專(zhuān)利名稱(chēng)：發(fā)光裝置和led燈泡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明實(shí)施方式涉及發(fā)光裝置和LED燈泡。
背景技術(shù)：
使用發(fā)光二級(jí)光(LED)的發(fā)光裝置被廣泛運(yùn)用在液晶顯示裝置的背光源、信號(hào)裝置、各種開(kāi)關(guān)類(lèi)、車(chē)載用燈、一般照明等照明裝置中。特別地，由LED和熒光體組合而成的白色發(fā)光型LED燈(白色LED燈)作為使用白熾燈泡、熒光燈的照明器具的替代品而備受矚目，且正在急速進(jìn)行其開(kāi)發(fā)。作為應(yīng)用了白色LED燈的燈泡(以下記為L(zhǎng)ED燈泡)，已知的 有例如下述一體化的結(jié)構(gòu)即，在安裝于具有燈泡燈口的基體部上的球形罩內(nèi)設(shè)置LED模塊，并且在基體部?jī)?nèi)設(shè)置LED芯片的點(diǎn)亮電路，其中，所述LED模塊包括呈矩陣狀配置的多個(gè)LED芯片。在白色LED燈中應(yīng)用了發(fā)藍(lán)色光的LED芯片(藍(lán)色LED)與黃色熒光體(YAG熒光體等)的組合、或者發(fā)射紫外或紫色光的LED芯片(紫外或紫色LED)與紅色熒光體、綠色或黃色熒光體、及紅色熒光體的混合熒光體(BGR或BYR熒光體)的組合。由藍(lán)色LED和黃色熒光體組合而成的白色LED燈具有容易確保亮度的特征。另一方面，由紫外或紫色LED和BGR或BYR熒光體組合而成的白色LED燈具有顯色性?xún)?yōu)良的特征，該顯色性由平均顯色指數(shù)(Ra)等來(lái)進(jìn)行評(píng)價(jià)。當(dāng)使用白色LED燈來(lái)作為使用白熾燈泡、熒光燈的照明器具的替代品時(shí)，要求具有和已有的照明器具相同的大小。由于作為照明器具使用的白色LED燈在外形上有限制，因此具備熒光體的激勵(lì)源即LED芯片的LED模塊的形狀也受到限制。在由藍(lán)色LED和黃色熒光體組合而成的白色LED燈中，為了實(shí)現(xiàn)LED模塊的小型化、光量的增大，通常會(huì)對(duì)LED芯片進(jìn)行高密度的配置。在由紫外或紫色LED和BGR或BYR熒光體組合而成的白色LED燈中，由于LED芯片的配置形狀、密封結(jié)構(gòu)等原因有時(shí)也會(huì)得不到充足的光量。因此，需要一種既能滿(mǎn)足作為照明器具使用的白色LED燈在形狀上的限制、又能使光量增大的白色LED燈。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)I :日本專(zhuān)利特開(kāi)2005-005546號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)2 :日本專(zhuān)利特開(kāi)2009-170114號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)3 :日本專(zhuān)利特開(kāi)2008-117538號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的課題在于提供一種由紫外線(xiàn)或紫色LED和熒光體組合而成的發(fā)光裝置，該放光裝置既能滿(mǎn)足各種照明裝置在形狀上的限制，又能使光量增大。 實(shí)施方式的發(fā)光裝置包括LED模塊和對(duì)LED模塊進(jìn)行覆蓋的覆蓋構(gòu)件。LED模塊包括配置在基板上的四個(gè)以上的發(fā)射紫外或紫色光的LED芯片。沿著覆蓋構(gòu)件與LED芯片隔開(kāi)地設(shè)置有熒光膜，該熒光膜對(duì)從LED芯片射出的紫外或紫色光進(jìn)行吸收并發(fā)出可見(jiàn)光。四個(gè)以上的LED芯片分別具有正方形或長(zhǎng)方形的形狀。當(dāng)將從一個(gè)LED芯片的中心到存在于最近位置的另一個(gè)LED芯片的中心為止的距離設(shè)為P、將LED芯片的形狀為正方形時(shí)的一條邊的長(zhǎng)度、或LED芯片的形狀為長(zhǎng)方形時(shí)長(zhǎng)邊和短邊的平均值設(shè)為L(zhǎng)時(shí)，將四個(gè)以上的LED芯片配置成矩陣狀，使得滿(mǎn)足2. 6L < P < IOL的條件。


圖I是表示實(shí)施方式I所涉及的發(fā)光裝置的俯視圖。圖2是圖I所示的發(fā)光裝置的剖視圖。圖3是表示實(shí)施方式2所涉及的發(fā)光裝置的俯視圖。 圖4是圖3所示的發(fā)光裝置的剖視圖。圖5是表示實(shí)施方式的發(fā)光裝置中的LED模塊的俯視圖。圖6是表示實(shí)施方式3所涉及的LED燈泡的俯視圖。圖7是以局部剖面表示圖6所示的LED燈泡的圖。
具體實(shí)施例方式下面，參照附圖對(duì)實(shí)施方式的發(fā)光裝置進(jìn)行說(shuō)明。圖I及圖2是表示實(shí)施方式I所涉及的發(fā)光裝置的圖，圖3及圖4是表示實(shí)施方式2所涉及的發(fā)光裝置的圖。這些圖中所示的發(fā)光裝置I包括LED模塊4，該LED模塊4包括配置在基板2上的多個(gè)發(fā)射紫外或紫色光的LED芯片3 ；以及設(shè)置在基板2上以覆蓋LED芯片3的覆蓋構(gòu)件5。雖然作為發(fā)光裝置I的具體例可以舉出后文中詳細(xì)說(shuō)明的LED燈泡，但發(fā)光裝置并不限于此。發(fā)光裝置I構(gòu)成利用熒光燈的照明器具的替代品等各種照明裝置。在構(gòu)成LED模塊4的基板2上，安裝有四個(gè)以上的發(fā)射紫外或紫色光的LED芯片
3。發(fā)射紫外或紫色光的LED芯片3中使用了 InGaN類(lèi)、GaN類(lèi)、AlGaN類(lèi)等發(fā)光二極管。從LED芯片3射出的紫外或紫色光在沿著覆蓋構(gòu)件5設(shè)置的熒光膜6上轉(zhuǎn)換為可見(jiàn)光。SP，覆蓋構(gòu)件5的內(nèi)表面上與LED芯片3隔開(kāi)地設(shè)置有熒光膜6，該熒光膜6吸收從LED芯片3射出的紫外或紫色光并發(fā)出可見(jiàn)光。另外，熒光膜6也可以設(shè)置在覆蓋構(gòu)件5的外表面或覆蓋構(gòu)件5內(nèi)。雖然熒光膜6發(fā)出白色光，但并不限于此，也可以發(fā)出其它各種顏色的可見(jiàn)光(從紅色光到藍(lán)色光等)。熒光膜6的發(fā)光色由熒光體的種類(lèi)決定。優(yōu)選的，當(dāng)與發(fā)射紫外或紫色光的LED芯片3進(jìn)行組合得到白色光時(shí)，熒光膜6包括混合熒光體(BGR或BYR熒光體)，該混合突光體包含藍(lán)色突光體、綠色或黃色突光體、及紅色突光體?；旌贤还怏w也可以進(jìn)一步包含從藍(lán)綠色熒光體及深紅色熒光體中選出的至少一種熒光體、或者具有其它發(fā)光色的熒光體。將構(gòu)成上述BGR或BYR熒光體的各熒光體、還有根據(jù)需要添加的藍(lán)綠色熒光體、深紅色熒光體等與來(lái)自L(fǎng)ED芯片3的紫外或紫色光進(jìn)行組合，從得到的白色光的色溫、顯色性(平均顯色指數(shù)Ra等)等觀(guān)點(diǎn)考慮，優(yōu)選使用如下所示的熒光體。作為藍(lán)色熒光體，使用發(fā)光的峰值波長(zhǎng)為430 460nm范圍的熒光體，優(yōu)選使用例如具有式(I)所示成分的銪(Eu)激活的堿土類(lèi)氯磷酸鹽熒光體。
通式(Sivx_y_zBaxCayEuz)5 (PO4) 3 · Cl · · · (I)(式中，x、y、及z 為滿(mǎn)足 O 彡 X < O. 5、0 彡 y < O. 1,0. 005 彡 z < O. I 的數(shù))作為綠色或黃色熒光體，使用發(fā)光的峰值波長(zhǎng)為490 580nm范圍的熒光體，優(yōu)選使用從例如以下熒光體中選出的至少一種即，具有式(2)所示成分的銪(Eu)和錳(Mn)激活的堿土類(lèi)鋁酸鹽熒光體；具有式(3)所示成分的銪(Eu)和錳(Mn)激活的堿土類(lèi)硅酸鹽熒光體；具有式(4)所示成分的鈰(Ce)激活的稀土類(lèi)鋁酸鹽熒光體；具有式(5)所示成分的銪(Eu)激活的賽隆突光體；及具有式(6)所示成分的銪(Eu)激活的賽隆突光體。通式(Bah_y_zSrxCayEuz)(Mg1-UMnu)AlltlO17 · · .(2)(式中，x、y、z、及u 為滿(mǎn)足 O < x < O. 2、0 ^ y < O. 1、0· 005 < z < O. 5、0· I < u
<O. 5的數(shù))通式(Sivx_y_zuBaxMgyEuzMnu)2Si04· · · (3)(式中，x、y、z、及u 為滿(mǎn)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的數(shù))通式RE3AxAl5_x_yBy012=Cez · · · (4)(式中，RE表示從Y、Lu、及Gd中選出的至少一種元素，A及B為成對(duì)的元素，(A，B)為(Mg，Si)、(B，Sc)、(B，In)中的任意一對(duì)，x、y、及 z 為滿(mǎn)足 x < 2、y < 2,0. 9 彡 x/y ^ I. 1、0· 05 彡 ζ 彡 O. 5 的數(shù))通式(Si,Α1)6(0, N)8 :Eux · · · (5)(式中，X為滿(mǎn)足O<x< 0.3的數(shù))通式(SivxEux)α SieAl γ0δΝω · · · (6)(式中，X、α、β、Y、δ、及ω 為滿(mǎn)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的數(shù))作為紅色熒光體，使用發(fā)光的峰值波長(zhǎng)為580 630nm范圍的熒光體，優(yōu)選使用從例如以下熒光體中選出的至少一種即，具有式(7)所示成分的銪(Eu)激活的氧硫化鑭熒光體；具有式(8)所示成分的銪(Eu)和鉍(Bi)激活的氧化釔熒光體；具有式(9)所示成分的銪(Eu)激活的CASN突光體；及具有式(10)所示成分的銪(Eu)激活的賽隆突光體。通式(La1TyEuxMy)202S · · · (7)(式中，M表示從Sm、Ga、Sb、及Sn中選出的至少一種元素，χ及y為滿(mǎn)足O.08 ^ χ
<O. 16,0. 000001 < O. 003 的數(shù))通式(Y1-^yEuxBiy)2O3· · ·⑶(式中，χ及 y 為滿(mǎn)足 O. 01 彡 χ < O. 15,0. 001 ^ y < O. 05 的數(shù))通式(Ca1-PySrxEuy)SiAlN3 · · · (9)(式中，χ及y為滿(mǎn)足O彡χ< O. 4、0 < y < O. 5的數(shù))通式(SivxEux)α SieAl γ0δΝω · · · (10)(式中，χ、α、β、γ、δ、及ω 為滿(mǎn)足 0<χ<1、0< α ( 3、5 彡 β 彡 9、I ^ Y ^ 5、0· 5 ^ δ ^ 2,5 ^ ω ^ 15 的數(shù))作為藍(lán)綠色熒光體，使用發(fā)光的峰值波長(zhǎng)為460 490nm范圍的熒光體，優(yōu)選使用例如具有式(11)所示成分的銪(Eu)和錳(Mn)激活的堿土類(lèi)硅酸鹽熒光體。通式(Bah_y_z_uSrxMgyEuzMnu)2Si04· · · (11)
(式中，x、y、z、及u 為滿(mǎn)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的數(shù))作為深紅色熒光體，使用發(fā)光的峰值波長(zhǎng)為630 780nm范圍的熒光體，優(yōu)選使用例如具有式(12)所示成分的錳(Mn)激活的氟鍺酸鎂熒光體。通式aMgO · β MgF2 · (Ge1^Mnx)O2 · · · (12)(式中，α、β、及χ 為滿(mǎn)足 3· O 彡 α 彡 4· 0、0· 4 彡 β 彡 O. 6、0· 001 彡 χ 彡 O. 5
的數(shù))根據(jù)發(fā)光裝置I的發(fā)光色等對(duì)構(gòu)成混合熒光體的各熒光體的比率進(jìn)行適當(dāng)?shù)卦O(shè)定。優(yōu)選的，混合熒光體包含總和量為100質(zhì)量％的下述各熒光體S卩，10 60質(zhì)量％范圍的藍(lán)色熒光體；0 10質(zhì)量％范圍的藍(lán)綠色熒光體；1 30質(zhì)量％范圍的綠色或黃色熒光體；30 90質(zhì)量％范圍的紅色熒光體；及O 35質(zhì)量％范圍的深紅色熒光體。若采用混合熒光體，則能由相同的熒光種類(lèi)得到相關(guān)色溫為6500K 2500K的大范圍的白色光。熒光膜6例如可以由以下方式形成，即，將混合熒光體的粉末與粘合劑樹(shù)脂等混合，并將該混合物(例如漿料)涂布在覆蓋構(gòu)件5的內(nèi)表面上，然后進(jìn)行加熱、固化。優(yōu)選的，當(dāng)使用發(fā)射紫外或紫色光的LED芯片3作為熒光膜6的激勵(lì)源時(shí)，對(duì)來(lái)自覆蓋構(gòu)件5的紫外線(xiàn)的泄漏進(jìn)行抑制。基于這一點(diǎn)，優(yōu)選的，熒光膜6的膜厚為80 800μπι的范圍。由此，能將從覆蓋構(gòu)件5泄漏的紫外線(xiàn)量(紫外線(xiàn)的能量)降低到例如O. 3mff/nm/lm以下。更優(yōu)選的，熒光膜6的膜厚為150 600 μ m的范圍。覆蓋構(gòu)件5具有如圖I至圖4所示的穹頂形狀。然而，覆蓋構(gòu)件5的形狀并不限定于此，可以根據(jù)發(fā)光裝置I的結(jié)構(gòu)、用途等應(yīng)用各種形狀。優(yōu)選的，覆蓋構(gòu)件5為可見(jiàn)光的透射率為85%以上的、具有透明或者白色體色的材料，由例如玻璃、樹(shù)脂等形成。由此，能 高效地將從熒光膜6發(fā)出的白色光等導(dǎo)出到裝置外部。覆蓋構(gòu)件5也可以包含對(duì)紫外或紫色光(主要是紫外光)進(jìn)行吸收的材料，或者也可以在覆蓋構(gòu)件5與熒光膜6之間設(shè)置對(duì)紫外或紫色光進(jìn)行吸收的層。LED芯片3可以是發(fā)射紫外或紫色光型(發(fā)光峰值波長(zhǎng)為360 440nm)的LED。特別優(yōu)選發(fā)光峰值波長(zhǎng)為370 415nm的范圍，并且使用發(fā)射光譜的半幅值為10 15nm的LED芯片3。當(dāng)將上述LED芯片3和包含上述混合熒光體(BGR或BYR熒光體、根據(jù)需要進(jìn)一步添加藍(lán)綠色熒光體、深紅色熒光體后得到的混合熒光體)的熒光膜6組合起來(lái)使用時(shí)，能不受LED芯片3的輸出偏差的影響，得到相關(guān)色溫穩(wěn)定的白色光，并能提高發(fā)光裝置I的成品率。在構(gòu)成LED模塊4的基板2上，四個(gè)以上的LED芯片3被配置成矩陣狀(點(diǎn)陣狀)。LED芯片3具有正方形或長(zhǎng)方形的形狀。四個(gè)以上的LED芯片3并非配置成直線(xiàn)狀，而是配置成多列的矩陣狀。作為L(zhǎng)ED芯片3的配置圖案，可以列舉出柵格狀、交錯(cuò)格狀等。例如，如圖5所示，LED芯片3在基板2上配置成兩列兩行以上的柵格狀?；?上設(shè)置有布線(xiàn)圖案7以使四個(gè)以上的LED芯片3構(gòu)成串并聯(lián)電路。布線(xiàn)圖案7包括對(duì)LED芯片3進(jìn)行串聯(lián)連接的第一圖案部7a ;以及對(duì)多列第一圖案部7a進(jìn)行并聯(lián)連接的第二圖案7b。配制成柵格狀的LED芯片3的電極分別經(jīng)由布線(xiàn)圖案7的第一圖案部7a和Au引線(xiàn)等金屬引線(xiàn)(接合線(xiàn))8進(jìn)行串聯(lián)連接?；?上形成有多個(gè)串聯(lián)連接的LED芯片3的列。串聯(lián)連接的LED芯片3的各列分別通過(guò)第二圖案部7b進(jìn)行并聯(lián)連接，并構(gòu)成串并聯(lián)電路。構(gòu)成串并聯(lián)電路的LED芯片3的串聯(lián)數(shù)(列數(shù))、并聯(lián)數(shù)(行數(shù))并沒(méi)有特別限定，可根據(jù)基板2的大小、發(fā)光裝置I的大小等來(lái)進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑O(shè)定。內(nèi)部量子效率可能會(huì)因在驅(qū)動(dòng)LED芯片3時(shí)所產(chǎn)生的焦耳熱而降低，從而導(dǎo)致光輸出變低。為了高效地將LED芯片3驅(qū)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的熱釋放到LED模塊4的外部，以抑制LED芯片3光輸出的降低，優(yōu)選的，安裝LED芯片3的基板2由熱傳導(dǎo)率較高的材料構(gòu)成。而且，由于基板2暴露在從LED芯片3發(fā)出的紫外或紫色光下，因此，優(yōu)選的，基板2由即使長(zhǎng)時(shí)間暴露在紫外或紫色光下也不會(huì)變色的材料構(gòu)成。作為滿(mǎn)足上述條件的基板2的構(gòu)成材料，可以列舉出陶瓷材料、金屬材料。優(yōu)選使用碳化硅燒結(jié)體、氮化硅燒結(jié)體、氮化鋁燒結(jié)體、氧化鋁燒結(jié)體等來(lái)作為構(gòu)成基板2的陶瓷構(gòu)件。優(yōu)選使用鋁板、銅板等來(lái)作為構(gòu)成基板2的金屬構(gòu)件。在由金屬構(gòu)件構(gòu)成基板2的情況下，在基板(金屬基板)2的表面形成絕緣層，并在其上形成布線(xiàn)圖案 7。優(yōu)選的，形成于金屬基板表面的絕緣層也由對(duì)紫外或紫色光具有耐受性的絕緣材料構(gòu)成。作為上述絕緣層，可以列舉出上述陶瓷、玻璃等無(wú)機(jī)物質(zhì)所構(gòu)成的表面層、表面處理層，或由硅樹(shù)脂、氟類(lèi)樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)脂、環(huán)烯烴共聚物、聚丙烯等形成的樹(shù)脂層。優(yōu)選的，從對(duì)紫外或紫色光的耐受性、絕緣性、反射率、成本等觀(guān)點(diǎn)考慮，使用氧化鋁燒結(jié)體來(lái)作為基板2的構(gòu)成材料。如圖I至圖4所示，在本實(shí)施方式的發(fā)光裝置I中，熒光膜6以與LED芯片3隔開(kāi)的方式設(shè)置在覆蓋構(gòu)件5的整個(gè)內(nèi)表面上。因此，設(shè)置在覆蓋構(gòu)件5的內(nèi)表面上的整個(gè)熒光膜6進(jìn)行面發(fā)光，故能提高發(fā)光裝置I的光量。為了有效地使上述設(shè)置于覆蓋構(gòu)件5內(nèi)表面的整個(gè)熒光膜6進(jìn)行發(fā)光，需要高效地使從多個(gè)LED芯片3射出的紫外或紫色光到達(dá)整個(gè)熒光膜6。當(dāng)將從一個(gè)LED芯片3的中心到存在于最近位置的另一個(gè)LED芯片3的中心為止的距離設(shè)為P、將LED芯片3的形狀為正方形時(shí)的一條邊的長(zhǎng)度、或LED芯片3的形狀為長(zhǎng)方形時(shí)長(zhǎng)邊和短邊的平均值((長(zhǎng)邊+短邊)/2)設(shè)為L(zhǎng)時(shí)，對(duì)本實(shí)施方式的發(fā)光裝置I中的多個(gè)LED芯片3進(jìn)行配置，使得滿(mǎn)足2. 6L彡P(guān)彡IOL的條件。如圖5所示，當(dāng)將LED芯片3的各列上的芯片間隔(中心間距離)設(shè)為P1、將LED芯片3的各列間的芯片間隔(中心間距離)設(shè)為P2時(shí)，在基板2上配置多個(gè)LED芯片3，使得芯片間隔Pl及芯片間隔P2都滿(mǎn)足2. 6L彡P(guān)(P1，P2) ( IOL的條件。 通過(guò)配置多個(gè)LED芯片3并滿(mǎn)足上述條件，能抑制從相鄰LED芯片3射出的紫外或紫色光的干涉。因此，能高效地使從多個(gè)LED芯片3射出的紫外或紫色光到達(dá)設(shè)置在覆蓋構(gòu)件5內(nèi)表面的整個(gè)熒光膜6。因此，能有效地使整個(gè)熒光膜6進(jìn)行面發(fā)光，故能提高發(fā)光裝置I的光量。若LED芯片3的芯片間隔P1、P2中的任何一個(gè)間隔不足2. 6L，則相鄰LED芯片3之間的光干涉會(huì)增大，因此熒光膜6的發(fā)光效率會(huì)下降。即使對(duì)LED芯片3進(jìn)行配置使得芯片間隔P1、P2中的任何一個(gè)間隔超過(guò)10L，熒光膜6光量也和芯片間隔P1、P2滿(mǎn)足2.6L彡P(guān)(P1，P2) ( IOL條件時(shí)相同，不能期望光量會(huì)進(jìn)一步提高。相反，增大芯片間隔P1、P2會(huì)導(dǎo)致配置了 LED芯片3的基板2的尺寸變大。因此，很可能會(huì)導(dǎo)致LED模塊4的制造成本增加，或不能滿(mǎn)足用作照明器具等的發(fā)光裝置I在形狀上的限制。這是導(dǎo)致用作使用白熾燈泡、熒光燈的照明器具的替代品的發(fā)光裝置I的實(shí)用性降低的主要原因。
根據(jù)多個(gè)(四個(gè)以上)LED芯片3的芯片間隔Pl及芯片間隔P2滿(mǎn)足2. 6L彡P(guān) (Pl，P2) ( IOL條件的LED模塊4，既能抑制基板2的尺寸變大，又能提高熒光膜6的發(fā)光效率。優(yōu)選的，配置在基板2上的LED芯片3被透明樹(shù)脂層9覆蓋。透明樹(shù)脂層9中例如優(yōu)選使用硅樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂等，特別優(yōu)選使用抗紫外線(xiàn)性較好的硅樹(shù)脂。通過(guò)用透明樹(shù)脂層9覆蓋LED芯片3，能提高從LED芯片3射出的紫外或紫色光的擴(kuò)散寬度和導(dǎo)出效率，故能進(jìn)一步提高熒光膜6的發(fā)光效率。然而，若對(duì)配置在基板2上的多個(gè)LED芯片3 —并利用透明樹(shù)脂層9進(jìn)行密封，則紫外或紫色光可能會(huì)在透明樹(shù)脂層9內(nèi)發(fā)生干涉，或者紫外或紫色光的導(dǎo)出效率反而會(huì)下降。因此，優(yōu)選的，，透明樹(shù)脂層9例如如圖I及圖2所示將各列的LED芯片3密封成直線(xiàn)狀，或者如圖3及圖4所示將各LED芯片3分開(kāi)進(jìn)行密封。通過(guò)將多個(gè)LED芯片3密封成直線(xiàn)狀、或者將各LED芯片3分開(kāi)進(jìn)行密封，能抑制紫外或紫色光在透明樹(shù)脂層9內(nèi)發(fā)生干 涉，提高紫外或紫色光的導(dǎo)出效率。因此，能進(jìn)一步提高熒光膜6的發(fā)光效率。優(yōu)選的，在僅考慮紫外或紫色光的導(dǎo)出效率的情況下，如圖3及圖4所示，將各LED芯片3分開(kāi)進(jìn)行密封。然而，根據(jù)LED芯片3的芯片間隔的不同，可能會(huì)很難將LED芯片3分開(kāi)進(jìn)行密封，還可能會(huì)導(dǎo)致制造成本的上升等。在上述情況下，優(yōu)選的，如圖I及圖2所示，將多個(gè)LED芯片3密封成直線(xiàn)狀。圖I及圖2中，LED芯片3的各列分別被形成為直線(xiàn)狀的透明樹(shù)脂層9密封。根據(jù)上述透明樹(shù)脂層9，與對(duì)配置成矩陣狀的LED芯片3 —并進(jìn)行密封時(shí)相比，能提高紫外或紫色光的導(dǎo)出效率。如上所述，配置在基板2上的多個(gè)(四個(gè)以上)LED芯片3的芯片間隔Pl及芯片間隔P2滿(mǎn)足2.6L彡P(guān)(P1，P2) ( IOL的條件，并進(jìn)一步利用透明樹(shù)脂層9將兩個(gè)以上的LED芯片3密封成直線(xiàn)狀、或者將各LED芯片3分開(kāi)進(jìn)行密封，根據(jù)由此而得到的LED模塊4，既能抑制基板2的尺寸變大，又能提高熒光膜6的發(fā)光效率。因此，通過(guò)使用上述LED模塊4，既能滿(mǎn)足作為現(xiàn)有的使用白熾燈泡、熒光燈的照明器具的替代品在形狀上的限制，又能提供一種增大了光量的發(fā)光裝置I。而且，在本實(shí)施方式的發(fā)光裝置I中，使設(shè)置在覆蓋構(gòu)件5的內(nèi)表面上的整個(gè)熒光膜6進(jìn)行面發(fā)光，因此白色光等發(fā)光從突光膜6向全方位擴(kuò)散。而且，由于僅通過(guò)突光膜6發(fā)出的光來(lái)進(jìn)行發(fā)光，因此能抑制局部亮度不均等。由此，能得到?jīng)]有強(qiáng)光、均勻且柔和的白色光。即，能大幅降低發(fā)光裝置I的眩光。此外，在使用發(fā)射紫外或紫色光的LED芯片3的情況下，由于可以利用各種熒光體來(lái)構(gòu)成熒光膜6，因此能提高白色光的顯色性。具體而言，能容易地得到相關(guān)色溫在6500K以下、且平均顯色指數(shù)Ra在85以上的白色光。而且，通過(guò)在覆蓋構(gòu)件5的內(nèi)表面設(shè)置熒光膜6，能提高發(fā)光裝置I的配光角，還能抑制由熒光膜6的溫度上升等導(dǎo)致亮度隨時(shí)間經(jīng)過(guò)而下降。S卩，由于白色光從熒光膜6的整個(gè)表面向周?chē)鷶U(kuò)散，因此能使射向裝置背面的白色光等的擴(kuò)散寬度變大。因此，能更有效地增大發(fā)光裝置I的配光角。而且，通過(guò)將熒光膜6與LED芯片3隔開(kāi)地設(shè)置在覆蓋構(gòu)件5的內(nèi)表面，即使當(dāng)LED芯片3的溫度上升時(shí)，也能抑制熒光膜6的溫度上升。因此，能對(duì)發(fā)光裝置I點(diǎn)亮期間亮度隨時(shí)間經(jīng)過(guò)而下降的情況進(jìn)行抑制。接著，參照?qǐng)D6及圖7對(duì)實(shí)施方式3所涉及的LED燈泡進(jìn)行說(shuō)明。在這些圖中所示的LED燈泡11包括LED模塊12 ;設(shè)置了 LED模塊12的基體部13 ;安裝在基體部13上以覆蓋LED模塊12的球形罩14 ;隔著絕緣構(gòu)件等安裝在基體部13的下端部的燈口(未圖示)；以及設(shè)置在基體部13內(nèi)的點(diǎn)亮電路(未圖示)。與上述實(shí)施方式I及實(shí)施方式2的發(fā)光裝置I相同，LED模塊12包括安裝在基板2上的多個(gè)發(fā)射紫外或紫色光的LED芯片3。多個(gè)LED芯片3如上所述呈柵格狀地配置在基板2上。LED芯片3的配置形狀、配置間隔與上述實(shí)施方式I及實(shí)施方式2相同。在LED模塊12的側(cè)面或者底面上，引出有圖中省略的布線(xiàn)，該布線(xiàn)與設(shè)置在基體部3內(nèi)的點(diǎn)亮電路(未圖示)進(jìn)行電連接。利用經(jīng)由點(diǎn)亮電路而施加的直流電壓來(lái)點(diǎn)亮LED芯片3。LED模塊12設(shè)置在基體部13上，該基體部13包括圖中省略的點(diǎn)亮電路和與之相連的燈口等。優(yōu)選的，當(dāng)在基體部13上設(shè)置LED模塊12時(shí)、利用氧化鋁燒結(jié)體等韌性較低的材料來(lái)構(gòu)成基板2的情況下，優(yōu)選為應(yīng)用能對(duì)基板2的缺口或開(kāi)裂等進(jìn)行抑制的安裝單元。具體而言，優(yōu)選的，利用樹(shù)脂制的螺釘，或者隔著樹(shù)脂制的墊圈利用金屬制的螺釘，將LED模塊12 (基板2)安裝到基體部13上。也可以應(yīng)用對(duì)基板2整體進(jìn)行按壓的樹(shù)脂制的片材、成形體等來(lái)代替樹(shù)脂制的墊圈。優(yōu)選的，螺釘、間隔物(墊圈、片材等)由硅樹(shù)脂、氟類(lèi)樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)脂、環(huán)烯烴共聚物、聚丙烯等對(duì)紫外或紫色光具有耐受性的樹(shù)脂材料形成。球形罩14的內(nèi)表面設(shè)置有熒光膜15，該熒光膜15對(duì)從LED芯片3射出的紫外或紫色光進(jìn)行吸收并發(fā)出白色光。對(duì)于構(gòu)成熒光膜15的熒光體，與上述實(shí)施方式I及實(shí)施方式2相同，進(jìn)行選擇以得到所期望的白色光。熒光膜15可以?xún)H利用這些熒光體所發(fā)出的光(不包括從LED芯片3射出的光)來(lái)得到白色光等。球形罩14可以應(yīng)用如圖6及圖7所示那樣具有穹頂形狀的球形罩，但并不僅限于此，也可以具有茄子形狀等。優(yōu)選的，球形罩14由與上述覆蓋構(gòu)件5的形成材料相同的材料形成。球形罩14具有與例如白熾燈泡相同的大小。本實(shí)施方式的LED燈泡11中的熒光膜15與LED芯片3隔開(kāi)地設(shè)置在球形罩14的內(nèi)表面。此外，對(duì)構(gòu)成LED模塊12的LED芯片3進(jìn)行配置，使其在上述基板2上滿(mǎn)足2. 6L彡P(guān)彡IOL的條件(P為從一個(gè)LED芯片3的中心到存在于最近位置的另一個(gè)LED芯片3的中心為止的距離，L為L(zhǎng)ED芯片3的形狀為正方形時(shí)的一條邊的長(zhǎng)度、或LED芯片3的形狀為長(zhǎng)方形時(shí)長(zhǎng)邊和短邊的平均值((長(zhǎng)邊+短邊)/2))。而且，利用和上述實(shí)施方式I及實(shí)施方式2相同的密封樹(shù)脂層9對(duì)多個(gè)LED芯片3進(jìn)行密封。由此，能提高熒光膜15的發(fā)光效率，故能增大LED燈泡11的光量。與上述實(shí)施方式的發(fā)光裝置I同樣地，能使從LED燈泡11發(fā)出的白色光的顯色性等提高。具體而言，能容易地得到相關(guān)色溫在6500K以下、且平均顯色指數(shù)(Ra)在85以上的白色光。通過(guò)得到上述白色光，能使作為白熾燈泡替代品的LED燈泡11的實(shí)用性提高。而且，能增大LED燈泡11的配光角，并且能對(duì)由熒光膜15的溫度上升等導(dǎo)致亮度隨時(shí)間經(jīng)過(guò)而降低的情況進(jìn)行抑制。即，本實(shí)施方式的LED燈泡11使設(shè)置在球形罩14內(nèi)表面的整個(gè)熒光膜15進(jìn)行面發(fā)光，因此白色光從熒光膜15向全方位擴(kuò)散。由此，能使射向燈泡背面的白色光的擴(kuò)散寬度變大。因此，能有效地使LED燈泡11的白色光的配光角增大。根據(jù)本實(shí)施方式的LED燈泡U，能使配光角達(dá)到例如200度或者200度以上。此外，由于熒光膜15與LED芯片3之間有充足的距離，故即使在LED燈泡11連續(xù)點(diǎn)亮?xí)rLED芯片3的溫度上升，熒光膜15的溫度也只會(huì)上升到例如60° C左右。因此，能對(duì)LED燈泡11點(diǎn)亮期間亮度隨時(shí)間經(jīng)過(guò)而下降的情況進(jìn)行抑制。
實(shí)施例接下來(lái)，對(duì)具體實(shí)施例及其評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行敘述。(實(shí)施例I 4)首先，在外形為30X30mm的氧化鋁基板上，分別以表I所示的芯片間隔P1、P2，將芯片形狀為O. 4X0. 4mm的LED芯片配置成5串聯(lián)X5并聯(lián)。LED芯片的發(fā)光波長(zhǎng)如表I所示。接著，如圖I所示，利用透明的硅樹(shù)脂分別對(duì)串聯(lián)連接的芯片列分開(kāi)進(jìn)行密封。硅樹(shù)脂將各芯片列的LED芯片密封成直線(xiàn)狀。通過(guò)在上述LED模塊上分別設(shè)置按下文所述在內(nèi)表面上形成有熒光膜的覆蓋構(gòu)件，制作出實(shí)施例I 4的白色發(fā)光裝置。這些白色發(fā)光裝置用于后文所述的特性評(píng)價(jià)。如下所述形成熒光膜。首先，準(zhǔn)備Eu激活的堿土類(lèi)氯磷酸鹽((Sra6tl4Baa 394EU0.002) 5 (PO4) 3C1)熒光體作為藍(lán)色熒光體，準(zhǔn)備Eu和Mn激活的堿土類(lèi)硅酸鹽((Sr0.675B ^25Mg0.0235Eu0.05Mn0.0015)2Si04)熒光體作為綠色或黃色熒光體，準(zhǔn)備Eu激活的氧硫化鑭((La0. 9Eu0. J 202S)熒光體作為紅色熒光體。將這些熒光體以藍(lán)色熒光體27質(zhì)量％、綠色或黃色熒光體4質(zhì)量％、紅色熒光體69質(zhì)量％的比例進(jìn)行混合后，使其分散到硅樹(shù)脂中作為熒光體漿料(熒光體比例65質(zhì)量％ )。將該熒光體漿料涂布在聚碳酸酯制的覆蓋構(gòu)件的內(nèi)側(cè)，之后利用烘箱等進(jìn)行熱處理，由此使熒光體漿料的涂膜固化。熒光膜的膜厚定為O. 2_。(比較例I 5)除了將5串聯(lián)X5并聯(lián)的LED芯片的芯片間隔P1、P2分別變更成表I所示的值以外，其它與實(shí)施例I相同，制作白色發(fā)光裝置。這些白色發(fā)光裝置用于后文所述的特性評(píng)價(jià)。[表 I]
基板外形芯片尺寸芯片波長(zhǎng)芯片pi，隔芯^曰]隔 (mm)(mm)(mm)(mm)(mm)
實(shí)施例 I " 30X30 ~.4X0.4 ^39544
實(shí)施例 _2 30X30 0.4 X 0.4 39043
實(shí)施例 3 30X30 0.4 X 0.4 405 ~ 42實(shí)施例 4 30X30 0.4 X 0.4 — 4It>411~~~~
比較例 I 30X30 —0.4 X 0.4 395 ^ 4I
比較例 2 30X30 ~ 0.4 X 0,4 — 390 — 40.β
比較例 3 30X30 0 4X0-4 ~~ 40 — II
比較例 4 " 30X30 ~0.4X0.4 ^410I0.6 —
比較例 5 ~30X 30 ~ 0.4 X 0.4 410 — 44.5對(duì)實(shí)施例I 4及比較例I 5的白色發(fā)光裝置施加如表2所示的LED芯片的驅(qū)動(dòng)電壓和驅(qū)動(dòng)電流使其發(fā)光，并對(duì)從各個(gè)白色發(fā)光裝置發(fā)出的白色光的光輸出、總光通量、相關(guān)色溫進(jìn)行測(cè)定。這些特性由藍(lán)菲光學(xué)公司制造的SLMS總光通量測(cè)定系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行測(cè)定。這些結(jié)果如表2所示。[表2]
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光裝置，其特征在于，包括 LED模塊，該LED模塊包括基板和配置在所述基板上的四個(gè)以上的發(fā)射紫外或紫色光的LED芯片； 覆蓋構(gòu)件，該覆蓋構(gòu)件對(duì)所述LED模塊進(jìn)行覆蓋；以及 熒光膜，該熒光膜沿著所述覆蓋構(gòu)件與所述LED芯片隔開(kāi)地進(jìn)行設(shè)置，以對(duì)從所述LED芯片射出的紫外或紫色光進(jìn)行吸收并發(fā)出可見(jiàn)光， 所述四個(gè)以上的LED芯片分別具有正方形或長(zhǎng)方形的形狀，且配置成矩陣狀，使得滿(mǎn)足2. 6L彡P(guān)S IOL的條件(P為從一個(gè)所述LED芯片的中心到存在于最近位置的另一個(gè)所述LED芯片的中心為止的距離，在所述LED芯片的形狀為正方形的情況下，L為一條邊的長(zhǎng)度，在所述LED芯片的形狀為長(zhǎng)方形的情況下，L為長(zhǎng)邊和短邊的平均值)。
2.如權(quán)利要求I所述的發(fā)光裝置，其特征在于， 所述LED芯片構(gòu)成將兩個(gè)以上的所述LED芯片進(jìn)行串聯(lián)連接而得的串聯(lián)數(shù)為兩列以上的串并聯(lián)電路。
3.如權(quán)利要求I所述的發(fā)光裝置，其特征在于， 所述LED芯片被透明樹(shù)脂層密封，且以將兩個(gè)以上的所述LED芯片密封成直線(xiàn)狀的方式形成所述透明樹(shù)脂層。
4.如權(quán)利要求I所述的發(fā)光裝置，其特征在于， 所述LED芯片被透明樹(shù)脂層密封，且以將所述LED芯片分開(kāi)進(jìn)行密封的方式形成所述透明樹(shù)脂層。
5.如權(quán)利要求I所述的發(fā)光裝置，其特征在于， 從所述LED芯片射出的所述紫外或紫色光的發(fā)光峰值波長(zhǎng)在370nm以上415nm以下的范圍內(nèi)。
6.如權(quán)利要求I所述的發(fā)光裝置，其特征在于， 所述熒光膜包含藍(lán)色熒光體、綠色或黃色熒光體、及紅色熒光體，并且發(fā)出白色光來(lái)作為所述可見(jiàn)光。
7.如權(quán)利要求6所述的發(fā)光裝置，其特征在于， 所述藍(lán)色熒光體包括具有由通式(Sr1HBaxCayEuz) 5 (PO4) 3 · Cl (式中，x、y、及z為滿(mǎn)足O彡X < O. 5、0彡y < O. 1,0. 005彡z < O. I的數(shù)) 來(lái)表示的成分的銪激活的堿土類(lèi)氯磷酸鹽突光體， 所述綠色或黃色熒光體包括選自以下熒光體的至少一種熒光體具有由通式(Ba1HzSrxCayEuz) (Mg1^uMnu)Al10O17(式中，X、y> z、及 u 為滿(mǎn)足 O < X < 0.2、0 ^ y < O. I、O. 005 < z < O. 5>0. I < u<O. 5的數(shù)) 來(lái)表示的成分的銪和錳激活的堿土類(lèi)鋁酸鹽熒光體； 具有由通式(Sr1HzuBaxMgyEuzMnu)2SiO4(式中，x、y、z、及 u 為滿(mǎn)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的數(shù)) 來(lái)表示的成分的銪和錳激活的堿土類(lèi)硅酸鹽熒光體；具有由通式=RE3AxAl5^yByO12 =Cez (式中，RE表示從Y、Lu、及Gd中選出的至少一種元素，A及B為成對(duì)的元素，(A, B)為(Mg, Si)、(B, Sc)、(B, In)中的任意一對(duì),x、y、及 z 為滿(mǎn)足 x < 2、y < 2、0· 9 ^ x/y ^ I. 1>0· 05彡z彡0· 5的數(shù)) 來(lái)表示的成分的鋪激活的稀土招酸鹽突光體， 具有由通式(Si，Al)6(0，N)8:Eux (式中，X為滿(mǎn)足O <x <0.3的數(shù)) 來(lái)表示的成分的銪激活的賽隆熒光體；以及 具有由通式=(SivxEux) aSieAlY0sNu (式中，χ、α、β、Υ、3、及(0為滿(mǎn)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的數(shù)) 來(lái)表示的成分的銪激活的賽隆突光體， 所述紅色熒光體包括選自以下熒光體的至少一種熒光體 具有由通式(La1^yEuxMy)2O2S (式中，M表示從Sm、Ga、Sb、及Sn中選出的至少一種元素，χ及y為滿(mǎn)足O. 08 ^ x<O. 16,0. 000001 ^ y < O. 003 的數(shù)) 來(lái)表示的成分的銪激活的氧硫化鑭熒光體； 具有由通式=(YnyEuxBiy)2O3(式中，χ 及 y 為滿(mǎn)足 O. 01 彡 χ < O. 15,0. 001 ^ y < O. 05 的數(shù)) 來(lái)表示的成分的銪和鉍激活的氧化釔熒光體； 具有由通式(CanySrxEuy) SiAlN3 (式中，χ及y為滿(mǎn)足O彡χ < O. 4、0 < y < O. 5的數(shù)) 來(lái)表示的成分的銪激活的CASN熒光體；以及 具有由通式=(SivxEux) aSieAlY0sNu (式中，叉、0、@、丫、3、及(0為滿(mǎn)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 的數(shù)) 來(lái)表示的成分的銪激活的賽隆突光體。
8.如權(quán)利要求6所述的發(fā)光裝置，其特征在于， 所述熒光膜還包含從藍(lán)綠色熒光體及深紅色熒光體中選出的至少一種熒光體。
9.如權(quán)利要求8所述的發(fā)光裝置，其特征在于， 所述藍(lán)綠色熒光體包括具有由通式(Bah_y_z_uSrxMgyEuzMnu)2Si04(式中，x、y、z、及 u 為滿(mǎn)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的數(shù)) 來(lái)表示的成分的銪和錳激活的堿土類(lèi)硅酸鹽熒光體， 所述深紅色熒光體包括具有由 通式a MgO · β MgF2 · (Ge1-JVInx) O2 (式中，α、β、及χ為滿(mǎn)足3. O彡α彡4. 0,0. 4彡β彡O. 6,0. 001彡χ彡O. 5的數(shù)) 來(lái)表示的成分的猛激活的氟鍺酸鎂(manganese-activatedmagnesiumfluorogermanate)突光體。
10.如權(quán)利要求I所述的發(fā)光裝置，其特征在于， 所述基板包括氧化鋁燒結(jié)體。
11.一種LED燈泡，其特征在于，包括 LED模塊，該LED模塊包括基板和安裝在所述基板上的四個(gè)以上的發(fā)射紫外或紫色光的LED芯片； 基體部，該基體部上設(shè)置有所述LED模塊； 球形罩，該球形罩安裝在所述基體部上以覆蓋所述LED模塊； 熒光膜，該熒光膜與所述LED芯片隔開(kāi)地設(shè)置在所述球形罩的內(nèi)表面，吸收從所述LED芯片射出的紫外或紫色光并發(fā)出白色光； 點(diǎn)売電路，該點(diǎn)売電路設(shè)置在所述基體部?jī)?nèi)，以使所述LED芯片點(diǎn)売；以及 燈口，該燈口與所述點(diǎn)亮電路進(jìn)行電連接， 所述四個(gè)以上的LED芯片分別具有正方形或長(zhǎng)方形的形狀，且配置成矩陣狀，使得滿(mǎn)足2. 6L彡P(guān)S IOL的條件(P為從一個(gè)所述LED芯片的中心到存在于最近位置的另一個(gè)所述LED芯片的中心為止的距離，在所述LED芯片的形狀為正方形的情況下，L為一條邊的長(zhǎng)度，在所述LED芯片的形狀為長(zhǎng)方形的情況下，L為長(zhǎng)邊和短邊的平均值)。
12.如權(quán)利要求11所述的LED燈泡，其特征在于， 所述LED芯片構(gòu)成將兩個(gè)以上的所述LED芯片進(jìn)行串聯(lián)連接而得的串聯(lián)數(shù)為兩列以上的串并聯(lián)電路。
13.如權(quán)利要求11所述的LED燈泡，其特征在于， 所述LED芯片被透明樹(shù)脂層密封，且以將兩個(gè)以上的所述LED芯片密封成直線(xiàn)狀的方式形成所述透明樹(shù)脂層。
14.如權(quán)利要求11所述的LED燈泡，其特征在于， 所述LED芯片被透明樹(shù)脂層密封，且以將所述LED芯片分開(kāi)進(jìn)行密封的方式形成所述透明樹(shù)脂層。
15.如權(quán)利要求11所述的LED燈泡，其特征在于， 所述熒光膜包含藍(lán)色熒光體、綠色或黃色熒光體、及紅色熒光體。
16.如權(quán)利要求15所述的LED燈泡，其特征在于， 所述熒光膜還包含從藍(lán)綠色熒光體及深紅色熒光體中選出的至少一種熒光體。
17.如權(quán)利要求11所述的LED燈泡，其特征在于， 所述基板包括氧化鋁燒結(jié)體。
18.如權(quán)利要求11所述的LED燈泡，其特征在于， 所述LED模塊通過(guò)樹(shù)脂制螺釘或金屬制螺釘安裝在所述基體部上。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種發(fā)光裝置和LED燈泡，實(shí)施方式的發(fā)光裝置(1)包括LED模塊(4)和覆蓋構(gòu)件(5)。LED模塊(4)包括配置在基板(2)上的四個(gè)以上的發(fā)射紫外或紫色光的LED芯片(3)。沿著覆蓋構(gòu)件(4)與LED芯片(3)隔開(kāi)地設(shè)置有熒光膜(6)。當(dāng)將從一個(gè)LED芯片(3)的中心到存在于最近位置的另一個(gè)LED芯片(3)的中心為止的距離設(shè)為P、將LED芯片的形狀為正方形時(shí)的一條邊的長(zhǎng)度、或LED芯片的形狀為長(zhǎng)方形時(shí)長(zhǎng)邊和短邊的平均值設(shè)為L(zhǎng)時(shí)，將四個(gè)以上的LED芯片(3)配置成矩陣狀，使得滿(mǎn)足2.6L≤P≤10L的條件。
文檔編號(hào)F21S2/00GK102959743SQ20118003011
公開(kāi)日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2011年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月16日
發(fā)明者中川勝利, 大屋恭正, 碓井大地, 山川昌彥, 白川康博, 近藤弘康 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝, 東芝高新材料公司