WO2011142127A1 - Ｌｅｄモジュール、ｌｅｄランプおよび照明装置 - Google Patents

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led
light
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淳志 元家
利雄 森
郁子 青木
裕司 八木
堀内　誠
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パナソニック株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an LED module, an LED lamp, and a lighting device, and more particularly to a technique for improving color rendering properties and luminous efficiency.
  • LED lamps excellent in energy saving have been widely used in place of incandescent bulbs.
  • an LED module used for an LED lamp for example, there is a combination of a blue LED using gallium nitride (GaN) and a YAG yellow phosphor. In this LED module, blue light is generated from a blue LED, yellow light is generated from a yellow phosphor excited by this light, and these lights are mixed into white light.
  • GaN gallium nitride
  • Patent Document 1 proposes a technique for improving the average color rendering index Ra by adding a filter member obtained by mixing neodymium oxide (Nd 2 O 3 ) particles into a resin or the like to an LED lamp.
  • Patent Document 2 although it is an example of a fluorescent lamp, color rendering is improved by forming a filter made of a glass thin film containing neodymium ions (Nd 3+ ) between a glass tube and a phosphor layer. Technology has been proposed.
  • the color rendering property evaluation method of the light source using the color rendering index which is an index for quantitatively evaluating how faithfully the color is reproduced under the target lamp as compared with the reference light, It is specified in JIS Z8726.
  • JP 2004-193581 A Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-11954
  • color rendering can be improved by using a filter containing neodymium oxide (Nd 2 O 3 ) particles or a filter made of a glass thin film containing neodymium ions (Nd 3+ ).
  • these filters absorb light in a specific wavelength range, the luminous efficiency of the LED lamp is reduced by the amount of light absorption.
  • LED lamps are attracting attention as an energy-saving light source.
  • color rendering properties can be improved while suppressing a decrease in luminous efficiency, it is possible to further contribute to energy saving.
  • an object of the present invention is to provide an LED module, an LED lamp, and an illumination device that can improve color rendering while suppressing a decrease in luminous efficiency.
  • the LED module according to the present invention includes a blue LED, at least one type of phosphor particles excited by the emitted light of the blue LED, and a specific wavelength region among the emitted light of the at least one type of phosphor particle. And neodymium glass particles containing neodymium ions that absorb light.
  • the LED lamp according to the present invention includes a blue LED, at least one type of phosphor particles excited by the emitted light of the blue LED, and a specific wavelength region among the emitted light of the at least one type of phosphor particles. And neodymium glass particles containing neodymium ions that absorb light.
  • the lighting device includes the LED lamp and a lighting fixture.
  • the neodymium glass particle containing a neodymium ion is utilized as a filter which absorbs the light of a specific wavelength range.
  • color rendering can be improved while suppressing a decrease in light emission efficiency, compared to the case of using neodymium oxide (Nd 2 O 3 ) particles or neodymium glass thin film as a filter.
  • Nd 2 O 3 neodymium oxide
  • the partially cutaway figure which shows the structure of the LED lamp which concerns on embodiment of this invention
  • the figure which shows a mode that the green or yellow fluorescent substance particle, red fluorescent substance particle, and neodymium glass particle are disperse
  • the figure which shows the measurement result of the spectral spectrum of comparative example S1-S4 and Example S5-S7 The figure which shows the ratio of the emitted light intensity of comparative example S2-S4 and Example S5-S7 when the emitted light intensity of comparative example S1 is set to 100
  • index for evaluating the luminous efficiency and color rendering property of an LED module It is a figure which shows the relationship between the various parameter
  • the figure which shows the data used as the basis of the graph of FIG. The figure which shows the measurement result of the absorption coefficient of a neodymium glass particle, the measurement result of the absorption coefficient of a neodymium glass plate, and the calculation result of these absorption coefficient ratios
  • the figure which shows the measurement result of the spectral spectrum of Comparative example S11-S14 and Example S15-S17 The figure which shows the measurement result of the various parameter
  • index for evaluating the luminous efficiency and color rendering property of an LED module The figure which shows the modification regarding the structure of a LED module
  • the figure which shows the modification regarding the structure of a LED lamp The figure which shows the modification regarding the structure of a LED lamp
  • the figure which shows the modification regarding the structure of a LED lamp The figure which shows the modification regarding the structure of a LED lamp
  • the figure which shows the modification regarding the structure of a LED lamp The figure which shows the modification regarding the structure of an illuminating device
  • FIG. 1 is a partially cutaway view showing a configuration of an LED lamp according to an embodiment of the present invention.
  • the LED lamp 1 is a so-called light bulb shaped lamp that replaces an incandescent light bulb.
  • An E-type base 3 is attached to one end of the body portion 2, and an LED module 5 that emits white light and a globe 6 that covers the LED module 5 are attached to the other end 4.
  • the blue LED 12 is mounted on the circuit board 11, and the blue LED 12 is sealed with a translucent sealing member 13.
  • the sealing member 13 Inside the sealing member 13, at least one kind of phosphor particles that are excited by the emitted light of the blue LED is dispersed.
  • the type of the phosphor particles is appropriately selected according to the light color classification (bulb color, warm white, white, day white, daylight color) to be realized by the LED lamp.
  • green to yellow phosphor particles 14 and red phosphor particles 15 are selected as phosphors dispersed in the sealing member 13.
  • the particle size of the phosphor particles is about 30 ⁇ m.
  • the particle diameter of the phosphor particles is a value obtained by measuring a solution dispersed in water with a laser diffraction particle size distribution measuring apparatus.
  • the median diameter (d50) in the volume standard (volume distribution) was used as the standard for the existence ratio.
  • the measurement was performed using a laser diffraction particle size distribution analyzer “SALD-2000A” manufactured by Shimadzu Corporation.
  • neodymium glass particles 16 containing neodymium ions are dispersed inside the sealing member 13.
  • the neodymium glass particle 16 exists in the position where the emitted light of a fluorescent substance particle is irradiated, it can absorb the light of the specific wavelength range among the emitted light of a fluorescent substance particle. From the LED module 5, the remaining light that is not absorbed by the neodymium glass particles 16 among the emitted light of the blue LED 12, the green to yellow phosphor particles 14, and the red phosphor particles 15 is emitted.
  • the neodymium glass particles 16 are particles obtained by pulverizing a neodymium glass plate, and the particle diameter thereof is 10 to 200 ⁇ m.
  • the blue LED 12 has a main emission peak in the wavelength region of 440 nm to 460 nm.
  • An example of such an LED is a gallium nitride LED.
  • Green to yellow phosphor particles The green to yellow phosphor particles 14 are excited by the light emitted from the blue LED 12 and emit green to yellow light.
  • the green phosphor particles have a main emission peak in the wavelength range of 500 nm to 540 nm, and the yellow phosphor particles have a main emission peak in the wavelength range of 545 nm to 595 nm.
  • the phosphor has a large variation in characteristics, and even if it is classified as a yellow phosphor in the composition formula, it may be classified as a green phosphor in the emission peak, and vice versa. In the present specification, considering that there is a case where the two cannot be clearly classified, they are described as “green to yellow phosphor”.
  • Examples of the green phosphor include the following. Y 3 Al 5 O 12 : Ce 3+ , Tb 3 Al 5 O 12 : Ce 3+ , BaY 2 SiAl 4 O 12 : Ce 3+ , Ca 3 Sc 2 Si 3 O 12 : Ce 3+ , (Ba, Sr) 2 SiO 4 : Eu 2+ , CaSc 2 O 4 : Ce 3+ , Ba 3 Si 6 O 12 N 2 : Eu 2+ , ⁇ -SiAlON: Eu 2+ , SrGa 2 S 4 : Eu 2+ .
  • yellow phosphor examples include the following. (Y, Gd) 3 Al 5 O 12 : Ce 3+ , Y 3 Al 5 O 12 : Ce 3+ , Pr 3+ , (Tb, Gd) 3 Al 5 O 12 : Ce 3+ , (Sr, Ba) 2 SiO 4 : Eu 2+ , (Sr, Ca) 2 SiO 4 : Eu 2+ , CaSi 2 O 2 N 2 : Eu 2+ , Ca- ⁇ -SiAlON: Eu 2+ , Y 2 Si 4 N 6 C: Ce 3+ , CaGa 2 S 4 : Eu 2+ .
  • the red phosphor particles 15 are excited by at least one of the emitted lights of the blue LED 12 and the green or yellow phosphor particles 14 to emit red light.
  • the red phosphor particles 15 have a main emission peak in the wavelength range of 600 nm to 650 nm.
  • red phosphor examples include the following. Ca- ⁇ -SiAlON: Eu 2+ , CaAlSiN 3 : Eu 2+ , (Sr, Ca) AlSiN 3 : Eu 2+ , Sr 2 Si 5 N 8 : Eu 2+ , Sr 2 (Si, Al) 5 (N, O) 8 : Eu 2+ , CaS: Eu 2+ , La 2 O 2 S: Eu 3+ .
  • Neodymium glass particles The neodymium glass particles 16 absorb light in a specific wavelength region in the emitted light of the phosphor particles contained in the sealing member.
  • the neodymium glass particles 16 have a main absorption peak in the wavelength range of 580 nm to 600 nm. This wavelength region is on the shorter wavelength side than the vicinity of 605 nm where the absorption peak of neodymium oxide (Nd 2 O 3 ) particles is present.
  • the neodymium glass and neodymium oxide (Nd 2 O 3 ) have different absorption peak wavelength ranges in neodymium glass where neodymium is present in an ion (Nd 3+ ) state, whereas neodymium oxide has neodymium.
  • FIG. 2 schematically shows a state in which green to yellow phosphor particles, red phosphor particles and neodymium glass particles are dispersed inside the sealing member, and neodymium is present in an ion state in the neodymium glass particles. Shown in
  • Neodymium glass is prepared by mixing silica (SiO 2 ), alkali metal oxide, alkaline earth metal oxide, neodymium oxide (Nd 2 O 3 ), and boron oxide (B 2 O 3 ) at an appropriate weight ratio. It can be produced by melting. Na 2 O, Li 2 O, K 2 O, or the like can be used as the alkali metal oxide, and CaO, SrO, BaO, MgO, or the like can be used as the alkaline earth metal oxide.
  • the content of neodymium glass particles 16 in the sealing member is preferably 0.3 to 50 wt%, and more preferably 1.25 to 40 wt%. If it is in these ranges, it has been proved by experiments that the color rendering can be enhanced while suppressing a decrease in luminous efficiency. Moreover, when the weight ratio of neodymium glass particles increases, the weight ratio of the sealing material decreases accordingly, and the adhesiveness between the neodymium glass particles in the sealing material decreases. If the content of the neodymium glass particles 16 in the sealing member is 50 wt% or less, there is no such problem.
  • the specific gravity of the neodymium glass particles is about 2 and the specific gravity of the sealing member is about 1, even if the neodymium glass particles are 50 wt%, the volume is 30 vol%. Therefore, sufficient adhesiveness can be ensured.
  • the neodymium content in the neodymium glass particles is particularly preferably 2 to 32 wt% in terms of oxide. If it is less than 2 wt%, the amount of light absorption per neodymium glass particle will be small, so the neodymium glass particles in the sealing member will increase, and cracks will occur on the surface of the sealing member. On the other hand, if it is more than 32 wt%, neodymium particles will be lumped in the neodymium glass. Incidentally, when the content of 32 wt% of neodymium, silica 58wt%, Na 2 O5wt%, could be vitrified by B 2 O 3 5wt%.
  • the sealing member 13 protects the blue LED 12 from moisture and dust in the atmosphere.
  • the green to yellow phosphor particles 14, the red phosphor particles 15 and the neodymium glass particles 16 are also fixed in a uniformly distributed state.
  • Examples of the material of the sealing member 13 include a resin material such as silicone and a low melting point glass material.
  • silicone When silicone is used, green or yellow phosphor particles 14, red phosphor particles 15 and neodymium glass particles 16 may be dispersed in a silicone material and poured into a mold to be cured.
  • a low-melting glass material when a low-melting glass material is used, it can be produced by a sol-gel method. That is, 30 g of neodymium glass particles having a diameter of 20 ⁇ m are added to a solution containing tetraethyl orthosilicate Si (OC 2 H 5 ) 4 , water, and ethanol at 20 cc, 80 cc, and 80 cc, respectively, to prepare a mixed solution.
  • the conventional configuration uses neodymium oxide particles (corresponding to Patent Document 1) or neodymium glass plate (corresponding to Patent Document 2) as a light absorbing material.
  • the amount of light absorbed by the light absorbing material may be different for each type of product (for example, different between a light bulb color and a day white).
  • the inventors have adopted a neodymium glass plate by experiments when neodymium glass particles are used as the light absorbing material (corresponding to the present embodiment), or when neodymium oxide particles are used (corresponding to Patent Document 1).
  • Comparative Example S1 is an LED module in which only phosphor particles are dispersed inside a sealing member (indicated as “non-doped” in the figure). Since the comparative example S1 does not contain the light absorbing material, it can be used as a reference when evaluating how much the luminous efficiency and the color rendering properties change when the light absorbing material is contained.
  • Comparative examples S2, S3, and S4 are LED modules in which phosphor particles and neodymium oxide (Nd 2 O 3 ) particles are dispersed inside the sealing member, and the content of neodymium oxide particles in the sealing member is These are 0.5 wt%, 1.0 wt%, and 3.0 wt%, respectively.
  • the content here is the ratio of neodymium oxide particles when the total amount of the sealing member, phosphor particles and neodymium oxide particles is taken as 100.
  • Examples S5, S6, and S7 are LED modules in which phosphor particles and neodymium glass particles are dispersed inside a sealing member, and the content of neodymium glass particles in the sealing member is 5.0 wt%, respectively. 7.0 wt%, 10.0 wt%.
  • the content here is the ratio of neodymium glass particles when the total amount of the sealing member, phosphor particles and neodymium glass particles is taken as 100.
  • the correlated color temperatures of the LED modules are all set around 2600 K, which corresponds to “bulb color” in terms of the light color classification defined in JIS Z9112.
  • both green and yellow phosphor particles and red phosphor particles were used. These particle sizes were all about 30 ⁇ m.
  • Neodymium glass particles are formed by melting a neodymium glass material at 1200 ° C. to form a plate glass.
  • the plate glass is annealed at 1000 ° C. for 2 hours while flowing nitrogen gas at a flow rate of 10 cc / min, and the plate glass is pulverized.
  • the particle size of the neodymium glass particles was measured, it was about 180 ⁇ m.
  • neodymium glass, silica (SiO 2) is 65.6wt%
  • alkali metal oxides Na 2 O, Li 2 O , K 2 O
  • an alkaline earth metal oxide CaO, SrO , BaO, MgO
  • Na 2 O, Li 2 O, and K 2 O are the same amount in the alkali metal oxide.
  • CaO, SrO, BaO, and MgO are the same amount.
  • Silicone resin was used as the sealing member.
  • FIG. 3 shows that in Comparative Examples S2 to S4 and Examples S5 to S7, light in a specific wavelength range is absorbed by the effect of the light absorbing material. Moreover, it turns out that the light absorption rate is so high that the content rate of the light absorption material in a sealing member is high.
  • FIG. 4 shows that Examples S5 to S7 have an absorption peak near 580 nm (see A1), while Comparative Examples S2 to S4 have an absorption peak near 600 nm (see A2). That is, the wavelength range of the absorption peaks of Examples S5 to S7 is on the shorter wavelength side than the wavelength range of the absorption peaks of Comparative Examples S2 to S4. Thus, by shifting the absorption peak to the short wavelength side, it is possible to absorb more pure yellow light in the yellow wavelength range. In LED modules and lamps composed of phosphors and LEDs, if the light in the yellow wavelength range in the light source is too strong, the vivid red color and the Japanese skin color will appear yellowish and the color rendering will be poor. Tend to be. In Examples S5 to S7, pure yellow light can be absorbed as compared with Comparative Examples S2 to S4. Therefore, the color rendering properties of bright red and Japanese skin color can be improved, and consequently It is considered that the color rendering properties of the LED lamp can be improved.
  • FIG. 5 shows measurement results of various indexes for evaluating the luminous efficiency and color rendering of the LED module.
  • Various indicators include luminous flux, luminous flux ratio, average color rendering index Ra, color gamut area ratio Ga, conspicuous index M, special color rendering index R9, R15, and color gamut area ratio Ga4.
  • the luminous flux ratio is a value obtained by standardizing the luminous fluxes of Comparative Examples S2 to S4 and Examples S5 to S7 with the luminous flux of Comparative Example S1. It means that the lower the luminous efficiency, the lower the luminous efficiency due to the light absorbing material.
  • the average color rendering index Ra is stipulated in JIS Z8726, and is calculated based on the eight test colors of numbers 1 to 8 (medium chroma test colors). Does the neutral color look natural? It is an index for evaluating.
  • the color gamut area ratio Ga is described in the reference column of JIS Z8726 as “a color rendering property evaluation method other than based on the color rendering index”. Specifically, the chromaticity coordinates by the reference light and the chromaticity coordinates by the sample light source are obtained for the eight test colors of Nos. 1 to 8, and these are plotted on the U * V * plane, respectively. This is a value obtained by obtaining the square area, dividing the octagonal area by the sample light source by the octagonal area by the reference light to obtain the ratio value, and multiplying this ratio by 100.
  • the saturation tends to decrease, so the color tends to appear dull.
  • the saturation tends to increase, so the color tends to appear vivid. It is in. Since general object colors generally feel finer as the saturation appears to increase, it is effective to use the color gamut area ratio Ga as an index for evaluating whether a color looks preferable.
  • the conspicuous index M is an index for evaluating the conspicuous feeling of color.
  • the degree of conspicuousness of the color object illuminated by the sample light source is determined by the brightness (B), colorfulness (Mr-g, My-b) (for example, Naya et al. It is represented by the size of the gamut area of the four-color test color represented by “Color Research and Application” (20, 3 (1995)). Based on the color gamut area of the four-color test colors, the conspicuous index M is expressed by the following equation.
  • G (S, 1000 (lx)) represents the color gamut area of the four-color test color under the test light source and the illuminance of 1000 (lx)
  • G (D65, 1000 (lx)) is the reference.
  • the gamut area of the four test colors under light D65 and illuminance of 1000 (lx) is shown.
  • conspicuous index M increases, color objects such as fresh flowers and green leaves can be made more conspicuous.
  • the special color rendering index R9 is calculated based on the test color of number 9 (bright red) defined in JIS Z8726.
  • the special color rendering index R15 is calculated based on the test color (Japanese skin color) of number 15 defined in JIS Z8726.
  • the color gamut area ratio Ga4 is a color gamut area ratio calculated based on the four test colors of numbers 9 to 12 (high chroma test color). That is, according to the same calculation method as Ga using the test colors of numbers 1 to 8, the numbers 9 to 12 are used instead of the test colors of numbers 1 to 8.
  • the test colors Nos. 1 to 8 are selected for evaluating the subtle color appearance difference of natural objects, and are medium saturation test colors.
  • the test colors of numbers 9 to 12 are selected for evaluating the appearance of originally vivid colors, and are high chroma test colors. For this reason, by using Ga4, it is possible to accurately evaluate whether an object that the user wants to show vividly looks vivid.
  • Comparative Example S2 and Example S7 that has a similar luminous flux ratio between the Comparative Example and the Example.
  • the fact that the luminous flux ratio is approximate means that the degree of decrease in luminous efficiency due to the light absorbing material is approximate.
  • the average color rendering index Ra is 81.6
  • the color gamut area ratio Ga is 99.6
  • the conspicuous index M is 119.0
  • the special color rendering index R9 is 54.3
  • the special color rendering index R15 is 85.
  • the color gamut area ratio Ga4 is 102.1.
  • Example S7 the average color rendering index Ra is 87.5, the color gamut area ratio Ga is 103.5, the conspicuous index M is 124.0, the special color rendering index R9 is 51.6, and the special color rendering index R15 is 91. .3, and the color gamut area ratio Ga4 is 103.1.
  • Example S7 is superior to Comparative Example S2 in five types of indices: average color rendering index Ra, color gamut area ratio Ga, conspicuous index M, special color rendering index R15, and color gamut area ratio Ga4.
  • the special color rendering index R9 the example S7 is inferior to the comparative example S2, but this is considered to be due to the fact that although the luminous flux ratio is approximate, it is not completely identical. If the content ratio of the neodymium glass particles in Example S7 is increased a little and the luminous flux ratio is made the same in Example S7 and Comparative Example S2, the numerical value of Example S7 is the same as that of Comparative Example S2 even in the special color rendering index R9. It is thought to increase to a degree or more.
  • neodymium glass particles as the light absorbing material can improve the color rendering while suppressing a decrease in light emission efficiency, compared with the use of neodymium oxide particles.
  • R1 is 5.0 to 10.0 wt% and R2 is 7.9 wt%, so R3 is 0.4 to 0.8 wt%.
  • R1 is 5.0 to 10.0 wt% and R2 is 7.9 wt%, so R3 is 0.4 to 0.8 wt%.
  • the neodymium content in the sealing member is the same. Therefore, when the neodymium content in the sealing member is 0.4 to 0.8 wt% in terms of oxide, the effect of enhancing the color rendering property while suppressing the decrease in light emission efficiency can be obtained.
  • R2 is 7.9 wt%, but as described above, R2 can be arbitrarily changed within the range of 2 to 32 wt%.
  • R3 is 0.4 to 0.8 wt%
  • the content R1 of neodymium glass particles in the sealing member can be changed within the range of 1.25 to 40 wt%. It is.
  • FIG. 6 is a diagram showing the relationship between various indexes for evaluating color rendering properties and the luminous flux ratio, and (a) shows the average color rendering index Ra, (b ) Shows the special color rendering index R9, (c) shows the special color rendering index R15, and (d) shows the color gamut area ratio Ga4.
  • FIG. 7 shows data on which the graph of FIG. 6 is based. In FIG. 7, Tc is the correlated color temperature, and duv is the deviation.
  • the line connecting the data of neodymium glass particles is more luminous than the line connecting the data of the neodymium glass plate. It can be seen that the ratio is on the higher side. This means that neodymium glass particles are higher in color rendering than the neodymium glass plate even with the same luminous efficiency.
  • the average color rendering index Ra, the special color rendering index R9, and the color gamut area ratio Ga4 have a larger slope of the line connecting the data of neodymium glass particles than the slope of the line connecting the data of the neodymium glass plate. This means that neodymium glass particles can greatly improve the color rendering properties even if the luminous efficiency is slightly reduced compared to the neodymium glass plate.
  • neodymium glass particles as the light absorbing material can improve the color rendering while suppressing a decrease in light emission efficiency, compared to the use of a neodymium glass plate.
  • neodymium glass particles and the neodymium glass plate are made of the same material and only have different external shapes.
  • the fact that the above-described effect can be obtained only by changing the appearance shape in this way is the fact that the present inventors have found out only after actually experimenting.
  • FIG. 8 shows the measurement result of the absorption coefficient of neodymium glass particles, the measurement result of the absorption coefficient of the neodymium glass plate, and the calculation result of these absorption coefficient ratios.
  • the absorption coefficient ratio is a value obtained by dividing the absorption coefficient of a neodymium glass plate by the absorption coefficient of neodymium glass particles.
  • the wavelength range of the absorption peak of neodymium glass particles is on the shorter wavelength side than the wavelength range of the absorption peak of the neodymium glass plate.
  • the light in the pure yellow wavelength region can be absorbed by shifting the absorption peak to the short wavelength side. Therefore, it is considered that the color rendering properties of the LED lamp can be improved.
  • the absorption coefficient ratio is about 1 to 2 in the wavelength region where the absorption peak exists (see A3), whereas the shorter wavelength side (see A4) and the longer wavelength side (see A4).
  • the absorption coefficient ratio is about 2 to 4. That is, it can be said that the neodymium glass particles have a relatively low absorptance in a wavelength region other than the wavelength region where the absorption peak exists, as compared to the neodymium glass plate. Therefore, the neodymium glass particles have less useless light absorption in a wavelength region other than the wavelength region where the absorption peak exists, and can suppress a decrease in light emission efficiency as compared with the neodymium glass plate.
  • the difference in the absorption effect between the particle shape and the plate shape is caused by the difference in the optical path even in the same material neodymium glass.
  • the incident light rate to the light tends to be low.
  • the configuration of the LED module used in the experiment is that of the light bulb color except that the correlated color temperature is set to around 5200K and only the green or yellow phosphor particles are used for the phosphor particles. It is the same.
  • FIG. 9 shows the measurement results of the spectral spectra of Comparative Examples S11 to S14 and Examples S15 to S17.
  • FIG. 10 shows measurement results of various indices for evaluating the light emission efficiency and color rendering properties of the LED module.
  • the average color rendering index Ra is 76.2
  • the color gamut area ratio Ga92.5 the conspicuous index M is 95.9
  • the special color rendering index R9 is 39.7
  • the special color rendering index R15 is 79. 5 and the color gamut area ratio Ga4 is 97.3.
  • Example S17 the average color rendering index Ra is 86.5, the color gamut area ratio Ga is 98.6, the conspicuous index M is 102.6, the special color rendering index R9 is 57.0, and the special color rendering index R15 is 91. .4, the color gamut area ratio Ga4 is 101.3.
  • Example S17 is superior to Comparative Example S12 in all the indices of average color rendering index Ra, color gamut area ratio Ga, conspicuous index M, special color rendering index R9, R15, and color gamut area ratio Ga4. I understand.
  • FIG. 11 is a diagram showing a modified example regarding the configuration of the LED module.
  • an annular reflecting member 17 having a reflecting surface on the inner surface is disposed on the circuit board 11.
  • the sealing member 13 is composed of an inner layer 13a and an outer layer 13b, green or yellow phosphor particles 14 and red phosphor particles 15 are dispersed inside the inner layer 13a, and neodymium glass particles are inside the outer layer 13b. 16 are distributed.
  • the absorption peak of the neodymium glass particles 16 is not in the wavelength range of the emitted light of the blue LED 12 but in the wavelength range of the emitted light of the phosphor particles.
  • the neodymium glass particles 16 need only be disposed where the emitted light of the phosphor particles passes, and even if the neodymium glass particles 16 are disposed where the emitted light of the phosphor particles does not pass so much, they are merely wasted. According to the above configuration, the neodymium glass particles 16 can be disposed without waste.
  • the LED module 5c is a combination of the LED modules 5a and 5b.
  • the present invention is not limited to this, and the phosphor particles are present at the position where the emitted light of the blue LED is irradiated. Any structure may be used as long as neodymium glass particles are present at the position where the irradiated light is irradiated. For example, the following modifications can be considered.
  • the green to yellow phosphor particles 14 and the red phosphor particles 15 are dispersed inside the sealing member 13 of the LED module 5d, and the neodymium glass particles 16 are placed inside the translucent substrate 18 of the globe 6a. Are distributed.
  • neodymium glass particles 16 are attached to the inner surface of the translucent substrate 18 of the globe 6b.
  • the following can be considered as a manufacturing method of the globe 6b.
  • the substrate 18 is an acrylic resin or the like
  • the substrate 18 is molded by melting (melting temperature: about 300 ° C.), and the neodymium glass particles 16 are dispersed and applied in a solution in which the resin is dissolved. Thereby, a part of the surface of the base material 18 is melted by the solution, and the neodymium glass particles 16 are solidified in a state of being recessed. Or the base material 18 is shape
  • the base material 18 is glass
  • the base material 18 is formed by smelting (melting temperature: low temperature molding of 600 ° C. or lower), and the neodymium glass particles 16 are sprayed and welded to the surface of the base material 18.
  • neodymium glass particles 16 are attached to the outer surface of the translucent substrate 18 of the globe 6c.
  • green to yellow phosphor particles 14 and red phosphor particles 15 are attached to the inner surface of the light-transmitting substrate 18 of the globe 6e, and the neodymium glass particles 16 are dispersed inside the substrate 18. .
  • Phosphor particles can also be attached by the same procedure as neodymium glass particles.
  • red phosphor particles 15 and neodymium glass particles 16 are attached to the inner surface of the translucent substrate 18 of the globe 6f.
  • the phosphor particles and the neodymium glass particles may be dispersed in another member other than the sealing member and the globe.
  • the LED lamp discloses a so-called bulb shape, but the present invention is not limited to this. For example, the following modifications can be considered.
  • FIG. 15 is a diagram showing a modified example regarding the structure of the LED lamp.
  • the LED lamp 1g is a substitute for a straight tube fluorescent lamp.
  • the LED modules 5 are arranged side by side in a straight tube-shaped glass tube 7. At both ends of the glass tube 7, a base 8 for receiving power supplied to the LED module 5 is provided.
  • FIG. 16 is a diagram showing a configuration of the lighting device.
  • the lighting device 20 includes an LED lamp 1 and a lighting fixture 21.
  • the lighting fixture 21 includes a bowl-shaped reflecting mirror 22 and a socket 23.
  • the base 3 of the LED lamp 1 is screwed into the socket 23.
  • the present invention can be used for general lighting, for example.

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Abstract

　発光効率の低下を抑制しつつ演色性を高める。　ＬＥＤモジュール５は、青色ＬＥＤ１２と、青色ＬＥＤの出射光により励起される、少なくとも１種類の蛍光体粒子１４、１５と、少なくとも１種類の蛍光体粒子の出射光のうち特定の波長域の光を吸収するネオジムイオンを含むネオジムガラス粒子１６と、を含む。

Description

ＬＥＤモジュール、ＬＥＤランプおよび照明装置
　本発明は、ＬＥＤモジュール、ＬＥＤランプおよび照明装置に関し、特に、演色性と発光効率を改善する技術に関する。
　近年、白熱電球に代えて、省エネルギーに優れたＬＥＤランプが広く利用されてきている。ＬＥＤランプに利用されるＬＥＤモジュールとしては、例えば、窒化ガリウム（ＧａＮ）を用いた青色ＬＥＤとＹＡＧ系の黄色蛍光体とを組み合わせたものがある。このＬＥＤモジュールでは、青色ＬＥＤから青色光が生じ、この光により励起された黄色蛍光体から黄色光が生じ、これらの光が混合されて白色光となる。
　一般照明の分野では、照明光に照らされた物体の色が自然に見えること、即ち、演色性が高いことが望まれており、従来からＬＥＤランプの演色性を向上させる技術が種々提案されている。例えば、特許文献１には、酸化ネオジム（Ｎｄ２Ｏ３）粒子を樹脂などに混ぜ合わせたフィルタ部材をＬＥＤランプに付加することにより、平均演色評価数Ｒａを向上させる技術が提案されている。また、特許文献２には、蛍光ランプの例ではあるが、ガラス管と蛍光体層との間にネオジムイオン（Ｎｄ３＋）を含むガラス薄膜からなるフィルタを形成することにより、演色性を向上させる技術が提案されている。
　なお、対象とするランプの下で、基準光の下に比べ、どの程度忠実に色を再現しているかを定量的に評価する指標である演色評価数を用いた光源の演色性評価方法は、ＪＩＳ　Ｚ８７２６に規定されている。
特開２００４－１９３５８１号公報 特開２０００－１１９５４号公報
　上述の通り、酸化ネオジム（Ｎｄ２Ｏ３）粒子を含むフィルタや、ネオジムイオン（Ｎｄ３＋）を含むガラス薄膜からなるフィルタを用いれば、演色性を向上させることができる。しかしながら、その反面、これらのフィルタは特定の波長域の光を吸収するものなので、光を吸収する分だけＬＥＤランプの発光効率を低下させてしまう。昨今、省エネルギーの光源としてＬＥＤランプが注目されているが、発光効率の低下を抑制しつつ、演色性の向上を図ることができれば、より一層、省エネルギーに貢献することができる。
　そこで、本発明は、発光効率の低下を抑制しつつ演色性を高めることができるＬＥＤモジュール、ＬＥＤランプおよび照明装置を提供することを目的とする。
　本発明に係るＬＥＤモジュールは、青色ＬＥＤと、前記青色ＬＥＤの出射光により励起される、少なくとも１種類の蛍光体粒子と、前記少なくとも１種類の蛍光体粒子の出射光のうち特定の波長域の光を吸収する、ネオジムイオンを含むネオジムガラス粒子と、を含む。
　本発明に係るＬＥＤランプは、青色ＬＥＤと、前記青色ＬＥＤの出射光により励起される、少なくとも１種類の蛍光体粒子と、前記少なくとも１種類の蛍光体粒子の出射光のうち特定の波長域の光を吸収する、ネオジムイオンを含むネオジムガラス粒子と、を含む。
　本発明に係る照明装置は、上記ＬＥＤランプと照明器具とを備える。
　上記構成では、ネオジムイオンを含むネオジムガラス粒子が、特定の波長域の光を吸収するフィルタとして利用されている。このように、ネオジムガラス粒子をフィルタとして利用することで、酸化ネオジム（Ｎｄ２Ｏ３）粒子またはネオジムガラス薄膜をフィルタとして利用する場合よりも、発光効率の低下を抑制しつつ演色性を高めることができる。
本発明の実施形態に係るＬＥＤランプの構成を示す一部切欠き図 封止部材の内部に緑色ないし黄色蛍光体粒子、赤色蛍光体粒子およびネオジムガラス粒子が分散されており、ネオジムガラス粒子中にネオジムがイオンの状態で存在している様子を模式的に示す図 比較例Ｓ１～Ｓ４および実施例Ｓ５～Ｓ７の分光スペクトルの測定結果を示す図 比較例Ｓ１の発光強度を１００としたときの比較例Ｓ２～Ｓ４および実施例Ｓ５～Ｓ７の発光強度の割合を示す図 ＬＥＤモジュールの発光効率および演色性を評価するための各種指標の測定結果を示す図 演色性を評価するための各種指標と光束比との関係を示す図であり、（ａ）は平均演色評価数Ｒａ、（ｂ）は特殊演色評価数Ｒ９、（ｃ）は特殊演色評価数Ｒ１５、（ｄ）は色域面積比Ｇａ４を示す図 図６のグラフの基となるデータを示す図 ネオジムガラス粒子の吸収係数の測定結果、ネオジムガラス板の吸収係数の測定結果、および、これらの吸収係数比の計算結果を示す図 比較例Ｓ１１～Ｓ１４および実施例Ｓ１５～Ｓ１７の分光スペクトルの測定結果を示す図 ＬＥＤモジュールの発光効率および演色性を評価するための各種指標の測定結果を示す図 ＬＥＤモジュールの構成に関する変形例を示す図 ＬＥＤランプの構成に関する変形例を示す図 ＬＥＤランプの構成に関する変形例を示す図 ＬＥＤランプの構成に関する変形例を示す図 ＬＥＤランプの構造に関する変形例を示す図 照明装置の構成を示す図
　本発明を実施するための形態を、図面を参照して詳細に説明する。
　＜構成＞
　図１は、本発明の実施形態に係るＬＥＤランプの構成を示す一部切欠き図である。
　ＬＥＤランプ１は、白熱電球に代替する、いわゆる電球形のランプである。ボディ部２の一端にはＥ型の口金３が取り付けられ、他端４には白色光を出射するＬＥＤモジュール５およびこれを覆うグローブ６が取り付けられている。
　ＬＥＤモジュール５では、回路基板１１に青色ＬＥＤ１２が実装され、青色ＬＥＤ１２が透光性の封止部材１３により封止されている。
　封止部材１３の内部には、青色ＬＥＤの出射光により励起する少なくとも１種類の蛍光体粒子が分散されている。蛍光体粒子の種類は、ＬＥＤランプが実現しようとする光色区分（電球色、温白色、白色、昼白色、昼光色）に応じて適宜選択される。本実施形態では、封止部材１３の内部に分散される蛍光体として、緑色ないし黄色蛍光体粒子１４および赤色蛍光体粒子１５が選択されている。ただし、これに限らず、緑色ないし黄色蛍光体粒子１４のみ、あるいは、赤色蛍光体粒子１５のみが選択されることとしてもよい。蛍光体粒子の粒径は、約３０μｍである。蛍光体粒子の粒径は、水に分散された溶液をレーザ回折式粒度分布測定装置で測定した値である。レーザ回折式粒度分布なので、存在比率の基準としては体積基準（体積分布）におけるメジアン径（d50）の大きさを使った。また、島津製作所製のレーザ回折式粒度分布測定装置"SALD-2000A"を用いて測定した。
　封止部材１３の内部には、さらに、ネオジムイオンを含むネオジムガラス粒子１６が分散されている。このように、ネオジムガラス粒子１６は、蛍光体粒子の出射光が照射される位置に存在しているので、蛍光体粒子の出射光のうちの特定の波長域の光を吸収することができる。ＬＥＤモジュール５からは、青色ＬＥＤ１２、緑色ないし黄色蛍光体粒子１４および赤色蛍光体粒子１５の出射光のうち、ネオジムガラス粒子１６により吸収されずに残った光が出射される。ネオジムガラス粒子１６は、ネオジムガラス板を粉砕して粒子状にしたものであり、その粒径は、１０～２００μｍである。
　以下、各構成要素を具体的に説明する。
（１）青色ＬＥＤ
　青色ＬＥＤ１２は、４４０ｎｍ～４６０ｎｍの波長域に主たる発光ピークを持つ。このようなＬＥＤとしては、例えば、窒化ガリウム系のＬＥＤが挙げられる。
（２）緑色ないし黄色蛍光体粒子
　緑色ないし黄色蛍光体粒子１４は、青色ＬＥＤ１２の出射光により励起され、緑色ないし黄色光を出射する。緑色蛍光体粒子は、５００ｎｍ～５４０ｎｍの波長域に主たる発光ピークを持ち、黄色蛍光体粒子は、５４５ｎｍ～５９５ｎｍの波長域に主たる発光ピークを持つものとする。一般に、蛍光体は特性のばらつきが大きく、組成式では黄色蛍光体に分類されても発光ピークでは緑色蛍光体に分類されるような場合や、その逆の場合がある。本明細書では、両者を明確に分類できない場合もあることを考慮して、「緑色ないし黄色蛍光体」と表記することとしている。
　緑色蛍光体としては、例えば、次のものが挙げられる。Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ３＋、Ｔｂ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ３＋、ＢａＹ２ＳｉＡｌ４Ｏ１２：Ｃｅ３＋、Ｃａ３Ｓｃ２Ｓｉ３Ｏ１２：Ｃｅ３＋、（Ｂａ，Ｓｒ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋、ＣａＳｃ２Ｏ４：Ｃｅ３＋、Ｂａ３Ｓｉ６Ｏ１２Ｎ２：Ｅｕ２＋、β－ＳｉＡｌＯＮ：Ｅｕ２＋、ＳｒＧａ２Ｓ４：Ｅｕ２＋。
　黄色蛍光体としては、例えば、次のものが挙げられる。（Ｙ，Ｇｄ）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ３＋、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ３＋，Ｐｒ３＋、（Ｔｂ，Ｇｄ）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ３＋、（Ｓｒ，Ｂａ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋、（Ｓｒ，Ｃａ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋、ＣａＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ２＋、Ｃａ－α－ＳｉＡｌＯＮ：Ｅｕ２＋、Ｙ２Ｓｉ４Ｎ６Ｃ：Ｃｅ３＋、ＣａＧａ２Ｓ４：Ｅｕ２＋。
（３）赤色蛍光体粒子
　赤色蛍光体粒子１５は、青色ＬＥＤ１２および緑色ないし黄色蛍光体粒子１４の出射光の少なくとも一方の出射光により励起され、赤色光を出射する。赤色蛍光体粒子１５は、６００ｎｍ～６５０ｎｍの波長域に主たる発光ピークを持つものとする。
　赤色蛍光体としては、例えば、次のものが挙げられる。Ｃａ－α－ＳｉＡｌＯＮ：Ｅｕ２＋、ＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ２＋、（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ２＋、Ｓｒ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ２＋、Ｓｒ２（Ｓｉ，Ａｌ）５（Ｎ，Ｏ）８：Ｅｕ２＋、ＣａＳ：Ｅｕ２＋、Ｌａ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ３＋。
（４）ネオジムガラス粒子
　ネオジムガラス粒子１６は、封止部材の内部に含まれている蛍光体粒子の出射光の内、特定の波長域の光を吸収する。具体的には、ネオジムガラス粒子１６は、５８０ｎｍ～６００ｎｍの波長域に主たる吸収ピークを持つ。この波長域は、酸化ネオジム（Ｎｄ２Ｏ３）粒子の吸収ピークがある６０５ｎｍ付近よりも短波長側にある。ネオジムガラスと酸化ネオジム（Ｎｄ２Ｏ３）とで吸収ピークの波長域が異なるのは、ネオジムガラス中では、ネオジムがイオン（Ｎｄ３＋）の状態で存在しているのに対し、酸化ネオジムではネオジム原子と酸素原子とが共有結合しているのでネオジムがイオンの状態で存在しておらず、これらの相違により、吸収を引き起こすエネルギー準位間のギャップが相違しているからであると考えられる。図２に、封止部材の内部に緑色ないし黄色蛍光体粒子、赤色蛍光体粒子およびネオジムガラス粒子が分散されており、ネオジムガラス粒子中にネオジムがイオンの状態で存在している様子を模式的に示す。
　ネオジムガラスは、シリカ（ＳｉＯ２）、アルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物、酸化ネオジム（Ｎｄ２Ｏ３）、酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）を適切な重量比で混合し、それを溶融させることにより作製することができる。アルカリ金属酸化物としては、Ｎａ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏ、Ｋ２Ｏなどを利用することができ、アルカリ土類金属酸化物としては、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＭｇＯなどを利用することができる。
　封止部材中のネオジムガラス粒子１６の含有率は、０．３～５０ｗｔ％であるのが好ましく、１．２５～４０ｗｔ％であればより好ましい。これらの範囲であれば、発光効率の低下を抑制しつつ演色性を高められることが実験により判明している。また、ネオジムガラス粒子の重量比が大きくなるとその分だけ封止材料の重量比が小さくなり、封止材料でのネオジムガラス粒子同士の接着性が低下する。封止部材中のネオジムガラス粒子１６の含有率が５０ｗｔ％以下であれば、特にそのような問題もない。なお、ネオジムガラス粒子の比重が約２であり、封止部材の比重が約１であることを考えると、ネオジムガラス粒子が５０ｗｔ％であっても体積的には３０体積％である。そのため、十分な接着性を確保することができる。
　また、ネオジムガラス粒子中のネオジムの含有率は、酸化物換算で２～３２ｗｔ％であるのが特に好ましい。２ｗｔ％よりも少なければネオジムガラス粒子一個当たりの光吸収量が小さくなるので封止部材中のネオジムガラス粒子が多くなり、封止部材の表面にひび割れが生じる。また、３２ｗｔ％よりも多ければネオジムガラス中でネオジム粒子のダマができしまう。ちなみに、ネオジムの含有率３２ｗｔ％にした場合、シリカ５８ｗｔ％、Ｎａ２Ｏ５ｗｔ％、Ｂ２Ｏ３５ｗｔ％でガラス化できた。
（５）封止部材
　封止部材１３は、雰囲気中の湿気や粉塵から青色ＬＥＤ１２を保護するものである。また、本実施形態では、緑色ないし黄色蛍光体粒子１４、赤色蛍光体粒子１５およびネオジムガラス粒子１６を満遍なく分布させた状態で固定する機能も果たしている。
　封止部材１３の材料としては、シリコーン等の樹脂材料や、低融点ガラス材料が挙げられる。シリコーンを用いる場合には、シリコーン材料に緑色ないし黄色蛍光体粒子１４、赤色蛍光体粒子１５およびネオジムガラス粒子１６を分散させ、金型に流し込んで硬化させればよい。また、低融点ガラス材料を用いる場合には、ゾルゲル法で作製することができる。すなわち、オルトケイ酸テトラエチルＳｉ（ＯＣ２Ｈ５）４、水、エタノールを２０ｃｃ、８０ｃｃ、８０ｃｃずつ含む溶液に対し、直径２０μｍのネオジムガラス粒子を３０ｇ入れて混合して混合液を作り、この混合液に０．０１ｍｏｌ／ｄｍ３の塩酸液（硝酸、酢酸でも可能）を数ｃｃ添加する。そして、このネオジムガラス粒子入り混合液をゲル化させる。このゲル化させたものを型に入れ、１００℃で２時間乾燥する。乾燥後、８００℃で１時間焼成して、ネオジムガラス粒子を含有するガラスを作製する。なお、オルトケイ酸テトラエチル以外のアルコキシド類のシリカを用いてもよい。このように、低融点ガラスを用いれば、ネオジムガラス粒子を溶融させずに粒子状の外観形状を維持したままガラスに含有させることができる。なお、各溶液の量は、実際の製造工程では適宜調整すればよい。
　上記の構成を採用すれば、従来の構成に比べて発光効率の低下を抑制しつつ演色性を高めることができる。従来の構成とは、光吸収材として、酸化ネオジム粒子（特許文献１に相当する）またはネオジムガラス板（特許文献２に相当する）が利用されたものである。
　また、実際の製品では、光吸収材による光吸収量を製品の種類毎に異ならせる場合がある（例えば、電球色と昼白色とで異ならせる）。そのような場合、上記の構成では、封止部材中のネオジムガラス粒子の含有率を異ならせるだけでいいので、膜厚の異なるネオジムガラス板を製品の種類毎に用意しておく場合に比べて、製造上での材料管理の手間を省略できる。
＜検証＞
　発明者らは、実験により、光吸収材としてネオジムガラス粒子を利用した場合（本実施形態に相当する）、酸化ネオジム粒子を利用した場合（特許文献１に相当する）、ネオジムガラス板を採用した場合（特許文献２に相当する）の発光効率および演色性を評価した。実験は、ＪＩＳ　Ｚ９１１２に規定された光色区分で「電球色」に相当するＬＥＤモジュールと「昼白色」に相当するＬＥＤモジュールで行った。
（電球色）
　まず、図３～図５を用いて、ネオジムガラス粒子と酸化ネオジム粒子とを比較するための実験とその結果を説明し、次に、図６～図８を用いて、ネオジムガラス粒子とネオジムガラス板とを比較するための実験とその結果を説明する。
（１）ネオジムガラス粒子と酸化ネオジム粒子との比較
　図３は、比較例Ｓ１～Ｓ４および実施例Ｓ５～Ｓ７の分光スペクトルの測定結果であり、図４は、比較例Ｓ１の発光強度を１００としたときの比較例Ｓ２～Ｓ４および実施例Ｓ５～Ｓ７の発光強度の割合である。
　比較例Ｓ１は、封止部材の内部に蛍光体粒子のみを分散させたＬＥＤモジュールである（図中、「ノンドープ」と表記）。比較例Ｓ１は、光吸収材を含有していないので、光吸収材を含有させた場合に発光効率および演色性がどれだけ変化するかを評価するときの基準として利用できる。
　比較例Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４は、封止部材の内部に蛍光体粒子および酸化ネオジム（Ｎｄ２Ｏ３）粒子を分散させたＬＥＤモジュールであり、封止部材中の酸化ネオジム粒子の含有率が、それぞれ、０．５ｗｔ％、１．０ｗｔ％、３．０ｗｔ％のものである。ここでの含有率は、封止部材、蛍光体粒子および酸化ネオジム粒子の総量を１００としたときの酸化ネオジム粒子の割合である。
　実施例Ｓ５、Ｓ６、Ｓ７は、封止部材の内部に蛍光体粒子およびネオジムガラス粒子を分散させたＬＥＤモジュールであり、封止部材中のネオジムガラス粒子の含有率が、それぞれ、５．０ｗｔ％、７．０ｗｔ％、１０．０ｗｔ％のものである。ここでの含有率は、封止部材、蛍光体粒子およびネオジムガラス粒子の総量を１００としたときのネオジムガラス粒子の割合である。
　ＬＥＤモジュールの相関色温度はいずれも２６００Ｋ付近に設定されており、これはＪＩＳ　Ｚ９１１２に規定された光色区分でいうと「電球色」に相当する。
　蛍光体粒子には、緑色ないし黄色蛍光体粒子および赤色蛍光体粒子の両方を用いた。これらの粒径は、いずれも３０μｍ程度であった。
　ネオジムガラス粒子は、ネオジムガラスの材料を１２００℃で溶融して板ガラスに成形し、この板ガラスに窒素ガスを１０ｃｃ／分の流量で流しながら１０００℃、２時間のアニールを施し、この板ガラスを粉砕することにより得られた。ネオジムガラス粒子の粒径を測定したところ、１８０μｍ程度であった。
　ネオジムガラスの材料は、シリカ（ＳｉＯ２）が６５．６ｗｔ％、アルカリ金属酸化物（Ｎａ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏ、Ｋ２Ｏ）が１５．９ｗｔ％、アルカリ土類金属酸化物（ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＭｇＯ）が１０．６ｗｔ％、酸化ネオジム（Ｎｄ２Ｏ３）が７．９ｗｔ％であり、アルカリ金属酸化物中、Ｎａ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏ、Ｋ２Ｏはそれぞれ同量であり、アルカリ土類金属酸化物中、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＭｇＯはそれぞれ同量である。
　封止部材としては、シリコーン樹脂を用いた。
　図３を見ると、比較例Ｓ２～Ｓ４および実施例Ｓ５～Ｓ７では、光吸収材の効果により、特定の波長域の光が吸収されていることが分かる。また、封止部材中の光吸収材の含有率が高いほど、光の吸収率が高いことが分かる。
　図４を見ると、実施例Ｓ５～Ｓ７では、５８０ｎｍ付近に吸収ピークを持つのに対し（Ａ１参照）、比較例Ｓ２～Ｓ４では、６００ｎｍ付近に吸収ピークを持つことが分かる（Ａ２参照）。すなわち、実施例Ｓ５～Ｓ７の吸収ピークの波長域は、比較例Ｓ２～Ｓ４の吸収ピークの波長域よりも短波長側にある。このように、吸収ピークが短波長側にシフトすることにより、黄色の波長域の中でもより純粋な黄色の光を吸収することができる。蛍光体とＬＥＤによって構成されるＬＥＤモジュール、ランプにおいて、光源中の黄色の波長域の光が強すぎると、鮮やかな赤色や日本人の肌の色は黄色みが増して見え、演色性が悪くなる傾向にある。実施例Ｓ５～Ｓ７では、比較例Ｓ２～Ｓ４に比べて、より純粋な黄色の光を吸収することができるので、特に、鮮やかな赤色や日本人の肌の色の演色性を高められ、ひいては、ＬＥＤランプの演色性を高められると考えられる。
　図５は、ＬＥＤモジュールの発光効率および演色性を評価するための各種指標の測定結果である。各種指標としては、光束、光束比、平均演色評価数Ｒａ、色域面積比Ｇａ、目立ち指数Ｍ、特殊演色評価数Ｒ９、Ｒ１５、色域面積比Ｇａ４がある。
　光束比は、比較例Ｓ２～Ｓ４および実施例Ｓ５～Ｓ７の光束を比較例Ｓ１の光束で規格化した値である。光束比が高いほど、光吸収材による発光効率の低下が少ないことを意味する。
　平均演色評価数Ｒａは、ＪＩＳ　Ｚ８７２６に規定されており、番号１～８の８個の試験色（中彩度の試験色）に基づいて算出されるものであり、中彩色が自然に見えるかを評価するための指標である。
　色域面積比Ｇａは、ＪＩＳ　Ｚ８７２６の参考欄に「演色評価数による以外の演色性の評価方法」として記載されたものである。具体的には、番号１～８の８個の試験色に対して基準光による色度座標および試料光源による色度座標を求め、これらをＵ＊Ｖ＊平面上にプロットしてそれぞれ得られる８角形の面積を求め、試料光源による８角形の面積を基準光による８角形の面積で割って比の値を求め、この比を１００倍することで得られる値である。
　色域面積比Ｇａが１００より小さいときには、彩度が減じる方向にあるので、色がくすんで見える傾向にあり、１００より大きいときには、彩度が増加する方向にあるので、色が鮮やかに見える傾向にある。一般の物体色は、概して彩度が増して見えるほどきれいに感じられるので、色が好ましく見えるかを評価する指標として色域面積比Ｇａを用いることは有効である。
　目立ち指数Ｍは、色の目立ち感を評価する指標である。試料光源で照明された色彩対象物の目立ち感の程度は、表色系として納谷らの非線形色知覚モデルのブライトネス（Ｂ）、カラフルネス（Ｍｒ－ｇ，Ｍｙ－ｂ）（例えば、納谷ら、「カラー　リサーチ　アンド　アプリケーション」（Color Research and Application），２０，３（１９９５））で表された４色試験色の色域面積の大きさで表される。この４色試験色の色域面積をもとに目立ち指数Ｍは次式で表される。
　Ｍ＝［Ｇ（Ｓ，１０００（ｌｘ））／Ｇ（Ｄ６５，１０００（ｌｘ））］１．６×１００
　ここで、Ｇ（Ｓ，１０００（ｌｘ））は、試験光源および照度１０００（ｌｘ）のもとでの４色試験色の色域面積を示し、Ｇ（Ｄ６５，１０００（ｌｘ））は、基準光Ｄ６５および照度１０００（ｌｘ）のもとでの４色試験色の色域面積を示す。この目立ち指数Ｍが高くなるほど、生花や木の葉の緑などの色彩対象物を目立たせることができる。
　特殊演色評価数Ｒ９は、ＪＩＳ　Ｚ８７２６に規定された番号９の試験色（鮮やかな赤色）に基づいて算出されるものである。また、特殊演色評価数Ｒ１５は、ＪＩＳ　Ｚ８７２６に規定された番号１５の試験色（日本人の肌の色）に基づいて算出されるものである。
　色域面積比Ｇａ４は、番号９～１２の４個の試験色（高彩度の試験色）に基づいて算出された色域面積比である。即ち、番号１～８の試験色を用いたＧａと同様の計算手法に従って、番号１～８の試験色の代わりに番号９～１２を用いることにより得られる。番号１～８の試験色は、自然物の微妙な色の見えの違いを評価するために選定されたものであり、中彩度の試験色である。これに対して、番号９～１２の試験色は、本来鮮やかなものの見えを評価するために選定されたものであり、高彩度の試験色である。このため、Ｇａ４を使用することによって、鮮やかに見せたい物が鮮やかに見えているかということを正確に評価することができる。
　図５を見ると、比較例と実施例とで光束比が近似しているのは、比較例Ｓ２と実施例Ｓ７の組である。光束比が近似しているということは、光吸収材による発光効率の低下の程度が近似していることを意味する。
　比較例Ｓ２では、平均演色評価数Ｒａが８１．６、色域面積比Ｇａが９９．６、目立ち指数Ｍが１１９．０、特殊演色評価数Ｒ９が５４．３、特殊演色評価数Ｒ１５が８５．０、色域面積比Ｇａ４が１０２．１である。
　実施例Ｓ７では、平均演色評価数Ｒａが８７．５、色域面積比Ｇａが１０３．５、目立ち指数Ｍが１２４．０、特殊演色評価数Ｒ９が５１．６、特殊演色評価数Ｒ１５が９１．３、色域面積比Ｇａ４が１０３．１である。
　これから、平均演色評価数Ｒａ、色域面積比Ｇａ、目立ち指数Ｍ、特殊演色評価数Ｒ１５、色域面積比Ｇａ４の５種類の指標において、実施例Ｓ７が比較例Ｓ２よりも優れていることが分かる。なお、特殊演色評価数Ｒ９では、実施例Ｓ７が比較例Ｓ２よりも劣っているが、これは、光束比が近似しているものの完全同一ではないことによるものと考えられる。実施例Ｓ７のネオジムガラス粒子の含有率をもう少し増やして実施例Ｓ７と比較例Ｓ２とで光束比を同じにすれば、特殊演色評価数Ｒ９でも実施例Ｓ７の数値が比較例Ｓ２の数値と同程度かそれ以上にまで高まると考えられる。
　以上より、光吸収材としてネオジムガラス粒子を用いたほうが酸化ネオジム粒子を用いるよりも、発光効率の低下を抑制しつつ演色性を高められることが分かる。
　なお、封止部材中のネオジムガラス粒子の含有率をＲ１、ネオジムガラス粒子中のネオジムの含有率（酸化物換算）をＲ２、封止部材中のネオジムの含有率（酸化物換算）をＲ３とすると、Ｒ３＝Ｒ１×Ｒ２×１００である。上記実験では、Ｒ１が５．０～１０．０ｗｔ％、Ｒ２が７．９ｗｔ％なので、Ｒ３は０．４～０．８ｗｔ％となる。原理的には、封止部材中のネオジムの含有率が同じであれば、同じ効果が得られると考えられる。したがって、封止部材中のネオジムの含有率が、酸化物換算で０．４～０．８ｗｔ％であれば、発光効率の低下を抑制しつつ演色性を高めるという効果が得られる。
　また、上記実験では、Ｒ２は７．９ｗｔ％であるが、前述のようにＲ２は２～３２ｗｔ％の範囲内で任意に変更可能である。Ｒ２が２～３２ｗｔ％であり、Ｒ３が０．４～０．８ｗｔ％であることから逆算すると、封止部材中のネオジムガラス粒子の含有率Ｒ１は１．２５～４０ｗｔ％の範囲で変更可能である。
　また、上記実験では、Ｒ３は０．４～０．８ｗｔ％であるが、製造誤差を考慮すると概ね、０．１～１ｗｔ％であると言える。これから逆算すると、封止部材中のネオジムガラス粒子の含有率Ｒ１は、０．３～５０ｗｔ％の範囲で変更可能であると言える。
（２）ネオジムガラス粒子とネオジムガラス板との比較
　図６は、演色性を評価するための各種指標と光束比との関係を示す図であり、（ａ）は平均演色評価数Ｒａ、（ｂ）は特殊演色評価数Ｒ９、（ｃ）は特殊演色評価数Ｒ１５、（ｄ）は色域面積比Ｇａ４を示す。図７は、図６のグラフの基となるデータを示す。なお、図７において、Ｔｃは相関色温度であり、ｄｕｖは偏差である。
　図６を見ると、平均演色評価数Ｒａ、特殊演色評価数Ｒ９、Ｒ１５、色域面積比Ｇａ４の何れにおいても、ネオジムガラス粒子のデータを結ぶ線がネオジムガラス板のデータを結ぶ線よりも光束比が高い側にあることが分かる。これは、ネオジムガラス粒子のほうがネオジムガラス板に比べて、同じ発光効率でも演色性が高いことを意味する。
　さらに、平均演色評価数Ｒａ、特殊演色評価数Ｒ９、色域面積比Ｇａ４では、ネオジムガラス粒子のデータを結ぶ線の傾きがネオジムガラス板のデータを結ぶ線の傾きよりも大きいことが分かる。これは、ネオジムガラス粒子のほうがネオジムガラス板に比べて、発光効率を少し低下させるだけでも演色性を大きく高められることを意味する。
　以上より、光吸収材としてネオジムガラス粒子を用いたほうがネオジムガラス板を用いるよりも、発光効率の低下を抑制しつつ演色性を高められることが分かる。
　なお、ネオジムガラス粒子とネオジムガラス板とでは、材質は同じであり、単に外観形状が異なるだけである。このように外観形状を異ならせるだけで上記の効果が得られるというのは、本発明者らが実際に実験をしてみて初めて判明したことである。
　図８に、ネオジムガラス粒子の吸収係数の測定結果、ネオジムガラス板の吸収係数の測定結果、および、これらの吸収係数比の計算結果を示す。吸収係数比は、ネオジムガラス板の吸収係数をネオジムガラス粒子の吸収係数で割って得られた値である。
　吸収係数に着目すると、ネオジムガラス粒子の吸収ピークの波長域は、ネオジムガラス板の吸収ピークの波長域よりも短波長側にある。このように、吸収ピークが短波長側にシフトすることにより、純粋な黄色の波長域の光を吸収することができる。そのため、ＬＥＤランプの演色性を高められると考えられる。
　また、吸収係数比に着目すると、吸収ピークが存在する波長域（Ａ３参照）では吸収係数比が１～２程度であるのに対し、それよりも短波長側（Ａ４参照）および長波長側（Ａ５参照）では吸収係数比が２～４程度である。すなわち、ネオジムガラス粒子は、ネオジムガラス板に比べて、吸収ピークが存在する波長域以外の波長域での吸収率が相対的に小さいと言える。したがって、ネオジムガラス粒子は、ネオジムガラス板に比べて、吸収ピークが存在する波長域以外の波長域での無駄な光吸収が少なく、発光効率の低下を抑制することができる。
　このように、同一材質のネオジムガラスでも粒子状と板状とで吸収の効果が異なるのは、光学経路の違いによるものと考えられる。板状の場合は、蛍光体粒子からの出射光が空気（屈折率ｎ＝１）を介してネオジムガラス板（屈折率ｎ＝１．７）に入射されるため、屈折率差が大きくガラス板への入射光率が低くなりやすい。一方、粒子状の場合は、蛍光体粒子からの出射光が封止部材（樹脂であれば屈折率ｎ＝１．４）を介してネオジムガラス粒子（屈折率ｎ＝１．７）に入射されるため、ネオジムガラス粒子への入射光率が高いと考えられる。
　なお、封止部材にネオジムガラス粒子を錬成するのは、板状に比べて製造も容易である。
（昼白色）
　実験で用いたＬＥＤモジュールの構成は、相関色温度が５２００Ｋ付近に設定されていること、および、蛍光体粒子に緑色ないし黄色蛍光体粒子のみが用いられていること以外は、電球色の場合と同様である。
　図９は、比較例Ｓ１１～Ｓ１４および実施例Ｓ１５～Ｓ１７の分光スペクトルの測定結果である。図１０は、ＬＥＤモジュールの発光効率および演色性を評価するための各種指標の測定結果である。
　図９を見ると、比較例と実施例とで光束比が近似しているのは、比較例Ｓ１２と実施例Ｓ１７の組である。
　比較例Ｓ１２では、平均演色評価数Ｒａが７６．２、色域面積比Ｇａ９２．５が、目立ち指数Ｍが９５．９、特殊演色評価数Ｒ９が３９．７、特殊演色評価数Ｒ１５が７９．５、色域面積比Ｇａ４が９７．３である。
　実施例Ｓ１７では、平均演色評価数Ｒａが８６．５、色域面積比Ｇａが９８．６、目立ち指数Ｍが１０２．６、特殊演色評価数Ｒ９が５７．０、特殊演色評価数Ｒ１５が９１．４、色域面積比Ｇａ４が１０１．３である。
　これから、平均演色評価数Ｒａ、色域面積比Ｇａ、目立ち指数Ｍ、特殊演色評価数Ｒ９、Ｒ１５、色域面積比Ｇａ４の全ての指標において、実施例Ｓ１７が比較例Ｓ１２よりも優れていることが分かる。
　以上より、光吸収材としてネオジムガラス粒子を用いたほうが酸化ネオジム粒子を用いるよりも、発光効率の低下を抑制しつつ演色性を高められることが分かる。
＜変形例＞
（１）実施形態では、ＬＥＤモジュールの構成を開示しているが、本発明は、これに限らず、以下のような変形例が考えられる。
　図１１は、ＬＥＤモジュールの構成に関する変形例を示す図である。
　ＬＥＤモジュール５ａでは、内面に反射面を持つ環状の反射部材１７が回路基板１１上に配置されている。この構成により、拡散によりサイド方向に向った光が反射面で正面に向けて反射される。したがって、ＬＥＤランプの正面での照度を高めることができる。
　ＬＥＤモジュール５ｂでは、封止部材１３が内層１３ａと外層１３ｂとで構成され、内層１３ａの内部に緑色ないし黄色蛍光体粒子１４および赤色蛍光体粒子１５が分散され、外層１３ｂの内部にネオジムガラス粒子１６が分散されている。ネオジムガラス粒子１６の吸収ピークは、青色ＬＥＤ１２の出射光の波長域ではなく、蛍光体粒子の出射光の波長域に存在する。そのため、ネオジムガラス粒子１６は、蛍光体粒子の出射光が通過するところに配置されていればよく、蛍光体粒子の出射光があまり通過しないところに配置しても無駄になるだけである。上記構成によれば、ネオジムガラス粒子１６を無駄なく配置することができる。
　ＬＥＤモジュール５ｃは、ＬＥＤモジュール５ａと５ｂの組み合わせである。
（２）実施形態では、ＬＥＤランプの構成を開示しているが、本発明は、これに限らず、青色ＬＥＤの出射光が照射される位置に蛍光体粒子が存在し、蛍光体粒子の出射光が照射される位置にネオジムガラス粒子が存在すれば、どのような構成でも構わない。例えば、以下のような変形例が考えられる。
　図１２、１３、１４は、ＬＥＤランプの構成に関する変形例を示す図である。
　ＬＥＤランプ１ａでは、ＬＥＤモジュール５ｄの封止部材１３の内部に緑色ないし黄色蛍光体粒子１４および赤色蛍光体粒子１５が分散され、グローブ６ａの透光性の基材１８の内部にネオジムガラス粒子１６が分散されたものである。
　ＬＥＤランプ１ｂでは、グローブ６ｂの透光性の基材１８の内面にネオジムガラス粒子１６が付着されている。グローブ６ｂの製造方法としては、次のようなものが考えられる。
　基材１８がアクリル系などの樹脂の場合、基材１８を錬成で成型し（溶融温度：３００℃程度）、その樹脂が溶ける溶液中にネオジムガラス粒子１６を分散させて塗布する。これにより、基材１８の表面の一部が溶液により溶け、ネオジムガラス粒子１６がめり込んだ状態で固化する。あるいは、基材１８を成型し、その樹脂と同じ樹脂をバインダとしてネオジムガラス粒子１６を塗布する。
　基材１８がガラスの場合、基材１８を錬成で成型し（溶融温度：６００℃以下の低温成形）、ネオジムガラス粒子１６を溶射して、基材１８の表面に溶着させる。
　ＬＥＤランプ１ｃでは、グローブ６ｃの透光性の基材１８の外面にネオジムガラス粒子１６が付着されている。
　ＬＥＤランプ１ｄでは、ＬＥＤモジュール５ｅの封止部材１３の内部には蛍光体粒子もネオジムガラス粒子も分散されておらず、グローブ６ｄの透光性の基材１８の内部に緑色ないし黄色蛍光体粒子１４、赤色蛍光体粒子１５およびネオジムガラス粒子１６が分散されたものである。
　ＬＥＤランプ１ｅでは、グローブ６ｅの透光性の基材１８の内面に緑色ないし黄色蛍光体粒子１４、赤色蛍光体粒子１５が付着され、基材１８の内部にネオジムガラス粒子１６が分散されている。蛍光体粒子もネオジムガラス粒子と同様の手順により付着させることができる。
　ＬＥＤランプ１ｆでは、グローブ６ｆの透光性の基材１８の内面に緑色ないし黄色蛍光体粒子１４、赤色蛍光体粒子１５およびネオジムガラス粒子１６が付着されている。
　また、封止部材およびグローブ以外の別の部材に蛍光体粒子およびネオジムガラス粒子を分散させることとしてもよい。
（３）実施形態では、ＬＥＤランプはいわゆる電球形を開示しているが、本発明は、これに限られない。例えば、以下のような変形例が考えられる。
　図１５は、ＬＥＤランプの構造に関する変形例を示す図である。ＬＥＤランプ１ｇは、直管形の蛍光ランプに代替するものである。直管形のガラス管７の内部にＬＥＤモジュール５が並べられて配置されている。ガラス管７の両端には、ＬＥＤモジュール５に供給される電力を受け付ける口金８が備えられている。
（４）実施形態では、ＬＥＤランプのみを開示しているが、照明器具と組み合わせて照明装置として利用できる。
　図１６は、照明装置の構成を示す図である。照明装置２０は、ＬＥＤランプ１と照明器具２１とを備える。照明器具２１は、椀状の反射鏡２２とソケット２３を備える。ソケット２３には、ＬＥＤランプ１の口金３が螺合される。
　本発明は、例えば、一般照明に利用可能である。
　　　　１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆ、１ｇ　　ＬＥＤランプ
　　　　２　　ボディ部
　　　　３　　口金
　　　　４　　ボディ部の他端
　　　　５、５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅ　　ＬＥＤモジュール
　　　　６、６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｆ　　グローブ
　　　　７　　ガラス管
　　　　８　　口金
　　　１１　　回路基板
　　　１２　　青色ＬＥＤ
　　　１３　　封止部材
　　　１３ａ　内層
　　　１３ｂ　外層
　　　１４　　緑色ないし黄色蛍光体粒子
　　　１５　　赤色蛍光体粒子
　　　１６　　ネオジムガラス粒子
　　　１７　　反射部材
　　　１８　　基材
　　　２０　　照明装置
　　　２１　　照明器具
　　　２２　　反射鏡
　　　２３　　ソケット

Claims (19)

  1. 　青色ＬＥＤと、
    　前記青色ＬＥＤの出射光により励起される、少なくとも１種類の蛍光体粒子と、
    　前記少なくとも１種類の蛍光体粒子の出射光のうち特定の波長域の光を吸収する、ネオジムイオンを含むネオジムガラス粒子と、
    　を含むことを特徴とするＬＥＤモジュール。
  2. 　さらに、前記青色ＬＥＤを封止する透光性の封止部材を含み、
    　前記ネオジムガラス粒子が前記封止部材の内部に分散されていること
    　を特徴とする請求項１に記載のＬＥＤモジュール。
  3. 　さらに、前記少なくとも１種類の蛍光体粒子が前記封止部材の内部に分散されていること
    　を特徴とする請求項２に記載のＬＥＤモジュール。
  4. 　前記封止部材中のネオジムガラス粒子の含有率が、０．３～５０ｗｔ％であること
    　を特徴とする請求項３に記載のＬＥＤモジュール。
  5. 　前記ネオジムガラス粒子中のネオジムの含有率が、酸化物換算で２～３２ｗｔ％であること
    　を特徴とする請求項４に記載のＬＥＤモジュール。
  6. 　前記ネオジムガラス粒子の粒径が、１０～２００μｍであること
    　を特徴とする請求項１に記載のＬＥＤモジュール。
  7. 　前記少なくとも１種類の蛍光体粒子が、黄色光を出射する蛍光体粒子を含むこと
    　を特徴とする請求項１に記載のＬＥＤモジュール。
  8. 　前記少なくとも１種類の蛍光体粒子が、緑色光ないし黄色光を出射する蛍光体粒子と、赤色光を出射する蛍光体粒子とを含むこと
    　を特徴とする請求項１に記載のＬＥＤモジュール。
  9. 　さらに、前記青色ＬＥＤを封止する透光性の封止部材を含み、
    　前記ネオジムガラス粒子が前記封止部材の内部に分散されており、
    　前記封止部材は、オルトケイ酸テトラエチルを含むアルコキシド類のシリカに、ネオジムガラス粒子が添加されて作製されていること
    　を特徴とする請求項１に記載のＬＥＤモジュール。
  10. 　さらに、前記青色ＬＥＤを封止する透光性の封止部材を含み、
    　前記ネオジムガラス粒子と前記少なくとも１種類の蛍光体粒子が前記封止部材の内部に分散されており、
    　前記封止部材をゾルゲル法によって作製することにより、前記ネオジムガラス粒子と前記少なくとも１種類の蛍光体粒子とをともにこの封止部材の中に混合せしめること
    　を特徴とする請求項１に記載のＬＥＤモジュール。
  11. 　青色ＬＥＤと、
    　前記青色ＬＥＤの出射光により励起される、少なくとも１種類の蛍光体粒子と、
    　前記少なくとも１種類の蛍光体粒子の出射光のうち特定の波長域の光を吸収する、ネオジムイオンを含むネオジムガラス粒子と、
    　を含むことを特徴とするＬＥＤランプ。
  12. 　さらに、前記青色ＬＥＤを覆う透光性のグローブを含み、
    　前記ネオジムガラス粒子が前記グローブの外面もしくは内面に付着されている、または、前記グローブの内部に分散されていること
    　を特徴とする請求項１１に記載のＬＥＤランプ。
  13. 　さらに、前記少なくとも１種類の蛍光体粒子が前記グローブの外面もしくは内面に付着されている、または、前記グローブの内部に分散されていること
    　を特徴とする請求項１２に記載のＬＥＤランプ。
  14. 　前記封止部材中のネオジムガラス粒子の含有率が、０．３～５０ｗｔ％であること
    　を特徴とする請求項１３に記載のＬＥＤランプ。
  15. 　前記ネオジムガラス粒子中のネオジムの含有率が、酸化物換算で２～３２ｗｔ％であること
    　を特徴とする請求項１４に記載のＬＥＤランプ。
  16. 　前記ネオジムガラス粒子の粒径が、１０～２００μｍであること
    　を特徴とする請求項１１に記載のＬＥＤランプ。
  17. 　前記少なくとも１種類の蛍光体粒子が、黄色光を出射する蛍光体粒子を含むこと
    　を特徴とする請求項１１に記載のＬＥＤランプ。
  18. 　前記少なくとも１種類の蛍光体粒子が、緑色光ないし黄色光を出射する蛍光体粒子と、赤色光を出射する蛍光体粒子とを含むこと
    　を特徴とする請求項１１に記載のＬＥＤランプ。
  19. 　請求項１１に記載のＬＥＤランプと照明器具とを備えた照明装置。
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Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103322511A (zh) * 2012-03-23 2013-09-25 东芝照明技术株式会社 照明装置
JP2015018612A (ja) * 2013-07-08 2015-01-29 パナソニック株式会社 照明装置
WO2015029284A1 (ja) * 2013-08-28 2015-03-05 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 蛍光体及びこれを用いた発光装置
EP2639830A3 (en) * 2012-03-13 2016-04-06 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Spectral light distribution for a light emitting device, and illumination apparatus and luminaire using same
JP2016063001A (ja) * 2014-09-16 2016-04-25 日亜化学工業株式会社 発光装置
JP2017502493A (ja) * 2013-10-28 2017-01-19 ジーイー・ライティング・ソルーションズ，エルエルシー 向上された蛍光増白及び色彩選好のためのランプ
KR20170066559A (ko) * 2014-10-08 2017-06-14 지이 라이팅 솔루션스, 엘엘씨 조명 장치에서의 컬러 필터링을 위한 재료 및 광학 구성요소
JP2018056140A (ja) * 2013-03-04 2018-04-05 シチズン電子株式会社 発光装置及び発光装置の製造方法
US10121941B2 (en) 2015-09-30 2018-11-06 Nichia Corporation Light source device
JP2019501526A (ja) * 2015-12-11 2019-01-17 ジーイー・ライティング・ソルーションズ，エルエルシー 複数のネオジムおよびフッ素化合物を使用した可変カラーフィルタリングを用いるｌｅｄ装置
KR20190062694A (ko) * 2017-11-29 2019-06-07 공주대학교 산학협력단 넓은 색재현 범위를 갖는 형광체 함유 유리복합체, 이를 이용한 led 소자 및 lcd 디스플레이
US10784419B2 (en) 2015-05-21 2020-09-22 Nichia Corporation Light emitting device
US10879436B2 (en) 2015-03-05 2020-12-29 Nichia Corporation Light emitting device

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070241657A1 (en) * 2004-08-02 2007-10-18 Lumination, Llc White light apparatus with enhanced color contrast
DE102011082808A1 (de) * 2011-09-16 2013-03-21 Osram Gmbh Leuchtvorrichtung mit Halbleiterlichtquelle und Leuchtstoffbereich
US9335531B2 (en) 2011-12-30 2016-05-10 Cree, Inc. LED lighting using spectral notching
CN204240272U (zh) * 2012-02-08 2015-04-01 松下电器产业株式会社 Led灯用的透光性外壳部件
US9612002B2 (en) 2012-10-18 2017-04-04 GE Lighting Solutions, LLC LED lamp with Nd-glass bulb
JP2014140015A (ja) * 2012-12-19 2014-07-31 Panasonic Corp 発光モジュールおよびこれを用いた照明用光源
US9478473B2 (en) 2013-05-21 2016-10-25 Globalfoundries Inc. Fabricating a microelectronics lid using sol-gel processing
US9759387B2 (en) * 2014-03-04 2017-09-12 Cree, Inc. Dual optical interface LED lamp
US9960322B2 (en) 2014-04-23 2018-05-01 Cree, Inc. Solid state lighting devices incorporating notch filtering materials
US9401468B2 (en) 2014-12-24 2016-07-26 GE Lighting Solutions, LLC Lamp with LED chips cooled by a phase transformation loop
KR20170103852A (ko) 2015-01-06 2017-09-13 지이 라이팅 솔루션스, 엘엘씨 조명 유닛들에서의 색상 필터링을 위한 물질들 및 광 가이드들
US11901492B2 (en) 2015-09-10 2024-02-13 Intematix Corporation High color rendering white light emitting devices and high color rendering photoluminescence compositions
EP3489327A1 (en) * 2015-09-10 2019-05-29 Intematix Corporation Phosphor converted white light emitting devices
US10193031B2 (en) * 2016-03-11 2019-01-29 Rohinni, LLC Method for applying phosphor to light emitting diodes and apparatus thereof
CN113280274B (zh) * 2016-03-16 2023-06-09 赛万特科技有限责任公司 采用具有不同含量的氟和氧的钕基材料的led设备
US10950760B2 (en) * 2019-02-06 2021-03-16 Osram Opto Semiconductors Gmbh Two component glass body for tape casting phosphor in glass LED converters

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02189888A (ja) * 1989-01-17 1990-07-25 Hitachi Maxell Ltd 多色表示型エレクトロルミネツセンス素子
JPH04370658A (ja) * 1991-06-20 1992-12-24 Matsushita Electron Corp 選択透過膜付ハロゲン電球の製造方法
JPH11250834A (ja) * 1998-03-03 1999-09-17 Hitachi Ltd カラー陰極線管
JP2000011954A (ja) 1998-06-18 2000-01-14 Matsushita Electron Corp 蛍光ランプおよびその製造方法
JP2003331795A (ja) * 2002-05-09 2003-11-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電球およびその製造方法
JP2004193581A (ja) 2002-11-25 2004-07-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd Ｌｅｄ照明光源
JP2007116133A (ja) * 2005-09-22 2007-05-10 Toshiba Lighting & Technology Corp 発光装置
JP2010040558A (ja) * 2008-07-31 2010-02-18 Toshiba Lighting & Technology Corp 照明装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW383508B (en) 1996-07-29 2000-03-01 Nichia Kagaku Kogyo Kk Light emitting device and display
US6734465B1 (en) * 2001-11-19 2004-05-11 Nanocrystals Technology Lp Nanocrystalline based phosphors and photonic structures for solid state lighting
CN100352069C (zh) * 2002-11-25 2007-11-28 松下电器产业株式会社 Led照明光源
US7753553B2 (en) * 2005-06-02 2010-07-13 Koniklijke Philips Electronics N.V. Illumination system comprising color deficiency compensating luminescent material

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02189888A (ja) * 1989-01-17 1990-07-25 Hitachi Maxell Ltd 多色表示型エレクトロルミネツセンス素子
JPH04370658A (ja) * 1991-06-20 1992-12-24 Matsushita Electron Corp 選択透過膜付ハロゲン電球の製造方法
JPH11250834A (ja) * 1998-03-03 1999-09-17 Hitachi Ltd カラー陰極線管
JP2000011954A (ja) 1998-06-18 2000-01-14 Matsushita Electron Corp 蛍光ランプおよびその製造方法
JP2003331795A (ja) * 2002-05-09 2003-11-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電球およびその製造方法
JP2004193581A (ja) 2002-11-25 2004-07-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd Ｌｅｄ照明光源
JP2007116133A (ja) * 2005-09-22 2007-05-10 Toshiba Lighting & Technology Corp 発光装置
JP2010040558A (ja) * 2008-07-31 2010-02-18 Toshiba Lighting & Technology Corp 照明装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
COLOR RESEARCH & APPLICATION, vol. 20, no. 3, 1995
See also references of EP2571066A4 *

Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2639830A3 (en) * 2012-03-13 2016-04-06 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Spectral light distribution for a light emitting device, and illumination apparatus and luminaire using same
CN103322511B (zh) * 2012-03-23 2015-09-09 东芝照明技术株式会社 照明装置
CN103322511A (zh) * 2012-03-23 2013-09-25 东芝照明技术株式会社 照明装置
JP2018056140A (ja) * 2013-03-04 2018-04-05 シチズン電子株式会社 発光装置及び発光装置の製造方法
JP2015018612A (ja) * 2013-07-08 2015-01-29 パナソニック株式会社 照明装置
WO2015029284A1 (ja) * 2013-08-28 2015-03-05 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 蛍光体及びこれを用いた発光装置
JP2017502493A (ja) * 2013-10-28 2017-01-19 ジーイー・ライティング・ソルーションズ，エルエルシー 向上された蛍光増白及び色彩選好のためのランプ
JP2016063001A (ja) * 2014-09-16 2016-04-25 日亜化学工業株式会社 発光装置
US9831396B2 (en) 2014-09-16 2017-11-28 Nichia Corporation Light emitting device including light emitting element with phosphor
US10861690B2 (en) 2014-10-07 2020-12-08 Consumer Lighting (U.S.), Llc LED apparatus employing neodymium-fluorine materials
KR20170066559A (ko) * 2014-10-08 2017-06-14 지이 라이팅 솔루션스, 엘엘씨 조명 장치에서의 컬러 필터링을 위한 재료 및 광학 구성요소
JP2017533462A (ja) * 2014-10-08 2017-11-09 ジーイー・ライティング・ソルーションズ，エルエルシー 照明装置のカラーフィルター用材料および光学部品
KR102339134B1 (ko) * 2014-10-08 2021-12-15 커런트 라이팅 솔루션즈, 엘엘씨 조명 장치에서의 컬러 필터링을 위한 재료 및 광학 구성요소
US10663143B2 (en) 2014-10-08 2020-05-26 Consumer Lighting (U.S.), Llc Materials and optical components for color filtering in a lighting apparatus
US10879436B2 (en) 2015-03-05 2020-12-29 Nichia Corporation Light emitting device
US10784419B2 (en) 2015-05-21 2020-09-22 Nichia Corporation Light emitting device
US10121941B2 (en) 2015-09-30 2018-11-06 Nichia Corporation Light source device
JP2019501526A (ja) * 2015-12-11 2019-01-17 ジーイー・ライティング・ソルーションズ，エルエルシー 複数のネオジムおよびフッ素化合物を使用した可変カラーフィルタリングを用いるｌｅｄ装置
JP7005494B2 (ja) 2015-12-11 2022-02-04 コンシューマー ライティング （ユー．エス．），エルエルシー 複数のネオジムおよびフッ素化合物を使用した可変カラーフィルタリングを用いるｌｅｄ装置
KR102004054B1 (ko) * 2017-11-29 2019-10-01 공주대학교 산학협력단 넓은 색재현 범위를 갖는 형광체 함유 유리복합체, 이를 이용한 led 소자 및 lcd 디스플레이
KR20190062694A (ko) * 2017-11-29 2019-06-07 공주대학교 산학협력단 넓은 색재현 범위를 갖는 형광체 함유 유리복합체, 이를 이용한 led 소자 및 lcd 디스플레이

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CN102473821B (zh) 2013-05-29

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