JP2011119292A - Light-emitting device (cob module) - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、発光装置(COBモジュール)に関し、特には、発光効率を高めた発光装置(COBモジュール)に関する。 The present invention relates to a light emitting device (COB module), and more particularly, to a light emitting device (COB module) with improved luminous efficiency.
発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)は、表示装置(特許文献1参照)や発光装置(特許文献2参照)を始めとして、照明器具、ディスプレイ、液晶ディスプレイのバックライト光源などとして、広く利用されてきている。
LEDから光を取り出すには、ダイオード素子と、ダイオードに通電する導線とが必要であるが、発光した光を無駄にしないための反射材および光を減衰させることの少ない光透過材、更には所望の方向に指向させるための集光体(レンズ等)・取り出される光の色相を調節するための蛍光材等が用いられ、電気を光に変換するに際して発生する熱を伝導・放熱する方策を施すことも欠かすことができない。
2. Description of the Related Art Light emitting diodes (LEDs) have been widely used as display light sources (see Patent Document 1) and light emitting devices (see Patent Document 2), as well as lighting fixtures, displays, and backlight sources for liquid crystal displays. ing.
In order to extract light from an LED, a diode element and a conducting wire for energizing the diode are required. However, a reflecting material for preventing wasted light and a light transmitting material that does not attenuate the light, and further desired. Concentrators (lenses, etc.) for directing in the direction of light, fluorescent materials for adjusting the hue of the extracted light, etc. are used, and measures are taken to conduct and dissipate heat generated when converting electricity into light It is indispensable.
LEDを利用した発光装置(COBモジュール)は、図1を用いて説明すれば、装置基板2と、発光体たるLEDチップ4、導電路たる回路パターン5、リフレクタ6、封止材7とで基本的に構成されるのが一般的である。なお、8は、回路間等を接続するワイヤ、である。
封止材としては、アクリル系、メタクリル系、エポキシ系など多種類のものが利用されるが、シリコーン系樹脂も用いられる(特許文献3参照)。また、ウレタン系が用いられることもある。中でも、特に青色の透過性特性から、シリコーン系樹脂が最近では多用されている。
ところで、シリコーン系樹脂は、熱伝導性の面では余り望ましい材料とは言い難く、LEDにおける発光に際して発生する発熱のために、高出力とし難い難点がある。
A light emitting device (COB module) using LEDs is basically composed of a
As the sealing material, various types such as acrylic, methacrylic, and epoxy are used, and silicone resins are also used (see Patent Document 3). A urethane system may also be used. Among these, silicone resins have recently been frequently used because of their blue transmission characteristics.
By the way, a silicone resin is not a very desirable material in terms of thermal conductivity, and has a drawback that it is difficult to achieve a high output due to heat generated during light emission in the LED.
本発明は、上記の問題を解決するもので、発光装置(COBモジュール)本来の眼目である発光量を減殺することなく、LEDにおける発光に際して発生する熱を高効率に拡散・放熱し得る封止部を提供することを課題とする。 The present invention solves the above-mentioned problem, and seals that can diffuse and dissipate heat generated at the time of light emission in the LED with high efficiency without reducing the light emission amount that is the original eye of the light emitting device (COB module) It is an issue to provide a department.
本発明の発光装置(COBモジュール)は、シリコーン樹脂からなる封止材中に、当該シリコーン樹脂に比して、放熱性が高く、伝導度が高く、透明度が同等又はそれ以上の微粒子を添加させたことを特徴とする。
前記微粒子がガラスであること、あるいは前記微粒子がダイヤモンドであること、また、前記微粒子がガラス及びダイヤモンドとからなることが好ましい。
The light-emitting device (COB module) of the present invention is made by adding fine particles having higher heat dissipation, higher conductivity, and equal or higher transparency than the silicone resin to the sealing material made of silicone resin. It is characterized by that.
Preferably, the fine particles are glass, the fine particles are diamond, and the fine particles are made of glass and diamond.
本発明によれば、シリコーン樹脂よりも放熱性が高く、熱伝導度が高く、透明度が高い微粒子を分散させたことにより、封止材中の光量伝導を減衰することなく伝熱・放熱することができ、高放光出量の発光装置(COBモジュール)を実現することができる。 According to the present invention, heat dissipation and heat dissipation can be achieved without attenuating light quantity conduction in the sealing material by dispersing fine particles with higher heat dissipation, higher thermal conductivity, and higher transparency than silicone resin. Thus, a light emitting device (COB module) having a high light emission amount can be realized.
本発明は、封止材のベースをなすシリコーン樹脂の熱伝導よりも熱伝導性の高い微粒子を封止材中に添加させることによって熱の放散を図ることを基本とする。
以下に、添付図面を参照しながら、本発明を詳細に説明する。
本発明は、透明であるシリコーン樹脂を封止材とする発光装置(COBモジュール)をベースとする。
前述のとおり、シリコーン樹脂は、熱伝導・熱放出の面で物足りないところがあり、もう一段の改善が図れれば、発光させるための電流をそれだけ増加させることができる。
The present invention is basically based on the purpose of dissipating heat by adding fine particles having higher thermal conductivity than that of the silicone resin that forms the base of the sealing material to the sealing material.
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
The present invention is based on a light emitting device (COB module) using a transparent silicone resin as a sealing material.
As described above, the silicone resin is insufficient in terms of heat conduction and heat release, and if further improvement can be achieved, the current for light emission can be increased accordingly.
そのためには、シリコーン樹脂からなる封止材中に熱伝導・熱放出伝達の良好な材料を挿入することが考えられる。しかし、熱的な条件を満足しても、LEDから発光する光を効率的に外部に放出することができないのでは、何にもならない。したがって、熱の良導体であると同時に、光の良導体、すなわち、光に対して透明であることが望まれる。 For that purpose, it is conceivable to insert a material having good heat conduction and heat transfer into the sealing material made of silicone resin. However, even if the thermal condition is satisfied, there is nothing if the light emitted from the LED cannot be efficiently emitted to the outside. Therefore, it is desired that the heat good conductor and at the same time the light good conductor, that is, transparent to light.
LEDの周囲を囲繞する封止材には、LEDから発光される光の色調を調節するために、蛍光物体が混入される。その他、特許文献3に記載されるように、[1]光散乱剤として、[2]クラックの発生を防止する結合剤として、[3]粘度調整剤として、〔4〕封止剤部の収縮を低減するために、各種の無機粒子が混入されてきた。同文献では、無機粒子の例として、シリカ、チタン酸バリウム、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化ニオブ、酸化アルミニウム、酸化セリウム、酸化イットリウムなどの無機酸化物粒子やダイヤモンド粒子が挙げられるが、目的に応じて他の物質を選択することもでき、これらに限定されるものではない、とされている。
In order to adjust the color tone of the light emitted from the LED, a fluorescent object is mixed in the sealing material surrounding the periphery of the LED. In addition, as described in
しかし、同文献においては、混入される無機粒子の具備すべき性能として、“透明性”の必要性が認識されていなかった。そのため、「ダイヤモンド粒子」は、単に“無機粒子”の一つとして単に例示されるだけで、それ以上の“検討・検証”はなされていない。
同文献を含めて、従来、「ダイヤモンド粒子」を“混入粒子”とした例は、人工ダイヤモンド含めて、“検討・検証”はなされていない。
However, in this document, the necessity of “transparency” has not been recognized as the performance of the inorganic particles to be mixed. Therefore, the “diamond particles” are merely exemplified as one of the “inorganic particles”, and no further “examination / verification” has been made.
Including the same literature, the “diamond particles” as “mixed particles” has not been “examined / verified” including artificial diamonds.
本発明は、この、混入される無機粒子の具備すべき性能として、“透明性”を導入したものである。
“透明性”としては、封止材として用いられるシリコーン樹脂と少なくとも同等程度であることが望ましく、同等以上とすることがより望ましい。
本発明では、封止材に混入される無機粒子として、従来[1]〜[4]として混入されていた無機粒子の少なくとも一部を代替するとして、ダイヤモンド粒子および/またはガラス粒子(図1における透明粒子9)が挙げられる。
その混入量としては、特に限定されない。また、その粒径も、特に限定されるものではないが、概ね、混入される蛍光物体の粒径とコンパラブルなものとすることができる。
In the present invention, “transparency” is introduced as the performance of the mixed inorganic particles.
The “transparency” is preferably at least equivalent to the silicone resin used as the sealing material, and more preferably equal to or higher than that.
In the present invention, diamond particles and / or glass particles (in FIG. 1) are used as the inorganic particles mixed in the sealing material, replacing at least part of the inorganic particles conventionally mixed as [1] to [4]. Transparent particles 9).
The mixing amount is not particularly limited. The particle size is not particularly limited, but can generally be compatible with the particle size of the fluorescent material to be mixed.
1:発光装置(COBモジュール)
2:装置基板
3:素子基板
4:LEDチップ
5:(導電路たる)回路パターン
6:リフレクタ
7:封止材
8:ワイヤ
9:透明粒子
1: Light emitting device (COB module)
2: Device substrate 3: Element substrate 4: LED chip 5: (conductive path) circuit pattern 6: reflector 7: sealing material 8: wire 9: transparent particles
Claims (4)
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