JP2001156338A - 可視光線発光装置 - Google Patents
可視光線発光装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】色ムラ、色変化、色のバラツキが無く、低消費
電力化、長寿命化、小型化、及び装置の温度上昇の防止
が可能で、かつ、容易に多様な発光色が得られる可視光
線発光装置を提供する。 【解決手段】透光部４ｂを有するガラス製ケース４内
に、ＬＥＤ１と、前記ＬＥＤ１と外部回路とを電気的に
接続するリードフレーム２ ａ、２ｂとを配設した可視
光線発光装置において、前記ＬＥＤ１が、紫外線を放射
するＬＥＤ１であり、かつ前記ガラスケース４の透光部
４ｂが、その内面に、前記ＬＥＤ１から放射される紫外
線で励起する蛍光体４ｃを塗布されてなるものとする。
電力化、長寿命化、小型化、及び装置の温度上昇の防止
が可能で、かつ、容易に多様な発光色が得られる可視光
線発光装置を提供する。 【解決手段】透光部４ｂを有するガラス製ケース４内
に、ＬＥＤ１と、前記ＬＥＤ１と外部回路とを電気的に
接続するリードフレーム２ ａ、２ｂとを配設した可視
光線発光装置において、前記ＬＥＤ１が、紫外線を放射
するＬＥＤ１であり、かつ前記ガラスケース４の透光部
４ｂが、その内面に、前記ＬＥＤ１から放射される紫外
線で励起する蛍光体４ｃを塗布されてなるものとする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、可視光線発光装置
に関し、特に、色ムラ、色変化、色のバラツキが無く、
低消費電力化、長寿命化、小型化、及び装置の温度上昇
の防止が可能で、かつ、容易に多様な発色光が得られる
可視光線発光装置に関する。
に関し、特に、色ムラ、色変化、色のバラツキが無く、
低消費電力化、長寿命化、小型化、及び装置の温度上昇
の防止が可能で、かつ、容易に多様な発色光が得られる
可視光線発光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】可視光線発光装置は、一般照明用光源、
信号機等の光源、インテリア用光源、カラーＬＣＤ用バ
ックライト、懐中電灯等の携帯機器の光源等多種多様な
機器の光源として広く利用されている。
信号機等の光源、インテリア用光源、カラーＬＣＤ用バ
ックライト、懐中電灯等の携帯機器の光源等多種多様な
機器の光源として広く利用されている。
【０００３】近年、これらの機器の高機能化、多様化に
伴ない、可視光線発光装置は、より高度な性能が求めら
れている。すなわち、一般照明用光源等としては、より
安定した白色光源が求められ、その一方で、インテリア
用光源、カラーＬＣＤ用バックライト等としては、多様
な色が容易に得られる装飾性の高い光源が求められてい
る。また、信号機の光源等長期間設置する機器、又は懐
中電灯等の携帯機器にあっては、低電圧駆動化、低消費
電力化、長寿命化、小型化等の性能も強く求められてい
る。
伴ない、可視光線発光装置は、より高度な性能が求めら
れている。すなわち、一般照明用光源等としては、より
安定した白色光源が求められ、その一方で、インテリア
用光源、カラーＬＣＤ用バックライト等としては、多様
な色が容易に得られる装飾性の高い光源が求められてい
る。また、信号機の光源等長期間設置する機器、又は懐
中電灯等の携帯機器にあっては、低電圧駆動化、低消費
電力化、長寿命化、小型化等の性能も強く求められてい
る。
【０００４】このような要求に対し、従来の可視光線発
光装置としては、ＬＥＤを可視光光源に用いたものと、
蛍光体を可視光光源に用いたものが知られている。
光装置としては、ＬＥＤを可視光光源に用いたものと、
蛍光体を可視光光源に用いたものが知られている。
【０００５】前者の例としては、赤色光を発光するＬＥ
Ｄと、青色光を発光するＬＥＤと、緑色光を発光するＬ
ＥＤとを組み合せて白色光源とする装置（以下、第１の
可視光線発光装置という）や、青色光を発光するＬＥＤ
を、この青色光により黄色光を発光する蛍光体で覆い、
この青色光により励起された黄色光と、ＬＥＤから発せ
られ蛍光体を透過した青色光を混合し、白色光を発生さ
せる装置（以下、第２の可視光線発光装置という）が知
られている。
Ｄと、青色光を発光するＬＥＤと、緑色光を発光するＬ
ＥＤとを組み合せて白色光源とする装置（以下、第１の
可視光線発光装置という）や、青色光を発光するＬＥＤ
を、この青色光により黄色光を発光する蛍光体で覆い、
この青色光により励起された黄色光と、ＬＥＤから発せ
られ蛍光体を透過した青色光を混合し、白色光を発生さ
せる装置（以下、第２の可視光線発光装置という）が知
られている。
【０００６】後者の例としては、アルゴンガスと水銀蒸
気を封入したガラス管の内壁に蛍光体を塗布しておき、
印加電圧によりフィラメントから熱電子を発生させるこ
とでアルゴンガスと水銀の混合ガス中で放電させ、発生
する紫外線が蛍光体を励起して可視光線を発光させるこ
とを利用した光源を用いる装置（以下、第３の可視光線
発光装置という）が知られている。
気を封入したガラス管の内壁に蛍光体を塗布しておき、
印加電圧によりフィラメントから熱電子を発生させるこ
とでアルゴンガスと水銀の混合ガス中で放電させ、発生
する紫外線が蛍光体を励起して可視光線を発光させるこ
とを利用した光源を用いる装置（以下、第３の可視光線
発光装置という）が知られている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、第１の可視光
線発光装置では、複数のＬＥＤを組合わせて使用するた
め、各色を発光する光源の位置の違いに基づいて、色ム
ラが発生しやすいという問題があった。また、各ＬＥＤ
は、材質や使用時の電流が異なるため、劣化特性に差が
生じやすく、この結果、長時間使用すると変色が起こり
やすいという問題もあった。
線発光装置では、複数のＬＥＤを組合わせて使用するた
め、各色を発光する光源の位置の違いに基づいて、色ム
ラが発生しやすいという問題があった。また、各ＬＥＤ
は、材質や使用時の電流が異なるため、劣化特性に差が
生じやすく、この結果、長時間使用すると変色が起こり
やすいという問題もあった。
【０００８】また、第２の可視光線発光装置では、ＬＥ
Ｄから発光した青色光により蛍光体が励起されることに
より発光する黄色光と、ＬＥＤから発光し蛍光体を透過
した青色光を混合することにより、白色光を得るため、
蛍光体の量により、透過率と変換率が変化し、色のバラ
ツキが発生しやすいという問題があった。
Ｄから発光した青色光により蛍光体が励起されることに
より発光する黄色光と、ＬＥＤから発光し蛍光体を透過
した青色光を混合することにより、白色光を得るため、
蛍光体の量により、透過率と変換率が変化し、色のバラ
ツキが発生しやすいという問題があった。
【０００９】さらに、第３の可視光線発光装置では、放
電現象を利用するため、高電圧が必要であり、熱が発生
するという問題もあった。また、装置の小型化が難しい
という問題もあった。
電現象を利用するため、高電圧が必要であり、熱が発生
するという問題もあった。また、装置の小型化が難しい
という問題もあった。
【００１０】従って本発明の目的は、色ムラ、色変化、
色のバラツキが無く、低消費電力化、長寿命化、小型
化、及び装置の温度上昇の防止が可能で、かつ、容易に
多様な発光色が得られる可視光線発光装置を提供するこ
とにある。
色のバラツキが無く、低消費電力化、長寿命化、小型
化、及び装置の温度上昇の防止が可能で、かつ、容易に
多様な発光色が得られる可視光線発光装置を提供するこ
とにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、以下の可視光線発光装置を提供する。
成するため、以下の可視光線発光装置を提供する。
【００１２】［１］透光部を有するケース内に、ＬＥＤ
と、前記ＬＥＤと外部回路とを電気的に接続するリード
とを配設した可視光線発光装置において、前記ＬＥＤ
が、紫外線を放射する1 又は複数のＬＥＤであり、前記
ケースの透光部が、その内面に、前記ＬＥＤから放射さ
れる紫外線で励起して可視光線を発光する蛍光体を塗布
されてなることを特徴とする可視光線発光装置。 ［２］前記リードが、前記ＬＥＤを機械的に支持し、か
つ前記ＬＥＤと外部回路を電気的に接続するリードフレ
ームを有する［１］に記載の可視光線発光装置。 ［３］前記リードが、前記ＬＥＤを支持する支持面に、
可視光線、紫外線の両方又は何れか一方を反射する反射
体を備えてなる［１］又は［２］に記載の可視光線発光
装置。 ［４］前記ケース内に、真空又は不活性ガスを充填され
てなる［１］〜［３］のいずれかに記載の可視光線発光
装置。 ［５］前記ケースが、脱気又は不活性ガスを充填するガ
ス封入部を備えてなる［１］〜［４］のいずれかに記載
の可視光線発光装置。 ［６］前記蛍光体が、紫外線で励起してそれぞれ異なる
色の可視光線を発光する２種以上の蛍光物質の混合物か
らなる［１］〜［５］のいずれかに記載の可視光線発光
装置。 ［７］前記蛍光体が、紫外線で励起してそれぞれ赤色の
可視光線、青色の可視光線、緑色の可視光線、を発光す
る蛍光物質の混合物からなる［６］に記載の可視光線発
光装置。 ［８］前記リードが、前記ＬＥＤと外部回路を電気的に
接続する第１のリードフレーム、及び前記ＬＥＤを機械
的に支持するとともに前記ＬＥＤに電気的に接続される
ステムに接続された第２のリードフレームを有する
［１］、［３］〜［７］のいずれかに記載の可視光線発
光装置。 ［９］前記リードが、前記ＬＥＤと外部回路を電気的に
接続する基板の上面および底面に形成された導電パター
ンであり、前記ケースが、前記基板上に形成される光反
射用スペーサー部を有する［１］、［３］〜［７］のい
ずれかに記載の可視光線発光装置。 ［１０］前記ＬＥＤが、それぞれ異なる波長の紫外線を
放射する複数のＬＥＤであり、前記蛍光体が、前記ＬＥ
Ｄから放射される異なる波長の紫外線に励起してそれぞ
れ異なる色の可視光線を発光する２種以上の蛍光物質の
混合物からなる［１］〜［９］のいずれかに記載の可視
光線発光装置 ［１１］前記ＬＥＤが、その内に、前記紫外線を放射す
るＬＥＤに加え、可視光線を発光するＬＥＤを備えてな
る［１］〜［１０］のいずれかに記載の可視光線発光装
置。
と、前記ＬＥＤと外部回路とを電気的に接続するリード
とを配設した可視光線発光装置において、前記ＬＥＤ
が、紫外線を放射する1 又は複数のＬＥＤであり、前記
ケースの透光部が、その内面に、前記ＬＥＤから放射さ
れる紫外線で励起して可視光線を発光する蛍光体を塗布
されてなることを特徴とする可視光線発光装置。 ［２］前記リードが、前記ＬＥＤを機械的に支持し、か
つ前記ＬＥＤと外部回路を電気的に接続するリードフレ
ームを有する［１］に記載の可視光線発光装置。 ［３］前記リードが、前記ＬＥＤを支持する支持面に、
可視光線、紫外線の両方又は何れか一方を反射する反射
体を備えてなる［１］又は［２］に記載の可視光線発光
装置。 ［４］前記ケース内に、真空又は不活性ガスを充填され
てなる［１］〜［３］のいずれかに記載の可視光線発光
装置。 ［５］前記ケースが、脱気又は不活性ガスを充填するガ
ス封入部を備えてなる［１］〜［４］のいずれかに記載
の可視光線発光装置。 ［６］前記蛍光体が、紫外線で励起してそれぞれ異なる
色の可視光線を発光する２種以上の蛍光物質の混合物か
らなる［１］〜［５］のいずれかに記載の可視光線発光
装置。 ［７］前記蛍光体が、紫外線で励起してそれぞれ赤色の
可視光線、青色の可視光線、緑色の可視光線、を発光す
る蛍光物質の混合物からなる［６］に記載の可視光線発
光装置。 ［８］前記リードが、前記ＬＥＤと外部回路を電気的に
接続する第１のリードフレーム、及び前記ＬＥＤを機械
的に支持するとともに前記ＬＥＤに電気的に接続される
ステムに接続された第２のリードフレームを有する
［１］、［３］〜［７］のいずれかに記載の可視光線発
光装置。 ［９］前記リードが、前記ＬＥＤと外部回路を電気的に
接続する基板の上面および底面に形成された導電パター
ンであり、前記ケースが、前記基板上に形成される光反
射用スペーサー部を有する［１］、［３］〜［７］のい
ずれかに記載の可視光線発光装置。 ［１０］前記ＬＥＤが、それぞれ異なる波長の紫外線を
放射する複数のＬＥＤであり、前記蛍光体が、前記ＬＥ
Ｄから放射される異なる波長の紫外線に励起してそれぞ
れ異なる色の可視光線を発光する２種以上の蛍光物質の
混合物からなる［１］〜［９］のいずれかに記載の可視
光線発光装置 ［１１］前記ＬＥＤが、その内に、前記紫外線を放射す
るＬＥＤに加え、可視光線を発光するＬＥＤを備えてな
る［１］〜［１０］のいずれかに記載の可視光線発光装
置。
【００１３】本発明では、上記のように、光源を１つと
することができるため、複数光源を用いる場合のような
光源位置のズレによる色のバラツキを防止でき、光源の
劣化による色の変化も防止することができる。
することができるため、複数光源を用いる場合のような
光源位置のズレによる色のバラツキを防止でき、光源の
劣化による色の変化も防止することができる。
【００１４】また、本発明では、紫外線を放射するＬＥ
Ｄを用いることで、紫外線により励起される各種蛍光物
質から発光する可視光線のみを利用することができる。
このため、例えば、赤色光と青色光と緑色光との混合に
より白色光を得る場合に、ホワイトバランスが各種蛍光
物質の塗布量の比のみで決定することができ、安定した
白色光を得ることができる。また、各種蛍光物質の塗布
量の比により、容易に多様な発光色を得ることができる
ため、より装飾光源としての自由度を大きくすることが
できる。
Ｄを用いることで、紫外線により励起される各種蛍光物
質から発光する可視光線のみを利用することができる。
このため、例えば、赤色光と青色光と緑色光との混合に
より白色光を得る場合に、ホワイトバランスが各種蛍光
物質の塗布量の比のみで決定することができ、安定した
白色光を得ることができる。また、各種蛍光物質の塗布
量の比により、容易に多様な発光色を得ることができる
ため、より装飾光源としての自由度を大きくすることが
できる。
【００１５】また、本発明では、ＬＥＤを使用している
ため、可視光線発光装置を低電圧で駆動することがで
き、装置の消費電力の低減化、長寿命化、小型化等を実
現することができる。また、発熱による装置の温度上昇
を防止することもできる。
ため、可視光線発光装置を低電圧で駆動することがで
き、装置の消費電力の低減化、長寿命化、小型化等を実
現することができる。また、発熱による装置の温度上昇
を防止することもできる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参照しつつ具体的に説明する。
面を参照しつつ具体的に説明する。
【００１７】[ 第１の実施の形態]図１に示すように、
第１の実施の形態の可視光線発光装置では、光源位置の
違いによる色ムラ、及びＬＥＤ間の劣化特性の相違によ
る変色を防止する観点から紫外線を発光する単数のＬＥ
Ｄ１（例えば、ＧａＮ系半導体からなるＬＥＤ）を用い
ている。ＬＥＤ１上のＰ、Ｎ両電極は、外部回路と接続
している２つのリードフレーム２ａ、２ｂにボンデング
ワイヤー３ａ、３ｂを介して電気的に接続されている。
第１の実施の形態の可視光線発光装置では、光源位置の
違いによる色ムラ、及びＬＥＤ間の劣化特性の相違によ
る変色を防止する観点から紫外線を発光する単数のＬＥ
Ｄ１（例えば、ＧａＮ系半導体からなるＬＥＤ）を用い
ている。ＬＥＤ１上のＰ、Ｎ両電極は、外部回路と接続
している２つのリードフレーム２ａ、２ｂにボンデング
ワイヤー３ａ、３ｂを介して電気的に接続されている。
【００１８】リードフレーム２ａの一方には、ＬＥＤ発
光時に可視光線及び紫外線を反射する反射体となるカッ
プ部２ｃを設け、これにより、効率的な可視光線の照射
を可能としている。ＬＥＤ１は、このカップ部２ｃに機
械的に支持されている。２つのリードフレーム２ａ、２
ｂの一部は、ガラス製ケース４の一部であるガラスビー
ズ部４ａで固定されている。
光時に可視光線及び紫外線を反射する反射体となるカッ
プ部２ｃを設け、これにより、効率的な可視光線の照射
を可能としている。ＬＥＤ１は、このカップ部２ｃに機
械的に支持されている。２つのリードフレーム２ａ、２
ｂの一部は、ガラス製ケース４の一部であるガラスビー
ズ部４ａで固定されている。
【００１９】ガラス製ケース４は、ガラスビーズ部４ａ
と、透光性のガラスからなる透光部４ｂとを加熱により
溶着させて、その内にＬＥＤ１を封入している。ただ
し、ガラス製ケース４は、ケース全体が透光部をなすも
のでも、一部に透光部を有するものでもいずれであって
もよい。また、透光部４ｂの材料は、可視光線を透過す
る透光性のものであればよく、樹脂製等のものであって
もよい。なお、可視光線に変換されなかった紫外線の外
部への漏洩を防止して安全な光源にするという観点か
ら、透光部４ｂの材料は、紫外線を通しにくいものを用
いることが好ましい。
と、透光性のガラスからなる透光部４ｂとを加熱により
溶着させて、その内にＬＥＤ１を封入している。ただ
し、ガラス製ケース４は、ケース全体が透光部をなすも
のでも、一部に透光部を有するものでもいずれであって
もよい。また、透光部４ｂの材料は、可視光線を透過す
る透光性のものであればよく、樹脂製等のものであって
もよい。なお、可視光線に変換されなかった紫外線の外
部への漏洩を防止して安全な光源にするという観点か
ら、透光部４ｂの材料は、紫外線を通しにくいものを用
いることが好ましい。
【００２０】透光部４ｂの内面には、ＬＥＤ１から放射
される紫外線で励起して可視光線を発光する蛍光体４ｃ
が塗布されている。蛍光体４ｃは、１種の蛍光物質から
なるものでも、２種以上の蛍光物質を混合してなるもの
であってもよい。例えば、蛍光体４ｃが、単色を発光す
る１種の蛍光物質からなる場合は、青色、赤色、緑色等
の単色発光光源とすることができ、青色、赤色、緑色を
発光する３種の蛍光物質を混合してなる場合は、各色の
光が合成されて白色光の光源とすることができる。
される紫外線で励起して可視光線を発光する蛍光体４ｃ
が塗布されている。蛍光体４ｃは、１種の蛍光物質から
なるものでも、２種以上の蛍光物質を混合してなるもの
であってもよい。例えば、蛍光体４ｃが、単色を発光す
る１種の蛍光物質からなる場合は、青色、赤色、緑色等
の単色発光光源とすることができ、青色、赤色、緑色を
発光する３種の蛍光物質を混合してなる場合は、各色の
光が合成されて白色光の光源とすることができる。
【００２１】蛍光体４ｃは、ＬＥＤから放射される紫外
線で励起し、可視光線を発光するものであればよく、こ
れに用いられる蛍光物質としては、例えば、青色及び緑
色発光物質として、バリウム（Ｂａ）と、マグネシウム
（Ｍｇ）と、アルミネイト（Ａ１2 Ｏ3 ）の混合物（Ｂ
ＡＭ系蛍光物質）、赤色発光物質として、イットリウム
（Ｙ）、ガリウム（Ｇａ）、ボレイト（ＢＯ3 ）等を挙
げることができる。
線で励起し、可視光線を発光するものであればよく、こ
れに用いられる蛍光物質としては、例えば、青色及び緑
色発光物質として、バリウム（Ｂａ）と、マグネシウム
（Ｍｇ）と、アルミネイト（Ａ１2 Ｏ3 ）の混合物（Ｂ
ＡＭ系蛍光物質）、赤色発光物質として、イットリウム
（Ｙ）、ガリウム（Ｇａ）、ボレイト（ＢＯ3 ）等を挙
げることができる。
【００２２】ガラス製ケース４内部は、通常の空気であ
ってもよいが、湿度によるＬＥＤ１の劣化を無くし、空
気による紫外線の吸収を押さえるため、また、高効率、
高信頼性の装置とするため、真空にしたり、不活性ガス
を充填することが好ましい。ガラス製ケース４内部が真
空状態、又は不活性ガスを充填した状態の装置は、真空
中、又は不活性ガス中で、ガラス製ケース４の溶着を行
うことによって作製することができる。
ってもよいが、湿度によるＬＥＤ１の劣化を無くし、空
気による紫外線の吸収を押さえるため、また、高効率、
高信頼性の装置とするため、真空にしたり、不活性ガス
を充填することが好ましい。ガラス製ケース４内部が真
空状態、又は不活性ガスを充填した状態の装置は、真空
中、又は不活性ガス中で、ガラス製ケース４の溶着を行
うことによって作製することができる。
【００２３】[ 第２の実施の形態]図２に示すように、
第２の実施の形態の可視光線発光装置では、ガラスビー
ズ部４ａが、ガス封入部４ｄを備えている点を除いては
第１の実施の形態の可視光線発光装置と同様の構成とな
っている。このガス封入部４ｄ部は、ガラス製ケース４
内部に通じており、ガラス製ケース内部４を脱気した
り、不活性ガスを充填したりした後、加熱によりこのガ
ス封入部４ｄ部を封止することでガラス製ケース４内部
の真空状態、又は不活性ガス充填状態を維持することが
できる。
第２の実施の形態の可視光線発光装置では、ガラスビー
ズ部４ａが、ガス封入部４ｄを備えている点を除いては
第１の実施の形態の可視光線発光装置と同様の構成とな
っている。このガス封入部４ｄ部は、ガラス製ケース４
内部に通じており、ガラス製ケース内部４を脱気した
り、不活性ガスを充填したりした後、加熱によりこのガ
ス封入部４ｄ部を封止することでガラス製ケース４内部
の真空状態、又は不活性ガス充填状態を維持することが
できる。
【００２４】[ 第３の実施の形態]図３に示すように、
第３の実施の形態の可視光線発光装置は、ＬＥＤ１が、
金属で形成され導電性を示すステム５に固定されている
点を除いては図１の可視光線発光装置と同様の構成とな
っている。すなわち、紫外線を発光するＬＥＤ１（例え
ば、ＧａＮ系半導体からなるＬＥＤ）を用い、このＬＥ
Ｄ１上のＰ、Ｎ両電極は、外部回路と接続している２つ
のリードフレーム５ａ，５ｂにボンデングワイヤー３
ａ、３ｂを介して電気的に接続され、ステム接続側端子
５ａは、ステム５と電気的及び機械的に接合され、ま
た、ステム非接続側端子５ｂは、ステム５と機械的に接
合されているが、絶縁体５ｄを介することで電気的には
絶縁されている。
第３の実施の形態の可視光線発光装置は、ＬＥＤ１が、
金属で形成され導電性を示すステム５に固定されている
点を除いては図１の可視光線発光装置と同様の構成とな
っている。すなわち、紫外線を発光するＬＥＤ１（例え
ば、ＧａＮ系半導体からなるＬＥＤ）を用い、このＬＥ
Ｄ１上のＰ、Ｎ両電極は、外部回路と接続している２つ
のリードフレーム５ａ，５ｂにボンデングワイヤー３
ａ、３ｂを介して電気的に接続され、ステム接続側端子
５ａは、ステム５と電気的及び機械的に接合され、ま
た、ステム非接続側端子５ｂは、ステム５と機械的に接
合されているが、絶縁体５ｄを介することで電気的には
絶縁されている。
【００２５】ケース８は、側面が金属部８ａ、上面は、
透光性の材料（例えば、ガラス、樹脂等）により形成さ
れる透光部８ｂで構成され、その内にＬＥＤ１が配設さ
れている。金属部８ａは、金属ベース部５ｃとスポット
溶接することにより接合されており、透光部８ｂは、そ
の内面に、ＬＥＤ１から放射される紫外線で励起して可
視光線を発光する蛍光体８ｃが塗布されている。ケース
８は、透光性の樹脂により側面と上面を一体的に形成し
たものであってもよい。
透光性の材料（例えば、ガラス、樹脂等）により形成さ
れる透光部８ｂで構成され、その内にＬＥＤ１が配設さ
れている。金属部８ａは、金属ベース部５ｃとスポット
溶接することにより接合されており、透光部８ｂは、そ
の内面に、ＬＥＤ１から放射される紫外線で励起して可
視光線を発光する蛍光体８ｃが塗布されている。ケース
８は、透光性の樹脂により側面と上面を一体的に形成し
たものであってもよい。
【００２６】[ 第４の実施の形態]図４に示すように、
第４の実施の形態の可視光線発光装置では、紫外線を発
光するＬＥＤ１（例えば、ＧａＮ系半導体からなるＬＥ
Ｄ）を用い、このＬＥＤ１上のＰ、Ｎ両電極は、基板９
（例えば、白色セラミック等で形成することができる）
上に形成した２つのＬＥＤ実装側導体パターン端子９
ａ、９ｂにボンデングワイヤー３ａ、３ｂを介して電気
的に接続されている。
第４の実施の形態の可視光線発光装置では、紫外線を発
光するＬＥＤ１（例えば、ＧａＮ系半導体からなるＬＥ
Ｄ）を用い、このＬＥＤ１上のＰ、Ｎ両電極は、基板９
（例えば、白色セラミック等で形成することができる）
上に形成した２つのＬＥＤ実装側導体パターン端子９
ａ、９ｂにボンデングワイヤー３ａ、３ｂを介して電気
的に接続されている。
【００２７】ＬＥＤ実装側導体パターン端子９ａ、９ｂ
は、スルーホール部９ｅ、９ｆを通じてＬＥＤ非実装側
の導体パターン端子９ｃ、９ｄに接続され、外部回路と
の電気的接続が可能となっている。
は、スルーホール部９ｅ、９ｆを通じてＬＥＤ非実装側
の導体パターン端子９ｃ、９ｄに接続され、外部回路と
の電気的接続が可能となっている。
【００２８】ＬＥＤ１の周囲にはＬＥＤ発光時に可視光
線及び紫外線光を反射するスペーサー部１０（例えば、
白色セラミック等で形成することができる）が配設さ
れ、基板９と一体化して反射体としての役割を果たし、
効率的な可視光線の照射を可能としている。スペーサー
部１０は、予め基板９と一体化したものを用いてもよ
い。
線及び紫外線光を反射するスペーサー部１０（例えば、
白色セラミック等で形成することができる）が配設さ
れ、基板９と一体化して反射体としての役割を果たし、
効率的な可視光線の照射を可能としている。スペーサー
部１０は、予め基板９と一体化したものを用いてもよ
い。
【００２９】この光反射用スペーサー部１０には、透光
性のガラスからなる透光部１１が接着によって配置さ
れ、その内面には、ＬＥＤ１から放射される紫外線で励
起して可視光線を発光する蛍光体１２が塗布されてい
る。
性のガラスからなる透光部１１が接着によって配置さ
れ、その内面には、ＬＥＤ１から放射される紫外線で励
起して可視光線を発光する蛍光体１２が塗布されてい
る。
【００３０】[ 第５の実施の形態]図５に示すように、
第５の実施の形態の可視光線発光装置では、ガラス製ケ
ース４を一方向に長尺化したこと以外は、すべて第１の
実施の形態と同様の構成となっている。
第５の実施の形態の可視光線発光装置では、ガラス製ケ
ース４を一方向に長尺化したこと以外は、すべて第１の
実施の形態と同様の構成となっている。
【００３１】[ 第６の実施の形態]図６に示すように、
第６の実施の形態の可視光線発光装置では、ガラス製ケ
ース４を一方向に長尺化し、その内に２つのＬＥＤ１、
リードフレーム２ａ、２ｂ及びボンデングワイヤー３
ａ、３ｂを配設したこと以外は、第１の実施の形態と同
様の構成となっている。
第６の実施の形態の可視光線発光装置では、ガラス製ケ
ース４を一方向に長尺化し、その内に２つのＬＥＤ１、
リードフレーム２ａ、２ｂ及びボンデングワイヤー３
ａ、３ｂを配設したこと以外は、第１の実施の形態と同
様の構成となっている。
【００３２】[ 第７の実施の形態]図７に示すように、
第７の実施の形態の可視光線発光装置では、同一基板上
に複数のＬＥＤ１、ボンデングワイヤー３ａ、３ｂ、及
び導体パターン端子９ａ、９ｂを直列又は並列配設した
こと以外は、第４の実施の形態と同様の構成となってい
る。
第７の実施の形態の可視光線発光装置では、同一基板上
に複数のＬＥＤ１、ボンデングワイヤー３ａ、３ｂ、及
び導体パターン端子９ａ、９ｂを直列又は並列配設した
こと以外は、第４の実施の形態と同様の構成となってい
る。
【００３３】第７実施の形態のように複数のＬＥＤを直
列又は並列配設することで、面状の光源を実現すること
ができる。また、第７実施の形態では、同一基板上にそ
れぞれ異なる波長の紫外線を放射するＬＥＤ１等を複数
配設するとともに、この異なる特定波長の紫外線の放射
によって励起し、それぞれ異なる色の可視光線を発光す
る２種以上の蛍光物質の混合物からなる蛍光体１２を透
光部１１の内面に塗布することで、多様な色彩を容易に
得ることができる可視光線発光装置とすることができ
る。
列又は並列配設することで、面状の光源を実現すること
ができる。また、第７実施の形態では、同一基板上にそ
れぞれ異なる波長の紫外線を放射するＬＥＤ１等を複数
配設するとともに、この異なる特定波長の紫外線の放射
によって励起し、それぞれ異なる色の可視光線を発光す
る２種以上の蛍光物質の混合物からなる蛍光体１２を透
光部１１の内面に塗布することで、多様な色彩を容易に
得ることができる可視光線発光装置とすることができ
る。
【００３４】例えば、波長３９０ｎｍの紫外線で赤色光
を発光する蛍光物質と、波長３７０ｎｍの紫外線で緑色
光を発光する蛍光物質と、波長３５０ｎｍの紫外線で青
色光を発色する蛍光物質とを混合した蛍光体を塗布して
おき、その一方で、それぞれ各波長の紫外線を発光する
複数のＬＥＤを設置することを挙げることができる。こ
の場合、各１種類のＬＥＤのみを点灯させて、対応する
各１種類の蛍光物質のみを励起、発光させると、青色、
赤色、緑色等の単色光源とすることができ、２種又は３
種の波長のＬＥＤを同時に点灯させて、対応する２種又
は３種の蛍光物質を励起、発光させると、多様な発色光
が容易に得られる光源を実現することができる。しか
も、各ＬＥＤの発光強度を変化させることで、混色の度
合いを精密に制御することができるので、微妙な色彩表
現を容易に行うことができる。
を発光する蛍光物質と、波長３７０ｎｍの紫外線で緑色
光を発光する蛍光物質と、波長３５０ｎｍの紫外線で青
色光を発色する蛍光物質とを混合した蛍光体を塗布して
おき、その一方で、それぞれ各波長の紫外線を発光する
複数のＬＥＤを設置することを挙げることができる。こ
の場合、各１種類のＬＥＤのみを点灯させて、対応する
各１種類の蛍光物質のみを励起、発光させると、青色、
赤色、緑色等の単色光源とすることができ、２種又は３
種の波長のＬＥＤを同時に点灯させて、対応する２種又
は３種の蛍光物質を励起、発光させると、多様な発色光
が容易に得られる光源を実現することができる。しか
も、各ＬＥＤの発光強度を変化させることで、混色の度
合いを精密に制御することができるので、微妙な色彩表
現を容易に行うことができる。
【００３５】また、可視光線を発光するＬＥＤとを合せ
て用い、ＬＥＤからの可視光線と蛍光体からの可視光線
を組合せて、さらに多様な発色光が容易に得られる光源
を得ることもできる。
て用い、ＬＥＤからの可視光線と蛍光体からの可視光線
を組合せて、さらに多様な発色光が容易に得られる光源
を得ることもできる。
【００３６】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明の可視光線発
光装置によると、色ムラ、色変化、色のバラツキが無
く、低消費電力化、長寿命化、小型化、及び装置の温度
上昇の防止が可能で、かつ、容易に多様な発光色が得る
ことができる。
光装置によると、色ムラ、色変化、色のバラツキが無
く、低消費電力化、長寿命化、小型化、及び装置の温度
上昇の防止が可能で、かつ、容易に多様な発光色が得る
ことができる。
【００３７】すなわち、本発明では、光源を１つとする
ことができるので、色ムラを防止でき、光源の劣化によ
る色の変化も防止することができる。
ことができるので、色ムラを防止でき、光源の劣化によ
る色の変化も防止することができる。
【００３８】また、本発明では、蛍光体から発光する可
視光線のみを利用できるので、白色光を得る場合にホワ
イトバランスを各種蛍光物質の塗布量の比のみで決定で
き、安定した白色光を得ることができる。また、各種蛍
光物質の塗布量の比により、容易に多様な発光色を得る
ことができるので、より装飾光源としての自由度を大き
くすることができる。
視光線のみを利用できるので、白色光を得る場合にホワ
イトバランスを各種蛍光物質の塗布量の比のみで決定で
き、安定した白色光を得ることができる。また、各種蛍
光物質の塗布量の比により、容易に多様な発光色を得る
ことができるので、より装飾光源としての自由度を大き
くすることができる。
【００３９】また、本発明では、発光素子にＬＥＤを使
用するので、可視光線発光装置を低電圧で駆動すること
ができ、装置の消費電力の低減化、長寿命化、小型化等
を実現することができ、発熱による装置の温度上昇を防
止することもできる。
用するので、可視光線発光装置を低電圧で駆動すること
ができ、装置の消費電力の低減化、長寿命化、小型化等
を実現することができ、発熱による装置の温度上昇を防
止することもできる。
【００４０】
【図１】本発明の可視光線発光装置における第１の実施
の形態を模式的に示す説明図であり、ケースの一部にガ
ラスビーズ部を備えている形態を示す説明図である。
の形態を模式的に示す説明図であり、ケースの一部にガ
ラスビーズ部を備えている形態を示す説明図である。
【図２】本発明の可視光線発光装置における第２の実施
の形態を模式的に示す説明図であり、ガラスビーズ部
が、さらにガス封入部を備えている形態を示す説明図で
ある。
の形態を模式的に示す説明図であり、ガラスビーズ部
が、さらにガス封入部を備えている形態を示す説明図で
ある。
【図３】本発明の可視光線発光装置における第３の実施
の形態を模式的に示す説明図であり、リードがステムを
有する形態を示す説明図である。
の形態を模式的に示す説明図であり、リードがステムを
有する形態を示す説明図である。
【図４】本発明の可視光線発光装置における第４の実施
の形態を模式的に示す説明図であり、リードが基板上に
形成された導電パターンと基板上に形成された光反射用
スペーサー部を有する形態を示す説明図である。
の形態を模式的に示す説明図であり、リードが基板上に
形成された導電パターンと基板上に形成された光反射用
スペーサー部を有する形態を示す説明図である。
【図５】本発明の可視光線発光装置における第５の実施
の形態を模式的に示す説明図であり、ケースを一方向に
長尺化した形態を示す説明図である。
の形態を模式的に示す説明図であり、ケースを一方向に
長尺化した形態を示す説明図である。
【図６】本発明の可視光線発光装置における第６の実施
の形態を模式的に示す説明図であり、ケースを一方向に
長尺化し、そのケース内に複数のＬＥＤを配設した形態
を示す説明図である。
の形態を模式的に示す説明図であり、ケースを一方向に
長尺化し、そのケース内に複数のＬＥＤを配設した形態
を示す説明図である。
【図７】本発明の可視光線発光装置における第７の実施
の形態を模式的に示す説明図であり、同一基板上に複数
のＬＥＤ部を直列又は並列配設し、面光源を実現した形
態を示す説明図である。
の形態を模式的に示す説明図であり、同一基板上に複数
のＬＥＤ部を直列又は並列配設し、面光源を実現した形
態を示す説明図である。
１：ＬＥＤ ２ａ：リードフレーム（ＬＥＤ実装側） ２ｂ：リードフレーム（ＬＥＤ非実装側） ２ｃ：カップ部 ３ａ：ボンデングワイヤー（ＬＥＤ実装側） ３ｂ：ボンデングワイヤー（ＬＥＤ非実装側） ４：ガラス製ケース ４ａ：ガラスビーズ部 ４ｂ：透光部 ４ｃ：蛍光体 ４ｄ：ガス封入部 ５：ステム ５ａ：ステム接続側端子 ５ｂ：ステム非接続側端子 ５ｃ：金属べース部 ５ｄ：絶縁体 ８：ケース ８ａ：金属部 ８ｂ：透光部 ８ｃ：蛍光体 ９：基板 ９ａ：導体パターン端子（ＬＥＤ実装側） ９ｂ：導体パターン端子（ＬＥＤ実装側） ９ｃ：導体パターン端子（ＬＥＤ非実装側） ９ｄ：導体パターン端子（ＬＥＤ非実装側） ９ｅ：スルーホール部 ９ｆ：スルーホール部 １０：光反射用スペーサー部 １１：透光部 １２：蛍光体
Claims (11)
- 【請求項１】透光部を有するケース内に、ＬＥＤと、前
記ＬＥＤと外部回路とを電気的に接続するリードとを配
設した可視光線発光装置において、 前記ＬＥＤが、紫外線を放射する1 又は複数のＬＥＤで
あり、 前記ケースの透光部が、その内面に、前記ＬＥＤから放
射される紫外線で励起して可視光線を発光する蛍光体を
塗布されてなることを特徴とする可視光線発光装置。 - 【請求項２】前記リードが、前記ＬＥＤを機械的に支持
し、かつ前記ＬＥＤと外部回路を電気的に接続するリー
ドフレームを有する請求項１に記載の可視光線発光装
置。 - 【請求項３】前記リードが、前記ＬＥＤを支持する支持
面に、可視光線、紫外線の両方又は何れか一方を反射す
る反射体を備えてなる請求項１又は２に記載の可視光線
発光装置。 - 【請求項４】前記ケース内に、真空又は不活性ガスを充
填されてなる請求項１〜３のいずれかに記載の可視光線
発光装置。 - 【請求項５】前記ケースが、脱気又は不活性ガスを充填
するガス封入部を備えてなる請求項１〜４に記載の可視
光線発光装置。 - 【請求項６】前記蛍光体が、紫外線で励起してそれぞれ
異なる色の可視光線を発光する２種以上の蛍光物質の混
合物からなる請求項１〜５のいずれかに記載の可視光線
発光装置。 - 【請求項７】前記蛍光体が、紫外線で励起してそれぞれ
赤色の可視光線、青色の可視光線、緑色の可視光線、を
発光する蛍光物質の混合物からなる請求項６に記載の可
視光線発光装置。 - 【請求項８】前記リードが、前記ＬＥＤと外部回路を電
気的に接続する第１のリードフレーム、及び前記ＬＥＤ
を機械的に支持するとともに前記ＬＥＤに電気的に接続
されるステムに接続された第２のリードフレームを有す
る請求項１、３〜７のいずれかに記載の可視光線発光装
置。 - 【請求項９】前記リードが、前記ＬＥＤと外部回路を電
気的に接続する基板の上面および底面に形成された導電
パターンであり、 前記ケースが、前記基板上に形成される光反射用スペー
サー部を有する請求項１、３〜７のいずれかに記載の可
視光線発光装置。 - 【請求項１０】前記ＬＥＤが、それぞれ異なる波長の紫
外線を放射する複数のＬＥＤであり、 前記蛍光体が、前記ＬＥＤから放射される異なる波長の
紫外線に励起してそれぞれ異なる色の可視光線を発光す
る２種以上の蛍光物質の混合物からなる請求項１〜９の
いずれかに記載の可視光線発光装置。 - 【請求項１１】前記ＬＥＤが、前記紫外線を放射するＬ
ＥＤに加え、可視光線を発光するＬＥＤを備えてなる請
求項１〜１０のいずれかに記載の可視光線発光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33282399A JP2001156338A (ja) | 1999-11-24 | 1999-11-24 | 可視光線発光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33282399A JP2001156338A (ja) | 1999-11-24 | 1999-11-24 | 可視光線発光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001156338A true JP2001156338A (ja) | 2001-06-08 |
Family
ID=18259209
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33282399A Pending JP2001156338A (ja) | 1999-11-24 | 1999-11-24 | 可視光線発光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001156338A (ja) |
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