(57)【要約】【課題】  任意の色度で発光する装飾性あふれる有色ＬＥＤランプ、該有色ＬＥＤランプを光源として用いた装飾用照明装置及びカラーディスプレイサイン装置の提供。【解決手段】  青色発光ダイオード素子と、青色光で励起され黄色光を発する黄色蛍光体・青色光で励起され赤色光を発する赤色蛍光体・青色光で励起され緑色光を発する緑色蛍光体からなる群から選択される１種又は２種以上の蛍光体とを組み合わせ、有色光を発することを特徴とする有色発光ダイオードランプ。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
青色発光ダイオード素子と、青色光で励起され黄色光を発する黄色蛍光体とを有してなり、有色光を発することを特徴とする有色発光ダイオードランプ。
【請求項２】
青色発光ダイオード素子と、青色光で励起され赤色光を発する赤色蛍光体とを有してなり、有色光を発することを特徴とする有色発光ダイオードランプ。
【請求項３】
青色発光ダイオード素子と、青色光で励起され緑色光を発する緑色蛍光体とを有してなり、有色光を発することを特徴とする有色発光ダイオードランプ。
【請求項４】
青色発光ダイオード素子と、青色光で励起され黄色光を発する黄色蛍光体と、青色光で励起され赤色光を発する赤色蛍光体とを有してなり、有色光を発することを特徴とする有色発光ダイオードランプ。
【請求項５】
青色発光ダイオード素子と、青色光で励起され黄色光を発する黄色蛍光体と、青色光で励起され緑色光を発する緑色蛍光体とを有してなり、有色光を発することを特徴とする有色発光ダイオードランプ。
【請求項６】
青色発光ダイオード素子と、青色光で励起され黄色光を発する黄色蛍光体と、青色光で励起され赤色光を発する赤色蛍光体と、青色光で励起され緑色光を発する緑色蛍光体とを有してなることを特徴とする有色発光ダイオードランプ。
【請求項７】
前記蛍光体が窒化物又は酸窒化物であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の有色発光ダイオードランプ。
【請求項８】
前記黄色蛍光体は主相がアルファサイアロン蛍光体であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の有色発光ダイオードランプ。
【請求項９】
前記アルファサイアロン蛍光体は、一般式ＣａｑＥｕｒ（Ｓｉ，Ａｌ）１２（Ｏ，Ｎ）１６で表され、アルファサイアロン結晶構造を有し、前記ｑが０．７５≦ｑ≦１．０の範囲であり、且つ前記ｒが０．０３≦ｒ≦０．０７の範囲である、カルシウムを固溶しユーロピウムで賦活したアルファサイアロン蛍光体であることを特徴とする請求項８に記載の有色発光ダイオードランプ。
【請求項１０】
前記赤色蛍光体はユーロピウムで賦活したＣａＡｌＳｉＮ３であることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の有色発光ダイオードランプ。
【請求項１１】
前記緑色蛍光体は主相がベータサイアロン蛍光体であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の有色発光ダイオードランプ。
【請求項１２】
前記ベータサイアロン蛍光体は、一般式Ｅｕｓ（Ｓｉ，Ａｌ）６−ｓ（Ｏ，Ｎ）６で表され、ベータサイアロン結晶構造を有し、前記ｓが０．０１１≦ｓ≦０．０１９の範囲である、ユーロピウムで賦活したベータサイアロン蛍光体であることを特徴とする請求項１１に記載の有色発光ダイオードランプ。
【請求項１３】
発光色が青、青紫、紫、赤紫、赤、青緑、緑、黄緑、黄、黄赤、うすい青、うすい青紫、うすい紫、紫みのピンク、ピンク、オレンジピンク、うすい青緑、うすい緑、うすい黄緑、うすい黄、うすい黄赤、青みの白、紫みの白、うすいピンク、緑みの白、青みの白、白のいずれかであり、かつ昼光色、昼白色、白色、温白色、電球色のいずれの光源色色度範囲にも属さないことを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の有色発光ダイオードランプ。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれかに記載の有色発光ダイオードランプを光源に有することを特徴とする装飾用照明装置。
【請求項１５】
請求項１〜１３のいずれかに記載の有色発光ダイオードランプを光源に有することを特徴とするカラーディスプレイサイン装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、任意の色度で発光する装飾性あふれる有色発光ダイオードランプに関する。本発明の有色発光ダイオードランプは、有色光を照射する装飾用照明装置やネオンサインを代替する固定デザインのカラーディスプレイサイン装置などに用いることができる。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオードとその光で励起されて特有の色を発光する蛍光体とを組み合わせた構造、又はそのための蛍光体に関して、従来、例えば特許文献１〜８、非特許文献１〜１２に開示された技術が提案されている。
特許文献１〜３には、青色発光ダイオード素子と青色励起黄色発光酸化物蛍光体からなる白色発光ダイオードが開示されている。このタイプの白色発光ダイオードは、近年広く普及している。
特許文献４には、青色発光ダイオード素子と、青色励起緑色発光硫化物蛍光体・青色励起黄色発光硫化物蛍光体・青色励起赤色発光硫化物蛍光体とからなる白色発光ダイオードが開示されている。
特許文献５・非特許文献１・特許文献６には、青色発光ダイオード素子と、青色励起緑色発光酸化物蛍光体又は青色励起黄色発光酸化物蛍光体と、青色励起赤色発光窒化物蛍光体又は硫化物蛍光体とからなる白色発光ダイオードが開示されている。
特許文献７・非特許文献２〜５には、紫外又は青色励起黄色発光酸窒化物蛍光体が開示されている。
非特許文献６，７には、紫外又は青色励起赤色発光酸窒化物蛍光体が開示されている。
非特許文献８には、紫外又は青色励起緑色発光酸窒化物蛍光体が開示されている。
特許文献８・非特許文献９〜１１には、青色発光ダイオード素子と青色励起黄色発光酸窒化物蛍光体からなる白色発光ダイオードが開示されている。
非特許文献１２には、青色発光ダイオード素子と青色励起緑色発光酸窒化物蛍光体と青色励起黄色発光酸窒化物蛍光体と青色励起赤色発光窒化物蛍光体とからなる白色発光ダイオード素子が開示されている。
【特許文献１】特許第２９００９２８号公報
【特許文献２】特許第２９２７２７９号公報
【特許文献３】特許第３３６４２２９号公報
【特許文献４】特開平１０−１６３５３５号公報
【特許文献５】特開２００３−２７３４０９号公報
【特許文献６】特開２００３−３２１６７５号公報
【特許文献７】特開２００２−３６３５５４号公報
【特許文献８】特開２００３−１２４５２７号公報
【非特許文献１】R. Mueller-Mach, G. O. Mueller, M. R. Krames and T. Trottier, IEEE J. Selected Topics Quantum Electron., Vol.8, No.2, pp.339-345 (2002)
【非特許文献２】R. J. Xie, M. Mitomo, K. Uheda, F. F. Xu and Y. Akimune, J. Am. Ceram. Soc., 85[5] 1229-34(2002)
【非特許文献３】J. W. H. van Krevel, J. W. T. van Rutten, H. Mandal, H. T. Hintzen and R. Metselaar, J. Solid State Chem., 165, 19-24(2002)
【非特許文献４】Joost Willem Hendrik van Krevel,“On new rare-earth doped M-Si-Al-O-N materials: Luminescence properties and oxidation resistance,” Technische Universiteit Eindhoven, 2000, ISBN 90-386-2711-4
【非特許文献５】R. J. Xie, N. Hirosaki, K. Sakuma, Y. Yamamoto, M. Mitomo,“Eu２＋-doped Ca-α-SiAlON: A yellow phosphor for white light-emitting diodes,” Appl. Phys. Lett., Vol.84, pp.5404-5406 (2004)
【非特許文献６】K. Uheda, N. Hirosaki, H. Yamamoto, H. Yamane, Y. Yamamoto, W. Inami and K. Tsuda,“The Crystal Structure and Photoluminescence Properties of a New Red Phosphor, Calcium Aluminum Silicon Nitride doped with Divalent Europium,” Abstract 2073, The Electrochemical Society 206th Meeting, Honolulu, HI, Oct 3-8, 2004
【非特許文献７】上田、広崎、山元、解、“白色ＬＥＤ用赤色窒化物蛍光体,” 第３０５回蛍光体同学会講演会予稿集、ｐｐ．３７−４７ （２００４年１１月２６日）
【非特許文献８】広崎、解、木本、関口、山本、末廣、“緑色蛍光体（β-SiAlON:Eu２＋）の発光特性,” ２００５年春季第５２回応用物理学関係連合講演会講演予稿集、３０ａ−ＹＨ−７ （２００５．３  埼玉大）
【非特許文献９】K. Sakuma, K. Omichi, N. Kimura, M. Ohashi, D. Tanaka, N. Hirosaki, Y. Yamamoto, R. -J. Xie, T. Suehiro,“Warm-white light-emitting diode with yellowish orange SiAlON ceramic phosphor,” Opt. Lett., Vol.29, pp.2001-2003 (2004)
【非特許文献１０】佐久間健、広崎尚登、木村直樹、大道浩児、山本吉信、解栄軍、末廣隆之、大橋正和、田中大一郎、“αサイアロン蛍光体高効率電球色発光ダイオードランプ,” 第６５回応用物理学会学術講演会講演予稿集、ｐ．１２８４，２ｐ−ＺＬ−１５  （２００４．９  東北学院大）
【非特許文献１１】木村直樹、広崎尚登、佐久間健、浅野健一郎、田中大一郎、“α-サイアロン蛍光体を用いた高効率電球色ＬＥＤ,” 電子情報通信学会２００５総合大会講演論文集、Ｃ−９−１ （２００５．３  大阪大）
【非特許文献１２】佐久間、広崎、木村、増子、山本、解、末廣、浅野、田中、“酸窒化物蛍光体高演色性白色発光ダイオードランプ,” ２００５年春季第５２回応用物理学関係連合講演会講演予稿集、３０ａ−ＹＨ−８ （２００５．３  埼玉大）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来、青色・緑色・赤色の３色の発光ダイオード（以下、ＬＥＤと記す。）を用いて任意の色度で発光させる技術があるが、高コストである。画像表示用ディスプレイ装置など、動的に色度を変化させるものについては、この方式が用いられているが、固定色の発光で十分である各種用途には、より安価な青色ＬＥＤと蛍光体とを組み合わせたものが好適である。その代表的なものは特許文献１〜３に記載された、青色ＬＥＤ素子と青色励起黄色発光酸化物蛍光体からなる白色ＬＥＤであるが、これは表現可能な色度範囲が限定されており、一般照明用の白色照明に用いることは可能であるが、任意の色度で発光させることはできない。また、高温で発光強度が低下する酸化物蛍光体を用いており、光学特性の温度安定性に問題がある。
【０００４】
特許文献４〜６，特許文献８及び非特許文献１に記載の技術によれば、青色ＬＥＤ素子に塗布する蛍光体量を調整することで、白色ＬＥＤだけでなく、有色のＬＥＤを実現可能であると考えられるが、その詳細は各文献中に十分には開示されていない。また、特許文献４に開示された赤色蛍光体は、カドミウム（Ｃｄ）元素を含んでいる。近年、環境汚染の懸念から、カドミウム及びカドミウム化合物を全廃し、カドミウムを含有しない物質で代替することが広く行われており、蛍光体においても同様の取り組みをすることが望ましいと考えられる。また、その他の各文献中に開示された蛍光体は、酸化物又は硫化物蛍光体であり、温度特性や長期信頼性に問題があるものであった。
【０００５】
また、特許文献５に記載されている、Ｃａ１．９７Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ０．０３を代表例とする赤色発光蛍光体は、カドミウム等の環境汚染の懸念のある元素を含まない点は好ましいものの、その発光強度についてはさらなる改善が望まれていた。
【０００６】
前記のような様々な問題を解決するためには、酸窒化物蛍光体又は窒化物蛍光体を用いることが好ましい。しかし、その研究は近年まだ始まったばかりである。特許文献７，８・非特許文献２〜１２に各蛍光体又はこれを用いた白色ダイオードに関する技術内容が開示されているが、酸化物蛍光体又は硫化物蛍光体を用いることなく酸窒化物蛍光体及び窒化物蛍光体のみで有色のＬＥＤを構成した事例はこれまでに開示されていない。
【０００７】
また、青色光・緑色光・赤色光の組み合わせを用いた有色のＬＥＤランプは、その方式によらず、見かけ上の色度に相当する分光分布光量が少ない場合があるという問題があった。緑色光と赤色光のバランスによって、見かけ上黄色とした有色のＬＥＤランプは、実際には黄色領域の発光が少ないことから、有色照明装置を構成し、黄色の物体（例えば服）を照らした時に、くすんだ色合いになってしまうという問題があった。見かけ上の色度、又は発光主波長に近い波長成分の光量が十分な有色ＬＥＤランプが求められていた。
【０００８】
本発明は、前記事情に鑑みてなされ、任意の色度で発光する装飾性あふれる有色ＬＥＤランプ、該有色ＬＥＤランプを光源として用いた装飾用照明装置及びカラーディスプレイサイン装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するため、本発明は、青色ＬＥＤ素子と、青色光で励起され黄色光を発する黄色蛍光体とを有してなり、有色光を発することを特徴とする有色ＬＥＤランプを提供する。
【００１０】
また本発明は、青色ＬＥＤ素子と、青色光で励起され赤色光を発する赤色蛍光体とを有してなり、有色光を発することを特徴とする有色ＬＥＤランプを提供する。
【００１１】
また本発明は、青色ＬＥＤ素子と、青色光で励起され緑色光を発する緑色蛍光体とを有してなり、有色光を発することを特徴とする有色ＬＥＤランプを提供する。
【００１２】
また本発明は、青色ＬＥＤ素子と、青色光で励起され黄色光を発する黄色蛍光体と、青色光で励起され赤色光を発する赤色蛍光体とを有してなり、有色光を発することを特徴とする有色ＬＥＤランプを提供する。
【００１３】
また本発明は、青色ＬＥＤ素子と、青色光で励起され黄色光を発する黄色蛍光体と、青色光で励起され緑色光を発する緑色蛍光体とを有してなり、有色光を発することを特徴とする有色ＬＥＤランプを提供する。
【００１４】
また本発明は、青色ＬＥＤ素子と、青色光で励起され黄色光を発する黄色蛍光体と、青色光で励起され赤色光を発する赤色蛍光体と、青色光で励起され緑色光を発する緑色蛍光体とを有してなることを特徴とする有色ＬＥＤランプを提供する。
【００１５】
本発明の有色ＬＥＤランプにおいて、前記蛍光体は、窒化物又は酸窒化物であることが好ましい。
【００１６】
本発明の有色ＬＥＤランプにおいて、前記黄色蛍光体は、主相がアルファサイアロン蛍光体であることが好ましい。
【００１７】
さらに前記アルファサイアロン蛍光体は、一般式ＣａｑＥｕｒ（Ｓｉ，Ａｌ）１２（Ｏ，Ｎ）１６で表され、アルファサイアロン結晶構造を有し、前記ｑが０．７５≦ｑ≦１．０の範囲であり、且つ前記ｒが０．０３≦ｒ≦０．０７の範囲である、カルシウムを固溶しユーロピウムで賦活したアルファサイアロン蛍光体であることが好ましい。
【００１８】
本発明の有色ＬＥＤランプにおいて、前記赤色蛍光体は、ユーロピウムで賦活したＣａＡｌＳｉＮ３であることが好ましい。
【００１９】
本発明の有色ＬＥＤランプにおいて、前記緑色蛍光体は、主相がベータサイアロン蛍光体であることが好ましい。
【００２０】
さらに前記ベータサイアロン蛍光体は、一般式Ｅｕｓ（Ｓｉ，Ａｌ）６−ｓ（Ｏ，Ｎ）６で表され、ベータサイアロン結晶構造を有し、前記ｓが０．０１１≦ｓ≦０．０１９の範囲である、ユーロピウムで賦活したベータサイアロン蛍光体であることが好ましい。
【００２１】
本発明の有色ＬＥＤランプにおいて、該ランプの発光色は、青、青紫、紫、赤紫、赤、青緑、緑、黄緑、黄、黄赤、うすい青、うすい青紫、うすい紫、紫みのピンク、ピンク、オレンジピンク、うすい青緑、うすい緑、うすい黄緑、うすい黄、うすい黄赤、青みの白、紫みの白、うすいピンク、緑みの白、青みの白、白のいずれかであり、かつ昼光色、昼白色、白色、温白色、電球色のいずれの光源色色度範囲にも属さないことが好ましい。
【００２２】
また本発明は、前述した本発明に係る有色ＬＥＤランプを光源に有することを特徴とする装飾用照明装置を提供する。
【００２３】
また本発明は、前述した本発明に係る有色ＬＥＤランプを光源に有することを特徴とするカラーディスプレイサイン装置を提供する。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、白色以外の任意の色度で発光する装飾性あふれる有色の照明用ＬＥＤランプを提供することができる。
本発明の有色ＬＥＤランプは、長寿命であり、また環境負荷の高い物質を含まないディスプレイサインや有色の装飾照明装置として、従来のネオンサイン等を代替することができる。
また、本発明の有色ＬＥＤランプは、酸窒化物蛍光体又は窒化物蛍光体のみを用い、硫化物蛍光体や酸化物蛍光体を用いていないので、温度特性や長期信頼性に優れている。
また、本発明の有色ＬＥＤランプは、青色ＬＥＤ素子と蛍光体とからなるため、複数のＬＥＤ素子の混色光を利用するタイプのものよりも格段に安価に提供することができる。
また、本発明の有色ＬＥＤランプは、黄色光成分の多い中間色を発することができるため、青色光・緑色光・赤色光混合型の有色照明と比較して当該有色照明の色度に近い物体色のものを照らした時にその物体がくすんだ色とならずに良い色で視認可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本発明の有色ＬＥＤランプは、青色ＬＥＤ素子と、青色光で励起され黄色光を発する黄色蛍光体・青色光で励起され赤色光を発する赤色蛍光体・青色光で励起され緑色光を発する緑色蛍光体からなる群から選択される１種又は２種以上の蛍光体とを組み合わせ、有色光を発する構成になっている。本発明において、前記青色ＬＥＤランプと前記蛍光体との組み合わせは、次の（１）〜（６）のいずれかである。
【００２６】
（１）青色ＬＥＤランプと黄色蛍光体との組み合わせ。
（２）青色ＬＥＤランプと赤色蛍光体との組み合わせ。
（３）青色ＬＥＤランプと緑色蛍光体との組み合わせ。
（４）青色ＬＥＤランプと黄色蛍光体と赤色蛍光体との組み合わせ。
（５）青色ＬＥＤランプと黄色蛍光体と緑色蛍光体との組み合わせ。
（６）青色ＬＥＤランプと黄色蛍光体と赤色蛍光体と緑色蛍光体との組み合わせ。
【００２７】
本発明の有色ＬＥＤランプは、青色ＬＥＤ素子から発せられる青色光の少なくとも一部を前記蛍光体に当てて励起させ、蛍光体から発せられる特有の色の光と前記青色光との混合光をランプ外に照射することができればよく、ランプの構造に関しては特に限定されない。本発明の有色ＬＥＤランプの好ましい構造としては、例えば、図１に示すような砲弾型ＬＥＤランプ１や図２に示すチップ型ＬＥＤランプ１１が挙げられる。
【００２８】
また、本発明の有色ＬＥＤランプに用いる黄色蛍光体、赤色蛍光体及び緑色蛍光体は、窒化物蛍光体又は酸窒化物蛍光体であることが望ましい。窒化物蛍光体又は酸窒化物蛍光体は、環境負荷の高い物質を含まず、また従来の硫化物蛍光体や酸化物蛍光体と比べ、温度特性や長期信頼性に優れている。
【００２９】
以下、本発明の有色ＬＥＤランプの構造、使用する青色ＬＥＤ素子、使用する蛍光体を例示すると共に、本発明の有色ＬＥＤランプの実例を説明する。
【００３０】
＜砲弾型ＬＥＤランプ＞
図１に、本発明の有色ＬＥＤランプの構造の第１の例を示す。
この砲弾型ＬＥＤランプ１は、２本のリードワイヤ２，３を有し、その内の一方のリードワイヤ２には凹部が形成されており、その凹部に青色ＬＥＤ素子４が載置されている。また凹部には、青色ＬＥＤ素子４から発せられた光を前方に取り出すための斜面が設けられている。この斜面の傾斜角度は、光の反射方向を考慮して設計されている。
【００３１】
この青色ＬＥＤ素子４の下部電極と凹部の底面とは、導電性ペーストにより電気的に接続されている。また青色ＬＥＤ素子４の上部電極は、金細線５によりリードワイヤ３に電気的に接続されている。そして、この青色ＬＥＤ素子４の全体を被覆するように、予め蛍光体７が分散された透明な蛍光体分散樹脂６が凹部に充填されている。
【００３２】
この凹部を含むリードワイヤ２，３の先端部、青色ＬＥＤ素子４，蛍光体７を分散した蛍光体分散樹脂６は、透明な樹脂８により封止されている。この透明な樹脂８は、全体がほぼ円柱形状を有しており、その先端部はレンズ形状の曲面を有している。このようなＬＥＤランプは、その形状から通常「砲弾型」と呼ばれている。
【００３３】
＜チップ型ＬＥＤランプ＞
図２に、本発明のＬＥＤランプの構造の第２例を示す。
このチップ型ＬＥＤランプ１１は、白色樹脂製のパッケージ１９が２本のリードワイヤ１２，１３を挟み込んだ構造となっており、その中央部に凹部がある。凹部には、青色ＬＥＤ素子１４から発せされた光を前方に取り出すための斜面が設けられている。この斜面の傾斜角度は、光の反射方向を考慮して設計されている。
【００３４】
凹部にはリードワイヤ１２，１３の端部が露出しており、その片方には青色ＬＥＤ素子１４が載置されている。青色ＬＥＤ素子１４の下部電極とリードワイヤ１２端部とは、導電性ペーストによって電気的に接続されている。また、青色ＬＥＤ素子１４の上部電極とリードワイヤ１３の端部とは、金細線であるボンディングワイヤ１５によって電気的に接続されている。
【００３５】
そしてこの青色ＬＥＤ素子１４の全体を包囲するように、予め蛍光体１７が分散された透明な蛍光体分散樹脂１６が凹部に充填されている。このようなＬＥＤランプは、「表面実装型」又は「チップ型」と呼ばれている。
【００３６】
＜青色ＬＥＤ素子＞
図１の青色ＬＥＤ素子４、及び図２の青色ＬＥＤ素子１４には、市販のＩｎＧａＮ系青色ＬＥＤ素子を用いた。発光中心波長４００ｎｍ〜４８０ｎｍのものが好適であり、なかでも本発明において用いた黄色蛍光体と赤色蛍光体とを高効率に励起できる発光中心波長４５０ｎｍのものが望ましい。ここでは、ＳｉＣ基板を用い上部基板と下部基板とを有するＬＥＤ素子を使用したが、これに限らずサファイア基板を用いた上部電極を２つ有し下部電極を有しないタイプのＬＥＤ素子を用いてもよい。この場合は、ボンディングワイヤがそれぞれ２本必要となり、また青色ＬＥＤ素子４，１４をそれぞれリードワイヤ２，１２に固定する樹脂は電気伝導性を有しないものであっても良いことになる。また、下部電極を２個有し上部電極の無いフリップチップ型のものを用いてもよい。
【００３７】
＜黄色酸窒化物蛍光体＞
第１の蛍光体である黄色蛍光体には、青色で励起可能であり、緑色蛍光体よりも発光波長が長く、黄緑色・黄色・黄赤色のいずれかで発光するユーロピウム元素で賦活したカルシウムアルファサイアロン蛍光体を用いた。その合成について説明する。該アルファサイアロン蛍光体は、２価のユーロピウム（Ｅｕ）で賦活されたカルシウム（Ｃａ）固溶アルファサイアロン蛍光体であり、その組成は一般式Ｃａｑ（Ｓｉ，Ａｌ）１２（Ｏ，Ｎ）１６：Ｅｕ２＋ｒで示される。本発明者らは、ｑ及びｒの値を種々変更して多数の試料を合成し、その発光特性を比較した結果、その組成範囲が０．７５≦ｑ≦１．０かつ０．０３≦ｒ≦０．０７の範囲において発光強度が特に強く、またその発光色度が白色ＬＥＤランプ用途に適していることを知見した。ここでは、一例として、ｑ＝０．８７５、ｒ＝０．０７を選択した。その合成を説明する。
【００３８】
原料粉末は、窒化ケイ素粉末、窒化アルミニウム粉末、炭酸カルシウム粉末、酸化ユーロピウム粉末を用いた。
組成式Ｃａ０．８７５Ｓｉ９．０６Ａｌ２．９４Ｏ０．９８Ｎ１５．０２：Ｅｕ２＋０．０７で示される組成が得られるように、窒化ケイ素粉末６５．７８質量％、窒化アルミニウム粉末１８．７１質量％、炭酸カルシウム粉末１３．５９質量％、酸化ユーロピウム粉末１．９１質量％をそれぞれ秤量し、１バッチ５０ｇとして、ｎ−ヘキサンを添加し、湿式遊星ボールミルで２時間混合した。
【００３９】
次に、混合された原料粉末をロータリーエバポレータにより乾燥させ、これを乳鉢を用いて十分にほぐし、ＪＩＳ  Ｚ８８０１に準拠した公称目開き１２５μｍのステンレス鋼製の試験用網ふるいを用いて適切な粒径に造粒し、窒化ホウ素製のふた付き容器に収容した。
次に、前記のふた付き容器ごと原料粉末をガス加圧焼結炉に収め、焼結温度１７００℃、窒素雰囲気０．５ＭＰａでガス加圧して、２４時間焼結した。焼結後の粉末は一つの塊のようになっているが、わずかな力を加えてこれを粉末状にくずし、蛍光体粉末とした。
得られた蛍光体に対し、ＣｕのＫα線を用いた粉末Ｘ線回折測定を行ったところ、得られたチャートからカルシウム固溶アルファサイアロン結晶相であることが確認された。
【００４０】
＜赤色窒化物蛍光体＞
第２の蛍光体である赤色蛍光体には、青色で励起可能であり、前記黄色蛍光体よりも発光波長が長く、黄赤色・赤色のいずれかで発光する一般式（Ｃａ，Ｅｕ）ＡｌＳｉＮ３で表される窒化物結晶赤色蛍光体を用いた。その合成について説明する。
【００４１】
原料粉末は、窒化ケイ素粉末、窒化アルミニウム粉末、窒化カルシウム粉末、金属ユーロピウムをアンモニア中で窒化して合成した窒化ユーロピウムを用いた。
組成式Ｅｕ０．０００５Ｃａ０．９９９５ＡｌＳｉＮ３で示される組成が得られるように、窒化ケイ素粉末３４．０７３５質量％、窒化アルミニウム粉末２９．８７０５質量％、窒化カルシウム粉末３５．９９５６質量％、窒化ユーロピウム粉末０．０６０４８質量％をそれぞれ秤量し、メノウ乳鉢と乳棒で３０分間混合を行い、得られた混合物を、金型を用いて２０ＭＰａの圧力を加えて成形し、直径１２ｍｍ、厚さ５ｍｍの成形体とした。なお、粉末の秤量、混合、成形の各工程は全て、水分１ｐｐｍ以下、酸素１ｐｐｍ以下の窒素雰囲気を保持することができるグローブボックス中で操作を行った。
【００４２】
この成形体は窒化ホウ素製のるつぼに入れて黒鉛抵抗加熱方式の電気炉にセットした。焼成の操作は、まず、拡散ポンプにより焼成雰囲気を真空とし、室温から８００℃まで毎時５００℃の速度で加熱し、８００℃で純度が９９．９９９体積％の窒素を導入して圧力を１ＭＰａとし、毎時５００℃で１８００℃まで昇温し、１８００℃で２時間保持して行った。
焼成後、得られた焼結体をメノウの乳棒と乳鉢を用いて粉末に粉砕し、ＣｕのＫα線を用いた粉末Ｘ線回折測定を行ったところ、得られたチャートから、ＣａＡｌＳｉＮ３結晶相であることが確認された。
【００４３】
＜緑色酸窒化物蛍光体＞
第３の蛍光体である緑色蛍光体には、青色で励起可能であり、緑色光・黄緑色光のいずれかで発光する、ユーロピウム元素で賦活したベータサイアロン蛍光体を用いた。その合成に付いて説明する。
通常、ベータサイアロンとは、一般式Ｓｉ６−ｚＡｌｚＯｚＮ８−ｚで表されるものを言うが、本発明においては、その組成が一般式Ｅｕｓ（Ｓｉ，Ａｌ）６−ｓ（Ｏ，Ｎ）８で表され、ベータ型Ｓｉ３Ｎ４又はベータ型サイアロンと同等の結晶構造を有する窒化物蛍光体又は酸窒化物蛍光体をベータサイアロン蛍光体と称することとする。
本発明者らは、原料粉末に占めるＳｉ３Ｎ４，ＡｌＮ、Ｅｕ２Ｏ３の割合をそれぞれ変更して多数の試料を合成しその発光特性を比較した結果、Ｓｉ３Ｎ４が８９ｍｏｌ％、ＡｌＮが１０．７ｍｏｌ％、Ｅｕ２Ｏ３が０．３ｍｏｌ％の比率において特に良好な発光強度が得られることを知見した。実験結果より、Ｅｕ２Ｏ３が０．３ｍｏｌ％である試料が最も発光強度が大きく、Ｅｕ２Ｏ３がおよそ０．２５〜０．４５ｍｏｌ％の範囲で良好な特性が得られると判断できた。これは、一般式Ｅｕｓ（Ｓｉ，Ａｌ）６−ｓ（Ｏ，Ｎ）８において、０．０１１≦ｓ≦０．０１９の範囲において良好な特性が得られ、ｓ＝０．０１３において特に良好な結果が得られたことに相当する。
【００４４】
本実施例では、前記組成Ｓｉ３Ｎ４が８９ｍｏｌ％、ＡｌＮが１０．７ｍｏｌ％、Ｅｕ２Ｏ３が０．３ｍｏｌ％の比率を採用した。原料粉末は、窒化ケイ素粉末、窒化アルミニウム粉末、酸化ユーロピウム粉末を用いた。前記組成が得られるように、窒化ケイ素粉末９５．８２質量％、窒化アルミニウム粉末３．３７質量％、酸化ユーロピウム粉末０．８１質量％をそれぞれ秤量し、１バッチ５０ｇとして、ｎ−ヘキサンを添加し、湿式遊星ボールミルで２時間混合した。次に、混合された原料粉末をロータリーエバポレータにより乾燥させ、これを乳鉢を用いて十分にほぐし、ＪＩＳ  Ｚ  ８８０１に準拠した公称目開き１２５μｍのステンレス鋼製の試験用網ふるいを用いて適切な粒径に造粒し、窒化ホウ素製のふた付き容器に収容した。
次に、前記のふた付き容器ごと原料粉末をガス加圧焼結炉に収め、焼結温度２０００℃、窒素雰囲気１ＭＰａでガス加圧して、２時間焼結し、そのまま引き続いて、焼結温度１７００℃、窒素雰囲気０．５ＭＰａでガス加圧し、さらに２４時間焼結した。焼結後の粉末は一つの塊のようになっているが、わずかな力を加えてこれを粉末状にくずし、蛍光体粉末とした。
得られた蛍光体に対し、ＣｕのＫα線を用いた粉末Ｘ線回折測定を行ったところ、得られたチャートからベータサイアロン結晶相であることが確認された。
【００４５】
＜有色ＬＥＤ＞
本発明は有色のＬＥＤランプを提案しているが、ここで有色ＬＥＤランプとは、白色でない光を発するＥＤランプと定義することができる。白色の範囲については様々な定義が可能であるが、ここでは、図４に示した昼光色・昼白色・白色・温白色・電球色の色度範囲で発光するＬＥＤランプを白色ＬＥＤランプとする。その色度範囲は、ＪＩＳ  Ｚ９１１２−１９９０「蛍光ランプの光源色及び演色性による区分」に記載されている。昼光色は、ＣＩＥ１９３１のＸＹＺ表色系色度図上で、座標（ｘ，ｙ）が（０．３２７４，０．３６７３）、（０．３２８２，０．３２９７）、（０．２９９８，０．３３９６）、（０．３０６４，０．３０９１）である４点を結ぶ四辺形によって表される範囲である。同様に、昼白色は（０．３６１６，０．３８７５）、（０．３５５２，０．３４７６）、（０．３３５３，０．３６５９）、（０．３３４５，０．３３１４）である４点、白色は（０．３９３８，０．４０９７）、（０．３８０５，０．３６４２）、（０．３６５６，０．３９０５）、（０．３５８４，０．３４９９）である４点、温白色は（０．４３４１，０．４２３３）、（０．４１７１，０．３８４６）、（０．４０２１，０．４０７６）、（０．３９０３，０．３７１９）である４点、電球色は（０．４７７５，０．４２８３）、（０．４５９４，０．３９７１）、（０．４３４８，０．４１８５）、（０．４２１４，０．３８８７）である４点をそれぞれ結ぶ四辺形によって表される範囲である。
【００４６】
また、他の例としては、図４に示した黒体輻射軌跡に対して一定の距離を定め、黒体輻射軌跡の近傍を白色と定義する、又は図３に示したＪＩＳ  Ｚ  ８１１０参考付図１の系統色名の一般的な色度区分において白とされている範囲、又は白・紫みの白・青みの白・緑みの白、黄み能代とされている範囲を白色と定義する、といった定義を採用してもよい。
【００４７】
＜実現色度範囲＞
図５に、青色ＬＥＤ素子と、緑色酸窒化物蛍光体と黄色酸窒化物蛍光体と赤色窒化物蛍光体とからなるＬＥＤランプで表現可能な色度範囲を示す。また、比較のために、ＮＴＳＣ規格とｓＲＧＢ規格で定められた色度範囲を記載した。本発明の有色ＬＥＤランプで表現可能な色度範囲は、図５に示したようにＣＩＥ１９３１色度図上の面積比にして、ＮＴＳＣ規格に対して８２％、ｓＲＧＢ規格に対して１１６％と十分広い範囲となっている。
【００４８】
＜第１の有色ＬＥＤランプ＞
第１の有色ＬＥＤランプとして、青色ＬＥＤ素子と黄色酸窒化物蛍光体を用いて作製した一連の有色ＬＥＤランプについて説明する。
前述したように砲弾型ＬＥＤランプを作製した。この時、蛍光体を分散させた樹脂の塗布量を変化させて、様々な色度の有色ＬＥＤランプとした。図１４に、ＣＩＥ１９３１色度図（ＸＹＺ表色系色度図）上における黄色の第１の蛍光体を用いた一連のＬＥＤランプの色度座標の一例を示す。蛍光体を分散させた樹脂の塗布量を増加させるにつれて、青・青紫・紫・うすい紫・紫みの白・うすいピンク・黄みの白・うすい黄赤・黄赤・黄の各発光色が実現可能であることがわかる。
【００４９】
＜第２の有色ＬＥＤランプ＞
第２の有色ＬＥＤランプとして、青色ＬＥＤ素子と赤色窒化物蛍光体を用いて作製した一連の有色ＬＥＤランプについて説明する。
前述したように砲弾型ＬＥＤランプを作製した。この時、蛍光体を分散させた樹脂の塗布量を変化させて、様々な色度の有色ＬＥＤランプとした。図１５に、ＣＩＥ１９３１色度図（ＸＹＺ表色系色度図）上における赤色の第２の蛍光体を用いた一連のＬＥＤランプの色度座標の一例を示す。蛍光体を分散させた樹脂の塗布量を増加させるにつれて、青・青紫・紫・赤紫・赤の各発光色が実現可能であることがわかる。
【００５０】
＜第３の有色ＬＥＤランプ＞
第３の有色ＬＥＤランプとして、青色ＬＥＤ素子と緑色酸窒化物蛍光体を用いて作製した一連の有色ＬＥＤランプについて説明する。
前述したように砲弾型ＬＥＤランプを作製した。この時、蛍光体を分散させた樹脂の塗布量を変化させて、様々な色度の有色ＬＥＤランプとした。図１６に、ＣＩＥ１９３１色度図（ＸＹＺ表色系色度図）上における緑色の第１の蛍光体を用いた一連のＬＥＤランプの色度座標の一例を示す。蛍光体を分散させた樹脂の塗布量を増加させるにつれて、青・うすい青・うすい青緑・うすい緑・緑・黄緑の各発光色が実現可能であることがわかる。
【００５１】
＜第４の有色ＬＥＤランプ＞
第４の有色ＬＥＤランプとして、青色ＬＥＤ素子と第１の蛍光体である黄色の酸窒化物蛍光体と第２の蛍光体である赤色の窒化物蛍光体を１対１で混合したものを用いて作製した一連の有色ＬＥＤランプについて説明する。
前述したように砲弾型ＬＥＤランプを作製した。この時、蛍光体を分散させた樹脂の塗布量を変化させて、様々な色度の有色ＬＥＤランプとした。図６に、ＣＩＥ１９３１色度図（ＸＹＺ表色系色度図）上における黄色蛍光体と赤色蛍光体を１対１で混合したものを用いて作製した一連のＬＥＤランプの色度座標の一例を示す。蛍光体を分散させた樹脂の塗布量を増加させるにつれて、青・青紫・紫・紫みのピンク・ピンク・赤・黄赤の各発光色が実現可能であることがわかる。
また、図１７には、図６に示した中からＸＹＺ表色系（ｘ，ｙ）色度座標（０．２４９，０．１２６）の紫色で発光する砲弾型ＬＥＤランプの発光スペクトルを示す。
【００５２】
＜第５の有色ＬＥＤランプ＞
第５の有色ＬＥＤランプとして、青色ＬＥＤ素子と第１の蛍光体である黄色の酸窒化物蛍光体と第２の蛍光体である赤色の窒化物蛍光体を２対１で混合したものを用いて作製した一連の有色ＬＥＤランプについて説明する。
前述したように砲弾型ＬＥＤランプを作製した。この時、蛍光体を分散させた樹脂の塗布量を変化させて、様々な色度の有色ＬＥＤランプとした。図７に、ＣＩＥ１９３１色度図（ＸＹＺ表色系色度図）上における黄色蛍光体と赤色蛍光体を２対１で混合したものを用いて作製した一連のＬＥＤランプの色度座標の一例を示す。蛍光体を分散させた樹脂の塗布量を増加させるにつれて、青・青紫・紫・紫みのピンク・ピンク・オレンジピンク・黄赤の各発光色が実現可能であることがわかる。
また、図１８には、図７に示した中からＸＹＺ表色系（ｘ，ｙ）色度座標（０．４７７，０．２９１）のピンク色で発光する砲弾型ＬＥＤランプの発光スペクトルを示す。
【００５３】
＜第６の有色ＬＥＤランプ＞
第６の有色ＬＥＤランプとして、青色ＬＥＤ素子と第１の蛍光体である黄色の酸窒化物蛍光体と第２の蛍光体である赤色の窒化物蛍光体を３．５対１で混合したものを用いて作製した一連の有色ＬＥＤランプについて説明する。
前述したように砲弾型ＬＥＤランプを作製した。この時、蛍光体を分散させた樹脂の塗布量を変化させて、様々な色度の有色ＬＥＤランプとした。図８に、ＣＩＥ１９３１色度図（ＸＹＺ表色系色度図）上における黄色蛍光体と赤色蛍光体を３．５対１で混合したものを用いて作製した一連のＬＥＤランプの色度座標の一例を示す。蛍光体を分散させた樹脂の塗布量を増加させるにつれて、青・青紫・紫・うすい紫・紫みのピンク・ピンク・オレンジピンク・黄赤の各発光色が実現可能であることがわかる。
【００５４】
＜第７の有色ＬＥＤランプ＞
第７の有色ＬＥＤランプとして、青色ＬＥＤ素子と第１の蛍光体である黄色の酸窒化物蛍光体と第２の蛍光体である赤色の窒化物蛍光体を１０対１で混合したものを用いて作製した一連の有色ＬＥＤランプについて説明する。
前述したように砲弾型ＬＥＤランプを作製した。この時、蛍光体を分散させた樹脂の塗布量を変化させて、様々な色度の有色ＬＥＤランプとした。図９に、ＣＩＥ１９３１色度図（ＸＹＺ表色系色度図）上における黄色蛍光体と赤色蛍光体を１０対１で混合したものを用いて作製した一連のＬＥＤランプの色度座標の一例を示す。蛍光体を分散させた樹脂の塗布量を増加させるにつれて、青・青紫・紫・うすい紫・紫みの白・うすいピンク・ピンク・オレンジピンク・うすい黄赤・黄赤・黄の各発光色が実現可能であることがわかる。
また、図１９には、図９に示した中からＸＹＺ表色系（ｘ，ｙ）色度座標（０．５２２，０．４２３）の黄赤色で発光する砲弾型ＬＥＤランプの発光スペクトルを示す。また図２１には、図９に示した中からＸＹＺ表色系（ｘ，ｙ）色度座標（０．３９６，０．３０１）のうすいピンクで発光する砲弾型ＬＥＤランプの発光スペクトルを示す。
【００５５】
＜第８の有色ＬＥＤランプ＞
第８の有色ＬＥＤランプとして、青色ＬＥＤ素子と第１の蛍光体である黄色の酸窒化物蛍光体と第３の蛍光体である緑色の酸窒化物蛍光体を１対５で混合したものを用いて作製した一連の有色ＬＥＤランプについて説明する。
前述したように砲弾型ＬＥＤランプを作製した。この時、蛍光体を分散させた樹脂の塗布量を変化させて、様々な色度の有色ＬＥＤランプとした。図１０に、ＣＩＥ１９３１色度図（ＸＹＺ表色系色度図）上における黄色蛍光体と緑色蛍光体を１対５で混合したものを用いて作製した一連のＬＥＤランプの色度座標の一例を示す。蛍光体を分散させた樹脂の塗布量を増加させるにつれて、青・青紫・うすい青・青みの白・緑みの白・うすい緑・うすい黄緑・黄緑の各発光色が実現可能であることがわかる。
また、図２２には、図１０に示した中からＸＹＺ表色系（ｘ，ｙ）色度座標（０．３０２，０．３７９）の緑みの白で発光する砲弾型ＬＥＤランプの発光スペクトルを示す。また図２４には、図１０に示した中からＸＹＺ表色系（ｘ，ｙ）色度座標（０．３６６，０．４６３）のうすい黄緑で発光する砲弾型ＬＥＤランプの発光スペクトルを示す。また図２５には、図１０に示した中からＸＹＺ表色系（ｘ，ｙ）色度座標（０．４１４，０．５１２）の黄緑で発光する砲弾型ＬＥＤランプの発光スペクトルを示す。
【００５６】
＜第９の有色ＬＥＤランプ＞
第９の有色ＬＥＤランプとして、青色ＬＥＤ素子と第１の蛍光体である黄色の酸窒化物蛍光体と第３の蛍光体である緑色の酸窒化物蛍光体を２対３で混合したものを用いて作製した一連の有色ＬＥＤランプについて説明する。
前述したように砲弾型ＬＥＤランプを作製した。この時、蛍光体を分散させた樹脂の塗布量を変化させて、様々な色度の有色ＬＥＤランプとした。図１１に、ＣＩＥ１９３１色度図（ＸＹＺ表色系色度図）上における黄色蛍光体と緑色蛍光体を２対３で混合したものを用いて作製した一連のＬＥＤランプの色度座標の一例を示す。蛍光体を分散させた樹脂の塗布量を増加させるにつれて、青・青紫・うすい青紫・紫みの白・白・黄みの白・うすい黄・黄の各発光色が実現可能であることがわかる。
また、図２０には、図１１に示した中からＸＹＺ表色系（ｘ，ｙ）色度座標（０．４８５，０．４７３）の黄色で発光する砲弾型ＬＥＤランプの発光スペクトルを示す。また図２３には、図１１に示した中からＸＹＺ表色系（ｘ，ｙ）色度座標（０．４３７，０．４４４）のうすい黄で発光する砲弾型ＬＥＤランプの発光スペクトルを示す。
【００５７】
＜第１０の有色ＬＥＤランプ＞
第１０の有色ＬＥＤランプとして、青色ＬＥＤ素子と第１の蛍光体である黄色の酸窒化物蛍光体と第３の蛍光体である緑色の酸窒化物蛍光体を２対１で混合したものを用いて作製した一連の有色ＬＥＤランプについて説明する。
前述したように砲弾型ＬＥＤランプを作製した。この時、蛍光体を分散させた樹脂の塗布量を変化させて、様々な色度の有色ＬＥＤランプとした。図１２に、ＣＩＥ１９３１色度図（ＸＹＺ表色系色度図）上における黄色蛍光体と緑色蛍光体を２対１で混合したものを用いて作製した一連のＬＥＤランプの色度座標の一例を示す。蛍光体を分散させた樹脂の塗布量を増加させるにつれて、青・青紫・紫・うすい紫・紫みの白・うすいピンク・白・黄みの白・うすい黄赤・うすい黄・黄の各発光色が実現可能であることがわかる。
【００５８】
＜第１１の有色ＬＥＤランプ＞
第１１の有色ＬＥＤランプとして、青色ＬＥＤ素子と第１の蛍光体である黄色の酸窒化物蛍光体と第３の蛍光体である緑色の酸窒化物蛍光体を４対１で混合したものを用いて作製した一連の有色ＬＥＤランプについて説明する。
前述したように砲弾型ＬＥＤランプを作製した。この時、蛍光体を分散させた樹脂の塗布量を変化させて、様々な色度の有色ＬＥＤランプとした。図１３に、ＣＩＥ１９３１色度図（ＸＹＺ表色系色度図）上における黄色蛍光体と緑色蛍光体を４対１で混合したものを用いて作製した一連のＬＥＤランプの色度座標の一例を示す。蛍光体を分散させた樹脂の塗布量を増加させるにつれて、青・青紫・紫・うすい紫・紫みの白・白・黄みの白・うすい黄・黄の各発光色が実現可能であることがわかる。
【００５９】
＜有色ＬＥＤランプの色度軌跡について＞
ＣＩＥ１９３１色度図（ＸＹＺ表色系色度図）上では、第１の色と第２の色との混色によって得られる色度座標は第１の色の色度座標と第２の色の色度座標とを結ぶ直線上に位置するはずである。しかしながら、これまでに説明したそれぞれの一連の有色ＬＥＤランプの色度の軌跡は直線上にのっていない。これは、蛍光体の吸収スペクトルの波長依存性などにより、青色ＬＥＤ素子から発せられる青色光や、青色ＬＥＤ素子の近傍に位置する内層の蛍光体粒子から発せられる緑色光・黄色光・赤色光が、その外層に位置する蛍光体の影響で短波長成分の割合が減少し、長波長成分の割合が増加することに由来する。用いる蛍光体の光学特性の違いやＬＥＤランプの実装構造の差異により、この色度の軌跡が直線に近いものとなるか湾曲したものとなるかが決まる。本発明で用いた各蛍光体についても継続的に改良が実施されていること、また本発明ではＬＥＤランプの構造を限定しないことから、本発明の各実施例に記載の蛍光体の混合比とこれにより実現された有色ＬＥＤランプの色度との関係は一つの例を示したものであり、本発明はこれらの例示にのみ限定されない。
【００６０】
以上説明したように、本発明の有色ＬＥＤランプは、白色以外の任意の色度で発光する装飾性あふれる有色の光源であり、長寿命であり、目的や用途に応じて多数の色を選択し、又は複数色のランプを組み合わせて使用することができ、有色の装飾用照明装置及びカラーディスプレイサイン装置などの光源として有用である。
また、本発明の有色ＬＥＤランプは、蛍光体に高効率で発光する緑色・黄色・赤色の酸窒化物蛍光体及び窒化物蛍光体のみを用いて有色のＬＥＤを構成しているため、広い色度範囲で任意の色度を実現可能であり、発光強度も高く、カドミウム等の環境汚染の懸念される物質を含まず、温度特性や長期信頼性に優れている。
また、本発明の有色ＬＥＤランプは、青色ＬＥＤ素子と蛍光体とからなるため、複数のＬＥＤ素子の混色光を利用するタイプのものよりも格段に安価に提供することができる。
また、本発明の有色ＬＥＤランプは、黄色光成分の多い中間色を発することができるため、青色光・緑色光・赤色光混合型の有色照明と比較して当該有色照明の色度に近い物体色のものを照らした時にその物体がくすんだ色とならずに良い色で視認可能となる。
【００６１】
本発明に係る装飾用照明装置及びカラーディスプレイサイン装置は、前述した有色ＬＥＤランプを光源として用いることを特徴としている。
この装飾用照明装置は、光源として本発明に係る有色ＬＥＤランプを用いる以外は、従来の各種照明装置と同様の構成とすることができ、例えば、１つ以上の有色ＬＥＤランプを装置本体に実装し、該ランプから発する有色光を直接又は反射させて所定方向に照射する構造とすることができる。
また、カラーディスプレイサイン装置は、視認側に多数の有色ＬＥＤランプを並べて構成され、色の異なる複数種の有色ＬＥＤランプを適切に配置することにより、固定デザイン、例えば、文字、数字、マーク、模様などを表示するようになっている。本発明に係るカラーディスプレイサイン装置は、従来のネオンサイン等を代替する、固定デザインのカラーディスプレイサインに用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】砲弾型ＬＥＤランプの断面図である。
【図２】チップ型ＬＥＤランプの断面図である。
【図３】ＪＩＳ  Ｚ  ８１１０の系統色名の一般的な色度区分図である。
【図４】昼光色・昼白色・白色・温白色・電球色の色度範囲を示す図である。
【図５】青色ＬＥＤ素子と緑色酸窒化物蛍光体と黄色酸窒化物蛍光体と赤色窒化物蛍光体とからなるＬＥＤランプで表現可能な色度範囲及びＮＴＳＣ規格とｓＲＧＢ規格で定められた色度範囲を示す図である。
【図６】ＸＹＺ表色系色度図上における黄色の第１の蛍光体と赤色の第２の蛍光体の混合比を１対１にした有色ＬＥＤランプの色度座標を示す図である。
【図７】ＸＹＺ表色系色度図上における黄色の第１の蛍光体と赤色の第２の蛍光体の混合比を２対１にした有色ＬＥＤランプの色度座標を示す図である。
【図８】ＸＹＺ表色系色度図上における黄色の第１の蛍光体と赤色の第２の蛍光体の混合比を３．５対１にした有色ＬＥＤランプの色度座標を示す図である。
【図９】ＸＹＺ表色系色度図上における黄色の第１の蛍光体と赤色の第２の蛍光体の混合比を１０対１にした有色ＬＥＤランプの色度座標を示す図である。
【図１０】ＸＹＺ表色系色度図上における黄色の第１の蛍光体と緑色の第３の蛍光体の混合比を１対５にした有色ＬＥＤランプの色度座標を示す図である。
【図１１】ＸＹＺ表色系色度図上における黄色の第１の蛍光体と緑色の第３の蛍光体の混合比を２対３にした有色ＬＥＤランプの色度座標を示す図である。
【図１２】ＸＹＺ表色系色度図上における黄色の第１の蛍光体と緑色の第３の蛍光体の混合比を２対１にした有色ＬＥＤランプの色度座標を示す図である。
【図１３】ＸＹＺ表色系色度図上における黄色の第１の蛍光体と緑色の第３の蛍光体の混合比を４対１にした有色ＬＥＤランプの色度座標を示す図である。
【図１４】ＸＹＺ表色系色度図上における黄色の第１の蛍光体を用いた有色ＬＥＤランプの色度座標を示す図である。
【図１５】ＸＹＺ表色系色度図上における赤色の第２の蛍光体を用いた有色ＬＥＤランプの色度座標を示す図である。
【図１６】ＸＹＺ表色系色度図上における緑色の第３の蛍光体を用いた有色ＬＥＤランプの色度座標を示す図である。
【図１７】紫の色度範囲で発光する砲弾型ＬＥＤランプの発光スペクトルを示す図である。
【図１８】ピンクの色度範囲で発光する砲弾型ＬＥＤランプの発光スペクトルを示す図である。
【図１９】黄赤の色度範囲で発光する砲弾型ＬＥＤランプの発光スペクトルを示す図である。
【図２０】黄の色度範囲で発光する砲弾型ＬＥＤランプの発光スペクトルを示す図である。
【図２１】うすいピンクの色度範囲で発光する砲弾型ＬＥＤランプの発光スペクトルを示す図である。
【図２２】緑みの白の色度範囲で発光する砲弾型ＬＥＤランプの発光スペクトルを示す図である。
【図２３】うすい黄の色度範囲で発光する砲弾型ＬＥＤランプの発光スペクトルを示す図である。
【図２４】うすい黄緑の色度範囲で発光する砲弾型ＬＥＤランプの発光スペクトルを示す図である。
【図２５】黄緑の色度範囲で発光する砲弾型ＬＥＤランプの発光スペクトルを示す図である。
【符号の説明】
【００６３】
１…砲弾型ＬＥＤランプ、２，３…リードワイヤ、４…青色ＬＥＤ素子、５…金細線、６…蛍光体分散樹脂、７…蛍光体、８…透明な樹脂、１１…チップ型ＬＥＤランプ、１２，１３…リードワイヤ、１４…青色ＬＥＤ素子、１５…ボンディングワイヤ、１６…蛍光体分散樹脂、１７…蛍光体、１９…パッケージ。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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