(57)【要約】【課題】ＬＥＤチップを光源に使用した光源装置であって、当該光源装置から発せられる光のピーク波長が、前記ＬＥＤチップから発せられる光のピーク波長より長波長側に移動している光源装置。【解決手段】ＬＥＤチップを光源に使用した光源装置であって、当該ＬＥＤチップから発せられる光のピーク波長の光が当該光源装置から発せられず、当該光源装置から発せられる光のピーク波長が、前記ＬＥＤチップから発せられる光のピーク波長より長波長側に移動していることを特徴とする光源装置。前記ＬＥＤチップから発せられる光のピーク波長が５５０ｎｍ以下の波長範囲である光源装置。前記ＬＥＤチップから発せられる光のピーク波長が５００ｎｍ以下の波長範囲にあり、前記光源装置から発せられる光のピーク波長が５００ｎｍより大きな波長範囲にある光源装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤチップを光源に使用した光源装置であって、当該ＬＥＤチップから発せられる光のピーク波長の光が当該光源装置から発せられず、当該光源装置から発せられる光のピーク波長が、前記ＬＥＤチップから発せられる光のピーク波長より長波長側に移動していることを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記ＬＥＤチップから発せられる光のピーク波長が５５０ｎｍ以下の波長範囲にあることを特徴とする請求項１記載の光源装置。
【請求項３】
前記ＬＥＤチップから発せられる光のピーク波長が５００ｎｍ以下の波長範囲にあり、前記光源装置から発せられる光のピーク波長が５００ｎｍより大きな波長範囲にあることを特徴とする請求項１記載の光源装置
【請求項４】
前記ＬＥＤチップは樹脂封止されており、封止樹脂中に蛍光体が混入されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項記載の光源装置。
【請求項５】
前記ＬＥＤチップの表面に蛍光体が塗布されて当該蛍光体による塗膜が形成されている、又は、前記ＬＥＤチップが樹脂封止されていて封止樹脂の発光側表面に蛍光体が塗布されて当該蛍光体による塗膜が形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項記載の光源装置。
【請求項６】
前記封止樹脂に対して４重量％乃至２０重量％の割合で、前記蛍光体が前記封止樹脂中に混入されていることを特徴とする請求項４記載の光源装置。
【請求項７】
前記蛍光体は黄色系蛍光体またはオレンジ系蛍光体であることを特徴とする請求項４乃至請求項６のいずれか一項記載の光源装置。
【請求項８】
前記黄色系蛍光体またはオレンジ系蛍光体が、Ｓｒ３ＳｉＯ２系蛍光体であることを特徴とする請求項７記載の光源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は光源装置に関し、特に、ＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）チップを光源に使用した光源装置であって、当該光源装置から発せられる光のピーク波長が、前記ＬＥＤチップから発せられる光のピーク波長より長波長側に移動している光源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造工場で使用されている照明装置や、防虫に使用されている照明装置には、一般的には、黄色の蛍光灯などが用いられている。これまで、それぞれに明るさや色の改善、省エネルギー化、高効率化、長寿命などの問題があった。
【０００３】
新たな照明装置が日々提案され、より効率化された、また省エネルギー化が促進されたＬＥＤチップを光源に使用した光源装置の開発も進んできている。
【０００４】
いずれにしても、感光する問題があり、黄色のフィルターフィルムや、波長カットフィルムを使用するなどの工夫が必要であった。
【０００５】
現在、一般に用いられている照明は黄色の蛍光管であったり、防虫灯には紫外線をカットするフィルム膜を施している。省エネルギー、環境、寿命、作業効率、メンテナンスなど、さまざまな問題を抱えている。また、使用用途に応じて表示色を変えたい等々の必要性や欲求が人間生活の高度化と共に高まっている。
【０００６】
しかし、ＬＥＤ化への挑戦はされていたが、紫外線を完全に遮断することが難しく、また害虫なども相変わらず、夜間になるとよってくる問題があった。
【０００７】
ＬＥＤチップを光源に使用した光源装置においても、得られる色は、白色等の特定色であり、かつ発光する光の主光源が観測され、半導体製造工場や防虫に使用される照明装置への適用は難しかった。
【０００８】
また、ＬＥＤ光源装置の交換は、光の有効利用、フィルム膜の処理など、環境という点から見ると、処理に課題があった。
【０００９】
更に、従来の蛍光管タイプでは、省エネルギー、水銀、寿命、メンテナンスなど、大きな環境問題を抱えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平１１−８７７７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
この発明は、ＬＥＤチップを光源に使用した光源装置であって、当該光源装置から発せられる光のピーク波長が、前記ＬＥＤチップから発せられる光のピーク波長より長波長側に移動している光源装置を提案することを目的にしている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１記載の発明は、
ＬＥＤチップを光源に使用した光源装置であって、当該ＬＥＤチップから発せられる光のピーク波長の光が当該光源装置から発せられず、当該光源装置から発せられる光のピーク波長が、前記ＬＥＤチップから発せられる光のピーク波長より長波長側に移動していることを特徴とする光源装置
である。
【００１３】
請求項２記載の発明は、
前記ＬＥＤチップから発せられる光のピーク波長が５５０ｎｍ以下の波長範囲にあることを特徴とする請求項１記載の光源装置
である。
【００１４】
請求項３記載の発明は、
前記ＬＥＤチップから発せられる光のピーク波長が５００ｎｍ以下の波長範囲にあり、前記光源装置から発せられる光のピーク波長が５００ｎｍより大きな波長範囲にあることを特徴とする請求項１記載の光源装置
である。
【００１５】
請求項４記載の発明は、
前記ＬＥＤチップは樹脂封止されており、封止樹脂中に蛍光体が混入されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項記載の光源装置
である。
【００１６】
請求項５記載の発明は、
前記ＬＥＤチップの表面に蛍光体が塗布されて当該蛍光体による塗膜が形成されている、又は、前記ＬＥＤチップが樹脂封止されていて封止樹脂の発光側表面に蛍光体が塗布されて当該蛍光体による塗膜が形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項記載の光源装置
である。
【００１７】
請求項６記載の発明は、
前記封止樹脂に対して４重量％乃至２０重量％の割合で、前記蛍光体が前記封止樹脂中に混入されていることを特徴とする請求項４記載の光源装置
である。
【００１８】
請求項７記載の発明は、
前記蛍光体は黄色系蛍光体またはオレンジ系蛍光体であることを特徴とする請求項４乃至請求項６のいずれか一項記載の光源装置
である。
【００１９】
請求項８記載の発明は、
前記黄色系蛍光体またはオレンジ系蛍光体が、Ｓｒ３ＳｉＯ２系蛍光体であることを特徴とする請求項７記載の光源装置
である。
【発明の効果】
【００２０】
この発明によれば、ＬＥＤチップを光源に使用した光源装置であって、当該光源装置から発せられる光のピーク波長が、前記ＬＥＤチップから発せられる光のピーク波長より長波長側に移動している光源装置を提供することができる。
【００２１】
特に、前記ＬＥＤチップから発せられる光のピーク波長の光が当該光源装置から発せられず、当該光源装置から発せられる光のピーク波長が、前記ＬＥＤチップから発せられる光のピーク波長より長波長側に移動している光源装置を提供することができる。
【００２２】
本発明によれば、照明装置を交換する際、発生するであろう廃棄物の大幅な低減を促進し、かつ光源の省エネルギー化を達成することができる。
【００２３】
本発明によれば、これまでの光源装置の交換を不要とすることで、環境にやさしく、また、光源に最適な電源を供給することで、省エネルギー化にも役立つことができる。
【００２４】
本発明によれば、これまでの光源の欠点であった紫外線域の波長をカットし、従来の半導体照明に使用される、黄色の蛍光管を１００％置換できる照明を提供できる。
【００２５】
本発明によれば、これらの効果を発揮できる半導体照明や防虫照明等に用いる光源を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の光源装置の一例の概略構成を表す図。
【図２】図１図示の本発明の光源装置がモジュールに搭載された状態の一例を表す概略平面図。
【図３】青色発光のＬＥＤチップの発光波長を表す図。
【図４】図３に図示されている発光波長の青色発光のＬＥＤチップを使用した本発明の光源装置からの発光波長を表す図。
【図５】緑色発光のＬＥＤチップの発光波長を表す図。
【図６】図５に図示されている発光波長の緑色発光のＬＥＤチップを使用した本発明の光源装置からの発光波長を表す図。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本願の光源装置は、ＬＥＤチップを光源に使用した光源装置であって、当該ＬＥＤチップから発せられる光のピーク波長の光が当該光源装置から発せられず、当該光源装置から発せられる光のピーク波長が、前記ＬＥＤチップから発せられる光のピーク波長より長波長側に移動している光源装置である。
【００２８】
例えば、前記ＬＥＤチップから発せられる光のピーク波長が５５０ｎｍ以下の波長範囲にあり、光源装置から発せられる光のピーク波長が、当該ＬＥＤチップから発せられる光のピーク波長（５５０ｎｍ以下の波長範囲）より長波長側に移動している光源装置である。あるいは、前記ＬＥＤチップから発せられる光のピーク波長が５００ｎｍ以下の波長範囲にあり、前記光源装置から発せられる光のピーク波長が５００ｎｍより大きな波長範囲にある光源装置である。
【００２９】
前記のＬＥＤチップとしては、例えば、青色発光のＬＥＤチップや、緑色発光のＬＥＤチップが採用される。
【００３０】
本発明においては、以下のいずれかの構造、または以下のいずれかの構造の組み合わせによって、ＬＥＤチップから発せられる光のピーク波長の光が光源装置から発せられず、光源装置から発せられる光のピーク波長が、ＬＥＤチップから発せられる光のピーク波長より長波長側に移動している光源装置を実現できる。
【００３１】
（１）ＬＥＤチップが樹脂封止されていて、封止樹脂中に蛍光体が混入されている構造
（２）ＬＥＤチップの表面に蛍光体が塗布されて当該蛍光体による塗膜が形成されている構造
（３）ＬＥＤチップが樹脂封止されていて、封止樹脂の発光側表面に蛍光体が塗布されて当該蛍光体による塗膜が形成されている構造。
【００３２】
封止樹脂に蛍光体を混入する場合、封止樹脂に対して４重量％乃至２０重量％の割合で混入する。
【００３３】
蛍光体は、黄色系蛍光体またはオレンジ系蛍光体であり、特に、Ｓｒ３ＳｉＯ２系蛍光体である。
【００３４】
すなわち、本発明の光源装置は、光源にＬＥＤチップを用い、当該ＬＥＤチップの中心発光波長を、蛍光体を用いてずらし、使用目的に合致させるような、波長スペクトラムを備えるようにするものである。
【００３５】
前記のＬＥＤチップとしては、５５０ｎｍ以下の波長範囲に発光ピークを有する光を発するＬＥＤチップや、５００ｎｍ以下の波長範囲に発光ピークを有する光を発するＬＥＤチップが使用される。例えば、発せられる光の発光ピークが５２５ｎｍ以上５４５ｎｍ以下の波長範囲に存在するものや、４４０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長範囲に存在するものを使用することができる。
【００３６】
また、前記蛍光体としては、前記ＬＥＤチップから発せられる光の発光ピークの波長を少なくとも２０ｎｍ以上、長波長側に移動させることのできる蛍光体を使用することが望ましい。
【００３７】
すなわち、本発明の光源装置によれば、光源装置に使用されているＬＥＤチップの発光ピークの波長を大幅に長波長側に移動させることができ、なおかつ、当該ＬＥＤチップから発せられる光のピーク波長を有する光は、本発明の光源装置から発せられないようにすることができる。
【００３８】
すなわち、光源に使用されているＬＥＤチップの発光ピークの波長を隠し、使用されている蛍光体に応じた、発光ピークの波長が大幅に長波長側に移動した光が光源装置から発するようにできる。
【００３９】
以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施例を説明するが、本発明は上述した実施の形態及び、以下の実施例に限られることなく、特許請求の範囲の記載から把握される技術的範囲において種々の形態に変更可能である。
【実施例】
【００４０】
図１は、５００ｎｍ以下の波長範囲に発光ピークを有する光を発するＬＥＤチップ１を光源として用いるＰＬＣＣ型の光源装置の概略構成を表すものである。５００ｎｍ以下の波長範囲に発光ピークを有する光を発するＬＥＤチップ１としては、青色発光のＬＥＤチップを採用できる。
【００４１】
インジェクションモールドなどによって準備した、ナイロン系や耐熱性ポリマーなどからなるＰＬＣＣのパッケージ樹脂２にＬＥＤチップ１をダイボンドし、金ワイヤ３でワイヤボンドする。そして、封止樹脂４で封止して本発明の光源装置５にしている。
【００４２】
封止樹脂４にはシリコーン樹脂や、エポキシ樹脂などの透明な樹脂が採用される。本発明においては、封止樹脂４（シリコーン樹脂や、エポキシ樹脂）に、蛍光体（不図示）が封止樹脂４に対して４重量％乃至２０重量％の割合で混入され、これによって、光源装置５から発せられる光の波長を５００ｎｍより大きな波長範囲に発光ピークを有する光にしている点に特徴を有する。
【００４３】
すなわち、蛍光体を封止樹脂４に対して４重量％乃至２０重量％の割合で混入することによって、ＬＥＤチップ１から発生された５００ｎｍ以下の波長範囲に発光ピークを有する光は光源装置５から発せられない。
【００４４】
なお、封止樹脂４中に蛍光体を混入することに替えて、ＬＥＤチップ１の表面に蛍光体が塗布されて当該蛍光体による塗膜が形成されている構造、あるいは、ＬＥＤチップ１を樹脂封止している封止樹脂４の発光側表面（図１中、上側表面）に蛍光体が塗布されて当該蛍光体による塗膜が形成されている構造にすることによって、光源装置５から発せられる光の波長を５００ｎｍより大きな波長範囲に発光ピークを有する光にすることもできる。
【００４５】
また、封止樹脂４中への蛍光体の混入、ＬＥＤチップ１の表面への蛍光体塗布の形成、封止樹脂４の発光側表面への蛍光体塗布の形成を任意に組み合わせた構造にして、光源装置５から発せられる光の波長を５００ｎｍより大きな波長範囲に発光ピークを有する光にすることもできる。
【００４６】
なお、上記では、ＰＬＣＣ型の光源装置について説明したが、基板にＬＥＤチップ１をダイボンドした後、ワイヤボンドし、トランスファーモールドして樹脂封止するチップＬＥＤタイプの光源装置の場合にも、封止樹脂中に、前述した蛍光体を前述したように混入する、あるいは、ＬＥＤチップ１の表面に蛍光体が塗布されて当該蛍光体による塗膜が形成されている構造、あるいは、ＬＥＤチップ１を樹脂封止している封止樹脂の発光側表面に蛍光体が塗布されて当該蛍光体による塗膜が形成されている構造、若しくはこれらの構造の組み合わせによって、光源装置５から発せられる光の波長を５００ｎｍより大きな波長範囲に発光ピークを有する光にすることができる。
【００４７】
上記を可能ならしめる蛍光体としては、黄色系蛍光体またはオレンジ系蛍光体、特に、Ｓｒ３ＳｉＯ２系蛍光体を使用することができる。
【００４８】
図２は本発明の光源装置５が搭載されているＬＥＤモジュールを表す平面図である。
【００４９】
ＬＥＤチップ１を搭載する表面に銀メッキ処理されたメッキ処理表面６、６が形成されている。ＬＥＤチップ１が搭載される表面の面積の５０％以上が銀メッキ処理されたメッキ処理表面６、６であることが望ましい。封止樹脂４及びこれに混入されている発光体による光の散乱が十分に行われることを考慮したものである。
【００５０】
メッキ処理表面６、６は前述した目的で形成されるものであるので、銀メッキ処理に替えて、他の反射率の高い金属を用いたメッキ処理面にすることもできる。
【００５１】
上記の構造において、ＬＥＤチップ１として緑色発光のＬＥＤチップ（波長範囲５２５ｎｍ〜５４５ｎｍ）を採用し、その他は上述した構造と同一にして、光源装置５から発せられる光の波長を５５０ｎｍより大きな波長範囲に発光ピークを有する光にすることができる。
【００５２】
図３は、青色発光のＬＥＤチップの発光波長を表す図である。
【００５３】
図４は、図３に図示されている発光波長の青色発光のＬＥＤチップをＬＥＤチップ１として用い、封止樹脂４（シリコーン樹脂）に蛍光体（Ｓｒ３ＳｉＯ２系蛍光体）を１０重量％の割合で混入した図１図示の本発明の光源装置５からの発光波長を表す図である。青波長がなくなり、大幅に波長移動をさせた波長になっていた。
【００５４】
図５は、緑色発光のＬＥＤチップの発光波長を表す図である。
【００５５】
図６は、図５に図示されている発光波長の緑色発光のＬＥＤチップをＬＥＤチップ１として用い、封止樹脂４（シリコーン樹脂）に蛍光体（Ｓｒ３ＳｉＯ２系蛍光体）を１０重量％の割合で混入した図１図示の本発明の光源装置５からの発光波長を表す図である。緑波長がなくなり、大幅に波長移動をさせた波長になっていた。
【００５６】
これによって、青色や、緑色に発光する主波長をなくし、あらたな、波長域を持ったＬＥＤモジュールにできることを確認できた。
【００５７】
このように、青色発光、あるいは緑色発光のＬＥＤチップを、蛍光体が含有されている封止樹脂で樹脂封止し、あるいは、ＬＥＤ素子や、封止樹脂の発光側表面に蛍光体の塗膜を形成することにより、青及び、または緑色に発光する主波長をなくし、波長を移動することで、使用目的に合わせた、波長特性を有する光源を組み立てることが出来た。
【００５８】
また、必要に応じて、高反射する銀メッキされた金属板を組みあわせることによって、光の散乱を十分に行わせることができた。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
この発明によれば、ＬＥＤチップを光源に使用した光源装置であって、当該ＬＥＤチップから発せられる光のピーク波長の光が当該光源装置から発せられず、当該光源装置から発せられる光のピーク波長が、前記ＬＥＤチップから発せられる光のピーク波長より長波長側に移動している光源装置を提供することができる。
【００６０】
例えば、緑色発光のＬＥＤチップ（波長範囲５２５ｎｍ〜５４５ｎｍ）を用い、光源装置から発せられる光の波長を５５０ｎｍより大きな波長範囲に発光ピークを有する光にして、緑色に発光する主波長をなくすることができる。
【００６１】
あるいは、５００ｎｍ以下の波長範囲に発光ピークを有する光を発するＬＥＤチップを光源に使用した光源装置であって、当該光源装置から発せられる光の波長を５００ｎｍより大きな波長範囲に発光ピークを有する光にできる光源装置を提供することができる。
【００６２】
このような５００ｎｍより大きな波長帯域をもった応用範囲として先ず考えられるものは、感光させない照明である。また、防虫灯として商店や工場・病院などに照明として用いた場合、安全で衛生的な照明として最適である。さらに、半導体工場の照明など２４時間稼動の場合に省エネ光源として最適な光源といえる。
【符号の説明】
【００６３】
１  ＬＥＤチップ
２  ＰＬＣＣのパッケージ樹脂
３  金ワイヤ
４  封止樹脂
５  光源装置
６、６  メッキ処理表面
【図１】
2013232608.tif 000003
【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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