JP4818348B2 - Lighting device - Google Patents
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Description
本発明は、白熱電球や蛍光灯を用いた照明装置の代替が可能な発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)を用いた照明装置に関する。 The present invention relates to an illumination device using a light emitting diode (LED) that can replace an illumination device using an incandescent bulb or a fluorescent lamp.
一般に、発光ダイオード(以下、LEDとする)の特徴として、(1)半導体素子であるので長寿命であり、白熱電球のような突然の断線がないこと、(2)熱的又は放電的発光でないため点灯・消灯速度が速い、(3)電気−光変換効率が高く消費電力が少ない(白熱電球の約1/8、蛍光灯の約1/2)、(4)素子そのものが非常に小さい等が知られている。そのため、従来からLEDを用いたさまざまな照明装置が提案されている。また、近年問題とされている照明用エネルギーの削減(資源の節約)や使用済み電球等の鉛や水銀を含む廃棄物処理(環境保護)の観点から、LED用いた照明装置の実用化が期待されている。 In general, the characteristics of light-emitting diodes (hereinafter referred to as LEDs) are (1) long life because of semiconductor elements, no sudden disconnection like incandescent bulbs, and (2) no thermal or discharge light emission Therefore, the lighting and extinguishing speed is fast, (3) high electricity-light conversion efficiency and low power consumption (about 1/8 of incandescent bulb, about 1/2 of fluorescent lamp), (4) the element itself is very small, etc. It has been known. For this reason, various lighting devices using LEDs have been proposed. In addition, it is expected that LED lighting equipment will be put to practical use from the viewpoint of reduction of lighting energy (resource conservation), which is a problem in recent years, and disposal of waste including lead and mercury (environmental protection) such as used light bulbs. Has been.
しかしながら、LEDの発光スペクトルがシャープであり、単色光源として自動車の計器やオーディオ機器の表示部の照明等には広く用いられてきたが、白熱電球や蛍光灯を用いた照明装置を代替するまでには至っていない。また、近年まで赤色LEDの発光輝度に比べて緑色LEDや青色LEDの発光輝度が低かったため、これら各色のLEDを組み合わせた白色光源は、理論的には可能であったが、実用化されていなかった。 However, the emission spectrum of the LED is sharp, and it has been widely used as a monochromatic light source for lighting of displays of automobile instruments and audio equipment. However, until it replaces an illumination device using an incandescent bulb or a fluorescent lamp. Has not reached. Also, until recently, the emission brightness of green LEDs and blue LEDs was lower than the emission brightness of red LEDs, so white light sources combining these LEDs of each color were theoretically possible, but have not been put into practical use. It was.
本発明は、上記従来例の問題点を解決するためになされたものであり、LEDを光源として用いながら、白熱電球や蛍光灯を用いた照明装置の代替が可能な照明装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve the above-described problems of the conventional example, and provides an illuminating device capable of replacing an illuminating device using an incandescent bulb or a fluorescent lamp while using an LED as a light source. It is aimed.
上記目的を達成するため、本発明の照明装置は、例えば、図5及び図7に示すように、第1分光スペクトル分布を有する光を出射する発光ダイオード単体からなる発光ダイオードユニットを光源として用い、基板上に複数の前記発光ダイオードユニットを2次元的に配列し、前記複数の発光ダイオードユニットからの出射光を、前記出射光が入射される入射面及び前記入射面に対向する出射面を有する導光板に入射させ、前記出射面に対向するように、所定パターンに形成された発光部及び前記発光部を除く遮光部を有する表示板を
配置して、前記導光板に入射した光を前記発光部から出射させるものであり、前記発光部
は、前記発光ダイオード単体からの出射光を受けて第2分光スペクトル分布を有する蛍光
を発する蛍光体を含有し、前記発光ダイオードユニットを前記遮光部の直下に配置することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the illumination device of the present invention uses, as a light source, a light emitting diode unit composed of a single light emitting diode that emits light having a first spectral spectrum distribution, for example, as shown in FIGS. A plurality of the light emitting diode units are two-dimensionally arranged on a substrate, and light emitted from the plurality of light emitting diode units is guided to have an incident surface on which the emitted light is incident and an output surface opposite to the incident surface. It is incident on the light plate, so as to face the emission surface, by disposing a display panel having a light shielding portion excluding the light emitting portion and a front Symbol emitting portion formed in a predetermined pattern, SL before the light incident on the light guide plate It is intended to either the light emitting portion, et al emitted prior SL-emitting portion
Contains a phosphor emitting fluorescence having a second spectral distribution by receiving light emitted from the light emitting diode itself, it characterized that you placing the light emitting diode unit directly below the light blocking part.
以上説明したように、本発明の照明装置は、第1分光スペクトル分布を有する光を出射
する発光ダイオード単体からなる発光ダイオードユニットを光源として用い、基板上に複
数の前記発光ダイオードユニットを2次元的に配列し、前記複数の発光ダイオードユニッ
トからの出射光を、前記出射光が入射される入射面及び前記入射面に対向する出射面を有
する導光板に入射させ、前記出射面に対向するように、所定パターンに形成された発光部及び前記発光部を除く遮光部を有する表示板を配置して、前記導光板に入射した光を前記
発光部から出射させるものであり、前記発光部は、前記発光ダイオード単体からの出射光
を受けて第2分光スペクトル分布を有する蛍光を発する蛍光体を含有し、前記発光ダイオードユニットを前記遮光部の直下に配置することを特徴とする。すなわち、発光ダイオードはほぼ単色光源であるが、蛍光体による再発光を利用しているので、広い波長域にわたる発光色を得ることができ、電球や蛍光灯等を用いた照明装置の代替が可能となる。また、発光ダイオードは初期コストは電球や蛍光灯を用いた照明装置よりも高くなるが、電気−光変換効率が高く消費電力が少ないうえに、電球や蛍光灯等のような球切れがないので、トータルでの照明コストを低減させることが可能となる。
As described above, the illumination device of the present invention uses a light emitting diode unit made up of a single light emitting diode that emits light having a first spectral spectrum distribution as a light source, and two-dimensionally arranges a plurality of the light emitting diode units on a substrate. The light emitted from the plurality of light emitting diode units is incident on a light guide plate having an incident surface on which the emitted light is incident and an output surface opposite to the incident surface, and is opposed to the output surface. , by placing the display panel having a light shielding portion excluding the light emitting portion及 beauty front Symbol emitting portion formed in a predetermined pattern, before the light incident on the light guide plate Symbol
Is intended to emit one light emitting portion, et al, prior SL-emitting portion, contains a phosphor which emits fluorescence having a second spectral distribution by receiving light emitted from the light emitting diode itself, the shielding the light emitting diode unit characterized that you directly under the section. In other words, the light-emitting diode is almost a monochromatic light source, but since it uses re-emission by phosphors, it is possible to obtain emission colors over a wide wavelength range and to replace lighting devices using light bulbs or fluorescent lamps. It becomes. In addition, the initial cost of a light emitting diode is higher than that of a lighting device using a light bulb or fluorescent lamp, but it has high electrical-light conversion efficiency and low power consumption. Therefore, the total lighting cost can be reduced.
また、発光ダイオード単体として、波長が短くパワーの大きい紫外線、近紫外線及び青色の各発光ダイオードのいずれかを用い、蛍光体キャップとして略白色光を発光するものを用いることにより、照明装置の消費電力のさらなる低減が可能となる。 In addition, by using any one of light emitting diodes having a short wavelength and high power as a single light emitting diode, and using a light emitting diode that emits substantially white light as a phosphor cap, the power consumption of the lighting device further reduction of the possible and that Do not.
また、蛍光体シートを、所定パターンに形成された発光部と、発光部を除く遮光部からなるように構成することにより、オーディオ装置等の表示部として使用可能な照明装置を提供することが可能となる。 Moreover, it is possible to provide an illuminating device that can be used as a display unit such as an audio device by configuring the phosphor sheet to include a light emitting unit formed in a predetermined pattern and a light shielding unit excluding the light emitting unit. It becomes.
さらに、蛍光体キャップや蛍光体シートは、その厚さを均一にすることが容易であるので、蛍光体キャップや蛍光体シート中の蛍光体の分布を均一にすることができる。その結果、これら蛍光体キャップや蛍光体シートからの再発光の輝度や色合いを均一にすることが可能となる。 Furthermore, since it is easy to make the thickness of the phosphor cap and the phosphor sheet uniform, the distribution of the phosphor in the phosphor cap and the phosphor sheet can be made uniform. As a result, it is possible to equalize the luminance and color of relapse light from these phosphors cap and the phosphor sheet.
(第1の実施形態)
照明装置の第1の実施形態について説明する。第1の実施形態は、天井や壁面に設けられる室内照明装置に関する。図1は第1の実施形態の照明装置の外観及び構成を示す斜視図であり、図2はその断面図である。また、図3は第1の実施形態で用いるLEDの構成を示す部分断面図である。
(First embodiment)
It explained first embodiment of the lighting device. The first embodiment relates to an indoor lighting device provided on a ceiling or a wall surface. FIG. 1 is a perspective view showing an appearance and a configuration of a lighting device according to the first embodiment, and FIG. 2 is a sectional view thereof. FIG. 3 is a partial cross-sectional view showing the configuration of the LED used in the first embodiment.
図1及び図2に示すように、第1の実施形態の照明装置100は、乳白色の透光性カバー部材110と、2次元的に配列された複数のLEDユニット200を保持するベース部材120と、ベース部材120の内側に設けられた回路基板130と、照明装置100とは離れた場所に設置される光量調節用のコントロールスイッチ140等で構成されている。また、回路基板130は商用交流電源150に接続されている。
As shown in FIG.1 and FIG.2, the
図2に示すように、ベース部材120のLED取付面121は、カバー部材110の形状に合わせて、中央部が凸になるように形成されている。また、LED取付面121の表面は光をカバー部材110側に反射するように鏡面処理又は金属メッキされている。
As shown in FIG. 2, the
第1の実施形態では、一例としてカバー部材110ベース部材120の形状を円形としているが、これに限定されるものではなく、正方形、長方形、六角形等の多角形やその他任意の形状であっても良い。LEDユニット200はカバー部材110及びベース部材120の形状に応じて円形や多角形等に配列されている。各LEDユニット200の配列間隔は、LEDユニット200の指向性、その大きさ及び発光強度等に応じて適宜選択すればよい。
In the first embodiment, the shape of the
LEDを用いた照明装置において明るさ(光量)調節を行う場合、点灯するLEDユニット200の数を調節する。回路基板130上に設けられた制御回路は、コントロールスイッチ140からの信号に応じて、点灯するLEDユニット200を選択し、それらのオン/オフを制御する。例えば、光量最大の場合は全てのLEDユニット200を点灯させ、光量最小の場合は、中央部に位置する数個のLEDユニット200のみを点灯させる。あるいは、所定数のLEDユニット200を分散的に点灯させても良い。
When brightness (light quantity) adjustment is performed in a lighting device using LEDs, the number of
図3に示すLEDユニット200の一例では、公知のLED単体210の外側に、蛍光体を含む樹脂製の蛍光体キャップ220が設けられている。周知のように、LEDの発光スペクトルはシャープであり、実質的に単色光源である。そこで、本実施形態では、一旦LED単体210を発光させ、蛍光体キャップ220に含まれている蛍光体がLED単体210からの光を受けて、例えば白色光を再発光するように構成している。LED単体210の発光色は特に限定されず、赤色LEDの他、近年実用化が進んでいる青色LEDや紫外線LED等を用いても良い。具体的には、Ga:ZnO赤色LED、GaP:N緑色LED、GaAsP系赤色LED、GaAsP系橙色・黄色LED、GaAlAs系LED、InGaAlP系橙・黄色LED、GaN系青色LED、SiC青色LED、II−VI族青色LED等を挙げることができる。
In an example of the
LED単体210の一例として、ピーク波長が470nmの青色LEDを用い、また蛍光体キャップ220に含まれる蛍光体の一例としてYAG蛍光体を用いた場合における青色LEDとYAG蛍光体のスペクトル分布を図4に示す。図4から明らかなように、YAG蛍光体を再発光させているので、青色LEDスペクトル分布にはほとんど含まれていない黄色や赤色の光が発光されており、LEDユニット200全体としては、ほぼ白色光を発光していることがわかる。
As an example of the
なお、一般にLEDは指向性が強く、LEDを正面から見たときは輝度が高いけれども、LEDを観察する角度が大きくなるにつれて輝度が低下し、最終的には発光が観察されないことが知られている。ところが、LED単体210に蛍光体を含む蛍光体キャップ220をかぶせることにより、LEDユニット200全体としての指向性を緩和することが可能となる。その理由は以下のように考えられる。
In general, LEDs have strong directivity, and the brightness is high when the LED is viewed from the front. However, it is known that the brightness decreases as the angle at which the LED is observed increases, and no light emission is observed. Yes. However, the directivity of the
LED単体210から出射された光は蛍光体キャップ220に入射するが、全ての光が直接蛍光体キャップ220に入射するのではなく、一部の光は蛍光体キャップ220の表面で反射されてLED単体210側に戻る。LED単体210側に反射された光はLED単体210の表面で再反射されて、蛍光体キャップ220側に向かう。蛍光体キャップ220の表面では上記と同じ現象が繰り返されるので、このような反射を無限に繰り返すことにより、LED単体210から出射された光は散乱され、蛍光体キャップ220のほぼ全体に入射する。蛍光体キャップ220にはほぼ均一に蛍光体が含まれているので、蛍光体キャップ220のほぼ全体が光源となり、発光すると考えられる。
The light emitted from the
なお、ベース部材120のLED取付面121は必ずしも中央部が凸になるように形成する必要はなく、平面であっても良い。
Note that the
(第2の実施形態)
本発明に係る照明装置の実施形態について説明する。第2の実施形態は、自動車用オーディオ装置、計器、エアコン等の表示部等に用いられる照明装置に関する。図5は本発明に係る第2の実施形態の照明装置の外観及び構成を示す斜視図であり、図7は本発明に係る第2の実施形態の構成を示す断面図である。
(Second Embodiment)
It described implementation form of lighting apparatus according to the present invention. The second embodiment relates to an illuminating device used for a display unit of an audio device for automobiles, an instrument, an air conditioner, or the like. Figure 5 is a perspective view showing the appearance and configuration of an illumination device of the second embodiment according to the present invention, FIG. 7 is a sectional view showing a configuration of a second embodiment shaped state according to the present invention.
図5に示すように、第2の実施形態の照明装置300は、反射面311を有する基板310と、反射面311上に設けられ、アクリル等の透明樹脂等で成形された導光板320と、導光板320の鏡面311とは反対側に設けられ、文字や図形等の光が透過する透光部331及び光を透過させない遮光部332からなる表示板330等で構成されている。導光板320には、基板310上に設けられたLED単体210と対向し、かつLED単体210を収納するための凹部321が形成されている。LED単体210は、上記第1の実施形態で使用したLED単体を用いる。
As shown in FIG. 5, the
LED単体210から出射した光は、導光板320の凹部321の界面から導光板320内部に入射し、導光板320内部を直進する。導光板320内部を進んだ光は、導光板320と基板310の反射面311又は表示板330の遮光部332との界面に達すると、その界面で反射され、再度導光板320内部を直進する。この光は透光部331に到達して導光板320の外部に出射するか、あるいは減衰するまでこの反射を繰り返す。
The light emitted from the
透光部331は所定の文字や記号等の形状に形成されているため、観察者は透光部331から出射した光により、その文字や記号等を認識することができる。なお、表示板330は例えば黒色等に着色された樹脂成型品であっても良いし、あるいは導光板320の出射面に黒色の塗料等で遮光部332を印刷したものであっても良い。
Since the
図7に本発明に係る実施形態の構成断面図を示す。図7では、樹脂の2色成形技術を応用し、透光部に相当する発光部334を、蛍光体を含む樹脂で成形し、遮光部332を遮光性顔料を含む樹脂で成形する。図7では、透光部331から光が出射するのではなく、透光部331の位置に配置された発光部334の蛍光体が直接発光する。
FIG. 7 shows a sectional view of the configuration of the embodiment according to the present invention. In Figure 7, the application of two-color molding technique resin, the
図6に示す構成の場合、透光部331を透過した光を観察するが、図7に示す本発明に係る構成では発光部334から直接発光するので、文字や記号等の見栄えが若干異なる。
In the configuration are shown in FIG. 6, but observing the light passing through the
(第3の実施形態)
照明装置の第3の実施形態について説明する。第3の実施形態は、自動車用カーナビゲーションシステム、ビデオカメラ、携帯電話、パーソナルコンピュータ等の表示部として用いられている液晶パネルの照明装置に関する。図8は第3の実施形態の照明装置の外観及び構成を示す斜視図であり、図9はその断面図である。また、図10は第3の実施形態の変形例の構成を示す断面図である。
(Third embodiment)
It explained a third embodiment of the lighting device. The third embodiment relates to an illumination device for a liquid crystal panel used as a display unit of a car navigation system for automobiles, a video camera, a mobile phone, a personal computer, or the like. FIG. 8 is a perspective view showing the appearance and configuration of the lighting apparatus of the third embodiment, and FIG. 9 is a sectional view thereof. FIG. 10 is a cross-sectional view showing a configuration of a modification of the third embodiment.
図8及び図9に示すように、第3の実施形態の照明装置400は、出射面411及び反射面412を有し、アクリル等の透明樹脂等で成形された導光板410と、導光板410の出射面411に略直交する入射面413に対向するように設けられた発光部420等で構成されている。導光板410の出射面411は、液晶パネル500の入射面に対向するように配置されている。
As illustrated in FIGS. 8 and 9, the
発光部420には、導光板410の入射面413に対向し、かつ入射面413のなが手方向に平行となるように複数のLEDユニット200が配列されている。LEDユニット200は、上記第1の実施形態で使用したもの(図3参照)を用いる。
In the
LEDユニット200から出射した光は、導光板410の入射面413から導光板410内部に入射し、導光板410内部を直進する。導光板410内部を進んだ光は、導光板410の反射面412又は出射面411と空気との界面に達すると、その界面で反射され、再度導光板410内部を直進する。この光は出射面411に到達して導光板410の外部に出射するか、あるいは減衰するまでこの反射を繰り返す。なお、出射面411から液晶パネル500側へ出射する光の光量が均一となるように、反射面412は入射面413から遠ざかるほど出射面411に近付くように傾斜されている。
Light emitted from the
図10に示す変形例では、導光板410の出射面411に対向するように、蛍光体を含む樹脂で成形された蛍光体シート430を設けている。また、蛍光体キャップ220を含むLEDユニット200の代わりに、LED単体210を用いる。この変形例では、導光板410の出射面から出射された光で直接液晶パネル500を照明するのでなく、出射面411に対向するように設けられた蛍光体シート430の蛍光体の発光により液晶パネル500を照明する。
In the modification shown in FIG. 10, a
(参考例)
次に、上記各実施形態で用いるLED単体210及び蛍光体キャップ220又は蛍光体シート430等について試作したので、その結果を示す。
( Reference example )
Next, the
シリコーンゴムに蛍光物質としてNKP−8306(蛍光体名、日本蛍光化学社製)を1.5部分散させ、金型と加熱プレスを用いて肉厚0.5mmの蛍光体キャップ220を成型した。また、LED単体210として、CIE(国際照明委員会)標準表色系(The ICI standard colorimetric system 以下、色度座標と呼称する)に従って、色度座標でx=0.1490、y=0.1203の青色LEDを用いた。この青色LED単体210に上記蛍光体キャップ220を装着して発光させたところ、色度座標でx=0.3912、y=0.4322の黄味かかった拡散白色光が観測された。
1.5 parts of NKP-8306 (phosphor name, manufactured by Nippon Fluorescent Chemical Co., Ltd.) as a fluorescent substance was dispersed in silicone rubber, and a
この場合、青色LED単体210の輝度は32cd/m2であったが、蛍光体キャップ220を装着し色調を変化させることで輝度が66cd/m2と高められ、LED特有の指向性が低減され、発光色は蛍光体キャップ220の全面から拡散された。
In this case, the luminance of the single
蛍光物質としてNKP−8306(蛍光体名、日本蛍光化学社製)の添加量を1.25部、1.07部、0.94部、0.83部および0.75部と変化させて、シリコーンゴムに分散し、製造例1と同様の金型と加熱プレスを用いて肉厚0.5mmの蛍光体キャップ220をそれぞれ成型した。これらの蛍光体キャップ220を色度座標でx=0.1490、y=0.1203の青色LED単体210に装着して発光させたところ、下記表1に示す拡散発光色の結果が得られた。
By changing the addition amount of NKP-8306 (phosphor name, manufactured by Nippon Fluorochemicals, Inc.) as a fluorescent substance to 1.25 parts, 1.07 parts, 0.94 parts, 0.83 parts and 0.75 parts, The phosphor caps 220 having a thickness of 0.5 mm were molded using the same mold and heating press as in Production Example 1 after being dispersed in silicone rubber. When these
表1の結果から明らかなように、蛍光物質の添加量により発光色をコントロールできることが確認された。特に上記の場合において、蛍光物質を1.25部分散させた時の発光色が、最も高い輝度70cd/m2であることが観測された。 As is clear from the results in Table 1, it was confirmed that the emission color could be controlled by the amount of fluorescent material added. In particular, in the above case, it was observed that the emission color when 1.25 parts of the fluorescent material was dispersed had the highest luminance of 70 cd / m 2 .
なお、蛍光体キャップ220の肉厚は均一であっても良く、また部分的に肉厚を変化させて発光色を拡散、または色調を変えることも可能であり、目的に応じた設計をすることができる。
In addition, the thickness of the
蛍光物質としてNKP−8306(蛍光体名、日本蛍光化学社製)を用い、これと添加剤としての酸化ガドリニウムとを10:2の割合で混合した。この混合物の0.75部をシリコーンゴムに分散させ、金型と加熱プレスを用いて肉厚0.5mmの蛍光体キャップ220を成型した。この蛍光体キャップ220を発光色が色度座標でx=0.1490、y=0.1203の青色LED単体210に装着したところ、色度座標でx=0.2971、y=0.3485の青みを帯びた拡散白色光が観測された。
NKP-8306 (phosphor name, manufactured by Nippon Fluorescent Chemical Co., Ltd.) was used as a fluorescent substance, and this was mixed with gadolinium oxide as an additive in a ratio of 10: 2. 0.75 part of this mixture was dispersed in silicone rubber, and a
蛍光物質としてNKP−8306(蛍光体名、日本蛍光化学社製)を用い、これと添加剤としての酸化ガドリニウムとを10:4の割合で混合した。この混合物の0.75部をシリコーンゴムに分散させ、金型と加熱プレスを用いて肉厚0.5mmの蛍光体キャップ220を成型した。この蛍光体キャップ220を発光色が色度座標でx=0.1490、y=0.1203の青色LED単体210に装着したところ、色度座標でx=0.2985、y=0.3529の青みを帯びた拡散白色光が観測された。
NKP-8306 (phosphor name, manufactured by Nippon Fluorescent Chemical Co., Ltd.) was used as a fluorescent substance, and this was mixed with gadolinium oxide as an additive at a ratio of 10: 4. 0.75 part of this mixture was dispersed in silicone rubber, and a
蛍光物質としてNKP−8306(蛍光体名、日本蛍光化学社製)を用い、これと添加剤としての酸化ガドリニウムとを10:6の割合で混合した。この混合物の0.75部をシリコーンゴムに分散させ、金型と加熱プレスを用いて肉厚0.5mmの蛍光体キャップ220を成型した。この蛍光体キャップ220を発光色が色度座標でx=0.1490、y=0.1203の青色LED単体210に装着したところ、色度座標でx=0.3090、y=0.3679の拡散白光色が観測された。
NKP-8306 (phosphor name, manufactured by Nippon Fluorescent Chemical Co., Ltd.) was used as a fluorescent substance, and this was mixed with gadolinium oxide as an additive in a ratio of 10: 6. 0.75 part of this mixture was dispersed in silicone rubber, and a
蛍光物質としてNKP−8306(蛍光体名、日本蛍光化学社製)を用い、これと添加剤としての酸化ガドリニウムとを10:8の割合で混合した。この混合物の0.75部をシリコーンゴムに分散させ、金型と加熱プレスを用いて肉厚0.5mmの蛍光体キャップ220を成型した。この蛍光体キャップ220を発光色が色度座標でx=0.1490、y=0.1203の青色LED単体210に装着したところ、色度座標でx=0.3138、y=0.3734の拡散白光色が観測された。
NKP-8306 (phosphor name, manufactured by Nippon Fluorescent Chemical Co., Ltd.) was used as a fluorescent substance, and this was mixed with gadolinium oxide as an additive at a ratio of 10: 8. 0.75 part of this mixture was dispersed in silicone rubber, and a
蛍光物質としてNKP−8306(蛍光体名、日本蛍光化学社製)を用い、これと添加剤としての酸化ガドリニウムとを10:10の割合で混合した。この混合物の0.75部をシリコーンゴムに分散させ、金型と加熱プレスを用いて肉厚0.5mmの蛍光体キャップ220を成型した。この蛍光体キャップ220を発光色が色度座標でx=0.1490、y=0.1203の青色LED単体210に装着したところ、色度座標でx=0.3254、y=0.3890の拡散白光色が観測された。
NKP-8306 (phosphor name, manufactured by Nippon Fluorescent Chemical Co., Ltd.) was used as a fluorescent substance, and this was mixed with gadolinium oxide as an additive at a ratio of 10:10. 0.75 part of this mixture was dispersed in silicone rubber, and a
なお、上記参考例3〜7の発光色の結果から明らかなように、酸化カドリニウムの添加量を増加させることにより、青色LED単体210の波長をより効果的に励起させうることがわかる。 As is clear from the results of the emission color of the upper Symbol Reference Example 3-7, by increasing the addition amount of the oxidizing gadolinium, it is seen that may effectively excite the wavelength of the blue LED itself 210.
シリコーンゴムに蛍光物質としてYAG蛍光体(イットリウム28.0wt%、アルミニウム13.6wt%、ガドリニウム56.62wt%、セリウム1.23wt%)を40部分散させ、金型と加熱プレスを用いて肉厚0.6mmの蛍光体キャップ220を成型した。また、LED単体210として、色度座標でx=0.1275、y=0.0883、輝度28.95cd/m2の青色LEDを用いた。
40 parts of YAG phosphor (yttrium 28.0 wt%, aluminum 13.6 wt%, gadolinium 56.62 wt%, cerium 1.23 wt%) as a fluorescent substance is dispersed in silicone rubber, and is thickened using a mold and a heating press. A 0.6
この青色LED単体210に上記蛍光体キャップ20を装着して発光させたところ、色度座標でx=0.3192、y=0.3375、輝度が66.36cd/m2の拡散白色光が観測された。
When the phosphor cap 20 is attached to the
シリコーンゴムに蛍光物質としてYAG蛍光体(イットリウム28.0wt%、アルミニウム13.6wt%、ガドリニウム56.62wt%、セリウム1.23wt%)を12.5部分散させて、肉厚0.5mmの蛍光体シートを作成した。 12.5 parts of YAG phosphor (yttrium 28.0 wt%, aluminum 13.6 wt%, gadolinium 56.62 wt%, cerium 1.23 wt%) as a fluorescent substance is dispersed in silicone rubber to obtain a fluorescent material having a thickness of 0.5 mm. A body sheet was created.
青色LED単体210として、上記参考例8で使用したものを用い、この青色発光LED単体210から5mm離れた位置に上記蛍光体シートを装着し、20mAの電流で発光ダイオードを点灯させた。蛍光体シートを通して拡散された光を分光放射輝度計「PR−704」で測定したところ、色度座標でx=0.2667、y=0.2725、輝度が1629cd/m2の拡散白色光が観測された。 As a blue LED itself 210, using those used above Symbol Reference Example 8, the above phosphor sheet is mounted from a blue emitting LED alone 210 at a distance 5 mm, it was turn on the light-emitting diodes with 20mA of current. The light diffused through the phosphor sheet was measured with a spectral radiance meter “PR-704”. As a result, diffuse white light with chromaticity coordinates of x = 0.2667, y = 0.2725, and luminance of 1629 cd / m 2 was obtained. Observed.
シリコーンゴムに蛍光物質としてペリレン系集光性蛍光染料である「LumogenORANGE F」(BASF社製)を0.2部分散させ、金型と加熱プレスを用いて肉厚0.5mmの蛍光体キャップ210を成型した。また、青色LED単体210として上記参考例8で使用したものを用い、この青色LED単体210に上記蛍光体キャップ210を装着して20mAの電流で発光させたところ、色度座標でx=0.3405、y=0.3235、輝度が2.124cd/m2の拡散白色光が観測された。
(その他の実施形態)
なお、上記各実施形態では、蛍光体により白色光を発光するように構成したが、これに限定されるものではなく、電球色や昼光色を発光するような蛍光体を用いても良いことは言うまでもない。
(Other embodiments)
In each of the above embodiments, the phosphor is configured to emit white light. However, the present invention is not limited to this, and it goes without saying that a phosphor that emits light bulb color or daylight color may be used. Yes.
また、上記各実施形態では、LED単体210の表面に蛍光体を含む蛍光体キャップ220をかぶせるように構成したが、これに限定されるものではなく、複数のLED単体210を、蛍光体を含む1つのカバーで覆うような構成であっても良い。
Moreover, in each said embodiment, although comprised so that the
また、蛍光体キャップ220の材料としてシリコーンゴムを用いたが、これに限定されるものではなく、フッ素系ゴム等を用いても良い。すなわち、紫外線を透過させ、紫外線による劣化が少ない材料であればよい。
Further, although silicone rubber is used as the material of the
さらに、上記各実施形態では、LED単体210とは別個に蛍光体キャップ220や蛍光体シート430を用いたが、例えばLEDを構成する樹脂部分に蛍光体を含有させた白色LED等を用いても良い。
Furthermore, in each of the above-described embodiments, the
100:照明装置
110:カバー部材
120:ベース部材
121:LED取付面
130:回路基板
140:コントロールスイッチ
150:商用交流電源
200:発光ダイオード(LED)ユニット
210:LED単体
220:蛍光体キャップ
300:照明装置
310:基板
311:反射面
320:導光板
321:凹部
330:表示板
331:透光部
332:遮光部
334:発光部
400:照明装置
410:導光板
411:出射面
412:反射面
413:入射面
420:発光部
430:蛍光体シート
500:液晶パネル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100: Illuminating device 110: Cover member 120: Base member 121: LED mounting surface 130: Circuit board 140: Control switch 150: Commercial AC power supply 200: Light emitting diode (LED) unit 210: LED unit 220: Phosphor cap 300: Illumination Device 310: Substrate 311: Reflecting surface 320: Light guide plate 321: Concave portion 330: Display plate 331: Translucent portion 332: Light shielding portion 334: Light emitting portion 400: Illuminating device 410: Light guide plate 411: Output surface 412: Reflecting surface 413: Incident surface 420: light emitting portion 430: phosphor sheet 500: liquid crystal panel
Claims (3)
基板上に複数の前記発光ダイオードユニットを2次元的に配列し、前記複数の発光ダイオードユニットからの出射光を、前記出射光が入射される入射面及び前記入射面に対向する出射面を有する導光板に入射させ、
前記出射面に対向するように、所定パターンに形成された発光部及び前記発光部を除く遮光部を有する表示板を配置して、前記導光板に入射した光を前記発光部から出射させるものであり、
前記発光部は、前記発光ダイオードユニットからの出射光を受けて第2分光スペクトル分布を有する蛍光を発する蛍光体を含有し、
前記発光ダイオードユニットを前記遮光部の直下に配置することを特徴とする照明装置。 A light emitting diode unit composed of a single light emitting diode that emits light having a first spectral spectrum distribution is used as a light source,
A plurality of the light emitting diode units are two-dimensionally arranged on a substrate, and light emitted from the plurality of light emitting diode units is guided to have an incident surface on which the emitted light is incident and an output surface opposite to the incident surface. Enter the light plate,
Said to be opposed to the emission surface, by disposing a display panel having a light shielding portion excluding the light emitting portion及 beauty front Symbol emitting portion formed in a predetermined pattern, SL before the light incident on the light guide plate emitting portion or al Is to emit,
The light emitting unit includes a phosphor that emits fluorescence having a second spectral spectrum distribution upon receiving light emitted from the light emitting diode unit ,
Lighting apparatus characterized that you placing the light emitting diode unit directly below the light blocking part.
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