JP2007080880A - Light emitting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、LEDチップ(発光ダイオードチップ)を利用した発光装置に関するものである。 The present invention relates to a light emitting device using an LED chip (light emitting diode chip).
従来、LEDチップと、LEDチップが実装されたベース部材と、ベース部材におけるLEDチップの実装面側に配設されLEDチップが放射する光によって励起されてLEDチップの発光色と異なる色の光を放射する蛍光材料を透明材料とともに成形した成形品からなる色変換部材とを備えた発光装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。なお、この種の発光装置としては、例えば、青色光を放射するLEDチップと、黄色光を放射する蛍光体とを混色させて白色光(白色光の発光スペクトル)を得る白色発光装置(一般に白色LEDと呼ばれている。)が商品化されている。
しかしながら、上記従来装置においては、互いに発光色が異なる複数種類の光の混色で1種類の発光色(例えば、白色)を得ており、複数種類の色の光を切り換えて出射すること(以下、「調色」と呼ぶ。)ができなかった。 However, in the above-described conventional device, one type of light emission color (for example, white) is obtained by mixing a plurality of types of light having different emission colors, and light of a plurality of types of colors is switched and emitted (hereinafter, referred to as “color”). Called "Toning").
本発明は上記事情に鑑みて為されたものであり、その目的は、調色が可能な発光装置を提供することになる。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a light-emitting device capable of toning.
請求項1の発明は、上記目的を達成するために、複数のLEDチップと、各LEDチップが実装されたベース部材と、ベース部材における各LEDチップの実装面側に配設されLEDチップが放射する光によって励起されてLEDチップの発光色と異なる色の光を放射する蛍光材料を透明材料とともに成形した成形品からなる色変換部材とを備え、色変換部材は、互いに異なる色の光を放射する複数種類の蛍光材料が複数の色変換領域に個別に分布してなり、これら複数の色変換領域が、各LEDチップの光の放射範囲とほぼ一対一に対応するように配置されたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention according to
請求項2の発明は、請求項1の発明において、各LEDチップと色変換部材との間に集光用のレンズ部材がそれぞれ設けられたことを特徴とする。
The invention of
請求項3の発明は、請求項1又は2の発明において、隣り合う他の色変換領域と一対一に対応したLEDチップから放射された光を遮光する遮光壁が各LEDチップ及び色変換領域の間に設けられたことを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, a light-shielding wall that shields light emitted from an LED chip that has a one-to-one correspondence with another adjacent color conversion region is provided for each LED chip and the color conversion region. It is provided between.
請求項1の発明によれば、複数のLEDチップから択一的に光を放射することで複数種類の色の光を切り換えて出射する調色が可能となる。 According to the first aspect of the present invention, it is possible to perform color matching by switching and emitting light of a plurality of types of colors by selectively emitting light from a plurality of LED chips.
請求項2の発明によれば、各色変換領域に効率よく光が放射されるため、隣り合う色変換領域に漏れる光が減少して色むらの発生を抑えることができる。 According to the second aspect of the present invention, since light is efficiently radiated to each color conversion region, the light leaking to the adjacent color conversion region is reduced, and the occurrence of color unevenness can be suppressed.
請求項3の発明によれば、遮光壁によって隣り合う色変換領域に漏れる光が減少して色むらの発生を抑えることができる。 According to invention of Claim 3, the light which leaks to the color conversion area | region adjacent by a light-shielding wall reduces, and generation | occurrence | production of color unevenness can be suppressed.
本実施形態の発光装置は、図1(a)及び(b)に示すように複数(図示例では2つ)のLEDチップ1,1と、LEDチップ1,1が実装されたベース部材たるパッケージ10と、パッケージ10におけるLEDチップ1,1の実装面側に配設される色変換部材20とを備える。
As shown in FIGS. 1A and 1B, the light emitting device of this embodiment includes a plurality (two in the illustrated example) of
パッケージ10は、セラミック材料によって略直方体状に形成されるとともに一面には円錐台形状の凹所11が設けられ、凹所11の底面に2つのLEDチップ1,1が実装されている。また、2つのLEDチップ1,1の間には凹所11の底面から開口面に向かって立ち上がる遮光壁12が設けられている。なお、LEDチップ1,1に対向する凹所11の内周面並びに遮光壁12の側面には、反射率の高い材料(例えば、アルミナ)からなる反射面が形成されており、LEDチップ1,1から放射された光が凹所11の開口面から効率よく出射するようにしてある。
The
LEDチップ1,1は、青色光を放射するGaN系青色LEDチップであり、サファイア基板からなる結晶成長用基板の主表面側にGaN系化合物半導体材料により形成されて、例えばダブルへテロ構造を有する積層構造部からなる発光部がエピタキシャル成長法(例えば、MOVPE法など)により成長させてある。なお、LEDチップ1,1は、凹所11の底面に形成された金バンプ(図示せず)に、図示しないアノード電極並びにカソード電極を接合することでパッケージ10に実装されている。また、LEDチップ1,1が放射する光を集光するため、平凸レンズを構成するレンズ部材2,2がLEDチップ1,1の表面(図1(b)における上面)に配設されている。
The
色変換部材20は、シリコーン樹脂のような透明材料を矩形平板状に成形した成形品により構成され、中心線(図1(a)における破線)で区切られた2つの領域のうち、一方の領域(以下、第1の色変換領域という。)M1においては、LEDチップ1,1から放射された青色光によって励起されてブロードな黄色系の光を放射する粒子状の黄色蛍光体からなる蛍光材料が混合され、他方の領域(以下、第2の色変換領域という。)M2においては、LEDチップ1,1から放射された青色光によって励起されて赤色光を放射する粒子状の赤色蛍光体からなる蛍光材料と緑色光を放射する緑色蛍光体からなる蛍光材料とが混合されている。そして、このように構成される色変換部材20は、その中心線が前方(図1における上方)からみて遮光壁12と重なり、且つ凹所11の開口を塞ぐようにしてパッケージ10に結合されている。したがって、LEDチップ1から放射された青色光と黄色蛍光体から放射された光との混色光(白色光)が色変換部材20の第1の色変換領域M1から出射され、LEDチップ1から放射された青色光と赤色蛍光体から放射された赤色光と緑色蛍光体から放射された緑色光の混色光(やや赤みが強い白色(いわゆる電球色)の光)が色変換部材20の第2の色変換領域M2から出射されることになる。
The
而して、本実施形態の発光装置では、第1の色変換領域M1に対応するLEDチップ1のみから青色光を放射させることで第1の色変換領域M1から外部に向けて白色光を出射させ、第2の色変換領域M2に対応するLEDチップ1のみから青色光を放射させることで第2の色変換領域M2から外部に向けて電球色の光を出射させ、さらに2つのLEDチップ1,1から青色光を放射させることで第1及び第2の色変換領域M1,M2から外部に向けて白色と電球色の中間の色の光を出射させることができ、複数種類の色の光を切り換えて出射する、いわゆる調色が可能となる。なお、本実施形態では2つのLEDチップ1,1並びに色変換領域M1,M2の間に遮光壁12を設けているので、遮光壁12によって隣り合う色変換領域M1,M2に漏れる光が減少して色むらの発生を抑えることができる。
Thus, in the light emitting device according to the present embodiment, the blue light is emitted only from the
ところで、本実施形態では第1及び第2の色変換領域M1,M2が中心線を挟んで対象な長方形状に形成されているが、図1(c)に示すように十字に交差する2つの中心線(同図における破線)で色変換部材20を4つの領域に分割し、対角線上で隣り合う2つの領域を第1の色変換領域M1とし、対角線上で隣り合う残り2つの領域を第2の色変換領域M2とし、それぞれの領域に対向する凹所11の底面に合計4つのLEDチップ1を実装しても構わない。あるいは、図1(d)に示すように4つに分割された領域にそれぞれ異なる発光色を放射する蛍光体からなる蛍光材料を混合し、互いに異なる4種類の色の光が外部に向けて出射される色変換領域M1,M2,M3,M4を形成してもよい。
Incidentally, in the present embodiment, the first and second color conversion regions M1 and M2 are formed in a target rectangular shape with the center line in between, but as shown in FIG. The
1 LEDチップ
10 パッケージ
11 凹所
12 遮光壁
20 色変換部材
M1 第1の色変換領域
M2 第2の色変換領域
DESCRIPTION OF
Claims (3)
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