專(zhuān)利名稱(chēng)：照明用光源及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光源、固體發(fā)光元件組件、熒光體組件和配光元件組件、以及應(yīng)用了這 些的照明裝置和圖像顯示裝置，并且涉及光源的調(diào)節(jié)方法。
背景技術(shù)：
以往主要使用熒光燈作為照明的光源。熒光燈是一種在玻璃管內(nèi)部封入蒸汽化水 銀并利用附著劑使兩個(gè)以上的熒光體附著在玻璃管內(nèi)壁上的燈。對(duì)蒸汽化水銀采用低電弧 放電時(shí)，產(chǎn)生水銀離子和電子的等離子體，水銀原子的電子通過(guò)這些能量的交換而激發(fā)，當(dāng) 電子恢復(fù)至基態(tài)時(shí)便發(fā)出紫外線(xiàn)或可見(jiàn)光。此時(shí)，來(lái)自水銀原子的紫外線(xiàn)激發(fā)熒光體，由 熒光體產(chǎn)生的熒光和來(lái)自水銀發(fā)光的可見(jiàn)光合成起來(lái)，最終發(fā)出白色的光(非專(zhuān)利文獻(xiàn)1、 2)。并且，還提出使用發(fā)光二極管(下文中適當(dāng)?shù)胤Q(chēng)作“LED”)作為照明。LED中，接 合P型半導(dǎo)體和η型半導(dǎo)體，在兩者中流過(guò)電流，利用空穴和電子的再結(jié)合來(lái)發(fā)光。但是，近年來(lái)，作為替代光源開(kāi)發(fā)出合成光源，其組合了 LED和吸收來(lái)自該LED的 光而發(fā)出熒光的熒光體(參見(jiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)1)。這種合成光源中，將由發(fā)光二極管發(fā)出的光和 熒光體等發(fā)出的光合成起來(lái)，從而發(fā)出這種合成光。作為上述合成光源的具體例，可以舉出例如將藍(lán)色發(fā)光LED(Blue-LED)和(Y， Gd) 3(Al, Ga)5012:Ce (下文中適當(dāng)?shù)胤Q(chēng)為“YAG:Ce”)熒光體一體化后的合成光源。該合成 光源中，利用InGaN = Blue-LED激發(fā)YAG:Ce熒光體，并將由InGaN:Blue_LED發(fā)出的藍(lán)色透 過(guò)光和由YAG:Ce熒光體發(fā)出的黃色熒光合成起來(lái)，由這對(duì)互補(bǔ)色形成白色。并且，作為上述合成光源的其他具體例，可以舉出將近紫外發(fā)光LEDfcear UV-LED)與發(fā)出紅色、綠色和藍(lán)色各色熒光的熒光體相組合的合成光源。進(jìn)而，還可以舉出 將near UV-LED與發(fā)出橙色、黃色、綠色和藍(lán)色各色熒光的熒光體相組合的合成光源。這 些合成光源中，利用nearUV-LED激發(fā)各熒光體，將各熒光體發(fā)出的熒光合成起來(lái)形成白色 (非專(zhuān)利文獻(xiàn)3、4)。并且，還提出了將等離子顯示面板(下文中適當(dāng)?shù)胤Q(chēng)為“PDP”)用于照明的方案。此外，上述光源有時(shí)也用于圖像顯示裝置(非專(zhuān)利文獻(xiàn)5、6)。例如，作為圖像顯示裝置的一例，可以舉出使用了 CRT(陰極射線(xiàn)管，Cathode Ray Tube)的圖像顯示裝置。該圖像顯示裝置利用電子束激發(fā)涂布在陰極射線(xiàn)管表面的熒光體， 使其二維發(fā)光，由此顯示圖像。并且，作為其他例子，可以舉出采用了 PDP的圖像顯示裝置。其中，在以隔離物二
4維地分割開(kāi)的微小空間內(nèi)封入Ne-Xe或He-Xe氣體，利用等離子放電激發(fā)氣體，發(fā)出規(guī)定波 長(zhǎng)的紫外光，利用該紫外線(xiàn)對(duì)二維涂布有發(fā)出紅色、綠色和藍(lán)色各熒光的熒光體進(jìn)行激發(fā) 并使其發(fā)光，從而顯示出圖像。此外，作為其他例子，可以舉出采用了無(wú)機(jī)EL(電致發(fā)光，ElectroLuminescence) 元件的圖像顯示裝置。其中，利用發(fā)出紅色、綠色和藍(lán)色的光的無(wú)機(jī)半導(dǎo)體制作半導(dǎo)體層積 結(jié)構(gòu)，在二維空間構(gòu)成這種結(jié)構(gòu)，向采用上述半導(dǎo)體的元件上施加電壓，利用電子_空穴的 再結(jié)合進(jìn)行發(fā)光，從而顯示出圖像。并且，作為其他例子，可以舉出采用了 OEL(有機(jī)電致發(fā)光，OrganicElectro Luminescence)或 OLED (有機(jī)電致發(fā)光二極管，Organic LightEmitting Diode)的圖像顯 示裝置。其中，利用發(fā)出紅色、綠色和藍(lán)色的光的有機(jī)半導(dǎo)體制作半導(dǎo)體層積結(jié)構(gòu)，在二維 空間構(gòu)成這種結(jié)構(gòu)，向采用上述半導(dǎo)體的元件上施加電壓，利用電子-空穴的再結(jié)合進(jìn)行 發(fā)光，從而顯示出圖像。此外，作為其他例子，可以舉出采用了 LED的圖像顯示裝置。其中，二維地構(gòu)成發(fā) 出紅色、綠色和藍(lán)色的光的LED，向具有這些LED的元件中注入電流，利用電子-空穴的再結(jié) 合進(jìn)行發(fā)光，從而顯示出圖像。另外，在上述光源中，常常對(duì)該光源所發(fā)出的光的顏色或發(fā)光量等進(jìn)行調(diào)整。因 此，過(guò)去也開(kāi)發(fā)出對(duì)光源所發(fā)出的光進(jìn)行調(diào)節(jié)的各種調(diào)光方法(非專(zhuān)利文獻(xiàn)5、7、8)。例如，作為熒光燈的調(diào)光方法，利用脈寬調(diào)制(下文中適當(dāng)?shù)胤Q(chēng)為“PWM”)電路，以 PWM電壓調(diào)整放電電壓的功率，對(duì)發(fā)光量進(jìn)行調(diào)節(jié)。由此，可將熒光燈的發(fā)光量調(diào)節(jié)至照明 水平。不過(guò)，色溫不可變。此外，對(duì)白熱電燈泡使用可變電阻等，可以通過(guò)使施加電壓可變來(lái)調(diào)節(jié)色溫和發(fā)光量。并且，例如，在熒光燈、CRT、PDP、EL、OEL, OLED, LED等光源中，也利用P麗電路來(lái) 調(diào)整PWM電壓，從而調(diào)整發(fā)光量。[專(zhuān)利文獻(xiàn)1]特開(kāi)2004-71726號(hào)公報(bào)[非專(zhuān)利文獻(xiàn)1]《照明手冊(cè)(第2版)》照明學(xué)會(huì)著第73頁(yè) 第80頁(yè)、第102頁(yè) 第116頁(yè)[非專(zhuān)利文獻(xiàn)2]《照明手冊(cè)(第2版)》照明學(xué)會(huì)著第126頁(yè) 第129頁(yè)[非專(zhuān)利文獻(xiàn)3]《白色LED照明系統(tǒng)技術(shù)的高亮度-高效率-長(zhǎng)壽命化技術(shù)》田 口常正技術(shù)情報(bào)協(xié)會(huì)第90頁(yè) 第93頁(yè)[非專(zhuān)利文獻(xiàn) 4]“Present Status of White Lighting Technologies in Japan", T. Taguchi J. Light&Vis. Env.，Vol. 27，No. 3，pp. 131—139，2003.[非專(zhuān)利文獻(xiàn)5]《NHK彩色電視教科書(shū)[上][下]》日本廣播協(xié)會(huì)編[非專(zhuān)利文獻(xiàn)6]《，<^ fM ^ X Θ全 》內(nèi)池平樹(shù)御子柴茂生工學(xué)調(diào)查 會(huì)[非專(zhuān)利文獻(xiàn)7]《照明手冊(cè)(第2版)》照明學(xué)會(huì)著第139頁(yè) 第144頁(yè)[非專(zhuān)利文獻(xiàn)8]《脈沖和數(shù)字電路的基礎(chǔ)》小島紀(jì)男現(xiàn)代工學(xué)

發(fā)明內(nèi)容
近年來(lái)，為了改善發(fā)光光度等，正在開(kāi)發(fā)利用上述LED或合成光源的新型光源。作 為其中之一，對(duì)如下的利用多點(diǎn)發(fā)光的光源技術(shù)進(jìn)行了研究使用兩個(gè)以上的發(fā)出不同顏 色光的光源，使兩個(gè)以上的這些光源(下文中適當(dāng)?shù)胤Q(chēng)為“一次光源”)發(fā)出光(下文中適 當(dāng)?shù)胤Q(chēng)為“一次光”)，將這些一次光合成起來(lái)發(fā)射合成光，向想要照亮的規(guī)定的面(下文中 適當(dāng)?shù)胤Q(chēng)為“照射面”)上照射該合成光。但是，在上述利用多點(diǎn)發(fā)光的光源中，難以均勻地合成成為合成光原料的一次光 并以均勻的顏色照亮照射面，所以在照射面上常常會(huì)出現(xiàn)色彩的扭曲。并且，在現(xiàn)有的利用多點(diǎn)發(fā)光的光源中，在照亮照射面的合成光的顯色性方面還 有改善的余地。此外，光源的構(gòu)成要件的耐用壽命通常各不相同。例如，在LED和熒光體組合成的 合成光源中，LED和熒光體的耐用壽命就不相同。特別是，熒光體由于作為激發(fā)光源的LED 放出的熱而劣化，多數(shù)情況下，比LED更早地結(jié)束使用壽命。但是，在耐用壽命較短的構(gòu)成 要件報(bào)廢時(shí)更換光源的情況下，過(guò)去是更換整個(gè)光源，因此存在使用成本增加等的問(wèn)題。并且，過(guò)去在白熱電燈泡以外的光源中難以對(duì)該光源所發(fā)出的光的色溫進(jìn)行調(diào) 整。若白熱電燈泡的溫度由于發(fā)光而過(guò)高，則可能會(huì)導(dǎo)致發(fā)光部熔化，因此，期待一種白熱 電燈泡以外的電源能夠通過(guò)光源自身來(lái)對(duì)所發(fā)出的光的色溫進(jìn)行調(diào)整而不需要更換光源 自身的技術(shù)。進(jìn)而，上述功能是在使用光源的設(shè)備、例如照明或圖像顯示裝置等中廣泛需求的 功能。因此，也期待開(kāi)發(fā)出具有上述功能的照明或圖像顯示裝置。本發(fā)明鑒于上述課題而發(fā)明。即，本發(fā)明的第1課題的目的在于提供一種光源、以 及用于構(gòu)成該光源的固體發(fā)光元件組件、熒光體組件及配光元件組件，所述光源能夠以較 高的發(fā)光效率用具有高顯色性的均勻顏色的光照射規(guī)定的照射面。并且，本發(fā)明的第2課 題的目的在于提供一種能夠?qū)λl(fā)出的光的色溫進(jìn)行調(diào)整的光源及光源的調(diào)節(jié)方法。此 外，本發(fā)明的第3課題的目的在于提供應(yīng)用了上述光源的照明及圖像顯示裝置。本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在具有分別發(fā)出不同波長(zhǎng)的一次光的兩個(gè)以上的一次光 源、并發(fā)出將一次光合成起來(lái)的合成光的光源中，在將各一次光源所發(fā)出的一次光的CIE 色度座標(biāo)的差的最大值限定在規(guī)定值以上的同時(shí)，使一次光的配光特性變得均勻，由此能 夠在規(guī)定的照射面上使合成光變得均勻；本發(fā)明的發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)，通過(guò)在滿(mǎn)足上述條件的 同時(shí)來(lái)調(diào)整各一次光的強(qiáng)度，能夠?qū)铣晒獾纳珳剡M(jìn)行調(diào)整?；谏鲜霭l(fā)現(xiàn)完成了本發(fā)明。S卩，本發(fā)明的要點(diǎn)在于一種光源，該光源具有分別發(fā)出不同波長(zhǎng)的一次光的兩個(gè) 以上的一次光源，發(fā)出將所述一次光源所發(fā)出的一次光合成起來(lái)的合成光；所述光源的特 征在于，所述一次光的CIE色度坐標(biāo)的差的最大值為0. 05以上，所述一次光在規(guī)定的照射 面上具有同樣的配光特性，以使上述合成光的顏色達(dá)到均一化的程度；所述光源的發(fā)光效 率為301m/W以上，平均顯色評(píng)價(jià)指數(shù)為60以上(權(quán)利要求1)。此時(shí)，優(yōu)選上述兩個(gè)以上的一次光源具有分別發(fā)出不同波長(zhǎng)的光的固體發(fā)光元件 (權(quán)利要求2)。并且，優(yōu)選上述兩個(gè)以上的一次光源中的至少一個(gè)一次光源具有固體發(fā)光元件和 熒光體部，所述熒光體部含有吸收該固體發(fā)光元件發(fā)出的光而發(fā)光的熒光體(權(quán)利要求3)。
而且，優(yōu)選該一次光源發(fā)出的一次光的擴(kuò)散角為5° 180° (權(quán)利要求4)。并且，優(yōu)選該一次光源具有配光控制元件(權(quán)利要求5)。而且，優(yōu)選該配光控制元件具有能夠?qū)⑺鲆淮喂饩酃獾木酃夤δ?權(quán)利要求 6)。并且，在本發(fā)明的光源中，優(yōu)選在距離至少2. 5m的位置上觀察到的所述合成光的 顏色為白色(權(quán)利要求7)。此外，本發(fā)明的其他要點(diǎn)在于一種固體發(fā)光元件組件，其是構(gòu)成上述光源的固體 發(fā)光元件組件，其特征在于具有基部和設(shè)于該基部上的所述固體發(fā)光元件(權(quán)利要求8)。并且，本發(fā)明的另一要點(diǎn)在于一種熒光體組件，其是用于構(gòu)成上述光源的熒光體 組件，其特征在于具有基部和設(shè)于該基部上的所述熒光體部(權(quán)利要求9)。此外，本發(fā)明的另一其他要點(diǎn)在于一種配光元件組件，其是用于構(gòu)成上述光源的 配光元件組件，其特征在于具有基部和設(shè)于該基部上的所述配光控制元件(權(quán)利要求10)。并且，本發(fā)明的另一其他要點(diǎn)在于一種光源，該光源具有分別發(fā)出不同波長(zhǎng)的一 次光的兩個(gè)以上的一次光源，發(fā)出將所述一次光源所發(fā)出的一次光合成起來(lái)的合成光；所 述光源的特征在于，所述一次光的CIE色度坐標(biāo)的差的最大值為0. 05以上，所述一次光在 規(guī)定的照射面上具有同樣的配光特性，以使上述合成光的顏色達(dá)到均一化的程度，進(jìn)而，所 述光源具有一次光量控制單元，所述一次光量控制單元控制所述一次光源，能夠調(diào)整所述 一次光中至少一部分一次光的光量(權(quán)利要求U)。此時(shí)，在上述光源中，優(yōu)選所述一次光源中的至少一個(gè)一次光源具有固體發(fā)光元 件，所述一次光量控制單元控制所述固體發(fā)光元件的發(fā)光量(權(quán)利要求12)。進(jìn)而，本發(fā)明的另一其他要點(diǎn)在于一種照明裝置，其特征在于具有上述光源(權(quán) 利要求13)。并且，本發(fā)明的另一其他要點(diǎn)在于一種圖像顯示裝置，其特征在于具有上述光源 (權(quán)利要求14)。此外，本發(fā)明的另一其他要點(diǎn)在于一種光源的調(diào)節(jié)方法，其是調(diào)節(jié)如下光源的方 法該光源具有分別發(fā)出不同波長(zhǎng)的一次光的兩個(gè)以上的一次光源，發(fā)出將所述一次光源 所發(fā)出的一次光合成起來(lái)的合成光；所述光源的調(diào)節(jié)方法的特征在于，使所述一次光的 CIE色度坐標(biāo)的差的最大值為0. 05以上，且使所述一次光在規(guī)定的照射面上具有同樣的配 光特性以使上述合成光的顏色達(dá)到均一化的程度，同時(shí)更換所述一次光源(權(quán)利要求15)。而且，本發(fā)明的另一其他要點(diǎn)在于一種光源的調(diào)節(jié)方法，其是調(diào)節(jié)如下光源的方 法該光源具有分別發(fā)出不同波長(zhǎng)的一次光的、具有固體發(fā)光元件的兩個(gè)以上的一次光源， 并且該光源發(fā)出將所述一次光源所發(fā)出的一次光合成起來(lái)的合成光；所述光源的調(diào)節(jié)方法 的特征在于，使所述一次光的CIE色度坐標(biāo)的差的最大值為0. 05以上，且使所述一次光在 規(guī)定的照射面上具有同樣的配光特性以使上述合成光的顏色達(dá)到均一化的程度，同時(shí)調(diào)整 所述固體發(fā)光元件的光量(權(quán)利要求16)。根據(jù)本發(fā)明的光源，可以以較高的發(fā)光效率用具有高顯色性的均一顏色的光照射 規(guī)定的照射面。并且，根據(jù)本發(fā)明的固體發(fā)光元件組件、熒光體組件及配光元件組件，可以就每一 個(gè)構(gòu)成要件來(lái)對(duì)本發(fā)明的光源進(jìn)行更換。
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此外，根據(jù)本發(fā)明的另一光源及本發(fā)明的調(diào)光方法，可以對(duì)所發(fā)出的光的色溫進(jìn) 行調(diào)整。而且，根據(jù)本發(fā)明的照明及圖像顯示裝置，可以使如下至少一項(xiàng)的內(nèi)容成為可能 以較高的發(fā)光效率用具有高顯色性的均一顏色的光照射規(guī)定的照射面；對(duì)所發(fā)出的光的色 溫進(jìn)行調(diào)整。


圖1是示意性表示“ θ ”和“ φ，，以對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明的圖。圖2是示意性表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中涉及的由固體發(fā)光元件和配光控制 元件構(gòu)成一次光源的結(jié)構(gòu)的分解立體圖。圖3是示意性表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中涉及的由固體發(fā)光元件、熒光體部和 配光控制元件構(gòu)成一次光源的結(jié)構(gòu)的分解立體圖。圖4是用于對(duì)作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的、由固體發(fā)光元件組件和配光元件組 件構(gòu)成的光源進(jìn)行說(shuō)明的示意性分解立體圖。圖5是用于對(duì)作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的、利用了固體發(fā)光元件組件、熒光體 組件和配光元件組件的光源進(jìn)行說(shuō)明的示意性分解立體圖。圖6是示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的示意性分解立體圖，給出了通過(guò)調(diào)換進(jìn)行調(diào) 光的光源的一個(gè)例子。圖7是示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的示意性分解立體圖，給出了利用一次光量控 制單元進(jìn)行調(diào)光的光源的一個(gè)例子。圖8是示意性表示在本發(fā)明的實(shí)施例1 3和比較例1中使用的一次光源的配置 狀態(tài)的圖。圖9是表示本發(fā)明的實(shí)施例1 3和比較例1中的照射面與一次光源的關(guān)系的圖。圖10是本發(fā)明的實(shí)施例1 3和比較例1中使用的紅色多點(diǎn)光源、綠色多點(diǎn)光源 和藍(lán)多點(diǎn)光源各自的光譜。圖11是表示由本發(fā)明的實(shí)施例1的結(jié)果得到的、Z = IOcm的照射面的狀態(tài)的圖。圖12是表示由本發(fā)明的實(shí)施例1的結(jié)果得到的、將在Z = IOcm的照射面上求出 的CIE色度座標(biāo)繪制在CIE色度圖上的圖。圖13是表示由本發(fā)明的實(shí)施例1的結(jié)果得到的、Z = 250cm的照射面的狀態(tài)的圖。圖14是表示由本發(fā)明的實(shí)施例1的結(jié)果得到的、將在Z = 250cm的照射面上求出 的CIE色度座標(biāo)繪制在CIE色度圖上的圖。圖15是表示由本發(fā)明的實(shí)施例2的結(jié)果得到的、Z = IOcm的照射面的狀態(tài)的圖。圖16是表示由本發(fā)明的實(shí)施例2的結(jié)果得到的、將在Z = IOcm的照射面上求出 的CIE色度座標(biāo)繪制在CIE色度圖上的圖。圖17是表示由本發(fā)明的實(shí)施例2的結(jié)果得到的、Z = 250cm的照射面的狀態(tài)的圖。圖18是表示由本發(fā)明的實(shí)施例2的結(jié)果得到的、將在Z = 250cm的照射面上求出 的CIE色度座標(biāo)繪制在CIE色度圖上的圖。圖19是表示由本發(fā)明的實(shí)施例3的結(jié)果得到的、Z = IOcm的照射面的狀態(tài)的圖。圖20是表示由本發(fā)明的實(shí)施例3的結(jié)果得到的、將在Z = IOcm的照射面上求出的CIE色度座標(biāo)繪制在CIE色度圖上的圖。圖21是表示由本發(fā)明的實(shí)施例3的結(jié)果得到的、Z = 250cm的照射面的狀態(tài)的圖。圖22是表示由本發(fā)明的實(shí)施例3的結(jié)果得到的、將在Z = 250cm的照射面上求出 的CIE色度座標(biāo)繪制在CIE色度圖上的圖。圖23是表示由本發(fā)明的比較例1的結(jié)果得到的、Z = IOcm的照射面的狀態(tài)的圖。圖24是表示由本發(fā)明的比較例1的結(jié)果得到的、將在Z = IOcm的照射面上求出 的CIE色度座標(biāo)繪制在CIE色度圖上的圖。圖25是表示由本發(fā)明的比較例1的結(jié)果得到的、Z = 250cm的照射面的狀態(tài)的圖。圖26是表示由本發(fā)明的比較例1的結(jié)果得到的、將在Z = 250cm的照射面上求出 的CIE色度座標(biāo)繪制在CIE色度圖上的圖。圖27是將本發(fā)明的實(shí)施例4中測(cè)定的CIE色度座標(biāo)繪制在CIE色度圖上的圖。圖28是將圖27中繪制的點(diǎn)的周?chē)M(jìn)行放大后的圖。圖29是將比較例2中測(cè)定的CIE色度座標(biāo)繪制在CIE色度圖上的圖。符號(hào)說(shuō)明1 一次光源2固體發(fā)光元件3，3，熒光體部4配光控制元件5固體發(fā)光元件組件6，6’熒光體組件7配光元件組件8 轉(zhuǎn)臺(tái)9 一次光量控制單元2ILED 本體22，51，61，61，，71 基部52 配線(xiàn)91供給電力控制部92電能存儲(chǔ)部
具體實(shí)施例方式下面對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明不受如下實(shí)施方式等的限 定，在不脫離本發(fā)明的要點(diǎn)的范圍內(nèi)，實(shí)施時(shí)可以任意地改變。[I.光源]本實(shí)施方式的光源具有兩個(gè)以上的分別發(fā)出不同波長(zhǎng)的一次光的一次光源，發(fā)出 將該一次光源所發(fā)出的一次光合成起來(lái)的合成光。[1.合成光]本實(shí)施方式所涉及的合成光是由本實(shí)施方式的光源發(fā)出的光，通常用于照射規(guī)定 的照射面。此處，照射面是指本實(shí)施方式的光源將要照射的面。下面對(duì)本實(shí)施方式所涉及 的合成光進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
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⑴合成光的波長(zhǎng)本實(shí)施方式所涉及的合成光的波長(zhǎng)可以根據(jù)用途等任意設(shè)定，通常為400nm以 上，優(yōu)選為420nm以上，更優(yōu)選為440nm以上，并且，通常為750nm以下，優(yōu)選為700nm以下， 更優(yōu)選為650nm以下。若偏離該范圍，則作為光源的亮度可能會(huì)過(guò)低。另外，合成光的波長(zhǎng) 可以利用例如輻射亮度計(jì)、熒光分光光度計(jì)等進(jìn)行測(cè)定。(ii)合成光的強(qiáng)度并且，本實(shí)施方式所涉及的光源的亮度也可以根據(jù)其用途等任意設(shè)定，亮度通常 為1000坎德拉/m2以上，優(yōu)選為5000坎德拉/m2以上，更優(yōu)選為10000坎德拉/m2以上，并 且，通常為100萬(wàn)坎德拉/m2以下，優(yōu)選為50萬(wàn)坎德拉/m2以下，更優(yōu)選為10萬(wàn)坎德拉/m2 以下。若所述光源的亮度低于該范圍的下限，則可能會(huì)由于合成光過(guò)弱而導(dǎo)致照射面過(guò)暗， 從而使本實(shí)施方式的光源無(wú)法用于照明裝置(下文中適當(dāng)?shù)胤Q(chēng)為“照明”)用途；若所述光 源的亮度超過(guò)上限，則可能由于合成光過(guò)于刺眼而無(wú)法將本實(shí)施方式的光源用于照明。另 外，合成光的亮度可以利用例如彩色亮度計(jì)等進(jìn)行測(cè)定。并且，本實(shí)施方式的光源中，合成光的發(fā)光效率通常為301m/W以上，優(yōu)選為601m/ W以上，更優(yōu)選為1001m/W以上。若小于該值，則使用時(shí)所需的能源成本可能過(guò)大，不滿(mǎn)足作 為能源效率高的照明裝置所要求的特性。并且，若發(fā)光效率小于該值，在作為圖像顯示裝置 將光源聚集的情況下，可能會(huì)由于發(fā)熱而導(dǎo)致元件的破壞。另外，光源的發(fā)光效率可以通過(guò) 例如以累計(jì)球測(cè)定的合成光的光束除以供給電力來(lái)測(cè)定。(iii)合成光的顏色另外，本實(shí)施方式所涉及的合成光的顏色也可以根據(jù)其用途等來(lái)任意設(shè)定，通常 優(yōu)選制成白色、電燈泡色等顏色，其中更優(yōu)選制成白色。將合成光的顏色制成白色，由此可 以獲得如下的優(yōu)點(diǎn)可以使物體看起來(lái)自然，即，可以接近于太陽(yáng)光下看物體的感覺(jué)。在此， 白色是指在JISZ8110的顏色區(qū)分中規(guī)定的白色。另外，提到與CIE色度圖的關(guān)系，合成光的顏色優(yōu)選為在CIE色度圖中盡可能與黑 體輻射軌跡接近的顏色。并且，合成光的顏色可以通過(guò)以彩色亮度計(jì)、輻射亮度計(jì)等對(duì)照射面上的顏色進(jìn) 行測(cè)定來(lái)確認(rèn)。另外，照射面是指利用本實(shí)施方式的光源要照射的面，例如，將本實(shí)施方式 的光源用于室內(nèi)照明用途的情況下，可以將通常距離本實(shí)施方式的光源2. 5m以上的面作 為照射面來(lái)對(duì)合成光的顏色進(jìn)行確認(rèn)。(iV)合成光的色溫進(jìn)而，本實(shí)施方式所涉及的合成光的色溫也可以根據(jù)其用途等來(lái)任意設(shè)定，但色 溫通常為2000K以上，優(yōu)選為2500K以上，更優(yōu)選為4000K以上，并且，通常為12000K以下， 優(yōu)選為10000K以下，更優(yōu)選為7000K以下。該范圍內(nèi)的光在冷色和暖色方面的視覺(jué)效果良 好，所以一般經(jīng)常使用。并且，若色溫偏離該范圍，則難以將本實(shí)施方式的光源用于通常用 途的照明器具上。另外，合成光的色溫可以利用例如彩色亮度計(jì)、輻射亮度計(jì)等來(lái)測(cè)定。(ν)合成光的光譜特征進(jìn)而，本實(shí)施方式所涉及的合成光的光譜通常為將一次光的光譜組合后的光譜。 并且，合成光的光譜優(yōu)選成為可見(jiàn)光的連續(xù)光，因?yàn)檫@樣能夠得到顯示出良好顯色性的照 明裝置，并且，合成光的光譜優(yōu)選盡可能地靠近普朗克輻射。
另外，合成光的光譜可以利用分光光度計(jì)來(lái)測(cè)定。(vi)顏色的均一化程度和顏色均一化的距離并且，盡管本實(shí)施方式所涉及的合成光是將各一次光源所發(fā)出的一次光合成起來(lái) 的合成光，但在距本實(shí)施方式的光源規(guī)定距離的照射面上，該合成光的顏色能夠變得均勻。 即，本應(yīng)作為波長(zhǎng)各不相同、顏色各不相同的光進(jìn)行發(fā)光的一次光在距規(guī)定距離以上的照 射面上作為均一顏色的光表現(xiàn)出來(lái)。這是通過(guò)調(diào)整配光特性而不依賴(lài)一次光源的配置、強(qiáng) 度和種類(lèi)等就能實(shí)現(xiàn)的現(xiàn)象，是過(guò)去不曾了解的令人吃驚的現(xiàn)象。另外，該現(xiàn)象的原理將與 對(duì)一次光的說(shuō)明一起在后面敘述。具體地說(shuō)，合成光的顏色的均一化是指，在照射面任意位置的2點(diǎn)之間，于照射面 上任意一點(diǎn)測(cè)定的合成光的顏色的CIE色度座標(biāo)值χ及CIE色度座標(biāo)值y的差值分別通常 為0. 05以下，優(yōu)選為0. 03以下，更優(yōu)選為0.02以下。此處，對(duì)合成光的顏色的均一化進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，作為測(cè)定上述CIE色度座標(biāo)的照射 面，可以將在距顏色不同的一次光源間距離最大值的144倍的距離處設(shè)置的完全擴(kuò)散反射 板的表面作為照射面來(lái)進(jìn)行評(píng)價(jià)。并且，光源與照射面之間的距離是指，光源的任意部位與 照射面的任意部位之間的距離中最小的距離。此外，將光源用于通常的照明用途時(shí)，作為測(cè) 定上述CIE色度座標(biāo)的照射面，也可以將設(shè)置于距本實(shí)施方式的光源2. 5m處的完全擴(kuò)散反 射板的表面作為照射面來(lái)進(jìn)行評(píng)價(jià)。具體地說(shuō)，通過(guò)對(duì)以合成光照射的上述具有完全擴(kuò)散 性的標(biāo)準(zhǔn)白色反射板的顏色進(jìn)行測(cè)定，可以測(cè)定CIE色度座標(biāo)的值。另外，本實(shí)施方式所涉及的合成光的顏色均一化的距離、即本實(shí)施方式的光源距 照射面的距離可以根據(jù)其用途等任意設(shè)定。具體地說(shuō)，可以根據(jù)光源距照射面的距離來(lái)對(duì) 本實(shí)施方式所涉及的一次光源的配置進(jìn)行調(diào)整。通常，將本實(shí)施方式的光源用于室內(nèi)的頂 部照明時(shí)，將光源距照射面的距離設(shè)定為2. 5m左右。并且，本實(shí)施方式所涉及的合成光的顏色在照射面呈均一顏色時(shí)，該照射面上的 合成光的平均顯色評(píng)價(jià)指數(shù)Ra通常為60以上，優(yōu)選為70以上，更優(yōu)選為80以上。而且， 要顯示出更接近太陽(yáng)光的顏色時(shí)進(jìn)一步優(yōu)選Ra為90以上，特別優(yōu)選為95以上。另外，本實(shí)施方式的光源中，肉眼觀察光源本身時(shí)可以看到各一次光，但肉眼觀察 合成光所照射的照射面時(shí)，看到的好像是各一次光均勻地混合在一起的單色的光照在照射 面上。因此，本實(shí)施方式的光源可以作為發(fā)出顏色不同于一次光的合成光的光源來(lái)使用。[2. —次光源][2-1. —次光]一次光是由一次光源發(fā)出的光，本實(shí)施方式的光源中，將由各一次光源發(fā)出的一 次光合成起來(lái)以合成目標(biāo)合成光。并且，一次光的種類(lèi)數(shù)(通常與一次光源的種類(lèi)數(shù)相一 致)只要為2以上即可，可以是任意數(shù)，但通常從裝置構(gòu)成的簡(jiǎn)單化的觀點(diǎn)出發(fā)，使用3種 或4種一次光。下面，對(duì)一次光進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。⑴一次光的波長(zhǎng) 本實(shí)施方式所涉及的一次光的波長(zhǎng)可以根據(jù)其用途等任意設(shè)定。通常使用的一次 光的波長(zhǎng)范圍及其測(cè)定方法與上述合成光的范圍相同。
(ii) 一次光的亮度
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此外，本實(shí)施方式所涉及的一次光的亮度也可以根據(jù)其用途等任意設(shè)定。通常所 用的一次光的亮度及其測(cè)定方法也與上述合成光相同。(iii) 一次光的顏色另外，本實(shí)施方式所涉及的一次光的顏色也可以根據(jù)其用途等任意設(shè)定。例如， 將合成光的顏色制成白色時(shí)，可以組合橙色(orange)、黃色(yellow)、綠色(green)、藍(lán)色 (blue)。并且，例如將合成光的顏色制成白色時(shí)，也可以組合紅色(red)、綠色(green)和藍(lán) 色(blue)。此外，在此處的示例中，通常使用一次光紅、綠和藍(lán)的組合。此處，各個(gè)顏色的定 義是指在JIS Z8110的顏色區(qū)分中規(guī)定的顏色。另外，將本實(shí)施方式的光源用于圖像顯示裝置或需要控制色調(diào)使其大幅度變化 的特殊照明裝置中時(shí)，以與CIE色度圖的關(guān)系來(lái)說(shuō)，當(dāng)一次光的顏色為藍(lán)色(中心波長(zhǎng)為 440 460nm的光)時(shí)，其CIE色度圖中的該一次光的色度座標(biāo)值優(yōu)選χ和y都盡可能小。并且，當(dāng)一次光的顏色為綠色(中心波長(zhǎng)為515 535nm的光)時(shí)，其CIE色度圖 中的該一次光的色度座標(biāo)值優(yōu)選y盡可能大。此外，當(dāng)一次光的顏色為紅色(中心波長(zhǎng)為640 660nm的光)時(shí)，其CIE色度圖 中的該一次光的色度座標(biāo)值優(yōu)選χ盡可能大。因?yàn)檫@些方式能夠合成多種顏色的合成光。另外，一次光的顏色可以與合成光的顏色同樣地進(jìn)行測(cè)定。(iv) 一次光的光譜特征另外，本實(shí)施方式所涉及的合成光的光譜通常是將一次光的光譜組合后的光譜。 并且，將本實(shí)施方式的光源用于照明用途時(shí)，一次光的光譜通常優(yōu)選較寬。此外，合成光的 光譜進(jìn)一步優(yōu)選成為連續(xù)光譜。另一方面，將本實(shí)施方式的光源用于圖像顯示裝置或需要 控制色調(diào)使其大幅度變化的特殊照明裝置中時(shí)，一次光的光譜通常優(yōu)選較窄。并且，合成光 的光譜進(jìn)一步優(yōu)選成為具有多個(gè)獨(dú)立峰的光譜。(ν) 一次光的CIE色度座標(biāo)差的最大值另外，本實(shí)施方式的光源中，各一次光的CIE色度座標(biāo)之差的最大值通常為0.05 以上，優(yōu)選為0. 1以上，更優(yōu)選為0. 2以上，進(jìn)一步優(yōu)選為0. 4以上。因?yàn)檫@樣可以使本實(shí) 施方式所涉及的合成光的色調(diào)調(diào)整范圍變寬，擴(kuò)大顏色再現(xiàn)范圍。在此，對(duì)于CIE色度座標(biāo)之差的最大值，當(dāng)一次光的CIE色度座標(biāo)之差為2個(gè)以上 時(shí)，是指這些差中的最大值。該CIE色度座標(biāo)之差的最大值在上述范圍內(nèi)，表明一次光的顏 色不同。另外，CIE色度座標(biāo)之差表示，對(duì)于色度座標(biāo)χ或色度座標(biāo)y，2種以上的光源間差 值較大的座標(biāo)。(vi) —次光的配光特性并且，在本實(shí)施方式的光源中，一次光在規(guī)定的照射面上具有同樣的配光特性，以 使上述合成光的顏色達(dá)到均一化的程度。如上所述，一次光源在規(guī)定的范圍內(nèi)具有同樣的 配光特性，由此，當(dāng)著眼于某一個(gè)方向時(shí)，無(wú)論距該一次光源的距離相同或不同，光的強(qiáng)度 比都恒定不變。因此，通過(guò)如上述那樣使一次光的配光特性在規(guī)定的范圍內(nèi)相同，可以使上 述合成光在照射面上的顏色均一。對(duì)于具體在什么程度上使一次光的配光特性一樣這一點(diǎn)，只要不顯著損害本實(shí)施 方式的效果即可，可以任意設(shè)定，例如，本實(shí)施方式所涉及的一次光源所發(fā)出的一次光都滿(mǎn)
12足下述條件(A)即可。“條件(A)[| AIabs(6 , φ) |]max的值通常為0. 1以下，優(yōu)選為0.08以下，更優(yōu)選為0.05以 下，進(jìn)一步優(yōu)選為0.01以下?！痹跅l件(A)中，“ θ ”表示，以由該一次光源照到照射面上的垂線(xiàn)為光軸時(shí)相對(duì)于 該光軸的傾斜方向的朝向。并且，“ Φ ”表示，以由該一次光源照到照射面上的垂線(xiàn)為光軸 時(shí)該光軸的周方向的朝向。另外，對(duì)這些“ θ ”和“Φ”進(jìn)行示意性表示的為圖1。并且，“AIabs(e，Φ)”表示各一次光源間在(Θ，φ)方向上標(biāo)準(zhǔn)化后的配光分 布的差。具體地說(shuō)，標(biāo)準(zhǔn)化后的配光分布是指，例如，設(shè)一次光在光軸方向上的配光分布為 1，測(cè)定對(duì)其他的(Θ，Φ)方向上的強(qiáng)度分布，用成為最大值的(Θ，Φ)的值除以全部配光 分布的值就得到標(biāo)準(zhǔn)化后的配光分布?；蛘撸部梢哉f(shuō)是重新計(jì)算配光分布以使配光分布 的(Θ，Φ)的強(qiáng)度中的最大值為1的值。并且，“[]_”表示括號(hào)([])內(nèi)的函數(shù)的最大值。另外，用其他方式來(lái)表示“Alabs(0，Φ ) ”的話(huà)，設(shè)某一次光源所發(fā)出的一次光源 在(Θ，φ)方向上的標(biāo)準(zhǔn)化后的配光分布為"I1O，Φ )”，設(shè)與此相比較的一次光源所發(fā) 出的一次光源在(θ，Φ)方向上的標(biāo)準(zhǔn)化后的配光分布為“12( θ，Φ)”時(shí)，“I AIabs(e， φ) |”以‘‘！“(θ，φ)-Ι2(θ , φ) I”表示。因此，上述條件(A)表示，選出本實(shí)施方式的光源所具備的任意2個(gè)一次光源，計(jì) 算由該一次光源所發(fā)出的一次光的標(biāo)準(zhǔn)化后的配光分布的差的絕對(duì)值后，在所有方向上的 光的強(qiáng)度中，上述絕對(duì)值都在上述范圍內(nèi)。這表示，各一次光源所發(fā)出的一次光的強(qiáng)度在任 意方向上都是一致的。通過(guò)滿(mǎn)足該條件(A)，本實(shí)施方式所涉及的一次光的配光特性在照射面上在使合 成光的顏色充分均一化的程度上是同樣的，因此，可以在規(guī)定的照射面上使本實(shí)施方式所 涉及的合成光的顏色均一。并且，例如，本實(shí)施方式所涉及的一次光源所發(fā)出的一次光都滿(mǎn)足下述條件(B) 時(shí)，也能使本實(shí)施方式所涉及的一次光的配光特性在上述程度上相同?！皸l件(B)ΓΓ^Γ θ Δ^8(θ,φ) θ φ1 的值通常為10以下，優(yōu)選為5以下，更優(yōu)選為
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2以下，進(jìn)一步優(yōu)選為1以下?！睏l件(B)中，“ θ ”、“φ”和“AIabs(e，Φ)”分別表示與條件(A)的說(shuō)明中所定 義的內(nèi)容同樣的內(nèi)容。并且，“[]avCTage”表示括號(hào)([])內(nèi)的函數(shù)的平均值。因此，上述條件(B)表示，選出本實(shí)施方式的光源所具有的任意2個(gè)一次光源，將 該一次光源所發(fā)出的一次光的標(biāo)準(zhǔn)化后的配光分布之差在全方向上積分，相對(duì)于全部一次 光源的積分值的平均值在上述范圍內(nèi)。這表示，本實(shí)施方式涉及的光源所具有的全部一次 光源中，平均來(lái)看，一次光源所發(fā)出的一次光的強(qiáng)度作為整個(gè)發(fā)光方向是一致的。通過(guò)滿(mǎn)足該條件(B)，本實(shí)施方式所涉及的一次光的配光特性在照射面上在使合 成光的顏色充分均一化的程度上是同樣的，因此，可以在規(guī)定的照射面上使本實(shí)施方式所 涉及的合成光的顏色均一。并且，例如，本實(shí)施方式所涉及的一次光源所發(fā)出的一次光都滿(mǎn)足下述條件(C)時(shí)，也能使本實(shí)施方式所涉及的一次光的配光特性在上述程度上相同?！皸l件(C)[fVfe Α ^(θ,φ) θ φ 的值通常為20以下，優(yōu)選為10以下，更優(yōu)選為4
以下，進(jìn)一步優(yōu)選為2以下。”條件(C)中，“ θ ”、“ φ ”、“ Δ Iabs (θ，φ) ”和“ []_ ”分別表示與條件(A)的說(shuō)明 中所定義的內(nèi)容同樣的內(nèi)容。因此，上述條件(C)表示，選出本實(shí)施方式的光源所具有的任意2個(gè)一次光源，將 該一次光源所發(fā)出的一次光的標(biāo)準(zhǔn)化后的配光分布之差在全方向上積分，相對(duì)于全部一次 光源的積分值的最大值在上述范圍內(nèi)。這表示，即使是發(fā)出具有與其他的一次光源最不同 的配光特性的一次光的一次光源，作為整個(gè)發(fā)光方向，也會(huì)發(fā)出強(qiáng)度與其他一次光源所發(fā) 出的一次光的強(qiáng)度接近的一次光。通過(guò)滿(mǎn)足該條件(C)，本實(shí)施方式所涉及的一次光的配光特性在照射面上在使合 成光的顏色充分均一化的程度上是同樣的，因此，可以在規(guī)定的照射面上使本實(shí)施方式所 涉及的合成光的顏色均一。另外，上述條件(A) (C)是否成立可以利用例如配光特性評(píng)價(jià)裝置等來(lái)確認(rèn)。(vii) 一次光的擴(kuò)散角此外，在本實(shí)施方式所涉及的一次光的配光分布中，只要不顯著損害本實(shí)施方式 的效果，表示光的擴(kuò)散方式的擴(kuò)散角可以是任意的，但優(yōu)選至少部分?jǐn)U散角(優(yōu)選全部擴(kuò) 散角)通常為5°以上，并且通常為180°以下。擴(kuò)散角是用來(lái)規(guī)定在多大的范圍以多大的 強(qiáng)度進(jìn)行照射的指標(biāo)，在上述范圍中，將本實(shí)施方式的光源用于室內(nèi)照明等時(shí)優(yōu)選擴(kuò)大擴(kuò) 散角，用于聚光燈等時(shí)優(yōu)選縮小擴(kuò)散角。另外，一次光的擴(kuò)散角可以通過(guò)如下方式測(cè)定，在θ方向上測(cè)定一次光的強(qiáng)度 時(shí)，該強(qiáng)度為50%時(shí)的位置的角度為擴(kuò)散角。[2-2. 一次光源的構(gòu)成]本實(shí)施方式所涉及的一次光源能夠發(fā)出上述一次光，因此，只要能夠發(fā)出本實(shí)施 方式所涉及的合成光，則對(duì)本實(shí)施方式的光源沒(méi)有其他限制，可以使用場(chǎng)發(fā)射光源或冷陰 極熒光燈等任意的光源。因此，可以廣泛使用含有氣體發(fā)光元件或液體發(fā)光元件等的發(fā)光 元件，但優(yōu)選使用例如采用了固體發(fā)光元件的光源。其中優(yōu)選舉出，如圖2所示的在固體發(fā) 光元件2本身上構(gòu)成一次光源1的光源，以及圖3所示的具有固體發(fā)光元件2和熒光體部 3的光源，所述熒光體部3含有吸收固體發(fā)光元件2發(fā)出的光而發(fā)光的熒光體。并且，優(yōu)選 一次光源1適當(dāng)?shù)鼐哂信涔饪刂圃?。另外，圖2是示意性地表示由固體發(fā)光元件和配光 控制元件構(gòu)成的一次光源的結(jié)構(gòu)的分解立體圖，圖3是示意性地表示由固體發(fā)光元件、熒 光體部和配光控制元件構(gòu)成的一次光源的結(jié)構(gòu)的分解立體圖。另外，圖2和圖3中，以相同 符號(hào)表示的部件代表同樣的物體。下面分別進(jìn)行說(shuō)明。[2-2-1.以固體發(fā)光元件構(gòu)成的一次光源]首先，如圖2所示，對(duì)由固體發(fā)光元件2構(gòu)成一次光源1的情況進(jìn)行說(shuō)明。(i)固體發(fā)光元件
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固體發(fā)光元件2是由外部供給能源進(jìn)行發(fā)光的元件，通?？梢允褂猛姾蟀l(fā)光的 元件。并且，對(duì)固體發(fā)光元件2的材料、形狀、尺寸等不進(jìn)行限定，只要不顯著損害本實(shí) 施方式的效果，可以使用任意元件。此外，對(duì)一次光源1所具有的固體發(fā)光元件2的數(shù)量不進(jìn)行限定，通常在1個(gè)一次 光源1中使用1個(gè)固體發(fā)光元件2。并且，用固體發(fā)光元件2構(gòu)成一次光源1的情況中，固體發(fā)光元件2所發(fā)出的光本 身就是一次光源1的一次光。因此，這種情況下，作為固體發(fā)光元件2，使用能發(fā)出在上述一 次光的說(shuō)明中詳細(xì)敘述過(guò)的一次光的元件。并且，這種情況下，在本實(shí)施方式的光源中，作 為固體發(fā)光元件2，使用分別發(fā)出不同波長(zhǎng)的光的元件。作為固體發(fā)光元件2的例子，可以舉出例如LED、面發(fā)光激光器、近紫外和藍(lán)色發(fā) 光無(wú)機(jī)EL、近紫外和藍(lán)色發(fā)光有機(jī)EL等。并且，它們既可以單獨(dú)使用1種，也可以以任意組 合和比例來(lái)合用2種以上。另外，在圖2的結(jié)構(gòu)中，示出的是利用LED作為固體發(fā)光元件2 的例子。并且，對(duì)固體發(fā)光元件2的發(fā)光效率不進(jìn)行限定，通常優(yōu)選發(fā)光效率高的元件。具 體地說(shuō)，發(fā)光效率通常為20%以上，優(yōu)選為30%以上，更優(yōu)選為40%以上。另外，圖2的一次光源1中，固體發(fā)光元件2中LED本體21固定在基部22上。而 且，LED本體21在要發(fā)出一次光的一側(cè)的面上形成平面狀，并且，由形成于基部21上的配 線(xiàn)(省略了圖示)供給電力。如上所述，由固體發(fā)光元件2形成一次光源1能夠獲得提高發(fā)光效率的優(yōu)點(diǎn)。[2-2-2.由固體發(fā)光元件和熒光體部構(gòu)成的一次光源]下面，如圖3所示，對(duì)使用固體發(fā)光元件2和熒光體部3構(gòu)成一次光源1的情況進(jìn) 行說(shuō)明。⑴固體發(fā)光元件在使用固體發(fā)光元件2和熒光體部3構(gòu)成一次光源1的情況中，作為固體發(fā)光元 件2，可以使用與用固體發(fā)光元件2構(gòu)成一次光源的情況的說(shuō)明中所述的固體發(fā)光元件2相 同的固體發(fā)光元件。其中，在使用固體發(fā)光元件2和熒光體部3構(gòu)成一次光源1的情況中，固體發(fā)光元 件2所發(fā)出的光不必一定與上述一次光相同，因此，可以不是可見(jiàn)光。即，使用固體發(fā)光元 件2和熒光體部3構(gòu)成一次光源1的情況中，除了固體發(fā)光元件2本身發(fā)出的光，還可以使 用熒光體部3內(nèi)的熒光體吸收固體發(fā)光元件2所發(fā)出的光后發(fā)出的光作為一次光。因此， 還可以使用如下的固體發(fā)光元件2 除了可見(jiàn)光以外，發(fā)出能夠用作熒光體部3內(nèi)的熒光體 的激發(fā)光的可見(jiàn)光以外的光(例如紫外線(xiàn))。另外，固體發(fā)光元件2所發(fā)出的光的具體的波 長(zhǎng)和強(qiáng)度等可以根據(jù)與所使用的熒光體的關(guān)系來(lái)適當(dāng)設(shè)定。并且，在使用固體發(fā)光元件2和熒光體部3構(gòu)成一次光源1的情況中，對(duì)于固體發(fā) 光元件2，即使是用于同一光源的固體發(fā)光元件2，也可以使用發(fā)出相同波長(zhǎng)的光的發(fā)光元 件。這是因?yàn)?，與由固體發(fā)光元件2構(gòu)成的一次光源的情況不同，可以使用熒光體部3發(fā)出 的熒光作為一次光，所以作為激發(fā)光而使用的固體發(fā)光元件2所發(fā)出的光可以相同。(ii)熒光體部
熒光體部3是含有熒光體的部件，所述熒光體吸收固體發(fā)光元件2發(fā)出的光后發(fā)光。對(duì)熒光體部3的數(shù)量、形狀、尺寸等不進(jìn)行限定，只要不顯著損害本實(shí)施方式的效 果，可以任意設(shè)定。但是，通常相對(duì)于一個(gè)一次光源1設(shè)置一個(gè)熒光體部3。并且，對(duì)于熒光體部3不進(jìn)行限定，可以任意使用應(yīng)用了熒光體的發(fā)光裝置的構(gòu) 成，只要能夠發(fā)出熒光即可。例如，可以以燒制熒光體后的燒制體、用熒光體制作的玻璃、由 熒光體的單結(jié)晶加工得到的產(chǎn)物的形式構(gòu)成，但通常使用含有熒光體的粉末和粘合劑的物 體。對(duì)于熒光體不進(jìn)行限定，只要能夠吸收固體發(fā)光元件2發(fā)出的光而發(fā)光即可。但 是，其中，作為熒光體，優(yōu)選能夠在波長(zhǎng)為400nm附近的近紫外光下激發(fā)的熒光體。這是因 為，通過(guò)使用具有高發(fā)光效率的近紫外發(fā)光LED作為固體發(fā)光元件并將其組合構(gòu)成一次光 源，能夠提高發(fā)光效率。并且，對(duì)于熒光體的發(fā)光本身不進(jìn)行限定，以怎樣的機(jī)理進(jìn)行發(fā)光都可以。因此， 也可以使用蓄光性熒光體等作為熒光體。若使用蓄光性熒光體，則即使在暗處也適宜使用 本實(shí)施方式的光源。此外，在各熒光體部3中，既可以單獨(dú)使用1種熒光體，也可以以任意組合和比例 來(lái)合用2種以上。并且，對(duì)熒光體的組成沒(méi)有特別限制，例如，優(yōu)選在作為結(jié)晶母體的以103、 Zn2SiO4等為代表的金屬氧化物、以Ca5(PO4)3Cl等為代表的磷酸鹽和以ZnS、SrS、CaS等為 代表的硫化物中組合作為活化劑或共活化劑的Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb 等稀土類(lèi)金屬的離子或Ag、Cu、Au、Al、Mn、Sb等金屬的離子而成的熒光體。作為熒光體的結(jié)晶母體的優(yōu)選例，可以舉出(Zn，Cd) S、SrGa2S4, SrS、ZnS等硫化 物；Y2O2S 等氧硫化物；(Y，GcD3Al5O12, YA103、BaMgAl10O17, (Ba，Sr) (Mg，Mn) Al10O17, (Ba，Sr, Ca) (Mg, Zn, Mn)Al10O17^ BaAl12O19^ CeMgAl11O19^ (Ba, Sr, Mg)0 · A1203、BaAl2Si2O8^ SrAl204、 Sr4Al14O25, Y3Al5O12 等鋁酸鹽；Y2SiO5, Zn2SiO4 等硅酸鹽；SnO2, Y2O3 等氧化物；GdMgB5O10, (Y， GcOBO3 等硼酸鹽；Ca10 (PO4)6 (F, Cl)2、(Sr, Ca，Ba，Mg) 10 (PO4) 6C12 等鹵磷酸鹽；Sr2P2O7, (La， Ce) PO4等磷酸鹽等。其中，上述結(jié)晶母體和活化劑或共活化劑中，對(duì)元素組成沒(méi)有特別限制，可以部分 地與同族元素進(jìn)行取代。并且，所得到的熒光體可以使用任意的熒光體，只要能夠吸收從近 紫外到可見(jiàn)光范圍的光并發(fā)出可見(jiàn)光即可。具體地說(shuō)，作為熒光體可以使用如下舉出的熒光體。但是，這些畢竟只是示例，能 夠在本發(fā)明中使用的熒光體不受這些示例的限制。另外，在以下的示例中，對(duì)于僅部分結(jié)構(gòu) 不同的熒光體適當(dāng)?shù)厥÷员硎?。例如，分別將“Y2Si05:Ce3+”、“Y2Si05:Tb3+”和“Y2Si05:Ce3+， Tb3+，，匯總表示為"Y2SiO5:Ce3+，Tb3+”，將"La2O2S:Eu”、"Y2O2S:Eu” 和“(La，Y)202S:Eu” 匯總 表示為“(La，Y)202S:EU”。并且，省略部分以逗號(hào)(，)隔開(kāi)表示。紅色熒光體對(duì)發(fā)出紅色熒光的熒光體(下文中適當(dāng)?shù)胤Q(chēng)為“紅色熒光體”)所發(fā)出的熒光的 具體的波長(zhǎng)范圍進(jìn)行舉例，波峰波長(zhǎng)通常為570nm以上，優(yōu)選為580nm以上，并且，通常為 700nm以下，優(yōu)選為680nm以下。
作為這種紅色熒光體，可以舉出例如以(Mg，Ca, Sr，Ba)2Si5N8:Eu表不的銪活化堿 土類(lèi)氮化硅系熒光體和以(Y，La, Gd，Lu)202S:Eu表示的銪活化稀土類(lèi)氧硫化物系熒光體 等，其中，銪活化堿土類(lèi)氮化硅系熒光體由具有紅色斷裂面的粉碎顆粒構(gòu)成，進(jìn)行紅色區(qū)域 下的發(fā)光；銪活化稀土類(lèi)氧硫化物系熒光體由具有近于球形形狀作為規(guī)則的結(jié)晶成長(zhǎng)形狀 的成長(zhǎng)顆粒構(gòu)成，進(jìn)行紅色區(qū)域下的發(fā)光。另外，本實(shí)施方式中也可以使用特開(kāi)2004-300247號(hào)公報(bào)中記載的含有氮氧化合 物和/或氧硫化物的熒光體，所述氮氧化合物和/或氧硫化物含有選自由Ti、Zr、Hf、Nb、 Ta、W和Mo組成的組中的至少1種元素，所述熒光體含有的氮氧化合物是部分或全部Al元 素被Ga元素取代并具有α賽隆(a-sialon)結(jié)構(gòu)的氮氧化合物。另外，這些是含有氮氧 化合物和/或氧硫化物的熒光體。此外，作為紅色熒光體，可以使用例如(La，Y)202S:Eu等Eu活化氧硫化物熒 光體、Y(v，P)O4:Eu、Y2O3 = Eu 等 Eu 活化氧化物熒光體、(Ba，Sr，Ca，Mg)2Si04:Eu，Mn、 (Ba，Mg)2Si04:Eu, Mn等Eu，Mn活化硅酸鹽熒光體、(Ca，Sr) S:Eu等Eu活化硫化物熒光 體、YA103:Eu 等 Eu 活化鋁酸鹽熒光體、LiY9(Si04)602:Eu、Ca2Y8(Si04)602:Eu、(Sr，Ba， Ca)3Si05:Eu、Sr2BaSiO5 = Eu 等 Eu 活化硅酸鹽熒光體、(Y，Gd)3A15012Ce、(Tb, GcD3Al5O12:Ce 等 Ce 活化鋁酸鹽熒光體、(Ca，Sr, Ba)2Si5N8:Eu、(Mg，Ca，Sr, Ba) SiN2: Eu、(Mg，Ca，Sr, Ba) AlSiN3: Eu等Eu活化氮化物熒光體、(Mg, Ca, Sr, Ba) AlSiN3: Ce 等Ce 活化氮化物熒光體、 (Sr, Ca，Ba，Mg) 10 (PO4) 6C12 Eu，Mn 等 Eu，Mn 活化鹵磷酸鹽熒光體、(Ba3Mg) Si2O8: Eu，Mn、(Ba， Sr, Ca, Mg) 3 (Zn, Mg) Si2O8: Eu, Mn 等 Eu, Mn 活化硅酸鹽熒光體、3. 5Mg0 · 0. 5MgF2 · GeO2:Mn 等Mn活化鍺酸鹽熒光體、Eu活化α塞隆(sialon)等Eu活化氮氧化合物熒光體、(Gd，Y， Lu，La)203:Eu，Bi 等 Eu，Bi 活化氧化物熒光體、(Gd，Y，Lu，La) 202S:Eu, Bi 等 Eu，Bi 活化氧 硫化物熒光體、(Gd，Y，Lu，La) VO4: Eu, Bi等Eu，Bi活化釩酸鹽熒光體、SrY2S4:Eu，Ce等Eu， Ce活化硫化物熒光體、CaLa2S4: Ce等Ce活化硫化物熒光體、(Ba, Sr，Ca) MgP2O7: Eu，Mn、(Sr, Ca，Ba，Mg，Zn)2P207:Eu，Mn 等 Eu，Mn 活化磷酸鹽熒光體、(Y，Lu)2W06:Eu, Mo 等 Eu，Mo 活化 鎢酸鹽熒光體、(Ba, 51~，01)!^凡工11，(^(其中，1、7、2為1以上的整數(shù))等Eu，Ce活化氮 化物熒光體、(Ca，Sr，Ba, Mg) 10(PO4)6 (F, Cl，Br, OH) :Eu，Mn 等 Eu，Mn 活化鹵磷酸鹽熒光體、 ((Y，Lu，Gd，Tb) ^ScxCey)2(Ca，Mg) ^r(Mg, Zn)2+rSiz_qGeq012+5 等 Ce 活化硅酸鹽熒光體等。并且，作為紅色熒光體，可以使用例如由以β-二酮酸酯、β-二酮、芳香族羧酸 或布朗斯臺(tái)德酸等的陰離子作配體的稀土元素離子絡(luò)合物構(gòu)成的紅色有機(jī)熒光體、二萘嵌 苯系顏料(例如，二苯并{[f，f，]-4，4，，7，7，_ 四苯基} 二茚并[l，2，3-cd:l，，2，，3，-lm] 二萘嵌苯)、蒽醌系顏料、色淀系顏料、偶氮系顏料、喹吖啶酮系顏料、蒽系顏料、異吲哚啉 系顏料、異吲哚啉酮系顏料、酞菁系顏料、三苯基甲烷系堿性染料、陰丹酮系顏料、靛酚系顏 料、花青系顏料、二噁嗪系顏料等。綠色熒光體對(duì)發(fā)出綠色熒光的熒光體(下文中適當(dāng)?shù)胤Q(chēng)為“綠色熒光體”)所發(fā)出的熒光的 具體的波長(zhǎng)范圍進(jìn)行舉例，波峰波長(zhǎng)通常為490nm以上，優(yōu)選為500nm以上，并且，通常為 570nm以下，優(yōu)選為550nm以下。作為這種綠色熒光體，可以舉出例如由具有斷裂面的粉碎顆粒構(gòu)成、進(jìn)行綠色區(qū) 域下的發(fā)光并以(Mg，Ca, Sr，Ba) Si2O2N2 = Eu表示的銪活化堿土類(lèi)氮氧化硅系熒光體；和由
17具有斷裂面的粉碎顆粒構(gòu)成、進(jìn)行綠色區(qū)域下的發(fā)光的以(Ba，Ca, Sr, Mg)2Si04:Eu表示的 銪活化堿土類(lèi)硅酸鹽系熒光體等。此外，作為綠色熒光體，可以使用例如=Sr4Al14O25: Eu、(Ba，Sr，Ca) Al2O4: Eu等Eu活 化鋁酸鹽熒光體、(Sr，Ba) Al2Si2O8: Eu、(Ba，Mg)2Si04:Eu、(Ba，Sr，Ca，Mg)2Si04:Eu、(Ba, Sr, Ca)2(Mg，Zn) Si2O7IEu等Eu活化硅酸鹽熒光體、Y2SiO5: Ce，Tb等Ce，Tb活化硅酸鹽熒光體、 Sr2P2O7-Sr2B2O5 = Eu等Eu活化硼酸磷酸鹽熒光體、Sr2Si308_2SrCl2:Eu等Eu活化鹵硅酸鹽熒 光體、Zn2SiO4 = Mn等Mn活化硅酸鹽熒光體、CeMgAl11O19: Tb、Y3Al5O12 Tb等Tb活化鋁酸鹽熒 光體、Ca2Y8 (SiO4)6O2: Tb、La3Ga5SiO14: Tb 等 Tb 活化硅酸鹽熒光體、(Sr，Ba，Ca) Ga2S4:Eu，Tb， Sm 等 Eu，Tb，Sm 活化硫代鎵酸鹽熒光體、Y3(Al，Ga)5012:Ce、(Y，Ga，Tb，La，Sm，Pr，Lu)3(A1， Ga) 5012Ce 等 Ce 活化鋁酸鹽熒光體、Ca3Sc2Si3O 12Ce、Ca3 (Sc，Mg，Na，Li)2Si3012Ce 等 Ce 活 化硅酸鹽熒光體、CaSc2O4 Ce等Ce活化氧化物熒光體、SrSi2O2N2 Eu、(Sr，Ba，Ca) Si2O2N2 Eu、 Eu活化β塞隆、Eu活化α塞隆等Eu活化氮氧化合物熒光體、BaMgAlltlO17:Eu，Mn等Eu，Mn 活化鋁酸鹽熒光體、SrAl2O4 = Eu等Eu活化鋁酸鹽熒光體、(La，Gd，Y)202S:Tb等Tb活化氧 硫化物熒光體、LaPO4:Ce，Tb等Ce，Tb活化磷酸鹽熒光體、ZnS:Cu，Al、ZnS:Cu，Au，Al等硫 化物熒光體、(Y，Ga, Lu, Sc, La) BO3: Ce, Tb、Na2Gd2B2O7: Ce，Tb、(Ba, Sr)2(Ca, Mg, Zn) B2O6:K, Ce, Tb等Ce, Tb活化硼酸鹽熒光體、Ca8Mg(SiO4)4Cl2IEu, Mn等Eu，Mn活化鹵硅酸鹽熒光 體、(Sr, Ca, Ba) (Al, Ga, In)2S4:Eu等Eu活化硫代鋁酸鹽熒光體或硫代鎵酸鹽熒光體、(Ca, Sr)8(Mg, Zn) (SiO4)4Cl2:Eu, Mn等Eu，Mn活化鹵硅酸鹽熒光體等。并且，作為綠色熒光體，也可以使用吡啶_鄰苯二甲酰亞胺縮聚衍生物、苯并噁嗪 酮系、喹唑啉酮系、香豆素系、喹酞酮系、萘二甲酰亞胺(t >夕&酸〃 ^ F )系等熒光色 素、鋱絡(luò)合物等有機(jī)熒光體。藍(lán)色熒光體對(duì)發(fā)出藍(lán)色熒光的熒光體(下文中適當(dāng)?shù)胤Q(chēng)為“藍(lán)色熒光體”)所發(fā)出的熒光的具 體波長(zhǎng)范圍進(jìn)行舉例，波峰波長(zhǎng)通常為420nm以上，優(yōu)選為440nm以上，并且，通常為480nm 以下，優(yōu)選為470nm以下。作為這種藍(lán)色熒光體，可以舉出例如由具有近于六角形形狀作為規(guī)則的結(jié)晶成 長(zhǎng)形狀的成長(zhǎng)顆粒構(gòu)成、進(jìn)行藍(lán)色區(qū)域下的發(fā)光的以BaMgAliciO17 = Eu表示的銪活化鋇鎂鋁 酸鹽系熒光體；由具有近于球形形狀作為規(guī)則的結(jié)晶成長(zhǎng)形狀的成長(zhǎng)顆粒構(gòu)成、進(jìn)行藍(lán)色 區(qū)域下的發(fā)光的以(Ca，Sr, Ba)5(PO4)3Cl:Eu表示的銪活化鹵代磷酸鈣系熒光體；由具有近 于立方體形狀作為規(guī)則的結(jié)晶成長(zhǎng)形狀的成長(zhǎng)顆粒構(gòu)成、進(jìn)行藍(lán)色區(qū)域下的發(fā)光的以(Ca， Sr,Ba)2B509Cl:Eu表示的銪活化堿土類(lèi)氯硼酸鹽系熒光體；由具有斷裂面的粉碎顆粒構(gòu)成、 進(jìn)行藍(lán)綠色區(qū)域下的發(fā)光的以(Sr，Ca，Ba)Al2O4:Eu或(Sr，Ca，Ba)4Al14025:Eu表示的銪活 化堿土類(lèi)鋁酸鹽系熒光體等。此外，作為藍(lán)色熒光體，可以使用例如，Sr2P2O7 = Sn等Sn活化磷酸鹽熒光體、 Sr4Al14O25Eu、BaMgAlltlO17Eu、BaAl8O13Eu 等 Eu 活化鋁酸鹽熒光體、SrGa2S4 Ce、CaGa2S4 Ce 等 Ce 活化硫代鎵酸鹽熒光體、(Ba, Sr，Ca)MgAl10O17:Eu, BaMgAl10O17:Eu, Tb，Sm 等 Eu 活 化鋁酸鹽熒光體、(Ba，Sr，Ca)MgAl10O17:Eu, Mn等Eu，Mn活化鋁酸鹽熒光體、(Sr，Ca，Ba， Mg) 10 (PO4)6C12Eu、(Ba，Sr, Ca) 5(PO4) 3 (Cl, F, Br, 0H) Eu，Mn，Sb 等 Eu 活化鹵磷酸鹽熒光體、 BaAl2Si2O8 Eu、(Sr, Ba) 3MgSi208 Eu等Eu活化硅酸鹽熒光體、Sr2P2O7 Eu等Eu活化磷酸鹽熒光體、ZnS Ag、ZnS Ag，Al等硫化物熒光體、Y2SiO5 Ce等Ce活化硅酸鹽熒光體、CaWO4等鎢酸 鹽熒光體、(Ba，Sr，Ca) BPO5: Eu，Mn、(Sr，Ca) 1(| (PO4) 6 .nB203:Eu、2Sr0 ·0· 84Ρ205 ·0. 16B203:Eu 等Eu，Mn活化硼酸磷酸鹽熒光體、Sr2Si3O8 · 2SrCl2:Eu等Eu活化鹵硅酸鹽熒光體等。并且，作為藍(lán)色熒光體，也可以使用例如萘二甲酰亞胺系、苯并噁唑系、苯乙烯基 系、香豆素系、吡唑啉(e，U ν >)系、三唑系化合物的熒光色素、銩絡(luò)合物等有機(jī)熒光體寸。另一方面，對(duì)于粘合劑沒(méi)有其他限定，只要能夠?qū)晒怏w保持在規(guī)定的位置上即 可，只要不損害本實(shí)施方式的效果就可以使用任意的粘合劑。因此，可以任意使用熱塑性樹(shù) 脂、熱固化性樹(shù)脂、光固化性樹(shù)脂等有機(jī)系材料和玻璃等無(wú)機(jī)系材料等。作為有機(jī)類(lèi)材料，具體地說(shuō)，可以舉出例如聚甲基丙烯酸甲酯等甲基丙烯酸樹(shù) 脂；聚苯乙烯、苯乙烯_丙烯腈共聚物等苯乙烯樹(shù)脂；聚碳酸酯樹(shù)脂；聚酯樹(shù)脂；苯氧樹(shù)脂； 丁縮醛樹(shù)脂；聚乙烯醇；乙基纖維素、乙酸纖維素、乙酸丁酸纖維素等纖維素類(lèi)樹(shù)脂；環(huán)氧 基樹(shù)脂；酚醛樹(shù)脂；硅酮樹(shù)脂等。另一方面，作為無(wú)機(jī)類(lèi)材料，可以舉出例如玻璃、金屬醇 鹽、將利用溶膠_凝膠法對(duì)含有陶瓷前體聚合物或金屬醇鹽的溶液進(jìn)行水解聚合而成的溶 液或它們的組合固化后的無(wú)機(jī)系材料、具有例如硅氧烷鍵的無(wú)機(jī)系材料等。其中，由于可以抑制光源的劣化而優(yōu)選使用玻璃等無(wú)機(jī)系材料。但是，當(dāng)如圖3所 示那樣以透過(guò)型的形式構(gòu)成一次光源的情況中，優(yōu)選粘合劑為固體發(fā)光元件2發(fā)出的光和 熒光體發(fā)出的熒光能夠透過(guò)的材料。此外，在各熒光體部3中，既可以單獨(dú)使用1種粘合劑，也可以以任意組合和比例 合用2種以上粘合劑。并且，以熒光體和粘合劑構(gòu)成熒光體部3的情況中，只要不顯著損害本實(shí)施方式 的效果，熒光體部3中還可以含有熒光體和粘合劑以外的物質(zhì)。作為這種物質(zhì)，可以舉出補(bǔ) 色用色素、抗氧化劑、磷系加工穩(wěn)定劑等加工_氧化和熱穩(wěn)定化劑、紫外線(xiàn)吸收劑等耐光性 穩(wěn)定化劑及硅烷偶聯(lián)劑等。并且，用于熒光體部3的熒光體和粘合劑的量分別為任意的量，只要不顯著損害 本實(shí)施方式的效果即可。但是，對(duì)于熒光體與粘合劑之比，在熒光體和粘合劑的合計(jì)重量中 熒光體的重量所占的比例通常為1 %以上，優(yōu)選為5%以上，并且，通常為50%以下，優(yōu)選為 30%以下，更優(yōu)選為15%以下，因?yàn)檫@時(shí)由熒光體得到的熒光的發(fā)光效率高。(iii)具體的構(gòu)成使用固體發(fā)光元件2和熒光體部3構(gòu)成一次光源1的情況中，只要一次光源1能 發(fā)出一次光，則固體發(fā)光元件2和熒光體部3為任意的位置關(guān)系即可。因此。一次光源1 既可以構(gòu)成為透過(guò)型、即固體發(fā)光元件2發(fā)出的光在透過(guò)熒光體部3的途中被熒光體吸收 使熒光體發(fā)光，也可以構(gòu)成為反射型、即固體發(fā)光元件2發(fā)出的光在以熒光體部3進(jìn)行反射 時(shí)被熒光體部3的熒光體吸收使熒光體發(fā)光。另外，在圖3的一次光源1中，固體發(fā)光元件2與圖2中的示例相同，具有LED本 體21和基部22，通過(guò)圖中未示出的配線(xiàn)供給電力。并且，由該固體發(fā)光元件2發(fā)出的光在 熒光體部3被用作激發(fā)光，在熒光體部3內(nèi)產(chǎn)生的熒光作為一次光從與熒光體部3的固體 發(fā)光元件2相反一側(cè)的面朝向照射面發(fā)出。如上所述，通過(guò)具有固體發(fā)光元件2和熒光體部3來(lái)構(gòu)成本實(shí)施方式所涉及的一
19次光源1，由此能夠獲得易于使一次光的配光特性一致的優(yōu)點(diǎn)。這是因?yàn)?，使用熒光體部3 的情況中，易于獲得一次光的軸對(duì)稱(chēng)性。并且，由于使用熒光體部3可以使一次光被熒光體 顆粒所散射，從而易于使一次光的光譜變寬，因此可以獲得能夠改善本實(shí)施方式所涉及的 合成光的上述顯色性的優(yōu)點(diǎn)。并且，為了均勻地?cái)U(kuò)大一次光的擴(kuò)散角而易于獲得一次光的軸對(duì)稱(chēng)性，優(yōu)選調(diào)整 熒光體粒度以增加被熒光體顆粒散射的一次光。具體地說(shuō)，作為本實(shí)施方式中使用的熒光 體顆粒，通常使用中值粒徑為1 μ m 50 μ m的顆粒，優(yōu)選粒徑為10 μ m以下的顆粒至少含 有10重量％，更優(yōu)選粒徑為5 μ m以下的顆粒至少含有10重量％，進(jìn)一步優(yōu)選粒徑為2 μ m 以下的顆粒至少含有10重量％。此外，若熒光體的中值粒徑小于1 μ m，則熒光強(qiáng)度變小，可能得不到效率高的光 源，并且若中值粒徑大于50 μ m，則可能難以在光源的所有方位上獲得均勻的熒光，所以都 是不優(yōu)選的。因此，熒光體的中值粒徑理想的是，通常為2 μ m以上，優(yōu)選為3 μ m以上，更優(yōu) 選為5μπι以上，并且，通常為40 μ m以下，優(yōu)選為30 μ m以下，更優(yōu)選為20 μ m以下。并且，在熒光體部3上用于不同的一次光源1的、熒光色不同的熒光體顆粒優(yōu)選 相互之間的中值粒徑和粒度分布幾乎相同，因?yàn)檫@樣可以獲得顯示相同配光特性的一次光 源。這是因?yàn)椋魺晒怏w顆粒的中值粒徑和粒度分布不同，則被熒光體顆粒散射的一次光的 配光分布會(huì)變得不同。因此，對(duì)于熒光色不同的熒光體粉末的中值粒徑，優(yōu)選在兩種以上的 熒光體間進(jìn)行調(diào)整以使最大值的中值粒徑與最小值的中值粒徑的比為3倍以下，更優(yōu)選最 大值和最小值幾乎相同。并且，關(guān)于光的散射效果好、粒度細(xì)的熒光體顆粒的含量，對(duì)于熒光色不同的熒光 體粉末中粒度小的熒光體顆粒的含量，優(yōu)選在所使用的兩種以上的熒光體間進(jìn)行調(diào)整以使 不同熒光體中最大值與最小值的比為3倍以下，更優(yōu)選最大值和最小值幾乎相同。[2-2-3.配光控制元件]如圖2和圖3所示，為了將一次光源1的一次光的配光特性如上述那樣統(tǒng)一起來(lái)， 優(yōu)選適當(dāng)?shù)鼐哂信涔饪刂圃?。配光控制元件4可以使用任意的元件，只要能夠?qū)σ淮喂庠?發(fā)出的一次光的配 光特性進(jìn)行控制即可。特別優(yōu)選配光控制元件4具有能夠?qū)⒁淮喂饩酃獾木酃夤δ?。由此，在以本?shí)施 方式所涉及的合成光照射照射面的情況中，能夠提高其照明度。對(duì)配光控制元件4進(jìn)行舉例，可以舉出透鏡、波導(dǎo)管(光纖等)、光子結(jié)晶等。并且， 也可以將熒光體導(dǎo)入透鏡的內(nèi)部或是將熒光體部3本身制成透鏡形狀，用相同的部件構(gòu)成 熒光體部3和配光控制元件4。通過(guò)使用配光控制元件4，可以獲得易于統(tǒng)一一次光的配光特性的優(yōu)點(diǎn)。另外，除了上述固體發(fā)光元件2、熒光體部3和配光控制元件4以外，只要不顯著損 害本實(shí)施方式的效果，可以在一次光源1上設(shè)置任意的部件。[2-3. 一次光源的構(gòu)成與一次光的性質(zhì)的關(guān)系] 另外，本實(shí)施方式所涉及的一次光在上述程度上具有幾乎相同的配光特性。為了 實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，優(yōu)選在顧及以下方面的情況下構(gòu)成本實(shí)施方式所涉及的一次光源1。即，優(yōu)選 將一次光源1的種類(lèi)統(tǒng)一成配光特性為相同類(lèi)型的光源。并且，優(yōu)選各一次光源1的θ方向和Φ方向上的配光特性一致。這些可以通過(guò)對(duì)例如各一次光源1中使用的配光控制元 件4的種類(lèi)或形狀等進(jìn)行統(tǒng)一來(lái)實(shí)現(xiàn)。此外，優(yōu)選各一次光源1中發(fā)出一次光的方向一致。并且，優(yōu)選不要合用使用了熒 光體部3的一次光源和未使用熒光體部3的一次光源。另外，優(yōu)選各一次光源1的溫度特性一致。具體地說(shuō)，優(yōu)選使用發(fā)光時(shí)的溫度、適 于使用的溫度、容易劣化的溫度等溫度條件盡量接近的一次光源。[2-4. —次光源之間的關(guān)系]在本實(shí)施方式的光源中，只要不損害本實(shí)施方式的效果，各一次光源1之間的距 離為任意距離。通常，一次光源1之間的距離根據(jù)本實(shí)施方式的光源距照射面的距離而變 化。具體地說(shuō)，顏色不同的一次光源1之間的距離的最大值要在本實(shí)施方式的光源與照射 面的距離的1/144以下。在此，光源與照射面的距離與在本實(shí)施方式的合成光的均一化的 說(shuō)明中所述的距離相同。此外，只要不損害本實(shí)施方式的效果，一次光源1的配置圖案為任意圖案，通常， 在能夠保持其配光特性的范圍內(nèi)在同一平面的位置上配置各一次光源1。通常，優(yōu)選按照行 列進(jìn)行配置，并且，優(yōu)選有規(guī)則地進(jìn)行配置。進(jìn)而，與此相關(guān)，優(yōu)選一次光源1的形狀能盡可能大范圍地填滿(mǎn)空間。因此，與形 成圓形相比，發(fā)出一次光的面部?jī)?yōu)選形成矩形等。[3.光源的基于組件的構(gòu)成]構(gòu)成本實(shí)施方式的光源的固體發(fā)光元件2、熒光體部3和配光控制元件4中的全部 或部分例如可以分別如圖4和圖5所示那樣形成組件后使用。下面適當(dāng)?shù)貙⑿纬山M件后的 固體發(fā)光元件2稱(chēng)為“固體發(fā)光元件組件”，將形成組件后的熒光體部3稱(chēng)為“熒光體組件”， 將形成組件后的配光控制元件4稱(chēng)為“配光元件組件”。另外，圖4是用于對(duì)由固體發(fā)光元 件組件和配光元件組件構(gòu)成的光源進(jìn)行說(shuō)明的示意性分解立體圖，圖5是用于對(duì)利用了固 體發(fā)光元件組件、熒光體組件和配光元件組件的光源進(jìn)行說(shuō)明的示意性分解立體圖。另外， 圖4中，以與圖2、圖3所用符號(hào)相同的符號(hào)來(lái)表示的部位表示與圖2、圖3相同的部位。并 且，圖5中，用與圖2 圖4所用符號(hào)相同的符號(hào)來(lái)表示的部位表示與圖2 圖4相同的部 位。下面對(duì)各組件進(jìn)行說(shuō)明。[3-1.固體發(fā)光元件組件]如圖4和圖5所示，固體發(fā)光元件組件5與熒光體部3、配光控制元件4和其他部 件一起構(gòu)成本實(shí)施方式的光源，其具有上述的固體發(fā)光元件2。[3-1-1.固體發(fā)光元件組件的構(gòu)成]固體發(fā)光元件組件5具有基部51和固體發(fā)光元件2。⑴基部固體發(fā)光元件組件5的基部51用來(lái)固定固體發(fā)光元件2。對(duì)固體發(fā)光元件組件5的基部51沒(méi)有限定，只要可以承受溫度條件等使用本實(shí)施 方式的光源時(shí)的條件，就可以在不顯著損害本實(shí)施方式的效果的范圍內(nèi)以任意材料、形狀、 尺寸來(lái)構(gòu)成。并且，在基部51上可以適當(dāng)設(shè)置安裝部以便能夠安裝熒光體部3、配光控制元件
214、熒光體組件6和配光元件組件7等。(ii)固體發(fā)光元件作為構(gòu)成一次光源的固體發(fā)光元件2可以使用與上述相同的固體發(fā)光元件。因 此，如圖4所示，在固體發(fā)光元件2本身作為一次光源的情況中，通常在固體發(fā)光元件組件 5中設(shè)置至少與一次光的種類(lèi)數(shù)相同個(gè)數(shù)的固體發(fā)光元件2。并且，如圖5所述，在用固體發(fā)光元件2和熒光體部3構(gòu)成一次光源的情況中，在 固體發(fā)光元件組件5中設(shè)置至少1個(gè)固體發(fā)光元件2。這種情況中，固體發(fā)光元件2可以被 2個(gè)以上的熒光體部3所共有。并且，構(gòu)成中可以使固體發(fā)光元件2作為一次光源發(fā)揮作用，同時(shí)也能使其作為 熒光體部3的激發(fā)光源發(fā)揮作用。這種情況下，固體發(fā)光元件組件5以具有至少1個(gè)固體 發(fā)光元件的形式來(lái)構(gòu)成即可。(iii)其他部件并且，固體發(fā)光元件組件5中可以具有基部51和固體發(fā)光元件2以外的部件。例 如，可以設(shè)置用于向固體發(fā)光元件2供給電力的配線(xiàn)52。通常該配線(xiàn)52設(shè)于固體發(fā)光元件 組件5的基部51。在圖4和圖5所示的例子中，固體發(fā)光元件組件5在基部51具有4個(gè)LED，由設(shè)置 于基部51上的配線(xiàn)52對(duì)它們供給電力。[3-1-2.固體發(fā)光元件組件的用途]固體發(fā)光元件組件5本身就可以用作本實(shí)施方式的光源，但是通常情況下，可以 如圖4所示那樣，與配光控制元件4 (包含配光元件組件7)組合構(gòu)成本實(shí)施方式的光源，并 且，可以如圖5所示那樣，與配光控制元件4 (包含配光元件組件7)和熒光體部3 (包含熒 光體組件6)組合構(gòu)成本實(shí)施方式的光源。[3-2.熒光體組件]如圖5所示，熒光體組件6與固體發(fā)光元件2、配光控制元件4和其他部件一起構(gòu) 成本實(shí)施方式的光源，其具有上述熒光體部3。[3-2-1.熒光體組件的構(gòu)成]熒光體組件6具有基部61和熒光體部3。⑴基部熒光體組件6的基部61用于固定熒光體部3。對(duì)熒光體組件6的基部61沒(méi)有限定，只要可以承受溫度條件等使用本實(shí)施方式的 光源時(shí)的條件，就可以在不顯著損害本實(shí)施方式的效果的范圍內(nèi)以任意材料、形狀、尺寸來(lái) 構(gòu)成。并且，在基部61上可以適當(dāng)設(shè)置安裝部以便能夠安裝固體發(fā)光元件2、配光控制 元件4、發(fā)光元件組件5和配光元件組件7等。(ii)熒光體部作為熒光體部3，可以使用與上述相同的熒光體部。(iii)其他部件并且，熒光體組件6可以具有基部61和熒光體部3以外的部件。另外，在圖5所示的例子中，在基部61上設(shè)置4個(gè)包含熒光體的熒光體部3來(lái)構(gòu)
22成熒光體組件6，所述熒光體受固體發(fā)光元件2發(fā)出的光的激發(fā)分別發(fā)出不同顏色的熒光， 熒光體組件6接受由背面(圖中左側(cè)的面)相對(duì)應(yīng)的固體發(fā)光元件2發(fā)出的激發(fā)光，由正 面(圖中右側(cè)的面)發(fā)出熒光(即一次光)。[3-2-2.熒光體組件的用途]熒光體組件6通常與固體發(fā)光元件2 (包含固體發(fā)光元件組件5)、或與固體發(fā)光元 件2 (包含固體發(fā)光元件組件5)和配光控制元件7 (包含配光元件組件7)組合構(gòu)成本實(shí)施 方式的光源。[3-3.配光元件組件]如圖4和圖5所示，配光元件組件7與固體發(fā)光元件2、熒光體部3、和其他部件一 起構(gòu)成本實(shí)施方式的光源，其通常具有上述配光控制元件4。其中，配光元件組件7的使用 是任意的，不是本實(shí)施方式的光源中必須存在的，但從改善配光特性等的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選使 用該組件。[3-3-1.配光元件組件的構(gòu)成]配光元件組件7具有基部71和配光控制元件4。⑴基部配光元件組件7的基部71用于固定配光控制元件4。對(duì)配光元件組件7的基部71沒(méi)有限定，只要可以承受溫度條件等使用本實(shí)施方式 的光源時(shí)的條件，就可以在不顯著損害本實(shí)施方式的效果的范圍內(nèi)以任意材料、形狀、尺寸 來(lái)構(gòu)成。并且，在基部71上可以適當(dāng)設(shè)置安裝部以便能夠安裝固體發(fā)光元件2、熒光體部 3、發(fā)光元件組件5和熒光體組件6等。(ii)配光控制元件作為配光控制元件4，可以使用與上述相同的配光控制元件4。(iii)其他部件并且，配光元件組件7中可以具有基部71和配光控制元件4以外的部件。另外，在圖4和圖5所示的例子中，在基部71上設(shè)置4個(gè)配光控制元件4來(lái)構(gòu)成 配光元件組件7，所述配光控制元件4用來(lái)將由固體發(fā)光元件2和熒光體部3發(fā)出的光的配 光特性進(jìn)行統(tǒng)一，配光元件組件7接受來(lái)自背面(圖中左側(cè)的面)的光，統(tǒng)一配光特性后由 正面(圖中右側(cè)的面)發(fā)出。[3-3-2.配光元件組件的用途]配光元件組件7通常與固體發(fā)光元件2 (包含固體發(fā)光元件組件5)、或與固體發(fā)光 元件2 (包含固體發(fā)光元件組件5)和熒光體部3 (包含熒光體組件6)組合構(gòu)成本實(shí)施方式 的光源。[3-4.組件組合后構(gòu)成的光源]如圖4和圖5所示，通過(guò)適當(dāng)組合固體發(fā)光元件組件5、熒光體組件6和配光元件 組件7，能夠構(gòu)成上述的本實(shí)施方式的光源。將這些組件5 7組合后的光源與上述本實(shí)施方式的光源相同。[4.優(yōu)點(diǎn)]根據(jù)本實(shí)施方式的光源，能夠用具有高顯色性的均一顏色的光以高發(fā)光效率對(duì)規(guī)定的照射面進(jìn)行照射。并且，由于現(xiàn)有的使用Blue-LED的合成光源中，利用黃色作為互補(bǔ)色構(gòu)成白色， 所以合成光中紅色成分不足，紅色成分往往對(duì)于顯色性不利，但在本實(shí)施方式的光源中，由 于可以采用各種顏色的光作為一次光，所以能夠改善顯色性。并且，現(xiàn)有的將nearUV-LED與藍(lán)-綠-紅等兩種以上的熒光體的混合物相組合的 合成光源中，有時(shí)出現(xiàn)如下情況紅色熒光體吸收由藍(lán)色熒光體和綠色熒光體發(fā)出的熒光， 或是受nearUV-LED激發(fā)的藍(lán)色熒光體發(fā)出的光激發(fā)紅、橙、黃色、綠色的熒光體，成為2段 激發(fā)結(jié)構(gòu)，光轉(zhuǎn)換效率特別差的紅色熒光體搶奪能量，不能充分提高發(fā)光效率。但在本實(shí)施 方式的光源中，由于可以不限制一次光源的種類(lèi)而使用任意的一次光源，從而可以期待發(fā) 光效率飛躍提高。另外，采用了 PDP的光源亮度例如約為100 60坎德拉/m2，用于照明用時(shí)亮度不 夠，但在本實(shí)施方式的光源中，可以通過(guò)對(duì)一次光源的種類(lèi)進(jìn)行最佳化處理來(lái)得到充分的 亮度。因此，本實(shí)施方式的光源可以用于各種用途。進(jìn)而，由于使用了固體發(fā)光元件，能夠牢固地構(gòu)成本實(shí)施方式的光源，所以不存在 像熒光燈那樣的相對(duì)于物理破壞脆弱的一面。并且，由于熒光燈中使用了水銀，從環(huán)境方面考慮也希望開(kāi)發(fā)替代光源，本實(shí)施方 式的光源作為一種具有不低于熒光燈的性能的光源可以在抑制對(duì)環(huán)境的影響的同時(shí)使用。此外，在單純排列LED制作多點(diǎn)光源的情況中，由于LED的光譜非常窄，并且，特別 由于LED還具有光譜隨著其結(jié)晶品質(zhì)提高、發(fā)光效率改善而更窄的相關(guān)性，所以采用了 LED 的多點(diǎn)光源的顯色性不好，其用途僅限于文字顯示用途等。但是，本實(shí)施方式的光源中，由 于一次光源的光譜不受限定，可以使用光譜寬于現(xiàn)有產(chǎn)品的一次光來(lái)獲得顯色性?xún)?yōu)異的合 成光，不僅可以用于文字顯示用途，還能夠用于照明用途或圖像顯示用途等廣泛的用途。并且，由于本實(shí)施方式具有固體發(fā)光元件組件、熒光體組件和配光元件組件，從而 可以針對(duì)每個(gè)構(gòu)成要件來(lái)對(duì)本實(shí)施方式的光源進(jìn)行更換，因此，除了可以抑制本實(shí)施方式 的光源的使用成本外，在對(duì)本實(shí)施方式的光源及其構(gòu)成要件進(jìn)行廢棄處理時(shí)，也能夠簡(jiǎn)單 地進(jìn)行廢棄處理。此外，不僅在本實(shí)施方式的構(gòu)成要件報(bào)廢的情況中，在將其更換為具有更優(yōu)異性 能的要件的情況中，上述形成組件的方案也是有用的。例如，將老式的固體發(fā)光元件更換為 新型的發(fā)光元件時(shí)，由于制成了組件，所以可以?xún)H更換要更換的元件。因此，由此也可以抑 制本實(shí)施方式的光源的使用成本的上升。另外，作為固體發(fā)光元件2而使用的元件的例子中有LED，但通常該LED比熒光體 貴，并且其比熒光體的壽命也長(zhǎng)。因此，按照耐用壽命將LED和熒光體分別制成組件，將兩 者的產(chǎn)業(yè)周期相分離，這一點(diǎn)在成本方面是非常有用的。[II.調(diào)光方法]在上述的本實(shí)施方式的光源中，可以通過(guò)更換一次光源或是具備一次光量控制單 元來(lái)對(duì)本實(shí)施方式的光源發(fā)出的光進(jìn)行調(diào)光，所述一次光量控制單元控制一次光源，能夠 對(duì)一次光中的至少一部分的光量進(jìn)行調(diào)整。進(jìn)行調(diào)光不僅可以調(diào)整合成光的顏色，還能夠 調(diào)整合成光的色溫。下面對(duì)能夠進(jìn)行調(diào)光的情況下的本實(shí)施方式的光源分別進(jìn)行說(shuō)明。
[1.基于一次光源的更換的調(diào)光]為使本實(shí)施方式的光源能發(fā)出具有目的顏色和色溫的光，將一次光的CIE色度座 標(biāo)之差的最大值控制在上述范圍，并且，在使上述一次光在規(guī)定的照射面上具有同樣的配 光特性以使上述合成光的顏色達(dá)到均一化的程度的同時(shí)，適當(dāng)?shù)馗鼡Q一次光源，由此能夠 對(duì)本發(fā)明的光源所發(fā)出的光進(jìn)行調(diào)光。例如，通過(guò)調(diào)光來(lái)調(diào)節(jié)合成光的色溫的情況中，構(gòu)成 合成光的一次光中波長(zhǎng)相對(duì)較短的光的強(qiáng)度變大的話(huà)色溫會(huì)上升，反過(guò)來(lái)，一次光中波長(zhǎng) 相對(duì)較長(zhǎng)的光的強(qiáng)度變大的話(huà)色溫會(huì)下降，可以利用這一點(diǎn)來(lái)進(jìn)行調(diào)光。圖6顯示出通過(guò)調(diào)換來(lái)進(jìn)行調(diào)光的光源的一例的示意性分解立體圖。其中，本發(fā) 明不受下列例子的限制，可以在不超越本發(fā)明的要旨的范圍內(nèi)進(jìn)行任意變形來(lái)實(shí)施。另外， 圖6中使用與圖2 圖5中相同的符號(hào)來(lái)表示的部位表示與圖2 圖5中同樣的部位。如圖6所示，該光源具有固體發(fā)光元件組件5、具有熒光體組件6，6’的轉(zhuǎn)臺(tái)8和配 光元件組件7。固體發(fā)光元件組件5在基部51上設(shè)置了 4個(gè)作為固體發(fā)光元件2的LED，通過(guò)設(shè) 置于基部51上的配線(xiàn)52來(lái)供給電力而發(fā)光。并且，轉(zhuǎn)臺(tái)8具有熒光體組件6和熒光體組件6’，通過(guò)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺(tái)8來(lái)使熒光體組件 6和熒光體組件6’中的任意一個(gè)組件配置在固體發(fā)光元件5和配光元件組件7之間，使用 該熒光體組件6，6’發(fā)出的熒光作為一次光。熒光體組件6在基部61具有4個(gè)熒光體部3。另外，熒光體部3都是由背面接受 固體發(fā)光元件2發(fā)出的光，朝向正面發(fā)出熒光作為一次光。并且，本例中，熒光體部3含有 各熒光體部3所發(fā)出的熒光(一次光)的顏色的CIE色度座標(biāo)之差的最大值滿(mǎn)足上述范圍 的發(fā)出紅色、橙色、黃色、綠色和藍(lán)色的熒光的熒光體。此外，熒光體組件6 ’與熒光體組件6相同，在基部61’具有4個(gè)熒光體部3 ’，各熒 光體部3’都由背面接受固體發(fā)光元件2發(fā)出的光，朝向正面發(fā)出熒光作為一次光。并且， 熒光體部3’也含有發(fā)出紅色或橙色、黃色、綠色和藍(lán)色的熒光的熒光體。其中，在熒光體組件6’的熒光體部3’中，與熒光體組件6的熒光體部3相比，其 橙色熒光體和黃色熒光體的量較多，并且，其藍(lán)色熒光體的量較少。并且，配光元件組件7在基部71上設(shè)置4個(gè)透鏡作為配光控制元件4，各熒光體部 3,3'發(fā)出的熒光透過(guò)該透鏡，由此使配光特性在上述程度上一致。如上構(gòu)成該光源。由此，先使固體發(fā)光元件2發(fā)光，利用所發(fā)出的光使設(shè)于熒光體 組件6，6’上的熒光體部3，3’內(nèi)的熒光體發(fā)光，使用所發(fā)出的熒光作為一次光。這種情況 下，由于將由熒光體部3，3’發(fā)出的熒光合成起來(lái)制成合成光，所以當(dāng)上述一次光發(fā)生變化 時(shí)，其色溫也發(fā)生變化。具體地說(shuō)，通過(guò)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺(tái)8將熒光體組件6配置在固體發(fā)光元件5 和配光元件組件7之間，能夠得到色溫相對(duì)高的合成光。反過(guò)來(lái)，將熒光體組件6配置在固 體發(fā)光元件5和配光元件組件7之間，能夠得到色溫相對(duì)低的合成光。利用這一點(diǎn)，使用轉(zhuǎn) 臺(tái)8調(diào)換熒光體組件6和熒光體組件6’，調(diào)換熒光體部3和熒光體部3’，由此能夠進(jìn)行調(diào) 光，對(duì)由該光源發(fā)出的合成光的色溫進(jìn)行調(diào)整。通過(guò)采用這種構(gòu)成，例如可以在白天使用熒 光體組件6發(fā)出便于辦公等的色溫為5000K的日白色或色溫為6500K的日光色，在夜間使 用熒光體組件6’發(fā)出使人放松的色溫為2850K的電燈泡色，在晝夜交替使用一種照明。[2.基于一次光量控制單元的調(diào)光]
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為使本實(shí)施方式的光源能發(fā)出具有目的顏色和色溫的光，將一次光的CIE色度座 標(biāo)之差的最大值控制在上述范圍，并且，在使上述一次光在規(guī)定的照射面上具有同樣的配 光特性以使上述合成光的顏色達(dá)到均一化的程度的同時(shí)，使本實(shí)施方式的光源具有能夠控 制一次光源對(duì)一次光中至少部分的光量進(jìn)行調(diào)整的一次光量控制單元，由此能夠?qū)Ρ緦?shí)施 方式的光源所發(fā)出的合成光進(jìn)行調(diào)光。例如，通過(guò)控制固體發(fā)光元件的發(fā)光量等基于調(diào)光 來(lái)調(diào)整合成光的色溫的情況下，與基于更換進(jìn)行調(diào)光時(shí)相同，構(gòu)成合成光的一次光中波長(zhǎng) 相對(duì)較短的光的強(qiáng)度變大的話(huà)色溫會(huì)上升，反之，一次光中波長(zhǎng)相對(duì)較長(zhǎng)的光的強(qiáng)度變大 的話(huà)色溫會(huì)下降，可以利用這一點(diǎn)來(lái)進(jìn)行調(diào)光。圖7顯示出利用一次光量控制單元進(jìn)行調(diào)光的光源的一例的示意性分解立體圖。 其中，本發(fā)明不受下列例子的限制，可以在不超越本發(fā)明的要旨的范圍內(nèi)進(jìn)行任意變形來(lái) 實(shí)施。另外，圖7中使用與圖2 圖6中相同的符號(hào)來(lái)表示的部位表示與圖2 圖6中同 樣的部位。如圖7所示，該光源具有固體發(fā)光元件組件5、熒光體組件6、配光元件組件7和一 次光量控制單元9。固體發(fā)光元件組件5在基部51上設(shè)置了 4個(gè)作為固體發(fā)光元件2的LED，通過(guò)設(shè) 置于基部51上的配線(xiàn)52來(lái)供給電力而發(fā)光。熒光體組件6在基部61具有4個(gè)熒光體部3。另外，熒光體部3都是由背面接受 固體發(fā)光元件2發(fā)出的光，朝向正面發(fā)出熒光作為一次光。并且，本例中，熒光體部3含有 各熒光體部3所發(fā)出的熒光(一次光)的顏色的CIE色度座標(biāo)之差的最大值滿(mǎn)足上述范圍 的發(fā)出紅色或橙色、黃色、綠色和藍(lán)色的熒光的熒光體。此外，配光元件組件7在基部71上設(shè)置4個(gè)透鏡作為配光控制元件4，各熒光體部 3發(fā)出的熒光透過(guò)該透鏡，由此使配光特性在上述程度上一致。并且，一次光量控制單元9具有供給電力控制部91和、電能存儲(chǔ)部92。關(guān)于供給電力控制部91，通過(guò)開(kāi)關(guān)(圖示省略)等由外部受到對(duì)該光源發(fā)出的合 成光的色溫進(jìn)行改變的指示后，由電能存儲(chǔ)部92讀出對(duì)應(yīng)于該指示內(nèi)容的供給電能信息， 根據(jù)讀出的供給電能信息，對(duì)向設(shè)置于固體發(fā)光元件組件5上的各固體發(fā)光元件2供給的 電力的量進(jìn)行控制。并且，關(guān)于電能存儲(chǔ)部92，其存儲(chǔ)了色溫和根據(jù)該色溫應(yīng)向各固體發(fā)光元件2供 給的電能作為供給電能信息。具體的供給電能信息的值例如可以從實(shí)驗(yàn)中求出后預(yù)先存儲(chǔ) 在其中。另外，此處，提高色溫的情況下，供給電力控制部91進(jìn)行如下的控制向?qū)Πl(fā)出波 長(zhǎng)相對(duì)短的熒光(例如，藍(lán)色熒光)的熒光體部3供給激發(fā)光的固體發(fā)光元件2增加供給 電力，同時(shí)，向?qū)Πl(fā)出波長(zhǎng)相對(duì)長(zhǎng)的熒光(例如，橙色熒光)的熒光體部3供給激發(fā)光的固 體發(fā)光元件2減少供給電力；反過(guò)來(lái)，降低色溫的情況下，供給電力控制部91進(jìn)行如下的控 制向?qū)Πl(fā)出波長(zhǎng)相對(duì)短的熒光(例如，藍(lán)色熒光)的熒光體部3供給激發(fā)光的固體發(fā)光元 件2減少供給電力，同時(shí)，向?qū)Πl(fā)出波長(zhǎng)相對(duì)長(zhǎng)的熒光(例如，橙色熒光)的熒光體部3供 給激發(fā)光的固體發(fā)光元件2增加供給電力。并且，本例中，一次光量控制單元9在硬件上由CPU (CentralProcessing Unit)； RAM (Random Access Memory)、ROM (Read Only Memory)等內(nèi)存；進(jìn)而由 AD 轉(zhuǎn)換部等接口部等構(gòu)成，這些CPU、內(nèi)存、接口部等作為上述供給電力控制部91和電能存儲(chǔ)部92發(fā)揮作用。如上構(gòu)成該光源。由此，先使固體發(fā)光元件2發(fā)光，利用所發(fā)出的光使設(shè)于熒光體 組件6上的熒光體部3內(nèi)的熒光體發(fā)光，使用所發(fā)出的熒光作為一次光。這種情況下，由于 將由熒光體部3發(fā)出的熒光合成起來(lái)制成合成光，所以當(dāng)上述一次光發(fā)生變化時(shí)，其色溫 也發(fā)生變化。具體地說(shuō)，可以對(duì)供給至固體發(fā)光元件2的電力進(jìn)行調(diào)整，對(duì)供給至各熒光體 部3的激發(fā)光的光量進(jìn)行控制，由此，可以對(duì)各波長(zhǎng)的一次光的光量進(jìn)行調(diào)整。利用這一 點(diǎn)，可以利用一次光量控制單元9調(diào)整一次光的光量，進(jìn)行對(duì)該光源發(fā)出的合成光的色溫 進(jìn)行調(diào)整的調(diào)光。即，供給電力控制單元91進(jìn)行控制以使向與發(fā)出藍(lán)色熒光的熒光體部3 相對(duì)應(yīng)的固體發(fā)光元件2的供給電力減少、并使向與發(fā)出橙色熒光的熒光體部3相對(duì)應(yīng)的 固體發(fā)光元件2的供給電力增加的情況下，則合成光的色溫降低；反過(guò)來(lái)，供給電力控制單 元91進(jìn)行控制以使向與發(fā)出藍(lán)色熒光的熒光體部3相對(duì)應(yīng)的固體發(fā)光元件2的供給電力 增加、并使向與發(fā)出橙色熒光的熒光體部3相對(duì)應(yīng)的固體發(fā)光元件2的供給電力減少的情 況下，則合成光的色溫上升。另外，作為一次光量控制單元9，可以使用PWM電路、脈沖頻率調(diào)制(下文中適當(dāng) 地稱(chēng)為“PFM”)電路、脈沖幅度調(diào)制(下文中適當(dāng)?shù)胤Q(chēng)為“PAM”)電路等。此外，除了這些 PWM電路、PFM電路、PAM電路等脈沖-數(shù)字電路以外，也可以使用運(yùn)算放大器等模擬電路。 并且，也可以應(yīng)用阻抗電路。[3.優(yōu)點(diǎn)]利用上述那樣的本實(shí)施方式的調(diào)光方法和光源，能夠連續(xù)地對(duì)發(fā)出的合成光的色 溫進(jìn)行自由調(diào)整。此外，利用上述的本實(shí)施方式的調(diào)光方法和光源，可以連續(xù)的對(duì)黑體輻射軌跡外 的色度進(jìn)行自由調(diào)整，這一點(diǎn)在白熱燈泡中也沒(méi)能實(shí)現(xiàn)。此外，在CRT、PDP、EL、OEL, OLED等現(xiàn)有光源中，在照明水平上進(jìn)行調(diào)光的基本的 光源力量不足，但利用上述的本實(shí)施方式的調(diào)光方法的光源，就能消除這種光源力量上的 不足，能夠穩(wěn)定地調(diào)光。另外，對(duì)于上述的調(diào)光方法及可調(diào)光的光源，一次光的CIE色度座標(biāo)之差的最大 值在上述范圍內(nèi)，即為0. 05以上，并且維持上述一次光在規(guī)定的照射面上具有同樣的配光 特性以使上述合成光的顏色達(dá)到均一化的程度的狀態(tài)的同時(shí)改變一次光，只要滿(mǎn)足這一點(diǎn) 就沒(méi)有其他限制，可以在使用了不同波長(zhǎng)的一次光源的任意的光源中應(yīng)用。[III.照明]上述的本實(shí)施方式的光源可以用于例如照明。通過(guò)使用上述光源作照明，能夠提供具有色溫可變這一過(guò)去沒(méi)有的新功能的照 明，此外，還能夠得到與在本實(shí)施方式的光源及構(gòu)成該光源的固體發(fā)光元件組件、熒光體組 件和配光元件組件的說(shuō)明中所述的優(yōu)點(diǎn)相同的優(yōu)點(diǎn)。此外，與現(xiàn)有的照明之一的熒光燈相比較的情況中，熒光燈中存在只能照射被設(shè) 定于一個(gè)特定色溫的白色光這樣的課題。但是，根據(jù)使用本實(shí)施方式的光源的照明，能夠以 1個(gè)光源實(shí)現(xiàn)色溫可變。并且，根據(jù)本實(shí)施方式的照明，能夠?qū)φ彰鬟M(jìn)行小于熒光燈的小型化，因此，能夠 縮短距以均勻的顏色進(jìn)行照射的照射面的距離。
并且，與應(yīng)用了現(xiàn)有的通過(guò)組合LED和熒光體而成的合成光源的照明相比較的情 況中，現(xiàn)有的合成光源與熒光燈相同，構(gòu)成稱(chēng)為1個(gè)色度點(diǎn)的熒光體混合比，所以色溫不可 變。并且，由于現(xiàn)有的合成光源由LED和熒光體作為一體型來(lái)構(gòu)成，所以光源的壽命受熒光 體特性的影響，從而導(dǎo)致高成本。但是，根據(jù)應(yīng)用了本實(shí)施方式的光源的照明，能夠解決這 些課題。此外，應(yīng)用了本實(shí)施方式的光源的照明在發(fā)光效率、耐用壽命、顯色性等方面也能 夠得到優(yōu)于現(xiàn)有照明的照明。[IV.圖像顯示裝置]上述本實(shí)施方式的光源也可以用于例如圖像顯示裝置。通過(guò)將上述光源用于圖像顯示裝置，除了會(huì)獲得與上述本實(shí)施方式的光源相同的 優(yōu)點(diǎn)外，還能夠獲得如下優(yōu)點(diǎn)提高發(fā)光效率、省電、擴(kuò)大色彩再現(xiàn)范圍、實(shí)現(xiàn)大型顯示器寸。另外，與現(xiàn)有的采用了 CRT的圖像顯示裝置相比較的情況中，由于利用本實(shí)施方 式的光源構(gòu)成了圖像顯示裝置，可以促進(jìn)圖像顯示裝置的薄型化，并且可以促進(jìn)圖像顯示 裝置的省電化。并且，與現(xiàn)有的采用了 PDP的圖像顯示裝置相比較的情況中，由于利用本實(shí)施方 式的光源構(gòu)成了圖像顯示裝置，可以實(shí)現(xiàn)省能源化，并且可以進(jìn)一步提高相對(duì)于物理破壞 的耐性。此外，PDP通常是斯托克斯頻移大于熒光燈等的發(fā)光機(jī)構(gòu)，發(fā)光效率提高的物理限 制嚴(yán)格，若使用本實(shí)施方式的技術(shù)，則可以突破上述的發(fā)光效率提高的物理限制。此外可以 提高應(yīng)用了 PDP的照明的發(fā)光強(qiáng)度。并且，在現(xiàn)有的應(yīng)用了 OEL或OLED的圖像顯示裝置中，有機(jī)色素的壽命大多較短， 并且，即使在壽命耗盡時(shí)要只對(duì)有機(jī)色素進(jìn)行更換的情況中，由于應(yīng)用了 OEL或OLED的現(xiàn) 有的圖像顯示裝置為了形成層積結(jié)構(gòu)而一體形成，從而無(wú)法將其分離離，而導(dǎo)致高成本。但 是，若將本實(shí)施方式的光源用于圖像形成裝置，則可以進(jìn)行分離更換，不必?fù)?dān)心導(dǎo)致上述的 高成本。此外，應(yīng)用了 OEL或OLED的圖像顯示裝置的發(fā)光強(qiáng)度往往容易變低，但若將本實(shí) 施方式的光源用于圖像顯示裝置，則可以解決這一問(wèn)題。并且，與現(xiàn)有的LED顯示器相比較的情況中，現(xiàn)有的LED顯示器中，對(duì)像素脫落的 情況進(jìn)行修理是復(fù)雜的，但若使用本實(shí)施方式的光源構(gòu)成圖像形成裝置，則像素脫落部分 的修理變得容易。此外，應(yīng)用了本發(fā)明的光源的圖像顯示裝置的情況中，照明裝置中出現(xiàn)振蕩型轉(zhuǎn) 移時(shí)，能夠比現(xiàn)有的LED顯示器進(jìn)一步擴(kuò)大色彩再現(xiàn)范圍。并且，現(xiàn)有的AlInGaP =Red-LED, InGaN =Green-LED, InGaN =Blue-LED 之類(lèi)的發(fā)光 材料通常在各自的MOCVD成長(zhǎng)裝置中制造LED，從而導(dǎo)致工藝復(fù)雜、成本增加，但使用本發(fā) 明的光源構(gòu)成圖像顯示裝置的情況中，例如，僅對(duì)一個(gè)作為激發(fā)源的近紫外InGaN-LED的 工藝集中進(jìn)行研究，開(kāi)發(fā)低成本批量生產(chǎn)的系統(tǒng)，通過(guò)與制造成本便宜的熒光體相結(jié)合，能 夠降低整體的開(kāi)發(fā)成本，從而可以不必?fù)?dān)心工藝的復(fù)雜化。[V.其他]以上對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明不受上述實(shí)施方式的限制，可以在不超越本發(fā)明的要旨的范圍內(nèi)進(jìn)行任意變形來(lái)實(shí)施。例如，上述光源、固體發(fā)光元件組件、熒光體組件和配光元件組件、以及照明裝置 和圖像顯示裝置的構(gòu)成要件可以在不顯著損害本發(fā)明的效果的范圍內(nèi)任意組合使用。[實(shí)施例]下面舉出實(shí)施例對(duì)本發(fā)明詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明不受下列實(shí)施例的限制，可以在不 超越本發(fā)明的要旨的范圍內(nèi)進(jìn)行任意變形來(lái)實(shí)施。[實(shí)施例1]根據(jù)以下要點(diǎn)，設(shè)定一個(gè)由發(fā)出紅色、綠色和藍(lán)色的一次光的一次光源構(gòu)成的光 源，對(duì)由該光源發(fā)出的合成光照射照射面的情況進(jìn)行計(jì)算，對(duì)合成光在照射面上是否均勻 來(lái)進(jìn)行評(píng)價(jià)。設(shè)定如下的光源將具有5mmX5mm的正方形發(fā)光面的光源以Imm的間距分割成 25個(gè)多點(diǎn)光源，將這些多點(diǎn)光源作為分別發(fā)出紅色、綠色和藍(lán)色的一次光的一次光源，在平 面上分別配置這些光源以使它們位于正三角形的頂點(diǎn)。另外，計(jì)算這些假想光源的CIE色 度座標(biāo)，結(jié)果紅色多點(diǎn)光源為(0.691,0.309)，綠色多點(diǎn)光源為(0. 238,0. 733)，藍(lán)色多點(diǎn) 光源為(0. 118,0. 076)。并且，對(duì)各一次光源進(jìn)行設(shè)定，以使上述正三角形的中心距各一次光源的中心的 距離為1cm。對(duì)一次光源的配置狀態(tài)進(jìn)行示意性表示，如圖8所示。并且，將與設(shè)定的配置有上述一次光源的平面平行的、且距該平面的距離為Z cm 的面設(shè)定為用上述一次光源構(gòu)成的光源發(fā)出的合成光進(jìn)行照射的照射面。圖9示意性地表 示出該照射面與一次光源的關(guān)系。另外，本實(shí)施例中，作為發(fā)出紅色的一次光的一次光源(下文中適當(dāng)?shù)胤Q(chēng)為“紅色 多點(diǎn)光源”)使用應(yīng)用了 InAlGaAs的紅色LED，作為發(fā)出綠色的一次光的一次光源(下文中 適當(dāng)?shù)胤Q(chēng)為“綠色多點(diǎn)光源”)使用應(yīng)用了 InGaN的綠色LED，作為發(fā)出藍(lán)色的一次光的一 次光源(下文中適當(dāng)?shù)胤Q(chēng)為“藍(lán)色多點(diǎn)光源”)使用應(yīng)用了 InGaN的藍(lán)色LED。紅色多點(diǎn)光 源、綠色多點(diǎn)光源和藍(lán)色多點(diǎn)光源各自的光譜于圖10示出。在這種設(shè)定中，設(shè)定紅色多點(diǎn)光源、綠色多點(diǎn)光源和藍(lán)色多點(diǎn)光源各自發(fā)出的一 次光的配光特性為一致的狀態(tài)，對(duì)于光源與照射面之間的距離Z為IOcm的情況和250cm的 情況，分別對(duì)受合成光照射時(shí)照射面的狀態(tài)和在照射面上規(guī)定的位置上的CIE色度座標(biāo)進(jìn) 行計(jì)算。另外，對(duì)于CIE色度座標(biāo)，從配置上述一次光源時(shí)假設(shè)的正三角形的中心到照射面 引出法線(xiàn)，由該法線(xiàn)與照射面交差的點(diǎn)向某一方向引出規(guī)定距離的線(xiàn)段，計(jì)算該線(xiàn)段上的 位置上的色度。另外，上述線(xiàn)段的長(zhǎng)度在Z為IOcm的照射面上為10cm，在Z為250cm的照 射面上為250cm。并且，在實(shí)施例1中，紅色多點(diǎn)光源、綠色多點(diǎn)光源和藍(lán)色多點(diǎn)光源各自 在φ方向上的一次光的強(qiáng)度恒定，并且，向θ方向的一次光的強(qiáng)度Shiape(e)都為
權(quán)利要求
1.一種照明用光源，所述光源具有分別發(fā)出不同波長(zhǎng)的一次光的兩個(gè)以上的一次光 源，該光源發(fā)出由所述一次光源所發(fā)出的一次光合成的合成光；其中，所述兩個(gè)以上的一次光源包括發(fā)出的所述一次光的CIE色度坐標(biāo)之差為0. 05以 上的第1 一次光源和第2 —次光源，所述一次光在規(guī)定的照射面上具有同樣的配光特性，以使所述合成光的顏色達(dá)到均一 化的程度，所述光源的發(fā)光效率為301m/W以上， 所述光源的平均顯色評(píng)價(jià)指數(shù)為60以上，所述第1 一次光源具有第1固體發(fā)光元件和透射型第1熒光體部，所述透射型第1熒 光體部背面接受該第1固體發(fā)光元件發(fā)出的激發(fā)光，并向正面發(fā)出熒光，所述第2 —次光源具有第2固體發(fā)光元件和透射型第2熒光體部，所述透射型第2熒 光體部背面接受該第2固體發(fā)光元件發(fā)出的激發(fā)光，并向正面發(fā)出熒光，通過(guò)在基部上組合固體發(fā)光元件組件和熒光體組件構(gòu)成了上述第1一次光源和上述 第2 —次光源，所述固體發(fā)光元件組件由所述第1固體發(fā)光元件和所述第2固體發(fā)光元件被并列固定 而成，所述熒光體組件由所述第1熒光體部和所述第2熒光體部被并列設(shè)置而成。
2.如權(quán)利要求1所述的照明用光源，其特征在于，通過(guò)對(duì)所述第1固體發(fā)光元件和/或 所述第2固體發(fā)光元件進(jìn)行供給電力的控制，能夠調(diào)整上述合成光的顏色。
3.如權(quán)利要求1或2所述的照明用光源，其中，能夠保留上述固體發(fā)光元件組件和熒光 體組件中的任意一方地更換另一方。
4.一種照明用光源的制造方法，其中，所述光源具有分別發(fā)出不同波長(zhǎng)的一次光的兩 個(gè)以上的一次光源，所述兩個(gè)以上的一次光源包括發(fā)出的所述一次光的CIE色度坐標(biāo)之差為0. 05以上的 第1 一次光源和第2—次光源，所述光源發(fā)出所述一次光源發(fā)出的一次光合成的合成光，所述一次光在規(guī)定的照射面上具有同樣的配光特性，以使所述合成光的顏色達(dá)到均一 化的程度，所述光源的發(fā)光效率為301m/W以上， 所述光源的平均顯色評(píng)價(jià)指數(shù)為60以上， 所述照明用光源的制造方法的特征在于，所述制造方法包括在基部上組合固體發(fā)光元件組件和熒光體組件的步驟，其中，所述 固體發(fā)光元件組件由所述第1固體發(fā)光元件和所述第2固體發(fā)光元件被并列固定而成，所 述熒光體組件由所述第1熒光體部和所述第2熒光體部被并列設(shè)置而成，組合固體發(fā)光元件組件和熒光體組件時(shí)，使所述第1 一次光源具有第1固體發(fā)光元件 和透射型第1熒光體部，所述透射型第1熒光體部背面接受該第1固體發(fā)光元件發(fā)出的激 發(fā)光，并向正面發(fā)出熒光，并使所述第2 —次光源具有第2固體發(fā)光元件和透射型第2熒光 體部，所述透射型第2熒光體部背面接受該第2固體發(fā)光元件發(fā)出的激發(fā)光，并向正面發(fā)出 熒光。
5.如權(quán)利要求4所述的照明用光源的制造方法，其中，通過(guò)對(duì)所述第1固體發(fā)光元件和 /或所述第2固體發(fā)光元件進(jìn)行供給電力的控制，上述光源能夠調(diào)整上述合成光的顏色。
全文摘要
本發(fā)明涉及照明用光源及其制造方法。本發(fā)明以能夠用具有高顯色性的均一顏色的光以高發(fā)光效率照射規(guī)定的照射面為課題。為了解決該課題，本發(fā)明提供下述照明用光源該光源具有分別發(fā)出不同波長(zhǎng)的一次光的兩種以上的一次光源，其中設(shè)定一次光的CIE色度坐標(biāo)的差的最大值為0.05以上，以使一次光在規(guī)定的照射面上具有同樣的配光特性；設(shè)定該光源發(fā)光效率為30lm/W以上且平均顯色評(píng)價(jià)指數(shù)為60以上。
文檔編號(hào)H05B37/02GK102003659SQ20101029068
公開(kāi)日2011年4月6日 申請(qǐng)日期2006年2月13日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月14日
發(fā)明者內(nèi)田裕士, 木島直人, 田口常正 申請(qǐng)人:三菱化學(xué)株式會(huì)社