專利名稱：發光裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及通過熒光體來發光的發光裝置，該熒光體由來自包括諸如LED等的固體發光元件的光激發。
背景技術：
作為以上提及的發光裝置，已知有通過使用一對藍光LED、黃色熒光體、綠色和紅色熒光體來發射白光的發光裝置，其中該對藍光LED具有彼此不同的峰值發光波長，該黃色熒光體用于通過吸收來自藍光LED之一的藍光來發光，該綠色和紅色熒光體用于通過吸收來自另一藍光LED的藍光來發光(例如參見日本專利申請公開No. 2008-34188)。該發光裝置被設計為組合兩種類型的白光以產生與自然光類似的光，從而消除顏色不均勻性。還已知有包括發光元件和熒光轉化濾波器的發光裝置，其中該熒光轉化濾波器具有將來自近紫外和綠光之間波長區域的光轉化為紅光區域中的光的熒光轉化膜(例如參見日本專利申請公開No. 2000-91071)。與通過組合來自藍光LED和黃色熒光體的光而輸出白光的傳統發光裝置相比較，上述發光裝置能夠輸出具有高顏色呈現特性的光。然而，由上述發光裝置輻射的光包含大量接近紅光分量的波長范圍的黃光分量。 由包含大量黃光分量的照明光照射的食物(特別是肉類)看起來不新鮮并且無法提供使食物看起來鮮艷和細膩的足夠大的顏色呈現效果。
發明內容
鑒于上述，本發明提供一種發光裝置，其能夠減少包含在照射光中的黃光分量，突出紅色的視覺性能并且最終使食物顯示出看起來鮮艷和細膩。根據本發明的第一方面，提供一種發光裝置，包括第一固體發光元件和第二固體發光元件，所述第一固體發光元件包括用于發射藍光的第一光源以及由來自所述第一光源的藍光激發而將所述藍光轉化為峰值波長在630nm和680nm之間的光的第一熒光體；并且所述第二固體發光元件包括用于發射藍光的第二光源以及由來自所述第二光源的藍光激發而將所述藍光轉化為峰值波長在500nm和550nm之間的光的第二熒光體。并且，所述第一固體發光元件設置在相對接近中心區域的位置。并且，所述第一光源和所述第二光源均是用于發射所述藍光的發光二極管。并且，所述第一光源和所述第二光源均是用于發射所述藍光的有機發光二極管。根據本發明的第二方面，提供一種照明系統，包括包括第一固體發光元件的第一發光裝置，所述第一固體發光元件具有用于發射藍光的第一光源以及由來自所述第一光源的藍光激發而將所述藍光轉化為峰值波長在630nm和680nm之間的光的第一熒光體；以及包括第二固體發光元件的第二發光裝置，所述第二固體發光元件具有用于發射藍光的第二光源以及由來自所述第二光源的藍光激發而將所述藍光轉化為峰值波長在500nm和550nm 之間的光的第二熒光體。根據本發明的第三方面，提供一種光照射方法，包括提供用于將從第一光源發射的藍光轉化為峰值波長在630nm和680nm之間的光的第一熒光體；提供用于將從第二光源發射的藍光轉化為峰值波長在500nm和550nm之間的光的第二熒光體；以及將來自所述第一熒光體和所述第二熒光體的光轉化為最大峰值波長在630nm和680nm之間的光。利用根據本發明的發光裝置，能夠具有照射光，所述照射光是從包括第一熒光體的固體發光元件發射的光以及從包括第二熒光體的固體發光元件發射的光的組合，該第一熒光體用于將所發射的光轉化為峰值波長在630nm和680nm之間的光，該第二熒光體用于將所發射的光轉化為峰值波長在500nm和550nm之間的光。結果，所述發光裝置能夠相對減少包含在照射光中的黃光分量，突出紅色的視覺性能并且因此使食物(特別是肉類)顯示出看起來鮮艷和細膩。
通過以下結合附圖給出的實施例的描述，本發明的目的和特征將變得明顯，其中圖1是示出根據本發明第一實施例的發光裝置的配置圖；圖2是沿著圖1中的線II-II提取的發光裝置的截面圖；圖3A是用于解釋從第一熒光體和第二熒光體輻射的光的光譜分布以及第一熒光體的光再吸收的視圖，并且圖3B是示出從第一熒光體和第二熒光體輻射的光的組合的光譜分布的視圖；圖4是示出圖1所示的發光裝置的變型的配置圖；圖5是示出根據本發明第二實施例的照明系統的配置圖；圖6是示出來自肉類的光譜反射特性的視圖；圖7是示出示例1中的照射光的光譜分布的視圖；圖8是示出示例2中的照射光的光譜分布的視圖；以及圖9是示出比較示例中的照射光的光譜分布的視圖。
具體實施例方式以下，將參照構成說明書一部分的附圖來描述根據本發明第一實施例的發光裝置。參照圖1和圖2，發光裝置1包括安裝基板2以及安裝在安裝基板2上的多個固體發光元件3，每一個固體發光元件具有用于發射藍光的光源。固體發光元件3包括第一固體發光元件3a和第二固體發光元件北。每個第一固體發光元件3a包括由藍光激發以將該藍光轉化為峰值波長在630nm和680nm之間的光的第一熒光體6。每個第二固體發光元件北包括由藍光激發以將該藍光轉化為峰值波長在 500nm和550nm之間的第二熒光體7。全部或者大多數第一固體發光元件3a設置在相對接近安裝基板2的中心的位置。在當前實施例中，第一和第二固體發光元件3a和北以等距間隔設置在繞著安裝基板2的中心軸C的兩個不同的同心圓上，每一個圓上為三個。第一固體發光元件3a設置在具有較小直徑的一個同心圓上。可選地，第一固體發光元件3a中的一些可以設置在其上設置有第二固體發光元件北的同心圓上。可以使用PCB(印刷電路板)基板或者陶瓷基板作為安裝基板2。安裝基板2的形狀并不限于圖1所示的圓形，而是可以例如是多邊形。并且，固體發光元件3的數量和設置并不限于以上這些。作為可選示例，固體發光元件3可以按照平行線圖案或者交叉圖案設置在安裝基板2上。電源驅動電路(未圖示)通過安裝基板2上的布線圖案來控制電流供應以及從第一和第二固體發光元件3a和北發射的光量。每個第一固體發光元件3a包括發光二極管(LED) 4作為用于發射藍光的光源、用于封裝LED 4的透明構件5以及用于轉化從LED 4發射的藍光的波長的第一熒光體6。第一熒光體6散布并保持在透明構件5內。第一熒光體6部分地吸收從LED 4發射的、峰值波長在430nm和470nm之間的的藍光并且輻射峰值波長在630nm和680nm之間的波長轉化的紅光以及波長未轉化的剩余藍光。與第一固體發光元件3a類似，每個第二固體發光元件北包括發光二極管(LED) 4 作為用于發射藍光的光源、用于封裝LED 4的透明構件5以及用于轉化從LED 4發射的藍光的波長的第二熒光體7。第二熒光體7散布并保持在透明構件5內。第二熒光體7吸收從LED 4發射的、峰值波長在430nm和470nm之間的藍光并且將該藍光轉化為峰值波長在 500nm和550nm之間的、比藍光的波長更長的綠光。LED 4發射峰值波長在例如430nm和470nm之間的藍光。LED 4可以是半導體芯片的形式。代替LED，可以在固體發光元件中使用發射藍光的有機發光二極管(OLED)。透明構件5是用于保持熒光體的粘合劑。粘合劑由諸如硅膠樹脂或者環氧樹脂的透明材料形成。第一熒光體6散布并保持在粘合劑內。透明構件5覆蓋安裝在安裝基板2 上的類似芯片的LED 4。透明構件5并不限于以上提到的樹脂材料。覆蓋LED 4的透明構件5的形狀并不特別限制而可以例如是炮彈形狀或者半球形狀以使得該透明構件5能夠用作光收集透鏡。如果需要，散射體(由諸如氧化鋁或硅的無機材料或者諸如熒光基樹脂的有機材料形成的顆粒)或者染料可以散布在粘合劑中。可選地，可以由其中散布有第一熒光體6的粘合劑形成模制品并且LED 4可以由該模制品覆蓋。現在將描述按照以上配置的發光裝置1的操作。每個第一固體發光元件3a輸出峰值波長在630nm和680nm之間的藍光分量和紅光分量的混合光，該藍光分量從LED 4發出并且透射穿過透明構件5而沒有被第一熒光體6吸收并且通過藍光在第一熒光體6中的波長轉化來獲得紅光分量。類似地，每個第二固體發光元件北輸出峰值波長在500nm和 550nm之間的藍光分量和綠光分量的混合光，該藍光分量從LED 4發射并且透射穿過透明構件5而沒有被第二熒光體7吸收并且通過藍光在第二熒光體7中的波長轉化來獲得綠光分量。結果，發光裝置1利用白照射光來照射一照射目標，該白照射光包含紅光、綠光以及從第一和第二固體發光元件中的LED 4發射的藍光的一部分。 同時，在第一和第二熒光體組合設置在模制體內并且同時由從藍光LED發射的光激發的發光裝置的情況下，從第二熒光體輻射的綠光的一部分由模制體內的第一熒光體再吸收(對應于后面描述的比較示例)。這將參照圖3A和;3B進行詳細描述。參照圖3A，附圖標記21指示的曲線表明從第一熒光體輻射的光的光譜分布。該光的峰值波長位于紅光區域中。附圖標記22指示的曲線表明在不發生再吸收時從第二熒光體輻射的光的光譜分布。該光的峰值波長位于綠光區域中。由于再吸收，光譜分布22的水平減少到光譜分布23 的水平。此時，由第一熒光體再吸收的綠光被轉化為波長比綠光的波長更長的光。結果，如圖3B所示的，照射光具有合成光譜分布M，該合成光譜分布M是紅光的光譜分布21和綠光的減少的光譜分布23之和。這生成由圖:3B中的圓形A表明的具有相對高的黃光分量的照射光，最終增加了由黃光分量造成的顏色暗淡(dullness)。然而，在當前實施例中，第一(紅色)和第二(綠色)熒光體6和7分別設置在不同的固體發光元件3a和北中并且由從各固體發光元件3a和北的LED 4發射的藍光激發。 這消除了由第二熒光體7中的波長轉化生成的綠光的一部分被第一熒光體6再吸收的可能性。因此，能夠相對地抑制使作為照射目標的食物看起來暗淡的黃光分量，從而相對地使紅光分量顯著。因此，能夠強調作為照射目標的食物(特別是肉類)的紅色，從而使食物看起來鮮艷。此外，通過組合藍光、綠光和紅光能夠實現自然光顏色。而且，在當前實施例中，不通過單個LED—起激發多個熒光體以同時生成具有不同顏色的不同種類的光。而是，熒光體與LED以一對一的關系設置。這使得能夠單獨生成具有必要顏色的光并且組合這樣生成的光，并且能夠避免具有不必要顏色的光的生成和照射，從而增加顏色呈現效果。在固體發光元件3中，第一固體發光元件3a設置在相對接近安裝基板2的中心的位置。這使得在商品的顯示期間容易照射通常設置在照射表面中心處的照射目標。并且， 通過在固體發光元件中采用藍光LED，能夠節約電功率。如果使用發射藍光的有機發光二極管，則其表面發光使得容易加寬照射區域。(變型)圖4示出圖1所示的發光裝置的變型。在該變型中，每個第一和第二固體發光元件3a和北包括進一步覆蓋已覆蓋有透明構件5的LED 4的類似帽的模制體8。每個第一和第二熒光體6和7沒有設置在透明構件5內而是散布設置在模制體8內。與透明構件5 類似，模制體8可以由透明材料制成。可以通過增加覆蓋在安裝基板2上安裝的LED 4的模制體8的強度而省去透明構件5。利用該變型，在更換第一和第二熒光體6和7時，僅更換模制體8而使LED 4保持完整。這使得能夠重新使用LED 4。將參照圖5描述根據本發明第二實施例的照明系統。當前實施例的照明系統10 包括用于利用具有不同峰值波長的光照射一照射目標的多個發光裝置，例如第一和第二發光裝置31和32，以及用于控制發光裝置的發光的控制單元11。每個第一和第二發光裝置31和32設置在安裝基板上并且包括第一固體發光元件 3a和北。第一固體發光元件3a包括用于發射藍光的藍光LED 4以及由來自藍光LED 4的藍光激發以將該藍光轉化為峰值波長在630nm和680nm之間的光的第一熒光體6。第二固體發光元件北包括用于發射藍光的藍光LED 4以及由來自藍光LED 4的藍光激發以將該藍光轉化為峰值波長在500nm和550nm之間的光的第二熒光體7。第一發光裝置31設計為發射最大峰值(最大強度)波長在紅光區域的630nm和680nm之間的照射光。第二發光裝置32設計為發射最大峰值波長在綠光區域中的500nm和550nm之間的照射光。控制單元11控制各自藍光LED 4的發光，從而調節來自第一和第二發光裝置31 和32的發光量。這使得能夠獲得以上所述的照射光。第一和第二發光裝置31和32將第一和第二熒光體6和7的量之間的比值預先設定為具有指定值。這使得在通過控制單元11 調節其發光量時容易從各自發光裝置31和32獲得期望的峰值波長特性。在當前實施例中，一個第一固體發光元件3a和一個第二固體發光元件北設置在每個第一和第二發光裝置31 和32中。然而，本發明并不限于此。作為替代示例，可以在第一發光裝置31中設置兩個或者更多的第一固體發光元件3a并且可以在第二發光裝置32中設置兩個或者更多的第二固體發光元件北。也就是說，僅需要將每個第一和第二發光裝置31和32配置為發射最大峰值位于上述波長范圍的照射光。并且，例如，第一發光裝置31可以不包括第二熒光體7，并且第二發光裝置32可以不包括第一熒光體6。利用當前實施例的照明系統10，即使更換被照射的食物從而其光譜反射率被改變，也僅需要將第一和第二發光裝置31和32的發光量的比值與光譜反射率的改變同步改變。這使得能夠增強照射目標的顯示效果。并且，照明系統10可以是未設置有控制單元的簡化系統。接下來，將比較描述與上述實施例相關聯的示例1到3以及比較示例。示例1和 2具有與根據第一實施例的發光裝置相同的配置并且示例3具有與根據第二實施例的照明系統相同的配置。在比較示例中，第一和第二熒光體6和7 —起設置在覆蓋LED 4的模制體中。<光照射方法>藍光由峰值波長在紅光區域中的第一熒光體以及峰值波長在綠光區域中的第二熒光體轉化以使得所轉化的波長分布的最大峰值波長在紅光區域中。利用這樣獲得的照射光來照射一照射目標。將從第一熒光體輻射的光的峰值設定在630nm和680nm之間的波長并且將從第二熒光體輻射的光的峰值設定在500nm和550nm之間的波長，以使得從該熒光體獲得的照射光的光譜分布的最大峰值波長能夠在紅光區域中630nm和680nm之間。<照射光的評價>通過使用適合于顏色評價的計量色度值(Cfab)作為評價指數來進行評價，以確定利用發光裝置的光照射的食物看起來是否更細膩。在使用計量色度值的評價中，高計量色度值代表高色度，這使得能夠以期望的方式顯示照射目標。在根據照射光的光譜分布以及作為照射目標的肉類的光譜反射率來計算CIELW顏色空間(由CIE1976LW的顏色計量系統表明的均勻顏色空間)的色度坐標之后，通過使用等式(fab= C+b，"2根據值a* 和b*來計算計量色度值，其中f和b*是CIELW顏色空間中的感測色度指數。圖6中示出肉類的光譜反射特性的一個示例。在圖6所示的曲線圖中，垂直軸表示光譜反射率(％ )，水平軸指代波長(nm)。從光譜反射特性可以看出，肉類的光譜反射率的峰值存在于超出600nm的波長范圍內并且該光譜反射率在低于600nm的波長范圍(例如， 在黃光范圍)內急劇減少。(示例 1)在示例1的發光裝置中，在用于發射460nm峰值波長的藍光的LED中，接近中心區域設置的每個LED覆蓋有其中散布有第一熒光體的模制體并且每個剩余LED覆蓋有其中散布有第二熒光體的模制體。第一熒光體將藍光轉化為峰值波長為650nm的紅光并且第二熒光體將藍光轉化為峰值波長在520nm的綠光。圖7示出示例1中的照射光的光譜分布。通過將具有650nm峰值波長的紅光的相對強度歸一化為具有等于1的最大值來指示該相對強度。可以注意到，與峰值波長為520nm 的綠光相比較，波長范圍從大約560nm到600nm中的黃光分量的相對強度較小。在利用這樣的照射光照射肉類時，計量色度值等于46。(示例 2)在示例2的發光裝置中，第一熒光體配置為發射峰值波長為660nm的紅光并且第二熒光體配置為發射峰值波長為530nm的綠光，并且具有減少的半高寬(FWHM)。其它條件保持與示例1相同。圖8示出示例2中的照射光的光譜分布。可以注意到，在大約560nm 到600nm波長范圍內的黃光分量的相對強度小于峰值波長為530nm的綠光并且藍光、綠光和黃光的相對強度小于紅光的相對強度。在這種情況下，在利用這樣的照射光照射肉類時， 計量色度值等于53。示例2中的評價結果表明，要求由熒光體發射的照射光的峰值的FWHM優選盡可能地小，以使作為照射目標的肉類看起來細膩并且產生自然光顏色，同時保持顏色呈現特性。 具體地說，如果使綠光分量的FWHM更小，則照射光更加接近白光，這使肉類周圍的對象的顏色看起來自然。例如，如果紅光強烈或者如果僅存在紅光，則包含肉類的白色盤子看起來為紅色。通過增加綠光，白色盤子看起來為白色，從而使白色盤子上的肉類的紅色看起來明顯。結果，色度變得更高，這使得能夠增加計量色度值。可以將紅光的FWHM或者紅光和綠光二者的FWHM設定得更小以使紅光顯著。在任何情況下，優選將FWHM設定得盡可能的小。(示例 3)在示例3的第一和第二發光裝置中，照射光分別具有在紅光區域中的650nm最大峰值波長以及在綠光區域中的520nm最大峰值波長。將在組合照射光的光譜分布中變為最大的峰值設定于650nm的波長。在利用示例3的照射光照射肉類時，計量色度值等于46。(比較示例)在比較示例的發光裝置中，用于發射峰值波長為460nm的藍光的每個LED覆蓋有包含第一和第二熒光體組合的模制體。將從第一熒光體發射的光的峰值波長設定于650nm 并且將從第二熒光體發射的光的峰值波長設定于520nm。在比較示例中，如圖9所示，峰值波長范圍從大約560nm到600nm的黃光分量的相對強度大于峰值波長為520nm的綠光。這是因為用于紅光和綠光的發射的熒光體組合設置在模制體內，因此一部分綠光由用于發射紅光的熒光體再吸收并且黃光分量相對增加。在利用這樣的照射光照射肉類時，計量色度值等于43，低于在示例1到3中獲得的計量色度值。從上述評價可以看出，在示例1到3中獲得的計量色度值大于在組合設置用于發射紅光和綠光的熒光體的比較示例中獲得的計量色度值。這相對減少了黃光分量，從而突出了紅光。因此，肉類的色度變得更高并且肉類看起來鮮艷，這使得能夠期望地顯示照射目標。本發明并不限于上述實施例的配置而是可以在不偏離本發明的范圍和精神的情況下以許多不同的形式進行修改。例如，盡管在上述的各實施例中第一和第二熒光體獨立設置在不同的LED中，但是可以采用其它配置，只要從第二熒光體發射的光不被第一熒光體再吸收。盡管以上描述涉及利用照射光照射食物(特別是肉類)的情況，但是本發明不僅可以應用于食物，還可以應用于諸如醫療產品的各種顯示商品。盡管針對實施例示出和描述了本發明，但是本領域的普通技術人員將理解，可以在不偏離由以下權利要求限定的本發明范圍的情況下做出各種修改和變型。
權利要求
1.一種發光裝置，包括第一固體發光元件，所述第一固體發光元件包括用于發射藍光的第一光源以及由來自所述第一光源的藍光激發而將所述藍光轉化為峰值波長在630nm和680nm之間的光的第一熒光體；以及第二固體發光元件，所述第二固體發光元件包括用于發射藍光的第二光源以及由來自所述第二光源的藍光激發而將所述藍光轉化為峰值波長在500nm和550nm之間的光的第二熒光體。
2.如權利要求1所述的裝置，其中所述第一固體發光元件設置在相對接近中心區域的位置。
3.如權利要求1或2所述的裝置，其中所述第一光源和所述第二光源均是用于發射所述藍光的發光二極管。
4.如權利要求1或2所述的裝置，其中所述第一光源和所述第二光源均是用于發射所述藍光的有機發光二極管。
5.一種照明系統，包括包括第一固體發光元件的第一發光裝置，所述第一固體發光元件具有用于發射藍光的第一光源以及由來自所述第一光源的藍光激發而將所述藍光轉化為峰值波長在630nm和 680nm之間的光的第一熒光體；以及包括第二固體發光元件的第二發光裝置，所述第二固體發光元件具有用于發射藍光的第二光源以及由來自所述第二光源的藍光激發而將所述藍光轉化為峰值波長在500nm和 550nm之間的光的第二熒光體。
6.一種光照射方法，包括提供用于將從第一光源發射的藍光轉化為峰值波長在630nm和680nm之間的光的第一熒光體；提供用于將從第二光源發射的藍光轉化為峰值波長在500nm和550nm之間的光的第二熒光體；以及將來自所述第一熒光體和所述第二熒光體的光轉化為最大峰值波長在630nm和680nm 之間的光。
全文摘要
本發明公開一種發光裝置，包括第一固體發光元件和第二固體發光元件，所述第一固體發光元件包括用于發射藍光的第一光源以及由來自第一光源的藍光激發而將所述藍光轉化為峰值波長在630nm和680nm之間的光的第一熒光體，并且所述第二固體發光元件包括用于發射藍光的第二光源以及由來自第二光源的藍光激發而將所述藍光轉化為峰值波長在500nm和550nm之間的光的第二熒光體。
文檔編號H01L33/50GK102468416SQ201110363290
公開日2012年5月23日 申請日期2011年11月16日 優先權日2010年11月17日
發明者竹井尚子, 西岡浩二 申請人:松下電器產業株式會社