(57)【要約】【課題】  白色光の色合いを長期間にわたってより簡単に調整かつ制御することができる照明装置を提供することにある。【解決手段】  第１ＬＥＤパッケージ２は、青色ＬＥＤ１４，１６を、発光色の相関色温度が高くなるように第１蛍光体１８を配合した第１モールド樹脂２０にて封止することにより形成されている。第２ＬＥＤパッケージ４は、青色ＬＥＤ３４，３６を、発光色の相関色温度が低くなるように第２蛍光体３８を配合した第２モールド樹脂４０にて封止することにより形成されている。この照明装置は、第１ＬＥＤパッケージ２と第２ＬＥＤパッケージ４の一方を点灯させるか又は両方を点灯制御することで、相関色温度が高い色合いの白色光から相関色温度が低い色合いの白色光までを発光する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の青色発光ダイオードを、発光色の相関色温度が高くなるように第１蛍光体を配合した第１モールド樹脂にて封止することにより、相関色温度が高い色合いの白色光を発光する第１発光ダイオードパッケージと、
複数の青色発光ダイオードを、発光色の相関色温度が低くなるように第２蛍光体を配合した第２モールド樹脂にて封止することにより、相関色温度が低い色合いの白色光を発光する第２発光ダイオードパッケージと、
を備え、前記第１発光ダイオードパッケージと前記第２発光ダイオードパッケージの一方を点灯させるか又は両方を点灯制御することで、相関色温度が高い色合いの白色光から相関色温度が低い色合いの白色光までを発光することを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記第１発光ダイオードパッケージは昼光色の白色光を発光し、前記第２発光ダイオードパッケージは電球色の白色光を発光することを特徴とする請求項１記載の照明装置。
【請求項３】
前記昼光色の白色光は、７０００Ｋ〜６５００Ｋの相関色温度に設定され、前記電球色の白色光は、３０００Ｋ〜２６００Ｋの相関色温度に設定されていることを特徴とする請求項２記載の照明装置。
【請求項４】
前記第１蛍光体は、青色光を励起光として黄色系の蛍光を発する黄色蛍光体からなり、前記第２蛍光体は、青色光を励起光として赤色系の蛍光を発する赤色蛍光体からなることを特徴とする請求項１記載の照明装置。
【請求項５】
複数の青色発光ダイオードの一部である第１部を、発光色の相関色温度が高くなるように第１蛍光体を配合した第１モールド樹脂にて封止し、前記青色発光ダイオードの残りである第２部を、発光色の相関色温度が低くなるように第２蛍光体を配合した第２モールド樹脂にて封止することにより、相関色温度が高い色合いの白色光と相関色温度が低い色合いの白色光を発光する混合発光ダイオードパッケージを複数備え、
前記青色発光ダイオードの第１部と第２部の一方を点灯させるか又は両方を点灯制御することで、相関色温度が高い色合いの白色光から相関色温度が低い色合いの白色光までを発光することを特徴とする照明装置。
【請求項６】
前記青色発光ダイオードの第１部を前記第１モールド樹脂にて封止した部分は昼光色の白色光を発光し、前記青色発光ダイオードの第２部を前記第２モールド樹脂にて封止した部分は電球色の白色光を発光することを特徴とする請求項５記載の照明装置。
【請求項７】
前記昼光色の白色光は、７０００Ｋ〜６５００Ｋの相関色温度に設定され、前記電球色の白色光は、３０００Ｋ〜２６００Ｋの相関色温度に設定されていることを特徴とする請求項６記載の照明装置。
【請求項８】
前記第１蛍光体は、青色光を励起光として黄色系の蛍光を発する黄色蛍光体からなり、前記第２蛍光体は、青色光を励起光として赤色系の蛍光を発する赤色蛍光体からなることを特徴とする請求項５記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオード（以下「ＬＥＤ」と略称する）を用いた照明装置に関するものであり、特に白色光の色合いの調光を可能にしたものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、白色光を発光するＬＥＤを用いた照明装置としては、青色ＬＥＤと緑色ＬＥＤを、黄色蛍光体と赤色蛍光体を混合した封止樹脂又はそれぞれ混入した封止樹脂で封止したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この照明装置においては、光度と演色性を改善するため、２種類のＬＥＤを用いると共に、２種類の蛍光体を混入して白色光の色合いを調整していた。
【０００３】
また、赤色、緑色及び青色のＬＥＤを用いると共に、その光出力を測定しながら電流を補正することで所望の白色光を発する照明器具も知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
更に、青色発光素子と黄色系蛍光体からなる白色発光素子、赤色発光素子及び緑色発光素子と、色温度制御手段を備え、赤色発光素子と緑色発光素子に供給する電流を調整することで色温度を制御する照明装置も知られていた（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開２００６−２４５４４３号公報
【特許文献２】特表２００２−５３３８７０号公報
【特許文献３】特開２００８−１６００６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述した２種類のＬＥＤと２種類の蛍光体を用いた照明装置においては、使用するＬＥＤの発光色と、蛍光体の配合割合により白色光の色合いを調整しているため、製造時に色合いが決定されていた。従って、装置の使用時に白色光の色合いを調整することは想定されていなかった。
【０００６】
また、上記全ての従来技術は、異なる発光色のＬＥＤを複数使用することで所望の色合いの白色光を得ようとしていた。しかしながら、このように種類（発光色）が異なるＬＥＤを使用すると、各ＬＥＤの順方向降下電圧（ＶＦ）がそれぞれ異なるため、各ＬＥＤを制御するには各々の順方向降下電圧まで考慮した点灯回路が必要になり、複雑な回路構成になるという問題があった。
【０００７】
さらに、異なる発光色のＬＥＤを複数使用すると、各ＬＥＤの寿命及び劣化スピードが異なるため、長期間使用すると所定の色合いの発光色が得られなくなるという問題があった。
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、上記従来技術等の問題点を解決し、白色光の色合いを長期間にわたってより簡単に調整かつ制御することができる照明装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の照明装置は、複数の青色発光ダイオードを、発光色の相関色温度が高くなるように第１蛍光体を配合した第１モールド樹脂にて封止することにより、相関色温度が高い色合いの白色光を発光する第１発光ダイオードパッケージと、複数の青色発光ダイオードを、発光色の相関色温度が低くなるように第２蛍光体を配合した第２モールド樹脂にて封止することにより、相関色温度が低い色合いの白色光を発光する第２発光ダイオードパッケージと、を備え、前記第１発光ダイオードパッケージと前記第２発光ダイオードパッケージの一方を点灯させるか又は両方を点灯制御することで、相関色温度が高い色合いの白色光から相関色温度が低い色合いの白色光までを発光するものとなっている。
【００１０】
この照明装置における前記第１発光ダイオードパッケージは昼光色の白色光を発光し、前記第２発光ダイオードパッケージは電球色の白色光を発光するものとなっている。また、前記昼光色の白色光は、７０００Ｋ〜６５００Ｋの相関色温度に設定され、前記電球色の白色光は、３０００Ｋ〜２６００Ｋの相関色温度に設定されている。更に、前記第１蛍光体は、青色光を励起光として黄色系の蛍光を発する黄色蛍光体からなり、前記第２蛍光体は、青色光を励起光として赤色系の蛍光を発する赤色蛍光体からなる。
【００１１】
また、本発明の照明装置は、複数の青色発光ダイオードの一部である第１部を、発光色の相関色温度が高くなるように第１蛍光体を配合した第１モールド樹脂にて封止し、前記青色発光ダイオードの残りである第２部を、発光色の相関色温度が低くなるように第２蛍光体を配合した第２モールド樹脂にて封止することにより、相関色温度が高い色合いの白色光と相関色温度が低い色合いの白色光を発光する混合発光ダイオードパッケージを複数備え、前記青色発光ダイオードの第１部と第２部の一方を点灯させるか又は両方を点灯制御することで、相関色温度が高い色合いの白色光から相関色温度が低い色合いの白色光までを発光するものとなっている。
【００１２】
この照明装置における前記青色発光ダイオードの第１部を前記第１モールド樹脂にて封止した部分は昼光色の白色光を発光し、前記青色発光ダイオードの第２部を前記第２モールド樹脂にて封止した部分は電球色の白色光を発光するものとなっている。また、前記昼光色の白色光は、７０００Ｋ〜６５００Ｋの相関色温度に設定され、前記電球色の白色光は、３０００Ｋ〜２６００Ｋの相関色温度に設定されている。また、前記第１蛍光体は、青色光を励起光として黄色系の蛍光を発する黄色蛍光体からなり、前記第２蛍光体は、青色光を励起光として赤色系の蛍光を発する赤色蛍光体からなる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の照明装置は、同じ青色ＬＥＤを用いた第１ＬＥＤパッケージと第２ＬＥＤパッケージを備えており、第１ＬＥＤパッケージが相関色温度の高い白色光を発光し、第２ＬＥＤパッケージが相関色温度の低い白色光を発光するものとなっている。このため、本発明の照明装置においては、第１ＬＥＤパッケージと第２ＬＥＤパッケージの一方だけを点灯させ、又は両方を点灯制御することで相関色温度が高い色合いの白色光から低い色合いの白色光までを発光することが可能となる。上記構成からなる本発明の照明装置によれば、第１ＬＥＤパッケージと第２ＬＥＤパッケージに同じ青色ＬＥＤを用いているので、使用している全てのＬＥＤの順方向降下電圧がほぼ等しくなる。このため、各ＬＥＤの順方向降下電圧まで考慮した複雑な点灯制御を行う必要がなく、電流だけで簡単に点灯制御することができる。
【００１４】
また、相関色温度が高い色合いの白色光と低い色合いの白色光を発光する混合ＬＥＤパッケージを備える照明装置においても、全て同じ青色ＬＥＤを使用しているので、上記と同様に、複雑な点灯制御を行う必要がない。
【００１５】
また、全て同じ青色ＬＥＤを使用することにより、その寿命や劣化スピードをほぼ同じ状態にすることができ、長期使用においても、急激に一部のＬＥＤが劣化して性能が低下することがない。このため、長期使用における信頼性を高めることができる。
【００１６】
また、相関色温度が高い色合いの白色光を７０００Ｋ〜６５００Ｋの昼光色に設定し、相関色温度が低い色合いの白色光を３０００Ｋ〜２６００Ｋの電球色に設定しているので、ＪＩＳ規格における７０００Ｋ〜２６００Ｋにわたる白色光の色合い、昼光色、昼白色、白色、温白色、電球色を、白色光と白色光を混色させることで簡単に得ることができる。特に、白色光同志を混色させているので、所望の色合いの白色光を得るための点灯制御を容易に行うことができる。
【００１７】
また、相関色温度が高い色合いの白色光と低い色合いの白色光を発光する混合ＬＥＤパッケージの場合、混色し易くすることができると共に、パッケージ数を減らして小型化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の照明装置は、相関色温度が高い色合いの白色光を発光する第１ＬＥＤパッケージと、相関色温度が低い色合いの白色光を発光する第２ＬＥＤパッケージを備えている。第１ＬＥＤパッケージは、複数の青色ＬＥＤを、発光色の相関色温度が高くなるように第１蛍光体を配合した第１モールド樹脂にて封止することにより形成されている。また、第２ＬＥＤパッケージは、複数の青色ＬＥＤを、発光色の相関色温度が低くなるように第２蛍光体を配合した第２モールド樹脂にて封止することにより形成されている。
【００１９】
この照明装置は、第１ＬＥＤパッケージと第２ＬＥＤパッケージの一方を点灯させるか又は両方を点灯制御することで、相関色温度が高い色合いの白色光から相関色温度が低い色合いの白色光までを発光する。
【実施例１】
【００２０】
図１は本発明の実施例１に係る照明装置を示す斜視図、図２はそのＡ−Ａ断面図、図３は白色光の色合いを示す色度図である。２は相関色温度が高い色合いの白色光を発光する第１ＬＥＤパッケージであり、４は相関色温度が低い色合いの白色光を発光する第２ＬＥＤパッケージである。
【００２１】
第１ＬＥＤパッケージ２は、表面に形成された導電パターン（図示せず）及び電極パッド１０を有するガラスエポキシ、ＢＴレジン、セラミックス、メタルコア等の絶縁材からなる基板６と、金ワイヤ１２によって導電パターンを介して電極パッド１０に接続されたＩｎＧａＮ系化合物半導体等を用いた青色ＬＥＤ１４，１６と、第１蛍光体１８を配合したエポキシ樹脂、シリコン樹脂等の透明樹脂からなり青色ＬＥＤ１４，１６を封止する第１モールド樹脂２０と、を備えている。
【００２２】
第１蛍光体１８は、青色ＬＥＤ１４，１６が発する青色光に励起されて発光し、青色ＬＥＤ１４，１６からの青色光と混色することで相関色温度が高い色合いの白色光にするものである。本実施例における第１蛍光体１８は、青色光により励起されて黄色系の蛍光を発するサイアロン等の黄色蛍光体からなる。このような青色ＬＥＤ１４，１６と第１蛍光体１８を用いた第１ＬＥＤパッケージ２は、７０００Ｋ〜６５００Ｋの昼光色の色合いの白色光を発光することになる。
【００２３】
第２ＬＥＤパッケージ４は、第１ＬＥＤパッケージ２と同様に、表面に形成された導電パターン（図示せず）及び電極パッド３０を有する絶縁材からなる基板２６と、金ワイヤ３２によって導電パターンを介して電極パッド３０に接続された青色ＬＥＤ３４，３６と、第２蛍光体３８を配合した透明樹脂からなり青色ＬＥＤ３４，３６を封止する第２モールド樹脂４０と、を備えている。
【００２４】
第２蛍光体３８は、青色ＬＥＤ３４，３６が発する青色光に励起されて発光し、青色ＬＥＤ３４，３６からの青色光と混色することで相関色温度が低い色合いの白色光にするものである。本実施例における第２蛍光体３８は、青色光により励起されて赤色系の蛍光を発するＹＡＧ等の赤色蛍光体からなる。このような青色ＬＥＤ３４，３６と第２蛍光体３８を用いた第２ＬＥＤパッケージ４は、３０００Ｋ〜２６００Ｋの電球色の色合いの白色光を発光することになる。
【００２５】
４２は照明器具等の筐体である。なお、図中の筐体４２は、第１及び第２ＬＥＤパッケージ２，４の構成を明確に図示するため、第１及び第２ＬＥＤパッケージ２，４を取り付ける基板状部分のみを図示している。本実施例における照明装置は、筐体４２に、アルミ製の放熱板８，２８を介して、第１及び第２ＬＥＤパッケージ２，４が対をなすように多数のＬＥＤパッケージが取り付けられている。図１に示す照明装置では第１及び第２ＬＥＤパッケージ２，４が２組、筐体４２に取り付けられているが、必要とする明るさに応じて数十個から数百個のＬＥＤパッケージが取り付けられる。また、本実施例においては、放熱板８，２８は基板６，２６と同じ平面形状の方形であり、その上面に基板６，２６が固着されている。また、基板６，２６には貫通孔が形成され、この貫通孔内に露出した放熱板８，２８の上面に、前記青色ＬＥＤ１４，１６，３４，３６がそれぞれ実装されている。
【００２６】
次に、上記構成からなる照明装置における発光色の混色、調光とＬＥＤの点灯制御について説明する。本実施例における照明装置の場合、第１及び第２ＬＥＤパッケージ２，４の電極パッド１０，３０にそれぞれ制御回路から電流が供給されて、青色ＬＥＤ１４，１６と青色ＬＥＤ３４，３６がそれぞれ点灯制御される。第１ＬＥＤパッケージ２の青色ＬＥＤ１４，１６が点灯すると、その青色光により励起された第１蛍光体１８から黄色系の蛍光が発せられる。この蛍光は、青色光と混色されて相関色温度が高い色合いである昼光色の白色光を生じさせる。また、第２ＬＥＤパッケージ４の青色ＬＥＤ３４，３６が点灯すると、その青色光により励起された第２蛍光体３８から赤色系の蛍光が発せられる。この蛍光は、青色光と混色されて相関色温度が低い色合いである電球色の白色光を生じさせる。
【００２７】
図３に示すように、昼光色の相関色温度は７０００Ｋ〜６５００Ｋであり、電球色の相関色温度は３０００Ｋ〜２６００Ｋである。このため、第１ＬＥＤパッケージ２だけを点灯させると相関色温度７０００Ｋ〜６５００Ｋの昼光色の白色光を発光することができ、第２ＬＥＤパッケージ４だけを点灯させると相関色温度３０００Ｋ〜２６００Ｋの電球色の白色光を発光することができる。
【００２８】
また、第１及び第２ＬＥＤパッケージ２，４を同時に点灯させると、昼光色の白色光と電球色の白色光を混色させて白色光の色合いを変えることができる。その際に、第１及び第２ＬＥＤパッケージ２，４の駆動電流をそれぞれ制御することで双方の明るさを調整することができ、それにより、昼光色と電球色の混色を制御することができる。このように、第１及び第２ＬＥＤパッケージ２，４の発光を制御すると、図３に示すように、昼光色と電球色を上下限とするライン４４上の色合いの白色光を任意に調光することができる。このライン４４上の色合いは、相関色温度７０００Ｋ〜２６００Ｋの昼光色、昼白色、白色、温白色、電球色であり、この範囲内で任意に色合いを調光することができる。
【００２９】
特に、第１及び第２ＬＥＤパッケージ２，４に使用している青色ＬＥＤ１４，１６，３４，３６は全て同じ青色光を発光する同一のＬＥＤであるため、その順方向降下電圧ＶＦ、寿命、劣化スピードがほぼ同一となっている。このため、多数のＬＥＤを使用しても、個々のＬＥＤの順方向降下電圧等を考慮して制御する必要がない。
【００３０】
なお、照明装置として十分な明るさを得るため、各ＬＥＤパッケージ内に複数の青色ＬＥＤ（本実施例では２個）を設けており、その数は任意に設定することが可能である。
【実施例２】
【００３１】
図４は本発明の実施例２に係る照明装置を示す断面図である。本実施例における照明装置は、単一のＬＥＤパッケージで昼光色の白色光と電球色の白色光を発光して混色するように構成している。
【００３２】
本実施例における混合ＬＥＤパッケージ５０は、前述した実施例１における第１及び第２ＬＥＤパッケージ２，４と同様に、表面に形成された導電パターン（図示せず）及び電極パッド６０を有する絶縁材からなる基板５６と、金ワイヤ６２によって導電パターンを介して電極パッド６０に接続された青色ＬＥＤ６４，６６と、を備えている。一方、前述した第１及び第２ＬＥＤパッケージ２，４と異なり、本実施例における混合ＬＥＤパッケージ５０では、青色ＬＥＤ６４が第１蛍光体６８を配合した透明樹脂からなる第１モールド樹脂７０で封止され、青色ＬＥＤ６６が第２蛍光体７８を配合した透明樹脂からなる第２モールド樹脂８０で封止されている。
【００３３】
本実施例における第１蛍光体６８は、実施例１における第１蛍光体１８と同じ黄色蛍光体からなるものであり、青色ＬＥＤ６４からの青色光により励起されて発生し、青色ＬＥＤ６４からの青色光と混色することで相関色温度が高い７０００Ｋ〜６５００Ｋの昼光色の色合いの白色光にするものとなっている。また、第２蛍光体７８は、実施例１における第２蛍光体３８と同じ赤色蛍光体からなるものであり、青色ＬＥＤ６６からの青色光により励起されて発光し、青色ＬＥＤ６６からの青色光と混色することで相関色温度が低い３０００Ｋ〜２６００Ｋの電球色の色合いの白色光にするものとなっている。
【００３４】
また、照明器具等の筐体８２も実施例１における筐体４２と同様のものとなっている。本実施例における筐体８２には、基板５６と同一形状の方形からなる放熱板５８を介して、上記構成からなる混合ＬＥＤパッケージ５０が複数取り付けられている。なお、本実施例においても、基板５６に形成した貫通孔内において、露出した放熱板５８の上面に、青色ＬＥＤ６４，６６がそれぞれ実装されている。
【００３５】
上記構成からなる本実施例の照明装置の場合、青色ＬＥＤ６４，６６にそれぞれ制御回路から電流が供給されてそれぞれ点灯制御される。青色ＬＥＤ６４，６６が点灯すると、その青色光によりそれぞれ励起された第１蛍光体６８と第２蛍光体７８から黄色系の蛍光と青色系の蛍光がそれぞれ発せられる。これらの蛍光は、それぞれ青色光と混色されて相関色温度が高い昼光色の白色光と相関色温度が低い電球色の白色光をそれぞれ生じさせる。
【００３６】
上記のように、混合ＬＥＤパッケージ５０は、昼光色の白色光と電球色の白色光の両方を発光する。このため、混合ＬＥＤパッケージ５０が発する光は、昼光色の白色光と電球色の白色光又はその白色光を混色することにより相関色温度７０００Ｋ〜２６００Ｋの範囲内における任意の色合いの白色光を発光することになる。
【００３７】
なお、図示した混合ＬＥＤパッケージ５０においては、第１及び第２モールド樹脂７０，８０により１個ずつ青色ＬＥＤを封止しているが、十分な明るさを得るため複数の青色ＬＥＤをそれぞれ封止しても良い。
【００３８】
また、実施例１における第１及び第２ＬＥＤパッケージ２，４と、実施例２における混合ＬＥＤパッケージ５０の両方を筐体４２，８２に取り付けることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施例１に係る照明装置を示す斜視図である。
【図２】図１に示す照明装置のＡ−Ａ断面図である。
【図３】白色光の色合いと本発明における照明装置が発光する光の色合いを示す色度図である。
【図４】本発明の実施例２に係る発光装置の断面図である。
【符号の説明】
【００４０】
２    第１ＬＥＤパッケージ
４    第２ＬＥＤパッケージ
６、２６    基板
８、２８    放熱板
１０、３０  電極パッド
１２、３２  金ワイヤ
１４、１６、３４、３６  青色ＬＥＤ
１８  第１蛍光体
２０  第１モールド樹脂
３８  第２蛍光体
４０  第２モールド樹脂
４２  筐体
５０  混合ＬＥＤパッケージ
５６  基板
５８  放熱板
６０  電極パッド
６２  金ワイヤ
６４、６６  青色ＬＥＤ
６８  第１蛍光体
７０  第１モールド樹脂
７８  第２蛍光体
８０  第２モールド樹脂
８２  筐体
【図１】
2010129583.tif 000003
【図２】
2010129583.tif 000004
【図３】
2010129583.tif 000005
【図４】
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