專利名稱:Led電燈泡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明的實(shí)施方式涉及LED電燈泡。
背景技術(shù):
采用發(fā)光二極管(LED)的發(fā)光裝置被廣泛利用于液晶顯示裝置的背光源、信號(hào)裝置、各種背光源、車載用燈、一般照明等的照明裝置。將LED與熒光體組合而得的白色發(fā)光型的LED燈作為白熾燈泡的替代品而受到人們的矚目,其開發(fā)正迅速進(jìn)行。作為使用LED的電燈泡(以下也記作LED電燈泡),已知例如在設(shè)置電燈泡燈頭的基體部安裝燈罩,并且在燈罩內(nèi)配置LED芯片,再在基體部內(nèi)設(shè)置LED芯片的點(diǎn)燈電路而得的具有一體型的燈結(jié)構(gòu)的電燈泡?,F(xiàn)有的LED電燈泡中,采用發(fā)藍(lán)色光的LED芯片(藍(lán)色LED)和吸收自藍(lán)色LED射出的藍(lán)色光而發(fā)黃色光的黃色熒光體(YAG熒光體等)的組合,由自藍(lán)色LED射出的藍(lán)色光和黃色熒光體吸收該藍(lán)色光而發(fā)出的黃色光的混合色得到白色光。將藍(lán)色LED和黃色熒光體組合而得的LED電燈泡具有容易確保亮度等特征。但是,基于來自藍(lán)色LED的藍(lán)色光和來自黃色熒光體的黃色光的混合色的白色光具有用平均彩色重現(xiàn)指數(shù)(日文平均演色評(píng)価數(shù))(Ra)等評(píng)價(jià)的彩色重現(xiàn)性(日文演色性)差的缺點(diǎn)。將藍(lán)色LED和黃色熒光體組合而得的LED電燈泡中,光的分布偏向藍(lán)色成分和黃色成分,而紅色成分的光不足,所以在用來自LED電燈泡的光觀察物體時(shí)的反射光與在太陽光下觀察時(shí)的自然色不同?,F(xiàn)有的LED電燈泡中,自藍(lán)色LED射出的光被用于白色光的生成,所以電燈泡整體的亮度容易不均勻。因此,難以降低電燈泡的耀眼及局部的炫目、即眩光(glare)。自藍(lán)色LED射出的藍(lán)色光的直進(jìn)性強(qiáng),在水平方向上前進(jìn)的光原樣地直進(jìn)而不朝周圍擴(kuò)張,即難以將光分布角充分增大?,F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1:日本專利特開2005-005546號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2:日本專利特開2009-170114號(hào)公報(bào)
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于,提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)彩色重現(xiàn)性的改善和眩光的降低,并且增大光分布角的LED電燈泡。實(shí)施方式的LED電燈泡具備LED模塊、設(shè)置了 LED模塊的基體部、和以覆蓋LED模塊的方式安裝于基體部且在與基板的表面平行的方向上的截面為圓形的燈罩。LED模塊具備安裝于基板上的發(fā)出紫外線至紫色光的LED芯片。在基體部設(shè)置有使LED芯片點(diǎn)燈的點(diǎn)燈電路和與點(diǎn)燈電路電連接的燈頭。燈罩的上述截面具有向基體部安裝的安裝部的直徑小于最大的部分的直徑的形狀。
圖1是表示實(shí)施方式I的LED電燈泡的部分截面圖。圖2是表示實(shí)施方式2的LED電燈泡的部分截面圖。圖3是表示是實(shí)施方式3的LED電燈泡的圖。圖4是表示是實(shí)施方式4的LED電燈泡的圖。圖5是表示實(shí)施方式的LED電燈泡的光分布角的一例的圖。圖6是表示用含有熒光體的樹脂層覆蓋LED芯片的LED電燈泡的光分布角的一例的圖。
具體實(shí)施例方式以下,參照
實(shí)施方式的LED電燈泡。圖1是表示實(shí)施方式I的LED電燈泡的圖,圖2是表示實(shí)施方式2的LED電燈泡的圖,圖3是表示實(shí)施方式3的LED電燈泡的圖,圖4是表示實(shí)施方式4的LED電燈泡的圖。這些圖中示出的LED電燈泡I具備:LED模塊2、設(shè)置了 LED模塊2的基體部3、以覆蓋LED模塊2的方式安裝在基體部3上的燈罩4、隔著絕緣構(gòu)件5安裝于基體部3的下端部的燈頭6、和設(shè)置在基體部3內(nèi)的點(diǎn)燈電路(未圖示)OLED模塊2具備安裝在基板7的表面7a上的發(fā)出紫外線至紫色光的LED芯片8。在基板 上表面安裝有多個(gè)LED芯片8。發(fā)出紫外線至紫色光的LED芯片8采用InGaN系、GaN系、AlGaN系等的發(fā)光二極管?;?的表面7a(根據(jù)需要還可在內(nèi)部)設(shè)置有布線網(wǎng)(未圖示),LED芯片8的電極與基板7的布線網(wǎng)電連接。在LED模塊2的側(cè)面或底面引出省略圖示的布線, 該布線與設(shè)置在基體部3內(nèi)的點(diǎn)燈電路(未圖示)電連接。LED芯片8通過點(diǎn)燈電路所施加的直流電壓進(jìn)行點(diǎn)燈。燈罩4的內(nèi)表面設(shè)有吸收自LED芯片8射出的紫外線至紫色光而發(fā)出白色光的熒光膜9。LED電燈泡I的發(fā)光色由LED芯片8的發(fā)光波長和構(gòu)成熒光膜9的熒光體的組合確定。當(dāng)與紫外線至紫色光的LED芯片8組合而獲得白色光時(shí),熒光膜9較好是由含有藍(lán)色熒光體、綠色至黃色熒光體、及紅色熒光體的混合熒光體(BGR或BYR熒光體)構(gòu)成?;旌蠠晒怏w可以還含有選自藍(lán)綠色熒光體及深紅色熒光體的至少I種熒光體。熒光膜9包含僅來自其自身發(fā)出的光(不包括從LED芯片8射出的光)而獲得白色光的混合熒光體。作為構(gòu)成上述的BGR或BYR熒光體的各熒光體,或者可根據(jù)需要所添加的藍(lán)綠色熒光體及深紅色熒光體,從與來自LED芯片8的紫外線至紫色光的組合、所得的白色光的色溫和彩色重現(xiàn)性(平均彩色重現(xiàn)指數(shù)Ra等)等的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選使用以下示出的熒光體。作為藍(lán)色熒光體,使用發(fā)光的峰值波長在430 460nm的范圍的熒光體,優(yōu)選使用例如具有以式(I)表示的組成的帶銪(Eu)的活性堿土類氯磷酸鹽熒光體。通式:(Sivx_y_zBaxCayEuz)5 (PO4) 3.Cl……(I)(式中,x、y及 z 是滿足 O 彡 χ < 0.5、0 彡 y < 0.1,0.005 彡 z < 0.1 的數(shù))。作為綠色至黃色熒光體,使用發(fā)光的峰值波長在490 580nm的范圍的熒光體,優(yōu)選使用例如選自具有以式(2)表示的組成的帶銪(Eu)和錳(Mn)的活性堿土類鋁酸鹽熒光體、具有以式⑶表示的組成帶銪(Eu)和錳(Mn)的活性堿土類硅酸鹽熒光體、具有以式
(4)表示的組成的帶鈰(Ce)的活性稀土類鋁酸鹽熒光體、具有以式(5)表示的組成的帶銪(Eu)的活性硅鋁氧氮聚合材料熒光體(日文:寸4 7 口 >蛍光體)、及具有以式(6)表示的組成的帶銪(Eu)的活性硅鋁氧氮聚合材料熒光體的至少I種。通式:(Ba1-XTzSrxCayEuz)(Mg1^uMnu)Al10O17......(2)(式中,x、y、z 及 u 是滿足 O < χ < 0.2、0 ^ y < 0.1、0.005 < z < 0.5、0.I < u
<0.5的數(shù))。通式:(Sr^^^^Ba^gyEu^nJ2Si04......(3)(式中,x、y、z 及u 是滿足0.1 ≤ χ ≤0.35,0.025 ≤ y ≤0.105、0.025 ≤ z ≤ 0.25、0.0005≤ u ≤ 0.02 的數(shù))。
通式:RE3AxAl5^yByOi2:Cez……⑷(式中,RE表示選自Y、Lu及Gd的至少I種元素;A和B是成對(duì)的元素,且(A,B)是(Mg, Si)、(B, Sc)、(B, In)中的任一對(duì);x、y 及 z 是滿足 x < 2>y < 2>0.9 ^ x/y ^1.1、0.05≤z≤0.5的數(shù))。通式:(Si,Al) 6 (O, N) 8: Eux……(5)(式中,χ是滿足0<χ<0.3的數(shù))。通式:(Sr1^xEux)αSi0AlyO5Nw……(6)(式中,χ、α、β、γ、δ及 ω 是滿足 0<χ<1、0< α ≤ 3、12≤ β ≤ 14、2≤Y≤3.5、1≤δ≤3、20≤ω≤22的數(shù))。作為紅色熒光體,使用發(fā)光的峰值波長在580 630nm的范圍的熒光體,優(yōu)選使用例如選自具有以式(7)表示的組成的帶銪(Eu)的活性氧硫化鑭熒光體、具有以式(8)表示的組成的帶銪(Eu)和鉍(Bi)的活性氧化釔熒光體、具有以式(9)表示的組成的帶銪(Eu)的活性氮化鋁硅鈣熒光體(日文:力* >蛍光體)、及具有以式(10)表示的組成的帶銪(Eu)的活性硅鋁氧氮聚合材料熒光體的至少I種。通式:(LanyEuxMy)2O2S……(7)(式中,M表示選自Sm、Ga、Sb及Sn的至少I種元素;x及y是滿足0.08 < χ
<0.16,0.000001 ^ y < 0.003 的數(shù))。通式:(Y1^yEuxBiy)2O3……(8)(式中,χ及 y 是滿足 0.01 ≤ χ < 0.15,0.001 ^ y < 0.05 的數(shù))。通式:(Cah_ySrxEuy)SiAlN3......(9)(式中,χ及y是滿足O≤χ< 0.4、0 < y < 0.5的數(shù))。通式:(Sr1^xEux)αSi0AlyO5Nw……(10)(式中,χ、α、β、γ、δ及 ω 是滿足 0<χ<1、0< α ≤ 3、5≤ β ≤ 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)光的峰值波長在460 490nm的范圍的熒光體,優(yōu)選使用例如具有以式(11)表示的組成的帶銪(Eu)和錳(Mn)的活性堿土類硅酸鹽熒光體。通式:(Bah_y_z_uSrxMgyEuzMnu)2Si04......(11)(式中,x、y、z 及 u 是滿足 0.1 ^ χ ^ 0.35,0.025 ^ y ^ 0.105、0.025 ≤ z ≤ 0.25、
0.0005 ≤ u≤ 0.02 的數(shù))。作為深紅色熒光體,使用發(fā)光的峰值波長在630 780nm的范圍的熒光體,優(yōu)選使用例如具有以式(12)表示的組成的帶錳(Mn)的活性氟鍺酸鎂熒光體。
通式:aMg0.β MgF2.(Ge1^xMnx) O2......(12)(式中,α、β及χ是滿足3.0彡α彡4.0、0.4彡β彡0.6、0.001彡χ彡0.5的數(shù))。構(gòu)成混合熒光體的各熒光體的比率可根據(jù)LED電燈泡I的發(fā)光色等進(jìn)行適當(dāng)設(shè)定,優(yōu)選例如混合 熒光體中含有10 60質(zhì)量%的范圍的藍(lán)色熒光體、0 10質(zhì)量%的范圍的藍(lán)綠色熒光體、I 30質(zhì)量%的范圍的綠色至黃色熒光體、30 90質(zhì)量%的范圍的紅色熒光體、及O 35質(zhì)量%的范圍的深紅色熒光體。如果采用這種混合熒光體,則能夠以同一熒光種類獲得相關(guān)色溫為6500Κ 2500Κ這樣的寬范圍的白色光。熒光膜9通過下述方法形成:例如將混合熒光體的粉末與粘合劑樹脂等混合,將該混合物(例如漿料)涂布在燈罩4的內(nèi)表面后進(jìn)行加熱,使其固化而形成。混合熒光體粉末較好是平均粒徑(粒度分布的中位值(D50))在3 50μπι的范圍內(nèi)。通過使用具有這種平均粒徑的混合熒光體(熒光體粒子),可提高從LED芯片8射出的紫外線至紫色光的吸收效率,能夠提高LED電燈泡I的亮度。熒光膜9的膜厚較好是在80 800 μ m的范圍內(nèi)。作為熒光膜9的激勵(lì)源使用發(fā)出紫外線至紫色光的LED芯片8時(shí),抑制紫外線從燈罩4中漏出,較為理想。從燈罩4漏出的紫外線有可能對(duì)存在于LED電燈泡I附近及配置空間內(nèi)的印刷物、食品、化學(xué)藥品、人體等產(chǎn)生不良影響。熒光膜9的膜厚低于80μπι時(shí),紫外線的漏出量增多。另一方面,如果熒光膜9的膜厚超過800 μ m,則LED電燈泡I的亮度下降。如果使用膜厚為80 800 μ m的熒光膜9,則可以將從燈罩4漏出的紫外線量(紫外線的能量)減少至例如0.3mW/nm/lm以下,并且可抑制LED電燈泡I的亮度的下降。熒光膜9的膜厚更好是在150 600 μ m的范圍內(nèi)。與現(xiàn)有的將熒光體粒子分散于LED芯片的密封樹脂中而成的LED模塊不同,該實(shí)施方式的LED電燈泡I中的熒光膜9以遠(yuǎn)離LED芯片8的方式設(shè)置在燈罩4的內(nèi)表面。施加于LED電燈泡I的電能被LED芯片8轉(zhuǎn)換成紫外線至紫色光,再被熒光膜9轉(zhuǎn)換成更長波長的光,從而作為白色光被放出。與現(xiàn)有的將藍(lán)色LED和黃色熒光體組合而成的LED電燈泡不同,從LED電燈泡I放出的白色光僅由熒光膜9的發(fā)光構(gòu)成。LED電燈泡I中,因設(shè)置于燈罩4的整個(gè)內(nèi)表面的突光膜9發(fā)光,所以與現(xiàn)有的使熒光體粒子分散于密封樹脂中而成的LED模塊不同,使熒光膜9整體進(jìn)行面發(fā)光,白色光自熒光膜9向所有方位進(jìn)行擴(kuò)散。還有,與現(xiàn)有的將藍(lán)色LED和黃色熒光體組合而成的LED電燈泡不同,因僅由來自熒光膜9的發(fā)光而獲得白色光,所以可抑制局部的亮度不均等。由此,可獲得不耀眼、均勻且柔和的白色光。即,與現(xiàn)有的將藍(lán)色LED和黃色熒光體組合而成的LED電燈泡相比,能夠大幅度降低LED電燈泡I的眩光。在使用發(fā)出紫外線至紫色光的LED芯片8作為LED電燈泡I的激勵(lì)源時(shí),與現(xiàn)有的將藍(lán)色LED和黃色熒光體組合而成的LED電燈泡不同,可用各種熒光體構(gòu)成熒光膜9。即,構(gòu)成熒光膜9的熒光體種類的選擇范圍變寬,因此可提高從LED電燈泡I放出的白色光的彩色重現(xiàn)性等。具體而言,在相關(guān)色溫在6500K以下可容易地獲得平均彩色重現(xiàn)指數(shù)Ra在85以上的白色光。通過獲得這種白色光,能夠提高作為白熾燈泡的替代品的LED電燈泡I的實(shí)用性等。LED芯片8可以是發(fā)出紫外線至紫色光類型(發(fā)光峰值波長為350 430nm)的LED,特別優(yōu)選使用發(fā)光峰值波長在370 415nm的范圍且發(fā)光光譜的半峰寬為10 15nm的LED芯片8。將這種LED芯片8和由上述的混合熒光體(BGR或BYR熒光體,還有根據(jù)需要添加藍(lán)綠色熒光體及深紅色熒光體而得的混合熒光體)構(gòu)成的熒光膜9組合使用時(shí),對(duì)于相關(guān)色溫(發(fā)光色),不受LED芯片8的輸出功率不均影響,可獲得穩(wěn)定的白色光,能夠提高LED電燈泡I的成品率?,F(xiàn)有的藍(lán)色LED和黃色熒光體的組合中,LED芯片的輸出功率不均影響相關(guān)色溫(發(fā)光色),LED電燈泡的成品率容易降低。表面安裝于基板7上的多個(gè)LED芯片8較好是用透明樹脂層10覆蓋。S卩,LED模塊2較好是具備表面安裝在基板7上的多個(gè)LED芯片8以及以覆蓋多個(gè)LED芯片8的方式設(shè)置在基板7上的透明樹脂層10。透明樹脂層10較好是采用例如有機(jī)硅樹脂或環(huán)氧樹脂等,特別優(yōu)選使用耐紫外線性優(yōu)異的有機(jī)硅樹脂。如此,通過用透明樹脂層10覆蓋多個(gè)LED芯片8,從各LED芯片8射出的光相互傳播,可緩和成為眩光的原因的局部的光的強(qiáng)弱,并且可提聞光的取出效率。燈罩4較好是由可見光的透射率為80%以上的具有透明或白色系的體色的材料形成,例如由玻璃或樹脂形成。由此,可將從熒光膜9發(fā)出的白色光高效地取出至電燈泡外部。燈罩4具有例如圖1所示的穹型形狀。圖1所示的穹型形狀具有下述形狀:在與基板7的表面7a平行的方向上的截面(第I截面)為圓形,并且其第I截面具有向基體部3安裝的安裝部4a的直徑Dl小于最大的部分的直徑D2。圖1示出的燈罩4具有以下形狀:從包含球體中心的平面(包含大圓的面/中心面)開始將下方的半球部的一部分以與中心面平行的方式切除,將該切除后的端部作為安裝部4a。通過在具有這種形狀的燈罩4的內(nèi)表面設(shè)置發(fā)白色光的熒光膜9,可增大LED電燈泡I的光分布角,并且可抑制因熒光膜9的溫度上升等引起的經(jīng)時(shí)的亮度下降。這里,光分布角是指光向電燈泡的周圍的擴(kuò)散的指標(biāo),如果光分布角小,即使電燈泡正下方的亮度高,也會(huì)讓人感覺電燈泡整體的亮度不足。該實(shí)施方式中的光分布角是,求得在左右兩側(cè)亮度為電燈泡的中心亮度的1/2的角度,并將兩個(gè)角度合計(jì)而得的值。左右對(duì)稱的情況下,為單側(cè)角度的2倍的值。現(xiàn)有的用含有熒光體的樹脂層覆蓋LED芯片而成的電燈泡結(jié)構(gòu)中,從LED芯片放射出的能量被樹脂層中的熒光體轉(zhuǎn)換成可見光,該可見光自樹脂層朝各個(gè)方向擴(kuò)散。但是,光沿著與安裝有LED芯片的基板的表面呈水平的方向原樣地直進(jìn),因而難以向基板的背側(cè)(基板的下方)擴(kuò)散。因此,如圖6所示,用含有熒光體的樹脂層覆蓋LED芯片而成的LED電燈泡的光分布角為120度左右。還有,現(xiàn)有的將藍(lán)色LED和黃色熒光體等組合而成的LED電燈泡中,在燈罩的內(nèi)表面形成由黃色熒光體等構(gòu)成的熒光膜時(shí),熒光膜所發(fā)出的光朝周圍擴(kuò)散,與用含有熒光體的樹脂層覆蓋LED芯片而成的LED電燈泡相比,光分布角變大。但是,構(gòu)成白色光的一部分的從藍(lán)色LED放射出的光的直進(jìn)性高,在該狀態(tài)下透過燈罩而放出到外部,因此仍然難以朝基板的背側(cè)(基板的下方)擴(kuò)散。因此,LED電燈泡的光分布角的改善受到限制。 與之相對(duì),實(shí)施方式的LED電燈泡I中,使設(shè)置在燈罩4的內(nèi)表面的熒光膜9整體面發(fā)光,僅以來自該熒光膜9的發(fā)光即可獲得白色光,所以白色光從熒光膜9朝所有方位擴(kuò)散。即,使構(gòu)成白色光的發(fā)光成分全部在燈罩4的內(nèi)側(cè)發(fā)光,使白色光從熒光膜9的整個(gè)面向周圍擴(kuò)散,因此白色光自身向電燈泡背面的擴(kuò)散變大。
還有,燈罩4的第I截面具有向基體部3安裝的安裝部4a的直徑Dl小于最大部分的直徑D2的形狀。即,燈罩4具有朝著安裝部4a收縮的形狀,所以白色光朝背面方向的擴(kuò)散進(jìn)一步增大。因此,如圖5所示,能夠?qū)ED電燈泡I的白色光的光分布角增大。如果采用該實(shí)施方式的LED電燈泡1,則可以使光分布角擴(kuò)大到例如180度以上,甚至為200度以上。在增大LED電燈泡I的光分布角方面,具有圖2所示的穹型形狀的燈罩4更加有效。圖2所示的燈罩4具有半球狀的穹部11、和將穹部11與向基體部3安裝的安裝部4a連接的收縮部12。收縮部12具有在與基板7的表面7a垂直的方向上的截面(圖2所示的截面/第2截面)為直線狀的形狀,藉此能夠?qū)粽?的形狀進(jìn)一步大大地收縮,并且使燈罩4的一部分朝向背面方向。半球狀的穹部11與收縮部12的連接部分具有最大直徑D2。如果采用這種具有穹部11和收縮部12的燈罩4,除了抑制燈罩4的整體形狀的增大外,還可以增大自穹部11的基體部3突出的突出量(橫罩量(日文才一〃'一〃
量)),并且使在燈罩4的內(nèi)表面所形成的突光膜9的一部分更有效地朝向背面方向。藉此,能夠有效地增大從LED電燈泡I放出的白色光的光分布角。圖2所示的燈罩4更好具有下述形狀即具有穹部11的最大直徑(第I截面的最大部分的直徑)D2與安裝部4a的直徑Dl的比(D2/D1)在1. 07 1. 61的范圍,且收縮部12的高度H與最大直徑D2和安裝部4a的直徑Dl的差(D2-D1)的比(H/(D2_D1))在O. 147
3.125的范圍的形狀。通過使用具有這種形狀的燈罩4,能夠更加有效地增大從LED電燈泡I放出的白色光的光分布角。D2/D1比如果低于1. 07,則有可能無法充分獲得由收縮部12產(chǎn)生的光分布角的擴(kuò)大效果。另一方面,D2/D1比即使超過1. 61,也無法期待在此以上的效果增加,還可能造成LED電燈泡I的整體形狀擴(kuò)大而實(shí)用性下降。此外,如果H/(D2-D1)比低于O. 147,則無法使白色光有效地迂回到背面方向,有可能導(dǎo)致光分布角的擴(kuò)大效果降低。另一方面,H/(D2-D1)比即使超過3. 125,也無法期待在此以上的效果增加,還可能造成LED電燈泡I的整體形狀擴(kuò)大而實(shí)用性下降。D2/D1比更好是在1. 07 1. 43的范圍內(nèi),H/(D2-D1)比更好是在O. 294 1. 7的范圍內(nèi)。圖1所不的燈罩4也同樣,較好具有燈罩4的最大直徑D2與安裝部4a的直徑Dl的比(D2/D1)在1. 07 1. 61的范圍的形狀。通過使用具有這種形狀的燈罩4,能夠高效地增大從LED電燈泡I放出的白色光的光分布角。D2/D1比如果低于1. 07,則有可能無法充分獲得光分布角的擴(kuò)大效果。D2/D1比即使超過1. 61,也無法期待在此以上的效果增加,還有可能造成LED電燈泡I的整體形狀擴(kuò)大而實(shí)用性下降。穹部11及收縮部12的具體形狀較好是根據(jù)燈頭6的種類等進(jìn)行適當(dāng)選擇。例如,如果是具有一般電燈泡所使用的E26燈頭的LED電燈泡1,則最大直徑D2較好是在60 90mm的范圍內(nèi)。此時(shí)的安裝部4a的直徑Dl較好是在40 84mm的范圍,收縮部12的高度H較好是在5 45mm的范圍。此外,如果是具有小型電燈泡所使用的E17燈頭等的LED電燈泡1,則較好是采用與其對(duì)應(yīng)的同樣的比率的形狀。關(guān)于由熒光膜9的溫度上升等引起的經(jīng)時(shí)的亮度下降,在現(xiàn)有的用含熒光體的樹脂層覆蓋LED芯片的結(jié)構(gòu)中,在使LED電燈泡連續(xù)開燈時(shí),由于LED芯片的溫度上升,熒光體也容易溫度上升。因此,容易發(fā)生由熒光體的溫度上升引起的亮度劣化。對(duì)此,通過以遠(yuǎn)離LED芯片8的方式將熒光膜9設(shè)置在燈罩4的內(nèi)表面,即使在LED芯片8溫度上升的情況下,也能夠抑制熒光膜9的溫度上升。在熒光膜9和LED芯片8之間存在足夠的距離時(shí),例如熒光膜9的溫度僅僅上升至60°C左右。因此,能夠抑制LED電燈泡I在點(diǎn)燈中的經(jīng)時(shí)的亮度下降。上述燈罩4中的向基體部3安裝的安裝部4a的直徑Dl比最大部分的直徑D2小的形狀并不局限于圖1及圖2所示的穹型形狀。例如,也可以采用具有如圖3所示的茄型形狀或如圖4所示的圓筒型形狀的燈罩4。圖3所示的茄型形狀的燈罩4中,基于茄型形狀,相對(duì)于最大部分的直徑D2,安裝部4a的直徑Dl變小。圖4所示的圓筒型形狀的燈罩4具有將圓筒部13和安裝部4a連接的收縮部14,藉此,相對(duì)于最大部分的直徑D2,安裝部4a的直徑Dl變小。該實(shí)施方式的LED電燈泡I例如可以按照以下方法來制造。首先,制備含有熒光體粉末的熒光體漿料。熒光體漿料可通過例如將熒光體粉末與有機(jī)硅樹脂、環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂等粘合劑樹脂及氧化鋁、二氧化硅等填充材料混合來制備。熒光體和粘合劑樹脂的混合比可根據(jù)熒光體的種類及粒徑來適當(dāng)選擇,例如在熒光體為100質(zhì)量份時(shí),粘合劑樹脂較好是在20 1000質(zhì)量份的范圍內(nèi)。熒光體的種類、平均粒徑、混合比等較好是根據(jù)目標(biāo)的白色光,在上述的條件范圍內(nèi)適當(dāng)設(shè)定。接著,在燈罩4的內(nèi)表面涂布熒光體漿料。熒光體漿料的涂布可通過例如噴霧法、浸潰法、或使燈罩4旋轉(zhuǎn)的方法等來實(shí)施,在燈罩4的內(nèi)表面均勻涂布。接著,通過使用干燥器或烤爐等加熱裝置對(duì)熒光體漿料的塗布膜進(jìn)行加熱使其干燥,從而在燈罩4的內(nèi)表面形成熒光膜9。然后,在設(shè)置有LED模塊2和燈頭6等的基體部3中安裝具有熒光膜9的燈罩4,從而制造目標(biāo)LED電燈泡I。實(shí)施例接著,對(duì)具體實(shí)施例及其評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行描述。(實(shí)施例1)首先,作為藍(lán)色熒光體,準(zhǔn)備平均粒徑為40 μ m的帶Eu的活性堿土類氯磷酸鹽((Sr0.6o4Ba0.394Eu0.002) 5 (PO4)3Cl)熒光體;作為綠色至黃色熒光體,準(zhǔn)備平均粒徑為17 μ m的帶Eu和Mn的活性堿土類娃酸鹽((Sra 675Baa25Mgatl235Euaci5Mnacicil5)2SiO4)突光體;作為紅色突光體,準(zhǔn)備平均粒徑為45 μ m的帶Eu的活性氧硫化鑭((Laa9Euai)2O2S)熒光體。將這些熒光體按照藍(lán)色熒光體和綠色至黃色熒光體和紅色熒光體的比率以質(zhì)量比計(jì)為17.6:4.1:78.3的條件進(jìn)行混合,來制備混合熒光體(BGR熒光體)。接著,準(zhǔn)備具有圖1所示的形狀的燈罩。燈罩由半透明且可見光的透射率為88%的聚碳酸酯樹脂構(gòu)成,具有厚度約為1mm、最大部分的直徑D2為63mm、向基體部安裝的安裝部的直徑Dl為59mm的穹型形狀。在這種燈罩的內(nèi)表面按照以下方法形成熒光膜。首先,使上述的混合熒光體分散在作為粘合劑樹脂的有機(jī)硅樹脂中,進(jìn)行脫泡。接著,在燈罩內(nèi)投入形成所需膜厚的量的熒光體漿料,一邊變化角度一邊旋轉(zhuǎn)燈罩以使熒光體漿料在燈罩的內(nèi)表面均勻擴(kuò)散。接著,使用紅外線加熱器或干燥器等進(jìn)行加熱,直到熒光體漿料開始固化且涂布膜不再流動(dòng)。然后,使用烤爐等在100°C X 5小時(shí)左右的條件下進(jìn)行熱處理,使熒光體漿料的涂布膜完全固化。LED模塊的結(jié)構(gòu)是使用112個(gè)發(fā)光峰值波長為405nm、發(fā)光光譜的半峰寬為15nm的LED芯片,將這些LED芯片表面安裝在基板上,再用有機(jī)硅樹脂被覆而成。此外,作為基體部,準(zhǔn)備具有E26燈頭的基體部。使用這些構(gòu)成部件組裝LED電燈泡。將由此得到的LED電燈泡用于后述的特性評(píng)價(jià)。(實(shí)施例2 22)準(zhǔn)備多個(gè)具有圖2所示的形狀的燈罩。這些燈罩的具體形狀即是最大部分的直徑D2、向基體部安裝的安裝部的直徑Dl、收縮部的高度H分別如表I所示的形狀。除使用這種燈罩以外,與實(shí)施例1同樣地制造LED電燈泡。將這些LED電燈泡用于后述的特性評(píng)價(jià)。(比較例I)除了使用與實(shí)施例2同樣形狀的燈罩,以及在覆蓋藍(lán)色發(fā)光的LED芯片(發(fā)光峰值波長:450nm)的樹脂層中分散帶Ce的活性稀土類鋁酸鹽熒光體(黃色熒光體)以外,與實(shí)施例1同樣地制造LED電燈泡。沒有在燈罩的內(nèi)表面形成熒光膜。將該LED電燈泡用于后述的特性評(píng)價(jià)。(比較例2 5)除了使用與實(shí)施例2 5同樣形狀的燈罩,以及在覆蓋與實(shí)施例1同樣的LED芯片(發(fā)光峰值波長:405nm)的樹脂層中分散與實(shí)施例1同樣的混合突光體以外,與實(shí)施例1同樣地制造LED電燈泡。沒有在燈罩的內(nèi)表面形成熒光膜。將這些LED電燈泡用于后述的特性評(píng)價(jià)。
接著,用柯尼卡美能達(dá)株式會(huì)社(- 二力S V ^夕社)制的照度計(jì)T-1O測(cè)定實(shí)施例I 22及比較例I 5的各LED電燈泡的光分布角。此外,通過目視來評(píng)價(jià)各LED電燈泡的眩光。這些測(cè)定和評(píng)價(jià)的結(jié)果示于表I。以〇、Λ、X三個(gè)等級(jí)對(duì)眩光進(jìn)行相對(duì)評(píng)價(jià)。對(duì)各LED電燈泡在點(diǎn)燈時(shí)放出的白色光的相關(guān)色溫、亮度、平均彩色重現(xiàn)指數(shù)Ra進(jìn)行了測(cè)定,結(jié)果各實(shí)施例的LED電燈泡的相關(guān)色溫為2700Κ、亮度為501/W、平均彩色重現(xiàn)指數(shù)Ra為94,與此相對(duì),比較例I的LED電燈泡的相關(guān)色溫為5000Κ、亮度為891/W、平均彩色重現(xiàn)指數(shù)Ra為70。[表 I]
權(quán)利要求
1.一種LED電燈泡,其特征在于,具備: 具有基板、和安裝在所述基板的表面的發(fā)出紫外線至紫色光的LED芯片的LED模塊; 設(shè)置了所述LED模塊的基體部; 以覆蓋所述LED模塊的方式 安裝于所述基體部、且在與所述基板的表面平行的方向上的截面為圓形的燈罩; 以遠(yuǎn)離所述LED芯片的方式設(shè)置在所述燈罩的內(nèi)表面,吸收從所述LED芯片射出的紫外線至紫色光而發(fā)出白色光的熒光膜; 設(shè)置在所述基體部內(nèi)且使所述LED芯片點(diǎn)燈的點(diǎn)燈電路;和 與所述點(diǎn)燈電路電連接的燈頭; 所述燈罩的所述截面具有向所述基體部安裝的安裝部的直徑小于最大的部分的直徑的形狀。
2.如權(quán)利要求1所述的LED電燈泡,其特征在于,所述燈罩具有穹型形狀。
3.如權(quán)利要求1所述的LED電燈泡,其特征在于,所述燈罩具有半球狀的穹部、向所述基體部安裝的安裝部、以及收縮部;該收縮部是為了將所述穹部和所述安裝部連接而設(shè)置的,并且其在與所述基板的表面垂直的方向上的截面為直線狀。
4.如權(quán)利要求3所述的LED電燈泡,其特征在于,在將所述安裝部的直徑記為D1,將所述穹部的最大直徑記為D2,將所述收縮部的高度記為H時(shí),所述燈罩具有D2/D1在1.07 1.61的范圍,并且H/(D2-D1)在0.147 3.125的范圍的形狀。
5.如權(quán)利要求1所述的LED電燈泡,其特征在于,所述燈罩具有從包含球體中心的平面開始將下方的半球部的一部分以與所述平面平行的方式切除而成的形狀,所述切除后的端部被安裝在所述基體部。
6.如權(quán)利要求5所述的LED電燈泡,其特征在于,在將安裝在所述基體部的部分的直徑記作Dl,將所述燈罩的最大直徑記作D2時(shí),所述燈罩具有D2/D1在1.07 1.61的范圍的形狀。
7.如權(quán)利要求1所述的LED電燈泡,其特征在于,從所述LED電燈泡放射的所述白色光的光分布角為180度以上。
8.如權(quán)利要求1所述的LED電燈泡,其特征在于,所述燈罩由具有透明或白色系的體色、且可見光的透射率為80%以上的材料構(gòu)成。
9.如權(quán)利要求1所述的LED電燈泡,其特征在于,所述紫外線至紫色光的發(fā)光峰值波長在370nm以上且415nm以下的范圍,并且發(fā)光光譜的半峰寬在IOnm以上且15nm以下的范圍。
10.如權(quán)利要求1所述的LED電燈泡,其特征在于,所述LED模塊具備安裝于所述基板的表面上的多個(gè)所述LED芯片、以及以覆蓋所述多個(gè)LED芯片的方式設(shè)置在所述基板的表面上的透明樹脂層。
11.如權(quán)利要求1所述的LED電燈泡,其特征在于,所述熒光膜包含藍(lán)色熒光體、綠色至黃色熒光體及紅色熒光體。
12.如權(quán)利要求11所述的LED電燈泡,其特征在于, 所述藍(lán)色熒光體是具有以通式:(Sivx_y_zBaxCayEuz)5(P04)3.Cl表示的組成的帶銪的活性堿土類氯磷酸鹽突光體,式中,x、y及z是滿足O ≤ X < 0.5、0 ≤ y < 0.1>0.005 ≤ z<0.1的數(shù); 所述綠色至黃色熒光體是選自下述物質(zhì)的至少I種: 具有以通式:(Ba1-x-y-zSrxCayEuz) (Mgl_uMnu) Al10O17表示的組成的帶銪和錳的活性堿土類鋁酸鹽熒光體,式中,x、y、z及u是滿足O≤X < 0.2、0≤y < 0.1,0.005 < z < 0.5,0.1<u < 0.5 的數(shù); 具有以通式:(SrhmBaxMgyEuzMnu)2Si04表示的組成的帶銪和猛的活性堿土類娃酸鹽熒光體,式中,x、y、z 及 u 是滿足 0.1 ≤ X ≤ 0.35,0.025 ≤ y ≤ 0.105,0.025 ≤ z ≤ 0.25、.0.0005≤u≤0.02的數(shù); 具有以通式:RE3AxAl5_x_yBy012:Cez表示的組成的帶鈰的活性稀土類鋁酸鹽熒光體,式中,RE表示選自Y、Lu、及Gd的至少1種的元素,A和B是成對(duì)的元素且(A,B)是(Mg,Si)、(B, Sc)、(B, In)中的任一對(duì),x、y 及 z 是滿足 X < 2、y < 2、0.9 ≤ x/y ≤1.1、0.05 ≤ z ≤ 0.5的數(shù); 具有以通式:(Si,Al)6(0,N)8:Eux表示的組成的帶銪的活性硅鋁氧氮聚合材料熒光體,式中,X是滿足0 < X < 0.3的數(shù);以及 具有以通式:(Sr1-xEux) ,,Si0AlyO5Nw表示的組成的帶銪的活性娃招氧氮聚合材料突光體,式中,X、α、β、Y、δ及ω是滿足0<χ< 1、0< α≤3、12≤β≤14、2≤Y≤3.5、1≤δ≤3、20≤ω≤22的數(shù); 所述紅色熒光體是選自下述物質(zhì)的至少I種: 具有以通式:(LamEuxMy)2O2S表示的組成的帶銪的活性氧硫化鑭熒光體,式中,M表示選自Sm、Ga、Sb、及Sn的至少I種元素,χ及y是滿足0.08≤x < 0.16,0.000001 ≤ y<0.003 的數(shù); 具有以通式:(YnyEuxBiy)2O3表示的組成的帶銪和鉍的活性氧化釔熒光體,式中,χ及y 是滿足 0.01 ≤ χ < 0.15,0.001 ≤ y < 0.05 的數(shù); 具有以通式:(Ca1TySrxEuy) SiAlN3表示的組成的帶銪的活性氮化鋁硅鈣熒光體,式中,χ及y是滿足0≤χ < 0.4、0 < y < 0.5的數(shù);以及 具有以通式:(SivxEux) ,,Si0AlyO5Nw表示的組成的帶銪的活性娃招氧氮聚合材料突光體,式中,X、α、β、Υ、δ 及 ω 是滿足 O < χ < 1、0 < α ≤ 3,5 ≤ β ≤ 9,1 ≤ Y ≤ 5、.0.5 ≤ δ ≤ 2,5 ≤ω ≤ 15 的數(shù)。
13.如權(quán)利要求11所述的LED電燈泡,其特征在于,所述熒光膜還包含選自藍(lán)綠色熒光體及深紅色熒光體的至少1種的熒光體。
14.如權(quán)利要求13所述的LED電燈泡,其特征在于, 所述藍(lán)綠色熒光體是具有以通式:(Ba1-x-y-z-uSrxMgyEuzMnu) 2Si04表示的組成的帶銪和錳的活性堿土類硅酸鹽熒光體,式中,x、y、z及u是滿足0.1 ≤ χ ≤ 0.35、0.025 ≤ y ≤ 0.105、.0.025 ≤ z ≤ 0.25,0.0005 ≤ u ≤ 0.02 的數(shù); 所述深紅色突光體是具有以通式:a Mg0.β MgF2.(Ge1-xMnx) O2表示的組成的帶猛的活性氟鍺酸鎂熒光體,式中,α、β及χ是滿足3≤a≤4,0.4≤β ≤0.6,0.001 ≤ x ≤0.5的數(shù)。
15.如權(quán)利要求1所述的LED電燈泡,其特征在于,所述白色光的相關(guān)色溫在6500Κ以下,且平均彩色重現(xiàn)指數(shù)Ra在85以上。
全文摘要
實(shí)施方式的LED電燈泡(1)具備LED模塊(2)、設(shè)置LED模塊(2)的基體部(3)、和安裝于基體部(3)的燈罩(4)。LED模塊(2)具備安裝在基板(7)的表面(7a)上的發(fā)出紫外線至紫色光的LED芯片(8)。燈罩(4)具有在與基板(7)的表面平行的方向上的截面為圓形的形狀。燈罩(4)的內(nèi)表面設(shè)有吸收自LED芯片射出的紫外線至紫色光而發(fā)出白色光的熒光膜(9)。燈罩(4)的上述截面具有向基體部(3)安裝的安裝部的直徑D1小于最大的部分的直徑D2的形狀。
文檔編號(hào)F21Y101/02GK103080635SQ20118004174
公開日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2011年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月17日
發(fā)明者大屋恭正, 山川昌彥, 白川康博, 中川勝利 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝, 東芝高新材料公司