JPWO2014119313A1 - 発光装置及びled電球 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本実施形態の発光装置の断面図である。図1に示す発光装置は、基板3上に実装された白色光源1及び白色光源2を具備する。
一般式:(Sr1−x−y−zBaxCayEuz)5(PO4)3・Cl …(1)
(式中、x、y、及びzは0≦x<0.5、0≦y<0.1、0.005≦z<0.1を満足する数である)
一般式:(Ba1−x−y−zSrxCayEuz)(Mg1−uMnu)Al10O17 …(2)
(式中、x、y、z、及びuは0≦x<0.2、0≦y<0.1、0.005<z<0.5、0.1<u<0.5を満足する数である)
一般式:(Sr1−x−y−z−uBaxMgyEuzMnu)2SiO4 …(3)
(式中、x、y、z、及びuは0.1≦x≦0.35、0.025≦y≦0.105、0.025≦z≦0.25、0.0005≦u≦0.02を満足する数である)
一般式:RE3AxAl5−x−yByO12:Cez …(4)
(式中、REはY、Lu、及びGdからなる群より選ばれる少なくとも1つの元素を示し、A及びBは対をなす元素であって、(A、B)が(Mg、Si)、(B、Sc)、(B.In)のいずれかであり、x、y、及びzはx<2、y<2、0.9≦x/y≦1.1、0.05≦z≦0.5 を満足する数である)
一般式:(Si、Al)6(O、N)8:Eux …(5)
(式中、xは0<x<0.3を満足する数である)
一般式:(Sr1−xEux)αSiβAlγOδNω …(6)
(式中、x、α、β、γ、δ、及びωは0<x<1、0<α≦3、12≦β≦14、2≦γ≦3.5、1≦δ≦3、20≦ω≦22を満足する数である)
一般式:(La1−x−yEuxMy)2O2S …(7)
(式中、MはSm、Ga、Sb、及びSnからなる群より選ばれる少なくとも1つの元素を示し、x及びyは0.08≦x<0.16、0.000001≦y<0.003を満足する数である)
一般式:(Y1−x−yEuxBiy)2O3 …(8)
(式中、x及びyは0.01≦x<0.15、0.001≦y<0.05を満足する数である)
一般式:(Ca1−x−ySrxEuy)SiAlN3 …(9)
(式中、x及びyは0≦x<0.4、0<y<0.5を満足する数である)
一般式:(Sr1−xEuz)αSiβAlγOδNω …(10)
(式中、x、α、β、γ、δ、及びωは0<x<1、0<α≦3、5≦β≦9、1≦γ≦5、0.5≦δ≦2、5≦ω≦15を満足する数である)
一般式:(Ba1−x−y−z−uSrxMgyEuzMnu)2SiO4 …(11)
(式中、x、y、z、及びuは0.1≦x≦0.35、0.025≦y≦0.105、0.025≦z≦0.25、0.0005≦u≦0.02を満足する数である)
一般式:αMgO・βMgF2・(Ge1−xMnx)O2 …(12)
(式中、α、β、及びxは3.0≦α≦4.0、0.4≦β≦0.6、0.001≦x≦0.5を満足する数である)
色温度が低い光源(白色光源1)として白色光の色温度が2000Kの光源を使用し、色温度が高い光源(白色光源2)として白色光の色温度が2800Kの光源を使用する。2種類の光源の各々に略同等レベルの電流を流すことにより、発光装置として色温度が2400Kの混合白色光を得る。このとき、両光源に加える電流値は必ずしも同一とはならない。各光源を構成する混合蛍光体の配合比率が異なるために、同じ強度のエネルギーで励起しても、同一強度の発光が得られないからである。このため、両光源の中間色温度の白色が得られるように、各光源に加える電流の微調整を行う。この微調整後の各電流値を初期値として固定するよう、予め設定しておく。
白色光の色温度が低い光源(白色光源1)として白色光の色温度が2800Kの光源を使用し、白色光の色温度が高い光源(白色光源2)として白色光の色温度が5300Kの光源を使用する。2種類の光源の各々に略同等レベルの電流を流すことにより、発光装置として色温度が4050Kの混合白色光を得る。このとき、両光源に加える電流値は必ずしも同一とはならない。各光源を構成する混合蛍光体の配合比率が異なるために、同じ強度のエネルギーで励起しても、同一強度の発光が得られないからである。このため、両光源の中間色温度の白色が得られるように、各光源に加える電流の微調整を行う。この微調整後の各電流値を初期値として固定するよう、予め設定しておく。
発光装置に使用する白色光源として、色温度が異なる2種類の白色光源(白色光源A及び白色光源B)を用意した。一辺が10mmである矩形のアルミナ製平面基板のセンター部上面に、400μm□のLEDチップ2個を、約3mm間隔で実装し、それぞれを別々の電源に接続した。LEDチップにはInGaN系のダイオードで、発光ピーク波長が405nmである紫色乃至紫外発光を示すものを使用した。
発光装置に使用する白色光源として、色温度が異なる2種類の白色光源(白色光源A及び白色光源B)を用意した。一辺が10mmの矩形のアルミナ製平面基板のセンター部上面に、400μmのLEDチップ2個を、約3mm間隔で実装し、それぞれを別々の電源に接続した。LEDチップにはInGaN系のダイオードで、発光ピーク波長が405nmである紫色乃至紫外発光を示すものを使用した。
実施例1Aと同様の構成による発光装置を作製した。ただし、混合白色光を得るための2種類の白色光源は、使用するLEDチップの種類や蛍光体の種類を変更したため、各白色光源の示す白色光は、実施例1Aとは異なる色温度を示すと共に、平均演色評価数Raについても白色光源毎に異なるものであった。これにより、発光装置で再現できる白色光の色温度の上限値及び下限値や平均演色評価数Raについても、それぞれ異なるものであった。しかし色温度が高くなると共に、発光強度が増加する傾向は実施例1Aと同様である。それぞれの発光装置に使用した白色光源の構成と発光特性を表3に示す。
実施例1Bと同様の構成による発光装置を作製した。ただし、混合白色光を得るための2種類の白色光源は、使用するLEDチップの種類や蛍光体の種類を変更したため、各白色光源の示す白色光は、実施例1Bとは異なる色温度を示すと共に、平均演色評価数Raについても白色光源毎に異なるものであった。これにより、発光装置で再現できる白色光の色温度の上限値及び下限値や平均演色評価数Raについても、それぞれ異なるものであった。しかし色温度が高くなると共に、発光強度が増加する傾向は実施例1Bと同様である。それぞれの発光装置に使用した白色光源の構成と発光特性を表4に示す。
実施例1A及び実施例1Bで使用したものと同様の白色光源31(白色光源A及び白色光源B)を用いてLED電球30を作製した。LEDチップと蛍光体の組み合わせは、実施例1A及び実施例1Bと同じである。
Claims (14)
- 第1の色温度を有する第1の白色光を発光する第1の白色光源と、前記第1の色温度よりも高い第2の色温度を有する第2の白色光を発光する第2の白色光源と、を少なくとも具備し、前記第1の白色光と前記第2の白色光との混合白色光を発光する発光装置であって、
前記混合白色光の色温度は、前記混合白色光の発光強度が低い程低い発光装置。 - 前記第1の色温度は、1800K乃至2200Kであり、
前記第2の色温度は、2600K乃至3000Kである請求項1に記載の発光装置。 - 前記第1の色温度は、2500K乃至3000Kであり、
前記第2の色温度は、4800K乃至5800Kである請求項1に記載の発光装置。 - 前記混合白色光が示す全ての中間色温度において、前記混合白色光の色温度と黒体軌跡上の色温度との偏差は、0±0.002Kである請求項1に記載の発光装置。
- 前記混合白色光が示す全ての中間色温度において、前記混合白色光の平均演色評価数Raは、90以上である請求項1に記載の発光装置。
- 前記第1の白色光源及び前記第2の白色光源のそれぞれは、
370nm乃至420nmに発光ピーク波長を有する光を発する発光ダイオードと、
前記発光ダイオードの光で励起されることにより白色光を発する蛍光体と、を具備する請求項1に記載の発光装置。 - 前記蛍光体は、赤色蛍光体、緑色蛍光体、及び青色蛍光体を含む請求項6に記載の発光装置。
- 前記青色蛍光体は、ユーロピウム(Eu)付活アルカリ土類クロロ燐酸塩蛍光体、及びユーロピウム(Eu)付活アルカリ土類アルミン酸塩蛍光体からなる群より選ばれる少なくとも1つである請求項7に記載の発光装置。
- 前記緑色蛍光体は、ユーロピウム(Eu)及びマンガン(Mn)付活アルカリ土類アルミン酸塩蛍光体、ユーロピウム(Eu)及びマンガン(Mn)付活アルカリ土類珪酸塩蛍光体、セリウム(Ce)付活希土類アルミン酸塩蛍光体、並びにユーロピウム(Eu)付活サイアロン蛍光体からなる群より選ばれる少なくとも1つである請求項7に記載の発光装置。
- 前記赤色蛍光体は、ユーロピウム(Eu)付活酸硫化ランタン蛍光体、ユーロピウム(Eu)及びビスマス(Bi)付活酸化イットリウム蛍光体、ユーロピウム(Eu)付活カズン蛍光体、並びにユーロピウム(Eu)付活サイアロン蛍光体からなる群より選ばれる少なくとも1つである請求項7に記載の発光装置。
- 前記第1の白色光源及び前記第2の白色光源のそれぞれは、
前記発光ダイオードの周囲を被覆するように設けられ、前記蛍光体を含む蛍光膜を有する請求項6に記載の発光装置。 - 前記第1の白色光源及び前記第2の白色光源のそれぞれは、前記基板上に複数配列され、
隣り合う位置に配列された白色光源は、互いに異なる色温度の白色光を発光する、請求項1に記載の発光装置。 - 前記第1の白色光源及び前記第2の白色光源の点灯を制御する点灯回路を具備し、
前記点灯回路は、前記混合白色光の色温度を前記第1の白色光源と前記第2の白色光源の中間色温度に設定した後、前記第1の白色光源及び前記第2の白色光源の一方の発光強度を徐々に上昇させ、前記第1の白色光源及び前記第2の白色光源の他方の発光強度を徐々に減少させ、前記第2の白色光源の発光強度の変化量が前記第1の白色光源の発光強度の変化量よりも大きくなるように前記第1の白色光源及び前記第2の白色光源に供給する電流量を調整することにより前記混合白色光の発光強度を制御する請求項1に記載の発光装置。 - 請求項1に記載の発光装置が設置された基体部と、
前記発光装置を覆うように前記基体部に取り付けられたグローブと、
前記基体部に電気的に接続された口金と、を具備するLED電球。
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