JP2008270701A - Light emitting device and illuminating fitting - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、発光ダイオードなどを光源とした発光装置および照明器具に関する。 The present invention relates to a light emitting device and a lighting fixture using a light emitting diode or the like as a light source.
近年、フィラメント電球や蛍光ランプに代わって、寿命が長く、また消費電力の少ない半導体発光素子である発光ダイオードを光源としたランプが、各種照明器具の光源として採用されるようになってきている。 In recent years, instead of filament light bulbs and fluorescent lamps, lamps that use light-emitting diodes, which are semiconductor light-emitting elements that have a long lifetime and low power consumption, have been adopted as light sources for various lighting fixtures.
しかしながら、発光ダイオードを照明用の光源とする場合には、白色発光を得ることが重要となる。照明用の白色発光を実現するためには、蛍光ランプなどにならったRa80〜85や90以上の高い演色性が求められる。(Ra:演色評価指数)また、色温度についても、HIDランプや、電球、蛍光ランプ等を考慮した場合には各種色温度6700K、5000K、4200K、3000K、2800Kまでのラインナップが必要とされる。 However, when a light emitting diode is used as a light source for illumination, it is important to obtain white light emission. In order to realize white light emission for illumination, high color rendering properties of Ra 80 to 85 and 90 or more that are similar to fluorescent lamps are required. (Ra: Color rendering index) Also for the color temperature, a lineup up to various color temperatures of 6700K, 5000K, 4200K, 3000K, and 2800K is required in consideration of HID lamps, light bulbs, fluorescent lamps, and the like.
また、近時、生活様式の多様化と相まって、一般家庭でも雰囲気に合わせて手軽に照明の色を変えることができる照明器具が要望され、業務・施設用の照明環境としても、店舗等における果物売り場や野菜売り場において、例えば、りんごをより赤く、緑の野菜をより緑色に照明したり、バック、靴など販売上重要性が高い商品について高級感をもたせる色に照明したり、また、さらには季節の移り変わりなど多様なシーンに合わせた照明環境を作ることが可能な照明器具が要求されている。 In recent years, in conjunction with the diversification of lifestyles, there has been a demand for lighting fixtures that can easily change the color of lighting according to the atmosphere even in ordinary households. As a lighting environment for business and facilities, fruits in stores etc. In sales floors and vegetable sales areas, for example, illuminate apples in red and green vegetables in green, or illuminate in colors that give a high-class feeling to products that are highly important in sales, such as bags and shoes. There is a demand for lighting fixtures that can create lighting environments tailored to various scenes such as changing seasons.
この要望を解決するために、従来例として下記の特許文献1、特許文献2などに、所望の色の照明を目的とした発光ダイオードによる可変色発光ダイオードや照明器具などが存在している。
特許文献1に示されるものは、発光ダイオードを光源とし、所望の色度の照明を目的とした発光モジュールで、具体的には白色または中間色を得るため、発光ダイオードのフィルター部材(レンズ)に、発光ダイオードと補色関係の色度となる色補正手段を形成したものである。しかしながら、その目的は発光ダイオード製造時における発光波長のバラツキによって生じる歩留まりの向上であり、上述した照明用の白色発光を実現するためには、多様なフィルターを用意し製造しなければならず実現は困難である。また、多様な照明環境に対応することも困難である。特許文献2に示される可変色発光ダイオードは、白色発光ダイオードによる調整で、高い演色性をつくり出すことができない。また多様な照明環境に対応するものでもない。
What is shown in Patent Document 1 is a light emitting module that uses a light emitting diode as a light source and is intended for illumination of a desired chromaticity. Specifically, in order to obtain a white or intermediate color, a filter member (lens) of the light emitting diode is used. A color correction unit having a chromaticity complementary to that of the light emitting diode is formed. However, the purpose is to improve the yield caused by the variation of the emission wavelength when manufacturing the light emitting diode, and in order to realize the above-mentioned white light emission for illumination, various filters must be prepared and manufactured. Have difficulty. It is also difficult to deal with various lighting environments. The variable color light emitting diode shown in
また、発光ダイオードで白色発光を実現する方式として、波長が460nmの青色、520nmの緑色、620nmの赤色にそれぞれ発光する3個の発光ダイオードを使用する方式があるが、各波長との間が連続しないため演色性が低下し、太陽光(Ra=100)に近い演色性を出すことはできない。これを解決するために、波長が550nm程度の黄色の発光ダイオードを組み合わせる方式も考えられるが、黄色系統の発光ダイオードは現状では少なく、また暗いために演色性を高くすることは現状では困難である。また、演色性を向上させるために、各主波長の発光ダイオードを組み合わせることも考えられるが、相当数の主波長を有する発光ダイオードが必要となり照明器具用の発光装置として実現することは商業的にも困難である。 In addition, as a method for realizing white light emission with a light emitting diode, there is a method using three light emitting diodes each emitting light of blue wavelength of 460 nm, green color of 520 nm, and red color of 620 nm. Therefore, the color rendering property is lowered, and the color rendering property close to sunlight (Ra = 100) cannot be obtained. In order to solve this problem, a method of combining yellow light emitting diodes having a wavelength of about 550 nm is conceivable. However, there are few yellow light emitting diodes at present, and it is difficult to increase color rendering because it is dark. . In order to improve the color rendering, it is conceivable to combine light emitting diodes of respective main wavelengths, but light emitting diodes having a considerable number of main wavelengths are required, and it is commercially realized to be realized as a light emitting device for a lighting fixture. It is also difficult.
このため、この種発光ダイオードなどを光源とした発光装置および照明器具においては、演色性が高く、また照明ランプのラインナップに応じた各種色温度にも対応可能な白色発光が得られ、さらに多様な照明環境に適用した可変色が得られる発光装置を如何に実現するかが重要な課題となっている。 For this reason, light-emitting devices and lighting fixtures that use this type of light-emitting diode as a light source have high color rendering properties, and can produce white light emission that can correspond to various color temperatures according to the lineup of lighting lamps. An important issue is how to realize a light emitting device capable of obtaining a variable color applied to an illumination environment.
本発明は、上記の問題、課題に鑑みてなされたもので、演色性が高く、また各種色温度にも対応可能な白色発光が得られ、さらに多様な可変色を得ることが可能な発光装置および照明器具を提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of the problems and problems described above, and is a light-emitting device that has a high color rendering property and can produce white light emission that can cope with various color temperatures and can obtain various variable colors. And to provide lighting fixtures.
本発明の目的を達成するため、請求項1に記載の発光装置の発明は、基板と;基板上に所定の配列パターンで配置された3種類以上の波長の異なる発光素子で構成した第一発光部と;基板上に第一発光部に隣接して配置され、蛍光体励起用の発光素子およびこの発光素子により励起される蛍光体を有してなる第二発光部と;を具備することを特徴とする。 In order to achieve the object of the present invention, the invention of the light emitting device according to claim 1 is a first light emission comprising a substrate and three or more types of light emitting elements having different wavelengths arranged on the substrate in a predetermined arrangement pattern. And a second light-emitting part disposed on the substrate adjacent to the first light-emitting part and having a phosphor-exciting light-emitting element and a phosphor excited by the light-emitting element. Features.
本発明によれば、基板上に所定の配列パターンで配置された3種類以上の波長の異なる発光素子で構成した第一発光部により、多様な可変色を得ることが可能となる。 According to the present invention, it is possible to obtain a variety of variable colors by the first light emitting unit configured by three or more types of light emitting elements having different wavelengths arranged in a predetermined arrangement pattern on the substrate.
また、第一発光部に隣接して配置され、蛍光体励起用の発光素子およびこの発光素子により励起される蛍光体を有してなる第二発光部により、演色性が高く、また各種色温度にも対応可能な白色発光が得られる。 In addition, the second light-emitting part, which is disposed adjacent to the first light-emitting part and has a phosphor-exciting light-emitting element and a phosphor excited by the light-emitting element, has high color rendering properties and various color temperatures. White light emission can be obtained.
本発明において、発光素子は、発光ダイオードや半導体レーザなどの半導体発光素子が好適である。3種類以上の波長の異なる発光素子は、例えば、主波長が620nmの赤色発光ダイオードチップ、主波長が520nmの緑色発光ダイオードチップ、主波長が460nmの青色発光ダイオードチップ等が許容される。蛍光体励起用の発光素子は、例えば、主波長が460nmの青色発光ダイオードチップ等が許容される。発光素子により励起される蛍光体は、例えば、上記の主波長が460nmの青色発光ダイオードチップで励起される黄色蛍光体および赤色蛍光体、主波長が460nmの青色発光ダイオードチップで励起される黄色蛍光体等が許容される。上記の赤色、緑色、青色、黄色は、色度図における赤色、緑色、青色、黄色を主として発光することが好ましいが、実用上支障を来たさない範囲で、色度図上で多少ずれた、赤色、緑色、青色、黄色に近似する色であってもよい。所定の配列パターンは、ライン状やマトリックス状、さらにはリング状に配列されるようにしてもよい。 In the present invention, the light emitting element is preferably a semiconductor light emitting element such as a light emitting diode or a semiconductor laser. As the light emitting elements having three or more different wavelengths, for example, a red light emitting diode chip having a main wavelength of 620 nm, a green light emitting diode chip having a main wavelength of 520 nm, a blue light emitting diode chip having a main wavelength of 460 nm, and the like are allowed. For example, a blue light-emitting diode chip having a dominant wavelength of 460 nm is allowed as the light-emitting element for phosphor excitation. The phosphor excited by the light emitting element is, for example, a yellow phosphor and a red phosphor excited by a blue light emitting diode chip having a main wavelength of 460 nm, or a yellow fluorescent light excited by a blue light emitting diode chip having a main wavelength of 460 nm. Body is acceptable. The above red, green, blue, and yellow preferably emit light mainly from red, green, blue, and yellow in the chromaticity diagram, but are slightly shifted on the chromaticity diagram within a range that does not impede practically. , Red, green, blue, and yellow. The predetermined arrangement pattern may be arranged in a line shape, a matrix shape, or a ring shape.
基板は、半導体発光素子等から発生する熱を放熱するために、アルミニウム等の熱伝導性の良好な金属で構成することを許容するが、合成樹脂の素材にアルミニウム等の金属膜をコーティングしたもの、アルミ箔等を被覆したものなどでもよく、その材質は特定のものに限定されない。 In order to dissipate heat generated from semiconductor light-emitting elements, etc., the substrate is allowed to be composed of a metal with good thermal conductivity such as aluminum, but a synthetic resin material coated with a metal film such as aluminum Further, a material coated with aluminum foil or the like may be used, and the material is not limited to a specific material.
請求項2に記載の発光装置の発明は、基板と;基板上に所定の配列パターンで配置された赤色発光ダイオードチップ、緑色発光ダイオードチップおよび青色発光ダイオードチップで構成した第一発光部と;青色発光ダイオードチップおよびこの青色発光ダイオードチップにより励起される黄色蛍光体および赤色蛍光体を有してなる低色温度発光部と、青色発光ダイオードチップおよびこの青色発光ダイオードチップにより励起される黄色蛍光体を有してなる高色温度発光部で構成され基板上に第一発光部に隣接して配置された第二発光部と;第一発光部と第二発光部の少なくとも一方の発光色を変化させる可変色手段と;を具備することを特徴とする。
The invention of the light-emitting device according to
本発明において、第一発光部の赤色発光ダイオードチップは、主波長が620nmの発光ダイオードチップが許容されるが、これに限定されない。緑色発光ダイオードチップは、主波長が520nmの発光ダイオードチップが許容されるが、これに限定されない。青色発光ダイオードチップは、主波長が460nmの発光ダイオードチップが許容されるが、これに限定されない。 In the present invention, the red light emitting diode chip of the first light emitting unit may be a light emitting diode chip having a dominant wavelength of 620 nm, but is not limited thereto. The green light emitting diode chip may be a light emitting diode chip having a dominant wavelength of 520 nm, but is not limited thereto. The blue light emitting diode chip may be a light emitting diode chip having a dominant wavelength of 460 nm, but is not limited thereto.
第二発光部の蛍光体励起用の青色発光ダイオードチップは、主波長が460nmの青色発光ダイオードチップが許容されるが、これに限定されない。第二発光部の青色発光ダイオードチップおよびこの青色発光ダイオードチップにより励起される黄色蛍光体および赤色蛍光体を有してなる低色温度発光部は、色温度3000Kの電球色を発光することが好ましいが、これには限定されない。また青色発光ダイオードチップおよびこの青色発光ダイオードチップにより励起される黄色蛍光体を有してなる高色温度発光部は、色温度6700Kの昼光色を発光することが好ましいが、これには限定されない。すなわち、高色温度発光部の色温度は、相対的に低色温度発光部の色温度より高ければよい。 The blue light emitting diode chip for exciting the phosphor of the second light emitting unit is allowed to be a blue light emitting diode chip having a dominant wavelength of 460 nm, but is not limited thereto. The blue light emitting diode chip of the second light emitting part and the low color temperature light emitting part comprising the yellow phosphor and the red phosphor excited by the blue light emitting diode chip preferably emit light bulb color having a color temperature of 3000K. However, it is not limited to this. In addition, the high color temperature light emitting section including the blue light emitting diode chip and the yellow phosphor excited by the blue light emitting diode chip preferably emits a daylight color having a color temperature of 6700K, but is not limited thereto. In other words, the color temperature of the high color temperature light emitting unit may be higher than the color temperature of the low color temperature light emitting unit.
第一発光部は、発光素子上に透明樹脂層を有し、第二発光部は発光素子上に蛍光体層を有し、第一発光部と第二発光部が交互に隣接して基板上にライン状に配置されていてもよい。 The first light emitting part has a transparent resin layer on the light emitting element, the second light emitting part has a phosphor layer on the light emitting element, and the first light emitting part and the second light emitting part are alternately adjacent to each other on the substrate. May be arranged in a line.
透明樹脂層は、例えば、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂が許容され、発光ダイオードチップ等の発光素子の外側に塗布または充填等の手段で形成されるようにしてもよい。 For example, a silicone resin or an epoxy resin is allowed for the transparent resin layer, and the transparent resin layer may be formed on the outside of a light emitting element such as a light emitting diode chip by means of coating or filling.
蛍光体層は、所定の蛍光体を、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂等の透明な樹脂に加えて混合・分散させた層として形成してもよい。また蛍光体層は、発光素子の外側を覆うように形成することができるが、発光素子を直接覆うようにして予め透明樹脂層を形成し、その上に蛍光体を含む層を設けるようにしてもよい。上述した透明樹脂層は、蛍光体を含まない透明樹脂層として形成するようにしてもよい。また、蛍光体層は蛍光体を含有させた蛍光体シートとして構成し、発光素子を覆って透明樹脂層を設け、その上部に蛍光体シートを設けるようにしてもよい。 The phosphor layer may be formed as a layer in which a predetermined phosphor is mixed and dispersed in addition to a transparent resin such as a silicone resin or an epoxy resin. The phosphor layer can be formed so as to cover the outside of the light emitting element, but a transparent resin layer is formed in advance so as to directly cover the light emitting element, and a layer containing the phosphor is provided thereon. Also good. You may make it form the transparent resin layer mentioned above as a transparent resin layer which does not contain fluorescent substance. Alternatively, the phosphor layer may be configured as a phosphor sheet containing a phosphor, a transparent resin layer may be provided to cover the light emitting element, and a phosphor sheet may be provided on the transparent resin layer.
可変色手段は、第一発光部のみを可変色にしても、第二発光部のみを可変色にしても、さらに第一、第二の双方を可変色にしてもよい。可変させるための手段は、蛍光体の種類、配合およびまたは蛍光体樹脂の厚さ等を調整する手段でもよい。さらに、各発光ダイオードに供給する電気エネルギーを調整して可変する手段でもよい。 The variable color means may be configured so that only the first light emitting unit is variable, only the second light emitting unit is variable, and both the first and second are variable. The means for varying may be a means for adjusting the type and composition of the phosphor and / or the thickness of the phosphor resin. Further, it may be a means for adjusting and varying the electric energy supplied to each light emitting diode.
請求項3に記載の発光装置の発明は、基板と;基板上に所定の配列パターンで配置された赤色発光ダイオードチップ、緑色発光ダイオードチップおよび青色発光ダイオードチップで構成した第一発光部と;青色発光ダイオードチップおよびこの青色発光ダイオードチップにより励起される黄色蛍光体および赤色蛍光体を有してなる低色温度発光部と、青色発光ダイオードチップおよびこの青色発光ダイオードチップにより励起される緑色系蛍光体を有してなる中色温度発光部と、青色発光ダイオードチップおよびこの青色発光ダイオードチップにより励起される黄色蛍光体を有してなる高色温度発光部で構成され基板上に第一発光部に隣接して配置された第二発光部と;第一発光部と第二発光部の少なくとも一方の発光色を変化させる可変色手段と;を具備することを特徴とする。 The invention of the light-emitting device according to claim 3 includes: a substrate; a first light-emitting unit composed of a red light-emitting diode chip, a green light-emitting diode chip, and a blue light-emitting diode chip arranged in a predetermined arrangement pattern on the substrate; LIGHT EMITTING DIODE CHIP AND LOW COLOR TEMPERATURE LIGHT EMITTING UNIT HAVING YELLOW FLUORESCENT AND RED PHOSPHOR EXCITIVE BY THIS BLUE LIGHT EMITTING DIODE CHIP A medium color temperature light emitting part comprising a blue light emitting diode chip and a high color temperature light emitting part comprising a yellow phosphor excited by the blue light emitting diode chip. A second light-emitting portion disposed adjacent to the second light-emitting portion; a variable color that changes at least one light-emitting color of the first light-emitting portion and the second light-emitting portion Characterized by comprising: stage and.
本発明において、第二発光部の青色発光ダイオードチップおよびこの青色発光ダイオードチップにより励起される緑色系蛍光体を有してなる中色温度発光部は、色温度5000Kの昼白色を発光することが好ましいが、これには限定されない。すなわち、低色温度発光部と高色温度発光部の中間の色温度であればよい。 In the present invention, the blue light emitting diode chip of the second light emitting portion and the medium color temperature light emitting portion having the green phosphor excited by the blue light emitting diode chip may emit daylight white having a color temperature of 5000K. Although preferable, it is not limited to this. That is, the color temperature may be intermediate between the low color temperature light emitting unit and the high color temperature light emitting unit.
緑色系蛍光体は、黄色蛍光体と緑色蛍光体により構成することが好ましいが、これには限定されない。緑色系蛍光体は、所定の蛍光体を、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂等の透明な樹脂に加えて混合・分散させた層として形成してもよい。また蛍光体層は、発光素子の外側を覆うように形成することができるが、発光素子を直接覆うようにして予め透明樹脂層を形成し、その上に蛍光体を含む層を設けるようにしてもよい。 The green phosphor is preferably composed of a yellow phosphor and a green phosphor, but is not limited thereto. The green phosphor may be formed as a layer in which a predetermined phosphor is mixed and dispersed in a transparent resin such as a silicone resin or an epoxy resin. The phosphor layer can be formed so as to cover the outside of the light emitting element, but a transparent resin layer is formed in advance so as to directly cover the light emitting element, and a layer containing the phosphor is provided thereon. Also good.
中色温度発光部は、低色温度発光部と高色温度発光部との間、換言すれば、第一、第二発光部からなる発光部全体においても、略中央部分に位置することが好ましいが、配置される位置、順番は特に限定されない。 It is preferable that the medium color temperature light emitting unit is located at a substantially central portion between the low color temperature light emitting unit and the high color temperature light emitting unit, in other words, the entire light emitting unit including the first and second light emitting units. However, the position and order of arrangement are not particularly limited.
請求項4に記載の発光装置の発明は、基板と;基板上に所定の配列パターンで配置された赤色発光ダイオードチップ、緑色発光ダイオードチップおよび青色発光ダイオードチップで構成した第一発光部と;青色発光ダイオードチップと、青色発光ダイオードチップおよびこの青色発光ダイオードチップにより励起される緑色系蛍光体を有してなる中色温度発光部と、赤色発光ダイオードチップで構成され基板上に第一発光部に隣接して配置された第二発光部と;第一発光部と第二発光部の少なくとも一方の発光色を変化させる可変色手段と;を具備することを特徴とする。 The invention of the light-emitting device according to claim 4 includes: a substrate; a first light-emitting unit configured by a red light-emitting diode chip, a green light-emitting diode chip, and a blue light-emitting diode chip arranged in a predetermined arrangement pattern on the substrate; A light emitting diode chip, a blue light emitting diode chip, a medium color temperature light emitting section having a green phosphor excited by the blue light emitting diode chip, and a red light emitting diode chip, the first light emitting section on the substrate. A second light-emitting section disposed adjacent to the second light-emitting section; and variable color means for changing a light emission color of at least one of the first light-emitting section and the second light-emitting section.
本発明において、第二発光部の青色発光ダイオードチップは、主波長が460nmの発光ダイオードチップが許容されるが、これに限定されない。緑色系蛍光体を励起する青色発光ダイオードチップは、主波長が460nmの発光ダイオードチップが許容されるが、これに限定されない。赤色発光ダイオードチップは、主波長が620nmの発光ダイオードチップが許容されるが、これに限定されない。 In the present invention, the blue light emitting diode chip of the second light emitting unit may be a light emitting diode chip having a dominant wavelength of 460 nm, but is not limited thereto. The blue light emitting diode chip that excites the green phosphor may be a light emitting diode chip having a dominant wavelength of 460 nm, but is not limited thereto. As the red light-emitting diode chip, a light-emitting diode chip having a dominant wavelength of 620 nm is allowed, but is not limited thereto.
第二発光部の青色発光ダイオードチップおよびこの青色発光ダイオードチップにより励起される緑色系蛍光体を有してなる中色温度発光部は、色温度5000Kの昼白色を発光することが好ましいが、これには限定されない。 It is preferable that the medium temperature light emitting unit including the blue light emitting diode chip of the second light emitting unit and the green phosphor excited by the blue light emitting diode chip emits white light having a color temperature of 5000K. It is not limited to.
第二発光部の青色発光ダイオードチップおよび赤色発光ダイオードチップは、外側に塗布または充填等の手段で透明樹脂層が形成されるようにしてもよい。 The blue light emitting diode chip and the red light emitting diode chip of the second light emitting unit may be formed such that a transparent resin layer is formed on the outside by means of coating or filling.
緑色系蛍光体は、黄色蛍光体と緑色蛍光体により構成することが好ましいが、これには限定されない。 The green phosphor is preferably composed of a yellow phosphor and a green phosphor, but is not limited thereto.
中色温度発光部は、青色発光ダイオードチップと赤色発光ダイオードチップとの間、換言すれば、第一、第二発光部からなる発光部全体においても、略中央部分に位置することが好ましいが、配置される位置、順番は特に限定されない。 It is preferable that the medium color temperature light emitting part is located between the blue light emitting diode chip and the red light emitting diode chip, in other words, in the entire light emitting part including the first and second light emitting parts. The position and order of arrangement are not particularly limited.
請求項5に記載の発明は、請求項1ないし4いずれか一に記載の発光装置において、前記第一発光部と第二発光部が交互に隣接して基板上にライン状に配置されたことを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the light-emitting device according to any one of the first to fourth aspects, the first light-emitting portions and the second light-emitting portions are arranged adjacent to each other in a line on the substrate. It is characterized by.
第一発光部と第二発光部が交互に隣接して基板上にライン状に配置されることは、光を均一に発光させることができ、例えば、3本のラインからなる第一発光部と2本または3本のラインからなる第二発光部が交互に隣接して配置されることが許容される。 The first light emitting unit and the second light emitting unit are alternately adjacently arranged in a line on the substrate, so that the light can be emitted uniformly. For example, the first light emitting unit composed of three lines and It is allowed that the second light-emitting portions composed of two or three lines are alternately arranged adjacent to each other.
請求項6に記載の照明器具の発明は、請求項1ないし5いずれか一に記載の発光装置と;発光装置を配置した器具本体と;を具備することを特徴とする。 An invention of a lighting fixture according to a sixth aspect includes the light emitting device according to any one of the first to fifth aspects; and a fixture main body on which the light emitting device is arranged.
発光装置は、単体で照明器具を構成しても、または1個の照明モジュールとして機能させ、複数個を平面状やライン状、リング状、さらには球状等に配置して照明器具を構成するようにしてもよい。 The light emitting device is configured as a single lighting module, or functions as a single lighting module, and a plurality of light emitting devices are arranged in a planar shape, a line shape, a ring shape, or even a spherical shape to form a lighting fixture. It may be.
請求項1の発明によれば、基板上に所定の配列パターンで配置された3種類以上の波長の異なる発光素子で構成した第一発光部により、多様な可変色を得ることが可能な発光装置を提供することができる。 According to the first aspect of the present invention, a light emitting device capable of obtaining a variety of variable colors by the first light emitting unit composed of three or more types of light emitting elements having different wavelengths arranged in a predetermined arrangement pattern on the substrate. Can be provided.
また、第一発光部に隣接して配置され、蛍光体励起用の発光素子およびこの発光素子により励起される蛍光体を有してなる第二発光部により、演色性が高く、また各種色温度にも対応可能な白色発光が得られる発光装置を提供することができる。 In addition, the second light-emitting part, which is disposed adjacent to the first light-emitting part and has a phosphor-exciting light-emitting element and a phosphor excited by the light-emitting element, has high color rendering properties and various color temperatures. In addition, it is possible to provide a light emitting device capable of obtaining white light emission that can cope with the above.
請求項2の発明によれば、基板上に所定の配列パターンで配置された赤色発光ダイオードチップ、緑色発光ダイオードチップおよび青色発光ダイオードチップで構成した第一発光部により、多様な可変色を得ることが可能な発光装置を提供することができる。 According to the second aspect of the present invention, various variable colors can be obtained by the first light emitting part composed of the red light emitting diode chip, the green light emitting diode chip and the blue light emitting diode chip arranged in a predetermined arrangement pattern on the substrate. It is possible to provide a light emitting device capable of satisfying the requirements.
また、青色発光ダイオードチップおよびこの青色発光ダイオードチップにより励起される黄色蛍光体および赤色蛍光体を有してなる低色温度発光部と、青色発光ダイオードチップおよびこの青色発光ダイオードチップにより励起される黄色蛍光体を有してなる高色温度発光部で構成され基板上に第一発光部に隣接して配置された第二発光部により、演色性が高く、また各種色温度にも対応可能な白色発光が得られる発光装置を提供することができる。 Also, a blue light emitting diode chip, a low color temperature light emitting portion having a yellow phosphor and a red phosphor excited by the blue light emitting diode chip, a blue light emitting diode chip and a yellow excited by the blue light emitting diode chip. White color that is composed of a high color temperature light emitting part having a phosphor and is arranged on the substrate adjacent to the first light emitting part. A light-emitting device capable of emitting light can be provided.
さらに、第一発光部と第二発光部の少なくとも一方の発光色を変化させる可変色手段により、演色性が高く、また各種色温度にも対応可能な白色発光をベースにした多様な照明環境を提供することが可能な発光装置を提供することができる。 In addition, the variable color means that changes the emission color of at least one of the first and second light-emitting units provides a variety of lighting environments based on white light emission that has high color rendering properties and is compatible with various color temperatures. A light-emitting device that can be provided can be provided.
請求項3の発明によれば、青色発光ダイオードチップおよびこの青色発光ダイオードチップにより励起される黄色蛍光体および赤色蛍光体を有してなる低色温度発光部と、青色発光ダイオードチップおよびこの青色発光ダイオードチップにより励起される緑色系蛍光体を有してなる中色温度発光部と、青色発光ダイオードチップおよびこの青色発光ダイオードチップにより励起される黄色蛍光体を有してなる高色温度発光部で構成され基板上に第一発光部に隣接して配置された第二発光部により、演色性が高く、また各種色温度にも対応可能な白色発光が得られる発光装置を提供することができる。 According to the invention of claim 3, a blue light emitting diode chip, a low color temperature light emitting portion comprising a yellow phosphor and a red phosphor excited by the blue light emitting diode chip, a blue light emitting diode chip, and the blue light emitting A medium color temperature light emitting part having a green phosphor excited by a diode chip, and a high color temperature light emitting part having a blue light emitting diode chip and a yellow phosphor excited by the blue light emitting diode chip. With the second light emitting unit that is configured and disposed adjacent to the first light emitting unit on the substrate, a light emitting device that can produce white light emission that has high color rendering properties and can cope with various color temperatures can be provided.
請求項4の発明によれば、青色発光ダイオードチップと、青色発光ダイオードチップおよびこの青色発光ダイオードチップにより励起される緑色系蛍光体を有してなる中色温度発光部と、赤色発光ダイオードチップで構成され基板上に第一発光部に隣接して配置された第二発光部により、白色の効率が高く、演色性が高く、また色温度が安定し各種色温度にも対応可能な白色発光が得られる発光装置を提供することができる。 According to the invention of claim 4, a blue light-emitting diode chip, a medium-temperature light-emitting portion comprising a blue light-emitting diode chip and a green phosphor excited by the blue light-emitting diode chip, and a red light-emitting diode chip The second light-emitting part, which is configured and arranged adjacent to the first light-emitting part on the substrate, produces white light that has high white color efficiency, high color rendering, stable color temperature, and supports various color temperatures. The resulting light-emitting device can be provided.
請求項5の発明によれば、第一発光部と第二発光部が交互に隣接して基板上にライン状に配置したので、光を均一に発光させることができる。 According to the invention of claim 5, since the first light-emitting portions and the second light-emitting portions are alternately adjacent to each other and arranged in a line on the substrate, light can be emitted uniformly.
請求項6の発明によれば、演色性が高く、また各種色温度にも対応可能な白色発光が得られ、さらに多様な可変色を得ることが可能な照明器具を提供することができる。 According to the sixth aspect of the present invention, it is possible to provide a luminaire that is capable of obtaining white light emission that has high color rendering properties and that can cope with various color temperatures and that can obtain various variable colors.
以下、本発明に係る発光装置および照明器具の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of a light emitting device and a lighting fixture according to the present invention will be described.
図1〜図4に示すように、本実施例の発光装置は、屋内の照明を行う照明器具として構成されたもので、発光装置10は、基板20、基板上に配列された第一発光部30、第一発光部に隣接して配置された第二発光部40、第一発光部と第二発光部の少なくとも一方の発光色を変化させる可変色手段50で構成する。
As shown in FIGS. 1-4, the light-emitting device of a present Example is comprised as a lighting fixture which performs indoor illumination, The light-emitting
基板20は、熱伝導性の良好なアルミニウムで構成され、発光装置に必要とされる発光面積を得るために平板長方形状をなすように構成する。基板20は、ヒートシンクの作用をなす横断面が長方形の薄い箱状をなし、その上面に長手方向に沿って複数、本実施例では10本の溝20a〜20jを形成する。それぞれの溝は、その両側面を開放部に向かって拡開するように傾斜させた反射面となし、その表面に可視光の反射率の高い白色塗料等を塗布して形成する。
The
さらに、その内底面に第一発光部30および第二発光部40を構成する複数の発光ダイオード(以下「LED」と称する)をそれぞれ実装した長方形のプリント配線基板が重ねられて配置される。
Further, a rectangular printed wiring board on which a plurality of light emitting diodes (hereinafter referred to as “LEDs”) constituting the first
第一発光部30は、主波長が620nmの赤色LEDチップ30R、主波長が520nmの緑色LEDチップ30Gおよび主波長が460nmの青色LEDチップ30Bで構成する。
The first
この3種類の各LEDチップは、それぞれ複数個用意され、それぞれの1本の長方形のプリント配線基板21R、21G、21Bの長手方向に沿って略等間隔に配置して実装される。
A plurality of each of these three types of LED chips are prepared, and are mounted so as to be arranged at substantially equal intervals along the longitudinal direction of each rectangular printed
複数個の赤色LEDチップ30Rが実装された配線基板21Rが、基板20の図1、図2中左端の溝20aに配置され、以下、緑色LEDチップ30Gが隣の溝20bに、青色LEDチップ30Bがさらに隣の溝20cに順に配置され、第一発光部30が基板20上にライン状に配列される。上記に配置された基板の各溝には、各LEDチップの外側を覆ってシリコーン樹脂やエポキシ樹脂等の透明樹脂が充填され、透明樹脂層22が形成される。
A
第二発光部40は、主波長が460nmの青色LEDチップ40Bおよびこの青色LEDチップ40Bにより励起される黄色蛍光体25および赤色蛍光体24を有してなる低色温度発光部Aと、主波長が460nmの青色LEDチップ41Bおよびこの青色LEDチップ41Bにより励起される黄色蛍光体25を有してなる高色温度発光部Bで構成する。
The second
青色LEDチップ40Bにより励起される黄色蛍光体25および赤色蛍光体24を有してなる低色温度発光部Aにより、色温度3000Kの電球色を発光する。また、青色LEDチップ41Bにより励起される黄色蛍光体25を有してなる高色温度発光部Bにより色温度6700Kの昼光色を発光する。
The low color temperature light emitting part A having the
この2種類の各LEDチップ40B、41Bは、それぞれ複数個用意され、それぞれの1本の長方形のプリント配線基板22B、23Bの長手方向に沿って略等間隔に配置して実装される。
A plurality of each of these two types of
複数個の青色LEDチップ40Bが実装された配線基板22Bを、第一発光部の青色LEDチップ30Bの隣の溝20dに配置し、さらに隣の溝20eに青色LEDチップ41Bを順に配置する。
The
上記に配置された基板20の各溝には、蛍光体を充填する。すなわち、色温度3000Kの電球色を発光させるための青色LEDチップ40Bを配置した溝20dには、青色LEDチップ40Bにより励起される黄色蛍光体25および赤色蛍光体24を充填する。
Each groove of the
また、色温度6700Kの昼光色を発光させるための青色LED41Bを配置した溝20eには、青色LEDチップ41Bにより励起される黄色蛍光体25を充填する。これらの充填は、各LEDチップの外側を覆い、所定の蛍光体をシリコーン樹脂やエポキシ樹脂等の透明な樹脂に加えて混合・分散させた層として形成する。なお、各LEDチップを直接覆うようにして予め透明樹脂層を形成し、その上に蛍光体を含む層を設けるようにしてもよい。
Also, the
上記により、基板20上に、2列からなる第二発光部40が3列からなる第一発光部30に隣接して配置される。本実施例では、上記3列の第一発光部30と2列の第二発光部40からなる発光群を、さらにもう1群配置して構成する。
As described above, the second
すなわち、基板の溝20f、20g、20hに、上記同様にして第一発光部30の各LEDチップ30R、30G、30Bをそれぞれ配置し、溝20i、20jに第二発光部40の各LEDチップ40B、41Bをそれぞれ配置する。上記同様に各LEDチップに対応して透明樹脂層22および蛍光体層24、25がそれぞれ設けられる。これにより、3列の第一発光部30の隣に2列の第二発光部40が、その隣に3列の第一発光部30が、さらにその隣に2列の第二発光部40が配置され、第一発光部と第二発光部が交互に隣接して基板上にライン状に配置される。
That is, the
上記の赤色蛍光体24としては、La2O2S:Eu蛍光体のような酸硫化物蛍光体、窒化物系蛍光体(例えば、AE2Si5N8:Eu2+やCaAlSiN3:Eu2+)などが用いられるが、特に限定されるものではない。また、黄色蛍光体25は、例えばRE3(Al,Ga)5O12:Ce蛍光体(REは、Y、GdおよびLaから選ばれる少なくとも1種を示す。)などのYAG蛍光体、(Tb,Al)5O12:Ce蛍光体などのTAG蛍光体、サイアロン系蛍光体(例えば、CaxSiyAlzON:Eu2+)、AE2SiO4:Eu蛍光体(AEは、Sr、Ba、Caなどのアルカリ土類元素を示す)やSr3Si3O5:Eu2+蛍光体などのケイ酸塩蛍光体などの中から、蛍光体の特性や用途に応じて選択される(上記x、y、zの係数は適宜決定することができる)。例えば、前記青色光に励起されて波長590nm以上650nm未満の範囲に発光ピークを有する赤色蛍光体、波長540nm以上590nm未満の範囲に発光ピークを有する黄色蛍光体などを用いることができる。
Examples of the
なお、これら各単色光を発光する蛍光体の種類および配合割合は、発光装置からの発光のRaが高く、かつ高い発光効率が得られるように、また、所望の色温度における白色などが得られるように調整される。 The types and blending ratios of the phosphors that emit these monochromatic lights are such that the Ra of light emitted from the light emitting device is high and high luminous efficiency is obtained, and white at a desired color temperature is obtained. To be adjusted.
可変色手段50は、上記のように蛍光体の種類、配合およびまたは蛍光体樹脂の厚さ等を調整する手段で構成してもよいが、本実施例では、各LEDに供給する電気エネルギーを調整して可変する手段で構成する。すなわち、可変色手段50を構成する制御回路は、図3に概略的に示すように、2個の制御スイッチ51、52を有する。
The variable color means 50 may be constituted by means for adjusting the type, blending, and / or thickness of the phosphor resin as described above, but in this embodiment, the electric energy supplied to each LED is changed. It is composed of means for adjusting and varying. That is, the control circuit constituting the variable color means 50 has two
制御スイッチ51は、第一発光部30の各LEDチップを制御するもので、発光する光の色を「赤色」→「緑色」→「青色」へ連続的に切り替えるためのPWM信号を生成する回路を内蔵したもので、つまみ51aを切換表示に沿って左右にスライドすることが可能なスライド式のスイッチからなる。
The
制御スイッチ52は、第二発光部40の色温度を「高色温度」→「中色温度」→「低色温度」に連続的に切換るためのPWM信号を生成する回路を内蔵したもので、本実施例では「昼光」「昼白」「電球」の切換表示に沿ってつまみ52aを左右にスライドすることが可能なスライド式のスイッチからなる。
The
各スライドスイッチ51、52は、使用者が必要とする照明環境を、その切換表示に合わせて、それぞれのつまみを左右にスライドすることにより無段階に簡単に設定ができるようになっている。 The slide switches 51 and 52 can easily set the lighting environment required by the user steplessly by sliding the respective knobs to the left and right according to the switching display.
また、制御回路には、第一発光部30を構成する2群の各LEDチップ30R、30G、30Bを並列接続し、また第二発光部40を構成する2群の各LEDチップ40B、41Bもそれぞれ並列に接続し、各並列のLEDチップ群を一括して、上述した各制御スイッチ51、52からのPWM信号に応じてON/OFFするフォトカプラ51b、52bにそれぞれ直列に接続する。53は直流電源である。
In addition, the two groups of
上記制御スイッチ51からは、「赤色」「緑色」「青色」の切換へ動作に対応したPWM信号が生成され、このPWM信号に応じて、各LEDチップに供給される電力が無段階に増減し、制御スイッチ51のスライド方向に応じて、発光する光の色を、「赤色」→「緑色」→「青色」に、または、逆に「青色」→「緑色」→「赤色」にそれぞれ無段階に可変することができる。
The
また、制御スイッチ52からは、「昼光色」「昼白色」「電球色」の切換へ動作に対応したPWM信号が生成され、このPWM信号に応じて、各LEDチップに供給される電力が無段階に増減し、制御スイッチ52のスライド方向に応じて、発光する光の色温度を「昼光色」→「昼白色」→「電球色」に、または、逆に「電球色」→「昼白色」→「昼光色」に、それぞれ無段階に可変することができる。
Further, the
上記に構成された発光装置10は、図4に示すように、熱伝導性の良好なアルミニウム製のケース体からなる器具本体60内に収納され、器具本体の開口部は発光装置に面する無色透明なポリカーボネート等からなる透光体61で閉塞され、面光源としての照明器具70が構成される。照明器具70は、別個に上記制御回路50を有するコントローラ80にケーブルを介して接続される。なお、コントローラ80には、電源をON/OFFする電源スイッチ、および上記制御回路50の各制御スイッチ51、52が設置される。
As shown in FIG. 4, the
上記のように構成された発光装置および照明器具により、例えば、店舗内を各種の照明環境に合わせて照明を行う方法につき説明する。 A description will be given of a method of illuminating, for example, the inside of a store in accordance with various lighting environments by using the light emitting device and the lighting fixture configured as described above.
例えば、夏季の暑い時期に部屋を涼しく感じさせる照明環境で照明を行いたい場合には、まず、制御スイッチ52を「昼光」の切換表示に合わせるようにスライドする。
For example, when it is desired to perform lighting in a lighting environment that makes the room feel cool in the hot summer season, first, the
これにより、「昼光色」の切換へ動作に対応したPWM信号が第二発光部40に供給され、高色温度発光部Bの青色LEDチップ41Bが主として発光し黄色蛍光体25を励起して、高色温度である昼光色(6700K)に近い色温度の光が放射され、青みがかった色で「涼さを」演出した照明環境をつくることができる。
Thereby, a PWM signal corresponding to the operation for switching to “daylight color” is supplied to the second
また、春、秋の快適な時期の環境に合わせて、軟らかい太陽光に近い白色の照明環境で照明を行いたい場合には、制御スイッチ52を「昼白」の切換表示に合わせる。
In addition, when it is desired to perform illumination in a white illumination environment close to soft sunlight in accordance with an environment in which spring and autumn are comfortable, the
これにより、「昼白色」の切換へ動作に対応したPWM信号が第二発光部40に供給され、低色温度発光部Aの青色LEDチップ40Bと高色温度発光部Bの青色LEDチップ41Bが発光し、青色LEDチップ40Bが黄色蛍光体25と赤色蛍光体24を励起し、さらに青色LEDチップ41Bが黄色蛍光体25を励起して、それぞれが混色し中色温度である昼白色(5000K)に近い色温度の光が放射され、柔らかい太陽光に近い白色の照明環境を演出した照明環境をつくることができる。
Thereby, the PWM signal corresponding to the operation for switching to “daylight” is supplied to the second
また、冬季の寒い時期に部屋を暖かく感じさせる照明環境で照明を行う場合には、制御スイッチ52を「電球」の切換表示に合わせる。これにより、「電球色」の切換へ動作に対応したPWM信号が第二発光部40に供給され、低色温度発光部Aの青色LEDチップ40Bが主として発光し黄色蛍光体25と赤色蛍光体24を励起して、低色温度である電球色(3000K)に近い色温度の光が放射され、赤みがかった色で「暖かさ」を演出した照明環境をつくることができる。
In addition, when lighting is performed in a lighting environment that makes the room feel warm in the cold season of winter, the
上記における「昼光色」「昼白色」「電球色」の切り換へは、PWM信号により供給電力を無段階に調整することができ、図5および図6に示す色度図上の黒体軌跡aに略沿った、特に図5中破線に沿った各種色温度に対応可能な白色発光をつくり出すことができる。換言すれば、ラインナップされた各照明ランプの各種色温度に対応可能な白色発光をつくり出すことができる。図6中、D、W、Lは、それぞれ昼光色蛍光ランプ、昼白色蛍光ランプ、電球色蛍光ランプの色温度を示す。 To switch between “daylight color”, “daylight white”, and “bulb color” in the above, the supplied power can be adjusted steplessly by the PWM signal, and the black body locus a on the chromaticity diagram shown in FIG. 5 and FIG. The white light emission that can correspond to various color temperatures substantially along the line, particularly along the broken line in FIG. In other words, it is possible to produce white light emission that can correspond to various color temperatures of the illumination lamps in the lineup. In FIG. 6, D, W, and L indicate the color temperatures of the daylight color fluorescent lamp, the daylight white fluorescent lamp, and the light bulb color fluorescent lamp, respectively.
同時に、青色LEDチップ40Bには黄色蛍光体25および赤色蛍光体24を、また青色LEDチップ41Bには黄色蛍光体25がそれぞれ充填してある。このため、第二発光部40から放射される光は、各LEDチップ40B、41Bから放射される光と各蛍光体24、25でそれぞれ励起される黄色、赤色とが混色されて演色性が高くなり(Ra=80)、より太陽光に近い、黒体軌跡aに沿った白色の光をつくり出すことができる。
At the same time, the
次に、制御スイッチ51を操作することにより、多様な可変色が得られる。すなわち、制御スイッチ51からは、「赤色」「緑色」「青色」の切換へ動作に対応したPWM信号が生成され、このPWM信号に応じて第一発光部30の赤色LEDチップ30R、緑色LEDチップ30G、青色LEDチップ30Bに、それぞれに供給される電力が無段階に増減される。
Next, various variable colors are obtained by operating the
これにより、図6の色度図に示すように、波長620nmのR点、波長520nmのG点、さらに波長460nmのB点を囲む三角形S1の範囲内における各種の色を作り出すことができる。例えば、舞台照明などにおいて、背景を赤色に照明する場合には、制御スイッチ51を「赤」の切換表示に合わせるようにスライドする。これにより、「赤」の切換へ動作に対応したPWM信号が第一発光部30に供給され、波長620nmの赤色LEDチップ30Rが主として発光し、赤色で演出した照明環境をつくることができる。
As a result, as shown in the chromaticity diagram of FIG. 6, various colors can be created within the range of the triangle S1 surrounding the R point with a wavelength of 620 nm, the G point with a wavelength of 520 nm, and the B point with a wavelength of 460 nm. For example, when the background is illuminated in red in stage lighting or the like, the
同様に、制御スイッチ51を「緑」の切換表示に合わせるようにスライドすると波長520nmの緑色LEDチップ30Gが主として発光し、緑色で演出した照明環境をつくることができる。
Similarly, when the
さらに、「青」の切換表示に合わせるようにスライドすると波長460nmの青色LEDチップ30Bが主として発光し、青色で演出した照明環境をつくることができる。
Furthermore, when the display is slid to match the “blue” switching display, the
さらに、制御スイッチは任意の位置にスライドすることができ、上述した色度図上の三角形S1の範囲内における各種の色の照明環境を任意に作り出すことができる。また、両方の制御スイッチ51および52を操作して、第一、第二発光部を同時に発光させることにより、さらに多様な色に変えることができる。特に、第一発光部30から発光される多様な色の光に対して、演色性の高い光をつくり出すことが可能な第二発光部40の白色光を混色させることができるので、演色性の高い各種多様な色の光をつくり出すことができ、より演出効果の高い照明環境がつくり出せる。
Further, the control switch can be slid to an arbitrary position, and various color lighting environments within the range of the triangle S1 on the chromaticity diagram described above can be arbitrarily created. Further, by operating both the control switches 51 and 52 to cause the first and second light emitting units to emit light simultaneously, various colors can be obtained. In particular, since the white light of the second
なお、上記の各作動において、各LEDチップから発光した光の内、直進せずに周囲方向に拡散した光は、基板20の反射面で反射して透光体61から光ロスなく放射される。また、各LEDチップから発生する熱は、アルミニウムで構成した基板20に直接伝導され、器具本体60の外周面から効果的に外部に放出され各LEDチップの温度上昇を抑制する。
In each of the above operations, the light diffused in the peripheral direction without traveling straight out of the light emitted from each LED chip is reflected by the reflecting surface of the
以上、本実施例によれば、色温度3000Kの電球色を発光させるための青色LED40Bに黄色蛍光体25および赤色蛍光体24を、また色温度6700Kの昼光色を発光させるための青色LED41Bに黄色蛍光体25をそれぞれ充填して低色温度発光部Aと高色温度発光部Bからなる第二発光部40を構成し、各LEDチップの供給電力を無段階に調整することができるようにしたので、演色性が高く(Ra=80)、より黒体軌跡aに略沿った白色の光をつくり出すことができる。同時に、黒体軌跡aに略沿った、ラインナップされた各照明ランプの各種色温度に対応可能な白色発光をつくり出すことができる。
As described above, according to the present embodiment, the
さらに、主波長が620nmの赤色LEDチップ、主波長が520nmの緑色LEDチップおよび主波長が460nm青色LEDチップで第一発光部30を構成し、各LEDチップの供給電力を無段階に調整することができるようにしたので、色度図上の波長620nmのR点、波長520nmのG点、さらに波長460nmのB点を囲む三角形S1の範囲内における各種の色をつくり出すことができ、各種の色の照明環境を任意に作り出すことができる。
Furthermore, the first
さらに、第一、第二発光部を同時に発光させることにより、演色性が高く、また各種色温度にも対応可能な白色発光をベースにした多様な照明環境を提供することができる。また、3列の第一発光部30と2列の第二発光部40を交互に隣接してライン状に配置したので、光を均一に発光させることができると共に、ライン数が少なく細い第二発光部の蛍光体層の充填作業が容易に行え、確実に充填することができる。
Furthermore, by causing the first and second light emitting sections to emit light simultaneously, it is possible to provide various illumination environments based on white light emission that has high color rendering properties and can also cope with various color temperatures. In addition, since the three rows of the first
以上本実施例において、第一発光部を主波長が620nmの赤色LEDチップ、主波長が520nmの緑色LEDチップ、主波長が460nmの青色LEDチップで構成したが、さらに、例えば、主波長540nmの黄色系LEDチップを追加してもよい。これによれば、図7における色度図に示すように、波長620nmのR点、波長540nmの黄色系のY点、波長520nmのG点、さらに波長460nmのB点を囲む四角形S2の範囲内における各種の色をつくり出すことができる。さらに赤色系、緑色系、青色系のLEDチップを追加して、より多くの色をつくり出すようにしてもよい。 As described above, in the present embodiment, the first light emitting unit is configured by a red LED chip having a dominant wavelength of 620 nm, a green LED chip having a dominant wavelength of 520 nm, and a blue LED chip having a dominant wavelength of 460 nm. A yellow LED chip may be added. According to this, as shown in the chromaticity diagram in FIG. 7, within the range of the rectangle S2 that surrounds the R point with a wavelength of 620 nm, the yellow Y point with a wavelength of 540 nm, the G point with a wavelength of 520 nm, and the B point with a wavelength of 460 nm. Various colors can be created. Furthermore, red, green, and blue LED chips may be added to create more colors.
照明器具70は、1枚の発光装置で構成したが複数枚を平面状やライン状、リング状、さらには球状等に配置して照明器具を構成するようにしてもよい。照明器具70を制御するコントローラ80を、照明器具と別体に構成したが、一体に構成してもよい。
Although the
本実施例は、実施例1において、第二発光部40を、低色温度発光部Aと、高色温度発光部Bにより構成したが、さらに色温度5000Kの昼白色を発光させるための青色LEDチップおよびこの青色LEDチップにより励起される緑色系蛍光体を有してなる中色温度発光部を追加したもので、以下その構成を図8および図9に従い説明する。図8および図9には実施例1と同一部分に同一の符号を付して、詳細な説明は省略する。
In this example, the second
第一発光部30は、実施例1と同様に、主波長が620nmの赤色LEDチップ30R、主波長が520nmの緑色LEDチップ30Gおよび主波長が460nmの青色LEDチップ30Bで構成され、複数個の赤色LEDチップ30Rが実装された配線基板21Rが、基板20の図8中左端の溝20aに配置され、以下、緑色LEDチップ30Gが隣の溝20bに、青色LEDチップ30Bがさらに隣の溝20cに順に配置される。
As in the first embodiment, the first
本実施例の第二発光部40は、主波長が460nmの青色LEDチップ40Bおよびこの青色LEDチップ40Bにより励起される黄色蛍光体25および赤色蛍光体24を有してなる低色温度発光部Aと、主波長が460nmの青色LEDチップ42Bおよびこの青色LEDチップ42Bにより励起される緑色系蛍光体、本実施例では黄色蛍光体25および緑色蛍光体26を有してなる中色温度発光部Cと、主波長が460nmの青色LEDチップ41Bおよびこの青色LEDチップ41Bにより励起される黄色蛍光体25を有してなる高色温度発光部Bで構成する。
The second
主波長が460nmの青色LEDチップ40Bにより励起される黄色蛍光体25および赤色蛍光体25を有してなる低色温度発光部Aにより、色温度3000Kの電球色を発光する。また、主波長が460nmの青色LEDチップ42Bにより励起される黄色蛍光体25および緑色蛍光体26を有してなる中色温度発光部Cにより色温度5000Kの昼白色を発光する。さらに、主波長が460nmの青色LEDチップ41Bにより励起される黄色蛍光体25からなる高色温度発光部Bにより色温度6700Kの昼光色を発光する。
The low color temperature light emitting section A having the
この3種類の各LEDチップ40B、41B、42Bは、それぞれ複数個用意され、それぞれの1本の長方形のプリント配線基板22B、23B、24Bの長手方向に沿って略等間隔に配置して実装される。複数個の青色LEDチップ40Bが実装された配線基板22Bを、第一発光部の青色LEDチップ30Bの隣の溝20dに配置し、さらに隣の溝20eに青色LEDチップ42Bを、さらにその隣の溝20fに青色LEDチップ41Bを順に配置する。
A plurality of each of these three types of
上記に配置された基板20の各溝には、蛍光体を充填する。すなわち、色温度3000Kの電球色を発光させるための青色LEDチップ40Bを配置した溝20dには、青色LEDチップ40Bにより励起される黄色蛍光体25および赤色蛍光体24を充填する。また、色温度5000Kの昼白色を発光させるための青色LED42Bを配置した溝20eには、青色LEDチップ42Bにより励起される黄色蛍光体25および緑色蛍光体26を充填する。さらに、色温度6700Kの昼光色を発光させるための青色LED41Bを配置した溝20fには、青色LEDチップ41Bにより励起される黄色蛍光体25を充填する。
Each groove of the
上記により、基板20上に、3列からなる第二発光部40が3列からなる第一発光部30に隣接して配置される。本実施例では、上記3列の第一発光部30と3列の第二発光部40からなる発光群を、さらにもう1群配置して構成する。これにより、3列の第一発光部30の隣に3列の第二発光部40が、その隣に3列の第一発光部30が、さらにその隣に3列の第二発光部40が配置され、第一発光部と第二発光部が交互に隣接して基板上にライン状に配置される。
As described above, the second
上記の緑色蛍光体26としては、例えば、RE3(Al,Ga)5O12:Ce蛍光体(REは、Y、GおよびLaから選ばれる少なくとも1種を示す。)などのYAG蛍光体、AE2SiO4:Eu蛍光体(AEは、Sr、Ba、Caなどのアルカリ土類元素を示す。)やCa3Sc2Si3O12:Ce蛍光体などのケイ酸塩蛍光体、サイアロン系蛍光体(例えば、CaxSiyAlzON:Eu2+)、およびCa3Sc2O4:Ce蛍光体などの中から蛍光体の特性や用途に応じて選択される(上記x、y、zの係数は適宜決定することができる)。例えば、前記青色光に励起されて波長500nm以上540nm未満の範囲に発光強度のピークを有する緑色蛍光体などを用いることができる。
Examples of the
上記に構成された本実施例の発光装置は、実施例1と同様に、器具本体60内に収納され面光源としての照明器具70が構成され、例えば、店舗内を各種の照明環境に合わせて照明を行うことができる。
The light emitting device of the present embodiment configured as described above includes a
特に、第二発光部40には、主波長が460nmの青色LEDチップ42Bにより励起される黄色蛍光体25および緑色蛍光体26を有してなる中色温度発光部Cを設けたので、緑色蛍光体26の混色によって図9に破線で示すように、より一層黒体軌跡aに沿ったきめ細かい範囲での白色光をつくり出すことできる。
In particular, since the second
また、青色LEDチップ42Bにより励起される黄色蛍光体25および緑色蛍光体26を有してなる中色温度発光部Cは、青色LEDチップ40Bにより励起される黄色蛍光体25および赤色蛍光体24を有してなる低色温度発光部Aと青色LEDチップ41Bにより励起される黄色蛍光体25を有してなる高色温度発光部Bとの間に位置させて配置したので、比較的輝度が高い緑色の発光部分が3列の中央部に位置するので、一方に片寄らない全体として均一な輝度の発光面を構成することがでる。
Further, the medium color temperature light emitting section C having the
本実施例において、緑色系蛍光体は、黄色蛍光体と緑色蛍光体で構成したが、緑色蛍光体のみで中色温度である5000Kの昼白色に近い白色で発光させるように構成してもよい。また、青色LEDチップと各種蛍光体の組み合わせによって、さらに異なる色温度10000Kなどに発光する発光体を追加し一層黒体軌跡に沿ったきめ細かな範囲での白色光をつくり出すことできるようにしてもよい。 In this embodiment, the green phosphor is composed of a yellow phosphor and a green phosphor. However, the green phosphor may be configured to emit light in a white color close to a neutral white temperature of 5000 K, which is a medium color temperature, using only the green phosphor. . In addition, a combination of a blue LED chip and various phosphors may be used to add a light-emitting body that emits light at a different color temperature of 10000 K or the like so that white light can be produced in a finer range along the black body locus. .
その他、本実施例における他の構成、作用、作用効果、変形例等は、実施例1と同様である。 In addition, other configurations, operations, operational effects, modifications, and the like in the present embodiment are the same as those in the first embodiment.
本実施例は、第二発光部を、青色発光ダイオードチップと、青色発光ダイオードチップおよびこの青色発光ダイオードチップにより励起される緑色系蛍光体を有してなる中色温度発光部Cと、赤色発光ダイオードチップで構成したもので、以下その構成を図10に従い説明する。図10には実施例1および2と同一部分に同一の符号を付して、詳細な説明は省略する。 In the present embodiment, the second light-emitting portion includes a blue light-emitting diode chip, a medium-temperature light-emitting portion C including a blue light-emitting diode chip and a green phosphor excited by the blue light-emitting diode chip, and red light emission. This is a diode chip, and the configuration will be described with reference to FIG. In FIG. 10, the same parts as those in the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
第一発光部30は、実施例1および2と同様に、主波長が620nmの赤色LEDチップ30R、主波長が520nmの緑色LEDチップ30Gおよび主波長が460nmの青色LEDチップ30Bで構成され、複数個の赤色LEDチップ30Rが実装された配線基板21Rが、基板20の図10中左端の溝20aに配置され、以下、緑色LEDチップ30Gが隣の溝20bに、青色LEDチップ30Bがさらに隣の溝20cに順に配置される。
As in the first and second embodiments, the first
本実施例の第二発光部40は図10(a)に示すように、主波長が460nmの青色LEDチップ50Bと、主波長が460nmの青色LEDチップ43Bおよびこの青色LEDチップ43Bにより励起される緑色系蛍光体27を有してなる中色温度発光部Cと、主波長が620nmの赤色LEDチップ50Rで構成する。主波長が460nmの青色LEDチップ43Bにより励起される緑色系蛍光体27を有してなる中色温度発光部Cにより色温度5000Kの昼白色を発光する。
As shown in FIG. 10A, the second
この3種類の各LEDチップ50B、43B、50Rは、それぞれ複数個用意され、それぞれの1本の長方形のプリント配線基板22B、23B、24Bの長手方向に沿って略等間隔に配置して実装される。複数個の青色LEDチップ50Bが実装された配線基板22Bを、第一発光部の青色LEDチップ30Bの隣の溝20dに配置し、さらに隣の溝20eに青色LEDチップ43Bを、さらにその隣の溝20fに赤色LEDチップ50Rを順に配置する。
A plurality of each of these three types of
上記に配置された基板20の各溝には、透明樹脂層または蛍光体を充填する。すなわち、青色LEDチップ50Bを配置した溝20dには、外側に塗布または充填等の手段で透明樹脂層22を形成する。また、色温度5000Kの昼白色を発光させるための青色LED43Bを配置した溝20eには、青色LEDチップ43Bにより励起される緑色系蛍光体27を充填する。さらに、赤色LED50Rを配置した溝20fには、外側に塗布または充填等の手段で透明樹脂層22を形成する。
Each groove of the
上記により、基板20上に、3列からなる第二発光部40が3列からなる第一発光部30に隣接して配置される。本実施例では、上記3列の第一発光部30と3列の第二発光部40からなる発光群を、さらにもう1群配置して構成する。
As described above, the second
上記に構成された本実施例の発光装置は、実施例1および2と同様に、器具本体60内に収納され面光源としての照明器具70が構成され、例えば、店舗内を各種の照明環境に合わせて照明を行うことができる。特に、第二発光部40には、主波長が460nmの青色LEDチップ43Bにより励起される緑色系蛍光体27を有してなる中色温度発光部Cを設けたので、緑色系蛍光体27の混色によって図9に破線で示すように、より一層黒体軌跡aに沿ったきめ細かい範囲での白色光をつくり出すことできる。
The light emitting device of the present embodiment configured as described above includes a
また、青色LEDチップおよび赤色LEDチップと青色LEDチップにより励起される緑色系蛍光体の組み合わせにより白色を得るようにしたので、白色の効率が50lm/W以上となり効率が高くなる。さらに、例えば、緑色系蛍光体としてSiON等の蛍光体を用いれば、温度特性も良好となり、発光ダイオードのような波長シフトが生じない。因みに、青色LEDチップ+緑色LEDチップ+赤色LEDチップの組み合わせよりも白色の効率が高い。さらに、青色LEDチップ+緑色蛍光体(青色LEDチップで励起)+赤色蛍光体(青色LEDチップで励起)の組み合わせよりも白色の効率が高い。 In addition, since white is obtained by the combination of the blue LED chip and the green phosphor excited by the red LED chip and the blue LED chip, the efficiency of white becomes 50 lm / W or more, and the efficiency increases. Furthermore, for example, when a phosphor such as SiON is used as the green phosphor, the temperature characteristics are improved and the wavelength shift does not occur as in a light emitting diode. Incidentally, the efficiency of white is higher than the combination of blue LED chip + green LED chip + red LED chip. Furthermore, the efficiency of white is higher than the combination of blue LED chip + green phosphor (excited by blue LED chip) + red phosphor (excited by blue LED chip).
本実施例において、青色LEDチップ43Bにより励起される緑色系蛍光体27は、緑色蛍光体のみで構成しても、黄色蛍光体と緑色蛍光体(黄緑色に近い)により構成し、5000Kの昼白色に近い白色で発光させるように構成してもよい。
In the present embodiment, the
また、図10(b)に示すように、第二発光部40は、主波長が460nmの青色LEDチップ50Bと、主波長が460nmの青色LEDチップ50B、主波長が620nmの赤色LEDチップ50Rおよび緑色系蛍光体27を有してなる中色温度発光部Cと、主波長が620nmの赤色LEDチップ、若しくは主波長が460nmの青色LEDチップからなるLEDチップ90で構成してもよい。
10B, the second
その他、本実施例における他の構成、作用、作用効果、変形例等は、実施例1および2と同様である。 In addition, other configurations, operations, functions, and modifications in the present embodiment are the same as those in the first and second embodiments.
上記各実施例の照明器具は、屋内の照明を行う照明器具として構成したが、家庭用、さらには、店舗、施設、業務用等の屋外用の各種照明器具として構成してもよい。 Although the lighting fixtures of the above embodiments are configured as lighting fixtures that perform indoor lighting, they may be configured as various lighting fixtures for home use and for outdoor use such as stores, facilities, and business use.
以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明は上述の各実施例に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々の設計変更を行うことができる。 The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various design changes can be made without departing from the scope of the present invention.
10 発光装置
20 基板
24 赤色蛍光体
25 黄色蛍光体
26 緑色蛍光体
27 緑色系蛍光体
30 第一発光部
30R 赤色発光ダイオードチップ
30G 緑色発光ダイオードチップ
30B 青色発光ダイオードチップ
40 第二発光部
A 低色温度発光部
B 高色温度発光部
C 中色温度発光部
40B、41B 青色発光ダイオードチップ
50 可変色手段
60 器具本体
70 照明器具
DESCRIPTION OF
Claims (6)
基板上に所定の配列パターンで配置された3種類以上の波長の異なる発光素子で構成した第一発光部と;
基板上に第一発光部に隣接して配置され、蛍光体励起用の発光素子およびこの発光素子により励起される蛍光体を有してなる第二発光部と;
を具備することを特徴とする発光装置。 A substrate;
A first light-emitting portion composed of three or more types of light-emitting elements having different wavelengths arranged in a predetermined arrangement pattern on the substrate;
A second light-emitting part disposed on the substrate adjacent to the first light-emitting part and having a phosphor-exciting light-emitting element and a phosphor excited by the light-emitting element;
A light-emitting device comprising:
基板上に所定の配列パターンで配置された赤色発光ダイオードチップ、緑色発光ダイオードチップおよび青色発光ダイオードチップで構成した第一発光部と;
青色発光ダイオードチップおよびこの青色発光ダイオードチップにより励起される黄色蛍光体および赤色蛍光体を有してなる低色温度発光部と、青色発光ダイオードチップおよびこの青色発光ダイオードチップにより励起される黄色蛍光体を有してなる高色温度発光部で構成され基板上に第一発光部に隣接して配置された第二発光部と;
第一発光部と第二発光部の少なくとも一方の発光色を変化させる可変色手段と;
を具備することを特徴とする発光装置。 A substrate;
A first light-emitting part composed of a red light-emitting diode chip, a green light-emitting diode chip and a blue light-emitting diode chip arranged in a predetermined arrangement pattern on the substrate;
Blue light emitting diode chip, low color temperature light emitting section having yellow phosphor and red phosphor excited by blue light emitting diode chip, blue light emitting diode chip and yellow phosphor excited by blue light emitting diode chip A second light-emitting part, which is composed of a high-color-temperature light-emitting part and is disposed adjacent to the first light-emitting part on the substrate;
Variable color means for changing the emission color of at least one of the first light emitting part and the second light emitting part;
A light-emitting device comprising:
基板上に所定の配列パターンで配置された赤色発光ダイオードチップ、緑色発光ダイオードチップおよび青色発光ダイオードチップで構成した第一発光部と;
青色発光ダイオードチップおよびこの青色発光ダイオードチップにより励起される黄色蛍光体および赤色蛍光体を有してなる低色温度発光部と、青色発光ダイオードチップおよびこの青色発光ダイオードチップにより励起される緑色系蛍光体を有してなる中色温度発光部と、青色発光ダイオードチップおよびこの青色発光ダイオードチップにより励起される黄色蛍光体を有してなる高色温度発光部で構成され基板上に第一発光部に隣接して配置された第二発光部と;
第一発光部と第二発光部の少なくとも一方の発光色を変化させる可変色手段と;
を具備することを特徴とする発光装置。 A substrate;
A first light-emitting part composed of a red light-emitting diode chip, a green light-emitting diode chip and a blue light-emitting diode chip arranged in a predetermined arrangement pattern on the substrate;
Blue light emitting diode chip, low color temperature light emitting part having yellow phosphor and red phosphor excited by blue light emitting diode chip, blue light emitting diode chip and green fluorescent light excited by blue light emitting diode chip A first light emitting part on a substrate, comprising a medium color temperature light emitting part comprising a body, a blue light emitting diode chip and a high color temperature light emitting part comprising a yellow phosphor excited by the blue light emitting diode chip A second light emitting portion disposed adjacent to the second light emitting portion;
Variable color means for changing the emission color of at least one of the first light emitting part and the second light emitting part;
A light-emitting device comprising:
基板上に所定の配列パターンで配置された赤色発光ダイオードチップ、緑色発光ダイオードチップおよび青色発光ダイオードチップで構成した第一発光部と;
青色発光ダイオードチップと、青色発光ダイオードチップおよびこの青色発光ダイオードチップにより励起される緑色系蛍光体を有してなる中色温度発光部と、赤色発光ダイオードチップで構成され基板上に第一発光部に隣接して配置された第二発光部と;
第一発光部と第二発光部の少なくとも一方の発光色を変化させる可変色手段と;
を具備することを特徴とする発光装置。 A substrate;
A first light-emitting part composed of a red light-emitting diode chip, a green light-emitting diode chip and a blue light-emitting diode chip arranged in a predetermined arrangement pattern on the substrate;
A blue light emitting diode chip, a medium temperature light emitting portion having a blue light emitting diode chip and a green phosphor excited by the blue light emitting diode chip, and a red light emitting diode chip, the first light emitting portion on the substrate A second light emitting portion disposed adjacent to the second light emitting portion;
Variable color means for changing the emission color of at least one of the first light emitting part and the second light emitting part;
A light-emitting device comprising:
発光装置を配置した器具本体と;
を具備することを特徴とする照明器具。
A light emitting device according to any one of claims 1 to 5;
An instrument body having a light emitting device disposed thereon;
The lighting fixture characterized by comprising.
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