[发明专利]白色发光灯及使用它的背光源、显示装置及照明装置

说明书

技术领域

本发明涉及具有发光波长为360～440nm的半导体发光元件的白色发光灯及使用它的背光源、显示装置及照明装置。

背景技术

发光二极管(LED：Light Emitting Diode)是将电能变换为紫外光或可见光后发射的半导体发光元件，具有寿命长、可靠性高、以及作为光源使用时便于更换作业的优点。将LED芯片例如用透明树脂封装的LED灯广泛用于便携式通信设备、PC外围设备、OA设备、家用电气设备等显示单元所使用的液晶显示装置的背光源；或信号装置、各种开关类、车载用灯、一般照明等照明装置。

从LED灯发射的光的色调不限于LED芯片的发光波长，例如通过在LED芯片的表面涂布荧光体，或者在封装LED芯片的透明树脂中含有荧光体，就能够得到从蓝色到红色的根据不同使用用途的可见光范围的光。特别是白色发光型的LED灯(白色LED灯)迅速普及用于便携式通信设备的显示单元的背光源及车载用灯等用途，期待将来作为荧光灯的代替品而有很大发展。

现在，作为普及或试用的白色LED灯，已知有将蓝色发光LED与黄色发光荧光体(YAG等)组合的LED灯；以及将发光波长为360～440nm的紫外发光LED与蓝、绿、红的各荧光体混合物(三色混合荧光体/BGR荧光体)组合的LED灯。在目前情况下，由于前者的使用蓝色发光LED的白色LED灯的亮度特性优于后者，因此得到普及。

但是，前者的白色LED灯的缺点是：因看的方向不同而看起来像黄色，或者向白色面投影时显现黄色或蓝色的斑点。因此，前者的白色LED灯也有时被称为准白色。即使在表示白色光的质量的平均显色指数中，前者的白色LED灯也只限于70～75的范围。

另一方面，后者的使用紫外发光LED的白色LED灯的亮度虽然比前者要差，但是发光及投影光的斑点少，期待将来成为照明用途的白色灯的主流，其开发进展迅速。在使用这样的紫外发光LED的白色LED灯中加上蓝、绿、红的各荧光体的特性，从而这些荧光体的组合对显色性及亮度等的灯特性将产生影响。因此，正在进行关于蓝、绿、红的各荧光体的选择及组合的研究。

例如，在非专利文献1中叙述了将紫外发光LED与BGR荧光体组合的白色LED灯。这里，使用Eu激活卤磷酸盐荧光体或Eu激活铝酸盐荧光体作为蓝色发光荧光体，使用Cu及Al激活硫化锌荧光体或Eu及Mn激活铝酸盐荧光体作为绿色发光荧光体，使用Eu激活酸硫化钇荧光体作为红色发光荧光体。

在专利文献1中叙述了在具有紫外发光LED的白色LED灯中，使用Eu激活卤磷酸盐荧光体或Eu激活铝酸盐荧光体作为蓝色发光荧光体，使用Eu及Mn激活铝酸盐荧光体作为绿色发光荧光体，使用Eu激活氧硫化镧荧光体作为红色发光荧光体。

以往的白色LED灯虽然具有使用紫外发光LED的灯的特征、即高显色性和发光均匀性，但亮度特性这一点不够好，要求进一步改善。在使用紫外发光LED的白色LED灯中，为了兼顾高显色性及高亮度，必须很均衡地包含白色光的光谱中有人们的感色灵敏度的峰值的450nm附近、560nm附近、620nm附近的光，再有蓝色、绿色、红色发光成分的各荧光体的发光效率必须保持很好的均衡。

但是已经知道，在以往的白色LED灯所使用的各荧光体中，由于红色发光荧光体的对波长380nm以上的紫外光或紫色光的发光效率比其它的荧光体要差，因此不能充分提高白色LED灯的亮度特性。被发光效率差的红色发光荧光体拖后腿，蓝色及绿色发光荧光体的特性也不能充分发挥，这也成为亮度特性恶化的主要原因。

非专利文献1：三菱电线工业时报2002年7月第99号

专利文献1：特开2000-073052号公报

发明内容

本发明的目的在于提供一种白色发光灯，是在使用发光波长为360～440nm的半导体发光元件的白色发光灯中，通过改善作为蓝色发光成分、绿色发光成分、红色发光成分的各荧光体的组合，来兼顾高显色性及高亮度。

本发明形态有关的白色发光灯，具有：发光波长为360nm以上、440nm以下的范围的半导体发光元件；以及发光部，该发光部是利用来自前述半导体发光元件的光激励而发出白色光的发光部，包含：从铕激活卤磷酸盐荧光体和铕激活铝酸盐荧光体中选择的至少一种构成的蓝色发光荧光体；金及铝激活硫化锌荧光体构成的绿色发光荧光体；以及从铕及钐激活氧硫化镧荧光体和铜及锰激活硫化锌荧光体中选择的至少一种构成的红色发光荧光体。