JP2007080862A

JP2007080862A - 発光装置

Info

Publication number: JP2007080862A
Application number: JP2005262917A
Authority: JP
Inventors: Kenichiro Tanaka; 健一郎田中
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2005-09-09
Filing date: 2005-09-09
Publication date: 2007-03-29

Abstract

【課題】混色光の色調のばらつきを抑制した発光装置を提供する。
【解決手段】赤色系と緑色系と青色系との３色の発光素子１が実装基板２に並べて実装される。発光素子１からの光は拡散板９により混色され、白色系の混色光が取り出される。発光素子１には、各発光色ごとに色のずれの程度を表す評価ランクが設定されており、この評価ランクは、各発光色において同じ評価ランクの発光素子１を組み合わせたときに得られる混色光の色が規定した色範囲内になるように設定されている。実装基板２に実装される３色の発光素子１は、同じ評価ランクを有するものが選択されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、発光色の異なる複数個の発光ダイオードや有機ＥＬを用い、混色光によって目的色の光を得るようにした発光装置に関するものである。

従来から、照明用に用いる発光ダイオードとして発光色の異なる複数個の発光素子を実装基板に実装し、混色光によって所望の光色の照明光を得るようにした発光装置が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の発光装置では、赤、青、緑の３種類のＬＥＤチップをＭＩＤ基板に実装している。
特開平１１−１６３４１２号公報

ところで、発光ダイオードのような発光素子は、製造誤差によって発光波長や発光輝度に若干のばらつきがあり、同じ発光色でも色調にばらつきがある。したがって、上述のように３色の発光ダイオードを組み合わせ、混色光としてたとえば白色光を得ようとするときに、組み合わせる発光ダイオードの色調のばらつきによって、混色光の色調にもばらつきが生じることになる。

本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、混色光の色調のばらつきを抑制した発光装置を提供することにある。

請求項１の発明は、発光色の異なる複数個の発光素子と、発光素子を並べて実装する実装基板とからなり、発光素子の混色光を用いる発光装置であって、発光素子には、各発光色ごとに色のずれの程度を表す評価ランクであって各発光色において同じ評価ランクの発光素子を組み合わせたときに得られる混色光の色が規定した色範囲内になる評価ランクが設定されており、実装基板には同じ評価ランクを有する発光素子が並べて配置されていることを特徴とする。

この構成によれば、あらかじめ各発光色の発光素子に対して色調の評価ランクを設定しておき、しかもその評価ランクは同じ評価ランクの発光素子を組み合わせたときに混色光の範囲が規定の色範囲内になるように設定しているから、発光装置を製造する際に、同じ評価ランクの発光素子を組み合わせるだけで所望の色調の混色光を得ることができ、色調のばらつきの少ない発光装置を容易に製造することができる。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記発光素子の発光色が、赤色系と緑色系と青色系との３色であることを特徴とする。

この構成によれば、３色の発光素子を用いているから混色によって白色系の混色光を容易に得ることができる。また、各発光素子の輝度の比率を調節することにより所望の光色の混色光を得ることができる。

本発明の構成によれば、発光装置を製造する際に、同じ評価ランクの発光素子を組み合わせるだけで所望の色調の混色光を得ることができ、色調のばらつきの少ない発光装置を容易に製造することができるという利点がある。

本実施形態では、図１に示すように、赤色系と緑色系と青色系との３色の発光ダイオードチップからなる発光素子１をそれぞれ１個ずつ用い、実装基板２に発光素子１を並べて配置した構成例について説明する。ただし、発光素子１の発光色や実装基板２の形状などは以下に説明する実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内において各種の変形が可能である。

図１に示す発光装置は、ＭＩＤ（立体回路成形品）からなる実装基板２を有し、実装基板２の一面には発光素子１を収納するための凹部３が形成される。凹部３の内側面には金属薄膜からなる反射鏡４が形成される。凹部３の底面には開口窓５が形成され、開口窓５には発光素子１をダイボンドにより実装した金属製の電極基板６が装着される。また、反射鏡４には発光素子１がボンディングワイヤ７を介して接続される。この反射鏡４は実装基板２の一面に設けた金属薄膜の回路パターン８に連続している。したがって、発光素子１は、電極基板６と回路パターン８とを通して給電される。

さらに、図示例では凹部３の開口面を閉塞する形で透光性の拡散板９が配置され、各発光素子１から出射された光が拡散板９で混色されることにより、混色光が取り出されるようにしてある。

ところで、この種の発光装置を構成する発光素子１は、製造誤差による色調のばらつきを有している。つまり、各発光色の発光素子１ごとに色調にずれがある。発光装置を製造するために用いる発光素子１について色調の範囲を制限すれば、混色光のばらつきを抑制することができるが、使用できる発光素子１の個数が減少するから歩留まりが低下する。

一方、図２に色度図として示すように、発光素子１の色調のばらつきは各発光色ごとに所定の範囲に収まっており、ばらつきの範囲内で発光素子１の組合せを変えると、混色光としてはほぼ同じ色範囲Ｄｂに収まることがわかる。この知見を利用し、発光素子１の各発光色ごとに色調に応じた評価ランクを設定し、同じ評価ランクを有した発光素子１を組み合わせたときに、混色光の色が規定した色範囲内になるように評価ランクを決めている。

図示例では、発光素子１の各発光色ごとにそれぞれ４段階の評価ランクを設定している。つまり、赤色系の発光素子１と緑色系の発光素子１と青色系の発光素子１とについてばらつきの範囲内で色調を４段階に区分している。図では区分した色調の範囲を表すために、各発光色については赤色系、緑色系、青色系をそれぞれＲ，Ｇ，Ｂのアルファベットで示し、評価ランクを１〜４の数字で表している。したがって、Ｒ１として示されている色調の範囲は赤色系で評価ランクが１であることを意味する。色調の範囲は、上述したように同じ評価ランクで組み合わせたときに、混色光が規定した色範囲Ｄｂに収まるように設定されている。ここでは、色範囲Ｄｂは白色系であり、評価ランクが１同士、２同士、３同士、４同士のいずれかの組合せであれば、混色光が色範囲Ｄｂに収まるのである。図では、評価ランクが１の場合と評価ランクが４の場合とについて、組合せを三角形（実線の組と破線の組）で結ぶことによって示している。

上述した評価ランクを各発光色の発光素子１に設定しておくことにより、単純に評価ランクが同じである発光素子１を選択して実装基板２に組み付けるだけで、混色光が規定した色範囲Ｄｂになる発光装置を提供することができ、発光装置の製造が容易になる。また、発光素子１に色調のばらつきがあっても、発光素子１を無駄なく利用することができるから、歩留まりが向上する。

本発明の実施形態を示す断面図である。同上の概念説明図である。

符号の説明

１発光素子
２実装基板
３凹部
４反射鏡
５開口窓
６電極基板
７ボンディングワイヤ
８回路パターン
９拡散板

Claims

発光色の異なる複数個の発光素子と、発光素子を並べて実装する実装基板とからなり、発光素子の混色光を用いる発光装置であって、発光素子には、各発光色ごとに色のずれの程度を表す評価ランクであって各発光色において同じ評価ランクの発光素子を組み合わせたときに得られる混色光の色が規定した色範囲内になる評価ランクが設定されており、実装基板には同じ評価ランクを有する発光素子が並べて配置されていることを特徴とする発光装置。
前記発光素子の発光色は、赤色系と緑色系と青色系との３色であることを特徴とする請求項１記載の発光装置。