专利名称：Led模块、led灯和照明装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及LED模块、LED灯和照明装置，特别涉及改善演色性和发光效率的技术。
背景技术：
近年来，代替白炽电灯泡，节能性优越的LED灯被广泛利用。作为在LED灯中利用的LED模块，例如有将使用氮化镓(GaN)的蓝色LED和YAG类的黄色荧光体组合起来的LED 模块。在该LED模块中，从蓝色LED产生蓝色光，从被该光激励的黄色荧光体产生黄色光， 这些光混合起来成为白色光。在通常的照明领域中，期望被照明光照射的物体的颜色看起来自然，即期望演色性高，历来提出了各种各样的使LED灯的演色性提高的技术。例如，在专利文献1中提出了一种通过对LED灯附加将氧化钕(Nd2O3)粒子混合到树脂等中的滤波构件，从而使平均演色评价数Ra提高的技术。此外，在专利文献2中提出了一种以荧光灯作为例子，通过在玻璃管和荧光体层之间形成由包含钕离子(Nd3+)的玻璃薄膜构成的滤光器，从而使演色性提高的技术。再有，在JIS Z8726中，规定了使用演色评价数的光源的演色性评价方法，该演色评价数是定量地评价在成为对象的灯下，与在基准光下相比，以什么样的程度忠实地再现颜色的指标。现有技术文献专利文献
专利文献1 日本特开2004-193581号公报； 专利文献2 日本特开2000-119 号公报。
发明内容
发明要解决的课题
如上所述，如果使用包含氧化钕(Nd2O3)粒子的滤光器、由包含钕离子(Nd3+)的玻璃薄膜构成的滤光器的话，能够使演色性提高。可是，相反地，因为这些滤光器对特定波长区域的光进行吸收，所以使LED灯的发光效率降低与吸收的光的对应的量。当前，作为节能性光源，LED灯受到瞩目，但如果能够在抑制发光效率降低的同时谋求演色性的提高的话，就能进一步对节能做出贡献。因此，本发明的目的在于提供一种能够在抑制发光效率的降低的同时提高演色性的LED模块、LED灯和照明装置。用于解决课题的方案
本发明的LED模块包含蓝色LED ；至少一种荧光体粒子，被所述蓝色LED的出射光激励；以及包含钕离子的钕玻璃粒子，吸收所述至少一种荧光体粒子的出射光中的特定的波长区域的光。
本发明的LED灯包含蓝色LED ；至少一种荧光体粒子，被所述蓝色LED的出射光激励；以及包含钕离子的钕玻璃粒子，吸收所述至少一种荧光体粒子的出射光中的特定的波长区域的光。本发明的照明装置具备上述LED灯和照明器具。发明的效果
在上述结构中，包含钕离子的钕玻璃粒子作为吸收特定的波长区域的光的滤光器而被利用。像这样，通过将钕玻璃粒子作为滤光器进行利用，从而与将氧化钕(Nd2O3)粒子或钕玻璃薄膜作为滤光器进行利用的情况相比，能够在抑制发光效率的降低的同时提高演色性。
图1是表示本发明的实施方式的LED灯的结构的局部切缺图。图2是示意地表示在密封构件的内部分散有绿色或黄色荧光体粒子、红色荧光体粒子和钕玻璃粒子，钕以离子的状态存在于钕玻璃粒子中的样子的图。图3是表示比较例Sl S4和实施例S5 S7的光谱的测定结果的图。图4是表示将比较例Sl的发光强度设为100时的比较例S2 S4和实施例S5 S7的发光强度的比例的图。图5是表示用于评价LED模块的发光效率和演色性的各种指标的测定结果的图。图6是表示用于评价演色性的各种指标和光通量比的关系的图，(a)是表示平均演色评价数Ra的图，(b)是表示特殊演色评价数R9的图，(c)是表示特殊演色评价数R15 的图，(d)是表示色域面积比Ga4的图。图7是表示成为图6的图表的基础的数据的图。图8是表示钕玻璃粒子的吸收系数的测定结果、钕玻璃板的吸收系数的测定结果和它们的吸收系数比的计算结果的图。图9是表示比较例Sll S14和实施例S15 S17的光谱的测定结果的图。图10是表示用于评价LED模块的发光效率和演色性的各种指标的测定结果的图。图11是表示关于LED模块的结构的变形例的图。图12是表示关于LED灯的结构的变形例的图。图13是表示关于LED灯的结构的变形例的图。图14是表示关于LED灯的结构的变形例的图。图15是表示关于LED灯的结构的变形例的图。图16表示照明装置的结构的图。
具体实施例方式参照附图对用于实施本发明的方式详细地进行说明。< 结构 >
图1是表示本发明的实施方式的LED灯的结构的局部切缺图。LED灯1是代替白炽电灯泡的所谓电灯泡形的灯。在主体部2的一端安装有E型的灯头3，在另一端4安装有出射白色光的LED模块5以及覆盖其的灯罩(globe) 6。
在LED模块5中，在电路基板11安装有蓝色LED12，蓝色LED 12被透光性的密封构件13密封。在密封构件13的内部，分散有被蓝色LED的出射光激励的至少1种荧光体粒子。 荧光体粒子的种类根据LED灯要实现的光色区分(白炽灯色、暖白色、白色、中白色、日光色) 来适宜选择。在本实施方式中，作为在密封构件13的内部分散的荧光体，选择绿色或黄色荧光体粒子14和红色荧光体粒子15。但是，并不局限于此，也可以仅选择绿色或黄色荧光体粒子14，或仅选择红色荧光体粒子15。荧光体粒子的粒径是大约30 μ m。荧光体粒子的粒径是以激光衍射式粒度分布测定装置对水中分散的溶液进行测定的值。因为是激光衍射式粒度分布，所以作为存在比率的基准使用体积基准(体积分布)的中值粒径(d50)的大小。 此外，使用岛津制作所制的激光衍射式粒度分布测定装置“SALD-2000A”进行测定。在密封构件13的内部，还分散有包含钕离子的钕玻璃粒子16。像这样，因为钕玻璃粒子16存在于被荧光体粒子的出射光照射的位置，所以能够吸收荧光体粒子的出射光中的特定的波长区域的光。从LED模块5，出射蓝色LED12、绿色或黄色荧光体粒子14和红色荧光体粒子15的出射光中没有被钕玻璃粒子16吸收而残留的光。钕玻璃粒子16是将钕玻璃板粉碎成粒子状的粒子，其粒径是10 200 μ m。以下，具体说明各结构要素。(1)蓝色 LED
蓝色LED12在440nm 460nm的波长区域中具有主发光峰。作为这样的LED，例如举出氮化镓类的LED。( 2 )绿色或黄色荧光体粒子
绿色或黄色荧光体粒子14被蓝色LED12的出射光激励，出射绿色或黄色光。绿色荧光体粒子在500nm MOnm的波长区域具有主发光峰，黄色荧光体粒子在M5nm 595nm的波长区域具有主发光峰。通常，荧光体的特性的偏差大，存在虽然以组成式被分类为黄色荧光体但以发光峰被分类为绿色荧光体那样的情况、以及与其相反的情况。在本说明书中，考虑到也存在不能明确地分类两者的情况，表述为“绿色或黄色荧光体”。作为绿色荧光体，例如举出下述荧光体。Y3Al5O12:Ce3+、Tb3Al5O12:Ce3+、 BaY2SiAl4O12 Ce3+、Ca3Sc2Si3O12 Ce3+、(Ba, Sr)2Si04:Eu2+> CaSc2O4: Ce3+、Ba3Si6O12N2 Eu2+、 β -SiAlON:Eu2\ SrGa2S4:Eu2+o作为黄色荧光体，例如举出下述荧光体。(Y，GcO3Al5O12:Ce3+、Y3Al5O12Ce3+, Pr3\ (Tb, Gd) 3A15012: Ce3\ (Sr, Ba) 2S i O4 Eu2\ (Sr, Ca) 2S i O4: Eu2\ CaSi2O2N2: Eu2\ Ca- α -SiAlON: Eu2+、Y2Si4N6C: Ce3+、CaGa2S4: Eu2+。(3)红色荧光体粒子
红色荧光体粒子15被蓝色LED12和绿色或黄色荧光体粒子14的出射光的至少一方的出射光激励，出射红色光。红色荧光体粒子15在600nm 650nm的波长区域中具有主发光峰。作为红色荧光体，例如举出下述荧光体。Ca-α-SiAlON: Eu2+、CaAlSiN3: Eu2+、 (Sr, Ca) AlSiN3 Eu2+、Sr2Si5N8 Eu2+、Sr2 (Si, Al) 5 (N, 0) 8 Eu2+、CaS Eu2+、La2O2S Eu3+。(4)钕玻璃粒子
钕玻璃粒子16对密封构件的内部包含的荧光体粒子的出射光内的、特定的波长区域的光进行吸收。具体地，钕玻璃粒子16在580nm 600nm的波长区域中具有主要的吸收峰。该波长区域与氧化钕(Nd2O3)粒子的吸收峰所处的605nm相比位于短波长侧。钕玻璃和氧化钕(Nd2O3)的吸收峰的波长区域不同，考虑是因为在钕玻璃中钕以离子(Nd3+)状态存在，相对于此，在氧化钕中，钕原子和氧原子共价结合，因此钕不以离子状态存在，因为这些差异，所以引起吸收的能级间的间隔相异。图2是示意地表示在密封构件的内部分散有绿色或黄色荧光体粒子、红色荧光体粒子和钕玻璃粒子，钕以离子的状态存在于钕玻璃粒子中的样子的图。钕玻璃能够以适当的重量比混合二氧化硅(Si02)、碱金属氧化物、碱土类金属氧化物、氧化钕(Nd203)、氧化硼(B2O3),使其熔融来制作。作为碱金属氧化物，能够利用Na20、 Li2O, K2O等，作为碱土类金属氧化物，能够利用CaO、SrO, BaO, MgO等。密封构件中的钕玻璃粒子16的含有率优选是0. 3 50wt%，更优选是1. 25 40wt%o通过实验判明如果是这些范围的话，能够在抑制发光效率的降低的同时提高演色性。此外，当钕玻璃粒子的重量比变大时，密封材料的重量比变小相应的量，密封材料中的钕玻璃粒子彼此的粘接性降低。如果密封材料中的钕玻璃粒子16的含有率是50wt%以下的话，不特别存在这样的问题。再有，当考虑钕玻璃粒子的比重是大约2，密封构件的比重是大约1时，即使钕玻璃粒子是50wt%，体积上也是30体积％。由此，能够确保充分的粘接性。此外，特别优选钕玻璃粒子中的钕的含有率以氧化物换算是2 32wt%。如果比 2wt%少的话，每一个钕玻璃粒子的光吸收量变小，因此密封构件中的钕玻璃粒子变多，在密封构件的表面产生裂缝。此外，如果比32wt%多的话，在钕玻璃中产生钕离子的块。另外， 在使钕的含有率为32wt%的情况下，以二氧化硅为58wt%、Na20为5wt%，B203为5wt%实现玻
ο(5)密封构件
密封构件13是从气氛中的湿气、粉尘保护蓝色LED12的构件。此外，在本实施方式中， 也发挥使绿色或黄色荧光体粒子14、红色荧光体粒子15和钕玻璃粒子16在均勻分布的状态下固定的功能。作为密封构件13的材料，举出硅酮等的树脂材料、低熔点玻璃材料。在使用硅酮的情况下，使绿色或黄色荧光体粒子14、红色荧光体粒子15和钕玻璃粒子16在硅酮材料中分散，流入金属模具进行固化即可。此外，在使用低熔点玻璃材料的情况下，能够以溶胶凝胶法进行制作。即，对分别包含20CC、80CC、80CC的正硅酸乙酯Si (OC2H5)4、水、乙醇的溶液，加入30g的直径20 μ m的钕玻璃粒子进行混合而制作混合液，对该混合液添加数cc的 0. Olmol / dm3的盐酸液(也可以是硝酸、醋酸)。然后，使该掺有钕玻璃粒子的混合液凝胶化。将该凝胶化了的混合液加入模具，在100°C干燥2小时。在干燥后，以800°C烧制1小时，制作含有钕玻璃粒子的玻璃。再有，也可以使用正硅酸乙酯以外的醇盐(alkoxide)类的二氧化硅。像这样，如果使用低熔点玻璃的话，能够将钕玻璃粒子在不使其熔融而维持粒子状的外观形状的状态下使玻璃含有。再有，各溶液的量在实际的制造工序中适宜调整即可。如果采用上述的结构的话，与现有的结构相比能够在抑制发光效率降低的同时提高演色性。在现有的结构中，作为光吸收材料利用氧化钕粒子(相当于专利文献1)或钕玻璃板(相当于专利文献2)。此外，在实际的制品中，存在按照每个制品的种类使光吸收材料的光吸收量不同的情况(例如，在白炽灯色和中白色中使其不同)。在这样的情况下，在上述的结构中，仅使密封构件中的钕玻璃粒子的含有率不同即可，因此与按每个制品的种类准备膜厚不同的钕玻璃板的情况相比，能够节省制造上的材料管理的工夫。< 验证 >
发明者们通过实验，评价了作为光吸收材料利用钕玻璃粒子的情况(相当于本实施方式)、利用了氧化钕粒子的情况(相当于专利文献1)、采用钕玻璃板的情况(相当于专利文献 2)的发光效率和演色性。实验按照JIS Z9112规定的光色区分以相当于“白炽灯色”的LED 模块和相当于“中白色”的LED模块来进行。(白炽灯色)
首先，使用图3 图5，说明用于比较钕玻璃粒子和氧化钕粒子的实验及其结果，接着， 使用图6 图8，说明用于比较钕玻璃粒子和钕玻璃板的实验及其结果。
( 1)钕玻璃粒子和氧化钕粒子的比较
图3是测定比较例Sl S4和实施例S5 S7的光谱的测定结果，图4是将比较例Sl 的发光强度设为100时的比较例S2 S4和实施例S5 S7的发光强度的比率。比较例Sl是仅使荧光体粒子分散在密封构件的内部的LED模块(图中，表示为“非掺杂”)。比较例Sl因为不含有光吸收材料，所以能够作为评价在含有光吸收材料的情况下发光效率和演色性变化了多少时的基准进行利用。比较例S2、S3、S4是在密封构件的内部使荧光体粒子和氧化钕(Nd2O3)粒子分散了的LED模块，密封构件中的氧化钕粒子的含有率分别是0. 5wt %、1. Owt %、3. Owt %。在这里的含有率是将密封构件、荧光体粒子和氧化钕粒子的总量设为100时的氧化钕粒子的比率。实施例S5、S6、S7是使荧光体粒子和钕玻璃粒子分散在密封构件的内部的LED模块，密封构件中的钕玻璃粒子的含有率分别是5. Owt7. Owt% ,10. 0Wt%。在这里的含有率是将密封构件、荧光体粒子和钕玻璃粒子的总量设为100时的钕玻璃粒子的比率。LED模块的相关色温度均设定为^OOK附近，这相当于JIS Z9112中规定的光色区分中的“白炽灯色”。在荧光体粒子中，使用绿色或黄色荧光体粒子和红色荧光体粒子的两方。它们的粒径均是30 μ m左右。钕玻璃粒子是通过使钕玻璃材料在1200°C熔融而成形为板玻璃，一边对该板玻璃以IOcc/分的流量流过氮气，一边实施1000°C、2小时的退火，粉碎该板玻璃而获得的。在测定钕玻璃粒子的粒径时，是180 μ m左右。钕玻璃的材料是二氧化硅(SiO2)为65. 6wt%、碱金属氧化物(妝20、Li2O, K2O)为 15. 9wt%、碱土类金属氧化物(Ca0、Sr0、Ba0、Mg0)为 10. 6wt%、氧化钕(Nd2O3)为 7. 9wt%, 在碱金属氧化物中，Na20、Li20、K2O分别是同量，在碱土类金属氧化物中，CaO、SrO、BaO、MgO 分别是同量。作为密封构件，使用硅酮树脂。观察图3可知，在比较例S2 S4和实施例S5 S7中，通过光吸收材料的效果， 特定的波长区域的光被吸收。此外，可知密封构件中的光吸收材料的含有率越高，光的吸收
率越高。
观察图4可知，在实施例S5 S7中在580nm附近具有吸收峰(参照Al )，相对于此在比较例S2 S4中，在600nm附近具有吸收峰(参照A2)。S卩，实施例S5 S7的吸收峰的波长区域与比较例S2 S4的吸收峰的波长区域相比位于短波长侧。像这样，通过使吸收峰向短波长侧移动，从而能够在黄色的波长区域中也能够吸收更纯粹的黄色的光。在通过荧光体和LED构成的LED模块、灯中，当光源中的黄色的波长区域的光太强时，鲜艳的红色、日本人的皮肤颜色看上去黄色增加，有演色性变差的倾向。在实施例S5 S7中，与比较例S2 S4相比，能够吸收更纯粹的黄色的光，因此特别提高鲜艳的红色、日本人的皮肤的颜色的演色性，进而提高LED灯的演色性。图5是用于评价LED模块的发光效率和演色性的各种指标的测定结果。作为各种指标，有光通量、光通量比、平均演色评价数Ra、色域面积比Ga、醒目指数M、特殊演色评价数R9、Rl5、色域面积比fei4。光通量比是以比较例Sl的光通量对比较例S2 S4和实施例S5 S7的光通量进行标准化后的值。光通量比越高，意味着光吸收材料导致的发光效率降低越少。平均演色评价数Ra由JIS Z8726规定，基于号码1 8的8个试验色(中彩度的试验色)计算，是用于评价是否能自然地看到中彩色的指标。色域面积比( 是在JIS Z8726的参考栏中作为“利用颜色评价数以外的演色性的评价方法”而记载的参数。具体来说，是对号码1 8的8个试验色求取根据基准光的色度坐标和根据试料光源的色度坐标，求取将它们在U*V*平面上进行描绘而分别获得的8角形的面积，求取根据试料光源的8角形的面积除以根据基准光的8角形的面积的比的值，使该比变为100倍而获得的值。在色域面积比( 比100小时，因为处于彩度减小的方向，所以有看上去颜色变暗淡的倾向，在比100大时，因为处于彩度增加的方向，所以有看上去颜色变鲜艳的倾向。通常的物体颜色总的来说看上去彩度越增加越感觉漂亮，所以作为评价颜色是否看上去良好的指标，使用色域面积比( 是有效的。醒目指数M是评价颜色的醒目感的指标。以试料光源照明的色彩对象物的醒目感的程度，是以作为表色系以纳谷等人的非线性色知觉模型的明亮度(B)、彩色度(Mr-g、 My-b))(例如，纳谷等人“色研究和应用”(Color Research and Application), 20, 3( 1995)) 表示的4色试验色的色域面积的大小来表示。基于该4色试验色的色域面积，以下式表示醒目指数M。M = [G (S, 1000 (Ix)) / G (D65,1000 (Ix))] 16X 100
在这里，G (S, 1000 (Ix))表示基于试验光源和照度1000 (Ix)的4色试验色的色域面积，G (D65，1000 (Ix))表示基于基准光D65和照度1000 (Ix)的4色试验色的色域面积。该醒目指数M越高，越能使鲜花、树叶的绿色等的色彩对象物醒目。特殊演色评价数R9是基于JIS Z8726中规定的号码9的试验色(鲜艳的红色)而计算的。此外，特殊演色评价数R15是基于JIS中规定的号码15的试验色(日本人的皮肤颜色)而计算的。色域面积比Ga4是基于号码9 12的4个试验色(高彩度的试验色)而计算的色域面积比。即，按照与使用号码1 8的试验色的( 同样的计算手法，通过代替号码1 8 的试验色使用号码9 12来获得。号码1 8的试验色是为了评价自然物的微妙的颜色的外观差异而选定的试验色，是中彩度的试验色。相对于此，号码9 12的试验色是为了评价本来鲜艳的颜色的外观而选定的试验色，是高彩度的试验色。因此，通过使用fei4，能够正确地评价希望显得鲜艳的物体是否看上去鲜艳。观察图5，在比较例和实施例中光通量比近似的是比较例S2和实施例S7的组。光通量比近似，意味着光吸收材料导致的发光效率降低的程度近似。在比较例S2中，平均演色评价数Ra是81. 6、色域面积比( 是99. 6、醒目指数M是 119. 0、特殊演色评价数R9是54. 3、特殊演色评价数Rl5是85. 0、色域面积比Ga4是102. 1。在实施例S7中，平均演色评价数Ra是87. 5、色域面积比fei是103. 5、醒目指数 M是124. 0、特殊演色评价数R9是51. 6、特殊演色评价数R15是91. 3、色域面积比Ga4是 103. 1。由此，可知在平均演色评价数Ra、色域面积比Ga、醒目指数M、特殊演色评价数 R15、色域面积比Ga4这5种指标中，实施例S7比比较例S2优越。再有，虽然在特殊演色评价数R9中，实施例S7比比较例S2差，但考虑这是由于光通量比近似但不完全相同导致的。 如果使实施例S7的钕玻璃粒子的含有率稍微增加而使实施例S7和比较例S2的光通量比相同的话，特殊演色评价数R9在实施例S7的数值也提高到与比较例S2的数值相同程度或其以上。如上所述，可知通过作为光吸收材料使用钕玻璃粒子，与使用氧化钕粒子相比，能够在抑制发光效率的降低的同时提高演色性。再有，当设密封构件中的钕玻璃粒子的含有率为R1，设钕玻璃粒子中的钕的含有率(氧化物换算)为R2，设密封构件中的钕的含有率(氧化物换算)为R3时，R3 = R1XR2X 100。在上述实验中，因为Rl是5. 0 10. Owt %、R2是7. 9wt %，所以R3是0. 4 0. 8wt%原理上，如果密封构件中的钕的含有率相同的话，认为获得相同的效果。因此，如果密封构件中的钕的含有率以氧化物换算是0. 4 0. 8wt%的话，能够获得在抑制发光效率的降低的同时提高演色性的效果。此外，在上述实验中，虽然R2是7. 9wt%，但如上述那样，R2能够在2 32wt%的范围内任意变更。根据R2是2 32wt%、R3是0. 4 0. 8wt%进行逆运算，密封构件中的钕玻璃粒子的含有率Rl能在1. 25 40wt%的范围中变更。此外，在上述实验中，R3是0.4 0.8wt%，但考虑到制造误差，可以说是大致 0. 1 lwt%。由此进行逆运算，可以说密封构件中的钕玻璃粒子的含有率Rl能够在0.3
范围中变更。(2)钕玻璃粒子和钕玻璃板的比较
图6是表示用于评价演色性的各种指标和光通量比的关系的图，(a)表示平均演色评价数Ra，(b)表示特殊演色评价数R9，(c)表示特殊演色评价数R15，(d)表示色域面积比 Ga4。图7表示成为图6的图表的基础的数据。再有，在图7中，Tc是相关色温度，duv是偏差。观察图6，可知关于平均演色评价数Ra、特殊演色评价数R9、R15、色域面积比fei4， 都是连结钕玻璃粒子的数据的线与连结钕玻璃板的数据的线相比位于光通量比高的一侧。 这意味着钕玻璃粒子与钕玻璃板相比，即使是相同的发光效率，演色性也高。进而，可知在平均演色评价数Ra、特殊演色评价数R9、R15、色域面积比Ga4中，连结钕玻璃粒子的数据的线的倾斜度比连结钕玻璃板的数据的线的倾斜度大。这意味着钕玻璃粒子与钕玻璃板相比，仅使发光效率稍微降低就能较大地提高演色性。如上所述，可知通过作为光吸收材料使用钕玻璃粒子，与使用钕玻璃板相比，能够在抑制发光效率的降低的同时提高演色性。再有，钕玻璃粒子和钕玻璃板的材质相同，仅是外观形状不同。像这样仅使外观形状不同就能获得上述的效果，这是本发明者们实际进行实验而首次判明的。图8中表示钕玻璃粒子的吸收系数的测定结果、钕玻璃板的吸收系数的测定结果和它们的吸收系数比的计算结果。吸收系数比是将钕玻璃板的吸收系数除以钕玻璃粒子的吸收系数而获得的值。当着眼于吸收系数时，钕玻璃粒子的吸收峰的波长区域与钕玻璃板的吸收峰的波长区域相比位于短波长侧。像这样，通过使吸收峰向短波长侧移动，从而能够吸收纯粹的黄色的波长区域的光。因此，能够提高LED灯的演色性。此外，当着眼于吸收系数比时，在吸收峰存在的波长区域(参照A3)中，吸收系数比是1 2左右，相对于此，在比其短波长侧(参照A4)和长波长侧(参照A5)中，吸收系数比是2 4左右。即，可以说钕玻璃粒子与钕玻璃板相比，在吸收峰存在的波长区域以外的波长区域中的吸收率相对地小。因此，钕玻璃粒子与钕玻璃板相比，在吸收峰存在的波长区域以外的波长区域中的无用的光吸收少，能够抑制发光效率的降低。像这样，即使是同一材质的钕玻璃中，根据粒子状和板状而吸收的效果不同，这考虑是光学路径的差异导致的。在板状的情况下，来自荧光体粒子的出射光经由空气(折射率n=l)入射到钕玻璃板(折射率n=l. 7)，因此折射率差大，向玻璃板的入射光率容易变低。 另一方面，在粒子状的情况下，来自荧光体粒子的出射光经由密封构件(是树脂的话折射率 n=l. 4)入射到钕玻璃粒子(折射率n=l. 7)，因此向钕玻璃粒子的入射光率高。再有，在密封构件中形成钕玻璃粒子，与板状相比制造容易。(中白色)
在实验中使用的LED模块的结构，除了相关色温度设定为5200K附近，以及荧光体粒子仅使用绿色或黄色荧光体粒子之外，与白炽灯色的情况是相同的。图9是比较例Sll S14和实施例S15 S17的光谱的测定结果。图10是用于评价LED模块的发光效率和演色性的各种指标的测定结果。观察图9，在比较例和实施例中光通量比近似的是比较例S12和实施例S17的组。在比较例S12中，平均演色评价数Ra是76. 2、色域面积比fei是92. 5、醒目指数M 是95. 9、特殊演色评价数R9是39. 7、特殊演色评价数Rl5是79. 5、色域面积比( 是97. 3。在实施例S17中，平均演色评价数Ra是86. 5、色域面积比fei是98. 6、醒目指数 M是102. 6、特殊演色评价数R9是57. 0、特殊演色评价数R15是91. 4、色域面积比Ga4是 101. 3。由此，在平均演色评价数Ra、色域面积比( 、醒目指数M、特殊演色评价数R9、Rl5、 色域面积比Ga4的全部指标中，可知实施例S17比比较例S12优越。如上所述，可知作为光吸收材料使用钕玻璃粒子，与使用氧化钕粒子相比，能够在抑制发光效率的降低的同时提高演色性。<变形例>(1)在实施方式中，公开了 LED模块的结构，但本发明并不局限于此，考虑有以下那样的变形例。图11是表示关于LED模块的结构的变形例的图。在LED模块fe中，在电路基板11上配置有在内表面具有反射面的环状的反射构件17。通过该结构，通过扩散而朝向侧方向的光在反射面向正面反射。因此，能够提高LED 灯的正面的照度。在LED模块恥中，密封构件13由内层13a和外侧1 构成，在内层13a的内部分散有绿色或黄色荧光体粒子14和红色荧光体粒子15，在外层1 的内部分散有钕玻璃粒子 16。钕玻璃粒子16的吸收峰不在蓝色LED12的出射光的波长区域，而存在于荧光体粒子的出射光的波长区域。因此，钕玻璃粒子16配置在荧光体粒子的出射光通过的地方即可，即使配置在荧光体粒子的出射光几乎不通过的地方也是浪费。根据上述结构，能够不浪费地配置钕玻璃粒子16。LED模块5c是LED模块fe和5b的组合。(2)在实施方式中，公开了 LED灯的结构，但本发明并不局限于此，只要在蓝色LED 的出射光照射的位置存在荧光体粒子，在荧光体粒子的出射光照射的位置存在钕玻璃粒子的话，是任何结构均可。例如，考虑以下那样的变形例。图12、13、14是表示关于LED灯的结构的变形例的图。在LED灯Ia中，在LED模块5d的密封构件13的内部分散有绿色或黄色荧光体粒子14和红色荧光体粒子15，在灯罩6a的透光性基材18的内部分散有钕玻璃粒子16。在LED灯Ib中，在灯罩6b的透光性基材18的内表面附着有钕玻璃粒子16。作为灯罩6b的制造方法，考虑如下方法。在基材18是丙烯酸类等的树脂的情况下，以炼成成形基材18(熔融温度300°C左右)，在该树脂熔融的溶液中使钕玻璃粒子16分散并进行涂覆。由此，基材18的表面的一部分通过溶液而熔化，以钕玻璃粒子16陷入的状态而固化。或者，对基材18进行成形，将与其树脂相同的树脂作为粘合剂来涂覆钕玻璃粒子16。在基材18是玻璃的情况下，以炼成成形基材18 (熔融温度600°以下的低温成形)，对钕玻璃粒子16进行溶射，熔接到基材18的表面。在LED灯Ic中，在灯罩6c的透光性基材18的外表面附着有钕玻璃粒子16。在LED灯Id中，在LED模块k的密封构件13的内部没有分散有荧光体粒子和钕玻璃粒子，而在灯罩6d的透光性基材18的内部分散有绿色或黄色荧光体粒子14、红色荧光体粒子15和钕玻璃粒子16。在LED灯Ie中，在灯罩6e的透光性基材18的内表面附着有绿色或黄色荧光体粒子14和红色荧光体粒子15，在基材18的内部分散有钕玻璃粒子16。荧光体粒子也能够通过与钕玻璃粒子相同的过程来附着。在LED灯If中，在灯罩6f的透光性基材18的内表面附着有绿色或黄色荧光体粒子14、红色荧光体粒子15和钕玻璃粒子16。此外，也可以在密封构件和灯罩以外的其它构件中使荧光体粒子和钕玻璃粒子分散。(3)在实施方式中公开了 LED灯是所谓电灯泡形，但本发明并不局限于此。例如，考虑以下那样的变形例。图15是表示关于LED灯的结构的变形例的图。LED灯Ig是代替直管形的荧光灯的灯。在直管形的玻璃管7的内部排列配置有LED模块5。在玻璃管7的两端配备有接受对LED模块5供给的电力的灯头8。(4)在实施方式中仅公开了 LED灯，但也能够与照明器具组合作为照明装置来利用。图16表示照明装置的结构的图。照明装置20具备LED灯1和照明器具21。照明器具21具备碗状的反射镜22和灯座23。LED灯1的灯头3螺合于灯座23。产业上的利用可能性
本发明例如能够利用于一般的照明。附图标记说明 l、la、lb、lc、ld、le、lf、lg LED 灯; 2主体部；
3灯头；
4主体部的另一端；
5、5a、5b、5c、5d、5eLED 模块；
6、6a、6b、6c、6d、6f灯罩； 7玻璃管；
8灯头； 11电路基板； 12蓝色LED ； 13密封构件； 13a内层； 13b外层；
14绿色或黄色荧光体粒子； 15红色荧光体粒子； 16钕玻璃粒子； 17反射构件； 18基材； 20照明装置； 21照明器具； 22反射镜； 23灯座。
权利要求
1.一种LED模块，其特征在于，包含 蓝色LED ；至少一种荧光体粒子，被所述蓝色LED的出射光激励；以及包含钕离子的钕玻璃粒子，吸收所述至少一种荧光体粒子的出射光中的特定的波长区域的光。
2.根据权利要求1所述的LED模块，其特征在于， 还包含透光性的密封构件，对所述蓝色LED进行密封， 在所述密封构件的内部分散有所述钕玻璃粒子。
3.根据权利要求2所述的LED模块，其特征在于，在所述密封构件的内部还分散有所述至少一种荧光体粒子。
4.根据权利要求3所述的LED模块，其特征在于， 所述密封构件中的钕玻璃粒子的含有率是0. 3 50wt%。
5.根据权利要求4所述的LED模块，其特征在于，所述钕玻璃粒子中的钕的含有率以氧化物换算是2 32wt%。
6.根据权利要求1所述的LED模块，其特征在于， 所述钕玻璃粒子的粒径是10 200 μ m。
7.根据权利要求1所述的LED模块，其特征在于，所述至少一种荧光体粒子包含出射黄色光的荧光体粒子。
8.根据权利要求1所述的LED模块，其特征在于，所述至少一种荧光体粒子包含出射绿色光或黄色光的荧光体粒子和出射红色光的荧光体粒子。
9.根据权利要求1所述的LED模块，其特征在于， 还包含透光性的密封构件，对所述蓝色LED进行密封， 在所述密封构件的内部分散有所述钕玻璃粒子，所述密封构件是在包含正硅酸乙酯的醇盐类的二氧化硅中添加钕玻璃粒子来制作的。
10.根据权利要求1所述的LED模块，其特征在于， 还包含透光性的密封构件，对所述蓝色LED进行密封，在所述密封构件的内部分散有所述钕玻璃粒子和所述至少一种荧光体粒子， 通过利用溶胶凝胶法来制作所述密封构件，从而在该密封构件中使所述钕玻璃粒子和所述至少一种荧光体粒子一起混合。
11.一种LED灯，其特征在于包含 蓝色LED ；至少一种荧光体粒子，被所述蓝色LED的出射光激励；以及包含钕离子的钕玻璃粒子，吸收所述至少一种荧光体粒子的出射光中的特定的波长区域的光。
12.根据权利要求11所述的LED灯，其特征在于， 还包含透光性的灯罩，对所述蓝色LED进行覆盖，所述钕玻璃粒子附着在所述灯罩的外表面或内表面，或在所述灯罩的内部分散。
13.根据权利要求12所述的LED灯，其特征在于，在所述灯罩的外表面或内表面还附着有所述至少一种荧光体粒子，或在所述灯罩的内部还分散有所述至少一种荧光体粒子。
14.根据权利要求13所述的LED灯，其特征在于， 所述密封构件中的钕玻璃粒子的含有率是0. 3 50wt%。
15.根据权利要求14所述的LED灯，其特征在于，所述钕玻璃粒子中的钕的含有率以氧化物换算是2 32wt%。
16.根据权利要求11所述的LED灯，其特征在于， 所述钕玻璃粒子的粒径是10 200 μ m。
17.根据权利要求11所述的LED灯，其特征在于，所述至少一种荧光体粒子包含出射黄色光的荧光体粒子。
18.根据权利要求11所述的LED灯，其特征在于，所述至少一种荧光体粒子包含出射绿色光或黄色光的荧光体粒子和出射红色光的荧光体粒子。
19.一种照明装置，具备权利要求11所述的LED灯和照明器具。
全文摘要
一种LED灯(5)，在抑制发光效率的降低的同时提高演色性，包含蓝色LED(12)；至少一种荧光体粒子(14，15)，被蓝色LED的出射光激励；以及包含钕离子的钕玻璃粒子(16)，吸收至少一种荧光体粒子的出射光中的特定的波长区域的光。
文档编号F21Y101/02GK102473821SQ20118000352
公开日2012年5月23日 申请日期2011年5月11日 优先权日2010年5月14日
发明者元家淳志, 八木裕司, 堀内诚, 森利雄, 真锅由雄, 青木郁子 申请人:松下电器产业株式会社