ＬＥＤ光源
【課題】ＬＥＤ光源から放射された白色光が、凹面反射鏡を用いて照明対象物上に反射集光される照明装置において、明るく発光するＬＥＤ光源を提供する。
【解決手段】ＬＥＤ光源は、平面状の基板３と、基板上に実装された１個のＬＥＤチップ４と、ＬＥＤチップの周囲を被覆するように塗布された蛍光膜５からなる。蛍光膜は青、緑、黄、赤の主として三原色の蛍光体からなり、ＬＥＤチップから放射された一次光を吸収し、演色性に優れた白色発光を発する。ＬＥＤチップおよび基板上に広がる蛍光膜の面積はなるべく小さいことが望ましい。前記蛍光膜では、蛍光膜表面上の任意の２点における２点間の最大直線距離と、ＬＥＤチップの対角線の距離との比率が、１．０７以上２．５０以下である。また、この時の蛍光膜の形状は、ＬＥＤチップの様な矩形ではなく、異なる形状を有する。
【解決手段】ＬＥＤ光源は、平面状の基板３と、基板上に実装された１個のＬＥＤチップ４と、ＬＥＤチップの周囲を被覆するように塗布された蛍光膜５からなる。蛍光膜は青、緑、黄、赤の主として三原色の蛍光体からなり、ＬＥＤチップから放射された一次光を吸収し、演色性に優れた白色発光を発する。ＬＥＤチップおよび基板上に広がる蛍光膜の面積はなるべく小さいことが望ましい。前記蛍光膜では、蛍光膜表面上の任意の２点における２点間の最大直線距離と、ＬＥＤチップの対角線の距離との比率が、１．０７以上２．５０以下である。また、この時の蛍光膜の形状は、ＬＥＤチップの様な矩形ではなく、異なる形状を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、医療用の照明灯に用いられるＬＥＤ光源に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤは電気エネルギーを紫外光や可視光等の光に変換して放射する半導体素子であり、
このようなＬＥＤチップを例えば透明樹脂で封止したＬＥＤ光源が各種分野で使用されて
いる。ＬＥＤ光源から放射される光の色調はＬＥＤチップの発光波長に限られるものでは
なく、例えばＬＥＤチップの表面に蛍光体を塗布したり、あるいはＬＥＤチップを封止す
る透明樹脂中に蛍光体を含有させることによって、青色から赤色まで使用用途に応じた可
視光領域の光を得ることができる。特に、白色発光型のＬＥＤランプは携帯通信機器の表
示部のバックライトや車載用ランプ、更に最近では家庭用の照明光源などに、従来の白熱
電球の代替品として、急速に普及し始めている。
【０００３】
現在、普及もしくは試行されている白色発光型のＬＥＤ光源としては、青色発光ＬＥＤと
黄色発光蛍光体や赤色蛍光体とを組合せたＬＥＤ光源と、紫外発光ＬＥＤと青色、緑色、
赤色発光の各蛍光体の混合物とを組合せたＬＥＤ光源とが知られている。現時点では、前
者の青色発光ＬＥＤを用いた白色ＬＥＤランプの方が後者より輝度特性等に優れることか
ら普及している。しかし、後者の紫外発光ＬＥＤを用いた白色ＬＥＤ光源は、輝度が前者
より劣るものの、発光並びに投影光の色ムラが少なく、色再現性に優れた白色光を得るこ
とができる等の利点を有している。この為、高品位が要求される特殊照明の分野では、紫
外発光LEDを用いた発光装置が普及するものと期待されている。なお、紫外発光LEDを用い
た方が、青色発光LEDを用いた場合より色再現性が優れる理由は、紫外発光LEDと組合せ使
用できる蛍光体の種類が、青色発光LEDを用いた場合よりも多く、様々な色温度の白色光
を得る場合に、数多くの蛍光体種の中から最適なものを選択でき、選択の幅が拡がること
によるものである。
【０００４】
ところで、手術灯など医療用に用いられる特殊照明の分野でも、LED光源への置き換えが
進み始めている。従来この分野ではハロゲン電球を使用するのが一般的であったが、LED
光源を用いることにより、小型化、省電力を同時に実現することが可能となる。しかもLE
D光源の場合、発熱量が少ない為に、使用中の温度上昇を抑えることができ、手術等で連
続使用した場合に、温度上昇による苦痛を低減できるとか、更には電球の様に切れること
が無い為、保守点検等の手間を大幅に削減できるなどの、利点も有している。一方LED光
源の場合、ハロゲン電球等に比べて、演色性が不十分との問題もあった。何故なら医療用
照明の場合、血管等を鮮明に照らす必要があり、更に動脈と静脈を明確に区別できること
が求められる。この為には、短波長の紫色から長波長の赤色まで、あらゆる色を忠実に再
現できることが重要となる。しかし、この様な問題は、例えば青色LEDと黄色蛍光体の組
合せによる白色LEDランプを使用した場合に生ずるものであり、先に述べた紫外発光LEDと
三原色蛍光体を組合せた白色光源では、演色性の問題も容易に解決できる為、今後急速に
置き換えが進むものと見込まれている。
手術灯の場合、特定対象物を明るく照らす為に、光を集光し、集光位置を制御する手段が設けられている。光を集光させる手段としては、凹面等を有する反射鏡を用いたり、レンズを使用する方法がある。例えば引用文献１には凹面反射鏡を用いた白色ＬＥＤ装置が開示されている。特許文献の白色ＬＥＤ装置は、ＬＥＤ光源と、ＬＥＤ光源に対向配置された反射鏡からなり、ＬＥＤ光源からの光が反射鏡に向かって放射され、反射鏡の凹面で反射集光された後、最終的にはＬＥＤ光源の背面側より光が取り出される構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−６５８９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明のＬＥＤ光源は、手術等の医療用に使用される発光装置で、光源からの発光を凹面
反射鏡の作用を用いて集光させるタイプの発光装置に使用され、照明対象物をできるだけ
明るく照らすことを課題とする。
また、本発明によるＬＥＤ光源は、あらゆる対象物を、自然な色の体色で再現することが
でき、演色性に優れた白色光を提供できることは勿論である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の実施形態によるＬＥＤ光源は、平面状の基板と、基板上に実装された１個のＬＥ
Ｄチップと、ＬＥＤチップの周囲を被覆するように塗布された蛍光膜からなる。蛍光膜は
青、緑、黄、赤の主として三原色蛍光体からなり、ＬＥＤチップから放射された一次光を
外部に漏らすことなく吸収し、演色性に優れた白色発光を発する。ＬＥＤチップおよび基
板上に広がる蛍光膜の面積はなるべく小さいことが望ましい。本発明の蛍光膜では、蛍光
膜表面上の任意の２点における２点間の最大直線距離と、ＬＥＤチップの対角線の長さと
の比率が、１．０７以上２．５０以下であることを特徴とする。また、この時の蛍光膜の
形状は、ＬＥＤチップの様な矩形ではなく、目的に応じて自由に変えられるものとする。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明のＬＥＤ光源を用いた発光装置
【図２】本発明のＬＥＤ光源の正面図
【図３】本発明のＬＥＤ光源の断面図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施形態のＬＥＤ光源は、基板上に実装された１個のＬＥＤチップ（発光ダイオード素
子）と、ＬＥＤを被覆する様に塗布形成された、蛍光膜より構成される。
【００１０】
図１は、本発明のLED光源（１）が組み込まれた発光装置の模式図を示すものである。平
面基板上に実装されたＬＥＤチップはワイヤで電源に繋がれており、ＬＥＤチップに通電
されるとＬＥＤチップが発光し、ＬＥＤチップからの一次光は、ＬＥＤチップの周囲に被
覆された蛍光膜によって二次光に変換される（図は省略）。蛍光膜から放射された光は、
反射鏡（２）に向かって照射された後、反射鏡の凹面により反射され、最終的にはＬＥＤ
光源（１）の背面側より、発光装置の外部に取り出されることになる。この時、凹面反射
鏡は、LEDチップの搭載位置が焦点となる様に配置設計されており、LEDの微小光源から発
した光は、凹面鏡で反射された後、凹面鏡の中心軸に対して略平行な光として、LEDチッ
プの外側に取り出されることになる。凹面鏡で反射された光は、元のLED光源の形状がそ
のまま拡大され、対象物に照射されることになる。対象物上での照射光パターンの大きさ
は、凹面鏡の種類や、凹面鏡と光源の位置を微調整することにより得られるため、この様
な発光装置に使用されるLED光源は、なるべく小さい面積で明るく発光することが望まれ
ている。
【００１１】
小さな発光面積で出来るだけ明るく発光するには、１つのＬＥＤ光源に対して、必ず１個
のＬＥＤチップを使用するのが最も効率的である。仮に、１ｍｍ２の面積の光源を得る場
合、１ｍｍ２より小さなチップを４個並べるとすると、チップ１個の大きさは０．２５ｍ
ｍ２となる。しかしながらLEDに通電する為のワイヤ接続の為の空間等が必要となり、実
際に０．２５ｍｍ２のチップを４個使用した場合、１ｍｍ２内の面積には収まらず、より
大きなスペースを必要としてしまう。仮にピッタリ収まる様に配置したとしても、チップ
の側面同士がピッタリ接触する部分が生じ、その様な箇所からはＬＥＤ光を効率よく取り
出せなくなる。また、確実に１ｍｍ２以内に収めようとすると、１個のチップの大きさを
０．２５ｍｍ２よりも小さなものとする必要があり、この場合には、チップの発光面積の
トータルが実質的に１ｍｍ２よりも小さくなってしまう。従い１ｍｍ２の面積の発光を得
る場合には、１ｍｍ２の面積のＬＥＤチップを１個使用するのが最も効率的である。現在
市販のLEDチップは、一辺が０．１〜３ｍｍのサイズで、矩形の形状を有するものが一般
的であり、本発明のLED光源では、前記市販のLEDチップを１個使用するものとする。
【００１２】
ＬＥＤチップとしては、たとえば、ＩｎＧａＮ、ＧａＮまたはＡｌＧａＮ系発光ダイオー
ドチップが挙げられる。また発光ピーク波長は、３５０〜４２０ｎｍの範囲にあることが
好ましい。すなわち、実施形態のＬＥＤ光源は、紫外線〜紫色領域に発光ピークを有する
ＬＥＤ光を、蛍光体によって可視光に全面変換する方式である。この様な方式を採用する
ことのメリットは、主に２つある。つまり、白色光を構成する発光成分を全て蛍光体の組
合せにより得ることができるため、１つは、均一な発光で、且つ高演色な白色光が得られ
ることであり、他の１つは蛍光膜の形状を任意に変形できることである。
【００１３】
LEDチップと組合せる蛍光体としては、３５０〜４２０ｎｍの発光源で励起させたとき、
赤、黄、緑、青等の主として三原色に明るく発光する蛍光体を使用する。使用できる蛍光
体種は特に限定されるものでは無いが、明るさ及び演色性の観点より、以下の蛍光体を使
用することが望ましい。青色蛍光体としては、ユーロピウム付活ハロ燐酸塩蛍光体が、緑
色乃至黄色蛍光体としては、ユーロピウム、マンガン付活アルカリ土類オルト珪酸マグネ
シウム蛍光体、またはユーロピウム付活アルカリ土類オルト珪酸塩蛍光体、またはユーロ
ピウム付活サイアロン蛍光体が、赤色蛍光体としてはユーロピウム付活サイアロン蛍光体
、またはユーロピウム付活カズン蛍光体等を用いることが望ましい。これらの蛍光体の３
〜５種を任意の割合で混合することで、高輝度・高演色で様々な色温度を有する白色発光
を得ることができる。
【００１４】
蛍光体はシリコーン樹脂等の透明樹脂と混合して蛍光体スラリーとし、前記スラリーをＬ
ＥＤチップの周囲に塗布して、蛍光膜が形成される。この時、蛍光膜の構造や形状は特に
制限されるものではなく、どのようなものでも差し支え無い。しかし、ＬＥＤチップの全
面が蛍光膜で被覆されていることが重要となる。もしＬＥＤチップの一部に、蛍光膜で被
覆されない部分があれば、ＬＥＤからの直接光が光源の外部に漏れ出ることになる。本発
明で使用するＬＥＤチップは、発光成分に紫外線が含まれており、人体への影響面で好ま
しくない上、蛍光体により可視光に変換されるＬＥＤ光の割合が減少して、光源の輝度が
低下することになる。
【００１５】
ＬＥＤ光源から発せられた白色光は、凹面反射鏡で反射された後、照明対象物に向かって
集光・照射されるが、この時発光装置から取り出される光の照光パターンは、ＬＥＤ光源
の蛍光膜の形状が反映されてしまう。従い、蛍光膜の形状は照光パターンを考慮して決め
る必要がある。形状は特に限定されるものでは無く、不定形であっても構わない。しかし
例えば四角形の場合、四隅に鋭角部分が存在することになり、対象物の観察時に鋭角部分
が邪魔になることから、四角等の鋭角の存在する形状はなるべく望ましくない。LEDチッ
プの形状は一般に矩形であるが、ＬＥＤチップに沿って蛍光膜を形成すると、光源の形状
も矩形となるため、ＬＥＤチップと異なる形状が望ましい。最も望ましいのは、円形や楕
円形などの略円形形状である。
【００１６】
蛍光膜の形状は略円形が望ましいが、本発明の効果を発揮するには、大きさの範囲も制限
される。図２は本発明のＬＥＤ光源を正面から見た構造を模式的に表したものである。図
中、蛍光膜は円形形状を有しており、半径はMLである。一方ＬＥＤチップは矩形形状であ
り、チップの対角線はCLである。なおＬＥＤや蛍光膜は平面図で表わされているが、実際
には立体形状である。具体的には、ＬＥＤチップには厚みがあり、蛍光膜はＬＥＤチップ
の上面に形成される為に、更に大きな高低差を有している。しかしながら本発明のＭＬや
ＣＬの長さは、厚味を無視して、平面図上の直線距離として定義するものとする。
【００１７】
本発明において、ＭＬとＣＬの比率、ＭＬ／ＣＬの値は１、０７以上２．５以下であるこ
とが望まれる。この比率を決定する基準として、まずLEDチップ面積の最大値と最小値を
考慮する。本発明で使用される最大面積のＬＥＤチップとして３×３mm角のものを使用し
た場合、CLは約４．２４ｍｍとなり、ＭＬとして許される大きさは、CＬの２．５倍の１
０．６mmとなる。つまり光源として許される最大値は直径が約１．１cmまでの円形となる
。蛍光膜の直径をこれ以上大きくすると、凹面反射鏡で捉えきれない光の割合が増加しす
ぎて問題となる。凹面鏡は一般的に円形であることから、光源の形状が異なる場合は特に
問題となる。またＭＬ／ＣＬ比を大きくすることは、蛍光膜を厚く塗ることと同様であり
、蛍光膜が適正膜厚を超えると、蛍光膜から出射される白色光の強度自体が低下してしま
う。
【００１８】
一方下限値については小さい程良好であるが、蛍光膜は一定以上の輝度を発揮する為の膜
厚が必要となる上、LEDチップが蛍光膜でほぼ完全に被覆されている必要がある。蛍光膜
が明るく発光するには、少なくとも数μｍ程度以上の膜厚が必要であり、例えば本発明で
最小面積のLEDチップ０．１×０．１ｍｍ角のものを使用した場合に、ＬＥＤチップを完
全に被覆するには、蛍光膜形状の外径が少なくとも０．１５ｍｍΦの円形となることが必
要とされるため、ML/CLの値は１．０７が下限である。なお、ML/CLの値は、１．０７以上
２．５０以下が良好な範囲であるが、蛍光膜の輝度がより明るくなる膜厚範囲を考慮すれ
ば、更に望ましい範囲は１．１２以上１．８０以下となる。
【００１９】
蛍光膜の大きさを円形に限定して説明したが、本発明の蛍光膜の形状は真円のみに限定さ
れる必要はない。形状が楕円形や不定形である場合、前記ＭＬの値は、円の直径ではなく
、蛍光膜表面上の２点間の距離で定義される。具体的には、蛍光膜の表面上の任意の２点
で、２点間の距離を測定した時、直線距離が最大値を示す２点間の距離をＭＬとして定義
する。この場合においても、蛍光膜の高さ方向の厚味は無視するものとし、あくまで平面
図に表した時の、直線距離を測定するものとする。なお、蛍光膜が円形以外の場合でも、
ＭＬとＣＬの比率（ＭＬ／ＣＬ）の最適範囲は変わらず、１．０７以上２．５０以下とな
る。なお、より望ましい範囲は１．１２以上１．８０以下である。
【００２０】
ＬＥＤチップを実装するための基板の材料はアルミナが好適である。ただし、表面の反射
率が高く、物理的強度や、放熱特性等が適正であればアルミナに限定されることは無く、
例えばプラスチック等でも構わない。また基板外形については、ＬＥＤ光源から集光・反
射した光を背面側よ取り出す為に、小形であることが望ましい。具体的には、基板表面上
の任意の２点の最大直線距離をＰＬとして、前記ＰＬ値は１４．５ｍｍ以下であり、より
好ましくは７ｍｍ以下である。
【００２１】
また基板表面の体色は反射率を高くするとの観点で、白色が望ましい。ただし反射率を高
くするのは、ＬＥＤチップが載置される部分と蛍光膜で覆われた部分のみである。これら
の部分においては、ＬＥＤチップや蛍光膜から放射された光が、基板表面で反射され、光
源全体から放射される光の強度が増大する。一方、基板上で、その表面上にＬＥＤチップ
や蛍光膜が存在しない部分、つまり外部から見て、基板表面を直接見ることのできる部分
は、光を反射しないことが望ましい。何故なら、基板表面で反射された光が、凹面鏡に向
かって放射され、最終的には照明対象物への照明光に混合される為である。蛍光膜からの
直接光と、周囲の反射光の両者が凹面鏡に照射されると、両者間の光の強度差が大きいた
めに、照射パターンにムラが生じてしまう。具体的には本来の照射パターンの輪郭部周辺
に、陰影が形成されることになる。この様な陰影部分は照明対象物を観察する上での障害
となるため、なるべく存在しないことが好ましい。この為、蛍光膜の周囲の基板表面は反
射率を極力低く抑える必要がある。具体的には、基板表面にカーボンブラックからなる層
を形成し、反射率を抑えると良い。シリコーン樹脂中に、カーボンブラックの粉末を加え
てスラリーを形成し、基板上に塗布することで形成することができる。カーボンブラック
膜の膜厚は、数十から数百ミクロン程度が適正である。
【００２２】
なお、カーボンブラック膜を形成する際、基板表面上に直接塗布するのが原則であるが、
蛍光膜との境界線に沿ってピッタリ塗り分けるのは製造技術上困難である。この為、蛍光
膜の周辺部分においては、一部蛍光膜の上に重ねて、カーボンブラック膜が形成される場
合がある。この時、実質的な光源の大きさは、蛍光膜が外表面に露出している部分に限定
されるため、本発明における蛍光膜とは、表面が露出している部分に限定するものとする
。つまり本発明では、蛍光膜の表面上の任意の二点のうち、二点間の最大直線距離をＭＬ
と定義しているが、前記ＭＬは、蛍光面が直接露出している表面の２点間の最大直線距離
を意味するものとする。
【実施例】
【００２３】
以下、実施例について具体的に説明する。
（実施例１）
青色、緑色、黄色、および赤色に発光する４種類の蛍光体を用意し、これにシリコーン
樹脂を加えて、十分に混練し、蛍光体スラリーを作成した。各色蛍光体の組合せは、ＬＥ
Ｄ光源の白色色温度が４２５０度Ｋとなる様に、表１記載の蛍光体種と配合比率で行なっ
た。
【００２４】
【表１】
【００２５】
次に、アルミナ基板（サイズ：４×４mm）上に実装された１個のＬＥＤチップ（発光ピー
ク波長：３９９ｎｍ，１個のサイズ：１×１ｍｍ）の上から、蛍光体を含む混合スラリー
を滴下し、１４０℃で熱処理してシリコーン樹脂を硬化させることにより、蛍光膜を作成
した。さらに蛍光膜の周囲で、アルミナ基板が剥き出しになっている箇所に、カーボンブ
ラックの混練された樹脂スラリーを塗布し、表面の体色を黒色とした。なお、ＭＬ/ＣＬ
値を測定した結果、１．１２であった。このようにして得られたＬＥＤ光源に、３００ｍ
Ａの電流を流し駆動した。積分球で明るさ（全光束）を測定すると共に、演色性（Ｒａ，
Ｒ９値）を求めた。測定にあたり、積分球はLABSPERE社製１０インチ積分球の装置を使用
し、基板面中央から垂直に１２７ｍｍ離れた位置での分光光度を測定した。また、実施例
１のＬＥＤ光源に凹面反射鏡を組合せ、発光装置の照度を測定した。ＬＥＤ光源の背面で
、光源から１ｍ離れた位置に観察用試料を置き、試料に発光措置から光を照射して測定し
た。得られた諸特性の数値を表２に示す。
【００２６】
【表２】
表２に示される通り、実施例１の光源は、４２５０度Ｋの白色光で、全光束が４０ｌｍ（
ルーメン）、試料の照度が４２２０ｌｘ（ルックス）を示し、所望の明るさを示すＬＥＤ
光源を得ることができた。また白色光の演色性は、平均演色評価数Ｒａが９７、赤色の見
え方を評価する特殊演色評価数Ｒ９が９２であり、医療用照明としての品位を十分に満足
するものであった。演色評価数は、人体に照射した際の血管等の存在を見極めるのに必要
な特性であり、Ｒａが９０以上、Ｒ９が８５以上あれば、全く問題のないレベルである。
【００２７】
（実施例２〜８比較例１〜２）
続いて、 ＬＥＤチップの面積を変更すると共に、ＬＥＤチップの面積に対応して、種々
の形状と大きさの蛍光膜を組合せ、実施例と比較例のＬＥＤ光源を作成した。なお蛍光膜
は実施例１で作成したものと全く同じ組成のスラリーを使用した。ＬＥＤチップを実装す
る基板については、材料は同じアルミナを使用したが、大きさについては蛍光膜の形状や
大きさに応じて適宜変更した。また基板表面で、蛍光膜等で被覆されていない部分につい
ては、カーボンブラックによる黒色膜を形成してあるが、実施例８については、黒色膜は
形成せず、アルミナ基板の生地がそのまま剥き出しとなっている。
【００２８】
【表３】
表３の照度特性を見ると判る通り、実施例のＬＥＤ光源では、ＭＬ/ＣＬが１．０７から
２．０２の範囲にあり、約３８００から４２００ｌｘの明るい照度特性を示し、特にＭＬ
/ＣＬが１．７９から１．１２以上の場合は、ＭＬ/ＣＬ以外が類似の条件の他の実施例に
比較して、さらに明るい照度特性が得られた。一方ＭＬ/ＣＬが規定値を満たさない比較
例１〜２のＬＥＤ光源の照度は３０００ｌｘ以下しか得られなかた。また実施例８の場合
は、ＬＥＤ光源の全光束や発光装置による照度に問題は無かったが、基板上にカーボンブ
ラックによる黒色膜が形成されておらず、対象物に照射した際、発光パターンの輪郭部周
辺に薄い陰影が生じ、実用レベルではあるが、やや見難い照明であった。なお、得られた
白色光の演色性は実施例１と同様に良好であり、全ての光源が、Ｒａは９７±２、Ｒ９は
９２±２の範囲内に収まった。
【符号の説明】
【００２９】
１・・・ＬＥＤ光源、２・・・凹面反射鏡、３・・・基板、４・・・ＬＥＤチップ、５・
・・蛍光膜
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、医療用の照明灯に用いられるＬＥＤ光源に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤは電気エネルギーを紫外光や可視光等の光に変換して放射する半導体素子であり、
このようなＬＥＤチップを例えば透明樹脂で封止したＬＥＤ光源が各種分野で使用されて
いる。ＬＥＤ光源から放射される光の色調はＬＥＤチップの発光波長に限られるものでは
なく、例えばＬＥＤチップの表面に蛍光体を塗布したり、あるいはＬＥＤチップを封止す
る透明樹脂中に蛍光体を含有させることによって、青色から赤色まで使用用途に応じた可
視光領域の光を得ることができる。特に、白色発光型のＬＥＤランプは携帯通信機器の表
示部のバックライトや車載用ランプ、更に最近では家庭用の照明光源などに、従来の白熱
電球の代替品として、急速に普及し始めている。
【０００３】
現在、普及もしくは試行されている白色発光型のＬＥＤ光源としては、青色発光ＬＥＤと
黄色発光蛍光体や赤色蛍光体とを組合せたＬＥＤ光源と、紫外発光ＬＥＤと青色、緑色、
赤色発光の各蛍光体の混合物とを組合せたＬＥＤ光源とが知られている。現時点では、前
者の青色発光ＬＥＤを用いた白色ＬＥＤランプの方が後者より輝度特性等に優れることか
ら普及している。しかし、後者の紫外発光ＬＥＤを用いた白色ＬＥＤ光源は、輝度が前者
より劣るものの、発光並びに投影光の色ムラが少なく、色再現性に優れた白色光を得るこ
とができる等の利点を有している。この為、高品位が要求される特殊照明の分野では、紫
外発光LEDを用いた発光装置が普及するものと期待されている。なお、紫外発光LEDを用い
た方が、青色発光LEDを用いた場合より色再現性が優れる理由は、紫外発光LEDと組合せ使
用できる蛍光体の種類が、青色発光LEDを用いた場合よりも多く、様々な色温度の白色光
を得る場合に、数多くの蛍光体種の中から最適なものを選択でき、選択の幅が拡がること
によるものである。
【０００４】
ところで、手術灯など医療用に用いられる特殊照明の分野でも、LED光源への置き換えが
進み始めている。従来この分野ではハロゲン電球を使用するのが一般的であったが、LED
光源を用いることにより、小型化、省電力を同時に実現することが可能となる。しかもLE
D光源の場合、発熱量が少ない為に、使用中の温度上昇を抑えることができ、手術等で連
続使用した場合に、温度上昇による苦痛を低減できるとか、更には電球の様に切れること
が無い為、保守点検等の手間を大幅に削減できるなどの、利点も有している。一方LED光
源の場合、ハロゲン電球等に比べて、演色性が不十分との問題もあった。何故なら医療用
照明の場合、血管等を鮮明に照らす必要があり、更に動脈と静脈を明確に区別できること
が求められる。この為には、短波長の紫色から長波長の赤色まで、あらゆる色を忠実に再
現できることが重要となる。しかし、この様な問題は、例えば青色LEDと黄色蛍光体の組
合せによる白色LEDランプを使用した場合に生ずるものであり、先に述べた紫外発光LEDと
三原色蛍光体を組合せた白色光源では、演色性の問題も容易に解決できる為、今後急速に
置き換えが進むものと見込まれている。
手術灯の場合、特定対象物を明るく照らす為に、光を集光し、集光位置を制御する手段が設けられている。光を集光させる手段としては、凹面等を有する反射鏡を用いたり、レンズを使用する方法がある。例えば引用文献１には凹面反射鏡を用いた白色ＬＥＤ装置が開示されている。特許文献の白色ＬＥＤ装置は、ＬＥＤ光源と、ＬＥＤ光源に対向配置された反射鏡からなり、ＬＥＤ光源からの光が反射鏡に向かって放射され、反射鏡の凹面で反射集光された後、最終的にはＬＥＤ光源の背面側より光が取り出される構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−６５８９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明のＬＥＤ光源は、手術等の医療用に使用される発光装置で、光源からの発光を凹面
反射鏡の作用を用いて集光させるタイプの発光装置に使用され、照明対象物をできるだけ
明るく照らすことを課題とする。
また、本発明によるＬＥＤ光源は、あらゆる対象物を、自然な色の体色で再現することが
でき、演色性に優れた白色光を提供できることは勿論である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の実施形態によるＬＥＤ光源は、平面状の基板と、基板上に実装された１個のＬＥ
Ｄチップと、ＬＥＤチップの周囲を被覆するように塗布された蛍光膜からなる。蛍光膜は
青、緑、黄、赤の主として三原色蛍光体からなり、ＬＥＤチップから放射された一次光を
外部に漏らすことなく吸収し、演色性に優れた白色発光を発する。ＬＥＤチップおよび基
板上に広がる蛍光膜の面積はなるべく小さいことが望ましい。本発明の蛍光膜では、蛍光
膜表面上の任意の２点における２点間の最大直線距離と、ＬＥＤチップの対角線の長さと
の比率が、１．０７以上２．５０以下であることを特徴とする。また、この時の蛍光膜の
形状は、ＬＥＤチップの様な矩形ではなく、目的に応じて自由に変えられるものとする。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明のＬＥＤ光源を用いた発光装置
【図２】本発明のＬＥＤ光源の正面図
【図３】本発明のＬＥＤ光源の断面図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施形態のＬＥＤ光源は、基板上に実装された１個のＬＥＤチップ（発光ダイオード素
子）と、ＬＥＤを被覆する様に塗布形成された、蛍光膜より構成される。
【００１０】
図１は、本発明のLED光源（１）が組み込まれた発光装置の模式図を示すものである。平
面基板上に実装されたＬＥＤチップはワイヤで電源に繋がれており、ＬＥＤチップに通電
されるとＬＥＤチップが発光し、ＬＥＤチップからの一次光は、ＬＥＤチップの周囲に被
覆された蛍光膜によって二次光に変換される（図は省略）。蛍光膜から放射された光は、
反射鏡（２）に向かって照射された後、反射鏡の凹面により反射され、最終的にはＬＥＤ
光源（１）の背面側より、発光装置の外部に取り出されることになる。この時、凹面反射
鏡は、LEDチップの搭載位置が焦点となる様に配置設計されており、LEDの微小光源から発
した光は、凹面鏡で反射された後、凹面鏡の中心軸に対して略平行な光として、LEDチッ
プの外側に取り出されることになる。凹面鏡で反射された光は、元のLED光源の形状がそ
のまま拡大され、対象物に照射されることになる。対象物上での照射光パターンの大きさ
は、凹面鏡の種類や、凹面鏡と光源の位置を微調整することにより得られるため、この様
な発光装置に使用されるLED光源は、なるべく小さい面積で明るく発光することが望まれ
ている。
【００１１】
小さな発光面積で出来るだけ明るく発光するには、１つのＬＥＤ光源に対して、必ず１個
のＬＥＤチップを使用するのが最も効率的である。仮に、１ｍｍ２の面積の光源を得る場
合、１ｍｍ２より小さなチップを４個並べるとすると、チップ１個の大きさは０．２５ｍ
ｍ２となる。しかしながらLEDに通電する為のワイヤ接続の為の空間等が必要となり、実
際に０．２５ｍｍ２のチップを４個使用した場合、１ｍｍ２内の面積には収まらず、より
大きなスペースを必要としてしまう。仮にピッタリ収まる様に配置したとしても、チップ
の側面同士がピッタリ接触する部分が生じ、その様な箇所からはＬＥＤ光を効率よく取り
出せなくなる。また、確実に１ｍｍ２以内に収めようとすると、１個のチップの大きさを
０．２５ｍｍ２よりも小さなものとする必要があり、この場合には、チップの発光面積の
トータルが実質的に１ｍｍ２よりも小さくなってしまう。従い１ｍｍ２の面積の発光を得
る場合には、１ｍｍ２の面積のＬＥＤチップを１個使用するのが最も効率的である。現在
市販のLEDチップは、一辺が０．１〜３ｍｍのサイズで、矩形の形状を有するものが一般
的であり、本発明のLED光源では、前記市販のLEDチップを１個使用するものとする。
【００１２】
ＬＥＤチップとしては、たとえば、ＩｎＧａＮ、ＧａＮまたはＡｌＧａＮ系発光ダイオー
ドチップが挙げられる。また発光ピーク波長は、３５０〜４２０ｎｍの範囲にあることが
好ましい。すなわち、実施形態のＬＥＤ光源は、紫外線〜紫色領域に発光ピークを有する
ＬＥＤ光を、蛍光体によって可視光に全面変換する方式である。この様な方式を採用する
ことのメリットは、主に２つある。つまり、白色光を構成する発光成分を全て蛍光体の組
合せにより得ることができるため、１つは、均一な発光で、且つ高演色な白色光が得られ
ることであり、他の１つは蛍光膜の形状を任意に変形できることである。
【００１３】
LEDチップと組合せる蛍光体としては、３５０〜４２０ｎｍの発光源で励起させたとき、
赤、黄、緑、青等の主として三原色に明るく発光する蛍光体を使用する。使用できる蛍光
体種は特に限定されるものでは無いが、明るさ及び演色性の観点より、以下の蛍光体を使
用することが望ましい。青色蛍光体としては、ユーロピウム付活ハロ燐酸塩蛍光体が、緑
色乃至黄色蛍光体としては、ユーロピウム、マンガン付活アルカリ土類オルト珪酸マグネ
シウム蛍光体、またはユーロピウム付活アルカリ土類オルト珪酸塩蛍光体、またはユーロ
ピウム付活サイアロン蛍光体が、赤色蛍光体としてはユーロピウム付活サイアロン蛍光体
、またはユーロピウム付活カズン蛍光体等を用いることが望ましい。これらの蛍光体の３
〜５種を任意の割合で混合することで、高輝度・高演色で様々な色温度を有する白色発光
を得ることができる。
【００１４】
蛍光体はシリコーン樹脂等の透明樹脂と混合して蛍光体スラリーとし、前記スラリーをＬ
ＥＤチップの周囲に塗布して、蛍光膜が形成される。この時、蛍光膜の構造や形状は特に
制限されるものではなく、どのようなものでも差し支え無い。しかし、ＬＥＤチップの全
面が蛍光膜で被覆されていることが重要となる。もしＬＥＤチップの一部に、蛍光膜で被
覆されない部分があれば、ＬＥＤからの直接光が光源の外部に漏れ出ることになる。本発
明で使用するＬＥＤチップは、発光成分に紫外線が含まれており、人体への影響面で好ま
しくない上、蛍光体により可視光に変換されるＬＥＤ光の割合が減少して、光源の輝度が
低下することになる。
【００１５】
ＬＥＤ光源から発せられた白色光は、凹面反射鏡で反射された後、照明対象物に向かって
集光・照射されるが、この時発光装置から取り出される光の照光パターンは、ＬＥＤ光源
の蛍光膜の形状が反映されてしまう。従い、蛍光膜の形状は照光パターンを考慮して決め
る必要がある。形状は特に限定されるものでは無く、不定形であっても構わない。しかし
例えば四角形の場合、四隅に鋭角部分が存在することになり、対象物の観察時に鋭角部分
が邪魔になることから、四角等の鋭角の存在する形状はなるべく望ましくない。LEDチッ
プの形状は一般に矩形であるが、ＬＥＤチップに沿って蛍光膜を形成すると、光源の形状
も矩形となるため、ＬＥＤチップと異なる形状が望ましい。最も望ましいのは、円形や楕
円形などの略円形形状である。
【００１６】
蛍光膜の形状は略円形が望ましいが、本発明の効果を発揮するには、大きさの範囲も制限
される。図２は本発明のＬＥＤ光源を正面から見た構造を模式的に表したものである。図
中、蛍光膜は円形形状を有しており、半径はMLである。一方ＬＥＤチップは矩形形状であ
り、チップの対角線はCLである。なおＬＥＤや蛍光膜は平面図で表わされているが、実際
には立体形状である。具体的には、ＬＥＤチップには厚みがあり、蛍光膜はＬＥＤチップ
の上面に形成される為に、更に大きな高低差を有している。しかしながら本発明のＭＬや
ＣＬの長さは、厚味を無視して、平面図上の直線距離として定義するものとする。
【００１７】
本発明において、ＭＬとＣＬの比率、ＭＬ／ＣＬの値は１、０７以上２．５以下であるこ
とが望まれる。この比率を決定する基準として、まずLEDチップ面積の最大値と最小値を
考慮する。本発明で使用される最大面積のＬＥＤチップとして３×３mm角のものを使用し
た場合、CLは約４．２４ｍｍとなり、ＭＬとして許される大きさは、CＬの２．５倍の１
０．６mmとなる。つまり光源として許される最大値は直径が約１．１cmまでの円形となる
。蛍光膜の直径をこれ以上大きくすると、凹面反射鏡で捉えきれない光の割合が増加しす
ぎて問題となる。凹面鏡は一般的に円形であることから、光源の形状が異なる場合は特に
問題となる。またＭＬ／ＣＬ比を大きくすることは、蛍光膜を厚く塗ることと同様であり
、蛍光膜が適正膜厚を超えると、蛍光膜から出射される白色光の強度自体が低下してしま
う。
【００１８】
一方下限値については小さい程良好であるが、蛍光膜は一定以上の輝度を発揮する為の膜
厚が必要となる上、LEDチップが蛍光膜でほぼ完全に被覆されている必要がある。蛍光膜
が明るく発光するには、少なくとも数μｍ程度以上の膜厚が必要であり、例えば本発明で
最小面積のLEDチップ０．１×０．１ｍｍ角のものを使用した場合に、ＬＥＤチップを完
全に被覆するには、蛍光膜形状の外径が少なくとも０．１５ｍｍΦの円形となることが必
要とされるため、ML/CLの値は１．０７が下限である。なお、ML/CLの値は、１．０７以上
２．５０以下が良好な範囲であるが、蛍光膜の輝度がより明るくなる膜厚範囲を考慮すれ
ば、更に望ましい範囲は１．１２以上１．８０以下となる。
【００１９】
蛍光膜の大きさを円形に限定して説明したが、本発明の蛍光膜の形状は真円のみに限定さ
れる必要はない。形状が楕円形や不定形である場合、前記ＭＬの値は、円の直径ではなく
、蛍光膜表面上の２点間の距離で定義される。具体的には、蛍光膜の表面上の任意の２点
で、２点間の距離を測定した時、直線距離が最大値を示す２点間の距離をＭＬとして定義
する。この場合においても、蛍光膜の高さ方向の厚味は無視するものとし、あくまで平面
図に表した時の、直線距離を測定するものとする。なお、蛍光膜が円形以外の場合でも、
ＭＬとＣＬの比率（ＭＬ／ＣＬ）の最適範囲は変わらず、１．０７以上２．５０以下とな
る。なお、より望ましい範囲は１．１２以上１．８０以下である。
【００２０】
ＬＥＤチップを実装するための基板の材料はアルミナが好適である。ただし、表面の反射
率が高く、物理的強度や、放熱特性等が適正であればアルミナに限定されることは無く、
例えばプラスチック等でも構わない。また基板外形については、ＬＥＤ光源から集光・反
射した光を背面側よ取り出す為に、小形であることが望ましい。具体的には、基板表面上
の任意の２点の最大直線距離をＰＬとして、前記ＰＬ値は１４．５ｍｍ以下であり、より
好ましくは７ｍｍ以下である。
【００２１】
また基板表面の体色は反射率を高くするとの観点で、白色が望ましい。ただし反射率を高
くするのは、ＬＥＤチップが載置される部分と蛍光膜で覆われた部分のみである。これら
の部分においては、ＬＥＤチップや蛍光膜から放射された光が、基板表面で反射され、光
源全体から放射される光の強度が増大する。一方、基板上で、その表面上にＬＥＤチップ
や蛍光膜が存在しない部分、つまり外部から見て、基板表面を直接見ることのできる部分
は、光を反射しないことが望ましい。何故なら、基板表面で反射された光が、凹面鏡に向
かって放射され、最終的には照明対象物への照明光に混合される為である。蛍光膜からの
直接光と、周囲の反射光の両者が凹面鏡に照射されると、両者間の光の強度差が大きいた
めに、照射パターンにムラが生じてしまう。具体的には本来の照射パターンの輪郭部周辺
に、陰影が形成されることになる。この様な陰影部分は照明対象物を観察する上での障害
となるため、なるべく存在しないことが好ましい。この為、蛍光膜の周囲の基板表面は反
射率を極力低く抑える必要がある。具体的には、基板表面にカーボンブラックからなる層
を形成し、反射率を抑えると良い。シリコーン樹脂中に、カーボンブラックの粉末を加え
てスラリーを形成し、基板上に塗布することで形成することができる。カーボンブラック
膜の膜厚は、数十から数百ミクロン程度が適正である。
【００２２】
なお、カーボンブラック膜を形成する際、基板表面上に直接塗布するのが原則であるが、
蛍光膜との境界線に沿ってピッタリ塗り分けるのは製造技術上困難である。この為、蛍光
膜の周辺部分においては、一部蛍光膜の上に重ねて、カーボンブラック膜が形成される場
合がある。この時、実質的な光源の大きさは、蛍光膜が外表面に露出している部分に限定
されるため、本発明における蛍光膜とは、表面が露出している部分に限定するものとする
。つまり本発明では、蛍光膜の表面上の任意の二点のうち、二点間の最大直線距離をＭＬ
と定義しているが、前記ＭＬは、蛍光面が直接露出している表面の２点間の最大直線距離
を意味するものとする。
【実施例】
【００２３】
以下、実施例について具体的に説明する。
（実施例１）
青色、緑色、黄色、および赤色に発光する４種類の蛍光体を用意し、これにシリコーン
樹脂を加えて、十分に混練し、蛍光体スラリーを作成した。各色蛍光体の組合せは、ＬＥ
Ｄ光源の白色色温度が４２５０度Ｋとなる様に、表１記載の蛍光体種と配合比率で行なっ
た。
【００２４】
【表１】
【００２５】
次に、アルミナ基板（サイズ：４×４mm）上に実装された１個のＬＥＤチップ（発光ピー
ク波長：３９９ｎｍ，１個のサイズ：１×１ｍｍ）の上から、蛍光体を含む混合スラリー
を滴下し、１４０℃で熱処理してシリコーン樹脂を硬化させることにより、蛍光膜を作成
した。さらに蛍光膜の周囲で、アルミナ基板が剥き出しになっている箇所に、カーボンブ
ラックの混練された樹脂スラリーを塗布し、表面の体色を黒色とした。なお、ＭＬ/ＣＬ
値を測定した結果、１．１２であった。このようにして得られたＬＥＤ光源に、３００ｍ
Ａの電流を流し駆動した。積分球で明るさ（全光束）を測定すると共に、演色性（Ｒａ，
Ｒ９値）を求めた。測定にあたり、積分球はLABSPERE社製１０インチ積分球の装置を使用
し、基板面中央から垂直に１２７ｍｍ離れた位置での分光光度を測定した。また、実施例
１のＬＥＤ光源に凹面反射鏡を組合せ、発光装置の照度を測定した。ＬＥＤ光源の背面で
、光源から１ｍ離れた位置に観察用試料を置き、試料に発光措置から光を照射して測定し
た。得られた諸特性の数値を表２に示す。
【００２６】
【表２】
表２に示される通り、実施例１の光源は、４２５０度Ｋの白色光で、全光束が４０ｌｍ（
ルーメン）、試料の照度が４２２０ｌｘ（ルックス）を示し、所望の明るさを示すＬＥＤ
光源を得ることができた。また白色光の演色性は、平均演色評価数Ｒａが９７、赤色の見
え方を評価する特殊演色評価数Ｒ９が９２であり、医療用照明としての品位を十分に満足
するものであった。演色評価数は、人体に照射した際の血管等の存在を見極めるのに必要
な特性であり、Ｒａが９０以上、Ｒ９が８５以上あれば、全く問題のないレベルである。
【００２７】
（実施例２〜８比較例１〜２）
続いて、 ＬＥＤチップの面積を変更すると共に、ＬＥＤチップの面積に対応して、種々
の形状と大きさの蛍光膜を組合せ、実施例と比較例のＬＥＤ光源を作成した。なお蛍光膜
は実施例１で作成したものと全く同じ組成のスラリーを使用した。ＬＥＤチップを実装す
る基板については、材料は同じアルミナを使用したが、大きさについては蛍光膜の形状や
大きさに応じて適宜変更した。また基板表面で、蛍光膜等で被覆されていない部分につい
ては、カーボンブラックによる黒色膜を形成してあるが、実施例８については、黒色膜は
形成せず、アルミナ基板の生地がそのまま剥き出しとなっている。
【００２８】
【表３】
表３の照度特性を見ると判る通り、実施例のＬＥＤ光源では、ＭＬ/ＣＬが１．０７から
２．０２の範囲にあり、約３８００から４２００ｌｘの明るい照度特性を示し、特にＭＬ
/ＣＬが１．７９から１．１２以上の場合は、ＭＬ/ＣＬ以外が類似の条件の他の実施例に
比較して、さらに明るい照度特性が得られた。一方ＭＬ/ＣＬが規定値を満たさない比較
例１〜２のＬＥＤ光源の照度は３０００ｌｘ以下しか得られなかた。また実施例８の場合
は、ＬＥＤ光源の全光束や発光装置による照度に問題は無かったが、基板上にカーボンブ
ラックによる黒色膜が形成されておらず、対象物に照射した際、発光パターンの輪郭部周
辺に薄い陰影が生じ、実用レベルではあるが、やや見難い照明であった。なお、得られた
白色光の演色性は実施例１と同様に良好であり、全ての光源が、Ｒａは９７±２、Ｒ９は
９２±２の範囲内に収まった。
【符号の説明】
【００２９】
１・・・ＬＥＤ光源、２・・・凹面反射鏡、３・・・基板、４・・・ＬＥＤチップ、５・
・・蛍光膜
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上の１個ＬＥＤチップと蛍光膜からなるＬＥＤ光源において、前記ＬＥＤチップの形
状が矩形であり、前記ＬＥＤチップを被覆する様に前記蛍光膜が形成されており、前記蛍
光膜表面上の任意の２点における２点間の最大直線距離をＭＬ、前記ＬＥＤチップの対角
線の長さをＣＬとする時、前記ＭＬと前記ＣＬの比率ＭＬ／ＣＬが、１．０７以上２．５
０以下であることを特徴とするＬＥＤ光源。
【請求項２】
請求項１記載のＬＥＤ光源において、前記ＭＬとＣＬの比率ＭＬ／ＣＬが１．１２以上１
．８０以下であることを特徴とするＬＥＤ光源。
【請求項３】
請求項１乃至２記載のＬＥＤ光源において、前記基板のうち、ＬＥＤチップの載置された
部分と蛍光膜で被覆された部分の表面が白色であり、その他部分の表面が黒色であること
を特徴とするＬＥＤ光源。
【請求項４】
請求項３記載のＬＥＤ光源において、前記基板がアルミナからなり、前記黒色部がカーボ
ンブラックと樹脂からなることを特徴とするＬＥＤ光源。
【請求項５】
請求項１乃至４記載のＬＥＤ光源において、前記ＬＥＤチップと前記蛍光膜の形状がお互
いに異なることを特徴とするＬＥＤ光源。
【請求項６】
請求項１乃至５記載のＬＥＤ光源において、前記ＬＥＤチップの矩形の１辺が０．１〜３
．０mm、他の１辺が０．１〜３．０mmであることを特徴とするＬＥＤ光源。
【請求項７】
請求項１乃至６記載のＬＥＤ光源において、前記ＬＥＤチップから照射される光のピーク
波長が３８０nm以上４２０nm以下であることを特徴とするＬＥＤ光源。
【請求項８】
請求項１乃至７記載のＬＥＤ光源において、前記蛍光膜が、青色蛍光体、緑色蛍光体、黄
色蛍光体及び赤色蛍光体からなる主として三原色の蛍光体と透明樹脂との混合物であり、
白色に発光する事を特徴とするＬＥＤ光源。
【請求項９】
請求項８記載のＬＥＤ光源において、前記樹脂がシリコーン樹脂であり、前記青色蛍光体
が、ユーロピウム付活ハロ燐酸塩蛍光体、前記緑色乃至黄色蛍光体が、ユーロピウム、マ
ンガン付活アルカリ土類オルト珪酸マグネシウム蛍光体、もしくはユーロピウム付活アル
カリ土類オルト珪酸塩蛍光体、もしくはユーロピウム付活サイアロン蛍光体の少なくとも
１種、前記赤色蛍光体がユーロピウム付活サイアロン蛍光体、もしくはユーロピウム付活
カズン蛍光体の少なくとも１種であることを特徴とするＬＥＤ光源。
【請求項１０】
請求項１乃至９記載のＬＥＤ光源は、凹面を有する反射鏡を備えた発光装置に使用される
ことを特徴とするＬＥＤ光源。
【請求項１１】
請求項１０記載のＬＥＤ光源において、前記発光装置が医療用に用いられることを特徴と
するＬＥＤ光源。
【請求項１】
基板上の１個ＬＥＤチップと蛍光膜からなるＬＥＤ光源において、前記ＬＥＤチップの形
状が矩形であり、前記ＬＥＤチップを被覆する様に前記蛍光膜が形成されており、前記蛍
光膜表面上の任意の２点における２点間の最大直線距離をＭＬ、前記ＬＥＤチップの対角
線の長さをＣＬとする時、前記ＭＬと前記ＣＬの比率ＭＬ／ＣＬが、１．０７以上２．５
０以下であることを特徴とするＬＥＤ光源。
【請求項２】
請求項１記載のＬＥＤ光源において、前記ＭＬとＣＬの比率ＭＬ／ＣＬが１．１２以上１
．８０以下であることを特徴とするＬＥＤ光源。
【請求項３】
請求項１乃至２記載のＬＥＤ光源において、前記基板のうち、ＬＥＤチップの載置された
部分と蛍光膜で被覆された部分の表面が白色であり、その他部分の表面が黒色であること
を特徴とするＬＥＤ光源。
【請求項４】
請求項３記載のＬＥＤ光源において、前記基板がアルミナからなり、前記黒色部がカーボ
ンブラックと樹脂からなることを特徴とするＬＥＤ光源。
【請求項５】
請求項１乃至４記載のＬＥＤ光源において、前記ＬＥＤチップと前記蛍光膜の形状がお互
いに異なることを特徴とするＬＥＤ光源。
【請求項６】
請求項１乃至５記載のＬＥＤ光源において、前記ＬＥＤチップの矩形の１辺が０．１〜３
．０mm、他の１辺が０．１〜３．０mmであることを特徴とするＬＥＤ光源。
【請求項７】
請求項１乃至６記載のＬＥＤ光源において、前記ＬＥＤチップから照射される光のピーク
波長が３８０nm以上４２０nm以下であることを特徴とするＬＥＤ光源。
【請求項８】
請求項１乃至７記載のＬＥＤ光源において、前記蛍光膜が、青色蛍光体、緑色蛍光体、黄
色蛍光体及び赤色蛍光体からなる主として三原色の蛍光体と透明樹脂との混合物であり、
白色に発光する事を特徴とするＬＥＤ光源。
【請求項９】
請求項８記載のＬＥＤ光源において、前記樹脂がシリコーン樹脂であり、前記青色蛍光体
が、ユーロピウム付活ハロ燐酸塩蛍光体、前記緑色乃至黄色蛍光体が、ユーロピウム、マ
ンガン付活アルカリ土類オルト珪酸マグネシウム蛍光体、もしくはユーロピウム付活アル
カリ土類オルト珪酸塩蛍光体、もしくはユーロピウム付活サイアロン蛍光体の少なくとも
１種、前記赤色蛍光体がユーロピウム付活サイアロン蛍光体、もしくはユーロピウム付活
カズン蛍光体の少なくとも１種であることを特徴とするＬＥＤ光源。
【請求項１０】
請求項１乃至９記載のＬＥＤ光源は、凹面を有する反射鏡を備えた発光装置に使用される
ことを特徴とするＬＥＤ光源。
【請求項１１】
請求項１０記載のＬＥＤ光源において、前記発光装置が医療用に用いられることを特徴と
するＬＥＤ光源。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１３−１０２０５７（Ｐ２０１３−１０２０５７Ａ）
【公開日】平成２５年５月２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４４９５４（Ｐ２０１１−２４４９５４）
【出願日】平成２３年１１月８日（２０１１．１１．８）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（３０３０５８３２８）東芝マテリアル株式会社 (252)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月８日（２０１１．１１．８）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（３０３０５８３２８）東芝マテリアル株式会社 (252)
【Ｆターム（参考）】
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