[发明专利]发光装置

说明书

技术领域

本发明是关于发光二极管等发光装置。

背景技术

使用发光二极管(Light Emitting Diode，LED)的LED灯，正朝向液晶显示器、手机、信息终端等的背光和室内外广告等多方面飞速发展。进而，LED灯的寿命长、可靠性高，而且具有功耗低、耐冲击性强、显示色纯度高、可实现小巧轻薄化等的特点，所以不仅适用于产业用途，而且也正尝试应用于普通照明用途。当将这样的LED灯应用于各种用途时，关键在于获得白色发光。

作为利用LED灯来实现白色发光的代表方式，可列举下述三种方式：(1)使用发出蓝、绿及红的各色光的三种LED芯片的方式；(2)将蓝色发光的LED芯片与黄色至橙色发光的荧光体加以组合的方式；(3)将紫外线发光的LED芯片与蓝色、绿色及红色发光的三色混合荧光体加以组合的方式。这些方式中，一般而言，得到广泛实用化的是(2)的方式。并且，作为应用了所述(2)的方式的LED灯的构造，一般而言是下述构造：使混合有荧光体的透明树脂流入到配备有LED芯片的杯型框架(frame)内，使树脂固化，从而形成含有荧光体的树脂层(例如，参照日本专利特开2001-148516公报)。除了如上所述的炮弹型LED元件或SMD(Surface Mounting Device，表面装配元件)类型以外，为了实现高亮度化，还开发出了在基板(board)上搭载有多个芯片的板上芯片(Chip On Board，COB)，并受到了瞩目。作为普通照明用所要求的特性，除作为LED灯的高效率(发光效率)以外，还有作为色彩呈现指标的显色性，尤其是平均显色指数Ra。该显色性要求摹仿荧光灯等的Ra 80～85或大于等于Ra 90等的调节范围(lineup)。

显色性是指，将接近自然光的照明作为标准光，来对光源照射下的色彩呈现度进行评估，显色指数是以数值来表示用样品光源及标准光分别对JIS所规定的测试色进行照明时所产生的色偏移的大小。显色指数有平均显色指数Ra及特殊显色指数Ri，平均显色指数Ra表示测试No.1～No.8的显色指数值的平均值。特殊显色指数Ri表示测试No.9～No.15各自的特殊显色指数值。显色指数Ra，是以指数来表示是否忠实地再现了在作为标准光源的白色光源照射下的色彩，原则上，显色指数Ra越接近100，则显色性越好。

一般而言，平均显色指数Ra较高的所谓高显色类型的LED灯，是通过来自LED芯片的蓝色发光，利用从发出波长为540～560nm的光的YAG(Yttrium Aluminum Garnet，钇铝石榴石)等黄色系荧光体而来的黄色发光、与从发出波长为620nm的光的红色发光体而来的红色发光，来合成显色性优异的白色光。为了提高平均显色指数Ra，通常是如上所述般使用发出红色光的红色荧光体，但红色荧光体不仅将460nm附近的蓝色光用于激发，而且也会将从绿色荧光体发出的绿色光及从黄色系荧光体发出的黄色光用于激发，所以如果使用红色发光的荧光体，则LED灯的发光效率会降低约一半，从而存在著发光效率大幅降低的问题。

因此，正尝试使用红色发光的发光元件，而非红色发光的荧光体。然而，来自该发光元件的红色发光并非宽频(broad)发光，其半值宽度较窄，因此虽可能使色温降低，但平均显色指数Ra的上升幅度较小。因此，难以实现高显色性时的平均显色指数Ra 85乃至90或90以上。

除此以外，对于光色亦即色温而言，当考虑到HID(high-intensitydischarge，高强度放电)灯、灯泡、荧光灯时，需要直到各种色温6700K、5000K、4200K、3000K(2850K)为止的调节范围。一般而言，为了对应这样的调节范围，而需要仅对应于各色温的白色LED灯。另一方面，提出了一种可变色LED灯(例如，参照日本专利特开2005-100799公报)。然而，此种可变色LED在从白色LED开始的调整中，仅可向一方向变色，因此存在下述问题：色偏差(DUV)产生偏移而远离黑体放射，较之色温的变化而言，因偏差的变化而导致色的品质降低。因此，不仅需要实现可向一方向变色，而且必须实现可向所需的(任意)方向变色。

由此可见，上述现有的发光装置在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新型结构的发光装置，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。