專利名稱：發(fā)光裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在照明器具、顯示裝置的光源等上可以利用的發(fā)光裝置，特別是涉及可以一邊將發(fā)光亮度維持或?qū)⑵浣档鸵种频阶钚∠薅?、一邊?shí)現(xiàn)高顯色性的發(fā)光裝置。
背景技術(shù)：
使用了半導(dǎo)體發(fā)光元件(以下，適宜稱為“發(fā)光元件”)的照明裝置等的半導(dǎo)體發(fā)光裝置得到各種開(kāi)發(fā)，用于提高輸出性能的手段得到各種研究。特別是在一般照明器具用途上可以使用的發(fā)光裝置中，在性能上，具有高顯色性(基本上平均顯色指數(shù)Ra為80以上,米國(guó)Energy Star規(guī)格等)是重要的。作為以半導(dǎo)體發(fā)光裝置實(shí)現(xiàn)白色發(fā)光的代表性的方法，可列舉如下方法:第一，使用紅色、綠色、藍(lán)色發(fā)光的三種LED (發(fā)光二極管)芯片的方法；第二，使藍(lán)色LED芯片與黃色或橙色熒光體組合的方法；第三，使藍(lán)色LED芯片與綠色熒光體和紅色熒光體組合的方法；第四，使紫外發(fā)光LED芯片與藍(lán)色熒光體、綠色熒光體和紅色熒光體組合的方法。其中一般來(lái)說(shuō)，上述第二或第三種方法被廣泛實(shí)用化。作為應(yīng)用上述方法的LED發(fā)光裝置的構(gòu)造，一般是將LED芯片裝配到配線基板的杯部(凹部)，向該杯部灌注混合有熒光體的透明包封樹(shù)脂，使之固化而形成含有熒光體的樹(shù)脂層的構(gòu)造(例如，參照下述專利文獻(xiàn)I和專利文獻(xiàn)2)。在專利文獻(xiàn)I所公開(kāi)·的發(fā)光裝置中，采用構(gòu)造:作為發(fā)光元件使用藍(lán)色LED芯片，通過(guò)使峰值發(fā)光波長(zhǎng)不同的兩種黃色熒光體和紅色熒光體共計(jì)三種熒光體在透明樹(shù)脂中混合、分散而形成熒光體層。特別指出的是，兩種黃色熒光體具有:540±20nm的峰值發(fā)光波長(zhǎng)的第一黃色熒光體、和比該第一黃色熒光體的峰值發(fā)光波長(zhǎng)長(zhǎng)且具有590nm以下的峰值發(fā)光波長(zhǎng)的第二黃色熒光體，通過(guò)調(diào)整紅色熒光體的調(diào)合比，將發(fā)光亮度的降低盡可能抑制，同時(shí)實(shí)現(xiàn)比較高的顯色性和高發(fā)光亮度。在專利文獻(xiàn)2所公開(kāi)的發(fā)光裝置中，使構(gòu)成紅色熒光體的氮化物熒光體含有Al和B，通過(guò)峰值發(fā)光波長(zhǎng)的長(zhǎng)波長(zhǎng)化而實(shí)現(xiàn)深紅色的發(fā)光；通過(guò)使之與其他的熒光體(例如，綠色熒光體、黃色熒光體等)組合而構(gòu)成熒光體層，實(shí)現(xiàn)白色發(fā)光。先行技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1:特開(kāi)2007-116117號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2:國(guó)際公開(kāi)2006-077740號(hào)但是，在專利文獻(xiàn)I所公開(kāi)的熒光體層的構(gòu)成中，成為來(lái)自LED的藍(lán)色發(fā)光和來(lái)自熒光體層的黃色和紅色發(fā)光之組合，由于綠色區(qū)域的發(fā)光少，所以特別是綠色區(qū)域的色再現(xiàn)性不能達(dá)到高效率，顯色指數(shù)(R1:1 = I 15)發(fā)生偏移這樣的問(wèn)題存在。另外，為了使平均顯色指數(shù)Ra和特別是使特殊顯色指數(shù)R9 (紅色)提高，需要含有在波長(zhǎng)比較長(zhǎng)的區(qū)域(630nm以上)中具有峰值發(fā)光波長(zhǎng)的紅色熒光體，但是就紅色熒光體的效率而言，若峰值發(fā)光波長(zhǎng)向長(zhǎng)波長(zhǎng)區(qū)域移動(dòng)，則由于人的相對(duì)視感度的影響導(dǎo)致熒光體自身的效率急劇降低，其結(jié)果就引起半導(dǎo)體發(fā)光裝置的效率降低，這樣的問(wèn)題存在。雖然存在幾個(gè)發(fā)光效率的指標(biāo)，但是通常使用的是，投入電功率所對(duì)應(yīng)的視感效率(單位:lm/W)，在本申請(qǐng)說(shuō)明書(shū)中也同樣。就相對(duì)視感度而言，國(guó)際上由CIE(國(guó)際照明委員會(huì))的標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)視感度曲線定義，國(guó)內(nèi)在經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省令第189號(hào)計(jì)量單位規(guī)則附錄第八、作為分光視感效率定義。即，所謂人的相對(duì)視感度的影響意思是，因?yàn)槿嗽诿髁恋牡胤綄?duì)555nm附近的光感覺(jué)最強(qiáng)烈，在黑暗的地方對(duì)507nm附近的光感覺(jué)最強(qiáng)烈，所以對(duì)于波長(zhǎng)從上述峰值波長(zhǎng)偏離而變長(zhǎng)或變短的光，感受度降低，感覺(jué)更暗。就紅色的情況下的視感效率而言，若波長(zhǎng)變長(zhǎng)則降低。另外，在專利文獻(xiàn)2所公開(kāi)的發(fā)光裝置中，雖然對(duì)于實(shí)現(xiàn)深紅色的紅色熒光體的具體的實(shí)現(xiàn)方法和使該紅色熒光體與其他的熒光體組合的發(fā)光裝置，公開(kāi)有多個(gè)實(shí)施例，但在相同的熒光體的組合中，為了實(shí)現(xiàn)高顯色性，應(yīng)該如何將所有的熒光體以怎樣的調(diào)合比調(diào)整的指標(biāo)并未公開(kāi)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于上述的問(wèn)題點(diǎn)而形成，其目的在于，提供一種在平均顯色指數(shù)Ra和特殊顯色指數(shù)R9以高數(shù)值維持的狀態(tài)下，將發(fā)光效率的降低盡可能地抑制的、且可以在一般照明用途中使用的高顯色高效率的發(fā)光裝置。為了達(dá)成上述目的，通過(guò)本申請(qǐng)發(fā)明者的銳意研究發(fā)現(xiàn)，在具備LED和熒光體層而構(gòu)成的發(fā)光裝置中，該LED在近紫外至藍(lán)色區(qū)域具有峰值發(fā)光波長(zhǎng)，該熒光體層含有綠色熒光體和紅色熒光體，并且作為紅·色熒光體使用如下兩種紅色熒光體:接近相對(duì)視感度的峰值，在對(duì)于發(fā)光強(qiáng)度維持乃至改善幫助大的短波長(zhǎng)域具有峰值發(fā)光波長(zhǎng)的紅色熒光體；在對(duì)于顯色性改善幫助大的長(zhǎng)波長(zhǎng)域具有峰值發(fā)光波長(zhǎng)的紅色熒光體，通過(guò)調(diào)整其調(diào)合比，能夠控制顯色性和發(fā)光強(qiáng)度。S卩，本發(fā)明為了達(dá)成上述目的，提供一種發(fā)光裝置，其特征在于，具有發(fā)光元件和熒光體層，該發(fā)光元件將在近紫外至藍(lán)色區(qū)域具有峰值發(fā)光波長(zhǎng)的光放射，且該發(fā)光元件至少為一個(gè)，該熒光體層含有如下:由從所述發(fā)光元件放射的一次光激發(fā)，將在綠色區(qū)域具有峰值發(fā)光波長(zhǎng)的光放射的綠色熒光體；由所述一次光激發(fā)，將在紅色區(qū)域具有峰值發(fā)光波長(zhǎng)的光放射的第一紅色熒光體；由所述一次光激發(fā)，將在紅色區(qū)域具有與所述第一紅色熒光體不同的峰值發(fā)光波長(zhǎng)的光放射的第二紅色熒光體。此外，在上述特征的發(fā)光裝置中，優(yōu)選所述綠色熒光體的峰值發(fā)光波長(zhǎng)處于510nm以上且550nm以下的波長(zhǎng)范圍內(nèi)，所述第一紅色熒光體的峰值發(fā)光波長(zhǎng)處于610nm以上且低于625nm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)，所述第二紅色熒光體的峰值發(fā)光波長(zhǎng)處于625nm以上且670nm以下的波長(zhǎng)范圍內(nèi)，此外，優(yōu)選所述發(fā)光元件是將在350nm以上且490nm以下的波長(zhǎng)范圍內(nèi)具有峰值發(fā)光波長(zhǎng)的光放射的LED芯片。此外，優(yōu)選所述發(fā)光元件是將在430nm以上且490nm以下的波長(zhǎng)范圍內(nèi)具有峰值發(fā)光波長(zhǎng)的光放射的LED芯片?；蛘?所述發(fā)光兀件是將在350nm以上且低于430nm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)具有峰值發(fā)光波長(zhǎng)的光放射的LED芯片，優(yōu)選所述熒光體層還含有:由從所述發(fā)光元件放射的一次光激發(fā)，將在430nm以上且490nm以下的波長(zhǎng)范圍內(nèi)具有峰值發(fā)光波長(zhǎng)的光放射的藍(lán)色熒光體。
此外，在上述特征的發(fā)光裝置中，優(yōu)選上述LED芯片是InGaN系LED芯片，優(yōu)選所述綠色熒光體含有Al5LuxOy = Ce系熒光體、Ca3 (Sc，Mg)2Si3012:Ce系熒光體和Al5O12Y3 = Ce系熒光體的任意之一，此外，優(yōu)選所述第一和第二紅色熒光體分別是(Sr，Ca)AlSiN3 = Eu系熒光體或CaAlSiN3 = Eu系熒光體。根據(jù)上述特征的發(fā)光裝置，能夠具備作為光色的三原色的藍(lán)、綠、紅全部的光成分的發(fā)光光譜，并且通過(guò)使用兩種紅色熒光體，能夠使紅色成分的發(fā)光光譜寬頻帶化，可以實(shí)現(xiàn)高顯色性。若紅色的發(fā)光光譜向長(zhǎng)波長(zhǎng)側(cè)移動(dòng)，則視感效率降低，因此如果想以一種紅色熒光體實(shí)現(xiàn)高顯色性，則招致發(fā)光效率的大幅降低，而通過(guò)使用兩種紅色熒光體，可以在維持發(fā)光效率的狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)高顯色性。此外，在上述特征的發(fā)光裝置中，優(yōu)選將所述第一和第二紅色熒光體各自相對(duì)于其合計(jì)重量的重量分配進(jìn)行調(diào)整，以使平均顯色指數(shù)Ra為80 < Ra < 97。特別是優(yōu)選將第二紅色熒光體對(duì)所述第一和第二紅色熒光體的合計(jì)重量之重量比調(diào)整到25%以下，以使平均顯色指數(shù)Ra為80 < Ra < 85，或者，將第二紅色熒光體對(duì)所述第一和第二紅色熒光體的合計(jì)重量之重量比調(diào)整至25%以上且75%以下，以使平均顯色指數(shù)Ra為85 < Ra < 90，或者，將第二紅色熒光體對(duì)所述第一和第二紅色熒光體的合計(jì)重量之重量比調(diào)整至75%以上，以使平均顯色指數(shù)Ra為90 < Ra < 97。在上述特征的發(fā)光裝置中，通過(guò)使用兩種紅色熒光體，作為照明用光源使用時(shí)，在被認(rèn)為可以作為高顯色照明使用的平均顯色指數(shù)Ra為80以上的區(qū)域，可以選擇期望的平均顯色指數(shù)Ra。就CIE而言，平均顯色指數(shù)Ra為80 < Ra < 90時(shí)，定義為可以在住宅、酒店、店鋪、學(xué)校等使用，Ra ^ 90時(shí)，定義為可以·在美術(shù)館等使用，通過(guò)調(diào)整第一和第二紅色熒光體的調(diào)合比，可以進(jìn)行與使用環(huán)境對(duì)應(yīng)的顯色性和發(fā)光效率的調(diào)整。還有，通過(guò)增大第二紅色熒光體的調(diào)合比，平均顯色指數(shù)Ra提高，另一方面，發(fā)光效率相對(duì)地降低。但是，在上述特征的發(fā)光裝置中，在80 ^ Ra ^ 97的范圍內(nèi)，因?yàn)槟軌蛘{(diào)整第一和第二紅色熒光體的調(diào)合比，所以使顯色性優(yōu)先時(shí)，增大第二紅色熒光體的調(diào)合比，相反地，使發(fā)光效率優(yōu)先時(shí)則使之減小，從而可以適用于多樣的用途。此外，通過(guò)使用兩種紅色熒光體，即使對(duì)于特殊顯色指數(shù)R9而言，與紅色熒光體為一種的情況相比較，也可以在維持發(fā)光效率的狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)高顯色性。此外，使顯色性優(yōu)先時(shí)，增大第二紅色熒光體的調(diào)合比，相反地，使發(fā)光效率優(yōu)先時(shí)則使之減小，從而可以適用于多樣的用途。此外，在上述特征的發(fā)光裝置中，優(yōu)選所述熒光體層，通過(guò)在透明樹(shù)脂中使粒狀的所述綠色熒光體和粒狀的所述第一紅色熒光體和粒狀的所述第二紅色熒光體混合而被形成；或者，以層疊構(gòu)造而被形成，該層疊構(gòu)造中，將在透明樹(shù)脂中混合有粒狀的所述綠色熒光體的綠色熒光體層、和在透明樹(shù)脂中混合有粒狀的所述第一紅色熒光體的第一紅色熒光體層、和在透明樹(shù)脂中混合有粒狀的所述第二紅色熒光體的第二紅色熒光體層進(jìn)行了層疊；或者，所述熒光體層以層疊構(gòu)造而被形成，該層疊構(gòu)造中，將在透明樹(shù)脂中混合有粒狀的所述綠色熒光體的綠色熒光體層、和在透明樹(shù)脂中混合有粒狀的所述第一紅色熒光體和粒狀的所述第二第一紅色熒光體紅色熒光體的紅色熒光體層進(jìn)行了層疊。此外，優(yōu)選所述發(fā)光元件，由所述熒光體層、所述熒光體層的最下層、或比所述熒光體層更靠所述發(fā)光元件側(cè)所設(shè)置的不含熒光體的透明樹(shù)脂層包封。另外，優(yōu)選所述綠色熒光體層比有所述第一紅色熒光體和所述第二紅色熒光體存在的層更位于上層。由此，作為熒光體層的構(gòu)造和發(fā)光元件的包封構(gòu)造，可以成為與裝配方式相應(yīng)的多樣構(gòu)造。特別是通過(guò)將綠色熒光體層設(shè)于熒光體層的上層部，能夠抑制從綠色熒光體放射的綠色光被第一或第二紅色熒光體吸收，因此結(jié)果是能夠?qū)崿F(xiàn)高發(fā)光效率。此外，優(yōu)選所述綠色熒光體的粒徑的中值為8μπι以上且20μπι以下，優(yōu)選所述第一紅色突光體和所述第二紅色突光體的粒徑的各中值為5 μ m以上且15 μ m以下。由此,可以在各熒光體的發(fā)光效率高的區(qū)域使用，結(jié)果是能夠?qū)崿F(xiàn)高發(fā)光效率。此外，所述熒光體層的各層的所述透明樹(shù)脂，優(yōu)選固化前粘度為3Pa.s以上且20Pa.s以下的硅樹(shù)脂。由此，能夠使粒狀的各熒光體在透明樹(shù)脂內(nèi)均勻地分散、混合的工序得以高量產(chǎn)性地實(shí)現(xiàn)。以上，可以提供一種能夠在一般照明用途中使用的高顯色高效率的發(fā)光裝置，根據(jù)上述特征的發(fā)光裝置，可以一邊使平均顯色指數(shù)Ra和特殊顯色指數(shù)R9提高，一邊使發(fā)光效率的降低盡可能地得以抑制。


圖1是模式化地表示本發(fā)明的發(fā)光裝置的一實(shí)施方式的概略構(gòu)造的概略剖面2是列表示出本發(fā)明的發(fā)光裝置的實(shí)施例1 7的各熒光體的峰值發(fā)光波長(zhǎng)及調(diào)合比與光學(xué)特性的3是列表示出比較例1、2的各熒光體的峰值發(fā)光波長(zhǎng)及調(diào)合比與光學(xué)特性的圖
·
圖4是表示實(shí)施例1 7和比較例I，2的發(fā)光光譜的5是表示實(shí)施例1 7的發(fā)光強(qiáng)度(相對(duì)值)與第二紅色熒光體的調(diào)合比的關(guān)系的6是表示實(shí)施例1 7的平均顯色指數(shù)Ra與第二紅色熒光體的調(diào)合比的關(guān)系的7是模式化示出本發(fā)明的發(fā)光裝置的熒光體層采用多層構(gòu)造的另一實(shí)施方式的概略構(gòu)造的概略要部剖面8是模式化示出本發(fā)明的發(fā)光裝置的熒光體層采用多層構(gòu)造的另一其他實(shí)施方式的概略構(gòu)造的概略要部剖面9是模式化示出裝配到本發(fā)明的發(fā)光裝置的引線框架封裝的另一實(shí)施方式的概略構(gòu)造的概略剖面10是模式化示出本發(fā)明的發(fā)光裝置的熒光體層采用圓頂狀的另一實(shí)施方式的概略構(gòu)造的概略斜視圖
具體實(shí)施例方式關(guān)于本發(fā)明的發(fā)光裝置(以下，適宜稱為“本發(fā)光裝置”。)的實(shí)施方式，假設(shè)作為照明用的白色光源被使用的情況，基于附圖進(jìn)行說(shuō)明。還有，在表示本發(fā)光裝置的構(gòu)造的附圖中，因?yàn)橛羞m宜強(qiáng)調(diào)要部或模式化地圖示的位置存在，所以各部的尺寸比不一定與實(shí)際的構(gòu)造一致。圖1是模式化地表示本發(fā)光裝置的一例的概略構(gòu)造剖面圖。如圖1所示，本發(fā)光裝置I具備如下而構(gòu)成:陶瓷基板2;配線圖案3 (3a、3k);電極接合區(qū)4 (4a、4k);熒光體層5 ；LED芯片6 ;導(dǎo)線7 ;印刷電阻元件8 ;樹(shù)脂堤9。還有，圖1 (a)是頂視圖，圖1 (b)是切斷LED芯片6和導(dǎo)線7的XZ截面的要部剖面圖。在圖1(a)中，為了使連接關(guān)系清楚，使內(nèi)部透明化而進(jìn)行圖示。就陶瓷基板2而言，其頂視為長(zhǎng)方形狀，作為一例，外形為24mmX20mm,厚度為1mm。就配線圖案3a、3k而言，以相互對(duì)置的方式，通過(guò)絲網(wǎng)印刷方法等形成于陶瓷基板2上。從本發(fā)光裝置I的上面看，分別構(gòu)成從圓環(huán)切割下一部分的圓弧形狀。就電極接合區(qū)4a、4k而言，作為外部連接用(例如電源供給用途)的電極，材質(zhì)為Ag-Pt等，通過(guò)絲網(wǎng)印刷方法等形成。厚度的一例是20 μ m。電極接合區(qū)4a經(jīng)由引出用配線與配線圖案3a的一端連接，電極接合區(qū)5k經(jīng)由引出用配線與配線圖案3k的一端連接。就熒光體層5而言，通過(guò)將從LED芯片6放射的光(例如，藍(lán)色光)的一部分轉(zhuǎn)換成綠色光和兩種紅色光，且混合該4色的光作為白色光放射。熒光體層5其形成方式為，在透明樹(shù)脂中使粒狀的綠色熒光體和粒狀的第一紅色熒光體和粒狀的第二紅色熒光體分別均勻分散而被混合，將該熒光體混合樹(shù)脂注入形成為圓環(huán)狀的樹(shù)脂堤9的內(nèi)側(cè)，例如，以100°C使之熱固化I小時(shí)，接著，以150°C使之熱固化3 5小時(shí)。另外，熒光體層5作為用于包封LED芯片6的包封樹(shù)脂發(fā)揮功能。熒光體層5的厚度，與樹(shù)脂堤9的高度大致相同，比LED芯片6的厚度大，例如為0.6 1.0mm左右。作為透明樹(shù)脂的優(yōu)選的實(shí)施方式，使用固化前粘度為3Pa.s以上且20Pa.s以下的硅樹(shù)脂(也稱硅酮樹(shù)脂)。另外，在硅樹(shù)脂中，為了抑制各熒光體的沉降，還為了使來(lái)自LED芯片6和各熒光體的發(fā)光高效率地?cái)U(kuò)散，作為一例，混入有微細(xì)二氧化硅粒子。還有，二氧化硅粒子等的沉降抑制劑和擴(kuò)散劑·不一定需要混入。作為綠色突光體，使用峰值發(fā)光波長(zhǎng)處于510nm以上且550nm以下的波長(zhǎng)范圍內(nèi)的 Al5LuxOy: Ce 系熒光體、Ca3(Sc1-^Mgx)2Si3O12: Ce 系熒光體(其中，優(yōu)選 0.01 彡 x 彡 0.4。)或Al5O12Y3: Ce系熒光體。此外，作為綠色熒光體，能夠使用由以下的通式表示的3價(jià)的鈰激活硅酸鹽熒光體。通式:MI3(MII卜x，Cex)2 (SiO4) 3其中，MI是從Mg、Ca、Sr和Ba之中選擇的至少一種的元素，MII是從Al、Ga、In、Sc、Y、La、Gd和Lu中選擇的至少一種的元素,0.01彡x彡0.4。因?yàn)榫G色熒光體是一種，所以綠色熒光體的發(fā)光光譜的半值寬度優(yōu)選寬的一方，例如使用95nm以上的熒光體。上述LuAG系熒光體、CSMS系熒光體和YAG系熒光體，均是以Ce為激活劑的石榴石結(jié)晶結(jié)構(gòu)的熒光體，因?yàn)槭褂肅e作為激活劑，所以能夠得到半值寬度寬(95nm以上)的熒光光譜，是適于得到高顯色性的綠色熒光體。該半值寬度，例如，在Al5Lux0y:Ce系熒光體中能夠得到102nm，在Ca3(Sc，Mg)2Si3012:Ce系熒光體中能夠得到103nmo作為第一紅色熒光體，使用峰值發(fā)光波長(zhǎng)處于610nm以上且低于625nm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)的(SivyiCay)1-XAlSiN3:Eux 系熒光體(其中，優(yōu)選 0.001 ^ x ^ 0.05，0 彡 y <0.2。)。作為第二紅色熒光體，使用峰值發(fā)光波長(zhǎng)處于625nm以上且670nm以下的波長(zhǎng)范圍內(nèi)的(SivyiCay)1-XAlSiN3: Eux 系熒光體(其中，優(yōu)選 0.001 ^ x ^ 0.05,0.2^y< I。)，或者Ca1-XAlSiN3 = Eux系熒光體(其中，優(yōu)選0.001彡x彡0.05。)。(Sr1^y, Cay) ^xAlSiN3IEux 系熒光體，是在 Ca^xAlSiN3:Eux 系熒光體中，Ca 的一部分或全部由Sr進(jìn)行置換的、同時(shí)是對(duì)于溫度變化而熒光特性的變動(dòng)少的熒光體。因此，將其作為第一和第二紅色熒光體使用時(shí)，作為發(fā)光裝置能夠減少紅色區(qū)域的發(fā)光的溫度依存性，此外，作為綠色熒光體同樣使用溫度依存性小的熒光特性的Ca3 (Sc，Mg)2Si3012:Ce系熒光體和Al5LuxOy:Ce系熒光體，能夠?qū)崿F(xiàn)整體的發(fā)光特性的溫度依存性小的發(fā)光裝置。即，能夠?qū)崿F(xiàn)溫度依存性小的高顯色性的發(fā)光裝置。另外，(Sr1^y, Cay) ^xAlSiN3 = Eux系熒光體和〇&1_!^151乂511!￡系熒光體，因?yàn)楸戎夭钚。匀绾笫?，添加到包封發(fā)光元件的透明樹(shù)脂中時(shí)，比重差造成的沉降偏差小，能夠減輕包括顯色性在內(nèi)的發(fā)光裝置的發(fā)光特性的偏差。還有，在以下的本文中，使(sri_y，CaJhAlSiN^Eu,系熒光體、Cah AlSiN3 = Eux系熒光體適宜簡(jiǎn)略化，記述為(Sr，Ca)AlSiN3IEu系熒光體、CaAlSiN3 = Eu系熒光體。此外，作為第一和第二紅色熒光體，能夠使用以下的通式所示的氮化物熒光體。通式:(MIh，Eux)MIISiN3其中，MI是從Mg、Ca、Sr和Ba之中選擇的至少一種的元素，MII是從Al、Ga、In、Sc、Y、La、Gd和Lu中選擇的至少一種的元素，0.001 ^ x ^ 0.05。第一和第二紅色熒光體的發(fā)光光譜的半值寬度，與綠色熒光體一樣，優(yōu)選寬的一方，但因?yàn)槭褂脙煞N，所以其限制方式可以是，使作為紅色整體的發(fā)光光譜在特定波長(zhǎng)下不具有峰值，例如，使用半值寬度為85 IlOnm左右的熒光體。例如，在(Sr，Ca) AlSiN3 = Eu系熒光體中使用88nm的，·在CaAlSiN3 = Eu系熒光體中使用90nm的。另外,就各熒光體的粒徑而言,各自的中值(D50)優(yōu)選為,綠色熒光體為8μηι以上且20 μ m以下,第一和第二紅色突光體為5 μ m以上且15 μ m以下。熒光體層5是本發(fā)光裝置I的重要的構(gòu)成要素，各熒光體的發(fā)光光譜的峰值發(fā)光波長(zhǎng)和各熒光體的調(diào)合比，對(duì)發(fā)光效率和顯色性造成影響，因此在后述的7個(gè)實(shí)施例中詳細(xì)地說(shuō)明。就LED芯片6而言，是將含有在藍(lán)色區(qū)域(波長(zhǎng):430nm以上且490nm以下)存在峰值發(fā)光波長(zhǎng)的藍(lán)色成分的光放射的半導(dǎo)體發(fā)光元件的裸芯片，由InGaN系LED構(gòu)成。峰值發(fā)光波長(zhǎng)低于430時(shí)，顯色性降低，若超過(guò)490nm，則在白色下的亮度降低，因此從實(shí)用性的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選上述波長(zhǎng)范圍。在本實(shí)施方式中，作為一例，使用峰值發(fā)光波長(zhǎng)在450nm鄰域的。另外，在本實(shí)施方式中，LED芯片6按照在基板2上進(jìn)行管芯焊接、且與基板2的一邊(X方向)大體平行的方式，將多個(gè)以直線狀多列配置。而且其配置方式為，在配線圖案3和印刷電阻元件8所形成的圓環(huán)形狀的中心附近使列內(nèi)的芯片數(shù)最多，并隨著從中心向基板的周邊而使列內(nèi)的芯片數(shù)量變少，以使其在配線圖案3所包圍的區(qū)域內(nèi)能夠高密度配置。在圖1所示的例子中，LED芯片6的構(gòu)成方式為，將12個(gè)串聯(lián)連接而成的芯片群，并聯(lián)連接12列。另外，LED芯片6，是從芯片上表面出射發(fā)光的構(gòu)造，在芯片表面形成有用于與鄰接的LED芯片6或配線圖案3通過(guò)導(dǎo)線7而相互連接的未圖示的電極片(陽(yáng)極用、陰極用)。還有，LED芯片6為背面出射型時(shí)，也可以構(gòu)成為，將相當(dāng)于導(dǎo)線7的配線和接合區(qū)預(yù)先形成于基板2上，將LED芯片6按照使表面的電極片與基板2的表面對(duì)置的方式經(jīng)由突起通過(guò)倒裝焊接而搭載。印刷電阻元件8是出于提高靜電耐壓的目的而設(shè)，作為一例，是由寬200 μ m、寬6μπκ電阻值50ΜΩ的RhO2形成。如圖1所示，印刷電阻元件8，以與配線圖案3a的一端和配線圖案3k的一端連接的方式配置，構(gòu)成從圓環(huán)切割下一部分的圓弧形狀。在本實(shí)施方式中，配線圖案3a和印刷電阻元件8和配線圖案3k，分別以構(gòu)成同一的圓環(huán)的一部分的方式配置。樹(shù)脂堤9是用于堵截作為包封樹(shù)脂的熒光體層5的樹(shù)脂，由有著色材料(優(yōu)選白色和乳白色)構(gòu)成。在本實(shí)施方式中，樹(shù)脂堤9由白色硅樹(shù)脂(含有填料TiO2)的材質(zhì)，形成為寬1mm、直徑9mm的圓環(huán)狀。樹(shù)脂堤9是在將上述硅樹(shù)脂澆注成圓環(huán)狀后，以150°C的固化溫度使之熱固化I小時(shí)而形成。樹(shù)脂堤9，如圖1(a)所示，優(yōu)選以覆蓋形成有配線圖案3和印刷電阻元件8的圓弧狀部分的方式形成。接下來(lái)，對(duì)于本發(fā)光裝置I的作為重要的構(gòu)成要素的熒光體層5的構(gòu)成和光學(xué)特性(發(fā)光強(qiáng)度、平均顯色指數(shù)Ra、特殊顯色指數(shù)R9、色溫度)的關(guān)系，基于以下的7個(gè)實(shí)施例I 7進(jìn)行說(shuō)明。在各實(shí)施例中，各突光體的發(fā)光光譜的峰值發(fā)光波長(zhǎng)和各突光體的調(diào)合比的至少任意一個(gè)互不相同。還有，調(diào)合比由各熒光體的重量比規(guī)定。還有，在各實(shí)施例中，綠色熒光體與第一和第二紅色熒光體的合計(jì)之調(diào)合比均同為5: I。另外，就用于與各實(shí)施例進(jìn)行比較的后述的兩個(gè)比較例1、2，計(jì)測(cè)上述光學(xué)特性。還有，各實(shí)施例和比較例，作為L(zhǎng)ED芯片6，使用峰值發(fā)光波長(zhǎng)為450nm鄰域的InGaN系LED，均假定作為色溫度3000 ·3300K鄰域的白色光源使用。另外，在各實(shí)施例和比較例中，熒光體層5以外的構(gòu)成與上述的構(gòu)成相同，因此省略重復(fù)的說(shuō)明。<實(shí)施例1>在實(shí)施例1中，作為綠色熒光體，使用在535nm附近具有峰值發(fā)光波長(zhǎng)的Al5LuxOyICe系熒光體；作為第一紅色熒光體，使用在620nm附近具有峰值發(fā)光波長(zhǎng)的(Sr，Ca)AlSiN3:Eu系熒光體；作為第二紅色熒光體，使用在650nm附近具有峰值發(fā)光波長(zhǎng)的CaAlSiN3 = Eu系熒光體。另外，使綠色熒光體、第一紅色熒光體、第二紅色熒光體的調(diào)合比為5: 0.98: 0.02。發(fā)光強(qiáng)度的相對(duì)值(以實(shí)施例1 7之內(nèi)的最低的發(fā)光強(qiáng)度為基準(zhǔn))為118.6%，平均顯色指數(shù)Ra為81.65，特殊顯色指數(shù)R9為9.31，色溫度為3263K。<實(shí)施例2>在實(shí)施例2中，作為綠色熒光體，使用在520nm附近具有峰值發(fā)光波長(zhǎng)的Ca3 (Sc，Mg)2Si3012:Ce系熒光體；作為第一紅色熒光體，使用在620nm附近具有峰值發(fā)光波長(zhǎng)的(Sr，Ca)AlSiN3:Eu系熒光體；作為第二紅色熒光體，使用在650nm附近具有峰值發(fā)光波長(zhǎng)的CaAlSiN3 = Eu系熒光體。另外，使綠色熒光體、第一紅色熒光體、第二紅色熒光體的調(diào)合比為5: 0.98: 0.02。與實(shí)施例1的不同點(diǎn)是，綠色熒光體的峰值發(fā)光波長(zhǎng)和熒光體材料。發(fā)光強(qiáng)度的相對(duì)值為109.3 %，平均顯色指數(shù)Ra為83.57，特殊顯色指數(shù)R9為
12.16，色溫度為3004K。與實(shí)施例1比較，綠色熒光體的峰值發(fā)光波長(zhǎng)變短，因此發(fā)光強(qiáng)度稍有降低，但顯色性變高。<實(shí)施例3>在實(shí)施例3中，作為綠色熒光體，使用在535nm附近具有峰值發(fā)光波長(zhǎng)的Al5LuxOyICe系熒光體；作為第一紅色熒光體，使用在620nm附近具有峰值發(fā)光波長(zhǎng)的(Sr，Ca)AlSiN3:Eu系熒光體；作為第二紅色熒光體，使用在630nm附近具有峰值發(fā)光波長(zhǎng)的(Sr，Ca) AlSiN3 = Eu系熒光體。另外，使綠色熒光體、第一紅色熒光體、第二紅色熒光體的調(diào)合比為5: 0.83: 0.17。與實(shí)施例1的不同點(diǎn)是，第二紅色熒光體的峰值發(fā)光波長(zhǎng)和熒光體材料，以及第一和第二紅色熒光體的調(diào)合比。發(fā)光強(qiáng)度的相對(duì)值為115.9 %，平均顯色指數(shù)Ra為82.26，特殊顯色指數(shù)R9為
9.44，色溫度為3041K。與實(shí)施例1比較，第二紅色熒光體的峰值發(fā)光波長(zhǎng)變短，但因?yàn)榧哟罅苏{(diào)合比，所以發(fā)光強(qiáng)度雖然有一點(diǎn)降低，但仍維持高水準(zhǔn)，并且也提高了顯色性。〈實(shí)施例4>在實(shí)施例4中，作為綠色熒光體，使用在535nm附近具有峰值發(fā)光波長(zhǎng)的Al5LuxOyICe系熒光體；作為第一紅色熒光體，使用在620nm附近具有峰值發(fā)光波長(zhǎng)的(Sr，Ca)AlSiN3:Eu系熒光體；作為第二紅色熒光體，使用在650nm附近具有峰值發(fā)光波長(zhǎng)的CaAlSiN3 = Eu系熒光體。另外，使綠色熒光體、第一紅色熒光體、第二紅色熒光體的調(diào)合比為5: 0.78: 0.22。與實(shí)施例1的不同點(diǎn)是，第一和第二紅色熒光體的調(diào)合比。發(fā)光強(qiáng)度的相對(duì)值為115.0 %，平均顯色指數(shù)Ra為83.58，特殊顯色指數(shù)R9為
20.24，色溫度為2987K。與實(shí)施例1比較，因?yàn)榈诙t色熒光體的調(diào)合比變大，所以發(fā)光強(qiáng)度有一些降低，但仍維持高水準(zhǔn)，并能夠得到更高的顯色性，可以面向以Ra(標(biāo)準(zhǔn)值)=85或Ra (最小值)=80為目標(biāo)的照明器具用途使用。<實(shí)施例5>·
在實(shí)施例5中，作為綠色熒光體，使用在535nm附近具有峰值發(fā)光波長(zhǎng)的Al5LuxOyICe系熒光體；作為第一紅色熒光體，使用在620nm附近具有峰值發(fā)光波長(zhǎng)的(Sr，Ca)AlSiN3:Eu系熒光體；作為第二紅色熒光體，使用在650nm附近具有峰值發(fā)光波長(zhǎng)的CaAlSiN3 = Eu系熒光體。另外，使綠色熒光體、第一紅色熒光體、第二紅色熒光體的調(diào)合比為5: 0.5: 0.5。與實(shí)施例1的不同點(diǎn)是，第一和第二紅色熒光體的調(diào)合比。發(fā)光強(qiáng)度的相對(duì)值為110.0 %，平均顯色指數(shù)Ra為86.41，特殊顯色指數(shù)R9為36.02，色溫度為3323K。與實(shí)施例1和實(shí)施例4比較，第二紅色熒光體的調(diào)合比變大，因此發(fā)光強(qiáng)度降低至110%，但能夠得到更高的顯色性，可以面向以Ra(最小值)=85為目標(biāo)的照明器具用途使用。<實(shí)施例6>在實(shí)施例6中，作為綠色熒光體，使用在535nm附近具有峰值發(fā)光波長(zhǎng)的Al5LuxOyICe系熒光體；作為第一紅色熒光體，使用在620nm附近具有峰值發(fā)光波長(zhǎng)的(Sr，Ca)AlSiN3:Eu系熒光體；作為第二紅色熒光體，使用在650nm附近具有峰值發(fā)光波長(zhǎng)的CaAlSiN3 = Eu系熒光體。另外，使綠色熒光體、第一紅色熒光體、第二紅色熒光體的調(diào)合比為5: 0.25: 0.75。與實(shí)施例1的不同點(diǎn)是，第一和第二紅色熒光體的調(diào)合比。發(fā)光強(qiáng)度的相對(duì)值為105.0 %，平均顯色指數(shù)Ra為91.1，特殊顯色指數(shù)R9為55.9，色溫度為3268K。與實(shí)施例1和實(shí)施例4和實(shí)施例5比較，因?yàn)榈诙t色熒光體的調(diào)合比變大，所以發(fā)光強(qiáng)度降低至105%，但是能夠得到更高的顯色性，可以面向以Ra(標(biāo)準(zhǔn)值)=90為目標(biāo)的照明器具用途使用。<實(shí)施例7>在實(shí)施例7中，作為綠色熒光體，使用在535nm附近具有峰值發(fā)光波長(zhǎng)的Al5LuxOyICe系熒光體；作為第一紅色熒光體，使用在620nm附近具有峰值發(fā)光波長(zhǎng)的(Sr，Ca)AlSiN3:Eu系熒光體；作為第二紅色熒光體，使用在650nm附近具有峰值發(fā)光波長(zhǎng)的CaAlSiN3 = Eu系熒光體。另外，使綠色熒光體、第一紅色熒光體、第二紅色熒光體的調(diào)合比為5: 0.02: 0.98。與實(shí)施例1的不同點(diǎn)是，第一和第二紅色熒光體的調(diào)合比。發(fā)光強(qiáng)度的相對(duì)值為100.0 %，平均顯色指數(shù)Ra為93.7，特殊顯色指數(shù)R9為82.75，色溫度為3316K。與實(shí)施例1、實(shí)施例4 6比較，第二紅色熒光體的調(diào)合比進(jìn)一步變大，因此發(fā)光強(qiáng)度降低至100%，但是能夠得到更高的顯色性，可以面向以Ra(最小值)=90為目標(biāo)的照明器具用途使用。其次，對(duì)于比較例I和比較例2進(jìn)行說(shuō)明。各比較例是在專利文獻(xiàn)I所公開(kāi)的藍(lán)色LED和黃色熒光體和紅色熒光體加以組合下，黃色熒光體和紅色熒光體分別使用一種。<比較例1>在比較例I中，作為黃色熒光體，使用在560nm附近具有峰值發(fā)光波長(zhǎng)的(Y，Gd)3(Al, Ga)5012:Ce系熒光體；作為紅色熒光體，使用在630nm附近具有峰值發(fā)光波長(zhǎng)的(Sr，Ca) AlSiN3 = Eu系熒光體。另外，黃色熒光體、紅色熒光體的調(diào)合比為3.3: I。發(fā)光強(qiáng)度的相對(duì)值為124.0%，平均顯色指數(shù)Ra為73.0，特殊顯色指數(shù)R9為-5.0，色溫度為2950K。<比較例2>在比較例2中，作為黃色熒光體，使用在560nm附近具有峰值發(fā)光波長(zhǎng)的(Y，Gd)3(Al, Ga)5012:Ce系熒光體；作為紅色熒光體，使用在650nm附近具有峰值發(fā)光波長(zhǎng)的CaAlSiN3 = Eu系熒光體·。另外，使黃色熒光體、紅色熒光體的調(diào)合比為3.9: I。發(fā)光強(qiáng)度的相對(duì)值為114.0%，平均顯色指數(shù)Ra為77.0，特殊顯色指數(shù)R9為20.0，色溫度為3000K。接著，參照以下的圖2 圖6，對(duì)于實(shí)施例1 7、比較例1、2的光學(xué)特性的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行比較研究。圖2是列表示出實(shí)施例1 7的各熒光體的峰值發(fā)光波長(zhǎng)及調(diào)合比與光學(xué)特性的圖，圖3是列表示出比較例1、2的各熒光體的峰值發(fā)光波長(zhǎng)及調(diào)合比與光學(xué)特性的圖。圖4表示各實(shí)施例和各比較例的發(fā)光光譜。圖5表示各實(shí)施例的發(fā)光強(qiáng)度(相對(duì)值)與第二紅色熒光體的調(diào)合比的關(guān)系。圖6表示各實(shí)施例的平均顯色指數(shù)Ra與第二紅色熒光體的調(diào)合比的關(guān)系。在圖5和圖6中，實(shí)施例1、4 7的測(cè)量值由菱形( )表示，實(shí)施例2的測(cè)量值由三角形(▲)表示，實(shí)施例3的測(cè)量值由圓形(.)表示，將比較例I和2的測(cè)量值作為參考值，分別以虛線表示。首先，就比較例I和2而言，平均顯色指數(shù)Ra均比80低，無(wú)法到達(dá)可以作為高顯色照明用的白色光源使用的區(qū)域，但就實(shí)施例1 7而言，平均顯色指數(shù)Ra全部超過(guò)80，到達(dá)可以作為高顯色照明用的白色光源使用的區(qū)域。另外可知，即使對(duì)比同程度的發(fā)光強(qiáng)度的實(shí)施例3、4與比較例2，實(shí)施例3、4的一方也為高顯色性。其次，由圖5和圖6可知如下關(guān)系，若第二紅色熒光體的調(diào)合比增加(反之，若第一紅色熒光體的調(diào)合比減少)，則發(fā)光強(qiáng)度降低，相反地，平均顯色指數(shù)Ra上升。即，通過(guò)調(diào)整第一和第二紅色熒光體的調(diào)合比，在平均顯色指數(shù)Ra為80以上的區(qū)域，可以得到期望的平均顯色指數(shù)Ra和發(fā)光強(qiáng)度。例如，在以80 ^ Ra ^ 85的顯色性為目標(biāo)時(shí)，將第二紅色熒光體的調(diào)合比調(diào)整至25%以下，在以85 < Ra < 90的顯色性為目標(biāo)時(shí)，將第二紅色熒光體的調(diào)合比調(diào)整至25%以上且75%以下，在以90彡Ra彡97的顯色性為目標(biāo)時(shí)，將第二紅色熒光體的調(diào)合比調(diào)整至75%以上即可。若比較第二紅色熒光體的調(diào)合比相同的實(shí)施例1與實(shí)施例2，則實(shí)施例1的一方發(fā)光強(qiáng)度高，但顯色性低。另一方面，若比較發(fā)光強(qiáng)度大致相同的實(shí)施例2與實(shí)施例5，則實(shí)施例5的一方為高顯色性。即可知，通過(guò)分別調(diào)整綠色熒光體的峰值發(fā)光波長(zhǎng)與第一及第二紅色熒光體的調(diào)合比，能夠在維持發(fā)光強(qiáng)度的狀態(tài)下改善顯色性。就實(shí)施例1、3 5的發(fā)光強(qiáng)度而言，雖然與比較例I的發(fā)光強(qiáng)度為同等水平，卻比比較例2的發(fā)光強(qiáng)度大。但如上述，顯色性與比較例1、2相比而有所改善。實(shí)施例2、6、7中，因?yàn)槿缟鲜霰葘?shí)施例1、3 5更重視顯色性改善，所以，其發(fā)光強(qiáng)度若與比較例I的發(fā)光強(qiáng)度相比則有所降低，但與比較例2的發(fā)光強(qiáng)度為同等水平。還有，所謂發(fā)光強(qiáng)度為同等水平，是指距基準(zhǔn)的發(fā)光強(qiáng)度±15%以內(nèi)范圍的發(fā)光強(qiáng)度。由圖5和圖6可知，在使僅僅第一和第二紅色熒光體的調(diào)合比不同的實(shí)施例1、4 7的各測(cè)量值得以連結(jié)的線上，第二紅色熒光體的峰值發(fā)光波長(zhǎng)不同的實(shí)施例3的測(cè)量值大體上重疊。在實(shí)施例1、4 7中，第一和第二紅色熒光體的各峰值發(fā)光波長(zhǎng)為620nm和650nm，其差為30nm，但在實(shí)施例3中，第一和第二紅色熒光體的各峰值發(fā)光波長(zhǎng)為620nm和630nm，其差為10nm。由此可知，即使第一和第二紅色熒光體的各峰值發(fā)光波長(zhǎng)的差為10nm，通過(guò)調(diào)整第一及第二紅色熒光體的調(diào)合比、或者通過(guò)分別調(diào)整綠色熒光體的峰值發(fā)光波長(zhǎng)與第一及第二紅色熒光體的調(diào)合比，也能夠控制發(fā)光強(qiáng)度和顯色性。此外還可知，第一和第二紅色突光體的各峰值發(fā)光波長(zhǎng)以如下方式設(shè)定即可:在夾隔620nm與630nm的中間值(例如，625nm)下，使第一紅色熒光體的峰值發(fā)光波長(zhǎng)比該中間值短，使第二紅色熒光體的峰值發(fā)光波長(zhǎng)比該中間值長(zhǎng)。若將試驗(yàn)色編號(hào)9的紅色的分光亮度放射率(0.4
0.8)作為參考，則第一紅色熒光體的峰值發(fā)光波長(zhǎng)大概設(shè)定在610 625nm的范圍內(nèi)的、第二紅色熒光體的峰值發(fā)光波長(zhǎng)大概設(shè)定在625nm以上且670nm以下的范圍內(nèi)的，特殊顯色指數(shù)R9的改善效果提高，被認(rèn)為優(yōu)選。以上，根據(jù)本發(fā)光裝置1，因?yàn)槭菍?44個(gè)的LED芯片6配置在圓形區(qū)域的構(gòu)成，所以可以實(shí)現(xiàn)30W級(jí)(々97)的半導(dǎo)體發(fā)光裝置，在一般照明用途中，特別是也能夠替代IOOW的白熾燈、鹵素?zé)簦琀ID燈等，可以適用于廣泛的用途。另外，因?yàn)闃?shù)脂堤9為圓環(huán)狀，所以在照明用途中使用時(shí)所需要的光學(xué)設(shè)計(jì)(透鏡和反射鏡的設(shè)計(jì))比較容易。此外，LED芯片6的配置大致呈圓形而均等地分散，因此能夠抑制從本發(fā)光裝置I放射的光的顯色性、色度、色溫度等的偏差。另外，如果預(yù)先準(zhǔn)備使峰值發(fā)光波長(zhǎng)和調(diào)合比不同的各熒光體加以混合的透明樹(shù)脂，則對(duì)于連樹(shù)脂堤9都形成了的本發(fā)光裝置I的中間制品，將該透明樹(shù)脂注入樹(shù)脂堤9內(nèi)，只使之進(jìn)行熱固化，以此工序就能夠得到各種光學(xué)特性的本發(fā)光裝置I。<其他實(shí)施方式>以下，對(duì)于上述實(shí)施方式的其他實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。<1>在上述實(shí)施方式中，在熒光體層5中，使綠色熒光體和第一紅色熒光體和第二紅色熒光體分別混合存在(單層構(gòu)造)，其也可以將熒光體層5分離成2層或3層而構(gòu)成。例如，如圖7模式化地示·出，也可以從LED芯片6側(cè)，將在透明樹(shù)脂中混合有粒狀的第一紅色熒光體的第一紅色熒光體層5a、在透明樹(shù)脂中混合有粒狀的第二紅色熒光體的第二紅色熒光體層5b、在透明樹(shù)脂中混合有粒狀的綠色熒光體的綠色熒光體層5c順次層疊，來(lái)構(gòu)成熒光體層5。這種情況下，各熒光體層5a 5c的整體中的各熒光體的調(diào)合比，通過(guò)與單層構(gòu)成熒光體層5的情況同樣地決定即可。在此，如圖7 (a)所示，優(yōu)選在由不含熒光體的透明樹(shù)脂層10包封LED芯片6的上層，形成該三層的熒光體層5。這種情況下，透明樹(shù)脂層10的厚度可以與LED芯片6的厚度(80 200μπι左右)同等或在其以上。另外，如圖7(b)所示，也可以不設(shè)透明樹(shù)脂層10，而在由第一紅色熒光體層5a包封LED芯片6的上層，層疊其余兩層的第二紅色熒光體層5b和綠色熒光體層5c。另外，也可以更換第一紅色熒光體層5a與第二紅色熒光體層5b的順序。此外，如圖8模式化地示出，也可以從LED芯片6側(cè)，將在透明樹(shù)脂中混合有粒狀的第一紅色熒光體和第二紅色熒光體的紅色熒光體層5d、和在透明樹(shù)脂中混合有粒狀的綠色熒光體的綠色熒光體層5c順次層疊，來(lái)構(gòu)成熒光體層5。這種情況下，各熒光體層5c、5d的整體中的各熒光體的調(diào)合比，通過(guò)與單層構(gòu)成熒光體層5的情況同樣地決定即可。在此，如圖8(a)所示，優(yōu)選在由不含熒光體的透明樹(shù)脂層10包封LED芯片6的上層，形成該雙層的熒光體層5。另外，如圖8(b)所示，也可以不設(shè)透明樹(shù)脂層10，而在由紅色熒光體層5d包封LED芯片6的上層，層疊綠色熒光體層5c。還有，上述實(shí)施方式中例示的第一和第二紅色熒光體所使用的(Sr，Ca) AlSiN3:Eu系熒光體和CaAlSiN3 = Eu系熒光體，因?yàn)槲辗秶鷮?，也吸收綠色成分的光，所以在圖7或圖8所示的構(gòu)成中，將綠色熒光體層5c設(shè)于熒光體層5的最上層，能夠抑制從綠色熒光體放射的綠色成分的光被第一或第二紅色熒光體吸收，結(jié)果是能夠抑制發(fā)光效率的降低，所以優(yōu)選。此外，使熒光體層5采用多層構(gòu)造時(shí)，可以使每一層進(jìn)行注入/熱固化而順次形成各層，或者，針對(duì)一部分或全部的層，先只進(jìn)行樹(shù)脂的注入，然后再一氣使之熱固化而形成。即，各層的邊界不需要一定明確地分離。此外，也可以混合圖7或圖8所示的構(gòu)成。例如，也可以使上述第一紅色熒光體層·5a、上述第二紅色熒光體層5b、一或多個(gè)調(diào)合比不同的上述紅色熒光體層5d適宜組合，得到最終需要的第一紅色熒光體和第二紅色熒光體的調(diào)合比。因此，熒光體層5的層數(shù)并不限定為I 4?！?>在上述實(shí)施方式中，說(shuō)明的是由將含有在藍(lán)色區(qū)域(波長(zhǎng):430nm以上且490nm以下)存在峰值發(fā)光波長(zhǎng)(發(fā)光峰值)的藍(lán)色成分的光放射的半導(dǎo)體發(fā)光元件的InGaN系LED構(gòu)成LED芯片6的情況，但是，在來(lái)自LED芯片6的發(fā)光的峰值發(fā)光波長(zhǎng)、存在于近紫外區(qū)域至紫色區(qū)域(波長(zhǎng):350nm以上且低于430nm)時(shí)，本發(fā)明也可以適用。LED芯片6與上述實(shí)施方式同樣,優(yōu)選由InGaN系LED構(gòu)成。但是,若LED芯片6的發(fā)光光譜向短波長(zhǎng)側(cè)移動(dòng)，則從LED芯片6放射的藍(lán)色成分的光不足或欠缺，因此作為混合在熒光體層5的透明樹(shù)脂中的熒光體，除了綠色熒光體和第一紅色熒光體和第二紅色熒光體以外，優(yōu)選追加由近紫外光或紫色光激發(fā)而將藍(lán)色成分的光(例如，在430nm以上且490nm以下的范圍內(nèi)具有峰值發(fā)光波長(zhǎng)。)放射的藍(lán)色熒光體。作為藍(lán)色熒光體，例如，可以使用由以下的3個(gè)通式所代表的2價(jià)的銪激活鹵磷酸鹽熒光體、2價(jià)的銪激活鋁酸鹽熒光體、2價(jià)的銪和錳共激活鋁酸鹽熒光體等。通式:(Ml、Eu)10 (PO4) 6.Cl2通式:&(] 2311)0^八1203通式:&(] 2311。、]\&(1)04八1203其中，Ml是從Mg、Ca、Sr和Ba之中選擇的至少一種的元素，M2是從Mg、Ca、Sr、Ba和Zn中選擇的至少一種的兀素，a、b、c和d是滿足a>0、b>0、0.a/b < 1.0、0.001彡d/c彡O的數(shù)。使用藍(lán)色熒光體時(shí)，藍(lán)色光的放射(也稱輻射)從LED芯片6更換成藍(lán)色熒光體，因?yàn)橹挥羞@一點(diǎn)不同，所以清楚可知，使用第一紅色熒光體和第二紅色熒光體的兩種紅色熒光體而帶來(lái)的本發(fā)明的效果，能夠與上述實(shí)施方式同樣地發(fā)揮。另外，也可以使含有藍(lán)色熒光體的熒光體層5，成為上述其他實(shí)施方式〈1>所示這樣的多層構(gòu)造。這種情況下，優(yōu)選將藍(lán)色熒光體層，設(shè)置在比含有綠色熒光體和第一紅色熒光體和第二紅色熒光體的層更靠上層，即，設(shè)于最上層。<3>在上述實(shí)施方式中，如圖1所示，例示了在陶瓷基板2上搭載有多個(gè)LED芯片6的配裝方式，但陶瓷基板2的形狀、材質(zhì)和大小，LED芯片6的搭載數(shù)量和搭載區(qū)域的形狀，熒光體層5的形狀、厚度、透明樹(shù)脂的材質(zhì)和層數(shù)等，并不受上述實(shí)施方式限定。另外，也可以將專利文獻(xiàn)I的圖1所示這樣的具有凹部的樹(shù)脂制框架形成于陶瓷基板2上，以之代替樹(shù)脂堤9，在該凹部搭載LED芯片6，將含有各熒光體的透明樹(shù)脂注入該凹部?jī)?nèi)，包封LED芯片6。<4>此外，也可以是不將LED芯片6搭載于陶瓷基板2上、而搭載于使用了引線框架的封裝上的裝配方式。圖9(a)、(b)中，模式化地表示搭載于引線框架封裝時(shí)的截面構(gòu)造。圖9(a)、(b)的任意的裝配例中，均具備一方為陽(yáng)極端子、另一方為陰極端子的兩個(gè)引線端子11、12，在一方的引線端子上形成有收容LED芯片6的凹部，LED芯片6在這一方的引線端子的凹部上被進(jìn)行管·芯焊接(die bonding)，在LED芯片6和引線端子11、12的上偵1J,填充有包含綠色熒光體和第一紅色熒光體和第二紅色熒光體的透明樹(shù)脂，形成熒光體層5。另外，在引線端子11、12的下側(cè)和填充有上述透明樹(shù)脂的區(qū)域的周?chē)纬捎杏刹煌该鳂?shù)脂構(gòu)成的固定引線端子11、12的封裝主體部13。圖9(a)是搭載2個(gè)芯片的裝配例，一方的LED芯片6的一方的電極片(未圖示)與一方的引線端子由導(dǎo)線7相互連接,一方的LED芯片6的另一方的電極片(未圖不)與另一方的LED芯片6的一方的電極片(未圖不)由導(dǎo)線7相互連接，另一方的LED芯片6的另一方的電極片(未圖示)與另一方的引線端子由導(dǎo)線7相互連接，而使兩個(gè)LED芯片6的串聯(lián)電路得以形成。另外，在圖9(a)的裝配例中，作為保護(hù)元件的齊納二極管14被插入到兩個(gè)引線端子11、12中。此外，圖9(b)是搭載一個(gè)芯片的裝配例，LED芯片6的一方的電極片(未圖示)與一方的引線端子由導(dǎo)線7相互連接，LED芯片6的另一方的電極片(未圖示)與另一方的引線端子由導(dǎo)線7相互連接。還有，在圖9(a)的裝配例中，也可以使LED芯片6的搭載數(shù)量為3個(gè)以上。另外，在圖9(a)、(b)的裝配例中，也可以使熒光體層5為上述別實(shí)施方式〈1>中所示這樣的多層構(gòu)造。<5>此外，也可以不將LED芯片6搭載于陶瓷基板2上，不使熒光體層5形成為平板狀，而是成為具備圖10所例示這樣的圓頂狀的熒光體層5的構(gòu)造。具體來(lái)說(shuō)，就是使用如下薄膜狀的基板來(lái)替代陶瓷基板2，即，在絕緣性薄膜15的上表面，具備由金屬膜片構(gòu)成的一對(duì)接合部16a、16b,在下表面具備由金屬膜片構(gòu)成的外部連接用的一對(duì)端子部17a、17b，各接合部16a、16b經(jīng)由粘接層18而與絕緣性薄膜15的上表面粘接，各端子部17a、17b經(jīng)由粘接層19而與絕緣性薄膜15的下表面粘接。接合部16a和端子部17a，夾隔絕緣性薄膜15而對(duì)置，通過(guò)貫通絕緣性薄膜15的兩個(gè)貫通導(dǎo)電體(未圖示)而電導(dǎo)通。同樣，接合部16b與端子部17b，夾隔絕緣性薄膜15而對(duì)置，通過(guò)貫通絕緣性薄膜15的兩個(gè)貫通導(dǎo)電體(未圖示)而電導(dǎo)通。貫通導(dǎo)電體的個(gè)數(shù)可以分別是I或3個(gè)以上。一對(duì)接合部16a、16b，通過(guò)在Y方向上延伸的細(xì)長(zhǎng)的間隙而使該接合部間電絕緣分離。同樣，一對(duì)端子部17a、17b，也通過(guò)在Y方向上延伸的細(xì)長(zhǎng)的間隙而使該端子部間被電絕緣分離。在本其他實(shí)施方式<5>中，作為絕緣性薄膜15的一例，使用膜厚0.05mm的聚酰亞胺薄膜。在一對(duì)接合部16a、16b及其間隙之上，具備環(huán)狀的疏液層21，該疏液層21在中央具有使包含該間隙的中央部分在內(nèi)的圓形區(qū)域露出的開(kāi)口部20，在開(kāi)口部20的內(nèi)側(cè)的一對(duì)接合部16a、16b上，搭載有LED芯片6。在圖10所示的裝配例中，LED芯片6，是在芯片表面形成有未圖示的一對(duì)電極片(陽(yáng)極用、陰極用)的背面出射型的倒裝型LED，使背面朝上經(jīng)由突起，各電極片連接在接合部16a、16b上。LED芯片6為表面出射型時(shí)，分別由導(dǎo)線連接各電極片和接合部16a、16b。將與上述實(shí)施方式同樣的混合有綠色突光體和第一和第二紅色熒光體這3種熒光體的透明樹(shù)脂，使用覆蓋了疏液層21的掩模構(gòu)件，例如通過(guò)刮板印刷法等在開(kāi)口部20上注入，拆除掩模構(gòu)件，借助疏液層21的疏液性和透明樹(shù)脂的表面張力而自然成形為圓頂狀，接著進(jìn)行熱固化處理，形成包封LED芯片6的圓頂狀的熒光體層5。在絕緣性薄膜15的正面背面，分別形成有多組成對(duì)的接合部16a、16b和成對(duì)的端子部17a、17b，圖10所示的構(gòu)造的本發(fā)光元件I同時(shí)大量形成，根據(jù)需要數(shù)量切斷一對(duì)接合部16a、16b的周?chē)慕^緣性薄膜15，得到任意數(shù)量的圓頂狀的本發(fā)光元件。另外，搭載于開(kāi)口部20的LED芯片6也可以是2個(gè)以上。
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<6>以上述其他實(shí)施方式〈4>、〈5>，說(shuō)明了本發(fā)光裝置的裝配方式的變形例，但本發(fā)光裝置I的裝配形態(tài)，并不受上述實(shí)施方式和其他實(shí)施方式所例示的限定。<7>此外，在上述實(shí)施方式中，假設(shè)本發(fā)光裝置是作為照明用的白色光源使用的情況并對(duì)此進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)光裝置通過(guò)采用適于液晶顯示裝置的背光的裝配方式，則可以應(yīng)用于該背光?！?>此外，在上述實(shí)施方式的實(shí)施例1 7中，面向色溫度3000 3300K鄰域的白色光源而規(guī)定熒光體的組合和調(diào)合比，但例如，在色溫度5000K鄰域的日光色等的色溫度更高的白色光源用途中，也可以是與上述同樣的熒光體的組合，也可以為適宜變更熒光體的調(diào)合比的構(gòu)成。例如，使綠色熒光體與第一和第二紅色熒光體的合計(jì)的調(diào)合比為7.7: 1，使第一紅色熒光體與第二紅色熒光體的調(diào)合比為0.85: 0.15，可以實(shí)現(xiàn)具有高顯色性和高發(fā)光效率的發(fā)光裝置。符號(hào)說(shuō)明1:發(fā)光裝置2:陶瓷基板3、3a、3k:配線圖案4、4a、4k:電極接合區(qū)5:熒光體層5a:第一紅色熒光體層5b:第二紅色熒光體層5c:綠色熒光體層5d:紅色熒光體層6:LED 芯片
7:導(dǎo)線8:印刷電阻元件9:樹(shù)脂堤10:透明樹(shù)脂層11、12:引線端子13:封裝主體部14:齊納二極管15:絕緣性薄膜16a，16b:接合部17a, 17b:端子部
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18，19:粘接層20:開(kāi)口部21:疏液層
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光裝置，其特征在于，其具有發(fā)光元件和熒光體層，該發(fā)光元件將在近紫外至藍(lán)色區(qū)域具有峰值發(fā)光波長(zhǎng)的光放射，且該發(fā)光元件至少為一個(gè)， 所述熒光體層含有:由從所述發(fā)光元件放射的一次光激發(fā)，將在綠色區(qū)域具有峰值發(fā)光波長(zhǎng)的光放射的綠色熒光體；由所述一次光激發(fā)，將在紅色區(qū)域具有峰值發(fā)光波長(zhǎng)的光放射的第一紅色熒光體；由所述一次光激發(fā)，將在紅色區(qū)域具有與所述第一紅色熒光體不同的峰值發(fā)光波長(zhǎng)的光放射的第二紅色熒光體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其特征在于， 所述綠色熒光體的峰值發(fā)光波長(zhǎng)處于510nm以上且550nm以下的波長(zhǎng)范圍內(nèi)， 所述第一紅色熒光體的峰值發(fā)光波長(zhǎng)處于610nm以上且低于625nm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)， 所述第二紅色熒光體的峰值發(fā)光波長(zhǎng)處于625nm以上且670nm以下的波長(zhǎng)范圍內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的發(fā)光裝置，其特征在于， 所述發(fā)光元件是將在350nm以上且490nm以下的波長(zhǎng)范圍內(nèi)具有峰值發(fā)光波長(zhǎng)的光放射的LED芯片。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的發(fā)光裝置，其特征在于， 所述發(fā)光元件是將在430nm以上且490nm以下的波長(zhǎng)范圍內(nèi)具有峰值發(fā)光波長(zhǎng)的光放射的LED芯片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的發(fā)光裝置，其特征在于， 所述發(fā)光元件是將在350nm以上且低于430nm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)具有峰值發(fā)光波長(zhǎng)的光放射的LED芯片， 所述熒光體層還含有:由從所述發(fā)光元件放射的一次光激發(fā)，將在430nm以上且490nm以下的波長(zhǎng)范圍內(nèi)具有峰值發(fā)光波長(zhǎng)的光放射的藍(lán)色熒光體。
6.根據(jù)權(quán)利要求3 5中任一項(xiàng)所述的發(fā)光裝置，其特征在于， 所述發(fā)光元件是InGaN系LED芯片。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 6中任一項(xiàng)所述的發(fā)光裝置，其特征在于， 所述綠色熒光體含有Al5LuxOy = Ce系熒光體、Ca3 (Sc, Mg)2Si3012:Ce系熒光體和Al5O12Y3 = Ce系熒光體的任意之一。
8.根據(jù)權(quán)利要求1 7中任一項(xiàng)所述的發(fā)光裝置，其特征在于， 所述第一和第二紅色熒光體分別是(Sr，Ca) AlSiN3 = Eu系熒光體或CaAlSiN3 = Eu系熒光體。
9.根據(jù)權(quán)利要求1 8中任一項(xiàng)所述的發(fā)光裝置，其特征在于， 將所述第一和第二紅色熒光體的合計(jì)重量所對(duì)應(yīng)的各自的重量分配進(jìn)行調(diào)整，以使平均顯色指數(shù)Ra為80 < Ra < 97。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的發(fā)光裝置，其特征在于， 將第二紅色熒光體對(duì)所述第一和第二紅色熒光體的合計(jì)重量之重量比調(diào)整至25%以下，以使平均顯色指數(shù)Ra為80≤ Ra ≤ 85。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的發(fā)光裝置，其特征在于， 將第二紅色熒光體對(duì)所述第一和第二紅色熒光體的合計(jì)重量之重量比調(diào)整至25%以上且75%以下，以使平均顯色指數(shù)Ra為85≤Ra≤90。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的發(fā)光裝置，其特征在于，將第二紅色熒光體對(duì)所述第一和第二紅色熒光體的合計(jì)重量之重量比調(diào)整至75%以上，以使平均顯色指數(shù)Ra為90 < Ra < 97。
13.根據(jù)權(quán)利要求1 12中任一項(xiàng)所述的發(fā)光裝置，其特征在于， 所述熒光體層，通過(guò)在透明樹(shù)脂中使粒狀的所述綠色熒光體和粒狀的所述第一紅色熒光體和粒狀的所述第二紅色熒光體混合而被形成， 所述發(fā)光元件由所述熒光體層、或比所述熒光體層更靠所述發(fā)光元件側(cè)所設(shè)置的不含熒光體的透明樹(shù)脂層包封。
14.根據(jù)權(quán)利要求1 12中任一項(xiàng)所述的發(fā)光裝置，其特征在于， 所述熒光體層以層疊構(gòu)造形成，該層疊構(gòu)造中，將在透明樹(shù)脂中混合有粒狀的所述綠色熒光體的綠色熒光體層、在透明樹(shù)脂中混合有粒狀的所述第一紅色熒光體的第一紅色熒光體層、在透明樹(shù)脂中混合有粒狀的所述第二紅色熒光體的第二紅色熒光體層進(jìn)行了層疊， 所述發(fā)光元件由所述熒光體層的最下層、或比所述熒光體層更靠所述發(fā)光元件側(cè)所設(shè)置的不含熒光體的透明樹(shù)脂層包封。
15.根據(jù)權(quán)利要求1 12中任一項(xiàng)所述的發(fā)光裝置，其特征在于， 所述熒光體層以層疊構(gòu)造形成，該層疊構(gòu)造中，將在透明樹(shù)脂中混合有粒狀的所述綠色熒光體的綠色熒光體層、在透明樹(shù)脂中混合有粒狀的所述第一紅色熒光體和粒狀的所述第二紅色熒光體的紅色熒光體層進(jìn)行了層疊， 所述發(fā)光元件由所述熒光體層的最下層、或比所述熒光體層更靠所述發(fā)光元件側(cè)所設(shè)置的不含熒光體的透明樹(shù)脂層包封。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的發(fā)光裝置，其特征在于， 所述綠色熒光體層比有所述第一紅色熒光體和所述第二紅色熒光體存在的層更位于上層。
17.根據(jù)權(quán)利要求13 16中任一項(xiàng)所述的發(fā)光裝置，其特征在于， 所述綠色突光體的粒徑的中值為8 μ m以上且20 μ m以下。
18.根據(jù)權(quán)利要求13 17中任一項(xiàng)所述的發(fā)光裝置，其特征在于， 所述第一紅色熒光體和所述第二紅色熒光體的粒徑的各中值為5 μ m以上且15 μ m以下。
19.根據(jù)權(quán)利要求13 18中任一項(xiàng)所述的發(fā)光裝置，其特征在于， 所述熒光體層的各層的所述透明樹(shù)脂，是固化前粘度為3Pa.s以上且20Pa.s以下的硅酮樹(shù)脂。
全文摘要
本發(fā)明提供一種在平均顯色指數(shù)Ra和特殊顯色指數(shù)R9以高數(shù)值維持的狀態(tài)下、將發(fā)光效率的降低盡可能抑制的且在一般照明用途中可以使用的高顯色高效率的發(fā)光裝置。該發(fā)光裝置具備至少一個(gè)發(fā)光元件(6)和熒光體層(5)，該發(fā)光元件(6)將在近紫外至藍(lán)色區(qū)域具有峰值發(fā)光波長(zhǎng)的光放射，該熒光體層(5)含有由從發(fā)光元件6放射的一次光激發(fā)，將在綠色區(qū)域具有峰值發(fā)光波長(zhǎng)的光放射的綠色熒光體；由所述一次光激發(fā)，將在紅色區(qū)域具有峰值發(fā)光波長(zhǎng)的光放射的第一紅色熒光體；由所述一次光激發(fā)，將在紅色區(qū)域具有與所述第一紅色熒光體不同的峰值發(fā)光波長(zhǎng)的光放射的第二紅色熒光體。
文檔編號(hào)H01L33/50GK103222077SQ20118005544
公開(kāi)日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2011年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月9日
發(fā)明者石崎真也 申請(qǐng)人:夏普株式會(huì)社