JP2015201614A - 発光装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の発光装置において好ましくは、第1の発光部および第2の発光部が、第1の発光部および第2の発光部のそれぞれの発する光が混ざり合うことができるように配置される。
図1は本発明の実施の形態1に係る発光装置を模式的に示す平面図であり、図2は図1の透視図である。
第1の配線および第2の配線は、それぞれアノード用電極ランドおよびカソード用電極ランドを接続するように並列に配置されている。第1の配線および第2の配線は基板上にスクリーン印刷方法などにより形成される。第1の配線および第2の配線の少なくともいずれかに保護素子が接続されていてもよい。
赤色蛍光体は、LED素子から放射された1次光によって励起され、赤色領域にピーク発光波長を有する光を放射する。赤色蛍光体は、700nm以上の波長範囲内において発光せず、且つ、550nm以上600nm以下の波長範囲内において光吸収がない。「赤色蛍光体が700nm以上の波長範囲内において発光せず」とは、300K以上の温度において700nm以上の波長範囲内における赤色蛍光体の発光強度がピーク発光波長における赤色蛍光体の発光強度の1/100倍以下であることを意味する。「赤色蛍光体が550nm以上600nm以下の波長範囲内において光吸収がない」とは、300K以上の温度において、赤色蛍光体が550nm以上600nm以下の波長範囲内における励起スペクトルの積分値が、赤色蛍光体が430nm以上480nm以下の波長範囲内における励起スペクトルの積分値の1/100倍以下であることを意味する。なお、励起スペクトルの測定波長は、赤色蛍光体のピーク波長とする。「赤色領域」とは、本明細書では、波長が580nm以上700nm未満である領域を意味する。
緑色蛍光体は、LED素子から放射された1次光によって励起され、緑色領域にピーク発光波長を有する光を放射する。緑色蛍光体は、発光装置の波長変換部に用いられるものであれば特に限定されないが、たとえば、一般式(1):(M1)3-xCex(M2)5O12(式中、(M1)はY、Lu、GdおよびLaのうちの少なくとも1つを表わし、(M2)はAlおよびGaのうちの少なくとも1つを表わし、Ceの組成比(濃度)を示すxは0.005≦x≦0.20を満たす)で表わされる蛍光体などを用いることができる。「緑色領域」は波長が500nm以上580nm以下の領域を意味する。
LED素子は、430nm以上480nm以下の波長範囲内にピーク発光波長を有する光を放射する。ピーク発光波長が430nm未満の発光素子を用いた場合には、発光装置からの光に対する青色光の成分の寄与率が低くなるので、演色性の悪化を招き、よって、発光装置の実用性の低下を招くことがある。ピーク発光波長が480nmを超えるLED素子を用いた場合には、発光装置の実用性の低下を招くことがある。特に、InGaN系のLED素子では量子効率が低下するので、発光装置の実用性の低下は顕著である。
第1の発光部および第2の発光部(以下、両者を含めて「発光部」とも記す)は、透光性樹脂と、透光性樹脂中に一様に分散された緑色蛍光体および赤色蛍光体とを含む。
第1の配線には抵抗が直列に接続されている。抵抗の大きさを変化させることにより、第1の配線および第2の配線に流れる電流の大きさを調整することができる。第1の配線および第2の配線に流れる電流の大きさの変化に伴い、第1の配線または第2の配線に接続されたLED素子の発する光の光束も変化し、第1の発光部および第2の発光部の発する光の光束も変化する。発光部の発する光の光束が変化すると光の色温度も変化するため、抵抗の大きさを変化させることによって、発光装置全体の発する光の色温度を調整することができる。
実施の形態1では、第1の配線のみに抵抗が接続されているが、第2の配線にも抵抗が接続されていてもよい。この場合は、第1の配線の抵抗値が、第2の配線の抵抗値よりも大きくなるように、それぞれの配線に接続する抵抗を選択する。
図3は本発明の実施の形態2に係る発光装置を模式的に示す平面図であり、図4は図3の発光装置の透視図であり、図5は図3の発光装置のA−A線断面図である。
樹脂ダムは、透光性樹脂を含む第1の発光部および第2の発光部を堰き止めるための樹脂であり、有着色材料(白色や乳白色、赤、黄、緑の光吸収の少ない有着色材料でもよい)で構成されることが好ましい。樹脂ダムは、配線パターンを覆うように形成されると、LED素子から放射された光または蛍光体で変換された光の吸収低減のため好ましい。
図5において、第1の発光部1および第2の発光部2は、樹脂ダム40の内側に配置されている。第1の発光部1および第2の発光部2は、次に示す方法にしたがって形成可能である。緑色蛍光体および赤色蛍光体を透光性樹脂に一様に混合する。得られた混合樹脂を樹脂ダムの内側に注入して熱処理を行なう。この熱処理により透光性樹脂が硬化され、よって、緑色蛍光体および赤色蛍光体が封止される。
図7は本発明の実施の形態3に係る発光装置を模式的に示す平面図であり、図8は図7の発光装置の透視図である。
図9は本発明の実施の形態4に係る発光装置を模式的に示す平面図であり、図10は図9の発光装置の透視図である。
図12は本発明の実施の形態5に係る発光装置を模式的に示す平面図であり、図13は図12の発光装置の透視図である。
図15は本発明の実施の形態6に係る発光装置を模式的に示す平面図であり、図16は図15の発光装置の透視図である。
図20は本発明の実施の形態7に係る発光装置を模式的に示す平面図である。
図21は本発明の実施の形態8に係る発光装置の平面透視図である。
図22は本発明の実施の形態9に係る発光装置を模式的に示す平面図である。
実施の形態10に係る発光装置は、基本的な構成としては実施の形態1に係る発光装置と同様の構成を備える。実施の形態1と異なる点は、抵抗として可変抵抗を用いることである。可変抵抗を用いると、発光装置の組み立て後にも抵抗値を変化できるため、発光装置への投入電流を制御できる。したがって、発光装置間の色温度のばらつきを制御することができる。さらに、ユーザーにおいて色温度の調整が可能である。可変抵抗の種類は特に限定されないが、たとえば図23に示すボリュームタイプの可変抵抗を用いることができる。
実施の形態11に係る発光装置は、基本的な構成としては実施の形態1に係る発光装置と同様の構成を備える。実施の形態1と異なる点は、抵抗としてサーミスタを用いることである。
図1および図2に示す本発明の一実施の形態の発光装置6は、アノード用電極ランド21と、カソード用電極ランド20と、前記アノード用電極ランド21と前記カソード用電極ランド20とを接続する第1の配線k1および第2の配線k2とを備える。前記第1の配線k1の電気抵抗が前記第2の配線k2の電気抵抗より大きい。前記第1の配線k1に電気的に接続された第1の発光部1および前記第2の配線k2に電気的に接続された第2の発光部2を含む発光部12全体の発する光の色温度は調整可能である。本実施の形態の発光装置は、単一の電源からの電力供給によって色温度を調整可能である。
基板にはセラミック基板を用いた。抵抗80は抵抗値が60Ωのチップ抵抗である。
基板にはセラミック基板を用いた。抵抗280,281は抵抗値が125Ωのチップ抵抗である。
基板にはセラミック基板を用いた。抵抗380,381は抵抗値が30Ωの印刷抵抗である。
基板にはセラミック基板を用いた。抵抗580は抵抗値が60Ωの印刷抵抗である。
青色発光LED素子として、4種類の異なるVF値を有するLED素子(VF値:3.04V、3.08V、3.17V、3.27V)をそれぞれ用いて、4種類の発光装置を作製した。すべての発光装置において、第1の発光部のワイヤは配線パターン355(抵抗値30Ω)に接続されている。
次に、上記の4種類のLED素子を用いて、4種類の発光装置を作製した。それぞれの発光装置において、LED素子のVF値と、第1の発光部のワイヤが接続する配線パターンとは、以下の通りに組み合わせた。
<LED素子VF値> <配線パターン(抵抗値)>
3.04V 配線パターン351(31Ω)
3.08V 配線パターン355(30Ω)
3.17V 配線パターン353(27.5Ω)
3.27V 配線パターン356(25Ω)
上記4種類の発光装置に、100mA〜700mAの順方向電流を流した。低電流域(100mA)または高電流域(700mA)における、各発光装置全体の発する光の色度分布を図25に示す。
2,202,302,402,502,602,702 第2の発光部
12,612,712 発光部
14 長手方向端部
6,100,200,300,400,500,600,700,800 発光装置
10,210,310,510,610,710 基板
20,220,320,520,620,720 カソード用電極ランド
21,221,321,521,621,721 アノード用電極ランド
22 抵抗値モニター用ランド
30,230,330,530,630,730 LED素子
40,240,340,440,540 樹脂ダム
50,51,52,251,252,350,351,353,354,450,451,453,454,550,551,552 配線パターン
60,260,560,660,760 第1赤色蛍光体
61,361,461,561,661,761 第2赤色蛍光体
70,270,370,470,570,670,770 緑色蛍光体
80,280,281,380,381,580,680,780,80A,80B 抵抗
90,590 ワイヤ
703 リフレクタ
k1 第1の配線
k2 第2の配線
k3 第3の配線
Claims (8)
- アノード用電極ランドと、カソード用電極ランドと、前記アノード用電極ランドと前記カソード用電極ランドとを接続する第1の配線および第2の配線とを備え、
前記第1の配線の電気抵抗が前記第2の配線の電気抵抗より大きく、
前記第1の配線に電気的に接続された第1の発光部および前記第2の配線に電気的に接続された第2の発光部を含む発光部全体の発する光の色温度を調整可能である、発光装置。 - 前記第1の発光部および前記第2の発光部はそれぞれLED素子、透光性樹脂および少なくとも2種類の蛍光体を含む、請求項1に記載の発光装置。
- 前記第1の配線は抵抗を含む、請求項1に記載の発光装置。
- 前記第1の発光部および前記第2の発光部が、前記第1の発光部および前記第2の発光部のそれぞれの発する光が混ざり合うことができるように配置される、請求項1に記載の発光装置。
- 前記第1の発光部に含まれる蛍光体の含有率と、前記第2の発光部に含まれる蛍光体の含有率とが異なる、請求項2に記載の発光装置。
- 前記第1の発光部および前記第2の発光部をそれぞれ複数有し、
前記複数の第1の発光部は前記第1の配線上で直列に接続され、前記複数の第2の発光部は前記第2の配線上で直列に接続され、
前記複数の第1の発光部および前記複数の第2の発光部のそれぞれは、LED素子、透光性樹脂および少なくとも2種類の蛍光体を含む、請求項1に記載の発光装置。 - 基板と、
前記基板上に配置されたアノード用電極ランドと、カソード用電極ランドと、前記アノード用電極ランドと前記カソード用電極ランドとを接続する第1の配線および第2の配線とを備える発光装置であって、
前記第1の配線の電気抵抗が前記第2の配線の電気抵抗より大きく、
前記第1の配線に電気的に接続された第1の発光部および前記第2の配線に電気的に接続された第2の発光部を含む発光部全体の発する光の色温度を調整可能であり、
前記発光装置は、さらに、前記基板上において、前記第1の発光部および前記第2の発光部を含む発光部全体を囲む樹脂ダムを備え、
前記第1の発光部および前記第2の発光部のいずれかは、前記樹脂ダムの少なくとも一部を被覆する、発光装置。 - 前記樹脂ダムの少なくとも一部を被覆する発光部の高さは、他方の発光部の高さよりも高い、請求項7に記載の発光装置。
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