专利名称：发光装置和led灯泡的制作方法
技术领域：
本发明实施方式涉及发光装置和LED灯泡。
背景技术：
使用发光二级光(LED)的发光装置被广泛运用在液晶显示装置的背光源、信号装置、各种开关类、车载用灯、一般照明等照明装置中。特别地，由LED和荧光体组合而成的白色发光型LED灯(白色LED灯)作为使用白炽灯泡、荧光灯的照明器具的替代品而备受瞩目，且正在急速进行其开发。作为应用了白色LED灯的灯泡(以下记为LED灯泡)，已知的 有例如下述一体化的结构即，在安装于具有灯泡灯口的基体部上的球形罩内设置LED模块，并且在基体部内设置LED芯片的点亮电路，其中，所述LED模块包括呈矩阵状配置的多个LED芯片。在白色LED灯中应用了发蓝色光的LED芯片(蓝色LED)与黄色荧光体(YAG荧光体等)的组合、或者发射紫外或紫色光的LED芯片(紫外或紫色LED)与红色荧光体、绿色或黄色荧光体、及红色荧光体的混合荧光体(BGR或BYR荧光体)的组合。由蓝色LED和黄色荧光体组合而成的白色LED灯具有容易确保亮度的特征。另一方面，由紫外或紫色LED和BGR或BYR荧光体组合而成的白色LED灯具有显色性优良的特征，该显色性由平均显色指数(Ra)等来进行评价。当使用白色LED灯来作为使用白炽灯泡、荧光灯的照明器具的替代品时，要求具有和已有的照明器具相同的大小。由于作为照明器具使用的白色LED灯在外形上有限制，因此具备荧光体的激励源即LED芯片的LED模块的形状也受到限制。在由蓝色LED和黄色荧光体组合而成的白色LED灯中，为了实现LED模块的小型化、光量的增大，通常会对LED芯片进行高密度的配置。在由紫外或紫色LED和BGR或BYR荧光体组合而成的白色LED灯中，由于LED芯片的配置形状、密封结构等原因有时也会得不到充足的光量。因此，需要一种既能满足作为照明器具使用的白色LED灯在形状上的限制、又能使光量增大的白色LED灯。现有技术文献专利文献专利文献I :日本专利特开2005-005546号公报专利文献2 :日本专利特开2009-170114号公报专利文献3 :日本专利特开2008-117538号公报
发明内容
本发明所要解决的课题在于提供一种由紫外线或紫色LED和荧光体组合而成的发光装置，该放光装置既能满足各种照明装置在形状上的限制，又能使光量增大。 实施方式的发光装置包括LED模块和对LED模块进行覆盖的覆盖构件。LED模块包括配置在基板上的四个以上的发射紫外或紫色光的LED芯片。沿着覆盖构件与LED芯片隔开地设置有荧光膜，该荧光膜对从LED芯片射出的紫外或紫色光进行吸收并发出可见光。四个以上的LED芯片分别具有正方形或长方形的形状。当将从一个LED芯片的中心到存在于最近位置的另一个LED芯片的中心为止的距离设为P、将LED芯片的形状为正方形时的一条边的长度、或LED芯片的形状为长方形时长边和短边的平均值设为L时，将四个以上的LED芯片配置成矩阵状，使得满足2. 6L < P < IOL的条件。
图I是表示实施方式I所涉及的发光装置的俯视图。图2是图I所示的发光装置的剖视图。图3是表示实施方式2所涉及的发光装置的俯视图。 图4是图3所示的发光装置的剖视图。图5是表示实施方式的发光装置中的LED模块的俯视图。图6是表示实施方式3所涉及的LED灯泡的俯视图。图7是以局部剖面表示图6所示的LED灯泡的图。
具体实施例方式下面，参照附图对实施方式的发光装置进行说明。图I及图2是表示实施方式I所涉及的发光装置的图，图3及图4是表示实施方式2所涉及的发光装置的图。这些图中所示的发光装置I包括LED模块4，该LED模块4包括配置在基板2上的多个发射紫外或紫色光的LED芯片3 ；以及设置在基板2上以覆盖LED芯片3的覆盖构件5。虽然作为发光装置I的具体例可以举出后文中详细说明的LED灯泡，但发光装置并不限于此。发光装置I构成利用荧光灯的照明器具的替代品等各种照明装置。在构成LED模块4的基板2上，安装有四个以上的发射紫外或紫色光的LED芯片
3。发射紫外或紫色光的LED芯片3中使用了 InGaN类、GaN类、AlGaN类等发光二极管。从LED芯片3射出的紫外或紫色光在沿着覆盖构件5设置的荧光膜6上转换为可见光。SP，覆盖构件5的内表面上与LED芯片3隔开地设置有荧光膜6，该荧光膜6吸收从LED芯片3射出的紫外或紫色光并发出可见光。另外，荧光膜6也可以设置在覆盖构件5的外表面或覆盖构件5内。虽然荧光膜6发出白色光，但并不限于此，也可以发出其它各种颜色的可见光(从红色光到蓝色光等)。荧光膜6的发光色由荧光体的种类决定。优选的，当与发射紫外或紫色光的LED芯片3进行组合得到白色光时，荧光膜6包括混合荧光体(BGR或BYR荧光体)，该混合突光体包含蓝色突光体、绿色或黄色突光体、及红色突光体。混合突光体也可以进一步包含从蓝绿色荧光体及深红色荧光体中选出的至少一种荧光体、或者具有其它发光色的荧光体。将构成上述BGR或BYR荧光体的各荧光体、还有根据需要添加的蓝绿色荧光体、深红色荧光体等与来自LED芯片3的紫外或紫色光进行组合，从得到的白色光的色温、显色性(平均显色指数Ra等)等观点考虑，优选使用如下所示的荧光体。作为蓝色荧光体，使用发光的峰值波长为430 460nm范围的荧光体，优选使用例如具有式(I)所示成分的铕(Eu)激活的碱土类氯磷酸盐荧光体。
通式(Sivx_y_zBaxCayEuz)5 (PO4) 3 · Cl · · · (I)(式中，x、y、及z 为满足 O 彡 X < O. 5、0 彡 y < O. 1,0. 005 彡 z < O. I 的数)作为绿色或黄色荧光体，使用发光的峰值波长为490 580nm范围的荧光体，优选使用从例如以下荧光体中选出的至少一种即，具有式(2)所示成分的铕(Eu)和锰(Mn)激活的碱土类铝酸盐荧光体；具有式(3)所示成分的铕(Eu)和锰(Mn)激活的碱土类硅酸盐荧光体；具有式(4)所示成分的铈(Ce)激活的稀土类铝酸盐荧光体；具有式(5)所示成分的铕(Eu)激活的赛隆突光体；及具有式(6)所示成分的铕(Eu)激活的赛隆突光体。通式(Bah_y_zSrxCayEuz)(Mg1-UMnu)AlltlO17 · · .(2)(式中，x、y、z、及u 为满足 O < x < O. 2、0 ^ y < O. 1、0· 005 < z < O. 5、0· I < u
<O. 5的数)通式(Sivx_y_zuBaxMgyEuzMnu)2Si04· · · (3)(式中，x、y、z、及u 为满足O. I ^ X ^ O. 35,0. 025 ^ y ^ O. 105、0· 025 彡 z 彡 O. 25、O. 0005彡u彡O. 02的数)通式RE3AxAl5_x_yBy012=Cez · · · (4)(式中，RE表示从Y、Lu、及Gd中选出的至少一种元素，A及B为成对的元素，(A，B)为(Mg，Si)、(B，Sc)、(B，In)中的任意一对，x、y、及 z 为满足 x < 2、y < 2,0. 9 彡 x/y ^ I. 1、0· 05 彡 ζ 彡 O. 5 的数)通式(Si,Α1)6(0, N)8 :Eux · · · (5)(式中，X为满足O<x< 0.3的数)通式(SivxEux)α SieAl γ0δΝω · · · (6)(式中，X、α、β、Y、δ、及ω 为满足 O < χ < 1、0 < α 彡 3、12 彡 β 彡 14、2彡Y彡3·5、1彡δ彡3、20彡ω彡22的数)作为红色荧光体，使用发光的峰值波长为580 630nm范围的荧光体，优选使用从例如以下荧光体中选出的至少一种即，具有式(7)所示成分的铕(Eu)激活的氧硫化镧荧光体；具有式(8)所示成分的铕(Eu)和铋(Bi)激活的氧化钇荧光体；具有式(9)所示成分的铕(Eu)激活的CASN突光体；及具有式(10)所示成分的铕(Eu)激活的赛隆突光体。通式(La1TyEuxMy)202S · · · (7)(式中，M表示从Sm、Ga、Sb、及Sn中选出的至少一种元素，χ及y为满足O.08 ^ χ
<O. 16,0. 000001 < O. 003 的数)通式(Y1-^yEuxBiy)2O3· · ·⑶(式中，χ及 y 为满足 O. 01 彡 χ < O. 15,0. 001 ^ y < O. 05 的数)通式(Ca1-PySrxEuy)SiAlN3 · · · (9)(式中，χ及y为满足O彡χ< O. 4、0 < y < O. 5的数)通式(SivxEux)α SieAl γ0δΝω · · · (10)(式中，χ、α、β、γ、δ、及ω 为满足 0<χ<1、0< α ( 3、5 彡 β 彡 9、I ^ Y ^ 5、0· 5 ^ δ ^ 2,5 ^ ω ^ 15 的数)作为蓝绿色荧光体，使用发光的峰值波长为460 490nm范围的荧光体，优选使用例如具有式(11)所示成分的铕(Eu)和锰(Mn)激活的碱土类硅酸盐荧光体。通式(Bah_y_z_uSrxMgyEuzMnu)2Si04· · · (11)
(式中，x、y、z、及u 为满足O. I ^ χ ^ O. 35,0. 025 ^ y ^ O. 105、0· 025 彡 z 彡 O. 25、O. 0005彡u彡O. 02的数)作为深红色荧光体，使用发光的峰值波长为630 780nm范围的荧光体，优选使用例如具有式(12)所示成分的锰(Mn)激活的氟锗酸镁荧光体。通式aMgO · β MgF2 · (Ge1^Mnx)O2 · · · (12)(式中，α、β、及χ 为满足 3· O 彡 α 彡 4· 0、0· 4 彡 β 彡 O. 6、0· 001 彡 χ 彡 O. 5
的数)根据发光装置I的发光色等对构成混合荧光体的各荧光体的比率进行适当地设定。优选的，混合荧光体包含总和量为100质量％的下述各荧光体S卩，10 60质量％范围的蓝色荧光体；0 10质量％范围的蓝绿色荧光体；1 30质量％范围的绿色或黄色荧光体；30 90质量％范围的红色荧光体；及O 35质量％范围的深红色荧光体。若采用混合荧光体，则能由相同的荧光种类得到相关色温为6500K 2500K的大范围的白色光。荧光膜6例如可以由以下方式形成，即，将混合荧光体的粉末与粘合剂树脂等混合，并将该混合物(例如浆料)涂布在覆盖构件5的内表面上，然后进行加热、固化。优选的，当使用发射紫外或紫色光的LED芯片3作为荧光膜6的激励源时，对来自覆盖构件5的紫外线的泄漏进行抑制。基于这一点，优选的，荧光膜6的膜厚为80 800μπι的范围。由此，能将从覆盖构件5泄漏的紫外线量(紫外线的能量)降低到例如O. 3mff/nm/lm以下。更优选的，荧光膜6的膜厚为150 600 μ m的范围。覆盖构件5具有如图I至图4所示的穹顶形状。然而，覆盖构件5的形状并不限定于此，可以根据发光装置I的结构、用途等应用各种形状。优选的，覆盖构件5为可见光的透射率为85%以上的、具有透明或者白色体色的材料，由例如玻璃、树脂等形成。由此，能 高效地将从荧光膜6发出的白色光等导出到装置外部。覆盖构件5也可以包含对紫外或紫色光(主要是紫外光)进行吸收的材料，或者也可以在覆盖构件5与荧光膜6之间设置对紫外或紫色光进行吸收的层。LED芯片3可以是发射紫外或紫色光型(发光峰值波长为360 440nm)的LED。特别优选发光峰值波长为370 415nm的范围，并且使用发射光谱的半幅值为10 15nm的LED芯片3。当将上述LED芯片3和包含上述混合荧光体(BGR或BYR荧光体、根据需要进一步添加蓝绿色荧光体、深红色荧光体后得到的混合荧光体)的荧光膜6组合起来使用时，能不受LED芯片3的输出偏差的影响，得到相关色温稳定的白色光，并能提高发光装置I的成品率。在构成LED模块4的基板2上，四个以上的LED芯片3被配置成矩阵状(点阵状)。LED芯片3具有正方形或长方形的形状。四个以上的LED芯片3并非配置成直线状，而是配置成多列的矩阵状。作为LED芯片3的配置图案，可以列举出栅格状、交错格状等。例如，如图5所示，LED芯片3在基板2上配置成两列两行以上的栅格状。基板2上设置有布线图案7以使四个以上的LED芯片3构成串并联电路。布线图案7包括对LED芯片3进行串联连接的第一图案部7a ;以及对多列第一图案部7a进行并联连接的第二图案7b。配制成栅格状的LED芯片3的电极分别经由布线图案7的第一图案部7a和Au引线等金属引线(接合线)8进行串联连接。基板2上形成有多个串联连接的LED芯片3的列。串联连接的LED芯片3的各列分别通过第二图案部7b进行并联连接，并构成串并联电路。构成串并联电路的LED芯片3的串联数(列数)、并联数(行数)并没有特别限定，可根据基板2的大小、发光装置I的大小等来进行适当的设定。内部量子效率可能会因在驱动LED芯片3时所产生的焦耳热而降低，从而导致光输出变低。为了高效地将LED芯片3驱动时所产生的热释放到LED模块4的外部，以抑制LED芯片3光输出的降低，优选的，安装LED芯片3的基板2由热传导率较高的材料构成。而且，由于基板2暴露在从LED芯片3发出的紫外或紫色光下，因此，优选的，基板2由即使长时间暴露在紫外或紫色光下也不会变色的材料构成。作为满足上述条件的基板2的构成材料，可以列举出陶瓷材料、金属材料。优选使用碳化硅烧结体、氮化硅烧结体、氮化铝烧结体、氧化铝烧结体等来作为构成基板2的陶瓷构件。优选使用铝板、铜板等来作为构成基板2的金属构件。在由金属构件构成基板2的情况下，在基板(金属基板)2的表面形成绝缘层，并在其上形成布线图案 7。优选的，形成于金属基板表面的绝缘层也由对紫外或紫色光具有耐受性的绝缘材料构成。作为上述绝缘层，可以列举出上述陶瓷、玻璃等无机物质所构成的表面层、表面处理层，或由硅树脂、氟类树脂、丙烯酸树脂、环烯烃共聚物、聚丙烯等形成的树脂层。优选的，从对紫外或紫色光的耐受性、绝缘性、反射率、成本等观点考虑，使用氧化铝烧结体来作为基板2的构成材料。如图I至图4所示，在本实施方式的发光装置I中，荧光膜6以与LED芯片3隔开的方式设置在覆盖构件5的整个内表面上。因此，设置在覆盖构件5的内表面上的整个荧光膜6进行面发光，故能提高发光装置I的光量。为了有效地使上述设置于覆盖构件5内表面的整个荧光膜6进行发光，需要高效地使从多个LED芯片3射出的紫外或紫色光到达整个荧光膜6。当将从一个LED芯片3的中心到存在于最近位置的另一个LED芯片3的中心为止的距离设为P、将LED芯片3的形状为正方形时的一条边的长度、或LED芯片3的形状为长方形时长边和短边的平均值((长边+短边)/2)设为L时，对本实施方式的发光装置I中的多个LED芯片3进行配置，使得满足2. 6L彡P彡IOL的条件。如图5所示，当将LED芯片3的各列上的芯片间隔(中心间距离)设为P1、将LED芯片3的各列间的芯片间隔(中心间距离)设为P2时，在基板2上配置多个LED芯片3，使得芯片间隔Pl及芯片间隔P2都满足2. 6L彡P(P1，P2) ( IOL的条件。 通过配置多个LED芯片3并满足上述条件，能抑制从相邻LED芯片3射出的紫外或紫色光的干涉。因此，能高效地使从多个LED芯片3射出的紫外或紫色光到达设置在覆盖构件5内表面的整个荧光膜6。因此，能有效地使整个荧光膜6进行面发光，故能提高发光装置I的光量。若LED芯片3的芯片间隔P1、P2中的任何一个间隔不足2. 6L，则相邻LED芯片3之间的光干涉会增大，因此荧光膜6的发光效率会下降。即使对LED芯片3进行配置使得芯片间隔P1、P2中的任何一个间隔超过10L，荧光膜6光量也和芯片间隔P1、P2满足2.6L彡P(P1，P2) ( IOL条件时相同，不能期望光量会进一步提高。相反，增大芯片间隔P1、P2会导致配置了 LED芯片3的基板2的尺寸变大。因此，很可能会导致LED模块4的制造成本增加，或不能满足用作照明器具等的发光装置I在形状上的限制。这是导致用作使用白炽灯泡、荧光灯的照明器具的替代品的发光装置I的实用性降低的主要原因。
根据多个(四个以上)LED芯片3的芯片间隔Pl及芯片间隔P2满足2. 6L彡P (Pl，P2) ( IOL条件的LED模块4，既能抑制基板2的尺寸变大，又能提高荧光膜6的发光效率。优选的，配置在基板2上的LED芯片3被透明树脂层9覆盖。透明树脂层9中例如优选使用硅树脂、环氧树脂等，特别优选使用抗紫外线性较好的硅树脂。通过用透明树脂层9覆盖LED芯片3，能提高从LED芯片3射出的紫外或紫色光的扩散宽度和导出效率，故能进一步提高荧光膜6的发光效率。然而，若对配置在基板2上的多个LED芯片3 —并利用透明树脂层9进行密封，则紫外或紫色光可能会在透明树脂层9内发生干涉，或者紫外或紫色光的导出效率反而会下降。因此，优选的，，透明树脂层9例如如图I及图2所示将各列的LED芯片3密封成直线状，或者如图3及图4所示将各LED芯片3分开进行密封。通过将多个LED芯片3密封成直线状、或者将各LED芯片3分开进行密封，能抑制紫外或紫色光在透明树脂层9内发生干 涉，提高紫外或紫色光的导出效率。因此，能进一步提高荧光膜6的发光效率。优选的，在仅考虑紫外或紫色光的导出效率的情况下，如图3及图4所示，将各LED芯片3分开进行密封。然而，根据LED芯片3的芯片间隔的不同，可能会很难将LED芯片3分开进行密封，还可能会导致制造成本的上升等。在上述情况下，优选的，如图I及图2所示，将多个LED芯片3密封成直线状。图I及图2中，LED芯片3的各列分别被形成为直线状的透明树脂层9密封。根据上述透明树脂层9，与对配置成矩阵状的LED芯片3 —并进行密封时相比，能提高紫外或紫色光的导出效率。如上所述，配置在基板2上的多个(四个以上)LED芯片3的芯片间隔Pl及芯片间隔P2满足2.6L彡P(P1，P2) ( IOL的条件，并进一步利用透明树脂层9将两个以上的LED芯片3密封成直线状、或者将各LED芯片3分开进行密封，根据由此而得到的LED模块4，既能抑制基板2的尺寸变大，又能提高荧光膜6的发光效率。因此，通过使用上述LED模块4，既能满足作为现有的使用白炽灯泡、荧光灯的照明器具的替代品在形状上的限制，又能提供一种增大了光量的发光装置I。而且，在本实施方式的发光装置I中，使设置在覆盖构件5的内表面上的整个荧光膜6进行面发光，因此白色光等发光从突光膜6向全方位扩散。而且，由于仅通过突光膜6发出的光来进行发光，因此能抑制局部亮度不均等。由此，能得到没有强光、均匀且柔和的白色光。即，能大幅降低发光装置I的眩光。此外，在使用发射紫外或紫色光的LED芯片3的情况下，由于可以利用各种荧光体来构成荧光膜6，因此能提高白色光的显色性。具体而言，能容易地得到相关色温在6500K以下、且平均显色指数Ra在85以上的白色光。而且，通过在覆盖构件5的内表面设置荧光膜6，能提高发光装置I的配光角，还能抑制由荧光膜6的温度上升等导致亮度随时间经过而下降。S卩，由于白色光从荧光膜6的整个表面向周围扩散，因此能使射向装置背面的白色光等的扩散宽度变大。因此，能更有效地增大发光装置I的配光角。而且，通过将荧光膜6与LED芯片3隔开地设置在覆盖构件5的内表面，即使当LED芯片3的温度上升时，也能抑制荧光膜6的温度上升。因此，能对发光装置I点亮期间亮度随时间经过而下降的情况进行抑制。接着，参照图6及图7对实施方式3所涉及的LED灯泡进行说明。在这些图中所示的LED灯泡11包括LED模块12 ;设置了 LED模块12的基体部13 ;安装在基体部13上以覆盖LED模块12的球形罩14 ;隔着绝缘构件等安装在基体部13的下端部的灯口(未图示)；以及设置在基体部13内的点亮电路(未图示)。与上述实施方式I及实施方式2的发光装置I相同，LED模块12包括安装在基板2上的多个发射紫外或紫色光的LED芯片3。多个LED芯片3如上所述呈栅格状地配置在基板2上。LED芯片3的配置形状、配置间隔与上述实施方式I及实施方式2相同。在LED模块12的侧面或者底面上，引出有图中省略的布线，该布线与设置在基体部3内的点亮电路(未图示)进行电连接。利用经由点亮电路而施加的直流电压来点亮LED芯片3。LED模块12设置在基体部13上，该基体部13包括图中省略的点亮电路和与之相连的灯口等。优选的，当在基体部13上设置LED模块12时、利用氧化铝烧结体等韧性较低的材料来构成基板2的情况下，优选为应用能对基板2的缺口或开裂等进行抑制的安装单元。具体而言，优选的，利用树脂制的螺钉，或者隔着树脂制的垫圈利用金属制的螺钉，将LED模块12 (基板2)安装到基体部13上。也可以应用对基板2整体进行按压的树脂制的片材、成形体等来代替树脂制的垫圈。优选的，螺钉、间隔物(垫圈、片材等)由硅树脂、氟类树脂、丙烯酸树脂、环烯烃共聚物、聚丙烯等对紫外或紫色光具有耐受性的树脂材料形成。球形罩14的内表面设置有荧光膜15，该荧光膜15对从LED芯片3射出的紫外或紫色光进行吸收并发出白色光。对于构成荧光膜15的荧光体，与上述实施方式I及实施方式2相同，进行选择以得到所期望的白色光。荧光膜15可以仅利用这些荧光体所发出的光(不包括从LED芯片3射出的光)来得到白色光等。球形罩14可以应用如图6及图7所示那样具有穹顶形状的球形罩，但并不仅限于此，也可以具有茄子形状等。优选的，球形罩14由与上述覆盖构件5的形成材料相同的材料形成。球形罩14具有与例如白炽灯泡相同的大小。本实施方式的LED灯泡11中的荧光膜15与LED芯片3隔开地设置在球形罩14的内表面。此外，对构成LED模块12的LED芯片3进行配置，使其在上述基板2上满足2. 6L彡P彡IOL的条件(P为从一个LED芯片3的中心到存在于最近位置的另一个LED芯片3的中心为止的距离，L为LED芯片3的形状为正方形时的一条边的长度、或LED芯片3的形状为长方形时长边和短边的平均值((长边+短边)/2))。而且，利用和上述实施方式I及实施方式2相同的密封树脂层9对多个LED芯片3进行密封。由此，能提高荧光膜15的发光效率，故能增大LED灯泡11的光量。与上述实施方式的发光装置I同样地，能使从LED灯泡11发出的白色光的显色性等提高。具体而言，能容易地得到相关色温在6500K以下、且平均显色指数(Ra)在85以上的白色光。通过得到上述白色光，能使作为白炽灯泡替代品的LED灯泡11的实用性提高。而且，能增大LED灯泡11的配光角，并且能对由荧光膜15的温度上升等导致亮度随时间经过而降低的情况进行抑制。即，本实施方式的LED灯泡11使设置在球形罩14内表面的整个荧光膜15进行面发光，因此白色光从荧光膜15向全方位扩散。由此，能使射向灯泡背面的白色光的扩散宽度变大。因此，能有效地使LED灯泡11的白色光的配光角增大。根据本实施方式的LED灯泡U，能使配光角达到例如200度或者200度以上。此外，由于荧光膜15与LED芯片3之间有充足的距离，故即使在LED灯泡11连续点亮时LED芯片3的温度上升，荧光膜15的温度也只会上升到例如60° C左右。因此，能对LED灯泡11点亮期间亮度随时间经过而下降的情况进行抑制。
实施例接下来，对具体实施例及其评价结果进行叙述。(实施例I 4)首先，在外形为30X30mm的氧化铝基板上，分别以表I所示的芯片间隔P1、P2，将芯片形状为O. 4X0. 4mm的LED芯片配置成5串联X5并联。LED芯片的发光波长如表I所示。接着，如图I所示，利用透明的硅树脂分别对串联连接的芯片列分开进行密封。硅树脂将各芯片列的LED芯片密封成直线状。通过在上述LED模块上分别设置按下文所述在内表面上形成有荧光膜的覆盖构件，制作出实施例I 4的白色发光装置。这些白色发光装置用于后文所述的特性评价。如下所述形成荧光膜。首先，准备Eu激活的碱土类氯磷酸盐((Sra6tl4Baa 394EU0.002) 5 (PO4) 3C1)荧光体作为蓝色荧光体，准备Eu和Mn激活的碱土类硅酸盐((Sr0.675B ^25Mg0.0235Eu0.05Mn0.0015)2Si04)荧光体作为绿色或黄色荧光体，准备Eu激活的氧硫化镧((La0. 9Eu0. J 202S)荧光体作为红色荧光体。将这些荧光体以蓝色荧光体27质量％、绿色或黄色荧光体4质量％、红色荧光体69质量％的比例进行混合后，使其分散到硅树脂中作为荧光体浆料(荧光体比例65质量％ )。将该荧光体浆料涂布在聚碳酸酯制的覆盖构件的内侧，之后利用烘箱等进行热处理，由此使荧光体浆料的涂膜固化。荧光膜的膜厚定为O. 2_。(比较例I 5)除了将5串联X5并联的LED芯片的芯片间隔P1、P2分别变更成表I所示的值以外，其它与实施例I相同，制作白色发光装置。这些白色发光装置用于后文所述的特性评价。[表 I]
基板外形芯片尺寸芯片波长芯片pi，隔芯^曰]隔 (mm)(mm)(mm)(mm)(mm)
实施例 I " 30X30 ~.4X0.4 ^39544
实施例 _2 30X30 0.4 X 0.4 39043
实施例 3 30X30 0.4 X 0.4 405 ~ 42实施例 4 30X30 0.4 X 0.4 — 4It>411~~~~
比较例 I 30X30 —0.4 X 0.4 395 ^ 4I
比较例 2 30X30 ~ 0.4 X 0,4 — 390 — 40.β
比较例 3 30X30 0 4X0-4 ~~ 40 — II
比较例 4 " 30X30 ~0.4X0.4 ^410I0.6 —
比较例 5 ~30X 30 ~ 0.4 X 0.4 410 — 44.5对实施例I 4及比较例I 5的白色发光装置施加如表2所示的LED芯片的驱动电压和驱动电流使其发光，并对从各个白色发光装置发出的白色光的光输出、总光通量、相关色温进行测定。这些特性由蓝菲光学公司制造的SLMS总光通量测定系统来进行测定。这些结果如表2所示。[表2]
权利要求
1.一种发光装置，其特征在于，包括 LED模块，该LED模块包括基板和配置在所述基板上的四个以上的发射紫外或紫色光的LED芯片； 覆盖构件，该覆盖构件对所述LED模块进行覆盖；以及 荧光膜，该荧光膜沿着所述覆盖构件与所述LED芯片隔开地进行设置，以对从所述LED芯片射出的紫外或紫色光进行吸收并发出可见光， 所述四个以上的LED芯片分别具有正方形或长方形的形状，且配置成矩阵状，使得满足2. 6L彡PS IOL的条件(P为从一个所述LED芯片的中心到存在于最近位置的另一个所述LED芯片的中心为止的距离，在所述LED芯片的形状为正方形的情况下，L为一条边的长度，在所述LED芯片的形状为长方形的情况下，L为长边和短边的平均值)。
2.如权利要求I所述的发光装置，其特征在于， 所述LED芯片构成将两个以上的所述LED芯片进行串联连接而得的串联数为两列以上的串并联电路。
3.如权利要求I所述的发光装置，其特征在于， 所述LED芯片被透明树脂层密封，且以将两个以上的所述LED芯片密封成直线状的方式形成所述透明树脂层。
4.如权利要求I所述的发光装置，其特征在于， 所述LED芯片被透明树脂层密封，且以将所述LED芯片分开进行密封的方式形成所述透明树脂层。
5.如权利要求I所述的发光装置，其特征在于， 从所述LED芯片射出的所述紫外或紫色光的发光峰值波长在370nm以上415nm以下的范围内。
6.如权利要求I所述的发光装置，其特征在于， 所述荧光膜包含蓝色荧光体、绿色或黄色荧光体、及红色荧光体，并且发出白色光来作为所述可见光。
7.如权利要求6所述的发光装置，其特征在于， 所述蓝色荧光体包括具有由通式(Sr1HBaxCayEuz) 5 (PO4) 3 · Cl (式中，x、y、及z为满足O彡X < O. 5、0彡y < O. 1,0. 005彡z < O. I的数) 来表示的成分的铕激活的碱土类氯磷酸盐突光体， 所述绿色或黄色荧光体包括选自以下荧光体的至少一种荧光体具有由通式(Ba1HzSrxCayEuz) (Mg1^uMnu)Al10O17(式中，X、y> z、及 u 为满足 O < X < 0.2、0 ^ y < O. I、O. 005 < z < O. 5>0. I < u<O. 5的数) 来表示的成分的铕和锰激活的碱土类铝酸盐荧光体； 具有由通式(Sr1HzuBaxMgyEuzMnu)2SiO4(式中，x、y、z、及 u 为满足 O. I 彡 X 彡 O. 35,0. 025 彡 y 彡 O. 105,0. 025 ^ z ^ O. 25、O. 0005≤u≤O. 02的数) 来表示的成分的铕和锰激活的碱土类硅酸盐荧光体；具有由通式=RE3AxAl5^yByO12 =Cez (式中，RE表示从Y、Lu、及Gd中选出的至少一种元素，A及B为成对的元素，(A, B)为(Mg, Si)、(B, Sc)、(B, In)中的任意一对,x、y、及 z 为满足 x < 2、y < 2、0· 9 ^ x/y ^ I. 1>0· 05彡z彡0· 5的数) 来表示的成分的铺激活的稀土招酸盐突光体， 具有由通式(Si，Al)6(0，N)8:Eux (式中，X为满足O <x <0.3的数) 来表示的成分的铕激活的赛隆荧光体；以及 具有由通式=(SivxEux) aSieAlY0sNu (式中，χ、α、β、Υ、3、及(0为满足0<叉<1、0< a ( 3、12 彡 β 彡 14、2彡Y彡3.5、1彡δ彡3、20彡ω彡22的数) 来表示的成分的铕激活的赛隆突光体， 所述红色荧光体包括选自以下荧光体的至少一种荧光体 具有由通式(La1^yEuxMy)2O2S (式中，M表示从Sm、Ga、Sb、及Sn中选出的至少一种元素，χ及y为满足O. 08 ^ x<O. 16,0. 000001 ^ y < O. 003 的数) 来表示的成分的铕激活的氧硫化镧荧光体； 具有由通式=(YnyEuxBiy)2O3(式中，χ 及 y 为满足 O. 01 彡 χ < O. 15,0. 001 ^ y < O. 05 的数) 来表示的成分的铕和铋激活的氧化钇荧光体； 具有由通式(CanySrxEuy) SiAlN3 (式中，χ及y为满足O彡χ < O. 4、0 < y < O. 5的数) 来表示的成分的铕激活的CASN荧光体；以及 具有由通式=(SivxEux) aSieAlY0sNu (式中，叉、0、@、丫、3、及(0为满足0<χ<1、0< a彡3、5彡β彡9、1彡Y彡5、O. 5 彡 δ ^ 2,5 ^ ω ^ 15 的数) 来表示的成分的铕激活的赛隆突光体。
8.如权利要求6所述的发光装置，其特征在于， 所述荧光膜还包含从蓝绿色荧光体及深红色荧光体中选出的至少一种荧光体。
9.如权利要求8所述的发光装置，其特征在于， 所述蓝绿色荧光体包括具有由通式(Bah_y_z_uSrxMgyEuzMnu)2Si04(式中，x、y、z、及 u 为满足 O. I 彡 χ 彡 O. 35,0. 025 彡 y 彡 O. 105,0. 025 ^ z ^ O. 25、O. 0005彡u彡O. 02的数) 来表示的成分的铕和锰激活的碱土类硅酸盐荧光体， 所述深红色荧光体包括具有由 通式a MgO · β MgF2 · (Ge1-JVInx) O2 (式中，α、β、及χ为满足3. O彡α彡4. 0,0. 4彡β彡O. 6,0. 001彡χ彡O. 5的数) 来表示的成分的猛激活的氟锗酸镁(manganese-activatedmagnesiumfluorogermanate)突光体。
10.如权利要求I所述的发光装置，其特征在于， 所述基板包括氧化铝烧结体。
11.一种LED灯泡，其特征在于，包括 LED模块，该LED模块包括基板和安装在所述基板上的四个以上的发射紫外或紫色光的LED芯片； 基体部，该基体部上设置有所述LED模块； 球形罩，该球形罩安装在所述基体部上以覆盖所述LED模块； 荧光膜，该荧光膜与所述LED芯片隔开地设置在所述球形罩的内表面，吸收从所述LED芯片射出的紫外或紫色光并发出白色光； 点売电路，该点売电路设置在所述基体部内，以使所述LED芯片点売；以及 灯口，该灯口与所述点亮电路进行电连接， 所述四个以上的LED芯片分别具有正方形或长方形的形状，且配置成矩阵状，使得满足2. 6L彡PS IOL的条件(P为从一个所述LED芯片的中心到存在于最近位置的另一个所述LED芯片的中心为止的距离，在所述LED芯片的形状为正方形的情况下，L为一条边的长度，在所述LED芯片的形状为长方形的情况下，L为长边和短边的平均值)。
12.如权利要求11所述的LED灯泡，其特征在于， 所述LED芯片构成将两个以上的所述LED芯片进行串联连接而得的串联数为两列以上的串并联电路。
13.如权利要求11所述的LED灯泡，其特征在于， 所述LED芯片被透明树脂层密封，且以将两个以上的所述LED芯片密封成直线状的方式形成所述透明树脂层。
14.如权利要求11所述的LED灯泡，其特征在于， 所述LED芯片被透明树脂层密封，且以将所述LED芯片分开进行密封的方式形成所述透明树脂层。
15.如权利要求11所述的LED灯泡，其特征在于， 所述荧光膜包含蓝色荧光体、绿色或黄色荧光体、及红色荧光体。
16.如权利要求15所述的LED灯泡，其特征在于， 所述荧光膜还包含从蓝绿色荧光体及深红色荧光体中选出的至少一种荧光体。
17.如权利要求11所述的LED灯泡，其特征在于， 所述基板包括氧化铝烧结体。
18.如权利要求11所述的LED灯泡，其特征在于， 所述LED模块通过树脂制螺钉或金属制螺钉安装在所述基体部上。
全文摘要
本发明提供了一种发光装置和LED灯泡，实施方式的发光装置(1)包括LED模块(4)和覆盖构件(5)。LED模块(4)包括配置在基板(2)上的四个以上的发射紫外或紫色光的LED芯片(3)。沿着覆盖构件(4)与LED芯片(3)隔开地设置有荧光膜(6)。当将从一个LED芯片(3)的中心到存在于最近位置的另一个LED芯片(3)的中心为止的距离设为P、将LED芯片的形状为正方形时的一条边的长度、或LED芯片的形状为长方形时长边和短边的平均值设为L时，将四个以上的LED芯片(3)配置成矩阵状，使得满足2.6L≤P≤10L的条件。
文档编号F21S2/00GK102959743SQ20118003011
公开日2013年3月6日 申请日期2011年9月14日 优先权日2010年9月16日
发明者中川胜利, 大屋恭正, 碓井大地, 山川昌彦, 白川康博, 近藤弘康 申请人:株式会社东芝, 东芝高新材料公司