專利名稱：照明用光源及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光源、固體發(fā)光元件組件、熒光體組件和配光元件組件、以及應(yīng)用了這 些的照明裝置和圖像顯示裝置，并且涉及光源的調(diào)節(jié)方法。
背景技術(shù)：
以往主要使用熒光燈作為照明的光源。熒光燈是一種在玻璃管內(nèi)部封入蒸汽化水 銀并利用附著劑使兩個以上的熒光體附著在玻璃管內(nèi)壁上的燈。對蒸汽化水銀采用低電弧 放電時，產(chǎn)生水銀離子和電子的等離子體，水銀原子的電子通過這些能量的交換而激發(fā)，當(dāng) 電子恢復(fù)至基態(tài)時便發(fā)出紫外線或可見光。此時，來自水銀原子的紫外線激發(fā)熒光體，由 熒光體產(chǎn)生的熒光和來自水銀發(fā)光的可見光合成起來，最終發(fā)出白色的光(非專利文獻(xiàn)1、 2)。并且，還提出使用發(fā)光二極管(下文中適當(dāng)?shù)胤Q作“LED”)作為照明。LED中，接 合P型半導(dǎo)體和η型半導(dǎo)體，在兩者中流過電流，利用空穴和電子的再結(jié)合來發(fā)光。但是，近年來，作為替代光源開發(fā)出合成光源，其組合了 LED和吸收來自該LED的 光而發(fā)出熒光的熒光體(參見專利文獻(xiàn)1)。這種合成光源中，將由發(fā)光二極管發(fā)出的光和 熒光體等發(fā)出的光合成起來，從而發(fā)出這種合成光。作為上述合成光源的具體例，可以舉出例如將藍(lán)色發(fā)光LED(Blue-LED)和(Y， Gd) 3(Al, Ga)5012:Ce (下文中適當(dāng)?shù)胤Q為“YAG:Ce”)熒光體一體化后的合成光源。該合成 光源中，利用InGaN = Blue-LED激發(fā)YAG:Ce熒光體，并將由InGaN:Blue_LED發(fā)出的藍(lán)色透 過光和由YAG:Ce熒光體發(fā)出的黃色熒光合成起來，由這對互補色形成白色。并且，作為上述合成光源的其他具體例，可以舉出將近紫外發(fā)光LEDfcear UV-LED)與發(fā)出紅色、綠色和藍(lán)色各色熒光的熒光體相組合的合成光源。進(jìn)而，還可以舉出 將near UV-LED與發(fā)出橙色、黃色、綠色和藍(lán)色各色熒光的熒光體相組合的合成光源。這 些合成光源中，利用nearUV-LED激發(fā)各熒光體，將各熒光體發(fā)出的熒光合成起來形成白色 (非專利文獻(xiàn)3、4)。并且，還提出了將等離子顯示面板(下文中適當(dāng)?shù)胤Q為“PDP”)用于照明的方案。此外，上述光源有時也用于圖像顯示裝置(非專利文獻(xiàn)5、6)。例如，作為圖像顯示裝置的一例，可以舉出使用了 CRT(陰極射線管，Cathode Ray Tube)的圖像顯示裝置。該圖像顯示裝置利用電子束激發(fā)涂布在陰極射線管表面的熒光體， 使其二維發(fā)光，由此顯示圖像。并且，作為其他例子，可以舉出采用了 PDP的圖像顯示裝置。其中，在以隔離物二
4維地分割開的微小空間內(nèi)封入Ne-Xe或He-Xe氣體，利用等離子放電激發(fā)氣體，發(fā)出規(guī)定波 長的紫外光，利用該紫外線對二維涂布有發(fā)出紅色、綠色和藍(lán)色各熒光的熒光體進(jìn)行激發(fā) 并使其發(fā)光，從而顯示出圖像。此外，作為其他例子，可以舉出采用了無機EL(電致發(fā)光，ElectroLuminescence) 元件的圖像顯示裝置。其中，利用發(fā)出紅色、綠色和藍(lán)色的光的無機半導(dǎo)體制作半導(dǎo)體層積 結(jié)構(gòu)，在二維空間構(gòu)成這種結(jié)構(gòu)，向采用上述半導(dǎo)體的元件上施加電壓，利用電子_空穴的 再結(jié)合進(jìn)行發(fā)光，從而顯示出圖像。并且，作為其他例子，可以舉出采用了 OEL(有機電致發(fā)光，OrganicElectro Luminescence)或 OLED (有機電致發(fā)光二極管，Organic LightEmitting Diode)的圖像顯 示裝置。其中，利用發(fā)出紅色、綠色和藍(lán)色的光的有機半導(dǎo)體制作半導(dǎo)體層積結(jié)構(gòu)，在二維 空間構(gòu)成這種結(jié)構(gòu)，向采用上述半導(dǎo)體的元件上施加電壓，利用電子-空穴的再結(jié)合進(jìn)行 發(fā)光，從而顯示出圖像。此外，作為其他例子，可以舉出采用了 LED的圖像顯示裝置。其中，二維地構(gòu)成發(fā) 出紅色、綠色和藍(lán)色的光的LED，向具有這些LED的元件中注入電流，利用電子-空穴的再結(jié) 合進(jìn)行發(fā)光，從而顯示出圖像。另外，在上述光源中，常常對該光源所發(fā)出的光的顏色或發(fā)光量等進(jìn)行調(diào)整。因 此，過去也開發(fā)出對光源所發(fā)出的光進(jìn)行調(diào)節(jié)的各種調(diào)光方法(非專利文獻(xiàn)5、7、8)。例如，作為熒光燈的調(diào)光方法，利用脈寬調(diào)制(下文中適當(dāng)?shù)胤Q為“PWM”)電路，以 PWM電壓調(diào)整放電電壓的功率，對發(fā)光量進(jìn)行調(diào)節(jié)。由此，可將熒光燈的發(fā)光量調(diào)節(jié)至照明 水平。不過，色溫不可變。此外，對白熱電燈泡使用可變電阻等，可以通過使施加電壓可變來調(diào)節(jié)色溫和發(fā)光量。并且，例如，在熒光燈、CRT、PDP、EL、OEL, OLED, LED等光源中，也利用P麗電路來 調(diào)整PWM電壓，從而調(diào)整發(fā)光量。[專利文獻(xiàn)1]特開2004-71726號公報[非專利文獻(xiàn)1]《照明手冊(第2版)》照明學(xué)會著第73頁 第80頁、第102頁 第116頁[非專利文獻(xiàn)2]《照明手冊(第2版)》照明學(xué)會著第126頁 第129頁[非專利文獻(xiàn)3]《白色LED照明系統(tǒng)技術(shù)的高亮度-高效率-長壽命化技術(shù)》田 口常正技術(shù)情報協(xié)會第90頁 第93頁[非專利文獻(xiàn) 4]“Present Status of White Lighting Technologies in Japan", T. Taguchi J. Light&Vis. Env.，Vol. 27，No. 3，pp. 131—139，2003.[非專利文獻(xiàn)5]《NHK彩色電視教科書[上][下]》日本廣播協(xié)會編[非專利文獻(xiàn)6]《，<^ fM ^ X Θ全 》內(nèi)池平樹御子柴茂生工學(xué)調(diào)查 會[非專利文獻(xiàn)7]《照明手冊(第2版)》照明學(xué)會著第139頁 第144頁[非專利文獻(xiàn)8]《脈沖和數(shù)字電路的基礎(chǔ)》小島紀(jì)男現(xiàn)代工學(xué)

發(fā)明內(nèi)容
近年來，為了改善發(fā)光光度等，正在開發(fā)利用上述LED或合成光源的新型光源。作 為其中之一，對如下的利用多點發(fā)光的光源技術(shù)進(jìn)行了研究使用兩個以上的發(fā)出不同顏 色光的光源，使兩個以上的這些光源(下文中適當(dāng)?shù)胤Q為“一次光源”)發(fā)出光(下文中適 當(dāng)?shù)胤Q為“一次光”)，將這些一次光合成起來發(fā)射合成光，向想要照亮的規(guī)定的面(下文中 適當(dāng)?shù)胤Q為“照射面”)上照射該合成光。但是，在上述利用多點發(fā)光的光源中，難以均勻地合成成為合成光原料的一次光 并以均勻的顏色照亮照射面，所以在照射面上常常會出現(xiàn)色彩的扭曲。并且，在現(xiàn)有的利用多點發(fā)光的光源中，在照亮照射面的合成光的顯色性方面還 有改善的余地。此外，光源的構(gòu)成要件的耐用壽命通常各不相同。例如，在LED和熒光體組合成的 合成光源中，LED和熒光體的耐用壽命就不相同。特別是，熒光體由于作為激發(fā)光源的LED 放出的熱而劣化，多數(shù)情況下，比LED更早地結(jié)束使用壽命。但是，在耐用壽命較短的構(gòu)成 要件報廢時更換光源的情況下，過去是更換整個光源，因此存在使用成本增加等的問題。并且，過去在白熱電燈泡以外的光源中難以對該光源所發(fā)出的光的色溫進(jìn)行調(diào) 整。若白熱電燈泡的溫度由于發(fā)光而過高，則可能會導(dǎo)致發(fā)光部熔化，因此，期待一種白熱 電燈泡以外的電源能夠通過光源自身來對所發(fā)出的光的色溫進(jìn)行調(diào)整而不需要更換光源 自身的技術(shù)。進(jìn)而，上述功能是在使用光源的設(shè)備、例如照明或圖像顯示裝置等中廣泛需求的 功能。因此，也期待開發(fā)出具有上述功能的照明或圖像顯示裝置。本發(fā)明鑒于上述課題而發(fā)明。即，本發(fā)明的第1課題的目的在于提供一種光源、以 及用于構(gòu)成該光源的固體發(fā)光元件組件、熒光體組件及配光元件組件，所述光源能夠以較 高的發(fā)光效率用具有高顯色性的均勻顏色的光照射規(guī)定的照射面。并且，本發(fā)明的第2課 題的目的在于提供一種能夠?qū)λl(fā)出的光的色溫進(jìn)行調(diào)整的光源及光源的調(diào)節(jié)方法。此 外，本發(fā)明的第3課題的目的在于提供應(yīng)用了上述光源的照明及圖像顯示裝置。本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在具有分別發(fā)出不同波長的一次光的兩個以上的一次光 源、并發(fā)出將一次光合成起來的合成光的光源中，在將各一次光源所發(fā)出的一次光的CIE 色度座標(biāo)的差的最大值限定在規(guī)定值以上的同時，使一次光的配光特性變得均勻，由此能 夠在規(guī)定的照射面上使合成光變得均勻；本發(fā)明的發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)，通過在滿足上述條件的 同時來調(diào)整各一次光的強度，能夠?qū)铣晒獾纳珳剡M(jìn)行調(diào)整?；谏鲜霭l(fā)現(xiàn)完成了本發(fā)明。S卩，本發(fā)明的要點在于一種光源，該光源具有分別發(fā)出不同波長的一次光的兩個 以上的一次光源，發(fā)出將所述一次光源所發(fā)出的一次光合成起來的合成光；所述光源的特 征在于，所述一次光的CIE色度坐標(biāo)的差的最大值為0. 05以上，所述一次光在規(guī)定的照射 面上具有同樣的配光特性，以使上述合成光的顏色達(dá)到均一化的程度；所述光源的發(fā)光效 率為301m/W以上，平均顯色評價指數(shù)為60以上(權(quán)利要求1)。此時，優(yōu)選上述兩個以上的一次光源具有分別發(fā)出不同波長的光的固體發(fā)光元件 (權(quán)利要求2)。并且，優(yōu)選上述兩個以上的一次光源中的至少一個一次光源具有固體發(fā)光元件和 熒光體部，所述熒光體部含有吸收該固體發(fā)光元件發(fā)出的光而發(fā)光的熒光體(權(quán)利要求3)。
而且，優(yōu)選該一次光源發(fā)出的一次光的擴散角為5° 180° (權(quán)利要求4)。并且，優(yōu)選該一次光源具有配光控制元件(權(quán)利要求5)。而且，優(yōu)選該配光控制元件具有能夠?qū)⑺鲆淮喂饩酃獾木酃夤δ?權(quán)利要求 6)。并且，在本發(fā)明的光源中，優(yōu)選在距離至少2. 5m的位置上觀察到的所述合成光的 顏色為白色(權(quán)利要求7)。此外，本發(fā)明的其他要點在于一種固體發(fā)光元件組件，其是構(gòu)成上述光源的固體 發(fā)光元件組件，其特征在于具有基部和設(shè)于該基部上的所述固體發(fā)光元件(權(quán)利要求8)。并且，本發(fā)明的另一要點在于一種熒光體組件，其是用于構(gòu)成上述光源的熒光體 組件，其特征在于具有基部和設(shè)于該基部上的所述熒光體部(權(quán)利要求9)。此外，本發(fā)明的另一其他要點在于一種配光元件組件，其是用于構(gòu)成上述光源的 配光元件組件，其特征在于具有基部和設(shè)于該基部上的所述配光控制元件(權(quán)利要求10)。并且，本發(fā)明的另一其他要點在于一種光源，該光源具有分別發(fā)出不同波長的一 次光的兩個以上的一次光源，發(fā)出將所述一次光源所發(fā)出的一次光合成起來的合成光；所 述光源的特征在于，所述一次光的CIE色度坐標(biāo)的差的最大值為0. 05以上，所述一次光在 規(guī)定的照射面上具有同樣的配光特性，以使上述合成光的顏色達(dá)到均一化的程度，進(jìn)而，所 述光源具有一次光量控制單元，所述一次光量控制單元控制所述一次光源，能夠調(diào)整所述 一次光中至少一部分一次光的光量(權(quán)利要求U)。此時，在上述光源中，優(yōu)選所述一次光源中的至少一個一次光源具有固體發(fā)光元 件，所述一次光量控制單元控制所述固體發(fā)光元件的發(fā)光量(權(quán)利要求12)。進(jìn)而，本發(fā)明的另一其他要點在于一種照明裝置，其特征在于具有上述光源(權(quán) 利要求13)。并且，本發(fā)明的另一其他要點在于一種圖像顯示裝置，其特征在于具有上述光源 (權(quán)利要求14)。此外，本發(fā)明的另一其他要點在于一種光源的調(diào)節(jié)方法，其是調(diào)節(jié)如下光源的方 法該光源具有分別發(fā)出不同波長的一次光的兩個以上的一次光源，發(fā)出將所述一次光源 所發(fā)出的一次光合成起來的合成光；所述光源的調(diào)節(jié)方法的特征在于，使所述一次光的 CIE色度坐標(biāo)的差的最大值為0. 05以上，且使所述一次光在規(guī)定的照射面上具有同樣的配 光特性以使上述合成光的顏色達(dá)到均一化的程度，同時更換所述一次光源(權(quán)利要求15)。而且，本發(fā)明的另一其他要點在于一種光源的調(diào)節(jié)方法，其是調(diào)節(jié)如下光源的方 法該光源具有分別發(fā)出不同波長的一次光的、具有固體發(fā)光元件的兩個以上的一次光源， 并且該光源發(fā)出將所述一次光源所發(fā)出的一次光合成起來的合成光；所述光源的調(diào)節(jié)方法 的特征在于，使所述一次光的CIE色度坐標(biāo)的差的最大值為0. 05以上，且使所述一次光在 規(guī)定的照射面上具有同樣的配光特性以使上述合成光的顏色達(dá)到均一化的程度，同時調(diào)整 所述固體發(fā)光元件的光量(權(quán)利要求16)。根據(jù)本發(fā)明的光源，可以以較高的發(fā)光效率用具有高顯色性的均一顏色的光照射 規(guī)定的照射面。并且，根據(jù)本發(fā)明的固體發(fā)光元件組件、熒光體組件及配光元件組件，可以就每一 個構(gòu)成要件來對本發(fā)明的光源進(jìn)行更換。
7
此外，根據(jù)本發(fā)明的另一光源及本發(fā)明的調(diào)光方法，可以對所發(fā)出的光的色溫進(jìn) 行調(diào)整。而且，根據(jù)本發(fā)明的照明及圖像顯示裝置，可以使如下至少一項的內(nèi)容成為可能 以較高的發(fā)光效率用具有高顯色性的均一顏色的光照射規(guī)定的照射面；對所發(fā)出的光的色 溫進(jìn)行調(diào)整。


圖1是示意性表示“ θ ”和“ φ，，以對本發(fā)明的一個實施方式進(jìn)行說明的圖。圖2是示意性表示本發(fā)明的一個實施方式中涉及的由固體發(fā)光元件和配光控制 元件構(gòu)成一次光源的結(jié)構(gòu)的分解立體圖。圖3是示意性表示本發(fā)明的一個實施方式中涉及的由固體發(fā)光元件、熒光體部和 配光控制元件構(gòu)成一次光源的結(jié)構(gòu)的分解立體圖。圖4是用于對作為本發(fā)明的一個實施方式的、由固體發(fā)光元件組件和配光元件組 件構(gòu)成的光源進(jìn)行說明的示意性分解立體圖。圖5是用于對作為本發(fā)明的一個實施方式的、利用了固體發(fā)光元件組件、熒光體 組件和配光元件組件的光源進(jìn)行說明的示意性分解立體圖。圖6是示出本發(fā)明的一個實施方式的示意性分解立體圖，給出了通過調(diào)換進(jìn)行調(diào) 光的光源的一個例子。圖7是示出本發(fā)明的一個實施方式的示意性分解立體圖，給出了利用一次光量控 制單元進(jìn)行調(diào)光的光源的一個例子。圖8是示意性表示在本發(fā)明的實施例1 3和比較例1中使用的一次光源的配置 狀態(tài)的圖。圖9是表示本發(fā)明的實施例1 3和比較例1中的照射面與一次光源的關(guān)系的圖。圖10是本發(fā)明的實施例1 3和比較例1中使用的紅色多點光源、綠色多點光源 和藍(lán)多點光源各自的光譜。圖11是表示由本發(fā)明的實施例1的結(jié)果得到的、Z = IOcm的照射面的狀態(tài)的圖。圖12是表示由本發(fā)明的實施例1的結(jié)果得到的、將在Z = IOcm的照射面上求出 的CIE色度座標(biāo)繪制在CIE色度圖上的圖。圖13是表示由本發(fā)明的實施例1的結(jié)果得到的、Z = 250cm的照射面的狀態(tài)的圖。圖14是表示由本發(fā)明的實施例1的結(jié)果得到的、將在Z = 250cm的照射面上求出 的CIE色度座標(biāo)繪制在CIE色度圖上的圖。圖15是表示由本發(fā)明的實施例2的結(jié)果得到的、Z = IOcm的照射面的狀態(tài)的圖。圖16是表示由本發(fā)明的實施例2的結(jié)果得到的、將在Z = IOcm的照射面上求出 的CIE色度座標(biāo)繪制在CIE色度圖上的圖。圖17是表示由本發(fā)明的實施例2的結(jié)果得到的、Z = 250cm的照射面的狀態(tài)的圖。圖18是表示由本發(fā)明的實施例2的結(jié)果得到的、將在Z = 250cm的照射面上求出 的CIE色度座標(biāo)繪制在CIE色度圖上的圖。圖19是表示由本發(fā)明的實施例3的結(jié)果得到的、Z = IOcm的照射面的狀態(tài)的圖。圖20是表示由本發(fā)明的實施例3的結(jié)果得到的、將在Z = IOcm的照射面上求出的CIE色度座標(biāo)繪制在CIE色度圖上的圖。圖21是表示由本發(fā)明的實施例3的結(jié)果得到的、Z = 250cm的照射面的狀態(tài)的圖。圖22是表示由本發(fā)明的實施例3的結(jié)果得到的、將在Z = 250cm的照射面上求出 的CIE色度座標(biāo)繪制在CIE色度圖上的圖。圖23是表示由本發(fā)明的比較例1的結(jié)果得到的、Z = IOcm的照射面的狀態(tài)的圖。圖24是表示由本發(fā)明的比較例1的結(jié)果得到的、將在Z = IOcm的照射面上求出 的CIE色度座標(biāo)繪制在CIE色度圖上的圖。圖25是表示由本發(fā)明的比較例1的結(jié)果得到的、Z = 250cm的照射面的狀態(tài)的圖。圖26是表示由本發(fā)明的比較例1的結(jié)果得到的、將在Z = 250cm的照射面上求出 的CIE色度座標(biāo)繪制在CIE色度圖上的圖。圖27是將本發(fā)明的實施例4中測定的CIE色度座標(biāo)繪制在CIE色度圖上的圖。圖28是將圖27中繪制的點的周圍進(jìn)行放大后的圖。圖29是將比較例2中測定的CIE色度座標(biāo)繪制在CIE色度圖上的圖。符號說明1 一次光源2固體發(fā)光元件3，3，熒光體部4配光控制元件5固體發(fā)光元件組件6，6’熒光體組件7配光元件組件8 轉(zhuǎn)臺9 一次光量控制單元2ILED 本體22，51，61，61，，71 基部52 配線91供給電力控制部92電能存儲部
具體實施例方式下面對本發(fā)明的一個實施方式進(jìn)行詳細(xì)說明，但本發(fā)明不受如下實施方式等的限 定，在不脫離本發(fā)明的要點的范圍內(nèi)，實施時可以任意地改變。[I.光源]本實施方式的光源具有兩個以上的分別發(fā)出不同波長的一次光的一次光源，發(fā)出 將該一次光源所發(fā)出的一次光合成起來的合成光。[1.合成光]本實施方式所涉及的合成光是由本實施方式的光源發(fā)出的光，通常用于照射規(guī)定 的照射面。此處，照射面是指本實施方式的光源將要照射的面。下面對本實施方式所涉及 的合成光進(jìn)行詳細(xì)說明。
9
⑴合成光的波長本實施方式所涉及的合成光的波長可以根據(jù)用途等任意設(shè)定，通常為400nm以 上，優(yōu)選為420nm以上，更優(yōu)選為440nm以上，并且，通常為750nm以下，優(yōu)選為700nm以下， 更優(yōu)選為650nm以下。若偏離該范圍，則作為光源的亮度可能會過低。另外，合成光的波長 可以利用例如輻射亮度計、熒光分光光度計等進(jìn)行測定。(ii)合成光的強度并且，本實施方式所涉及的光源的亮度也可以根據(jù)其用途等任意設(shè)定，亮度通常 為1000坎德拉/m2以上，優(yōu)選為5000坎德拉/m2以上，更優(yōu)選為10000坎德拉/m2以上，并 且，通常為100萬坎德拉/m2以下，優(yōu)選為50萬坎德拉/m2以下，更優(yōu)選為10萬坎德拉/m2 以下。若所述光源的亮度低于該范圍的下限，則可能會由于合成光過弱而導(dǎo)致照射面過暗， 從而使本實施方式的光源無法用于照明裝置(下文中適當(dāng)?shù)胤Q為“照明”)用途；若所述光 源的亮度超過上限，則可能由于合成光過于刺眼而無法將本實施方式的光源用于照明。另 外，合成光的亮度可以利用例如彩色亮度計等進(jìn)行測定。并且，本實施方式的光源中，合成光的發(fā)光效率通常為301m/W以上，優(yōu)選為601m/ W以上，更優(yōu)選為1001m/W以上。若小于該值，則使用時所需的能源成本可能過大，不滿足作 為能源效率高的照明裝置所要求的特性。并且，若發(fā)光效率小于該值，在作為圖像顯示裝置 將光源聚集的情況下，可能會由于發(fā)熱而導(dǎo)致元件的破壞。另外，光源的發(fā)光效率可以通過 例如以累計球測定的合成光的光束除以供給電力來測定。(iii)合成光的顏色另外，本實施方式所涉及的合成光的顏色也可以根據(jù)其用途等來任意設(shè)定，通常 優(yōu)選制成白色、電燈泡色等顏色，其中更優(yōu)選制成白色。將合成光的顏色制成白色，由此可 以獲得如下的優(yōu)點可以使物體看起來自然，即，可以接近于太陽光下看物體的感覺。在此， 白色是指在JISZ8110的顏色區(qū)分中規(guī)定的白色。另外，提到與CIE色度圖的關(guān)系，合成光的顏色優(yōu)選為在CIE色度圖中盡可能與黑 體輻射軌跡接近的顏色。并且，合成光的顏色可以通過以彩色亮度計、輻射亮度計等對照射面上的顏色進(jìn) 行測定來確認(rèn)。另外，照射面是指利用本實施方式的光源要照射的面，例如，將本實施方式 的光源用于室內(nèi)照明用途的情況下，可以將通常距離本實施方式的光源2. 5m以上的面作 為照射面來對合成光的顏色進(jìn)行確認(rèn)。(iV)合成光的色溫進(jìn)而，本實施方式所涉及的合成光的色溫也可以根據(jù)其用途等來任意設(shè)定，但色 溫通常為2000K以上，優(yōu)選為2500K以上，更優(yōu)選為4000K以上，并且，通常為12000K以下， 優(yōu)選為10000K以下，更優(yōu)選為7000K以下。該范圍內(nèi)的光在冷色和暖色方面的視覺效果良 好，所以一般經(jīng)常使用。并且，若色溫偏離該范圍，則難以將本實施方式的光源用于通常用 途的照明器具上。另外，合成光的色溫可以利用例如彩色亮度計、輻射亮度計等來測定。(ν)合成光的光譜特征進(jìn)而，本實施方式所涉及的合成光的光譜通常為將一次光的光譜組合后的光譜。 并且，合成光的光譜優(yōu)選成為可見光的連續(xù)光，因為這樣能夠得到顯示出良好顯色性的照 明裝置，并且，合成光的光譜優(yōu)選盡可能地靠近普朗克輻射。
另外，合成光的光譜可以利用分光光度計來測定。(vi)顏色的均一化程度和顏色均一化的距離并且，盡管本實施方式所涉及的合成光是將各一次光源所發(fā)出的一次光合成起來 的合成光，但在距本實施方式的光源規(guī)定距離的照射面上，該合成光的顏色能夠變得均勻。 即，本應(yīng)作為波長各不相同、顏色各不相同的光進(jìn)行發(fā)光的一次光在距規(guī)定距離以上的照 射面上作為均一顏色的光表現(xiàn)出來。這是通過調(diào)整配光特性而不依賴一次光源的配置、強 度和種類等就能實現(xiàn)的現(xiàn)象，是過去不曾了解的令人吃驚的現(xiàn)象。另外，該現(xiàn)象的原理將與 對一次光的說明一起在后面敘述。具體地說，合成光的顏色的均一化是指，在照射面任意位置的2點之間，于照射面 上任意一點測定的合成光的顏色的CIE色度座標(biāo)值χ及CIE色度座標(biāo)值y的差值分別通常 為0. 05以下，優(yōu)選為0. 03以下，更優(yōu)選為0.02以下。此處，對合成光的顏色的均一化進(jìn)行評價時，作為測定上述CIE色度座標(biāo)的照射 面，可以將在距顏色不同的一次光源間距離最大值的144倍的距離處設(shè)置的完全擴散反射 板的表面作為照射面來進(jìn)行評價。并且，光源與照射面之間的距離是指，光源的任意部位與 照射面的任意部位之間的距離中最小的距離。此外，將光源用于通常的照明用途時，作為測 定上述CIE色度座標(biāo)的照射面，也可以將設(shè)置于距本實施方式的光源2. 5m處的完全擴散反 射板的表面作為照射面來進(jìn)行評價。具體地說，通過對以合成光照射的上述具有完全擴散 性的標(biāo)準(zhǔn)白色反射板的顏色進(jìn)行測定，可以測定CIE色度座標(biāo)的值。另外，本實施方式所涉及的合成光的顏色均一化的距離、即本實施方式的光源距 照射面的距離可以根據(jù)其用途等任意設(shè)定。具體地說，可以根據(jù)光源距照射面的距離來對 本實施方式所涉及的一次光源的配置進(jìn)行調(diào)整。通常，將本實施方式的光源用于室內(nèi)的頂 部照明時，將光源距照射面的距離設(shè)定為2. 5m左右。并且，本實施方式所涉及的合成光的顏色在照射面呈均一顏色時，該照射面上的 合成光的平均顯色評價指數(shù)Ra通常為60以上，優(yōu)選為70以上，更優(yōu)選為80以上。而且， 要顯示出更接近太陽光的顏色時進(jìn)一步優(yōu)選Ra為90以上，特別優(yōu)選為95以上。另外，本實施方式的光源中，肉眼觀察光源本身時可以看到各一次光，但肉眼觀察 合成光所照射的照射面時，看到的好像是各一次光均勻地混合在一起的單色的光照在照射 面上。因此，本實施方式的光源可以作為發(fā)出顏色不同于一次光的合成光的光源來使用。[2. —次光源][2-1. —次光]一次光是由一次光源發(fā)出的光，本實施方式的光源中，將由各一次光源發(fā)出的一 次光合成起來以合成目標(biāo)合成光。并且，一次光的種類數(shù)(通常與一次光源的種類數(shù)相一 致)只要為2以上即可，可以是任意數(shù)，但通常從裝置構(gòu)成的簡單化的觀點出發(fā)，使用3種 或4種一次光。下面，對一次光進(jìn)行詳細(xì)說明。⑴一次光的波長 本實施方式所涉及的一次光的波長可以根據(jù)其用途等任意設(shè)定。通常使用的一次 光的波長范圍及其測定方法與上述合成光的范圍相同。
(ii) 一次光的亮度
11
此外，本實施方式所涉及的一次光的亮度也可以根據(jù)其用途等任意設(shè)定。通常所 用的一次光的亮度及其測定方法也與上述合成光相同。(iii) 一次光的顏色另外，本實施方式所涉及的一次光的顏色也可以根據(jù)其用途等任意設(shè)定。例如， 將合成光的顏色制成白色時，可以組合橙色(orange)、黃色(yellow)、綠色(green)、藍(lán)色 (blue)。并且，例如將合成光的顏色制成白色時，也可以組合紅色(red)、綠色(green)和藍(lán) 色(blue)。此外，在此處的示例中，通常使用一次光紅、綠和藍(lán)的組合。此處，各個顏色的定 義是指在JIS Z8110的顏色區(qū)分中規(guī)定的顏色。另外，將本實施方式的光源用于圖像顯示裝置或需要控制色調(diào)使其大幅度變化 的特殊照明裝置中時，以與CIE色度圖的關(guān)系來說，當(dāng)一次光的顏色為藍(lán)色(中心波長為 440 460nm的光)時，其CIE色度圖中的該一次光的色度座標(biāo)值優(yōu)選χ和y都盡可能小。并且，當(dāng)一次光的顏色為綠色(中心波長為515 535nm的光)時，其CIE色度圖 中的該一次光的色度座標(biāo)值優(yōu)選y盡可能大。此外，當(dāng)一次光的顏色為紅色(中心波長為640 660nm的光)時，其CIE色度圖 中的該一次光的色度座標(biāo)值優(yōu)選χ盡可能大。因為這些方式能夠合成多種顏色的合成光。另外，一次光的顏色可以與合成光的顏色同樣地進(jìn)行測定。(iv) 一次光的光譜特征另外，本實施方式所涉及的合成光的光譜通常是將一次光的光譜組合后的光譜。 并且，將本實施方式的光源用于照明用途時，一次光的光譜通常優(yōu)選較寬。此外，合成光的 光譜進(jìn)一步優(yōu)選成為連續(xù)光譜。另一方面，將本實施方式的光源用于圖像顯示裝置或需要 控制色調(diào)使其大幅度變化的特殊照明裝置中時，一次光的光譜通常優(yōu)選較窄。并且，合成光 的光譜進(jìn)一步優(yōu)選成為具有多個獨立峰的光譜。(ν) 一次光的CIE色度座標(biāo)差的最大值另外，本實施方式的光源中，各一次光的CIE色度座標(biāo)之差的最大值通常為0.05 以上，優(yōu)選為0. 1以上，更優(yōu)選為0. 2以上，進(jìn)一步優(yōu)選為0. 4以上。因為這樣可以使本實 施方式所涉及的合成光的色調(diào)調(diào)整范圍變寬，擴大顏色再現(xiàn)范圍。在此，對于CIE色度座標(biāo)之差的最大值，當(dāng)一次光的CIE色度座標(biāo)之差為2個以上 時，是指這些差中的最大值。該CIE色度座標(biāo)之差的最大值在上述范圍內(nèi)，表明一次光的顏 色不同。另外，CIE色度座標(biāo)之差表示，對于色度座標(biāo)χ或色度座標(biāo)y，2種以上的光源間差 值較大的座標(biāo)。(vi) —次光的配光特性并且，在本實施方式的光源中，一次光在規(guī)定的照射面上具有同樣的配光特性，以 使上述合成光的顏色達(dá)到均一化的程度。如上所述，一次光源在規(guī)定的范圍內(nèi)具有同樣的 配光特性，由此，當(dāng)著眼于某一個方向時，無論距該一次光源的距離相同或不同，光的強度 比都恒定不變。因此，通過如上述那樣使一次光的配光特性在規(guī)定的范圍內(nèi)相同，可以使上 述合成光在照射面上的顏色均一。對于具體在什么程度上使一次光的配光特性一樣這一點，只要不顯著損害本實施 方式的效果即可，可以任意設(shè)定，例如，本實施方式所涉及的一次光源所發(fā)出的一次光都滿
12足下述條件(A)即可?！皸l件(A)[| AIabs(6 , φ) |]max的值通常為0. 1以下，優(yōu)選為0.08以下，更優(yōu)選為0.05以 下，進(jìn)一步優(yōu)選為0.01以下?！痹跅l件(A)中，“ θ ”表示，以由該一次光源照到照射面上的垂線為光軸時相對于 該光軸的傾斜方向的朝向。并且，“ Φ ”表示，以由該一次光源照到照射面上的垂線為光軸 時該光軸的周方向的朝向。另外，對這些“ θ ”和“Φ”進(jìn)行示意性表示的為圖1。并且，“AIabs(e，Φ)”表示各一次光源間在(Θ，φ)方向上標(biāo)準(zhǔn)化后的配光分 布的差。具體地說，標(biāo)準(zhǔn)化后的配光分布是指，例如，設(shè)一次光在光軸方向上的配光分布為 1，測定對其他的(Θ，Φ)方向上的強度分布，用成為最大值的(Θ，Φ)的值除以全部配光 分布的值就得到標(biāo)準(zhǔn)化后的配光分布?；蛘?，也可以說是重新計算配光分布以使配光分布 的(Θ，Φ)的強度中的最大值為1的值。并且，“[]_”表示括號([])內(nèi)的函數(shù)的最大值。另外，用其他方式來表示“Alabs(0，Φ ) ”的話，設(shè)某一次光源所發(fā)出的一次光源 在(Θ，φ)方向上的標(biāo)準(zhǔn)化后的配光分布為"I1O，Φ )”，設(shè)與此相比較的一次光源所發(fā) 出的一次光源在(θ，Φ)方向上的標(biāo)準(zhǔn)化后的配光分布為“12( θ，Φ)”時，“I AIabs(e， φ) |”以‘‘！“(θ，φ)-Ι2(θ , φ) I”表示。因此，上述條件(A)表示，選出本實施方式的光源所具備的任意2個一次光源，計 算由該一次光源所發(fā)出的一次光的標(biāo)準(zhǔn)化后的配光分布的差的絕對值后，在所有方向上的 光的強度中，上述絕對值都在上述范圍內(nèi)。這表示，各一次光源所發(fā)出的一次光的強度在任 意方向上都是一致的。通過滿足該條件(A)，本實施方式所涉及的一次光的配光特性在照射面上在使合 成光的顏色充分均一化的程度上是同樣的，因此，可以在規(guī)定的照射面上使本實施方式所 涉及的合成光的顏色均一。并且，例如，本實施方式所涉及的一次光源所發(fā)出的一次光都滿足下述條件(B) 時，也能使本實施方式所涉及的一次光的配光特性在上述程度上相同?！皸l件(B)ΓΓ^Γ θ Δ^8(θ,φ) θ φ1 的值通常為10以下，優(yōu)選為5以下，更優(yōu)選為
_ 必J average
2以下，進(jìn)一步優(yōu)選為1以下。”條件(B)中，“ θ ”、“φ”和“AIabs(e，Φ)”分別表示與條件(A)的說明中所定 義的內(nèi)容同樣的內(nèi)容。并且，“[]avCTage”表示括號([])內(nèi)的函數(shù)的平均值。因此，上述條件(B)表示，選出本實施方式的光源所具有的任意2個一次光源，將 該一次光源所發(fā)出的一次光的標(biāo)準(zhǔn)化后的配光分布之差在全方向上積分，相對于全部一次 光源的積分值的平均值在上述范圍內(nèi)。這表示，本實施方式涉及的光源所具有的全部一次 光源中，平均來看，一次光源所發(fā)出的一次光的強度作為整個發(fā)光方向是一致的。通過滿足該條件(B)，本實施方式所涉及的一次光的配光特性在照射面上在使合 成光的顏色充分均一化的程度上是同樣的，因此，可以在規(guī)定的照射面上使本實施方式所 涉及的合成光的顏色均一。并且，例如，本實施方式所涉及的一次光源所發(fā)出的一次光都滿足下述條件(C)時，也能使本實施方式所涉及的一次光的配光特性在上述程度上相同。“條件(C)[fVfe Α ^(θ,φ) θ φ 的值通常為20以下，優(yōu)選為10以下，更優(yōu)選為4
以下，進(jìn)一步優(yōu)選為2以下。”條件(C)中，“ θ ”、“ φ ”、“ Δ Iabs (θ，φ) ”和“ []_ ”分別表示與條件(A)的說明 中所定義的內(nèi)容同樣的內(nèi)容。因此，上述條件(C)表示，選出本實施方式的光源所具有的任意2個一次光源，將 該一次光源所發(fā)出的一次光的標(biāo)準(zhǔn)化后的配光分布之差在全方向上積分，相對于全部一次 光源的積分值的最大值在上述范圍內(nèi)。這表示，即使是發(fā)出具有與其他的一次光源最不同 的配光特性的一次光的一次光源，作為整個發(fā)光方向，也會發(fā)出強度與其他一次光源所發(fā) 出的一次光的強度接近的一次光。通過滿足該條件(C)，本實施方式所涉及的一次光的配光特性在照射面上在使合 成光的顏色充分均一化的程度上是同樣的，因此，可以在規(guī)定的照射面上使本實施方式所 涉及的合成光的顏色均一。另外，上述條件(A) (C)是否成立可以利用例如配光特性評價裝置等來確認(rèn)。(vii) 一次光的擴散角此外，在本實施方式所涉及的一次光的配光分布中，只要不顯著損害本實施方式 的效果，表示光的擴散方式的擴散角可以是任意的，但優(yōu)選至少部分?jǐn)U散角(優(yōu)選全部擴 散角)通常為5°以上，并且通常為180°以下。擴散角是用來規(guī)定在多大的范圍以多大的 強度進(jìn)行照射的指標(biāo)，在上述范圍中，將本實施方式的光源用于室內(nèi)照明等時優(yōu)選擴大擴 散角，用于聚光燈等時優(yōu)選縮小擴散角。另外，一次光的擴散角可以通過如下方式測定，在θ方向上測定一次光的強度 時，該強度為50%時的位置的角度為擴散角。[2-2. 一次光源的構(gòu)成]本實施方式所涉及的一次光源能夠發(fā)出上述一次光，因此，只要能夠發(fā)出本實施 方式所涉及的合成光，則對本實施方式的光源沒有其他限制，可以使用場發(fā)射光源或冷陰 極熒光燈等任意的光源。因此，可以廣泛使用含有氣體發(fā)光元件或液體發(fā)光元件等的發(fā)光 元件，但優(yōu)選使用例如采用了固體發(fā)光元件的光源。其中優(yōu)選舉出，如圖2所示的在固體發(fā) 光元件2本身上構(gòu)成一次光源1的光源，以及圖3所示的具有固體發(fā)光元件2和熒光體部 3的光源，所述熒光體部3含有吸收固體發(fā)光元件2發(fā)出的光而發(fā)光的熒光體。并且，優(yōu)選 一次光源1適當(dāng)?shù)鼐哂信涔饪刂圃?。另外，圖2是示意性地表示由固體發(fā)光元件和配光 控制元件構(gòu)成的一次光源的結(jié)構(gòu)的分解立體圖，圖3是示意性地表示由固體發(fā)光元件、熒 光體部和配光控制元件構(gòu)成的一次光源的結(jié)構(gòu)的分解立體圖。另外，圖2和圖3中，以相同 符號表示的部件代表同樣的物體。下面分別進(jìn)行說明。[2-2-1.以固體發(fā)光元件構(gòu)成的一次光源]首先，如圖2所示，對由固體發(fā)光元件2構(gòu)成一次光源1的情況進(jìn)行說明。(i)固體發(fā)光元件
14
固體發(fā)光元件2是由外部供給能源進(jìn)行發(fā)光的元件，通常可以使用通電后發(fā)光的 元件。并且，對固體發(fā)光元件2的材料、形狀、尺寸等不進(jìn)行限定，只要不顯著損害本實 施方式的效果，可以使用任意元件。此外，對一次光源1所具有的固體發(fā)光元件2的數(shù)量不進(jìn)行限定，通常在1個一次 光源1中使用1個固體發(fā)光元件2。并且，用固體發(fā)光元件2構(gòu)成一次光源1的情況中，固體發(fā)光元件2所發(fā)出的光本 身就是一次光源1的一次光。因此，這種情況下，作為固體發(fā)光元件2，使用能發(fā)出在上述一 次光的說明中詳細(xì)敘述過的一次光的元件。并且，這種情況下，在本實施方式的光源中，作 為固體發(fā)光元件2，使用分別發(fā)出不同波長的光的元件。作為固體發(fā)光元件2的例子，可以舉出例如LED、面發(fā)光激光器、近紫外和藍(lán)色發(fā) 光無機EL、近紫外和藍(lán)色發(fā)光有機EL等。并且，它們既可以單獨使用1種，也可以以任意組 合和比例來合用2種以上。另外，在圖2的結(jié)構(gòu)中，示出的是利用LED作為固體發(fā)光元件2 的例子。并且，對固體發(fā)光元件2的發(fā)光效率不進(jìn)行限定，通常優(yōu)選發(fā)光效率高的元件。具 體地說，發(fā)光效率通常為20%以上，優(yōu)選為30%以上，更優(yōu)選為40%以上。另外，圖2的一次光源1中，固體發(fā)光元件2中LED本體21固定在基部22上。而 且，LED本體21在要發(fā)出一次光的一側(cè)的面上形成平面狀，并且，由形成于基部21上的配 線(省略了圖示)供給電力。如上所述，由固體發(fā)光元件2形成一次光源1能夠獲得提高發(fā)光效率的優(yōu)點。[2-2-2.由固體發(fā)光元件和熒光體部構(gòu)成的一次光源]下面，如圖3所示，對使用固體發(fā)光元件2和熒光體部3構(gòu)成一次光源1的情況進(jìn) 行說明。⑴固體發(fā)光元件在使用固體發(fā)光元件2和熒光體部3構(gòu)成一次光源1的情況中，作為固體發(fā)光元 件2，可以使用與用固體發(fā)光元件2構(gòu)成一次光源的情況的說明中所述的固體發(fā)光元件2相 同的固體發(fā)光元件。其中，在使用固體發(fā)光元件2和熒光體部3構(gòu)成一次光源1的情況中，固體發(fā)光元 件2所發(fā)出的光不必一定與上述一次光相同，因此，可以不是可見光。即，使用固體發(fā)光元 件2和熒光體部3構(gòu)成一次光源1的情況中，除了固體發(fā)光元件2本身發(fā)出的光，還可以使 用熒光體部3內(nèi)的熒光體吸收固體發(fā)光元件2所發(fā)出的光后發(fā)出的光作為一次光。因此， 還可以使用如下的固體發(fā)光元件2 除了可見光以外，發(fā)出能夠用作熒光體部3內(nèi)的熒光體 的激發(fā)光的可見光以外的光(例如紫外線)。另外，固體發(fā)光元件2所發(fā)出的光的具體的波 長和強度等可以根據(jù)與所使用的熒光體的關(guān)系來適當(dāng)設(shè)定。并且，在使用固體發(fā)光元件2和熒光體部3構(gòu)成一次光源1的情況中，對于固體發(fā) 光元件2，即使是用于同一光源的固體發(fā)光元件2，也可以使用發(fā)出相同波長的光的發(fā)光元 件。這是因為，與由固體發(fā)光元件2構(gòu)成的一次光源的情況不同，可以使用熒光體部3發(fā)出 的熒光作為一次光，所以作為激發(fā)光而使用的固體發(fā)光元件2所發(fā)出的光可以相同。(ii)熒光體部
熒光體部3是含有熒光體的部件，所述熒光體吸收固體發(fā)光元件2發(fā)出的光后發(fā)光。對熒光體部3的數(shù)量、形狀、尺寸等不進(jìn)行限定，只要不顯著損害本實施方式的效 果，可以任意設(shè)定。但是，通常相對于一個一次光源1設(shè)置一個熒光體部3。并且，對于熒光體部3不進(jìn)行限定，可以任意使用應(yīng)用了熒光體的發(fā)光裝置的構(gòu) 成，只要能夠發(fā)出熒光即可。例如，可以以燒制熒光體后的燒制體、用熒光體制作的玻璃、由 熒光體的單結(jié)晶加工得到的產(chǎn)物的形式構(gòu)成，但通常使用含有熒光體的粉末和粘合劑的物 體。對于熒光體不進(jìn)行限定，只要能夠吸收固體發(fā)光元件2發(fā)出的光而發(fā)光即可。但 是，其中，作為熒光體，優(yōu)選能夠在波長為400nm附近的近紫外光下激發(fā)的熒光體。這是因 為，通過使用具有高發(fā)光效率的近紫外發(fā)光LED作為固體發(fā)光元件并將其組合構(gòu)成一次光 源，能夠提高發(fā)光效率。并且，對于熒光體的發(fā)光本身不進(jìn)行限定，以怎樣的機理進(jìn)行發(fā)光都可以。因此， 也可以使用蓄光性熒光體等作為熒光體。若使用蓄光性熒光體，則即使在暗處也適宜使用 本實施方式的光源。此外，在各熒光體部3中，既可以單獨使用1種熒光體，也可以以任意組合和比例 來合用2種以上。并且，對熒光體的組成沒有特別限制，例如，優(yōu)選在作為結(jié)晶母體的以103、 Zn2SiO4等為代表的金屬氧化物、以Ca5(PO4)3Cl等為代表的磷酸鹽和以ZnS、SrS、CaS等為 代表的硫化物中組合作為活化劑或共活化劑的Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb 等稀土類金屬的離子或Ag、Cu、Au、Al、Mn、Sb等金屬的離子而成的熒光體。作為熒光體的結(jié)晶母體的優(yōu)選例，可以舉出(Zn，Cd) S、SrGa2S4, SrS、ZnS等硫化 物；Y2O2S 等氧硫化物；(Y，GcD3Al5O12, YA103、BaMgAl10O17, (Ba，Sr) (Mg，Mn) Al10O17, (Ba，Sr, Ca) (Mg, Zn, Mn)Al10O17^ BaAl12O19^ CeMgAl11O19^ (Ba, Sr, Mg)0 · A1203、BaAl2Si2O8^ SrAl204、 Sr4Al14O25, Y3Al5O12 等鋁酸鹽；Y2SiO5, Zn2SiO4 等硅酸鹽；SnO2, Y2O3 等氧化物；GdMgB5O10, (Y， GcOBO3 等硼酸鹽；Ca10 (PO4)6 (F, Cl)2、(Sr, Ca，Ba，Mg) 10 (PO4) 6C12 等鹵磷酸鹽；Sr2P2O7, (La， Ce) PO4等磷酸鹽等。其中，上述結(jié)晶母體和活化劑或共活化劑中，對元素組成沒有特別限制，可以部分 地與同族元素進(jìn)行取代。并且，所得到的熒光體可以使用任意的熒光體，只要能夠吸收從近 紫外到可見光范圍的光并發(fā)出可見光即可。具體地說，作為熒光體可以使用如下舉出的熒光體。但是，這些畢竟只是示例，能 夠在本發(fā)明中使用的熒光體不受這些示例的限制。另外，在以下的示例中，對于僅部分結(jié)構(gòu) 不同的熒光體適當(dāng)?shù)厥÷员硎?。例如，分別將“Y2Si05:Ce3+”、“Y2Si05:Tb3+”和“Y2Si05:Ce3+， Tb3+，，匯總表示為"Y2SiO5:Ce3+，Tb3+”，將"La2O2S:Eu”、"Y2O2S:Eu” 和“(La，Y)202S:Eu” 匯總 表示為“(La，Y)202S:EU”。并且，省略部分以逗號(，)隔開表示。紅色熒光體對發(fā)出紅色熒光的熒光體(下文中適當(dāng)?shù)胤Q為“紅色熒光體”)所發(fā)出的熒光的 具體的波長范圍進(jìn)行舉例，波峰波長通常為570nm以上，優(yōu)選為580nm以上，并且，通常為 700nm以下，優(yōu)選為680nm以下。
作為這種紅色熒光體，可以舉出例如以(Mg，Ca, Sr，Ba)2Si5N8:Eu表不的銪活化堿 土類氮化硅系熒光體和以(Y，La, Gd，Lu)202S:Eu表示的銪活化稀土類氧硫化物系熒光體 等，其中，銪活化堿土類氮化硅系熒光體由具有紅色斷裂面的粉碎顆粒構(gòu)成，進(jìn)行紅色區(qū)域 下的發(fā)光；銪活化稀土類氧硫化物系熒光體由具有近于球形形狀作為規(guī)則的結(jié)晶成長形狀 的成長顆粒構(gòu)成，進(jìn)行紅色區(qū)域下的發(fā)光。另外，本實施方式中也可以使用特開2004-300247號公報中記載的含有氮氧化合 物和/或氧硫化物的熒光體，所述氮氧化合物和/或氧硫化物含有選自由Ti、Zr、Hf、Nb、 Ta、W和Mo組成的組中的至少1種元素，所述熒光體含有的氮氧化合物是部分或全部Al元 素被Ga元素取代并具有α賽隆(a-sialon)結(jié)構(gòu)的氮氧化合物。另外，這些是含有氮氧 化合物和/或氧硫化物的熒光體。此外，作為紅色熒光體，可以使用例如(La，Y)202S:Eu等Eu活化氧硫化物熒 光體、Y(v，P)O4:Eu、Y2O3 = Eu 等 Eu 活化氧化物熒光體、(Ba，Sr，Ca，Mg)2Si04:Eu，Mn、 (Ba，Mg)2Si04:Eu, Mn等Eu，Mn活化硅酸鹽熒光體、(Ca，Sr) S:Eu等Eu活化硫化物熒光 體、YA103:Eu 等 Eu 活化鋁酸鹽熒光體、LiY9(Si04)602:Eu、Ca2Y8(Si04)602:Eu、(Sr，Ba， Ca)3Si05:Eu、Sr2BaSiO5 = Eu 等 Eu 活化硅酸鹽熒光體、(Y，Gd)3A15012Ce、(Tb, GcD3Al5O12:Ce 等 Ce 活化鋁酸鹽熒光體、(Ca，Sr, Ba)2Si5N8:Eu、(Mg，Ca，Sr, Ba) SiN2: Eu、(Mg，Ca，Sr, Ba) AlSiN3: Eu等Eu活化氮化物熒光體、(Mg, Ca, Sr, Ba) AlSiN3: Ce 等Ce 活化氮化物熒光體、 (Sr, Ca，Ba，Mg) 10 (PO4) 6C12 Eu，Mn 等 Eu，Mn 活化鹵磷酸鹽熒光體、(Ba3Mg) Si2O8: Eu，Mn、(Ba， Sr, Ca, Mg) 3 (Zn, Mg) Si2O8: Eu, Mn 等 Eu, Mn 活化硅酸鹽熒光體、3. 5Mg0 · 0. 5MgF2 · GeO2:Mn 等Mn活化鍺酸鹽熒光體、Eu活化α塞隆(sialon)等Eu活化氮氧化合物熒光體、(Gd，Y， Lu，La)203:Eu，Bi 等 Eu，Bi 活化氧化物熒光體、(Gd，Y，Lu，La) 202S:Eu, Bi 等 Eu，Bi 活化氧 硫化物熒光體、(Gd，Y，Lu，La) VO4: Eu, Bi等Eu，Bi活化釩酸鹽熒光體、SrY2S4:Eu，Ce等Eu， Ce活化硫化物熒光體、CaLa2S4: Ce等Ce活化硫化物熒光體、(Ba, Sr，Ca) MgP2O7: Eu，Mn、(Sr, Ca，Ba，Mg，Zn)2P207:Eu，Mn 等 Eu，Mn 活化磷酸鹽熒光體、(Y，Lu)2W06:Eu, Mo 等 Eu，Mo 活化 鎢酸鹽熒光體、(Ba, 51~，01)!^凡工11，(^(其中，1、7、2為1以上的整數(shù))等Eu，Ce活化氮 化物熒光體、(Ca，Sr，Ba, Mg) 10(PO4)6 (F, Cl，Br, OH) :Eu，Mn 等 Eu，Mn 活化鹵磷酸鹽熒光體、 ((Y，Lu，Gd，Tb) ^ScxCey)2(Ca，Mg) ^r(Mg, Zn)2+rSiz_qGeq012+5 等 Ce 活化硅酸鹽熒光體等。并且，作為紅色熒光體，可以使用例如由以β-二酮酸酯、β-二酮、芳香族羧酸 或布朗斯臺德酸等的陰離子作配體的稀土元素離子絡(luò)合物構(gòu)成的紅色有機熒光體、二萘嵌 苯系顏料(例如，二苯并{[f，f，]-4，4，，7，7，_ 四苯基} 二茚并[l，2，3-cd:l，，2，，3，-lm] 二萘嵌苯)、蒽醌系顏料、色淀系顏料、偶氮系顏料、喹吖啶酮系顏料、蒽系顏料、異吲哚啉 系顏料、異吲哚啉酮系顏料、酞菁系顏料、三苯基甲烷系堿性染料、陰丹酮系顏料、靛酚系顏 料、花青系顏料、二噁嗪系顏料等。綠色熒光體對發(fā)出綠色熒光的熒光體(下文中適當(dāng)?shù)胤Q為“綠色熒光體”)所發(fā)出的熒光的 具體的波長范圍進(jìn)行舉例，波峰波長通常為490nm以上，優(yōu)選為500nm以上，并且，通常為 570nm以下，優(yōu)選為550nm以下。作為這種綠色熒光體，可以舉出例如由具有斷裂面的粉碎顆粒構(gòu)成、進(jìn)行綠色區(qū) 域下的發(fā)光并以(Mg，Ca, Sr，Ba) Si2O2N2 = Eu表示的銪活化堿土類氮氧化硅系熒光體；和由
17具有斷裂面的粉碎顆粒構(gòu)成、進(jìn)行綠色區(qū)域下的發(fā)光的以(Ba，Ca, Sr, Mg)2Si04:Eu表示的 銪活化堿土類硅酸鹽系熒光體等。此外，作為綠色熒光體，可以使用例如=Sr4Al14O25: Eu、(Ba，Sr，Ca) Al2O4: Eu等Eu活 化鋁酸鹽熒光體、(Sr，Ba) Al2Si2O8: Eu、(Ba，Mg)2Si04:Eu、(Ba，Sr，Ca，Mg)2Si04:Eu、(Ba, Sr, Ca)2(Mg，Zn) Si2O7IEu等Eu活化硅酸鹽熒光體、Y2SiO5: Ce，Tb等Ce，Tb活化硅酸鹽熒光體、 Sr2P2O7-Sr2B2O5 = Eu等Eu活化硼酸磷酸鹽熒光體、Sr2Si308_2SrCl2:Eu等Eu活化鹵硅酸鹽熒 光體、Zn2SiO4 = Mn等Mn活化硅酸鹽熒光體、CeMgAl11O19: Tb、Y3Al5O12 Tb等Tb活化鋁酸鹽熒 光體、Ca2Y8 (SiO4)6O2: Tb、La3Ga5SiO14: Tb 等 Tb 活化硅酸鹽熒光體、(Sr，Ba，Ca) Ga2S4:Eu，Tb， Sm 等 Eu，Tb，Sm 活化硫代鎵酸鹽熒光體、Y3(Al，Ga)5012:Ce、(Y，Ga，Tb，La，Sm，Pr，Lu)3(A1， Ga) 5012Ce 等 Ce 活化鋁酸鹽熒光體、Ca3Sc2Si3O 12Ce、Ca3 (Sc，Mg，Na，Li)2Si3012Ce 等 Ce 活 化硅酸鹽熒光體、CaSc2O4 Ce等Ce活化氧化物熒光體、SrSi2O2N2 Eu、(Sr，Ba，Ca) Si2O2N2 Eu、 Eu活化β塞隆、Eu活化α塞隆等Eu活化氮氧化合物熒光體、BaMgAlltlO17:Eu，Mn等Eu，Mn 活化鋁酸鹽熒光體、SrAl2O4 = Eu等Eu活化鋁酸鹽熒光體、(La，Gd，Y)202S:Tb等Tb活化氧 硫化物熒光體、LaPO4:Ce，Tb等Ce，Tb活化磷酸鹽熒光體、ZnS:Cu，Al、ZnS:Cu，Au，Al等硫 化物熒光體、(Y，Ga, Lu, Sc, La) BO3: Ce, Tb、Na2Gd2B2O7: Ce，Tb、(Ba, Sr)2(Ca, Mg, Zn) B2O6:K, Ce, Tb等Ce, Tb活化硼酸鹽熒光體、Ca8Mg(SiO4)4Cl2IEu, Mn等Eu，Mn活化鹵硅酸鹽熒光 體、(Sr, Ca, Ba) (Al, Ga, In)2S4:Eu等Eu活化硫代鋁酸鹽熒光體或硫代鎵酸鹽熒光體、(Ca, Sr)8(Mg, Zn) (SiO4)4Cl2:Eu, Mn等Eu，Mn活化鹵硅酸鹽熒光體等。并且，作為綠色熒光體，也可以使用吡啶_鄰苯二甲酰亞胺縮聚衍生物、苯并噁嗪 酮系、喹唑啉酮系、香豆素系、喹酞酮系、萘二甲酰亞胺(t >夕&酸〃 ^ F )系等熒光色 素、鋱絡(luò)合物等有機熒光體。藍(lán)色熒光體對發(fā)出藍(lán)色熒光的熒光體(下文中適當(dāng)?shù)胤Q為“藍(lán)色熒光體”)所發(fā)出的熒光的具 體波長范圍進(jìn)行舉例，波峰波長通常為420nm以上，優(yōu)選為440nm以上，并且，通常為480nm 以下，優(yōu)選為470nm以下。作為這種藍(lán)色熒光體，可以舉出例如由具有近于六角形形狀作為規(guī)則的結(jié)晶成 長形狀的成長顆粒構(gòu)成、進(jìn)行藍(lán)色區(qū)域下的發(fā)光的以BaMgAliciO17 = Eu表示的銪活化鋇鎂鋁 酸鹽系熒光體；由具有近于球形形狀作為規(guī)則的結(jié)晶成長形狀的成長顆粒構(gòu)成、進(jìn)行藍(lán)色 區(qū)域下的發(fā)光的以(Ca，Sr, Ba)5(PO4)3Cl:Eu表示的銪活化鹵代磷酸鈣系熒光體；由具有近 于立方體形狀作為規(guī)則的結(jié)晶成長形狀的成長顆粒構(gòu)成、進(jìn)行藍(lán)色區(qū)域下的發(fā)光的以(Ca， Sr,Ba)2B509Cl:Eu表示的銪活化堿土類氯硼酸鹽系熒光體；由具有斷裂面的粉碎顆粒構(gòu)成、 進(jìn)行藍(lán)綠色區(qū)域下的發(fā)光的以(Sr，Ca，Ba)Al2O4:Eu或(Sr，Ca，Ba)4Al14025:Eu表示的銪活 化堿土類鋁酸鹽系熒光體等。此外，作為藍(lán)色熒光體，可以使用例如，Sr2P2O7 = Sn等Sn活化磷酸鹽熒光體、 Sr4Al14O25Eu、BaMgAlltlO17Eu、BaAl8O13Eu 等 Eu 活化鋁酸鹽熒光體、SrGa2S4 Ce、CaGa2S4 Ce 等 Ce 活化硫代鎵酸鹽熒光體、(Ba, Sr，Ca)MgAl10O17:Eu, BaMgAl10O17:Eu, Tb，Sm 等 Eu 活 化鋁酸鹽熒光體、(Ba，Sr，Ca)MgAl10O17:Eu, Mn等Eu，Mn活化鋁酸鹽熒光體、(Sr，Ca，Ba， Mg) 10 (PO4)6C12Eu、(Ba，Sr, Ca) 5(PO4) 3 (Cl, F, Br, 0H) Eu，Mn，Sb 等 Eu 活化鹵磷酸鹽熒光體、 BaAl2Si2O8 Eu、(Sr, Ba) 3MgSi208 Eu等Eu活化硅酸鹽熒光體、Sr2P2O7 Eu等Eu活化磷酸鹽熒光體、ZnS Ag、ZnS Ag，Al等硫化物熒光體、Y2SiO5 Ce等Ce活化硅酸鹽熒光體、CaWO4等鎢酸 鹽熒光體、(Ba，Sr，Ca) BPO5: Eu，Mn、(Sr，Ca) 1(| (PO4) 6 .nB203:Eu、2Sr0 ·0· 84Ρ205 ·0. 16B203:Eu 等Eu，Mn活化硼酸磷酸鹽熒光體、Sr2Si3O8 · 2SrCl2:Eu等Eu活化鹵硅酸鹽熒光體等。并且，作為藍(lán)色熒光體，也可以使用例如萘二甲酰亞胺系、苯并噁唑系、苯乙烯基 系、香豆素系、吡唑啉(e，U ν >)系、三唑系化合物的熒光色素、銩絡(luò)合物等有機熒光體寸。另一方面，對于粘合劑沒有其他限定，只要能夠?qū)晒怏w保持在規(guī)定的位置上即 可，只要不損害本實施方式的效果就可以使用任意的粘合劑。因此，可以任意使用熱塑性樹 脂、熱固化性樹脂、光固化性樹脂等有機系材料和玻璃等無機系材料等。作為有機類材料，具體地說，可以舉出例如聚甲基丙烯酸甲酯等甲基丙烯酸樹 脂；聚苯乙烯、苯乙烯_丙烯腈共聚物等苯乙烯樹脂；聚碳酸酯樹脂；聚酯樹脂；苯氧樹脂； 丁縮醛樹脂；聚乙烯醇；乙基纖維素、乙酸纖維素、乙酸丁酸纖維素等纖維素類樹脂；環(huán)氧 基樹脂；酚醛樹脂；硅酮樹脂等。另一方面，作為無機類材料，可以舉出例如玻璃、金屬醇 鹽、將利用溶膠_凝膠法對含有陶瓷前體聚合物或金屬醇鹽的溶液進(jìn)行水解聚合而成的溶 液或它們的組合固化后的無機系材料、具有例如硅氧烷鍵的無機系材料等。其中，由于可以抑制光源的劣化而優(yōu)選使用玻璃等無機系材料。但是，當(dāng)如圖3所 示那樣以透過型的形式構(gòu)成一次光源的情況中，優(yōu)選粘合劑為固體發(fā)光元件2發(fā)出的光和 熒光體發(fā)出的熒光能夠透過的材料。此外，在各熒光體部3中，既可以單獨使用1種粘合劑，也可以以任意組合和比例 合用2種以上粘合劑。并且，以熒光體和粘合劑構(gòu)成熒光體部3的情況中，只要不顯著損害本實施方式 的效果，熒光體部3中還可以含有熒光體和粘合劑以外的物質(zhì)。作為這種物質(zhì)，可以舉出補 色用色素、抗氧化劑、磷系加工穩(wěn)定劑等加工_氧化和熱穩(wěn)定化劑、紫外線吸收劑等耐光性 穩(wěn)定化劑及硅烷偶聯(lián)劑等。并且，用于熒光體部3的熒光體和粘合劑的量分別為任意的量，只要不顯著損害 本實施方式的效果即可。但是，對于熒光體與粘合劑之比，在熒光體和粘合劑的合計重量中 熒光體的重量所占的比例通常為1 %以上，優(yōu)選為5%以上，并且，通常為50%以下，優(yōu)選為 30%以下，更優(yōu)選為15%以下，因為這時由熒光體得到的熒光的發(fā)光效率高。(iii)具體的構(gòu)成使用固體發(fā)光元件2和熒光體部3構(gòu)成一次光源1的情況中，只要一次光源1能 發(fā)出一次光，則固體發(fā)光元件2和熒光體部3為任意的位置關(guān)系即可。因此。一次光源1 既可以構(gòu)成為透過型、即固體發(fā)光元件2發(fā)出的光在透過熒光體部3的途中被熒光體吸收 使熒光體發(fā)光，也可以構(gòu)成為反射型、即固體發(fā)光元件2發(fā)出的光在以熒光體部3進(jìn)行反射 時被熒光體部3的熒光體吸收使熒光體發(fā)光。另外，在圖3的一次光源1中，固體發(fā)光元件2與圖2中的示例相同，具有LED本 體21和基部22，通過圖中未示出的配線供給電力。并且，由該固體發(fā)光元件2發(fā)出的光在 熒光體部3被用作激發(fā)光，在熒光體部3內(nèi)產(chǎn)生的熒光作為一次光從與熒光體部3的固體 發(fā)光元件2相反一側(cè)的面朝向照射面發(fā)出。如上所述，通過具有固體發(fā)光元件2和熒光體部3來構(gòu)成本實施方式所涉及的一
19次光源1，由此能夠獲得易于使一次光的配光特性一致的優(yōu)點。這是因為，使用熒光體部3 的情況中，易于獲得一次光的軸對稱性。并且，由于使用熒光體部3可以使一次光被熒光體 顆粒所散射，從而易于使一次光的光譜變寬，因此可以獲得能夠改善本實施方式所涉及的 合成光的上述顯色性的優(yōu)點。并且，為了均勻地擴大一次光的擴散角而易于獲得一次光的軸對稱性，優(yōu)選調(diào)整 熒光體粒度以增加被熒光體顆粒散射的一次光。具體地說，作為本實施方式中使用的熒光 體顆粒，通常使用中值粒徑為1 μ m 50 μ m的顆粒，優(yōu)選粒徑為10 μ m以下的顆粒至少含 有10重量％，更優(yōu)選粒徑為5 μ m以下的顆粒至少含有10重量％，進(jìn)一步優(yōu)選粒徑為2 μ m 以下的顆粒至少含有10重量％。此外，若熒光體的中值粒徑小于1 μ m，則熒光強度變小，可能得不到效率高的光 源，并且若中值粒徑大于50 μ m，則可能難以在光源的所有方位上獲得均勻的熒光，所以都 是不優(yōu)選的。因此，熒光體的中值粒徑理想的是，通常為2 μ m以上，優(yōu)選為3 μ m以上，更優(yōu) 選為5μπι以上，并且，通常為40 μ m以下，優(yōu)選為30 μ m以下，更優(yōu)選為20 μ m以下。并且，在熒光體部3上用于不同的一次光源1的、熒光色不同的熒光體顆粒優(yōu)選 相互之間的中值粒徑和粒度分布幾乎相同，因為這樣可以獲得顯示相同配光特性的一次光 源。這是因為，若熒光體顆粒的中值粒徑和粒度分布不同，則被熒光體顆粒散射的一次光的 配光分布會變得不同。因此，對于熒光色不同的熒光體粉末的中值粒徑，優(yōu)選在兩種以上的 熒光體間進(jìn)行調(diào)整以使最大值的中值粒徑與最小值的中值粒徑的比為3倍以下，更優(yōu)選最 大值和最小值幾乎相同。并且，關(guān)于光的散射效果好、粒度細(xì)的熒光體顆粒的含量，對于熒光色不同的熒光 體粉末中粒度小的熒光體顆粒的含量，優(yōu)選在所使用的兩種以上的熒光體間進(jìn)行調(diào)整以使 不同熒光體中最大值與最小值的比為3倍以下，更優(yōu)選最大值和最小值幾乎相同。[2-2-3.配光控制元件]如圖2和圖3所示，為了將一次光源1的一次光的配光特性如上述那樣統(tǒng)一起來， 優(yōu)選適當(dāng)?shù)鼐哂信涔饪刂圃?。配光控制元件4可以使用任意的元件，只要能夠?qū)σ淮喂庠?發(fā)出的一次光的配 光特性進(jìn)行控制即可。特別優(yōu)選配光控制元件4具有能夠?qū)⒁淮喂饩酃獾木酃夤δ?。由此，在以本實?方式所涉及的合成光照射照射面的情況中，能夠提高其照明度。對配光控制元件4進(jìn)行舉例，可以舉出透鏡、波導(dǎo)管(光纖等)、光子結(jié)晶等。并且， 也可以將熒光體導(dǎo)入透鏡的內(nèi)部或是將熒光體部3本身制成透鏡形狀，用相同的部件構(gòu)成 熒光體部3和配光控制元件4。通過使用配光控制元件4，可以獲得易于統(tǒng)一一次光的配光特性的優(yōu)點。另外，除了上述固體發(fā)光元件2、熒光體部3和配光控制元件4以外，只要不顯著損 害本實施方式的效果，可以在一次光源1上設(shè)置任意的部件。[2-3. 一次光源的構(gòu)成與一次光的性質(zhì)的關(guān)系] 另外，本實施方式所涉及的一次光在上述程度上具有幾乎相同的配光特性。為了 實現(xiàn)這一點，優(yōu)選在顧及以下方面的情況下構(gòu)成本實施方式所涉及的一次光源1。即，優(yōu)選 將一次光源1的種類統(tǒng)一成配光特性為相同類型的光源。并且，優(yōu)選各一次光源1的θ方向和Φ方向上的配光特性一致。這些可以通過對例如各一次光源1中使用的配光控制元 件4的種類或形狀等進(jìn)行統(tǒng)一來實現(xiàn)。此外，優(yōu)選各一次光源1中發(fā)出一次光的方向一致。并且，優(yōu)選不要合用使用了熒 光體部3的一次光源和未使用熒光體部3的一次光源。另外，優(yōu)選各一次光源1的溫度特性一致。具體地說，優(yōu)選使用發(fā)光時的溫度、適 于使用的溫度、容易劣化的溫度等溫度條件盡量接近的一次光源。[2-4. —次光源之間的關(guān)系]在本實施方式的光源中，只要不損害本實施方式的效果，各一次光源1之間的距 離為任意距離。通常，一次光源1之間的距離根據(jù)本實施方式的光源距照射面的距離而變 化。具體地說，顏色不同的一次光源1之間的距離的最大值要在本實施方式的光源與照射 面的距離的1/144以下。在此，光源與照射面的距離與在本實施方式的合成光的均一化的 說明中所述的距離相同。此外，只要不損害本實施方式的效果，一次光源1的配置圖案為任意圖案，通常， 在能夠保持其配光特性的范圍內(nèi)在同一平面的位置上配置各一次光源1。通常，優(yōu)選按照行 列進(jìn)行配置，并且，優(yōu)選有規(guī)則地進(jìn)行配置。進(jìn)而，與此相關(guān)，優(yōu)選一次光源1的形狀能盡可能大范圍地填滿空間。因此，與形 成圓形相比，發(fā)出一次光的面部優(yōu)選形成矩形等。[3.光源的基于組件的構(gòu)成]構(gòu)成本實施方式的光源的固體發(fā)光元件2、熒光體部3和配光控制元件4中的全部 或部分例如可以分別如圖4和圖5所示那樣形成組件后使用。下面適當(dāng)?shù)貙⑿纬山M件后的 固體發(fā)光元件2稱為“固體發(fā)光元件組件”，將形成組件后的熒光體部3稱為“熒光體組件”， 將形成組件后的配光控制元件4稱為“配光元件組件”。另外，圖4是用于對由固體發(fā)光元 件組件和配光元件組件構(gòu)成的光源進(jìn)行說明的示意性分解立體圖，圖5是用于對利用了固 體發(fā)光元件組件、熒光體組件和配光元件組件的光源進(jìn)行說明的示意性分解立體圖。另外， 圖4中，以與圖2、圖3所用符號相同的符號來表示的部位表示與圖2、圖3相同的部位。并 且，圖5中，用與圖2 圖4所用符號相同的符號來表示的部位表示與圖2 圖4相同的部 位。下面對各組件進(jìn)行說明。[3-1.固體發(fā)光元件組件]如圖4和圖5所示，固體發(fā)光元件組件5與熒光體部3、配光控制元件4和其他部 件一起構(gòu)成本實施方式的光源，其具有上述的固體發(fā)光元件2。[3-1-1.固體發(fā)光元件組件的構(gòu)成]固體發(fā)光元件組件5具有基部51和固體發(fā)光元件2。⑴基部固體發(fā)光元件組件5的基部51用來固定固體發(fā)光元件2。對固體發(fā)光元件組件5的基部51沒有限定，只要可以承受溫度條件等使用本實施 方式的光源時的條件，就可以在不顯著損害本實施方式的效果的范圍內(nèi)以任意材料、形狀、 尺寸來構(gòu)成。并且，在基部51上可以適當(dāng)設(shè)置安裝部以便能夠安裝熒光體部3、配光控制元件
214、熒光體組件6和配光元件組件7等。(ii)固體發(fā)光元件作為構(gòu)成一次光源的固體發(fā)光元件2可以使用與上述相同的固體發(fā)光元件。因 此，如圖4所示，在固體發(fā)光元件2本身作為一次光源的情況中，通常在固體發(fā)光元件組件 5中設(shè)置至少與一次光的種類數(shù)相同個數(shù)的固體發(fā)光元件2。并且，如圖5所述，在用固體發(fā)光元件2和熒光體部3構(gòu)成一次光源的情況中，在 固體發(fā)光元件組件5中設(shè)置至少1個固體發(fā)光元件2。這種情況中，固體發(fā)光元件2可以被 2個以上的熒光體部3所共有。并且，構(gòu)成中可以使固體發(fā)光元件2作為一次光源發(fā)揮作用，同時也能使其作為 熒光體部3的激發(fā)光源發(fā)揮作用。這種情況下，固體發(fā)光元件組件5以具有至少1個固體 發(fā)光元件的形式來構(gòu)成即可。(iii)其他部件并且，固體發(fā)光元件組件5中可以具有基部51和固體發(fā)光元件2以外的部件。例 如，可以設(shè)置用于向固體發(fā)光元件2供給電力的配線52。通常該配線52設(shè)于固體發(fā)光元件 組件5的基部51。在圖4和圖5所示的例子中，固體發(fā)光元件組件5在基部51具有4個LED，由設(shè)置 于基部51上的配線52對它們供給電力。[3-1-2.固體發(fā)光元件組件的用途]固體發(fā)光元件組件5本身就可以用作本實施方式的光源，但是通常情況下，可以 如圖4所示那樣，與配光控制元件4 (包含配光元件組件7)組合構(gòu)成本實施方式的光源，并 且，可以如圖5所示那樣，與配光控制元件4 (包含配光元件組件7)和熒光體部3 (包含熒 光體組件6)組合構(gòu)成本實施方式的光源。[3-2.熒光體組件]如圖5所示，熒光體組件6與固體發(fā)光元件2、配光控制元件4和其他部件一起構(gòu) 成本實施方式的光源，其具有上述熒光體部3。[3-2-1.熒光體組件的構(gòu)成]熒光體組件6具有基部61和熒光體部3。⑴基部熒光體組件6的基部61用于固定熒光體部3。對熒光體組件6的基部61沒有限定，只要可以承受溫度條件等使用本實施方式的 光源時的條件，就可以在不顯著損害本實施方式的效果的范圍內(nèi)以任意材料、形狀、尺寸來 構(gòu)成。并且，在基部61上可以適當(dāng)設(shè)置安裝部以便能夠安裝固體發(fā)光元件2、配光控制 元件4、發(fā)光元件組件5和配光元件組件7等。(ii)熒光體部作為熒光體部3，可以使用與上述相同的熒光體部。(iii)其他部件并且，熒光體組件6可以具有基部61和熒光體部3以外的部件。另外，在圖5所示的例子中，在基部61上設(shè)置4個包含熒光體的熒光體部3來構(gòu)
22成熒光體組件6，所述熒光體受固體發(fā)光元件2發(fā)出的光的激發(fā)分別發(fā)出不同顏色的熒光， 熒光體組件6接受由背面(圖中左側(cè)的面)相對應(yīng)的固體發(fā)光元件2發(fā)出的激發(fā)光，由正 面(圖中右側(cè)的面)發(fā)出熒光(即一次光)。[3-2-2.熒光體組件的用途]熒光體組件6通常與固體發(fā)光元件2 (包含固體發(fā)光元件組件5)、或與固體發(fā)光元 件2 (包含固體發(fā)光元件組件5)和配光控制元件7 (包含配光元件組件7)組合構(gòu)成本實施 方式的光源。[3-3.配光元件組件]如圖4和圖5所示，配光元件組件7與固體發(fā)光元件2、熒光體部3、和其他部件一 起構(gòu)成本實施方式的光源，其通常具有上述配光控制元件4。其中，配光元件組件7的使用 是任意的，不是本實施方式的光源中必須存在的，但從改善配光特性等的觀點出發(fā)，優(yōu)選使 用該組件。[3-3-1.配光元件組件的構(gòu)成]配光元件組件7具有基部71和配光控制元件4。⑴基部配光元件組件7的基部71用于固定配光控制元件4。對配光元件組件7的基部71沒有限定，只要可以承受溫度條件等使用本實施方式 的光源時的條件，就可以在不顯著損害本實施方式的效果的范圍內(nèi)以任意材料、形狀、尺寸 來構(gòu)成。并且，在基部71上可以適當(dāng)設(shè)置安裝部以便能夠安裝固體發(fā)光元件2、熒光體部 3、發(fā)光元件組件5和熒光體組件6等。(ii)配光控制元件作為配光控制元件4，可以使用與上述相同的配光控制元件4。(iii)其他部件并且，配光元件組件7中可以具有基部71和配光控制元件4以外的部件。另外，在圖4和圖5所示的例子中，在基部71上設(shè)置4個配光控制元件4來構(gòu)成 配光元件組件7，所述配光控制元件4用來將由固體發(fā)光元件2和熒光體部3發(fā)出的光的配 光特性進(jìn)行統(tǒng)一，配光元件組件7接受來自背面(圖中左側(cè)的面)的光，統(tǒng)一配光特性后由 正面(圖中右側(cè)的面)發(fā)出。[3-3-2.配光元件組件的用途]配光元件組件7通常與固體發(fā)光元件2 (包含固體發(fā)光元件組件5)、或與固體發(fā)光 元件2 (包含固體發(fā)光元件組件5)和熒光體部3 (包含熒光體組件6)組合構(gòu)成本實施方式 的光源。[3-4.組件組合后構(gòu)成的光源]如圖4和圖5所示，通過適當(dāng)組合固體發(fā)光元件組件5、熒光體組件6和配光元件 組件7，能夠構(gòu)成上述的本實施方式的光源。將這些組件5 7組合后的光源與上述本實施方式的光源相同。[4.優(yōu)點]根據(jù)本實施方式的光源，能夠用具有高顯色性的均一顏色的光以高發(fā)光效率對規(guī)定的照射面進(jìn)行照射。并且，由于現(xiàn)有的使用Blue-LED的合成光源中，利用黃色作為互補色構(gòu)成白色， 所以合成光中紅色成分不足，紅色成分往往對于顯色性不利，但在本實施方式的光源中，由 于可以采用各種顏色的光作為一次光，所以能夠改善顯色性。并且，現(xiàn)有的將nearUV-LED與藍(lán)-綠-紅等兩種以上的熒光體的混合物相組合的 合成光源中，有時出現(xiàn)如下情況紅色熒光體吸收由藍(lán)色熒光體和綠色熒光體發(fā)出的熒光， 或是受nearUV-LED激發(fā)的藍(lán)色熒光體發(fā)出的光激發(fā)紅、橙、黃色、綠色的熒光體，成為2段 激發(fā)結(jié)構(gòu)，光轉(zhuǎn)換效率特別差的紅色熒光體搶奪能量，不能充分提高發(fā)光效率。但在本實施 方式的光源中，由于可以不限制一次光源的種類而使用任意的一次光源，從而可以期待發(fā) 光效率飛躍提高。另外，采用了 PDP的光源亮度例如約為100 60坎德拉/m2，用于照明用時亮度不 夠，但在本實施方式的光源中，可以通過對一次光源的種類進(jìn)行最佳化處理來得到充分的 亮度。因此，本實施方式的光源可以用于各種用途。進(jìn)而，由于使用了固體發(fā)光元件，能夠牢固地構(gòu)成本實施方式的光源，所以不存在 像熒光燈那樣的相對于物理破壞脆弱的一面。并且，由于熒光燈中使用了水銀，從環(huán)境方面考慮也希望開發(fā)替代光源，本實施方 式的光源作為一種具有不低于熒光燈的性能的光源可以在抑制對環(huán)境的影響的同時使用。此外，在單純排列LED制作多點光源的情況中，由于LED的光譜非常窄，并且，特別 由于LED還具有光譜隨著其結(jié)晶品質(zhì)提高、發(fā)光效率改善而更窄的相關(guān)性，所以采用了 LED 的多點光源的顯色性不好，其用途僅限于文字顯示用途等。但是，本實施方式的光源中，由 于一次光源的光譜不受限定，可以使用光譜寬于現(xiàn)有產(chǎn)品的一次光來獲得顯色性優(yōu)異的合 成光，不僅可以用于文字顯示用途，還能夠用于照明用途或圖像顯示用途等廣泛的用途。并且，由于本實施方式具有固體發(fā)光元件組件、熒光體組件和配光元件組件，從而 可以針對每個構(gòu)成要件來對本實施方式的光源進(jìn)行更換，因此，除了可以抑制本實施方式 的光源的使用成本外，在對本實施方式的光源及其構(gòu)成要件進(jìn)行廢棄處理時，也能夠簡單 地進(jìn)行廢棄處理。此外，不僅在本實施方式的構(gòu)成要件報廢的情況中，在將其更換為具有更優(yōu)異性 能的要件的情況中，上述形成組件的方案也是有用的。例如，將老式的固體發(fā)光元件更換為 新型的發(fā)光元件時，由于制成了組件，所以可以僅更換要更換的元件。因此，由此也可以抑 制本實施方式的光源的使用成本的上升。另外，作為固體發(fā)光元件2而使用的元件的例子中有LED，但通常該LED比熒光體 貴，并且其比熒光體的壽命也長。因此，按照耐用壽命將LED和熒光體分別制成組件，將兩 者的產(chǎn)業(yè)周期相分離，這一點在成本方面是非常有用的。[II.調(diào)光方法]在上述的本實施方式的光源中，可以通過更換一次光源或是具備一次光量控制單 元來對本實施方式的光源發(fā)出的光進(jìn)行調(diào)光，所述一次光量控制單元控制一次光源，能夠 對一次光中的至少一部分的光量進(jìn)行調(diào)整。進(jìn)行調(diào)光不僅可以調(diào)整合成光的顏色，還能夠 調(diào)整合成光的色溫。下面對能夠進(jìn)行調(diào)光的情況下的本實施方式的光源分別進(jìn)行說明。
[1.基于一次光源的更換的調(diào)光]為使本實施方式的光源能發(fā)出具有目的顏色和色溫的光，將一次光的CIE色度座 標(biāo)之差的最大值控制在上述范圍，并且，在使上述一次光在規(guī)定的照射面上具有同樣的配 光特性以使上述合成光的顏色達(dá)到均一化的程度的同時，適當(dāng)?shù)馗鼡Q一次光源，由此能夠 對本發(fā)明的光源所發(fā)出的光進(jìn)行調(diào)光。例如，通過調(diào)光來調(diào)節(jié)合成光的色溫的情況中，構(gòu)成 合成光的一次光中波長相對較短的光的強度變大的話色溫會上升，反過來，一次光中波長 相對較長的光的強度變大的話色溫會下降，可以利用這一點來進(jìn)行調(diào)光。圖6顯示出通過調(diào)換來進(jìn)行調(diào)光的光源的一例的示意性分解立體圖。其中，本發(fā) 明不受下列例子的限制，可以在不超越本發(fā)明的要旨的范圍內(nèi)進(jìn)行任意變形來實施。另外， 圖6中使用與圖2 圖5中相同的符號來表示的部位表示與圖2 圖5中同樣的部位。如圖6所示，該光源具有固體發(fā)光元件組件5、具有熒光體組件6，6’的轉(zhuǎn)臺8和配 光元件組件7。固體發(fā)光元件組件5在基部51上設(shè)置了 4個作為固體發(fā)光元件2的LED，通過設(shè) 置于基部51上的配線52來供給電力而發(fā)光。并且，轉(zhuǎn)臺8具有熒光體組件6和熒光體組件6’，通過旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺8來使熒光體組件 6和熒光體組件6’中的任意一個組件配置在固體發(fā)光元件5和配光元件組件7之間，使用 該熒光體組件6，6’發(fā)出的熒光作為一次光。熒光體組件6在基部61具有4個熒光體部3。另外，熒光體部3都是由背面接受 固體發(fā)光元件2發(fā)出的光，朝向正面發(fā)出熒光作為一次光。并且，本例中，熒光體部3含有 各熒光體部3所發(fā)出的熒光(一次光)的顏色的CIE色度座標(biāo)之差的最大值滿足上述范圍 的發(fā)出紅色、橙色、黃色、綠色和藍(lán)色的熒光的熒光體。此外，熒光體組件6 ’與熒光體組件6相同，在基部61’具有4個熒光體部3 ’，各熒 光體部3’都由背面接受固體發(fā)光元件2發(fā)出的光，朝向正面發(fā)出熒光作為一次光。并且， 熒光體部3’也含有發(fā)出紅色或橙色、黃色、綠色和藍(lán)色的熒光的熒光體。其中，在熒光體組件6’的熒光體部3’中，與熒光體組件6的熒光體部3相比，其 橙色熒光體和黃色熒光體的量較多，并且，其藍(lán)色熒光體的量較少。并且，配光元件組件7在基部71上設(shè)置4個透鏡作為配光控制元件4，各熒光體部 3,3'發(fā)出的熒光透過該透鏡，由此使配光特性在上述程度上一致。如上構(gòu)成該光源。由此，先使固體發(fā)光元件2發(fā)光，利用所發(fā)出的光使設(shè)于熒光體 組件6，6’上的熒光體部3，3’內(nèi)的熒光體發(fā)光，使用所發(fā)出的熒光作為一次光。這種情況 下，由于將由熒光體部3，3’發(fā)出的熒光合成起來制成合成光，所以當(dāng)上述一次光發(fā)生變化 時，其色溫也發(fā)生變化。具體地說，通過旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺8將熒光體組件6配置在固體發(fā)光元件5 和配光元件組件7之間，能夠得到色溫相對高的合成光。反過來，將熒光體組件6配置在固 體發(fā)光元件5和配光元件組件7之間，能夠得到色溫相對低的合成光。利用這一點，使用轉(zhuǎn) 臺8調(diào)換熒光體組件6和熒光體組件6’，調(diào)換熒光體部3和熒光體部3’，由此能夠進(jìn)行調(diào) 光，對由該光源發(fā)出的合成光的色溫進(jìn)行調(diào)整。通過采用這種構(gòu)成，例如可以在白天使用熒 光體組件6發(fā)出便于辦公等的色溫為5000K的日白色或色溫為6500K的日光色，在夜間使 用熒光體組件6’發(fā)出使人放松的色溫為2850K的電燈泡色，在晝夜交替使用一種照明。[2.基于一次光量控制單元的調(diào)光]
25
為使本實施方式的光源能發(fā)出具有目的顏色和色溫的光，將一次光的CIE色度座 標(biāo)之差的最大值控制在上述范圍，并且，在使上述一次光在規(guī)定的照射面上具有同樣的配 光特性以使上述合成光的顏色達(dá)到均一化的程度的同時，使本實施方式的光源具有能夠控 制一次光源對一次光中至少部分的光量進(jìn)行調(diào)整的一次光量控制單元，由此能夠?qū)Ρ緦嵤?方式的光源所發(fā)出的合成光進(jìn)行調(diào)光。例如，通過控制固體發(fā)光元件的發(fā)光量等基于調(diào)光 來調(diào)整合成光的色溫的情況下，與基于更換進(jìn)行調(diào)光時相同，構(gòu)成合成光的一次光中波長 相對較短的光的強度變大的話色溫會上升，反之，一次光中波長相對較長的光的強度變大 的話色溫會下降，可以利用這一點來進(jìn)行調(diào)光。圖7顯示出利用一次光量控制單元進(jìn)行調(diào)光的光源的一例的示意性分解立體圖。 其中，本發(fā)明不受下列例子的限制，可以在不超越本發(fā)明的要旨的范圍內(nèi)進(jìn)行任意變形來 實施。另外，圖7中使用與圖2 圖6中相同的符號來表示的部位表示與圖2 圖6中同 樣的部位。如圖7所示，該光源具有固體發(fā)光元件組件5、熒光體組件6、配光元件組件7和一 次光量控制單元9。固體發(fā)光元件組件5在基部51上設(shè)置了 4個作為固體發(fā)光元件2的LED，通過設(shè) 置于基部51上的配線52來供給電力而發(fā)光。熒光體組件6在基部61具有4個熒光體部3。另外，熒光體部3都是由背面接受 固體發(fā)光元件2發(fā)出的光，朝向正面發(fā)出熒光作為一次光。并且，本例中，熒光體部3含有 各熒光體部3所發(fā)出的熒光(一次光)的顏色的CIE色度座標(biāo)之差的最大值滿足上述范圍 的發(fā)出紅色或橙色、黃色、綠色和藍(lán)色的熒光的熒光體。此外，配光元件組件7在基部71上設(shè)置4個透鏡作為配光控制元件4，各熒光體部 3發(fā)出的熒光透過該透鏡，由此使配光特性在上述程度上一致。并且，一次光量控制單元9具有供給電力控制部91和、電能存儲部92。關(guān)于供給電力控制部91，通過開關(guān)(圖示省略)等由外部受到對該光源發(fā)出的合 成光的色溫進(jìn)行改變的指示后，由電能存儲部92讀出對應(yīng)于該指示內(nèi)容的供給電能信息， 根據(jù)讀出的供給電能信息，對向設(shè)置于固體發(fā)光元件組件5上的各固體發(fā)光元件2供給的 電力的量進(jìn)行控制。并且，關(guān)于電能存儲部92，其存儲了色溫和根據(jù)該色溫應(yīng)向各固體發(fā)光元件2供 給的電能作為供給電能信息。具體的供給電能信息的值例如可以從實驗中求出后預(yù)先存儲 在其中。另外，此處，提高色溫的情況下，供給電力控制部91進(jìn)行如下的控制向?qū)Πl(fā)出波 長相對短的熒光(例如，藍(lán)色熒光)的熒光體部3供給激發(fā)光的固體發(fā)光元件2增加供給 電力，同時，向?qū)Πl(fā)出波長相對長的熒光(例如，橙色熒光)的熒光體部3供給激發(fā)光的固 體發(fā)光元件2減少供給電力；反過來，降低色溫的情況下，供給電力控制部91進(jìn)行如下的控 制向?qū)Πl(fā)出波長相對短的熒光(例如，藍(lán)色熒光)的熒光體部3供給激發(fā)光的固體發(fā)光元 件2減少供給電力，同時，向?qū)Πl(fā)出波長相對長的熒光(例如，橙色熒光)的熒光體部3供 給激發(fā)光的固體發(fā)光元件2增加供給電力。并且，本例中，一次光量控制單元9在硬件上由CPU (CentralProcessing Unit)； RAM (Random Access Memory)、ROM (Read Only Memory)等內(nèi)存；進(jìn)而由 AD 轉(zhuǎn)換部等接口部等構(gòu)成，這些CPU、內(nèi)存、接口部等作為上述供給電力控制部91和電能存儲部92發(fā)揮作用。如上構(gòu)成該光源。由此，先使固體發(fā)光元件2發(fā)光，利用所發(fā)出的光使設(shè)于熒光體 組件6上的熒光體部3內(nèi)的熒光體發(fā)光，使用所發(fā)出的熒光作為一次光。這種情況下，由于 將由熒光體部3發(fā)出的熒光合成起來制成合成光，所以當(dāng)上述一次光發(fā)生變化時，其色溫 也發(fā)生變化。具體地說，可以對供給至固體發(fā)光元件2的電力進(jìn)行調(diào)整，對供給至各熒光體 部3的激發(fā)光的光量進(jìn)行控制，由此，可以對各波長的一次光的光量進(jìn)行調(diào)整。利用這一 點，可以利用一次光量控制單元9調(diào)整一次光的光量，進(jìn)行對該光源發(fā)出的合成光的色溫 進(jìn)行調(diào)整的調(diào)光。即，供給電力控制單元91進(jìn)行控制以使向與發(fā)出藍(lán)色熒光的熒光體部3 相對應(yīng)的固體發(fā)光元件2的供給電力減少、并使向與發(fā)出橙色熒光的熒光體部3相對應(yīng)的 固體發(fā)光元件2的供給電力增加的情況下，則合成光的色溫降低；反過來，供給電力控制單 元91進(jìn)行控制以使向與發(fā)出藍(lán)色熒光的熒光體部3相對應(yīng)的固體發(fā)光元件2的供給電力 增加、并使向與發(fā)出橙色熒光的熒光體部3相對應(yīng)的固體發(fā)光元件2的供給電力減少的情 況下，則合成光的色溫上升。另外，作為一次光量控制單元9，可以使用PWM電路、脈沖頻率調(diào)制(下文中適當(dāng) 地稱為“PFM”)電路、脈沖幅度調(diào)制(下文中適當(dāng)?shù)胤Q為“PAM”)電路等。此外，除了這些 PWM電路、PFM電路、PAM電路等脈沖-數(shù)字電路以外，也可以使用運算放大器等模擬電路。 并且，也可以應(yīng)用阻抗電路。[3.優(yōu)點]利用上述那樣的本實施方式的調(diào)光方法和光源，能夠連續(xù)地對發(fā)出的合成光的色 溫進(jìn)行自由調(diào)整。此外，利用上述的本實施方式的調(diào)光方法和光源，可以連續(xù)的對黑體輻射軌跡外 的色度進(jìn)行自由調(diào)整，這一點在白熱燈泡中也沒能實現(xiàn)。此外，在CRT、PDP、EL、OEL, OLED等現(xiàn)有光源中，在照明水平上進(jìn)行調(diào)光的基本的 光源力量不足，但利用上述的本實施方式的調(diào)光方法的光源，就能消除這種光源力量上的 不足，能夠穩(wěn)定地調(diào)光。另外，對于上述的調(diào)光方法及可調(diào)光的光源，一次光的CIE色度座標(biāo)之差的最大 值在上述范圍內(nèi)，即為0. 05以上，并且維持上述一次光在規(guī)定的照射面上具有同樣的配光 特性以使上述合成光的顏色達(dá)到均一化的程度的狀態(tài)的同時改變一次光，只要滿足這一點 就沒有其他限制，可以在使用了不同波長的一次光源的任意的光源中應(yīng)用。[III.照明]上述的本實施方式的光源可以用于例如照明。通過使用上述光源作照明，能夠提供具有色溫可變這一過去沒有的新功能的照 明，此外，還能夠得到與在本實施方式的光源及構(gòu)成該光源的固體發(fā)光元件組件、熒光體組 件和配光元件組件的說明中所述的優(yōu)點相同的優(yōu)點。此外，與現(xiàn)有的照明之一的熒光燈相比較的情況中，熒光燈中存在只能照射被設(shè) 定于一個特定色溫的白色光這樣的課題。但是，根據(jù)使用本實施方式的光源的照明，能夠以 1個光源實現(xiàn)色溫可變。并且，根據(jù)本實施方式的照明，能夠?qū)φ彰鬟M(jìn)行小于熒光燈的小型化，因此，能夠 縮短距以均勻的顏色進(jìn)行照射的照射面的距離。
并且，與應(yīng)用了現(xiàn)有的通過組合LED和熒光體而成的合成光源的照明相比較的情 況中，現(xiàn)有的合成光源與熒光燈相同，構(gòu)成稱為1個色度點的熒光體混合比，所以色溫不可 變。并且，由于現(xiàn)有的合成光源由LED和熒光體作為一體型來構(gòu)成，所以光源的壽命受熒光 體特性的影響，從而導(dǎo)致高成本。但是，根據(jù)應(yīng)用了本實施方式的光源的照明，能夠解決這 些課題。此外，應(yīng)用了本實施方式的光源的照明在發(fā)光效率、耐用壽命、顯色性等方面也能 夠得到優(yōu)于現(xiàn)有照明的照明。[IV.圖像顯示裝置]上述本實施方式的光源也可以用于例如圖像顯示裝置。通過將上述光源用于圖像顯示裝置，除了會獲得與上述本實施方式的光源相同的 優(yōu)點外，還能夠獲得如下優(yōu)點提高發(fā)光效率、省電、擴大色彩再現(xiàn)范圍、實現(xiàn)大型顯示器寸。另外，與現(xiàn)有的采用了 CRT的圖像顯示裝置相比較的情況中，由于利用本實施方 式的光源構(gòu)成了圖像顯示裝置，可以促進(jìn)圖像顯示裝置的薄型化，并且可以促進(jìn)圖像顯示 裝置的省電化。并且，與現(xiàn)有的采用了 PDP的圖像顯示裝置相比較的情況中，由于利用本實施方 式的光源構(gòu)成了圖像顯示裝置，可以實現(xiàn)省能源化，并且可以進(jìn)一步提高相對于物理破壞 的耐性。此外，PDP通常是斯托克斯頻移大于熒光燈等的發(fā)光機構(gòu)，發(fā)光效率提高的物理限 制嚴(yán)格，若使用本實施方式的技術(shù)，則可以突破上述的發(fā)光效率提高的物理限制。此外可以 提高應(yīng)用了 PDP的照明的發(fā)光強度。并且，在現(xiàn)有的應(yīng)用了 OEL或OLED的圖像顯示裝置中，有機色素的壽命大多較短， 并且，即使在壽命耗盡時要只對有機色素進(jìn)行更換的情況中，由于應(yīng)用了 OEL或OLED的現(xiàn) 有的圖像顯示裝置為了形成層積結(jié)構(gòu)而一體形成，從而無法將其分離離，而導(dǎo)致高成本。但 是，若將本實施方式的光源用于圖像形成裝置，則可以進(jìn)行分離更換，不必?fù)?dān)心導(dǎo)致上述的 高成本。此外，應(yīng)用了 OEL或OLED的圖像顯示裝置的發(fā)光強度往往容易變低，但若將本實 施方式的光源用于圖像顯示裝置，則可以解決這一問題。并且，與現(xiàn)有的LED顯示器相比較的情況中，現(xiàn)有的LED顯示器中，對像素脫落的 情況進(jìn)行修理是復(fù)雜的，但若使用本實施方式的光源構(gòu)成圖像形成裝置，則像素脫落部分 的修理變得容易。此外，應(yīng)用了本發(fā)明的光源的圖像顯示裝置的情況中，照明裝置中出現(xiàn)振蕩型轉(zhuǎn) 移時，能夠比現(xiàn)有的LED顯示器進(jìn)一步擴大色彩再現(xiàn)范圍。并且，現(xiàn)有的AlInGaP =Red-LED, InGaN =Green-LED, InGaN =Blue-LED 之類的發(fā)光 材料通常在各自的MOCVD成長裝置中制造LED，從而導(dǎo)致工藝復(fù)雜、成本增加，但使用本發(fā) 明的光源構(gòu)成圖像顯示裝置的情況中，例如，僅對一個作為激發(fā)源的近紫外InGaN-LED的 工藝集中進(jìn)行研究，開發(fā)低成本批量生產(chǎn)的系統(tǒng)，通過與制造成本便宜的熒光體相結(jié)合，能 夠降低整體的開發(fā)成本，從而可以不必?fù)?dān)心工藝的復(fù)雜化。[V.其他]以上對本發(fā)明的一個實施方式進(jìn)行了說明，但本發(fā)明不受上述實施方式的限制，可以在不超越本發(fā)明的要旨的范圍內(nèi)進(jìn)行任意變形來實施。例如，上述光源、固體發(fā)光元件組件、熒光體組件和配光元件組件、以及照明裝置 和圖像顯示裝置的構(gòu)成要件可以在不顯著損害本發(fā)明的效果的范圍內(nèi)任意組合使用。[實施例]下面舉出實施例對本發(fā)明詳細(xì)說明，但本發(fā)明不受下列實施例的限制，可以在不 超越本發(fā)明的要旨的范圍內(nèi)進(jìn)行任意變形來實施。[實施例1]根據(jù)以下要點，設(shè)定一個由發(fā)出紅色、綠色和藍(lán)色的一次光的一次光源構(gòu)成的光 源，對由該光源發(fā)出的合成光照射照射面的情況進(jìn)行計算，對合成光在照射面上是否均勻 來進(jìn)行評價。設(shè)定如下的光源將具有5mmX5mm的正方形發(fā)光面的光源以Imm的間距分割成 25個多點光源，將這些多點光源作為分別發(fā)出紅色、綠色和藍(lán)色的一次光的一次光源，在平 面上分別配置這些光源以使它們位于正三角形的頂點。另外，計算這些假想光源的CIE色 度座標(biāo)，結(jié)果紅色多點光源為(0.691,0.309)，綠色多點光源為(0. 238,0. 733)，藍(lán)色多點 光源為(0. 118,0. 076)。并且，對各一次光源進(jìn)行設(shè)定，以使上述正三角形的中心距各一次光源的中心的 距離為1cm。對一次光源的配置狀態(tài)進(jìn)行示意性表示，如圖8所示。并且，將與設(shè)定的配置有上述一次光源的平面平行的、且距該平面的距離為Z cm 的面設(shè)定為用上述一次光源構(gòu)成的光源發(fā)出的合成光進(jìn)行照射的照射面。圖9示意性地表 示出該照射面與一次光源的關(guān)系。另外，本實施例中，作為發(fā)出紅色的一次光的一次光源(下文中適當(dāng)?shù)胤Q為“紅色 多點光源”)使用應(yīng)用了 InAlGaAs的紅色LED，作為發(fā)出綠色的一次光的一次光源(下文中 適當(dāng)?shù)胤Q為“綠色多點光源”)使用應(yīng)用了 InGaN的綠色LED，作為發(fā)出藍(lán)色的一次光的一 次光源(下文中適當(dāng)?shù)胤Q為“藍(lán)色多點光源”)使用應(yīng)用了 InGaN的藍(lán)色LED。紅色多點光 源、綠色多點光源和藍(lán)色多點光源各自的光譜于圖10示出。在這種設(shè)定中，設(shè)定紅色多點光源、綠色多點光源和藍(lán)色多點光源各自發(fā)出的一 次光的配光特性為一致的狀態(tài)，對于光源與照射面之間的距離Z為IOcm的情況和250cm的 情況，分別對受合成光照射時照射面的狀態(tài)和在照射面上規(guī)定的位置上的CIE色度座標(biāo)進(jìn) 行計算。另外，對于CIE色度座標(biāo)，從配置上述一次光源時假設(shè)的正三角形的中心到照射面 引出法線，由該法線與照射面交差的點向某一方向引出規(guī)定距離的線段，計算該線段上的 位置上的色度。另外，上述線段的長度在Z為IOcm的照射面上為10cm，在Z為250cm的照 射面上為250cm。并且，在實施例1中，紅色多點光源、綠色多點光源和藍(lán)色多點光源各自 在φ方向上的一次光的強度恒定，并且，向θ方向的一次光的強度Shiape(e)都為
權(quán)利要求
1.一種照明用光源，所述光源具有分別發(fā)出不同波長的一次光的兩個以上的一次光 源，該光源發(fā)出由所述一次光源所發(fā)出的一次光合成的合成光；其中，所述兩個以上的一次光源包括發(fā)出的所述一次光的CIE色度坐標(biāo)之差為0. 05以 上的第1 一次光源和第2 —次光源，所述一次光在規(guī)定的照射面上具有同樣的配光特性，以使所述合成光的顏色達(dá)到均一 化的程度，所述光源的發(fā)光效率為301m/W以上， 所述光源的平均顯色評價指數(shù)為60以上，所述第1 一次光源具有第1固體發(fā)光元件和透射型第1熒光體部，所述透射型第1熒 光體部背面接受該第1固體發(fā)光元件發(fā)出的激發(fā)光，并向正面發(fā)出熒光，所述第2 —次光源具有第2固體發(fā)光元件和透射型第2熒光體部，所述透射型第2熒 光體部背面接受該第2固體發(fā)光元件發(fā)出的激發(fā)光，并向正面發(fā)出熒光，通過在基部上組合固體發(fā)光元件組件和熒光體組件構(gòu)成了上述第1一次光源和上述 第2 —次光源，所述固體發(fā)光元件組件由所述第1固體發(fā)光元件和所述第2固體發(fā)光元件被并列固定 而成，所述熒光體組件由所述第1熒光體部和所述第2熒光體部被并列設(shè)置而成。
2.如權(quán)利要求1所述的照明用光源，其特征在于，通過對所述第1固體發(fā)光元件和/或 所述第2固體發(fā)光元件進(jìn)行供給電力的控制，能夠調(diào)整上述合成光的顏色。
3.如權(quán)利要求1或2所述的照明用光源，其中，能夠保留上述固體發(fā)光元件組件和熒光 體組件中的任意一方地更換另一方。
4.一種照明用光源的制造方法，其中，所述光源具有分別發(fā)出不同波長的一次光的兩 個以上的一次光源，所述兩個以上的一次光源包括發(fā)出的所述一次光的CIE色度坐標(biāo)之差為0. 05以上的 第1 一次光源和第2—次光源，所述光源發(fā)出所述一次光源發(fā)出的一次光合成的合成光，所述一次光在規(guī)定的照射面上具有同樣的配光特性，以使所述合成光的顏色達(dá)到均一 化的程度，所述光源的發(fā)光效率為301m/W以上， 所述光源的平均顯色評價指數(shù)為60以上， 所述照明用光源的制造方法的特征在于，所述制造方法包括在基部上組合固體發(fā)光元件組件和熒光體組件的步驟，其中，所述 固體發(fā)光元件組件由所述第1固體發(fā)光元件和所述第2固體發(fā)光元件被并列固定而成，所 述熒光體組件由所述第1熒光體部和所述第2熒光體部被并列設(shè)置而成，組合固體發(fā)光元件組件和熒光體組件時，使所述第1 一次光源具有第1固體發(fā)光元件 和透射型第1熒光體部，所述透射型第1熒光體部背面接受該第1固體發(fā)光元件發(fā)出的激 發(fā)光，并向正面發(fā)出熒光，并使所述第2 —次光源具有第2固體發(fā)光元件和透射型第2熒光 體部，所述透射型第2熒光體部背面接受該第2固體發(fā)光元件發(fā)出的激發(fā)光，并向正面發(fā)出 熒光。
5.如權(quán)利要求4所述的照明用光源的制造方法，其中，通過對所述第1固體發(fā)光元件和 /或所述第2固體發(fā)光元件進(jìn)行供給電力的控制，上述光源能夠調(diào)整上述合成光的顏色。
全文摘要
本發(fā)明涉及照明用光源及其制造方法。本發(fā)明以能夠用具有高顯色性的均一顏色的光以高發(fā)光效率照射規(guī)定的照射面為課題。為了解決該課題，本發(fā)明提供下述照明用光源該光源具有分別發(fā)出不同波長的一次光的兩種以上的一次光源，其中設(shè)定一次光的CIE色度坐標(biāo)的差的最大值為0.05以上，以使一次光在規(guī)定的照射面上具有同樣的配光特性；設(shè)定該光源發(fā)光效率為30lm/W以上且平均顯色評價指數(shù)為60以上。
文檔編號H05B37/02GK102003659SQ20101029068
公開日2011年4月6日 申請日期2006年2月13日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月14日
發(fā)明者內(nèi)田裕士, 木島直人, 田口常正 申請人:三菱化學(xué)株式會社