本申請基于分別于2016年2月25日和2016年3月28日提交的日本專利申請第2016-034878號和第2016-064427號，其全部內容通過引用并入本文。

本發(fā)明涉及發(fā)光器件。

背景技術：

設置有l(wèi)ed(發(fā)光二極管)和熒光體以發(fā)射白光的發(fā)光器件是已知的(參見例如wo2012/108065和wo2012/144087)。發(fā)光器件具有由led和熒光體的合成發(fā)射光譜形成的白光光譜。

技術實現(xiàn)要素：

然而，熒光體具有這樣的性質，即吸收光譜的波長區(qū)域遠離發(fā)射光譜的波長區(qū)域。因此，為了提高激發(fā)光吸收效率，用作激發(fā)源的發(fā)光元件需要具有遠離熒光體的發(fā)射光譜的發(fā)射波長。

這導致發(fā)光元件和熒光體的合成發(fā)射光譜中的發(fā)光元件的發(fā)射波長與熒光體的發(fā)射波長之間的深凹陷(下沉)，特別是在具有諸如日光色的高色溫的藍白色光譜中。深下沉(dip)阻止發(fā)光器件具有較接近太陽光(自然光)光譜的發(fā)射光譜。

本發(fā)明的目的是提供一種發(fā)光器件，其具有包括僅淺下沉并且接近于太陽光的發(fā)射光譜的發(fā)射光譜。

本發(fā)明的實施方式提供了由以下[1]至[7]所限定的發(fā)光器件。

[1]一種發(fā)光器件，包括：

第一發(fā)光元件；

熒光體；以及

第二發(fā)光元件，其具有在第一發(fā)光元件和熒光體的合成發(fā)射光譜中限定最深下沉的兩個峰的峰值波長之間的峰值波長。

[2]根據(jù)[1]所述的發(fā)光器件，其中，第二發(fā)光元件的峰值波長距離最深下沉的底部處的波長偏移在2nm以內。

[3]根據(jù)[1]所述的發(fā)光器件，其中，第二發(fā)光元件包括發(fā)射波長不同的多個發(fā)射光。

[4]根據(jù)[1]至[3]中任一項所述的發(fā)光器件，還包括：

密封第一發(fā)光元件的第一密封材料；以及

密封第二發(fā)光元件的第二密封材料，

其中，熒光體包括在第一密封材料中。

[5]根據(jù)[1]至[4]中任一項所述的發(fā)光器件，其中，第一密封材料與第二密封材料接觸，以及其中，與第二密封材料相比，第一密封材料具有較低的折射率。

[6]根據(jù)[1]至[5]中任一項所述的發(fā)光器件，其中，第一密封材料與第二密封材料接觸，以及

其中，第一密封材料和第二密封材料中的一個密封材料包括在平面圖中具有環(huán)形形狀的環(huán)形密封材料，以及

其中，第一密封材料和第二密封材料中的另一個密封材料被所述環(huán)形密封材料圍繞。

[7]根據(jù)[1]至[6]中任一項所述的發(fā)光器件，其中，第二發(fā)光元件被配置成用作用于光通信的發(fā)射器。

本發(fā)明的效果

根據(jù)本發(fā)明的實施方式，可以提供一種發(fā)光器件，其具有包括僅淺下沉并且接近于太陽光的發(fā)射光譜的發(fā)射光譜。

附圖說明

接下來，將結合附圖更詳細地描述本發(fā)明，其中：

圖1a是示出實施方式中的發(fā)光器件的頂視圖；

圖1b是示出沿圖1a的線a-a所截取的發(fā)光器件的垂直截面圖；

圖2a和2b是示出發(fā)光元件和熒光體的合成發(fā)射光譜的示例的圖；

圖3a是示出實施方式中的發(fā)光器件的變型的頂視圖；

圖3b是示出沿圖3a的線b-b所截取的發(fā)光器件的垂直截面圖；

圖4a至圖4c是示出實施方式中的制造發(fā)光器件的過程的垂直截面圖；

圖5是示出在第一密封材料被圖案化并且然后被粘附至基板的情況下粘附之前的第一密封材料的透視圖；

圖6a至圖6d是示出實施方式中的制造發(fā)光器件的過程的變型的垂直截面圖；

圖7a是示出發(fā)光元件與熒光體之間的響應電信號的頻率的差異的曲線圖；以及

圖7b是示出發(fā)光元件與熒光體之間的響應速度的差異的曲線圖。

具體實施方式

實施方式

發(fā)光器件的構造

圖1a是示出實施方式中的發(fā)光器件1的頂視圖。圖1b是示出沿圖1a的線a-a所截取的發(fā)光器件1的垂直截面圖。

發(fā)光器件1具有基板10、安裝在基板10上的第一發(fā)光元件11和第二發(fā)光元件12、用于密封第一發(fā)光元件11的第一密封材料13、用于密封第二發(fā)光元件12的第二密封材料14以及包含在第一密封材料13中的粒子狀熒光體15。

第一發(fā)光元件11用作用于激發(fā)熒光體15的光源，并且通過將第一發(fā)光元件11的發(fā)射顏色與熒光體15的發(fā)射顏色混合來產(chǎn)生白色。熒光體15可以可選地由具有不同波長的多種熒光體構成。在這種情況下，這種構造可以使得發(fā)射紫外光的發(fā)光元件用作第一發(fā)光元件11并且通過混合多個熒光體的發(fā)射顏色來產(chǎn)生白色。

第二發(fā)光元件12用于補償在第一發(fā)光元件11與熒光體15的合成發(fā)射光譜中的最深下沉，使得發(fā)光器件1具有較接近太陽光的發(fā)射光譜。

因此，第二發(fā)光元件12具有在第一發(fā)光元件11與熒光體15的合成發(fā)射光譜中形成最深下沉的兩個峰值波長(兩個峰的最大點處的波長)之間的峰值波長。此外，第二發(fā)光元件12的峰值波長優(yōu)選地距離最深下沉的底部處的波長偏移在2nm以內。

可以提供發(fā)射不同波長的光的多個第二發(fā)光元件12。在這種情況下，所有的第二發(fā)光元件12具有在形成最深下沉的兩個峰值波長之間的峰值波長。

圖2a和2b是示出發(fā)光元件11與熒光體15的合成發(fā)射光譜的示例的圖。

圖2a示出了當?shù)谝话l(fā)光元件11是發(fā)射波長為450nm的藍光led并且熒光體15由lu3al5o12:ce³⁺(綠色熒光體)、y3al5o13:ce³⁺(黃色熒光體)和caalsin3:eu²⁺(紅色熒光體)構成時的合成發(fā)射光譜。

在圖2a所示的第一發(fā)光元件11和熒光體15的合成發(fā)射光譜中，最深下沉(由箭頭指示)的底部處的波長為約481nm。同時，形成最深下沉的兩個峰的波長在短波長側(第一發(fā)光元件11的發(fā)射光譜的峰)為約452nm并且在長波長側(熒光體15的發(fā)射光譜的峰)為約577nm。

在這種情況下使用的第二發(fā)光元件12優(yōu)選為以下發(fā)光元件：其峰值波長在大于452nm且小于577nm的范圍r內并且從481nm偏移2nm以內，即，不小于479nm且不大于483nm。另外，當使用具有不同發(fā)射波長的多個第二發(fā)光元件12時，所有的發(fā)光元件具有在范圍r內的峰值波長。

圖2b示出了當?shù)谝话l(fā)光元件11是發(fā)射波長為405nm的紫色led并且熒光體15由(sr,ca,ba)10(po4)cl2:eu²⁺(藍色熒光體)、(sr,al)6(o,n)8:eu²⁺(綠色熒光體)和caalsin3:eu²⁺(紅色熒光體)構成時的合成發(fā)射光譜。

在圖2b所示的第一發(fā)光元件11和熒光體15的合成發(fā)射光譜中，最深下沉(由箭頭指示)的底部處的波長為約422nm。同時，形成最深下沉的兩個峰的波長在短波長側(第一發(fā)光元件11的發(fā)射光譜的峰)為約402nm并且在長波長側(熒光體15的發(fā)射光譜的峰)為約454nm。

在這種情況下使用的第二發(fā)光元件12優(yōu)選為以下發(fā)光元件：其峰值波長在大于402nm且小于454nm的范圍r內并且從422nm偏移2nm以內，即，不小于420nm且不大于424nm。另外，當使用具有不同發(fā)射波長的多個第二發(fā)光元件12時，所有的發(fā)光元件具有在范圍r內的峰值波長。

熒光體15可以包含在第一密封材料13和第二密封材料14兩者中。然而，當熒光體15包含在第二密封材料14中時，從第二發(fā)光元件12發(fā)射的光較多地被熒光體15吸收，并且因此難以確定補償最深下沉所需的第二發(fā)光元件12的發(fā)射波長和發(fā)光強度。因此，優(yōu)選地僅在第一密封材料13中包含熒光體15。

在第一密封材料13與第二密封材料14接觸的情況下，與第二密封材料14相比，第一密封材料13優(yōu)選地具有較低的折射率。在這種情況下，光不太可能通過第二密封材料14到達第一密封材料13。因此，從第二發(fā)光元件12發(fā)射的光較少地被包含在第一密封材料13中的熒光體15吸收。

基板10是例如電路板或引線框插入基板。

第一發(fā)光元件11和第二發(fā)光元件12是例如led芯片，其具有芯片基板和包括發(fā)光層和夾著發(fā)光層的包覆層的晶體層。第一發(fā)光元件11和第二發(fā)光元件12可以是具有面朝上的晶體層的面朝上led芯片或者可以是具有面朝下的晶體層的面朝下led芯片?？商孢x地，第一發(fā)光元件11和第二發(fā)光元件12可以是除led芯片之外的發(fā)光元件，并且可以是激光二極管等。

第一發(fā)光元件11和第二發(fā)光元件12連接至基板10中的諸如布線或引線框的導電構件(未示出)，并且分別通過導電構件獨立地供電。

第一密封材料13和第二密封材料14由例如透明樹脂如硅基樹脂或環(huán)氧基樹脂形成。

由于第一發(fā)光元件11和第二發(fā)光元件12被獨立供電，因此可以任意地調節(jié)各自的發(fā)光強度。這使得發(fā)光器件1具有較接近太陽光的發(fā)射光譜。

不特別地限制第一發(fā)光元件11和第二發(fā)光元件12的數(shù)目和布局等以及第一密封材料13和第二密封材料14的數(shù)目、形狀和布局等。

在圖1a和圖1b所示的本實施方式中的發(fā)光器件的構造示例中，第一密封材料13是在平面圖中具有環(huán)形形狀的環(huán)形密封材料，并且第二密封材料14被環(huán)形第一密封材料13圍繞。

圖3a是具有基于圖1a和圖1b所示的發(fā)光器件1的構造的發(fā)光器件2的頂視圖，但是第一發(fā)光元件11與第二發(fā)光元件12以相反的方式定位，并且第一密封材料13與第二密封材料14也以相反的方式定位。圖3b是示出沿圖3a中的線b-b所截取的發(fā)光器件2的垂直截面圖。

在圖3a和圖3b所示的本實施方式中的發(fā)光器件的構造示例中，第二密封材料14是在平面圖中具有環(huán)形形狀的環(huán)形密封材料，并且第一密封材料13被環(huán)形第二密封材料14圍繞?？商孢x地，圖3a和圖3b所示的構造可以另外地包括以下環(huán)形密封材料：其由與第一密封材料13相同的材料形成、被設置為密封一個或多個第一發(fā)光元件11并且圍繞環(huán)形第二密封材料14。另外，可以進一步形成由與第二密封材料14相同的材料形成并且被設置為密封第二發(fā)光元件12的環(huán)形密封材料以圍繞密封一個或多個第一發(fā)光元件11的環(huán)形密封材料。交替設置的用于密封第一發(fā)光元件11和第二發(fā)光元件12的環(huán)形密封材料的數(shù)目不受限制。

當提供例如具有不同波長的多個第二發(fā)光元件12時，采用使用多個第二發(fā)光元件12的構造，例如發(fā)光器件2的構造。

制造發(fā)光器件的過程

以下，以制造發(fā)光器件1的過程為示例進行描述。

圖4a至圖4c是示出實施方式中的制造發(fā)光器件1的過程的垂直截面圖。

首先，如圖4a所示，在基板10上安裝第一發(fā)光元件11和第二發(fā)光元件12。

接下來，如圖4b所示，用包含熒光體15的第一密封材料13密封第一發(fā)光元件11。第一密封材料13被預圖案化并且然后粘附至基板10，或者通過灌封(potting)工藝形成第一密封材料13。

圖5是示出在第一密封材料13被圖案化并且然后被粘附至基板10的情況下粘附之前的第一密封材料13的透視圖。第一密封材料13被圖案化在由pet等形成的片狀基材20上。

接下來，如圖4c所示，通過灌封工藝用樹脂填充由第一密封材料13圍繞的區(qū)域，從而形成第二密封材料14。

圖6a至6d是示出實施方式中的制造發(fā)光器件1的過程的變型的垂直截面圖。該變型與圖4a至圖4c所示的制造過程的不同之處在于，第一密封材料13和第二密封材料14以相反的順序形成。

首先，如圖6a所示，在基板10上安裝第一發(fā)光元件11和第二發(fā)光元件12。

接下來，如圖6b所示，用第二密封材料14密封發(fā)光元件12。第二密封材料14被預圖案化并且然后粘附至基板10，或者通過灌封工藝形成第二密封材料14。

接下來，如圖6c所示，形成環(huán)形阻擋物(dam)16以圍繞用于安裝第一發(fā)光元件11的區(qū)域。阻擋物16由例如諸如硅基樹脂或環(huán)氧基樹脂的樹脂形成，并且可以包含諸如鈦氧化物的白色顏料。

接下來，如圖6d所示，通過灌封工藝，用含有熒光體15的樹脂填充阻擋物16與第二密封材料14之間的區(qū)域，從而形成第一密封材料13。雖然可以不形成阻擋物16，但是在形成阻擋物16的情況下可以容易地控制通過灌封工藝形成的第一密封材料13的形狀。

當制造發(fā)光器件2時，執(zhí)行圖4a至圖4c或圖6a至圖6d所示的過程，使得第一發(fā)光元件11和第二發(fā)光元件12以相反的方式定位，并且第一密封材料13和第二密封材料14以相反的順序形成。

發(fā)光器件的變型

接下來，將以用作光通信系統(tǒng)的光發(fā)射器的發(fā)光器件1作為示例進行描述。

第二發(fā)光元件12可以用作用于光通信的發(fā)射器。高速調制的用于通信的信號從例如發(fā)光器件1外部的控制單元發(fā)送到第二發(fā)光元件12，并且發(fā)光元件12基于該信號發(fā)光以進行通信。在這種情況下，發(fā)光器件1用作照明裝置以及收發(fā)器系統(tǒng)的光發(fā)射器。

在該光通信中的光電探測器(接收器)是例如si光電二極管或在智能電話上作為標準安裝的諸如相機的圖像傳感器。在具體示例中，發(fā)光器件1是例如商店中使用的筒燈，并且使用第二發(fā)光元件12通過通信將產(chǎn)品信息發(fā)送至客戶的智能電話。

當?shù)谝话l(fā)光元件11的發(fā)射波長(即，用于激發(fā)熒光體15的波長)為紫色或紫外區(qū)域中的波長時，第二發(fā)光元件12的發(fā)射波長在420nm周圍的低可見度區(qū)域，如圖2b所示。因此，如果由于使用第二發(fā)光元件12而發(fā)生發(fā)光強度的變化，則發(fā)光強度的變化不具有諸如引起視覺閃爍的影響，并且通信光信號可以被復用，同時降低對照明功能的影響。

圖7a是示出發(fā)光元件(led芯片)與熒光體之間的響應電信號的頻率的差異的曲線圖。如圖7a所示，待由從發(fā)光元件發(fā)射的光激發(fā)的熒光體能夠響應于電信號的閾值頻率低于發(fā)光元件能夠響應于電信號的閾值頻率。換言之，與發(fā)光元件相比，熒光體具有較低的截止頻率。這表明與發(fā)光元件相比，熒光體具有較慢的響應速度，因此不適合用于通信。

圖7b是示出發(fā)光元件(led芯片)與熒光體之間的響應速度的差異的曲線圖。與發(fā)光元件的波形不同，熒光體的波形從如圖7b所示的電信號的波形處極大地塌陷，并且變成光信號中的噪聲。因此，熒光體不適合用于通信。

由于這些原因，當熒光體的熒光與從第二發(fā)光元件12發(fā)射的通信光混合時，通信準確度降低。因此，用于通信的第二發(fā)光元件12優(yōu)選地用不含熒光體15的第二密封材料14密封。

實施方式的效果

在實施方式中，通過使用第二發(fā)光元件12來補償?shù)谝话l(fā)光元件11與熒光體15的合成發(fā)射光譜的最深下沉，有可能提供具有接近太陽光的發(fā)射光譜的發(fā)光器件1。另外，第二發(fā)光元件12也可以用作用于光通信的發(fā)射器。

雖然已經(jīng)描述了本發(fā)明的實施方式，但是本發(fā)明并不旨在限于該實施方式，并且在不脫離本發(fā)明的要旨的情況下可以實現(xiàn)各種修改。另外，在不脫離本發(fā)明的要旨的情況下，可以任意地組合實施方式中的構成元件。

即使在第一發(fā)光元件11和熒光體15的合成發(fā)射光譜中的最深下沉形成在例如熒光體15的兩個峰之間時，即，即使當除了最短波長側的下沉之外的下沉最深時，也可以應用本實施方式。即使在這種情況下，也使用具有能夠補償最深下沉的發(fā)射波長的發(fā)光器件作為第二發(fā)光元件12。

另外，根據(jù)權利要求的本發(fā)明不限于該實施方式。此外，請注意，實施方式中描述的特征的所有組合不是解決本發(fā)明的問題所必需的。