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CN100352069C - Led照明光源 - Google Patents

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CN100352069C
CN100352069C CNB2003101180554A CN200310118055A CN100352069C CN 100352069 C CN100352069 C CN 100352069C CN B2003101180554 A CNB2003101180554 A CN B2003101180554A CN 200310118055 A CN200310118055 A CN 200310118055A CN 100352069 C CN100352069 C CN 100352069C
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led lighting
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light
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松井伸幸
濑户本龙海
田村哲志
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

本发明涉及发光二极管照明光源，提供提高了彩色再现性的LED照明光源。本发明是备有至少一个的LED元件(92)和含有将从LED元件(92)发射的光(95)变换成具有比该光(95)的波长长的波长的荧光物质的波长变换单元(93)的LED照明光源。进一步备有为了使从波长550nm以上605nm以下的范围选出的至少一部分的波长范围中的光谱透过率比其它可见光波长范围中的光谱透过率低而进行调整的滤波器装置(94)。

Description

LED照明光源
技术领域
本发明涉及备有含有荧光物质的波长变化单元的LED(发光二极管)照明光源。
背景技术
近年来，为了代替白色灯泡，正在积极地研究白色的LED照明光源。在白色的LED照明光源中，例如，具有在用氮化镓(GaN)材料的蓝色LED元件的外壳上涂敷YAG系的荧光物质的照明光源。在这个例子中LED照明光源中，从蓝色LED元件产生波长450nm的发光，接受该光的荧光物质发出黄色(峰值波长约为550nm)的荧光。通过这些光的混合，能够提供白色的光。
人们也正在开发发出紫外光的LED元件，和将发出红(R)、绿(G)和蓝(B)的光的荧光材料组合起来使用的白色LED照明光源。在这种LED照明光源中，因为从LED元件发射的紫外光激励荧光材料，产生红、蓝和绿的发光，所以能够得到白色光。
在已有的LED照明光源中，广泛采用炮弹型的外壳。下面，我们一面参照图1一面说明炮弹型LED照明光源的已有例。
图1表示在专利文献1等中揭示的已有的LED照明光源的截面构成例。图中所示的的LED照明光源20备有LED元件21、覆盖LED元件21的炮弹型的透明容器、和用于将电流供给LED元件21的引线架22a、22b。在引线架22b的安装部分上设置在箭头D的方向反射LED元件21的发光的杯型反射板23，杯型反射板23的内壁面(光反射面)以倾斜的状态包围LED元件21的侧面部分。由第1树脂部分24密封搭载在安装部分上的LED元件21，由第2树脂部分25覆盖第1树脂部分24。
将LED元件21搭载在杯型反射板23内，通过导线电连接引线架22a和22b与LED元件21的阴极和阳极后，将第1树脂部分24充填到杯型反射板23内，进行硬化。将荧光物质26分散在第1树脂部分24的内部，由从LED元件21发出的光A激励第1树脂部分24内的荧光物质26。从受到激励的荧光物质26产生波长比光A的波长长的荧光(光B)。具有当从LED元件21发出的光A为红色时，从荧光物质26发出的光B成为黄色光的构成。因为光A的一部分透过包含荧光物质26的第1树脂部分24，所以利用光A和光B混合而成的光C作为照明光。例如，光A表示出峰值波长约为470nm的窄波长带的光谱分布，光B表示出峰值波长约为570nm的宽波长带的光谱分布。
[专利文献1]日本专利第2998696号说明书
发明内容
在图1所示的已有的LED照明光源中，存在着彩色再现性不好的问题。图2表示具有图1所示构成的白色LED照明光源的光谱分布的一个例子。从图2可见，如果根据这种白色LED照明光源，则在红色波长范围内的发光量比在其它波长范围内的发光量少，因此使彩色再现性恶化。
所谓的“彩色再现性”指的是光源的决定由照明光照射的物体的颜色的可见情况的性质。光源的彩色再现性能够用平均彩色再现评价数(Ra)来进行评价。这个值Ra越高，彩色再现性越好。
如果根据国际标准ISO 8995-1989，则平均彩色再现评价数Ra在90以上的光源分类为组1A，平均彩色再现评价数Ra在80以上90以下的光源分类为组1B，平均彩色再现评价数Ra的令人满意的大小根据光源的用途而不同，但是一般希望在70以上。
但是，在用蓝色LED元件的已有的白色LED照明光源中，根据光的颜色要实现70以上的平均彩色再现评价数Ra是困难的。
本发明就是鉴于上述课题提出的，本发明的目的是提供提高了彩色再现性的LED照明光源。
根据本发明的LED照明光源是备有至少一个的LED元件和含有将从上述LED元件发射的光变换成具有比上述光的波长长的波长的光的荧光物质的波长变换单元的LED照明光源。进一步备有为了使从波长550nm以上605nm以下的范围选出的至少一部分的波长范围中的光谱透过率比其它可见光波长范围中的光谱透过率低而进行调整的滤波器装置。
在优先实施形态中，上述LED元件发射包含峰值波长为400nm以上490nm以下的范围中的光。
在优先实施形态中，将上述LED元件安装在基板上。
在优先实施形态中，在倒装片状态将上述LED元件安装在上述基板上。
在优先实施形态中，上述波长变换单元是由树脂形成的。
在优先实施形态中，上述波长变换单元具有圆筒形状，覆盖上述LED元件全体。
在优先实施形态中，为了覆盖上述波长变换单元而形成树脂。
在优先实施形态中，为了覆盖上述波长变换单元而配置上述滤波器装置。
在优先实施形态中，上述滤波器装置是由树脂形成的。
在优先实施形态中，上述波长变换单元和滤波器装置无论哪个都是由树脂形成的，在上述波长变换单元和滤波器装置之间不存在实质的界面。
在优先实施形态中，由树脂形成的上述波长变换单元含有钕(Nd)化合物，上述波长变换单元也作为上述滤波器装置起作用。
在优先实施形态中，上述波长变换单元具有圆筒形成，覆盖上述LED元件全体。
在优先实施形态中，具有包围上述波长变换单元的开口部的反射板。
在优先实施形态中，上述滤波器装置为了使在波长575nm以上590nm以下的波长范围中的光谱透过率比其它可见光波长范围中的光谱透过率低而进行调整。
在优先实施形态中，使在波长575nm以上590nm以下的波长范围中的上述滤波器装置的光谱透过率在其它可见光波长范围中的光谱透过率的10％以上95％以下的范围中进行调节。
在优先实施形态中，为了增加平均彩色再现评价数Ra而调整上述滤波器装置的光谱透过率。
在优先实施形态中，具有对于备有点亮电路的照明装置可以装上卸下的卡形状。
如果根据本发明，则通过将选择地降低特定波长范围中的光谱透过率的滤波器部件应用于LED照明光源，能够提高LED照明光源的平均彩色再现评价数Ra。
附图说明
图1是表示已有的LED照明光源的截面图。
图2表示从LED元件发出的光的光谱分布的曲线图。
图3是表示从光谱分布数据(81个)选择1个测定波长带(带宽：5nm)，在选出的波长范围中的光谱透过率为0％时的平均彩色再现评价数Ra的曲线图。曲线图的横轴表示光谱透过率为0％时的窄波长带(带宽：5nm)的中心值，纵轴表示平均彩色再现评价数Ra的增减。
图4(a)是表示能够用于本发明的LED照明光源的滤波器部件F1的光谱透过率的曲线图，图4(b)是表示从备有滤波器部件F1的LED照明光源发射的光的光谱分布的曲线图。
图5(a)是表示能够用于本发明的LED照明光源的滤波器部件F2的光谱透过率的曲线图，图5(b)是表示从备有滤波器部件F2的LED照明光源发射的光的光谱分布的曲线图。
图6(a)是表示能够用于本发明的LED照明光源的滤波器部件F3的光谱透过率的曲线图，图6(b)是表示从备有滤波器部件F3的LED照明光源发射的光的光谱分布的曲线图。
图7(a)是表示能够用于本发明的LED照明光源的滤波器部件F4的光谱透过率的曲线图，图7(b)是表示从备有滤波器部件F4的LED照明光源发射的光的光谱分布的曲线图。
图8(a)是表示能够用于本发明的LED照明光源的滤波器部件F5的光谱透过率的曲线图，图8(b)是表示从备有滤波器部件F5的LED照明光源发射的光的光谱分布的曲线图。
图9(a)是表示根据本发明的LED照明光源的第1实施形态的截面图，图9(b)是表示第2实施形态的截面图，图9(c)是表示第3实施形态的截面图，图9(d)是表示第4实施形态的截面图。
图10是表示形成图9所示的圆柱状树脂部分(波长变换单元)的方法的一个例子的斜视图。
图11是表示根据本发明的LED照明光源的第5实施形态的斜视图。
图12是根据本发明的卡型LED照明光源的分解斜视图。
图13是设置了图12的卡型LED照明光源中的LED元件的区域的截面图。
图14是表示氧化钕的光谱透过率特性的曲线图。
图15是表示从表示将图14所示的光谱透过率特性的氧化钕与黄色荧光体一起混合在树脂部分93中的本发明的LED照明光源发射的光的光谱的曲线图。
其中：
21——LED元件
22a——引线
22b——引线
23——杯型反射板
24——第1树脂部分(包含荧光物质的树脂部分)
25——第2树脂部分
26——荧光物质
41——基板
42——模板
43——滑动板
44——LED元件
91——基板
92——LED元件
93——第1树脂部分(含有荧光物质的树脂部分)
94——滤波器部件
95——发射光
96——滤波器部件
97——反射板
98——第2树脂部分
121——LED照明光源
122——引导单元
123——连接器
131——导线
132——点亮装置
具体实施方式
本发明者，为了找到对提高LED照明光源的平均彩色再现评价数Ra有用的光谱分布，进行下面说明的模拟。
首先，作为模拟的条件，LED元件发射的光具有峰值波长460nm的窄波长带光谱分布，荧光物质发射的光具有峰值波长575nm的宽波长带光谱分布。而且，为了使从上述LED元件发射的光和从荧光物质发射的光(荧光)混合而形成的照明光的色温度成为4000K而调整LED照明光源的光谱分布，实测照明光的光谱分布。实测是在波长380nm到780nm的波长带(可见光波长带)中，使测定波长每次改变5nm进行的。结果，得到81个数据点，平均彩色再现评价数Ra成为70。
其次，用上述光谱分布数据，当使宽5nm的窄波长带中的光谱透过率为0％时，通过计算平均彩色再现评价数Ra如何变化求得平均彩色再现评价数Ra。即，从实侧得到的上述光谱分布数据(81个)，选择1个测定波长带(波长带宽度：5nm)，计算在选出的波长范围中的光谱透过率为0％时的平均彩色再现评价数Ra。在波长380nm到780nm的可见光波长带全体中顺次的进行这种作业。
图3是表示上述计算结果的曲线图。曲线图的横轴表示使光谱透过率为0％的窄波长带(带宽：5nm)的中心值，纵轴表示平均彩色再现评价数Ra的增减。以关于从上述LED照明光源不通过滤波器得到的照明光的平均彩色再现评价数Ra为基准，评价平均彩色再现评价数Ra的增减。
在图3的曲线图中，表示在波长570nm具有峰值的计算结果。这里，波长λnm上的数据点是当使波长(λ-2.5)nm～(λ+2.5)nm的波长带中的光谱透过率为0％时得到的照明光的平均彩色再现评价数Ra的变化量。
如从图3的曲线图可以看到的那样，通过对于没有有意降低光谱透过率的波长范围中光谱透过率(例如，波长510nm的光谱透过率)，减少从波长550nm以上605nm以下的范围中选择的波长范围中的光谱透过率，能够有效地提高平均彩色再现评价数Ra。特别是通过减少从波长575nm到590nm的波长带中的光谱透过率，能够有效地提高平均彩色再现评价数Ra。通过用具有适当的透过特性的滤波器部件能够实现这种光谱透过率的控制。此外，在日本平成5年公布的5-290818号公报中，揭示了在用于冰箱等内照明的玻璃管灯泡中，通过在玻璃管添加氧化钕，吸收黄色光(波长570～590nm)的光的技术。如果根据该技术，则可以鲜艳地看到冰箱内物品的色彩，但是平均彩色再现评价数Ra降低。
其次，我们说明滤波器部件的透过特性、LED照明光源的平均彩色再现评价数Ra和光束关系。
[滤波器部件F1]
首先，参照图4(a)和(b)。图4(a)表示滤波器部件F1的光谱透过率，图4(b)表示从备有滤波器部件F1的LED照明光源发射的光的光谱分布。
如从图4(a)可以看到的那样，由于滤波器部件F1，波长510nm以上605nm以下范围中的光谱透过率比其它波长范围(例如波长510nm)的光谱透过率低。
备有这种滤波器部件F1的LED照明光源的平均彩色再现评价数Ra为68。另一方面，当不用上述滤波器部件F1时，换句话说，当用在可见光的波长范围中的光谱透过率为100％的透明部件代替滤波器部件F1时，平均彩色再现评价数Ra为65。即，通过用上述滤波器部件F1，LED照明光源的光束减少到不用滤波器部件F1时的光束的72％。
这样，通过用对于波长510nm的光谱透过率使波长510nm以上605nm以下的光谱透过率减少的滤波器部件，提高了LED照明光源的平均彩色再现评价数Ra。
如上所述，从图3的曲线图可以看到，通过选择地减少从波长550nm到605nm范围内的光谱透过率，特别能够提高LED照明光源的平均彩色再现评价数Ra。图4(a)所示的光谱透过率特性即便在包含550nm以上605nm以下的范围的更广的范围，即510nm以上605nm以下的范围中，也可以使光谱透过率比其它可见光波长范围中的减少。这时，减少在波长510nm以上550nm以下范围中的光谱透过率对于提高平均彩色再现评价数Ra没有特别的贡献，但是可以考虑通过减少波长550nm以上605nm以下范围中的光谱透过率提高平均彩色再现评价数Ra。
当使减少光谱透过率的波长范围扩大到必要以上时，因为光束减少所以是不能令人满意的。特别是因为波长550nm左右的光属于人类的视觉感度高的绿色的波长范围，所以最好一面维持波长550nm上的光谱透过率高，一面选择地减少从波长550nm以上605nm以下范围内的光谱透过率。此外，最好从550nm以上605nm以下范围内选择要降低光谱透过率的波长范围，但是也可以减少该波长范围以外的光谱透过率。
又，在上述例子中，作为LED元件，使用发光峰值波长在460nm左右的蓝色LED，但是本发明的效果当用发光峰值波长在400nm以上490nm以下范围内的LED元件时很显著。
[滤波器部件F2]
其次，参照图5(a)和(b)。图5(a)表示滤波器部件F2的光谱透过率，图5(b)表示从备有该滤波器部件F2的LED照明光源发射的光的光谱分布。
如图5(a)所示，在滤波器部件F2中，对于波长510nm的光谱透过率，波长560nm到605nm的光谱透过率减少。通过用这种滤波器部件F2，使平均彩色再现评价数Ra增加到72，光束减少到90％。
这样，通过用对于波长510nm的光谱透过率使波长550nm～605nm的光谱透过率减少的滤波器部件，能够一面抑制光束减少，一面有效地提高LED照明光源的平均彩色再现评价数Ra。
[滤波器部件F3]
其次，参照图6(a)和(b)。图6(a)表示滤波器部件F3的光谱透过率，图6(b)表示从备有该滤波器部件F3的LED照明光源发射的光的光谱分布。
如从图6(a)可以看到的那样，滤波器部件F3的在波长575nm以上590nm以下范围中的光谱透过率具有其它波长范围(例如波长510nm)的光谱透过率的95％的大小。通过用这种滤波器部件F3，使平均彩色再现评价数Ra微增到66，光束为不用滤波器部件F3时的光束的99％。
这样，即便用对于波长510nm的光谱透过率只使波长575nm以上590nm以下范围中的光谱透过率减少5％的滤波器部件，也能够提高平均彩色再现评价数Ra。
[滤波器部件F4]
其次，参照图7(a)和(b)。图7(a)表示滤波器部件F4的光谱透过率，图7(b)表示从备有该滤波器部件F4的LED照明光源发射的光的光谱分布。
如从图7(a)可以看到的那样，滤波器部件F4的在波长575nm以上590nm以下范围中的光谱透过率只具有其它波长范围(例如波长510nm)的光谱透过率的10％的大小。通过用这种滤波器部件F4，使平均彩色再现评价数Ra大幅度地增加到82。另一方面，光束为不用滤波器部件F4时的光束的80％。伴随着平均彩色再现评价数Ra的提高，LED照明光源的光束减少，从实用性来看，光束减少到80％是妥当的。因此，最好使光束不比此更小。
这样，用使波长575nm以上590nm以下范围中的光谱透过率大量地减少到其它波长范围(例如510nm)的光谱透过率的10％的滤波器部件，能够大幅度地提高平均彩色再现评价数Ra。但是，使降低波长575nm以上590nm以下范围中的光谱透过率降低到上述值以下时，因为光束的减少超过了允许的范围，所以不能令人满意。
[滤波器部件F5]
其次，参照图8(a)和(b)。图8(a)表示滤波器部件F5的光谱透过率，图8(b)表示从备有该滤波器部件F5的LED照明光源发射的光的光谱分布。
如从图8(a)可以看到的那样，滤波器部件F5的在波长575nm以上590nm以下范围中的光谱透过率具有其它波长范围(例如波长510nm)的光谱透过率的50％的大小。
通过用这种滤波器部件F5，使LED照明光源的平均彩色再现评价数Ra增加到74。又，本实施形态的光束为不用滤波器部件时的光束的90％。这样，伴随着平均彩色再现评价数Ra的提高，LED照明光源的光束减少，如果在10％以内，则从实用性来看没有问题。
如从上述的可以看到的那样，通过用为了使从波长510nm以上605nm以下范围选择的至少一部分的波长范围中的光谱透过率比其它可见光波长范围中的光谱透过率低而进行调节的滤波器部件，对从LED照明光源发出的光进行滤波，能够提高平均彩色再现评价数Ra。
又，使与其它波长范围比较选择地降低光谱透过率的波长范围在550nm以上605nm以下是有效的。通过用该波长范围的光谱透过率具有其它波长范围的光谱透过率的10～95％大小的滤波器部件，能够一面使光束维持在必要的水平上，一面提高平均彩色再现评价数Ra。最好将550nm以上590nm以下的波长范围中的光谱透过率调节到其它波长范围中的光谱透过率的50％以上95％以下，更好是调节到70％以上95％以下。又，最好使在波长550nm的光谱透过率，与不使光谱透过率减少的波长带中的光谱透过率比较，保持在90％以上。
下面，我们一面参照附图一面说明根据本发明的LED照明光源。在下面的附图中，为了使说明简略化，用同一个参照标号表示实质上具有同一种功能的构成要素。
(实施形态1)
首先，我们一面参照图9(a)一面说明本发明的LED照明光源的第1实施形态。
图9(a)所示的LED照明光源备有基板91、安装在基板91上的LED元件92、含有荧光物质(荧光体)的树脂部分93和滤波器部件94。
在本实施形态中，在倒装片状态中将LED元件92安装在基板91的主面上。在基板91上形成图中未画出的配线，与安装的LED元件92上的电极电连接。通过基板91的配线，从点亮电路(图中未画出)向LED元件92供给发光所需的电流或电压。
分散在树脂部分93内部的荧光物质吸收从LED元件92发射的光，被激励后，发出荧光。从荧光物质发出的光的波长比从LED元件92发射的光的波长长。例如，当用发出蓝色光的LED芯片作为LED元件92时，能够适合地用(Y·Sm)3(Al·Ga)5O12:Ce、(Y0.39Gd0.57Ce0.03Sm0.01)3Al5O12等作为荧光物质。通过用这种荧光物质，将从LED元件92发出的蓝色光的一部分变换成黄色光，能够得到作为全体接近白色的照明光。
本实施形态中的树脂部分93具有离开能够反射从树脂部分93发出的光的面(图中未画出)的侧面。具体地说，树脂部分93是具有比LED元件92的对角线长度长的直径，比LED元件92的高度大的高度的圆柱状，树脂部分93的侧面由包围LED元件92的侧面部的曲面构成。这里，所谓的“能够反射从树脂部分93发出的光的面”典型地包含有意配置的用于反射的光反射部件的光反射面，但是也可以是其它部件的表面。
例如，能够如图10所示地实施形成树脂部分93的方法。更具体地说，首先，准备好安装LED元件44的基板41。在本实施形态中，通过倒装片安装将LED元件44搭载在基板41上。其次，将形成圆柱形状的孔(开口部)的模板42粘合在基板41上，此后，将含有荧光物质的树脂液注入圆柱形状的孔中。模板42的厚度例如约为0.02～1.1mm，将孔的直径设定在比LED元件44的对角线长度(例如0.3～1.0mm)大的值(例如0.8mm)上。
在将树脂液注入模板42的孔中后，用滑动板43平滑高出模板42的上面的树脂液，并使树脂液硬化。此后，通过从基板41除去模板42，得到覆盖LED元件44全体的圆柱状的树脂部分。
本实施形态的滤波器部件94配置在上述树脂部分93的外侧，为了接受来自树脂部分93的光而覆盖树脂部分93。滤波器部件94具有在波长550nm以上605nm以下的范围内的至少一部分的波长带中，使光谱透过率减少到比其它波长范围的光谱透过率低的特性。
本实施形态中的滤波器部件94的材质，如果具有上述滤波特性，则没有特别的限定。能够适合地使用作为价格比较低的材料的树脂，在树脂中，特别是能够适合地用富有柔软性，热张力强的硅有机树脂。此外，为了将上述滤波特性赋予这种树脂，例如能够通过将钕等的添加物、最好是钕的氧化物等的钕化合物的粉末混合在滤波器部件的材料(树脂等)中，进行调节。例如，通过在树脂中添加0.2重量百分比的钕粉末(平均粒子直径7μm)，能够得到约10％的光谱吸收率。代替用具有光吸收性的材料，能够用在透明部件的表面上堆积多层干涉膜，施加化学涂敷后的材料作为本实施形态的滤波器部件。
图14是表示氧化钕的光谱透过率特性的曲线图。如从图14可以看到的那样，氧化钕的光谱透过率表示在波长550nm以605nm以下的范围内，下降到最高值70％的值(在波长600nm表示超过30％的光谱吸收率)。
从LED元件92发射的光激励树脂部分93的荧光物质，产生荧光。在图9中模式地用参照标号“95”的箭头表示这些光。
光95例如具有图2所示的光谱分布，但是在透过滤波器部件94的过程中，例如，变化成具有如图8(b)所示的光谱分布的光。结果，由于上述的理由，提高了平均彩色再现评价数Ra。
此外，在图9中，表示了在基板报91上安装1个LED元件92的状态，但是也可以在基板91上安装多个LED元件92。当在基板报91上安装多个LED元件92时，既可以用各个滤波器部件94覆盖各个LED元件92，也可以用1个滤波器部件94覆盖多个LED元件92。这些也适用于下面说明的其它实施形态。
(实施形态2)
我们一面参照图9(b)一面说明本发明的LED照明光源的第2实施形态。本实施形态的LED照明光源具有与第1实施形态中的LED照明光源大致相同的构成，但是树脂92与滤波器部件94的配置关系是不同的。在上述实施形态中，树脂部分93与滤波器部件94之间存在空隙，但是在本实施形态中，将树脂部分93与滤波器部件94粘合起来。因为在树脂部分93与滤波器部件94的境界部分96上形成不同物质的界面，由于该界面使光弯折，所以减小了光的取出效率。为了使光的取出效率维持在高的水平，最好用与树脂部分93相同的树脂材料形成滤波器部件94。又，在形成树脂部分93的制造工序阶段，如果在硬化树脂部分93前也用相同的树脂制作滤波器部件94，则最好能够提高树脂部分93与滤波器部件94之间的接合强度。这时，在树脂部分93与滤波器部件94之间实质上不存在界面。
(实施形态3)
我们一面参照图9(c)一面说明本发明的LED照明光源的第3实施形态。本实施形态的LED照明光源与第2实施形态中的LED照明光源的主要不同点是将反射板97设置在基板91上这一点。
反射板97具有将从LED元件92的侧面部分发出的光反射到远离基板91的方向(最好是基板主面的法线方向)的反射面。为了包围LED元件92的侧面而形成该反射面。当在基板91上安装多个LED元件92时，最好用在与LED元件92对应的位置上形成开口部(贯通孔)的反射板97。这时，反射板97的开口部的内壁面作为反射面起作用。最好设置在反射板97上的开口部的内壁面(反射面)对于基板主面锥形状地倾斜。由与基板主面垂直的面切取反射面的形状不必须是直线的，也可以是曲面的。
本实施形态的滤波器部件94位于反射板97的开口部的内，具有透镜的功能。本实施形态的滤波器部件94与上述实施形态相同能够适合地由树脂形成。
(实施形态4)
我们一面参照图9(d)一面说明本发明的LED照明光源的第4实施形态。本实施形态的LED照明光源与第3实施形态中的LED照明光源的不同点是用第2树脂部分98覆盖树脂部分(第1树脂部分)93，并且，将滤波器部件96配置在反射板94上这一点。因为当在第1树脂部分93和第2树脂部分98的境界部分上存在着界面时，光取出效率降低，所以最好在该境界部分上不形成明确的界面。
本实施形态的滤波器部件96如图9(d)所示具有平板形状，但是也可以具有作为透镜起作用的凸部。
在上述实施形态1～4中设置与包含荧光物质的树脂部分93不同的滤波器部件，但是也可以通过在该树脂部分93中加入钕等的添加物，使树脂部分93的至少一部分作为滤波器部件起作用。
图15表示从将图14所示的光谱透过率特性的氧化钕(钕2O3)与黄色荧光体一起混合在树脂部分93中的本发明的LED照明光源发射的光的光谱。氧化钕的添加量为重量1％，荧光体的添加量为重量65％。又，在该树脂部分93中添加平均粒子直径12nm的触变剂(重量5.5％)，赋予圆柱状的形状。
从在树脂部分93中不添加氧化钕时的LED元件照明光源发射的光的光谱如图2所示。此外，从这时的LED元件(芯片)92发射的光的峰波长为570nm。
如从图15的曲线可以看到的那样，观察到在波长约为600nm的位置上相对能量强度降低，平均彩色再现评价数Ra约为94，增加了24。这是由于包含在树脂部分93中的氧化钕的光吸收。
这样，即便在覆盖LED元件92的树脂部分93中添加荧光体和钕的化合物，也能够充分得到本发明的效果。
此外，因为添加钕不仅能够提高彩色再现性，而且添加在树脂中的钕也作为分散剂起作用，所以是令人满意的。
(实施形态5)
图11是表示在本实施形态中的卡型LED照明光源、可以装上卸下地插入LED照明光源的连接器123、和通过连接器123与LED照明光源电连接的点亮装置132的斜视图。
将图中所示的卡型LED照明光源121插入形成一对引导部分122的连接器123内。引导部分122具有当将LED照明光源121插入拔出连接器123时，使LED照明光源121的基板边缘沿所定方向滑动的引导功能。在连接器123中设置与卡型LED照明光源121的馈电电极(图中未画出)电连接的馈电电极(图中未画出)，通过导线131与点亮装置132连接。
LED照明光源121最好备有安装在矩形基板上的多个LED元件，各LED元件被上述的圆柱形树脂部分所覆盖，树脂部分进一步被滤波器部件所覆盖。该滤波器部件为了使从波长550nm以上605nm以下的范围选出的至少一部分的波长范围中的光谱透过率比其它可见光波长范围中的光谱透过率(例如波长510nm的光谱透过率)低而进行调整。
LED照明光源121的基板也可以具有与各LED元件和馈电电极连接的多层配线。又，也可以将具有与LED元件对应的开口部的金属性反射板粘合在基板表面上。
这样本实施形态的LED照明光源121，因为具有与存储卡等类似的卡形状，所以可以自由地在具有连接器的种种设备中装上卸下。因此，当用于照明装置的LED照明光源121的寿命结束时，通过用同一形状的新的LED照明光源交换该LED照明光源121，能够继续使用照明装置。又，如果从具有不同特性的多种LED照明光源121适当地选择，并安装在照明装置中，则也可以一面用同一个照明装置，一面提供多种照明光。
我们一面参照图12和图13，一面更详细地说明本实施形态的卡型LED照明光源121的构成。图12是卡型LED照明光源121的分解斜视图。图13是设置了卡型LED照明光源121中的LED元件的区域的截面图。
首先，参照图12。本实施形态的卡型LED照明光源具有在基板11上矩阵状地配列的多个圆筒状树脂部分213。在图12中，记载了LED元件，但是可以将LED元件模制在各圆筒状树脂部分213的内部。如上所述，将荧光物质分散在圆筒状树脂部分213中，将从LED元件发出的光变换成长波长的光。
将具有包围各圆筒状树脂部分213的开口部的光反射板152粘合在基板11的表面(实装面)一侧。光反射板152的开口部的内周面起着反射从圆筒状树脂部分213发出的光的光反射面的作用。
其次，参照图13。本实施形态中的各LED元件153通过倒装片安装与粘合在构成基板11的金属板150上的多层配线基板151的配线图案159连接。LED元件153被含有荧光物质的树脂部分213所覆盖，进一步，该树脂部分213被具有透镜功能的第2树脂部分162所覆盖。在该第2树脂部分162中添加浓度约0.01～30％(最好在0.1％以上)的钕，也作为与图9(c)所示的滤波器部件94相同的滤波器部件起作用。
在本实施形态的多层配线基板151上形成2层配线图案159，不同层中的配线图案159通过敷金属夹层163进行连接。最上层中的配线图案159通过Au突起161与LED元件153的电极连接。配线图案159，例如。通过由铜、镍、Al或以这些金属为主要成分的合金形成的配线图案构成。
具有这种构成的多层配线基板151的上面的大半部分被反射板152所覆盖，但是露出一部分。在多层配线基板151上的露出区域中形成多个馈电电极(图中未画出)。该馈电电极通过插入卡型LED照明光源的连接器与照明装置的点亮电路电连接。
此外，在图13所示的例子中，在光反射板152和多层配线基板151之间，设置底层填料(应力缓和层)160。通过该底层填料160，能够缓和金属制的光反射板152和多层配线基板151之间的热膨差引起的应力，并且也能够确保光反射板152与多层配线基板151上的上层配线之间的电绝缘性。
如果根据本实施形态，则能够从可以自由装上卸下的卡型LED照明光源，得到彩色再现性高的照明光。
此外，上述任何一个实施形态也都是备有发出蓝色光的LED元件、将蓝色光变换成波长更长的光的波长变换单元的LED照明光源，但是本发明也能够应用于备有发出紫外光的LED元件和将该紫外光变换成波长更长的光的波长变换单元的LED照明光源。
又，在上述各实施形态中，都是将滤波器部件固定在安装了LED元件的基板上，但是本发明不限定于这种构成。例如，也可以将滤波器部件设置在图11所示的连接器123上。本发明的重要之点是可以在能够对从LED照明光源中的LED元件和波长变换单元发出的照明光进行滤波的位置上设置滤波器部件。又，本发明也能够适合地应用于如图1所示的炮弹型LED照明光源。这时，例如能够使第2树脂部分25和玻璃容器的至少一部分作为滤波器部件起作用。
本发明能够应用于置换利用放电的已有照明光源的各种照明光源。

Claims (17)

1.一种LED照明光源，备有：
至少一个的LED元件、和
含有将从上述LED元件发射的光变换成具有比上述光的波长长的波长的光的荧光物质的波长变换单元，其特征是：
进一步备有为了使从波长550nm以上605nm以下的范围选出的至少一部分的波长范围中的光谱透过率比其它可见光波长范围中的光谱透过率低而进行调整的滤波器装置。
2.根据权利要求1所述的LED照明光源，其特征是：上述LED元件发射包含在发光峰值波长为400nm以上490nm以下的范围中的光。
3.根据权利要求1或2所述的LED照明光源，其特征是：将上述LED元件安装在基板上。
4.根据权利要求3所述的LED照明光源，其特征是：在倒装片状态将上述LED元件安装在上述基板上。
5.根据权利要求1所述的LED照明光源，其特征是：上述波长变换单元是由树脂形成的。
6.根据权利要求5所述的LED照明光源，其特征是：上述波长变换单元具有圆筒形状，覆盖上述LED元件全体。
7.根据权利要求5或6所述的LED照明光源，其特征是：为了覆盖上述波长变换单元而形成树脂。
8.根据权利要求1所述的LED照明光源，其特征是：为了覆盖上述波长变换单元而配置上述滤波器装置。
9.根据权利要求1所述的LED照明光源，其特征是：上述滤波器装置是由树脂形成的。
10.根据权利要求1所述的LED照明光源，其特征是：上述波长变换单元和滤波器装置无论哪个都是由树脂形成的，在上述波长变换单元和滤波器装置之间不存在实质的界面。
11.根据权利要求5所述的LED照明光源，其特征是：由树脂形成的上述波长变换单元含有钕化合物，上述波长变换单元也作为上述滤波器装置起作用。
12.根据权利要求11所述的LED照明光源，其特征是：上述波长变换单元具有圆筒形成，覆盖上述LED元件全体。
13.根据权利要求11或12所述的LED照明光源，其特征是：具有包围上述波长变换单元的开口部的反射板。
14.根据权利要求1所述的LED照明光源，其特征是：上述滤波器装置为了使在波长575nm以上590nm以下的波长范围中的光谱透过率比其它可见光波长范围中的光谱透过率低而进行调整。
15.根据权利要求14所述的LED照明光源，其特征是：使在波长575nm以上590nm以下的波长范围中的上述滤波器装置的光谱透过率在其它可见光波长范围中的光谱透过率的10％以上95％以下的范围中进行调节。
16.根据权利要求1所述的LED照明光源，其特征是：为了增加平均彩色再现评价数Ra而调整上述滤波器装置的光谱透过率。
17.根据权利要求1所述的LED照明光源，其特征是：具有对于备有点亮电路的照明装置可以装上卸下的卡形状。
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