[发明专利]发光装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种使用LED芯片(发光二极管芯片)的发光装置。

背景技术

过去，已经提出了一种使用LED芯片的发光装置。这种发光装置通常采用被从LED芯片发出的光所激发并且发出色彩与从LED芯片发出的光的色彩不同的光的荧光材料，以通过光的混色使光具有期望的色彩(例如白色)。

例如，日本专利公开第3978451号公开了一种发光装置101，如图10所示。该发光装置101包括：LED芯片110、其上安装有LED芯片110的安装基板120、半透明封装组件150以及色彩转换组件170。半透明封装组件150成形为半球形状并在安装了LED芯片110的安装基板120的表面上封装LED芯片110。半透明封装组件150由第一透明材料(如硅树脂)制成。色彩转换组件170成形为穹顶形状并由包括荧光材料的第二透明材料(如硅树脂)制成，该荧光材料被从LED芯片110发出的光所激发并且发出波长比从LED芯片110发出的光的波长长的光。色彩转换组件170被固定到安装基板120，使得空气层180被插入到色彩转换组件170和半透明封装组件150之间。上述日本专利公开例示了作为LED芯片110的可见光LED芯片和紫外线LED芯片。

例如，上述发光装置101被用于照明的目的(如发光装置101被用作照明器材的光源)。在这种情况下，当增加流经发光装置101的电流以获得较高亮度时，从荧光材料发出的光或热可能导致色彩转换组件170的第二半透明材料随时间变质，从而降低了色彩转换组件170的第二半透明材料的透射率。这可能导致一些缺陷，例如，从发光装置101发出的光的总量减少的缺陷，由于从LED芯片110发出的光和从荧光材料发出的光之间失去平衡而导致从LED芯片110发出的光和从荧光材料发出的光之间的色度(色彩相位和彩度(chromaticness))差异的缺陷，以及由于色彩转换组件170的热变质(thermally deterioration)而使发光装置101的使用寿命变短的缺陷。

鉴于上述缺陷，考虑不采用半透明有机材料(如硅树脂等)而采用半透明无机材料(如玻璃等)作为色彩转换组件170的第二半透明材料。由于半透明无机材料在导热方面优于半透明有机材料，因此与半透明有机材料相比，半透明无机材料可有效地辐射荧光材料所产生的热。此外，与使用半透明有机材料相比，使用半透明无机材料可提高耐热性、耐光性以及耐湿性。

当将玻璃选为第二半透明材料时，色彩转换组件的制造方法可包括：制备玻璃的玻璃粉和荧光材料的荧光粉的混合物，在烘烤该混合物之后将其模制成期望的形状。

当在较高温度烘烤模具时，上述色彩转换组件170的制造方法能够提供包括较少量气泡的致密色彩转换组件(分布荧光材料的玻璃)170。然而，在这种情况下，由于荧光材料被氧化或与玻璃反应，可能会降低量子效率或使玻璃染色。但是，另一方面，虽然当在较低温度烘烤模具时可以避免降低量子效率，然而，由于气泡以较大数量残留在色彩转换组件170内，有可能降低玻璃的透射率。

荧光材料的量子效率的降低和玻璃染色均为导致发光装置101的光输出减少的因素。

因此，可减少荧光材料的量子效率降低并防止玻璃染色的色彩转换组件170的开发为梦寐以求的。

此外，在发光装置101中，由于色彩转换组件170需要保持其穹顶形状，因此难以使色彩转换组件170的厚度变薄。由于色彩转换组件170的厚度增加了，从而从LED芯片110发出的光朝向色彩转换组件170的各个部分的光程差也增加了。结果是，容易产生色彩不均衡。

发明内容

鉴于以上不足，实现了本发明的目的，以提供一种能够抑制荧光材料温度增长、包括荧光材料的半透明材料的热变质以及色彩不均衡的发光装置。

根据本发明的发光装置包括LED芯片以及其上安装有所述LED芯片的安装基板。根据本发明的发光装置进一步包括：覆盖组件，形成为具有穹顶形状(dome shape)且由半透明无机材料制成；以及色彩转换层，形成为具有穹顶形状且由包括荧光材料的半透明材料制成，该荧光材料被从所述LED芯片发出的光所激发，并且发出波长比从所述LED芯片发出的光的波长长的光。所述覆盖组件与所述安装基板相连附(attach)，使得空气层被插入到所述覆盖组件和所述安装基板之间。所述色彩转换层被叠置在所述覆盖组件的光入射表面或光出射表面上。