JP2018041806A - Light-emitting device, and illuminating device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、発光装置、及び、発光装置を用いた照明装置に関する。 The present invention relates to a light emitting device and a lighting device using the light emitting device.
従来、LED(Light Emitting Diode)チップを、蛍光体を含有する封止部材で封止することにより白色光を出射する発光装置が知られている。このような発光装置として、特許文献1には、いわゆるSMD(Surface Mount Device)構造の発光装置が開示されている。 Conventionally, a light emitting device that emits white light by sealing an LED (Light Emitting Diode) chip with a sealing member containing a phosphor is known. As such a light emitting device, Patent Document 1 discloses a light emitting device having a so-called SMD (Surface Mount Device) structure.
上記のような発光装置において、封止部材は、発光装置が点灯及び消灯することにより生じる温度変化によって膨張及び収縮する。封止部材の膨張及び収縮によりLEDチップを電気的に接続するワイヤには応力がかかり、これによって、ワイヤの断線が発生する場合がある。 In the light emitting device as described above, the sealing member expands and contracts due to a temperature change caused by turning on and off the light emitting device. Stress is applied to the wires that electrically connect the LED chips due to the expansion and contraction of the sealing member, which may cause breakage of the wires.
本発明は、ワイヤの断線を抑制することができる発光装置、及び、照明装置を提供する。 The present invention provides a light-emitting device and a lighting device that can suppress disconnection of a wire.
本発明の一態様に係る発光装置は、基板と、前記基板上に配置された発光素子と、前記基板上に配置された構造部材と、前記発光素子への給電に用いられるワイヤであって、少なくとも一部が前記構造部材の上方に位置し、かつ、一方の端部が前記発光素子に接続されたワイヤと、前記発光素子、前記ワイヤ、及び、前記構造部材を封止する封止部材とを備え、前記構造部材は、前記封止部材よりも線膨張係数が小さい材料によって形成されている。 A light-emitting device according to one embodiment of the present invention includes a substrate, a light-emitting element disposed on the substrate, a structural member disposed on the substrate, and a wire used to supply power to the light-emitting element, A wire having at least a portion located above the structural member and having one end connected to the light emitting element, and a sealing member for sealing the light emitting element, the wire, and the structural member The structural member is formed of a material having a smaller linear expansion coefficient than the sealing member.
本発明の一態様に係る照明装置は、上記いずれかの態様の発光装置と、前記発光装置に、当該発光装置を点灯させるための電力を供給する点灯装置とを備える。 An illumination device according to one embodiment of the present invention includes any one of the above light-emitting devices and a lighting device that supplies power to the light-emitting device to light the light-emitting device.
本発明の一態様に係る発光装置及び照明装置は、ワイヤの断線を抑制することができる。 The light-emitting device and the lighting device according to one embodiment of the present invention can suppress wire breakage.
以下、実施の形態に係る発光装置等について、図面を参照しながら説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。 Hereinafter, a light-emitting device and the like according to embodiments will be described with reference to the drawings. It should be noted that each of the embodiments described below shows a comprehensive or specific example. The numerical values, shapes, materials, constituent elements, arrangement positions and connecting forms of the constituent elements, and the like shown in the following embodiments are merely examples, and are not intended to limit the present invention. In addition, among the constituent elements in the following embodiments, constituent elements that are not described in the independent claims indicating the highest concept are described as optional constituent elements.
なお、各図は模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略または簡略化される場合がある。 Each figure is a schematic diagram and is not necessarily shown strictly. Moreover, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to the substantially same structure, and the overlapping description may be abbreviate | omitted or simplified.
また、以下の実施の形態で説明に用いられる図面においては座標軸が示される場合がある。座標軸におけるZ軸方向は、例えば、鉛直方向であり、Z軸+側は、上側(上方)と表現され、Z軸−側は、下側(下方)と表現される。Z軸方向は、言い換えれば、発光装置が備える基板に垂直な方向である。また、X軸方向及びY軸方向は、Z軸方向に垂直な平面(水平面)上において、互いに直交する方向である。X−Y平面は、発光装置が備える基板の主面に平行な平面である。例えば、以下の実施の形態において、「平面視形状」とは、Z軸方向から見た形状を意味する。 In the drawings used for explanation in the following embodiments, coordinate axes may be shown. The Z-axis direction in the coordinate axes is, for example, the vertical direction, the Z-axis + side is expressed as the upper side (upper), and the Z-axis-side is expressed as the lower side (lower). In other words, the Z-axis direction is a direction perpendicular to the substrate included in the light emitting device. The X-axis direction and the Y-axis direction are directions orthogonal to each other on a plane (horizontal plane) perpendicular to the Z-axis direction. The XY plane is a plane parallel to the main surface of the substrate included in the light emitting device. For example, in the following embodiments, the “planar shape” means a shape viewed from the Z-axis direction.
(実施の形態1)
[発光装置の構成]
まず、実施の形態1に係る発光装置の構成について図面を用いて説明する。図1は、実施の形態1に係る発光装置の外観斜視図である。図2は、実施の形態1に係る発光装置の平面図である。図3は、実施の形態1に係る発光装置の内部構造を示す平面図である。図4は、図2のIV−IV線における模式断面図である。
(Embodiment 1)
[Configuration of light emitting device]
First, the structure of the light-emitting device according to Embodiment 1 will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an external perspective view of the light emitting device according to Embodiment 1. FIG. FIG. 2 is a plan view of the light emitting device according to the first embodiment. FIG. 3 is a plan view showing the internal structure of the light emitting device according to Embodiment 1. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG.
なお、上記の図3は、図2において封止部材13及びダム材15を取り除き、LEDチップ12の配列及び配線パターンなどの内部の構造を示した平面図である。
Note that FIG. 3 is a plan view showing the internal structure of the
図1〜図4に示されるように、実施の形態1に係る発光装置10は、基板11と、複数のLEDチップ12と、封止部材13と、黄色蛍光体14と、ダム材15と、ワイヤ17とを備える。
As shown in FIGS. 1 to 4, the
発光装置10は、基板11にLEDチップ12が直接実装された、いわゆるCOB(Chip On Board)構造のLEDモジュールである。
The
基板11は、配線16が設けられた配線領域を有する基板である。なお、配線16(並びに、電極16a及び電極16b)は、LEDチップ12に電力を供給するための金属により形成される。基板11は、例えば、メタルベース基板またはセラミック基板である。また、基板11は、樹脂を基材とする樹脂基板であってもよい。基板11(基板11の基材)は、封止部材13よりも線膨張係数(または体積膨張率)が小さい材料で形成される。
The
セラミック基板としては、酸化アルミニウム(アルミナ)からなるアルミナ基板または窒化アルミニウムからなる窒化アルミニウム基板等が採用される。また、メタルベース基板としては、例えば、表面に絶縁膜が形成された、アルミニウム合金基板、鉄合金基板または銅合金基板等が採用される。樹脂基板としては、例えば、ガラス繊維とエポキシ樹脂とからなるガラスエポキシ基板等が採用される。 As the ceramic substrate, an alumina substrate made of aluminum oxide (alumina), an aluminum nitride substrate made of aluminum nitride, or the like is employed. As the metal base substrate, for example, an aluminum alloy substrate, an iron alloy substrate, a copper alloy substrate, or the like having an insulating film formed on the surface is employed. As the resin substrate, for example, a glass epoxy substrate made of glass fiber and epoxy resin is employed.
なお、基板11として、例えば光反射率が高い(例えば光反射率が90%以上の)基板が採用されてもよい。基板11として光反射率の高い基板が採用されることで、LEDチップ12が発する光を基板11の表面で反射させることができる。この結果、発光装置10の光取り出し効率が向上される。このような基板としては、例えばアルミナを基材とする白色セラミック基板が例示される。
As the
また、基板11として、光の透過率が高い透光性基板が採用されてもよい。このような基板としては、多結晶のアルミナや窒化アルミニウムからなる透光性セラミック基板、ガラスからなる透明ガラス基板、水晶からなる水晶基板、サファイアからなるサファイア基板または透明樹脂材料からなる透明樹脂基板が例示される。
Further, as the
実施の形態1では基板11の平面視形状は、矩形であるが、円形などその他の形状であってもよい。また、基板11は、凸部11aを有する。凸部11aの詳細については後述される。
In the first embodiment, the planar view shape of the
LEDチップ12は、発光素子の一例であって、青色光を発する青色LEDチップである。LEDチップ12としては、例えばInGaN系の材料によって構成された、中心波長(発光スペクトルのピーク波長)が430nm以上470nm以下の窒化ガリウム系のLEDチップが採用される。なお、発光装置10は、少なくとも1つのLEDチップ12を備えればよい。LEDチップ12の線膨張係数は、封止部材13の線膨張係数よりも小さい。
The
基板11上には、複数のLEDチップ12からなる発光素子列が複数配置されている。図3に示されるように、基板11上には、X軸方向に並んだ複数のLEDチップ12からなる発光素子列が4つ配置されている。各発光素子列において、複数のLEDチップ12は直列接続されている。4つの発光素子列は、Y軸方向に並んで配置される。4つの発光素子列は並列接続され、電極16aと電極16bとの間に電力が供給されることにより発光する。
On the
ワイヤ17は、いわゆるボンディングワイヤであり、LEDチップ12の電気的な接続に使用される。ワイヤ17は、LEDチップ12への給電に用いられる。ワイヤ17の少なくとも一部は、凸部11aの上方に位置する。発光装置10は、ワイヤ17を複数備えるが、少なくとも1つ備えればよい。
The
1つの発光素子列に含まれる複数のLEDチップ12は、ワイヤ17によってChip To Chipで電気的に接続される。つまり、ワイヤ17の一方の端部は、一のLEDチップ12の上面に接続され、ワイヤ17の他方の端部は、他のLEDチップ12の上面に接続されている。このとき、図4に示されるように、側方から見たワイヤ17の形状は、頂部が偏ったアーチ状となる。
The plurality of
また、発光素子列において端部に位置するLEDチップ12は、ワイヤ17によって配線16に接続される。このワイヤ17の一方の端部は、発光素子列において端部に位置するLEDチップ12の上面に接続され、他方の端部は、配線に接続されている。
In addition, the
ワイヤ17、並びに、上述の配線16、電極16a、及び電極16bは、例えば、金(Au)、銀(Ag)、または銅(Cu)等の金属材料によって形成される。ワイヤ17の全部(全体)は、封止部材13によって封止され、発光装置10においてワイヤ17は、発光装置10の外部に露出していない。
The
封止部材13は、複数のLEDチップ12、ワイヤ17、凸部11a、及び配線16の一部を封止する。
The sealing
封止部材13は、例えば、透光性を有する樹脂材料によって形成される。封止部材13は、具体的には、例えば、メチル系のシリコーン樹脂によって形成されるが、フェニル系のシリコーン樹脂によって形成されてもよいし、エポキシ樹脂またはユリア樹脂によって形成されてもよい。
The sealing
封止部材13は、黄色蛍光体14を含有する。また、図示されないが、封止部材13は、シリカなどのフィラーが含まれてもよい。なお、封止部材13は、黄色蛍光体14などの蛍光体を含まなくてもよく、LEDチップ12及びワイヤ17等の保護を主な目的として配置されてもよい。
The sealing
黄色蛍光体14は、蛍光体(蛍光体粒子)の一例であって、LEDチップ12の発する光で励起されて発光する。黄色蛍光体14は、具体的には、黄色蛍光を発する。黄色蛍光体14には、例えば、イットリウム・アルミニウム・ガーネット(YAG)系の蛍光体が採用される。
The
LEDチップ12が発した青色光の一部は、封止部材13に含まれる黄色蛍光体14によって黄色光に波長変換される。そして、黄色蛍光体14に吸収されなかった青色光と、黄色蛍光体14によって波長変換された黄色光とは、封止部材13中で拡散及び混合される。これにより、封止部材13からは、白色光が出射される。
A part of the blue light emitted from the
ダム材15は、基板11上に配置された、封止部材13をせき止めるための部材である。ダム材15には、例えば、絶縁性を有する熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂等が用いられる。より具体的には、ダム材15には、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、またはポリフタルアミド(PPA)樹脂などが用いられる。
The
ダム材15は、発光装置10の光取り出し効率を高めるために、光反射性を有することが望ましい。そこで、実施の形態1では、ダム材15には、白色の樹脂(いわゆる白樹脂)が用いられる。なお、ダム材15の光反射性を高めるために、ダム材15の中には、TiO2、Al2O3、ZrO2、及びMgO等の粒子が含まれてもよい。
The
発光装置10においては、ダム材15は、上面視した場合、複数のLEDチップ12を囲むように円環状に形成される。そして、ダム材15に囲まれた領域には、封止部材13が配置される。なお、ダム材15は、外形が矩形の環状に形成されてもよい。
In the
[凸部によって得られる効果]
上述のように、基板11は、凸部11aを有する。以下、凸部11aによって得られる効果について説明する。
[Effects obtained by convex portions]
As described above, the
封止部材13は、発光装置10が点灯及び消灯されることにより生じる温度変化によって膨張及び収縮する。封止部材13の膨張及び収縮によりワイヤ17には応力がかかる。特に、ワイヤ17の下方に位置する封止部材13が膨張すると、ワイヤ17を押し上げる応力が発生し、ワイヤ17の断線、及び、ワイヤ17のLEDチップ12からの剥離が発生する場合がある。
The sealing
このような課題に対し、発光装置10においては、基板11上に凸部11aが配置されている。凸部11aは、基板11と一体形成された構造部材の一例であり、基板11と同様に封止部材13よりも線膨張係数が小さい材料で形成される。凸部11aは、言い換えれば、複数のLEDチップ12を隔てる隔壁である。
With respect to such a problem, in the
凸部11aは、基板11上に5つ、X軸方向に並んで配置される。5つの凸部11aのそれぞれは、平面視においてY軸方向に長い長尺状(直方体状)である。X軸方向に並んだ5つの凸部11aのうち、真ん中の3つの凸部11aのそれぞれは、LEDチップ12とLEDチップ12との間に位置する。X軸方向に並んだ5つの凸部11aのうち、両端部に位置する2つの凸部11aのそれぞれは、LEDチップ12の側方に位置する。なお、基板11は、凸部11aを少なくとも1つ有していればよい。
Five
凸部11aの上方には、ワイヤ17の少なくとも一部が位置する。言い換えれば、凸部11aは、ワイヤ17の下方に配置される。
At least a part of the
これにより、ワイヤ17の下方においては、封止部材13よりも線膨張係数が小さい凸部11aによって封止部材13の量が減らされる。そうすると、封止部材13が膨張したときにワイヤ17を押し上げる応力が低減され、ワイヤ17の断線、及び、ワイヤ17のLEDチップ12からの剥離を抑制することができる。
Thereby, below the
なお、凸部11aの高さは、LEDチップ12の高さよりも高くてもよいが、実施の形態1では、LEDチップ12の高さよりも低い。なお、凸部11aの高さは、基板11のうち凸部11aが配置されていない部分の上面(上側の主面)から凸部11aの上面までの長さであり、凸部11aのZ軸方向における長さである。同様に、LEDチップ12の高さは、基板11上に配置された状態におけるLEDチップ12のZ軸方向における長さである。
In addition, although the height of the
このように、凸部11aの高さがLEDチップ12の高さよりも低ければ、LEDチップ12が発する光が凸部11aにあたりにくくなるため、発光装置10における光取り出し効率の低下が抑制される。また、ワイヤ17と凸部11aとの干渉が抑制される。
Thus, if the height of the
なお、上述のように、平面視における凸部11aの形状は、発光素子列を構成する複数のLEDチップ12の並び方向(X軸方向)に交差する方向(Y軸方向)に長い長尺状である。この場合、1つの凸部11aを複数のワイヤ17それぞれの下方に配置することができる。しかしながら、平面視における凸部11aの形状は、このような形状に限定されない。凸部11aは、ワイヤ17の下方に配置されればよく、例えば、各々が島状の複数の凸部11aであって、複数のワイヤ17に1対1で対応する複数の凸部11aが平面視においてマトリクス状に配置されてもよい。いずれの場合も、凸部11aは、LEDチップ12を囲まない。
As described above, the shape of the
[変形例1]
発光装置10は、基板11と一体形成された凸部11aに代えて、基板11とは別体の構造部材を備えてもよい。図5は、このような変形例1に係る発光装置の模式断面図である。
[Modification 1]
The
図5に示される発光装置10aが備える基板11bは、基板11と異なり凸部11aを有しない平板状である。基板11b上には、凸部11aに代えて、構造部材18が配置されている。構造部材18は、基板11bと別体であり、基板11b上に載置されている。構造部材19は、言い換えれば、複数のLEDチップ12を隔てる隔壁である。
Unlike the
構造部材18は、封止部材13よりも線膨張係数が小さい材料で形成される。構造部材18は、例えば、酸化アルミニウム(アルミナ)などのセラミック材料によって形成されるが、構造部材18を形成される材料は、封止部材13よりも線膨張係数の小さい樹脂材料、または、金属材料であってもよく、特に限定されない。構造部材18は、絶縁性を有するとよい。
The
なお、詳細については図示されないが、構造部材18の平面視形状は、例えば、凸部11aと同様に、Y軸方向に長い長尺状(直方体状)である。なお、複数のワイヤ17に1対1で対応する複数の構造部材18が平面視においてマトリクス状(島状)に配置されてもよい。
Although not shown in detail, the plan view shape of the
このような構造部材18は、基板11bと異なる材料で形成することが容易である。例えば、構造部材18が基板11bよりもさらに線膨張係数が小さい材料で形成されれば、構造部材18が基板11と一体的に形成される場合よりも、封止部材13が膨張したときにワイヤ17を押し上げる応力が低減される。
Such a
[変形例2]
変形例1で説明した構造部材18は、LEDチップ12が発する光の波長変換機能を有してもよい。図6は、波長変換機能を有する構造部材を備える発光装置(変形例2に係る発光装置)の模式断面図である。図7は、変形例2に係る発光装置が備える構造部材19の詳細構成を示す図である。
[Modification 2]
The
図6に示される発光装置10bが備える構造部材19は、図7に示されるように基材19aと、黄色蛍光体19bとを含む。
The
基材19aは、封止部材13よりも線膨張係数が小さい材料で形成される。基材19aは、例えば、酸化アルミニウム(アルミナ)などのセラミック材料によって形成される。
The
黄色蛍光体19bは、蛍光体の一例であり、LEDチップ12の発する光で励起されて発光する。つまり、黄色蛍光体19bは、LEDチップ12が発する光の波長変換機能を有する。黄色蛍光体19bは、例えば、黄色蛍光体14と同様に、イットリウム・アルミニウム・ガーネット(YAG)系の蛍光体である。
The
このような構造部材19は、例えば、黄色蛍光体19bを含む基材19aの焼結によって生成される。
Such a
このように、構造部材19に黄色蛍光体19bが含まれれば、封止部材13内の黄色蛍光体14を減らすことができる。封止部材13内の黄色蛍光体14が減らされれば、黄色蛍光体14が励起されることにより発生する熱が抑制される。つまり、封止部材13への熱影響を低減できる。
Thus, if the
[変形例3]
変形例2で説明した構造部材19においては、黄色蛍光体19bが基材19a内に分散配置されたが、黄色蛍光体19bは、基材19aの表面にのみ配置されてもよい。図8は、表面に黄色蛍光体が配置された構造部材を備える発光装置(変形例3に係る発光装置)の模式断面図である。
[Modification 3]
In the
図8に示される発光装置10cが備える構造部材20は、基材20aと、蛍光体層20bとを含む。
The
基材20aは、封止部材13よりも線膨張係数が小さい材料で形成される。基材20aは、例えば、酸化アルミニウム(アルミナ)などのセラミック材料によって形成される。基材20a内には、黄色蛍光体(蛍光体)が含まれない。
The
蛍光体層20bは、基材20aの表面を覆う層である。蛍光体層20bは、上記図7に示された構造を有し、LEDチップ12の発する光で励起されて発光する黄色蛍光体を含む。つまり、蛍光体層20bは、LEDチップ12が発する光の波長変換機能を有する。
The
このような構造部材20は、例えば、金型を用いて成形される。
Such a
このように、構造部材20の表面にのみ蛍光体層20b(蛍光体)が配置されれば、構造部材19に比べて構造部材20における黄色蛍光体の使用量を低減することができる。また、蛍光体層20bに含まれる黄色蛍光体が励起されることにより発生する熱を基材20aに放熱することができる。
Thus, if the
[変形例4]
構造部材18の上面は、基板11bの主面に平行な平面であるが、湾曲していてもよい。例えば、構造部材18の上面は、ワイヤ17に沿う形状を有してもよい。図9は、ワイヤ17に沿う形状の上面を有する構造部材を備える発光装置(変形例4に係る発光装置)の模式断面図である。
[Modification 4]
The upper surface of the
図9に示される発光装置10dが備える構造部材21は、封止部材13よりも線膨張係数が小さい材料で形成される。構造部材21は、例えば、酸化アルミニウム(アルミナ)などのセラミック材料によって形成されるが、構造部材20を形成される材料は、封止部材13よりも線膨張係数の小さい樹脂材料、または、金属材料であってもよく、特に限定されない。
The
上述のように、側方から見たワイヤ17の形状は、頂部が偏ったアーチ状となる。これに対応して、構造部材21の上面は、側方から見た場合にワイヤ17に沿う形状を有している。
As described above, the shape of the
このような構造部材21は、高さ方向(Z軸方向)にサイズを大きくしてもワイヤ17と干渉しにくい。構造部材21のサイズが高さ方向に大きくされれば、ワイヤ17の下方における封止部材13の量がさらに減少する。このため、封止部材13が膨張したときにワイヤ17を押し上げる応力がさらに低減され、ワイヤ17の断線、及び、ワイヤ17のLEDチップ12からの剥離を抑制することができる。
Such a
なお、変形例4では、基板11bとは別体の構造部材21の上面がワイヤ17に沿う形状を有する例について説明されたが、凸部11aの上面がワイヤ17に沿う形状を有してもよいし、上述の構造部材19または構造部材20の上面がワイヤ17に沿う形状を有してもよい。
In the modification 4, the example in which the upper surface of the
[効果等]
以上説明したように、発光装置10は、基板11と、基板11上に配置されたLEDチップ12と、基板11上に配置された構造部材(例えば、凸部11a)とを備える。発光装置10は、LEDチップ12への給電に用いられるワイヤ17であって、少なくとも一部が凸部11aの上方に位置し、かつ、一方の端部がLEDチップ12に接続されたワイヤ17と、LEDチップ12、ワイヤ17、及び、構造部材を封止する封止部材13とを備える。構造部材は、封止部材13よりも線膨張係数が小さい材料によって形成されている。LEDチップ12は、発光素子の一例である。
[Effects]
As described above, the
これにより、ワイヤ17の下方においては、封止部材13よりも線膨張係数が小さい凸部11aによって封止部材13の量が減らされる。そうすると、封止部材13が膨張したときにワイヤ17を押し上げる応力が低減され、ワイヤ17の断線、及び、ワイヤ17のLEDチップ12からの剥離を抑制することができる。
Thereby, below the
また、上記構造部材は、基板11と一体形成された、基板11の凸部11aであってもよい。
Further, the structural member may be a
これにより、発光装置10の製造においては、構造部材を実装する工程を省略できるため、製造工程が簡素化される。
Thereby, in manufacture of the light-emitting
また、発光装置10aのように、構造部材18は、基板11bと別体であり、基板11b上に載置されていてもよい。
Further, like the
このような構造部材18は、基板11と異なる材料で形成することが容易である。例えば、構造部材18が基板11よりもさらに線膨張係数が小さい材料で形成されれば、封止部材13が膨張したときにワイヤ17を押し上げる応力が低減される。
Such a
また、発光装置10bのように、構造部材19は、封止部材13よりも線膨張係数が小さい基材19aと、LEDチップ12が発する光によって励起されて発光する黄色蛍光体19bとを含んでもよい。黄色蛍光体19bは、蛍光体の一例である。
Further, like the
これにより、封止部材13内の黄色蛍光体14を減らすことができる。封止部材13内の黄色蛍光体14が減らされれば、黄色蛍光体14が励起されることにより発生する熱が抑制される。つまり、封止部材13への熱影響を低減できる。
Thereby, the
また、発光装置10cが備える構造部材20のように、蛍光体層20bは、基材20aの表面に配置されてもよい。蛍光体層20bは、蛍光体の一例である。
Further, like the
これにより、構造部材19に比べて構造部材20における黄色蛍光体の使用量を低減することができる。また、蛍光体層20bに含まれる黄色蛍光体が励起されることにより発生する熱を基材20aに放熱することができる。
Thereby, compared with the
また、発光装置10dのように、構造部材21の上面は、ワイヤ17に沿う形状を有してもよい。
Further, like the
このような構造部材21は、高さ方向にサイズを大きくしてもワイヤ17と干渉しにくい。構造部材21のサイズが高さ方向に大きくされれば、ワイヤ17の下方における封止部材13の量がさらに減少する。このため、封止部材13が膨張したときにワイヤ17を押し上げる応力がさらに低減され、ワイヤ17の断線、及び、ワイヤ17のLEDチップ12からの剥離を抑制することができる。
Such a
また、構造部材の高さは、LEDチップ12の高さよりも低くてもよい。
Further, the height of the structural member may be lower than the height of the
このように、構造部材の高さがLEDチップ12の高さよりも低ければ、LEDチップ12が発する光が構造部材に当たりにくくなるため、発光装置10における光取り出し効率の低下が抑制される。また、ワイヤ17と凸部11aとの干渉が抑制される。
As described above, when the height of the structural member is lower than the height of the
また、発光装置10は、一のLEDチップ12とは別のLEDチップ12をさらに備え、ワイヤ17の他方の端部は、別のLEDチップに接続されてもよい。
The
このように、ワイヤ17は、複数のLEDチップ12をChip To Chipで直列接続してもよい。このような場合、ワイヤ17が断線すると直列接続されたLEDチップ12の全てが発光しなくなってしまうため、構造部材を用いたワイヤ17の断線対策が特に有用となる。
As described above, the
(実施の形態2)
次に、実施の形態2に係る照明装置200について、図10及び図11を用いて説明する。図10は、実施の形態2に係る照明装置200の断面図である。図11は、実施の形態2に係る照明装置200及びその周辺部材の外観斜視図である。
(Embodiment 2)
Next, the
図10及び図11に示されるように、実施の形態2に係る照明装置200は、例えば、住宅等の天井に埋込配設されることにより下方(廊下または壁等)に光を照射するダウンライト等の埋込型照明装置である。
As shown in FIGS. 10 and 11, the
照明装置200は、発光装置10を備える。照明装置200はさらに、基部210と枠体部220とが結合されることで構成される略有底筒状の器具本体と、当該器具本体に配置された、反射板230及び透光パネル240とを備える。
The
基部210は、発光装置10が取り付けられる取付台であるとともに、発光装置10で発生する熱を放熱するヒートシンクである。基部210は、金属材料を用いて略円柱状に形成されており、実施の形態2ではアルミダイカスト製である。
The
基部210の上部(天井側部分)には、上方に向かって突出する複数の放熱フィン211が一方向に沿って互いに一定の間隔をあけて設けられている。これにより、発光装置10で発生する熱を効率よく放熱させることができる。
A plurality of radiating
枠体部220は、内面に反射面を有する略円筒状のコーン部221と、コーン部221が取り付けられる枠体本体部222とを有する。コーン部221は、金属材料を用いて成形されており、例えば、アルミニウム合金等を絞り加工またはプレス成形することによって作製することができる。枠体本体部222は、硬質の樹脂材料または金属材料によって成形されている。枠体部220は、枠体本体部222が基部210に取り付けられることによって固定されている。
The
反射板230は、内面反射機能を有する円環枠状(漏斗状の)反射部材である。反射板230は、例えばアルミニウム等の金属材料を用いて形成することができる。なお、反射板230は、金属材料ではなく、硬質の白色樹脂材料によって形成してもよい。
The
透光パネル240は、光拡散性及び透光性を有する透光部材である。透光パネル240は、反射板230と枠体部220との間に配置された平板プレートであり、反射板230に取り付けられている。透光パネル240は、例えばアクリルやポリカーボネート等の透明樹脂材料によって円盤状に形成することができる。
The
なお、照明装置200は、透光パネル240を備えなくてもよい。透光パネル240を備えないことで、照明装置200から出射される光の光束を向上させることができる。
Note that the
また、図11に示されるように、照明装置200には、発光装置10に、当該発光装置10を点灯させるための電力を供給する点灯装置250と、商用電源からの交流電力を点灯装置250に中継する端子台260とが接続される。点灯装置250は、具体的には、端子台260から中継される交流電力を直流電力に変換して発光装置10に出力する。
As shown in FIG. 11, the
点灯装置250及び端子台260は、器具本体とは別体に設けられた取付板270に固定される。取付板270は、金属材料からなる矩形板状の部材を折り曲げて形成されており、その長手方向の一端部の下面に点灯装置250が固定されるとともに、他端部の下面に端子台260が固定される。取付板270は、器具本体の基部210の上部に固定された天板280と互いに連結される。
The
以上説明したように、照明装置200は、発光装置10と、発光装置10に、当該発光装置10を点灯させるための電力を供給する点灯装置250とを備える。これにより、照明装置200において、ワイヤ17の断線等を抑制することができる。
As described above, the
なお、照明装置200は、発光装置10に代えて、発光装置10a、発光装置10b、発光装置10c、または発光装置10dを備えてもよい。この場合も、照明装置200において、ワイヤ17の断線等を抑制することができる。
Note that the
なお、実施の形態2では、照明装置として、ダウンライトが例示されたが、本発明は、スポットライトなどの他の照明装置として実現されてもよい。 In the second embodiment, the downlight is exemplified as the lighting device, but the present invention may be realized as another lighting device such as a spotlight.
(他の実施の形態)
以上、実施の形態に係る発光装置、及び、照明装置について説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。
(Other embodiments)
Although the light-emitting device and the lighting device according to the embodiment have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment.
例えば、上記実施の形態では、COB構造の発光装置について説明したが、本発明は、SMD構造の発光装置にも適用可能である。SMD構造の発光装置(発光素子)は、例えば、凹部を有する樹脂製の容器と、凹部の中に実装されたLEDチップと、凹部内に封入された封止部材(蛍光体含有樹脂)とを備える。 For example, the COB structure light emitting device has been described in the above embodiment, but the present invention can also be applied to an SMD structure light emitting device. A light emitting device (light emitting element) having an SMD structure includes, for example, a resin container having a recess, an LED chip mounted in the recess, and a sealing member (phosphor-containing resin) sealed in the recess. Prepare.
また、上記実施の形態では、発光装置は、青色光を発するLEDチップと黄色蛍光体との組み合わせによって白色光を出射したが、白色光を出射するための構成はこれに限らない。例えば、赤色蛍光体及び緑色蛍光体を含有する封止部材と、青色光を発するLEDチップとが組み合わされてもよい。この場合、構造部材には、赤色蛍光体及び緑色蛍光体が含まれてもよい。 Moreover, in the said embodiment, although the light-emitting device radiate | emitted white light with the combination of the LED chip which emits blue light, and yellow fluorescent substance, the structure for radiating | emitting white light is not restricted to this. For example, a sealing member containing a red phosphor and a green phosphor and an LED chip that emits blue light may be combined. In this case, the structural member may include a red phosphor and a green phosphor.
あるいは、青色光を発するLEDチップよりも短波長である紫色光または紫外光を発するLEDチップと、紫色光または紫外光により励起されることで青色光、赤色光及び緑色光を発する、青色蛍光体、緑色蛍光体及び赤色蛍光体とが組み合わされてもよい。この場合、構造部材には、青色蛍光体、緑色蛍光体、及び赤色蛍光体が含まれてもよい。 Alternatively, an LED chip that emits violet light or ultraviolet light having a shorter wavelength than an LED chip that emits blue light, and a blue phosphor that emits blue light, red light, and green light when excited by violet light or ultraviolet light. A green phosphor and a red phosphor may be combined. In this case, the structural member may include a blue phosphor, a green phosphor, and a red phosphor.
また、上記実施の形態では、基板に実装されたLEDチップは、他のLEDチップとワイヤによって、Chip To Chipで接続された。しかしながら、LEDチップは、ワイヤによって基板上に設けられた配線(金属膜)に接続され、当該配線を介して他のLEDチップと電気的に接続されてもよい。 Moreover, in the said embodiment, the LED chip mounted in the board | substrate was connected by Chip To Chip with the other LED chip by the wire. However, the LED chip may be connected to a wiring (metal film) provided on the substrate by a wire and electrically connected to another LED chip through the wiring.
また、上記実施の形態では、発光装置に用いる発光素子としてLEDチップが例示された。しかしながら、半導体レーザ等の半導体発光素子、または、有機EL(Electro Luminescence)もしくは無機EL等の固体発光素子が、発光素子として採用されてもよい。 Moreover, in the said embodiment, the LED chip was illustrated as a light emitting element used for a light-emitting device. However, a semiconductor light emitting element such as a semiconductor laser, or a solid light emitting element such as an organic EL (Electro Luminescence) or an inorganic EL may be adopted as the light emitting element.
また、発光装置には、発光色が異なる2種類以上の発光素子が用いられてもよい。例えば、発光装置は、演色性を高めるなどの目的で、青色光を発するLEDチップに加えて赤色光を発するLEDチップを備えてもよい。 In the light emitting device, two or more types of light emitting elements having different emission colors may be used. For example, the light emitting device may include an LED chip that emits red light in addition to an LED chip that emits blue light for the purpose of enhancing color rendering.
その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態、または、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。 In addition, it is realized by variously conceiving various modifications conceived by those skilled in the art for each embodiment, or by arbitrarily combining the components and functions in each embodiment without departing from the spirit of the present invention. This form is also included in the present invention.
10、10a、10b、10c、10d 発光装置
11、11b 基板
11a 凸部
12 LEDチップ(発光素子)
13 封止部材
14、19b 黄色蛍光体(蛍光体)
17 ワイヤ
18、19、20、21 構造部材
19a、20a 基材
200 照明装置
250 点灯装置
10, 10a, 10b, 10c, 10d
13 Sealing
17
Claims (9)
前記基板上に配置された発光素子と、
前記基板上に配置された構造部材と、
前記発光素子への給電に用いられるワイヤであって、少なくとも一部が前記構造部材の上方に位置し、かつ、一方の端部が前記発光素子に接続されたワイヤと、
前記発光素子、前記ワイヤ、及び、前記構造部材を封止する封止部材とを備え、
前記構造部材は、前記封止部材よりも線膨張係数が小さい材料によって形成されている
発光装置。 A substrate,
A light emitting device disposed on the substrate;
A structural member disposed on the substrate;
A wire used for power feeding to the light emitting element, at least a part of which is located above the structural member, and one end of which is connected to the light emitting element;
A sealing member for sealing the light emitting element, the wire, and the structural member;
The structural member is formed of a material having a smaller linear expansion coefficient than the sealing member.
請求項1に記載の発光装置。 The light emitting device according to claim 1, wherein the structural member is a convex portion of the substrate integrally formed with the substrate.
請求項1に記載の発光装置。 The light emitting device according to claim 1, wherein the structural member is separate from the substrate and is placed on the substrate.
前記封止部材よりも線膨張係数が小さい基材と、
前記発光素子が発する光によって励起されて発光する蛍光体とを含む
請求項3に記載の発光装置。 The structural member is
A base material having a smaller linear expansion coefficient than the sealing member;
The light emitting device according to claim 3, further comprising a phosphor that emits light when excited by light emitted from the light emitting element.
請求項4に記載の発光装置。 The light emitting device according to claim 4, wherein the phosphor is disposed on a surface of the base material.
請求項1〜5のいずれか1項に記載の発光装置。 The light emitting device according to claim 1, wherein an upper surface of the structural member has a shape along the wire.
請求項1〜6のいずれか1項に記載の発光装置。 The light emitting device according to claim 1, wherein a height of the structural member is lower than a height of the light emitting element.
前記ワイヤの他方の端部は、前記別の発光素子に接続される
請求項1〜7のいずれか1項に記載の発光装置。 The light emitting device further includes a light emitting element different from the light emitting element,
The light emitting device according to claim 1, wherein the other end of the wire is connected to the another light emitting element.
前記発光装置に、当該発光装置を点灯させるための電力を供給する点灯装置とを備える
照明装置。 A light emitting device according to any one of claims 1 to 8,
A lighting device comprising: a lighting device that supplies power for lighting the light emitting device to the light emitting device.
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