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公開番号2025167142
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-07
出願番号2024071488
出願日2024-04-25
発明の名称LED発光装置、照明器具及び測定用光源
出願人株式会社MARUWA
代理人個人
主分類H10H 20/851 20250101AFI20251030BHJP()
要約【課題】広帯域性と高演色性とを共に満たすLED発光装置を提供する。
【解決手段】1又は複数のLED素子と、複数の蛍光体とを備えたLED発光装置であって、LED発光装置から取り出される取出光は、波長が450～950nmの範囲で連続的な発光スペクトルを有し、かつ、色温度が2500～5000Kの範囲で平均演色評価数Raが90以上かつ特殊演色評価数R15が88以上である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
１又は複数のＬＥＤ素子と、複数の蛍光体とを備えたＬＥＤ発光装置であって、
ＬＥＤ発光装置から取り出される取出光は、波長が４５０～９５０ｎｍの範囲で連続的な発光スペクトルを有し、かつ、色温度が２５００～５０００Ｋの範囲で平均演色評価数Ｒａが９０以上かつ特殊演色評価数Ｒ１５が８８以上であるＬＥＤ発光装置。
続きを表示（約 920 文字）【請求項２】
取出光は、７７０～８２０ｎｍと５５０～６５０ｎｍとにそれぞれ発光ピークを有し、７７０～８２０ｎｍでの最大発光ピーク強度（Ａ）よりも５５０～６５０ｎｍでの最大発光ピーク強度（Ｂ）の方が高い請求項１記載のＬＥＤ発光装置。
【請求項３】
７７０～８２０ｎｍでの最大発光ピーク強度（Ａ）に対する５５０～６５０ｎｍでの最大発光ピーク強度（Ｂ）の比（Ｂ／Ａ）が１．０３～１．５５である請求項２記載のＬＥＤ発光装置。
【請求項４】
取出光は、ＣＩＥ１９３１表色系の色度図における色度点が、黒体放射軌跡よりも下側に位置する請求項１記載のＬＥＤ発光装置。
【請求項５】
１又は複数のＬＥＤ素子と、複数の蛍光体とを備えたＬＥＤ発光装置であって、
ＬＥＤ素子は、４４０～４６０ｎｍに発光ピークを有し、
蛍光体は、４８０～５２０ｎｍに発光ピークを有する緑色蛍光体と、６４０～６８０ｎｍに発光ピークを有する赤色蛍光体と、７８０～８２０ｎｍに発光ピークを有する近赤外蛍光体とを含み、
緑色蛍光体は、Ｌｕ
3
Ａｌ
5
Ｏ
12
：Ｃｅ
3+
で表される組成を有し、
赤色蛍光体は、ＣａＡｌＳｉＮ
3
：Ｅｕ
2+
で表される組成を有し、
近赤外蛍光体は、Ｌｉ
a
Ｓｒ
b
Ｌａ
c
Ｓｉ
d
Ｎ
e
Ｅｕ
f
（ただし、ａ～ｆは、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＋ｆ＝１００、０≦ａ≦８．２２、０．２２≦ｂ≦１７．３３、１．１２≦ｃ≦１１．３６、２２．４１≦ｄ≦３８．０９、４９．４７≦ｅ≦５６．０９、０．８８≦ｆ≦１．０１、を満たす数である。）で表される組成を有するＬＥＤ発光装置。
【請求項６】
請求項１～５のいずれか一項に記載のＬＥＤ発光装置を備えた照明器具。
【請求項７】
請求項１～５のいずれか一項に記載のＬＥＤ発光装置を備えた測定用光源。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、広帯域性と高演色性に配慮したＬＥＤ発光装置、照明器具及び測定用光源に関するものである。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
ハロゲンランプから省電力性に優れるＬＥＤ発光装置への置き換えは、各種照明において急速に進んでいるが、広帯域性と高演色性とが要求される用途においては十分に進んでいない。これらの両特性を、ＬＥＤ発光装置は満たすことが難しいからである。
【０００３】
広帯域性に関しては、特許文献１に、４８０ｎｍ以下の範囲にピーク波長を有する光を発光するＬＥＤと、７００ｎｍを超える範囲にピーク波長を有しかつ半値全幅が１００ｎｍ以上である光を発する近赤外蛍光体とを用いることで、広帯域（４００～１０００ｎｍ）に連続したスペクトルを有するＬＥＤ発光装置が記載されている。このＬＥＤ発光装置は、分光分析装置等の産業機器用の発光装置として好適に用いることができるとされている。しかし、特許文献１には、演色性に関する記載はない。
【０００４】
また、特許文献２には、白色ＬＥＤチップと近赤外蛍光体を用い、近赤外蛍光体を、７１０ｎｍに発光ピークを有する第１蛍光体、８１０ｎｍに発光のピークを有する第２蛍光体、９１０ｎｍに発光のピークを有する第３蛍光体からなる群から選択することで、３８０～１２００ｎｍの波長領域をカバーすることができる超広帯域のＬＥＤ発光装置が記載されている。このＬＥＤ発光装置は、ハロゲンランプの代替ができ、太陽光スペクトル分布に類似した分布を有するとされている。しかし、その実施例のサンプルＡ，Ｂ，Ｃの平均演色評価数Ｒａは８３～８７、特殊演色評価数Ｒ９は３７～５２にすぎず（表３）、演色性は乏しい。
【０００５】
一方、高演色性に関しては、通常の帯域（４００～７５０ｎｍ）であれば、高演色のＬＥＤ発光装置が知られている。例えば特許文献３には、４３０～４７０ｎｍの範囲内に発光ピーク波長を有するＬＥＤと、所定の組成を有する第一蛍光体、第二蛍光体及び第三蛍光体から選択された少なくとも１種を含み、２種以上の希土類アルミン酸塩蛍光体と、所定の組成を有する第四蛍光体と、所定の組成を有する第五蛍光体と、を含む蛍光部材とを備えることで、実施例においてＲａが９３．９～９５．９、Ｒ１５が９３．２～９６．０（表２）という高演色性のＬＥＤ発光装置が記載されている。しかし、同実施例の発光は４００～７５０ｎｍという通常の帯域であり（図２～図７）、近赤外領域までの広帯域性はない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特許第７４２８３２３号公報
特許第２０２２－５５３３５９号公報
特許第７３１１８１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記のとおり、ＬＥＤ発光装置が広帯域性と高演色性とを共に満たすことは難しい。また、本発明者による検討によると、特許文献３のような通常帯域で高演色性を有するＬＥＤ発光装置に、近赤外領域までの広帯域性を付与するために、特許文献１，２のような８００ｎｍ付近に発光強度を有する近赤外蛍光体を加えると、人の目が６４０～７７０ｎｍの光を赤色と認識するため、高演色性を保てないことが分かった。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、広帯域性と高演色性とを共に満たすＬＥＤ発光装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
［１］１又は複数のＬＥＤ素子と、複数の蛍光体とを備えたＬＥＤ発光装置であって、
発光装置から取り出される取出光は、波長が４５０～９５０ｎｍの範囲で連続的な発光スペクトルを有し、かつ、色温度が２５００～５０００Ｋの範囲で平均演色評価数Ｒａが９０以上かつ特殊演色評価数Ｒ１５が８８以上であるＬＥＤ発光装置。
【００１０】
［２］取出光は、７７０～８２０ｎｍと５５０～６５０ｎｍとにそれぞれ発光ピークを有し、７７０～８２０ｎｍでの最大発光ピーク強度（Ａ）よりも５５０～６５０ｎｍでの最大発光ピーク強度（Ｂ）の方が高い［１］記載のＬＥＤ発光装置。
（【００１１】以降は省略されています）

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