JP2009245981A - Led発光装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】図1に示すLED発光装置は、LED10と、赤色発光のR蛍光体層11と、黄色発光のY蛍光体層12と、青色発光のB蛍光体層13と、を備えている。蛍光体層は、LED10に近い側から、Y蛍光体層12、B蛍光体層13、R蛍光体層11の順に積層されている。この積層順は、まずY蛍光体層12、B蛍光体層13の順として相互作用しないようにし、さらにR蛍光体層11とY蛍光体層12の順、およびR蛍光体層11とB蛍光体層13の順については判別式Dによって決定した。このように積層順を決定することで、濃度消光による蛍光体の変換効率の低下を考慮することができ、LED発光装置の発光効率が向上する。
【選択図】図1
Description
PA =ηA P0 (1−A) ・・・ (1)
である。ηA やαA はA層の蛍光体Aの濃度に依存する。
PB =ηB P0 A(1−B) ・・・ (2)
である。ηB やαB はB層の蛍光体Bの濃度に依存する。
PB ’=ηB ’P0 (1−B’) ・・・ (3)
PA ’=ηA ’P0 B’(1−A’) ・・・ (4)
である。ここで、ηA ’、ηB ’はA層、B層の変換効率、A’、B’はA層、B層を透過する励起光の割合である。また、A’=exp(−αA ’dA )、B’=exp(−αB ’dB )で、αA ’、αB ’はA層、B層の吸収係数である。
を満たす値であるとする。(1)〜(5)式を用いるとA’、B’は、
A’=1−{kA (1−A)}/{1−kB A(1−B)} ・・・ (6)
B’=1−kB A(1−B) ・・・ (7)
と表わされる。なお、A層、B層の濃度消光による変換効率の低下割合をkA 、kB と置いた。kA =ηA /ηA ’、kB =ηB /ηB ’、である。
D=kB +(kA −kB )/B+(1−kA )/(AB) ・・・ (8)
であり、判別式Dが1より大きい場合は、励起光源に近い順にB層、A層の順、判別式Dが1より小さい場合は、励起光源に近い順にA層、B層の順に積層することによって、より高い効率を得ることができることがわかる。
11:R蛍光体層
12:Y蛍光体層
13:B蛍光体層
14:メタルステム
15a、b:リード部
16:サブマウント
Claims (5)
- LEDと、複数の積層された蛍光体層とを有し、前記蛍光体層の発光色がそれぞれ異なるLED発光装置において、
複数の前記蛍光体層の積層順は、前記蛍光体間に相互作用のない順番であり、
さらにその順番のうち、相互作用しない任意の2つの蛍光体層A、Bの順が、
判別式D=kB +(kA −kB )/B+(1−kA )/AB、として、
前記蛍光体層A、Bの積層順を入れ換えても前記蛍光体層A、Bの発光強度が変わらないように前記蛍光体層A、Bの蛍光体濃度を調整した状態での判別式Dの値が、
D>1ならば前記蛍光体層Aが前記蛍光体層Bよりも前記LEDから遠い側となる順に配置され、
D<1ならば前記蛍光体層Bが前記蛍光体層Aよりも前記LEDから遠い側となる順に配置されている順番である、
ことを特徴とするLED発光装置。
ただし、上記判別式Dにおいて、kA は、順番を前記LEDに近い順に蛍光体層A、Bの順から蛍光体層B、Aの順に入れ換えた時の蛍光体層Aの変換効率の低下割合、kB は、順番を前記LEDに近い順に蛍光体層A、Bの順から蛍光体層B、Aの順に入れ換えた時の蛍光体層Bの変換効率の低下割合、Aは、蛍光体層Aに入射する励起光の強度に対する蛍光体層Aを透過する励起光の強度の割合、Bは、蛍光体層Bに入射する励起光の強度に対する蛍光体層Bを透過する励起光の強度の割合、である。 - 前記LEDは、紫外光を発光するLEDであることを特徴とする請求項1に記載のLED発光装置。
- 各前記蛍光体層の発光色は、混色することにより白色となる組み合わせであることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のLED発光装置。
- 各前記蛍光体層は、赤色発光の赤色蛍光体層と、黄色発光の黄色蛍光体層と、青色発光の青色蛍光体層であることを特徴とする請求項3に記載のLED発光装置。
- LEDと、複数の積層された蛍光体層とを有し、前記蛍光体層の発光色がそれぞれ異なるLED発光装置における前記蛍光体層の積層順は、
前記蛍光体間に相互作用のない順番であり、
さらにその順番のうち、相互作用しない任意の2つの蛍光体層A、Bの順が、
判別式D=kB +(kA −kB )/B+(1−kA )/AB、として、
前記蛍光体層A、Bの積層順を入れ換えても前記蛍光体層A、Bの発光強度が変わらないように前記蛍光体層A、Bの蛍光体濃度を調整した状態での判別式Dの値が、
D>1ならば前記蛍光体層Aが前記蛍光体層Bよりも前記LEDから遠い側となる順に、
D<1ならば前記蛍光体層Bが前記蛍光体層Aよりも前記LEDから遠い側となる順に積層順を決定する、
ことを特徴とするLED発光装置の蛍光体層の積層順決定方法。
ただし、上記判別式Dにおいて、kA は、順番を前記LEDに近い順に蛍光体層A、Bの順から蛍光体層B、Aの順に入れ換えた時の蛍光体層Aの変換効率の低下割合、kB は、順番を前記LEDに近い順に蛍光体層A、Bの順から蛍光体層B、Aの順に入れ換えた時の蛍光体層Bの変換効率の低下割合、Aは、蛍光体層Aに入射する励起光の強度に対する蛍光体層Aを透過する励起光の強度の割合、Bは、蛍光体層Bに入射する励起光の強度に対する蛍光体層Bを透過する励起光の強度の割合、である。
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