Led電燈泡的製作方法

2023-08-01 10:21:46

專利名稱：Led電燈泡的製作方法
技術領域：
本發明的實施方式涉及LED電燈泡。
背景技術：
採用發光二極體(LED)的發光裝置被廣泛利用於液晶顯示裝置的背光源、信號裝置、各種背光源、車載用燈、一般照明等的照明裝置。將LED與螢光體組合而得的白色發光型的LED燈作為白熾燈泡的替代品而受到人們的矚目，其開發正迅速進行。作為使用LED的電燈泡(以下也記作LED電燈泡)，已知例如在設置電燈泡燈頭的基體部安裝燈罩，並且在燈罩內配置LED晶片，再在基體部內設置LED晶片的點燈電路而得的具有一體型的燈結構的電燈泡。現有的LED電燈泡中，採用發藍色光的LED晶片(藍色LED)和吸收自藍色LED射出的藍色光而發黃色光的黃色螢光體(YAG螢光體等)的組合，由自藍色LED射出的藍色光和黃色螢光體吸收該藍色光而發出的黃色光的混合色得到白色光。將藍色LED和黃色螢光體組合而得的LED電燈泡具有容易確保亮度等特徵。但是，基於來自藍色LED的藍色光和來自黃色螢光體的黃色光的混合色的白色光具有用平均彩色重現指數(日文平均演色評価數)(Ra)等評價的彩色重現性(日文演色性)差的缺點。將藍色LED和黃色螢光體組合而得的LED電燈泡中，光的分布偏向藍色成分和黃色成分，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的反射光與在太陽光下觀察時的自然色不同。現有的LED電燈泡中，自藍色LED射出的光被用於白色光的生成，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)。自藍色LED射出的藍色光的直進性強，在水平方向上前進的光原樣地直進而不朝周圍擴張，即難以將光分布角充分增大。現有技術文獻專利文獻專利文獻1:日本專利特開2005-005546號公報專利文獻2:日本專利特開2009-170114號公報

發明內容
本發明所要解決的技術問題在於，提供一種能夠實現彩色重現性的改善和眩光的降低，並且增大光分布角的LED電燈泡。實施方式的LED電燈泡具備LED模塊、設置了 LED模塊的基體部、和以覆蓋LED模塊的方式安裝於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模塊具備安裝於基板上的發出紫外線至紫色光的LED晶片。在基體部設置有使LED晶片點燈的點燈電路和與點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於最大的部分的直徑的形狀。


圖1是表示實施方式I的LED電燈泡的部分截面圖。圖2是表示實施方式2的LED電燈泡的部分截面圖。圖3是表示是實施方式3的LED電燈泡的圖。圖4是表示是實施方式4的LED電燈泡的圖。圖5是表示實施方式的LED電燈泡的光分布角的一例的圖。圖6是表示用含有螢光體的樹脂層覆蓋LED晶片的LED電燈泡的光分布角的一例的圖。
具體實施例方式以下，參照

實施方式的LED電燈泡。圖1是表示實施方式I的LED電燈泡的圖，圖2是表示實施方式2的LED電燈泡的圖，圖3是表示實施方式3的LED電燈泡的圖，圖4是表示實施方式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、隔著絕緣構件5安裝於基體部3的下端部的燈頭6、和設置在基體部3內的點燈電路(未圖示)OLED模塊2具備安裝在基板7的表面7a上的發出紫外線至紫色光的LED晶片8。在基板 上表面安裝有多個LED晶片8。發出紫外線至紫色光的LED晶片8採用InGaN系、GaN系、AlGaN系等的發光二極體。基板7的表面7a(根據需要還可在內部)設置有布線網(未圖示)，LED晶片8的電極與基板7的布線網電連接。在LED模塊2的側面或底面引出省略圖示的布線， 該布線與設置在基體部3內的點燈電路(未圖示)電連接。LED晶片8通過點燈電路所施加的直流電壓進行點燈。燈罩4的內表面設有吸收自LED晶片8射出的紫外線至紫色光而發出白色光的螢光膜9。LED電燈泡I的發光色由LED晶片8的發光波長和構成螢光膜9的螢光體的組合確定。當與紫外線至紫色光的LED晶片8組合而獲得白色光時，螢光膜9較好是由含有藍色螢光體、綠色至黃色螢光體、及紅色螢光體的混合螢光體(BGR或BYR螢光體)構成。混合螢光體可以還含有選自藍綠色螢光體及深紅色螢光體的至少I種螢光體。螢光膜9包含僅來自其自身發出的光(不包括從LED晶片8射出的光)而獲得白色光的混合螢光體。作為構成上述的BGR或BYR螢光體的各螢光體，或者可根據需要所添加的藍綠色螢光體及深紅色螢光體，從與來自LED晶片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性(平均彩色重現指數Ra等)等的觀點考慮，優選使用以下示出的螢光體。作為藍色螢光體，使用發光的峰值波長在430 460nm的範圍的螢光體，優選使用例如具有以式(I)表示的組成的帶銪(Eu)的活性鹼土類氯磷酸鹽螢光體。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)。作為綠色至黃色螢光體，使用發光的峰值波長在490 580nm的範圍的螢光體，優選使用例如選自具有以式(2)表示的組成的帶銪(Eu)和錳(Mn)的活性鹼土類鋁酸鹽螢光體、具有以式⑶表示的組成帶銪(Eu)和錳(Mn)的活性鹼土類矽酸鹽螢光體、具有以式
(4)表示的組成的帶鈰(Ce)的活性稀土類鋁酸鹽螢光體、具有以式(5)表示的組成的帶銪(Eu)的活性矽鋁氧氮聚合材料螢光體(日文:寸4 7 口 >蛍光體)、及具有以式(6)表示的組成的帶銪(Eu)的活性矽鋁氧氮聚合材料螢光體的至少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)。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)。

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是成對的元素，且(A,B)是(Mg, Si)、(B, Sc)、(B, In)中的任一對;x、y 及 z 是滿足 x y 0.9 ^ x/y ^1.1、0.05≤z≤0.5的數)。通式:(Si,Al) 6 (O, N) 8: Eux……(5)(式中，χ是滿足0<χ<0.3的數)。通式:(Sr1^xEux)αSi0AlyO5Nw……(6)(式中，χ、α、β、γ、δ及 ω 是滿足 0<χ<1、0蛍光體)、及具有以式(10)表示的組成的帶銪(Eu)的活性矽鋁氧氮聚合材料螢光體的至少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)。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)。通式:(Cah_ySrxEuy)SiAlN3......(9)(式中，χ及y是滿足O≤χ< 0.4、0 < y < 0.5的數)。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)。作為藍綠色螢光體，使用發光的峰值波長在460 490nm的範圍的螢光體，優選使用例如具有以式(11)表示的組成的帶銪(Eu)和錳(Mn)的活性鹼土類矽酸鹽螢光體。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)。作為深紅色螢光體，使用發光的峰值波長在630 780nm的範圍的螢光體，優選使用例如具有以式(12)表示的組成的帶錳(Mn)的活性氟鍺酸鎂螢光體。
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)。構成混合螢光體的各螢光體的比率可根據LED電燈泡I的發光色等進行適當設定，優選例如混合 螢光體中含有10 60質量％的範圍的藍色螢光體、0 10質量％的範圍的藍綠色螢光體、I 30質量％的範圍的綠色至黃色螢光體、30 90質量％的範圍的紅色螢光體、及O 35質量％的範圍的深紅色螢光體。如果採用這種混合螢光體，則能夠以同一螢光種類獲得相關色溫為6500Κ 2500Κ這樣的寬範圍的白色光。螢光膜9通過下述方法形成:例如將混合螢光體的粉末與粘合劑樹脂等混合，將該混合物(例如漿料)塗布在燈罩4的內表面後進行加熱，使其固化而形成。混合螢光體粉末較好是平均粒徑(粒度分布的中位值(D50))在3 50μπι的範圍內。通過使用具有這種平均粒徑的混合螢光體(螢光體粒子)，可提高從LED晶片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。螢光膜9的膜厚較好是在80 800 μ m的範圍內。作為螢光膜9的激勵源使用發出紫外線至紫色光的LED晶片8時，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存在於LED電燈泡I附近及配置空間內的印刷物、食品、化學藥品、人體等產生不良影響。螢光膜9的膜厚低於80μπι時，紫外線的漏出量增多。另一方面，如果螢光膜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的螢光膜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，並且可抑制LED電燈泡I的亮度的下降。螢光膜9的膜厚更好是在150 600 μ m的範圍內。與現有的將螢光體粒子分散於LED晶片的密封樹脂中而成的LED模塊不同，該實施方式的LED電燈泡I中的螢光膜9以遠離LED晶片8的方式設置在燈罩4的內表面。施加於LED電燈泡I的電能被LED晶片8轉換成紫外線至紫色光，再被螢光膜9轉換成更長波長的光，從而作為白色光被放出。與現有的將藍色LED和黃色螢光體組合而成的LED電燈泡不同，從LED電燈泡I放出的白色光僅由螢光膜9的發光構成。LED電燈泡I中，因設置於燈罩4的整個內表面的突光膜9發光,所以與現有的使螢光體粒子分散於密封樹脂中而成的LED模塊不同，使螢光膜9整體進行面發光，白色光自螢光膜9向所有方位進行擴散。還有，與現有的將藍色LED和黃色螢光體組合而成的LED電燈泡不同，因僅由來自螢光膜9的發光而獲得白色光，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，與現有的將藍色LED和黃色螢光體組合而成的LED電燈泡相比，能夠大幅度降低LED電燈泡I的眩光。在使用發出紫外線至紫色光的LED晶片8作為LED電燈泡I的激勵源時，與現有的將藍色LED和黃色螢光體組合而成的LED電燈泡不同，可用各種螢光體構成螢光膜9。即，構成螢光膜9的螢光體種類的選擇範圍變寬，因此可提高從LED電燈泡I放出的白色光的彩色重現性等。具體而言，在相關色溫在6500K以下可容易地獲得平均彩色重現指數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的實用性等。LED晶片8可以是發出紫外線至紫色光類型(發光峰值波長為350 430nm)的LED，特別優選使用發光峰值波長在370 415nm的範圍且發光光譜的半峰寬為10 15nm的LED晶片8。將這種LED晶片8和由上述的混合螢光體(BGR或BYR螢光體，還有根據需要添加藍綠色螢光體及深紅色螢光體而得的混合螢光體)構成的螢光膜9組合使用時，對於相關色溫(發光色)，不受LED晶片8的輸出功率不均影響，可獲得穩定的白色光，能夠提高LED電燈泡I的成品率。現有的藍色LED和黃色螢光體的組合中，LED晶片的輸出功率不均影響相關色溫(發光色)，LED電燈泡的成品率容易降低。表面安裝於基板7上的多個LED晶片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LED晶片8以及以覆蓋多個LED晶片8的方式設置在基板7上的透明樹脂層10。透明樹脂層10較好是採用例如有機矽樹脂或環氧樹脂等，特別優選使用耐紫外線性優異的有機矽樹脂。如此，通過用透明樹脂層10覆蓋多個LED晶片8，從各LED晶片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弱，並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，可將從螢光膜9發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，並且其第I截面具有向基體部3安裝的安裝部4a的直徑Dl小於最大的部分的直徑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，將該切除後的端部作為安裝部4a。通過在具有這種形狀的燈罩4的內表面設置發白色光的螢光膜9，可增大LED電燈泡I的光分布角，並且可抑制因螢光膜9的溫度上升等引起的經時的亮度下降。這裡，光分布角是指光向電燈泡的周圍的擴散的指標，如果光分布角小，即使電燈泡正下方的亮度高，也會讓人感覺電燈泡整體的亮度不足。該實施方式中的光分布角是，求得在左右兩側亮度為電燈泡的中心亮度的1/2的角度，並將兩個角度合計而得的值。左右對稱的情況下，為單側角度的2倍的值。現有的用含有螢光體的樹脂層覆蓋LED晶片而成的電燈泡結構中，從LED晶片放射出的能量被樹脂層中的螢光體轉換成可見光，該可見光自樹脂層朝各個方向擴散。但是，光沿著與安裝有LED晶片的基板的表面呈水平的方向原樣地直進，因而難以向基板的背側(基板的下方)擴散。因此，如圖6所示，用含有螢光體的樹脂層覆蓋LED晶片而成的LED電燈泡的光分布角為120度左右。還有，現有的將藍色LED和黃色螢光體等組合而成的LED電燈泡中，在燈罩的內表面形成由黃色螢光體等構成的螢光膜時，螢光膜所發出的光朝周圍擴散，與用含有螢光體的樹脂層覆蓋LED晶片而成的LED電燈泡相比，光分布角變大。但是，構成白色光的一部分的從藍色LED放射出的光的直進性高，在該狀態下透過燈罩而放出到外部，因此仍然難以朝基板的背側(基板的下方)擴散。因此，LED電燈泡的光分布角的改善受到限制。 與之相對，實施方式的LED電燈泡I中，使設置在燈罩4的內表面的螢光膜9整體面發光，僅以來自該螢光膜9的發光即可獲得白色光，所以白色光從螢光膜9朝所有方位擴散。即，使構成白色光的發光成分全部在燈罩4的內側發光，使白色光從螢光膜9的整個面向周圍擴散，因此白色光自身向電燈泡背面的擴散變大。
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小於最大部分的直徑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散進一步增大。因此，如圖5所示，能夠將LED電燈泡I的白色光的光分布角增大。如果採用該實施方式的LED電燈泡1，則可以使光分布角擴大到例如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，藉此能夠將燈罩4的形狀進一步大大地收縮，並且使燈罩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。如果採用這種具有穹部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))，並且使在燈罩4的內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的範圍，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的範圍的形狀。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比如果低於1. 07，則有可能無法充分獲得由收縮部12產生的光分布角的擴大效果。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的整體形狀擴大而實用性下降。此外，如果H/(D2-D1)比低於O. 147，則無法使白色光有效地迂迴到背面方向，有可能導致光分布角的擴大效果降低。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的整體形狀擴大而實用性下降。D2/D1比更好是在1. 07 1. 43的範圍內，H/(D2-D1)比更好是在O. 294 1. 7的範圍內。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的範圍的形狀。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比如果低於1. 07，則有可能無法充分獲得光分布角的擴大效果。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的整體形狀擴大而實用性下降。穹部11及收縮部12的具體形狀較好是根據燈頭6的種類等進行適當選擇。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的範圍內。此時的安裝部4a的直徑Dl較好是在40 84mm的範圍，收縮部12的高度H較好是在5 45mm的範圍。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，則較好是採用與其對應的同樣的比率的形狀。關於由螢光膜9的溫度上升等引起的經時的亮度下降，在現有的用含螢光體的樹脂層覆蓋LED晶片的結構中，在使LED電燈泡連續開燈時，由於LED晶片的溫度上升，螢光體也容易溫度上升。因此，容易發生由螢光體的溫度上升引起的亮度劣化。對此，通過以遠離LED晶片8的方式將螢光膜9設置在燈罩4的內表面，即使在LED晶片8溫度上升的情況下，也能夠抑制螢光膜9的溫度上升。在螢光膜9和LED晶片8之間存在足夠的距離時，例如螢光膜9的溫度僅僅上升至60°C左右。因此，能夠抑制LED電燈泡I在點燈中的經時的亮度下降。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小的形狀並不局限於圖1及圖2所示的穹型形狀。例如，也可以採用具有如圖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，基於茄型形狀，相對於最大部分的直徑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，相對於最大部分的直徑D2，安裝部4a的直徑Dl變小。該實施方式的LED電燈泡I例如可以按照以下方法來製造。首先，製備含有螢光體粉末的螢光體漿料。螢光體漿料可通過例如將螢光體粉末與有機矽樹脂、環氧樹脂、聚氨酯樹脂等粘合劑樹脂及氧化鋁、二氧化矽等填充材料混合來製備。螢光體和粘合劑樹脂的混合比可根據螢光體的種類及粒徑來適當選擇，例如在螢光體為100質量份時，粘合劑樹脂較好是在20 1000質量份的範圍內。螢光體的種類、平均粒徑、混合比等較好是根據目標的白色光，在上述的條件範圍內適當設定。接著，在燈罩4的內表面塗布螢光體漿料。螢光體漿料的塗布可通過例如噴霧法、浸潰法、或使燈罩4旋轉的方法等來實施，在燈罩4的內表面均勻塗布。接著，通過使用乾燥器或烤爐等加熱裝置對螢光體漿料的塗布膜進行加熱使其乾燥，從而在燈罩4的內表面形成螢光膜9。然後，在設置有LED模塊2和燈頭6等的基體部3中安裝具有螢光膜9的燈罩4，從而製造目標LED電燈泡I。實施例接著，對具體實施例及其評價結果進行描述。(實施例1)首先，作為藍色螢光體，準備平均粒徑為40 μ m的帶Eu的活性鹼土類氯磷酸鹽((Sr0.6o4Ba0.394Eu0.002) 5 (PO4)3Cl)螢光體；作為綠色至黃色螢光體，準備平均粒徑為17 μ m的帶Eu和Mn的活性鹼土類娃酸鹽((Sra 675Baa25Mgatl235Euaci5Mnacicil5)2SiO4)突光體;作為紅色突光體，準備平均粒徑為45 μ m的帶Eu的活性氧硫化鑭((Laa9Euai)2O2S)螢光體。將這些螢光體按照藍色螢光體和綠色至黃色螢光體和紅色螢光體的比率以質量比計為17.6:4.1:78.3的條件進行混合，來製備混合螢光體(BGR螢光體)。接著，準備具有圖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。在這種燈罩的內表面按照以下方法形成螢光膜。首先，使上述的混合螢光體分散在作為粘合劑樹脂的有機矽樹脂中，進行脫泡。接著，在燈罩內投入形成所需膜厚的量的螢光體漿料，一邊變化角度一邊旋轉燈罩以使螢光體漿料在燈罩的內表面均勻擴散。接著，使用紅外線加熱器或乾燥器等進行加熱，直到螢光體漿料開始固化且塗布膜不再流動。然後，使用烤爐等在100°C X 5小時左右的條件下進行熱處理，使螢光體漿料的塗布膜完全固化。LED模塊的結構是使用112個發光峰值波長為405nm、發光光譜的半峰寬為15nm的LED晶片，將這些LED晶片表面安裝在基板上，再用有機矽樹脂被覆而成。此外，作為基體部，準備具有E26燈頭的基體部。使用這些構成部件組裝LED電燈泡。將由此得到的LED電燈泡用於後述的特性評價。(實施例2 22)準備多個具有圖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，與實施例1同樣地製造LED電燈泡。將這些LED電燈泡用於後述的特性評價。(比較例I)除了使用與實施例2同樣形狀的燈罩，以及在覆蓋藍色發光的LED晶片(發光峰值波長:450nm)的樹脂層中分散帶Ce的活性稀土類鋁酸鹽螢光體(黃色螢光體)以外，與實施例1同樣地製造LED電燈泡。沒有在燈罩的內表面形成螢光膜。將該LED電燈泡用於後述的特性評價。(比較例2 5)除了使用與實施例2 5同樣形狀的燈罩，以及在覆蓋與實施例1同樣的LED晶片(發光峰值波長:405nm)的樹脂層中分散與實施例1同樣的混合突光體以外，與實施例1同樣地製造LED電燈泡。沒有在燈罩的內表面形成螢光膜。將這些LED電燈泡用於後述的特性評價。

接著,用柯尼卡美能達株式會社(- 二力S V ^夕社)制的照度計T-1O測定實施例I 22及比較例I 5的各LED電燈泡的光分布角。此外，通過目視來評價各LED電燈泡的眩光。這些測定和評價的結果示於表I。以〇、Λ、X三個等級對眩光進行相對評價。對各LED電燈泡在點燈時放出的白色光的相關色溫、亮度、平均彩色重現指數Ra進行了測定，結果各實施例的LED電燈泡的相關色溫為2700Κ、亮度為501/W、平均彩色重現指數Ra為94，與此相對，比較例I的LED電燈泡的相關色溫為5000Κ、亮度為891/W、平均彩色重現指數Ra為70。[表 I]
權利要求
1.一種LED電燈泡，其特徵在於，具備: 具有基板、和安裝在所述基板的表面的發出紫外線至紫色光的LED晶片的LED模塊； 設置了所述LED模塊的基體部； 以覆蓋所述LED模塊的方式 安裝於所述基體部、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； 以遠離所述LED晶片的方式設置在所述燈罩的內表面，吸收從所述LED晶片射出的紫外線至紫色光而發出白色光的螢光膜； 設置在所述基體部內且使所述LED晶片點燈的點燈電路；和 與所述點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於最大的部分的直徑的形狀。
2.如權利要求1所述的LED電燈泡，其特徵在於，所述燈罩具有穹型形狀。
3.如權利要求1所述的LED電燈泡，其特徵在於，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置的，並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.如權利要求3所述的LED電燈泡，其特徵在於，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，所述燈罩具有D2/D1在1.07 1.61的範圍，並且H/(D2-D1)在0.147 3.125的範圍的形狀。
5.如權利要求1所述的LED電燈泡，其特徵在於，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，所述切除後的端部被安裝在所述基體部。
6.如權利要求5所述的LED電燈泡，其特徵在於，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，所述燈罩具有D2/D1在1.07 1.61的範圍的形狀。
7.如權利要求1所述的LED電燈泡，其特徵在於，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.如權利要求1所述的LED電燈泡，其特徵在於，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%以上的材料構成。
9.如權利要求1所述的LED電燈泡，其特徵在於，所述紫外線至紫色光的發光峰值波長在370nm以上且415nm以下的範圍，並且發光光譜的半峰寬在IOnm以上且15nm以下的範圍。
10.如權利要求1所述的LED電燈泡，其特徵在於，所述LED模塊具備安裝於所述基板的表面上的多個所述LED晶片、以及以覆蓋所述多個LED晶片的方式設置在所述基板的表面上的透明樹脂層。
11.如權利要求1所述的LED電燈泡，其特徵在於，所述螢光膜包含藍色螢光體、綠色至黃色螢光體及紅色螢光體。
12.如權利要求11所述的LED電燈泡，其特徵在於， 所述藍色螢光體是具有以通式:(Sivx_y_zBaxCayEuz)5(P04)3.Cl表示的組成的帶銪的活性鹼土類氯磷酸鹽突光體，式中，x、y及z是滿足O ≤ X < 0.5、0 ≤ y 0.005 ≤ z<0.1的數； 所述綠色至黃色螢光體是選自下述物質的至少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鹼土類鋁酸鹽螢光體，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； 具有以通式:(SrhmBaxMgyEuzMnu)2Si04表示的組成的帶銪和猛的活性鹼土類娃酸鹽螢光體，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； 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螢光體，式中，RE表示選自Y、Lu、及Gd的至少1種的元素，A和B是成對的元素且(A，B)是(Mg，Si)、(B, Sc)、(B, In)中的任一對，x、y 及 z 是滿足 X < 2、y < 2、0.9 ≤ x/y ≤1.1、0.05 ≤ z ≤ 0.5的數； 具有以通式:(Si，Al)6(0，N)8:Eux表示的組成的帶銪的活性矽鋁氧氮聚合材料螢光體，式中，X是滿足0 < X < 0.3的數；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； 所述紅色螢光體是選自下述物質的至少I種: 具有以通式:(LamEuxMy)2O2S表示的組成的帶銪的活性氧硫化鑭螢光體，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； 具有以通式:(YnyEuxBiy)2O3表示的組成的帶銪和鉍的活性氧化釔螢光體，式中，χ及y 是滿足 0.01 ≤ χ < 0.15,0.001 ≤ y < 0.05 的數； 具有以通式:(Ca1TySrxEuy) SiAlN3表示的組成的帶銪的活性氮化鋁矽鈣螢光體，式中，χ及y是滿足0≤χ < 0.4、0 < y < 0.5的數；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。
13.如權利要求11所述的LED電燈泡，其特徵在於，所述螢光膜還包含選自藍綠色螢光體及深紅色螢光體的至少1種的螢光體。
14.如權利要求13所述的LED電燈泡，其特徵在於， 所述藍綠色螢光體是具有以通式:(Ba1-x-y-z-uSrxMgyEuzMnu) 2Si04表示的組成的帶銪和錳的活性鹼土類矽酸鹽螢光體，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； 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螢光體，式中，α、β及χ是滿足3≤a≤4,0.4≤β ≤0.6,0.001 ≤ x ≤0.5的數。
15.如權利要求1所述的LED電燈泡，其特徵在於，所述白色光的相關色溫在6500Κ以下，且平均彩色重現指數Ra在85以上。
全文摘要
實施方式的LED電燈泡(1)具備LED模塊(2)、設置LED模塊(2)的基體部(3)、和安裝於基體部(3)的燈罩(4)。LED模塊(2)具備安裝在基板(7)的表面(7a)上的發出紫外線至紫色光的LED晶片(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)的內表面設有吸收自LED晶片射出的紫外線至紫色光而發出白色光的螢光膜(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小於最大的部分的直徑D2的形狀。
文檔編號F21Y101/02GK103080635SQ20118004174
公開日2013年5月1日 申請日期2011年9月9日 優先權日2010年9月17日
發明者大屋恭正, 山川昌彥, 白川康博, 中川勝利 申請人:株式會社東芝, 東芝高新材料公司