特許 7166438 ４５０ｎｍ以下の波長を制限する白色光源および照明装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-10-27

(45)【発行日】2022-11-07

(54)【発明の名称】４５０ｎｍ以下の波長を制限する白色光源および照明装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 33/56 20100101AFI20221028BHJP

   H01L 33/50 20100101ALI20221028BHJP

   F21K 9/27 20160101ALI20221028BHJP

   F21V 9/38 20180101ALI20221028BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20221028BHJP

【ＦＩ】

H01L33/56

H01L33/50

F21K9/27

F21V9/38

F21Y115:10

【請求項の数】 26

(21)【出願番号】P 2021513286

(86)(22)【出願日】2019-10-31

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-01-11

(86)【国際出願番号】 KR2019014594

(87)【国際公開番号】W WO2020101231

(87)【国際公開日】2020-05-22

【審査請求日】2021-04-06

(31)【優先権主張番号】10-2018-0139897

(32)【優先日】2018-11-14

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】515242984

【氏名又は名称】ジーエルビーテック カンパニー リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】キム、ハン ト

(72)【発明者】

【氏名】キム、ピョン ソン

(72)【発明者】

【氏名】チェ、ヨン シク

(72)【発明者】

【氏名】パク、グエン リョル

(72)【発明者】

【氏名】パク、ウン ミ

(72)【発明者】

【氏名】チェ、ヨン ソン

【審査官】村井 友和

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－０５４９８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－２５３７４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１３９４６４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ３３／４８－３３／６４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

４５０ｎｍ～４９０ｎｍの発光ピーク波長を有する青色発光ダイオード素子、および
前記青色発光ダイオード素子を封止する封止層
を備える白色光源を含んで構成され、
前記封止層には、
前記青色発光ダイオード素子と共に白色発光を実現する一つ以上の蛍光体と、
４５０ｎｍ以下の波長の光を遮断する遮断剤とが散布され、
４５０ｎｍ～４９０ｎｍの波長での第１ピーク領域および前記第１ピーク領域と結合して白色発光を形成する第２ピーク領域を形成しつつ、前記４５０ｎｍ以下の波長は制限することを特徴とする、４５０ｎｍ以下の波長を制限する白色照明装置。

【請求項2】

前記遮断剤は、炭素（Ｃ）、水素（Ｈ）、窒素（Ｎ）を基本元素として構成されたポルフィリン（Ｐｏｒｐｈｙｒｉｎ）系、フタロシアニン（Ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ）系、クマリン（Ｃｏｕｍａｒｉｎ）系から選択された化学物質を含んで構成されることを特徴とする、請求項１に記載の４５０ｎｍ以下の波長を制限する白色照明装置。

【請求項3】

前記遮断剤は、前記化学物質と共に金属（Ｍｅｔａｌ）物質を含んで構成されることを特徴とする、請求項２に記載の４５０ｎｍ以下の波長を制限する白色照明装置。

【請求項4】

前記金属（Ｍｅｔａｌ）物質として、バナジウム（Ｖ）、マグネシウム（Ｍｇ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、インジウム（Ｉｎ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、ナトリウム（Ｎａ）、リチウム（Ｌｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、ケイ素（Ｓｉ）、銀（Ａｇ）、スズ（Ｓｎ）、チタニウム（Ｔｉ）のうち１種または２種以上が含まれることを特徴とする、請求項３に記載の４５０ｎｍ以下の波長を制限する白色照明装置。

【請求項5】

前記遮断剤は、ポルフィリン－バナジウム（ｐｏｒｐｈｙｒｉｎ－ｖａｎａｄｉｕｍ）から構成されることを特徴とする、請求項４に記載の４５０ｎｍ以下の波長を制限する白色照明装置。

【請求項6】

前記遮断剤の重量比は、前記蛍光体および遮断剤の全体重量の１％～１０％の範囲内にあることを特徴とする、請求項５に記載の４５０ｎｍ以下の波長を制限する白色照明装置。

【請求項7】

前記封止層には、
５００～５６０ｎｍの発光ピーク波長を有する第１蛍光体、および
６２１～６７０ｎｍの発光ピーク波長を有する第３蛍光体が含まれることを特徴とする、請求項１に記載の４５０ｎｍ以下の波長を制限する白色照明装置。

【請求項8】

前記封止層には、
５６１～６２０ｎｍの発光ピーク波長を有する第２蛍光体が含まれることを特徴とする、請求項１に記載の４５０ｎｍ以下の波長を制限する白色照明装置。

【請求項9】

前記封止層には、
６２１～６７０ｎｍの発光ピーク波長を有する第３蛍光体が含まれることを特徴とする、請求項１に記載の４５０ｎｍ以下の波長を制限する白色照明装置。

【請求項10】

前記封止層には、
５６１～６２０ｎｍの発光ピーク波長を有する第２蛍光体、および
６２１～６７０ｎｍの発光ピーク波長を有する第３蛍光体が含まれることを特徴とする、請求項１に記載の４５０ｎｍ以下の波長を制限する白色照明装置。

【請求項11】

前記白色照明装置は、相関色温度（ＣＣＴ）２７００Ｋ～７０００Ｋの範囲内にある白色光が発光されることを特徴とする、請求項１に記載の４５０ｎｍ以下の波長を制限する白色照明装置。

【請求項12】

前記青色発光ダイオード素子は４７０ｎｍ～４９０ｎｍの発光ピーク波長を有し、
前記封止層には、
前記遮断剤なしに前記５００～５６０ｎｍの発光ピーク波長を有する第１蛍光体、５６１～６２０ｎｍの発光ピーク波長を有する第２蛍光体、６２１～６７０ｎｍの発光ピーク波長を有する第３蛍光体のうちの１種または２種以上散布され、
４５０ｎｍ以下の波長の光を制限しつつ白色発光することを特徴とする、請求項１に記載の４５０ｎｍ以下の波長を制限する白色照明装置。

【請求項13】

前記白色光源が取り付けられる基板、
前記基板を内蔵し、前記白色光源から発光される光を透過させる透光部材、および
前記基板と電気的に接続され、前記白色光源を駆動させるための電源を供給する連結部材
をさらに含んで蛍光灯形状または平板形状で実現されることを特徴とする、請求項１に記載の４５０ｎｍ以下の波長を制限する白色照明装置。

【請求項14】

４５０ｎｍ～４９０ｎｍの発光ピーク波長を有する青色発光ダイオード素子、および
前記青色発光ダイオード素子を封止する封止層
を含んで構成され、
前記封止層には、
前記青色発光ダイオード素子と共に白色発光を実現する一つ以上の蛍光体と、
４５０ｎｍ以下の波長の光を遮断する遮断剤とが散布され、
４５０ｎｍ～４９０ｎｍの波長での第１ピーク領域および前記第１ピーク領域と結合して白色発光を形成する第２ピーク領域を形成しつつ、前記４５０ｎｍ以下の波長は制限することを特徴とする、４５０ｎｍ以下の波長を制限する白色光源。

【請求項15】

前記遮断剤は、炭素（Ｃ）、水素（Ｈ）、窒素（Ｎ）を基本元素として構成されたポルフィリン（Ｐｏｒｐｈｙｒｉｎ）系、フタロシアニン（Ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ）系、クマリン（Ｃｏｕｍａｒｉｎ）系から選択された化学物質を含んで構成されることを特徴とする、請求項１４に記載の４５０ｎｍ以下の波長を制限する白色光源。

【請求項16】

前記遮断剤は、前記化学物質と共に金属（Ｍｅｔａｌ）物質を含んで構成されることを特徴とする、請求項１５に記載の４５０ｎｍ以下の波長を制限する白色光源。

【請求項17】

前記金属（Ｍｅｔａｌ）物質として、バナジウム（Ｖ）、マグネシウム（Ｍｇ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、インジウム（Ｉｎ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、ナトリウム（Ｎａ）、リチウム（Ｌｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、ケイ素（Ｓｉ）、銀（Ａｇ）、スズ（Ｓｎ）、チタニウム（Ｔｉ）のうち１種または２種以上が含まれることを特徴とする、請求項１６に記載の４５０ｎｍ以下の波長を制限する白色光源。

【請求項18】

前記遮断剤は、ポルフィリン－バナジウム（ｐｏｒｐｈｙｒｉｎ－ｖａｎａｄｉｕｍ）から構成されることを特徴とする、請求項１７に記載の４５０ｎｍ以下の波長を制限する白色光源。

【請求項19】

前記遮断剤の重量比は、前記蛍光体および遮断剤の全体重量の１％～１０％の範囲内にあることを特徴とする、請求項１８に記載の４５０ｎｍ以下の波長を制限する白色光源。

【請求項20】

前記封止層には、
５００～５６０ｎｍの発光ピーク波長を有する第１蛍光体、および
６２１～６７０ｎｍの発光ピーク波長を有する第３蛍光体が含まれることを特徴とする、請求項１４に記載の４５０ｎｍ以下の波長を制限する白色光源。

【請求項21】

前記封止層には、
５６１～６２０ｎｍの発光ピーク波長を有する第２蛍光体が含まれることを特徴とする、請求項１４に記載の４５０ｎｍ以下の波長を制限する白色光源。

【請求項22】

前記封止層には、
６２１～６７０ｎｍの発光ピーク波長を有する第３蛍光体が含まれることを特徴とする、請求項１４に記載の４５０ｎｍ以下の波長を制限する白色光源。

【請求項23】

前記封止層には、
５６１～６２０ｎｍの発光ピーク波長を有する第２蛍光体、および
６２１～６７０ｎｍの発光ピーク波長を有する第３蛍光体が含まれることを特徴とする、請求項１４に記載の４５０ｎｍ以下の波長を制限する白色光源。

【請求項24】

相関色温度（ＣＣＴ）２７００Ｋ～７０００Ｋの範囲内にある白色光が発光されることを特徴とする、請求項１４に記載の４５０ｎｍ以下の波長を制限する白色光源。

【請求項25】

前記青色発光ダイオード素子は４７０ｎｍ～４９０ｎｍの発光ピーク波長を有し、
前記封止層には、
前記遮断剤なしに前記５００～５６０ｎｍの発光ピーク波長を有する第１蛍光体、および５６１～６２０ｎｍの発光ピーク波長を有する第２蛍光体、６２１～６７０ｎｍの発光ピーク波長を有する第３蛍光体のうちの１種または２種以上散布され、
４５０ｎｍ以下の波長の光を制限しつつ白色発光することを特徴とする、請求項１４に記載の４５０ｎｍ以下の波長を制限する白色光源。

【請求項26】

前記白色光源が取り付けられる基板、
前記基板を内蔵し、前記白色光源から発光される光を透過させる透光部材、および
前記基板と電気的に接続され、前記白色光源を駆動させるための電源を供給する連結部材
をさらに含んで蛍光灯形状で実現されることを特徴とする、請求項１４に記載の４５０ｎｍ以下の波長を制限する白色光源。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、 白色光源および照明装置に関し、より具体的には、露光工程などで用いられる４５０ｎｍ以下の波長の光を制限しつつも白色光を実現することができる４５０ｎｍ以下の波長を制限する白色光源および照明装置に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体およびＰＣＢなどを製作するためには、フォトレジスト（ｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔ）を露光させて回路パターンを形成する露光工程（ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ ｐｒｏｃｅｓｓ）を経る。よって、半導体およびＰＣＢの製造時、露光工程が進行する露光ルームに設けられる照明灯は、露光工程で用いられるフォトレジストに反応する波長の光を発光してはいけない。

【0003】

より具体的には、半導体露光工程においては、製品特性に合わせて、４５０ｎｍ以下の波長の光を用いて回路パターンを形成する（例えば、ｇ線（４３６ｎｍ）、ｉ線（３６５ｎｍ）、ＫｒＦエキシマレーザ（２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザ（１９３ｎｍ）など）。このことから、従来の半導体およびＰＣＢの製造ラインにおいて、露光工程が進行する露光ルームにおいては、前記４５０ｎｍ以下の波長を制限して露光工程での不良の発生を防止したのである。

【0004】

より具体的には、従来には露光工程で用いられる４００～７００ｎｍ波長を含む白色蛍光灯に４５０ｎｍ波長の光を遮断するフィルムやプラスチックカバーなどを覆わせた照明灯を用いており、この時、前記フィルムやプラスチックカバーは黄色を帯びつつ、図１（ａ）に示すように黄色の照明環境をなすところ、このため、露光工程をイエロー（ｙｅｌｌｏｗ）工程とも呼ぶようになった。

【0005】

より具体的には、黄色の発光がなされる従来の露光ルーム用の蛍光灯４００は、図２に示すようにガラス管からなるボディ４１０の端部に備えられた電極４２０から高圧の水銀放電を通じて発光がなされるようになり、ボディ４１０を囲む波長遮蔽フィルム４３０が発光時に特定領域の波長帯、すなわち、４５０ｎｍ以下の波長帯を遮断するため、露光ルームに適用されてもフォトレジストに反応しないので露光工程の進行に支障がないものであった。

【0006】

しかし、従来の露光ルーム用の蛍光灯４００は、ボディ４１０内に水銀４４０を含有するので環境汚染の原因になるという問題があり、高圧放電過程で電極４２０に塗布されたエミッタ（ｅｍｉｔｔｅｒ）が蒸発するのでその寿命を長期間維持できないという問題があり、ボディ４１０を囲む波長遮蔽フィルム４３０が時間の経過と伴って光反応を引き起こして遮断すべき波長帯が漏れる危険があるという問題もあった。

【0007】

さらには、従来の露光ルーム用の蛍光灯４００は、前記波長遮蔽フィルム４３０を取り付けるための追加工程が発生して単価が上昇し、特に露光工程での黄色照明は作業者の疲労度の増加、作業能力および効率の低下および長時間露出時の視認性の低下などの問題をもたらしうるため、多くの関連会社などでは露光工程に適用できる白色照明を実現しようと持続的な試みをしているものの、それに対する適切な解決策が未だに提示できていない。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明は、上述したような従来技術の問題を解決するためのものであり、露光工程などで用いられる４５０ｎｍ以下の波長の光を制限しつつも白色光を実現することができる４５０ｎｍ以下の波長を制限する白色光源および照明装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

前記技術的課題を達成するために、本発明に係る４５０ｎｍ以下の波長を制限する白色照明装置は、 ４５０ｎｍ～４９０ｎｍの発光ピーク波長を有する青色発光ダイオード素子、および前記青色発光ダイオード素子を封止する封止層を備える白色光源を含んで構成され、前記封止層には、前記青色発光ダイオード素子と共に白色発光を実現する一つ以上の蛍光体と、４５０ｎｍ以下の波長の光を遮断する遮断剤とが散布され、４５０ｎｍ～４９０ｎｍの波長での第１ピーク領域および前記第１ピーク領域と結合して白色発光を形成する第２ピーク領域を形成しつつ、前記４５０ｎｍ以下の波長は制限することを特徴とする。

【0010】

この時、前記遮断剤は、炭素（Ｃ）、水素（Ｈ）、窒素（Ｎ）を基本元素として構成されたポルフィリン（Ｐｏｒｐｈｙｒｉｎ）系、フタロシアニン（Ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ）系、クマリン（Ｃｏｕｍａｒｉｎ）系から選択された化学物質を含んで構成されてもよい。

【0011】

また、前記遮断剤は、前記化学物質と共に金属（Ｍｅｔａｌ）物質を含んで構成されてもよい。

【0012】

この時、前記金属（Ｍｅｔａｌ）物質として、バナジウム（Ｖ）、マグネシウム（Ｍｇ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、インジウム（Ｉｎ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、ナトリウム（Ｎａ）、リチウム（Ｌｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、ケイ素（Ｓｉ）、銀（Ａｇ）、スズ（Ｓｎ）、チタニウム（Ｔｉ）のうち１種または２種が含まれることが好ましい。

【0013】

さらに、前記遮断剤は、ポルフィリン－バナジウム（ｐｏｒｐｈｙｒｉｎ－ｖａｎａｄｉｕｍ）から構成されてもよい。

【0014】

さらに、前記遮断剤の重量比は、前記蛍光体および遮断剤の全体重量の１％～１０％の範囲内にあることが好ましい。

【0015】

また、前記封止層には、５００～５６０ｎｍの発光ピーク波長を有する第１蛍光体、および６２１～６７０ｎｍの発光ピーク波長を有する第３蛍光体が含まれてもよい。

【0016】

また、前記封止層には、５６１～６２０ｎｍの発光ピーク波長を有する第２蛍光体が含まれてもよい。

【0017】

また、前記封止層には、６２１～６７０ｎｍの発光ピーク波長を有する第３蛍光体が含まれてもよい。

【0018】

また、前記封止層には、５６１～６２０ｎｍの発光ピーク波長を有する第２蛍光体、および６２１～６７０ｎｍの発光ピーク波長を有する第３蛍光体が含まれてもよい。

【0019】

また、前記白色照明装置は、相関色温度（ＣＣＴ）２７００Ｋ～７０００Ｋの範囲内にある白色光が発光されてもよい。

【0020】

また、前記青色発光ダイオード素子は４７０ｎｍ～４９０ｎｍの発光ピーク波長を有し、前記封止層には、前記遮断剤なしに前記５００～５６０ｎｍの発光ピーク波長を有する第１蛍光体、５６１～６２０ｎｍの発光ピーク波長を有する第２蛍光体、６２１～６７０ｎｍの発光ピーク波長を有する第３蛍光体のうちの１種または２種以上散布され、４５０ｎｍ以下の波長の光を遮断しつつ白色発光してもよい。

【0021】

また、前記白色光源が取り付けられる基板、前記基板を内蔵し、前記白色光源から発光される光を透過させる透光材、および前記基板と電気的に接続され、前記白色光源を駆動させるための電源を供給する連結部をさらに含んで蛍光灯形状または平板形状で実現されてもよい。

【0022】

本発明の他の側面による４５０ｎｍ以下の波長を制限する白色光源は、４５０ｎｍ～４９０ｎｍの発光ピーク波長を有する青色発光ダイオード素子、および前記青色発光ダイオード素子を封止する封止層を含んで構成され、前記封止層には、前記青色発光ダイオード素子と共に白色発光を実現する一つ以上の蛍光体と、４５０ｎｍ以下の波長の光を遮断する遮断剤とが散布され、４５０ｎｍ～４９０ｎｍの波長での第１ピーク領域および前記第１ピーク領域と結合して白色発光を形成する第２ピーク領域を形成しつつ、前記４５０ｎｍ以下の波長は制限することを特徴とする。

【0023】

この時、前記遮断剤は、炭素（Ｃ）、水素（Ｈ）、窒素（Ｎ）を基本元素として構成されたポルフィリン（Ｐｏｒｐｈｙｒｉｎ）系、フタロシアニン（Ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ）系、クマリン（Ｃｏｕｍａｒｉｎ）系から選択された化学物質を含んで構成されてもよい。

【0024】

また、前記遮断剤は、前記化学物質と共に金属（Ｍｅｔａｌ）物質を含んで構成されてもよい。

【0025】

この時、前記金属（Ｍｅｔａｌ）物質として、バナジウム（Ｖ）、マグネシウム（Ｍｇ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、インジウム（Ｉｎ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、ナトリウム（Ｎａ）、リチウム（Ｌｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、ケイ素（Ｓｉ）、銀（Ａｇ）、スズ（Ｓｎ）、チタニウム（Ｔｉ）のうち１種または２種が含まれることが好ましい。

【0026】

さらに、前記遮断剤は、ポルフィリン－バナジウム（ｐｏｒｐｈｙｒｉｎ－ｖａｎａｄｉｕｍ）から構成されてもよい。

【0027】

さらに、前記遮断剤の重量比は、前記蛍光体および遮断剤の全体重量の１％～１０％の範囲内にあることが好ましい。

【0028】

また、前記封止層には、５００～５６０ｎｍの発光ピーク波長を有する第１蛍光体、および６２１～６７０ｎｍの発光ピーク波長を有する第３蛍光体が含まれてもよい。

【0029】

また、前記封止層には、５６１～６２０ｎｍの発光ピーク波長を有する第２蛍光体が含まれてもよい。

【0030】

また、前記封止層には、６２１～６７０ｎｍの発光ピーク波長を有する第３蛍光体が含まれてもよい。

【0031】

また、前記封止層には、５６１～６２０ｎｍの発光ピーク波長を有する第２蛍光体、および６２１～６７０ｎｍの発光ピーク波長を有する第３蛍光体が含まれてもよい。

【0032】

また、前記白色照明装置は、相関色温度（ＣＣＴ）２７００Ｋ～７０００Ｋの範囲内にある白色光が発光されてもよい。

【0033】

また、前記青色発光ダイオード素子は４７０ｎｍ～４９０ｎｍの発光ピーク波長を有し、前記封止層には、前記遮断剤なしに前記５００～５６０ｎｍの発光ピーク波長を有する第１蛍光体、５６１～６２０ｎｍの発光ピーク波長を有する第２蛍光体、６２１～６７０ｎｍの発光ピーク波長を有する第３蛍光体のうちの１種または２種以上散布され、４５０ｎｍ以下の波長の光を遮断しつつ白色発光してもよい。

【発明の効果】

【0034】

本発明の一実施形態による４５０ｎｍ以下の波長を制限する白色光源および照明装置は、４５０ｎｍ以下の波長を制限しつつも白色光を実現することができ、さらに露光工程などの進行時に白色照明環境で工程を行うことができるようにして作業者の疲労度の増加、作業能力および効率の低下および長時間露出時の視認性の低下などの問題を改善できるだけでなく、波長遮蔽フィルムなどを取り付けるための追加工程によって発生しうる製造単価の上昇も防止できるという効果を有する。

【0035】

本発明に関する理解を助けるために詳細な説明の一部として含まれる添付図面は、本発明に対する実施形態を提供し、詳細な説明と共に本発明の技術的思想を説明する。

【図面の簡単な説明】

【0036】

【図1】従来の露光ルームでの照明環境と本発明に係る露光ルームでの照明環境を例示する図である。

【図2】従来の露光ルーム用の照明灯を例示する図である。

【図3】本発明の一実施形態による４５０ｎｍ以下の波長を制限する白色光源の断面図である。

【図4】本発明の一実施形態による４５０ｎｍ以下の波長を制限する白色照明装置の斜視図である。

【図5】本発明の一実施形態による４５０ｎｍ以下の波長を制限する白色照明装置の分解図である。

【図6】本発明の一実施形態による４５０ｎｍ以下の波長を制限する白色照明装置のスペクトルを示すグラフである。

【図7a】本発明の一実施形態による４５０ｎｍ以下の波長を制限する白色光源で用いられるポルフィリン－バナジウム（ｐｏｒｐｈｙｒｉｎ－ｖａｎａｄｉｕｍ）から構成された１種の遮断剤の分子式の例示図である。

【図7b】本発明の一実施形態による４５０ｎｍ以下の波長を制限する白色光源で用いられるポルフィリン－バナジウム（ｐｏｒｐｈｙｒｉｎ－ｖａｎａｄｉｕｍ）から構成された１種の遮断剤の波長別の吸収、透過グラフである。

【図8】本発明の一実施形態による４５０ｎｍ以下の波長を制限する白色光源の断面図である。

【図9】本発明の一実施形態による４５０ｎｍ以下の波長を制限する白色照明装置の構成別の特性実験値を示す図である。

【図10a】図１０ａ～図１０ｇは本発明の一実施形態による４５０ｎｍ以下の波長を制限する白色照明装置の発光スペクトルである。

【図10b】本発明の一実施形態による４５０ｎｍ以下の波長を制限する白色照明装置の発光スペクトルである。

【図10c】本発明の一実施形態による４５０ｎｍ以下の波長を制限する白色照明装置の発光スペクトルである。

【図10d】本発明の一実施形態による４５０ｎｍ以下の波長を制限する白色照明装置の発光スペクトルである。

【図10e】本発明の一実施形態による４５０ｎｍ以下の波長を制限する白色照明装置の発光スペクトルである。

【図10f】本発明の一実施形態による４５０ｎｍ以下の波長を制限する白色照明装置の発光スペクトルである。

【図10g】本発明の一実施形態による４５０ｎｍ以下の波長を制限する白色照明装置の発光スペクトルである。

【発明を実施するための形態】

【0037】

本発明は、様々な変換を加えてもよく、種々の実施形態を有しても良いところ、以下では、特定の実施形態を添付された図面に基づいて詳細に説明することにする。

【0038】

以下の実施形態は、本明細書に記述された方法、装置および／またはシステムに関する包括的な理解を助けるために提供される。但し、これは例示に過ぎず、本発明はこれに制限されるものではない。

【0039】

本発明の実施形態を説明するにおいて、本発明と関連した公知技術に関する具体的な説明が本発明の要旨を不要に濁す恐れがあると判断される場合には、その詳細な説明は省略する。そして、後述の用語は本発明での機能を考慮して定義された用語であって、これは、ユーザ、運用者の意図または慣例などに応じて異なりうる。よって、その定義は、本明細書の全般にわたった内容に基づいて下されなければならない。詳細な説明で用いられる用語は、単に本発明の実施形態を記述するためのものであって、決して制限的なものではない。明確に別の意味でない限り、単数形態の表現は複数形態の意味を含む。本説明において、「含む」または「備える」のような表現は、ある特性、数字、ステップ、動作、要素、これらの一部または組み合わせを示すためのものであって、記述されたもの以外に一つまたはそれ以上の他の特性、数字、ステップ、動作、要素、これらの一部または組み合わせの存在または可能性を排除するように解釈してはいけない。

【0040】

また、第１、第２などの用語は様々な構成要素を説明するのに用いられるが、前記構成要素は前記用語によって限定されるものではなく、前記用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的としてのみ用いられる。

【0041】

以下では、本発明の一実施形態による４５０ｎｍ以下の波長を制限する白色光源および照明装置の例示的な実施形態を添付された図面を参照して詳しく説明する。

【0042】

先ず、図３は、本発明の一実施形態による４５０ｎｍ以下の波長を制限する白色光源１００の断面図を例示している。

【0043】

図３に示すように、本発明の一実施形態による４５０ｎｍ以下の波長を制限する白色光源１００は、４５０ｎｍ～４９０ｎｍの発光ピーク波長を有する青色発光ダイオード素子１３０および前記青色発光ダイオード素子１３０を封止する封止層１４０を含んで構成され、この時、前記封止層１４０には、前記青色発光ダイオード素子１３０と共に白色発光を実現する一つ以上の蛍光体１５０と、４５０ｎｍ以下の波長の光を遮断する遮断剤１６０とが散布され、４５０ｎｍ～４９０ｎｍの波長での第１ピーク領域および前記第１ピーク領域と結合して白色発光を形成する第２ピーク領域を形成しつつも、４５０ｎｍ以下の波長は制限して、露光工程を進行する露光ルームなどにおいても使用が可能な白色光源１００および照明装置１０を提供できるようになる。

【0044】

また、図４は、本発明の一実施形態による４５０ｎｍ以下の波長を制限する白色照明装置１０の斜視図を例示し、図５は、本発明の一実施形態による４５０ｎｍ以下の波長を制限する白色照明装置１０の分解図を例示している。

【0045】

図４および図５に示すように、本発明の一実施形態による４５０ｎｍ以下の波長を制限する白色照明装置１０は、前記白色光源１００が取り付けられる基板２００、前記基板２００を内蔵し、前記白色光源１００から発光される光を透過させる透光部材３００、および前記基板２００と電気的に接続され、前記白色光源１００を駆動させるための電源を供給する連結部材３１０を含んで蛍光灯形状または平板形状で実現することができる。しかし、本発明は必ずしもこれに限定されるものではなく、この他に、本発明は露光工程が進行すれる露光ルームで使用される照明灯のように４５０ｎｍ以下の波長が制限させる様々な形状で実現することができる。

【0046】

以下では、図３～図５を参照して、本発明の一実施形態による４５０ｎｍ以下の波長を制限する白色光源１００および照明装置１０を各構成別に分けて詳しく説明する。

【0047】

先ず、図３は、本発明の好ましい実施形態による４５０ｎｍ以下の波長を制限する白色光源１００の断面図を例示している。

【0048】

図３に示すように、本発明の好ましい実施形態による４５０ｎｍ以下の波長を制限する白色光源１００は、ベース基板１１０上に取り付けられたＬＥＤチップなどの発光ダイオード素子１３０を含む。それにより、前記４５０ｎｍ以下の波長を制限する白色光源１００は、表面実装方式（ＳＭＴ）でボールグリッド接合２１０され、金属基板（ｍｅｔａｌ ＰＣＢ）などの種々の基板２００上に取り付けられる。勿論、図３のパッケージ構造は本発明の一つの実施形態として例示したものであって、この他に他のパッケージング方式によっても構成可能である。

【0049】

前記４５０ｎｍ以下の波長を制限する白色光源１００のベース基板１１０上には、所定の形状、例えば、円錐形状のフレーム１７０が設けられ、前記フレーム１７０の内面には、前記発光ダイオード素子１３０から放出される光を効率的に反射させるためのリフレクタ（ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ）が備えられる。また、図示してはいないが、前記発光ダイオード素子１３０の電極は、ボンディングワイヤなどを介してベース基板１１０上の金属配線と電気的に接続される。

【0050】

また、前記封止層１４０には前記青色発光ダイオード素子１３０の励起波長によって励起されて発光する一つ以上の蛍光体１５０が含まれ、前記青色発光ダイオード素子１３０と共に白色発光を実現することができ、特に前記封止層１４０には露光工程などで用いられる４５０ｎｍ以下の波長を遮断する遮断剤１６０が前記蛍光体１５０と共に散布されるようになる。

【0051】

さらに、前記封止層１４０において、前記遮断剤１６０の重量比は、前記蛍光体１５０および遮断剤１６０の全体重量の１％～１０％の範囲内にあることが好ましい。

【0052】

この時、前記封止層１４０には、５００～５６０ｎｍの発光ピーク波長を有する第１蛍光体１５１、および６２１～６７０ｎｍの発光ピーク波長を有する第３蛍光体１５３が前記遮断剤１６０と共に散布される。

【0053】

また、前記封止層１４０には、５６１～６２０ｎｍの発光ピーク波長を有する第２蛍光体が含まれて前記遮断剤１６０と共に散布されることもできる。

【0054】

また、前記封止層１４０には、６２１～６７０ｎｍの発光ピーク波長を有する第３蛍光体が含まれて前記遮断剤１６０と共に散布されることもできる。

【0055】

また、前記封止層１４０には、５６１～６２０ｎｍの発光ピーク波長を有する第２蛍光体、および６２１～６７０ｎｍの発光ピーク波長を有する第３蛍光体が含まれて前記遮断剤１６０と共に散布されることもできる。

【0056】

より具体的には、本発明において、前記第１～第３蛍光体１５１，１５２，１５３などの蛍光体１５０は、好ましくは、粉状として提供される。それにより、前記封止層１４０は、前記蛍光体１５０を分散および固定しつつ前記発光ダイオード素子１３０を密封する透明樹脂を含んで構成されることができる。

【0057】

本発明において、前記透明樹脂としては、通常のシリコーン樹脂やエポキシ樹脂などを用いることができる。

【0058】

本発明には前記一つ以上の蛍光体１５０が備えられて前記青色発光ダイオード素子１３０と共に白色発光を実現するようになる。

【0059】

この時、白色発光を実現するためには青色、緑色、赤色の光が適切に組み合わせられなければならないが、本発明では用いられる波長が露光工程などで用いられる４５０ｎｍ以下の波長領域を侵さないことが好ましいため、前記青色発光ダイオード素子１３０は４５０ｎｍ～４９０ｎｍの発光ピーク波長を有するものに制限される。

【0060】

すなわち、図６に示すように、従来には発光ダイオードを用いて白色発光素子を実現する場合（図６の（Ａ））、４５０ｎｍ以下の波長の青色発光ダイオード素子を用いて青色波長において第１ピーク領域を形成（図６の（Ａ１））し、また、黄色蛍光体などを用いて黄色波長において第２ピーク領域を形成（図６の（Ａ２））して白色発光を実現したが、本発明においては、露光工程などで用いられる４５０ｎｍ以下の波長領域を制限して４５０ｎｍ～４９０ｎｍの発光ピーク波長を有することが好ましい。

【0061】

それにより、本発明の一実施形態による４５０ｎｍ以下の波長を制限する白色光源１００および照明装置１０においては（図６の（Ｂ））、４５０ｎｍ～４９０ｎｍの発光ピーク波長を有する青色発光ダイオード素子１３０を用いて４５０ｎｍ～４９０ｎｍの波長において第１ピーク領域を形成（図６の（Ｂ１））し、また一つ以上の蛍光体１５０を用いて前記第１ピーク波長と結合して白色発光を形成する第２ピーク領域（図６の（Ｂ２））において発光しつつ前記第１ピーク領域と結合して白色発光を実現することを特徴とする。

【0062】

それにより、本発明において、前記一つ以上の蛍光体１５０は、前記青色発光ダイオード素子１３０による４５０ｎｍ～４９０ｎｍの波長での第１ピーク領域と結合して白色発光を形成できる蛍光体１５０に限定して選択しなければならない。

【0063】

さらに、本発明において、前記一つ以上の蛍光体１５０は、互いに異なる組成を有する一つ以上の蛍光物質から構成されることができる。

【0064】

より具体的には、本発明において、前記第１蛍光体１５１は、前記発光ダイオード素子１３０の発光によって励起されて５００～５６０ｎｍの範囲でピーク波長を有する光を放出することができる。前記第１蛍光体１５１の発光ピーク波長は、前記発光ダイオード素子１３０から放出される光のピーク波長より大きい。

【0065】

本発明において、前記第１蛍光体１５１としては、下記（化学式１）または（化学式２）で表される蛍光体のうち一つを用いるか、または下記（化学式１）または（化学式２）の複数の蛍光体の組み合わせを用いることが好ましい。

【0066】

（化学式１）
Ａｌ、Ｌｕを基本とするＧａｒｎｅｔ構造の蛍光体として、
さらに、Ａｌ５Ｌｕ３Ｏ１２：Ｃｅ＋＋を用いることができる。

【0067】

（化学式２）
Ｓｉ、Ｏ、Ｎを基本とする酸窒化物系蛍光体として、
さらに、Ｓｉ６－ＺＡｌＺＯＺＮ８－Ｚ：Ｅｕ＋＋（Ｚ＝０．１～０．３）を用いることができる。

【0068】

また、本発明において、前記第２蛍光体１５２は前記発光ダイオード素子１３０の発光によって励起されて５６１～６２０ｎｍの範囲でピーク波長を有する光を放出し、前記第２蛍光体１５２としては下記（化学式３）～（化学式５）で表される蛍光体を単独でまたは組み合わせて用いることができる。

【0069】

（化学式３）
Ｙ、Ａｌを基本とするＧａｒｎｅｔ構造の蛍光体として、
さらに、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ＋＋＋を用いることができる。

【0070】

（化学式４）
ＳｒまたはＢａまたはＣａ、Ｓｉを基本とするＳｉｌｉｃａｔｅ系蛍光体として、
さらに、（Ｓｒ、Ｂａ、Ｃａ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ＋＋を用いることができる。

【0071】

（化学式５）
Ｓｉ、Ａｌ、Ｏ、Ｎを基本とする酸窒化物系蛍光体として、
さらに、ＣａＳｉＡｌＯＮ：Ｅｕ＋＋を用いることができる。

【0072】

また、本発明において、前記第３蛍光体１５３は前記発光ダイオード素子１３０の発光によって励起されて６２１～６７０ｎｍの範囲でピーク波長を有する光を放出し、前記第３蛍光体１５３も下記（化学式６）または（化学式７）で表される蛍光体を単独でまたは組み合わせて用いることができる。

【0073】

（化学式６）
Ｃａ、Ｓｉ、Ｎを基本とする窒化物系蛍光体として、
さらに、ＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ＋＋を用いることができる。

【0074】

（化学式７）
ＳｒまたはＣａ、Ｓｉ、Ｎを基本とする窒化物系蛍光体として、
さらに、（Ｓｒ、Ｃａ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ＋＋を用いることができる。

【0075】

特に、本発明の一実施形態による４５０ｎｍ以下の波長を制限する白色光源１００および照明装置１０においては、前記封止層１４０には前記一つ以上の蛍光体１５０と共に遮断剤１６０が散布され、４５０ｎｍ以下の波長の光を遮断しつつも白色光を実現できるようになる。

【0076】

この時、前記遮断剤１６０は、炭素（Ｃ）、水素（Ｈ）、窒素（Ｎ）を基本元素として構成されたポルフィリン（Ｐｏｒｐｈｙｒｉｎ）系、フタロシアニン（Ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ）系、クマリン（Ｃｏｕｍａｒｉｎ）系から選択された化学物質を含んで構成されることができる。

【0077】

また、前記遮断剤１６０は、前記化学物質と共に金属（Ｍｅｔａｌ）物質を含んで構成されることもできる。

【0078】

この時、前記金属（Ｍｅｔａｌ）物質として、バナジウム（Ｖ）、マグネシウム（Ｍｇ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、インジウム（Ｉｎ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、ナトリウム（Ｎａ）、リチウム（Ｌｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、ケイ素（Ｓｉ）、銀（Ａｇ）、スズ（Ｓｎ）、チタニウム（Ｔｉ）のうち１種または２種が含まれることが好ましい。

【0079】

より具体的には、図７ａは、本発明の一実施形態による４５０ｎｍ以下の波長を制限する白色光源１００で用いられるポルフィリン－バナジウム（ｐｏｒｐｈｙｒｉｎ－ｖａｎａｄｉｕｍ）から構成された１種の遮断剤の分子式および波長別の吸収、透過グラフを示している。

【0080】

本発明においては、下記（化学式８）の分子構造を有する１種の遮断剤１６０を構成し、一つ以上の蛍光体１５０と共に封止層１４０に散布させるようになる。

【0081】

（化学式８）
Ｃ２０Ｈ１４Ｎ４Ｖ

【0082】

この時、図７ｂに示すように、前記ポルフィリン－バナジウム（ｐｏｒｐｈｙｒｉｎ－ｖａｎａｄｉｕｍ）から構成された１種の遮断剤１６０は、４５０ｎｍ以下の波長の光を吸収しつつ、それ以上の波長は効果的に透過させることを確認することができる。

【0083】

特に、前記ポルフィリン－バナジウム（ｐｏｒｐｈｙｒｉｎ－ｖａｎａｄｉｕｍ）から構成された１種の遮断剤１６０の重量比は、前記蛍光体１５０および遮断剤１６０の全体重量の１％～１０％の範囲内にあることが好ましい。

【0084】

本発明の発明者らは、前記ポルフィリン－バナジウム（ｐｏｒｐｈｙｒｉｎ－ｖａｎａｄｉｕｍ）から構成された１種の遮断剤１６０を一つ以上の蛍光体１５０と共に封止層１４０に散布しつつ、前記遮断剤１６０の重量比を前記蛍光体１５０および遮断剤１６０の全体重量の１％～１０％の範囲内に構成することによって、４５０ｎｍ以下の波長の光を遮断しつつも、黄色ではない白色の照明を実現できることを確認した。

【0085】

この時、本発明の一実施形態による４５０ｎｍ以下の波長を制限する白色照明装置１０においては、相関色温度（ＣＣＴ）２７００Ｋ～７０００Ｋの範囲内にある白色光が発光される。

【0086】

さらに、前記基板２００には、前記４５０ｎｍ以下の波長を制限する白色光源１００が取り付けられるパッド、および前記４５０ｎｍ以下の波長を制限する白色光源１００を駆動させるための回路パターンなどが備えられることができる。前記基板２００はＦＲ－４などの誘電体を用いて構成されてもよいが、さらに、前記白色光源１００の発熱などを促進するための金属基板（ｍｅｔａｌ ＰＣＢ）などの様々な材質で実現されてもよい。この時、前記基板２００は、連結部材３１０と電気的に接続されて外部電源の供給を受けることができる。

【0087】

さらに、本発明の一実施形態による４５０ｎｍ以下の波長を制限する白色照明装置１０には、前記基板２００を載置させつつ前記４５０ｎｍ以下の波長を制限する白色光源１００から発生した熱を放出するための放熱部材３２０が備えられることができる。それにより、前記放熱部材３２０は、前記基板２００と連結されて放熱を促進するために金属材質からなるかまたは放熱に有利な構造で実現されてもよい。

【0088】

また、本発明の一実施形態による４５０ｎｍ以下の波長を制限する白色照明装置１０は、前記４５０ｎｍ以下の波長を制限する白色光源１００を内蔵し、前記４５０ｎｍ以下の波長を制限する白色光源１００から発光される光を透過する透光部材３００を備えることができる。前記透光部材３００は、前記４５０ｎｍ以下の波長を制限する白色光源１００から発光される光を効果的に透過させるＰＣ、ＰＭＭＡまたはガラスなどから構成されることが好ましい。さらに、前記透光部材３００は、眩しさを減らすことができるように半透明材質で実現されることもできる。

【0089】

また、図８に示すように、本発明の一実施形態による４５０ｎｍ以下の波長を制限する白色照明装置１０は、４７０ｎｍ～４９０ｎｍの発光ピーク波長を有する青色発光ダイオード素子１３０と前記青色発光ダイオード素子１３０を封止する封止層１４０とを含んで構成され、この時、前記封止層１４０には、前記遮断剤１６０なしに前記５００～５６０ｎｍの発光ピーク波長を有する第１蛍光体１５１、５６１～６２０ｎｍの発光ピーク波長を有する第２蛍光体１５２、６２１～６７０ｎｍの発光ピーク波長を有する第３蛍光体１５３のうち１種または２種以上で構成されて前記遮断剤１６０と共に散布され、４５０ｎｍ以下の波長の光を遮断しつつ白色発光を実現することもできる。

【0090】

また、図９は、本発明の一実施形態による４５０ｎｍ以下の波長を制限する白色照明装置１０の構成別の特性実験値を示し、図１０ａ～図１０ｇは、図８の構成別の特性実験値に応じた４５０ｎｍ以下の波長を制限する白色照明装置１０の発光スペクトルを示している。

【0091】

以下では、図９および図１０ａ～図１０ｇを参照して、本発明の一実施形態による４５０ｎｍ以下の波長を制限する白色照明装置１０の実験値などに基づいて本発明をより詳しく検討する。

【0092】

先ず、図９は、本発明の一実施形態による４５０ｎｍ以下の波長を制限する白色照明装置１０での前記青色発光ダイオード素子１３０の波長を異にしつつ、前記蛍光体１５０および遮断剤１６０の組成を変化させる場合に対する性能実験値を示している。

【0093】

より具体的には、図９の（１）～（７）は、前記青色発光ダイオード素子１３０の波長および第１～第３蛍光体１５１、１５２、１５３の組成を組み合わせしつつ、各々に対して遮断剤１６０の添加有無に応じた４５０ｎｍ波長でのスペクトル大きさと遮断率を測定して示している。

【0094】

先ず、図８の（１）は、４５０～４６０ｎｍのピーク波長を有する青色発光ダイオード素子１３０に前記第１蛍光体１５１と第３蛍光体１５３とを組み合わせて用いる場合に対する測定値を示す。この時、前記第１蛍光体１５１の重量比は８１％であり、第３蛍光体１５３の重量比は１５％であり、遮断剤１６０の重量比は４％にした。

【0095】

また、前記封止層１４０を構成するにおいては、ケイ素を９２．４％、前記蛍光体１５０および遮断剤１６０を７．６％の重量比で組み合わせた。

【0096】

それにより、上記のような組成から構成された４５０ｎｍ以下の波長を制限する白色照明装置１０は、図１０ａに示すように、遮断剤１６０を用いない場合には、４５０ｎｍ波長の光が単に最大値に対比して０．８７％減衰するのに留まるのに対し、遮断剤１６０を用いる場合には、４５０ｎｍ波長の光を９９．３８％まで遮断することができるため、４５０ｎｍ以下の波長の光を遮断しつつも白色発光を実現できるようになる。

【0097】

また、図９の（２）は、４６０～４７０ｎｍのピーク波長を有する青色発光ダイオード素子１３０に前記第１蛍光体１５１と第３蛍光体１５３とを組み合わせて用いる場合に対する測定値を示す。この時、前記第１蛍光体１５１の重量比は８２．５％に、第３蛍光体１５３の重量比は１５％に、遮断剤１６０の重量比は２．５％に調整された。

【0098】

また、前記封止層１４０を構成するにおいては、ケイ素を９４．４％、前記蛍光体１５０および遮断剤１６０を５．６％の重量比で組み合わせた。

【0099】

それにより、上記のような組成から構成された４５０ｎｍ以下の波長を制限する白色照明装置１０は、図１０ｂに示すように、遮断剤１６０を用いない場合には、４５０ｎｍ波長の光が最大値に対比して６７．７１％まで減衰するが、まだ４５０ｎｍ波長の光を十分に制限することはできず、その反面、遮断剤１６０を用いる場合には、４５０ｎｍ波長の光を９９．４８％まで遮断できることが分かる。

【0100】

また、図９の（３）は、４７０～４８０ｎｍのピーク波長を有する青色発光ダイオード素子１３０に前記第１蛍光体１５１と第３蛍光体１５３とを組み合わせて用いる場合に対する測定値を示す。この時、前記第１蛍光体１５１の重量比は８３．５％に、第３蛍光体１５３の重量比は１５％に、遮断剤１６０の重量比は１．５％に調整された。

【0101】

また、前記封止層１４０を構成するにおいては、ケイ素を９１．８％、前記蛍光体１５０および遮断剤１６０を８．２％の重量比で組み合わせた。

【0102】

それにより、上記のような組成から構成された４５０ｎｍ以下の波長を制限する白色照明装置１０は、図１０ｃに示すように、遮断剤１６０を用いない場合には、４５０ｎｍ波長の光が最大値に対比して９３．０５％まで減衰するが、依然として４５０ｎｍ波長の光を十分に制限することはできず、その反面、遮断剤１６０を用いる場合には、４５０ｎｍ波長の光を９９．６３％まで遮断できることが分かる。

【0103】

また、図９の（４）は、４７０～４８０ｎｍのピーク波長を有する青色発光ダイオード素子１３０に前記第２蛍光体１５２と第３蛍光体１５３とを組み合わせて用いる場合に対する測定値を示す。この時、前記第２蛍光体１５２の重量比は９５．９％、第３蛍光体１５３の重量比は２．１％、遮断剤１６０の重量比は２．０％で組み合わせた。

【0104】

また、前記封止層１４０を構成するにおいては、ケイ素を９５．６％、前記蛍光体１５０および遮断剤１６０を４．４％の重量比で組み合わせた。

【0105】

それにより、上記のような組成から構成された４５０ｎｍ以下の波長を制限する白色照明装置１０は、図１０ｄに示すように、遮断剤１６０を用いない場合には、４５０ｎｍ波長の光が最大値に対比して９３．０５％まで減衰するが、依然として４５０ｎｍ波長の光を十分に制限することはできず、その反面、遮断剤１６０を用いる場合には、４５０ｎｍ波長の光を９９．３６％まで遮断できることが分かる。

【0106】

また、図９の（５）は、４７０～４８０ｎｍのピーク波長を有する青色発光ダイオード素子１３０に前記第１蛍光体１５１と第３蛍光体１５３とを組み合わせて用いる場合に対する測定値を示す。この時、前記第１蛍光体１５１の重量比は８３．０％、第３蛍光体１５３の重量比は１５．０％、遮断剤１６０の重量比は１．５％で組み合わせた。

【0107】

また、前記封止層１４０を構成するにおいては、ケイ素を９５．６％、前記蛍光体１５０および遮断剤１６０を４．４％の重量比で組み合わせた。

【0108】

それにより、上記のような組成から構成された４５０ｎｍ以下の波長を制限する白色照明装置１０は、図１０ｅに示すように、遮断剤１６０を用いない場合には、４５０ｎｍ波長の光が最大値に対比して９３．０５％まで減衰するが、依然として４５０ｎｍ波長の光を十分に制限することはできず、その反面、遮断剤１６０を用いる場合には、４５０ｎｍ波長の光を９９．４２％まで遮断できることが分かる。

【0109】

また、図９の（６）は、４８０～４９０ｎｍのピーク波長を有する青色発光ダイオード素子１３０に前記第１蛍光体１５１と第３蛍光体１５３とを組み合わせて用いる場合に対する測定値を示す。この時、前記第１蛍光体１５１の重量比は８４．０％、第３蛍光体１５３の重量比は１５．０％、遮断剤１６０の重量比は１．０％で組み合わせた。

【0110】

また、前記封止層１４０を構成するにおいては、ケイ素を９４．６％、前記蛍光体１５０および遮断剤１６０を５．４％の重量比で組み合わせた。

【0111】

それにより、上記のような組成から構成された４５０ｎｍ以下の波長を制限する白色照明装置１０は、図１０ｆに示すように、遮断剤１６０を用いない場合には、４５０ｎｍ波長の光が最大値に対比して９５．３９％まで減衰することができるため、４５０ｎｍ波長の光が相当に減衰されたと見られるが、依然として遮断剤１６０を用いる場合に達することはできず、その反面、遮断剤１６０を用いる場合には、４５０ｎｍ波長の光を９９．７３％まで遮断できることが分かる。

【0112】

最後に、図９の（７）は、４８０～４９０ｎｍのピーク波長を有する青色発光ダイオード素子１３０に前記第１蛍光体１５１と第２蛍光体１５２とを組み合わせて用いる場合に対する測定値を示す。この時、前記第１蛍光体１５１の重量比は３．０％、第２蛍光体１５２の重量比は９５．５％、遮断剤１６０の重量比は１．５％で組み合わせた。

【0113】

また、前記封止層１４０を構成するにおいては、ケイ素を９５．５％、前記蛍光体１５０および遮断剤１６０を４．５％の重量比で組み合わせた。

【0114】

それにより、上記のような組成から構成された４５０ｎｍ以下の波長を制限する白色照明装置１０は、図１０ｇに示すように、遮断剤１６０を用いない場合には、４５０ｎｍ波長の光が最大値に対比して９５．８７％まで減衰することができるため、４５０ｎｍ波長の光が相当に減衰されたと見られるが、依然として遮断剤１６０を用いる場合に達することはできず、その反面、遮断剤１６０を用いる場合には、４５０ｎｍ波長の光を９９．３３％まで遮断できることが分かる。

【0115】

つまり、本発明の一実施形態による４５０ｎｍ以下の波長を制限する白色光源１００および照明装置１０は、４５０ｎｍ以下の波長を制限しつつも白色光を実現することができ、さらに露光工程などの進行時に白色照明環境で工程を行うことができるようにして作業者の疲労度の増加、作業能力および効率の低下および長時間露出時の視認性の低下などの問題を改善できるだけでなく、波長遮蔽フィルムなどを取り付けるための追加工程によって発生しうる製造単価の上昇も防止できるようになる。

【0116】

以上の説明は本発明の技術思想を例示的に説明したものに過ぎず、本発明が属する技術分野における通常の知識を有した者であれば、本発明の本質的な特性から逸脱しない範囲内で様々な修正および変形が可能である。したがって、本発明に記載された実施形態は、本発明の技術思想を限定するためのものではなく説明するためのものであって、このような実施形態に限定されるものではない。本発明の保護範囲は以下の請求範囲によって解釈しなければならず、それと同等な範囲内にある全ての技術思想は本発明の権利範囲に含まれるものとして解釈しなければならない。

【0117】

本発明の例示的な態様を以下に記載する。
＜１＞
露光工程を進行する露光ルームの照明のための白色照明装置であって、
４５０ｎｍ～４９０ｎｍの発光ピーク波長を有する青色発光ダイオード素子、および
前記青色発光ダイオード素子を封止する封止層
を備える白色光源を含んで構成され、
前記封止層には、
前記青色発光ダイオード素子と共に白色発光を実現する一つ以上の蛍光体と、
露光工程で用いられる波長の光を遮断する遮断剤とが散布され、
４５０ｎｍ～４９０ｎｍの波長での第１ピーク領域および前記第１ピーク領域と結合して白色発光を形成する第２ピーク領域を形成しつつ、前記露光工程で用いられる波長は制限することを特徴とする、露光工程における照明用の白色照明装置。
＜２＞
前記遮断剤は、炭素（Ｃ）、水素（Ｈ）、窒素（Ｎ）を基本元素として構成されたポルフィリン（Ｐｏｒｐｈｙｒｉｎ）系、フタロシアニン（Ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ）系、クマリン（Ｃｏｕｍａｒｉｎ）系から選択された化学物質を含んで構成されることを特徴とする、＜１＞の露光工程における照明用の白色照明装置。
＜３＞
前記遮断剤は、前記化学物質と共に金属（Ｍｅｔａｌ）物質を含んで構成されることを特徴とする、＜２＞の露光工程における照明用の白色照明装置。
＜４＞
前記金属（Ｍｅｔａｌ）物質として、バナジウム（Ｖ）、マグネシウム（Ｍｇ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、インジウム（Ｉｎ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、ナトリウム（Ｎａ）、リチウム（Ｌｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、ケイ素（Ｓｉ）、銀（Ａｇ）、スズ（Ｓｎ）、チタニウム（Ｔｉ）のうち１種または２種以上が含まれることを特徴とする、＜３＞の露光工程における照明用の白色照明装置。
＜５＞
前記遮断剤は、ポルフィリン－バナジウム（ｐｏｒｐｈｙｒｉｎ－ｖａｎａｄｉｕｍ）から構成されることを特徴とする、＜４＞の露光工程における照明用の白色照明装置。
＜６＞
前記遮断剤の重量比は、前記蛍光体および遮断剤の全体重量の１％～１０％の範囲内にあることを特徴とする、＜５＞の露光工程における照明用の白色照明装置。
＜７＞
前記封止層には、
５００～５６０ｎｍの発光ピーク波長を有する第１蛍光体、および
６２１～６７０ｎｍの発光ピーク波長を有する第３蛍光体が含まれることを特徴とする、＜１＞の露光工程における照明用の白色照明装置。
＜８＞
前記封止層には、
５６１～６２０ｎｍの発光ピーク波長を有する第２蛍光体が含まれることを特徴とする、＜１＞の露光工程における照明用の白色照明装置。
＜９＞
前記封止層には、
６２１～６７０ｎｍの発光ピーク波長を有する第３蛍光体が含まれることを特徴とする、＜１＞の露光工程における照明用の白色照明装置。
＜１０＞
前記封止層には、
５６１～６２０ｎｍの発光ピーク波長を有する第２蛍光体、および
６２１～６７０ｎｍの発光ピーク波長を有する第３蛍光体が含まれることを特徴とする、＜１＞の露光工程における照明用の白色照明装置。
＜１１＞
前記白色照明装置は、相関色温度（ＣＣＴ）２７００Ｋ～７０００Ｋの範囲内にある白色光が発光されることを特徴とする、＜１＞の露光工程における照明用の白色照明装置。
＜１２＞
前記青色発光ダイオード素子は４７０ｎｍ～４９０ｎｍの発光ピーク波長を有し、
前記封止層には、
前記遮断剤なしに前記５００～５６０ｎｍの発光ピーク波長を有する第１蛍光体、５６１～６２０ｎｍの発光ピーク波長を有する第２蛍光体、または６２１～６７０ｎｍの発光ピーク波長を有する第３蛍光体が１種または２種以上散布され、
露光工程で用いられる波長の光を制限しつつ白色発光することを特徴とする、＜１＞の露光工程における照明用の白色照明装置。
＜１３＞
前記白色光源が取り付けられる基板、
前記基板を内蔵し、前記白色光源から発光される光を透過させる透光部材、および
前記基板と電気的に接続され、前記白色光源を駆動させるための電源を供給する連結部材
をさらに含んで蛍光灯形状または平板形状で実現されることを特徴とする、＜１＞の露光工程における照明用の白色照明装置。
＜１４＞
露光工程を進行する露光ルームの照明用の白色光源であって、
４５０ｎｍ～４９０ｎｍの発光ピーク波長を有する青色発光ダイオード素子、および
前記青色発光ダイオード素子を封止する封止層
を含んで構成され、
前記封止層には、
前記青色発光ダイオード素子と共に白色発光を実現する一つ以上の蛍光体と、
露光工程で用いられる波長の光を遮断する遮断剤とが散布され、
４５０ｎｍ～４９０ｎｍの波長での第１ピーク領域および前記第１ピーク領域と結合して白色発光を形成する第２ピーク領域を形成しつつ、前記露光工程で用いられる波長は制限することを特徴とする、露光工程における照明用の白色光源。
＜１５＞
前記遮断剤は、炭素（Ｃ）、水素（Ｈ）、窒素（Ｎ）を基本元素として構成されたポルフィリン（Ｐｏｒｐｈｙｒｉｎ）系、フタロシアニン（Ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ）系、クマリン（Ｃｏｕｍａｒｉｎ）系から選択された化学物質を含んで構成されることを特徴とする、＜１４＞の露光工程における照明用の白色光源。
＜１６＞
前記遮断剤は、前記化学物質と共に金属（Ｍｅｔａｌ）物質を含んで構成されることを特徴とする、＜１５＞の露光工程における照明用の白色光源。
＜１７＞
前記金属（Ｍｅｔａｌ）物質として、バナジウム（Ｖ）、マグネシウム（Ｍｇ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、インジウム（Ｉｎ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、ナトリウム（Ｎａ）、リチウム（Ｌｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、ケイ素（Ｓｉ）、銀（Ａｇ）、スズ（Ｓｎ）、チタニウム（Ｔｉ）のうち１種または２種以上が含まれることを特徴とする、＜１６＞の露光工程における照明用の白色光源。
＜１８＞
前記遮断剤は、ポルフィリン－バナジウム（ｐｏｒｐｈｙｒｉｎ－ｖａｎａｄｉｕｍ）から構成されることを特徴とする、＜１７＞の露光工程における照明用の白色光源。
＜１９＞
前記遮断剤の重量比は、前記蛍光体および遮断剤の全体重量の１％～１０％の範囲内にあることを特徴とする、＜１８＞の露光工程における照明用の白色光源。
＜２０＞
前記封止層には、
５００～５６０ｎｍの発光ピーク波長を有する第１蛍光体、および
６２１～６７０ｎｍの発光ピーク波長を有する第３蛍光体が含まれることを特徴とする、＜１４＞の露光工程における照明用の白色光源。
＜２１＞
前記封止層には、
５６１～６２０ｎｍの発光ピーク波長を有する第２蛍光体が含まれることを特徴とする、＜１４＞の露光工程における照明用の白色光源。
＜２２＞
前記封止層には、
６２１～６７０ｎｍの発光ピーク波長を有する第３蛍光体が含まれることを特徴とする、＜１４＞の露光工程における照明用の白色光源。
＜２３＞
前記封止層には、
５６１～６２０ｎｍの発光ピーク波長を有する第２蛍光体、および
６２１～６７０ｎｍの発光ピーク波長を有する第３蛍光体が含まれることを特徴とする、＜１４＞の露光工程における照明用の白色光源。
＜２４＞
前記白色照明装置は、相関色温度（ＣＣＴ）２７００Ｋ～７０００Ｋの範囲内にある白色光が発光されることを特徴とする、＜１４＞の露光工程における照明用の白色光源。
＜２５＞
前記青色発光ダイオード素子は４７０ｎｍ～４９０ｎｍの発光ピーク波長を有し、
前記封止層には、
前記遮断剤なしに前記５００～５６０ｎｍの発光ピーク波長を有する第１蛍光体、および５６１～６２０ｎｍの発光ピーク波長を有する第２蛍光体が散布され、
露光工程で用いられる波長の光を制限しつつ白色発光することを特徴とする、＜１４＞の露光工程における照明用の白色光源。
＜２６＞
前記白色光源が取り付けられる基板、
前記基板を内蔵し、前記白色光源から発光される光を透過させる透光部材、および
前記基板と電気的に接続され、前記白色光源を駆動させるための電源を供給する連結部材
をさらに含んで蛍光灯形状で実現されることを特徴とする、＜１４＞の露光工程における照明用の白色光源。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7a】

【図7b】

【図8】

【図9】

【図10a】

【図10b】

【図10c】

【図10d】

【図10e】

【図10f】

【図10g】