CN110521009A - 发光装置 - Google Patents

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Dimensional Lighting Solutions Co Ltd
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Abstract

具备由一个以上的LED器件构成的第一LED器件阵列和第二LED器件阵列，第一LED器件阵列和第二LED器件阵列串联连接，至少一个LED器件阵列与具有电阻和二极管的旁路电路并联连接，与旁路电路并联连接的LED器件阵列的阈值电压大于二极管的阈值电压，第一LED器件阵列的发光所产生的发光颜色与第二LED器件阵列的发光所产生的发光颜色不同。

Description

发光装置
技术领域
本发明涉及发光装置以及照明装置，更特定地涉及使用LED且发光颜色根据输入电流而变化的发光装置以及照明装置。
背景技术
相对于以往光源，使用发光二极管(LED)的发光装置将所施加的电力直接转换成光，因此发光效率非常高，近年来，用于许多的照明装置。
在以往的光源中，特别是白炽灯、卤素灯等根据输入电力的减少，发出的白色光的色温变低，发黄和发红的感觉增加，人们感觉到这种颜色的变化舒适自然。进一步，白炽灯、卤素灯的发光源是单一的，在使用LED的发光装置中，也要求优选发光颜色变化的单一的发光源。
另一方面，使用LED的发光装置的特征在于，通常显示出相对于输入电力大致恒定的发光颜色。因此，为了在使用了LED的发光装置中调整发光颜色，通常需要以独立的电路驱动发出不同的发光颜色的LED，一般已知有通过使用处理器等分别控制具有发光颜色不同的LED的电路的电流值，从而作为发光装置整体得到所希望的发光颜色的方法。
但是，利用独立的电路来驱动发出不同的发光颜色的LED的方法具有以下缺点，需要向处理器的输入信号、必须根据所希望的发光颜色来控制多个电路的电流值、必须检测所需的发光颜色并应用反馈控制等作为照明系统变得复杂、成本变高。进一步，为了构成独立的电路，一般由两个以上的发光源构成。
因此，如日本特开2015-201614号公报(专利文献1)所公开的那样，提出了具有单一的发光部的板上芯片(Chip-on-board，COB)型的发光装置，仅通过调整向发光装置的输入电流的大小就能够使该发光部的发光颜色变化，提供与卤素灯同样的颜色变化。
在专利文献1所记载的发光装置中，在单一的发光部内，通过按照阈值电压不同的LED器件阵列形成发光区域，在阈值电压较低的LED器件阵列上串联连接电阻，将LED器件阵列分别并联连接，来实现与电流的大小相对应的发光颜色的变化。例如，如果将具有阈值电压较低的LED器件阵列的发光区域所发出的色温设为2000K，将具有阈值电压较高的LED器件阵列的发光区域所发出的色温设为3000K，则发光装置根据调光而产生如以往的白炽灯的颜色变化那样优选的发光颜色的变化。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2015-201614号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，在专利文献1所记载的发光装置中，由于需要使具有不同的发光区域的LED器件阵列在发光部内并联连接，因此例如为三个串联以下的较短的LED器件阵列的情况下，作为发光部的形状，在LED器件阵列的串联方向上较短，并联方向上较长，因此，难以制作作为COB而期望的圆形的发光部，且LED器件阵列的串联差受到限制，从而存在难以进行更优选的发光颜色变化的设计的问题。另外，为了提高发光装置的驱动电压，必须使并联连接的LED器件阵列的串联数一同变多，但难以在有限的安装面积中并联地形成较长的LED器件阵列。因此，作为发光装置实际能够设计的驱动电压的范围受到限制。
进一步，由于需要使具有不同的发光区域的LED器件阵列在发光部内并联连接，因此难以作为单一的光源接近本来期望的点光源，例如难以实现发光面积较小的表面安装型。
另外，为了使发光颜色变化而需要LED器件阵列间的阈值电压差是指，产生低电流区域与额定电流区域的驱动电压差，因此，必须使用与较宽的输出电压范围对应的可变电流电源，在市场上可获得的电源受到限制，或者成为用于使电源对应的成本增加的主要原因，在此基础上，在输出更低的区域中，发光装置的驱动电压进一步降低，因而变得不能应对可变电流电源的连续的输出降低，以致熄灭，因此成为调弱光时光输出不稳定的一个原因。
为了减小低电流区域与额定电流区域的驱动电压差，若减小LED器件阵列间的阈值电压差，则必须在低电压侧的LED器件阵列连接更低的电阻，电阻的限制电流的功能受损，在发光装置的额定电流区域中，向高电压侧的LED器件阵列的电流相对于向低电压侧的LED器件阵列的电流的比率也变小，因此原本所期望的发光颜色的变化变得难以实现。
本发明是鉴于上述问题点而完成的，其目的在于，提供一种发光装置，在发光颜色根据输入电流的大小而变化的发光装置中，能够在更宽的范围内设定驱动电压，能够进一步减小发光部的面积，低电流区域与额定电流区域的电压差更小。
解决问题的手段
为了实现上述目的，本发明的发光装置的特征在于，具备由一个以上的LED器件构成的第一LED器件阵列和第二LED器件阵列，第一LED器件阵列和第二LED器件阵列串联连接，至少一个LED器件阵列与具有电阻和二极管的旁路电路并联连接，与旁路电路并联连接的LED器件阵列的阈值电压大于二极管的阈值电压，第一LED器件阵列的发光所产生的发光颜色与第二LED器件阵列的发光所产生的发光颜色不同。
在本发明的发光装置的一个方式中，其特征在于，第一LED器件阵列、第二LED器件阵列以及旁路电路形成在单一的基板上。
在本发明的发光装置的一个方式中，其特征在于，第一LED器件阵列的发光所产生的发光颜色与第二LED器件阵列的发光所产生的发光颜色的色温之差为1000K以上。
本发明的发光装置的一个方式的特征在于，二极管是齐纳二极管。
在本发明的发光装置的一个方式中，其特征在于，各个LED器件阵列进行发光的发光区域形成为在俯视时具有通过发光中心的两个以上的对称轴。
另外，阈值电压是指相对于向LED等二极管施加的正向电压而电流开始急剧上升的电压，LED器件阵列的阈值电压是指串联排列的LED器件的阈值电压的合计。通常，超过阈值电压，电流开始流动，由此LED器件开始发光。另外，在多个二极管串联连接的情况下，旁路电路的二极管的阈值电压成为各自的阈值电压的合计。另外，反向连接的齐纳二极管的击穿电压也作为电流急剧上升的电压而有助于旁路电路的阈值电压。
发明效果
根据本发明，能够提供一种发光装置，在具有发光颜色根据输入电流的大小而变化的单一的发光部的发光装置中，能够在更宽的范围内设定驱动电压，能够进一步减小发光部的面积，低电流区域与额定电流区域的电压差更小。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式所涉及的发光装置的布线图。
图2是图1的俯视图。
图3是本发明的第一实施方式的变形例所涉及的发光装置的布线图。
图4是现有技术的发光装置的布线图。
图5是图4的俯视图。
图6是本发明的第二实施方式所涉及的发光装置的布线图。
图7是图6的俯视图。
图8是本发明的第三实施方式所涉及的发光装置的布线图。
图9是图8的俯视图。
图10是本发明的第四实施方式所涉及的发光装置的布线图。
图11是图10的俯视图。
图12是图10的发光装置的A-A剖视图。
图13是本发明的第五实施方式所涉及的发光装置的布线图。
图14是本发明的第五实施方式的变形例所涉及的发光装置的布线图。
图15是表示本发明的发光装置发出的光的相对光通量与发光颜色的色温的关系的图表。
图16是表示输入电流与本发明以及现有技术的发光装置的驱动电压的关系的图表。
具体实施方式
以下，使用附图对本发明的发光装置进行说明。另外，在本发明的附图中，相同的附图标记表示相同部分或相当部分。进一步在以下的说明中，对于相同的名称、符号，原则上表示相同或同质的构件，并适当省略详细说明。另外，为了附图的清晰化和简化而适当变更长度、宽度、厚度、深度等尺寸关系，并不表示实际的尺寸关系。
(第一实施方式)
如图1的发光装置100的布线图所示，发光装置100是COB型，在基板1上形成有单一的发光部2，在发光部2的内侧配置有LED器件L1a～L1d电连接而成的LED器件阵列L1以及LED器件L2a和L2b电连接而成的LED器件阵列L2，LED器件阵列L1、L2在电极焊盘(land)41、42之间通过布线51串联连接。由电阻6、齐纳二极管7和布线52构成的旁路电路8与LED器件阵列L1并联连接。
如图2的发光装置100的俯视图所示，发光部2在外周具有树脂坝3，由被透光性树脂覆盖的包含LED器件阵列L1的发光区域21和包含LED器件阵列L2的发光区域22构成，发光区域21和发光区域22发出不同的发光颜色。通过在发光部2内存在发光区域21、22，能够作为单一的光源而使发光颜色变化。
另外，所谓单一的光源是指能够作为单一的光源而设计的照明器具，发光部2的发光区域21、22不一定必须相互接触。另外，发光区域21也可以以包围发光区域22的方式形成。进一步，如图3的变形例所示，LED器件阵列L1、L2以直线状连接，如上所述，发光区域21、22相对于各个LED器件阵列而形成，发光部的形状也可以成为长方形、像灯丝(filament)那样的线状。
旁路电路8的齐纳二极管7的击穿电压比与旁路电路8并联连接的LED器件阵列L1的阈值电压低，在低电流区域中驱动发光装置100时，输入电流不流过LED器件阵列L1，而是通过旁路电路8流向LED器件阵列L2。因此，在低电流区域中，在发光部2中仅发光区域22发光，发光装置100发出发光区域22的发光颜色。
若使电流比低电流区域大，则由于旁路电路8的电阻，旁路电路8的驱动电压上升，若超过LED器件阵列L1的阈值电压，则电流开始流向LED器件阵列L1，发光区域21也与发光区域22一起发光。若进一步增大电流，则相对于旁路电路8流过LED器件阵列L1的电流比率变高，因此发光装置100的发光颜色更接近发光区域21的发光颜色。
基于LED器件阵列L1的发光的发光区域21的发光颜色和基于LED器件阵列L2的发光的发光区域22的发光颜色为白色光的情况适合于照明用途，通过使发光颜色的色温相差1000K以上，能够实现进行明显的色温变化的发光装置。更优选的是，通过使发光区域22的发光颜色为比发光区域21的发光颜色低的色温，能够使来自发光装置的发光颜色因电流的减少而向更温暖的光变化。
例如，如果将发光区域22的发光颜色设为色温2000K、将发光区域21的发光颜色设为色温3000K，则发光装置100在低电流区域通过发光区域22的发光颜色而发光，在额定电流区域通过发光区域21、22的混合色而发光，更接近色温3000K，因此能够实现与调光对应地进行以往的白炽灯那样的颜色变化的发光装置。
另外，由于发光区域22的发光强度根据电流而变高，因此为了使发光装置的发光颜色在额定电流区域中为色温3000k，发光区域21的发光颜色在色温方面优选使用4000K以上的高色温，通过使发光颜色的色温相差2000K以上，能够得到因各发光颜色不同的光谱的重叠而具有较高的色彩再现性的高品质的光。
(基板)
为了使来自LED器件的光有效地成为来自发光装置的光输出，基板1优选为光反射率、散热性较高的材料，使用陶瓷基板、铝基板等。
通过在基板1上搭载所需的全部LED器件以及部件，能够提供容易处理的COB型的发光装置。
另外，为了提高布线的形成、LED器件以及部件安装等的生产效率，使向搭载COB的金属部的接触面积最大化从而确保COB的散热性，基板1优选为上下表面都是平坦的。
(电极焊盘、布线)
电极焊盘41、42、布线51、52通过丝网印刷等在基板1上形成为图案。此外，布线51、52的一部分也可以是金属线，用于LED器件间、LED器件与布线图案的连接。特别是LED器件间不在基板1上设置布线图案，而用金属线进行布线，由此能够有效利用LED器件安装面的基板的高反射率，提高发光装置的光输出。
(LED器件)
LED器件可从InGaN系、GaAlAs系、GaP系等内，根据所期望的发光颜色而适当选择。在作为一般照明用而使用的情况下，LED器件使用在蓝色区域(波长为430nm以上480nm以下的区域)或紫色区域(波长为385nm以上且430nm以下的区域)存在峰值发光波长的InGaN系的LED器件，利用荧光体将一部分或全部的光转换为其他可见光区域的颜色，优选发出白色光。更优选的是，出于发光效率、获得性、获得成本等理由，优选使用InGaN系的蓝色LED器件。
另外，LED器件阵列L1、L2也可以分别由不同类型的LED器件形成，例如，也可以是，LED器件阵列L1为InGaN系等蓝色LED器件，LED器件阵列L2由GaAlAs系等红色LED器件构成。进一步，也可以在LED器件阵列L1、L2内包含不同类型的LED器件，例如，也可以是，LED器件阵列L1由InGaN系等蓝色LED器件和GaAlAs系等红色LED器件的组合、不同波长的InGaN系LED器件的组合构成。
LED器件具有阳极用电极焊盘和阴极用电极焊盘，经由金属线与其他LED器件、基板上的布线图案电连接。或者，也可以是，LED器件在背面具有电极，与基板上的布线图案电连接。
串联连接的LED器件阵列L1、L2均可以是发光装置100的阴极侧，也可以是阳极侧。另外，LED器件阵列L1、L2也可以是分别并联连接有多个LED器件阵列的结构，能够应对发光装置100的大电流化。
也可以通过在LED器件阵列L1上连接二极管等其他电子部件，调整电流电压特性，从而在发光装置100中调整LED器件阵列L1开始发光的电流值。在连接其他部件的情况下，LED器件阵列的阈值电压成为将LED器件的阈值电压与其他部件的阈值电压合并后的值。
(树脂坝)
树脂坝3是用于阻挡发光部2内侧的透光性树脂的树脂，优选为透明、白色等的难以吸收光的材质。
(透光性树脂及荧光体)
LED器件被透光性树脂覆盖，透光性树脂中根据所希望的发光颜色选择性地含有荧光体。透光性树脂只要是具有透光性的树脂就没有限定。例如，优选为具有耐热性的硅酮树脂等。另外，透光性树脂也可以针对每个发光区域而使用具有不同触变性的树脂。
在发光区域21、22中，从LED器件放射的一次光的一部分被荧光体转换为在可见光具有光谱成分的光。优选的是，来自蓝色LED器件的光的一部分被荧光体转换为具有绿色至红色的光谱成分的光，设定各个发光区域21、22内的荧光体的混合比率以成为所希望的光的特性。
另外，在将来自LED器件的蓝色、绿色、红色等发光颜色用作发光区域的发光颜色的情况下，也可以不在透光性树脂内含有荧光体。
另外，如果由于LED器件阵列L1、L2各自的LED器件的种类不同等，LED器件阵列L1和LED器件阵列L2的发光颜色不同，则即使发光部2内的发光区域整体被均匀的透光性树脂覆盖，发光部2的发光颜色也能够在LED器件阵列L1发光的情况和LED器件阵列L2发光的情况下不同。即，发光部2内的发光区域21、22也可以不必在外观上加以区别。
LED器件阵列的一部分也可以被与其他LED器件阵列相同的荧光体组成的透光性树脂覆盖。
发光区域21、22也可以具有分别具有不同的发光颜色的多个子发光区域，例如，发光区域21也可以由具有不同的荧光体的混合比率的多个子发光区域构成。另外，子发光区域彼此也可以不相互接触。
(齐纳二极管)
齐纳二极管7根据击穿电压的特性，即使在较低的电流区域也将电压维持在某个一定的值，因此发光装置100的电压即使在低电流区域也能够维持在一定的值以上。
齐纳二极管7是具有将电压维持为某个一定的值的功能的二极管的统称，包含被称为瞬态电压抑制器(TVS)二极管的二极管等。
出于得到期望的电压特性的目的，也可以将整流二极管等一般的二极管在正方向上进一步串联地加入到旁路电路8内而连接。在使用发光二极管的情况下，必须考虑对发光装置的发光颜色的影响。另外，在不使用齐纳二极管的情况下，通过在正方向上使用多个一般的二极管，也能够得到期望的电压特性，但若采用齐纳二极管，就能够以比使用多个二极管的情况少的器件数得到所希望的电压特性，因此优选。
通过使用具有正的电压温度特性且具有击穿电压高于5.1V的特性的齐纳二极管，在额定电流区域中，由于发光装置整体的温度上升，齐纳二极管7的电压变高，抑制通过旁路电路8的电流的上升，由此能够提高发光装置100的发光效率。因此，优选地，齐纳二极管7安装在与LED器件及电阻6相同的基板上，并热连接。
齐纳二极管7可以安装在形成发光部2的树脂内，在发光部2的外侧不需要安装部，从而能够实现基板1的小型化。若齐纳二极管7为未封装化的器件形状，则容易通过布线图案上的芯片接合或金属线而安装于发光部2内。
(电阻)
电阻6是电阻部件或印刷电阻等。除了电阻部件以外，也可以使用电感器、热敏电阻、二极管等具有其他电阻的电气部件，也可以组合使用两个以上的部件。
优选地，通过在电阻6中使用具有正温度特性的热敏电阻，因额定电流区域中的发光装置整体的温度上升，热敏电阻的电阻值变高，从而抑制通过旁路电路8的电流，由此能够提高发光装置整体的发光效率。优选地，热敏电阻具有在比常温高且比额定电流下的实际使用温度低的温度下电阻值急剧上升的温度特性。
电阻6的电阻值对开始发光区域21的发光的电流以及发光装置100的颜色变化的特性造成影响，因此需要精度，例如优选具有20％以下的误差精度。
另外，如果是印刷在基板上的印刷电阻，则通过激光微调等，能够准确地调整电阻值，因此优选。进一步，优选在基板1上设置能够测定电阻6的电阻值的端子。
电阻6也可以与齐纳二极管7同样地安装在形成发光部2的树脂内，在发光部2的外侧不需要安装部，从而能够实现基板1的小型化。
(旁路电路)
优选地，旁路电路8形成在安装有LED器件阵列L1的同一基板上。
也可以在发光部2内串联连接多个分别具有旁路电路的LED器件阵列，具有各个LED器件阵列不同的发光颜色、针对电流的发光举动等，从而能够更细致地控制发光装置100的发光颜色的变化。
另外，发光部2内的全部LED器件阵列也可以分别与不同的旁路电路并联连接。
(比较例)
图4是专利文献1所示的现有技术的发光装置200的布线图，为了得到与第一实施方式相同的颜色变化和驱动电压，六个串联的LED器件阵列L3和四个串联的LED器件阵列L4分别通过布线251、252在电极焊盘241、242之间并联连接。在LED器件阵列L4上连接电阻206，通过电流值使布线252的电路的驱动电压变动，由此向布线251、252分流的电流的大小发生变化。发光部202内的分别配置有LED器件阵列L3、L4的发光区域221、222的发光颜色不同，发光部202整体的发光颜色根据发光装置200的输入电流的大小而变化。
在本实施方式的发光装置100中，能够实现LED器件数最少为六个，与之相比，在发光装置200中LED器件数需要多达十个。即，根据本发明，能够减少LED器件的部件数量，能够进一步减小发光面。
另外，发光装置200在低电流区域中电流仅流过四个串联的LED器件阵列L4，因此低电流区域中的驱动电压与在额定电流区域中电流流过六个串联的LED器件阵列L3的驱动电压相比，低了两个串联的LED器件的量。为了在使发光颜色开始变化的电流值相同的状态下减小LED器件阵列的阈值电压差，需要在LED器件阵列L4上串联追加一个LED器件，减小电阻206的电阻值，但在该情况下，在额定电流区域中流过LED器件阵列L4的电流变得更大，流过LED器件阵列L3的电流变得更小，因此难以使发光部202整体的发光颜色充分地变化。
(第二实施方式)
如图6的发光装置300的布线图所示，在基板301上形成单一的发光部302，在发光部302的内侧配置有由LED器件L5a至L5c构成的阵列L5和由LED器件L6a至L6c构成的阵列L6，LED器件阵列L5、L6在电极焊盘341、342之间通过布线351并联连接。与第一实施方式同样地，LED器件L5a、L6a分别与在布线352a上具备电阻306a和齐纳二极管307a的旁路电路308a并联连接，LED器件L5c、L6c也同样地与旁路电路308c并联连接。
在本实施方式中，由于并联连接有旁路电路308a、308c的LED器件是单一串联的，因此旁路电路的齐纳二极管307a、307c不需要高电压，也可以将一般的二极管正向连接来使用。
如图7的俯视图所示，发光部302在外周具有树脂坝303，由被透光性树脂覆盖的分别包含LED器件L5a和L6a、L5b和L6b、L5c和L6c的发光区域321、322、323形成，各个发光区域发出特定的发光颜色。
如果按照与旁路电路308a、308c的关系观察发光装置300的LED器件阵列，则成为分别并联连接的三组LED器件L5a和L6a、L5b和L6b、L5c和L6c串联连接的结构。即使在内部的LED器件阵列为单一串联的情况下，发光区域321、323也能够通过旁路电路308a、308c来控制相对于输入电流的发光，即使在发光装置要求较低的驱动电压的情况下，也能够实现发光颜色根据输入电流的大小发生变化。另外，由于能够以较少的LED器件数构成，因此容易减小发光部302的面积。
LED器件阵列L5和L6以两个并联的方式连接，但LED器件阵列的并联数可以根据发光装置300的额定电流值而适当变更，例如，若发光装置的额定电流较小，则设为一个LED器件阵列，另外，例如，若额定电流较大则设为三个以上的LED器件阵列并联等，能够实现与电流值相应的设计的最优化。
通过使发光区域321、323的发光颜色相同，使LED器件和旁路电路308a、308c的结构相同，发光区域321、323对电流呈现相同的发光变化。更优选的是，发光区域321、323在发光部302内对称地形成，在俯视时，相对于通过发光中心的两个对称轴呈线对称的发光颜色图案，由此更容易通过光学部件等抑制来自发光装置300的出射光的颜色不均。
(比较例)
根据现有技术，作为发光装置，为了具有与本实施方式相同的发光颜色的变化和发光颜色图案，在发光部内需要由至少三个并联的LED器件阵列构成的发光区域。相邻的各个发光区域为不同的发光颜色，因此以各LED器件阵列为单位需要比LED器件阵列的宽度更宽的发光区域。因此，如图6所示，在LED器件阵列仅能够以两个并联的方式配置的发光部面积的情况下，在现有技术中难以实现。
进一步，在现有技术中，为了进行发光装置的大电流化，通常在低电压和高电压的LED器件阵列中都必须增加芯片的并联数，但在本发明中，LED器件阵列的并联数由于整体的电流值而被最优化，所以即使是有限的发光部的面积也容易应对大电流化。
(第三实施方式)
如图8的发光装置400的布线图所示，在基板401上形成单一的发光部402，在发光部402的内侧配置有LED器件阵列L7、L8、L9、L10，LED器件阵列L7、L10分别以相同数量的LED器件串联数并联连接，LED器件阵列L8、L9分别以相同数量的LED器件串联数并联连接，LED器件阵列L7、L10和LED器件阵列L8、L9在电极焊盘441、442之间电串联连接。与第一实施方式同样地，在LED器件阵列L7、L10上并联连接有在布线452上具备电阻406和齐纳二极管407的旁路电路408。
如图9的俯视图所示，发光部402在外周具有树脂坝403，由被透光性树脂覆盖的包含LED器件阵列L7的发光区域421、包含LED器件阵列L8、L9的发光区域422、包含LED器件阵列L10的发光区域423形成，各个发光区域分别发出特定的发光颜色。
优选地，发光区域421、423在发光部402内相对于发光中心对称地形成，发出相同的发光颜色，由此俯视下的发光颜色图案相对于通过发光中心的两个对称轴呈线对称，通过光学部件等抑制来自发光装置400的出射光的颜色不均变得更容易。发光区域421、423通过共用旁路电路408，变得容易分别相对于电流表现出相同的发光变化。
通过将LED器件阵列L8、L9的LED器件配置在发光部402的中心附近，来自发光区域422的光中，来自发光部402的中心的发光成为主导，来自周缘部的发光减少，因此能够抑制从横向观察发光装置400时的目视确认方向所引起的颜色不均。
通过增加各LED器件阵列的LED器件串联数，能够提高发光装置400的驱动电压。
(比较例)
在现有技术中，发光颜色不同的发光区域的LED器件阵列需要分别并联连接，因此为了提高发光装置的驱动电压，必须增加各个LED器件阵列的串联数，在有限的发光部的面积中，作为发光装置能够设计的驱动电压有限。另一方面，在本发明中，不同的发光区域的LED器件阵列分别串联连接，因此，更容易在有限的发光部的面积中提高发光装置的驱动电压。
(第四实施方式)
如图10的布线图所示，发光装置500在表面安装型的封装件511内部具有安装部512，在安装部512配置有LED器件L11a、L11b，布线552、电阻506、二极管517形成针对LED器件L11a的旁路电路508。
另外，表面安装型的安装面积一般被限制得较窄，因此也可以将LED器件L11a、二极管517、电阻506中的任一个相互重叠地安装，缩小所需的安装面积。布线551、552由安装面的布线图案或金属线形成，但表面安装型的安装面积一般被限制得较窄，因此优选使用金属线。
旁路电路508上的二极管517可以是击穿电压比LED器件L11a的阈值电压低的齐纳二极管。
LED器件L11a、L11b也可以是分别串联连接多个LED器件而构成的LED器件阵列。或者，也可以将多个LED器件并联连接而构成。
表面安装型的封装件511使用树脂、陶瓷作为材料，在背面具有电极端子，通过金属框架、金属通孔等与设置在安装部内的布线用电极焊盘513、514连接。
如图11的俯视图所示，安装部由透光性树脂覆盖而形成发光部502，发光部502由发出不同发光颜色的发光区域521、522构成。来自封装件511的发光成为来自发光区域521、522的混合色。
如果使用不同的发光颜色的LED器件L11a、L11b，则即使仅利用相同的透光性树脂进行密封，也能够得到根据输入电流的大小而发出不同的发光颜色的发光装置500。在该情况下，发光部502也可以整体被同一荧光体组成的透光性树脂密封。
另外，即使利用相同发光颜色的LED器件L11a、L11b，也可以通过利用荧光体组成不同的透光性树脂覆盖各个LED器件，来得到根据输入电流的大小而发出不同的发光颜色的发光装置500。通过在LED器件L11a、L11b之间设置分隔壁、对一个LED器件使用触变性较高的透光性树脂等，进行安装部512内的范围限定的树脂密封，从而能够形成具有不同发光颜色的发光区域。如图12的A-A剖视图所示，也可以使用调整了荧光体组成以成为色温较低的发光颜色的透光性树脂523，以低于封装件的树脂密封面的高度对一个LED器件L11b进行密封，然后使用调整了荧光体组成以成为色温较高的发光颜色的透光性树脂524对整体进行密封。
(第五实施方式)
如图13的发光装置600的布线图所示，在具有电极焊盘641、642及布线图案的基板601上分别以串联的方式电连接LED封装件P1a～P1d、P2a～P2e进行安装，形成LED封装件阵列P1、P2。在LED封装件阵列P1中并联连接有具备电阻600和齐纳二极管607的旁路电路608。通过连接多个LED封装件，内部的LED器件也被连接，各LED封装件阵列在电的方面成为LED器件阵列。
LED封装件P1a～P1d、P2a～P2e安装于单一的基板，优选以相互接近的距离配置，由此形成单一的发光源。LED封装件优选为容易形成单一的发光源的、小型且高输出的表面安装型、芯片级封装件。
LED封装件阵列P1和LED封装件阵列P2分别发出不同的发光颜色，从而与之前的实施方式同样地通过适当地选择旁路电路608的电阻606和齐纳二极管607，能够进行基于电流的大小的发光装置600的发光颜色变化。
属于同一LED封装件阵列的LED封装件优选由相同发光颜色的LED封装件构成，容易得到期望的发光颜色。
如图14的变形例所示，属于不同的LED封装件阵列的LED封装件相互相邻，且各发光颜色图案从发光中心起对称地配置，由此作为单一的光源，混色性提高，因此优选。
本发明并不限定于上述的实施方式，能够在权利要求所示的范围内进行各种变更，将在不同的实施方式中分别公开的技术手段适当组合而得到的实施方式也包含在本发明的技术范围内。
实施例1
在实施例1中，使用与第一实施方式相同的结构的发光装置进行试验。
基板1为氧化铝陶瓷，电阻6为33Ω，齐纳二极管7的击穿电压为7.5V。LED器件使用蓝色发光的InGaN系器件，LED器件阵列为四器件串联L1和两器件串联L2，彼此串联连接，四器件串联的LED器件阵列L1与旁路电路8并联连接。四器件串联的LED器件阵列L1的阈值电压约为10.4V。各个LED器件阵列由含有荧光体的硅树脂密封，四器件串联发出色温4000K的白色光，两器件串联发出色温2800K的暖白色光。
接着，根据输入电流的大小，调查发光装置整体发出的光的色温和电压的变化。
正向电流为30mA时，发光装置发出的发光颜色为2800K，正向电压为13.9V。正向电流为350mA时，发光装置发出的发光颜色为3500K，正向电压为17.7V。
图15是表示发光颜色的色温相对于发光装置的相对光通量的变化的图表。可知若相对光通量减少，则发光颜色的色温变低。
图16是表示电压相对于正向电流的变化的图表。为了比较，将如下的发光装置的电压的变化一并用虚线表示，该发光装置采取与现有技术的发光装置200相同的结构，LED器件使用蓝色发光的InGaN系器件，LED器件阵列是六器件串联L3和四器件串联L4，相互并联连接，与LED器件阵列L4连接的电阻206为50Ω。
可知在本发明的发光装置中，特别是在低电压区域的电压下降被抑制，低电流区域与额定电流区域的电压差变得更小。
附图标记说明
100、200、300、400、500、600：发光装置
1、201、301、401、601：基板
2、202、302、402、502：发光部
21、22、221、222、321、322、323、421、422、423、521、522：发光区域
3、203、303、403：树脂坝
41、42、241、242、341、342、441、442、641、642：电极焊盘
51、52、251、252、351、352a、352c、452、551、552、651、652：布线
6、206、306a、306c、406、506、606：电阻
7、307a、307c、407、607：齐纳二极管
8、308a、308c、408、508、608：旁路电路
L1a～L1d、L2a、L2b、L3a～L3f、L4a～L4d、L5a～L5c、L6a～L6c、L11a、L11b：LED器件
L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8、L9、L10：LED器件阵列
511、P1a～P1d、P2a～P2e：LED封装件
P1、P2：LED封装件阵列
512：安装部
513、514：布线用电极焊盘
517：二极管
523、524：含有荧光体的透光性树脂

Claims (5)

1.一种发光装置，其特征在于，
具备由一个以上的LED器件构成的第一LED器件阵列和第二LED器件阵列，
所述第一LED器件阵列和所述第二LED器件阵列串联连接，
至少一个所述LED器件阵列与具有电阻和二极管的旁路电路并联连接，
与所述旁路电路并联连接的所述LED器件阵列的阈值电压大于所述二极管的阈值电压，
所述第一LED器件阵列的发光所产生的发光颜色与所述第二LED器件阵列的发光所产生的发光颜色不同。
2.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，所述第一LED器件阵列、所述第二LED器件阵列以及所述旁路电路形成在单一的基板上。
3.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，所述第一LED器件阵列的发光所产生的所述发光颜色与所述第二LED器件阵列的发光所产生的所述发光颜色的色温之差为1000K以上。
4.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，所述二极管是齐纳二极管。
5.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，各个所述LED器件阵列进行发光的发光区域形成为在俯视时具有通过发光中心的两个以上的对称轴。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7393617B2 (ja) * 2019-04-26 2023-12-07 日亜化学工業株式会社 発光装置、及びその製造方法

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0785377A (ja) * 1993-09-14 1995-03-31 Okaya Electric Ind Co Ltd 発光ダイオード駆動回路
US20020043943A1 (en) * 2000-10-10 2002-04-18 Menzer Randy L. LED array primary display light sources employing dynamically switchable bypass circuitry
US20050168162A1 (en) * 2004-02-02 2005-08-04 Pioneer Corporation Lighting device and lighting system
US20100109537A1 (en) * 2006-10-25 2010-05-06 Panasonic Electric Works Co., Ltd. Led lighting circuit and illuminating apparatus using the same
JP2010199522A (ja) * 2009-02-27 2010-09-09 Toshiba Lighting & Technology Corp Ｌｅｄ点灯装置
CN102273324A (zh) * 2008-11-30 2011-12-07 科锐公司 包括含开路故障敏感部件和开路故障致动抗熔断路径的电路的电子装置
CN102668718A (zh) * 2009-09-24 2012-09-12 克里公司 具有补偿旁路电路的固态发光装置及其操作方法
CN102821516A (zh) * 2012-07-20 2012-12-12 张志军 一种led单元及恒流式单元稳压led灯
CN102932982A (zh) * 2011-07-21 2013-02-13 点晶科技股份有限公司 串联装置的分流保护模块及其分流保护方法
CN102960062A (zh) * 2010-06-30 2013-03-06 皇家飞利浦电子股份有限公司 可调光照明设备

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6650064B2 (en) * 2000-09-29 2003-11-18 Aerospace Optics, Inc. Fault tolerant led display design
JP2008130989A (ja) * 2006-11-24 2008-06-05 Matsushita Electric Works Ltd Ｌｅｄ点灯回路およびそれを用いる照明器具
US7906915B2 (en) * 2008-04-19 2011-03-15 Aerospace Optics, Inc. Enhanced trim resolution voltage-controlled dimming LED driving circuit
US9781803B2 (en) * 2008-11-30 2017-10-03 Cree, Inc. LED thermal management system and method
US20100315014A1 (en) * 2009-06-16 2010-12-16 Cheng-Fen Chang LED light string
WO2011110981A2 (en) * 2010-03-10 2011-09-15 Koninklijke Philips Electronics N.V. Maintaining color consistency in led lighting device having different led types
TW201230867A (en) * 2011-01-12 2012-07-16 Everlight Electronics Co Ltd Lighting apparatus and light emitting diode device thereof
WO2015063310A2 (en) * 2013-11-04 2015-05-07 Koninklijke Philips N.V. Surge-protection arrangement
JP6203147B2 (ja) * 2014-01-29 2017-09-27 シャープ株式会社 発光装置
US9307610B2 (en) * 2014-04-23 2016-04-05 General Led, Inc. Low power bypass circuit for LED open circuit and reverse polarity protection
CN107004751B (zh) * 2014-11-28 2019-05-03 夏普株式会社 发光装置以及照明器具
JP2017054994A (ja) * 2015-09-10 2017-03-16 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 発光装置、及び、照明装置

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0785377A (ja) * 1993-09-14 1995-03-31 Okaya Electric Ind Co Ltd 発光ダイオード駆動回路
US20020043943A1 (en) * 2000-10-10 2002-04-18 Menzer Randy L. LED array primary display light sources employing dynamically switchable bypass circuitry
US20050168162A1 (en) * 2004-02-02 2005-08-04 Pioneer Corporation Lighting device and lighting system
US20100109537A1 (en) * 2006-10-25 2010-05-06 Panasonic Electric Works Co., Ltd. Led lighting circuit and illuminating apparatus using the same
CN102273324A (zh) * 2008-11-30 2011-12-07 科锐公司 包括含开路故障敏感部件和开路故障致动抗熔断路径的电路的电子装置
JP2010199522A (ja) * 2009-02-27 2010-09-09 Toshiba Lighting & Technology Corp Ｌｅｄ点灯装置
CN102668718A (zh) * 2009-09-24 2012-09-12 克里公司 具有补偿旁路电路的固态发光装置及其操作方法
CN102960062A (zh) * 2010-06-30 2013-03-06 皇家飞利浦电子股份有限公司 可调光照明设备
CN102932982A (zh) * 2011-07-21 2013-02-13 点晶科技股份有限公司 串联装置的分流保护模块及其分流保护方法
CN102821516A (zh) * 2012-07-20 2012-12-12 张志军 一种led单元及恒流式单元稳压led灯

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