JP2014082236A - Led light emitting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はLED素子を備えたLED発光装置に関するものであり、さらに詳しくは回路基板上に実装した複数のLED素子とその上部にレンズを備えたLED発光装置に関する。 The present invention relates to an LED light-emitting device including an LED element, and more particularly to an LED light-emitting device including a plurality of LED elements mounted on a circuit board and a lens thereon.
近年、LED素子は半導体発光素子であるため、長寿命で優れた駆動特性を有し、さらに小型で発光効率が良く、鮮やかな発光色を有することから、カラー表示装置のバックライトや照明装置等に広く利用されるようになってきた。 In recent years, since LED elements are semiconductor light emitting elements, they have long life and excellent driving characteristics, and are small in size, have high light emission efficiency, and have bright emission colors. Has come to be widely used.
特に近年、複数の発光部を同心円状に設け、発光部の上面にレンズを載置して複数の配光(集光)特性をもたせた照明装置(LED発光装置、例えば特許文献1)が提案されている。 Particularly in recent years, an illumination device (LED light emitting device, for example, Patent Document 1) in which a plurality of light emitting portions are provided concentrically and a lens is placed on the upper surface of the light emitting portion to provide a plurality of light distribution (condensing) characteristics has been proposed. Has been.
以下、同心円状の発光部の上面にレンズを載置した従来のLED発光装置に付いて説明する。なお、理解し易いように発明の趣旨を外さない範囲において図面を一部簡略化し、また部品名称も本願にそろえている。
図16、図17、図18は特許文献1に示されたLED発光装置100の構成を示し、図16はLEDモジュール100aの平面図、図17はLEDモジュール100aの部分断面図、図18はLEDモジュール100aにレンズを組み込んだLED発光装置100の断面図である。
Hereinafter, a conventional LED light emitting device in which a lens is mounted on the upper surface of a concentric light emitting portion will be described. For ease of understanding, the drawings are partially simplified within the scope not departing from the spirit of the invention, and component names are also included in the present application.
16, 17, and 18 show the configuration of the LED
図16においてLEDモジュール100aは、回路基板102の上面に同心円状に配設した複数のLED素子群101A、101B、101Cと、このLED素子群101A、101B、101Cの間を分けるように設けた仕切部材103a、103b、103cとを有している。LED素子群101Aは複数のLED素子101aからなり、同様にLED素子群101Bは複数のLED素子101b、LED素子群101Cは複数のLED素子101cからなる。なお、特許文献1において、LED素子101a、101b、101cは同じLED素子である。
In FIG. 16, the LED module 100a includes a plurality of
LED素子群101A、101B、101Cに含まれるLED素子101a、101b、101cは、それぞれ回路基板102上に設けられたパターン電極(図示せず)にフリップチップ実装され個別の回路を構成している。LED素子101a、101b、101cからなる回路は、それぞれ配線電極102hを介して駆動電極102a、102b、102c、102dに接続している。なお駆動電極102dは共通電極である。
The
図17は図16に示すLEDモジュール100aのC−C断面図である。仕切部材103aの内側では複数のLED素子101aによってLED素子群101Aが形成されている。同様に仕切部材103aと仕切部材103bの間では複数のLED素子101bによってLED素子群101Bが形成され、また仕切部材103bと仕切部材103cの間では複数のLED素子101cによってLED素子群101Cが形成されている。さらに仕切部材103aの内側にはLED素子群101Aを被覆するように蛍光体層104a設けられている。同様に仕切部材103aと仕切部材103bの間にはLED素子群101Bを被覆するように蛍光体層104bが設けられ、仕切部材103bと仕切部材103cの間にはLED素子群101Cを被覆するように蛍光体層104cが設けられている。なお、蛍光体層104a、104b、104cは同じ材質であり、仕切部材103a、103b、103cは各発光部105a、105b、105cから横方向に光が漏れないようにしている。
17 is a cross-sectional view of the LED module 100a shown in FIG. Inside the partition member 103a, an LED element group 101A is formed by a plurality of LED elements 101a. Similarly, the LED element group 101B is formed by the plurality of
すなわち、仕切部材103aの内部にはLED素子群101Aと蛍光体層104aによって第1の発光部105aが形成されている。同様に仕切部材103aと仕切部材103bの間にはLED素子群101Bと蛍光体層104bによって第2の発光部105bが形成され、切部材103bと仕切部材103cの間にはLED素子群101Cと蛍光体層104cによって第3の発光部105cが形成されている。各発光部105a、105b、105cは配線電極102hを介して駆動電極102a、102b、102c、102dに接続し、駆動電極102a、102b、102c、102dに印加される駆動電圧によって、各々独立に点灯駆動される。
That is, the first light emitting portion 105a is formed in the partition member 103a by the LED element group 101A and the phosphor layer 104a. Similarly, a second
前述したように駆動電極102dが共通電極であり、駆動電極102aが第1の発光部105aに接続し、駆動電極102bが第2の発光部105bに接続し、駆動電極102cが第3発光部105cに接続しているので、駆動電極102aと駆動電極102d間に駆動電圧を印加すると第1の発光部105aが点灯し、駆動電極102bと駆動電極102d間に駆動電圧を印加すると第2の発光部105bが点灯し、駆動電極102cと駆動電極102d間に駆動電圧を印加すると第3の発光部105cが点灯する。
As described above, the drive electrode 102d is a common electrode, the drive electrode 102a is connected to the first light emitting unit 105a, the drive electrode 102b is connected to the second
図18はLED発光装置100の完成状態を示す断面図である。支持枠106はLEDモジュール100aの回路基板102にネジ107によって組み付けられており、この支持枠106に第1レンズ108A、第2レンズ108Bが取り付けられている。
FIG. 18 is a cross-sectional view showing a completed state of the LED
次に、LED発光装置100の動作を説明する。図18に示すごとく、LEDモジュール100aの上部に第1レンズ108A、第2レンズ108Bを配置することにより、LEDモジュール100aの第1の発光部105a、第2の発光部105b、第3の発光部105cから出射する発光が第1レンズ108A、第2レンズ108Bによって集光される。また特許文献1においてLED発光装置100は、第1の発光部105aだけを発光させることよって狭い小スポットで照明できる。同様に第1の発光部105a及び第2の発光部105bを発光させることにより中スポットで照明でき、第1の発光部105a、第2の発光部105b及び第3の発光部105cを発光させることにより大スポットで照明を行うことができる。このようにして必要に応じて照明のスポットサイズを簡単に変化させ得るLED発光装置を提供できる。
Next, the operation of the LED
上記引用文献1に記載されたLED発光装置100は、同心円状に形成された複数の発光部と、複数の発光部の上部にレンズを備えることによって、出射効率が良い状態で必要に応じて照明のスポットサイズを変化させられた。しかしながらLED発光装置100は、支持枠6を回路基板102にネジ107を用いて取り付け、この支持枠106に厚い第1レンズ108A、第2レンズ108Bを組み込んでいる。この結果、厚みが大きくなると共に重くなるので取り扱い易くない。また、発光色が単一であるため演出効果が不足するという問題もある。
The LED light-
そこで本発明の目的は、上記問題点を解決しようとするものであり、出射効率が良く照明のスポット形状を変化させ得るLED発光装置おいて、薄型化並びに軽量化により取り扱い易くし、また発光色を調整することにより演出性を向上させることができるLED発光装置を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and in an LED light-emitting device capable of changing the spot shape of illumination with high emission efficiency, it is easy to handle by reducing the thickness and weight, and the emission color. It is providing the LED light-emitting device which can improve stage performance by adjusting.
上記目的を達成するため本発明におけるLED発光装置の構成は、下記の通りである。回路基板上に、複数のLED素子を有して同心円状に形成された第1と第2の発光部と、前記第1と第2の発光部の上部にレンズを備えるLED発光装置において、第1と第2の発光部の上部に透明樹脂層を設け、該透明樹脂層の上部に平面型レンズを接着したことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the configuration of the LED light emitting device in the present invention is as follows. In an LED light-emitting device comprising a first and second light-emitting portions that are concentrically formed with a plurality of LED elements on a circuit board, and a lens above the first and second light-emitting portions, A transparent resin layer is provided above the first and second light emitting portions, and a planar lens is bonded to the upper portion of the transparent resin layer.
上記構成によれば、透明樹脂層の形成と、その透明樹脂層に対する平面型レンズの接着によって、薄型化並びに軽量化が達成され取り扱い易くなる。この結果、照明器具への組み込み性が向上する。 According to the said structure, thickness reduction and weight reduction are achieved by formation of a transparent resin layer, and adhesion | attachment of the planar lens with respect to the transparent resin layer, and it becomes easy to handle it. As a result, the incorporation into a lighting fixture is improved.
前記第1と第2の発光部が互いに発色光が異なると良い。 It is preferable that the first and second light emitting units have different color light.
上記構成によれば、第1と第2の発光部を切り替えたり、同時に発光させたりすることによって演出性が向上する。 According to the above configuration, the performance is improved by switching the first and second light emitting units or causing them to emit light simultaneously.
前記平面型レンズがフルネルレンズであると良い。 The planar lens may be a fullnel lens.
前記第1と第2の発光部を構成する複数のLED素子には蛍光体層と前記透明樹脂層が積層し、該透明樹脂層が該蛍光体層より厚く、該透明樹脂層の上部に平面型レンズを接着すると良い。 The plurality of LED elements constituting the first and second light emitting portions are laminated with a phosphor layer and the transparent resin layer, the transparent resin layer is thicker than the phosphor layer, and is flat on the transparent resin layer. A mold lens should be adhered.
上記構成によれば、LED素子の上面に積層した蛍光体層と該蛍光体層より厚い透明樹脂層の上部に平面型レンズを接着することで、透明樹脂層と平面型レンズをしっかり固定できる。さらに透明樹脂層が充分に厚いためLED素子及び蛍光体層からの発光を効率よく集光できる。 According to the said structure, a transparent resin layer and a planar lens can be firmly fixed by adhere | attaching a planar lens on the fluorescent substance layer laminated | stacked on the upper surface of the LED element, and the transparent resin layer thicker than this fluorescent substance layer. Furthermore, since the transparent resin layer is sufficiently thick, light emitted from the LED element and the phosphor layer can be efficiently collected.
前記第1と第2の発光部に含まれる前記蛍光体層の発光色がそれぞれ異なっていると良い。 The phosphor layers included in the first and second light emitting units may have different emission colors.
前記第1と第2の発光部は仕切部材によって隔てられていると良い。 The first and second light emitting portions may be separated by a partition member.
上記構成によれば、仕切部材によって第1及び第2の発光部から回路基板面と平行な方向に広がろうとする光を遮ることができるため、スポット形状を明瞭にすることができる。 According to the above configuration, since the partition member can block light from spreading from the first and second light emitting units in a direction parallel to the circuit board surface, the spot shape can be made clear.
前記第1と第2の発光部に含まれる複数のLED素子は、個々のLED素子の上面に蛍光体層を載置したLEDパッケージを構成していると良い。 The plurality of LED elements included in the first and second light emitting units may constitute an LED package in which a phosphor layer is placed on the upper surface of each LED element.
上記構成によれば、個々のLED素子の特性に合わせた蛍光体層を個々のLED素子毎に形成できる。この結果、LEDパッケージの発光特性の選択幅が広がったり、発光色の均一化に係る管理が容易になったりする。 According to the said structure, the fluorescent substance layer match | combined with the characteristic of each LED element can be formed for every LED element. As a result, the selection range of the light emission characteristics of the LED package is widened, and management related to uniformization of the light emission color is facilitated.
前記第1又は第2の発光部に含まれる前記複数のLEDパッケージからなるLEDパッケージ群は、異なる発光色のLEDパッケージが混在していても良い。 The LED package group composed of the plurality of LED packages included in the first or second light emitting unit may include LED packages of different emission colors.
前記第1又は第2の発光部に含まれる前記LEDパッケージ群は、LED素子の上面に蛍光体層を載置したLEDパッケージと、LED素子の上面に蛍光体層を載置していないLEDパッケージが混在していても良い。 The LED package group included in the first or second light emitting unit includes an LED package having a phosphor layer placed on the upper surface of the LED element and an LED package having no phosphor layer placed on the upper surface of the LED element. May be mixed.
上記構成によれば、蛍光体層によって波長変換されたLEDパッケージと、蛍光体層による波長変換が行われないLEDパッケージを組み合わせることによって、発光強度や発光色に幅をもたせることができる。 According to the above configuration, by combining the LED package that is wavelength-converted by the phosphor layer and the LED package that is not wavelength-converted by the phosphor layer, the emission intensity and the emission color can be widened.
前記LEDパッケージを構成するLED素子は、前記回路基板上に設けた電極にフリップチップ実装されていると良い。 The LED element constituting the LED package may be flip-chip mounted on an electrode provided on the circuit board.
回路基板上に複数のLED素子を有する第1と第2の発光部を備え、前記第1と第2の発光部の上部にレンズを備えるLED発光装置において、前記第1と第2の発光部の間に仕切部材を設け、該仕切部材の上部に平面型レンズを接着した
ことを特徴とするLED発光装置。
In the LED light emitting device that includes first and second light emitting units having a plurality of LED elements on a circuit board, and includes a lens above the first and second light emitting units, the first and second light emitting units. A LED light emitting device comprising a partition member provided between the two and a planar lens bonded to the upper portion of the partition member.
上記構成によれば、仕切部材の上部に平面型レンズを接着することによって透明層を空気層にすることができる。 According to the said structure, a transparent layer can be made into an air layer by adhere | attaching a planar lens on the upper part of a partition member.
前記第1と第2の発光部が互いに発色光が異なると良い。 It is preferable that the first and second light emitting units have different color light.
上記の如く本発明によれば、出射効率が良く照明のスポット形状を変化させ得るLED発光装置おいて、薄型化並びに軽量化することで取り扱い易くし、また発光色を調整することにより演出性を向上させることができるLED発光装置を提供できる。 As described above, according to the present invention, in an LED light-emitting device that can change the spot shape of illumination with good emission efficiency, it is easy to handle by reducing the thickness and weight, and the rendering can be achieved by adjusting the emission color. An LED light-emitting device that can be improved can be provided.
(第1実施形態)
以下図面により本発明の実施形態を説明する。図1は本発明の第1実施形態におけるLED発光装置10の平面図、図2は図1に示すLED発光装置10の断面図である。図1においてLED発光装置10は、回路基板2の上面に同心円状に配設された第1のLED素子群1Aと第2のLED素子群1Bと、このLED素子群1A、1B間を仕切るように設けられた仕切部材3a、3bとを有している。また各LED素子群1A、1Bは、LED素子群1Aが複数のLED素子1aによって構成され、同様にLED素子群1Bが複数のLED素子1bによって構成されている。なお、本実施形態において、LED素子1a、1bは同じLED素子を用いた事例を示すが、これに限定されるものではない。
(First embodiment)
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view of an LED
第1及び第2のLED素子群1A、1Bに含まれるLED素子1a、1bは、回路基板2上に設けられたパターン電極(図示せず)にフリップチップ実装されている。LED素子1a、1bからなる回路はそれぞれ配線電極2hを介して駆動電極2a、2b、及び2dに接続している。なお駆動電極2dは共通電極である。
The LED elements 1a and 1b included in the first and second LED element groups 1A and 1B are flip-chip mounted on a pattern electrode (not shown) provided on the
図2は図1に示すLED発光装置10のA−A断面図である。仕切部材3aの内側には複数のLED素子1aからなるLED素子群1Aがある。同様に仕切部材3a、3b間には複数のLED素子1bからなるLED素子群1Bがある。また仕切部材3aの内側にはLED素子群1Aを被覆するように透明樹脂層6aが設けられている。同様に切部材3a、3b間にはLED素子群1Bを被覆するように透明樹脂層6bが設けられている。さらに透明樹脂層6a、6bの上面には透明接着剤(図示せず)により平面型レンズ8が接着されている。なお、本実施形態においては、この平面型レンズ8としてフレネルレンズを用いている。平面型レンズとしては、フレネルレンズに限定されず、内部反射を利用したTIR(Total Internal Reflection)レンズであっても良い。
2 is a cross-sectional view of the LED
回路基板2は、放熱性を考慮し、セラミック基板やアルミ板上に絶縁膜を備えた金属基板などから選ばれる。回路基板2の外形は、13.5mm×13.5mm×0.9mm若しくは19.0mm×19.0mm×0.9mmである。仕切部材3a、3bは、シリコーン樹脂に酸化チタンやアルミナなどの白色反射性微粒子を混練し硬化させたもので、幅が1mm程度、高さが3mm程度である。外側の仕切部材3bの外径は11.2mm若しくは17.0mmである。透明樹脂層6a、6bは耐熱性及び対光性からシリコーン樹脂を用いる。同様に平面型レンズ8もシリコーン樹脂からなり、厚さが0.5〜1mmである。LED素子1a、1bの実装形態は、フリップチップ実装に限られず、ダイボンディング及びワイヤボンディングを使うフェイスアップ実装であっても良い。
The
以上のようにして仕切部材3aの内側にはLED素子群1Aと透明樹脂層6aによって第1の発光部5Aが形成される。同様に仕切部材3a、3b間にはLED素子群1Bと透明樹脂層6bによって第2の発光部5Bが形成される。各発光部5A、5Bは、回路基板2上の配線電極2hを介して駆動電極2a、2b、2dに接続し、駆動電極2a、2b、2dに印加される駆動電圧によって各々独立に点灯駆動される。
As described above, the first light emitting portion 5A is formed inside the partition member 3a by the LED element group 1A and the transparent resin layer 6a. Similarly, the second light emitting portion 5B is formed between the
前述のように駆動電極2dが共通電極であり、駆動電極2aが第1の発光部5Aに接続し、駆動電極2bが第2の発光部5Bに接続する。このとき駆動電極2aと駆動電極2dの間に駆動電圧を印加すると第1の発光部5Aが点灯する。同様に駆動電極2bと駆動電極2dの間に駆動電圧を印加すると第2の発光部5Bが点灯する。また、駆動電極2aと駆動電極2dの間と、駆動電極2bと駆動電極2dの間に同時に駆動電圧を印加すると第1の発光部5Aと第2の発光部5Bの両方が同時に点灯する。 As described above, the drive electrode 2d is a common electrode, the drive electrode 2a is connected to the first light emitting unit 5A, and the drive electrode 2b is connected to the second light emitting unit 5B. At this time, when a drive voltage is applied between the drive electrode 2a and the drive electrode 2d, the first light emitting unit 5A is turned on. Similarly, when a drive voltage is applied between the drive electrode 2b and the drive electrode 2d, the second light emitting unit 5B is turned on. Further, when a driving voltage is applied simultaneously between the driving electrode 2a and the driving electrode 2d and between the driving electrode 2b and the driving electrode 2d, both the first light emitting unit 5A and the second light emitting unit 5B are turned on simultaneously.
次に、LED発光装置10の動作を説明する。図2に示すごとく、透明樹脂層6a、6bの上部に接着した平面型レンズ8により、第1の発光部5A、又は第2の発光部5Bからの出射光は集光する。この結果、発光効率が向上する。第1発光部5Aのみを発光させることにより小さいスポットの照明光が得られる。また第1発光部5A及び第2発光部5Bを同時発光させることにより大きいスポットの照明光が得られる。この結果、必要に応じて照明のスポット形状を変化させることができる。
Next, the operation of the LED
なお本実施形態では発光部5A、5Bの数が2個であったが、発光部の数はこれに限られず、2以上であれば良い。 In the present embodiment, the number of the light emitting units 5A and 5B is two. However, the number of the light emitting units is not limited to this and may be two or more.
(第2実施形態)
次に図3、図4により本発明の第2実施形態のLED発光装置に付いて説明する。図3は本発明の第2実施形態におけるLED発光装置20の平面図、図4は図3に示すLED発光装置20の断面図である。第2実施形態におけるLED発光装置20は、第1実施形態におけるLED発光装置10と基本的構成は同じであり、同一要素には同一番号を付し、重複する説明は省略する。
(Second Embodiment)
Next, an LED light emitting device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a plan view of the LED
第2実施形態におけるLED発光装置20は、第1実施形態におけるLED発光装置10と、回路基板2,LED素子群1A、1B、仕切部材3a、3b、及び平面型レンズ8を共通にしている。LED発光装置20とLED発光装置10の間で異なるところは、図4の断面図に示す如くLED発光装置20において、LED素子群1A、1Bの上に蛍光体層4a、4bを設け、さらに蛍光体層4a、4bの上に透明樹脂層6a、6bを積層したことである。すなわち第1の発光部5AはLED素子群1A、蛍光体層4a、透明樹脂層6aによって構成されている。同様に第2の発光部5BはLED素子群1B、蛍光体層4b、透明樹脂層6bによって構成されている。
The LED
蛍光体層4a、4bはシリコーン樹脂に蛍光体を混練し硬化させたもので、厚さが0.3〜0.5mmである。蛍光体層4aは暖色系、蛍光体層4bは寒色系に調整されている。発光色の調整方法の一例として、LED素子1a、1bに青色LEDを採用し、第2の発光部5Bでは蛍光体層4bに含まれる蛍光体をYAGとし、第1の発光部5Aでは蛍光体層4aに含まれる蛍光体をYAGと赤色系蛍光体のCASNとしても良い。また蛍光体層4aと4bの厚さを異ならせても良い。ちなみに電球色は3000K程度、温白色が3500K程度、白色が4000〜4500K、昼白色5000K程度、昼光色が6500K程度になる。 The phosphor layers 4a and 4b are obtained by kneading and curing a phosphor in a silicone resin, and have a thickness of 0.3 to 0.5 mm. The phosphor layer 4a is adjusted to a warm color system, and the phosphor layer 4b is adjusted to a cold color system. As an example of a method for adjusting the emission color, a blue LED is used for the LED elements 1a and 1b, the phosphor included in the phosphor layer 4b is YAG in the second light emitting unit 5B, and the phosphor is used in the first light emitting unit 5A. The phosphor included in the layer 4a may be YAG and CASN of red phosphor. Further, the phosphor layers 4a and 4b may have different thicknesses. By the way, the bulb color is about 3000K, warm white is about 3500K, white is about 4000 to 4500K, day white is about 5000K, and daylight is about 6500K.
次にLED発光装置20の動作を説明する。LED発光装置10と同様にLED発光装置20でも、透明樹脂層6a、6bの上部に接着した平面型レンズ8により、第1の発光部5A及び第2の発光部5Bからの出射光が集光する。第1の発光部5Aのみを発光させると、小スポットの照明光が得られる。このとき暖色系の柔らかい照明光となるので落ち着いた雰囲気を演出できる。これに対し第1の発光部5A及び第2の発光部5Bの2つを同時発光させると大スポットの照明光が得られる。このときの明るく寒色系の照明光が得られるので活動的な雰囲気を演出できる。
Next, the operation of the LED
(第3実施形態)
次に図5、図6、図7により本発明の第3実施形態のLED発光装置に付いて説明する。図5は本発明の第3実施形態におけるLED発光装置30の平面図、図6は図5に示すLED発光装置30断面図、図7は図5に示すLEDパッケージ11の断面図である。
(Third embodiment)
Next, an LED light emitting device according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 is a plan view of an LED
図5、図6に示す本発明の第3実施形態におけるLED発光装置30の基本的構成は第2実施形態におけるLED発光装置20と同じであり、同一要素には同一番号を付し、重複する説明は省略する。LED発光装置30とLED発光装置20の違いは、LED発光装置30においてLED素子群1A、1Bに含まれる複数のLED素子上面にだけ蛍光体層が載置されていることである(以下、LED素子上面に個別に蛍光体層を備えたものをLEDパッケージと呼ぶ)。そこでLED発光装置30の説明に先立ってLEDパッケージを図7により説明する。
The basic configuration of the LED light-emitting
図7はLEDパッケージ11の断面図であり、LEDパッケージ11を実装基板12にフリップチップ実装した状態を示す。LEDパッケージ11は、下面にフリップチップ実装用の端子電極15a、15bを有し、LED素子1の上面に蛍光体層14を載置している共に、LED素子1の側面を反射性の白色樹脂13で被覆している。なお図示していないがLED素子1の下面に発光層があり、発光層の下に反射層がある。
FIG. 7 is a cross-sectional view of the
LEDパッケージ11では、LED素子1から発した光は、直接的に又は白色樹脂13若しくは前述した反射層によって反射し蛍光体層14へ入射する。この蛍光体層14に入射した光は、一部が波長変換され白色光として上方に出射する。
In the
すなわちLED発光装置30はLED発光装置20のように共通の蛍光体層4a、4bを設ける必要がない。一般に発光色はLED素子の素子特性や蛍光体層の厚み、蛍光体濃度に依存して変動する。LED発光装置20では蛍光体層4a、4bの厚み等を厳重に管理しなければならない反面、LED発光装置30は予めLEDパッケージ11を製造する際に素子特性に合わせて蛍光体層11を調整できるので発光色の管理が容易になる。
That is, unlike the LED
図7に示すようにLEDパッケージ11は、回路基板12の表面に設けたパターン電極12a、12bに、端子電極15a、15bを介してフリップチップ実装されていた。このときLEDパッケージ11はLED素子1の上面に蛍光体層14を載置すると共に側面を反射性の白色樹脂13で被覆していたが、これに限定されるものではなく、LEDパッケージとしてはLED素子1の上面にだけ蛍光体層14を載置しただけでも良く、またLED素子1の上面及び側面を蛍光体層で被覆しも良い。
As shown in FIG. 7, the
次に図5、図6により、LED発光装置30の全体構成を説明する。図5は本発明の第3実施形態におけるLED発光装置30の平面図、図6は図5に示すLED発光装置30のA−A断面図である。
Next, the overall configuration of the LED
前述のように第3実施形態におけるLED発光装置30は、第2実施形態におけるLED発光装置20と基本的構成は同じである。すなわちLED発光装置30とLED発光装置20では回路基板2、仕切部材3a、3b、及び平面型レンズ8は共通である。LED発光装置30とLED発光装置20で異なるところは、LED発光装置20ではLED素子群1A、1BがLED素子1a、1bとこれらを被覆する蛍光体層4a、4bを備えているのに対し、LED発光装置30ではLED素子群1A、1BがLEDパッケージ11a、11bを備えていることである。なお透明樹脂層6a、6bは、LED発光装置20では蛍光体層4a、4bを被覆しているが、LED発光装置30ではLEDパッケージ11a、11bを被覆している。
As described above, the LED
また本実施形態においてはLEDパッケージ11a、11bに載置する蛍光体層14を異ならせており、LEDパッケージ11aには暖色系の蛍光体層14aを載置し、LEDパッケージ11bには寒色系の蛍光体層14bを載置している。 Further, in the present embodiment, the phosphor layers 14 placed on the LED packages 11a and 11b are made different, a warm-colored phosphor layer 14a is placed on the LED package 11a, and a cold-colored phosphor layer 14b is placed on the LED package 11b. The phosphor layer 14b is placed.
LEDパッケージ11a、11bは、図7に示すパターン電極12a、12bを、回路基板2の表面に各LEDパッケージ11a、11bに対応して設け、各パターン電極12a、12bに各LEDパッケージ11a、11bをフリップチップ実装したものである。また、LED発光装置30では、LED素子1(図7参照)に青色LEDを採用し、第2の発光部5Bを構成するLEDパッケージ11bの蛍光体層14(図7参照)にYAGを含有させ、第1の発光部5Aを構成するLEDパッケージ11aの蛍光体層14にはYAGとともに赤色系蛍光体のCANS等を含有させている。この結果、LED発光装置30の動作はLED発光装置20とほぼ等しくなる。
The LED packages 11a and 11b are provided with the pattern electrodes 12a and 12b shown in FIG. 7 corresponding to the LED packages 11a and 11b on the surface of the
(第4実施形態)
次に図8、図9により本発明の第4実施形態のLED発光装置に付いて説明する。図8は本発明の第4実施形態におけるLED発光装置40の平面図、図9は図8に示すLED発光装置40のA−A断面図である。第4実施形態におけるLED発光装置40は、第3実施形態におけるLED発光装置30と基本的構成は同じであり、同一要素には同一番号を付し、重複する説明は省略する。
(Fourth embodiment)
Next, an LED light emitting device according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a plan view of the LED
すなわち第4実施形態におけるLED発光装置40と第3実施形態におけるLED発光装置30は、回路基板2及びLED素子群1A、1B、及び平面型レンズ8を共通にしている。LED発光装置40とLED発光装置30の異なるところは、LED発光装置40が仕切部材3a(図5参照)を省略し、仕切部材3bのみにすると共に、仕切部材3bの内部を共通の透明樹脂層6で被覆していることである。
That is, the LED
(第5実施形態)
次に図10、図11により本発明の第5実施形態のLED発光装置に付いて説明する。図10は本発明の第5実施形態におけるLED発光装置50の平面図、図11は図10に示すLED発光装置50のA−A断面図である。第5実施形態におけるLED発光装置50は、第4実施形態におけるLED発光装置40と基本的構成は同じであり、同一要素には同一番号を付し、重複する説明は省略する。
(Fifth embodiment)
Next, an LED light emitting device according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 10 is a plan view of an LED
すなわち第5実施形態におけるLED発光装置50と第4実施形態におけるLED発光装置40は、回路基板2及びLED素子群1A、1B、及び平面型レンズ8を共通にしている。LED発光装置50とLED発光装置40の異なるところは、LED発光装置50が仕切部材3bを省略し、表示部全体を共通の透明樹脂6で被覆していることである。この透明樹脂6の被覆方法としては、成型金型を用いて一体成型すると良い。
That is, the LED
(第6実施形態)
次に図12、図13により本発明の第6実施形態のLED発光装置に付いて説明する。図12は本発明の第6実施形態におけるLED発光装置60の平面図、図13は図12に示すLED発光装置60のA−A断面図である。第6実施形態におけるLED発光装置60は、第5実施形態におけるLED発光装置50と基本的構成は同じであり、同一要素には同一番号を付し、重複する説明は省略する。
(Sixth embodiment)
Next, an LED light emitting device according to a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 12 is a plan view of an LED
第6実施形態におけるLED発光装置60と第5実施形態におけるLED発光装置50は、回路基板2及びLED素子群1A、1B、透明樹脂層6、及び平面型レンズ8を共通にしている。LED発光装置60とLED発光装置50の異なるところは、LED発光装置60のLED素子群1Bを構成するLEDパッケージ群において、LED素子1の上面に蛍光体層14bを載置したLEDパッケージ11bと、LED素子1の上面に蛍光体層を載置していないLEDパッケージ11cとを交互に配置していることである。
The LED
すなわちLED素子群1Bが含まれるLEDパッケージ群には、LEDパッケージ11bとLEDパッケージ11cが混在している。なお、本実施形態においてLEDパッケージ11bと混在させるLEDパッケージ11cは、LED素子1(図7参照)が蛍光体層で被覆されていなかったが、LED素子1を透明樹脂で被覆してLEDパッケージを構成し青色発光させても良い。また、LEDパッケージ11aとLEDパッケージ11bの発光色を同じにしたり、LEDパッケージ11cの代わりにLEDパッケージ11bと発光色の異なるLEDパッケージを準備し、これをLEDパッケージ11bと混在させたりしても良い。LEDパッケージ11bとLEDパッケージ11cの個数の比は1対1に限られず、所望の発光色にあわせて調整する。
That is, the LED package group including the LED element group 1B includes the LED package 11b and the LED package 11c. In the present embodiment, the LED package 11c mixed with the LED package 11b has the LED element 1 (see FIG. 7) not covered with the phosphor layer, but the
本実施形態のように発光色の異なるLEDパッケージを混在させてLEDパッケージ群を構成しても発光部の発光色を調整できる。本実施形態のLED装置60は、第1の発光部5Aを構成するLEDパッケージ11aは暖色で発光する。このとき第2の発光部5BではLEDパッケージ11bによる寒色系の発光に加えて、LEDパッケージ11cによる青色発光とが混色し、さらに青味を帯びた寒色系の強い発光を得ることができる。
Even if LED packages having different emission colors are mixed to form an LED package group as in this embodiment, the emission color of the light emitting unit can be adjusted. In the
(第7実施形態)
次に図14、図15により本発明の第7実施形態のLED発光装置に付いて説明する。図14は本発明の第7実施形態におけるLED発光装置70の平面図、図15は図14に示すLED発光装置70のA−A断面図である。第7実施形態におけるLED発光装置70は、第3実施形態におけるLED発光装置30と基本的構成は同じであり、同一要素には同一番号を付し、重複する説明は省略する。
(Seventh embodiment)
Next, an LED light emitting device according to a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 14 is a plan view of an LED
第7実施形態におけるLED発光装置70と第3実施形態におけるLED発光装置30は、回路基板2、LED素子群1A、1B、仕切部材3a、3b、及び平面型レンズ8を共通にしている。LED発光装置70とLED発光装置30の異なるところは、LED発光装置70が仕切部材3a、3bの間に透明樹脂層を設けずに、平面型レンズ8を仕切部材3a、3bの上面に接着したことである。すなわちLEDパッケージ11a、11bと平面レンズ8の間は空気層6nが存在する。
The LED
上記構成によれば、LED素子群1A、1Bの上部に設けた空気層6nの屈折率と平面レンズ8の屈折率の差が大きくなるので集光性が高くなる。また透明樹脂層6(図6参照)を形成する工数を省略することができる。
According to the said structure, since the difference of the refractive index of the
1、1a、1b、101a、101b、101c LED素子
1A、1B、101A、101B、101C LED素子群
2、12、102 回路基板
2a、2b、2d 駆動電極
2h、102h 配線電極
102a、102b、102c、102d 駆動電極
3a、3b、103a、103b、103c 仕切部材
4a、4b、14、104a、104b、104c 蛍光樹脂層
5A、105a 第1の発光部
5B、105b 第2の発光部
105c 第3の発光部
6、6a、6b 透明樹脂層
6n 空気層
8 平面型レンズ
10、20、30、40、50、60、70、100 LED発光装置
11、11a、11b、11c LEDパッケージ
12a、12b パターン電極
13 白色樹脂
15a、15b 端子電極
100a LEDモジュール
106 支持枠
107 ネジ
108A 第1レンズ
108B 第2レンズ
1, 1a, 1b, 101a, 101b,
Claims (12)
The LED light-emitting device according to claim 11, wherein the first and second light-emitting portions have different colored light from each other.
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