(57)【要約】  本発明は、液晶表示（ＬＣＤ）パネル１０と、バックライト照明装置２０とを具備する表示装置１を特に供給し、前記バックライト照明装置２０は白色のバックライト２５１を生成する発光ダイオードパッケージ２００を有し、前記発光ダイオードパッケージ２００は、青の発光ダイオードＬＥＤ２０１と、緑の発光物質２０３及び赤の発光物質２０４と、青い発光２４９の少なくとも一部を透過する透過セラミック層２０６とを有し、前記透過セラミック層２０６は、緑の発光物質２０３及び／又は赤の発光物質２０４の少なくとも一部を有する。ＬＥＤ２０１、緑の発光物質２０３及び赤の発光物質２０４は、ＬＣＤパネル１０をバックライトで照らすため、白色の光を生成する。
2011509427.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶表示（ＬＣＤ）パネルと、当該液晶表示パネルをバックライトで照らすバックライト照明装置とを有する表示装置であって、前記バックライト照明装置は白色のバックライトを生成する発光ダイオードパッケージを有し、前記発光ダイオードパッケージは、a.青い発光を放射する発光ダイオード（ＬＥＤ）と、b.青い発光の少なくとも一部を吸収し、緑の光を放射する緑の発光物質、並びに青い発光の少なくとも一部、緑の光の少なくとも一部、又は青い発光の少なくとも一部及び緑の光の少なくとも一部両方を吸収し、赤い光を放射する赤の発光物質と、c.青い発光の少なくとも一部を透過する透過セラミック層とを有し、前記透過セラミック層は、緑の発光物質の少なくとも一部若しくは赤の発光物質の少なくとも一部を有するか、又は緑の発光物質の少なくとも一部及び赤の発光物質の少なくとも一部を有し、前記ＬＥＤ、前記緑の発光物質及び前記赤の発光物質は、前記液晶表示パネルをバックライトで照らすための白色の光を生成する、表示装置。
【請求項２】
前記ＬＥＤは、４３０ｎｍ−４５５ｎｍの範囲内の主放射波長を持つ青い光を生成する、請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記透過セラミック層は、Ａ３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅガーネットセラミックを有し、ここで、Ａは少なくともルテチウム（Ｌｕ）を有し、Ｂは少なくともアルミニウム（Ａｌ）を有する、請求項１又は２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記透過セラミック層は、（Ｙ１−ｘＬｕｘ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅガーネットセラミックを有し、ここで、ｘは０より大きく１以下である、請求項３に記載の表示装置。
【請求項５】
ｘ≧０．２である、請求項４に記載の表示装置。
【請求項６】
前記赤の発光物質は、（Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａ）Ｓ：Ｅｕ、ＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ及び（Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕから成るグループから選択される一つ以上の物質を有する、請求項１乃至５の何れか一項に記載の表示装置。
【請求項７】
前記赤の発光物質は、前記ＬＥＤに対して、前記ＬＥＤの下流であって前記透過セラミック層の上流に配置される、請求項１乃至６の何れか一項に記載の表示装置。
【請求項８】
前記透過セラミック層は、前記赤の発光物質を有する上流側被膜を持つ、請求項１乃至７の何れか一項に記載の表示装置。
【請求項９】
複数の発光ダイオードパッケージとコントローラとを有する、請求項１乃至８の何れか一項に記載の表示装置であって、前記コントローラは、前記複数の発光ダイオードパッケージの個別の発光ダイオードパッケージのグループ又は個別の発光ダイオードパッケージの白色の光の強度、色、又は強度及び色を制御する、表示装置。
【請求項１０】
光を放射するための複数の発光ダイオードパッケージを有する照明装置であって、前記複数の発光ダイオードパッケージの少なくとも一つは、ａ．青い発光を放射する発光ダイオード（ＬＥＤ）と、b.青い発光の少なくとも一部を吸収して、緑の光を放射する緑の発光物質、並びに青い発光の少なくとも一部、緑の光の少なくとも一部、又は青い発光の少なくとも一部及び緑の光の少なくとも一部を吸収して、赤い光を放射する赤の発光物質と、c.青い発光の少なくとも一部を透過する透過セラミック層とを有し、前記透過セラミック層は、緑の発光物質の少なくとも一部、若しくは赤の発光物質の少なくとも一部を有するか、又は緑の発光物質の少なくとも一部と赤の発光物質の少なくとも一部とを有し、前記ＬＥＤ、前記緑の発光物質及び前記赤の発光物質は、白色の光を生成する、照明装置。
【請求項１１】
青い放射光の少なくとも一部、緑の光の少なくとも一部、又は青い放射光の少なくとも一部及び緑の光の少なくとも一部の両方を吸収し、赤い光を放射する赤の発光物質を有する、請求項１０に記載の照明装置であって、前記透過セラミック層は、Ａ３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅガーネットセラミックを有し、ここで、Ａは少なくともルテチウム（Ｌｕ）を有し、Ｂは少なくともアルミニウムを有し、前記ＬＥＤ、Ａ３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅガーネットセラミック、及び前記赤の発光物質は白色の光を生成する、照明装置。
【請求項１２】
前記透過セラミック層は、（Ｙ１−ｘＬｕｘ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅガーネットセラミックを有し、ここで、ｘ≧０．２である、請求項１１に記載の照明装置。
【請求項１３】
前記赤の発光物質は、ＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕを有する、請求項１０乃至１２の何れか一項に記載の照明装置。
【請求項１４】
前記赤の発光物質は、６２０ｎｍ−６３５ｎｍの範囲から選択される主放射波長を持つ放射光を持つ、請求項１０乃至１３の何れか一項に記載の照明装置。
【請求項１５】
コントローラを有する、請求項１０乃至１４の何れか一項に記載の照明装置であって、前記コントローラは、前記複数の発光ダイオードパッケージの個別の発光ダイオードパッケージのグループ又は個別の発光ダイオードパッケージの白色の光の強度、色、又は強度及び色を制御する、照明装置。
【請求項１６】
a.青い発光を放射する青い光の源と、b.青い発光の少なくとも一部を吸収し、緑の光を放射する緑の発光物質、並びに青い発光の少なくとも一部、緑の光の少なくとも一部、又は青い発光の少なくとも一部及び緑の光の少なくとも一部両方を吸収し、赤い光を放射する赤の発光物質と、c.青い発光の少なくとも一部を透過する透過セラミック層との使用であって、前記透過セラミック層は、緑の発光物質の少なくとも一部若しくは赤の発光物質の少なくとも一部を有するか、又は緑の発光物質の少なくとも一部及び赤の発光物質の少なくとも一部を有し、白色の光を生成する、使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）パネルと、ＬＣＤパネルをバックライトで照らすように調整されるバックライト照明装置とを有する表示装置に関し、バックライト照明装置は、発光ダイオードパッケージを有する。本発明は更に、発光ダイオードパッケージ、特に光を放射するように調整される複数の発光ダイオードパッケージを有する照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
バックライト照明装置（短くすると、「バックライト」、「バックライトユニット」又は「バックライト装置」とも示される）を持つＬＣＤパネルは、従来技術で知られている。例えば、米国特許第７０５２１５２号は、光が液晶ディスプレイパネルをバックライトで照らすために上部開口部を通って放射される当該上部開口部及び反射面を有するハウジングと、ハウジングの反射底部面で支えられる実質的に同一の発光ダイオード（ＬＥＤ）のアレイであって、各ＬＥＤはＬＥＤの上部及び側部を通って光を放射し、ＬＥＤは単一のＬＥＤの幅より大きい距離により互いから離隔されている当該ＬＥＤのアレイと、ＬＣＤパネルに拡散光を供給するためのＬＥＤの上の拡散器とを有する表示装置を説明する。米国特許第７０５２１５２号の実施例では、高効率、良好なカラー均一性、空間的及び時間的に調整可能な輝度プロフィールを持つＬＣＤ表示用のバックライトが良好なコントラスト及び低コストでより低電力消費を得るため提供される。バックライトは、単一の色又は白色のＬＥＤのアレイと、拡散させる又は発光物質がコーティングされるカバープレートとを使用する。高効率を得るため、付加的な光学系が、ＬＥＤとカバープレートとの間に使用されていない。
【０００３】
米国特許第７０５２１５２号において、特にバックライト構成は、青、ＵＶ又は近紫外ＬＥＤだけで使用され、色変換発光物質層がカバープレート上にある。カバープレートは、発光物質により実施される拡散量に応じて、拡散器であってもよいし、拡散器でなくてもよい。発光物質層は均一な層であり、１タイプ以上の異なる発光物質から成る。緑及び赤の発光物質が使用されるが、黄色（ＹＡＧ）発光物質も同様に使用できる。米国特許第７０５２１５２号において、斯様な構成は、発光物質がＬＥＤダイの上にないので、魅力的であると考えられ、発光物質からバックライトの後部へ放射される光は、バックライトに使用されるフィルム、被覆又は反射材料の高い反射率のため、ＬＥＤチップへ行く光より大きいリサイクル効率を持つ。リサイクル効率に加えて、発光物質はより低い温度で動作でき、ＬＥＤダイとの化学的互換性の問題がなく、効率及び寿命を非常に改良する。ロジスティックスの観点からも、青いバックライトが、異なるタイプのカラーフィルタでかなりの範囲の異なる表示のために使用できるので、このことは魅力的であり、発光物質層厚及び発光物質濃度だけが、特定のＬＣＤに合わせるために最適化されなければならない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のシステムの不利な点は、これらのシステムは、バックライトの２Ｄ調光、すなわちバックライトの特定の部分でのバックライト強度の減少が容易に可能でないのに対し、局所的な調光の能力はバックライトにとって有益であり、所望の特性であることである。従来のシステムの他の不利な点は、これらシステムの相対的に低い効率及び／又は小さい色域である。
【０００５】
よって、本発明の態様は、代わりの照明装置としてだけでなく、特にバックライト照明装置としての用途に適し、好ましくは更に一つ以上の上記の欠点を取り除く代わりの表示装置を提供することである。本発明の他の態様は、高い演色評価数（ＣＲＩ）を持って、例えば通常の照明のために使われる照明装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
表示装置
第１の態様によると、本発明は、液晶表示（ＬＣＤ）パネルと、当該液晶表示パネルをバックライトで照らすバックライト照明装置とを有する表示装置を供給し、前記バックライト照明装置は白色のバックライトを生成する発光ダイオードパッケージを有し、前記発光ダイオードパッケージは、a.青い発光を放射する発光ダイオード（ＬＥＤ）と、b.青い発光の少なくとも一部を吸収し、緑の光を放射する緑の発光物質、並びに青い発光の少なくとも一部、緑の光の少なくとも一部、又は青い発光の少なくとも一部及び緑の光の少なくとも一部両方を吸収し、赤い光を放射する赤の発光物質と、c.青い発光の少なくとも一部を透過する透過セラミック層とを有し、前記透過セラミック層は、緑の発光物質の少なくとも一部若しくは赤の発光物質の少なくとも一部を有するか、又は緑の発光物質の少なくとも一部及び赤の発光物質の少なくとも一部を有し、ＬＥＤ、緑の発光物質及び赤の発光物質は、液晶表示パネルをバックライトで照らすための白色の光を生成する。
【０００７】
特に、ＬＥＤ、緑の発光物質及び赤の発光物質は、それ自体白色の光（黒体軌跡（ＢＢＬ、プランク軌跡）上の、又はその近く）、より特には、ＬＣＤパネルの透過特性と組み合わせて、すべてのピクセルが最大透過モードであるとき特にＢＢＬから約１５ＳＤＣＭ（カラーマッチングの標準偏差）内にあり、より特にＢＢＬから約１０ＳＤＣＭ内にある、黒体軌跡上にあるか又はその近くに位置された、白色である画面前（ＦＯＳ（ｆｒｏｎｔ−ｏｆ−ｓｃｒｅｅｎ））カラーポイントとなる、それ自体白色の光を生成する。
【０００８】
特定の実施例では、青の範囲の波長、特に約４３０〜４５５ｎｍの範囲の主要発光波長を持つ青放射ＬＥＤと、ここでｘ＞０、好ましくはｘ≧０．２である（ＬｕｘＹ１―ｘ）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ（ＬｕｘＹ１―ｘＡＧとして示される）を有するセラミック（アルミニウム）ガーネット発光物質プレートのような透過セラミック層と、窒化物ケイ酸塩発光物質（例えばＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ）のような赤の発光物質とを有する、ＬＥＤパッケージが提案され、赤の発光物質は、例えば透過セラミック・プレートの形式で付与されてもよいし、又は例えば透過セラミック層上、ＬＥＤのドーム（すなわち半分の球体）内、若しくはＬＥＤのドーム（すなわち半分の球体）上の層のような発光粉末層の形式で例えば付与されてもよい。
【０００９】
好適には、バックライト照明装置により放射される光のカラーポイントが７０００Ｋと２００００Ｋとの間の相関色温度（ＣＣＴ）を持ち、前記カラーポイントがＢＢＬ上に又は近く（バックライト照明装置のＣＣＴ又は表示装置のスクリーンの正面）に位置されるように、発光物質の量は調整されてもよい。
【００１０】
ＬｕｘＹ１―ｘＡＧ粉末の吸収バンドはむしろ狭くて、照明の実用的なアプリケーションのためにあまりに狭いと一般にみなされるのに対して、セラミック層としてのＬｕｘＹ１―ｘＡＧの励起バンドは、このアプリケーションのために好適に且つ驚くことに十分に広いようである。本願明細書において、（ＬｕｘＹ１―ｘ）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅが「Ｌｕガーネット」、「Ｌｕアルミニウム・ガーネット」、「Ｌｕを含むガーネット」、Ｌｕを含むアルミニウム・ガーネット、「ＬｕｘＹ１―ｘＡＧ」、「ＬｕＹＡＧ」又は「ＬｕＡＧ」としても更に呼ばれる。
【００１１】
セラミック・プレート形式のＬｕｘＹ１―ｘＡＧのようなセラミック層のアプリケーションは、セラミック層が発光粉末層より透明にでき、よって、ＬＥＤの方へ戻る青い光（及び緑の光）の反射は非常に低く、低い光学損失に結果としてなるという利点を提供する。
【００１２】
更に、特にＬｕｘＹ１―ｘＡＧセラミック層に関して、ＬｕｘＹ１―ｘＡＧセラミック層の発光スペクトルは、ＬｕｘＹ１―ｘＡＧ発光粉末の放射と比較して、より短い波長へ驚くほどシフトし、より小さなスペクトル半値全幅（ＦＷＨＭ）（最高約２０ナノメートル）を持つので、ＬＣＤパネルの色域は、赤及び緑の領域で拡大される。加えて、ＬｕｘＹ１―ｘＡＧセラミック層の吸収は、４３５ｎｍと４５０ｎｍとの間に主要発光波長を持つ青のポンプエミッタのアプリケーションに理想的であり、ここで、これらポンプ装置は、４５５ナノメートルを上回る主波長を持つ放射（当該放射は４６５ｎｍ周辺の主ポンプ波長で最大の吸収を示す例えばＹＡＧ（Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ）蛍光体をポンプするために好ましい）に対してより、著しく高い電力変換効率（装置の電気的入力電力により割られる放射分析出力電力として定義される）を示す。
【００１３】
従って、ＬＥＤパッケージ内に透明な赤、緑又は赤及び緑の放射セラミック層を使用することは、ＹＡＧ（発光粉末の形式で、又はセラミック層の形式の何れであっても）で得られるものより、又は粉末形式のＬｕｘＹ１―ｘＡＧで得られるものより、パッケージからの高い光抽出及び／又は大きい色域のため、より高いシステム効率となる。更に、青いエミッタ（すなわち青色ＬＥＤ）が温度に最も低く依存するので、赤、緑及び青固有のエミッタ（特に赤、緑及び青のＬＥＤ）を有するバックライトシステムにおけるより低い温度依存性が達成できる。遠隔発光物質システムが非常に効率的なことは知られているが、そのアプリケーションは、これらのシステムのために必要とされる発光物質の相対的に大きな量のため、比較的安価な発光物質が適用されることを要求する（例えば米国特許第７０５２１５２号を参照）。斯様なシステムでは、ＬｕｘＹ１―ｘＡＧ粉末は効率の観点から良好な候補であるかもしれないが、色域はまだ比較的制限される。本発明による（バックライト）照明装置で、少なくとも８５％のＣＩＥ１９７６ｕ'ｖ'の座標のＮＴＳＣ色域と関連する色域領域は、幾つかの市販の液晶表示パネルで好適に容易に達成できる。
【００１４】
当業者に明らかであるように、表示装置のバックライト照明装置は、一つ以上のＬＥＤパッケージ、特に複数のＬＥＤパッケージを有する。適用されるＬＥＤパッケージの数は、液晶表示パネルの大きさに依存してもよい。
【００１５】
（バックライト）照明装置
ＬＥＤパッケージは、表示装置のバックライト照明装置に適切に適用されるだけでなく、それ自体照明装置としても適用されてもよい。よって、本発明の他の態様では、バックライトのために特にデザインされた照明装置が供給され、更に他の態様では、照明装置（それ自体）が提供される。バックライトのため（すなわち、バックライト照明装置、例えばポスターボックスの半透明のポスターのバックライトのため）又は他の照明目的のため、例えば、タスク照明、スポット照明、エリア照明、若しくは直接的な視界照明パネルのために、斯様な照明装置は、「照明装置」として、本願明細書に更に示される。しかしながら、用語「バックライト照明装置」は、表示装置のための、又は表示装置内の照明装置の実施例が記述されることを強調するために時々用いられる。
【００１６】
従って、一つの態様によると、本発明は、光を放射するための一つ以上の、特に複数の発光ダイオードパッケージを有する照明装置を提供し、（少なくとも一つの）発光ダイオードパッケージは、ａ．青い発光を放射する発光ダイオード（ＬＥＤ）と、b.青い発光の少なくとも一部を吸収して、緑の光を放射する緑の発光物質、並びに青い発光の少なくとも一部、緑の光の少なくとも一部、又は青い発光の少なくとも一部及び緑の光の少なくとも一部を吸収して、赤い光を放射する赤の発光物質と、c.青い発光の少なくとも一部を透過する透過セラミック層とを有し、前記透過セラミック層は、緑の発光物質の少なくとも一部、若しくは赤の発光物質の少なくとも一部を有するか、又は緑の発光物質の少なくとも一部と赤の発光物質の少なくとも一部とを有し、ＬＥＤ、緑の発光物質及び赤の発光物質は、光、特に白色の光を生成する。特に、実施例において、一つ以上の、又は複数の発光ダイオードパッケージのすべての発光ダイオードパッケージは、発光ダイオードパッケージのうちの少なくとも１つに対してここで定められたａ―ｃに従った特徴を持つ。
【００１７】
２Ｄ又は１Ｄ調光
特定の実施例において、（バックライト）照明装置は、一つ以上、特に複数の発光ダイオードパッケージとコントローラとを更に有し、前記コントローラは、一つ以上又は複数の発光ダイオードパッケージの個別の発光ダイオードパッケージの個々の又はグループの白色（バック）ライトの強度、色、又は強度及び色を制御する。
【００１８】
バックライト照明装置の射出窓間に均一なカラーポイントを作成するために光エミッタの外側に種々異なる色の混合を必要とする別々の色放射光源（例えば赤、緑及び青のＬＥＤ）を有する従来技術のＬＣＤバックライト照明装置では、一つ以上の光エミッタを局所的に減光するか又は増光するとき、光源の輝度パターン間の有限重複部分によってバックライト照明装置の射出窓のカラーポイントの偏差が生じる。別々の青、赤及び緑の源を使用する従来技術のＬＣＤバックライト照明装置の幾つかとは異なり、本発明の（バックライト）照明装置は、（バックライト）照明装置のカラーポイント分布に大幅な影響を及ぼすことなく、前述の輝度パターン間のより大きい重複部分で可能となるものより深く局所的に減光可能にする、個々のＬＥＤパッケージの個々と又はグループと関連した輝度パターン間の減少した重複部分を備える、（バックライト）照明装置の局所的調光をこのように可能にする。従って、本発明の（バックライト）照明装置で、２Ｄ減光及び／又は増光が可能である。
【００１９】
本発明の他の態様として、また１Ｄ減光及び／又は増光機能は、改善されたカラー均一性のおかげで、「直接点灯」、「エッジ点灯」（バックライティング）構成の両方において、本発明の（バックライト）照明装置で改善される。
【００２０】
３種帯域原理
本発明において、とりわけ、３種帯域原理が適用される、すなわち青のエミッタ、緑のエミッタ及び赤のエミッタが適用される。よって、より一般的に、更に次の態様によると、本発明は、ａ．青い発光を放射する青色光源と、b.青い発光の少なくとも一部を吸収して、緑の光を放射する緑の発光物質、並びに青い発光の少なくとも一部、緑の光の少なくとも一部、又は青い発光の少なくとも一部及び緑の光の少なくとも一部を吸収して、赤い光を放射する赤の発光物質と、c.青い発光の少なくとも一部を透過する透過セラミック層との使用を提供し、前記透過セラミック層は、光、特に白色の光を生成するため、緑の発光物質の少なくとも一部、若しくは赤の発光物質の少なくとも一部を有するか、又は緑の発光物質の少なくとも一部と赤の発光物質の少なくとも一部とを有する。
【００２１】
色及び色温度
本願明細書において、用語「白色の光」は、当業者に知られている。白色の光は、特に約２７００Ｋから６５００Ｋの範囲の通常の照明のため、特に約７０００Ｋから２００００Ｋの範囲のバックライトで、特にＢＢＬから約１５ＳＤＣＭ（カラーマッチングの標準偏差）内で、特にＢＢＬから約１０ＳＤＣＭ内で、より特にＢＢＬから約５ＳＤＣＭ内で、照らす目的のために、約２０００Ｋと２００００Ｋとの間、特に２７００Ｋ―２００００Ｋとの間の相関色温度（ＣＣＴ）を持つ光に特に関する。ここで、バックライト照明装置のための用語「白色の光」は、ＬＣＤパネルの透過特性と組み合わせて、ＬＣＤのすべてのピクセルが最大透過モードであるとき、黒体軌跡上にあるか又は近くにあり（特にＢＢＬから約１５ＳＤＣＭ内にあり）、白色であるＦＯＳカラーポイントとなる光を特に指す。
【００２２】
特に、表示装置に対して、カラーポイントは、ＢＢＬ上の、又はＢＢＬ近くにスクリーン・カラーポイントの正面を供給するように選択される。好ましくは、液晶表示パネルのカラーフィルタと組み合わせて、結果として生じる（スクリーンの正面の）相関色温度は、７０００Ｋ―１２０００Ｋの範囲内で、より好ましくは８０００Ｋ―１００００Ｋの範囲内のようなＢＢＬ上（又は近く）の９０００Ｋ近くである。
【００２３】
バックライト以外の照明アプリケーションのために、照明装置により生成される白色の光の相関色温度は、約２７００Ｋ―６５００Ｋの範囲内、特に約２７００Ｋ（約２５００Ｋ―２８００Ｋのような）、約３０００Ｋ（約２８００Ｋ―３３００Ｋのような）、約４０００Ｋ（約３５００Ｋ―４５００Ｋのような）又は約６５００Ｋ（約５５００Ｋ―７５００Ｋのような）である。
【００２４】
「青い光」又は「青い発光」という用語は、約４１０―４９０ｎｍの範囲内にある波長を持つ光に特に関する。用語「緑の光」は、約５００―５７０ｎｍの範囲内にある波長を持つ光に特に関する。用語「赤の光」は、５９０―６５０ｎｍの範囲内にある波長を持つ光に特に関する。
【００２５】
これらの用語は、特に発光物質が、それぞれ約５００―５７０ｎｍの範囲外の波長及び約５９０―６５０ｎｍの範囲外の波長を持つ発光を持つ幅広いバンド発光を持つことを除外しない。しかしながら、斯様な発光物質（又はＬＥＤ、それぞれ）の発光の主波長は、それぞれ本願の所与の範囲内で見られるだろう。よって、フレーズ「範囲内の波長を持つ」は、発光が指定された範囲内の主発光波長を持つことを特に示す。
【００２６】
ＬＥＤパッケージ装置の限定的リスト
本願の用語「ＬＥＤパッケージ」又は「発光ダイオードパッケージ」は、ＬＥＤの下流に配列されるセラミック発光物質及び一つ以上の他の発光物質を含むＬＥＤ、特に青い発光ＬＥＤを有するユニットを指す。これらの用語は、１つの単一のＬＥＤパッケージを指してもよいが、実施例では、複数のＬＥＤパッケージも指す。斯様なパッケージは、ＬＥＤ光と発光物質光との組合せにより、（白色の）光を放射可能なユニットである。一般に、ＬＥＤは、光を放射する凸面を持ち、ＬＥＤを保護し及び／又はＬＥＤからの光抽出を増大するためにも用いられて特徴づけられるシリコン・ゴム（半）球体又はドームのようなレンズを更に有する。斯様なレンズは、分散した発光物質を有する。
【００２７】
本発明は、ある態様では、ＬＥＤパッケージそれ自体にも向けられている。
【００２８】
用語「下流」は、当業者に既知であり、本願ではＬＥＤの照明ビーム内でＬＥＤと関係する位置を指す。ＬＥＤの下流の発光物質は、ＬＥＤ発光（例えば妨げられてない照明ビームとする）の少なくとも一部を受けて、前記ＬＥＤ発光の少なくとも一部を他の波長を持つ光に変換する。
【００２９】
本願において、用語「ＬＥＤ発光」は、ＬＥＤが動作するときのＬＥＤの光を指す。用語「ＬＥＤ発光」、「ＬＥＤ光」、「ＬＥＤ照明光」は同じである。更に、青色光を放射するＬＥＤは、「青色ＬＥＤ」、「青いポンプ」又は「青色ＬＥＤポンプ」等と短く示される。同様に、これは、使用中、他の色を放射するＬＥＤに対しても適用する。
【００３０】
フレーズ「複数のＬＥＤパッケージのうちの少なくとも一つは、．．．を有する」は、「一つ以上のＬＥＤパッケージ、特定実施例において全てのＬＥＤパッケージは、．．．を有する」という実施例を指す。
【００３１】
白色の光を得るために、照明装置のためのような、複数のＬＥＤパッケージ装置が可能である。限定された列挙である可能な実施例の列挙を以下にフォローする。
【００３２】
実施例において、ＬＥＤパッケージは、青色ＬＥＤと、赤の発光物質と、緑の発光物質を有するセラミック層とを有する。赤の発光物質は、変形例として、（ｉ）レンズ（又はドーム）内に分散される、（ｉｉ）レンズ上の層として配置される、（ｉｉｉ）セラミック層の下流側（すなわち、ＬＥＤに向いていないセラミック層の側）のセラミック層上の層として供給される、（ｉｖ）セラミック層の上流側（すなわち、ＬＥＤを向いているセラミック層の側）のセラミック層上の層として供給される、（ｖ）セラミック層の下流側（すなわち、ＬＥＤに向いていないセラミック層の側）のセラミック層として供給される、（ｖｉ）セラミック層の上流側（すなわち、ＬＥＤを向いているセラミック層の側）のセラミック層として供給されてもよい。
【００３３】
他の実施例では、ＬＥＤパッケージは、青色ＬＥＤと、緑の発光物質と、赤の発光物質を有するセラミック層とを有する。緑の発光物質は、変形例として、（ｖｉｉ）レンズ内に分散される、（ｖｉｉｉ）レンズ上の層として配置される、（ｉｘ）セラミック層の下流側（すなわち、ＬＥＤに向いていないセラミック層の側）のセラミック層上の層として供給される、（ｘ）セラミック層の上流側（すなわち、ＬＥＤを向いているセラミック層の側）のセラミック層上の層として供給される、（ｘｉ）セラミック層の下流側（すなわち、ＬＥＤに向いていないセラミック層の側）のセラミック層として供給される（上記のｖ参照）、（ｘｉｉ）セラミック層の上流側（すなわち、ＬＥＤを向いているセラミック層の側）のセラミック層として供給されてもよい（上記のｖｉ参照）。
【００３４】
再び他の実施例において、ＬＥＤパッケージは、（ｘｉｉｉ）青色ＬＥＤと、赤の発光物質及び緑の発光物質を有するセラミック層とを有してもよい。
【００３５】
変形の組合せも、また可能である。更に、３種帯域原理が適用されるという事実は、例えば色域及び／又はＣＲＩ及び／又は効力を増大するため、他の発光物質の使用を除外しない。これが表示装置の強調された色域、強調されたシステム効力、又は照明装置の強調された演色になるので、セラミック層（例えばｉｖ、ｖｉ）から上流で供給される赤の発光物質を持つ実施例が、特に好まれる。
【００３６】
特定の実施例では、ＬＥＤは、約４３０―４５５ｎｍの範囲内、特に約４４０―４５０ｎｍの範囲内の波長を持つ青い光を生成するように調整される。上述したように、このことは、主発光波長が示された波長範囲内にあることを特に意味する。青い光の源、特に青い発光を放射するＬＥＤの発光は、一般に約２０―８０ｎｍ幅の範囲の最大半値のバンド幅を持つバンド発光である。
【００３７】
実施例において、特にセラミック層が緑の発光物質を有すると仮定した場合、赤の発光物質は、ＬＥＤと関係して、ＬＥＤの下流ではあるが、透過セラミック層の上流に配置される。このようにして、赤の発光物質は、緑の光（緑の発光物質により放射される）を実質的に吸収できない。従って、実施例では、赤の発光物質は、緑の発光物質の上流に配置される。
【００３８】
特定の実施例では、透過セラミック層は、赤の発光物質を有する上流のサイド被覆を持つ。一つ以上の他の層が、オプション的には透過セラミック層と被覆との間にある。前記一つ以上の他の層は、好適には、例えばスペクトルの特定の一部を反射するため光学特性のスペクトル依存を持つ。この実施例はまた、ＬＥＤが赤の発光物質を有する下流の被覆を持ち、赤の発光物質が緑の発光物質の上流である実施例を有する。一つ以上の他の層は、オプション的にはＬＥＤと下流の被覆との間にある。前記一つ以上の他の層は、更に好適には、光学特性のスペクトル依存を持つ。
【００３９】
一般に、本発明のＬＥＤパッケージでは、セラミック層は、ＬＥＤの光放射面から、約０―２０ｍｍの範囲、特に約０―１５ｍｍ、より好ましくは約０から５ｍｍの範囲の距離の範囲内に配置される。約０ｍｍは、本願では、ＬＥＤの光放射面とセラミック層の光受信面との間の接触を示す。
【００４０】
発光物質及び透過セラミック
特に好ましい発光物質は、特に三価染色体セリウム又は二価ユウロピウムでドープされたガーネット及び窒化物からそれぞれ選択される。ガーネットの実施例は、Ａ３Ｂ５Ｏ１２ガーネットを特に含み、Ａは少なくともルテチウムを有し、Ｂは少なくともアルミニウムを有する。斯様なガーネットは、セリウム（Ｃｅ）で、プラセオジミウム（Ｐｒ）で、又はセリウム及びプラセオジミウムの組合せでドープされてもよい。特に、Ｂは、アルミニウム（Ａｌ）を有するが、Ｂは、ガリウム（Ｇａ）及び／又はスカンジウム（Ｓｃ）及び／又はインジウム（Ｉｎ）を部分的に、特にＡｌの最大約１０％まで有してもよく（すなわち、Ｂイオンは、基本的に９０モル％以上のＡｌと一つ以上のＧａ、Ｓｃ及びＩｎの１０モル％以下とから成る）、Ｂは、特に最大約１０％のガリウムを有してもよい。他の変形では、Ｂ及びＯは、Ｓｉ及びＮにより少なくとも部分的に置換されてもよい。要素Ａは、イットリウム（Ｙ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、テルビウム（Ｔｂ）及びルテチウム（Ｌｕ）からなるグループから特に選択されてもよい。特に、本発明に用いられるガーネット発光物質は、少なくともＬｕを有する。更に、Ｇｄ及び／又はＴｂは、Ａの約２０％の量までだけある。特定実施例において、ガーネット発光物質は（Ｙ１―ｘＬｕｘ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅを有し、ここでｘは０より大きく１以下であり、特にｘ≧０．２、より特にｘ≧０．８である。一般に、Ｌｕコンテンツがより高いほど、色域はより大きい。色温度に依存して、最大ＣＲＩは、特定のＹ／Ｌｕ比率で見つけられる。特により高い色温度で、より高いＬｕコンテンツが好まれる一方、より低い色温度で、より高いＹコンテンツが最大ＣＲＩのために好まれる。
【００４１】
用語「：Ｃｅ」は、発光物質の金属イオンの一部（すなわちガーネットにおいて、「Ａ」イオンの一部）がＣｅにより置き換えられることを示す。例えば、（Ｙ１―ｘＬｕｘ）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅを仮定すると、Ｙ及び／又はＬｕの一部が、Ｃｅにより置き換えられる。この表記は、当業者に知られている。Ｃｅは、一般にＡを１０％以下置換し、一般に、Ｃｅ濃度は（Ａと関連して）０．１―４％の範囲内、特に０．１―２％の範囲内である。１％のＣｅ及び１０％のＹを仮定すると、十分に正しい式は、（Ｙ０．１Ｌｕ０．８９Ｃｅ０．０１）３Ａｌ５Ｏ１２であろう。ガーネットのＣｅは、当業者に知られているように、実質的に三価状態又は三価状態のみである。
【００４２】
一般に、発光のガーネット物質の好ましい実施例の式は、（Ｙ１―ｑ―ｒＬｕｑ―ｓＣｅｒ＋ｓ）３Ｂ５Ｏ１２と記述できる。本願において、０＜ｒ＋ｓ≦０．１、０＜ｑ―ｓ＜１、０＜ｑ≦１、特に０．１≦ｑ≦１、より特に０．２≦ｑ≦１、より特に０．８≦ｑ≦１及び０＜ｑ＋ｒ＋ｓ≦１であり、Ｂは、上記に定義されている。用語「ｒ＋ｓ」は、発光物質を調製した時、セリウムの導入を補償するために、ルテチウムの量がそれに応じて低減されるか、イットリウムの量がそれに応じて低減されるか、又はイットリウム及びルテチウムの総量がそれに応じて低減できるので、選択されてもよい。当業者は、同じことがガドリニウム及び／又はテルビウムを有するガーネットに当てはまると理解する。特にＬｕを含むガーネットが、緑の発光物質として使用できる。上で述べたように、特定の実施例において、Ｙは、Ｇｄ及び／又はＴｂ及び／又はＰｒにより更に部分的に置換されてもよい。
【００４３】
赤の発光物質は、実施例では、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）Ｓ：Ｅｕ、ＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ及び（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕからなるグループから選択される一つ以上の物質を有する。これらの化合物において、ユウロピウム（Ｅｕ）は、実質的に二価であるか又は二価だけであり、示された二価陽イオンの一つ以上を置き換える。一般に、Ｅｕは、置き換える陽イオンと関係して、陽イオンの１０％より大きく量的に存在せず、特に約０．５―１０％の範囲内で、より特に約０．５―５％の範囲内である。用語「：Ｅｕ」は、金属イオンの一部がＥｕにより（これらの例においてＥｕ２＋により）置き換えられることを示す。例えば、ＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕの２％Ｅｕと仮定すると、正しい式は、（Ｃａ０．９８Ｅｕ０．０２）ＡｌＳｉＮ３である。二価ユウロピウムは、上記の二価アルカリ土属陽イオン、特にＣａ、Ｓｒ又はＢａのような二価陽イオンを一般に置き換える。
【００４４】
物質（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）Ｓ：Ｅｕは、ＭＳ：Ｅｕとして示され、ここで、Ｍは、バリウム（Ｂａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）及びカルシウム（Ｃａ）からなるグループから選択される一つ以上の要素であり、特に、Ｍは、この化合物ではカルシウム又はストロンチウム、カルシウム及びストロンチウム、より特にカルシウムを有する。ここで、Ｅｕが導入され、Ｍの少なくとも一部（すなわち一つ以上のＢａ、Ｓｒ及びＣａ）を置き換える。
【００４５】
更に、物質（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕは、Ｍ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕとして示され、ここで、Ｍはバリウム（Ｂａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）及びカルシウム（Ｃａ）からなるグループから選択される一つ以上の要素であり、特に、Ｍは、この化合物ではＳｒ及び／又はＢａを有する。他の特定の実施例において、Ｍは、Ｓｒ及び／又はＢａ（Ｅｕの存在を考慮していない）から成り、Ｂａ１．５Ｓｒ０．５Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ（すなわち７５％のＢａ、２５％のＳｒ）のような、特に５０―１００％、特に５０―９０％のＢａ及び５０―０％、特に５０―１０％のＳｒから成る。ここで、Ｅｕが導入され、Ｍの少なくとも一部（すなわち一つ以上のＢａ、Ｓｒ及びＣａ）を置き換える。
【００４６】
透過セラミック層又は発光のセラミック、及びこれらの調製の方法は、従来技術において知られている。例えば、米国特許出願番号第１０／８６１，１７２号（ＵＳ２００５／０２６９５８２）、米国特許出願番号第１１／０８０８０１号（ＵＳ２００６／０２０２１０５）、国際特許公開公報ＷＯ２００６／０９７８６８、国際特許公開公報ＷＯ２００７／０８０５５５、米国特許出願ＵＳ２００７／０１２６０１７、国際特許公開公報ＷＯ２００６／１１４７２６が参照される。文献、及び特にこれらの文献において供給されるセラミック層の調製に関する情報は、参照によりここに組み込まれる。
【００４７】
セラミック層は、特に自立層でもよく、半導体装置とは別に形成されてもよく、実施例では、完結した半導体装置に取付けられるか、他の実施例では半導体装置のための成長基板として使用されてもよい。セラミック層は、半透明であるか透明であり、共形発光物質層（すなわち粉末層）のような不透明な波長変換層と関連した散乱損失を減らす。発光のセラミック層は、薄膜又は共形発光物質層より堅固である。加えて、発光のセラミック層が固体であるので、レンズ及び第２の光学系のような固体の追加光学素子に光学的に接触することはより容易である。
【００４８】
セラミック発光物質は、実施例において、発光物質粒子の面が軟化し始め、液面層が形成されるまで、高温で粉末発光物質を加熱することにより形成される。部分的に溶解された粒子面は、粒子が接続する「ネック」の形成につながる微粒子間塊移行を促進する。ネックを形成する塊の再分布は、焼結の間、粒子の収縮を引き起こして、粒子の剛性凝集物を作る。予備成形された「素地」又は焼結され予め高密度化されたセラミックの単軸又は均衡プレスステップ、及び真空焼結は、低い残存内部多孔性を持つ多結晶セラミック層を形成するのに必要である。セラミック発光物質の半透明度（すなわちセラミック発光物質がもたらす散乱の量）は、加熱又はプレス条件、製作方法、使用される発光物質粒子前駆体、及び発光物質の適切な結晶格子を調整することにより、高い不透明度から高い透明度まで制御される。発光物質の他に、アルミナのような他のセラミック形成物質が、例えばセラミックの形成を促進するか、又はセラミックの屈折率を調整するために含まれてもよい。一つ以上の結晶コンポーネント、又は結晶及びアモルファス若しくはガラス質のコンポーネントの組み合わせを含む多結晶複合物質は、例えば、オキソ窒化物ケイ酸塩発光物質及び窒化物ケイ酸塩発光物質のような２つの個別の粉末発光物質を共に焼成することによっても形成できる。
【００４９】
特定の実施例において、セラミック発光物質は、従来のセラミック・プロセスにより形成されてもよい。「素地」は、とりわけ、乾燥プレス、テープ鋳造、スリブ（ｓｌｉｂ）鋳造により形成される。この素地は、高い温度で加熱される。この焼結ステージの間、ネック形成及び微粒子間塊移行が起こる。これは、多孔性の強い減少、及び結果的にセラミック・ボディの収縮を引き起こす。残存する多孔は、焼結条件（温度、加熱、ドエル、雰囲気）に依存する。予備成形された「素地」又は焼結され予備高密度化されたセラミックの熱単軸、熱平衡又は真空焼結は、低い残余の内部多孔性を持つ多結晶セラミック層を形成するのに必要である。
【００５０】
例えば、発光のセラミック層へと形成される発光物質の例は、黄緑色の範囲の光を放射するＬｕ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ３＋、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２）：Ｃｅ３＋及びＹ３Ａｌ４．８Ｓｉ０．２Ｏ１１．８Ｎ０．２：Ｃｅ３＋のような一般式（Ｌｕ１―ｘ―ｙ―ａ―ｂＹｘＧｄｙ）３（Ａｌ１―ｚ―ｃＧａｚＳｉｃ）５Ｏ１２―ｃＮｃ：ＣｅａＰｒｂを持つアルミニウム・ガーネット発光物質と、ここで、０≦ｘ＜１、０≦ｙ＜１、０≦ｚ≦０．１、０＜ａ≦０．２、０≦ｂ≦０．１及び０≦ｃ＜１であり、赤い範囲の光を放射するＳｒ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ２＋のような（Ｓｒ１―ｘ―ｙＢａｘＣａｙ）２―ｚＳｉ５―ａＡｌａＮ８―ａＯａ：Ｅｕｚ２＋とを含み、ここで、０≦ａ＜５、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１及び０＜ｚ≦１である。適切なＹ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ３＋セラミック・スラブは、シャーロッテ、Ｎ．Ｃ．のバイコウスキ（Ｂａｉｋｏｗｓｋｉ）インターナショナル社から購入されてもよい。例えば、ＳｒＳｉ２Ｎ２Ｏ２：Ｅｕ２＋を含む（Ｓｒ１―ａ―ｂＣａｂＢａｃ）ＳｉｘＮｙＯｚ：Ｅｕａ２＋（ａ＝０．００２―０．２、ｂ＝０．０―０．２５、ｃ＝０．０―０．２５、ｘ＝１．５―２．５、ｙ＝１．５―２．５、ｚ＝１．５―２．５）、例えば、ＳｒＧａ２Ｓ４：Ｅｕ２＋を含む（Ｓｒ１―ｕ―ｖ―ｘＭｇｕＣａｖＢａｘ）（Ｇａ２―ｙ―ｚＡｌｙＩｎｚＳ４）：Ｅｕ２＋、例えば、ＳｒＢａＳｉＯ４：Ｅｕ２＋を含む（Ｓｒ１―ｘ―ｙＢａｘＣａｙ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋、例えば、ＣａＳ：Ｅｕ２＋及びＳｒＳ：Ｅｕ２＋を含むＣａ１―ｘＳｒｘＳ：Ｅｕ２＋、ここで、０≦ｘ≦１、（Ｃａ１―ｘ―ｙ―ｚＳｒｘＢａｙＭｇｚ）１―ｎ（Ａｌ１―ａ＋ｂＢａ）Ｓｉ１―ｂＮ３―ｂＯｂ：ＲＥｎ、ここで、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｚ≦１、０≦ａ≦１、０≦ｂ≦１及び０．００２≦ｎ≦０．２、ＲＥは、例えばＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ２＋及びＣａＡｌ１．０４Ｓｉ０．９６Ｎ３：Ｃｅ３＋を含むユウロピウム（ＩＩ）及びセリウム（ＩＩＩ）から選択され、ＭｘＶ＋Ｓｉ１２―（ｍ＋ｎ）Ａｌｍ＋ｎＯｎＮ１６―ｎ、ここで、ｘ＝ｍ／ｖ、Ｍは、例えば、Ｃａ０．７５Ｓｉ８．６２５Ａｌ３．３７５Ｏ１．３７５Ｎ０．６２５：Ｅｕ０．２５を含む、Ｌｉ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｙ、Ｓｃ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ又はその混合物を有するグループから好ましくは選択される金属である、他の緑、黄色及び赤の発光物質もまた適切である。
【００５１】
結合剤又は囲む物質との屈折率において大きな光学的不連続を持つ発光物質粒子を有する発光粉末フィルムと異なり、また、光学的不連続のない単一の大きな発光物質粒子として光学的にふるまう単結晶発光のボディと異なり、多結晶発光のセラミックは、異なる発光物質粒子間のインターフェースで（かなり）小さな光学不連続だけがあるように、きつくパックされた個々の発光物質粒子としてふるまう。光学的不連続を低減することにより、単結晶発光のボディの光学特性に近づけられる。よって、ＬｕＡＧ（透明を可能にする立方結晶構造を呈する）のような発光のセラミックは、光学的にほぼ均質であり、発光のセラミックを形成する発光物質と同じ屈折率を持つ。樹脂のような透明な物質に配される共形発光物質層又は発光物質層とは異なり、発光のセラミックは、発光物質自体以外の結合剤物質（有機樹脂又はエポキシのような）を一般に必要としないので、個々の発光物質粒子間に異なる屈折率の空間又は物質がほとんどない。結果として、層内でより多くの及び／又はより大きい光学的不連続を呈する共形発光物質層とは異なり、発光のセラミックは、透明又は半透明である。
【００５２】
上述したように、特定の実施例では、透過セラミック層は、セリウムを含むガーネットセラミック、特にＡ３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅガーネットセラミック（上記定義されてもいるように）を有し、ここで、Ａは少なくともルテチウムを有し、Ｂは少なくともアルミニウム、より特に（Ｙ１―ｘＬｕｘ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅガーネットセラミックを有し、ここで、ｘは０より大きく１以下である。特に、Ｂは、アルミニウムである。フレーズ「透過セラミック層は、セリウムを含むガーネットセラミック」は、斯様な物質（本願において、この実施例ではガーネット）からほとんど又は全てが成るセラミックと特に関係する。
【００５３】
透過セラミック層は、上述されたように、従来から知られている。透明なセラミック層の透明度は、層の散乱特性に対する尺度として、透過率を使用して定められる。透過率は、拡散光源から離れてセラミック層を通って（また、内部反射及び散乱後に）透過される光の量と、セラミック層に照射する拡散光源から放射される光の量との比率として特に定義される。透過率は、例えば、５９０ｎｍと６５０ｎｍとの間の主波長を持つ赤い光の拡散エミッタの前に、約１２０マイクロメートルのような例えば０．０７―２ｍｍの範囲内の厚みを持つセラミック層を取り付けて、その後上記のように定義された比率を測定することにより得られる。
【００５４】
透明なセラミック層は、例えば、透過率が５０％より大きい、好ましくは７０％より大きい、さらにより好ましくは８０％より大きいことを特徴とする。特定の実施例において、セラミック層は、赤い光を持つ拡散（ランバート）照明の下で、５９０―６５０ｎｍの範囲から選択される波長を持つ赤い光に対して５５―９５％の範囲内の透過率を持つ。本願において用語「透過である」は、実施例では、透明を指し、他の実施例では半透明を指してもよい。これらの用語は、当業者に知られている。
【００５５】
通常の照明のための特定の実施例
上述の実施例に加えて、一般照明、ターゲット照明等のような（非バックライト）照明目的のために特に使用できる（しかし、排他的ではない）幾つかの特定の実施例が、ここに示される。
【００５６】
斯様な実施例では、約６１５から６４５ｎｍまでの範囲、より好ましくは約６２０から６３５ｎｍまでの範囲内に主ピーク波長を持つ赤放射蛍光体（セラミック・プレートとして、又は粉末アプリケーションに基づいて）と組み合わせて、約０．２≦ｘ≦１を持つ（ＬｕｘＹ１―ｘ）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅセラミック蛍光体が好ましい。よって、赤の発光物質は、実施例では、６２０―６３５ｎｍの範囲から選択される主発光波長を持つ発光を持つ。
【００５７】
約２５００から３３００Ｋまでの範囲の相関色温度に対して、約０．２５≦ｘ≦０．８を持つＬｕ濃度が好まれる。約３５００から４５００Ｋまでの範囲の相関色温度に対して、約０．３≦ｘ≦０．８を持つＬｕ濃度が好まれる。約５５００から７５００Ｋまでの範囲の相関色温度に対して、約０．４≦ｘ≦１を持つＬｕ濃度が好まれる。好適な濃度は、約０．５≦ｘ≦０．９である。
【００５８】
上記の定義された式Ａ３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅを参照すると、用語０．２５≦ｘ≦０．８は、格子の２５―８０モル％のＡイオン又はＡ位置がＬｕイオンにより占められ、他の７５―２０モル％は、Ｙにより占められる実施例を述べている（上記参照）。Ｃｅは、これらのイオン（Ｌｕ及びＹ）の一つ以上の部分と入れ替わる。任意には、Ｌｕ及び／又はＹの一部は、Ｔｂ及び／又はＰｒによっても置き換えられる。
【００５９】
本発明の実施例は、単なる例として、対応する参照符号が対応する部品を示す添付の概略図面を参照して説明されるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】図１ａは、本発明の実施例による、直接点灯（すなわち、光放射装置は、全内反射に基づき光ガイド又は光パイプを用いて光を実質的に広げることなく、バックライト照明装置の射出窓を照明する）バックライト照明装置を持つＬＣＤパネルを持つ表示装置を図式的に表す。図１ｂは、本発明の他の実施例によるエッジ点灯バックライト照明装置を持つＬＣＤパネルを持つ表示装置を図式的に表す。図１ｃは、照明装置自体として、又はバックライト照明装置として使用されてもよい本発明の実施例による照明装置を図式的に表す。これら図式的に表され下記に説明される実施例は、限定的ではない。当業者に知られている他の構成も可能である。
【図２】図２ａ―２ｊは、本発明の実施例によるＬＥＤパッケージの非限定的な数の可能な構成を図式的に表す。
【図３】図３は、多くの青、緑及び赤のエミッタの組合せに対する効力対色域パフォーマンスを表す。
【図４】図４は、緑の発光のセラミック層としてＬｕ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅと、赤の発光物質としてＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕとを持つＬＣ表示のパフォーマンスを表す。
【図５】図５は、緑の発光のセラミック層として（Ｌｕ０．２Ｙ０．８）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅと、赤の発光物質としてＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕとを持つＬＣ表示のパフォーマンスを表す。
【図６】図６は、更に詳細に本発明の実施例のＬＥＤパッケージの実施例を図式的に表す。
【図７】図７ａ、図７ｂは、Ｌｕガーネット発光の粉末と比較した、Ｌｕガーネットセラミック層の発光波長に対応する演色及び効力を表す。
【発明を実施するための形態】
【００６１】
好ましい実施例の記述
図１ａ及び図１ｂは、ＬＣＤディスプレイ１０をバックライトで照らすため、バックライト照明装置２０を持つＬＣＤ表示装置１の実施例を図式的に表す。当業者に知られている光学フィルタ、拡散器、輝度増強フィルム、偏光子等のような任意の中間層は、この概略図面には示されていない。バックライト照明装置２０は、液晶ディスプレイ１０をバックライトで照らすため白色の光２５１を生成する。バックライト照明装置２０は、バックライト照明装置２０で生成される光２５０がそこから逃れて、ＬＣＤディスプレイ１０を照明できるように調整される射出窓２１を有する。（バックライト）照明装置２０は、一つ以上のＬＥＤパッケージ２００、特に１―２０、２―２０（例えばモバイル・アプリケーションのための小さな液晶表示パネルのための）、４―５０（例えば自動車中心のコンソール液晶表示パネルのための中程度のサイズのパネルのための）、又は２０―１０００（大きなパネル、例えばＬＣＤＴＶパネルのための）のオーダーのＬＥＤパッケージ２００のような複数のＬＥＤパッケージ２００を有する。ＬＥＤパッケージ２００は、射出窓２１に対向して、後壁面２２（「直接点灯」）（図１ａに図式的に表されるように）に配置されるが、側壁２３（「エッジ点灯」）（図１ｂに図式的に表されるように）に付与されてもよい。また、斯様な変形の組合せも可能である。
【００６２】
ＬＥＤパッケージ２００は、更に、ＬＥＤパッケージ２００から放射される光を再配布するために、第２の光学系（示されていない）を有するか、組み合わされてもよい。特定の実施例において、バックライト照明装置２０は、射出窓２１及び後壁面２２を有し、後壁面２２は、射出窓２１と対向して、射出窓２１と実質的に平行し、ＬＥＤパッケージ２００は後壁面２２に配置されて、射出窓２１（特に図１ａを参照）を介してバックライト照明装置２０から逃げる発光を供給する。射出窓２１は一般に透明な物質であり、一つ以上のフィルタコーティング及び／又は他の光学活性層（拡散器（拡散層）のような）を更に有してもよい。従って、参照符号２５０により示される、ＬＥＤパッケージ２００により生成される白色又は実質的に白色の光は、オプション的にフィルタコーティング及び／又は射出窓材料により白色の光２５１へ変更される。更に、後壁面２２及び側壁２３は、一般に反射コーティングのような反射材料を有する。
【００６３】
実施例において、図１ａ―１ｃにて図示されるように、（バックライト）照明装置２０は、個々のＬＥＤ２００の一つ以上、特にＬＥＤパッケージ２００の全ての放射光の強度若しくは色又は両方を制御するためのコントローラを更に有する。
【００６４】
図１ｃは、図１ａのバックライト照明装置２０と更に同一でもよい照明装置１２０を図式的に表す。実施例において、照明装置１２０は、白色でない光又は可変的な相関色温度を持つ白色の光を生成する。図１ｃの図式的な実施例において、例として照明装置１２０は、（図１ａに示される実施例と同様の）直接の照明を供給するＬＥＤパッケージ２００及び（図１ｂに示される実施例と同様の）エッジ光を供給するＬＥＤパッケージ２００を有する。これらのオプションのいずれか一つも、もちろん可能である。
【００６５】
図２ａ―図２ｊは、ＬＥＤパッケージ２００の多くの可能な構成を図式的に表す。ＬＥＤパッケージ２００は、光放射面２０２を持つＬＥＤ２０１を有する。光放射面２０２の（すなわちチップ又はダイの）下流、この面の上部又は離れて、発光物質は、ＬＥＤ発光の少なくとも一部を吸収し、緑及び赤の光（オプション的には他の色も）を放射するように配置される。すべての図２ａ―図２ｊは、セラミック層２０５が付与される実施例に関する。このセラミック層２０５は、ＬＥＤ２０１の光の少なくとも一部を受けるように配置され、光受取面２６１を持つ。特に、セラミック層２０５は、実質的に全てのＬＥＤ発光を受けるように配置される。光受取面２６１は、ＬＥＤ２０１の光放射面２０２に向けるように配置される。
【００６６】
図２ａは、説明目的のため、本発明によるＬＥＤパッケージ２００の実施例を図式的に表す。参照符号２４９で示される青い発光を放射するように配置される発光ダイオード２０１とセラミック層２０５とは、セラミック層２０５が実質的にすべてのＬＥＤ光２４９を受けるよう配置された。このことは、セラミック層２０５の実施例を供給することにより達成され、ここで、セラミック層２０５、すなわち光受取面２６１は、光放射面２０２へ取付けられ、ＬＥＤ２０１の光放射面２０２と実質的に同じか又はより大きい領域を持つ。
【００６７】
セラミック層２０５はまた、光放射面２０２からさらに離れて、すなわち光放射面２０１から距離Ｌ１離れて配置され、距離Ｌ１は、好ましくは１から１５ｍｍの間の範囲、より好ましくは２から１０ｍｍの間の範囲内にあってもよい。斯様な実施例において、セラミック層２０５の光受取面２６１は、光放射面２０２より大きい表面領域を持つ。セラミック層２０５が離れていないとき、Ｌ１は基本的に０ｍｍである。
【００６８】
セラミック層２０５は、放射光２４９の少なくとも一部を他の色の光、たとえば緑の光に変換する。この実施例において、光受取面２６１は、ＬＥＤ２０１の実質的にすべての発光２４９を受け取る。
【００６９】
上流又は下流に（しかし、セラミック層２０５内でも）、他の発光物質が存在してもよい。図２ａの実施例において、このことは発光物質層２０６で示されるが、これは実施例のわずか１つであり、下記を参照されたい。他の発光物質も、ＬＥＤのＬＥＤ放射光２４９の少なくとも一部を変換する。発光層２０６若しくはセラミック層２０５又は両方とも、緑の発光物質を有する。同様に、発光層２０６若しくはセラミック層２０５、又は両方は、赤の発光物質を有する。光は、光放射面２６２を介してセラミック層２０５から逃げる。
【００７０】
このようにして、青い発光２４９を放射する青発光ＬＥＤ２０１のような青い光の光源、青い発光の少なくとも一部を吸収し、緑の光を放射する緑の発光物質、青い発光の少なくとも一部、緑の発光の少なくとも一部、又は青い発光の少なくとも一部及び緑の発光の少なくとも一部の両方を吸収する赤の発光物質、青の発光の少なくとも一部を透過する透明セラミック層２０５、ここで、透明セラミック層２０５は、緑の発光物質の少なくとも一部若しくは赤の発光物質の少なくとも一部を有するか、又は緑の発光の少なくとも一部及び赤の発光物質の少なくとも一部を有し、（白い）光２５０を生成するために使用できる。ＬＥＤパッケージ２００は、白色の光２５０を生成するように特に配される。
【００７１】
上述のように、セラミック層２０５は、放射光２４９の少なくとも一部を他の色の光、例えば緑の光に変換する。セラミック層２０５は、赤の発光物質を有し、緑の発光物質がセラミック層から上流に配されるとき、赤の発光物質は、緑の光の少なくとも一部、又はＬＥＤの青い発光の少なくとも一部を吸収するか、又は緑の光の少なくとも一部及び青の発光の少なくとも一部の両方を吸収する。
【００７２】
セラミック層２０５は、一般に、ＬＥＤ２０１の光放射面２０２と平行の光受取面２６１を具備する、実質的に平坦なプレートである。特に、セラミック層２０５の光受取面２６１及び光放射面２６２は、ＬＥＤ２０１の光放射面２０２と実質的に平行である。
【００７３】
ＬＥＤパッケージ２００が実質的に白色の光２５０をどのように供給するかを概略的に説明したが、ＬＥＤパッケージの幾つかの実施例が更にここで概略的に説明されるだろう。
【００７４】
図２ｂは、ＬＥＤパッケージ２００の実施例を概略的に示し、ここで、ＬＥＤパッケージ２００は、セラミック層２０５及び発光物質層２０６を有し、後者はセラミック層２０５の下流である。図２ｂの概略的図において、セラミック層２０５は、光放射面２０２に取り付けられるが、光学活性層又は付着層のような中間層が存在してもよい。更に、図２ｂの概略的図において、発光層２０６は、セラミック層２０５に取り付けられるが、光学活性層又は付着層のような中間層が存在してもよい。発光層２０６、セラミック層２０５又は両方は、赤の発光物質を有する。同様に、発光層２０６、セラミック層２０５又は両方は、緑の発光物質を有してもよい。
【００７５】
概略的図２ｂの実施例において、セラミック層２０５は、参照符号２０３で示されるように緑の発光物質を有し、発光物質層２０６は、赤の発光物質２０４を有する。実施例のこの概略的図において、発光層２０６は、セラミック層２０５の光放射面２６２を通ってセラミック層から逃げる光を受ける。セラミック層２０５から逃げる光は、この実施例では、青いＬＥＤ光及びセラミック層２０５の緑の発光物質からの緑の光を有する。赤の発光物質２０４は、青いＬＥＤ発光２４９の少なくとも一部及び／又は緑の発光物質２０３からの緑の光の少なくとも一部を変換する。赤の発光物質２０４は、赤い光を放射するように配される。
【００７６】
図２ｂの実施例の概略的図は、オプション的にドーム又はレンズ２１０を更に有する。斯様なドームは、シリコン物質を有し、ＬＥＤ２０１の保護、特に光放射面２０２やセラミック層２０５のような他の部品の保護として更に使用できる。特に、ドーム２１０は、ＬＥＤパッケージ２００からより効率的に光を抽出し、及び／又は好ましい放射パターンを生成するように配される。
【００７７】
概略的図２ｃの実施例は、発光層２０６がなく、セラミック層２０５が緑の発光物質２０３及び赤の発光物質２０４両方を有するということ以外、図２ｂに概略的に示されたものと同じ実施例である。
【００７８】
概略的図２ｄの実施例は、発光層２０６がセラミック層２０５の上流であるのに対し、図２ｂでは、発光層２０６がセラミック層２０５の下流であったということ以外、図２ｂに概略的に示されたものと同じ実施例である。
【００７９】
概略的図２ｅの実施例は、発光層２０６がなく、第１のセラミック層２０５（１）及び第２のセラミック層２０５（２）がＬＥＤに配されるということ以外、図２ｂに概略的に示されたものと同じ実施例である。第１のセラミック層２０５（１）、第２のセラミック層２０５（２）又は両方は、赤の発光物質を有する。同様に、第１のセラミック層２０５（１）、第２のセラミック層２０５（２）又は両方は、緑の発光物質を有してもよい。概略的図２ｅの実施例において、第１のセラミック層２０５（１）は、赤の発光物質２０４を有し、第２のセラミック層２０５（２）は、緑の発光物質２０３を有する。ここで、この概略的に描かれた図において、第２のセラミック層２０５（２）は、第１のセラミック層２０５（１）の上流である。上述したように、光放射面２０２と第２のセラミック層２０５（２）との間、及び／又は第２のセラミック層２０５（２）と第１のセラミック層２０５（１）との間に、光学的な他の層があってもよい。
【００８０】
図２ｆは、発光物質の少なくとも一部（緑、赤又は緑＋赤）がセラミック層２０５により含まれ、発光物質の少なくとも一部（緑、赤又は緑＋赤）がレンズ又はドーム２１０により含まれる実施例を概略的に示す。概略的図において、好ましい実施例として、セラミック層２０５は、緑の発光物質２０３を有し、ドーム２１０は赤の発光物質２０４を有する。このようにして、青い光の源、ここではＬＥＤ２０１は、青い発光を放射し、緑の発光物質２０３は、青い発光の少なくとも一部を吸収し、緑の光を放射し、赤の発光物質２０４は、（セラミック層２０５（の発光物質）により吸収されない）青い発光の少なくとも一部及び／又は緑の光の少なくとも一部を吸収し、赤の光を放射するように配され、透明なセラミック層２０５は、（セラミック層２０５の放射面２６２を介してセラミック層２０５から少なくとも部分的に逃げる）青い発光の少なくとも一部を透過するように配され、緑の発光物質を有し、これら全てが、ＬＥＤパッケージ２００の使用の間、白色の光２５０の生成を導く。図２ｆの概略的実施例において、ドーム２１０は赤の発光物質２０４を有するのに対し、セラミック層２０５は緑の発光物質２０３を有する。
【００８１】
図２ｇは、発光の少なくとも一部（緑、赤又は緑＋赤）がセラミック層２０５により含まれ、発光物質の少なくとも一部（緑、赤又は緑＋赤）がレンズ又はドーム２１０の特定の部分２１５により含まれる実施例を概略的に示す。例えば、ＬＥＤパッケージ２００はＬＥＤ２０１（ＬＥＤ２０１の光放射面２０２とセラミック層２０５の光受取面２６１との間に配される他の層をオプション的に含む）に付着されたセラミック層２０５と、セラミック層２０５を実質的に囲んで（光受取面２６１を実質的には囲まないが）セラミック層２０５により伝達され放射される実質的に全ての光を受ける第１の封入物と、第１の封入物２３０を実質的に囲んで第１の封入物２３０から透過され放射される実質的に全ての光を受けるドーム２１０とを有する。図２ｇの概略的図において、好ましい実施例として、セラミック層２０５は、緑の発光物質２０３を有し、第１のドーム２３０は、赤の発光物質２０４を有する。このようにして、青い光の源、ここではＬＥＤ２０１は、青い発光を放射し、緑の発光物質２０３は、青い発光の少なくとも一部を吸収し、緑の光を放射し、赤の発光物質２０４は、（セラミック層２０５（の発光物質）により吸収されない）青い発光の少なくとも一部及び／又は緑の光の少なくとも一部を吸収し、赤の光を放射するように配され、透明なセラミック層２０５は、（セラミック層２０５の放射面２６２を介してセラミック層２０５から少なくとも部分的に逃げる）青い発光の少なくとも一部を透過するように配され、緑の発光物質を有し、これら全てが、ＬＥＤパッケージ２００の使用の間、白色の光２５０の生成を導く。
【００８２】
概略的図２ｈの実施例は、発光物質の少なくとも一部（ドーム又はレンズ２１０には含まれないが）がレンズ又はドーム２１０の出口面の少なくとも一部の上の発光物質層２０６として配されるということ以外、図２ｆに概略的に示されたものと実質的に同じ実施例である。発光物質を持つこの外側の層は、被膜２１１として示される。図２ｈに概略的に示される実施例において、セラミック層２０５は、緑の発光物質２０３を有し、被膜２１１は、赤の発光物質２０４を有する。しかしながら、これは逆に設けられてもよい。上述されたように、発光物質の混合は、セラミック層２０５、発光層２０６（ここでは被膜２１１）、又はセラミック層２０５及び発光層２０６両方に付与されてもよい。
【００８３】
図２ｉは、ＬＥＤパッケージ２００が、ＬＥＤ２０１の実質的に全ての光２４９を受ける（ガイドする）ように特に配されるコリメータ又は光パイプのような光ガイド２２０を更に有し、光放射面２０２から距離Ｌ１で配される光ガイド２２０は、セラミック層２０５の少なくとも一部に又はその方向に、すなわち、セラミック層２０５の光受取面２６１の少なくとも一部の方向に、光をコリメート又はガイドするように配される。光ガイド２２０は、ＬＥＤ２０１からの光２４９がセラミック層２０５の方向に光ガイド２２０によりガイドされることなく、ＬＥＤから逃げることがほとんどない、すなわち、セラミック層２０５により生成されないか、セラミック層２０５を通って透過されないＬＥＤパッケージ２００による光２５０が生成されないように（特にここでは、光２５０は青いＬＥＤ発光、緑の発光物質２０３からの緑の光、及び赤の発光物質２０４の赤い光成分の組み合わせである）、特に配される。ここで、用語「透過する」は、光受取面２６１でのセラミック層２０５（すなわち、セラミック層２０５の上流側）に入射する光が、セラミック層２０５を通って少なくとも部分的に透過され（部分的に吸収され、他の波長の光に変換されてもよく、部分的に吸収され、非放射プロセスのため失われてもよい）、放射面２６２を介してセラミック層２０５から（少なくとも部分的に、上記参照）逃げることを意味する。したがって、ＬＥＤ２０１の光放射面２０２は、参照符号２２１で示される光ガイド壁により特に囲まれ、同様に、セラミック層２０５は、実施例では、光ガイド壁２２１に付着されてもよいが、他の実施例では、光ガイド開口部２２２の前面に配されてもよい。オプション的には、レンズ又はドーム２１０があってもよい。
【００８４】
発光物質２０３、２０４は、幾つかの場所に配されてもよい。例えば、発光物質の少なくとも一部は、ドーム２１０内に又はドーム２１０上に配されてもよく（上記参照）、発光物質の少なくとも一部は、ＬＥＤ２０１の光放射面２０２上の発光層として配されてもよく、発光物質の少なくとも一部は、セラミック層２０５の上流側の層として配されてもよく、発光物質の少なくとも一部は、セラミック層２０５の下流側に配されてもよく、発光物質の少なくとも一部は、光ガイド壁２２１の少なくとも一部に配されてもよい。これらのオプションの２つ以上の組み合わせも可能である。発光物質、特にガーネット物質の少なくとも一部は、セラミック層２０５に含まれる。
【００８５】
図２ｈの概略的図において、セラミック層２０５は、緑の発光物質２０３を有し、ＬＥＤパッケージは、セラミック層２０５の下流に配される発光物質層２０６を更に有し、当該発光物質層は、ここでは赤の発光物質を有する。
【００８６】
好ましくは、光ガイド壁２２１は、少なくとも部分的に金属又はセラミック物質を有し、熱転送を可能にするため充分な厚さを持ち、一つ以上の発光物質内で生成される熱を伝導し、これらの発光物質から離れて、当該熱を周囲又は他のヒートシンク材料へ転送するためセラミック層２０５と熱コンタクトする。ヒートシンク及びヒートシンク材料は、当業者に知られていて、更に説明されない。
【００８７】
本発明の他の実施例では、光ガイド２２０は、光ガイド２３５として示される、固体物、例えばガラス、（溶融）石英ガラス、又はセラミック、例えばサファイアを有し、光放射面２０２からセラミック層２０５へ放射される光をガイドするためＬＥＤ２０１の光放射面２０２の下流及びセラミック層２０５の上流に特にマウントされる。光ガイド２３５は、ＬＥＤパッケージ２００から放射される実質的に全ての光２５０がセラミック層２０５を通って透過され、又は変換されて放射される。この実施例は、図２ｊに概略的に示される。斯様なガラス、（溶融）石英ガラス、又はセラミック、例えばサファイアは、発光物質を実質的に有さない。
【００８８】
概略的な図２ａ―２ｊで示された、上述の全ての実施例において、セラミック層２０５は、ＬＥＤ２０１の光放射面２０２と実質的に平行であり、すなわち、ＬＥＤ２０１の放射面２０２、光受取面２６１及びセラミック層２０５の光放射面２６２が実質的に平行である。
【００８９】
図３は、本発明の実施例によるバックライト照明装置２０を具備するＬＣＤＴＶのパフォーマンスを示し、ドーム２１０内の緑の発光粉末ＳｒＳｉ２Ｎ２Ｏ２：Ｅｕ粉末（参照符号３０４−３０６）又はＬｕ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ粉末（参照符号３０１−３０３）が付与されるような「基準の」ＬＥＤパッケージと比較して、ＬＥＤパッケージ２００が図２ｆに概略的に示されるように配され、ここで、セラミック層２０５は、Ｌｕ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ（参照符号３０７−３０９）及び（Ｌｕ０．２Ｙ０．８）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ（参照符号３１０−３１２）からなるグループから選択される緑の発光物質２０３を有する。全てのケースにおいて、赤の発光物質２０４としてＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕが適用され、これは全ての例でドーム２１０内に設けられた。
【００９０】
従来のカラーフィルタを含む、バックライト照明装置２０は、約９０００Ｋの相関色温度（ＣＣＴ）を持つ白色の光を生成した。シャープのパネルＬＣ−３２ＲＡ１Ｅが適用された。発光物質−ＬＥＤの組み合わせの全体像として、以下の表１を参照されたい。
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【００９１】
表１に関して下記の点に留意されたい。青の発光ダイオードにより放射された光の主波長は、放射光のスペクトル位置及びスペクトル形状に依存して、放射されたスペクトルのピーク波長（すなわち、最大波長）より典型的には３−１０ｎｍ大きい。
【００９２】
セラミック層２０５としてのＬｕガーネットで、効力及び色域両方は、Ｌｕガーネット粉末と比較して増大する。Ｌｕ内容量を変化させることにより、高い効力と高い色域（点線により囲まれた領域を参照）との間で選択できる。セラミック層２０５としてＬｕガーネットで、ｕ‘ｖ’ＮＴＳＣに関係して８５％色域の仕様が、高い効力で容易に達成できるのに対し、セラミック層がないアプリケーションでは、効力及び／又は色域領域が小さくなる。実施例では、特に色域が選択され、Ａイオンは５０−１００％のＬｕ（Ｃｅを含まない）の範囲内のＬｕを有する。
【００９３】
幾つかの実施例の結果が、図４及び図５に更に示される。図４は、Ｌｕ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅのセラミック層２０５と、ＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ粉末の赤の発光物質２０４とで４４５ｎｍの青の主波長を持つ、ＦＯＳＬＣＤＴＶシャープ３２“（ＬＣ−３２ＲＡ１Ｅ）の９０００Ｋの色域を示す（上記表１及び図３の参照符号３０８も参照）。図５は、（Ｌｕ０．２Ｙ０．８）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅのセラミック層２０５と、ＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ粉末の赤の発光物質２０４とで４４５ｎｍの青の主波長を持つ、ＦＯＳＬＣＤＴＶシャープ３２“（ＬＣ−３２ＲＡ１Ｅ）の９０００Ｋの色域を示す（上記表１及び図３の参照符号３１１も参照）。
【００９４】
表２では、図４及び図５に関係する参照符号が示されている。
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【００９５】
図６では、本発明のＬＥＤパッケージ２００の概略的な実施例がより詳細に示される。光放射面２０２を持つＬＥＤ２０１の上部に、積層セラミック層は第１のセラミック層２０５（１）及び第２のセラミック層２０５（２）を有し、後者は前者の下流に配置される。この実施例では、第１のセラミック層２０５（１）は緑の発光物質２０３を有し、第２のセラミック層２０５（２）はＬｕ含有ガーネットのような赤の発光物質２０４を有する。ＬＥＤ２０１及び積層セラミック層は、レンズ又はドーム２１０により封入される。ＬＥＤは、電極５０４、基板５０３、特にセラミック基板（Ａｌ２Ｏ３又はＡｌＮのような）、基板５０３に配された熱パッド５０２、及び電気的接続（アノード／カソード）のためのはんだパッド５０１を更に有する。
【００９６】
第２のセラミック層２０５（２）の代わりに、例えば赤の発光物質２０４を有する発光物質層２０６が付与されてもよいことに留意されたい。
【００９７】
上記実施例のＬＥＤの光放射面２０２は、約０．５−１．０ｍｍのオーダーのここで参照符号ｄ１で示される長さ及び幅のような大きさを持ち、ドーム２１０は参照符号ｄ２で示される約１．５ｍｍ−３．０ｍｍのオーダーの大きさを持つ。ＬＥＤの光放射面２０２は、概して四角形であるのに対し、ドーム２１０は概して球形である。受光面２６１は、ＬＥＤ２０１の光放射面２０２と等しいかより大きい大きさを持つ。
【００９８】
図６を参照すると、第１のセラミック層２０５（１）の幅ｗ１は約０．０５ｍｍ−０．３ｍｍの範囲であり、第２のセラミック層２０５（２）の幅ｗ２は約０．０５ｍｍ−０．２５ｍｍの範囲である。
【００９９】
図２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆ、２ｇ、２ｈ、２ｉ及び２ｊに概略的に示されるように、単一のセラミック層、特にＬｕガーネットセラミック層２０５を使用するとき、斯様なセラミック層２０５の幅は、概して約０．０５ｍｍ−０．３ｍｍ、特に約０．０７ｍｍ−０．２ｍｍの範囲である。（セラミック層２０５から上流又は下流の）赤い発光層２０６の幅は、約０．０１ｍｍ−０．１ｍｍ、好ましくは約０．０１５ｍ−０．０３ｍｍの範囲である。
【０１００】
発光目的のための特定の実施例
以下に、一般照明、タスク照明、スポット照明、エリア照明、又は直接ビュー照明パネルのようなバックライト照明でない目的のための幾つかの実施例が詳細に説明される。
【０１０１】
斯様な実施例では、約６１５ｎｍから６４５ｎｍの範囲、より好ましくは約６２０ｎｍから６３５ｎｍまでの範囲の主ピーク波長を持つ赤い発光蛍光体（セラミックプレートとして、又は粉末アプリケーションに基づいた）との組み合わせを持つ、約０．２≦ｘ≦１の（ＬｕｘＹ１−ｘ）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃeセラミック蛍光体が好ましい。
【０１０２】
約２５００Ｋから３３００Ｋの範囲の色温度の対して、約０．２５≦ｘ≦０．８のＬｕ濃度が好ましい。約３５００Ｋから４５００Ｋの範囲の色温度の対して、約０．３≦ｘ≦０．８のＬｕ濃度が好ましい。約５５００Ｋから７５００Ｋの範囲の色温度の対して、約０．４≦ｘ≦１のＬｕ濃度が好ましい。好ましい濃度は、約０．５≦ｘ≦０．９である。
【０１０３】
４０００Ｋに対する例は、図７ａ及び図７ｂに示される。左のｙ軸はＣＲＩを示し、右ｙ軸は相対的効力を示す。赤の発光物質としてＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ粉末と、黄色／緑エミッタとしてＬｕＹＡＧセラミック発光プレート２０５とを備える図２ｄによるＬＥＤ構成が使用された。
【０１０４】
表３では、図７ａ（２７００Ｋ）及び図７ｂ（４０００Ｋ）に関係する参照符号が示される。
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【０１０５】
図７ａ及び図７ｂに示される曲線内で、ｘ値（Ｌｕ内容量）が変化する。結果の発光波長（ピーク最大）は、ｘ軸上に示される。
【０１０６】
「実質的に全ての放射光」又は「実質的に．．．から成る」という句内のような本願明細書の用語「実質的に」は、当業者には理解されるだろう。用語「実質的に」は、「全ての」、「完全に」、「全部の」等を持つ実施例を含んでもよい。よって、実施例では、形容詞的な「実質的に」は削除されてもよい。例えば、フレーズ「セラミックは、実質的にガーネット物質から成る。」及び同様のフレーズは、実施例では、ガーネットセラミック、すなわちガーネットから成るセラミック（ガーネット物質から成るセラミック）にも関係する。適用できる用語「実質的に」は、９５％以上、特に９９％以上、更に特に９９．５％以上のような１００％を含む９０％以上に関係する。用語「有する」は、用語「有する」が「から成る」を意味する実施例をも含む。例えば、セラミック層２０５は緑の発光物質２０３を有してもよいし、緑の発光物質セラミックと呼んでもよい。
【０１０７】
本願の装置は、とりわけ、動作時について説明されている。例えば、用語「青のＬＥＤ」は、その動作中に青い光を生成するＬＥＤを参照する。換言すれば、ＬＥＤは、青い光を放射する。当業者には明らかなように、本発明は、動作時の操作の方法又は装置に限定されない。
【０１０８】
上述の実施例は、本発明を限定するよりはむしろ例示するものであり、当業者は、添付の特許請求の範囲から離れることなく、多くの代わりの実施例を考案できるだろう。請求項において、括弧内の参照符号は、特許請求の範囲を限定するものと解釈されない。動詞「有する」及びその派生語は、請求項に記載されたもの以外の要素又はステップを排除しない。要素に先行する冠詞「ａ」又は「ａｎ」は、斯様な要素の複数の存在を排除しない。本発明は、幾つかの別個の要素を有するハードウェア、及び適切にプログラムされたコンピュータにより実行されてもよい。幾つかの手段を列挙する装置クレームにおいて、これらの手段の幾つかは、ハードウェアの全く同一のものにより具現されてもよい。ある手段が相互に異なる従属項に引用されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが有利に使用できないことを示さない。
【図１ａ】
2011509427.tif 000007
【図１ｂ】
2011509427.tif 000008
【図１ｃ】
2011509427.tif 000009
【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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【図２ｄ】
2011509427.tif 000013
【図２ｅ】
2011509427.tif 000014
【図２ｆ】
2011509427.tif 000015
【図２ｇ】
2011509427.tif 000016
【図２ｈ】
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【図２ｉ】
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【図２ｊ】
2011509427.tif 000019
【図３】
2011509427.tif 000020
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【国際調査報告】
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