DE102009018568A1

DE102009018568A1 - Beleuchtungseinrichtung

Info

Publication number: DE102009018568A1
Application number: DE102009018568A
Authority: DE
Inventors: Jun Takashima; Norio Kanai
Original assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2008-04-24
Filing date: 2009-04-24
Publication date: 2009-12-17
Also published as: US8624272B2; US20100001297A1; US20110297974A1

Abstract

[Aufgabe] Bereitstellen einer Beleuchtungseinrichtung, die in der Lage ist, eine Farbtemperatur zu korrigieren. [Mittel zur Lösung] Bei einer Beleuchtungseinrichtung, die eine LED 1, die einen LED-Chip 5 und ein Füllharz 6, das einen durch vom LED-Chip 5 abgestrahltes Licht angeregten Leuchtstoff enthält, ein Substrat 2, auf dem die LED 1 angebracht ist und ein lichtdurchlässiges Füllharz 4 aufweist, das auf die LED 1 und das Substrat 2 aufgebracht ist, ist ein Reflexionsfaktor des Substrats 2 angepasst an das von der LED 1 abgestrahlte Licht festgelegt. Das Substrat 2 ist durch Aufbringen von gelber Farbe 8 auf ein Basismaterial 7 hergestellt; der LED-Chip 5 strahlt blaues Licht mit einer Wellenlänge von näherungsweise 380 bis 480 nm ab; und ein Leuchtstoff im Füllharz 6 wird vom blauen Licht angeregt, so dass er Licht mit einer Wellenlänge von näherungsweise 480 bis 780 nm abstrahlt.

Description

[Gebiet der Erfindung]
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung, die ein lichtabstrahlendes Element wie etwa eine Leuchtdiode (nachfolgend als „LED” bezeichnet”) verwendet.
[Stand der Technik]
Bei herkömmlichen Beleuchtungseinrichtungen, die lichtabstrahlende Elemente wie eine LED verwenden, werden Gegenmaßnahmen ergriffen, um sie im Hinblick auf eine Installation im Freien gegen Wasser zu schützen. Zum Schutz vor Wasser wird eine Technik eingestzt, bei der ein Gehäuse mit einem transparenten Harz gefüllt wird. Zum Beispiel offenbart das Patentdokument 1 (ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung Nr. 2005-302483 ) eine Beleuchtungseinrichtung aufweisend: ein Substrat mit einer darauf angebrachten LED; und ein transparentes und annähernd quaderförmiges Gehäuse mit einer als eine Öffnung ausgeführten Rückseite, wobei das Substrat über die Öffnung im Gehäuse untergebracht ist; das Substrat wird mit einem Abstand zwischen dem Substrat und einer vorderen Innenwand des Gehäuses gehalten; ein transparentes Füllmaterial ist in das Gehäuse eingespritzt und eingefüllt einem Weg folgend von der Öffnung in das Gehäuse; das Füllmaterial wird ausgehärtet, um das Substrat und das Gehäuse integral zu verbinden; und somit ist die LED zusammen mit dem Substrat im Füllmaterial in das Gehäuse eingebettet und hermetisch abgedichtet, wobei eine ausreichende wassergeschützte Eigenschaft gewährleistet ist. Wenn die LED leuchtet, wird das Licht durch das transparente Füllmaterial und das Gehäuse abgestrahlt.

Patentdokument 1: Ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung Nr. 2005-302483

[Offenbarung der Erfindung]
[Durch die Erfindung zu lösende Aufgaben]
Eine weiße LED oder eine glühlampenfarbige LED, die zum Zweck der Beleuchtung verwendet wird, hat normalerweise eine Struktur, bei der ein LED-Chip, der blaues Licht abstrahlt (Licht mit einer Wellenlänge von ungefähr 380 bis 480 nm), in einem Leuchtstoff enthaltenden Harz abgedichtet ist (z. B. Silikon, Epoxy). Die Umwandlung zu einer gewünschten Lichtfarbe wird durch das Licht mit einem Wellenlängenbereich von ungefähr 480 bis 780 nm erreicht, das umgewandelt ist durch das Anregen des Leuchtstoffs durch das vom LED-Chip abgestrahlte blaue Licht, sowie das blaue Licht, das das Harz durchdringt ohne umgewandelt zu werden. Bei der Umwandlung zu einer gewünschten Lichtfarbe wird die Lichtfarbe auch zum Beispiel durch das Verändern des Mischanteils des Leuchtstoffs im Gehäuse eingestellt, wobei die den Leuchtstoff enthaltende obere Oberfläche des Dichtungsharzes eine Luftgrenzschicht ist. Es ist nicht vorausgesetzt, dass die obere Oberfläche des Dichtungsharzes, die den Leuchtstoff enthält, mit dem transparenten Harz (z. B. Silikon) gefüllt ist.
Wenn das die LED aufweisende Gehäuse zum Zweck des Wasserschutzes mit dem transparenten Silikon gefüllt wird, stimmt ein Brechungsindex des Dichtungsharzes für die LED annähernd mit dem zum Zwecke des Wasserschutzes einzufüllenden Silikons überein. Daher besteht ein Problem, dass sich die Farbtemperatur wegen einer Differenz des Verhältnisses zwischen dem umgewandelten Licht, das durch das Anregen des Leuchtstoffs durch das vom LED-Chip abgestrahlte blaue Licht gebildet ist, und dem blauen Licht, das ohne umgewandelt zu werden durchgeht, signifikant in Richtung höherer Farbtemperaturen verschiebt, verglichen mit dem Fall, bei dem die obere Oberfläche des Dichtungsharzes, das den Leuchtstoff enthält, eine Luftgrenzschicht ist. Eine Zunahme des Anteils an blauem Licht führt dazu, dass eine weiße LED bläulich weiß erscheint, und eine glühlampenfarbige LED gelblich weiß erscheint.
In Anbetracht des Vorstehenden ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Beleuchtungseinrichtung bereit zu stellen, die in der Lage ist, die Farbtemperatur zu korrigieren.
[Zur Lösung der Aufgaben angepasste Mittel]
Um die oben beschriebenen Probleme zu lösen, wird entsprechend einem ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung eine wie in 1 dargestellte Beleuchtungseinrichtung bereitgestellt mit: einer lichtabstrahlenden Einrichtung (eine LED 1), die zumindest ein lichtabstrahlendes Element (einen LED-Chip 5) aufweist, und einem einen Leuchtstoff aufweisenden Harz (einem Dichtungsharz 6), der durch das von dem lichtabstrahlenden Element abgestrahlten Licht angeregt wird; einem Substrat 2, das die darauf angebrachte lichtabstrahlende Einrichtung bereitstellt; und einem lichtdurchlässigen Harz (einem Füllharz 4), das auf die lichtabstrahlende Einrichtung 1 und das Substrat 2 aufgebracht ist, wobei: ein Reflexionsfaktor des Substrats 2 angepasst an das Licht, das von der lichtabstrahlenden Einrichtung 1 abgestrahlt wird, festgelegt ist.
Gemäß einem zweiten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung nach dem ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist die lichtabstrahlende Einrichtung (LED 1), das Substrat 2 und ein Gehäuse 3 zur Aufnahme des Harzes 4, das auf die lichtabstrahlende Einrichtung (die LED 1) und das Substrat 2 aufgebracht wird, vorgesehen.
Gemäß einem dritten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung nach dem ersten oder zweiten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung, erfolgt das Festlegen des Reflexionsfaktors des Substrats 2 das Festlegen der Farbe der Substratoberfläche ist, um eine Veränderung der Farbtemperatur vor und nach dem Aufbringen des lichtdurchlässigen Harzes 4 zu unterbinden.
Gemäß einem vierten Gesichtpunkt der vorliegenden Erfindung nach einem des ersten bis dritten Gesichtspunkts der vorliegenden Erfindung wird ein LED-Chip 5 als lichtabstrahlendes Element verwendet.
Gemäß einem fünften Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung nach dem vierten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist eine Vielzahl von LED-Chips enthalten.
Gemäß einem sechsten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung nach dem vierten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung gehört jeder der Vielzahl von LED-Chips einer unterschiedlichen Art an, die voneinander verschiedene Lichtspektren haben.
Gemäß einem siebten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung nach dem vierten oder fünften Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung verwendet die lichtabstrahlende Einrichtung einen LED-Chip 5, der blaues Licht mit einer Wellenlänge von ungefähr 380 bis 480 nm abstrahlt und Leuchtstoff, der Licht in einem Wellenlängenbereich von ungefähr 480 bis 780 nm durch die Anregung von dem blauen Licht abstrahlt; und die Farbe der Substratoberfläche ist eine das blaue Licht absorbierende Farbe.
Gemäß einem achten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung nach dem siebten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist eine Beschichtung 8 mit einer das blaue Licht absorbierende Farbe auf der Substratoberfläche aufgebracht, wie dies in 1 gezeigt ist.
Gemäß einem neunten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung nach irgendeinem des ersten bis achten Gesichtspunkts der vorliegenden Erfindung, enthält das lichtdurchlässige Harz 4, das auf die lichtabstrahlende Einrichtung und das Substrag 2 aufzubringen ist, ein Pigment 9, das Licht mit einer spezifischen Wellenlänge absorbiert, wie dies in 4 gezeigt ist.
Gemäß einem zehnten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung nach irgendeinem des ersten bis neunten Gesichtspunkts der vorliegenden Erfindung, enthält das lichtdurchlässige Harz 4, das auf die lichtabstrahlende Einrichtung und das Substrat 2 aufzubringen ist, Leuchtstoff 10 der Licht mit einer spezifischen Wellenlänge anregt, wie dies in 5 gezeigt ist.
Gemäß einem elften Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung nach irgendeinem des ersten bis neunten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist eine Vielzahl von lichtabstrahlenden Einrichtungen (LEDs 1) enthalten, wie dies in den 6 und 7 gezeigt ist.
Gemäß einem zwölften Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung nach dem elften Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist die Farbtemperatur für die Substratoberfläche, die die darauf angebrachte lichtabstrahlende Einrichtung mit höherer Farbtemperatur bereitstellt, niedriger festgelegt, wobei die Vielzahl von lichtabstrahlenden Einrichtungen 1a, 1b und 1c) voneinander verschiedene Farbtemperaturen haben (6).
Gemäß einem dreizehnten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung nach dem elften oder zwölften Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist das eine niedrigere Brechzahl aufweisende Harz auf die lichtabstrahlende Einrichtung mit größerer Farbtemperatur und auf die Umgebung des Substrats aufgebracht, das eine solche auf ihm angebrachte lichtabstrahlende Einrichtung bereitstellt, wobei die Vielzahl von lichtabstrahlenden Einrichtungen voneinander verschiedene Farbtemperaturen haben (6).
In einem vierzehnten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist das Innere des Gehäuses 3 vollständig mit dem lichtdurchlässigen Harz 4 gefüllt, das auf die lichtabstrahlende Einrichtung (LED 1) und das Substrat 2 aufgebracht ist.
In einem fünfzehnten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist die Farbtemperatur des von der lichtabstrahlenden Einrichtung abgestrahlten Lichts so festgelegt, dass sie geringer ist als die für die Beleuchtungseinrichtung geforderte Farbtemperatur.
Bei einer Beleuchtungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung ist eine lichtabstrahlende Einrichtung auf einem Substrat angebracht, wobei die lichtabstrahlende Einrichtung mit einem einen Leuchtstoff enthaltenden Harz abgedichtet ist, und ein lichtdurchlässiges Harz auf die lichtabstrahlen de Einrichtung und das Substrat aufgebracht ist. Ein Reflexionsfaktor des Substrats ist angepasst an das von der lichtabstrahlenden Einrichtung abgestrahlte Licht festgelegt, so dass die Farbtemperatur bei geringen Kosten durch Ändern des Reflexionsfaktors des Substrats leicht korrigiert werden kann, auch wenn die abgestrahlte Farbtemperatur von der gewünschten Farbtemperatur abweicht, wegen der Beziehung zwischen einer Brechzahl eines das lichtabstrahlende Element abdichtenden Harzes und der eines das Dichtungsharz enthaltenden Harzes, das die lichtabstrahlende Einrichtung und das Substrat füllt.
[Bestmögliche Art zur Ausführung der Erfindung]
(Erste Ausführungsform)
1 zeigt die Struktur einer ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung. Wie dies in 1 veranschaulicht ist, enthält eine Beleuchtungseinrichtung eine LED 1 als lichtabstrahlende Einrichtung, ein LED-Trägersubstrat 2, auf dem die LED angebracht ist, ein Gehäuse 3 zu deren Unterbringung und ein Harz 4 (z. B. Silikon), um das Innere des Gehäuses zu füllen. Die LED 1, das heißt, die lichtabstrahlende Einrichtung ist mit einem blauen LED-Chip 5 vorgesehen, der Licht mit einer Wellenlänge von ungefähr 380 bis 480 nm abstrahlt und der blaue LED-Chip ist mit einem Harz 6 (z. B. Silikon) abgedichtet, das Leuchtstoff enthält. Ein Dichtungsharz 6 kann eine Vielzahl von LED-Chips 5 umgeben.
Das Substrat 2, auf dem die LED 1 angebracht ist, ist aus einem Basismaterial 7 und einer Beschichtung (Farbe) 8 hergestellt, die auf das Basismaterial 7 aufgebracht ist. Die LED 1 und das Substrat 2 sind im Harz 4 eingelassen und hermetisch abgedichtet. Das Gehäuse 3 ist transparent, so dass nach dem Anmachen der LED 1 deren Licht durch das transparente Harz 4 und das Gehäuse 3 abgestrahlt wird.
Herkömmlicherweise wurde im Allgemeinen eine weiße Beschichtung (Farbe) als Beschichtung (Farbe) 8 für das Aufbringen auf das Basismaterial 7 verwendet, unter Berücksichtigung der Reflexionseffizienz, um Licht an der Oberfläche des Substrats 2 zu reflektieren, das durch das Gehäuse 3 und eine Luftgrenzschicht reflektiert wird, um das Licht auf die Außenseite des Gehäuses 3 abzustrahlen, wohingegen bei der vorliegenden Ausführungsform eine gelbe Beschichtung (Farbe) aufgebracht ist.
Somit reflektiert die Substratoberfläche nur Licht innerhalb eines Bereichs mit großer Lichtstärke (gelbes Licht) und absorbiert das blaue Licht in dem Licht, das vom Gehäuse 3 und der Luftschicht reflektiert wird. Dies kann die Verschiebung der Temperatur zu höheren Farbtemperaturen reduzieren ohne die optische Abgabe zu reduzieren.
Hier kann derselbe Effekt wie die oben beschriebenen durch das Aufbringen wie etwa eines Films auf die Substratoberfläche erreicht werden, der das Licht innerhalb eines Bereichs mit großer Lichtstärke reflektiert und das blaue Licht absorbiert, anstelle das Basismaterial 7 zu bearbeiten. Ein solcher Effekt kann auch durch das Anwenden eines anderen transparenten Materials als Harz – wie das Harz 4 zum Füllen des Gehäuses 3 – erreicht werden.
(Zweite Ausführungsform)
2 veranschaulicht eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Bezugszeichen 2a, 2b und 2c sind LED-Trägersubstrate der voneinander verschiedenen Beleuchtungseinrichtungen. Wenn die LEDs 1 einer Vielzahl von Beleuchtungseinrichtungen jeweils verschiedenen Farbtemperaturen haben (das heißt A, B und C, dargestellt in der Figur, haben verschiedene Farbtemperaturen), wie dies in 2 dargestellt ist, kann die Einstellung der Färbung der Beschichtungen (Farbe), die auf die Substratoberflächen der Trägersubstrate 2a, 2b und 2c der LEDs 1 aufzubringen sind, die Abweichung unter den Farbtemperaturen der Beleuchtungseinrichtungen unterbinden. Insbesondere ist eine Substratoberfläche, auf der die LED mit einer niedrigen Farbtemperatur ist, gefärbt, um das blaue Licht nicht zu absorbieren (z. B. weiß) und eine Substratoberfläche, auf der die LED mit hoher Farbtemperatur ist, ist gefärbt, um das blaue Licht zu absorbieren (z. B. gelb). Dadurch kann die Abweichung der Farbtemperaturen unter einer Vielzahl von Beleuchtungseinrichtungen unterbunden werden
(Dritte Ausführungsform)
3 veranschaulicht eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Bezugszeichen 8a, 8b und 8c sind Beschichtungen (Farbe) mit jeweils verschiedenen Farben, die auf die Oberfläche des LED-Trägersubstrats 2 der Beleuchtungseinrichtung aufgebracht sind. Wenn die LEDs 1 einer einzigen Beleuchtungseinrichtung jeweils verschiedene Farbtemperaturen haben (das heißt A, B und C, dargestellt in der Figur, haben verschiedene Farbtemperaturen), wie dies in 3 dargestellt ist, kann die Einstellung einer Färbung der Beschichtungen (Farbe) 8a, 8b und 8c, die auf die Substratoberfläche der Trägersubstrate 2 der LEDs 1 aufzubringen ist, die Abweichung der Farbtemperaturen innerhalb der Beleuchtungseinrichtungen unterbinden. Insbesondere sind der Bereich, in dem die LED mit einer geringen Farbtemperatur anzubringen ist, und dessen Umgebung so gefärbt, dass sie blaues Licht nicht absorbieren (z. B. weiß) und der Bereich, in dem die LED mit einer hohen Farbtemperatur anzubringen ist, und dessen Umgebung sind so gefärbt, dass sie blaues Licht absorbieren (z. B. gelb). Dadurch kann die Abweichung der Farbtemperaturen in einer Beleuchtungseinrichtung unterbunden werden.
(Vierte Ausführungsform)
4 zeigt die Struktur einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Struktur ist derart, dass ein Material 9 (z. B. ein Pigment), das blaues Licht absorbiert, zum Harz 4 bei der Beleuchtungseinrichtung der ersten Ausführungsform hinzu gegeben ist. Diese Struktur erlaubt das Absorbieren des blauen Lichts durch das im Harz 4 enthaltene Material 9, wodurch die Reduktion der Farbtemperaturverschiebung zu einer höheren Farbtemperatur ermöglicht ist. Ferner ermöglicht das Einstellen des Mischungsanteils des Materials 9, das das blaue Licht absorbiert, das Einstellen der Farbtemperatur.
(Fünfte Ausführungsform)
5 veranschaulicht eine Struktur einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Struktur ist derart, dass ein Leuchtstoff 10 in das Harz 4 der Beleuchtungseinrichtung der ersten Ausführungsform hinzugegeben ist, der blaues Licht (Licht mit einer Wellenlänge von näherungsweise 380 bis 480 nm) in Licht mit einem Wellenlängenbereich von näherungsweise 480 bis 780 nm umwandelt. Diese Struktur erlaubt es dem blauen Licht durch Anregen des im Harz 4 enthaltenen Leuchtstoffs 10 in Licht mit einem Wellenlängenbereich von näherungsweise 480 bis 780 nm umgewandelt zu werden. Dies kann das Verschieben der Farbtemperatur zu einer höheren Farbtemperatur reduzieren. Zusätzlich kann das Umwandeln des blauen Lichts in Licht mit einer Wellenlänge von näherungsweise 480 bis 780 nm die optische Abgabe im Vergleich mit der vierten Ausführungsform erhöhen.
Der Leuchtstoff 10 und das Pigment 9 können auch in Verbindung miteinander oder gemäß einer Kombination der vierten und fünften Ausführungsform enthalten sein. Das Einstellen des Mischverhältnisses ermöglicht es auch die Farbtemperatur einzustellen.
(Sechste Ausführungsform)
6 veranschaulicht eine sechste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Substrat 2, auf dem eine Vielzahl von LEDs 1a, 1b und 1c angebracht sind, enthält ein Basismaterial 7 und gelbe Beschichtungen (Farbe) 8a, 8b und 8c, die auf das Basismaterial 7 aufgebracht sind, und ist an einer Öffnung des transparenten Gehäuses 3 angeordnet. Die LEDs 1a, 1b und 1c als lichtabstrahlende Einrichtungen sind mit blauen LED-Chips ausgestattet, die Licht mit einer Wellenlänge von näherungsweise 380 bis 480 nm abstrahlen, und die blauen LED-Chips sind in einem Leuchtstoff enthaltenden Harz (Silikon) abgedichtet. In diesem Fall strahlen die LEDs 1a, 1b und 1c voneinander verschiedenes Licht ab, und deren Beziehung soll sein (eine Farbtemperatur des von der LED 1a abgestrahlten Lichts) > (eine Farbtemperatur des von der LED 1b abgestrahlten Lichts) > (eine Farbtemperatur des von der LED 1c abgestrahlten Lichts).
Der innere Raum des Gehäuses 3 ist mit den transparenten Harzen (z. B. Silikon) 4a, 4b und 4c im Bereich gefüllt, wo eine Vielzahl von LEDs 1a, 1b und 1c angebracht sind. Es wird jetzt vorausgesetzt, dass (eine Brechzahl des Harzes 4a) > (eine Brechzahl des Harzes 4b) > (eine Brechzahl des Harzes 4c) ist.
Wenn das Einfüllen der lichtdurchlässigen Harze 4a, 4b und 4c auf die LEDs 1a, 1b und 1c ausgeführt wird, verschieben sich deren Abstrahlfarben nach blau. Die Verschiebung nach blau kann jedoch durch die gelben Beschichtungen (Farbe) 8a, 8b und 8c reduziert werden.
Es wird jetzt vorausgesetzt, dass (eine Farbtemperatur der gelben Beschichtung 8a) < (eine Farbtemperatur der gelben Beschichtung 8b) < (eine Farbtemperatur der gelben Beschichtung 8c) ist. Je größer die Farbtemperaturen der gelben Beschichtungen (Farbe) 8a, 8b und 8c werden, desto mehr absorbiert das Substrat 2 das blaue Licht, wodurch die Verschiebung nach blau reduziert wird. Je kleiner die Brechzahlen der Harze 4a, 4b und 4c werden (je näher sie der Brechzahl von Luft kommen), desto mehr wird auch die Verschiebung nach blau reduziert.
Daher kann die Abweichung der Farbtemperaturen in der Beleuchtungseinrichtung durch einstellen der Farbtemperaturen der gelben Beschichtungen (Farbe) 8a, 8b und 8c, die auf das Basismaterial 7 aufgebracht sind, sowie der Brechzahlen der Harze 4a, 4b und 4c, wie bei der vorliegenden Ausführungsform dargestellt, unterbunden werden, auch wenn die LEDs 1a, 1b und 1c Licht mit voneinander abweichenden Farbtemperaturen abstrahlen.
Wie oben beschrieben, kann das Einstellen der Färbung der auf die LED-Trägersubstrate aufgebrachten Beschichtungen und der Brechzahlen der Füllharze die Abweichung der Farbtemperaturen in der Beleuchtungseinrichtung mit weiterer Zuverlässigkeit unterbinden.
(Siebte Ausführungsform)
7 zeigt eine Struktur einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Substrat 2, auf dem eine Vielzahl von LEDs 1a, 1b und 1c angebracht sind, enthält das Basismaterial 7 und die auf das Basismaterial aufgebrachten Beschichtungen (Farbe) 8a, 8b und 8c und ist an einer Öffnung des transparenten Gehäuses 3 angeordnet. Die LEDs 1a, 1b und 1c sind als lichtabstrahlende Einrichtungen mit blauen LED-Chips versehen, die das Licht mit einer Wellenlänge von näherungsweise 380 bis 480 nm abstrahlen, und die blauen LED-Chips sind mit einem einen Leuchtstoff aufweisenden Harz (z. B. Silikon) abgedichtet. In diesem Fall strahlen die LEDs 1a, 1b und 1c voneinander abweichendes Licht ab, das die Beziehung erfüllen soll (eine Farbtemperatur des von der LED 1a abgestrahlten Lichts) = (eine Farbtemperatur des von der LED 1c abgestrahlten Lichts) >> (eine Farbtemperatur des von der LED 1b abgestrahlten Lichts); die LED 1a und die LED 1c an den beiden Enden des Substrats haben gewünschte Farbtemperaturen und die LED 1b in der Mitte des Substrats hat eine extrem niedrige Farbtemperatur.
In diesem Fall sind die Beschichtungen (Farbe) 8a und 8c in der Umgebung der LEDs 1a und 1c an beiden Enden des Substrats diejenigen, die niedrige Reflexionsfaktoren gegenüber dem blauen Licht haben, wie etwa gelb. Im Unterschied dazu, ist die Beschichtung (Farbe) 8b in der Umgebung der LED 1b in der Mitte des Substrats diejenige, die einen höheren Reflexionsfaktor gegenüber blauem Licht hat, wie etwa weiß oder blau. Diese Struktur enthält auch ein Beschichtungsmaterial 4b (wie etwa Silikon), das auf die Substratoberfläche (die Beschichtung 8b) in der Umgebung der LED 1b in der Mitte des Substrats aufgebracht wird.
Wenn hier das Einfüllen mit dem Beschichtungsmaterial 4b, wie etwa lichtdurchlässigem Harz, auf die LED 1b durchgeführt wird, verschiebt sich dessen Abstrahlfarbe nach blau. Da die Beschichtung (Farbe) 8b mit einem höheren Reflexionsfaktor gegenüber dem blauen Licht die Reflexion des blauen Lichts erhöht, kann ferner das Licht, das vom Beschichtungsmaterial 4b kommt, nach blau verschoben werden. Dies ermöglicht dessen Farbtemperatur sich zu höheren Temperaturen hin zu verschieben, wodurch es möglich wird, näher an die Farbtemperaturen der LEDs 1a und 1c an beiden Enden des Substrats herangebracht zu werden.
Durch die Verwendung der oben beschriebenen Ausführungsformen kann das Ändern der Färbung der Beschichtungen auf den Trägersubstraten für die LEDs und das Beschichten eines Teils der LEDs mit dem Füllharz die Verschiebung der Farbtemperaturen in der Beleuchtungseinrichtung unterbinden, auch wenn LEDs mit voneinander verschiedenen Farbtemperaturen in der Beleuchtungseinrichtung eingesetzt werden, die kein Füllharz erfordert.
(Achte Ausführungsform)
Das Merkmal der vorliegenden Ausführungsform ist es, bei der Beleuchtungseinrichtung der ersten Ausführungsform eine Farbtemperatur der ersten LED 1 auszuwählen, die geringer ist, als diejenige, die für die Verwendung in der Beleuchtungseinrichtung erforderlicht ist. Mit anderen Worten wird die Farbtemperatur unter Be rücksichtigung der Verschiebung der Farbtemperatur nach dem Einfüllen mit dem Harz 4, um wassergeschützt zu sein, vorher verschoben. Insbesondere wird die Einstellung für den Mischanteil des Leuchtstoffs durchgeführt, der ein Bestandteil der LED 1 ist, und die Farbtemperatur wird niedriger festgelegt.
8 zeigt den Betrieb eines achten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung. In der Figur ist a ein für die Beleuchtungseinrichtung erforderliches Spektrum, b ist ein Spektrum der lichtabstrahlenden Einrichtung (LED 1) und c ist ein Spektrum, nachdem die lichtabstrahlende Einrichtung (LED 1) mit dem Harz 4 gefüllt wurde, um wassergeschützt zu sein.
8(a) ist ein erläuterndes Diagramm des Betriebs eines Vergleichsbeispiels, bei dem das für die Beleuchtungseinrichtung erforderliche Spektrum und das Spektrum der lichtabstrahlenden Einrichtung (LED 1) einander entsprechen. Daher verschiebt das Füllen der lichtabstrahlenden Einrichtung (LED 1) mit dem Harz 4, um wassergeschützt zu sein, die Farbtemperatur aufgrund der Füllung, wodurch sich die Wiedergabe der Farbtemperatur von der für die Beleuchtungseinrichtung geforderten unterscheidet.
8(b) ist ein erläuterndes Diagramm des Betriebs der vorliegenden Ausführungsform, bei der das für die Beleuchtungseinrichtung geforderte Spektrum und das Spektrum nach dem Füllen der lichtabstrahlenden Einrichtung (LED 1) mit dem Harz 4, um wassergeschützt zu sein, einander entsprechen. Obwohl das für die Beleuchtungseinrichtung geforderte Spektrum von dem Spektrum der lichtabstrahlenden Einrichtung (LED 1) abweicht, verschiebt das Füllen der lichtabstrahlenden Einrichtung (LED 1) mit dem Harz 4, um wassergeschützt zu sein, die Farbtemperatur aufgrund der Füllung, wodurch die für die Beleuchtungseinrichtung geforderte Farbtemperatur erreicht wird.
Die Tabelle 1 zeigt das Ergebnis der Messung der optischen Eigenschaften vor und nach dem Einfüllen und die Tabelle 2 zeigt den Betrag der Änderung vor und nach dem Einfüllen des Silikons. 9 zeigt eine Veränderung der Farbtemperatur vor und nach dem Einfüllen in das Gehäuse mit weißen LEDs wie in Tabellen 1 und 2 gezeigt, und 10 zeigt eine Veränderung der Farbtemperatur vor und nach dem Füllen des Gehäuses in Glühlampenfarbe.
[Tabelle 1]

<Weiß>

Beispiele	Gesamter Ausgangslichtstrom (lm)		Farbwert x		Farbwert y		Farbtemperatur (K)
Beispiele	Vor dem Füllen	Nach dem Füllen	Vor dem Füllen	Nach dem Füllen	Vor dem Füllen	Nach dem Füllen	Vor dem Füllen	Nach dem Füllen
Weiß 1	170.3	153.1	0.3553	0.3239	0.3711	0.3253	4714	5921
Weiß 2	170.9	153.5	0.3534	0.3217	0.3675	0.3207	4759	6055
Weiß 3	174.9	160.2	0.3555	0.3254	0.3707	0.3269	4707	5838

<Glühlampenfarbig>

Beispiele	Gesamter Ausgangslichtstrom (lm)		Farbwert x		Farbwert y		Farbtemperatur (K)
Beispiele	Vor dem Füllen	Nach dem Füllen	Vor dem Füllen	Nach dem Füllen	Vor dem Füllen	Nach dem Füllen	Vor dem Füllen	Nach dem Füllen
Glühlampenfarbe 1	106.9	112.9	0.4602	0.4346	0.4039	0.3930	2641	2946
Glühlampenfarbe 2	106.4	111.3	0.4656	0.4420	0.4092	0.4009	2609	2888
Glühlampenfarbe 3	106.4	111.1	0.4653	0.4413	0.4085	0.4000	2608	2893
Glühlampenfarbe 4	51.2	53.8	0.4706	0.4497	0.4218	0.4162	2639	2890
Glühlampenfarbe 5	52.5	55.1	0.4568	0.4328	0.4083	0.3979	2724	3019

[Tabelle 2]

<Weiß>

Beispiele	Änderungsrate des gesamten Ausgangslichtstroms (%)	Farbwert x Größe der Änderung	Farbwert y Größe der Änderung	Größe der Änderung der Farbtemperatur
Weiß 1	–10.1	–0.0314	–0.0458	1207
Weiß 2	–10.2	–0.0317	–0.0468	1296
Weiß 3	–8.4	–0.0301	–0.0438	1131
Durchschnitt	–9.6	–0.0311	–0.0455	1211

<Glühlampenfarbig >

Beispiele	Änderungsrate des gesamten Ausgangslichtstroms (%)	Farbwert x Größe der Änderung	Farbwert y Größe der Änderung	Größe der Änderung der Farbtemperatur
Glühlampenfarbe 1	5.6	–0.0256	–0.0109	305
Glühlampenfarbe 2	4.6	–0.0236	–0.0083	279
Glühlampenfarbe 3	4.4	–0.0240	–0.0085	285
Glühlampenfarbe 4	5.2	–0.0209	–0.0056	251
Glühlampenfarbe 5	5.0	–0.0240	–0.0104	295
Durchschnitt	5.0	–0.0236	–0.0087	283

Im Falle der weißen LED, wenn eine Farbtemperatur von 5000 K für die Beleuchtungseinrichtung gefordert ist und die Farbtemperatur eines Ausgangslichtstroms der LED 1 5000 K ist, resultiert der Einsatz einer wassergeschützten Struktur wie in 1 darge stellt in der Verschiebung der Farbtemperatur zu 6200 K. Dann wird die Farbtemperatur der LED 1 zuvor als niedrigere Farbtemperatur gewählt in der Größenordnung von zum Beispiel 4000 K. Das Einfüllen des Harzes, um wassergeschützt zu sein, verschiebt die Farbtemperatur zu einer höheren Temperatur, gleichwohl ist es möglich, die Beleuchtungseinrichtung mit der Farbtemperatur von 5000 K bereitzustellen (9).
Im Falle der glühlampenfarbigen LED, wenn die Farbtemperatur von 2800 K für die Beleuchtungseinrichtung gefordert ist und die Farbtemperatur eines Ausgangslichtstroms der LED 1 2800 K beträgt, resultiert der Einsatz der wasserschützenden Struktur, wie in 1 dargestellt, in der Verschiebung der Farbtemperatur zu 3100 K. Dann wird die Farbtemperatur der LED 1 zuvor als niedrigere Farbtemperatur gewählt in der Größenordnung von zum Beispiel 2500 K. Das Einfüllen des Harzes, um wassergeschützt zu sein, verschiebt die Farbtemperatur zu höheren Temperaturen, gleichwohl ist es möglich, die Beleuchtungseinrichtung mit der Farbtemperatur von 2800 K zur Verfügung zu stellen (10).
Durch die Verwendung der oben beschriebenen Ausführungsformen kann die Farbtemperatur wie gewünscht und notwendig für die Beleuchtungseinrichtung korrigiert werden.
[Kurze Beschreibung der Zeichnung]
1 ist eine Querschnittsansicht, die eine Struktur gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist eine Querschnittsansicht, die eine Struktur gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
3 ist eine Querschnittsansicht, die eine Struktur gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
4 ist eine Querschnittsansicht, die eine Struktur gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
5 ist eine Querschnittsansicht, die eine Struktur gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
6 ist eine Querschnittsansicht, die eine Struktur gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
7 ist eine Querschnittsansicht, die eine Struktur gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
8 ist erklärendes Diagramm eines Betriebs gemäß einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
9 ist erklärendes Diagramm eines Betriebs einer weißen LED gemäß einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
10 ist ein erklärendes Diagramm eines Betriebs einer glühlampenfarbigen LED gemäß der achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

1: LED
2: Substrat
3: Gehäuse
4: Füllharz
5: LED-Chip
6: Dichtungsharz
7: Basismaterial
8: Beschichtung (Farbe)

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- JP 2005-302483 [0002, 0002]

Claims

Beleuchtungseinrichtung aufweisend: eine lichtabstrahlende Einrichtung, die zumindest ein lichtabstrahlendes Element und ein Harz enthält, das einen Leuchtstoff enthält, der durch das vom lichtabstrahlenden Element abgestrahltem Licht angeregt wird; ein Substrat, das die darauf angebrachte lichtabstrahlende Einrichtung bereitstellt; und ein lichtdurchlässiges Harz, das auf die lichtabstrahlende Einrichtung und das Substrat aufgebracht ist, wobei: ein Reflexionsfaktor des Substrats angepasst an das von der lichtabstrahlenden Einrichtung abgestrahlte Licht festgelegt ist.
Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1, die die lichtabstrahlende Einrichtung, das Substrat, und ein Gehäuse zur Aufnahme des auf die lichtabstrahlende Einrichtung und das Substrat aufgebrachten Harzes aufweist.
Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Festlegen eines Reflexionsfaktors des Substrats das Festlegen der Farbe der Substratoberfläche ist, um die Veränderung der Farbtemperatur vor und nach dem Aufbringen des lichtdurchlässigen Harzes zu unterbinden.
Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei ein LED-Chip als lichtabstrahlendes Element verwendet wird.
Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 4, wobei eine Vielzahl von LED-Chips enthalten sind.
Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 5, wobei jeder der Vielzahl von LED-Chips einer unterschiedlichen Art angehört, die voneinander verschiedene Lichtspektren haben.
Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 4 oder 5, wobei: die lichtabstrahlende Einrichtung einen blaues Licht mit einer Wellenlänge von näherungsweise 380 bis 480 nm abstrahlendem LED-Chip und Leuchtstoff verwendet, der bei der Anregung durch das blaue Licht Licht mit einer Wellenlänge von näherungsweise 480 bis 780 nm abstrahlt; und die Farbe der Substratoberfläche eine das blaue Licht absorbierende Farbe ist.
Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 7, wobei eine Beschichtung mit einer das blaue Licht absorbierenden Farbe auf die Substratoberfläche aufgebracht ist.
Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei ein lichtdurchlässiges Harz, das auf die lichtabstrahlende Einrichtung und das Substrat aufzubringen ist, ein Pigment enthält, das Licht mit einem spezifischen Wellenlängenbereich absorbiert.
Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das lichtdurchlässige Harz, das auf die lichtabstrahlende Einrichtung und das Substrat aufzubringen ist, einen Leuchtstoff enthält, der Licht mit dem spezifischen Wellenlängenbereich anregt.
Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei eine Vielzahl von lichtabstrahlenden Einrichtungen enthalten ist.
Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 11, wobei die Farbtemperatur der Substratoberfläche die die darauf angebrachte lichtabstrahlende Einrichtung mit einer höheren Farbtemperatur zur bereitstellt, niedriger festgesetzt ist, wobei die Vielzahl von lichtabstrahlenden Einrichtungen voneinander verschiedene Farbtemperaturen aufweisen.
Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 11 oder 12, wobei das Harz mit einer geringeren Brechzahl auf die lichtabstrahlende Einrichtung mit einer höheren Farbtemperatur und auf die Umgebung des Substrats aufgebracht ist, das eine solche darauf angebracht lichtabstrahlende Einrichtung bereitstellt, wobei die Vielzahl von lichtabstrahlenden Einrichtungen voneinander verschiedene Farbtemperaturen aufweisen.
Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 13, wobei das innere des Gehäuses vollständig mit dem lichtdurchlässigen Harz gefüllt ist, das auf die lichtabstrahlende Einrichtung und das Substrat aufgebracht ist.
Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Farbtemperatur des von der lichtabstrahlenden Einrichtung abgestrahlten Lichts niedriger festgesetzt ist als die für die Beleuchtungseinrichtung geforderte Farbtemperatur.