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WO2012029305A1 - Ｌｅｄ電球 - Google Patents

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WO2012029305A1
WO2012029305A1 PCT/JP2011/004863 JP2011004863W WO2012029305A1 WO 2012029305 A1 WO2012029305 A1 WO 2012029305A1 JP 2011004863 W JP2011004863 W JP 2011004863W WO 2012029305 A1 WO2012029305 A1 WO 2012029305A1
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WO
WIPO (PCT)
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phosphor
led bulb
led
composition represented
formula
Prior art date
Application number
PCT/JP2011/004863
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
恭正 大屋
昌彦 山川
康博 白川
勝利 中川
Original Assignee
株式会社 東芝
東芝マテリアル株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社 東芝, 東芝マテリアル株式会社 filed Critical 株式会社 東芝
Priority to JP2012531693A priority Critical patent/JP5732059B2/ja
Priority to EP11821326.3A priority patent/EP2613076B1/en
Priority to CN201180041705.2A priority patent/CN103080634B/zh
Publication of WO2012029305A1 publication Critical patent/WO2012029305A1/ja
Priority to US13/774,574 priority patent/US8796915B2/en

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    • C09K11/7787—Oxides
    • C09K11/7789—Oxysulfides
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    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50—Wavelength conversion elements
    • H01L33/507—Wavelength conversion elements the elements being in intimate contact with parts other than the semiconductor body or integrated with parts other than the semiconductor body

Definitions

  • Embodiments of the present invention relate to an LED bulb.
  • LEDs light emitting diodes
  • a light bulb to which an LED lamp is applied (hereinafter referred to as an LED light bulb), for example, a globe is attached to a base portion provided with a bulb base, an LED chip is disposed in the globe, and an LED chip lighting circuit is further provided in the base portion.
  • an LED light bulb for example, a globe is attached to a base portion provided with a bulb base, an LED chip is disposed in the globe, and an LED chip lighting circuit is further provided in the base portion.
  • an LED light bulb for example, a globe is attached to a base portion provided with a bulb base, an LED chip is disposed in the globe, and an LED chip lighting circuit is further provided in the base portion.
  • a combination of a blue light emitting LED chip (blue LED) and a yellow phosphor (YAG phosphor, etc.) that absorbs blue light emitted from the blue LED and emits yellow light is applied.
  • the white light is obtained by mixing the blue light emitted from the blue LED and the yellow light emitted from the yellow phosphor by absorbing the blue light.
  • An LED bulb combining a blue LED and a yellow phosphor has a feature that it is easy to ensure brightness.
  • white light based on a mixed color of blue light from a blue LED and yellow light from a yellow phosphor is inferior in color rendering as evaluated by an average color rendering index (Ra) or the like.
  • LED bulbs that combine conventional blue LEDs and yellow phosphors have a light distribution that is biased toward the blue and yellow components, and the red component is insufficient.
  • the reflected light when viewed is different from the natural color seen under sunlight.
  • the conventional LED bulb the light emitted from the blue LED is used to generate white light, so that the luminance of the entire bulb becomes non-uniform. For this reason, it is difficult to reduce glare of the light bulb, local glare, so-called glare.
  • the blue light emitted from the blue LED has strong straightness, and the light traveling in the horizontal direction goes straight as it is and does not spread around, so it is difficult to sufficiently increase the so-called light distribution angle.
  • the problem to be solved by the present invention is to provide an LED bulb capable of improving color rendering properties and reducing glare and increasing a light distribution angle.
  • the LED bulb according to the embodiment includes an LED module, a base portion on which the LED module is installed, and a globe attached to the base portion so as to cover the LED module.
  • the LED module includes an ultraviolet or purple LED chip mounted on a substrate.
  • the base portion is provided with a lighting circuit for lighting the LED chip and a base electrically connected to the lighting circuit.
  • a fluorescent film is provided on the inner surface of the globe so as to be separated from the LED chip. When the body color is expressed in the L * a * b * color system, the fluorescent film has a color where a * is ⁇ 10 to +10, b * is 0 to +30, and L * is +40 or more.
  • FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing the configuration of the LED bulb according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a view showing an LED bulb according to the second embodiment.
  • the LED bulb 1 shown in these drawings includes an LED module 2, a base portion 3 on which the LED module 2 is installed, a globe 4 attached on the base portion 3 so as to cover the LED module 2, and the base portion 3.
  • a base 6 attached to the lower end through an insulating member 5 and a lighting circuit (not shown) provided in the base 3 are provided.
  • the LED module 2 includes an ultraviolet or purple LED chip 8 mounted on a substrate 7.
  • a plurality of LED chips 8 are surface-mounted on the substrate 7.
  • a light emitting diode of InGaN, GaN, AlGaN or the like is used for the LED chip 8 emitting ultraviolet to purple light.
  • a wiring network (not shown) is provided on the surface of the substrate 7 (and further inside if necessary), and the electrodes of the LED chip 8 are electrically connected to the wiring network of the substrate 7.
  • a wiring (not shown) is drawn out on the side surface or bottom surface of the LED module 2, and this wiring is electrically connected to a lighting circuit (not shown) provided in the base portion 3.
  • the LED chip 8 is lit by a DC voltage applied through a lighting circuit.
  • the phosphor film 9 is composed of a mixed phosphor (BGR or BYR phosphor) containing a blue phosphor, a green to yellow phosphor, and a red phosphor. It is preferable to do.
  • the mixed phosphor may further contain at least one phosphor selected from a blue-green phosphor and a deep red phosphor.
  • the phosphor film 9 includes a mixed phosphor that can obtain white light only by light emission from the phosphor film 9 (not including light emitted from the LED chip 8).
  • the shape of the globe 4 is not particularly limited, and a dome shape as shown in FIG. 1 or a eggplant shape as shown in FIG. 2 can be applied. Although illustration of the structure in the globe 4 is omitted in FIG. 2, the LED bulb 1 shown in FIG. 2 has the same configuration as the LED bulb 1 shown in FIG. 1 except that the shape of the globe 4 is different.
  • the globe 4 is preferably formed of a material having a transparent or white body color with a visible light transmittance of 90% or more, such as glass or resin. Thereby, the white light emitted from the fluorescent film 9 can be efficiently extracted outside the bulb. Furthermore, the appearance color when the LED bulb 1 described later is not lit can be improved.
  • the globe 4 has a size equivalent to, for example, an incandescent bulb.
  • the fluorescent film 9 in the LED bulb 1 of this embodiment is provided on the inner surface of the globe 4 so as to be separated from the LED chip 8, unlike the LED module in which the conventional phosphor particles are dispersed in the sealing resin of the LED chip. It has been.
  • the electrical energy applied to the LED bulb 1 is converted into ultraviolet to violet light by the LED chip 8, and further converted into light having a longer wavelength by the fluorescent film 9, and emitted as white light.
  • the white light emitted from the LED bulb 1 is constituted only by the light emission of the fluorescent film 9, unlike a conventional LED bulb combining a blue LED and a yellow phosphor.
  • the fluorescent film 9 provided on the entire inner surface of the globe 4 emits light. Therefore, unlike the LED module in which the conventional phosphor particles are dispersed in the sealing resin, the entire fluorescent film 9 emits light. The white light spreads from the fluorescent film 9 in all directions. Furthermore, unlike a conventional LED light bulb combining a blue LED and a yellow phosphor, white light is obtained only by light emission from the phosphor film 9, so that local luminance unevenness and the like can be suppressed. As a result, uniform and soft white light can be obtained without glare. That is, the glare of the LED bulb 1 can be greatly reduced as compared with a conventional LED bulb combining a blue LED and a yellow phosphor.
  • the fluorescent film 9 is composed of various phosphors, unlike a conventional LED bulb that combines a blue LED and a yellow phosphor. can do. That is, since the selection range of the phosphor species constituting the fluorescent film 9 is widened, the color rendering property of white light emitted from the LED bulb 1 can be enhanced. Specifically, white light having a correlated color temperature of 6500 K or less and an average color rendering index Ra of 85 or more can be easily obtained. By obtaining such white light, it is possible to improve the practicality of the LED bulb 1 as an alternative to the incandescent bulb.
  • the LED chip 8 may be any LED that emits ultraviolet to violet light (emission peak wavelength is 350 to 430 nm).
  • the LED has an emission peak wavelength in the range of 370 to 415 nm and a half width of the emission spectrum of 10 to 15 nm.
  • BGR or BYR phosphor the above-described mixed phosphor
  • the yield of the LED bulb 1 can be increased.
  • the output variation of the LED chip directly affects the correlated color temperature (light emission color), and thus the yield of the LED bulb is likely to be reduced.
  • the plurality of LED chips 8 mounted on the substrate 7 are preferably covered with a transparent resin layer 10. That is, the LED module 2 preferably includes a plurality of LED chips 8 surface-mounted on the substrate 7 and a transparent resin layer 10 provided on the substrate 7 so as to cover the plurality of LED chips 8. .
  • a transparent resin layer 10 for example, a silicone resin or an epoxy resin is used, and it is particularly preferable to use a silicone resin excellent in ultraviolet resistance.
  • the light distribution angle of the LED bulb 1 can be increased, and in addition, the luminance decreases with time due to the temperature increase of the fluorescent film 9. Can be suppressed.
  • the light distribution angle indicates the spread of light around the bulb, and if the light distribution angle is small, even if the luminance directly under the bulb is high, the overall light bulb feels insufficient. Is.
  • the light distribution angle in this embodiment is obtained by obtaining an angle at which the luminance becomes 1 ⁇ 2 with respect to the central luminance of the bulb on both the left and right sides, and adding the angles of both. In the case of left-right symmetry, the value is twice the one-side angle.
  • the energy radiated from the LED chip 8A is converted into visible light by the phosphor in the resin layer 10A.
  • the visible light diffuses in various directions from the resin layer 10A.
  • the light traveling horizontally with the surface of the substrate 7 on which the LED chip 8A is mounted travels straight, and the light does not spread on the back side of the substrate 7 (below the substrate 7).
  • the light distribution angle of the LED bulb in which the LED chip 8A is covered with the resin layer 10A containing the conventional phosphor is about 120 degrees.
  • a conventional LED bulb combining a blue LED and a yellow phosphor, etc.
  • a phosphor film made of a yellow phosphor or the like when a phosphor film made of a yellow phosphor or the like is formed on the inner surface of the globe, the light emission from the phosphor film diffuses to the surroundings, so the phosphor is contained.
  • the light distribution angle is larger than that of the LED bulb in which the LED chip 8A is covered with the resin layer 10A.
  • the light emitted from the blue LED that constitutes a part of the white light is highly straight, and in that state, the light passes through the globe and is emitted to the outside. Therefore, on the back side of the substrate 7 (below the substrate 7) Does not spread. Therefore, there is a limit to improving the light distribution angle of the LED bulb.
  • the LED bulb 1 of the embodiment causes the entire fluorescent film 9 provided on the inner surface of the globe 4 to emit light, and white light is obtained only by light emission from the fluorescent film 9. For this reason, as shown in FIG. 3, white light spreads from the fluorescent film 9 in all directions. That is, since all of the light emitting components constituting the white light are emitted inside the globe 4 and the white light is diffused from the entire surface of the fluorescent film 9 to the surroundings, the spread of the white light itself to the back of the bulb is increased. Therefore, the light distribution angle of the white light of the LED bulb 1 can be increased more effectively. As shown in FIG. 5, the light distribution angle of the LED bulb 1 is 200 degrees or more.
  • the temperature of the LED chip 8A when the LED bulb is continuously lit in the structure in which the LED chip 8A is covered with a conventional phosphor-containing resin layer 10A, the temperature of the LED chip 8A when the LED bulb is continuously lit.
  • the temperature of the phosphor is likely to rise due to the rise. For this reason, luminance degradation is likely to occur due to the temperature rise of the phosphor.
  • the temperature increase of the fluorescent film 9 can be suppressed.
  • the temperature of the fluorescent film 9 rises only to around 60 ° C. Accordingly, it is possible to suppress a decrease in luminance over time while the LED bulb 1 is lit.
  • the fluorescent film 9 is a mixed phosphor (BGR or BYR phosphor) containing a blue phosphor, a green to yellow phosphor, and a red phosphor, and further, a blue-green phosphor and a deep red phosphor as required. It is comprised with the mixed fluorescent substance containing at least 1 sort (s) chosen from a body. Each phosphor constituting the mixed phosphor is combined with ultraviolet to violet light from the LED chip 8, the color temperature and color rendering property (average color rendering index Ra, etc.) of the obtained white light, and when the LED bulb 1 is not lit. It is preferable to use the following phosphor from the viewpoint of the appearance color and the like.
  • a phosphor having an emission peak wavelength in the range of 430 to 460 nm is used.
  • a europium (Eu) activated alkaline earth chlorophosphate phosphor having a composition represented by the formula (1) is used. It is preferable to use it.
  • a phosphor having an emission peak wavelength in the range of 490 to 580 nm is used.
  • europium (Eu) and manganese (Mn) activated alkaline earth having a composition represented by the formula (2) Aluminate phosphors, europium (Eu) and manganese (Mn) activated alkaline earth silicate phosphors having the composition represented by formula (3), cerium having the composition represented by formula (4) Ce) activated rare earth aluminate phosphor, europium (Eu) activated sialon phosphor having a composition represented by formula (5), and europium (Eu) activated having a composition represented by formula (6) It is preferable to use at least one selected from sialon phosphors.
  • a phosphor having an emission peak wavelength in the range of 580 to 630 nm is used.
  • a europium (Eu) activated lanthanum oxysulfide phosphor having a composition represented by the formula (7) a formula (8 ) Europium (Eu) activated yttrium oxide phosphor having a composition represented by formula (9), europium (Eu) activated couun phosphor having a composition represented by formula (9), and a composition represented by formula (10)
  • a phosphor having a light emission peak wavelength in the range of 460 to 490 nm is used.
  • Eu europium
  • Mn manganese
  • a silicate phosphor is preferable to use a silicate phosphor.
  • a phosphor having an emission peak wavelength in the range of 630 to 780 nm is used.
  • a manganese (Mn) -activated magnesium fluorogermanate phosphor having a composition represented by the formula (12) is used. It is preferable to use it.
  • the ratio of each phosphor composing the mixed phosphor is appropriately set according to the emission color of the LED bulb 1, etc.
  • the mixed phosphor is a blue phosphor in the range of 10 to 60% by mass, Blue-green phosphor in the range of 0 to 10% by mass, green to yellow phosphor in the range of 1 to 30% by mass, red phosphor in the range of 30 to 90% by mass, and deep red in the range of 0 to 35% by mass It is preferable to contain the phosphor so that the total amount of each phosphor is 100% by mass. According to such a mixed phosphor, a wide range of white light having a correlated color temperature of 6500K to 2500K can be obtained with the same fluorescent species.
  • the appearance color of the LED bulb when not lit is not directly related to the light emission characteristics of the lamp, but it gives a misunderstanding that the appearance color when not lit is the same as the emission color of the bulb, or a specific color. If it is limited to, various requests for LED bulbs cannot be answered, and the commercial value is reduced. For this reason, the external color when the LED bulb is not lit is preferably white or transparent, and even when it is colored, it is desired to be as close to white as possible.
  • L * a * b * color system (Elster / Aster / Baster color system) is a method used to represent object colors, and was standardized by the International Commission on Illumination (CIE) in 1976. It is specified in JIS Z-8729. L * represents lightness, and a * and b * represent hue and saturation. Larger L * indicates brighter. a * and b * indicate the color direction, a * indicates the red direction, -a * indicates the green direction, b * indicates the yellow direction, and -b * indicates the blue direction.
  • CIE International Commission on Illumination
  • the above numerical values of the L * a * b * color system indicate that the body color of the fluorescent film 9 has a hue of white to light green or light yellow, and has high saturation and lightness.
  • the appearance color when the LED bulb 1 is not lit can be brought close to an incandescent bulb, and the commercial value of the LED bulb 1 can be increased.
  • the LED bulb 1 of this embodiment forms the phosphor film 9 with a mixed phosphor, the phosphor film 9 having the body color as described above can be selected by appropriately selecting each phosphor constituting the mixed phosphor. Can be easily obtained.
  • the body color of the fluorescent film 9 is a * of ⁇ 5 to +5, b * of 0 to 20, and L * of 70 or more.
  • Table 1 shows the body color of each phosphor described above.
  • the body colors shown in Table 1 are obtained by applying each phosphor alone to the inner surface of the globe and expressing the body color of each phosphor film in the L * a * b * color system.
  • the body color (L * a * b *) is measured using a spectrophotometer CM2500d manufactured by Konica Minolta, and indicates the average value of the values measured by directly contacting the colorimetric part with any three points on the surface of the fluorescent film. .
  • the body color of each phosphor was measured using a phosphor having an arbitrary representative composition within the composition range allowed for each phosphor.
  • the body colors of the 12 types of fluorescent films shown in Table 1 are roughly divided into three groups.
  • the phosphors marked with ⁇ in the table have white or a body color similar to white, and can satisfy the body color of the phosphor film 9 described above, particularly in the region close to white. .
  • the phosphors marked with ⁇ have body colors such as dark yellow, dark green, and dark pink, and when used alone, the body color of the phosphor film 9 cannot be satisfied. is there.
  • the phosphors marked with o show intermediate characteristics between the two and can satisfy the body color of the phosphor film 9 described above.
  • the light emission color of the LED bulb 1 is white, and the phosphors shown in Table 1 are not used alone, and a plurality of types of phosphors are mixed to obtain white light emission. Therefore, even phosphors marked with ⁇ in Table 1 can be used by mixing with other phosphors. However, even in such a case, if the mixing ratio of the phosphors marked with ⁇ is too high, the body color of the phosphor film 9 described above may not be satisfied. For this reason, in the mixed phosphor constituting the phosphor film 9, the total content of the phosphors marked with ⁇ is preferably 20% by mass or less.
  • europium and manganese activated alkaline earth silicate phosphors having a composition represented by the formula (3), cerium activated rare earth aluminate fluorescence having a composition represented by the formula (4) Body (GY phosphor), europium activated sialon phosphor having a composition represented by formula (5) (GY phosphor), europium activated sialon phosphor having a composition represented by formula (6) (GY fluorescence) Body), europium-activated couun phosphor having a composition represented by formula (9) (R phosphor), europium-activated sialon phosphor having a composition represented by formula (10) (R phosphor), and (11)
  • fluorescence White to good reproducibility body color of 9 may be a light green or light
  • the phosphor film 9 is formed, for example, by mixing a mixed phosphor powder with a binder resin or the like, applying the mixture (for example, slurry) to the inner surface of the globe 4 and then heating and curing the mixture.
  • the mixed phosphor powder preferably has an average particle size (median value of particle size distribution (D50)) in the range of 3 to 50 ⁇ m.
  • the film thickness of the fluorescent film 9 is preferably in the range of 80 to 800 ⁇ m.
  • the LED chip 8 emitting ultraviolet to violet light is used as the excitation source of the fluorescent film 9, it is preferable to suppress leakage of ultraviolet rays from the globe 4.
  • the ultraviolet rays leaking from the globe 4 may adversely affect printed matter, food, medicine, human body, etc. existing in the vicinity of the LED bulb 1 or in the arrangement space.
  • the thickness of the fluorescent film 9 is less than 80 ⁇ m, the leakage amount of ultraviolet rays increases.
  • the thickness of the fluorescent film 9 exceeds 800 ⁇ m, the brightness of the LED bulb 1 decreases.
  • the brightness of the LED bulb 1 is reduced while reducing the amount of ultraviolet rays (energy amount of ultraviolet rays) leaking from the globe 4 to, for example, 0.3 mW / nm / lm or less. Can be suppressed.
  • the film thickness of the fluorescent film 9 is more preferably in the range of 150 to 600 ⁇ m.
  • the LED bulb 1 of this embodiment is manufactured as follows, for example.
  • a phosphor slurry containing phosphor powder is prepared.
  • the phosphor slurry is prepared, for example, by mixing phosphor powder with a binder resin such as silicone resin, epoxy resin, or urethane resin, and filler such as alumina or silica.
  • the mixing ratio of the phosphor and the binder resin is appropriately selected depending on the type and particle size of the phosphor. For example, when the phosphor is 100 parts by mass, the binder resin is in the range of 20 to 1000 parts by mass. Is preferred. It is preferable to appropriately set the type, average particle size, mixing ratio, etc. of the phosphor from the above-described condition range according to the target white light.
  • a phosphor slurry is applied to the inner surface of the globe 4.
  • the phosphor slurry is applied by, for example, a spray method, a dip method, or a method of rotating the globe 4, and uniformly applied to the inner surface of the globe 4.
  • the phosphor slurry coating film is formed on the inner surface of the globe 4 by heating and drying the phosphor slurry coating film using a heating device such as a dryer or oven. Thereafter, the target LED bulb 1 is manufactured by attaching the globe 4 having the fluorescent film 9 to the base portion 3 on which the LED module 2 and the base 6 are installed.
  • R As red (R) phosphor, Eu-activated lanthanum oxysulfide ((La 0.9 Eu 0.1 ) 2 O 2 S) phosphor (R1) having an average particle size of 45 ⁇ m, Eu-activated yttrium oxide (( Y 0.89 Eu 0.1 Bi 0.01 ) 2 O 3 ) phosphor (R2), Eu-activated cousin ((Ca 0.6 Sr 0.3 Eu 0.1 ) SiAlN 3 ) phosphor (R3) having an average particle diameter of 25 ⁇ m, average particle diameter of 11 ⁇ m Eu-activated sialon ((Sr 0.6 Eu 0.4 ) 2 Si 7 Al 4 ON 14 ) phosphor (R4), a deep red (DR) phosphor having an average particle size of 12 ⁇ m and an Mn-activated magnesium fluorogermanate (3 .5MgO.0.5MgF 2. (Ge 0.75 Mn 0.25 ) O 2 ) phosphor was prepared.
  • Each phosphor was mixed at a ratio shown in Table 2, and an LED bulb was manufactured as follows using these mixed phosphors.
  • a phosphor is dispersed in a silicone resin as a binder resin and defoamed.
  • an amount of phosphor slurry having a desired film thickness is introduced into the globe, and the globe is rotated while changing the angle so as to spread uniformly on the inner surface of the globe.
  • heating is performed using an infrared heater or a dryer until the phosphor slurry starts to harden and the coating film does not flow. Thereafter, heat treatment is performed using an oven or the like under conditions of about 100 ° C. ⁇ 5 hours to completely cure the phosphor slurry coating film.
  • the thickness of the fluorescent film was 300 to 600 ⁇ m.
  • the LED module uses 112 LED chips having an emission peak wavelength of 405 nm and an emission spectrum half-value width of 15 nm, these LED chips are surface-mounted on a substrate, and further covered with a silicone resin.
  • the globe was made of a translucent polycarbonate having a visible light transmittance of 88% and having a dome shape with a thickness of about 1 mm. The LED bulb thus obtained was subjected to the characteristic evaluation described later.
  • Example 3 An LED bulb was produced in the same manner as in Example 1 except that the mixed phosphor shown in Table 2 was dispersed in a resin layer covering the LED chip (emission peak wavelength: 405 nm). No fluorescent film is formed on the inner surface of the globe. This was used for characteristic evaluation described later.
  • Example 4 An LED bulb similar to Example 1 except that a blue light emitting LED chip (emission peak wavelength: 450 nm) is used and a fluorescent film containing only green to yellow phosphors shown in Table 2 is formed on the inner surface of the globe. Was made. This was used for characteristic evaluation described later.
  • the body color (L * a * b *) of the fluorescent film was measured with a spectrophotometer CM 2500d manufactured by Konica Minolta.
  • CM 2500d manufactured by Konica Minolta.
  • Each LED bulb was turned on, and the brightness (luminous efficiency) of white light emitted from each LED bulb, the correlated color temperature, the average color rendering index Ra, and the luminance deterioration characteristics after 200 hours of continuous lighting were measured. These characteristics were measured by a SLMS total luminous flux measurement system manufactured by Loves Fair.
  • the light distribution angle of each LED bulb was measured with an illuminometer T-10 manufactured by Konica Minolta.
  • the LED bulbs according to Examples 1 to 9 have a good body color of the fluorescent film, and have a practical luminescent color (white), brightness and color rendering. I understand. Further, it can be seen that the LED bulbs according to Examples 1 to 9 have a large light distribution angle and little deterioration with time of luminance. On the other hand, it can be seen that the LED bulbs of Comparative Examples 1 to 3 in which the phosphor is dispersed in the resin layer covering the LED chip have a small light distribution angle and a large deterioration with time of luminance.
  • the LED bulb of Comparative Example 4 in which a phosphor film containing only green to yellow phosphors is formed on the inner surface of the globe has a light distribution angle improved compared to Comparative Examples 1 to 3, but compared with Examples 1 to 9. It was confirmed that the light distribution angle was small and the color rendering property of white light was inferior.

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Abstract

　実施形態のＬＥＤ電球１は、ＬＥＤモジュール２と、ＬＥＤモジュール２が設置された基体部３と、基体部３に取り付けられたグローブ４とを具備する。ＬＥＤモジュール２は、基板７上に実装された紫外乃至紫色発光のＬＥＤチップ８を備える。基体部３には点灯回路と口金６とが設けられる。グローブ４の内面には、ＬＥＤチップから出射された紫外乃至紫色光を吸収して白色光を発光する蛍光膜９が設けられている。蛍光膜９はその体色をＬ*ａ*ｂ*表色系で表したとき、ａ*が－１０以上＋１０以下、ｂ*が０以上＋３０以下、Ｌ*が＋４０以上の色を有する。

Description

ＬＥＤ電球
　本発明の実施形態は、ＬＥＤ電球に関する。
　発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いた発光装置は、液晶表示装置のバックライト、信号装置、各種スイッチ類、車載用ランプ、一般照明等の照明装置に幅広く利用されている。ＬＥＤと蛍光体とを組合せた白色発光型のＬＥＤランプは、白熱電球の代替品として注目されており、その開発が急速に進められている。ＬＥＤランプを適用した電球（以下、ＬＥＤ電球と記す）としては、例えば電球口金が設けられた基体部にグローブを取り付けると共に、グローブ内にＬＥＤチップを配置し、さらに基体部内にＬＥＤチップの点灯回路を設けた一体型のランプ構造を有するものが知られている。
　従来のＬＥＤ電球においては、青色発光のＬＥＤチップ（青色ＬＥＤ）と、青色ＬＥＤから出射された青色光を吸収して黄色光を発光する黄色蛍光体（ＹＡＧ蛍光体等）との組合せが適用されており、青色ＬＥＤから出射された青色光とそれを吸収して黄色蛍光体が発光する黄色光との混色により白色光を得ている。青色ＬＥＤと黄色蛍光体とを組合せたＬＥＤ電球は、明るさを確保しやすいというような特徴を有する。しかしながら、青色ＬＥＤからの青色光と黄色蛍光体からの黄色光との混色に基づく白色光は、平均演色評価数（Ｒａ）等で評価される演色性に劣っている。
　従来の青色ＬＥＤと黄色蛍光体とを組合せたＬＥＤ電球は、光の分布が青色成分と黄色成分とに偏っており、赤色成分の光が不足しているため、ＬＥＤ電球からの光で物体を見たときの反射光が太陽光の下で見る自然色とは異なる。従来のＬＥＤ電球では、青色ＬＥＤから出射された光が白色光の生成に使用されるため、電球全体の輝度が不均一になる。このため、電球のぎらつきや局所的なまぶしさ、いわゆるグレアを低減することが困難である。青色ＬＥＤから出射された青色光は直進性が強く、水平方向に進んだ光はそのまま直進して周囲に広がらないため、いわゆる配光角を十分に大きくすることが難しい。
特開２００５－００５５４６号公報 特開２００９－１７０１１４号公報
　本発明が解決しようとする課題は、演色性の向上とグレアの低減とを実現すると共に、配光角を大きくすることを可能にしたＬＥＤ電球を提供することにある。
　実施形態のＬＥＤ電球は、ＬＥＤモジュールと、ＬＥＤモジュールが設置された基体部と、ＬＥＤモジュールを覆うように基体部に取り付けられたグローブとを具備する。ＬＥＤモジュールは、基板上に実装された紫外乃至紫色発光のＬＥＤチップを備える。基体部には、ＬＥＤチップを点灯させる点灯回路と、点灯回路と電気的に接続された口金とが設けられている。グローブの内面には、ＬＥＤチップから離間させて蛍光膜が設けられている。蛍光膜は、その体色をＬ*ａ*ｂ*表色系で表したとき、ａ*が－１０以上＋１０以下、ｂ*が０以上＋３０以下、Ｌ*が＋４０以上の色を有する。
第１の実施形態によるＬＥＤ電球を一部断面で示す図である。 第２の実施形態によるＬＥＤ電球を示す図である。 実施形態によるＬＥＤ電球の白色光の拡散状態を説明する図である。 蛍光体を含有する樹脂層でＬＥＤチップを覆ったＬＥＤ電球の白色光の透過状態を説明する図である。 実施形態によるＬＥＤ電球の配光角の一例を示す図である。 蛍光体を含有する樹脂層でＬＥＤチップを覆ったＬＥＤ電球の配光角の一例を示す図である。
　以下、実施形態のＬＥＤ電球について、図面を参照して説明する。図１は第１の実施形態によるＬＥＤ電球の構成を一部断面で示す図である。図２は第２の実施形態によるＬＥＤ電球を示す図である。これらの図に示すＬＥＤ電球１は、ＬＥＤモジュール２と、ＬＥＤモジュール２が設置された基体部３と、ＬＥＤモジュール２を覆うように基体部３上に取り付けられたグローブ４と、基体部３の下端部に絶縁部材５を介して取り付けられた口金６と、基体部３内に設けられた点灯回路（図示せず）とを具備する。
　ＬＥＤモジュール２は、基板７上に実装された紫外乃至紫色発光のＬＥＤチップ８を備えている。基板７上には複数のＬＥＤチップ８が面実装されている。紫外乃至紫色発光のＬＥＤチップ８には、ＩｎＧａＮ系、ＧａＮ系、ＡｌＧａＮ系等の発光ダイオードが用いられる。基板７の表面（さらに必要に応じて内部）には、配線網（図示せず）が設けられており、ＬＥＤチップ８の電極は基板７の配線網と電気的に接続されている。ＬＥＤモジュール２の側面もしくは底面には、図示を省略した配線が引き出されており、この配線が基体部３内に設けられた点灯回路（図示せず）と電気的に接続されている。ＬＥＤチップ８は、点灯回路を介して印加される直流電圧により点灯する。
　グローブ４の内面には、ＬＥＤチップ８から出射された紫外乃至紫色光を吸収して白色光を発光する蛍光膜９が設けられている。ＬＥＤ電球１の発光色は、ＬＥＤチップ８の発光波長と蛍光膜９を構成する蛍光体との組合せにより決定される。紫外乃至紫色光のＬＥＤチップ８と組合せて白色光を得るにあたって、蛍光膜９は青色蛍光体、緑色乃至黄色蛍光体、及び赤色蛍光体を含有する混合蛍光体（ＢＧＲ又はＢＹＲ蛍光体）で構成することが好ましい。混合蛍光体は、さらに青緑色蛍光体及び深赤色蛍光体から選ばれる少なくとも１種の蛍光体を含有していてもよい。蛍光膜９はそれからの発光のみ（ＬＥＤチップ８から出射された光を含まない）で白色光を得ることが可能な混合蛍光体を含んでいる。
　グローブ４の形状は特に限定されるものではなく、図１に示すようなドーム型形状や図２に示すようなナス型形状を適用することができる。図２ではグローブ４内の構成の図示を省略したが、グローブ４の形状が異なることを除いて、図２に示すＬＥＤ電球１は図１に示すＬＥＤ電球１と同様な構成を備えている。グローブ４は可視光の透過率が９０％以上の透明又は白色の体色を有する材料、例えばガラスや樹脂で形成することが好ましい。これによって、蛍光膜９から発光された白色光を電球外部に効率よく取り出すことができる。さらに、後述するＬＥＤ電球１の非点灯時の外観色を良好にすることができる。グローブ４は、例えば白熱電球と同等の大きさを有している。
　この実施形態のＬＥＤ電球１における蛍光膜９は、従来の蛍光体粒子をＬＥＤチップの封止樹脂中に分散させたＬＥＤモジュールとは異なり、ＬＥＤチップ８から離間するようにグローブ４の内面に設けられている。ＬＥＤ電球１に印加された電気エネルギーは、ＬＥＤチップ８で紫外乃至紫色光に変換され、さらに蛍光膜９でより長波長の光に変換されて白色光として放出される。ＬＥＤ電球１から放出される白色光は、従来の青色ＬＥＤと黄色蛍光体とを組合せたＬＥＤ電球とは異なり、蛍光膜９の発光のみにより構成される。
　ＬＥＤ電球１は、グローブ４の内面全体に設けられた蛍光膜９が発光するため、従来の蛍光体粒子を封止樹脂中に分散させたＬＥＤモジュールとは異なり、蛍光膜９全体を面発光させることができ、蛍光膜９から全方位に白色光が広がる。さらに、従来の青色ＬＥＤと黄色蛍光体とを組合せたＬＥＤ電球とは異なり、蛍光膜９からの発光のみで白色光を得ているため、局所的な輝度ムラ等を抑制することができる。これらによって、ぎらつきが無く、均一で柔らかい白色光が得られる。すなわち、ＬＥＤ電球１のグレアを従来の青色ＬＥＤと黄色蛍光体とを組合せたＬＥＤ電球に比べて大幅に低減することが可能となる。
　ＬＥＤ電球１の励起源として紫外乃至紫色発光のＬＥＤチップ８を使用した場合には、従来の青色ＬＥＤと黄色蛍光体とを組合せたＬＥＤ電球とは異なり、蛍光膜９を種々の蛍光体で構成することができる。すなわち、蛍光膜９の構成する蛍光体種の選択幅が広がるため、ＬＥＤ電球１から放出される白色光の演色性等を高めることができる。具体的には、相関色温度が６５００Ｋ以下で、平均演色評価数Ｒａが８５以上の白色光を容易に得ることができる。このような白色光を得ることによって、白熱電球の代替品としてのＬＥＤ電球１の実用性等を向上させることが可能となる。
　ＬＥＤチップ８は紫外乃至紫色発光（発光ピーク波長が３５０～４３０ｎｍ）のＬＥＤであればよいが、特に発光ピーク波長が３７０～４１５ｎｍの範囲であると共に、発光スペクトルの半値幅が１０～１５ｎｍのＬＥＤチップ８を使用することが好ましい。このようなＬＥＤチップ８と上述した混合蛍光体（ＢＧＲ又はＢＹＲ蛍光体、さらに必要に応じて青緑色蛍光体や深赤色蛍光体を加えた混合蛍光体）で構成した蛍光膜９とを組合せて使用した場合、相関色温度（発光色）についてはＬＥＤチップ８の出力バラツキにかかわらず安定した白色光を得ることができ、ＬＥＤ電球１の歩留りを高めることが可能となる。従来の青色ＬＥＤと黄色蛍光体との組合せは、ＬＥＤチップの出力バラツキが直接相関色温度（発光色）に影響するため、ＬＥＤ電球の歩留りが低下しやすい。
　基板７上に実装された複数のＬＥＤチップ８は、透明樹脂層１０で覆われていることが好ましい。すなわち、ＬＥＤモジュール２は、基板７上に面実装された複数のＬＥＤチップ８と、複数のＬＥＤチップ８を覆うように基板７上に設けられた透明樹脂層１０とを備えていることが好ましい。透明樹脂層１０には、例えばシリコーン樹脂やエポキシ樹脂等が用いられ、特に耐紫外線性に優れるシリコーン樹脂を使用することが好ましい。このように、複数のＬＥＤチップ８を透明樹脂層１０で覆うことによって、各ＬＥＤチップ８から出射された光が互いに伝播し、グレアの一因となる局所的な光の強弱が緩和されると共に、光の取出し効率を高めることができる。
　さらに、グローブ４の内面に白色発光する蛍光膜９を設けることによって、ＬＥＤ電球１の配光角を大きくすることができ、加えて蛍光膜９の温度上昇等に起因する経時的な輝度低下を抑制することができる。ここで、配光角とは電球の周囲への光の広がりを示すものであり、配光角が小さいと電球直下の輝度が高くても電球全体として明るさが不足しているように感じられるものである。この実施形態における配光角は、電球の中心輝度に対して輝度が１／２になる角度を左右両側に求め、両者の角度を合計したものである。左右対称の場合には、片側角度の２倍の値となる。
　すなわち、図４に示すように、従来の蛍光体を含有する樹脂層１０ＡでＬＥＤチップ８Ａを覆った構造において、ＬＥＤチップ８Ａから放射されたエネルギーは樹脂層１０Ａ中の蛍光体で可視光に変換され、この可視光は樹脂層１０Ａから様々な方向に拡散する。ただし、図中矢印Ｌ1で示すように、ＬＥＤチップ８Ａが実装された基板７の表面と水平に進んだ光はそのまま直進し、基板７の裏側（基板７より下方）には光が広がらない。このため、図６に示すように、従来の蛍光体を含有する樹脂層１０ＡでＬＥＤチップ８Ａを覆ったＬＥＤ電球の配光角は１２０度程度である。
　従来の青色ＬＥＤと黄色蛍光体等とを組合せたＬＥＤ電球において、黄色蛍光体等からなる蛍光膜をグローブの内面に形成した場合、蛍光膜からの発光が周囲に拡散するため、蛍光体を含有する樹脂層１０ＡでＬＥＤチップ８Ａを覆ったＬＥＤ電球より配光角が大きくなる。しかしながら、白色光の一部を構成する青色ＬＥＤから放射された光は直進性が高く、その状態でグローブを透過して外部に放出されるため、基板７の裏側（基板７より下方）には広がらない。従って、ＬＥＤ電球の配光角の改善には限界がある。
　これらに対して、実施形態のＬＥＤ電球１はグローブ４の内面に設けられた蛍光膜９全体を面発光させ、この蛍光膜９からの発光のみで白色光を得ている。このため、図３に示すように、蛍光膜９から全方位に白色光が広がる。すなわち、白色光を構成する発光成分の全てをグローブ４の内側で発光させ、蛍光膜９の全面から周囲に白色光を拡散させているため、電球背面への白色光自体の広がりが大きくなる。従って、ＬＥＤ電球１の白色光の配光角をより効果的に大きくすることが可能となる。図５に示すように、ＬＥＤ電球１の配光角は２００度もしくはそれ以上となる。
　蛍光膜９の温度上昇等に起因する経時的な輝度低下に関して、従来の蛍光体含有の樹脂層１０ＡでＬＥＤチップ８Ａを覆った構造では、ＬＥＤ電球を連続点灯させた際にＬＥＤチップ８Ａの温度上昇に基づいて蛍光体も温度上昇しやすい。このため、蛍光体の温度上昇による輝度劣化が生じやすい。これに対して、蛍光膜９をＬＥＤチップ８から離間するようにグローブ４の内面に設けることによって、ＬＥＤチップ８が温度上昇した場合においても蛍光膜９の温度上昇を抑制することができる。蛍光膜９とＬＥＤチップ８との間には十分な距離があるとき、例えば蛍光膜９の温度は６０℃前後までしか上昇しない。従って、ＬＥＤ電球１の点灯中の経時的な輝度低下を抑制することができる。
　前述したように、蛍光膜９は青色蛍光体、緑色乃至黄色蛍光体、及び赤色蛍光体を含有する混合蛍光体（ＢＧＲ又はＢＹＲ蛍光体）、さらに必要に応じて青緑色蛍光体及び深赤色蛍光体から選ばれる少なくとも１種を含有する混合蛍光体で構成されている。混合蛍光体を構成する各蛍光体は、ＬＥＤチップ８からの紫外乃至紫色光との組合せ、得られる白色光の色温度や演色性（平均演色評価数Ｒａ等）、ＬＥＤ電球１の非点灯時の外観色等の観点から以下に示す蛍光体を使用することが好ましい。
　青色蛍光体としては、発光のピーク波長が４３０～４６０ｎｍの範囲の蛍光体が用いられ、例えば式（１）で表される組成を有するユーロピウム（Ｅｕ）付活アルカリ土類クロロ燐酸塩蛍光体を使用することが好ましい。
　一般式：（Ｓｒ1-x-y-zＢａxＣａyＥｕz）5（ＰＯ4）3・Ｃｌ　…（１）
（式中、ｘ、ｙ、及びｚは０≦ｘ＜０．５、０≦ｙ＜０．１、０．００５≦ｚ＜０．１を満足する数である）
　緑色乃至黄色蛍光体としては、発光のピーク波長が４９０～５８０ｎｍの範囲の蛍光体が用いられ、例えば式（２）で表される組成を有するユーロピウム（Ｅｕ）及びマンガン（Ｍｎ）付活アルカリ土類アルミン酸塩蛍光体、式（３）で表される組成を有するユーロピウム（Ｅｕ）及びマンガン（Ｍｎ）付活アルカリ土類珪酸塩蛍光体、式（４）で表される組成を有するセリウム（Ｃｅ）付活希土類アルミン酸塩蛍光体、式（５）で表される組成を有するユーロピウム（Ｅｕ）付活サイアロン蛍光体、及び式（６）で表される組成を有するユーロピウム（Ｅｕ）付活サイアロン蛍光体から選ばれる少なくとも１種を使用することが好ましい。
　一般式：（Ｂａ1-x-y-zＳｒxＣａyＥｕz）（Ｍｇ1-uＭｎu）Ａｌ10Ｏ17　…（２）
（式中、ｘ、ｙ、ｚ、及びｕは０≦ｘ＜０．２、０≦ｙ＜０．１、０．００５＜ｚ＜０．５、０．１＜ｕ＜０．５を満足する数である）
　一般式：（Ｓｒ1-x-y-z-uＢａxＭｇyＥｕzＭｎu）2ＳｉＯ4　…（３）
（式中、ｘ、ｙ、ｚ、及びｕは０．１≦ｘ≦０．３５、０．０２５≦ｙ≦０．１０５、０．０２５≦ｚ≦０．２５、０．０００５≦ｕ≦０．０２を満足する数である）
　一般式：ＲＥ3ＡxＡｌ5-x-yＢyＯ12：Ｃｅz　…（４）
（式中、ＲＥはＹ、Ｌｕ、及びＧｄから選ばれる少なくとも１種の元素を示し、Ａ及びＢは対をなす元素であって、（Ａ，Ｂ）が（Ｍｇ，Ｓｉ）、（Ｂ，Ｓｃ）、（Ｂ，Ｉｎ）のいずれかであり、ｘ、ｙ、及びｚはｘ＜２、ｙ＜２、０．９≦ｘ／ｙ≦１．１、０．０５≦ｚ≦０．５　を満足する数である）
　一般式：（Ｓｉ，Ａｌ）6（Ｏ，Ｎ）8：Ｅｕx　…（５）
（式中、ｘは０＜ｘ＜０．３を満足する数である）
　一般式：（Ｓｒ1-xＥｕx）αＳｉβＡｌγＯδＮω　…（６）
（式中、ｘ、α、β、γ、δ、及びωは０＜ｘ＜１、０＜α≦３、１２≦β≦１４、２≦γ≦３．５、１≦δ≦３、２０≦ω≦２２を満足する数である）
　赤色蛍光体としては、発光のピーク波長が５８０～６３０ｎｍの範囲の蛍光体が用いられ、例えば式（７）で表される組成を有するユーロピウム（Ｅｕ）付活酸硫化ランタン蛍光体、式（８）で表される組成を有するユーロピウム（Ｅｕ）付活酸化イットリウム蛍光体、式（９）で表される組成を有するユーロピウム（Ｅｕ）付活カズン蛍光体、及び式（１０）で表される組成を有するユーロピウム（Ｅｕ）付活サイアロン蛍光体から選ばれる少なくとも１種を使用することが好ましい。
　一般式：（Ｌａ1-x-yＥｕxＭy）2Ｏ2Ｓ　…（７）
（式中、ＭはＳｍ、Ｇａ、Ｓｂ、及びＳｎから選ばれる少なくとも１種の元素を示し、ｘ及びｙは０．０８≦ｘ＜０．１６、０．０００００１≦ｙ＜０．００３を満足する数である）
　一般式：（Ｙ1-x-yＥｕxＢｉy）2Ｏ3　…（８）
（式中、ｘ及びｙは０．０１≦ｘ＜０．１５、０．００１≦ｙ＜０．０５を満足する数である）
　一般式：（Ｃａ1-x-yＳｒxＥｕy）ＳｉＡｌＮ3　…（９）
（式中、ｘ及びｙは０≦ｘ＜０．４、０＜ｙ＜０．５を満足する数である）
　一般式：（Ｓｒ1-xＥｕx）αＳｉβＡｌγＯδＮω　…（１０）
（式中、ｘ、α、β、γ、δ、及びωは０＜ｘ＜１、０＜α≦３、５≦β≦９、１≦γ≦５、０．５≦δ≦２、５≦ω≦１５を満足する数である）
　青緑色蛍光体としては、発光のピーク波長が４６０～４９０ｎｍの範囲の蛍光体が用いられ、例えば式（１１）で表される組成を有するユーロピウム（Ｅｕ）及びマンガン（Ｍｎ）付活アルカリ土類珪酸塩蛍光体を使用することが好ましい。
　一般式：（Ｂａ1-x-y-z-uＳｒxＭｇyＥｕzＭｎu）2ＳｉＯ4　…（１１）
（式中、ｘ、ｙ、ｚ、及びｕは０．１≦ｘ≦０．３５、０．０２５≦ｙ≦０．１０５、０．０２５≦ｚ≦０．２５、０．０００５≦ｕ≦０．０２を満足する数である）
　深赤色蛍光体としては、発光のピーク波長が６３０～７８０ｎｍの範囲の蛍光体が用いられ、例えば式（１２）で表される組成を有するマンガン（Ｍｎ）付活マグネシウムフロロジャーマネート蛍光体を使用することが好ましい。
　一般式：αＭｇＯ・βＭｇＦ2・（Ｇｅ1-xＭｎx）Ｏ2　…（１２）
（式中、α、β、及びｘは３．０≦α≦４．０、０．４≦β≦０．６、０．００１≦ｘ≦０．５を満足する数である）
　混合蛍光体を構成する各蛍光体の比率は、ＬＥＤ電球１の発光色等に応じて適宜に設定されるものであるが、例えば混合蛍光体は１０～６０質量％の範囲の青色蛍光体、０～１０質量％の範囲の青緑色蛍光体、１～３０質量％の範囲の緑色乃至黄色蛍光体、３０～９０質量％の範囲の赤色蛍光体、及び０～３５質量％の範囲の深赤色蛍光体を、各蛍光体の合計量が１００質量％となるように含有することが好ましい。このような混合蛍光体によれば、相関色温度が６５００Ｋ～２５００Ｋというような広範囲の白色光を同一蛍光種で得ることができる。従来の青色ＬＥＤと黄色蛍光体との組合せの場合、２色の組合せのみでは２８００Ｋの電球色を、偏差を含めて調整することは困難であり、青色励起で発光する赤色蛍光体を追加することが必要となる。
　ところで、従来の白熱電球ではグローブの素材に透明ガラスや乳白色ガラス等が使用されており、使用者にとって電球グローブの外観は透明又は白色であることが通念上の常識であり、長年親しまれた外観色である。これに対して、ＬＥＤ電球では蛍光体の種類によっては非点灯時の外観色が黄色やオレンジ色等になる場合がある。従来の青色ＬＥＤと黄色蛍光体等とを組合せたＬＥＤ電球において、蛍光膜をグローブの内面に形成すると蛍光膜の体色に近い外観色となりやすい。
　ＬＥＤ電球の非点灯時の外観色は、ランプの発光特性と直接の関係はないが、非点灯時の外観色が電球の発光色と同一であるかのような誤解を与えたり、また特定色に限定されるとＬＥＤ電球に対する様々な要求に答えることができず、商品価値が低下してしまう。このようなことから、ＬＥＤ電球の非点灯時の外観色は白色又は透明であることが好ましく、また着色される場合であってもなるべく白色に近いものが望まれる。
　この実施形態のＬＥＤ電極１おいて、蛍光膜９はその体色をＬ*ａ*ｂ*表色系で表したとき、ａ*が－１０以上＋１０以下、ｂ*が０以上＋３０以下、Ｌ*が＋４０以上の色を有している。Ｌ*ａ*ｂ*表色系（エルスター・エースター・ビースター表色系）は物体色を表すのに用いられる方法で、１９７６年に国際照明委員会（ＣＩＥ）で規格化され、日本ではＪＩＳ　Ｚ－８７２９に規定されている。Ｌ*は明度を表し、ａ*とｂ*とで色相と彩度を表すものである。Ｌ*が大きいほど明るいことを示す。ａ*とｂ*は色の方向を示しており、ａ*は赤方向、－ａ*は緑方向を示し、ｂ*は黄方向、－ｂ*は青方向を示す。
　上記したＬ*ａ*ｂ*表色系の数値は、蛍光膜９の体色が白色乃至薄緑又は薄黄色の色相を有し、かつ彩度や明度が高いことを示している。このような体色を有する蛍光膜９を使用することで、ＬＥＤ電球１の非点灯時の外観色を白熱電球に近付けることができ、ＬＥＤ電球１の商品価値を高めることが可能となる。この実施形態のＬＥＤ電球１は混合蛍光体で蛍光膜９を形成しているため、混合蛍光体を構成する各蛍光体を適宜に選択することによって、上述したような体色を有する蛍光膜９を容易に得ることができる。
　蛍光膜９の体色を表すＬ*ａ*ｂ*表色系の各数値のうち、ａ*が－１０未満であると緑の強い体色となり、また＋１０を超えると赤みが強い体色となる。ｂ*が０未満であると青みの強い体色となり、また＋３０を超えると黄色みの強い体色となる。Ｌ*が＋４０未満であると明度が劣った体色となる。いずれの場合にもＬＥＤ電球１の非点灯時の外観色が商品価値の低い濃色や暗色となる。蛍光膜９の体色はａ*が－５以上＋５以下、ｂ*が０以上２０以下、Ｌ*が７０以上であることがより好ましい。
　前述した各蛍光体の体色を表１に示す。表１に示す体色は、各蛍光体を単独でグローブの内面に塗布し、それぞれの蛍光膜の体色をＬ*ａ*ｂ*表色系で表したものである。体色（Ｌ*ａ*ｂ*）はコニカミノルタ社製スペクトロフォトメータＣＭ２５００ｄを用いて測定し、蛍光膜表面の任意の３点に測色部を直接接触させて測定した値の平均値を示す。各蛍光体の体色は、それぞれの蛍光体に許容される組成範囲のうち、任意の代表組成の蛍光体を用いて測定した。蛍光体の体色は許容組成範囲のうちでも微妙な組成ずれにより異なるものの、許容範囲内の組成差による体色の違いよりも、蛍光体種や発光色の違いによる体色の差異の方が大きい。このため、表１ではそれぞれの代表組成で比較評価している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１に示す１２種類の蛍光膜の体色は大きく３つのグループに分かれる。表中に◎印を付した蛍光体は白色又は白色に準ずる体色を有し、上述した蛍光膜９の体色のうち特に白色に近い領域の体色を満足させることが可能なものである。一方、△印を付した蛍光体は濃い黄色、濃い緑色、濃いピンク色等の体色を有し、単独で使用した場合には上述した蛍光膜９の体色を満足させることができないものである。○印を付した蛍光体は両者の中間的な特性を示し、上述した蛍光膜９の体色を満足させることが可能なものである。
　ＬＥＤ電球１の発光色は白色であり、表１に示した蛍光体を単独で使用することはなく、複数種の蛍光体を混合して白色発光を得ている。従って、表１で△印を付した蛍光体であっても、他の蛍光体と混合することで使用することができる。ただし、そのような場合であっても、△印を付した蛍光体の混合比率が高すぎると上述した蛍光膜９の体色を満足させることができないおそれがある。このため、蛍光膜９を構成する混合蛍光体において、△印を付した蛍光体の合計含有量は２０質量％以下とすることが好ましい。
　すなわち、（３）式で表される組成を有するユーロピウム及びマンガン付活アルカリ土類珪酸塩蛍光体（ＧＹ蛍光体）、（４）式で表される組成を有するセリウム付活希土類アルミン酸塩蛍光体（ＧＹ蛍光体）、（５）式で表される組成を有するユーロピウム付活サイアロン蛍光体（ＧＹ蛍光体）、（６）式で表される組成を有するユーロピウム付活サイアロン蛍光体（ＧＹ蛍光体）、（９）式で表される組成を有するユーロピウム付活カズン蛍光体（Ｒ蛍光体）、（１０）式で表される組成を有するユーロピウム付活サイアロン蛍光体（Ｒ蛍光体）、及び（１１）式で表される組成を有するユーロピウム及びマンガン付活アルカリ土類珪酸塩蛍光体（ＢＧ蛍光体）の合計含有量を、混合蛍光体の２０質量％以下とすることによって、蛍光膜９の体色を再現性よく白色乃至薄緑又は薄黄色とすることができる。上記蛍光体の合計含有量は１０質量％以下とすることがより好ましい。
　蛍光膜９は、例えば混合蛍光体の粉末をバインダ樹脂等と混合し、この混合物（例えばスラリー）をグローブ４の内面に塗布した後に加熱・硬化させることによって形成される。混合蛍光体粉末は平均粒子径（粒度分布の中位値（Ｄ50））が３～５０μｍの範囲であることが好ましい。このような平均粒子径を有する混合蛍光体（蛍光体粒子）を使用することによって、ＬＥＤチップ８から出射される紫外乃至紫色光の吸収効率を高めることができ、ＬＥＤ電球１の輝度を向上させることが可能となる。
　蛍光膜９の膜厚は８０～８００μｍの範囲とすることが好ましい。蛍光膜９の励起源として紫外乃至紫色発光のＬＥＤチップ８を用いた場合、グローブ４からの紫外線の漏出を抑制することが好ましい。グローブ４から漏出した紫外線は、ＬＥＤ電球１の近傍や配置空間に存在する印刷物、食品、薬品、人体等に悪影響を及ぼすおそれがある。蛍光膜９の膜厚が８０μｍ未満の場合、紫外線の漏出量が多くなる。一方、蛍光膜９の膜厚が８００μｍを超えるとＬＥＤ電球１の明るさが低下する。膜厚が８０～８００μｍの蛍光膜９によれば、グローブ４から漏出する紫外線量（紫外線のエネルギー量）を例えば０．３ｍＷ／ｎｍ／ｌｍ以下まで低減しつつ、ＬＥＤ電球１の明るさの低下を抑制することができる。蛍光膜９の膜厚は１５０～６００μｍの範囲とすることがより好ましい。
　この実施形態のＬＥＤ電球１は、例えば以下のようにして作製される。まず、蛍光体粉末を含む蛍光体スラリーを調製する。蛍光体スラリーは、例えば蛍光体粉末をシリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂等のバインダ樹脂やアルミナ、シリカ等の充填材と混合して調製される。蛍光体とバインダ樹脂との混合比は、蛍光体の種類や粒子径により適宜に選択されるが、例えば蛍光体を１００質量部としたとき、バインタ樹脂を２０～１０００質量部の範囲とすることが好ましい。蛍光体の種類、平均粒子径、混合比等は目的とする白色光に応じて、前述した条件範囲から適宜に設定することが好ましい。
　次に、グローブ４の内面に蛍光体スラリーを塗布する。蛍光体スラリーの塗布は、例えばスプレー法やディップ法、あるいはグローブ４を回転させる方法等により実施され、グローブ４の内面に均一に塗布する。次いで、蛍光体スラリーの塗布膜をドライヤやオーブン等の加熱装置を用いて加熱乾燥させることによって、グローブ４の内面に蛍光膜９を形成する。この後、ＬＥＤモジュール２や口金６等を設置した基体部３に、蛍光膜９を有するグローブ４を取り付けることによって、目的とするＬＥＤ電球１を作製する。
　次に、具体的な実施例及びその評価結果について述べる。
（実施例１～９）
　まず、青色（Ｂ）蛍光体として平均粒子径が４０μｍのＥｕ付活アルカリ土類クロロ燐酸塩（（Ｓｒ0.604Ｂａ0.394Ｅｕ0.002）5（ＰＯ4）3Ｃｌ）蛍光体、青緑色（ＢＧ）蛍光体として平均粒子径が２０μｍのＥｕ及びＭｎ付活アルカリ土類珪酸塩（（Ｓｒ0.225Ｂａ0.65Ｍｇ0.0235Ｅｕ0.1Ｍｎ0.0015）2ＳｉＯ4）蛍光体、緑色乃至黄色（ＧＹ）蛍光体として平均粒子径が３８μｍのＥｕ及びＭｎ付活アルカリ土類アルミン酸珪酸塩（（Ｂａ0.9Ｍｇ0.5Ｅｕ0.2Ｍｎ0.4）Ａｌ10Ｏ17）蛍光体（ＧＹ１）、平均粒子径が１７μｍのＥｕ及びＭｎ付活アルカリ土類珪酸塩（（Ｓｒ0.675Ｂａ0.25Ｍｇ0.0235Ｅｕ0.05Ｍｎ0.0015）2ＳｉＯ4）蛍光体（ＧＹ２）、平均粒子径が１０μｍのＣｅ付活希土類アルミン酸塩（Ｙ3ＭｇＡｌ3ＳｉＯ12：Ｃｅ3+）蛍光体（ＧＹ３）、平均粒子径が１５μｍのユーロピウム付活サイアロン（（Ｓｉ，Ａｌ）6（Ｏ，Ｎ）8：Ｅｕ2+）蛍光体（ＧＹ４）、平均粒子径が２０μｍのユーロピウム付活サイアロン（（Ｓｒ0.8Ｅｕ0.2）3Ｓｉ13Ａｌ3Ｏ3Ｎ22）蛍光体（ＧＹ５）を用意した。
　赤色（Ｒ）蛍光体として平均粒子径が４５μｍのＥｕ付活酸硫化ランタン（（Ｌａ0.9Ｅｕ0.1）2Ｏ2Ｓ）蛍光体（Ｒ１）、平均粒子径が４μｍのＥｕ付活酸化イットリウム（（Ｙ0.89Ｅｕ0.1Ｂｉ0.01）2Ｏ3）蛍光体（Ｒ２）、平均粒子径が２５μｍのＥｕ付活カズン（（Ｃａ0.6Ｓｒ0.3Ｅｕ0.1）ＳｉＡｌＮ3）蛍光体（Ｒ３）、平均粒子径が１１μｍのＥｕ付活サイアロン（（Ｓｒ0.6Ｅｕ0.4）2Ｓｉ7Ａｌ4ＯＮ14）蛍光体（Ｒ４）、深赤色（ＤＲ）蛍光体として平均粒子径が１２μｍのＭｎ付活マグネシウムフロロジャーマネート（３．５ＭｇＯ・０．５ＭｇＦ2・（Ｇｅ0.75Ｍｎ0.25）Ｏ2）蛍光体を用意した。
　各蛍光体を表２に示す割合で混合し、これら混合蛍光体を用いて以下のようにしてＬＥＤ電球を作製した。まず、バインダ樹脂としてのシリコーン樹脂に蛍光体を分散し、脱泡する。次に、グローブ内に所望の膜厚となる量の蛍光体スラリーを投入し、グローブの内面に均一に広がるように角度を変化させながらグローブを回転させる。次いで、赤外線ヒータやドライヤ等を用いて蛍光体スラリーが硬化し始めて塗布膜が流れなくなるまで加熱を行う。この後、オーブン等を用いて１００℃×５時間程度の条件で熱処理し、蛍光体スラリーの塗布膜を完全に硬化させる。蛍光膜の膜厚は３００～６００μｍとした。
　ＬＥＤモジュールは、発光ピーク波長が４０５ｎｍ、発光スペクトルの半値幅が１５ｎｍのＬＥＤチップを１１２個使用し、これらＬＥＤチップを基板上に面実装し、さらにシリコーン樹脂で被覆して構成したものである。また、グローブは半透明で可視光の透過率が８８％のポリカーボネートからなり、厚さが約１ｍｍのドーム型形状を有するものを使用した。このようにして得たＬＥＤ電球を後述する特性評価に供した。
（比較例１～２）
　青色発光のＬＥＤチップ（発光ピーク波長：４５０ｎｍ）を覆う樹脂層中に表２に示す緑色乃至黄色蛍光体を分散させる以外は、実施例１と同様にしてＬＥＤ電球を作製した。グローブの内面には蛍光膜を形成していない。これらを後述する特性評価に供した。
（比較例３）
　ＬＥＤチップ（発光ピーク波長：４０５ｎｍ）を覆う樹脂層中に表２に示す混合蛍光体を分散させる以外は、実施例１と同様にしてＬＥＤ電球を作製した。グローブの内面には蛍光膜を形成していない。これを後述する特性評価に供した。
（比較例４）
　青色発光のＬＥＤチップ（発光ピーク波長：４５０ｎｍ）を使用すると共に、表２に示す緑色乃至黄色蛍光体のみを含む蛍光膜をグローブの内面に形成する以外は、実施例１と同様にしてＬＥＤ電球を作製した。これを後述する特性評価に供した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　次に、実施例１～９及び比較例１～４の各ＬＥＤ電球について、蛍光膜の体色（Ｌ*ａ*ｂ*）をコニカミノルタ社製スペクトロフォトメータＣＭ２５００ｄで測定した。各ＬＥＤ電球を点灯させ、各ＬＥＤ電球から放出される白色光の明るさ（発光効率）、相関色温度、平均演色評価数Ｒａ、２００時間連続点灯後の輝度劣化特性を測定した。これらの特性はラブズフェア社製ＳＬＭＳ全光束測定システムにより測定した。さらに、各ＬＥＤ電球の配光角をコニカミノルタ社製照度計Ｔ－１０により測定した。これらの測定・評価結果を表３に示す。輝度劣化特性は四段階で評価し、不合格のものを×、合格レベルのうち良好なものから◎、○、△の三段階で示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　表２～３から明らかなように、実施例１～９によるＬＥＤ電球は蛍光膜の体色が良好であり、また実用的な発光色（白色）と明るさと演色性を有していることが分かる。さらに、実施例１～９によるＬＥＤ電球は配光角が大きく、また輝度の経時劣化も少ないことが分かる。一方、ＬＥＤチップを覆う樹脂層中に蛍光体を分散させた比較例１～３のＬＥＤ電球は配光角が小さく、輝度の経時劣化も大きいことが分かる。グローブの内面に緑色乃至黄色蛍光体のみを含む蛍光膜を形成した比較例４のＬＥＤ電球は、比較例１～３より配光角が改善されているものの、実施例１～９と比較して配光角が小さく、さらに白色光の演色性に劣ることが確認された。
　なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施し得るものであり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

Claims (15)

  1. 　基板と、前記基板上に実装された紫外乃至紫色発光のＬＥＤチップとを備えるＬＥＤモジュールと、
    　前記ＬＥＤモジュールが設置された基体部と、
    　前記ＬＥＤモジュールを覆うように、前記基体部に取り付けられたグローブと、
    　前記グローブの内面に前記ＬＥＤチップから離間させて設けられ、前記ＬＥＤチップから出射された紫外乃至紫色光を吸収して白色光を発光する蛍光膜と、
    　前記基体部内に設けられ、前記ＬＥＤチップを点灯させる点灯回路と、
    　前記点灯回路と電気的に接続された口金とを具備し、
    　前記蛍光膜の体色をＬ*ａ*ｂ*表色系で表したとき、前記蛍光膜はａ*が－１０以上＋１０以下、ｂ*が０以上＋３０以下、Ｌ*が＋４０以上の色を有することを特徴とするＬＥＤ電球。
  2. 　請求項１記載のＬＥＤ電球において、
    　前記蛍光膜は、青色蛍光体、緑色乃至黄色蛍光体、及び赤色蛍光体を含むことを特徴とするＬＥＤ電球。
  3. 　請求項２記載のＬＥＤ電球において、
    　前記青色蛍光体は
    　一般式：（Ｓｒ1-x-y-zＢａxＣａyＥｕz）5（ＰＯ4）3Ｃｌ　…（１）
    （式中、ｘ、ｙ、及びｚは０≦ｘ＜０．５、０≦ｙ＜０．１、０．００５≦ｚ＜０．１を満足する数である）
    　で表される組成を有するユーロピウム付活アルカリ土類クロロ燐酸塩蛍光体であり、
    　前記緑色乃至黄色蛍光体は
    　一般式：（Ｂａ1-x-y-zＳｒxＣａyＥｕz）（Ｍｇ1-uＭｎu）Ａｌ10Ｏ17　…（２）
    （式中、ｘ、ｙ、ｚ、及びｕは０≦ｘ＜０．２、０≦ｙ＜０．１、０．００５＜ｚ＜０．５、０．１＜ｕ＜０．５を満足する数である）
    　で表される組成を有するユーロピウム及びマンガン付活アルカリ土類アルミン酸塩蛍光体、
    　一般式：（Ｓｒ1-x-y-z-uＢａxＭｇyＥｕzＭｎu）2ＳｉＯ4　…（３）
    （式中、ｘ、ｙ、ｚ、及びｕは０．１≦ｘ≦０．３５、０．０２５≦ｙ≦０．１０５、０．０２５≦ｚ≦０．２５、０．０００５≦ｕ≦０．０２を満足する数である）
    　で表される組成を有するユーロピウム及びマンガン付活アルカリ土類珪酸塩蛍光体、
    　一般式：ＲＥ3ＡxＡｌ5-x-yＢyＯ12：Ｃｅz　…（４）
    （式中、ＲＥはＹ、Ｌｕ、及びＧｄから選ばれる少なくとも１種の元素を示し、Ａ及びＢは対をなす元素であって、（Ａ，Ｂ）が（Ｍｇ，Ｓｉ）、（Ｂ，Ｓｃ）、（Ｂ，Ｉｎ）のいずれかであり、ｘ、ｙ、及びｚはｘ＜２、ｙ＜２、０．９≦ｘ／ｙ≦１．１、０．０５≦ｚ≦０．５を満足する数である）
    　で表される組成を有するセリウム付活希土類アルミン酸塩蛍光体、
    　一般式：（Ｓｉ，Ａｌ）6（Ｏ，Ｎ）8：Ｅｕx　…（５）
    （式中、ｘは０＜ｘ＜０．３を満足する数である）
    　で表される組成を有するユーロピウム付活サイアロン蛍光体、及び
    　一般式：（Ｓｒ1-xＥｕx）αＳｉβＡｌγＯδＮω　…（６）
    （式中、ｘ、α、β、γ、δ、及びωは０＜ｘ＜１、０＜α≦３、１２≦β≦１４、２≦γ≦３．５、１≦δ≦３、２０≦ω≦２２を満足する数である）
    　で表される組成を有するユーロピウム付活サイアロン蛍光体から選ばれる少なくとも１種であり、
    　前記赤色蛍光体は
    　一般式：（Ｌａ1-x-yＥｕxＭy）2Ｏ2Ｓ　…（７）
    （式中、ＭはＳｍ、Ｇａ、Ｓｂ、及びＳｎから選ばれる少なくとも１種の元素を示し、ｘ及びｙは０．０８≦ｘ＜０．１６、０．０００００１≦ｙ＜０．００３を満足する数である）
    　で表される組成を有するユーロピウム付活酸硫化ランタン蛍光体、
    　一般式：（Ｙ1-x-yＥｕxＢｉy）2Ｏ3　…（８）
    （式中、ｘ及びｙは０．０１≦ｘ＜０．１５、０．００１≦ｙ＜０．０５を満足する数である）
    　で表される組成を有するユーロピウム付活酸化イットリウム蛍光体、
    　一般式：（Ｃａ1-x-yＳｒxＥｕy）ＳｉＡｌＮ3　…（９）
    （式中、ｘ及びｙは０≦ｘ＜０．４、０＜ｙ＜０．５を満足する数である）
    　で表される組成を有するユーロピウム付活カズン蛍光体、及び
    　一般式：（Ｓｒ1-xＥｕx）αＳｉβＡｌγＯδＮω　…（１０）
    （式中、ｘ、α、β、γ、δ、及びωは０＜ｘ＜１、０＜α≦３、５≦β≦９、１≦γ≦５、０．５≦δ≦２、５≦ω≦１５を満足する数である）
    　で表される組成を有するユーロピウム付活サイアロン蛍光体から選ばれる少なくとも１種であることを特徴とするＬＥＤ電球。
  4. 　請求項２記載のＬＥＤ電球において、
    　前記蛍光膜は、１０質量％以上６０質量％以下の前記青色蛍光体、１質量％以上３０質量％以下の前記緑色乃至黄色蛍光体、及び３０質量％以上９０質量％以下の前記赤色蛍光体を、各蛍光体の合計量が１００質量％となるように含有する混合蛍光体を含むことを特徴とするＬＥＤ電球。
  5. 　請求項４記載のＬＥＤ電球において、
    　前記混合蛍光体における前記（３）式で表される組成を有するユーロピウム及びマンガン付活アルカリ土類珪酸塩蛍光体、前記（４）式で表される組成を有するセリウム付活希土類アルミン酸塩蛍光体、前記（５）式で表される組成を有するユーロピウム付活サイアロン蛍光体、前記（６）式で表される組成を有するユーロピウム付活サイアロン蛍光体、前記（９）式で表される組成を有するユーロピウム付活カズン蛍光体、及び前記（１０）式で表される組成を有するユーロピウム付活サイアロン蛍光体の合計含有量が２０質量％以下であることを特徴とするＬＥＤ電球。
  6. 　請求項２記載のＬＥＤ電球において、
    　前記蛍光膜は、さらに青緑色蛍光体及び深赤色蛍光体から選ばれる少なくとも１種の蛍光体を含むことを特徴とするＬＥＤ電球。
  7. 　請求項６記載のＬＥＤ電球において、
    　前記青緑色蛍光体は
    　一般式：（Ｂａ1-x-y-z-uＳｒxＭｇyＥｕzＭｎu）2ＳｉＯ4　…（１１）
    （式中、ｘ、ｙ、ｚ、及びｕは０．１≦ｘ≦０．３５、０．０２５≦ｙ≦０．１０５、０．０２５≦ｚ≦０．２５、０．０００５≦ｕ≦０．０２を満足する数である）
    　で表される組成を有するユーロピウム及びマンガン付活アルカリ土類珪酸塩蛍光体であり、
    　前記深赤色蛍光体は
    　一般式：αＭｇＯ・βＭｇＦ2・（Ｇｅ1-xＭｎx）Ｏ2　…（１２）
    （式中、α、β、及びｘは３≦α≦４、０．４≦β≦０．６、０．００１≦ｘ≦０．５を満足する数である）
    　で表される組成を有するマンガン付活マグネシウムフロロジャーマネート蛍光体であることを特徴とするＬＥＤ電球。
  8. 　請求項６記載のＬＥＤ電球において、
    　前記蛍光膜は、１０質量％以上６０質量％以下の前記青色蛍光体、０質量％以上１０質量％以下の前記青緑色蛍光体、１質量％以上３０質量％以下の前記緑色乃至黄色蛍光体、３０質量％以上９０質量％以下の前記赤色蛍光体、及び０質量％以上３５％質量％以下の前記深赤色蛍光体を、各蛍光体の合計量が１００質量％となるように含有する混合蛍光体を含むことを特徴とするＬＥＤ電球。
  9. 　請求項８記載のＬＥＤ電球において、
    　前記混合蛍光体における前記（３）式で表される組成を有するユーロピウム及びマンガン付活アルカリ土類珪酸塩蛍光体、前記（４）式で表される組成を有するセリウム付活希土類アルミン酸塩蛍光体、前記（５）式で表される組成を有するユーロピウム付活サイアロン蛍光体、前記（６）式で表される組成を有するユーロピウム付活サイアロン蛍光体、前記（９）式で表される組成を有するユーロピウム付活カズン蛍光体、前記（１０）式で表される組成を有するユーロピウム付活サイアロン蛍光体、及び前記（１１）式で表される組成を有するユーロピウム及びマンガン付活アルカリ土類珪酸塩蛍光体の合計含有量が２０質量％以下であることを特徴とするＬＥＤ電球。
  10. 　請求項１記載のＬＥＤ電球において、
    　前記蛍光膜は８０μｍ以上８００μｍ以下の範囲の膜厚を有することを特徴とするＬＥＤ電球。
  11. 　請求項１記載のＬＥＤ電球において、
    　前記グローブは、透明又は白色の体色を有し、かつ可視光の透過率が９０％以上の材料からなることを特徴とするＬＥＤ電球。
  12. 　請求項１記載のＬＥＤ電球において、
    　前記ＬＥＤチップから出射される紫外乃至紫色発光は、発光ピーク波長が３７０ｎｍ以上４１５ｎｍ以下の範囲であると共に、発光スペクトルの半値幅が１０ｎｍ以上１５ｎｍ以下の範囲であることを特徴とするＬＥＤ電球。
  13. 　請求項１記載のＬＥＤ電球において、
    　前記蛍光膜から発光される前記白色光は、相関色温度が６５００Ｋ以下で、平均演色評価数Ｒａが８５以上であることを特徴とするＬＥＤ電球。
  14. 　請求項１記載のＬＥＤ電球において、
    　前記ＬＥＤモジュールは、前記基板上に実装された複数の前記ＬＥＤチップと、前記複数のＬＥＤチップを被覆するように前記基板上に設けられた透明樹脂層とを備えることを特徴とするＬＥＤ電球。
  15. 　請求項１記載のＬＥＤ電球において、
    　前記グローブは、ドーム型形状又はナス型形状を有することを特徴とするＬＥＤ電球。
PCT/JP2011/004863 2010-08-31 2011-08-31 Ｌｅｄ電球 WO2012029305A1 (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014054290A1 (ja) * 2012-10-04 2014-04-10 株式会社 東芝 白色発光装置、照明装置、および歯科用照明装置
WO2014104155A1 (ja) * 2012-12-28 2014-07-03 信越化学工業株式会社 波長変換部材及び発光装置
JP2016111190A (ja) * 2014-12-05 2016-06-20 日亜化学工業株式会社 発光装置
JPWO2020262311A1 (ja) * 2019-06-28 2020-12-30

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4875198B1 (ja) * 2010-09-17 2012-02-15 株式会社東芝 Ｌｅｄ電球
KR101503977B1 (ko) * 2012-07-31 2015-03-19 삼성전기주식회사 발광 다이오드 조명 구동 장치 및 방법
US9541241B2 (en) * 2013-10-03 2017-01-10 Cree, Inc. LED lamp
JP6036728B2 (ja) * 2014-02-28 2016-11-30 信越化学工業株式会社 照明装置
US9401468B2 (en) 2014-12-24 2016-07-26 GE Lighting Solutions, LLC Lamp with LED chips cooled by a phase transformation loop
WO2016199406A1 (ja) * 2015-06-12 2016-12-15 株式会社 東芝 蛍光体およびその製造方法、ならびにｌｅｄランプ
US20180255642A1 (en) * 2015-09-15 2018-09-06 Philips Lighting Holding B.V. Barrier layer delaying oxygen depletion in sealed gas-filled led lamps
CN106369290A (zh) * 2016-10-17 2017-02-01 江门市雨点照明科技有限公司 无基板led灯源

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08283712A (ja) * 1995-04-17 1996-10-29 Kasei Optonix Co Ltd ３波長域発光形蛍光ランプ
JP2000109826A (ja) * 1998-10-05 2000-04-18 Kasei Optonix Co Ltd アルカリ土類アルミン酸塩蛍光体及び蛍光ランプ
JP2001172623A (ja) * 1999-12-20 2001-06-26 Toshiba Corp 蛍光体およびそれを用いた蛍光ランプ
JP2002359404A (ja) * 2001-05-31 2002-12-13 Nichia Chem Ind Ltd 蛍光体を用いた発光装置
JP2005005546A (ja) 2003-06-13 2005-01-06 Hitachi Lighting Ltd Ｌｅｄ照明装置
JP2007081234A (ja) * 2005-09-15 2007-03-29 Toyoda Gosei Co Ltd 照明装置
JP2009040918A (ja) * 2007-08-09 2009-02-26 Mitsubishi Chemicals Corp 蛍光体及びその製造方法、蛍光体含有組成物、発光装置、並びに画像表示装置及び照明装置
JP2009170114A (ja) 2008-01-10 2009-07-30 Toshiba Lighting & Technology Corp Ｌｅｄ電球及び照明器具
JP2010016223A (ja) * 2008-07-04 2010-01-21 Panasonic Corp ランプ
JP2010027725A (ja) * 2008-07-16 2010-02-04 Toshiba Corp パッケージ型発光装置およびそれを用いたバックライト、液晶表示装置並びに照明装置
JP2010040364A (ja) * 2008-08-06 2010-02-18 Panasonic Corp 照明用光源

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11250861A (ja) * 1998-02-27 1999-09-17 Toshiba Lighting & Technology Corp ラピッドスタート形蛍光ランプおよび照明装置
JP2001243807A (ja) * 2000-02-28 2001-09-07 Mitsubishi Electric Lighting Corp Ｌｅｄ電球
WO2005022032A1 (ja) * 2003-08-28 2005-03-10 Mitsubishi Chemical Corporation 発光装置及び蛍光体
JPWO2007074935A1 (ja) * 2005-12-27 2009-06-04 化成オプトニクス株式会社 冷陰極蛍光ランプ用青色発光アルカリ土類クロロ燐酸塩蛍光体、冷陰極蛍光ランプ、及びカラー液晶表示装置。
US8344407B2 (en) * 2008-05-30 2013-01-01 Kabushiki Kaisha Toshiba White light source, backlight, liquid crystal display apparatus, and illuminating apparatus
CN201221693Y (zh) * 2008-06-11 2009-04-15 朱志明 Led球泡灯
CN201242128Y (zh) * 2008-06-27 2009-05-20 中海阳(北京)新能源电力工程有限公司 一种led球泡灯
US8506103B2 (en) * 2008-11-26 2013-08-13 Keiji Iimura Semiconductor lamp and light bulb type LED lamp
JP2010199145A (ja) * 2009-02-23 2010-09-09 Ushio Inc 光源装置
BRPI1007605A2 (pt) * 2009-05-04 2016-02-16 Konink Philipis Electronic N V fonte de luz

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08283712A (ja) * 1995-04-17 1996-10-29 Kasei Optonix Co Ltd ３波長域発光形蛍光ランプ
JP2000109826A (ja) * 1998-10-05 2000-04-18 Kasei Optonix Co Ltd アルカリ土類アルミン酸塩蛍光体及び蛍光ランプ
JP2001172623A (ja) * 1999-12-20 2001-06-26 Toshiba Corp 蛍光体およびそれを用いた蛍光ランプ
JP2002359404A (ja) * 2001-05-31 2002-12-13 Nichia Chem Ind Ltd 蛍光体を用いた発光装置
JP2005005546A (ja) 2003-06-13 2005-01-06 Hitachi Lighting Ltd Ｌｅｄ照明装置
JP2007081234A (ja) * 2005-09-15 2007-03-29 Toyoda Gosei Co Ltd 照明装置
JP2009040918A (ja) * 2007-08-09 2009-02-26 Mitsubishi Chemicals Corp 蛍光体及びその製造方法、蛍光体含有組成物、発光装置、並びに画像表示装置及び照明装置
JP2009170114A (ja) 2008-01-10 2009-07-30 Toshiba Lighting & Technology Corp Ｌｅｄ電球及び照明器具
JP2010016223A (ja) * 2008-07-04 2010-01-21 Panasonic Corp ランプ
JP2010027725A (ja) * 2008-07-16 2010-02-04 Toshiba Corp パッケージ型発光装置およびそれを用いたバックライト、液晶表示装置並びに照明装置
JP2010040364A (ja) * 2008-08-06 2010-02-18 Panasonic Corp 照明用光源

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2613076A4

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014054290A1 (ja) * 2012-10-04 2014-04-10 株式会社 東芝 白色発光装置、照明装置、および歯科用照明装置
JPWO2014054290A1 (ja) * 2012-10-04 2016-08-25 株式会社東芝 白色発光装置、照明装置、および歯科用照明装置
WO2014104155A1 (ja) * 2012-12-28 2014-07-03 信越化学工業株式会社 波長変換部材及び発光装置
JPWO2014104155A1 (ja) * 2012-12-28 2017-01-12 信越化学工業株式会社 発光装置
US9657221B2 (en) 2012-12-28 2017-05-23 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Wavelength conversion member and light-emitting device
JP2016111190A (ja) * 2014-12-05 2016-06-20 日亜化学工業株式会社 発光装置
JPWO2020262311A1 (ja) * 2019-06-28 2020-12-30
WO2020262311A1 (ja) * 2019-06-28 2020-12-30 デンカ株式会社 蛍光体プレートおよびそれを用いた発光装置
US11807791B2 (en) 2019-06-28 2023-11-07 Denka Company Limited Phosphor plate and light emitting device using the same

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Publication number Publication date
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