WO2011033910A1 - 白色発光ランプおよびそれを用いた白色led照明装置 - Google Patents
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Abstract
Description
一般式:(Sr1-x-y-z,Bax,Cay,Euz)5(PO4)3Cl …(1)
(式中、x、yおよびzは0≦x<0.5、0≦y<0.1、0.005≦z<0.1を満足する数である)
で表される組成を有するユーロピウム付活アルカリ土類クロロ燐酸塩蛍光体が用いられる。式(1)で組成が表されるユーロピウム付活アルカリ土類クロロ燐酸塩蛍光体は、特にピーク波長が370~430nmの範囲の紫外光または紫色光の吸収効率に優れる。
一般式:(Ba1-x-y-z,Srx,Cay,Euz)(Mg1-uMnu)Al10O17 …(2)
(式中、x、yおよびz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)で表される組成を有するユーロピウムマンガン付活アルミン酸塩蛍光体および
一般式:(Sr1-x-y-z-u,Bax,Mgy,Euz,Mnu)2SiO4 …(3)
(式中、x、y、zおよび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)で表される組成を有するユーロピウムマンガン付活珪酸塩蛍光体の少なくとも1種が用いられる。
一般式:(La1-x-y,Eux,My)2O2S …(4)
(式中、MはSb、Sm、GaおよびSnから選ばれる少なくとも1種の元素であり、xおよびyは0.01<x<0.15、0≦y≦<0.03を満足する数である)で表される組成を有するユーロピウム付活酸硫化ランタン蛍光体が用いられる。
一般式:αMgO・βMgF2・(Ge1-xMnx)O2 …(5)
(式中、αおよびβ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)で表される組成を有するマンガン付活マグネシウムフロロジャーマネート蛍光体が用いられる。
一般式:(Sr1-x-y-z,Bax,Cay,Euz)5(PO4)3Cl …(1)
(式中、x、yおよびzは0≦x<0.5、0≦y<0.1、0.005≦z<0.1を満足する数である)で表される組成を有することが好ましい。式(1)の組成を満足するEu付活アルカリ土類クロロ燐酸塩蛍光体は、LEDチップ2から出射される光の吸収効率が高く、かつ式(2)、(3)で表される緑色蛍光体との組合せ性に優れるものである。
一般式:(Ba1-x-y-z,Srx,Cay,Euz)(Mg1-uMnu)Al10O17 …(2)
(式中、x、yおよびz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)で表される組成を有することが好ましい。式(2)の組成を満足するEu付活アルミン酸塩蛍光体は、LEDチップ2から出射される光の吸収効率が高く優れるものである。
一般式:(Sr1-x-y-z-u,Bax,Mgy,Euz,Mnu)2SiO4 …(3)
(式中、x、y、zおよび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)で表される組成を有するユーロピウムマンガン付活珪酸塩蛍光体が用いられる。
一般式:(La1-x-y,Eux,My)2O2S …(4)
(式中、MはSb、Sm、GaおよびSnから選ばれる少なくとも1種の元素であり、xおよびyは0.01<x<0.15、0≦y≦<0.03を満足する数である)で表される組成を有することが好ましい。式(4)の組成を満足するEu付活酸硫化ランタン蛍光体は、LEDチップ2から出射される光の吸収効率が高く、かつ式(2)(3)で表される緑色蛍光体との組合せ性に優れるものである。
一般式:αMgO・βMgF2・(Ge1-xMnx)O2 …(5)
(式中、αおよびβ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)で表される組成を有することが好ましい。式(5)の組成を満足するマンガン付活マグネシウムフロロジャーマネート蛍光体は、赤色蛍光体(R)の主発光ピークよりも長波長領域に主発光ピークを有し、630~670nmの発光強度が増加し、赤味が増強されていることが判明する。これによって、赤色発光成分を補強し、演色性を効果的に改善することが可能となる。
青色蛍光体(B)として平均粒径が12μmのEu付活アルカリ土類クロロ燐酸塩((Sr0.95,Ba0.043,Eu0.007)5(PO4)3・Cl)蛍光体(以下、表1で「B1」と略記する)、
緑色蛍光体(G)として平均粒径が15μmのEuおよびMn付活アルカリ土類珪酸塩((Sr1.48,Ba0.32,Mg0.095,Eu0.1,Mn0.005)2SiO4)蛍光体(以下、表1で「G1」と略記する)、
緑色蛍光体として平均粒径が15μmのユーロピウム付活アルミン酸塩蛍光体((Ba0.95,Eu0.05)(Mg0.7Mn0.3)Al10O17(以下、表1で「G2」と略記する)、
赤色蛍光体(R)として平均粒径が12μmのEu付活酸硫化ランタン((La0.885,Eu0.115)2O2S)蛍光体(以下、表1で「R1」と略記する)、および
深赤色蛍光体(DR)として、平均粒径が12μmであり、かつ表1に示すような組成をそれぞれ有するマンガン付活マグネシウムフロロジャーマネート蛍光体を用意した。蛍光体の粒径はレーザー回折法で測定した値である。
深赤色蛍光体であるマンガン付活マグネシウムフロロジャーマネート蛍光体を含有させない点およびBGR蛍光体の混合比を表1に示すように調整した点以外は実施例4と同様に処理して、図2に示す構成と同様の構成を有する比較例1に係る白色LEDランプ1を作製し、後述する特性評価に供した。
深赤色蛍光体において、Geに対するMnの含有比率を過少に設定したマンガン付活マグネシウムフロロジャーマネート蛍光体を使用した点以外は実施例4と同様に処理して、図2に示す構成と同様の構成を有する比較例2に係る白色LEDランプ1を作製し、後述する特性評価に供した。
深赤色蛍光体において、Geに対するMnの含有比率を過大に設定したマンガン付活マグネシウムフロロジャーマネート蛍光体を使用した点以外は実施例4と同様に処理して、図2に示す構成と同様の構成を有する比較例2に係る白色LEDランプ1を作製し、後述する特性評価に供した。
Claims (10)
- 紫外若しくは青色発光を出射する半導体発光素子を基板上に配置し、この半導体発光素子からの出射光により励起されて青色発光、緑色発光および赤色発光をそれぞれ出射する青色蛍光体、緑色蛍光体および赤色蛍光体を含む発光部が上記半導体発光素子の発光面を覆うように形成されており、上記青色蛍光体、緑色蛍光体および赤色蛍光体から出射された各発光の混色により白色光を出射する白色発光ランプにおいて、上記赤色蛍光体の主発光ピークよりも長波長領域に主発光ピークを有する深赤色蛍光体をさらに付加したことを特徴とする白色発光ランプ。
- 請求項1記載の白色発光ランプにおいて、前記青色蛍光体は、
一般式:(Sr1-x-y-z,Bax,Cay,Euz)5(PO4)3Cl…(1)
(式中、x、yおよびzは0≦x<0.5、0≦y<0.1、0.005≦z<0.1を満足する数である)
で表される組成を有するユーロピウム付活アルカリ土類クロロ燐酸塩蛍光体から成ることを特徴とする白色発光ランプ。 - 請求項1記載の白色発光ランプにおいて、前記緑色蛍光体は、
一般式:(Ba1-x-y-z,Srx,Cay,Euz)(Mg1-uMnu)Al10O17 …(2)
(式中、x、yおよびz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)で表される組成を有するユーロピウムマンガン付活アルミン酸塩蛍光体および
一般式:(Sr1-x-y-z-u,Bax,Mgy,Euz,Mnu)2SiO4 …(3)
(式中、x、y、zおよび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)で表される組成を有するユーロピウムマンガン付活珪酸塩蛍光体の少なくとも1種から成ることを特徴とする白色発光ランプ。 - 請求項1記載の白色発光ランプにおいて、前記赤色発光蛍光体は、
一般式:(La1-x-y,Eux,My)2O2S …(4)
(式中、MはSb、Sm、GaおよびSnから選択される少なくとも1種の元素であり、xおよびyは0.01<x<0.15、0≦y<0.03を満足する数である)で表される組成を有するユーロピウム付活酸硫化ランタン蛍光体からなることを特徴とする白色発光ランプ。 - 請求項1記載の白色発光ランプにおいて、前記深赤色発光蛍光体は、
一般式:αMgO・βMgF2・(Ge1-xMnx)O2 …(5)
(式中、αおよびβ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)で表される組成を有するマンガン付活マグネシウムフロロジャーマネート蛍光体であることを特徴とする白色発光ランプ。 - 請求項1ないし請求項5のいずれか1項記載の白色発光ランプにおいて、
前記青色蛍光体、前記黄色蛍光体、前記赤色蛍光体および深赤色発光蛍光体は10μm以上80μm以下の範囲の平均粒径を有することを特徴とする白色発光ランプ。 - 請求項1ないし請求項6のいずれか1項記載の白色発光ランプにおいて、
前記発光部は、前記半導体発光素子の発光面を覆うように設けられ、前記青色蛍光体、前記黄色蛍光体、前記赤色蛍光体および前記深赤色発光蛍光体を含有する透明樹脂層を有することを特徴とする白色発光ランプ。 - 請求項1ないし請求項6のいずれか1項記載の白色発光ランプにおいて、
前記発光部は、前記半導体発光素子の発光面を覆うように設けられ、前記青色蛍光体、前記黄色蛍光体、前記赤色光体および前記深赤色発光蛍光体を含有しない第1の透明樹脂層と、前記第1の透明樹脂層を覆うように設けられ、前記青色蛍光体、前記黄色蛍光体、前記赤色蛍光体および前記深赤色発光蛍光体を含有する第2の透明樹脂層とを備えることを特徴とする白色発光ランプ。 - 請求項1ないし請求項8のいずれか1項記載の白色発光ランプにおいて、
前記半導体発光素子は370nm以上470nm以下の範囲にピーク波長を有する光を出射する発光ダイオードまたはレーザダイオードであることを特徴とする白色発光ランプ。 - 請求項1ないし請求項9のいずれか1項記載の白色発光ランプを具備することを特徴とする白色LED照明装置。
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