JP4043752B2 - 発光ダイオードランプとこれを用いた照明器具 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発光ダイオードランプと、これを用いた照明器具とに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、道路やトンネル内の照明には、低圧ナトリウムランプや二波長蛍光ランプが用いられている。低圧ナトリウムランプは、人工光源の内で最もランプ効率が高いため多く使用されている。また、二波長蛍光ランプは、低圧ナトリウムランプなみのランプ効率を得るために、緑色の蛍光ランプと赤色の蛍光ランプとの２つの蛍光ランプを持っている。また、高圧ナトリウムランプも使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、低圧ナトリウムランプには、発する光が５８９ｎｍの波長のオレンジ色の単色のため色識別性に劣るという問題点がある。また、二波長蛍光ランプでは、紫外線領域〜青色領域に発光波長があるために、蛾等の昆虫を引き寄せるという誘虫性があるため、街灯や食品関連の店先や作業場には使用できないという問題がある。誘虫性があると、多くの虫を誘い込むだけでなく、誘い込まれた虫が産卵しさらに大量発生するという問題がある。さらに、高圧ナトリウムランプでは、色識別性は優れているが、ランプ効率が低下するという問題と、一旦消灯された場合の再点灯に時間が必要になるという問題とがある。
【０００４】
本発明は上記事情に鑑みて創案されたものであって、色識別性に優れ、誘虫性を持たず、しかも即座の点灯が可能な発光ダイオードランプと、これを用いた照明器具とを提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る発光ダイオードランプは、緑色光を発する発光ダイオードチップと、この発光ダイオードチップからの光を受けて５８０〜６２０ｎｍ付近の波長である蛍光を発する赤色蛍光体とを備えており、前記赤色蛍光体は、Ｙ3 （Ａｌ，Ｇａ）5 Ｏ12：Ｅｕ、Ｙ2 Ｏ：Ｅｕ、Ｙ2 Ｏ3 ：Ｅｕ、Ｙ（Ａｌ，Ｇａ）Ｏ3 ：Ｅｕ、（Ｙ，Ｌａ）2 Ｏ3 ：Ｅｕのうち少なくともいずれか１つを選択し、３００ｎｍ〜４００ｎｍの波長の光や４８０ｎｍ〜５２０ｎｍの波長の光を発しないようになっている。
【０００６】
また、本発明に係る照明器具は、上述した発光ダイオードランプを用いている。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施の形態に係る発光ダイオードランプの構成を示す概略的断面図、図２は本発明の実施の形態に係る発光ダイオードランプに用いられる赤色蛍光体の励起スペクトルを示すスペクトル図、図３は本発明の実施の形態に係る発光ダイオードランプに用いられる赤色蛍光体の発光スペクトルを示すスペクトル図、図４は本発明の他の実施の形態に係る発光ダイオードランプの構成を示す概略的断面図、図５は本発明の実施の形態に係る照明器具の概略的断面図である。
【０００８】
本発明の実施の形態に係る発光ダイオードランプＡは、緑色光Ｌ１を発する発光ダイオードチップ１００Ａと、この発光ダイオードチップ１００Ａからの緑色光Ｌ１を受けると赤色の蛍光Ｌ２を発する赤色蛍光体２１０Ａとを備えており、前記赤色蛍光体２１０Ａは、Ｙ2 Ｏ3 ：Ｅｕを用いている。
【０００９】
前記発光ダイオードチップ１００Ａは、５３０ｎｍに発光波長を有するものであるため、緑色光Ｌ１を発光するものである。
【００１０】
前記発光ダイオードチップ１００Ａは、カップ部４１１Ａが設けられたダイボンディングリード４１０Ａとワイヤボンディングリード４２０Ａとを有するリードフレーム４００Ａのカップ部４１１Ａにダイボンディングされ、金線等の細線４３０Ａによってワイヤボンディングリード４２０Ａにワイヤボンディングされる。
【００１１】
この発光ダイオードチップ１００Ａは、透明なエポキシ樹脂であるモールド樹脂３００Ａによってモールドされる。このモールド樹脂３００Ａには、前記赤色蛍光体２１０Ａが混在されている。
【００１２】
前記赤色蛍光体２１０Ａは、５３０ｎｍの緑色光Ｌ１を受けると、５８０〜６２０ｎｍ（主として５９０ｎｍ）の波長の赤色の蛍光Ｌ２を発する。この赤色蛍光体２１０Ａは、Ｙ2 Ｏ3 、Ａｌ2 Ｏ3 、Ｇａ2 Ｏ3 、Ｅｕ2 Ｏ3 を混ぜたものを１６００℃で３時間焼結し、その後洗浄処理して得られたものである。具体的には、この赤色蛍光体２１０Ａは、次のようにして製造される。まず、原料となるＹ2 Ｏ3 とＥｕ2 Ｏ3 とをＹ：Ｅｕ＝０．８：０．２となるように化学量論比で混合したものを１００℃で乾燥させる。その後、るつぼで１６００度、３時間焼結したものを数回の洗浄処理を経て、乾燥及び分級して得られる。このＹ2 Ｏ3 ：Ｅｕの励起スペクトルは図２、発光スペクトルは図３に示すようになる。
【００１３】
従って、前記発光ダイオードランプＡから発せられる光は、前記赤色蛍光体２１０Ａの量によって緑色〜黄色〜赤色の間で任意に調整することができる。道路標識として使用される色は、緑色、黄色、赤色、青色、白色及びオレンジ色の６色であるが、この発光ダイオードランプＡから発せられる光は、これらの色の色識別性に優れている。
【００１４】
また、赤色蛍光体２１０Ａとしては、Ｙ2 Ｏ3 ：Ｅｕ以外に、Ｙ3 （Ａｌ，Ｇａ）5 Ｏ12：Ｅｕ、Ｙ2 Ｏ2 Ｓ：Ｅｕ、ＹＡｌＯ3 ：Ｅｕ、Ｙ（Ａｌ，Ｇａ）Ｏ3 ：Ｅｕ、（Ｙ，Ｌａ）2 Ｏ3 ：Ｅｕがある。
【００１５】
赤色蛍光体２１０ＡであるＹ2 Ｏ2 Ｓ：Ｅｕ、ＹＡｌＯ3 ：Ｅｕ、Ｙ（Ａｌ，Ｇａ）Ｏ3 ：Ｅｕ、（Ｙ，Ｌａ）2 Ｏ3 ：Ｅｕの製造方法について。
【００１６】
なお、上述した実施の形態では、モールド樹脂３００Ａに赤色蛍光体２１０Ａを混在させたものとしたが、図４（Ａ）に示すように、前記発光ダイオードチップ１００Ａの表面に赤色蛍光体２１０Ａを塗布したり、図４（Ｂ）に示すように、モールド樹脂３００Ａの表面に赤色蛍光体２１０Ａを塗布したりすることも可能である。
【００１７】
また、図４（Ｃ）に示すように、モールド樹脂３００Ａの中で、発光ダイオードチップ１００Ａからの緑色光Ｌ１を受ける位置に前記赤色蛍光体２１０Ａが塗布されたフィルタ５００Ａを設置することも可能である。さらに、図４（Ｄ）に示すように、カップ部４１１Ａに赤色蛍光体２１０Ａを塗布すること可能である。
【００１８】
さらに、図４（Ｅ）に示すように、モールド樹脂３００Ａを二重構造にし、発光ダイオードチップ１００Ａを直接モールドするモールド樹脂３１０Ａにのみ赤色蛍光体２１０Ａを混在させ、前記モールド樹脂３１０Ａをモールドするモールド樹脂３２０Ａは通常のエポキシ樹脂を使うようにしてもよい。
【００１９】
このように構成された発光ダイオードランプＡを複数個並べて筐体５００Ｂの内部に収納した照明器具Ｂについて説明する。この照明器具Ｂは、１枚の基板５１０Ｂの上に前記発光ダイオードランプＡをマトリクス状に配列したものである。筐体５００Ｂとしては、図５（Ａ）に示すようにポール５２０Ｂの先端に取り付けられるタイプや、図５（Ｂ）に示すようにトンネルの壁等に直接取り付けられるタイプがある。
【００２０】
この照明器具Ｂは、光源として発光ダイオードランプＡを使用しているので、安定器が不要となるので、従来の低圧ナトリウムランプ等よりも約５〜８ｋｇ程度軽量になる。また、発光ダイオードランプＡの特徴である瞬時の点灯という効果も期待することができる。
【００２１】
また、ニカメイガ等の昆虫類の多くは、３００ｎｍ〜４００ｎｍの波長に感応する。特に、３６５ｎｍが感応のピークであり、４８０ｎｍ〜５２０ｎｍあたりにも小さなピークがあるとされている。前記発光ダイオードランプＡの発光波長は、発光ダイオードチップ１００Ａからは５３０ｎｍの緑色光Ｌ１が、赤色蛍光体２１０Ａからは５８０〜６２０ｎｍ（主として５９０ｎｍ）の赤色の蛍光Ｌ２が発せられるため、昆虫類が感応する範囲とは重ならない。
【００２２】
このため、この発光ダイオードランプＡを用いた照明器具であると、昆虫類が感応することがなく、誘虫性はないものとすることができる。
【００２３】
【発明の効果】
本発明に係る発光ダイオードランプは、緑色光を発する発光ダイオードチップと、この発光ダイオードチップからの光を受けて５８０〜６２０ｎｍ付近の波長である蛍光を発する赤色蛍光体とを備えており、前記赤色蛍光体は、Ｙ3 （Ａｌ，Ｇａ）5 Ｏ12：Ｅｕ、Ｙ2 Ｏ：Ｅｕ、Ｙ2 Ｏ3 ：Ｅｕ、Ｙ（Ａｌ，Ｇａ）Ｏ3 ：Ｅｕ、（Ｙ，Ｌａ）2 Ｏ3 ：Ｅｕのうち少なくともいずれか１つを選択し、３００ｎｍ〜４００ｎｍの波長の光や４８０ｎｍ〜５２０ｎｍの波長の光を発しないようになっている。
【００２４】
この発光ダイオードランプは、道路標識として使用される色である緑色、黄色、赤色、青色、白色及びオレンジ色の６色の色識別性に優れている。また、誘虫性もないという特徴がある。
【００２５】
さらに、前記赤色蛍光体を透明なフィルタに含有させておき、このフィルタが、発光ダイオードチップをモールドするモールド樹脂に埋設されていると、モールド樹脂としては通常のエポキシ樹脂をそのまま使用することができるという効果がある。
【００２６】
一方、本発明に係る照明器具は、上述した発光ダイオードランプを用いているので、昆虫類が感応する３００ｎｍ〜４００ｎｍの波長の光や４８０ｎｍ〜５２０ｎｍの波長の光を発しないので、蛾等の昆虫類を引き寄せるという誘虫性がない。このため、街灯や食品関連の店先や作業場には使用しても虫害が発生しないという効果がある。また、高圧ナトリウムランプのようなランプ効率の低下や再点灯等の問題もないうえに、色識別性が優れているという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る発光ダイオードランプの構成を示す概略的断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る発光ダイオードランプに用いられる赤色蛍光体の励起スペクトルを示すスペクトル図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る発光ダイオードランプに用いられる赤色蛍光体の発光スペクトルを示すスペクトル図である。
【図４】本発明の他の実施の形態に係る発光ダイオードランプの構成を示す概略的断面図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る照明器具の概略的断面図である。
【符号の説明】
Ａ 発光ダイオードランプ
１００Ａ 発光ダイオードチップ
２１０Ａ 赤色蛍光体

Claims (4)

  1. 緑色光を発する発光ダイオードチップと、この発光ダイオードチップからの光を受けて５８０〜６２０ｎｍ付近の波長である蛍光を発する赤色蛍光体とを具備しており、前記赤色蛍光体は、Ｙ3 （Ａｌ，Ｇａ）5 Ｏ12：Ｅｕ、Ｙ2 Ｏ：Ｅｕ、Ｙ2 Ｏ3 ：Ｅｕ、Ｙ（Ａｌ，Ｇａ）Ｏ3 ：Ｅｕ、（Ｙ，Ｌａ）2 Ｏ3 ：Ｅｕのうち少なくともいずれか１つを選択し、３００ｎｍ〜４００ｎｍの波長の光や４８０ｎｍ〜５２０ｎｍの波長の光を発しないことを特徴とする発光ダイオードランプ。
  2. 前記赤色蛍光体は、発光ダイオードチップをモールドするモールド樹脂に混在されていることを特徴とする請求項１記載の発光ダイオードランプ。
  3. 前記赤色蛍光体は、透明なフィルタに含有されており、このフィルタが、発光ダイオードチップをモールドするモールド樹脂に埋設されていることを特徴とする請求項１記載の発光ダイオードランプ。
  4. 請求項１、２又は３記載の発光ダイオードランプを用いたことを特徴とする照明器具。
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