JP2008021932A - Light emitting device - Google Patents
Light emitting device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008021932A JP2008021932A JP2006194531A JP2006194531A JP2008021932A JP 2008021932 A JP2008021932 A JP 2008021932A JP 2006194531 A JP2006194531 A JP 2006194531A JP 2006194531 A JP2006194531 A JP 2006194531A JP 2008021932 A JP2008021932 A JP 2008021932A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- phosphor
- emitting device
- filter member
- reflector
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、蛍光体に紫外線光を照射することで可視光を発光する発光装置に関する。 The present invention relates to a light emitting device that emits visible light by irradiating a phosphor with ultraviolet light.
近年、紫外線を照射する紫外線LED(以下「UV−LED」という)と、蛍光体と、を組み合わせた発光装置が提案されている。この種の発光装置は、UV−LEDで蛍光体に紫外線光を照射し、当該紫外線光で励起された蛍光体が発する可視光を外部に取り出す仕組みとなっている。 In recent years, a light-emitting device that combines an ultraviolet LED (hereinafter referred to as “UV-LED”) that irradiates ultraviolet rays and a phosphor has been proposed. This type of light emitting device has a mechanism in which a phosphor is irradiated with ultraviolet light by a UV-LED and visible light emitted from the phosphor excited by the ultraviolet light is extracted to the outside.
特許文献1には、この仕組みに基づいて提案された面発光LED光源が開示されている。この面発光LED光源は、内面に蛍光体を有し、少なくとも一方向が開口した箱状、樋状あるいはドーム状の反射体と、当該反射体を照射するUV−LEDと、反射体の開口部を覆う透光体と、を備えている。UV−LEDが、反射体の表面に到達すると、当該反射体に設けられた蛍光体が発光する。蛍光体から発光した可視光は反射体で反射、拡散されて、透光体から外側に放射される。この構成によれば、反射体により可視光が拡散されるため、均一な面状の発光が可能となる。 Patent Document 1 discloses a surface-emitting LED light source proposed based on this mechanism. This surface-emitting LED light source has a phosphor on the inner surface, a box-shaped, bowl-shaped or dome-shaped reflector having an opening in at least one direction, a UV-LED that irradiates the reflector, and an opening of the reflector And a translucent body covering the. When the UV-LED reaches the surface of the reflector, the phosphor provided on the reflector emits light. Visible light emitted from the phosphor is reflected and diffused by the reflector, and is emitted from the translucent body to the outside. According to this configuration, since visible light is diffused by the reflector, uniform planar light emission is possible.
しかしながら、この特許文献1に記載の技術では、蛍光体の直後に反射面が設けられていることになる。そのため、蛍光体から発生した可視光のうち一部しか反射面に到達しないことになり、最終的に透光体から放射される可視光は、反射により拡散された可視光と反射されることなく透光体に到達した可視光とが混在することになる。その結果、透光体から放射される可視光の輝度は、均一とは言い難かった。つまり、従来のUV−LEDを用いた発光装置では、均一な輝度で発光させることは困難であった。 However, in the technique described in Patent Document 1, a reflecting surface is provided immediately after the phosphor. Therefore, only a part of the visible light generated from the phosphor reaches the reflecting surface, and the visible light finally radiated from the transparent body is not reflected by the visible light diffused by the reflection. Visible light that has reached the transparent body is mixed. As a result, it was difficult to say that the luminance of visible light emitted from the translucent material was uniform. That is, it is difficult to emit light with uniform brightness in a conventional light emitting device using UV-LEDs.
そこで、本発明では、より均一な輝度での可視光発光が可能な発光装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a light emitting device that can emit visible light with more uniform luminance.
本発明の発光装置は、蛍光体に紫外線光を照射することで可視光を発光する発光装置であって、紫外線光を発する複数の光源と、光源の光軸を横断する位置において、当該光源の光軸に対して傾斜して設けられた反射体であって、光源から照射された紫外線光を反射させる反射体と、所望の発光パターンに応じて蛍光体が配置されたフィルタ部材であって、反射体により反射された紫外線光を受ける位置に設けられたフィルタ部材と、を備えることを特徴とする。 A light-emitting device of the present invention is a light-emitting device that emits visible light by irradiating ultraviolet light onto a phosphor, and a plurality of light sources that emit ultraviolet light and a position of the light source at a position that crosses the optical axis of the light source. A reflector provided to be inclined with respect to the optical axis, the reflector reflecting ultraviolet light emitted from a light source, and a filter member in which a phosphor is arranged according to a desired light emission pattern, And a filter member provided at a position for receiving the ultraviolet light reflected by the reflector.
好適な態様では、反射体は、光源から照射された紫外線光を乱反射させる形状である。他の好適な態様では、フィルタ部材は、特定の色の蛍光体が所望発光パターンに応じた形状となるべく配置されている。他の好適な態様では、フィルタ部材は、透光性材料からなる基板上に、所望の画像を蛍光体含有インクでシルク印刷することで構成される。 In a preferred embodiment, the reflector has a shape that irregularly reflects the ultraviolet light emitted from the light source. In another preferred embodiment, the filter member is arranged so that the phosphor of a specific color has a shape corresponding to the desired light emission pattern. In another preferred embodiment, the filter member is configured by silk-printing a desired image with a phosphor-containing ink on a substrate made of a translucent material.
本発明によれば、予め、光源から照射された紫外線光を反射体で反射、拡散し、この拡散された紫外線光で蛍光体を照射している。換言すれば、均一な強度で蛍光体を照射している。その結果、均一な輝度での可視光発光が可能となる。 According to the present invention, the ultraviolet light irradiated from the light source is reflected and diffused by the reflector in advance, and the phosphor is irradiated with the diffused ultraviolet light. In other words, the phosphor is irradiated with uniform intensity. As a result, it is possible to emit visible light with uniform luminance.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図1は、本発明の実施形態である発光装置10の概略断面図である。この発光装置10は、紫外線光の照射をうけて励起する蛍光体からの可視光の発光を利用する発光装置10である。以下では、白色光を発光する発光装置10を例として説明する。ただし、当然ながら、後述する蛍光体群20の構成を適宜変更することで、他の色やパターンの可視光を発光させるようにしてもよい。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a
この発光装置10には、光源となるUV−LED12が複数設けられている。各UV−LED12は、図示しない駆動回路からの制御に従って紫外線光を適宜、照射する。複数のUV−LED12は、その分布が均一となるべく、基板14上にアレイ状に配置されている。ここで、各UV−LED12は、その光軸が後述するフィルタ部材22に略平行となるべく配置されている。換言すれば、各UV−LED12は、フィルタ部材22を直接照射しないような配置となっている。
The
このUV−LED12の光軸を横断する位置には、反射体16が設けられている。反射体16は、UV−LED12の光軸に対して傾斜して配置されており、UV−LED12から照射される紫外線光を受けることになる。この反射体16には、紫外線光を全反射させる反射面16aが設けられており、UV−LED12から照射された紫外線光をフィルタ部材22へと導くようになっている。
A
この反射された紫外線光を受ける位置にはフィルタ部材22が設けられている。フィルタ部材22は、複数種類の蛍光体から構成される蛍光体群20と、当該蛍光体群20の基板として設けられた透明基板18と、を備えている。
A
図2は、このフィルタ部材22の部分拡大図である。透明基板18は、可視光の透過が可能な材料、例えば、ガラスや透明樹脂等からなる板材である。この透明基板18の表面には、紫外線光の透過を阻害する紫外線カットコートが施されており、太陽光などの環境光に含まれる紫外線光が発光装置10の内部に到達しないように、また、蛍光体群20を透過したUV−LED12からの紫外線光が外部に漏洩しないようになっている。なお、この透明基板18は、必ずしも設けられる必要はなく、後述する蛍光体群20のみでフィルタ部材22を構成するようにしてもよい。
FIG. 2 is a partially enlarged view of the
蛍光体群20は、複数種類の蛍光体30r,30g,30b(以下、特に色を限定しない場合は「蛍光体30」と表現する)をモザイク状に配置したものである。より具体的には、蛍光体群20には、励起時に赤色可視光を発する赤色蛍光体30r、励起時に緑色可視光を発する緑色蛍光体30g、励起時に青色可視光を発する青色蛍光体30bをモザイク状に配置することで構成されている。各蛍光体としては周知の蛍光体、例えば、赤色蛍光体30rにはY2O2S:Euを、緑色蛍光体30gにはZnS:Cuを、青色蛍光体30bにはBaMgAl10O17:Euなどを用いることができる。
The
この三種類の蛍光体30r,30g,30bは、各々から発せられる有色の可視光が混合された際に白色可視光となる(あるいは、白色可視光として利用者に認識される)ように、均等に分散されて配置される。具体的には、上面視略矩形の蛍光体30を、縦方向、横方向それぞれについて、赤色蛍光体30r、緑色蛍光体30g、青色蛍光体30bの順で繰り返し配設している。かかるパターンで三色の蛍光体30を配設することにより、これら三種類の蛍光体30が励起されて発せられる三色の可視光が混合され、白色可視光として取り出されることになる。
The three types of
各蛍光体30の大きさは、当該発光装置10から利用者までの距離等に基づいて決められる。すなわち、街灯や電光掲示板などのように、発光装置10の設置位置から当該発光装置10の利用者までの距離が遠い場合、各蛍光体のサイズを大きくしても、発光装置10から離れた位置にいる利用者からは各蛍光体30のサイズは小さく見える。その結果、利用者は、各蛍光体30から発せられる三色の可視光を個別に認識することはできず、三色が混合された白色光として認識する。逆に、室内照明などのように、発光装置10の設置位置から利用者までの距離が近い場合には、蛍光体30のサイズが大きいと、利用者は、各蛍光体30から発せられる三色の可視光を個別に認識してしまい、白色光として認識することが困難となる。したがって、発光装置10から利用者までの距離が小さいほど、各蛍光体30のサイズを小さくすることが望ましい。
The size of each phosphor 30 is determined based on the distance from the
次に、この発光装置10による可視光発光の仕組みについて説明する。図1に図示している通り、本実施形態において、複数のUV−LED12は、その光軸がフィルタ部材22に略平行となるべく配置されており、当該光軸を横断する形で反射体16が設けられている。したがって、複数のUV−LED12から照射された紫外線光は、まず、反射体16へと到達する。反射体16に到達した紫外線光は、当該反射体16の反射面16aによって全反射する。
Next, the mechanism of visible light emission by the
全反射された紫外線光は、フィルタ部材22に設けられた蛍光体群20に到達し、蛍光体30を励起させる。この蛍光体30の励起により可視光が発生する。この可視光は、互いに混合されつつ透光性材料からなる透明基板18を透過して、白色可視光として外部へと照射される。なお、蛍光体30を透過した紫外線光は、透明基板18の表面に設けられた紫外線カットコートにより外部へ漏洩が防止される。
The totally reflected ultraviolet light reaches the
ところで、本実施形態では、反射体16を介してフィルタ部材22に紫外線を照射している。一方、反射体16を介することなく、UV−LED12によって直接フィルタ部材22に紫外線照射する構成も当然、考えられる。すなわち、図3に図示するように、複数のUV−LED12をフィルタ部材22に対向して配設する構成も考えられる。しかしながら、この場合、各UV−LED12からフィルタ部材22までの距離が短くなってしまい、紫外線光の強度分布がまばらになるという問題がある。
By the way, in this embodiment, the
すなわち、各UV−LED12から照射された紫外線光の光束は、進行するにつれ徐々に広がり拡散される。当然ながら、紫外線光の光路長が長いほど拡散の度合いは高くなる。ところが、図3に図示するように、UV−LED12とフィルタ部材22とを対向配置した場合には、十分な長さの光路長を確保することができず、結果として、フィルタ部材22に到達する紫外線光の強度分布にバラつきが生じることになる。ここで、各蛍光体30から発光される可視光の強度は、照射される紫外線光の強度に比例する。そのため、紫外線光の照射強度のバラつきは、取り出される可視光の輝度のバラつきを招く。つまり、UV−LED12とフィルタ部材22とを対向配置した場合には、可視光の輝度がばらつくという問題が生じる。
That is, the light flux of ultraviolet light emitted from each UV-
もちろん、UV−LED12とフィルタ部材22とを対向配置した場合であっても、UV−LED12とフィルタ部材22との距離を離すことにより、この輝度のバラつきを防止することはできる。しかしながら、その場合、発光装置10の大型化という新たな問題が生じる。また、UV−LED12の配置間隔を小さくすることにより、紫外線光照射強度のバラつきを防止することも考えられるが、その場合、使用するUV−LED12の個数が増加し、ひいては、コスト増加という問題を招く。
Of course, even when the UV-
一方、本実施形態では、既述したとおり、反射体16を介してフィルタ部材22に紫外線を照射している。そのため、発光装置10のサイズやUV−LED12の配置間隔に比して、UV−LED12からフィルタ部材22に到達するまでの紫外線光の光路長が長くなり、フィルタ部材22に到達する紫外線光は十分に拡散された状態となる。その結果、フィルタ部材22から照射される可視光の輝度をほぼ均一とすることができる。
On the other hand, in this embodiment, as described above, the
以上、説明したように、本実施形態によれば、紫外線光の光路上に反射体16を介在させることにより、発光装置10の過度な大型化やコスト増加を防止しつつ、ほぼ均一な輝度で可視光を生じさせることができる。
As described above, according to the present embodiment, the
次に、他の実施形態について図4を用いて説明する。図4は、他の実施形態である発光装置10の概略断面図である。この発光装置10は、反射体16の反射面16aが、照射された紫外線光を乱反射させる形状である点以外は、上述の実施形態と同様の構成である。
Next, another embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a
具体的には、本実施形態において、反射体16の反射面16aは、断面略弧状となっている。この反射面16aに到達した紫外線光は、乱反射することになり、平坦な反射面で反射する場合に比べて、紫外線光はより拡散されることになる。その結果、フィルタ部材22から照射される可視光の輝度がより均一化される。
Specifically, in the present embodiment, the reflecting
なお、ここで、説明した反射面16aの形状は一例であり、乱反射を生じさせる形状であれば、当然、他の形状であってもよい。例えば、図5に図示するように、多数の凹凸を備える反射面16aとしてもよい。
Note that the shape of the reflecting
また、上記説明は、いずれも、白色可視光を発する発光装置について説明したが、蛍光体群20を構成する蛍光体30の種類や配置パターンを適宜、変更することにより、当然、他の発光パターンで発光する発光装置10に応用してもよい。
In the above description, the light emitting device that emits white visible light has been described. However, by appropriately changing the type and arrangement pattern of the phosphors 30 constituting the
例えば、本実施形態では、蛍光体群20の表面は平坦面としているが、当該蛍光体群20を構成する各蛍光体30の厚みを異ならせる等して、蛍光体群20の表面を非平坦面としてもよい。蛍光体群20の表面を非平坦面とすることで、蛍光体群20の表面積が増加し、可視光の発光輝度を増加させることができる。
For example, in the present embodiment, the surface of the
また、上記説明では、フィルタ部材22の全面から白色可視光を発光させる構成としているが、使用する蛍光体30の種類や配設パターンを変更することで、当然、他の有色可視光を発光させるようにしてもよい。
In the above description, white visible light is emitted from the entire surface of the
さらに、特定の色の蛍光体30を文字列や図形等の形状で配設し、当該文字列や図形を蛍光色で発光させるようにしてもよい。また、蛍光体30を含有したインクを用いて、イラストや写真を透明基板の表面にシルク印刷して蛍光体群20を構成してもよい。かかる構成とすることでフルカラーでの発光が可能となる。
Furthermore, the phosphor 30 having a specific color may be arranged in a shape such as a character string or a figure, and the character string or the figure may be emitted with a fluorescent color. Alternatively, the
10 発光装置、12 UV−LED、14 基板、16 反射体、16a 反射面、18 透明基板、20 蛍光体群、22 フィルタ部材、30 蛍光体。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
紫外線光を発する複数の光源と、
光源の光軸を横断する位置において、当該光源の光軸に対して傾斜して設けられた反射体であって、光源から照射された紫外線光を反射させる反射体と、
所望の発光パターンに応じて蛍光体が配置されたフィルタ部材であって、反射体により反射された紫外線光を受ける位置に設けられたフィルタ部材と、
を備えることを特徴とする発光装置。 A light emitting device that emits visible light by irradiating ultraviolet light onto a phosphor,
A plurality of light sources that emit ultraviolet light;
A reflector provided at a position crossing the optical axis of the light source and inclined with respect to the optical axis of the light source, and reflecting the ultraviolet light emitted from the light source;
A filter member in which a phosphor is arranged according to a desired light emission pattern, the filter member provided at a position for receiving ultraviolet light reflected by the reflector, and
A light emitting device comprising:
反射体は、光源から照射された紫外線光を乱反射させる形状であることを特徴とする発光装置。 The light-emitting device according to claim 1,
The reflector has a shape that diffusely reflects ultraviolet light irradiated from a light source.
フィルタ部材は、特定の色の蛍光体が所望発光パターンに応じた形状となるべく配置されていることを特徴とする発光装置。 The light-emitting device according to claim 1 or 2,
The light emitting device, wherein the filter member is arranged so that the phosphor of a specific color has a shape corresponding to a desired light emission pattern.
フィルタ部材は、透光性材料からなる基板上に、所望の画像を蛍光体含有インクでシルク印刷することで構成されることを特徴とする発光装置。 The light-emitting device according to claim 1 or 2,
The filter member is configured by silk-printing a desired image with a phosphor-containing ink on a substrate made of a light-transmitting material.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006194531A JP2008021932A (en) | 2006-07-14 | 2006-07-14 | Light emitting device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006194531A JP2008021932A (en) | 2006-07-14 | 2006-07-14 | Light emitting device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008021932A true JP2008021932A (en) | 2008-01-31 |
Family
ID=39077665
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006194531A Pending JP2008021932A (en) | 2006-07-14 | 2006-07-14 | Light emitting device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2008021932A (en) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010199485A (en) * | 2009-02-27 | 2010-09-09 | Ushio Inc | Light source device |
WO2013081351A1 (en) * | 2011-12-01 | 2013-06-06 | 서울반도체(주) | Indirect lighting apparatus |
CN103225752A (en) * | 2012-01-30 | 2013-07-31 | 3M创新有限公司 | A lighting device |
CN103375702A (en) * | 2012-04-23 | 2013-10-30 | 展晶科技(深圳)有限公司 | LED light-emitting device |
GB2507763A (en) * | 2012-11-08 | 2014-05-14 | Howard Julian Matthews | LED lighting device for back illuminating sign |
WO2017007299A1 (en) * | 2015-07-03 | 2017-01-12 | Iq Group Sdn Bhd | Optical casing providing effective and efficient ventilating features for lighting fixtures |
WO2018182265A1 (en) * | 2017-03-29 | 2018-10-04 | 서울바이오시스주식회사 | Illumination device |
-
2006
- 2006-07-14 JP JP2006194531A patent/JP2008021932A/en active Pending
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010199485A (en) * | 2009-02-27 | 2010-09-09 | Ushio Inc | Light source device |
WO2013081351A1 (en) * | 2011-12-01 | 2013-06-06 | 서울반도체(주) | Indirect lighting apparatus |
US9423084B2 (en) | 2011-12-01 | 2016-08-23 | Seoul Semiconductor Co., Ltd. | Indirect lighting apparatus |
CN103225752A (en) * | 2012-01-30 | 2013-07-31 | 3M创新有限公司 | A lighting device |
JP2013157206A (en) * | 2012-01-30 | 2013-08-15 | Three M Innovative Properties Co | Lighting system |
CN103375702A (en) * | 2012-04-23 | 2013-10-30 | 展晶科技(深圳)有限公司 | LED light-emitting device |
TWI504841B (en) * | 2012-04-23 | 2015-10-21 | 榮創能源科技股份有限公司 | Led lighting device |
GB2507763A (en) * | 2012-11-08 | 2014-05-14 | Howard Julian Matthews | LED lighting device for back illuminating sign |
WO2017007299A1 (en) * | 2015-07-03 | 2017-01-12 | Iq Group Sdn Bhd | Optical casing providing effective and efficient ventilating features for lighting fixtures |
WO2018182265A1 (en) * | 2017-03-29 | 2018-10-04 | 서울바이오시스주식회사 | Illumination device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8651692B2 (en) | LED based lamp and light emitting signage | |
TWI674453B (en) | Method of implementing light emitting devices | |
JP5440064B2 (en) | Lighting device | |
CN102149966B (en) | Luminaire and illumination system | |
CN101861660B (en) | Light source and illumination system having a predefined external appearance | |
US20120140436A1 (en) | Solid-state lamps with light guide and photoluminescence material | |
KR101955188B1 (en) | Illumination device | |
JP5066462B2 (en) | Vehicle lighting | |
CN102693971B (en) | Light emitting apparatus | |
JP5532329B2 (en) | Lighting device | |
JP2001243821A (en) | Surface light source with led | |
JP2008288183A (en) | Lighting fixture | |
JP2008021932A (en) | Light emitting device | |
CN102537717A (en) | Light emitting device | |
JP2007516561A (en) | Luminous body | |
JP5052324B2 (en) | Surface light source device | |
JP2009080993A (en) | Surface light emitting device | |
KR20130061307A (en) | Lighting apparatus | |
JP2009266678A (en) | Light emitting device with led light source and lighting system | |
JP2009043611A (en) | Light source unit for luminaire | |
JP2010027229A (en) | Surface light source device | |
JP2007285934A (en) | Light table for flaw inspection | |
JP2008028209A (en) | Light emitting device | |
RU2360180C2 (en) | Device for making light-emitting surface (versions) | |
EP1462844A2 (en) | Backlight illumination system and display device |