(57)【要約】【課題】  コントラストの明確な白色光を発することができる白色発光装置を提供する。【解決手段】  主に装置、蛍光体を含む。該装置は少なくとも一個以上の光半導体（ＬＥＤ）を含み、該光半導体（ＬＥＤ）を光源とし、青色〜緑色間の光を発することができる。該蛍光体は異なる材質の混合、組合せにより構成する蛍光体で、光源の光を効果的に吸収し励起され、第二有色光及び第一有色光を発する。該第一、二有色光と光源の一部の光が混ざり合った後、表現力豊かな白色光を発することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主に装置、蛍光体を含み、
該装置は少なくとも一個以上の光半導体（ＬＥＤ）を含み、該光半導体（ＬＥＤ）を光源とし、青色〜緑色間の光を発することができ、
該蛍光体は該光源の光を効果的に吸収し、励起され、第二有色光及び第一有色光を発し、該第一、二有色光と光源の一部の光が混ざり合った後、表現力豊かな白色光を発することができ、
該蛍光体は乙蛍光体と甲蛍光体を含み、
該乙蛍光体は、
（ａ）ＹＡＧ：Ｃｅ（その活性剤はＣｅ）
（ｂ）ＴｂＡＧ：Ｃｅ（その活性剤はＣｅ）
の内の一種或いは多種の組合せ物質を採用し、
該甲蛍光体は、
（ａ）Ｇｄ３Ａ１５Ｏ１２：Ｃｅ（その活性剤はＣｅ）
（ｂ）ＹＡＧ：ＥＵ（その活性剤はＣｅ）
（ｃ）Ｔ２Ｏ３：ＥＵ，Ｂｉ（その活性剤はＥＵとＢｉの組合せ物質）
（ｄ）Ｙ（Ｇｄ）ＢＯ３：ＥＵ（その活性剤はＥＵ）
（ｅ）６ＭｇＯ．ＡＳ２Ｏ５：Ｍｎ（その活性剤はＭｎ）
（ｆ）４ＭｇＯＦ２ＧｅＯ２：Ｍｎ（その活性剤はＭｎ）
（ｇ）ＧｄＭｇＢ５Ｏ１０（その活性剤は少なくともＣｅ或いはＴｂ或いはＭｎ或いはＥｕを含むか或いはこれら活性剤の組合せ物質）
の内の一種或いは多種の組合せ物質を採用することを特徴とする白色発光
装置。
【請求項２】
前記第二有色光の波長は５８０〜７００ｎｍ間となり、前記第一有色光の波長は５２０〜５６５ｎｍ間となり、その色系は緑色系と定義され、前記第二有色光は前記甲蛍光体が光源の光により励起され発せられ、その色系は赤色系と定義され、
前記第一有色光は前記乙蛍光体が光源の光により励起され発せられることを特徴とする請求項１記載の白色発光装置。
【請求項３】
前記光半導体（ＬＥＤ）が発する光の波長は３６０〜５６０ｎｍの間であることを特徴とする請求項１記載の白色発光装置。
【請求項４】
前記蛍光体は前記光半導体（ＬＥＤ）上を覆接、或いは前記光半導体（ＬＥＤ）に接近し、効果的に光源の光を吸収することを特徴とする請求項１記載の白色発光装置。
【請求項５】
前記光半導体（ＬＥＤ）の導電接続端は回路板に接続することを特徴とする請求項１記載の白色発光装置。
【請求項６】
前記乙蛍光体の材質がＹＡＧである時、その活性剤は単独でＰｒ或いはＤｙ、或いはＰｒとＤｙの組合せ物質を選択することができ、
前記乙蛍光体の材質がＴｂＡＧである時、その活性剤は単独でＰｒ或いはＤｙ、或いはＰｒとＤｙの組合せ物質とすることができることを特徴とする請求項１記載の白色発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一種の白色発光装置の技術分野に属する。特に一種の白色発光色彩が優れ、蛍光体が変質しにくく、白色光の安定性と信頼性を長期にわたって確保可能である白色発光装置の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
Ｕ．Ｓ６，３５１，０６９Ｂ１発光装置特許案が示す蛍光体はＳｒＳ：Ｅｕ及びＹＡＧ：Ｐｒ３＋の二種の材料により構成される。
上記構造においては発光ダイオードが発する青色を光源とし、該光源がＳｒＳ：Ｅｕ材質の蛍光体を励起し、異なる波長（Wavelength）の光（すなわち第一有色光）を発する。光源は同時にＹＡＧ：Ｐｒ３＋材質の蛍光体を励起し、さらに異なる波長の光（すなわち第二有色光）を発する。該二種の異なる波長の光（すなわち第一、二有色光）と光源の一部は相互に混じり合った後、放出され、人の目により白色光として定義される。
しかし、上記特許案のＳｒＳ：Ｅｕ材質の蛍光体は、硫酸の化学的特性により耐熱性が低く、環境温度の上昇により、しばしば酸化、変質する。そのため、既に変質したＳｒＳ：Ｅｕが光源の照射により励起され発する光の波長（すなわち第一有色光）を予定の範囲に制御するのは困難で、長期間品質を保ちながら目的の色彩の演出を行うことはできない。
Ｕ．Ｓ６，５０４，１７９Ｂ１  ＬＥＤ−ＢＡＳＤ  ＷＨＩＴＥ−ＥＭＩＴＴＩＮＧ  ＩＬＬＵＭＩＮＡＴＩＯＮ  ＵＮＩＴ特許案では、その蛍光体の材質は（１）光源が励起され発する色が緑色である緑色蛍光体（ｇｒｅｅｎ  ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｐｈｏｓｐｈｏｒ）と（２）光源が励起され発する色が黄色である黄色蛍光体（ｙｅｌｌｏｗ  ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｐｈｏｓｐｈｏｒ）を混合するもので、ＬＥＤが発する青色光を光源とするため、光源の一部の青色と上記異なる波長の黄色と緑色の光が混合し、白色を現出するものである。
しかし、該特許案の蛍光体が青色光源により励起され発する異なる波長の二つの有色光は赤色系の波長を欠いているため、白色光の演出性はいささか劣る（すなわち白色の表現が暗い）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
公知構造には以下の欠点があった。
すなわち、その蛍光体は硫酸を材質に含むため、硫酸の化学的特性により耐熱性が低く、環境温度の上昇により酸化、変質し易く、変質した蛍光体が光源の照射により励起され発する光の波長を予定の範囲に制御するのは困難で、長期間品質を保ちながら目的の色彩の演出を行うことはできない。
さらに、別の公知案の蛍光体が青色光源により励起され発する異なる波長の二つの有色光は赤色系の波長を欠いているため、白色の表現が暗く、白色光の演出性が劣る。
本発明は上記構造の問題点を解決した白色発光装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するため、本発明は下記の白色発光装置を提供する。
それは主に装置、蛍光体を含む。
該装置は少なくとも一個以上の光半導体（ＬＥＤ）を含み、該光半導体（ＬＥＤ）を光源とし、青色〜緑色間の光を発することができる。
該蛍光体は該光源の光を効果的に吸収し、励起され、第二有色光及び第一有色光を発し、該第一、二有色光と光源の一部の光が混ざり合った後、表現力豊かな白色光を発することができる。
すなわち、本発明は主に、該蛍光体は乙蛍光体と甲蛍光体を含み、該乙蛍光体は、
（ａ）ＹＡＧ：Ｃｅ（その活性剤はＣｅ）
（ｂ）ＴｂＡＧ：Ｃｅ（その活性剤はＣｅ）
の内の一種或いは多種の組合せ物質を採用し、
該甲蛍光体は、
（ａ）Ｇｄ３Ａ１５Ｏ１２：Ｃｅ（その活性剤はＣｅ）
（ｂ）ＹＡＧ：ＥＵ（その活性剤はＥＵ）
（ｃ）Ｔ２Ｏ３：ＥＵ，Ｂｉ（その活性剤はＥＵとＢｉの組合せ物質）
（ｄ）Ｙ（Ｇｄ）ＢＯ３：ＥＵ（その活性剤はＥＵ）
（ｅ）６ＭｇＯ．ＡＳ２Ｏ５：Ｍｎ（その活性剤はＭｎ）
（ｆ）４ＭｇＯＦ２ＧｅＯ２：Ｍｎ（その活性剤はＭｎ）
（ｇ）ＧｄＭｇＢ５Ｏ１０（その活性剤は少なくともＣｅ或いはＴｂ或いはＭｎ或いはＥｕを含むか或いはこれら活性剤の組合せ物質）
の内の一種或いは多種の組合せ物質を採用し、
さらに、該第二有色光の波長は５８０〜７００ｎｍ間となり、該第一有色光の波長は５２０〜５６５ｎｍ間となり、該第二有色光は前記甲蛍光体が光源の光により励起され発せられ、その色系は赤色系と定義され、該第一有色光は該乙蛍光体が光源の光により励起され発せられ、
さらに、光半導体（ＬＥＤ）が発する光の波長は３６０〜５６０ｎｍの間であり、該蛍光体は該光半導体（ＬＥＤ）上を覆接、或いは該光半導体（ＬＥＤ）に接近し、効果的に光源の光を吸収し、該光半導体（ＬＥＤ）の導電接続端は回路板に接続し、
さらに、該乙蛍光体の材質がＹＡＧである時、その活性剤は単独でＰｒ或いはＤｙ、或いはＰｒとＤｙの組合せ物質を選択することができ、該乙蛍光体の材質がＴｂＡＧである時、その活性剤は単独でＰｒ或いはＤｙ、或いはＰｒとＤｙの組合せ物質とすることができることを特徴とする白色発光装置である。
【発明の効果】
【０００５】
上記のように、本発明の白色発光装置が現出する白色光は演出性に優れ、明るくかつコントラストが鮮やかである。さらに本発明白色発光装置の蛍光体の材質は耐熱性が高く、変質しにくく、長期にわたり白色光を発することができ、確実に高品質の白色光を演出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
図１、２に示すように、本発明は装置１００、蛍光体３０を含む。
該装置１００は少なくとも一個以上の光半導体（ＬＥＤ）１０を含み、該光半導体（ＬＥＤ）１０を光源とし、青色〜緑色間の光２０を発することができる。
該蛍光体３０は該光源の光２０を効果的に吸収し、励起され、第二有色光４０及び第一有色光５０を発する。該第一、二有色光５０、４０と光源の一部の光２０’は混ざり合った後、表現力豊かな白色光６０を発することができる。
【０００７】
該蛍光体３０は乙蛍光体３２と甲蛍光体３４を含む。
該乙蛍光体３２は以下の一種或いは多種の組合せ物質を採用する。
（ａ）ＹＡＧ：Ｃｅ（その活性剤はＣｅ）
（ｂ）ＴｂＡＧ：Ｃｅ（その活性剤はＣｅ）
一方、該甲蛍光体３４は以下の一種或いは多種の組合せ物質を採用する。
（ａ）Ｇｄ３Ａ１５Ｏ１２：Ｃｅ（その活性剤はＣｅ）
（ｂ）ＹＡＧ：ＥＵ（その活性剤はＣｅ）
（ｃ）Ｔ２Ｏ３：ＥＵ，Ｂｉ（その活性剤はＥＵとＢｉの組合せ物質）
（ｄ）Ｙ（Ｇｄ）ＢＯ３：ＥＵ（その活性剤はＥＵ）
（ｅ）６ＭｇＯ．ＡＳ２Ｏ５：Ｍｎ（その活性剤はＭｎ）
（ｆ）４ＭｇＯＦ２ＧｅＯ２：Ｍｎ（その活性剤はＭｎ）
（ｇ）ＧｄＭｇＢ５Ｏ１０（その活性剤は少なくともＣｅ或いはＴｂ或いはＭｎ或いはＥｕを含むか或いはこれら活性剤の組合せ物質）。
【０００８】
上記主要な特徴に基づき、該第二有色光４０のその比較的良好な選択波長は５８０〜７００ｎｍ間となり、該第一有色光５０のその比較的良好な選択の波長は５２０〜５６５ｎｍ間となる。その色系は緑色を定義される。該第二有色光４０は該甲蛍光体３４が光源の光２０により励起され発せられ、その色系は赤色系と定義される(図３参照)。
該第一有色光５０は該乙蛍光体３２が光源の光２０により励起され発せられる。
上記主要な特徴に基づき、該光半導体（ＬＥＤ）２０が発する光の波長は３６０〜５６０ｎｍの範囲の間において選定することができ、これを持って選択使用することができる。
上記主要な特徴に基づき、該蛍光体３０は該光半導体（ＬＥＤ）１０上を覆接、或いは接近し、効果的に光源の光２０を吸収する。
上記主要な特徴に基づき、該光半導体（ＬＥＤ）１０の導電接続端１２は回路板８０に接続する。
上記主要な特徴に基づき、該乙蛍光体３２の材質はＹＡＧである時、その活性剤は単独でＰｒ或いはＤｙ、或いはＰｒとＤｙの組合せ物質を選択することができる。
該乙蛍光体の材質がＴｂＡＧである時、その活性剤は単独でＰｒ或いはＤｙ、或いはＰｒとＤｙの組合せ物質とすることができる。
【０００９】
実施方式：
図１、５に示すように、本発明の裝置１００は光半導体（ＬＥＤ）１０を光源とし、該光半導体（ＬＥＤ）１０の二導電接続端１２は回路板８０に接続し、電気回路を形成する。回路が通電する時、該光ＬＥＤ１０が発する波長は３６０〜５６０ｎｍ間の光２０で、該光２０の色は青〜緑色間と定義される。本考案の光２０が選択する光の波長の最高値は４００〜４５０ｎｍを優良実施例とする（図２、３参照）。
蛍光体３０は甲、乙蛍光体３４、３２（材質）により構成され、該光半導体（ＬＥＤ）１０上を覆接或いは蓋接、或いは該光半導体（ＬＥＤ）１０に接近する。該乙蛍光体３２の材料は以下の一種或いは二種以上の組合せ物質より選択し使用する。
(a).活性剤はセリウム元素（Ｃｅ）により活性化されたセリウム添加イットリウム・アルミニウム・ガーネット（ＹＡＧ：Ｃｅ）。
(b).活性剤はセリウム元素（Ｃｅ）及びテルビウム元素（Ｔｂ）により活性化され
たセリウム添加テルビウム・アルミニウム・ガーネット（ＴｂＡＧ：Ｃｅ）。
そのため、該蛍光体３０に含まれる該乙蛍光体３２材質は光源の光２０の照射を受け、励起された後、波長が５２０〜５６５ｎｍ間である第一有色光５０を発する。図２に示すように、該第一有色光５０は緑色系の波長区域と定義される。該乙蛍光体３２の材質がＹＡＧである時、その活性剤はＰｒ或いはＤｙ、或いはその２種の活性剤の組合せとすることができる。該乙蛍光体３２の材質はＴｂＡＧである時、その活性剤はＤｙ或いはＰｒ、或いはその２種の活性剤の組合せとすることができる。
該甲蛍光体３４の材料は以下の一種或いは二種以上の材料の組合せを選択し使用する。
(a).Ｇｄ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ（活性剤はＣｅ）。
(b).ＹＡＧ：ＥＵ（その活性剤はＥＵ）。
(c).Ｙ２Ｏ３：ＥＵ，Ｂｉ（その活性剤はＥＵ及Ｂｉ）。
(d).Ｙ（Ｇｄ）ＢＯ３：ＥＵ（その活性剤はＥＵ）。
(e).６ＭｇＯ?ＡＳ２Ｏ５：Ｍｎ（その活性剤はＭｎ）。
(f).４ＭｇＯＦ２ＧｅＯ２：Ｍｎ（その活性剤はＭｎ）。
(g).ＧｄＭｇＢ５Ｏ１０：Ｃｅ，Ｔｂ，Ｍｎ，Ｅｕ（その活性剤はＣｅ、Ｔｂ、Ｍｕ、Ｅｕの内の一種或いは二種以上の組合せ）。
該乙蛍光体３２の材質が光源の光２０の照射を受け励起され発する波長は５２０〜５６５ｎｍ間の第一有色光５０（図２参照）である。該第一有色光５０は緑色系の波長区域と定義される。
該光源の光２０の内、該甲、乙蛍光体３４、３２を励起しない一部の光２０′は該第一、二色光５０、４０と再び混合し、該裝置１００外に放出され、演色性が良好な白色光６０となる。図４の本発明実験により得られた白色光スペクトル曲線図に示すように、該スペクトルは該第一、二色光５０、４０と一部の光２０′の三波長が相互に混合し形成する曲線図である。該図中の第二有色光４０が示す曲線は明らかに突出しているため、この三色の光の波長が混合し白色光６０の演色性を形成することができる。
こうして、本発明が現出する白色光の色系は自然の太陽光（すなわち白色光）により一層近づき、極めて良好な白色光色系を具えることとなる。
さらに、本発明の甲、乙蛍光体３４、３２は硫化物（Ｓ）を含まないため、高い耐熱性を具え、環境温度の上昇による甲、乙蛍光体３４、３２の変質を恐れる必要はない。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の方法のフローチャートである。
【図２】本発明の乙蛍光体が光源に励起され、第一有色光を発する時のスペクトル曲線図である。
【図３】本発明の甲蛍光体が光源に励起され、第二有色光を発する時のスペクトル曲線図である。
【図４】本発明の白色光出現時のスペクトル曲線図である。
【図５】本発明の装置実施例の断面図である。
【符号の説明】
【００１１】
１０  光半導体
１２  接続端
１００  装置
２０  光
２０’  光
３０  蛍光体
３４  甲蛍光体
３２  乙蛍光体
４０  第二有色光
５０  第一有色光
６０  白色光
８０  回路板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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