TWI278128B - Light emitting device and lighting fixture - Google Patents

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TWI278128B
TWI278128B TW094104807A TW94104807A TWI278128B TW I278128 B TWI278128 B TW I278128B TW 094104807 A TW094104807 A TW 094104807A TW 94104807 A TW94104807 A TW 94104807A TW I278128 B TWI278128 B TW I278128B
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Ken Sakuma
Kyota Ueda
Hajime Yamamoto
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Nat Inst For Materials Science
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Description

1278128 I * 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種照明用高輝度白色發光二極體、特殊 m 裝飾照明用中間色發光二極體及使用其等之照明器具。 【先前技術】 r 近年來，組合藍色發光二極體元件與藍色吸收黃色發光 螢光體之白色發光二極體興盛地被研究，以專利文獻為 首，被提案、發表於各種文獻中（例如，參照非專利文獻1、 φ 專利文獻1至5)。而最近，藉由上述組合之照明器具、照 明機器與照明裝置乃提供作為實際使用。 其中特別常使用之螢光體，為以一般式（Y，Gd)3(Al，Ga)5〇12 : Ce3 +所表示之以鈽激發而成的釔·鋁·石榴石系螢光體。然而， 由藍色發光二極體元件與釔·鋁·石榴石系螢光體所組成 之白色發光二極體係因紅成分)不足而具有成為藍白色發 光的特徵，而有演色性偏差的問題。
另一方面，照明技術之用途與使用態樣、需求正趨於多 樣化，於利用上述發光二極體之照明技術中，不僅止於色 溫度高的白色，乃以實現習知之通常照明器具中所見的各 種色溫度的白色為首，訴求著多樣的色調設計。例如，訴 求達成被稱為電球色之具有溫暖白色的白色發光二極體。 基於此種背景，藉由混合·分散二種螢光體而以其他之紅 色螢光體彌補釔·鋁·石榴石系螢光體中不足的紅色成分 之白色發光二極體乃正為檢討中。 此種白色發光二極體係被提案於專利文獻4 (「白色發光 5 312XP/發明說明書(補件)/94-05/94104807 1278128 元件」）、專利文獻5 (「氮化物螢光體及其製造方法」）等。 然，藉由此等提案之發明仍無法謂其充分達成上述課題， 仍舊離可對整合多樣色彩與色度之需求充分對應的情況尚 遠，且發光強度不足，依然含有需要改善的問題。亦即， .專利文獻4中所記載之發明，乃於使用之紅色螢光體為含 有Cd，即，鎘元素而成之方面具有困難。近年來由於環境 污染的關心，鎘及含鎘之化合物被摒除於使用之外，進行 以不含鎘的物質作為替代。此種考慮於螢光物質之設計上 Φ 亦期望進行同樣的組合，則使用其發明者難謂較佳。 尚且，專利文獻5中所記載之以Cai.97SisN8: Eu〇.〇3為代 表例的紅色兔光體，雖未具有含有鎘等有環境污染之 虞的元素問題，但其發光強度不充分，仍期望加以改善。 而且，此等專利文獻4、5中所記載之技術思想不過僅為專 一言及實現白色之内容。但照明技術之用途誠如上述般地 多樣，且亦要求裝飾效果。因此要求多彩的色調、色和， 為此調製實現色調的各種光源乃為必需。亦即，僅以白色
發光二極體已無法對應此種需求，進一步地期望各種中間 色的發光二極體的實現。此外，為了充分進行色調表現， 亦期望能將色度範圍拓寬至極力期盼的色調。 与t 專矛1J 文獻 1: M . Yamada e t a 1 . , J pn . J . A pp 1 . Phy s ., vol. 42(2003), pp.L20-23 專利文獻1 :日本專利第2 9 0 0 9 2 8號說明書 專利文獻2 :日本專利第2 9 2 7 2 7 9號說明書 專利文獻3 :日本專利第3 3 6 4 2 2 9號說明書 6 312XP/發明說明書(補件)/94-05/94104807
1278128 專利文獻4 :日本專利特開平1 Ο - 1 6 3 5 3 5號公報 專利文獻5 ··日本專利特開2 0 0 3 - 3 2 1 6 7 5號公報 【發明内容】 (發明所欲解決之問題） 本發明係由於以上所述之習知技術，基於多樣色 度、發光強度等觀點，及對環境加予不良影響等觀 乃為不適合者，而提供無此種問題的發光二極體、 有溫暖之白色光的白色發光二極體、及因應多樣色 的中間色發光二極體。更詳言之，本發明係設計由 污染之虞的成分所構成之高發光效率的新穎紅色螢 材料，藉由將此與藍色發光二極體組合使用，而提 具有溫暖的白色光，且以高效率發光的白色發光二 又，提供可由寬廣色度範圍中任意選擇發光色之中 光二極體。 (解決問題之手段） 為了達成上述目的，本發明者等人經努力研究， 先開發經專利申請（日本專利特願2 0 0 3 - 3 9 4 8 5 5 )之 螢光體，亦即，使用於CaAlSiN3結晶相中將自Μη Pr 、 Nd 、 Sm 、 Eu 、 Gd 、 Tb 、 Dy 、 Ho 、 Er 、 Tm 、 Yb 、 一種或二種以上的元素固熔而成之以黃紅色、紅色 種發光的螢光物質，此螢光體進一步與以綠色、黃 黃色之任一種發光的螢光物質以既定比例混合，對 合之螢光體組合以藍紫色或藍色發光之半導體發光 將該經混合之螢光體封裝於該半導體元件附近，藉 312XP/發明說明書(補件)/94-05/94104807 調、色 點而言 發出具 調發光 無環境 无體马 供發出 極體。 間色發 結果率 香明的 Ce、 uU選擇 之任一 綠色-、 此經混 元件， 由對半 7 1278128 導體發光元件進行通電而使之發光，成功地提供可製作以 高效率發出具有溫暖之白色光的白色發光二極體，或發出 可由寬廣之色度範圍任意選擇之色調光的二極體，亦即所 謂的中間色發光二極體。 本發明係為根據上述之成功、知識而構成者，其所述之 技術事項如以下（1 )至（7 )所記載。依此則可成功解決上述 課題。 (1 ) 一種發光裝置，係至少包含有以藍紫色或藍色發光 之半導體發光元件、具備用於載置該半導體發光元件之凹 部且凹部斜面為可見波長區域光線反射面所構成之支持構 件、用於供給電力至該半導體發光元件的端子、吸收自該 發光元件之發光的一部份或全部並發出相異波長之螢光的 螢光物質，該螢光物質至少為混合以綠色、黃綠色、黃色 之任一種發光的第1螢光物質X百分比，及以黃紅色、紅 色之任一種發光的第2螢光物質Y百分比，且其混合比例 為0SXC100且0<YS100且0<X + YS100的可見光發光 裝置；其特徵為，該第2螢光物質為於CaA 1 S i N3結晶相中 另字自 Mn、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、 Yb、Lu選擇一種或二種以上的元素固熔而成。 (2 )如上述（1 )之發光裝置，其中，該第2螢光物質至少 含有Eu。 (3 )如上述（1 )或（2 )之發出任意色光之發光裝置，其 中，半導體發光元件為發光主波長38 Onm至4 8 5nm的藍色 發光二極體，該第1螢光物質為發光主波長495nm至585nm 8 312XP/發明說明書(補件)/94-05/94104807 1278128 之螢光體粉末，該第2螢光物質為發光主波長585nm至 7 8 0 n m之螢光體粉末，該螢光體粉末為經混合並分散於樹 脂，且以被覆該藍色發光二極體元件之方式封裝而成。
(4 ) 一種照明裝置，係包含有三個以上之光源單元，該 光源單元包含有一個以上之發光裝置，該發光裝置至少包 含有以藍紫色或藍色發光之半導體發光元件、具備用於載 置該半導體發光元件之凹部且凹部斜面為可見波長區域光 線反射面所構成之支持構件、用於供給電力至該半導體發 光元件的端子、吸收自該發光元件之發光的一部份或全部 並發出相異波長之螢光的螢光物質，且該螢光物質至少包 含以綠色、黃綠色、黃色之任一種發光的第1榮光物質， 及以黃紅色、紅色之任一種發光的第2螢光物質之其一 者；其特徵為，該發光裝置之第1螢光物質與第2螢光物 質的配合比於每一光源單元或每一發光裝置為相異，且設 定成以目視確認時發光色依部位而相異。 (5 )如上述（4 )之照明裝置，其中，該發光裝置為使用上 述（1 )至（3 )所記載之發光裝置。 (6 )如上述（5 )之照明裝置，其中，於各光源單元中，光 學性地接續含有散亂要素之導光構件。 (7 )如上述（6 )之照明裝置，其中，該散亂要素由氣泡所 形成，該導光構件為透明樹脂製的棒狀構件。 (發明效果） 以上之特徵在於，使用於C a A 1 S i N 3結晶相中將自Μ η、
Ce 、 Pr 、 Nd 、 Sm 、 Eu 、 Gd 、 Tb 、 Dy 、 Ho 、 Er 、 Tm 、 Yb 、 Lu 9 312XP/發明說明書(補件)/94-05/94104807
1278128 選擇一種或二種以上的元素固熔而成之以黃紅色、紅 任一種發光的螢光物質，此營光物質與以綠色、黃綠 黃色之任一種發光的螢光物質混合，將此混合榮光體 藍紫色或藍色發光之半導體發光元件組合，藉由此構 成功地製作以高效率發出具有溫暖之白色光的白色發 極體，所發揮之效果極大。 又，本發明藉由上述構成，成功地製作、提供可設 意之色調、發出中間色光之中間色發光二極體，其意 為極大。依此，較過去周知之使用紅色螢光體的情況 揮了可達成更廣的色度範圍且演色性更優良等特別效 今後以裝飾用為首，大量地利用於各種用途，期待其 照明技術而對於產業發展有極大貢獻。 且由此發光二極體的高發光效率，期待今後實現省 型照明器具，發揮獨特之效果。 【實施方式】 以下，根據圖式、實施例等具體說明本發明。本說 中所謂「以黃紅色、紅色之任一種發光之第2螢光物 或「於CaAlSiNs結晶相中將自Mn、Ce、Pr、Nd、Sm、 Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu 選擇一種或二種以 元素固熔而成」之第2螢光物質，係為根據本發明者 之開發，已專利中請（日本專利特願2 0 0 3 - 3 9 4 8 5 5 )。即 黃紅色、紅色之任一種發光」或「於C a A 1 S i N 3結晶相 自 Μη 、 Ce 、 Pr 、 Nd 、 Sm 、 Eu 、 Gd 、 Tb 、 Dy 、 Ho 、 Er 、 Yb、Lu選擇一種或二種以上的元素固熔而成」之第2 312XP/發明說明補件)/94-05/94104807 色之 色、 與以 成， 光二 定任 義亦 ，發 果， 藉由 能源 明書 質」 Eu、 上的 等人 ，「以 中將 T m、 螢光 10 1278128 物質，為藉由上述先前之專利申請中揭示之製造方法，而 明白其取得方法容易，此點於本說明書及後述實施例中， 皆與上述先前申請為相同，具體明白揭示其製造方法、調 製方法使其可容易取得。 以下，根據實施例及圖式具體說明本發明，然此等實施 例為用於幫助容易理解本發明，惟非限定本發明之主旨。
首先，針對本發明之發光二極體燈之構造與作動原理簡 單地說明。準備半導體藍色發光二極體元件，將此半導體 發光二極體元件載置於圖4中示意性地表示之凹部構造的 支持構件，接續至少二個用於自外部供給電力的導電通 路，於其上方被覆分散於透明樹脂、會吸收自上述藍色發 光二極體元件所發出之光且發出綠色及紅色等相異波長之 螢光的第1及第2螢光體，進行封裝。此圖4所示之發光 二極體燈，係由其外觀形狀而被稱為砲彈型。 圖1為對上述製作之發光二極體燈通電，表示使之發光 的情況下發光光譜之C I E的X Y Z表色系之色度圖（參照J I S Z8701)。於此圖中，B點（▲)為藍色發光二極體元件之發 光色度座標。G點（·）為表示以藍色光激發而綠色發光之 第1螢光物質的色度座標。R點（♦)為表示以藍色光激發 而紅色發光之第2螢光物質的色度座標。順帶一提，於專 利文獻4中，揭示有關於得到依此藍、綠、紅之混合而（X，y ) 為0.21$乂$0.48、0.19$丫$0.45範圍的白色之技術，實 際上藉由專利文獻4之技術，則可得到將B、G、R之3座 標連結而形成之三角形内側的任意中間色之發光。 11 312XP/發明說明書(補件)/94-05/94104807 1278128
本發明中，藉由於上述發光光譜所說明之原理而可達成 各種白色及多彩之中間色的發光二極體。尚且，本發明之 特徵為實質上藉由於第2螢光物質使用新穎之材料，而成 為可高輝度發光者。此第2螢光物質係關於本發明者等人 之發明的先前專利中請（日本專利特願2 0 0 3 - 3 9 4 8 5 5 )，為 由以E u所激發之C a A 1 S i N 3結晶所構成之新穎螢光物質。 此第2之新穎螢光物質相較於習為周知之藍色激發紅色發 光螢光物質，為較高輝度且顯示以較長波長發光的材料。 於圖2及圖3表示其發光光譜與激發光譜。 關於藉由藍色、綠色、紅色之混合而實現任意之中間 色，係使用J I S Z 8 1 1 0之系統色名的一般色度區分進行說 明。藍色以藍紫色或藍色範圍之光源為較佳。若為單色光 源則波長範圍設定為3 8 0 n m至4 8 5 n m。以使三角形的面積 變廣並使可達成之色度範圍變廣的觀點而言，亦可認為短 波長為較佳，但實際上以相對視感度特性的問題來看，由 於長波長對於人類而言可感覺明亮，故亦將此列入考慮而 決定波長。 於後述的實施例中，採用自市販之可容易取得的藍色發 光二極體元件中發光中心波長為4 6 Ο η οι者。綠色以波長 4 9 5 n m至5 5 0 n m的綠色範圍之螢光物質為佳，但於非實現 任意中間色、而僅欲實現具有溫暖之白色的實施態樣中， 亦可為以波長550nm至585nm的黃綠色或黃色範圍發光的 螢光物質。後述之實施例中，採用了習為周知的釔.鋁· 石榴石系螢光體粉末。 12 312XP/發明說明書(補件)/94-05/94104807 1278128 針對紅色，以波長6 1 0 n m至7 8 0 n m的紅色範圍發光的螢 光物質為較佳，但亦可為波長5 8 5 n m至6 1 Ο n m的黃紅色。 本發明中紅色螢光體為使用以E u激發之C a A 1 S i N 3結晶的 新穎物質所構成的螢光體粉末（針對其之取得方法將於後 述實施例中說明）。習知並未有以藍色激發而顯示充分輝度 之良好紅色螢光物質。
於專利文獻4，圖1之R所示之色度座標亦為黃紅色或 黃紅色與紅色之交界附近的色度。另外，於專利文獻5， 例如其實施例1為X = 0 · 5 8 3、y = 0 . 4 0 6，此等亦為黃紅色。 以Eu激發之CaAlSiNs結晶中，除了為高輝度之外，其發 光色度亦為以習知未有之長波長發光的紅色，本案實施例 的情況中 x=0.670、 y=0.327。 使用該螢光物質而製作之本發明的具有溫暖之白色發 光二極體，相較於依習知技術所製作之情況下，為較高輝 度。另外，使用該螢光物質而製作之本發明的中間色發光 二極體，相較於依習知技術所製作之情況下，為較高輝度 之同時，可表現之色度範圍亦為較廣。依此，本發明明顯 地具有新穎性與進步性。尚且，為了提昇演色性亦可混合 三種類以上的營光物質。 以下，根據實施例進一步具體說明本發明。 白色二極體設計中必要的三個色之螢光體，即，紅色螢 光體、綠色螢光體、藍色螢光體的準備係依下述進行。 (紅色螢光體之準備） 首先，所使用之紅色螢光體，係使用先前申請之日本專 13 312XP/發明說明書(補件)/94-05/94104807
1278128 利特願2 Ο Ο 3 - 3 9 4 8 5 5中記載的以C a A 1 S i N 3結晶 氮化物螢光體粉末。其調製方法如下述。原料 將平均粒徑0 . 5 # m、含氧量0 . 9 3重量％ 、α %之氮化石夕粉末，比表面積3.3m2/g、含氧量 化鋁粉末、氮化鈣粉末、金屬銪於氨中進行氮 氮化销。以得到組成式E U G . G。。5 C a。. 9 9 9 5 A 1 S i N 3所 方式，分別秤量氮化矽粉末3 4 . 0 7 3 5重量％與 2 9 . 8 7 0 5重量％ 、氮化鈣粉末3 5 . 9 9 5 6重量％ 末0。0 6 0 4 8重量％ ，使用瑪瑙杵與杵進行混合 所得混合物使用模具加壓2 Ο Μ P a而成形，形成 厚度5mm的成形體。 · 另外，粉末的秤量、混合、成形之各步驟， 保持水分1 p p m以下、氧1 p p m以下之氮氣環境 箱中進行操作。將此成形體置入氮化硼製的坩 於黑鉛電阻加熱方式的電爐中。燒成操作係首 散泵將燒成環境形成真空，以每小時5 0 0 °C的 加熱至8 0 0 °C ，於8 0 0 °C下導入純度為9 9 . 9 9 9 使壓力成為1 Μ P a，以每小時5 0 0 °C的速度昇溫 保持於1 8 0 0 °C下2小時而進行。燒成後，將所 瑪蹈样與研妹粉碎成粉末’利用C U之Κ α線之 射線繞射測定，結果自所得之圖式確認到其為 結晶相。將此粉末以日立製作所製之分光螢光 F - 4 5 0 0進行測定，得到圖2所示之發光光譜及 激發光譜。 312XP/發明說明書(補件)/94-05/94104807 相為主體之 粉末係使用 型含有量92 0. 79%之氮 化而合成之 示之組成的 氮化銘粉末 、氮化銪粉 3 0分鐘，將 直徑1 2 m m、 係全部在可 的手套無菌 堝内並設置 先，藉由擴 速度從室溫 體積％的氮 至 1 8 0 0 °C ， 得燒結體以 粉末進行X CaAlSiNa 光度計 圖3所示之 14
1278128 光度計係以若丹明B ( R h 〇 d a m i n e B )作為4 施激發補正，其後利用以美國N I S T為基準之 校正。於測定發光光譜時，設定激發波長為 使用之藍色發光二極體元件的發光中心波長 , 4 6 0 nm。發光光譜係如圖2所示，6 5 3 nm成為 寬者。由圖2之發光光譜求得之CIE的XYZ 上的色度座標為x = 0.670、y = 0.327，主波 wavelength)為 612nmo 此為在 JISZ8110 之 Φ 統色名之一般色度區分中「紅色」的範圍内 圖2中，由與習知之纪·鋁·石榴石系螢 譜的比較亦明顯地表示，此於C a A 1 S i N 3結盖 的紅色螢光體，在波長4 6 0 n m之藍色光的激 曾有的高輝度紅色發光。圖3的激發光譜係 之6 5 3 n m作為發光監測波長而測定者。可知 近為中心，在極寬之波長範圍内高效率地激 (綠色螢光體之準備） 使用屬於習知之釔·鋁·石榴石系螢光韻 用的綠色螢光體的市販物。將以經校正的F -之發光光譜表示於圖2、激發光譜表示於圖 以激發波長4 6 0 n m所測定者，5 4 3 n m成為發 者。由圖2之發光光譜求得之色度座標為X y = 0 . 5 4 7 »主波長為563nm。此為在系統色名 分中「黃綠色」的範圍内。圖3的激發光譜 長之5 4 3 nui作為發光監測波長而測定者。另 312XP/發明說明書(補件)/94-05/94104807 ‘照試料而實 標準光源進行 與實施例中所 為相同之 發光峰波長之 表色系色度圖 ：(dominant 參考附圖1系 〇 光體之發光光 3相中固熔Eu 發下顯示了未 以發光峰波長 能以4 6 0 n m附 發。 :、並作為CRT 4 5 0 0進行測定 3。發光光譜為 光峰波長之寬 =0.422 ' 之一般色度區 係以發光峰波 外，綠色螢光 15 1278128 體若為在藍色激發下以綠·黃綠·黃之任一者的顏色發光 者，並不限定於此。 (藍色發光元件之準備） 於藍色發光元件中，係使用發光中心波長4 6 0 n m之市販 .的藍色發光二極體元件。於此所使用者為以碳化矽作為基 板之InGaN半導體發光二極體元件，其於二面具有電極之 形狀。另外，藍色發光元件亦可為以藍寶石作為基板且於 單面上具有二個電極之形狀的發光二極體元件。而且，若 # 為以藍色發光且可激發各螢光體者，則發光二極體以外的 發光元件亦可。 以上的準備之後，根據設計構造與製作過程具體地表示 本發明之白色發光二極體。 (實施例1 ) 製作圖4所示之所謂的砲彈型白色發光二極體燈1。 具有二條引線2、3，其中一條2上具有凹部、並載置有 藍色發光二極體元件4。藍色發光二極體元件4之下部電
極與凹部底面係藉由導電性漿料而電性接續著，上部電極 與另一條的引線3係藉由金細線5電性接續著。螢光體為 第1螢光體與第2螢光體之混合物7分散於樹脂中，並封 裝於發光二極體元件4附近。分散此螢光體的第1樹脂6 為透明，且被覆著藍色發光二極體元件4的整體。含有凹 部的引線先端部、藍色發光二極體元件及分散螢光體之第 1樹脂係藉由透明的第2樹脂8封止著。透明的第2樹脂8 整體呈大致的圓柱形狀，其先端部形成為透鏡形狀的曲 16 312XP/發明說明書(補件)/94-05/94104807 1278128 面，通稱為砲彈型。 本實施例中，設定第1螢光體粉末與第2螢光體粉末的 混合比例為5比2，將其混合粉末以3 5重量％之濃度混入 環氧樹脂中，並將此利用配量器適量地滴下，形成為分散 . 有混合了螢光體之物7的第1樹脂6。所得之色度為 x = 0. 3 3 8、y = 0. 3 3 0，並呈略白色。圖5中表示實施例1之 白色發光二極體的發光光譜。 接著，說明此第1實施例之砲彈型白色發光二極體的製 φ 造步驟。首先，利用導電性漿料將藍色發光二極體元件4 粒接（d i e b ο n d i n g )於1組引線中之其中一條2上的元件載 置用之凹部内，在使引線與藍色發光二極體元件的下部電 極電性接續的同時，固定藍色發光二極體元件4。接著， 將藍色發光二極體元件4的上部電極與另一條的引線進行 線接（w i r e b ο n d i n g )，使其電性接續。預先將綠色的第1 螢光體粉末與紅色的第2螢光體粉末以5比2之比例混 合，將此混合螢光體粉末以3 5重量％的濃度混合於環氧樹
脂内。接著以被覆藍色發光二極體元件的方式，將其以配 量器適量地塗佈於凹部内，使之硬化而形成第1樹脂部6。 最後藉由澆鑄法，以第2樹脂封止包含凹部的引線先端 部、藍色發光二極體元件、及分散有螢光體之第1樹脂的 整體。本實施例中，於第1樹脂與第2樹脂皆使用相同的 環氧樹脂，但亦可為聚矽氧樹脂等之其他樹脂或玻璃等之 透明材料。以儘量選用因紫外線光而惡化較少的材料為佳。 (實施例2 ) 17 312XP/發明說明書(補件)/94-05/94104807 1278128
製作基板封裝用之晶片型白色發光二極體燈2 1。於圖6 表示其構圖。於高可見光線反射率的白色氧化鋁陶瓷基板 2 9上固定2條引線2 2、2 3，其等引線之一端設置於基板的 約中央部、另一端分別突出於外部，封裝至電氣基板時焊 接成為電極。在引線之其中一條2 2的一端上，以成為基板 中央部的方式，載置藍色發光二極體元件24並予以固定。 藍色發光二極體元件2 4的下部電極與下方的引線為藉由 導電性漿料而電性接續著，上部電極與另一條的引線2 3 為藉由金細線2 5而電性接續著。 螢光體為第1樹脂與第二螢光體之混合物2 7分散於樹 脂中，並封裝於發光二極體元件附近。分散此螢光體的第 1樹脂2 6為透明，且被覆著藍色發光二極體元件2 4的整 體。另外，在陶瓷基板上，固定有於中央部開洞之形狀的 壁面構件3 0。壁面構件3 0如圖6所示，其中央部形成有 用於收置藍色發光二極體元件24及分散螢光體27之第1 樹脂2 6的洞，而面對中央的部位則形成為斜面。此斜面為 用於將光射出於前方的反射面，斜面之曲面形狀為考慮光 的反射方向後而決定。另外，至少構成反射面的面形成為 白色或具有金屬光澤之高可見光線反射率的面。本實施例 中，該壁面構件為藉由白色之聚矽氧樹脂3 0所構成。壁面 構件之中央部的洞，雖然形成作為晶片型發光二極體燈之 最終形狀的凹部，但於其中係以將藍色發光二極體元件2 4 及分散螢光體2 7之第1樹脂2 6全部封止的方式，充填有 透明的第2樹脂2 8。本實施例中，於第1樹脂2 6與第2 18 312XP/發明說明書(補件)/94-05/94104807 1278128 樹脂2 8為使用相同之環氧樹脂。第1螢光體與第2螢光體 的混合比例、達成之色度等，係與第1實施例大致相同。 製造步驟中，除了於氧化鋁陶瓷基板2 9上固定引線2 2、 2 3及壁面構件3 0之部份外，其他皆與第1實施例的製造 .步驟大致相同。 (實施例3 ) 使用多數個實施例1之砲彈型發光二極體燈，實現了層 次狀地變化發光色度之高裝飾性的照明裝置4 1。圖7為表 # 示其示意圖。上部之橫方向上之長的支持體5 1係支持著直 接安裝於建築物的天花板上、或以鎖等使其下吊的照明裝 置41之整體。於支持體51的内部，收置有發光二極體燈 驅動部的電路，並於外部接受商業用交流1 0 0 V電源之電力 的供給，在發光二極體燈中流動適當的電流。驅動部為接 續於未圖示之電源開關及調光轉盤，可以手動調整電源之 ON或OFF及照明發光強度。複數之燈單元52接續於支持 體上。本實施例中，為9個單元。各個燈單元中，設置有 多數個砲彈型發光二極體燈。本實施例中，每個燈單元中 各自同心圓狀地配置有1 8個砲彈型發光二極體燈。發光二 極體係以單元為單位，變更其色度所製作。 中央之第5燈單元所搭載之18個發光二極體，設定為 ‘ 第1螢光體與第2螢光體之混合比例為5比2，其色度設 * 定為與第1實施例、第2實施例相同之X = 0 . 3 4、y = 0 . 3 3 的白色。一端之第1燈單元設定為混合比例為1 2比1、色 度座標為x = 0.37、y = 0.42的帶黃色之白色。另一端之第9 19 312XP/發明說明書(補件)/94-05/94104807 1278128 燈單元設定為混合比例為4比5、色度座標為x = Ο . 3 8、 y = 0. 32的淡粉紅色。位於中間的第2、第3、第4、第6、 第7、第8的燈單元為各自階段性地變更混合比例，成為 層次狀地變化色度之構成。
尚且，變更第1螢光體與第2螢光體的混合比例之外， 以形成適切色度的方式，適當調整第1樹脂塗佈時的塗佈 量而製造各自之砲彈型發光二極體燈。於各自之燈單元的 下部配置含有散亂要素的導光構件5 3，並以來自燈單元的 光會入射於此的方式予以設置。具體而言，係使用適度含 有氣泡之透明樹脂製的圓柱狀構件。如此，可達成使用了 高輝度之中間色發光二極體燈，且成具極光概念的高度裝 飾性之照明裝置。 (產業上之可利用性） 近年來，利用藍色發光二極體元件與螢光體之照明用白 色發光二極體正急速地.擴展中。本發明係明顯地可直接利 用於此領域，成為習知未有之具有溫暖的高輝度白色照 明、或多樣色彩、色度設計，並可創造出預定之中間色， 期待其可廣泛地被利用。 【圖式簡單說明】 圖1表示依據JIS Z8701之XYZ表色系的色度圖（CIE) 及本發明之色度範圍。 圖2表示以螢光分光光度計測定之第1螢光體與第2螢 光體的發光光譜（激發波長設定為與實施例中所使用之藍 色發光二極體元件相同的460ηπι)。 20 312ΧΡ/發明說明書(補件)/94-05/94104807 1278128 圖3表示以螢光分光光度計測定之第1螢光體與第2螢 光體的激發光譜（發光監測波長為各別之發光峰波長 543nm 與 653nm)0 圖4為封裝了砲彈型發光二極體燈之第1實施例的示意 圖。 圖5表示第1實施例之發光二極體的發光光譜。 圖6為封裝了晶片型發光二極體燈之第2實施例的示意 圖〇
圖7為將多數之中間色發光二極體設置成一列，實現層 次狀發光的高裝飾性照明裝置的第3實施例之示意圖。 圖8表示圖7中之照明裝置中，色度為黃白色的第1燈 單元之發光二極體燈的發光光譜。 圖9表示圖7中之照明裝置中，色度為淡粉紅色的第9 燈單元之發光二極體燈的發光光譜。 【主要元件符號說明】 1 砲彈型白色發光二極體燈 2 引線 3 引線 4 藍色發光二極體元件 5 金細線 6 第1樹脂 7 螢光體混合物 8 第2樹脂 2 1 晶片型白色發光二極體燈 21 312XP/發明說明書(補件)/94-05/94104807 1278128
22 引 線 23 引 線 24 藍 色 發 光 二 極 體元件 25 金 細 線 26 第 1 樹 脂 27 螢 光 體 混 合 物 28 第 2 樹 脂 29 氧 化 鋁 陶 瓷 基 板 30 壁 面 構 件 41 昭 $ \w 明 裝 置 5 1 支 持 體 52 燈 單 元 53 導 光 構 件 312XP/發明說明書(補件)/94-05/94104807 22

Claims (1)

1278128 r ^ 2 4 〇GT * I脾⑼作日义穩丄‘賴刮替換頁 十、申請專利範圍： I————〜-一—一J 1 . 一種發光裝置，係至少包含有：半導體發光元件，以 藍紫色或藍色進行發光；支持構件，具備有用於載置該半 導體發光元件之凹部，且凹部之斜面構成為可見波長區域 光線之反射面；端子，用於供給電力至該半導體發光元件； 以及螢光物質，吸收自該發光元件之發光的一部份或全 部，並發出相異波長之螢光； 該螢光物質至少混合以綠色、黃綠色、黃色之任一種發 光的第1螢光物質X百分比，及以黃紅色、紅色之任一種 發光的第2螢光物質Y百分比，且其混合比例為0 S X < 1 0 0 且0<YS100且0<X + YS100者；其特徵在於， 該第2螢光物質為於C a A 1 S i N 3結晶相中，將自Μ η、C e、 Pr、 Nd、 Sm、 Eu、 Gd、 Tb、 Dy、 Ho、 Er、 Tm、 Yb、 Lu 選擇 之一種或二種以上的元素固溶而成。 2. 如申請專利範圍第1項之發光裝置，其中，該第2螢 光物質至少含有Eu。 3. 如申請專利範圍第1或2項之發光裝置，其中，上 述半導體發光元件為發光主波長380nm至485nm的藍色 發光二極體，該第1螢光物質為發光主波長495nm至 585 nm之螢光體粉末，該第2螢光物質為發光主波長 5 8 5 n m至7 8 0 n m之螢光體粉末，該螢光體粉末為經混合 並分散於樹脂，且以被覆該藍色發光二極體元件之方式 封裝而成。 4. 一種照明裝置，係包含有三個以上之光源單元，該光 23 326\總檔\94\94104807\94104807(替換)-1
1278128 源單元包含有一個以上之發光裝置，該發光裝置至少 有··半導體發光元件，以藍紫色或藍色進行發光；支 件，具備有用於載置該半導體發光元件之凹部，且凹 面構成為可見波長區域光線之反射面；端子，用於供 ^ 力至該半導體發光元件；以及螢光物質，吸收自該發 件之發光的一部份或全部，並發出相異波長之螢光； 該螢光物質至少包含以綠色、黃綠色、黃色之任一 光的第1螢光物質，及以黃紅色、紅色之任一種發光 # 2螢光物質者；其特徵在於， 該發光裝置之第1螢光物質與第2螢光物質的配合 每一光源單元或每一發光裝置為相異，且設定成以目 認時發光色依部位而相異。 5 .如申請專利範圍第4項之照明裝置，其中，該發 置係使用申請專利範圍第1至3項所記載之發光裝置 6.如申請專利範圍第5項之照明裝置，其中，於各 單元係光學性地接續含有散亂要素之導光構件。 7.如申請專利範圍第6項之照明裝置，其中，該散 素由氣泡所形成，該導光構件為透明樹脂製的棒狀構 m 312XP/發明說明書(補件)/94-05/94104807 包含 持構 部斜 給電 光元 種發 的第 比於 視確 光裝 〇 光源 亂要 件。 24
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