JP2008147496A

JP2008147496A - 発光装置

Info

Publication number: JP2008147496A
Application number: JP2006334385A
Authority: JP
Inventors: Shusaku Kin; 周作金
Original assignee: NEC Lighting Ltd
Current assignee: Hotalux Ltd
Priority date: 2006-12-12
Filing date: 2006-12-12
Publication date: 2008-06-26

Abstract

【課題】上面方向の輝度を高めることができるＬＥＤ装置を提供する。
【解決手段】発光装置１は発光素子部２，３，４とモールド部６とを有している。発光素子部２，３，４は、フレーム５上に配置されおり、本来、光を照射すべき第１の方向に光を発するとともに、それと異なる第２の方向に対しても光を発する。モールド部６は発光素子部２，３，４から第２の方向に発せられた光の進行方向を変える。
【選択図】図１

Description

本発明は、光を発する複数の発光素子を備えた発光装置に関し、特に発光ダイオードを備えた発光装置に関する。

ＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）は、複数の層から構成されており、電流が流れることによって発光する素子である。ＬＥＤ素子にはリードタイプやチップタイプなどがあり、用途に応じて使い分けられる。

光量を増加したり、あるいは所望の色を合成したりといった目的で複数のＬＥＤチップをフレーム上に搭載したＬＥＤ装置がある。ＬＥＤ装置には、用途により、フレームに対して垂直方向（以下「上面方向」という）に高輝度が求められるものや、上面方向だけでなく、フレームに対してや水平方向（以下「側面方向」という）を含めて広い角度に光を照射することが求められるものがある。

上面方向に高輝度が求められる場合、ＬＥＤチップから発せられた光をできるだけ上面方向に向けて照射することが好ましい。ＬＥＤチップは指向性が強く、発光角度が狭いという特性を有しているため、上面方向に大きな光量が求められるＬＥＤ装置に適している。しかし、ＬＥＤチップからの全ての光が上面方向に発せられるわけではなく、一部の光は側面方向に発せられる。側面方向に発せられた光は上面方向の輝度にほとんど寄与しないので、側面方向に発せられた光を利用して輝度をより高める構成が求められる。

側面方向に発せられた光を利用し得るＬＥＤ装置として特許文献１に開示されているものがある。しかし、特許文献１に開示されたＬＥＤ装置は、側面方向に発せられた光を利用することができるが、そもそも上面方向に高輝度を得るための構成にはなっていない。それゆえ、特許文献１の構成によって上面方向の輝度を高めることはできない。
特許第２６３９９９９公報

フレーム上に複数のＬＥＤチップを搭載したＬＥＤ装置において上面方向への輝度を高めることが十分に実現されておらず、上面方向への輝度をより高める技術が求められている。

本発明の目的は、上面方向の輝度を高めたＬＥＤ装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明のＬＥＤ装置は、
第１の方向に光を照射する発光装置であって、
前記第１の方向と直交するフレーム面上に配置されており、前記第１の方向に光を発するとともに前記第１の方向と異なる第２の方向にも光を発する複数の発光素子部と、
前記発光素子部から前記第２の方向に発せられた光が入射し、前記第１の方向に発せられた光が入射しないように配置され、前記発光素子部から入射した光の進行方向を変化させるモールド部と、を有している。

本発明によれば、発光素子部は、フレーム上に配置されており、本来、光を照射すべき第１の方向に光を発するとともに、それと異なる第２の方向に対しても光を発する。モールド部は発光素子部から第２の方向に発せられた光の進行方向を変えるので、第２の方向の光の少なくとも一部が第１の方向に向けて照射される。

本発明によれば、第１の方向の輝度を高めることができる。

本発明を実施するための形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は本実施形態におけるＬＥＤ装置１の側面図である。図２は本実施形態におけるＬＥＤ装置１の上面図である。

図１および図２を参照すると、ＬＥＤ装置１はＬＥＤチップ２，３，４およびモールド部６を有している。

ＬＥＤチップ２，３，４はフレーム５上に固着されており、それぞれのＬＥＤチップ同士が近距離に配置されている。ＬＥＤチップ２，３，４は、所定の層で発光し、上面方向や側面方向にも発光する。

モールド部６は樹脂８に拡散材７を混合させた構成になっている。拡散材７は、光の屈折率が所定値以上の無機系の微粒子やポリマー系の微粒子であり、例えば酸化チタンである。拡散材７は、ＬＥＤチップ２，３，４からの光を入射すると、拡散により入射した光の進行方向を変化させる。光の拡散は、このように光が微粒子と衝突して進行方向を変える現象をいい、拡散材７と樹脂８との屈折率が均一でない場合に起こる。そして、光は、拡散材７と樹脂８との屈折率の差が大きいほど進行方向を大きく変える。また、光の拡散は拡散材７の粒子径や粒度分布にも影響を受けるので、拡散材７の粒子径や粒子分布は、光の拡散が上面方向の輝度を効果的に高めるように調整されていることが好ましい。

樹脂８は、拡散材７をＬＥＤチップ２，３，４に塗布するためのバインダーであり、拡散材７と混ぜ合わせてＬＥＤチップ２，３，４の側面に充填されている。樹脂８は、光の透明率と屈折率が高い樹脂であり、例えば透明または半透明のエポキシ系やシリコーン系の樹脂である。

以上説明したように、本実施形態によれば、ＬＥＤチップ２，３，４は、フレーム５上に配置されおり、上面方向に光を発するとともに側面方向に対しても光を発する。ＬＥＤ装置１では、拡散材７を高濃度で混合させた樹脂８をモールド部６としてＬＥＤチップ２，３，４の側面に充填しており、ＬＥＤチップ２，３，４から側面方向に発せられた光は、モールド部６によって進行方向を変えて上面方向にも発するようになる。そのため、ＬＥＤチップの側面方向から発された光を上面方向に拡散するので、上面方向の輝度を高めることができる。

また、ＬＥＤチップ２，３，４を複数設置する場合、ＬＥＤチップ２，３，４の側面から発せられる光は、モールド部６による拡散により隣接する他のＬＥＤチップ２，３，４の内部への入射を低減する。

これによれば、入射を低減された光が上面方向に拡散されるので、入射によるＬＥＤチップ２，３，４内部での光損失を低減するとともに、上面方向の輝度を高めることができる。

また、本実施形態では、側面方向に光を発するＬＥＤチップ２，３，４である場合を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は、上面方向だけではなく側面方向にも光を照射するような発光素子に広く適用できる。

また、本実施形態では、ＬＥＤチップ２，３，４の側面方向に発される光を拡散材７によって拡散させたが、本発明はこれに限定させるものではない。他の例として、反射率が所定値以上の反射材を高濃度で混合させた樹脂８がモールド部６としてＬＥＤチップ２，３，４の側面に充填されるようにしてもよい。この場合、ＬＥＤチップ２，３，４の側面から発される光は、反射率の高い反射材により内部に直接反射されるので、光損失の発生や側面方向への発光を防ぎ、損失の少ない光が上面方向に発されるようになる。

これによれば、ＬＥＤチップ２，３，４の上面方向の輝度をより確実に向上できる。

本実施形態におけるＬＥＤ装置１の側面図である。本実施形態におけるＬＥＤ装置１の上面図である。

符号の説明

１ＬＥＤ装置
２青色ＬＥＤチップ
３緑色ＬＥＤチップ
４青色ＬＥＤチップ
５フレーム
６モールド部
７拡散材
８樹脂

Claims

第１の方向に光を照射する発光装置であって、
前記第１の方向と直交するフレーム面上に配置されており、前記第１の方向に光を発するとともに前記第１の方向と異なる第２の方向にも光を発する複数の発光素子部と、
前記発光素子部から前記第２の方向に発せられた光が入射し、前記第１の方向に発せられた光が入射しないように配置され、前記発光素子部から入射した光の進行方向を変化させるモールド部と、を有する発光装置。
前記モールド部は、前記発光素子部の前記第２の方向の面を覆い、前記第１の方向の面を覆わないように、複数の前記発光素子部の間に充填されている、請求項１に記載の発光装置。
前記モールド部は、拡散材を混合した透明な樹脂であり、前記発光素子部から前記第２の方向に発せられた光を拡散させることで少なくとも一部の光を前記第１の方向に変化させる、請求項１または２に記載の発光装置。
前記発光装置は光を前記第１の方向に向けるための構造を備えており、
前記モールド部は、反射材を混合した透明な樹脂であり、前記発光素子部から前記第２の方向に発せられた光を前記発光素子部に反射する、請求項１または２に記載の発光装置。
前記反射材は、反射率が所定の反射率より高い素材である、請求項４に記載の発光装置。
前記樹脂は、透明または半透明の樹脂である、請求項３から５のいずれか１項に記載の発光装置。
前記樹脂は、エポキシ系またはシリコーン系の樹脂である、請求項６に記載の発光装置。
前記発光素子は、発光ダイオードである、請求項１から７のいずれか１項に記載の発光装置。