34GPa。 縱方向及橫方向之熱彎曲彈性率例如在250℃下為19GPa。吸水率例如在於23℃之溫度環境放置24小時之情況下為0.13%。相對電容率例如在1MHz常態下為4.6。介電損耗正切例如在1MHz常態下為0.010。
[電路圖案層34] 電路圖案層34係設於絕緣基板32的表面31之金屬層(例如銅箔層)，並與連接器70(連接器(+)70A、連接器(GND)70B)導通。電路圖案層34經由連接於連接器70之導線，將從電源(驅動電路140)供電之電力供給至發光部20(第1發光部20A、第2發光部20B)。
電路圖案層34的一部份成為接合第1發光部20A之電極對34A及接合第2發光部20B之電極對34B。電路圖案層34中之電極對34A、34B以外的部份稱為配線部份34C。電路圖案層34之電路圖案根據第1發光部20A及第2發光部20B之配置而適當設定，例如，可設為具有設於基板中心側之正電位部及設於基板外周側之接地電位部之構成。正電位部連接於連接器(+)70A。接地電位部連接於連接器(GND)70B。
[螢光體層36] 本實施態樣之螢光體層36例如以覆蓋電路圖案層34中之電極對34A、34B、連接器70及裝設於螢光體基板30上之電子零件以外的部份之方式，設於絕緣基板32之表面31。換言之，螢光體層36係設成與第1發光部20A及第2發光部20B不同之個體。亦即，雖然第1發光部20A及第2發光部20B可能具有螢光體層作為密封材，但設於絕緣基板32的表面31之螢光體層36與第1發光部20A及第2發光部20B之密封材之螢光體層係不同之構成要件。
螢光體層36例如包含後述之螢光體(複數之螢光體粒子之集合體)及黏結劑，其係複數之螢光體粒子分散於該黏結劑而成之絕緣層。螢光體層36中含有之螢光體，具有將發光部20(此處為第2發光部20B)之發光作為激發光而激發之性質。具體而言，本實施態樣之螢光體具有在將第2發光部20B之發光作為激發光時之發光峰值波長在可見光區域內之性質。又，該黏結劑例如係環氧樹脂系、丙烯酸酯系、矽氧樹脂系等黏結劑，只要係具有與阻銲劑中含有之黏結劑同等之絕緣性者即可。
螢光體層36中含有之螢光體可根據發光部20(此處為第2發光部20B)之發光色及使螢光體層36以何種顏色發光而適當選擇。螢光體層36例如係從由含有Eu之α型矽鋁氮氧化物螢光體、含有Eu之β型矽鋁氮氧化物螢光體、含有Eu之CASN螢光體及含有Eu之SCASN螢光體構成之群組中選擇之一種以上之螢光體。又，前述之螢光體係本實施態樣中之一例，亦可係YAG、LuAG、BOS及其他可見光激發之螢光體等，前述螢光體以外之螢光體。
含有Eu之α型矽鋁氮氧化物螢光體以一般式：M xEu ySi 12-(m+n)Al (m+n)O nN 16-n表示。上述一般式中，M係從由Li、Mg、Ca、Y及鑭系元素(但不包含La及Ce)構成之群組中選擇之至少包含Ca之一種以上之元素，將M之價數設為a時，ax+2y=m、x為0＜x≦1.5、0.3≦m＜4.5、0＜n＜2.25。
含有Eu之β型矽鋁氮氧化物螢光體，係以一般式：Si 6-zAl zO zN 8-z(z=0.005~1)表示之在β型矽鋁氮氧化物中固溶二價之銪(Eu 2+)作為發光中心之螢光體。
又，作為氮化物螢光體，可舉出含有Eu之CASN螢光體、含有Eu之SCASN螢光體等。
含有Eu之CASN螢光體(氮化物螢光體之一例)例如以式CaAlSiN 3：Eu 2+表示，且係指以Eu 2+作為活化劑，並以由鹼土族矽氮化物構成之結晶作為母體之紅色螢光體。又，本說明書中之含有Eu之CASN螢光體之定義中，排除含有Eu之SCASN螢光體。
含有Eu之SCASN螢光體(氮化物螢光體之一例)例如以式(Sr、Ca)AlSiN 3：Eu 2+表示，且係指以Eu 2+作為活化劑，以由鹼土族矽氮化物構成之結晶作為母體之紅色螢光體。
[金屬芯38] 金屬芯38係配置於絕緣基板32的背面33之銅或鋁等之金屬板，其提升散熱性。於金屬芯38對應所需安裝散熱片等散熱手段。
[複數之發光部20之配置及連接態樣] 參照圖3、4及圖6說明發光部20之配置及連接態樣。圖6係表示發光部20之電路之例之圖。
複數之發光部20係涵蓋絕緣基板32的整個表面31側配置。本實施態樣中，並列設置3組將7個第1發光部20A及一個第2發光部20B串聯成一組之串聯體。如圖3所示，為求方便，將發光基板10之區域在俯視下之周方向分成第1~第3區域2A~2C三等份進行說明。
於第1~第3區域2A~2C分別設有7個第1發光部20A(第1發光部20A1~第1發光部20A7)及一個第2發光部20B，合計8個發光部20。8個發光部20構成串聯之串聯體，並在連接器(+)70A與連接器(GND)70B之間並聯3個串聯體。如上所述，第1發光部20A輸出白色光，第2發光部20B輸出近紫外光。
更具體而言，第1區域2A之串聯體從連接器(+)70A到連接器(GND)70B依序串聯第2發光部20B、第1發光部20A1、第1發光部20A2、……及第1發光部20A7。 第2區域2B及第3區域2C之串聯體亦為相同之連接態樣。
於連接器(+)70A連接導線，並通過中央開口37連接於上述之驅動電路140。又，於連接器(GND)70B連接導線，而連接於既定之接地(GND)。
參照圖7說明6例由第2發光部20B、第1發光部20A1、第1發光部20A2、……及第1發光部20A7構成之串聯體之連接態樣。
圖7(a)表示上述之串聯體之基本連接態樣。亦即，從連接器(+)70A到連接器(GND)70B依序串聯第2發光部20B、第1發光部20A1、第1發光部20A2、……及第1發光部20A7。
圖7(b)係圖7(a)之連接態樣之變形例，其串聯2個第2發光部20B。亦即，在連接器(+)70A與第1發光部20A1之間依序串聯第2發光部20B1及第2發光部20B2。
圖7(c)係圖7(b)之連接態樣之變形例，其並聯2個第2發光部20B。亦即，在連接器(+)70A與第1發光部20A之間並聯第2發光部20B1及第2發光部20B2。
圖7(d)係圖7(a)之連接態樣之變形例，其在第2發光部20B與連接器(+)70A之間連接調整流向串聯體之電流之電流調整用阻抗25。藉由在各個串聯體設置電流調整用阻抗25，可調整發光元件22之偏差，而將各串聯體之發光強度調整至期望(一般而言為相同)之發光強度。
圖7(e)係圖7(b)之連接態樣之變形例，其在第2發光部20B1與連接器(+)70A之間連接調整流向串聯體之電流之電流調整用阻抗25。
圖7(f)係圖7(c)之連接態樣之變形例，其在第2發光部20B1與連接器(+)70A之間連接調整流向串聯體之電流之電流調整用阻抗25。
[發光基板10之發光動作] 參照圖8，說明於表面31設有螢光體層36之發光基板10的基本發光動作。接著，參照圖9及圖10，說明混載第1發光部20A及第2發光部20B作為發光部20時之發光動作。
驅動電路140開啟時，如圖8所示，發光部20以放射狀發散出射光L，該光L的一部份到達螢光體基板30的表面31側。以下，按照出射之光L之行進方向說明光L之動作。此處，假設光L中包含使螢光體層36之螢光體激發而輸出激發光之波長。本實施態樣中，分散於螢光體層36之螢光體係使用對於近紫外光(第2發光部20B之光)具有激發峰值之螢光體。
從發光部20出射之光L的一部份未入射至螢光體層36而向燈泡外部亦即覆蓋構件110之外部出射。此情況下，光L之波長維持與從發光部20出射時之光L之波長相同。
從發光部20出射之光L的一部份入射至螢光體層36。入射至螢光體層36之光L與分散於螢光體層36之螢光體碰撞時，螢光體激發而發出激發光(螢光)。螢光體層36之激發光有的直接從螢光體層36出射，但有一部份之激發光朝向下側之電路圖案層34。朝向電路圖案層34之激發光在電路圖案層34反射而向外部出射。又，光L之波長會根據螢光體層36之螢光體的種類而不同，但在任一情況下皆發生光L之波長變換。如此，藉由設置螢光體層36，與未設置螢光體層36之情況不同，光亦從螢光體層36照射，故減低照射之光之眩光。
參照圖9及圖10，說明混載第1發光部20A及第2發光部20B作為發光部20之情況下之發光動作。圖9係示意表示混載第1發光部20A及第2發光部20B之發光基板10之俯視圖。圖10係示意表示混載第1發光部20A及第2發光部20B之發光基板10之剖面圖。此處，說明第1發光部20A輸出白色光，第2發光部20B輸出近紫外光之例。
螢光體層36中含有由第2發光部20B之近紫外光螢光激發而發光之螢光體。第2發光部20B輸出之光之中，入射至螢光體層36之光作為被螢光體轉換為與第2發光部20B之光不同之光之螢光而輸出。作為與第2發光部20B之光不同之光，在安裝預設為發光裝置100之輸出之發光色之情況下，可預設被認為對第1發光部20A之光進行補足後較佳之波長之光。例如，作為發光裝置100輸出之光，預設為色溫5000K(晝光色)時，若預期第1發光部20A之光之光譜中紅色之光不足，可使螢光體層36激發而輸出該紅色之光。換言之，藉由設置輸出近紫外光之第2發光部20B，在發光裝置100輸出之光向藍光側偏移時，可透過螢光體層36抑制該偏移。
如此，發光裝置100具有輸出白色光之第1發光部20A、輸出近紫外線之第2發光部20B，以及包含以近紫外光或藍光螢光激發之螢光體之螢光體層36，藉此可在如圖8所說明般減低眩光的同時，將非可見光之近紫外光轉換為可見光，或使藍光向紅色側偏移，進而抑制發光裝置100之輸出向藍光側偏移，而可輸出期望之色調之光。又，可藉由調整第2發光部20B之配置及光強度(輸出及數量)、螢光體層36之材料、厚度、位置、區域等，而調整發光裝置100輸出之色調。
如上，對於本發明以前述之各實施態樣為例說明，但本發明不限於前述之各實施態樣。例如，發光部20之發光色可在各串聯體或各並聯體之間相異。可藉由在驅動電路140使發光部20發光驅動時，進行各串聯體或各並聯體之輸出調整，或調整發光時間點，而進行多樣之調光、調色。
圖11表示變形例1之發光基板10之俯視圖，其係在圖3所示之發光基板10之構成中設置周緣貫通口39之構成。周緣貫通口39在螢光體基板30之外緣附近之複數位置(此處為8處)貫通上下方向(基板厚度方向)。周緣貫通口39將覆蓋構件110之內部與筒部130之內部連通。藉此，使覆蓋構件110之內部空氣之排出圓滑。例如，使中央開口37作為從外部向覆蓋構件110內部吸入空氣之吸氣口，並使周緣貫通口39作為將包含在光觸媒部160透過光觸媒反應生成之活性氧之空氣向外部排出之排氣口。
圖12表示變形例2之發光基板10之俯視圖，其係在圖3所示之發光基板10之構成中，於中央開口37之周圍設置光觸媒部160之構成。藉此，可進一步促進覆蓋構件110之內部之光觸媒反應。又，在螢光體基板30中設置光觸媒部160之區域並未特別限制，但較佳使發光裝置100不致產生不均勻。又，於螢光體基板30設置光觸媒部160時，可省略覆蓋構件110之光觸媒部160。例如，可能因在覆蓋構件110設置光觸媒部160，而將透射覆蓋構件110之光的一部份擴散、吸收，從而發生透射率降低及色調之變化。如此情況下，可藉由省略光觸媒部160而迴避透射率降低及色調之變化等。
＜實施態樣之效果＞ 本實施態樣之特徵統整如下。 (1)發光裝置100(燈具)包含： 螢光體基板30，於基板表面設有螢光體層36； 第1發光部20A，設於螢光體基板30，並輸出峰值波長為可見光之波長區域之光； 第2發光部20B，設於螢光體基板30，並輸出峰值波長在315nm~470nm之範圍之光(亦即近紫外線或藍光)； 光觸媒部160，包含透過第2發光部20B之光進行光觸媒反應之物質(光觸媒)；以及， 覆蓋構件110(燈罩)，覆蓋螢光體基板30； 螢光體層36係設成與第1發光部20A及第2發光部20B不同之個體。 藉由將在發光裝置100之內部進行過光觸媒反應之空氣向外部排出，可清潔設置發光裝置100之周圍環境。又，藉由在輸出近紫外光之第2發光部20B之附近具有螢光體層36，近紫外光不僅對於光觸媒反應亦對於螢光體層36之螢光產生貢獻，而可減低發光裝置100之眩光，又，可調整輸出之色調。 (2)覆蓋構件110使第1發光部20A之光透射，而不使第2發光部20B之光透射。發光裝置100不使第2發光部20B之光透射，故第2發光部20B之光為近紫外光時，不會使近紫外光向外部透射，而可排除近紫外光之不良影響。 (3)光觸媒部160設於覆蓋構件110之內側面。 藉此，可有效利用第2發光部20B輸出之近紫外光，而提高光觸媒機能。 (4)光觸媒部160設於螢光體基板30。 藉此，可有效利用第2發光部20B輸出之近紫外光，而提高光觸媒機能。又，從光之透射率及色調等之觀點而言，即使在不適合於覆蓋構件110設置光觸媒部160之情況，仍可安裝光觸媒機能及螢光之眩光減低及色調調整等。 (5)覆蓋構件110在設置光觸媒部160之位置之更外側具有包含吸收第2發光部20B之光之光吸收材料(亦即紫外線吸收材料)之光吸收材料層。 藉此，可有效防止近紫外光從覆蓋構件110向外部輸出。 (6)更具備在覆蓋構件110所覆蓋之空間內產生空氣流動之風扇150，以及將空氣向覆蓋構件110之外排出之排出路徑(中央開口37、周緣貫通口39、散熱用開口131)。 藉此，可將包含在光觸媒表面發生氧化還原反應而生成之活性氧之空氣有效率地向外部排出。 (7)風扇150係將伴隨第1發光部20A及第2發光部20B之發光產生之發熱散熱之散熱用風扇。 (8)第2發光部20B之光係峰值波長為315nm~470nm之光(亦即近紫外光)； 光觸媒部160包含二氧化鈦作為進行光觸媒反應之物質。 二氧化鈦透過近紫外光而良好地發揮光觸媒機能。又，二氧化鈦具有化學穩定性，可長期發揮期望之性能。 (9)第2發光部20B之光係峰值波長在400nm~470nm之範圍之光(亦即藍光)； 光觸媒部160包含從由三氧化鎢、摻雜非金屬離子之二氧化鈦及金屬載持二氧化鈦構成之群組中選擇之一種或複數，作為進行光觸媒反應之物質。 如此之可見光激發光觸媒可透過藍光良好地發揮光觸媒機能。 (10)覆蓋構件110包含抗菌材料。 藉由以Ag離子等抗菌材料塗覆覆蓋構件110等，可使發光裝置100具有抗菌機能。 (11)更包含輸出峰值波長在100nm~300nm之範圍之光之第3發光部。 藉由設置輸出深紫外光之第3發光部，可使發光裝置100發揮抗菌效果。再者，藉由同時設置輸出近紫外光之第2發光部20B及輸出深紫外光之第3發光部，可使發光裝置100之抗菌效果進一步提升。 (12)更包含將第3發光部之光所照射之空間之空氣向外部排出之風扇。 可利用上述風扇150作為此風扇，亦可設置專用之風扇。藉此，將經過第3發光部之深紫外光殺菌後之空氣向外部排出並擴散。 (13)第1發光部20A之發光元件22及第2發光部20B之發光元件22係發光二極體元件。 (14)第1發光部20A與第2發光部20B串聯。 藉由將第1發光部20A及第2發光部20B串聯，可使流過該等之電流值相同，而更容易調整各自的光之輸出(強度)。特別係使用順向電壓VF特性不同之LED元件作為第1發光部20A及第2發光部20B時，可向第1發光部20A及第2發光部20B穩定供給按照設計之電流。 (15)更包含串聯複數之第1發光部20A與至少一個第2發光部20B之串聯體。 藉由將複數之第1發光部20A串聯，可抑制第1發光部20A之光之強度偏差。 (16)串聯體包含串聯之複數之第2發光部20B。 藉由將複數之第2發光部20B串聯，提升電路構成之自由度。即使發生第2發光部20B之光之強度偏差，近紫外光亦不會向外部輸出而無影響。又，近紫外光之由螢光體層36產生之螢光，因螢光體層36設於螢光體基板30之較廣範圍，而可吸收上述之偏差。 (17)串聯體包含並聯之複數之第2發光部20B。 (18)並聯複數之串聯體。 (19)更包含調整流向第1發光部20A之電流之電流調整用阻抗25(調整用阻抗)。 在並聯複數之串聯體之電路中，可使各串聯體之電流值固定，而減低輸出之光之偏差。 (20)更包含安裝第1發光部20A及第2發光部20B之電路圖案層34(電路圖案)； 電路圖案層34包含設於基板中心側之正電位部及設於基板外周側之接地電位部，作為向第1發光部及第2發光部供給電力之路徑。 如此之構成可簡化電路構成。
本案主張以2021年6月28日提出申請之日本申請案特願2021-106401號為基礎之優先權，並將其全部揭示內容包含於本說明書。
2A:第1區域 2B:第2區域 2C:第3區域 10:發光基板 20:發光部 20A,20A1~20A7:第1發光部 20B,20B1,20B2:第2發光部 22:發光元件 23:密封樹脂 25:電流調整用阻抗 30:螢光體基板 31:表面 32:絕緣基板 33:背面 34:電路圖案層 34A,34B:電極對 34C:配線部份 36:螢光體層 37:中央開口 38:金屬芯 39:周緣貫通口 70:連接器 70A:連接器(+) 70B:連接器(GND) 100:發光裝置 110:覆蓋構件 130:筒部 131:散熱用開口 132:燈頭 140:驅動電路 150:風扇 160:光觸媒部 L:光
圖1係表示實施態樣之發光裝置之概略構成之立體圖。 圖2係表示實施態樣之發光裝置之概略構成之分解立體圖。 圖3係表示實施態樣之發光基板之俯視圖。 圖4係將實施態樣之電路圖案層露出表示之發光基板之俯視圖。 圖5係示意表示實施態樣之發光基板的部份剖面圖之圖。 圖6係實施態樣之發光部之電路圖。 圖7(a)~(f)係表示實施態樣之發光部之串聯體之連接態樣的變化之電路圖。 圖8係說明實施態樣之發光基板之基本發光動作之圖。 圖9係說明混載實施態樣之第1發光部及第2發光部之發光基板之發光動作之俯視圖。 圖10係說明混載實施態樣之第1發光部及第2發光部之發光基板之發光動作之剖面圖。 圖11係實施態樣之變形例1之發光基板之俯視圖。 圖12係實施態樣之變形例2之發光基板之俯視圖。
10:發光基板
20:發光部
20A:第1發光部
20B:第2發光部
30:螢光體基板
32:絕緣基板
36:螢光體層
100:發光裝置
110:覆蓋構件
130:筒部
131:散熱用開口
132:燈頭
140:驅動電路
150:風扇
160:光觸媒部

Claims (20)

  1. 一種燈具，包含： 螢光體基板，於基板表面設有螢光體層； 第1發光部，設於該螢光體基板，並輸出峰值波長為可見光之波長區域之光； 第2發光部，設於該螢光體基板，並輸出峰值波長在315nm~470nm之範圍之光； 光觸媒部，包含透過該第2發光部之光進行光觸媒反應之物質；以及， 燈罩，覆蓋該螢光體基板； 該螢光體層係設成與該第1發光部及該第2發光部不同之個體。
  2. 如請求項1所述之燈具，其中， 該燈罩使該第1發光部之光透射，而不使該第2發光部之光透射。
  3. 如請求項1或2所述之燈具，其中， 該光觸媒部設於該燈罩之內側面。
  4. 如請求項1或2所述之燈具，其中， 該光觸媒部設於該螢光體基板。
  5. 如請求項1或2所述之燈具，其中， 該燈罩，在設有該光觸媒部之位置之更外側具有光吸收材料層，該光吸收材料層包含吸收該第2發光部之光之光吸收材料。
  6. 如請求項1或2所述之燈具，更包含： 風扇，在該燈罩所覆蓋之空間產生空氣之流動；以及， 排出路徑，將該空氣向該燈罩之外排出。
  7. 如請求項6所述之燈具，其中， 該風扇係將伴隨該第1發光部及該第2發光部之發光而產生之發熱散熱之散熱用風扇。
  8. 如請求項1或2所述之燈具，其中， 該第2發光部之光係峰值波長在315nm~400nm之範圍之光； 該光觸媒部包含二氧化鈦作為進行該光觸媒反應之物質。
  9. 如請求項1或2所述之燈具，其中， 該第2發光部之光係峰值波長在400nm~470nm之範圍之光； 該光觸媒部包含從由三氧化鎢、摻雜非金屬離子之二氧化鈦及金屬載持二氧化鈦構成之群組中選擇之一種或複數種，作為進行該光觸媒反應之物質。
  10. 如請求項1或2所述之燈具，其中， 該燈罩含有抗菌材料。
  11. 如請求項1或2所述之燈具，更包含： 第3發光部，輸出峰值波長在100nm~300nm之範圍之光。
  12. 如請求項11所述之燈具，更包含： 風扇，將該第3發光部之光所照射之空間之空氣向外部排出。
  13. 如請求項1或2所述之燈具，其中， 該第1發光部之發光元件及該第2發光部之發光元件係發光二極體元件。
  14. 如請求項1或2所述之燈具，其中， 該第1發光部與該第2發光部串聯。
  15. 如請求項1或2所述之燈具，更包含： 串聯體，將複數之該第1發光部與至少一個該第2發光部串聯而成。
  16. 如請求項15所述之燈具，其中， 該串聯體包含串聯之複數之該第2發光部。
  17. 如請求項16所述之燈具，其中， 該串聯體包含並聯之複數之該第2發光部。
  18. 如請求項15所述之燈具，其中， 並聯複數該串聯體。
  19. 如請求項1或2所述之燈具，更包含： 調整用阻抗，調整流向該第1發光部之電流。
  20. 如請求項1或2所述之燈具，更包含： 電路圖案，用於安裝該第1發光部及該第2發光部； 該電路圖案，包含設於基板中心側之正電位部及設於基板外周側之接地電位部，作為向該第1發光部及該第2發光部供給電力之路徑。
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