JP2007273559A - 発光ダイオード光源及び照明装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】発光ダイオード光源の演色性を高める。
【解決手段】基板110の表面に第一の発光ダイオード130を配置し、反射板120の開口部126の内壁(反射層123)に第二の発光ダイオード140を配置する。第一の発光ダイオード130は蛍光体入り樹脂層151で覆い、第二の発光ダイオード140は透明樹脂層152で覆う。第一の発光ダイオード130が出す光と、蛍光体入り樹脂層151の蛍光体が出す光と、第二の発光ダイオード140が出す光とが混色し、演色性の高い白色光となる。
【選択図】図3
【解決手段】基板110の表面に第一の発光ダイオード130を配置し、反射板120の開口部126の内壁(反射層123)に第二の発光ダイオード140を配置する。第一の発光ダイオード130は蛍光体入り樹脂層151で覆い、第二の発光ダイオード140は透明樹脂層152で覆う。第一の発光ダイオード130が出す光と、蛍光体入り樹脂層151の蛍光体が出す光と、第二の発光ダイオード140が出す光とが混色し、演色性の高い白色光となる。
【選択図】図3
Description
この発明は、発光ダイオード光源及び発光ダイオード光源を用いた照明装置に関する。
従来の白色発光ダイオード(LED)は、青色発光ダイオードまたは近紫外発光ダイオードと、その発光ダイオードが出した光に反応して光る蛍光体とを組み合わせることにより、構成されている。
特開平08−31221号公報
特開2003−60239号公報
特開2005−327820号公報
特開2006−19598号公報
発光ダイオードが出す光は、原則として単波長であるため、従来の白色発光ダイオードが出す光は、見た目に白色であっても、特定のスペクトル成分の光しか含まないものであり、太陽光とは異なっている。したがって、従来の白色発光ダイオードによって照らされた対象物の色調が不自然であるという課題がある。
この発明は、例えば、上記のような課題を解決するためになされたもので、色再現性の高い自然な光を出す発光ダイオード光源を得ることを目的とする。
この発明は、例えば、上記のような課題を解決するためになされたもので、色再現性の高い自然な光を出す発光ダイオード光源を得ることを目的とする。
この発明にかかる発光ダイオード光源は、
基板と、
反射板表面と、上記基板の表面に接する反射板基板面と、上記反射板表面から上記反射板基板面に貫通し、上記反射板表面における開口面積が上記反射板基板面における開口面積よりも広い開口部とを備える反射板と、
上記基板の表面に配置し、上記開口部のなかに位置する第一の発光ダイオードと、
上記開口部の内壁に配置した第二の発光ダイオードと、
を有することを特徴とする。
基板と、
反射板表面と、上記基板の表面に接する反射板基板面と、上記反射板表面から上記反射板基板面に貫通し、上記反射板表面における開口面積が上記反射板基板面における開口面積よりも広い開口部とを備える反射板と、
上記基板の表面に配置し、上記開口部のなかに位置する第一の発光ダイオードと、
上記開口部の内壁に配置した第二の発光ダイオードと、
を有することを特徴とする。
この発明によれば、第二の発光ダイオードが開口部の内壁に配置されているので、発光ダイオード光源が出す光のスペクトル成分をほぼ均等にするために、いろいろな波長の光を出す発光ダイオードを多数用いたとしても、発光ダイオードの実装面積を増やす必要がなく、発光ダイオード光源を小型化できるという効果を奏する。
実施の形態1.
実施の形態1を、図1〜図5を用いて説明する。
実施の形態1を、図1〜図5を用いて説明する。
図1は、この実施の形態における発光ダイオード光源100の外観を示す図である。
発光ダイオード光源100は、発光ユニット101を有する。
発光ユニット101は、発光ダイオードを光源として、発光する部分である。この例では、4行×4列=16個の発光ユニット101により、発光ダイオード光源100を構成しているが、発光ユニット101の数は1つでもよいし、もっと多数でもよい。また、発光ユニット101は、この例のように格子状に並べなくてもよい。
なお、発光ダイオード光源100は、このほかに、発光ダイオードを駆動するための駆動回路、発光ダイオードに供給する電力を入力するための電源端子、発光ダイオードの点灯パターンを入力するための信号入力端子などを有するが、この図では省略している。
発光ダイオード光源100は、発光ユニット101を有する。
発光ユニット101は、発光ダイオードを光源として、発光する部分である。この例では、4行×4列=16個の発光ユニット101により、発光ダイオード光源100を構成しているが、発光ユニット101の数は1つでもよいし、もっと多数でもよい。また、発光ユニット101は、この例のように格子状に並べなくてもよい。
なお、発光ダイオード光源100は、このほかに、発光ダイオードを駆動するための駆動回路、発光ダイオードに供給する電力を入力するための電源端子、発光ダイオードの点灯パターンを入力するための信号入力端子などを有するが、この図では省略している。
図2は、この実施の形態における発光ダイオード光源100の一部を拡大した部分拡大図である。
この図は、図1の点線で囲った部分を拡大したものであり、発光ダイオード光源100のうち、1つの発光ユニット101を拡大している。
発光ダイオード光源100は、基板110、反射板120、第一の発光ダイオード130、第二の発光ダイオード140、樹脂150を有する。
この図は、図1の点線で囲った部分を拡大したものであり、発光ダイオード光源100のうち、1つの発光ユニット101を拡大している。
発光ダイオード光源100は、基板110、反射板120、第一の発光ダイオード130、第二の発光ダイオード140、樹脂150を有する。
反射板120は、基板110の表面を覆っている。反射板120には、開口部126が設けられている。
開口部126は、すり鉢状の多面体である。開口部126は、反射板120を貫通している。開口部126は、反射板120が基板110と接触している面である反射板基板面127(図3参照)における開口面積よりも、反射板120が基板110と接触していない側の面である反射板表面128における開口面積のほうが広い。
なお、この例における開口部126は、八角錐台状であるが他の形状でもよく、例えば、三角錐台、四角錐台、円錐台などでもよい。しかし、開口部126の内壁(傾斜面・反射面)の少なくとも一部は平面状であるほうが、第二の発光ダイオード140を開口部126の内壁に設置しやすいので、好ましい。
開口部126は、すり鉢状の多面体である。開口部126は、反射板120を貫通している。開口部126は、反射板120が基板110と接触している面である反射板基板面127(図3参照)における開口面積よりも、反射板120が基板110と接触していない側の面である反射板表面128における開口面積のほうが広い。
なお、この例における開口部126は、八角錐台状であるが他の形状でもよく、例えば、三角錐台、四角錐台、円錐台などでもよい。しかし、開口部126の内壁(傾斜面・反射面)の少なくとも一部は平面状であるほうが、第二の発光ダイオード140を開口部126の内壁に設置しやすいので、好ましい。
第一の発光ダイオード130は、基板110の表面に設置する。第一の発光ダイオード130は、反射板120の開口部126内に位置する。第一の発光ダイオード130は、例えば、青色発光ダイオードであり、通電すると、青色の光を発する。
この例では、1つの発光ユニット101につき、第一の発光ダイオード130を3行×3列=9個配置しているが、第一の発光ダイオード130の数は、1つの発光ユニット101につき1つでもよいし、もっと多くてもよい。
この例では、1つの発光ユニット101につき、第一の発光ダイオード130を3行×3列=9個配置しているが、第一の発光ダイオード130の数は、1つの発光ユニット101につき1つでもよいし、もっと多くてもよい。
第二の発光ダイオード140は、開口部126の内壁(傾斜面・反射面)に配置する。第二の発光ダイオード140は、例えば、赤色発光ダイオードや緑色発光ダイオードであり、通電すると、それぞれの色の光を発する。
この例では、1つの発光ユニット101につき、第二の発光ダイオード140を3個×4面=12個配置しているが、第二の発光ダイオード140の数は、1つの発光ユニット101につき1つでもよいし、多くてもよい。
この例では、1つの発光ユニット101につき、第二の発光ダイオード140を3個×4面=12個配置しているが、第二の発光ダイオード140の数は、1つの発光ユニット101につき1つでもよいし、多くてもよい。
樹脂150は、反射板120の開口部126を埋め、第一の発光ダイオード130及び第二の発光ダイオード140を覆っている。第一の発光ダイオード130及び第二の発光ダイオード140が発した光は、樹脂150を通して、外界を照射する。
図3は、この実施の形態における発光ダイオード光源100を側面から見た部分断面図(図2に示すA−A断面図)である。
基板110は、例えば、アルミニウムや銅などからなるメタルコア111をガラスエポキシ層112で覆ったものである。基板110は、ガラスエポキシ層112の表面に配線パターンが印刷などにより形成されている。基板110には、表面の配線パターンと、裏面の配線パターンとを接続するためのスルーホールなどが設けられていてもよいし、多層の配線パターンが形成されていてもよい。
基板110は、例えば、アルミニウムや銅などからなるメタルコア111をガラスエポキシ層112で覆ったものである。基板110は、ガラスエポキシ層112の表面に配線パターンが印刷などにより形成されている。基板110には、表面の配線パターンと、裏面の配線パターンとを接続するためのスルーホールなどが設けられていてもよいし、多層の配線パターンが形成されていてもよい。
反射板120は、例えば、アルミニウムなどからなる反射板基材121を有する。基板110と接する反射板基材121の反射板基板面127側には、絶縁層122が形成されており、基板110表面の配線パターンを短絡するのを防ぐ。反射板基材121の反射板表面128側及び開口部126の内壁には、銀メッキなどにより反射層123が形成されている。
反射層123(反射面)は、第一の発光ダイオード130が発する光を反射して、前方に集中させる働きを有する。
反射板120の反射板表面128側には、更に、白色レジストなどを塗布した白色レジスト層124が形成されている。
反射層123(反射面)は、第一の発光ダイオード130が発する光を反射して、前方に集中させる働きを有する。
反射板120の反射板表面128側には、更に、白色レジストなどを塗布した白色レジスト層124が形成されている。
樹脂150は、蛍光体入り樹脂層151と透明樹脂層152との2層に分かれている。
蛍光体入り樹脂層151は、例えば、黄色の蛍光体を混ぜ込んだ透明樹脂であり、第一の発光ダイオード130を覆っている。
透明樹脂層152は、例えば、無色透明の樹脂であり、第二の発光ダイオード140を覆っている。
これにより、第一の発光ダイオード130から出た光は、蛍光体入り樹脂層151を通って照射されるのに対し、第二の発光ダイオード140から出た光は、蛍光体入り樹脂層151を通らずに照射される。
蛍光体入り樹脂層151は、例えば、黄色の蛍光体を混ぜ込んだ透明樹脂であり、第一の発光ダイオード130を覆っている。
透明樹脂層152は、例えば、無色透明の樹脂であり、第二の発光ダイオード140を覆っている。
これにより、第一の発光ダイオード130から出た光は、蛍光体入り樹脂層151を通って照射されるのに対し、第二の発光ダイオード140から出た光は、蛍光体入り樹脂層151を通らずに照射される。
図4は、この実施の形態における発光ダイオード光源100が発する光のスペクトル成分ごとの発光輝度を示すグラフ図である。
第一の発光ダイオード130は、例えば、青色発光ダイオードであり、青色の波長のスペクトル成分を有する光を発する。
発光ダイオードが発する光は、原則として単波長であるので、第一の発光ダイオード130が発する光は、他の波長のスペクトル成分をほとんど含まない。
第一の発光ダイオード130は、例えば、青色発光ダイオードであり、青色の波長のスペクトル成分を有する光を発する。
発光ダイオードが発する光は、原則として単波長であるので、第一の発光ダイオード130が発する光は、他の波長のスペクトル成分をほとんど含まない。
蛍光体入り樹脂層151は、例えば、特定の波長のスペクトル成分を有する光に当たると、蛍光体が発光する。この例では、第一の発光ダイオード130が発する波長の光に反応して、黄色の波長のスペクトル成分を有する光を発する。
蛍光体が発する光は、発光ダイオードが発する光ほど鋭い単波長ではないが、他の波長のスペクトル成分をあまり含まない。
蛍光体が発する光は、発光ダイオードが発する光ほど鋭い単波長ではないが、他の波長のスペクトル成分をあまり含まない。
第一の発光ダイオード130が発する青色の光と、蛍光体入り樹脂層151が発する黄色の光とは、ちょうど補色の関係にあるので、この2つの光を合成すると、見た目には白色光であるように見える。
しかし、例えば、赤い物質(赤い波長の光を反射することにより、赤く見える)にこの光を当てると、赤い波長のスペクトル成分が少ないので、不自然な色合いに見えてしまう。
このように、特定の波長のスペクトル成分しか含まない光は、見た目に白色であっても、演色性が低い。
しかし、例えば、赤い物質(赤い波長の光を反射することにより、赤く見える)にこの光を当てると、赤い波長のスペクトル成分が少ないので、不自然な色合いに見えてしまう。
このように、特定の波長のスペクトル成分しか含まない光は、見た目に白色であっても、演色性が低い。
この実施の形態では、スペクトル成分が比較的弱い波長の光を、第二の発光ダイオード140が発することにより、スペクトル成分をほぼ均一化し、発光ダイオード光源100の発する光の演色性を高める。
第二の発光ダイオード140は、例えば、赤紫、赤、緑、青緑、青紫の5色の光を発する。そのため、それぞれの色を発する発光ダイオードを組み合わせて用いる。
これにより、発光ダイオード光源100が発する光は、可視光域のすべての波長のスペクトル成分がほぼ均等となり、演色性が高くなる。
ここで、第二の発光ダイオード140の数を増やして、いろいろな波長の光を発するようにすれば、発光ダイオード光源100が発する光のスペクトル成分が更に均等となり、ますます演色性が高くなる。
第二の発光ダイオード140は、開口部126の内壁に設けるので、第二の発光ダイオード140の数を増やしても、1つの発光ユニット101のために必要な実装面積はあまり変わらない。
したがって、発光ダイオード光源100は、演色性が高くかつ小型の光源となる。
第二の発光ダイオード140は、開口部126の内壁に設けるので、第二の発光ダイオード140の数を増やしても、1つの発光ユニット101のために必要な実装面積はあまり変わらない。
したがって、発光ダイオード光源100は、演色性が高くかつ小型の光源となる。
次に、発光ダイオード光源100の製造方法及び製造装置について説明する。
図5は、この実施の形態における発光ダイオード光源100を製造する発光ダイオード光源製造装置200の概略を示す図である。
発光ダイオード光源製造装置200は、基板テーブル210、部品テーブル220、ロボットアーム230を有する。
基板テーブル210は、製造途中の発光ダイオード光源100を載せるテーブルである。基板テーブル210は、図示していない駆動モータなどの動力(基板テーブル駆動部)により、テーブル面と平行な方向(2次元、B−B’方向及び図面に対して垂直方向)及びテーブル面と垂直な方向(C−C’方向)に高精度に平行移動させることができる。
基板テーブル210のテーブル面は、水平面に対して傾斜している。テーブル面の傾斜角は調整可能であり、基板テーブル210の上に載せた発光ダイオード光源100の反射板120に開けた開口部126の内壁が、ちょうど水平となるように調整する。
基板テーブル210は、基板押さえ部211を有する。基板押さえ部211は、基板テーブル210に載せた発光ダイオード光源100が基板テーブル210に対して動かないよう固定する。これにより、基板テーブル210を移動すると、それに伴って発光ダイオード光源100も移動する。
発光ダイオード光源製造装置200は、基板テーブル210、部品テーブル220、ロボットアーム230を有する。
基板テーブル210は、製造途中の発光ダイオード光源100を載せるテーブルである。基板テーブル210は、図示していない駆動モータなどの動力(基板テーブル駆動部)により、テーブル面と平行な方向(2次元、B−B’方向及び図面に対して垂直方向)及びテーブル面と垂直な方向(C−C’方向)に高精度に平行移動させることができる。
基板テーブル210のテーブル面は、水平面に対して傾斜している。テーブル面の傾斜角は調整可能であり、基板テーブル210の上に載せた発光ダイオード光源100の反射板120に開けた開口部126の内壁が、ちょうど水平となるように調整する。
基板テーブル210は、基板押さえ部211を有する。基板押さえ部211は、基板テーブル210に載せた発光ダイオード光源100が基板テーブル210に対して動かないよう固定する。これにより、基板テーブル210を移動すると、それに伴って発光ダイオード光源100も移動する。
部品テーブル220は、発光ダイオード光源100の部品である第二の発光ダイオード140を載せるテーブルである。部品テーブル220のテーブル面は水平である。部品テーブル220は、図示していない駆動モータなどの動力(部品テーブル駆動部)により、テーブル面と平行な方向(2次元、D−D’方向及び図面に対して垂直方向)及びテーブル面と垂直な方向(E−E’方向)に平行移動させることができる。
ロボットアーム230(発光ダイオード運搬部)は、図示していない駆動モータなどの動力により、部品テーブル220に載せた第二の発光ダイオード140を掴み、基板テーブル210に載せた発光ダイオード光源100上の設置位置へ運ぶ。
例えば、第二の発光ダイオード140の裏面に接着剤を塗布しておいて、ロボットアーム230が第二の発光ダイオード140を発光ダイオード光源100上の設置位置に置くと、接着剤により第二の発光ダイオード140が固定される。
例えば、第二の発光ダイオード140の裏面に接着剤を塗布しておいて、ロボットアーム230が第二の発光ダイオード140を発光ダイオード光源100上の設置位置に置くと、接着剤により第二の発光ダイオード140が固定される。
発光ダイオード光源100の製造速度を速くするには、ロボットアーム230の移動速度を速くする必要がある。しかし、速度の速い駆動モータは、高精度に制御することが難しい。
そこで、この実施の形態では、ロボットアーム230の移動する範囲は固定とし、基板テーブル210及び部品テーブル220を動かすことにより、高精度な位置決めを可能とする。
すなわち、ロボットアーム230が部品テーブル220上で第二の発光ダイオード140を掴む位置を固定とし、ロボットアーム230が第二の発光ダイオード140を1つ掴んだら、同じ位置に、次の第二の発光ダイオード140が来るよう、部品テーブル220を動かす。
同様に、ロボットアーム230が基板テーブル210上の発光ダイオード光源100に第二の発光ダイオード140を置く位置も固定とし、ロボットアーム230が第二の発光ダイオード140を1つ置いたら、同じ位置に、次の第二の発光ダイオード140を置けばよいよう、基板テーブル210を動かす。
基板テーブル210及び部品テーブル220は、ロボットアーム230ほど高速に移動させる必要がないので、そのぶん高精度な位置決めが可能である。
なお、これらの動作は、図示していないコンピュータが制御する。
例えば、基板テーブル210及び部品テーブル220の位置をコンピュータに入力するため、基板テーブル210または部品テーブル220を撮影するカメラを設け、カメラが撮影した映像を、コンピュータに入力して、コンピュータが入力した映像を解析することにより、基板テーブル210及び部品テーブル220の位置を求めて、基板テーブル210及び部品テーブル220を移動させる移動量を算出し、それにしたがって、コンピュータが駆動モータを回転させる信号を出力する。
そこで、この実施の形態では、ロボットアーム230の移動する範囲は固定とし、基板テーブル210及び部品テーブル220を動かすことにより、高精度な位置決めを可能とする。
すなわち、ロボットアーム230が部品テーブル220上で第二の発光ダイオード140を掴む位置を固定とし、ロボットアーム230が第二の発光ダイオード140を1つ掴んだら、同じ位置に、次の第二の発光ダイオード140が来るよう、部品テーブル220を動かす。
同様に、ロボットアーム230が基板テーブル210上の発光ダイオード光源100に第二の発光ダイオード140を置く位置も固定とし、ロボットアーム230が第二の発光ダイオード140を1つ置いたら、同じ位置に、次の第二の発光ダイオード140を置けばよいよう、基板テーブル210を動かす。
基板テーブル210及び部品テーブル220は、ロボットアーム230ほど高速に移動させる必要がないので、そのぶん高精度な位置決めが可能である。
なお、これらの動作は、図示していないコンピュータが制御する。
例えば、基板テーブル210及び部品テーブル220の位置をコンピュータに入力するため、基板テーブル210または部品テーブル220を撮影するカメラを設け、カメラが撮影した映像を、コンピュータに入力して、コンピュータが入力した映像を解析することにより、基板テーブル210及び部品テーブル220の位置を求めて、基板テーブル210及び部品テーブル220を移動させる移動量を算出し、それにしたがって、コンピュータが駆動モータを回転させる信号を出力する。
基板テーブル210は、第二の発光ダイオード140を設置する反射板120の開口部126の内壁が水平になるように傾けてあるので、ロボットアーム230は、部品テーブル220に載った第二の発光ダイオード140を掴んで、発光ダイオード光源100上に載せる際、第二の発光ダイオード140の向きを変える必要がない。したがって、その分、ロボットアーム230の機構を簡略にすることができる。これにより、発光ダイオード光源製造装置200の製造コストが抑えられるだけでなく、ロボットアーム230の移動速度を速くできるので、発光ダイオード光源100の製造速度が速くなり、同じ時間で大量の発光ダイオード光源100を製造することができる。
なお、この例では、基板テーブル210は、第二の発光ダイオード140を設置する反射板120の開口部126の内壁が水平になるようにしているが、必ずしも水平である必要はなく、部品テーブル220のテーブル面と平行であればよい。
この実施の形態における発光ダイオード光源100によれば、第二の発光ダイオード140を反射板120の開口部126の内壁に配置しているので、1つの発光ユニット101あたりの実装面積を小さくすることができ、発光ダイオード光源100を小型化できるという効果を奏する。
この実施の形態における発光ダイオード光源100によれば、第一の発光ダイオード130及び第二の発光ダイオード140を樹脂150が覆っているので、第一の発光ダイオード130及び第二の発光ダイオード140を保護することができ、発光ダイオード光源100の寿命が長くなるという効果を奏する。
この実施の形態における発光ダイオード光源100によれば、蛍光体入り樹脂層151が第一の発光ダイオード130を覆っているので、第一の発光ダイオード130の光を吸収して蛍光体入り樹脂層151に混入された蛍光体が光る一方、透明樹脂層152が第二の発光ダイオード140を覆っているので、第二の発光ダイオード140が出す光は蛍光体に吸収されず、発光効率が高くなるという効果を奏する。
この実施の形態における発光ダイオード光源100によれば、反射板120の開口部126の内壁がほぼ平面状であるので、第二の発光ダイオード140を容易に取り付けることができ、発光ダイオード光源100の製造コストを抑えることができるという効果を奏する。
この実施の形態における発光ダイオード光源100によれば、第一の発光ダイオード130が照射する光のスペクトル成分が他のスペクトル成分よりも弱い波長の光を、第二の発光ダイオード140が照射することにより、可視光域の全波長のスペクトル成分がほぼ均等である光を照射するので、演色性が高く、自然に近い印象を与える光源とすることができるという効果を奏する。
この実施の形態における発光ダイオード光源100は、例えば、照明装置の光源として用いることができる。この実施の形態における発光ダイオード光源100を照明装置の光源として用いると、発光ダイオード光源100が発する光の演色性が高く、自然に近い印象を与えるので、室内の照明などに好適である。また、発光ダイオード光源100が小型なので、照明装置を小型化・軽量化・低コスト化することができる。
この実施の形態における発光ダイオード光源製造装置200は、発光ダイオード(第二の発光ダイオード140)を載せる部品テーブル220と、上記発光ダイオードを設置する発光ダイオード光源100を載せるテーブル面を有し、上記発光ダイオードを設置する設置面(開口部126の内壁)が上記部品テーブル220と平行となるよう、上記テーブル面が傾斜している基板テーブル210とを有することを特徴とする。
この実施の形態における発光ダイオード光源製造装置200は、発光ダイオードを設置する発光ダイオード光源100を載せるテーブル面を有し、上記発光ダイオード光源100の上記発光ダイオードを設置する設置面(開口部126の内壁)の傾斜角と上記テーブル面の傾斜角とが等しい基板テーブルとを有することを特徴とする。
この実施の形態における発光ダイオード光源製造装置200によれば、発光ダイオード光源100の開口部126の内壁(設置面)の傾斜角と、基板テーブル210のテーブル面の傾斜角とが等しいので、反射板120の開口部126の内壁が水平になり、ロボットアーム230の移動を速くすることができ、発光ダイオード光源100の製造速度が速くなり、大量かつ安価に発光ダイオード光源100を製造することができるという効果を奏する。
この実施の形態における発光ダイオード光源製造装置200は、更に、上記基板テーブル210を平行移動させる基板テーブル駆動部と、上記部品テーブルに載せた発光ダイオードを掴み、上記発光ダイオード光源100の設置面に、掴んだ上記発光ダイオードを設置する発光ダイオード運搬部(ロボットアーム230)とを有し、上記発光ダイオード運搬部は一定の位置に上記発光ダイオードを設置し、上記基板テーブル駆動部が上記基板テーブル210を移動することにより、上記発光ダイオード光源100上の任意の位置に上記発光ダイオードを設置すること特徴とする。
この実施の形態における発光ダイオード光源製造装置200によれば、ロボットアーム230と比較して移動速度の遅い基板テーブル210を平行移動することにより、基板テーブル210に載せた発光ダイオード光源100を位置決めするので、ロボットアーム230の位置決めが低精度であっても、全体として高精度の位置決めをすることができ、その結果、ロボットアーム230の移動を速くすることができる。これにより、発光ダイオード光源100の製造速度が速くなり、大量かつ安価に発光ダイオード光源100を製造することができるという効果を奏する。
この実施の形態における発光ダイオード光源製造方法は、テーブル面が傾斜した基板テーブル210に、発光ダイオードを設置する発光ダイオード光源100を載せ、上記発光ダイオード光源100の発光ダイオードを設置する設置面が水平になるように保持する基板保持工程と、発光ダイオード運搬部(ロボットアーム230)が上記設置面に発光ダイオードを設置する発光ダイオード設置工程とを有することを特徴とする。
この実施の形態における発光ダイオード光源製造方法によれば、基板テーブル210のテーブル面が傾斜して、発光ダイオード光源100の開口部126の内壁(設置面)が水平になるように、発光ダイオード光源100を保持し、ロボットアーム230(発光ダイオード運搬部)が発光ダイオードを発光ダイオード光源100の開口部126の内壁(設置面)に設置するので、ロボットアーム230の移動速度を速くすることができ、短時間に発光ダイオード光源100を大量に製造できるという効果を奏する。
この実施の形態における発光ダイオード光源製造方法は、更に、基板テーブル駆動部が基板テーブル210を移動して、発光ダイオード光源100の設置面(開口部126の内壁)を、所定の位置に合わせる基板位置決め工程を有することを特徴とする。
この実施の形態における発光ダイオード光源製造方法によれば、ロボットアーム230と比較して移動速度の遅い基板テーブル210を平行移動することにより、基板テーブル210に載せた発光ダイオード光源100を位置決めするので、ロボットアーム230の位置決めが低精度であっても、全体として高精度の位置決めをすることができ、その結果、ロボットアーム230の移動を速くすることができる。これにより、発光ダイオード光源100の製造速度が速くなり、大量かつ安価に発光ダイオード光源100を製造することができるという効果を奏する。
なお、この例では、透明樹脂層152を無色透明の樹脂により形成しているが、例えば、拡散材入りの樹脂で形成し、第二の発光ダイオード140を覆うこととしてもよい。そうすれば、第一の発光ダイオード130と第二の発光ダイオード140との向きが異なっていても、見る方向にかかわらず、発光ダイオード光源100の照射する光の色が同じとなり、好ましい。
また、この例では、単波長の発光ダイオードを用いたが、1つで複数の波長を有する光を照射する発光ダイオードを用いてもよい。そうすれば、1つの発光ユニット101あたりの第二の発光ダイオード140の数を減らすことができて好ましい。
また、この例では、第一の発光ダイオード130として青色発光ダイオードを用いたが、例えば、近紫外線や、他の色の(単波長または複波長の)発光ダイオードを用いてもよい。
また、この例では、蛍光体入り樹脂層151に青色発光ダイオードが照射する光の波長に反応して、黄色の光を出す蛍光体を混入したが、他の波長の光を出す蛍光体を混入してもよいし、複数の種類の蛍光体を混入してもよい。
また、第一の発光ダイオード130のすべてを蛍光体入り樹脂層151で覆うのではなく、一部のみを蛍光体入り樹脂層151で覆い、他は、第二の発光ダイオード140と同様、透明樹脂層152で覆うこととしてもよい。
また、1つの発光ユニット101に含まれる第一の発光ダイオード130及び第二の発光ダイオード140をすべて同時に点灯消灯するのではなく、一部の第一の発光ダイオード130または第二の発光ダイオード140のみを点灯消灯できるようにしてもよい。そうすれば、必要に応じて、発光ダイオード光源100が照射する光の色を変えることができて、好ましい。
100 発光ダイオード光源、101 発光ユニット、110 基板、111 メタルコア、112 ガラスエポキシ層、120 反射板、121 反射板基材、122 絶縁層、123 反射層、124 白色レジスト層、126 開口部、127 反射板基板面、128 反射板表面、130 第一の発光ダイオード、140 第二の発光ダイオード、150 樹脂、151 蛍光体入り樹脂層、152 透明樹脂層、200 発光ダイオード光源製造装置、210 基板テーブル、211 基板押さえ部、220 部品テーブル、230 ロボットアーム。
Claims (6)
- 基板と、
反射板表面と、上記基板の表面に接する反射板基板面と、上記反射板表面から上記反射板基板面に貫通し、上記反射板表面における開口面積が上記反射板基板面における開口面積よりも広い開口部とを備える反射板と、
上記基板の表面に配置し、上記開口部のなかに位置する第一の発光ダイオードと、
上記開口部の内壁に配置した第二の発光ダイオードと、
を有することを特徴とする発光ダイオード光源。 - 上記発光ダイオード光源は、更に、上記反射板の開口部を埋め、上記第一の発光ダイオードと上記第二の発光ダイオードとを覆う樹脂を有することを特徴とする請求項1に記載の発光ダイオード光源。
- 上記樹脂は、
蛍光体が混入され、上記第一の発光ダイオードを覆う蛍光体入り樹脂層と、
無色透明であり、上記第二の発光ダイオードを覆う透明樹脂層と、
を有することを特徴とする請求項2に記載の発光ダイオード光源。 - 上記開口部の内壁が略平面状であることを特徴とする請求項1に記載の発光ダイオード光源。
- 上記発光ダイオード光源は、
上記第一の発光ダイオードが照射する光のスペクトル成分が他のスペクトル成分よりも弱い波長のスペクトル成分を有する光を、上記第二の発光ダイオードが照射することにより、
可視光域の全波長のスペクトル成分が略均等である光を照射することを特徴とする請求項1に記載の発光ダイオード光源。 - 請求項1に記載の発光ダイオード光源を有することを特徴とする照明装置。
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