CN105221940A - Led发光装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种混色性良好的LED发光装置。该LED发光装置具有：长矩形形状的基板，和安装于基板的表面的、发出相互不同的波长的光的第一LED元件、第二LED元件、以及第三LED元件，该LED发光装置的特征在于，第一LED元件以及第二LED元件以在基板的长度方向上的位置相等的形态安装在基板的表面上。

Description

LED发光装置

技术领域

本发明涉及一种LED发光装置，尤其涉及在基板上安装发出相互不同的波长的光的多个LED元件的LED发光装置。

背景技术

近年来，作为半导体元件的LED元件由于寿命长、具有优异的驱动特性，而且还小型、发光效率良好、具有鲜艳的发光色，所以被广泛利用于照明等。尤其是近年来，采用了通过使红色(R)绿色(G)蓝色(B)这3色的LED元件同时发光而发出白色光的加色混合型的LED发光装置。

在加色混合型的LED发光装置中，为了实现混色性良好的发光色，已知有以连接红色LED元件、绿色LED元件、以及蓝色LED元件的直线形成等腰三角形的形态在基板上配置上述3色的LED元件的方案(例如，日本特开2011-233671号公报)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1日本特开2011－233671号公报

发明内容

发明要解决的问题

采用连接各LED元件的直线形成等腰三角形的LED发光装置的话，存在混色性不充分，尤其是在白色光的周围能看见紫色或绿色等的光条纹这样的问题。

因此，本发明以提供一种能够解决上述问题点的LED发光装置为目的。

又，本发明以提供混色性良好的LED发光装置为目的。

用于解决课题的手段

本申请的LED发光装置具有：长矩形形状的基板；和安装于基板的表面的、发出相互不同的波长的光的第一LED元件、第二LED元件、以及第三LED元件，该LED发光装置的特征在于，第一LED元件以及第二LED元件以在基板的长度方向上的位置相等的形态被安装在基板的表面上。

第一LED元件以及第二LED元件在基板上的安装位置为基板的长度方向的大致中心。

在本申请的LED发光装置中，第二LED元件以及第三LED元件以在基板的宽度方向上的位置相等的形态被安装在基板的表面上。

在本申请的LED发光装置中，优选为第一LED元件为红色LED元件，第二LED元件为绿色LED元件，第三LED元件为蓝色LED元件。

发明的效果

根据本申请的LED发光装置，提供混色性良好的LED发光装置成为可能。

附图说明

图1A是LED发光装置1的俯视图。

图1B是LED发光装置1的主视图。

图1C是LED发光装置1的仰视图。

图1D是LED发光装置1的背面图。

图1E是LED发光装置1的右视图。

图2是示出LED发光装置1中的各LED元件的配置的图。

图3A是示出基板11a的反射框70侧的表面的图。

图3B是示出基板11b的基板11a侧的表面的图。

图3C是仅示出配置于基板11c上的背面电极的图。

图4A是用于对LED发光装置1的制造方法进行说明的图(1)。

图4B是用于对LED发光装置1的制造方法进行说明的图(2)。

图4C是用于对LED发光装置1的制造方法进行说明的图(3)。

图4D是用于对LED发光装置1的制造方法进行说明的图(4)。

图5是示出用于比较的LED发光装置2的图。

图6A是用于对LED发光装置1的发光形态进行说明的示意图。

图6B是用于对LED发光装置2的发光形态进行说明的示意图。

具体实施方式

以下，参照图面，对本发明所涉及的LED发光装置进行说明。但是，本发明的技术范围并不限定于这些实施形态，请留意涉及记载于权利要求书中的发明及其均等物的点。

图1A是本发明所涉及的LED发光装置1的俯视图。图1B是LED发光装置1的主视图。图1C是LED发光装置1的仰视图。图1D是LED发光装置1的背面图。图1E是LED发光装置1的侧视图。

LED发光装置1包括：由基板11a、11b以及11c构成的多层基板11，红色LED元件4R，绿色LED元件4G，蓝色LED元件4B，稳压二极管47、48，电线60～66，反射框70，以及封装树脂81、82以及83等。

多层基板11是分别安装有电极的基板11a、11b以及11c相互粘结而成的多层电极基板。基板11a、11b以及11c是例如由玻璃环氧树脂构成的绝缘基板。基板11a、11b以及11c也可以是陶瓷基板、引线框架型的基板。

在基板11a上的LED元件安装面上，粘结有由白色的树脂形成的反射框70。反射框70的4片矩形树脂被一体地形成为在主视图中长方形的长边突出的形状。

由基板11a以及反射框70包围了一部分的三个空间通过封装树脂81、82、83分别被密封。封装树脂81、82、83由能够透过来自红色LED元件4R、绿色LED元件4G、以及蓝色LED元件4B的光的树脂构成。

如图1D所示那样，在基板11c上配置有背面电极31、32、33、34、35以及36。如图1C以及图1E所示那样，背面电极31、32、33、34、35以及36分别与安装部51、52、53、54、55以及56连接。

图2是示出LED发光装置1中的各LED元件的配置的图。即，图2是示出从图1B所示的LED发光装置1去除了封装树脂81、82、83后的状态的图。

在基板11a上，10片表面电极11A、11B、12A、12B、13、14、15A、15B、16A以及16B相互分开地配置。表面电极11A、11B、12A、12B、13、14、15A、15B、16A以及16B是Cu、Ni、Ag以及Sn等的电镀层。在基板11c上，6片背面电极31、32、33、34、35以及36相互分开地配置。背面电极31、32、33、34、35以及36是Cu、Ni、Ag以及Sn等的电镀层。

红色LED元件4R是发出红色的光的LED元件。红色LED元件4R通过芯片焊接材料(芯片焊接材料)粘结于表面电极14。红色LED元件4R是上下导通型的元件，与表面电极14导通，且通过电线60与表面电极13导通。

绿色LED元件4G是发出绿色的光的LED元件。绿色LED元件4G通过芯片焊接材料粘结于表面电极14。绿色LED元件4G是上表面端子型的元件，通过电线61、62分别与表面电极15A以及16A导通。另外，绿色LED元件4G不与表面电极14导通。

蓝色LED元件4B是发出蓝色的光的LED元件。蓝色LED元件4B通过芯片焊接材料粘结于表面电极13。蓝色LED元件4B是上表面端子型的元件，通过电线63、64分别与表面电极11B以及12B导通。另外，蓝色LED元件4B不与表面电极13。

稳压二极管47通过芯片焊接材料粘结于表面电极11A。稳压二极管47是上下导通型的元件，与表面电极11A导通，且通过电线65与表面电极12A导通。稳压二极管48通过芯片焊接材料粘结于表面电极16B。稳压二极管48是上下导通型的元件，与表面电极16B导通，且通过电线66与表面电极15B导通。稳压二极管47以及蓝色LED元件4B分别并联连接于背面电极31以及32。稳压二极管48以及绿色LED元件4G分别并联连接于背面电极35以及36。由于稳压二极管47以及稳压二极管48，蓝色LED元件4B以及绿色LED元件4G的对于静电放电的耐受性提高。

如图2所示那样，红色LED元件4R以及绿色LED元件4G在多层基板11的长度方向上的位置相等。在此，“长度方向上的位置相等”是指沿着长度方向测量到的从基板的短边端部至LED元件的中心的距离相等。即，红色LED元件4R的中心位置以及绿色LED元件4G的中心位置都被配置在与多层基板11的右端部(左端部)相距距离L的位置。进一步地，红色LED元件4R以及绿色LED元件4G被配置在多层基板11的大致中央部。即，多层基板11的长度方向的长度为2L。

蓝色LED元件4B以及绿色LED元件4G在多层基板11的宽度方向上的位置相等。在此，“宽度方向上的位置相等”是指沿着宽度方向测量到的从基板的长边端部到LED元件的中心的距离相等。即，蓝色LED元件4B的中心位置以及绿色LED元件4G的中心位置都被配置在与多层基板11的下端部相距距离M的位置。

图3A是示出基板11a的反射框70侧的表面的图，图3B是示出基板11b的基板11a侧的表面的图，图3C是仅示出配置于基板11c上的背面电极的图。

图3A与从图2去除LED元件以及电线的状态相等。即，在基板11a上，配置有表面电极11A、11B、12A、12B、13、14、15A、15B、16A以及16B。

如图3A以及图3B所示那样，在基板11b上，配置有内部电极21、22、23、24、25以及26。表面电极11A通过通孔41a与内部电极21导通。表面电极11B通过通孔41b与内部电极21导通。表面电极12A通过通孔42a与内部电极22导通。表面电极12B通过通孔42b与内部电极22导通。表面电极13通过通孔43与内部电极23导通。表面电极14通过通孔44a以及44b与内部电极24导通。表面电极15A通过通孔45a与内部电极25导通。表面电极15B通过通孔45b与内部电极25导通。表面电极16A通过通孔46a与内部电极26导通。表面电极16B通过通孔46b与内部电极26导通。

如图3B以及图3C所示那样，背面电极31通过安装部51与内部电极21导通。背面电极32通过安装部52与内部电极22导通。背面电极33通过安装部53与内部电极23导通。背面电极34通过安装部54与内部电极24导通。背面电极35通过安装部55与内部电极25导通。背面电极36通过安装部56与内部电极26导通。

如以上那样，表面电极11A以及11B与背面电极31以及安装部51导通，表面电极12A以及12B与背面电极32以及安装部52导通，表面电极13与背面电极33以及安装部53导通。表面电极14与背面电极34以及安装部54导通，表面电极15A以及15B与背面电极35以及安装部55导通，表面电极16A以及16B与背面电极36以及安装部56导通。安装部51、52、53、54、55以及56在将LED发光装置1安装于母板等时，分别被安装在配置于母板等上的对应的电极上。在安装部51以及52间施加规定的电压，从而使蓝色LED元件4B发光，在安装部53以及54间施加规定的电压，从而使红色LED元件4R发光，在安装部55以及56间施加规定的电压，从而使绿色LED元件4G发光。

图4A～4D是用于对LED发光装置1的制造方法进行说明的图。

如图4A所示，将层叠配置有内部电极21、22、23、24、25以及26的基板11b层叠在配置有表面电极11A、11B、12A、12B、13、14、15A、15B、16A以及16B的基板11a的背面侧。此时，采用通孔41a、41b、42a、42b、43、44a、44b、45a、45b、46a以及46b使表面电极11A～16B与内部电极21～26导通(参照图3A以及3B)。进一步地，在基板11b的背面测，以在基板11b和背面电极31、32、33、34、35以及36之间夹着基板11c的形态配置基板11c。通过上述操作，形成基板11a、11b以及11c成为一体的多层基板11。

接着，如图4B所示那样，利用芯片焊接材料将上下导通型的红色LED元件4R粘结于表面电极14上，且使红色LED元件4R的一个端子与表面电极14导通。进一步地，利用电线60使红色LED元件4R的另一个端子与表面电极13导通。

进一步地，以绿色LED元件4G在多层基板11的长度方向上的位置与红色LED元件4R在多层基板11的长度方向上的位置大致相等的形态，利用芯片焊接材料将上表面端子型的绿色LED元件4G粘结于表面电极14。采用电线61、62使绿色LED元件4G的两个端子分别与表面电极15A以及16A导通。另外，绿色LED元件4G不与表面电极14导通。

进一步地，以蓝色LED元件4B在多层基板11的宽度方向上的位置与绿色LED元件4G在多层基板11的宽度方向上的位置大致相等的形态，利用芯片焊接材料将上面端子型の蓝色LED元件4B粘结于表面电极13。采用电线63、64使蓝色LED元件4B的两个端子分别与表面电极11B以及12B导通。另外，蓝色LED元件4B不与表面电极13导通。

进一步地，采用芯片焊接材料将上下导通型的稳压二极管47粘结于表面电极11A，且使稳压二极管47的一个端子与表面电极11A导通。利用电线65使稳压二极管47的另一个端子与表面电极12A导通。采用芯片焊接材料将上下导通型的稳压二极管48粘结于表面电极16B，且使稳压二极管48的一个端子与表面电极16B导通。利用电线66使稳压二极管48的另一个端子与表面电极16B导通。

接着，如图4C所示那样，以由反射框70包围红色LED元件4R、绿色LED元件4G以及蓝色LED元件4B的形态，通过粘接剂将反射框70粘结在基板11a上。

接着，如图4D所示那样，采用来自红色LED元件4R、绿色LED元件4G以及蓝色LED元件4B的光能够透过的封装树脂82，对由反射框70包围红色LED元件4R、绿色LED元件4G以及蓝色LED元件4B而形成的大致长方体的空间92进行密封。采用作为与封装树脂82相同材质的树脂的封装树脂81对由基板11a以及反射框70包围一部分的大致长方体的空间91进行密封。采用作为与封装树脂82相同材质的树脂的封装树脂83对由基板11a以及反射框70包围一部分的大致长方体的空间93进行密封，从而完成LED发光装置1。另外，封装树脂81以及封装树脂83也可以未必是与封装树脂82相同种类的树脂。

图5是示出用于比较的LED发光装置2的图。

如图5所示那样，在LED发光装置2中，构成为，连接红色LED元件4R′的中心位置、绿色LED元件4G′的中心位置、以及蓝色LED元件4B′的中心位置的直线形成以红色LED元件4R′为顶角的大致等腰三角形。关于LED发光装置2中的其他结构，由于与LED发光装置1相同，所以省略其说明。

图6A是用于说明LED发光装置1的发光形态的示意图。即，图6A是使LED发光装置1发光，从LED发光装置1的正面观察其发光形态的情况下的发光色的示意图。

图6A的示意图是基于采用如以下那样制作的LED发光装置1进行实验所得到的结果的图。即，将多层基板11的大小设为长度方向长度为4.5mm、宽度方向长度为1.1mm的长矩形。将红色LED元件4R的中心位置与多层基板11的右端部或者左端部的沿着长度方向的距离设为2.25mm，将红色LED元件4R的中心位置与多层基板11的上端部的沿着宽度方向的距离设为0.337mm。将绿色LED元件4G的中心位置与多层基板11的右端部或者左端部的沿着长度方向的距离设为2.25mm，将绿色LED元件4G的中心位置与多层基板11的上端部的沿着宽度方向的距离设为0.755mm。将蓝色LED元件4B的中心位置与多层基板11的左端部的沿着长度方向的距离设为1.725mm，将蓝色LED元件4B的中心位置与多层基板11的右端部的沿着长度方向的距离设为2.775mm，将蓝色LED元件4B的中心位置与多层基板11的上端部的沿着宽度方向的距离设为0.755mm。另外，上述的形状以及大小、LED元件的配置是一个例子，本申请并不限定于此。

如图6A所示那样，从正面观察LED发光装置1的发光时，以接近圆形的白色的区域12W为中心，在白色的区域12W的左邻观察到浅蓝色的区域12LB，在白色的区域12W的右邻观察到浅黄绿色的区域12LYG。

图6B是用于说明LED发光装置2的发光形态的示意图。即，图6B是使LED发光装置2发光，从LED发光装置2的正面观察其发光形态的情况下的发光色的示意图。

图6B的示意图是基于采用如以下那样制作的LED发光装置2进行实验所得到的结果的图。即，将多层基板11的大小设为长度方向长度为4.5mm、宽度方向长度为1.1mm的长矩形。将红色LED元件4R’的中心位置与多层基板11的右端部或者左端部的沿着长度方向的距离设为2.25mm，将红色LED元件4R’的中心位置与多层基板11的上端部的沿着宽度方向的距离设为0.36mm。将绿色LED元件4G’的中心位置与多层基板11的右端部的沿着长度方向的距离设为1.68mm，将绿色LED元件4G’的中心位置与多层基板11的左端部的沿着长度方向的距离设为2.82mm，将绿色LED元件4G’的中心位置与多层基板11的上端部的沿着宽度方向的距离设为0.755mm。将蓝色LED元件4B’的中心位置与多层基板11的左端部的沿着长度方向的距离设为1.68mm，将蓝色LED元件4B’的中心位置与多层基板11的右端部的沿着长度方向的距离设为2.82mm，将蓝色LED元件4B’的中心位置与多层基板11的上端部的沿着宽度方向的距离设为0.755mm。

如图6B所示那样，从正面观察LED发光装置2的发光时，以纵长的大致椭圆形的白色的区域13W为中心，在白色的区域13W的左邻观察到紫色的区域13P，还在该紫色的区域13P的左邻观察到青紫色的区域13BP。又，在白色的区域13W的右邻观察到黄绿色的区域13YG，还在该黄绿色的区域13YG的右邻观察到绿色的区域13G。

对图6A以及图6B进行比较的话，可知图6A的白色的区域12W比图6B的白色的区域13W广。又，图6A中的白色以外的区域即浅蓝色的区域12LB以及浅黄绿色的区域12LYG与图6B中的白色以外的区域即紫色的区域13P、青紫色的区域13BP、黄绿色的区域13YG以及绿色的区域13G相比，狭窄且颜色浅。由此可知，LED发光装置1与LED发光装置2相比，混色性良好。

在LED发光装置1中，红色LED元件4R以及绿色LED元件4G的在多层基板11的长度方向上的位置相等，且绿色LED元件4G以及蓝色LED元件4B的在多层基板11的宽度方向上的位置相等。因此，采用LED发光装置1，能够得到混色性良好的发光。另外，红色LED元件4R以及绿色LED元件4G的在多层基板11的长度方向上的位置相等的话，即使绿色LED元件4G以及蓝色LED元件4B的在多层基板11的宽度方向上的位置有稍许偏差，也能够得到某程度混色性良好的发光。

Claims (4)

1.一种LED发光装置，其具有：

长矩形形状的基板；和

安装于所述基板的表面的、发出相互不同的波长的光的第一LED元件、第二LED元件、以及第三LED元件，

该LED发光装置的特征在于，

所述第一LED元件以及所述第二LED元件以在所述基板的长度方向上的位置相等的形态被安装在所述基板的表面上。

2.如权利要求1所述的LED发光装置，其特征在于，所述第一LED元件以及所述第二LED元件在所述基板上的安装位置为所述基板的长度方向的大致中心。

3.如权利要求1所述的LED发光装置，其特征在于，所述第二LED元件以及所述第三LED元件以在所述基板的宽度方向上的位置相等的形态被安装在所述基板的表面上。

4.如权利要求1所述的LED发光装置，其特征在于，所述第一LED元件为红色LED元件，所述第二LED元件为绿色LED元件，所述第三LED元件为蓝色LED元件。