[发明专利]光源、固体发光元件组件、荧光体组件、配光元件组件、照明装置、图像显示装置及光源的调节方法

说明书

技术领域

本发明涉及光源、固体发光元件组件、荧光体组件和配光元件组件、以及应用了这些的照明装置和图像显示装置，并且涉及光源的调节方法。

背景技术

以往主要使用荧光灯作为照明的光源。荧光灯是一种在玻璃管内部封入蒸汽化水银并利用附着剂使两个以上的荧光体附着在玻璃管内壁上的灯。对蒸汽化水银采用低电弧放电时，产生水银离子和电子的等离子体，水银原子的电子通过这些能量的交换而激发，当电子恢复至基态时便发出紫外线或可见光。此时，来自水银原子的紫外线激发荧光体，由荧光体产生的荧光和来自水银发光的可见光合成起来，最终发出白色的光(非专利文献1、2)。

并且，还提出使用发光二极管(下文中适当地称作“LED”)作为照明。LED中，接合p型半导体和n型半导体，在两者中流过电流，利用空穴和电子的再结合来发光。

但是，近年来，作为替代光源开发出合成光源，其组合了LED和吸收来自该LED的光而发出荧光的荧光体(参见专利文献1)。这种合成光源中，将由发光二极管发出的光和荧光体等发出的光合成起来，从而发出这种合成光。

作为上述合成光源的具体例，可以举出例如将蓝色发光LED(Blue-LED)和(Y，Gd)₃(Al，Ga)₅O₁₂:Ce(下文中适当地称为“YAG:Ce”)荧光体一体化后的合成光源。该合成光源中，利用InGaN:Blue-LED激发YAG:Ce荧光体，并将由InGaN:Blue-LED发出的蓝色透过光和由YAG:Ce荧光体发出的黄色荧光合成起来，由这对互补色形成白色。

并且，作为上述合成光源的其他具体例，可以举出将近紫外发光LED(near UV-LED)与发出红色、绿色和蓝色各色荧光的荧光体相组合的合成光源。进而，还可以举出将near UV-LED与发出橙色、黄色、绿色和蓝色各色荧光的荧光体相组合的合成光源。这些合成光源中，利用nearUV-LED激发各荧光体，将各荧光体发出的荧光合成起来形成白色(非专利文献3、4)。

并且，还提出了将等离子显示面板(下文中适当地称为“PDP”)用于照明的方案。

此外，上述光源有时也用于图像显示装置(非专利文献5、6)。

例如，作为图像显示装置的一例，可以举出使用了CRT(阴极射线管，Cathode Ray Tube)的图像显示装置。该图像显示装置利用电子束激发涂布在阴极射线管表面的荧光体，使其二维发光，由此显示图像。

并且，作为其他例子，可以举出采用了PDP的图像显示装置。其中，在以隔离物二维地分割开的微小空间内封入Ne-Xe或He-Xe气体，利用等离子放电激发气体，发出规定波长的紫外光，利用该紫外线对二维涂布有发出红色、绿色和蓝色各荧光的荧光体进行激发并使其发光，从而显示出图像。

此外，作为其他例子，可以举出采用了无机EL(电致发光，ElectroLuminescence)元件的图像显示装置。其中，利用发出红色、绿色和蓝色的光的无机半导体制作半导体层积结构，在二维空间构成这种结构，向采用上述半导体的元件上施加电压，利用电子-空穴的再结合进行发光，从而显示出图像。

并且，作为其他例子，可以举出采用了OEL(有机电致发光，OrganicElectro Luminescence)或OLED(有机电致发光二极管，Organic LightEmitting Diode)的图像显示装置。其中，利用发出红色、绿色和蓝色的光的有机半导体制作半导体层积结构，在二维空间构成这种结构，向采用上述半导体的元件上施加电压，利用电子-空穴的再结合进行发光，从而显示出图像。

此外，作为其他例子，可以举出采用了LED的图像显示装置。其中，二维地构成发出红色、绿色和蓝色的光的LED，向具有这些LED的元件中注入电流，利用电子-空穴的再结合进行发光，从而显示出图像。

另外，在上述光源中，常常对该光源所发出的光的颜色或发光量等进行调整。因此，过去也开发出对光源所发出的光进行调节的各种调光方法(非专利文献5、7、8)。

例如，作为荧光灯的调光方法，利用脉宽调制(下文中适当地称为“PWM”)电路，以PWM电压调整放电电压的功率，对发光量进行调节。由此，可将荧光灯的发光量调节至照明水平。不过，色温不可变。

此外，对白热电灯泡使用可变电阻等，可以通过使施加电压可变来调节色温和发光量。