(57)【要約】  少なくとも１つの青色光源２、少なくとも１つの緑色光源３及び少なくとも１つの赤色光源４のアレイを有する白色光源１が開示されている。前記青色光源２は、第１波長において光を放射することが可能な第１発光ダイオード２'を有する。第１波長変換材料２''が、前記第１波長の前記光の少なくとも一部を吸収するよう構成され、前記第１波長変換材料２''は、第２波長において光を放射することが可能であり、前記第２波長は、少なくとも500nmである。
2009525594.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの青色光源、
少なくとも１つの緑色光源、及び
少なくとも１つの赤色光源のアレイを有する白色光源であり、前記青色光源が、第１波長において光を放射することが可能な第１発光ダイオードと、前記第１波長の前記光の少なくとも一部を吸収するよう構成される第１波長変換材料とを有し、前記第１波長変換材料が、第２波長において光を放射することが可能である白色光源であって、前記第２波長が少なくとも500nmであることを特徴とする白色光源。
【請求項２】
請求項１に記載の白色光源であって、前記第２波長が590nmから750nmの範囲内である白色光源。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の白色光源であって、前記第１波長の前記光の前記一部が、前記第１波長において放射される光の総量の１０％乃至７０％の範囲を占める白色光源。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の白色光源であって、前記第１波長の前記光の前記一部が、前記第１波長において放射される光の総量の４５％乃至５５％の範囲を占める白色光源。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の白色光源であって、前記第１波長が400nmから485nmの範囲内である白色光源。 
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の白色光源であって、前記第１波長変換材料が、前記第１発光ダイオードの上に一様な層として配置される白色光源。
【請求項７】
請求項６に記載の白色光源であって、前記第１波長変換材料の前記層が、1μmから10μmの範囲内の厚さを持つ白色光源。 
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の白色光源であって、前記第１波長変換材料が、YO2S:Eu3+, Bi3+; YVO4:Eu3+, Bi3+; SrS:Eu2+; SrY2S4:Eu2+; CaLa2S4:Ce3+; ZnCdS:Ag,Cl; (Ca,Sr)S:Eu2+; (Ca,Sr)Se:Eu2+; SrSi5N8:Eu2+; (Ba1-x-ySrxCay)2Si5N8:Eu2+;及び(Sr1-x-yCaxBay)2Si5-xAlxN8-xOx:Euから成るグループ、又はそれらの組み合わせから選択され、ここで、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１且つ０≦（ｘ＋ｙ）≦１である白色光源。 
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか一項に記載の白色光源であって、前記緑色光源が、第３波長において光を放射することが可能な第２発光ダイオードと、前記第３波長の前記光の少なくとも一部を吸収するよう構成される第２波長変換材料とを有し、前記第２波長変換材料が、第４波長において光を放射することが可能である白色光源。
【請求項１０】
請求項９に記載の白色光源であって、前記第３波長が、380nmから485nmの範囲内である白色光源。
【請求項１１】
請求項９又は１０に記載の白色光源であって、前記第４波長が、500nmから590nm未満の範囲内である白色光源。 
【請求項１２】
請求項９乃至１１のいずれか一項に記載の白色光源であって、前記第３波長の前記光の前記一部が、前記第３波長において放射される光の総量の少なくとも９０％を占める白色光源。 
【請求項１３】
請求項９乃至１２のいずれか一項に記載の白色光源であって、前記第２波長変換材料が、前記第２発光ダイオードの上に一様な層として配置される白色光源。
【請求項１４】
請求項１３に記載の白色光源であって、前記第２波長変換材料の前記層が、5μmから40μmの範囲内の厚さを持つ白色光源。
【請求項１５】
請求項９乃至１４のいずれか一項に記載の白色光源であって、前記第２波長変換材料が、ZnS:Cu,Ag; SrSi2O2N2:Eu2+; (Sr1-u-v-xMguCavBax)(Ga2-y-zAlyInzS4):Eu2+; SrGa2S4:Eu2+; (Ba1-xSrx)SiO4:Eu; (Ba,Sr,Ca)SiO4:Eu2+及びYAG蛍光体から成るグループ、又はそれらの組み合わせから選択され、ここで、０≦（ｕ、ｖ、ｘ、ｙ、ｚ）≦１、０≦（ｙ＋ｚ）≦１且つ０≦（ｕ＋ｖ＋ｘ）≦１である白色光源。 
【請求項１６】
請求項１乃至１５のいずれか一項に記載の白色光源であって、前記赤色光源が、第５波長において光を放射することが可能な第３発光ダイオードと、前記第５波長の前記光の少なくとも一部を吸収するよう構成される第３波長変換材料とを有し、前記第３波長変換材料が、第６波長において光を放射することが可能である白色光源。
【請求項１７】
請求項１６に記載の白色光源であって、前記第５波長が、380nmから485nmの範囲内である白色光源。
【請求項１８】
請求項１６又は１７に記載の白色光源であって、前記第６波長が、590nmから750nmの範囲内である白色光源。 
【請求項１９】
請求項１６乃至１８のいずれか一項に記載の白色光源であって、前記第５波長の前記光の前記一部が、前記第５波長において放射される光の総量の少なくとも９０％を占める白色光源。 
【請求項２０】
請求項１６乃至１９のいずれか一項に記載の白色光源であって、前記第３波長変換材料が、前記第３発光ダイオードの上に一様な層として配置される白色光源。
【請求項２１】
請求項２０に記載の白色光源であって、前記第３波長変換材料の前記層が、5μmから40μmの範囲内の厚さを持つ白色光源。
【請求項２２】
請求項１６乃至２１のいずれか一項に記載の白色光源であって、前記第３波長変換材料が、YO2S:Eu3+, Bi3+; YVO4:Eu3+, Bi3+; SrS:Eu2+; SrY2S4:Eu2+; CaLa2S4:Ce3+; ZnCdS:Ag,Cl; (Ca,Sr)S:Eu2+; (Ca,Sr)Se:Eu2+; SrSi5N8:Eu2+; (Ba1-x-ySrxCay)2Si5N8:Eu2+; (Sr1-x-yCaxBay)2Si5-xAlxN8-xOx:Eu; YO2S2:Eu;及びSrY2S4:Eu2+から成るグループ、又はそれらの組み合わせから選択され、ここで、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１且つ０≦（ｘ＋ｙ）≦１である白色光源。 
【請求項２３】
請求項１乃至８のいずれか一項に記載の白色光源であって、前記緑色光源が500nmから590nm未満の範囲内の波長において光を放射する発光ダイオードを有する白色光源。 
【請求項２４】
請求項１乃至８のいずれか一項に記載の白色光源であって、前記赤色光源が590nmから750nmの範囲内の波長において光を放射する発光ダイオードを有する白色光源。 
【請求項２５】
請求項１乃至２４のいずれか一項に記載の白色光源であって、１つの青色光源と、２つの緑色光源と、４つの赤色光源とを有する白色光源。
【請求項２６】
請求項２５に記載の白色光源であって、当該光源が、2700Kの色温度を持つ白色光を放射することが可能である白色光源。 
【請求項２７】
請求項１乃至２４のいずれか一項に記載の白色光源であって、２つの青色光源と、２つの緑色光源と、３つの赤色光源とを有する白色光源。
【請求項２８】
請求項２７に記載の白色光源であって、当該光源が、4000Kの色温度を持つ白色光を放射することが可能である白色光源。
【請求項２９】
請求項１乃至２８のいずれか一項に記載の白色光放射源を有する発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも１つの青色光源、少なくとも１つの緑色光源及び少なくとも１つの赤色光源のアレイを有する白色光源に関する。前記青色光源は、第１波長において光を放射することが可能な第１発光ダイオードを有する。第１波長変換材料が、前記第１波長の前記光の少なくとも一部を吸収するよう構成され、前記第１波長変換材料は、第２波長において光を放射することが可能である。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤを用いて白色光を生成するためには様々なアプローチが用いられ得る。或るアプローチは、黄色と青色とを混ぜ合わせるものである。この場合には、出力光の黄色成分は、黄色蛍光体によって供給されてもよく、青色成分は、青色ＬＥＤの一次放射(primary emission)によって供給されてもよい。これは、二色アプローチと呼ばれている。
【０００３】
別のアプローチは、青色ＬＥＤと、赤色ＬＥＤと、緑色ＬＥＤとの組み合わせを用いるものであり、三色アプローチ又はＲＧＢアプローチとも呼ばれる。ＬＥＤは、ダイスとも呼ばれるチップとして設けられ得る。青色ＬＥＤは、真性青色ＬＥＤ(intrinsic blue LED)又は蛍光体変換紫外線ダイオードであり得る。赤色ＬＥＤ及び緑色ＬＥＤは、真性赤色ＬＥＤダイス及び真性緑色ＬＥＤダイスであってもよく、又は赤色チャネル及び緑色チャネルであって、各々、蛍光体変換を介して、所望の赤色及び所望の緑色をもたらす赤色チャネル及び緑色チャネルに、青色ＬＥＤが備え付けられ得る。
【０００４】
ＲＧＢ混合の原理を用いる白色光源は、例えば米国特許番号第US6799865 B2号に記載されており、米国特許番号第US6799865 B2号においては、紫外線ダイオードの放射線が、赤色及び緑色のスペクトル領域において放射する蛍光体によって変換されている。青色成分は、青色放射ＬＥＤによって加えられる。
【０００５】
低い相関色温度（色度が、光源の色度に最も似ている黒体の絶対温度として規定される「ＣＣＴ」）、例えば2700Kを持つ白色光を作成するためには、赤色及び緑色のチャネルにおいて蛍光体層を通って漏れる青色光の量は非常に少なくなければならない（出力における＜１０％）。散乱蛍光体層を用いると、これは、低効率をもたらす（図２参照）。（図２において、ＰＳ３５０４、ＮＰ００２及びＮＰ００３は、蛍光体バッチに関し、前記蛍光体バッチは、全ての場合において、(Ba0.75Sr0.25)2Si5N8の（赤色）蛍光体であった。）Ｓ１８４及びＯＣＫ４５１は、マトリックス材料に関し、Ｓ１８４は、屈折率が1.4であるシルガード１８４（ダウ・コーニング社）であり、ＯＣＫ４５１は、屈折率が1.51であるナイ・オプティカル(Nye optical)から得られるシリコンゲルである。
【０００６】
色温度可変白色光を作成しようとする場合、これは、非常に好ましくない状況（低効率）をもたらす。更に、（４−２−１ＲＧＢモジュール内の）青色チャネルにおいて放散される電力は、4000Kの色温度を持つ白色光の場合は、最大３０％である。
【０００７】
従って、改善された白色光装置のニーズが引き続きある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、上記で確認した問題を解決し、色温度可変白色光源を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
これは、少なくとも１つの青色光源（２）、少なくとも１つの緑色光源（３）及び少なくとも１つの赤色光源（４）のアレイを有する白色光源（１）によって達成される。前記青色光源（２）は、第１波長において光を放射することが可能な第１発光ダイオード（２'）と、前記第１波長の前記光の少なくとも一部を吸収するよう構成される第１波長変換材料（２''）とを有する。前記第１波長変換材料（２''）は、少なくとも500nmである第２波長において光を放射することが可能である。前記第２波長は、とりわけ、590nmから750nmの範囲内である。
【００１０】
本発明による白色光源によれば、青色光が、非常に少ない損失で赤色に変換される。従来の装置の場合は、変換率の増大に伴う効率の低下は、（図２においてx=0.6における効率を、x=0.35における効率と比較する）ストークスシフトに基づいて予想される低下よりずっと大きい。それ故、薄い蛍光体層による部分的変換を用いる青色ＬＥＤを用いて幾らか赤色（又は緑色）の光を作成することはより有利である。
【００１１】
更に、前記青色チャネルのより良好な使用がなされ得ることから、前記モジュールにおいて放散され得る電力量が増大する。別の利点は、前記モジュールはより優れた色の均一性を示すであろうことにある。
【００１２】
前記第１波長変換材料によって吸収される前記第１波長の光の前記一部は、前記第１波長において放射される光の総量の１０％乃至７０％の範囲を占め、とりわけ、４５％乃至５５％の範囲を占める。
【００１３】
前記第１波長は、400nmから485nmの範囲内であり得る。
【００１４】
前記第１波長変換材料（２''）は、前記第１発光ダイオード（２'）の上に、例えば1μmから10μmの範囲内の厚さの、一様な層として配置され得る。本発明において用いられるべき第１波長変換材料（２''）の網羅的ではない例は、YO2S:Eu3+, Bi3+; YVO4:Eu3+, Bi3+; SrS:Eu2+; SrY2S4:Eu2+; CaLa2S4:Ce3+; ZnCdS:Ag,Cl; (Ca,Sr)S:Eu2+; (Ca,Sr)Se:Eu2+; SrSi5N8:Eu2+; (Ba1-x-ySrxCay)2Si5N8:Eu2+;及び／又は(Sr1-x-yCaxBay)2Si5-xAlxN8-xOx:Euであり、ここで、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１且つ０≦（ｘ＋ｙ）≦１である。
【００１５】
前記緑色光源（３）は、第３波長において光を放射することが可能な第２発光ダイオード（３'）と、前記第３波長の前記光の少なくとも一部を吸収するよう構成される第２波長変換材料（３''）とを有し得る。前記第２波長変換材料（３''）は、第４波長において光を放射することが可能である。
【００１６】
前記第３波長は、例えば、380nmから485nmの範囲内であってもよい。 
【００１７】
前記第４波長は、例えば、500nmから590nm未満の範囲内であってもよい。 
【００１８】
前記第２波長変換材料（３''）によって吸収される前記第３波長の光の前記一部は、前記第３波長において放射される光の総量の少なくとも９０％を占める。前記第２波長変換材料（３''）は、前記第２発光ダイオードの上に、例えば5μmから40μmの範囲内の厚さの、一様な層として配置され得る。本発明用の第２波長変換材料（３''）の網羅的ではない例は、ZnS:Cu,Ag; SrSi2O2N2:Eu2+; (Sr1-u-v-xMguCavBax)(Ga2-y-zAlyInzS4):Eu2+; SrGa2S4:Eu2+; (Ba1-xSrx)SiO4:Eu; (Ba,Sr,Ca)SiO4:Eu2;及び／又はYAG蛍光体であり、ここで、０≦（ｕ、ｖ、ｘ、ｙ、ｚ）≦１、０≦（ｙ＋ｚ）≦１且つ０≦（ｕ＋ｖ＋ｘ）≦１である。 
【００１９】
前記赤色光源（４）は、第５波長において光を放射することが可能な第３発光ダイオード（４'）と、前記第５波長の前記光の少なくとも一部を吸収するよう構成される第３波長変換材料（４''）とを有し得る。前記第３波長変換材料（４''）は、第６波長において光を放射することが可能である。
【００２０】
前記第５波長は、380nmから485nmの範囲内であってもよい。
【００２１】
前記第６波長は、590nmから750nmの範囲内であってもよい。 
【００２２】
前記第３波長変換材料（４''）によって吸収される前記第５波長の光の前記一部は、前記第５波長において放射される光の総量の少なくとも９０％を占める。前記第３波長変換材料（４''）は、前記第３発光ダイオード（４'）の上に、例えば5μmから40μmの範囲内の厚さの、一様な層として配置され得る。第３波長変換材料（４''）の網羅的ではない例は、YO2S:Eu3+, Bi3+; YVO4:Eu3+, Bi3+; SrS:Eu2+; SrY2S4:Eu2+; CaLa2S4:Ce3+; ZnCdS:Ag,Cl; (Ca,Sr)S:Eu2+; (Ca,Sr)Se:Eu2+; SrSi5N8:Eu2+; (Ba1-x-ySrxCay)2Si5N8:Eu2+; (Sr1-x-yCaxBay)2Si5-xAlxN8-xOx:Eu; YO2S2:Eu;及び／又はSrY2S4:Eu2+であり、ここで、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１且つ０≦（ｘ＋ｙ）≦１である。 
【００２３】
他の例においては、前記緑色光源（３）は、500nmから590nm未満の範囲内の波長において光を放射する発光ダイオードを有してもよく、前記赤色光源は、590nmから750nmの範囲内の波長において光を放射する発光ダイオードを有してもよい。 
【００２４】
本発明による白色光源（１）は、１つの青色光源（２）と、２つの緑色光源（３）と、４つの赤色光源（４）とを有してもよく、この場合には、前記光源（１）は、2700Kの色温度を持つ白色光を放射することが可能である。本発明による白色光源（１）はまた、２つの青色光源（２）と、２つの緑色光源（３）と、３つの赤色光源（４）とを有してもよく、この場合には、前記光源（１）は、4000Kの色温度を持つ白色光を放射することが可能である。しかしながら、本発明による白色光源は、個々の色のチャネルを通る駆動電流に依存して、或る範囲の可変色温度を持つ白色光を放射することが可能であることに注意されたい。    
【００２５】
本発明は、上記のような白色光放射源を有する発光装置にも関する。
【００２６】
ここで、本発明の現在好ましい実施例を示す添付図面を参照して、本発明のこれら及び他の態様をより詳細に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本願発明者は、驚くべきことに、三色（ＲＧＢ）白色光源において（蛍光体を用いて）青色ＬＥＤ出力の約５０％を赤色に変換することが、向上した効率を備える色温度可変モジュールをもたらすことを見出した。
【００２８】
一般的に記述すると、本発明は、ＲＧＢ白色光源内の青色光源が、好ましくは400nm乃至485nmの範囲内の、即ち青色領域内の第１波長において光を放射するＬＥＤを有し、この光の一部が、第１波長変換材料によって吸収され、前記第１波長変換材料が、吸収光を、好ましくは590nmから750nmの範囲内の、即ち赤色領域内の第２波長に変換することを提案する。これは、効率の向上、及びＬＥＤのより効率的な使用をもたらす。示されている波長は、波長変換材料のピーク波長に対応する。
【００２９】
「第２波長」は必ずしも赤色領域内であるとは限らないことも理解されたい。本発明の本質は、青色光源内のＬＥＤによって放射される光の一部が、青色領域外の波長、即ち、少なくとも500nmの波長を持つ波長に変換されることにある。 
【００３０】
第１波長変換材料によって吸収される光の前記一部は、放射される総量の１０％から７０％の範囲内であってもよく、例えば４５％から５５％の範囲内であってもよく、好ましくは約５０％であってもよい。放射される総量のうちの前記一部が少なければ少ないほど、より大きい色域(colour gamut)をもたらすであろう。しかしながら、効率向上は、少なくなるであろう。
【００３１】
好ましくは、吸収される光の割合は、第１波長変換材料の層の厚さを変えることによって調節される。第１波長変換材料の層の厚さは、例えば1μmから10μmの範囲内であってもよく、好ましくは5μm以下である。厚さは、蛍光体混合物の散乱特性に依存する。散乱がより少ない混合物（即ち、より小さい蛍光体粉末又はより高い屈折率のマトリックス）の使用は、より厚い層厚をもたらすであろう。 
【００３２】
青色光を赤色光に変換する波長変換材料の例は、YO2S:Eu3+, Bi3+; YVO4:Eu3+, Bi3+; SrS:Eu2+; SrY2S4:Eu2+; CaLa2S4:Ce3+; ZnCdS:Ag,Cl; (Ca,Sr)S:Eu2+; (Ca,Sr)Se:Eu2+; SrSi5N8:Eu2+; (Ba1-x-ySrxCay)2Si5N8:Eu2+;及び(Sr1-x-yCaxBay)2Si5-xAlxN8-xOx:Euである。
【００３３】
本発明による白色光源における緑色光源及び赤色光源は、青色ＬＥＤ及び／若しくは紫外線ＬＥＤと波長変換器とを用いることによって、又は本質的に赤色及び／若しくは緑色のＬＥＤを用いることによって、従来の方法で、構成され得る。しかしながら、このような従来の赤色及び／又は緑色のＬＥＤと、上記の（部分的に変換される）青色ＬＥＤの組み合わせは、これまでに記載されていないことに注意されたい。
【００３４】
本願明細書において用いられている「光源」は、発光ユニット、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）を意味する。ＬＥＤは、ダイスとも呼ばれるチップとして設けられ得る。本発明の文脈においては、「白色光源」は、様々な色のＬＥＤのアレイに関する。
【００３５】
本願明細書において用いられている「波長変換材料」は、或る（単色の）波長を別の波長に変換する機能を持つ材料、従って、放射される光の色を変える機能を持つ材料に関する。波長変換材料は、一般に、蛍光体と呼ばれる。 
【００３６】
図１を参照すると、本発明による好ましい白色光源（１）は、少なくとも１つの青色光源（２）、少なくとも１つの緑色光源（３）及び少なくとも１つの赤色光源（４）のアレイを有する。各光源は、別々にアドレス指定可能なエンティティであり、即ち、各光源は、他の光源と関係なく制御され得る。 
【００３７】
青色光源（２）は、青色ＬＥＤ（２'）と、ＬＥＤ（２'）の上に配置される蛍光体層（２''）とを有する。蛍光体層（２''）は、ＬＥＤ（２'）と直接接触し得る、又はＬＥＤ（２'）と、蛍光体層（２''）との間にはエアギャップがあり得る。蛍光体層（２''）は、ＬＥＤ（２'）の接触可能な面全体の上に配置され得る、又は ＬＥＤ（２'）の前記面の一部の上に配置され得る。好ましくは、ダイの半分が厚い蛍光体層で覆われる代わりに、ダイ全体が、半分の厚さの蛍光体層で覆われる。色混合のためにも、後者が好ましい。
【００３８】
青色ＬＥＤ（２'）は、青色光を放射し、蛍光体層（２''）は、放射される青色光の総量の約５０％を吸収し、赤色光に変換する。従って、青色光源（２）から放射される光は、青色光と赤色光とを混合したものである。
【００３９】
緑色光源（３）は、青色ＬＥＤ（３'）と、青色光を緑色光に変換する緑色蛍光体（３''）とを有してもよい。他の例においては、緑色光源（３）は、本質的に緑色のＬＥＤ（図示せず）を有してもよい。 
【００４０】
青色光を緑色光に変換する緑色蛍光体（３''）の例は、ZnS:Cu,Ag; SrSi2O2N2:Eu2+; (Sr1-u-v-xMguCavBax)(Ga2-y-zAlyInzS4):Eu2+; SrGa2S4:Eu2+;及び(Ba1-xSrx)SiO4:Euであり、ここで、０≦（ｕ、ｖ、ｘ、ｙ、ｚ）≦１、０≦（ｙ＋ｚ）≦１且つ０≦（ｕ＋ｖ＋ｘ）≦１である。更に、YAG蛍光体、とりわけ、(Y, Gd)3(Al,Ga)5O12, Ceが緑色蛍光体として用いられ得る。 
【００４１】
紫外線を緑色光に変換する緑色蛍光体（３''）の例は、ZnS:Cu,Ag;及び(Ba,Sr,Ca)SiO4:Eu2+である。紫外線を緑色光に変換する緑色蛍光体（３''）の他の例は、国際特許出願公開番号第WO 2005/083036号の１２頁に開示されている。
【００４２】
緑色蛍光体（３''）の厚さは、例えば、5μmから40μmの範囲内であり得る。しかしながら、蛍光体の厚さは、蛍光体混合物の散乱特性に強く依存する。重要な基準は、青色の漏れが１０パーセント未満であることである。
【００４３】
赤色光源（４）は、赤色ＬＥＤ（４'）と、青色光を赤色光に変換する赤色蛍光体（４''）とを有してもよい。他の例においては、赤色光源（４）は、本質的に赤色のＬＥＤ（図示せず）を有してもよい。
【００４４】
青色光を赤色光に変換する赤色蛍光体（４''）の例は、YO2S:Eu3+, Bi3+; YVO4:Eu3+, Bi3+; SrS:Eu2+; SrY2S4:Eu2+; CaLa2S4:Ce3+; ZnCdS:Ag,Cl; (Ca,Sr)S:Eu2+; (Ca,Sr)Se:Eu2+; SrSi5N8:Eu2+; (Ba1-x-ySrxCay)2Si5N8:Eu2+;及び(Sr1-x-yCaxBay)2Si5-xAlxN8-xOx:Euであり、ここで、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１且つ０≦（ｘ＋ｙ）≦１である。
【００４５】
紫外線を赤色光に変換する赤色蛍光体（４''）の例は、YO2S2:Eu;及びSrY2S4:Eu2+である。紫外線を赤色光に変換する赤色蛍光体（４''）の他の例は、国際特許出願公開番号第WO 2005/083036号の１３頁に開示されている。
【００４６】
赤色蛍光体（４''）の厚さは、例えば、5μmから40μmの範囲内であり得る。しかしながら、蛍光体の厚さは、蛍光体混合物の散乱特性に強く依存する。重要な基準は、紫外線の漏れが少ないことである。紫外線の漏れは、装置の色域には影響を及ぼさないであろうが、低効率をもたらすであろう。
【００４７】
従って、ＬＥＤ（２'、３'及び４'）は、同じタイプのもの、即ち、青色ＬＥＤであってもよく、異なる色は、蛍光体変換によって得られてもよい。各ＬＥＤ（２'、３'及び４'）は、異なるＬＥＤ（２'、３'及び４'）には異なる蛍光体を塗布するために供給する別々のエンティティであることに注意されたい。次いで、個々のＬＥＤ（２'、３'及び４'）は、完成した白色光源を得るために、アレイ内に配設される。 
【００４８】
個々のＬＥＤは、本発明による幾つかの構成で、例えば４−２−１ＲＧＢ構成（即ち、４つの赤色ＬＥＤ、２つの緑色ＬＥＤ及び１つの青色ＬＥＤ）で配設され得る。適切な構成の他の例は、３−３−１構成、４−４−１構成又は（青色ダイスの２つが部分的に変換される）３−２−２構成である。
【００４９】
図３は、本発明による光源の色域、即ち、達成可能な色の範囲を示している。ＣＩＥ色度図は、色を規定するためのよく知られている標準的基準であり、他の色空間に対する基準である。ＣＩＥ色度図は、図３においては実線で表わされている、黒体軌跡（「ＢＢＬ」）を含む。ＢＢＬに沿って位置する色度座標（即ち、色点）は、プランクの式：E(λ)=Aλ-5/(e(B/T)-1)に従い、ここで、Eは、発光強度であり、λは、発光波長であり、Tは、黒体の色温度であり、A及びBは、定数である。図３のＢＢＬ上には、ケルビンにおける色温度Tの様々な値が示されている。 
【００５０】
一般的な白色光照明源は、2500Kから7000Kの範囲内の色温度を備えるＢＢＬ上の色度点を持つよう選ばれる。図３においては、左から右へ、6000K、5000K、4000K、3000K及び2700KのＢＢＬ上の５つの点が示されている。ＢＢＬから離れて位置する点又は色座標は、白色光として受け入れられない。 
【００５１】
本発明による白色光源は、一般照明用の、特に、スポットアプリケーション用のあらゆる種類のＬＥＤにおいて用いられ得る。
【００５２】
ＲＧＢモジュールは、１つの青色ダイス、２つの緑色ダイス及び４つの赤色ダイス、緑色：真性ＬＥＤ、赤色：蛍光体９５％及び５％青色固有（出力）、青色：青色真性ＬＥＤ５０％＋５０％赤色蛍光体という設計で作成された。 
【００５３】
赤色チャネルの青色ダイスは、（例えば20vol%分散度の蛍光体を使用し、45μmの厚い蛍光体／マトリックス層を塗布する）〜9μmの蛍光体層厚を用いて赤色に変換される。 モジュールの青色チャネルは、同じ分散度でコーティングされ得るが、厚さは、〜20μmに限られるべきである（4μmの蛍光体）。これは、青色出力の５０パーセントが薄い蛍光体層を用いて赤色に変換される、図３に表示されている色域を持つＬＥＤモジュールをもたらす。 
【００５４】
表１においては、ダイ毎に最高１Ｗの電力が放散されるという境界条件で、この４−２−１（ＲＧＢ）モジュールの増大させられる光出力が示されている。4000Kを上回る色温度は、４−２−１構成を用いては達成され得ず、それらの場合には、３−２−２構成が用いられ得る。
【００５５】
表１：（１列目において％で、又は２列目において色座標で示されている）青色光の一部が赤色に変換されるＲ−Ｇ−Ｂ＝４−２−１を持つモジュールの光出力（ｌｍ）、境界条件：１Ｗ／ダイの最大出力
【表１】
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【００５６】
境界条件が多少厳しくない（７Ｗ／モジュール、最大２Ｗ／ダイ）場合でも、光出力の増加は依然として１０％を上回っている。
【００５７】
本発明が決して上記の好ましい実施例に限定されないことは当業者には分かるであろう。それどころか、添付した請求項の範囲内で多くの修正及び変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明による白色光放射源を示す。
【図２】色座標Ｘの関数として効率（ワット放射出力／入力電力）を示す。
【図３】本発明による光源の色域、即ち、達成可能な色の範囲を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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