[go: up one dir, main page]

JP2008034201A - Lighting device and light control panel - Google Patents

Lighting device and light control panel Download PDF

Info

Publication number
JP2008034201A
JP2008034201A JP2006205090A JP2006205090A JP2008034201A JP 2008034201 A JP2008034201 A JP 2008034201A JP 2006205090 A JP2006205090 A JP 2006205090A JP 2006205090 A JP2006205090 A JP 2006205090A JP 2008034201 A JP2008034201 A JP 2008034201A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
phosphor
light emitting
lighting device
emitting layer
group
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Abandoned
Application number
JP2006205090A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hironori Iwanaga
寛規 岩永
Masaro Amano
昌朗 天野
Hideto Furuyama
英人 古山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2006205090A priority Critical patent/JP2008034201A/en
Publication of JP2008034201A publication Critical patent/JP2008034201A/en
Abandoned legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Led Device Packages (AREA)

Abstract

【課題】 蛍光体の発光効率が高い、明るい照明装置及び調光パネルを提供すること。
【解決手段】 LEDアレイ部(1)と調光層を具備するLED照明装置において、前記調光層が、蛍光体を溶解した流動体からなる発光層(2)を有することを特徴とする。発光層は、赤色発光蛍光体を溶解した流動体からなる赤色発光層であり、調光層は、赤色発光層に隣接して黄色発光層(3)を有する。
【選択図】図1
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a bright illumination device and a light control panel in which a phosphor has high luminous efficiency.
In an LED lighting device including an LED array section (1) and a light control layer, the light control layer has a light emitting layer (2) made of a fluid in which a phosphor is dissolved. The light emitting layer is a red light emitting layer made of a fluid in which a red light emitting phosphor is dissolved, and the light control layer has a yellow light emitting layer (3) adjacent to the red light emitting layer.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、照明装置及び調光パネルに関する。   The present invention relates to a lighting device and a light control panel.

近年、LED素子は、発光効率の急激な増加とともに、蛍光灯に代わる次世代照明装置として注目を集めている。しかしながら、現在のLED照明装置により照らし出された物体は、特に赤色の鮮明さに欠けており、人物が照らし出された場合は肌色の写りが悪いことが課題となっている。このような特性は、現在のLED照明装置の分光スペクトルにおいて、赤色領域のスペクトル強度が弱いことが原因である。従って、このようなLED照明装置を用いて舞台照明などの演出用照明用途に用いた場合、有効な演出効果を出すことが困難な場合がある。   In recent years, LED elements have attracted attention as next-generation lighting devices that replace fluorescent lamps along with a rapid increase in luminous efficiency. However, the object illuminated by the current LED lighting device is particularly lacking in red vividness, and when a person is illuminated, there is a problem that the flesh color is poor. Such characteristics are caused by a weak spectrum intensity in the red region in the spectrum of current LED lighting devices. Accordingly, when such an LED lighting device is used for lighting effects such as stage lighting, it may be difficult to produce an effective rendering effect.

この問題を解決するためには、LEDチップの発光中心波長である、近紫外または青色光で励起することができる赤色蛍光体が必要である。しかしながら、LED照明装置に無機化合物からなる赤色蛍光体層を設けたところ、光散乱効果の増大によって光を照明装置の外部に取り出すことができる効率が大幅に減少してしまう。   In order to solve this problem, a red phosphor that can be excited by near-ultraviolet or blue light, which is the emission center wavelength of the LED chip, is required. However, when the red phosphor layer made of an inorganic compound is provided in the LED illumination device, the efficiency with which light can be extracted outside the illumination device is greatly reduced due to the increased light scattering effect.

このような状況に対し、赤色有機蛍光体である希土類錯体を溶解したポリマー薄膜を黄色蛍光層に隣接して設置したところ、十分な赤色のスペクトル強度を得ることができなかった。   In such a situation, when a polymer thin film in which a rare earth complex that is a red organic phosphor is dissolved is placed adjacent to the yellow fluorescent layer, sufficient red spectrum intensity cannot be obtained.

一方、蛍光体の温度特性は、有機蛍光体、無機蛍光体に関わらず、高温になるほど発光特性、すなわち量子収率が低下するのが一般的である。そのため、LEDチップアレイの発熱により、それと組み合わせて用いる調光層あるいは蛍光発光層にも輻射熱が伝わり、蛍光体の発光効率が低下してしまうという問題がある。   On the other hand, the temperature characteristics of phosphors are generally such that the emission characteristics, that is, the quantum yield, decrease as the temperature rises, regardless of whether the phosphors are organic or inorganic. Therefore, there is a problem that due to the heat generation of the LED chip array, radiant heat is transmitted to the light control layer or the fluorescent light emitting layer used in combination therewith, and the luminous efficiency of the phosphor is lowered.

本発明はかかる状況に鑑みてなされたものであり、蛍光体の発光効率が高い、明るい照明装置及び調光パネルを提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of this condition, and it aims at providing the bright illuminating device and light control panel with the high luminous efficiency of fluorescent substance.

上記課題を解決するため、本発明の第1の態様は、発光素子と、この発光素子からの光を調光する調光層を具備する照明装置において、前記調光層が、蛍光体を溶解した流動体からなる発光層を有することを特徴とする照明装置を提供する。   In order to solve the above problems, a first aspect of the present invention is a lighting device including a light-emitting element and a light-control layer that adjusts light from the light-emitting element, wherein the light-control layer dissolves a phosphor. An illuminating device having a light emitting layer made of a fluid is provided.

このような照明装置において、発光層は、赤色発光蛍光体を溶解した流動体からなる赤色発光層とすることができる。また、調光層は、赤色発光層に隣接して黄色発光層を有するものとすることができる。これらの場合、赤色発光蛍光体として、希土類錯体蛍光体を用いることができる。   In such a lighting device, the light emitting layer may be a red light emitting layer made of a fluid in which a red light emitting phosphor is dissolved. The light control layer may have a yellow light emitting layer adjacent to the red light emitting layer. In these cases, a rare earth complex phosphor can be used as the red light-emitting phosphor.

希土類錯体蛍光体として、下式(1)により表わされる構造を有するユーロピウム錯体を用いることができる。

Figure 2008034201
As the rare earth complex phosphor, a europium complex having a structure represented by the following formula (1) can be used.
Figure 2008034201

(式中、R〜Rは、炭素数が20以下の直鎖または分枝構造を有するアルキル基又はアルコキシ基、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、ヘテロ環基、及びこれらの置換体、水素原子、重水素原子からなる群から選ばれ、R−Rがすべて同一である場合を除く。)
希土類錯体蛍光体として、下記式(2)により表わされる構造を有するユーロピウム錯体を用いることができる。

Figure 2008034201
(In the formula, R 1 to R 9 are each an alkyl group or an alkoxy group having a straight chain or branched structure having 20 or less carbon atoms, a phenyl group, a biphenyl group, a naphthyl group, a heterocyclic group, and a substituent thereof. Except when selected from the group consisting of a hydrogen atom and a deuterium atom, and R 1 -R 6 are all the same.)
As the rare earth complex phosphor, a europium complex having a structure represented by the following formula (2) can be used.
Figure 2008034201

(式中、R〜Rは、炭素数が20以下の直鎖または分枝構造を有するアルキル基又はアルコキシ基、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、ヘテロ環基、及びこれらの置換体、水素原子、重水素原子からなる群から選ばれ、R−Rがすべて同一である場合を除き、nは2以上20以下の整数である。)
本発明の第2の態様は、発光素子と、媒体に蛍光体を溶解した流動体を透明セル内に収容した発光層を有する調光層と、前記透明セルに接続された、前記流動体を循環させる循環手段を具備することを特徴とする照明装置を提供する。
(In the formula, R 1 to R 7 are each an alkyl group or an alkoxy group having a straight chain or branched structure having 20 or less carbon atoms, a phenyl group, a biphenyl group, a naphthyl group, a heterocyclic group, and a substituent thereof. (N is an integer of 2 or more and 20 or less, except when selected from the group consisting of a hydrogen atom and a deuterium atom, and R 1 -R 4 are all the same.)
According to a second aspect of the present invention, there is provided a light emitting device, a light control layer having a light emitting layer in which a fluid in which a phosphor is dissolved in a medium is contained in a transparent cell, and the fluid connected to the transparent cell. Provided is a lighting device comprising a circulation means for circulation.

このような照明装置において、発光層は、赤色発光蛍光体を溶解した流動体からなる赤色発光層とすることができる。また、透明セルの外壁または内壁に、黄色発光層を配置することができる。この黄色発光層を複数個格子状に配置することができる。   In such a lighting device, the light emitting layer may be a red light emitting layer made of a fluid in which a red light emitting phosphor is dissolved. A yellow light emitting layer can be disposed on the outer wall or the inner wall of the transparent cell. A plurality of the yellow light emitting layers can be arranged in a lattice pattern.

さらに、蛍光体を溶解する媒体は、液晶相を呈するものとすることができる。また、循環手段は、冷却手段又は放熱手段を具備するものとすることができる。   Furthermore, the medium in which the phosphor is dissolved can exhibit a liquid crystal phase. Further, the circulation means can comprise a cooling means or a heat dissipation means.

本発明の第3の態様は、LEDアレイ部と、第1の蛍光体及び第2の蛍光体を含む調光層を具備するLED照明装置において、前記第1の蛍光体が、第2の蛍光体を含むマトリクスポリマー中に相分離して分散されていることを特徴とする照明装置を提供する。   According to a third aspect of the present invention, in the LED illumination device including the LED array unit and the light control layer including the first phosphor and the second phosphor, the first phosphor is the second fluorescence. Provided is a lighting device characterized by being dispersed in a phase-separated matrix polymer containing a body.

このような照明装置において、第1の蛍光体が赤色発光蛍光体であり、第2の蛍光体が黄色発光蛍光体である構成とすることができる。   In such an illumination device, the first phosphor may be a red light-emitting phosphor and the second phosphor may be a yellow light-emitting phosphor.

本発明の第4の態様は、蛍光体を溶解した流動体からなる発光層を有することを特徴とする調光パネルを提供する。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a light control panel comprising a light emitting layer made of a fluid in which a phosphor is dissolved.

このような調光パネルにおいて、発光層は、赤色発光蛍光体を溶解した流動体からなる赤色発光層とすることができる。また、赤色発光層に隣接して黄色発光層を配置することができる。これらの場合、赤色発光蛍光体として、上述した希土類錯体蛍光体を用いることができる。   In such a light control panel, the light emitting layer can be a red light emitting layer made of a fluid in which a red light emitting phosphor is dissolved. A yellow light emitting layer can be disposed adjacent to the red light emitting layer. In these cases, the rare earth complex phosphor described above can be used as the red light-emitting phosphor.

本発明によると、調光パネルが、蛍光体を溶解した流動体からなる透明な発光層を有しているため、光散乱が生ずることがなく、従来光散乱によって低下していた照明装置の光取り出し効率が向上する。また、蛍光体を溶解した流動体を循環させることにより、素子からの熱が放熱又は冷却により除去されて、蛍光体の温度を低温に保持することができる。その結果、蛍光体の発光効率を高めることができ、蛍光強度の増大を実現することが可能となる。   According to the present invention, since the light control panel has a transparent light emitting layer made of a fluid in which a phosphor is dissolved, light scattering does not occur. Extraction efficiency is improved. Further, by circulating the fluid in which the phosphor is dissolved, heat from the element is removed by heat dissipation or cooling, and the temperature of the phosphor can be kept low. As a result, the luminous efficiency of the phosphor can be increased, and an increase in fluorescence intensity can be realized.

以下、発明を実施するための最良の形態について説明する。   The best mode for carrying out the invention will be described below.

図1は、本発明の第1の実施形態に係るLED照明装置の概略側面図を示す。図1において、複数のLED素子1が放物線状にアレイとして配置され、その光路に、蛍光体、例えば赤色発光蛍光体を溶解した流動体を収容する有機蛍光体セル2からなる調光層が配置されている。有機蛍光体セル2は、下部に流動体の導入口4を、上部に流動体の排出口5を備えており、これら導入口4及び導出口5は、管路6により接続されている。この管路6により、有機蛍光体セル2内の流動体は循環する。   FIG. 1: shows the schematic side view of the LED lighting apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. In FIG. 1, a plurality of LED elements 1 are arranged in an array in a parabolic shape, and a light control layer composed of an organic phosphor cell 2 containing a phosphor, for example, a fluid in which a red light-emitting phosphor is dissolved is arranged in the optical path. Has been. The organic phosphor cell 2 includes a fluid inlet 4 at the bottom and a fluid outlet 5 at the top. The inlet 4 and the outlet 5 are connected by a pipe 6. The fluid in the organic phosphor cell 2 circulates through the pipe 6.

管路6には、冷却器又は放熱器7が設けられていてもよい。単に管路6のみでも、自然放冷により、LED素子1からの熱により温度が上昇した流動体は冷却されるが、冷却器又は放熱器7を設けることにより、より効果的な流動体の冷却が可能となる。また、有機蛍光体セル2内の流動体の対流により、管路6のみでも流動体の循環は可能であるが、管路6に別途強制的循環手段を設けてもよい。   The pipe 6 may be provided with a cooler or a radiator 7. Even if only the pipe line 6 is used, the fluid whose temperature has risen due to the heat from the LED element 1 is cooled by natural cooling, but by providing a cooler or a radiator 7, more effective cooling of the fluid is possible. Is possible. In addition, the fluid can be circulated only in the pipe line 6 by the convection of the fluid in the organic phosphor cell 2, but a forced circulation means may be separately provided in the pipe line 6.

なお、図1では、有機蛍光体セル2に隣接して、無機黄色発光層3が、必要に応じて配置され、両者により調光層を構成している。   In FIG. 1, an inorganic yellow light emitting layer 3 is disposed as necessary adjacent to the organic phosphor cell 2, and constitutes a light control layer by both.

LED素子1が白色LED素子である場合、無機黄色発光層3は必要ではなく、有機蛍光体セル2のみが配置される。LED素子1が青色LED素子である場合、有機蛍光体セル2に隣接して無機黄色発光層3が配置される。   When the LED element 1 is a white LED element, the inorganic yellow light emitting layer 3 is not necessary, and only the organic phosphor cell 2 is disposed. When the LED element 1 is a blue LED element, the inorganic yellow light emitting layer 3 is disposed adjacent to the organic phosphor cell 2.

以上のように構成されるLED照明装置では、赤色発光蛍光体は流動体中に溶解されているため、透明となり、そのため光散乱が生ずることがなく、光散乱によってLED照明装置の光取り出し効率が低下することはない。   In the LED illumination device configured as described above, the red light-emitting phosphor is dissolved in the fluid and thus becomes transparent, so that light scattering does not occur, and the light extraction efficiency of the LED illumination device is improved by light scattering. There is no decline.

また、赤色領域のスペクトル強度を増大することにより、赤色や人間の肌色を鮮明に照らし出すことが可能な明るい照明装置を実現することができる。   In addition, by increasing the spectral intensity in the red region, it is possible to realize a bright illumination device that can clearly illuminate red and human skin color.

図2に示すように、有機蛍光体の蛍光強度は、固体薄膜中に含有させているよりも、溶液中に溶解している方が大きくなる傾向がある。   As shown in FIG. 2, the fluorescence intensity of the organic phosphor tends to be higher when dissolved in the solution than when contained in the solid thin film.

図2は、1重量%の赤色発光蛍光体(下記式(4))が溶媒(アセトン)に溶解している場合(曲線1)、5重量%の赤色発光蛍光体(下記式(4)が溶媒(アセトン)に溶解している場合(曲線2)、及び1重量%の赤色発光蛍光体(下記式(1)が固体薄膜(シリコーン)に分散している場合(曲線3)の蛍光強度を示す特性図である。図2に示すように、有機蛍光体が溶液に溶解している場合のほうが、固体薄膜中に分散している場合よりもはるかに赤色の蛍光強度が高いことがわかる。   FIG. 2 shows a case where 1% by weight of the red light emitting phosphor (the following formula (4)) is dissolved in a solvent (acetone) (curve 1), and 5% by weight of the red light emitting phosphor (the following formula (4) The fluorescence intensity when dissolved in a solvent (acetone) (curve 2) and when 1% by weight of red-emitting phosphor (the following formula (1) is dispersed in a solid thin film (silicone) (curve 3) 2, it can be seen that the red fluorescent intensity is much higher when the organic phosphor is dissolved in the solution than when it is dispersed in the solid thin film.

また、図1に示すLED照明装置では、流動性媒体の循環により有機蛍光体セル2の温度上昇を抑えると同時に、無機黄色発光層3の冷却も図っている。このように、蛍光体の温度上昇を抑えることにより、発光効率が低下することがない。また、図1に示すように、多数のLEDチップアレイ1が密集して配置されると、放熱状態が悪くなるため、流動性媒体を循環させて放熱・冷却することによる効果が特に発揮される。   Further, in the LED illumination device shown in FIG. 1, the inorganic yellow light emitting layer 3 is also cooled while suppressing the temperature rise of the organic phosphor cell 2 by circulation of the fluid medium. Thus, the luminous efficiency is not lowered by suppressing the temperature rise of the phosphor. Further, as shown in FIG. 1, when a large number of LED chip arrays 1 are arranged densely, the heat dissipation state is deteriorated, so that the effect of radiating and cooling by circulating a fluid medium is particularly exerted. .

本発明の第1の実施形態に係るLED照明装置に用いる赤色蛍光体は、発光色が安定し、強発光が得られる3価のユーロピウム錯体が望ましい。なかでも、配位子としてホスフィンオキシド化合物とβジケトンを有するユーロピウム錯体は、樹脂に対する分散性に優れ、紫外、近紫外、青紫色の光の吸収効率に優れるためより強発光が得やすい。さらには、上記のようなユーロピウム錯体において、異なる分子構造の2種類のホスフィンオキシドを配位子として有するものは、樹脂分散性、光吸収効率に最も優れ、さらに望ましい。   The red phosphor used in the LED lighting device according to the first embodiment of the present invention is preferably a trivalent europium complex that has a stable emission color and provides strong emission. Among these, a europium complex having a phosphine oxide compound and a β-diketone as a ligand is excellent in dispersibility in a resin and excellent in absorption efficiency of ultraviolet, near-ultraviolet, and blue-violet light, so that it is easy to obtain stronger light emission. Furthermore, among the above europium complexes, those having two kinds of phosphine oxides having different molecular structures as ligands are most excellent in resin dispersibility and light absorption efficiency, and are more desirable.

このようなユーロピウム錯体は、例えば下記式(1)に示す構造を有するものであるが、本発明はこれに限定されるものではない。

Figure 2008034201
Such a europium complex has, for example, a structure represented by the following formula (1), but the present invention is not limited to this.
Figure 2008034201

(式中、R〜Rは、炭素数が20以下の直鎖または分枝構造を有するアルキル基又はアルコキシ基、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、ヘテロ環基、及びこれらの置換体、水素原子、重水素原子からなる群から選ばれ、R−Rがすべて同一である場合を除く。)
また、下記式(2)に示すようなユーロピウム錯体は、光及び熱耐久性に優れているため、長時間のLED照明の点灯に対応することができるので好ましい。

Figure 2008034201
(In the formula, R 1 to R 9 are each an alkyl group or an alkoxy group having a straight chain or branched structure having 20 or less carbon atoms, a phenyl group, a biphenyl group, a naphthyl group, a heterocyclic group, and a substituent thereof. Except when selected from the group consisting of a hydrogen atom and a deuterium atom, and R 1 -R 6 are all the same.)
Moreover, since a europium complex as shown in the following formula (2) is excellent in light and thermal durability, it can cope with lighting of LED lighting for a long time, which is preferable.
Figure 2008034201

(式中、R〜Rは、炭素数が20以下の直鎖または分枝構造を有するアルキル基又はアルコキシ基、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、ヘテロ環基、及びこれらの置換体、水素原子、重水素原子からなる群から選ばれ、R−Rがすべて同一である場合を除き、nは2以上20以下の整数であり、より好ましくは3以上5以下の整数である。)
以上の有機蛍光体を溶解し、流動体を形成する溶媒としては、沸点が大きく、揮発し難く、難燃性であり、かつ有機蛍光体のような極性化合物を高濃度溶解する性質を有するものであるのが望ましい。具体的には、シリコンオイル、フッ素系液晶材料、シアノビフェニル系液晶材料が挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、比較的沸点が大きい、キシレン等の溶媒も用いることが可能である。
(In the formula, R 1 to R 7 are each an alkyl group or an alkoxy group having a straight chain or branched structure having 20 or less carbon atoms, a phenyl group, a biphenyl group, a naphthyl group, a heterocyclic group, and a substituent thereof. N is an integer of 2 or more and 20 or less, more preferably an integer of 3 or more and 5 or less, except when selected from the group consisting of a hydrogen atom and a deuterium atom and R 1 -R 4 are all the same. )
Solvents that dissolve the above organic phosphors to form fluids have a high boiling point, are not easily volatilized, are flame retardant, and have the property of dissolving polar compounds such as organic phosphors at high concentrations. It is desirable that Specific examples include silicon oil, fluorine-based liquid crystal material, and cyanobiphenyl-based liquid crystal material, but are not limited thereto. A solvent such as xylene having a relatively large boiling point can also be used.

無機黄色発光層3は、マトリクス樹脂中に無機黄色発光蛍光体を分散させたものである。無機黄色発光蛍光体としては、YAG、SrSiO:Euを用いることができ、マトリクス樹脂としては、発光層セルの流動性媒体に溶解しない透明樹脂、例えば、フッ素系アクリル樹脂、ポリスチレン、ポリエステル、シリコーン樹脂を用いることができる。 The inorganic yellow light emitting layer 3 is obtained by dispersing an inorganic yellow light emitting phosphor in a matrix resin. As the inorganic yellow light emitting phosphor, YAG, Sr 2 SiO 4 : Eu can be used, and as the matrix resin, a transparent resin that does not dissolve in the fluid medium of the light emitting layer cell, for example, a fluorine-based acrylic resin, polystyrene, polyester A silicone resin can be used.

図3は、本発明の第2の実施形態に係るLED照明装置を示す。図3に示すLED照明装置において、LED素子11の光路に配置された有機蛍光体セル12は、ガラス製の封止されたガラスセル13と、その中に収容された、蛍光体を溶解した流動性媒体14から構成される。図3では、有機蛍光体セル12の内部のLED素子11とは反対側に無機黄色発光層15が配置されているが、有機蛍光体セル12の外部に配置されていてもよい。   FIG. 3 shows an LED lighting device according to the second embodiment of the present invention. In the LED lighting device shown in FIG. 3, the organic phosphor cell 12 arranged in the optical path of the LED element 11 includes a glass cell 13 made of glass and a flow in which the phosphor contained therein is dissolved. It is composed of a conductive medium 14. In FIG. 3, the inorganic yellow light emitting layer 15 is disposed on the side opposite to the LED element 11 inside the organic phosphor cell 12, but may be disposed outside the organic phosphor cell 12.

図3に示すLED照明装置のように、ガラスセル13の内部にガラス壁に密着して無機黄色発光層15を配置することにより、流動性媒体14と無機黄色発光層15とが隙間なく液固界面で接触し、光学的なロスが小さい調光層を実現することができる。また、図1に示すように、流動性媒体14の循環、入れ替えにより、流動性媒体14の温度上昇を抑えるとともに、無機黄色蛍光層15の冷却効果も向上し、蛍光体の発光効率の低下を防止することができる。   As in the LED lighting device shown in FIG. 3, the inorganic yellow light emitting layer 15 is disposed in close contact with the glass wall inside the glass cell 13, so that the fluid medium 14 and the inorganic yellow light emitting layer 15 are liquid-solid without gaps. It is possible to realize a light control layer that contacts at the interface and has a small optical loss. Further, as shown in FIG. 1, by circulating and replacing the fluid medium 14, the temperature rise of the fluid medium 14 is suppressed, the cooling effect of the inorganic yellow phosphor layer 15 is improved, and the luminous efficiency of the phosphor is lowered. Can be prevented.

図4は、本発明の第3の実施形態に係るLED照明装置を示す。図4に示すLED照明装置では、LEDチップアレイ21が有機蛍光体セル12に密着して配置されている。このように、LEDチップアレイ21が有機蛍光体セル12に密着して配置することにより、屈折率ギャップによる光学的なロスを減少させることができる。なお、図4に示すLED照明装置では、無機黄色発光層15が有機蛍光体セル12の外部に配置されている。無機黄色発光層15は、図4(a)ではLEDチップアレイ21の側に、図4(b)ではLEDチップアレイ21の反対側に、それぞれ配置されている。   FIG. 4 shows an LED lighting device according to the third embodiment of the present invention. In the LED illumination device shown in FIG. 4, the LED chip array 21 is disposed in close contact with the organic phosphor cell 12. As described above, the LED chip array 21 is disposed in close contact with the organic phosphor cell 12, whereby the optical loss due to the refractive index gap can be reduced. In the LED lighting device shown in FIG. 4, the inorganic yellow light emitting layer 15 is disposed outside the organic phosphor cell 12. The inorganic yellow light emitting layer 15 is disposed on the LED chip array 21 side in FIG. 4A and on the opposite side of the LED chip array 21 in FIG. 4B.

図5は、本発明の第4の実施形態に係るLED照明装置用の調光パネルを示す。図5に示すLED照明装置では、複数の無機黄色蛍光層31が、ガラスセル13の内部にガラス壁に密着して、格子状に配置されている。このように複数の無機黄色蛍光層31を配置することにより、赤色領域のスペクトル強度を更に強くすることができる。   FIG. 5 shows a light control panel for an LED lighting device according to the fourth embodiment of the present invention. In the LED lighting device shown in FIG. 5, a plurality of inorganic yellow fluorescent layers 31 are arranged in a lattice shape in close contact with the glass wall inside the glass cell 13. By arranging a plurality of inorganic yellow fluorescent layers 31 in this way, the spectral intensity in the red region can be further increased.

図6は、本発明の第5の実施形態に係るLED照明装置用の調光パネルを示す。図6に示す調光パネルでは、マトリクス樹脂41中に無機黄色発光蛍光体42を分散してなる無機黄色蛍光層中に、有機赤色発光蛍光体43がドロップレット状に相分離して分散されている。このように無機黄色発光蛍光体42と有機赤色発光蛍光体43とを複合して分散させることにより、赤色領域のスペクトル強度の高い調光パネルを簡便に得ることができる。   FIG. 6 shows a light control panel for an LED lighting device according to a fifth embodiment of the present invention. In the light control panel shown in FIG. 6, the organic red light emitting phosphor 43 is phase-separated and dispersed in the form of droplets in the inorganic yellow phosphor layer in which the inorganic yellow light emitting phosphor 42 is dispersed in the matrix resin 41. Yes. Thus, by combining and dispersing the inorganic yellow light-emitting phosphor 42 and the organic red light-emitting phosphor 43, a light control panel having a high spectral intensity in the red region can be easily obtained.

以下、本発明の様々な実施例と比較例を示す。   Hereinafter, various examples and comparative examples of the present invention will be described.

実施例1
赤色発光蛍光体として、下記式(3)により表される構造を有するユーロピウム錯体を用い、これをキシレンに溶解して濃度20wt%の溶液とし、内壁の厚さ1mmのガラスセルに注入し、有機発光セルを形成した。次いで、このガラスセルの外側に、珪酸塩系無機蛍光体をシリコンポリマーに20wt%分散した無機蛍光体層を設置することにより、図1に示すようなLED照明装置を試作した。LED素子としては、発光中心波長が460nmの青色LEDを用いた。
Example 1
As a red light emitting phosphor, a europium complex having a structure represented by the following formula (3) is used. This is dissolved in xylene to form a solution having a concentration of 20 wt%, and injected into a glass cell having an inner wall thickness of 1 mm. A light emitting cell was formed. Next, an LED lighting device as shown in FIG. 1 was prototyped by installing an inorganic phosphor layer in which 20 wt% of a silicate inorganic phosphor was dispersed in a silicon polymer outside the glass cell. As the LED element, a blue LED having an emission center wavelength of 460 nm was used.

このようにして構成されたLED照明装置によると、無機蛍光体層のみを配置した場合と比較して、演色性評価数は、Raが7増加し、R9が46増加し、R15が14増加した。

Figure 2008034201
According to the LED lighting device configured in this way, the color rendering index was increased by 7 for Ra, increased by 46 for R9, and increased by 14 for R15, compared to the case where only the inorganic phosphor layer was disposed. .
Figure 2008034201

実施例2
赤色発光蛍光体として、下記式(4)により表される構造を有するユーロピウム錯体を用いたことを除いて、実施例1と同様のLED照明装置を試作した。
Example 2
An LED lighting device similar to that of Example 1 was prototyped except that a europium complex having a structure represented by the following formula (4) was used as the red light-emitting phosphor.

このようにして構成されたLED照明装置によると、無機蛍光体層のみを配置した場合と比較して、演色性評価数は、Raが10増加し、R9が52増加し、R15が16増加した。   According to the LED illuminating device thus configured, the color rendering index was increased by 10 for Ra, increased by 52 for R9, and increased by 16 for R15, compared to the case where only the inorganic phosphor layer was disposed. .

本実施例に係るLED照明装置が、実施例1に係るLED照明装置よりも優れた効果が得られたのは、下記式(4)に示す蛍光体が上記式(3)に示す蛍光体と比較して蛍光強度が大きいため、演色性評価数の増大効果が大きいためと考えられる。

Figure 2008034201
The LED illumination device according to the present example was more effective than the LED illumination device according to Example 1 because the phosphor represented by the following formula (4) is the phosphor represented by the above formula (3). This is probably because the fluorescence intensity is large compared to the effect of increasing the color rendering index.
Figure 2008034201

実施例3
図3に示す構造の調光層を構成したことを除いて、実施例1と同様のLED照明装置を試作した。
Example 3
An LED lighting device similar to that of Example 1 was made experimentally except that the light control layer having the structure shown in FIG.

このようにして構成されたLED照明装置によると、無機蛍光体層のみを配置した場合と比較して、演色性評価数は、Raが8増加し、R9が45増加し、R15が15増加した。   According to the LED illuminating device thus configured, the color rendering index increased by 8 for Ra, increased by 45 for R9, and increased by 15 for R15, compared to the case where only the inorganic phosphor layer was disposed. .

本実施例に係るLED照明装置によると、有機発光セルと無機蛍光体層が隙間なく接触しているため、光学的なロスが少なく、赤色のスペクトル強度の増分が大きかったものと考えられる。   According to the LED lighting apparatus according to the present example, the organic light emitting cell and the inorganic phosphor layer are in contact with each other without any gap, so that it is considered that there is little optical loss and the increase in red spectral intensity is large.

実施例4
無機蛍光体の濃度を30wt%としたことを除いて実施例1と同一の材料構成の、図5に示すLED照明装置を試作した。
Example 4
An LED lighting device shown in FIG. 5 having the same material configuration as that of Example 1 except that the concentration of the inorganic phosphor was set to 30 wt% was prototyped.

このようにして構成されたLED照明装置によると、無機蛍光体層のみを配置した場合と比較して、演色性評価数は、Raが8増加し、R9が45増加し、R15が15増加した。   According to the LED illuminating device thus configured, the color rendering index increased by 8 for Ra, increased by 45 for R9, and increased by 15 for R15, compared to the case where only the inorganic phosphor layer was disposed. .

本実施例に係るLED照明装置によると、有機発光セルを通過した赤色光が、直接LED照明装置の外に出る構成であるため、光学的なロスが少なく、赤色のスペクトル強度の増分が大きかったものと考えられる。   According to the LED illumination device according to the present embodiment, since the red light that has passed through the organic light emitting cell directly goes out of the LED illumination device, there is little optical loss and the increase in red spectral intensity is large. It is considered a thing.

実施例5
実施例1で用いた赤色発光蛍光体及び無機蛍光体を用い、シリコンオイル等の不揮発性の溶媒及びマトリクスポリマーとしてのPMMA(ルシリンTPOにて重合)を用いて、図6に示す調光パネルを備えるLED照明装置を試作した。
Example 5
The light control panel shown in FIG. 6 is obtained using the red light-emitting phosphor and the inorganic phosphor used in Example 1, using a non-volatile solvent such as silicone oil and PMMA (polymerized with Lucillin TPO) as a matrix polymer. A prototype LED lighting device was prepared.

このようにして構成されたLED照明装置によると、無機蛍光体層のみを配置した場合と比較して、演色性評価数は、Raが10増加し、R9が48増加し、R15が18増加した。   According to the LED lighting device thus configured, the color rendering index was increased by 10 for Ra, increased by 48 for R9, and increased by 18 for R15, compared to the case where only the inorganic phosphor layer was disposed. .

実施例6
無機蛍光層シートのみの構成でLED照明装置を試作したところ、無機蛍光層シートの表面温度は120℃近い温度であった。それに対し、実施例1に係る照明装置の有機発光セルに隣接する無機蛍光層の温度を測定したところ、表面温度は80℃という低い値を示した。
Example 6
When the LED lighting device was prototyped with the configuration of only the inorganic fluorescent layer sheet, the surface temperature of the inorganic fluorescent layer sheet was close to 120 ° C. On the other hand, when the temperature of the inorganic fluorescent layer adjacent to the organic light emitting cell of the lighting device according to Example 1 was measured, the surface temperature showed a low value of 80 ° C.

実施例7
実施例1と同じ材料構成を用い、送液機構、特別な冷却機構を備えないLED照明装置を試作したところ、自然対流、自然放熱のみにも関わらず、有機発光セルに隣接する無機蛍光層の表面温度は100℃と、さほど上昇しなかった。
Example 7
Using the same material configuration as in Example 1, a prototype LED lighting device that does not have a liquid feeding mechanism and a special cooling mechanism was manufactured. In spite of only natural convection and natural heat dissipation, an inorganic fluorescent layer adjacent to the organic light emitting cell was used. The surface temperature was not so high as 100 ° C.

比較例
実施例1に係るLED照明装置から流動体を除いた構成のLED照明装置を試作した。このようにして構成されたLED照明装置によると、Raは62と低く、特に赤色領域のスペクトル強度が小さいことが分かった。
Comparative Example An LED lighting device having a configuration in which the fluid was removed from the LED lighting device according to Example 1 was made as an experiment. According to the LED lighting device thus configured, Ra was as low as 62, and it was found that the spectral intensity in the red region was particularly small.

本発明の第1の実施形態に係るLED照明装置の概略を示す図。The figure which shows the outline of the LED lighting apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 固体薄膜中に含有させている場合と溶液中に溶解している場合の有機蛍光体の蛍光強度を比較して示す特性図。The characteristic view which compares and compares the fluorescence intensity of the organic fluorescent substance when it contains in the solid thin film, and when melt | dissolving in the solution. 本発明の第2の実施形態に係るLED照明装置を示す断面図。Sectional drawing which shows the LED lighting apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態に係るLED照明装置を示す断面図。Sectional drawing which shows the LED lighting apparatus which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施形態に係るLED照明装置に用いる調光パネルを示す断面図。Sectional drawing which shows the light control panel used for the LED lighting apparatus which concerns on the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第5の実施形態に係るLED照明装置に用いる調光パネルを示す断面図。Sectional drawing which shows the light control panel used for the LED lighting apparatus which concerns on the 5th Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1,11,21…LRD素子、2,12…有機発光セル、3,13,31…無機黄色蛍光層、4…導入口、5…排出口、6…管路、7…放冷・冷却手段、14…ガラスセル、15…流動体、41…マトリクスポリマー、42…無機黄色発光蛍光体、43…有機赤色発光蛍光体。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,11,21 ... LRD element, 2,12 ... Organic light emitting cell, 3,13,31 ... Inorganic yellow fluorescent layer, 4 ... Inlet, 5 ... Discharge, 6 ... Pipe, 7 ... Cooling / cooling means , 14 ... glass cell, 15 ... fluid, 41 ... matrix polymer, 42 ... inorganic yellow light emitting phosphor, 43 ... organic red light emitting phosphor.

Claims (15)

発光素子と、この発光素子からの光を調光する調光層を具備する照明装置において、前記調光層が、媒体に蛍光体を溶解した流動体からなる発光層を有することを特徴とする照明装置。   An illumination device including a light emitting element and a light control layer for adjusting light from the light emitting element, wherein the light control layer includes a light emitting layer made of a fluid in which a phosphor is dissolved in a medium. Lighting device. 前記発光層が、赤色発光蛍光体を溶解した流動体からなる赤色発光層であることを特徴とする請求項1に記載の照明装置。   The lighting device according to claim 1, wherein the light emitting layer is a red light emitting layer made of a fluid in which a red light emitting phosphor is dissolved. 前記調光層が、前記発光層に隣接して黄色発光層を有することを特徴とする請求項2に記載の照明装置。   The lighting device according to claim 2, wherein the light control layer has a yellow light emitting layer adjacent to the light emitting layer. 前記赤色発光蛍光体が、希土類錯体蛍光体であることを特徴とする請求項2または3に記載の照明装置。   4. The illumination device according to claim 2, wherein the red light emitting phosphor is a rare earth complex phosphor. 前記希土類錯体蛍光体が、下式(1)により表わされる構造を有するユーロピウム錯体であることを特徴とする請求項4に記載の照明装置。
Figure 2008034201
(式中、R〜Rは、炭素数が20以下の直鎖または分枝構造を有するアルキル基又はアルコキシ基、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、ヘテロ環基、及びこれらの置換体、水素原子、重水素原子からなる群から選ばれ、R−Rがすべて同一である場合を除く。)
The lighting device according to claim 4, wherein the rare earth complex phosphor is a europium complex having a structure represented by the following formula (1).
Figure 2008034201
(In the formula, R 1 to R 9 are each an alkyl group or an alkoxy group having a straight chain or branched structure having 20 or less carbon atoms, a phenyl group, a biphenyl group, a naphthyl group, a heterocyclic group, and a substituent thereof. Except when selected from the group consisting of a hydrogen atom and a deuterium atom, and R 1 -R 6 are all the same.)
前記希土類錯体が、下記式(2)により表わされる構造を有するユーロピウム錯体であることを特徴とする請求項4に記載の照明装置。
Figure 2008034201
(式中、R〜Rは、炭素数が20以下の直鎖または分枝構造を有するアルキル基又はアルコキシ基、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、ヘテロ環基、及びこれらの置換体、水素原子、重水素原子からなる群から選ばれ、R−Rがすべて同一である場合を除き、nは2以上20以下の整数である。)
The lighting device according to claim 4, wherein the rare earth complex is a europium complex having a structure represented by the following formula (2).
Figure 2008034201
(In the formula, R 1 to R 7 are each an alkyl group or an alkoxy group having a straight chain or branched structure having 20 or less carbon atoms, a phenyl group, a biphenyl group, a naphthyl group, a heterocyclic group, and a substituent thereof. (N is an integer of 2 or more and 20 or less, except when selected from the group consisting of a hydrogen atom and a deuterium atom, and R 1 -R 4 are all the same.)
発光素子と、媒体に蛍光体を溶解した流動体を透明セル内に収容した発光層を有する調光層と、前記透明セルに接続された、前記流動体を循環させる循環手段を具備することを特徴とする照明装置。   A light-emitting element, a light-control layer having a light-emitting layer containing a fluid obtained by dissolving a phosphor in a medium in a transparent cell, and a circulation means connected to the transparent cell and circulating the fluid. A lighting device. 前記発光層が、赤色発光蛍光体を溶解した流動体からなる赤色発光層であることを特徴とする請求項7に記載の照明装置。   The lighting device according to claim 7, wherein the light emitting layer is a red light emitting layer made of a fluid in which a red light emitting phosphor is dissolved. 前記透明セルの外壁または内壁に、黄色発光層が配置されていることを特徴とする請求項8に記載の照明装置。   The lighting device according to claim 8, wherein a yellow light emitting layer is disposed on an outer wall or an inner wall of the transparent cell. 前記黄色発光層が複数個格子状に配置されていることを特徴とする請求項9に記載の照明装置。   The lighting device according to claim 9, wherein a plurality of the yellow light emitting layers are arranged in a grid pattern. 前記媒体が、液晶相を呈することを特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載の照明装置。   The lighting device according to claim 1, wherein the medium exhibits a liquid crystal phase. 前記循環手段は、冷却手段又は放熱手段を具備することを特徴とする請求項7〜11のいずれかに記載の照明装置。   The lighting device according to claim 7, wherein the circulation unit includes a cooling unit or a heat dissipation unit. 発光素子と、第1の蛍光体及び第2の蛍光体を含む調光層を具備する照明装置において、前記第1の蛍光体が、第2の蛍光体を含むマトリクスポリマー中に相分離して分散していることを特徴とする照明装置。   In a lighting device including a light-emitting element and a light control layer including a first phosphor and a second phosphor, the first phosphor is phase-separated into a matrix polymer including a second phosphor. A lighting device that is dispersed. 前記第1の蛍光体が赤色発光蛍光体であり、前記第2の蛍光体が黄色発光蛍光体であることを特徴とする請求項13に記載の照明装置。   The lighting device according to claim 13, wherein the first phosphor is a red light-emitting phosphor, and the second phosphor is a yellow light-emitting phosphor. 赤色発光蛍光体を含有する流動体からなる赤色発光層と、この赤色発光層に隣接して配置された黄色発光層とを具備することを特徴とする調光パネル。   A light control panel comprising a red light emitting layer made of a fluid containing a red light emitting phosphor and a yellow light emitting layer disposed adjacent to the red light emitting layer.
JP2006205090A 2006-07-27 2006-07-27 Lighting device and light control panel Abandoned JP2008034201A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006205090A JP2008034201A (en) 2006-07-27 2006-07-27 Lighting device and light control panel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006205090A JP2008034201A (en) 2006-07-27 2006-07-27 Lighting device and light control panel

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2008034201A true JP2008034201A (en) 2008-02-14

Family

ID=39123406

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006205090A Abandoned JP2008034201A (en) 2006-07-27 2006-07-27 Lighting device and light control panel

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2008034201A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101049126B1 (en) * 2004-07-20 2011-07-14 엘지전자 주식회사 LED window structure of the control panel
JP2012146559A (en) * 2011-01-13 2012-08-02 Panasonic Corp Lighting fixture
KR101819797B1 (en) 2014-11-05 2018-01-17 도요타지도샤가부시키가이샤 Fuel battery cell
US20220363985A1 (en) * 2021-04-30 2022-11-17 Kabushiki Kaisha Toshiba Rare earth complex-containing composition and fluorescent penetrant inspection method using same

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101049126B1 (en) * 2004-07-20 2011-07-14 엘지전자 주식회사 LED window structure of the control panel
JP2012146559A (en) * 2011-01-13 2012-08-02 Panasonic Corp Lighting fixture
KR101819797B1 (en) 2014-11-05 2018-01-17 도요타지도샤가부시키가이샤 Fuel battery cell
US20220363985A1 (en) * 2021-04-30 2022-11-17 Kabushiki Kaisha Toshiba Rare earth complex-containing composition and fluorescent penetrant inspection method using same
US12486453B2 (en) * 2021-04-30 2025-12-02 Kabushiki Kaisha Toshiba Rare earth complex-containing composition and fluorescent penetrant inspection method using same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Jing et al. Photoluminescence of singlet/triplet self‐trapped excitons in Sb3+‐based metal halides
Van De Haar et al. Saturation mechanisms in common LED phosphors
US7960909B2 (en) Light-emitting device, method for producing the same and fluorescent device
JP3811142B2 (en) LED element and light emitting medium using rare earth complex
JP4559922B2 (en) Fluorescent complex and lighting device using the same
US8076833B2 (en) Methods and apparatuses for enhancing heat dissipation from a light emitting device
Du et al. Neoteric Mn2+‐activated Cs3Cu2I5 dazzling yellow‐emitting phosphors for white‐LED
JP6396581B2 (en) Highly efficient molecules exhibiting resonance energy transfer
Wang et al. Applicability Evaluation of Bright Green‐Emitting Carbon Dots in the Solid State for White Light‐Emitting Diodes
US20080001515A1 (en) Fluorescent complex and lighting system using the same
JP2008297250A (en) Fluorescent rare earth complex, and light emitting element, security medium, and lighting device using the same
Xu et al. Enhanced luminescent performance for remote LEDs of Ce: YAG phosphor-in-glass film on regular textured glass substrate by using chemical wet-etching
Kang et al. Robust, Narrow‐Band Nanorods LEDs with Luminous Efficacy> 200 lm/W: Next‐Generation of Efficient Solid‐State Lighting
JP4163641B2 (en) LED element
Huang et al. Well-performed green phosphor BaY4Si5O17: Ce3+, Tb3+ with high quantum efficiency and thermal stability
JP2008034201A (en) Lighting device and light control panel
Bispo-Jr et al. Eu (II)‐Activated Silicates for UV Light‐Emitting Diodes Tuning into Warm White Light
CN102959743B (en) Light emitting device and LED bulb
JP5706299B2 (en) Method for manufacturing light emitting device
JP4550608B2 (en) Fluorescent complex and lighting device
JP4905627B2 (en) Green phosphor, white LED, backlight using the same, and liquid crystal display device
JP5376881B2 (en) Terbium complex and light emitting device using the same
JP5005013B2 (en) Light emitting device and lighting device
Xu et al. Translucent YAG: Ce-SiO2 Composites Prepared by Pressureless Sintering: Structures, Luminescence Properties, and Applications in the White LEDs/LDs
KR101935464B1 (en) Color filter and color filter array panel

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080926

A762 Written abandonment of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A762

Effective date: 20100217