JP2009060069A - Array-type light-emitting device having high color-rendering properties - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、発光装置に係り、特に、高演色性のあるアレイ型発光装置を指すものである。 The present invention relates to a light emitting device, and particularly refers to an array type light emitting device having high color rendering properties.
発光ダイオード(Light-Emitting Diode;LED)は半導体装置で、サイズがいずれも小さく、その利点は、明るいカラーを高い効率で発生できる発射光源であり、かつ、発光ダイオードが発する光は、最適な単色ピークを有することにある。複数の発光ダイオードの発射を拡散及び合成することによって白光を発生させる場合、カラー合成の方法が必要である。 Light-Emitting Diode (LED) is a semiconductor device that is small in size and has the advantage that it is a light source that can generate bright colors with high efficiency, and the light emitted from the light-emitting diode is an optimal single color. It has a peak. When white light is generated by diffusing and combining the firing of multiple light emitting diodes, a method of color composition is required.
例えば、それぞれが発射光源であり、その波長が赤、緑、または青の可視光範囲内にそれぞれ介在する三つの発光ダイオード(すなわち、それぞれ赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード及び青色発光ダイオード)同士は、互いに近く設置しなければならない。しかしながら、各発光ダイオードはいずれも最適な単色ピークを有するため、これらのカラー色で合成して発生した白光が不均一になることもしばしばある。すなわち、三原色の発射光源で合成してから発生した白光は、不均一になる可能性があるため、三原色の発射光源は、あらゆる方式で合成することができない。 For example, three light emitting diodes, each of which is a emission light source and each having a wavelength within the visible light range of red, green, or blue (that is, a red light emitting diode, a green light emitting diode, and a blue light emitting diode, respectively), Must be installed close to each other. However, since each light emitting diode has an optimal single color peak, white light generated by combining these color colors often becomes non-uniform. In other words, since the white light generated after combining with the three primary color emission light sources may be non-uniform, the three primary color emission light sources cannot be combined in any manner.
言い換えれば、高演色性(color renderingindex;CRI)の白光は、常に、半導体発光源が追求する目標である。上記のように、従来では様々な波長の発光ダイオードチップ、例えば、赤、緑、青の三色チップで配置してなる発光源を使用することがあるが、このような発光源は、演色性の80%程度しか達成できず、かつ、従来は光合成が不均一という問題があった。 In other words, white light with high color rendering index (CRI) has always been a goal pursued by semiconductor light emitting sources. As described above, conventionally, light emitting diode chips having various wavelengths, for example, light emitting sources arranged in three-color chips of red, green, and blue, may be used. However, there has been a problem that photosynthesis is not uniform.
以上から分かるように、前記従来の白光発光装置は、実際の使用では、不便や欠点が明らかに存在している。 As can be seen from the above, the conventional white light emitting device clearly has inconveniences and disadvantages in actual use.
そのため、本発明者は、前記欠点が改良できるのを感心して、長年以来この領域で積み立てた経験により、専念な観察かつ研究をし、さらに学術理論の運用に合せ、やっと合理な設計且つ前記の欠点を有効に改良できた本発明を提案した。 Therefore, the present inventor was impressed that the above-mentioned defects could be improved, and made extensive observations and researches based on the experience accumulated in this area since many years. The present invention has been proposed in which the drawbacks can be effectively improved.
本発明は、基板、アレイ型発光モジュール、複数の波長変換層(wavelength-converting layer)、及び複数の透光層(transparentlayer)を含む高演色性(color rendering index)のあるアレイ型発光装置(array type light-emitting device)を提供することを目的とする。 The present invention relates to an array light emitting device having a color rendering index including a substrate, an array light emitting module, a plurality of wavelength-converting layers, and a plurality of transparent layers. The purpose is to provide a type light-emitting device).
前記アレイ型発光モジュールは前記基板に電気的に接続され、前記アレイ型発光モジュールは、複数列の発光素子列からなり、各列の発光素子列は、発光波長範囲が450〜460nmの間に介在する複数の第1の発光チップと、発光波長範囲が620〜640nmの間に介在する少なくとも一つの第2の発光チップとを備える。 The array type light emitting module is electrically connected to the substrate, and the array type light emitting module is composed of a plurality of light emitting element rows, and each light emitting element row is interposed between light emission wavelength ranges of 450 to 460 nm. A plurality of first light emitting chips, and at least one second light emitting chip interposed between 620 to 640 nm in the light emission wavelength range.
また、前記波長変換層うちの一部は、緑色蛍光粉及びパッケージコロイドの混合であり、これに対応する第1の発光チップは、発光ピーク波長範囲が520〜540nmの間に介在する投射光を発生するようになり、さらに、前記波長変換層の他一部は、黄色蛍光粉とパッケージコロイドの混合であり、これに対応する第1の発光チップは、所定の色温のある投射光を発生するようになる。 In addition, a part of the wavelength conversion layer is a mixture of green fluorescent powder and package colloid, and the first light emitting chip corresponding to this is a projection light having an emission peak wavelength range between 520 to 540 nm. Furthermore, the other part of the wavelength conversion layer is a mixture of yellow fluorescent powder and package colloid, and the corresponding first light emitting chip generates projection light having a predetermined color temperature. It becomes like this.
よって、前記第1の発光チップが発する可視光の一部は、前記波長変換層により吸収されかつ他の発光ピーク波長範囲のある可視光に変換され、該他の発光ピーク波長範囲を有する可視光及び前記第2の発光チップが発生する投射光は、それぞれ光合成され、このアレイ型発光モジュールは、演色性が90〜95の間に介在する白色光を合成できるようになる。 Therefore, a part of visible light emitted from the first light emitting chip is absorbed by the wavelength conversion layer and converted into visible light having another emission peak wavelength range, and visible light having the other emission peak wavelength range. The projection light generated by the second light emitting chip is synthesized, and the array type light emitting module can synthesize white light having a color rendering property between 90 and 95.
本発明が所定の目的を達成するために採択した技術、手段及び効果をより詳しく理解するために、以下に添付図面を参照しながら本発明に関わる詳細な説明を行う。これにより、本発明の目的および特徴が、深くかつ具体的に理解できると確信しているが、添付図面は参考及び説明のみに使われ、本発明の主張範囲を狭義的に局限するものではないことは言うまでもないことである。 DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In order to understand the technology, means and effects adopted in order to achieve a predetermined object, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Accordingly, the object and features of the present invention are believed to be deeply and concretely understood, but the attached drawings are used only for reference and explanation and do not narrowly limit the scope of the present invention. It goes without saying.
図1及び図2は、それぞれ、本発明の第1実施形態に係る高演色性(color rendering index)のあるアレイ型発光装置(array typelight-emitting device)の平面図、及び本発明の図1の2−2線の断面図である。図から分かるように、本発明は、基板1、アレイ型発光モジュール2、複数の波長変換層(wavelength-converting layer set)3、及び複数の透光層(transparent layer set)4を含む高演色性(color rendering index)のあるアレイ型発光装置(array type light-emitting device)を提供する。
1 and 2 are a plan view of an array type light-emitting device having a color rendering index according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 1 of the present invention, respectively. It is sectional drawing of a 2-2 line. As can be seen from the figure, the present invention includes a
アレイ型発光モジュール2は基板1に電気的に接続され、かつ、アレイ型発光モジュール2は、複数の発光素子列(21、22、23、24)からなる。各列の発光素子列は、発光波長範囲が450〜460nmの間に介在する複数の第1の発光チップと、発光波長範囲が620〜640nmの間に介在する少なくとも一つの第2の発光チップとを備える。
The array type
図1に示すように、一列目の発光素子列21は、3つの第1の発光チップ210及び1つの第2の発光チップ211を備える。二列目の発光素子列22は、3つの第1の発光チップ220及び1つの第2の発光チップ221を備える。三列目の発光素子列23は、3つの第1の発光チップ230及び1つの第2の発光チップ231を備える。四列目の発光素子列24は、3つの第1の発光チップ240及び1つの第2の発光チップ241を備える。
As shown in FIG. 1, the first light
そのうち、第1の発光チップ(210、220、230、240)は、青色の発光ダイオードチップで、第2の発光チップ(211、221、231、241)は、赤色の発光ダイオードチップであれば良い。また、第2の発光チップ(211、221、231、241)は、異なる行(互いに異なる2行)の発光素子列(21、22、23、24)にそれぞれ交互に設けられる。また、第1の発光チップ(210、220、230、240)及び第2の発光チップ(211、221、231、241)は、それぞれ、所定距離、隔てられている。 Among them, the first light emitting chip (210, 220, 230, 240) may be a blue light emitting diode chip, and the second light emitting chip (211, 221, 231, 241) may be a red light emitting diode chip. . Further, the second light emitting chips (211, 221, 231, 241) are alternately provided in the light emitting element columns (21, 22, 23, 24) in different rows (two different rows). In addition, the first light emitting chip (210, 220, 230, 240) and the second light emitting chip (211, 221, 231, 241) are separated from each other by a predetermined distance.
また、波長変換層3は、それぞれ、第1の発光チップ(210、220、230、240)を覆う。透光層4は、それぞれ、第2の発光チップ(211、221、231、241)を覆う。
The
波長変換層3のうちの一つは、オレンジ色蛍光粉及びパッケージコロイドの混合3Oであり、これに対応する一つ第1の発光チップ(例えば、四列目の発光素子列24のうちの3つ目の第1の発光チップ240)は、発光ピーク波長範囲が595〜610nmの間に介在する投射光を発生するようになる。
One of the
波長変換層3うちの別の一部は、緑色蛍光粉及びパッケージコロイドの混合3Gであり、これらに対応する一部の第1の発光チップ(例えば、一列目の発光素子列21のうちの4つ目の第1の発光チップ210及び二列目の発光素子列22うちの3つ目の第1の発光チップ220)は、発光ピーク波長範囲が「480〜495nmの間」または「520〜540nmの間」に介在する投射光を発生するようになる。
Another part of the
波長変換層3うちのさらに別の一部は、黄色蛍光粉及びパッケージコロイドの混合3Yであり、これらに対応する一部の第1の発光チップ(例えば、一列目の発光素子列21のうちの1つ目の第1の発光チップ210及び二列目の発光素子列22のうちの3つ目の第1の発光チップ220)は、色温が「2800〜7000Kの間」または「7000〜11000Kの間」に介在する投射光を発生するようになる。なお、前記黄色蛍光粉はオレンジ色及び緑色で混合した蛍光粉に切り替えても良く、該オレンジ色及び緑色で混合した蛍光粉とパッケージコロイドの混合は、これに対応する第1の発光チップに、所定の色温を有する投射光を発生させる。
Still another part of the
よって、第1の発光チップ(210、220、230、240)が発する可視光の一部は、波長変換層3により吸収されかつ他の発光ピーク波長範囲のある可視光に変換され、該他の発光ピーク波長範囲を有する可視光及び第2の発光チップ(211、221、231、241)が発生する投射光が、それぞれ光合成され、このアレイ型発光モジュール2は、演色性が90〜95の間に介在する白色光源を合成できるようになる。
Therefore, a part of visible light emitted from the first light emitting chip (210, 220, 230, 240) is absorbed by the
しかしながら、第1の発光チップ(210、220、230、240)、及び第2の発光チップ(211、221、231、241)の配列の方式は、本発明を限定するものではない。いずれの、各列の発光素子列(21、22、23、24)が少なくとも一つの第2の発光チップ(211、221、231、241)を有し、かつ、波長変換層3は異なる割合の蛍光粉及びパッケージコロイドで混合して構成し、第1の発光チップ(210、220、230、240)をそれぞれ覆うものであれば、ともに本発明に保護される範囲である。
However, the arrangement of the first light emitting chips (210, 220, 230, 240) and the second light emitting chips (211 221 231 241) does not limit the present invention. Any one of the light emitting element rows (21, 22, 23, 24) of each row has at least one second light emitting chip (211, 221, 231, 241), and the
図3は、本実施形態に係る高演色性(color rendering index)のあるアレイ型発光装置(array typelight-emitting device)の回路図である。図1及び図3に合せて示すように、このアレイ型発光モジュール2は、4列の発光素子列(21、22、23、24)からなり、各列の発光素子列は、3つの第1の発光チップ及び1つの第2の発光チップを有し、4×4のアレイ型発光モジュールを構成する。また、各列の発光素子列(21、22、23、24)は、それぞれ、基板1に並列して電気的に接続され、かつ、各列の発光素子列(21、22、23、24)の第1の発光チップ及び第2の発光チップは、それぞれ、基板1に直列に電気的に接続される。
FIG. 3 is a circuit diagram of an array type light-emitting device having a color rendering index according to the present embodiment. As shown in FIGS. 1 and 3, the array type
各第1の発光チップの電圧値範囲は、2.9〜4.0(V)の間に介在し、各第2の発光チップの電圧値範囲は、1.8〜2.8(V)の間に介在する。そのため、電気回路設計者は、異なる電圧値の第1の発光チップ及び第2の発光チップをあらゆる方式で組み合わせることができ、各列の発光素子列(21、22、23、24)の第1の発光チップ及び第2の発光チップは、それぞれ直列してなり総電圧値が約12Vであるようになる。最適な場合に、各列の発光素子列の総電圧値が12Vである。 The voltage value range of each first light emitting chip is interposed between 2.9 and 4.0 (V), and the voltage value range of each second light emitting chip is 1.8 to 2.8 (V). Intervene between. Therefore, the electric circuit designer can combine the first light emitting chip and the second light emitting chip having different voltage values in any manner, and the first light emitting element row (21, 22, 23, 24) of each row. The light emitting chip and the second light emitting chip are respectively connected in series so that the total voltage value is about 12V. In the optimum case, the total voltage value of the light emitting element rows in each row is 12V.
図4aは、本発明の第1実施形態に係る高演色性(color rendering index)のあるアレイ型発光装置(array typelight-emitting device)の第1実施例の発光チップのレイアウトを示す図である。図4aの第1実施例について、以下に説明する。 FIG. 4a is a diagram illustrating a light emitting chip layout of a first example of an array type light-emitting device having a color rendering index according to the first embodiment of the present invention. The first embodiment of FIG. 4a will be described below.
B+P(OG)は、「1つの青色発光ダイオードチップBが、オレンジ色及び緑色で混合した蛍光粉とパッケージコロイドとの混合P(OG)に組み合わせられる」ことを意味し、これによって、色温(colortemperature)が2800〜7000Kの間に介在する白色投射光を発生させる。 B + P (OG) means that "one blue light emitting diode chip B is combined with a mixture P (OG) of fluorescent powder mixed with orange and green and package colloid", thereby the color temperature (colortemperature). ) Generates white projection light interposed between 2800-7000K.
B+P(G)は、「1つの青色発光ダイオードチップBが、緑色蛍光粉とパッケージコロイドとの混合P(G)に組み合わせられる」ことを意味し、これによって、発光ピーク波長範囲が520〜540nmの間に介在する緑色投射光を発生させる。 B + P (G) means that “one blue light emitting diode chip B is combined with a mixture P (G) of green fluorescent powder and package colloid”, and thus the emission peak wavelength range is 520 to 540 nm. The green projection light interposed between them is generated.
B+P(O)は、「1つの青色発光ダイオードチップBが、オレンジ色蛍光粉とパッケージコロイドとの混合P(O)に組み合わせられる」ことを意味し、これによって、発光ピーク波長範囲が595〜610nmであるオレンジ色投射光を発生させる。 B + P (O) means that “one blue light emitting diode chip B is combined with a mixture P (O) of orange fluorescent powder and package colloid”, which results in an emission peak wavelength range of 595 to 610 nm. The orange projection light is generated.
R+Tは、「1つの赤色発光ダイオードチップRが、透光層Tに合わせられる」ことを意味し、これによって、発光ピーク波長範囲が620〜640nmである赤色投射光を発生させる。 R + T means that “one red light emitting diode chip R is aligned with the light transmitting layer T”, and thereby, red projection light having an emission peak wavelength range of 620 to 640 nm is generated.
この場合、青色発光ダイオードチップBが発する可視光の一部は、異なる波長変換層(P(OG)、P(G)、P(O))によって吸収され他の発光ピーク波長範囲のある可視光に変換され、かつ、該他の発光ピーク波長範囲のある可視光が、赤色発光ダイオードチップRが発生する投射光と互いに混合され、本発明の第1実施形態のアレイ型発光モジュールの第1実施例は、色温が2500〜4000Kの間に介在する高演色性の白色光を合成できるようになる。 In this case, part of the visible light emitted from the blue light-emitting diode chip B is absorbed by different wavelength conversion layers (P (OG), P (G), P (O)) and has a light emission peak wavelength range. In the first embodiment of the array type light emitting module according to the first embodiment of the present invention, the visible light having the other light emission peak wavelength range is mixed with the projection light generated by the red light emitting diode chip R. As an example, it becomes possible to synthesize white light with high color rendering properties having a color temperature between 2500 and 4000K.
図4bは、本発明の第1実施形態に係る高演色性(color rendering index)のあるアレイ型発光装置(array typelight-emitting device)の第2実施例の発光チップのレイアウトを示す図である。図4bの第2実施例について、以下に説明する。 FIG. 4B is a diagram illustrating a light emitting chip layout of a second example of an array type light-emitting device having a color rendering index according to the first embodiment of the present invention. The second embodiment of FIG. 4b will be described below.
B+P(OG)は、「1つの青色発光ダイオードチップBが、オレンジ色及び緑色で混合した蛍光粉とパッケージコロイドとの混合P(OG)に組み合わせられる」ことを意味し、これによって、色温(colortemperature)が2800〜7000Kの間に介在する白色投射光を発生させる。 B + P (OG) means that "one blue light emitting diode chip B is combined with a mixture P (OG) of fluorescent powder mixed with orange and green and package colloid", thereby the color temperature (colortemperature). ) Generates white projection light interposed between 2800-7000K.
B+P(G)は、「1つの青色発光ダイオードチップBが、緑色蛍光粉とパッケージコロイドとの混合P(G)に組み合わせられる」ことを意味し、これによって、発光ピーク波長範囲が520〜540nmの間に介在する緑色投射光を発生させる。 B + P (G) means that “one blue light emitting diode chip B is combined with a mixture P (G) of green fluorescent powder and package colloid”, and thus the emission peak wavelength range is 520 to 540 nm. The green projection light interposed between them is generated.
B+P(g)は、「1つの青色発光ダイオードチップBが、緑色蛍光粉とパッケージコロイドとの混合P(g)に組み合わせられる」ことを意味し、これによって、発光ピーク波長範囲が480〜495nmの間に介在する緑色投射光を発生させる。 B + P (g) means that “one blue light emitting diode chip B is combined with a mixture P (g) of green fluorescent powder and package colloid”, and thus the emission peak wavelength range is 480 to 495 nm. The green projection light interposed between them is generated.
B+P(O)は、「1つの青色発光ダイオードチップBが、オレンジ色蛍光粉とパッケージコロイドとの混合P(O)に組み合わせられる」ことを意味し、これによって、発光ピーク波長範囲が595〜610nmであるオレンジ色投射光を発生させる。 B + P (O) means that “one blue light emitting diode chip B is combined with a mixture P (O) of orange fluorescent powder and package colloid”, which results in an emission peak wavelength range of 595 to 610 nm. The orange projection light is generated.
R+Tは、「1つの赤色発光ダイオードチップRが、透光層Tに合わせられる」ことを意味し、これによって、発光ピーク波長範囲が620〜640nmである赤色投射光を発生させる。 R + T means that “one red light emitting diode chip R is aligned with the light transmitting layer T”, and thereby, red projection light having an emission peak wavelength range of 620 to 640 nm is generated.
この場合、青色発光ダイオードチップBが発する可視光の一部は、異なる波長変換層(P(OG)、P(G)、P(g)、P(O))によって吸収され他の発光ピーク波長範囲のある可視光に変換され、かつ、該他の発光ピーク波長範囲のある可視光が、赤色発光ダイオードチップRが発生する投射光源と互いに混合され、本発明の第1実施形態のアレイ型発光モジュールの第2実施例は、色温が4000〜6000Kの間に介在する高演色性の白色光を合成できるようになる。 In this case, part of the visible light emitted from the blue light emitting diode chip B is absorbed by different wavelength conversion layers (P (OG), P (G), P (g), P (O)) and other emission peak wavelengths. The visible light having the range that is converted into visible light and having the other emission peak wavelength range is mixed with the projection light source generated by the red light emitting diode chip R, and the array type light emission of the first embodiment of the present invention The second embodiment of the module makes it possible to synthesize white light with high color rendering properties having a color temperature between 4000 and 6000K.
図4cは、本発明の第1実施形態に係る高演色性(color rendering index)のあるアレイ型発光装置(array typelight-emitting device)の第3実施例の発光チップのレイアウトを示す図である。図4cの第3実施例について、以下に説明する。 FIG. 4c is a view illustrating a light emitting chip layout of a third example of an array type light-emitting device having a color rendering index according to the first embodiment of the present invention. The third embodiment of FIG. 4c will be described below.
B+P(OG)は、「1つの青色発光ダイオードチップBが、オレンジ色及び緑色で混合した蛍光粉とパッケージコロイドとの混合P(OG)に組み合わせられる」ことを意味し、これによって、色温(colortemperature)が7000〜11000Kの間に介在する白色投射光を発生させる。 B + P (OG) means that "one blue light emitting diode chip B is combined with a mixture P (OG) of fluorescent powder mixed with orange and green and package colloid", thereby the color temperature (colortemperature). ) Generates white projection light interposed between 7000-11000K.
B+P(G)は、「1つの青色発光ダイオードチップBが、緑色蛍光粉とパッケージコロイドとの混合P(G)に組み合わせられる」ことを意味し、これによって、発光ピーク波長範囲が520〜540nmの間に介在する緑色投射光を発生させる。 B + P (G) means that “one blue light emitting diode chip B is combined with a mixture P (G) of green fluorescent powder and package colloid”, and thus the emission peak wavelength range is 520 to 540 nm. The green projection light interposed between them is generated.
B+P(g)は、「1つの青色発光ダイオードチップBが、緑色蛍光粉とパッケージコロイドとの混合P(g)に組み合わせられる」ことを意味し、これによって、発光ピーク波長範囲が480〜495nmの間に介在する緑色投射光を発生させる。 B + P (g) means that “one blue light emitting diode chip B is combined with a mixture P (g) of green fluorescent powder and package colloid”, and thus the emission peak wavelength range is 480 to 495 nm. The green projection light interposed between them is generated.
B+P(O)は、「1つの青色発光ダイオードチップBが、オレンジ色蛍光粉とパッケージコロイドとの混合P(O)に組み合わせられる」ことを意味し、これによって、発光ピーク波長範囲が595〜610nmであるオレンジ色投射光を発生させる。 B + P (O) means that “one blue light emitting diode chip B is combined with a mixture P (O) of orange fluorescent powder and package colloid”, which results in an emission peak wavelength range of 595 to 610 nm. The orange projection light is generated.
R+Tは、「1つの赤色発光ダイオードチップRが、透光層Tに合わせられる」ことを意味し、これによって、発光ピーク波長範囲が620〜640nmである赤色投射光を発生させる。 R + T means that “one red light emitting diode chip R is aligned with the light transmitting layer T”, and thereby, red projection light having an emission peak wavelength range of 620 to 640 nm is generated.
この場合、青色発光ダイオードチップBが発する可視光の一部は、異なる波長変換層(P(OG)、P(G)、P(g)、P(O))によって吸収され他の発光ピーク波長範囲のある可視光に変換され、かつ、該他の発光ピーク波長範囲のある可視光が、赤色発光ダイオードチップRが発生する投射光源と互いに混合され、本発明の第1実施形態に係るアレイ型発光モジュールの第3実施例は、色温が6000〜9000Kの間に介在する高演色性の白色光を合成できるようになる。 In this case, part of the visible light emitted from the blue light emitting diode chip B is absorbed by different wavelength conversion layers (P (OG), P (G), P (g), P (O)) and other emission peak wavelengths. The visible light having the range converted to visible light and the other light emission peak wavelength range is mixed with the projection light source generated by the red light emitting diode chip R, and the array type according to the first embodiment of the present invention The third embodiment of the light emitting module can synthesize white light with high color rendering properties with a color temperature between 6000 and 9000K.
図5及び図6は、それぞれ、本発明の第2実施形態に係る高演色性(color rendering index)のあるアレイ型発光装置(array typelight-emitting device)の平面図、及び本発明の図5の6−6線の断面図である。図から分かるように、本発明の第2実施形態のアレイ型発光装置と、前記第1実施形態のアレイ型発光装置との最も大きな違いは、第2実施形態のアレイ型発光装置の基板1’が、それぞれ近接して配列される複数の収納溝(収納凹部)10’を有し、かつ、アレイ型発光モジュール2’の各発光素子列(21’、22’、23’、24’)の第1の発光チップ(210、220、230、240)及び第2の発光チップ(211、221、231、241)が、それぞれ、対応する収納溝10’内に収納されることである。
5 and 6 are a plan view of an array type light-emitting device having a color rendering index according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 5 of the present invention, respectively. FIG. 6 is a sectional view taken along line 6-6. As can be seen from the figure, the biggest difference between the array type light emitting device of the second embodiment of the present invention and the array type light emitting device of the first embodiment is the
図7a及び図7Aは、本発明の第2実施形態に係る高演色性(color rendering index)のあるアレイ型発光装置(array typelight-emitting device)の第1実施例の発光チップのレイアウトを示す図、及びスペクトル図である。図7aの第1実施例について、以下に説明する。 7A and 7A are views showing a layout of a light emitting chip of a first example of an array type light-emitting device having a color rendering index according to a second embodiment of the present invention. And a spectrum diagram. The first embodiment of FIG. 7a is described below.
B+P(OG)は、「1つの青色発光ダイオードチップBが、オレンジ色及び緑色で混合した蛍光粉とパッケージコロイドとの混合P(OG)に組み合わせられる」ことを意味し、これによって、色温(colortemperature)が2800〜7000Kの間に介在する白色投射光を発生させる。 B + P (OG) means that "one blue light emitting diode chip B is combined with a mixture P (OG) of fluorescent powder mixed with orange and green and package colloid", thereby the color temperature (colortemperature). ) Generates white projection light interposed between 2800-7000K.
B+P(G)は、「1つの青色発光ダイオードチップBが、緑色蛍光粉とパッケージコロイドとの混合P(G)に組み合わせられる」ことを意味し、これによって、発光ピーク波長範囲が520〜540nmの間に介在する緑色投射光を発生させる。 B + P (G) means that “one blue light emitting diode chip B is combined with a mixture P (G) of green fluorescent powder and package colloid”, and thus the emission peak wavelength range is 520 to 540 nm. The green projection light interposed between them is generated.
B+P(O)は、「1つの青色発光ダイオードチップBが、オレンジ色蛍光粉とパッケージコロイドとの混合P(O)に組み合わせられる」ことを意味し、これによって、発光ピーク波長範囲が595〜610nmであるオレンジ色投射光を発生させる。 B + P (O) means that “one blue light emitting diode chip B is combined with a mixture P (O) of orange fluorescent powder and package colloid”, which results in an emission peak wavelength range of 595 to 610 nm. The orange projection light is generated.
R+Tは、「1つの赤色発光ダイオードチップRが、透光層Tに合わせられる」ことを意味し、これによって、発光ピーク波長範囲が620〜640nmである赤色投射光を発生させる。 R + T means that “one red light emitting diode chip R is aligned with the light transmitting layer T”, and thereby, red projection light having an emission peak wavelength range of 620 to 640 nm is generated.
この場合、青色発光ダイオードチップBが発する可視光の一部は、異なる波長変換層(P(OG)、P(G)、P(O))によって吸収され他の発光ピーク波長範囲のある可視光に変換され、かつ、該他の発光ピーク波長範囲のある可視光が、赤色発光ダイオードチップRが発生する投射光源と互いに混合され、本実施形態に係る第1実施例のアレイ型発光モジュールは、演色性(CRI)が93.16で、色温が2500〜4000Kの高演色性の白色光を合成できるようになる(図7A参照)。 In this case, part of the visible light emitted from the blue light-emitting diode chip B is absorbed by different wavelength conversion layers (P (OG), P (G), P (O)) and has a light emission peak wavelength range. The visible light having the other emission peak wavelength range is mixed with the projection light source generated by the red light emitting diode chip R, and the array type light emitting module of the first example according to the present embodiment is High color rendering white light having a color rendering property (CRI) of 93.16 and a color temperature of 2500 to 4000 K can be synthesized (see FIG. 7A).
図7b及び図7Bは、本発明の第2実施形態に係る高演色性(color rendering index)のあるアレイ型発光装置(array typelight-emitting device)の第2実施例の発光チップのレイアウトを示す図、及びスペクトル図である。図7bの第2実施例について、以下に説明する。 FIGS. 7B and 7B are views showing a layout of a light emitting chip of a second example of an array type light-emitting device having a color rendering index according to a second embodiment of the present invention. And a spectrum diagram. The second embodiment of FIG. 7b will be described below.
B+P(OG)は、「1つの青色発光ダイオードチップBが、オレンジ色及び緑色で混合した蛍光粉とパッケージコロイドとの混合P(OG)に組み合わせられる」ことを意味し、これによって、色温(colortemperature)が2800〜7000Kの間に介在する白色投射光を発生させる。 B + P (OG) means that "one blue light emitting diode chip B is combined with a mixture P (OG) of fluorescent powder mixed with orange and green and package colloid", thereby the color temperature (colortemperature). ) Generates white projection light interposed between 2800-7000K.
B+P(G)は、「1つの青色発光ダイオードチップBが、緑色蛍光粉とパッケージコロイドとの混合P(G)に組み合わせられる」ことを意味し、これによって、発光ピーク波長範囲が520〜540nmの間に介在する緑色投射光を発生させる。 B + P (G) means that “one blue light emitting diode chip B is combined with a mixture P (G) of green fluorescent powder and package colloid”, and thus the emission peak wavelength range is 520 to 540 nm. The green projection light interposed between them is generated.
R+Tは、「1つの赤色発光ダイオードチップRが、透光層Tに合わせられる」ことを意味し、これによって、発光ピーク波長範囲が620〜640nmである赤色投射光を発生させる。 R + T means that “one red light emitting diode chip R is aligned with the light transmitting layer T”, and thereby, red projection light having an emission peak wavelength range of 620 to 640 nm is generated.
この場合、青色発光ダイオードチップBが発する可視光の一部は、異なる波長変換層(P(OG)、P(G))によって吸収され他の発光ピーク波長範囲のある可視光に変換され、かつ、該他の発光ピーク波長範囲のある可視光が、赤色発光ダイオードチップRが発生する投射光源と互いに混合され、本実施形態に係る第2実施例のアレイ型発光モジュールは、演色性(CRI)が90.46で、色温が4000〜6000Kの高演色性の白色光を合成できるようになる(図7B参照)。 In this case, part of the visible light emitted from the blue light-emitting diode chip B is absorbed by different wavelength conversion layers (P (OG), P (G)) and converted into visible light having another emission peak wavelength range, and The visible light having the other emission peak wavelength range is mixed with the projection light source generated by the red light emitting diode chip R, and the array type light emitting module of the second example according to the present embodiment has a color rendering property (CRI). Is 90.46, and high color rendering white light having a color temperature of 4000 to 6000K can be synthesized (see FIG. 7B).
図7c及び図7Cは、本発明の第2実施形態に係る高演色性(color rendering index)のあるアレイ型発光装置(array typelight-emitting device)の第3実施例の発光チップのレイアウトを示す図、及びスペクトル図である。図7cの第3実施例について、以下に説明する。 FIGS. 7c and 7C are views showing a layout of a light emitting chip of a third example of an array type light-emitting device having a color rendering index according to the second embodiment of the present invention. And a spectrum diagram. A third embodiment of FIG. 7c will be described below.
B+P(OG)は、「1つの青色発光ダイオードチップBが、オレンジ色及び緑色で混合した蛍光粉とパッケージコロイドとの混合P(OG)に組み合わせられる」ことを意味し、これによって、色温(colortemperature)が7000〜11000Kの間に介在する白色投射光を発生させる。 B + P (OG) means that "one blue light emitting diode chip B is combined with a mixture P (OG) of fluorescent powder mixed with orange and green and package colloid", thereby the color temperature (colortemperature). ) Generates white projection light interposed between 7000-11000K.
B+P(G)は、「1つの青色発光ダイオードチップBが、緑色蛍光粉とパッケージコロイドとの混合P(G)に組み合わせられる」ことを意味し、これによって、発光ピーク波長範囲が520〜540nmの間に介在する緑色投射光を発生させる。 B + P (G) means that “one blue light emitting diode chip B is combined with a mixture P (G) of green fluorescent powder and package colloid”, and thus the emission peak wavelength range is 520 to 540 nm. The green projection light interposed between them is generated.
R+Tは、「1つの赤色発光ダイオードチップRが、透光層Tに合わせられる」ことを意味し、これによって、発光ピーク波長範囲が620〜640nmである赤色投射光を発生させる。 R + T means that “one red light emitting diode chip R is aligned with the light transmitting layer T”, and thereby, red projection light having an emission peak wavelength range of 620 to 640 nm is generated.
この場合、青色発光ダイオードチップBが発する可視光の一部は、異なる波長変換層(P(OG)、P(G))によって吸収され他の発光ピーク波長範囲のある可視光に変換され、かつ、該他の発光ピーク波長範囲のある可視光が、赤色発光ダイオードチップRが発生する投射光源と互いに混合され、本実施形態に係る第3実施例のアレイ型発光モジュールは、色温が2500〜4000Kの高演色性の白色光を合成できるようになる(図7C参照)。 In this case, part of the visible light emitted from the blue light-emitting diode chip B is absorbed by different wavelength conversion layers (P (OG), P (G)) and converted into visible light having another emission peak wavelength range, and The visible light having the other emission peak wavelength range is mixed with the projection light source generated by the red light emitting diode chip R, and the array type light emitting module of the third example according to this embodiment has a color temperature of 2500 to 4000K. It becomes possible to synthesize white light with high color rendering properties (see FIG. 7C).
以上のように、本発明の特徴は、各列の発光素子列が複数の青色発光ダイオードチップ及び少なくとも一つの赤色発光ダイオードチップを有することにある。さらに、波長変換層うちの一部は、緑色蛍光粉とパッケージコロイドの混合で、これらに対応する第1の発光チップは、発光ピーク波長範囲が520〜540nmの間に介在する投射光を発生するようになり、さらに、波長変換層の他一部は、オレンジ色及び緑色で混合した蛍光粉とパッケージコロイドの混合であり、これらに対応する他の一部の第1の発光チップは所定の色温の投射光を発生するようになる。また、第2の発光チップは、それぞれ、異なる行の発光素子列に交互に設けられる。よって、アレイ型発光モジュールは、演色性が90〜95の間に介在する白色光源を合成できるようになる。 As described above, a feature of the present invention is that each light emitting element row includes a plurality of blue light emitting diode chips and at least one red light emitting diode chip. Furthermore, a part of the wavelength conversion layer is a mixture of green fluorescent powder and package colloid, and the corresponding first light emitting chip generates projection light intervening between 520 to 540 nm in emission peak wavelength range. Furthermore, the other part of the wavelength conversion layer is a mixture of fluorescent powder mixed with orange and green and package colloid, and the other part of the first light emitting chips corresponding thereto has a predetermined color temperature. Projecting light is generated. In addition, the second light emitting chips are alternately provided in the light emitting element columns in different rows. Therefore, the array type light emitting module can synthesize a white light source having a color rendering property between 90 and 95.
しかし、前記の説明は、単に本発明の好ましい具体的な実施例の詳細説明及び図面に過ぎず、本発明の特許請求の範囲を局限するものではなく、本発明の主張する範囲は、特許請求の範囲に基づくべきであり、いずれの当該分野における通常の知識を有する専門家が本発明の分野の中で、適当に変更や修飾などを実施できるが、それらの実施のことが本発明の主張範囲内に納入されるべきことは言うまでもないことである。 However, the foregoing description is merely a detailed description of the preferred specific embodiments and drawings of the present invention, and is not intended to limit the scope of the claims of the present invention. Any expert having ordinary knowledge in the field can make appropriate changes or modifications within the field of the present invention. It goes without saying that it should be delivered within the scope.
1、1’ 基板
2 アレイ型発光モジュール
21 発光素子列
210 第1の発光チップ
211 第2の発光チップ
22 発光素子列
220 第1の発光チップ
221 第2の発光チップ
23 発光素子列
230 第1の発光チップ
231 第2の発光チップ
24 発光素子列
240 第1の発光チップ
241 第2の発光チップ
2’ アレイ型発光モジュール
21’ 発光素子列
22’ 発光素子列
23’ 発光素子列
24’ 発光素子列
3 波長変換層
3O オレンジ色蛍光粉とパッケージコロイドとの混合
3G 緑色蛍光粉とパッケージコロイドとの混合
3Y 黄色蛍光粉とパッケージコロイドとの混合
4 透光層
B 青色発光ダイオードチップ
R 赤色発光ダイオードチップ
T 透光層
P(OG) オレンジ色及び緑色で混合した蛍光粉とパッケージコロイドとの混合
P(G) 緑色蛍光粉とパッケージコロイドとの混合
P(O) オレンジ色蛍光粉とパッケージコロイドとの混合
1, 1 ′
Claims (15)
前記基板に電気的に接続され、複数列の発光素子列からなり、各列の発光素子列は、発光波長範囲が450〜460nmの間に介在する複数の第1の発光チップと、発光波長範囲が620〜640nmの間に介在する少なくとも一つの第2の発光チップとを備えたアレイ型発光モジュールと、
前記第1の発光チップをそれぞれ覆う複数の波長変換層であって、該波長変換層のうちの一部は、緑色蛍光粉及びパッケージコロイドの混合であり、これらに対応する前記第1の発光チップは、発光ピーク波長範囲が520〜540nmの間に介在する投射光を発生するようになり、さらに、該波長変換層の他一部は、黄色蛍光粉とパッケージコロイドの混合であり、これらに対応する前記第1の発光チップは、所定の色温のある投射光を発生するようになる、複数の波長変換層と、
前記第2の発光チップを覆う複数の透光層セットとを含み、
前記第1の発光チップが発する可視光の一部は、前記波長変換層により吸収され、かつ他の発光ピーク波長範囲のある可視光に変換され、該他の発光ピーク波長範囲を有する可視光及び前記第2の発光チップが発生する投射光は、それぞれ光合成され、これにより、演色性が90〜95の間に介在する白色光を合成できることを特徴とする高演色性のあるアレイ型発光装置。 A substrate,
A plurality of light emitting element rows electrically connected to the substrate, each light emitting element row including a plurality of first light emitting chips interposed between a light emission wavelength range of 450 to 460 nm and a light emission wavelength range An at least one second light emitting chip interposed between 620 and 640 nm,
A plurality of wavelength conversion layers respectively covering the first light emitting chip, wherein a part of the wavelength conversion layer is a mixture of green fluorescent powder and package colloid, and the first light emitting chip corresponding thereto Emits projection light with an emission peak wavelength range between 520 and 540 nm, and the other part of the wavelength conversion layer is a mixture of yellow fluorescent powder and package colloid, which corresponds to these The first light emitting chip that generates projection light having a predetermined color temperature, and a plurality of wavelength conversion layers,
A plurality of translucent layer sets covering the second light emitting chip,
A part of visible light emitted by the first light emitting chip is absorbed by the wavelength conversion layer and converted into visible light having another emission peak wavelength range, and visible light having the other emission peak wavelength range and The projection light generated by the second light emitting chip is photo-combined, whereby white light intervening between 90 to 95 can be synthesized.
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