WO2018179105A1 - 照明装置の製造方法 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a method for manufacturing a lighting device for reproducing the color of a surface of an object or the like.
- color rendering is known as a characteristic that affects the appearance of the color of an object when a certain light source is illuminated.
- Natural light showing a continuous spectrum is white light with excellent color rendering that represents the color appearance of an object most accurately.
- pseudo white light which is toned by converting blue light from a blue light emitting diode (LED) to yellow with a YAG phosphor, etc., and mixing blue light and yellow light, matches only the color coordinates to natural light.
- the spectrum constituting the white color is discontinuous, it is inferior in color rendering to natural light.
- a technique of adding a phosphor emitting red or green fluorescence is also known.
- Patent Document 1 is an incandescent bulb, a fluorescent lamp, an LED lighting device, and an LED lighting device having two or more light emitting diodes (LEDs) as a lighting fixture, having a light color with a high relaxation effect.
- One of the light emitting diodes has an emission band of the main wavelength from 380 nm to 505 nm, and the other one of the light emitting diodes has an emission band of the main wavelength from 575 nm to 780 nm.
- u ′, v ′ (0.33, 0.485), (0.31, 0.517), on the CIE 1976 u′v ′ chromaticity diagram. (0.28, 0.51), (0.265, 0.5), (0.259, 0.491), (0.253, 0.465), (0.305, 0.47)
- Surrounded by a straight line Present in degrees range discloses an LED lighting device.
- Patent Literature 2 discloses a plurality of daylight color light sources that emit daylight color light and a plurality of light bulb color light sources that emit light bulb colors as an illumination device that can realize thin and uniform cherry blossom illumination. And a lighting device in which a plurality of red light sources emitting red light are arranged at predetermined positions. Moreover, it is disclosed that such an illuminating device has obtained an illuminating device having an emission spectrum of Yoshino cherry tree and double cherry blossoms.
- JP 2003-257224 A Japanese Patent Laying-Open No. 2015-50122
- Patent Document 2 proposes a cherry-colored illumination, assuming that the cherry color of Yoshino cherry tree and double cherry blossoms gives healing to humans in consideration of the effect on human psychology.
- the cherry color proposed in Patent Document 2 reproduces a similar color on the color coordinates, and does not reproduce the reflection spectrum emitted by the original cherry color.
- One aspect of the present invention includes a step of spectroscopically measuring a spectrum that constitutes a color to be measured, and a step of toning a light source so that an emission spectrum approximates a spectrum that constitutes a color to be measured. It is a manufacturing method. In such a method of manufacturing an illuminating device, illumination that imitates the color of the measurement object by measuring the spectrum that constitutes the color of the measurement object and adjusting the emission spectrum so as to approximate it and toning the light source The device can be manufactured.
- examples of measurement objects include plants, stars, sky, and water surface.
- the color of the moon, the color of the sky, the color of the petals, etc. are well-known colors, so they can give a more familiar impression to human psychology than artificially selected colors. it can.
- the measurement target is an object, it is preferable to measure a reflection spectrum with respect to natural light from the viewpoint that the original color of the object can be adjusted.
- the light source includes an LED element and two or more kinds of phosphors whose fluorescence wavelength peaks are separated from each other by 50 nm or more from the viewpoint of easily forming a broad continuous wavelength synthetic spectrum.
- the LED element is an ultraviolet light LED element or a near ultraviolet light LED element having a light emission peak in an ultraviolet light region of 430 nm or less, and at least one of the phosphors is emitted from the ultraviolet light LED element or the near ultraviolet light LED element.
- a blue to green phosphor having a fluorescence wavelength peak in the range of 420 to 480 nm excited by ultraviolet light or near ultraviolet light is preferable.
- the emission wavelength of a general blue LED element exhibits a narrow and narrow spectrum, and therefore the synthetic spectrum tends to be discontinuous due to the emission. In such cases.
- blue phosphor or green phosphor having a fluorescence wavelength peak in the range of 420 to 480 nm excited by ultraviolet light or near ultraviolet light that does not stimulate the optic nerve as visible light Since the spectrum having a broad peak in the blue region is obtained in the blue region instead of the blue light having the sharp wavelength peculiar to the blue LED element, when the color is adjusted to a desired color, While suppressing the height of the peak due to light emission, it is preferable from the viewpoint that the optic nerve recognizing blue is stimulated to facilitate use of blue as one element.
- Ultraviolet light whose LED element has an emission wavelength peak in the range of 430 nm or more and less than 480 nm or a green LED element having an emission wavelength peak in the range of 480 nm or more and 550 nm or less affects the human body And is preferable from the point of little emission of near-ultraviolet light.
- an illumination device that emits a color that approximates the color of an object.
- FIG. 1 shows a flowchart of a manufacturing method of the lighting device of the present embodiment.
- FIG. 2 is a continuous spectrum of natural light (sunlight).
- FIG. 3 is a reflection spectrum for the natural light of the moon.
- FIG. 4 is an emission spectrum of an LED device in which a reflection spectrum of white moonlight is reproduced using a near-ultraviolet LED element.
- FIG. 5 is an emission spectrum of an LED device in which a reflection spectrum of white moonlight is reproduced using a blue LED element.
- FIG. 6 is a reflection spectrum of the lake surface with respect to natural light.
- FIG. 7 is an emission spectrum of an LED device in which a reflection spectrum of a white lake surface is reproduced using an ultraviolet LED element.
- FIG. 1 shows a flowchart of a manufacturing method of the lighting device of the present embodiment.
- FIG. 2 is a continuous spectrum of natural light (sunlight).
- FIG. 3 is a reflection spectrum for the natural light of the moon.
- FIG. 4 is an emission
- FIG. 8 is an emission spectrum of an LED device in which a reflection spectrum of a white lake surface is reproduced using a blue LED element.
- FIG. 9 is a reflection spectrum of white cosmos petals with respect to natural light.
- FIG. 10 is an emission spectrum of an LED device in which a reflection spectrum of white cosmos is reproduced using an ultraviolet LED element.
- FIG. 11 is an emission spectrum of an LED device that reproduces a white cosmos reflection spectrum using a blue LED element.
- FIG. 12 is a reflection spectrum of cherry blossom petals against natural light.
- FIG. 13 is an emission spectrum of an LED device in which a reflection spectrum of a pink (sakura) cherry blossom petal is reproduced using an ultraviolet LED element.
- FIG. 14 is an emission spectrum of an LED device in which a reflection spectrum of a pink (sakura) cherry blossom petal is reproduced using a blue LED element.
- FIG. 15 is a reflection spectrum of a pink cosmos petal with respect to natural light.
- FIG. 16A shows an emission spectrum of an LED device in which a reflection spectrum of a pink cosmos petal is reproduced using an ultraviolet LED element.
- FIG. 17 is an emission spectrum of an LED device in which a reflection spectrum of a pink cosmos petal is reproduced using a blue LED element.
- FIG. 18 is a reflection spectrum of red cosmos petals with respect to natural light.
- FIG. 19 is an emission spectrum of an LED device in which the reflection spectrum of a red cosmos petal is reproduced using an ultraviolet LED element.
- FIG. 20 is an emission spectrum of an LED device in which the reflection spectrum of a red cosmos petal is reproduced using a blue LED element.
- FIG. 21 is a reflection spectrum of red autumn leaves with respect to natural light.
- FIG. 22A is an emission spectrum of an LED device in which a reflection spectrum of red autumn leaves is reproduced using an ultraviolet LED element.
- FIG. 23 is an emission spectrum of an LED device in which a reflection spectrum of red autumn leaves is reproduced using a blue LED element.
- FIG. 24 is a reflection spectrum of yellow sunflower with respect to natural light.
- FIG. 25 is an emission spectrum of an LED device in which a reflection spectrum of yellow sunflower is reproduced using an ultraviolet LED element.
- FIG. 26 is a reflection spectrum of yellow rice plants for natural light.
- FIG. 21 is a reflection spectrum of red autumn leaves with respect to natural light.
- FIG. 22A is an emission spectrum of an LED device in which a reflection spectrum of red autumn leaves is reproduced using an ultraviolet LED element.
- FIG. 23 is an emission spectrum of an LED
- FIG. 27 is an emission spectrum of an LED device in which a reflection spectrum of yellow rice is reproduced using an ultraviolet LED element.
- FIG. 28 is an emission spectrum of an LED device in which a reflection spectrum of yellow rice is reproduced using a blue LED element.
- FIG. 29 is a schematic cross-sectional view of the LED device 10 of one embodiment according to the present invention.
- FIG. 30 shows fluorescence spectra of various phosphors used in Examples and blue light emission spectra of blue LED elements.
- FIG. 31 shows coordinates according to the XY color coordinates of the CIE color system of the white LED device, the blue LED element, and each phosphor manufactured in Example 1.
- FIG. 32 is a schematic cross-sectional view of the LED device 20 of one embodiment according to the present invention.
- the manufacturing method of the illumination device according to the present embodiment includes a step of spectroscopically measuring a spectrum constituting a color to be measured and a light source so that an emission spectrum approximates a spectrum constituting the color to be measured And toning.
- the step of spectroscopically measuring the spectrum constituting the color of the measurement target is a step of obtaining a spectrum such as a reflection spectrum by spectroscopically analyzing the surface of the various measurement targets using a spectroscopic analyzer.
- the measurement object in the manufacturing method of the present embodiment is not particularly limited as long as it shows a spectrum constituting the color of the measurement object.
- Specific examples include plant parts such as flowers, leaves, and grass, stars such as the sky and the moon, and water surfaces such as the lake surface and the sea surface.
- the color of the moon, the color of the sky, the color of the petals, etc. are well-known colors, so they can give a more familiar impression to human psychology than artificially selected colors. it can.
- the object to be measured in the manufacturing method of the present embodiment is an object
- Natural light is sunlight, but the radiation spectrum of sunlight fluctuates due to changes in time, weather, and seasons. In the present embodiment, for the difference in time, weather, and season, preferable conditions may be selected as appropriate according to the purpose.
- An example of the radiation spectrum of sunlight is shown in FIG.
- a measuring device for measuring a spectrum constituting the color of the measurement object for example, a reflectance for each wavelength constituting the color of the measurement object in a wavelength region of visible light of about 360 to 830 nm.
- a spectral radiance meter or a color luminance meter can be used.
- FIG. 3 shows a white moon whose color coordinates (x, y) of the XYZ color system are (0.368, 0.371),
- FIG. 6 shows a white lake surface of (0.313, 0.366),
- FIG. 9 shows an example of the reflection spectrum constituting each white color of the white cosmos petals of (0.342, 0.362).
- the example of the reflection spectrum to comprise is shown.
- FIG. 18 shows an example of a reflection spectrum constituting the red cosmos petals of (0.440, 0.226).
- FIG. 21 shows red leaves of (0.494, 0.323)
- FIG. 24 shows yellow sunflower petals of (0.521, 0.461)
- FIG. 26 shows (0.421, 0.432).
- An example of the reflection spectrum of each yellow rice ear is shown.
- each of the color coordinates of the XYZ color system is a white region, but the spectrum constituting each color is large. Is different.
- the illuminating device having a color similar to the color of the measurement object in the spectrum in order to acquire the spectrum and perform color matching, not based on the color coordinates of the XYZ color system. Can be manufactured.
- FIG. 30 shows, as an example, representative examples of the fluorescence spectra of various phosphors used in the examples described later and the emission spectrum of blue light of a blue LED element.
- LED is emission spectrum of blue LED element
- UVB fluorescence spectrum of blue phosphor UVB excited by UV
- B is fluorescence spectrum of blue-green phosphor B
- B ′ is fluorescence spectrum of green phosphor B ′
- Y is yellow
- YO is the fluorescence spectrum of yellow phosphor YO
- OR is the fluorescence spectrum of orange phosphor OR
- G is the fluorescence spectrum of orange phosphor G
- R is the fluorescence spectrum of red phosphor R
- RR red The fluorescence spectrum of fluorescent substance RR is shown.
- Examples described later are obtained by combining each light so as to form a target spectrum by combining light emission by a blue LED element as shown in FIG. 30, fluorescence by phosphors of each color, and diffused light by a color pigment. As shown in FIG. 4, light having a color resembling the color to be measured is generated as a combined spectrum in which the colors are mixed.
- FIG. 31 shows XY color coordinates of the CIE color system of the mixed color light emitted from the white LED device obtained by using the blue LED device obtained in Example 1 described later.
- “MOON” indicates the emission color coordinates (0.368, 0.371) of the moon.
- B represents the fluorescence color coordinates (0.122, 0.104) of the blue-green phosphor B
- B ′ represents the fluorescence color coordinates (0.237, 0.480) of the green phosphor B ′
- RR represents The fluorescent color coordinates (0.637, 0.361) of the red phosphor RR and “LED” indicate the emission color coordinates (0.143, 0.033) of the blue LED element, respectively.
- MAKE is the emission color coordinates (0.363, 0.371) of the white LED device that reproduces the color of the moonlight by mixing the light emission of the blue LED element, the light emission by the phosphors of each color, and the yellow pigment Y. ).
- the white LED device obtained by using the blue LED device obtained in Example 1 to be described later in order to reproduce the color represented by the luminous color coordinates (0.368, 0.371) of the moon As shown in FIG. 5, blue-green phosphor B, green phosphor B ′, orange phosphor OR, red phosphor RR, yellow pigment PIG Y, and light emitted by the light emitting LEDs of the blue LED element are shown in FIG. The intensity of light forming each color is adjusted so that the spectrum as shown is obtained.
- the color of the measurement object is spectrally analyzed, and in order to adjust the color to be close to the spectrum of the color, the light emission color is formed.
- a light emitting element such as an LED, a phosphor, a color pigment, a color filter, and the like are combined.
- the LED element for example, a blue LED element having an emission wavelength peak in the range of 420 to 490 nm, an ultraviolet LED element having an emission wavelength peak in the range of 380 to 420 nm, or a near ultraviolet LED element is preferably used.
- the LED element include GaN-based LEDs, SiC-based LEDs, ZnSe-based LEDs, and InGaN-based LEDs.
- the phosphor is not particularly limited as long as it can reproduce a color resembling the color to be measured. Specifically, for example, as a blue phosphor, a blue phosphor or a blue-green fluorescence having a fluorescence wavelength peak in a blue range of 400 nm to 495 nm, preferably 430 to 480 nm when excited by ultraviolet light or near ultraviolet light. Body and green phosphor. Further, the green phosphor is excited by the blue light of the blue LED element, the ultraviolet light LED element, or the ultraviolet light or near ultraviolet light of the near ultraviolet light LED element, and fluoresces in the range of 495 nm to 530 nm, preferably 495 nm to 525 nm.
- a green phosphor that emits green light having a wavelength is exemplified.
- Specific examples of such green phosphors include silicate green phosphors, aluminate green phosphors, sialon green phosphors such as ⁇ -SiAlON: Eu, and the like.
- the red phosphor may be a red phosphor or orange light that emits red light having a fluorescence wavelength in the range of 595 nm to 680 nm, preferably 600 nm to 650 nm when excited by light from the LED element or light emitted from another phosphor.
- red phosphor and the orange phosphor include, for example, a nitride-based red phosphor, a silicate-based red phosphor, a cousin red phosphor such as CaAlSiN 3 : Eu, and a sialon-based red phosphor.
- yellow phosphors include YAG phosphors that emit excitation light having an emission peak at a wavelength of 550 nm to 590 nm.
- FIG. 29 is a schematic cross-sectional view schematically showing the LED device 10 in which the emission color of the embodiment according to the present invention is toned.
- the LED device 10 includes a light emitter housing member 5 and a LED element 1 each having a concave portion with an open top surface where a pair of leads 5a and 5b extending to the outside is disposed. And sealed with a resin sealing body 2 containing phosphor r and phosphor g.
- One electrode of the LED element 1 is connected to the lead 5a, and the other electrode of the LED element 1 is wire-bonded by a gold wire 6 and connected to the lead 5b.
- the LED element 1 emits, for example, blue light having an emission spectrum having an emission wavelength peak in a blue region of 420 nm to 490 nm, or ultraviolet light or near ultraviolet light of 380 to 420 nm.
- the phosphor g has a spectrum having a fluorescence wavelength peak in a blue region of 400 nm to 495 nm or a green region of 495 nm to 530 nm when excited by the blue light of the LED element 1 or ultraviolet light or near ultraviolet light. Emits blue or green light.
- the phosphor r is excited by the light emitted from the LED element 1 and emits red light having a spectrum having a fluorescence wavelength peak in a red region of 595 nm to 680 nm. Further, it contains phosphors that emit other colors as required. By adjusting the intensity of each of these light colors, the spectrum of the color to be measured, which has been spectrally analyzed as described above, can be brought close to.
- the form of the LED device is not particularly limited. Specifically, as another form, for example, an LED device 20 having a form obtained by placing and sealing a phosphor sheet as shown in FIG. In FIG. 32, a phosphor-containing sheet 8 in which a phosphor g and a phosphor r are dispersed in a resin 12 such as a silicone resin or silicone rubber and formed into a sheet shape is disposed in a sealing resin 3 that seals the LED element 1. It is a schematic cross section of the LED device 20 made. In the LED device 20, the light emission of the LED element 1 excites the phosphor g and the phosphor r in the phosphor-containing sheet 8 to emit fluorescence, thereby performing wavelength conversion.
- a resin 12 such as a silicone resin or silicone rubber
- Near-ultraviolet LED device A near-ultraviolet LED device having a near-ultraviolet light spectrum in a wavelength range of 385 to 405 nm having a peak at 395 nm.
- Blue LED device A blue LED device that emits blue light having a light emission spectrum in the wavelength range of 435 to 480 nm, which emits a color located at color coordinates (0.143, 0.033) and has a wavelength peak at 460 nm.
- Blue phosphor UVB A blue phosphor (BSNA490) that emits blue light located at color coordinates (0.151, 0.078) and has a fluorescence spectrum in the wavelength range of 400 to 600 nm with a peak at 445 nm.
- Blue phosphor B0 A silicate blue phosphor that emits blue light located at color coordinates (0.158, 0.017) and has a fluorescence spectrum in a wavelength range of 400 to 585 nm having a peak at 444 nm.
- Blue phosphor B0 ′ A silicate green phosphor that emits blue light located at color coordinates (0.127, 0.094) and has a fluorescence spectrum in the wavelength range of 400 to 540 nm having a peak at 470 nm.
- Blue phosphor B2 A silicate green phosphor that emits blue light located at color coordinates (0.127, 0.094) and has a fluorescence spectrum in the wavelength range of 400 to 550 nm having a peak at 470 nm.
- Blue phosphor B1 A silicate green phosphor that emits blue light located at color coordinates (0.112, 0.164) and has a fluorescence spectrum in the wavelength range of 400 to 530 nm having a peak at 480 nm.
- Blue-green phosphor B A silicate blue-green phosphor that emits blue-green light located at color coordinates (0.122, 0.104) and has a fluorescence spectrum in the wavelength range of 460 to 530 nm with a peak at 493 nm.
- Green phosphor BG A silicate green phosphor that emits green light located at color coordinates (0.215, 0.412) and has a fluorescence spectrum in the wavelength range of 390 to 640 nm with a peak at 510 nm.
- Green phosphor B ′ a silicate green phosphor that emits green light located at the color coordinates (0.237, 0.480) and has a fluorescence spectrum in the wavelength range of 380 to 630 nm having a peak at 514 nm.
- Yellow phosphor Y YAG-based yellow phosphor that emits yellow light located at the color coordinates (0.400, 0.538) and emits yellow light having a fluorescence spectrum in the wavelength range of 430 to 680 nm having a peak at 550 nm. .
- Yellow phosphor YO YAG-based yellow phosphor that emits yellow light located at the color coordinates (0.456, 0.513) and emits yellow light having a fluorescence spectrum in the wavelength range of 460 to 700 nm having a peak at 575 nm.
- Green phosphor G nitride-based green fluorescence that emits green light located at color coordinates (0.322, 0.516) and emits green light having a fluorescence spectrum in the wavelength range of 435 to 700 nm having a peak at 600 nm. body.
- Yellow-green phosphor O a nitride that emits yellow-green light located at color coordinates (0.473, 0.502), and emits yellow-green light having a fluorescence spectrum in the wavelength range of 450 to 700 nm having a peak at 580 nm.
- Orange phosphor OR nitride-based orange fluorescence that emits orange light located at color coordinates (0.489, 0.492) and emits orange light having a fluorescence spectrum in the wavelength range of 480 to 700 nm with a peak at 585 nm. body.
- Red phosphor R a nitride-based red phosphor that emits red light located at color coordinates (0.623, 0.375) and has a fluorescence spectrum in the wavelength range of 550 to 780 nm having a peak at 650 nm.
- Red phosphor RR a nitride-based red phosphor that emits red light located at color coordinates (0.637, 0.361) and has a fluorescence spectrum in a wavelength range of 520 to 780 nm having a peak at 660 nm.
- Red phosphor RRR a nitride-based red phosphor that emits red light located at color coordinates (0.650, 0.349) and has a fluorescence spectrum in the wavelength range of 520 to 800 nm with a peak at 670 nm.
- Yellow pigment PIG Y bismuth vanadate that absorbs wavelengths shorter than around 550 nm
- Red pigment ES1034 iron oxide red that absorbs wavelengths shorter than around 500 nm
- Example 1 In each of the following examples, a color luminance meter (color luminance meter CS-200 manufactured by Konica Minolta Co., Ltd.) was used to measure the reflection spectrum of each object surface with respect to natural light and the color coordinates of the XYZ color system.
- the surface of an empty full moon at 21:30 on November 15, 2016 was spectroscopically measured in Shirakawa City, Fukushima Prefecture. The obtained spectrum is shown in FIG.
- FIG. 3 the reflection spectrum of the surface of the moon with respect to sunlight shows a relative intensity of 0.25 at a minimum reflectance around 388 nm, with a maximum reflectance at 668 nm of 1.0, and around 471 nm.
- the near-ultraviolet LED device was adjusted to white light as follows. Specifically, a phosphor sheet prepared by blending a plurality of phosphors and a color pigment to be bonded to a near ultraviolet LED device was prepared. A blue phosphor UVB, a green phosphor G, a yellow-green phosphor O, and a red phosphor RR were uniformly dispersed in a predetermined blending ratio in a silicone rubber to prepare a phosphor sheet having a thickness of 0.5 mm. The spectrum was measured using an MCPD7000 integrating sphere, Otsuka Electronics Co., Ltd.
- the blue LED device was adjusted to white light.
- a phosphor sheet containing a plurality of phosphors to be bonded to a blue LED device was prepared.
- a blue-green phosphor B, a green phosphor B ′, an orange phosphor OR, a red phosphor RR, and a yellow pigment PIG Y are uniformly dispersed in a predetermined blending ratio in a silicone rubber to obtain a phosphor sheet having a thickness of 0.5 mm.
- a white LED device was obtained by adhering each phosphor sheet to each LED device.
- the spectroscopic measurement for obtaining the emission spectrum of each obtained white LED device was performed.
- the emission spectrum of the white LED device obtained using the near-ultraviolet LED device is shown in FIG.
- the emission spectrum of the white LED device obtained using a blue LED device is shown in FIG.
- “MAKE” is a synthetic spectrum indicating light emission of the obtained white LED device.
- LED indicates the emission spectrum of the dark blue LED device. The near-ultraviolet LED is not shown because it is outside the visible light region. Each symbol indicates the fluorescence spectrum of each phosphor.
- PIG Y indicates the spectral transmittance of the yellow pigment PIG Y. 4 and FIG. 5, “MOON” is the reflection spectrum of moonlight shown in FIG.
- the emission spectrum of the white LED device obtained by using the near-ultraviolet LED device showed a synthetic spectrum very close to the moon spectrum of FIG.
- the emission spectrum of the white LED device obtained using the blue LED device is also a composite spectrum that approximates the reflection spectrum of the moon in FIG. 3 as a whole, although the blue light region is dissociated. showed that.
- FIG. 31 shows XY color coordinates of the CIE color system of the mixed color light emitted from the white LED device obtained by using the blue LED device obtained in Example 1.
- “MOON” indicates the emission color coordinates (0.368, 0.371) of the moon.
- B represents the fluorescent color coordinates (0.122, 0.104) of the blue-green phosphor
- B ′ represents the fluorescent color coordinates (0.237, 0.480) of the green phosphor
- RR represents the red phosphor.
- Fluorescent color coordinates (0.637, 0.361)
- LED indicates the emission color coordinates (0.143, 0.033) of the blue LED element.
- MAKE is the emission color coordinates (0.363, 0.371) of the white LED device that reproduces the color of the moonlight by combining the emission of the blue LED element, the emission of the phosphors of each color, and the yellow pigment Y. Represents.
- the near-ultraviolet LED device was adjusted to white light as follows. Specifically, a phosphor sheet containing a plurality of phosphors to be bonded to the near-ultraviolet LED device was prepared. A blue phosphor UVB, a green phosphor BG, a yellow phosphor Y, and a red phosphor R were uniformly dispersed in silicone rubber at a predetermined blending ratio to produce a phosphor sheet having a thickness of 0.5 mm.
- the blue LED device was adjusted to white light.
- a phosphor sheet containing a plurality of phosphors to be bonded to a blue LED device was prepared.
- a blue-green phosphor B, a green phosphor B ′, a yellow phosphor YO, and a red phosphor RR were uniformly dispersed in silicone rubber at a predetermined blending ratio to produce a phosphor sheet having a thickness of 0.5 mm.
- a white LED device was obtained by adhering each phosphor sheet to each LED device.
- the spectroscopic measurement for obtaining the emission spectrum of each obtained white LED device was performed.
- the emission spectrum of the white LED device obtained using the near-ultraviolet LED device is shown in FIG.
- the emission spectrum of the white LED device obtained using a blue LED device is shown in FIG.
- “MAKE” is a synthetic spectrum indicating light emission of the obtained white LED device.
- LED indicates the emission spectrum of the blue LED device, and each symbol indicates the fluorescence spectrum of each phosphor.
- water surface is the reflection spectrum of the water surface shown in FIG. As shown in FIGS. 7 and 8, the emission spectrum of each of the obtained white LED devices showed a composite spectrum similar to the reflection spectrum of the water surface in FIG.
- the near-ultraviolet LED device was adjusted to white light as follows. Specifically, a phosphor sheet containing a plurality of phosphors to be bonded to the near-ultraviolet LED device was prepared. A blue phosphor UVB, a green phosphor BG, a yellow phosphor Y, and a red phosphor RR were uniformly dispersed in a predetermined blending ratio in the silicone rubber to produce a phosphor sheet having a thickness of 0.5 mm.
- the blue LED device was adjusted to white light.
- a phosphor sheet containing a plurality of phosphors to be bonded to a blue LED device was prepared.
- a blue-green phosphor B, a green phosphor B ′, a yellow phosphor Y, and a red phosphor RR were uniformly dispersed in silicone rubber at a predetermined blending ratio to produce a phosphor sheet having a thickness of 0.5 mm.
- a white LED device was obtained by adhering each phosphor sheet to each LED device.
- the spectroscopic measurement for obtaining the emission spectrum of each obtained white LED device was performed.
- the emission spectrum of the white LED device obtained using the near-ultraviolet LED device is shown in FIG.
- the emission spectrum of the white LED device obtained using a blue LED device is shown in FIG.
- “MAKE” is a synthetic spectrum indicating light emission of the obtained white LED device.
- LED indicates the emission spectrum of the blue LED device, and each symbol indicates the fluorescence spectrum of each phosphor.
- cosmos (white)” in FIGS. 10 and 11 is the reflection spectrum of the surface of the cosmos petal shown in FIG.
- the emission spectrum of each white LED device obtained showed a composite spectrum similar to the reflection spectrum of the surface of the cosmos petal in FIG. 9.
- the near-ultraviolet LED device was tuned to cherry light as follows. Specifically, a phosphor sheet containing a plurality of phosphors to be bonded to the near-ultraviolet LED device was prepared. Blue phosphor UVB, green phosphor BG, and red phosphor R were uniformly dispersed in silicone rubber at a predetermined blending ratio to produce a phosphor sheet having a thickness of 0.5 mm.
- blue LED device was tuned to a cherry color light.
- blue-green phosphor B, green phosphor B ′, orange phosphor G, red phosphor R, and red pigment ES1034 are uniformly dispersed in silicone rubber at a predetermined blending ratio, and the thickness is 0.5 mm.
- a phosphor sheet was prepared.
- FIG. 13 shows an emission spectrum of the cherry color LED device obtained using the near-ultraviolet LED device. Moreover, the emission spectrum of the cherry color LED device obtained using a blue LED device is shown in FIG.
- “MAKE” is a synthetic spectrum showing light emission of the obtained cherry color LED device.
- LED indicates the emission spectrum of the blue LED device, and each symbol indicates the fluorescence spectrum of each phosphor.
- “Cherry blossom petals” in FIGS. 13 and 14 is the reflection spectrum of the surface of the cherry blossom petals shown in FIG.
- the emission spectrum of each of the obtained Sakura color LED devices showed a composite spectrum similar to the reflection spectrum of the surface of the petal of Sakura in FIG. 12.
- the near-ultraviolet LED device was adjusted to pink light as follows. Specifically, a phosphor sheet containing a plurality of phosphors to be bonded to the near-ultraviolet LED device was prepared. A blue phosphor UVB, a green phosphor G, and a red phosphor RRR were uniformly dispersed in silicone rubber at a predetermined blending ratio to produce a phosphor sheet having a thickness of 0.5 mm.
- the blue LED device was adjusted to pink light as follows. Specifically, blue-green phosphor B, green phosphor B ′, and red phosphor RR were uniformly dispersed in a silicone rubber at a predetermined blending ratio to produce a phosphor sheet having a thickness of 0.5 mm.
- each of the phosphor sheets was bonded to each LED device to obtain a pink LED device.
- the spectroscopic measurement for obtaining the emission spectrum of each obtained pink LED device was performed.
- the emission spectrum of the pink LED device obtained using the near-ultraviolet LED device is shown in FIG.
- the emission spectrum of the pink LED device obtained by using the blue LED device is shown in FIG.
- “MAKE” is a synthetic spectrum indicating light emission of the obtained pink LED device.
- LED indicates the emission spectrum of the blue LED device, and each symbol indicates the fluorescence spectrum of each phosphor.
- “cosmos (pink)” is the reflection spectrum of the surface of the pink cosmos petal shown in FIG.
- the emission spectrum of the obtained pink LED device showed a synthetic spectrum similar to the reflection spectrum of the pink cosmos petal surface in FIG. 15.
- the near-ultraviolet LED device was adjusted to red light as follows. Specifically, a phosphor sheet containing a plurality of phosphors to be bonded to the near-ultraviolet LED device was prepared. Blue phosphor UVB and red phosphor RRR were uniformly dispersed in silicone rubber at a predetermined blending ratio to produce a phosphor sheet having a thickness of 0.5 mm.
- the blue LED device was adjusted to red light as follows. Specifically, the red phosphor RR was uniformly dispersed in a predetermined blending ratio in silicone rubber to produce a phosphor sheet having a thickness of 0.5 mm.
- each phosphor sheet was adhered to each LED device to obtain a red LED device.
- the spectroscopic measurement for obtaining the emission spectrum of each obtained red LED device was performed.
- the emission spectrum of the red LED device obtained using the near-ultraviolet LED device is shown in FIG.
- the emission spectrum of the red LED device obtained using the blue LED device is shown in FIG.
- “MAKE” is a synthetic spectrum indicating light emission of the obtained red LED device.
- LED indicates the emission spectrum of the blue LED device, and each symbol indicates the fluorescence spectrum of each phosphor.
- the near-ultraviolet LED device was adjusted to red light as follows. Specifically, a phosphor sheet containing a plurality of phosphors to be bonded to the near-ultraviolet LED device was prepared. A blue phosphor UVB, a green phosphor G, and a red phosphor RRR were uniformly dispersed in silicone rubber at a predetermined blending ratio to produce a phosphor sheet having a thickness of 0.5 mm.
- the blue LED device was adjusted to yellow light as follows. Specifically, blue-green phosphor B, green phosphor B ′, and red phosphor RR were uniformly dispersed in a silicone rubber at a predetermined blending ratio to produce a phosphor sheet having a thickness of 0.5 mm.
- each phosphor sheet was adhered to each LED device to obtain a red LED device.
- the spectroscopic measurement for obtaining the emission spectrum of each obtained red LED device was performed.
- the emission spectra of the obtained red LED devices are shown in FIG. 22 and FIG.
- “MAKE” is a combined spectrum showing the light emission of each of the obtained red LED devices.
- “red leaf” in the figure is the reflection spectrum of the surface of the red autumn leaves shown in FIG.
- the emission spectrum of each red LED device obtained showed a composite spectrum similar to the reflection spectrum of the surface of the red autumn leaves in FIG.
- Example 8 The surface of the yellow sunflower petal was spectroscopically measured in the same manner as in Example 1.
- the obtained reflection spectrum is shown in FIG.
- the reflection spectrum of the surface of the yellow sunflower petal shows a relative intensity of 0.03 at a minimum reflectance of around 389 nm when the maximum reflectance at 738 nm is set to a relative intensity of 1.0, and is 502 nm.
- the relative intensity is 0.13 near
- the relative intensity is 0.58 near 582 nm
- the relative intensity is 0.62 near 621 nm
- the relative intensity is 0.52 near 677 nm
- the relative intensity is 0.80 near 723 nm.
- the spectrum was shown.
- the near-ultraviolet LED device was adjusted to yellow light as follows. Specifically, yellow phosphor Y and red phosphor RR were uniformly dispersed in silicone rubber at a predetermined blending ratio to produce a phosphor sheet having a thickness of 0.5 mm.
- a yellow LED device was obtained by adhering the phosphor sheet to a near-ultraviolet LED device. And the spectroscopic measurement for obtaining the emission spectrum of the obtained yellow LED apparatus was performed.
- the emission spectrum of the obtained yellow LED device is shown in FIG.
- “MAKE” is a synthetic spectrum indicating light emission of the obtained yellow LED device.
- “a sunflower” in FIG. 25 is a reflection spectrum of the surface of the yellow sunflower petal shown in FIG. 25.
- the emission spectrum of the obtained yellow LED device showed a composite spectrum similar to the reflection spectrum of the surface of the yellow sunflower petal in FIG.
- the near-ultraviolet LED device was adjusted to yellow light as follows. Specifically, a phosphor sheet containing a plurality of phosphors to be bonded to the near-ultraviolet LED device was prepared. A blue phosphor UVB, a green phosphor BG, a yellow phosphor Y, and a red phosphor RR were uniformly dispersed in a predetermined blending ratio in the silicone rubber to produce a phosphor sheet having a thickness of 0.5 mm.
- the blue LED device was adjusted to yellow light as follows. Specifically, blue-green phosphor B, yellow phosphor Y, and red phosphor R were uniformly dispersed in silicone rubber at a predetermined blending ratio to produce a phosphor sheet having a thickness of 0.5 mm.
- a yellow LED device was obtained by adhering each phosphor sheet to each LED device. And the spectroscopic measurement for obtaining the emission spectrum of each obtained yellow LED apparatus was performed.
- the emission spectra of the obtained yellow LED devices are shown in FIGS.
- “MAKE” is a synthetic spectrum indicating the light emission of each of the obtained yellow LED devices.
- “ear of rice plant” in the figure is the reflection spectrum of the surface of the yellow rice ear shown in FIG.
- the emission spectrum of the obtained yellow LED device showed a synthetic spectrum similar to the reflection spectrum of the surface of the yellow rice ear of FIG.
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Abstract
【課題】物体等の表面の色に近似した色を発光する照明装置を提供する。 【解決手段】測定対象の色を構成するスペクトルを分光計測する工程と、発光スペクトルが測定対象の色を構成するスペクトルに近似するように光源を調色する工程と、を備える照明装置の製造方法。
Description
本発明は、物体等の表面の色を再現するための照明装置の製造方法に関する。
光源の性質として、ある光源がある物体を照らしたときにその物体の色の見え方に及ぼす特性として演色性が知られている。連続スペクトルを示す自然光は物体の色の見え方を最も正確に表現する演色性に優れている白色の光である。一方、青色発光ダイオード(LED)の青色光をYAG蛍光体等で黄色に変換し、青色光と黄色光とを混色することにより調色される疑似白色光は、色座標のみを自然光に一致させても、その白色を構成するスペクトルが不連続であるために自然光に比べて演色性に劣る。疑似白色の演色性を向上させるために、赤色や緑色の蛍光を発する蛍光体を添加する技術も知られている。
ところで、近年、光の色が人の心理に与える影響が研究されている。そして、その結果を用いて、リラクゼーション効果を備える照明装置も提案されている。例えば、下記特許文献1は、リラクゼーション効果の高い光色をもつ、白熱電球、蛍光ランプ、LED照明装置、および、照明器具として、2種以上の発光ダイオード(LED)を有したLED照明装置であって、発光ダイオードの一つは、主波長の発光帯域が380nmから505nmまでであり、発光ダイオードの他の一つは、主波長の発光帯域が575nmから780nmまでであり、発光ダイオードが発光して得られる放射光の光色の色度点は、CIE1976u’v’色度図上で(u’,v’)=(0.33,0.485),(0.31,0.517),(0.28,0.51),(0.265,0.5),(0.259,0.491),(0.253,0.465),(0.305,0.47)を直線で結んだ境界線に囲まれた色度範囲内に存在する、LED照明装置を開示している。
また、例えば、下記特許文献2は、薄型で均一なさくら色の照明を実現することができる照明装置として、昼光色の光を発する複数の昼光色光源と、電球色の光を発する複数の電球色光源と、赤色の光を発する複数の赤色光源とを所定の位置に配置した照明装置を開示する。また、このような照明装置によって、ソメイヨシノ、八重桜の色の発光スペクトルを有する照明装置が得られたことが開示されている。
連続スペクトルを示す太陽光は、明るく前向きな印象を人に与えることは多くの人に経験上認識されている。また、太陽光の連続スペクトルとは異なる連続した反射スペクトルを示す月光は、安らぎ、平静、落ち着きなどの印象を人に与えることも経験上認識されている。一方で、不連続な発光スペクトルを示す一般的な白色LEDのような疑似白色光は人工的に調色された色の光であり、オフィスでの作業等に向く色に調光されており、人に与える心理的な印象を考慮して調色された色の光ではない。このように同じ白色光でありながら、太陽光と月光と疑似白色光では、色の微妙な違いによって人に異なる印象を与える。例えば、特許文献2は、人の心理に与える影響を意識して、ソメイヨシノ、八重桜のさくら色が人に癒しを与えるとして、さくら色の照明を提案している。しかしながら、特許文献2で提案された桜色は、色座標上で似た色を再現したものであり、オリジナルの桜の色が発する反射スペクトルを再現したものではなかった。
本発明は、物体等の色に近似した色を発光する照明装置を提供することを目的とする。
本発明の一局面は、測定対象の色を構成するスペクトルを分光計測する工程と、発光スペクトルが測定対象の色を構成するスペクトルに近似するように光源を調色する工程と、を備える照明装置の製造方法である。このような照明装置の製造方法においては、測定対象の色を構成するスペクトルを計測し、それに近似するように発光スペクトルを調整して光源を調色することにより、測定対象の色を模倣した照明装置を製造することができる。
上記製造方法において、測定対象としては、植物,星,空、水面が例示できる。とくに、月の色や、空の色、花弁の色等は、人に良く知られた色であるために、人工的に選択された色に比べて人の心理に親しみある印象を与えることができる。測定対象が物体である場合には、自然光に対する反射スペクトルを計測することが物体の本来の色に調色できる点から好ましい。
また、光源は、LED素子と、蛍光波長のピークが互いに50nm以上離れた2種以上の蛍光体を含むことが、ブロードな連続波長の合成スペクトルを形成しやすくなる点から好ましい。
また、LED素子は、430nm以下の紫外光領域に発光ピークを有する紫外光LED素子または近紫外光LED素子であり、蛍光体の少なくとも1種は、紫外光LED素子または近紫外光LED素子の発する紫外光又は近紫外光により励起される420~480nmの範囲に蛍光波長のピークを有する青色~緑色蛍光体であることが好ましい。青色光を青色LED素子で発光させた場合、一般的な青色LED素子の発光波長は幅の狭いシャープなスペクトルを呈するために、その発光によって、合成スペクトルが不連続になりやすい傾向がある。このような場合において。青色光を青色LED素子によって発光させる代わりに、可視光として視神経に刺激を与えない紫外光又は近紫外光により励起される420~480nmの範囲に蛍光波長のピークを有する青色蛍光体又は緑色蛍光体によって発光させることにより、青色LED素子特有のシャープな波長の青色光ではなく、すそ野の広いブロードなピークを青色領域に有するスペクトルが得られるために、所望の色に調色する場合に、青色の発光によるピークの高さを抑えながら、青色を認知する視神経を刺激して青色を一要素として用いやすくなる点から好ましい。
LED素子が、430nm以上で480nm未満の範囲に発光波長のピークを有する青色LED素子や480nm以上で550nm以下の範囲に発光波長のピークを有する緑色LED素子は、人体に影響を与えるとする紫外光や近紫外光の発光が少ない点から好ましい。
本発明によれば、物体の色に近似した色を発光する照明装置を提供することができる。
本発明に係る照明装置の製造方法の一実施形態を説明する。本実施形態の照明装置の製造方法は、図1に示すように、測定対象の色を構成するスペクトルを分光計測する工程と、発光スペクトルが測定対象の色を構成するスペクトルに近似するように光源を調色する工程と、を備える。
測定対象の色を構成するスペクトルを分光計測する工程は、各種測定対象の表面を分光分析装置によって分光分析して反射スペクトル等のスペクトルを入手する工程である。
本実施形態の製造方法における測定対象は、測定対象の色を構成するスペクトルを示すものであれば特に限定されない。具体的には、例えば、花や葉や草等の植物の部分,空,月等の星,湖面や海面等の水面等が例示できる。とくに、月の色や、空の色、花弁の色等は、人に良く知られた色であるために、人工的に選択された色に比べて人の心理に親しみある印象を与えることができる。
本実施形態の製造方法における測定対象が物体である場合には、自然光に対する反射スペクトルを計測することが物体の本来の色を特定することができる点から好ましい。自然光は太陽光であるが、太陽光の放射スペクトルは、時刻や天候の変化、季節の違いによって変動する。本実施形態においては、時刻や天候、季節の違いは、目的に応じて適宜、好ましい条件を選択してもよい。太陽光の放射スペクトルの一例を図2に示す。
本実施形態の製造方法における、測定対象の色を構成するスペクトルを計測するための測定装置としては、例えば360~830nm程度の可視光の波長領域において測定対象の色を構成する波長毎の反射率を測定してスペクトルを取得できるものであれば特に限定されない。具体的には、例えば、分光放射輝度計や色彩輝度計を用いることができる。またこのような測定装置によれば、その反射率の値(分光分布)に等色関数を掛けて積分することにより、三刺激値やXYZ表色系における、色座標を求めることもできる。
一例として、図3にXYZ表色系の色座標(x,y)が(0.368,0.371)の白色の月、図6に(0.313,0.366)の白色の湖面、図9に(0.342,0.362)の白色のコスモスの花弁の、それぞれ白色を構成する反射スペクトルの例を示す。また、図12に(0.368,0.321)のピンク色(さくら色)の桜の花弁、図15に(0.366,0.263)のピンク色のコスモスの花弁の、それぞれピンク色を構成する反射スペクトルの例を示す。また、図18に(0.440,0.226)の赤色のコスモスの花弁を構成する反射スペクトルの例を示す。また、図21に(0.494,0.323)の赤色の紅葉、図24に(0.521,0.461)の黄色の向日葵の花弁、図26に(0.421,0.432)の黄色の稲穂の、それぞれ黄色を構成する反射スペクトルの例を示す。
例えば、白色の図3の月、図6の湖面、図9のコスモスのスペクトルを比較すると、何れもXYZ表色系の色座標においては、白色の領域でありながら、各色を構成するスペクトルは大きく異なっている。また、ピンク色の図12の桜の花弁と図15のコスモスの花弁のピンクの領域においても同様である。また、図24の向日葵の花弁と図26の稲穂の黄色の領域においても同様である。本実施形態による照明装置の製造方法によればXYZ表色系の色座標に基づくのではなく、スペクトルを取得して色合わせするために、測定対象の色をスペクトルにおいても似せた色の照明装置を製造することができる。
図30は、一例として、後述する実施例で用いた種々の蛍光体の蛍光スペクトル及び青色LED素子の青色光の発光スペクトルの代表例を示す。LEDは青色LED素子の発光スペクトル、UVBはUVで励起される青色蛍光体UVBの蛍光スペクトル、Bは青緑色蛍光体Bの蛍光スペクトル、B’は緑色蛍光体B’の蛍光スペクトル、Yは黄色蛍光体Yの蛍光スペクトル、YOは黄色蛍光体YOの蛍光スペクトル、ORは橙色蛍光体ORの蛍光スペクトル、Gは橙色蛍光体Gの蛍光スペクトル、Rは赤色蛍光体Rの蛍光スペクトル、RRは赤色蛍光体RRの蛍光スペクトルを示す。
図30に示したような青色LED素子による発光や、各色の蛍光体による蛍光、着色顔料による拡散光を組み合わせて目的とするスペクトルを形成するように各光を配合することにより、後述する実施例に示すように、それらが混合されて混色した合成スペクトルとして、測定対象の色に似せた色の光が生成される。
図31は、後述する実施例1で得られた青色LED装置を用いて得られた白色LED装置から発光された混色光のCIE表色系のXY色座標を示す。図31中、「MOON」は月の発光色座標(0.368,0.371)を示す。また、Bは青緑色蛍光体Bの蛍光色座標(0.122,0.104)を表し、B’は緑色蛍光体B’の蛍光色座標(0.237,0.480)を、RRは赤色蛍光体RRの蛍光色座標(0.637,0.361)を、「LED」は青色LED素子の発光色座標(0.143,0.033)をそれぞれ示している。また、「MAKE」は、青色LED素子の発光、及び各色の蛍光体による発光、及び黄色顔料Yを混色して月光の色を再現した白色LED装置の発光色座標(0.363,0.371)を表す。
後述する実施例1で得られた青色LED装置を用いて得られた白色LED装置の例においては、月の発光色座標(0.368,0.371)で表される色を再現するために、図5に示すように、青緑色蛍光体B、緑色蛍光体B’、橙色蛍光体OR、赤色蛍光体RR、黄色顔料PIG Yと、青色LED素子の発光LEDがそれぞれ発する光を図5に示したようなスペクトルになるように、各色を形成する光の強度を調整している。
以下、上述のようにして得られたスペクトルに基づいて測定対象の色に似せた色のLED装置を製造する方法について説明する。
測定対象の色に似せた色のLED装置の製造においては、上述のように、測定対象の色を分光分析し、その色のスペクトルに近付けるべく調色するために、発光色を形成するためのLED等の発光素子、蛍光体、着色顔料、カラーフィルター等を組み合わせる。
LED素子としては、例えば、発光波長のピークが420~490nmの範囲の青色LED素子や発光波長のピークが380~420nmの範囲の紫外光LED素子または近紫外光LED素子が好ましく用いられる。LED素子の具体例としては、例えば、GaN系LED、SiC系LED、ZnSe系LED、InGaN系LED等が挙げられる。
また、蛍光体としては、測定対象の色に似せた色を再現できる限り特に限定されない。具体的には、例えば、青色蛍光体としては、紫外光または近紫外光により励起されて、400nm~495nm、好ましくは430~480nmの青色範囲に蛍光波長のピークを有する青色蛍光体や青緑色蛍光体や緑色蛍光体が挙げられる。また、緑色蛍光体としては、青色LED素子の青色光または紫外光LED素子または近紫外光LED素子の紫外光または近紫外光により励起されて、495nm~530nm、好ましくは495nm~525nmの範囲に蛍光波長を有する緑色光を発する緑色蛍光体が挙げられる。このような緑色蛍光体の具体例としては、例えば、シリケート系緑色蛍光体、アルミネート系緑色蛍光体、β-SiAlON:Eu等のサイアロン系緑色蛍光体等が挙げられる。また、赤色蛍光体としては、LED素子の光や他の蛍光体による発光により励起されて、595nm~680nm、好ましくは600nm~650nmの範囲に蛍光波長を有する赤色光を発する赤色蛍光体や橙色光を発する橙色蛍光体が挙げられる。赤色蛍光体や橙色蛍光体の具体例としては、例えば、窒化物系赤色蛍光体、シリケート系赤色蛍光体、CaAlSiN3:Eu等のカズン系赤色蛍光体、サイアロン系赤色蛍光体、等が挙げられる。また、黄色系蛍光体としては、波長550nm~590nmに発光ピークを有する励起光を発するようなYAG系蛍光体等が挙げられる。
図29は、本発明に係る実施形態の発光色を調色されたLED装置10を模式的に示す模式断面図である。LED装置10は、外部へ延出されている一対のリード5a,5bが配置された上面が開口した凹部を有する発光体収容部材5とLED素子1とを備え、LED素子1を収容する凹部は、蛍光体r及び蛍光体gを含む樹脂封止体2により封止されている。LED素子1の一方の電極はリード5aに接続され、LED素子1の他方の電極が金線6によりワイヤーボンディングされてリード5bに接続されている。
LED素子1は、例えば、420nm~490nmの青色領域に発光波長のピークを有する発光スペクトルを有する青色光、または380~420nmの紫外光や近紫外光を発する。また、蛍光体gは、LED素子1の青色光、または、紫外光や近紫外光により励起されて、400nm~495nmの青色領域や495nm~530nmの緑色領域に蛍光波長のピークを有するスペクトルを有する青色光や緑色光を発する。また、蛍光体rは、LED素子1の発光により励起されて、595nm~680nmの赤色領域に蛍光波長のピークを有するスペクトルを有する赤色光を発する。さらに、必要に応じて、その他の色を発光する蛍光体を含有する。これらの各光色の強度を調整することにより、上述したように分光分析された、測定対象の色のスペクトルに近づけられる。
LED装置の形態は特に限定されない。具体的には、その他の形態としては、例えば、図32に示すような蛍光体シートを載置し封止して得られるような形態のLED装置20が挙げられる。図32は、蛍光体g及び蛍光体rをシリコーン樹脂やシリコーンゴムなどの樹脂12に分散させてシート状に成形した蛍光体含有シート8をLED素子1を封止する封止樹脂3中に配置したLED装置20の模式断面図である。LED装置20においては、LED素子1の発光が蛍光体含有シート8中の蛍光体g及び蛍光体rを励起させて蛍光を発光させることにより波長変換を行わせている。
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。なお、本発明の範囲は、実施例に何ら限定されるものではない。
はじめに、本実施例において用いた、LED装置、蛍光体、及び着色剤について説明する。なお、図30に下記LED装置の発光スペクトルLED及び各蛍光体の蛍光スペクトルの代表例をまとめて示す。
・近紫外光LED装置:ピークを395nmに有する波長385~405nmの範囲に近紫外光スペクトルを有する近紫外光LED装置。
・青色LED装置:色座標(0.143,0.033)に位置する色を発光する、波長のピークを460nmに有する波長435~480nmの範囲に発光スペクトルを有する青色光を発する青色LED装置。
・青色LED装置:色座標(0.143,0.033)に位置する色を発光する、波長のピークを460nmに有する波長435~480nmの範囲に発光スペクトルを有する青色光を発する青色LED装置。
・青色蛍光体UVB:色座標(0.151,0.078)に位置する青色光を発する、ピークを445nmに有する波長400~600nmの範囲に蛍光スペクトルを有する青色蛍光体(BSNA490)。
・青色蛍光体B0:色座標(0.158,0.017)に位置する青色光を発する、ピークを444nmに有する波長400~585nmの範囲に蛍光スペクトルを有するシリケート系青色蛍光体。
・青色蛍光体B0’:色座標(0.127,0.094)に位置する青色光を発する、ピークを470nmに有する波長400~540nmの範囲に蛍光スペクトルを有するシリケート系緑色蛍光体。
・青色蛍光体B2:色座標(0.127,0.094)に位置する青色光を発する、ピークを470nmに有する波長400~550nmの範囲に蛍光スペクトルを有するシリケート系緑色蛍光体。
・青色蛍光体B1:色座標(0.112,0.164)に位置する青色光を発する、ピークを480nmに有する波長400~530nmの範囲に蛍光スペクトルを有するシリケート系緑色蛍光体。
・青緑色蛍光体B:色座標(0.122,0.104)に位置する青緑色光を発する、ピークを493nmに有する波長460~530nmの範囲に蛍光スペクトルを有するシリケート系青緑色蛍光体。
・緑色蛍光体BG:色座標(0.215,0.412)に位置する緑色光を発する、ピークを510nmに有する波長390~640nmの範囲に蛍光スペクトルを有するシリケート系緑色蛍光体。
・緑色蛍光体B’:色座標(0.237,0.480)に位置する緑色光を発する、ピークを514nmに有する波長380~630nmの範囲に蛍光スペクトルを有するシリケート系緑色蛍光体。
・黄色蛍光体Y:色座標(0.400,0.538)に位置する黄色光を発する、ピークを550nmに有する波長430~680nmの範囲に蛍光スペクトルを有する黄色光を発するYAG系黄色蛍光体。
・黄色蛍光体YO:色座標(0.456,0.513)に位置する黄色光を発する、ピークを575nmに有する波長460~700nmの範囲に蛍光スペクトルを有する黄色光を発するYAG系黄色蛍光体。
・緑色蛍光体G:色座標(0.322,0.516)に位置する緑色光を発する、ピークを600nmに有する波長435~700nmの範囲に蛍光スペクトルを有する緑色光を発する窒化物系緑色蛍光体。
・黄緑色蛍光体O:色座標(0.473,0.502)に位置する黄緑色光を発する、ピークを580nmに有する波長450~700nmの範囲に蛍光スペクトルを有する黄緑色光を発する窒化物系緑色蛍光体。
・橙色蛍光体OR:色座標(0.489,0.492)に位置する橙色光を発する、ピークを585nmに有する波長480~700nmの範囲に蛍光スペクトルを有する橙色光を発する窒化物系橙色蛍光体。
・赤色蛍光体R:色座標(0.623,0.375)に位置する赤色光を発する、ピークを650nmに有する波長550~780nmの範囲に蛍光スペクトルを有する窒化物系赤色蛍光体。
・赤色蛍光体RR:色座標(0.637,0.361)に位置する赤色光を発する、ピークを660nmに有する波長520~780nmの範囲に蛍光スペクトルを有する窒化物系赤色蛍光体。
・赤色蛍光体RRR:色座標(0.650,0.349)に位置する赤色光を発する、ピークを670nmに有する波長520~800nmの範囲に蛍光スペクトルを有する窒化物系赤色蛍光体。
・青色蛍光体B0:色座標(0.158,0.017)に位置する青色光を発する、ピークを444nmに有する波長400~585nmの範囲に蛍光スペクトルを有するシリケート系青色蛍光体。
・青色蛍光体B0’:色座標(0.127,0.094)に位置する青色光を発する、ピークを470nmに有する波長400~540nmの範囲に蛍光スペクトルを有するシリケート系緑色蛍光体。
・青色蛍光体B2:色座標(0.127,0.094)に位置する青色光を発する、ピークを470nmに有する波長400~550nmの範囲に蛍光スペクトルを有するシリケート系緑色蛍光体。
・青色蛍光体B1:色座標(0.112,0.164)に位置する青色光を発する、ピークを480nmに有する波長400~530nmの範囲に蛍光スペクトルを有するシリケート系緑色蛍光体。
・青緑色蛍光体B:色座標(0.122,0.104)に位置する青緑色光を発する、ピークを493nmに有する波長460~530nmの範囲に蛍光スペクトルを有するシリケート系青緑色蛍光体。
・緑色蛍光体BG:色座標(0.215,0.412)に位置する緑色光を発する、ピークを510nmに有する波長390~640nmの範囲に蛍光スペクトルを有するシリケート系緑色蛍光体。
・緑色蛍光体B’:色座標(0.237,0.480)に位置する緑色光を発する、ピークを514nmに有する波長380~630nmの範囲に蛍光スペクトルを有するシリケート系緑色蛍光体。
・黄色蛍光体Y:色座標(0.400,0.538)に位置する黄色光を発する、ピークを550nmに有する波長430~680nmの範囲に蛍光スペクトルを有する黄色光を発するYAG系黄色蛍光体。
・黄色蛍光体YO:色座標(0.456,0.513)に位置する黄色光を発する、ピークを575nmに有する波長460~700nmの範囲に蛍光スペクトルを有する黄色光を発するYAG系黄色蛍光体。
・緑色蛍光体G:色座標(0.322,0.516)に位置する緑色光を発する、ピークを600nmに有する波長435~700nmの範囲に蛍光スペクトルを有する緑色光を発する窒化物系緑色蛍光体。
・黄緑色蛍光体O:色座標(0.473,0.502)に位置する黄緑色光を発する、ピークを580nmに有する波長450~700nmの範囲に蛍光スペクトルを有する黄緑色光を発する窒化物系緑色蛍光体。
・橙色蛍光体OR:色座標(0.489,0.492)に位置する橙色光を発する、ピークを585nmに有する波長480~700nmの範囲に蛍光スペクトルを有する橙色光を発する窒化物系橙色蛍光体。
・赤色蛍光体R:色座標(0.623,0.375)に位置する赤色光を発する、ピークを650nmに有する波長550~780nmの範囲に蛍光スペクトルを有する窒化物系赤色蛍光体。
・赤色蛍光体RR:色座標(0.637,0.361)に位置する赤色光を発する、ピークを660nmに有する波長520~780nmの範囲に蛍光スペクトルを有する窒化物系赤色蛍光体。
・赤色蛍光体RRR:色座標(0.650,0.349)に位置する赤色光を発する、ピークを670nmに有する波長520~800nmの範囲に蛍光スペクトルを有する窒化物系赤色蛍光体。
・黄色顔料PIG Y:550nm付近より短い波長を吸収するバナジン酸ビスマス黄
・赤色顔料ES1034:500nm付近より短い波長を吸収する酸化鉄赤
・赤色顔料ES1034:500nm付近より短い波長を吸収する酸化鉄赤
[実施例1]
以下の各実施例において、色彩輝度計(コニカミノルタ(株)製の色彩輝度計CS-200)を用いて、各物体表面の自然光に対する反射スペクトル及びXYZ表色系の色座標を測定した。実施例1においては、福島県白河市において、2016年11月15日21時30分の空の満月の表面を分光計測した。得られたスペクトルを図3に示す。図3に示すように、太陽光に対する月の表面の反射スペクトルは、668nmの最大反射率を相対強度1.0としたとき、388nm付近で最小反射率の相対強度0.25を示し、471nm付近で相対強度0.80、542nm付近で相対強度0.97のピークを示すようなスペクトルを示した。また、XYZ表色系の色座標は(x,y)=(0.368,0.371)の白色であった。
以下の各実施例において、色彩輝度計(コニカミノルタ(株)製の色彩輝度計CS-200)を用いて、各物体表面の自然光に対する反射スペクトル及びXYZ表色系の色座標を測定した。実施例1においては、福島県白河市において、2016年11月15日21時30分の空の満月の表面を分光計測した。得られたスペクトルを図3に示す。図3に示すように、太陽光に対する月の表面の反射スペクトルは、668nmの最大反射率を相対強度1.0としたとき、388nm付近で最小反射率の相対強度0.25を示し、471nm付近で相対強度0.80、542nm付近で相対強度0.97のピークを示すようなスペクトルを示した。また、XYZ表色系の色座標は(x,y)=(0.368,0.371)の白色であった。
上記計測されたスペクトルを参照して、次のようにして、近紫外LED装置を白色の光に調色した。具体的には、近紫外LED装置に貼り合わせる、複数の蛍光体及び着色顔料を配合した蛍光体シートを準備した。シリコーンゴムに、青色蛍光体UVB、緑色蛍光体G、黄緑色蛍光体O、赤色蛍光体RRを所定の配合比で均一に分散させ、厚み0.5mmの蛍光体シートを作製した。なお、スペクトルは、大塚電子株式会社MCPD7000積分球を用いて測定した。
また、同様にして、青色LED装置を白色の光に調色した。具体的には、青色LED装置に貼り合わせる、複数の蛍光体を配合した蛍光体シートを準備した。シリコーンゴムに、青緑色蛍光体B、緑色蛍光体B’、橙色蛍光体OR、赤色蛍光体RR、黄色顔料PIG Yを所定の配合比で均一に分散させ、厚み0.5mmの蛍光体シートを作製した。
そして、各LED装置に上記各蛍光体シートを接着することにより白色LED装置を得た。得られた各白色LED装置の発光スペクトルを得るための分光計測を行った。近紫外LED装置を用いて得られた白色LED装置の発光スペクトルを図4に示す。また、青色LED装置を用いて得られた白色LED装置の発光スペクトルを図5に示す。
図4及び図5中、「MAKE」は得られた白色LED装置の発光を示す合成スペクトルである。また、「LED」は 青色LED装置の発光スペクトルを示す。なお、近紫外LEDについては可視光領域外であるために示されていない。各符号はそれぞれ各蛍光体の蛍光スペクトルをそれぞれ示す。また、「PIG Y」は黄色顔料PIG Yの分光透過率を示す。また、図4及び図5中「MOON」は、図3で示した月光の反射スペクトルである。図4に示すように、近紫外LED装置を用いて得られた白色LED装置の発光スペクトルは、図3の月のスペクトルに極めて近似した合成スペクトルを示した。また、図5に示すように、青色LED装置を用いて得られた白色LED装置の発光スペクトルも、青色光領域が解離するものの、全体としては、図3の月の反射スペクトルに近似した合成スペクトルを示した。
図31は、実施例1で得られた青色LED装置を用いて得られた白色LED装置から発光された混色光のCIE表色系のXY色座標を示す。図31中、「MOON」は月の発光色座標(0.368,0.371)を示す。また、Bは青緑色蛍光体の蛍光色座標(0.122,0.104)を表し、B’は緑色蛍光体の蛍光色座標(0.237,0.480)を、RRは赤色蛍光体の蛍光色座標(0.637,0.361)を、「LED」は青色LED素子の発光色座標(0.143,0.033)をそれぞれ示している。また、「MAKE」は、青色LED素子の発光、及び各色の蛍光体による発光、及び黄色顔料Yを組み合わせて月光の色を再現した白色LED装置の発光色座標(0.363,0.371)を表す。また、XYZ表色系の色座標は(x,y)=(0.363,0.371)の白色であり、月光に近い色座標であった。
[実施例2]
実施例1と同様にして福島県耶麻郡の五色沼において、水面を分光計測した。得られた反射スペクトルを図6に示す。図6に示すように、水面の反射スペクトルは、738nmの最大反射率を相対強度1.0としたとき、389nm付近で最小反射率の相対強度0.31を示し、471nm付近で相対強度0.65、542nm付近で相対強度0.75、695nm付近で相対強度0.38、のピークを示すようなスペクトルを示した。また、XYZ表色系の色座標は(x,y)=(0.313,0.366)付近の白色であった。
実施例1と同様にして福島県耶麻郡の五色沼において、水面を分光計測した。得られた反射スペクトルを図6に示す。図6に示すように、水面の反射スペクトルは、738nmの最大反射率を相対強度1.0としたとき、389nm付近で最小反射率の相対強度0.31を示し、471nm付近で相対強度0.65、542nm付近で相対強度0.75、695nm付近で相対強度0.38、のピークを示すようなスペクトルを示した。また、XYZ表色系の色座標は(x,y)=(0.313,0.366)付近の白色であった。
上記計測された反射スペクトルを参照して、次のようにして、近紫外光LED装置を白色の光に調色した。具体的には、近紫外光LED装置に貼り合わせる、複数の蛍光体を配合した蛍光体シートを準備した。シリコーンゴムに、青色蛍光体UVB、緑色蛍光体BG、黄色蛍光体Y、赤色蛍光体Rを所定の配合比で均一に分散させ、厚み0.5mmの蛍光体シートを作製した。
また、同様にして、青色LED装置を白色の光に調色した。具体的には、青色LED装置に貼り合わせる、複数の蛍光体を配合した蛍光体シートを準備した。シリコーンゴムに、青緑色蛍光体B、緑色蛍光体B’、黄色蛍光体YO、赤色蛍光体RRを所定の配合比で均一に分散させ、厚み0.5mmの蛍光体シートを作製した。
そして、各LED装置に上記各蛍光体シートを接着することにより白色LED装置を得た。得られた各白色LED装置の発光スペクトルを得るための分光計測を行った。近紫外光LED装置を用いて得られた白色LED装置の発光スペクトルを図7に示す。また、青色LED装置を用いて得られた白色LED装置の発光スペクトルを図8に示す。
図7及び図8中、「MAKE」は得られた白色LED装置の発光を示す合成スペクトルである。また、「LED」は青色LED装置の発光スペクトルを示し、各符号はそれぞれ各蛍光体の蛍光スペクトルをそれぞれ示す。また、図7及び図8中「water surface」は、図6で示した水面の反射スペクトルである。図7及び図8に示すように、得られた各白色LED装置の発光スペクトルは、図6の水面の反射スペクトルに似た合成スペクトルを示した。また、XYZ表色系の色座標は(x,y)=(0.314,0.366)付近の白色であり、白色の水面に近い色座標であった。
[実施例3]
実施例1と同様にして、白色のコスモスの花弁の表面を分光計測した。得られた反射スペクトルを図9に示す。図9に示すように、太陽光に対する白色のコスモスの花弁の表面の反射スペクトルは、473nmの最大反射率を相対強度1.0としたとき、388nm付近で最小反射率の相対強度0.25を示し、471nm付近で相対強度0.80、542nm付近で相対強度0.97のピークを示すようなスペクトルを示した。また、XYZ表色系の色座標は(x,y)=(0.342,0.362)の白色であった。
実施例1と同様にして、白色のコスモスの花弁の表面を分光計測した。得られた反射スペクトルを図9に示す。図9に示すように、太陽光に対する白色のコスモスの花弁の表面の反射スペクトルは、473nmの最大反射率を相対強度1.0としたとき、388nm付近で最小反射率の相対強度0.25を示し、471nm付近で相対強度0.80、542nm付近で相対強度0.97のピークを示すようなスペクトルを示した。また、XYZ表色系の色座標は(x,y)=(0.342,0.362)の白色であった。
上記計測された反射スペクトルを参照して、次のようにして、近紫外光LED装置を白色の光に調色した。具体的には、近紫外光LED装置に貼り合わせる、複数の蛍光体を配合した蛍光体シートを準備した。シリコーンゴムに、青色蛍光体UVB、緑色蛍光体BG、黄色蛍光体Y、赤色蛍光体RRを所定の配合比で均一に分散させ、厚み0.5mmの蛍光体シートを作製した。
また、同様にして、青色LED装置を白色の光に調色した。具体的には、青色LED装置に貼り合わせる、複数の蛍光体を配合した蛍光体シートを準備した。シリコーンゴムに、青緑色蛍光体B、緑色蛍光体B’、黄色蛍光体Y、赤色蛍光体RRを所定の配合比で均一に分散させ、厚み0.5mmの蛍光体シートを作製した。
そして、各LED装置に上記各蛍光体シートを接着することにより白色LED装置を得た。得られた各白色LED装置の発光スペクトルを得るための分光計測を行った。近紫外光LED装置を用いて得られた白色LED装置の発光スペクトルを図10に示す。また、青色LED装置を用いて得られた白色LED装置の発光スペクトルを図11に示す。
図10及び図11中、「MAKE」は得られた白色LED装置の発光を示す合成スペクトルである。また、「LED」は青色LED装置の発光スペクトルを示し、各符号はそれぞれ各蛍光体の蛍光スペクトルをそれぞれ示す。また、図10及び図11中「cosmos(white)」は、図9で示したコスモスの花弁の表面の反射スペクトルである。図10及び図11に示すように、得られた各白色LED装置の発光スペクトルは、図9のコスモスの花弁の表面の反射スペクトルに似た合成スペクトルを示した。また、XYZ表色系の色座標は(x,y)=(0.341,0.363)付近の白色であり、コスモスの花弁の表面に近い色座標であった。
[実施例4]
実施例1と同様にして桜の花弁の表面を分光計測した。得られた反射スペクトルを図12に示す。図12に示すように、太陽光に対するさくら色の桜の花弁の反射スペクトルは、738nmの最大反射率を相対強度1.0としたとき、384nm付近で最小反射率の相対強度0.01を示し、470nm付近で相対強度0.50、530nm付近で相対強度0.40、640nm付近で相対強度0.71、680nm付近で相対強度0.66、のピークを示すようなスペクトルを示した。また、XYZ表色系の色座標は(x,y)=(0.368,0.321)のさくら色であった。
実施例1と同様にして桜の花弁の表面を分光計測した。得られた反射スペクトルを図12に示す。図12に示すように、太陽光に対するさくら色の桜の花弁の反射スペクトルは、738nmの最大反射率を相対強度1.0としたとき、384nm付近で最小反射率の相対強度0.01を示し、470nm付近で相対強度0.50、530nm付近で相対強度0.40、640nm付近で相対強度0.71、680nm付近で相対強度0.66、のピークを示すようなスペクトルを示した。また、XYZ表色系の色座標は(x,y)=(0.368,0.321)のさくら色であった。
上記計測された反射スペクトルを参照して、次のようにして、近紫外光LED装置をさくら色の光に調色した。具体的には、近紫外光LED装置に貼り合わせる、複数の蛍光体を配合した蛍光体シートを準備した。シリコーンゴムに、青色蛍光体UVB、緑色蛍光体BG、赤色蛍光体Rを所定の配合比で均一に分散させ、厚み0.5mmの蛍光体シートを作製した。
また、同様にして、青色LED装置をさくら色の光に調色した。具体的には、シリコーンゴムに、青緑色蛍光体B、緑色蛍光体B’、橙色蛍光体G、赤色蛍光体R、赤色顔料ES1034を所定の配合比で均一に分散させ、厚み0.5mmの蛍光体シートを作製した。
そして、各LED装置に上記各蛍光体シートを接着することによりさくら色LED装置を得た。得られた各さくら色LED装置の発光スペクトルを得るための分光計測を行った。近紫外光LED装置を用いて得られたさくら色LED装置の発光スペクトルを図13に示す。また、青色LED装置を用いて得られたさくら色LED装置の発光スペクトルを図14に示す。
図13及び図14中、「MAKE」は得られたさくら色LED装置の発光を示す合成スペクトルである。また、「LED」は青色LED装置の発光スペクトルを示し、各符号はそれぞれ各蛍光体の蛍光スペクトルをそれぞれ示す。また、図13及び図14中「Cherry blossom petals」は、図12で示したさくら色の桜の花弁の表面の反射スペクトルである。図13及び図14に示すように、得られた各さくら色LED装置の発光スペクトルは、図12のさくらの花弁の表面の反射スペクトルに似た合成スペクトルを示した。また、XYZ表色系の色座標は(x,y)=(0.369,0.316)付近のさくら色であり、さくらの花弁の表面に近い色座標であった。
[実施例5]
実施例1と同様にしてピンク色のコスモスの花弁の表面を分光計測した。得られた反射スペクトルを図15に示す。図15に示すように、ピンク色のコスモスの花弁の表面の反射スペクトルは、738nmの最大反射率を相対強度1.0としたとき、384nm付近で最小反射率の相対強度0.01を示し、475nm付近で相対強度0.50、562nm付近で相対強度0.14、668nm付近で相対強度0.85、690nm付近で相対強度0.82、705nm付近で相対強度0.86、のピークを示すようなスペクトルを示した。また、XYZ表色系の色座標は(x,y)=(0.366,0.263)のピンク色であった。
実施例1と同様にしてピンク色のコスモスの花弁の表面を分光計測した。得られた反射スペクトルを図15に示す。図15に示すように、ピンク色のコスモスの花弁の表面の反射スペクトルは、738nmの最大反射率を相対強度1.0としたとき、384nm付近で最小反射率の相対強度0.01を示し、475nm付近で相対強度0.50、562nm付近で相対強度0.14、668nm付近で相対強度0.85、690nm付近で相対強度0.82、705nm付近で相対強度0.86、のピークを示すようなスペクトルを示した。また、XYZ表色系の色座標は(x,y)=(0.366,0.263)のピンク色であった。
上記計測された反射スペクトルを参照して、次のようにして、近紫外光LED装置をピンク色の光に調色した。具体的には、近紫外光LED装置に貼り合わせる、複数の蛍光体を配合した蛍光体シートを準備した。シリコーンゴムに、青色蛍光体UVB、緑色蛍光体G、赤色蛍光体RRRを所定の配合比で均一に分散させ、厚み0.5mmの蛍光体シートを作製した。
また、同様にして、上記計測された反射スペクトルを参照して、次のようにして、青色LED装置をピンク色の光に調色した。具体的には、シリコーンゴムに、青緑色蛍光体B、緑色蛍光体B’、赤色蛍光体RRを所定の配合比で均一に分散させ、厚み0.5mmの蛍光体シートを作製した。
そして、各LED装置に上記各蛍光体シートを接着することによりピンク色LED装置を得た。得られた各ピンク色LED装置の発光スペクトルを得るための分光計測を行った。近紫外光LED装置を用いて得られたピンク色LED装置の発光スペクトルを図16に示す。また、青色LED装置を用いて得られたピンク色LED装置の発光スペクトルを図17に示す。
図16及び図17中、「MAKE」は得られたピンク色LED装置の発光を示す合成スペクトルである。また、「LED」は青色LED装置の発光スペクトルを示し、各符号はそれぞれ各蛍光体の蛍光スペクトルをそれぞれ示す。また、図16及び図17中「cosmos(pink)」は、図15で示したピンク色のコスモスの花弁の表面の反射スペクトルである。図16及び図17に示すように、得られたピンク色LED装置の発光スペクトルは、図15のピンク色のコスモスの花弁の表面の反射スペクトルに似た合成スペクトルを示した。また、XYZ表色系の色座標は(x,y)=(0.366,0.260)付近のピンク色であり、ピンク色のコスモスの花弁の表面に近い色座標であった。
[実施例6]
実施例1と同様にして赤色のコスモスの花弁の表面を分光計測した。得られた反射スペクトルを図18に示す。図18に示すように、赤色のコスモスの花弁の表面の反射スペクトルは、738nmの最大反射率を相対強度1.0としたとき、384nm付近で最小反射率の相対強度0.01を示し、475nm付近で相対強度0.15、552nm付近で相対強度0.02、676nm付近で相対強度0.68、690nm付近で相対強度0.82、714nm付近で相対強度0.80、のピークを示すようなスペクトルを示した。また、XYZ表色系の色座標は(x,y)=(0.440,0.226)の赤色であった。
実施例1と同様にして赤色のコスモスの花弁の表面を分光計測した。得られた反射スペクトルを図18に示す。図18に示すように、赤色のコスモスの花弁の表面の反射スペクトルは、738nmの最大反射率を相対強度1.0としたとき、384nm付近で最小反射率の相対強度0.01を示し、475nm付近で相対強度0.15、552nm付近で相対強度0.02、676nm付近で相対強度0.68、690nm付近で相対強度0.82、714nm付近で相対強度0.80、のピークを示すようなスペクトルを示した。また、XYZ表色系の色座標は(x,y)=(0.440,0.226)の赤色であった。
上記計測された反射スペクトルを参照して、次のようにして、近紫外光LED装置を赤色の光に調色した。具体的には、近紫外光LED装置に貼り合わせる、複数の蛍光体を配合した蛍光体シートを準備した。シリコーンゴムに、青色蛍光体UVB、赤色蛍光体RRRを所定の配合比で均一に分散させ、厚み0.5mmの蛍光体シートを作製した。
また、同様にして、上記計測された反射スペクトルを参照して、次のようにして、青色LED装置を赤色の光に調色した。具体的には、シリコーンゴムに、赤色蛍光体RRを所定の配合比で均一に分散させ、厚み0.5mmの蛍光体シートを作製した。
そして、各LED装置に上記各蛍光体シートを接着することにより赤色LED装置を得た。得られた各赤色LED装置の発光スペクトルを得るための分光計測を行った。近紫外光LED装置を用いて得られた赤色LED装置の発光スペクトルを図19に示す。また、青色LED装置を用いて得られた赤色LED装置の発光スペクトルを図20に示す。
図19及び図20中、「MAKE」は得られた赤色LED装置の発光を示す合成スペクトルである。また、「LED」は青色LED装置の発光スペクトルを示し、各符号はそれぞれ各蛍光体の蛍光スペクトルをそれぞれ示す。また、図19及び図20中「cosmos(red)」は、図18で示した赤色のコスモスの花弁の表面の反射スペクトルである。図19及び図20に示すように、得られた赤色LED装置の発光スペクトルは、図18の赤色のコスモスの花弁の表面の反射スペクトルに似た合成スペクトルを示した。また、XYZ表色系の色座標は(x,y)=(0.435,0.227)付近の赤色であり、赤色のコスモスの花弁の表面に近い色座標であった。
[実施例7]
実施例1と同様にして赤色の紅葉の表面を分光計測した。得られた反射スペクトルを図21に示す。図21に示すように、赤色の紅葉の表面の反射スペクトルは、738nmの最大反射率を相対強度1.0としたとき、389nm付近で最小反射率の相対強度0.03を示し、502nm付近で相対強度0.13、560nm付近で相対強度0.37、658nm付近で相対強度0.72、695nm付近で相対強度0.78、703nm付近で相対強度0.85、のピークを示すようなスペクトルを示した。また、XYZ表色系の色座標は(x,y)=(0.494,0.323)の赤色であった。
実施例1と同様にして赤色の紅葉の表面を分光計測した。得られた反射スペクトルを図21に示す。図21に示すように、赤色の紅葉の表面の反射スペクトルは、738nmの最大反射率を相対強度1.0としたとき、389nm付近で最小反射率の相対強度0.03を示し、502nm付近で相対強度0.13、560nm付近で相対強度0.37、658nm付近で相対強度0.72、695nm付近で相対強度0.78、703nm付近で相対強度0.85、のピークを示すようなスペクトルを示した。また、XYZ表色系の色座標は(x,y)=(0.494,0.323)の赤色であった。
上記計測された反射スペクトルを参照して、次のようにして、近紫外光LED装置を赤色の光に調色した。具体的には、近紫外光LED装置に貼り合わせる、複数の蛍光体を配合した蛍光体シートを準備した。シリコーンゴムに、青色蛍光体UVB、緑色蛍光体G、赤色蛍光体RRRを所定の配合比で均一に分散させ、厚み0.5mmの蛍光体シートを作製した。
また、同様にして、上記計測された反射スペクトルを参照して、次のようにして、青色LED装置を黄色の光に調色した。具体的には、シリコーンゴムに、青緑色蛍光体B、緑色蛍光体B’、赤色蛍光体RRを所定の配合比で均一に分散させ、厚み0.5mmの蛍光体シートを作製した。
そして、各LED装置に上記各蛍光体シートを接着することにより赤色LED装置を得た。そして、得られた各赤色LED装置の発光スペクトルを得るための分光計測を行った。得られた各赤色LED装置の発光スペクトルを図22及び図23に示す。図中、「MAKE」は得られた各赤色LED装置の発光を示す合成スペクトルである。また、図中「red leaf」は、図21で示した赤色の紅葉の表面の反射スペクトルである。図22及び図23に示すように、得られた各赤色LED装置の発光スペクトルは、図21の赤色の紅葉の表面の反射スペクトルに似た合成スペクトルを示した。また、XYZ表色系の色座標は(x,y)=(0.494,0.315)付近の赤色であり、赤色の紅葉の表面に近い色座標であった。
[実施例8]
実施例1と同様にして黄色の向日葵の花弁の表面を分光計測した。得られた反射スペクトルを図24に示す。図24に示すように、黄色の向日葵の花弁の表面の反射スペクトルは、738nmの最大反射率を相対強度1.0としたとき、389nm付近で最小反射率の相対強度0.03を示し、502nm付近で相対強度0.13、582nm付近で相対強度0.58、621nm付近で相対強度0.62、677nm付近で相対強度0.52、723nm付近で相対強度0.80、のピークを示すようなスペクトルを示した。また、XYZ表色系の色座標は(x,y)=(0.521,0.461)の黄色であった。
実施例1と同様にして黄色の向日葵の花弁の表面を分光計測した。得られた反射スペクトルを図24に示す。図24に示すように、黄色の向日葵の花弁の表面の反射スペクトルは、738nmの最大反射率を相対強度1.0としたとき、389nm付近で最小反射率の相対強度0.03を示し、502nm付近で相対強度0.13、582nm付近で相対強度0.58、621nm付近で相対強度0.62、677nm付近で相対強度0.52、723nm付近で相対強度0.80、のピークを示すようなスペクトルを示した。また、XYZ表色系の色座標は(x,y)=(0.521,0.461)の黄色であった。
上記計測された反射スペクトルを参照して、次のようにして、近紫外光LED装置を黄色の光に調色した。具体的には、シリコーンゴムに、黄色蛍光体Y、赤色蛍光体RRを所定の配合比で均一に分散させ、厚み0.5mmの蛍光体シートを作製した。
近紫外光LED装置に上記蛍光体シートを接着することにより黄色LED装置を得た。そして、得られた黄色LED装置の発光スペクトルを得るための分光計測を行った。得られた黄色LED装置の発光スペクトルを図25に示す。図25中、「MAKE」は得られた黄色LED装置の発光を示す合成スペクトルである。また、図25中「a sunflower」は、図25で示した黄色の向日葵の花弁の表面の反射スペクトルである。図25に示すように、得られた黄色LED装置の発光スペクトルは、図25の黄色の向日葵の花弁の表面の反射スペクトルに似た合成スペクトルを示した。また、XYZ表色系の色座標は(x,y)=(0.522,0.460)の黄色であり、黄色の向日葵の表面に近い色座標であった。
[実施例9]
実施例1と同様にして黄色の稲穂の表面を分光計測した。得られた反射スペクトルを図26に示す。図26に示すように、黄色の稲穂の表面の反射スペクトルは、738nmの最大反射率を相対強度1.0としたとき、389nm付近で最小反射率の相対強度0.05を示し、502nm付近で相対強度0.35、562nm付近で相対強度0.85、686nm付近で相対強度0.61、677nm付近で相対強度0.52、714nm付近で相対強度0.85、のピークを示すようなスペクトルを示した。また、XYZ表色系の色座標は(x,y)=(0.421,0.432)の黄色であった。
実施例1と同様にして黄色の稲穂の表面を分光計測した。得られた反射スペクトルを図26に示す。図26に示すように、黄色の稲穂の表面の反射スペクトルは、738nmの最大反射率を相対強度1.0としたとき、389nm付近で最小反射率の相対強度0.05を示し、502nm付近で相対強度0.35、562nm付近で相対強度0.85、686nm付近で相対強度0.61、677nm付近で相対強度0.52、714nm付近で相対強度0.85、のピークを示すようなスペクトルを示した。また、XYZ表色系の色座標は(x,y)=(0.421,0.432)の黄色であった。
上記計測された反射スペクトルを参照して、次のようにして、近紫外光LED装置を黄色の光に調色した。具体的には、近紫外光LED装置に貼り合わせる、複数の蛍光体を配合した蛍光体シートを準備した。シリコーンゴムに、青色蛍光体UVB、緑色蛍光体BG、黄色蛍光体Y、赤色蛍光体RRを所定の配合比で均一に分散させ、厚み0.5mmの蛍光体シートを作製した。
また、同様にして、上記計測された反射スペクトルを参照して、次のようにして、青色LED装置を黄色の光に調色した。具体的には、シリコーンゴムに、青緑色蛍光体B、黄色蛍光体Y、赤色蛍光体Rを所定の配合比で均一に分散させ、厚み0.5mmの蛍光体シートを作製した。
そして、各LED装置に上記各蛍光体シートを接着することにより黄色LED装置を得た。そして、得られた各黄色LED装置の発光スペクトルを得るための分光計測を行った。得られた各黄色LED装置の発光スペクトルを図27及び図28に示す。図中、「MAKE」は得られた各黄色LED装置の発光を示す合成スペクトルである。また、図中「ear of rice plant」は、図26で示した黄色の稲穂の表面の反射スペクトルである。図27及び図28に示すように、得られた黄色LED装置の発光スペクトルは、図26の黄色の稲穂の表面の反射スペクトルに似た合成スペクトルを示した。また、XYZ表色系の色座標は(X,Y)=(0.420,0.432)付近の黄色であり、黄色の稲穂の表面に近い色座標であった。
1 LED素子
2,3 封止樹脂
5 発光体収容部材
5a,5b リード
6 金線
8 蛍光体含有シート
10,20 LED装置
r,g 蛍光体
2,3 封止樹脂
5 発光体収容部材
5a,5b リード
6 金線
8 蛍光体含有シート
10,20 LED装置
r,g 蛍光体
Claims (7)
- 測定対象の色を構成するスペクトルを分光計測する工程と、
発光スペクトルが前記測定対象の色を構成するスペクトルに近似するように光源を調色する工程と、を備えることを特徴とする照明装置の製造方法。 - 前記測定対象が、植物,星,空、水面から選ばれる少なくとも一つである請求項1に記載の照明装置の製造方法。
- 前記測定対象の色を示すスペクトルが自然光に対する反射スペクトルである請求項1に記載の照明装置の製造方法。
- 前記光源は、LED素子と、蛍光波長のピークが互いに50nm以上離れた2種以上の蛍光体を含む請求項1~3の何れか1項に記載の照明装置の製造方法。
- 前記LED素子は、430nm以下の紫外光領域に発光ピークを有する紫外光LED素子又は近紫外光LED素子であり、前記蛍光体の少なくとも1種は、前記紫外光LED素子または近紫外光LED素子の発する紫外光又は近紫外光により励起される420~480nmの範囲に蛍光波長のピークを有する青色蛍光体又は緑色蛍光体である請求項4に記載の照明装置の製造方法。
- 前記LED素子は、430nm以上で480nm未満の範囲に発光波長のピークを有する青色LED素子である請求項4に記載の照明装置の製造方法。
- 前記LED素子は、480nm以上で550nm以下の範囲に発光波長のピークを有する緑色LED素子である請求項4に記載の照明装置の製造方法。
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