白色発光照明システム
本発明は、青色発光ダイオード又はＵＶ発光ダイオードと、５５０ｎｍを超えるピーク発光波長をもつ黄色発光の蛍光体を有するコーティングと、を有する白色発光照明システムであって、この蛍光体が、r2-x-y-zCayBazSiO4：Euxの組成式で示される蛍光体を有し、ここで、0＜x≦0.06及び0＜(3y+z)≦0.5である、白色発光照明システムに関する。上記のダイオードがＵＶ発光ダイオードである場合、コーティングは更に青色発光の蛍光体も有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、青色発光ダイオード（青色ＬＥＤ）又は紫外線発光ダイオード（ＵＶ−ＬＥＤ）と、黄色発光の蛍光体を有するコーティングと、を有する白色発光照明システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
白色光を生成するための通常のＬＥＤ照明システムは、一般に、（複数の）ＬＥＤ又は（複数の）蛍光体ＬＥＤを有する。（複数の）ＬＥＤを用いる照明システムは、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ及び青色ＬＥＤの種々の組み合わせを結合することによって白色光を生成させる。蛍光体ＬＥＤベースの照明システムは、青色ＬＥＤ又はＵＶ光ＬＥＤに加えて、一つ又は複数のさまざまな発光性の蛍光体材料を用いて、発光される青色光又はＵＶ光の一部をより長い波長の光に変換することによって、白色光を生成させる。青色光ＬＥＤが用いられる場合、白色光を得るためには、蛍光体が黄色光を発光するべきである。ＵＶ光ＬＥＤが用いられる場合、ＵＶ光の一部を青色光に変換する他の蛍光体、例えば、BaMgAl10O17:Eu 蛍光体が、適用されるべきである。
【０００３】
青色発光の蛍光体及び黄色発光の蛍光体を持つＵＶ光ＬＥＤを用いるやり方の利点は、黄色発光の蛍光体を持つ青色光ＬＥＤを用いるやり方とは対照的に、この最初のやり方が、ＬＥＤに存在する蛍光体の量の変動によって生じる色のばらつき（color variation，色むら）の影響をあまり受けないことである。
【０００４】
一般に、蛍光体ＬＥＤは、混合を必要とせず、より安価な材料費用で作られる（これらはもともと混合されている）ので、蛍光体ＬＥＤベースの照明システムによるやり方は、ＬＥＤベースの照明システムによるやり方と比較して、白色光を生成させるのがより簡単である。
【０００５】
YAG：Ceとも呼ばれる、セリウムを添加したイットリウムアルミニウムガーネットY3Al5O12：Ceである黄色発光の蛍光体を持つ青色ＬＥＤを用いるやり方が知られている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、より良好な色特性又は効率特性をもち得る白色光ＬＥＤを得るために、青色ＬＥＤ又はＵＶ−ＬＥＤで用いられるべき代替の黄色発光の蛍光体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的のために、本発明は、青色発光ダイオード又はＵＶ発光ダイオードと、黄色発光のSr2-x-y-zCayBazSiO4:Euxの組成式で示される蛍光体を有するコーティングと、を提供し、ここで、0＜x≦0.06及び0＜(3y+z)≦0.5である。上式で、好ましくは、0＜x≦0.04, 0≦y≦0.1及び／又は0＜z≦0.3である。上式で、より好ましくは、0.01≦x≦0.03, 0.01≦y≦0.06及び／又は0.03≦z≦0.25である。少量のCa,Ba及びEuを含むストロンチウムシリケート蛍光体が、５５０ｎｍを超えるピーク発光波長（黄色）で発光し、このことは、このような蛍光体が所望の目的に適していることをテストが示している。
【０００８】
本発明によれば、ストロンチウム（Sr）の量が最も多くを占めるので、５５０ｎｍを超えるピーク発光波長（黄色）をもたらし、これにより、この黄色の発光を青色光と混合することを可能にすると共に、２つの色成分（color component，カラーコンポーネント）のみから構成される白色光を得ることも可能にする。
【０００９】
本発明の利点、本質及び種々の他の特徴は、添付する図面と関連して詳細に説明される以下の説明的な実施形態をより十分に考慮することによって明らかになるであろう。
【００１０】
各図面が本発明の概念を説明するためのものであり、一律の縮尺に従わずに描かれていることが理解されるべきである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１によれば、本発明の照明システムは、一般に、青色ＬＥＤ又はＵＶ−ＬＥＤと、或る光スペクトル波長（色）で発光する少なくとも１つの蛍光体と、からなる蛍光体ＬＥＤ１４を有し、白色光を生成させる。このＬＥＤ１４は、通常、標準のAlInGaN又はAlInGaPプロセッシングを用いて構成され、透明エポキシ樹脂１８で充填されるリフレクタ１６又は反射金属ディッシュに取り付けられるＬＥＤチップ１５を有する。リフレクタ１６を充填するエポキシ樹脂１８は、そのエポキシ樹脂内に均一に混合される一つ又は複数のタイプの発光性蛍光体材料の粒子１９を含む。蛍光体粒子１９は、ＬＥＤチップ１５によって発せられる光の一部を、異なるスペクトル波長の光に変換する。
【００１２】
図２は、Sr2-x-y-zCayBazSiO4:Euxタイプの蛍光体材料の５つのテストされた実施例の各ピーク発光波長を示す。本発明によれば、実施例Ｃ，Ｄ及びＥは、青色発光ダイオードと組み合わせて用いられ、又は代替例としてＵＶ発光ダイオード及び青色発光の蛍光体と組み合わせて用いられて、白色光を生成させることができる。
【００１３】
前述の本発明は上記の実施例を基準にして説明されているが、種々の改良及び変更形態が、本発明の精神から逸脱することなく行われることができる。従って、全てのこのような改良及び変更形態は、付属の請求項の範囲内にあるものとみなされる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の照明システムにおいて用いられる通常の蛍光体ＬＥＤの断面図である。
【図２】蛍光体の実施例の各ピーク発光波長を示すグラフである。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、青色発光ダイオード（青色ＬＥＤ）又は紫外線発光ダイオード（ＵＶ−ＬＥＤ）と、黄色発光の蛍光体を有するコーティングと、を有する白色発光照明システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
白色光を生成するための通常のＬＥＤ照明システムは、一般に、（複数の）ＬＥＤ又は（複数の）蛍光体ＬＥＤを有する。（複数の）ＬＥＤを用いる照明システムは、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ及び青色ＬＥＤの種々の組み合わせを結合することによって白色光を生成させる。蛍光体ＬＥＤベースの照明システムは、青色ＬＥＤ又はＵＶ光ＬＥＤに加えて、一つ又は複数のさまざまな発光性の蛍光体材料を用いて、発光される青色光又はＵＶ光の一部をより長い波長の光に変換することによって、白色光を生成させる。青色光ＬＥＤが用いられる場合、白色光を得るためには、蛍光体が黄色光を発光するべきである。ＵＶ光ＬＥＤが用いられる場合、ＵＶ光の一部を青色光に変換する他の蛍光体、例えば、BaMgAl10O17:Eu 蛍光体が、適用されるべきである。
【０００３】
青色発光の蛍光体及び黄色発光の蛍光体を持つＵＶ光ＬＥＤを用いるやり方の利点は、黄色発光の蛍光体を持つ青色光ＬＥＤを用いるやり方とは対照的に、この最初のやり方が、ＬＥＤに存在する蛍光体の量の変動によって生じる色のばらつき（color variation，色むら）の影響をあまり受けないことである。
【０００４】
一般に、蛍光体ＬＥＤは、混合を必要とせず、より安価な材料費用で作られる（これらはもともと混合されている）ので、蛍光体ＬＥＤベースの照明システムによるやり方は、ＬＥＤベースの照明システムによるやり方と比較して、白色光を生成させるのがより簡単である。
【０００５】
YAG：Ceとも呼ばれる、セリウムを添加したイットリウムアルミニウムガーネットY3Al5O12：Ceである黄色発光の蛍光体を持つ青色ＬＥＤを用いるやり方が知られている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、より良好な色特性又は効率特性をもち得る白色光ＬＥＤを得るために、青色ＬＥＤ又はＵＶ−ＬＥＤで用いられるべき代替の黄色発光の蛍光体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的のために、本発明は、青色発光ダイオード又はＵＶ発光ダイオードと、黄色発光のSr2-x-y-zCayBazSiO4:Euxの組成式で示される蛍光体を有するコーティングと、を提供し、ここで、0＜x≦0.06及び0＜(3y+z)≦0.5である。上式で、好ましくは、0＜x≦0.04, 0≦y≦0.1及び／又は0＜z≦0.3である。上式で、より好ましくは、0.01≦x≦0.03, 0.01≦y≦0.06及び／又は0.03≦z≦0.25である。少量のCa,Ba及びEuを含むストロンチウムシリケート蛍光体が、５５０ｎｍを超えるピーク発光波長（黄色）で発光し、このことは、このような蛍光体が所望の目的に適していることをテストが示している。
【０００８】
本発明によれば、ストロンチウム（Sr）の量が最も多くを占めるので、５５０ｎｍを超えるピーク発光波長（黄色）をもたらし、これにより、この黄色の発光を青色光と混合することを可能にすると共に、２つの色成分（color component，カラーコンポーネント）のみから構成される白色光を得ることも可能にする。
【０００９】
本発明の利点、本質及び種々の他の特徴は、添付する図面と関連して詳細に説明される以下の説明的な実施形態をより十分に考慮することによって明らかになるであろう。
【００１０】
各図面が本発明の概念を説明するためのものであり、一律の縮尺に従わずに描かれていることが理解されるべきである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１によれば、本発明の照明システムは、一般に、青色ＬＥＤ又はＵＶ−ＬＥＤと、或る光スペクトル波長（色）で発光する少なくとも１つの蛍光体と、からなる蛍光体ＬＥＤ１４を有し、白色光を生成させる。このＬＥＤ１４は、通常、標準のAlInGaN又はAlInGaPプロセッシングを用いて構成され、透明エポキシ樹脂１８で充填されるリフレクタ１６又は反射金属ディッシュに取り付けられるＬＥＤチップ１５を有する。リフレクタ１６を充填するエポキシ樹脂１８は、そのエポキシ樹脂内に均一に混合される一つ又は複数のタイプの発光性蛍光体材料の粒子１９を含む。蛍光体粒子１９は、ＬＥＤチップ１５によって発せられる光の一部を、異なるスペクトル波長の光に変換する。
【００１２】
図２は、Sr2-x-y-zCayBazSiO4:Euxタイプの蛍光体材料の５つのテストされた実施例の各ピーク発光波長を示す。本発明によれば、実施例Ｃ，Ｄ及びＥは、青色発光ダイオードと組み合わせて用いられ、又は代替例としてＵＶ発光ダイオード及び青色発光の蛍光体と組み合わせて用いられて、白色光を生成させることができる。
【００１３】
前述の本発明は上記の実施例を基準にして説明されているが、種々の改良及び変更形態が、本発明の精神から逸脱することなく行われることができる。従って、全てのこのような改良及び変更形態は、付属の請求項の範囲内にあるものとみなされる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の照明システムにおいて用いられる通常の蛍光体ＬＥＤの断面図である。
【図２】蛍光体の実施例の各ピーク発光波長を示すグラフである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
青色発光ダイオード又はＵＶ発光ダイオードと、５５０ｎｍを超えるピーク発光波長をもつ黄色発光の蛍光体を有するコーティングと、を有する白色発光照明システムであって、前記蛍光体が、Sr2-x-y-zCayBazSiO4：Euxの組成式で示される蛍光体を有し、ここで、0＜x≦0.06及び0＜(3y+z)≦0.5である、白色発光照明システム。
【請求項２】
前記組成式において、0＜x≦0.04であり、好ましくは、0.01≦x≦0.03である、請求項１に記載の白色発光照明システム。
【請求項３】
前記組成式において、0＜y≦0.1であり、好ましくは、0.01≦y≦0.06である、請求項１又は２に記載の白色発光照明システム。
【請求項４】
前記組成式において、0≦z≦0.3であり、好ましくは、0.03≦z≦0.25である、請求項１、２又は３に記載の白色発光照明システム。
【請求項５】
前記蛍光体が、更に、セリウムを添加したイットリウムアルミニウムガーネット（YAG：Ce）蛍光体を有する、請求項１乃至４の何れか一項に記載の白色発光照明システム。
【請求項６】
前記ダイオードがＵＶ発光ダイオードである場合、前記コーティングは更に青色発光の蛍光体も有する、請求項１乃至５の何れか一項に記載の白色発光照明システム。
【請求項７】
前記青色発光の蛍光体が、BaMgAl10O17:Eu蛍光体を有する、請求項６に記載の白色発光照明システム。
【請求項１】
青色発光ダイオード又はＵＶ発光ダイオードと、５５０ｎｍを超えるピーク発光波長をもつ黄色発光の蛍光体を有するコーティングと、を有する白色発光照明システムであって、前記蛍光体が、Sr2-x-y-zCayBazSiO4：Euxの組成式で示される蛍光体を有し、ここで、0＜x≦0.06及び0＜(3y+z)≦0.5である、白色発光照明システム。
【請求項２】
前記組成式において、0＜x≦0.04であり、好ましくは、0.01≦x≦0.03である、請求項１に記載の白色発光照明システム。
【請求項３】
前記組成式において、0＜y≦0.1であり、好ましくは、0.01≦y≦0.06である、請求項１又は２に記載の白色発光照明システム。
【請求項４】
前記組成式において、0≦z≦0.3であり、好ましくは、0.03≦z≦0.25である、請求項１、２又は３に記載の白色発光照明システム。
【請求項５】
前記蛍光体が、更に、セリウムを添加したイットリウムアルミニウムガーネット（YAG：Ce）蛍光体を有する、請求項１乃至４の何れか一項に記載の白色発光照明システム。
【請求項６】
前記ダイオードがＵＶ発光ダイオードである場合、前記コーティングは更に青色発光の蛍光体も有する、請求項１乃至５の何れか一項に記載の白色発光照明システム。
【請求項７】
前記青色発光の蛍光体が、BaMgAl10O17:Eu蛍光体を有する、請求項６に記載の白色発光照明システム。
【図１】
【図２】
【図２】
【公表番号】特表２００７−５０６２６４（Ｐ２００７−５０６２６４Ａ）
【公表日】平成１９年３月１５日（２００７．３．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５２５９５１（Ｐ２００６−５２５９５１）
【出願日】平成１６年８月２７日（２００４．８．２７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＢ２００４／０５１５８２
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０２７２３１
【国際公開日】平成１７年３月２４日（２００５．３．２４）
【出願人】（５０１３４４３１５）コニンクリユケ フィリップス エレクトロニクス エヌ．ブイ． (174)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１９年３月１５日（２００７．３．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年８月２７日（２００４．８．２７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＢ２００４／０５１５８２
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０２７２３１
【国際公開日】平成１７年３月２４日（２００５．３．２４）
【出願人】（５０１３４４３１５）コニンクリユケ フィリップス エレクトロニクス エヌ．ブイ． (174)
【Ｆターム（参考）】
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