照明用光源及其制造方法

专利名称：照明用光源及其制造方法
技术领域：
本发明涉及光源、固体发光元件组件、荧光体组件和配光元件组件、以及应用了这 些的照明装置和图像显示装置，并且涉及光源的调节方法。
背景技术：
以往主要使用荧光灯作为照明的光源。荧光灯是一种在玻璃管内部封入蒸汽化水 银并利用附着剂使两个以上的荧光体附着在玻璃管内壁上的灯。对蒸汽化水银采用低电弧 放电时，产生水银离子和电子的等离子体，水银原子的电子通过这些能量的交换而激发，当 电子恢复至基态时便发出紫外线或可见光。此时，来自水银原子的紫外线激发荧光体，由 荧光体产生的荧光和来自水银发光的可见光合成起来，最终发出白色的光(非专利文献1、 2)。并且，还提出使用发光二极管(下文中适当地称作“LED”)作为照明。LED中，接 合P型半导体和η型半导体，在两者中流过电流，利用空穴和电子的再结合来发光。但是，近年来，作为替代光源开发出合成光源，其组合了 LED和吸收来自该LED的 光而发出荧光的荧光体(参见专利文献1)。这种合成光源中，将由发光二极管发出的光和 荧光体等发出的光合成起来，从而发出这种合成光。作为上述合成光源的具体例，可以举出例如将蓝色发光LED(Blue-LED)和(Y， Gd) 3(Al, Ga)5012:Ce (下文中适当地称为“YAG:Ce”)荧光体一体化后的合成光源。该合成 光源中，利用InGaN = Blue-LED激发YAG:Ce荧光体，并将由InGaN:Blue_LED发出的蓝色透 过光和由YAG:Ce荧光体发出的黄色荧光合成起来，由这对互补色形成白色。并且，作为上述合成光源的其他具体例，可以举出将近紫外发光LEDfcear UV-LED)与发出红色、绿色和蓝色各色荧光的荧光体相组合的合成光源。进而，还可以举出 将near UV-LED与发出橙色、黄色、绿色和蓝色各色荧光的荧光体相组合的合成光源。这 些合成光源中，利用nearUV-LED激发各荧光体，将各荧光体发出的荧光合成起来形成白色 (非专利文献3、4)。并且，还提出了将等离子显示面板(下文中适当地称为“PDP”)用于照明的方案。此外，上述光源有时也用于图像显示装置(非专利文献5、6)。例如，作为图像显示装置的一例，可以举出使用了 CRT(阴极射线管，Cathode Ray Tube)的图像显示装置。该图像显示装置利用电子束激发涂布在阴极射线管表面的荧光体， 使其二维发光，由此显示图像。并且，作为其他例子，可以举出采用了 PDP的图像显示装置。其中，在以隔离物二
4维地分割开的微小空间内封入Ne-Xe或He-Xe气体，利用等离子放电激发气体，发出规定波 长的紫外光，利用该紫外线对二维涂布有发出红色、绿色和蓝色各荧光的荧光体进行激发 并使其发光，从而显示出图像。此外，作为其他例子，可以举出采用了无机EL(电致发光，ElectroLuminescence) 元件的图像显示装置。其中，利用发出红色、绿色和蓝色的光的无机半导体制作半导体层积 结构，在二维空间构成这种结构，向采用上述半导体的元件上施加电压，利用电子_空穴的 再结合进行发光，从而显示出图像。并且，作为其他例子，可以举出采用了 OEL(有机电致发光，OrganicElectro Luminescence)或 OLED (有机电致发光二极管，Organic LightEmitting Diode)的图像显 示装置。其中，利用发出红色、绿色和蓝色的光的有机半导体制作半导体层积结构，在二维 空间构成这种结构，向采用上述半导体的元件上施加电压，利用电子-空穴的再结合进行 发光，从而显示出图像。此外，作为其他例子，可以举出采用了 LED的图像显示装置。其中，二维地构成发 出红色、绿色和蓝色的光的LED，向具有这些LED的元件中注入电流，利用电子-空穴的再结 合进行发光，从而显示出图像。另外，在上述光源中，常常对该光源所发出的光的颜色或发光量等进行调整。因 此，过去也开发出对光源所发出的光进行调节的各种调光方法(非专利文献5、7、8)。例如，作为荧光灯的调光方法，利用脉宽调制(下文中适当地称为“PWM”)电路，以 PWM电压调整放电电压的功率，对发光量进行调节。由此，可将荧光灯的发光量调节至照明 水平。不过，色温不可变。此外，对白热电灯泡使用可变电阻等，可以通过使施加电压可变来调节色温和发光量。并且，例如，在荧光灯、CRT、PDP、EL、OEL, OLED, LED等光源中，也利用P丽电路来 调整PWM电压，从而调整发光量。[专利文献1]特开2004-71726号公报[非专利文献1]《照明手册(第2版)》照明学会著第73页 第80页、第102页 第116页[非专利文献2]《照明手册(第2版)》照明学会著第126页 第129页[非专利文献3]《白色LED照明系统技术的高亮度-高效率-长寿命化技术》田 口常正技术情报协会第90页 第93页[非专利文献 4]“Present Status of White Lighting Technologies in Japan", T. Taguchi J. Light&Vis. Env.，Vol. 27，No. 3，pp. 131—139，2003.[非专利文献5]《NHK彩色电视教科书[上][下]》日本广播协会编[非专利文献6]《，<^ fM ^ X Θ全 》内池平树御子柴茂生工学调查 会[非专利文献7]《照明手册(第2版)》照明学会著第139页 第144页[非专利文献8]《脉冲和数字电路的基础》小岛纪男现代工学

发明内容
近年来，为了改善发光光度等，正在开发利用上述LED或合成光源的新型光源。作 为其中之一，对如下的利用多点发光的光源技术进行了研究使用两个以上的发出不同颜 色光的光源，使两个以上的这些光源(下文中适当地称为“一次光源”)发出光(下文中适 当地称为“一次光”)，将这些一次光合成起来发射合成光，向想要照亮的规定的面(下文中 适当地称为“照射面”)上照射该合成光。但是，在上述利用多点发光的光源中，难以均勻地合成成为合成光原料的一次光 并以均勻的颜色照亮照射面，所以在照射面上常常会出现色彩的扭曲。并且，在现有的利用多点发光的光源中，在照亮照射面的合成光的显色性方面还 有改善的余地。此外，光源的构成要件的耐用寿命通常各不相同。例如，在LED和荧光体组合成的 合成光源中，LED和荧光体的耐用寿命就不相同。特别是，荧光体由于作为激发光源的LED 放出的热而劣化，多数情况下，比LED更早地结束使用寿命。但是，在耐用寿命较短的构成 要件报废时更换光源的情况下，过去是更换整个光源，因此存在使用成本增加等的问题。并且，过去在白热电灯泡以外的光源中难以对该光源所发出的光的色温进行调 整。若白热电灯泡的温度由于发光而过高，则可能会导致发光部熔化，因此，期待一种白热 电灯泡以外的电源能够通过光源自身来对所发出的光的色温进行调整而不需要更换光源 自身的技术。进而，上述功能是在使用光源的设备、例如照明或图像显示装置等中广泛需求的 功能。因此，也期待开发出具有上述功能的照明或图像显示装置。本发明鉴于上述课题而发明。即，本发明的第1课题的目的在于提供一种光源、以 及用于构成该光源的固体发光元件组件、荧光体组件及配光元件组件，所述光源能够以较 高的发光效率用具有高显色性的均勻颜色的光照射规定的照射面。并且，本发明的第2课 题的目的在于提供一种能够对所发出的光的色温进行调整的光源及光源的调节方法。此 外，本发明的第3课题的目的在于提供应用了上述光源的照明及图像显示装置。本发明的发明人发现，在具有分别发出不同波长的一次光的两个以上的一次光 源、并发出将一次光合成起来的合成光的光源中，在将各一次光源所发出的一次光的CIE 色度座标的差的最大值限定在规定值以上的同时，使一次光的配光特性变得均勻，由此能 够在规定的照射面上使合成光变得均勻；本发明的发明人还发现，通过在满足上述条件的 同时来调整各一次光的强度，能够对合成光的色温进行调整。基于上述发现完成了本发明。S卩，本发明的要点在于一种光源，该光源具有分别发出不同波长的一次光的两个 以上的一次光源，发出将所述一次光源所发出的一次光合成起来的合成光；所述光源的特 征在于，所述一次光的CIE色度坐标的差的最大值为0. 05以上，所述一次光在规定的照射 面上具有同样的配光特性，以使上述合成光的颜色达到均一化的程度；所述光源的发光效 率为301m/W以上，平均显色评价指数为60以上(权利要求1)。此时，优选上述两个以上的一次光源具有分别发出不同波长的光的固体发光元件 (权利要求2)。并且，优选上述两个以上的一次光源中的至少一个一次光源具有固体发光元件和 荧光体部，所述荧光体部含有吸收该固体发光元件发出的光而发光的荧光体(权利要求3)。
而且，优选该一次光源发出的一次光的扩散角为5° 180° (权利要求4)。并且，优选该一次光源具有配光控制元件(权利要求5)。而且，优选该配光控制元件具有能够将所述一次光聚光的聚光功能(权利要求 6)。并且，在本发明的光源中，优选在距离至少2. 5m的位置上观察到的所述合成光的 颜色为白色(权利要求7)。此外，本发明的其他要点在于一种固体发光元件组件，其是构成上述光源的固体 发光元件组件，其特征在于具有基部和设于该基部上的所述固体发光元件(权利要求8)。并且，本发明的另一要点在于一种荧光体组件，其是用于构成上述光源的荧光体 组件，其特征在于具有基部和设于该基部上的所述荧光体部(权利要求9)。此外，本发明的另一其他要点在于一种配光元件组件，其是用于构成上述光源的 配光元件组件，其特征在于具有基部和设于该基部上的所述配光控制元件(权利要求10)。并且，本发明的另一其他要点在于一种光源，该光源具有分别发出不同波长的一 次光的两个以上的一次光源，发出将所述一次光源所发出的一次光合成起来的合成光；所 述光源的特征在于，所述一次光的CIE色度坐标的差的最大值为0. 05以上，所述一次光在 规定的照射面上具有同样的配光特性，以使上述合成光的颜色达到均一化的程度，进而，所 述光源具有一次光量控制单元，所述一次光量控制单元控制所述一次光源，能够调整所述 一次光中至少一部分一次光的光量(权利要求U)。此时，在上述光源中，优选所述一次光源中的至少一个一次光源具有固体发光元 件，所述一次光量控制单元控制所述固体发光元件的发光量(权利要求12)。进而，本发明的另一其他要点在于一种照明装置，其特征在于具有上述光源(权 利要求13)。并且，本发明的另一其他要点在于一种图像显示装置，其特征在于具有上述光源 (权利要求14)。此外，本发明的另一其他要点在于一种光源的调节方法，其是调节如下光源的方 法该光源具有分别发出不同波长的一次光的两个以上的一次光源，发出将所述一次光源 所发出的一次光合成起来的合成光；所述光源的调节方法的特征在于，使所述一次光的 CIE色度坐标的差的最大值为0. 05以上，且使所述一次光在规定的照射面上具有同样的配 光特性以使上述合成光的颜色达到均一化的程度，同时更换所述一次光源(权利要求15)。而且，本发明的另一其他要点在于一种光源的调节方法，其是调节如下光源的方 法该光源具有分别发出不同波长的一次光的、具有固体发光元件的两个以上的一次光源， 并且该光源发出将所述一次光源所发出的一次光合成起来的合成光；所述光源的调节方法 的特征在于，使所述一次光的CIE色度坐标的差的最大值为0. 05以上，且使所述一次光在 规定的照射面上具有同样的配光特性以使上述合成光的颜色达到均一化的程度，同时调整 所述固体发光元件的光量(权利要求16)。根据本发明的光源，可以以较高的发光效率用具有高显色性的均一颜色的光照射 规定的照射面。并且，根据本发明的固体发光元件组件、荧光体组件及配光元件组件，可以就每一 个构成要件来对本发明的光源进行更换。
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此外，根据本发明的另一光源及本发明的调光方法，可以对所发出的光的色温进 行调整。而且，根据本发明的照明及图像显示装置，可以使如下至少一项的内容成为可能 以较高的发光效率用具有高显色性的均一颜色的光照射规定的照射面；对所发出的光的色 温进行调整。


图1是示意性表示“ θ ”和“ φ，，以对本发明的一个实施方式进行说明的图。图2是示意性表示本发明的一个实施方式中涉及的由固体发光元件和配光控制 元件构成一次光源的结构的分解立体图。图3是示意性表示本发明的一个实施方式中涉及的由固体发光元件、荧光体部和 配光控制元件构成一次光源的结构的分解立体图。图4是用于对作为本发明的一个实施方式的、由固体发光元件组件和配光元件组 件构成的光源进行说明的示意性分解立体图。图5是用于对作为本发明的一个实施方式的、利用了固体发光元件组件、荧光体 组件和配光元件组件的光源进行说明的示意性分解立体图。图6是示出本发明的一个实施方式的示意性分解立体图，给出了通过调换进行调 光的光源的一个例子。图7是示出本发明的一个实施方式的示意性分解立体图，给出了利用一次光量控 制单元进行调光的光源的一个例子。图8是示意性表示在本发明的实施例1 3和比较例1中使用的一次光源的配置 状态的图。图9是表示本发明的实施例1 3和比较例1中的照射面与一次光源的关系的图。图10是本发明的实施例1 3和比较例1中使用的红色多点光源、绿色多点光源 和蓝多点光源各自的光谱。图11是表示由本发明的实施例1的结果得到的、Z = IOcm的照射面的状态的图。图12是表示由本发明的实施例1的结果得到的、将在Z = IOcm的照射面上求出 的CIE色度座标绘制在CIE色度图上的图。图13是表示由本发明的实施例1的结果得到的、Z = 250cm的照射面的状态的图。图14是表示由本发明的实施例1的结果得到的、将在Z = 250cm的照射面上求出 的CIE色度座标绘制在CIE色度图上的图。图15是表示由本发明的实施例2的结果得到的、Z = IOcm的照射面的状态的图。图16是表示由本发明的实施例2的结果得到的、将在Z = IOcm的照射面上求出 的CIE色度座标绘制在CIE色度图上的图。图17是表示由本发明的实施例2的结果得到的、Z = 250cm的照射面的状态的图。图18是表示由本发明的实施例2的结果得到的、将在Z = 250cm的照射面上求出 的CIE色度座标绘制在CIE色度图上的图。图19是表示由本发明的实施例3的结果得到的、Z = IOcm的照射面的状态的图。图20是表示由本发明的实施例3的结果得到的、将在Z = IOcm的照射面上求出的CIE色度座标绘制在CIE色度图上的图。图21是表示由本发明的实施例3的结果得到的、Z = 250cm的照射面的状态的图。图22是表示由本发明的实施例3的结果得到的、将在Z = 250cm的照射面上求出 的CIE色度座标绘制在CIE色度图上的图。图23是表示由本发明的比较例1的结果得到的、Z = IOcm的照射面的状态的图。图24是表示由本发明的比较例1的结果得到的、将在Z = IOcm的照射面上求出 的CIE色度座标绘制在CIE色度图上的图。图25是表示由本发明的比较例1的结果得到的、Z = 250cm的照射面的状态的图。图26是表示由本发明的比较例1的结果得到的、将在Z = 250cm的照射面上求出 的CIE色度座标绘制在CIE色度图上的图。图27是将本发明的实施例4中测定的CIE色度座标绘制在CIE色度图上的图。图28是将图27中绘制的点的周围进行放大后的图。图29是将比较例2中测定的CIE色度座标绘制在CIE色度图上的图。符号说明1 一次光源2固体发光元件3，3，荧光体部4配光控制元件5固体发光元件组件6，6’荧光体组件7配光元件组件8 转台9 一次光量控制单元2ILED 本体22，51，61，61，，71 基部52 配线91供给电力控制部92电能存储部
具体实施例方式下面对本发明的一个实施方式进行详细说明，但本发明不受如下实施方式等的限 定，在不脱离本发明的要点的范围内，实施时可以任意地改变。[I.光源]本实施方式的光源具有两个以上的分别发出不同波长的一次光的一次光源，发出 将该一次光源所发出的一次光合成起来的合成光。[1.合成光]本实施方式所涉及的合成光是由本实施方式的光源发出的光，通常用于照射规定 的照射面。此处，照射面是指本实施方式的光源将要照射的面。下面对本实施方式所涉及 的合成光进行详细说明。
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⑴合成光的波长本实施方式所涉及的合成光的波长可以根据用途等任意设定，通常为400nm以 上，优选为420nm以上，更优选为440nm以上，并且，通常为750nm以下，优选为700nm以下， 更优选为650nm以下。若偏离该范围，则作为光源的亮度可能会过低。另外，合成光的波长 可以利用例如辐射亮度计、荧光分光光度计等进行测定。(ii)合成光的强度并且，本实施方式所涉及的光源的亮度也可以根据其用途等任意设定，亮度通常 为1000坎德拉/m2以上，优选为5000坎德拉/m2以上，更优选为10000坎德拉/m2以上，并 且，通常为100万坎德拉/m2以下，优选为50万坎德拉/m2以下，更优选为10万坎德拉/m2 以下。若所述光源的亮度低于该范围的下限，则可能会由于合成光过弱而导致照射面过暗， 从而使本实施方式的光源无法用于照明装置(下文中适当地称为“照明”)用途；若所述光 源的亮度超过上限，则可能由于合成光过于刺眼而无法将本实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计等进行测定。并且，本实施方式的光源中，合成光的发光效率通常为301m/W以上，优选为601m/ W以上，更优选为1001m/W以上。若小于该值，则使用时所需的能源成本可能过大，不满足作 为能源效率高的照明装置所要求的特性。并且，若发光效率小于该值，在作为图像显示装置 将光源聚集的情况下，可能会由于发热而导致元件的破坏。另外，光源的发光效率可以通过 例如以累计球测定的合成光的光束除以供给电力来测定。(iii)合成光的颜色另外，本实施方式所涉及的合成光的颜色也可以根据其用途等来任意设定，通常 优选制成白色、电灯泡色等颜色，其中更优选制成白色。将合成光的颜色制成白色，由此可 以获得如下的优点可以使物体看起来自然，即，可以接近于太阳光下看物体的感觉。在此， 白色是指在JISZ8110的颜色区分中规定的白色。另外，提到与CIE色度图的关系，合成光的颜色优选为在CIE色度图中尽可能与黑 体辐射轨迹接近的颜色。并且，合成光的颜色可以通过以彩色亮度计、辐射亮度计等对照射面上的颜色进 行测定来确认。另外，照射面是指利用本实施方式的光源要照射的面，例如，将本实施方式 的光源用于室内照明用途的情况下，可以将通常距离本实施方式的光源2. 5m以上的面作 为照射面来对合成光的颜色进行确认。(iV)合成光的色温进而，本实施方式所涉及的合成光的色温也可以根据其用途等来任意设定，但色 温通常为2000K以上，优选为2500K以上，更优选为4000K以上，并且，通常为12000K以下， 优选为10000K以下，更优选为7000K以下。该范围内的光在冷色和暖色方面的视觉效果良 好，所以一般经常使用。并且，若色温偏离该范围，则难以将本实施方式的光源用于通常用 途的照明器具上。另外，合成光的色温可以利用例如彩色亮度计、辐射亮度计等来测定。(ν)合成光的光谱特征进而，本实施方式所涉及的合成光的光谱通常为将一次光的光谱组合后的光谱。 并且，合成光的光谱优选成为可见光的连续光，因为这样能够得到显示出良好显色性的照 明装置，并且，合成光的光谱优选尽可能地靠近普朗克辐射。
另外，合成光的光谱可以利用分光光度计来测定。(vi)颜色的均一化程度和颜色均一化的距离并且，尽管本实施方式所涉及的合成光是将各一次光源所发出的一次光合成起来 的合成光，但在距本实施方式的光源规定距离的照射面上，该合成光的颜色能够变得均勻。 即，本应作为波长各不相同、颜色各不相同的光进行发光的一次光在距规定距离以上的照 射面上作为均一颜色的光表现出来。这是通过调整配光特性而不依赖一次光源的配置、强 度和种类等就能实现的现象，是过去不曾了解的令人吃惊的现象。另外，该现象的原理将与 对一次光的说明一起在后面叙述。具体地说，合成光的颜色的均一化是指，在照射面任意位置的2点之间，于照射面 上任意一点测定的合成光的颜色的CIE色度座标值χ及CIE色度座标值y的差值分别通常 为0. 05以下，优选为0. 03以下，更优选为0.02以下。此处，对合成光的颜色的均一化进行评价时，作为测定上述CIE色度座标的照射 面，可以将在距颜色不同的一次光源间距离最大值的144倍的距离处设置的完全扩散反射 板的表面作为照射面来进行评价。并且，光源与照射面之间的距离是指，光源的任意部位与 照射面的任意部位之间的距离中最小的距离。此外，将光源用于通常的照明用途时，作为测 定上述CIE色度座标的照射面，也可以将设置于距本实施方式的光源2. 5m处的完全扩散反 射板的表面作为照射面来进行评价。具体地说，通过对以合成光照射的上述具有完全扩散 性的标准白色反射板的颜色进行测定，可以测定CIE色度座标的值。另外，本实施方式所涉及的合成光的颜色均一化的距离、即本实施方式的光源距 照射面的距离可以根据其用途等任意设定。具体地说，可以根据光源距照射面的距离来对 本实施方式所涉及的一次光源的配置进行调整。通常，将本实施方式的光源用于室内的顶 部照明时，将光源距照射面的距离设定为2. 5m左右。并且，本实施方式所涉及的合成光的颜色在照射面呈均一颜色时，该照射面上的 合成光的平均显色评价指数Ra通常为60以上，优选为70以上，更优选为80以上。而且， 要显示出更接近太阳光的颜色时进一步优选Ra为90以上，特别优选为95以上。另外，本实施方式的光源中，肉眼观察光源本身时可以看到各一次光，但肉眼观察 合成光所照射的照射面时，看到的好像是各一次光均勻地混合在一起的单色的光照在照射 面上。因此，本实施方式的光源可以作为发出颜色不同于一次光的合成光的光源来使用。[2. —次光源][2-1. —次光]一次光是由一次光源发出的光，本实施方式的光源中，将由各一次光源发出的一 次光合成起来以合成目标合成光。并且，一次光的种类数(通常与一次光源的种类数相一 致)只要为2以上即可，可以是任意数，但通常从装置构成的简单化的观点出发，使用3种 或4种一次光。下面，对一次光进行详细说明。⑴一次光的波长 本实施方式所涉及的一次光的波长可以根据其用途等任意设定。通常使用的一次 光的波长范围及其测定方法与上述合成光的范围相同。
(ii) 一次光的亮度
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此外，本实施方式所涉及的一次光的亮度也可以根据其用途等任意设定。通常所 用的一次光的亮度及其测定方法也与上述合成光相同。(iii) 一次光的颜色另外，本实施方式所涉及的一次光的颜色也可以根据其用途等任意设定。例如， 将合成光的颜色制成白色时，可以组合橙色(orange)、黄色(yellow)、绿色(green)、蓝色 (blue)。并且，例如将合成光的颜色制成白色时，也可以组合红色(red)、绿色(green)和蓝 色(blue)。此外，在此处的示例中，通常使用一次光红、绿和蓝的组合。此处，各个颜色的定 义是指在JIS Z8110的颜色区分中规定的颜色。另外，将本实施方式的光源用于图像显示装置或需要控制色调使其大幅度变化 的特殊照明装置中时，以与CIE色度图的关系来说，当一次光的颜色为蓝色(中心波长为 440 460nm的光)时，其CIE色度图中的该一次光的色度座标值优选χ和y都尽可能小。并且，当一次光的颜色为绿色(中心波长为515 535nm的光)时，其CIE色度图 中的该一次光的色度座标值优选y尽可能大。此外，当一次光的颜色为红色(中心波长为640 660nm的光)时，其CIE色度图 中的该一次光的色度座标值优选χ尽可能大。因为这些方式能够合成多种颜色的合成光。另外，一次光的颜色可以与合成光的颜色同样地进行测定。(iv) 一次光的光谱特征另外，本实施方式所涉及的合成光的光谱通常是将一次光的光谱组合后的光谱。 并且，将本实施方式的光源用于照明用途时，一次光的光谱通常优选较宽。此外，合成光的 光谱进一步优选成为连续光谱。另一方面，将本实施方式的光源用于图像显示装置或需要 控制色调使其大幅度变化的特殊照明装置中时，一次光的光谱通常优选较窄。并且，合成光 的光谱进一步优选成为具有多个独立峰的光谱。(ν) 一次光的CIE色度座标差的最大值另外，本实施方式的光源中，各一次光的CIE色度座标之差的最大值通常为0.05 以上，优选为0. 1以上，更优选为0. 2以上，进一步优选为0. 4以上。因为这样可以使本实 施方式所涉及的合成光的色调调整范围变宽，扩大颜色再现范围。在此，对于CIE色度座标之差的最大值，当一次光的CIE色度座标之差为2个以上 时，是指这些差中的最大值。该CIE色度座标之差的最大值在上述范围内，表明一次光的颜 色不同。另外，CIE色度座标之差表示，对于色度座标χ或色度座标y，2种以上的光源间差 值较大的座标。(vi) —次光的配光特性并且，在本实施方式的光源中，一次光在规定的照射面上具有同样的配光特性，以 使上述合成光的颜色达到均一化的程度。如上所述，一次光源在规定的范围内具有同样的 配光特性，由此，当着眼于某一个方向时，无论距该一次光源的距离相同或不同，光的强度 比都恒定不变。因此，通过如上述那样使一次光的配光特性在规定的范围内相同，可以使上 述合成光在照射面上的颜色均一。对于具体在什么程度上使一次光的配光特性一样这一点，只要不显著损害本实施 方式的效果即可，可以任意设定，例如，本实施方式所涉及的一次光源所发出的一次光都满
12足下述条件(A)即可。“条件(A)[| AIabs(6 , φ) |]max的值通常为0. 1以下，优选为0.08以下，更优选为0.05以 下，进一步优选为0.01以下。”在条件(A)中，“ θ ”表示，以由该一次光源照到照射面上的垂线为光轴时相对于 该光轴的倾斜方向的朝向。并且，“ Φ ”表示，以由该一次光源照到照射面上的垂线为光轴 时该光轴的周方向的朝向。另外，对这些“ θ ”和“Φ”进行示意性表示的为图1。并且，“AIabs(e，Φ)”表示各一次光源间在(Θ，φ)方向上标准化后的配光分 布的差。具体地说，标准化后的配光分布是指，例如，设一次光在光轴方向上的配光分布为 1，测定对其他的(Θ，Φ)方向上的强度分布，用成为最大值的(Θ，Φ)的值除以全部配光 分布的值就得到标准化后的配光分布。或者，也可以说是重新计算配光分布以使配光分布 的(Θ，Φ)的强度中的最大值为1的值。并且，“[]_”表示括号([])内的函数的最大值。另外，用其他方式来表示“Alabs(0，Φ ) ”的话，设某一次光源所发出的一次光源 在(Θ，φ)方向上的标准化后的配光分布为"I1O，Φ )”，设与此相比较的一次光源所发 出的一次光源在(θ，Φ)方向上的标准化后的配光分布为“12( θ，Φ)”时，“I AIabs(e， φ) |”以‘‘！“(θ，φ)-Ι2(θ , φ) I”表示。因此，上述条件(A)表示，选出本实施方式的光源所具备的任意2个一次光源，计 算由该一次光源所发出的一次光的标准化后的配光分布的差的绝对值后，在所有方向上的 光的强度中，上述绝对值都在上述范围内。这表示，各一次光源所发出的一次光的强度在任 意方向上都是一致的。通过满足该条件(A)，本实施方式所涉及的一次光的配光特性在照射面上在使合 成光的颜色充分均一化的程度上是同样的，因此，可以在规定的照射面上使本实施方式所 涉及的合成光的颜色均一。并且，例如，本实施方式所涉及的一次光源所发出的一次光都满足下述条件(B) 时，也能使本实施方式所涉及的一次光的配光特性在上述程度上相同。“条件(B)ΓΓ^Γ θ Δ^8(θ,φ) θ φ1 的值通常为10以下，优选为5以下，更优选为
_ 必J average
2以下，进一步优选为1以下。”条件(B)中，“ θ ”、“φ”和“AIabs(e，Φ)”分别表示与条件(A)的说明中所定 义的内容同样的内容。并且，“[]avCTage”表示括号([])内的函数的平均值。因此，上述条件(B)表示，选出本实施方式的光源所具有的任意2个一次光源，将 该一次光源所发出的一次光的标准化后的配光分布之差在全方向上积分，相对于全部一次 光源的积分值的平均值在上述范围内。这表示，本实施方式涉及的光源所具有的全部一次 光源中，平均来看，一次光源所发出的一次光的强度作为整个发光方向是一致的。通过满足该条件(B)，本实施方式所涉及的一次光的配光特性在照射面上在使合 成光的颜色充分均一化的程度上是同样的，因此，可以在规定的照射面上使本实施方式所 涉及的合成光的颜色均一。并且，例如，本实施方式所涉及的一次光源所发出的一次光都满足下述条件(C)时，也能使本实施方式所涉及的一次光的配光特性在上述程度上相同。“条件(C)[fVfe Α ^(θ,φ) θ φ 的值通常为20以下，优选为10以下，更优选为4
以下，进一步优选为2以下。”条件(C)中，“ θ ”、“ φ ”、“ Δ Iabs (θ，φ) ”和“ []_ ”分别表示与条件(A)的说明 中所定义的内容同样的内容。因此，上述条件(C)表示，选出本实施方式的光源所具有的任意2个一次光源，将 该一次光源所发出的一次光的标准化后的配光分布之差在全方向上积分，相对于全部一次 光源的积分值的最大值在上述范围内。这表示，即使是发出具有与其他的一次光源最不同 的配光特性的一次光的一次光源，作为整个发光方向，也会发出强度与其他一次光源所发 出的一次光的强度接近的一次光。通过满足该条件(C)，本实施方式所涉及的一次光的配光特性在照射面上在使合 成光的颜色充分均一化的程度上是同样的，因此，可以在规定的照射面上使本实施方式所 涉及的合成光的颜色均一。另外，上述条件(A) (C)是否成立可以利用例如配光特性评价装置等来确认。(vii) 一次光的扩散角此外，在本实施方式所涉及的一次光的配光分布中，只要不显著损害本实施方式 的效果，表示光的扩散方式的扩散角可以是任意的，但优选至少部分扩散角(优选全部扩 散角)通常为5°以上，并且通常为180°以下。扩散角是用来规定在多大的范围以多大的 强度进行照射的指标，在上述范围中，将本实施方式的光源用于室内照明等时优选扩大扩 散角，用于聚光灯等时优选缩小扩散角。另外，一次光的扩散角可以通过如下方式测定，在θ方向上测定一次光的强度 时，该强度为50%时的位置的角度为扩散角。[2-2. 一次光源的构成]本实施方式所涉及的一次光源能够发出上述一次光，因此，只要能够发出本实施 方式所涉及的合成光，则对本实施方式的光源没有其他限制，可以使用场发射光源或冷阴 极荧光灯等任意的光源。因此，可以广泛使用含有气体发光元件或液体发光元件等的发光 元件，但优选使用例如采用了固体发光元件的光源。其中优选举出，如图2所示的在固体发 光元件2本身上构成一次光源1的光源，以及图3所示的具有固体发光元件2和荧光体部 3的光源，所述荧光体部3含有吸收固体发光元件2发出的光而发光的荧光体。并且，优选 一次光源1适当地具有配光控制元件4。另外，图2是示意性地表示由固体发光元件和配光 控制元件构成的一次光源的结构的分解立体图，图3是示意性地表示由固体发光元件、荧 光体部和配光控制元件构成的一次光源的结构的分解立体图。另外，图2和图3中，以相同 符号表示的部件代表同样的物体。下面分别进行说明。[2-2-1.以固体发光元件构成的一次光源]首先，如图2所示，对由固体发光元件2构成一次光源1的情况进行说明。(i)固体发光元件
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固体发光元件2是由外部供给能源进行发光的元件，通常可以使用通电后发光的 元件。并且，对固体发光元件2的材料、形状、尺寸等不进行限定，只要不显著损害本实 施方式的效果，可以使用任意元件。此外，对一次光源1所具有的固体发光元件2的数量不进行限定，通常在1个一次 光源1中使用1个固体发光元件2。并且，用固体发光元件2构成一次光源1的情况中，固体发光元件2所发出的光本 身就是一次光源1的一次光。因此，这种情况下，作为固体发光元件2，使用能发出在上述一 次光的说明中详细叙述过的一次光的元件。并且，这种情况下，在本实施方式的光源中，作 为固体发光元件2，使用分别发出不同波长的光的元件。作为固体发光元件2的例子，可以举出例如LED、面发光激光器、近紫外和蓝色发 光无机EL、近紫外和蓝色发光有机EL等。并且，它们既可以单独使用1种，也可以以任意组 合和比例来合用2种以上。另外，在图2的结构中，示出的是利用LED作为固体发光元件2 的例子。并且，对固体发光元件2的发光效率不进行限定，通常优选发光效率高的元件。具 体地说，发光效率通常为20%以上，优选为30%以上，更优选为40%以上。另外，图2的一次光源1中，固体发光元件2中LED本体21固定在基部22上。而 且，LED本体21在要发出一次光的一侧的面上形成平面状，并且，由形成于基部21上的配 线(省略了图示)供给电力。如上所述，由固体发光元件2形成一次光源1能够获得提高发光效率的优点。[2-2-2.由固体发光元件和荧光体部构成的一次光源]下面，如图3所示，对使用固体发光元件2和荧光体部3构成一次光源1的情况进 行说明。⑴固体发光元件在使用固体发光元件2和荧光体部3构成一次光源1的情况中，作为固体发光元 件2，可以使用与用固体发光元件2构成一次光源的情况的说明中所述的固体发光元件2相 同的固体发光元件。其中，在使用固体发光元件2和荧光体部3构成一次光源1的情况中，固体发光元 件2所发出的光不必一定与上述一次光相同，因此，可以不是可见光。即，使用固体发光元 件2和荧光体部3构成一次光源1的情况中，除了固体发光元件2本身发出的光，还可以使 用荧光体部3内的荧光体吸收固体发光元件2所发出的光后发出的光作为一次光。因此， 还可以使用如下的固体发光元件2 除了可见光以外，发出能够用作荧光体部3内的荧光体 的激发光的可见光以外的光(例如紫外线)。另外，固体发光元件2所发出的光的具体的波 长和强度等可以根据与所使用的荧光体的关系来适当设定。并且，在使用固体发光元件2和荧光体部3构成一次光源1的情况中，对于固体发 光元件2，即使是用于同一光源的固体发光元件2，也可以使用发出相同波长的光的发光元 件。这是因为，与由固体发光元件2构成的一次光源的情况不同，可以使用荧光体部3发出 的荧光作为一次光，所以作为激发光而使用的固体发光元件2所发出的光可以相同。(ii)荧光体部
荧光体部3是含有荧光体的部件，所述荧光体吸收固体发光元件2发出的光后发光。对荧光体部3的数量、形状、尺寸等不进行限定，只要不显著损害本实施方式的效 果，可以任意设定。但是，通常相对于一个一次光源1设置一个荧光体部3。并且，对于荧光体部3不进行限定，可以任意使用应用了荧光体的发光装置的构 成，只要能够发出荧光即可。例如，可以以烧制荧光体后的烧制体、用荧光体制作的玻璃、由 荧光体的单结晶加工得到的产物的形式构成，但通常使用含有荧光体的粉末和粘合剂的物 体。对于荧光体不进行限定，只要能够吸收固体发光元件2发出的光而发光即可。但 是，其中，作为荧光体，优选能够在波长为400nm附近的近紫外光下激发的荧光体。这是因 为，通过使用具有高发光效率的近紫外发光LED作为固体发光元件并将其组合构成一次光 源，能够提高发光效率。并且，对于荧光体的发光本身不进行限定，以怎样的机理进行发光都可以。因此， 也可以使用蓄光性荧光体等作为荧光体。若使用蓄光性荧光体，则即使在暗处也适宜使用 本实施方式的光源。此外，在各荧光体部3中，既可以单独使用1种荧光体，也可以以任意组合和比例 来合用2种以上。并且，对荧光体的组成没有特别限制，例如，优选在作为结晶母体的以103、 Zn2SiO4等为代表的金属氧化物、以Ca5(PO4)3Cl等为代表的磷酸盐和以ZnS、SrS、CaS等为 代表的硫化物中组合作为活化剂或共活化剂的Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb 等稀土类金属的离子或Ag、Cu、Au、Al、Mn、Sb等金属的离子而成的荧光体。作为荧光体的结晶母体的优选例，可以举出(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 等铝酸盐；Y2SiO5, Zn2SiO4 等硅酸盐；SnO2, Y2O3 等氧化物；GdMgB5O10, (Y， GcOBO3 等硼酸盐；Ca10 (PO4)6 (F, Cl)2、(Sr, Ca，Ba，Mg) 10 (PO4) 6C12 等卤磷酸盐；Sr2P2O7, (La， Ce) PO4等磷酸盐等。其中，上述结晶母体和活化剂或共活化剂中，对元素组成没有特别限制，可以部分 地与同族元素进行取代。并且，所得到的荧光体可以使用任意的荧光体，只要能够吸收从近 紫外到可见光范围的光并发出可见光即可。具体地说，作为荧光体可以使用如下举出的荧光体。但是，这些毕竟只是示例，能 够在本发明中使用的荧光体不受这些示例的限制。另外，在以下的示例中，对于仅部分结构 不同的荧光体适当地省略表示。例如，分别将“Y2Si05:Ce3+”、“Y2Si05:Tb3+”和“Y2Si05:Ce3+， Tb3+，，汇总表示为"Y2SiO5:Ce3+，Tb3+”，将"La2O2S:Eu”、"Y2O2S:Eu” 和“(La，Y)202S:Eu” 汇总 表示为“(La，Y)202S:EU”。并且，省略部分以逗号(，)隔开表示。红色荧光体对发出红色荧光的荧光体(下文中适当地称为“红色荧光体”)所发出的荧光的 具体的波长范围进行举例，波峰波长通常为570nm以上，优选为580nm以上，并且，通常为 700nm以下，优选为680nm以下。
作为这种红色荧光体，可以举出例如以(Mg，Ca, Sr，Ba)2Si5N8:Eu表不的铕活化碱 土类氮化硅系荧光体和以(Y，La, Gd，Lu)202S:Eu表示的铕活化稀土类氧硫化物系荧光体 等，其中，铕活化碱土类氮化硅系荧光体由具有红色断裂面的粉碎颗粒构成，进行红色区域 下的发光；铕活化稀土类氧硫化物系荧光体由具有近于球形形状作为规则的结晶成长形状 的成长颗粒构成，进行红色区域下的发光。另外，本实施方式中也可以使用特开2004-300247号公报中记载的含有氮氧化合 物和/或氧硫化物的荧光体，所述氮氧化合物和/或氧硫化物含有选自由Ti、Zr、Hf、Nb、 Ta、W和Mo组成的组中的至少1种元素，所述荧光体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赛隆(a-sialon)结构的氮氧化合物。另外，这些是含有氮氧 化合物和/或氧硫化物的荧光体。此外，作为红色荧光体，可以使用例如(La，Y)202S:Eu等Eu活化氧硫化物荧 光体、Y(v，P)O4:Eu、Y2O3 = Eu 等 Eu 活化氧化物荧光体、(Ba，Sr，Ca，Mg)2Si04:Eu，Mn、 (Ba，Mg)2Si04:Eu, Mn等Eu，Mn活化硅酸盐荧光体、(Ca，Sr) S:Eu等Eu活化硫化物荧光 体、YA103:Eu 等 Eu 活化铝酸盐荧光体、LiY9(Si04)602:Eu、Ca2Y8(Si04)602:Eu、(Sr，Ba， Ca)3Si05:Eu、Sr2BaSiO5 = Eu 等 Eu 活化硅酸盐荧光体、(Y，Gd)3A15012Ce、(Tb, GcD3Al5O12:Ce 等 Ce 活化铝酸盐荧光体、(Ca，Sr, Ba)2Si5N8:Eu、(Mg，Ca，Sr, Ba) SiN2: Eu、(Mg，Ca，Sr, Ba) AlSiN3: Eu等Eu活化氮化物荧光体、(Mg, Ca, Sr, Ba) AlSiN3: Ce 等Ce 活化氮化物荧光体、 (Sr, Ca，Ba，Mg) 10 (PO4) 6C12 Eu，Mn 等 Eu，Mn 活化卤磷酸盐荧光体、(Ba3Mg) Si2O8: Eu，Mn、(Ba， Sr, Ca, Mg) 3 (Zn, Mg) Si2O8: Eu, Mn 等 Eu, Mn 活化硅酸盐荧光体、3. 5Mg0 · 0. 5MgF2 · GeO2:Mn 等Mn活化锗酸盐荧光体、Eu活化α塞隆(sialon)等Eu活化氮氧化合物荧光体、(Gd，Y， Lu，La)203:Eu，Bi 等 Eu，Bi 活化氧化物荧光体、(Gd，Y，Lu，La) 202S:Eu, Bi 等 Eu，Bi 活化氧 硫化物荧光体、(Gd，Y，Lu，La) VO4: Eu, Bi等Eu，Bi活化钒酸盐荧光体、SrY2S4:Eu，Ce等Eu， Ce活化硫化物荧光体、CaLa2S4: Ce等Ce活化硫化物荧光体、(Ba, Sr，Ca) MgP2O7: Eu，Mn、(Sr, Ca，Ba，Mg，Zn)2P207:Eu，Mn 等 Eu，Mn 活化磷酸盐荧光体、(Y，Lu)2W06:Eu, Mo 等 Eu，Mo 活化 钨酸盐荧光体、(Ba, 51~，01)!^凡工11，(^(其中，1、7、2为1以上的整数)等Eu，Ce活化氮 化物荧光体、(Ca，Sr，Ba, Mg) 10(PO4)6 (F, Cl，Br, OH) :Eu，Mn 等 Eu，Mn 活化卤磷酸盐荧光体、 ((Y，Lu，Gd，Tb) ^ScxCey)2(Ca，Mg) ^r(Mg, Zn)2+rSiz_qGeq012+5 等 Ce 活化硅酸盐荧光体等。并且，作为红色荧光体，可以使用例如由以β-二酮酸酯、β-二酮、芳香族羧酸 或布朗斯台德酸等的阴离子作配体的稀土元素离子络合物构成的红色有机荧光体、二萘嵌 苯系颜料(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)、蒽醌系颜料、色淀系颜料、偶氮系颜料、喹吖啶酮系颜料、蒽系颜料、异吲哚啉 系颜料、异吲哚啉酮系颜料、酞菁系颜料、三苯基甲烷系碱性染料、阴丹酮系颜料、靛酚系颜 料、花青系颜料、二噁嗪系颜料等。绿色荧光体对发出绿色荧光的荧光体(下文中适当地称为“绿色荧光体”)所发出的荧光的 具体的波长范围进行举例，波峰波长通常为490nm以上，优选为500nm以上，并且，通常为 570nm以下，优选为550nm以下。作为这种绿色荧光体，可以举出例如由具有断裂面的粉碎颗粒构成、进行绿色区 域下的发光并以(Mg，Ca, Sr，Ba) Si2O2N2 = Eu表示的铕活化碱土类氮氧化硅系荧光体；和由
17具有断裂面的粉碎颗粒构成、进行绿色区域下的发光的以(Ba，Ca, Sr, Mg)2Si04:Eu表示的 铕活化碱土类硅酸盐系荧光体等。此外，作为绿色荧光体，可以使用例如=Sr4Al14O25: Eu、(Ba，Sr，Ca) Al2O4: Eu等Eu活 化铝酸盐荧光体、(Sr，Ba) Al2Si2O8: Eu、(Ba，Mg)2Si04:Eu、(Ba，Sr，Ca，Mg)2Si04:Eu、(Ba, Sr, Ca)2(Mg，Zn) Si2O7IEu等Eu活化硅酸盐荧光体、Y2SiO5: Ce，Tb等Ce，Tb活化硅酸盐荧光体、 Sr2P2O7-Sr2B2O5 = Eu等Eu活化硼酸磷酸盐荧光体、Sr2Si308_2SrCl2:Eu等Eu活化卤硅酸盐荧 光体、Zn2SiO4 = Mn等Mn活化硅酸盐荧光体、CeMgAl11O19: Tb、Y3Al5O12 Tb等Tb活化铝酸盐荧 光体、Ca2Y8 (SiO4)6O2: Tb、La3Ga5SiO14: Tb 等 Tb 活化硅酸盐荧光体、(Sr，Ba，Ca) Ga2S4:Eu，Tb， Sm 等 Eu，Tb，Sm 活化硫代镓酸盐荧光体、Y3(Al，Ga)5012:Ce、(Y，Ga，Tb，La，Sm，Pr，Lu)3(A1， Ga) 5012Ce 等 Ce 活化铝酸盐荧光体、Ca3Sc2Si3O 12Ce、Ca3 (Sc，Mg，Na，Li)2Si3012Ce 等 Ce 活 化硅酸盐荧光体、CaSc2O4 Ce等Ce活化氧化物荧光体、SrSi2O2N2 Eu、(Sr，Ba，Ca) Si2O2N2 Eu、 Eu活化β塞隆、Eu活化α塞隆等Eu活化氮氧化合物荧光体、BaMgAlltlO17:Eu，Mn等Eu，Mn 活化铝酸盐荧光体、SrAl2O4 = Eu等Eu活化铝酸盐荧光体、(La，Gd，Y)202S:Tb等Tb活化氧 硫化物荧光体、LaPO4:Ce，Tb等Ce，Tb活化磷酸盐荧光体、ZnS:Cu，Al、ZnS:Cu，Au，Al等硫 化物荧光体、(Y，Ga, Lu, Sc, La) BO3: Ce, Tb、Na2Gd2B2O7: Ce，Tb、(Ba, Sr)2(Ca, Mg, Zn) B2O6:K, Ce, Tb等Ce, Tb活化硼酸盐荧光体、Ca8Mg(SiO4)4Cl2IEu, Mn等Eu，Mn活化卤硅酸盐荧光 体、(Sr, Ca, Ba) (Al, Ga, In)2S4:Eu等Eu活化硫代铝酸盐荧光体或硫代镓酸盐荧光体、(Ca, Sr)8(Mg, Zn) (SiO4)4Cl2:Eu, Mn等Eu，Mn活化卤硅酸盐荧光体等。并且，作为绿色荧光体，也可以使用吡啶_邻苯二甲酰亚胺缩聚衍生物、苯并噁嗪 酮系、喹唑啉酮系、香豆素系、喹酞酮系、萘二甲酰亚胺(t >夕&酸〃 ^ F )系等荧光色 素、铽络合物等有机荧光体。蓝色荧光体对发出蓝色荧光的荧光体(下文中适当地称为“蓝色荧光体”)所发出的荧光的具 体波长范围进行举例，波峰波长通常为420nm以上，优选为440nm以上，并且，通常为480nm 以下，优选为470nm以下。作为这种蓝色荧光体，可以举出例如由具有近于六角形形状作为规则的结晶成 长形状的成长颗粒构成、进行蓝色区域下的发光的以BaMgAliciO17 = Eu表示的铕活化钡镁铝 酸盐系荧光体；由具有近于球形形状作为规则的结晶成长形状的成长颗粒构成、进行蓝色 区域下的发光的以(Ca，Sr, Ba)5(PO4)3Cl:Eu表示的铕活化卤代磷酸钙系荧光体；由具有近 于立方体形状作为规则的结晶成长形状的成长颗粒构成、进行蓝色区域下的发光的以(Ca， Sr,Ba)2B509Cl:Eu表示的铕活化碱土类氯硼酸盐系荧光体；由具有断裂面的粉碎颗粒构成、 进行蓝绿色区域下的发光的以(Sr，Ca，Ba)Al2O4:Eu或(Sr，Ca，Ba)4Al14025:Eu表示的铕活 化碱土类铝酸盐系荧光体等。此外，作为蓝色荧光体，可以使用例如，Sr2P2O7 = Sn等Sn活化磷酸盐荧光体、 Sr4Al14O25Eu、BaMgAlltlO17Eu、BaAl8O13Eu 等 Eu 活化铝酸盐荧光体、SrGa2S4 Ce、CaGa2S4 Ce 等 Ce 活化硫代镓酸盐荧光体、(Ba, Sr，Ca)MgAl10O17:Eu, BaMgAl10O17:Eu, Tb，Sm 等 Eu 活 化铝酸盐荧光体、(Ba，Sr，Ca)MgAl10O17:Eu, Mn等Eu，Mn活化铝酸盐荧光体、(Sr，Ca，Ba， Mg) 10 (PO4)6C12Eu、(Ba，Sr, Ca) 5(PO4) 3 (Cl, F, Br, 0H) Eu，Mn，Sb 等 Eu 活化卤磷酸盐荧光体、 BaAl2Si2O8 Eu、(Sr, Ba) 3MgSi208 Eu等Eu活化硅酸盐荧光体、Sr2P2O7 Eu等Eu活化磷酸盐荧光体、ZnS Ag、ZnS Ag，Al等硫化物荧光体、Y2SiO5 Ce等Ce活化硅酸盐荧光体、CaWO4等钨酸 盐荧光体、(Ba，Sr，Ca) BPO5: Eu，Mn、(Sr，Ca) 1(| (PO4) 6 .nB203:Eu、2Sr0 ·0· 84Ρ205 ·0. 16B203:Eu 等Eu，Mn活化硼酸磷酸盐荧光体、Sr2Si3O8 · 2SrCl2:Eu等Eu活化卤硅酸盐荧光体等。并且，作为蓝色荧光体，也可以使用例如萘二甲酰亚胺系、苯并噁唑系、苯乙烯基 系、香豆素系、吡唑啉(e，U ν >)系、三唑系化合物的荧光色素、铥络合物等有机荧光体寸。另一方面，对于粘合剂没有其他限定，只要能够将荧光体保持在规定的位置上即 可，只要不损害本实施方式的效果就可以使用任意的粘合剂。因此，可以任意使用热塑性树 脂、热固化性树脂、光固化性树脂等有机系材料和玻璃等无机系材料等。作为有机类材料，具体地说，可以举出例如聚甲基丙烯酸甲酯等甲基丙烯酸树 脂；聚苯乙烯、苯乙烯_丙烯腈共聚物等苯乙烯树脂；聚碳酸酯树脂；聚酯树脂；苯氧树脂； 丁缩醛树脂；聚乙烯醇；乙基纤维素、乙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素等纤维素类树脂；环氧 基树脂；酚醛树脂；硅酮树脂等。另一方面，作为无机类材料，可以举出例如玻璃、金属醇 盐、将利用溶胶_凝胶法对含有陶瓷前体聚合物或金属醇盐的溶液进行水解聚合而成的溶 液或它们的组合固化后的无机系材料、具有例如硅氧烷键的无机系材料等。其中，由于可以抑制光源的劣化而优选使用玻璃等无机系材料。但是，当如图3所 示那样以透过型的形式构成一次光源的情况中，优选粘合剂为固体发光元件2发出的光和 荧光体发出的荧光能够透过的材料。此外，在各荧光体部3中，既可以单独使用1种粘合剂，也可以以任意组合和比例 合用2种以上粘合剂。并且，以荧光体和粘合剂构成荧光体部3的情况中，只要不显著损害本实施方式 的效果，荧光体部3中还可以含有荧光体和粘合剂以外的物质。作为这种物质，可以举出补 色用色素、抗氧化剂、磷系加工稳定剂等加工_氧化和热稳定化剂、紫外线吸收剂等耐光性 稳定化剂及硅烷偶联剂等。并且，用于荧光体部3的荧光体和粘合剂的量分别为任意的量，只要不显著损害 本实施方式的效果即可。但是，对于荧光体与粘合剂之比，在荧光体和粘合剂的合计重量中 荧光体的重量所占的比例通常为1 %以上，优选为5%以上，并且，通常为50%以下，优选为 30%以下，更优选为15%以下，因为这时由荧光体得到的荧光的发光效率高。(iii)具体的构成使用固体发光元件2和荧光体部3构成一次光源1的情况中，只要一次光源1能 发出一次光，则固体发光元件2和荧光体部3为任意的位置关系即可。因此。一次光源1 既可以构成为透过型、即固体发光元件2发出的光在透过荧光体部3的途中被荧光体吸收 使荧光体发光，也可以构成为反射型、即固体发光元件2发出的光在以荧光体部3进行反射 时被荧光体部3的荧光体吸收使荧光体发光。另外，在图3的一次光源1中，固体发光元件2与图2中的示例相同，具有LED本 体21和基部22，通过图中未示出的配线供给电力。并且，由该固体发光元件2发出的光在 荧光体部3被用作激发光，在荧光体部3内产生的荧光作为一次光从与荧光体部3的固体 发光元件2相反一侧的面朝向照射面发出。如上所述，通过具有固体发光元件2和荧光体部3来构成本实施方式所涉及的一
19次光源1，由此能够获得易于使一次光的配光特性一致的优点。这是因为，使用荧光体部3 的情况中，易于获得一次光的轴对称性。并且，由于使用荧光体部3可以使一次光被荧光体 颗粒所散射，从而易于使一次光的光谱变宽，因此可以获得能够改善本实施方式所涉及的 合成光的上述显色性的优点。并且，为了均勻地扩大一次光的扩散角而易于获得一次光的轴对称性，优选调整 荧光体粒度以增加被荧光体颗粒散射的一次光。具体地说，作为本实施方式中使用的荧光 体颗粒，通常使用中值粒径为1 μ m 50 μ m的颗粒，优选粒径为10 μ m以下的颗粒至少含 有10重量％，更优选粒径为5 μ m以下的颗粒至少含有10重量％，进一步优选粒径为2 μ m 以下的颗粒至少含有10重量％。此外，若荧光体的中值粒径小于1 μ m，则荧光强度变小，可能得不到效率高的光 源，并且若中值粒径大于50 μ m，则可能难以在光源的所有方位上获得均勻的荧光，所以都 是不优选的。因此，荧光体的中值粒径理想的是，通常为2 μ m以上，优选为3 μ m以上，更优 选为5μπι以上，并且，通常为40 μ m以下，优选为30 μ m以下，更优选为20 μ m以下。并且，在荧光体部3上用于不同的一次光源1的、荧光色不同的荧光体颗粒优选 相互之间的中值粒径和粒度分布几乎相同，因为这样可以获得显示相同配光特性的一次光 源。这是因为，若荧光体颗粒的中值粒径和粒度分布不同，则被荧光体颗粒散射的一次光的 配光分布会变得不同。因此，对于荧光色不同的荧光体粉末的中值粒径，优选在两种以上的 荧光体间进行调整以使最大值的中值粒径与最小值的中值粒径的比为3倍以下，更优选最 大值和最小值几乎相同。并且，关于光的散射效果好、粒度细的荧光体颗粒的含量，对于荧光色不同的荧光 体粉末中粒度小的荧光体颗粒的含量，优选在所使用的两种以上的荧光体间进行调整以使 不同荧光体中最大值与最小值的比为3倍以下，更优选最大值和最小值几乎相同。[2-2-3.配光控制元件]如图2和图3所示，为了将一次光源1的一次光的配光特性如上述那样统一起来， 优选适当地具有配光控制元件4。配光控制元件4可以使用任意的元件，只要能够对一次光源1发出的一次光的配 光特性进行控制即可。特别优选配光控制元件4具有能够将一次光聚光的聚光功能。由此，在以本实施 方式所涉及的合成光照射照射面的情况中，能够提高其照明度。对配光控制元件4进行举例，可以举出透镜、波导管(光纤等)、光子结晶等。并且， 也可以将荧光体导入透镜的内部或是将荧光体部3本身制成透镜形状，用相同的部件构成 荧光体部3和配光控制元件4。通过使用配光控制元件4，可以获得易于统一一次光的配光特性的优点。另外，除了上述固体发光元件2、荧光体部3和配光控制元件4以外，只要不显著损 害本实施方式的效果，可以在一次光源1上设置任意的部件。[2-3. 一次光源的构成与一次光的性质的关系] 另外，本实施方式所涉及的一次光在上述程度上具有几乎相同的配光特性。为了 实现这一点，优选在顾及以下方面的情况下构成本实施方式所涉及的一次光源1。即，优选 将一次光源1的种类统一成配光特性为相同类型的光源。并且，优选各一次光源1的θ方向和Φ方向上的配光特性一致。这些可以通过对例如各一次光源1中使用的配光控制元 件4的种类或形状等进行统一来实现。此外，优选各一次光源1中发出一次光的方向一致。并且，优选不要合用使用了荧 光体部3的一次光源和未使用荧光体部3的一次光源。另外，优选各一次光源1的温度特性一致。具体地说，优选使用发光时的温度、适 于使用的温度、容易劣化的温度等温度条件尽量接近的一次光源。[2-4. —次光源之间的关系]在本实施方式的光源中，只要不损害本实施方式的效果，各一次光源1之间的距 离为任意距离。通常，一次光源1之间的距离根据本实施方式的光源距照射面的距离而变 化。具体地说，颜色不同的一次光源1之间的距离的最大值要在本实施方式的光源与照射 面的距离的1/144以下。在此，光源与照射面的距离与在本实施方式的合成光的均一化的 说明中所述的距离相同。此外，只要不损害本实施方式的效果，一次光源1的配置图案为任意图案，通常， 在能够保持其配光特性的范围内在同一平面的位置上配置各一次光源1。通常，优选按照行 列进行配置，并且，优选有规则地进行配置。进而，与此相关，优选一次光源1的形状能尽可能大范围地填满空间。因此，与形 成圆形相比，发出一次光的面部优选形成矩形等。[3.光源的基于组件的构成]构成本实施方式的光源的固体发光元件2、荧光体部3和配光控制元件4中的全部 或部分例如可以分别如图4和图5所示那样形成组件后使用。下面适当地将形成组件后的 固体发光元件2称为“固体发光元件组件”，将形成组件后的荧光体部3称为“荧光体组件”， 将形成组件后的配光控制元件4称为“配光元件组件”。另外，图4是用于对由固体发光元 件组件和配光元件组件构成的光源进行说明的示意性分解立体图，图5是用于对利用了固 体发光元件组件、荧光体组件和配光元件组件的光源进行说明的示意性分解立体图。另外， 图4中，以与图2、图3所用符号相同的符号来表示的部位表示与图2、图3相同的部位。并 且，图5中，用与图2 图4所用符号相同的符号来表示的部位表示与图2 图4相同的部 位。下面对各组件进行说明。[3-1.固体发光元件组件]如图4和图5所示，固体发光元件组件5与荧光体部3、配光控制元件4和其他部 件一起构成本实施方式的光源，其具有上述的固体发光元件2。[3-1-1.固体发光元件组件的构成]固体发光元件组件5具有基部51和固体发光元件2。⑴基部固体发光元件组件5的基部51用来固定固体发光元件2。对固体发光元件组件5的基部51没有限定，只要可以承受温度条件等使用本实施 方式的光源时的条件，就可以在不显著损害本实施方式的效果的范围内以任意材料、形状、 尺寸来构成。并且，在基部51上可以适当设置安装部以便能够安装荧光体部3、配光控制元件
214、荧光体组件6和配光元件组件7等。(ii)固体发光元件作为构成一次光源的固体发光元件2可以使用与上述相同的固体发光元件。因 此，如图4所示，在固体发光元件2本身作为一次光源的情况中，通常在固体发光元件组件 5中设置至少与一次光的种类数相同个数的固体发光元件2。并且，如图5所述，在用固体发光元件2和荧光体部3构成一次光源的情况中，在 固体发光元件组件5中设置至少1个固体发光元件2。这种情况中，固体发光元件2可以被 2个以上的荧光体部3所共有。并且，构成中可以使固体发光元件2作为一次光源发挥作用，同时也能使其作为 荧光体部3的激发光源发挥作用。这种情况下，固体发光元件组件5以具有至少1个固体 发光元件的形式来构成即可。(iii)其他部件并且，固体发光元件组件5中可以具有基部51和固体发光元件2以外的部件。例 如，可以设置用于向固体发光元件2供给电力的配线52。通常该配线52设于固体发光元件 组件5的基部51。在图4和图5所示的例子中，固体发光元件组件5在基部51具有4个LED，由设置 于基部51上的配线52对它们供给电力。[3-1-2.固体发光元件组件的用途]固体发光元件组件5本身就可以用作本实施方式的光源，但是通常情况下，可以 如图4所示那样，与配光控制元件4 (包含配光元件组件7)组合构成本实施方式的光源，并 且，可以如图5所示那样，与配光控制元件4 (包含配光元件组件7)和荧光体部3 (包含荧 光体组件6)组合构成本实施方式的光源。[3-2.荧光体组件]如图5所示，荧光体组件6与固体发光元件2、配光控制元件4和其他部件一起构 成本实施方式的光源，其具有上述荧光体部3。[3-2-1.荧光体组件的构成]荧光体组件6具有基部61和荧光体部3。⑴基部荧光体组件6的基部61用于固定荧光体部3。对荧光体组件6的基部61没有限定，只要可以承受温度条件等使用本实施方式的 光源时的条件，就可以在不显著损害本实施方式的效果的范围内以任意材料、形状、尺寸来 构成。并且，在基部61上可以适当设置安装部以便能够安装固体发光元件2、配光控制 元件4、发光元件组件5和配光元件组件7等。(ii)荧光体部作为荧光体部3，可以使用与上述相同的荧光体部。(iii)其他部件并且，荧光体组件6可以具有基部61和荧光体部3以外的部件。另外，在图5所示的例子中，在基部61上设置4个包含荧光体的荧光体部3来构
22成荧光体组件6，所述荧光体受固体发光元件2发出的光的激发分别发出不同颜色的荧光， 荧光体组件6接受由背面(图中左侧的面)相对应的固体发光元件2发出的激发光，由正 面(图中右侧的面)发出荧光(即一次光)。[3-2-2.荧光体组件的用途]荧光体组件6通常与固体发光元件2 (包含固体发光元件组件5)、或与固体发光元 件2 (包含固体发光元件组件5)和配光控制元件7 (包含配光元件组件7)组合构成本实施 方式的光源。[3-3.配光元件组件]如图4和图5所示，配光元件组件7与固体发光元件2、荧光体部3、和其他部件一 起构成本实施方式的光源，其通常具有上述配光控制元件4。其中，配光元件组件7的使用 是任意的，不是本实施方式的光源中必须存在的，但从改善配光特性等的观点出发，优选使 用该组件。[3-3-1.配光元件组件的构成]配光元件组件7具有基部71和配光控制元件4。⑴基部配光元件组件7的基部71用于固定配光控制元件4。对配光元件组件7的基部71没有限定，只要可以承受温度条件等使用本实施方式 的光源时的条件，就可以在不显著损害本实施方式的效果的范围内以任意材料、形状、尺寸 来构成。并且，在基部71上可以适当设置安装部以便能够安装固体发光元件2、荧光体部 3、发光元件组件5和荧光体组件6等。(ii)配光控制元件作为配光控制元件4，可以使用与上述相同的配光控制元件4。(iii)其他部件并且，配光元件组件7中可以具有基部71和配光控制元件4以外的部件。另外，在图4和图5所示的例子中，在基部71上设置4个配光控制元件4来构成 配光元件组件7，所述配光控制元件4用来将由固体发光元件2和荧光体部3发出的光的配 光特性进行统一，配光元件组件7接受来自背面(图中左侧的面)的光，统一配光特性后由 正面(图中右侧的面)发出。[3-3-2.配光元件组件的用途]配光元件组件7通常与固体发光元件2 (包含固体发光元件组件5)、或与固体发光 元件2 (包含固体发光元件组件5)和荧光体部3 (包含荧光体组件6)组合构成本实施方式 的光源。[3-4.组件组合后构成的光源]如图4和图5所示，通过适当组合固体发光元件组件5、荧光体组件6和配光元件 组件7，能够构成上述的本实施方式的光源。将这些组件5 7组合后的光源与上述本实施方式的光源相同。[4.优点]根据本实施方式的光源，能够用具有高显色性的均一颜色的光以高发光效率对规定的照射面进行照射。并且，由于现有的使用Blue-LED的合成光源中，利用黄色作为互补色构成白色， 所以合成光中红色成分不足，红色成分往往对于显色性不利，但在本实施方式的光源中，由 于可以采用各种颜色的光作为一次光，所以能够改善显色性。并且，现有的将nearUV-LED与蓝-绿-红等两种以上的荧光体的混合物相组合的 合成光源中，有时出现如下情况红色荧光体吸收由蓝色荧光体和绿色荧光体发出的荧光， 或是受nearUV-LED激发的蓝色荧光体发出的光激发红、橙、黄色、绿色的荧光体，成为2段 激发结构，光转换效率特别差的红色荧光体抢夺能量，不能充分提高发光效率。但在本实施 方式的光源中，由于可以不限制一次光源的种类而使用任意的一次光源，从而可以期待发 光效率飞跃提高。另外，采用了 PDP的光源亮度例如约为100 60坎德拉/m2，用于照明用时亮度不 够，但在本实施方式的光源中，可以通过对一次光源的种类进行最佳化处理来得到充分的 亮度。因此，本实施方式的光源可以用于各种用途。进而，由于使用了固体发光元件，能够牢固地构成本实施方式的光源，所以不存在 像荧光灯那样的相对于物理破坏脆弱的一面。并且，由于荧光灯中使用了水银，从环境方面考虑也希望开发替代光源，本实施方 式的光源作为一种具有不低于荧光灯的性能的光源可以在抑制对环境的影响的同时使用。此外，在单纯排列LED制作多点光源的情况中，由于LED的光谱非常窄，并且，特别 由于LED还具有光谱随着其结晶品质提高、发光效率改善而更窄的相关性，所以采用了 LED 的多点光源的显色性不好，其用途仅限于文字显示用途等。但是，本实施方式的光源中，由 于一次光源的光谱不受限定，可以使用光谱宽于现有产品的一次光来获得显色性优异的合 成光，不仅可以用于文字显示用途，还能够用于照明用途或图像显示用途等广泛的用途。并且，由于本实施方式具有固体发光元件组件、荧光体组件和配光元件组件，从而 可以针对每个构成要件来对本实施方式的光源进行更换，因此，除了可以抑制本实施方式 的光源的使用成本外，在对本实施方式的光源及其构成要件进行废弃处理时，也能够简单 地进行废弃处理。此外，不仅在本实施方式的构成要件报废的情况中，在将其更换为具有更优异性 能的要件的情况中，上述形成组件的方案也是有用的。例如，将老式的固体发光元件更换为 新型的发光元件时，由于制成了组件，所以可以仅更换要更换的元件。因此，由此也可以抑 制本实施方式的光源的使用成本的上升。另外，作为固体发光元件2而使用的元件的例子中有LED，但通常该LED比荧光体 贵，并且其比荧光体的寿命也长。因此，按照耐用寿命将LED和荧光体分别制成组件，将两 者的产业周期相分离，这一点在成本方面是非常有用的。[II.调光方法]在上述的本实施方式的光源中，可以通过更换一次光源或是具备一次光量控制单 元来对本实施方式的光源发出的光进行调光，所述一次光量控制单元控制一次光源，能够 对一次光中的至少一部分的光量进行调整。进行调光不仅可以调整合成光的颜色，还能够 调整合成光的色温。下面对能够进行调光的情况下的本实施方式的光源分别进行说明。
[1.基于一次光源的更换的调光]为使本实施方式的光源能发出具有目的颜色和色温的光，将一次光的CIE色度座 标之差的最大值控制在上述范围，并且，在使上述一次光在规定的照射面上具有同样的配 光特性以使上述合成光的颜色达到均一化的程度的同时，适当地更换一次光源，由此能够 对本发明的光源所发出的光进行调光。例如，通过调光来调节合成光的色温的情况中，构成 合成光的一次光中波长相对较短的光的强度变大的话色温会上升，反过来，一次光中波长 相对较长的光的强度变大的话色温会下降，可以利用这一点来进行调光。图6显示出通过调换来进行调光的光源的一例的示意性分解立体图。其中，本发 明不受下列例子的限制，可以在不超越本发明的要旨的范围内进行任意变形来实施。另外， 图6中使用与图2 图5中相同的符号来表示的部位表示与图2 图5中同样的部位。如图6所示，该光源具有固体发光元件组件5、具有荧光体组件6，6’的转台8和配 光元件组件7。固体发光元件组件5在基部51上设置了 4个作为固体发光元件2的LED，通过设 置于基部51上的配线52来供给电力而发光。并且，转台8具有荧光体组件6和荧光体组件6’，通过旋转转台8来使荧光体组件 6和荧光体组件6’中的任意一个组件配置在固体发光元件5和配光元件组件7之间，使用 该荧光体组件6，6’发出的荧光作为一次光。荧光体组件6在基部61具有4个荧光体部3。另外，荧光体部3都是由背面接受 固体发光元件2发出的光，朝向正面发出荧光作为一次光。并且，本例中，荧光体部3含有 各荧光体部3所发出的荧光(一次光)的颜色的CIE色度座标之差的最大值满足上述范围 的发出红色、橙色、黄色、绿色和蓝色的荧光的荧光体。此外，荧光体组件6 ’与荧光体组件6相同，在基部61’具有4个荧光体部3 ’，各荧 光体部3’都由背面接受固体发光元件2发出的光，朝向正面发出荧光作为一次光。并且， 荧光体部3’也含有发出红色或橙色、黄色、绿色和蓝色的荧光的荧光体。其中，在荧光体组件6’的荧光体部3’中，与荧光体组件6的荧光体部3相比，其 橙色荧光体和黄色荧光体的量较多，并且，其蓝色荧光体的量较少。并且，配光元件组件7在基部71上设置4个透镜作为配光控制元件4，各荧光体部 3,3'发出的荧光透过该透镜，由此使配光特性在上述程度上一致。如上构成该光源。由此，先使固体发光元件2发光，利用所发出的光使设于荧光体 组件6，6’上的荧光体部3，3’内的荧光体发光，使用所发出的荧光作为一次光。这种情况 下，由于将由荧光体部3，3’发出的荧光合成起来制成合成光，所以当上述一次光发生变化 时，其色温也发生变化。具体地说，通过旋转转台8将荧光体组件6配置在固体发光元件5 和配光元件组件7之间，能够得到色温相对高的合成光。反过来，将荧光体组件6配置在固 体发光元件5和配光元件组件7之间，能够得到色温相对低的合成光。利用这一点，使用转 台8调换荧光体组件6和荧光体组件6’，调换荧光体部3和荧光体部3’，由此能够进行调 光，对由该光源发出的合成光的色温进行调整。通过采用这种构成，例如可以在白天使用荧 光体组件6发出便于办公等的色温为5000K的日白色或色温为6500K的日光色，在夜间使 用荧光体组件6’发出使人放松的色温为2850K的电灯泡色，在昼夜交替使用一种照明。[2.基于一次光量控制单元的调光]
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为使本实施方式的光源能发出具有目的颜色和色温的光，将一次光的CIE色度座 标之差的最大值控制在上述范围，并且，在使上述一次光在规定的照射面上具有同样的配 光特性以使上述合成光的颜色达到均一化的程度的同时，使本实施方式的光源具有能够控 制一次光源对一次光中至少部分的光量进行调整的一次光量控制单元，由此能够对本实施 方式的光源所发出的合成光进行调光。例如，通过控制固体发光元件的发光量等基于调光 来调整合成光的色温的情况下，与基于更换进行调光时相同，构成合成光的一次光中波长 相对较短的光的强度变大的话色温会上升，反之，一次光中波长相对较长的光的强度变大 的话色温会下降，可以利用这一点来进行调光。图7显示出利用一次光量控制单元进行调光的光源的一例的示意性分解立体图。 其中，本发明不受下列例子的限制，可以在不超越本发明的要旨的范围内进行任意变形来 实施。另外，图7中使用与图2 图6中相同的符号来表示的部位表示与图2 图6中同 样的部位。如图7所示，该光源具有固体发光元件组件5、荧光体组件6、配光元件组件7和一 次光量控制单元9。固体发光元件组件5在基部51上设置了 4个作为固体发光元件2的LED，通过设 置于基部51上的配线52来供给电力而发光。荧光体组件6在基部61具有4个荧光体部3。另外，荧光体部3都是由背面接受 固体发光元件2发出的光，朝向正面发出荧光作为一次光。并且，本例中，荧光体部3含有 各荧光体部3所发出的荧光(一次光)的颜色的CIE色度座标之差的最大值满足上述范围 的发出红色或橙色、黄色、绿色和蓝色的荧光的荧光体。此外，配光元件组件7在基部71上设置4个透镜作为配光控制元件4，各荧光体部 3发出的荧光透过该透镜，由此使配光特性在上述程度上一致。并且，一次光量控制单元9具有供给电力控制部91和、电能存储部92。关于供给电力控制部91，通过开关(图示省略)等由外部受到对该光源发出的合 成光的色温进行改变的指示后，由电能存储部92读出对应于该指示内容的供给电能信息， 根据读出的供给电能信息，对向设置于固体发光元件组件5上的各固体发光元件2供给的 电力的量进行控制。并且，关于电能存储部92，其存储了色温和根据该色温应向各固体发光元件2供 给的电能作为供给电能信息。具体的供给电能信息的值例如可以从实验中求出后预先存储 在其中。另外，此处，提高色温的情况下，供给电力控制部91进行如下的控制向对发出波 长相对短的荧光(例如，蓝色荧光)的荧光体部3供给激发光的固体发光元件2增加供给 电力，同时，向对发出波长相对长的荧光(例如，橙色荧光)的荧光体部3供给激发光的固 体发光元件2减少供给电力；反过来，降低色温的情况下，供给电力控制部91进行如下的控 制向对发出波长相对短的荧光(例如，蓝色荧光)的荧光体部3供给激发光的固体发光元 件2减少供给电力，同时，向对发出波长相对长的荧光(例如，橙色荧光)的荧光体部3供 给激发光的固体发光元件2增加供给电力。并且，本例中，一次光量控制单元9在硬件上由CPU (CentralProcessing Unit)； RAM (Random Access Memory)、ROM (Read Only Memory)等内存；进而由 AD 转换部等接口部等构成，这些CPU、内存、接口部等作为上述供给电力控制部91和电能存储部92发挥作用。如上构成该光源。由此，先使固体发光元件2发光，利用所发出的光使设于荧光体 组件6上的荧光体部3内的荧光体发光，使用所发出的荧光作为一次光。这种情况下，由于 将由荧光体部3发出的荧光合成起来制成合成光，所以当上述一次光发生变化时，其色温 也发生变化。具体地说，可以对供给至固体发光元件2的电力进行调整，对供给至各荧光体 部3的激发光的光量进行控制，由此，可以对各波长的一次光的光量进行调整。利用这一 点，可以利用一次光量控制单元9调整一次光的光量，进行对该光源发出的合成光的色温 进行调整的调光。即，供给电力控制单元91进行控制以使向与发出蓝色荧光的荧光体部3 相对应的固体发光元件2的供给电力减少、并使向与发出橙色荧光的荧光体部3相对应的 固体发光元件2的供给电力增加的情况下，则合成光的色温降低；反过来，供给电力控制单 元91进行控制以使向与发出蓝色荧光的荧光体部3相对应的固体发光元件2的供给电力 增加、并使向与发出橙色荧光的荧光体部3相对应的固体发光元件2的供给电力减少的情 况下，则合成光的色温上升。另外，作为一次光量控制单元9，可以使用PWM电路、脉冲频率调制(下文中适当 地称为“PFM”)电路、脉冲幅度调制(下文中适当地称为“PAM”)电路等。此外，除了这些 PWM电路、PFM电路、PAM电路等脉冲-数字电路以外，也可以使用运算放大器等模拟电路。 并且，也可以应用阻抗电路。[3.优点]利用上述那样的本实施方式的调光方法和光源，能够连续地对发出的合成光的色 温进行自由调整。此外，利用上述的本实施方式的调光方法和光源，可以连续的对黑体辐射轨迹外 的色度进行自由调整，这一点在白热灯泡中也没能实现。此外，在CRT、PDP、EL、OEL, OLED等现有光源中，在照明水平上进行调光的基本的 光源力量不足，但利用上述的本实施方式的调光方法的光源，就能消除这种光源力量上的 不足，能够稳定地调光。另外，对于上述的调光方法及可调光的光源，一次光的CIE色度座标之差的最大 值在上述范围内，即为0. 05以上，并且维持上述一次光在规定的照射面上具有同样的配光 特性以使上述合成光的颜色达到均一化的程度的状态的同时改变一次光，只要满足这一点 就没有其他限制，可以在使用了不同波长的一次光源的任意的光源中应用。[III.照明]上述的本实施方式的光源可以用于例如照明。通过使用上述光源作照明，能够提供具有色温可变这一过去没有的新功能的照 明，此外，还能够得到与在本实施方式的光源及构成该光源的固体发光元件组件、荧光体组 件和配光元件组件的说明中所述的优点相同的优点。此外，与现有的照明之一的荧光灯相比较的情况中，荧光灯中存在只能照射被设 定于一个特定色温的白色光这样的课题。但是，根据使用本实施方式的光源的照明，能够以 1个光源实现色温可变。并且，根据本实施方式的照明，能够对照明进行小于荧光灯的小型化，因此，能够 缩短距以均勻的颜色进行照射的照射面的距离。
并且，与应用了现有的通过组合LED和荧光体而成的合成光源的照明相比较的情 况中，现有的合成光源与荧光灯相同，构成称为1个色度点的荧光体混合比，所以色温不可 变。并且，由于现有的合成光源由LED和荧光体作为一体型来构成，所以光源的寿命受荧光 体特性的影响，从而导致高成本。但是，根据应用了本实施方式的光源的照明，能够解决这 些课题。此外，应用了本实施方式的光源的照明在发光效率、耐用寿命、显色性等方面也能 够得到优于现有照明的照明。[IV.图像显示装置]上述本实施方式的光源也可以用于例如图像显示装置。通过将上述光源用于图像显示装置，除了会获得与上述本实施方式的光源相同的 优点外，还能够获得如下优点提高发光效率、省电、扩大色彩再现范围、实现大型显示器寸。另外，与现有的采用了 CRT的图像显示装置相比较的情况中，由于利用本实施方 式的光源构成了图像显示装置，可以促进图像显示装置的薄型化，并且可以促进图像显示 装置的省电化。并且，与现有的采用了 PDP的图像显示装置相比较的情况中，由于利用本实施方 式的光源构成了图像显示装置，可以实现省能源化，并且可以进一步提高相对于物理破坏 的耐性。此外，PDP通常是斯托克斯频移大于荧光灯等的发光机构，发光效率提高的物理限 制严格，若使用本实施方式的技術，则可以突破上述的发光效率提高的物理限制。此外可以 提高应用了 PDP的照明的发光强度。并且，在现有的应用了 OEL或OLED的图像显示装置中，有机色素的寿命大多较短， 并且，即使在寿命耗尽时要只对有机色素进行更换的情况中，由于应用了 OEL或OLED的现 有的图像显示装置为了形成层积结构而一体形成，从而无法将其分离離，而导致高成本。但 是，若将本实施方式的光源用于图像形成装置，则可以进行分离更换，不必担心导致上述的 高成本。此外，应用了 OEL或OLED的图像显示装置的发光强度往往容易变低，但若将本实 施方式的光源用于图像显示装置，则可以解决这一问题。并且，与现有的LED显示器相比较的情况中，现有的LED显示器中，对像素脱落的 情况进行修理是复杂的，但若使用本实施方式的光源构成图像形成装置，则像素脱落部分 的修理变得容易。此外，应用了本发明的光源的图像显示装置的情况中，照明装置中出现振荡型转 移时，能够比现有的LED显示器进一步扩大色彩再现范围。并且，现有的AlInGaP =Red-LED, InGaN =Green-LED, InGaN =Blue-LED 之类的发光 材料通常在各自的MOCVD成长装置中制造LED，从而导致工艺复杂、成本增加，但使用本发 明的光源构成图像显示装置的情况中，例如，仅对一个作为激发源的近紫外InGaN-LED的 工艺集中进行研究，开发低成本批量生产的系统，通过与制造成本便宜的荧光体相结合，能 够降低整体的开发成本，从而可以不必担心工艺的复杂化。[V.其他]以上对本发明的一个实施方式进行了说明，但本发明不受上述实施方式的限制，可以在不超越本发明的要旨的范围内进行任意变形来实施。例如，上述光源、固体发光元件组件、荧光体组件和配光元件组件、以及照明装置 和图像显示装置的构成要件可以在不显著损害本发明的效果的范围内任意组合使用。[实施例]下面举出实施例对本发明详细说明，但本发明不受下列实施例的限制，可以在不 超越本发明的要旨的范围内进行任意变形来实施。[实施例1]根据以下要点，设定一个由发出红色、绿色和蓝色的一次光的一次光源构成的光 源，对由该光源发出的合成光照射照射面的情况进行计算，对合成光在照射面上是否均勻 来进行评价。设定如下的光源将具有5mmX5mm的正方形发光面的光源以Imm的间距分割成 25个多点光源，将这些多点光源作为分别发出红色、绿色和蓝色的一次光的一次光源，在平 面上分别配置这些光源以使它们位于正三角形的顶点。另外，计算这些假想光源的CIE色 度座标，结果红色多点光源为(0.691,0.309)，绿色多点光源为(0. 238,0. 733)，蓝色多点 光源为(0. 118,0. 076)。并且，对各一次光源进行设定，以使上述正三角形的中心距各一次光源的中心的 距离为1cm。对一次光源的配置状态进行示意性表示，如图8所示。并且，将与设定的配置有上述一次光源的平面平行的、且距该平面的距离为Z cm 的面设定为用上述一次光源构成的光源发出的合成光进行照射的照射面。图9示意性地表 示出该照射面与一次光源的关系。另外，本实施例中，作为发出红色的一次光的一次光源(下文中适当地称为“红色 多点光源”)使用应用了 InAlGaAs的红色LED，作为发出绿色的一次光的一次光源(下文中 适当地称为“绿色多点光源”)使用应用了 InGaN的绿色LED，作为发出蓝色的一次光的一 次光源(下文中适当地称为“蓝色多点光源”)使用应用了 InGaN的蓝色LED。红色多点光 源、绿色多点光源和蓝色多点光源各自的光谱于图10示出。在这种设定中，设定红色多点光源、绿色多点光源和蓝色多点光源各自发出的一 次光的配光特性为一致的状态，对于光源与照射面之间的距离Z为IOcm的情况和250cm的 情况，分别对受合成光照射时照射面的状态和在照射面上规定的位置上的CIE色度座标进 行计算。另外，对于CIE色度座标，从配置上述一次光源时假设的正三角形的中心到照射面 引出法线，由该法线与照射面交差的点向某一方向引出规定距离的线段，计算该线段上的 位置上的色度。另外，上述线段的长度在Z为IOcm的照射面上为10cm，在Z为250cm的照 射面上为250cm。并且，在实施例1中，红色多点光源、绿色多点光源和蓝色多点光源各自 在φ方向上的一次光的强度恒定，并且，向θ方向的一次光的强度Shiape(e)都为
权利要求
1.一种照明用光源，所述光源具有分别发出不同波长的一次光的两个以上的一次光 源，该光源发出由所述一次光源所发出的一次光合成的合成光；其中，所述两个以上的一次光源包括发出的所述一次光的CIE色度坐标之差为0. 05以 上的第1 一次光源和第2 —次光源，所述一次光在规定的照射面上具有同样的配光特性，以使所述合成光的颜色达到均一 化的程度，所述光源的发光效率为301m/W以上， 所述光源的平均显色评价指数为60以上，所述第1 一次光源具有第1固体发光元件和透射型第1荧光体部，所述透射型第1荧 光体部背面接受该第1固体发光元件发出的激发光，并向正面发出荧光，所述第2 —次光源具有第2固体发光元件和透射型第2荧光体部，所述透射型第2荧 光体部背面接受该第2固体发光元件发出的激发光，并向正面发出荧光，通过在基部上组合固体发光元件组件和荧光体组件构成了上述第1一次光源和上述 第2 —次光源，所述固体发光元件组件由所述第1固体发光元件和所述第2固体发光元件被并列固定 而成，所述荧光体组件由所述第1荧光体部和所述第2荧光体部被并列设置而成。
2.如权利要求1所述的照明用光源，其特征在于，通过对所述第1固体发光元件和/或 所述第2固体发光元件进行供给电力的控制，能够调整上述合成光的颜色。
3.如权利要求1或2所述的照明用光源，其中，能够保留上述固体发光元件组件和荧光 体组件中的任意一方地更换另一方。
4.一种照明用光源的制造方法，其中，所述光源具有分别发出不同波长的一次光的两 个以上的一次光源，所述两个以上的一次光源包括发出的所述一次光的CIE色度坐标之差为0. 05以上的 第1 一次光源和第2—次光源，所述光源发出所述一次光源发出的一次光合成的合成光，所述一次光在规定的照射面上具有同样的配光特性，以使所述合成光的颜色达到均一 化的程度，所述光源的发光效率为301m/W以上， 所述光源的平均显色评价指数为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组合固体发光元件组件和荧光体组件的步骤，其中，所述 固体发光元件组件由所述第1固体发光元件和所述第2固体发光元件被并列固定而成，所 述荧光体组件由所述第1荧光体部和所述第2荧光体部被并列设置而成，组合固体发光元件组件和荧光体组件时，使所述第1 一次光源具有第1固体发光元件 和透射型第1荧光体部，所述透射型第1荧光体部背面接受该第1固体发光元件发出的激 发光，并向正面发出荧光，并使所述第2 —次光源具有第2固体发光元件和透射型第2荧光 体部，所述透射型第2荧光体部背面接受该第2固体发光元件发出的激发光，并向正面发出 荧光。
5.如权利要求4所述的照明用光源的制造方法，其中，通过对所述第1固体发光元件和 /或所述第2固体发光元件进行供给电力的控制，上述光源能够调整上述合成光的颜色。
全文摘要
本发明涉及照明用光源及其制造方法。本发明以能够用具有高显色性的均一颜色的光以高发光效率照射规定的照射面为课题。为了解决该课题，本发明提供下述照明用光源该光源具有分别发出不同波长的一次光的两种以上的一次光源，其中设定一次光的CIE色度坐标的差的最大值为0.05以上，以使一次光在规定的照射面上具有同样的配光特性；设定该光源发光效率为30lm/W以上且平均显色评价指数为60以上。
文档编号H05B37/02GK102003659SQ20101029068
公开日2011年4月6日 申请日期2006年2月13日 优先权日2005年2月14日
发明者内田裕士, 木岛直人, 田口常正 申请人:三菱化学株式会社