JP2008041567A - Light emission device - Google Patents
Light emission device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008041567A JP2008041567A JP2006217409A JP2006217409A JP2008041567A JP 2008041567 A JP2008041567 A JP 2008041567A JP 2006217409 A JP2006217409 A JP 2006217409A JP 2006217409 A JP2006217409 A JP 2006217409A JP 2008041567 A JP2008041567 A JP 2008041567A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light emitting
- semiconductor light
- emitting element
- reflecting surface
- light
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
Landscapes
- Planar Illumination Modules (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
Abstract
Description
本発明は、例えば、LCD用バックライト、スキャナー用光源または蛍光灯等に代わる照明装置などに用いられるLEDを光源とする発光装置に関するものであり、特にLEDを光源とした線状、または平面状の発光装置に関する。 The present invention relates to a light-emitting device using an LED as a light source, which is used in, for example, a backlight for an LCD, a light source for a scanner, or a lighting device replacing a fluorescent lamp. The present invention relates to a light emitting device.
LCDなどの表示装置におけるバックライド光源として、半導体レーザまたは発光ダイオード(以下、LEDと称する)などの発光素子を用いることがある。LEDをバックライト光源として用いる場合は、点発光であるLEDチップからの放射光を面発光に変換する必要がある。ここで、図8および図9を参照しつつ従来例にかかる表示装置100について説明する。表示装置100は、有効発光領域104に導光板102を設け、導光板102の入射端面に複数のLED装置(図8および図9では、3つのLED装置が設けられている場合を図示する)106を設けている。導光板102の底面には、光を上方へ拡散するための反射パターン(図示せず)を設けたり、入射端面に光を拡散する構造(図示せず)を持たせたり、導光板の発光面(上面)に拡散シート(図示せず)などを配置するなどの構成が用いられている。
しかし、上記構成では、発光面全体を均一に発光できないという問題を生じる。具体的には、発光面の中心付近ではそれなりに面発光化されていたとしても、LED装置付近の領域と、LED装置の相互間とで明るさにむらが生じるのである。つまり、LED部が他の領域に比べて明るくみえる「目玉現象」が起きることがある。 However, the above configuration causes a problem that the entire light emitting surface cannot emit light uniformly. Specifically, even if the light emission is performed in the vicinity of the center of the light emitting surface, unevenness in brightness occurs between the region near the LED device and between the LED devices. That is, an “eyeball phenomenon” in which the LED portion appears brighter than other regions may occur.
特に、フルカラーの光源ではLEDチップの赤色、緑色、青色の光を出すものをそれぞれ用いた場合には発光位置が色によって異なる。そのため、上記目玉現象の発生は、面内に色むらを発生させる一因となる。さらに、近年良く用いられるようになった単色のLEDチップで一乃至複数の発光色の異なる蛍光体を励起する光源を用いた場合であっても、輝度むらの問題は依然として解決されないこととなる。 In particular, when a full-color light source that emits red, green, and blue light from an LED chip is used, the light emission position varies depending on the color. For this reason, the occurrence of the eyeball phenomenon contributes to color unevenness in the surface. Furthermore, even when a light source that excites one or a plurality of phosphors having different emission colors is used with a single-color LED chip that has been frequently used in recent years, the problem of uneven brightness is still not solved.
そのため、線状または面上のLED光源においてはこの輝度むらや色むらを無くすことが重要な課題である。特に、LCDバックライトに用いた場合、周辺の輝度むら、色むらを犠牲にすることで中央付近の輝度むらや色むらを実用上抑えることも可能である。しかし、この場合、図9に示すように、無効領域108が増え、有効発光領域104が減少することとなる。このことは、LCDバックライトの小型化の障害となる。なお、輝度むら、色むら(むら:面内において均一でないこと)は通常、図10に示す発光面の9箇所で輝度を図って評価する。
For this reason, it is an important issue to eliminate the uneven luminance and the uneven color in the LED light source that is linear or on the surface. In particular, when used in an LCD backlight, it is possible to practically suppress luminance unevenness and color unevenness near the center by sacrificing peripheral luminance unevenness and color unevenness. However, in this case, as shown in FIG. 9, the
上記目玉現象を抑制するためには、線状発光の光源を照明装置として使用することが好ましい。この場合、導光板に対して均一に光入射させることが可能になるためである。しかし、LEDチップは、品種によりサイズの差はあるものの、一般的には、一辺が300μmほどの立方体であり、このLEDチップを一定の間隔で一直線上に並べただけでは、良好な線状発光を得るのは難しい。そこで、例えば特許文献1には、個々のLEDチップを反射壁で囲い、LEDチップ間の輝度を高くし、目玉現象を抑制する技術が開示されている。しかしながら、個々のLEDチップを個別に囲ってしまうとLEDチップとLEDチップの間が暗くなり、反射壁の効果は上方に光を取り出すだけであって特に線状発光の光源に適用した場合、目玉現象を低減する効果は得られないことがある。
In order to suppress the eyeball phenomenon, it is preferable to use a linear light source as an illumination device. In this case, the light can be uniformly incident on the light guide plate. However, although LED chips vary in size depending on the type, they are generally cubes with a side of about 300 μm. Good linear light emission can be achieved by simply arranging these LED chips on a straight line at regular intervals. Hard to get. Thus, for example,
また、特許文献2には、凹所内に設けられたLEDチップの端面の光を考慮したLED装置が開示されており、一方の反射壁が光を上方に反射し、他方の反射壁が光を一方の反射壁の方向に反射する構造が開示されている。しかし、所望の光量が確保された状態で反射することについては何ら記載されていない。そのため、目玉現象の解消を十分に図ることができないことがある。 Patent Document 2 discloses an LED device that takes into account the light on the end face of an LED chip provided in a recess, where one reflecting wall reflects light upward and the other reflecting wall reflects light. A structure reflecting in the direction of one reflecting wall is disclosed. However, there is no description about reflection in a state where a desired light quantity is secured. Therefore, it may not be possible to sufficiently eliminate the eyeball phenomenon.
また、特許文献3には、一平面に2次元的に配置したLEDチップの間に反射壁を設けた構造が開示されている。しかし、特許文献3ではLEDチップから出た光を上方に反射させることにのみ主眼が置かれ、発光むらに対する配慮はなされていない。 Patent Document 3 discloses a structure in which a reflecting wall is provided between two-dimensionally arranged LED chips on a single plane. However, in Patent Document 3, the main purpose is only to reflect light emitted from the LED chip upward, and no consideration is given to uneven light emission.
また、特許文献4〜6には線状または面状光源の技術が開示されているが、特許文献1〜3と同様に目玉現象を抑制することに関しては、何ら記載されていない。 Moreover, although patent document 4-6 discloses the technique of a linear or planar light source, it does not describe anything about suppressing the eyeball phenomenon as in patent documents 1-3.
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、輝度むら・色むらが低減し目玉現象の発生が抑制された発光装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a light emitting device in which luminance unevenness and color unevenness are reduced and generation of an eyeball phenomenon is suppressed.
本発明に係る第1の発光装置は、基板と、前記基板に設けられた半導体発光素子と、前記半導体発光素子の第1側面と向き合う位置に設けられた第1反射面と、前記半導体発光素子の第2側面と向き合う位置に設けられ、該第2側面に向かって突出した第2反射面と、を含み、前記第1反射面は、前記基板から発光面へと向かう方向に従って前記半導体発光素子との距離が大きくなる傾斜面であり、第2反射面は、前記半導体発光素子の中心との距離を最小とし、該中心から離れるに従って、該半導体発光素子との距離が大きくなる面であり、前記第2側面からの発光を前記第1反射面へ反射できることを特徴とする。 A first light emitting device according to the present invention includes a substrate, a semiconductor light emitting element provided on the substrate, a first reflecting surface provided at a position facing a first side surface of the semiconductor light emitting element, and the semiconductor light emitting element. A second reflection surface provided at a position facing the second side surface and projecting toward the second side surface, wherein the first reflection surface follows the direction from the substrate toward the light emission surface. And the second reflecting surface is a surface that minimizes the distance from the center of the semiconductor light emitting element and increases the distance from the semiconductor light emitting element as the distance from the center increases. The light emitted from the second side surface can be reflected to the first reflecting surface.
上記構成によれば、第2反射面は、第2側面からの発光が直接第1反射面に入射されるように反射させることができる。そのため、光量の減少を最小限に抑えた状態で、第2側面からの発光を第1反射面に回り込ませることができる。そして、第1反射面に入射される光は、発光面方向に反射されることとなるため、半導体発光素子の中心から離れた領域の発光面でも、所望の輝度を確保することができる。その結果、半導体発光素子の中心と周囲との輝度の差を低減できることとなり、目玉現象が抑制され均一な発光が実現された発光装置を提供できる。特に、一の半導体発光素子が実現する発光面が矩形であるとき、長手方向の端領域では、半導体発光素子からの距離が遠くなるため、輝度が低くなる問題が生じやすい。しかし、上記構成によれば、短辺側に第2反射面を配置することで発光が届きにくい領域に光を回りこませることができることとなり、輝度むらが抑制された発光面を実現できる発光装置を提供することができる。 According to the above configuration, the second reflecting surface can reflect the light emitted from the second side surface so that the light is directly incident on the first reflecting surface. For this reason, it is possible to cause light emitted from the second side surface to wrap around the first reflecting surface while minimizing the decrease in the amount of light. And since the light which injects into a 1st reflective surface will be reflected in the light emission surface direction, desired brightness | luminance can be ensured also in the light emission surface of the area | region away from the center of a semiconductor light-emitting device. As a result, the difference in luminance between the center and the periphery of the semiconductor light-emitting element can be reduced, and a light-emitting device that suppresses the eyeball phenomenon and realizes uniform light emission can be provided. In particular, when the light emitting surface realized by one semiconductor light emitting element is a rectangle, the distance from the semiconductor light emitting element is long in the end region in the longitudinal direction, which tends to cause a problem of low luminance. However, according to the above configuration, the second reflecting surface is arranged on the short side, so that light can be circulated to a region where light emission is difficult to reach, and a light emitting device capable of realizing a light emitting surface in which uneven luminance is suppressed. Can be provided.
本発明に係る第1の発光装置では、前記基板の上に、複数の前記半導体発光素子が線状に配列されていることが好ましい。この構成によれば、線状の発光領域内において、均一な発光が実現された線状の光源として利用可能な発光装置を提供できる。 In the first light emitting device according to the present invention, it is preferable that a plurality of the semiconductor light emitting elements are linearly arranged on the substrate. According to this configuration, it is possible to provide a light emitting device that can be used as a linear light source in which uniform light emission is realized in a linear light emitting region.
本発明に係る第2の発光装置は、基板と、該基板の上に設けられた少なくとも2以上の半導体発光素子が線状に配列されてなる半導体発光素子群と、を有し、複数の前記半導体発光素子群はその配列方向が平行になるように設けられ、前記半導体発光素子の第1側面と向き合う位置に設けられた第1反射面と、該半導体発光素子の第2側面と向き合う位置に設けられ、該第2側面に向かって突出した第2反射面と、を含み、前記第1反射面は、前記基板の上方向に従って前記半導体発光素子との距離が大きくなる傾斜面であり、第2反射面は、前記半導体発光素子の中心との距離を最小とし、該中心から離れるに従って、該半導体発光素子との距離が大きくなる面であり、前記第2側面からの発光を前記第1反射面へ反射させることを特徴とする。 A second light emitting device according to the present invention includes a substrate and a semiconductor light emitting element group in which at least two or more semiconductor light emitting elements provided on the substrate are linearly arranged, The semiconductor light emitting element group is provided so that the arrangement direction thereof is parallel, and the first reflecting surface provided at a position facing the first side face of the semiconductor light emitting element and the position facing the second side face of the semiconductor light emitting element. And a second reflecting surface that protrudes toward the second side surface, wherein the first reflecting surface is an inclined surface that increases in distance from the semiconductor light emitting element in the upward direction of the substrate, The two-reflection surface is a surface that minimizes the distance from the center of the semiconductor light-emitting element and increases with the distance from the semiconductor light-emitting element, and emits light from the second side surface to the first reflection surface. With reflection on the surface That.
上記構成によれば、第1反射面と第2反射面とに囲まれた複数の半導体発光素子が配列された半導体発光素子群を含む。第2反射面は、第2側面からの発光が直接第1反射面に入射されるように反射させることができる。つまり、光量の減少を最小限に抑えた状態で、第2側面からの発光を第1反射面に回り込ませることができる。そして、第1反射面に入射される光は、発光面方向に反射されることとなるため、半導体発光素子の中心から離れた領域の発光面でも、所望の輝度を確保することができる。その結果、複数の半導体発光素子を用いて大面積化が図られた面状の発光装置であっても、目玉現象が抑制され、均一な発光が実現された発光装置を提供できる。 According to the above configuration, the semiconductor light emitting element group in which a plurality of semiconductor light emitting elements surrounded by the first reflecting surface and the second reflecting surface are arranged is included. The second reflecting surface can reflect light emitted from the second side surface so that the light is directly incident on the first reflecting surface. That is, the light emission from the second side surface can be caused to wrap around the first reflecting surface in a state where the decrease in the light amount is minimized. And since the light which injects into a 1st reflective surface will be reflected in the light emission surface direction, desired brightness | luminance can be ensured also in the light emission surface of the area | region away from the center of a semiconductor light-emitting device. As a result, even in a planar light-emitting device that has a large area using a plurality of semiconductor light-emitting elements, a light-emitting device that suppresses the eyeball phenomenon and realizes uniform light emission can be provided.
本発明に係る第2の発光装置では、平面視したときに、隣接する前記半導体発光素子群間では、それぞれを構成する前記半導体発光素子が隣り合うことがないよう配置されていることが好ましい。 In the second light emitting device according to the present invention, it is preferable that the semiconductor light emitting elements constituting each other are not arranged adjacent to each other between the adjacent semiconductor light emitting element groups when viewed in plan.
この構成によれば、発光領域内において、半導体発光素子が均等に配置されていることができる。そのため、輝度むらのさらなる改善が実現された発光装置を提供することができる。 According to this configuration, the semiconductor light emitting elements can be evenly arranged in the light emitting region. Therefore, it is possible to provide a light-emitting device in which further improvement in luminance unevenness is realized.
本発明に係る第1および第2の発光装置では、前記第2反射面は、前記第2側面からの発光を該第2側面と平行な方向に反射させることができる面であることが好ましい。この構成によれば、第2側面からの発光を確実に第1反射面に入射させることができる。そのため、輝度むらの向上に寄与することができる。 In the first and second light emitting devices according to the present invention, the second reflecting surface is preferably a surface capable of reflecting light emitted from the second side surface in a direction parallel to the second side surface. According to this configuration, light emitted from the second side surface can be reliably incident on the first reflecting surface. Therefore, it is possible to contribute to improvement in luminance unevenness.
本発明に係る第1および第2の発光装置では、前記基板から発光面へと向かう方向に沿った前記第1反射面の最大高さは、前記方向と交差する前記半導体発光素子の上面と比して高いことが好ましい。この構成によれば、第1側面からの発光および第2側面から回り込んできた光を確実に発光面に反射させることができる。 In the first and second light emitting devices according to the present invention, the maximum height of the first reflecting surface along the direction from the substrate toward the light emitting surface is higher than the upper surface of the semiconductor light emitting element intersecting the direction. Therefore, it is preferable that it is high. According to this configuration, light emitted from the first side surface and light that has entered from the second side surface can be reliably reflected on the light emitting surface.
本発明に係る第1および第2の発光装置では、前記第2反射面の高さは、前記半導体発光素子の上面と比して高く、前記第1反射面と比して低いことが好ましい。この構成によれば、第2側面からの発光を第1反射面側に回り込ませた際にその全ての光を第1反射面で確実に発光面側に反射させることができる。 In the first and second light emitting devices according to the present invention, the height of the second reflecting surface is preferably higher than the upper surface of the semiconductor light emitting element and lower than the first reflecting surface. According to this configuration, when light emitted from the second side surface is circulated to the first reflecting surface side, all of the light can be reliably reflected to the light emitting surface side by the first reflecting surface.
本発明に係る第1および第2の発光装置では、前記半導体発光素子、前記第1反射面および前記第2反射面を囲む連続した周壁が設けられていることが好ましい。この構成によれば、半導体発光素子を覆う透光性樹脂を良好に形成することができる。なお、ここで、透光性樹脂とは、蛍光体を含有している樹脂であってもよいことは言うまでもない。 In the first and second light emitting devices according to the present invention, it is preferable that a continuous peripheral wall surrounding the semiconductor light emitting element, the first reflecting surface, and the second reflecting surface is provided. According to this configuration, it is possible to satisfactorily form a translucent resin that covers the semiconductor light emitting element. Here, needless to say, the translucent resin may be a resin containing a phosphor.
本発明に係る第1および第2の発光装置では、前記半導体発光素子は透光性樹脂に覆われていることが好ましい。 In the first and second light emitting devices according to the present invention, it is preferable that the semiconductor light emitting element is covered with a translucent resin.
本発明に係る第1および第2の発光装置では、前記半導体発光素子の相互間を埋め込む透光性の第1樹脂と、前記第1樹脂の上に、前記半導体発光素子から出た光を別の波長の光に変換する蛍光体を含む第2樹脂とを有し、前記第2樹脂の上面は、前記周壁の上面と比して低い位置にあることが好ましい。この構成によれば、蛍光体が散乱材の役割を果たすことで、さらに色むらの改善を図ることができる。 In the first and second light-emitting devices according to the present invention, a light-transmitting first resin that embeds between the semiconductor light-emitting elements and light emitted from the semiconductor light-emitting elements are separated on the first resin. It is preferable that the second resin containing a phosphor that converts the light into the light having the above wavelength is lower than the upper surface of the peripheral wall. According to this configuration, since the phosphor plays the role of a scattering material, the color unevenness can be further improved.
本発明に係る第1および第2の発光装置では、前記基板には、前記半導体発光素子と電気的に接続される導電性パターンが設けられ、前記半導体発光素子は、青色発光素子または紫外光発光素子の何れかであり、前記導電性パターンは表面が銀であることが好ましい。この構成によれば、銀は可視光であっても短波長までの光に対してまで反射率が高い。そのため、光の損失を防ぐこができる。 In the first and second light emitting devices according to the present invention, the substrate is provided with a conductive pattern electrically connected to the semiconductor light emitting element, and the semiconductor light emitting element is a blue light emitting element or an ultraviolet light emitting element. It is any element, and the conductive pattern preferably has a silver surface. According to this configuration, even if silver is visible light, the reflectance is high even for light up to a short wavelength. Therefore, loss of light can be prevented.
本発明に係る第1および第2の発光装置では、前記第1反射面および前記第2反射面の少なくとも一方は、銀であることが好ましい。この構成によれば、光量の損失を低減することができ、さらなる輝度むらの改善を図ることができる。 In the first and second light emitting devices according to the present invention, it is preferable that at least one of the first reflecting surface and the second reflecting surface is silver. According to this configuration, it is possible to reduce the loss of light amount and further improve the luminance unevenness.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(第1の実施形態)
本発明の第1の実施形態について図1ないし図4を参照しつつ説明する。図1は、第1の実施形態に係る発光装置を模式的に示す平面図である。図2は、複数の発光素子の内部接続例を示す模式図である。図3は、図1の一部を拡大して示す平面図であり、その一部を省略して示す図である。図4(A)は、図3のX−X線に沿った断面図である。図4(B)は、図3のY-Y線に沿った断面図である。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a plan view schematically showing the light emitting device according to the first embodiment. FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an example of internal connection of a plurality of light emitting elements. FIG. 3 is a plan view showing a part of FIG. 1 in an enlarged manner, and a part thereof is omitted. 4A is a cross-sectional view taken along line XX in FIG. FIG. 4B is a cross-sectional view taken along line YY in FIG.
図1に示すように、第1の実施形態にかかる発光装置は、基板10と、基板10の上に線状に配列された複数の半導体発光素子とを含む。本実施形態では、半導体発光素子の一例として、LEDチップ12を適用した場合を説明する。LEDチップ12は、周壁11により囲まれている。LEDチップ12としては、GaAlAs系の赤色LED,GaP系の緑色LED、InGaAlP系の緑色から赤色LED、GaN系の紫外LED,青色LED、緑色LEDなど種々のLEDチップを用いることができる。
As shown in FIG. 1, the light emitting device according to the first embodiment includes a
本実施形態にかかる発光装置では、図3に示すように、周壁11に囲まれた基板10の底面には、導電性パターン16が設けられている。導電性パターン16は、LEDチップ12と金属線14を介して電気的に接続される。また、この周壁11の詳細については後述する。導電性パターン16の表面は、銀によりコーティングされていることが好ましい。銀は可視光であっても短波長までの光に対してまで反射率が高いという特徴を有するため、青色発光または紫外光発光をするLEDチップ12を用いた場合、良好な反射率を発揮することができ光の損失を防ぐことができるという利点を有する。また、より多くの電流を流して明るさを確保するためには、導電性パターン16は大きいことが好ましい。パターンの大きい導電性パターン16に銀を形成することで、LEDチップ12からの発光の反射率をさらに高めることができる。また、基板10には、電極端子18が設けられている。電極端子18を介して、図示しない他の配線と電気的に接続される。
In the light emitting device according to this embodiment, as shown in FIG. 3, a
ここで、複数のLEDチップ12間の内部接続状態について説明する。図2に示すように、直線上に設けられたLEDチップを駆動しやすい数だけ直列に配線した第1ブロック60aおよび第2ブロック60bに分け、第1ブロック60aと第2ブロック60bとを並列に接続することが好ましい。第1ブロック60aおよび第2ブロック60bはシンク型の低電流電源で駆動されるのが一般的である。そのため、すべて同じ発光色のLEDチップであればブロックごとのLEDチップの数が違っていても明るさは変わらないが、電源に掛かる負荷に均等にするため同数が好ましい。また、異なる種類のLEDチップを混ぜて配列する場合、各種類のLEDチップの数を同じにすることによりブロックごとに同じ発光色が得られる。例えば、第1ブロック60aにGaN系青色LED7個、第2ブロック60bにGaN系青色LED7個を並べる。他の例では、第1ブロック60aにGaN系青色LED4個、InGaAlP系赤色LED3個、第2ブロック60bにもGaN系青色LED4個、InGaAlP系赤色LED3個を並べる。このような配線形態とすることで、実用的な電圧でLEDチップを発光させることができる。
Here, an internal connection state between the plurality of
次に、LEDチップ12の周辺構造について詳細に説明する。図3に示すように、LEDチップ12の配列方向と交差する第1側面13aと向き合う位置には、第1反射面20aが設けられている。第1反射面20aは、第1側面13a方向からの発光を発光面28方向に反射させるための部材である。そのため、基板10から発光面28へと向かう方向に従ってLEDチップ12との距離が大きくなるような傾斜を有する。具体的には、2つのLEDチップ12の相互間には、2つの第1反射面20aを有する凸形状の反射部20を有することができる。図4(A)に示すように、反射部20は、基板10の上方向に従って、先細る形状を有している。第1反射面20aは、発光面28に対する45°〜90°の角度で反射光を反射できることが好ましい。第1反射面20aの傾斜は、LEDチップ12やLEDチップ12の間隔、基板10から発光面28までに高さなどによって、目玉現象を最も抑制できるような傾斜とすることが好ましい。
Next, the peripheral structure of the
反射部20は、アルミナ等のセラミック材や、公知の樹脂などで形成されることができる。反射部20の表面は、銀膜で覆われていることが好ましい。銀膜は、反射率が高いため第1反射面20aへ入射してきた光を良好に発光面28方向へ反射することができるためである。
The
一方、LEDチップ12の第2側面13bと向き合う位置に第2反射面22aを有する。第2側面13bは、LEDチップ12の側面のうち配列方向に沿った側面である。第2反射面22aは、第2側面13bで反射された光を直接第1反射面20aに入光させるための面である。つまり、第2反射面22aは、第2側面13bからの発光を、光量の減少を抑制しつつ第1反射面20aに回り込ませる役割を果たすのである。
On the other hand, the second
第2反射面22aは、第2反射面22aとLEDチップ12との距離は、LEDチップ12の中心が最小となり、LEDチップ12の外側方向に向かってその距離が大きくなる形状を有する。つまり、図3および図4(B)に示すように、第2反射面22aは、第2側面13bに向かって突出している。より具体的には、第2反射面22aは、LEDチップ12の中心部に向かって突出している。このような第2反射面22aを構成する部材として、本実施形態では、三角柱状の反射部22を設ける場合を例示する。なお、第2反射面22aとしては、平面の場合を示したが、これに限定されることはない。たとえば、曲面であってもよい。反射部22は、反射部20と同様の部材で構成することができ、同様に第2反射面22aとなる面は銀膜で覆われていることが好ましい。
The distance between the second reflecting
第1反射面20aの最大高さ(基板10を基準として反射部20の最上端の位置)は、LEDチップ12の上面と比して高いことが好ましい。また、第2反射面22aの最大高さ(基板10を基準とした反射部22の最上端の位置)は、LEDチップ12の上面と比して高く、前記第1反射面20aの最大高さと比して低いことが好ましい。この構成によれば、第2反射面22aは、第1反射面20aと比して低い位置にある。そのため、第2反射面22aで反射されて第1反射面20aへ回り込んだ光を発光面28に反射させることができる。その結果、発光面28の中心から離れた位置であっても、所望の輝度を確保できることとなる。
The maximum height of the first reflecting
次に、周壁11について説明する。周壁11は、図1に示すように、LEDチップ12を囲んでいる。図1に示すように、複数のLEDチップ12が設けられる場合には、複数のLEDチップ12の全体を連続した一つの周壁11で囲むことが好ましい。周壁11の高さは、少なくとも反射部20および反射部22と比して高いことが好ましい。周壁11は、アルミナなどのセラミック部材、公知の樹脂を用いることができる。樹脂を用いる場合には、反射効果を挙げるように、白色の樹脂を用いることが好ましい。白色の樹脂としては、例えば酸化チタンを含んだポリフタルアミド等のポリアミド系樹脂を用いることができる。また、周壁11と反射部20、22とは同時に成形することができる。同時に成形する場合、樹脂を用いて金型を用いて成形を行うことが製造プロセスの簡便性の観点から好ましい。また、周壁11は、発光面28に向かって(基板10の上方向に従って)全体の開口径が大きくなる形状が好ましい。この場合、周壁11は傾斜面になるため、LEDチップ12からの発光を発光面28側に効率良く反射させることに寄与することができる。
Next, the
次に、周壁11内に設けられる透光性樹脂24について説明する。LEDチップ12は、透光性樹脂24に覆われている。透光性樹脂24としては、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等の各種公知の樹脂を用いることができる。透光性樹脂24には、蛍光体が含有されていもよい。また、透光性樹脂24は一種の層からなることもできるが、異なる2種の層が積層されていてもよい。
Next, the
本実施形態では、異なる2種の層が積層されてなる透光性樹脂24が設けられている場合を例として説明する。図4(A)および図4(B)に示すように、LEDチップ12の相互間には、第1樹脂24aが設けられている。第1樹脂24aとしては、蛍光体を含有しない透光性を有する樹脂であり、例えばエポキシ樹脂、シリコーン系樹脂を用いることができる。第1樹脂24aの高さは、第2反射面22aの最上端(反射部22の上面)と同一もしくは低いことが好ましい。この構成では、第1樹脂24aは、LEDチップ12が実装された後に、溶融した樹脂材料を流しこむことで形成されるが、表面張力により反射部22の上端でいったん形状が安定することを利用して第1樹脂24aを形成できるという利点がある。そして、第1樹脂24aの上に、第2樹脂層24bが設けられている。第2樹脂24bとしては、LEDチップ12の放射光で励起されて、別の光を放射する蛍光体が混合された樹脂を用いる。また、第2樹脂24bは、周壁11の最上端と比して同一または低いことが好ましい。第1樹脂24aと第2樹脂24bとが積層された透光性樹脂24を設ける利点については後述する。
In the present embodiment, a case where a
図4に(A)示すように、LEDチップ12と、基板10の導電パターン16とを電気的に接続する金属線14は第1樹脂24aから露出していてもよい。また、第2樹脂層24bに混合される蛍光体(蛍光染料、蛍光顔料)としては有機系、無機系の種々の蛍光体のいずれを用いてもよい。
As shown in FIG. 4A, the
次に、本実施形態に係る発光装置の作用効果について図5を参照しつつ説明する。本実施形態では、まず、第2反射面22aが設けられていることにより、第2側面13bからの発光L1を配列方向と沿った方向に反射させることができる(光L2)。つまり、第2側面13bからの光を第1側面13a側に回りこませることができる。その後、光L2は、第1反射面20aで発光面28側に反射されることとなる。これにより、本実施形態にかかる発光装置では、LEDチップ12の中心部とその周辺領域との輝度むらを低減でき、目玉現象が抑制された発光装置を提供することができる。
Next, the function and effect of the light emitting device according to this embodiment will be described with reference to FIG. In the present embodiment, first, by providing the second reflecting
また、本実施形態によれば、透光性樹脂24として、蛍光体を含有しない第1樹脂24aと蛍光体を含有する第2樹脂24bとの積層構造にしていることで、LEDチップ12からの出射光の第2樹脂層26を通過するときの光路長を一定にできる。この作用効果について、図6を参照しつつ説明する。つまり、直接第2樹脂層26を通過する光L3と、第1反射面20aで反射された後に第2樹脂24bに入る光L4と、第1反射面20aおよび第2反射面22aで反射された後に第2樹脂24bに入る光L5とで、第2樹脂24bを通過する光路長はほぼ同一となる。そのため、変換される光の量がどの光路でも一定となる。LEDチップ12の出射光の色は、直接樹脂を通過した光と、蛍光体で変換された光とが混合してみえるため、第2樹脂層26を通過する長さが同じであればほぼ同じ色に見える。その結果、発光面内の色むらを抑制することができる。
In addition, according to the present embodiment, the
以上の作用効果により、輝度むら・色むらが低減した線状に配置されたLEDチップ12を含む発光装置を実現することができる。 With the above-described effects, a light emitting device including the LED chips 12 arranged in a line shape with reduced luminance unevenness and color unevenness can be realized.
本実施形態にかかる発光装置に適用することができる、LEDチップ12の種類と蛍光体との組合わせの一例を下記に示す。LEDチップとして発光ピーク波長が460nmのGaN系LEDチップを用い、蛍光体として3価のCeで賦活されたYAG(イットリウムアルミニウムガーネット)を用いると、LEDチップ12から出た青色光と蛍光体から出た黄色光とが混色して白色の発光が得られる。
An example of a combination of the type of
ただし、上記の組合せは目に白色として見えるだけであり、照明には有効な組合せであるが液晶バックライトでは全ての表示色をうまく再現できない。これは、フルカラー用の液晶表示装置ではカラーフィルターで色を出しているためであり、各カラーフィルターの透過率のピークに発光を有する蛍光体を用いたほうが有利である。このような組合わせとしては、例えば、LEDチップとして発光ピーク波長が440nmのGaN系LEDチップを用い、緑色を出す蛍光体として2価のEu(ユーロピウム)で賦活された(BaSr)2SiO4蛍光体を用い、赤色を出す蛍光体として同じく2価のEuで賦活されたCaAlSiN3蛍光体を用いると広いNTSC比で、かつ、高い演色性が得られる。 However, the above combination only appears to be white for the eyes, and is an effective combination for illumination, but not all display colors can be reproduced well with a liquid crystal backlight. This is because a color filter emits a color in a full-color liquid crystal display device, and it is more advantageous to use a phosphor that emits light at the transmittance peak of each color filter. As such a combination, for example, a GaN-based LED chip having an emission peak wavelength of 440 nm is used as the LED chip, and (BaSr) 2 SiO 4 fluorescence activated with divalent Eu (europium) as a phosphor emitting green light. When a CaAlSiN 3 phosphor activated with divalent Eu is used as a phosphor that emits red light, a wide NTSC ratio and high color rendering properties can be obtained.
また、LEDチップ12の形状としては平面視の形状が正方形のLEDチップと比して、長方形のLEDチップ用いることが好ましい。この場合には、LEDチップの長手方向が配列方向となるように配置することで、LEDチップの発光効率を下げることなく、幅の狭い線状の光源とすることができる。
In addition, as the shape of the
(第2の実施形態)
第2の実施形態にかかる発光装置について、図7を参照しつつ説明する。なお、以下の説明では、第1の実施形態との相違点について説明する。そのため、説明の便宜上、第1の実施形態で説明した部材と同様の機能を有する部材には、同一の番号を付し、その説明は省略する。
(Second Embodiment)
A light emitting device according to a second embodiment will be described with reference to FIG. In the following description, differences from the first embodiment will be described. Therefore, for convenience of explanation, members having the same functions as those explained in the first embodiment are given the same numbers, and explanation thereof is omitted.
図7に示すように、第2の実施形態にかかる発光装置は、周壁11に囲まれた領域に複数のLEDチップ12が線状に配列された半導体発光素子群30を複数含む。なお、この半導体発光素子群30とは、第1の実施形態で説明した線状の発光装置と同様の構造を有する。半導体発光素子群30は、その配列方向が平行となるように配置されている。また、隣り合う半導体発光素子群30においては、それぞれを構成するLEDチップ12同士が隣り合うことのないように配置されている。つまり、発光面28の全面を平面視したとき、LEDチップ12は格子状に配列されていることとなる。この構成によれば、発光面28内のさらなる輝度むらの抑制をさらに図ることができる。
As shown in FIG. 7, the light emitting device according to the second embodiment includes a plurality of semiconductor light emitting
第2の実施形態にかかる発光装置によれば、複数のLEDチップ12(半導体発光素子)を用いて大面積化が図られた面状の発光装置であっても、輝度むらが抑制され、均一な発光が実現された発光装置を提供できる。第2の実施形態にかかる発光装置は、導光板の直下または導光板を使用しない直下型の光源装置として用いることが可能である。 According to the light emitting device according to the second embodiment, even in a planar light emitting device whose area is increased by using a plurality of LED chips 12 (semiconductor light emitting elements), unevenness in luminance is suppressed and uniform. A light-emitting device that realizes light emission can be provided. The light emitting device according to the second embodiment can be used as a light source device directly under the light guide plate or without using the light guide plate.
なお、上述の説明では、第1反射面20aおよび第2反射面22aが直面の場合について説明したが、これに限るものではない。例えば、LEDチップ12の第1側面および第2に対する位置関係を維持している範囲では曲面であってもよい。さらに、本実施形態では、LEDチップ12が線状に配列されている場合について説明したがこれに限定されない。たとえば、LEDチップ12が個別に周壁に囲まれている構造であってもよい。この場合、矩形の発光面を実現したい発光装置であるならば、長辺側に第1反射面20a、短辺側に第2反射面22aを設けることが好ましい。このような構成をとることで、LEDチップ12の光が最も届きにくい長手方向の端領域にまで、光を回り込ませることができ、均一な輝度の発光面を実現できる発光装置を提供できる。
In the above description, the case where the first reflecting
また、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the claims, and the technical means disclosed in different embodiments can be appropriately combined. Embodiments are also included in the technical scope of the present invention.
本発明の発光装置は、最適な角度の反射面を設けることで、輝度むら・色むらの改善が可能となり、LCDといったバックライト装置が必要な画像表示の分野に好適に利用できる。 The light emitting device of the present invention can improve unevenness in brightness and color by providing a reflecting surface at an optimal angle, and can be suitably used in the field of image display that requires a backlight device such as an LCD.
10 基板
11 周壁
12 LEDチップ(半導体発光素子)
14 金属線
16 導電パターン
18 電極端子
20 反射部
20a 第1反射面
22 反射部
22a 第2反射面
24 透光性樹脂
24a 第1樹脂
24b 第2樹脂
28 発光面
30 LEDチップ群
10
14
24
Claims (12)
前記基板に設けられた半導体発光素子と、
前記半導体発光素子の第1側面と向き合う位置に設けられた第1反射面と、
前記半導体発光素子の第2側面と向き合う位置に設けられ、該第2側面に向かって突出した第2反射面と、を含み、
前記第1反射面は、前記基板から発光面へと向かう方向に従って前記半導体発光素子との距離が大きくなる傾斜面であり、
第2反射面は、前記半導体発光素子の中心との距離を最小とし、該中心から離れるに従って、該半導体発光素子との距離が大きくなる面であり、前記第2側面からの発光を前記第1反射面へ反射できることを特徴とする、発光装置。 A substrate,
A semiconductor light emitting device provided on the substrate;
A first reflecting surface provided at a position facing the first side surface of the semiconductor light emitting element;
A second reflecting surface provided at a position facing the second side surface of the semiconductor light emitting element and projecting toward the second side surface,
The first reflecting surface is an inclined surface that increases a distance from the semiconductor light emitting element according to a direction from the substrate toward the light emitting surface.
The second reflecting surface is a surface that minimizes the distance from the center of the semiconductor light emitting element and increases the distance from the semiconductor light emitting element as the distance from the center increases, and emits light from the second side surface to the first side. A light emitting device characterized by being able to reflect to a reflecting surface.
複数の前記半導体発光素子群はその配列方向が平行になるように設けられ、
前記半導体発光素子の第1側面と向き合う位置に設けられた第1反射面と、該半導体発光素子の第2側面と向き合う位置に設けられ、該第2側面に向かって突出した第2反射面と、を含み、
前記第1反射面は、前記基板の上方向に従って前記半導体発光素子との距離が大きくなる傾斜面であり、
第2反射面は、前記半導体発光素子の中心との距離を最小とし、該中心から離れるに従って、該半導体発光素子との距離が大きくなる面であり、前記第2側面からの発光を前記第1反射面へ反射させることを特徴とする、発光装置。 A substrate, and a semiconductor light emitting element group in which at least two or more semiconductor light emitting elements provided on the substrate are linearly arranged,
The plurality of semiconductor light emitting element groups are provided so that their arrangement directions are parallel,
A first reflecting surface provided at a position facing the first side surface of the semiconductor light emitting element; a second reflecting surface provided at a position facing the second side surface of the semiconductor light emitting element and projecting toward the second side surface; Including,
The first reflecting surface is an inclined surface that increases a distance from the semiconductor light emitting element according to an upward direction of the substrate.
The second reflecting surface is a surface that minimizes the distance from the center of the semiconductor light emitting element and increases the distance from the semiconductor light emitting element as the distance from the center increases, and emits light from the second side surface to the first side. A light-emitting device that is reflected on a reflecting surface.
前記半導体発光素子の相互間を埋め込む透光性の第1樹脂と、
前記第1樹脂の上に、前記半導体発光素子から出た光を別の波長の光に変換する蛍光体を含む第2樹脂とを有し、
前記第2樹脂の上面は、前記周壁と比して低い位置にあることを特徴とする請求項1〜9の何れか1項に記載の発光装置。 A plurality of the semiconductor light emitting elements are arranged in a line on the substrate,
A translucent first resin embedded between the semiconductor light emitting elements;
On the first resin, the second resin containing a phosphor that converts light emitted from the semiconductor light emitting element into light of another wavelength,
10. The light-emitting device according to claim 1, wherein an upper surface of the second resin is positioned lower than the peripheral wall.
前記半導体発光素子は、青色発光素子または紫外光発光素子の何れかであり、
前記導電性パターンは表面が銀であることを特徴とする請求項1〜10の何れか1項に記載の発光装置。 The substrate is provided with a conductive pattern electrically connected to the semiconductor light emitting element,
The semiconductor light emitting element is either a blue light emitting element or an ultraviolet light emitting element,
The light emitting device according to claim 1, wherein a surface of the conductive pattern is silver.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006217409A JP2008041567A (en) | 2006-08-09 | 2006-08-09 | Light emission device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006217409A JP2008041567A (en) | 2006-08-09 | 2006-08-09 | Light emission device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008041567A true JP2008041567A (en) | 2008-02-21 |
Family
ID=39176337
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006217409A Pending JP2008041567A (en) | 2006-08-09 | 2006-08-09 | Light emission device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2008041567A (en) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010040296A (en) * | 2008-08-04 | 2010-02-18 | Harison Toshiba Lighting Corp | Arrayed light source optical element and light emitting device using the same |
JP2010123915A (en) * | 2008-11-18 | 2010-06-03 | Samsung Electro-Mechanics Co Ltd | Side-view type light emitting device and line light source type light emitting device |
WO2011122530A1 (en) * | 2010-03-29 | 2011-10-06 | 三洋電機株式会社 | Light-emitting-device module |
JP2012256909A (en) * | 2010-03-11 | 2012-12-27 | Panasonic Corp | Light-emitting module, light source device, liquid crystal display device, and manufacturing method for light-emitting module |
JP2013143463A (en) * | 2012-01-11 | 2013-07-22 | Hitachi Consumer Electronics Co Ltd | Light-emitting device and backlight unit using the same, surface light source device and display device |
WO2013114977A1 (en) * | 2012-01-30 | 2013-08-08 | シャープ株式会社 | Linear light source device, surface light-emitting device, and liquid crystal display device |
JP5457576B1 (en) * | 2013-03-21 | 2014-04-02 | アイリスオーヤマ株式会社 | Lighting device |
JP2014067681A (en) * | 2012-09-27 | 2014-04-17 | Toyoda Gosei Co Ltd | Linear light source, and planar light source |
DE102013005988A1 (en) * | 2013-04-08 | 2014-10-09 | Emz-Hanauer Gmbh & Co. Kgaa | Electric home appliance with lighted interior |
-
2006
- 2006-08-09 JP JP2006217409A patent/JP2008041567A/en active Pending
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010040296A (en) * | 2008-08-04 | 2010-02-18 | Harison Toshiba Lighting Corp | Arrayed light source optical element and light emitting device using the same |
US8610154B2 (en) | 2008-11-18 | 2013-12-17 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Side-view type light emitting device and line light source type light emitting device |
JP2010123915A (en) * | 2008-11-18 | 2010-06-03 | Samsung Electro-Mechanics Co Ltd | Side-view type light emitting device and line light source type light emitting device |
KR101491485B1 (en) | 2008-11-18 | 2015-02-11 | 삼성전자주식회사 | Side view type light emitting device and line light source type light emitting device |
JP2012256909A (en) * | 2010-03-11 | 2012-12-27 | Panasonic Corp | Light-emitting module, light source device, liquid crystal display device, and manufacturing method for light-emitting module |
JP2012256908A (en) * | 2010-03-11 | 2012-12-27 | Panasonic Corp | Light-emitting module, light source device, liquid crystal display device, and manufacturing method for light-emitting module |
WO2011122530A1 (en) * | 2010-03-29 | 2011-10-06 | 三洋電機株式会社 | Light-emitting-device module |
JP2013143463A (en) * | 2012-01-11 | 2013-07-22 | Hitachi Consumer Electronics Co Ltd | Light-emitting device and backlight unit using the same, surface light source device and display device |
WO2013114977A1 (en) * | 2012-01-30 | 2013-08-08 | シャープ株式会社 | Linear light source device, surface light-emitting device, and liquid crystal display device |
JP2013157210A (en) * | 2012-01-30 | 2013-08-15 | Sharp Corp | Linear light source device, planar light-emitting device, and liquid crystal display |
JP2014067681A (en) * | 2012-09-27 | 2014-04-17 | Toyoda Gosei Co Ltd | Linear light source, and planar light source |
US9164217B2 (en) | 2012-09-27 | 2015-10-20 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Linear light source and planar light source |
JP5457576B1 (en) * | 2013-03-21 | 2014-04-02 | アイリスオーヤマ株式会社 | Lighting device |
DE102013005988A1 (en) * | 2013-04-08 | 2014-10-09 | Emz-Hanauer Gmbh & Co. Kgaa | Electric home appliance with lighted interior |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7125636B2 (en) | light emitting device | |
US8450929B2 (en) | Light emitting device, backlight unit, liquid crystal display apparatus, and lighting apparatus | |
JP5613361B2 (en) | Low profile side-emitting LED | |
JP5481587B2 (en) | Light emitting element | |
CN104040382B (en) | Optical sheet and there is display device and the light-emitting device of this optical sheet | |
JP2008041567A (en) | Light emission device | |
US9510442B2 (en) | LED light source unit for backlight of liquid crystal display, and liquid crystal display | |
KR102520047B1 (en) | Light-emitting device, integrated light-emitting device and light-emitting module | |
JP7048873B2 (en) | Light emitting device and manufacturing method of light emitting device | |
JP6912746B1 (en) | Light emitting module and planar light source | |
JP7082273B2 (en) | Light emitting device, integrated light emitting device and light emitting module | |
JP5810302B2 (en) | Light emitting device, backlight unit, liquid crystal display device, and illumination device | |
JP6912748B1 (en) | Light emitting module and planar light source | |
JP2019079873A (en) | Light emitting module and integrated light emitting module | |
JP2012059736A (en) | Light-emitting device, backlight unit, liquid crystal display device, and illumination device | |
JP6912747B1 (en) | Light emitting module and planar light source | |
CN110140081B (en) | backlight unit | |
CN214375701U (en) | Surface light source | |
JP2007234779A (en) | Light emitting device | |
JP2017162940A (en) | Light-emitting device and illuminating device | |
KR101202173B1 (en) | Light emitting device having plurality of light-converting material laters | |
JP7082272B2 (en) | Light emitting device | |
JP2022096128A (en) | Light emitting device and planar light source | |
JP7285439B2 (en) | planar light source | |
JP7461603B2 (en) | Surface Light Source |